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绪论1

0.1化学的特征1

0.2无机化学的发展2

0.3如何学好无机化学3

第1章 原子结构和元素周期律5

1.1核外电子的运动状态5

1.1.1核外电子运动的量子化特性——氢原子光谱和玻尔理论5

1.1.2核外电子运动的波粒二象性7

1.1.3核外电子运动状态的描述9

1.1.4核外电子运动状态特点小结13

1.2原子核外电子排布和元素周期律13

1.2.1多电子原子的能级13

1.2.2核外电子排布15

1.2.3原子结构与元素周期系的关系19

1.3元素基本性质的周期性21

1.3.1原子半径21

1.3.2电离能I23

1.3.3电子亲和能EA23

1.3.4电负性X24

习题25

【实验探究】人造“鬼火”26

第2章 分子结构27

2.1化学键参数与分子的性质27

2.1.1化学键参数27

2.1.2分子的性质30

2.2离子键32

2.2.1离子键的本质和特性32

2.2.2离子型化合物的形成33

2.2.3离子型化合物生成过程的能量变化34

2.3共价键理论36

2.3.1现代价键理论36

2.3.2杂化轨道理论39

2.4分子轨道理论简介43

2.4.1分子轨道理论的基本要点43

2.4.2分子轨道的形成45

2.4.3分子轨道的能级45

2.4.4分子轨道中电子的排布46

2.5金属键和键性过渡48

2.5.1金属键理论48

2.5.2键型过渡49

2.6分子间作用力和氢键49

2.6.1分子间作用力的产生50

2.6.2分子间作用力对物质性质的影响51

2.6.3氢键52

习题55

【实验探究】用微波炉做极性、非极性分子的鉴别56

第3章 晶体结构58

3.1晶体的特征和类型58

3.1.1晶体的特征58

3.1.2晶体的类型59

3.2离子晶体60

3.2.1离子晶体的特征60

3.2.2离子晶体的结构类型61

3.2.3离子晶体物质的化学式61

3.3原子晶体62

3.4分子晶体63

3.5金属晶体63

3.5.1金属晶体的特征63

3.5.2金属晶体的紧密堆积63

3.6混合型晶体67

3.7晶体的缺陷68

3.7.1点缺陷68

3.7.2非整比化合物69

3.8原子半径71

3.9离子极化72

3.9.1离子的极化作用和变形性72

3.9.2离子的极化率74

3.9.3离子极化对化学键型的影响74

3.9.4离子极化对化合物性质的影响74

习题76

【实验探究】晶体化学暖袋76

第4章 化学热力学基础78

4.1引言78

4.1.1系统（或体系）与环境78

4.1.2状态和状态函数79

4.1.3过程80

4.1.4相80

4.2热力学第一定律80

4.2.1热和功80

4.2.2热力学能82

4.2.3标准状态82

4.3焓83

4.3.1焓与焓变83

4.3.2标准摩尔生成焓83

4.3.3标准摩尔燃烧焓（或燃烧热）84

4.3.4化学反应焓变85

4.4赫斯定律88

4.4.1热化学方程式88

4.4.2赫斯定律的应用90

4.5自发过程和熵90

4.5.1自发过程91

4.5.2熵91

4.6自由能94

4.6.1吉布斯自由能判据94

4.6.2标准摩尔生成吉布斯自由能95

4.6.3 △r G？m（T）与化学平衡常数96

习题98

【实验探究】熵变引发的冷胀热缩——牛皮筋的胀缩99

第5章化学动力学基础101

5.1化学反应速率的概念101

5.1.1化学反应速率的定义和表示方法101

5.1.2平均速率和瞬时速率102

5.2浓度对反应速率的影响103

5.2.1化学反应速率方程104

5.2.2建立速率方程的方法——初始速率法105

5.2.3有关速率方程的计算106

5.3温度对化学反应速率的影响107

5.3.1阿伦尼乌斯方程108

5.3.2阿伦尼乌斯方程的应用109

5.4催化剂对化学反应速率的影响111

5.5反应机理简介112

5.5.1基元反应112

5.5.2反应分子数112

5.5.3复杂反应的速率方程式的导出113

5.6反应速率理论简介114

习题115

【实验探究】化学振荡反应117

第6章 化学平衡119

6.1气体定律119

6.1.1气体分子运动论的基本要点119

6.1.2理想气体状态方程式及其应用120

6.1.3混合气体分压定律121

6.1.4气体的扩散——格拉罕姆扩散定律123

6.2化学平衡124

6.2.1可逆反应和化学平衡124

6.2.2化学平衡常数125

6.3化学平衡的移动130

6.3.1浓度对化学平衡的影响130

6.3.2压强对化学平衡的影响131

6.3.3温度对化学平衡的影响133

习题134

【实验探究】碘时钟实验136

第7章 酸碱平衡和沉淀溶解平衡138

7.1酸碱理论138

7.1.1阿伦尼乌斯酸碱电离理论138

7.1.2布朗斯台德-劳莱酸碱质子理论139

7.1.3路易斯酸碱电子理论142

7.2溶液的酸碱性143

7.2.1水的解离平衡143

7.2.2溶液的酸度143

7.2.3拉平效应和区分效应144

7.3电解质的解离平衡145

7.3.1一元弱酸、弱碱的解离平衡145

7.3.2多元弱酸的解离148

7.3.3强电解质溶液150

7.4同离子效应和缓冲溶液152

7.4.1同离子效应152

7.4.2缓冲溶液153

7.5盐类的水解155

7.5.1弱酸强碱盐155

7.5.2弱碱强酸盐157

7.5.3弱酸弱碱盐157

7.5.4水解平衡的移动158

7.6沉淀-溶解平衡159

7.6.1溶度积常数159

7.6.2沉淀的生成161

7.6.3沉淀的溶解165

7.6.4分步沉淀166

7.6.5沉淀的转化168

习题169

【实验探究】示温涂料170

第8章 氧化还原反应和电化学172

8.1氧化还原的基本概念及其反应方程式配平172

8.1.1氧化数172

8.1.2氧化还原的基本概念和化学方程式的配平173

8.2氧化还原反应和电极电势176

8.2.1氧化还原反应和电子转移176

8.2.2电极电势差178

8.3标准电极电势179

8.3.1标准氢电极及标准电极电势的测定179

8.3.2电极的类型及标准电极电势表181

8.4影响电极电势的因素182

8.4.1影响标准电极电势的因素183

8.4.2能斯特方程184

8.4.3影响电极电势的外部因素186

8.5原电池电动势与氧化还原反应平衡188

8.5.1原电池的电动势与化学反应吉布斯自由能变的关系188

8.5.2判断氧化还原反应进行的方向189

8.5.3原电池的标准电动势与氧化还原反应平衡常数的关系190

8.5.4判断氧化还原反应进行的程度及电势法求非氧化还原反应标准平衡常数191

8.6化学电源和电解192

8.6.1常见化学电源简介192

8.6.2电解的原理196

习题199

【实验探究】氢-氧燃料电池202

第9章 配位化合物204

9.1配位化合物的基本概念204

9.1.1配位化合物的定义204

9.1.2复盐205

9.1.3配位化合物组成205

9.1.4配位化合物的命名206

9.1.5螯合物207

9.2配位化合物中的化学键理论208

9.2.1配合物价键理论208

9.3配合物结构的晶体场理论简介213

9.3.1晶体场的基本理论要点和d轨道的分裂213

9.3.2分裂能215

9.3.3晶体场理论应用216

9.4配合物的稳定性220

9.4.1配合物在溶液中的稳定性和稳定常数220

9.4.2稳定常数的应用223

9.4.3配位平衡的移动227

9.4.4配位化合物的应用229

习题232

【实验探究】法老的“飞蛇”234

第10章 氢和稀有气体236

10.1氢236

10.1.1氢的同位素及物理性质236

10.1.2氢的化学性质和氢化物237

10.1.3氢能源240

10.2稀有气体241

10.2.1稀有气体的发现简史241

10.2.2稀有气体的存在和分离241

10.2.3稀有气体的性质和用途242

10.2.4稀有气体化合物243

10.2.5价层电子对互斥理论简介243

10.2.6稀有气体化合物的性质和结构247

习题249

【实验探究】氢气喷泉实验250

第11章 卤族元素252

11.1卤素的通性252

11.2卤素单质254

11.2.1卤素单质的物理性质254

11.2.2卤素单质的化学性质255

11.2.3卤素单质的制备258

11.3卤化氢和氢卤酸260

11.3.1卤化氢和氢卤酸的性质260

11.3.2卤化氢的制备262

11.4卤化物、卤素互化物、多卤化物263

11.4.1卤化物263

11.4.2卤素互化物264

11.4.3多卤化物265

11.5卤素的含氧化合物265

11.5.1卤氧化合物265

11.5.2卤素的含氧酸及其盐266

11.6拟卤素270

11.6.1拟卤素与卤素性质的对比270

11.6.2氰、氢氰酸和氰化物270

11.6.3硫氰和硫氰酸盐271

习题271

【实验探究】淀粉遇碘未必都显蓝色273

第12章 氧族元素275

12.1氧族元素的通性275

12.2氧和臭氧276

12.2.1氧276

12.2.2臭氧278

12.3过氧化氢279

12.3.1过氧化氢的结构和制备279

12.3.2过氧化氢的性质和用途280

12.4硫及其化合物282

12.4.1硫的同素异形体282

12.4.2硫化物和多硫化物283

12.4.3硫的含氧化合物284

12.5硒和碲289

习题289

【实验探究】滴水生火和吹气生火290

第13章 氮族元素292

13.1氮族元素的通性292

13.2氮及其化合物293

13.2.1氮293

13.2.2氮的氢化物294

13.2.3氮的含氧化合物297

13.3磷及其化合物301

13.3.1单质磷301

13.3.2磷的氢化物、卤化物和硫化磷303

13.3.3磷的含氧化合物305

13.4砷、锑、铋309

13.4.1砷分族单质310

13.4.2砷分族的氢化物和卤化物311

13.4.3砷分族的氧化物及其水合物312

13.4.4砷分族的硫化物和硫代酸盐313

习题314

【实验探究】自制敏感微型地雷316

第14章 碳族元素317

14.1碳族元素的通性317

14.2碳318

14.2.1碳的单质318

14.2.2碳的化学性质321

14.2.3碳的化合物321

14.3硅328

14.3.1单质硅的性质、用途和制备328

14.3.2硅烷329

14.3.3硅的卤化物和氮化物330

14.3.4硅的氧化物、硅酸和硅酸盐332

14.4锗分族335

14.4.1锗、锡、铅的冶炼、性质和用途335

14.4.2锗、锡、铅的化合物337

习题341

【实验探究】硅烷气体的自燃342

第15章 硼族元素343

15.1概述343

15.2硼344

15.2.1单质硼的结构和性质344

15.2.2硼烷的分子结构和性质346

15.2.3硼氢配合物347

15.2.4卤化物和氟硼酸348

15.2.5硼酸和硼酸盐348

15.3铝350

15.3.1概述350

15.3.2氧化铝和氢氧化铝350

15.3.3铝盐和铝酸盐352

15.3.4金属铝的冶炼352

15.3.5铝的卤化物和硫酸盐353

15.3.6铝和铍的相似性353

15.4镓分族354

习题355

【实验探究】铝器表面染色356

第16章 碱金属和碱土金属358

16.1碱金属和碱土金属的通性358

16.2碱金属和碱土金属的单质359

16.2.1存在和制备359

16.2.2单质的物理性质361

16.2.3单质的化学性质361

16.2.4碱金属负离子363

16.3碱金属和碱土金属的化合物364

16.3.1氧化物364

16.3.2氢氧化物368

16.3.3氢化物369

16.3.4盐类370

16.3.5配位化合物374

16.4对角线规则和次级周期性374

16.4.1锂、铍的特殊性374

16.4.2对角线规则375

16.4.3元素的次级周期性376

习题376

【实验探究】液态合金378

第17章 铜族和锌族元素379

17.1铜族元素的通性379

17.1.1基本性质379

17.1.2离子的极化作用380

17.2单质的物理和化学性质381

17.2.1单质的物理性质381

17.2.2单质的化学性质381

17.3铜族元素的主要化合物382

17.3.1氧化物及氢氧化物382

17.3.2卤化物383

17.3.3硫化物及硫酸盐386

17.3.4配合物387

17.3.5IA族与IB族的对比388

17.4锌族元素388

17.4.1锌族元素的通性388

17.4.2单质的物理和化学性质389

17.4.3锌族元素的重要化合物390

17.4.4汞的化合物392

17.4.5 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比395

习题396

【实验探究】铜变“银”、银变“金”397

第18章 过渡元素（一）399

18.1过渡元素的通性399

18.1.1过渡元素的原子结构400

18.1.2过渡元素的氧化态400

18.1.3过渡元素的原子和离子半径401

18.1.4单质的物理性质和化学性质401

18.1.5过渡元素含氧化合物的酸碱性402

18.1.6过渡元素水合离子的颜色402

18.1.7过渡元素的配位性质403

18.2钛分族403

18.2.1概述403

18.2.2钛的单质及其化合物404

18.2.3锆和铪408

18.3钒分族408

18.3.1概述408

18.3.2钒的单质及其化合物409

18.3.3铌和钽410

18.4铬分族410

18.4.1概述410

18.4.2铬的单质及其化合物411

18.4.3钼和钨及其化合物415

18.4.4同多酸和杂多酸及其盐416

18.4.5钼和钨的原子簇化合物418

18.5锰分族418

18.5.1概述418

18.5.2锰的单质及其化合物419

18.5.3锝和铼422

习题422

【实验探究】六价铬检测饮酒量424

第19章 过渡元素（二）426

19.1铁系元素的通性426

19.2铁系元素的重要化合物428

19.2.1铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物428

19.2.2铁、钴、镍的盐431

19.2.3铁、钴、镍的配合物433

19.3铂系元素简介439

19.3.1铂系元素的通性439

19.3.2铂系元素的重要化合物440

习题442

【实验探究】随温变色444

第20章 镧系元素和锕系元素445

20.1镧系元素445

20.1.1镧系元素的通性445

20.1.2镧系金属449

20.1.3镧系元素的重要化合物450

20.1.4稀土元素的应用453

20.2锕系元素454

20.2.1锕系元素的通性454

20.2.2钍和铀的化合物456

习题457

第21章 核化学458

21.1原子核的稳定性458

21.1.1原子核的稳定性458

21.1.2原子核的结合能459

21.2核反应460

21.2.1核反应460

21.2.2衰变的类型461

21.2.3半衰期461

21.2.4人工核反应463

21.2.5核裂变464

21.2.6核聚变464

21.3元素周期系展望465

21.3.1锕系理论的提出和证实465

21.3.2元素周期系展望465

习题467

专题一 非金属元素小结468

Z1.1非金属单质的结构和性质468

Z1.1.1非金属单质的结构和物理性质468

Z1.1.2非金属单质的化学反应469

Z1.2分子型氢化物470

Z1.2.1热稳定性471

Z1.2.2还原性472

Z1.2.3水溶液的酸碱性473

Z1.3含氧酸476

Z1.3.1最高氧化态氢氧化物的酸碱性476

Z1.3.2含氧酸及其酸根的结构477

Z1.3.3含氧酸的强度479

Z1.4非金属含氧酸盐的某些性质481

Z1.4.1溶解性481

Z1.4.2水解性483

Z1.4.3热稳定性485

Z1.4.4含氧酸及其盐的氧化还原性488

Z1.5 p区元素在周期性变化上的某些特殊性490

Z1.5.1第二周期非金属元素的特殊性491

Z1.5.2第四周期P区元素性质的不规则性492

习题494

【实验探究】制备硫化混凝土495

专题二 金属通论497

Z2.1概述497

Z2.1.1金属元素在周期表中的位置及分类497

Z2.1.2金属在自然界中的分布498

Z2.2金属的物理性质499

Z2.3金属的化学性质499

Z2.3.1金属的价电子层结构499

Z2.3.2金属的化学性质500

Z2.4金属的提炼501

Z2.4.1金属的提炼501

Z2.4.2金属还原过程的热力学503

Z2.5合金504

Z2.5.1合金的基本类型504

Z2.5.2新型合金506

习题506

【实验探究】能自燃的铁粉507

部分习题参考答案509

主要参考书目515

附录516

附录1一些常用非推荐单位、导出单位与国际单位制（SI）的换算516

附录2常见物质于298.15 K的△fH?m、△fG?m、S?m516

附录3一些弱酸和弱碱的解离常数（298.15 K）519

附录4常见难溶物质的溶度积521

附录5一些配离子的稳定常数（298.15 K）522

附录6标准电极电势（298.15 K）524