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绪论1

第一节 化学及其发展史简介1

第二节 国际单位制和中国法定计量单位2

一、基本概念3

二、国际单位制（SI）的构成4

三、国际单位制（SI）以外的单位6

一、量方程和数值方程式7

第三节 物理量的运算7

四、我国的法定计量单位7

四、有效数字及其运算规则9

三、量的符号组合及基本运算9

二、指数、对数和三角函数中的物理量9

习题11

二、理想气体状态方程12

一、理想气体的定义12

第一章 物质的聚集状态12

第一节 理想气体12

三、摩尔气体常数R的求取13

四、分压定律和分体积定律14

二、范德华方程16

一、压缩因子16

五、气体分子运动论简介16

第二节 实际气体16

二、临界参数18

一、液体的蒸发和蒸气压18

第三节 液体和溶液18

四、溶液（混合物）浓度的表示方法19

三、溶液和混合物的一般概念19

六、亨利定律22

五、拉乌尔定律22

第四节 等离子体及其应用23

第五节 黑洞24

习题25

科学家 道尔顿25

二、玻尔的原子模型27

一、含核的原子模型27

第二章 原子结构和元素周期律27

第一节 原子结构理论的发展27

一、微观粒子的运动特征29

第二节 原子的量子力学模型29

二、核外电子运动状态的近代描述31

三、原子轨道和电子云的图像34

第三节 多电子原子核外电子的运动状态与周期律35

一、多电子原子的原子轨道能级36

二、多电子原子核外电子的分布及周期律37

三、元素的原子结构和周期系38

四、原子结构和周期律40

一、原子半径41

第四节 元素的性质与原子结构的关系41

五、原子的电子层结构与元素的分区41

二、元素的电离能I42

三、电子亲和能EA43

四、元素的电负性44

五、氧化数和化合价45

科学家 门捷列夫46

六、金属性和非金属性46

习题47

第三章 化学键、分子结构与晶体结构49

一、离子键的形成和特征50

第一节 离子键理论与离子晶体50

二、离子的性质51

三、离子晶体52

一、经典共价键理论54

第二节 共价键理论54

二、现代价键理论（电子配对法）55

三、杂化轨道理论59

四、价层电子对互斥理论63

五、分子轨道理论65

六、键参数69

一、分子的极性和分子的变形性71

第三节 分子间力与氢键71

三、分子间作用力与物质性质的关系73

二、分子间作用力的种类73

四、氢键74

一、分子晶体76

第四节 分子晶体和原子晶体76

第五节 金属键和金属晶体77

二、原子晶体77

二、金属键的能带理论78

一、自由电子理论78

四、晶体类型小结80

三、金属晶体80

一、离子的极化力和变形性81

第六节 离子的极化81

二、离子极化对物质结构和性质的影响82

科学家 鲍林83

习题84

一、配位化合物的定义86

第一节 配位化合物的基本概念86

第四章 配位键和配位化合物86

二、配位化合物的组成87

三、配位化合物的命名88

四、配位化合物的类型89

一、配合物的价键理论90

第二节 配位化合物的化学键理论90

二、配合物的晶体场理论94

一、在分析化学中的应用99

第三节 配位化合物的应用99

三、在生命科学中的应用100

二、在工业生产中的应用100

习题101

科学家 维尔纳101

二、热力学的研究方法103

一、热力学的研究内容103

第五章 热力学第一定律103

第一节 概述103

二、系统的性质104

一、系统与环境104

第二节 热力学基本概念104

四、热力学平衡态105

三、状态与状态函数105

六、热与功106

五、过程与途径106

七、可逆过程108

八、热力学能U109

二、封闭系统热力学第一定律的数学表达式110

一、热力学第一定律的文字表述110

第三节 热力学第一定律110

一、定容热Qv与热力学能U111

第四节 定容热、定压热与焓111

二、定压热Qp与焓H112

一、热容的定义113

第五节 热容113

三、C？与Cv的关系114

二、热容与温度的关系114

二、理想气体的定值过程115

一、理想气体的热力学能和焓115

第六节 热力学第一定律的一些应用115

三、理想气体的绝热过程116

四、相变过程118

二、反应进度ξ119

一、化学反应方程式119

第七节 热化学概论119

三、物质的标准态及标准摩尔反应焓120

四、定压反应热和定容反应热121

六、热化学方程式123

五、盖斯定律123

二、由标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓124

一、标准摩尔生成焓△fH？124

第八节 热化学基础数据与反应焓变的计算124

四、由标准摩尔燃烧焓计算标准摩尔反应焓125

三、标准摩尔燃烧焓△cH？125

第九节 热效应与温度的关系——基尔霍夫方程126

五、离子的标准摩尔生成焓126

二、节流膨胀的热力学特征128

一、焦耳-汤姆逊实验128

第十节 节流膨胀与焦耳-汤姆逊效应128

习题129

科学家 焦耳129

二、自发过程的共同特征132

一、热力学第一定律的局限性和热力学第二定律的研究内容132

第六章 热力学第二定律132

第一节 概述132

第二节 热力学第二定律133

二、卡诺循环134

一、热机效率η134

第三节 卡诺循环和卡诺定理134

三、卡诺定理136

一、熵概念的引入137

第四节 熵137

二、克劳修斯不等式与熵增原理138

第五节 熵变的计算139

三、熵判据139

一、简单状态变化140

二、相变化141

三、化学变化142

三、标准摩尔反应熵△rS？(T)143

二、规定熵和标准熵S？(T)143

第六节 热力学第三定律143

一、热力学第三定律143

一、亥姆霍兹函数A144

第七节 亥姆霍兹函数和吉布斯函数144

三、△A和△G的计算145

二、吉布斯函数G145

二、标准摩尔反应吉布斯函数△rG？的计算147

一、标准摩尔生成吉布斯函数△rG？(T)147

第八节 标准摩尔反应吉布斯函数△rG？147

三、化学反应方向的判据148

第九节 热力学基本方程149

二、U、H、A、G的一阶偏导数和吉布斯-亥姆霍兹方程150

一、热力学基本方程150

一、偏摩尔量的定义与物理意义151

第十节 偏摩尔量151

三、麦克斯韦关系式151

一、化学势的定义153

第十一节 化学势μB153

二、偏摩尔量的集合公式153

二、化学势判据154

一、理想气体的化学势155

第十二节 各种物质的化学势——逸度和活度155

二、实际气体的化学势——逸度f156

三、理想液态混合物的化学势157

四、真实液态混合物的化学势——活度aB158

五、理想稀溶液的化学势159

六、真实溶液的化学势160

二、凝固点降低（不生成固溶体）161

一、蒸气压降低161

第十三节 稀溶液的依数性161

三、沸点升高（溶质不挥发）163

四、渗透压П164

习题165

科学家 吉布斯165

一、化学反应的可逆性与化学平衡168

第一节 化学反应的等温方程式和标准平衡常数168

第七章 化学平衡与平衡原理168

三、化学反应的等温方程式169

二、化学反应的平衡条件169

四、标准平衡常数Ke171

第二节 化学平衡的移动174

二、温度对化学平衡的影响——化学反应的等压方程式175

一、浓度和压力对化学平衡的影响175

一、平衡常数的间接计算177

第三节 有关平衡常数的计算177

二、平衡组成的计算178

一、酸碱质子理论179

第四节 酸碱平衡179

三、酸碱溶液pH的计算181

二、酸碱电子理论181

四、缓冲溶液185

一、配位平衡常数186

第五节 配位平衡186

二、配离子溶液有关离子浓度的计算187

三、配位平衡的移动188

四、EDTA及其配合物的稳定性189

一、溶度积常数K？191

第六节 沉淀溶解平衡191

三、影响难溶电解质溶解度的因素192

二、溶解度和溶度积的换算192

四、溶度积规则及应用194

科学家 拉瓦锡197

习题198

一、电解质溶液的导电机理201

第一节 电解质溶液的导电机理及法拉第定律201

第八章 电化学基础201

二、法拉第定律202

一、离子迁移数t的定义203

第二节 离子的迁移数203

二、离子迁移数的测定方法——希托夫法204

一、定义205

第三节 电导、电导率和摩尔电导率205

二、电导的测定206

四、离子独立运动定律207

三、摩尔电导率∧m与浓度c的关系207

五、电导测定的应用208

一、平均离子活度和平均离子活度系数209

第四节 电解质的平均离子活度及德拜-休克尔极限公式209

三、德拜-休克尔极限公式211

二、离子强度I211

一、可逆电池212

第五节 可逆电池及其电动势的测定212

一、由可逆电动势E计算电池反应的摩尔反应吉布斯函数△rGm214

第六节 原电池热力学214

二、电池电动势E的测定214

四、原电池可逆放电时的反应热Qr215

三、电池反应的摩尔反应焓△rHm215

二、由电动势的温度系数计算电池反应的摩尔反应熵△rsm215

五、能斯特（Nernst）方程216

一、电极的类型217

第八节 电极与电极电势217

第七节 电动势产生的机理217

一、电动势产生的机理217

二、液体接界电势△？lj217

二、电极电势219

三、条件电极电势222

一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱，判断原电池的正、负极，计算原电池的电动势223

第九节 电极电势和电动势的应用223

二、判断氧化还原反应的方向和反应进行的程度224

三、电解质溶液平均活度系数γ±和标准电极电势Ee的测定225

四、元素的标准电势图226

五、浓差电池227

二、分解电压228

一、电解现象和电解池228

第十节 电解228

三、极化和超电势229

四、电解池中两极的电解产物230

一、腐蚀的分类及其机理231

第十一节 金属的腐蚀与防护231

五、电解的应用231

习题233

科学家 阿伦尼乌斯233

二、腐蚀的防护233

一、定量分析的过程237

第一节 分析化学概述237

第九章 化学分析法237

一、基本概念与术语238

第二节 误差与数据处理238

二、分析方法的分类238

二、分析结果的数据处理241

三、提高分析结果准确度的方法244

二、滴定分析法的分类与滴定方式245

一、滴定分析的基本概念245

第三节 滴定分析法概述245

三、标准溶液与基准物246

四、滴定分析中的计算247

一、指示剂法250

第四节 滴定终点的确定方法250

一、滴定曲线和滴定突跃252

第五节 滴定曲线和滴定条件的选择252

二、仪器分析法252

三、用指示剂指示终点的滴定条件255

二、指示剂的选择255

第六节 滴定分析法的应用261

一、直接滴定法261

三、置换滴定法262

二、返滴定法262

四、间接滴定法263

二、沉淀的形成过程264

一、沉淀重量法的测定步骤264

第七节 重量分析法264

四、沉淀条件的选择265

三、影响沉淀纯度的因素265

科学家 诺贝尔266

五、沉淀重量法分析结果的计算266

习题267

一、基本概念269

第一节 相律269

第十章 相平衡269

二、相律271

一、单组分系统的相律分析272

第二节 单组分系统的相图272

三、相律的应用272

二、水的相图273

一、克拉贝龙方程275

第三节 克拉贝龙方程275

二、克拉贝龙-克劳修斯方程276

三、方程的应用277

四、其他求取蒸气压的公式278

五、外压对液体饱和蒸气压的影响279

二、二组分液态完全互溶系统的气-液平衡相图280

一、二组分系统相图的相律分析及分类280

第四节 二组分系统的气-液平衡相图280

三、二组分液态部分互溶系统的液-液和液-液-气平衡相图287

四、二组分液态完全不互溶系统的气-液平衡相图289

一、简单低共熔混合物的固-液平衡相图290

第五节 二组分系统的固-液平衡相图290

二、生成化合物的固-液平衡相图294

三、固态完全互溶和部分互溶系统的固-液平衡相图295

习题296

科学家 范特霍夫296

第十一章 化学动力学300

一、化学反应的速率301

第一节 化学反应的速率和速率方程301

二、化学反应的速率方程302

三、反应级数和反应速率常数303

一、基元反应和非基元反应304

第二节 基元反应与质量作用定律304

二、质量作用定律和反应分子数305

一、一级反应306

第三节 速率方程的积分形式306

二、二级反应308

三、其他简单级数的反应309

第四节 速率方程的确定310

三、微分法311

二、积分法311

一、浓度的测定方法311

第五节 温度对反应速率的影响，活化能313

四、半衰期法313

二、阿伦尼乌斯公式314

一、范特霍夫规则314

三、活化能Ea315

一、对行反应317

第六节 复合反应的动力学317

三、连串反应（连续反应）319

二、平行反应319

四、复合反应速率方程的近似处理法321

第七节 链反应322

一、直链反应323

二、支链反应与爆炸324

一、碰撞理论326

第八节 反应速率理论简介326

三、过渡状态理论328

二、单分子反应328

一、溶液中的反应330

第九节 特殊反应的动力学330

二、光化学反应332

三、催化反应333

习题335

科学家 奥斯瓦尔德335

二、比表面338

一、界面现象和胶体分散系统的研究对象338

第十二章 界面现象和胶体分散系统338

第一节 概述338

三、分散系统及其分类339

一、表面张力、表面功及比表面吉布斯函数340

第二节 表面张力340

二、影响表面张力的因素341

第三节 润湿现象——接触角和杨氏方程342

一、弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程343

第四节 弯曲液面的一些现象343

二、毛细现象344

三、亚稳定状态和新相的生成345

一、基本概念347

第五节 气体在固体表面的吸附347

二、等温吸附349

三、等温吸附式350

一、溶液表面的吸附现象352

第六节 溶液表面的吸附352

二、吉布斯吸附公式353

三、表面活性剂354

一、溶胶的制备356

第七节 溶胶的制备和性质356

二、溶胶的光学性质357

三、溶胶的动力性质358

四、溶胶的电学性质359

一、溶胶的稳定——DLVO理论361

第八节 溶胶的稳定与聚沉361

五、溶胶的胶团结构361

二、溶胶的聚沉363

一、乳状液的定义及类型364

第九节 乳状液364

二、乳状液的稳定性365

习题366

科学家 能斯特366

三、乳状液的去乳化366

二、元素在自然界的分布369

一、元素的发现与分类369

第十三章 主族元素化学369

第一节 元素的发现、分类及其在自然界的存在369

四、主族元素的通性371

三、周期表中元素的分类371

一、s区金属373

第二节 s区元素373

二、氢和氢能378

二、卤化氢与氢卤酸的性质和制备381

一、卤素的通性381

第三节 卤素及其化合物381

三、卤素含氧酸及其盐382

二、氧及其化合物385

一、氧族元素的通性385

第四节 氧族元素及化合物385

三、硫及其化合物388

二、氮的化合物393

一、氮族元素的通性393

四、硒和碲的化合物393

第五节 氮族元素及化合物393

三、磷及其化合物399

一、碳族元素的通性401

第六节 碳族元素及化合物401

二、碳及其化合物402

三、硅及其化合物405

一、硼族元素通性407

第七节 硼族元素及化合物407

四、锗、锡、铅及其重要化合物407

二、硼和铝的单质408

三、硼和铝的化合物409

第八节 稀有气体413

四、Be和Al的相似性——对角线规则413

第九节 常见阴离子的鉴定414

科学家 居里夫人415

习题416

二、单质的物理性质418

一、过渡元素的结构特点418

第十四章 副族元素化学418

第一节 过渡元素的通性418

一、钛、锆和铪419

第二节 d区金属419

三、单质的化学性质419

二、钒、铌和钽421

三、铬、钼和钨422

四、锰、锝和铼424

五、铁系金属426

六、铂系金属429

一、单质结构与性能430

第三节 稀土金属430

二、我国的稀土资源432

三、稀土元素重要化合物433

五、稀土的应用434

四、稀土冶炼工艺简介434

一、铜族435

第四节 ds区元素435

二、锌族440

一、易溶组阳离子444

第五节 常见阳离子的鉴定方法444

三、硫酸盐组阳离子的鉴定445

二、盐酸组阳离子的鉴定445

四、氨合物组阳离子的鉴定446

六、氢氧化物组阳离子的鉴定447

五、两性组阳离子的鉴定447

习题448

科学家 侯德榜448

三、有机化合物分子结构的表示方式451

二、有机化合物的特点451

第十五章 烃451

第一节 概论451

一、有机化合物和有机化学451

五、有机化合物的分类453

四、共价键的断裂方式和有机反应类型453

一、烷烃和环烷烃的结构和异构现象454

第二节 饱和烃454

六、有机化合物的研究程序454

二、饱和烃的命名459

三、饱和烃的物理性质460

四、饱和烃的化学性质461

一、不饱和烃的结构和异构现象464

第三节 不饱和烃464

五、饱和烃来源464

二、不饱和烃的命名466

三、不饱和烃的化学性质467

四、共轭效应与共轭二烯烃的性质475

二、单环芳烃的命名478

一、苯的结构478

五、不饱和烃的制备478

第四节 芳香烃478

四、单环芳烃的化学性质479

三、单环芳烃的物理性质479

五、苯环上亲电取代反应的定位规律483

六、稠环芳烃484

第五节 对映异构487

七、芳烃的来源487

二、手性和对映体488

一、平面偏振光和比旋光度488

四、含一个手性碳原子化合物的对映异构489

三、分子的手性和对称因素489

五、含一个手性碳原子化合物的费歇尔投影式与R,S标记法490

习题491

科学家 施陶丁格491

一、卤代烃的分类和命名496

第一节 卤代烃496

第十六章 烃的衍生物496

四、卤代烷烃的化学性质497

三、卤代烃的物理性质497

二、卤代烃的制法497

五、卤代烯烃和卤代芳烃502

二、醇的制法503

一、醇的分类和命名503

第二节 醇、酚、醚503

四、醇的化学性质504

三、醇的物理性质504

六、酚的制法506

五、酚的分类和命名506

八、酚的化学性质507

七、酚的物理性质507

九、醚的分类和命名509

十二、醚的化学性质510

十一、醚的物理性质510

十、醚的制法510

十四、冠醚511

十三、环醚511

第三节 醛和酮512

一、醛和酮的分类和命名512

二、醛和酮的制法512

三、醛和酮的物理性质513

四、醛和酮的化学性质513

第四节 羧酸及其衍生物518

一、羧酸的分类和命名518

二、羧酸的制法518

三、羧酸的物理性质519

四、羧酸的化学性质520

五、羧酸衍生物的命名522

六、羧酸衍生物的物理性质522

七、羧酸衍生物的化学性质523

第五节 硝基化合物和胺525

一、硝基化合物的分类、命名和结构525

三、硝基化合物的化学性质526

四、胺的分类、命名和结构526

二、硝基化合物的物理性质526

五、胺的制法527

六、胺的物理性质527

七、胺的化学性质528

八、重氮和偶氮化合物530

第六节 杂环化合物简介532

二、杂环化合物的结构533

三、杂环化合物的性质533

一、杂环化合物的分类和命名533

第七节 高分子化合物简介535

一、高分子化合物概述535

二、高分子化合物的基本特点536

三、高分子化合物的分类和命名537

四、高分子化合物的合成及聚合反应实施方式539

科学家 格利雅541

习题541

第一节 仪器分析方法简介547

一、仪器分析的种类547

第十七章 现代分析测试技术547

二、仪器分析的特点548

第二节 电化学分析法549

一、电势分析法549

二、电解分析法和库仑分析法552

第三节 光谱分析法553

一、引言553

三、极谱分析法553

二、分光光度法555

四、原子吸收光谱分析法559

五、红外吸收光谱法559

三、原子发射光谱分析法559

第四节 色谱分析法560

一、色谱法的特点560

六、核磁共振波谱法560

二、色谱法的种类561

三、气相色谱仪562

四、气相色谱分析562

一、电子能谱法564

二、荧光光度分析法564

第五节 其他分析测试技术简介564

三、热分析565

四、扫描电镜显微分析565

科学家 本生566

习题566

五、质谱分析法566

第一节 环境与化学569

一、环境科学技术与可持续发展569

第十八章 化学与社会进步569

二、环境监测的主要手段——环境分析化学572

三、大气污染及其治理573

四、水的净化与废水处理575

五、固体废弃物及其资源化处理577

六、绿色化学578

第二节 能源与化学578

一、能源与社会进步579

二、化石燃料580

三、化学电源583

五、氢能586

六、太阳能586

四、核能586

七、生物质能587

八、其他能源简介589

第三节 材料与化学590

一、材料与材料科学概述590

九、节能技术（energy saving technology）590

二、金属材料591

三、新型无机非金属材料594

四、有机高分子材料596

五、复合材料598

六、纳米材料598

七、材料技术的发展趋势604

第四节 化学与人类健康604

一、生命的化学基础605

二、疾病与治疗613

三、药物设计简介616

四、生命元素与人体健康619

科学家 梅里菲尔德623

思考题623

附录1 一些重要的物理常数624

附录2 某些气体的定压热容与温度的关系624

附录624

附录3 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及摩尔定压热容625

附录4 常见弱酸和弱碱的解离平衡常数627

附录5 常见配离子的稳定常数和不稳定常数629

附录6 常见难溶和微溶电解质的溶度积常数629

附录7 25℃时在水溶液中一些电极的标准电极电势Ee630

附录8 常用的指示剂631

附录8-1 酸碱指示剂631

附录8-2 混合酸碱指示剂632

附录8-3 金属指示剂632

附录8-4 氧化还原指示剂633

附录9 常见化合物的相对分子质量633

部分习题答案636

参考文献638

重要名词的中英文对照索引639