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第一篇 知识储备2

第1章 无机化学简介2

1.1 化学研究的对象2

1.1.1 化学是研究物质变化的科学2

1.1.2 化学在人类社会发展中的作用3

1.1.3 化学的二级学科4

1.2 无机化学的发展趋势6

1.2.1 生物无机化学6

1.2.2 无机材料化学7

1.2.3 金属有机化学7

1.3 学习无机化学的方法8

1.3.1 兴趣产生动力8

1.3.2 实践出真知8

1.3.3 理论指导实践9

1.3.4 抓好各个学习环节9

第2章 化学基础知识11

2.1 化学基本概念11

2.1.1 分子、原子11

2.1.2 元素、核素及同位素12

2.1.3 物质的量及其单位、摩尔质量13

2.1.4 相对原子质量Ar和相对分子质量Mr13

2.2 物质的聚集状态14

2.2.1 气体14

2.2.2 液体18

2.2.3 固体19

2.2.4 等离子体（选学内容）20

2.3 溶液20

2.3.1 溶液浓度的表示法21

2.3.2 稀溶液的依数性22

2.4 化学反应中的能量关系26

2.4.1 基本概念和术语27

2.4.2 反应热效应、焓变28

2.4.3 热化学方程式28

2.4.4 热化学定律——盖斯定律29

2.4.5 生成焓31

本章小结32

复习思考题33

习题33

第二篇 无机化学基本原理38

第3章 化学反应速率和化学平衡38

3.1 化学反应速率38

3.1.1 化学反应速率的定义38

3.1.2 化学反应速率的表示方法39

3.2 影响反应速率的因素40

3.2.1 浓度或分压对反应速率的影响40

3.2.2 温度对反应速率的影响41

3.2.3 催化剂与反应速率42

3.2.4 影响反应速率的其他因素43

3.3 活化能43

3.3.1 碰撞理论、活化能43

3.3.2 过渡状态理论45

3.4 化学平衡46

3.4.1 可逆反应与化学平衡46

3.4.2 平衡常数46

3.4.3 平衡常数与平衡转化率50

3.5 化学平衡的移动51

3.5.1 浓度或分压对化学平衡的影响51

3.5.2 压力对化学平衡的影响52

3.5.3 温度对化学平衡的影响53

3.5.4 催化剂与化学平衡53

3.5.5 平衡移动的原理——吕·查德里原理54

3.6 反应速率与化学平衡的综合应用54

本章小结55

复习思考题56

习题56

第4章 电解质溶液和离子平衡61

4.1 水的解离和溶液的pH61

4.1.1 水的解离平衡61

4.1.2 溶液的酸碱性和pH62

4.1.3 酸碱指示剂63

4.2 弱酸、弱碱的解离平衡64

4.2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡64

4.2.2 多元弱酸的解离平衡68

4.3 同离子效应和缓冲溶液69

4.3.1 同离子效应69

4.3.2 缓冲溶液70

4.4 盐的水解75

4.4.1 盐的水解、水解常数及水解度76

4.4.2 盐溶液pH的简单计算79

4.4.3 影响水解平衡的因素80

4.4.4 盐类水解平衡的移动及其应用81

4.5 强电解质理论81

4.5.1 表观解离度81

4.5.2 活度82

4.5.3 离子强度83

4.5.4 盐效应84

4.6 酸碱理论的发展84

4.6.1 酸碱电离理论84

4.6.2 酸碱质子理论85

4.6.3 酸碱电子理论（选学内容）87

4.7 沉淀-溶解平衡88

4.7.1 沉淀-溶解平衡、溶度积88

4.7.2 溶解度与溶度积常数的相互换算89

4.7.3 溶度积常数规则90

4.7.4 沉淀的生成和溶解92

4.7.5 沉淀的转化95

4.7.6 分步沉淀96

本章小结98

复习思考题99

习题100

第5章 氧化还原反应105

5.1 氧化还原反应的基本概念105

5.1.1 氧化数105

5.1.2 氧化还原电对108

5.1.3 常见的氧化剂和还原剂108

5.1.4 氧化还原反应方程式的配平110

5.2 氧化还原反应与原电池113

5.2.1 原电池、电池符号113

5.2.2 电极电势和电动势115

5.2.3 标准电极电势及其测定116

5.2.4 原电池的热力学（选学内容）122

5.2.5 影响电极电势的因素123

5.3 电极电势的应用125

5.3.1 判断氧化剂和还原剂的相对强弱125

5.3.2 判断氧化还原反应进行的方向127

5.3.3 判断氧化还原反应进行的程度128

5.3.4 元素标准电极电势图及其应用128

5.4 化学电源与电解130

5.4.1 化学电源130

5.4.2 电解133

5.5 金属的腐蚀与防护135

5.5.1 金属的腐蚀135

5.5.2 金属的防护136

本章小结138

复习思考题139

习题140

第6章 原子结构与元素周期律145

6.1 原子核外电子的运动状态146

6.1.1 微观粒子的基本属性146

6.1.2 波函数与原子轨道147

6.1.3 概率密度与电子云148

6.1.4 四个量子数150

6.1.5 多电子原子轨道的能级153

6.2 原子核外电子排布与元素周期律156

6.2.1 基态原子中电子的排布原理156

6.2.2 基态原子中的电子排布158

6.2.3 元素周期表162

6.3 元素基本性质的周期性变化规律166

6.3.1 有效核电荷167

6.3.2 原子半径167

6.3.3 电离能170

6.3.4 电子亲和能171

6.3.5 电负性173

6.3.6 元素的氧化数174

本章小结175

复习思考题176

习题176

第7章 化学键理论与分子结构181

7.1 共价键理论181

7.1.1 经典路易斯学说181

7.1.2 价键理论182

7.1.3 杂化轨道理论187

7.1.4 价层电子对互斥理论（选学内容）190

7.1.5 分子轨道理论（选学内容）194

7.2 离子键理论198

7.2.1 离子键的形成198

7.2.2 离子键的性质199

7.2.3 离子键的强度与玻恩-哈伯循环200

7.2.4 离子的特征200

7.2.5 离子极化作用（选学内容）202

7.2.6 离子晶体（选学内容）205

7.3 金属键理论（选学内容）207

7.3.1 自由电子理论207

7.3.2 金属键的能带理论208

7.3.3 金属晶体的紧密堆积209

7.4 分子间作用力和氢键209

7.4.1 分子的极性210

7.4.2 分子间作用力211

7.4.3 氢键212

7.4.4 分子晶体与原子晶体（选学内容）215

本章小结216

复习思考题217

习题218

第8章 配位化合物222

8.1 配合物的基本概念222

8.1.1 配合物的定义222

8.1.2 配合物的组成223

8.1.3 配合物的命名225

8.2 配合物的价键理论226

8.2.1 配合物中的化学键226

8.2.2 中心价层轨道杂化与配合物的空间构型227

8.2.3 内轨配合物与外轨配合物230

8.3 配合物在水溶液中的状况230

8.3.1 配位平衡230

8.3.2 配位平衡的移动及其应用233

8.4 螯合物236

8.4.1 螯合物的概念236

8.4.2 螯合物的特性237

8.5 配合物形成体在周期表中的分布238

8.6 配合物的应用239

8.6.1 在无机化学方面的应用239

8.6.2 在分析化学方面的应用239

8.6.3 在电镀工业中的应用240

8.6.4 环境保护240

8.6.5 配合催化240

8.6.6 生物体中的配合物241

本章小结241

复习思考题242

习题243

第三篇 重要元素及其化合物248

第9章 主族金属元素（一）248

9.1 化学元素的自然资源248

9.1.1 地壳中元素的分布和存在类型248

9.1.2 元素资源的存在形式和提取、利用249

9.2 碱金属251

9.2.1 碱金属元素概述251

9.2.2 金属钠和钾252

9.2.3 碱金属的氢化物253

9.2.4 碱金属的氧化物和氢氧化物253

9.2.5 钠盐和钾盐255

9.3 碱土金属257

9.3.1 碱土金属元素概述257

9.3.2 碱土金属的氧化物和氢氧化物258

9.3.3 碱土金属的盐类259

9.4 锂、铍的特殊性和对角线规则260

9.4.1 锂、铍的特殊性260

9.4.2 对角线规则261

9.5 应用261

9.5.1 锂电池261

9.5.2 锂离子电池262

9.5.3 硬水软化和纯水制备262

本章小结265

复习思考题266

习题266

第10章 主族金属元素（二）270

10.1 p区元素概述270

10.2 铝272

10.2.1 金属铝272

10.2.2 铝的化合物275

10.2.3 应用——无机阻燃剂278

10.3 锡、铅278

10.3.1 锡、铅的单质278

10.3.2 锡、铅的化合物280

10.3.3 含铅废水的处理（选学内容）284

10.3.4 应用改进的铅酸蓄电池——密封胶体蓄电池（选学内容）284

10.4 砷、锑、铋285

10.4.1 砷、锑、铋的存在和性质285

10.4.2 砷、锑、铋的化合物286

10.4.3 含砷废水的处理（选学内容）289

10.5 惰性电子对效应（选学内容）290

本章小结291

复习思考题291

习题291

第11章 非金属元素（一）296

11.1 氢296

11.1.1 氢的性质297

11.1.2 氢的制法298

11.1.3 氢的用途与氢能源开发299

11.2 稀有气体300

11.2.1 稀有气体的性质300

11.2.2 稀有气体的用途302

11.3 卤素302

11.3.1 卤素的单质303

11.3.2 卤化氢和氢卤酸308

11.3.3 卤化物311

11.3.4 氯的含氧酸及其盐312

11.4 拟卤素315

11.4.1 氰的几种重要化合物316

11.4.2 含氰废水的处理317

本章小结318

复习思考题318

习题319

第12章 非金属元素（二）322

12.1 氧及其化合物322

12.1.1 氧322

12.1.2 臭氧324

12.1.3 过氧化氢326

12.1.4 氧化物329

12.2 硫及其化合物330

12.2.1 单质硫331

12.2.2 硫化氢和氢硫酸331

12.2.3 金属硫化物333

12.2.4 硫的氧化物334

12.2.5 硫的含氧酸336

12.2.6 硫的含氧酸盐338

12.3 氮及其化合物340

12.3.1 氮气340

12.3.2 氨和铵盐341

12.3.3 氮的氧化物343

12.3.4 硝酸和硝酸盐344

12.3.5 亚硝酸和亚硝酸盐347

12.4 磷及其化合物347

12.4.1 单质磷347

12.4.2 磷的氧化物348

12.4.3 磷的含氧酸和含氧酸盐349

12.4.4 磷的氢化物和氯化物352

12.5 碳、硅、硼及其化合物353

12.5.1 碳及其化合物354

12.5.2 硅及其化合物358

12.5.3 硼及硼的化合物362

本章小结364

复习思考题365

习题365

第13章 过渡元素（一）371

13.1 过渡元素的通性371

13.2 铜族元素374

13.2.1 铜族元素的通性和单质374

13.2.2 铜的化合物376

13.2.3 银的化合物381

13.2.4 从废水、废渣中回收银383

13.2.5 Ⅰ B族元素和ⅠA族元素性质的对比383

13.3 锌族元素384

13.3.1 锌族元素的通性和单质384

13.3.2 锌的化合物387

13.3.3 镉的化合物和含镉废水的处理388

13.3.4 汞的化合物389

13.3.5 含汞废水的处理393

13.3.6 ⅡB族元素和ⅡA族元素性质的对比394

13.4 微量元素与人体健康394

本章小结395

复习思考题395

习题396

第14章 过渡元素（二）400

14.1 铬及其化合物400

14.1.1 铬400

14.1.2 铬的氧化物和氢氧化物401

14.1.3 铬（Ⅲ）盐402

14.1.4 铬酸盐和重铬酸盐403

14.1.5 含铬废水的处理（选学内容）404

14.2 锰及其化合物405

14.2.1 金属锰405

14.2.2 锰（Ⅱ）化合物406

14.2.3 锰（Ⅳ）化合物407

14.2.4 锰（Ⅶ）化合物408

14.3 铁、钴、镍409

14.3.1 铁系元素概述409

14.3.2 铁系元素的氧化物和氢氧化物411

14.3.3 铁盐412

14.3.4 钴盐和镍盐414

14.3.5 铁系元素的配位化合物414

14.4 钛与钒（选学内容）416

14.4.1 钛416

14.4.2 钒418

14.5 镧系元素和锕系元素（选学内容）419

14.5.1 镧系元素419

14.5.2 稀土元素的应用421

14.5.3 锕系元素421

本章小结424

复习思考题424

习题425

第四篇 化学与社会430

第15章 化学与社会发展430

15.1 能源的综合利用430

15.1.1 煤及其综合利用430

15.1.2 石油与石油化工433

15.1.3 现代新能源434

15.2 功能非凡的材料436

15.2.1 金属材料——现代社会的坚实支柱436

15.2.2 无机非金属功能材料438

15.2.3 高分子材料441

15.2.4 复合材料442

15.3 境保护与可持续发展444

15.3.1 大气污染444

15.3.2 水体的污染与防护446

部分习题参考答案448

附录453

附录A 本书常用量符号和单位453

附录B 我国法定计量单位455

附录C 一些常用的物理化学常数457

附录D 标准热力学数据（298.15K,100kPa）458

附录E 解离常数（298.15K）460

附录F 溶度积常数（298.15K）461

附录G 标准电极电势（298.15K）463

附录H 一些常见配离子的稳定常数466

附录I 一些物质的商品名或俗名467

参考文献470