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1 气体、溶液和胶体1

1.1 气体1

1.1.1 理想气体状态方程1

1.1.2 Dalton分压定律2

1.1.3 气体分子的速度和能量3

1.2 液体4

1.2.1 气体的液化4

1.2.2 液体的蒸发5

1.2.3 液体的沸腾7

1.2.4 相平衡8

1.2.5 水的相图8

1.3 分散系9

1.4 溶液9

1.4.1 溶液浓度的表示方法10

1.4.2 稀溶液的依数性11

1.4.3 强电解质溶液的依数性16

1.5 胶体溶液16

1.5.1 表面积和表面能17

1.5.2 吸附作用18

1.5.3 溶胶的性质19

1.5.4 胶团结构20

1.5.5 溶胶的稳定性21

1.5.6 溶胶的凝结22

1.6 高分子溶液和凝胶22

1.6.1 高分子溶液22

1.6.2 凝胶23

1.7 表面活性物质和乳浊液24

1.7.1 表面活性物质24

1.7.2 乳浊液25

思考题一26

习题一26

2 化学热力学基础28

2.1 热力学基本概念28

2.1.1 体系和环境28

2.1.2 体系的性质29

2.1.3 状态和状态函数29

2.1.4 过程与途径29

2.2 热力学第一定律30

2.2.1 热和功30

2.2.2 内能（热力学能）30

2.2.3 热力学第一定律31

2.3 焓、热化学31

2.3.1 焓和焓变31

2.3.2 热化学32

2.4 自发过程和熵37

2.4.1 自发过程的共同特征37

2.4.2 化学反应的自发性37

2.4.3 熵和熵变38

2.5 吉布斯自由能与化学反应的方向41

2.5.1 吉布斯（Gibbs）自由能与自发过程41

2.5.2 吉布斯—亥姆霍兹公式41

2.5.3 △G与有用功42

2.5.4 物质的标准摩尔生成自由能和反应的自由能变43

2.5.5 吉布斯—亥姆霍兹方程式的应用44

思考题二45

习题二46

3 化学反应速率48

3.1 化学反应速率的概念48

3.2 浓度对化学反应速率的影响49

3.2.1 基元反应与非基元反应49

3.2.2 化学反应的速率方程50

3.3 温度对化学反应速率的影响54

3.3.1 范特霍夫规则54

3.3.2 阿仑尼乌斯公式54

3.4 催化剂对化学反应速率的影响57

3.4.1 基本概念57

3.4.2 基本特征58

3.4.3 催化机理58

3.4.4 生物催化剂和仿生催化剂59

思考题三59

习题三60

4 化学平衡62

4.1 平衡常数62

4.1.1 化学平衡62

4.1.2 平衡常数62

4.1.3 多重平衡体系66

4.2 平衡常数与自由能变67

4.3 化学平衡的移动69

4.3.1 浓度对化学平衡的影响69

4.3.2 压力对化学平衡的影响71

4.3.3 温度对化学平衡的影响71

4.3.4 吕·查德里原理73

思考题四73

习题四73

5 电离及沉淀平衡75

5.1 强电解质理论75

5.1.1 强电解质与弱电解质75

5.1.2 强电解质理论75

5.2 弱酸、弱碱的电离76

5.2.1 一元弱酸、弱碱的电离76

5.2.2 多元弱酸、弱碱的电离79

5.2.3 电离平衡的移动——同离子效应81

5.3 盐类的水解82

5.3.1 弱酸强碱盐的水解82

5.3.2 弱碱强酸盐的水解83

5.3.3 弱酸弱碱盐的水解84

5.3.4 多元弱酸强碱正盐的水解84

5.3.5 酸式盐的水解85

5.3.6 高价金属离子的水解86

5.4 缓冲溶液86

5.4.1 缓冲溶液和缓冲作用86

5.4.2 缓冲溶液的pH87

5.4.3 缓冲容量及缓冲范围88

5.4.4 缓冲溶液的选择和配制88

5.5 酸碱的质子理论89

5.6 难溶电解质的沉淀溶解平衡91

5.6.1 难溶电解质的溶度积91

5.6.2 沉淀的生成93

5.6.3 分步沉淀95

5.6.4 沉淀的溶解96

5.6.5 沉淀的转化98

思考题五99

习题五99

6 电化学原理及其应用101

6.1 氧化数和氧化还原反应方程式的配平101

6.1.1 氧化数101

6.1.2 氧化还原电对102

6.1.3 氧化还原反应方程式配平102

6.2 原电池104

6.2.1 原电池104

6.2.2 电池符号105

6.3 电极电势与电池电动势106

6.3.1 电极电势的产生106

6.3.2 电极电势的测定 标准氢电极106

6.3.3 原电池的电动势与原电池反应的自由能变化108

6.4 影响电极电势的因素109

6.5 氧化还原反应的方向和限度112

6.5.1 氧化还原反应的方向112

6.5.2 化学反应的限度112

6.6 电极电势的应用113

6.7 元素电势图114

思考题六116

习题六117

7 原子结构与周期系119

7.1 核外电子的运动状态119

7.1.1 原子结构模型的建立119

7.1.2 玻尔理论120

7.1.3 核外电子的运动特征121

7.1.4 核外电子运动状态的描述123

7.1.5 原子轨道的图像127

7.2 核外电子排布和周期系130

7.2.1 轨道能级131

7.2.2 屏蔽效应与钻穿效应131

7.2.3 能级组132

7.2.4 核外电子的排布规则133

7.2.5 核外电子的排布与表示方式134

7.2.6 元素周期系135

7.3 元素基本性质的周期性137

7.3.1 元素的原子半径137

7.3.2 电离势139

7.3.3 电子亲和能141

7.3.4 电负性141

思考题七143

习题七143

8 化学键和分子结构145

8.1 离子键145

8.1.1 离子键的形成及特征145

8.1.2 离子键形成的能量效应146

8.1.3 离子的特征147

8.2 共价键148

8.2.1 价键理论148

8.2.2 杂化轨道理论151

8.3 分子轨道理论154

8.3.1 分子轨道理论的基本要点154

8.3.2 能级图155

8.3.3 应用举例156

8.4 键型过渡157

8.4.1 离子的极化与变形157

8.4.2 离子极化对化学键型的影响157

8.4.3 离子极化对化合物性质的影响158

8.5 分子间力158

8.5.1 分子的极性158

8.5.2 分子间力159

8.5.3 氢键161

8.6 晶体的结构和性能163

思考题八164

习题八164

9 配位化合物166

9.1 配合物的组成166

9.1.1 配合物的定义166

9.1.2 中心离子（原子）及配体的特点167

9.1.3 配离子的电荷168

9.1.4 配合物的命名168

9.2 配位平衡169

9.2.1 配合物的稳定常数169

9.2.2 稳定常数的应用170

9.3 形成配合物时体系性质的变化175

9.4 螯合物175

9.5 配合物的应用177

9.5.1 在化工方面的应用177

9.5.2 在分析化学方面的应用177

9.5.3 生物化学中的配合物178

9.6 配合物的化学键理论178

9.6.1 价键理论179

9.6.2 配位键的形成179

9.6.3 高自旋配合物和低自旋配合物182

9.6.4 外轨型和内轨型配合物183

9.6.5 晶体场理论184

9.7 路易斯酸碱理论简介188

思考题九189

习题九189

10 元素选述192

10.1 非金属元素通性192

10.1.1 非金属元素的原子结构特征192

10.1.2 非金属元素的成键特征192

10.1.3 非金属单质193

10.1.4 非金属氢化物193

10.1.5 非金属氧化物及含氧酸195

10.2 卤素195

10.2.1 通性195

10.2.2 卤素单质196

10.2.3 卤化氢、氢卤酸198

10.2.4 卤素的含氧酸及其盐199

10.2.5 拟卤素201

10.3 氧、硫、硒202

10.3.1 氧和臭氧202

10.3.2 硫的化合物204

10.4 碳、氮、磷208

10.4.1 碳及其主要化合物208

10.4.2 氮及其主要化合物209

10.4.3 磷及其主要化合物212

10.5 金属元素通性213

10.5.1 金属的物理性质及金属键214

10.5.2 主族金属的通性215

10.5.3 过渡金属元素的通性219

思考题与习题十223

11 化学与人类社会225

11.1 化学与农业225

11.1.1 作物营养成分225

11.1.2 化学肥料227

11.2 化学与工业228

11.2.1 能源228

11.2.2 新材料231

11.3 化学与环境233

11.3.1 大气污染及其防治233

11.3.2 水污染及其防治234

11.3.3 土壤污染及其防治236

11.3.4 食品污染237

11.4 化学与生命238

11.4.1 生命元素238

11.4.2 生命元素的生物功能239

11.4.3 生命元素的来源240

附录242

附录Ⅰ 中国法定计量单位242

附录Ⅱ 基本常数244

附录Ⅲ 常用酸、碱的密度、质量分数及物质的量浓度245

附录Ⅳ 常见物质的热力学数据（298 K,101.3 kPa）246

附录Ⅴ 弱酸、弱碱的电离常数252

附录Ⅵ 难溶化合物的溶度积（K Θ sp）（18～25℃）253

附录Ⅶ 水的蒸气压254

附录Ⅷ 标准电极电势EΘ（298 K）255

附录Ⅸ 常见配离子的稳定常数（25℃）259

习题参考答案260

主要参考文献265