目錄
序
前言
第1篇 無機(jī)化學(xué)原理
第1章 緒論 3
1.1 化學(xué)研究的對(duì)象 3
1.1.1 化學(xué)的定義 3
1.1.2 化學(xué)變化的基本特征 4
1.1.3 化學(xué)的二級(jí)學(xué)科 4
1.2 化學(xué)與人類社會(huì)發(fā)展的關(guān)系 8
1.2.1 化學(xué)在科學(xué)中的位置 8
1.2.2 化學(xué)對(duì)人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的貢獻(xiàn) 9
1.2.3 化學(xué)與人類生存環(huán)境 11
1.2.4 化學(xué)與人類健康 12
1.2.5 化學(xué)對(duì)人類文化發(fā)展的影響 12
1.3 無機(jī)化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì) 12
1.3.1 生物無機(jī)化學(xué) 13
1.3.2 無機(jī)固體化學(xué) 14
1.3.3 金屬有機(jī)化學(xué) 15
1.3.4 超分子化學(xué) 15
1.4 學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)的方法 16
1.4.1 重視化學(xué)實(shí)驗(yàn) 16
1.4.2 重視化學(xué)理論的指導(dǎo)作用 16
1.4.3 在學(xué)習(xí)中掌握邏輯思維方法 17
1.4.4 抓好各個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié) 17
1.4.5 學(xué)一點(diǎn)化學(xué)史 18
本章教學(xué)要求 18
第2章 化學(xué)熱力學(xué)初步 19
2.1 熱力學(xué)基本概念及熱力學(xué)第一定律 19
2.1.1 基本概念 19
2.1.2 熱和功，熱力學(xué)第一定律 22
2.1.3 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與焓 24
2.2 赫斯定律及其應(yīng)用 26
2.2.1 熱化學(xué)方程式 26
2.2.2 赫斯定律及其應(yīng)用 27
2.2.3 幾種熱效應(yīng) 28
2.3 過程的自發(fā)性、熵、熱力學(xué)第二定律和第三定律 31
2.3.1 過程的自發(fā)性 31
2.3.2 熵、熱力學(xué)第三定律 32
2.3.3 熵變與過程的方向 35
2.4 吉布斯自由能與化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性判據(jù) 36
2.4.1 吉布斯自由能和熱力學(xué)第二定律 36
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能 37
2.4.3 吉布斯亥姆霍茲方程 38
本章教學(xué)要求 41
習(xí)題 41
第3章 化學(xué)反應(yīng)速率 44
3.1 化學(xué)反應(yīng)速率定義和測(cè)定方法 44
3.2 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 46
3.2.1 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響與速率方程 46
3.2.2 有效碰撞理論 47
3.3 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 49
3.3.1 阿倫尼烏斯反應(yīng)速率公式 50
3.3.2 阿倫尼烏斯公式的應(yīng)用 50
3.4 催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 52
3.4.1 過渡狀態(tài)理論 52
3.4.2 催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的歷程 53
本章教學(xué)要求 54
習(xí)題 55
第4章 化學(xué)平衡 56
4.1 化學(xué)平衡的概念 56
4.1.1 化學(xué)反應(yīng)的可逆性和可逆反應(yīng) 56
4.1.2 化學(xué)平衡的定義與特征 56
4.2 化學(xué)平衡常數(shù) 57
4.2.1 化學(xué)平衡常數(shù)的概念 57
4.2.2 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù) 58
4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) 61
4.2.4 與平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算 62
4.3 范特霍夫等溫式 64
4.3.1 范特霍夫等溫式的推導(dǎo) 64
4.3.2 化學(xué)反應(yīng)等溫式的應(yīng)用 65
4.3.3 多重平衡規(guī)則 66
4.4 影響化學(xué)平衡的因素 68
4.4.1 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 68
4.4.2 壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響 69
4.4.3 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 71
4.4.4 勒夏特列原理 73
4.5 溶液 74
4.5.1 難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性 74
4.5.2 電解質(zhì)溶液 78
4.6 水溶液中的酸堿平衡 79
4.6.1 酸堿理論 79
4.6.2 一元弱酸（堿）的電離平衡 82
4.6.3 多元弱酸（堿）的電離平衡 84
4.6.4 酸堿電離平衡的移動(dòng)及應(yīng)用 85
4.7 難溶強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 88
4.7.1 溶度積常數(shù) 88
4.7.2 溶度積規(guī)則 91
4.7.3 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)沉淀生成的影響 91
4.7.4 沉淀的溶解 92
4.7.5 沉淀的轉(zhuǎn)化 93
本章教學(xué)要求 94
習(xí)題 94
第5章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 97
5.1 原子結(jié)構(gòu) 97
5.1.1 原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史與微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 97
5.1.2 量子力學(xué)對(duì)原子結(jié)構(gòu)的描述及薛定諤方程 100
5.1.3 原子核外電子排布及元素周期表 107
5.2 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu) 119
5.2.1 離子鍵理論 120
5.2.2 價(jià)鍵理論 121
5.2.3 雜化軌道理論 126
5.2.4 價(jià)層電子對(duì)互斥理論 128
5.2.5 金屬鍵理論 132
5.2.6 分子間作用力及氫鍵 133
5.3 晶體結(jié)構(gòu) 137
5.3.1 晶體的特征 137
5.3.2 晶體結(jié)構(gòu)的描述 138
5.3.3 晶體的類型 139
本章教學(xué)要求 141
習(xí)題 141
第6章 氧化還原與電化學(xué) 144
6.1 氧化還原的基本概念 144
6.1.1 氧化數(shù) 144
6.1.2 氧化還原反應(yīng) 145
6.1.3 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 146
6.2 原電池、電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì) 148
6.2.1 原電池 148
6.2.2 電動(dòng)勢(shì)與電極電勢(shì) 151
6.2.3 影響電極電勢(shì)因素，能斯特方程 157
6.3 原電池的熱力學(xué) 160
6.3.1 反應(yīng)自發(fā)性的電動(dòng)勢(shì)判據(jù) 160
6.3.2 氧化還原平衡與其他平衡共存的多重平衡 162
6.4 與電極電勢(shì)有關(guān)的圖形 163
6.4.1 電極電勢(shì)GpH圖 163
6.4.2 元素電勢(shì)圖 167
6.5 化學(xué)電源與電解 168
6.5.1 化學(xué)電源 168
6.5.2 電解 170
本章教學(xué)要求 172
習(xí)題 173
第7章 配位化學(xué) 175
7.1 配位化合物的基本概念 175
7.1.1 配位化合物的定義 175
7.1.2 配位化合物的組成 176
7.1.3 配位化合物的命名 177
7.1.4 配位化合物的異構(gòu)現(xiàn)象 178
7.2 配位化合物的結(jié)構(gòu)理論 179
7.2.1 價(jià)鍵理論 179
7.2.2 晶體場(chǎng)理論 183
7.3 配位平衡 186
7.3.1 配位解離平衡與配合物穩(wěn)定常數(shù) 186
7.3.2 配位平衡的移動(dòng) 187
7.4 配位化合物的應(yīng)用 189
本章教學(xué)要求 190
習(xí)題 190
第2篇 元素?zé)o機(jī)化學(xué)
第8章 主族元素 195
8.1 s區(qū)元素 195
8.1.1 氫 195
8.1.2 堿金屬 197
8.1.3 堿土金屬 201
8.2 p區(qū)元素 204
8.2.1 鹵素 204
8.2.2 氧族元素 212
8.2.3 氮族元素 224
8.2.4 碳族元素 238
8.2.5 硼族元素 246
8.3 稀有氣體 252
8.3.1 稀有氣體的性質(zhì) 252
8.3.2 稀有氣體的化合物 253
8.3.3 稀有氣體的用途 254
本章教學(xué)要求 254
習(xí)題 254
第9章 副族元素 256
9.1 d區(qū)元素 256
9.1.1 通性 256
9.1.2 鈦 261
9.1.3 釩 263
9.1.4 鉻、鉬、鎢 265
9.1.5 錳 268
9.1.6 鐵系元素 271
9.2 ds區(qū)元素 277
9.2.1 通性 277
9.2.2 銅、鋅族元素的提取 279
9.2.3 銅族、鋅族的單質(zhì)和重要化合物 280
9.2.4 銅族、鋅族的配合物 285
9.2.5 銅、鋅分族元素的應(yīng)用和生物無機(jī)化學(xué) 287
9.3 f區(qū)元素 289
9.3.1 鑭系元素通性 289
9.3.2 鑭系元素的氧化態(tài) 290
9.3.3 鑭系元素的原子半徑、離子半徑與鑭系收縮 291
9.3.4 鑭系元素單質(zhì)和化合物的性質(zhì) 291
9.3.5 稀土元素的用途 293
本章教學(xué)要求 294
習(xí)題 295
第3篇 無機(jī)化學(xué)進(jìn)展
第10章 無機(jī)功能材料 301
10.1 無機(jī)光學(xué)材料 301
10.1.1 光的頻率、能量、波長(zhǎng)和顏色 301
10.1.2 發(fā)光的基本概念、稀土發(fā)光材料 302
10.1.3 稀土發(fā)光材料在照明方面的應(yīng)用 303
10.1.4 稀土發(fā)光材料在信息顯示方面的應(yīng)用 305
10.1.5 稀土激光材料 306
10.2 磁性材料 306
10.2.1 磁學(xué)基礎(chǔ) 307
10.2.2 無機(jī)磁性材料 310
10.2.3 分子基磁性材料 312
10.2.4 單分子磁體 314
10.2.5 分子基磁性材料的前景 315
本章教學(xué)要求 315
習(xí)題 315
第11章 生物無機(jī)化學(xué) 317
11.1 生物元素 317
11.1.1 生物元素的種類 317
11.1.2 生物元素的功能 318
11.2 重要的生物大分子 319
11.2.1 氨基酸 319
11.2.2 蛋白質(zhì) 321
11.2.3 核酸 324
11.2.4 酶 328
11.3 生物無機(jī)化學(xué)的應(yīng)用研究 329
11.3.1 DNA結(jié)構(gòu)探針 329
11.3.2 化學(xué)核酸酶 329
11.3.3 無機(jī)藥物 330
11.3.4 仿生材料 332
本章教學(xué)要求 333
習(xí)題 333
第12章 環(huán)境無機(jī)化學(xué) 335
12.1 環(huán)境化學(xué) 335
12.2 主要無機(jī)污染物及其防治 338
12.2.1 含碳化合物 338
12.2.2 含氮化合物 339
12.2.3 含磷化合物 341
12.2.4 臭氧 341
12.2.5 含硫化合物 342
12.2.6 含氟化合物 343
12.2.7 重金屬 343
本章教學(xué)要求 347
習(xí)題 347
參考文獻(xiàn) 349
附錄 350
附錄1 常用物理化學(xué)常數(shù) 350
附錄2 基本SI單位、導(dǎo)出量及與SI單位一起使用的單位 350
附錄3 一些單質(zhì)和化合物的熱力學(xué)函數(shù)（298.15K，101.325kPa） 351
附錄4 常見弱酸、弱堿水溶液電離平衡常數(shù)（298.15K） 359
附錄5 常見難溶化合物溶度積（298.15K） 360
附錄6 常見配離子的累積穩(wěn)定常數(shù)（298.15K） 361
附錄7 溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（298.15K） 362
附錄8 原子半徑（pm） 365
部分習(xí)題參考答案 366