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1 绪论1

1.1 化学是一门实用的、创造性的中心科学1

1.2 化学变化的特征3

1.2.1 化学变化是质变3

1.2.2 化学变化服从质量守恒定律3

1.2.3 化学变化伴随着能量变化4

1.3 化学的学科分类4

1.4 现代化学的发展趋势、前沿领域及发展战略6

1.5 基础化学的学习方法9

2 实验数据的误差与结果处理10

2.1 实验误差及其表示方法10

2.1.1 误差的产生10

2.1.2 误差的表示方法12

2.2 提高实验结果准确度的方法14

2.2.1 减免系统误差的方法14

2.2.2 随机误差的减免方法16

2.3 实验数据处理及结果评价16

2.3.1 数理统计的几个基本概念16

2.3.2 少量数据的统计处理17

2.3.3 置信度和置信区间20

2.3.4 显著性检验21

2.3.5 疑值的取舍25

2.4 有效数字的修约及其运算规则26

2.4.1 有效数字及其位数26

2.4.2 有效数字的运算规则27

习题29

3 气体和溶液32

3.1 气体32

3.1.1 理想气体状态方程32

3.1.2 气体的分压定律和分体积定律33

3.1.3 实际气体34

3.2 溶液35

3.2.1 基本单元及溶液浓度36

3.2.2 标准溶液及其配制37

3.2.3 有关浓度的计算38

3.2.4 非电解质溶液的依数性39

3.2.5 电解质溶液43

3.3 胶体溶液45

3.3.1 胶体溶液的性质46

3.3.2 溶胶粒子的结构——胶团46

3.3.3 溶胶的稳定性与聚沉47

3.3.4 凝胶48

习题48

4 化学热力学基础52

4.1 热力学术语和基本概念53

4.1.1 系统和环境53

4.1.2 状态和状态函数53

4.1.3 过程和途径54

4.1.4 热、功和可逆过程54

4.1.5 热力学能56

4.1.6 化学反应计量式及反应进度56

4.1.7 广度性质和强度性质57

4.2 热力学第一定律和热化学58

4.2.1 热力学第一定律58

4.2.2 焓变及热化学方程式59

4.2.3 赫斯定律62

4.3 热力学第二定律64

4.3.1 化学反应的自发性64

4.3.2 熵及热力学第三定律65

4.3.3 热力学第二定律68

4.4 吉布斯自由能69

4.4.1 吉布斯自由能69

4.4.2 标准摩尔生成自由能70

4.4.3 标准摩尔生成自由能的应用71

习题73

5 化学反应速率及化学平衡77

5.1 化学反应速率及其表示方法77

5.1.1 化学反应的转化速率77

5.1.2 恒容反应的反应速率78

5.2 反应速率理论简介79

5.2.1 碰撞理论79

5.2.2 过渡状态理论80

5.2.3 反应机理与元反应81

5.2.4 影响化学反应速率的因素82

5.3 化学反应平衡及平衡常数86

5.3.1 化学反应的可逆性及化学平衡86

5.3.2 平衡常数88

5.3.3 多重平衡原理91

5.3.4 平衡常数的计算及应用92

5.3.5 化学平衡的移动95

习题100

6 酸碱平衡104

6.1 酸碱理论的发展简介104

6.2 酸碱质子理论105

6.2.1 水的解离平衡及溶液的pH标度107

6.2.2 酸碱的相对强弱108

6.3 酸碱溶液中有关离子平衡浓度的计算110

6.3.1 酸碱溶液pH计算110

6.3.2 溶液中酸碱各种存在形式的平衡浓度计算118

6.4 酸碱解离平衡的移动120

6.4.1 缓冲溶液121

6.4.2 酸碱指示剂126

6.5 酸碱中和反应127

6.5.1 酸碱中和反应的程度128

6.5.2 中和反应过程中溶液pH的计算129

6.6 酸碱滴定分析131

6.6.1 滴定分析法131

6.6.2 酸碱滴定法132

6.6.3 酸碱滴定的应用实例137

习题138

7 沉淀溶解平衡143

7.1 沉淀溶解平衡143

7.1.1 沉淀溶解平衡143

7.1.2 溶度积和溶解度的关系145

7.2 沉淀的形成及溶度积规则146

7.2.1 沉淀的类型和性质146

7.2.2 沉淀的形成过程147

7.2.3 溶度积规则148

7.3 沉淀的溶解和转化149

7.3.1 条件溶度积149

7.3.2 影响沉淀溶解度的因素150

7.3.3 沉淀的转化158

7.3.4 分步沉淀159

7.4 沉淀的纯度及影响沉淀纯度的因素162

7.4.1 共沉淀现象162

7.4.2 后沉淀现象164

7.5 沉淀反应在分析测定中的应用165

7.5.1 沉淀滴定分析法165

7.5.2 重量分析法170

习题175

8 氧化还原反应180

8.1 氧化还原反应方程式的配平180

8.1.1 氧化值180

8.1.2 氧化还原反应方程式的配平181

8.2 电极电势184

8.2.1 原电池184

8.2.2 电极电势186

8.2.3 影响电极电势的因素——能斯特方程式191

8.2.4 条件电极电势196

8.3 电极电势的应用198

8.3.1 比较氧化剂或还原剂的相对强弱198

8.3.2 计算原电池的标准电动势E？和电动势E199

8.3.3 判断氧化还原反应进行的方向199

8.3.4 判断氧化还原反应进行的次序201

8.3.5 判断氧化还原反应进行的程度202

8.3.6 计算弱电解质的解离常数及难溶电解质的溶度积常数203

8.4 元素标准电极电势图及其应用204

8.4.1 元素标准电极电势图204

8.4.2 元素标准电极电势图的应用204

8.5 氧化还原滴定法207

8.5.1 氧化还原反应用于滴定分析的必要条件207

8.5.2 氧化还原预处理209

8.5.3 氧化还原滴定曲线210

8.5.4 氧化还原滴定的指示剂212

8.5.5 常用的氧化还原滴定方法214

8.6 电势分析法219

8.6.1 直接电势法——测定溶液的pH219

8.6.2 电势滴定法220

习题222

9 原子结构230

9.1 微观粒子运动的特征230

9.1.1 量子化特征——氢原子光谱230

9.1.2 玻尔理论231

9.1.3 微观粒子运动的波粒二象性232

9.1.4 测不准原理232

9.2 核外电子的运动状态233

9.2.1 薛定谔方程233

9.2.2 波函数与原子轨道234

9.2.3 概率密度和电子云236

9.2.4 原子轨道和电子云的空间图像237

9.2.5 电子自旋量子数241

9.3 多电子原子核外电子的排布242

9.3.1 多电子原子轨道的能级242

9.3.2 屏蔽效应和钻穿效应244

9.3.3 多电子原子的核外电子排布247

9.4 原子的电子层结构与元素周期性251

9.4.1 原子的电子层结构与周期252

9.4.2 原子的电子层结构与族253

9.4.3 原子的电子层结构与元素的分区253

9.5 元素基本性质的周期性254

9.5.1 原子半径255

9.5.2 电离能257

9.5.3 电子亲和能258

9.5.4 电负性（x）260

9.5.5 元素的氧化值261

习题262

10 分子结构267

10.1 离子键267

10.1.1 离子键的形成267

10.1.2 离子键的主要特征269

10.1.3 决定离子化合物性质的因素270

10.2 共价键理论273

10.2.1 价键理论——电子配对理论（VB法）273

10.2.2 杂化轨道理论278

10.2.3 价层电子对互斥理论283

10.2.4 分子轨道理论287

10.3 金属键理论295

10.3.1 自由电子气（或电子海）模型295

10.3.2 金属键的能带理论296

10.4 键参数299

10.4.1 键能299

10.4.2 键长300

10.4.3 键角301

10.4.4 键的极性301

10.5 分子间作用力302

10.5.1 分子的极性302

10.5.2 分子的变形性和极化303

10.5.3 分子间力304

10.5.4 氢键306

习题309

11 晶体结构312

11.1 晶体的基本特征和微观结构312

11.1.1 晶体的基本特征312

11.1.2 晶体的微观结构313

11.1.3 晶体的类型316

11.2 离子晶体316

11.2.1 简单离子晶体的晶体结构316

11.2.2 离子半径比与配位数318

11.2.3 离子的极化及其对离子晶体性质的影响319

11.2.4 晶格能324

11.3 原子晶体和分子晶体326

11.3.1 原子晶体326

11.3.2 分子晶体327

11.4 金属晶体328

11.5 混合型晶体329

11.6 晶体缺陷与非晶体331

11.6.1 晶体缺陷331

11.6.2 晶格缺陷对物质性质的影响332

11.6.3 非晶体334

11.6.4 液晶335

习题335

12 配位化合物及配位平衡339

12.1 配合物的组成与命名339

12.1.1 配合物的一般组成339

12.1.2 配合物的类型341

12.1.3 配位化合物的命名343

12.1.4 配合物的空间结构与几何异构344

12.2 配合物的化学键理论347

12.2.1 配合物的价键理论347

12.2.2 价键理论的应用349

12.3 晶体场理论350

12.3.1 晶体场理论要点350

12.3.2 中心离子d轨道能级的分裂350

12.3.3 晶体场的分裂能352

12.3.4 晶体场稳定化能353

12.3.5 晶体场理论的应用355

12.4 配位平衡及配合物的稳定常数357

12.4.1 配位－解离平衡357

12.4.2 配离子的稳定常数与不稳定常数357

12.4.3 累积稳定常数及配合物各物种的分布358

12.5 螯合物359

12.5.1 螯合效应359

12.5.2 EDTA及其与金属离子形成的螯合物特点360

12.6 EDTA配位反应的副反应系数及条件稳定常数363

12.6.1 配位反应的副反应及副反应系数363

12.6.2 条件稳定常数366

12.7 配位滴定分析法368

12.7.1 滴定曲线368

12.7.2 影响配位滴定突跃的因素369

12.7.3 单离子及混合离子的滴定条件370

12.7.4 配位滴定的指示剂374

12.7.5 配位滴定的应用示例377

12.8 配位化合物的一些应用377

12.8.1 光度分析法中的显色剂378

12.8.2 贵金属的湿法冶金382

12.8.3 无机离子的分离和提纯382

12.8.4 配位催化作用382

12.8.5 电镀与电镀液的处理383

12.8.6 生物化学中的配位化合物383

习题384

13 主族元素391

13.1 s区元素392

13.1.1 氢392

13.1.2 碱金属和碱土金属的概述396

13.1.3 碱金属及碱土金属单质的化学性质397

13.1.4 碱金属和碱土金属的制备方法399

13.1.5 碱金属、碱土金属的氧化物和氢氧化物400

13.1.6 碱金属、碱土金属的盐类404

13.1.7 锂铍的特殊性及对角线关系405

13.2 P区元素406

13.2.1 卤族元素406

13.2.2 氧族元素418

13.2.3 氮族元素431

13.2.4 碳族元素448

13.2.5 硼族元素461

13.2.6 稀有气体元素470

习题472

14 过渡元素479

14.1 d区元素479

14.1.1 d区元素的通性479

14.1.2 钛（Ti）482

14.1.3 钒（V）485

14.1.4 铬、钼、钨487

14.1.5 锰492

14.1.6 铁、钴、镍495

14.1.7 铂系元素501

14.2 ds区元素503

14.2.1 ds区元素单质的性质504

14.2.2 ds区元素的重要化合物505

14.2.3 cs区元素与s区元素的对比516

14.3 f区元素517

14.3.1 镧系元素517

14.3.2 锕系元素524

习题526

主要参考文献529

附录530