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第一篇 无机篇1

第1章 溶液和胶体1

1.1 溶液1

1.1.1 分散系1

1.1.2 溶液组成量度的表示方法1

1.1.3 稀溶液的通性2

1.2 胶体6

1.2.1 胶体的制备7

1.2.2 胶体溶液的性质7

1.2.3 胶粒带电的原因8

1.2.4 胶团结构9

1.2.5 电动电势10

1.2.6 溶胶的稳定性与聚沉10

习题11

第2章 化学反应速率和化学平衡13

2.1 化学反应速率及其表示方法13

2.1.1 化学反应的平均速率和瞬时速率13

2.1.2 用反应进度表示的反应速率13

2.2 化学反应速率理论简述14

2.2.1 碰撞理论14

2.2.2 过渡状态理论15

2.3 影响化学反应速率的因素16

2.3.1 浓度对化学反应速率的影响16

2.3.2 温度对化学反应速率的影响18

2.3.3 催化剂对化学反应速率的影响18

2.4 化学反应平衡及平衡常数19

2.4.1 可逆反应与化学平衡19

2.4.2 平衡常数20

2.5 化学平衡的移动22

2.5.1 浓度对化学平衡的影响22

2.5.2 压力对化学平衡的影响22

2.5.3 温度对化学平衡的影响23

习题23

第3章 电解质溶液25

3.1 强电解质溶液25

3.1.1 表观离解度25

3.1.2 离子强度25

3.2 弱电解质溶液27

3.2.1 弱电解质的离解平衡27

3.2.2 同离子效应和盐效应28

3.3 酸碱质子理论28

3.3.1 酸碱的定义28

3.3.2 酸碱反应的实质29

3.3.3 共轭酸碱对与酸碱离解常数之间的关系29

3.3.4 酸碱指示剂30

3.4 溶液的酸碱性31

3.4.1 水的离解和pH标度31

3.4.2 弱酸或弱碱溶液pH值的计算32

3.4.3 盐类水解33

3.4.4 缓冲溶液35

3.5 沉淀溶解平衡38

3.5.1 溶度积常数38

3.5.2 溶度积和溶解度的相互换算38

3.5.3 溶度积规则39

3.5.4 沉淀的生成39

3.5.5 沉淀的溶解41

习题42

第4章 氧化还原反应44

4.1 氧化还原反应的基本概念44

4.1.1 氧化还原反应44

4.1.2 氧化数44

4.1.3 氧化还原电对45

4.2 氧化还原反应方程式的配平45

4.2.1 氧化数法45

4.2.2 离子-电子法46

4.3 原电池47

4.3.1 原电池的概念47

4.3.2 原电池符号48

4.3.3 原电池的电极类型48

4.4 电极电势49

4.4.1 电极电势的形成49

4.4.2 标准电极电势49

4.5 影响电极电势的因素52

4.5.1 能斯特方程式52

4.5.2 溶液酸度对电极电势的影响53

4.5.3 离子浓度改变对电极电势的影响54

4.6 电极电势的应用55

4.6.1 计算原电池的电动势55

4.6.2 判断氧化剂、还原剂的相对强弱56

4.6.3 判断氧化还原反应进行的方向56

4.6.4 判断氧化还原反应进行的程度57

4.6.5 求弱电解质的电离常数和难溶电解质的溶度积常数58

习题59

第5章 原子结构60

5.1 核外电子的运动特性60

5.1.1 氢原子光谱和玻尔理论60

5.1.2 核外电子运动的波粒二象性63

5.2 核外电子的运动状态描述64

5.2.1 薛定谔方程64

5.2.2 波函数与原子轨道65

5.2.3 概率密度和电子云67

5.3 原子核外电子的排布68

5.3.1 屏蔽效应68

5.3.2 钻穿效应68

5.3.3 鲍林原子轨道近似能级图69

5.3.4 原子核外电子排布的规则70

5.4 元素周期律71

5.4.1 原子的电子层结构和元素周期表71

5.4.2 元素性质的周期性72

习题76

第6章 化学键与分子结构77

6.1 化学键的键参数77

6.1.1 键能77

6.1.2 键长78

6.1.3 键角78

6.1.4 键的极性78

6.2 离子键理论78

6.2.1 离子键的形成78

6.2.2 离子键的特点79

6.2.3 离子键的强度80

6.2.4 离子的特征80

6.3 共价键理论83

6.3.1 价键理论84

6.3.2 杂化轨道理论87

6.4 分子间作用力和氢键91

6.4.1 分子的极性91

6.4.2 分子的极化93

6.4.3 分子间力94

6.4.4 氢键95

习题97

第7章 配位化合物99

7.1 配合物的基本概念99

7.1.1 配合物的定义99

7.1.2 配合物的组成100

7.1.3 配合物化学式的书写和命名101

7.2 配合物的价键理论103

7.2.1 配合物价键理论的基本要点103

7.2.2 配合物的空间结构103

7.2.3 外、内轨型配合物及其判别方法104

7.3 配合物的稳定性105

7.3.1 逐级稳定常数（Ki）105

7.3.2 累积稳定常数（βi）106

7.3.3 不稳定常数（K不稳，i）106

7.4 螯合物107

习题109

第8章 重要元素和化合物111

8.1 s区元素111

8.1.1 s区元素的一般性质111

8.1.2 碱金属和碱土金属的单质114

8.1.3 s区元素的重要化合物115

8.1.4 重要盐类的性质117

8.2 p区元素117

8.2.1 硼及其重要化合物118

8.2.2 铝及其重要化合物119

8.2.3 碳、硅及其重要化合物119

8.2.4 锡、铅及其重要化合物121

8.2.5 氮及其重要化合物122

8.2.6 磷及其重要化合物124

8.2.7 硫及其重要化合物126

8.2.8 卤素129

8.3 d区元素131

8.3.1 钛及其重要化合物131

8.3.2 钒及其重要化合物133

8.3.3 铬、钼、钨及其重要化合物134

8.3.4 锰及其重要化合物135

8.3.5 铁、钴、镍及其重要化合物136

8.4 ds区元素138

8.4.1 铜及其重要化合物138

8.4.2 金、银及其重要化合物139

8.4.3 锌、镉、汞及其重要化合物141

习题143

第二篇 分析篇147

第1章 误差和分析数据的处理147

1.1 误差及其产生的原因147

1.1.1 系统误差147

1.1.2 随机误差148

1.2 测定值的准确度与精密度148

1.2.1 准确度与误差148

1.2.2 精密度与偏差149

1.2.3 准确度与精密度的关系150

1.3 随机误差的正态分布151

1.3.1 频率分布151

1.3.2 正态分布152

1.3.3 标准正态分布153

1.4 分析数据的处理154

1.4.1 Q检验法154

1.4.2 格鲁布斯法155

1.5 有效数字及其运算规则156

1.5.1 有效数字的意义和位数156

1.5.2 数字修约规则157

1.5.3 有效数字的运算规则158

1.5.4 有效数字运算规则在分析化学中的应用158

习题159

第2章 滴定分析法概论161

2.1 滴定分析法简介161

2.1.1 滴定分析法的过程和方法特点161

2.1.2 滴定分析法对滴定反应的要求161

2.1.3 几种滴定方式162

2.2 标准溶液浓度的表示方法162

2.2.1 物质的量浓度162

2.2.2 滴定度162

2.3 标准溶液的配制和浓度的标定163

2.3.1 直接配制法163

2.3.2 间接配制法（标定法）164

2.4 滴定分析中的计算165

2.4.1 滴定分析计算的依据和常用公式165

2.4.2 滴定分析法的有关计算166

习题169

第3章 酸碱滴定法171

3.1 酸碱质子理论171

3.1.1 基本概念171

3.1.2 酸碱反应的平衡常数172

3.1.3 酸碱的强度、共轭酸碱对Ka、Kb的关系173

3.2 水溶液中弱酸（碱）各型体的分布174

3.2.1 处理水溶液中酸碱平衡的方法174

3.2.2 酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响176

3.3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算178

3.3.1 一元强酸（碱）溶液中H+浓度的计算178

3.3.2 一元弱酸（碱）溶液pH的计算179

3.3.3 多元弱酸（碱）溶液pH的计算181

3.3.4 两性物质溶液pH的计算184

3.4 酸碱缓冲溶液186

3.4.1 缓冲溶液pH的计算187

3.4.2 缓冲容量与缓冲范围190

3.4.3 缓冲溶液的选择与配制191

3.5 酸碱指示剂192

3.5.1 指示剂的作用原理192

3.5.2 指示剂变化的pH范围194

3.5.3 影响指示剂变色范围的因素195

3.5.4 混合指示剂195

3.6 强酸（碱）和一元弱酸（碱）的滴定196

3.6.1 强碱（酸）滴定强酸（碱）196

3.6.2 强碱（酸）滴定一元弱酸（碱）199

3.6.3 直接准确滴定一元弱酸（碱）的可行性判据201

3.6.4 终点误差202

3.7 酸碱滴定法的应用203

3.7.1 混合碱的分析203

3.7.2 铵盐中含氮量的测定205

习题206

第4章 吸光光度法208

4.1 物质对光的选择性吸收208

4.1.1 光的基本性质208

4.1.2 物质对光的选择性吸收209

4.2 光吸收的基本定律210

4.2.1 朗伯-比尔定律210

4.2.2 引起偏离朗伯-比尔定律的因素212

4.3 吸光光度法的应用213

4.3.1 定量分析213

4.3.2 酸碱解离常数的测定214

习题214

第5章 分析过程216

5.1 试样的制备和分解216

5.1.1 试样的采集和制备216

5.1.2 试样的分解217

5.2 被测组分或干扰组分的分离219

5.2.1 沉淀分离法219

5.2.2 萃取分离法220

5.2.3 离子交换分离法221

5.2.4 色谱分离法222

5.3 分析方法的选择224

习题224

第三篇 有机篇225

第1章 引言225

1.1 有机化学发展史225

1.2 有机化合物的特点226

1.3 有机化学的研究内容与步骤226

1.3.1 有机化学的研究内容226

1.3.2 研究有机化合物的一般步骤227

1.4 有机化合物的分类227

1.5 有机化合物的基础理论229

1.5.1 有机结构理论与共价键229

1.5.2 共价键的理论解释229

1.5.3 原子轨道杂化与分子结构231

1.5.4 价键理论和分子轨道理论对典型共价键的解释232

1.5.5 共价键的属性234

1.5.6 共价键断裂方式与有机反应类型234

1.5.7 有机物的立体结构与构型的R、S命名规则235

1.5.8 有机物的电子效应237

第2章 开链烃240

2.1 烷烃240

2.1.1 烷烃的同系列和同分异构现象240

2.1.2 烷烃的命名241

2.1.3 烷烃的构象243

2.1.4 烷烃的物理性质246

2.1.5 烷烃的化学性质247

2.1.6 卤代反应机理（自由基反应机理）249

2.1.7 烷烃的来源与制备250

2.1.8 重要的烷烃251

2.2 烯烃251

2.2.1 烯烃中的碳碳双键251

2.2.2 烯烃的同系列和同分异构现象252

2.2.3 烯烃的命名253

2.2.4 烯烃的物理性质255

2.2.5 烯烃的化学性质256

2.2.6 烯烃的来源与制备262

2.2.7 重要的烯烃262

2.3 二烯烃263

2.3.1 二烯烃的分类和命名263

2.3.2 共轭二烯烃的结构及其共轭效应264

2.3.3 共轭二烯烃的性质264

2.3.4 重要的二烯烃266

2.4 炔烃267

2.4.1 炔烃的命名267

2.4.2 炔烃的物理性质268

2.4.3 炔烃的化学性质268

2.4.4 炔烃的来源与制备274

2.4.5 重要的炔烃——乙烃274

习题275

第3章 环烃278

3.1 脂环烃278

3.1.1 脂环烃的分类278

3.1.2 环烷烃的异构现象和命名278

3.1.3 环烷烃的结构280

3.1.4 环烷烃的性质282

3.1.5 脂环烃的来源与制备283

3.2 芳香烃284

3.2.1 芳香烃的分类及命名284

3.2.2 苯的结构286

3.2.3 苯及其衍生物的物理性质287

3.2.4 苯及其衍生物的化学性质288

3.2.5 苯环上取代基的定位效应和规律293

3.2.6 芳烃的来源297

3.2.7 多环芳烃与稠环芳烃298

3.2.8 重要的芳烃301

习题302

第4章 卤代烃305

4.1 卤代烃的分类、命名和同分异构现象305

4.1.1 卤代烃的分类305

4.1.2 卤代烃的命名305

4.1.3 卤代烃的同分异构现象306

4.2 卤代烃的性质306

4.2.1 卤代烃的物理性质306

4.2.2 卤代烃的化学性质307

4.3 亲核取代反应历程310

4.3.1 脂肪族卤代烃的亲核取代反应历程310

4.3.2 芳香族卤代烃的亲核取代反应历程314

4.4 消除反应历程315

4.4.1 单分子消除反应历程315

4.4.2 双分子消除反应历程315

4.4.3 单分子共轭碱消除（E1cB）反应历程316

4.5 消除反应与取代反应的竞争317

4.6 卤代烃的制备318

4.6.1 由烃制备318

4.6.2 由醇制备318

4.6.3 卤代物的互换318

4.7 重要的卤代烃319

习题319

第5章 醇、酚、醚321

5.1 醇321

5.1.1 醇的结构、分类和命名321

5.1.2 醇的物理性质323

5.1.3 醇的化学性质324

5.1.4 醇的制备331

5.1.5 重要的醇333

5.2 酚335

5.2.1 酚的结构、分类和命名335

5.2.2 酚的物理性质336

5.2.3 酚的化学性质337

5.2.4 重要的酚341

5.3 醚343

5.3.1 醚的结构和命名343

5.3.2 醚的物理性质344

5.3.3 醚的化学性质344

5.3.4 醚的制备346

5.3.5 重要的醚347

习题349

第6章 醛、酮、醌351

6.1 醛、酮351

6.1.1 醛、酮的分类和命名351

6.1.2 醛、酮的结构和性质351

6.1.3 醛、酮的制备357

6.2 醌357

6.2.1 醌的命名357

6.2.2 醌的结构与性质358

6.3 醛、酮、醌的重要代表化合物及其应用358

6.3.1 甲醛358

6.3.2 乙醛359

6.3.3 丙酮359

6.3.4 苯甲醛359

6.3.5 环己酮360

习题360

第7章 羧酸及其衍生物362

7.1 羧酸的结构、分类和命名362

7.1.1 羧酸的结构362

7.1.2 羧酸的分类362

7.1.3 羧酸的命名362

7.2 羧酸的物理性质363

7.2.1 溶解性363

7.2.2 熔、沸点363

7.2.3 气味363

7.2.4 相对密度363

7.2.5 状态363

7.3 羧酸的化学性质364

7.3.1 酸性364

7.3.2 羧基中羟基被取代的反应365

7.3.3 羧基中羰基的还原反应366

7.3.4 α-H的卤代反应366

7.3.5 羧基的脱羧反应366

7.4 羧基的制备367

7.5 重要的羧酸367

7.6 羧酸衍生物的命名369

7.6.1 酰卤和酰胺的命名369

7.6.2 酸酐的命名369

7.6.3 酯的命名369

7.7 羧酸衍生物的性质369

7.7.1 羧酸衍生物的物理性质369

7.7.2 羧酸衍生物的化学性质370

7.8 重要的羧酸衍生物373

7.8.1 酰氯和酸酐373

7.8.2 乙酰乙酸乙酯374

7.8.3 丙二酸二乙酯374

7.8.4 尿素375

7.8.5 氨基甲酸酯类375

7.8.6 碳酸二酰氯376

习题376

第8章 胺及硫、磷有机物379

8.1 胺及含氮有机物379

8.1.1 胺的分类和命名379

8.1.2 胺的物理性质379

8.1.3 胺的化学性质380

8.1.4 胺的合成382

8.1.5 重氮化合物及其反应383

8.2 含硫化合物386

8.2.1 含硫有机化合物的主要类型和命名386

8.2.2 有机硫化合物的性质及在有机合成上的应用387

8.3 含磷有机化合物388

8.3.1 含磷有机化合物的分类388

8.3.2 含磷有机化合物的命名388

8.3.3 磷脂388

8.3.4 有机磷农药389

习题390

第9章 碳水化合物392

9.1 碳水化合物的定义及分类392

9.1.1 碳水化合物的定义392

9.1.2 碳水化合物的分类392

9.2 单糖392

9.2.1 单糖的分类392

9.2.2 单糖的结构393

9.2.3 单糖的物理性质395

9.2.4 单糖的化学性质395

9.2.5 重要的单糖398

9.3 二糖398

9.3.1 二糖及分类398

9.3.2 重要的二糖399

9.4 多糖401

9.4.1 淀粉401

9.4.2 纤维素402

习题402

附录 化学与生活403

第一节 民以食为天——化学与饮食403

一、人的能量从哪里来403

二、饮水403

1．水——生命的摇篮403

2．硬水的功与过404

3．形形色色的水404

三、说茶404

1．茶——健康之友404

2．各种各样的茶405

3．药物忌茶405

四、话酒405

1．酿酒405

2．饮酒过量为何醉406

3．怎样判断司机酒后开车406

4．水果解酒406

5．漫话啤酒406

五、化学与味觉406

1．食醋406

2．酱油407

3．糖407

4．食盐407

5．味精408

六、常见食品里的化学409

1．馒头、饼干里的小洞409

2．油条与化学409

3．漫话豆腐409

4．鲜蛋何以变皮蛋410

七、水果蔬菜410

1．水果的生熟410

2．香蕉为什么会变色411

3．去皮的苹果为什么会“生锈”411

八、食品保质与防腐411

1．食品防腐剂411

2．食品中的色素412

3．绿色食品412

第二节 学问就在你身边——化学与日用品412

一、牙膏里的化学412

1．防治龋齿412

2．预防齿质过敏412

3．消除牙垢413

4．杀菌剂413

二、肥皂里的化学413

1．肥皂的历史413

2．肥皂去污的奥秘413

3．合成洗涤剂413

三、浅谈化妆品414

1．防晒霜为什么能防晒？414

2．定型摩丝为什么能固定发型？414

3．越陈越香的花露水415

四、笔墨与化学415

1．铅笔415

2．钢笔415

3．圆珠笔415

4．毛笔415

5．粉笔416

五、颜料与化学416

六、铁制品怎么生锈了416

七、最准确的钟417

八、霓虹灯的秘密417

第三节 关注我们的身体——化学与健康417

一、空气与健康417

1．浅说空气417

2．空气污染与肺部疾病418

二、维生素与健康418

1．维生素A418

2．维生素B族418

3．维生素C419

4．维生素D和维生素E419

第四节 化学与能源419

一、火419

二、煤419

1．煤是什么419

2．煤的综合利用420

3．谈谈煤气中毒420

三、石油420

1．像金子一样宝贵的石油420

2．液化气420

3．生产“人造石油”420

四、新型能源421

1．氢气——一种有前途的能源421

2．用太阳能来发电421

3．打开原子能利用的大门421

五、什么是绿色能源421

第五节 化学与环境422

一、温室效应422

二、环境的保护神——臭氧422

三、关于酸雨422

四、新时代的“白色恐怖”423

1．新时代的“白色恐怖”——废塑料423

2．塑料引起的危害423

3．消灭“白色恐怖”，变废为宝423

五、警惕无形杀手——居室污染423

1．厨房是居室污染的重要污染源之一424

2．室内吸烟是居室污染空气的常见因素424

3．家具和装饰装修材料是居室污染的重要因素424

参考文献425