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第1章 绪论1

1.1什么是化学1

1.2化学发展简史与分支学科的形成2

1.2.1化学的起源2

1.2.2化学的分支学科2

1.3化学的作用与前景4

1.3.1化学的特长4

1.3.2化学对人类社会的贡献5

1.3.3化学的机遇与挑战6

1.4如何学习化学6

习题7

第2章 物质的三态与水溶液8

2.1气体及其定律8

2.1.1理想气体与实际气体8

2.1.2混合气体定律11

2.1.3气体分子运动与扩散13

2.2相变与相平衡15

2.2.1气体的液化与临界现象15

2.2.2液体的蒸发15

2.2.3液-固相变17

2.2.4水的相图17

2.2.5液晶18

2.3水溶液19

2.3.1非电解质稀溶液的依数性19

2.3.2电解质溶液的依数性与导电性24

思考与研讨27

习题28

第3章 化学动力学基础30

3.1化学反应速率30

3.2化学反应速率方程31

3.2.1化学反应速率方程的表达31

3.2.2化学反应速率方程的建立32

3.3温度对反应速率的影响——Arrhenius方程36

3.3.1 Arrhenius经验公式36

3.3.2活化能与活化分子37

3.4反应速率理论和反应机理简介39

3.4.1碰撞理论39

3.4.2过渡态理论40

3.4.3反应机理40

3.5催化剂与催化作用41

3.5.1催化作用的本质42

3.5.2均相催化与非均相催化42

思考与研讨44

习题44

第4章 化学热力学基础47

4.1热力学基本概念与反应热的测量48

4.1.1体系与环境48

4.1.2状态和状态函数48

4.1.3过程49

4.1.4热和功50

4.1.5热力学标准态51

4.1.6反应热的测量52

4.2焓与焓变53

4.2.1热力学能U53

4.2.2焓H与焓变△H54

4.2.3化学反应的焓变56

4.3熵62

4.3.1熵的统计意义62

4.3.2标准熵63

4.3.3化学反应的熵变64

4.3.4热力学第二定律66

4.4 Gibbs自由能67

4.4.1 Gibbs自由能67

4.4.2标准Gibbs生成自由能67

4.4.3化学反应的标准Gibbs自由能变68

4.4.4利用焓变与熵变计算化学反应的标准Gibbs自由能变68

4.4.5温度对化学反应△Ge的影响69

4.4.6任意态下化学反应的Gibbs自由能变73

思考与研讨74

习题75

第5章 化学平衡78

5.1平衡常数78

5.1.1化学平衡的基本特征78

5.1.2实验平衡常数与标准平衡常数79

5.2平衡常数与Gibbs自由能变83

5.3偶合反应与多重平衡86

5.4化学平衡的移动88

5.4.1浓度、压强对化学平衡的影响88

5.4.2温度对化学平衡的影响90

思考与研讨92

习题93

第6章 酸碱平衡96

6.1酸碱质子理论96

6.1.1酸碱的定义96

6.1.2酸碱的对立统一关系96

6.1.3酸碱的强弱与酸碱反应的本质97

6.2酸碱电子理论98

6.3水的pH和酸碱的强度99

6.3.1水的自偶电离和溶液的pH99

6.3.2酸碱的强度100

6.3.3拉平效应和区分效应102

6.4弱酸弱碱的电离平衡103

6.4.1一元弱酸弱碱的电离平衡与酸碱性103

6.4.2多元弱酸弱碱的电离平衡104

6.4.3盐的水解平衡与酸碱性106

6.5酸碱电离平衡的移动109

6.5.1同离子效应109

6.5.2缓冲溶液110

6.5.3酸碱指示剂113

思考与研讨115

习题116

第7章 沉淀溶解平衡118

7.1溶度积原理118

7.1.1沉淀溶解平衡常数——溶度积118

7.1.2溶度积规则120

7.2沉淀溶解平衡及其转化120

7.2.1沉淀的生成与溶解120

7.2.2分步沉淀124

7.2.3沉淀的转化127

思考与研讨128

习题129

第8章 氧化还原平衡与电化学131

8.1氧化还原反应概念及氧化还原反应方程式配平131

8.1.1氧化数131

8.1.2氧化还原半反应133

8.1.3氧化还原反应方程式配平133

8.2电极与原电池135

8.2.1原电池135

8.2.2电极电势和电池电动势136

8.2.3参比电极和指示电极141

8.3电池反应热力学142

8.3.1电动势EΘ和电池反应的△rGΘm 、KΘ的关系142

8.3.2浓度对电极电势的影响——Nernst方程式144

8.4实用电池150

8.4.1一次电池150

8.4.2二次电池151

8.4.3燃料电池152

8.5电解152

思考与研讨153

习题154

第9章 原子结构与元素周期律157

9.1近代原子结构理论的建立157

9.1.1原子结构理论发展概况157

9.1.2氢原子光谱与Bohr理论158

9.2微观粒子的特性及其运动规律161

9.2.1微观粒子的波粒二象性162

9.2.2概率分布和不确定原理163

9.3单电子原子的量子力学模型164

9.3.1 Schrodinger方程和波函数164

9.3.2量子数及其物理意义165

9.3.3波函数和电子云的图形168

9.4多电子原子结构与周期律172

9.4.1中心力场模型、屏蔽效应和钻穿效应172

9.4.2多电子原子轨道能级174

9.4.3核外电子排布及周期律177

9.5元素基本性质的周期性变化规律182

9.5.1原子半径182

9.5.2电离能183

9.5.3电子亲和能185

9.5.4原子的电负性186

思考与研讨187

习题188

第10章 化学键与分子结构191

10.1离子键理论191

10.1.1离子键的形成191

10.1.2离子键的强度192

10.1.3离子键的特征194

10.2共价键理论196

10.2.1经典价键理论197

10.2.2现代价键理论198

10.2.3杂化轨道理论201

10.2.4价层电子对互斥理论207

10.2.5分子轨道理论209

10.3金属键理论215

10.3.1改性共价键理论——电子海模型215

10.3.2能带理论216

10.4分子间作用力和氢键217

10.4.1分子的极性217

10.4.2分子间作用力218

10.4.3氢键220

思考与研讨223

习题224

第11章 晶体结构226

11.1晶体的特征与类型226

11.1.1晶体的宏观特征226

11.1.2晶体的微观结构228

11.2金属晶体230

11.2.1金属晶体的堆积模型230

11.2.2金属晶体232

11.3离子晶体233

11.3.1典型离子晶体233

11.3.2离子晶体的半径比关系234

11.4共价晶体235

11.5分子晶体235

11.6化学键键型和晶体构型的变异236

11.6.1键型和晶型237

11.6.2离子极化238

11.7晶体缺陷240

思考与研讨242

习题243

第12章 配位化合物与配位平衡244

12.1配位化合物的基本概念244

12.1.1配位化合物的定义244

12.1.2配位化合物的组成244

12.1.3配位化合物的命名247

12.1.4配位化合物的类型249

12.2配位化合物的异构现象250

12.2.1配位化合物的空间构型250

12.2.2配位化合物的异构现象251

12.3配位化合物的成键理论254

12.3.1配位化合物的价键理论254

12.3.2配位化合物的晶体场理论256

12.4配位化合物的稳定性263

12.4.1配位化合物的稳定常数263

12.4.2配位-解离平衡的移动263

12.4.3影响配位化合物稳定性的因素265

思考与研讨267

习题267

部分习题答案270

附录274

附录1一些非推荐单位、导出单位与SI单位的换算274

附录2一些常用的物理化学常数274

附录3不同温度下的水蒸气压275

附录4常见物质的△fHΘm、△fGΘm和SΘm（298.15 K，100.00 kPa）275

附录5常见弱酸、弱碱的电离平衡常数（298.15 K）281

附录6一些难溶化合物的溶度积（298.15 K）282

附录7一些半反应的标准电极电势（298.15 K）284

附录8一些配离子的标准稳定常数（298.15 K）288

附录9离子半径288

附录10原子半径290

附录11元素的第一电离能（eV）291

附录12主族元素第一电子亲和能（eV）291

附录13元素的电负性（x） （L.Pauling标度）292

附录14元素名称和相对原子质量292