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1　化学反应的基本规律1

1.1　气体1

1.1.1　理想气体状态方程1

1.1.2　气体分压定律2

1.2　化学反应中的能量关系3

1.2.1 基本概念3

1.2.2　热力学第一定律4

1.3　化学反应的热效应5

1.3.1 热效应与焓5

1.3.2　热化学方程式7

1.3.3 盖斯定律7

1.3.4　标准摩尔生成焓与标准焓变8

1.4　化学反应的方向10

1.4.1 自发反应10

1.4.2 影响化学反应自发性的因素11

1.4.3 化学反应自发过程的判断和吉布斯函数变13

1.5　化学平衡16

1.5.1 可逆反应与化学平衡16

1.5.2　标准平衡常数17

1.5.3 标准吉布斯函数和标准平衡常数之间的关系18

1.5.4　有关平衡常数的计算19

1.5.5 化学平衡的移动20

1.6　化学反应速率22

1.6.1 反应速率的表示方法22

1.6.2 影响反应速率的因素23

1.6.3　反应速率理论简介25

本章小结27

问题与习题28

2　溶液中的化学平衡35

2.1　稀溶液的通性35

2.1.1 蒸气压下降35

2.1.2 沸点上升和凝固点下降36

2.1.3 渗透压38

2.2　酸碱理论40

2.2.1 酸碱质子理论41

2.2.2　酸碱电子理论43

2.2.3　软硬酸碱理论43

2.3　弱电解质的解离平衡45

2.3.1 解离平衡及解离常数45

2.3.2 多元弱酸的解离平衡47

2.3.3 缓冲溶液48

2.4　强电解质的电离50

2.4.1 强电解质的电离50

2.4.2 活度51

2.5　沉淀与溶解平衡51

2.5.1 溶度积和溶解度51

2.5.2　溶度积规则及其应用52

2.6　配合物和配离子的解离平衡57

2.6.1 配合物的组成57

2.6.2 配位化合物的命名58

2.6.3 配离子的解离平衡59

本章小结61

问题与习题63

3 电化学68

3.1　氧化还原反应68

3.1.1 氧化数68

3.1.2　氧化还原反应69

3.1.3　氧化还原反应方程式的配平69

3.1.4　氧化还原反应的应用71

3.2　原电池及其组成72

3.2.1 原电池72

3.2.2 电极73

3.3　电极电势74

3.3.1 电极电势的产生74

3.3.2 电极电势的确定75

3.4　Nernst方程77

3.4.1 原电池电动势的计算77

3.4.2 电极电势的计算78

3.4.3 影响电极电势的因素78

3.5　电极电势的应用81

3.5.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱81

3.5.2 判断氧化还原反应进行的方向81

3.5.3 计算氧化还原反应进行的程度83

3.5.4 元素电势图及其应用84

3.6　电解及其应用85

3.6.1 电解85

3.6.2 电镀85

3.6.3 电抛光86

3.6.4 阳极氧化86

3.7　腐蚀与防护87

3.7.1　金属的腐蚀87

3.7.2　金属的防护88

本章小结89

问题与习题90

4　物质结构94

4.1 原子结构94

4.1.1 玻尔理论94

4.1.2　波粒二象性95

4.1.3　薛定谔方程96

4.1.4 四个量子数96

4.1.5 原子轨道97

4.1.6 电子云98

4.1.7 多电子原子核外电子排布99

4.1.8　元素周期表102

4.1.9　元素周期律103

4.2　分子结构108

4.2.1　化学键参数108

4.2.2　共价键110

4.2.3 离子键122

4.2.4　金属键122

4.3　分子间作用力123

4.3.1 分子的极性和变形性124

4.3.2　分子间力126

4.3.3 氢键127

4.4　晶体结构128

4.4.1 晶体基本类型128

4.4.2　离子晶体129

4.4.3　混合型晶体132

4.4.4 实际晶体132

本章小结133

问题与习题134

5　单质与无机化合物139

5.1　单质的存在和制取139

5.1.1　单质的存在139

5.1.2　单质的制取140

5.2　单质的性质141

5.2.1 s区元素的单质142

5.2.2　p区元素的单质145

5.2.3　d区和ds区元素的单质148

5.2.4　镧系和锕系金属151

5.3　二元无机化合物155

5.3.1 氢化物155

5.3.2 卤化物157

5.3.3　氧化物160

5.3.4　硫化物164

5.3.5　碳、氮、硼化合物166

5.4　含氧酸及其盐167

5.4.1 含氧酸167

5.4.2　含氧酸盐的热稳定性169

5.4.3　含氧酸盐的氧化还原性171

5.4.4　硅酸及其盐173

本章小结175

问题与习题177

6　材料、能源与化学180

6.1　材料与化学180

6.1.1　金属材料180

6.1.2　无机非金属材料183

6.1.3 有机高分子材料及复合材料188

6.1.4　纳米材料194

6.2　能源199

6.2.1 能源的分类199

6.2.2 化石能源200

6.2.3　化学电源205

6.2.4　氢能源209

6.2.5 新型能源213

本章小结215

问题与习题216

7　环境与生命科学218

7.1　环境污染及防治218

7.1.1 大气污染及防治218

7.1.2　水体污染及其防治221

7.1.3 土壤污染及其防治222

7.1.4 电磁波污染224

7.2　食物与健康224

7.2.1　食物营养224

7.2.2　营养成分224

7.2.3 食品中的化学制品226

7.3　生命科学227

7.3.1 生物体中的化学元素227

7.3.2　氨基酸、蛋白质和酶227

7.3.3 核酸、DNA与RNA229

7.3.4　基因工程与遗传信息230

7.3.5 药物230

7.3.6　毒品232

本章小结233

问题与习题233

附录235

附表1　常用物理常数235

附表2　标准生成焓、标准生成吉布斯函数和标准熵235

附表3　弱电解质在水溶液中的解离常数247

附表4　难溶电解质溶度积常数248

附表5　标准电极电势250

附表6　配合物的稳定常数254

问题与习题答案256

参考文献264