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0.1　化学及化学发展1

第0章　绪论1

0.2　化学科学与生命科学2

0.3　溶液组成量度的表示方法3

0.3.1　质量分数3

0.3.2　质量浓度3

0.3.3　摩尔分数4

0.3.4　物质的量浓度4

0.3.5　质量摩尔浓度6

1.1　热力学第一定律9

1.1.1　热力学的基本术语9

第1篇　化学反应的基本理论9

第1章　化学热力学基础9

1.1.2　热力学第一定律表达式15

1.1.3　焓16

1.2　热化学17

1.2.1　反应进度17

1.2.2　化学反应的热效应19

1.2.3　赫斯定律20

1.2.4　标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓21

1.3.1　反应方向的概念24

1.3　化学反应的方向24

1.3.2　化学反应方向的判断25

1.4　化学反应的吉布斯函数变的计算31

1.4.1　标准摩尔生成吉布斯函数31

1.4.2　标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变的计算31

1.4.3　非标准状态下化学反应的摩尔吉布斯函数变的计算33

1.5　热力学在生物系统中的作用34

1.5.1　生物化学中的标准状态34

1.5.2　生物体内的偶合（联）反应35

Summary36

化学视窗38

习题39

第2章　化学平衡41

2.1　可逆反应与化学平衡41

2.1.1　可逆反应41

2.1.2　化学平衡41

2.2　平衡常数42

2.2.1　标准平衡常数与实验平衡常数42

2.2.2　多重平衡45

2.3　标准平衡常数与摩尔吉布斯函数变的关系45

2.4　标准平衡常数的应用47

2.4.1　判断反应进行的限度47

2.4.2　预测反应的方向48

2.4.3　计算平衡组成49

2.5　化学平衡的移动50

2.5.1　浓度对平衡的影响50

2.5.2　压力对平衡的影响51

2.5.3　温度对平衡的影响52

Summary53

化学视窗55

习题55

第3章　化学反应速率57

3.1　化学反应速率及其表示方法57

3.1.1　化学反应速率的定义57

3.1.2　用反应进度表示的反应速率59

3.2　化学反应速率理论简介60

3.2.1　化学反应机理60

3.2.2　化学反应速率理论及活化能60

3.3　浓度对反应速率的影响64

3.3.1　质量作用定律64

3.3.2　反应级数和反应分子数66

3.3.3　简单反应级数67

3.4　温度对化学反应速率的影响70

3.4.1　碰撞理论的解释70

3.4.2　阿伦尼乌斯方程式70

3.5.1　催化剂与催化作用72

3.5　催化剂对化学反应的影响72

3.4.3　阿伦尼乌斯方程式的应用72

3.5.2　均相催化和多相催化74

3.5.3　酶催化74

Summary76

化学视窗77

习题78

第4章　氧化还原反应与电极电势80

4.1　氧化还原反应的基本概念80

4.1.1　元素的氧化值80

4.1.3　氧化还原反应方程式的配平81

4.1.2　氧化和还原81

4.2　原电池82

4.2.1　原电池的概念82

4.2.2　原电池符号83

4.3　电极电势84

4.3.1　电极电势84

4.3.2　原电池电动势85

4.3.3　标准电极电势85

4.4　影响电极电势的因素87

4.4.1　能斯特方程式87

4.4.2　电极电势的影响因素89

4.5.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱91

4.5　电极电势的应用91

4.5.2　判断氧化还原反应进行的方向92

4.5.3　判断氧化还原反应进行的程度93

4.5.4　元素电势图95

4.6　直接电势法测定溶液的pH96

4.6.1　常用参比电极97

4.6.2　pH指示电极98

4.6.3　电势法测定溶液的pH100

4.6.4　离子选择电极100

Summary101

习题103

化学视窗103

第2篇　分散系及水溶液中化学反应规律109

第5章　稀溶液的通性109

5.1　溶液的蒸气压下降109

5.1.1　液体的蒸气压109

5.1.2　溶液蒸气压下降的原因110

5.2　溶液的沸点升高111

5.2.1　液体的沸点111

5.2.2　溶液沸点升高的原因111

5.3　溶液的凝固点降低112

5.3.1　液体的凝固点112

5.3.2　溶液凝固点降低的原因113

5.4　溶液的渗透压114

5.4.1　渗透现象和渗透压114

5.4.2　溶液的渗透压与浓度及温度的关系115

5.4.3　电解质稀溶液的依数性117

5.4.4　等渗、低渗和高渗溶液118

5.4.5　晶体渗透压和胶体渗透压120

Summary121

化学视窗122

习题122

6.1.1　强电解质和弱电解质124

6.1　强电解质溶液理论124

第6章　电解质溶液124

6.1.2　离子互吸理论125

6.1.3　活度和活度因子126

6.1.4　离子强度127

6.2　酸碱理论简介129

6.2.1　酸碱质子理论129

6.2.2　酸碱电子理论131

6.2.3　软硬酸碱理论132

6.3　水溶液中的酸碱质子自递及有关计算133

6.3.1　水的质子自递反应133

6.3.2　酸碱在水溶液中的质子转移平衡135

6.3.3　酸碱溶液pH的计算139

6.3.4　两性物质溶液145

6.4　难溶强电解质的沉淀-溶解平衡149

6.4.1　溶度积常数149

6.4.2　溶度积常数与溶解度的关系150

6.4.3　溶度积规则152

6.4.4　沉淀平衡的移动152

6.4.5　分步沉淀和沉淀的转化156

6.4.6　生物体中的沉淀平衡157

Summary158

化学视窗160

习题161

第7章　缓冲溶液163

7.1　缓冲溶液的组成及缓冲作用原理163

7.1.1　缓冲作用163

7.1.2　缓冲溶液的组成163

7.1.3　缓冲溶液的作用原理164

7.2　缓冲溶液pH的计算165

7.2.1　缓冲溶液pH的计算公式165

7.2.2　缓冲溶液pH计算公式的校正168

7.2.3　影响缓冲溶液pH的因素169

7.3.1　缓冲容量的概念170

7.3　缓冲容量170

7.3.2　缓冲比和总浓度对缓冲容量的影响171

7.4　缓冲溶液的配制174

7.4.1　缓冲溶液的配制方法174

7.4.2　标准缓冲溶液176

7.5　缓冲溶液在医学上的意义178

7.5.1　血液中的缓冲体系178

7.5.2　血液中的缓冲系及缓冲作用179

7.5.3　细胞中的缓冲体系179

Summary180

化学视窗181

习题182

第8章　胶体化学184

8.1　分散系184

8.1.1　分散系分类184

8.1.2　胶体分散系185

8.2　表面自由能与吸附作用186

8.2.1　比表面和表面自由能186

8.2.2　吸附现象188

8.3　溶胶及其基本性质195

8.3.1　溶胶的制备和净化195

8.3.2　溶胶的基本性质196

8.3.3　溶胶的稳定性和聚沉201

8.4.1　高分子化合物的结构特征204

8.4　高分子溶液204

8.4.2　高分子溶液与溶胶性质的比较205

8.4.3　高分子溶液的渗透压206

8.4.4　聚电解质溶液207

8.4.5　高分子化合物对溶胶稳定性的影响210

8.5　凝胶和膜平衡211

8.5.1　凝胶211

8.5.2　膜平衡213

8.6.1　人工肾215

8.6.2　人工肺215

8.6　胶体化学在医学上的应用215

8.6.3　凝胶膜216

Summary216

化学视窗218

习题218

第3篇　物质结构与性质223

第9章　原子结构和元素周期律223

9.1　微观粒子运动特征223

9.1.1　微观粒子运动的量子化特性223

9.1.2　电子的波粒二象性225

9.1.3　不确定原理227

9.2.1　波函数与原子轨道228

9.2　核外电子运动状态和氢原子结构228

9.2.2　波函数和电子云图形231

9.3　多电子原子结构236

9.3.1　屏蔽效应和钻穿效应236

9.3.2　原子轨道能级图238

9.3.3　基态原子核外电子的排布240

9.4　元素周期律244

9.4.1　电子层结构与元素周期表244

9.4.2　价层电子结构与族246

9.4.3　价层电子结构与区246

9.5　元素基本性质的周期性247

9.5.2　原子半径248

9.5.1　有效核电荷248

9.5.3　元素的电离能250

9.5.4　电子亲和能250

9.5.5　元素的电负性252

Summary253

化学视窗253

习题254

第10章　共价键与分子间力257

10.1　价键理论257

10.1.1　H2分子的形成257

10.1.2　价键理论的基本要点258

10.1.3　共价键的类型259

10.2　杂化轨道理论261

10.2.1　杂化轨道理论的基本要点261

10.2.2　杂化轨道类型与分子的空间构型262

10.3　价层电子对互斥理论264

10.3.1　价层电子对互斥理论的基本要点265

10.3.2　判断多原子分子几何构型的一般规则265

10.4　分子轨道理论简介267

10.4.1　分子轨道理论的基本要点267

10.4.2　分子轨道能级图270

10.4.3　分子轨道的应用实例271

10.4.4　键参数274

10.5　分子的极性与分子间力276

10.5.1　分子的极性与极化276

10.5.2　分子间作用力277

Summary282

化学视窗283

习题284

第11章　配位化合物286

11.1　配合物的基本概念286

11.1.1　配合物的结构特征286

11.1.2　配合物的组成287

11.1.4　配合物的类型290

11.1.3　配合物的命名290

11.2　配合物的化学键理论291

11.2.1　价键理论291

11.2.2　晶体场理论294

11.3　配位平衡300

11.3.1　配合物的稳定常数300

11.3.2　配位平衡的移动301

11.3.3　配合物稳定常数的应用303

11.4　螯合物306

11.4.1　螯合物的概念306

11.4.2　影响螯合物稳定性的因素307

11.5　配合物在医学上的意义310

Summary311

化学视窗313

习题314

第4篇　医学上常用的分析测试技术319

第12章　滴定分析法319

12.1　概述319

12.1.1　基本概念319

12.1.2　适用于滴定分析的化学反应的条件319

12.1.3　滴定分析的操作程序319

12.2.1　准确度与误差320

12.2　分析结果的误差和有效数字320

12.1.4　滴定分析的计算320

12.2.2　精密度与偏差321

12.2.3　误差的来源及减免方法322

12.2.4　有效数字及其运算规则323

12.3　酸碱滴定法325

12.3.1　酸碱指示剂325

12.3.2　滴定曲线和指示剂的选择327

12.3.3　酸碱滴定法的应用334

12.4　氧化还原滴定法335

12.4.1　高锰酸钾法336

12.4.2　碘量法338

12.5.1　基本概念341

12.5　螯合滴定法341

12.5.2　影响螯合滴定的因素342

12.5.3　金属指示剂343

12.5.4　EDTA标准溶液的配制345

12.5.5　应用实例——葡萄糖酸钙含量的测定345

12.6　沉淀滴定法346

12.6.1　莫尔法346

12.6.2　佛尔哈德法346

12.6.3　法扬司法347

Summary348

习题350

化学视窗350

13.1　光吸收的基本原理352

第13章　紫外-可见吸收光谱法352

13.1.1　光的性质353

13.1.2　物质对光的选择吸收354

13.2　基本定理355

13.2.1　朗伯-比尔定律355

13.2.2　影响朗伯-比尔定律的因素358

13.3　吸收光谱法分析条件的选择359

13.3.1　显色反应及其条件359

13.3.2　波长的选择361

13.3.4　参比溶液的选择362

13.3.3　吸光度范围的选择362

13.4　吸收光谱法363

13.4.1　分光光度计363

13.4.2　测定的方法365

13.4.3　吸收光谱法的误差367

13.4.4　紫外吸收光谱法简介367

Summary371

化学视窗373

习题374

14.1.1　生命元素379

14.1　概述379

第14章　生命科学中的微量元素379

第5篇　化学与人类379

14.1.2　人体内微量元素的分类与含量380

14.1.3 必需微量元素在元素周期表中的位置382

14.2　人体必需微量元素的生理功能383

14.2.1　作为酶的活性因子383

14.2.2　参与激素和维生素的生理作用383

14.2.3　参与运载作用384

14.2.4　维持核酸的正常代谢384

14.3　生物配体389

14.3.1　卟啉类化合物389

14.3.3　核苷酸、核酸390

14.3.2　氨基酸、肽、蛋白质390

14.4　微量元素作用的基本原理和规律391

14.4.1　微量元素在生物体内的作用特点391

14.4.2　微量元素在体内的作用机理——隔室封闭学说391

14.4.3　微量元素作用的基本规律392

习题394

第15章　化学与环境395

15.1　环境与绿色化学395

15.1.1　基本概念395

15.1.4　环境保护与绿色化学396

15.1.3　化学与环境的关系396

15.1.2　生物与环境的关系396

15.2　大气与污染397

15.2.1　大气的组成397

15.2.2　大气污染物的危害398

15.2.3　大气污染的防治400

15.3　水体与污染401

15.3.1　水体污染的危害401

15.3.2　水体污染的防治402

15.4　土壤与污染403

习题404

部分习题参考答案405

附录408

附录Ⅰ 普通物理常数408

附录Ⅱ 单位和换算因数408

附录Ⅲ 国际相对原子质量表（1997）409

附录Ⅳ　热力学数据（298.15K）410

附录Ⅴ 一些有机化合物的标准摩尔燃烧热413

附录Ⅵ　弱酸、弱碱在水中的解离常数（298.15K）414

附录Ⅶ　微溶化合物的溶度积（291～298K）416

附录Ⅷ　标准电极电势（298K）417

附录Ⅸ　配合物的稳定常数（291～298K）419

索引422