本书为《湖南大学化学主干课程系列教材》之一，第二版被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
全书共 20 章，包括绪论、化学热力学基础、化学反应速率与化学平衡、酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、原子结构与元素周期律、分子结构与化学键理论概述、酸碱理论的发展与溶剂化学、配位化学基础、s 区元素、p 区元素、ds 区元素、d 区元素、镧系元素、元素化学定性分析、核化学、生物无机化学、固体无机化学、金属有机化学。
样章试读
目录
- 目录
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第 1章 绪论 1
1.1关于化学 1
1.1.1化学的基本概念及其发展 1
1.1.2化学发展简史 2
1.1.3化学学科发展方向与契机 2
1.2关于无机化学 2
1.2.1无机化学定义 2
1.2.2无机化学发展简史 3
1.2.3当今无机化学活跃的领域 3
1.3化学基础知识 4
1.3.1原子、分子、离子、超分子 4
1.3.2单质、化合物、相对分子质量、物质的量 5
1.3.3化学反应的计量关系 5
1.3.4物质的表现形态 6
1.3.5 溶液 10
习题 14科学家小传——德布罗意与薛定谔的故事 15
第 2章 化学热力学基础 16
2.1热力学第一定律 16
2.1.1热力学的基本概念 16
2.1.2热力学第一定律的表述 18
2.2热化学19
2.2.1化学反应的热效应 19
2.2.2 赫斯定律 20
2.2.3 生成热 22
2.2.4 燃烧热 25
2.2.5从键能估算反应热 25
2.3化学反应的方向 26
2.3.1可逆过程与不可逆过程 26
2.3.2化学反应的自发过程 26
2.3.3化学反应的进行方向 27
习题 34
科学家小传——吉布斯37
第 3章 化学反应速率与化学平衡 38
3.1化学反应速率 38
3.1.1反应速率的定义 38
3.1.2化学反应速率理论简介 40
3.1.3影响化学反应速率的因素 42
3.2化学反应平衡 48
3.2.1可逆反应与化学平衡 49
3.2.2化学平衡常数 49
3.2.3化学平衡的计算 53
3.3化学平衡移动 55
3.3.1浓度对化学平衡的影响 55
3.3.2压力对化学平衡的影响 57
3.3.3温度对化学平衡的影响 58
3.3.4催化剂与化学平衡 59
3.3.5勒夏特列原理 59
习题 60
科学家小传——克劳修斯62
第 4章 酸碱解离平衡 64
4.1弱酸弱碱的解离平衡 64
4.1.1水的解离平衡和溶液的酸碱性 64
4.1.2一元弱酸弱碱的解离平衡 66
4.1.3多元弱酸的解离平衡 68
4.1.4同离子效应 70
4.1.5 缓冲溶液 71
4.2盐类的水解72
4.2.1 盐的水解 72
4.2.2影响水解的因素 75
4.3强电解质溶液解离理论 75
4.3.1 离子强度 75
4.3.2活度和活度系数 76
4.3.3 盐效应 76
习题 77
知识简介——水的纯化78
第 5章 沉淀溶解平衡 80
5.1沉淀的溶度积原理 80
5.1.1溶度积常数 80
5.1.2溶度积原理 81
5.1.3溶度积与溶解度 82
5.1.4同离子效应 83
5.1.5影响难溶物溶解度的其他因素 84
5.2沉淀与溶解85
5.2.1金属氢氧化物沉淀的生成、溶解与分离85
5.2.2难溶硫化物的沉淀与溶解 86
5.2.3 沉淀转化 87
习题 88
科学家小传——诺贝尔90
第 6章 氧化还原反应 91
6.1氧化还原的基本概念 91
6.1.1 氧化数 91
6.1.2氧化剂和还原剂 92
6.1.3氧化还原电对 93
6.1.4氧化还原反应方程式的配平 94
6.2原电池和电池符号 96
6.2.1 原电池 96
6.2.2 电池符号 98
6.3电极电势和电动势 99
6.3.1电极电势的测量及参比电极 99
6.3.2标准电极电势表 101
6.3.3电池反应的热力学 102
6.3.4 E和 E.的关系——能斯特方程 106
6.3.5影响电极电势的因素 108
6.3.6电极电势的应用 114
6.3.7能斯特方程的应用 ——电势-pH图 118
6.4图解法讨论电极电势 121
6.4.1元素电势图 121
6.4.2 自由能 -氧化数图 124
6.5化学电源与电解 127
6.5.1化学电源简介 127
6.5.2分解电压和超电压 129
习题 130
科学家小传——能斯特 134
第 7章 原子结构与元素周期律 135
7.1原子光谱和玻尔原子模型 135
7.1.1 原子光谱 135
7.1.2玻尔原子模型 136
7.2核外电子的运动状态 137
7.2.1微观粒子的特性 137
7.2.2核外电子运动状态描述与波函数 139
7.2.3原子轨道与电子云的空间图像 143
7.3多电子原子结构与核外电子排布 147
7.3.1多电子原子轨道能级 147
7.3.2多电子原子核外电子排布 150
7.4元素周期表与元素性质的周期性 151
7.4.1元素周期表 151
7.4.2元素性质的周期性 152
习题 156
科学家小传——鲍林 158
第 8章 分子结构与化学键理论概述 159
8.1离子键理论 159
8.1.1离子键的形成 159
8.1.2离子键的性质 160
8.1.3离子键的强度 160
8.1.4离子的特征 161
8.1.5 离子晶体 163
8.2共价键理论 168
8.2.1路易斯理论 168
8.2.2 价键理论 169
8.2.3杂化轨道理论 171
8.2.4价层电子对互斥理论 175
8.2.5分子轨道理论 178
8.3金属键理论 181
8.3.1金属键的改性共价键理论 181
8.3.2金属键的能带理论 182
8.3.3金属晶体的密堆积结构 183
8.4分子间作用力和氢键 184
8.4.1分子的极性与分子极化 184
8.4.2分子间作用力 186
8.4.3 氢键 187
8.4.4离子极化作用 189
习题 192
化学键理论的发展 194
第 9章 酸碱理论的发展与溶剂化学 195
9.1酸碱理论的发展 195
9.1.1各种酸碱理论简介 195
9.1.2软硬酸碱原理 200
9.2溶剂化学 203
9.2.1溶剂的基本概念 203
9.2.2溶剂的性质 204
9.2.3溶剂的分类 206
9.2.4水溶液中的无机化学 207
9.2.5常见非水溶剂简介 212
习题 214
科学展望——在有机溶剂中进行的酶催化反应 216
第 10章 配位化学基础 218
10.1配合物的基本概念 218
10.1.1配合物的定义 218
10.1.2配合物的组成 218
10.1.3配合物的化学式及命名 221
10.1.4配合物的类型 223
10.2配合物的空间构型和异构现象 224
10.2.1配合物的空间构型 224
10.2.2配合物的异构现象 225
10.3配合物的化学键理论 230
10.3.1 价键理论 230
10.3.2晶体场理论和配位场理论 233
10.3.3分子轨道理论 243
10.4配合物的稳定性 248
10.4.1配合物的稳定常数 248
10.4.2影响配合物稳定性的因素 249
习题 254
科学家小传——卡尔文 256
第 11章 s区元素 258
11.1 氢 258
11.1.1 引言 258
11.1.2氢的成键特征 259
11.1.3氢化物 259
11.1.4反应综述 261
11.1.5氢能源 261
11.2碱金属和碱土金属 261
11.2.1碱金属和碱土金属元素的通性 261
11.2.2元素的存在和单质的制备 262
11.2.3化学性质 263
11.2.4重要的化合物及其性质 264
习题 267
科学家小传——戴维 269
第 12章 p区元素 270
12.1稀有气体 270
12.1.1稀有气体的存在、分离和应用 270
12.1.2稀有气体的化合物 271
12.2 卤素 274
12.2.1元素的存在、分离和性质 274
12.2.2卤化氢和氢卤酸 277
12.2.3卤化物和卤素互化物 277
12.2.4卤素的氧化物 280
12.2.5卤素的含氧酸及其盐 282
12.2.6氟的有机化合物 284
12.2.7 拟卤素 286
12.3氧族元素 288
12.3.1元素的存在、分离和性质 288
12.3.2氧、臭氧和过氧化氢 289
12.3.3硫及其重要化合物 291
12.3.4硫的卤化物 296
12.3.5配位氧和双氧配体 296
12.3.6硒和碲及其化合物 297
12.4氮族元素 299
12.4.1元素的存在、分离和性质 299
12.4.2 氢化物 303
12.4.3氧化物、含氧酸及其盐 305
12.4.4 卤化物 312
12.4.5 磷-氮化合物 313
12.5碳族元素 314
12.5.1元素的存在、分离和性质 314
12.5.2金刚石、石墨和富勒烯的性质 317
12.5.3碳的氧化物及其盐 318
12.5.4 含 C—N和 C—S键的化合物 319
12.5.5硅、锗、锡和铅的主要化合物 321
12.6硼族元素 329
12.6.1元素的存在、分离和性质 329
12.6.2硼的含氧化合物和卤化物 331
12.6.3铝的重要化合物 334
习题 335
科学家小传——贝采里乌斯 343
第 13章 ds区元素 344
13.1铜族、锌族元素的通性 344
13.1.1铜族元素通性 345
13.1.2锌族元素通性 345
13.2铜族、锌族元素的存在、提取和性质 346
13.2.1元素的存在和提取 346
13.2.2单质的性质 348
13.3氢氧化物、氧化物、硫化物 350
13.3.1 氢氧化物 350
13.3.2 氧化物 351
13.3.3 硫化物 353
13.4卤化物 353
13.4.1 氧化数为 +1的卤化物 353
13.4.2 氧化数为 +2的卤化物 355
13.5其他重要化合物 358
13.5.1 铜(Ⅱ)化合物 358
13.5.2 银(Ⅰ)化合物 359
13.5.3 汞(Ⅰ)化合物 359
13.5.4 汞(Ⅱ)化合物 360
13.6配合物 360
13.6.1铜和银的配合物 360
13.6.2锌、镉、汞的配合物 361
13.7 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)、汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)相互间的转化 362
13.7.1 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)的相互转化 362
13.7.2 汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化 363
习题 363
科学家小传——门捷列夫 367
第 14章 d区元素 368
14.1 d区元素的通性 368
14.1.1原子的电子层结构和原子半径 368
14.1.2金属活泼性 369
14.1.3 氧化数 369
14.1.4 离子颜色 370
14.1.5 磁性 370
14.1.6 配合物 371
14.1.7 催化性 371
14.2第一过渡元素 371
14.2.1 钛 371
14.2.2 钒 374
14.2.3 铬 376
14.2.4 锰 382
14.2.5铁、钴、镍 386
14.3第二、三过渡元素 392
14.3.1 钼与钨 392
14.3.2 钯与铂 398
14.3.3 锆与铪 400
14.3.4 铌与钽 401
14.3.5 锝与铼 401
习题 402
知识简介——化学元素大发现 405
第 15章 镧系元素 407
15.1镧系元素 407
15.1.1镧系元素与稀土元素的概念 407
15.1.2 镧系收缩 409
15.1.3稀土元素的性质 413
15.2稀土元素的重要化合物 418
15.2.1稀土元素为 +3氧化态的化合物 418
15.2.2稀土元素为 +4或+2氧化态的化合物 420
15.3稀土元素的分离 421
15.3.1一般化学分离法 422
15.3.2离子交换法 423
15.3.3溶剂萃取法 424
15.3.4稀土分离研究现状 424
习题 425
知识简介——稀土元素发现史 426
第 16章 元素化学定性分析 427
16.1 概述 427
16.2阳离子系统定性分析方法 428
16.2.1 硫化氢系统分析法 428
16.2.2 第Ⅰ组阳离子的分离与鉴定 430
16.2.3 第Ⅱ组阳离子的分离与鉴定 432
16.2.4 第Ⅲ组阳离子的分离与鉴定 438
16.2.5 第Ⅳ组阳离子 442
16.2.6 第Ⅴ组阳离子 (可溶组) 444
16.3阴离子分析 446
16.3.1 阴离子的分析特性 446
16.3.2 阴离子的分别鉴定 447
习题 452
科学家小传——日拉尔 454
第 17章 核化学 455
17.1原子核结合能 455
17.1.1质量亏损与原子核结合能 455
17.1.2核子平均结合能 456
17.2放射性同位素与核反应 457
17.2.1放射线的发现 457
17.2.2放射线和衰变 458
17.2.3放射性衰变速度 461
17.2.4人工放射性与核反应 462
17.3核裂变和核聚变 464
17.3.1 核裂变 464
17.3.2 核聚变 465
17.3.3原子核的稳定性与新化学元素发现的可能性 465
17.4放射性同位素的应用 466
17.4.1 示踪研究 466
17.4.2 鉴定年代 467
17.4.3 分析应用 468
17.4.4 交换反应 468
17.4.5结构和机理研究 469
17.4.6 癌症治疗 469
习题 469
知识简介——核化学的发展 470
第 18章 生物无机化学 472
18.1生物体中重要元素及其作用 472
18.1.1生物体中元素及其分布 472
18.1.2生物体内元素的生理功能 473
18.1.3人体必需元素及体内平衡 474
18.1.4生物体选择元素的原则 476
18.2金属蛋白和金属酶的结构和功能 476
18.2.1泵和起传送作用的蛋白质 476
18.2.2 氧的传送 477
18.2.3 金属酶 480
18.3金属药物研究 482
18.3.1抗癌配合物的研究 482
18.3.2排除金属中毒 486
习题 487
科学展望—— Prion疾病与生物无机化学 487
第 19章固体无机化学 489
19.1 固体中的缺陷 489
19.1.1缺陷的基本类型 489
19.1.2 缺陷的表示符号 491
19.1.3 缺陷的浓度表示 492
19.2固体结构和性质的关系 493
19.2.1固体材料的导电性 493
19.2.2 超导体 495
19.2.3固体的磁性质 497
19.2.4 固体的光学性质 502
19.3固相反应 505
19.3.1固相反应的类型和特征 505
19.3.2 固-固相反应 507
19.3.3热分解反应 509
19.3.4有气体参加的固相反应 509
19.3.5 烧结反应 510
19.4晶体生长 511
19.4.1 从溶液中生长晶体 511
19.4.2 助熔剂法生长单晶 515
19.4.3 气相输运法生长单晶 515
19.4.4 从熔体中生长晶体 515
19.4.5 薄膜的外延生长 517
19.4.6 水热法 517
习题 519
科学发展前沿介绍——极具发展潜力的低热固相反应 520
第 20章 金属有机化学 521
20.1 引言 521
20.2主族元素及锌族元素的有机化合物 522
20.2.1 s区金属元素有机化合物 522
20.2.2 p区元素有机化合物 524
20.2.3锌族元素有机化合物 526
20.3过渡元素的有机化合物 526
20.3.1 成键作用 527
20.3.2金属羰基化合物 530
20.3.3 金属 -不饱和烃化合物 534
20.3.4 金属 -环多烯化合物 535
20.3.5氢和烷基化合物 535
习题 537
科学展望——杯芳烃对铁的配位及其超分子化学研究进展 538
附录 540
附录 1普通物理常数 540
附录 2单位和换算因数 540
附录 3常见无机物标准热力学数据 541
附录 4一些物质的标准摩尔燃烧热(298.15 K，100 kPa) 549
附录 5常见化学键键能 576
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