现代基础化学

第一部分 化学原理
第1章 原子结构和元素周期系3
11 原子结构理论的发展概况4
111 原子的含核模型4
112 原子的玻尔模型5
12 原子的量子力学模型8
121 微观粒子的波粒二象性9
122 核外电子运动状态的量子力学描述10
123 原子轨道和电子云的图像18
13 原子的电子结构与元素周期系22
131 多电子原子的能级22
132 核外电子排布的规则25
133 原子的电子结构和元素周期系26
14 原子结构与元素性质的关系32
141 原子参数32
142 元素的金属性和非金属性42
143 氧化值42
科学家卢瑟福44
专家撰文 恒星的化学成分与元素的起源45
复习思考题47
习题48
参考书目50
第2章 分子结构和分子间力51
21 价键理论53
211 共价键的本质53
212 共价键的特征54
213 共价键的类型55
214 键参数56
22 杂化轨道理论59
221 杂化轨道概念及其理论要点59
222 s和p原子轨道杂化60
223 等性杂化和不等性杂化轨道62
23 分子轨道理论64
231 分子轨道的形成及其基本要点64
232 分子轨道的能级顺序66
233 分子轨道理论的应用67
24 分子间力73
241 分子的极性和偶极矩73
242 分子的变形性和极化率75
243 分子间力77
244 氢键79
245 超分子化学81
科学家路易斯82
复习思考题83
习题84
参考书目85
第3章 固体结构和固体的性能86
31 晶体的结构和类型87
311 晶格与晶胞87
312 晶体的类型89
32 离子晶体90
321 几种典型的离子晶体91
322 离子半径和配位比92
323 晶格能95
324 离子的极化和变形96
33 原子晶体和分子晶体98
331 原子晶体98
332 分子晶体99
34 金属晶体100
341 金属晶体的改性共价键理论100
342 金属晶体的紧密堆积结构100
35 混合型晶体103
36 晶体缺陷和非化学计量化合物105
361 点缺陷105
362 线缺陷106
363 面缺陷107
364 非化学计量化合物108
37 非晶体的结构111
371 玻璃的结构理论111
372 新型非晶体112
38 固体的结构与性能113
381 固体的电性113
382 固体的磁性117
383 固体的光学性质118
科学家布拉格父子121
复习思考题122
习题123
参考书目124
第4章 配合物结构和新型配合物125
41 配合物的基本概念126
411 配合物的组成126
412 配合物的命名129
413 螯合物129
414 配合物的几何异构现象130
42 配合物结构的价键理论132
421 杂化轨道和空间构型132
422 外轨型配合物和内轨型配合物135
43 配合物结构的晶体场理论137
431 晶体场理论的基本要点和d轨道的分裂137
432 影响分裂能大小的因素140
433 晶体场理论的应用141
44 配合物结构的分子轨道理论146
441 形成σ键配合物的分子轨道147
442 形成π键配合物的分子轨道148
45 新型配合物149
科学家维尔纳154
专家撰文 星际气体与地球外生命的探索155
复习思考题157
习题158
参考书目159
第5章 物质的聚集状态160
51 气体161
511 理想气体162
512 气体分子运动论168
513 实际气体170
52 液体和溶液176
521 液体176
522 溶液179
523 稀溶液的依数性181
53 纯物质系统的相平衡和相图186
531 纯物质系统的相平衡186
532 纯物质系统的相图187
54 等离子体190
541 物质存在的第四种聚集状态190
542 等离子体的主要性质及产生方法191
543 等离子体的研究和应用192
科学家范特霍夫194
复习思考题195
习题195
参考书目196
第6章 热力学第一定律和热化学197
61 化学反应中的能量关系198
611 系统和环境198
612 系统的状态200
613 状态函数201
614 功和热202
615 过程203
62 热力学第一定律204
621 热力学能205
622 能量的单位205
623 热力学第一定律的数学表达式206
63 一般化学反应的过程特征207
631 恒容过程207
632 恒压过程207
64 化学反应热效应209
641 反应进度210
642 热化学标准状态211
643 盖斯定律212
644 热化学方程式213
65 生成焓和燃烧焓214
651 标准摩尔生成焓214
652 标准摩尔燃烧焓216
66 热容和相变焓218
661 热容219
662 相变焓220
67 化学反应热的计算220
科学家焦耳224
复习思考题225
习题225
参考书目227
第7章 热力学第二、第三定律和化学平衡228
71 与化学反应方向有关的问题229
711 化学反应的方向与化学反应热229
712 化学反应方向与系统的混乱度230
713 熵231
72 热力学第二定律231
721 热力学第二定律231
722 理想热机与卡诺定理232
723 克劳修斯不等式235
73 热力学第三定律237
74 吉氏函数和化学反应的方向239
741 摩尔反应吉氏函数239
742 标准摩尔反应吉氏函数240
743 标准摩尔生成吉氏函数240
75 化学反应的限度--化学平衡241
751 化学平衡241
752 化学平衡常数242
753 同时平衡规则246
754 化学平衡的计算247
755 化学反应等温方程式248
76 化学平衡的移动249
761 浓度对化学平衡的影响249
762 压力对化学平衡的影响249
763 温度对化学平衡的影响251
764 平衡移动的总规律252
科学家吉布斯252
复习思考题253
习题254
参考书目256
第8章 化学反应速率和反应机理257
81 化学反应速率258
82 化学反应速率方程261
821 化学反应速率方程的基本形式261
822 反应速率常数261
823 反应级数262
83 浓度对反应速率的影响264
84 温度对反应速率的影响267
85 催化剂对反应速率的影响271
86 影响多相化学反应速率的因素273
87 反应速率理论274
871 简单碰撞理论274
872 过渡状态理论276
873 反应速率与活化能的关系278
88 化学反应的机理279
881 质量作用定律和基元反应279
882 链反应282
科学家李远哲284
专家撰文 高性能火箭推进剂286
复习思考题288
习题289
参考书目292
第9章 酸碱和离子平衡293
91 酸碱质子理论294
911 酸碱定义295
912 酸碱强弱和酸碱解离常数297
92 弱酸和弱碱的解离平衡计算300
921 一元弱酸弱碱的解离平衡300
922 多元弱酸弱碱的解离平衡304
923 酸碱平衡的移动--同离子效应305
93 缓冲溶液308
94 酸碱中和反应313
95 沉淀-溶解平衡315
951 溶度积315
952 溶度积规则317
96 沉淀的生成和溶解318
961 沉淀的生成318
962 沉淀的溶解320
963 沉淀转化324
97 分步沉淀325
科学家阿仑尼乌斯326
复习思考题327
习题328
参考书目330
第10章 电化学基础和氧化还原平衡331
101 氧化还原反应与方程式的配平333
1011 氧化还原反应333
1012 氧化还原反应方程式的配平335
102 电解质溶液的导电机理338
1021 电解质离子的定向迁移与电极反应338
1022 法拉第定律339
103 原电池和电极反应的标准电势340
1031 原电池340
1032 电极反应的电势343
104 能斯特方程和电极反应的电势348
105 电极反应的电势的应用351
1051 判断原电池的正负极和计算电池的电动势E351
1052 判断氧化还原反应进行的方向351
1053 计算氧化还原反应的平衡常数353
106 电动势与ΔrGm及K的关系354
1061 电动势与摩尔反应吉氏函数的关系354
1062 标准电动势与标准平衡常数的关系355
107 元素电势图及其应用356
1071 判断歧化反应能否进行356
1072 计算同一元素的不同氧化值物质电对的电极反应的
标准电势357
科学家法拉第358
复习思考题359
习题360
参考书目362
第11章 配合物在溶液中的稳定性和配位平衡363
111 配合物的稳定常数和配位平衡364
1111 稳定常数的表示方法364
1112 配离子平衡浓度的计算366
112 影响配离子在溶液中稳定性的因素367
1121 中心离子的性质对配离子稳定性的影响368
1122 配体性质对配合物稳定性的影响368
1123 配位原子和中心离子的关系对配合物稳定性的影响370
113 配位平衡的移动371
1131 配离子之间的平衡371
1132 配位平衡与沉淀溶解平衡372
1133 配位平衡与氧化还原平衡374
1134 配位平衡与酸碱平衡376
114 配位平衡的应用377
科学家鲍林379
复习思考题380
习题381
参考书目383
第二部分 化学概论
第12章 非金属元素通论和氮、硼、稀有气体387
121 元素的发现、分类及其在自然界的存在388
1211 元素的发现和分类388
1212 元素在地壳、海洋和大气中的分布389
122 非金属元素通论391
1221 非金属单质的结构和通性391
1222 非金属元素的氢化物395
1223 非金属含氧酸及其盐397
1224 非金属单质的一般制备方法400
123 氮及其化合物402
1231 氮402
1232 氨403
1233 氨的衍生物405
1234 氮的氧化物406
1235 亚硝酸及其盐408
1236 硝酸及其盐409
1237 重要的氮化物414
124 硼及其化合物416
1241 硼的成键特征417
1242 硼的氢化物417
1243 硼的重要化合物419
1244 新型硼化物420
125 稀有气体421
1251 稀有气体的发现422
1252 稀有气体的性质和用途423
1253 稀有气体的存在和分离424
1254 稀有气体化合物424
科学家利普斯科姆426
复习思考题和习题427
参考书目429
第13章 金属元素通论和铬、锰、稀土元素430
131 金属元素通论431
1311 从矿石中提取金属的一般方法431
1312 主族金属元素435
1313 过渡金属元素443
1314 金属的腐蚀和防腐446
132 铬及其化合物450
1321 Cr(III), Cr(VI)的存在形式及酸碱性转化451
1322 Cr(III), Cr(VI)的氧化还原转化452
1323 铬的配合物453
1324 铬及其化合物的应用455
133 锰及其化合物456
1331 锰的常见氧化值及其氧化还原性456
1332 电势、酸度和试剂用量对锰化合物氧化还原产物的影响459
1333 锰及其化合物的应用460
134 稀土元素及其化合物461
1341 稀土元素的性质462
1342 稀土元素的重要化合物464
1343 稀土元素的分离465
1344 稀土金属的制备467
1345 新技术中的稀土元素及其化合物468
科学家戴维469
专家撰文 大型室外青铜天文仪的保护研究470
复习思考题和习题472
参考书目474
第14章 碳及有机化合物475
141 碳的单质和重要无机化合物476
1411 单质476
1412 二氧化碳和碳酸477
1413 碳酸盐和碳酸氢盐478
1414 一氧化碳479
1415 金属型碳化物480
142 有机化合物的分类和命名480
1421 有机化合物的分类481
1422 有机化合物的命名484
143 有机化合物的结构特征487
1431 有机化合物的分子结构487
1432 有机分子的立体异构、手性与旋光性489
144 常见有机化合物的通性和反应类型492
1441 烷烃的通性和自由基取代反应493
1442 烯烃、炔烃的通性和亲电加成反应495
1443 卤代烃、醇的通性和亲核取代反应497
1444 芳烃的通性和亲电取代反应499
1445 羰基化合物的通性和亲核加成反应501
1446 常见有机化合物的氧化还原反应502
科学家伍德沃德506
复习思考题和习题507
参考书目508
第15章 聚合物509
151 聚合物与社会进步510
152 有机聚合物512
1521 有机聚合物的基本概念512
1522 有机聚合物的命名与分类512
1523 有机聚合物的合成513
1524 有机聚合物的特性515
1525 重要有机聚合物520
1526 新型有机聚合物522
153 无机聚合物525
1531 一般无机聚合物526
1532 新型无机聚合物529
154 金属配位聚合物530
科学家齐格勒、纳塔532
专家撰文 新型织物特异功能与化学533
复习思考题和习题535
参考书目536
第16章 环境与化学537
161 环境污染与人类的关系538
1611 环境污染与社会公害538
1612 环境污染与人体健康538
1613 环境污染与化学工业540
1614 绿色化学与清洁生产541
162 大气污染及防治543
1621 大气中化学污染物及危害544
1622 几个综合性的大气污染546
1623 大气污染的防治548
163 水污染及防治550
1631 水体污染物及危害551
1632 污水的化学净化552
164 土壤污染及防治554
1641 土壤污染及危害554
1642 土壤污染的防治555
科学家侯德榜557
复习思考题和习题558
参考书目558
第17章 材料与化学559
171 材料与社会进步560
172 纳米材料562
1721 纳米材料的特性和制备562
1722 纳米材料的分类和应用565
173 先进陶瓷材料567
1731 结构陶瓷材料567
1732 功能陶瓷材料568
174 新型薄膜材料570
175 液晶材料572
1751 液晶的结构572
1752 液晶的性质575
1753 液晶与现代科技577
科学家吕·查德里579
专家撰文 激光与营养化学580
复习思考题和习题582
参考书目582
第18章 信息与化学583
181 信息技术与化学584
182 半导体585
1821 半导体的分类和导电性586
1822 硅半导体材料的制备590
1823 砷化镓半导体材料的制备591
183 光导纤维593
1831 光导纤维的种类和特性593
1832 光导纤维的制备595
184 传感器597
1841 传感器的定义和功能597
1842 化学传感器598
科学家能斯特600
复习思考题和习题601
参考书目601
第19章 能源与化学602
191 能源与可持续发展603
192 能量的化学转换605
1921 利用热化学反应的能量化学转换605
1922 利用电化学反应的能量化学转换607
1923 利用光化学反应的能量化学转换608
193 节能技术610
1931 提高燃料的利用率610
1932 化工生产过程中减少能耗611
194 现代新能源613
1941 太阳能613
1942 氢能616
1943 生物质能和绿色电池618
科学家哈柏620
复习思考题和习题621
参考书目622
第20章 生命与化学623
201 生命的元素624
2011 构成生物高分子结构的主要元素625
2012 细胞膜与离子泵626
2013 与酶的辅因子有关的元素628
202 生物高分子630
2021 糖类631
2022 脂类631
2023 蛋白质632
2024 核酸635
203 新陈代谢638
2031 新陈代谢的基本概念638
2032 生命系统的热力学和动力学642
204 生命科学新进展645
2041 生物工程基本概念645
2042 人类基因组计划647
2043 干细胞与组织工程648
科学家霍奇金649
专家撰文 生命过程离不开化学650
复习思考题和习题652
参考书目653
第21章 核化学654
211 原子核655
2111 原子核的结构655
2112 核的稳定性656
2113 原子核的结合能658
212 核反应660
2121 核衰变和放射性660
2122 人工核反应664
2123 合成元素的发展方向666
213 放射性核素和核技术的应用667
214 核能和核能利用669
2141 核裂变和核裂变能的利用669
2142 核聚变和核聚变能的利用672
2143 核辐射与核污染673
科学家居里夫妇675
复习思考题和习题676
参考书目677
附录678
附录一 部分气体自25℃至某温度的平均摩尔定压热
容/J·K-1·mol-1678
附录二 物质的标准摩尔燃烧焓678
附录三 一些单质和化合物的ΔfHm、ΔfGm、Sm数据(298K)679
附录四 一些弱电解质的解离常数(298K)684
附录五 溶度积常数(298K)685
附录六 电极上电极反应的标准电势(298K)687
附录七 配离子的标准稳定常数(298K)691
附录八 国际单位制(SI)693
索引695