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第1篇　物质结构基础7

第1章　原子结构与元素周期系7

1.1　道尔顿原子论7

1.2　相对原子质量（原子量）7

1.2.1　元素、原子序数和元素符号7

1.2.2　核素、同位素和同位素丰度8

1.2.3　原子的质量8

1.2.4　核素的相对原子质量9

1.2.5　元素的相对原子质量9

1.3　原子结构的玻尔行星模型9

1.3.1　氢原子光谱10

1.3.2　玻尔理论11

1.4　氢原子结构（核外电子运动结构）的量子力学模型12

1.4.1　波粒二象性12

1.4.2　海森堡不确定原理14

1.4.3　核外电子运动状态的描述14

1.5　基态原子电子组态22

1.5.1　原子轨道近似能级图23

1.5.2　屏蔽效应和钻穿效应24

1.5.3　核外电子排布的一般原理26

1.5.4　基态原子电子组态26

1.6.1　元素周期律28

1.6.2　元素周期表28

1.6　元素周期系28

1.7　元素基本性质的周期性32

1.7.1 决定元素性质的原子结构特征32

1.7.2　元素性质的周期性变化34

第2章　化学键与分子结构40

2.1　离子键40

2.1.1　离子键的形成40

2.1.2　离子键的本质41

2.1.3　离子键的特点41

2.1.4　键的离子性41

2.1.5　决定离子化合物性质的主要因素（离子的结构特征）41

2.2.1　经典的共价键理论43

2.1.6　离子化合物生成过程的能量变化——晶格能43

2.2 共价键与分子结构43

2.2.2　现代价键理论45

2.2.3　杂化轨道理论48

2.2.4　价电子对互斥理论51

2.2.5　离域π键55

2.2.6　等电子体原理57

2.2.7　分子轨道理论58

2.3　金属键63

2.3.1 电子气理论63

2.3.2　能带理论64

2.4.1　键长65

2.4　共价分子的性质65

2.4.3　键角66

2.4.4　键的极性与分子的极性66

2.4.2　键能66

2.4.5　分子的磁性68

2.5　分子间力68

2.5.1 范德华力68

2.5.2　氢键70

第3章　晶体结构74

3.1　晶体74

3.1.1　晶体的宏观特征74

3.1.2　晶体的微观特征75

3.2.1　晶胞及基本特征77

3.2　晶胞77

3.2.2　布拉维系79

3.2.3　晶胞中点阵的坐标与计数79

3.2.4　素晶胞与复晶胞80

3.2.5　14种布拉维点阵型式81

3.3　晶体类型82

3.3.1　金属晶体82

3.3.2　离子晶体84

3.3.3　分子晶体87

3.4.1 离子的极化作用和变形性88

3.4　离子极化88

3.3.5　混合型晶体88

3.3.4　原子晶体88

3.4.2　附加极化89

3.4.3 离子极化对化学键型和晶体类型的影响89

3.4.4　离子极化对晶格类型的影响89

3.4.5 离子极化对化合物性质的影响90

第4章　配合物91

4.1　配合物的基本概念91

4.1.1　配合物的定义91

4.1.2　配合物的组成92

4.1.3　配合物的命名93

4.1.4　配合物组成测定94

4.2　配合物的异构现象与立体结构95

4.2.1 配合单元的立体结构（空间结构）95

4.2.2　配合物的异构现象95

4.3　配合物的价键理论98

4.3.1　价键理论要点98

4.3.2　价键理论的应用和局限性101

4.4　配合物的晶体场理论101

4.4.1　基本要点102

4.4.2　d轨道能级分裂102

4.4.3　分裂能△104

4.4.4　高自旋与低自旋105

4.4.5　稳定化能107

4.4.6　配合物的颜色109

第2篇　化学热力学与化学动力学基础113

第5章　化学热力学基础113

5.1　化学热力学的研究对象和特点113

5.1.1　什么是化学热力学113

5.1.2　热力学的研究特点113

5.2　基本概念113

5.2.1　物质的量113

5.2.2　气体114

5.2.3　体系和环境118

5.2.4　相119

5.2.5　热力学温度119

5.2.6　热力学标准态119

5.2.7　状态和状态函数119

5.2.8　过程与途径120

5.3　热力学第一定律121

5.3.1　热力学第一定律121

5.3.2　热力学第一定律的数学表达式123

5.4　热化学124

5.4.1　化学反应的热效应124

5.4.3　化学反应热效应的计算126

5.4.2　热化学方程式126

5.5　化学反应的方向129

5.5.1　反应的自发性129

5.5.2　状态函数熵130

5.5.3　吉布斯自由能132

第6章　化学动力学基础136

6.1　化学反应速率136

6.1.1　化学反应速率定义及表示方法136

6.1.2　化学反应速率的实验测定137

6.2　反应速率理论简介138

6.2.1　碰撞理论138

6.2.2　过渡态理论139

6.3　反应历程140

6.3.1　基元反应、简单反应、复杂反应140

6.3.2　决速步骤（定速步骤）140

6.3.3　反应分子数140

6.4　影响化学反应速率的因素140

6.4.1　浓度对化学反应速率的影响140

6.4.2　压力对反应速率的影响143

6.4.3　温度对反应速率的影响143

6.4.4　催化剂对反应速率的影响145

7.1.1　可逆反应147

7.1.2　化学平衡147

第7章　化学平衡147

7.1　化学反应的可逆性和化学平衡147

7.2　平衡常数148

7.2.1　经验平衡常数148

7.2.2　标准平衡常数151

7.3　标准平衡常数与△rG？的关系152

7.3.1　化学反应等温式（霍夫曼等温方程）152

7.3.2　△rG？、△rG？和△rG？的关系153

7.4　化学平衡的移动153

7.4.1 浓度对化学平衡的影响153

7.4.4　催化剂对化学平衡的影响154

7.4.5　勒夏特列原理154

7.4.2　压力对化学平衡的影响154

7.4.3　温度对化学平衡的影响154

第3篇　水溶液的化学原理157

第8章　水溶液157

8.1　溶液的一般概念和分类157

8.1.1　溶液的概念157

8.1.2　溶液的分类157

8.2　溶液的浓度和溶解度157

8.2.1　溶液的浓度157

8.3.1 水的相图159

8.3　非电解质稀溶液的通性——依数性159

8.2.3　相似相溶原理159

8.2.2　溶解度159

8.3.2　溶液的蒸气压下降——拉乌尔定律161

8.3.3　溶液的凝固点下降163

8.3.4　溶液的沸点升高164

8.3.5　渗透压165

8.3.6　稀溶液的依数性166

8.4　电解质溶液166

8.4.1 离子氛和离子强度167

8.4.2　活度与活度系数168

9.1.2　酸碱质子理论169

9.1.1　酸碱电离理论169

9.1　酸碱理论简介169

第9章　酸碱平衡169

9.1.3　酸碱电子理论171

9.2　弱电解质的电离平衡172

9.2.1 一元弱酸（或弱碱）的电离平衡172

9.2.2　水的电离平衡和溶液的酸碱性175

9.2.3　多元弱酸的电离平衡178

9.3　缓冲溶液180

9.3.1　缓冲溶液的概念180

9.3.2　缓冲溶液的配制182

9.4　盐类水解183

9.4.1 盐的水解183

9.4.2　各类盐的水解183

9.4.3　影响水解平衡的因素185

第10章　沉淀平衡187

10.1　溶度积原理187

10.1.1　溶度积常数187

10.1.2　溶度积原理187

10.1.3　溶度积与溶解度的关系188

10.1.4　影响沉淀-溶解平衡的因素189

10.2　溶度积常数的应用189

10.2.1　沉淀的生成189

10.2.2　沉淀的溶解190

10.2.3　沉淀的分离190

10.2.5　沉淀的转化191

10.2.4　分步沉淀191

第11章　电化学基础193

11.1　氧化还原的基本概念193

11.1.1　氧化数（又叫氧化值或氧化态）193

11.1.2　氧化还原反应193

11.1.3　氧化还原方程式的配平194

11.2　原电池197

11.2.1　原电池197

11.2.2 电极电势和原电池的电动势197

11.2.3　影响电极电势的因素202

11.2.4　电极电势的计算205

11.4.1 电解和电解池、分解电压206

11.3　实用电池206

11.4　电解206

11.4.2　原电池和电解池的区别207

11.4.3 电解产物的判别207

第12章　配位平衡209

12.1　配合物的稳定常数209

12.2.1　判断配位反应进行的方向210

12.2.2　计算配离子溶液中有关离子的浓度210

12.2.3　讨论难溶盐生成或溶解的可能性210

12.2　稳定常数的应用210

12.1.2　配离子的逐级形成常数和积累稳定常数210

12.1.1　稳定常数和不稳定常数210

12.2.4　计算金属与其配离子电对的？值211

第4篇　元素化学（一）215

第13章　氢和稀有元素215

13.1　氢215

13.1.1 氢的存在和物理性质215

13.1.2　氢的化学性质和用途215

13.2　稀有气体216

13.2.1　稀有气体的存在、性质、制备和用途216

13.2.2　稀有气体的化合物218

14.1　卤素的通性和氟的特性220

14.1.1　元素性质比较220

第14章　卤素220

14.1.2　氟的特性221

14.1.3　卤素的成键特征和常见氧化态222

14.2　卤素单质223

14.2.1 卤素单质的物理性质223

14.2.2　卤素单质的化学性质224

14.2.3　卤素单质的制备226

14.3　卤化氢和氢卤酸227

14.3.1　物理性质227

14.3.2　化学性质227

14.3.3　卤化氢的制备方法228

14.4.1 卤化物229

14.4　卤化物 卤素互化物　多卤化物229

14.4.2　卤素互化物231

14.4.3　多卤化物232

14.5　拟卤素233

14.6　卤素的含氧化合物234

14.6.1 卤素的氧化物234

14.6.2　卤素的含氧酸及其盐235

第15章　氧族元素242

15.1　氧族元素的通性242

15.1.1　元素性质比较242

15.1.2　成键特征和常见氧化态242

15.2.1　氧气单质244

15.1.3　氧族的存在244

15.2　氧及其化合物244

15.2.2　氧化物246

15.2.3　过氧化氢247

15.3　氧族元素的氢化物249

15.3.1　结构249

15.3.2　性质249

15.4　硫及其化合物251

15.4.1　硫的同素异性体251

15.4.2　硫化物和多硫化物252

15.4.3　硫的氧化物254

15.4.4　硫的含氧酸及其盐256

15.5　硒和碲261

第16章　氮族元素262

16.1　氮族元素的通性262

16.1.1　元素性质比较262

16.1.2　主要氧化态及其变化规律262

16.1.3　成键特征和价键结构263

16.2　氮和氮的化合物264

16.2.1 氮气265

16.2.2　氮的氢化物及铵盐266

16.2.3　氮的氧化物273

16.2.4　氮的含氧酸及其盐274

16.3.1 单质磷278

16.3　磷及其化合物278

16.3.2 磷的氢化物279

16.3.3 磷的卤化物280

16.3.4 磷的氧化物281

16.3.5 磷的含氧酸及其盐282

16.4　砷锑铋285

16.4.1 单质285

16.4.2 氢化物286

16.4.3 卤化物287

16.4.4 含氧化合物287

16.4.5 硫化物288

17.1.2 在自然界的存在和丰度289

17.1.3 成键特征289

第17章　碳族元素289

17.1.1 主要氧化态及其变化规律289

17.1　碳族元素的通性289

17.2　单质290

17.2.1 结构290

17.2.2 性质291

17.3 氢化物　卤化物　硫化物293

17.3.1 氢化物293

17.3.2 卤化物294

17.4.1 氧化物296

17.4 碳的含氧化合物296

17.3.3 硫化物296

17.4.2 碳酸和碳酸盐298

17.5 硅的含氧化合物300

17.5.1 二氧化硅300

17.5.2 硅酸301

17.5.3 硅酸盐301

17.6 锗分族的含氧化合物302

18.1.2　主要氧化态及其变化规律305

18.1.4　在自然界的存在和丰度305

18.1.3　缺电子性305

18.1.1 电离能反常305

18.1 硼族元素的通性305

第18章　硼族元素305

18.1.5　B和Al的成键特征306

18.2 单质和化合物的性质307

18.2.1 缺电子性——路易斯酸性307

18.2.2 亲氧性308

18.2.3 两性309

18.2.4 镓的特殊性309

18.2.5 物质的鉴定309

18.2.6 硼的重要化合物的制备310

18.3　对角线规则310

19.1.1 元素性质比较315

19.1 碱金属和碱土金属的通性315

第5篇 元素化学（二）315

第19章　s区元素（碱金属和碱土金属）315

19.1.2 在自然界的存在316

19.1.3 主要氧化态和成键特征316

19.2　单质317

19.2.1 物理性质317

19.2.2　化学性质318

19.2.3 制备320

19.2.4 用途320

19.3 化合物321

19.3.1 氧化物321

19.3.2 氢氧化物322

19.3.3 氢化物325

19.3.4 盐类325

第20章　铜锌副族330

20.1 Ⅰ B族与Ⅰ A族元素性质比较330

20.2 ⅡA与ⅡB性质的比较331

20.3 Ⅰ B与ⅡB性质的比较332

20.4 单质333

20.5 化合物334

20.5.1 铜的重要化合物334

20.5.2 银的重要化合物338

20.5.3 锌族元素的重要化合物339

第21章　过渡元素（一）345

21.1 过渡金属的通性345

21.2 钪族（ⅢB族）347

21.3 钛分族（ⅣB族）347

21.4 钒分族（Ⅴ B族）349

21.5 铬分族（ⅥB族）351

21.5.1　单质的性质352

21.5.2　铬的化合物352

21.5.3　钼和钨的化合物355

21.6 锰分族356

21.6.1　氧化态357

21.6.2　丰度和存在358

21.6.3　单质358

21.6.4　锰的化合物359

第22章　过渡元素（二）362

22.1 铁系元素362

22.1.1 铁系元素的通性362

22.1.2 单质363

22.1.3 氧化物和氢氧化物363

22.1.4 重要盐类365

22.2 铂系元素369

附录371