无机化学 [周祖新 主编] 2011年版

无机化学
作者：周祖新 主编
出版时间：2011年版
内容简介
　　《无机化学》是根据教育部“卓越工程师教育培养计划”的精神，按照应用技术型高校无机化学教学基本要求编写的。理论部分以“必须”、“通俗易理解”、“够用”、“应用”为原则，讲解原理多应用通俗的课堂语言和生产实例；元素部分突出典型和通用元素及化合物知识的介绍，以及部分产品的生产工艺，有助于提高学生的生产意识、经济意识、生产安全意识、合理利用资源及环境保护意识。主要内容，基本原理和重要规律有：物质及其变化、化学热力学及化学反应速率和化学平衡，这些原理具体应用的酸碱平衡和溶解沉淀平衡、氧化还原反应、配位化合物等；物质结构部分分为原子结构和元素周期律、分子结构和晶体两章；元素部分有非金属两章和金属三章。本书可作为应用技术型高校化工、材料、轻工、医药、生物类无机化学或基础化学教材，也可作为高职院校相关专业的教材，以及相关领域工厂、企业技术人员及自学者的参考书。
目录
绪论1
0 1化学的研究对象1
0 2化学发展简史1
0 3化学在国民经济中的作用5
0 4化学学科的体系6
0 5学习无机化学的方法6
【阅读资料】我国最早的化学研究机构7
第１章物质及其变化8
1 1一些化学的基本概念8
1 1 1物质的组成8
1 1 2物质的量及其单位8
1 2气体及其分压定律9
1 2 1理想气体状态方程9
1 2 2气体分压定律10
1 2 3气体的扩散定律12
1 3化学反应中的质量关系13
1 3 1应用化学反应方程式的计算13
1 3 2化学计量数与反应进度14
【阅读资料】生物芯片和生物计算机15
思考题16
习题17
第２章化学热力学初步18
2 1基本概念18
2 1 1系统与环境、组分与相18
2 1 2状态与状态函数19
2 1 3热力学能20
2 1 4热和功20
2 1 5过程与途径20
2 1 6热力学第一定律21
2 2热化学21
2 2 1化学反应热与焓变22
2 2 2化学反应热的计算24
2 3化学反应进行的方向27
2 3 1化学反应自发性的判断28
2 3 2吉布斯自由能变与化学反应的方向29
2 3 3吉布斯自由能变在无机化学中的应用34
【阅读资料】新世纪的绿色能源38
思考题39
习题40
第３章化学反应速率和化学平衡43
3 1化学反应速率43
3 1 1反应速率的表示方法43
3 1 2反应速率理论44
3 1 3反应物浓度与反应速率的关系46
3 1 4反应速率与温度的关系49
3 1 5催化剂与反应速率的关系51
3 1 6其他因素对化学反应速率的影响53
3 2化学平衡53
3 2 1可逆反应和化学平衡54
3 2 2化学平衡的特点54
3 2 3经验平衡常数55
3 2 4标准平衡常数55
3 2 5平衡常数的推导（阅读）56
3 2 6平衡常数的意义57
3 2 7K 与ΔrG m的关系57
3 2 8多重平衡规则57
3 3化学平衡的移动58
3 3 1浓度对平衡的影响58
3 3 2压力改变对平衡的影响59
3 3 3温度改变对平衡的影响60
3 3 4催化剂对化学平衡的影响61
3 3 5平衡移动原理——吕·查德里原理61
3 4有关化学平衡及其移动的计算61
3 4 1平衡常数的求得61
3 4 2平衡转化率62
3 5反应速率与化学平衡的综合应用63
【阅读资料】光合作用及其应用65
思考题67
习题68
第4章酸碱平衡和溶解沉淀平衡71
4 1电解质的分类及其解离71
4 1 1电解质的分类71
4 1 2酸碱的分类72
4 1 3强电解质溶液简述72
4 2弱酸、弱碱的解离平衡73
4 2 1一元弱酸、弱碱的解离平衡73
4 2 2多元弱酸的解离76
4 2 3水的解离和溶液的pH值77
4 3同离子效应和缓冲溶液80
4 3 1同离子效应80
4 3 2缓冲溶液81
4 4盐类的水解86
4 4 1各类盐的水解86
4 4 2影响水解平衡的因素89
4 4 3盐类水解的应用90
4 5酸碱质子理论90
4 5 1酸碱的定义90
4 5 2酸碱共轭关系91
4 5 3酸碱的强弱91
4 5 4酸碱反应92
4 6溶解沉淀平衡92
4 6 1沉淀溶解平衡与溶度积92
4 6 2溶度积规律及其应用94
4 6 3沉淀的溶解和转化100
【阅读资料】室温离子液体——绿色替代
溶剂102
思考题103
习题104
第5章氧化还原反应106
5 1氧化还原反应的基本概念106
5 1 1氧化数106
5 1 2氧化还原反应方程式的配平107
5 2原电池与电极电势109
5 2 1原电池109
5 2 2原电池的组成109
5 2 3原电池的符号111
5 3电极电势111
5 3 1电极电势的产生111
5 3 2标准电极电势112
5 4影响电极电势的因素114
5 4 1Nernst方程式114
5 4 2浓度对电极电势的影响115
5 5电极电势的应用117
5 5 1计算原电池的电动势118
5 5 2判断氧化还原反应进行的方向118
5 5 3比较氧化剂和还原剂的相对强弱119
5 5 4确定氧化还原反应进行的程度120
5 5 5计算一系列平衡常数121
5 6元素电势图121
5 6 1元素标准电势图121
5 6 2元素电势图的应用122
5 7化学电源与电解124
5 7 1化学电源124
5 7 2电解过程简介127
【阅读资料】电化学电容器——新型储能
装置129
思考题130
习题131
第6章原子结构和元素周期律134
6 1波尔理论与微观粒子特性134
6 1 1光谱及氢原子光谱134
6 1 2波尔理论135
6 1 3波尔理论的成功和缺陷136
6 1 4微观粒子的特性136
6 2核外电子运动状态描述138
6 2 1薛定谔方程138
6 2 2波函数、原子轨道和电子云138
6 2 3四个量子数的物理意义142
6 3核外电子排布145
6 3 1多电子原子的能级145
6 3 2核外电子排布原则与基态原子的电子构型146
6 3 3原子结构和元素周期的关系149
6 4原子结构和元素某些性质的周期性变化150
6 4 1有效核电荷151
6 4 2原子半径151
6 4 3电离能(I)152
6 4 4电子亲和能(Y)153
6 4 5电负性(Ｘ)154
6 4 6金属性和非金属性155
【阅读资料】微观物质的深层次剖示155
思考题156
习题157
第7章分子结构和晶体158
7 1离子键158
7 1 1离子键的形成158
7 1 2离子键的特点158
7 1 3离子的特征159
7 2共价键160
7 2 1路易斯理论160
7 2 2现代价键理论160
7 2 3共价键的形成160
7 2 4共价键理论要点161
7 2 5共价键的特征161
7 2 6共价键的类型162
7 2 7几个重要的键参数163
7 3价层电子对互斥理论简介165
7 3 1价层电子对互斥理论要点166
7 3 2推断分子或离子空间构型的步骤166
7 4杂化轨道理论167
7 4 1价键理论的局限性167
7 4 2杂化轨道理论的基本要点168
7 4 3杂化类型与分子几何构型168
7 5分子轨道理论170
7 5 1分子轨道理论基本要点170
7 5 2形成分子轨道的原则170
7 5 3分子轨道的能级172
7 5 4分子轨道中电子填充的原理172
7 5 5分子轨道理论的应用实例173
7 6金属键和键性过渡174
7 6 1金属键理论174
7 6 2键型过渡175
7 7分子间作用力和氢键175
7 7 1分子的极性和变形性176
7 7 2分子间作用力177
7 7 3范德华力与物理性质的关系178
7 7 4氢键179
7 8晶体结构181
7 8 1晶体的概念181
7 8 2晶体的基本类型181
7 8 3离子晶体182
7 8 4原子晶体183
7 8 5分子晶体183
7 8 6金属晶体183
7 8 7混合型晶体184
7 8 8离子极化对物质性质的影响184
7 8 9其他一些固体物质186
【阅读资料】软物质187
思考题189
习题190
第8章配位化合物192
8 1配位化合物的基本概念192
8 1 1配位化合物的定义192
8 1 2配合物的组成192
8 1 3配位化合物的命名194
8 2配位化合物的化学键理论195
8 2 1配合物的价键理论195
8 2 2外轨型配位化合物和内轨型配位化合物197
8 2 3价键理论的应用198
8 2 4晶体场理论198
8 2 5螯合物204
8 3配位平衡204
8 3 1配合物的不稳定常数与稳定常数204
8 3 2稳定常数的应用205
8 4配位化学的制备和应用208
8 4 1配合物的制备208
8 4 2配位化合物的应用209
【阅读资料】我国配位化学进展211
思考题212
习题214
第9章非金属元素（一）
氢稀有气体卤素216
9 1氢216
9 1 1氢的性质216
9 1 2氢气的制备216
9 1 3氢的用途217
9 2稀有气体217
9 2 1稀有气体的存在与制备218
9 2 2稀有气体的性质和用途218
9 2 3重要稀有气体化合物219
9 3卤族元素219
9 3 1在自然界中的存在219
9 3 2卤素的通性220
9 3 3卤素单质221
9 3 4卤素的氢化物225
9 3 5卤化物227
9 3 6卤素的含氧酸及其盐229
9 4拟卤素231
9 4 1拟卤素与卤素性质的对比231
9 4 2含氰废水的处理232
9 5分子型氢化物的结构及其性质变化的规律性233
9 5 1分子结构233
9 5 2热稳定性233
9 5 3还原性233
9 5 4水溶液性质233
【阅读资料】碘在人体中的作用235
思考题236
习题236
第10章非金属元素（二）
氧硫氮磷碳硅硼238
10 1氧238
10 1 1氧族元素的通性238
10 1 2氧及其化合物238
10 2硫及其化合物242
10 2 1单质硫242
10 2 2硫化氢和硫化物243
10 2 3硫的含氧化合物和含氧酸246
10 2 4硫的含氧酸盐248
10 3氮族元素及其化合物252
10 3 1氮族元素通性252
10 3 2氮气252
10 3 3氨和铵盐253
10 3 4氮的含氧化合物255
10 3 5含氮氧化物废气的处理260
10 3 6磷及其化合物260
10 4碳、硅、硼及其化合物264
10 4 1碳及其化合物265
10 4 2硅的化合物269
10 4 3硼的化合物271
【阅读资料】一氧化氮——一种重要的生物
活性分子273
思考题274
习题275
第11章主族金属元素（一）碱金属
和碱土金属277
11 1碱金属和碱土金属的通性277
11 2s区元素的单质278
11 2 1物理性质278
11 2 2化学性质278
11 2 3单质的制备279
11 3碱金属和碱土金属的氧化物279
11 4氢氧化物280
11 5碱金属和碱土金属的盐类282
11 6硬水软化和纯水制备285
11 7R—O—H规则286
【阅读资料】膜分离技术288
思考题289
习题290
第12章主族金属元素（二）
铝锡铅砷锑铋291
12 1铝及其重要化合物291
12 1 1单质铝291
12 1 2氧化铝和氢氧化铝292
12 1 3铝盐293
12 2锡、铅及其重要化合物294
12 2 1锡、铅的单质294
12 2 2锡、铅的氧化物及其水化物295
12 2 3锡、铅的盐类及其水解296
12 2 4含铅废水的处理297
12 3砷、锑、铋及其化合物297
12 3 1砷、锑、铋的单质297
12 3 2氢化物297
12 3 3氧化物及其水合物298
12 3 4含砷废水的处理299
【阅读资料】铅对人体健康的影响299
思考题301
习题302
第13章过渡金属元素304
13 1过渡元素的通性304
13 1 1过渡元素原子结构特征304
13 1 2氧化态304
13 1 3单质的物理性质305
13 1 4单质的化学性质305
13 1 5配位性305
13 1 6离子的颜色305
13 1 7磁性及催化性306
13 2钛和钛的重要化合物306
13 2 1单质钛306
13 2 2钛的化合物307
13 3铬和铬的重要化合物308
13 3 1铬单质308
13 3 2铬(Ⅲ)的化合物308
13 3 3铬(Ⅵ)的化合物310
13 3 4含铬废水的处理311
13 4锰及其化合物312
13 4 1金属锰312
13 4 2Mn(Ⅱ)的化合物312
13 4 3Mn(Ⅳ)的化合物313
13 4 4Mn(Ⅶ)的化合物314
13 5铁系元素的重要化合物315
13 5 1铁系元素的单质315
13 5 2铁系元素的氧化物和氢氧化物316
13 5 3铁、钴、镍的盐类317
13 5 4铁系元素的配位化合物319
13 6铜副族元素320
13 6 1铜副族元素的单质320
13 6 2铜的重要化合物321
13 6 3银的重要化合物324
13 7锌副族元素325
13 7 1锌副族元素的单质325
13 7 2锌、镉的重要化合物326
13 7 3汞的重要化合物327
13 7 4锌副族元素的配合物328
13 7 5含镉和含汞废水的处理328
13 8稀土元素和镧系元素简介329
13 8 1镧系元素的通性330
13 8 2稀土元素的应用330
【阅读资料】铜、锌的生物化学331
思考题332
习题333
附录335
附录1一些基本物理量335
附录2 一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成自由能和标准摩尔熵的数据(298 15K，100kPa)335
附录3常见弱酸或弱碱的解离常数(298 15K)337
附录4常见难溶电解质的溶度积(298 15K)337
附录5常见配离子的稳定常数(298 15K)338附录6常见氧化还原电对的标准电极电势(298 15K)338
附录7某些物质的商品名或俗名340
附录8主要的化学矿物341
附录9有害物质的排放标准344
参考文献345