全书共九章,主要内容包括:溶液、表面化学与胶体化学、原子结构和元素周期律、化学键与分子结构、化学反应基本理论、溶液中的离子平衡、氧化还原与电化学、配位化合物、元素综述等。还阐述了化学与生命、信息、材料、能源、环境等学科的关系,体现其他学科与化学的交叉渗透。每章后面附有知识拓展,具有趣味性、实用性和拓展性。章后还附有本章小结;习题附有参考答案,可以方便学生自学和复习。为方便教学,本书还配有电子教案。
本教材可作为高等院校农、林、建筑、材料、环境类等专业的教材,亦可供有关专业技术人员参考。 |
随着时代的前进,知识量越来越大,如何在有限的课时内将基本的理论和知识传授给学生显得越来越重要。因此高等学校的教学内容、教学体系的改革是十分重要的。无机化学是高等院校农学、林学、生物、食品、资源环境、给水排水工程、无机非金属材料工程、建筑类等专业的一门重要基础课。本书考虑到农林、生物、环境、建筑类院校对本课程的要求及大学一年级学生的实际水平,在内容选择和安排上保持了无机化学学科的科学性和系统性,避免了复杂的理论推导,文字叙述也力求深入浅出,通俗易懂,便于自学。
本书在内容选编方面,有以下几个特点。
1 注重理论联系实际和专业需要。本书重点阐述了与农林、生物、环境、建筑、材料等领域紧密相关的内容,如溶液理论、酸碱平衡、沉淀溶解平衡、表面化学、胶体化学、电化学、配位化学、物质结构理论;而生物能源、离子的生理平衡、微量元素与生命过程、农药与化学、绿色化学与环境保护等相关内容在本书中都得到了相应的体现。这样既能激发学生的学习兴趣,又能拓展学生的知识面。
2 在知识拓展部分重点介绍了化学与其他学科交叉领域的热点问题和最新动态,为学生将化学知识应用于其他领域打开了一扇窗口。我们试图用这种方式将最新和最前沿的知识引进教材和课堂,为学生将来在学科交叉领域进行创新打下基础。
3 本书在每章后面编写了多种类型的习题,并附有习题参考答案,可以方便学生自学和复习。为方便教学,本书还配有电子教案。
4 本书根据30~52学时教学计划编写。各院校可以根据专业需要和教学学时,对相关内容进行取舍。
本书由王元兰主编,并负责全书的策划、编排和审订及最后的统稿、复核工作,王崇臣、邓洪任副主编。参加编写工作的有中南林业科技大学的王元兰(绪论、第六章)、邓洪(第二、三章)、汤林(第一章)、李青(第五章)、肖红波(第七章)和北京建筑工程学院的王崇臣(第八、九章及第四章中的分子结构)、张亚东(第四章中的化学键)。与本教材配套的电子教案由邓洪和王元兰制作。
本书在编写过程中得到了中南林业科技大学和北京建筑工程学院化学教研室同仁的支持,特别是中南林业科技大学的陈学泽教授、胡云楚教授和周莹教授提供了不少素材和修改建议。“北京市可持续水与废物循环利用技术项目(BJE 10016200611)”学术创新团队也对本书给予了支持和帮助。在此谨向他们致以诚挚的谢意。
本书可作为农学、林学、生物、食品、资源环境、畜牧兽医、无机非金属材料工程、建筑专业及其他相关专业的教科书或参考书,也可供社会读者阅读。
本书在编写时力求做到开拓创新、尽善尽美,但由于我们水平有限,书中仍难免有不妥之处,敬请同行和读者批评指正。
编者
2008年3月 |
绪论1
第一章溶液4
第一节溶液的浓度4
一、溶液的概念4
二、溶液的浓度4
第二节稀溶液的依数性6
一、溶液的蒸气压下降及拉乌尔定律6
二、溶液的沸点升高7
三、溶液的凝固点降低8
四、溶液的渗透压9
知识拓展强电解质溶液理论简介11
习题12
第二章表面化学与胶体化学14
第一节表面化学14
一、表面能与表面张力15
二、润湿现象17
三、弯曲液面的附加压力和毛细现象18
四、固体表面上的吸附作用20
第二节胶体化学21
一、分散系统21
二、溶胶的性质23
三、胶团结构25
四、溶胶的稳定性和聚沉26
五、高分子化合物溶液28
六、表面活性物质和乳浊液29
知识拓展使固体也能轻如烟的气凝胶31
习题31
第三章原子结构和元素周期律33
第一节核外电子的运动状态33
一、氢原子光谱和玻尔模型33
二、核外电子运动的波粒二象性35
三、核外电子运动状态的近代描述35
第二节原子核外电子排布和元素周期律39
一、核外电子排布原理39
二、多电子原子轨道的能级39
三、核外电子的排布和元素周期律40
四、屏蔽效应和钻穿效应44
第三节元素性质的周期性44
一、原子半径(rA)45
二、电离能和电子亲和能46
三、电负性48
知识拓展物质的层次49
习题50
第四章化学键与分子结构52
第一节离子键52
一、离子键的形成52
二、离子键的本质与特点52
三、离子的特征53
四、离子键的强度54
第二节价键理论55
一、价键理论55
二、杂化轨道理论59
三、分子轨道理论63
第三节分子间力和氢键67
一、分子的极性67
二、分子间作用力(范德华力)68
三、氢键70
知识拓展新型纳米材料——碳纳米管72
习题73
第五章化学反应基本理论75
第一节化学热力学初步75
一、基本概念和术语75
二、热力学第一定律和热化学77
三、 化学反应的方向82
第二节化学反应速率87
一、化学反应速率及表示方法87
二、化学反应速率理论88
三、影响反应速率的因素90
知识拓展酶催化剂94
第三节化学平衡95
一、可逆反应与化学平衡95
二、平衡常数96
三、多重平衡规则98
四、化学平衡的移动99
知识拓展化学振荡反应103
习题104
第六章溶液中的离子平衡106
第一节酸碱理论106
一、酸碱的质子理论106
二、酸碱的电子理论108
第二节弱电解质的电离平衡108
一、弱电解质的电离平衡108
二、缓冲溶液114
三、盐类的水解117
第三节沉淀溶解平衡122
一、溶度积原理122
二、难溶电解质沉淀的生成和溶解124
知识拓展绿色化学128
习题129
第七章氧化还原与电化学132
第一节氧化还原反应132
一、化合价和氧化数132
二、氧化剂和还原剂133
三、氧化还原电对133
四、氧化还原反应方程式的配平134
第二节原电池与电极电位137
一、原电池137
二、电极电位138
三、能斯特方程140
第三节电极电位的应用142
一、判断氧化剂和还原剂的相对强弱142
二、判断氧化还原反应的方向和限度143
三、元素电位图145
知识拓展新型化学电源家族中的
一员——钠硫电池146
习题147
第八章配位化合物149
第一节配合物的基本概念149
一、配位键149
二、配位化合物的定义149
三、配合物的组成150
四、配合物的化学式和命名152
第二节配位平衡153
一、配位平衡常数153
二、配位平衡的移动154
第三节配合物的价键理论156
一、价键理论的基本要点156
二、配合物的空间构型156
三、外轨型和内轨型配合物158
第四节螯合物160
一、基本概念160
二、螯合物的稳定性161
三、螯合物的应用161
知识拓展配位化合物的应用162
习题163
第九章元素选述165
第一节s区元素165
一、氢165
二、碱金属和碱土金属167
习题174
第二节p区元素175
一、p区元素的概论175
二、硼族元素177
三、碳族元素181
四、氮族元素186
五、氧族元素193
六、卤族元素201
知识拓展小托马斯·米奇利两项发明
的兴衰204
习题206
第三节d区元素207
一、过渡元素的通性207
二、铬副族208
三、锰副族210
四、铁系元素212
知识拓展神奇的形状记忆合金215
习题216
第四节ds区元素217
一、铜族元素217
二、锌族元素221
知识拓展镉、汞、砷在土壤中的迁移
转化225
习题226
部分习题参考答案227
附录236
附录1基本物理常数表236
附录2单位换算236
附录3一些物质的标准生成焓、标准
生成Gibbs函数和标准熵
(298K)236
附录4一些水合离子的标准生成焓、
标准生成Gibbs函数和标准熵
(298K)240
附录5难溶化合物溶度积
(291~298K)241
附录6一些常见配离子的稳定常数
(298K)242
附录7配合物的累积稳定常数242
附录8金属离子与氨羧螯合剂形成的
配合物的稳定常数(lgKMY)244
附录9一些金属离子的lgαM(OH)值244
附录10标准电极电位表(298K)245附录11一些氧化还原电对的条件电位
(298K)247
附录12相对分子质量表248
参考文献251
元素周期表252 |
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