![大學化學[清華大學出版社出版的期刊]](/img/a/830/nBnauM3XwgTN1cDM1IDN1QDM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyQzL1czLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg "大學化學[清華大學出版社出版的期刊]")
內容簡介
根據教育部2000年以來規定的總學時數，針對生命科學、材料、醫學、藥學類等理工科四年及七年制本科生對化學基本知識、基本技術和基本方法的需求和學時分配，整合了原無機化學、分析化學和物理化學的相關知識編寫而成。
本書可作為高等院校化學化工及非化學化工各專業的無機化學、大學化學、普通化學課程教材，也可供相關科研、工程技術人員參考使用。
前言
“大學化學”課程是化工及非化學化工類本科學生的一門必修基礎課程，主要介紹化學基本原理和化學技能。隨著社會經濟的不斷發展和科學技術的不斷進步，我國高等教育的改革和發展進入了一個新的歷史階段，教育體制、教學內容、教學方法的改革都在更廣泛、更深入地展開，因而也給大學化學教學改革提出了更高的要求。一方面，要求學生在有限的學時數條件下掌握精通的專業知識；另一方面，要求學生有更寬廣的知識面，以適應學科融合、交叉和滲透背景下對複合型技術人才的需要。為此，我們以現代教育思想為指導，在教學為先、育人為本的原則下，從培養21世紀高素質工科人才的總體需要出發，針對工科本科專業學生對化學基本知識、基本技術和基本方法的需求和學時分配，對原有的工科相關專業的基礎化學、普通化學、無機化學、物理化學和有機化學的部分相關知識進行整合，編寫了這本《大學化學》教材，以物質聚集態、化學熱力學、化學動力學、物質結構、表面化學、膠體化學、配位化學、元素化學、有機化學為基礎構建了新的工科專業基礎化學教學體系。力求讓學生在較少的學時內對化學知識體系和化學的近代進展有一個較為全面的了解。
為了適應新世紀對具有全面素質的創新型人才的要求，本書在編寫過程中力求達到內容的先進性、基礎性、科學性及針對性等各方面的統一，在介紹化學的基本原理、基本技術和基本方法的前提下，注意化學與各相關學科和技術的緊密聯繫，討論化學在這些學科中的套用。在內容的選擇上，注意與中學化學的銜接，力求理論聯繫實際。在材料組織上，力求概念闡述準確嚴密，內容安排深入淺出、循序漸進，並注意各章內容的相互依託與交叉，便於教師教學和學生自學。本書可以作為高等學校化學工程與工藝、材料科學、環境科學與工程、資源勘查、寶石學、生物科學與工程及相關專業本科四年制學生的教材，也可作為相關教師的參考資料。在使用本書作教材時，教師可根據學生的實際情況，在保證課程基本要求的前提下，對內容進行取捨，也可對相關知識的講授順序進行調整。書中帶“*”的內容為選學內容。 參加本書編寫工作的有桂林理工大學的鐘福新(第4、7章)、余彩莉(第3、5、15章)、劉崢(第6、10、11、16章)、張淑華(第1、12章)、肖順華(第2、8章)、黃紅霞(第13章)、桂林電子科技大學的莫德清(第14章)和廣西工學院的張倩(第9章)。最後由鍾福新、余彩莉、劉崢定稿。
本書編寫中參考了國內外出版的一些教材和著作，從中得到許多啟發和教益，在此向這些作者表示誠摯的感謝。
由於水平有限，教材中難免存在不足和疏漏之處，懇請讀者不吝批評指正，深表感謝。
編 者
2011年4月
作品目錄
第1章 氣體11.1理想氣體狀態方程1
1.2氣體混合物3
1.2.1道爾頓分壓定理3
1.2.2 阿馬格分體積定律4
1.2.3 氣體混合物的摩爾質量5
1.3 氣體的液化及臨界參數6
1.3.1 液體的飽和蒸氣壓6
1.3.2 臨界參數6
1.3.3 真實氣體的p-Vm圖與氣體的液化8
1.4 真實氣體狀態方程8
拓展知識 獲得諾貝爾化學獎的華人10
思考題11
習題12
第2章 化學動力學基礎13
2.1化學動力學的任務和目的13
2.2化學反應速率表示方法14
2.3 化學反應的速率方程16
2.3.1質量作用定律17
2.3.2反應級數和反應的速率常數18
2.4 溫度和活化能對反應速率的影響20
2.4.1 溫度對反應速率的影響20
2.4.2 活化能Ea對反應速率的影響22
2.5 化學反應速率理論和反應機理簡介22
2.5.1碰撞理論22
2.5.2過渡態理論23
2.5.3 反應機理與基元反應24
*2.6 催化反應動力學25
2.6.1催化反應的特點25
2.6.2均相催化反應27
2.6.3 氣-固相催化反應28大學化學
拓展知識化學動力學在考古學中的套用28
思考題29
習題29
第3章熱力學第一定律與熱化學31
3.1 熱力學的術語和基本概念31
3.1.1 系統和環境31
3.1.2 狀態和狀態函式32
3.1.3 過程和途徑32
3.1.4 相33
3.2 熱力學第一定律33
3.2.1 熱和功33
3.2.2 熱力學能34
3.2.3 熱力學第一定律35
3.3 熱化學的術語和基本概念35
3.3.1反應進度36
3.3.2反應熱36
3.3.3標準狀態38
3.3.4熱化學方程式39
3.3.5蓋斯定律39
3.4熱化學基本數據與反應焓變的計算40
3.4.1標準摩爾生成焓40
3.4.2標準摩爾燃燒焓41
3.4.3 反應焓變的計算41
拓展知識 能源42
思考題45
習題46
第4章熱力學第二定律與化學反應的方向和限度48
4.1 熱力學第二定律48
4.2 熵熱力學第三定律49
4.2.1 混亂度、熵與微觀狀態數50
4.2.2 熱力學第三定律和標準熵52
4.2.3 化學反應熵變52
4.3吉布斯函式54
4.3.1 吉布斯函式的定義及吉布斯函式\判據54
4.3.2 標準摩爾生成吉布斯函式55
4.3.3 化學反應的吉布斯函式變計算56
4.3.4 ΔG與ΔG的關係57
4.4 吉布斯函式與化學平衡58
4.4.1 化學平衡的基本特徵58
4.4.2 標準平衡常數表達式59
4.4.3 標準平衡常數的套用62
4.4.4化學平衡移動64
拓展知識 氧-血紅蛋白的平衡67
思考題68
習題70
第5章 水溶液中的離子平衡72
5.1酸鹼質子理論概述72
5.1.1 質子酸、質子鹼的定義72
5.1.2共軛酸鹼概念及其相對強弱73
5.1.3 酸鹼反應的實質74
5.2 水的解離平衡和溶液的pH75
5.2.1 水的解離平衡75
5.2.2 溶液的pH75
5.3 弱酸、弱鹼的解離平衡76
5.3.1一元弱酸的解離平衡76
5.3.2一元弱鹼的解離平衡77
5.3.3多元弱酸、弱鹼的解離平衡78
5.4 鹽溶液的解離平衡79
5.4.1強酸弱鹼鹽79
5.4.2 弱酸強鹼鹽80
5.4.3酸式鹽81
5.4.4弱酸弱鹼鹽82
5.4.5 影響鹽類水解的因素及其套用83
5.5緩衝溶液83
5.5.1同離子效應83
5.5.2 緩衝溶液84
5.5.3 緩衝溶液的pH計算85
5.5.4 緩衝溶液的配製86
5.6酸鹼指示劑87
5.7 酸鹼電子理論88
5.8 沉澱-溶解平衡89
5.8.1 溶解度89
5.8.2溶度積90
5.8.3 溶度積和溶解度之間的換算90
5.8.4溶度積規則91
5.8.5同離子效應和鹽效應92
5.8.6 溶液的pH對沉澱溶解平衡的影響94
5.8.7分步沉澱95
5.8.8 沉澱的轉化96
拓展知識 水的淨化與廢水處理96
思考題99
習題100
第6章 氧化還原反應 電化學基礎102
6.1 氧化還原反應的基本概念103
6.1.1 氧化劑、還原劑及氧化還原反應相關概念103
6.1.2 氧化值和氧化態103
6.1.3氧化還原方程式的配平104
6.2電化學電池107
6.2.1 原電池的構造107
6.2.2 原電池符號和電極的分類107
6.2.3 原電池的熱力學109
6.3電極電勢110
6.3.1 電極電勢的產生110
6.3.2 標準電極電勢110
6.3.3 能斯特方程式112
6.3.4 能斯特方程式的套用113
6.4電解119
拓展知識化學電源123
思考題125
習題126
第7章相平衡129
7.1 相體系平衡的一般條件129
7.2相律131
7.2.1 相、組分、自由度和自由度數131
7.2.2 相律133
7.2.3 相律的推導133
7.3單組分體系的相平衡135
7.3.1 水的相圖135
7.3.2 其他單組分相圖137
7.4 二組分體系的相圖及其套用138
7.4.1 二組分體系的氣-液相平衡138
7.4.2 二組分體系的液-固相平衡147
*7.5 三組分體系的相圖及其套用150
拓展知識 相圖在現代高科技中的套用151
思考題154
習題154
第8章界面現象和膠體分散體系157
8.1表面張力和表面能157
8.1.1 淨吸力和表面張力的概念157
8.1.2 影響表面張力的因素159
8.2 純液體的表面現象160
8.2.1 彎曲界面的一些現象161
8.2.2 潤濕現象161
8.3 固體表面的吸附163
8.3.1 固體表面的特點163
8.3.2吸附作用164
8.3.3 吸附曲線165
8.4 溶液表面層吸附與表面活性劑167
8.4.1 溶液表面層吸附167
8.4.2 表面活性劑167
8.5分散系統的分類及溶膠的特性169
8.5.1 分散系統169
8.5.2 溶膠的特性170
8.6 溶膠的穩定性和聚沉173
8.7乳濁液173
拓展知識免疫膠體金技術174
思考題176
習題176
第9章原子結構178
9.1 原子結構的早期模型178
9.1.1 早期原子模型178
9.1.2 有核原子模型180
9.2微觀粒子運動的基本特徵181
9.2.1物質波181
9.2.2測不準原理183
9.3氫原子結構的量子力學描述184
9.3.1薛丁格方程184
9.3.2波函式與原子軌道184
9.3.3機率密度和電子云185
9.3.4 原子軌道和電子云的圖像185
9.3.5 4個量子數188
9.4 多電子原子結構190
9.4.1禁止效應和鑽穿效應190
9.4.2鮑林近似能級圖192
9.4.3核外電子排布規則193
9.5 原子的電子結構與元素周期系196
9.5.1 原子結構與元素周期表196
9.5.2 元素性質的周期性197
拓展知識 物質的組成基元201
思考題202
習題203
第10章 分子結構和分子間力205
10.1路易斯理論205
10.2價鍵理論206
10.2.1共價鍵的形成及其本質206
10.2.2 價鍵理論207
10.3雜化軌道理論210
10.3.1雜化軌道的概念210
10.3.2 雜化軌道的類型212
10.4價層電子對互斥理論215
10.4.1 價層電子對互斥理論的基本要點215
10.4.2 分子幾何構型的預測217
10.4.3 判斷分子(離子)幾何構型的實例219
10.5分子軌道理論219
10.5.1 分子軌道理論的基本要點219
10.5.2 套用實例223
10.6 鍵參數224
10.6.1鍵長224
10.6.2鍵能225
10.6.3鍵角226
10.6.4鍵級226
10.6.5鍵矩與部分電荷226
10.7 分子間力和氫鍵227
10.7.1 分子的極性227
10.7.2分子間作用力229
10.7.3 氫鍵231
拓展知識 螢光和磷光233
思考題236
習題237
第11章 固體結構242
11.1 晶體的類型和特徵242
11.1.1 晶體的特徵242
11.1.2晶格理論的基本概念243
11.1.3 晶體的基本類型244
11.2金屬鍵和金屬晶體245
11.2.1金屬晶格245
11.2.2 金屬鍵246
11.3離子晶體246
11.3.1 離子鍵的形成及離子的電子層結構246
11.3.2 離子晶體247
11.3.3晶格能249
11.4離子極化250
11.4.1 離子的極化力和變形性250
11.4.2 離子極化對晶體結構和性質的影響251
11.5 原子晶體和分子晶體252
11.5.1 共價型原子晶體和混合鍵型晶體252
11.5.2 分子型晶體254
拓展知識 晶體材料255
思考題257
習題257
第12章配位化合物260
12.1配合物的組成和命名260
12.1.1 配合物的組成261
12.1.2 配合物的命名262
12.1.3 配合物的分類263
12.2 配合物的結構265
12.2.1 配合物的空間構型265
12.2.2 配合物同分異構現象266
12.3 配合物的化學鍵理論268
12.4 配位反應與配位平衡271
12.4.1 配合物的解離常數和穩定常數271
12.4.2配體取代反應和電子轉移反應273
12.5配合物的套用275
12.5.1 物質的分離、提純和鑑定275
12.5.2 電鍍與環境保護275
12.5.3 配合催化275
拓展知識 被罵出來的諾貝爾化學獎獲得者--維克多·格林尼亞276
思考題277
習題277
第13章s區元素280
13.1 s區元素概述280
13.2 s區元素的單質281
13.2.1 s區元素單質的存在和製備281
13.2.2 s區元素單質的物理和化學性質282
13.3 s區元素的化合物284
13.3.1氫化物284
13.3.2 氧化物285
13.3.3氫氧化物288
13.3.4配合物289
13.3.5 鹽類290
13.4 鋰、鈹的特殊性對角線規則291
13.4.1 鋰的特殊性291
13.4.2 鈹的特殊性292
13.4.3 對角線規則292
拓展知識 硬水及其軟化293
思考題294
習題295
第14章p區元素296
14.1 p區元素概述296
14.2硼族元素297
14.2.1 硼族元素概述297
14.2.2 硼族元素的單質298
14.2.3 硼的化合物299
14.2.4 鋁的化合物303
14.3碳族元素305
14.3.1 碳族元素概述305
14.3.2 碳族元素的單質306
14.3.3 碳的化合物307
14.3.4 矽的化合物310
14.3.5 錫、鉛的化合物311
14.4 氮族元素313
14.4.1 氮族元素概述313
14.4.2 氮族元素的單質315
14.4.3 氮的化合物316
14.4.4 磷的化合物320
14.4.5 砷、銻、鉍的化合物325
14.5 氧族元素327
14.5.1 氧族元素概述327
14.5.2 氧及其化合物328
14.5.3 硫及其化合物330
14.6 鹵素335
14.6.1 鹵素概述335
14.6.2 鹵素單質336
14.6.3鹵化氫和氫鹵酸337
14.6.4鹵化物、多鹵化物338
14.6.5 鹵素的含氧化合物339
14.7 稀有氣體342
14.7.1 稀有氣體的性質和用途342
14.7.2 稀有氣體的化合物343
拓展知識 新型無機非金屬材料345
思考題347
習題348
第15章d區元素352
15.1 d區元素概述352
15.1.1 d區元素的電子構型352
15.1.2 d區元素的原子半徑和電離能352
15.1.3 d區元素的物理性質353
15.1.4 d區元素的化學性質353
15.2 鈦、釩355
15.2.1 鈦及其化合物355
15.2.2 釩及其化合物356
15.3 鉻、鉬、鎢多酸型配合物356
15.3.1 鉻356
15.3.2 鉬、鎢358
15.3.3 多酸型配合物359
15.4 錳359
15.4.1 錳的單質359
15.4.2 錳的化合物360
15.5 鐵、鈷、鎳361
15.5.1 鐵、鈷、鎳的單質361
15.5.2 鐵、鈷、鎳的化合物361
*15.6 鉑系元素簡介364
15.6.1 鉑系元素的單質364
15.6.2 鉑和鈀的重要化合物365
*15.7金屬有機化合物365
15.7.1 金屬羰基配合物365
15.7.2不飽和烴金屬有機配合物367
15.7.3夾心型配合物367
15.8銅族元素368
15.8.1 銅族元素的單質368
15.8.2 銅族元素的化合物369
15.9 鋅族元素372
15.9.1 鋅族元素的單質372
15.9.2 鋅族元素的化合物372
拓展知識 鋅的生物作用和含鎘、汞廢水的處理375
思考題376
習題377
第16章 有機化合物基礎知識380
16.1 有機化合物的結構理論381
16.2 有機化合物分子的電子效應386
16.2.1誘導效應386
16.2.2共軛效應387
16.3 有機化學反應的分類390
16.3.1 按反應歷程分類390
16.3.2 按反應物與產物之間的關係分類391
16.4 有機化合物的分類和命名393
16.4.1 有機化合物的分類393
16.4.2 有機化合物的命名394
16.5 有機化合物的主要種類、特徵與典型反應400
16.5.1 烷烴400
16.5.2烯烴與炔烴401
16.5.3芳香烴403
16.5.4鹵代烴405
16.5.5 醇、羧酸、酯化合物406
16.5.6酚類化合物410
16.5.7 醚類化合物412
16.5.8 醛和酮412
16.5.9 胺416
拓展知識 清潔能源417
思考題418
習題419
部分習題參考答案422
附錄A 一些物質在298.15K下的標準熱力學數據427
附錄B 一些物質的標準摩爾燃燒焓（298.15K) 449
附錄C弱電解質的解離常數450
附錄D 一些常見配離子的穩定常數453
附錄E難溶化合物的溶度積常數455
附錄F標準電極電勢表459
附錄G 一些物質的摩爾質量464
參考文獻469
元素周期表471
