大學化學

大學化學

作者：南昌大學 組織編寫

出版日期：2013年8月 書號：978-7-122-16518-3

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：379頁

本書共16章。前11章介紹了化學學科的基礎知識，包括溶液、化學熱力學、化學動力學、化學反應平衡、各種典型類型的反應、配位化合物、元素周期表中各族元素及重要化合物的性質、基礎的化學分析方法、物質結構等內容。12～16章介紹了與化學密切相關的一些交叉學科及化學在其中的應用。

本書可供大專院校師生教學使用。

緒論1

第1章氣體和溶液4

學習要求4

11氣體4

111理想氣體狀態方程4

112道爾頓分壓定律5

12溶液6

121分散系6

122溶液濃度的表示方法6

123稀溶液的通性8

13膠體溶液12

131分散度和比表面12

132表面能12

133膠團的結構13

134膠體溶液的性質13

135溶膠的穩定性和聚沉15

14高分子溶液和乳狀液16

141高分子溶液16

142乳狀液17

思考題18

習題18

第2章化學熱力學初步20

學習要求20

21基本概念和術語21

211系統和環境21

212狀態和狀態函數21

213過程與途徑22

214功和熱22

215熱力學能23

216熱力學第一定律23

22熱化學24

221恆容反應熱24

222恆壓反應熱24

223化學反應進度25

224標準摩爾反應焓變ΔrHm26

225熱化學反應方程式27

226蓋斯定律27

227標準摩爾反應焓變ΔrHm的計算29

23化學反應的自發方向31

231熵31

232化學反應方向的判據32

233標準摩爾生成吉布斯自由能變ΔfGm與標準摩爾反應吉布斯自由能變ΔrGm33

234ΔrG與溫度的關係34

思考題36

習題36

第3章化學平衡和化學反應速率39

學習要求39

31化學平衡39

311可逆反應與化學平衡39

312化學平衡常數40

313平衡常數與化學反應的程度41

314化學反應等溫式42

315化學平衡的移動44

316多重平衡規則48

32化學反應速率50

321化學反應的速率及其表示法50

322化學反應的機理(reaction mechanism)51

323簡單反應級數的反應54

324反應速率理論55

325影響化學反應速率的因素57

思考題60

習題60

第4章酸鹼平衡63

學習要求63

41酸鹼質子理論與酸鹼平衡63

411酸、鹼與酸鹼反應的實質64

412酸鹼平衡與酸、鹼的相對強度66

42影響酸鹼解離的主要因素71

421稀釋定律72

422同離子效應72

423鹽效應73

424溫度的影響73

43酸鹼平衡中組分分佈及濃度計算74

431酸度、初始濃度、平衡濃度與物料等衡74

432分佈係數與分佈曲線75

433組分平衡濃度計算的基本方法77

44溶液酸度的計算78

441質子條件式的確定78

442一元弱酸(鹼)溶液酸度的計算80

443兩性物質溶液酸度的計算82

444其他酸鹼體系pH的計算83

45溶液酸度的控制——酸鹼緩衝溶液85

451酸鹼緩衝溶液的作用原理85

452緩衝能力與緩衝範圍86

453酸鹼緩衝溶液的分類及選擇87

454緩衝溶液的計算與配製87

思考題88

習題88

第5章氧化還原反應90

學習要求90

51氧化還原反應的基本概念90

511氧化值90

512氧化還原反應91

52氧化還原反應的配平91

53電極電勢92

531原電池92

532電極電勢93

533原電池電動勢與吉布斯自由能變95

534影響電極電勢的因素——能斯特方程96

54電極電勢的應用100

541計算原電池的電動勢100

542判斷氧化劑和還原劑的相對強弱100

543判斷氧化還原反應的方向101

544確定氧化還原反應的限度103

545計算其他反應平衡常數和pH值105

55元素電極電勢圖及其應用106

551元素電勢圖106

552元素電勢圖的應用106

56氧化還原反應的應用108

561在生命科學中的應用108

562消毒與滅菌108

563氧化還原反應與土壤肥力108

思考題109

習題109

第6章沉澱溶解平衡112

學習要求112

61沉澱溶解平衡及溶度積原理112

611沉澱溶解平衡的建立112

612溶度積常數、溶解度及兩者間的相互換算113

613溶度積原理114

62沉澱的生成114

621沉澱的生成條件114

622沉澱的完全程度114

63沉澱的溶解116

631生成弱電解質使沉澱溶解116

632通過氧化還原反應使沉澱溶解117

633生成配合物使沉澱溶解117

64分步沉澱和沉澱轉化117

641分步沉澱117

642沉澱的轉化119

思考題119

習題120

第7章配位化合物及配位平衡121

學習要求121

71配位化合物的定義和組成121

711配合物的定義121

712配合物的組成122

72配位化合物的命名和類型124

721配合物化學式的書寫原則及命名124

722配位化合物的類型125

723配位化合物的異構現象126

73配位離解平衡127

731配位平衡常數128

732配位平衡的移動130

74螯合物及其特點134

741乙二胺四乙酸及其在溶液中的解離平衡135

742金屬離子EDTA配合物的特點136

743配位反應的完全程度及其影響因素137

75配合物在生物、醫藥等方面的應用141

751配合物在維持機體正常生理功能中的作用141

752配合物的解毒作用141

753配合物的治癌作用142

思考題142

習題143

第8章化學定量分析法145

學習要求145

81分析化學概述145

82分析化學的方法145

821化學分析法145

822儀器分析法146

83定量分析過程146

84定量分析結果的表示147

841待測組分的化學表示形式147

842待測組分含量的表示方法147

85定量分析中的誤差147

851誤差的分類147

852誤差的表示方法148

853提高分析結果準確度方法151

86分析結果的數據處理152

861有效數字及其計算規則152

862平均值的置信區間153

863可疑值的數據取捨154

864分析結果的數據處理與報告154

87滴定分析法概論155

871滴定分析法的基本概念和方法分類155

872滴定分析法對化學反應的要求和滴定方式156

873基準物和標準溶液156

874滴定分析結果的計算157

88酸鹼滴定法158

881酸鹼指示劑159

882酸鹼滴定曲線和指示劑的選擇161

883酸鹼滴定應用示例166

884滴定分析法的共性167

89氧化還原滴定法168

891基本原理168

892常用氧化還原滴定方法171

893氧化還原滴定前的預處理173

894氧化還原滴定結果的計算174

810配位滴定分析175

8101基本原理175

8102配位滴定的應用179

811沉澱滴定法180

8111基本原理180

8112常見幾種沉澱滴定法181

思考題183

習題183

第9章物質結構基礎188

學習要求188

91核外電子的運動狀態188

911原子的組成188

912微觀粒子(電子)的運動特徵189

913核外電子運動狀態描述193

92多電子原子結構197

921屏蔽效應和鑽穿效應198

922核外電子排布規則199

923原子的電子層結構與元素周期律201

924原子性質的周期性202

93化學鍵理論206

931離子鍵理論206

932現代共價鍵理論207

933分子軌道理論212

934雜化軌道理論214

935配合物的價鍵理論218

936價層電子對互斥理論219

94共價型物質的晶體220

941晶體的類型220

942金屬晶體221

943分子晶體223

95離子型晶體227

951離子晶體227

952離子極化作用228

96多鍵型晶體229

思考題230

習題231

第10章元素化學234

學習要求234

101元素概述234

1011元素的分佈234

1012元素的分類235

102s區元素236

1021s區元素的通性236

1022s區的重要元素及化合物237

103p區元素238

1031p區元素的通性238

1032p區重要元素及其化合物239

104d區元素246

1041d區元素的通性246

1042d區重要元素及其化合物247

105ds區元素250

1051ds區元素的通性250

1052ds區元素的重要化合物251

106f區元素253

1061鑭系元素的通性253

1062鑭系重要元素及化合物256

1063錒系元素的通性257

1064錒系重要元素及化合物257

思考題258

習題258

第11章吸光光度法260

學習要求260

111概述260

1111光的基本性質260

1112物質對光的吸收261

1113吸光光度法的特點261

112光吸收的基本定律262

1121朗伯比爾定律262

1122吸收係數及桑德爾靈敏度263

113比色法和分光光度法及其儀器263

1131目視比色法263

1132分光光度法263

114顯色反應及顯色條件的選擇265

1141顯色反應的選擇265

1142顯色條件的選擇265

115分光光度法儀器測量誤差及其消除266

1151對朗伯比爾定律的偏離266

1152吸光度測量的誤差267

1153分光光度法儀器測量誤差的消除267

116分光光度法的某些應用268

1161單一組分的測定268

1162多組分的分析268

1163弱酸和弱鹼解離常數測定269

1164配合物組成分析269

思考題271

習題271第12章現代儀器分析選論273

學習要求273

121原子吸收分光光度法274

1211概述274

1212基本原理274

1213原子吸收分光光度計組成275

1214定量分析方法277

1215原子吸收法的應用278

122電勢分析法278

1221電勢分析法的基本原理278

1222直接電勢法282

1223電勢滴定法285

123色譜分析法簡介287

1231色譜分析法的定義287

1232色譜分析法的分類288

1233色譜常用術語288

1234色譜分配平衡289

1235色譜柱效能和分離度290

1236色譜定性及定量分析293

1237氣相色譜法294

1238高效液相色譜法298

思考題301

習題302

第13章化學與生命科學304

學習要求304

131構成生命的化學元素304

132生命的物質基礎305

1321糖305

1322蛋白質305

1323核酸308

133分子遺傳學的化學基礎311

134化學對基因工程的貢獻313

1341基因工程——重組DNA技術313

1342應用315

思考題316

第14章化學與材料317

學習要求317

141引言317

1411材料的發展歷史317

1412材料的分類318

142金屬與合金319

1421合金的結構類型319

1422幾種重要的合金材料320

143無機非金屬材料321

1431陶瓷材料321

1432建築材料322

1433幾種重要的無機非金屬材料324

144高分子材料325

1441通用高分子材料325

1442高分子複合材料326

思考題326

第15章化學與環境327

學習要求327

151當今世界三大環境問題327

1511酸雨(大氣酸沉降)327

1512臭氧層空洞329

1513溫室效應330

152保護水環境331

1521污水產生的原因331

1522污水的危害331

1523防治污水的措施與建議332

153垃圾——擺錯了地方的財富333

1531垃圾的成分及分類333

1532垃圾的危害333

1533垃圾的處理334

1534綜合性廢物管理335

思考題335

第16章綠色化學336

學習要求336

161綠色化學導論336

1611綠色化學的產生和發展336

1612綠色化學定義337

1613綠色化學的內容338

1614綠色化學應遵循的原則340

162新技術在綠色化學的應用343

1621生物技術343

1622膜技術344

1623超臨界流體技術345

1624微波和超聲波技術345

163綠色化學的展望345

1631綠色化學的發展方向345

1632我國的綠色化學研究策略346

思考題347

附錄348

附錄 Ⅰ本書採用的法定計量單位348

附錄Ⅱ基本物理常量和本書使用的一些常用量的符號與

名稱349

附錄Ⅲ一些常見單質、離子及化合物的熱力學函數350

附錄Ⅳ一些弱電解質的解離常數(25℃)362

附錄Ⅴ一些配位化合物的穩定常數與金屬離子的羥合效應

係數365

附錄Ⅵ溶度積常數(18～25℃)370

附錄Ⅶ標準電極電勢(29815K)372

附錄Ⅷ條件電極電勢376

參考文獻379