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无机及分析化学 - 马志领、李志林主编

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出版日期:2007年9月
科学的飞速发展，促进了教育改革的不断深化，过去单独开设的无机化学及分析化学，被《无机及分析化学》课程代替，已成为化学教育发展的一种趋势，使《无机及分析化学》成为化学系非化学专业、生命科学各专业、农林院校及医学院校各专业的学生学习的第一门化学课，是后续课程的基础，有着举足轻重的地位。
在经济飞速发展的时代，信息和知识的富有和贫乏的主要区别已不是掌握了多少，而是体现在获取多少的能力差异；科学研究也不再是经验的汇总，而是以理论作支撑的，有选择性的研究；因此基本理论、基本概念、基本原理的掌握及综合运用的重要性显得更为突出。我们经常研究和探索这样的问题，提供什么样的教材，可使学生在有限的学时内，更好地掌握知识并运用知识呢？本着与时俱进，适应新世纪人才培养的宗旨，确定了无机及分析化学的基本思路和框架结构，在教材编写中我们努力做到：
（1）精选教材内容，使教材有适当深度和广度的基础知识，提高基本原理和基础知识的综合运用能力。
无机及分析化学包含原子结构和分子结构理论，化学热力学和动力学、化学平衡和化学分析，以及整个元素周期表中的元素及其化合物，纵观科学形成和发展的全过程，以及现代研究的前沿，可以认为无机及分析化学是处于基础和母体的地位。教材的编写应符合教学的基本要求，从培养人才的整体出发，为后继课程打好基础。
本教材编写时，强化精选教材内容。第1章介绍物质的状态及溶液的性质，并吸取大量医用化学基础的内容，适应药学专业和生命科学各专业的要求，为后续各章做准备。第2、第3章主要介绍原子结构和分子结构理论，适应现代科学研究向分子水平研究进军的要求，起点较高，目的是为了学生更好地理解微观粒子的量子化、波粒二象性，并用统计的规律正确地描述原子结构和分子结构，并将S区元素和硼族元素安排在该章最后部分，使理论及时得以应用，并解决了集中学习元素感觉乏味的难题。在第4、第5章化学热力学和化学动力学，第6章介绍定量分析化学基础上，第7～16章将无机化学中化学平衡和化学分析内容对应合并，与元素化学一起穿插编排，一方面在最短的时间内使学生掌握更多更广的知识，缓解了基础教学的学时逐年压缩的突出矛盾，另一方面，易与无机及分析实验课同步进行，而且使一门课成为一个整体，使教材体系的框架更为合理。同时吸取了部分工科院校教材的内容适合化工、环境工程、生物工程等专业的要求，吸取了师范院校教材浅显易懂特点，保持了化学专业内容的深度和广度。
（2）教材中恰如其分地介绍科学史、科学故事，如原子结构研究的发展史等，这是一种科学方法论的教育。通过科学史的学习，使学生学会认知、学会发展，并学习前人为科学献身的精神，适应创新教育的持续发展战略。
（3）例题和作业具有代表性、实用性、综合性、创造性，培养学生调研、查阅资料、提出解决问题的思想、方法和技术路线的能力。
（4）贯彻我国法定计量单位制。本教材采用中华人民共和国国家标准GB 31003102—93《量和单位》所规定的符号和单位。
本书由马志领和李志林任主编，河北大学质量监督学院的梁淑珍同志参加本教材部分编写工作，在编写过程中得到了学校及化学与环境科学学院各级领导、无机化学和分析化学教研室全体同志的大力支持，提出了宝贵的修改意见。特别感谢为整理书稿和文字录入做出辛勤劳动的同志们。由于编者水平有限，疏漏和不足在所难免，诚恳希望使用本教材的师生提出宝贵的修改意见。

编者2007年8月第1章物质状态1
11气体1
111理想气体状态方程1
112道尔顿分压定律1
12液体和固体3
121液体和固体的特性3
122水的相图4
13分散系6
131溶液6
132稀溶液的依数性8
133溶胶14
134高分子溶液和缔合胶体18
14等离子体18
15超临界状态19
习题20第2章原子结构23
21原子结构的近代概念23
211氢原子光谱和玻尔理论23
212电子的波粒二象性27
213不确定原理28
214波动方程和量子数28
215原子轨道Ψ和概率密度|Ψ|2图形32
22原子核外电子的排布37
221原子的能级37
222原子核外电子的排布41
23原子结构与元素周期表44
231原子的电子层结构与元素的分区44
232原子的电子层结构与周期45
233原子的电子层结构与族45
24原子结构与元素性质46
241原子半径46
242电离势47
243电子亲和势49
244元素的电负性49
245元素的金属性和非金属性50
习题50第3章分子结构与晶体结构S区元素、硼族元素53
31共价键理论53
311价键理论54
312杂化轨道理论59
313价层电子对互斥理论63
314分子轨道理论 66
32分子间作用力和氢键70
321分子的偶极矩和极化率70
322分子间作用力72
323氢键73
33晶体结构和类型75
331分子晶体75
332原子晶体76
333离子晶体和离子键76
334金属晶体和金属键84
34S区元素88
341氢化物88
342氧化物88
343氢氧化物89
344盐类90
35硼族91
351概述91
352硼的化合物92
353铝及其化合物92
习题93第4章化学热力学基础碳和硅96
41一些常用的术语96
411体系和环境96
412内能96
413状态和状态函数97
414广度性质和强度性质97
415热力学的标准状态97
416过程与途径98
417热和功——热力学第一定律 98
42热化学99
421等容热效应、等压热效应和焓的概念99
422热化学方程式100
423热效应的计算101
43热力学第二定律105
431化学反应的方向和自发过程105
432熵107
433热力学第二定律109
44Gibbs函数及其应用109
441Gibbs函数变与化学反应进行方向109
442标准生成Gibbs 函数111
443ΔG与温度的关系111
45碳和硅及热力学原理的应用112
451概述112
452碳的化合物113
453硅的化合物114
习题117第5章化学反应速率和化学平衡120
51化学反应速率的概念120
511经验表示法120
512用反应进度表示反应速率122
52反应速率理论简介123
521碰撞理论123
522过渡状态理论125
53影响化学反应速率的因素126
531反应物本性的影响126
532外界条件的影响126
54强电解质溶液——活度134
541强电解质在溶液中的状况134
542活度和活度系数134
543离子强度135
55化学平衡135
551可逆反应与化学平衡135
552平衡常数136
553平衡常数的确定140
56化学平衡的移动141
习题144第6章分析化学基础147
61分析化学概述147
611分析方法的分类147
612定量分析的一般过程147
62化学计量、误差与数据处理150
621误差与有效数字150
622有限实验数据的统计处理154
623分析结果的处理与报告160
63滴定分析法160
631滴定分析过程与有关名词160
632滴定分析主要方法和特点161
633滴定方式和滴定分析法对化学反应的要求161
634基准物质和标准溶液162
635滴定分析中的体积测量162
习题163第7章酸碱平衡165
71酸碱理论的发展165
711经典酸碱理论165
712酸碱的溶剂理论165
713酸碱质子理论166
714酸碱电子理论169
72水的解离平衡170
721水的离子积常数170
722溶液的酸碱性171
73酸碱溶液中氢离子浓度的计算及型体分布171
731质子条件式172
732酸碱溶液中氢离子浓度的计算173
74盐溶液中的酸碱平衡182
741弱酸强碱盐182
742强酸弱碱盐182
743弱酸弱碱盐183
744多元弱酸强碱盐183
745多元弱碱强酸盐184
746影响水解程度的因素184
75两性物质溶液188
76缓冲溶液190
761缓冲溶液的组成、类型及作用原理190
762缓冲溶液pH值的计算190
763缓冲溶液的若干性质192
764缓冲溶液的配制194
765血液中的缓冲系及缓冲作用196
习题197第8章酸碱滴定法199
81酸碱指示剂199
811酸碱指示剂的作用原理199
812酸碱指示剂的变色范围及其影响因素200
813混合指示剂202
82酸碱滴定法的基本原理203
821强碱滴定强酸或强酸滴定强碱203
822强碱滴定一元弱酸或强酸滴定一元弱碱205
823多元酸、混酸与多元碱的滴定208
824终点误差209
825酸碱滴定法的应用212
习题214第9章沉淀溶解平衡与沉淀滴定217
91沉淀溶解平衡217
911溶度积规则217
912沉淀的生成219
913分步沉淀221
914沉淀的溶解222
915沉淀的转化224
92沉淀滴定法225
921沉淀滴定法概述225
922沉淀滴定法的滴定曲线225
923沉淀滴定法的终点检测225
924应用示例228
93锡和铅228
931氧化物和氢氧化物228
932硫化物229
习题229第10章氧化还原反应与电化学232
101离子电子法配平氧化还原方程式232
102原电池和电极电势233
1021原电池233
1022电极电势235
1023能斯特方程237
103电极电势的应用241
1031氧化剂和还原剂相对强弱的比较241
1032氧化还原反应方向的判断242
1033判断氧化还原反应进行的顺序——分步氧化243
1034氧化还原反应进行程度的衡量243
1035确定溶液的pH值245
1036确定有关的平衡常数245
104元素的电势图及其应用246
1041判断元素处于某一氧化态时是否会发生歧化反应246
1042由相邻已知电对的电极电势值求未知端点电对的电极电势值246
105电势pH值图及其应用247
1051电势pH值图247
1052电势pH值图的应用249
106电解250
1061分解电压和超电势250
1062电解池中两极的电解产物252
习题254第11章氧化还原滴定法258
111氧化还原滴定法概述258
112氧化还原滴定基本原理259
1121滴定曲线259
1122氧化还原滴定法中的指示剂261
113氧化还原预处理262
114氧化还原滴定法的分类及应用示例262
1141高锰酸钾法262
1142重铬酸钾法263
1143碘量法264
习题266第12章卤素、氧族、氮族元素268
121卤素268
1211卤素的成键特征268
1212卤素单质268
1213卤化氢和卤化物269
1214卤素含氧酸及其盐272
122氧族元素273
1221基本性质273
1222单质273
1223氧族元素的二元化合物275
1224含氧化合物278
1225含氧酸的氧化还原性和酸的强度规律284
123氮族元素286
1231基本性质286
1232单质287
1233氢化物291
1234氮的含氧化合物293
1235磷的含氧化合物295
1236砷、锑、铋的含氧化合物299
1237砷分族硫化物300
习题301第13章配位平衡304
131配位化合物的基本概念304
1311配位化合物的定义304
1312配合物的组成305
1313配合物的命名307
132配合物的价键理论和空间构型308
1321配合物的磁性308
1322价键理论309
1323配合单元的空间结构310
133配合物的稳定性311
1331影响配合物稳定性的因素311
1332配位化合物的稳定常数与不稳定常数314
1333配位平衡的移动316
习题319第14章配位滴定法321
141配位滴定对化学反应的要求321
1411配合物的稳定常数321
1412各级配合物的分布322
1413配位滴定法所用配位剂323
1414金属离子与EDTA配合物的特点324
1415配位反应的副反应系数326
1416配合物的条件稳定常数330
142配位滴定基本原理332
1421滴定曲线332
1422终点误差及准确滴定的判据335
1423金属指示剂335
1424配位滴定中酸度的控制339
1425混合离子的选择性滴定341
1426其他滴定剂的应用345
143配位滴定的方式和应用346
1431各种滴定方式和应用346
1432标准溶液的配制和标定348
习题349第15章过渡金属元素化学351
151D区元素351
1511d区元素概述351
1512铬352
1513锰355
1514铁系元素356
152ＤＳ区元素359
1521铜分族的化合物359
1522锌分族化合物364
习题368第16章重量分析法371
161沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求371
162沉淀的完全程度与影响沉淀溶解度的因素371
163影响沉淀纯度的因素372
164沉淀的形成与沉淀条件373
1641沉淀的类型373
1642沉淀形成的一般过程373
1643沉淀条件的选择374
165沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧和分析结果的计算375
1651沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧375
1652结果的计算375
习题376第17章生命元素及其在生物体内的作用377
171生命元素和生物无机化学的关系377
172生命元素377
1721元素的生物学分类377
1722宏量元素378
1723必需微量元素379
1724人体的放射性同位素380
173生命元素在生物体内的作用381
1731宏量元素的生物功能381
1732必需微量元素的生物功能382
1733铅、镉和汞的毒性384
174元素的性质与周期表385
1741生命必需元素在周期表中的位置385
1742微量元素的毒性和营养与元素周期表386
1743元素的性质与周期表386第18章紫外可见吸光光度法387
181概论387
1811紫外可见吸光光度法的特点387
1812物质对光的选择性吸收387
1813物质对光吸收的本质388
182光的吸收定律——朗伯比耳定律389
183偏离比耳定律的原因390
1831比耳定律的局限性390
1832非单色入射光引起的偏离390
1833溶液发生化学变化引起的偏离391
184紫外可见吸光光度计391
185显色反应与显色条件的选择393
1851对显色反应的要求393
1852显色反应条件的选择393
186仪器测量误差和测量条件的选择395
1861入射光波长的选择395
1862光度计读数范围的选择395
1863参比溶液的选择396
187应用示例397
1871单组分的测定397
1872多组分的测定398
188紫外光度法在生物学中的应用399
习题399附录401
附录一一些重要的物理常数401
附录二原子半径401
附录三元素的第一电离势402
附录四一些元素的电子亲和势402
附录五元素电负性403
附录六哥西密德和鲍林的离子半径数据403
附录七一些物质的热力学函数404
附录八酸、碱离解常数（29815K）408
附录九常用缓冲溶液的pH值范围409
附录十溶度积常数（29815K）410
附录十一标准电极电势（29815K）411
附录十二某些氧化还原反应的条件电极电势（29815K）414
附录十三配合物的稳定常数415
附录十四金属离子与氨羧配合剂配合物稳定常数的对数值419
附录十五一些金属离子的lgαM(OH)值420
附录十六一些配合滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子的lgαL(H)值420
附录十七一些配合滴定剂、掩蔽剂、缓冲剂阴离子酸的形成常数420
附录十八金属指示剂的lgαIn(H)值及金属指示剂变色点的pM值［即（pM）t值］421参考文献422元素周期表本书可作为化学、化工、材料、环境科学、药学、生命科学、医学及农林院校有关专业的教材，也可供环境工程、制药工程、轻工业及水产等专业的师生参考。高等学校教材无机及分析化学河北大学教材基金资助出版马志领李志林主编本书主要包括化学基本原理、化学平衡及应用、滴定分析、元素化学知识和吸光光度法等共18章，致力于培养学生掌握正确的思维和学习方法，提高综合分析问题和解决问题的能力。编排时以化学基本原理为主线，将难度较大的理论知识和枯燥的元素化学知识交叉，将四大平衡与相应的滴定分析方法融合在一起，把滴定分析方法、元素及其化合物的性质作为理论的应用来讨论，使难点得以分散，理论与实际结合更为紧密，更加适合素质教育的要求和便于自学，可根据不同专业、教学对象、教学时数等具体情况对教材进行灵活取舍。
本书吸取了非化学专业教材浅显易懂的特点，保持了化学专业教材内容的深度和广度，无机化学和分析化学的知识全面系统，可充分满足学生的考研需求。
本书可作为化学、化工、材料、环境科学、药学、生命科学、医学及农林院校有关专业的教材，也可供环境工程、制药工程、轻工业及水产等专业的师生参考。

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TAG: 无机及分析化学

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