《普通高等教育“十二五”规划教材·普通高等院校化学化工类系列教材:无机化学》由物质结构篇、化学原理篇、元素化学篇和知识扩展篇4部分共12章组成。
物质结构篇(1、2章)包括原子结构和元素周期系;化学键与物质结构。
化学原理篇(3~6章)包括化学反应中的能量变化;化学反应的方向、速率和限度:溶液(稀溶液的依数性,酸碱理论,弱电解质溶液,难溶电解质溶液和配合物溶液);氧化还原反应。
元素化学篇(7~10章)包括元素概述;s区和p区元素选述;d区和ds区元素选述:f区元素选述。
知识扩展篇(11、12章)包括化学热点知识介绍(纳米技术简介,绿色化学,温室效应和臭氧层破坏,等离子体和离子液体,因特网与化学信息检索);化学基础知识的延伸与应用(配位场理论简介,晶体的缺陷,酸碱溶剂、正负和软硬理论简介,水体污染及其处理,电解及其应用和金属的腐蚀与防护,人体中的化学元素,物质的化学组成)。
本书可作为高等学校化工、应用化学、制药、环境、材料和轻化工程等与化学关系密切的各类专业少课时的无机化学课程教材。
“无机化学”是化工、应化、制药、环境、材料和轻化等与化学关系密切的各类专业本科生的第一门基础课,也是大一学生实现从中学到大学在学习方法和思维方式方面的过渡和转变的桥梁。从这个意义上讲,无机化学课程既是学生学好大学阶段其他化学课程的基础,又是培养科学素质、提高创新能力的关键。因此,一部好的教材对学生而言尤为重要。本着教材的编写应当符合教学基本要求和遵循教学基本规律的原则,在教材编写中,力求做到在与中学教学内容妥善衔接的基础上,教材内容由浅入深、循序渐进、注重基础、突出重点,以利于大一学生的自学和创新能力的培养。
本教材将无机化学的知识体系进行了整合,这种整合既体现了编者的一贯思想,又纳入了某些新的创意,也是编者30年教学工作的总结。本教材由物质结构、化学原理、元素化学和知识扩展4部分共12章组成。
物质结构篇(1、2章)主要从微观角度讲述原子结构和元素周期系,化学键与物质结构。化学原理篇(3~6章)主要从宏观上讨论化学反应中的能量变化,化学反应的方向、速率和限度,溶液(稀溶液的依数性,酸碱理论,弱电解质溶液,缓冲溶液,难溶电解质溶液和配合物溶液)以及氧化还原反应。元素化学篇(7~10章)在元素概述的基础上,分别选述s区和p区、d区和ds区及f区元素及其重要化合物的性质和用途。知识扩展篇(11、12章)的化学热点知识简介和化学基础知识的延伸与应用是供学生选读的内容,有利于学生知识面的扩展和思路的拓宽。书中对涉及的化学名词和术语进行了英文标注,以营造一种学习外语的氛围。书后附录列有教材中提到的著名科学家的简介,包括所处年代、国籍和在各自研究领域中所取得的主要成就。
本书各章安排了适量的思考题和习题,帮助学生理解掌握基本概念、基本原理、基本知识和基本内容。有些章节还安排了一些知识面略宽、难度略大、综合性略强的题目,以便引导学生自学和因材施教。
本书由天津工业大学周旭光策划、主编,于洺、王翔、王凤勤、许金霞、宋立民和雒娅楠(按姓氏笔画排序)参编,并由周旭光统稿、定稿完成。
本书在编写过程中参考了已出版的高等学校的教材和有关著作,从中借鉴了许多有益的内容,在此向有关的作者和出版社表示感谢。
由于编者水平有限,书中内容难免有疏漏和不当之处,恳请使用本书的教师和学生提出宝贵意见。
编者
2012.03.30
绪论
物质结构篇
第1章 原子结构和元素周期系
1.1 氢原子结构
1.1.1 氢原子光谱和玻尔原子模型
1.1.2 微观粒子运动的特殊性
1.1.3 核外电子运动状态的描述
1.2 多电子原子结构
1.2.1 多电子原子的能级
1.2.2 原子核外电子的排布
1.2.3 元素周期表
1.3 元素性质的周期性
1.3.1 原子半径
1.3.2 电离能和电子亲和能
1.3.3 电负性
1.3.4 元素的氧化数
1.3.5 元素的金属性和非金属性
思考题
习题
第2章 化学键与物质结构
2.1 离子键与离子晶体
2.1.1 离子键理论
2.1.2 离子晶体
2.1.3 离子极化及其对物质性质的影响
2.2 共价键与共价晶体
2.2.1 价键理论——电子配对理论(VB法)
2.2.2 杂化轨道理论
2.2.3 价层电子对互斥理论
2.2.4 分子轨道理论
2.2.5 共价晶体
2.3 配位键和配位化合物
2.3.1 配位键
2.3.2 配合物的基本概念
2.3.3 配合物的化学键理论
2.3.4 配合物的应用
2.4 金属键与金属晶体
2.4.1 金属键的改性共价键理论
2.4.2 金属键的能带理论
2.4.3 金属晶体的紧密堆积结构
2.5 分子间作用力、氢键和分子晶体
2.5.1 分子的极性
2.5.2 分子间作用力
2.5.3 氢键
2.5.4 分子晶体
2.6 混合型晶体
思考题
习题
化学原理篇
第3章 化学反应中的能量变化
3.1 基本概念和术语
3.1.1 系统、环境和过程
3.1.2 系统的状态和状态函数
3.1.3 广度性质和强度性质
3.1.4 热和功
3.1.5 标准状态
3.1.6 化学计量数和反应进度
3.2 热力学能和热力学第一定律
3.3 化学反应的反应热
3.3.1 恒容反应热
3.3.2 恒压反应热
3.3.3 AH与AU和Qp与Qv的关系
3.4 化学反应热的理论计算
3.4.1 热化学方程式
3.4.2 应用盖斯定律计算化学反应热
3.4.3 应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变
思考题
……
元素化学篇
知识扩展篇
附录
参考文献