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第1章 绪论 1

1.1化学的分支 1

1.2无机化学与分析化学的发展趋势 3

1.2.1无机化学的发展趋势 3

1.2.2分析化学的发展趋势 4

1.2.3“无机与分析化学”课程的任务和内容 6

化学视野——化学的20世纪回顾与21世纪展望 6

化学反应基本原理篇 13

第2章 化学热力学基础 13

2.1热力学基本概念 14

2.1.1系统和环境 14

2.1.2状态和状态函数 15

2.1.3过程和途径 16

2.1.4热与功 16

2.1.5热力学能 17

2.1.6化学反应计量式和反应进度 17

2.2热力学第一定律 18

2.3化学反应的热效应 19

2.3.1等容反应热 19

2.3.2等压反应热与焓 19

2.3.3标准状态与热化学方程式 20

2.3.4标准摩尔生成焓 21

2.3.5标准摩尔燃烧焓 22

2.3.6化学反应的标准摩尔焓变 22

2.4 Hess定律 24

2.5自发变化与熵 25

2.5.1自发变化的共同特征 25

2.5.2混乱度与熵 26

2.5.3热力学第三定律和标准熵 27

2.5.4热力学第二定律和化学反应熵变 28

2.6 Gibbs函数 29

2.6.1 Gibbs函数与化学反应方向判据 29

2.6.2标准摩尔生成Gibbs函数 32

2.6.3 Gibbs函数判据的应用 33

化学视野——Gibbs相律 36

思考题 37

习题 38

第3章 化学动力学基础 40

3.1化学反应速率的概念 41

3.1.1平均速率与瞬时速率 41

3.1.2等容反应速率 42

3.2化学反应速率理论 43

3.2.1碰撞理论 43

3.2.2过渡态理论 45

3.3浓度对反应速率的影响 46

3.3.1基元反应与复杂反应 46

3.3.2质量作用定律 47

3.3.3由实验确定反应速率方程 49

3.3.4浓度对反应速率的影响 50

3.4温度对反应速率的影响 53

3.4.1范特霍夫经验规则 53

3.4.2阿伦尼乌斯经验公式 53

3.5催化剂与催化作用 54

化学视野——燃烧反应与爆炸反应 56

思考题 57

习题 58

第4章 化学平衡 60

4.1标准平衡常数 60

4.1.1可逆反应 60

4.1.2化学平衡及特征 61

4.1.3标准平衡常数 62

4.1.4标准平衡常数的测定 64

4.2 Ke与Gibbs函数变的关系 65

4.3标准平衡常数的应用 66

4.3.1判断化学反应进行的程度 66

4.3.2判断化学反应进行的方向 67

4.3.3计算平衡系统的组成 68

4.4化学平衡的移动 69

4.4.1浓度对化学平衡的影响 69

4.4.2压力对化学平衡的影响 69

4.4.3 惰性气体对化学平衡的影响 70

4.4.4温度对化学平衡的影响 71

化学视野——多尺度复杂化学系统模型 72

思考题 73

习题 75

物质结构篇 79

第5章 原子结构 79

5.1氢原子光谱与玻尔原子轨道模型 80

5.1.1氢原子光谱 80

5.1.2玻尔原子轨道模型 81

5.2粒子的波粒二象性及波动方程 83

5.2.1粒子的波粒二象性 83

5.2.2粒子的波动方程——Schrodinger方程 84

5.3氢原子结构和核外电子的运动状态 87

5.3.1氢原子基态波函数与轨道能量 87

5.3.2电子云图 87

5.3.3氢原子的激发态波函数与角度分布图 88

5.3.4径向分布函数D （r） 90

5.4多电子原子的核外电子运动状态 90

5.4.1 Pauling近似能级图 90

5.4.2 Cotton能级图 92

5.4.3屏蔽效应和钻穿效应 92

5.4.4基态原子的核外电子排布 94

5.5原子结构与元素周期律 96

5.5.1元素周期表 96

5.5.2核外电子排布与元素周期表的关系 97

5.5.3原子结构与元素性质的周期性 98

化学视野——扫描电子显微镜 103

思考题 105

习题 106

第6章 分子结构 108

6.1价键理论 109

6.1.1共价键的形成和本质 109

6.1.2价键理论的基本要点 110

6.1.3共价键的键型 111

6.2杂化轨道理论 113

6.2.1杂化轨道理论的要点 113

6.2.2杂化轨道类型 114

6.3价层电子对互斥理论 118

6.3.1价层电子对互斥理论的基本要点 118

6.3.2分子几何构型的预测 119

6.4分子轨道理论 121

6.4.1分子轨道理论的基本要点 121

6.4.2分子轨道能级图 122

6.4.3分子轨道理论应用举例 124

6.5键参数 125

6.5.1键级 125

6.5.2键能 126

6.5.3键长 127

6.5.4键角 128

6.5.5键矩与部分电荷 128

化学视野——分子自组装与超分子化学 129

思考题 129

习题 130

第7章 固体结构 132

7.1晶体结构与类型 132

7.1.1晶体的结构特点 132

7.1.2晶格理论 133

7.1.3晶体类型 134

7.2金属键与金属晶体 136

7.2.1金属晶体的结构 137

7.2.2金属键 140

7.3离子键与离子晶体 143

7.3.1离子键 143

7.3.2离子晶体的结构 143

7.3.3晶格能 146

7.3.4离子极化 147

7.4共价键与原子晶体 148

7.4.1原子晶体结构 148

7.4.2原子晶体特点 149

7.5分子晶体与混合晶体 150

7.5.1分子晶体 150

7.5.2混合晶体——石墨 151

7.6分子间作用力和氢键 153

7.6.1分子间作用力 153

7.6.2氢键 154

化学视野——晶体缺陷 155

思考题 157

习题 157

化学分析篇 163

第8章 定量分析基础 163

8.1分析化学的任务和作用 163

8.2定量分析方法分类 164

8.2.1化学分析法 164

8.2.2仪器分析法 165

8.2.3化学分析法与仪器分析法的比较 167

8.3定量分析的一般过程 168

8.3.1样品采集 168

8.3.2样品的预处理及分解制备 168

8.3.3数据分析及结果报告 170

8.4定量分析中的误差 171

8.4.1准确度与误差 171

8.4.2精密度与偏差 172

8.4.3准确度与精密度的关系 173

8.4.4误差产生的原因和减免的方法 174

8.5分析结果的数据处理 176

8.5.1随机误差的正态分布 176

8.5.2 t分布曲线 177

8.5.3显著性检验 178

8.5.4过失误差的判断（可疑值的取舍） 179

8.6有效数字及运算规则 180

8.6.1有效数字 180

8.6.2有效数字的修约及运算规则 181

化学视野——探测火星 182

思考题 183

习题 183

第9章 滴定分析法概述 185

9.1滴定分析法 185

9.1.1滴定反应的条件和滴定分析法的分类 186

9.1.2基准物质和标准溶液 187

9.1.3标准溶液浓度表示法 188

9.2滴定方式及分析结果的计算 190

9.2.1直接滴定法 190

9.2.2返滴定法 191

9.2.3置换滴定法 191

9.2.4间接滴定法 192

9.2.5滴定分析误差 192

化学视野——微流控芯片 193

思考题 193

习题 194

第10章 酸碱平衡与酸碱滴定法 195

10.1酸碱理论 195

10.1.1酸碱电离理论 195

10.1.2酸碱质子理论 196

10.1.3酸碱电子理论 200

10.2溶液中各型体的分布 201

10.2.1一元弱酸（碱）溶液 201

10.2.2多元弱酸（碱）溶液 202

10.3酸碱溶液pH的计算 204

10.3.1一元酸（碱）溶液 204

10.3.2多元酸（碱）溶液 207

10.3.3两性物质溶液 207

10.4缓冲溶液 209

10.4.1同离子效应和盐效应 209

10.4.2缓冲溶液 209

10.5酸碱指示剂 213

10.5.1指示剂的作用原理 213

10.5.2指示剂的变色范围 214

10.5.3混合指示剂 215

10.6酸碱滴定法的基本原理 216

10.6.1强碱滴定强酸 216

10.6.2强碱滴定弱酸 219

10.6.3强酸滴定弱碱 221

10.6.4多元酸（碱）的滴定 222

10.7酸碱滴定法的应用 223

10.7.1酸碱标准溶液的配制与标定 223

10.7.2酸碱滴定法应用示例 225

化学视野——缓冲溶液的应用 226

思考题 228

习题 228

第11章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 231

11.1沉淀溶解平衡 231

11.1.1沉淀溶解平衡原理 231

11.1.2溶解度和溶度积 232

11.2沉淀的生成和溶解 234

11.2.1溶度积规则 234

11.2.2溶度积规则的应用 234

11.2.3同离子效应和盐效应 236

11.3分步沉淀和沉淀的转化 238

11.3.1分步沉淀 238

11.3.2沉淀的转化 239

11.4沉淀滴定法 240

11.4.1滴定曲线 240

11.4.2莫尔法 241

11.4.3佛尔哈德法 242

11.4.4法扬司法 244

11.5重量分析法 245

11.5.1重量分析法对沉淀形式的要求 245

11.5.2重量分析法对称量形式的要求 245

11.5.3沉淀的纯度和沉淀条件的选择 246

11.5.4重量分析结果的计算 248

化学视野——纳米科技 249

思考题 250

习题 250

第12章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 253

12.1氧化还原反应的基本概念和化学反应方程式的配平 253

12.1.1氧化还原反应 253

12.1.2氧化还原反应方程式的配平 255

12.2化学电池 257

12.2.1原电池 257

12.2.2电解池 258

12.2.3化学电池电极及分类 259

12.3电极电势 260

12.3.1电极电势的产生 260

12.3.2标准电极电势及其测定 260

12.3.3电极电势与Gibbs自由能的关系 262

12.4影响电极电势的因素 262

12.4.1能斯特方程式 262

12.4.2浓度、酸度对电极电势的影响 263

12.4.3条件电极电势 265

12.5电极电势和电池电动势的应用 266

12.5.1判断氧化剂和还原剂的相对强弱 266

12.5.2判断氧化还原反应进行的方向 267

12.5.3判断氧化还原反应进行的程度 267

12.5.4计算反应的平衡常数 268

12.6元素电势图及其应用 268

12.6.1元素电势图 268

12.6.2元素电势图的应用 269

12.7氧化还原反应平衡常数和反应速率 270

12.7.1氧化还原反应的条件平衡常数 270

12.7.2氧化还原反应的反应速率及其影响因素 271

12.8氧化还原滴定法的基本原理 272

12.8.1氧化还原滴定曲线 272

12.8.2氧化还原滴定法中的指示剂 274

12.8.3氧化还原滴定前的预处理 275

12.9氧化还原滴定法分类 276

12.9.1高锰酸钾法 276

12.9.2重铬酸钾法 278

12.9.3碘量法 279

12.10氧化还原滴定法的应用 282

化学视野——化学电源简介 283

思考题 285

习题 285

第13章 配位解离平衡与配位滴定法 288

13.1配合物的基本概念及命名 289

13.1.1配合物的定义、组成及命名 289

13.1.2配合物的类型 292

13.2配合物的化学键理论 294

13.2.1配合物的价键理论 294

13.2.2配合物的晶体场理论 297

13.3配位解离平衡 300

13.3.1配位解离平衡常数 300

13.3.2配位解离平衡的移动 303

13.4配位滴定法的基本原理 304

13.4.1 EDTA及其配合物的性质 305

13.4.2副反应系数和条件稳定常数 306

13.4.3配位滴定曲线 309

13.4.4配位滴定中酸度的控制 310

13.4.5金属指示剂 312

13.5提高配位滴定法选择性的方法 314

13.5.1控制溶液的酸度 314

13.5.2加入掩蔽剂 315

13.5.3解蔽作用 316

13.6配位滴定方式及应用 316

化学视野——配合物的应用 318

思考题 319

习题 320

仪器分析篇 325

第14章 分光光度法 325

14.1光的吸收与光谱的产生 325

14.1.1物质的颜色与光的吸收 325

14.1.2分子吸收光谱的产生 327

14.2光的吸收定律——朗伯-比尔定律 328

14.2.1朗伯-比尔定律 328

14.2.2朗伯-比尔定律的偏离 330

14.3分光光度计及测定方法 330

14.3.1分光光度计的基本构造 330

14.3.2定量分析方法 332

14.4显色反应及显色条件的选择 333

14.4.1显色反应及显色剂 333

14.4.2显色条件的选择 334

14.4.3干扰物质及其消除方法 335

14.4.4吸光度测定条件的选择 336

14.5分光光度法的应用 337

14.5.1单组分的测定 337

14.5.2配合物组成的测定——等摩尔比法 338

化学视野——分子荧光分析法 338

思考题 339

习题 339

第15章 现代仪器分析方法简介 341

15.1色谱分析法 341

15.1.1色谱分析法概述 341

15.1.2气相色谱法分离原理 343

15.1.3定性和定量分析 346

15.2原子吸收光谱法 351

15.2.1原子吸收光谱法基本原理 351

15.2.2原子吸收分光光度计 353

15.2.3定量分析方法 354

15.3红外吸收光谱法 355

15.3.1红外吸收光谱法的基本原理 355

15.3.2红外光谱仪及工作原理 358

15.3.3红外光谱的定性分析方法 359

15.4质谱分析法 362

15.4.1质谱仪的构造 363

15.4.2质谱分析原理 365

15.4.3质谱结构解析 366

15.5核磁共振波谱法 367

15.5.1核磁共振波谱法的基本原理 367

15.5.2核磁共振波谱分析方法 370

15.6电位分析法 371

15.6.1指示电极和参比电极 371

15.6.2直接电位法 374

15.6.3电位滴定法 376

化学视野——热裂解-气相色谱/质谱法 378

附录 379

附录1国际单位制的基本单位、导出单位及常用换算关系 379

附录2一些物质的热力学数据 380

附录3弱酸和弱碱在水中的解离常数 395

附录4常见难溶化合物的溶度积常数 397

附录5标准电极电势与条件电极电势（298.15 K） 398

附录6常见配离子及配合物的稳定常数 403

主要参考书目 406

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