本書在基礎知識灌輸的同時注重結合含能材料生產實踐中的化學問題進行討論，利用二維碼鏈接實驗視頻，對實驗操作進行動態演示。

本書以含能材料研究為導向，從基本的化學理論和實驗分析入手，循序漸進，逐步深化，使學生認識到含能材料化學的特殊性，掌握化學基礎知識的精髓，熟悉儀器和操作方法，培養專業技能。本書注重傳統化學理論與含能材料技術的相互交融，並大量引用國內外公開發表的相關學術成果，有針對性地面向特種能源與工程、彈藥與爆破工程、安全工程、航空宇航推進理論與工程等國防專業學生，也可為從事火炸藥、武器裝備工作的工程技術人員提供幫助和參考。

任慧，教授，博士生導師，自1999年以來一直在爆炸科學與技術國家重點實驗室從事含能材料研究工作,2004年獲得軍事化學與煙火技術工學博士學位，隨後進入清華大學材料科學與工程繫博士後流動站工作，2005年12月至今在北京理工大學機電學院工作，2011年至2012年在國家留學基金委資助下赴美國佐治亞理工學院作訪問學者，迄今共發表學術論文80餘篇,其中被SCI、EI收錄52篇，授權發明專利3項，獲得國防科技進步獎1項，曾主持並完成國家自然科學基金，教育部博士點科研基金，教育部留學回國人員啟動基金，國家重點實驗室基金，總裝預研基金及中國博士後科學基金等。

引言Introductions001

第1章含能材料簡述Introduction of Energetic Materials002
1.1含能材料的基本特點Basic Characters of Energetic Materials002
1.2含能材料的用途 Applications of Energetic Materials003
1.2.1軍事用途003
1.2.2在民用領域的應用004
1.3含能材料的發展歷史 Histories of Energetic Materials005
1.4含能材料與化學 Energetic Materials and Chemistry007

第2章原子素周期表Structure of the Atom and the
Periodic Table009
2.1原子的基本構成 Fundmental Parts of the Atom009
2.2原子結構 Atom Structure011
2.3量子力學模型 Quantum Mechanics Model013
2.3.1波粒二像性013
2.3.2薛定諤方程014
2.3.3核外電子運動狀態的描述014
2.3.4軌道形狀017
2.4多電子原子結構 Atom Structure with Many Electrons018
2.4.1多電子原子的能級019
2.4.2原子核外電子的排布021
素周期表The Periodic Table022
素性質的周期性Periodic Properties of the Elements025
2.6.1原子半徑025
2.6.2電離能026
2.6.3電子親和能028
2.6.4電負性029
2.素的氧化數030
2.素的金屬性和非金屬性031

第3章化學鍵與物質結構Chemical Bond and Structure of Matter033
3.1離子鍵和離子化合物Ionic Bond and Ionic Compounds035
3.1.1離子鍵036
3.1.2離子化合物039
3.1.3離子極化及其對物質性質的影響041
3.2共價鍵與共價化合物Covalent Bond and Covalent Compounds044
3.2.1價鍵理論——電子配對理論044
3.2.2雜化軌道理論048
3.2.3價層電子對互斥理論053
3.2.4分子軌道理論056
3.2.5共價晶體060
3.3配位鍵和配位化合物Coordination Bond and Coordination Compounds061
3.3.1配位鍵061
3.3.2配合物061
3.3.3配合物的化學鍵理論063
3.3.4配合物的價鍵理論064
3.4金屬鍵與金屬晶體Metallic Bond and Metal Crystal068
3.4.1金屬鍵的改性共價鍵理論068
3.4.2金屬鍵的能帶理論068
3.4.3金屬晶體的緊密堆積結構070
3.5分子間作用力、氫鍵和分子晶體Intermolecular Force,Hydrogen Bond and
Molecular Crystal071
3.5.1分子的極性071
3.5.2分子間作用力072
3.5.3氫鍵074
3.5.4分子晶體076
3.6混合型晶體Mixed Crystal077
3.7含能材料制造中常用的單質及化合物Frequently Used Pure Substances and
Compounds in Energetic Materials077
3.7.1含氧酸鹽078
3.7.2高活性金屬079
3.7.3疊氮化物079
第4章酸和堿Acids and Bases081
4.1電解質溶液理論簡介Introduction of Electrolyte Solutions081
4.1.1阿侖尼烏斯的部分電離理論081
4.1.2強電解質溶液理論的基本概念082
4.1.3離子強度的概念083
4.2布朗斯特酸堿理論Bronsted Acidbase Theory083
4.2.1質子論酸堿的定義084
4.2.2質子論的酸堿反應085
4.2.3質子酸堿的強度088
4.2.4共軛酸堿對Ka和Kb的關繫089
4.3路易斯電子酸堿理論Lewis Acidbase Theory091
4.4水溶液中酸堿平衡計算的一般原則Calculation Principles of Acidbase
Equilibrium in Aqueous Solution094
4.4.1物料平衡式094
4.4.2電荷平衡式094
4.4.3質子平衡式095
4.5酸堿溶液中H+濃度的計算Calculation on Hydrogen Ion
Concentration096
4.5.1強酸（堿）溶液096
4.5弱酸(堿)溶液098
4.5.3兩種弱酸（HA+HB）混合溶液100
4.5酸(堿)溶液101
4.5.5兩性物質溶液102
4.6緩衝溶液Buffer Solutions104
4.6.1緩衝溶液和緩衝作用104
4.6.2緩衝溶液的配制104
4.6.3緩衝容量和緩衝範圍107
4.6.4常用緩衝溶液和標準緩衝溶液109

第5章配位平衡Coordination Equilibrium112
5.1配合物的穩定常數Stability Constant of Coordination Compound112
5.1.1逐級穩定常數和累積穩定常數112
5.1.2不穩定常數113
5.1.3配合物各物種的分布114
5.2EDTA及其配合物 EDTA and Its Coordination Compound115
5.2.1EDTA和EDTA二鈉115
5.2.2EDTA在溶液中的分布116
5.2.3EDTA與金屬離子的配合物117
5.3配合物的副反應繫數和條件穩定常數Side Reaction Coefficients and Conditional
Stability Constants of Coordination Compounds118
5.3.1穩定常數118
5.3.2配位反應的副反應繫數——條件穩定常數119
5.3.3副反應繫數的計算120

第6章沉澱平衡Sedimentation Equilibrium124
6.1沉澱-溶解平衡的建立Precipitation and Dissolution Equilibrium124
6.1.1活度積、溶度積和溶解度127
6.1.2副反應和條件溶度積128
6.2影響沉澱平衡的因素Influence Factors of Sedimentation Equilibrium129
6.2.1同離子效應129
6.2.2鹽效應129
6.2.3酸效應130
6.2.4配位效應131
6.2.5影響沉澱溶解度的其他因素132
6.3分級沉澱法和沉澱的轉化Fractional Precipitation and Transformation of
Precipitate134
6.3.1分級沉澱法134
6.3.2沉澱的轉化135

第7章原電池和氧化還原反應Primary Battery and OxidationReduction
Reaction138
7.1氧化還原的基本概念Defination of OxidationReduction138
7.1.1氧化還原的定義138
7.素的氧化數140
7.2氧化還原方程式的配平Balancing Oxidation Reduction Equations140
7.2.1氧化數法141
7.2.2離子電子法141
7.3原電池和電極電勢Primary Battery and Electrode Potential142
7.3.1原電池142
7.3.2電極電勢144
7.3.3標準電極電勢145
7.3.4電池的電動勢和化學反應吉布斯自由能的關繫148
7.3.5原電池反應的標準平衡常數150
7.4能斯特方程Nernst Equation150
7.5電極電勢的應用Applications of Electrode Potential152
7.5.1判斷氧化劑和還原劑的強弱152
7.5.2判斷氧化還原反應進行的方向154
7.5.3判斷氧化還原反應進行的程度154
7.素標準電極電勢圖及其應用156
7.5.5其他應用158

第8章素選述NonMetallic Elements Selected Description162
8.1鹵素Halogen Family162
8.1.1鹵素的性質162
8.1.2鹵素單質163
8.1.3鹵化氫和氫鹵酸167
8.1.4鹵化物169
8.1.5擬鹵素170
8.1.6鹵素的含氧酸及其鹽172
8.2氧和硫Oxygen and Sulfur175
8.2.素的性質176
8.2.2氧及其化合物177
8.2.3硫及其化合物180
8.3氮和磷Nitrogen and Phosphorus191
8.3.素的性質191
8.3.2氮及其化合物193
8.3.3磷及其化合物201
8.4碳、硅、硼Carbon,Silicon and Boron206
8.4.1碳、硅、硼通性206
8.4.2碳及其化合物208
8.4.3硅及其化合物214
8.4.4硼及其化合物215

第9章主素選述Metallic Elements in Main Group Selected
Description222
9.1堿金屬及其化合物Alkali Metals and Its Compounds222
9.1.1堿金屬通性222
9.1.2堿金屬鹽類226
9.2堿土金屬及其化合物Alkaline Earth Metals and Its Compounds228
9.2.1堿土金屬通性228
9.2.2堿土金屬單質230
9.2.3堿土金屬的氧化物和氫氧化物231
9.2.4堿土金屬鹽類232
9.3鋁及其化合物Aluminium and Its Compounds234
9.3.1鋁單質234
9.3.2鋁的化合物234

第10章化學實驗基礎Experimental Chemistry237
10.1化學實驗的目的和學習方法 Aims and Learning Methods237
10.1.1化學實驗的目的237
10.1.2無機化學實驗的要求237
10.2學生實驗室規則 Lab Rules239
10.3實驗室安全操作和事故處理Safe Operations and Accident
Treatments239
10.3.1實驗室安全守則240
10.3.2實驗室事故的處理240
10.4實驗室用水的純度Purity of Water in Lab242
10.5儀器認領與基本操作Physical Manipulations and Procedures243
10.5.1儀器的認領243
10.5.2儀器的洗滌251
10.5.3儀器的干燥252
10.5.4無機化學實驗中的加熱和冷卻253
10.6測量與誤差分析 Measurements and Error Analysis255
10.6.1誤差255
10.6.2有效數字257
10.7物理性質測定Determination of Physical Properties257
10.7.1量的稱量257
10.7.2液體體積的測量259
10.7.3密度和溫度的測量264
實驗一RDX的紅外光譜分析267
實驗二激光粒度儀法測定鋁粉的粒度268
實驗三炸藥酸度分析270
實驗四RDX的熱重-差熱分析271
實驗五炸藥重結晶274

附錄278
參考文獻303
彩圖305
素周期表317

本書旨在夯實國防專業非化學化工類學生的基礎知識，內容主要分為化學理論和化學實驗兩大部分，化學理論主要包括素周期律、化學鍵與物質結構、酸堿平衡、沉澱平衡、原電池和氧化還原反應、配位平衡及部素與素的選述，並在其中貫穿介紹了含能材料的相關知識；化學實驗主要包括無機化學實驗的基礎、基本操作、實驗數據處理及與含能材料有關的部分試驗細則等。
本書以含能材料研究為導向，從基本的化學理論和實驗分析入手，循序漸進，逐步深化，使學生認識到含能材料化學的特殊性，掌握化學基礎知識的精髓，熟悉儀器和操作方法，培養專業技能。本書注重傳統化學理論與含能材料技術的相互交融，並大量引用國內外公開發表的相關學術成果，有針對性地面向特種能源與工程、彈藥與爆破工程、安全工程、航空宇航推進理論與工程等國防專業學生，也可為從事火炸藥、武器裝備工作的工程技術人員提供幫助和參考。
隨著時代的發展，手機等移動智能工具的普及，VR、二維碼等的廣泛應用，對於知識的學習不再局限於書本，形像立體的教學會增加學生的興趣和提升學生的效率，故作者修訂《含能材料無機化學基礎》一書，增加重要概念的英文釋義、思考題的答案與解析、實驗的演示等，方便學生學習與理解。在本書修訂過程中，博士研究生劉潔負責第10章及上一版附錄部分的修訂，碩士研究生馬帥負責習題答案與解析及實驗演示相關內容的修訂。