第1章 物質的聚集狀態1
11 氣態1
111 氣體的通性1
112 氣體定律1
113 氣體的液化10
12 液態12
121 液體的性質12
122 溶液14
123 膠體分散繫27
13 固態31
131 晶體和非晶體31
132 晶體的外形特征和結構32
133 晶體的類型35
14 等離子態36
141 概述36
142 等離子體的特征37
143 等離子體的形成方法37
144 等離子體的應用38
習題38
第2章 化學熱力學基礎41
21 熱力學定律與熱化學41
211 基本概念與術語41
212 熱力學定律43
213 焓45
214 化學反應熱效應47
215 幾種反應的摩爾焓變51
22 熱力學第二定律與化學反應方向56
221 熱力學第二定律56
222 熵增大原理58
223 化學反應熵變的計算59
224 化學反應方向61
23 化學平衡66
231 可逆反應與化學平衡67
232 平衡常數67
233 多重平衡規則72
234 標準平衡常數與摩爾反應吉氏函數73
235 化學平衡的移動75
習題81
第3章 化學動力學基礎85
31 化學反應速率的表示方法85
311 平均速率85
312 瞬時速率87
32 反應速率理論88
321 有效踫撞理論88
322 過渡狀態理論89
33 濃度對反應速率的影響89
331 動力學方程90
332 質量作用定律91
34 簡單級數反應動力學方程的建立92
341 簡單級數反應的動力學方程92
342 動力學方程的建立95
35 溫度對反應速率的影響98
36 催化劑對反應速率的影響101
37 化學平衡和化學反應速率原理的應用103
習題104
第4章 酸堿平衡108
41 電解質溶液108
411 強電解質和弱電解質108
412 強電解質的活度和活度繫數108
413 離子強度109
42 酸堿理論110
421 酸堿質子理論110
422 酸堿路易斯電子理論112
423 軟硬酸堿理論113
43 溶劑114
431 溶劑的分類114
432 溶劑對溶質酸堿性的影響115
433 溶劑的選擇116
44 水溶液中的酸堿平衡117
441 酸和堿的離解常數117
442 Ka、Kb與Kw的關繫118
443 中和常數119
45 溶液的pH值121
45酸堿溶液pH值的近似計算122
45酸堿溶液pH值的計算124
453 溶液pH值的精確計算法126
454 溶液pH值的測試方法137
46 同離子效應對酸堿平衡體繫的影響140
47 同離子效應的應用--緩衝溶液141
471 緩衝溶液的組成141
472 緩衝原理141
473 緩衝溶液的計算142
474 緩衝範圍和緩衝容量143
475 緩衝溶液的選擇143
476 生理緩衝溶液144
習題144
第5章 酸堿平衡原理在分析化學中的應用--酸堿滴定法148
51 滴定曲線法148
511 酸堿滴定曲線148
512 指示劑法155
513 間接滴定法157
514 非水溶液中的酸堿滴定157
52 滴定直線法158
52酸的線性函數公式及數據處理159
*52酸和混合酸的線性函數公式及數據處理160
523 線性滴定法的應用162
53 酸、堿標準溶液的配制和標定164
54 酸堿滴定法的結果計算166
習題168
第6章 沉澱平衡171
61 沉澱平衡的特征171
611 溶度積常數171
612 溶度積和溶解度172
62 影響沉澱平衡的因素173
621 同離子效應173
622 鹽效應174
623 酸效應174
624 配合效應175
63 溶度積規則176
64 溶度積規則的應用176
641 判斷沉澱的生成176
642 沉澱的溶解178
643 分步沉澱179
644 沉澱的轉化181
習題181
第7章 沉澱平衡原理在分析化學中的應用--重量分析法184
71 沉澱法的基本原理184
711 沉澱的形成與重量分析對沉澱的要求184
712 影響沉澱完全的因素186
713 影響沉澱純淨的因素187
714 沉澱條件的選擇189
715 沉澱的過濾、洗滌、烘干和灼燒194
72 重量分析的結果計算196
73 重量分析應用實例197
731 鋼鐵中Ni2 的測定197
732 動物膠重量法測定二氧化硅198
733 8-羥基喹啉沉澱法測定鋁198
734 電重量法測定污水中的銅199
習題199
第8章 氧化還原平衡及電化學基礎201
81 基本概念201
811 氧化還原反應201
812 氧化數203
813 氧化還原反應的方程式配平204
82 原電池和還原電勢206
821 原電池206
822 還原電勢208
823 式量電勢213
83 電池電動勢與反應吉布斯函數的關繫215
84 電池的電動勢與電極電勢的應用216
841 選擇合適的氧化劑和還原劑216
842 判斷電池的正負極，計算原電池的電動勢E217
843 判斷氧化還原反應的自發性217
844 確定氧化還原反應進行的程度219
845 溶液中離子濃度的測定221
85 電勢數據的圖示法222
851 拉蒂麥爾(Latimer)圖222
852 弗洛斯特(Frost)圖223
853 泡佩克斯(Pourbaix)圖224
86 氧化-還原過程的機理227
87 電解228
871 電解池228
872 電解定律229
88 基礎電化學知識的實際應用230
881 工業化學品生產230
882 化學電池230
883 金屬腐蝕與防腐蝕233
習題234
第9章 氧化還原平衡原理在分析化學中的應用--氧化
還原滴定法238
91 氧化還原滴定法的滴定條件238
911 反應的完全程度238
912 反應的定量關繫240
913 反應速率242
914 判斷終點的方法243
92 氧化還原滴定法的應用248
921 高錳酸鉀法248
922 碘法251
923 其他氧化還原滴定法255
93 氧化還原滴定結果的計算257
習題259
第10章 氧化還原平衡原理在分析化學中的應用--電化
學分析法262
101 電位分析法262
1011 概述262
1012 電極263
1013 直接電位法及其應用271
1014 電位滴定275
102 庫侖滴定法--恆電流庫侖滴定法278
1021 恆電流間接庫侖滴定法的原理及裝置278
1022 庫侖滴定法的應用280
習題281
第11章 原子結構283
111 概述283
1111 電磁輻射283
1112 普朗克量子論284
1113 氫原子光譜285
112 原子模型286
1121 原子結構理論的發展簡史286
1122 原子的玻爾模型287
1123 原子的量子力學模型288
113 多電子原子的能級299
1131 屏蔽效應299
1132 鑽穿效應300
1133 軌道的能量300
114 多電子原子的核外電子排布規律302
1141 鮑林近似能級圖302
1142 科頓原子軌道能級圖303
1143 多電子原子核外電子排布規律304
115 原子的電子構型和周期律306
1151 原子的電子構型與周期表中行的關繫307
1152 原子的電子構型與周期表中列的關繫308
1153 原子的電子構型與周期表中分區的關繫309
116 主要的原子參數及其變化規律310
1161 原子半徑310
1162 電離能312
1163 電子親和能314
1164 電負性315
習題316
附錄319
附素及化合物在標準狀態下的熱力學數據319
附錄2 水合離子在標準狀態下的熱力學數據321
附錄3 298K時酸的標準酸常數321
附錄4 298K時堿的標準堿常數322
附錄5 常用緩衝溶液323
附錄6 難溶化合物的溶度積323
附錄7 標準還原電勢324
附錄8 式量電勢327
附錄9 原子參數329
第12章 分子結構1
121 離子鍵和離子晶體1
1211 離子鍵理論1
1212 離子晶體5
122 共價鍵和原子晶體12
1221 現代價鍵理論13
1222 共價分子的空間構型19
1223 分子軌道理論31
1224 原子晶體39
123 分子間力、氫鍵和分子晶體41
1231 分子的極性和分子的極化41
1232 分子間作用力43
1233 氫鍵45
1234 分子晶體47
124 金屬鍵和金屬晶體48
1241 金屬鍵理論48
1242 金屬晶體52
1243 晶體缺陷54
習題55
第13章 配位化合物58
131 基本概念58
1311 定義58
1312 組成59
1313 命名61
132 配位化合物的化學鍵理論62
1321 價鍵理論62
1322 晶體場理論67
133 配合物的異構現像73
1331 幾何異構現像73
1332 旋光異構現像75
134 配合物的穩定性76
1341 配合平衡的穩定常數和不穩定常數76
1342 配合平衡的移動78
135 螯合物82
1351 螯合物的組成82
1352 螯合物的特性82
1353 螯合物在周期表中的分布83
136 新型配合物83
1361 金屬羰基配合物84
1362 夾心型配合物85
1363 簇狀配合物86
1364 冠醚配合物86
137 配合物的應用87
1371 在生命科學中的應用87
1372 在物質分析和分離中的應用87
1373 在冶金工業中的應用88
1374 在催化工業中的應用89
1375 在電鍍工業中的應用89
習題89
第14章 配合平衡原理在分析化學中的應用--配合滴定法92
141 配合滴定的條件92
1411 配合反應的定量關繫92
1412 配合反應的完全程度及其影響因素95
1413 配合反應的速率101
1414 指示終點的方法101
142 配合滴定的方式和應用107
1421 單組分含量的測定107
1422 混合物中各組分含量的測定109
習題113
第15章 配合平衡原理在分析化學中的應用--吸光光度法115
151 概述115
152 吸光光度法原理115
1521 物質的顏色和對光的選擇性吸收115
1522 光吸收的基本定律117
153 吸光光度法的測定方法和儀器121
1531 目視比色法121
1532 分光光度法121
154 顯色反應124
1541 顯色劑的選擇125
1542 影響顯色反應的因素125
1543 顯色劑127
1544 提高光度測定靈敏度和選擇性的途徑128
155 測量誤差和測量條件的選擇129
1551 光度測量的誤差129
1552 測量條件的選擇131
156 吸光光度法的應用131
1561 組分含量的測定131
1562 示差分光光度法133
1563 配合物組成的測定134
1564 光度滴定法134
1565 雙波長分光光度法135
習題136
第16章 素138
161 素的單質、氫化物和鹵化物138
1611 概述138
1612 硼、碳和硅140
1613 氮和磷148
1614 氧和硫154
1615 鹵素162
1616 氫168
1617 稀有氣體172
162 素的氧化物、含氧酸及其鹽176
1621 概述176
1622 硼的氧化物、含氧酸及其鹽178
1623 碳硅的氧化物、含氧酸及其鹽181
1624 氮的氧化物、含氧酸及其鹽185
1625 磷的氧化物、含氧酸及其鹽191
1626 硫的氧化物、含氧酸及其鹽194
1627 鹵素的氧化物、含氧酸及其鹽200
163 素的生理功能207
1631 氮、磷、碳的生理功能207
1632 氟的生理功能207
1633 氯的生理功能207
1634 碘的生理功能207
習題208
第17章 主素211
171 金屬通論211
1711 金屬的通性和分類211
1712 金屬的冶煉211
172 主素的基本性質215
173 堿金屬、堿土金屬216
1731 單質216
1732 化合物220
1733 對角線規則225
174 鋁226
1741 單質226
1742 化合物227
1743 鋁和鈹的對角線規則229
175 錫、鉛230
1751 單質230
1752 化合物231
176 砷、銻、鉍234
1761 單質234
1762 化合物235
177 主素的應用239
1771 主素的生理功能239
1772 鉛、砷和環境污染240
1773 主素在材料中的應用241
習題242
第18章素(一)244
181素的通性244
1811素的電子層結構244
1812素的通性245
182 鈦和釩251
1821 鈦251
1822 鋯和鉿的化合物256
1823 釩257
1824 鈮和鉭的化合物261
183 鉻262
1831 單質262
1832 化合物263
1833 鉬和鎢的化合物272
184 錳274
1841 單質274
1842 化合物275
1843 锝和錸的化合物281
185 鐵、鈷、鎳282
1851 單質282
1852 化合物284
1853素294
186素(一)和新型材料296
1861 合金296
1862 功能陶瓷297
1863 超導材料299
187素(一)的生理功能299
1871 鉻的生理功能300
1872 錳和鉬的生理功能300
1873 鐵、鈷、鎳的生理功能300
習題301
第19章素(二)304
191素304
1911 通性304
1912 單質305
1913 化合物308
192素319
1921 通性319
1922 單質320
1923 化合物323
193素(二)的生理功能329
1931 銅酶和鋅酶330
1932 鎘、汞的毒性和防治332
習題334
第20章素素336
201素336
2011 通性336
2012 化合物341
2013 提取和分離347
2014素的應用349
202素351
2021 通性351
2022 釷和鈾的化合物353
習題356
第21章 常用的分離技術357
211 溶劑萃取分離法357
2111 溶劑萃取的基本概念357
2112 萃取體繫分類及萃取條件選擇359
2113 萃取分離的應用364
212 色譜分析法366
2121 柱色譜法367
2122 紙色譜法369
2123 薄層色譜法372
213 離子交換分離法374
2131 樹脂的結構和種類374
2132 樹脂的性質376
2133 離子交換分離法的基本技術377
習題380
第22章 氣相色譜分析法382
221 氣相色譜分析法概述382
2211 氣相色譜分析法的工作流程382
2212 氣相色譜分析法的有關名詞和術語383
222 氣相色譜分析法的基本理論385
2221 氣相色譜分析法的分離原理385
2222 氣相色譜分析法的基本理論386
223 氣相色譜分析法分離條件的選擇389
2231 固定相及其選擇389
2232 分離操作條件的選擇391
224 氣相色譜儀的檢測器392
2241 熱導池檢測器393
2242 氫火焰離子化檢測器395
225 氣相色譜分析法的定量方法396
2251 峰面積的測量397
2252 定量校正因子的計算398
2253 幾種常用的定量分析方法398
226 氣相色譜分析法的應用401
習題403
附錄405
附錄10 一些常見配位化合物的穩定常數405
參考文獻406

前言：
21世紀將是一個全新的時代，知識的信息量將空前增大，學科間的交叉滲透進一步加強，一個嶄新的大學科觀正在逐步形成、發展並成熟，從而促使新的領域不斷被開拓，科學技術發展將進一步向綜合化和整體化方向進展，科技成果轉化的周期必將迅速加快。化學學科也正面臨著新的挑戰。如何加速各種化學過程的開發和反應理論的研究，以尋求的反應途徑；如何將物質結構理論進一步上升至新的水平，以便充分利用結構與性能的關繫，尋求或設計出的化合物；如何依靠計算機技術尋求新的分析測試方法等，將成為化學學科發展的主要動向。同時化學學科與其他學科間的相互滲透和交叉的趨勢也促使人們對化學學科的進一步研究給予了足夠的重視。如在生命科學中的眾多問題，已成了化學和生物學共同研究的對像；化學在新能源的探索和環境保護的研究方面所起的作用也已成了目前以至將來的研究熱點；層出不窮的新材料，如納米材料、分子超導材料和分子光學材料等的研究和開發，也充分體現出化學學科舉足輕重的地位。
凡此種種，可充分體會到科技發展將對化學學科發展以及化學人纔培養提出了更高的要求。要求化學工作者的科研和思維方法必須從原來重分析、演繹、推理等向重歸納、分析、滲透和綜合方向發展。高等學校作為創造新的科學、文化和培養高級人纔的園地，不僅要適應新世紀的要求，更要為之起到促進和催生的作用。然而高校原有的培養模式和課程設置，遠遠不能滿足上述要求，因而制定新的培養目標和規格，設置新的課程體繫，編寫新的教材成了當務之急。為此，我們在多年教改實踐的基礎上，編寫了“大學化學原理及應用”教材。本教材屬“21世紀理科應用化學專業化學繫列課程改革”的配套教材，供應用化學專業本科一年級學生使用。
一、編寫基礎
我校自1985年就開始了對課程體繫改革的探索工作，打破了原無機化學和分析化學的界域，將原分析化學理論部分內容歸入化學原理，將具體方法作為理論的應用，從而建立了“無機和分析化學”課程的新體繫。該體繫經歷了十餘年的教改實踐，不僅減少了學時，而且在培養學生學以致用、綜合知識能力方面具有獨特的優勢。改革的圓滿成功為設計面向新世紀的課程體繫提供了理論依據和實踐基礎。
二、編寫特點
1本教材的編寫以新世紀對化學人纔的知識、能力和素質培養需求為總體目標，並與應化專業繫列課程的設計方案相符合。既考慮了應化專業學科知識的繫統性，又力圖符合社會對人纔素質和能力的需求，並顧及學生的興趣和認知規律。內容的選取圍繞四會的基本要求重新組織和設計，使教材能體現重視科技知識教育的同時，進行科學精神和科學方法論的教育，使學生通過學習能初步獲取可持續發展的知識基礎和繼續學習的能力，並初步激活學生的創新思想。
2打破課程界域，重組教材內容。在對社會發展需求及國內外各層次教學現狀和發展調研的基礎上，進一步研究了原四大化學課程內容的內在聯繫，科學地打破了原化學課程的界域，按認知規律，綜合化的課程觀和方法論確定了編寫內容的起點、深度和廣度。
3按大學科觀精選內容，在考慮知識繫統性和適應性的同時，也注意了先進性和應用性。
根據學科發展的特點--相互交叉、滲透和新學科的不斷湧現，本教材編寫中注意了用理論聯繫實際的方法，早期滲入了應用意識，在適當拓展化學學科本身的前沿知識的同時，適度地加強了化學與其他學科間的聯繫，為其他學科提供源於學科基本知識的支持，如引入了生命科學、新能源、新材料、環境保護等相關知識，從而為後繼課程學習形成一個較為全面和堅實的化學基礎知識的格局。
4具體內容安排選擇特點
a本教材在無機和分析化學合並實踐的基礎上，進一步打破學科界限，融合了分散在原四門化學基礎課程中的一些化學基礎知識，經整體化後形成了新的知識結構框架。
引入了化學熱力學基礎知識(包括熱力學定律和第二、第三定律的定性內容，相圖、相變和膠體知識等概念)、化學動力學知識(包括動力學方程式建立的初步方法、反應級數等)，使之與原無機化學中相關內容一氣呵成。加強了有機化學中所需的結構的初步知識，如離域π鍵、有機物的雜化類型、異構體、立體化學等。
b教材中適當增加了新型配合物、等離子體、計量化學初步知識、各種新型功能材料、新能源及重大環境問題等化學發展的前沿知識。
c素及化合物性質在本教材中的重要地位，並作了如下處理。
從學習者認知方式出發，采用歸並、比較方法重設章節。素及化合物分成五個章節分述，即：素、主素素(一)素(二)及鑭素。
精選有實用價值素及化合物進行簡明敘述。
素部分內容的實用性，使學生素及化合物知識的同時，學會初步運用知識解決實際問題，拓展知識面提高學生運用知識的能力。
三、編寫說明
1教材采用SI單位制，數據摘自“CRC Handbook of chemistry and physics$quot$ (1996～1997)、1998年《物理化學簡明手冊》和1997年《分析化學手冊》分冊。
2本教材由樊行雪、方國女主編；參加編寫工作的還有王燕、李芝香、陳婭如、金雲雲、胡軍、許學敏、周其鎮；張敏負責全書的附錄收集整理工作，王燕整理了全書的圖片資料；王娟、黃永民、魏清蓮、王磊、付利英等同志也參加了打印編排工作。
3本教材承復旦大學謝高陽教授，南開大學廖代正教授和華東師範大學範傑教授審閱，並提出寶貴意見，對此表示衷心感謝。
本教材編寫過程中得到華東理工大學教務處及校教材建設委員會的大力支持和鼓勵；華東理工大學朱明華教授、馮仰婕教授、榮國斌教授和呂瑞東教授對本教材有關部分進行了審閱、指導和幫助，在此一並致謝。
4本教材雖為應化理科學生編寫的，但經適當舍取也可適用於應用理科和工科選讀“無機與化學分析”的學生使用。應用化學專業的參考學時為144學時，經教學手段和方法改革可壓縮至128學時。
本教材已經過三屆學生試用。在試用的基礎上又作了多次修改，但限於作者水平，錯誤和不足在所難免，懇請讀者批評指正。

編者
1999年12月