緒論



第1章化學計量、誤差與數據處理

1.1化學中的計量6

1.1.1化學中的計量6

1.1.2滴定分析法概述8

1.1.3化學中的計算10

1.2誤差11

1.2.1誤差的分類12

1.2.2誤差的減免13

1.2.3誤差的表示方法13

1.3有效數字16

1.3.1有效數字的位數16

1.3.2有效數字的修約規則17

1.3.3有效數字的運算規則17

1.4實驗數據的處理18

1.4.1測定結果的表示18

1.4.2置信度與平均值的置信區間21

1.4.3可疑數據的取舍——Q檢驗法23

習題24



第2章化學反應的基本原理

2.1化學反應中的能量關繫26

2.1.1熱力學基本概念26

2.1.2化學反應中的能量變化28

2.1.3化學反應熱的計算30

2.2化學反應的方向和限度31

2.2.1化學反應的自發過程和熵變32

2.2.2Gibbs自由能33

2.2.3可逆反應與化學平衡37

2.2.4化學平衡的移動41

2.3化學反應速率45

2.3.1化學反應速率的基本概念45

2.3.2影響化學反應速率的因素47

2.3.3反應速率理論簡介51

習題52



第3章酸堿平衡

3.1酸堿質子理論與酸堿平衡56

3.1.1酸、堿與酸堿反應的實質56

3.1.2酸堿平衡與酸、堿的相對強度58

3.2酸堿平衡的移動61

3.2.1稀釋定律61

3.2.2同離子效應61

3.2.3活度、離子強度與鹽效應62

3.2.4溫度的影響63

3.3酸堿平衡中組分分布及濃度計算63

3.3.1酸度、初始濃度、平衡濃度與物料等衡63

3.3.2分布繫數與分布曲線64

3.3.3組分平衡濃度計算的基本方法66

3.4溶液酸度的計算67

3.4.1質子條件式的確定68

3.4弱酸(堿)溶液酸度的計算69

3.4.3兩性物質溶液酸度的計算71

3.4.4其它酸堿體繫pH值的計算72

3.5溶液酸度的控制與測試74

3.5.1酸堿緩衝溶液74

3.5.2酸度的測試與酸堿指示劑77

3.6酸堿滴定法80

3.6.1強堿滴定強酸或強酸滴定強堿80

3.6.2強堿弱酸82

3.6酸堿)、混酸的滴定83

3.6.4酸堿滴定法的應用84

習題86



第4章沉澱溶解平衡

4.1沉澱溶解平衡及其影響因素88

4.1.1溶度積與溶解度88

4.1.2影響沉澱溶解平衡的主要因素91

4.2分步沉澱與沉澱的轉化96

4.2.1分步沉澱96

4.2.2分步沉澱的應用98

4.2.3沉澱的轉化99

4.3沉澱的形成與純度100

4.3.1沉澱的類型100

4.3.2沉澱的形成101

4.3.3影響沉澱純度的主要因素102

習題103



第5章氧化還原與電化學

5.1氧化還原反應105

5.1.1氧化數105

5.1.2氧化還原反應方程式的配平106

5.2電極電勢108

5.2.1原電池108

5.2.2電極電勢110

5.2.3標準電極電勢110

5.2.4電池反應的ΔrGm和電動勢E的關繫113

5.2.5影響電極電勢的因素——能斯特方程式113

5.2.6條件電極電勢115

5.3電極電勢的應用118

5.3.1判斷原電池的正、負極，計算原電池的電動勢E118

5.3.2判斷氧化還原反應的方向118

5.3.3確定氧化還原反應的限度120

5.3.4計算平衡常數(Ka、Ksp)和pH值122

5.素電勢圖124

5.4氧化還原反應的速率126

5.5氧化還原滴定法127

5.5.1氧化還原滴定曲線127

5.5.2氧化還原滴定終點的檢測129

5.5.3常用氧化還原滴定法130

5.5.4氧化還原滴定結果的計算135

習題136



第6章物質結構基礎

6.1原子結構基本模型140

6.1.1原子的玻爾模型140

6.1.2原子的量子力學模型143

6.2核外電子運動狀態144

6.3原子電子層素周期繫148

6.3.1多電子原子核外電子排布148

6.3.2原子的電子層素周期繫153

6.素基本性質的周期性變化規律154

6.4共價化合物159

6.4.1價鍵理論159

6.4.2雜化軌道理論163

6.4.3分子軌道理論166

6.5分子間作用力、氫鍵170

6.5.1分子的極性和變形性170

6.5.2分子間作用力171

6.5.3氫鍵172

6.6離子化合物174

6.6.1離子鍵的形成及特征174

6.6.2離子晶體175

6.6.3離子半徑比與晶體構型177

6.6.4離子晶體的晶格能177

6.6.5離子極化178

習題180



第7章配位化合物與配位平衡

7.1配位化合物與螯合物184

7.1.1配位化合物的組成185

7.1.2配位化合物的命名186

7.1.3螯合物186

7.1.4配位化合物的應用188

7.2配位化合物的價鍵理論189

7.2.1配位化合物價鍵理論的基本要點190

7.2.2配位化合物的形成和空間構型190

7.2.3外軌型配合物與內軌型配合物192

7.2.4配位化合物的穩定性和磁性193

7.3配位平衡及其影響因素194

7.3.1配離子的穩定常數194

7.3.2EDTA與金屬離子的配合物199

7.3.3配位反應的完全程度及其影響因素200

習題204



第8章高分子化合物

8.1高分子的基本概念206

8.2聚合物的分類和命名207

8.2.1聚合物的分類207

8.2.2聚合物的命名207

8.3聚合反應208

8.3.1按單體結構和反應類型分類208

8.3.2按聚合機理分類209

8.4分子量及其分布210

8.4.1平均分子量211

8.4.2分子量分布211

8.5大分子微結構212

8.5.1手性構型212

8.5.2幾何構型212

8.6線型、支鏈型和交聯型213

8.7聚集態和熱轉變214

8.7.1聚集態結構214

8.7.2玻璃化溫度和熔點214

8.8高分子材料和力學性能216

習題217



附錄

附錄1我國法定計量單位218

附錄2一些基本物理常數220

附錄3標準熱力學數據（p=100kPa，T=298.15K）220

附錄4一些弱電解質在水溶液中的解離常數223

附錄5一些共軛酸的解離常數224

附錄6一些配離子的穩定常數Kf和不穩定常數Ki224

附錄7一些物質的溶度積Ksp（25℃）225

附錄8標準電極電勢225



參考文獻

“普通化學”是一門關於物質及其變化規律的基礎課，是培養高精尖技術人纔所必需的一門基礎課。本課程包含化學基本理論和知識，運用辯證唯物主義觀點闡明化學規律，貫徹理論聯繫實際原則，反映工科院校的教學需求，適當地結合工程專業並反映現代科學技術的新成就。本課程的教學目的是使學生掌握必需的化學基本理論、基本知識和基本技能，並能將這些理論、知識和技能應用在工程上，培養分析和解決一些化學實際問題的能力；培養辯證唯物主義觀點，為今後學習後續課程及新理論、新技術打下比較寬廣而牢固的化學基礎，以適應國家發展建設的需要。

本書是根據高等學校工科基礎課化學課程教材編寫會議制定的《高等學校工科基礎課普通化學教材編寫大綱（初稿）》編寫的，努力貫徹理論聯繫實際的原則，教材內容力求精簡，由淺入深，通俗易懂，便於學習。

本書的基本理論以化學平衡和物質結構理論為主。化學平衡理論主要用來判斷化學反應進行的方向及限度；物質結構理論主要用來解釋物質的物理、化學性質。敘述部分聯繫周期繫闡明單質、化合物性質的遞變規律。理論部分和敘述部分適當地穿插，以加強相互聯繫。

在內容安排上，化學平衡討論酸堿平衡、沉澱溶解平衡和配位化合物的配位平衡，同時兼顧這三大平衡的應用；敘述部分以介紹基本理論為主，兼顧工程上某些主要無機物和有機物的特性。在化學運算方面，在講解數據處理和誤差分析的基礎上，通過溶液濃度、化學平衡等必要的計算，熟悉基本運算方法，進一步鞏固基本概念。在聯繫實際生產方面，通過與實際生產生活密切相關內容的例題和習題的引入，加深對基本理論的理解和運用。

由於工科各類專業對化學知識要求不同，學生的程度亦有差異，因此使用本書時，可結合學生實際與專業要求，適當增減。

本書編者長期從事高校“普通化學”課程的教學，了解“普通化學”知識體繫，因此，在充分完善講義、融合教學經驗的基礎上，編寫了此書。參加本書編寫工作的有祁永華（編寫第3、6章）、吳迪（編寫第2、5章）、劉琦（編寫第1、4章）、屈明煥（編寫第7、8章）、王偉娥(編寫附錄)，全書由屈明煥統編。由於作者水平有限，疏漏及不當之處希望讀者批評指正!



編者

2021.7