緒論  001

一、化學研究的對像 001

二、化學與農業科學的關繫 001

三、基礎化學課程的性質、任務與學習方法 002



章 物質結構 003

節 原子結構 004

一、原子的組成 004

二、原子核外電子排布 005

第素周期律 009



第三節 化學鍵 012

一、離子鍵 012

二、共價鍵 013

三、金屬鍵 015

四、極性分子和非極性分子 015

閱讀材料 中國量子化學之父——唐敖慶 015

習題 016



第二章 溶液和膠體  019

節 溶液 020

一、分散繫 020

二、溶液的組成量度 020

第二節 稀溶液的依數性 023

一、溶液的蒸氣壓下降 023

二、溶液的沸點升高 024

三、溶液的凝固點下降 025

四、溶液的滲透壓 026

第三節 膠體 028

一、膠體的性質 028

二、膠體的結構 030

三、溶膠的穩定性和聚沉 031

閱讀材料 滲透壓在醫療中的應用 032

習題 033



第三章 化學反應速率和化學平衡  035

節 化學反應速率 035

一、化學反應速率的表示方法 036

二、影響化學反應速率的因素 036

第二節 化學平衡 038

一、可逆反應和化學平衡 038

二、平衡常數和標準平衡常數 039

第三節 化學平衡移動 041

一、濃度對化學平衡的影響 042

二、壓力對化學平衡的影響 042

三、溫度對化學平衡的影響 043

四、催化劑對化學平衡的影響 044

閱讀材料 催化劑的發現 044

習題 045



第四章 電解質溶液  047

節 酸堿質子理論 048

一、酸堿的定義 048

二、酸堿反應的實質 049

第二節 弱電解質的解離平衡和溶液的pH 050

一、解離度和解離常數 050

二、水的解離和溶液的pH 051

三、酸堿溶液pH 的計算 052

第三節 同離子效應與緩衝溶液 054

一、同離子效應 054

二、緩衝溶液 055

第四節 鹽類水解 059

一、鹽類水解概述 059

二、影響鹽類水解的因素 060

第五節 沉澱溶解平衡 061

一、溶度積原理 062

二、溶度積規則的應用 064

閱讀材料 酸性食品和堿性食品 066

習題 067



第五章 配位化合物  070

節 配位化合物的基本概念 071

一、配合物 071

二、配合物的組成 071

三、配合物的命名 072

第二節 配位平衡 073

一、配離子的穩定常數 073

二、配位平衡的移動 074

第三節 螯合物 076

一、螯合物的結構 076

二、螯合物的穩定性 077

閱讀材料 鉑類抗癌藥家族 077

習題 078



第六章 氧化還原反應  080

節 氧化還原反應 081

一、氧化數 081

二、氧化還原反應 082

第二節 原電池和電極電勢 082

一、原電池 082

二、電極電勢 084

第三節 影響電極電勢的因素 085

一、能斯特方程 085

二、濃度對電極電勢的影響 086

三、酸度對電極電勢的影響 086

第四節 電極電勢的應用 087

一、判斷氧化劑和還原劑的相對強弱 087

二、判斷氧化還原反應進行的方向 087

閱讀材料 新型鋰電池 088

習題 088



第七章 常素及其化合物  091

節 堿金屬和堿土金屬 091

一、堿金屬 091

二、堿土金屬 094

第二節 過素及其化合物 096

一、鉻和錳 096

二、鐵和鈷 097

三、銅、鋅和汞 099

閱讀材料 金屬鍋 101

習題 102



第八章 常見素及其化合物  104

節 氯及其化合物 104

一、氯氣、氯化氫及鹽酸 105

二、氯離子的檢驗 105

第二節 氧、硫及其化合物 106

一、氧氣、臭氧、過氧化氫 106

二、硫、二氧化硫、硫酸 107

第三節 氮、磷及其化合物 108

一、氮氣、氨氣、硝酸 109

二、磷、磷酸、磷酸鹽 110

第四節 碳、硅及其化合物 112

一、碳、二氧化碳、碳酸鈣 112

二、硅、二氧化硅、硅酸鹽 113

閱讀材料 神通廣大的活性炭 114

習題 114



第九章 定量分析概述  116

節 定量分析的分類和一般程序 116

一、定量分析的任務和分類 116

二、定量分析的一般程序 117

第二節 定量分析中的誤差及數據處理 118

一、誤差的分類 118

二、誤差和偏差的表示方法 119

三、提高分析結果準確度的方法 121

四、有效數字及其運算規則 122

五、實驗數據的處理 123

閱讀材料 記錄數據及計算分析結果的基本規則 124

習題 125



第十章 滴定分析法  127

節 滴定分析法概述 128

一、滴定分析的方法和滴定方式 128

二、標準溶液的配制和標定 129

三、滴定分析計算 130

第二節 酸堿滴定法 131

一、酸堿滴定的基本原理 131

二、酸堿滴定法的應用 137

第三節 氧化還原滴定法 139

一、氧化還原滴定法概述 139

二、氧化還原滴定終點的確定 139

三、高錳酸鉀法 140

四、重鉻酸鉀法 142

第四節 配位滴定法 143

一、配位滴定法概述 143

二、EDTA 配位滴定法基本原理 143

三、金屬指示劑 144

四、配位滴定法的應用 146

閱讀材料 EDTA 的用途 147

習題 148



第十一章 吸光光度法  152

節 吸光光度法的基本原理 153

一、吸光光度法的特點 153

二、物質的顏色及對光的吸收 153

三、朗伯-比爾定律 155

四、顯色反應及其影響因素 156

第二節 分光光度計及測定條件的選擇 157

一、分光光度計 157

二、測量條件的選擇 158

第三節 吸光光度法的應用 159

一、比較法 159

二、標準曲線法 160

三、應用實例 160

閱讀材料 科學家朗伯簡介 160

習題 161



第十二章 烴  162

節 有機化合物概述 163

一、有機化學的研究對像 163

二、有機化合物的分子結構 163

三、有機化合物的特性 165

四、有機化合物的分類 165

第二節 飽和鏈烴——烷烴 166

一、甲烷 167

二、烷烴的分子結構、同繫物和同分異構現像 168

三、烷烴的命名 170

四、烷烴的性質 171

第三節 不飽和鏈烴 172

一、烯烴 173

二、炔烴 178

第四節 芳香烴 182

一、芳香烴的結構和分類 182

二、單環芳香烴 183

三、稠環芳香烴 188

閱讀材料 3,4-苯並芘 189

習題 190



第十三章 鹵代烴  194

節 鹵代烴的分類、命名及異構 195

一、鹵代烴的分類及命名 195

二、鹵代烴的同分異構現像 196

第二節 鹵代烴的性質及重要的鹵代烴 197

一、物理性質 197

二、化學性質 197

三、重要的鹵代烴 200

閱讀材料 聚四氟乙烯 201

習題 202



第十四章 醇、酚、醚  203

節 醇 204

一、醇的分類、命名和同分異構現像 204

二、醇的性質 205

三、重要的醇 209

第二節 酚 211

一、酚的分類、命名和同分異構現像 211

二、酚的性質 212

三、重要的酚 215

第三節 醚 216

一、醚的分類、命名和同分異構現像 216

二、醚的性質 217

三、重要的醚 218

閱讀材料 燃料乙醇 219

習題 220



第十五章 醛、酮  222

節 醛 222

一、醛的分類、命名和同分異構現像 223

二、醛的性質 224

三、重要的醛 226

第二節 酮 227

一、酮的分類、命名和同分異構現像 227

二、酮的性質 228

三、重要的酮——丙酮 229

閱讀材料 肉桂醛在醫藥方面的應用 229

習題 230



第十六章 羧酸、取代酸、酯  232

節 羧酸 233

一、羧酸的分類、命名和同分異構現像 233

二、羧酸的性質 234

三、重要的羧酸 236

第二節 取代酸 237

一、羥基酸 238

二、羰基酸 240

第三節 酯 241

一、酯的命名和同分異構現像 241

二、酯的性質 242

閱讀材料 環境友好材料——聚乳酸 242

習題 243



第十七章 胺、酰胺  245

節 胺 245

一、胺的分類和命名 245

二、胺的性質 247

三、重要的胺 250

第二節 酰胺 251

一、酰胺的結構和命名 251

二、酰胺的性質 252

三、重要的酰胺 253

閱讀材料 左旋肉堿 254

習題 254



*第十八章 雜環化合物和生物堿  256

節 雜環化合物 256

一、雜環化合物概述 256

二、雜環化合物的性質 257

三、重要的雜環化合物 259

第二節 生物堿 261

一、生物堿的概念 261

二、生物堿的一般性質 262

三、常見的生物堿 263

閱讀材料 石斛中的生物堿 265

習題 266



第十九章 生物體中的重要有機物  267

節 糖 267

一、單糖 268

二、低聚糖 271

三、多糖 272

第二節 脂類 274

一、脂肪 275

二、磷脂 275

三、固醇 277

第三節 蛋白質 277

一、蛋白質的組成 278

二、蛋白質分子中氨基酸的連接方式 281

三、蛋白質的結構 282

四、蛋白質的性質 286

五、蛋白質的分類 288

習題 288



附錄  290

一、弱酸、弱堿在水中的解離常數 290

二、難溶電解質的溶度積（298.15K） 291

三、配離子的穩定常數（298.15K） 292

四、標準電極電勢表（298.15K） 293

五、國際單位制（SI） 296



參考文獻  297

前言

《基礎化學》作為一本面向高職院校相關專業學生的“十二五”職業教育國家規劃教材，自2010年8月出版以來，已被多所高職院校選擇使用，受到廣大師生的好評與歡迎。隨著化學學科的發展，特別是化學理論與技術在各個領域越來越廣泛應用，高職院校的學生對化學理論和技能有了新的需求。教材內容需要更新、充實。因此，我們根據學科發展特點，並針對高職院校培養對像，聽取各院校老師對教材修改的建議，本著培養高技能人纔的指導思想，對本教材進行了修訂。

第三版教材是在第二版教材的基礎上修訂的。本書的突出之處在於“基礎”二字。本著鞏固、完善和提高的修訂原則，力圖在強調基礎知識和基本技能的同時，反映化學理論及實驗技術的科學性與先進性。本次修訂注重了教學的啟發性和學生思維能力的培養，力求做到深入淺出、難點分散；充實了部分與生產、環境保護相關的內容和圖例；降低了部分習題難度；更換了貼近生產、生活的閱讀材料，便於拓寬學生的視野。

為順應信息化教學改革的需要，第三版教材以立體化教材的形式呈現，書中增加了豐富的電子教學資源，有微課視頻、動畫、習題庫（含答案）等，為學生利用碎片化時間，隨時隨地地進行掃碼學習提供了方便。每個章節設計有思維導圖及知識與技能目標，為學生自主學習理清脈絡。本書章至第八章為無機化學部分內容，主要包括物質結構、溶液和膠體、化學反應速率和化學平衡、電解質溶液、配位化合物、氧化還原反應、常素及其化合物、常見素及其化合物；分析化學部分從第九章至第十一章，主要介紹定量分析的基本理論及滴定操作技術和吸光光度法的相關內容；有機化學部分從第十二章至第十八章，主要介紹烴、烴的衍生物、雜環化合物和生物堿等內容。第十九章為生物化學基礎部分，主要介紹糖、脂類、蛋白質等生化靜態部分的內容。附錄包括各類常用的常數表等，可供使用者查閱。教材中標有“*”的，為選學內容。

本書由唐迪、徐曉燕任主編並負責全書的統稿，楊巍、孫成任副主編，王林、蔣新宇、劉凌、趙忠濤也參與了修訂。具體分工如下：思維導圖由楊巍設計；前言、附錄、章至第十章文字部分由唐迪修訂；第十一至第十九章文字部分由徐曉燕修訂；閱讀材料及習題由孫成修訂。信息化資源包括微課視頻、動畫等，分別由楊巍、唐迪、徐曉燕、王林、蔣新宇、劉凌、趙忠濤完成。習題庫（含答案）由唐迪完成。編者在超星學習平臺建設了《基礎化學》學習網站，配套的《基礎化學實驗》網站建設在愛課程平臺上。

本書修訂過程中參考、引用、借鋻了國內同類出版物，謹向有關作者表示感謝。

雖然編者在修訂過程中力求嚴謹和正確，但限於學識水平與能力，書中不足及疏漏在所難免，敬請讀者批評指正。



編者

2021年3月





版前言

本教材是根據*高職高專人纔培養方案，按照*高職高專教材建設要求，結合高職高專院校教學改革和教學實踐的基礎上編寫的。編者都是工作在教學線，具有多年教學經驗的老師。在編寫過程中，本著“適用性、實用性、通俗性、靈活性”的原則，廣泛聽取了專業學科相關專家的建議，根據相關專業對教學內容的要求，對傳統的教學內容進行了改革和整合。在內容的編寫上，力求做到簡明扼要，重點鮮明，強調理論聯繫實際，注重化學知識與農、林、牧、醫藥等學科的有機結合。在文字敘述上，力求做到深入淺出、通俗易懂。本教材中加注“*”章節部分，各院校可按需要酌情選用。本教材供三年制高職高專農學、園林、牧醫、生物工程、生物制藥、資源環境、醫藥等專業使用。總教學時數為100～120 學時，全書共分二十章，章至第八章為無機化學部分，內容包括物質結構、溶液和膠體、化學反應速率和化學平衡、電解質溶液、配位化合物、氧化還原反應、常素及其化合物和常見素及其化合物等。第九章至第十一章為分析化學基礎部分，內容包括定量分析概述、滴定分析法和吸光光度法等。第十二章至第十八章為有機化學部分，內容包括烴、烴的衍生物、雜環化合物和生物堿等。第十九章和第二十章為生物化學基礎部分，內容包括糖、脂類、蛋白質、核酸、酶與維生素及三大營養物質的代謝等。

本書由唐迪主編，任志剛、車音、孫成、張麗任副主編，、三章由車音編寫，第二章由孫成編寫，第四、五、十二章由唐迪編寫，第六、十七、十八章由趙忠濤編寫，第七、八章由楊巍編寫，第九、十、十一章由任志剛編寫，第十三、十四章由張麗編寫，第十五、十六章由陶程編寫，第十九章由徐曉燕編寫，第二十章、附錄及其他部分由李樹炎編寫。唐迪、徐曉燕負責全書的統稿。

教材編寫過程中得到了江蘇農林職業技術學院基礎部張田林和王小麗老師以及化學工業出版社的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。

由於時間倉促和理論水平有限，書中疏漏、不妥之處在所難免，懇請同行和廣大讀者批評指正。



編 者

2010年6月





第二版前言

《基礎化學》作為一本面向高職院校相關專業學生的教材，自2010年8月出版以來，已在多所高職院校中使用，受到廣大師生的好評與歡迎。隨著化學學科的發展，特別是化學理論與技術在農業等領域越來越廣泛的應用，高職院校的學生對化學理論及技能有了新的需求，教材內容需要更新、充實。因此，我們根據學科發展特點，並針對高職院校培養對像，聽取各相關院校老師對教材修改的建議，本著培養高技能人纔的指導思想，對本教材進行修訂。

第二版教材是在版教材的基本框架和基本內容的基礎上進行修訂的。編者一致認為，本書的突出之處在於“基礎”二字。本著鞏固、完善和提高的修訂原則，力圖在強調基礎知識與基本技能的同時，反映化學理論及實驗技術的科學性與先進性。本次修訂注重了教學的啟發性和學生思維能力的培養。力求做到深入淺出，難點分散。充實了部分與生產、環境保護相關的內容和圖例。降低了部分習題難度，更換了貼近生產、生活的閱讀材料，便於拓寬學生的視野。

本書從章至第八章為無機化學部分，內容主要包括物質結構、溶液和膠體、化學反應速率與化學平衡、電解質溶液、配位化合物、氧化還原反應、常素及其化合物、常見素及其化合物；分析化學部分，從第九章至第十一章，主要介紹定量分析的基本實驗理論及滴定操作技術和吸光光度法的相關內容；有機化學部分，從第十二章至第十八章，主要介紹烴、烴的衍生物、雜環化合物和生物堿等內容；生物化學基礎部分，第十九章和第二十章，主要介紹糖、脂類、蛋白質、核酸、酶和維生素及三大營養物質的代謝等內容；附錄中包括各類常用的常數表等，可供使用者查閱。教材中標有“*”的，為選學內容。本書由江蘇農林職業技術學院唐迪、李樹炎、徐曉燕，蘇州農林職業技術學院楊巍、王和纔，揚州職業大學孫成、車音，在綜合其他學院老師建議的基礎上執筆修訂的。孫成、車音負責、二、五章內容的修訂；楊巍、王和纔負責第六、七、八、九、十、十一章內容的修訂；李樹炎負責第十二、十三、十四、十五、十六章內容的修訂；徐曉燕負責第十九、二十章內容的修訂。唐迪負責緒論、第三、四、十七、十八章及附錄內容的修訂，並負責全書的統稿。為方便教學，本書配套有電子教學資源。

本書修訂過程中參考、引用、借鋻了國內一些同類出版物，謹向有關作者表示感謝。

雖然編者在本次修訂過程中力求嚴謹和正確，但限於學識水平與能力，書中不足及疏漏在所難免，殷切希望讀者批評指正。



編者

2014年1月