无机及分析化学_冯辉霞,成会玲_9787577219950

无机及分析化学(第三版)分四编：第一编为预备知识，包括现代化学的发展与应用、物质的状态；第二编是化学原理和化学分析方法,其中化学原理包括化学热力学初步、化学反应速率、四大平衡及原子结构、化学键和分子结构，化学分析方法包括四大滴定分析方法和可见光吸光光度法；第三编为元素知识,包括金属元素化学、非金属元素化学；第四编为选学内容，介绍无机化合物的制备与分析及前沿，并简论当今热门研究方向,如稀土元素化学、生物无机化学、无机新材料等。本书内容编排既考虑趣味性、创新性，又保持科学性及知识结构的完整性，并从科学家精神、绿色化学理念及无机及分析化学前沿领域等方面进行了知识拓展和延伸，主要是使广大理工科学生能在一定程度上掌握无机及分析化学基本理论、基本知识和基本技能，培养学生的化学素养和创新思维，为今后学习和工作打下一定的化学基础。本书可作为综合性大学和高等工科院校应用化学、化学工程与工艺、环境工程、制药工程、食品科学与工程、生物工程和材料科学等不同专业、不同学科学生的教材。

第三版前言随着我国工科院校化学类公共基础课教学内容和课程体系改革不断深入，根据基础化学教学改革发展需要，把原来的无机化学、分析化学这两门课整合成一门无机及分析化学课程，本书做了一种有益的尝试。为体现无机化学与分析化学的相互融合与知识内容体系的相互关联，通过重组知识和理论体系，对相近、相同要求和内容的部分进行合并，达到了删繁就简、避免重复、减少学时数的教学改革目的。经过近17年的教学改革实践，这一课程的教学改革及本书的编写指导思想已逐步得到多方的认可和支持。本书第三版中，本着工科院校公共基础化学课程以培养创新型人才为目标，贯彻本科教学知识、能力、素质和少而精的原则，采用二维码的形式，增加了数字资源的内容，融入课程思政元素，主要讲述中外科学家故事及其对化学学科的重大贡献，还引入了绿色化学理念和学科发展前沿等内容，以激发学生学习兴趣，培养学生的科学精神和创新思维。本书适用于理、工、农、医等类专业的无机及分析化学课程教学。参加本书第三版编写的有兰州理工大学冯辉霞、王毅、陈娜丽、赵丹、郑毅、王坤杰，昆明理工大学成会玲、曹梅、马永平，宿州学院翟科峰。博士研究生刘亚飞、赵苑参与了部分新增知识创新内容的编写及相关资料的收集、检索和部分校核工作，并在二维码中编录了相关内容和部分习题。全书*后由冯辉霞统稿。本书第一版、第二版的编者做了大量工作，奠定了本书的基础，编者所在学校的同事们提出了不少宝贵意见，给予我们很大的鼓舞和支持。在本书第三版的编写过程中，曾参阅大量国内外有关书籍及期刊，从中借鉴了某些内容，对此特致谢意。限于编者水平，书中尚有诸多不足之处，恳请同行专家和读者批评指正，以便不断改进。

第一编预备知识第1章绪论(1)1.1化学的定义(1)1.1.1古代化学的产生与近代化学的建立(1)1.1.2现代化学的发展与应用(2)1.1.3化学研究的对象(6)1.2无机化学、分析化学的重要性(6)1.2.1无机化学、分析化学研究的对象(7)1.2.2无机化学、分析化学前沿领域(7)1.3分析方法简介(8)1.3.1分析方法的分类(8)1.3.2定量分析的一般程序(9)1.3.3滴定分析法(10)1.4定量分析中的误差与数据处理(12)1.4.1定量分析中的误差(12)1.4.2有限分析数据的统计处理(16)1.4.3有效数字及运算规则(19)知识拓展(20)习题(20)第2章物质的状态(21)2.1气体(21)2.1.1理想气体与理想气体状态方程(21)2.1.2分压定律与分体积定律(22)2.1.3格拉罕姆气体扩散定律(23)2.2固体(23)2.2.1晶体和非晶体的特点(23)2.2.2晶体的熔化和液晶态(25)2.3液体与溶液(26)2.3.1液体的蒸发与凝固(26)2.3.2非电解质稀溶液的依数性(27)2.3.3胶体(30)知识拓展(36)习题(36)第二编化学原理和化学分析方法第3章化学反应基本原理(37)3.1化学反应中的能量关系(38)3.1.1基本概念(38)3.1.2热力学第一定律(40)3.1.3化学反应热效应的实验测定(41)3.1.4化学反应热效应的理论计算(42)3.2化学反应方向的判断(48)3.2.1自发过程(48)3.2.2影响化学反应方向的因素(49)3.2.3化学反应自发进行的判断方法*终判据(52)3.3化学反应速率(55)3.3.1化学反应速率的定义及表示方法(55)3.3.2反应速率理论简介(57)3.3.3影响反应速率的因素(60)3.4化学平衡(66)3.4.1可逆反应与化学平衡(66)3.4.2平衡常数(67)3.4.3化学平衡的计算(71)3.4.4化学平衡的移动(72)3.5化学反应原理的应用(76)3.5.1化学平衡移动对矿物形成的影响(77)3.5.2合成氨过程的讨论(77)知识拓展(78)习题(78)第4章酸碱平衡与酸碱滴定(79)4.1酸碱质子理论(79)4.1.1酸碱的定义(79)4.1.2酸碱的反应(80)4.2弱电解质的解离平衡(81)4.2.1一元弱酸和弱碱的解离平衡(81)4.2.2溶液的酸碱性(82)4.2.3同离子效应和盐效应(82)4.2.4多元弱酸的分步解离(83)4.3酸碱平衡中有关浓度的计算(84)4.3.1分布系数与分布曲线(84)4.3.2有关组分平衡浓度的计算(85)4.4溶液酸度的计算方法(86)4.4.1质子条件式(87)4.4.2溶液酸度的计算(88)4.5酸碱缓冲溶液(90)4.5.1缓冲溶液的缓冲原理(90)4.5.2缓冲容量与缓冲范围(91)4.5.3酸碱缓冲对的分类与选择(91)4.5.4缓冲溶液的计算与配制(91)4.6酸碱指示剂(92)4.6.1酸碱指示剂的概念(92)4.6.2指示剂的变色范围(93)4.6.3混合指示剂(94)4.7酸碱滴定的基本原理(95)4.7.1强碱滴定强酸或强酸滴定强碱(95)4.7.2强碱滴定弱酸或强酸滴定弱碱(97)4.7.3多元酸(或多元碱)、混合酸(混合碱)的滴定(98)4.8酸碱滴定方法(100)4.8.1酸碱标准溶液的配制与标定(100)4.8.2酸碱滴定法的应用(100)知识拓展(102)习题(102)第5章沉淀溶解平衡与重量分析(103)5.1难溶电解质的溶解度和溶度积(103)5.1.1溶度积(103)5.1.2溶度积与溶解度的关系(104)5.2沉淀溶解平衡的移动(104)5.2.1沉淀的生成(104)5.2.2分步沉淀(106)5.2.3沉淀的溶解(107)5.2.4沉淀的转化(108)5.3沉淀滴定法(108)5.3.1莫尔法(108)5.3.2佛尔哈德法(109)5.3.3法扬思法(110)5.4重量分析法(111)5.4.1重量分析法的分类与特点(111)5.4.2重量分析对沉淀形和称量形的要求(112)5.4.3影响沉淀纯度的因素(112)5.4.4沉淀条件的选择(115)5.4.5重量分析法的应用(116)知识拓展(117)习题(117)第6章氧化还原反应(118)6.1基本概念(118)6.1.1氧化数的定义及判断规则(118)6.1.2氧化还原的概念(119)6.1.3氧化还原反应方程式的配平(120)6.2电极电势(121)6.2.1原电池和电极电势(121)6.2.2电极电势的能斯特方程(124)6.2.3电池的电动势与反应的摩尔吉布斯函数变的关系(125)6.3电极电势的应用(125)6.3.1比较氧化剂和还原剂的强弱(125)6.3.2判断氧化还原反应进行的方向(126)6.3.3判断氧化还原反应的进行限度(127)6.3.4测定和计算某些化学常数(127)6.4氧化还原反应的速率(128)6.4.1概述(128)6.4.2氧化还原反应速率的影响因素(128)6.5元素的标准电极电势图及其应用(130)6.5.1元素的标准电极电势图(130)6.5.2元素电势图的应用(130)6.6氧化还原滴定的基本原理(131)6.6.1条件电极电势(131)6.6.2氧化还原滴定指示剂(133)6.6.3氧化还原滴定曲线(134)6.6.4氧化还原滴定前的预处理(135)6.7氧化还原滴定法(136)6.7.1碘量法(136)6.7.2高锰酸钾法(138)6.7.3重铬酸钾法(140)知识拓展(140)习题(140)第7章原子结构(141)7.1核外电子的运动状态与原子模型(141)7.1.1氢原子光谱和玻尔氢原子模型(141)7.1.2微观粒子的特性(145)7.1.3量子力学原子模型(147)7.1.4量子数(151)7.2核外电子排布与元素周期表(153)7.2.1原子轨道近似能级图(153)7.2.2屏蔽效应和钻穿效应(155)7.2.3多电子原子核外电子的排布(157)7.2.4原子的电子层结构与元素周期系(160)7.3元素基本性质的周期性(161)知识拓展(166)习题(166)第8章化学键和分子结构(167)8.1离子键理论(167)8.1.1离子键的形成及特点(167)8.1.2离子键的强度(168)8.1.3离子的特征(169)8.1.4离子的特征对离子键强度的影响(170)8.2共价键理论(171)8.2.1现代价键理论(171)8.2.2杂化轨道理论(173)8.2.3价层电子对互斥理论(176)8.2.4分子轨道理论(178)8.3分子的极性与变形性(181)8.3.1分子的极性(181)8.3.2分子的偶极矩(182)8.3.3分子的变形性(182)8.4分子间作用力和氢键(183)8.4.1分子间作用力(183)8.4.2氢键(184)8.5离子极化和变形性(185)8.5.1离子极化(185)8.5.2离子的极化力(185)8.5.3离子的变形性(185)8.5.4离子的相互极化作用(186)8.6晶体结构(186)8.6.1晶体内部(微观)结构简介(186)8.6.2离子晶体及其性质(187)8.6.3金属晶体及其性质(188)8.6.4分子晶体与原子晶体(190)知识拓展(191)习题(191)第9章配合物与配位平衡(192)9.1配合物的基本概念(193)9.1.1配合物的定义、组成(193)9.1.2配合物的命名和类型(195)9.2配合物的化学键理论(199)9.2.1价键理论(199)9.2.2晶体场理论(204)9.3配位平衡(208)9.3.1配合物的稳定常数和不稳定常数(208)9.3.2配位平衡的移动(210)9.4配合物的应用(213)9.4.1螯合物的稳定性(213)9.4.2配合物的具体应用(213)9.5配位滴定原理(216)9.5.1EDTA及其分析特性(216)9.5.2副反应系数和条件稳定常数(218)9.5.3金属指示剂(225)9.5.4滴定曲线(228)9.5.5干扰的消除(230)9.6配位滴定的方法和应用(233)9.6.1配位滴定的方法(233)9.6.2配位滴定的应用(234)知识拓展(235)习题(235)第10章可见光吸光光度法(236)10.1分光光度法基本原理(236)10.1.1物质对光的选择性吸收与物质颜色的关系(236)10.1.2朗伯比尔定律(237)10.1.3偏离朗伯比尔定律的原因(239)10.2可见光分光光度计(240)10.2.1光源(240)10.2.2单色器(241)10.2.3吸收池(241)10.2.4检测器(241)10.2.5结果显示记录系统(241)10.3显色反应及显色条件的选择(242)10.3.1显色反应及其选择(242)10.3.2显色剂(242)10.3.3显色条件的选择(243)10.3.4吸光度测量条件的选择(244)10.4比色法和分光光度法的应用(246)10.4.1微量组分测定的基本方法标准曲线法(247)10.4.2高含量组分的测定示差法(248)10.4.3多组分分析(249)10.4.4光度滴定(249)知识拓展(250)习题(250)第三编元素知识第11章s区元素(251)11.1s区元素通性(252)11.1.1s区元素的基本性质(252)11.1.2s区元素单质的物理性质(252)11.1.3s区元素的标准电极电势和单质的溶解反应(253)11.2s区单质的还原性(254)11.2.1概述(254)11.2.2s区单质与氧的反应(255)11.2.3s区单质与氢的反应(255)11.2.4s区单质与水的反应(255)11.3s区元素的化合物(255)11.3.1氧化物和氢氧化物的性质(255)11.3.2常见盐类(259)知识拓展(262)习题(262)第12章p区元素(263)12.1p区元素性质简论(263)12.1.1p区元素通性(263)12.1.2卤族元素概述(264)12.1.3氧族元素概述(265)12.1.4氮族元素概述(266)12.1.5碳族元素概述(266)12.1.6硼族元素概述(267)12.2p区元素单质的结构、性质和用途(269)12.2.1卤素单质的结构、物理性质和用途(269)12.2.2氧气和臭氧(270)12.2.3碳、硅、锗、锡、铅的结构、物理性质及用途(272)12.3p区元素单质及化合物的氧化还原性(273)12.3.1典型元素的标准电极电势图(273)12.3.2单质的氧化还原性(275)12.3.3化合物的氧化还原性(278)12.4氢化物和含氧酸的酸性(294)12.4.1电子密度(294)12.4.2氢化物的酸碱性(294)12.4.3含氧酸的性质(296)12.5盐类的性质(298)12.5.1盐类的溶解性(298)12.5.2盐类的水解(300)12.5.3含氧酸盐的热稳定性(302)知识拓展(302)习题(302)第13章ds区元素(303)13.1ds区元素概述(303)13.1.1铜族元素概述(303)13.1.2锌族元素概述(304)13.2ds区金属单质的物理性质及用途(305)13.2.1铜族单质的物理性质及用途(305)13.2.2锌族单质的物理性质及用途(306)13.3ds区元素单质及化合物的氧化还原性(306)13.3.1ds区元素单质的还原性(306)13.3.2ds区元素典型化合物的氧化还原性(308)13.4ds区元素氧化物和氢氧化物的碱性及稳定性(309)13.4.1铜、银的氧化物和氢氧化物(309)13.4.2氧化锌和氢氧化锌(310)13.5ds区元素常见配合物(311)13.5.1Cu(Ⅰ)配合物(311)13.5.2Cu(Ⅱ)配合物(311)13.5.3Ag(Ⅰ)配合物(312)13.5.4Zn的配合物(312)13.5.5Hg的配合物(312)13.6ds区元素盐的溶解性、稳定性和用途(313)13.6.1铜盐(313)13.6.2银盐(314)13.6.3锌盐(315)13.6.4汞盐(316)知识拓展(317)习题(317)第14章d区元素(318)14.1d区元素概述(318)14.1.1过渡元素原子的特征(319)14.1.2单质的物理性质(319)14.1.3金属活泼性(320)14.1.4氧化数(321)14.1.5非整比化合物(321)14.1.6化合物的颜色(321)14.1.7配位性和催化性(322)14.1.8磁性(323)14.1.9金属原子簇化合物(323)14.2d区元素单质的物理性质及应用(323)14.2.1钛、锆、铪、(323)14.2.2钒、铌、钽、(324)14.2.3铬、钼、钨、(324)14.2.4锰族单质(325)14.2.5铁系和铂系单质(325)14.3d区元素单质及化合物的氧化还原性(326)14.3.1单质的还原性(326)14.3.2重要化合物的氧化还原性(327)14.4d区元素水合氧化物的酸碱性(338)14.4.1d区元素*高氧化态水合氧化物的酸碱性(338)14.4.2多酸及其应用(338)14.5d区元素配合物的性质(339)14.5.1铬(Ⅲ)配合物(339)14.5.2铁、钴、镍的配合物(339)知识拓展(341)习题(341)第四编前沿简介第15章无机化合物的制备与分析(342)15.1无机合成的基本原则(342)15.2单质的制备(343)15.2.1金属单质的制备(343)15.2.2非金属单质的制备(343)15.3无机化合物的制备(344)15.3.1非金属氢化物的制备(344)15.3.2碱和碱性氧化物的制备(345)15.3.3酸和酸性氧化物的制备(345)15.3.4盐的制备(346)知识拓展(346)第16章稀土元素化学简论(347)16.1稀土元素的发现(347)16.2稀土原子结构与元素性质(348)16.2.1稀土原子结构(348)16.2.2稀土元素性质(349)16.3稀土元素的提取(351)16.4稀土元素的应用(352)16.4.1稀土合金(352)16.4.2稀土催化剂(352)16.4.3稀土材料(353)16.4.4稀土元素在医学上的应用(354)16.4.5稀土微肥与饲料(355)知识拓展(356)第17章生物无机化学简论(357)17.1生命元素的定义及分类(357)17.2生命元素的生物功能(358)17.3生命元素的生理功能与人体健康(360)17.3.1常量元素的生理功能与人体健康(360)17.3.2微量元素的生理功能与人体健康(362)知识拓展(367)第18章无机新材料简介(368)18.1先进陶瓷(368)18.1.1压电陶瓷(368)18.1.2敏感陶瓷(369)18.1.3导电陶瓷(371)18.1.4生物陶瓷(372)18.2新型玻璃(374)18.2.1光导纤维(375)18.2.2微晶玻璃(376)18.3无机高分子物质(378)18.3.1均链无机高分子物质(378)18.3.2杂链无机高分子物质(379)知识拓展(383)第19章化学分离方法(384)19.1沉淀分离法(384)19.1.1利用无机沉淀剂分离(384)19.1.2利用有机沉淀剂分离(385)19.1.3共沉淀的分离与富集(386)19.1.4提高沉淀分离选择性的方法(386)19.2溶剂萃取分离法(387)19.2.1萃取分离的基本原理(387)19.2.2萃取类型和萃取条件的选择(389)19.2.3溶剂萃取在分析化学中的应用(390)19.3离子交换分离法(391)19.3.1离子交换树脂的类型、结构和性能(391)19.3.2离子交换反应和离子交换树脂的亲和力(393)19.3.3离子交换分离操作技术(394)19.3.4离子交换分离法的应用(394)19.4色谱法(394)19.4.1柱色谱(395)19.4.2纸色谱(396)19.4.3薄层色谱(397)19.5挥发与蒸馏分离法(398)知识拓展(398)附录(399)附录A标准热力学数据(298.15 K)(399)附录B弱电解质的解离常数(298.15 K)(401)附录C一些难溶电解质的溶度积(298.15 K)(402)附录D标准电极电势(298.15 K)(403)附录E常见配离子的稳定常数和不稳定常数(298.15 K)(405)附录F标准键能(298.15 K)(406)附录G一些重要的物理常数(407)参考文献(409)

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