無機化學

前言

無機化學課程是化工、制藥、材料、輕工等工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。本門課程通常安排在大一第一學期講授。剛從高中階段進入大學，在思維方式、學習方法、生活節(jié)奏上都不太適應(yīng)大學生活的大一新生，自我選用資料、獲取知識的能力還不強，加之使用多媒體授課容量大、速度快，如何學好無機化學課程，對每一位工科大一新生都是一種挑戰(zhàn)。在實際教學中我們發(fā)現(xiàn)，處于這一階段的工科大一新生，需要一本利于自學，利于課堂聽課與教師講授和諧同步，利于思維方式和學習方法的調(diào)整以適應(yīng)跳躍式的大學教學，利于任課教師教學方法改正的無機化學教材，這一點，比大學四年中的任一時期都顯得更為迫切和必要。學校教學以人為本，課堂講課以學生為主體，講究師生和諧同步共進。本教材的編寫正是基于這樣的教學理論和教學需求，并力求在如下方面取得成效。（1）基本理論、基本概念、基本公式的敘述推導(dǎo)力求簡明扼要、通俗易懂，并配以相應(yīng)的應(yīng)用例題，以利于學生自學、理解、掌握、應(yīng)用。（2）章節(jié)重點內(nèi)容突出，并配以精要的章節(jié)學習目標，指導(dǎo)學生了解章節(jié)內(nèi)容的重點和難點，明確學生要掌握的知識內(nèi)容。（3）每章配有課堂教學綱要。課堂教學綱要既是章節(jié)內(nèi)容的主線，更是教師課堂講授的思維程序。課堂教學綱要指導(dǎo)學生課前預(yù)習，引領(lǐng)學生課堂聽課與教師講授同步，以實現(xiàn)多媒體教學的教與學的和諧共進。（4）每章配有l(wèi)～2道綜合性思考題。綜合性思考題包含了整章的主要內(nèi)容，學生解答綜合性思考題，將得到綜合運用、理解、掌握所學知識的訓(xùn)練。本教材是廣西大學立項編寫教材。廣西大學化學化工學院化學教研室的吳文偉、羅芳光、王凡、廖森、周立亞、劉和清、王清、尹作棟、江麗參與了本教材的編寫工作。吳文偉.教授主持本教材的編寫工作。本書上篇由羅芳光修改、定稿，下篇由王凡修改、定稿。宋寶玲、陶林也參與了本教材的部分編寫工作。廣西師范學院陳超球教授對本教材進行了認真細致的審核，并提出了誠摯的修改意見，在此對陳超球教授的辛勤勞動表示最崇高的敬意和衷心感謝。本教材在編寫過程中得到廣西大學教務(wù)部門領(lǐng)導(dǎo)，廣西大學化學化工學院領(lǐng)導(dǎo)及其老師的支持與幫助，同時參閱了有關(guān)兄弟院校的教材及文獻資料，在此深表謝意。由于編者水平有限，不妥甚至錯誤之處在所難免，祈望專家、老師和同學不吝賜教。

內(nèi)容概要

本書是廣西大學立項編寫教材。全書分上下兩篇。上篇介紹無機化學的理論部分，包括化學熱力學基礎(chǔ)、化學動力學基礎(chǔ)、化學反應(yīng)平衡原理、水溶液化學(酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡、配位平衡)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(原子結(jié)構(gòu)、化學鍵與分子結(jié)構(gòu)、固體結(jié)構(gòu))共十章；下篇介紹元素化學，包括氫、稀有氣體，S區(qū)元素、P區(qū)元素(一)、P區(qū)元素(二)、P區(qū)元素(三)、d區(qū)元素(一)、d區(qū)元素(二)、f區(qū)元素共八章。各章配有學習目標、教學講授綱要、綜合性思考題、課后復(fù)習思考題和習題供使用者參考。    本書可作為高等學?；瘜W、化工類及有關(guān)專業(yè)的無機化學課程教材，也可供相關(guān)科研、工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

上篇 原理·結(jié)構(gòu)  第1章 化學熱力學基礎(chǔ)    1.1 基本概念和術(shù)語      1.1.1 體系和環(huán)境      1.1.2 狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)      1.1.3 熱、功和熱力學能      1.1.4 過程和途徑      1.1.5 熱化學方程式和反應(yīng)進度    1.2 化學反應(yīng)熱和反應(yīng)焓變      1.2.1 熱力學第一定律      1.2.2 定容反應(yīng)熱      1.2.3 定壓反應(yīng)熱與反應(yīng)的焓變      1.2.4 Qp與Qy的關(guān)系      1.2.5 熱化學標準條件與標準摩爾生成焓    1.3 化學反應(yīng)熱的熱力學計算      1.3.1 由標準摩爾生成焓計算反應(yīng)熱      1.3.2 由標準摩爾燃燒焓計算反應(yīng)熱      1.3.3 由蓋斯定律計算反應(yīng)熱      1.3.4 由鍵焓估算反應(yīng)熱    1.4 化學反應(yīng)的方向      1.4.1 化學反應(yīng)的自發(fā)性      1.4.2 熵、熵變及規(guī)律      1.4.3 吉布斯自由能變和化學反應(yīng)的方向      1.4.4 標準吉布斯自由能變的計算    綜合性思考題    復(fù)習思考題    習題    【教學綱要】  第2章 化學動力學基礎(chǔ)    2.1 化學反應(yīng)速率的基本概念      2.1.1 化學反應(yīng)速率的表示方法      2.1.2 基元反應(yīng)與反應(yīng)機理    2.2 化學反應(yīng)速率理論      2.2.1 分子碰撞理論簡介      2.2.2 過渡狀態(tài)理論簡介      2.2.3 活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系      2.3 濃度對化學反應(yīng)速率的影響      2.3.1 速率方程與反應(yīng)級數(shù)      2.3.2 質(zhì)量作用定律      2.3.3 濃度與時間的定量關(guān)系      2.4 溫度對反應(yīng)速率的影響      2.4.1 阿倫尼烏斯方程      2.4.2 阿倫尼烏斯方程的應(yīng)用      2.5 催化劑對反應(yīng)速率的影響      2.5.1 催化劑的基本特征      2.5.2 均相催化和多相催化      2.5.3 酶催化      綜合性思考題    復(fù)習思考題    習題    【教學綱要】  第3章 化學平衡原理    3.1 化學平衡系統(tǒng)      3.1.1 實驗平衡常數(shù)      3.1.2 標準平衡常數(shù)      3.1.3 多重平衡規(guī)則      3.1.4 反應(yīng)商Q      3.2 化學平衡與吉布斯自由能變      3.2.1 化學等溫方程與反應(yīng)商判據(jù)      3.2.2 范特霍夫方程    3.3 化學平衡的移動      3.3.1 濃度對化學平衡移動的影響      3.3.2 壓力對化學平衡移動的影響      3.3.3 溫度對化學平衡移動的影響    3.4 化學平衡的計算    ……  第4章 酸堿平衡  第5章 沉淀溶解平衡  第6章 氧化還原反應(yīng)  第7章 配位化合物  第8章 原子結(jié)構(gòu)  第9章 化學鍵與分子結(jié)構(gòu)  第10章 固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)下篇 元素化學  第11章 氫、稀有氣體  第12章 s區(qū)元素  第13章 p區(qū)元素（一）  第14章 p區(qū)元素（一）氮族元素  第15章 p區(qū)元素（二）  第16章 d區(qū)元素（一）  第17章 d區(qū)元素（二）  第18章 f區(qū)元素附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：【學習目標】（1）了解體系、狀態(tài)函數(shù)等基本概念，理解狀態(tài)函數(shù)的特征。（2）了解熱力學第一定律，理解由熱力學第一定律導(dǎo)出定容反應(yīng)熱、定壓反應(yīng)熱和反應(yīng)焓變的思維程序和計算公式。（3）理解蓋斯定律的含義、掌握由蓋斯定律計算反應(yīng)焓變的計算程序和方法。（4）熟記由標準摩爾生成焓變計算反應(yīng)焓變的計算公式及其應(yīng)用。（5）了解自發(fā)過程的特征及遵循的規(guī)律。（6）了解混亂度和熵的概念，掌握反應(yīng)熵變的計算及變化規(guī)律。（7）了解吉布斯自由能的定義及吉布斯～亥姆霍茲方程。（8）掌握吉布斯自由能判據(jù)公式并熟練地應(yīng)用判據(jù)公式判斷反應(yīng)方向。（9）掌握標準吉布斯自由能變的計算。熱力學是研究自然界各種形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律，以及能量轉(zhuǎn)換對物質(zhì)的影響的一門科學。把熱力學的基本原理用來研究化學變化和物理變化過程中能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學叫做化學熱力學。化學熱力學研究的內(nèi)容主要包括以下兩個方面：（1）化學和物理變化中的能量關(guān)系。以熱力學第一定律為基礎(chǔ)，計算化學和物理變化中的熱效應(yīng)，常稱熱化學。（2）化學反應(yīng)和物理變化進行的方向和限度。以熱力學第二定律為基礎(chǔ)，通過它判斷化學、物理過程的方向；引用熱力學數(shù)據(jù)計算反應(yīng)的平衡常數(shù)，確定過程進行的限度?；瘜W熱力學研究的對象是宏觀的由大量質(zhì)點組成的體系，因此其結(jié)論具有統(tǒng)計意義，不適用于個別原子、分子；熱力學的研究不涉及速率問題。所以化學熱力學只能告訴我們在一定條件下反應(yīng)能否進行和反應(yīng)進行的限度，而不能告訴我們反應(yīng)如何進行以及反應(yīng)進行的速率有多大。在化學學科領(lǐng)域里，化學熱力學、化學動力學、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和平衡理論組成了近代化學的四大基本理論。本章首先介紹化學變化中的能量關(guān)系，解決化學和物理變化過程中的能量求算；接著介紹化學反應(yīng)的方向，應(yīng)用自由能判據(jù)公式判斷反應(yīng)的方向。

編輯推薦

《普通高等院校"十一五"規(guī)劃教材?無機化學》可作為高等學校化學、化工類及有關(guān)專業(yè)的無機化學課程教材，也可供相關(guān)科研、工程技術(shù)人員參考使用。

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