無(wú)機(jī)化學(xué)

前言

無(wú)機(jī)化學(xué)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(xué)期講授。剛從高中階段進(jìn)入大學(xué)，在思維方式、學(xué)習(xí)方法、生活節(jié)奏上都不太適應(yīng)大學(xué)生活的大一新生，自我選用資料、獲取知識(shí)的能力還不強(qiáng)，加之使用多媒體授課容量大、速度快，如何學(xué)好無(wú)機(jī)化學(xué)課程，對(duì)每一位工科大一新生都是一種挑戰(zhàn)。在實(shí)際教學(xué)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(xué)，利于課堂聽課與教師講授和諧同步，利于思維方式和學(xué)習(xí)方法的調(diào)整以適應(yīng)跳躍式的大學(xué)教學(xué)，利于任課教師教學(xué)方法改正的無(wú)機(jī)化學(xué)教材，這一點(diǎn)，比大學(xué)四年中的任一時(shí)期都顯得更為迫切和必要。學(xué)校教學(xué)以人為本，課堂講課以學(xué)生為主體，講究師生和諧同步共進(jìn)。本教材的編寫正是基于這樣的教學(xué)理論和教學(xué)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(jiǎn)明扼要、通俗易懂，并配以相應(yīng)的應(yīng)用例題，以利于學(xué)生自學(xué)、理解、掌握、應(yīng)用。（2）章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容突出，并配以精要的章節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生了解章節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，明確學(xué)生要掌握的知識(shí)內(nèi)容。（3）每章配有課堂教學(xué)綱要。課堂教學(xué)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(xué)綱要指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，引領(lǐng)學(xué)生課堂聽課與教師講授同步，以實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)的教與學(xué)的和諧共進(jìn)。（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(xué)生解答綜合性思考題，將得到綜合運(yùn)用、理解、掌握所學(xué)知識(shí)的訓(xùn)練。本教材是廣西大學(xué)立項(xiàng)編寫教材。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)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(xué)院陳超球教授對(duì)本教材進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的審核，并提出了誠(chéng)摯的修改意見，在此對(duì)陳超球教授的辛勤勞動(dòng)表示最崇高的敬意和衷心感謝。本教材在編寫過(guò)程中得到廣西大學(xué)教務(wù)部門領(lǐng)導(dǎo)，廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)及其老師的支持與幫助，同時(shí)參閱了有關(guān)兄弟院校的教材及文獻(xiàn)資料，在此深表謝意。由于編者水平有限，不妥甚至錯(cuò)誤之處在所難免，祈望專家、老師和同學(xué)不吝賜教。

內(nèi)容概要

本書是廣西大學(xué)立項(xiàng)編寫教材。全書分上下兩篇。上篇介紹無(wú)機(jī)化學(xué)的理論部分，包括化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)平衡原理、水溶液化學(xué)(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(xué)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(xué)，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(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)講授綱要、綜合性思考題、課后復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題供使用者參考。    本書可作為高等學(xué)?；瘜W(xué)、化工類及有關(guān)專業(yè)的無(wú)機(jī)化學(xué)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(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)    1.1 基本概念和術(shù)語(yǔ)      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(xué)能      1.1.4 過(guò)程和途徑      1.1.5 熱化學(xué)方程式和反應(yīng)進(jìn)度    1.2 化學(xué)反應(yīng)熱和反應(yīng)焓變      1.2.1 熱力學(xué)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(xué)標(biāo)準(zhǔn)條件與標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓    1.3 化學(xué)反應(yīng)熱的熱力學(xué)計(jì)算      1.3.1 由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算反應(yīng)熱      1.3.2 由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓計(jì)算反應(yīng)熱      1.3.3 由蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱      1.3.4 由鍵焓估算反應(yīng)熱    1.4 化學(xué)反應(yīng)的方向      1.4.1 化學(xué)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(xué)反應(yīng)的方向      1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變的計(jì)算    綜合性思考題    復(fù)習(xí)思考題    習(xí)題    【教學(xué)綱要】  第2章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)    2.1 化學(xué)反應(yīng)速率的基本概念      2.1.1 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法      2.1.2 基元反應(yīng)與反應(yīng)機(jī)理    2.2 化學(xué)反應(yīng)速率理論      2.2.1 分子碰撞理論簡(jiǎn)介      2.2.2 過(guò)渡狀態(tài)理論簡(jiǎn)介      2.2.3 活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系      2.3 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響      2.3.1 速率方程與反應(yīng)級(jí)數(shù)      2.3.2 質(zhì)量作用定律      2.3.3 濃度與時(shí)間的定量關(guān)系      2.4 溫度對(duì)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(duì)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(xí)思考題    習(xí)題    【教學(xué)綱要】  第3章 化學(xué)平衡原理    3.1 化學(xué)平衡系統(tǒng)      3.1.1 實(shí)驗(yàn)平衡常數(shù)      3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)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(xué)平衡與吉布斯自由能變      3.2.1 化學(xué)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(xué)平衡的移動(dòng)      3.3.1 濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響      3.3.2 壓力對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響      3.3.3 溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響    3.4 化學(xué)平衡的計(jì)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(xué)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(xué)  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(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（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(xué)第一定律，理解由熱力學(xué)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(jì)算公式。（3）理解蓋斯定律的含義、掌握由蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)焓變的計(jì)算程序和方法。（4）熟記由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓變計(jì)算反應(yīng)焓變的計(jì)算公式及其應(yīng)用。（5）了解自發(fā)過(guò)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變的計(jì)算。熱力學(xué)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(duì)物質(zhì)的影響的一門科學(xué)。把熱力學(xué)的基本原理用來(lái)研究化學(xué)變化和物理變化過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)叫做化學(xué)熱力學(xué)。化學(xué)熱力學(xué)研究的內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)方面：（1）化學(xué)和物理變化中的能量關(guān)系。以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)，計(jì)算化學(xué)和物理變化中的熱效應(yīng)，常稱熱化學(xué)。（2）化學(xué)反應(yīng)和物理變化進(jìn)行的方向和限度。以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)，通過(guò)它判斷化學(xué)、物理過(guò)程的方向；引用熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)，確定過(guò)程進(jìn)行的限度?；瘜W(xué)熱力學(xué)研究的對(duì)象是宏觀的由大量質(zhì)點(diǎn)組成的體系，因此其結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)意義，不適用于個(gè)別原子、分子；熱力學(xué)的研究不涉及速率問(wèn)題。所以化學(xué)熱力學(xué)只能告訴我們?cè)谝欢l件下反應(yīng)能否進(jìn)行和反應(yīng)進(jìn)行的限度，而不能告訴我們反應(yīng)如何進(jìn)行以及反應(yīng)進(jìn)行的速率有多大。在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域里，化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和平衡理論組成了近代化學(xué)的四大基本理論。本章首先介紹化學(xué)變化中的能量關(guān)系，解決化學(xué)和物理變化過(guò)程中的能量求算；接著介紹化學(xué)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(wú)機(jī)化學(xué)》可作為高等學(xué)?；瘜W(xué)、化工類及有關(guān)專業(yè)的無(wú)機(jī)化學(xué)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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