大学化学(董彦杰)

图书标准信息

• 作者 王钧伟 主编；董彦杰
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787122392404
• 定价 88.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 449页
• 字数 741千字

【内容简介】

《大学化学》由四部分组成,即无机化学篇、分析化学篇、物理化学篇和有机化学篇,各部分单独成篇,其中,无机化学部分包括气体、酸碱解离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原反应、配位化合物、原子结构、分子结构;分析化学部分包括定量分析化学概论、定量分析误差和分析数据的处理、重量分析法、滴定分析法、吸光光度法;物理化学部分包括化学热力学基础、化学动力学基础、电化学基础和表面化学基础;有机化学部分包括绪论、烷烃、脂环烃、烯烃、炔烃和二烯烃、芳烃、立体化学、卤代烃、醇酚醚、醛和酮、羧酸及羧酸衍生物。在编写过程中,编者力求遵循学术规范原则,完整地正确表达化学的基本原理。为方便学生学习与检查学习效果,每章后均附有习题。
  本书适合生命科学、生物工程、食品工程、环境监测、环境科学、环境工程等专业本科生使用,也可供相关人员研究参考之用。

【作者简介】

董彦杰，安庆师范大学化学化工学院，教授，从事分析化学教学和研究近40年，主编出版了“分析化学”、“分析化学解题技巧”、“化学基础实验”等教材，发表教学、科研论文近200篇，其中SCI论文近40篇，获国家专利2项。主持参加国家自然科学基金项目8项，省级科研15项。

【目录】

篇 无机化学

第1章　气体/2

1.1 理想气体状态方程 2

1.2 道尔顿分压定律 3

习题 5

第2章　酸碱解离平衡/7

2.1 酸碱理论 7

2.1.1 酸碱质子论 8

2.1.2 酸碱电子论 10

2.1.3 硬软酸碱(HSAB)规则 11

2.2 弱酸、弱碱的解离平衡 12

2.2.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡 12

2.2.2 多元弱酸、弱碱的解离平衡 14

2.2.3 两性物质的解离平衡 15

2.2.4 同离子效应和盐效应 16

2.3 强电解质溶液 17

2.3.1 离子氛概念 17

2.3.2 活度和活度系数 18

2.4 缓冲溶液 19

2.4.1 缓冲作用原理和计算公式 19

2.4.2 缓冲容量和缓冲范围 21

习题 23

第3章　沉淀溶解平衡/25

3.1 溶度积和溶度积规则 25

3.1.1 溶度积 25

3.1.2 溶度积规则 27

3.2 沉淀的生成和溶解 27

3.2.1 沉淀的生成 27

3.2.2 沉淀的溶解 28

3.3 分步沉淀和沉淀的转化 30

习题 31

第4章　氧化还原反应/33

4.1 氧化还原反应的基本概念 33

4.1.1 氧化和还原 33

4.1.2 氧化数 34

4.2 氧化还原方程式配平 35

4.2.1 氧化数法 35

4.2.2 离子电子法 36

4.3 电极电势 37

4.3.1 原电池 37

4.3.2 电极电势 38

4.3.3 能斯特方程 41

4.3.4 原电池的电动势与ΔrG 的关系 42

4.4 电极电势的应用 43

4.4.1 计算原电池的电动势 43

4.4.2 判断氧化还原反应进行的方向 44

4.4.3 选择氧化剂和还原剂 46

4.4.4 判断氧化还原反应进行的次序 47

4.4.5 判断氧化还原反应进行的程度 47

4.4.6 测定某些化学常数 48

4.5 元素电势图及其应用 48

习题 51

第5章　配位化合物/53

5.1 配位化合物的组成和定义 53

5.2 配位化合物的类型和命名 55

5.2.1 配合物的类型 55

5.2.2 配合物的命名 56

5.3 配位化合物的异构现象 57

5.3.1 立体异构现象 57

5.3.2 结构异构现象 59

5.4 配位化合物的化学键本性 59

5.4.1 价键理论 60

5.4.2 晶体场理论 62

5.5 配位解离平衡 67

5.5.1 配位解离平衡和平衡常数 67

5.5.2 配位解离平衡的移动 68

5.6 配体对中心原子的影响和配体反应性 71

5.7 配合物在生物、医药等方面的应用 71

习题 72

第6章　原子结构/74

6.1 微观粒子的波粒二象性 74

6.1.1 氢光谱和玻尔理论 74

6.1.2 微观粒子的波粒二象性 76

6.1.3 不确定原理 76

6.2 氢原子核外电子的运动状态 77

6.2.1 波函数和薛定谔方程 77

6.2.2 波函数和电子云图形 79

6.2.3 四个量子数 82

6.3 多电子原子核外电子的运动状态 83

6.3.1 屏蔽效应和钻穿效应 83

6.3.2 原子核外电子排布 84

6.4 原子结构和元素周期律 89

6.4.1 核外电子排布和周期表的关系 89

6.4.2 原子结构与元素基本性质 90

习题 92

第7章　分子结构/95

7.1 离子键 95

7.1.1 离子键理论的基本要点 95

7.1.2 决定离子化合物性质的因素——离子的特征 96

7.1.3 晶格能 97

7.2 共价键 98

7.2.1 价键理论 98

7.2.2 共价键的特性 99

7.3 杂化轨道理论 100

7.3.1 杂化轨道理论的基本要点 100

7.3.2 杂化轨道的类型 100

7.4 价层电子对互斥理论 102

7.5 分子轨道理论简介 104

7.5.1 分子轨道理论的基本要点 104

7.5.2 能级图 105

7.5.3 应用举例 106

7.6 金属键 107

7.6.1 金属晶格 107

7.6.2 金属键 107

7.7 分子的极性和分子间力 108

7.7.1 分子的极性 108

7.7.2 分子间力 108

7.8 离子极化 110

7.9 氢键 111

7.10 晶体的内部结构 111

习题 112

第二篇 分析化学

第8章　定量分析化学概论/116

8.1 分析化学的任务和作用 116

8.1.1 分析化学的任务 116

8.1.2 分析化学的作用 116

8.2 定量分析方法的分类 117

8.3 分析化学的发展趋势 117

第9章　定量分析误差和分析数据的处理/119

9.1 误差的基本概念 119

9.1.1 准确度与误差 119

9.1.2 精密度与偏差 120

9.1.3 系统误差和偶然误差 122

9.2 偶然误差的正态分布 123

9.2.1 正态分布的数学表达式 123

9.2.2 正态分布曲线的讨论 123

9.2.3 标准正态分布 123

9.2.4 偶然误差的区间概率 124

9.3 有限测定数据的统计处理 126

9.3.1 t分布曲线 126

9.3.2 平均值的置信区间 127

9.3.3 显著性检验 128

9.3.4 可疑测定值的取舍  128

9.4 提高分析结果准确度的方法  129

9.4.1 选择适当的分析方法  129

9.4.2 减小测量的相对误差 129

9.5 有效数字及其运算规则 130

9.5.1 有效数字 130

9.5.2 数字修约规则 131

9.5.3 有效数字的运算规则 131

习题 132

第10章　重量分析法/133

10.1 重量分析法概述 133

10.1.1 对沉淀形式的要求 134

10.1.2 对称量形式的要求 134

10.2 沉淀的溶解度及其影响因素 134

10.2.1 沉淀的溶解度 135

10.2.2 影响沉淀溶解度的因素 136

10.3 沉淀的类型与沉淀的形成机理 137

10.3.1 沉淀的类型 137

10.3.2 沉淀的形成过程 137

10.3.3 沉淀条件对沉淀类型的影响 138

10.4 影响沉淀的纯度的因素 138

10.4.1 共沉淀现象 138

10.4.2 后沉淀现象 139

10.4.3 提高沉淀纯度的措施 139

10.5 沉淀条件的选择 140

10.5.1 晶形沉淀的沉淀条件 140

10.5.2 无定形沉淀的沉淀条件 141

10.5.3 均匀沉淀法 141

10.6 有机沉淀剂 141

10.6.1 生成螯合物的沉淀剂 141

10.6.2 生成缔合物沉淀剂 142

10.7 重量分析结果的计算 142

习题 142

第11章　滴定分析法/144

11.1 酸碱滴定法 145

11.1.1 酸碱质子理论 145

11.1.2 水溶液中弱酸(碱)各型体分布 147

11.1.3 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 150

11.1.4 酸碱缓冲溶液 155

11.1.5 酸碱指示剂 157

11.1.6 强酸(碱)和一元弱酸(碱)的滴定 160

11.1.7 多元酸(碱)的滴定 165

11.1.8 酸碱滴定法的应用 167

11.2 络合滴定法 171

11.2.1 概述 171

11.2.2 溶液中各级络合物型体的分布 173

11.2.3 络合滴定中的副反应和条件形成常数 176

11.2.4 EDTA滴定曲线及其影响因素 179

11.2.5 络合滴定指示剂 181

11.2.6 提高络合滴定选择性的方法 186

11.2.7 络合滴定的方式和应用 188

11.3 氧化还原滴定法 189

11.3.1 氧化还原平衡 189

11.3.2 氧化还原反应的速率 192

11.3.3 氧化还原滴定曲线 193

11.3.4 氧化还原法滴定前的预处理 196

11.3.5 常用的氧化还原滴定方法 197

11.3.6 氧化还原滴定结果的计算 201

11.4 沉淀滴定法 202

11.4.1 概述 202

11.4.2 确定终点的方法 202

11.4.3 沉淀滴定法应用示例 205

习题 205

第12章　吸光光度法/208

12.1 吸光光度法基本原理 208

12.1.1 物质对光的选择性吸收 208

12.1.2 朗伯-比耳定律 210

12.2 吸光光度法的仪器 211

12.2.1 基本部件 211

12.2.2 分光光度计的类型 212

12.3 显色反应及其影响因素 212

12.3.1 显色反应和类型及要求 212

12.3.2 影响显色反应的因素 213

12.4 吸光度的测量及误差控制 215

12.4.1 测量波长和参比溶液的选择 215

12.4.2 朗伯-比耳定律的偏离 215

12.4.3 吸光度测量的误差 216

12.5 吸光光度分析方法 217

12.6 吸光光度的应用 218

12.6.1 定量分析 218

12.6.2 物理化学常数的测定 219

习题 220

第三篇 物理化学

第13章　化学热力学基础/224

13.1 化学热力学研究内容及其特点 224

13.2 化学热力学基本概念 224

13.2.1 系统和环境 224

13.2.2 敞开系统、封闭系统、孤立系统 225

13.2.3 热力学平衡状态 225

13.2.4 状态函数 226

13.2.5 等温过程、等压过程、绝热过程、循环过程 226

13.2.6 热量、功 226

13.2.7 内能 227

13.3 热力学定律 227

13.4 功的计算 227

13.5 热的计算 228

13.5.1 等容热 229

13.5.2 等压热 229

13.6 理想气体的热力学能和焓 229

13.7 热力学第二定律 230

13.7.1 自发过程的方向和限度 230

13.7.2 热量和功的转换不等价性 230

13.7.3 自发过程的共同特征 231

13.7.4 卡诺定理 231

13.7.5 熵增加原理 231

13.7.6 Helmholtz函数判据 231

13.7.7 Gibbs函数判据 232

13.8 化学平衡 233

习题 234

第14章　化学动力学基础/236

14.1 化学反应速率 236

14.2 反应速率与浓度的关系 237

14.2.1 基元反应 237

14.2.2 反应分子数 237

14.2.3 反应速率方程 237

14.2.4 质量作用定律 237

14.2.5 反应级数 237

14.2.6 速率系数 238

14.2.7 一级反应 238

14.2.8 二级反应 239

14.2.9 零级反应 240

14.3 反应速率与温度的关系 240

14.3.1 Van\'t Hoff经验规则 240

14.3.2 Arrhenius公式 240

14.3.3 催化剂对反应速率的影响 241

14.4 典型的复杂反应 241

14.4.1 对峙反应 241

14.4.2 平行反应 241

14.4.3 连续反应 241

习题 242

第15章　电化学基础/244

15.1 电化学的基本概念 244

15.1.1 原电池和电解池 244

15.1.2 正极、负极,阴极、阳极 244

15.1.3 法拉第定律 244

15.1.4 离子的电迁移率和迁移数 245

15.1.5 电导、电导率、摩尔电导率 245

15.2 可逆电池和可逆电极 245

15.2.1 组成可逆电池的必要条件及其研究意义 245

15.2.2 可逆电极的类型 246

15.2.3 可逆电池的书面表示法 247

15.2.4 可逆电池电动势的测定 247

15.2.5 可逆电池电动势的应用 247

15.2.6 能斯特方程 248

15.3 极化作用和极化曲线 249

15.3.1 极化作用 249

15.3.2 极化曲线 249

15.4 化学电源 250

15.4.1 化学电源的发展简史 250

15.4.2 锂离子电池的诞生历程 251

15.4.3 锂离子电池的基本构成及其工作原理 252

习题 254

第16章　表面化学基础/256

16.1 表面分子的特殊性 256

16.2 表面功 257

16.3 表面能 258

16.4 表面张力 258

16.5 弯曲表面下的附加压力 260

16.6 杨-拉普拉斯公式 261

16.7 毛细现象 262

16.8 弯曲液面的蒸气压 264

16.9 溶液的表面吸附 265

16.10 铺展与润湿 266

16.10.1 铺展 266

16.10.2 润湿与Young方程 267

16.11 表面活性剂及其作用 268

16.11.1 表面活性剂的结构特征 268

16.11.2 表面活性剂的分类 269

16.11.3 表面活性剂的吸附对固体表面的影响 279

16.11.4 表面活性剂胶团化作用 280

习题 280

第四篇 有机化学

第17章　绪论/284

17.1 有机化合物和有机化学反应的特性 284

17.2 共价键 285

17.3 共价键的表示方法 285

17.4 有机化合物共价键的性质 286

17.5 酸碱理论 287

17.6 有机化合物的分类 288

17.7 有机化合物的鉴定手段 288

习题 288

第18章　烷烃/289

18.1 烷烃结构及表示式 289

18.2 同系列和同分异构现象 290

18.2.1 同系列和同系物 290

18.2.2 同分异构现象 290

18.3 烷烃的命名 291

18.3.1 普通命名法 291

18.3.2 烷基 291

18.3.3 IUPAC命名法 291

18.4 构象 293

18.5 烷烃的物理性质 294

18.5.1 烷烃的物理性质 294

18.5.2 分子间的作用力 294

18.6 烷烃的化学性质 295

18.6.1 取代反应 295

18.6.2 氧化反应 297

18.6.3 热裂反应 298

18.7 烷烃的工业来源 298

习题 298

第19章　脂环烃/300

19.1 分类和命名 300

19.2 脂环烃的化学性质 301

19.3 拜尔张力学说 302

19.4 影响环状化合物稳定性的因素 303

19.5 环己烷的构象:横键(平伏键)和竖键(直立键) 303

19.6 含取代基环己烷的优势构象 304

19.6.1 一取代环己烷 304

19.6.2 二取代环己烷 305

19.6.3 多取代环己烷 306

习题 306

第20章　烯烃/307

20.1 烯烃的结构 307

20.2 烯烃的命名 308

20.3 烯烃的物理性质 309

20.4 烯烃的化学性质 309

20.4.1 亲电加成反应 309

20.4.2 碳正离子 310

20.4.3 自由基加成反应 313

20.4.4 自由基聚合反应 314

20.4.5 α-卤代反应 314

20.4.6 烯烃的氧化 314

20.5 乙烯的工业来源与用途 315

习题 315

第21章　炔烃和二烯烃/318

21.1 炔烃的结构及命名 318

21.2 炔烃的物理性质 319

21.3 炔烃的反应 319

21.3.1 端炔氢 319

21.3.2 选择性还原成烯烃 320

21.3.3 炔烃的亲电加成反应 321

21.3.4 炔烃的亲核加成 322

21.3.5 炔烃的氧化 323

21.3.6 乙炔的聚合 323

21.4 炔烃的制备 323

21.4.1 乙炔的工业来源 323

21.4.2 炔烃的制法 323

21.5 二烯烃的分类及命名 324

21.6 共轭双烯的稳定性 325

21.7 丁二烯的亲电加成 325

21.8 自由基聚合反应 327

21.9 狄尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反应 327

习题 328

第22章　芳烃/329

22.1 凯库勒式 329

22.1.1 苯的分子式C6H6  329

22.1.2 结构特点 330

22.2 稳定性 330

22.3 命名 331

22.4 物理性质 331

22.5 化学性质 332

22.5.1 Birch还原 332

22.5.2 催化氧化 332

22.5.3 亲电取代反应 332

22.5.4 定位效应及反应活性 335

22.5.5 侧基的反应 337

22.5.6 联苯 337

22.6 稠环芳烃 338

22.7 芳香性的判断 339

习题 340

第23章　立体化学/342

23.1 异构体的分类 342

23.1.1 构造异构 342

23.1.2 立体异构 342

23.2 构型和构型标记 343

23.2.1 透视式R,S标记法 343

23.2.2 Fischer投影式R,S判断 344

23.3 含有一个手性碳原子的化合物 344

23.4 含有两个手性碳原子的化合物 345

23.4.1 两个不同手性碳原子的化合物 345

23.4.2 两个相同手性碳原子的化合物 346

23.5 制备手性化合物的方法 346

23.5.1 由天然产物中提取 346

23.5.2 外消旋化合物的拆分 346

23.5.3 手性合成 346

习题 347

第24章　卤代烃/348

24.1 分类和命名 348

24.1.1 分类 348

24.1.2 命名 349

24.2 卤代烃的物理性质 350

24.3 卤代烃的化学性质 350

24.3.1 亲核取代反应 350

24.3.2 消除反应 351

24.3.3 与活泼金属反应 352

24.4 亲核取代反应机理 353

24.4.1 两种主要的机理(SN1和SN2)  353

24.4.2 影响反应机理及其活性的因素 354

24.5 消除反应的机理 355

24.5.1 两种消除机理(E1和E2)  355

24.5.2 影响消除反应机理及其活性的因素 357

24.6 取代放应和消除反应的竞争 357

24.7 卤代烃的制法 357

24.7.1 由烃卤代 357

24.7.2 烯烃和炔烃的加成 358

24.7.3 由醇制备 358

24.7.4 氯甲基化反应 359

24.7.5 卤素交换反应 359

习题 359

第25章　醇酚醚/360

25.1 醇 360

25.1.1 醇的分类和命名 360

25.1.2 醇的物理性质 362

25.1.3 醇的化学性质 363

25.1.4 醇的制法 367

25.1.5 醇的氧化 370

25.2 酚 371

25.2.1 酚的分类、命名和物理性质 371

25.2.2 酚的化学性质 372

25.2.3 苯酚的制备 375

25.3 醚及环氧化合物 376

25.3.1 醚的命名、物理性质 376

25.3.2 醚的制备 376

25.3.3 醚的化学性质 378

25.4 环氧化合物 381

25.4.1 命名 381

25.4.2 开环反应 381

习题 382

第26章　醛和酮/384

26.1 醛、酮的结构与命名 384

26.1.1 结构 384

26.1.2 命名 384

26.2 醛酮的物理性质 385

26.3 醛酮的化学性质 385

26.3.1 羰基上的亲核加成 386

26.3.2 涉及羰基α-H的反应 389

26.3.3 氧化反应 392

26.3.4 还原反应 393

26.4 醛酮的制法 394

26.4.1 炔烃的水合和胞二卤代物的水解 394

26.4.2 由烯烃制备 394

26.4.3 由芳脂烃氧化 395

26.4.4 由醇氧化或脱氢 395

26.4.5 傅瑞德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)酰基化 395

26.4.6 盖德曼-柯赫(Gattermann-Koch)反应 395

26.4.7 罗森孟德(Rosenmund)还原 395

26.4.8 酰氯与金属有机试剂作用 395

26.4.9 麦尔外因-彭多夫(Meerwein-Ponndorf)还原 396

习题 396

第27章　羧酸及羧酸衍生物/398

27.1 羧酸 398

27.1.1 羧酸的命名、物理性质 398

27.1.2 酸性 399

27.1.3 羧酸的化学反应 400

27.1.4 羧酸的制备方法 403

27.2 羧酸衍生物 404

27.2.1 羧酸衍生物的结构和命名 404

27.2.2 物理性质 405

27.2.3 羧酸衍生物的化学性质 406

27.3 亲核取代反应机理和反应活性 408

27.3.1 亲核取代反应机理 408

27.3.2 反应活性 409

27.4 与金属试剂的反应 409

27.4.1 酰氯 409

27.4.2 酯 410

27.5 还原反应 410

27.5.1 酰氯的还原 410

27.5.2 酯的还原 411

27.5.3 酰胺和腈的还原 412

习题 412

附录/415

附录一 酸、碱的解离常数 415

附录二 常用缓冲溶液的pH范围 416

附录三 难溶电解质的溶度积(18～25℃) 417

附录四 标准电极电势(298.15K)  417

附录五 配离子的稳定常数 422

附录六 元素的原子半径(pm)  423

附录七 元素的电离能(kJ·mol-1)  424

附录八 主族元素的电子亲和能(kJ·mol-1)  425

附录九 元素的电负性 426

附录十 鲍林离子半径 427

附录十一 常用的基准物质的干燥条件和应用 427

附录十二 弱酸及其共轭碱在水中的解离常数(25℃,I=0)  428

附录十三 离子的? 值 430

附录十四 离子的活度系数 431

附录十五 常用缓冲溶液 432

附录十六 酸碱指示剂 432

附录十七 混合酸碱指示剂 433

附录十八 络合物的稳定常数(18～25℃) 434

附录十九 氨羧络合剂类络合物的稳定常数(18～25℃,I=0.1mol·L-1)  439

附录二十 EDTA的lgαY(H) 值 440

附录二十一 一些络合剂的lgαM(OH) 值 441

附录二十二 金属离子的lgαM(OH) 值 442

附录二十三 校正酸效应、水解效应及生成酸式或碱式络合物效应后EDTA络合物的条件稳定常数 442

附录二十四 铬黑T和二甲酚橙的lgαln(H) 及有关常数 443

附录二十五 某些氧化还原电对的条件电势(E )  444

附录二十六 微溶化合物溶度积(18～25℃,I=0)  445

参考文献/449