无机化学(周祖新)(第二版)
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天津武清
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作者周祖新 主编
出版社化学工业出版社
ISBN9787122262806
出版时间2016-10
装帧平装
开本16开
定价48元
货号24021121
上书时间2024-12-18
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前言
前言
2014年国务院发文加强职业教育，要培养培训大批中高级技能型人才，提高劳动者素质、推动社会经济发展和促进就业，使我国由制造大国变为“智造大国”。按文件的要求，实施力度非常大，高等教育中的约一半要转为职业教育。特别强调产教融合、特色办学，推动教育教学改革与产业转型升级衔接配套。本书版是在“卓越工程师教育培养计划”精神指导下编写的，与职业教育思想已有不少共同之处。为了进一步符合国务院加强职业教育的要求，第2版修订时作了改进，为探索适应职业教育的教材做一些尝试。
1.对概念、原理的描述和解释进一步形象化，图表化，减少抽象的、难理解的术语描述和理论推导。用常见的例子来描述、简单的图形来诠释概念和原理，使学生容易看懂，深刻理解。如用较高能量分子能否冲破阀门图来理解吉布斯自由能变和反应活化能的关系，对应于反应的可能性和现实性；电解质概念运用溶液是否导电及导电能力强弱的实验引入；对缓冲溶液概念的引入是分别在水中和弱酸弱酸盐混合液中滴加少量酸碱引起溶液的pH变化等等。
2.元素化学向来是无机化学的中心内容，但近年来由于学时数的不断缩减，元素化学内容被逐渐边缘化。本教材力图扭转这种偏向，编入了不少元素化学的内容。为提高学生所学内容在实际生产中学以致用，对元素化学的处理不局限于物质的性质描述，重点更多是物质的制备和提纯，对典型工艺作了较细致的描述，使学生所学理论在每一步工业操作中得到体现。
3.减小习题难度，增加应用性。对一些纯粹的理论性习题，如从速率常数单位求反应级数、复杂的氧化还原方程式配平等给予删除，增加一些溶液配制计算、物质合成、分离等应用性题目。
本教材内容对应的教学时数范围可以在48～80(不包括实验)，可根据具体学时数作适当增减。“阅读资料”及有“﹡”的部分可根据不同的教学要求作适当取舍，也可作为学生开阔视野、增长知识、激发学习兴趣之用。思考题和作业题也可根据学时数作适当增减。
本书由王爱民（第11章）、周祖新（其余各章）编写，后由周祖新、郭晓明、黄莎华统稿。教研室沈绍典教授、李向清教授、李忆平副教授、程利平副教授、王根礼老师、周义锋副教授、肖秀珍老师、李亮老师在本书编写过程中提出了很多宝贵意见，并参加了校对，在此表示衷心的感谢！化学工业出版社的编辑对本书的出版工作给予很大帮助，在此表示衷心的感谢！
由于编者水平所限，书中不当之处在所难免，诚望广大读者指正。
编者
2016年5月于上海应用技术大学
版前言
随着20世纪末高校的大规模扩招，大学教育由精英教育变为大众教育以来，高校学生剧增，毕业生、尤其是应用技术型高校毕业生的定位也发生了很大的变化，由科研人员变为科研及生产型人员，毕业生将在线直接参加操作与管理。因此，要求学习的知识有更鲜明的学以致用的特色。
无机化学是高等学校化学、化工及相关专业本科生的门化学必修基础课，它对本科生后续课程的学习和综合素质的培养起着非常重要的作用。由于历史原因，高校教材一般由重点高校教师编写。由于他们对应用技术型高校学生的学习基础、能力、毕业后工作情况了解不够，故这些教材对应用技术型高校学生有些不适应。近期，*提出了 “卓越工程师教育培养计划”，我们在此精神指导下尝试编写了《无机化学》教材，以期教材很好地符合“卓越一线工程师”要求，适应应用技术型高校学生的学习要求，本书有以下特色。
1.起点低，对相关的中学化学知识有简单回顾，与大学化学知识进行了较好的衔接。对于中学化学成绩不太突出的同学比较容易着手学习，不至于一开始就感到无所适从，以致严重影响到后续课程的学习。
2.语言课堂化，易于自学、易于理解。理论叙述简单明了，对理论或公式的不同情况应用做较多讨论，以利于培养学生分析问题和解决问题的能力。有些公式做了一些证明，这并非要学生会证明这些公式，而是使学生在本质上理解这些公式，更好地记忆、应用这些理论。
3.加强联系实际，注意与人才培养目标的一致性。本书的主要编者曾长期在化工生产一线工作，具有较丰富的化工生产经验。在基础理论和元素部分都编进了不少生产实例，包括生产流程、生产工艺甚至某些生产细节。力图使学生在较好地掌握无机化学基础理论和基本知识的基础上，多注入生产意识，同时提高学生的经济意识、安全生产意识、合理利用资源及环境保护意识。
本教材教学时数范围可由48至80(不包括实验)，可根据具体学时数做适当增减。“阅读资料”部分不做教学要求，只是作为学生开阔视野、增长知识、激发学习兴趣之用。思考题和作业题也可根据学时数做适当增减。
本书由王爱民副教授(第１１章)、周祖新副教授(其余各章)编写，由周祖新副教授统稿。教研室康诗钊教授、郭晓明副教授、李向清教授、李忆平副教授、程利平副教授、王根礼老师、黄莎华老师、沈绍典副教授、周义锋副教授在本书编写过程中对本书提出了很多宝贵意见，并校核了书稿，在此表示衷心的感谢！化学工业出版社的编辑对本书的编写和出版给予很大帮助，在此作者表示衷心的感谢！
由于编者水平所限，书中不当之处在所难免，诚望广大读者指正。
编者
2011年4月
导语摘要
《无机化学》第2版是按照应用技术型高校无机化学教学基本要求编写的。理论部分以“必须”、“通俗易理解”、“够用”、“应用”为原则，讲解原理较多应用通俗的课堂语言和生产实例；元素部分突出典型和通用元素及化合物知识的介绍以及部分产品的生产工艺，有助于提高学生的生产意识、经济意识、生产安全意识、合理利用资源及环境保护意识。
《无机化学》第2版共分13章，基本原理和重要规律有：物质及其变化、化学热力学及化学反应速率和化学平衡，这些原理具体应用的酸碱平衡和溶解沉淀平衡、氧化还原反应、配位化合物等；物质结构部分分为原子结构和元素周期律、分子结构和晶体两章；元素部分有非金属两章和金属各三章。
《无机化学》第2版可作为应用技术型高校化工、材料、轻工、医药、生物类无机化学或基础化学教材，也可作为其他高校非化学专业教材，并可供相关工厂、企业技术人员及自学者参考。
作者简介
周祖新，上海应用技术学院化学与环境学院，副教授，1991年-2008年教授无机化学，无机与分析化学，普通化学，现代生活与化学，工程化学
主要教学、科学研究、实践经历
1．生物传感器的研究（过氧化氢酶传感器，乙酰胆碱酯酶生物传感器，葡萄糖生物传感器）
2．催化剂的研究（合成吗啉的催化剂研究）
3．有机中间体，农药的合成（β-紫罗兰酮的合成，高纯氨丙醇的合成，并进行了中试生产，多肽的合成研究，新型农药苯氧威的合成，并进行了中试生产）
4．在工厂主持生产维生素A的中间体β-紫罗兰酮5年。
目录
绪论1
0.1化学的研究对象1
0.2化学发展简史1
0.3化学在国民经济中的作用5
0.4化学学科的体系6
0.5学习无机化学的方法6
【阅读资料】我国早的化学研究机构7
第１章物质及其变化8
1.1一些化学的基本概念8
1.1.1物质的组成8
1.1.2物质的量及其单位8
1.2气体及其分压定律9
1.2.1理想气体状态方程9
1.2.2气体分压定律10
1.2.3气体的扩散定律12
1.3化学反应中的质量关系13
1.3.1应用化学反应方程式的计算13
1.3.2化学计量数与反应进度14
【阅读资料】生物芯片和生物计算机15
思考题16
习题17
第２章化学热力学初步19
2.1基本概念19
2.1.1系统与环境、组分与相19
2.1.2状态与状态函数20
2.1.3热力学能21
2.1.4热和功21
2.1.5过程与途径21
2.1.6热力学定律22
2.2热化学23
2.2.1化学反应热与焓变23
2.2.2化学反应热的计算25
2.3化学反应进行的方向29
2.3.1化学反应自发性的判断29
2.3.2吉布斯自由能变与化学反应的方向30
2.3.3吉布斯自由能变在无机化学中的应用35
【阅读资料】新世纪的绿色能源40
思考题41
习题42
第３章化学反应速率和化学平衡45
3.1化学反应速率45
3.1.1反应速率的表示方法45
3.1.2反应速率理论46
3.1.3反应物浓度与反应速率的关系48
3.1.4反应速率与温度的关系51
3.1.5催化剂与反应速率的关系53
3.1.6其他因素对化学反应速率的影响56
3.2化学平衡56
3.2.1可逆反应和化学平衡56
3.2.2化学平衡的特点57
3.2.3经验平衡常数57
3.2.4标准平衡常数57
3.2.5平衡常数的推导58
3.2.6平衡常数的意义59
3.2.7K与ΔrGm的关系59
3.2.8多重平衡规则60
3.3化学平衡的移动60
3.3.1浓度对平衡的影响60
3.3.2压力改变对平衡的影响61
3.3.3温度改变对平衡的影响62
3.3.4催化剂对化学平衡的影响63
3.3.5平衡移动原理——吕·查德里原理63
3.4有关化学平衡及其移动的计算64
3.4.1平衡常数的求得64
3.4.2平衡转化率64
3.5反应速率与化学平衡的综合应用66
【阅读资料】光合作用及其应用68
思考题69
习题71
第4章酸碱平衡和溶解沉淀平衡74
4.1电解质的分类及其解离74
4.1.1电解质的分类74
4.1.2酸碱的分类75
4.1.3复分解反应的实质75
4.1.4强电解质溶液简述76
4.2弱酸、弱碱的解离平衡76
4.2.1一元弱酸、弱碱的解离平衡76
4.2.2多元弱电解质的解离79
4.2.3水的解离和溶液的pH值81
4.3同离子效应和缓冲溶液83
4.3.1同离子效应83
4.3.2缓冲溶液84
4.4盐类的水解89
4.4.1各类盐的水解90
4.4.2影响水解平衡的因素93
4.4.3盐类水解的应用93
4.5酸碱质子理论94
4.5.1酸碱的定义94
4.5.2酸碱共轭关系94
4.5.3酸碱的强弱95
4.5.4酸碱反应95
4.6沉淀溶解平衡96
4.6.1沉淀溶解平衡与溶度积96
4.6.2溶度积规律及其应用98
4.6.3沉淀的溶解和转化104
【阅读资料】室温离子液体——绿色替代溶剂107
思考题108
习题109
第5章氧化还原反应112
5.1氧化还原反应的基本概念112
5.1.1氧化数112
5.1.2氧化还原反应方程式的配平113
5.2原电池与电极电势115
5.2.1原电池115
5.2.2原电池的组成116
5.2.3原电池的符号117
5.3电极电势118
5.3.1电极电势的产生118
5.3.2标准电极电势118
5.4影响电极电势的因素121
5.4.1Nernst方程式121
5.4.2浓度对电极电势的影响122
5.4.3实际电对物质不为标准态时的标准电极电势124
5.5电极电势的应用125
5.5.1计算原电池的电动势125
5.5.2判断氧化还原反应能否进行或方向126
5.5.3比较氧化剂和还原剂的相对强弱127
5.5.4氧化剂或还原剂的选择128
5.5.5确定氧化还原反应进行的程度128
5.5.6计算一系列平衡常数129
5.6元素电势图130
5.6.1元素标准电势图130
5.6.2元素电势图的应用130
5.7化学电源与电解132
5.7.1化学电源132
5.7.2电解过程简介135
【阅读资料】电化学电容器——新型储能装置137
思考题138
习题139
第6章原子结构和元素周期律142
6.1玻尔理论与微观粒子特性142
6.1.1光谱及氢原子光谱142
6.1.2玻尔理论143
6.1.3玻尔理论的成功和缺陷144
6.1.4微观粒子的特性144
6.2核外电子运动状态描述146
6.2.1薛定谔方程146
6.2.2波函数、原子轨道和电子云146
6.2.3四个量子数的物理意义150
6.3核外电子排布153
6.3.1多电子原子的能级153
6.3.2核外电子排布原则与基态原子的电子构型154
6.3.3原子结构和元素周期的关系157
6.4原子结构和元素某些性质的周期性变化158
6.4.1有效核电荷159
6.4.2原子半径159
6.4.3电离能(I)160
6.4.4电子亲和能(Y)161
6.4.5电负性(Ｘ)162
6.4.6金属性和非金属性163
【阅读资料】微观物质的深层次剖示163
思考题164
习题165
第7章分子结构和晶体167
7.1离子键167
7.1.1离子键的形成167
7.1.2离子键的特点167
7.1.3离子的特征168
7.2共价键169
7.2.1路易斯理论169
7.2.2现代价键理论169
7.2.3共价键的形成169
7.2.4共价键理论要点170
7.2.5共价键的特征170
7.2.6共价键的类型171
7.2.7几个重要的键参数172
7.3价层电子对互斥理论简介174
7.3.1价层电子对互斥理论要点175
7.3.2推断分子或离子空间构型的步骤175
7.4杂化轨道理论176
7.4.1价键理论的局限性176
7.4.2杂化轨道理论的基本要点177
7.4.3杂化类型与分子几何构型177
7.5分子轨道理论179
7.5.1分子轨道理论基本要点179
7.5.2形成分子轨道的原则179
7.5.3分子轨道的能级181
7.5.4分子轨道中电子填充的原理181
7.5.5分子轨道理论的应用实例182
7.6金属键和键性过渡183
7.6.1金属键理论183
7.6.2键型过渡184
7.7分子间作用力和氢键184
7.7.1分子的极性和变形性185
7.7.2分子间作用力186
7.7.3范德华力与物理性质的关系187
7.7.4氢键188
7.8晶体结构190
7.8.1晶体的概念190
7.8.2晶体的基本类型190
7.8.3离子晶体191
7.8.4原子晶体192
7.8.5分子晶体192
7.8.6金属晶体192
7.8.7混合型晶体193
7.8.8离子极化对物质性质的影响193
7.8.9其他一些固体物质195
【阅读资料】软物质196
思考题198
习题199
第8章配位化合物201
8.1配位化合物的基本概念201
8.1.1配位化合物的定义201
8.1.2配合物的组成201
8.1.3配位化合物的命名203
8.2配位化合物的化学键理论204
8.2.1配合物的价键理论204
8.2.2外轨型配位化合物和内轨型配位化合物206
8.2.3价键理论的应用207
8.2.4晶体场理论207
8.2.5螯合物213
8.3配位平衡213
8.3.1配合物的不稳定常数与稳定常数213
8.3.2稳定常数的应用214
8.4配位化学的制备和应用217
8.4.1配合物的制备217
8.4.2配位化合物的应用218
【阅读资料】我国配位化学进展220
思考题221
习题223
第9章非金属元素(一)氢稀有气体卤素225
9.1氢225
9.1.1氢的性质225
9.1.2氢气的制备226
9.1.3氢的用途226
9.2稀有气体226
9.2.1稀有气体的存在与制备227
9.2.2稀有气体的性质和用途227
9.2.3重要稀有气体化合物228
9.3卤族元素228
9.3.1在自然界中的存在228
9.3.2卤素的通性229
9.3.3卤素单质230
9.3.4卤素的氢化物234
9.3.5卤化物236
9.3.6卤素的含氧酸及其盐238
9.4拟卤素240
9.4.1拟卤素与卤素性质的对比240
9.4.2含氰废水的处理241
9.5分子型氢化物的结构及其性质变化的规律性242
9.5.1分子结构242
9.5.2热稳定性242
9.5.3还原性242
9.5.4水溶液性质242
【阅读资料】碘在人体中的作用244
思考题245
习题245
第10章非金属元素(二)氧硫氮磷碳硅硼247
10.1氧247
10.1.1氧族元素的通性247
10.1.2氧及其化合物247
10.2硫及其化合物251
10.2.1单质硫251
10.2.2硫化氢和硫化物252
10.2.3硫的含氧化合物和含氧酸255
10.2.4硫的含氧酸盐257
10.3氮族元素及其化合物261
10.3.1氮族元素通性261
10.3.2氮气261
10.3.3氨和铵盐262
10.3.4氮的含氧化合物264
10.3.5含氮氧化物废气的处理269
10.3.6磷及其化合物269
10.4碳、硅、硼及其化合物273
10.4.1碳及其化合物274
10.4.2硅的化合物278
10.4.3硼的化合物280
【阅读资料】一氧化氮——一种重要的生物活性分子282
思考题283
习题284
第11章主族金属元素（一）碱金属和碱土金属286
11.1碱金属和碱土金属的通性286
11.2s区元素的单质287
11.2.1物理性质287
11.2.2化学性质287
11.2.3单质的制备288
11.3碱金属和碱土金属的氧化物288
11.4氢氧化物289
11.5碱金属和碱土金属的盐类291
11.6硬水软化和纯水制备294
11.7R—O—H规则295
【阅读资料】膜分离技术297
思考题298
习题299
第12章主族金属元素（二）铝锡铅砷锑铋300
12.1铝及其重要化合物300
12.1.1单质铝300
12.1.2氧化铝和氢氧化铝301
12.1.3铝盐302
12.2锡、铅及其重要化合物303
12.2.1锡、铅的单质303
12.2.2锡、铅的氧化物及其水化物304
12.2.3锡、铅的盐类及其水解305
12.2.4含铅废水的处理306
12.3砷、锑、铋及其化合物306
12.3.1砷、锑、铋的单质306
12.3.2氢化物306
12.3.3氧化物及其水合物307
12.3.4含砷废水的处理308
【阅读资料】铅对人体健康的影响308
思考题310
习题311
第13章过渡金属元素313
13.1过渡元素的通性313
13.1.1过渡元素原子结构特征313
13.1.2氧化态313
13.1.3单质的物理性质314
13.1.4单质的化学性质314
13.1.5配位性314
13.1.6离子的颜色314
13.1.7磁性及催化性315
13.2钛和钛的重要化合物315
13.2.1单质钛315
13.2.2钛的化合物316
13.3铬和铬的重要化合物317
13.3.1铬单质317
13.3.2铬(Ⅲ)的化合物317
13.3.3铬(Ⅵ)的化合物319
13.3.4含铬废水的处理320
13.4锰及其化合物321
13.4.1金属锰321
13.4.2Mn(Ⅱ)的化合物322
13.4.3Mn(Ⅳ)的化合物323
13.4.4Mn(Ⅶ)的化合物323
13.5铁系元素的重要化合物324
13.5.1铁系元素的单质324
13.5.2铁系元素的氧化物和氢氧化物325
13.5.3铁、钴、镍的盐类326
13.5.4铁系元素的配位化合物328
13.6铜副族元素329
13.6.1铜副族元素的单质329
13.6.2铜的重要化合物330
13.6.3银的重要化合物333
13.7锌副族元素334
13.7.1锌
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