无机及分析化学9787308225984

第1章 绪论

1．1 化学及其研究对象

1．2 化学的主要分支学科

1．3 无机化学的发展动向

1．4 无机及分析化学课程的任务和内容

第2章 化学反应的基本原理

2．1 物质的聚集状态和重要的气体定律

2．2 热力学基本概念和热化学

2．3 化学反应方向的判据

2．4 化学平衡和平衡常数

2．5 化学反应速率

2．6 化学反应基本原理在实际生产中的应用

第3章 物质结构基础

3．1 原子核外电子运动状态

3．2 基态原子核外电子的排布

3．3 元素性质的周期性

3．4 化学键理论

3．5 分子间作用力和氢键

3．6 晶体结构基础

第4章 元素化学（金属元素及其化合物）

4．1 元素与材料概述

4．2 金属及金属材料

4．3 金属化合物

4．4 常见阳离子的鉴定反应与定性分析

第5章 元素化学（非金属元素及其化合物）

5．1 非金属单质

5．2 非金属氢化物

5．3 非金属氧化物

5．4 常见阴离子的鉴定反应与定性分析

第6章 定量分析基础

6．1 定量分析方法的分类

6．2 定量分析的一般过程

6．3 定量分析中的误差

6．4 有效数字及运算规则

6．5 滴定分析法概述

第7章 酸碱平衡与酸碱滴定

7．1 酸碱质子理论

7．2 酸碱溶液pH值的计算

7．3 缓冲溶液

7．4 酸碱滴定原理

7．5 酸碱滴定的方式及其应用

第8章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定

8．1 沉淀溶解平衡

8．2 溶度积规则及其应用

8．3 重量分析法

8．4 沉淀滴定法

第9章 氧化还原平衡与氧化还原滴定

9．1 氧化还原反应

9．2 电极电势

9．3 氧化还原滴定法

9．4 氧化还原滴定的方式及其应用

第10章 配位平衡与配位滴定

10．1 配位化合物的基本概念、螯合物

10．2 配位化合物的价键理论

10．3 配离子在溶液中的配位平衡

10．4 配位滴定法

10．5 配位滴定的方式及其应用

第11章 光度分析

11．1 分光光度法的基本原理

11．2 显色反应及其影响因素

11．3 分光光度法的测量方法及其应用实例

第12章 分离与富集基础

12．1 概述

12．2 沉淀分离法

12．3 溶剂萃取分离法

12．4 离子交换分离法

12．5 液相色谱分离法

参考文献

1.1化学及其研究对象

自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火、用火烧煮食物、烧制陶器、冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。什么是化学？化学的英文词为“chemistry”。在我国，“化学”两字最早出现在英国传教士韦廉臣于1856年出版的《格物探原》一书中。自1789年拉瓦锡出版了《化学元素》，将化学定义为“研究元素性质的科学”以来，时至今日，对于“化学”一词的定义和化学研究的对象仍然没有达成共识。通常将化学定义为“研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学”。为了进一步理解化学的定义，我们必须紧紧围绕化学学科的研究对象、研究内容、研究方法和研究目的四个维度反映学科的本质特征。1.1.1化学研究的对象化学研究的对象是什么？显然，“物质”的种类是极其繁多的，“物质”并不是化学学科所独有的研究对象，而是所有自然科学共有的研究对象。从总的方面来说，“物质”包括实物和场，场主要是物理学的研究对象，而非化学的研究对象。对于实物来说，则包含了一切具有特定静止质量的物质形态，诸如电子、超子、层子、核子、夸克、质子、中子、原子核、原子、分子、物体（具体实物）、岩石、地球、太阳系、宇宙，以及细胞、器官、动植物等不同的物质层次。显然，这些实物既包括化学研究的对象，也包括物理学、生命科学、地球科学、天文学研究的对象。化学研究的范畴主要是在分子、原子或离子等层次上，研究物质的性质、组成、结构、变化和应用。因此，有人把化学定义为“主要是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构、性能、相互变化（指化学变化）以及变化过程中能量关系的科学”或“主要研究物质的分子转变规律的科学”。人类进入21世纪，化学的发展在深度、广度、速度上都发生了根本变化。化学研究的对象不仅仅是“分子”层次，因其纵向拓展而显得丰富，既研究分子以下层次的元素原子或组成原子的基本粒子，又研究分子以上层次的凝聚态、生物大分子及超分子等实物。为此，上述关于化学的定义已不能很好地反映现代化学的内涵与特色。我国学者徐光宪曾建议将化学定义为“研究原子，分子片，分子，原子分子团簇，原子分子的激发态、过渡态、吸附态，超分子，生物大分子，分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料，分子器件和分子机器的合成和反应，分离和分析，结构和形态，物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学”。根据徐光宪对化学的定义，化学的研究对象可划分为以下十个层次。①原子层次。②分子片层次。分子片是指组成分子的碎片，例如CH3、OH、Mn(CO)；等一价分子片，CH2、NH、Fe(CO)；等二价分子片，等等。③结构单元层次，如芳香化合物的母核，高分子化学中的单体，蛋白质中的氨基酸，DNA中的4种碱基等。④分子层次。研究分子层次的内容有分子周期律，单分子光谱，单分子监测和控制，分子的激发态、吸附态等。如金属有机化合物、元素有机化合物、原子簇化合物、金属酶、金属硫蛋白、富勒烯、团簇、配位高分子等都属于分子的范畴。⑤超分子层次。超分子是两个或两个以上分子通过非共价键的分子间作用力结合起来的物质微粒。这种分子间的作用力包括范德华力、氢键、疏水-疏水基团相互作用、疏水-亲水基团相互作用、亲水-亲水基团相互作用、静电吸引力、极化作用、电荷迁移、分子的堆积和组装、位阻和空间效应等。如通常的液态水是聚合体（H2O)。，它是超分子，由H2O与H2O以氢键结合；环糊精(Y-CD)是一个分子，形似花盆，它的尺度略大于Coo的直径，可以把C0包进去，生成1：1和2：1的超分子；环糊精分子还可作为主体，把其他小分子包在里面，又可作为客体，插入Zr(HPO.)：（H2O)晶体的结构层之间，组装成复杂的超分子体系；艾滋病病毒是一个生物大分子，其活性部位形似环糊精，大小与Coo十分接近，它们可以形成超分子，达到抑制艾滋病病毒的目的。⑥高分子层次。⑦生物分子层次。⑧纳米分子和纳米聚集体层次，例如碳纳米管、纳米金属、微乳、胶束、反胶束、气溶胶、纳米微孔结构、纳米厚度的膜、固体表面的有序膜、单分子分散膜等。⑨原子和分子的宏观聚集体层次，如固体、液体、气体、等离子体、溶液、熔融体、胶体、表面、界面等。⑩复杂分子体系及其组装体的层次，包括复合和杂化分子材料，分子导线、分子开关、分子探针、分子芯片、分子晶体管等分子器件，分子机器，宏观组装器件。

本书是在保留《无机及分析化学学习指导》(第1版)特色和各模块基础上，对内容进行修改完善，编制多媒体资源嵌入相应位置，支持多种类型的学习资源的线上展示，实现视频、图片、语音、文字等无障碍互动。本书内容包括绪论、化学反应基本原理、物质结构基础、金属元素及其化合物、非金属元素及其化合、定量分析基础、酸碱平衡与酸喊滴定、沉淀溶解平衡与沉淀滴定、氧化还原平衡与氧化还原滴定、配位平衡与配位滴定、光度分析、分离和富集基础，共12章。每一章由知识结构、重点知识剖析及例解、自测题及答案等部分组成。