《无机化学（第二版）》为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”。《无机化学（第二版）》内容包括：化学热力学和动力学、化学平衡、氧化还原与电化学、结构化学的基本原理以及元素化学的基本知识，符合大学本科无机化学课程教学的基本要求。《无机化学（第二版）》深化了无机化学的基本理论，强调了基本理论的应用，并注重与元素化学的有机衔接。与第一版相比，《无机化学（第二版）》具有更强的系统性和可读性。《无机化学（第二版）》可作为高等院校应用化学、化学、化工、制药、矿物、冶金、材料等专业本科生的无机化学课程教材，也可供高等院校教师参考。

第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论
1.1 化学是一门中心科学
1.1.1 化学的主要特征
1.1.2 化学的发展简史
1.1.3 化学面临的挑战
1.2 无机化学简介
1.2.1 无机化学的现代特征
1.2.2 无机化学的研究领域
1.3 如何学好无机化学
本章小结
化学家史话——拉瓦锡
化学知识拓展——计算机在无机化学中的应用 第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论
1.1 化学是一门中心科学
1.1.1 化学的主要特征
1.1.2 化学的发展简史
1.1.3 化学面临的挑战
1.2 无机化学简介
1.2.1 无机化学的现代特征
1.2.2 无机化学的研究领域
1.3 如何学好无机化学
本章小结
化学家史话——拉瓦锡
化学知识拓展——计算机在无机化学中的应用
第2章 气体
2.1 气体的性质
2.1.1 理想气体状态方程式
2.1.2 理想气体状态方程的应用
2.2 气体混合物及分压定律
2.2.1 理想气体的混合
2.2.2 道尔顿分压定律
2.3 气体分子运动论
2.3.1 气体分子运动论的基本要点
2.3.2 分子的速率分布
*2.4 真实气体
*2.5 气体临界现象
本章小结
化学家史话——道尔顿
化学知识拓展——等离子态
习题
第3章 化学热力学基础
3.1 化学热力学的基本概念
3.1.1 系统与环境
3.1.2 状态与状态函数
3.1.3 过程与途径
3.1.4 热和功
3.2 能量转换守恒与热力学能
3.2.1 热力学能
3.2.2 热力学第一定律
3.3 化学反应热效应和焓
3.3.1 等容反应热与等压反应热
3.3.2 焓与焓变
3.3.3 热力学标准态与热化学方程式
3.3.4 赫斯定律和反应热的计算
3.4 热力学第二定律和熵
3.4.1 化学反应的自发性
3.4.2 热力学第二定律
3.4.3 可逆过程和不可逆过程
3.4.4 熵和熵变
3.4.5 热力学第二定律的熵表述
3.5 化学反应方向和吉布斯自由能
3.5.1 吉布斯自由能及其判据
3.5.2 标准吉布斯自由能变的计算
本章小结
化学家史话——吉布斯
化学知识拓展——21世纪的一种新能源:可燃冰
习题
第4章 化学动力学基础
4.1 基本术语、化学反应速率和理论简介
4.1.1 基本术语
4.1.2 化学反应速率的表示
4.1.3 化学反应速率理论简介
4.2 浓度对化学反应速率的影响
4.2.1 质量作用定律
4.2.2 具有简单级数反应的速率方程
4.3 温度对化学反应速率的影响
4.3.1 范特霍夫规则
4.3.2 阿伦尼乌斯公式
4.3.3 阿伦尼乌斯活化能
4.4 催化作用简介
4.4.1 催化概念及其特征
4.4.2 催化反应的机理
4.4.3 均相催化
4.4.4 多相催化
4.4.5 酶催化反应
本章小结
化学家史话——古德贝格和瓦格
化学知识拓展——多酸光化学的研究进展
习题
第5章 化学平衡原理
5.1 化学平衡与标准平衡常数
5.1.1 化学平衡的基本特征
5.1.2 吉布斯自由能与化学平衡——化学反应等温方程式
5.1.3 标准平衡常数
5.1.4 多重平衡
5.2 标准平衡常数的应用
5.2.1 预测反应方向
5.2.2 判断反应程度
5.3 化学平衡的移动
5.3.1 浓度(或分压)对化学平衡的影响
5.3.2 压力对化学平衡的影响
5.3.3 温度对化学平衡的影响
5.3.4 勒夏特列原理
本章小结
化学家史话——范特霍夫
化学知识拓展——非平衡态热力学
习题
第6章 酸碱理论与解离平衡
6.1 酸碱理论
6.1.1 酸碱理论的发展
6.1.2 酸碱的质子理论
6.1.3 酸碱的电子理论
6.2 弱酸弱碱的解离平衡
6.2.1 水的解离平衡与酸碱指示剂
6.2.2 一元弱酸、一元弱碱溶液的解离平衡
6.2.3 多元弱酸、多元弱碱溶液的解离平衡
6.2.4 两性物质溶液的酸碱平衡
6.2.5 影响盐类水解的因素
6.3 缓冲溶液
6.3.1 同离子效应与盐效应
6.3.2 缓冲溶液及缓冲原理
6.3.3 缓冲溶液pH的近似计算
6.3.4 缓冲容量和缓冲范围
6.3.5 缓冲溶液的配制
*6.3.6 人体血液中的缓冲系
本章小结
化学家史话——路易斯
化学知识拓展——酸碱催化剂
习题
第7章 沉淀与溶解平衡
7.1 沉淀与溶解平衡
7.1.1 溶解度
7.1.2 溶度积
7.1.3 溶度积和溶解度的关系
7.2 沉淀的生成和溶解
7.2.1 溶度积规则
7.2.2 同离子效应与盐效应
7.2.3 沉淀的酸溶解
7.2.4 沉淀的配位溶解
7.2.5 沉淀的氧化还原溶解
7.3 沉淀与溶解的多重平衡
7.3.1 分步沉淀
7.3.2 沉淀的转化
本章小结
化学家史话——阿伦尼乌斯
化学知识拓展——沉淀法制备纳米颗粒
习题
第8章 电化学基础
8.1 氧化还原反应
8.1.1 氧化数
8.1.2 氧化还原的概念
8.1.3 氧化还原反应方程式的配平
8.2 原电池与电池电动势
8.2.1 原电池
8.2.2 可逆电池
8.2.3 原电池的最大电功和吉布斯自由能
8.3 电极电势
8.3.1 电极电势的产生——双电层理论
8.3.2 标准氢电极和甘汞电极
8.3.3 标准电极电势
8.3.4 能斯特方程
8.4 电动势与电极电势的应用
8.4.1 判断氧化剂和还原剂的相对强弱
8.4.2 判断氧化还原反应进行的方向
8.4.3 判断氧化还原反应进行的程度
8.4.4 相关常数的求算
8.4.5 元素电势图及其应用
8.5 电解与金属防腐
8.5.1 电解
8.5.2 腐蚀与防护
本章小结
化学家史话——能斯特
化学知识拓展——化学电源
习题
第9章 原子结构与元素周期律
9.1 原子核外电子的基本特征
9.1.1 原子组成微粒及其相互关系
9.1.2 微观粒子的量子化特征
9.1.3 微观粒子的波粒二象性特征
9.1.4 测不准原理
9.2 单电子原子的结构
9.2.1 原子核外电子运动状态的描述方法
9.2.2 四个量子数
9.2.3 波函数与电子云的图形
9.3 多电子原子的结构
9.3.1 屏蔽效应
9.3.2 钻穿效应
9.3.3 近似能级图与近似能级公式
9.3.4 核外电子的排布规律
9.4 元素周期律
9.4.1 原子结构与元素周期表
9.4.2 原子半径的周期性
9.4.3 电离能的周期性
9.4.4 电子亲和能的周期性
9.4.5 元素电负性的周期性
本章小结
化学家史话——门捷列夫与元素周期律
化学知识拓展——元素发现的历程
习题
第10章 共价键与分子结构
10.1 共价键理论
10.1.1 路易斯理论与H₂分子
10.1.2 现代价键理论
10.1.3 共价键的特点
10.1.4 共价键的类型
10.1.5 键参数
10.2 杂化轨道理论
10.2.1 原子轨道的杂化
10.2.2 杂化轨道类型与分子的空间几何构型
10.3 价层电子对互斥理论
10.3.1 价层电子对互斥理论的基本要点
10.3.2 价层电子对数的确定
10.3.3 稳定结构的确定
10.4 分子轨道理论
10.4.1 分子轨道的形成
10.4.2 分子轨道的应用示例
10.4.3 离域π键简介
本章小结
化学家史话——鲍林
化学知识拓展——富勒烯
习题
第11章 固体结构
11.1 晶体结构
11.1.1 晶体的结构特征
11.1.2 晶格理论的基本概念
11.2 金属键理论与金属晶体
11.2.1 金属键理论
11.2.2 等径圆球的密置层与非密置层
11.2.3 金属晶体的密堆积结构
11.3 离子键理论与离子晶体
11.3.1 离子键理论
11.3.2 离子晶体的结构形式
11.3.3 离子晶体的半径比规则
11.3.4 离子键强度与离子晶体的晶格能
11.3.5 离子极化与键型变异
11.4 分子间作用力与分子晶体
11.4.1 分子的偶极矩与极化率
11.4.2 分子间力——范德华力
11.4.3 氢键
11.4.4 分子晶体
11.5 原子晶体和混合型晶体
11.5.1 原子晶体
11.5.2 混合型晶体
本章小结
化学家史话——德拜
化学知识拓展——丹尼尔·谢赫特曼发现准晶体
习题
第12章 配位化学基础
12.1 配合物的基础知识
12.1.1 配合物的组成
12.1.2 配合物的命名
12.1.3 配合物的分类
12.2 配合物的空间构型和异构现象
12.2.1 配合物的空间构型
12.2.2 配合物的异构现象
12.3 配离子的稳定性
12.3.1 中心离子本性对配离子稳定性的影响
12.3.2 配体本性对配离子稳定性的影响
12.3.3 中心离子与配体的关系对配离子稳定性的影响
12.4 配合物的价键理论
12.4.1 配合物价键理论的要点
12.4.2 配离子的空间构型与杂化方式的关系
12.4.3 配合物的磁性
12.5 配合物的晶体场理论
12.5.1 中心离子d轨道的能级分裂
12.5.2 影响分裂能大小的因素
12.5.3 中心离子d电子的分布
12.5.4 晶体场稳定化能
12.5.5 配离子的电子吸收光谱
12.6 配位平衡
12.6.1 配位平衡的表示方法
12.6.2 配合物平衡浓度的计算
12.6.3 配位平衡的移动
本章小结
化学家史话——维尔纳
化学知识拓展——配位超分子化学
习题
第13章 氢和稀有气体
13.1 氢
13.1.1 氢原子的成键特征
13.1.2 氢化物
13.2 稀有气体
13.2.1 稀有气体的存在和分离
13.2.2 稀有气体结构与用途
13.2.3 稀有气体的化合物
本章小结
化学史话——莱姆塞和稀有元素的发现
化学知识拓展——氢能源
习题
第14章 碱金属和碱土金属
14.1 s区元素概述
14.2 s区元素的单质
14.2.1 单质的物理性质和化学性质
14.2.2 s区元素的存在和单质制备
14.3 s区元素的化合物
14.3.1 氧化物
14.3.2 氢氧化物
14.3.3 重要的盐类及其性质
14.4 锂、铍的特殊性质——对角线规则
14.4.1 锂与镁的相似性
14.4.2 铍与铝的相似性
本章小结
化学史话——光谱分析法与铯、铷的发现
化学知识拓展——药物作用的靶点:钙离子通道简介
习题
第15章 卤族元
15.1 p区元素概述
15.1.1 元素性质及变化规律
15.1.2 多种氧化数
15.1.3 化合物的成键特征
15.2 卤素
15.2.1 卤素的通性
15.2.2 卤素单质
15.2.3 卤素的氢化物
15.2.4 卤化物和多卤化物
15.2.5 卤素的含氧化合物
15.2.6 拟卤素
本章小结
化学史话——单质氟的制备
化学知识拓展——萤石与夜明珠
习题
第16章 氧族元素
16.1 氧族元素概述
16.2 氧及其化合物
16.2.1 氧和臭氧
16.2.2 过氧化氢
16.3 硫及其化合物
16.3.1 单质硫
16.3.2 硫化氢和硫化物
16.3.3 二氧化硫、亚硫酸及其盐
16.3.4 三氧化硫、硫酸及其盐
16.3.5 硫的其他含氧酸及其盐
16.3.6 氯磺酸和二氯化硫酰
16.4 硒及其化合物
本章小结
化学史话——氧气和硫的发现
化学知识拓展——石油化工中的非加氢脱硫技术
习题
第17章 氮族元素
17.1 氮族元素概述
17.2 氮族元素的单质
17.2.1 氮和磷
17.2.2 砷、锑、铋
17.3 氮的化合物
17.3.1 氮的氢化物
17.3.2 氮的氧化物
17.3.3 氮的含氧酸及其盐
17.4 磷的化合物
17.4.1 磷的氢化物
17.4.2 磷的氧化物
17.4.3 磷的含氧酸及其盐
17.5 砷、锑、铋的化合物
17.5.1 氢化物和氧化物
17.5.2 氢氧化物
17.5.3 砷、锑、铋的盐
本章小结
化学史话——世界锑都:湖南锡矿山和广西南丹
化学知识拓展——新型半导体材料砷化镓
习题
第18章 碳族元素
18.1 碳族元素概述
18.2 碳族元素的单质
18.2.1 碳
18.2.2 硅和锗
18.2.3 锡和铅
18.3 碳的化合物
18.3.1 一氧化碳和二氧化碳
18.3.2 碳酸及其盐
18.3.3 碳化物
18.4 硅的化合物
18.4.1 二氧化硅
18.4.2 硅酸及其盐
18.4.3 硅的卤化物
18.5 锡、铅的化合物
18.5.1 锡、铅氧化物的酸碱性
18.5.2 锡、铅化合物的氧化还原性
18.5.3 锡、铅的盐
本章小结
化学史话——侯德榜与纯碱
化学知识拓展——新型碳、硅、锡材料
习题
第19章 硼族元素
19.1 硼族元素概述
19.2 硼族元素的单质
19.2.1 硼和铝
19.2.2 镓、铟、铊
19.3 硼的化合物
19.3.1 硼的氢化物
19.3.2 硼的含氧化合物
19.3.3 硼的卤化物
19.3.4 氮化硼
19.4 铝的化合物
19.4.1 氧化铝和氢氧化铝
19.4.2 铝的卤化物
19.4.3 铝的含氧酸盐
19.5 镓、铟、铊的化合物
19.6 p区元素化合物性质的递变规律
19.6.1 p区元素的氧化物及其水合物
19.6.2 p区元素含氧酸盐的热稳定性
本章小结
化学史话——氧化铝的拜耳法生产
化学知识拓展——无机纤维
习题
第20章 过渡元素(Ⅰ)
20.1 过渡元素概述
20.1.1 过渡元素的通性
20.1.2 过渡元素的结构特性
20.1.3 过渡元素单质的化学性质
20.1.4 非化学计量化合物
20.1.5 过渡元素的配合物和性质
20.2 钛副族元素
20.2.1 钛副族元素的通性
20.2.2 钛的化合物
20.2.3 锆和铪的化合物
20.3 钒副族元素
20.3.1 钒副族元素的通性
20.3.2 钒的化合物
20.3.3 铌和钽的化合物
20.4 铬副族元素
20.4.1 铬副族元素的通性
20.4.2 铬的化合物
20.4.3 钼和钨的化合物
20.4.4 多酸型配合物
20.5 锰副族元素
20.5.1 锰副族元素的通性
20.5.2 锰的化合物
本章小结
化学史话——钛的发现和用途
化学知识拓展——钒的液流电池
习题
第21章 过渡元素(Ⅱ)
21.1 铁系元素
21.1.1 铁系元素的通性
21.1.2 铁、钴、镍的单质
21.1.3 铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物
21.1.4 铁、钴、镍的化合物
21.1.5 铁系元素的配合物
21.2 铂系元素
21.2.1 铂系元素通性
21.2.2 铂系金属的化合物
21.2.3 铂系元素的配合物
*21.3 过渡金属有机化合物
21.3.1 概述
21.3.2 羰基化合物
21.3.3 不饱和烃配合物
21.3.4 铂类配合物抗肿瘤药物
本章小结
化学史话——伍德沃德与维生素B₁₂
化学知识拓展——铁氧体
习题
第22章 铜副族和锌副族元素
22.1 铜副族元素
22.1.1 铜副族元素的通性
22.1.2 铜副族元素的重要化合物
22.1.3 铜、银、金的配合物
22.1.4 Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的相互转化
22.1.5 ⅠB族元素和ⅠA族元素性质对比
22.2 锌副族元素
22.2.1 锌副族元素的通性
22.2.2 锌副族元素的重要化合物
22.2.3 Hg(Ⅱ)和Hg(Ⅰ)的相互转化
22.2.4 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比
本章小结
化学史话——传说中的水银
化学知识拓展——铜锌的生物化学
习题
第23章 镧系元素与锕系元素
23.1 镧系元素与锕系元素概述
23.1.1 镧系元素与锕系元素简介
23.1.2 镧系元素与锕系元素的原子半径和电离能
23.1.3 镧系元素与锕系元素的物理化学性质
23.2 镧系元素
23.2.1 镧系元素的通性
23.2.2 镧系元素的重要化合物
23.2.3 镧系元素的分离
23.3 锕系元素
23.3.1 锕系元素的通性
23.3.2 钍及其化合物
23.3.3 铀元素
本章小结
化学史话——徐光宪创造的“中国稀土传奇”
化学知识拓展——LED光电材料
习题
习题参考答案
主要参考书目
附录

第1章绪论
1.1 化学是一门中心科学
化学是一门在原子和分子的水平上研究物质的组成、结构和性质以及其相互作用和反应的科学。化学作为自然科学中的核心基础学科(学科:学术的分类,指一定科学领域或一门科学的分支), 它涉及物理、生物、地理、生态、医学等学科的方方面面,通常被称之为中心科学(centralscience)。化学由于其探索自然、创造新物质的本性,在人类文明的萌芽、形成及发展中起着不可或缺的作用,更是推动了现代文明的突飞猛进。同时,人类对探索未知世界无限的激情与勇气,以及对健康和高品质生活质量的不断追求,成为驱动化学快速发展的原动力。
化学的主要特征
化学是研究包括原子、分子、分子片段、超分子等各种物质的不同层次与复杂程度的聚集态的合成和制备、反应和转化,分离和分析,结构和形态,化学物理性能和生物与生理活性及其规律和应用的科学。因此,与其他学科比较,化学有如下特征:
1.化学是认识和创造新物质的科学
人们通过研究物质的变化,创造了新分子、新的化合物,继而制备出具有特殊性质的新材料。化学元素周期表中有100 多种元素,人们以这些元素及其衍生物为基础,自19 世纪末以来,以惊人的速度发现和创造新的化合物。没有其他的自然科学能像化学这样制造出如此众多的新物质。这些新物质成为当今人类社会赖以生存的物质宝库,已经或正在满足着人们日益增长的物质需求,以及包括经济、文化、科技、教育在内的社会需求。
2.化学是一门以实验为基础的科学
化学起源于人类的生产劳动。例如,我国古代在冶炼、染色、制盐、酿造、造纸、火药以及炼丹术等方面的发展直接推动了化学的发展。反过来化学也促进了上述行业的进步。
化学的发展简史
与其他自然科学类似,化学伴随着人类的诞生而出现。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,这些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。现在,化学作为一门中心科学,仍然在科学技术和社会生活的方方面面起着巨大的作用。
化学chemistry,德文是chemie,它们是从拉丁词chemia转化而来。最初可能是从埃及古字chemi来的,不过这个名字的意义很晦涩,有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。
1.化学的前奏
作为人类文明的起点,火的利用开启了人类利用化学技术的大门,随后的冶金术的兴起,