基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)

基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)

《基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)》是由許泳吉解從霞、高洪濤、傅洵編著,科學出版社於2021年8月1日出版的普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、AR新形態教材。該書適合高等學校化學套用化學分子科學與工程生物工程以及化工與製藥類、材料類、海洋科學類、輕工類、環境科學與工程類、藥學類等相關專業本科生及教師使用,也可供相關研究人員參考。

該書共21章,將無機化學與分析化學的基本內容統一安排,包括化學反應基本原理、四大化學反應平衡及在分析化學中的套用、物質結構、元素化學、基本儀器分析法等內容。

基本介紹

  • 書名:基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)
  • 作者:許泳吉、解從霞、高洪濤、傅洵
  • 類別:普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、AR新形態教材
  • 出版社:科學出版社
  • 出版時間:2021年8月1日
  • 頁數:474 頁
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787030639875
  • CIP核字號:2019288624
  • 字數:790千字
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,

成書過程

修訂情況

在教學實踐過程中,編者徵求和聽取相關院校的意見和建議,探索基礎化學課程的教學方法和教學內容,2018年起逐步形成了第三版教材的初稿。
該次修訂的內容主要有:第1章增加赫斯定律的狀態描述,突出熱力學研究中重視狀態這一基本特徵,增加玻恩-哈伯循環,增加根據赫斯定律計算生成焓的推導思路;第2章把標準壓力由原來的101.325kPa統一為100kPa;第3章增加加標回收率線性回歸內容;第4章更新了草酸的分布曲線圖;第8章修改了部分例題的解析過程;第10章增加原子結構認識過程,闡釋科學發現與探索的偶然與必然,增加薛丁格方程對電子運動的形象化描述,並結合專業認證標準,改變部分內容的先後邏輯順序。該次修訂也修正了第二版中的不規範表述,改進部分內容的敘述方式,以更利於理解。
參加第三版編寫工作的有高洪濤和傅洵(第1、2、10、11章)、傅洵(第14~18章)、解從霞(第3~5、7、12、13章)、許泳吉(第6、8、9、19~21章)。全書由許泳吉修改和定稿。該次修訂得到了科學出版社、青島科技大學化學與分子工程學院基礎化學原理教研室的支持和幫助。

出版工作

2021年8月1日,《基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)》由科學出版社出版發行。
出版工作人員
責任編輯
責任校對
責任印製
封面設計
陳雅嫻、楊向萍
楊聰敏
師艷茹
陳敬

內容簡介

該書共21章,各章內容分別為:第1、2章為化學反應基本原理,第3章為誤差與數據處理,第4、6、8、12章與第5、7、9、13章兩部分分別為四大化學反應平衡及其在分析化學中的套用,第10、11章為物質結構,第14~18章為元素化學,第19~21章為基本儀器分析法。

教材目錄

第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 化學熱力學基礎 1
1.1 物質與化學反應的計量 1
1.1.1 物質的計量 1
1.1.2 化學反應的計量 4
1.2 化學熱力學的基本概念與術語 6
1.2.1 體系與環境 6
1.2.2 狀態與狀態函式 6
1.2.3 過程與途徑 7
1.2.4 熱、功、熱力學能 7
1.2.5 熱力學第一定律 8
1.3 熱化學 9
1.3.1 化學反應的熱效應、焓與焓變 9
1.3.2 標準摩爾反應焓,熱化學方程式 10
1.3.3 赫斯定律 12
1.3.4 由標準生成焓計算反應熱 13
1.3.5 計算反應熱效應的其他方法 14
思考題 14
習題 15
第2章 化學反應的方向、速率和限度 17
2.1 化學反應進行的方向 17
2.1.1 影響化學反應方向的因素 17
2.1.2 標準狀態下化學反應方向的判斷與相關計算 21
2.2 化學反應速率 23
2.2.1 化學反應速率的表示方法 23
2.2.2 反應速率理論簡介 25
2.2.3 影響化學反應速率的因素 26
2.3 化學反應平衡及化學反應的限度 29
2.3.1 可逆反應和化學平衡 29
2.3.2 標準平衡常數與標準自由能變 33
2.3.3 化學平衡的移動 35
思考題 38
習題 39
第3章 誤差與數據處理 42
3.1 定量分析中的誤差 42
3.1.1 基本概念 42
3.1.2 誤差的分類、產生的原因及減免的方法 44
3.2 分析數據的統計處理 45
3.2.1 數據的集中趨勢和分散程度的表示 45
3.2.2 偶然誤差的分布 47
3.2.3 置信度與平均值的置信區間 49
3.2.4 顯著性檢驗 51
3.3 回歸分析法 55
3.3.1 一元線性回歸方程及回歸直線 55
3.3.2 相關係數 56
3.4 有效數字及其運算規則 57
3.4.1 有效數字 57
3.4.2 有效數字運算規則 58
思考題 60
習題 60
第4章 酸鹼平衡 62
4.1 酸鹼平衡的理論基礎 62
4.1.1 酸鹼電離理論 62
4.1.2 酸鹼質子理論 62
4.1.3 酸鹼解離常數及酸鹼的強度 65
4.2 不同pH溶液中酸鹼存在形式的分布情況——分布曲線 67
4.2.1 基本概念 67
4.2.2 酸的分布係數和分布曲線 67
4.3 酸鹼溶液pH的計算 70
4.3.1 質子條件 70
4.3.2 弱酸、弱鹼水溶液pH的計算 72
4.4 酸鹼平衡的移動 77
4.4.l 稀釋定律與同離子效應 77
4.4.2 活度、離子強度與鹽效應 79
4.5 酸鹼緩衝溶液 80
4.5.1 緩衝溶液的緩衝原理與緩衝能力 80
4.5.2 緩衝溶液的分類和選擇 81
4.5.3 緩衝溶液的有關計算 82
4.6 路易斯酸鹼電子理論 85
思考題 86
習題 86
第5章 酸鹼滴定法 88
5.1 滴定分析法概述 88
5.1.1 基本概念 88
5.1.2 基準物質與標準溶液 89
5.1.3 滴定分析結果的計算 91
5.2 酸鹼指示劑 92
5.2.1 酸鹼指示劑及其作用原理 92
5.2.2 指示劑的變色範圍 93
5.2.3 混合指示劑 95
5.3 酸鹼滴定曲線 95
5.3.1 一元酸鹼滴定 95
5.3.2 多元酸、混合酸和多元鹼的滴定 99
5.4 滴定終點誤差 101
5.4.1 強酸、強鹼滴定的終點誤差 101
5.4.2 弱酸、弱鹼滴定的終點誤差 101
5.4.3 終點誤差公式 102
5.5 酸鹼標準溶液的配製和標定 103
5.5.1 酸標準溶液 103
5.5.2 鹼標準溶液 104
5.6 酸鹼滴定法套用實例及其計算 104
5.6.1 直接滴定法 104
5.6.2 間接滴定法 107
思考題 109
習題 110
第6章 沉澱溶解平衡 112
6.1 溶度積和溶解度 112
6.1.1 溶度積常數 112
6.1.2 溶度積與溶解度的關係 113
6.2 影響沉澱溶解平衡的因素 114
6.2.1 同離子效應 114
6.2.2 鹽效應 115
6.2.3 酸效應 115
6.2.4 配位效應 116
6.3 溶度積規則及其套用 117
6.3.1 溶度積規則 117
6.3.2 溶度積規則的套用 118
思考題 125
習題 125
第7章 重量分析法和沉澱滴定法 127
7.1 重量分析法概述 127
7.1.1 重量分析法及其分類 127
7.1.2 重量分析法的特點 127
7.1.3 沉澱重量法對沉澱的要求 127
7.1.4 影響沉澱完全的因素 128
7.2 沉澱的形成與沉澱條件的選擇 129
7.2.1 沉澱的形成 129
7.2.2 沉澱條件的選擇 130
7.3 影響沉澱純淨的因素及獲得純淨沉澱的措施 133
7.3.1 影響沉澱純淨的因素 133
7.3.2 獲得純淨沉澱的措施 135
7.4 沉澱的過濾、洗滌、烘乾或灼燒——稱量形式的獲得 136
7.4.1 沉澱的過濾與洗滌 136
7.4.2 沉澱的烘乾或灼燒 136
7.5 重量分析的結果計算與套用實例 137
7.5.1 重量分析的結果計算 137
7.5.2 重量分析套用實例 137
7.6 沉澱滴定法 139
7.6.1 莫爾法 140
7.6.2 福爾哈德法 141
7.6.3 法揚斯法 142
思考題 142
習題 143
第8章 氧化還原平衡 145
8.1 基本概念 145
8.1.1 氧化還原反應和氧化數 145
8.1.2 原電池 146
8.2 電極電勢及其影響因素 149
8.2.1 電極電勢 149
8.2.2 影響電極電勢的因素 151
8.3 電極電勢的套用 154
8.3.1 判斷原電池的正、負極及計算原電池的電動勢 154
8.3.2 判斷氧化劑、還原劑的相對強弱 155
8.3.3 計算難溶電解質的或弱酸的 155
8.3.4 判斷氧化還原反應進行的方向 156
8.3.5 判斷氧化還原反應進行的程度 157
8.4 元素標準電極電勢圖及其套用 158
8.4.1 元素標準電極電勢圖 158
8.4.2 元素標準電勢圖的套用 158
8.5 化學電池 160
思考題 161
習題 162
第9章 氧化還原滴定法 165
9.1 條件電勢 165
9.2 滴定分析對氧化還原反應的要求 167
9.2.1 氧化還原反應進行的程度 167
9.2.2 影響氧化還原反應速率的因素 168
9.2.3 氧化還原滴定的預處理 169
9.3 氧化還原滴定原理 170
9.3.1 氧化還原指示劑 170
9.3.2 氧化還原滴定曲線 172
9.4 氧化還原滴定法的套用 176
9.4.1 高錳酸鉀法 176
9.4.2 重鉻酸鉀法 178
9.4.3 碘量法 179
9.4.4 其他氧化還原滴定法 181
9.5 氧化還原滴定結果的計算 182
思考題 184
習題 184
第10章 原子結構與元素周期律 186
10.1 氫原子光譜和玻爾氫原子模型 186
10.1.1 盧瑟福原子模型 186
10.1.2 玻爾氫原子模型 186
10.2 微觀粒子的運動規律 189
10.2.1 微觀粒子的波粒二象性 189
10.2.2 微觀粒子運動的統計性 190
10.3 原子的量子力學模型 190
10.3.1 波函式與薛丁格方程 190
10.3.2 電子云和機率分布 191
10.3.3 4個量子數 194
10.4 原子核外電子的排布與元素周期律 197
10.4.1 多電子原子的能級 197
10.4.2 原子核外電子的排布規律 199
10.4.3 原子的電子層結構與元素周期系 201
10.4.4 元素基本性質的周期性 202
思考題 207
習題 209
第11章 化學鍵和分子結構 211
11.1 離子鍵與離子晶體 211
11.1.1 離子鍵理論 211
11.1.2 離子的特性及對離子鍵強度的影響 212
11.1.3 離子晶體 214
11.2 共價鍵與原子晶體 217
11.2.1 共價鍵理論 217
11.2.2 雜化軌道理論 220
11.2.3 價層電子對互斥理論 223
11.2.4 大π鍵 226
11.2.5 分子軌道理論 228
11.2.6 原子晶體 234
11.3 分子間力、氫鍵和分子晶體 234
11.3.1 分子間力 234
11.3.2 氫鍵 236
11.3.3 分子晶體 237
11.4 金屬鍵與金屬晶體 237
11.4.1 金屬鍵的改性共價鍵理論 238
11.4.2 金屬鍵的能帶理論 238
11.4.3 金屬晶體 240
思考題 241
習題 241
第12章 配位化合物與配位平衡 243
12.1 配合物的組成、異構現象與命名方法 243
12.1.1 基本概念 243
12.1.2 配合物的異構現象 246
12.1.3 配合物的命名 248
12.2 配合物的化學鍵理論 249
12.2.1 現代價鍵理論 249
12.2.2 晶體場理論 254
12.3 配位平衡及其影響因素 261
12.3.1 配位平衡與穩定常數 261
12.3.2 配位平衡的移動 264
12.4 螯合物及新型特殊配合物 268
12.4.1 螯合物及其特點 268
*12.4.2 新型特殊配合物 270
思考題 271
習題 273
第13章 配位滴定法 276
13.1 EDTA及其解離平衡 276
13.1.1 EDTA 276
13.1.2 EDTA的解離平衡 276
13.2 EDTA與金屬離子的配合物及其穩定性 277
13.2.1 EDTA與金屬離子配合物的特點 277
13.2.2 影響EDTA與金屬離子配合物穩定性的主要因素 278
13.2.3 準確滴定單一金屬離子的條件及酸度範圍的確定 283
13.3 滴定曲線 285
13.3.1 滴定曲線的繪製 285
13.3.2 滴定曲線的討論 286
13.4 金屬指示劑 287
13.4.1 金屬指示劑及其作用原理 287
13.4.2 金屬指示劑應具備的條件及使用中應注意的問題 289
13.4.3 常用金屬指示劑的使用情況 290
13.4.4 終點誤差 291
13.5 配位滴定的套用 292
13.5.1 混合離子的選擇性滴定 292
13.5.2 滴定方式及套用實例 295
13.5.3 標準溶液的配製與標定 298
思考題 299
習題 299
第14章 非金屬元素(一) 302
14.1 鹵族元素 302
14.1.1 單質 302
14.1.2 鹵化氫與氫鹵酸 307
14.1.3 鹵化物 309
14.1.4 鹵素的含氧酸及其鹽 310
14.1.5 擬鹵素 312
14.2 氧與硫 313
14.2.1 氧與硫的成鍵特徵 313
14.2.2 氧及其化合物 314
14.2.3 硫及其化合物 317
習題 322
第15章 非金屬元素(二) 325
15.1 氮與磷 325
15.1.1 氮及其化合物 325
15.1.2 磷及其化合物 332
15.1.3 化肥與農藥 334
15.2 碳、矽、硼 334
15.2.1 碳及其主要化合物 336
15.2.2 矽及其重要化合物 338
15.2.3 硼及其重要化合物 340
15.3 氫 342
15.3.1 氫在周期表中的位置 342
15.3.2 氫單質 343
15.3.3 氫的化合物 345
15.4 稀有氣體 346
15.4.1 稀有氣體的發現與名稱演變 346
15.4.2 稀有氣體的通性與用途 347
15.4.3 稀有氣體的化合物 348
習題 349
第16章 主族金屬元素 350
16.1 鹼金屬和鹼土金屬 350
16.1.1 金屬元素的性質 350
16.1.2 單質 351
16.1.3 化合物 352
16.2 鋁及其重要化合物 356
16.2.1 鋁單質 356
16.2.2 氧化鋁與氫氧化鋁 357
16.2.3 鋁鹽 357
16.2.4 元素性質的對角關係 358
16.3 錫、鉛 358
16.3.1 單質 358
16.3.2 氧化物與氫氧化物 359
16.3.3 主要化合物及其性質 360
16.4 砷、銻、鉍 361
16.4.1 氧化物與含氧酸(鹽) 361
16.4.2 砷、銻、鉍的鹽 362
習題 363
第17章 過渡金屬元素 365
17.1 概述 365
17.1.1 過渡元素的特徵 366
17.1.2 過渡元素與人類社會密切相關 369
17.2 鈦及其重要化合物 371
17.2.1 單質 371
17.2.2 鈦的重要化合物 371
17.3 鉻及其重要化合物 373
17.3.1 單質 373
17.3.2 鉻的重要化合物 373
17.4 錳及其重要化合物 377
17.4.1 單質 377
17.4.2 錳的重要化合物 377
17.5 鐵系元素及其重要化合物 379
17.5.1 單質 379
17.5.2 氧化物和氫氧化物 380
17.5.3 鹽類 381
17.5.4 配合物 382
17.6 銅副族 384
17.6.1 單質 385
17.6.2 銅的重要化合物 386
17.6.3 銀與金的重要化合物 388
17.7 鋅副族 389
17.7.1 單質 389
17.7.2 鋅的重要化合物 390
17.7.3 鎘的重要化合物 391
17.7.4 汞的重要化合物 391
習題 393
第18章 鑭系元素 396
18.1 概述 396
18.1.1 稀土元素在地殼中的分布 396
18.1.2 鑭系元素的原子結構及相關性質 397
18.2 鑭系元素單質與化合物 399
18.2.1 鑭系金屬的性質 399
18.2.2 鑭系元素的氧化物和氫氧化物 399
18.2.3 鑭系元素的難溶鹽 400
18.2.4 鑭系元素的易溶鹽 401
18.2.5 鑭系元素的配合物 402
18.3 鑭系元素的分離提取與套用 402
18.3.1 鑭系元素的分離提取 402
18.3.2 鑭系元素的套用 403
習題 405
第19章 電位分析法 406
19.1 概述 406
19.1.1 電位分析中常用電極 406
19.1.2 離子選擇性電極的選擇性 411
19.2 直接電位法 412
19.2.1 溶液pH的測定 412
19.2.2 用離子選擇性電極測定離子濃度 413
19.2.3 影響測量準確度的因素 414
19.3 電位滴定法 415
19.3.1 電位滴定的基本原理及裝置 415
19.3.2 電位滴定確定終點的方法 415
思考題 417
習題 417
第20章 吸光光度法 419
20.1 概述 419
20.1.1 物質對光的選擇性吸收 419
20.1.2 吸光光度法的特點 420
20.1.3 光吸收的基本定律 421
20.1.4 偏離朗伯-比爾定律的原因 422
20.2 可見光分光光度計 424
20.3 顯色反應及其影響因素 426
20.3.1 顯色反應及顯色劑 426
20.3.2 顯色反應條件的選擇 427
20.4 吸光度測量條件的選擇 429
20.4.1 入射光波長的選擇 429
20.4.2 參比溶液的選擇 430
20.4.3 吸光度讀數範圍的選擇 430
20.5 分光光度法的套用 431
20.5.1 微量組分的含量測定 431
20.5.2 高含量組分測定——示差分光光度法 433
20.5.3 光度滴定法 434
20.5.4 酸鹼解離常數的的測定 434
20.5.5 配合物組成及穩定常數的測定 435
20.5.6 雙波長分光光度法 437
思考題 438
習題 438
第21章 氣相色譜分析法 440
21.1 概述 440
21.1.1 氣相色譜分析的流程 440
21.1.2 氣相色譜分析常用的基本術語 440
21.2 氣相色譜分析法的基本理論 442
21.2.1 混合組分的分離過程 442
21.2.2 塔板理論和速率理論 443
21.3 氣相色譜分析法分離條件的選擇 445
21.3.1 分離度R 445
21.3.2 固定相及其選擇 446
21.3.3 分離操作條件的選擇 448
21.4 氣相色譜檢測器 449
21.4.1 熱導池檢測器 449
21.4.2 氫火焰離子化檢測器 451
21.5 氣相色譜定量方法 452
21.5.1 峰面積的測量 452
21.5.2 定量校正因子 453
21.5.3 定量分析方法 454
21.6 氣相色譜分析法的特點及套用 456
思考題 456
習題 457
主要參考文獻 459
附錄 460
(註:目錄排版順序為從左列至右列)

教學資源

  • 配套教材
《基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)》有配套參考書——《基礎化學教程習題解析(第三版)》。
書名
作者
出版社
出版時間
ISBN
《基礎化學教程習題解析(第三版)》
解從霞、許泳吉、高洪濤、傅洵
科學出版社
2021年6月1日
9787030692139
《基礎化學教程(無機與分析化學)(第三版)》配有重難點教學視頻。

教材特色

  1. 在前兩版“重教學對象、重基礎知識、重學科交叉、重學科領域”的基礎上,突出學生為中心、問題為導向的內容設計思路,從問題的提出至解決,突出教材的導學作用和套用化學基礎知識解決問題。突出學科交叉,突出化學基本原理在化學相關領域中的套用,增加案例。
  2. 注重無機化學與中學教學及大學其他後續課程的銜接,固守教材使用陣地。在前兩版的基礎上,重視使用對象的多層次問題。在教材基礎理論方面進一步簡化推導,突出工科特點,以滿足不同專業、層次的教學需求。

作者簡介

許泳吉,青島科技大學化學與分子工程學院教授,主要研究方向為生物分析化學,HPLC等分析手段研究生物體內活性物質的測定方法。
解從霞,青島科技大學化學與分子工程學院教授、博士生導師、碩士生導師,研究方向:環境友好催化、生物質資源轉化、精細化學品合成及性能研究。
高洪濤,青島科技大學化學與分子工程學院副院長、教授、博士生導師,研究方向:光電、儲能功能材料的分子設計、合成、性能及其套用研究;環境保護及污染治理技術。
傅洵,青島科技大學化學與分子工程學院教授,加拿大渥太華大學訪問學者,澳大利亞墨爾本大學高級訪問學者。

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