基礎化學

本書是北京市高等教育精品教材建設項目。本書根據高等職業教育培養目標，從培養應用型技術人才的目的出發，本着“必需和夠用”的原則，注重基礎，加強實用性，在基本概念、基本理論、基本知識夠用的前提下，突出理論和實踐的結合。

本書涵蓋了傳統的四大化學和生物化學的基本內容，包括：化學基本概念、物質結構基礎、元素週期律、化學熱力學基礎、化學反應速率和化學平衡、酸鹼平衡與酸鹼滴定法、沉澱溶解平衡與沉澱分析法、氧化還原平衡與氧化還原滴定法、配位平衡和配位滴定法、分光光度法、脂肪烴、環烴、鹵代烴、含氧有機化合物、含氮有機化合物、雜環化合物、糖類化合物、蛋白質化學、脂類和生物膜、核酸和16個實驗。 ^[1] 

第1章緒論

11化學的研究對象與內容1

111化學的研究對象1

112化學的分支學科1

12化學在社會發展中的作用和地位2

13《基礎化學》的內容和學習方法3第2章氣體、溶液和膠體

21氣體5

211理想氣體狀態方程式5

212理想氣體分壓定律5

22分散體系7

23溶液及其濃度表示方法7

24溶解度和分配定律9

241相似相溶原理9

242分配定律9

25非電解質稀溶液的依數性10

251溶液的蒸氣壓下降和拉烏爾

定律10

252溶液的沸點升高11

253溶液的凝固點下降11

254溶液的滲透壓和反滲透12

26膠體溶液14

261溶膠的製備和純化14

262溶膠的性質15

263膠團的結構16

264溶膠的聚沉17

27高分子溶液17

習題18第3章化學熱力學基礎

31熱力學的基本概念19

311系統和環境19

312系統的狀態和狀態函數19

313過程和途徑20

314熱和功20

315系統的熱力學能20

32熱化學和焓20

321熱力學第一定律20

322焓和化學反應熱效應21

323標準摩爾燃燒熱23

33化學反應的方向23

331自發過程24

332熵和熵變24

34吉布斯自由能與反應方向25

341吉布斯自由能25

342化學反應方向的判據26

343ΔG與温度的關係27

344化學反應等温方程式27

習題28第4章化學反應速率和化學平衡

41化學反應速率29

411化學反應速率的表示法29

412化學反應速率理論30

413影響化學反應速率的因素31

42化學平衡34

421化學平衡34

422平衡常數35

423多重平衡規則36

424化學平衡計算36

425影響化學平衡的因素37

習題41第5章化學分析

51化學分析概述43

511分析方法的分類43

512定量分析的一般步驟43

52定量分析中的誤差44

521誤差的分類與減免45

522誤差的表徵與表示46

523異常值的取捨47

53提高分析結果準確度的方法48

531選擇合適的分析方法48

532減少系統誤差的方法48

533減小測量的相對誤差49

534增加平行測定次數，減小偶然誤

差的影響49

54有效數字及運算規則49

541有效數字49

542有效數字的修約50

543有效數字的運算50

55滴定分析法51

551概述51

552基準物質和標準溶液52

553滴定分析中的計算52

習題54第6章酸鹼平衡與酸鹼滴定法

61酸鹼理論55

611酸鹼質子理論55

612水的離子自遞反應和溶液的酸

鹼性56

62酸鹼平衡中有關組分濃度的計算57

621離子活度57

622強酸（鹼）溶液pH值的計算58

623弱酸弱鹼的離解常數58

624一元弱酸（鹼）溶液pH值的

計算59

625多元酸鹼溶液pH值的計算60

626酸鹼兩性物質溶液pH值的

計算61

627同離子效應61

63緩衝溶液62

631緩衝溶液及緩衝作用原理62

632緩衝溶液的pH值的計算62

64酸鹼滴定法64

641酸鹼指示劑及指示劑的變色原理64

642酸鹼滴定曲線與指示劑的選擇

原則65

習題72第7章沉澱溶解平衡與沉澱分析法

71沉澱溶解平衡74

72溶度積及其應用74

721溶度積常數74

722溶度積和溶解度的相互換算75

723溶度積規則75

73沉澱的形成與沉澱條件76

731沉澱的生成76

732影響沉澱反應的因素77

74分步沉澱和沉澱轉化79

741分步沉澱79

742沉澱轉化80

75沉澱分析法82

751沉澱分析法對沉澱反應的要求82

752莫爾（Mohr）法82

753佛爾哈德（Volhard）法83

習題84第8章氧化還原平衡與氧化還原滴定法

81氧化還原的基本概念及其反應方程式的

配平86

811氧化值（氧化數）86

812氧化還原反應方程式的配平87

82原電池及電極電勢88

821原電池88

822電極電勢89

823影響電極電勢的因素91

83電極電勢的應用93

831比較氧化劑或還原劑的相對

強弱93

832計算原電池的電動勢94

833判斷氧化還原反應方向94

834確定氧化還原反應進行的程度95

835元素電勢圖及其應用97

84氧化還原滴定法97

841氧化還原滴定曲線98

842氧化還原滴定法的指示劑99

843常用的氧化還原滴定法101

習題103第9章物質結構基礎

91原子結構和元素週期律105

911原子核外電子的運動狀態105

912原子核外電子的排布110

913原子核外電子的排布與元素

週期律115

914元素性質的週期性117

92分子結構120

921共價鍵理論120

922雜化軌道理論與分子的幾何

構型124

923分子間力126

93晶體129

931晶體的基本概念129

932晶體的基本類型130

933離子晶體130

934共價（原子）晶體130

935分子晶體131

936金屬鍵與金屬晶體131

習題132第10章配位平衡和配位滴定法

101配位化合物的基本概念135

1011配位化合物及其組成135

1012配位化合物的命名136

1013螯合物137

102配位化合物的價鍵理論137

1021價鍵理論的要點137

1022配合物的幾何構型137

1023內軌配合物與外軌配合物139

1024配位化合物的磁性140

103配位平衡141

1031配離子的離解141

1032配離子的離解常數141

1033配離子穩定常數的應用142

104配位滴定法144

1041乙二胺四乙酸的離解平衡145

1042乙二胺四乙酸與金屬離子的

配合物146

1043配位滴定法基本原理148

1044金屬指示劑150

1045配位滴定的方式和應用151

習題152第11章分光光度法

111概述155

1111分光光度法的特點155

1112物質對光的選擇性吸收155

112光的吸收定律——朗伯比耳定律156

1121朗伯比耳定律156

1122偏離朗伯比耳定律的原因158

113分光光度計158

114顯色反應及測量條件的選擇159

1141顯色反應和顯色劑159

1142測量條件的選擇160

115定量分析方法160

1151單組分的測定160

1152多組分的測定161

習題161第12章有機化合物概述

121有機化合物的概念163

122化學鍵和分子結構163

123有機化合物的一般特點164

124有機反應的基本類型164

125有機化合物的分類165

1251按基本骨架特徵分類165

1252按官能團（或特徵結構）不同

分類166

習題167第13章脂肪烴

131烷烴168

1311烷烴的通式和構造異構168

1312烴的命名169

1313烷烴的結構171

1314乙烷的構象171

1315烷烴的物理性質172

1316烷烴的化學性質174

1317烷烴的天然來源177

132烯烴177

1321乙烯分子的結構177

1322烯烴的異構現象178

1323烯烴的命名179

1324順反異構體的命名180

1325烯烴的物理性質181

1326烯烴的化學性質182

1327低級烯烴的工業來源190

133炔烴191

1331乙炔的結構191

1332炔烴的構造異構和命名191

1333炔烴的物理性質192

1334炔烴的化學性質192

134二烯烴197

1341二烯烴的分類和命名197

13421，3丁二烯的結構198

1343電子離域與共軛體系199

1344共軛二烯烴的化學性質199

習題202第14章環烴

141脂環烴205

1411脂環烴的命名205

1412脂環烴的結構205

1413脂環烴的物理性質206

1414脂環烴的化學性質206

142芳烴207

1421芳烴的分類和命名207

1422苯的結構208

1423單環芳烴209

1424稠環芳烴216

習題218第15章對映異構

151同分異構體分類221

1511構造異構221

1512立體異構221

152物質的旋光性222

1521偏振光222

1522旋光物質和非旋光物質222

1523旋光度和比旋光度222

153分子的手性和對映體223

1531分子的手性和對映異構223

1532對稱因素224

154含一個手性碳原子的化合物225

155構型表示方法226

1551構型表示法226

1552D,L構型標記法227

1553R，S構型標記法227

156含兩個手性碳原子的化合物228

1561含有兩個不同手性碳原子的

化合物228

1562含有兩個相同手性碳原子的

化合物229

157不含手性碳原子的旋光異構現象230

158手性有機化合物的製備231

習題232第16章鹵代烴

161鹵代烴的分類及其命名233

1611鹵代烴的分類233

1612鹵代烴的命名233

162滷代烷的物理性質234

1641單分子親核取代反應

機理（SN1）237

1642雙分子親核取代反應

機理（SN2）238163滷代烷的化學性質235

1631取代反應235

1632消除反應236

1633與金屬鎂反應236

164親核取代反應機理237

165氟代烴239

166滷代烯烴和滷代芳烴239

1661滷代烯烴239

1662滷代芳烴240

習題241第17章含氧有機化合物

171醇243

1711醇的分類和命名243

1712醇的物理性質244

1713醇的化學性質245

172酚248

1721酚的分類和命名248

1722苯酚的結構249

1723苯酚的物理性質249

1724酚的化學性質250

173醚252

1731醚的分類和命名252

1732醚的物理性質253

1733醚的化學性質253

174硫醇和硫醚254

1741硫醇254

1742硫醚255

175醛、酮和醌256

1751醛、酮的分類、結構和命名256

1752醛、酮的物理性質257

1753醛、酮的化學性質257

1754醌264

176羧酸和取代羧酸264

1761羧酸的結構和命名264

1762羧酸的物理性質267

1763羧酸的化學性質267

1764取代羧酸269

177含氧化合物中代表物的介紹271

習題273第18章含氮有機化合物

181硝基化合物277

1811硝基化合物的分類與命名277

1812硝基的結構277

1813硝基化合物的物理性質277

1814硝基化合物的化學性質278

182胺279

1821胺的分類和命名279

1822胺的物理性質280

1823胺的化學性質281

183芳香族重氮和偶氮化合物283

1831重氮化反應283

1832重氮鹽的反應及其在有機合成

中的應用283

184腈285

1841腈的命名285

1842腈的性質285

習題286第19章雜環

191分類和命名288

1911雜環化合物的分類288

1912雜環化合物的命名288

192結構與芳香性290

193五元雜環化合物的性質291

1931呋喃、吡咯和噻吩291

1932α呋喃甲醛292

194六元雜環化合物293

1941吡啶293

1942喹啉294

1943嘌呤295

習題295

第20章糖類

201糖的分類297

202單糖297

2021單糖的構型298

2022單糖的化學性質301

2023重要的單糖303

203二糖304

2031還原性二糖304

2032非還原性二糖305

204多糖305

2041澱粉305

2042纖維素307

習題307

第21章蛋白質化學

211概述309

2111蛋白質的元素組成309

2112蛋白質的分類309

212蛋白質的基本單位——氨基酸310

2121氨基酸的結構310

2122氨基酸的命名和分類310

2123氨基酸的性質312

213肽314

2131肽的結構314

2132生物活性肽315

214蛋白質的結構315

2141蛋白質的一級結構316

2142蛋白質的空間結構316

215蛋白質的性質318

2151蛋白質的兩性離解和等電點318

2152蛋白質的膠體性質319

2153蛋白質的沉澱319

2154蛋白質的變性和復性320

2155蛋白質的顏色反應321

習題321

第22章脂類和生物膜

221油脂322

2211油脂的組成、結構322

2212油脂的性質323

222磷脂和糖脂324

2221磷脂324

2222糖脂326

223甾族化合物326

224生物膜328

2241生物膜的化學組成328

2242生物膜的結構和功能329

習題330

第23章核酸

231核酸的組成331

2311鹼基332

2312戊糖332

2313核苷332

2314核苷酸333

232核酸的結構333

2321DNA的一級結構333

2322DNA的二級結構334

233核酸的性質336

習題337基礎化學實驗

一、學生實驗守則338

二、化學實驗的學習方法338

實驗一硫酸銅的提純339

實驗二醋酸電離常數的測定340

實驗三平衡常數的測定342

實驗四物質的稱量344

實驗五容量儀器使用練習和酸鹼滴定

練習345

實驗六鹽酸標準溶液濃度的標定和混

合鹼的測定347

實驗七水硬度的測定348

實驗八氧化還原反應349

實驗九熔點測定351

實驗十常壓蒸餾及沸點測定354

實驗十一溴乙烷的製備355

實驗十二乙酸乙酯的合成356

實驗十三乙酰苯胺的合成358

實驗十四氨基酸的分離鑑定——紙層

析法360綜合實驗

實驗十五廢鐵屑製備硫酸亞鐵銨及產品

分析361

實驗十六茶葉中微量鐵的測定362附錄

表1常見的物質的ΔfHm、ΔfGm

和Sm（29815 K）363

表2弱酸、弱鹼的離解常數365

表3溶度積常數366

表4標準電極電勢（29815 K）367

表5常見配離子的穩定常數

（29815 K）370主要參考書目

元素週期表 ^[1]