無機化學

無機化學是高等醫藥院校藥學專業學生的一門必修課。是藥學、藥物製劑、製藥工程、中藥學等專業的主要基礎課程之一。本教材共15章內容，在編寫時考慮到大學一年級學生的實際水平和與高中知識的銜接問題，在保證無機化學的基本原理、基本知識的基礎上，儘量減少與高中知識的重疊，對每個知識點的表達力求簡潔，每個知識點的銜接力求流暢。同時教材中突出無機化學與藥學的緊密聯繫，增加了一些學科的前言內容和發展方向。

緒論 1

一、無機化學的發展進程簡介 1

二、化學與藥學 1

三、無機化學是藥學專業的重要基礎 2

四、本教材特點 2

五、學好無機化學 2

第一章 溶液 3

第一節 溶解 3

一、溶解和溶劑化作用 3

二、溶解度和相似相溶 3

第二節 溶液的濃度 4

一、溶液濃度表示方法 4

二、溶液濃度之間的換算 5

第三節 稀薄溶液的依數性 6

一、溶液蒸氣壓下降 6

二、溶液沸點升高 8

三、溶液凝固點降低 9

四、溶液滲透壓 10

五、滲透壓在醫藥學領域的應用 12

第四節 強電解質溶液 13

一、電解質稀溶液的依數性 13

二、強電解質溶液理論簡介 14

三、離子的活度和活度因子 14

知識導圖 16

習題 16

習題詳解 17

第二章 化學熱力學基礎 19

第一節 熱力學的一些基本概念 19

一、系統與環境 19

二、狀態與狀態函數 20

三、過程與途徑 20

第二節 熱力學第一定律與化學反應熱效應 20

一、熱力學第一定律 20

二、化學反應的熱效應 22

第三節 化學反應的方向性 27

一、熱力學第二定律 27

二、化學反應的Gibbs自由能變 29

知識導圖 31

習題 32

習題詳解 32

第三章 化學反應速率與化學平衡 34

第一節 化學反應速率及其表示方法 34

一、平均速率和瞬時速率 34

二、化學反應速率 35

第二節 化學反應速率理論簡介 35

一、碰撞理論 36

二、過渡態理論 38

第三節 影響化學反應速率的因素 38

一、濃度對化學反應速率的影響 38

二、温度對化學反應速率的影響 41

三、催化劑對化學反應速率的影響 42

第四節 化學平衡及化學平衡常數 43

一、可逆反應與化學平衡 43

二、實驗平衡常數 44

三、標準平衡常數 44

四、多重平衡 47

第五節 化學平衡的移動 47

一、濃度對化學平衡的影響 47

二、壓力對化學平衡的影響 48

三、温度對化學平衡的影響 49

四、生物體系中的穩態和內穩態 49

知識導圖 50

習題 50

習題詳解 52

第四章 酸鹼平衡 55

第一節 酸鹼理論 55

一、酸鹼質子理論 55

二、酸鹼電子理論 57

三、軟硬酸鹼原則 57

第二節 弱電解質的解離平衡 58

一、弱電解質的解離平衡和解離常數 58

二、弱電解質解離平衡的移動 60

第三節 酸鹼溶液pH的計算 62

一、一元弱酸或一元弱鹼溶液 62

二、多元弱酸或多元弱鹼溶液 64

三、兩性物質溶液 64

知識導圖 65

習題 65

習題詳解 66

第五章 緩衝溶液 69

第一節 緩衝溶液的組成及其作用原理 69

一、緩衝溶液及其組成 69

二、緩衝作用原理 70

第二節 緩衝溶液的pH 70

一、緩衝溶液pH的近似計算公式 70

二、緩衝溶液pH計算公式的校正 72

第三節 緩衝容量和緩衝範圍 73

一、緩衝容量的概念 73

二、影響緩衝容量的因素 73

三、緩衝範圍 74 ^[2] 

二、標準緩衝溶液 77

第五節 緩衝溶液在醫藥上的應用 77

一、血液中的緩衝系 77

二、緩衝溶液在藥物製劑中的應用 78

知識導圖 79

習題 79

習題詳解 80

第六章 難溶強電解質溶液的沉澱溶解平衡 82

第一節 溶度積和溶度積規則 82

一、溶度積 82

二、溶度積與溶解度的關係 83

三、溶度積規則 83

第二節 沉澱-溶解平衡的移動 84

一、沉澱的生成 84

二、分步沉澱 86

三、沉澱的溶解 87

四、沉澱的轉化 89

第三節 沉澱-溶解平衡在醫藥學中的應用 90

一、在醫學中的應用 90

二、在藥學中的應用 91

知識導圖 92

習題 92

習題詳解 93

第七章 氧化還原反應 96

第一節 基本概念 96

一、化合價、氧化數及確定規則 96

二、氧化還原反應的基本概念 97

三、氧化還原電對 97

第二節 氧化還原方程式的配平 98

第三節 原電池與電極電勢 98

一、原電池 98

二、電極電勢 100

三、標準電極電勢 101

四、電池電動勢和化學反應Gibbs自由能的關係 104

第四節 影響電極電勢的因素 105

一、Nernst方程 105

二、影響電極電勢的因素 106

第五節 電極電勢的應用 108

一、判斷氧化劑及還原劑的相對強弱 108

二、判斷反應進行的方向 109

三、計算氧化還原反應平衡常數 110

第六節 元素電勢圖及應用 111

一、元素電勢圖及應用 111

二、電勢-pH圖 113

第七節 疾病與氧化還原反應簡介 114

一、癌症發生、治療與氧化還原反應 114

二、糖尿病發生、治療與氧化還原反應 114

知識導圖 115

習題 115

習題詳解 117

第八章 原子結構 122

第一節 氫原子的Borh模型 122

一、氫原子光譜及氫原子的Borh模型 122

二、電子的波粒二象性 123

三、Heisenberg不確定原理 124

第二節 氫原子的量子力學模型 124

一、波動方程及相關量子數 124

二、原子軌道及電子雲角度分佈圖 126

三、原子軌道徑向分佈函數圖 129

第三節 多電子原子結構 130

一、多電子原子軌道能級 130

二、原子核外電子組態 132

第四節 原子的電子組態與元素週期表 133

一、能級組與元素的週期 133

二、價層電子組態與族 134

三、元素分區 134

第五節 元素性質的週期性 135

一、有效核電荷 135

二、原子半徑 135

三、電離能 136

四、電子親和能 138

五、元素的電負性 138

知識導圖 139

習題 139

習題詳解 141

第九章 分子結構 142

第一節 離子鍵 142

一、離子鍵 142

二、離子極化 143

第二節 共價鍵理論 145

一、現代價鍵理論 145

二、雜化軌道理論 149

三、價層電子對互斥理論 153

四、分子軌道理論 156

第三節 分子間作用力和氫鍵 163

一、分子的極性 163

二、分子間作用力 164

三、氫鍵 166

知識導圖 170

習題 170

習題詳解 172

第十章 配位化合物 177

第一節 基本概念 177

一、配位化合物的定義 177

二、配位化合物的組成 177

三、配位化合物的命名 179

四、配位化合物的異構現象 179

五、螯合物 180

第二節 配合物的化學鍵理論 181

一、配合物的價鍵理論 181

二、晶體場理論 185 ^[2] 

第三節 配合物的穩定性 190

一、影響配合物穩定性的主要因素 190

二、配合物的氧化還原穩定性 193

第四節 生物配體和配合物藥物 194

一、生物體內的配體 194

二、無機配合物藥物 195

知識導圖 196

習題 197

習題詳解 197

第十一章 s區元素 202

第一節 氫 202

一、物理性質 202

二、化學性質 203

三、氫氣的用途 203

四、氫化物 204

第二節 鹼金屬和鹼土金屬的單質 205

一、s區金屬元素概述 205

二、單質的物理性質 207

三、單質的化學性質 207

四、焰色反應 208

第三節 鹼金屬和鹼土金屬的化合物 208

一、氧化物 208

二、氫氧化物 211

三、重要鹽類及其性質 212

四、配位化合物 215

第四節 鋰和鈹的特殊性及對角線規則 216

一、特殊性 216

二、對角線規則 216

第五節 鹼金屬和鹼土金屬的生物學效應及常見藥物 217

一、鹼金屬和鹼土金屬的生物學效應 217

二、含s區元素的常見藥物 218

知識導圖 219

習題 219

習題答案 219

第十二章 p區元素 221

第一節 p區元素概述 221

第二節硼族和碳族元素 221

一、硼族元素的單質及其理化性質 222

二、硼族元素的主要化合物 223

三、碳族元素的單質及其理化性質 224

四、碳族元素的簡單化合物 226

五、硼族和碳族元素的生物學效應及其常見藥物 227

第三節 氮族元素 228

一、氮族元素的單質及其理化性質 229

二、氮族元素的簡單化合物 230

三、氮族元素的生物學效應及其常見藥物 234

第四節 氧族元素 235

一、氧族元素的單質及其理化性質 236

二、氧族元素的簡單化合物 236

三、氧族元素的生物學效應及其常見藥物 240

第五節 鹵素 240

一、鹵素元素單質及其理化性質 241

二、鹵素元素的簡單化合物 242

三、類鹵素和類鹵化物 244

四、鹵族元素的生物學效應及其常見藥物 246

第六節 稀有氣體 246

一、稀有氣體的單質及其理化性質 246

二、稀有氣體的簡單化合物 247

知識導圖 247

習題 247

習題詳解 249

第十三章 d區元素 253

第一節 過渡元素概述 253

一、過渡元素的原子結構特徵與元素性質通性 253

二、單質的性質 255

三、含氧化合物及其水合物酸鹼性 255

四、過渡元素金屬離子及化合物的顏色 256

五、配合物 256

第二節 鈦和釩 256

一、鈦的性質及用途 257

二、釩的性質及用途 258

三、鈦和釩離子的鑑定 259

第三節 鉻、鉬和鎢 260

一、鉻、鉬和鎢的性質及用途 260

二、鉻的重要化合物 261

三、鉬和鎢的重要化合物 262

四、鉻、鉬和鎢離子的鑑定 263

第四節 錳 263

一、錳的性質及用途 264

二、錳的重要化合物 264

三、錳離子的鑑定 267

第五節 鐵系元素 267

一、單質的性質及用途 268

二、重要化合物 268

三、鐵、鈷和鎳離子的鑑定 271

第六節 鉑系元素 272

一、鉑系元素的性質及用途 272

二、鉑系元素的重要化合物 273

第七節 d區元素的生物學效應及常用藥物 275

一、d區元素的生物功能 275

二、含d區元素的常用藥物 277

知識導圖 278

習題 279

習題詳解 280

第十四章 ds區元素 282

第一節 ds區元素概述 282

第二節 銅族元素 283

一、單質的性質及用途 283

二、銅的重要化合物 284

三、銀和金的重要化合物 286

四、銅和銀離子鑑定 286

第三節 鋅族元素 286

一、單質的性質 286

二、鋅和鎘的化合物 287

三、汞的化合物 288

四、鋅、汞離子的鑑定 289

第四節 ds區元素的生物學效應及常用藥物 289

一、人體有益元素的生物學效應 289

二、有害元素的毒性及防護 290

三、常用藥物 291

知識導圖 292

習題 292

習題詳解 292

第十五章 f區元素 294

第一節 鑭系元素 294

一、原子結構及基本性質 295

二、重要化合物及性質 296

三、稀土元素的生物學效應及常見藥物 298

第二節 錒系元素簡介 299

一、原子結構及基本性質 299

二、重要化合物及性質 300

三、錒系元素的應用 300

知識導圖 301

習題 301

習題詳解 301

附錄 302

附錄一 SI基本單位和常用單位 302

附錄二 一些物質的基本熱力學數據 302

附錄三 弱酸(弱鹼)在水中的標準解離常數(25℃) 307

附錄四 一些難溶化合物的溶度積(18～25℃) 309

附錄五 一些電對的標準電極電位(298.15K) 310

附錄六 一些金屬配合物的累積穩定常數 311

漢英名詞對照索引 315 ^[2]