本书为国家级线上线下混合式一流课程“无机化学”的配套教材，立足高等师范院校化学、化工及相关专业的教学特点与差异化需求，在内容和结构编排上进行科学整合与统筹兼顾。全书共12章，包括绪论、原子结构、分子结构与化学键理论、化学反应基本原理、固体结构、溶液化学、元素通论、非金属元素、非过渡金属元素、过渡金属元素、镧系和锕系元素、化学新进展。为了拓展学生学习维度，提升教师教学成效，本书将教学视频、思政材料和部分习题解答等网络可视化、数字化资源以二维码的形式呈现，使其能更好地满足化学专业及需要学习无机化学或基础化学的其他专业师生的需求。
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兰州大学化学系理学博士华南师范大学教学名师、二级教授、博士生导师、国家一流本科课程《无机化学》负责人，在一线从事教学工作近四十年在Advanced Materials, Angew. Chem. Int. Ed., Chemical Science, Small等学术杂志上公开发表论文300余篇。出版学术专著《手性固定相分离技术与应用》、《稀土精细化工产品生产技术》。
目录
第三版前言
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论 1
1.1 化学及其分支 2
1.1.1 无机化学 3
1.1.2 有机化学 3
1.1.3 分析化学 3
1.1.4 物理化学 5
1.1.5 高分子化学 6
1.2 无机化学及其分支 7
1.2.1 无机化学的发展史 7
1.2.2 无机化学的分支 8
1.3 物质的聚集态 10
1.3.1 五种聚集态 10
1.3.2 气体 11
1.3.3 理想气体状态方程 12
1.3.4 分压定律 14
1.3.5 分体积定律 16
阅读材料 19
习题 19
第2章 原子结构 21
2.1 微观粒子的运动特征 22
2.1.1 电磁波谱 22
2.1.2 氢原子光谱 23
2.1.3 玻尔原子结构理论 24
2.1.4 微观粒子的波粒二象性 26
2.1.5 海森伯测不准原理 27
2.2 波函数与原子轨道的描述 28
2.2.1 薛定谔方程与波函数 28
2.2.2 波函数的空间分布 28
2.2.3 概率密度和电子云 29
2.2.4 概率 32
2.3 四个量子数与电子运动状态 33
2.3.1 四个量子数 33
2.3.2 核外电子的运动状态 35
2.4 多电子原子的电子层结构 36
2.4.1 多电子原子的能级 36
2.4.2 核外电子排布 40
2.5 元素周期性 44
2.5.1 原子结构与元素周期表 44
2.5.2 原子半径的周期性 46
2.5.3 电负性的周期性 49
2.5.4 电离能的周期性 50
2.5.5 电子亲和能的周期性 52
阅读材料 54
习题 54
第3章 分子结构与化学键理论 57
3.1 电子对理论 58
3.2 价键理论 59
3.2.1 共价键的形成与本质 59
3.2.2 共价键的类型 60
3.2.3 共价键的特征 62
3.3 价层电子对互斥理论 63
3.3.1 理论基本要点 63
3.3.2 分子空间构型的判断 64
3.3.3 应用举例 67
3.4 杂化轨道理论 68
3.4.1 理论基本要点 69
3.4.2 杂化轨道类型 69
3.4.3 等性杂化与不等性杂化 73
3.4.4 定域键和离域键 74
3.5 分子轨道理论 77
3.5.1 理论基本要点 77
3.5.2 原子轨道线性组合原则 78
3.5.3 分子轨道的类型 79
3.5.4 同核双原子分子的分子轨道 81
3.6 键参数 83
3.6.1 键的极性 83
3.6.2 键能 84
3.6.3 键长 85
3.6.4 键角 85
3.7 分子间作用力与氢键 86
3.7.1 分子的性质 86
3.7.2 范德瓦耳斯力 88
3.7.3 氢键 92
阅读材料 94
习题 94
第4章 化学反应基本原理 96
4.1 化学热力学基础 97
4.1.1 基本概念 98
4.1.2 热力学第一定律 102
4.1.3 焓与反应热、赫斯定律 105
4.1.4 熵、热力学第二和第三定律 114
4.1.5 吉布斯自由能与反应进行方向的判断 117
4.2 化学平衡 123
4.2.1 化学反应的可逆性和化学平衡 123
4.2.2 标准平衡常数 124
4.2.3 化学平衡的移动 128
4.3 反应速率与化学动力学基础 133
4.3.1 化学反应速率 133
4.3.2 影响反应速率的因素 135
4.3.3 反应速率理论与反应机理 142
阅读材料 149
习题 149
第5章 固体结构 157
5.1 晶体与无定形物质 158
5.1.1 晶体的特征 159
5.1.2 无定形物质的特征 161
5.2 晶体微观结构的一般描述 161
5.2.1 晶格 161
5.2.2 晶胞 162
5.2.3 七大晶系 163
5.2.4 十四种布拉维晶格 164
5.3 晶体的基本类型 165
5.3.1 金属晶体 165
5.3.2 离子晶体 171
5.3.3 原子晶体 178
5.3.4 分子晶体 179
5.3.5 混合晶体 180
阅读材料 181
习题 181
第6章 溶液化学 183
6.1 溶液的性质 184
6.1.1 稀溶液的性质 184
6.1.2 依数性定律 188
6.2 酸碱平衡 190
6.2.1 酸碱理论 190
6.2.2 弱电解质的解离平衡 194
6.2.3 缓冲溶液 202
6.3 沉淀溶解平衡 205
6.3.1 溶解度与溶度积 206
6.3.2 溶度积原理 208
6.3.3 影响溶解度的因素 208
6.3.4 有关沉淀溶解平衡的计算 210
6.3.5 沉淀的转化 212
6.3.6 分步沉淀 212
6.4 配合物与配位平衡 213
6.4.1 配合物 213
6.4.2 配位平衡 217
6.5 氧化还原平衡 221
6.5.1 氧化还原反应 221
6.5.2 原电池 224
6.5.3 电极电势 226
6.5.4 电极电势的应用 229
6.5.5 能斯特方程 232
6.5.6 元素电势图及其应用 239
6.5.7 化学电源与电解 241
阅读材料 245
习题 245
第7章 元素通论 250
7.1 周期表中元素的分类 252
7.1.1 元素系、区和族的划分 252
7.1.2 元素的金属性与非金属性 253
7.2 非金属元素通论 254
7.2.1 非金属元素单质 254
7.2.2 非金属元素的氢化物 255
7.2.3 非金属元素含氧酸 258
7.2.4 非金属元素含氧酸盐 262
7.2.5 p 区元素的次级周期性 264
7.3 金属元素通论 265
7.3.1 金属元素概述 265
7.3.2 非过渡金属元素概述 268
7.3.3 过渡金属元素概述 270
阅读材料 272
习题 272
第8章 非金属元素 274
8.1 氢 275
8.1.1 氢的成键特征和氢化物 275
8.1.2 氢能源 276
8.2 硼 277
8.2.1 硼的成键特征和硼单质 277
8.2.2 硼的氢化物和卤化物 279
8.2.3 硼的含氧化合物 280
8.3 碳和硅 283
8.3.1 碳的成键特征和碳单质 283
8.3.2 碳的含氧化合物 284
8.3.3 碳的其他化合物 286
8.3.4 硅的成键特征和硅单质 287
8.3.5 硅的含氧化合物 288
8.3.6 硅的其他化合物 290
8.4 氮 291
8.4.1 氮的成键特征和氮单质 291
8.4.2 氮的氢化物 293
8.4.3 氮的氧化物 296
8.4.4 氮的含氧酸及其盐 299
8.4.5 氮的其他化合物 302
8.5 磷和砷 303
8.5.1 磷和砷的成键特征和单质 303
8.5.2 磷和砷的氢化物 305
8.5.3 磷和砷的氧化物 306
8.5.4 磷和砷的硫化物、氮化物和卤化物 307
8.5.5 磷的含氧酸及其盐 309
8.6 氧 312
8.6.1 氧的成键特征和氧单质 312
8.6.2 氧化物 315
8.6.3 过氧化氢 316
8.7 硫、硒和碲 318
8.7.1 硫、硒和碲的成键特征和单质 318
8.7.2 硫、硒和碲的氢化物和硫化物 320
8.7.3 硫、硒、碲的含氧化合物 321
8.7.4 硫的其他含氧酸及其盐 325
8.8 卤素 328
8.8.1 卤素的成键特征和单质 328
8.8.2 卤素的氢化物 333
8.8.3 卤化物、卤素互化物和多卤化物 334
8.8.4 卤素的含氧化合物 335
8.9 稀有气体 339
8.9.1 稀有气体的存在、分离和用途 339
8.9.2 稀有气体的成键特征和单质 340
8.9.3 稀有气体的化合物 340
8.9.4 稀有气体化合物的结构 342
阅读材料 343
习题 343
第9章 非过渡金属元素 347
9.1 碱金属和碱土金属 348
9.1.1 碱金属和碱土金属的单质 348
9.1.2 碱金属和碱土金属的化合物 352
9.2 铝分族金属 359
9.2.1 铝分族的单质 359
9.2.2 铝分族的化合物 361
9.3 锗分族金属 364
9.3.1 锗分族的单质 364
9.3.2 锗分族的化合物 367
9.4 锑分族金属 370
9.4.1 锑分族的单质 370
9.4.2 锑分族的化合物 371
9.5 铜族金属 374
9.5.1 铜族的单质 374
9.5.2 铜的化合物 377
9.5.3 银的化合物 382
9.5.4 金的化合物 385
9.6 锌族金属 385
9.6.1 锌族的单质 385
9.6.2 锌族的化合物 387
阅读材料 392
习题 392
第10章 过渡金属元素 396
10.1 配合物的异构现象 397
10.1.1 结构异构 397
10.1.2 立体异构 398
10.2 配合物的价键理论 400
10.2.1 配合物的价键理论基本要点 400
10.2.2 中心原子轨道杂化类型与配合物的磁性 400
10.2.3 外轨型和内轨型配合物 402
10.2.4 价键理论的局限性 403
10.3 配合物的晶体场理论 403
10.3.1 晶体场理论基本要点 403
10.3.2 晶体场中的能级分裂 403
10.3.3 晶体场中的d电子排布——高自旋与低自旋 405
10.3.4 晶体场稳定化能 406
10.3.5 晶体场理论的应用 407
10.4 3d过渡金属 409
10.4.1 3d过渡金属的通性 409
10.4.2 3d过渡金属的单质 411
10.4.3 3d过渡金属的氧化还原性 414
10.4.4 3d过渡金属的重要化合物 420
10.4.5 3d过渡金属离子的鉴定 428
10.5 4d和5d过渡金属 430
10.5.1 4d和5d过渡金属的性质 430
10.5.2 4d和5d过渡金属的单质 432
10.5.3 4d和5d过渡金属的重要化合物 433
阅读材料 436
习题 437
第11章 镧系和锕系元素 440
11.1 镧系元素 441
11.1.1 镧系元素的基本性质 441
11.1.2 镧系收缩及影响 443
11.1.3 镧系元素的单质 445
11.1.4 镧系元素的重要化合物 446
11.2 稀土元素 450
11.2.1 稀土元素的定义 450
11.2.2 稀土材料及其应用 451
11.3 锕系元素 454
11.3.1 锕系元素的基本性质 454
11.3.2 锕系收缩 456
11.3.3 锕系重要单质及其化合物 456
阅读材料 457
习题 457
第12章 化学新进展 459
12.1 绿色化学 460
12.1.1 绿色化学的定义 460
12.1.2 绿色化学的特点 460
12.1.3 绿色化学的重要性 460
12.1.4 绿色化学的研究内容 461
12.2 生命中的化学 464
12.2.1 生命元素 464
12.2.2 生命物质 466
12.2.3 化学药物 466
12.3 新材料与化学 468
12.3.1 新金属材料 469
12.3.2 无机非金属材料 470
12.3.3 金属有机骨架多孔材料 471
12.3.4 特殊功能复合材料 472
12.4 新能源与化学 473
12.4.1 新能源的范畴 473
12.4.2 太阳能 474
12.4.3 生物质能 475
12.4.4 页岩气 477
12.4.5 海洋渗透能 477
12.4.6 未来与化学相关的新能源 478
12.5 纳米技术与化学 480
12.5.1 纳米微粒、超微粒子和Q 态粒子 480
12.5.2 量子尺寸效应 481
12.5.3 表面效应 483
12.5.4 纳米材料的制备 483
12.5.5 纳米材料的表征 484
12.5.6 纳米技术的应用 485
12.6 核化学与核能 487
12.6.1 核的稳定性 487
12.6.2 放射性物质 488
12.6.3 核反应发电原理 489
12.6.4 核能的应用和特点 490
阅读材料 491
习题 491
附录 493
附录1 物质的热力学性质(298.15 K，100 kPa) 493
附录2 酸碱解离常数(298.15 K) 510
附录3 某些配离子的标准稳定常数(298.15 K) 511
附录4 溶度积常数 513
附录5 标准电极电势(298.15K) 515
中英文人名对照索引 522
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