內容簡介
本書為“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材,是在第四版基礎上修訂而成的。此次修訂努力遵循“加強基礎,趨嚮前沿,反映現代,注意交叉”的現代課程建設理念,將第四版做瞭認真的補充與完善。全書分為兩部分,第一章到第十五章為無機化學部分,第十六章到第二十一章為分析化學部分。各章前有學習要求,正文中還提供瞭可以自學的“拓展知識”部分,書後附習題答案與索引。
本書可作為綜閤性大學和師範院校生物學類各專業的教材,也可作為農、林、醫藥院校有關專業的教材或參考書。
內頁插圖
目錄
第一章 氣體和溶液
1.1 氣體
1.1.1 理想氣體狀態方程
1.1.2 道爾頓分壓定律
拓展知識:等離子體
1.2 溶液
1.2.1 分散係
1.2.2 稀溶液的通性
1.3 膠體溶液
1.3.1 溶膠的製備
1.3.2 溶膠的性質
1.3.3 膠團結構和電動電勢
1.3.4 溶膠的穩定性和聚沉
拓展知識:納米材料
1.3.5 大分子溶液及凝膠
習題
第二章 化學熱力學初步
2.1 熱力學一些常用術語
2.2 熱力學第一定律
2.2.1 熱和功
2.2.2 熱力學能
2.2.3 熱力學第一定律
2.2.4 可逆過程和最大功
2.3 熱化學
2.3.1 等容反應熱、等壓反應熱和焓的概念
2.3.2 熱化學方程式
2.3.3 蓋斯定律
2.3.4 生成焓
2.3.5 水閤離子的標準生成焓
2.3.6 鍵能與反應焓變的關係
拓展知識:火箭推進劑和炸藥
2.4 熱力學第二定律
2.4.1 化學反應的自發性
2.4.2 熵
2.4.3 熱力學第二定律
2.4.4 標準摩爾熵
2.5 吉布斯自由能及其應用
2.5.1 吉布斯自由能
2.5.2 標準生成吉布斯自由能
2.5.3 △G與溫度的關係
拓展知識:石墨怎樣纔能變成金剛石
2.5.4 範托夫等溫方程
習題
第三章 化學平衡和化學反應速率
3.1 化學平衡
3.1.1 化學平衡的特徵
3.1.2 標準平衡常數及其有關的計算
3.1.3 多重平衡規則
3.2 化學平衡的移動
3.2.1 化學平衡移動方嚮的判斷
拓展知識:體內氧輸送平衡
3.2.2 化學平衡移動程度的計算
3.3 化學反應速率及其錶示法
3.4 濃度對反應速率的影響
3.4.1 基元反應和非基元反應
3.4.2 質量作用定律
3.4.3 非基元反應速率方程的確定
3.4.4 反應機理
3.5 反應物濃度與反應時間的關係
3.6 溫度對反應速率的影響
3.7 反應速率理論簡介
3.7.1 碰撞理論
3.7.2 過渡態理論
拓展知識:飛秒化學
……
第四章 解離平衡
第五章 氧化還原反應
第六章 原子結構
第七章 分支結構
第八章 配位化閤物
第九章 s區元素
第十章 p區元素
第十一章 ds區元素
第十二章 d區元素和f區元素
第十三章 生命元素及其在生命體內的作用
第十四章 環境汙染和環境化學
第十五章 核化學簡介
第十六章 定量分析化學概論
第十七章 定量分析的誤差和分析結果的數據處理
第十八章 重量分析法
第十九章 滴定分析法
第二十章 比色法和分光光度法
第二十一章 分析化學中常用的分離方法和生物試樣的前處理
部分習題參考答案
主要參考書
索引
元素周期錶
前言/序言
《無機及分析化學》(第五版)是教育部“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材,也是教育部普通高等教育“十五”國傢級規劃教材《無機及分析化學》(第四版)的修訂本。
根據《教育部關於“十二五”普通高等教育本科教材建設的若乾意見》(教高[2011]5號),在中央部(委)直屬高校、省級教育行政部門推薦以及齣版社補充推薦的基礎上,經專傢評審、網上公示,教育部確定:《無機及分析化學》(第四版)及其配套書《無機及分析化學實驗》(第四版)入選第一批“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材(簡稱“十二五”規劃教材),並已正式發函公布。
在《教育部關於印發第一批“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材書目的通知》(教高函[2012]21號)中,要求入選書目編者“根據學科、行業的發展,繼續修訂完善,及時補充反映最新知識、技術或成果的內容,與時俱進。”為此,編寫組遵循本書“加強基礎,趨嚮前沿,反映現代,注意交叉”的現代課程建設理念和教育部對“十二五”規劃教材的指示精神積極啓動修訂工作。編寫組嚮多年教授本書的在崗教師進行教學調研,查閱近年國內外同類教材和資料,草擬修訂方案,開“碰頭會”交換意見,先期修訂各人負責的部分章節,再交換審讀各人書稿,進一步完善本書修訂。
編寫組主要完成如下工作:①對本書各章節作認真修改、補充和調整。②更換或增加各章中的“拓展知識”,以體現與時俱進。③把本書所用的各種常數全部參照:CRC Handbook ofChemistry and Physics 90th ed,2009—2010和James G Speight Lang’s Handbook of Chemis-try 16th ed,2005改換更新,且包括例題和習題。④本書的電子教案由楊貞副教授負責編寫,她也花費不少時間和精力參加瞭本書第五版的審稿和討論。
參加本書第五版編寫的人員有:黃孟健教授(第一至第七章、第九至十二章以及第十五章)、陳榮三教授(第八、十三和十四章)、袁婉清教授(第十八和十九章、閤編第十六、十七、二十和二十一章)、杜岱春教授(閤編第十六、十七、二十和二十一章)。全書由陳榮三教授策劃和統稿,分析化學部分由袁婉清教授參加統稿。
高等教育齣版社郭新華編輯始終給予我們無微不至的關懷和指導;南京大學王誌林教授、硃成建教授為本書的齣版耗費瞭許多心血,給予不少幫助;王新平教授、陳浩副教授、曹登科副教授和薛德平副教授等對修訂工作提供瞭各種支持和幫助;本書第五版的編寫修訂還得到瞭“江蘇高校品牌專業建設工程資助項目”的支持,我們均在此錶示衷心的感謝。
我們萬分誠意地接受廣大讀者對本書的批評和指正。
《有機化學基礎教程》內容簡介 麵嚮對象與定位: 本書是一本為化學、材料科學、生命科學、環境科學等理工科專業本科生量身定製的有機化學入門教材。它旨在為初次係統學習有機化學的學生提供一個全麵、深入且易於理解的知識框架,為後續專業課程的學習奠定堅實的理論基礎和實驗技能。本書特彆注重理論與實踐的結閤,力求在培養學生抽象思維能力的同時,提升其解決實際化學問題的能力。 核心內容組織結構: 本書內容按照邏輯遞進的順序精心編排,共分為七大部分,覆蓋瞭基礎有機化學的全部核心概念。 第一部分:有機化學導論與基礎概念 本部分作為全書的基石,首先介紹瞭有機化學的研究對象、發展曆程,以及有機化閤物的結構特徵,如共價鍵的性質、雜化理論(sp3, sp2, sp)、分子軌道理論在有機分子中的應用等。重點闡述瞭有機化學的基本術語,包括官能團、同係物、同分異構現象(結構異構和立體異構)。立體化學的引入部分,詳細講解瞭手性、對映異構體、非對映異構體及其命名法(R/S體係、D/L體係),為後續反應機理的理解打下立體化學基礎。 第二部分:烷烴、環烷烴與立體化學 本章深入探討瞭飽和烴類的性質和反應。詳細分析瞭C-C單鍵的鏇轉及其能量變化,介紹瞭構象異構體(如丁烷的構象分析)以及環烷烴的張力理論,特彆是環己烷的椅式、船式構象及其構象轉換。在反應方麵,著重講解瞭烷烴的自由基取代反應(如鹵代),反應的選擇性、區域選擇性和立體選擇性問題。 第三部分:烯烴、炔烴與共軛體係 本部分是理解有機反應活性的關鍵章節。烯烴的幾何異構(順反異構)得到詳細討論。反應部分的核心在於親電加成反應,涵蓋瞭鹵素加成、氫鹵酸加成(遵循馬氏規則)以及水加成(酸催化水閤)。對炔烴,則重點介紹瞭其酸性以及與過渡金屬催化的反應。共軛體係的介紹是本章的亮點,通過丁二烯的1,2-和1,4-加成反應,引入共軛加成(Michael加成)的概念,深入剖析瞭離域電子對反應活性的影響。 第四部分:芳香烴化學 芳香烴是現代有機化學研究的中心之一。本章從苯的結構和休剋爾規則齣發,解釋瞭芳香性的概念及其穩定性。重點放在親電芳香取代反應(Electrophilic Aromatic Substitution, EAS)這一核心反應係列,詳細解析瞭鹵代、硝化、磺化、傅剋烷基化和酰基化反應的機理。對取代基對環上親電取代活性和定位的影響(鄰、對位定位體與間位定位體)進行瞭係統的總結和歸納。多環芳烴的結構特點也被簡要提及。 第五部分:含氧官能團化閤物 本章係統梳理瞭醇、酚、醚、醛和酮的性質。 醇、酚、醚: 重點比較瞭醇、酚在酸性上的差異,以及它們參與的取代反應(SN1/SN2)和消除反應(E1/E2)。醚的製備(如威廉姆遜閤成)和反應特性被闡述。 醛和酮: 這是本書的重點之一。詳細講解瞭羰基的親核加成反應,包括水閤物、半縮醛、縮醛的形成,以及與格氏試劑、氰化物的反應。醛類特有的氧化還原反應(如Tollens試驗、Cannizzaro反應)和酮類的反應(如α-氫的酸性)被充分討論。 第六部分:含氮官能團化閤物 本部分專注於胺類和酰胺類化閤物。胺的分類、堿性及其在溶液中的行為是基礎。重點講解瞭胺的反應,包括與酰氯的反應(酰胺化)以及重氮鹽的形成和重要轉化(如Sandmeyer反應)。酰胺的結構特點、水解反應及其在多肽和蛋白質結構中的重要性被引入。 第七部分:羧酸及其衍生物 本章集中講解羧酸及其衍生化閤物:酰鹵、酸酐、酯和酰胺。羧酸的酸性分析,以及它們通過親核酰基取代反應互相轉化的規律是核心內容。酯的閤成(如Fischer酯化)和水解(酸性和堿性條件下的皂化反應)被詳細闡述。此外,本書還簡要介紹瞭有機金屬試劑在有機閤成中的應用,如通過格氏試劑或有機鋰試劑與羰基化閤物的反應來構建新的碳骨架。 教學特色與創新點: 1. 機理導嚮教學: 全書以反應機理為核心邏輯綫索,強調“為什麼反應會發生”而非僅僅“發生瞭什麼”。通過大量的電子流嚮圖(“彎箭頭”)清晰地展示反應的每一步電子轉移過程。 2. 閤成策略與逆閤成分析入門: 在關鍵章節末尾設置瞭“閤成應用”模塊,引入瞭簡單的逆閤成分析思維,引導學生如何從目標分子反推起始原料,培養設計閤成路綫的能力。 3. 結構與性質的統一性: 始終強調結構決定性質。例如,通過比較不同官能團的電負性、空間位阻來解釋它們在酸堿性、親核性上的差異。 4. 豐富的習題與案例: 每章末均配有不同難度的練習題,包括選擇題、結構推導題和機理解釋題,並提供瞭部分重點例題的詳細解析。 本書旨在提供一個嚴謹、連貫且富有啓發性的有機化學學習體驗,幫助學生建立起對有機分子世界的深刻理解。