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绪章绪论
本章主要介绍化学基本概念,研究范围,化学反应的本质,化学的分支、学科特点和学科发展趋势等。
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●0.1序言
本章主要介绍化学基本概念,研究范围,化学反应的本质,化学的分支、学科特点和学科发展趋势等。
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第一章气体和溶液
本章主要讲授气体(重点是理想气体)、液体(重点是溶液)的一些基础知识。
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●1.1气体
本节主要介绍理想气体模型、理想气体状态方程、理想混合气体的分压定律等基础知识。
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●1.2溶液
本节主要介绍溶液的定义、范围,溶液浓度的表示方法、溶剂和溶液的蒸气压。
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●1.3稀溶液的依数性
本节主要介绍难挥发非电解质稀溶液的四种依数性以及电解质稀溶液的依数性知识。
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第二章化学热力学基础
本章主要介绍化学热力学基础知识和基本概念,包括热力学第一定律、第二定律、第三定律。以及如何应用热力学的三个基本定律解决伴随化学反应的能量问题和化学反应方向问题。
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●2.1热力学第一定律
本节主要介绍热力学的基本概念和常用术语,以及热力学第一定律内容。
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●2.2热化学
本节主要介绍如何利用热力学第一定律研究化学反应的能量问题,具体内容包括与化学反应相关的化学计量数、反应进度;化学反应体系中的等容反应热、等压反应热、焓和焓变、等容反应热与等压反应热的关系;反应热的测量;热化学方程式;标准状态;盖斯定律;生成焓、燃烧焓以及由生成焓和燃烧焓求反应焓变。
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●2.3化学反应的方向
本节主要介绍利用热力学第二和第三定律研究化学反应的方向问题,具体内容包括理想气体等温膨胀过程的体积功、可逆过程的定义和结论;自发变化、自发反应、影响化学反应方向的因素;微观状态数和玻尔兹曼公式、熵的性质和热温商公式、热力学第三定律、标准熵及其规律、由标准熵计算反应熵变、热力学第二定律;吉布斯自由能判据、由标准生成自由能求反应自由能变、吉-亥方程、几种热力学数据之间的关系。
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第三章化学平衡
本章主要介绍如何利用热力学研究化学反应的限度——化学平衡问题,以及影响化学平衡的因素。
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●3.1化学平衡状态
本节主要介绍与化学平衡状态有关的基础知识和基本概念,包括可逆反应、化学平衡、经验平衡常数、多重平衡规则、以及平衡转化率;
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●3.2标准平衡常数
本节主要介绍标准平衡常数,以及标准平衡常数应用;介绍标准平衡常数与标态吉布斯自由能变关系,并探讨几种热力学函数之间的关系;
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●3.3化学平衡的移动
本节主要讨论浓度、压力、温度对平衡移动的影响,并介绍勒夏特列原理。
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第四章酸碱解离平衡
本章主要介绍酸碱理论的进展,一类重要的化学平衡——弱酸弱碱的解离平衡,以及缓冲溶液。
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●4.1酸碱理论发展
本节主要介绍酸碱理论的发展简史,重点介绍酸碱质子理论。
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●4.2水的自耦解离平衡
本节主要介绍水的自耦解离平衡和水溶液体系pH的计算。
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●4.3弱酸和弱碱的解离平衡
本节主要介绍一元弱酸弱碱、二元弱酸弱碱的解离平衡。
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●4.4缓冲溶液
本节主要介绍缓冲溶液原理,缓冲溶液pH计算,缓冲溶液组成和应用。
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第五章沉淀溶解平衡
本章主要介绍难溶强电解质,及其涉及的一类重要化学平衡反应——沉淀溶解平衡,介绍沉淀的生成、溶解及其相关的应用。
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●5.1溶度积常数
本节主要介绍与难溶强电解质沉淀溶解平衡相关的基本概念和基础知识,包括溶度积常数、溶解度与溶度积关系、影响溶解度因素、溶度积规则;
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●5.2沉淀的生成及其应用
本节主要介绍沉淀生成常见方法,分步沉淀及其实际应用;
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●5.3沉淀的溶解及其应用
本节主要介绍沉淀溶解的常见方法,沉淀的转化及其实际应用。
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第六章氧化还原反应和电化学基础
本章利用氧化还原反应,介绍做非体积功(电功)的可逆电池反应的热力学基础知识和基本理论,重点介绍影响电池反应方向的热力学判据,以及电极电势的影响因素。
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●6.1氧化还原反应及电池电视
本节介绍与氧化还原反应以及电池反应相关的基本概念和基础知识,包括氧化数,氧还反应配平,原电池符号与电极种类,电动势与电极电势;
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●6.2电池反应的热力学
本节主要介绍电池反应中电动势与自由能的关系,电动势与平衡常数的关系,以及非标态与标态电动势的关系(即能斯特方程);
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●6.3影响电极电势的因素
本节主要介绍浓度、酸度、沉淀对电极电势的影响;
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●6.4元素电势图
元素电势图三个应用:定性判断酸性强弱,计算未知电对电极电势,判断歧化反应。
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第七章化学反应速率
本章主要介绍与化学反应速率有关的基本概念和基本理论,对反应机理的探讨,以及影响化学反应速率的内因和外因。
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●7.1反应速率与速率方程
本节主要介绍化学反应速率的基本概念,包括平均速率与瞬时速率,以及速率方程(反应级数,速率常数);
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●7.2反应机理
本节主要介绍与反应机理讨论相关的基本概念,包括基元反应、反应分子数、质量作用定律、反应机理探讨(平衡假设法);
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●7.3反应物浓度与时间的关系
本节主要讨论反应的外因——浓度对反应速率的影响,重点介绍零级和一级反应的浓度-时间关系,其微分、积分表达式,以及半衰期表达式;
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●7.4反应速率与温度的关系
本节主要讨论反应的外因——温度对反应速率的影响,重点介绍阿仑尼乌斯公式的多种表示法及反应速率与温度、活化能的关系,基元反应的微观可逆性原理,活化能概念,碰撞理论要点,过渡态理论要点;
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●7.5催化剂与催化反应简介
本节主要讨论催化剂的基本概念,作用机理,基本特征;
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第八章原子结构与元素周期律
本章主要介绍近代原子结构理论的发展和现代原子结构观念,重点介绍微观粒子的特殊性,原子核外电子运动状态和核外电子排布的相关知识理论,原子结构与现代元素周期表关系,元素周期表与元素性质周期性的关系。
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●8.1近代原子结构理论的确立
本节主要介绍近代原子结构理论的发展,重点介绍梅子布丁模型、有核原子模型和玻尔原子结构模型;
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●8.2微观粒子的特殊性
本节主要介绍微观粒子的基本特征,包括微观粒子能量量子化、具有波粒二象性、运动符合不确定原理、运动遵循统计规律;
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●8.3核外电子运动状态的描述
本节主要介绍描述原子核外电子的运动状态的重要理论——薛定谔方程的基础知识,重点介绍薛定谔方程求解结果如何用于描述核外电子的运动状态,包括四个量子数的取值和意义,波函数角度分布图、概率和概率密度、电子云图、径向分布函数、径向概率分布图、波函数角度分布图与概率密度的角度分布图的区别;
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●8.4核外电子的排布
本节主要介绍原子核外电子的排布方式与规律等基础知识,包括屏蔽效应和钻穿效应、多电子体系电子能级与n、l的关系、Pauling近似能级图、Cotton能级图、电子排布三原则、基态原子电子排布式的书写;
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●8.5元素周期表和元素基本性质的周期性
本节主要介绍原子结构与元素周期表的关系,主要内容包括元素周期表的构造(周期、族、分区)、各区元素的价电子构型、判断元素在周期表中的位置;元素的原子半径、电离能、电子亲和能、电负性的定义和它们在周期表中的变化规律。
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第九章化学键与分子结构
本章主要介绍原子间强相互作用(化学键)相关理论,包括共价键理论、金属键理论和离子键理论,以及分子间相互作用(范德华力与氢键)的基础知识。
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●9.1共价键理论
本节主要介绍路易斯价键理论(“八隅体规则”),现代价键理论、价层电子对互斥理论和杂化轨道理论要点,分子轨道理论要点,及第二周期元素同核与异核双原子分子或离子的分子轨道能级图、轨道式、能级等;
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●9.2金属键理论
本节主要介绍金属键的改性共价键理论和能带理论,并用于固体导电性的判断和解释、金属与半导体的导电性随温度的变化关系;
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●9.3离子键理论
本节主要介绍离子键的形成和本质、离子晶体的特性、晶格能与玻恩-哈伯循环、离子的电荷、半径、电子构型及其对离子键强度的影响;
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●9.4分子间作用力和氢键
本节主要介绍分子的极性、偶极矩的定义及类型,三种范德华力,即取向力、诱导力、色散力的判断、分子间力对物质性质的影响;氢键的形成条件和特点、氢键对化合物性质的影响。
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第十章晶体与晶体结构
本章主要介绍固态晶体与非晶体区别、晶体的特征与基本类型,并专题讨论离子晶体的极化作用。
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●10.1晶体与非晶体
本节主要介绍固态晶体与非晶体区别,重点介绍晶体的特征;介绍四种常见晶体类型;
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●10.2专题讨论-极化作用
本节专题讨论离子晶体的极化作用及其对离子晶体性质的影响。