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第0章 绪论1

0.1化学及化学发展1

0.2化学科学与生命科学2

0.3溶液组成量度的表示方法3

0.3.1质量分数3

0.3.2质量浓度3

0.3.3摩尔分数3

0.3.4物质的量浓度4

0.3.5质量摩尔浓度5

第1篇 化学反应的基本9

第1章 化学热力学基础9

1.1热力学第一定律9

1.1.1热力学的基本术语9

1.1.2热力学第一定律表达式13

1.1.3焓14

1.2热化学16

1.2.1反应进度16

1.2.2化学反应的热效应17

1.2.3赫斯定律18

1.2.4标准摩尔生成焓19

1.2.5标准摩尔燃烧焓20

1.3化学反应的方向21

1.3.1自发过程的特征21

1.3.2化学反应的方向21

1.4化学反应的吉布斯函数变的计算26

1.4.1标准摩尔生成吉布斯函数26

1.4.2标准状态下吉布斯函数变的计算26

1.4.3非标准状态下吉布斯函数变的计算28

1.5热力学在生物系统中的作用28

1.5.1生物化学中的标准状态28

1.5.2生物体内的偶合反应29

Summary30

化学视窗32

思考题32

习题32

第2章 化学平衡35

2.1可逆反应与化学平衡35

2.1.1可逆反应35

2.1.2化学平衡35

2.2平衡常数36

2.2.1标准平衡常数与实验平衡常数36

2.2.2多重平衡38

2.3标准平衡常数与摩尔吉布斯函数变的关系39

2.4标准平衡常数的应用40

2.4.1判断反应进行的限度40

2.4.2预测反应的方向41

2.4.3计算平衡系统的组成42

2.5化学平衡的移动43

2.5.1浓度对平衡移动的影响43

2.5.2压力对平衡移动的影响43

2.5.3温度对平衡移动的影响44

Summary45

化学视窗47

思考题47

习题47

第3章 化学反应速率49

3.1化学反应速率及其表示方法49

3.1.1化学反应速率49

3.1.2用反应进度表示的反应速率51

3.2化学反应速率理论简介51

3.2.1化学反应机理51

3.2.2化学反应速率理论及活化能52

3.3浓度对反应速率的影响55

3.3.1质量作用定律55

3.3.2反应级数和反应分子数57

3.3.3简单反应级数57

3.4温度对化学反应速率的影响60

3.4.1碰撞理论的解释60

3.4.2阿伦尼乌斯方程式61

3.4.3阿伦尼乌斯方程式的应用61

3.5催化剂对化学反应的影响62

3.5.1催化剂与催化作用62

3.5.2均相催化和多相催化63

3.5.3酶催化63

Summary65

化学视窗66

思考题66

习题66

第4章 氧化还原反应与电极电势68

4.1氧化还原反应的基本概念68

4.1.1元素的氧化值68

4.1.2氧化和还原69

4.1.3氧化还原反应方程式的配平69

4.2原电池70

4.2.1原电池的概念70

4.2.2原电池符号71

4.3电极电势72

4.3.1电极电势基本概念72

4.3.2原电池电动势72

4.3.3标准电极电势72

4.4影响电极电势的因素74

4.4.1能斯特方程式74

4.4.2电极电势的影响因素75

4.5电极电势的应用78

4.5.1比较氧化剂和还原剂的相对强弱78

4.5.2判断氧化还原反应进行的方向78

4.5.3判断氧化还原反应进行的程度79

4.5.4元素电势图81

4.6直接电势法测定溶液的pH82

4.6.1常用参比电极83

4.6.2 pH指示电极84

4.6.3电势法测定溶液的pH85

Summary86

化学视窗87

思考题88

习题88

第2篇 分散系及水溶液中化学反应规律93

第5章 稀溶液的通性93

5.1溶液的蒸气压下降93

5.1.1饱和蒸气压93

5.1.2溶液蒸气压下降的原因94

5.2溶液的沸点升高95

5.2.1液体的沸点95

5.2.2溶液沸点升高的原因95

5.3溶液的凝固点降低96

5.3.1液体的凝固点96

5.3.2溶液凝固点降低的原因96

5.4溶液的渗透压97

5.4.1渗透现象和渗透压97

5.4.2溶液的渗透压与浓度及温度的关系98

5.4.3电解质稀溶液的依数性100

5.4.4等渗、低渗和高渗溶液101

5.4.5晶体渗透压和胶体渗透压102

Summary103

化学视窗104

思考题104

习题104

第6章 电解质溶液106

6.1强电解质溶液理论106

6.1.1强电解质和弱电解质106

6.1.2离子互吸理论107

6.1.3活度和活度因子108

6.1.4离子强度109

6.2酸碱理论简介110

6.2.1酸碱质子理论110

6.2.2酸碱电子理论112

6.3水溶液中的酸碱平衡及有关计算113

6.3.1水的解离平衡113

6.3.2酸碱在水溶液中的解离平衡114

6.3.3酸碱溶液pH的计算118

6.3.4两性物质溶液121

6.4难溶强电解质的沉淀-溶解平衡125

6.4.1溶度积常数125

6.4.2溶度积常数与溶解度的关系125

6.4.3溶度积规则127

6.4.4沉淀平衡的移动127

6.4.5分步沉淀和沉淀的转化130

6.4.6生物体中的沉淀平衡131

Summary132

化学视窗133

思考题134

习题134

第7章 缓冲溶液136

7.1缓冲溶液的组成及缓冲作用机制136

7.1.1缓冲溶液的概念136

7.1.2缓冲溶液的组成136

7.1.3缓冲溶液的缓冲机制与抗酸抗碱成分137

7.2缓冲溶液pH的计算138

7.2.1缓冲溶液pH的计算公式138

7.2.2缓冲溶液pH计算公式的校正140

7.2.3影响缓冲溶液pH的因素141

7.3缓冲容量和缓冲范围142

7.3.1缓冲容量的概念142

7.3.2影响缓冲容量的因素143

7.4缓冲溶液的配制145

7.4.1缓冲溶液的选择与配制原则145

7.4.2常用的缓冲溶液147

7.4.3标准缓冲溶液148

7.5缓冲溶液在医学上的意义149

7.5.1血液中的缓冲体系149

7.5.2血液中碳酸缓冲系的缓冲作用与肺、肾调节作用的关系150

7.5.3细胞中的缓冲体系150

Summary151

化学视窗152

思考题152

习题153

第8章 胶体化学155

8.1分散系155

8.1.1分散系分类155

8.1.2胶体分散系156

8.2表面自由能与吸附作用156

8.2.1比表面和表面自由能156

8.2.2吸附158

8.2.3表面活性剂160

8.2.4乳状液162

8.3溶胶163

8.3.1溶胶的基本性质163

8.3.2溶胶的稳定性和聚沉167

8.3.3溶胶的制备和净化169

8.4高分子溶液170

8.4.1高分子化合物的结构特征170

8.4.2高分子溶液与溶胶性质的比较171

8.4.3高分子化合物对溶胶稳定性的影响172

8.4.4高分子溶液的渗透压173

8.4.5聚电解质溶液173

8.4.6唐南平衡176

8.5凝胶177

8.5.1凝胶和胶凝177

8.5.2凝胶的类型178

8.5.3凝胶的性质178

8.6胶体化学在医学上的应用179

8.6.1人工肾179

8.6.2人工肺179

8.6.3凝胶膜180

Summary180

化学视窗181

思考题182

习题182

第3篇 物质结构与性质187

第9章 原子结构和元素周期律187

9.1微观粒子运动特征187

9.1.1微观粒子运动的量子化特性187

9.1.2电子的波粒二象性189

9.1.3不确定原理190

9.2核外电子运动状态和氢原子结构191

9.2.1波函数与原子轨道191

9.2.2波函数和电子云图形194

9.3多电子原子结构198

9.3.1屏蔽效应和钻穿效应198

9.3.2原子轨道能级图200

9.3.3基态原子核外电子的排布202

9.4元素周期律205

9.4.1电子层结构与元素周期表205

9.4.2价层电子结构与族205

9.4.3价层电子结构与区207

9.5元素基本性质的周期性208

9.5.1有效核电荷208

9.5.2原子半径209

9.5.3元素的电离能210

9.5.4电子亲和能210

9.5.5元素的电负性212

Summary212

化学视窗213

思考题214

习题214

第10章 分子结构216

10.1价键理论216

10.1.1共价键的本质216

10.1.2价键理论的基本要点217

10.1.3共价键的类型218

10.2杂化轨道理论220

10.2.1杂化轨道理论的基本要点220

10.2.2杂化轨道类型与分子的空间构型220

10.3价层电子对互斥理论223

10.3.1价层电子对互斥理论的基本要点223

10.3.2判断多原子分子几何构型的一般规则223

10.4分子轨道理论简介225

10.4.1分子轨道理论的基本要点225

10.4.2分子轨道能级图227

10.4.3分子轨道的应用实例229

10.4.4键参数230

10.5分子间作用力与氢键231

10.5.1分子的极性与极化231

10.5.2分子间作用力232

Summary236

化学视窗237

思考题238

习题238

第11章 配位化合物240

11.1配合物的基本概念240

11.1.1配合物的结构特征240

11.1.2配合物的组成241

11.1.3配合物的命名243

11.2配合物的化学键理论244

11.2.1价键理论244

11.2.2晶体场理论247

11.3配位平衡252

11.3.1配合物的稳定常数252

11.3.2配位平衡的移动253

11.3.3配合物稳定常数的应用255

11.4螯合物258

11.4.1螯合物的概念258

11.4.2影响螯合物稳定性的因素258

11.5配合物在医学上的意义260

Summary261

化学视窗262

思考题263

习题263

第4篇 医学上常用的分析测试技术269

第12章 滴定分析法269

12.1概述269

12.1.1基本概念269

12.1.2适用于滴定分析的化学反应的条件269

12.1.3滴定分析的操作程序270

12.1.4滴定分析的计算270

12.2分析结果的误差和有效数字270

12.2.1准确度与误差270

12.2.2精密度与偏差271

12.2.3误差的来源及减免方法272

12.2.4有效数字及其运算规则273

12.3酸碱滴定法274

12.3.1酸碱指示剂274

12.3.2滴定曲线和指示剂的选择275

12.3.3酸碱滴定法的应用280

12.4氧化还原滴定法282

12.4.1高锰酸钾法283

12.4.2碘量法285

12.5螯合滴定法287

12.5.1基本概念287

12.5.2影响螯合滴定的因素287

12.5.3金属指示剂288

12.5.4 EDTA标准溶液的配制289

12.5.5应用实例——葡萄糖酸钙含量的测定290

12.6沉淀滴定法290

12.6.1莫尔法290

12.6.2福尔哈德法291

Summary291

化学视窗293

思考题293

习题294

第13章 紫外-可见吸收光谱法296

13.1光吸收的基本原理296

13.1.1光的性质296

13.1.2物质对光的选择吸收297

13.2基本定理298

13.3吸收光谱法的误差及分析条件的选择301

13.3.1吸收光谱法的误差301

13.3.2吸收光谱法分析条件的选择302

13.4吸收光谱法306

13.4.1分光光度计306

13.4.2分析方法308

13.4.3紫外吸收光谱法简介309

Summary313

化学视窗314

思考题314

习题314

第14章 现代仪器分析简介316

14.1光学分析法316

14.1.1光学分析法分类316

14.1.2光学分析法的应用319

14.2色谱分析法319

14.2.1色谱分析法概述319

14.2.2色谱法分离理论320

14.2.3色谱法中的定性定量方法321

14.2.4色谱法简介321

Summary325

化学视窗326

习题326

第5篇 化学与人类329

第15章 生命科学中的微量元素329

15.1概述329

15.1.1生命元素329

15.1.2人体内微量元素的分类与含量330

15.1.3必需微量元素在元素周期表中的位置332

15.2人体必需微量元素的生理功能332

15.2.1作为酶的活性因子332

15.2.2参与激素和维生素的生理作用332

15.2.3参与运载作用332

15.2.4维持核酸的正常代谢333

15.3生物配体336

15.3.1卟啉类化合物336

15.3.2氨基酸、肽、蛋白质337

15.3.3核苷酸、核酸337

15.4微量元素作用的基本原理和规律337

15.4.1微量元素在生物体内的作用特点337

15.4.2微量元素在体内的作用机理——隔室封闭学说338

15.4.3微量元素作用的基本规律338

习题340

第16章 化学与环境341

16.1环境与绿色化学341

16.1.1基本概念341

16.1.2生物与环境342

16.1.3化学与环境342

16.1.4环境保护与绿色化学342

16.2大气与污染342

16.2.1大气的组成342

16.2.2大气污染物的危害343

16.2.3大气污染的防治345

16.3水体与污染346

16.3.1水体污染的危害346

16.3.2水体污染的防治347

16.4土壤与污染348

习题348

部分习题参考答案349

附录352

附录Ⅰ 普通物理常数352

附录Ⅱ 单位和换算因数352

附录Ⅲ 国际相对原子质量表（1997）353

附录Ⅳ 热力学数据（298.15K）354

附录Ⅴ 一些有机化合物的标准摩尔燃烧热357

附录Ⅵ 弱酸、弱碱在水中的解离常数（298.15K）358

附录Ⅶ 微溶化合物的溶度积（291.298K）360

附录Ⅷ 标准电极电势（298K）361

附录Ⅸ配合物的稳定常数（291～298K）363

索引366