前言
《无机及分析化学》第二版自2016 年9 月出版以来， 经过多年的教学实践，积累了许多有益的使用经验。此次修订再版，对教材内容做了适当的调整和整合。
教材前五章仍主要介绍了大学化学基础知识，包括溶液和胶体、化学动力学基础、化学热力学基础及化学平衡、物质结构简介、元素选论等。第六章介绍了分析化学概论。第七章至第十章为酸碱平衡和酸碱滴定法、沉淀溶解平衡和沉淀滴定法、配位化合物和配位滴定法、氧化还原反应和氧化还原滴定法，这样整合后能够使四大平衡的基础知识与其滴定分析的应用更好地衔接起来，有利于学生的学和教师的教。第十一章至第十四章介绍了重量分析法、紫外- 可见分光光度法、电势分析法及分析化学中的分离方法等。
此次修订在原有编写原则的基础上，部分知识拓展中增加了典型的思政事例和启示，有助于学生坚定民族自信，树立正确的人生观和价值观。例如2022 年北京冬奥会的焰火，彰显了大国科技力量。又如世界历史上第一个描述氧化还原反应的化学家葛洪，他编撰的《肘后备急方》三卷中记录了关于青蒿汁的提取方法，屠呦呦便从中受到启发后发现了青蒿素，于2015 年10 月获得诺贝尔生理学或医学奖。
本次修订完成后，由吉林农业科技学院的王秀彦、刘强、马凤霞通读并统稿，吉林农业科技学院的董宪武教授主审。参与具体编写修订工作的人员及分工为：王秀彦编写第一章、第五章，刘强编写第二章、第三章及全部的知识拓展部分，马凤霞编写第四章、第七章、第八章，南京农业大学的吴华编写第六章和第十四章，吉林农业科技学院的王丰编写第九章、第十章及附录，范秀明编写第十一章，李雪编写第十二章，金鑫编写第十三章。
为方便教学，本书各章节还配套有PPT 和部分习题答案的二维码资源，以及《无机及分析化学实验》和《无机及分析化学学习指导与习题解析》。
本书在编写修订过程中参阅了一些兄弟院校的教材，并吸取了网络上的部分内容，相关文献已列于书后参考文献。在此，我们对所有文献作者表示深深的谢意!
限于编者水平，书中难免存在不妥之处，恳切希望专家和同人及使用本书的师生多提宝贵意见和建议，以便本书在重印或再版时得以更正。
编者
2025年4月
第一版前言
《无机及分析化学》是应用型本科院校基础课化学课程系列教材之一。该教材将基础课中独立的分析化学和无机化学整合为无机及分析化学这一新的课程体系，减少了重复，节省了学时，使教学内容更切合农、林、牧、渔院校化学课程特色。同时，简介了学科某些前沿领域的内容，拓宽了学生的视野。为保证教材编写质量，使概念阐述得准确，参编教师参阅了大量的国内外相关教材文献，做了大量艰苦的工作。
本教材有以下特点：
① 本教材是我们在调查研究并经过多年的教学与实践基础上编写而成的，编写过程中精简了烦琐的计算推导，删除过深的理论阐述， 使教学内容更切合实际，减少教学时数，全书共计14 章，需80 学时左右，可满足21 世纪生物、园艺、牧医等专业对化学基础知识的要求。
② 注重教学内容的系统性、严谨性。
③ 在教材中增设了化学视屏部分， 反映了当代学科技术的新概念、新知识、新理论、新技术，突出教材内容的现代化。
④ 坚持体现教材内容深广度适中、适用的原则，增强教材的针对性，为后续课程及学生继续学习深造提供强有力的化学知识支撑。此外，教材还兼顾了内容丰富、叙述深入浅出、简明扼要、重点突出等特色，能充分满足少学时教学的需求。
本教材由王秀彦、马凤霞任主编，王丰、吴华任副主编。具体编写人员为：吉林农业科技学院王秀彦（第一章~第三章、第五章）、马凤霞（第四章、第六章~第八章）、王丰（第十章及附录）、孙世清（第十二章）、姜辉（第十三章）、范秀明（第十一章）；黑龙江农业职业技术学院吴华（第九章、第十四章）。
全书由王秀彦统稿，由董宪武教授主审。本书是全体教研室教师多年教学、教材改革与实践的经验总结，是全体参加编写工作的同仁共同辛苦努力的成果。
本书在编写过程中，参考了国内外出版的一些教材和著作，并从中得到了启发和教益，在此特表示感谢！
限于编者的水平，以及在时间上较为紧迫，疏漏和不当之处在所难免，恳切希望专家和同仁及使用本书的教师和学生提出宝贵的意见，以便在重印或有机会再版时，得以更正。
编者
2009年5月10日
第二版前言
《无机及分析化学》第一版自2009 年出版以来，得到较多使用学校的肯定。在多年的教学实践过程中，各学校积累了许多有益的经验，也提出了一些宝贵的建议。此次修订再版，对教材的内容做了适当的调整和补充。
本教材仍遵循第一版的编写原则，坚持体现教材内容深广度适中、适用的原则，增强教材的针对性，为后续课程及学生继续学习深造提供强有力的化学知识支撑。此外，教材还兼顾了内容简明扼要、重点突出，叙述深入浅出，能充分满足少学时教学的需求。
同时，在教材内容选择和体系编排上，考虑了无机及分析化学学科的系统性、规律性和科学性，又兼顾相关专业对无机及分析化学的不同需求，注重基础知识、基础理论的介绍。
本书通过知识拓展向读者提供了化学学科最新的科学技术信息，学习者可以通过阅读更便捷地获取化学信息，开阔视野。
全书共计14 章，介绍了溶液和胶体、化学动力学基础、化学热力学基础及化学平衡、物质结构简介、元素选论、酸碱平衡与沉淀溶解平衡、配位化合物、电极电势与氧化还原平衡等基础理论以及分析化学的有关知识，包括分析化学概论、滴定分析法、重量分析法、紫外-可见分光光度法、电势分析法、分析化学中的分离方法等。
本教材由王秀彦、马凤霞任主编，王丰、吴华任副主编。全书由王秀彦定稿，吉林农业科技学院董宪武教授主审。具体编写安排是：吉林农业科技学院王秀彦编写第一至第三章、第五章及全书知识拓展，马凤霞编写第四章、第六至第八章；南京农业大学吴华编写第九章和第十四章；吉林农业科技学院王丰编写第十章及附录，范秀明、李雪共同编写第十一章，陈海蛟编写第十二章，金鑫编写第十三章。
为方便教学，本书还配套有电子课件。另外，本书还配套有《无机及分析化学实验》。
本书是全体教研室教师多年教学、教材改革与实践的经验总结，是全体参加编写工作的同仁共同辛苦努力的成果。在编写修订的过程中得到吉林农业科技学院领导和教师同行大力的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。
本书在编写过程中，参阅了一些兄弟院校的教材并吸取了部分内容，在此我们表示深深的谢意！
限于编者的水平，书中不妥之处在所难免，恳切希望专家和同仁及使用本书的教师和学生提出宝贵的意见，以便在重印或再版时得以更正。
编者
2016年7月
第一章 溶液和胶体 001
第一节 分散系及其分类 001
第二节 溶液浓度的表示方法 002
一、物质的量浓度 002
二、质量摩尔浓度 003
三、摩尔分数 004
四、质量分数 004
第三节 稀溶液的依数性 005
一、溶液的蒸气压下降 005
二、溶液的沸点上升 006
三、溶液的凝固点降低 007
四、溶液的渗透压 008
五、强电解质在水溶液中的解离情况 010
第四节 胶体与界面化学 011
一、胶体与表面能 011
二、表面吸附 011
三、溶胶的性质 012
四、胶团的结构 014
五、溶胶的稳定性和聚沉 015
思考题与习题 016
知识拓展 高分子溶液 018
第二章 化学动力学基础 019
第一节 化学反应速率 019
一、平均速率 019
二、瞬时速率 020
第二节 化学反应速率理论简介 020
一、碰撞理论 020
二、过渡态理论 022
第三节 化学反应速率的影响因素 023
一、浓度对化学反应速率的影响速率方程 023
二、温度对化学反应速率的影响阿伦尼乌斯公式 025
三、催化剂对化学反应速率的影响 027
思考题与习题 029
知识拓展 飞秒化学 030
第三章 化学热力学基础及化学平衡 032
第一节 基本概念 032
一、系统和环境 032
二、状态和状态函数 032
三、过程和途径 033
四、热和功 033
第二节 化学反应过程的热效应 034
一、热力学能 034
二、热力学第一定律 034
三、化学反应热 034
四、热化学方程式 037
五、热化学定律 (盖斯定律) 038
六、标准摩尔生成焓 039
七、化学反应摩尔焓变的计算 039
第三节 化学反应的方向 040
一、自发过程 040
二、化学反应的自发性和反应热 040
三、熵和热力学第三定律 041
四、熵判据热力学第二定律 042
五、吉布斯函数 043
第四节 化学反应的限度化学平衡 046
一、可逆反应与化学平衡 046
二、平衡常数 047
三、标准平衡常数的应用 049
四、化学平衡的移动 051
思考题与习题 055
知识拓展 热力学大师吉布斯 058
第四章 物质结构简介 060
第一节 核外电子运动的特殊性 060
一、氢原子光谱 060
二、玻尔理论 061
三、微观粒子的波粒二象性 062
第二节 核外电子运动状态的描述 063
一、波函数和原子轨道 063
二、四个量子数 064
三、原子轨道和电子云图像 066
第三节 原子核外电子排布和元素周期律 068
一、核外电子的排布原理 068
二、多电子原子轨道能级 069
三、基态原子核外电子排布 070
四、原子的电子结构和元素周期律 072
第四节 元素重要性质的周期性变化 073
一、原子半径 074
二、电离能 075
三、电子亲和能 076
四、电负性 077
第五节 化学键理论 078
一、离子键理论 078
二、共价键理论 080
三、分子轨道理论 085
第六节 分子间力和氢键 087
一、分子的极性 088
二、分子间力 089
三、氢键 090
第七节 晶体知识简介 092
一、离子晶体 092
二、分子晶体 093
三、原子晶体 093
四、金属晶体 093
思考题与习题 094
知识拓展 量子点 095
第五章 元素选论 097
第一节 s 区元素 097
一、 s 区元素的通性 097
二、重要元素及其化合物 097
第二节 p 区元素 099
一、 p 区元素的通性 099
二、重要元素及其化合物 100
第三节 d 区元素 106
一、 d 区元素的通性 106
二、重要化合物 106
第四节 ds 区元素 107
一、 ds 区元素的通性 107
二、重要化合物 108
思考题与习题 109
知识拓展 2022 年北京冬奥会的焰火，让世界见证了中国式的浪漫 110
第六章 分析化学概论 111
第一节 分析化学的任务、方法及定量分析的程序 111
一、分析化学的任务和作用 111
二、分析方法的分类 112
三、分析化学的发展趋势 114
四、定量分析的一般过程 114
五、定量分析结果的表示方法 116
第二节 定量分析中的误差 116
一、误差的分类 117
二、误差和偏差的表示方法 118
三、减小分析过程中误差的方法 121
第三节 定量分析数据的统计处理 122
一、测量值的集中趋势 122
二、正态分布和 t 分布 124
三、异常值的检验与取舍 126
四、分析结果的数据处理与报告 127
第四节 有效数字及运算规则 128
一、有效数字及其位数 128
二、数字的修约 129
三、有效数字的运算规则 129
第五节 滴定分析法概述 129
一、滴定分析的基本概念 129
二、滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式 130
三、标准溶液的配制和基准物质 132
四、滴定分析中的计算 133
思考题与习题 136
知识拓展 化学计量学 138
第七章 酸碱平衡和酸碱滴定法 139
第一节 酸碱理论 139
一、酸碱电离理论 139
二、酸碱质子理论 139
三、酸碱电子理论 140
四、软硬酸碱理论 141
第二节 弱酸、弱碱的解离平衡 141
一、共轭酸碱对的Ｋ ａ 与Ｋ b 的关系 141
二、酸碱平衡的移动 144
第三节 酸碱平衡水溶液中酸度的计算 145
一、物料平衡式 145
二、质子平衡式 145
三、酸度对弱酸（碱）各种型体分布的影响 146
四、强酸（碱）水溶液酸度的计算 149
五、一元弱酸（碱）水溶液酸度的计算 149
六、多元弱酸（碱）水溶液酸度的计算 150
七、两性物质水溶液酸度的计算 152
第四节 缓冲溶液 153
一、缓冲溶液的组成及缓冲原理 153
二、缓冲溶液酸度的计算 154
三、缓冲容量和缓冲范围 155
四、缓冲溶液的选择和配制 155
第五节 酸碱滴定法 156
一、酸碱指示剂 156
二、酸碱滴定曲线和指示剂的选择 159
三、酸碱标准溶液的配制与标定 166
四、酸碱滴定法的应用 167
思考题与习题 170
知识拓展 人体的酸碱度与健康 171
第八章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定法 172
第一节 沉淀溶解平衡与溶度积规则 172
一、沉淀溶解平衡 172
二、溶度积规则 174
三、溶度积规则的应用 174
第二节 沉淀滴定法 178
一、沉淀滴定法概述 178
二、沉淀滴定法确定终点的方法 179
思考题与习题 182
知识拓展 新型的吸附指示剂 183
第九章 配位化合物和配位滴定法 184
第一节 配位化合物的基本概念 184
一、配位化合物的组成 184
二、配位化合物的命名 186
第二节 配位化合物的价键理论 187
一、价键理论的基本要点 187
二、配位化合物的空间构型 187
三、外轨型配位化合物和内轨型配位化合物 190
第三节 配位平衡 191
一、配位平衡常数 191
二、配位平衡的计算 192
三、配位平衡的移动 193
第四节 螯合物 197
一、螯合物的基本概念 197
二、螯合物的稳定性 198
三、螯合物的应用 198
第五节 配位滴定法 199
一、配位滴定法概述 199
二、 EDTA 及其配合物的性质 199
三、条件稳定常数 201
四、配位滴定的基本原理 203
五、配位滴定法的应用 209
思考题与习题 213
知识拓展 配位化学的创始人维尔纳 214
第十章 氧化还原反应和氧化还原滴定法 215
第一节 氧化还原反应的基本概念及方程式的配平 215
一、氧化数 215
二、氧化与还原 216
三、氧化还原反应方程式的配平 216
第二节 原电池与电极电势 218
一、原电池 218
二、电极电势的产生 220
三、标准电极电势 221
第三节 影响电极电势的因素 223
一、能斯特方程 223
二、电极电势的影响因素 224
第四节 电极电势的应用 226
一、比较氧化剂、还原剂的相对强弱 226
二、选择适当的氧化剂或还原剂 226
三、判断氧化还原反应进行的次序 227
四、判断氧化还原反应自发进行的方向 227
五、计算反应的平衡常数，判断氧化还原反应进行的程度 228
六、计算物质的某些常数 229
第五节 元素电势图及其应用 230
一、元素电势图 230
二、元素电势图的应用 231
第六节 氧化还原滴定法 232
一、氧化还原滴定法概述 232
二、氧化还原滴定法的基本原理 233
三、常用的氧化还原滴定法及其应用 238
思考题与习题 244
知识拓展 第一个描述氧化还原反应的化学家葛洪 245
第十一章 重量分析法 246
第一节 重量分析法概述 246
一、重量分析法的一般过程 246
二、重量分析法的特点 246
三、重量分析法对沉淀形式和称量形式的要求 246
第二节 沉淀的纯度和条件选择 247
一、影响沉淀纯度的因素 247
二、晶形沉淀的条件 248
三、无定形沉淀的条件 248
第三节 重量分析结果的计算 249
思考题与习题 250
知识拓展 重量分析法最新发展动态 250
第十二章 紫外-可见分光光度法 251
第一节 吸光光度法概述 251
第二节 光吸收的基本原理 251
一、光的基本性质 251
二、物质的颜色与光的关系 252
三、朗伯-比尔定律 252
第三节 紫外-可见分光光度计及测定方法 254
一、分光光度计的基本结构 254
二、分光光度计的使用方法 255
三、分光光度测定方法 256
第四节 分光光度法分析条件的选择 257
一、显色反应及其条件选择 257
二、测量误差及测量条件的选择 258
第五节 紫外-可见分光光度法应用实例 260
一、单组分含量的测定 260
二、多组分含量的测定 260
三、配合物组成的测定 261
思考题与习题 262
知识拓展 光化学传感器 263
第十三章 电势分析法 264
第一节 电势分析法概述 264
一、电势分析法的基本原理 264
二、参比电极和指示电极 265
三、离子选择性电极和膜电势 267
第二节 电势分析法的应用 269
一、直接电势法 269
二、电势滴定法 273
思考题与习题 275
知识拓展 生物电化学传感器与活体分析 276
第十四章 分析化学中的分离方法 277
第一节 沉淀分离法 277
一、常量组分的沉淀分离法 277
二、痕量组分的共沉淀分离法 278
第二节 萃取分离法 279
一、萃取分离法的基本原理 279
二、重要的萃取体系 281
三、萃取条件的选择 282
第三节 离子交换分离法 282
一、离子交换树脂的种类和性质 282
二、离子交换分离操作 284
三、离子交换法的应用 284
第四节 色谱分离法 285
一、柱色谱法 285
二、纸色谱法 286
三、薄层色谱法 287
思考题与习题 287
知识拓展 新型分离技术 288
附录 289
附录Ⅰ 一些重要的物理常数 289
附录Ⅱ 298.15K 下一些物质的fＨ ｍ 、fＧ ｍ 和S ｍ 289
附录Ⅲ 一些质子酸的解离常数（298.15K） 294
附录Ⅳ 常见难溶强电解质的溶度积常数（298.15K） 295
附录Ⅴ 一些配离子的标准稳定常数（298.15K） 296
附录Ⅵ 氧化还原电对的标准电极电势及条件电极电势 （298.15K） 297
参考文献 300
元素周期表
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