表示化学反应和热效应关系的化学方程式，叫做热化学方程式。 1 摩碳和 1摩氧气在 25℃、 1.01× 105 Pa下生成 1摩二氧化碳，放出 393kJ的热。它的热化学方程式是 C （固） O2 （气） =CO2 （气） 393kJ 放出热量用 表示，吸收热量用 -表示。 化学反应的热效应跟反应进行的条件（温度、压力）有关。因此，必须注明反应时的温度和压力。如果温度是 25℃，压力是 101kPa，习惯上不用注明。 化学反应的热效应跟反应物、生成物的物态有关。因此，书写热化学方程式时必须在各物质化学式的右侧注明物态（固、液或气）。根据法定计量单位，物态应改写为 s、 l、 g（分别表示固、液、气）。例如， C （ s） O2 （ g） =CO2 （ g） 393kJ 在热化学方程式中，化学式前边的系数都指物质的量，可以是整数或简单分数。例如， 2H 2 （ g） O2 （ g） =2H2 O（ g） 483.6kJ 热化学方程式还常用△ H（焓变）表示，它的

表明溶液中离子间化学变化的式子，叫做离子方程式。 离子方程式是一类化学方程式，它比化学方程式更能反映离子反应的本质。它可以表示同一类化学反应。例如， Ag Cl- =AgCl↓ 能表示硝酸银跟氯化钠在溶液中的反应，还可以表示任何可溶性银盐跟任何可溶性氯化物（或盐酸）之间的反应。 书写离子方程式时要注意以下几点： （ 1）把易溶的强电解质写成离子形式，难溶物质、弱电解质以及气体、单质、氧化物都用化学式表示，再删去没有参加反应的离子。 （ 2）书写离子方程式时要遵循质量守恒定律和离子电荷守恒（即离子方程式两边离子的电荷总数相同）的原则。例如， Fe2 Cl2 =Fe3 2Cl- 是错的，应改正为 2Fe2 Cl2 =2Fe3 2Cl- 。 （ 3）盐类水解是酸碱中和反应的逆反应，一般不能进行到底，所以盐类水解的离子方程式常用 表示。 固体电解质之间的反应，如用固体 Ca（ OH） 2 和固体 NH4 Cl制取 NH3 的反应，一般不用离子方程式，而用化学方程式表示。

　 每种核素的一个原子的质量叫做该核素的原子质量。 原子非常小，所以它的质量很小。例如，核素 35Cl的质量是 5.80672× 10-26 kg，这样小的数字，书写、记忆和使用都很不方便。国际计量局规定：一个 12 C核素原子质量的 1/12为原子质量单位（ atomic mass unit），符号是 u。 1u=1.6605402× 10-27 kg。 用原子质量单位来表示核素的原子质量，一个 12 c的原子质量等于 12 u，一个 35 Cl的原子质量等于 34.96885u，一个 37 Cl的原子质量等于 36.96590u。 某元素各种核素原子质量与丰度的乘积的和，叫做这种元素的平均原子质量。例如，氯元素在自然界有两种同位素： 35Cl的丰度是 75.77％， 37Cl的丰度是 24.23％。 Cl 的平均原子质量 =34.96885u× 75.77％ 36.96590u × 24.23％ ＝ 35.453u Ar （ Cl） =35.453 可见，一种元素的不同核素

　 1摩物质具有的质量叫做摩尔质量。 摩尔质量的符号是 M,它的单位是千克每摩（ kg/mol）、克每摩（ g/mol）。 有确定化学组成的物质，它的摩尔质量是 M=10 -3 Mrkg/mol =Mrg/mol 式中 Mr是有确定化学组成的物质的相对分子质量（或式量）。例如，氯气的摩尔质量是 M(Cl 2 )=70.9054× 10-3 kg/mol =70.9054g/mol 氢氧化钠的摩尔质量是 M （ Na0H） =40g/mol 非金属固体和金属的单质常用元素符号表示，所以它们的摩尔质量在数值上等于相对原子质量（ Ar）。例如，铁的摩尔质量是 M （ Fe） =56g/mol 同理，氢氧根离子的摩尔质量是 M （ 0H- ）＝ 17g/mol 物质的量（ n）、物质的质量（ m）和摩尔质量（ M)三者之间的关系是 M=m/n。 . 假如在某一混合系统中，含有 a、 b、 c…物质（化学式），各物

摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数等于0.012kg12 C的原子数，该数量就叫1摩尔。1971年第十四届国际计量大会决定：物质的量的单位摩尔是国际单位制的第七个基本单位。摩尔的符号是mol。摩尔简称摩，一般情况下使用简称。使用摩尔时，基本单元必须指明，如原子、分子、离子、电子等，或这些粒子的特定组合。对基本单元能用化学式表示的，一定要注明化学式，否则会造成混淆。例如1molN2 、1molN、1mol0H- 、1mol Na2 CO3 、1molNa2 CO3 ·10H2 O，还可以指1molC-H键等。0.012kg12 C中含有的碳原子数是阿佛加德罗常数。阿佛加德罗常数经实验测得，随着科学技术的发展，测得的数值会不断趋于精确，所以给摩尔下定义时不采用具体数值。一般情况下，阿佛加德罗常数取6.02×1023 /mol。1mol12 C的质量是12g，所以1mol任何原子的质量，以克为单位，在数值上等于该元素原子的相对原子质量。例如，1mol0的质量是16g，1mol Fe的质量是56g。同样，1mol任何分子的质量，以克为单位，在数值上等于该物质分子的相对

重水又叫氧化氘或氘水，化学式是D2O。它是重氢D和氧的化合物。重水是无色、无臭、无味的液体，但它的一些物理性质跟普通水稍有差异。例如，重水的密度是1.1044g/cm3（25℃），而普通水是0.99701g/cm3（25℃）。这是重水得名的由来。重水的熔点是3.81℃，沸点是101.42℃。盐类在重水里的溶解度比在普通水里小。例如，在25℃，100g普通水中能溶解35.92gNaCl，而100g重水只能溶解30.56gNaCl。许多物质跟重水发生反应，反应比普通水慢。重水对生物有不利影响。植物种子浸在重水里不能发芽，鱼类在重水中会很快死亡。一般的普通水中含重水约0.015％。电解水时，由于普通氢气（H2）比重氢（D2）放出快6倍，所以电解水的残留液中重水被富集。目前生产重水的方法有电解法、精馏法和化学交换法。1935—1943年，挪威最早用电解法生产重水。我国在50年代起生产重水，80年代开始出口重水。重水的主要用途是在反应堆中作慢化剂（又叫减速剂）和冷却剂。重水分解时产生的氘是重要的热核燃料。在化学和生物学中，重水用作示踪物质来研究反应机理等。

元素周期表中第IIIB族钪、钇和原子序数从57～71的镧系元素合称为稀土元素。“稀土”是18世纪初沿用下来的旧称。常用RE表示稀土元素。当时发现这些元素的矿物稀少，又难以分离，它们的氧化物难熔难溶，很像组成土壤的氧化物，因此得名稀土元素。实际上稀土元素并不稀少。17种稀土元素的地壳总量为0.0153％，大大超过铜、铅、锌、锡等常见金属元素的地壳含量。我国拥有很丰富的稀土资源，蕴藏量居世界首位。由于镧系收缩的影响，使得钇的原子半径和三价离子半径接近于铽和镝，因此钇和镧系元素在矿物中共生。钪的离子半径较小，它的化学性质不如镧系元素活泼，所以有人不把钪归入稀土元素中。稀土元素原子的最外电子层是2个s电子，次外层大都是8个电子，原子半径和离子半径很接近（除钪外），因此它们的化学性质很相似。稀土元素中钷是人工放射性元素，其余常以微量共存于独居石和钪钇等矿石中。稀土金属有银白色的金属光泽，质软。它们的化学性质很活泼，仅次于碱土金属，除钪外都能够跟热水反应而产生氢气，在潮湿的空气中难以保存。它们的化合价主要是 3价。稀土元素性质相似，难以分离。常用的分离方法是萃取和离子交换。稀土元素在玻璃和陶瓷

零族元素包括氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）6种元素，因位于周期表的零族而得名。零族元素的原子最外层结构是ns2np6，具有8电子的稳定结构（氦只有2个电子），所以化学性质极不活泼。它们的单质都是以单原子形式存在的气体，无色、无嗅、无味，微溶于水，熔点和沸点都很低。根据国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC）的建议，过渡元素是指d-电子层中电子数小于10（或生成的离子其d电子数小于10）的一类元素。它们是周期表的IIIB族到IB族共9个纵行的元素（即不包括IIB族在内的所有副族元素）。对于过渡元素的划分分歧比较大，并有以下几种观点：①过渡元素包括周期表中从IIIB族到Ⅷ族共8个纵行的副族元素。（不包括镧以外的镧系元素和锕以外的锕系元素。）它们的共同点是电子逐个填充在3d、4d、5d轨道上。②过渡元素包括周期表中从IIIB族到IIB族共10个纵行的副族元素。这是因为锌族元素（IIB）形成稳定配合物的能力跟过渡元素很相似。③有时人们把过渡元素的范围扩大到包括镧系元素和锕系元素在内的所有副族元素。过渡元素有以下共同特征：（1）过渡元素原子的电子层排

各种元素在地壳中平均含量的百分数，叫做元素的丰度。美国化学家克拉克等在总结了世界各地5759个矿样的分析数据后，第一次提出元素在地壳中的平均含量值。为了纪念克拉克，人们把地壳中的元素丰度叫做克拉克值。在88种天然元素中，12种元素（0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti、C、Cl）占了地壳总重量的99.47％，其余66种元素共占0.53％。克拉克值最初表示元素在地壳中质量百分比（叫质量克拉克）。后来认为各种元素的原子所占的量对于在地壳中进行的化学作用来说显得更重要，这种元素原子的百分数叫原子克拉克值。地壳中原子数含量最多是0、Si、H、Al、Na、Ca、Fe、Mg等元素。1917年哈金斯提出一个规律：偶数质子数元素的丰度大于邻近奇数质子数元素的丰度。例如，元素周期表的前28种元素中，偶数元素的质量占86.36％（原子数占73.86％），奇数元素仅占13.64％（原子数占25.14％）。上述规律也有少数例外，如稀有气体都是偶数元素，但它们的丰度值都很小。这可能因为它们是气体，容易离开地壳的缘故。

元素周期表是元素周期律用表格表达的具体形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律。元素周期表简称周期表。元素周期表有很多种表达形式，目前最常用的是维尔纳长式周期表（见书末附表）。元素周期表有7个周期，有16个族和4个区。元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构。周期表中同一横列元素构成一个周期。同周期元素原子的电子层数等于该周期的序数。同一纵行（第Ⅷ族包括3个纵行）的元素称“族”。族是原子内部外电子层构型的反映。例如外电子构型，IA族是ns1，IIIA族是ns2 np1，O族是ns2 np6， IIIB族是（n-1） d1·us2等。元素周期表能形象地体现元素周期律。根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律。当年，门捷列夫根据元素周期表中未知元素的周围元素和化合物的性质，经过综合推测，成功地预言未知元素及其化合物的性质。现在科学家利用元素周期表，指导寻找制取半导体、催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物。

元素的性质随着原子序数（即核电荷数或质子数）的递增而呈周期性变化，这种规律叫做元素周期律。元素的性质以及由元素形成的各种化合物的性质，都跟元素原子的核电荷数成周期性的关系，这一规律叫做元素周期律。1869年俄国化学家门捷列夫（ДMИTpИЙ ИBaHOBИчMeHдeлeeB，1834—1907）在总结前人研究成果的基础上提出元素周期律：“元素的性质随着元素原子量的增加而呈周期性的变化”。或称“元素性质是原子量的周期函数。”门捷列夫把当时已知的63种元素排成元素周期表，初步实现元素的系统化。同年德国化学家迈尔（Julius Lother Meyer，1830—1895）也提出一张元素周期表，明确指出元素性质是原子量的周期函数。它的工作偏重于研究元素的物理性质。1913年英国物理学家摩斯莱（Henry Moseley，1887—1915）通过测定各种元素的X射线，发现元素的核电荷数等于自身的原子序数。这不仅能解释元素周期表中三对元素（钾和氩、镍和钴、碘和碲）原子量颠倒排列的原因，还把元素周期律表述得更准确。随着本世纪原子结构模型的建立，揭示了元素性质有周期性变化的原因：元素及其化合物

由一定数量的配体（阴离子或分子）通过配位键结合于中心离子（或中性原子）周围而形成的跟原来组分性质不同的分子或离子，叫做配合物。配位化合物简称配合物（络合物）。[Cu（NH3）4]SO4、[Pt（NH3）2C12]、K4[Fe（CN）6]等都是配合物。现以[Cu（NH3）4]SO4为例说明配合物的组成。（1）配合物的中心离子，大多是过渡金属离子，如Fe3 、Fe2 、Cu2 、Ag 、CO3 等。（2）配体（曾用名配位体）可以是分子，如NH3、H2O、CO，也可以是阴离子，如CN-、F-、Cl-、SCN-。配体都有孤对电子（∶），如∶NH3、CO∶等。（3）中心离子跟配体结合的数目叫配位数，最常见的配位数是4和6。（4）中心离子跟配体组成配位本体，列入方括弧内。带电荷的配位本体叫配离子（旧称络离子）。例如，[Cu（NH3）4]2 是配阳离子，[Fe（CN）6]4-是配阴离子。它们各跟带相反电荷的离子形成配合物，如[Cu（NH3）4]SO4、K4[Fe（CN）6]。有的配位本体是中性化合物，如[Pt（NH3）2Cl2]本身就是配合物。配合物在水溶液中发生小部分离解，存在电离平衡[Ag（

根据组成不同，盐可以分成正盐、酸式盐、碱式盐、复盐和络盐等。既不含可以电离的氢原子，又不含氢氧根，这种盐叫正盐。由金属离子和含有可以电离的氢原子的酸根所组成的盐，叫做酸式盐，如NaHCO3 和NaH2 PO4 。它们分别叫碳酸氢钠和磷酸二氢钠。除金属离子和酸根以外，还含有一个或几个氢氧根，这种盐叫碱式盐，如Cu2 （OH）2 CO3 、Mg（OH）Cl、（BiO）Cl和（BiO）2 CO3 。它们分别叫做碱式碳酸铜、碱式氯化镁、碱式氯化铋（或氯化氧铋）和碱式碳酸铋（或碳酸氧化铋）。上述后面的两种物质是碱式盐失水后的产物，如Bi（OH）2Cl失水后成（BiO）Cl。在常温下，盐一般是晶体。大多数盐能溶于水，如钾盐、钠盐、镁盐、硝酸盐等。有些盐受热时容易分解，如铵盐、碳酸盐、硝酸盐、重铬酸盐和高锰酸盐。但是盐都比相应的酸稳定，例如，就稳定性说，Na2CO3 ＞NaHCO3 ＞H2CO3 。大多数盐是电解质，它们的水溶液或在熔融状态下能够导电。有些盐（如HgCl2）由于发生离子极化作用，键性从离子键转向共价键，它们的水溶液不导电。

　 由一定数量的配体（阴离子或分子）通过配位键结合于中心离子（或中性原子）周围而形成的跟原来组分性质不同的分子或离子，叫做络合物。配位化合物简称络合物（络合物）。[Cu（NH 3 ）4 ]SO 4 、[Pt（NH 3 ）2 C1 2 ]、K 4 [Fe（CN） 6 ]等都是络合物。现以[Cu（NH 3 ）4 ]SO 4 为例说明络合物的组成。 （1）络合物的中心离子，大多是过渡金属离子，如Fe 3 、Fe 2 、Cu 2 、Ag 、CO 3 等。（2）配体（曾用名配位体）可以是分子，如NH 3 、H 2 O、CO，也可以是阴离子，如CN - 、F - 、Cl - 、SCN - 。配体都有孤对电子（∶），如∶NH 3 、 CO∶等。（3）中心离子跟配体结合的数目叫配位数，最常见的配位数是4和6。（4）中心离子跟配体组成配位本体，列入方括弧内。带电荷的配位本体叫配离子（旧称络离子）。例如，[Cu（NH 3 ）4 ] 2

元素跟氢氧根形成的无机化合物叫氢氧化物。通常指显碱性的金属氢氧化物，如氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钙[Ca（OH） 2 ]、氢氧化铜[Cu（OH） 2 ]。从定义分析，非金属元素跟氢氧根结合的化合物也称氢氧化物，如硝酸HONO 2 、硫酸（HO） 2 SO 2 、原硅酸Si（OH） 4 等。因此，氧化物对应的水化物都可看作氢氧化物。从这个意义上讲，氢氧化物可以显酸性（含氧酸）、碱性（碱）或两性（两性氢氧化物）。两性化合物偏碱性的常写成碱的形式，如Zn（OH） 2 、Al（OH） 3 。两性化合物偏酸性的常写成酸的形式，例如H 2 GeO 3 。氢氧化物常可写成R（OH）n。当元素R的化合价较高时，氧化物的水化物易脱去一部分水，变成含水较少的化合物。例如，硫酸是由S（OH） 6 失去2分子水而变成H 2 SO 4 的，硝酸是由N（OH） 5 失去2分子水而变成HNO 3 的。各类氢氧化物的酸碱性决定于它发生碱式（Ⅰ处键断裂）还是酸式（Ⅱ处键断裂）离解。如果把R看作中心离子，计算R的离子势（）=电荷离子半径比（Z/r）。随着离子势

氢跟其他元素生成的二元化合物叫做氢化物。氢化物按它的结构大致分成三类：(1)离子型氢化物（又叫盐型氢化物）碱金属和碱土金属中的钙、锶、钡能跟氢气在高温下反应，生成离子型氢化物，如NaH、CaH 2 等，其中氢以H-离子形式存在。这类氢化物都是离子晶体，熔点较高，在熔融状态下能导电。它们都有强还原性，遇水分解，生成金属氢氧化物，并放出氢气。(2)共价型氢化物（又叫分子型氢化物）氯化氢、氨、硫化氢、甲烷等在常温下呈气态或液态，水在常温下呈液态。这类氢化物性质差异较大，如HX、H 2 S溶于水时电离而显酸性，NH 3 溶于水显碱性，CH 4 跟水不发生任何作用，SiH 4 发生反应：SiH 4 ＋4H 2 O==H 4 SiO 4 ＋4H 2 ↑。(3)金属型氢化物 铍、镁、铟、钛和d区、f区金属元素的单质都能跟氢生成金属氢化物，如BeH 2 、MgH 2 、FeH 2 、CuH等，还有非整数比化合物，如VH 0.56 、ZrH 1.92 、PdH 0.8 等。金属型氢化物保留金属的外观特征，有金属光泽，密度比相应金属小。据最新研究

氧元素跟其他元素形成的二元化合物叫做氧化物。除了有些稀有气体以外，实际上已制得所有元素的氧化物。根据不同的标准，氧化物有以下几种分类。（1）按酸碱性分，一般分酸性氧化物（如三氧化硫）、碱性氧化物（如氧化钠）、两性氧化物（如氧化铝）和不成盐氧化物（如一氧化氮）。（2）按价键特征分，有离子型氧化物（如氧化钠）和共价型氧化物（如二氧化碳）。（3）按晶体结构分，有无限三维晶格氧化物（如二氧化钛）、层状晶格氧化物（如三氧化钼）、链状晶格氧化物（如三氧化铬）和分子结构氧化物（如二氧化碳）。同种元素往往有几种不同价态的氧化物，如SO 2 和SO 3 ，As 2 S 3 和As 2 S 5 ，FeO、Fe 2 O和Fe 3 O 4 等。在Fe 3 O 4 中，Fe有两种不同的价态，一般把Fe 3 O 4 看作是FeO·Fe2 O3 ，经X射线研究证明，它是一种铁（Ⅲ）酸盐，化学式是FeⅡ Fe Ⅲ [Fe 3 Ⅲ O 4 ]。有人认为氧化物是指氧跟电负性比氧小的元素所形成的二元化合物。从这个观点看，OF 2 不属于氧化物，而属于氟化物。氧化

　 由一种金属跟另一种或几种金属（或非金属）所组成的具有金属特性的物质叫做合金。 . 合金一般由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而得。根据组成合金的元素种类，可分为二元合金、三元合金和多元合金。根据合金的结构不同，可以分为以下三种基本类型：（1）共熔混合物 当共熔混合物凝固时，各组分分别结晶混合而成的合金。铋镉合金和焊锡（锡铅合金）属于此类。（2）固熔体 各组分形成固熔体的合金。该类合金是指溶质原子溶入溶剂的晶格中，而仍保持溶剂晶格类型的一种金属晶体。例如，铜或银跟金形成的合金、奥氏体（碳溶于γ-铁中形成的合金）和奥氏体不锈钢都属于固熔体的合金。3）金属间化合物各组分相互形成化合物的合金。例如β-黄铜中的CuZn、γ-黄铜中的Cu 5 Zn 8 、碳钢中的Fe 3 C等。金属形成合金后，可以显著改变材料的结构和性质。合金的机械、物理和化学性能往往优于纯金属，因此，人类自古到今主要是生产、研究和应用合金。人类已知的合金达数万种之多。一般说来，合金的熔点都低于组成它的任何一种成分金属的熔点。例如，用作电源保险丝的武德合金（由锡、铋、镉、铅按1∶4∶1∶2的质量比组成），

除黑色金属以外的所有金属叫做有色金属。有色金属及其合金是现代材料的重要组成部分，它跟能源、信息技术关系密切，是发展国民经济，实现四个现代化必不可少的基础材料。据估计，铜、铝、铅、锌、镍、锡、金和银8种有色金属的世界年产量仅为钢产量的5％，而其产值达到钢的50％。在冶金工业中，通常按密度的大小、矿物原料的富集程度以及用途和价格，把有色金属分成轻金属、重金属、贵金属、半金属和稀有金属5大类。有色金属有多种分类方法，例如，可以按现代用途分类。重金属：铜、铅、锌、锡；轻金属：铝、镁、钛；贵金属：金、银、铂族金属；钢铁工业金属：镍、锰、铬、钴、钼、钨、钒、铌和钽；电子工业金属：镉、镓、锗、汞、铟、铼、硒、鍗；核工业金属：铀、锆、铪、铯、铷、铍、稀土金属；化学工业金属：铋、锑、锂。我国有色金属的资源很丰富，品种也比较齐全。例如，钨、锑和稀土等金属的储量居世界第一位，铅、镍、汞、钼、铌5种金属的储量也相当丰富，这些为我国发展有色金属工业提供了良好的条件。

冶金工业上习惯把铁、铬、锰以及它们的合金（主要指合金钢及钢铁）叫做黑色金属。实际上纯净的铁与铬都是银白色的，而锰是银灰色的。之所以把它们叫做黑色金属，是因为钢铁表面常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰和铬又主要应用于冶炼合金钢，所以人们把铁、铬、锰以及它们的合金叫做黑色金属。另外，人们专门把这三种金属及其合金归成一类，而把其余所有的金属及合金归成有色金属，这是因为钢铁在国民经济中占有极其重要的地位，是衡量一个国家国力的重要标志之一；它的产量约占世界上金属总产量的95％。铬是所有金属中最硬的，又是难腐蚀的金属。人们常把铬掺进钢里，制成又硬又耐腐蚀的铬钢。铬钢是建造机械、枪炮筒、坦克和装甲车等的好材料。在炼钢时掺入12％以上的铬，再掺进一定量的镍，可以炼成不锈钢。铬还是电镀时（俗称克罗米）的必用金属。在炼钢时掺入约13％的锰，可炼出坚硬、强韧的锰钢。人们用锰钢制造钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机的铲斗等易磨损部件。高锰钢还用来制造钢盔、坦克钢甲和穿甲弹的弹头等。