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化学 
定 价：148 元 丛书名：名校名家基础学科系列
9 7 7 8 1 7 3 1 3 1 8 1 8 读者对象:高校的化学通识教育的师生，相关研究人员 
本书内容包括第1章导论：物质、能量和测量、第2章原子、分子和离子、第3章化学反应和反应计量学、第4章水溶液反应、第5章热化学、第6章原子的电子结构、第7章元素的周期性、第8章化学键的基本概念、第9章分子构型与成键理论共9章。本书架构新颖，结构完整，按照对化学的宏观认识、原子分子结构、物质状态、化学在不同领域中的应用等顺序安排章节，向读者介绍了化学在整个自然科学与人类社会生活中的中心地位。
前 言
致教师 本书的理念 我们是《化学：中心科学》的作者。对于您选择本书作为您的普通化学课的教学伙伴，我们感到非常高兴和荣幸。我们已经为多届学生教授过普通化学课程，因此我们了解为如此多的学生上课所面临的挑战和机遇。同时，我们也是活跃的科学研究人员，对于化学科学的学习和发现都饶有兴趣。作为共同作者，我们各自所独有的、广泛的经验构成了密切协作的基础。在编写本书时，我们的重点是面向学生。我们努力确保全书内容不仅是准确的、新的，而且是清晰的、可读的，并且努力传播化学的广泛应用以及科学家在做出有助于我们理解真实世界的新发现时所经历的兴奋的过程。我们希望学生明白，化学不是一个独立于现代生活诸多方面的专业知识体系，而是可再生能源、环境可持续性和人类健康提升等一系列社会问题解决方案的核心。 本书第14版的出版可以看作是一个教科书保持长期更新的成功案例。我们感谢广大读者多年来对本书的信任与支持，并努力使每一个新版本更加具有新颖性。在每一个新版本的编写过程中，我们都会再次进行深入的思考，问自己一些深刻的问题，而这些问题是我们在进行写作前必须回答的。进行新版本写作的必要性是什么？不仅在化学教育方面，而且在整个科学教育领域和我们所教授的学生的素质方面有了哪些新的变化？我们如何帮助您的学生不仅学习化学原理，而且乐意成为更像化学家的批判性思考者？上述问题的答案只有部分源自不断变化的化学本身。许多新技术的引入已经改变了各个层次科学教育的面貌。互联网在获取信息和展示学习内容方面的应用，深刻地改变了作为学生学习工具之一的教科书的作用。作为作者，我们面临的挑战是如何保持书籍作为化学知识和实践的主要来源，同时将其与新技术带来的新的学习方式相结合。这个版本中融入了许多新的计算机技术，包括使用一个基于云的主动学习分析和评估系统Learning CatalyticsTM，以及基于网络的工具如MasteringChemistryTM。经过不断完善与发展，MasteringChemistryTM目前可以更有效地测试和评估学生的表现，同时给予学生即时和有益的反馈。MasteringChemistryTM不仅提供基于问题的反馈，而且使用Knewton增强的自适应后续作业和动态学习模块，现在可以不断地适应每个学生，提供个性化的学习体验。 作为作者，我们希望本书能够成为学生重要的、不可缺少的学习工具。无论是以纸质书还是以电子书形式，它都可以随身携带并随时使用。本书是学生在课堂之外获取知识、发展技能、学习参考和准备考试等的佳载体，比其他任何工具书都能更有效地为具有化学兴趣的学生提供现代化学的知识脉络和应用领域，并为更高级的化学课程做准备。 如果一本书可以有效地支持身为教师的您，那么它必须是针对学生而写作的。在本书中，我们已经尽大努力确保写作风格清晰并有趣，确保本书具有足够的吸引力而且更加图文并茂。本书为学生提供了大量的学习辅助内容，包括精心安排的解题思路与过程。我们希望广大读者可以从内容安排、例题的选择以及所采用的学习辅助和激励内容中看出我们作为教师所积累的经验。我们相信，当学生看到化学对他们自己的学习目标和兴趣的重要性时，他们会更加热爱学习化学，因此我们在本书中强化了化学在日常生活中的许多重要应用的介绍。我们希望您能充分利用这些材料。 作为作者，我们的理念是书中的文字内容和支持其使用的补充资料必须与身为教师的您一道协同工作。一本教材只有在得到教师认可的情况下才会对学生有用。本书具有帮助学生学习的功能，可以指导他们理解概念和提高解题技能。本书内容极为丰富，学生很难在一年的课程时间内学习掌握全部内容。您的指导将是本书的佳使用指南。只有在您的积极帮助下，学生们才能有效地利用本书及其补充材料。诚然，学生们关心成绩，但是如果在学习中得到鼓励，他们也会对化学这门科学感兴趣并关注所学到的知识。建议您在教学中强调本书的特色内容，以提高学生对化学的兴趣，如章节中的“化学应用”和“化学与生活”这两部分内容，展示了化学如何影响现代生活及其与健康和生命过程的关系。此外，建议您在教学中强化概念理解并降低简单操作和计算解题等内容的教学重要性，鼓励学生使用丰富的在线资源。 本书的架构与内容 本书前五章主要对化学进行了宏观的、现象层面的概述，所介绍的基本概念如命名法、化学计量法和热化学等，都是在进行普通化学实验前所必须掌握的背景知识。我们认为，在普通化学课程的早期介绍热化学是可行的，因为我们对化学过程的理解很多是基于能量变化的。本书在热化学一章中加入键焓，旨在强调物质的宏观特性与原子和化学键层面的亚微观世界之间的联系。我们相信本书已经为普通化学课程中的热力学教学提供了一个有效的、平衡的方法，同时也向学生介绍了一些涉及能源生产和消费等全球性问题的内容。在非常高的水平上向学生教授非常多的内容，同时还要求这个过程越简单越好，行走在这两者之间的狭窄道路上并非一件易事。本书从头至尾都贯彻如下的理念：重点在于传授对概念的理解，而不是让学生只学会如何把数字代进方程里。 接下来的四章（第6章～第9章）是关于电子结构和化学键的。第6章和第9章的“深入探究”栏目为一些学有余力的学生提供了径向概率函数和轨道相位内容。我们将后一个讨论放在第9章“深入探究”栏目中，主要针对那些对此内容感兴趣的学生。在第7章和第9章中处理这部分内容及其他内容时，我们对插图进行了重大改进，使其能够更有效地传递其核心信息。 在第10章～第13章中，本书的重点转向物质组成的下一个层次—物质的状态。第10章和第11章讲述气体、液体和分子间作用力，而第12章则专门讨论固体，讲述关于固体状态的现代观点以及学生们可以接触到的一些现代材料。本章提供了一个例子，展示了抽象的化学键概念如何影响现实世界中的事物。这一部分的模块化结构风格使您具有良好的内容选择自主权，您可以将时间与精力集中于您和您的学生感兴趣的内容，如半导体、聚合物、纳米材料等。本书的这一部分以第13章为结尾，这一章的内容包括溶液的形成和性质。 后续几章主要研究了决定化学反应速度和程度的因素，包括动力学（第14章）、化学平衡（第15章～第17章）、热力学（第19章）和电化学（第20章）。这一部分还有一章是关于环境化学（第18章）。第18章将前面章节中所介绍的概念应用于对大气和水圈的讨论，并强调了绿色化学以及人类活动对地球上水和大气的影响。 第21章核化学之后是3个内容介绍性的章节。第22章讨论了非金属，第23章讨论了过渡金属化学包括配位化合物等，第24章涉及有机化学和初步的生物化学内容。后这四章都是以独立的、模块化的方式展开的，在讲授时可以按任何顺序进行。 本书的各个章节是按照一个被广为接受的顺序安排的，但是我们也意识到，不是每位教师都会按照本书的章节顺序来讲授所有的内容。因此，我们认为教师们可以在不影响学生理解力的情况下对教学顺序进行调整。特别是许多教师喜欢在化学计量法（第3章）之后讲授气体（第10章），而不是将其与物质状态一起讲授。为此，我们编写了气体这一章，方便教师进行教学顺序调整而不影响教材的使用。教师们也可以在第4.4节氧化还原反应之后，提前讲授氧化还原方程及配平问题（第20.1节和第20.2节）。后，有些教师喜欢在讲授第8章和第9章之后立即讲授有机化学内容（第24章），这几章内容在很大程度上是可以实现无缝衔接的。 我们通过在全书中设置实例，让学生可以更多地接触到有机化学和无机化学的细节。您会发现在所有章节中都有相关的“真实”化学实例来说明化学的原理和应用。当然，有些章节更直接地涉及元素及其化合物的细节性质，特别是第4、7、11、18章和第22章～第24章。我们还在章末练习中加入了有机化学和无机化学练习题。 本版的新内容 与每一个新版本的《化学：中心科学》一样，本版经历了许多变化。身为作者，我们努力保持本书内容的时效性，并使文字、插图和练习题更加清晰和有针对性。在书中诸多变化中，有一些是我们重点用来组织和指导修订过程的。我们主要围绕以下几点开展第14版的修订工作： 我们对涉及能量和热化学的内容进行了重大修订。能量的概念在当前版本的第1章就出现了，而此前的版本中直到第5章才会出现。这个变化会使得教师在讲授课程内容的次序上拥有更大的自由度。例如，能量概念的引入有利于在第2章之后立即讲授第6章和第7章，这样的教学次序符合原子理论优先的普通化学教学方法。我们认为更重要的是第5章中加入了键焓的概念，用来强调宏观物理量（如反应焓）与原子和化学键为代表的亚微观世界之间的联系。我们相信这个变化会使热化学概念与其他章节更好地结合起来。学生在对化学键有了更深刻的认识后，可以在学习第8章时重新讨论键焓。 在本版中，我们做出了非常大的努力，只为了给学生们提供更清晰的讨论、更好的练习题，以及更好的实时反馈，使我们能够知道他们对书中内容的理解程度。作者团队使用一个具有互动功能的电子书平台，查看学生们阅读本书时遇到不理解的地方时所做标记的段落以及注释和问题。为此，我们将书中许多段落的内容修改得更加清晰。 本版《化学：中心科学》还提供了具有许多新功能的内容增强的在线eText版本。这个版本不仅仅是纸质书籍的电子拷贝，它的新的智能图例从书中提取关键插图，并通过动画和语音使它们变得生动。同样新的智能实例解析将书中关键实例通过解析制成动画，为学生提供比印刷文字更深入和详细的讨论。互动功能还包括可在MasteringChemistryTM中分配的后续问题。 我们利用MasteringChemistryTM提供的元数据为本版修订工作提供有用的信息。本版在第13版基础上，每个实例解析部分后面都增加了实践练习单元。几乎所有的实践练习都是选择题，并明确给出错误答案的干扰因素，帮助学生明确错误的概念和一些常见错误。在MasteringChemistryTM中，每个错误答案都可以提供反馈，用来帮助学生认识到他们的错误观念。在本版中，我们仔细检查了MasteringChemistryTM的元数据，以确定那些对学生来说是没有挑战性或很少被使用的练习题。这些练习题要么被修改，要么被替换。对于书中“想一想”和“图例解析”栏目，我们也做了类似的修改工作以使它们更有效并更适合在MasteringChemistryTM中使用。后，我们大大增加了MasteringChemistryTM中带有错误答案反馈的章末练习题的数量，一些过时的或很少使用的章末练习（每章约10题）也被替换了。 后，我们做了一些细微但却非常重要的改动，可以帮助学生快速参考重要的概念并评估他们学习的知识。这些关键点使用斜体字标示，并在上面和下面留有空格，以便于突出显示。新增加的技能提升模块 “如何……”为解决特定类型的问题提供了循序渐进的指导，如绘制路易斯结构、氧化还原方程式配平以及给酸命名等。这些模块包括一系列带有数字标号的操作步骤，在书中很容易找到。后，每个学习目标都与具体的章末练习题相关联，可以帮助学生准备小测验和正式的考试，测试他们对每个学习目标的掌握情况。 本版的变化之处 前面的“本版的新内容”部分详细介绍了本版中的一些变化之处，然而，除了上述内容之外，我们在编纂这一新版本时提出的总体目标也需要额外向读者阐述。《化学：中心科学》历来以其清晰的文字、内容的科学准确性和时效性、数量庞大的章末练习题以及可满足不同层面读者需求而受到好评。在进行第14版修改时，我们在坚持这些特点的基础上，将全书布局继续采用开放、简洁的设计。 第14版的美术设计方案延续了前两版的设计，更多、更有效地利用图像作为学习工具，将读者更直接地吸引到图像中来。我们修订了全书的美术设计风格，提高了图像的清晰度并采用更简洁的现代式外观。这包括采用新的白色背景注解框，清晰、简洁的指向符，更丰富、更饱和的颜色，并增加了3D渲染图像的比例。为了提高图像的简洁性，本版对书中每张图都进行了编辑审查，对图像及图内文字标记都进行了许多小的修改。本版对“图例解析”进行了仔细的审查，并使用MasteringChemistryTM中的统计数据，修改或替换了许多内容，吸引并激发学生对每个图中蕴含的概念进行批判性思考。本版对“想一想”栏目进行了类似的修订，激发学生对书中内容进行更深层次的阅读，培养其批判性思维。 每1章第1页的“导读”栏目提供了对每一章内容的概述。概念链接（）继续提供易于察觉的交叉引用，便于查阅书中已经介绍了的相关内容。为学生提供了解决实际问题建议的“化学策略”和“像化学家一样思考”栏目现已更名为“成功策略”更好地体现了对学生学习的帮助。 本版继续强化章末练习题中的概念性练习。在每一章的章末练习题都是以广受好评的“图例解析”开始的。这些练习题在每一章常规的章末练习题之前，并都标有相关章节的编号。这些练习题旨在通过使用模型、图表、插图和其他可视化的素材来帮助学生对概念的理解。每一章的末尾都附有数量较多的“综合练习”，让学生有机会解决本章的概念与前几章的概念相结合的一些问题。从第4章开始的每一章末尾都有“综合实例解析”，这突出了解决综合问题的重要性。总体来看，本版在章末练习题中加入了更多的概念性习题，并确保其中一部分具有一定难度，同时实现了习题内容和难度的平衡。在MasteringChemistryTM中，许多习题被重新调整以方便使用。我们广泛利用学生们使用MasteringChemistryTM的元数据来分析章末练习题，并对部分练习题进行适当的修改，本版也为每章总结了“学习成果”。 本版继续在书中加入广受好评的“化学应用”和“化学与生活”系列栏目，栏目中的新文章强化了与每一章主题相关的世界事件、科学发现和医学突破等内容。本书在保持对化学的积极方面关注的同时，也没有忽视在日益科技化的世界中可能出现的各种各样的问题。本书的目标是帮助学生熟悉化学世界，并了解化学如何影响我们的生活方式。 化学教材页码随着版本的增加而增加，这也许是一种理所当然的趋势，但是作为作者的我们并不认可这种趋势。本版中新增的大部分内容都是替换以前版本中关联度不强的内容。下面列出了本版内容上的几个重大变化： 第1章，及其后的每一章都以一个新的章节起始照片和对应的背景故事开始，为后续内容提供一个现实世界的背景。第1章增加了一个关于能源本质的新节（第1.4节）。本版将能源纳入第1章，为后面各章的学习顺序提供了更大的灵活性。第1章“新闻中的化学”的“化学应用”栏目已经完全重写，其中的内容描述了化学与现代社会事务交织的各种方式。 在第2章中，我们改进了用于描述发现原子结构的关键实验—密立根油滴实验和卢瑟福金箔实验的插图。在第2章中第一次出现的元素周期表已更新，增加了113号元素（， Nihonium）、115号元素（镆，Moscovium）、117号元素（，Tennessine）和118号元素（， Oganesson）等元素。 第5章是全书中修订多的章节。我们修订了第5章的开始部分，用于与第1章中介绍的能源基本概念相呼应。本章新增了两个插图，图5.3给出了静电势能与离子固体的成键变化之间的联系，图5.16提供了一个现实世界的类比，帮助学生理解自发反应和反应焓之间的关系。用于说明放热反应和吸热反应的图5.8修改为显示反应前后变化的情况。新增加了第5.8节键焓，给出如何从原子层面理解反应焓。 第6章增加了一个新的“实例解析”，分析了玻尔模型中主量子数是如何决定氢原子的轨道半径的，以及当发射或吸收光子时，电子会发生哪些变化。 第8章中关于键焓的内容已移至第5章，并在第5章得到了充分讨论。在第11章中，我们对各种分子间作用力的内容进行了集中修改，用来明确化学家通常以能量单位而不是力的单位来考虑这些作用力。与前版不同，第14版中图11.14采用表格形式，清楚地表明分子间相互作用的能量是可以叠加的。 第12章加入了一个新的标题为“汽车中的现代材料”的“化学应用”栏目，讨论了混合动力汽车中使用的各种材料，包括半导体、离子固体、合金、聚合物等。以及新增加一个标题为“微孔和介孔材料”的“化学应用”栏目，探讨了不同孔径材料及其在离子交换和催化转化中的应用。 第15章新加入一个关于温度变化和勒夏特列原理的“深入探究”栏目，解释了放热反应和吸热反应中温度变化影响平衡常数规律的基础理论。 第16章新加入一个“深入探究”栏目，表明多元酸各型体与pH值的关系。 第17章新加入一个标题为“饮用水中的铅污染”的“深入探究”栏目，探讨了美国密歇根州弗林特市水质危机背后的化学问题。 本版对第18章部分内容进行了修订，给出了大气中二氧化碳含量和臭氧层空洞的新数据。图18.4显示了臭氧的紫外吸收光谱图，使学生能够了解这种物质在过滤来自太阳的有害紫外辐射方面的作用。新加入的一个实例解析（18.3）可以帮助学生掌握计算碳氢化合物燃烧产生的二氧化碳量时所需的步骤。 我们对第19章的前一部分内容进行了大幅度的改写，帮助学生更好地理解自发、非自发、可逆和不可逆过程的概念及其关系。这些改进使得熵的定义更加清晰。 致学生 《化学：中心科学》第14版是为了向你介绍现代化学而编写的。实际上，身为作者的我们是受你的化学老师委托来帮助你学习化学的。根据学生和教师在使用本书前几版后所给出的反馈意见，我们认为自己已经很好地完成了这项工作。当然，我们希望本书在未来的版本中能够继续得到发展，因此我们邀请你写信告诉我们你喜欢本书的哪些方面，这样我们就会知道这个版本在哪些方面对你的帮助大。同时，我们也希望了解本书的任何不足之处，以便于在后续版本中进一步改进这些方面。我们的地址与联系方式在本前言的后处。 对学习和研究化学的建议 学习化学既需要掌握许多概念，又需要具备分析能力。本书为你提供了许多工具来帮助你在这两点上取得成功。如果你想要在化学课程中取得成功，那么你就必须养成良好的学习习惯。科学课程特别是化学课程是不同于其他类型课程的，对你的学习方法也有不同的要求。为此，本书提供以下提示，帮助你在化学学习中取得成功： 不要掉队！随着课程的进展，新的内容将建立在已经学过的内容基础上。如果你的学习进度和解题能力落后于其他同学，你会发现很难跟上正在学习的内容以及对当前内容的课堂讨论。有经验的教师知道，如果学生在上课前预习课本中相关章节，就能从课堂上学到更多东西，同时记忆也更加深刻。你知道吗，考试前“填鸭式”的学习方式已被证明是学习包括化学在内所有学科的无效方法。在这个竞争激烈的世界里，好的化学成绩对任何人来说都是十分重要的。 集中精力学习。尽管你需要学习的内容看起来令人难以承受，但是掌握那些特别重要的概念和技能才是至关重要的，因此请注意你的老师所强调的那些内容。当你完成“实例解析”和家庭作业时，请回顾一下解答这些内容涉及哪些原理和解题技巧。请充分利用每一章开头的“导读”栏目，它能够帮助你了解每一章的重要内容。通常情况下，依靠仅仅阅读一章是不足以成功地学习本章的概念和掌握解决问题的能力的，你往往需要多次阅读书中一些特定内容。请不要忽略“想一想”“图例解析”“实例解析”“实践练习”栏目，这些都是你了解自己是否掌握知识的指南，掌握这些内容也是对考试的良好准备。章末的“学习成果”和“主要公式”也会帮助你集中精力学习。 课上做好笔记。你的课堂笔记可以为你提供一个清晰而简明的记录，指明你的老师认为什么是重要的学习内容。将你的课堂笔记与教材结合起来，是确定需要学习哪些内容的好方法。 课前做好预习。在上课前预习会使你更容易做好笔记。首先阅读前面的“导读”和章末的“总结”，然后快速阅读本次课的内容，并跳过“实例解析”和补充内容。你需要注意节标题和分节标题，这可以让你快速了解本次课的授课内容。千万不要认为在课前预习中你需要立刻学习和掌握所有内容。 做好准备来上课。现在，教师们比以往任何时候都会更充分地利用课堂时间，而不是将其简单地作为师生之间的单向交流渠道。相反，他们希望学生们上课时就已经做好了在课堂上解决问题和进行批判性思维的准备。在任何授课环境中，如果你想在课程中取得好成绩但是没有准备好就来上课，这一定不是一个好主意，这样的课堂当然也不是主动学习课堂。 课后做好复习。课后当你复习时，你需要注意概念以及这些概念如何在“实例解析”中应用。一旦你觉得自己理解了“实例解析”中的内容，就可以通过相应的“实践练习”模块来检验你的学习效果。 学习化学语言。学习化学的过程中你会遇到许多新的术语。注意这些术语并了解其含义或其所代表的事物是非常重要的。掌握如何根据化合物的名称来鉴别它们是一项重要的技能，可以帮助你在考试中避免错误，例如，氯元素和氯化物的含义差别极大。 需要做作业。你的老师会为你布置一些作业题，做这些作业题为你回忆和掌握书中的基本观点提供必要的练习。你不能仅仅通过用眼睛看来学习，你还需要动笔做题来参与。当你真心地努力解题之前，请尽量不要查看“答案手册”（如果你有的话）。如果在练习中你卡在某道题上，请向你的老师、助教或其他学生求助。在一道练习题上花费超过20min的时间是很少有效果的，除非你知道这道题具有特别的挑 战性。 学习像科学家一样思考。本书是由热爱化学的科学家撰写的。我们鼓励你利用本书中的一些特点来提升你的批判性思维能力，如偏重概念学习的练习题和“设计实验”练习题。 利用在线资源。有些事物很容易通过观察来学习，而另外一些事物以三维方式展现才能获得佳的学习效果。如果你的老师将MasteringChemistryTM与你的教科书相关联，请利用这个在线平台所提供的独特工具，它可让你在化学学习中取得更多的收获。 说一千道一万，根本的还是要努力学习、有效学习，并充分利用包括本书在内的所有工具。我们希望帮助你更多地了解化学世界，以及为什么化学是中心科学。如果你真的学好了化学，你就能成为聚会的主角，给你的朋友和父母留下深刻印象，并且也能以优异的成绩通过课程考试。
目 录
译者的话 前言 第1章 导论：物质、能量和测量 1 1.1 学习化学 2 1.2 物质的分类 5 1.3 物质的性质 10 1.4 能量的本质 13 1.5 计量单位 15 1.6 测量误差 22 1.7 量纲分析 26 本章小结和关键术语 31 本章练习 33 第2章 原子、分子和离子 41 2.1 物质的原子理论 42 2.2 原子结构的发现 43 2.3 原子结构的现代观点 47 2.4 原子量 51 2.5 元素周期表 53 2.6 分子和分子化合物 56 2.7 离子和离子化合物 58 2.8 无机化合物的命名 63 2.9 一些简单的有机化合物 69 本章小结和关键术语 72 本章练习 73 第3章 化学反应和反应计量学 81 3.1 化学方程式 82 3.2 化学反应基本类型 86 3.3 分子量 88 3.4 阿伏伽德罗常数和物质的量91 3.5 经验式的分析96 3.6 平衡方程中的定量信息100 3.7 限制反应物104 本章小结和关键术语 108 本章练习 109 第4章 水溶液反应 119 4.1 水溶液的通性 120 4.2 沉淀反应 124 4.3 酸、碱及中和反应 128 4.4 氧化还原反应 135 4.5 溶液浓度 142 4.6 溶液化学计量和化学分析 146 本章小结和关键术语 151 本章练习 152 第5章 热化学 161 5.1 化学能的本质 162 5.2 热力学第一定律 164 5.3 焓 170 5.4 反应焓 174 5.5 量热学 176 5.6 盖斯定律 181 5.7 生成焓 184 5.8 键焓 188 5.9 食物与燃料 192 本章小结与关键术语 198 本章练习 200 第6章 原子的电子结构 211 6.1 光的波动性 212 6.2 量子化的能量和光子 214 6.3 线状光谱和玻尔模型 217 6.4 物质的波动性 222 6.5 量子力学和原子轨道 225 6.6 轨道的表示 229 6.7 多电子原子 233 6.8 电子构型 234 6.9 电子构型与元素周期表 239 本章小结和关键术语 244 本章练习 246 第7章 元素的周期性 255 7.1 元素周期表的发展 256 7.2 有效核电荷 257 7.3 原子和离子的大小 260 7.4 电离能 266 7.5 电子亲和能 270 7.6 金属、非金属和类金属 271 7.7 1A族和2A族金属元素的变化趋势 276 7.8 部分非金属元素的变化趋势 281 本章小结和关键术语 286 本章练习 288 第8章 化学键的基本概念 297 8.1 路易斯符号和八隅体规则 298 8.2 离子键 299 8.3 共价键 304 8.4 键极性和电负性 307 8.5 绘制路易斯结构 313 8.6 共振结构 317 8.7 八隅体规则的例外 320 8.8 共价键的强度和长度 323 本章小结和关键术语 326 本章练习 327 第9章 分子构型与成键理论 337 9.1 分子构型 338 9.2 价层电子对互斥理论（VSEPR）模型 340 9.3 分子构型与分子极性 350 9.4 共价键与轨道重叠 352 9.5 杂化轨道 353 9.6 多重键 359 9.7 分子轨道 366 9.8 第二周期双原子分子成键 369 本章小结和关键术语 380 本章练习 382 附录A 数学运算 392 A.1 科学计数法 392 A.2 对数 394 A.3 一元二次方程 396 A.4 图表 396 A.5 标准偏差 397 附录B 水的性质 399 附录C 298.15K（25℃）下常见物质的热力学常数 400 附录D 水的平衡常数 404 附录E 25℃下标准还原电位 406 部分练习答案 408 部分想一想答案 419 部分图例解析答案 422 部分实例解析答案 424
致谢
一本教材的出版发行是一个团队的成功。除了作者之外，许多人也参与其中并贡献了他们辛勤的劳动和才能，以保证这个版本呈现在读者面前。虽然他们的名字没有出现在本书的封面上，但他们的创造力、时间和支持在本书的编写和制作的各个阶段都发挥了作用。 每位作者都从与同事的讨论以及同国内外教师和学生的通信中获益良多。作者的同事们也提供了巨大的帮助，他们审阅了我们的书稿，分享他们的见解并提供改进建议。在第14版中，还有一些审阅人帮助我们，他们通读书稿，寻找书稿中存在的技术上的不准确之处和印刷错误。我们为拥有这些出色的审阅人而由衷地感到幸运。 第14版审阅人 Carribeth Bliem，北卡罗来纳大学教堂山分校 Stephen Block，威斯康星大学麦迪逊分校 William Butler，罗切斯特理工大学 Rachel Campbell，佛罗里达湾岸大学 Ted Clark，俄亥俄州立大学 Michelle Dean，肯尼索州立大学 John Gorden，奥本大学 Tom Greenbowe，俄勒冈大学 Nathan Grove，北卡罗来纳大学威尔明顿分校 Brian Gute，明尼苏达大学德卢斯分校 Amanda Howell，阿巴拉契亚州立大学 Angela King，维克森林大学 Russ Larsen，艾奥瓦大学 Joe Lazafame，罗切斯特理工大学 Rosemary Loza，俄亥俄州立大学 Kresimir Rupnik，路易斯安那州立大学 Stacy Sendler，亚利桑那州立大学 Jerry Suits，北科罗拉多大学 Troy Wood，纽约州立大学水牛城分校 Bob Zelmer，俄亥俄州立大学 第14版准确性审阅人 Ted Clark，俄亥俄州立大学 Jordan Fantini，丹尼森大学 Amanda Howell，阿巴拉契亚州立大学 第14版焦点小组参与人 Christine Barnes，田纳西大学诺克斯维尔分校 Marian DeWane，加利福尼亚大学尔湾分校 Emmanue Ewane，休斯顿社区大学 Tom Greenbowe，俄勒冈大学 Jeffrey Rahn，东华盛顿大学 Bhavna Rawal，休斯顿社区大学 Jerry Suits，北科罗拉多大学 MasteringChemistry? 峰会参与人 Phil Bennett，圣达菲社区学院 Jo Blackburn，里奇兰德学院 John Bookstaver，圣查尔斯社区学院 David Carter，安吉洛州立大学 Doug Cody，那桑社区学院 Tom Dowd，哈珀学院 Palmer Graves，佛罗里达国际大学 Margie Haak，俄勒冈州立大学 Brad Herrick，科罗拉多矿业学院 Jeff Jenson，芬利大学 Jeff McVey，德克萨斯州立大学圣马科斯分校 Gary Michels，克瑞顿大学 Bob Pribush，巴特勒大学 Al Rives，维克森林大学 Joel Russell，奥克兰大学 Greg Szulczewski，阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校 Matt Tarr，新奥尔良大学 Dennis Taylor，克莱姆森大学 Harold Trimm，布鲁姆社区大学 Emanuel Waddell，阿拉巴马大学亨茨维尔分校 Kurt Winklemann，佛罗里达理工大学 Klaus Woelk，密苏里大学罗拉分校 Steve Wood，杨百翰大学 《化学：中心科学》历次版本审阅人 S.K. Airee，田纳西大学 John J. Alexander，辛辛那提大学 Robert Allendoerfer，纽约州立大学布法罗分校 Patricia Amateis，弗吉尼亚理工大学 Sandra Anderson，威斯康星大学 John Arnold，加利福尼亚州大学 Socorro Arteaga，埃尔帕索社区大学 Margaret Asirvatham，科罗拉多大学 Todd L. Austell，北卡罗来纳大学教堂山分校 Yiyan Bai，休斯顿社区大学 Melita Balch，伊利诺伊大学芝加哥分校 Rebecca Barlag，俄亥俄大学 Rosemary Bartoszek-Loza，俄亥俄州立大学 Hafed Bascal，芬利大学 Boyd Beck，斯诺学院 Kelly Beefus，阿诺卡拉姆齐社区学院 Amy Beilstein，中心学院 Donald Bellew，新墨西哥大学 Victor Berner，新墨西哥初级学院 Narayan Bhat，得克萨斯大学泛美分校 Merrill Blackman，西点军校 Salah M. Blaih，肯特州立大学 James A. Boiani，纽约州立大学杰纳苏分校 Leon Borowski，戴波罗谷社区大学 Simon Bott，休斯顿大学 Kevin L. Bray，华盛顿州立大学 Daeg Scott Brenner，克拉克大学 Gregory Alan Brewer，美国天主教大学 Karen Brewer，弗吉尼亚理工大学 Ron Briggs，亚利桑那州立大学 Edward Brown，田纳西州李大学 Gary Buckley,卡梅隆大学 Scott Bunge，肯特州立大学 Carmela Byrnes，得克萨斯州农工大学 B. Edward Cain，罗切斯特理工学院 Kim Calvo，阿克伦大学 Donald L. Campbell，威斯康辛大学 Gene O. Carlisle，得克萨斯州农工大学 Elaine Carter，洛杉矶城市学院 Robert Carter，马萨诸塞大学波士顿港分校 Ann Cartwright，圣哈辛托中央学院 David L. Cede?o，伊利诺伊州立大学 Dana Chatellier，特拉华大学 Stanton Ching，康涅狄格学院 Paul Chirik，康奈尔大学 Ted Clark，俄亥俄州立大学 Tom Clayton，诺克斯学院 William Cleaver，佛蒙特大学 Beverly Clement，博林学院 Robert D. Cloney，福特汉姆大学 John Collins，布劳沃德社区大学 Edward Werner Cook，通克西斯社区学院 Elzbieta Cook，路易斯安那州立大学 Enriqueta Cortez，南得克萨斯大学 Jason Coym，南阿拉巴马大学 Thomas Edgar Crumm，宾夕法尼亚州印第安纳大学 Dwaine Davis，佛塞斯社区学院 Ramón López de la Vega，佛罗里达国际大学 Nancy De Luca，马萨诸塞大学洛厄尔北校区 Angel de Dios，乔治城大学 John M. DeKorte，格兰德勒社区学院 Michael Denniston，乔治亚大学 Daniel Domin，田纳西州立大学 James Donaldson，多伦多大学 Patrick Donoghue，阿帕拉契州立大学 Bill Donovan，阿克伦大学 Stephen Drucker，威斯康星大学欧克莱尔分校 Ronald Duchovic，印第安纳大学-普渡大学韦恩堡分校 Robert Dunn，堪萨斯大学 David Easter，西南得克萨斯州立大学 Joseph Ellison，西点军校 George O. Evans II，东卡罗来纳州立大学 James M. Farrar，罗切斯特大学 Debra Feakes，得克萨斯州立大学圣马科斯分校 Gregory M. Ferrence，伊利诺伊州立大学 Clark L. Fields，北科罗拉多大学 Jennifer Firestine，林登沃德大学 Jan M. Fleischner，新泽西学院 Paul A. Flowers，北卡罗来纳州彭布鲁克分校 Michelle Fossum，莱尼学院 Roger Frampton，潮水社区学院 Joe Franek，明尼苏达大学大卫分校 Frank，加利福尼亚州立大学 Cheryl B. Frech，中央俄克拉荷马大学 Ewa Fredette，冰碛谷学院 Kenneth A. French，布林学院 Karen Frindell，圣罗莎初级学院 John I. Gelder，俄克拉荷马州立大学 Robert Gellert，格兰德勒社区学院 Luther Giddings，盐湖社区学院 Paul Gilletti，梅萨社区学院 Peter Gold，宾夕法尼亚州立大学 Eric Goll，布鲁克代尔社区学院 James Gordon，中央卫理公会大学 John Gorden，奥本大学 Thomas J. Greenbowe，俄勒冈大学 Michael Greenlief，密苏里大学 Eric P. Grimsrud，蒙大拿州立大学 John Hagadorn，科罗拉多大学 Randy Hall，路易斯安那州立大学 John M. Halpin，纽约大学 Marie Hankins，南印第安纳大学 Robert M. Hanson，圣奥拉夫学院 Daniel Haworth，马凯特大学 Michael Hay，宾夕法尼亚州立大学 Inna Hefley，布林学院 David Henderson，三一学院 Paul Higgs，贝瑞大学 Carl A. Hoeger，加利福尼亚大学圣迭戈分校 Gary G. Hoffman，佛罗里达国际大学 Deborah Hokien，玛丽伍德大学 Robin Horner，费耶特维尔社区技术学院 Roger K. House，莫瑞谷社区学院 Michael O. Hurst，乔治亚南方大学 William Jensen，南达科他州立大学 Janet Johannessen，莫里斯郡学院 Milton D. Johnston，Jr.，南佛罗里达大学 Andrew Jones，南阿尔伯塔理工学院 Booker Juma，费耶特维尔州立大学 Ismail Kady，东田纳西州立大学 Siam Kahmis，匹兹堡大学 Steven Keller，密苏里大学 John W. Kenney，东部新墨西哥州大学 Neil Kestner，路易斯安那州立大学 Carl Hoeger，加利福尼亚大学圣迭戈分校 Leslie Kinsland，路易斯安那州大学 Jesudoss Kingston，艾奥瓦州立大学 Louis J. Kirschenbaum，罗德岛大学 Donald Kleinfelter，田纳西大学诺克斯维尔分校 Daniela Kohen，卡尔顿大学 David Kort，乔治梅森大学 Jeffrey Kovac，田纳西大学 George P. Kreishman，辛辛那提大学 Paul Kreiss， 安妮阿伦德尔社区学院 Manickham Krishnamurthy，霍华德大学 Sergiy Kryatov，塔夫斯大学 Brian D. Kybett，里贾纳大学 William R. Lammela，拿撒勒学院 John T. Landrum，佛罗里达国际大学 Richard Langley，奥斯汀州立大学 N. Dale Ledford，南阿拉巴马大学 Ernestine Lee，犹他州立大学 David Lehmpuhl，南科罗拉多大学 Robley J. Light，佛罗里达州立大学 Donald E. Linn，Jr.，印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校 David Lippmann，得克萨斯理工大学 Patrick Lloyd，布碌仑社区学院 Encarnacion Lopez，迈阿密戴德学院沃尔夫森分校 Michael Lufaso，北佛罗里达大学 Charity Lovett，西雅图大学 Arthur Low，塔尔顿州立大学 Gary L. Lyon，路易斯安那州立大学 Preston J. MacDougall，中田纳西州立大学 Jeffrey Madura，杜肯大学 Larry Manno，特里顿学院 Asoka Marasinghe，莫海德州立大学 Earl L. Mark，艾梯理工学院 Pamela Marks，亚利桑那州立大学 Albert H. Martin，摩拉维亚学院 Przemyslaw Maslak，宾夕法尼亚州立大学 Hilary L. Maybaum，ThinkQuest公司 Armin Mayr，埃尔帕索社区学院 Marcus T. McEllistrem，威斯康星大学 Craig McLauchlan，伊利诺伊州立大学 Jeff McVey，得克萨斯州立大学圣马科斯分校 William A. Meena，山谷社区学院 Joseph Merola，弗吉尼亚理工学院 Stephen Mezyk，加利福尼亚州立大学 Diane Miller，马凯特大学 Eric Miller，圣胡安学院 Gordon Miller，艾奥瓦州立大学 Shelley Minteer，圣路易斯大学 Massoud (Matt) Miri，罗切斯特理工学院 Mohammad Moharerrzadeh，鲍伊州立大学 Tracy Morkin，埃默里大学 Barbara Mowery，纽约大学 Kathleen E. Murphy，德门大学 Kathy Nabona，奥斯汀社区学院 Robert Nelson，乔治亚南方大学 Al Nichols，杰克逊维尔州立大学 Ross Nord，东密歇根大学 Jessica Orvis，乔治亚南方大学 Mark Ott，杰克逊社区学院 Jason Overby，查尔斯顿学院 Robert H. Paine，罗切斯特理工学院 Robert T. Paine，新墨西哥大学 Sandra Patrick，马拉斯比纳大学学院 Mary Jane Patterson，布拉佐斯波特学院 Tammi Pavelec，林登沃德大学 Albert Payton，布劳沃德社区学院 Lee Pedersen，北卡罗来纳大学 Christopher J. Peeples，塔尔萨大学 Kim Percell，费尔角社区学院 Gita Perkins，埃斯特雷拉山社区学院 Richard Perkins，路易斯安那州大学 Nancy Peterson，中北学院 Robert C. Pfaff，圣约瑟夫大学 John Pfeffer，海莱社区学院 Lou Pignolet，明尼苏达大学 Bernard Powell，得克萨斯大学 Jeffrey A. Rahn，东华盛顿大学 Steve Rathbone，布林学院 Scott Reeve，阿肯色州立大学 John Reissner，Helen Richter，Thomas Ridgway，北卡罗来纳大学，阿克伦大学，辛辛那提大学 Gregory Robinson，乔治亚大学 Mark G. Rockley，俄克拉荷马州立大学 Lenore Rodicio，迈阿密戴德学院 Amy L. Rogers，查尔斯顿学院 Jimmy R. Rogers，得克萨斯大学阿灵顿分校 Kathryn Rowberg，普渡大学盖莱默分校 Steven Rowley，米德尔塞克斯社区学院 James E. Russo，惠特曼大学 Theodore Sakano，罗克兰社区学院 Michael J. Sanger，北艾奥瓦大学 Jerry L. Sarquis，迈阿密大学 James P. Schneider，波特兰社区学院 Mark Schraf，西弗吉尼亚大学 Melissa Schultz，伍斯特学院 Gray Scrimgeour，多伦多大学 Paula Secondo，西康涅狄格州立大学 Michael Seymour，霍普学院 Kathy Thrush Shaginaw，维拉诺瓦大学 Susan M. Shih，杜佩奇学院 David Shinn，夏威夷州立大学希罗分校 Lewis Silverman，密苏里大学哥伦比亚分校 Vince Sollimo，伯灵顿社区学院 Richard Spinney，俄亥俄州立大学 David Soriano，匹兹堡大学布拉德福德分校 Eugene Stevens，宾汉姆顿大学 Matthew Stoltzfus，俄亥俄州立大学 James Symes，科森尼斯河学院 Iwao Teraoka，纽约科技大学 Domenic J. Tiani，北卡罗来纳大学教堂山分校 Edmund Tisko，内布拉斯加州大学奥马哈分校 Richard S. Treptow，芝加哥州立大学 Michael Tubergen，肯特州立大学 Claudia Turro，俄亥俄州立大学 James Tyrell，南伊利诺伊大学 Michael J. Van Stipdonk，卫奇塔州立大学 Philip Verhalen，帕诺拉学院 Ann Verner，多伦多大学斯卡伯勒分校 Edward Vickner，格洛斯特郡社区学院 John Vincent，阿拉巴马大学 Maria Vogt，布卢姆菲尔德学院 Tony Wallner，贝瑞大学 Lichang Wang，南伊利诺伊大学 Thomas R. Webb，奥本大学 Clyde Webster，加利福尼亚大学河滨分校 Karen Weichelman，路易斯安那大学拉菲特分校 Paul G. Wenthold，普渡大学 Laurence Werbelow，新墨西哥矿业与技术学院 Wayne Wesolowski，亚利桑那大学 Sarah West，圣母大学 Linda M. Wilkes，南科罗拉多大学 Charles A. Wilkie，马凯特大学 Darren L. Williams，西得克萨斯农工大学 Troy Wood，纽约州立大学水牛城分校 Kimberly Woznack，加利福尼亚大学宾夕法尼亚分校 Thao Yang，威斯康星大学 David Zax，康奈尔大学 Dr. Susan M. Zirpoli，宾夕法尼亚滑石大学 Edward Zovinka，圣弗朗西斯大学 我们还想对培生出版集团的许多团队成员表示感谢，他们的辛勤工作、想象力和合作精神为这个版本的终出版做出了巨大贡献。化学编辑Chris Hess为我们提供了许多新的想法以及持续的热情和对我们的鼓励与支持；开发部主任Jennifer Har用她的经验和洞察力来负责整个项目；开发部编辑Matt Walker，他丰富的经验、良好的判断力和对细节的仔细关注程度对本版修订是非常宝贵的，特别是在保持我们写作的一致性和帮助学生理解方面。培生公司团队在这方面是一流的。 我们还特别感谢以下人员：制作编辑Mary Tindle，她巧妙地保证了整个出版过程的进展，使我们保持在正确的写作方向上；伊利诺伊大学的Roxy Wilson，她很好地完成了制作章末练习题答案这项困难的工作。后，我们要感谢我们的家人和朋友，感谢他们的爱、支持、鼓励和耐心，帮助我们完成了本书第14版的写作与出版。 西奥多·L.布朗 化学系 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Urbana，IL 61801 tlbrown@illinois. edu or tlbrown1@ earthlink.net H.尤金·勒梅 化学系 内华达大学 Reno，NV 89557 lemay@unr.edu 布鲁斯·E.巴斯滕 化学与生物化学系 伍斯特理工学院 Worcester，MA 01609 bbursten@wpi.edu 凯瑟琳·J. 墨菲 化学系 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校 Urbana，IL 61801 murphycj@illinois. edu 帕特里克·M.伍德沃德 化学与生物化学系 俄亥俄州立大学 Columbus，OH 43210 woodward.55@ osu.edu 马修·W. 斯托尔茨福斯 化学与生物化学系 俄亥俄州立大学 Columbus，OH 43210 stoltzfus.5@osu. edu
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