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总序1

1 溶剂化学1

1.1 溶剂的基本概念1

1.1.1 溶剂的概念1

1.1.2 溶解过程2

1.1.3 溶液浓度的表示方法2

出版说明3

1.2 溶剂的性质3

前言5

1.3 溶剂的分类5

1.4 水溶液中的无机化学6

1.4.1 水的结构和物理性质7

1.4.2 物质在水中的溶解度11

1.4.3 水的反应12

1.5 常见非水溶剂简介13

1.5.1 液氨(碱性溶剂的代表)13

1.5.3 硝酸、王水、氢氟酸14

1.5.2 硫酸14

1.5.4 非水溶剂化学的重要性及应用示例15

小结16

习题16

科学展望--在有机溶剂中进行的酶催化反应17

2 配位化学基础19

2.1 配合物的基本概念19

2.1.1 配合物的定义19

2.1.2 配合物的组成20

2.1.3 配合物的化学式及命名23

2.1.4 配合物的类型25

2.2 配合物的空间构型和异构现象26

2.2.1 配合物的空间构型26

2.2.2 配合物的异构现象27

2.3 配合物的化学键理论32

2.3.1 价键理论32

2.3.2 晶体场理论和配位场理论36

2.3.3 分子轨道理论(MO理论)49

2.4.1 配合物的稳定常数55

2.4 配合物的稳定性55

2.4.2 影响配合物稳定性的因素57

2.5 配合物的反应62

2.5.1 配合物的反应类型62

2.5.2 八面体配合物的取代反应64

2.5.3 平面正方形配合物的取代反应68

2.5.4 配合物的电子传递反应72

小结75

习题75

科学家小传--卡尔文78

3 s区元素79

3.1 氢79

3.1.1 引言79

3.1.2 氢的成键特征80

3.1.3 氢化物81

3.1.4 反应综述83

3.1.5 氢能源83

3.2.1 碱金属和碱土金属元素的通性84

3.2 碱金属和碱土金属84

3.2.2 元素的制备和性质85

3.2.3 重要化合物及其性质86

小结91

习题91

科学家小传--戴维92

4 p区元素93

4.1 稀有气体93

4.1.1 稀有气体的存在、分离和应用93

4.1.2 稀有气体的化合物95

4.2 卤素98

4.2.1 元素的存在、分离和性质98

4.2.2 卤化氢和氢卤酸101

4.2.3 卤化物和卤素互化物102

4.2.4 卤素的含氧酸及其盐105

4.2.5 氟的有机化合物108

4.3.1 元素的存在、分离和性质111

4.3.2 氧、臭氧和过氧化氢111

4.3 氧族元素111

4.3.3 硫及其重要化合物114

4.3.4 硫的卤化物119

4.3.5 配位氧和氧的氟化物120

4.4 氮族元素122

4.4.1 元素的存在、分离和性质122

4.4.2 氢化物125

4.4.3 氧化物、含氧酸及其盐128

4.4.4 卤化物136

4.4.5 磷-氮化合物138

4.5 碳族元素139

4.5.1 元素的存在、分离和性质139

4.5.2 金刚石、石墨和富勒烯的性质143

4.5.3 碳的氧化物及其盐145

4.5.4 含C--N和C--S键的化合物145

4.5.5 硅、锗、锡和铅的主要化合物148

4.6.1 元素的存在、分离和性质158

4.6 硼族元素158

4.6.2 硼的含氧化合物和卤化物160

4.6.3 铝的重要化合物164

小结165

习题166

科学家小传--贝采里乌斯176

5 ds区元素177

5.1 铜族、锌族元素的通性177

5.1.1 铜族元素通性177

5.2.1 元素的存在和提取179

5.1.2 锌族元素通性179

5.2 铜族、锌族元素的存在、提取和性质179

5.2.2 单质的性质182

5.3 氢氧化物、氧化物、硫化物184

5.3.1 氢氧化物184

5.3.2 氧化物185

5.3.3 硫化物187

5.4 卤化物188

5.4.1 氧化数为+1的卤化物188

5.4.2 氧化数为+2的卤化物190

5.5.1 铜(Ⅱ)化合物192

5.5 其它重要化合物192

5.5.2 银(Ⅰ)化合物193

5.5.3 汞(Ⅰ)化合物194

5.5.4 汞(Ⅱ)化合物195

5.6 配合物195

5.6.1 铜和银的配合物195

5.6.2 锌、镉、汞的配合物196

5.7.1 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)的相互转化197

5.7 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)、汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)相互间的转化197

5.7.2 汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化198

小结199

习题199

科学家小传--门捷列夫203

6 d 元素204

6.1 d区元素的通性204

6.1.1 原子的电子层结构和原子半径204

6.1.2 金属活泼性205

6.1.3 氧化数206

6.1.4 离子的颜色207

6.1.5 磁性207

6.1.6 配合性207

6.1.7 催化性208

6.2 第一过滤元素208

6.2.1 钛208

6.2.2 钒211

6.2.3 铬214

6.2.4 锰220

6.2.5 铁、钴、镍225

6.3 第二、三过滤元素233

6.3.1 钼和钨233

6.3.2 钼、钨的性质和用途233

6.3.3 钼酸和钨酸234

6.3.4 同多酸、杂多酸234

6.3.5 过氧钼酸盐、过氧钨酸盐240

6.4 钯、铂240

6.4.2 铂和钯的重要化合物241

6.4.1 钯、铂的性质和用途241

小结243

习题244

知识简介--化学元素大发现249

7 镧系元素和锕系元素251

7.1 镧系元素251

7.1.1 镧系元素与稀土元素的概念251

7.1.2 镧系收缩254

7.1.3 稀土元素的性质259

7.2 稀土元素的重要化合物265

7.2.1 稀土元素为+3氧化态时的化合物265

7.2.2 稀土元素为+4或+2氧化态的化合物268

7.3 稀土元素的分离270

7.3.1 一般化学分离法270

7.3.2 离子交换法271

7.3.3 萃取272

7.3.4 稀土分离研究现状273

7.4.1 锕系元素在周期表中的位置274

7.4 锕系元素简介274

7.4.2 锕系元素的电子层结构275

7.4.3 锕系元素的性质276

小结277

习题278

知识简介--稀土元素发现史279

8 元素定性分析281

8.1 概述281

8.2.1 硫化氢系统分组法282

8.2 阳离子系统定性分析方法282

8.2.2 第一组阳离子285

8.2.3 第二组离子287

8.2.4 第三组阳离子295

8.2.5 第四组阳离子298

8.2.6 阳离子第五组(可溶组)303

8.3 阴离子分析305

8.3.1 阴离子的分析特性305

8.3.2 阴离子的分别鉴定306

习题310

小结310

科学家小传--日拉尔314

9 核化学315

9.1 原子核结合能315

9.2 放射性同位素与核反应317

9.2.1 放射线的发现317

9.2.2 放射线和衰变319

9.2.3 放射性衰变速度322

9.2.4 人工放射性与核反应323

9.3.1 核裂变324

9.3 核裂变和核聚变324

9.3.2 核聚变325

9.3.3 原子核的稳定性与新化学元素发现的可能性326

9.4 放射性同位素的应用328

9.4.1 示踪研究328

9.4.2 鉴定年代328

9.4.3 分析应用330

9.4.4 交换反应330

小结331

9.4.5 结构和机理研究331

9.4.6 癌症治疗331

习题332

知识简介--核化学的发展333

10 生物无机化学335

10.1 生物体中重要元素及其作用335

10.1.1 生物体中元素及其分布335

10.1.2 生物体内元素的生理功能336

10.1.3 人体必需元素及体内平衡338

10.1.4 生物体选择元素的原则341

10.2 金属酶和金属蛋白的结构和功能341

10.2.1 泵和起传送作用的蛋白质342

10.2.2 氧的传送342

10.2.3 用作酸催化剂的酶346

10.3 金属药物研究349

10.3.1 抗癌配合物的研究349

10.3.2 排除金属中毒354

小结355

习题356

科学展望--Prion疾病与生物无机化学356

11 无机合成化学359

11.1 无水无氧操作359

11.1.1 无水无氧操作系统359

11.1.2 无水无氧操作技术应用实例--合成二茂镍361

11.1.3 无水无氧操作的要求364

11.2 晶体生长方法364

11.2.1 从溶液中生长晶体364

11.2.2 助熔剂法生长单晶374

11.2.3 气相输运法生长单晶374

11.2.4 从熔体中生长晶体375

11.2.5 薄膜的外延生长376

11.3 高压法和水热法378

11.3.1 水热法379

11.3.2 干燥高压法382

习题383

小结383

科学家小传--玛丽·居里384

12 固体化学385

12.1 固体中的缺陷385

12.1.1 缺陷的基本类型386

12.1.2 缺陷的表示符号389

12.2 固体结构和性质的关系390

12.2.1 固体材料的导电性390

12.1.3 缺陷的浓度表示390

12.2.2 超导体393

12.2.3 固体的磁性质395

12.2.4 固体的光学性质404

12.3 固相反应408

12.3.1 固相反应的类型和特征408

12.3.2 固-固相反应410

12.3.3 热分解反应413

12.3.4 有气体参加的固相反应414

12.3.5 烧结反应415

习题416

小结416

科学发展前沿介绍--极具发展潜力的低热固相反应417

13 无机材料化学420

13.1 材料与材料科学420

13.2 金属材料421

13.2.1 电性材料421

13.2.2 磁性材料423

13.2.3 超导材料431

13.3 无机非金属材料432

13.4 复合材料434

13.4.1 复合材料的分类435

13.4.2 功能复合材料的复合效应436

13.4.3 功能复合材料的设计437

13.5 具有特殊结构的功能材料437

13.5.1 纳米结构材料437

13.5.2 储氢材料440

小结444

习题444

科学展望--无机功能材料的组合设计、制备和筛选445

14 金属有机化学447

14.1 引言447

14.2 主族元素的有机化合物448

14.2.1 s区金属有机化合物449

14.2.2 p区元素有机化合物450

14.2.3 锌族有机化合物453

14.3 过滤元素的有机化合物454

14.3.1 成键作用454

14.3.2 金属羰基化合物458

14.3.3 金属-不饱和烃化合物463

14.3.4 金属-环多烯化合物464

14.3.5 氢和烷基化合物465

小结467

习题467

科学展望--杯芳烃对铁的配位及其超分子化学研究进展469

参考文献471

附录473

主题词索引491

后记495