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第1章　碱金属和碱土金属1

1.1　概述1

1.2　金属单质的物理性质2

1.3　金属单质的化学性质3

1.4　锂、铍的特殊性和对角线规则4

1.4.1　锂、铍的特殊性4

1.4.2　对角线规则5

1.5　氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物6

1.6　氢氧化物8

1.7　盐类和配合物9

1.7.1　碱金属盐类的特点9

1.7.2　碱土金属盐类的特点10

1.7.3　碳酸盐的热稳定性11

1.7.4　焰色反应12

1.7.5　碱金属、碱土金属的配位性12

1.8　应用15

1.8.1　锂电池15

1.8.2　锂离子电池16

1.9　专题讨论16

1.9.1　锂的标准电极电势反常的讨论16

1.9.2　氧化物的热力学稳定性18

1.9.3　离子性盐类溶解性的判断方法19

习题23

第2章　硼族元素26

2.1　硼族元素的缺电子性27

2.1.1　AlCl3的双聚与缺电子性27

2.1.2 H3BO3的“解离”与缺电子性28

2.1.3 缺电子化合物的加合性28

2.1.4 B（Me）3与Al（Me）3在成键上的差异29

2.2　硼、铝的单质29

2.2.1　硼和铝的制备29

2.2.2　性质30

2.3　硼氢化物和卤化物31

2.3.1　硼氢化物31

2.3.2　卤化物35

2.4　硼的含氧化合物36

2.4.1　氧化硼36

2.4.2　硼酸37

2.4.3　硼砂38

2.4.4　硼酸盐的结构39

2.5　硼氮化物39

2.5.1　氮化硼39

2.5.2　硼氮六环40

2.6　铝的化合物40

2.6.1　卤化铝40

2.6.2　聚合氯化铝41

2.6.3　类质同晶体42

2.7　镓、铟、铊43

2.7.1　存在和性质43

2.7.2　氢氧化物和氧化物43

2.7.3　卤化物43

2.7.4　砷化镓的反应性与制备方法44

2.8　应用44

2.8.1　缺电子化合物的重要应用——催化作用44

2.8.2　无机阻燃剂45

2.8.3　加料顺序对a-Al2O3晶体形貌和性质的影响46

2.9　专题讨论：BX3的成键特点与路易斯酸性46

习题47

第3章　碳族元素50

3.1　概述50

3.2　碳的成键特征及在本族中的特殊性51

3.2.1　碳原子间有强烈的自相成键倾向51

3.2.2　碳的配位数通常为4（形成多中心桥键除外）52

3.2.3　CO2是分子晶体，而SiO2为原子晶体52

3.2.4　碳的氢化物有最高的热稳定性53

3.3　碳及其化合物53

3.3.1　碳的同素异形体53

3.3.2　碳的氧化物57

3.3.3　碳酸及碳酸盐59

3.3.4　碳化物60

3.4　硅及其化合物62

3.4.1　单质硅62

3.4.2　硅的氢化物和卤化物63

3.4.3　二氧化硅、硅酸、硅胶和硅酸盐64

3.5　锗、锡、铅及其化合物67

3.5.1　存在67

3.5.2　单质的性质67

3.5.3　锡、铅的化合物68

3.6　应用71

3.6.1　改进的铅酸蓄电池——密封胶体蓄电池71

3.6.2　人工合成金刚石的新途径72

3.7　专题讨论72

3.7.1　惰性电子对效应72

3.7.2　共价化合物的水解过程74

习题77

第4章　氮族元素79

4.1　概述79

4.2　氮的成键特征81

4.3　分子氮81

4.4　氮的氢化物、铵盐82

4.4.1　氨82

4.4.2　铵盐83

4.4.3　羟胺84

4.4.4　联氨85

4.4.5　叠氮酸及其盐85

4.5　氮的卤化物86

4.6　氮的氧化物、含氧酸及其盐87

4.6.1　氮的氧化物87

4.6.2　亚硝酸及其盐91

4.6.3　硝酸及其盐92

4.7　磷及其化合物94

4.7.1　磷的同素异形体94

4.7.2　磷的成键特征95

4.7.3　磷化氢96

4.7.4　磷的卤化物97

4.7.5　磷的氧化物98

4.7.6　磷的含氧酸及其盐99

4.8　砷、锑、铋103

4.8.1　存在和性质103

4.8.2　砷、锑、铋的成键特征103

4.8.3　氧化物及其水合物103

4.8.4　氢化物104

4.8.5　卤化物105

4.8.6　硫化物105

4.8.7　氧化还原反应106

4.9　应用（NO应用研究进展）107

4.10　专题讨论：p区元素组成的ABm型分子或离子几何构型的简易、快速确定107

4.10.1　m＋n规则的要点108

4.10.2　应用m＋n规则的几点说明108

4.10.3　实例分析108

4.10.4　讨论109

习题110

第5章　氧族元素112

5.1　氧、硫的成键特征113

5.1.1　氧的成键特征113

5.1.2　硫的成键特征115

5.2　氧和臭氧115

5.2.1　氧气的性质及制备115

5.2.2　三线态氧与单线态氧116

5.2.3　氧化物117

5.2.4　臭氧118

5.3　过氧化氢119

5.3.1　过氧化氢的结构119

5.3.2　过氧化氢的性质119

5.3.3　过氧化氢的制备121

5.4　硫及其化合物121

5.4.1　单质硫121

5.4.2　硫化氢和硫化物122

5.4.3　硫的含氧化合物124

5.4.4　硫的其他化合物131

5.5　硒和碲简介133

5.5.1　硒化氢和碲化氢133

5.5.2　硒和碲的含氧化合物133

5.6　应用（钠硫电池）134

习题135

第6章　卤素137

6.1　概述137

6.1.1　卤素的主要特点137

6.1.2　氟的特殊性140

6.2　卤素单质141

6.2.1　卤素在自然界中的存在形式141

6.2.2　单质的性质141

6.2.3　单质的制备145

6.2.4　卤素的用途147

6.3　卤化氢与氢卤酸的性质与制备147

6.3.1　性质147

6.3.2　氢卤酸的制备149

6.4　卤化物、卤素互化物及多卤化物150

6.4.1　卤化物150

6.4.2　卤素互化物150

6.4.3　多卤化物153

6.5　卤素的含氧化合物154

6.5.1　卤素的氧化物154

6.5.2　卤素含氧酸及含氧酸盐155

6.6　拟卤素和拟卤化物159

习题160

第7章　氢和氢能源162

7.1　氢162

7.1.1　氢的分布和同位素162

7.1.2　正氢和仲氢162

7.2　氢的成键特征163

7.2.1　形成共价单键163

7.2.2　形成离子键163

7.2.3　特殊的键型164

7.2.4　形成氢键164

7.3　氢化物164

7.3.1　离子型氢化物165

7.3.2　金属型氢化物166

7.4　制氢气方法166

7.4.1　金属与水、酸或碱反应制氢气166

7.4.2　金属氢化物与水反应制氢气166

7.4.3　电解水制氢气167

7.4.4　化石燃料制氢气167

7.4.5　热化学循环制氢167

7.4.6　太阳能光催化分解水制氢168

7.4.7　生物制氢169

7.5　氢能源170

习题170

第8章　铜族与锌族元素172

8.1　铜族元素172

8.1.1　铜族元素通性172

8.1.2　金属单质173

8.1.3　铜族元素的重要化合物174

8.1.4　配合物180

8.1.5　Cu（Ⅰ）与Cu（Ⅱ）的相互转化182

8.1.6 ⅠB族元素性质与ⅠA族元素性质的对比184

8.2　锌族元素185

8.2.1　锌族元素的通性185

8.2.2　金属单质187

8.2.3　锌族元素的主要化合物188

8.2.4　Hg（Ⅰ）与Hg（Ⅱ）的相互转化191

8.2.5　配合物192

8.2.6 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质对比193

习题194

第9章　过渡元素概论199

9.1　过渡元素的通性200

9.1.1　原子半径200

9.1.2　物理性质201

9.1.3　化学性质202

9.1.4　氧化态及其稳定性203

9.1.5　形成配位化合物的倾向204

9.1.6　颜色205

9.1.7　磁性205

9.2　过渡元素的成键特征206

9.2.1　含氮的配合物206

9.2.2　低氧化态配合物的稳定性210

9.2.3　羰基配合物与CO的活化211

9.2.4　配位催化作用212

9.2.5　羰基簇合物213

9.2.6　18电子规则214

9.2.7　金属-金属多重键215

9.3　过渡金属与富勒烯配合物217

9.4　应用217

9.4.1 电镀合金217

9.4.2　分离218

9.4.3　新一代合成氨钌基催化剂218

9.4.4　SO2氧化为SO3的催化剂——V2O5218

9.4.5　T1＋氧化为T13＋的催化剂——Mn（Ⅱ）218

习题219

第10章　过渡元素（一）221

10.1　钛221

10.1.1　单质钛的性质及用途222

10.1.2　钛的重要化合物222

10.1.3　TiO2的制备简介225

10.2　钒226

10.2.1　单质钒的性质及用途226

10.2.2　钒的重要化合物226

10.3　铬228

10.3.1　单质铬的性质及用途228

10.3.2　铬的重要化合物229

10.3.3　铬（Ⅲ）的配合物232

10.3.4　铬（Ⅲ）与铬（Ⅵ）的相互转化233

10.3.5　铬（Ⅱ）的化合物233

10.4　锰234

10.4.1　锰的单质及其性质234

10.4.2　锰的重要化合物235

10.5　铁系元素238

10.5.1　铁、钴、镍的性质和用途239

10.5.2　铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物239

10.5.3　重要盐类240

10.5.4　铁、钴、镍的重要配合物243

习题247

第11章　过渡元素（二）253

11.1　锆和铪253

11.2　铌和钽254

11.3　钼和钨255

11.3.1　性质和用途255

11.3.2　重要化合物256

11.4　锝与铼258

11.5　铂系元素260

11.5.1　单质的性质260

11.5.2　重要化合物260

11.5.3　铂系金属与富勒烯配合物262

习题263

第12章　镧系元素和锕系元素265

12.1　镧系元素265

12.1.1　镧系元素的性质265

12.1.2　镧系元素的重要化合物269

12.1.3　镧系元素的提取和分离275

12.1.4　稀土元素的应用277

12.2　锕系元素278

12.2.1　锕系元素的通性279

12.2.2　钍和铀及其重要化合物280

习题282

第13章　无机功能材料化学284

13.1　纳米材料284

13.1.1　神奇的纳米材料284

13.1.2　纳米材料的应用286

13.2　储氢材料288

13.2.1　发现过程288

13.2.2　储氢材料的组成及特性288

13.2.3　作用机理289

13.2.4　储氢合金的应用290

13.3　压电材料291

13.4　微孔晶体材料292

13.5　半导体材料294

13.5.1　本征半导体294

13.5.2　掺杂半导体295

13.5.3　应用297

13.6　超导材料297

13.6.1　超导性297

13.6.2　超导材料的组成298

13.6.3　应用298

习题299

第14章　环境化学300

14.1　大气污染300

14.1.1　臭氧层破坏300

14.1.2　温室效应301

14.1.3　酸雨302

14.2　水体中有毒无机污染物与废水处理303

14.2.1　含铬废水的处理304

14.2.2　含汞废水处理307

14.2.3　含镉废水处理——化学沉淀法308

14.2.4　含铅废水处理——沉淀法309

14.2.5　含砷废水的处理309

14.2.6　含氰化合物的废水处理310

习题312

第15章　化学元素与人体健康313

15.1　生物体内元素的分类与最佳营养浓度定律313

15.1.1　宏量元素314

15.1.2　微量元素314

15.1.3　最佳营养浓度定律314

15.2　生物利用化学元素的规则——丰度规则和可利用规则315

15.3　生命元素的存在形式和在周期表中的分布特点315

15.3.1　生命元素的存在形态315

15.3.2　生命元素在周期表中的分布特点316

15.4　宏量元素的生理功能与人体健康316

15.5　必需微量元素的生理功能与人体健康318

15.6　微量元素与地方病及防治322

15.7　有害元素322

15.8　化学解毒剂325

习题325

第16章　无机制备化学327

16.1　纳米粒子的制备327

16.1.1　分类和基本原理327

16.1.2　纳米粒子的制备328

16.2　低热固相化学合成332

16.2.1　固相反应与液相反应的差别332

16.2.2　应用实例333

16.2.3　结束语334

16.3　微波合成化学335

16.3.1　微波作用的特点335

16.3.2　微波无机合成化学336

16.4　金属单质的制备339

16.4.1　金属的分类339

16.4.2　金属单质的制备340

16.4.3　主族金属单质的制备340

16.4.4　过渡金属单质的制备343

16.4.5　稀土金属的制备349

16.4.6　艾林汉姆图在冶金工业中的应用350

16.5　典型无机化合物的制备352

16.5.1　无水金属氯化物的制备352

16.5.2　氧化法制备含金属元素的高价态化合物355

习题357

部分习题参考答案359

参考文献364

附录369