无机化学选论

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出版者:北京理工大
作者:李铭岫
出品人:
页数:262
译者:
出版时间:2004-9
价格:23.00元
装帧:
isbn号码:9787564003388
丛书系列:
图书标签:
  • 科学
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具体描述

《无机化学选论》应用量子力学和物理化学的理论深入介绍无机化学的基本概念,探讨无机化学的基本原理,巩固和提高无机化学知识水平;并介绍现代无机化学的新领域、新进展、新思路,如无机固体化学、金属原子簇化学、生物无机化学等。文中避免使用繁琐的数学推导,而用深入浅出的方法予以说明。

《无机化学选论》适合于大学本科高年级学生学完基础无机化学、分析化学、物理化学和有机化学后继续学习无机化学课程之用.也可用作专升本的函授教材,还可用于中学教师及化学工作者进修的教材和参考书。

《无机化学选论》是一部深入探讨现代无机化学核心概念与前沿进展的学术专著。本书并非对无机化学知识的全面覆盖,而是精选了几个具有代表性、能够体现无机化学学科发展方向和研究热点的专题进行深入剖析。 全书共分为五个专题,每个专题都力求从理论、实验和应用等多个维度进行阐述。 专题一:配位化学的新进展与应用 本专题将聚焦于配位化学领域近年来涌现出的新理论与新方法。我们将详细介绍晶体场理论和分子轨道理论在理解金属配合物电子结构和性质上的优势与局限,并重点阐述密度泛函理论(DFT)在精确预测配位化合物光谱、磁性和反应活性方面的最新进展。在配合物的结构与成键方面,除了传统的VSEPR模型和价键理论,还将深入探讨现代超价键理论、金属-金属键合理论以及多中心键合模型如何解释复杂配位结构的形成与稳定性。 在配位化学的应用层面,本专题将重点关注其在催化领域的突破。我们将剖析均相催化剂的设计原理,特别是过渡金属配合物在氧化、还原、聚合等重要化学转化中的催化机理。例如,将详细讲解掌握金属中心氧化态、配体场强度以及空间位阻如何调控催化活性和选择性。同时,还将探讨多相催化剂中金属纳米颗粒与载体相互作用的配位化学视角,以及负载型金属配合物在多相催化中的优势。 此外,本专题还将涉及配位聚合物(CPs)和金属有机框架(MOFs)的结构设计与性能调控。我们将深入分析MOFs的构筑单元、拓扑结构以及它们在气体吸附与分离(如CO2捕获)、储能、药物传递和传感等领域的广泛应用潜力,并探讨如何通过调控配体和金属节点的结构来优化MOFs的功能。 专题二:固态无机材料的结构与性能 本专题将聚焦于固态无机材料的结构、性质与功能之间的内在联系。我们将从晶体结构入手,深入探讨不同晶体学分类(如立方、四方、六方、斜方等)对材料宏观性质的影响。例如,我们将分析不同晶体场对称性如何影响氧化物和硫化物的电子结构,进而决定其光学、电学和磁学性质。 重点内容将涵盖结构缺陷对材料性能的调控作用。我们将详细介绍空位、间隙原子、取代杂质等晶体缺陷的形成机制、表征方法以及它们如何影响半导体材料的导电性、催化剂的活性以及超导体的工作温度。例如,氧空位在金属氧化物催化剂中扮演的关键角色将得到详细阐释。 在材料的功能化方面,本专题将着重介绍几类重要的无机功能材料。我们将深入探讨钙钛矿材料的结构稳定性、载流子动力学及其在太阳能电池、LEDs和光探测器中的应用。对于二维材料(如MXenes、石墨烯的衍生物),我们将分析其独特的层状结构赋予的优异导电性、导热性和机械强度,以及它们在储能(超级电容器、电池)、电子器件和复合材料中的潜力。 此外,本专题还将涉及无机材料的相变行为。例如,研究氧化还原反应、温度或压力变化引起的相变如何影响材料的结构和性能,以及这些相变现象在智能材料和记忆器件中的应用。 专题三:生物无机化学的前沿探索 本专题将目光投向无机化学在生命科学领域的交叉前沿——生物无机化学。我们将首先回顾金属离子在生命活动中的基本作用,如铁在氧气转运中的作用(血红蛋白)、镁在能量代谢中的作用(ATP)以及锌在酶活性中心的调控作用。 重点将放在金属酶的结构、功能与机理研究。我们将深入解析金属酶活性中心的配位环境、氧化态变化以及底物与金属离子之间的相互作用,阐明金属离子如何催化生物体内的氧化还原反应、水解反应等。例如,我们将详细介绍含铜酶(如铜蓝蛋白)和含锰酶(如超氧化物歧化酶)的催化机制。 本专题还将探讨金属在生物成像和治疗中的应用。我们将介绍用于荧光标记和磁共振成像的金属配合物,以及它们如何克服生物相容性、靶向性等挑战。在药物开发方面,我们将讨论金属配合物作为抗癌药物、抗生素和抗病毒药物的研发进展,重点分析金属中心和配体的设计如何影响药物的活性和毒性。 此外,还将介绍金属硫蛋白等生物无机大分子在金属离子稳态调控和解毒过程中的作用,并探讨环境污染对生物体内金属元素平衡的影响。 专题四:环境无机化学与可持续发展 本专题将关注无机化学在解决环境问题和推动可持续发展中的作用。我们将从污染物形态与转化入手,深入分析重金属(如Hg, Pb, Cd)和非金属污染物(如As, P, N)在水、土壤和大气中的化学行为,以及它们的迁移、转化和累积过程。 我们将重点介绍无机材料在环境修复中的应用。例如,将详细讨论吸附剂(如活性炭、沸石、改性粘土)在去除水中重金属离子和有机污染物方面的吸附机理和性能。同时,还将介绍催化氧化还原技术在降解水中难降解有机污染物(如酚类、染料)中的应用,以及基于氧化铁纳米颗粒的磁性分离技术。 在水处理领域,本专题将深入探讨无机膜分离技术,如陶瓷膜、反渗透膜等在纯水制备、废水回用中的关键作用,以及膜污染的无机化学原因和防治策略。 此外,本专题还将涉及可持续能源相关的无机材料。例如,我们将简要介绍无机光催化材料(如TiO2)在水分解制氢和有机污染物降解中的应用,以及固态电解质在燃料电池和储能器件中的作用。 专题五:计算无机化学方法与应用 本专题将聚焦于计算化学方法在现代无机化学研究中的重要性与应用。我们将概述量子化学理论的基础,重点介绍从头计算(ab initio)和密度泛函理论(DFT)在预测分子结构、键合、能量以及电子性质方面的优势。 我们将详细阐述如何利用计算方法来理解和预测配位化合物的光谱性质(如UV-Vis吸收光谱、NMR谱)、磁性质以及氧化还原电势。例如,我们将演示如何通过DFT计算来解析金属配合物的电子跃迁机制,以及如何预测其磁耦合常数。 本专题还将介绍团簇化学和纳米材料的计算模拟。我们将探讨如何利用计算工具来研究金属团簇的稳定结构、电子性质以及它们在催化和材料科学中的潜在应用。对于纳米材料,我们将模拟其表面性质、缺陷效应以及与周围环境的相互作用。 此外,还将介绍分子动力学模拟在研究无机材料的相变、扩散过程以及溶液中无机物种相互作用中的应用。通过这些计算工具,研究人员能够更深入地理解复杂的化学过程,指导实验设计,并预测新材料的性能,从而加速无机化学领域的研究进展。

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读后感

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这本书我早就听说过,最近终于有机会拜读了。拿到手的那一刻,我就被它厚重的体量和精美的装帧所吸引。翻开目录,那些熟悉的无机化学名词跳入眼帘,但更多的是一些我未曾深入了解的领域,比如金属有机化学中的某些前沿进展,或者固态化学中那些充满奥秘的晶体结构。我一直对无机化学抱有浓厚的兴趣,总觉得这个学科虽然不像有机化学那样直观,却隐藏着物质世界最根本的规律。这本书的章节安排,似乎是从基础概念出发,逐步深入到更复杂、更具挑战性的主题,这对于系统地梳理和深化我的无机化学知识非常有帮助。我尤其期待书中对一些经典实验的详细介绍,毕竟理论的理解离不开实践的验证。而且,据说这本书的作者在无机化学领域有着深厚的造诣,他的视角和见解一定能为我带来很多启发。总的来说,我对这本书充满了期待,希望它能成为我学习无机化学道路上的良师益友。

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这本书的内容深度和广度都令人印象深刻。从基础的原子结构和化学键理论,到复杂的配位化学和固体化学,几乎涵盖了无机化学的各个重要分支。我特别对书中关于“稀土元素化学”的章节进行了细致的阅读,作者不仅梳理了稀土元素的电子结构特点及其独特性质,还详细介绍了它们在光学材料、催化剂、生物医学等领域的广泛应用。我一直觉得稀土元素充满了神秘感,而这本书则为我揭开了它们神秘的面纱,让我看到了它们在现代科技发展中的重要作用。此外,书中关于“金属有机化学”的讨论,也让我大开眼界。金属与有机分子之间的奇妙配位,以及由此产生的各种结构和反应,都展现了无机化学与有机化学交融的魅力。作者在阐述这些内容时,逻辑清晰,条理分明,使得我这个非专业读者也能大致理解其中的奥妙。

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这是一本真正能够启发思考的书。当我沉浸在阅读中时,我常常会停下来,反复咀嚼作者提出的观点,并尝试将其与我已有的知识联系起来。例如,在关于“无机聚合物”的章节中,作者并没有仅仅列举各种聚合物的结构,而是深入探讨了影响聚合物链形成和稳定性的各种因素,以及如何通过调控这些因素来设计具有特定性能的材料。这种“深挖”式的论述方式,让我对无机材料的设计与合成有了全新的认识。我还对书中关于“非经典成键”的讨论留下了深刻印象。除了传统的共价键和离子键,作者还介绍了金属键、氢键以及一些更奇特的成键方式,并解释了它们在解释化合物性质时的重要性。这让我意识到,化学键的理解远比我想象的要更加丰富和复杂。这本书无疑拓宽了我的化学视野,也激发了我对无机化学更深层次的探索欲望。

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这是一本能够让你“重拾”对化学热情的一本书。作为一名曾经的化学爱好者,我曾因为某些原因疏远了化学,但这本书的出现,再次点燃了我对化学的激情。作者以一种充满诗意和哲思的语言,描绘了无机化学的魅力。我尤其喜欢书中对“金属-有机框架材料”(MOFs)的介绍,那些由金属离子和有机配体构成的多孔三维网络结构,不仅美轮美奂,而且具有巨大的应用潜力,例如气体吸附、分离、催化等等。作者在介绍这些材料时,将科学的严谨性与艺术的想象力完美结合,让我看到了化学的另一面。书中关于“环境无机化学”的论述,也让我意识到化学在环境保护方面的责任与担当。如何利用无机化学的原理来治理污染,改善环境,这些都是非常值得深思的问题。这本书让我重新认识了无机化学,也重新认识了化学的价值。

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这本书的学术严谨性令人肃然起敬。作者在内容编排和理论论证上都力求做到精确和全面,每一个概念的提出都有坚实的理论基础和充足的实验证据支持。我尤其欣赏书中对“晶体化学”的深入探讨。作者不仅仅介绍了常见的晶体结构类型,还详细讲解了如何运用X射线衍射等技术来解析晶体结构,以及晶体结构与材料性能之间的密切关系。这让我看到了无机化学研究的科学方法论,也感受到了严谨的科学态度。此外,书中关于“高分子无机化学”的论述,也为我打开了一扇新的大门。如何将无机单元组装成具有特定功能的聚合物,以及这些聚合物在催化、传感器等领域的应用,都让我对无机化学的广阔前景充满了期待。这本书不仅仅是一本知识的集合,更是一部关于化学探索精神的史诗。

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这本书的叙事方式非常独特,作者以一种探讨性的口吻,引导读者一同走进无机化学的深邃世界。他并不急于给出答案,而是通过提出问题、分析现象,然后逐步揭示其背后的化学原理。我特别喜欢书中对“不对称合成”的论述。作者不仅介绍了无机催化剂在不对称合成中的应用,还深入探讨了催化剂的结构如何影响反应的手性诱导能力。这让我认识到,无机化学在精细化工领域也扮演着至关重要的角色。此外,书中关于“生物无机化学”的章节,也让我看到了化学与生命的奇妙联系。金属离子在生命过程中的作用,以及它们在疾病诊断和治疗中的应用,都让我对无机化学的跨学科研究充满了兴趣。这本书不仅仅是一本教材,更是一位良师,它引导我如何去思考,如何去探索。

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这是一本让人读起来欲罢不能的书。虽然我本身并非无机化学的专业研究者,但我对物质世界的本质一直充满好奇,而无机化学正是探究物质本质的关键学科之一。这本书的语言风格非常具有亲和力,作者善于将那些晦涩难懂的理论,用通俗易懂的语言加以阐释,仿佛一位经验丰富的向导,带领我在无机化学的广阔天地中穿梭。我尤其喜欢书中对一些经典无机反应机理的解析,例如过渡金属催化的偶联反应,作者不仅详细介绍了反应步骤,还深入探讨了催化剂的电子结构和配体效应如何影响反应的选择性和效率。这不仅让我对这些反应有了更深刻的理解,也激发了我对化学催化这一重要研究领域的进一步兴趣。书中关于无机材料在新能源、环保等领域的应用案例,更是让我看到了无机化学的巨大潜力,它不仅仅是实验室里的抽象理论,更是解决现实世界问题的有力工具。

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初拿到这本《无机化学选论》,便被其沉甸甸的质感和雅致的封面所吸引,这似乎预示着一场智识的探索之旅即将展开。在通览全书的章节设置后,我注意到它并未仅仅停留于基础知识的复述,而是着重于对无机化学中一些具有代表性、前沿性课题的深入剖析。比如,书中对“主族元素化学的现代视角”这一章节的论述,就突破了我以往对主族元素简单化、模式化的认知,引入了从电子结构、成键特性到实际应用等多个维度的审视,让我看到这些看似“普通”的元素背后蕴含的丰富多样性和深刻化学原理。尤其是关于稀有气体化合物的合成与性质的讨论,更是颠覆了我过去“稀有气体惰性”的刻板印象,展现了人类在挑战自然界极限方面的智慧与勇气。阅读过程中,我发现作者在引用文献和案例时,都具有很高的辨识度和前瞻性,这为我提供了进一步深入研究的宝贵线索。

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这本书的语言风格我非常喜欢,清晰、严谨,但又不失生动。作者在阐述复杂的概念时,总是能用恰当的比喻和生动的例子来帮助读者理解,这对于我这样正在攻克无机化学难关的学生来说,简直是雪中送炭。我尤其欣赏其中对化学键理论的深度剖析,从分子轨道理论到晶体场理论,每个理论的建立和发展都被梳理得井井有条,并且清晰地展示了它们在解释无机化合物性质上的优势与局限。书中对配位化学的论述也相当详尽,从配位键的形成到配合物的结构、稳定性以及它们在催化、生物等领域的应用,都进行了深入的探讨。我特别关注了其中关于配位聚合物的部分,那复杂的网络结构和多样的功能性,让我对无机材料的世界有了更深刻的认识。这本书的插图和图表也非常精美,很多关键的结构和反应机理都通过清晰的示意图得以展现,这极大地增强了我的理解能力,也让阅读过程更加愉悦。

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这是一本能够让你“看见”化学的书。书中大量的插图和示意图,将抽象的化学概念具象化,让我能够更直观地理解那些复杂的分子结构和反应过程。我尤其喜欢书中对“自组装”这一概念的阐释。作者通过生动的实例,展示了无机分子如何在特定条件下自发地组织成有序的结构,这不仅是一种精妙的化学现象,更是一种值得借鉴的材料设计策略。我特别关注了书中关于“金属纳米材料”的讨论,从金属纳米粒子的合成方法到它们的表面化学性质,再到它们在催化、成像等领域的应用,都进行了详尽的介绍。这些小小的金属颗粒,却蕴含着巨大的能量和无限的可能,让我对微观世界的化学充满了敬畏。这本书让我感受到,无机化学不仅仅是枯燥的公式和符号,更是充满创造力和想象力的奇妙世界。

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