无机元素化学

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出版者:科学出版社
作者:刘新锦
出品人:
页数:437 页
译者:
出版时间:2008年3月
价格:39.00
装帧:平装
isbn号码:9787030133502
丛书系列:
图书标签:
  • 本科时期
  • 化学
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  • 无机化学
  • 元素化学
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  • 元素周期律
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具体描述

《无机元素化学》选材“新”和“精”,并注意前沿与基础相结合,达到深入浅出、通俗易懂。 《无机元素化学》为立体化教材(随书附有光盘)。利用计算机软件制作的电子教案,既便于教师教学,也利于学生自学。《无机元素化学》适用于高等院校化学相关专业的学生,也可供相关科研、工程技术人员使用。

好的,这是一本名为《无机元素化学》的图书的简介,内容详实,不含任何提及生成过程的词汇: --- 《无机元素化学》图书简介 这是一部系统、深入地探讨元素周期表中所有元素性质、结构、反应及其在自然界与人类社会中应用的权威性著作。本书旨在为化学、材料科学、地球科学、环境科学等领域的学生、研究人员及专业人士提供一个全面且深入的知识框架。 本书的核心结构围绕元素周期表的组织逻辑展开,通过对不同族、区元素特性的细致剖析,揭示了元素化学的内在规律和演变趋势。我们不仅关注宏观的物理性质(如熔点、沸点、密度、晶体结构),更深入探讨了微观层面的电子结构、氧化态变化、配位化学以及高能态行为。 第一部分:基础原理与周期性规律的再审视 本卷首先对无机化学的基础概念进行了坚实的梳理,但视角独特,侧重于从量子力学基础出发解释元素特性的周期性。 电子构型与周期性: 详细阐述了洪特规则、泡利不相容原理在解释元素价层电子排布中的关键作用。重点分析了$s, p, d, f$区元素的电子填入顺序,并讨论了稀土元素及超铀元素中轨道间相互作用的复杂性。 键合理论的深化应用: 超越简单的离子键和共价键模型,本书引入了分子轨道理论(MOT)和晶体场理论(CFT)来精确描述元素化合物的结构与稳定性。例如,通过MOT分析过渡金属配合物的电子跃迁和磁性;利用VSEPR理论的局限性,探讨了主族元素中大中心原子和孤对电子对空间占位的影响,尤其关注了硼烷、硅烷等非经典共价体系的电子欠缺或过剩现象。 氧化态的多样性与规律: 这是一个核心章节。我们不仅罗列了常见氧化态,更深入探讨了惰性电子对效应、相对论效应(尤其在重元素中)如何影响元素的最高和最低稳定氧化态。详细分析了镧系和锕系元素中$f$电子参与配位的复杂性,以及在非水溶剂或极端压力下,元素氧化态的拓展可能性。 第二部分:主族元素的深度解析(IA族至VIIA族) 主族元素虽然看似基础,却是理解化学反应通性的关键。本书对这些元素的介绍超越了传统的“碱金属、碱土金属”分类,着重于其在现代科技中的功能性。 第IA族(碱金属): 聚焦于其极强的还原性,并对比了锂、钠、钾在溶剂化离子半径、晶格能和熔点上的显著差异。深入讨论了超强碱(如锂二甲氨基乙基胺,LDA)的合成及其在有机金属化学中的应用。 第IIA族(碱土金属): 重点剖析了铍和镁的尺寸效应,以及钙、锶、钡在配位化学和生物无机化学中的作用。例如,探讨了镁在叶绿素中的核心作用,以及钡的硫酸盐沉淀在地球化学中的意义。 第IVA族(碳、硅、锗、锡、铅): 这是本书篇幅最长的部分之一。碳的异构体(石墨烯、富勒烯、纳米管)的结构、稳定性和导电性占据重要篇幅。对于硅,重点讨论了硅酸盐矿物的结构化学,包括硅氧四面体的聚合模式,以及硅基半导体材料的掺杂机制。锡和铅的氧化态转换($ ext{Sn}^{2+}/ ext{Sn}^{4+}$的氧化还原平衡)被置于电化学和催化剂设计的背景下进行分析。 第VA族(氮、磷、砷、锑、铋): 聚焦于变价和多重成键。液氮的工业制备与低温应用;磷的多种同素异形体(白磷、红磷、黑磷)的电子结构差异。特别讨论了氮氧化物在环境化学中的影响,以及锑在半导体工业中的应用。 第VIA族(氧、硫、硒、碲、钋): 氧气的活性、臭氧的结构与性质。硫的环状分子(如$ ext{S}_8$)的张力理论分析。重点介绍了过渡金属硫化物和硒化物作为催化剂前驱体和光电材料的最新研究进展。 第VIIA族(卤素): 强调卤素的强氧化性和离子性。卤素间化合物(如三卤化物、五卤化物)的结构化学,特别是对中心原子杂化和分子几何形状的影响。卤素在有机合成中作为离去基团和亲电试剂的机制探讨。 第三部分:过渡金属与内过渡金属化学的广阔天地 过渡金属的化学核心在于$d$电子的不完全填充、可变的氧化态以及形成稳定配合物的能力。 过渡金属的通性与结构: 系统阐述了晶体场理论(CFT)和配位场理论(LFT)如何解释配合物的颜色、磁性(高/低自旋)和稳定性(乔尔德-坦姆效应)。详细介绍了八面体、四面体、平面四边形等常见几何构型下的$d$轨道分裂能。 配位化学的高级主题: 深入探讨了$sigma$-供体和$pi$-受体配体(如$ ext{CO}, ext{CN}^-$)的影响,特别是18电子规则在稳定金属羰基和金属烯丙基配合物中的应用。随后,本书过渡到有机金属化学,详细分析了茂金属、夹心配合物的合成、结构表征以及在聚合反应催化中的作用机理。 第一、第二、第三过渡列的对比: 强调了从第一排(3$d$)到第三排(5$d$)元素时,由于镧系收缩和相对论效应导致的性质变化。例如,5$d$金属(如铂、金)倾向于形成更稳定的低氧化态配合物,以及在催化中表现出的独特性。 内过渡金属(镧系与锕系): 镧系元素的化学主要围绕其$+3$氧化态的相似性展开,重点讨论了镧系收缩如何影响原子半径和配位几何。锕系元素则侧重于$ ext{U}, ext{Pu}$等元素的多变氧化态、溶剂萃取分离技术(核燃料后处理)以及其核特性。 第四部分:特殊主题与前沿应用 本书最后一部分将无机化学原理与现代材料科学、环境科学紧密结合。 固态化学与晶体工程: 探讨了元素如何构筑具有特定功能的晶体结构,包括离子导体(如$ ext{NASICON}$结构)、拓扑绝缘体以及金属有机框架($ ext{MOF}$s)的合成与孔道功能化。 生物无机化学基础: 聚焦于关键元素在生命系统中的作用。例如,铁(血红蛋白的氧气运输)、铜(细胞色素氧化酶)、锌(酶的活性中心)的配位环境与功能实现。 环境与能源化学: 讨论了重金属污染物的化学行为与修复技术(如吸附剂的表面化学)。在新兴能源领域,本书分析了关键元素在锂离子电池电极材料(如钴酸锂、磷酸铁锂)中的电化学性能,以及水分解催化剂中过渡金属氧化物的作用机制。 结论: 《无机元素化学》不仅是一本教科书,更是一部元素化学的“工具书”,它以严谨的理论为支撑,结合大量的实例,引导读者洞察元素世界无穷的结构变化与功能多样性。 ---

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读后感

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用户评价

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《无机元素化学》这本书,绝对是我最近阅读过的最令人印象深刻的科普读物之一。它不仅仅是一本关于元素的百科全书,更是一本带领读者探索物质世界奥秘的指南。作者的写作风格非常独特,他能够将复杂的化学概念,用一种非常直观和易于理解的方式呈现出来。我尤其喜欢书中对“元素发现史”的介绍,那些充满挑战和机遇的科学探索故事,让我感受到了人类智慧的光辉。书中还深入分析了不同元素在自然界中的分布和循环,让我对地球的生态系统有了更深的认识。我曾对“放射性元素”有过一些了解,但书中对它们的形成、衰变以及在核能、医学影像等领域的应用进行了更为详尽的阐述,这让我对这些既危险又充满潜力的元素有了更客观的认识。这本书的阅读体验,更像是一次充满乐趣的科学“寻宝”,每一次翻页都能发现新的惊喜,每一次学习都能获得新的启发,让我对我们所生活的这个由无数元素构成的世界,充满了更加深刻的理解和敬畏。

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读完《无机元素化学》,我仿佛觉得自己掌握了一把理解物质世界运作规律的钥匙。这本书的叙述方式非常生动,作者善于将复杂的化学反应和概念,通过生动的比喻和鲜活的例子来解释,使得我这样一个非专业背景的读者也能够轻松理解。它不仅仅是关于元素的物理化学性质,更深入地探讨了元素在地质演化、生命起源、乃至现代科技发展中的关键作用。我尤其喜欢书中对“稀土元素”的介绍,它们在电子产品、新能源汽车、航空航天等尖端科技领域的不可或缺性,让我重新审视了这些“不起眼”的物质所蕴含的巨大价值。书中还穿插了一些历史故事,讲述了不同元素被发现的曲折过程,以及科学家们在探索过程中付出的巨大努力,这让我感受到了科学研究的艰辛与伟大。例如,书中有对磷元素的详细描述,不仅讲了它的化学性质,还追溯了它从骨头中被发现的惊险经历,以及它在农业、生物体内的重要作用,这种多维度的介绍让我对磷有了全新的认识。这本书的阅读体验,更像是与一位经验丰富的向导一同探索神秘的物质王国,让我对宇宙的构成和生命的演化有了更深刻的理解。

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《无机元素化学》这本书,为我揭示了一个宏大而精妙的物质宇宙。作者以一种令人惊叹的逻辑和清晰的思路,将构成世界的基石——无机元素——的特性、相互作用以及它们在自然界中的分布和演化,都做了深入浅出的阐释。我过去对元素的认识,仅仅停留在周期表上的位置和几个基础性质,但这本书让我明白,每一个元素都拥有自己独特的“性格”和“故事”。书中对于不同元素形成化学键的方式,以及这些键如何决定了化合物的性质,都进行了详尽的描述。我特别欣赏书中关于“非金属元素”的章节,它们在生命过程中扮演着不可或缺的角色,比如碳元素作为生命的基本骨架,以及氮元素作为蛋白质和核酸的重要组成部分,这些都让我对生命的神奇有了更深的体会。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启迪,它让我开始思考,我们周围的一切,从空气、水到土壤、岩石,都是由这些微小的元素通过无数次化学反应精心编织而成的。这种视角让我对大自然充满了敬畏,也对化学这门学科有了全新的认识和极大的兴趣。

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我对《无机元素化学》这本书的印象,可以用“开启了我的物质世界观”来形容。我过去对元素的认知,仅限于中学课本上的简单分类和一些基础性质,总觉得它们是静态的、互不相关的独立个体。然而,这本书让我明白,元素之间并非孤立存在,而是通过复杂的化学键、协同作用,共同构建了我们所能感知的一切。作者深入浅出地讲解了金属、非金属、稀有气体等不同类别元素的独特魅力,以及它们在形成化合物时展现出的奇妙组合方式。我尤其对书中关于过渡金属的章节印象深刻,它们多变的氧化态和形成彩色化合物的能力,在工业、艺术、甚至生物体内都有着广泛的应用,这让我看到了化学的实用性和美学价值。例如,书中详细阐述了钛金属在航空航天和医疗领域的关键作用,以及铜元素在导电、催化和颜料方面的历史渊源,这些具体的例子让我能够更直观地理解抽象的化学概念。更让我惊喜的是,这本书还触及了元素在地球化学循环中的重要性,从地壳的形成到大气的组成,再到海洋的化学性质,几乎每一个环节都离不开各种元素的参与。这种全局性的视角,让我意识到人类文明的发展,很大程度上也依赖于对这些无机元素的认识和利用。

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我对《无机元素化学》这本书的评价,只能用“惊艳”二字来形容。它打破了我对科学书籍的固有认知,以一种极为流畅和引人入胜的方式,展现了无机元素世界的奇妙与复杂。作者的叙事技巧非常高明,他能够将看似枯燥的化学原理,通过生动的语言和贴切的例子,赋予生命,使其变得易于理解和记忆。我尤其欣赏书中对“元素家族”的细致描写,比如碱金属的活泼性、卤素的强氧化性、稀有气体的惰性等等,这些特性不仅是科学知识,更像是元素们独特的“性格”。书中还深入探讨了元素在地质科学、生命科学以及材料科学中的应用,让我看到了化学知识的广阔前景和深远影响。我印象深刻的是书中关于“半金属”的讨论,它们介于金属和非金属之间,在电子工业中扮演着至关重要的角色,比如硅和锗。这本书不仅传授了知识,更重要的是点燃了我对科学探索的热情,让我意识到,即使是构成我们身体最基本的元素,也蕴藏着无限的奥秘等待我们去发掘。

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这本书给我带来了全新的视角,让我对构成我们世界的无机元素有了前所未有的认识。我一直以为化学只是试管里冒着泡泡的液体和偶尔炸裂的实验,但《无机元素化学》彻底颠覆了我的认知。它不仅仅是罗列元素的性质和反应,更像是讲述了一个宏大的宇宙起源的故事,从最基本的粒子如何组合成元素,再到这些元素如何在宇宙演化、地球形成、生命诞生过程中扮演关键角色。作者以一种非常引人入胜的方式,将那些抽象的化学原理与我们日常生活中触手可及的事物联系起来。比如,当我看到书中介绍铁的形成过程时,我脑海中会浮现出那颗陨石划过夜空的壮丽景象,以及这颗星球上赖以生存的血液中流淌的铁元素;再比如,当我们谈论氧气时,它不再仅仅是呼吸的必需品,而是从光合作用的古老生命体中不断释放出来的生命馈赠,是构成大气层、维持生态平衡的基石。这本书让我对“熟悉”的世界产生了“陌生”的好奇,仿佛打开了一个隐藏的宝藏,每一个元素都蕴藏着一段精彩的故事,每一次相互作用都充满了宇宙的智慧。阅读过程中,我常常会停下来,望向窗外,想象着构成天空的氮气和氧气,构成大地土壤的硅、铝、铁,乃至构成我们身体的碳、氢、氧、氮等等,它们是如何在亿万年的时间里,通过不可思议的化学反应,最终造就了这一切。这种宏观与微观的结合,历史与科学的交织,让学习过程变得无比充实和愉悦,也让我更加敬畏生命的奇迹和物质世界的规律。

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《无机元素化学》这本书带来的惊喜,在于它将原本可能被视为晦涩难懂的科学内容,转化成了一场引人入胜的探索之旅。我本以为会面对一本充斥着公式和图表的专业著作,但事实证明,作者的笔触充满了人文关怀和科学魅力,让阅读体验变得格外轻松愉快。书中对于元素周期表背后隐藏的规律性的解读,让我看到了科学体系的严谨与优雅。我学会了如何从原子结构预测元素的化学性质,如何理解同一族或同一周期的元素之间存在的共性和差异。书中的案例分析更是精彩绝伦,比如对卤素元素的深入剖析,它们既是强大的氧化剂,也在消毒、医药、甚至化学武器领域发挥着作用,这种多面性展现了元素复杂而迷人的本质。我还对书中关于周期表“例外”元素的讨论很感兴趣,这些“不守规矩”的元素往往是探索新材料和新技术的重要线索。这本书没有回避科学的复杂性,而是以一种鼓励探索的态度,引导读者去思考“为什么”和“如何”,从而真正理解科学的深度和广度。每次翻开这本书,都像是在开启一段新的科学冒险,让我对这个由无数元素构成的世界充满了敬畏和好奇。

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《无机元素化学》这本书,给我带来的最深刻的感受是,原来我们赖以生存的地球和万物,是如此精妙地由各种元素组合而成。作者的写作风格非常平易近人,即使是复杂的化学概念,也能通过生动形象的比喻和实例来解释,让我这个化学初学者也能轻松理解。书中对不同元素在自然界中的分布和循环的阐述,让我对地球的演化过程有了更宏观的认识。我特别喜欢书中关于“周期表”背后规律性的探讨,以及如何通过元素的原子结构来预测其化学性质。书中还详细介绍了许多重要的无机化合物,比如水、盐、酸、碱等,以及它们在自然界和人类生活中的重要作用。我曾对“重金属”的毒性有所了解,但书中更深入地探讨了它们在特定条件下的积极作用,例如某些重金属元素在催化剂领域的重要性,这让我对事物的认识更加辩证。这本书让我明白,化学不仅仅是实验室里的学科,更是理解我们所处世界的一把关键钥匙,它贯穿于地球的形成、生命的诞生,以及人类文明的进程之中。

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坦白说,在翻阅《无机元素化学》之前,我曾对这类书籍抱有“枯燥”、“晦涩”的刻板印象,但这本书彻底打破了我的偏见。作者拥有卓越的叙事能力,将原本可能被视为纯粹的科学知识,转化成了一场引人入胜的探索之旅。书中对每一个元素的介绍,都不仅仅是罗列其物理化学性质,而是融入了其发现的历史、在自然界中的存在形式,以及在人类文明发展中的重要应用。我尤其被书中关于“稀有金属”的章节所吸引,例如铂、金、银等,它们的发现史、提炼过程以及在珠宝、电子、催化等领域的广泛应用,都充满了故事性和趣味性。作者还详细阐述了元素之间的相互作用,如何通过化学键形成复杂的化合物,以及这些化合物又如何构成了我们周围的世界。书中对“配位化合物”的讲解,让我看到了元素之间连接的精妙之处,以及它们如何形成具有特定结构和功能的物质。阅读这本书,就像是在与一位经验丰富的向导一同漫步于元素的世界,每一个角落都充满了惊喜,每一次翻阅都能学到新的知识,感受到科学的魅力。

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这本《无机元素化学》的书籍,其精妙之处在于它能够将枯燥的元素周期表变成一本生动的故事集,让我这个对化学一窍不通的读者也深陷其中,无法自拔。作者的叙述风格非常独特,不像我曾经阅读过的任何一本教科书,没有冰冷的公式和晦涩的术语堆砌,而是用一种娓娓道来的方式,将每一个元素的“前世今生”都描绘得栩栩如生。我尤其喜欢它对元素发现历程的描述,那些充满传奇色彩的科学家们,在艰苦的条件下,凭借着惊人的毅力和智慧,一步步揭开物质世界的奥秘,他们的故事本身就是一部跌宕起伏的史诗。书中对于某些“不为人知”的元素的介绍更是让我大开眼界,比如那些在特定环境下才存在的稀有元素,它们在宇宙中的角色,以及在现代科技中的应用,都让我惊叹于大自然的鬼斧神工和人类智慧的无限可能。我记得书中关于锂元素的介绍,不仅仅是它作为电池材料的重要性,还深入挖掘了它在生命体内的微量作用,以及它在心理健康方面的潜在影响,这种跨领域的联系让我觉得化学不再是独立的学科,而是与我们生活息息相关的方方面面。阅读这本书,就像是在与一位博学的智者对话,他不仅传授知识,更点燃了我对未知世界的好奇心和探索欲。

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居然没有稀有气体.

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