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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——V2O5 218

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