第一章 非水溶剂中的无机化学 1
1.1 溶剂的分类 1
1.2 溶剂中的酸碱关系 2
1.2.1 酸碱的溶剂体系理论 3
1.2.2 溶剂的酸碱性质及其对溶液酸碱性的影响 5
1.2.3 超强酸 9
1.3 非水溶剂中的溶解 11
1.3.1 溶剂物理性质的影响 11
1.3.2 溶质和溶剂的相互作用 13
1.3.3 溶解过程热力学 14
1.4 液氨 17
1.4.1 液氨中的溶解 17
1.4.2 液氨中的类水性质 19
1.4.3 氨合电子及金属氨溶液 21
1.4.4 液氨中的电极电位 22
1.5 常见酸性溶剂 25
1.5.1 液态氟化氢 25
1.5.2 无水硫酸 26
1.5.3 氟磺酸 27
1.5.4 冰乙酸 28
1.6 常见非质子溶剂 28
1.6.1 三氟化溴 28
1.6.2 液态四氧化二氮 29
1.7 熔盐 30
习题 32
参考文献 32
第二章 无机化合物的制备 34
2.1 热力学在无机化合物制备中的应用 34
2.1.1 无机化合物制备反应的判据 34
2.1.2 应用吉布斯-亥姆霍兹方程分析制备反应的示例 36
2.1.3 耦合反应在无机制备中的应用 39
2.2 无机化合物的制备方法 44
2.2.1 无机物的高温制备 44
2.2.2 无机化合物的低温制备 51
2.2.3 无机物的真空制备 57
2.2.4 化学气相沉积法 61
2.2.5 等离子体制备法 65
2.2.6 溶液中化学法制备超微粒子和单晶 66
2.2.7 水热制备法 69
2.2.8 激光技术法 69
习题 70
参考文献 71
第三章 原子簇化合物 72
3.1 金属原子簇合物 72
3.1.1 金属原子簇合物的结构特征及分类 73
3.1.2 M-M键的形成条件及判断 74
3.1.3 低核金属原子簇合物 77
3.1.4 六核及以上的高核金属原子簇合物 85
3.2 金属原子簇合物的合成和应用 88
3.2.1 金属原子簇合物的合成 88
3.2.2 金属原子簇合物的某些应用 90
3.3 硼烷及其衍生物 92
3.3.1 硼烷的合成及命名 92
3.3.2 硼烷的结构和化学键 95
3.3.3 硼烷的性质和反应 102
3.3.4 硼烷的衍生物 105
3.3.5 硼烷及其衍生物的某些应用 110
习题 112
参考文献 113
4.1.2 金属有机化合物的类型 114
4.1.1 金属有机化合物的发展简史 114
4.1 概述 114
第四章 金属有机化合物 114
4.1.3 氧化值 117
4.1.4 命名 118
4.2 非过渡金属有机化合物 119
4.2.1 碱金属的烷基化物和芳基化物 119
4.2.2 镁的有机化合物 121
4.2.3 铝的有机化合物 121
4.2.4 第ⅣA及ⅤA族元素的有机化合物 122
4.2.5 汞的有机化合物 124
4.3 过渡金属有机化合物 125
4.3.1 稳定性及用途 125
4.3.2 合成 126
4.4 不饱和烃配合物 127
4.4.1 单烯烃配合物——蔡斯盐 127
4.4.2 炔烃配合物 129
4.4.3 多烯烃配合物 130
4.5 夹心型配合物 132
4.5.1 基本概念 132
4.5.2 夹心型配合物的合成 132
4.5.3 茂夹心配合物 134
4.5.4 苯夹心配合物 137
4.6 金属有机化合物与均相催化 139
4.6.1 均相催化过程中反应物的活化机理 139
4.6.2 几种均相催化反应 141
习题 143
参考文献 144
第五章 单质碳及其衍生物 145
5.1 概述 145
5.1.1 碳单质 145
5.2.1 石墨转化法 147
5.1.2 新型碳素材料 147
5.2 合成金刚石 147
5.2.2 气相合成法(CVD法) 149
5.2.3 合成金刚石展望 151
5.3 石墨层间化合物 151
5.3.1 石墨层间化合物的类型 151
5.3.2 石墨层间化合物的合成 152
5.3.3 石墨层间化合物的结构 152
5.3.4 石墨层间化合物的功能与应用 153
5.4 碳纤维 155
5.4.1 概述 155
5.4.2 碳纤维的制备 156
5.4.3 碳纤维的应用 157
5.4.4 碳化硅纤维 158
5.5.1 富勒烯的结构特点 160
5.5 富勒烯 160
5.5.2 C60的合成 161
5.5.3 C60的化学行为特征 162
5.5.4 C60的典型化学反应 163
5.5.5 富勒烯的应用前景 165
5.6 线型碳 166
5.6.1 线型碳的结构及性质 167
5.6.2 线型碳的制备 168
5.6.3 线型碳的应用前景 171
5.7 纳米碳管 173
习题 174
参考文献 175
第六章 重过渡元素 177
6.1 重过渡元素概述 177
6.1.1 电子构型 177
6.1.3 成键特点 178
6.1.2 原子及离子半径 178
6.1.4 重过渡元素的氧化值 179
6.2 锆和铪 180
6.3 铌和钽 182
6.4 钼和钨 185
6.4.1 氧化值为+6的钼和钨 185
6.4.2 氧化值为+5的钼和钨 187
6.4.3 氧化值为+4的钼和钨 187
6.4.4 低氧化态化合物 188
6.5 锝和铼 189
6.6 铂系金属 190
6.6.1 概述 190
6.6.2 钌和锇 191
6.6.3 铑和铱 193
6.6.4 钯和铂 194
6.7 银和金 198
6.7.1 银和金的氧化态 198
6.7.2 存在和提取 199
6.7.3 银和金的性质及用途 199
6.7.4 银和金的化合物 199
习题 202
参考文献 202
第七章 内过渡元素 203
7.1 内过渡元素概述 203
7.1.1 内过渡元素在自然界中的分布和存在状态 203
7.1.2 电子层结构及氧化态 204
7.1.3 原子半径及离子半径 206
7.1.4 离子颜色 207
7.1.5 化学活泼性 207
7.2.1 氧化物和氢氧化物 208
7.2 稀土元素的重要化合物 208
7.2.2 盐类 210
7.2.3 氢化物 212
7.3 稀土元素的配合物 213
7.3.1 稀土离子配合物的特点 213
7.3.2 稀土离子配合物的主要类型 214
7.4 稀土元素的分离及应用 218
7.4.1 稀土元素的分离 218
7.4.2 稀土元素的应用简介 220
7.5 锕系元素 221
7.5.1 制备 221
7.5.2 放射性元素及核反应 222
7.5.3 锕系元素的化合物 224
7.5.4 锕系元素的配合物 225
7.5.5 金属有机化合物 228
7.6 超重元素及周期系展望 229
习题 231
参考文献 232
第八章 生物无机化学 233
8.1 生命元素和生物配体 233
8.1.1 生命元素 233
8.1.2 生物配体 234
8.2 生物无机化学的几种基本反应 237
8.2.1 生物离子泵反应机制 237
8.2.2 生物矿化 238
8.2.3 金属离子与生物分子的配位反应 239
8.2.4 生物活性配合物参与的电子转移反应 244
8.2.5 生物无机反应的特殊性 244
8.3 氧载体 246
8.3.1 金属卟啉和血红素 246
8.3.2 天然氧载体——血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb) 247
8.3.3 人工合成氧载体 253
8.4 金属酶 257
8.4.1 锌酶 258
8.4.2 铜酶 260
8.4.3 固氮酶 262
8.5 核酸与抗癌药物 264
8.5.1 DNA的双螺旋结构和半保留复制 265
8.5.2 抗癌机制和抗癌药物 266
8.6 重金属元素的生物毒性 270
8.6.1 金属的毒性来源及毒性作用机制 270
8.6.2 几种重金属元素的毒性 271
8.6.3 重金属元素毒性的排除 272
8.7 稀土元素的生物学效应 273
8.7.1 稀土元素的植物生理效应 273
8.7.2 稀土元素对动物和人体的影响 274
8.7.3 稀土元素在医学上的应用 274
习题 275
参考文献 276
第九章 应用无机化学中的一些新领域 277
9.1 无机高分子物质 277
9.1.1 概述 277
9.1.2 无机橡胶——聚磷腈 279
9.1.3 新型分子筛 282
9.1.4 无机涂料 285
9.1.5 无机高分子絮凝剂 289
9.2 大环配合物及其应用 290
9.2.1 大环配体的类型及命名 290
9.2.2 大环配体的配位特性及配体设计 292
9.2.3 大环配合物的应用 293
9.3 物质的电性质及电功能材料 296
9.3.1 介电材料 296
9.3.2 合成导电材料 297
9.3.3 快离子导体 299
9.3.4 半导体材料 300
9.4 物质的磁性及磁性材料 303
9.4.1 物质的磁性 303
9.4.2 磁效应 304
9.4.3 磁性材料 305
9.5 物质的光学性质及光学材料 307
9.5.1 固体的颜色及无机颜料 307
9.5.2 光导纤维 312
9.5.3 发光材料 313
9.5.4 激光材料 313
9.6 新型合金 314
9.6.1 非晶态合金 314
9.6.2 超塑性合金 316
9.6.3 记忆合金 316
9.6.4 储氢合金 318
9.7.1 概述 322
9.7 新型陶瓷 322
9.7.2 高韧性陶瓷 324
9.7.3 超硬陶瓷 327
9.7.4 生物陶瓷 329
9.7.5 电子陶瓷 331
9.8 纳米固体 333
9.8.1 纳米固体的特性 334
9.8.2 纳米固体的制备 335
9.8.3 纳米材料的应用 337
9.9 超导体 338
9.9.1 超导体的类型 339
9.9.2 高温氧化物超导体 339
9.9.3 超导体的应用 341
习题 342
参考文献 343