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第1章 元素起源、周期系的发展与核化学 1

1.1　元素的起源 1

1.1.1　轻元素的合成 2

1.1.2 重元素的合成 3

1.2　核结合能 3

1.3　核衰变及其规律 5

1.3.1　核衰变的方式 5

1.3.2　核衰变速率 6

1.3.3 核衰变率用于年代鉴定 8

1.4　诱发核反应——人工合成元素 9

1.4.1 诱发核反应的分类 9

1.4.2　锝、砹、钷和钫的人工合成 10

1.4.3 铀后元素的合成 11

1.4.4 核能的利用——原子能反应堆 13

1.4.5 超重元素稳定存在的可能性 15

1.4.6　锕系元素与锕系理论 17

1.5　元素周期系的展望 19

1.6　元素周期系的相对论效应 23

1.6.1 原子体系的重要相对论效应 23

1.6.2　相对论效应对重元素性质的影响 24

参考文献 28

习题 28

第2章 分子的对称性和群论 30

2.1　对称操作与对称元素 30

2.1.1 旋转操作与旋转轴 31

2.1.2　反映操作与对称面 32

2.1.3 反演操作与对称中心 32

2.1.4 旋转反映操作与映转轴 32

2.1.5　恒等操作 33

2.2　分子点群 34

2.2.1 群的定义与基本性质 34

2.2.2 化学中重要的点群 36

2.2.3 分子所属点群的确定 40

2.3　特征标表 41

2.3.1　群的表示 41

2.3.2　特征标表 43

2.3.3　不可约表示的性质 44

2.3.4 可约表示的确定和约化 46

2.4　对称性与群论在无机化学中的应用 51

2.4.1 杂化轨道的构建 51

2.4.2　分子轨道的构成 52

2.4.3　群论与振动光谱 61

参考文献 65

习题 65

第3章 无机化合物的制备、分离与表征 67

3.1　无机化合物的合成方法 67

3.1.1 高温合成 68

3.1.2 高压合成 72

3.1.3 水热与溶剂热合成 75

3.1.4　化学气相沉积 78

3.1.5 微波合成及等离子体合成 80

3.1.6 无机光化学合成 80

3.2　无机分离技术 81

3.2.1 沉淀分离法 82

3.2.2 萃取分离法 84

3.2.3 离子交换分离法 84

3.2.4 膜分离法 86

3.3　无机化合物的物理表征 88

3.3.1 X射线衍射 89

3.3.2　红外与拉曼光谱 92

3.3.3 紫外-可见光谱法 93

3.3.4　核磁共振波谱法 94

3.3.5 电子显微镜 96

3.3.6 电感耦合等离子体光谱 99

3.3.7　热分析技术 100

参考文献 102

习题 103

第4章　配位化学 104

4.1 配合物中的成键作用与电子结构 104

4.1.1 配体场理论 104

4.1.2　分子轨道理论 105

4.2　配合物的电子光谱 114

4.2.1 原子和自由离子的微观态和光谱项 114

4.2.2 光谱项图 120

4.2.3 电子跃迁 125

4.2.4 电荷迁移光谱 127

4.3　配合物的磁性 128

4.3.1　磁化率和分子磁矩 128

4.3.2　过渡金属配合物的磁性 129

4.4　配合物的化学反应与制备 131

4.5　超分子化学及分子组装 138

参考文献 144

习题 144

第5章　有机金属化学 147

5.1　金属烷基化合物 147

5.2　金属羰基化合物 150

5.3　π键有机金属化合物 157

5.4　金属茂夹心配合物 159

5.5　金属卡宾和卡拜配合物 163

5.6　有机金属化合物在催化中的应用 166

参考文献 174

习题 175

第6章　原子簇化学 177

6.1　硼烷和杂原子硼烷 177

6.1.1 硼烷 177

6.1.2　碳硼烷及金属碳硼烷 180

6.1.3　金属硼烷 182

6.1.4　硼烷中的键合和结构理论 183

6.2　碳的簇合物 187

6.2.1 富勒烯 187

6.2.2 富勒烯金属包合物 190

6.2.3　碳纳米管 192

6.3　金属原子簇 195

6.3.1 过渡金属簇合物的成键与键价 195

6.3.2　三核过渡金属簇合物 200

6.3.3　四核过渡金属簇合物 202

6.3.4 四核以上的过渡金属簇合物 203

6.3.5 过渡金属原子簇化合物的应用 205

参考文献 206

习题 206

第7章　无机固体化学 208

7.1 固相反应 208

7.1.1 固相反应的分类 209

7.1.2 影响低温固相反应的因素 209

7.1.3　低温固相反应的特点 211

7.1.4 固相反应机理 212

7.1.5 固相反应产物的表征 213

7.1.6　低温固相反应在合成化学中的应用 213

7.2 固体生长 215

7.2.1 晶体生长热力学 215

7.2.2 晶体生长动力学 220

7.2.3 相图及其在晶体生长中的应用 226

7.3 固体中的缺陷 228

7.3.1　缺陷的普遍性 228

7.3.2　缺陷的分类 229

7.3.3　研究晶体缺陷的意义 234

7.4　无机固体材料与应用 235

参考文献 239

习题 240

第8章　生物无机化学 241

8.1　生命元素 241

8.1.1 生命必需元素 242

8.1.2 生命必需元素在体内的动态平衡 242

8.1.3 微量元素的拮抗作用和协同作用 243

8.1.4 有毒元素 243

8.1.5 金属离子在生物体中的作用 244

8.2　酶 245

8.2.1 酶的化学本质与特征 246

8.2.2 酶的命名、分类及酶编码 246

8.2.3　酶的催化功能 247

8.2.4 生物模拟和生物灵感人工酶 248

8.3　金属蛋白和金属酶及其分类 249

8.3.1　金属蛋白及其按生物功能的分类 250

8.3.2　金属酶 250

8.3.3　金属蛋白和金属酶按金属离子的分类 251

8.4　典型的金属蛋白和金属酶及其生物模拟 256

8.4.1 分子氧的活化 256

8.4.2 氧载体 258

8.4.3　加氧酶 270

8.4.4 电子传递酶 276

8.4.5 水解酶 278

8.4.6 维生素B12 280

8.5　生物无机化学的应用及发展趋势 281

8.5.1 在工业中的应用 281

8.5.2 在医药中的应用 283

8.5.3 生物无机化学的发展趋势 285

参考文献 286

习题 288

附录 289

索引 299