本书为基础无机化学教学的辅助用书，其宗旨是以利于促进学生科学素养发展为出发点，突出创新思维和科学研究方法，以教师好使用、学生好自学为努力方向，以提高教学质量、促进人才培养为目标。全书共11章，第0章绪论包括“元素同素异形体之新定义”和“元素同素异形体研究发展之原因”两节，其余10章分述非金属元素氢、硼、碳、硅、氮、磷、砷、氧、硫和硒的同素异形体研究发展状况，包括它们的分类、组成、性质、结构、制备和应用。撰写中力图体现内容紧跟科学前沿发展，突出文献使用，图文并茂，章末附有学习思考题。
样章试读
目录
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第0章 绪论 1
0.1 元素同素异形体之新定义 1
0.1.1 元素同素异形体概念的演变 1
0.1.2 对概念的一般理解 2
0.1.3 严格定义的探讨 3
0.1.4 同素异形体与原子电子层结构的关系 3
0.1.5 同素异形体的稳定性判断 4
0.2 元素同素异形体研究发展之原因 5
0.2.1 背景分析 5
0.2.2 元素同素异形体快速研究发展之条件 7
0.3 教学提示 19
学习思考题 20
参考文献 21
第1章 氢元素单质的同素异形体 25
1.1 氢的一般介绍 25
1.1.1 氢的一般性质 25
1.1.2 氢在自然界的存在 26
1.1.3 氢的发现和命名 26
1.1.4 氢的成键特征 27
1.2 原子氢 28
1.3 氢气 29
1.3.1 氢气的制备 30
1.3.2 氢气的用途 35
1.4 三原子氢 38
1.5 金属氢 39
1.5.1 金属氢的发现史 39
1.5.2 金属氢的应用 43
1.6 反氢原子 45
1.6.1 反氢原子的定义和结构 45
1.6.2 反氢原子的研究发展史 45
1.7 教学提示 48
学习思考题 49
参考文献 49
第2章 硼元素单质的同素异形体 52
2.1 硼的一般介绍 52
2.1.1 硼的一般性质 52
2.1.2 硼在自然界的存在 53
2.1.3 硼的发现和命名 53
2.1.4 硼的成键特征 54
2.2 硼的同素异形体简介 55
2.3 无定形硼 55
2.4 晶态硼 56
2.4.1 α-菱形硼 56
2.4.2 β-菱形硼 57
2.4.3 四方相硼 57
2.4.4 正交相γ-B28 58
2.5 硼团簇是寻找硼富勒烯的基础 59
2.6 硼富勒烯及内嵌硼富勒烯 61
2.6.1 B80 61
2.6.2 B40 62
2.6.3 硼富勒烯固体相 64
2.7 硼纳米管 65
2.8 硼纳米线和纳米带 66
2.9 新型硼单层平面结构研究 67
2.10 硼烯（硼墨烯） 69
2.10.1 硼烯的发现及其结构 69
2.10.2 硼烯的应用 73
2.11 硼量子点 75
2.12 教学提示 76
学习思考题 77
参考文献 78
第3章 碳元素单质的同素异形体 82
3.1 碳的一般介绍 82
3.1.1 碳的一般性质 82
3.1.2 碳在自然界中的存在 83
3.1.3 碳的发现和命名 83
3.1.4 碳的成键特征 85
3.2 石墨 86
3.2.1 一般介绍 86
3.2.2 结构 87
3.2.3 无定形碳 87
3.2.4 制备 88
3.2.5 柔性石墨 88
3.3 金刚石类 88
3.3.1 一般介绍 88
3.3.2 结构 89
3.3.3 金刚石的人工合成 90
3.4 富勒烯碳原子簇 93
3.4.1 一般介绍 93
3.4.2 碳富勒烯 93
3.4.3 碳纳米材料 98
3.4.4 石墨烯 101
3.4.5 碳纳米纤维 106
3.4.6 石墨炔 106
3.4.7 从富勒烯碳原子簇到金刚石的转变 109
3.5 卡宾碳 109
3.5.1 漫长的研究史 110
3.5.2 结构 111
3.5.3 制备 112
3.5.4 应用 113
3.6 教学提示 113
学习思考题 114
参考文献 115
第4章 硅元素单质的同素异形体 123
4.1 硅的一般介绍 123
4.1.1 硅的一般性质 123
4.1.2 硅在自然界的存在 124
4.1.3 硅的成键特性 124
4.1.4 硅的发现和命名 124
4.2 硅纳米晶的不同物相类 125
4.2.1 一般介绍 125
4.2.2 制备和结构 125
4.2.3 应用 128
4.3 纳米结构硅物质 129
4.3.1 硅纳米线和硅纳米带 129
4.3.2 硅纳米管 131
4.3.3 硅空心球 134
4.4 硅原子簇 134
4.4.1 Si10 135
4.4.2 mSi20 135
4.4.3 Si136和Si24 136
4.4.4 hP12-Si 136
4.4.5 Si40 136
4.4.6 Si60 137
4.4.7 Si80 137
4.4.8 Si96 138
4.5 硅烯 139
4.5.1 制备 139
4.5.2 结构 140
4.5.3 应用 141
4.6 教学提示 141
学习思考题 142
参考文献 143
第5章 氮元素单质的同素异形体 148
5.1 氮的一般介绍 148
5.1.1 氮的一般性质 148
5.1.2 氮在自然界的存在 149
5.1.3 氮的发现和命名 149
5.1.4 氮的成键特征 150
5.2 氮的相图 152
5.2.1 相图的概念 152
5.2.2 氮的相转变 152
5.3 氮单质的同素异形体 153
5.3.1 氮分子 153
5.3.2 聚合氮 157
5.3.3 金属氮 165
5.3.4 原子簇氮 166
5.4 教学提示 171
学习思考题 172
参考文献 172
第6章 磷元素单质的同素异形体 176
6.1 磷的一般介绍 176
6.1.1 磷的一般性质 176
6.1.2 磷在自然界的存在 176
6.1.3 磷的发现和命名 178
6.1.4 磷的成键特征 179
6.2 块体磷 180
6.2.1 块体磷不同物相的一般介绍 180
6.2.2 块体磷的制备、结构和性质 182
6.3 磷纳米材料 193
6.3.1 磷纳米材料不同物相的一般介绍 193
6.3.2 零维磷纳米材料 194
6.3.3 一维磷纳米材料 199
6.3.4 二维磷纳米材料 202
6.4 教学提示 218
学习思考题 218
参考文献 220
第7章 砷元素单质的同素异形体 227
7.1 砷的一般介绍 227
7.1.1 砷的一般性质 227
7.1.2 砷的发现和命名 228
7.1.3 砷在自然界的存在 229
7.1.4 砷的毒性、污染及鉴定 229
7.2 块体砷单质的研究进展 230
7.2.1 灰砷 230
7.2.2 黑砷 233
7.2.3 黄砷 235
7.3 新型砷单质的研究进展 239
7.3.1 一维结构砷单质 239
7.3.2 二维结构砷单质 240
7.3.3 笼状及环状砷单质 242
7.4 教学提示 244
学习思考题 245
参考文献 246
第8章 氧元素单质的同素异形体 249
8.1 氧的一般介绍 249
8.1.1 氧的一般性质 249
8.1.2 氧在自然界的存在 249
8.1.3 氧的成键特性 250
8.1.4 氧的发现和命名 251
8.2 气态氧 252
8.2.1 氧气（O2） 252
8.2.2 臭氧（O3） 254
8.3 固态O2 256
8.3.1 一般介绍 256
8.3.2 固态O2的结构及性质 257
8.4 四聚氧（O4） 262
8.4.1 制备 262
8.4.2 结构与性质 263
8.5 教学提示 263
学习思考题 265
参考文献 266
第9章 硫元素单质的同素异形体 268
9.1 硫的一般介绍 268
9.1.1 硫的一般性质 268
9.1.2 硫在自然界的存在 268
9.1.3 硫的成键特点 270
9.1.4 硫的发现和命名 271
9.2 硫的相图 272
9.3 固态硫 274
9.3.1 环硫分子同素异形体 275
9.3.2 同素环硫的同素异形体 296
9.3.3 长链硫的同素异形体（聚合硫Sμ、Sψ和Sω） 298
9.4 气态硫 301
9.4.1 S2的制备和结构 301
9.4.2 S3的制备和结构 301
9.4.3 S4的制备和结构 302
9.4.4 S5的制备和结构 302
9.4.5 其他气态硫分子 302
9.5 液态硫 303
9.5.1 423 K以下的液态硫 303
9.5.2 432.4 K的液态硫 303
9.5.3 682 K以上的液态硫 303
9.5.4 不溶性硫黄 304
9.5.5 不溶性硫黄的制备 304
9.6 教学提示 306
学习思考题 306
参考文献 307
第10章 硒元素单质的同素异形体 311
10.1 硒的一般介绍 311
10.1.1 硒的一般性质 311
10.1.2 硒在自然界的存在 311
10.1.3 硒的成键特性 312
10.1.4 硒的发现和命名 313
10.2 气态硒 313
10.3 液态硒 314
10.4 固体硒 316
10.4.1 晶态硒 316
10.4.2 非晶态硒 319
10.5 纳米硒 322
10.5.1 零维纳米硒 323
10.5.2 一维纳米硒 335
10.5.3 二维纳米硒 341
10.5.4 三维纳米硒 343
10.6 硒团簇 346
10.6.1 理论计算 346
10.6.2 实验研究 348
10.7 教学提示 352
学习思考题 353
参考文献 354
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