本书是南开大学“十四五”规划核心课程精品教材之一，也是“南开大学化学系列教材”之一。全书共8章，由南开大学化学学院承担“化学概论”“无机化学”“能源化学”课程教学的一线教师撰写，内容既包括无机化学领域中的配位化学、生物无机化学、金属有机化学、无机固体化学的基本理论和基础知识，也包含无机化学中的材料化学、能源化学、合成化学的基本概念和研究进展。本书在深度和广度上把握无机化学的核心，注重与相关学科的融合与渗透，内容丰富，可读性强。
样章试读
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前言
第1章 分子对称性 1
1.1 对称元素与对称操作 1
1.1.1 恒等操作E 1
1.1.2 旋转操作Cn 1
1.1.3 反映操作σ 2
1.1.4 反演操作i 2
1.1.5 旋转-反映操作Sn 2
1.2 点群 3
1.3 群的表示 4
1.3.1 恒等操作E 4
1.3.2 旋转操作Cn 5
1.3.3 反映操作σ 5
1.3.4 反演操作i 6
1.3.5 旋转-反映操作Sn 6
1.4 点群的特征标表 7
1.5 原子轨道的变换性质 10
1.6 杂化轨道 11
1.7 分子振动 14
习题 18
第2章 配位化学 19
2.1 配合物的基础知识 19
2.1.1 配合物的组成与类型 19
2.1.2 配位数与几何构型 21
2.1.3 配合物的异构现象 23
2.1.4 配合物的化学键理论 24
2.2 价键理论 25
2.2.1 价键理论的基本要点 25
2.2.2 高自旋与低自旋 26
2.2.3 价键理论的应用 27
2.3 晶体场理论 28
2.3.1 晶体场理论的基本要点 28
2.3.2 d轨道在晶体场中的分裂 29
2.3.3 晶体场分裂能 30
2.3.4 晶体场中d电子的排布 33
2.3.5 晶体场稳定化能 36
2.3.6 姜-泰勒效应 37
2.3.7 配位场理论 40
2.4 分子轨道理论 42
2.4.1 分子轨道理论的基本要点 42
2.4.2 八面体配合物的分子轨道 43
2.4.3 四面体配合物的分子轨道 48
2.4.4 角重叠模型 49
2.5 配合物的电子光谱 55
2.5.1 配合物的电子光谱概述 55
2.5.2 配位场光谱 56
2.5.3 过渡金属配合物的d-d光谱 63
2.6 配合物的磁性 71
2.6.1 磁化率与磁矩 71
2.6.2 轨道角动量对磁矩的贡献 74
2.6.3 配位场基谱项与磁矩 75
习题 79
第3章 生物无机化学 80
3.1 生命元素与生物配体 80
3.1.1 生命元素 80
3.1.2 生物配体 85
3.2 血红素蛋白与非血红素铁蛋白 90
3.2.1 血红素蛋白 91
3.2.2 非血红素铁蛋白 101
3.3 固氮酶与氢化酶 109
3.3.1 固氮酶 109
3.3.2 氢化酶 114
3.4 无机药物 117
3.4.1 无机治疗药物 117
3.4.2 无机诊断药物 122
3.5 生物矿化 123
3.5.1 生物矿化形成过程 124
3.5.2 生物矿化和仿生矿化材料及其应用 126
习题 130
第4章 金属有机化学 131
4.1 金属有机化学概述 131
4.1.1 金属有机化学的发展史 131
4.1.2 金属有机化合物的分类 133
4.1.3 金属有机化合物的命名 134
4.2 有效原子序数规则 134
4.2.1 八隅律和有效原子序数规则 134
4.2.2 电子数的计算 135
4.2.3 18电子金属有机化合物 137
4.3 金属有机化学中的重要配体及其配合物 138
4.3.1 CO配体及其配合物 138
4.3.2 H和H2配体及其配合物 142
4.3.3 π体系配体及其配合物 142
4.3.4 烷基、卡宾和卡拜配体及其配合物 147
4.3.5 富勒烯配体及其配合物 151
4.4 金属有机化学反应 153
4.4.1 解离反应 153
4.4.2 氧化加成反应 155
4.4.3 还原消除反应 156
4.4.4 亲核取代反应 156
4.4.5 插入反应 157
4.4.6 烷基迁移反应 157
4.4.7 氢消除反应 158
4.4.8 脱出反应 159
习题 161
第5章 无机固体化学 164
5.1 无机固体物质的分类 164
5.1.1 晶体 164
5.1.2 非晶态 164
5.1.3 准晶 165
5.2 无机固体的电子结构 165
5.2.1 能带理论 166
5.2.2 费米能级 167
5.2.3 能带理论在无机固体化学中的应用 168
5.3 晶体结构基础 169
5.3.1 点阵和晶胞 169
5.3.2 晶面和晶向 172
5.4 晶体与化学键 175
5.4.1 金属键与金属晶体 175
5.4.2 离子键与离子晶体 177
5.4.3 共价键与共价晶体 180
5.5 晶体缺陷 181
5.5.1 点缺陷 181
5.5.2 缺陷的缔合 183
5.5.3 其他缺陷类型 183
5.6 固溶体 186
5.6.1 固溶体的类型 186
5.6.2 固溶度的影响因素 187
5.6.3 固溶体与非整比化合物 190
习题 191
第6章 无机材料化学 194
6.1 金属与合金材料 194
6.1.1 单一金属材料 194
6.1.2 钢铁材料 195
6.1.3 非铁合金材料 196
6.1.4 特殊合金材料 200
6.2 无机非金属材料 204
6.2.1 金属氧化物材料 204
6.2.2 金属氮化物材料 210
6.2.3 金属碳化物材料 212
6.3 碳材料 214
6.3.1 金刚石 215
6.3.2 石墨 216
6.3.3 富勒烯 217
6.3.4 碳纳米管 219
6.3.5 石墨烯 221
6.3.6 石墨炔 223
6.4 纳米材料 225
6.4.1 纳米材料的特点 226
6.4.2 纳米材料的分类 227
6.4.3 典型的纳米材料及其应用 228
6.5 晶态多孔材料 231
6.5.1 分子筛 231
6.5.2 金属有机骨架 232
6.5.3 共价有机骨架 234
6.5.4 氢键有机骨架 236
6.6 人工晶体材料 239
6.6.1 激光晶体 239
6.6.2 磁光晶体 242
6.6.3 声光晶体 244
6.6.4 压电晶体 245
6.6.5 半导体晶体 246
6.6.6 光学晶体 247
6.6.7 闪烁晶体 250
6.6.8 宝石晶体 251
6.7 薄膜与非晶态材料 252
6.7.1 薄膜 252
6.7.2 非晶态材料 255
6.7.3 薄膜和非晶态材料的制备 256
6.7.4 薄膜和非晶态材料的性能及应用 262
习题 264
第7章 无机能源化学 266
7.1 氢能 266
7.1.1 氢 266
7.1.2 制氢 267
7.1.3 氢的储存 270
7.1.4 氢氧燃料电池 275
7.2 半导体化学 277
7.2.1 半导体材料的结构和电子状态 277
7.2.2 光生伏特效应与太阳能电池 281
7.3 化学电源 289
7.3.1 铅酸电池 289
7.3.2 锂离子电池 291
7.3.3 钠离子电池 297
7.3.4 特种化学电池 300
习题 304
第8章 无机合成化学 305
8.1 溶液合成 305
8.1.1 水热/溶剂热合成法 305
8.1.2 微波合成法 306
8.1.3 微乳液法 307
8.1.4 回流法 309
8.1.5 共沉淀法 309
8.2 高温合成 312
8.2.1 实验室常用的高温源 312
8.2.2 高温的测量 313
8.2.3 高温合成方法和反应类型 314
8.3 低温合成 319
8.3.1 实验室常用的低温源 320
8.3.2 低温的测量 321
8.3.3 低温化学合成 322
8.4 高压合成 324
8.4.1 高压高温的产生和测量 325
8.4.2 高压高温合成方法 326
8.4.3 高压在合成中的作用 328
8.4.4 高压下功能材料的合成 329
8.5 电化学合成 331
8.5.1 电化学基本概念 331
8.5.2 电化学合成工艺 332
8.5.3 电化学合成无机传统材料 333
8.5.4 电化学合成无机新型材料 334
8.6 光化学合成 336
8.6.1 光化学基本概念 336
8.6.2 光化学合成方法 337
8.6.3 光化学合成的应用 338
8.7 晶体生长技术 340
8.7.1 材料结晶理论 340
8.7.2 气相中材料结晶 341
8.7.3 溶液中材料结晶 342
8.7.4 熔体中材料结晶 343
8.7.5 固相生长法 349
8.8 无机分离技术 350
8.8.1 溶剂萃取 350
8.8.2 离子交换 353
8.8.3 膜分离 357
习题 362
主要参考文献 364
京公网安备 11010102004214号