目錄
前言
第1章 分子對稱性 1
1.1 對稱元素與對稱操作 1
1.1.1 恒等操作E 1
1.1.2 旋轉操作Cn 1
1.1.3 反映操作σ 2
1.1.4 反演操作i 2
1.1.5 旋轉-反映操作Sn 2
1.2 點群 3
1.3 群的表示 4
1.3.1 恒等操作E 4
1.3.2 旋轉操作Cn 5
1.3.3 反映操作σ 5
1.3.4 反演操作i 6
1.3.5 旋轉-反映操作Sn 6
1.4 點群的特征標表 7
1.5 原子軌道的變換性質 10
1.6 雜化軌道 11
1.7 分子振動 14
習題 18
第2章 配位化學 19
2.1 配合物的基礎知識 19
2.1.1 配合物的組成與類型 19
2.1.2 配位數(shù)與幾何構型 21
2.1.3 配合物的異構現(xiàn)象 23
2.1.4 配合物的化學鍵理論 24
2.2 價鍵理論 25
2.2.1 價鍵理論的基本要點 25
2.2.2 高自旋與低自旋 26
2.2.3 價鍵理論的應用 27
2.3 晶體場理論 28
2.3.1 晶體場理論的基本要點 28
2.3.2 d軌道在晶體場中的分裂 29
2.3.3 晶體場分裂能 30
2.3.4 晶體場中d電子的排布 33
2.3.5 晶體場穩(wěn)定化能 36
2.3.6 姜-泰勒效應 37
2.3.7 配位場理論 40
2.4 分子軌道理論 42
2.4.1 分子軌道理論的基本要點 42
2.4.2 八面體配合物的分子軌道 43
2.4.3 四面體配合物的分子軌道 48
2.4.4 角重疊模型 49
2.5 配合物的電子光譜 55
2.5.1 配合物的電子光譜概述 55
2.5.2 配位場光譜 56
2.5.3 過渡金屬配合物的d-d光譜 63
2.6 配合物的磁性 71
2.6.1 磁化率與磁矩 71
2.6.2 軌道角動量對磁矩的貢獻 74
2.6.3 配位場基譜項與磁矩 75
習題 79
第3章 生物無機化學 80
3.1 生命元素與生物配體 80
3.1.1 生命元素 80
3.1.2 生物配體 85
3.2 血紅素蛋白與非血紅素鐵蛋白 90
3.2.1 血紅素蛋白 91
3.2.2 非血紅素鐵蛋白 101
3.3 固氮酶與氫化酶 109
3.3.1 固氮酶 109
3.3.2 氫化酶 114
3.4 無機藥物 117
3.4.1 無機治療藥物 117
3.4.2 無機診斷藥物 122
3.5 生物礦化 123
3.5.1 生物礦化形成過程 124
3.5.2 生物礦化和仿生礦化材料及其應用 126
習題 130
第4章 金屬有機化學 131
4.1 金屬有機化學概述 131
4.1.1 金屬有機化學的發(fā)展史 131
4.1.2 金屬有機化合物的分類 133
4.1.3 金屬有機化合物的命名 134
4.2 有效原子序數(shù)規(guī)則 134
4.2.1 八隅律和有效原子序數(shù)規(guī)則 134
4.2.2 電子數(shù)的計算 135
4.2.3 18電子金屬有機化合物 137
4.3 金屬有機化學中的重要配體及其配合物 138
4.3.1 CO配體及其配合物 138
4.3.2 H和H2配體及其配合物 142
4.3.3 π體系配體及其配合物 142
4.3.4 烷基、卡賓和卡拜配體及其配合物 147
4.3.5 富勒烯配體及其配合物 151
4.4 金屬有機化學反應 153
4.4.1 解離反應 153
4.4.2 氧化加成反應 155
4.4.3 還原消除反應 156
4.4.4 親核取代反應 156
4.4.5 插入反應 157
4.4.6 烷基遷移反應 157
4.4.7 氫消除反應 158
4.4.8 脫出反應 159
習題 161
第5章 無機固體化學 164
5.1 無機固體物質的分類 164
5.1.1 晶體 164
5.1.2 非晶態(tài) 164
5.1.3 準晶 165
5.2 無機固體的電子結構 165
5.2.1 能帶理論 166
5.2.2 費米能級 167
5.2.3 能帶理論在無機固體化學中的應用 168
5.3 晶體結構基礎 169
5.3.1 點陣和晶胞 169
5.3.2 晶面和晶向 172
5.4 晶體與化學鍵 175
5.4.1 金屬鍵與金屬晶體 175
5.4.2 離子鍵與離子晶體 177
5.4.3 共價鍵與共價晶體 180
5.5 晶體缺陷 181
5.5.1 點缺陷 181
5.5.2 缺陷的締合 183
5.5.3 其他缺陷類型 183
5.6 固溶體 186
5.6.1 固溶體的類型 186
5.6.2 固溶度的影響因素 187
5.6.3 固溶體與非整比化合物 190
習題 191
第6章 無機材料化學 194
6.1 金屬與合金材料 194
6.1.1 單一金屬材料 194
6.1.2 鋼鐵材料 195
6.1.3 非鐵合金材料 196
6.1.4 特殊合金材料 200
6.2 無機非金屬材料 204
6.2.1 金屬氧化物材料 204
6.2.2 金屬氮化物材料 210
6.2.3 金屬碳化物材料 212
6.3 碳材料 214
6.3.1 金剛石 215
6.3.2 石墨 216
6.3.3 富勒烯 217
6.3.4 碳納米管 219
6.3.5 石墨烯 221
6.3.6 石墨炔 223
6.4 納米材料 225
6.4.1 納米材料的特點 226
6.4.2 納米材料的分類 227
6.4.3 典型的納米材料及其應用 228
6.5 晶態(tài)多孔材料 231
6.5.1 分子篩 231
6.5.2 金屬有機骨架 232
6.5.3 共價有機骨架 234
6.5.4 氫鍵有機骨架 236
6.6 人工晶體材料 239
6.6.1 激光晶體 239
6.6.2 磁光晶體 242
6.6.3 聲光晶體 244
6.6.4 壓電晶體 245
6.6.5 半導體晶體 246
6.6.6 光學晶體 247
6.6.7 閃爍晶體 250
6.6.8 寶石晶體 251
6.7 薄膜與非晶態(tài)材料 252
6.7.1 薄膜 252
6.7.2 非晶態(tài)材料 255
6.7.3 薄膜和非晶態(tài)材料的制備 256
6.7.4 薄膜和非晶態(tài)材料的性能及應用 262
習題 264
第7章 無機能源化學 266
7.1 氫能 266
7.1.1 氫 266
7.1.2 制氫 267
7.1.3 氫的儲存 270
7.1.4 氫氧燃料電池 275
7.2 半導體化學 277
7.2.1 半導體材料的結構和電子狀態(tài) 277
7.2.2 光生伏特效應與太陽能電池 281
7.3 化學電源 289
7.3.1 鉛酸電池 289
7.3.2 鋰離子電池 291
7.3.3 鈉離子電池 297
7.3.4 特種化學電池 300
習題 304
第8章 無機合成化學 305
8.1 溶液合成 305
8.1.1 水熱/溶劑熱合成法 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 高溫合成 312
8.2.1 實驗室常用的高溫源 312
8.2.2 高溫的測量 313
8.2.3 高溫合成方法和反應類型 314
8.3 低溫合成 319
8.3.1 實驗室常用的低溫源 320
8.3.2 低溫的測量 321
8.3.3 低溫化學合成 322
8.4 高壓合成 324
8.4.1 高壓高溫的產(chǎn)生和測量 325
8.4.2 高壓高溫合成方法 326
8.4.3 高壓在合成中的作用 328
8.4.4 高壓下功能材料的合成 329
8.5 電化學合成 331
8.5.1 電化學基本概念 331
8.5.2 電化學合成工藝 332
8.5.3 電化學合成無機傳統(tǒng)材料 333
8.5.4 電化學合成無機新型材料 334
8.6 光化學合成 336
8.6.1 光化學基本概念 336
8.6.2 光化學合成方法 337
8.6.3 光化學合成的應用 338
8.7 晶體生長技術 340
8.7.1 材料結晶理論 340
8.7.2 氣相中材料結晶 341
8.7.3 溶液中材料結晶 342
8.7.4 熔體中材料結晶 343
8.7.5 固相生長法 349
8.8 無機分離技術 350
8.8.1 溶劑萃取 350
8.8.2 離子交換 353
8.8.3 膜分離 357
習題 362
主要參考文獻 364