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無機化學（第二版）

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為了解決鎳氫電池記憶效應的問題，作者周祖新（主編） 這樣論述：

《無機化學》第2版是按照應用技術型高校無機化學教學基本要求編寫的。理論部分以“必須”、“通俗易理解”、“夠用”、“應用”為原則，講解原理較多應用通俗的課堂語言和生產實例；元素部分突出典型和通用元素及化合物知識的介紹以及部分產品的生產工藝，有助於提高學生的生產意識、經濟意識、生產安全意識、合理利用資源及環境保護意識。 《無機化學》第2版共分13章，基本原理和重要規律有：物質及其變化、化學熱力學及化學反應速率和化學平衡，這些原理具體應用的酸堿平衡和溶解沉澱平衡、氧化還原反應、配位化合物等；物質結構部分分為原子結構和元素週期律、分子結構和晶體兩章；元素部分有非金屬兩章和金屬各三章。 《無機化學

》第2版可作為應用技術型高校化工、材料、輕工、醫藥、生物類無機化學或基礎化學教材，也可作為其他高校非化學專業教材，並可供相關工廠、企業技術人員及自學者參考。 緒論1 0.1化學的研究物件1 0.2化學發展簡史1 0.3化學在國民經濟中的作用5 0.4化學學科的體系6 0.5學習無機化學的方法6 【閱讀資料】最早的化學研究機構7 第１章物質及其變化8 1.1一些化學的基本概念8 1.1.1物質的組成8 1.1.2物質的量及其單位8 1.2氣體及其分壓定律9 1.2.1理想氣體狀態方程9 1.2.2氣體分壓定律10 1.2.3氣體的擴散定律12 1.3化學反應中的品質關係13

1.3.1應用化學反應方程式的計算13 1.3.2化學計量數與反應進度14 【閱讀資料】生物晶片和生物電腦15 思考題16 習題17 第２章化學熱力學初步19 2.1基本概念19 2.1.1系統與環境、組分與相19 2.1.2狀態與狀態函數20 2.1.3熱力學能21 2.1.4熱和功21 2.1.5過程與途徑21 2.1.6熱力學第一定律22 2.2熱化學23 2.2.1化學反應熱與焓變23 2.2.2化學反應熱的計算25 2.3化學反應進行的方向29 2.3.1化學反應自發性的判斷29 2.3.2吉布斯自由能變與化學反應的方向30 2.3.3吉布斯自由能變在無機化學中的應用35 【閱讀

資料】新世紀的綠色能源40 思考題41 習題42 第３章化學反應速率和化學平衡45 3.1化學反應速率45 3.1.1反應速率的表示方法45 3.1.2反應速率理論46 3.1.3反應物濃度與反應速率的關係48 3.1.4反應速率與溫度的關係51 3.1.5催化劑與反應速率的關係53 3.1.6其他因素對化學反應速率的影響56 3.2化學平衡56 3.2.1可逆反應和化學平衡56 3.2.2化學平衡的特點57 3.2.3經驗平衡常數57 3.2.4標準平衡常數57 3.2.5平衡常數的推導58 3.2.6平衡常數的意義59 3.2.7K與ΔrGm的關係59 3.2.8多重平衡規則60 3.3

化學平衡的移動60 3.3.1濃度對平衡的影響60 3.3.2壓力改變對平衡的影響61 3.3.3溫度改變對平衡的影響62 3.3.4催化劑對化學平衡的影響63 3.3.5平衡移動原理——呂•查德里原理63 3.4有關化學平衡及其移動的計算64 3.4.1平衡常數的求得64 3.4.2平衡轉化率64 3.5反應速率與化學平衡的綜合應用66 【閱讀資料】光合作用及其應用68 思考題69 習題71 第4章酸堿平衡和溶解沉澱平衡74 4.1電解質的分類及其解離74 4.1.1電解質的分類74 4.1.2酸堿的分類75 4.1.3複分解反應的實質75 4.1.4強電解質溶液簡述76 4.2弱酸、弱鹼

的解離平衡76 4.2.1一元弱酸、弱鹼的解離平衡76 4.2.2多元弱電解質的解離79 4.2.3水的解離和溶液的pH值81 4.3同離子效應和緩衝溶液83 4.3.1同離子效應83 4.3.2緩衝溶液84 4.4鹽類的水解89 4.4.1各類鹽的水解90 4.4.2影響水解平衡的因素93 4.4.3鹽類水解的應用93 4.5酸堿質子理論94 4.5.1酸堿的定義94 4.5.2酸堿共軛關係94 4.5.3酸堿的強弱95 4.5.4酸堿反應95 4.6沉澱溶解平衡96 4.6.1沉澱溶解平衡與溶度積96 4.6.2溶度積規律及其應用98 4.6.3沉澱的溶解和轉化104 【閱讀資料】室溫離子

液體——綠色替代溶劑107 思考題108 習題109 第5章氧化還原反應112 5.1氧化還原反應的基本概念112 5.1.1氧化數112 5.1.2氧化還原反應方程式的配平113 5.2原電池與電極電勢115 5.2.1原電池115 5.2.2原電池的組成116 5.2.3原電池的符號117 5.3電極電勢118 5.3.1電極電勢的產生118 5.3.2標準電極電勢118 5.4影響電極電勢的因素121 5.4.1Nernst方程式121 5.4.2濃度對電極電勢的影響122 5.4.3實際電對物質不為標準態時的標準電極電勢124 5.5電極電勢的應用125 5.5.1計算原電池的電動勢

125 5.5.2判斷氧化還原反應能否進行或方向126 5.5.3比較氧化劑和還原劑的相對強弱127 5.5.4氧化劑或還原劑的選擇128 5.5.5確定氧化還原反應進行的程度128 5.5.6計算一系列平衡常數129 5.6元素電勢圖130 5.6.1元素標準電勢圖130 5.6.2元素電勢圖的應用130 5.7化學電源與電解132 5.7.1化學電源132 5.7.2電解過程簡介135 【閱讀資料】電化學電容器——新型儲能裝置137 思考題138 習題139 第6章原子結構和元素週期律142 6.1玻爾理論與微觀粒子特性142 6.1.1光譜及氫原子光譜142 6.1.2玻爾理論143

6.1.3玻爾理論的成功和缺陷144 6.1.4微觀粒子的特性144 6.2核外電子運動狀態描述146 6.2.1薛定諤方程146 6.2.2波函數、原子軌道和電子雲146 6.2.3四個量子數的物理意義150 6.3核外電子排布153 6.3.1多電子原子的能級153 6.3.2核外電子排布原則與基態原子的電子構型154 6.3.3原子結構和元素週期的關係157 6.4原子結構和元素某些性質的週期性變化158 6.4.1有效核電荷159 6.4.2原子半徑159 6.4.3電離能(I)160 6.4.4電子親和能(Y)161 6.4.5電負性(Ｘ)162 6.4.6金屬性和非金屬性163 【

閱讀資料】微觀物質的深層次剖示163 思考題164 習題165 第7章分子結構和晶體167 7.1離子鍵167 7.1.1離子鍵的形成167 7.1.2離子鍵的特點167 7.1.3離子的特徵168 7.2共價鍵169 7.2.1路易士理論169 7.2.2現代價鍵理論169 7.2.3共價鍵的形成169 7.2.4共價鍵理論要點170 7.2.5共價鍵的特徵170 7.2.6共價鍵的類型171 7.2.7幾個重要的鍵參數172 7.3價層電子對互斥理論簡介174 7.3.1價層電子對互斥理論要點175 7.3.2推斷分子或離子空間構型的步驟175 7.4雜化軌道理論176 7.4.1價鍵理

論的局限性176 7.4.2雜化軌道理論的基本要點177 7.4.3雜化類型與分子幾何構型177 7.5分子軌道理論179 7.5.1分子軌道理論基本要點179 7.5.2形成分子軌道的原則179 7.5.3分子軌道的能級181 7.5.4分子軌道中電子填充的原理181 7.5.5分子軌道理論的應用實例182 7.6金屬鍵和鍵性過渡183 7.6.1金屬鍵理論183 7.6.2鍵型過渡184 7.7分子間作用力和氫鍵184 7.7.1分子的極性和變形性185 7.7.2分子間作用力186 7.7.3範德華力與物理性質的關係187 7.7.4氫鍵188 7.8晶體結構190 7.8.1晶體的概念

190 7.8.2晶體的基本類型190 7.8.3離子晶體191 7.8.4原子晶體192 7.8.5分子晶體192 7.8.6金屬晶體192 7.8.7混合型晶體193 7.8.8離子極化對物質性質的影響193 7.8.9其他一些固體物質195 【閱讀資料】軟物質196 思考題198 習題199 第8章配位化合物201 8.1配位化合物的基本概念201 8.1.1配位化合物的定義201 8.1.2配合物的組成201 8.1.3配位化合物的命名203 8.2配位化合物的化學鍵理論204 8.2.1配合物的價鍵理論204 8.2.2外軌型配位化合物和內軌型配位化合物206 8.2.3價鍵理論的

應用207 8.2.4晶體場理論207 8.2.5螯合物213 8.3配位平衡213 8.3.1配合物的不穩定常數與穩定常數213 8.3.2穩定常數的應用214 8.4配位元化學的製備和應用217 8.4.1配合物的製備217 8.4.2配位化合物的應用218 【閱讀資料】配位元化學進展220 思考題221 習題223 第9章非金屬元素(一)氫稀有氣體鹵素225 9.1氫225 9.1.1氫的性質225 9.1.2氫氣的製備226 9.1.3氫的用途226 9.2稀有氣體226 9.2.1稀有氣體的存在與製備227 9.2.2稀有氣體的性質和用途227 9.2.3重要稀有氣體化合物228

9.3鹵族元素228 9.3.1在自然界中的存在228 9.3.2鹵素的通性229 9.3.3鹵素單質230 9.3.4鹵素的氫化物234 9.3.5鹵化物236 9.3.6鹵素的含氧酸及其鹽238 9.4擬鹵素240 9.4.1擬鹵素與鹵素性質的對比240 9.4.2含氰廢水的處理241 9.5分子型氫化物的結構及其性質變化的規律性242 9.5.1分子結構242 9.5.2熱穩定性242 9.5.3還原性242 9.5.4水溶液性質242 【閱讀資料】碘在人體中的作用244 思考題245 習題245 第10章非金屬元素(二)氧硫氮磷碳矽硼247 10.1氧247 10.1.1氧族元素的通

性247 10.1.2氧及其化合物247 10.2硫及其化合物251 10.2.1單質硫251 10.2.2硫化氫和硫化物252 10.2.3硫的含氧化合物和含氧酸255 10.2.4硫的含氧酸鹽257 10.3氮族元素及其化合物261 10.3.1氮族元素通性261 10.3.2氮氣261 10.3.3氨和銨鹽262 10.3.4氮的含氧化合物264 10.3.5含氮氧化物廢氣的處理269 10.3.6磷及其化合物269 10.4碳、矽、硼及其化合物273 10.4.1碳及其化合物274 10.4.2矽的化合物278 10.4.3硼的化合物280 【閱讀資料】一氧化氮——一種重要的生物活性分

子282 思考題283 習題284 第11章主族金屬元素（一）鹼金屬和鹼土金屬286 11.1鹼金屬和鹼土金屬的通性286 11.2s區元素的單質287 11.2.1物理性質287 11.2.2化學性質287 11.2.3單質的製備288 11.3鹼金屬和鹼土金屬的氧化物288 11.4氫氧化物289 11.5鹼金屬和鹼土金屬的鹽類291 11.6硬水軟化和純水製備294 11.7R—O—H規則295 【閱讀資料】膜分離技術297 思考題298 習題299 第12章主族金屬元素（二）鋁錫鉛砷銻鉍300 12.1鋁及其重要化合物300 12.1.1單質鋁300 12.1.2氧化鋁和氫氧化鋁3

01 12.1.3鋁鹽302 12.2錫、鉛及其重要化合物303 12.2.1錫、鉛的單質303 12.2.2錫、鉛的氧化物及其水化物304 12.2.3錫、鉛的鹽類及其水解305 12.2.4含鉛廢水的處理306 12.3砷、銻、鉍及其化合物306 12.3.1砷、銻、鉍的單質306 12.3.2氫化物306 12.3.3氧化物及其水合物307 12.3.4含砷廢水的處理308 【閱讀資料】鉛對人體健康的影響308 思考題310 習題311 第13章過渡金屬元素313 13.1過渡元素的通性313 13.1.1過渡元素原子結構特徵313 13.1.2氧化態313 13.1.3單質的物理性質

314 13.1.4單質的化學性質314 13.1.5配位性314 13.1.6離子的顏色314 13.1.7磁性及催化性315 13.2鈦和鈦的重要化合物315 13.2.1單質鈦315 13.2.2鈦的化合物316 13.3鉻和鉻的重要化合物317 13.3.1鉻單質317 13.3.2鉻(Ⅲ)的化合物317 13.3.3鉻(Ⅵ)的化合物319 13.3.4含鉻廢水的處理320 13.4錳及其化合物321 13.4.1金屬錳321 13.4.2Mn(Ⅱ)的化合物322 13.4.3Mn(Ⅳ)的化合物323 13.4.4Mn(Ⅶ)的化合物323 13.5鐵系元素的重要化合物324 13.5.

1鐵系元素的單質324 13.5.2鐵系元素的氧化物和氫氧化物325 13.5.3鐵、鈷、鎳的鹽類326 13.5.4鐵系元素的配位元元化合物328 13.6銅副族元素329 13.6.1銅副族元素的單質329 13.6.2銅的重要化合物330 13.6.3銀的重要化合物333 13.7鋅副族元素334 13.7.1鋅副族元素的單質334 13.7.2鋅、鎘的重要化合物335 13.7.3汞的重要化合物336 13.7.4鋅副族元素的配合物337 13.7.5含鎘和含汞廢水的處理337 13.8稀土元素和鑭系元素簡介338 13.8.1鑭系元素的通性339 13.8.2稀土元素的應用339 【

閱讀資料】銅、鋅的生物化學340 思考題341 習題342 附錄344 附錄1一些基本物理量344 附錄2一些物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成自由能和標準摩爾熵的資料(298.15K，100kPa)344 附錄3常見弱酸或弱鹼的解離常數(298.15K)346 附錄4常見難溶電解質的溶度積(298.15K)346 附錄5常見配離子的穩定常數(298.15K)347 附錄6常見氧化還原電對的標準電極電勢(298.15K)347 附錄7某些物質的商品名或俗名349 附錄8主要的化學礦物350 附錄9有害物質的排放標準353 參考文獻354 2014年國務院發文加強職業教育，

要培養培訓大批中高級技能型人才，提高勞動者素質、推動社會經濟發展和促進就業，使由製造大國變為“智造大國”。按檔的要求，實施力度非常大，高等教育中的約一半要轉為職業教育。特別強調產教融合、特色辦學，推動教育教學改革與產業轉型升級銜接配套。本書版是在“卓越工程師教育培養計畫”精神指導下編寫的，與職業教育思想已有不少共同之處。為了進一步符合國務院加強職業教育的要求，第2版修訂時作了改進，為探索適應職業教育的教材做一些嘗試。 1.對概念、原理的描述和解釋進一步形象化，圖表化，減少抽象的、難理解的術語描述和理論推導。用常見的例子來描述、簡單的圖形來詮釋概念和原理，使學生容易看懂，深刻理解。如用較高能量

分子能否衝破閥門圖來理解吉布斯自由能變和反應活化能的關係，對應於反應的可能性和現實性；電解質概念運用溶液是否導電及導電能力強弱的實驗引入；對緩衝溶液概念的引入是分別在水中和弱酸弱酸鹽混合液中滴加少量酸堿引起溶液的pH變化等等。 2.元素化學向來是無機化學的中心內容，但近年來由於學時數的不斷縮減，元素化學內容被逐漸邊緣化。本教材力圖扭轉這種偏向，編入了不少元素化學的內容。為提高學生所學內容在實際生產中學以致用，對元素化學的處理不局限於物質的性質描述，重點更多是物質的製備和提純，對典型工藝作了較細緻的描述，使學生所學理論在每一步工業操作中得到體現。 3.減小習題難度，增加應用性。對一些純粹的

理論性習題，如從速率常數單位元求反應級數、複雜的氧化還原方程式配平等給予刪除，增加一些溶液配製計算、物質合成、分離等應用性題目。 本教材內容對應的教學時數範圍可以在48～80(不包括實驗)，可根據具體學時數作適當增減。“閱讀資料”及有“﹡”的部分可根據不同的教學要求作適當取捨，也可作為學生開闊視野、增長知識、激發學習興趣之用。思考題和作業題也可根據學時數作適當增減。 本書由王愛民（第11章）、周祖新（其餘各章）編寫，後由周祖新、郭曉明、黃莎華統稿。教研室沈紹典教授、李向清教授、李憶平副教授、程利平副教授、王根禮老師、周義鋒副教授、肖秀珍老師、李亮老師在本書編寫過程中提出了很多寶貴意見，並參

加了校對，在此表示衷心的感謝！化學工業出版社的編輯對本書的出版工作給予很大幫助，在此表示衷心的感謝！ 由於編者水準所限，書中不當之處在所難免，誠望廣大讀者指正。 編者 2016年5月於上海應用技術大學 第一版前言 隨著20世紀末高校的大規模擴招，大學教育由精英教育變為大眾教育以來，高校學生劇增，畢業生、尤其是應用技術型高校畢業生的定位也發生了很大的變化，由科研人員變為科研及生產型人員，畢業生將線上直接參加操作與管理。因此，要求學習的知識有更鮮明的學以致用的特色。 無機化學是高等學校化學、化工及相關專業本科生的門化學必修基礎課，它對本科生後續課程的學習和綜合素質的培養起著非常重要的作用。

由於歷史原因，高校教材一般由重點高校教師編寫。由於他們對應用技術型高校學生的學習基礎、能力、畢業後工作情況瞭解不夠，故這些教材對應用技術型高校學生有些不適應。近期，教育部提出了“卓越工程師教育培養計畫”，我們在此精神指導下嘗試編寫了《無機化學》教材，以期教材很好地符合“卓越一線工程師”要求，適應應用技術型高校學生的學習要求，本書有以下特色。 1.起點低，對相關的中學化學知識有簡單回顧，與大學化學知識進行了較好的銜接。對於中學化學成績不太突出的同學比較容易著手學習，不至於一開始就感到無所適從，以致嚴重影響到後續課程的學習。 2.語言課堂化，易於自學、易於理解。理論敘述簡單明瞭，對理論或公式的

不同情況應用做較多討論，以利於培養學生分析問題和解決問題的能力。有些公式做了一些證明，這並非要學生會證明這些公式，而是使學生在本質上理解這些公式，更好地記憶、應用這些理論。 3.加強聯繫實際，注意與人才培養目標的一致性。本書的主要編者曾長期在化工生產一線工作，具有較豐富的化工生產經驗。在基礎理論和元素部分都編進了不少生產實例，包括生產流程、生產工藝甚至某些生產細節。力圖使學生在較好地掌握無機化學基礎理論和基本知識的基礎上，多注入生產意識，同時提高學生的經濟意識、安全生產意識、合理利用資源及環境保護意識。 本教材教學時數範圍可由48至80(不包括實驗)，可根據具體學時數做適當增減。“閱讀資料

”部分不做教學要求，只是作為學生開闊視野、增長知識、激發學習興趣之用。思考題和作業題也可根據學時數做適當增減。 本書由王愛民副教授(第１１章)、周祖新副教授(其餘各章)編寫，由周祖新副教授統稿。教研室康詩釗教授、郭曉明副教授、李向清教授、李憶平副教授、程利平副教授、王根禮老師、黃莎華老師、沈紹典副教授、周義鋒副教授在本書編寫過程中對本書提出了很多寶貴意見，並校核了書稿，在此表示衷心的感謝！化學工業出版社的編輯對本書的編寫和出版給予很大幫助，在此作者表示衷心的感謝！ 由於編者水準所限，書中不當之處在所難免，誠望廣大讀者指正。 編者 2011年4月

鎳氫電池記憶效應進入發燒排行的影片

以聚合物PMMA膠體電解質製作WO3電致變色元件之封裝與特性研究

為了解決鎳氫電池記憶效應的問題，作者劉昆銘 這樣論述：

摘要電致變色(Electrochromic)技術在生活中有許多廣泛的運用層面，除了節能綠建築用的玻璃之外，更擴展延伸發展出汽車用玻璃、航太用玻璃及各式用途顯示器玻璃的應用。此技術具有高度的穿透率控制性、反應速度快、較好的記憶效應、較低電源消耗以及較廣的有效光譜範圍等以上優點。本研究是以探討將液態電解質中添加聚合物PMMA後轉換為膠態電解質，並將膠態電解質與電致變色玻璃相互封裝後的特性分析為研究目的。首先使用水熱法(Hydrothermal Method)成長合成三氧化鎢奈米柱(WO3 nanorods)，以0.83 g鎢酸鈉二水合物(Na2WO4·2H2O)加入20 ml的去離子水當中，再以

氯化氫(HCl)調整pH值至2.2，設定生長溫度為170°C，生長時間為3小時，最後進行1小時的熱處理而得到WO3奈米柱。採取此方式製作的WO3薄膜具有較穩定的電化學特性；再來於使用水熱法成長合成WO3奈米柱的結構上，使用射頻濺鍍機(RF Sputter)沉積WO3薄膜，再將上述製程生產出的玻璃基板與3D列印UV剛性樹脂(3D Printing UV Tough Resin)材料中注入膠態電解質後封裝而成，並進行元件的量測實驗，雖然沒有得到正向的實驗結果，但在元件的封裝及材料的研究方面有莫大的斬獲。期許未來能找到失敗的根本原因，並讓此結構的元件於特性分析上能更加完整。

創新材料學

為了解決鎳氫電池記憶效應的問題，作者田民波 這樣論述：

　　《創新材料學》共分10章，每章涉及一個相對獨立的材料領域，自成體系，內容全面，系統完整。內容包括半導體積體電路材料、微電子封裝和封裝材料、平面顯示器相關材料、半導體固態照明及相關材料、化學電池及電池材料、光伏發電和太陽能電池材料、核能利用和核材料；能源、信號轉換及感測器材料、電磁相容—電磁遮罩及RFID 用材料、環境友好和環境材料，涉及最新技術的各個領域。本書所討論的既是新技術中所採用的新材料，也是新材料在新技術中的應用。

鋰電池主動式平衡器研製

為了解決鎳氫電池記憶效應的問題，作者李昱伸 這樣論述：

本文研製操作於不連續導通模式下之雙向降升壓式平衡器，使電池組中相鄰電池能量可雙向傳遞，進而解決電池電量不平衡問題，並提出兩種可縮短平衡時間之控制方法，分別為變動責任週期法及最佳責任週期法。若使用文獻中將雙向降升壓式轉換器之開關導通週期設為定值之控制方法，則於平衡過程平衡電流會隨著電量較高之電池電壓下降而隨之減少，進而導致平衡時間增加，因此本文提出變動責任週期法及最佳責任週期法改善平衡電流下降問題。其中變動責任週期法透過電池電壓計算所需開關責任週期大小，使平衡電流於平衡過程皆維持在目標電流大小，而最佳責任週期法則透過相鄰電池電壓計算出開關責任週期大小，使切換週期內可傳遞最多能量，進而提升平衡電

流大小。透過三種初始電池電壓條件之平衡實驗可知，變動責任週期法相較固定責任週期法分別節省 10.3%、11.7%及 16%之平衡時間，而最佳責任週期法相較固定責任週期法分別節省 35.9%、36.6%及 37.3%之平衡時間。關鍵字:鋰電池平衡器、雙向降升壓式轉換器、變動責任週期法、最佳責任週期法