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無機化學（第二版）

為了解決鎳氫電池電壓的問題，作者李瑞祥等（編） 這樣論述：

《無機化學》（第二版）是基礎學科拔尖學生培養基地化學系列教材之一，本書根據大學理科無機化學的要求，結合無機化學學科的發展編寫而成。全書共23章，分上下兩篇。上篇為化學原理，為學生深刻理解元素及其化合物性質做前期鋪墊，從物質的聚集狀態開始，然後是化學熱力學、化學反應速率、化學平衡、溶液、電解質溶液、難溶性強電解質的沉澱-溶解平衡、氧化還原反應，再到微觀物質的結構理論，即通過原子結構及元素性質的週期性、化學鍵與分子結構、配位化合物揭示物質化學變化的本質；下篇為元素及化合物，包括氫和稀有氣體、鹼金屬和鹼土金屬、硼族元素、碳族元素、氮族元素、氧族元素、鹵素、銅鋅副族、過渡金屬（一）和過渡金屬（二）、f

區元素、放射化學，圍繞元素及化合物性質變化的週期性規律，突出了原子結構決定元素及其化合物性質這一本質，在基本無機反應和性質介紹中加強與當前科技發展和實際應用的聯繫。 《無機化學》（第二版）可作為高等學校化學類各專業的無機化學教材或普通化學教材，亦可作為化工、材料、環境、生物及相關專業的教學參考書。 上篇化學原理 第1章物質的聚集狀態1 1.1氣體1 1.1.1理想氣體狀態方程式1 1.1.2氣體分壓定律2 1.1.3氣體擴散定律3 1.1.4氣體分子的速率分佈和能量分佈3 1.1.5實際氣體狀態方程式5 1.2液體6 1.2.1氣體的液化6 1.2.2液體的汽化7 1.3

固體9 1.3.1晶體與非晶體9 1.3.2對稱元素和對稱操作10 1.3.3晶胞和點陣單元11 1.3.4晶系與點陣型式15 第2章化學熱力學18 2.1熱力學第一定律19 2.1.1基本概念及術語19 2.1.2能量守恆和轉化定律——熱力學第一定律22 2.1.3焓——恒壓條件下的熱效應24 2.2化學反應的熱效應25 2.2.1反應進度25 2.2.2標準摩爾焓變26 2.2.3標準摩爾焓變的計算28 2.3熱力學第二定律、熵函數31 2.3.1可逆過程和最大功32 2.3.2自發過程的共同特徵——不可逆性35 2.3.3熱力學第二定律描述37 2.3.4熵函數38 2.4吉布斯（Gib

bs）自由能與化學反應方向41 2.4.1熱力學第一、第二定律的聯合運算式41 2.4.2吉布斯自由能和過程自發進行的方向與限度41 2.4.3標準態下反應摩爾吉布斯自由能的計算42 第3章化學反應速率47 3.1反應速率的定義47 3.1.1平均速率47 3.1.2暫態速率48 3.2反應機理50 3.2.1基元反應50 3.2.2反應機理探討51 3.3濃度對反應速率的影響52 3.3.1速率方程52 3.3.2反應級數52 3.3.3速率常數k53 3.4反應物濃度與時間的關係54 3.4.1零級反應54 3.4.2一級反應55 3.4.3二級反應56 3.4.4三級反應56 3.5溫度

對化學反應速率的影響57 3.6反應速率理論簡介59 3.6.1碰撞理論59 3.6.2過渡態理論61 3.7催化劑對反應速率的影響62 第4章化學平衡66 4.1化學反應的可逆性與平衡態66 4.2平衡常數67 4.2.1經驗平衡常數67 4.2.2標準平衡常數68 4.2.3標準平衡常數與吉布斯自由能的關係69 4.2.4各種平衡常數的計算69 4.3外界因素對平衡的影響71 4.3.1濃度對化學平衡的影響71 4.3.2壓力對化學平衡的影響72 4.3.3溫度對化學平衡的影響72 4.3.4兩個需要說明的問題73 第5章溶液77 5.1溶液濃度的表示方法77 5.2非電解質稀溶液的依數性

78 5.2.1蒸氣壓下降——拉烏爾（Raoult）定律79 5.2.2沸點升高和凝固點降低79 5.2.3依數性的應用81 5.3溶膠82 5.3.1溶膠的製備和淨化82 5.3.2溶膠的光學性質83 5.3.3溶膠的電學性質84 5.3.4溶膠的穩定性和聚沉84 第6章電解質溶液88 6.1強電解質溶液理論88 6.1.1離子氛和離子強度88 6.1.2活度和活度係數89 6.2弱酸、弱鹼的電離平衡90 6.2.1一元弱酸、弱鹼的電離平衡90 6.2.2解離度α91 6.2.3同離子效應和鹽效應92 6.3水的解離平衡和溶液的pH值93 6.3.1水的離子積常數93 6.3.2溶液的pH值

93 6.3.3酸堿指示劑94 6.4多元弱酸的電離平衡95 6.5緩衝溶液98 6.6鹽的水解101 6.6.1各種鹽的水解101 6.6.2影響水解的因素106 6.7酸堿理論的發展107 6.7.1酸堿電離理論107 6.7.2酸堿質子理論107 6.7.3酸堿的強弱108 6.7.4酸堿電子理論109 第7章難溶性強電解質的沉澱-溶解平衡112 7.1溶度積和溶解度112 7.1.1溶度積常數112 7.1.2溶度積原理113 7.1.3溶度積與溶解度的關係114 7.1.4鹽效應對溶解度的影響114 7.1.5同離子效應對溶解度的影響115 7.2沉澱-溶解平衡的移動115 7.2.

1沉澱的生成115 7.2.2沉澱的溶解116 7.2.3分步沉澱117 7.2.4沉澱的轉化121 第8章氧化還原反應124 8.1基本概念124 8.1.1氧化數和氧化還原反應124 8.1.2氧化還原電對126 8.1.3離子-電子法配平氧化還原反應方程式126 8.2原電池與電極電勢128 8.2.1原電池128 8.2.2電極電勢130 8.2.3標準電極電勢131 8.2.4電池電動勢和化學反應吉布斯自由能的關係133 8.3影響電極電勢的因素135 8.3.1Nernst方程135 8.3.2濃度、酸度、生成沉澱、生成配合物對電極電勢的影響137 8.4電極電勢的應用139 8.

4.1判斷氧化劑、還原劑的相對強弱139 8.4.2判斷反應進行的方向；判斷氧化還原反應的順序；選擇合適的氧化劑和還原劑140 8.4.3求平衡常數及溶度積141 8.5元素電勢圖解及應用142 8.5.1元素電勢圖142 8.5.2氧化態圖144 8.5.3電勢-pH圖145 8.6電解147 8.6.1原電池與電解池147 8.6.2電解定律148 8.6.3分解電壓148 8.7新型化學電池148 8.7.1燃料電池148 8.7.2鋰離子電池149 8.7.3鎳-金屬氫化物電池150 8.7.4全釩液流電池——新型儲能電池150 第9章原子結構及元素性質的週期性155 9.1核外電子的

運動狀態156 9.1.1氫原子光譜156 9.1.2Bohr原子結構模型158 9.2微觀粒子運動的特殊性159 9.2.1微觀粒子具有波粒二象性159 9.2.2測不准原理159 9.3波函數和原子軌道160 9.3.1Schrdinger方程——微粒的波動方程160 9.3.2波函數和原子軌道160 9.4概率密度和電子雲164 9.4.1概率密度164 9.4.2電子雲164 9.5波函數和電子雲的空間圖像165 9.5.1角度部分166 9.5.2徑向部分168 9.5.3電子雲的空間形狀170 9.6原子核外電子排布和元素週期系170 9.6.1多電子原子的原子軌道能級170 9

.6.2原子核外電子的排布（電子結構）172 9.6.3原子的電子層結構和元素週期性173 9.7元素基本性質的週期性176 9.7.1原子半徑176 9.7.2電離能178 9.7.3電子親和能180 9.7.4元素的電負性181 第10章化學鍵與分子結構186 10.1離子鍵186 10.1.1離子鍵的形成186 10.1.2離子鍵的特點187 10.1.3離子的特徵187 10.1.4離子晶體188 10.2現代共價鍵理論190 10.2.1價鍵理論190 10.2.2雜化軌道理論193 10.2.3價層電子對互斥理論197 10.2.4分子軌道理論201 10.2.5金屬鍵理論207

10.2.6鍵參數208 10.3分子間的作用力、氫鍵、離子極化作用211 10.3.1分子間的作用力211 10.3.2氫鍵213 10.3.3離子的極化作用214 第11章配位化合物219 11.1配位化合物的基本概念219 11.1.1配位化合物的定義219 11.1.2配位化合物的組成220 11.1.3配位化合物的命名223 11.1.4配位化合物的類型224 11.1.5配合物的立體構型和幾何異構226 11.2配位化合物的化學鍵理論227 11.2.1價鍵理論227 11.2.2晶體場理論230 11.3配位化合物的穩定性241 11.3.1配位化合物的穩定常數241 11.3.

2影響配位化合物穩定性的因素243 11.3.3軟硬酸堿理論與配離子穩定性244 11.4配位平衡的移動246 11.4.1配位平衡與酸堿電離平衡246 11.4.2配位平衡與沉澱-溶解平衡247 11.4.3配位平衡與氧化還原平衡249 11.5配合物的取代反應與配合物的“活動性”250 11.6配位化合物的應用252 下篇元素及化合物 第12章氫和稀有氣體256 12.1氫256 12.1.1氫在自然界的分佈256 12.1.2氫的成鍵特徵257 12.1.3氫的性質和用途258 12.1.4氫的製備259 12.1.5氫化物260 12.1.6氫能源262 12.2稀有氣體264 12

.2.1稀有氣體的發現264 12.2.2稀有氣體的性質264 12.2.3稀有氣體的用途265 12.2.4稀有氣體的化合物266 12.2.5稀有氣體化合物的結構（價鍵理論，分子軌道理論討論）269 第13章鹼金屬和鹼土金屬272 13.1鹼金屬和鹼土金屬的通性272 13.2鹼金屬和鹼土金屬的單質274 13.2.1物理性質274 13.2.2化學性質274 13.2.3金屬單質的製備277 13.3鹼金屬和鹼土金屬的化合物278 13.3.1M+和M2+的特徵278 13.3.2氧化物278 13.3.3氫氧化物280 13.3.4鹽類283 13.3.5配位化合物285 13.3.6

生物效應286 13.4鹼金屬和鹼土金屬的應用287 13.5離子晶體鹽類的溶解性288 第14章硼族元素292 14.1硼族元素的通性292 14.2硼和鋁的單質及其化合物293 14.2.1單質293 14.2.2硼的氫化物297 14.2.3硼和鋁的鹵化物300 14.2.4含氧化合物302 14.3鎵、銦、鉈305 14.3.1鎵、銦、鉈的單質305 14.3.2鎵、銦、鉈的化合物306 14.4惰性電子對效應和週期表中的斜對角線關係307 14.4.1惰性電子對效應307 14.4.2週期表中的斜對角線關係308 第15章碳族元素311 15.1碳族元素的通性311 15.2碳族元素

的單質及其化合物313 15.2.1碳族元素在自然界中的分佈313 15.2.2碳族元素單質314 15.2.3碳化物和氧化物319 15.2.4含氧酸及其鹽325 15.2.5氫化物330 15.2.6鹵化物和硫化物331 15.3碳族元素的應用334 15.4無機化合物的水解性336 15.4.1影響水解的因素336 15.4.2水解產物的類型337 第16章氮族元素340 16.1氮族元素的通性340 16.2氮族元素的成鍵特徵341 16.2.1氮的成鍵特徵341 16.2.2磷的成鍵特徵342 16.2.3砷、銻、鉍的成鍵特徵343 16.3氮族元素的單質343 16.3.1氮的單質

343 16.3.2單質磷344 16.3.3砷、銻、鉍的單質346 16.4氮族元素的氫化物346 16.4.1氮的氫化物346 16.4.2磷的氫化物352 16.4.3砷、銻、鉍的氫化物353 16.5氮族元素的氧化物354 16.5.1氮的化合物354 16.5.2磷的氧化物355 16.5.3砷、銻、鉍的氧化物356 16.5.4砷、銻、鉍的硫化物357 16.6氮族元素的含氧酸及其鹽359 16.6.1亞硝酸及其鹽359 16.6.2硝酸及其鹽360 16.6.3磷的含氧酸及其鹽364 16.6.4砷、銻、鉍的含氧酸及其鹽368 16.7氮族元素的鹵化物368 16.7.1磷的鹵化

物368 16.7.2砷、銻、鉍的三鹵化物369 16.8氮分子的活化370 第17章氧族元素375 17.1氧族元素的通性375 17.2氧、臭氧377 17.2.1氧在自然界的分佈377 17.2.2氧的製備和空氣液化377 17.2.3氧的結構、性質378 17.2.4臭氧380 17.2.5氧的成鍵特徵382 17.2.6氧化物383 17.3水384 17.3.1水的結構和水的物理性質385 17.3.2水的化學性質387 17.3.3水的污染與淨化388 17.4過氧化氫389 17.4.1過氧化氫的分子結構389 17.4.2過氧化氫的性質和用途389 17.4.3過氧化氫的製備

390 17.5硫及其化合物391 17.5.1硫的存在和用途391 17.5.2硫的成鍵特徵392 17.5.3硫的製備、性質和用途392 17.5.4硫化氫和硫化物393 17.5.5氧化物395 17.5.6硫的含氧酸396 17.5.7硫的其他化合物402 17.6硒和碲404 17.6.1氫化物404 17.6.2含氧酸404 17.6.3用途405 17.7氧族元素的應用406 17.8無機酸強度的變化規律407 17.8.1影響無機酸強度的直接因素：電子密度407 17.8.2氫化物酸性強弱的規律407 17.8.3含氧酸酸性強弱的規律408 第18章鹵素411 18.1鹵素的通

性411 18.2鹵素單質及其化合物414 18.2.1鹵素的成鍵特徵414 18.2.2鹵素單質及性質414 18.2.3鹵素的存在形式、製備和用途417 18.3鹵化氫和氫鹵酸420 18.3.1鹵化氫的物理性質420 18.3.2鹵化氫的化學性質421 18.3.3氫鹵酸的制法422 18.4鹵化物、鹵素互化物、擬鹵素和擬鹵化物423 18.4.1鹵化物423 18.4.2鹵素互化物424 18.4.3擬鹵素和擬鹵化物424 18.5鹵素的含氧化合物425 18.5.1鹵素的氧化物425 18.5.2鹵素的含氧酸及其鹽426 18.6鹵素的應用430 18.7無機含氧酸的氧化還原性431

18.7.1含氧酸氧化還原的週期性431 18.7.2影響含氧酸氧化能力的因素432 第19章銅、鋅副族437 19.1銅副族元素438 19.1.1銅副族元素單質438 19.1.2銅的化合物439 19.1.3銀的化合物442 19.1.4金的化合物443 19.2鋅副族元素443 19.2.1鋅副族元素單質443 19.2.2鋅和鎘的化合物444 19.2.3汞的化合物445 19.2.4Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體簡介448 19.2.5ⅡB族元素與ⅡA族元素性質的對比449 第20章過渡金屬（一）452 20.1鈦副族元素452 20.1.1鈦副族元素概述及通性452 20.1.2鈦453

20.1.3鈦的重要化合物455 20.1.4鋯與鉿456 20.2釩副族元素457 20.2.1釩副族元素概述及通性457 20.2.2釩457 20.2.3釩的重要化合物458 20.2.4鈮和鉭460 20.3鉻副族元素460 20.3.1鉻副族元素概述及通性460 20.3.2鉻460 20.3.3鉬和鎢465 20.4錳副族元素467 20.4.1錳副族元素概述及通性467 20.4.2錳467 20.4.3鍀和錸470 20.5二氧化鈦——高功能化新型無機材料470 第21章過渡金屬（二）474 21.1鐵系元素474 21.1.1鐵系元素概述及通性474 21.1.2鐵476

21.1.3鈷和鎳481 21.2鉑系元素482 21.2.1鉑系元素的單質482 21.2.2鉑系元素化合物484 21.3過渡金屬（二）的應用487 第22章f區元素490 22.1鑭系元素490 22.1.1鑭系元素的通性490 22.1.2鑭系元素的單質494 22.1.3鑭系元素的重要化合物495 22.2稀土元素501 22.2.1稀土元素在自然界中的存在形式和分佈501 22.2.2稀土元素的分組502 22.2.3稀土元素的分離502 22.2.4稀土元素的用途504 22.3錒系元素507 22.3.1錒系元素的通性507 22.3.2錒系元素的單質509 22.3.3釷及其

化合物509 22.3.4鈾及其化合物511 第23章放射化學514 23.1原子核的基本性質515 23.1.1原子核的半徑與密度515 23.1.2原子核結構模型515 23.1.3亞原子粒子518 23.1.4原子核的結合能518 23.2核轉變化學519 23.2.1核衰變519 23.2.2原子核衰變的一般規律520 23.2.3核反應521 23.2.4核裂變522 23.2.5核聚變523 23.3放射性化合物的合成及應用523 23.3.1放射性化合物的合成523 23.3.2放射性化合物的應用524 附錄526 附錄1常用單位換算表526 附錄2一些化學物質的熱力學資料52

7 附錄3凝固點降低常數529 附錄4沸點升高常數529 附錄5弱酸的電離常數530 附錄6難溶化合物的溶度積531 附錄7配離子的不穩定常數532 附錄8標準電極電勢（25℃）532 參考文獻543 無機化學作為化學類學生的專業基礎課，通常是新生進入大學學習的第一門化學專業基礎課。大學的學習和中學的學習相比有非常大的變化，學生從中學被動接受知識轉變為主動獲取知識能力的學習，這導致許多學生在該階段不能很快適應大學階段的學習。無機化學課程必須起到承前啟後，幫助學生快速適應大學學習的作用。為此，無機化學教材要有好的可讀性、條理性，知識結構要由淺入深、循序漸進，章節之間要能有效銜

接，有強的系統性。 基於上述課程特點，結合作者在無機化學教學中積累的經驗，在化學工業出版社的支持下，決定將2013年編寫的第一版《無機化學》教材改版。 改版後該書總體框架結構不變，仍分為上、下兩篇。上篇為化學原理或理論部分，為學生能夠深刻理解元素及其化合物的結構和各種反應性質奠定基礎。該篇從物質的狀態開始，根據第一版一些學校使用後的資訊回饋，我們在物質的狀態中增加了晶體結構的內容；然後是化學熱力學、化學反應速率、化學平衡、電離平衡和沉澱平衡、氧化還原與電化學，再到原子結構、分子結構與配位化合物。這些章節與第一版相比沒有大的變化，有些細節進行了微調和適當的補充。 下篇為元素及化合物部分，由

氫和稀有氣體、鹼金屬和鹼土金屬、硼族元素、碳族元素、氮族元素、氧族元素、鹵素、銅、鋅副族元素、過渡元素（一）和過渡元素（二）、f區元素、放射化學組成。該部分以元素週期表以及元素性質的週期性變化規律為基礎，體現元素及化合物性質的變化規律，突出了原子的電子結構決定元素及其化合物基本性質這一本質。在第一版的基礎上，結合相關知識點，增加了一些新物質、新理論及其應用，使基礎和學科發展前沿有機結合，體現了基礎知識的重要性以及化學的學科價值，以增強學生的學習興趣。 該書由李瑞祥、曾紅梅、周向葛共同策劃和改版，並且組成了《無機化學》（第二版）編委會，編委會成員在四川大學召開了三次《無機化學》改版工作會議，廣

泛聽取了各編委成員的意見。本書各章節由組成編委會的老師共同編寫，交叉校稿，共同完成。編委會成員有四川大學的李瑞祥、曾紅梅、周向葛、劉科偉、鄢洪建；四川師範大學的高道江、趙燕、甯張磊；西華師範大學的蔣靜；成都理工大學的馬曉豔；西南交通大學的王萃娟；西華大學的鐘柳；華北理工大學的劉正猛。全書由李瑞祥和曾紅梅統稿，化學工業出版社為本書改版提出了寶貴意見。 由於編寫匆忙，作者水準有限，不足之處在所難免，懇請讀者和同行專家提出寶貴意見！ 編者 2019年3月 前言（第一版） 無機化學作為化學類學生的一門專業基礎課，也是許多高校新生進入大學後的第一門化學專業基礎課，學生剛脫離中學的教育模式，以一種新的

學習方式進入大學學習，這種轉變使許多學生剛進入大學不能很快適應大學學習。這期間無機化學課程起到了承前啟後，幫助學生能夠快速適應大學學習的重要作用。為此，無機化學教材必須做到有好的可讀性，由淺入深，循序漸進；整本教材的章節之間要能有效銜接，有關知識要具有良好的條理性和系統性。 基於上述課程特點，結合作者在無機化學教學中的經驗積累，在化學工業出版社的支持下，決定編寫一本適合化學類本科生使用的無機化學教材。 該書包括兩大部分，分為上、下兩篇。上篇為化學原理或理論部分，為學生深刻理解元素及其化合物性質做前期鋪墊。該篇從宏觀物質的物理化學性質變化的基本原理出發，即物質的狀態開始，緊接著是化學反應熱力

學、化學反應速率、化學平衡、電離平衡、沉澱溶解平衡、氧化還原與電化學，再到微觀物質的結構理論，即通過原子結構、分子結構、配位化合物揭示物質化學變化的本質。下篇為元素及化合物部分，包括鹼金屬和鹼土金屬、硼族元素、碳族元素、氮族元素、氧族元素、鹵素、氫和稀有元素、銅鋅副族元素、過渡元素（一）和過渡元素（二）、f區元素、放射化學。對元素化學部分，以元素週期表以及元素性質的週期性變化規律為基礎，體現元素及化合物的性質變化的週期性規律，突出了原子結構決定元素及其化合物性質這一本質，以解決學習元素部分時學生感到內容繁多、難以掌握的問題。該教材在系統講述常見元素及化合物結構和性質的基礎上，在合適的地方結合相

關知識點，簡單地介紹在此基礎上發展出的新物質、新理論及新用途，使基礎和學科前沿有機結合，體現了基礎知識學習的意義，可以增強學生的學習興趣。另外，在元素部分適當的章節總結常見元素性質的變化規律，有利於學生對知識的系統掌握。 該書由李瑞祥，曾紅梅，周向葛共同策劃。主要由四川大學化學學院無機化學教研室老師完成編寫，其中李瑞祥負責第1章、第2章，曾紅梅負責第4章～第7章、第16章、第19章，周向葛負責第9章～第11章、第20章，劉科偉負責第13章、第15章、第17章、第18章，鄢洪建負責第8章、第12章、第14章、第21章，四川師範大學高道江和趙燕負責第3章、第22章；成都理工大學馬曉豔負責第23章

的編寫。全書由李瑞祥修改和統稿。 感謝首屆全國高校教學名師獎獲得者、西北大學史啟禎教授為本書題寫序言。 由於本書編寫匆忙，編者水準有限，錯誤之處在所難免，懇請讀者和同行專家提出寶貴意見，以便改正！ 編者 2013年4月于成都

動力電池管理及維護技術

為了解決鎳氫電池電壓的問題，作者張凱（主編） 這樣論述：

動力電池管理及維護技術是電動汽車的核心技術，是電動汽車產業發展的基礎和關鍵。本書講述了電動汽車動力電池的發展、參數、測試等基礎知識，重點講解目前應用最廣泛的鋰離子動力電池，同時兼顧鎳氫電池、鉛酸電池等其他類型動力電池和儲能裝置。本書對動力電池管理系統、充電設施及動力電池維護技術也進行了較詳細的介紹。本書可作為應用型本科及高職車輛工程、新能源汽車技術、汽車電子技術等相關專業的教材，也可供從事新能源汽車研發、生產和管理等方面的工程技術人員參考。