化学元素新论

目录
序
前言
1 化学元素的起源和合成 1
1.1 化学元素的起源——“大爆炸”理论 2
1.1.1 宇宙的诞生 2
1.1.2 元素的起源 6
1.2 新元素的合成——人工核反应 20
1.2.1 形成元素的基础 20
1.2.2 原子核反应 23
1.2.3 人工核反应技术 32
1.2.4 地球上新元素的合成 41
参考文献 78
2 化学元素概念的建立及其命名 86
2.1 化学元素概念的建立、演化和发展 87
2.1.1 古代哲学阶段的元素概念 88
2.1.2 经验分析阶段的元素概念 91
2.1.3 近代科学阶段的元素概念 95
2.1.4 现代科学阶段的元素概念 100
2.2 化学元素的命名 101
2.2.1 化学元素命名的原则 101
2.2.2 化学元素的中文命名法 111
2.2.3 化学元素符号的产生和演变 114
参考文献 121
3 原子结构模型和原子核壳层模型 124
3.1 原子概念的变迁 125
3.1.1 哲学家的原子概念 125
3.1.2 科学家的原子概念 126
3.1.3 现代原子理论 127
3.2 原子内部组成探秘 127
3.2.1 原子的定义和性质 127
3.2.2 原子的基本组成 133
3.3 原子结构模型的建立和演变 148
3.3.1 人类对原子结构认识的简史 148
3.3.2 原子结构模型的几个里程碑 151
3.4 原子核结构模型 175
3.4.1 原子核结构的研究方法 176
3.4.2 原子核结构模型研究简介 176
3.4.3 原子核壳层模型 179
参考文献 186
4 多电子原子的电子结构 190
4.1 多电子原子薛定谔方程的解 191
4.1.1 多电子原子的定态薛定谔方程 191
4.1.2 多电子原子薛定谔方程的求解方法 192
4.2 多电子原子的能级 198
4.2.1 原子轨道能和电子结合能 198
4.2.2 多电子原子光谱 199
4.3 多电子原子的近似能级图 204
4.3.1 根据原子光谱实验结果得到的能级图 205
4.3.2 根据理论计算得到的能级图 208
4.3.3 多电子能级图中的能级分裂 212
4.4 多电子基态原子的核外电子排布 216
4.4.1 核外电子排布的构造原理 216
4.4.2 电子组态 219
4.4.3 填充电子顺序和失去电子顺序不同的解释 221
参考文献 221
5 原子间的作用力——化学键 224
5.1 化学键理论的产生、发展和展望 225
5.1.1 化学键理论产生的历史背景[6]225
5.1.2 化学键理论的发展与认识三阶段论 226
5.1.3 化学键理论的展望 231
5.2 化学键概念 232
5.2.1 化学键与分子结构 232
5.2.2 化学键的定义 233
5.3 离子键理论及离子极化理论 234
5.3.1 离子键理论 234
5.3.2 离子极化理论 256
5.4 共价键理论 276
5.4.现代价键理论简介 277
5.4.共价键的电子对理论 278
5.4.共价键的价层电子对互斥理论 284
5.4.共价键的价键理论 295
5.4.共价键的杂化轨道理论 312
5.4.共价键的分子轨道理论 329
5.5 金属键理论 345
5.5.1 金属键理论简介 346
5.5.2 金属键的键能 358
5.5.3 金属键的本质 360
参考文献 361
6 原子间的另一种作用力——氢键 368
6.1 氢键本质研究的重要性 369
6.1.1 氢键与DNA 369
6.1.2 氢键是否仅仅是分子间作用力 374
6.2 氢键的研究进展 381
6.2.1 氢键的研究历史简介 381
6.2.2 氢键与质子传递 387
6.2.3 氢键的研究方法 389
6.2.4 氢键的结构特点 400
6.3 氢键的应用 412
6.3.1 氢键应用的基础 412
6.3.2 氢键的一些具体应用 415
参考文献 426
7 化学元素的档案 436
7.1 1～10号元素简介 437
7.2 11～20号元素简介 451
7.3 21～30号元素简介 462
7.4 31～40号元素简介 471
7.5 41～50号元素简介 479
7.6 51～60号元素简介 487
7.7 61～70号元素简介 494
7.8 71～80号元素简介 499
7.9 81～90号元素简介 507
7.10 91～100号元素简介 512
7.11 101～110号元素简介 517
7.12 111～118号元素简介 522
参考文献 526
8 化学元素性质的规律性 532
8.1 化学元素性质为什么显示出规律性 533
8.1.1 原子核外电子周期性重复类似排列 533
8.1.2 元素性质的规律性表现 533
8.2 随原子序数变化呈现周期性变化的参数 536
8.2.1 原子半径和离子半径随原子序数的变化 537
8.2.2 元素单质密度的周期性 542
8.2.3 元素单质熔点随原子序数的变化 544
8.2.4 元素单质沸点随原子序数的变化 544
8.2.5 电离能随原子序数的变化 545
8.2.6 电子亲和能随原子序数的变化 551
8.2.7 电负性随原子序数的变化 553
8.3 元素周期表中的第二周期性 559
8.3.1 第二周期性的性质 559
8.3.2 原子模型的松紧规律 561
8.4 元素周期表中的区域性规律 564
8.4.1 氢的特殊性 564
8.4.2 锂、铍性质的反常性 565
8.4.3 对角线规则 566
8.4.4 镧系收缩效应 567
8.4.5 惰性电子对效应 568
8.4.6 稀有气体——单原子气体 569
参考文献 570
9 化学元素周期表的形成和发展 575
9.1 化学元素周期表的发现和发展 576
9.1.1 萌芽阶段 576
9.1.2 突破阶段 596
9.1.3 发展阶段 605
9.1.4 展望阶段 615
9.2 化学元素周期表的形式和美学价值 617
参考文献 626
10 化学元素周期律的应用 631
10.1“安全”冰箱的故事 632
10.1.1 故事梗概 632
10.1.2 氟利昂简介 632
10.2 周期律对材料元素选择的指导作用 635
10.2.1 农药类化合物元素的选择 635
10.2.2 半导体材料元素的选择 636
10.2.3 耐高温、耐腐蚀特种合金材料元素的选择 637
10.2.4 催化剂元素的选择 637
10.2.5 化学元素周期表在地质中的应用 637
10.3 周期表在分析化学中的应用 640
10.3.1 盐溶液的pH 641
10.3.2 EDTA络合物的不稳定常数 641
10.3.3 离子的氧化还原电位 643
10.3.4 氢氧化物沉淀的pH 643
10.4 矿物浮选与元素周期表 644
10.5 生物元素在周期表中的分布 645
10.5.1 化学元素与人体之间的关系 645
10.5.2 生物元素图谱与化学元素周期表之间的关系 647
10.6 元素氢化物在周期表中的分布 650
10.7 元素碳化物在周期表中的分布 652
10.8 超导元素在周期表中的分布 654
10.8.1 高温超导体 654
10.8.2 超导元素和化合物的分类和临界温度 654
10.8.3 超导研究简介 655
10.9 金属有机化合物及其成键类型在周期表中的分布 658
10.9.1 金属有机化合物的金属-碳键类型 658
10.9.2 不同成键类型在周期表中的相对分布 660
10.10 原子簇合物在周期表中的分布 661
10.10.1 原子簇合物简介 661
10.10.2 原子簇合物的发展 664
10.11 周期表对一些科学研究课题的启示 665
10.11.1 等电子分子周期系 665
10.11.2 共价键在元素周期表中的变化规律 666
10.11.3 离子液体的周期性变化规律及导向图 666
参考文献 667
后记 671
新化学元素周期表 673