作者:齋藤勝裕
ISBN:9789865779405
出版社:世茂
出版日期:2014/7/1

 

國立台灣大學化學系名譽教授 劉廣定推薦

一張週期表,全面濃縮化學!
有系統地圖解抽象概念,
清楚解說反應性質。
搞定化學,
從週期表開始!

想培養化學興趣的國中生,想打好基礎的高中生,不甘心高中化學成績低落的大學生,
化學無能者,化學狂熱者,都該了解化學週期表!

★ 易懂圖解、詳細解說、生動比擬、掌握基礎,最佳的化學入門書!

【內容簡介】

化學是萬物之本,
原子是化學之本,
週期表是認識原子的捷徑!

最易懂、清晰、生動的解說
讓你從週期表的排列規則開始,
逐步化解對化學的恐懼!

原子與元素有何不同?
原子性質由最外殼層電子決定?
什麼是量子化學?
何謂典型元素及過渡元素?
週期表的順序有何意義?
為什麼九十幾種元素能組成萬千物質?
核能發電與原子的核反應有何關係?

原子是構成宇宙的單位,
週期表將原子性質彙整成元素概念,
唯有熟悉化學元素性質,
才能理解化學反應,
瞭解生活週遭的各種現象。

  週期表依照原子序排列元素,反映元素的結構、特性與反應性。本書從多種角度剖析週期表,介紹原子的誕生、週期表的排列規則、各族元素的性質與構造等,讓你輕鬆打好基礎,進入化學的世界!
  一張簡單的週期表,掌握元素的所有訊息!從外觀與構造、電子組態、游離能、電負度到各族元素特性等,複雜的元素特性,一次搞定!

【目錄】

前言
第1部週期表
第1章 什麼是原子.................................................... 9
  118元素的週期表.......................................... 10
1-1 原子的形成......................................................... 12
1-2 原子和元素有什麼不同...................................... 14
1-3 原子的形狀......................................................... 16
1-4 原子序................................................................. 18
1-5 同位素................................................................. 20
1-6 亞佛加厥數......................................................... 22
1-7 放射性................................................................. 24
1-8 核衰變與原子核................................................. 26
第2章 什麼是電子.................................................. 28
2-1 電子殼層............................................................. 30
2-2 量子數與電子性質.............................................. 32
2-3 電子雲................................................................. 34
2-4 電子的外觀......................................................... 36
2-5 電子殼層與軌域................................................. 38
2-6 軌域的形狀......................................................... 40
2-7 填入軌域的規則................................................. 42
2-8 K層與L層的電子組態......................................... 44
2-9 最外層電子與原子性質...................................... 46
第3章 什麼是週期表.............................................. 48
3-1 週期表是元素的月曆.......................................... 50
3-2 週期表的骨架:族與週期.................................. 52
3-3 週期表反映電子組態.......................................... 54
3-4 典型元素與過渡元素.......................................... 56
3-5 過渡元素與電子軌域.......................................... 58
3-6 電子組態與元素的分類...................................... 60
3-7 各種週期表......................................................... 62
第4章 週期表的原子和分子................................ 64
4-1 原子半徑的週期性.............................................. 66
4-2 離子價的週期性................................................. 68
4-3 游離能的週期性................................................. 70
4-4 電負度的週期性................................................. 72
4-5 酸性氧化物與鹼性氧化物.................................. 74
4-6 分子的性質......................................................... 76
4-7 化學鍵結............................................................. 78
4-8 離子鍵與金屬鍵................................................. 80
4-9 共價鍵與分子間力.............................................. 82
4-10 化學鍵結與週期表..............................................
第5章 週期表與物理性質..................................... 86
5-1 物質狀態:氣態、液態與固態.......................... 88
5-2 熔點與週期表..................................................... 90
5-3 固態與結晶......................................................... 92
5-4 結晶形態與週期表.............................................. 94
5-5 金屬元素的性質................................................. 96
5-6 金屬元素與週期表.............................................. 98
5-7 組成宇宙的元素............................................... 100
5-8 組成地球的元素............................................... 102
5-9 組成生物體的元素............................................ 104
5-10 稀有金屬與稀土金屬........................................ 106
5-11 分布不均的稀有金屬........................................ 108
第Ⅱ部 典型元素性質
第6章 1族、2族與12族元素.............................. 110
6-1 1族元素............................................................. 112
6-2 氫元素............................................................... 114
6-3 其他1族元素:鹼、金屬................................. 116
6-4 2族元素:鹼土金屬......................................... 118
6-5 鎂與鈣............................................................... 120
6-6 其他2族元素..................................................... 122
6-7 12族元素:鋅族............................................... 124
6-8 鋅、鎘與汞的性質............................................ 126
第7章 13~15族元素............................................ 128
7-1 13族元素:硼族............................................... 130
7-2 硼與鋁............................................................... 132
7-3 其他13族元素................................................... 134
7-4 14族元素:碳族............................................... 136
7-5 碳與矽............................................................... 138
7-6 其他14族元素................................................... 140
7-7 15族元素:氮族............................................... 142
7-8 氮與磷............................................................... 144
7-9 其他15族元素................................................... 146

第8章 16~18族元素........................................... 148
8-1 16族元素:氧族............................................... 150
8-2 氧與硫............................................................... 152
8-3 其他16族元素................................................... 154
8-4 17族元素:鹵素............................................... 156
8-5 氟與氯............................................................... 158
8-6 其他17族元素................................................... 160
8-7 18族元素:惰性氣體....................................... 162
8-8 氦與氖............................................................... 164
8-9 其他18族元素................................................... 166
第Ⅲ部 過渡元素性質
第9章 過渡元素各論............................................ 168
9-1 過渡元素種類................................................... 170
9-2 4族元素:人工鑽石......................................... 172
9-3 5族元素:有機起源論的證據.......................... 174
9-4 6族元素:製造燈絲......................................... 176
9-5 7族元素:深海的塊狀物................................. 178
9-6 8族元素:有機化學的觸媒.............................. 180
9-7 9族元素:上釉、鍍金..................................... 182
9-8 10族元素:補牙的合金................................... 184
9-9 11族元素:貴重金屬的代表............................ 186
第10章 稀土金屬元素 ................................188
10-1 稀土金屬元素種類............................................ 190
10-2 稀土金屬電子組態............................................ 192
10-3 稀土金屬物理性質............................................ 194
10-4 稀土金屬精製................................................... 196
10-5 稀土金屬生產................................................... 198
10-6 稀土金屬發光性............................................... 200
10-7 稀土金屬磁性................................................... 202
10-8 稀土金屬超導性............................................... 204
第11章 錒系元素.................................................. 206
11-1 錒系元素電子組態............................................ 208
11-2 主要的錒系元素............................................... 210
11-3 鈾的同位素....................................................... 212
11-4 鈾的核分裂....................................................... 214
11-5 原子反應爐的條件............................................ 216
11-6 原子反應爐的結構與運轉................................ 218
11-7 高速滋生反應爐............................................... 220
11-8 超鈾元素........................................................... 222
索引............................................................................. 225

【作者簡介】

齋藤勝裕
1945年5月3日生,1974年修畢東北大學研究所理學研究系博士課程。現任名古屋市立大學特聘教授,愛知學院大學客座教授,金城學院大學客座教授,名 古屋工業大學榮譽教授等等。理學博士。專業領域為有機化學,物理化學,光化學,超分子化學。主要著作有《3小時讀通有機化學》《3小時讀通稀有金屬》《3 小時讀通能源》《3小時讀通太陽能電池》(以上世茂出版),等等。

【審定者簡介】

劉廣定
國立台灣大學化學系畢,美國普渡大學博士。
曾任國立台灣大學化學系教授、行政院國家科學委員會自然科學發展處處長、國立中央大學化學系主任。
現為國立台灣大學化學系名譽教授。

【內文試閱】

前言

  本書透過週期表來認識原子的結構、特性與反應。一說到週期表,大家可能會想起高中時代討厭的化學,使心情沮喪起來,但本書絕非艱澀無趣的書,相反地, 本書企圖邀請大家進入簡單有趣的週期表世界,進一步踏入化學的世界。宇宙由物質所組成,所有物質由原子所組成。宇宙中存在的物質種類無限多,但組成物質的 原子僅有90種,這90種原子聚集、結合成分子,分子再聚集成物質。原子的結構很單純,像雲合成的球狀物,正中間有小小的原子核。原子核周遭圍繞著電子 雲,裡面有+1的帶電質子,質子數量稱為原子序Z;組成電子雲的電子帶-1,數量與質子數(原子序Z)一樣,因此整個原子呈電中性。把這些原子集合成的元 素,依照原子序的編號排列,排成一列列元素列,可以看出許多有趣的事。Z=1是氫、Z=3是鋰、Z=11是鈉、Z=19是鉀,都是容易失去電子,形成+1 的陽離子,原子性質相似。把這些性質相似的元素排成直行,依序排列成表,則成週期表。原理同於日曆每七天重覆一次,組成月曆。月曆的左右端是星期六和日, 週期表的左右端,同族元素,性質和反應特性類似。
  了解這些,再看看週期表,可以大致推測出元素的特性,例如:1族元素容易形成1價陽離子,2族元素容易形成2價陽離子,以此類推。這是週期表的價值和 意義。從週期表看來,奧林匹克金、銀、銅獎牌,在週期表中排列於11族;白金(鉑)和鈀,與金、銀並稱貴金屬,排在金、銀的兩邊。大家所熟知的核能燃料 鈾、鈽位於週期表的末端,是很大的元素,而核能未來燃料的釷(Z=90)也是大元素。稀土金屬近來是熱門話題,具有發光性、磁性等特殊性質,是雷射及半導 體記憶體不可或缺的原料,具有強力磁性,可以製成超小型馬達,是現代科學常見的元素。稀土金屬屬於3族元素,一共有17個。
 但,在這17個元素中,有15個元素並未排在週期表本表,而是排在週期表下方,像贈品一樣寫在另外的表格裡,這15個稀土金屬元素屬於鑭系元素,宛如15胞胎,彼此的性質很相似。
  週期表呈現元素的結構,尤其能忠實呈現電子組態,而電子組態決定原子的性質及反應,所以可以理所當然地說,週期表能呈現原子性質、反應。
  拿起本書,你會發現高中時代覺得很困難的週期表,竟然可以如此生動活潑、有魅力。學習週期表可說是踏入化學的第一步,我相信閱讀本書,你會對週期表感到親切,而親近化學,甚至燃起對化學的熱情。
  最後感謝努力製作本書的SoftBank Creative石周子先生、為本書畫出有趣插圖的井口千穗小
姐,以及各參考書目的作者及出版社。
                                             齋藤勝裕

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