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3小時讀通週期表

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9789865779405
齋藤勝裕
曾心怡
世茂
2014年7月01日
107.00  元
HK$ 90.95
省下 $16.05
 
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ISBN:9789865779405
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 240頁 / 15 x 21 cm / 普通級
    科學視界


  • 自然科普 > 物理/化學 > 概論


















    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!





    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






    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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