3小時讀通無機化學 | 誠品線上

マンガでわかる無機化学: 原子の構造がわかれば化合物の性質が見えてくる!

內容簡介

內容簡介 高工高職生最佳讀物化學系、應用化學系的墊腳石了解製造業的基礎最輕鬆、豐富的無機化學知識百科短文介紹加漫畫解說精簡好讀，不讓死背化學式破壞學習興趣啟發你對原子世界的好奇心搞懂無機化學，奧妙的理化世界便為你打開大門！超展開漫畫帶領你從原子結構學到化合物性質！掌握氧化數，更容易觀察電子造成的變化？CO2會造成全球暖化，而非酸雨？結晶是指哪種結構？什麼又是共價晶體？全面掌握無機化學：原子基本知識→週期表→無機分子結構→各元素性質→物質的基本知識→電子化學與生命環境科學國立台灣師範大學化學系副教授 吳學亮 審訂目錄前言................................................................................. 1第1章 簡單又複雜的原子結構............................. 91-1 無機化學的守備範圍有多大？ ....................... 101-2 物質由原子組成 ............................................. 121-3 原子由三種不同的粒子組成 ........................... 141-4 原子序與質量數所提供的訊息 ....................... 161-5 原子量為何不是整數 ..................................... 181-6 一莫耳跟一打同樣都是容量單位 ................... 201-7 容納電子的電子殼層為多層結構 ................... 221-8 電子殼層的軌域不只一種 .............................. 241-9 電子組態排列規則 ......................................... 261-10 價電子決定了原子的性質 .............................. 28Column 是數位？還是類比？................................... 30第2章 週期表與分子............................................... 312-1 隱藏在週期表裡的秘密 .................................. 322-2 3族元素的特殊性 ........................................... 342-3 原子的性質呈現週期性變化 ........................... 362-4 思考原子與元素的定義 .................................. 382-5 典型元素與過渡元素的分類 ........................... 402-6 各有特色的典型元素 ..................................... 422-7 過渡元素的軌域順序會有變化 ....................... 442-8 金屬元素的特色和類金屬元素 ....................... 462-9 分子的表示方式不只一種 .............................. 482-10 分子與化合物的差別在於組成元素的種類 ..... 50Column 人造元素的分類........................................... 52第3章 無機分子的結構 ..................................533-1 化學鍵是存在於原子之間的引力 ................... 543-2 離子鍵是靠著靜電引力結合的陰陽離子 ......... 563-3 金屬鍵是靠著自由電子結合的金屬離子 ......... 583-4 共價鍵是各自拿出不成對電子的結合方式 ..... 603-5 單鍵與雙鍵就像握手一樣 .............................. 623-6 碳為了增加不成對電子的數目而形成混成軌域 .................................................................. 643-7 未共用電子對會影響到分子的形狀 ................ 663-8 水分子因為氧的混成軌域而呈ㄑ字型 ............ 683-9 極性分子的未共用電子對會形成配位鍵 ......... 703-10 水靠著氫鍵的微弱引力結合 ........................... 723-11 一出現又馬上消失不見的凡得瓦力 ................ 74Column 碳的同素異形體........................................... 76第4章 典型元素的性質 ..................................774-1 比空氣輕的氣體元素有四種 ........................... 784-2 1族元素都是鹼金屬 ....................................... 804-3 2族元素包含了與水劇烈反應的鹼土金屬 ....... 824-4 12族元素是會造成公害的金屬元素 ............. 844-5 3族元素又稱為硼族元素 .............................. 864-6 14族元素不成為離子而是形成共價鍵 .......... 884-7 15族元素又稱為氮族元素 ............................ 904-8 16族元素又稱為氧族元素或硫族元素 .......... 924-9 17族元素是鹵族元素 ................................... 944-10 形成封閉殼層結構的18族元素是穩定的稀有氣體元素 .............................................. 96Column 類金屬 ........................................................ 98第5章 過渡元素的性質與反應 ..................... 995-1 過渡元素的特徵 ........................................... 1005-2 過渡元素的分類 ........................................... 1025-3 4族元素的特徵與用途Ti、Zr、Hf ................ 1045-4 5族元素的特徵與用途V、Nb、Ta ............... 1065-5 6族元素的特徵與用途Cr、Mo、W .............. 1085-6 7族元素的特徵與用途Mn、Tc、Re ............. 1105-7 8族元素的特徵與用途Fe、Ru、Os ............. 1125-8 9族元素的特徵與用途Co、Rh、Ir ............... 1145-9 10族元素的特徵與用途Ni、Pd、Pt ............. 1165-10 11族元素的特徵與用途Cu、Ag、Au ........... 118Column 白K金（White Gold） ............................. 120第6章 物質的狀態與性質 ............................ 1216-1 固態、液態、氣態有什麼不同？ ................. 1226-2 具有代表性的結晶類型 ................................ 1246-3 金屬的三種晶體結構 ................................... 1266-4 無法回復結晶狀態的無定形態 ..................... 1286-5 朝著同一方向流動的液晶分子 ..................... 1306-6 液晶螢幕的原理 ........................................... 1326-7 低於臨界溫度就會成為零電阻的超導體 ....... 1346-8 靠著共用電子（而非自由電子）來導電的半導體 ......................................................... 136Column 什麼是超臨界水 ........................................ 138第7章 溶液的性質與電化學 ........................ 1397-1 化學上的「溶解」指的是⋯⋯ ..................... 1407-2 溫度升高時，溶解度也會增加嗎？ .............. 1427-3 用來區分酸與鹼的定義 ................................ 1447-4 酸與鹼的強度因離子價數及電離度而產生變化 ............................................................. 1467-5 溶液中的氫離子濃度決定了酸鹼性 .............. 1487-6 中和是具有代表性的酸鹼反應 ..................... 1507-7 氧化還原反應須注意氧化數的增減！ .......... 1527-8 氧化劑在反應中讓對方的氧化數增加，還原劑則使其減少 ....................................... 1547-9 金屬在溶解時被氧化 ................................... 1567-10 由大至小依序排列的氧化力與還原力就是離子化傾向 .................................................. 1587-11 電池的放電機制 ........................................... 1607-12 電池有許多種 .............................................. 1627-13 太陽能電池的產電機制 ................................ 164Column 酸性食物與鹼性食物................................. 166第8章 稀有金屬與放射性元素 ..................... 1678-1 稀有金屬因各國的產業狀況而異 ................. 1688-2 就算想要也很難到手的稀有金屬 ................. 1708-3 產地集中於特定區域的稀有金屬 ................. 1728-4 稀有金屬主要可作為合金、電子零件等功能性材料使用 .............................................. 1748-5 稀土元素的特殊性 ....................................... 1768-6 稀土元素的礦石中含有放射性物質，因此不易冶煉 ..................................................... 1788-7 稀土元素主要可用於發光材料、磁性系統等方面 ......................................................... 1808-8 超鈾元素是人造元素 ................................... 1828-9 什麼是核反應？ ........................................... 1848-10 地球內部的核反應 ....................................... 1868-11 太陽是巨大的核融合反應爐 ......................... 1888-12 一旦開始就無法停止的核分裂反應 .............. 1908-13 核能發電機制 .............................................. 1928-14 核燃料的製造方式 ....................................... 1948-15 需要好幾道安全防護的圍阻體 ..................... 196Column 重金屬的毒性............................................. 198第9章 生命、環境與無機化學 ...................... 1999-1 氫以外的元素都是因核融合而產生 .............. 2009-2 無機化合物和有機物都是同樣的來源 .......... 2029-3 人體所需的微量元素具有調節的功能 .......... 2049-4 有毒的金屬 .................................................. 2069-5 酸雨所造成的危害其實相當嚴重 ................. 2089-6 SOx和NOx的問題是否有因應之道？ ........... 2109-7 全球暖化是地球等級的警告 ......................... 2129-8 到處都有放射線 ........................................... 2149-9 臭氧層破洞歸因於人類的無知 ..................... 2169-10 會產生含鈽核廢料的核電是沒有未來的 ....... 218索引............................................................................... 221內文試閱在此為各位讀者獻上拙作《3小時讀通無機化學》。本書為前作《3小時讀通有機化學》的姐妹作，由於前作備受好評，因此我才繼續推出無機化學的主題，以補前作之不足。讀者只要順著本書漫畫閱讀下去，就能讀通無機化學。這些漫畫很有趣，使無機化學的知識也變得有趣，至少跟一般高中生因為被警告：「沒搞懂這些可上不了大學！」而勉強去唸的無機化學一定不一樣。請以閱讀報章雜誌專欄漫畫的方式，輕鬆地翻閱本書。本書以左右兩頁為一章節，因此請先閱讀左頁。左頁的內容簡短，還分成細項，每一段落僅有數行，我想沒有其他文章會比這更容易閱讀。不過，這些內容都是化學的精髓，只要讀完，你即可具備完備的基礎知識。請閱讀完左頁內容，再看右頁的漫畫。右頁漫畫是左頁內容的圖解說明，還有可幫助讀者理解的小提示，可使讀者在閱讀過程中，解開許多疑惑。搭配左右頁讀到最後，你對無機化學的認識即是無人能及，你將學到足以向人誇耀的豐富知識。擁有如此豐富的知識，你便較有能力輕鬆解決無機化學的問題。我希望讀者閱讀本書的同時，能毫不費力地學到無機化學的基礎知識與最新資訊。我相信讀者一定會很開心地想：「能讀到這麼一本好書。」大家都說「無機化學要靠死背」，所以要背元素符號、離子化傾向⋯⋯大家似乎都認為「不背好這些，就永遠搞不懂無機化學」。其實才不是這樣呢，化學不需要死背。當然，任何一門學科都要從了解基本專有名詞開始，所以你必須記住一些專有名詞，不過那只相當於數學的1234、英文的abc，或是中文的ㄅㄆㄇ，不會有人因此斷定「數學要靠死背」吧。無機化學也是一樣。元素符號雖屬必要，但只要記住氫H、碳C、氧O、氮N、氯Cl、鈉Na等大約十個的元素符號即可。其他元素符號你只需在必要時查閱週期表，不需費力背下來。無機化學不只與氣體、寶石、生物有關，甚至連核能反應爐都與無機化學有關，範圍相當廣泛。探索無機化學所蘊藏的樂趣就像打開玩具箱，讓人雀躍不已。無機化學不適合一板一眼的理論家。無機化學專家必需有「童心未泯」與「勇於求知」的心，而非理論與知識。無機化學專家不斷對世界發出充滿感性的心靈呼喚：「我想去探索未知之境，我想去探索自己從未見過的世界。」讀書應該是件有趣的事，至少不應該讓人厭煩，但是大多數的人都不喜歡讀書，這是為什麼呢？我認為或許是因為現代的教育制度有所缺陷，或是因為教科書、參考書編寫得不夠用心。我有個小小的野心，那就是盼望本書能成為突破現況的契機。如果本書能讓讀者體會到無機化學的樂趣，而且想再閱讀一本無機化學的書籍，我將會非常開心。最後，我要向SB Creative株式會社的中右文德先生致謝，感謝他為出版本書付出許多的心力。另外，我也要謝謝保田正和先生為本書繪圖。齋藤勝裕

作者介紹

作者介紹 作者介紹齋藤勝裕1945年5月3日生。1974年東北大學研究所理學研究科博士課程修畢，為理學博士。現任名古屋市立大學特聘教授，並兼任名古屋產業化學研究所高級研究員、名城大學兼任講師、名古屋工業大學名譽教授等多項職務。專長領域為有機化學、物理化學、光化學、超分子化學。著有「很漫畫的元素118」、「3小時讀通週期表」、「3小時讀通有機化學」等多本書籍。譯者介紹殷婕芳大學時期主修物理治療，後來卻因為熱愛村上春樹，以及許許多多的日本節目，而開始學習日文。享受語言轉換的樂趣，也期許自己能忠實傳達作者所言。審訂者簡介吳學亮現職：國立台灣師範大學化學系副教授學歷：國立清華大學化學系學士、博士經歷：日本大阪大學博士後研究員、美國麻省理工學院博士後研究員、日本大阪府立大學訪問教授授課科目：有機合成與光譜學研究方面：天然物合成、藥物合成、不對稱合成

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產品目錄 前言 第1章 簡單又複雜的原子結構 1-1 無機化學的守備範圍有多大？ 1-2 物質由原子組成 1-3 原子由三種不同的粒子組成 1-4 原子序與質量數所提供的訊息 1-5 原子量為何不是整數 1-6 一莫耳跟一打同樣都是容量單位 1-7 容納電子的電子殼層為多層結構 1-8 電子殼層的軌域不只一種 1-9 電子組態排列規則 1-10 價電子決定了原子的性質 Column 是數位？還是類比？第2章 週期表與分子2-1 隱藏在週期表裡的秘密 2-2 3族元素的特殊性 2-3 原子的性質呈現週期性變化 2-4 思考原子與元素的定義 2-5 典型元素與過渡元素的分類 2-6 各有特色的典型元素 2-7 過渡元素的軌域順序會有變化 2-8 金屬元素的特色和類金屬元素 2-9 分子的表示方式不只一種 2-10 分子與化合物的差別在於組成元素的種類 Column 人造元素的分類第3章 無機分子的結構 3-1 化學鍵是存在於原子之間的引力 3-2 離子鍵是靠著靜電引力結合的陰陽離子 3-3 金屬鍵是靠著自由電子結合的金屬離子 3-4 共價鍵是各自拿出不成對電子的結合方式 3-5 單鍵與雙鍵就像握手一樣 3-6 碳為了增加不成對電子的數目而形成混成軌域 3-7 未共用電子對會影響到分子的形狀 3-8 水分子因為氧的混成軌域而呈ㄑ字型 3-9 極性分子的未共用電子對會形成配位鍵 3-10 水靠著氫鍵的微弱引力結合 3-11 一出現又馬上消失不見的凡得瓦力 Column 碳的同素異形體第4章 典型元素的性質 4-1 比空氣輕的氣體元素有四種 4-2 1族元素都是鹼金屬 4-3 2族元素包含了與水劇烈反應的鹼土金屬 4-4 12族元素是會造成公害的金屬元素 4-5 3族元素又稱為硼族元素 4-6 14族元素不成為離子而是形成共價鍵 4-7 15族元素又稱為氮族元素 4-8 16族元素又稱為氧族元素或硫族元素 4-9 17族元素是鹵族元素 4-10 形成封閉殼層結構的18族元素是穩定的稀有氣體元素 Column 類金屬 第5章 過渡元素的性質與反應 5-1 過渡元素的特徵 5-2 過渡元素的分類 5-3 4族元素的特徵與用途Ti、Zr、Hf 5-4 5族元素的特徵與用途V、Nb、Ta 5-5 6族元素的特徵與用途Cr、Mo、W 5-6 7族元素的特徵與用途Mn、Tc、Re 5-7 8族元素的特徵與用途Fe、Ru、Os 5-8 9族元素的特徵與用途Co、Rh、Ir 5-9 10族元素的特徵與用途Ni、Pd、Pt 5-10 11族元素的特徵與用途Cu、Ag、Au Column 白K金（White Gold） 第6章 物質的狀態與性質 6-1 固態、液態、氣態有什麼不同？ 6-2 具有代表性的結晶類型 6-3 金屬的三種晶體結構 6-4 無法回復結晶狀態的無定形態 6-5 朝著同一方向流動的液晶分子 6-6 液晶螢幕的原理 6-7 低於臨界溫度就會成為零電阻的超導體 6-8 靠著共用電子（而非自由電子）來導電的半導體 Column 什麼是超臨界水 第7章 溶液的性質與電化學 7-1 化學上的「溶解」指的是⋯⋯ 7-2 溫度升高時，溶解度也會增加嗎？ 7-3 用來區分酸與鹼的定義 7-4 酸與鹼的強度因離子價數及電離度而產生變化 7-5 溶液中的氫離子濃度決定了酸鹼性 7-6 中和是具有代表性的酸鹼反應 7-7 氧化還原反應須注意氧化數的增減！ 7-8 氧化劑在反應中讓對方的氧化數增加，還原劑則使其減少 7-9 金屬在溶解時被氧化 7-10 由大至小依序排列的氧化力與還原力就是離子化傾向 7-11 電池的放電機制 7-12 電池有許多種 7-13 太陽能電池的產電機制 Column 酸性食物與鹼性食物 第8章 稀有金屬與放射性元素 8-1 稀有金屬因各國的產業狀況而異 8-2 就算想要也很難到手的稀有金屬 8-3 產地集中於特定區域的稀有金屬 8-4 稀有金屬主要可作為合金、電子零件等功能性材料使用 8-5 稀土元素的特殊性 8-6 稀土元素的礦石中含有放射性物質，因此不易冶煉 8-7 稀土元素主要可用於發光材料、磁性系統等方面 8-8 超鈾元素是人造元素 8-9 什麼是核反應？ 8-10 地球內部的核反應 8-11 太陽是巨大的核融合反應爐 8-12 一旦開始就無法停止的核分裂反應 8-13 核能發電機制 8-14 核燃料的製造方式 8-15 需要好幾道安全防護的圍阻體 Column 重金屬的毒性 第9章 生命、環境與無機化學 9-1 氫以外的元素都是因核融合而產生 9-2 無機化合物和有機物都是同樣的來源 9-3 人體所需的微量元素具有調節的功能 9-4 有毒的金屬 9-5 酸雨所造成的危害其實相當嚴重 9-6 SOx和NOx的問題是否有因應之道？ 9-7 全球暖化是地球等級的警告 9-8 到處都有放射線 9-9 臭氧層破洞歸因於人類的無知 9-10 會產生含鈽核廢料的核電是沒有未來的 索引

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