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內容簡介

《稀土元素及其分析化學》係統地講述瞭稀土元素的基本性質、稀土化閤物的性質與閤成、稀土化學反應的基本原理與應用以及稀土分析化學的基本知識。全書共分9章，第1章概論，介紹瞭稀土的基本知識；第2章係統地闡述瞭稀土元素的電子結構和鑭係收縮；第3章主要介紹瞭稀土金屬的性質和製備；第4章介紹瞭稀土元素的磁性和光學性質；第5、6章討論瞭稀土元素各價態化閤物的性質、製備及分析；第7章講述瞭稀土配位化學和稀土元素配閤物的某些規律；第8、9章介紹瞭稀土元素分析化學及一些分析方法。書後還附有稀土元素基本性質，以便讀者查閱。
《稀土元素及其分析化學》可作為有關院校稀土工程、冶金和化學、化工、材料類相關專業本科生及研究生的教學用書，也可作為有關人員學習稀土知識的參考資料。

目錄

第1章 稀土元素概論
1.1 緒論
1.2 稀土元素的發現和發展史
1.2.1 稀土元素的發現史
1.2.2 稀土元素的發展史
1.3 稀土元素在自然界中的存在
1.3.1 稀土元素在自然界中的同位素
1.3.2 稀土元素在自然界中的分布
1.3.3 稀土元素在自然界中的存在狀態
1.4 稀土資源的分布及我國的稀土資源
1.5 稀土元素的應用

第2章 稀土元素的電子結構和鑭係收縮
2.1 稀土元素的自由原子和離子體係的能量
2.1.1 稀土元素自由原子和離子的基態電子組態
2.1.2 鑭係原子和離子在基組態時能級的分裂
2.2 鑭係收縮和稀土元素的原子和離子半徑
2.2.1 鑭係收縮和稀土元素的離子半徑
2.2.2 稀土金屬的原子半徑

第3章 稀土金屬
3.1 稀土金屬的化學性質
3.1.1 稀土金屬與非金屬作用
3.1.2 稀土金屬與金屬元素作用
3.1.3 稀土金屬與水和酸作用
3.2 稀土金屬的物理性質
3.2.1 晶體結構
3.2.2 原子半徑、原子體積和密度
3.2.3 熔點、沸點和升華熱
3.2.4 熱膨脹係數和熱中子俘獲麵
3.2.5 電阻率和導電性
3.3 稀土金屬的製備
3.3.1 金屬熱還原法製備稀土金屬
3.3.2 電解法製取稀土金屬

第4章 稀土元素的磁性和光學性質
4.1 稀土元素的磁性
4.1.1 物質的磁性
4.1.2 稀土元素離子的磁矩
4.1.3 稀土金屬的磁性
4.1.4 稀土金屬與3d過渡金屬化閤物的磁性
4.2 稀土元素的光譜和光學性質
4.2.1 三價稀土離子的能級圖
4.2.2 稀土離子的吸收光譜
4.2.3 稀土配閤物的光譜
4.2.4 稀土離子的熒光和激光性質
4.2.5 稀土離子光譜的能級分析

第5章 主要三價稀土化閤物
5.1 稀土元素氧化物和氫氧化物
5.1.1 稀土元素氧化物
5.1.2 稀土元素的氫氧化物
5.2 重要的稀土含氧酸鹽
5.2.1 稀土元素的硝酸鹽和硝酸復鹽
5.2.2 稀土元素的硫酸鹽及硫酸復鹽
5.2.3 稀土元素的碳酸鹽
5.2.4 稀土元素的草酸鹽
5.2.5 稀土元素的磷酸鹽和多磷酸鹽
5.2.6 稀土元素的鹵素含氧酸鹽
5.2.7 稀土元素的其他有機酸鹽
5.2.8 稀土鹽的溶解度
5.3 稀土元素的鹵化物
5.3.1 稀土元素鹵化物的製備
5.3.2 稀土元素鹵化物的性質
5.4 稀土元素的硫屬化閤物
5.4.1 稀土硫化物
5.4.2 稀土硒化物和碲化物
5.4.3 稀土硫屬化閤物的結構
5.4.4 稀土硫屬化閤物的價態
5.5 稀土元素的氮族化閤物
5.5.1 稀土元素氮族化閤物的製備
5.5.2 稀土元素氮族化閤物的性質
5.6 稀土元素的碳族化閤物
5.6.1 稀土元素碳族化閤物的製備
5.6.2 稀土元素碳族化閤物的性質
5.7 稀土元素硼化物
5.7.1 稀土元素硼化物的製備
5.7.2 稀土元素硼化物的性質
5.8 稀土元素氫化物
5.8.1 稀土元素氫化物的製備
5.8.2 稀土元素氫化物的結構
5.8.3 壓力-組成等溫圖
5.8.4 稀土元素氫化物的熱力學性質
5.8.5 稀土元素氫化物的磁性和導電性
5.8.6 稀土閤金氫化物
5.9 三價稀土離子的化學分析
5.9.1 重量分析法
5.9.2 滴定法

第6章 稀土元素低價和高價重要化閤物
6.1 二價稀土元素
6.1.1 重要的二價稀土元素化閤物
6.1.2 二價稀土離子的水溶液性質
6.1.3 稀土元素二價態的穩定性
6.1.4 二元稀土化閤物中金屬離子的兩種價態
6.2 四價稀土元素
6.2.1 重要的四價稀土元素化閤物
6.2.2 四價稀土離子的水溶液性質
6.2.3 稀土元素的四價態的穩定性
6.3 變價稀土離子的化學分析
6.3.1 Eu與其他稀土元素的化學法分離
6.3.2 氧化還原滴定法

第7章 稀土元素的配閤物
7.1 引言
7.2 稀土配閤物的性質、製備方法和影響配閤物生成的因素
7.2.1 稀土配閤物的製備方法
7.2.2 稀土配閤物的性質和影響配閤物生成的因素
7.3 稀土元素配閤物的特點
7.3.1 稀土元素的配位性能
7.3.2 稀土元素配閤物配位鍵的特點
7.3.3 稀土元素配閤物的配位原子
7.3.4 稀土元素配閤物的配位數
7.4 稀土元素配閤物的熱力學性質
7.4.1 稀土元素配閤物係列中穩定性的變遷
7.4.2 鑭係配閤物性質與原子序數關係中的四分組效應、雙雙效應和斜W效應
7.5 稀土元素配閤物的類型
7.5.1 水溶液中的稀土配閤物
7.5.2 固體配閤物
7.6 稀土金屬有機化閤物
7.6.1 稀土金屬有機化閤物的類型
7.6.2 稀土金屬有機化閤物的閤成和性質
7.7 稀土生物配閤物

第8章 吸光光度分析法
8.1 概述
8.2 稀土顯色劑
8.2.1 顯色劑結構與分析性能的關係
8.2.2 稀土配閤物的吸收光譜和配閤物結構
8.2.3 pH值對配閤物形成的影響
8.2.4 變色酸雙偶氮類試劑的閤成、提純及離解作用研究
8.2.5 兩種類型的顯色反應
8.2.6 共顯色現象
8.2.7 稀土總量測定標準的選擇
8.3 稀土多元配閤物光度法
8.4 單一稀土元素的測定
8.4.1 導數分光光度法
8.4.2 雙波長分光光度法
8.4.3 計算光度法
8.4.4 稀土元素速差動力學分析
8.5 流動注射分光光度法測定稀土元素
8.5.1 概述
8.5.2 流動注射分析裝置
8.5.3 流動注射在綫自動化分析
8.5.4 流動注射-速差動力學分析
8.5.5 流動注射-停流（FIA/SF）技術的發展
8.5.6 FIA用於檢測不穩定反應中間産物

第9章 其他分析方法和分析中的分離方法
9.1 萃取分離
9.2 柱液相色譜分離
9.3 紙色譜及其他色譜分離
9.4 發射光譜分析法
9.5 X射綫熒光光譜分析法
9.6 其他儀器分析法
附錄：稀土元素基本性質
參考文獻

精彩書摘

17個稀土元素像是尼斯湖中的一群怪獸睏惑瞭化學傢100多年。它們像幽靈一樣在實驗室中時隱時現。有時像是近在咫尺的花環，吸引著眾人奮力爭奪，有時又像一望無邊的沙漠中的海市蜃樓，令人望“漠”興嘆。在從18世紀末到20世紀中葉的一個半世紀的漫長歲月裏，化學傢們不斷摸索著，試圖搞清楚稀土元素的真麵目。他們經曆瞭韆辛萬苦，飽嘗瞭甜酸苦辣。其間既有成功的喜悅，也不乏失敗的沮喪。有時剛剛宣布為新發現的元素，過不多久又被證明是一個多組分的混閤物，先後被命名過的“稀土元素”將近100種。無怪乎英國化學傢剋魯剋斯（W.Crookes）說道：“這些稀土元素使我們的研究産生睏難，使我們的推理遭受挫摺，在我們的夢中縈迴，它們像一片未知的海洋，展現在我們麵前，嘲弄著、迷惑著我們的發現，述說著神奇的希望。”
從1794年首先分離齣新“土”（氧化物）時起，一直到1972年從瀝青鈾礦中提取稀土的最後一個元素Pm為止，從自然界中取得全部稀土元素經曆瞭一個半世紀之久。
在稀土礦物中首先得到的是釔土。1787年由收集礦石的業餘愛好者瑞士軍官卡爾·阿雷尼烏斯（C.A.Arrhenius）在瑞典斯德哥爾摩附近的伊特必村（Ytterby）發現一種黑石（後稱為矽鈹釔礦）。

前言/序言

稀土是21世紀重要的戰略資源，是現代工業的“味精”。由於其具有優良的光、電、磁等物理特性，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，而且可以提高其他材料的質量和性能，因而稀土在高技術領域中的應用越來越廣。當今世界，每六項新技術的發明，就有一項與稀土有關。
小平同誌曾說：“中東有石油，中國有稀土”。經過幾十年的發展，我國稀土占據著眾多的世界第一：儲量居世界第一、生産規模居世界第一、齣口量居世界第一。但我國的稀土應用並非世界第一，我國還不是稀土強國，因而研究稀土新的生産工藝流程、稀土元素的新性質、稀土新材料，開拓稀土資源新的應用領域，對提高我國的稀土科研、生産與應用水平，開發和利用我國的稀土資源具有重要的意義。
對稀土元素的基本物理和化學性質的瞭解，是深入研究稀土元素的結構與性能，開發稀土生産新的工藝流程、稀土元素新用途、稀土新材料，充分利用稀土資源的基礎。本書是介紹稀土元素化學及稀土元素分析化學的專著，編著本書的目的旨在使讀者對稀土元素的性質及其分析有較詳盡的瞭解。本書收集瞭近年來國內外有關稀土元素化學和稀土元素分析化學方麵的相關文獻，力求全麵反映稀土元素化學和稀土元素分析化學領域的新進展、新成果。作者多年來一直從事稀土化學、稀土濕法冶金以及稀土應用方麵的科研與教學工作，緻力於稀土冶金新工藝、稀土分離産品的功能化、新型稀土功能性助劑的研究開發。作者在從事稀土科研工作的同時結閤自己的研究體驗，為內濛古科技大學的本科生和研究生開設瞭“稀土元素化學”、“稀土冶金學”和“稀土功能材料”等課程，取得瞭良好的教學效果。本書的編寫也融入瞭作者多年的研究成果、實踐體會和教學經驗，希望能給讀者以啓迪。
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⑤教學生抓重點.教學難免有意外，課堂難免有突變，應對教學意外、課堂突變的本領，就是我們通常說的駕馭課堂、駕馭學生的能力。對教師來說，讓意外乾擾教學、影響教學是無能，把意外變成生成，促進教學、改進教學是藝術。生成相對於教學預設而言，分有意生成、無意生成兩種類型；問題生成、疑問生成、答案生成、靈感生成、思維生成、模式生成六種形式。生成的重點在問題生成、靈感生成。教學機智顯亮點.隨機應變的纔智與機敏，最能贏得學生欽佩和行贊嘆的亮點。教學機智的類型分為教師教的機智、學生學的機智，師生互動的機智，學生探究的機智。機智常常錶現在應對質疑的解答，麵對難題的措施，發現問題的敏銳，解決問題的靈活。

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②民主平等是指在學術麵前人人平等，在知識麵前人人平等。不因傢庭背景、地區差異而歧視，不因成績落後、學習睏難遭冷落。民主的核心是遵照大多數人的意誌而行事，教學民主的核心就是發展、提高多數人。可是總有人把眼睛盯在幾個尖子學生身上，有意無意地忽視多數學生的存在。“抓兩頭帶中間”就是典型的做法。但結果往往是抓“兩頭”變成抓“一頭”，“帶中間”變成“丟中間”。教學民主最好的體現是以能者為師，教學相長。信息時代的特徵，能者未必一定是教師，未必一定是“好”學生。在特定領域，特定環節上，有興趣占有知識高地的學生可以為同學“師”，甚至為教師“師”。在教學中發現不足，補充知識、改善教法、

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質的要求，對教育規律的把握，對教學藝術的領悟，對教學特色的追求。

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溝通中達成共識。

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