結(jié)構(gòu)化學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書在保留經(jīng)典結(jié)構(gòu)化學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，減少了部分繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，增加了對基本概念、基本原理的解釋及闡述。全書共七章，主要包括：量子力學(xué)基礎(chǔ)，原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，原子光譜，雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，分子的對稱性，分子點(diǎn)群，多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，晶體的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，晶體的x射線衍射分析，分子光譜等內(nèi)容。為方便讀者自學(xué)，每章后均編排了習(xí)題，書后附有部分習(xí)題參考答案?！　”緯勺鳛楦叩壤砉ず蛶煼对盒；瘜W(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、材料化學(xué)、冶金化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)等專業(yè)本科生的教學(xué)用書。

書籍目錄

前言第1章 量子力學(xué)基礎(chǔ)1.1 量子論的產(chǎn)生及微觀物理現(xiàn)象的特征1.1.1 量子論的產(chǎn)生1.1.2 舊量子論的局限1.1.3 微觀物理現(xiàn)象的特征1.2 物質(zhì)的波動(dòng)性和粒子性1.2.1 光的微粒說和波動(dòng)說1.2.2 實(shí)物粒子的波粒二象性1.3 量子力學(xué)基本假設(shè)之一——波函數(shù)1.3.1 電子衍射實(shí)驗(yàn)的再認(rèn)識(shí)1.3.2 波函數(shù)的物理意義1.3.3 歸一化波函數(shù)1.4 量子力學(xué)基本假設(shè)之二——力學(xué)量算符1.4.1 算符1.4.2 算符的運(yùn)算法則1.4.3 線性算符1.4.4 算符的本征函數(shù)和本征方程1.4.5 自軛算符1.4.6 線性自軛算符1.5 量子力學(xué)基本假設(shè)之三——薛定諤方程1.5.1 薛定諤方程1.5.2 波函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化條件1.6 量子力學(xué)基本假設(shè)之四——態(tài)的疊加1.6.1 力學(xué)量具有確定值的條件1.6.2 不同力學(xué)量同時(shí)具有確定值的條件1.6.3 力學(xué)量的平均值1.7 量子力學(xué)基本假設(shè)之五——泡利不相容原理1.7.1 泡利不相容原理的量子力學(xué)表達(dá)1.7.2 費(fèi)米子和玻色子1.8 一維箱中粒子的薛定諤方程1.8.1 一維箱中的粒子1.8.2 一維箱中粒子的薛定諤方程及其解1.8.3 薛定諤方程解的討論1.9 三維箱中粒子的薛定諤方程1.9.1 三維箱中的粒子1.9.2 三維箱中粒子的薛定諤方程及其解習(xí)題第2章 原子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和原子光譜2.1 單電子原子的薛定諤方程2.2 單電子原子薛定諤方程的一般解2.2.1 薛定諤方程的變量分離2.2.2 Φ（∮）方程的解2.2.3 Θ（θ）方程的解2.2.4 R（r）方程的解2.2.5 單電子原子薛定諤方程的一般解2.3 單電子原子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述2.3.1 主量子數(shù)n2.3.2 角量子數(shù)l2.3.3 磁量子數(shù)m2.3.4 自旋量子數(shù)s2.3.5 自旋磁量子數(shù)ms2.3.6 總量子數(shù)j2.3.7 總磁量子數(shù)mj2.4 原子軌道的圖形表示2.4.1 波函數(shù)的節(jié)面數(shù)2.4.2 徑向分布圖2.4.3 角度分布圖2.4.4 原子軌道輪廓圖2.4.5 空間分布2.4.6 氫原子的s態(tài)2.5 多電子原子結(jié)構(gòu)2.5.1 變分法原理2.5.2 單電子近似和中心力場近似2.5.3 原子核外電子的排布2.6 原子光譜2.6.1 原子光譜的概念2.6.2 氫原子光譜2.6.3 堿金屬的原子光譜2.6.4 多電子原子的狀態(tài)和光譜項(xiàng)符號2.6.5 由電子組態(tài)確定光譜項(xiàng)2.6.6 原子能級圖2.6.7 原子的光譜項(xiàng)習(xí)題第3章 雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3.1 氫分子離子的結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵的本質(zhì)3.1.1 氫分子離子的薛定諤方程3.1.2 線性變分法3.1.3 變分法解氫分子離子的薛定諤方程3.1.4 三個(gè)積分Haa，Hab和Sab的性質(zhì)3.1.5 氫分子離子的結(jié)構(gòu)3.1.6 共價(jià)鍵的本質(zhì)3.2 分子軌道理論3.2.1 單電子波函數(shù)近似3.2.2 分子軌道是原子軌道的線性組合3.2.3 分子軌道的成鍵三原則3.3 雙原子分子的結(jié)構(gòu)3.3.1 同核雙原子分子3.3.2 異核雙原子分子習(xí)題第4章 分子的對稱性4.1 對稱操作和對稱元素4.1.1 旋轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)軸4.1.2 反演和對稱中心4.1 3 反映和對稱面4.1.4 旋轉(zhuǎn)反演和反軸4.1.5 旋轉(zhuǎn)反映和映軸4.2 對稱元素的組合和群的乘法表4.2.1 對稱元素的組合定理4.2.2 群的定義4.2.3 群的乘法表4.3 分子點(diǎn)群4.3.1 C2群4.3.2 Cnh群4.3.3 Gnv群4.3.4 Sn群和Cn群4.3.5 Dn群4.3.6 Dah群4.3.7 Dnd群4.3.8 T群，Th群和Td群4.3.9 O群和Oh群4.3.10 I群和Id群4.4 分子的偶極矩和極化率4.4.1 分子的偶極矩4.4.2 分子偶極矩與對稱性的關(guān)系4.4.3 分子的誘導(dǎo)偶極矩和極化率4.4.4 分子的摩爾折射度4.5 分子的對稱性與旋光性習(xí)題第5章 多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)5.1 簡單分子軌道理論5.1.1 簡單分子軌道理論的基本內(nèi)容5.1.2 用分子軌道理論處理丁二烯5.1.3 電荷密度，鍵序，自由價(jià)和分子圖5.1.4 用簡單分子軌道理論處理環(huán)狀共軛體系5.1.5 分子圖的應(yīng)用5.2 價(jià)鍵理論簡介5.2.1 價(jià)鍵理論要點(diǎn)5.2.2 實(shí)例5.3 雜化軌道理論5.3.1 等性雜化軌道理論5.3.2 sp等性雜化軌道5.3.3 spd雜化簡介5.3.4 不等性雜化軌道——H2 O和NH3 的結(jié)構(gòu)分析5.4 離域分子軌道理論5.4.1 定域分子軌道5.4.2 離域分子軌道理論5.5 配位場理論5.5.1 配合物的一般介紹5.5.2 配合物的價(jià)鍵理論5.5.3 配位場理論5.5.4 分子軌道理論的解釋5.5 分子軌道的對稱性及反應(yīng)機(jī)理5.5.1 前線軌道理論5.5.2 分子軌道的對稱守恒原理習(xí)題第6章 晶體結(jié)構(gòu)6.1 晶體結(jié)構(gòu)的周期性6.1.1 晶體的性質(zhì)6.1.2 等同點(diǎn)6.1.3 點(diǎn)陣6.1.4 晶格和晶格常數(shù)6.1.5 1 4 種布拉維晶格6.2 晶體的宏觀對稱性6.2.1 晶胞和晶胞參數(shù)6.2.2 宏觀對稱性6.2.3 七個(gè)晶系6.2.4 32個(gè)宏觀對稱類型6.3 晶體的定向和晶面符號6.4 晶體的微觀對稱性6.4.1 平移和平移軸6.4.2 螺旋旋轉(zhuǎn)與螺旋軸6.4.3 滑移反映和滑移面6.5 晶體的2 3 0 個(gè)空間群6.6 圓球的堆積方式及金屬晶體6.6.1 等徑球的密堆積6.6.2 不等徑圓球的堆積6.6.3 金屬晶體6.7 離子晶體6.7.1 正、負(fù)離子間的相互作用勢能6.7.2 晶格能6.7.3 離子晶體6.8 共價(jià)晶體、分子晶體和混合鍵型晶體6.8.1 共價(jià)晶體6.8.2 分子晶體6.8.3 混合鍵型晶體6.9 共價(jià)半徑、原子半徑和離子半徑6.9.1 共價(jià)半徑6.9.2 原子半徑6.9.3 離子半徑習(xí)題第7章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法簡介7.1 X射線衍射分析7.1.1 x射線的產(chǎn)生及性質(zhì)7.1.2 衍射的方向7.1 3 衍射的強(qiáng)度7.1.4 X射線衍射分析方法7.1.5 應(yīng)用7.2 分子光譜7.2.1 分子光譜簡介7.2.2 雙原子分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜7.2.3 雙原子分子的振動(dòng)光譜7.2.4 雙原子分子的振動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)光譜7.2.5 紅外光譜習(xí)題部分習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章 量子力學(xué)基礎(chǔ)　　1.1 量子論的產(chǎn)生及微觀物理現(xiàn)象的特征　　1.1.1 量子論的產(chǎn)生　　19世紀(jì)末期，經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)完善。在力學(xué)方面有牛頓（New—ton）的力學(xué)體系；在電、磁、光學(xué)方面有麥克斯韋（Maxwell）方程組；在熱現(xiàn)象方面有熱力學(xué)及玻耳茲曼（Boltzmann）和吉布斯（Gibbs）等人建立的統(tǒng)計(jì)物理學(xué)。這些理論構(gòu)成了一個(gè)完整的經(jīng)典物理學(xué)體系，可以解釋各種常見的物理現(xiàn)象。但隨著科學(xué)的發(fā)展，又發(fā)現(xiàn)了一些新的用上述經(jīng)典物理學(xué)理論無法解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中最著名的三個(gè)現(xiàn)象是黑體輻射、光電效應(yīng)和原子光譜?！　?.黑體輻射　　所謂黑體就是指能吸收全部外來電磁波的物體，一般的黑色物體近似于黑體。加熱黑體時(shí)它又能發(fā)射出各種波長的電磁波，稱為黑體輻射。經(jīng)典電磁理論假定黑體輻射是由黑體中帶電粒子振動(dòng)發(fā)出的，但通過經(jīng)典熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)理論計(jì)算得到的黑體輻射能量隨波長的變化規(guī)律同實(shí)驗(yàn)得到的曲線相矛盾，見圖1—1。1900年，普朗克（Planck）提出了能量量子化的概念，假設(shè)黑體中的帶電粒子以頻率v做簡諧振動(dòng)，能量E只能取采取一個(gè)最小能量hv的整數(shù)倍，即E＝nhv，n=0，1，2，…。其中，h＝6.626×10-34J·s－1，稱為普朗克常量。用這一觀點(diǎn)可以很好的解釋黑體輻射現(xiàn)象，這個(gè)假設(shè)稱為能量量子化假設(shè)?！　?.光電效應(yīng)　　一定條件下，光照射到金屬表面時(shí)，金屬中的電子會(huì)吸收光子的能量并有可能克服金屬晶格的束縛而逸出金屬表面成為光電子，光電子在電場作用下從陰極飛向陽極產(chǎn)生光電流，檢流計(jì)顯示有電流通過，這種現(xiàn)象稱為光電效應(yīng)，見圖1—2。

編輯推薦

　　保留了經(jīng)典結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要內(nèi)容，減少了部分繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，增加了對基本概念，基本原理的解釋及闡述?？墒箤W(xué)生深刻理解結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本知識(shí)，掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)研究問題的方式和方法，提高靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)能力，培養(yǎng)從事化學(xué)科學(xué)研究的素質(zhì)?？勺鳛楦叩壤砉ず蛶煼对盒；瘜W(xué)、應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、材料化學(xué)、冶金化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)等專業(yè)本科生的教材?！　〗Y(jié)構(gòu)化學(xué)是一門比較抽象的科學(xué)，包含許多重要的概念、原理和規(guī)律。通過對這些知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，我們能夠?qū)⑽镔|(zhì)結(jié)構(gòu)和性能聯(lián)系起來并指導(dǎo)化學(xué)實(shí)踐。 本書保留了經(jīng)典結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要內(nèi)容，包括量子力學(xué)基礎(chǔ)、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、原子光譜、雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、分子光譜、分子的對稱性、晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、晶體的X射線衍射分析等，減少了部分繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，增加了對基本概念、基本原理的解釋及闡述，目的在于使學(xué)生深刻理解結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本知識(shí)，掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)研究問題的方式和方法，提高靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)的能力，培養(yǎng)從事化學(xué)科學(xué)研究的素質(zhì)。

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