結(jié)構(gòu)化學(xué)

前言

作為化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，結(jié)構(gòu)化學(xué)是化學(xué)類本科生各專業(yè)的核心課程之一。結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究原子、分子和晶體的微觀結(jié)構(gòu)，以及原子和分子的運動規(guī)律，從而從原子、分子的尺度研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系的一門基礎(chǔ)學(xué)科。為適應(yīng)各種層次的需要，各類大專院校有眾多的結(jié)構(gòu)化學(xué)教材。我欣喜地看到北京師范大學(xué)等7所高等師范院校共同編寫的結(jié)構(gòu)化學(xué)，作為國家級“十一五”規(guī)劃教材即將出版了。更可喜的是，編者中大部分都是我的學(xué)生。他們將多年來在課堂教學(xué)中積累的教學(xué)經(jīng)驗編寫成教材，并注重理論聯(lián)系實際，拓展應(yīng)用視野。這本教材匯集了各校多位老師的教學(xué)經(jīng)驗，既保留了經(jīng)典的結(jié)構(gòu)化學(xué)內(nèi)容，又注重吸收最新的科研成果。教材突出了我校量子化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢，加強化學(xué)鍵理論部分的基礎(chǔ)理論以及計算化學(xué)的實踐與應(yīng)用，例如量子化學(xué)在固體化學(xué)，生物大分子弱氫鍵等方面的應(yīng)用；突出我校在“結(jié)構(gòu)化學(xué)”課程體系方面改革的成果，突出晶體化學(xué)理論知識與材料科學(xué)的結(jié)合，例如分子間相互作用與氫鍵在超分子構(gòu)建中的作用等。這本全新的《結(jié)構(gòu)化學(xué)》體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化學(xué)方面的新成就和新進展，更加適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和教學(xué)改革的需要，更加適合普通綜合性院校、地方院校、高等師范院校的使用。

內(nèi)容概要

　　本教材全面介紹了結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)知識，包括量子力學(xué)基本原理，量子化學(xué)方法處理原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、配合物結(jié)構(gòu)，以及晶體的點陣結(jié)構(gòu)與x射線衍射，金屬結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，離子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等。同時也介紹了結(jié)構(gòu)化學(xué)理論及應(yīng)用領(lǐng)域的最新進展，包括分子間相互作用與超分子化學(xué)，固體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論，計算化學(xué)原理與實驗，新型材料的結(jié)構(gòu)與性能等?！　”窘滩淖⒅亟榻B基本理論和方法，注重理論聯(lián)系實際，拓展應(yīng)用視野?？梢宰鳛榫C合性大學(xué)和師范院校化學(xué)專業(yè)，以及應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的結(jié)構(gòu)化學(xué)教材，也可以作為研究生和科技人員的學(xué)習(xí)參考書。

書籍目錄

第一章　量子理論基礎(chǔ)1.1　量子力學(xué)基礎(chǔ)1.2　量子力學(xué)在簡單體系中的應(yīng)用1.3　量子力學(xué)若干基本概念習(xí)題第二章　原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2.1　單電子原子和離子2.2　量子數(shù)和波函數(shù)的物理意義2.3　多電子原子結(jié)構(gòu)與原子軌道2.4　原子光譜習(xí)題第三章　雙原子分子結(jié)構(gòu)與分子光譜3.1　H+2的結(jié)構(gòu)和分子軌道理論3.2　H2分子的結(jié)構(gòu)和價鍵理論3.3　雙原子分子結(jié)構(gòu)3.4　分子光譜與雙原子分子結(jié)構(gòu)測定習(xí)題第四章　分子對稱性和群論4.1　對稱性基本概念4.2　對稱元素的組合與對稱元素系4.3　對稱操作的集合與分子點群4.4　分子對稱性與分子性質(zhì)習(xí)題第五章　多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)5.1　多原子分子結(jié)構(gòu)的理論方法5.2　離域丌鍵和共軛分子的結(jié)構(gòu)5.3　前線軌道理論與軌道對稱守恒原理習(xí)題第六章　配位化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)6.1　配位化合物的結(jié)構(gòu)6.2　配位化合物的化學(xué)鍵理論6.3　簇合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)6.4　物質(zhì)的磁性和磁共振習(xí)題第七章　計算化學(xué)簡介7.1　從頭算（ab initio）方法7.2　半經(jīng)驗分子軌道法7.3　包含電子相關(guān)的分子軌道理論7.4　密度泛函理論（DFT）7.5　大型計算機程序的使用習(xí)題第八章　分子間作用力與超分子化學(xué)8.1　分子間相互作用8.2　氫鍵8.3　分子問弱相互作用8.4　超分子結(jié)構(gòu)化學(xué)8.5　晶體工程習(xí)題　第九章　晶體結(jié)構(gòu)9.1　晶體的點陣結(jié)構(gòu)9.2　晶體的對稱性9.3　晶體的X射線衍射9.4　金屬單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)9.5　合金結(jié)構(gòu)9.6　離子晶體結(jié)構(gòu)習(xí)題第十章　固體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論簡介10.1 固體中的化學(xué)鍵10.2　能帶理論10.3　晶體軌道法及應(yīng)用簡介第十一章　結(jié)構(gòu)與材料主要參考文獻

章節(jié)摘錄

第一章 量子理論基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化學(xué)是在原子、分子的水平上深人到電子層次，研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其與宏觀性能間關(guān)系的科學(xué)，所有這些微觀粒子的運動都遵循量子力學(xué)規(guī)律。量子理論的發(fā)展大致可分為兩個階段。第一階段是舊量子論（1900-1923）。舊量子論是量子力學(xué)的前驅(qū)，它是在大量的事實與經(jīng)典物理學(xué)理論產(chǎn)生了不可克服的矛盾的基礎(chǔ)上提出來的。第二階段是量子力學(xué)理論（1924-）。量子力學(xué)與相對論是20世紀物理學(xué)的兩大支柱。1927年德國物理學(xué)家W.H.Heitler和F.W.I.ondon運用量子力學(xué)理論成功地解釋了氫分子的結(jié)構(gòu)，標志著量子化學(xué)新學(xué)科的誕生，從此結(jié)構(gòu)化學(xué)乃至整個化學(xué)學(xué)科有了可靠的理論基礎(chǔ)。本章主要介紹量子力學(xué)的產(chǎn)生過程以及量子力學(xué)的基本原理。量子力學(xué)理論體系是以一些基本假設(shè)為基礎(chǔ)的，這些基本假設(shè)如同幾何學(xué)上的公理，從它們出發(fā)可以把量子力學(xué)定律逐個引申出來，這些假設(shè)的正確與否也可以從這些定律或所產(chǎn)生的結(jié)論被實驗結(jié)果驗證出來。將量子力學(xué)的基本原理應(yīng)用到簡單模型體系討論相關(guān)問題，為原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和討論打下基礎(chǔ)。1.1 量子力學(xué)基礎(chǔ)1900年以前，物理學(xué)的發(fā)展處于經(jīng)典物理學(xué)階段，它由I.Newton的經(jīng)典力學(xué)、J.C.Maxwell的電磁波理論、L.BOltzmann統(tǒng)計物理學(xué)和J.W.Gibbs的熱力學(xué)等組成。這些理論構(gòu)成了一個相當完善的體系，能很成功地解釋常見的許多光、電、磁、熱等現(xiàn)象，人們認為對復(fù)雜紛繁的物理現(xiàn)象本質(zhì)的認識已經(jīng)完成。

編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材?結(jié)構(gòu)化學(xué)》注重介紹基本理論和方法，注重理論聯(lián)系實際，拓展應(yīng)用視野。可以作為綜合性大學(xué)和師范院?；瘜W(xué)專業(yè)，以及應(yīng)用化學(xué)、材料化學(xué)、生物化學(xué)、藥物化學(xué)等相關(guān)專業(yè)的結(jié)構(gòu)化學(xué)教材，也可以作為研究生和科技人員的學(xué)習(xí)參考書。

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