結構化學基礎(第5版)

第1章 量子力學基礎知識
1.1微觀粒子的運動特征
1.1.1黑體輻射和能量量子化
1.1.2光電效應和光子學說
1.1.3實物微粒的波粒二象性
1.1.4不確定度關系
1.2量子力學基本假設
1.2.1波函數和微觀粒子的狀態
1.2.2物理量和算符
1.2.3本征態、本征值和Schrodinger方程
1.2.4態疊加原理
1.2.5 Pauli(泡利)原理
1.3箱中粒子的Schrodinger方程及其解
1.3.1箱中粒子
1.3.2隧道效應和掃描隧道顯微鏡
習題
參考文獻

第2章 原子的結構和性質
2.1單電子原子的Schrodinger方程及其解
2.1.1單電子原子的Schrodinger方程
2.1.2變數分離法
2.1.3 Φ方程的解
2.1.4單電子原子的波函數
2.2量子數的物理意義
2.3波函數和電子雲的圖形
2.3.1 ψ- r圖和ψ2-r圖
2.3.2徑向分布圖
2.3.3原子軌道等值線圖
2.3.4 f軌道輪廓圖
2.4多電子原子的結構
2.4.1多電子原子的Schrodinger方程及其近似解
2.4.2單電子原子軌道能和電子結合能
2.4.3基態原子的電子排布
2.5元素周期表與元素周期性質
2.5.1元素周期表
2.5.2原子結構參數
2.5.3原子的電離能
2.5.4電子親和能
2.5.5電負性
2.5.6相對論效應對元素周期性質的影響
2.6原子光譜
2.6.1原子光譜和光譜項
2.6.2電子的狀態和原子的能態
2.6.3單電子原子的光譜項和原子光譜
2.6.4多電子原子的光譜項
2.6.5原子光譜的應用
習題
參考文獻

第3章 共價鍵和雙原子分子的結構化學
3.1化學鍵概述
3.1.1化學鍵的定義和類型
3.1.2鍵型的多樣性
3.2 H+2的結構和共價鍵的本質
3.2.1 H+2的Schrodinger方程
3.2.2變分法解Schrodinger方程
3.2.3積分Haa，Hab，Sab的意義和H+2的結構
3.2.4共價鍵的本質
3.3分子軌道理論和雙原子分子的結構
3.3.1簡單分子軌道理論
3.3.2分子軌道的分類和分布特點
3.3.3同核雙原子分子的結構
3.3.4異核雙原子分子的結構
3.3.5雙原子分子的光譜項
3.4 H2分子的結構和價鍵理論
3.4.1價鍵法解H2的結構
3.4.2價鍵理論
3.4.3價鍵理論和分子軌道理論的比較
3.5分子光譜
3.5.1分子光譜簡介
3.5.2雙原子分子的轉動光譜
3.5.3雙原子分子的振動光譜
3.5.4 Raman光譜
3.5.5分子的電子光譜
3.6光電子能譜
3.6.1原理
3.6.2雙原子分子的紫外光電子能譜
3.6.3 X射線光電子能譜
3.6.4俄歇電子能譜
習題
參考文獻

第4章 分子的對稱性
4.1對稱操作和對稱元素
4.1.1旋轉操作和旋轉軸
4.1.2反演操作和對稱中心
4.1.3反映操作和鏡面
4.1.4旋轉反演操作和反軸
4.1.5旋轉反映操作和映軸
4.2對稱操作群對稱元素的組合
4.2.1群的定義
4.2.2群的乘法表
4.2.3對稱元素的組合
4.3分子的點群
4.3.1分子點群的分類
4.3.2分子所屬點群的判別
4.4分子的偶極矩和極化率
4.4.1分子的對稱性和分子的偶極矩
4.4.2分子的誘導偶極矩和極化率
4.5分子的對稱性和旋光性
4.6群的表示
4.6.1對稱操作的表示矩陣
4.6.2特征標的性質和特征標表
4.6.3特征標表應用舉例
習題
參考文獻

第5章 多原子分子的結構和性質
5.1多原子分子結構的一些原理和概念
5.1.1非金屬單質的成鍵特征
5.1.2價電子對互斥(VSEPR)理論
5.1.3二面角和扭角
5.2雜化軌道理論
5.3離域分子軌道理論
5.4休克爾分子軌道法(HMO法)
5.4.1 HMO法的基本內容
5.4.2丁二烯的HMO法處理
5.4.3環狀共軛多烯的HMO法處理
5.5離域π鍵和共軛效應
5.5.1離域π鍵的形成和表示法
5.5.2共軛效應
5.5.3肽鍵
5.5.4超共軛效應
5.6分子軌道的對稱性和反應機理
5.6.1有關化學反應的一些概念和原理
5.6.2前線軌道理論
5.6.3分子軌道對稱守恆原理
5.7缺電子多中心鍵和硼烷的結構
5.7.1硼烷中的缺電子多中心鍵
5.7.2硼烷結構的描述
5.7.3八隅律和分子骨干鍵數的計算
5.8非金屬元素的結構特征
5.8.1非金屬單質的結構特征
5.8.2非金屬化合物的結構特征
5.9共價鍵的鍵長和鍵能
5.9.1共價鍵的鍵長和原子的共價半徑
5.9.2共價鍵鍵能
5.9.3碳和硅化學鍵的比較
習題
參考文獻

第6章 配位化合物的結構和性質
6.1概述
6.1.1配位體
6.1.2配位化合物結構理論的發展
6.2配位場理論
6.2.1 ML6八面體配位化合物的分子軌道
6.2.2八面體場分裂能Δo
6.2.3配位場穩定化能與配位化合物的性質
6.2.4配位化合物的熱力學穩定性
6.2.5其他多面體配位化合物的配位場
6.3 σ-π配鍵與有關配位化合物的結構和性質
6.3.1金屬羰基配位化合物和小分子配位化合物
6.3.2不飽和烴配位化合物
6.3.3環多烯和過渡金屬的配位化合物
6.4金屬-金屬四重鍵和五重鍵
6.5過渡金屬簇合物的結構
6.5.1十八電子規則和金屬-金屬鍵的鍵數
6.5.2等瓣相似、等同鍵數和等同結構
6.5.3簇合物的催化性能
6.6物質的磁性和磁共振
6.6.1物質的磁性及其在結構化學中的應用
6.6.2順磁共振
6.6.3核磁共振
習題
參考文獻

第7章 晶體的點陣結構和晶體的性質
7.1晶體結構的周期性和點陣
7.1.1點陣、結構基元和晶胞
7.1.2點陣參數和晶胞參數
7.2晶體結構的對稱性
7.2.1晶體結構的對稱元素和對稱操作
7.2.2晶系、晶族和慣用坐標系
7.2.3晶體學點群
7.2.4晶體的空間點陣型式
7.3點陣的標記和點陣平面間距
7.4空間群及晶體結構的表達
7.4.1空間群的推導和表達
7.4.2晶體結構的表達及應用
7.5晶體的結構和晶體的性質
7.5.1晶體的特性
7.5.2晶體的點群和晶體的物理性質
7.5.3晶體的缺陷和性能
7.6晶體的衍射
7.6.1衍射方向
7.6.2倒易點陣和反射球
7.6.3衍射強度
7.7晶體衍射方法簡介
7.7.1單晶衍射法
7.7.2多晶衍射法
7.7.3晶體的電子衍射和中子衍射
7.8准晶體的結構化學
7.8.1准晶和液晶的發現
7.8.2准晶的結構特點
7.8.3准晶的尋找、制備和應用
7.8.4液晶
習題
參考文獻

第8章 金屬的結構和性質
8.1金屬鍵和金屬的一般性質
8.1.1金屬鍵的「自由電子」模型
8.1.2固體能帶理論
8.2等徑圓球的密堆積
8.2.1等徑圓球的最密堆積
8.2.2等徑圓球的體心立方密堆積
8.2.3等徑圓球密堆積中空隙的大小和分布
8.3金屬單質的結構
8.3.1金屬單質的結構概況
8.3.2金屬原子半徑
8.4合金的結構和性質
8.4.1金屬固溶體的結構
8.4.2金屬化合物的結構
8.4.3鋼鐵
8.4.4形狀記憶合金
8.4.5金屬間隙化合物的結構
8.5固體的表面結構和性質
習題
參考文獻

第9章 離子化合物的結構化學
9.1離子晶體的若干簡單結構型式
9.2離子鍵和點陣能
9.2.1點陣能的計算和測定
9.2.2點陣能的應用
9.2.3鍵型變異原理
9.3離子半徑
9.3.1離子半徑的測定和Pauling離子半徑
9.3.2有效離子半徑
9.3.3離子半徑的變化趨勢
9.4離子配位多面體及其連接規律
9.4.1正負離子半徑比和離子的配位多面體
9.4.2配位多面體的連接
9.4.3 Pauling離子晶體結構規則
9.5硅酸鹽的結構化學
9.5.1概述
9.5.2 SiO2的結構
9.5.3各類硅酸鹽的結構特點
9.5.4沸石分子篩
習題
參考文獻

第10章 次級鍵及超分子結構化學
10.1鍵價和鍵的強度
10.2氫鍵
10.2.1氫鍵的幾何形態
10.2.2氫鍵的強度
10.2.3冰和水中的氫鍵
10.2.4氫鍵和物質的性能
10.2.5氫鍵在生命物質中的作用
10.3非氫鍵型次級鍵
10.3.1非金屬原子間的次級鍵
10.3.2金屬原子與其他原子間的次級鍵
10.4范德華力和范德華半徑
10.5分子的形狀和大小
10.5.1構型和構象
10.5.2分子大小的估算
10.6超分子結構化學
10.6.1超分子穩定形成的因素
10.6.2分子識別和超分子自組裝
10.6.3晶體工程
10.6.4超分子和化學信息
10.6.5應用
10.7納米材料和軟物質的結構化學
10.7.1納米材料概況
10.7.2表面效應
10.7.3量子尺寸效應和隧道效應
10.7.4碳的納米材料
10.7.5軟物質
10.8結構化學研究方法的新進展
習題
參考文獻

附錄 單位、物理常數和換算因子
表1國際單位制的基本單位
表2若干重要的導出單位
表3常用物理常數
表4能量和其他一些物理量單位間的換算
表5原子單位（au）
表6用於構成十進倍數和分數單位的詞頭
索引