结构化学基础(第5版)

　　《结构化学基础(第5版)》为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、北京高等教育经典教材，第1~4版受到读者的广泛好评，累计销售几十万册。本书在2008年出版的第4版基础上修订而成，修订篇幅占全书的30%左右。

　　《结构化学基础(第5版)》是北京大学化学学院结构化学基础课教材。全书共10章，主要包括量子力学基础、原子的结构和性质、各类物质（双原子分子、多原子分子、配位化合物、金属、离子化合物和超分子）的结构化学、化学键理论、对称性基础、晶体的点阵结构以及研究结构的实验方法等内容。本书注重介绍结构化学的基本原理、新成就、新进展和新应用，以及作者在多年教学实践中的经验和体会。与本书配套使用的《习题解析》同步出版，使其能充分发挥它的导读作用、释疑作用和联系作用。

　　《结构化学基础(第5版)》可作为综合大学和师范院校的化学专业和应用化学专业结构化学基础课的教材，也可供工科院校相关专业师生及有关科技人员使用。

　　周公度，北京大学化学学院教授，结构化学和晶体结构测定方面发表科研论文和教学文章100多篇，编著教材、专著和辞典30多个版本，由国内外10家出版社出版。

　　段连运，北京大学化学学院教授，全国教学名师。历任北京大学化学与分子工程学院副院长，教育部化学与化工学科教学指导委员会副主任, 全国化学竞赛委员会主任等职务。

目录

第1章 量子力学基础知识

1.1微观粒子的运动特征

1.1.1黑体辐射和能量量子化

1.1.2光电效应和光子学说

1.1.3实物微粒的波粒二象性

1.1.4不确定度关系

1.2量子力学基本假设

1.2.1波函数和微观粒子的状态

1.2.2物理量和算符

1.2.3本征态、本征值和Schrodinger方程

1.2.4态叠加原理

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隧道效应和扫描隧道显微镜

习题

参考文献

第2章 原子的结构和性质

2.1单电子原子的Schrodinger方程及其解

2.1.1单电子原子的Schrodinger方程

2.1.2变数分离法

2.1.3 Φ方程的解

2.1.4单电子原子的波函数

2.2量子数的物理意义

2.3波函数和电子云的图形

2.3.1 ψ- r图和ψ2-r图

2.3.2径向分布图

2.3.3原子轨道等值线图

2.3.4 f轨道轮廓图

2.4多电子原子的结构

2.4.1多电子原子的Schrodinger方程及其近似解

2.4.2单电子原子轨道能和电子结合能

2.4.3基态原子的电子排布

2.5元素周期表与元素周期性质

2.5.1元素周期表

2.5.2原子结构参数

2.5.3原子的电离能

2.5.4电子亲和能

2.5.5电负性

2.5.6相对论效应对元素周期性质的影响

2.6原子光谱

2.6.1原子光谱和光谱项

2.6.2电子的状态和原子的能态

2.6.3单电子原子的光谱项和原子光谱

2.6.4多电子原子的光谱项

2.6.5原子光谱的应用

习题

参考文献

第3章 共价键和双原子分子的结构化学

3.1化学键概述

3.1.1化学键的定义和类型

3.1.2键型的多样性

3.2 H+2的结构和共价键的本质

3.2.1 H+2的Schrodinger方程

3.2.2变分法解Schrodinger方程

3.2.3积分Haa，Hab，Sab的意义和H+2的结构

3.2.4共价键的本质

3.3分子轨道理论和双原子分子的结构

3.3.1简单分子轨道理论

3.3.2分子轨道的分类和分布特点

3.3.3同核双原子分子的结构

3.3.4异核双原子分子的结构

3.3.5双原子分子的光谱项

3.4 H2分子的结构和价键理论

3.4.1价键法解H2的结构

3.4.2价键理论

3.4.3价键理论和分子轨道理论的比较

3.5分子光谱

3.5.1分子光谱简介

3.5.2双原子分子的转动光谱

3.5.3双原子分子的振动光谱

3.5.4 Raman光谱

3.5.5分子的电子光谱

3.6光电子能谱

3.6.1原理

3.6.2双原子分子的紫外光电子能谱

3.6.3 X射线光电子能谱

3.6.4俄歇电子能谱

习题

参考文献

第4章 分子的对称性

4.1对称操作和对称元素

4.1.1旋转操作和旋转轴

4.1.2反演操作和对称中心

4.1.3反映操作和镜面

4.1.4旋转反演操作和反轴

4.1.5旋转反映操作和映轴

4.2对称操作群对称元素的组合

4.2.1群的定义

4.2.2群的乘法表

4.2.3对称元素的组合

4.3分子的点群

4.3.1分子点群的分类

4.3.2分子所属点群的判别

4.4分子的偶极矩和极化率

4.4.1分子的对称性和分子的偶极矩

4.4.2分子的诱导偶极矩和极化率

4.5分子的对称性和旋光性

4.6群的表示

4.6.1对称操作的表示矩阵

4.6.2特征标的性质和特征标表

4.6.3特征标表应用举例

习题

参考文献

第5章 多原子分子的结构和性质

5.1多原子分子结构的一些原理和概念

5.1.1非金属单质的成键特征

5.1.2价电子对互斥(VSEPR)理论

5.1.3二面角和扭角

5.2杂化轨道理论

5.3离域分子轨道理论

5.4休克尔分子轨道法(HMO法)

5.4.1 HMO法的基本内容

5.4.2丁二烯的HMO法处理

5.4.3环状共轭多烯的HMO法处理

5.5离域π键和共轭效应

5.5.1离域π键的形成和表示法

5.5.2共轭效应

5.5.3肽键

5.5.4超共轭效应

5.6分子轨道的对称性和反应机理

5.6.1有关化学反应的一些概念和原理

5.6.2前线轨道理论

5.6.3分子轨道对称守恒原理

5.7缺电子多中心键和硼烷的结构

5.7.1硼烷中的缺电子多中心键

5.7.2硼烷结构的描述

5.7.3八隅律和分子骨干键数的计算

5.8非金属元素的结构特征

5.8.1非金属单质的结构特征

5.8.2非金属化合物的结构特征

5.9共价键的键长和键能

5.9.1共价键的键长和原子的共价半径

5.9.2共价键键能

5.9.3碳和硅化学键的比较

习题

参考文献

第6章 配位化合物的结构和性质

6.1概述

6.1.1配位体

6.1.2配位化合物结构理论的发展

6.2配位场理论

6.2.1 ML6八面体配位化合物的分子轨道

6.2.2八面体场分裂能Δo

6.2.3配位场稳定化能与配位化合物的性质

6.2.4配位化合物的热力学稳定性

6.2.5其他多面体配位化合物的配位场

6.3 σ-π配键与有关配位化合物的结构和性质

6.3.1金属羰基配位化合物和小分子配位化合物

6.3.2不饱和烃配位化合物

6.3.3环多烯和过渡金属的配位化合物

6.4金属-金属四重键和五重键

6.5过渡金属簇合物的结构

6.5.1十八电子规则和金属-金属键的键数

6.5.2等瓣相似、等同键数和等同结构

6.5.3簇合物的催化性能

6.6物质的磁性和磁共振

6.6.1物质的磁性及其在结构化学中的应用

6.6.2顺磁共振

6.6.3核磁共振

习题

参考文献

第7章 晶体的点阵结构和晶体的性质

7.1晶体结构的周期性和点阵

7.1.1点阵、结构基元和晶胞

7.1.2点阵参数和晶胞参数

7.2晶体结构的对称性

7.2.1晶体结构的对称元素和对称操作

7.2.2晶系、晶族和惯用坐标系

7.2.3晶体学点群

7.2.4晶体的空间点阵型式

7.3点阵的标记和点阵平面间距

7.4空间群及晶体结构的表达

7.4.1空间群的推导和表达

7.4.2晶体结构的表达及应用

7.5晶体的结构和晶体的性质

7.5.1晶体的特性

7.5.2晶体的点群和晶体的物理性质

7.5.3晶体的缺陷和性能

7.6晶体的衍射

7.6.1衍射方向

7.6.2倒易点阵和反射球

7.6.3衍射强度

7.7晶体衍射方法简介

7.7.1单晶衍射法

7.7.2多晶衍射法

7.7.3晶体的电子衍射和中子衍射

7.8准晶体的结构化学

7.8.1准晶和液晶的发现

7.8.2准晶的结构特点

7.8.3准晶的寻找、制备和应用

7.8.4液晶

习题

参考文献

第8章 金属的结构和性质

8.1金属键和金属的一般性质

8.1.1金属键的“自由电子”模型

8.1.2固体能带理论

8.2等径圆球的密堆积

8.2.1等径圆球的最密堆积

8.2.2等径圆球的体心立方密堆积

8.2.3等径圆球密堆积中空隙的大小和分布

8.3金属单质的结构

8.3.1金属单质的结构概况

8.3.2金属原子半径

8.4合金的结构和性质

8.4.1金属固溶体的结构

8.4.2金属化合物的结构

8.4.3钢铁

8.4.4形状记忆合金

8.4.5金属间隙化合物的结构

8.5固体的表面结构和性质

习题

参考文献

第9章 离子化合物的结构化学

9.1离子晶体的若干简单结构型式

9.2离子键和点阵能

9.2.1点阵能的计算和测定

9.2.2点阵能的应用

9.2.3键型变异原理

9.3离子半径

9.3.1离子半径的测定和Pauling离子半径

9.3.2有效离子半径

9.3.3离子半径的变化趋势

9.4离子配位多面体及其连接规律

9.4.1正负离子半径比和离子的配位多面体

9.4.2配位多面体的连接

9.4.3 Pauling离子晶体结构规则

9.5硅酸盐的结构化学

9.5.1概述

9.5.2 SiO2的结构

9.5.3各类硅酸盐的结构特点

9.5.4沸石分子筛

习题

参考文献

第10章 次级键及超分子结构化学

10.1键价和键的强度

10.2氢键

10.2.1氢键的几何形态

10.2.2氢键的强度

10.2.3冰和水中的氢键

10.2.4氢键和物质的性能

10.2.5氢键在生命物质中的作用

10.3非氢键型次级键

10.3.1非金属原子间的次级键

10.3.2金属原子与其他原子间的次级键

10.4范德华力和范德华半径

10.5分子的形状和大小

10.5.1构型和构象

10.5.2分子大小的估算

10.6超分子结构化学

10.6.1超分子稳定形成的因素

10.6.2分子识别和超分子自组装

10.6.3晶体工程

10.6.4超分子和化学信息

10.6.5应用

10.7纳米材料和软物质的结构化学

10.7.1纳米材料概况

10.7.2表面效应

10.7.3量子尺寸效应和隧道效应

10.7.4碳的纳米材料

10.7.5软物质

10.8结构化学研究方法的新进展

习题

参考文献

附录 单位、物理常数和换算因子

表1国际单位制的基本单位

表2若干重要的导出单位

表3常用物理常数

表4能量和其他一些物理量单位间的换算

表5原子单位（au）

表6用于构成十进倍数和分数单位的词头

索引