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前言 1

第一章 晶体及其本质 1

第一节 晶体 1

一、晶体概念的发展 1

二、同质多象 3

第二节 晶体的基本特点 5

一、各向异性 5

二、均匀性 7

一、点阵与点阵结构的概念 8

第三节 点阵与点阵结构 8

二、点阵和平移群 10

三、格子和晶胞 11

第四节 实际晶体 14

一、单晶体与多晶体 14

二、实际晶体与理想晶体 15

三、氯化钠晶体的抗拉强度 15

四、液态晶体 16

第二章 晶休的宏观对称性 18

第一节 对称性概论 18

一、基本概念 18

二、宏观对称元素 19

三、对称元素和点阵的几何配置 25

四、对称性定律 26

第二节 对称元素组合原理 26

一、反映面与反映面的组合 26

二、反映面与轴的组合 27

三、旋转轴和对称中心的组合 28

四、旋转轴与旋转轴的组合 29

第三节 晶体的32点群 29

一、晶体32点群的推导 29

三、点群的符号 35

二、七个晶系 35

第四节 分子的对称性 38

一、分子对称性 38

二、分子结构的测定 39

第五节 二面角守恒定律 40

第六节 整数定律，晶面指数 41

一、整数定律 41

二、晶面指数 42

三、晶体的定向 43

四、布拉威定律 43

五、四轴定向 45

一、普形与特形 47

二、单形与聚形 47

三、立方晶系Oh的单形 47

第七节 47种单形 47

四、47种单形 49

五、闭形与开形 49

第三章 晶体的微观对称性 50

第一节 七个晶系和十四种空间格子 50

一、布拉威法则 50

三、平行六面体的形状 51

二、点阵的对称性 51

四、十四种空间格子 53

第二节 晶体的微观对称元素 57

一、点阵 57

二、螺旋轴 58

三、滑移面 61

第三节 对称元素组合原理 63

一、两个平行反映面的组合 63

二、平移和垂直于平移的反映面的组合 65

四、旋转轴与垂直平移的组合 66

三、平移和斜交反映面的组合 66

第四节 晶体的230种空间群 67

一、微观观察下和宏观观察下的晶体 67

二、空间群与点群的同形关系 68

三、空间群的符号 68

四、与点群C2v同形的空间群 69

五、与C2v同形的空间群的投影图表示 76

第五节 等效点系 78

一、等效点系 78

二、等效点系的符号 80

二、对称性的重要性 82

第六节 几何结晶学总结 82

一、对称性和几何度量 82

三、几何结晶学总结 84

第四章 X光和晶体 86

第一节 劳埃方程 86

一、晶体作为X光的三维衍射光栅 86

二、劳埃方程 87

三、X光照相法 88

第二节 布拉格方程 89

一、离原点第一个平面点阵方程式 89

二、布拉格方程 89

三、面间距公式 91

第三节 第一次X光结构分析 92

第四节 衍射线的强度和晶胞中原子的分布 95

一、原子散射因子 95

二、结构因子 95

三、结构因子计算实例 99

四、倍数因子 103

五、偏振因子 104

六、洛仑兹因子 104

七、衍射强度公式 104

一、布拉格方程的另一种表示法 105

第五节 倒易点阵 105

二、点阵与倒易点阵 106

三、倒易点阵的向量推导 109

四、倒易点阵和点阵的关系 110

第六节 倒易点阵和X光衍射 111

一、布拉格方程 111

二、劳埃方程 113

三、结构因子 114

二、立方晶系粉末相指标化 115

一、粉末相原理 115

第一节 立方晶系粉末相 115

第五章 X光粉末法 115

三、CdTe的结构分析 118

四、KMgF3的结构分析 120

五、Fe4N中氮的价态研究 122

第二节 四方晶系粉末相 123

一、数学解析法指标化 123

二、尿素晶体粉末相的指标化 124

三、尿素分子结构的测定 125

一、格子变化对粉末线分布的影响 131

第三节 X光粉末法在相和体系研究中的应用 131

二、铜金体系 132

三、相图的绘制 135

四、不定比化合物 139

第四节 晶粒大小的测定 140

一、积分强度 140

二、粉末线的半峰宽和颗粒度 141

三、应用实例 143

第五节 物相鉴定和JCPDS卡片 144

一、物相鉴定原理 144

二、应用实例 147

一、原理 149

第六章 晶体结构分析 149

第一节 劳埃照相 149

二、弗里德尔对称性 150

三、用途 151

第二节 转动照相和魏森堡照相 152

一、转动照相原理 152

二、转动照相的缺点 155

三、魏森堡照相原理 155

第三节 X光照相法和倒易点阵 157

一、转动照相的例易点阵解释 157

四、用途 157

二、倒易点阵照相法——旋进照相 158

第四节 电子云密度在晶体空间中的布分 160

一、晶体中电子云密度的分布 160

二、电子云密度投影图 161

第五节 重原子法 162

一、重原子法原理 162

二、重原子位置的确定 165

三、重原子法测定实例：肽花腈铂(PlC32H16N8)结构分析 165

第六节 电子衍射和中子衍射 169

一、电子衍射 169

二、中子衍射 170

三、中子衍射的用途 172

第七章 结晶化学概论 175

第一节 等径球的密堆积 175

一、球的六方A3和立方A1最紧密堆积 176

二、空间利用率 178

三、立方体心密堆积——A2型 179

四、多层堆积 179

第二节 不等径球的密堆积 181

一、最密堆积中空隙的类型 181

五、原子半径(表7-1) 181

二、离子晶体的堆积 183

三、离子半径比对结构的影响 183

四、离子半径的求解 186

第三节 分子的堆积 190

一、格里姆·索末菲法则和非金属、分子的堆积 190

二、有机分子的堆积 191

第四节 密堆积理论和空间群理论 195

一、球最紧密堆积的空间群 195

二、分子堆积的空间群 198

三、晶体在219个空间群中的分布 199

四、空间群理论和密堆积理论 200

一、同质多象及其分类 201

第五节 晶体结构研究的重要性 201

二、类质同象 204

三、固溶体 204

四、反常固溶体 206

五、晶体的连生和外延 207

一、离子键 209

二、晶格能 209

第一节 离子键 209

第八章 离子键和共价键 209

三、卡布斯钦斯基公式 211

四、玻恩·卡伯循环 212

五、晶格能的应用 213

六、配位数对晶体中离子半径的影响 215

第二节 共价键 216

一、共价键 216

二、共价半径 216

三、杂化轨道理论 218

第三节 结晶化学定律 219

一、结晶化学定律 219

二、离子大小与晶体结构 220

三、离子的极化 221

四、极化对晶体结构的影响 222

第四节 鲍林规则 225

一、描述晶体结构的三种方法 225

二、鲍林规则 226

第五节 离子键与共价键的相互过渡 230

一、电负性与晶体中的化学键 230

二、化学键中离子键和共价键的成分 233

三、离子键和共价键的相互过渡 234

一、离子的屏蔽效应 236

第一节 某些孤立基团的稳定性 236

第九章 四面体配位的结晶化学 236

二、络离子稳定性 238

第二节 S03和P2O5的晶体结构 238

一、SO3的结构和性能 238

二、P2O5的结构和性能 239

第三节 硅酸盐 240

一、硅酸盐的结构特征 240

二、硅酸盐的分类 241

三、硅酸盐的结晶化学 247

一、分子筛的结构特征 248

第四节 分子筛 248

二、A型分子筛的结构 251

第五节 ZnS的结构 252

一、ZnS的两种结构 252

二、不定比性和无序结构 253

三、衍生结构(有序超结构) 254

四、半导体的结晶化学 254

第十章 八面体配位的结晶化学 258

第一节 同多酸和杂多酸 258

一、同多酸阴离子的稳定性 258

二、杂多酸阴离子 260

一、钙钛矿(CaTiO3)型结构 261

第二节 钙钛矿型结构 261

二、压电晶体、热电晶体和铁电晶体 263

三、钙钛矿型复合氧化物的超导电性 266

第三节 ReO3和有关结构 268

一、ReO3结构 268

二、钨青铜——A？WO3结构及其超导电？ 269

三、切变化合物 272

第四节 CdI2型和CdCl2型结构 273

一、CdI2和CdCl2结构 273

一、NaCl结构 275

二、多层堆积和超结构 275

第五节 NaCl型结构 275

二、晶格能对晶体结构的影响 277

三、不定比性和超结构 279

第六节 NiAs型结构 281

一、NiAS结构 281

二、不定比性和超结构 282

第七节 金红石和有关结构 283

一、金红石结构 283

二、双金红石链结构 285

二、LiNbO3和FeTiO3的结构 287

第八节 刚玉和有关结构 287

一、刚玉(a-AI2O3)结构 287

第十一章 其他配位多面体的结晶化学 290

第一节 三、四、五配位结构 290

一、三配位 290

二、四配位 290

三、五配位 291

第二节 三方柱配位——MoS2型结构 292

一、MoS2结构 292

二、二硫化合物的结构 293

三、MS2及其夹层化合物的超导电性 294

第三节 七配位 294

一、七配位结构 294

二、ZrO2的相变化 295

第四节 八配位结构 296

一、CaF2结构 296

二、CsCl结构 297

三、UO2F2结构 299

四、PbClF结构 299

第五节 九配位结构 300

第六节 固体离子导体 301

一、固体离子导体 301

二、a-AgI的结构和性能 302

三、用Y2O3稳定的立方ZrO2 304

第十二章 几种配位多面体的结晶化学 305

第一节 硼酸盐 305

一、硼酸盐的分类 305

二、硼酸盐的非线性光学性质 307

第二节 晶体场理论 309

一、八面体配位 310

二、四面体配位 312

三、过渡金属离子的有效半径 313

第三节 AB2O4型结构 314

一、尖晶石 314

二、反尖晶石 315

三、决定尖晶石结构的因素 318

四、金绿宝石——BeAl2O4的结构 318

五、AB2O4(A2BO4)型结构的结晶化学 319

第四节 晶体场对尖晶石结构和性能的影响 320

一、晶体场稳定能和尖晶石结构 320

二、姜·泰勒效应 324

三、无序相和不定比性 325

四、铁的氧化物 327

第五节 石榴石的结构 328

一、石榴石的结构 328

二、钇铝石榴石 329

三、钆铁石榴石 330

第十三章 范德瓦尔斯键和氢键 331

第一节 范德瓦尔斯键 331

一、范德瓦尔斯键 331

二、范氏半径 333

三、极性范德瓦尔斯键 333

四、夹层化合物 336

第二节 氢键 337

一、氢键 337

二、冰的变体 338

三、重要的氢氧化物的结构 340

四、KH(C6H5CH2COO)2晶体结构中的对称氢键 341

五、氢键铁电体 344

第三节 晶体结构中的水 345

一、配位水和结构水——NiSO4·7H2O结构 345

三、LiClO4·3H2O结构 346

二、CuCl·2H2O晶体结构 346

第四节 包合物 347

一、管道状包合物 347

二、笼形包合物 348

第十四章 金属的结晶化学 351

第一节 能带理论 351

一、倒易点阵和衍射条件 351

二、布里渊区 352

三、能带理论 354

四、金属、半金属、半导体、绝缘体 355

一、金属键 356

第二节 金属键 356

二、金属氢 358

三、TiC中的化学键 358

四、金属和半导体、绝缘体的相互转变 359

第三节 单质的结构 359

一、金属元素的结构 359

二、非金属元素的结构 362

第四节 金属固溶体相 363

一、置换固溶体 363

二、有序固溶体——超格子相 364

三、缺位固溶体 367

第五节 中间相 368

一、电子相 368

二、拉维斯相 371

三、化合物相 372

第六节 间隙固溶体相 373

一、间隙固溶体 373

二、铁和纲 375

三、马氏相变 377

四、储氢材料 378

习题 379

参考文献 401