简明结构化学教程 第3版PDF电子书下载

第一章 量子力学基础 1

一、量子力学产生的背景 1

1．黑体辐射与光电效应 1

2．实物粒子的波粒二象性 4

3．德布罗意波的统计解释 6

二、不确定关系 7

1．不确定关系的表述 7

2．应用 8

三、量子力学的基本假设 9

1．波函数 9

2．力学量的算符表示 12

3．量子力学的基本方程 14

4．平均值假设 15

5．泡利（Pauli）不相容原理 15

四、一维无限深方势阱 17

1．能量 18

2．波函数 19

五、基本例题解 20

习题 22

第二章 原子结构 24

一、类氢原子 24

1．类氢原子的定态薛定谔方程 24

2．球坐标系的分离变量法 25

3．三个方程的求解与量子数 26

4．类氢原子的波函数 29

二、量子数的物理意义 31

1．主量子数n 31

2．角动量与角量子数l 32

3．磁量子数m 32

三、原子轨道和电子密度图形 33

1．概述 33

2．原子轨道与电子密度径向分布 33

3．原子轨道角度分布与电子密度角度分布 35

四、多电子原子的结构 38

1．氦原子的薛定谔方程 38

2．中心力场近似 38

3．屏蔽效应 40

4．原子体系的哈特利（Hartree）自洽场方法 41

五、电子的自旋与自旋波函数 42

1．施登-盖拉赫（Stern-Gerlach）实验 42

2．电子自旋假设 43

3．自旋与自旋在磁场方向分量的表达式 43

4．自旋轨道与自旋波函数 43

六、基态原子核外电子排布的原则 44

1．泡利（Pauli）不相容原理 44

2．能量最低原理 44

3．洪德（Hund）规则 45

七、原子的量子态和光谱项 46

1．电子组态与原子量子态 46

2．原子光谱项 48

八、原子电离能、电子亲和能和电负性 49

1．原子电离能和电子亲和能的定义 49

2．原子的电负性 50

九、基本例题解 52

习题 55

第三章 分子的对称性与分子点群 56

一、对称操作与对称元素 56

1．旋转轴和旋转操作 56

2．镜面和反映操作 58

3．对称中心和反演操作 58

4．象转轴和旋转反映操作 59

二、分子点群 60

1．群的定义 60

2．对称操作群 60

3．群的乘法表 61

4．分子点群的分类 62

5．分子点群的判别 65

三、分子的偶极矩和旋光性的预测 66

1．分子的偶极矩 66

2．分子的旋光性 67

四、基本例题解 68

习题 69

第四章 分子轨道理论 71

一、氢分子离子 71

1．氢分子离子的薛定谔方程 71

2．变分法简介 72

3．用线性变分法求解H？的薛定谔方程 73

4．变分法处理H？所得主要结果的分析 75

二、简单分子轨道理论 78

1．简单分子轨道理论的要点 79

2．应用简单分子轨道理论处理H2的结果 82

三、分子轨道的类型、符号和能级顺序 83

1．类型和符号 83

2．能级顺序 85

四、双原子分子的结构和性质 86

1．分子的电子组态与键级 86

2．同核双原子分子 86

3．异核双原子分子 89

五、休克尔分子轨道法和共轭分子结构 91

1．休克尔分子轨道法 91

2．离域π键形成条件和类型 98

3．离域效应 99

4．超共轭效应 100

六、前沿轨道理论与轨道对称守恒原理 100

1．前沿轨道理论 100

2．分子轨道对称守恒原理 102

七、基本例题解 104

习题 106

第五章 价键理论 108

一、海特勒-伦敦处理氢分子的结果 108

1．简介海特勒-伦敦法解H2分子的薛定谔方程 108

2．氢分子的全波函数 110

二、价键理论的要点及对简单分子的应用 112

1．价键理论的要点 112

2．价键理论对简单分子的应用 112

三、价键理论与简单分子轨道理论的比较 112

1．理论比较 113

2．实验检验 114

四、杂化轨道理论 114

1．杂化轨道理论要点 115

2．等性杂化轨道的主要类型 117

3．sp不等性杂化 119

五、价电子对互斥理论（VSEPR） 119

1．VSEPR判断分子几何构型的规则 119

2．应用VSEPR分析实例 119

六、基本例题解 121

习题 123

第六章 配合物的化学键理论 124

一、概述 124

二、配合物的价键理论 125

三、晶体场理论 125

1．中心离子d轨道能级的分裂 126

2．中心离子d电子的排布——高自旋态和低自旋态 128

3．晶体场稳定化能 130

4．姜-泰勒（John-Teller）效应 130

四、配合物的分子轨道理论初步 131

1．金属离子的原子轨道分组 131

2．配体的σ群轨道 131

3．π分子轨道 133

五、σ-π配键及有关配合物 135

1．金属羰基配合物中的σ-π配键 135

2．π配合物的σ-π配键 136

3．金属夹心配合物 136

六、硼烷与缺电子多中心键 137

1．硼烷的定义与分类 137

2．三中心双电子键 138

3．惠特规则 139

七、基本例题解 140

习题 141

第七章 分子的物理性质及次级键 142

一、分子的电学性质 142

1．偶极矩 142

2．小分子的极化 142

3．克劳修斯-莫索第方程与德拜方程 144

4．劳伦兹-劳伦茨方程 146

二、分子的磁学性质 147

1．磁化率 147

2．物质的磁性分类 148

3．分子磁矩 148

4．铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性 149

5．摩尔顺磁磁化率与磁矩的关系 150

三、分子间作用力 151

1．范德华力的组成 151

2．兰纳-琼斯（Lennard-Jones）势 153

3．分子间作用力对物质物理性质的影响 154

4．原子的范德华半径 155

四、次级键 156

1．氢键 156

2．其他种类的次级键 158

五、基本例题解 158

习题 159

第八章 结构分析方法简介 160

一、分子光谱 160

1．概述 160

2．吸收光谱的几种表示法 161

3．双原子分子的转动光谱 163

4．双原子分子的振动光谱 166

5．多原子分子的振动光谱 169

6．拉曼光谱简介 171

7．紫外-可见光谱及其应用 173

二、光电子能谱（PES） 176

1．X射线光电子能谱（XPS） 176

2．紫外光电子能谱（UPS） 177

三、基本例题解 178

习题 180

第九章 晶体结构 182

一、晶体结构的周期性和点阵 182

1．晶体的宏观通性 182

2．晶体结构的周期性 183

3．点阵 183

4．十四种空间点阵型式 185

二、晶胞、晶棱和晶面 186

1．晶胞和晶胞中微粒的位置 186

2．晶面指标 188

3．晶棱指标 189

4．点阵与晶体之间的对应关系 189

三、晶体的宏观对称性 189

1．晶体的宏观对称元素与对称操作 190

2．晶体的32种宏观对称类型 191

3．七个晶系 193

四、晶体的微观对称性 194

五、实际晶体的缺陷 196

1．实际晶体与理想晶体 196

2．实际晶体的缺陷 197

3．单晶体、多晶体、微晶体 198

六、X射线晶体结构分析原理 198

1．X射线的产生 199

2．X射线衍射的基本原理 199

3．布拉格方程 199

4．常用X射线衍射分析方法 201

七、固体能带理论 203

1．晶体中电子的能带 203

2．绝缘体、导体、半导体 205

3．半导体的能带结构 205

八、等径圆球的密堆积与最密堆积空隙 207

1．等径圆球的密堆积 207

2．最密堆积空隙 208

九、金属晶体 209

1．金属键 209

2．单质金属晶体的结构和金属原子半径 210

十、离子晶体结构 211

1．离子晶体的几种典型的结构型式 211

2．点阵能的计算 212

3．离子半径 215

十一、离子晶体结构的鲍林（Pauling）规则与离子晶体举例 216

1．鲍林规则 216

2．离子晶体举例——尖晶石结构 217

十二、共价晶体与分子晶体 218

1．共价晶体 218

2．分子晶体 218

十三、基本例题解 219

习题 220

附录1 222

附录2 参考习题答案 223

附录3 索引 227

参考文献 232