第一章 原子结构与量子力学基础 1
1-1 量子力学的实验基础 1
一、黑体辐射 1
二、光电效应 2
三、原子的线状光谱 2
1-2 实物微粒的波粒二象性与不确定关系 5
一、物质波的提出 5
二、德布罗意(L·de Broglie)波的统计 5
三、不确定关系 6
1-3 微观粒子的运动状态及共运动规律 7
一、微观粒子运动状态的描述 7
二、定态薛定谔(Schr?dinger)方程 9
三、波函数的性质 10
1-4 量子力学的基本原理 11
1-5 一维势箱中的粒子 16
一、Sch.方程及其解 17
二、求解结果的讨论 20
三、量子力学处理问题的一般方法 21
1-6 氢原子的Sch.方程及其解 21
一、两体问题 21
二、氢原子的Sch.方程及其球极坐标表达式 24
三、Sch.方程的变量分离 25
四、三个独立方程的解 26
五、类氢波函数和能级公式 31
1-7 氢原子求解结果的讨论 33
一、类氢波函数的几点说明 33
二、波函数及其几率密度的图象 37
三、量子数Lm的物理意义 45
1-8 多电子原子的结构与原子轨道 49
一、单电子波函数——原了轨道 49
二、中心力场近似 52
三、自洽场(SCF)方法大意 54
1-9 电子自旋和保里(W.Pauli)原理 56
一、自旋及自旋波函数 56
二、反对称规则——Pauli原理 60
三、自旋相关效应 63
1-10 原子体系的状态和原子光谱项 64
一、角动量的耦合 64
二、原子光谱项 67
三、碱金属光谱 71
一、核外电子排布的三条原则 73
1-11 原子核外电子的排布 73
二、影响轨道能量的因素 74
三、原子核外电子的排布 74
例题及习题 77
第二章 化学键理论和分子结构 90
2-1 近似方法——变分法 90
一、变分原理 90
二、线性变分法 91
三、久期方程 92
2-2 H+2的变分处理 94
一、H+2的Sch.方程 94
二、玻恩-奥本海默(Born-Oppenheimer)近似 94
三、H+2的变分处理 95
四、H+2处理结果的讨论 97
2-3 分子轨道(MO)理论 101
一、分子轨道理论的基本要点 102
二、LCAO-MO的三条原则 103
2-4 MO法处理双原子分子 107
一、双原子分子MO的分类 107
二、同核双原子分子 109
三、异核双原子分子 113
2-5 分子的电子谱项 115
一、线型分子中的角动量 115
二、分子的状态及谱项 115
三、H2谱项 116
四、谱项波函数 117
一、H2的Sch.方程及Heitler-London解法 119
2-6 H2分子结构结构的价键理论处理 119
二、状态的能量 120
三、电子密度分布 122
2-7 杂化轨道理论 124
一、杂化轨道理论的基本假设 124
二、原子轨道的成键能力 124
三、杂化轨道的正交归一性 125
四、杂化轨道的矩阵表述 128
五、常用的杂化轨道 129
2-8 离域MO与定域MO 131
2-9 共轭分子的HMO理论 132
一、HMO理论的基本内容 132
二、直链共轭烃 134
三、单环共轭烃 138
四、无机共轭分子 143
五、离域π键形成的条件和类型 147
六、离域π键的特征量 147
2-10 缺电子分子和多中心键 151
一、缺电子分子 151
二、硼氢化合物 152
三、其它缺电子分子 156
例题及习题 157
第三章 分子的对称性及其应用 171
3-1 分子的对称性 171
一、对称元素和对称操作 171
二、分子点群 176
一、对称性与旋光性 181
3-2 对称性与分子的物理性质 181
二、对称性与偶极矩 182
3-3 对称性与分子轨道 183
3-4 分子轨道对称性守恒 187
一、前线轨道理论 187
二、能级相关理论 190
三、分子轨道对称性守恒原理的新发展 193
例题及习题 195
第四章 配合物结构 198
4-1 配合物化学键概述 198
一、配合物化学键概念 198
二、配合物化学键理论的要求 198
4-2 配合物的价键理论(VBT) 199
一、电价配键与共价配键 199
二、内轨型和外轨型配合物 200
4-3 晶体场理论(CFT) 201
一、晶体场理论基本要点 201
二、d轨道能级的分裂 201
三、晶体场理论的应用 207
四、晶体场理论评价 213
4-4 配合物分子轨道理论(MoT) 213
一、配合物MO法的一般步骤 214
二、σ型MO的形成 214
三、π型MO的形成 216
4-5 角重迭模型 218
一、角重迭参数和角标度因子 218
二、轨道能量的计算 219
4-6 σ-π配合物 221
一、金属羰基配合物 222
二、不饱和烃配合物 224
三、N2分子配合物 224
四、夹心化合物——二茂铁 225
4-7 配合物电子光谱 226
一、配合物电子光谱简介 226
二、d-d跃迁谱 227
三、电荷辽移谱 234
例题及习题 236
第五章 晶体结构 241
5-1 晶体的特性与点阵结构 241
一、晶体的特性 241
二、晶体的点阵结构 242
二、晶面交角守恒定律 247
5-2 晶体学的基本规律 247
一、晶面晶棱定律 247
三、有理指数定律 248
5-3 晶体的宏观对称性、品系和空间点阵型式 249
一、晶体的宏观对称元素及共组合 249
二、七个晶系和十四种空间点阵型式 255
5-4 晶体的微观对称性 257
一、微观对称元素和空间对称操作 257
二、晶体的微观对称类型——230个空间群简介 261
5-5 X射线在晶体中的衍射 261
5-6 衍射方向和晶胞参数 263
一、规定衍射方向的劳埃(Laue)方程 263
二、布拉格(Bragg)方程 265
一、强度公式 269
5-7 衍射强度与晶胞中原子的分布 269
二、系统消光现象 270
5-8 晶体的几种X射线衍射图及其应用 271
一、劳埃法 272
二、回转法 272
三、粉末法 273
5-9 金属键和金属晶体 280
一、金属键 280
二、金属单质的四种典型结构型式和原子半径 282
三、合金的结构 287
5-10 离子键和离子晶体 289
一、离子晶体最简单的结构型式 289
二、点阵能 291
三、离子半径 292
四、离子的堆积规则 295
五、离子的极化 298
六、结晶化学定律 301
5-11 共价晶体 301
5-12 分子晶体和氢键晶体 302
一、分子晶体 302
二、氢键晶体 304
5-13 混合键型晶体 305
例题及习题 307
一、分子内部的运动 316
二、分子光谱的产生 316
6-1 分子光谱的一般介绍 316
第六章 分子光谱与磁共振谱 316
三、分子光谱的特征 317
6-2 双原子分子的转动光谱 318
一、光谱频率的经验公式 318
二、刚性转子模型 318
三、刚性转子的修正模型 320
四、转动光谱的应用 322
6-3 双原子分子的振动光谱 322
一、振动光谱的经验公式 322
二、谐振子模型 324
三、谐振子的修正模型 325
四、振动光谱的应用 327
6-4 双原子分子的振动——转动光谱 327
一、振转光谱的经验公式 327
二、刚性转子——谐振子修正模型 328
6-5 拉曼(Raman)光谱简介 330
三、振动——转动光谱的应用 330
6-6 双原子分子的电子光谱 331
一、跃迁选律 331
二、CO分子的电子光谱 331
6-7 多原子分子的转动光谱 334
一、刚性转子能量的经典表达 334
二、几类分子的转动能级和光谱 335
三、微波谱的应用 336
6-8 多原子分子的振动光谱简介 336
一、微小振动的经典描述 336
二、振动能量的量子化 337
三、红外光谱分析 339
一、物质的磁化率 340
6-9 分子的磁性 340
二、分子磁矩与磁化率 342
三、磁化率与分子结构 344
6-10 核磁共振(NMR)法 345
一、核磁共振(NMR)的产生 345
二、化学位移 348
三、自旋耦合作用 350
6-11 电子自旋共振(ESR)法 351
一、ESR的产生 351
二、位置g因子 352
三、超精细结构 353
例题及习题 354
主要参考书目 356