第一章 量子力学基础 1
（一）旧量子论 3
1-1 量子论的诞生 3
（二）波粒二象性 6
（三）不确定关系 9
（一）波函数及其性质 11
1-2 实物粒子运动状态——波函数 11
（二）态叠加原理及其应用 13
（一）算符理论初步 14
1-3 波函数的求解 14
（二）量子力学的基本假定 16
（三）微观粒子的运动规律——薛定谔方程 17
1-4 简单体系 18
（一）势箱中的粒子 19
（二）简谐振子 22
（三）刚性转子 24
习题 28
附录Ⅰ 线性谐振子方程的解 30
附录Ⅱ 刚性转子方程（即角动量本征方程）的解 31
第二章 原子结构和原子光谱 37
（一）方程的建立 39
2-1 单电子原子的薛定谔方程及其解 39
（二）方程的一般解 40
（三）解的讨论 43
（四）轨道的空间分布 47
（一）多电子原子的薛定谔方程及原子单位 54
2-2 多电子原子的薛定谔方程及其解 54
（二）单电子独立模型与轨道近似 55
（三）中心力场近似 56
（四）屏蔽模型 57
（五）自洽场方法 60
2-3 电子自旋和核外电子排布规则 61
（一）电子自旋 62
（二）全同粒子和保里原理 64
（三）核外电子排布规则 68
（一）多电子原子状态 72
2-4 原子状态和原子光谱项 72
（二）原子光谱项 74
（三）原子光谱 78
习题 86
附录 R（r）方程的解 89
第三章 共价键理论和双原子分子结构 93
（一）价键理论对？分子的处理 95
3-1 价键理论 95
（二）解的讨论 100
（三）价键理论的要点和应用 104
（四）杂化轨道理论 105
（一）分子轨道理论对？的处理 112
3-2 分子轨道理论 112
（二）解的讨论 114
（三）分子轨道理论的要点 118
（四）分子轨道理论和价键理论的比较 123
3-3 双原子分子结构 124
（一）分子轨道的符号和能级 125
（二）同核双原子分子结构 127
（三）异核双原子分子结构 129
（四）双原子分子光谱项 131
习题 134
第四章 分子对称性和点群 137
（一）对称元素和对称操作的种类 139
4-1 对称元素和对称操作 139
（二）对称操作的乘法表 140
（三）对称操作组合的若干规则 141
（一）群的基础知识 142
4-2 分子点群 142
（二）分子点群及分类 144
（二）分子所属点群的判断方法 147
（四）分子的对称性和物理性质 149
（一）对称操作的矩阵表示 150
4-3 群表示理论 150
（二）表示和特征标 152
（三）不可约表示的性质 155
（一）能量本征函数是不可约表示的基 157
4-4 群论在化学中的应用 157
（二）对称性匹配群轨道 158
（三）投影算符及其应用 159
（四）直积和非零矩阵元的检验 162
习题 164
第五章 多原子分子结构 167
（一）离域分子轨道 169
5-1 饱和多原子分子结构 169
（二）定域轨道理论 172
（三）离域轨道和定域轨道关系 174
5-2 共轭分子结构 175
（一）休克尔分子轨道法 176
（二）HMO应用实例 177
（二）共轭直链多烯和共轭环多烯 179
（四）杂化原子和无机共轭分子 180
（一）缺电子分子和多中心键 182
5-3 缺电子分子和原子簇结构 182
（五）共轭大π键的类型 182
（二）硼烷（碳硼烷）的结构规则 186
（二）原子簇化合物及其分类 186
（四）多面体碳原子簇结构规则 190
（五）过渡金属原子簇化合物结构规则 192
5-4 配位化合物结构 193
（一）晶体场理论 194
（二）分子轨道理论 200
（二）σ-π配键与有关的配位化合物 204
（一）Ab initio方法 206
5-5 量子化学计算方法和分子性质的计算 206
（二）DFT方法 208
（二）分子性质的计算 209
习题 213
第六章 分子间相互作用 217
（三）色散力 219
（二）诱导力 219
6-1 分子间作用力 219
（一）静电力 219
（四）分子间作用能 220
（五）分子间势能函数与范德华半径 221
6-2 气体中的分子间相互作用 223
（一）实际气体和范德华方程 224
（二）临界点和超临界现象 226
（三）对比态原理 227
（一）液体结构特征和径向分布函数J（R） 228
6-3 液体中的分子间相互作用 228
（二）J（R）的测定和计算 230
（三）氢键和疏水作用 233
6-4 超分子结构化学及分子组装 234
（二）分子识别和超分子自组装 235
（一）形成稳定超分子的因素 235
习题 239
第七章 固态 241
（一）周期性和点阵 243
7-1 晶体结构周期性 243
（二）点阵单位和晶胞 244
（三）晶面表示方法 246
（一）晶体中的对称元素 247
7-2 晶体结构对称性 247
（二）晶系和14种空间点阵 250
（三）晶体的宏观对称性和32点群 252
7-3 金属晶体 254
（四）晶体的微观对称性和230空间群 254
（一）三种典型金属单质结构 255
（二）金属原子半径 259
（三）合金结构 259
（四）能带理论 260
（一）几种典型的离子晶体结构 266
7-4 离子晶体 266
（二）点阵能 268
（三）离子半径和离子极化 272
（四）泡林规则和复杂离子化合物结构 273
7-5 共价晶体和其他键型晶体 276
（一）共价晶体——金刚石 277
（二）混合键型晶体——石墨 278
（三）氢键型晶体——冰 279
（四）分子晶体——干冰 280
（一）晶体缺陷 281
7-6 实际固体 281
（二）非晶态 282
习题 285
第八章 微观结构测定的基本原理（1）——分子光谱 289
8-1 概论 291
（一）刚性转子模型 294
8-2 转动光谱 294
（二）非刚性转子模型 296
（三）多原子分子转动光谱 298
（一）谐振子模型 300
8-3 振动光谱 300
（二）非谐振子模型 301
（三）振动光谱的精细结构（振转光谱） 305
（四）多原子分子振动模式 306
8-4 电子光谱 310
（一）电子能级和电子光谱选律 311
（二）电子光谱的精细结构（电子振动光谱） 312
（三）富兰克-康登原理 313
（四）多原子分子电子光谱 314
（一）拉曼散射和拉曼光谱选律 315
8-5 拉曼光谱 315
（二）转动和振动拉曼光谱 316
习题 319
第九章 微观结构测定的基本原理（2）——磁共振及其他 323
（一）核磁矩及与外磁场的相互作用 325
9-1 核磁共振 325
（二）核磁共振现象 327
（三）化学位移 328
（四）核的自旋-自旋耦合 333
（一）分子的磁性及与外磁场的相互作用 334
9-2 顺磁共振 334
（二）顺磁共振现象 335
（三）g因子和超精细结构 336
（一）电子能谱概述 339
9-3 电子能谱 339
（二）紫外光电子能谱 341
（三）X射线光电子能谱 345
（四）俄歇电子能谱 348
9-4 X射线衍射 350
（一）晶体对X射线的衍射 351
（二）衍射方向 353
（三）衍射强度 355
（四）X射线的衍射谱 358
（一）电子衍射 362
9-5 电子和中子衍射 362
（二）电子衍射测定气体分子的几何结构 363
（三）低能电子衍射在表面分析中的应用 364
习题 366
（四）中子衍射 366
第十章 统计热力学基础 371
（一）概率 373
10-1 基本概念 373
（二）宏观态和微观态 374
（三）热力学概率和熵 376
（一）麦克斯韦-玻耳兹曼统计法 378
10-2 麦克斯韦-玻耳兹曼统计 378
（四）量子态能级和简并度 378
（二）麦克斯韦-玻耳兹曼分布定律 379
（一）配分函数的物理意义 384
10-3 分子配分函数 384
（二）分子配分函数与内能 385
（一）系综的概念 387
10-4 正则系综及配分函数 387
（二）正则分布与分子配分函数 388
10-5 配分函数的计算 389
（三）独立等同可辨和不可辨粒子体系 389
（一）平动配分函数 390
（二）转动配分函数 391
（三）振动配分函数 394
（四）电子配分函数 396
（六）粒子的全配分函数 398
（五）核配分函数 398
（一）玻色-爱因斯坦统计法 399
10-6 量子统计 399
（二）费米-狄拉克统计法 400
（三）金属中自由电子的热容 401
习题 402
第十一章 热力学第一定律和热化学 405
（一）热力学常用的一些基本概念 407
11-1 热力学第一定律 407
（二）热力学第一定律的表述 409
（三）内能U的概念 410
（五）热力学第一定律的统计解释 411
（四）功W和热量Q 411
（六）功的计算和可逆过程 412
（一）焓的概念 416
11-2 焓和热容 416
（二）热容的概念 417
（三）理想气体的热容 418
（四）气体热容与温度的关系 420
11-3 理想气体的热力学过程 421
（五）等压热容和等容热容的关系 421
（一）焦耳实验 422
（二）绝热过程 423
（三）理想气体的卡诺循环 426
（一）焦耳-汤姆逊实验 429
11-4 焦耳-汤姆逊效应 429
（二）焦耳-汤姆逊系数 430
（一）热化学方程式和标准态 432
11-5 化学反应的热效应 432
（二）反应进度 433
（三）恒压反应热和恒容反应热及其相互关系 434
（四）盖斯定律 435
（五）反应焓变与温度的关系 436
（一）燃烧焓 437
11-6 几种重要的焓变计算 437
（二）生成焓 438
（三）溶解焓和稀释焓 441
（四）从键焓估算反应焓变和生成焓 442
习题 446
第十二章 热力学第二定律和热力学第三定律 453
（二）自然过程的共同特点 455
（一）热力学第二定律解决什么问题 455
12-1 热力学第二定律的引出 455
（一）熵的引出 457
12-2 过程方向性的判据——熵函数 457
（二）克劳修斯不等式和熵增加原理 459
（三）熵和热力学第二定律的统计解释 461
12-3 热力学第三定律 462
（一）热力学第三定律的引出及表述 463
（二）热力学第三定律的实验验证 465
（三）热力学第三定律的统计解释 466
12-4 熵变的计算 468
（一）恒温过程的熵变 469
（二）变温过程的熵变 471
（三）相变过程的熵变 473
（四）标准熵的计算 474
（五）化学反应的熵变 476
（一）亥姆霍兹自由能及等温等容过程方向的判断 478
12-5 吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能 478
（二）吉布斯自由能及等温等压过程方向的判断 480
（三）吉布斯和亥姆霍兹自由能的统计热力学计算 482
（四）吉布斯自由能的计算 483
（一）热力学的四个基本关系式 487
12-6 热力学函数间的关系及其应用 487
（二）麦克斯韦关系式 488
（三）麦克斯韦关系式的应用 489
（四）在纯物质两相平衡的应用 494
（一）化学势概念的引出 498
12-7 化学势 498
（二）化学势与温度和压力的关系 500
（三）化学势在相变和化学反应中的应用 501
（四）气体化学势 502
习题 510
第三章 溶液体系热力学 517
（一）偏摩尔量定义 519
13-1 偏摩尔量 519
（二）偏摩尔量的基本公式 521
（一）理想溶液的经验定义和分子图像 524
13-2 理想溶液及其性质 524
（二）理想溶液的热力学定义 525
（三）理想溶液的性质 526
（一）稀溶液的经验定义和分子图像 529
13-3 稀溶液及其性质 529
（二）稀溶液的热力学定义 530
（三）稀溶液的依数性 532
（一）实际溶液及其化学势表达式 539
13-4 实际溶液和活度 539
（二）活度的测定 544
（三）超额函数 547
习题 550
第十四章 化学平衡体系热力学 555
14-1 化学反应的自由能降低原理 557
（一）均相化学反应 559
14-2 化学反应等温式和平衡常数 559
（二）非均相化学反应 562
（一）平衡常数的表达方式 565
14-3 反应平衡常数的计算和测定方法 565
（二）平衡常数的测定和计算 568
（三）平衡转化率和平衡组成计算 569
（一）能量零点的选择 570
14-4 理想气体反应平衡常数的统计热力学计算 570
（二）自由能函数的计算和应用举例 571
（三）从配分函数直接计算平衡常数 573
（一）平衡常数与温度的关系 575
14-5 平衡常数与温度和压力的关系 575
（二）平衡常数与压力的关系 578
（一）常压气相反应 580
14-6 气相反应条件分析 580
（二）高压气相反应 583
（一）液相反应 585
14-7 液相反应和复杂反应条件分析 585
（二）复杂反应 588
习题 590
第十五章 相平衡体系热力学 597
（一）相、组分数和自由度 599
15-1 相律 599
（二）相律的推导 600
（二）相图实例 602
（一）单组分体系相图的理论基础 602
15-2 单组分体系的相图 602
（三）升华操作原理和水杨酸的升华提纯 604
（四）二级相变 605
（一）液固体系相图 608
15-3 二组分液固体系 608
（二）杠杆规则及其应用 609
（三）溶解度曲线的计算 611
（四）生成稳定和不稳定化合物的液固体系 612
（五）生成完全互溶的固溶体的液固体系 614
（六）生成部分互溶的固溶体的液固体系 615
（一）理想溶液的气液体系 616
15-4 二组分气液体系 616
（二）完全互溶的实际溶液的气液平衡 618
（三）蒸馏（或精馏）原理 621
（一）部分互溶体系 623
15-5 二组分液液体系 623
（二）完全不互溶体系 625
15-6 三组分体系 626
（一）部分互溶的三液体系 627
习题 629
（二）固-固-液盐水体系 629
第十六章 界面现象和胶体分散体系 635
16-1 表面自由能和表面张力 637
（一）表面自由能及其定义 638
（二）表面张力 639
（一）弯曲液面的附加压力 640
16-2 弯曲液体的表面现象 640
（二）附加压力与曲面的曲率半径和表面张力的关系 641
（三）表面曲率与液体蒸气压的关系 642
（二）接触角与润湿的关系 644
（一）黏附功 644
16-3 润湿和铺展 644
（一）表面相和表面过剩量 645
16-4 表面相热力学 645
（二）吉布斯吸附方程式 647
（一）表面活性剂的分类及其定向排列功能 648
16-5 表面活性剂 648
（二）表面活性剂的作用 650
（一）胶体体系的分类 654
16-6 胶体分散体系 654
（三）表面活性剂的结构与其性能间的关系 654
（二）胶体体系的不稳定性及其电化学性质 655
习题 662
第十七章 气体的吸附和表面化学 665
（二）吸附势能曲线 667
（一）物理吸附和化学吸附 667
17-1 气体在固体表面的吸附 667
（三）朗格缪尔吸附等温式 669
（四）费罗因德利希和捷姆金吸附等温式 671
（五）BET吸附等温式及比表面测定原理 672
（一）表面组成的研究 673
17-2 现代表面化学的研究内容 673
（三）表面反应的研究 674
（二）表面结构的研究 674
（一）表面组成和价态的影响 676
17-3 表面性质对表面反应性能的影响 676
（二）表面结构的影响 678
（一）热脱附方法研究表面吸附态 681
17-4 表面吸附态和表面反应机理 681
（二）用表面能谱研究表面吸附态 683
（三）用隧道扫描探针研究表面吸附态 685
习题 687
第十八章 传递过程和非平衡态热力学 689
（一）热传导 691
18-1 传递过程基本规律 691
（二）黏度 692
（三）扩散 693
（一）熵产生原理 695
18-2 非平衡态热力学 695
（二）昂萨格倒易关系 698
（三）最小熵产生原理 699
习题 700
第十九章 化学动力学基本规律 703
（一）化学反应速率 707
19-1 化学反应的速率方程 707
（二）质量作用定律 708
（三）反应级数和反应分子数 709
19-2 具有简单级数的反应 710
（二）一级反应 711
（一）零级反应 711
（三）二级反应 714
（四）三级反应 716
（五）速率方程的确定 717
（一）温度和反应速率之间的经验关系式 720
19-3 温度对反应速率的影响 720
（二）活化能对反应速率的影响 722
（三）活化能的物理意义 723
（一）对峙反应 724
19-4 典型的复杂反应 724
（二）平行反应 725
（三）连续反应 726
（二）稳态近似 729
（一）反应机理 729
19-5 反应机理和近似处理方法 729
（三）平衡态近似 730
（一）微观可逆性原理和仔细平衡原理 731
19-6 化学反应中的动态与平衡 731
（二）速率常数与平衡常数的关系 732
习题 734
第二十章 各种反应体系的动力学 741
（一）直链反应 743
20-1 链反应 743
（二）支链反应 746
（一）遭遇对 748
20-2 液相反应 748
（二）扩散控制的反应 750
（三）液相中的快速反应 751
（四）化学振荡反应 754
（一）催化剂的特性 756
20-3 催化反应 756
（二）均相催化反应 759
（二）气固相催化反应 760
（四）络合催化反应 765
（五）不对称催化反应 767
（六）酶催化反应 769
20-4 流动体系反应 770
（一）连续管式反应 771
（二）连续釜式反应 773
20-5 光化学反应 775
（一）光化学基础 775
（二）光化学反应的类型 779
习题 781
第二十一章 基元反应的速率理论 787
21-1 双分子反应的简单碰撞理论 789
（一）硬球碰撞模型 789
（二）反应硬球碰撞模型 791
（三）反应碰撞模型与实验结果比较 792
21-2 反应速率的过渡态理论 794
（一）过渡态理论 794
（二）过渡态理论的热力学处理 798
21-3 单分子反应理论 801
（一）林德曼理论 802
（二）RRKM理论 804
21-4 分子轨道对称守恒原理 805
（一）实验事实 806
（二）能量相关原理 807
（三）前线轨道理论 810
习题 812
第二十二章 分子反应动力学 817
（一）总包反应 819
（二）基元反应 819
22-1 化学反应的不同层次 819
（三）态-态反应 820
22-2 势能面及反应途径 823
（一）势能面 823
（二）反应体系在势能面上的运动 826
（三）势能面的特征对反应的影响 828
22-3 分子反应动力学实验 830
（一）激光的基本原理和激光器 831
（二）特定状态的反应物制备 835
（三）反应的测量 838
习题 841
第二十三章 电解质溶液 843
（一）金属导体和离子导体 845
（二）法拉第定律 845
23-1 电解质溶液的导电现象 845
（三）电解质溶液的电导率 848
（四）离子的电迁移和迁移数 851
23-2 电解质溶液的活度和活度系数 856
（一）离子强度和活度系数 856
（二）强电解质的离子相互作用理论 858
习题 863
第二十四章 电化学热力学 867
24-1 可逆电池的电动势 869
（一）化学反应的吉氏自由能变化和可逆电池的电动势 869
（二）可逆电池和不可逆电池 871
（三）可逆电池的电动势测定 872
（四）可逆电池电动势与物质活度的关系 873
（五）可逆电池的电动势和温度关系 875
24-2 电极电势和标准电极电势 878
（一）电池电动势产生原因 878
（二）电极电势表达式 879
（三）标准电极电势 880
（四）可逆电极的种类 882
（五）电极电势和电池电动势的计算 884
24-3 浓差电池和液体接界电势 885
（一）浓差电池 885
（二）液体接界电势 886
（三）液体接界电势的计算 887
24-4 离子选择性电极和膜电势 888
（一）用氢离子选择性电极测溶液pH 889
（二）离子选择性电极的一般工作原理 890
24-5 电势-pH图及其应用 891
（一）电势-pH图的涵义 891
（三）膜电势 891
（二）电势-pH图的构建及其应用 892
习题 894
第二十五章 电化学动力学及其应用 901
25-1 电极极化 903
（一）极化和超电势 903
（二）氢超电势理论 905
（三）超电势的测量方法及其应用 907
25-2 电化学测量 910
（一）循环伏安法 910
（二）计时电流和计时电位法 913
（三）交流阻抗法 914
25-3 应用电化学 916
（一）电解 916
（二）金属的电沉积 917
（三）金属的腐蚀和防腐 919
（四）化学电源 921
25-4 电化学中的若干现代研究课题 926
（一）表面电化学 926
（二）电极过程的时空分辨 931
（三）光电化学 933
习题 935
附录 939
Ⅰ一些单质及化合物的热容与温度的关系（101.325 kPa，298.15 K） 939
Ⅱ一些有机化合物的标准燃烧焓（298.15 K） 949
Ⅲ 国际单位制（SI） 949
Ⅳ一些物理和化学的基本常数（1986年国际推荐值） 950
Ⅴ常用的换算因数 951
Ⅵ化学上重要点群的特征标表 952
参考读物 964
主题索引 967
外国人名索引 978