绪论 1
第一章 量子力学基础和原子结构 6
1-1 经典物理学的困难和旧量子论的局限性 7
1.谐振子能量的不连续化--黑体辐射和普朗克(Planck)量子论 8
2.光能的不连续性--光电效应和爱因斯坦(Einstein)光子说 9
3.原子能量的不连续性--氢原子光谱和玻尔(Bohr)原子结构理论 13
1-2 实物微粒的波动性 16
1.从光子说到物质波 16
2.物质波的实验证明 18
3.二象性的统计联系 20
4.波粒二象性的必然结果--“不确定关系” 21
1-3 实物微粒运动状态的表示法 25
1.波函数ψ 25
2.波函数的性质 27
3.原子中电子运动的定态是驻波性质的反映 28
1-4 实物微粒的运动规律--定态薛定谔(Schrodinger)方程 32
1.得来线索 32
2.定态薛定谔方程 33
3.方程求解问题 38
4.实例--在势箱中运动的粒子 39
1-5 定态薛定谔方程的算符表达式 44
1.能量算符本征方程、本征值和本征函数 45
2.算符和力学量的算符表示 46
1-6 氢原子与类氢离子定态薛定谔方程，其球极坐标表达式及几个简单的特解 51
1.氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程 51
2.氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程的球极坐标表达式 54
3.基态 55
4.基态波函数的性质 58
5.激发态 61
1-7 氢原子与类氢离子定态薛定谔方程的一般解 66
1.变数分离法 66
2.Φ(φ)方程的解 67
3.Θ(θ)方程的解 69
4.R(r)方程的解 70
1-8 氢原子及类氢离子的解的讨论 73
1.量子数 73
2.波函数和电子云的图像 77
3.实波函数和复波函数 88
1-9 多电子原子的结构和原子轨道 90
1.电子独立运动模型(即轨道近似模型) 91
2.哈特利(Hartree)自洽场模型 93
3.中心力场模型 96
1-10 电子自旋 98
1.电子自旋问题的提出 99
2.自旋波函数和自旋-轨道 100
3.全同粒子和保里(Pauli)不相容原理 104
4.自旋相关效应 108
1-11 原子整体的状态与原子光谱项简介 110
1-12 原子内电子的排布和元素周期律 115
1.原子轨道的能量次序 115
2.原子核外电子排布的原则 120
3.离子的电子层结构 123
选讲教材： 127
1-A.算符和力学量 127
1.代表力学量的算符必须满足的条件 127
2.力学量的本征值和本征函数的普遍特性 129
3.算符的对易关系与力学量的同时测量问题 131
1-B.Θ(θ)方程及R(r)方程的解 133
1-C.哈特利-福克(Hartree-Fock)自洽场法 138
1-D.原子的状态与原子光谱项 141
1.原子的量子数与角动量的耦合 143
2.原子光谱项 147
3.原子光谱项对应的能级 149
4.原子能级和原子光谱的关系 149
5.原子光谱项的推求法 151
思考题及习题 154
本章主要参考书目 157
第二章 共价键理论和分子结构 159
2-1 氢分子离子和共价键的本质 159
1.定核近似和H？的薛定谔方程 159
2.线性变分法 162
3.H？的基态和第一激发态 165
4.积分Sab、Haa、Hab和能量 168
5.H？的两种状态和共价键本质 174
2-2 分子轨道理论 176
1.单电子波函数 176
2.原子轨道的线性组合(LCAO) 178
3.LCAO-MO的基本原则 179
4.分子轨道的类型、符号和能级顺序 186
5.电子填充原则 189
2-3 双原子分子 189
1.同核双原子分子 189
2.异核双原子分子 195
3.键的极性 200
1.氢分子的结构 202
2-4 氢分子的结构和价键理论 202
2.价键理论要点和对简单分子的应用 214
2-5 杂化轨道理论 217
1.杂化轨道理论的实验基础 217
2.杂化轨道理论 219
3.杂化轨道理论的应用 224
2-6 定域和非定域分子轨道 231
1.定域分子轨道 231
2.非定域分子轨道 234
3.定域和非定域轨道的关系 238
2-7 简单HMO法和共轭分子 241
1.休克尔(Huckel)近似 242
2.链烯烃 245
3.环烯烃 250
4.无机共轭分子 253
5.离域π键形成的条件和类型 255
2-8 键级、自由价和分子图 257
1.电荷密布 258
2.键级 259
3.自由价 262
4.分子图及其应用 263
2-9 缺电子分子和多中心键 267
1.缺电子分子 267
2.B2H6的双电子三中心键 269
3.一些缺电子分子 270
2-10 分子对称性 274
1.对称元素和对称操作 275
2.分子点群 280
3.分子点群的确定 290
4.分子对称性和分子的物理性质 292
选讲教材： 296
2-A.MO法和VB法的初步比较 296
1.简单MO法和VB法的差异 296
2.改进的MO法和VB法波函数的等价性 299
2-B.分子轨道对称守恒原理和化学反应 301
1.有机协同反应的实验规律 301
2.前线轨道理论 303
3.能量相关理论 306
2-C.群表示简介和应用例 310
1.原子轨道的变换和群的表示 311
2.点群的不可约表示和特征标 315
3.特征标表和群表示的几条性质 319
4.群的应用示例 321
思考题及习题 326
本章主要参考书目 329
第三章 配位场理论和络合物结构 331
3-1 络合物结构理论发展简史 331
1.络合物结构的早期理论 331
2.维尔纳(Werner)的配位理论 332
3.络合化化学键理论的发展 332
3-2 络合物的价键理论 334
1.电价配键 334
2.共价配键 335
3-3 晶体场理论 340
1.d轨道能级的分裂 341
2.d轨道中电子的排布--高自旋态和低自旋态 346
3.晶体场稳定化能 354
4.络合物畸变和姜-泰勒(Jahn-Teller)效应 359
1.基本内容 362
3-4 络合物的分子轨道理论 362
2.不饱和烃络合物--π络合物的结构 373
3.氮分子络合物的结构 377
4.过渡金属的离子半径 383
选讲教材： 387
3-A.d轨道能级的分裂 387
思考题及习题 387
3-B.八面体络合物的分子轨道 389
1.原子轨道的对称性分类 390
2.配位体群轨道 390
3.分子轨道和能级图 394
本章主要参考书目 399
1.分子光谱的分类及其所在的波段 400
第四章 测定分子结构的实验方法 400
4-1 分子光谱 400
2.分子的转动光谱 404
3.双原子分子的振动及振转光谱 412
4.双原子分子中电子整体的运动状态与光谱项及其电子光谱 422
4-2 分子的磁性和磁共振谱 430
1.分子的磁性 430
2.核磁共振(NMR) 440
选讲教材： 451
3.电子自旋共振(ESR) 454
4-A.在玻恩-奥本敏默近似条件下双原子分子的核运动的薛定谔方程 461
4-B.光电子能谱(简称PES) 469
1.X光电子能谱(XPS) 470
2.紫外光电子能谱(UPS) 480
思考题及习题 486
本章主要参考书目 489
第五章 晶体结构 490
5-1 晶体的特性与点阵结构 490
1.晶体的特性 490
2.晶体的点阵结构 492
5-2 晶体学的基本规律与点阵理论 498
1.晶面、晶棱定律与晶面交角守恒定律 499
2.晶面符号与有理指数定律 501
5-3 理想晶体与实际晶体、晶体的缺陷、非晶体 504
5-4 晶体的宏观对称性、晶系和空间点阵型式 510
1.晶体的宏观对称元素及其组合 510
2.七个晶系和十四种空间点阵型式 519
5-5 晶体的微观对称性 523
1.微观对称元素和空间对称操作 524
2.晶体结构中的对称元素及其国际记号 526
3.晶体的微观对称类型--230个空间群简介 529
5-6 X射线在晶体中的衍射 529
5-7 衍射方向和晶胞参数 532
1.劳埃(Laue)方程 532
2.布拉格(Bragg)方程 536
3.劳埃方程与布拉格方程的内在联系 537
5-8 衍射强度与晶胞中原子的分布 540
5-9 X射线结构分析中的几种方法 544
1.单晶结构分析 544
2.粉末法 548
5-10 金属键和金属晶体 558
1.金属键的能带理论 558
2.金属的晶体结构和原子半径 563
3.合金的结构 568
5-11 离子键与离子晶体 571
1.离子晶体的最简结构形式 571
2.离子晶体的点阵能 572
3.离子半径 574
4.离子的极化 578
5.结晶化学定律 580
6.硅酸盐晶体结构简介 582
5-12 共价型晶体 591
1.共价键晶体的结构特征与一般性质 591
2.典型共价晶体的主要结构类型 593
3.晶体中原子的共价半径 596
5-13 分子间作用力和分子型晶体 596
1.分子间作用力及其对物质性质的影响 596
2.原子和基团的范德华半径 603
3.氢键和氢键型晶体 605
4.分子型晶体 608
5-14 混合键型晶体 612
选讲教材： 615
5-A.晶体的缺陷和畸变 615
1.晶体缺陷的类型 615
2.缺陷、畸变和杂质等对实际晶体的影响 617
思考题及习题 618
本章主要参考书目 621
本书附录： 622
1.一些基本的物理常数和单位换算 622
2.？2算符的球极坐标变换 622
3.积分Sob、Haa和Hab的计算 624
4.化学上重要对称群的特征标表 628