《物質(zhì)結構(第2版)》是根據(jù)1980年審訂的高等師范院;瘜W專業(yè)用物質(zhì)結構教學大綱編寫的?紤]到1980年以來本學科的發(fā)展情況,在修訂時對量子力學的基本原理即態(tài)疊加原理、用途日益廣泛的群表示理論以及近年來發(fā)展迅速的原子簇和有機金屬絡合物作了深入淺出的入門性介紹并配合以豐富圖表!陡叩葘W校教材:物質(zhì)結構(第2版)》共分五章,即量子力學基礎和原子結構、共價鍵理論和分子結構、配位場理論和絡合物結構、分子結構測定方法的原理及應用和晶體結構。
《高等學校教材:物質(zhì)結構(第2版)》除供高等師范院;瘜W系教學使用外,亦可供綜合性大學化學系和其它高等院校有關專業(yè)參考使用。
緒論
第一章 量子力學基礎和原子結構
§1-1 經(jīng)典物理學的困難和量子論的誕生
1.三個著名實驗導致量子概念的引入和應用
2.舊量子論的局限性要求對實物微粒本性的進一步認識
3.物質(zhì)波的實驗證明及其統(tǒng)計解釋
4.波粒二象性的必然結果——不確定關系
§1-2 實物微粒運動狀態(tài)的表示法及態(tài)疊加原理
1.波函數(shù)
2.波函數(shù)的性質(zhì)
3.自由粒子波函數(shù)——德布羅意波函數(shù)
4.經(jīng)典波的疊加原理與駐波的性質(zhì)
5.量子力學態(tài)疊加原理
§1-3 實物微粒的運動規(guī)律——薛定諤方程
1.定態(tài)薛定諤方程及含時薛定諤方程
2.實例——在勢箱中運動的粒子、
§1-4 定態(tài)薛定諤方程的算符表達式
1.算符和力學量的算符表示
2.能量算符本征方程、本征值和本征函數(shù)
3.動能算符在結構研究中的作用
§1-5 氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程及其解
1.氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程
2.氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程的球極坐標表達式
3.基態(tài)的解
4.變數(shù)分離法
5.方程的解
6.@(0)方程的解
7.月(r)方程的解
§1-6 氫原子及類氫離子的解的討論
1.量子數(shù)
2.波函數(shù)的特點
3.實波函數(shù)和復波函數(shù)
§1-7 波函數(shù)和電子云的圖形表示
1.氫原子基態(tài)的各種圖示
2.徑向分布圖
3.角度分布圖
4.空間分布圖
§1-8 多電子原子結構理論的軌道近似模型——原子軌道
1.中心力場近似
2.半經(jīng)驗處理方法——屏蔽模型
3.定量處理方法——自治場模型
§1-9 電子自旋
1.電子自旋問題的提出
2.自旋波函數(shù)和自旋一軌道
3.全同粒子和保里(W.Pau1j)不相容原理
4.自旋相關效應
§1-10 原子整體的狀態(tài)與原子光譜項
1.原子的量子數(shù)與角動量的耦合
2.原子光譜項
3.原子光譜項對應能級的相對大小
4.原子能級和原子光譜的關系
5.原子光譜項的推求法
§1-11 原子內(nèi)電子的排布和元素周期律
1.原子軌道的能量次序
2.原子核外電子排布的原則
3.離子的電子層結構
思考題與習題
本章主要參考書目
第二章 共價鍵理論和分子結構
§2-1 H中的分子軌道及其共價鍵本質(zhì)
1.定核近似和H2的薛定諤方程
2.變分原理及線性變分法
3.用線性變分法對H2的第一步近似處理——H;中分子軌道的第一步近似
4.對H2的第一步近似分子軌道的討論——離域效應
5.對H2中共價鍵較全面的分析——收縮效應及極化效應
§2-2 分子軌道理論
1.分子中的單電子波函數(shù)——MO
2.原予軌道線性組合為分子軌道法——1CAO-Mo
3.1CA0-MO的基本原則
4.分子軌道的類型、符號和能級順序
5.電子填充(構造)原則
§2-3雙原子鍵和雙原子分子結構
1.組態(tài)、鍵級和軌道能
2.同核雙原子分子舉例
3.異核雙原子分子舉例
§2-4 飽和分子的離域軌道和定域軌道
1.離域分子軌道和離域鍵
2.定域分子軌道和定域鍵
3.離域和定域軌道的關系
4.用雜化軌道近似地構造定域分子軌道模型
§2-5 離域玎鍵與共軛分子結構
1.d-n分離與口電子近似
2.休克爾分子軌道法
3.休克爾4m+2規(guī)則與非苯類的芳香烴
4.電荷密度、鍵級與自由價、分子圖
5.無機共軛分子
6.離域n鍵形成的條件、類型與HMO法的局限性
§2-6 多中心鍵與缺電子分子結構
1.缺電子分子
2.三中心鍵與硼烷分子結構
3.其它缺電子分子
§2-7 分子對稱性和分子點群
1.對稱元素和對稱操作
2.分子點群
3.分子點群的確定
4.分子對稱性和分子的物理性質(zhì)
§2-8 群表示理論初步
1.各點群的對稱性匹配線性組合(簡稱SA1C)或群軌道及其按對稱性分類和名稱
2.不可約表示及其命名
3.特征標及特征標表
4.如何用特征標表推求SA1C,投影算符的簡單用法
§2-9前線軌道理論及分子軌道對稱性守恒原理的理論基礎
思考題及習題
本章主要參考書目
第三章 配位場理論和絡合物結構
§3-1 晶體場理論
1.d軌道能級的分裂
2.d軌道中電子的排布——高自旋態(tài)和低自旋態(tài)
3.晶體場穩(wěn)定化能
4.絡合物畸變和姜一泰勒效應
§3-2 絡合物的分子軌道理論
1.正八面體絡合物中的a一配鍵
2.正八面體絡合物中的n一配鍵
3.氮分子絡合物的結構
4.過渡金屬的離子半徑
§3-3 晶體場理論與分子軌道理論的比較及配位場理論
§3-4 有機金屬絡合物
1.不飽和烴絡合物——n絡合物的結構
2.環(huán)多烯和過渡金屬的絡合物
3.夾心化合物——二茂鐵的結構
§3-5 原子簇化合物的結構簡介
1.原子簇化合物的分類及金屬一金屬成鍵的判據(jù)
思考題及習題
本章主要參考書目
……
第四章 分子結構測定方法的原理及應用
第五章 晶體結構
附錄
索引