本书是高等学校教材《简明结构化学教程》(第三版)(夏少武编著)的配套教材,对教程的每章基本内容用简练的语言清楚地表达出来,重点突出,条理清晰;对全部习题进行详细解答;每章后附有"补充习题解答",它们大部分选自"考研"试题,供读者自测和练习。编写此书的目的是帮助学生抓住重点,克服难点,能在较短时间内比较深刻地理解结构化学的基本概念、原理及解题方法。
本书特别适合理工科化学、化工专业及相关专业的师生使用,也可供自学结构化学的科技人员参考。
及时章量子力学基础知识1
一、本章要点1
二、重要概念1
三、基本内容1
1?量子力学实验基础1
2?波粒二象性1
3?不确定关系2
4?量子力学的基本假设2
5?量子力学基本假设的说明5
6?一维无限深势阱6
四、习题解答7
五、补充习题解答16
第二章原子结构22
一、本章要点22
二、重要概念23
三、基本内容23
1?原子核外电子的运动状态与能级23
2?基态原子核外电子排布原则28
3?原子的性质28
四、习题解答29
五、补充习题解答34
第三章分子的对称性42
一、本章要点42
二、重要概念42
三、基本内容42
1?对称元素与对称操作42
2?分子点群44
3?分子的对称性与分子的旋光性、偶极矩45
四、习题解答46
五、补充习题解答48
第四章分子轨道理论53
一、本章要点53
二、重要概念53
三、基本内容53
1?氢分子离子的薛定谔方程及其结果分析53
2?简单分子轨道理论56
3?双原子分子的结构和性质58
4?休克尔分子轨道法(HMO)和共轭分子58
5?分子轨道对称守恒原理61
四、习题解答62
五、补充习题解答68
第五章价键理论77
一、本章要点77
二、重要概念77
三、基本内容77
1.海特勒?伦敦处理氢分子的结果77
2?价键理论的要点79
3?杂化轨道理论79
4?价电子对互斥理论80
5?价键理论与分子轨道理论的比较81
四、习题解答82
五、补充习题解答85
第六章配合物的化学键理论89
一、本章要点89
二、重要概念89
三、基本内容90
1?配合物的价键理论90
2?晶体场理论90
3?配合物的分子轨道理论初步介绍92
4?对配合物主要化学键理论的认识94
5?硼烷与缺电子多中心键94
四、习题解答95
五、补充习题解答98
第七章分子的物理性质及次级键105
一、本章要点105
二、重要概念105
三、基本内容105
1?分子的电学性质105
2?分子的磁学性质107
3?分子间作用力108
4?次级键109
四、习题解答110
五、补充习题解答116
第八章结构分析方法简介129
一、分子光谱129
1?本节要点129
2?重要概念130
3?基本内容130
二、光电子能谱(PES)136
1?本节要点136
2?重要概念136
3?基本内容136
三、习题解答137
四、补充习题解答144
第九章晶体结构153
一、本章要点153
二、重要概念153
三、基本内容153
1?晶体结构周期性与点阵概念153
2?晶胞中微粒的分数坐标,晶面指标、晶棱指标154
3?晶体的宏观对称性155
4?晶体的微观对称性156
5? X射线衍射法156
6?固体的能带理论157
7?等径圆球密堆积159
8?金属晶体159
9?离子晶体结构160
10?离子晶体结构的鲍林规则161
11?共价晶体与分子晶体161
12?实际晶体的缺陷161
四、习题解答162
五、补充习题解答166
附录178
参考文献180
元素周期表
第二版前言
《简明结构化学教程(第三版)》于2011年12月由化学工业出版社出版。由于修订的内容较多,对相应配套的《简明结构化学学习指导(附习题及解答)》也进行了修订,作为该"习题解答"的第二版出版。本书修订内容包括以下两部分:
(1)因为对《简明结构化学教程(第三版)》各章的习题重新选订,有关习题进行了增减,所以相应的"习题解答"的第二版也进行了修改与补充。
(2)对"习题解答"(及时版)中"基本内容"进行了修改与补充。
由于对《简明结构化学教程(第三版)》中一些章节的内容进行了修订,要求"习题解答"中"基本内容"部分随之而改变,且对有的内容做了深入一步的说明,目的是加深读者对概念、原理的理解。现将主要修改的内容陈述如下:
及时章,对于改变量子力学基本假设内容的原因做了初步说明。
第二章,较深入地介绍了单电子近似及光谱项引入的原因。
第三章,强调了对称性的重要性,对某些习题进行了修订。
第四章,对空间波函数平方的物理意义,用氢分子离子沿键轴的电子概率密度分布来解释。
第五章,对价键理论与分子轨道理论进行了比较。
第六章,介绍了硼烷与三中心双电子键概念,并配有习题。
第七章,简述铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性,次级键等内容,并配有习题。
第八章,增加了光电子能谱一节,并配有习题。
第九章,重新编写了晶棱指标、固体能带理论、杂质半导体,增加了习题。
希望新版的《简明结构化学学习指导(附习题及解答)》有助于读者对《结构化学》的学习和理解,有助于提高解题能力与分析问题的能力。
感谢化学工业出版社及编辑对本书再版所给予的支持与帮助。
夏树伟夏少武
2013年2月于青岛
及时版前言
本书是高等学校教材《简明结构化学教程》的配套教材。
《简明结构化学教程》一书于1995年由化学工业出版社出版,并于2001年发行了第二版。刚出版此书时曾想编写《习题详解》,后来也陆续收到读者来信,希望出版《简明结构化学学习指导(附习题及解答)》,现已将此书编好,由化学工业出版社出版,以飨读者。
结构化学是以微观粒子的运动规律为基础来研究原子、分子和晶体结构以及结构与性能之间关系的一门基础科学。对于这门课程的学习,学生普遍认为难学、难懂、难做习题。为了帮助学生抓住重点,克服难点,能在较短时间内比较深刻地理解结构化学的基本概念、基本原理与基本方法,特编此书。
全书共分九章:量子力学基础知识,原子结构与性质,分子的对称性,分子轨道理论,价键理论,配合物的化学键理论,分子的物理性质及弱化学键,分子光谱,晶体结构。
本书每章包括以下内容:
1?本章要点、重要概念。目的是让读者明确本章的中心内容和主要概念。抓住这些骨干来理解相关的知识,进而关联成"线"、成"面",有助于记忆。
2?基本内容。将这一章的主要内容用简练的语言清楚地表达出来,有些基本概念、原理的阐述甚至比原书更明确、更清晰。
3?习题解答。本章习题的详细解答,注意有效数字和单位换算。
4?补充习题解答。为了更深入学习,理解本章内容,也为了研究生入学考试的需要,又增加了"补充习题解答",包括填空题、选择题、问答题和计算题四部分。这些内容大部分选自"考研"试题,仅供读者参考。
为使本书快速出版,教务处和化学院领导对本书的编写给予了鼓励和支持,研究生孙雅丽、徐香帮助完成本书的电脑打字工作,在此向他们表示衷心的感谢。
本书编写时间较仓促,且限于我们的水平,难免有错误不当之处,恳请读者批评指正。
夏树伟夏少武
2004年于青岛