结构化学(第三版)

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厦门大学化学系物构组 著,厦门大学化学系物构组 编
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出版社: 科学出版社
ISBN:9787030409997
版次:1
商品编码:11494403
包装:平装
丛书名: 普通高等教育“十一五”国家级规划教材国家精品课程配套教材
开本:16开
出版时间:2014-07-01
页数:312
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :高等学校化学、应用化学、材料化学、药物化学等专业本科生
  《结构化学》可作为高等学校化学、应用化学、材料化学、药物化学等专业本科生的教学用书。

内容简介

  《结构化学》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、2004年国家精品课程配套教材
《结构化学》以卢嘉锡先生于20世纪50年代为厦门大学开设的“物质结构”内容为蓝本,汇集了几代人的教学经验,既保留了经典的结构化学内容,又注重吸收新的科研成果,主要包括量子力学基础、原子结构、分子对称性与点群、双原子分子、多原子分子结构、晶体学基础、金属和合金结构、离子化合物等内容。《结构化学》的特点是突出重点,基础概念阐述清楚;围绕难点,联系化学现象或化学概念,做到深入浅出。此外,《结构化学》还配有习题及部分习题参考答案,便于学习
《结构化学》所附光盘含网络课程内容,晶体模型(动画),科学家生平及例题、测试题等,既有助于加深学生对教材的理解,又可拓展学生的知识面。

目录

目录
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章量子力学基础1
1.1量子力学的诞生1
1.1.119世纪末的物理学1
1.1.2三个重要实验1
1.1.3德布罗意物质波4
1.1.4“测不准”关系5
1.2量子力学的基本假设6
1.2.1假设Ⅰ——状态波函数和概率6
1.2.2假设Ⅱ——力学量与线性自共轭算符8
1.2.3假设Ⅲ——Schr�塪inger方程9
1.2.4假设Ⅳ——态叠加原理10
1.2.5假设Ⅴ——Pauli不相容原理11
1.3量子力学的简单应用12
1.3.1一维势箱中的自由粒子12
1.3.2三维势箱中的自由粒子14
1.3.3应用15
1.4量子力学的一些基本概念16
1.4.1全同粒子16
1.4.2表象17
1.4.3隧道效应17
1.4.4维里定理19
习题120
参考文献22
第2章原子结构23
2.1类氢离子的Schr�塪inger方程23
2.1.1引言23
2.1.2变数分离24
2.1.3解Φ方程25
2.1.4Θ方程的解25
2.1.5R方程的解26
2.2类氢离子波函数及轨道能级27
2.2.1量子数的物理意义27
2.2.2主量子数n与能级28
2.2.3径向分布函数29
2.2.4角度分布函数32
2.3多电子原子的结构35
2.3.1核外电子排布与电子组态35
2.3.2中心力场近似和自洽场方法36
2.3.3电离能与电子亲和能37
2.3.4电负性41
2.4原子光谱项42
2.4.1定义42
2.4.2原子光谱项的推导43
2.4.3组态的能级分裂45
2.4.4基态光谱项46
习题247
参考文献49
第3章分子对称性与点群50
3.1对称元素与点群50
3.1.1对称性、对称操作与对称元素50
3.1.2旋转轴与转动51
3.1.3对称面与反映52
3.1.4对称心与反演53
3.1.5映转轴与旋转反映53
3.1.6对称点群54
3.2分子对称点群56
3.2.1对称点群分类56
3.2.2Cn群56
3.2.3Cnv群57
3.2.4Cnh群57
3.2.5Dn群58
3.2.6Dnh群59
3.2.7Dnd群61
3.2.8Sn群62
3.2.9高阶群63
3.2.10分子点群的判别67
3.3群的表示理论68
3.3.1可约表示与不可约表示68
3.3.2特征标表69
3.3.3应用70
3.4分子对称性与旋光性和偶极矩72
3.4.1分子旋光性72
3.4.2分子偶极矩73
习题376
参考文献78
第4章双原子分子79
4.1化学键理论简介79
4.1.1原子间相互作用力79
4.1.2化学键理论79
4.1.3结构与性质的关系80
4.2变分法与H+2分子结构81
4.2.1H+2的结构和共价键的本质81
4.2.2变分法解Schr�塪inger方程81
4.2.3Haa、Hab、Sab的物理意义84
4.3分子轨道理论和双原子分子结构85
4.3.1分子轨道理论85
4.3.2双原子分子轨道的特点85
4.3.3同核双原子分子87
4.3.4异核双原子分子89
4.4价键理论和H2分子结构92
4.4.1价键理论92
4.4.2H2的价键处理92
习题494
参考文献96
第5章多原子分子结构(一)97
5.1杂化轨道理论97
5.1.1杂化轨道波函数97
5.1.2杂化轨道的方向98
5.1.3应用99
5.2常见分子化学键101
5.2.1二元氢化物101
5.2.2各种氧化物102
5.2.3卤化物103
5.2.4稀有气体化合物103
5.3离域化学键104
5.3.1一般π键104
5.3.2离域π键105
5.3.3共轭效应106
5.3.4芳香性107
5.4HMO方法108
5.4.1HMO方法简介108
5.4.2丁二烯的HMO处理109
5.4.3电荷集居与分子图110
5.4.4环烯烃体系111
5.5分子轨道先定系数法112
5.5.1介绍112
5.5.2偶数碳链分子115
5.5.3奇数碳链分子116
5.5.4共轭环链之一116
5.5.5共轭环链之二118
5.5.6复杂共轭体系119
5.6共价键能与半径120
5.6.1共价键键能120
5.6.2键长和共价半径121
5.6.3范德华半径122
5.7前线轨道理论和轨道对称守恒原理124
5.7.1前线轨道理论124
5.7.2分子轨道对称守恒原理125
习题5128
参考文献130
第6章多原子分子结构(二)131
6.1缺电子多中心键131
6.1.1硼烷的结构131
6.1.2Lipscomb的拓扑结构132
6.1.3封闭硼笼BnH2-n与Wade规则133
6.1.4其他缺电子多中心键134
6.2配合物的化学键135
6.2.1简介135
6.2.2σ键配合物的结构137
6.2.3金属羰基配合物(σ�拨信浼�)138
6.2.4烯烃配位化合物138
6.3配位场理论140
6.3.1中心离子电子组态的谱项140
6.3.2原子轨道在不同环境中的能级分裂141
6.3.3弱场方案143
6.3.4强场方案143
6.4过渡金属原子簇化合物145
6.4.1簇合物中M�睲间多重键145
6.4.2金属簇合物的几何构型与电子计数法146
6.5原子团簇148
6.5.1富勒烯碳笼148
6.5.2碳纳米管150
6.6次级键151
6.6.1非金属原子间次级键152
6.6.2非金属�步鹗粼�子间次级键152
6.6.3金属原子间次级键153
6.7氢键154
6.7.1氢键产生的条件和影响154
6.7.2水的氢键156
6.7.3几种重要化合物的氢键158
6.8超分子化学160
6.8.1分子化学与超分子化学160
6.8.2经典的超分子主体160
6.8.3分子识别与超分子自组装162
6.8.4晶体工程164
习题6164
参考文献166
第7章晶体学基础167
7.1晶体结构的周期性和点阵167
7.1.1晶体及其性质167
7.1.2周期性与点阵结构168
7.1.3晶胞171
7.1.4实际晶体171
7.2晶系、Bravais格子与晶面172
7.2.1七个晶系172
7.2.214种空间点阵形式173
7.2.3晶面与米勒指数175
7.3晶体的对称性177
7.3.1晶体结构的对称元素和对称操作177
7.3.2晶体的宏观对称性——晶体学点群180
7.3.3晶体的微观对称性——空间群181
7.4晶体的X射线衍射183
7.4.1引言183
7.4.2X射线的产生与散射184
7.4.3衍射方向185
7.4.4倒易点阵与反射球187
7.4.5衍射强度188
7.4.6系统消光189
7.4.7X射线相干散射理论简介190
7.5X射线衍射的应用192
7.5.1单晶衍射法192
7.5.2多晶衍射法193
7.5.3应用194
7.6准晶198
7.6.1准晶的发现198
7.6.2平面镶嵌与黄金分割198
7.6.3二十面体密堆199
7.6.4晶体的新定义200
7.6.5准晶种类200
习题7202
参考文献205
第8章金属和合金结构207
8.1金属键理论207
8.1.1自由电子模型207
8.1.2能带理论208
8.2等径球密堆积209
8.2.1三种密堆积209
8.2.2密堆与空隙211
8.3金属单质结构213
8.3.1单质结构213
8.3.2金属原子半径214
8.4合金的结构215
8.4.1金属固溶体216
8.4.2金属化合物217
8.4.3金属间隙化合物220
8.5非晶态合金222
8.5.1简介222
8.5.2非晶态合金的结构特征223
8.5.3非晶态合金的制备与分类224
8.5.4性能与应用225
习题8226
参考文献229
第9章离子化合物230
9.1晶格能230
9.1.1晶格能的静电模型230
9.1.2晶格能的热力学模型231
9.2几种典型的二元离子晶体结构232
9.2.1NaCl型232
9.2.2CsCl型233
9.2.3ZnS型233
9.2.4CaF2型234
9.2.5TiO2型234
9.3离子半径235
9.3.1引言235
9.3.2离子半径与周期表236
9.3.3离子堆积规则238
9.4离子极化239
9.4.1离子极化的概念239
9.4.2离子极化对结构的影响239
9.5多元离子化合物242
9.5.1主要多元离子化合物243
9.5.2Pauling规则246
9.5.3硅酸盐的结构247
9.6功能材料晶体249
9.6.1高温超导晶体249
9.6.2非线性光学晶体251
9.6.3磁性材料252
9.6.4功能转化材料254
9.7有机晶体255
9.7.1一般有机晶体255
9.7.2含氢键的晶体257
9.7.3嵌入式晶体257
9.7.4聚合物(高分子)晶体258
9.7.5生物分子晶体258
9.8液晶260
9.8.1简介260
9.8.2热致液晶260
9.8.3溶致液晶261
9.8.4液晶的应用262
习题9263
参考文献267
附录268
附录1实习268
附录2单位、物理常数和换算因子271
附录332个晶体学点群极射赤道平面投影图274
附录4原子轨道能级/R(实验测定)276
附录5点群特征标表277
附录6晶体的230个空间群的记号286
附录7国际晶体结构数据库概况288
附录8部分习题参考答案290

精彩书摘

第1章量子力学基础第1章量子力学基础〖*2〗
1.1量子力学的诞生〖*2〗
1.1.1 19世纪末的物理学

经典物理学发展到19世纪末,已形成一个相当完善的体系。在机械力学方面有牛顿(Newton)三大定律,热力学方面有吉布斯(Gibbs)理论,电磁学方面有麦克斯韦(Maxwell)方程统一
解释电、磁、光等现象,而统计方面有玻耳兹曼(Boltzmann)的统计力学。当时物理学家很
自豪地说,物理学的问题基本解决了,一般的物理现象都可以从以上某一学说获得解释。但有几个物理实验还没找到解释的途径,而恰恰是这几个实验为我们打开了一扇通向微观世
界的大门。
1.1.2三个重要实验
〖*2〗1�焙谔宸�射

图1.1黑体辐射示意图

几乎吸收全部入射光线辐射的表面称为黑体表面。带小孔的空腔可作为黑体表面的一个例子,它几乎完全吸收入射辐射。通过小孔进去的光线碰到内表面时部分吸

收,部分漫反射,反射光线再次被部分吸收和部分漫反射……只有很小部分入射光有机会再从小孔中出来,如图1��1所示。
19世纪末,人们已对黑体辐射实验进行了仔细测量,发现辐射强度对腔壁温度T的依赖关系,各种温度在不同波长处有一极大值λmax(图1��2)。根据维恩(Wien)定律λmaxT=C0,辐射强度与腔壁形状和材料无关。但还需要找出用波长与温度来表达能量的表达式。

图1.2辐射强度对温度的依赖



1900年12月14日,普朗克(Planck)在德国物理学会的一次会议上提出了黑体辐射定律的推导。在推导辐射强度作为波长和温度函数的理论表达式时,普朗克做了一个特别基本的假定,从而背离了经典物理学。这个假定的精髓可以说明如下:一个自然频率为ν的振子只能够取得或释放成包的能量,每包的大小为E=hν,这里的h是一个自然界的新的基本常数。根据这一假定,Planck推导出一个表达式:


λmaxckT=C0ck=0��2
014h(1��1)


Planck本人在接受这个背离经典物理学的假定时是非常勉强的。在他做出伟大的发现之后,还一直试图在经典力学基础上解释黑体辐射现象。关于这些无效的努力,他后来说他并不认为它们是无用劳动,由于反复失败,才使他最后相信:不可能在经典物理学内求得说明。

Planck辐射定律完整的形式表达如下:


E(λ,T)=8πhcλ51exp(hc/λkT)-1(1��2)


式中:E(λ,T)为黑体腔内在温度T和波长λ处单位波长间隔中的辐射能强度;k为Boltzmann常量;c为光速;h为一个新的自然常量,等于6��626×10-34J·s,后人称之为Planck常量。
2.光电效应
物理学家进行的光电实验装置如图1��3所示。


图1.3光电效应示意图


光照射在金属表面,某些时候有电子从表面逸出。令人惊奇的是:逸出电子的动能与光的强度无关,但却以非常简单的方式依赖于频率。增大光的强度,只增加了单位时间内发射的电子数,但不会增加电子的能量。经典力学对此难以解释。1905年,爱因斯坦(Einstein)提出,如果光的行为是一束粒子流,每个光子具有能量hν(ν为频率),则以上结果可以解释。他预计从金属表面逸出的电子动能可用式(1��3)计算:


12mv2=hν-W(1��3)


式中:W是一个电子逸出表面所需最低能量(也称功函数)。这种解释被实验所证实。
众所周知,早在17世纪对光的本性有Newton的微粒说与惠更斯(Huygens)的波动说。由于光的衍射与干涉现象,波动说一度占上风。Einstein又提出光子说,即光是波粒二象性的,圆满地解释了光电效应。光子学说的内容如下:

(1) 光是一束光子流,每一种频率的光的能量都有一个最小单位,称为光子,光子的能量与光子的频率成正比,即


ε=hν(1��4)

式中:h为Planck常量;ν为光子的频率。
(2) 光子不但有能量,还有质量(m),但光子的静止质量为零。按相对论的质能联系定律,即

ε=mc2(1��5)

光子的质量为m=hν/c2,所以不同频率的光子有不同的质量。
(3) 光子具有一定的动量(P),P=mc=hν/c=h/λ,光子有动量在光压的实验中得到证实。
(4) 光的强度取决于单位体积内光子的数目,即光子密度。
光子说能解释实验观测的结果:当hνW时,金属中逸出电子具有一定动能,它随ν的增加而增加。
Planck黑体辐射与Einstein的光电效应联系起来,称为Planck�睧instein关系式,即

E=hν=hcλ(1��6)


3.原子光谱
1911年,卢瑟福(Rutherford)提出原子结构模型,即原子由原子核与电子组成,原子核是一个很小的带正电的核,电子带负电绕核旋转。按照经典力学,原子不可能是一个静止体系,电子与核的电场相互作用,不断辐射能量,最后将螺旋状地落入原子核。但从原子光谱观察,在没有外力作用时,原子不发生辐射;受到光、电等作用时,原子也只发射自己特有的频率,不会连续辐射。
氢原子在可见光区观察到四种波长的谱线(图1��4),以后又发现红外、紫外区的其他谱线。巴尔麦(Balmer)、里德伯(Rydberg)等发现它们符合式(1��7):

图1.4氢原子可见光区谱线

1λ=R1n2i-n2j(ni=1,2,…)(1��7)
式中:R为Rydberg常量。
为了解释原子光谱,1913年玻尔(Bohr)提出原子结构理论,该理论基于经典力学。为了解释电子不致落入原子核,Bohr引入一个量子条件——电子所处的轨道是一些特别的轨道,只有吸收或放出能量与Planck�睧instein关系式相符,电子才能从一个轨道跃迁到另一个轨道。
1.1.3德布罗意物质波
Einstein为了解释光电效应提出了光子说,即光子是具有波粒二象性的微粒,这一观点在科学界引起很大震动。1924年,年轻的法国物理学家德布罗意(de Broglie)由此受到启发,大胆提出这种现象不仅对光的本性如此,而且也可能适用于其他微粒。他说:“整个世纪来,在光学上,比起波动研究方法,是过于忽略了粒子的研究方法;在实物理论上,是否发生了相反的错误呢?是不是我们把粒子的图像想得太多,而忽略了波的图像?”从这种思想出发,de Broglie假定,适合光子的E=hν 和λ=hP,也适用于电子和其他实物微粒。根据这些公式,de Broglie预言电子的波长在10-10m数量级。
1927年,戴维逊(Davisson)和革末(Germer)的电子衍射实验证实了de Broglie的假设。电子的de Broglie波长为

λ=hP=hmv(1��8)

电子运动速度由加速电子运动的电场势V决定,即T=12mv2=eV,故

λ=h2meV(1��9)



图1.5电子衍射图

Davisson等估算了电子的运动速度,若将电子加压到1000V,电子波长应为几十皮米,这样尺寸的波长一般光栅无法检验出它的波动性。他们联想到这一尺寸恰是晶体中原子间距,所以选择了金属Ni的单晶为衍射光栅。将电子束加速到一定速度去轰击金属Ni的单晶靶,观察到完全类似X射线的衍射图案,证实了电子确实具有波动性。图1��5为电子射线通过CsI薄膜时的衍射图案,一系列的同心圆称为衍射。


这是首次用实验证实de Broglie物质波的存在。后来采用中子、质子、氢原子等各种粒子流,都观察到了衍射现象,证明了不仅光子具有波粒二象性,微观世界里的所有微粒都具有波粒二象性,波粒二象性是微观粒子的一种基本属性。微观粒子既没有明确的外形,又没有确定的轨道,我们得不到一个粒子、一个粒子的衍射图案,只能用大量的微粒流做衍射实验。实验开始时,只能观察到照相底片上一个个点,未形成衍射图案,等到时间足够长、通过粒子数目足够多时,照片才能显出衍射图案,显示出波动性。可见微观粒子的波动性是一种统计行为。
微粒物质波与宏观的机械波(水波、声波)不同,机械波是介质质点的振动产生的;与电磁波也不同,电磁波是电场与磁场的振动在空间的传播(图1��6)。微粒物质波只能反映微粒出现概率,故也称为概率波。为了证实电子、中子等微粒具有物质波而设计的电子衍射、中子衍射实验,后来发展为测定晶态、非晶态等物质结构的有力工具,成为X射线衍射实验的补充。



图1.6不同类电磁波的波长与频率



1.1.4“测不准”关系
〖*2〗1.宏观世界与微观世界的区别

在经典物理学中宏观物体的位置和动量是可以同时准确测定的。在微观世界中微粒具有波粒二象性,测定这种属性的衍射实验,得到的仅是一种统计分布,并不是具体某一个微粒的位置。对微粒只能进行统计测定,来源于两个事实:一个是微观粒子与宏观物体的区别;另一个则是在微观世界中我们仍沿用经典物理的术语,如位置、动量、能量、角动量等,用经典量如10-nm·s-1等来描述微观粒子的运动。因此,描述只能是近似的,关于这点可联想一下电子衍射实验,我们给定加速电子的电压和衍射光栅(晶体)的狭缝,而电子运动并没有唯一地被确定,而是以不同的概率分布值达到底片的各点,这种近似性可用“测不准”关系来描述。
2.“测不准”关系
宏观世界与微观世界的力学量之间有很大区别,前者在取值上没有限制,变化是连续的,而微观世界的物理量变化是量子化的,变化是不连续的。在不同状态测定微观粒子,可能得到不同的结果,对于能得到确定值的状态称为“本征态”,而有些状态只能测到一些不同的值(这些不同值平均称为平均值),称为“非本征态”。例如,当电子处在坐标的本征态时,测定坐标有确定值,而测定其他一些物理量如动量,就得不到确定值;相反,若电子处在动量的本征态时,动量可以测到准确值,坐标就测不到确定值,而是一个平均值。海森伯(Heisenberg)称两个物理量的这种关系为“测不准”关系。设坐标测不准量为Δx,动量测不准量为ΔPx,则测不准量会大于Planck常量h的数量级,即

ΔxΔPx≥h/4π(1��10)

物理学家发现,不仅坐标与动量这一对物理量有这种测不准关系,在能量与时间这一对物理量中也存在同样的关系:

ΔEΔt≥h/4π(1��11)

这说明“测不准”关系在微观世界是一个普遍规律,需要有一个专门研究微观粒子运动规律的学说,量子力学就在这样的环境中诞生了。
3.“测不准”关系的应用
宏观世界是由宏观量的微观体系组成的。既然微观体系有“测不准”关系,那么在宏观体系也应该存在。这种观点是正确的,但由于宏观、微观数量级相差太大,因此“测不准”关系在宏观体系中感觉不出来。
例如,在原子、分子中运动的电子,质量为9��1×10-31kg,速率约106m·s-1,根据“测不准”关系Δx≈hΔPx=6��626×10-34J·s9��1×10-31kg×106m·s-1=7��28×10-10m,电子位置的“测不准”程度为10-10m数量级。这一尺寸是分子中原子间距的尺寸,这样的误差显然是不能忽略的。在宏观世界中,即使是一个微尘(质量m≈10-10kg),运动速率约10-2m·s-1。根据“测不准”关系Δx≈hΔPx=6��626×10-34J·s10-10kg×10-2m·s-1=6��626×10-22m,微尘的位置不确定量为10-22m,比原子间距还要小12个数量级,在宏观世界当然不被觉察。“测不准”关系既是微观世界的一个独特现象,也被我们作为是否要用量子力学处理体系的区分依据。若从“测不准”关系计算获得该体系测不准量相对很小,我们就用经典力学来处理,若“测不准”量不可忽略,则必须用量子力学来研究该体系。
1.2量子力学的基本假设
量子力学的基本假设像几何学中的公理一样,是不能被证明的。公元前300年欧几里得(Euclidean)按照公理方法写出《几

前言/序言


好的,这是一份关于《材料科学基础》的图书简介,旨在详细介绍其内容,且不涉及《结构化学(第三版)》的相关信息。 --- 《材料科学基础》 内容简介 《材料科学基础》是一本全面、深入探讨现代材料科学核心概念的教科书。本书旨在为材料学、化学工程、机械工程、物理学等相关专业的学生和研究人员提供坚实的理论基础和广阔的实践视野。它系统地阐述了材料的结构、性能、加工与应用之间的内在联系,强调了从原子尺度到宏观尺度的多尺度关联性。 本书结构严谨,内容详实,覆盖了材料科学的经典理论与最新的发展趋势。全书分为七个主要部分,循序渐进地引导读者理解材料的本质。 第一部分:材料科学导论与基本概念 本部分首先确立了材料科学的学科地位及其在现代工业和社会发展中的关键作用。详细介绍了材料的分类,如金属、陶瓷、高分子和复合材料,并概述了材料科学与工程的基本研究范畴。重点阐述了材料的原子结构基础,包括晶体结构、晶格缺陷(点缺陷、线缺陷、面缺陷)的类型及其对材料宏观性能的决定性影响。通过对晶体取向和晶界概念的深入剖析,为后续理解材料的各向异性特性奠定基础。 第二部分:晶体结构与晶体学 深入探讨了晶体学的基本原理。内容涵盖了晶体结构的描述方法,如密堆积原理、布拉维点阵、晶体学符号(如米勒指数)。详细分析了体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和六方最密堆积(HCP)等常见金属晶体结构的特点及其堆积密度。此外,还涉及晶体衍射的基本理论(如X射线衍射),说明如何通过实验手段确定材料的晶体结构和晶粒尺寸,这是材料表征的关键技术。 第三部分:材料的性能与结构关联 本部分是本书的核心,着重阐述了材料的力学、热学、电学、磁学和光学性能是如何由其内部结构决定的。 力学性能: 详细讲解了弹性、塑性变形的微观机理,如位错的形成、运动和交互作用。内容包括应力-应变关系、硬度、韧性、疲劳和蠕变等重要概念,并分析了晶粒尺寸、杂质、固溶强化、形变强化等强化机制。 热学性能: 讨论了热容、热导率的本质,以及它们与材料中电子和晶格振动(声子)的关系。 电学性能: 从能带理论的角度阐述了导体、半导体和绝缘体的区分,重点解析了载流子的迁移率、电阻率随温度的变化规律。 磁学性能: 介绍了磁畴理论、磁化过程,区分了顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性材料的特点。 光学性能: 探讨了材料对光的吸收、透射和反射机制,特别是与材料能带结构和电子跃迁的关联。 第四部分:相图与热力学基础 本部分从材料热力学和相平衡的角度,为理解材料的微观组织演变提供了理论工具。详细介绍了相律、吉布斯自由能、化学势等热力学基本概念在材料体系中的应用。重点解析了单组元和双组元相图的构建与解读,如固溶体的形成、共晶反应、包析反应等。通过对Fe-C相图的深入分析,展示了相图在合金设计和热处理工艺优化中的指导作用。 第五部分:材料的微观组织演变与动力学 本部分关注材料在热力学驱动下的时间依赖性变化过程。重点讨论了扩散的基本定律(Fick定律),扩散在材料内部(晶界、晶体内部)的机制差异。详细介绍了成核与长大理论,这是理解固态相变(如析出、沉淀、奥氏体分解)的关键。通过阐述热处理过程(如退火、正火、淬火、回火)对材料微观组织和性能的调控,使读者掌握通过热工程手段改善材料性能的方法。 第六部分:先进材料的制备与加工 本部分将理论知识应用于实际的材料加工过程。涵盖了金属的塑性成形技术(轧制、锻造、拉拔),铸造过程的控制要点,以及粉末冶金的制备流程。同时,对先进的材料连接技术(焊接、粘接)和表面改性技术(热喷涂、离子注入)进行了介绍,强调了加工过程对最终材料性能的不可逆影响。 第七部分:高性能与功能材料 本部分展望了材料科学的前沿领域,重点介绍了当前具有战略意义的高性能和功能性材料。内容包括: 复合材料: 纤维增强与基体材料的选择,界面设计与性能增强的原理。 半导体材料: 硅基和新型宽禁带半导体的制备与应用。 生物医用材料: 生物相容性、可降解性材料的设计与组织工程应用。 纳米材料: 尺寸效应,以及量子点、纳米线等在电子器件和催化中的应用潜力。 本书特色 强调多尺度关联: 始终贯穿原子/电子尺度、微观组织尺度和宏观性能尺度的相互联系。 图文并茂: 包含大量高质量的示意图、显微组织照片和实验数据图表,辅助理解复杂概念。 案例驱动: 融入了大量的工程实例和实际应用案例,展示了材料科学理论在解决工程问题中的实际价值。 严谨的数学物理基础: 在确保清晰易懂的前提下,对涉及到的物理和数学模型进行了充分的推导和解释。 通过对本书的学习,读者将能够系统地掌握材料的构成、性质、加工和应用的全貌,具备分析和解决材料相关工程问题的能力。

用户评价

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选择这本书,主要是看中了它“第三版”这个更新的标志,希望能包含一些最新的研究成果或者更优化的讲解方式。拿到手后,最直观的感受是它作为一本教材,内容组织得非常有条理。从最基本的原子轨道杂化理论,到复杂的化学键理论,再到分子轨道理论的深入探讨,逻辑链条非常清晰。我特别喜欢书中对一些争议性理论的介绍,会给出不同学派的观点和证据,这让我能更全面地理解一个概念,而不是被单一的解释所局限。而且,我在翻阅的时候,注意到书中对一些公式的推导过程都写得相当详细,并且有大量的例题和练习题,感觉是为了让读者能够真正掌握这些知识而设计的。这本书的厚度和它所包含的知识量,让我觉得如果能认真学习下来,肯定会有很大的收获。

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这次购买《结构化学(第三版)》纯粹是出于对学科前沿的兴趣。我本身不是化学专业的学生,但最近在阅读一些与材料科学相关的论文时,发现对结构化学的理解是基础中的基础。这本书给我的第一感觉是它的“现代感”。我翻阅了关于计算化学部分的介绍,看到书中提到了近年来发展的一些新方法和模型,感觉它并没有停留在经典的理论上,而是跟上了时代的步伐。书中的一些图示,特别是关于分子动力学模拟的示意图,让我对这个领域有了初步的认识,感觉非常前沿和有深度。虽然我还没有时间去仔细研读,但从目录和零星翻阅的内容来看,它似乎能够为我打开一个全新的视角,帮助我更好地理解化学世界的奥秘。

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这本书的封面设计倒是挺有吸引力的,那种抽象的分子结构图案,让我在书店里第一眼就注意到了。拿在手里,纸张的质感也挺厚实的,不是那种薄薄的、容易撕破的纸。我平时对结构化学一直不太感冒,总觉得概念太多,公式也看得头晕。但看到这本书的排版,感觉比我以前接触过的相关教材要清晰不少。字体大小适中,行间距也比较舒服,不会感觉密密麻麻的。我翻了一下目录,感觉涵盖的内容挺全面的,从基础的原子结构、化学键,到更复杂的分子轨道理论、晶体结构等等,好像都一一列举了。虽然我还没有开始深入阅读,但仅仅从外观和初步翻阅来看,它给我留下了比较好的第一印象,感觉应该是一本可以好好钻研的书籍,而不是那种泛泛而谈的入门读物。希望它的内容也能像它的外观一样,条理清晰,深入浅出,能够帮助我理解那些抽象的概念。

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我一直觉得结构化学是一门既美丽又令人费解的学科。当我看到《结构化学(第三版)》的目录时,就好像看到了一张藏宝图,上面标注着各种有趣的化学现象的“宝藏”位置。它从最基础的量子力学原理讲起,一步步构建起我们对原子和分子的理解,这种循序渐进的方式让我觉得很安心。尤其让我印象深刻的是,书中在讲解对称性在分子结构分析中的应用时,引用了很多有意思的例子,比如某些药物分子的构型对其药效的影响。这让我意识到,结构化学不仅仅是枯燥的理论,它在很多实际应用中都扮演着至关重要的角色。我比较期待书中关于X射线衍射和光谱学部分的内容,因为这些技术是我理解物质结构的重要工具,希望这本书能给我更深入的启发。

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老实说,我最初选择这本《结构化学(第三版)》纯粹是因为我的一位师兄强烈推荐,他去年考研就是用的这本书,说里面很多核心概念的讲解特别到位。拿到书之后,我果然感受到了它的“分量”。厚度上来说,确实是比较扎实的,这让我对内容的深度有了期待。我特意翻了几页关于过渡金属配合物价键理论的部分,感觉作者在解释那些复杂的电子排布和光谱性质时,思路很清晰,而且引入了很多现实中的例子,这对于我这种理论与实际结合能力较弱的学生来说,简直是福音。书中的插图也很有帮助,不是那种随便画几条线凑数的图,而是能够形象地展示分子空间构型和电子云分布,这一点我尤其欣赏。而且,我注意到书中还穿插了一些“小贴士”或者“思考题”,虽然我还没做,但感觉能起到很好的引导和巩固作用,防止我看完就忘。

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不错,非常喜欢。

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十二五教材好

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快递很快 好像第二天就到了 书也不错

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