結構化學(第三版)

結構化學(第三版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

廈門大學化學係物構組 著,廈門大學化學係物構組 編
圖書標籤:
  • 結構化學
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  • 化學基礎
  • 化學原理
  • 分子結構
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030409997
版次:1
商品編碼:11494403
包裝:平裝
叢書名: 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材國傢精品課程配套教材
開本:16開
齣版時間:2014-07-01
頁數:312
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :高等學校化學、應用化學、材料化學、藥物化學等專業本科生
  《結構化學》可作為高等學校化學、應用化學、材料化學、藥物化學等專業本科生的教學用書。

內容簡介

  《結構化學》為普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材、2004年國傢精品課程配套教材
《結構化學》以盧嘉锡先生於20世紀50年代為廈門大學開設的“物質結構”內容為藍本,匯集瞭幾代人的教學經驗,既保留瞭經典的結構化學內容,又注重吸收新的科研成果,主要包括量子力學基礎、原子結構、分子對稱性與點群、雙原子分子、多原子分子結構、晶體學基礎、金屬和閤金結構、離子化閤物等內容。《結構化學》的特點是突齣重點,基礎概念闡述清楚;圍繞難點,聯係化學現象或化學概念,做到深入淺齣。此外,《結構化學》還配有習題及部分習題參考答案,便於學習
《結構化學》所附光盤含網絡課程內容,晶體模型(動畫),科學傢生平及例題、測試題等,既有助於加深學生對教材的理解,又可拓展學生的知識麵。

目錄

目錄
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章量子力學基礎1
1.1量子力學的誕生1
1.1.119世紀末的物理學1
1.1.2三個重要實驗1
1.1.3德布羅意物質波4
1.1.4“測不準”關係5
1.2量子力學的基本假設6
1.2.1假設Ⅰ——狀態波函數和概率6
1.2.2假設Ⅱ——力學量與綫性自共軛算符8
1.2.3假設Ⅲ——Schr�塪inger方程9
1.2.4假設Ⅳ——態疊加原理10
1.2.5假設Ⅴ——Pauli不相容原理11
1.3量子力學的簡單應用12
1.3.1一維勢箱中的自由粒子12
1.3.2三維勢箱中的自由粒子14
1.3.3應用15
1.4量子力學的一些基本概念16
1.4.1全同粒子16
1.4.2錶象17
1.4.3隧道效應17
1.4.4維裏定理19
習題120
參考文獻22
第2章原子結構23
2.1類氫離子的Schr�塪inger方程23
2.1.1引言23
2.1.2變數分離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類氫離子波函數及軌道能級27
2.2.1量子數的物理意義27
2.2.2主量子數n與能級28
2.2.3徑嚮分布函數29
2.2.4角度分布函數32
2.3多電子原子的結構35
2.3.1核外電子排布與電子組態35
2.3.2中心力場近似和自洽場方法36
2.3.3電離能與電子親和能37
2.3.4電負性41
2.4原子光譜項42
2.4.1定義42
2.4.2原子光譜項的推導43
2.4.3組態的能級分裂45
2.4.4基態光譜項46
習題247
參考文獻49
第3章分子對稱性與點群50
3.1對稱元素與點群50
3.1.1對稱性、對稱操作與對稱元素50
3.1.2鏇轉軸與轉動51
3.1.3對稱麵與反映52
3.1.4對稱心與反演53
3.1.5映轉軸與鏇轉反映53
3.1.6對稱點群54
3.2分子對稱點群56
3.2.1對稱點群分類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高階群63
3.2.10分子點群的判彆67
3.3群的錶示理論68
3.3.1可約錶示與不可約錶示68
3.3.2特徵標錶69
3.3.3應用70
3.4分子對稱性與鏇光性和偶極矩72
3.4.1分子鏇光性72
3.4.2分子偶極矩73
習題376
參考文獻78
第4章雙原子分子79
4.1化學鍵理論簡介79
4.1.1原子間相互作用力79
4.1.2化學鍵理論79
4.1.3結構與性質的關係80
4.2變分法與H+2分子結構81
4.2.1H+2的結構和共價鍵的本質81
4.2.2變分法解Schr�塪inger方程81
4.2.3Haa、Hab、Sab的物理意義84
4.3分子軌道理論和雙原子分子結構85
4.3.1分子軌道理論85
4.3.2雙原子分子軌道的特點85
4.3.3同核雙原子分子87
4.3.4異核雙原子分子89
4.4價鍵理論和H2分子結構92
4.4.1價鍵理論92
4.4.2H2的價鍵處理92
習題494
參考文獻96
第5章多原子分子結構(一)97
5.1雜化軌道理論97
5.1.1雜化軌道波函數97
5.1.2雜化軌道的方嚮98
5.1.3應用99
5.2常見分子化學鍵101
5.2.1二元氫化物101
5.2.2各種氧化物102
5.2.3鹵化物103
5.2.4稀有氣體化閤物103
5.3離域化學鍵104
5.3.1一般π鍵104
5.3.2離域π鍵105
5.3.3共軛效應106
5.3.4芳香性107
5.4HMO方法108
5.4.1HMO方法簡介108
5.4.2丁二烯的HMO處理109
5.4.3電荷集居與分子圖110
5.4.4環烯烴體係111
5.5分子軌道先定係數法112
5.5.1介紹112
5.5.2偶數碳鏈分子115
5.5.3奇數碳鏈分子116
5.5.4共軛環鏈之一116
5.5.5共軛環鏈之二118
5.5.6復雜共軛體係119
5.6共價鍵能與半徑120
5.6.1共價鍵鍵能120
5.6.2鍵長和共價半徑121
5.6.3範德華半徑122
5.7前綫軌道理論和軌道對稱守恒原理124
5.7.1前綫軌道理論124
5.7.2分子軌道對稱守恒原理125
習題5128
參考文獻130
第6章多原子分子結構(二)131
6.1缺電子多中心鍵131
6.1.1硼烷的結構131
6.1.2Lipscomb的拓撲結構132
6.1.3封閉硼籠BnH2-n與Wade規則133
6.1.4其他缺電子多中心鍵134
6.2配閤物的化學鍵135
6.2.1簡介135
6.2.2σ鍵配閤物的結構137
6.2.3金屬羰基配閤物(σ�撥信浼�)138
6.2.4烯烴配位化閤物138
6.3配位場理論140
6.3.1中心離子電子組態的譜項140
6.3.2原子軌道在不同環境中的能級分裂141
6.3.3弱場方案143
6.3.4強場方案143
6.4過渡金屬原子簇化閤物145
6.4.1簇閤物中M�睲間多重鍵145
6.4.2金屬簇閤物的幾何構型與電子計數法146
6.5原子團簇148
6.5.1富勒烯碳籠148
6.5.2碳納米管150
6.6次級鍵151
6.6.1非金屬原子間次級鍵152
6.6.2非金屬�步鶚粼�子間次級鍵152
6.6.3金屬原子間次級鍵153
6.7氫鍵154
6.7.1氫鍵産生的條件和影響154
6.7.2水的氫鍵156
6.7.3幾種重要化閤物的氫鍵158
6.8超分子化學160
6.8.1分子化學與超分子化學160
6.8.2經典的超分子主體160
6.8.3分子識彆與超分子自組裝162
6.8.4晶體工程164
習題6164
參考文獻166
第7章晶體學基礎167
7.1晶體結構的周期性和點陣167
7.1.1晶體及其性質167
7.1.2周期性與點陣結構168
7.1.3晶胞171
7.1.4實際晶體171
7.2晶係、Bravais格子與晶麵172
7.2.1七個晶係172
7.2.214種空間點陣形式173
7.2.3晶麵與米勒指數175
7.3晶體的對稱性177
7.3.1晶體結構的對稱元素和對稱操作177
7.3.2晶體的宏觀對稱性——晶體學點群180
7.3.3晶體的微觀對稱性——空間群181
7.4晶體的X射綫衍射183
7.4.1引言183
7.4.2X射綫的産生與散射184
7.4.3衍射方嚮185
7.4.4倒易點陣與反射球187
7.4.5衍射強度188
7.4.6係統消光189
7.4.7X射綫相乾散射理論簡介190
7.5X射綫衍射的應用192
7.5.1單晶衍射法192
7.5.2多晶衍射法193
7.5.3應用194
7.6準晶198
7.6.1準晶的發現198
7.6.2平麵鑲嵌與黃金分割198
7.6.3二十麵體密堆199
7.6.4晶體的新定義200
7.6.5準晶種類200
習題7202
參考文獻205
第8章金屬和閤金結構207
8.1金屬鍵理論207
8.1.1自由電子模型207
8.1.2能帶理論208
8.2等徑球密堆積209
8.2.1三種密堆積209
8.2.2密堆與空隙211
8.3金屬單質結構213
8.3.1單質結構213
8.3.2金屬原子半徑214
8.4閤金的結構215
8.4.1金屬固溶體216
8.4.2金屬化閤物217
8.4.3金屬間隙化閤物220
8.5非晶態閤金222
8.5.1簡介222
8.5.2非晶態閤金的結構特徵223
8.5.3非晶態閤金的製備與分類224
8.5.4性能與應用225
習題8226
參考文獻229
第9章離子化閤物230
9.1晶格能230
9.1.1晶格能的靜電模型230
9.1.2晶格能的熱力學模型231
9.2幾種典型的二元離子晶體結構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離子半徑235
9.3.1引言235
9.3.2離子半徑與周期錶236
9.3.3離子堆積規則238
9.4離子極化239
9.4.1離子極化的概念239
9.4.2離子極化對結構的影響239
9.5多元離子化閤物242
9.5.1主要多元離子化閤物243
9.5.2Pauling規則246
9.5.3矽酸鹽的結構247
9.6功能材料晶體249
9.6.1高溫超導晶體249
9.6.2非綫性光學晶體251
9.6.3磁性材料252
9.6.4功能轉化材料254
9.7有機晶體255
9.7.1一般有機晶體255
9.7.2含氫鍵的晶體257
9.7.3嵌入式晶體257
9.7.4聚閤物(高分子)晶體258
9.7.5生物分子晶體258
9.8液晶260
9.8.1簡介260
9.8.2熱緻液晶260
9.8.3溶緻液晶261
9.8.4液晶的應用262
習題9263
參考文獻267
附錄268
附錄1實習268
附錄2單位、物理常數和換算因子271
附錄332個晶體學點群極射赤道平麵投影圖274
附錄4原子軌道能級/R(實驗測定)276
附錄5點群特徵標錶277
附錄6晶體的230個空間群的記號286
附錄7國際晶體結構數據庫概況288
附錄8部分習題參考答案290

精彩書摘

第1章量子力學基礎第1章量子力學基礎〖*2〗
1.1量子力學的誕生〖*2〗
1.1.1 19世紀末的物理學

經典物理學發展到19世紀末,已形成一個相當完善的體係。在機械力學方麵有牛頓(Newton)三大定律,熱力學方麵有吉布斯(Gibbs)理論,電磁學方麵有麥剋斯韋(Maxwell)方程統一
解釋電、磁、光等現象,而統計方麵有玻耳茲曼(Boltzmann)的統計力學。當時物理學傢很
自豪地說,物理學的問題基本解決瞭,一般的物理現象都可以從以上某一學說獲得解釋。但有幾個物理實驗還沒找到解釋的途徑,而恰恰是這幾個實驗為我們打開瞭一扇通嚮微觀世
界的大門。
1.1.2三個重要實驗
〖*2〗1�焙諤宸�射

圖1.1黑體輻射示意圖

幾乎吸收全部入射光綫輻射的錶麵稱為黑體錶麵。帶小孔的空腔可作為黑體錶麵的一個例子,它幾乎完全吸收入射輻射。通過小孔進去的光綫碰到內錶麵時部分吸

收,部分漫反射,反射光綫再次被部分吸收和部分漫反射……隻有很小部分入射光有機會再從小孔中齣來,如圖1��1所示。
19世紀末,人們已對黑體輻射實驗進行瞭仔細測量,發現輻射強度對腔壁溫度T的依賴關係,各種溫度在不同波長處有一極大值λmax(圖1��2)。根據維恩(Wien)定律λmaxT=C0,輻射強度與腔壁形狀和材料無關。但還需要找齣用波長與溫度來錶達能量的錶達式。

圖1.2輻射強度對溫度的依賴



1900年12月14日,普朗剋(Planck)在德國物理學會的一次會議上提齣瞭黑體輻射定律的推導。在推導輻射強度作為波長和溫度函數的理論錶達式時,普朗剋做瞭一個特彆基本的假定,從而背離瞭經典物理學。這個假定的精髓可以說明如下:一個自然頻率為ν的振子隻能夠取得或釋放成包的能量,每包的大小為E=hν,這裏的h是一個自然界的新的基本常數。根據這一假定,Planck推導齣一個錶達式:


λmaxckT=C0ck=0��2
014h(1��1)


Planck本人在接受這個背離經典物理學的假定時是非常勉強的。在他做齣偉大的發現之後,還一直試圖在經典力學基礎上解釋黑體輻射現象。關於這些無效的努力,他後來說他並不認為它們是無用勞動,由於反復失敗,纔使他最後相信:不可能在經典物理學內求得說明。

Planck輻射定律完整的形式錶達如下:


E(λ,T)=8πhcλ51exp(hc/λkT)-1(1��2)


式中:E(λ,T)為黑體腔內在溫度T和波長λ處單位波長間隔中的輻射能強度;k為Boltzmann常量;c為光速;h為一個新的自然常量,等於6��626×10-34J·s,後人稱之為Planck常量。
2.光電效應
物理學傢進行的光電實驗裝置如圖1��3所示。


圖1.3光電效應示意圖


光照射在金屬錶麵,某些時候有電子從錶麵逸齣。令人驚奇的是:逸齣電子的動能與光的強度無關,但卻以非常簡單的方式依賴於頻率。增大光的強度,隻增加瞭單位時間內發射的電子數,但不會增加電子的能量。經典力學對此難以解釋。1905年,愛因斯坦(Einstein)提齣,如果光的行為是一束粒子流,每個光子具有能量hν(ν為頻率),則以上結果可以解釋。他預計從金屬錶麵逸齣的電子動能可用式(1��3)計算:


12mv2=hν-W(1��3)


式中:W是一個電子逸齣錶麵所需最低能量(也稱功函數)。這種解釋被實驗所證實。
眾所周知,早在17世紀對光的本性有Newton的微粒說與惠更斯(Huygens)的波動說。由於光的衍射與乾涉現象,波動說一度占上風。Einstein又提齣光子說,即光是波粒二象性的,圓滿地解釋瞭光電效應。光子學說的內容如下:

(1) 光是一束光子流,每一種頻率的光的能量都有一個最小單位,稱為光子,光子的能量與光子的頻率成正比,即


ε=hν(1��4)

式中:h為Planck常量;ν為光子的頻率。
(2) 光子不但有能量,還有質量(m),但光子的靜止質量為零。按相對論的質能聯係定律,即

ε=mc2(1��5)

光子的質量為m=hν/c2,所以不同頻率的光子有不同的質量。
(3) 光子具有一定的動量(P),P=mc=hν/c=h/λ,光子有動量在光壓的實驗中得到證實。
(4) 光的強度取決於單位體積內光子的數目,即光子密度。
光子說能解釋實驗觀測的結果:當hνW時,金屬中逸齣電子具有一定動能,它隨ν的增加而增加。
Planck黑體輻射與Einstein的光電效應聯係起來,稱為Planck�睧instein關係式,即

E=hν=hcλ(1��6)


3.原子光譜
1911年,盧瑟福(Rutherford)提齣原子結構模型,即原子由原子核與電子組成,原子核是一個很小的帶正電的核,電子帶負電繞核鏇轉。按照經典力學,原子不可能是一個靜止體係,電子與核的電場相互作用,不斷輻射能量,最後將螺鏇狀地落入原子核。但從原子光譜觀察,在沒有外力作用時,原子不發生輻射;受到光、電等作用時,原子也隻發射自己特有的頻率,不會連續輻射。
氫原子在可見光區觀察到四種波長的譜綫(圖1��4),以後又發現紅外、紫外區的其他譜綫。巴爾麥(Balmer)、裏德伯(Rydberg)等發現它們符閤式(1��7):

圖1.4氫原子可見光區譜綫

1λ=R1n2i-n2j(ni=1,2,…)(1��7)
式中:R為Rydberg常量。
為瞭解釋原子光譜,1913年玻爾(Bohr)提齣原子結構理論,該理論基於經典力學。為瞭解釋電子不緻落入原子核,Bohr引入一個量子條件——電子所處的軌道是一些特彆的軌道,隻有吸收或放齣能量與Planck�睧instein關係式相符,電子纔能從一個軌道躍遷到另一個軌道。
1.1.3德布羅意物質波
Einstein為瞭解釋光電效應提齣瞭光子說,即光子是具有波粒二象性的微粒,這一觀點在科學界引起很大震動。1924年,年輕的法國物理學傢德布羅意(de Broglie)由此受到啓發,大膽提齣這種現象不僅對光的本性如此,而且也可能適用於其他微粒。他說:“整個世紀來,在光學上,比起波動研究方法,是過於忽略瞭粒子的研究方法;在實物理論上,是否發生瞭相反的錯誤呢?是不是我們把粒子的圖像想得太多,而忽略瞭波的圖像?”從這種思想齣發,de Broglie假定,適閤光子的E=hν 和λ=hP,也適用於電子和其他實物微粒。根據這些公式,de Broglie預言電子的波長在10-10m數量級。
1927年,戴維遜(Davisson)和革末(Germer)的電子衍射實驗證實瞭de Broglie的假設。電子的de Broglie波長為

λ=hP=hmv(1��8)

電子運動速度由加速電子運動的電場勢V決定,即T=12mv2=eV,故

λ=h2meV(1��9)



圖1.5電子衍射圖

Davisson等估算瞭電子的運動速度,若將電子加壓到1000V,電子波長應為幾十皮米,這樣尺寸的波長一般光柵無法檢驗齣它的波動性。他們聯想到這一尺寸恰是晶體中原子間距,所以選擇瞭金屬Ni的單晶為衍射光柵。將電子束加速到一定速度去轟擊金屬Ni的單晶靶,觀察到完全類似X射綫的衍射圖案,證實瞭電子確實具有波動性。圖1��5為電子射綫通過CsI薄膜時的衍射圖案,一係列的同心圓稱為衍射。


這是首次用實驗證實de Broglie物質波的存在。後來采用中子、質子、氫原子等各種粒子流,都觀察到瞭衍射現象,證明瞭不僅光子具有波粒二象性,微觀世界裏的所有微粒都具有波粒二象性,波粒二象性是微觀粒子的一種基本屬性。微觀粒子既沒有明確的外形,又沒有確定的軌道,我們得不到一個粒子、一個粒子的衍射圖案,隻能用大量的微粒流做衍射實驗。實驗開始時,隻能觀察到照相底片上一個個點,未形成衍射圖案,等到時間足夠長、通過粒子數目足夠多時,照片纔能顯齣衍射圖案,顯示齣波動性。可見微觀粒子的波動性是一種統計行為。
微粒物質波與宏觀的機械波(水波、聲波)不同,機械波是介質質點的振動産生的;與電磁波也不同,電磁波是電場與磁場的振動在空間的傳播(圖1��6)。微粒物質波隻能反映微粒齣現概率,故也稱為概率波。為瞭證實電子、中子等微粒具有物質波而設計的電子衍射、中子衍射實驗,後來發展為測定晶態、非晶態等物質結構的有力工具,成為X射綫衍射實驗的補充。



圖1.6不同類電磁波的波長與頻率



1.1.4“測不準”關係
〖*2〗1.宏觀世界與微觀世界的區彆

在經典物理學中宏觀物體的位置和動量是可以同時準確測定的。在微觀世界中微粒具有波粒二象性,測定這種屬性的衍射實驗,得到的僅是一種統計分布,並不是具體某一個微粒的位置。對微粒隻能進行統計測定,來源於兩個事實:一個是微觀粒子與宏觀物體的區彆;另一個則是在微觀世界中我們仍沿用經典物理的術語,如位置、動量、能量、角動量等,用經典量如10-nm·s-1等來描述微觀粒子的運動。因此,描述隻能是近似的,關於這點可聯想一下電子衍射實驗,我們給定加速電子的電壓和衍射光柵(晶體)的狹縫,而電子運動並沒有唯一地被確定,而是以不同的概率分布值達到底片的各點,這種近似性可用“測不準”關係來描述。
2.“測不準”關係
宏觀世界與微觀世界的力學量之間有很大區彆,前者在取值上沒有限製,變化是連續的,而微觀世界的物理量變化是量子化的,變化是不連續的。在不同狀態測定微觀粒子,可能得到不同的結果,對於能得到確定值的狀態稱為“本徵態”,而有些狀態隻能測到一些不同的值(這些不同值平均稱為平均值),稱為“非本徵態”。例如,當電子處在坐標的本徵態時,測定坐標有確定值,而測定其他一些物理量如動量,就得不到確定值;相反,若電子處在動量的本徵態時,動量可以測到準確值,坐標就測不到確定值,而是一個平均值。海森伯(Heisenberg)稱兩個物理量的這種關係為“測不準”關係。設坐標測不準量為Δx,動量測不準量為ΔPx,則測不準量會大於Planck常量h的數量級,即

ΔxΔPx≥h/4π(1��10)

物理學傢發現,不僅坐標與動量這一對物理量有這種測不準關係,在能量與時間這一對物理量中也存在同樣的關係:

ΔEΔt≥h/4π(1��11)

這說明“測不準”關係在微觀世界是一個普遍規律,需要有一個專門研究微觀粒子運動規律的學說,量子力學就在這樣的環境中誕生瞭。
3.“測不準”關係的應用
宏觀世界是由宏觀量的微觀體係組成的。既然微觀體係有“測不準”關係,那麼在宏觀體係也應該存在。這種觀點是正確的,但由於宏觀、微觀數量級相差太大,因此“測不準”關係在宏觀體係中感覺不齣來。
例如,在原子、分子中運動的電子,質量為9��1×10-31kg,速率約106m·s-1,根據“測不準”關係Δx≈hΔPx=6��626×10-34J·s9��1×10-31kg×106m·s-1=7��28×10-10m,電子位置的“測不準”程度為10-10m數量級。這一尺寸是分子中原子間距的尺寸,這樣的誤差顯然是不能忽略的。在宏觀世界中,即使是一個微塵(質量m≈10-10kg),運動速率約10-2m·s-1。根據“測不準”關係Δx≈hΔPx=6��626×10-34J·s10-10kg×10-2m·s-1=6��626×10-22m,微塵的位置不確定量為10-22m,比原子間距還要小12個數量級,在宏觀世界當然不被覺察。“測不準”關係既是微觀世界的一個獨特現象,也被我們作為是否要用量子力學處理體係的區分依據。若從“測不準”關係計算獲得該體係測不準量相對很小,我們就用經典力學來處理,若“測不準”量不可忽略,則必須用量子力學來研究該體係。
1.2量子力學的基本假設
量子力學的基本假設像幾何學中的公理一樣,是不能被證明的。公元前300年歐幾裏得(Euclidean)按照公理方法寫齣《幾

前言/序言


好的,這是一份關於《材料科學基礎》的圖書簡介,旨在詳細介紹其內容,且不涉及《結構化學(第三版)》的相關信息。 --- 《材料科學基礎》 內容簡介 《材料科學基礎》是一本全麵、深入探討現代材料科學核心概念的教科書。本書旨在為材料學、化學工程、機械工程、物理學等相關專業的學生和研究人員提供堅實的理論基礎和廣闊的實踐視野。它係統地闡述瞭材料的結構、性能、加工與應用之間的內在聯係,強調瞭從原子尺度到宏觀尺度的多尺度關聯性。 本書結構嚴謹,內容詳實,覆蓋瞭材料科學的經典理論與最新的發展趨勢。全書分為七個主要部分,循序漸進地引導讀者理解材料的本質。 第一部分:材料科學導論與基本概念 本部分首先確立瞭材料科學的學科地位及其在現代工業和社會發展中的關鍵作用。詳細介紹瞭材料的分類,如金屬、陶瓷、高分子和復閤材料,並概述瞭材料科學與工程的基本研究範疇。重點闡述瞭材料的原子結構基礎,包括晶體結構、晶格缺陷(點缺陷、綫缺陷、麵缺陷)的類型及其對材料宏觀性能的決定性影響。通過對晶體取嚮和晶界概念的深入剖析,為後續理解材料的各嚮異性特性奠定基礎。 第二部分:晶體結構與晶體學 深入探討瞭晶體學的基本原理。內容涵蓋瞭晶體結構的描述方法,如密堆積原理、布拉維點陣、晶體學符號(如米勒指數)。詳細分析瞭體心立方(BCC)、麵心立方(FCC)和六方最密堆積(HCP)等常見金屬晶體結構的特點及其堆積密度。此外,還涉及晶體衍射的基本理論(如X射綫衍射),說明如何通過實驗手段確定材料的晶體結構和晶粒尺寸,這是材料錶徵的關鍵技術。 第三部分:材料的性能與結構關聯 本部分是本書的核心,著重闡述瞭材料的力學、熱學、電學、磁學和光學性能是如何由其內部結構決定的。 力學性能: 詳細講解瞭彈性、塑性變形的微觀機理,如位錯的形成、運動和交互作用。內容包括應力-應變關係、硬度、韌性、疲勞和蠕變等重要概念,並分析瞭晶粒尺寸、雜質、固溶強化、形變強化等強化機製。 熱學性能: 討論瞭熱容、熱導率的本質,以及它們與材料中電子和晶格振動(聲子)的關係。 電學性能: 從能帶理論的角度闡述瞭導體、半導體和絕緣體的區分,重點解析瞭載流子的遷移率、電阻率隨溫度的變化規律。 磁學性能: 介紹瞭磁疇理論、磁化過程,區分瞭順磁性、抗磁性、鐵磁性、反鐵磁性材料的特點。 光學性能: 探討瞭材料對光的吸收、透射和反射機製,特彆是與材料能帶結構和電子躍遷的關聯。 第四部分:相圖與熱力學基礎 本部分從材料熱力學和相平衡的角度,為理解材料的微觀組織演變提供瞭理論工具。詳細介紹瞭相律、吉布斯自由能、化學勢等熱力學基本概念在材料體係中的應用。重點解析瞭單組元和雙組元相圖的構建與解讀,如固溶體的形成、共晶反應、包析反應等。通過對Fe-C相圖的深入分析,展示瞭相圖在閤金設計和熱處理工藝優化中的指導作用。 第五部分:材料的微觀組織演變與動力學 本部分關注材料在熱力學驅動下的時間依賴性變化過程。重點討論瞭擴散的基本定律(Fick定律),擴散在材料內部(晶界、晶體內部)的機製差異。詳細介紹瞭成核與長大理論,這是理解固態相變(如析齣、沉澱、奧氏體分解)的關鍵。通過闡述熱處理過程(如退火、正火、淬火、迴火)對材料微觀組織和性能的調控,使讀者掌握通過熱工程手段改善材料性能的方法。 第六部分:先進材料的製備與加工 本部分將理論知識應用於實際的材料加工過程。涵蓋瞭金屬的塑性成形技術(軋製、鍛造、拉拔),鑄造過程的控製要點,以及粉末冶金的製備流程。同時,對先進的材料連接技術(焊接、粘接)和錶麵改性技術(熱噴塗、離子注入)進行瞭介紹,強調瞭加工過程對最終材料性能的不可逆影響。 第七部分:高性能與功能材料 本部分展望瞭材料科學的前沿領域,重點介紹瞭當前具有戰略意義的高性能和功能性材料。內容包括: 復閤材料: 縴維增強與基體材料的選擇,界麵設計與性能增強的原理。 半導體材料: 矽基和新型寬禁帶半導體的製備與應用。 生物醫用材料: 生物相容性、可降解性材料的設計與組織工程應用。 納米材料: 尺寸效應,以及量子點、納米綫等在電子器件和催化中的應用潛力。 本書特色 強調多尺度關聯: 始終貫穿原子/電子尺度、微觀組織尺度和宏觀性能尺度的相互聯係。 圖文並茂: 包含大量高質量的示意圖、顯微組織照片和實驗數據圖錶,輔助理解復雜概念。 案例驅動: 融入瞭大量的工程實例和實際應用案例,展示瞭材料科學理論在解決工程問題中的實際價值。 嚴謹的數學物理基礎: 在確保清晰易懂的前提下,對涉及到的物理和數學模型進行瞭充分的推導和解釋。 通過對本書的學習,讀者將能夠係統地掌握材料的構成、性質、加工和應用的全貌,具備分析和解決材料相關工程問題的能力。

用戶評價

評分

老實說,我最初選擇這本《結構化學(第三版)》純粹是因為我的一位師兄強烈推薦,他去年考研就是用的這本書,說裏麵很多核心概念的講解特彆到位。拿到書之後,我果然感受到瞭它的“分量”。厚度上來說,確實是比較紮實的,這讓我對內容的深度有瞭期待。我特意翻瞭幾頁關於過渡金屬配閤物價鍵理論的部分,感覺作者在解釋那些復雜的電子排布和光譜性質時,思路很清晰,而且引入瞭很多現實中的例子,這對於我這種理論與實際結閤能力較弱的學生來說,簡直是福音。書中的插圖也很有幫助,不是那種隨便畫幾條綫湊數的圖,而是能夠形象地展示分子空間構型和電子雲分布,這一點我尤其欣賞。而且,我注意到書中還穿插瞭一些“小貼士”或者“思考題”,雖然我還沒做,但感覺能起到很好的引導和鞏固作用,防止我看完就忘。

評分

這本書的封麵設計倒是挺有吸引力的,那種抽象的分子結構圖案,讓我在書店裏第一眼就注意到瞭。拿在手裏,紙張的質感也挺厚實的,不是那種薄薄的、容易撕破的紙。我平時對結構化學一直不太感冒,總覺得概念太多,公式也看得頭暈。但看到這本書的排版,感覺比我以前接觸過的相關教材要清晰不少。字體大小適中,行間距也比較舒服,不會感覺密密麻麻的。我翻瞭一下目錄,感覺涵蓋的內容挺全麵的,從基礎的原子結構、化學鍵,到更復雜的分子軌道理論、晶體結構等等,好像都一一列舉瞭。雖然我還沒有開始深入閱讀,但僅僅從外觀和初步翻閱來看,它給我留下瞭比較好的第一印象,感覺應該是一本可以好好鑽研的書籍,而不是那種泛泛而談的入門讀物。希望它的內容也能像它的外觀一樣,條理清晰,深入淺齣,能夠幫助我理解那些抽象的概念。

評分

選擇這本書,主要是看中瞭它“第三版”這個更新的標誌,希望能包含一些最新的研究成果或者更優化的講解方式。拿到手後,最直觀的感受是它作為一本教材,內容組織得非常有條理。從最基本的原子軌道雜化理論,到復雜的化學鍵理論,再到分子軌道理論的深入探討,邏輯鏈條非常清晰。我特彆喜歡書中對一些爭議性理論的介紹,會給齣不同學派的觀點和證據,這讓我能更全麵地理解一個概念,而不是被單一的解釋所局限。而且,我在翻閱的時候,注意到書中對一些公式的推導過程都寫得相當詳細,並且有大量的例題和練習題,感覺是為瞭讓讀者能夠真正掌握這些知識而設計的。這本書的厚度和它所包含的知識量,讓我覺得如果能認真學習下來,肯定會有很大的收獲。

評分

我一直覺得結構化學是一門既美麗又令人費解的學科。當我看到《結構化學(第三版)》的目錄時,就好像看到瞭一張藏寶圖,上麵標注著各種有趣的化學現象的“寶藏”位置。它從最基礎的量子力學原理講起,一步步構建起我們對原子和分子的理解,這種循序漸進的方式讓我覺得很安心。尤其讓我印象深刻的是,書中在講解對稱性在分子結構分析中的應用時,引用瞭很多有意思的例子,比如某些藥物分子的構型對其藥效的影響。這讓我意識到,結構化學不僅僅是枯燥的理論,它在很多實際應用中都扮演著至關重要的角色。我比較期待書中關於X射綫衍射和光譜學部分的內容,因為這些技術是我理解物質結構的重要工具,希望這本書能給我更深入的啓發。

評分

這次購買《結構化學(第三版)》純粹是齣於對學科前沿的興趣。我本身不是化學專業的學生,但最近在閱讀一些與材料科學相關的論文時,發現對結構化學的理解是基礎中的基礎。這本書給我的第一感覺是它的“現代感”。我翻閱瞭關於計算化學部分的介紹,看到書中提到瞭近年來發展的一些新方法和模型,感覺它並沒有停留在經典的理論上,而是跟上瞭時代的步伐。書中的一些圖示,特彆是關於分子動力學模擬的示意圖,讓我對這個領域有瞭初步的認識,感覺非常前沿和有深度。雖然我還沒有時間去仔細研讀,但從目錄和零星翻閱的內容來看,它似乎能夠為我打開一個全新的視角,幫助我更好地理解化學世界的奧秘。

評分

十二五教材好

評分

包裝破損,導緻書角有損傷

評分

很好,彩頁,經典結構書

評分

在學習使用

評分

在學習使用

評分

很好很好很好很好很好很好

評分

不錯,非常喜歡。

評分

沒有用過試試.

評分

還行

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