量子化学基本原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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封继康 著

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• 量子化学
• 计算化学
• 分子结构
• 化学键
• 分子光谱
• 从头算
• 密度泛函理论
• 半经验方法
• 量子力学
• 化学物理

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040471786

版次：1

商品编码：12236460

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　《量子化学基本原理与应用》介绍量子化学的基本原理及其应用。全书共16章，第一章至第五章是量子力学的基础内容，包括基本概念、原理、定理、表象理论、电子自旋和角动量、多体问题和近似方法，结合分子的平动、转动和振动，讨论Schrodinger方程的解。第六章介绍原子结构，第七章介绍群论，这都是为以后研究分子结构做准备的。第八章至第十四章围绕研究分子结构介绍量子化学的基本思想、方法和应用。第八章介绍价键理论，第九章介绍简单分子轨道理论，第十章开始介绍自洽场分子轨道理论，后两章与其紧密衔接，分别为第十一章后自洽场方法和第十二章半经验方法。第十三章介绍密度矩阵理论，第十四章介绍密度泛函理论和分子反应动力学。第十五章光电材料的分子设计和第十六章碳笼化学与物理系结合作者的研究领域介绍量子化学在这方面的应用。

作者简介

　　封继康，1938年生，浙江省海宁市人。1961年毕业于吉林大学化学系，留校任教：1983年任副教授；1985—1987年赴美国佛罗里达大学量子理论中心访问研究；1988年起任化学系教授：1993年被国务院学位委员会评为物理化学专业博士生导师。曾任吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室主任，吉林大学校学术委员会委员，化学学院学术委员会副主任，中国化学会理事，量子化学专业委员会主任，现任《中国化学》《分子科学学报》编委。

目录

第一章 量子力学基础——基本概念、原理和定理
1．2 状态与波函数
1．2 定态和定态Schrodinger方程——能量算符的本征方程
1．3 任意一个力学量的算符表示
1．4 本征函数的性质
1．5 算符的代数运算和对易关系
1．6 不同力学量同时有确定值的条件
1．7 状态叠加原理
1．8 力学量的平均值和差方平均值
1．9 不确定关系
1．10 Schrodinger方程
本章结束语
习题

第二章 分子的平动、转动和振动
2．1 方盒中的粒子
2．2 轨道角动量
2．3 刚性转子
2．4 一维谐振子非谐振性修正
2．5 Morse势能函数
习题

第三章 表象理论
3．1 矩阵
3．2 状态和力学量的表象
3．3 量子力学公式的矩阵表述
3．4 Dirac符号
习题

第四章 电子自旋和角动量
4．1 电子自旋
4．2 角动量的一般讨论
习题

第五章 多体问题和近似方法
5．1 二体问题和多体问题
5．2 全同性原理
5．3 定态微扰理论
5．4 变分法
5．5 分割技术
5．6 Born-Oppenheimer近似
习题

第六章 原子结构
6．1 单电子原子的定态Schrodinger方程及其解
6．2 量子数n l m的物理意义和相互关系空间量子化
6．3 总的状态波函数和能量
6．4 无外场时单电子原子光谱、光谱项
6．5 Zeeman效应
6．6 Stark效应
6．7 氦原子
6．8 电子原子——原子轨道和中心力场近似
6．9 多电子原子的状态和光谱项
习题

第七章 群论
7．1 群的基本概念和一般理论
7．2 点群
7．3 群表示理论
7．4 群论和量子力学、量子化学
习题

第八章 价键理论
8．1 氢分子——电子配对法的量子力学基础
8．2 Hellmann-Feynman定理和Virial定理
8．3 双原子分子
8．4 杂化轨道理论
……

第九章 简单分子轨道理论
第十章 自洽场分子轨道理论
第十一章 后自洽场方法
第十二章 半经验方法
第十三章 密度矩阵理论
第十四章 密度泛函理论 分子反应 动力学
第十五章 光电材料的分子设计
第十六章 碳笼化学与物理
附录
全书参考书目
外文-中文人名对照表

《化学世界的奥秘：探寻物质的微观本质》 这是一本旨在带领读者深入探索物质世界最根本规律的科普读物。本书并非聚焦于某一特定学科的理论体系，而是以一种宏观的视角，追溯化学学科的诞生与发展，并在此基础上，剖析构成我们认知世界基础的物质构成与相互作用的深层机制。 第一章：化学的黎明——从炼金术到科学的飞跃 本章将把我们带回遥远的过去，回溯人类早期对物质转化的探索。我们将了解到，在科学革命的曙光降临之前，炼金术士们如何在漫长的时间里，通过大量的实践和经验积累，为后来的化学研究奠定了基础。我们会看到，那些看似神秘的仪式和追求点石成金的梦想，是如何孕育出最初的化学操作方法和物质分类的萌芽。 接着，我们将聚焦于那些伟大的先驱者，是他们如何运用严谨的观察、实验和理性思维，将化学从经验的泥沼中解救出来，升华为一门真正的科学。我们会探讨燃素说的兴衰，氧化理论的建立，以及原子论的诞生如何彻底改变了我们对物质构成最基本的认知。本章将强调，化学作为一门科学的形成，并非一蹴而就，而是无数次试错、辩论和思想碰撞的结晶，它标志着人类认识自然方式的深刻转变，为理解物质世界的本质开启了第一扇大门。 第二章：原子、分子与键——构建物质的基本单元 本章将深入化学的核心，介绍构成万事万物最基本的“积木”——原子。我们将详细阐述原子的结构，从原子核的质子和中子，到围绕原子核运动的电子。我们会探讨不同元素的原子是如何通过原子序数来区分的，以及电子在原子轨道中的分布规律。 随后，我们将聚焦于原子是如何结合形成分子的。我们将详细解析化学键的概念，包括离子键、共价键的形成机理，以及它们在决定物质性质中的关键作用。读者将了解到，范德华力、氢键等弱相互作用同样在分子间扮演着重要角色，它们共同塑造了宏观物质的多样性。我们将通过生动的实例，解释这些基本单元如何组合，千变万化，从而构成了我们日常生活中所见的各种物质，从最简单的氧气分子，到复杂如DNA的生物大分子。 第三章：物质的形态与变化——动态的世界 物质并非静止不变，它时刻处于运动和变化之中。本章将带领读者探索物质的三种基本形态：固体、液体和气体，并深入理解这些形态之间的转变过程，如熔化、凝固、汽化和液化。我们将探讨温度和压力如何影响物质的相变，以及晶体结构和分子间作用力在决定物质形态上的重要性。 更重要的是，我们将聚焦于化学反应这一物质变化的灵魂。本章将介绍化学反应的基本原理，如物质守恒定律和能量守恒定律在化学变化中的体现。我们将探讨反应速率、化学平衡等概念，解释为何有些反应迅速发生，而有些则缓慢进行，以及反应在何种条件下达到动态平衡。我们将通过丰富的化学反应实例，从燃烧、氧化还原到酸碱中和，来阐释化学变化如何重塑物质的组成和性质，是推动自然界和人类社会进步的根本动力。 第四章：能量的魔法——驱动化学反应的引擎 能量是化学世界的驱动力，本章将深入探讨能量在化学过程中的作用。我们将介绍热化学的概念，理解化学反应中能量的吸收与释放，即吸热反应和放热反应。我们将学习焓变等概念，用以量度反应过程中的能量变化。 本章还将触及化学反应中的另一个重要能量概念——活化能。我们将解释为何许多反应需要初始能量的输入才能发生，以及催化剂如何在不改变总反应能量变化的情况下，降低活化能，从而加速反应速率。我们会探讨能量转换的形式，例如电化学反应如何将化学能转化为电能，而电解过程又如何利用电能驱动化学反应。理解能量在化学中的角色，是掌握物质转化机制的关键，也是发展新能源、改进能源利用效率的基础。 第五章：光谱的语言——揭示分子的秘密 如何“看见”肉眼无法直接观察的原子和分子？本章将介绍一系列强大的分析工具——光谱技术，它们如同化学世界的“眼睛”，帮助我们解读微观世界的奥秘。我们将介绍不同类型的光谱，如紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振谱（NMR）和质谱。 通过这些技术，我们将学习如何通过分析物质与电磁波的相互作用，来获取关于分子的结构、组成、键合状态乃至动态过程的丰富信息。例如，红外光谱可以帮助我们识别特定官能团的存在，NMR则能提供原子骨架的详细信息。质谱可以精确测定分子的质量，从而推断其分子式。本章将强调，光谱学是现代化学研究中不可或缺的工具，它极大地拓展了我们对分子世界认识的深度和广度。 第六章：分子世界的交互——认识化学反应的调控者 化学反应的发生与否，以及反应的路径，很大程度上取决于分子间的相互作用。本章将超越孤立的分子个体，深入探讨分子之间的“对话”。我们将介绍分子识别、分子自组装等概念，解释分子如何通过形状、电荷分布等特征，选择性地与其他分子结合。 我们将进一步探讨催化过程，解释催化剂是如何通过与反应物分子形成中间复合物，或者改变反应途径，从而提高反应效率。这将包括金属催化剂、酶催化等不同类型的催化机理。此外，我们还将触及溶剂效应，理解溶剂如何影响反应物分子的溶解度、稳定性以及反应速率。理解这些分子间的交互作用，是设计更高效、更绿色的化学合成方法，以及理解生物体内复杂化学过程的基础。 第七章：化学与生活——无处不在的奇迹 本章将把抽象的化学原理与我们日常的生活紧密联系起来。我们将探索化学在各个领域的应用，展现化学如何深刻地影响着人类社会的方方面面。 在医药领域，我们将了解药物分子是如何设计和合成的，以及它们如何与体内的生物分子相互作用，从而达到治疗疾病的目的。在材料科学领域，我们将看到化学如何创造出性能卓越的新材料，如高性能聚合物、纳米材料，它们在电子产品、建筑、航空航天等领域发挥着关键作用。在环境保护领域，我们将探讨化学在水处理、空气净化、废弃物降解等方面的贡献。此外，我们还将讨论化学在食品科学、农业生产、能源技术等领域所扮演的角色。本章旨在向读者展示，化学并非实验室里枯燥的公式和实验，而是塑造我们现代生活、推动社会进步的强大力量。 结语：未来的展望 本书的最后，我们将简要回顾化学学科的发展历程，并展望其未来。我们将看到，随着科学技术的不断进步，化学研究正朝着更加精细化、智能化和绿色的方向发展。例如，计算化学的发展，使得我们能够通过模拟来预测和设计新的分子和材料。合成化学的进步，则为我们提供了更多创造新物质的手段。未来，化学将继续在解决人类面临的重大挑战，如气候变化、资源枯竭、疾病治疗等方面，发挥不可替代的作用。 《化学世界的奥秘》旨在为读者提供一个全面而深入的化学学科概览，它不回避科学的严谨性，但始终保持科普的温度，让化学的魅力触手可及。通过阅读本书，希望您能对我们赖以生存的物质世界，拥有更深刻的理解和更广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量令人印象深刻，纸张厚实且触感细腻，即使是长时间翻阅，也不会感到疲倦。油墨的着色饱满，文字清晰锐利，丝毫没有模糊不清的现象。在插图和图表的处理上，更是匠心独运，每一个示意图都绘制得极为精细，色彩搭配也十分和谐，能够准确地传达出复杂的物理概念。我尤其欣赏书中对抽象概念的具象化处理，例如在解释电子云时，书中采用的图形化展示方式，比单纯的文字描述要直观得多，让我能够更容易地理解电子在原子核周围的概率分布。此外，书中还包含了一些重要的实验数据和理论计算结果的表格，这些表格的设计逻辑清晰，数据详实，为读者提供了丰富的参考信息。我一直认为，一本优秀的教材，不仅要有扎实的理论基础，更要有优秀的呈现方式，能够激发读者的学习兴趣，并帮助他们建立起知识体系。这本书在这方面做得非常出色，让我对即将开始的学习充满了期待。我特别关注书中对于一些经典量子化学计算方法的介绍，比如Hartree-Fock方法，希望能够借此了解现代量子化学计算的基石。

评分☆☆☆☆☆

刚翻开这本书，扑面而来的便是严谨的学术气息。书页的裁剪非常整齐，边缘光滑，没有毛边，体现了出版方对细节的极致追求。封面和书脊的设计简洁大方，没有过多的装饰，却透着一股沉静的力量，让人一看便知是一本值得潜心研读的著作。我最先注意到的是书中的排版风格，字体大小适中，行距舒适，阅读起来非常流畅，不会感到拥挤或压迫。每一个公式都经过精心排版，清晰易辨，不会因为排版问题而产生歧义。书中的图表也绘制得非常标准，标注清晰，比例准确，能够帮助读者更好地理解抽象的理论知识。我注意到书中在介绍一些重要的理论推导时，会使用大量的数学公式，这对于我来说是一项挑战，但我相信，只要我认真按照书中的步骤一步步来，就一定能够理解其中的逻辑。我特别期待书中关于分子轨道理论的部分，这是理解化学键形成和分子性质的关键，希望这本书能给我一个清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装很严实，拿到的时候没有任何破损。打开包装，就看到了那本封面设计简洁却不失大气的《量子化学基本原理与应用》。书页的纸张质感非常好，摸上去光滑细腻，印刷的文字清晰锐利，即使是小号字体也毫无模糊之感。我注意到书中在讲解一些量子力学方程时，会用大量的图示来辅助说明，这些图示的绘制风格非常统一，并且准确地反映了方程所描述的物理过程。例如，在介绍原子轨道的概念时，书中绘制了不同形状的原子轨道图，这比单纯的文字描述要直观得多，让我能够更清晰地理解电子在原子核周围的分布情况。我希望这本书能够帮助我系统地掌握量子化学的基本原理，并了解这些原理是如何被应用于解决实际的化学问题的。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，一股淡淡的书香扑鼻而来，让人心旷神怡。书的整体设计非常人性化，书脊的厚度恰到好处，握在手里非常舒适。封面图案简洁而富有深意，仿佛在暗示着隐藏在其中的奥秘。我细细品读着书中的文字，发现作者的语言风格非常严谨，但也充满了逻辑性，即使是复杂的理论，也能被拆解得井井有条。我特别喜欢书中对于一些数学公式的推导过程的讲解，它不像一些教材那样生硬地罗列公式，而是会循序渐进地引导读者理解每一个步骤的意义，这让我感觉自己不是在被动地接受知识，而是在主动地参与到知识的构建过程中。我希望书中能够为我打开一扇通往量子化学世界的大门，让我能够真正领略到它的魅力。

评分☆☆☆☆☆

第一眼看到这本书，就有一种想要深入研读的冲动。它的封面设计简洁而不失大气，深邃的蓝色调搭配烫银的书名，散发出一种科技感与学术感并存的独特魅力。书的装帧非常考究，纸张的手感厚实而柔滑，翻动书页时发出的沙沙声，仿佛是知识在低语。我注意到书中使用了大量的图表和示意图来辅助讲解，这些图表绘制得极为精细，线条清晰，色彩搭配合理，能够帮助我更直观地理解抽象的量子力学概念。例如，在讲解电子云模型时，书中提供的三维可视化图形，比我以往看到的任何二维示意图都要生动形象，让我仿佛能“看到”电子在原子核周围的分布状态。我尤其期待书中关于“应用”部分的阐述，想知道量子化学的理论是如何被应用到解决实际的化学问题中的，比如催化剂的设计、新材料的开发等等，这些都是我非常感兴趣的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的整体风格给人一种专业而又不失亲切的感觉。封面设计简洁明了，书名“量子化学基本原理与应用”字体清晰，给人一种可靠、权威的印象。我翻开书页，首先映入眼帘的是清晰的目录，它将全书的内容进行了详细的划分，从基础理论到具体应用，逻辑性非常强。我注意到书中在讲解一些核心概念时，会引用一些历史上的重要实验和理论发展，这让我能够更好地理解这些概念的来龙去脉，以及它们是如何在科学发展的大潮中逐渐形成的。我尤其对书中关于量子化学软件介绍的部分感到好奇，我一直想了解，我们是如何利用计算机来模拟和预测分子性质的，这对于实际的化学研究具有怎样的意义。我希望能在这本书中找到答案，并为我未来的研究方向提供一些启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿在手里，立刻感受到它沉甸甸的分量，这不仅是物理上的重量，更是知识上的厚重感。我喜欢这种实实在在的书籍，它不像电子书那样轻飘飘，而是有种稳固的实在感，仿佛里面承载着一段段凝聚了无数心血的知识。书页的边缘裁剪得十分规整，没有一点多余的毛边，这体现了出版商的专业和细致。翻开书页，一股淡淡的油墨香味扑鼻而来，这是我一直以来对好书的嗅觉记忆。书中的字体印刷清晰，排版整齐，每一行字都仿佛经过了精心的衡量和摆放，阅读起来毫无障碍。我特别留意到书中对于数学公式的处理，它们被清晰地呈现出来，符号的运用也规范统一，这对于我这样一个对数学公式有些敏感的人来说，无疑是一件好事。我期待书中能够为我揭示出量子化学那些看似神秘莫测的原理，并将它们与实际的化学应用联系起来，让我明白这些理论究竟是如何指导我们认识和改造世界的。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书时，首先被它精美的装帧所吸引。封面采用的是一种哑光材质，触感非常舒适，书名“量子化学基本原理与应用”的烫金工艺，在灯光下熠熠生辉，彰显了这本书的品质。书页的纸张白度适中，不会过于刺眼，也不会显得暗淡，印刷的文字和插图都非常清晰，色彩还原度高。我注意到书中在讲解一些复杂的概念时，会辅以大量的插图和图示，这些插图的绘制非常精美，线条流畅，能够生动地展示出微观粒子的运动状态和相互作用。例如，在介绍原子轨道时，书中绘制的各个原子轨道的形状和能量分布图，让我对这些抽象的原子轨道有了直观的认识。我尤其欣赏书中对于一些重要公式的推导过程，讲解得非常详细，每一步都有清晰的说明，不会让读者感到困惑。我希望通过阅读这本书，能够深入理解量子化学在现代化学研究中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是它的“干货”十足。从拿到手的那一刻起，我便能感受到它沉甸甸的分量，这是一种知识沉淀的重量。封面设计朴实无华，却透露出一种内在的稳重和专业，白色的书名在深蓝色的背景上显得格外醒目，让人一眼就能识别其内容。我迫不及待地翻开书页，首先映入眼帘的是密密麻麻却又清晰无比的文字，以及穿插其中的各类公式和图表。我注意到书中在介绍一些重要的量子力学原理时，会引用一些具体的例子来加以说明，这让原本抽象的概念变得生动起来，也更容易被我理解。我尤其关注书中关于“应用”章节的内容，我一直对量子化学如何在实际的科研和工业生产中发挥作用感到好奇，这本书的标题让我充满了期待，希望能够从中了解到量子化学在化学合成、材料科学等领域的实际应用案例。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了学术的严谨感，深邃的蓝色背景上，白色的书名“量子化学基本原理与应用”显得格外醒目，字体大小和排版的比例都恰到好处，一看就知道是一本内容厚重的专业书籍。我拿到这本书的时候，第一感觉是它比我想象的要厚实一些，拿在手里沉甸甸的，仿佛承载着无尽的知识。翻开第一页，扉页上简洁的作者信息和出版社标志，传递出一种庄重感。接着是目录，密密麻麻的章节标题，从最基础的量子力学方程，到原子、分子的结构，再到各种化学反应的量子动力学，每一项都如同一个个等待探索的知识宝藏。我迫不及待地想知道，书中是如何将这些抽象的概念，用清晰易懂的语言呈现出来的。特别是“基本原理”部分，这直接关系到我能否理解后续的“应用”篇章。我一直对量子化学这个领域感到好奇，但又担心它过于理论化、公式堆砌，让人望而却步。这本书的标题中“基本原理”的字样，给了我莫大的信心，希望它能循序渐进，带领我这个初学者，逐步掌握量子化学的精髓。我对书中关于薛定谔方程的讲解尤为期待，它是量子力学的核心，理解了它，才算真正踏入了量子化学的大门。

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