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物质结构基本原理（第四版）

作者：
主编 张冬菊 郭用猷 副主编 刘艳华
定价：
58.00 元
版面字数：
590.00千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
版次：
4
最新版次
印刷时间：
2026年
ISBN：
978-7-04-066955-8
物料号：
66955-00
出版时间：
2026-06-29
读者对象：
高等教育
一级分类：
化学类
二级分类：
化学/应用化学/化学工程与工艺/制药工程公共课
三级分类：
结构化学

本书在第三版理论框架基础上，结合编者教学实践和读者反馈进行了全面修订，系统阐述结构化学的核心知识体系，涵盖四部分内容：量子力学基础（第一章）、原子结构（第二、三章）、分子结构（第四到八章）和晶体结构（第九、十章）。本次修订重点优化了语言表述以提升教材的可读性，增设了典型例题以强化知识应用指导，改进了图形设计以增强内容呈现的直观性。

本书可作为综合性大学、师范院校化学类及相关专业本科生结构化学课程的教材或参考书，也可供研究生和科研人员参考。

  • 前辅文
  • 第一章 量子力学基础
    • §1.1 量子力学的产生背景
      • 1.1.1 黑体辐射和能量量子化
      • 1.1.2 光电效应和光的二象性
      • 1.1.3 氢原子光谱和玻尔理论
      • 1.1.4 实物粒子的波粒二象性和电子衍射
      • 1.1.5 不确定性原理
    • §1.2 研究领域与运动规律
    • §1.3 算符
    • §1.4 量子力学基本假定
      • 1.4.1 状态的描述
      • 1.4.2 力学量的描述
      • 1.4.3 状态方程
      • 1.4.4 测量问题
      • 1.4.5 态叠加原理
    • §1.5 一维箱中的粒子
    • §1.6 三维箱中的粒子
    • §1.7 一维谐振子
      • 1.7.1 量子力学方法处理
      • 1.7.2 量子力学与经典力学结果对比
    • 习题
  • 第二章 原子结构
    • §2.1 单电子原子的薛定谔方程
    • §2.2 单电子原子薛定谔方程的解
      • 2.2.1 Φ（ϕ）方程的解
      • 2.2.2 Θ（θ）方程的解
      • 2.2.3 Y（θ,ϕ）方程的解
      • 2.2.4 R（r）方程的解
      • 2.2.5 波函数ψ（r,θ,ϕ）
    • §2.3 波函数的图像
      • 2.3.1 径向分布
      • 2.3.2 角度分布
      • 2.3.3 空间分布
    • §2.4 单电子原子的角动量和磁矩
    • §2.5 电子自旋和旋轨轨道
    • §2.6 单电子原子的状态
    • §2.7 氦原子
      • 2.7.1 薛定谔方程
      • 2.7.2 忽略电子间相互作用
      • 2.7.3 氦原子的变分处理
    • §2.8 多电子原子
      • 2.8.1 忽略电子间相互作用
      • 2.8.2 单电子近似和原子轨道
      • 2.8.3 平均势能近似
      • 2.8.4 中心力场近似
      • 2.8.5 屏蔽系数法和斯莱特规则
      • 2.8.6 自洽场方法
    • §2.9 Pauli原理和Slater行列式波函数
    • §2.10 核外电子排布
    • 习题
  • 第三章 原子光谱
    • §3.1 能量单位和谱项
    • §3.2 氢原子光谱的精细结构
      • 3.2.1 相对论效应
      • 3.2.2 旋轨耦合
      • 3.2.3 选择定则
      • 3.2.4 塞曼效应
    • §3.3 多电子原子的角动量和光谱项符号
    • §3.4 由电子组态求光谱项
      • 3.4.1 不等价电子的光谱项
      • 3.4.2 等价电子的光谱项
    • §3.5 多电子原子光谱
      • 3.5.1 能级
      • 3.5.2 选择定则
      • 3.5.3 塞曼效应
    • 习题
  • 第四章 分子轨道理论
    • §4.1 氢分子离子（H+2）结构
      • 4.1.1 氢分子离子的薛定谔方程
      • 4.1.2 变分法和变分原理
      • 4.1.3 氢分子离子薛定谔方程的解
      • 4.1.4 积分Sab，Haa和Hab的物理意义
      • 4.1.5 结果与讨论
    • §4.2 分子轨道理论大意
    • §4.3 原子轨道的线性组合和成键三原则
    • §4.4 双原子分子
      • 4.4.1 同核双原子分子
      • 4.4.2 异核双原子分子
    • §4.5 双原子分子的光谱项
      • 4.5.1 双原子分子的角动量和光谱项
      • 4.5.2 由电子组态求光谱项
      • 4.5.3 光谱项的对称性
      • 4.5.4 谱项的能量曲线
    • §4.6 简单Hückel分子轨道法（HMO方法）
      • 4.6.1 丁二烯分子π电子的HMO法处理
      • 4.6.2 分子骨架与本征行列式
      • 4.6.3 直链共轭多烯
      • 4.6.4 单环共轭多烯
    • §4.7 电荷密度、键级、自由价、分子图和化学活性
      • 4.7.1 电荷密度
      • 4.7.2 键级
      • 4.7.3 成键度与自由价
      • 4.7.4 分子图
      • 4.7.5 分子图与化学活性
    • §4.8 前线轨道理论与分子轨道对称守恒原理
    • 习题
  • 第五章 分子对称性和群论初步
    • §5.1 对称操作与对称元素
      • 5.1.1 对称操作和对称元素类型
      • 5.1.2 对称操作的乘积
      • 5.1.3 对称元素的周期
      • 5.1.4 独立的对称元素
      • 5.1.5 对称操作的矩阵表示
    • §5.2 对称类型——分子点群
      • 5.2.1 C群
      • 5.2.2 D群
      • 5.2.3 T群
      • 5.2.4 O群
      • 5.2.5 I群
      • 5.2.6 其他群
    • §5.3 分子对称性与分子极性及旋光性的关系
      • 5.3.1 分子的对称性与极性
      • 5.3.2 分子的对称性与旋光性
    • §5.4 群的基本概念
      • 5.4.1 群的定义
      • 5.4.2 群的乘法表和重排定理
      • 5.4.3 共轭元素类
      • 5.4.4 子群
      • 5.4.5 生成元和循环群
      • 5.4.6 群的直积（直积群）
    • §5.5 群的表示
      • 5.5.1 群的表示的定义
      • 5.5.2 群表示的基
      • 5.5.3 等价表示
      • 5.5.4 准对角矩阵
      • 5.5.5 可约表示和不可约表示
      • 5.5.6 特征标表
    • §5.6 群表示的有关定理
      • 5.6.1 表示数定理
      • 5.6.2 维数平方和定理
      • 5.6.3 特征标的正交性
      • 5.6.4 可约表示的约化
      • 5.6.5 投影算符
    • §5.7 群论在分子轨道理论中的应用
      • 5.7.1 利用群论将本征方程约化
      • 5.7.2 应用举例——环丁二烯
    • 习题
  • 第六章 价键理论
    • §6.1 海特勒-伦敦法求解H2分子
    • §6.2 价键理论大意
    • §6.3 价键理论对一些简单分子的应用
    • §6.4 杂化轨道理论
      • 6.4.1 s-p杂化
      • 6.4.2 s-p-d等性杂化轨道的简单讨论
    • §6.5 定域分子轨道和离域分子轨道
    • §6.6 群论在杂化轨道理论中的应用
      • 6.6.1 杂化轨道的构成
      • 6.6.2 杂化轨道波函数
    • 习题
  • 第七章 配位化合物和原子簇化合物
    • §7.1 晶体场理论
      • 7.1.1 d轨道能级的分裂
      • 7.1.2 分裂能
      • 7.1.3 高自旋和低自旋配合物
      • 7.1.4 晶体场稳定化能
      • 7.1.5 姜-泰勒效应
      • 7.1.6 配体场中谱项和组态的分裂
    • §7.2 配合物的分子轨道理论
      • 7.2.1 σ分子轨道
      • 7.2.2 π分子轨道
    • §7.3 金属羰基配合物和σ-π配位键
    • §7.4 过渡金属的烯、炔配合物
    • §7.5 配合物的光谱和颜色
    • §7.6 硼烷和碳硼烷簇合物
      • 7.6.1 三中心键和缺电子键
      • 7.6.2 硼烷的结构（s t y x）
      • 7.6.3 描述碳硼烷结构的惠特规则
    • 习题
  • 第八章 分子光谱
    • §8.1 分子光谱的产生
    • §8.2 跃迁矩
    • §8.3 双原子分子的转动光谱
      • 8.3.1 刚性转子模型
      • 8.3.2 非刚性转子模型
    • §8.4 双原子分子的振动光谱
      • 8.4.1 谐振子模型
      • 8.4.2 莫尔斯（Morse）势函数模型
      • 8.4.3 振动谱带的转动结构
    • §8.5 双原子分子的电子光谱
      • 8.5.1 电子光谱的振动结构
      • 8.5.2 谱带的强度——弗兰克-康登原理
    • §8.6 多原子分子的振动光谱
      • 8.6.1 简正振动
      • 8.6.2 简正振动与分子点群不可约表示的内在联系
      • 8.6.3 分子简正振动的对称性和活性
      • 8.6.4 多原子分子的振动状态和能级
      • 8.6.5 振动光谱
      • 8.6.6 骨架振动和特征基团振动
    • §8.7 拉曼光谱
    • §8.8 核磁共振
      • 8.8.1 核的自旋
      • 8.8.2 核磁共振
      • 8.8.3 化学位移
      • 8.8.4 自旋分裂
    • §8.9 光电子能谱
      • 8.9.1 光电子能谱的产生
      • 8.9.2 X射线光电子能谱
      • 8.9.3 紫外光电子能谱
    • 习题
  • 第九章 晶体结构
    • §9.1 晶体的周期性——点阵和结构基元
      • 9.1.1 等同点和等同点系
      • 9.1.2 等同点系的几何图像
      • 9.1.3 点阵
      • 9.1.4 结构基元
    • §9.2 晶体的宏观对称性
      • 9.2.1 八个宏观对称元素
      • 9.2.2 32个点群
      • 9.2.3 七个晶系
    • §9.3 14种空间点阵形式
    • §9.4 晶体的定向和晶体学点群的国际符号
      • 9.4.1 晶体的定向
      • 9.4.2 晶体学点群的国际符号
    • §9.5 晶体的微观对称性
      • 9.5.1 微观对称操作和微观对称元素
      • 9.5.2 230个空间群
    • §9.6 晶面指标和晶棱指标
      • 9.6.1 晶面指标
      • 9.6.2 晶棱指标
    • §9.7 晶胞
    • §9.8 圆球的堆积
      • 9.8.1 等径圆球的堆积
      • 9.8.2 等径圆球堆积所形成的空隙
      • 9.8.3 不等径圆球的堆积
    • §9.9 典型的晶体结构
    • §9.10 分子筛结构
      • 9.10.1 分子筛的结构单元
      • 9.10.2 A型分子筛
      • 9.10.3 X，Y型分子筛
      • 9.10.4 分子筛的吸附性能
    • §9.11 晶体中的键型
      • 9.11.1 金属晶体
      • 9.11.2 离子晶体
      • 9.11.3 共价晶体
      • 9.11.4 分子晶体
      • 9.11.5 混合键型晶体
    • §9.12 原子和离子半径
    • 习题
  • 第十章 X射线结构分析
    • §10.1 X射线
    • §10.2 X射线在晶体上的衍射
      • 10.2.1 劳厄方程
      • 10.2.2 布拉格方程
      • 10.2.3 劳厄方程和布拉格方程的关系
    • §10.3 结构因子
    • §10.4 系统消光
      • 10.4.1 点阵消光
      • 10.4.2 结构消光
    • §10.5 X射线衍射的实验方法
      • 10.5.1 Laue法
      • 10.5.2 回转晶体法
      • 10.5.3 单晶衍射仪法
      • 10.5.4 粉末法
      • 10.5.5 粉末衍射仪法
    • §10.6 立方晶系粉末衍射图的指标化
    • §10.7 物相定性分析
    • 习题
  • 附录Ⅰ 习题答案
  • 附录Ⅱ 主要参考书目
  • 附录Ⅲ 化学上重要点群的特征标表
  • 附录Ⅳ 物理常数
  • 附录Ⅴ 能量单位换算因子

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