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第一章原子结构与量子力学基础1

1-1 量子力学的实验基础1

一、黑体辐射1

二、光电效应2

三、原子的线状光谱2

1-2 实物微粒的波粒二象性与不确定关系5

一、物质波的提出5

二、德布罗意(L·de Broglie)波的统计5

三、不确定关系6

1-3 微观粒子的运动状态及共运动规律7

一、微观粒子运动状态的描述7

二、定态薛定谔(Schr?dinger)方程9

三、波函数的性质10

1-4 量子力学的基本原理11

1-5 一维势箱中的粒子16

一、Sch.方程及其解17

二、求解结果的讨论20

三、量子力学处理问题的一般方法21

1-6 氢原子的Sch.方程及其解21

一、两体问题21

二、氢原子的Sch.方程及其球极坐标表达式24

三、Sch.方程的变量分离25

四、三个独立方程的解26

五、类氢波函数和能级公式31

1-7 氢原子求解结果的讨论33

一、类氢波函数的几点说明33

二、波函数及其几率密度的图象37

三、量子数Lm的物理意义45

1-8 多电子原子的结构与原子轨道49

一、单电子波函数——原了轨道49

二、中心力场近似52

三、自洽场(SCF)方法大意54

1-9 电子自旋和保里(W.Pauli)原理56

一、自旋及自旋波函数56

二、反对称规则——Pauli原理60

三、自旋相关效应63

1-10 原子体系的状态和原子光谱项64

一、角动量的耦合64

二、原子光谱项67

三、碱金属光谱71

一、核外电子排布的三条原则73

1-11 原子核外电子的排布73

二、影响轨道能量的因素74

三、原子核外电子的排布74

例题及习题77

第二章化学键理论和分子结构90

2-1 近似方法——变分法90

一、变分原理90

二、线性变分法91

三、久期方程92

2-2 H+2的变分处理94

一、H+2的Sch.方程94

二、玻恩-奥本海默(Born-Oppenheimer)近似94

三、H+2的变分处理95

四、H+2处理结果的讨论97

2-3 分子轨道(MO)理论101

一、分子轨道理论的基本要点102

二、LCAO-MO的三条原则103

2-4 MO法处理双原子分子107

一、双原子分子MO的分类107

二、同核双原子分子109

三、异核双原子分子113

2-5 分子的电子谱项115

一、线型分子中的角动量115

二、分子的状态及谱项115

三、H2谱项116

四、谱项波函数117

一、H2的Sch.方程及Heitler-London解法119

2-6 H2分子结构结构的价键理论处理119

二、状态的能量120

三、电子密度分布122

2-7 杂化轨道理论124

一、杂化轨道理论的基本假设124

二、原子轨道的成键能力124

三、杂化轨道的正交归一性125

四、杂化轨道的矩阵表述128

五、常用的杂化轨道129

2-8 离域MO与定域MO131

2-9 共轭分子的HMO理论132

一、HMO理论的基本内容132

二、直链共轭烃134

三、单环共轭烃138

四、无机共轭分子143

五、离域π键形成的条件和类型147

六、离域π键的特征量147

2-10 缺电子分子和多中心键151

一、缺电子分子151

二、硼氢化合物152

三、其它缺电子分子156

例题及习题157

第三章分子的对称性及其应用171

3-1 分子的对称性171

一、对称元素和对称操作171

二、分子点群176

一、对称性与旋光性181

3-2 对称性与分子的物理性质181

二、对称性与偶极矩182

3-3 对称性与分子轨道183

3-4 分子轨道对称性守恒187

一、前线轨道理论187

二、能级相关理论190

三、分子轨道对称性守恒原理的新发展193

例题及习题195

第四章配合物结构198

4-1 配合物化学键概述198

一、配合物化学键概念198

二、配合物化学键理论的要求198

4-2 配合物的价键理论(VBT)199

一、电价配键与共价配键199

二、内轨型和外轨型配合物200

4-3 晶体场理论(CFT)201

一、晶体场理论基本要点201

二、d轨道能级的分裂201

三、晶体场理论的应用207

四、晶体场理论评价213

4-4 配合物分子轨道理论(MoT)213

一、配合物MO法的一般步骤214

二、σ型MO的形成214

三、π型MO的形成216

4-5 角重迭模型218

一、角重迭参数和角标度因子218

二、轨道能量的计算219

4-6 σ-π配合物221

一、金属羰基配合物222

二、不饱和烃配合物224

三、N2分子配合物224

四、夹心化合物——二茂铁225

4-7 配合物电子光谱226

一、配合物电子光谱简介226

二、d-d跃迁谱227

三、电荷辽移谱234

例题及习题236

第五章晶体结构241

5-1 晶体的特性与点阵结构241

一、晶体的特性241

二、晶体的点阵结构242

二、晶面交角守恒定律247

5-2 晶体学的基本规律247

一、晶面晶棱定律247

三、有理指数定律248

5-3 晶体的宏观对称性、品系和空间点阵型式249

一、晶体的宏观对称元素及共组合249

二、七个晶系和十四种空间点阵型式255

5-4 晶体的微观对称性257

一、微观对称元素和空间对称操作257

二、晶体的微观对称类型——230个空间群简介261

5-5 X射线在晶体中的衍射261

5-6 衍射方向和晶胞参数263

一、规定衍射方向的劳埃(Laue)方程263

二、布拉格(Bragg)方程265

一、强度公式269

5-7 衍射强度与晶胞中原子的分布269

二、系统消光现象270

5-8 晶体的几种X射线衍射图及其应用271

一、劳埃法272

二、回转法272

三、粉末法273

5-9 金属键和金属晶体280

一、金属键280

二、金属单质的四种典型结构型式和原子半径282

三、合金的结构287

5-10 离子键和离子晶体289

一、离子晶体最简单的结构型式289

二、点阵能291

三、离子半径292

四、离子的堆积规则295

五、离子的极化298

六、结晶化学定律301

5-11 共价晶体301

5-12 分子晶体和氢键晶体302

一、分子晶体302

二、氢键晶体304

5-13 混合键型晶体305

例题及习题307

一、分子内部的运动316

二、分子光谱的产生316

6-1 分子光谱的一般介绍316

第六章分子光谱与磁共振谱316

三、分子光谱的特征317

6-2 双原子分子的转动光谱318

一、光谱频率的经验公式318

二、刚性转子模型318

三、刚性转子的修正模型320

四、转动光谱的应用322

6-3 双原子分子的振动光谱322

一、振动光谱的经验公式322

二、谐振子模型324

三、谐振子的修正模型325

四、振动光谱的应用327

6-4 双原子分子的振动——转动光谱327

一、振转光谱的经验公式327

二、刚性转子——谐振子修正模型328

6-5 拉曼(Raman)光谱简介330

三、振动——转动光谱的应用330

6-6 双原子分子的电子光谱331

一、跃迁选律331

二、CO分子的电子光谱331

6-7 多原子分子的转动光谱334

一、刚性转子能量的经典表达334

二、几类分子的转动能级和光谱335

三、微波谱的应用336

6-8 多原子分子的振动光谱简介336

一、微小振动的经典描述336

二、振动能量的量子化337

三、红外光谱分析339

一、物质的磁化率340

6-9 分子的磁性340

二、分子磁矩与磁化率342

三、磁化率与分子结构344

6-10 核磁共振(NMR)法345

一、核磁共振(NMR)的产生345

二、化学位移348

三、自旋耦合作用350

6-11 电子自旋共振(ESR)法351

一、ESR的产生351

二、位置g因子352

三、超精细结构353

例题及习题354

主要参考书目356