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目录第一章　晶体及其本质1

第一节晶体1

一、晶体概念的发展1

二、同质多象3

第二节晶体的基本特点5

一、各向异性5

二、均匀性7

第三节　点阵与点阵结构9

一、点阵与点阵结构的概念9

二、点阵和平移群10

三、格子和晶胞11

第四节　实际晶体14

一、单晶体与多晶体14

二、实际晶体与理想晶体15

三、二面角守恒定律15

四、氯化钠晶体的抗拉强度16

五、液晶17

第二章　晶体的宏观对称性19

第一节　对称性概论19

一、基本概念19

二、宏观对称元素20

三、对称元素和点阵的几何配置26

四、对称性定律27

第二节　对称元素组合原理28

一、反映面之间的组合28

二、反映面与旋转轴的组合28

三、旋转轴与对称中心的组合29

四、旋转轴之间的组合30

第三节　晶体的32点群31

一、晶体32点群的推导31

二、7个晶系36

三、点群符号37

一、整数定律38

第四节　整数定律和晶面指数38

二、晶面指数39

三、晶体的定向40

四、布拉威定律42

第五节　47种单形43

一、普形和特形43

二、单形和聚形43

三、立方晶系Oh的单形44

四、47种单形45

二、分子结构的测定46

一、分子的对称性46

第六节　分子的对称性46

第三章晶体的微观对称性51

第一节　7个晶系和14种空间格子51

一、布拉威法则51

二、点阵的对称性52

三、平行六面体的形状52

四、14种空间格子54

第二节晶体的微观对称元素59

一、点阵59

二、螺旋轴59

三、滑移面64

第三节　对称元素组合原理66

一、两个平行反映面的组合66

二、平移和正交反映面的组合66

三、平移和斜交反映面的组合67

四、旋转轴与垂直平移的组合68

五、旋转轴与斜交平移的组合68

第四节晶体的230种空间群69

一、微观观察下和宏观观察下的晶体69

二、空间群与点群的同形关系70

三、空间群的符号70

四、与点群C2v同形的空间群74

五、与C2v同形的空间群的投影图表示78

第五节　等效点系92

一、等效点系92

二、等效点系的符号93

第六节　几何结晶学总结96

一、对称性和几何度量96

二、对称性的重要性96

三、几何结晶学总结98

第一节　劳埃方程100

一、晶体作为X光的衍射光栅100

第四章　X光与晶体100

二、劳埃方程101

三、X光照相法102

第二节　布拉格方程103

一、离原点第一个点阵平面的方程103

二、布拉格方程104

三、面间距公式106

第三节　第一次X光结构分析108

第四节　衍射强度和晶胞中的原子分布111

一、原子散射因子111

二、结构因子112

三、结构因子的计算115

四、倍数因子120

五、偏振因子和洛仑兹因子121

六、衍射强度公式122

第五节　倒易点阵123

一、布拉格方程的另一种表示方法123

二、点阵与倒易点阵124

三、倒易点阵的向量推导126

二、倒易点阵和点阵的关系128

第六节　倒易点阵和X光衍射129

一、爱瓦尔德反射球129

二、倒易点阵中的结构因子132

第五章　X光粉末衍射法133

第一节　立方晶系粉末相133

一、粉末衍射原理133

二、立方晶系粉末相的指标化135

三、CdTe的结构分析137

四、KMgF3的结构分析138

五、Fe4N中氮的价态研究140

第二节四方晶系粉末相142

一、数学解析法指标化142

二、尿素晶体粉末相的指标化142

三、尿素分子结构的测定144

四、TaSr2(Nd1.5Ce0.5)Cu2Oy粉末相的指标化和结构测定149

第三节　六方晶系粉末相152

第四节　X光粉末衍射法在相和体系研究中的应用155

一、格子变化对粉末线的影响155

二、铜金体系157

三、相图的绘制159

四、不定比化合物164

第五节　晶粒大小的测定164

一、积分强度164

二、粉末线的半峰宽和颗粒度165

三、应用实例168

第六节　物相鉴定及应用170

一、物相鉴定原理170

二、应用实例172

第六章　晶体结构分析176

第一节　劳埃照相176

一、原理176

二、弗里德尔对称性177

三、应用178

第二节　转动照相和魏森堡照相179

一、转动照相原理179

三、魏森堡照相原理182

二、转动照相的缺点182

四、应用184

第三节　旋进照相185

一、转动照相的倒易点阵解释185

二、倒易点阵照相法—旋进照相法186

第四节晶体中电子云密度的空间分布188

一、晶体中的电子云密度的分布188

二、电子云密度投影图190

第五节　重原子法191

一、重原子法原理191

三、测定实例：肽花腈铂（PtC32H16N8）结构分析194

二、重原子位置的确定194

第六节电子衍射和中子衍射198

一、电子衍射198

二、中子衍射199

三、中子衍射的用途201

第七章　结晶化学概论205

第一节　等径球的密堆积205

一、球的六方A3和立方A1最紧密堆积206

二、空间利用率207

三、多层堆积209

四、原子半径210

一、最密堆积中的空隙类型212

第二节　不等径球的密堆积212

二、离子晶体的堆积213

三、离子半径比对结构的影响214

四、离子半径的求解216

第三节　分子的堆积220

一、格里姆·索末菲法则和非金属、分子的堆积220

二、有机分子的堆积220

第四节　密堆积理论和空间群理论225

一、球最紧密堆积的空间群225

二、分子堆积的空间群227

三、晶体在219种空间群中的分布229

一、同质多象及其分类231

四、空间群理论和密堆积理论231

第五节晶体结构研究的重要性231

二、类质同象235

三、固溶体235

四、反常固溶体236

五、晶体的连生和外延237

第八章　离子键和共价键241

第一节　离子键241

一、离子键241

二、晶格能241

三、玻恩-卡伯循环244

四、晶格能的应用246

五、配位数对晶体中离子半径的影响247

第二节　共价键248

一、共价键248

二、共价半径248

三、杂化轨道理论250

第三节　结晶化学定律252

一、结晶化学定律252

二、离子大小与晶体结构252

三、离子的极化253

四、极化对晶体结构的影响255

第四节　鲍林规则258

一、描述晶体结构的三种方法258

二、鲍林规则259

第五节　离子键与共价键的相互过渡263

一、电负性与晶体中的化学键263

二、化学键中离子键和共价键成分266

三、离子键和共价键的相互过渡266

第九章四面体配位的结晶化学271

第一节　孤立基团的稳定性271

一、离子的屏蔽效应271

二、络离子的稳定性273

第二节　ZnS的结构274

一、ZnS的两种结构274

二、不定比性和无序结构275

三、衍生结构（有序超结构）275

四、半导体的结晶化学276

第三节　SO3和P2O5的晶体结构278

一、SO3的结构和物性278

二、P2O5的结构和物性279

第四节　硅酸盐280

一、硅酸盐的结构特征280

二、硅酸盐的分类281

三、硅酸盐的结晶化学286

第五节　分子筛288

一、分子筛的结构特征288

二、典型硅（铝）酸盐沸石分子筛的结构类型291

三、磷酸铝分子筛的结构304

第十章　八面体配位的结晶化学308

第一节　钙钛矿型结构309

一、钙钛矿（CaTiO3）型结构309

二、压电晶体、热电晶体和铁电晶体310

三、钙钛矿型复合氧化物的超导电性313

一、ReO3结构315

第二节　ReO3和相关结构315

二、钨青铜（AxWO3）结构及其超导电性316

三、切变化合物318

第三节CdI2型和CdCl2型结构320

一、CdI2和CdCl2结构320

二、多层堆积和超结构321

第四节　金红石和有关结构322

一、金红石结构322

二、双金红石链结构324

第五节　NaC1型结构325

一、NaC1结构325

二、晶格能对晶体结构的影响327

三、不定比性和超结构329

第六节　NiAs型结构332

一、NiAs结构332

二、不定比性和超结构333

第七节　刚玉和有关结构333

一、刚玉（α-AL2O3）结构333

二、LiNbO3和FeTiO3的结构334

第八节　同多酸和杂多酸336

一、同多酸阴离子的稳定性336

二、杂多酸阴离子338

二、四配位341

一、三配位341

第十一章　其他配位多面体的结晶化学341

第一节　三、四、五配位结构341

三、五配位342

第二节　三方柱配位——MoS2型结构344

一、MoS2结构344

二、二硫化合物的结构344

三、MS2及其夹层化合物的超导电性346

第三节　七配位结构346

一、七配位结构346

二、ZrO2的相变347

一、CaF2结构348

第四节　八配位结构348

二、CsC1结构349

三、UO2F2结构351

四、PbClF结构351

第五节　九配位结构352

第六节固体离子导体354

一、固体离子导体354

二、α-Agl的结构和性能354

三、用Y2O3稳定的立方ZrO2356

一、硼酸盐的分类357

第十二章　复杂结构的结晶化学357

第一节　硼酸盐357

二、硼酸盐的非线性光学性质359

第二节晶体场理论361

一、八面体配位362

二、四面体配位364

三、过渡金属离子的有效半径365

第三节AB2O4型结构366

一、尖晶石366

二、反尖晶石367

四、金绿宝石（BeAl2O4）的结构369

三、决定尖晶石结构的因素369

五、AB2O4（A2BO4）型结构的结晶化学370

六、CuxZn1-xFe2O4体系的结构372

第四节晶体场对尖晶石结构和性能的影响373

一、晶体场稳定能和尖晶石结构373

二、姜·泰勒效应376

三、无序相和不定比性377

四、铁的氧化物377

第五节　石榴石的结构379

一、石榴石的结构379

三、钆铁石榴石381

二、钇铝石榴石381

第十三章　范德瓦尔斯键和氢键383

第一节　范德瓦尔斯键383

一、范德瓦尔斯键383

二、范德瓦尔斯半径385

三、极性范德瓦尔斯键385

第二节　氢键389

一、氢键389

二、冰的变体390

三、重要的氢氧化物的结构391

四、KH（C6H5CH2COO）2晶体中的对称氢键393

五、氢键铁电体395

第三节晶体结构中的水396

一、配位水和结构水（NiSO4·7H2O）结构396

二、CuC1·2H2O的晶体结构397

三、LiC1O4·3H2O的晶体结构399

第四节　包合物399

一、管道状包合物399

二、笼形包合物399

第五节　夹层化合物402

一、石墨形成的夹层化合物403

二、过渡金属二硫化物形成的夹层化合物404

三、Bi系铜酸盐超导体形成的夹层化合物405

第十四章　金属的结晶化学408

第一节　能带理论408

一、倒易点阵和衍射条件408

二、布里渊区409

三、能带理论410

四、金属、半金属、半导体和绝缘体412

第二节　金属键413

一、金属键413

二、金属氢415

四、金属与半导体、绝缘体的相互转变416

三、TiC中的化学键416

第三节　单质的结构417

一、金属元素的结构417

二、非金属元素的结构420

第四节　金属固溶体420

一、置换固溶体420

二、有序固溶体——超格子相422

三、缺位固溶体424

第五节　中间相425

一、电子相426

二、拉维斯相428

三、化合物相430

第六节　间隙固溶体431

一、间隙固溶体431

二、铁和钢432

三、马氏相变435

四、储氢材料436

第十五章　超导氧化物的结晶化学438

第一节　简单钙钛矿结构的超导氧化物439

第二节　具有K2NiF4结构的超导氧化物440

第三节　缺氧的多倍钙钛矿型超导氧化物444

第四节　含岩盐和钙钛矿层的超导氧化物447

第五节　含钙钛矿、岩盐和萤石层的超导氧化物450

第六节其他结构类型的超导氧化物455

一、含CO32-及类似阴离子的层状超导氧化物455

二、具有CsCl型结构单元的层状铜氧化物455

第七节　其他新型非氧化物超导材料456

一、MxMo6X8的结构和超导电性456

二、M3C60的超导性457

三、二硼化镁——一种新型的高温超导金属459

习题460

化合物索引482

名词索引498

参考文献504