《结构化学原理与解题》

第一章量子力学基础1

Ⅰ基本原理1

1.1微观粒子的运动特征1

1.1.1 光的波粒二象性1

1.1.2 实物粒子的波动性4

1.2微观粒子运动状态的表示6

1.2.1 用波函数描述微观粒子的运动状态6

1.2.2 波函数的性质7

1.3Schrodinger方程9

1.3.1 含时间的Schrodinger方程10

1.3.2 定态Schrodinger方程10

1.4力学量用算符表示13

1.4.1 算符代数13

1.4.2 本征方程14

1.4.3 力学量用算符表示15

1.5态的叠加原理17

1.5.1 态的叠加原理17

1.5.2 力学量的平均值19

1.6全同性原理19

1.6.1 全同性原理19

1.6.2 Pauli原理20

1.7势箱中的粒子21

1.7.1 一维势箱中的粒子21

1.7.2 三维势箱中的粒子24

Ⅱ 典型例题分析与解答25

Ⅲ 习题一31

第二章原子结构34

Ⅰ基本原理34

2.1单电子原子34

2.1.1 单电子原子的Schrodinger方程34

2.1.2 量子数的物理意义38

2.1.3 实波函数与复波函数41

2.1.4 波函数和电子云的图象43

2.2多电子原子48

2.2.1 原子单位制48

2.2.2 多电子原子的Schrodinger方程49

2.2.3 单电子近似（轨道近似）49

2.2.4 中心力场模型50

2.2.5 Hartree的自洽场模型（SCF）52

2.2.6 电子自旋与多电子原子的完全波函数53

2.3原子的整体状态与原子光谱59

2.3.1 原子的整体状态59

2.3.2 原子光谱项与光谱支项63

2.3.3 原子光谱项的推求64

2.3.4 Hund规则与基态光谱项66

2.3.5 原子能级与原子光谱的关系67

Ⅱ 典型例题分析与解答67

Ⅲ 习题二73

第三章分子结构77

Ⅰ基本原理77

3.1线性变分法78

3.1.1 变分原理78

3.1.2 线性变分法79

3.2分子轨道法82

3.2.1 氢分子离子的结构82

3.2.2 分子轨道理论88

3.2.3 双原子分子的结构92

3.2.4 多原子分子的结构97

3.2.5 分子轨道的对称性与化学反应112

3.3价键方法115

3.3.1 H2的结构115

3.3.2 价键理论119

3.3.3 分子几何构型120

3.4分子对称性127

3.4.1 对称元素与对称操作127

3.4.2 对称操作的几个关系128

3.4.3 对称操作的集合——点群130

3.4.4 分子所属点群的判断135

3.4.5 分子对称性的应用135

Ⅱ 典型例题分析与解答136

Ⅲ 习题三149

第四章络合物结构154

Ⅰ基本原理154

4.1 价键理论154

4.2晶体物理论156

4.2.1 d轨道的能级分裂及影响分裂能的因素156

4.2.2 能级分裂对络合物性质的影响161

4.3分子轨道理论163

4.3.1 基本观点163

4.3.2 σ离域分子轨道164

4.3.3 π型离域分子轨道167

4.3.4 络合物的σ—π配键168

Ⅱ 典型例题分析与解答170

Ⅲ 习题四178

第五章晶体结构180

Ⅰ基本原理180

5.1晶体学基础180

5.1.1 晶体结构的周期性180

5.1.2 晶体的对称性187

5.2X射线在晶体中的衍射作用192

5.2.1 晶体对X射线的衍射作用192

5.2.2 晶胞参数与衍射方向的关系193

5.2.3 晶胞中原子的位置与衍射强度的关系199

5.2.4 用衍射数据分析晶体结构的几种方法203

5.3晶体化学207

5.3.1 晶体结构的密堆积原理208

5.3.2 金属晶体的能带理论211

5.3.3 离子晶体结构理论213

5.3.4 各类晶体的典型结构与性质218

Ⅱ 典型例题分析与解答227

Ⅲ 习题五244

第六章测定分子结构的实验方法251

Ⅰ基本原理251

6.1分子光谱251

6.1.1 分子光谱简介251

6.1.2 双原子分子的转动光谱252

6.1.3 双原子分子的振转光谱256

6.1.4 双原子分子的电子光谱260

6.2磁共振谱263

6.2.1 核磁共振谱（NMR）263

6.2.2 电子自旋共振谱（ESR）268

Ⅱ 典型例题分析与解答272

Ⅲ 习题六278

附录282

Ⅰ自我检测题（附参考答案）282

Ⅱ 主要参考书目287

Ⅲ 常用物理化学参数（SI单位）297

Ⅳ 能量和其他一些物理量单位间的换算298

Ⅴ 习题答案（摘选）298