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前言1

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

一、点阵与点阵结构的概念8

第三节 点阵与点阵结构8

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、氯化钠晶体的抗拉强度15

四、液态晶体16

第二章晶休的宏观对称性18

第一节 对称性概论18

一、基本概念18

二、宏观对称元素19

三、对称元素和点阵的几何配置25

四、对称性定律26

第二节 对称元素组合原理26

一、反映面与反映面的组合26

二、反映面与轴的组合27

三、旋转轴和对称中心的组合28

四、旋转轴与旋转轴的组合29

第三节 晶体的32点群29

一、晶体32点群的推导29

三、点群的符号35

二、七个晶系35

第四节 分子的对称性38

一、分子对称性38

二、分子结构的测定39

第五节 二面角守恒定律40

第六节 整数定律，晶面指数41

一、整数定律41

二、晶面指数42

三、晶体的定向43

四、布拉威定律43

五、四轴定向45

一、普形与特形47

二、单形与聚形47

三、立方晶系Oh的单形47

第七节 47种单形47

四、47种单形49

五、闭形与开形49

第三章晶体的微观对称性50

第一节 七个晶系和十四种空间格子50

一、布拉威法则50

三、平行六面体的形状51

二、点阵的对称性51

四、十四种空间格子53

第二节 晶体的微观对称元素57

一、点阵57

二、螺旋轴58

三、滑移面61

第三节 对称元素组合原理63

一、两个平行反映面的组合63

二、平移和垂直于平移的反映面的组合65

四、旋转轴与垂直平移的组合66

三、平移和斜交反映面的组合66

第四节 晶体的230种空间群67

一、微观观察下和宏观观察下的晶体67

二、空间群与点群的同形关系68

三、空间群的符号68

四、与点群C2v同形的空间群69

五、与C2v同形的空间群的投影图表示76

第五节 等效点系78

一、等效点系78

二、等效点系的符号80

二、对称性的重要性82

第六节 几何结晶学总结82

一、对称性和几何度量82

三、几何结晶学总结84

第四章X光和晶体86

第一节 劳埃方程86

一、晶体作为X光的三维衍射光栅86

二、劳埃方程87

三、X光照相法88

第二节 布拉格方程89

一、离原点第一个平面点阵方程式89

二、布拉格方程89

三、面间距公式91

第三节 第一次X光结构分析92

第四节 衍射线的强度和晶胞中原子的分布95

一、原子散射因子95

二、结构因子95

三、结构因子计算实例99

四、倍数因子103

五、偏振因子104

六、洛仑兹因子104

七、衍射强度公式104

一、布拉格方程的另一种表示法105

第五节 倒易点阵105

二、点阵与倒易点阵106

三、倒易点阵的向量推导109

四、倒易点阵和点阵的关系110

第六节 倒易点阵和X光衍射111

一、布拉格方程111

二、劳埃方程113

三、结构因子114

二、立方晶系粉末相指标化115

一、粉末相原理115

第一节 立方晶系粉末相115

第五章X光粉末法115

三、CdTe的结构分析118

四、KMgF3的结构分析120

五、Fe4N中氮的价态研究122

第二节 四方晶系粉末相123

一、数学解析法指标化123

二、尿素晶体粉末相的指标化124

三、尿素分子结构的测定125

一、格子变化对粉末线分布的影响131

第三节 X光粉末法在相和体系研究中的应用131

二、铜金体系132

三、相图的绘制135

四、不定比化合物139

第四节 晶粒大小的测定140

一、积分强度140

二、粉末线的半峰宽和颗粒度141

三、应用实例143

第五节 物相鉴定和JCPDS卡片144

一、物相鉴定原理144

二、应用实例147

一、原理149

第六章晶体结构分析149

第一节 劳埃照相149

二、弗里德尔对称性150

三、用途151

第二节 转动照相和魏森堡照相152

一、转动照相原理152

二、转动照相的缺点155

三、魏森堡照相原理155

第三节 X光照相法和倒易点阵157

一、转动照相的例易点阵解释157

四、用途157

二、倒易点阵照相法——旋进照相158

第四节 电子云密度在晶体空间中的布分160

一、晶体中电子云密度的分布160

二、电子云密度投影图161

第五节 重原子法162

一、重原子法原理162

二、重原子位置的确定165

三、重原子法测定实例：肽花腈铂(PlC32H16N8)结构分析165

第六节 电子衍射和中子衍射169

一、电子衍射169

二、中子衍射170

三、中子衍射的用途172

第七章结晶化学概论175

第一节 等径球的密堆积175

一、球的六方A3和立方A1最紧密堆积176

二、空间利用率178

三、立方体心密堆积——A2型179

四、多层堆积179

第二节 不等径球的密堆积181

一、最密堆积中空隙的类型181

五、原子半径(表7-1)181

二、离子晶体的堆积183

三、离子半径比对结构的影响183

四、离子半径的求解186

第三节 分子的堆积190

一、格里姆·索末菲法则和非金属、分子的堆积190

二、有机分子的堆积191

第四节 密堆积理论和空间群理论195

一、球最紧密堆积的空间群195

二、分子堆积的空间群198

三、晶体在219个空间群中的分布199

四、空间群理论和密堆积理论200

一、同质多象及其分类201

第五节 晶体结构研究的重要性201

二、类质同象204

三、固溶体204

四、反常固溶体206

五、晶体的连生和外延207

一、离子键209

二、晶格能209

第一节 离子键209

第八章离子键和共价键209

三、卡布斯钦斯基公式211

四、玻恩·卡伯循环212

五、晶格能的应用213

六、配位数对晶体中离子半径的影响215

第二节 共价键216

一、共价键216

二、共价半径216

三、杂化轨道理论218

第三节 结晶化学定律219

一、结晶化学定律219

二、离子大小与晶体结构220

三、离子的极化221

四、极化对晶体结构的影响222

第四节 鲍林规则225

一、描述晶体结构的三种方法225

二、鲍林规则226

第五节 离子键与共价键的相互过渡230

一、电负性与晶体中的化学键230

二、化学键中离子键和共价键的成分233

三、离子键和共价键的相互过渡234

一、离子的屏蔽效应236

第一节 某些孤立基团的稳定性236

第九章四面体配位的结晶化学236

二、络离子稳定性238

第二节 S03和P2O5的晶体结构238

一、SO3的结构和性能238

二、P2O5的结构和性能239

第三节 硅酸盐240

一、硅酸盐的结构特征240

二、硅酸盐的分类241

三、硅酸盐的结晶化学247

一、分子筛的结构特征248

第四节 分子筛248

二、A型分子筛的结构251

第五节 ZnS的结构252

一、ZnS的两种结构252

二、不定比性和无序结构253

三、衍生结构(有序超结构)254

四、半导体的结晶化学254

第十章八面体配位的结晶化学258

第一节 同多酸和杂多酸258

一、同多酸阴离子的稳定性258

二、杂多酸阴离子260

一、钙钛矿(CaTiO3)型结构261

第二节 钙钛矿型结构261

二、压电晶体、热电晶体和铁电晶体263

三、钙钛矿型复合氧化物的超导电性266

第三节 ReO3和有关结构268

一、ReO3结构268

二、钨青铜——A？WO3结构及其超导电？269

三、切变化合物272

第四节 CdI2型和CdCl2型结构273

一、CdI2和CdCl2结构273

一、NaCl结构275

二、多层堆积和超结构275

第五节 NaCl型结构275

二、晶格能对晶体结构的影响277

三、不定比性和超结构279

第六节 NiAs型结构281

一、NiAS结构281

二、不定比性和超结构282

第七节 金红石和有关结构283

一、金红石结构283

二、双金红石链结构285

二、LiNbO3和FeTiO3的结构287

第八节 刚玉和有关结构287

一、刚玉(a-AI2O3)结构287

第十一章其他配位多面体的结晶化学290

第一节 三、四、五配位结构290

一、三配位290

二、四配位290

三、五配位291

第二节 三方柱配位——MoS2型结构292

一、MoS2结构292

二、二硫化合物的结构293

三、MS2及其夹层化合物的超导电性294

第三节 七配位294

一、七配位结构294

二、ZrO2的相变化295

第四节 八配位结构296

一、CaF2结构296

二、CsCl结构297

三、UO2F2结构299

四、PbClF结构299

第五节 九配位结构300

第六节 固体离子导体301

一、固体离子导体301

二、a-AgI的结构和性能302

三、用Y2O3稳定的立方ZrO2304

第十二章几种配位多面体的结晶化学305

第一节 硼酸盐305

一、硼酸盐的分类305

二、硼酸盐的非线性光学性质307

第二节 晶体场理论309

一、八面体配位310

二、四面体配位312

三、过渡金属离子的有效半径313

第三节 AB2O4型结构314

一、尖晶石314

二、反尖晶石315

三、决定尖晶石结构的因素318

四、金绿宝石——BeAl2O4的结构318

五、AB2O4(A2BO4)型结构的结晶化学319

第四节 晶体场对尖晶石结构和性能的影响320

一、晶体场稳定能和尖晶石结构320

二、姜·泰勒效应324

三、无序相和不定比性325

四、铁的氧化物327

第五节 石榴石的结构328

一、石榴石的结构328

二、钇铝石榴石329

三、钆铁石榴石330

第十三章范德瓦尔斯键和氢键331

第一节 范德瓦尔斯键331

一、范德瓦尔斯键331

二、范氏半径333

三、极性范德瓦尔斯键333

四、夹层化合物336

第二节 氢键337

一、氢键337

二、冰的变体338

三、重要的氢氧化物的结构340

四、KH(C6H5CH2COO)2晶体结构中的对称氢键341

五、氢键铁电体344

第三节 晶体结构中的水345

一、配位水和结构水——NiSO4·7H2O结构345

三、LiClO4·3H2O结构346

二、CuCl·2H2O晶体结构346

第四节 包合物347

一、管道状包合物347

二、笼形包合物348

第十四章金属的结晶化学351

第一节 能带理论351

一、倒易点阵和衍射条件351

二、布里渊区352

三、能带理论354

四、金属、半金属、半导体、绝缘体355

一、金属键356

第二节 金属键356

二、金属氢358

三、TiC中的化学键358

四、金属和半导体、绝缘体的相互转变359

第三节 单质的结构359

一、金属元素的结构359

二、非金属元素的结构362

第四节 金属固溶体相363

一、置换固溶体363

二、有序固溶体——超格子相364

三、缺位固溶体367

第五节 中间相368

一、电子相368

二、拉维斯相371

三、化合物相372

第六节 间隙固溶体相373

一、间隙固溶体373

二、铁和纲375

三、马氏相变377

四、储氢材料378

习题379

参考文献401