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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24

四、对称性定律27

第二节 对称元素组合原理27

一、反映面之间的组合27

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30

一、晶体32点群的推导30

三、点群符号36

二、7个晶系36

第四节 整数定律和晶面指数37

一、整数定律37

二、晶面指数38

三、晶体的定向39

四、布拉威定律41

第五节 47种单形42

一、普形和特形42

二、单形和聚形42

三、立方晶系Oh的单形43

一、分子的对称性44

第六节 分子的对称性44

四、47种单形44

二、分子结构的测定45

第三章晶体的微观对称性49

第一节 7个晶系和14种空间格子49

一、布拉威法则49

二、点阵的对称性50

三、平行六面体的形状52

四、14种空间格子52

一、点阵57

二、螺旋轴57

第二节 晶体的微观对称元素57

三、滑移面60

第三节 对称元素组合原理64

一、两个平行反映面的组合64

二、平移和正交反映面的组合64

三、平移和斜交反映面的组合65

四、旋转轴与垂直平移的组合66

五、旋转轴与斜交平移的组合66

第四节 晶体的230种空间群66

一、微观观察下和宏观观察下的晶体66

二、空间群与点群的同形关系67

四、与点群C2u同形的空间群68

三、空间群的符号68

五、与C2u同形的空间群的投影图表示76

第五节 等效点系79

一、等效点系79

二、等效点系的符号80

第六节 几何结晶学总结82

一、对称性和几何度量82

二、对称性的重要性83

三、几何结晶学总结84

一、晶体作为X光的衍射光珊86

第一节 劳埃方程86

第四章X光与晶体86

二、劳埃方程87

三、X光照相法88

第二节 布拉格方程89

一、离原点第一个点阵平面的方程89

二、布拉格方程90

三、面间距公式92

第三节 第一次X光结构分析93

第四节 衍射强度和晶胞中的原子分布96

一、原子散射因子96

二、结构因子97

三、结构因子的计算100

四、倍数因子103

五、偏振因子和洛仑兹因子104

六、衍射强度公式105

第五节 倒易点阵106

一、布拉格方程的另一种表示方法106

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111

一、爱瓦尔德反射球112

第六节 倒易点阵和X光衍射112

二、倒易点阵中的结构因子114

第五章X光粉末衍射法116

第一节 立方晶系粉末相116

一、粉末衍射原理116

二、立方晶系粉末相的指标化118

三、CdTe的结构分析120

四、KMgF3的结构分析120

五、Fe4N中氮的价态研究122

二、尿素晶体粉末相的指标化125

一、数学解析法指标化125

第二节 四方晶系粉末相125

三、尿素分子结构的测定126

四、TaSr2*Nd1.5 Ce0.5+++Cu2Oy粉末相的指标化和结构测定131

第三节 六方晶系粉末相134

第四节 X光粉末衍射法在相和体系研究中的应用137

一、格子变化对粉末线的影响137

二、铜金体系138

三、相图的绘制141

四、不定比化合物145

二、粉末线的半峰宽和颗粒度146

一、积分强度146

第五节 晶粒大小的测定146

三、应用实例149

第六节 物相鉴定及应用151

一、物相鉴定原理151

二、应用实例153

第六章晶体结构分析157

第一节 劳埃照相157

一、原理157

二、弗里德尔对称性158

三、应用159

一、转动照相原理160

第二节 转动照相和魏森堡照相160

二、转动照相的缺点163

三、魏森堡照相原理163

四、应用165

第三节 旋进照相165

一、转动照相的倒易点阵解释165

二、倒易点阵照相法——旋进照相法167

第四节 晶体中电子云密度的空间分布169

一、晶体中电子云密度的分布169

二、电子云密度投影图170

一、重原子法原理171

第五节 重原子法171

二、重原子位置的确定174

三、测定实例肽花腈铂（PtO32 H16N8）结构分析174

第六节 电子衍射和中子衍射175

一、电子衍射175

二、中子衍射179

三、中子衍射的用途180

第七章结晶化学概论183

第一节 等径球的密堆积183

一、球的六方A3和立方A1最紧密堆积184

二、空间利用率186

三、多层堆积187

四、原子半径189

第二节 不等径球的密堆积189

一、最紧密堆积中的空隙类型189

二、离子晶体的堆积191

三、离子半径比对结构的影响191

四、离子半径的求解193

第三节 分子的堆积198

一、格里姆·索末菲法则和非金属、分子的堆积198

二、有机分子的堆积199

一、球最紧密堆积的空间群202

第四节 密堆积理论和空间群理论202

二、分子堆积的空间群205

三、晶体在219种空间群中的分布206

四、空间群理论和密堆积理论207

第五节 晶体结构研究的重要性208

一、同质多象及其分类208

二、类质同象211

三、固溶体212

四、反常固溶体213

五、晶体的连生和外延214

二、晶格能218

一、离子键218

第八章离子键和共价键218

第一节 离子键218

三、玻恩－卡伯循环221

四、晶格能的应用222

五、配位数对晶体中离子半径的影响224

第二节 共价键224

一、共价键224

二、共价半径225

三、杂化轨道理论226

第三节 结晶化学定律228

一、结晶化学定律228

二、离子大小与晶体结构229

三、离子的极化230

四、极化对晶体结构的影响232

第四节 鲍林规则234

一、描述晶体结构的三种方法234

二、鲍林规则235

第五节 离子键与共价键的相互过渡239

一、电负性与晶体中的化学键239

二、化学键中离子键和共价键成分241

三、离子键和共价键的相互过渡242

一、离子的屏蔽效应247

第九章四面体配位的结晶化学247

第一节 孤立基团的稳定性247

二、络离子的稳定性249

第二节 SO3和P2O5的晶体结构249

一、SO3的结构和物性249

二、P2O5的结构和物性250

第三节 硅酸盐251

一、硅酸盐的结构特征251

二、硅酸盐的分类252

三、硅酸盐的结晶化学257

一、分子筛的结构特征259

第四节 分子筛259

二、A型分子筛的结构261

第五节 ZnS的结构263

一、ZnS的两种结构263

二、不定比性和无序结构264

三、衍生结构（有序超结构）264

四、半导体的结晶化学265

第十章八面体配位的结晶化学268

第一节 钙钛矿型结构268

一、钙钛矿（CaTiO3）型结构268

二、压电晶体、热电晶体和铁电晶体271

三、钙钛矿型复合氧化物的超导电性273

第二节 ReO3和相关结构275

一、ReO3结构275

二、钨青铜（AxWO3）结构及其超导电性276

三、切变化合物278

第三节 CdI2型和CdCl2型结构280

一、CdI2和CdCL2结构280

二、多层堆积和超结构281

第四节 金红石和有关结构281

一、金红石结构281

二、双金红石链结构283

第五节 NaCl型结构285

一、NaCl结构285

二、晶格能对晶体结构的影响287

三、不定比性和超结构288

第六节 NiAS型结构290

一、NiAs结构290

二、不定比性和超结构292

第七节 刚玉和有关结构292

一、刚玉（α-Al2O3）结构292

二、LiNbO3和FeTiO3的结构292

一、同多酸阴离子的稳定性295

第八节 同多酸和杂多酸295

二、杂多酸阴离子296

第十一章其他配位多面体的结晶化学299

第一节 三、四、五配位结构299

一、三配位299

二、四配位299

三、五配位300

第二节 三方柱配位——MoS2型结构301

一、MoS2结构301

二、二硫化合物的结构302

一、七配位结构303

三、MS2及其夹层化合物的超导电性303

第三节 七配位结构303

二、ZrO2的相变304

第四节 八配位结构304

一、CaF2结构304

二、CsCl结构306

三、UO2F2结构307

四、PbClF结构308

第五节 九配位结构309

二、α-AgI的结构和性能310

第六节 固体离子导体310

一、固体离子导体310

三、用Y2O3稳定的立方ZrO2313

第十二章复杂结构的结晶化学314

第一节 硼酸盐314

一、硼酸盐的分类314

二、硼酸盐的非线性光学性质316

第二节 晶体场理论318

一、八面体配位319

三、过渡金属离子的有效半径321

二、四面体配位321

第三节 AB2O4型结构323

一、尖晶石323

二、反尖晶石325

三、决定尖晶石结构的因素325

四、金绿宝石（BeAl2O4）的结构325

五、AB2O4（A2BO4）型结构的结晶化学326

六、CuxZn1-xFe2O4体系的结构328

第四节 晶体场对尖晶石结构和性能的影响329

一、晶体场稳定能和尖晶石结构329

二、姜·泰勒效应331

三、无序相和不定比性333

四、铁的氧化物334

第五节 石榴石的结构335

一、石榴石的结构335

二、钇铝石榴石335

三、钆铁石榴石337

第十三章范德瓦尔斯键和氢键338

第一节 范德瓦尔斯键338

一、范德瓦尔斯键338

二、范德瓦尔斯半径340

三、极性范德瓦尔斯键340

四、夹层化合物343

第二节 氢键344

一、氢键344

二、冰的变体345

三、重要的氢氧化物的结构347

四、KH（C6H5CH2COO）2晶体中的对称氢键348

五、氢键铁电体350

第三节 晶体结构中的水351

一、配位水和结构水（NiSO4·7H2O）结构351

二、CuCl·2H2O的晶体结构352

一、管道状包合物353

三、LiClO4·3H2O的晶体结构353

第四节 包合物353

二、笼形包合物354

第十四章金属的结晶化学357

第一节 能带理论357

一、倒易点阵和衍射条件357

二、布里渊区358

三、能带理论360

四、金属、半金属、半导体和绝缘体361

第二节 金属键362

一、金属键362

三、TiC中的化学键364

二、金属氢364

四、金属与半导体、绝缘体的相互转变365

第三节 单质的结构365

一、金属元素的结构365

二、非金属元素的结构368

第四节 金属固溶体369

一、置换固溶体369

二、有序固溶体——超格子相372

三、缺位固溶体374

一、电子相375

第五节 中间相375

二、拉维斯相377

三、化合物相379

第六节 间隙固溶体380

一、间隙固溶体380

二、铁和钢381

三、马氏相变384

四、储氢材料385

第十五章超导氧化物的结晶化学387

第一节 K2NiF4结构及相关的超导氧化物387

第二节 YBa2Cu3O7-δ及相关的超导氧化物391

第三节 Bi系超导氧化物396

第四节 Tl系超导氧化物397

第五节 Pb系超导氧化物399

第六节 Hg系超导氧化物401

第七节 其它结构类型的超导氧化物402

习题404

化合物索引424

名词索引440

参考文献445