《固体化学导论》

第一章 绪论1

1-1 固体化学的任务1

1-2 固体物质的分类3

第二章 离子键和离子晶体10

2-1 几种典型的离子晶体结构10

2-2 点阵能12

2-3 晶体中的离子半径19

2-4 密堆积原理28

2-5 热化学计算用于预测离子化合物36

2-6 含有共价键成分的离子键38

习题41

第三章 共价键和原子晶体44

3-1 价键理论45

3-2 分子轨道理论48

3-3 共价键的对称性53

3-4 双原子分子53

3-5 杂化轨道57

3-6 共价键晶体的结构59

3-7 硅酸盐的结构62

习题67

第四章 金属键和金属晶体69

4-1 金属的自由电子模型69

4-2 金属的近自由电子论72

4-3 金属中电子的分布75

4-4 布洛赫函数79

4-5 布里渊区和能带81

4-6 原子能级和晶体能带间的联系85

4-7 导体、绝缘体和半导体的能带论88

4-8 半导体能带隙和本征载流子浓度92

习题97

第五章 固体中的点缺陷99

5-1 缺陷的分类100

5-2 缺陷的表示符号104

5-3 本征缺陷106

5-4 杂质缺陷109

5-5 电子和空穴111

5-6 点缺陷的局域能级118

5-7 缺陷的缔合121

5-8 价键和点缺陷124

习题134

第六章 缺陷的类化学平衡136

6-1 缺陷的化学平衡138

6-2 非整比化合物140

6-2-1 晶体的点缺陷和化学整比性142

6-3 点缺陷的实验测定144

6-4 固体中低浓度点缺陷的控制152

6-5 本征缺陷的生成和质量作用定律156

6-6 缺陷平衡常数的测定162

6-7 杂质缺陷和质量作用定律165

习题170

第七章 固体中的扩散172

7-1 绪言172

7-2 固体中扩散的机理175

7-3 空位扩散和自扩散181

7-4 互扩散186

7-5 相关系数188

7-6 扩散和离子导电190

7-7 费克第二定律194

7-8 固体中扩散的实例198

7-9 固体中扩散系数的实验测定200

习题201

第八章 固相反应204

8-1 概论204

8-1-1 热分解反应207

8-1-2 固-固相反应208

8-2 单一物相中的反应212

8-3 多相体系中的反应217

8-4 粉末反应221

8-5 烧结反应223

8-6 固相的复分解反应225

8-7 有气体参加的固相反应227

习题234

第九章 固体表面化学237

9-1 绪言237

9-2 表面的热力学性质239

9-3 比表面自由能的估算242

9-4 表面上的扩散245

9-5 表面的蒸发和凝聚246

9-6 气体的固体表面上的吸附249

9-7 表面化学反应256

9-8 表面的电子结构258

习题261

第十章 固体的光学性质263

10-1 无机绝缘体的光吸收263

10-1-1 绝缘体中杂质的光吸收265

10-2 碱金属卤化物晶体的色中心268

10-3 半导体的光学性质271

10-4 掺杂半导体的光学性质274

10-4-1 p-n结的辐射过程276

10-5 光导电现象277

10-6 晶体的发光281

10-6-1 发光中心281

10-6-2 位形坐标图285

习题289

第十一章 相平衡和晶体制备290

11-1 相律290

11-2 一组分体系的相图293

11-2-1 有晶形转变的一组分体系296

11-2-2 有介稳物相的一组分体系298

11-3 二组分体系的相图300

11-3-1 完全互溶的二组分体系300

11-3-2 有低共熔点的完全不互溶的二组分体系302

11-3-3 有低共熔点的部分互溶的二组分体系303

11-3-4 有转熔(包晶)反应的部分互溶的二组分体系304

11-3-5 生成同成分熔融化合物的二组分体系305

11-3-6 生成异成分熔融化合物的二组分体系308

11-4 单晶的制备310

11-4-1-1 提拉法311

11-4-1 由纯物质生长单晶311

11-4-1-2 坩埚下降法312

11-4-1-3 无坩埚区熔法313

11-4-1-4 焰熔法314

11-4-2 由溶液中生长单晶315

11-4-3 由助熔剂熔体中生长单晶319

11-4-4 水热法生长单晶321

11-4-5 在气相中生长单晶323

11-4-5-1 升华法323

11-4-5-2 化学气相输运法324

11-4-5-3 气相分解法328

11-4-6 气-液-固相生长法329

11-5 晶体的掺杂330

习题331

第十二章 固体化学中的实验方法334

12-1 物质的提纯334

12-1-1 重结晶法336

12-1-2 化学沉淀法337

12-1-3 离子交换法和吸附色层法338

12-1-4 溶剂萃取法339

12-2 固体物质的组成分析340

12-2-1 湿法化学分析341

12-2-2 分光光度法342

12-2-3 中子活化分析344

12-2-4 X射线荧光光谱345

12-2-5 X射线激发光学荧光光谱346

12-2-6 电子探针X射线微区分析347

12-2-7 火花源质谱350

12-2-8 离子探针微区分析351

12-3 固体物质的结构分析353

12-3-1 光学法测定固体的形貌和光学特性354

12-3-2 固体表面的鉴定355

12-3-3 固体颗粒的大小和形状356

12-3-4 X射线衍射358

12-3-5 低能电子衍射365

12-3-6 俄歇电子能谱368

12-3-7 光电子能谱370

12-3-8 透射电子显微镜371

12-3-9 扫描电子显微镜373

12-3-10 核磁共振波谱375

12-3-11 电子自旋共振波谱378

12-3-12 红外光谱和拉曼光谱380

习题385

附录1 物理和化学常数386

附录2 分子能量单位387

附录3 SI基本单位的名称和符号387

附录4 某些SI导出单位的名称、符号和定义388

附录5 非SI单位换算为SI单位的换算系数389

附录6 固体化学参考书目389