结构化学（第2版·多媒体版）
定价：￥45.80
作者： 李炳瑞
出版社：高等教育出版社
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040312034
- 2版
- 64274296-9
- 16开
- 1110
- 理学
- 化学类
- 化学类
- 本科
内容简介
本教材为“国家理科基地创建名牌课程项目”、“国家级精品课程建设项目”基金资助的研究成果，是国家级精品课程使用教材，也是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材（第1版为普通高等教育“十五”国家级规划教材）。全书分为：上篇结构化学基础（第1-8章）、下篇结构化学选学（第9-12章），涵盖结构化学主要内容。书中插图质量较高，有习题357题，大部分配有参考答案。书后所配的光盘含1894张多媒体幻灯片和239个3D动态模型与动画，使静态教材变为动态教材，便于课堂教学和学生自习。本教材概念定位准确，难点解释详细，原理表述清晰，思路、行文等富有逻辑性，文字流畅，语言通俗易懂；反映学科新进展、新动态，相关史料贯穿其中；作者对结构化学教学进行了深入研究，形成了精辟而独到的见解，具有启发性。本书配套出版了《结构化学学习指导与习题解答》。
本教材可作为高等院校化学专业，以及材料化学、生物和药物化学专业本科生教学用书，也可供研究生或科技人员参考。
目录
目录
前辅文
上篇 结构化学基础
第1章 量子力学基础
1.1 从经典力学到早期量子论
1.1.1 黑体辐射与能量量子化
1.1.2 光电效应与光量子化
1.1.3 原子光谱与轨道角动量量子化
1.2 量子力学的建立
1.2.1 实物粒子的波粒二象性
1.2.2 Schr dinger方程
1.2.3 波函数的概率解释
1.2.4 不确定原理
1.2.5 量子力学公设
1.3 阱中粒子的量子特征
1.3.1 一维无限深势阱中的粒子
1.3.2 三维无限深势阱中的粒子
1.4 隧道效应
习题
参考文献
第2章 原子结构
2.1 单电子原子的Schr dinger方程及其解
2.1.1 单电子原子Schr dinger方程的建立
2.1.2 坐标变换与变量分离
2.1.3 方程的求解：原子轨道与能级
2.1.4 virial定理与零点能
2.2 原子轨道和电子云的图形表示
2.2.1 作图对象与作图方法：三元函数的降维
2.2.2 轨道和电子云的径向部分与角度部分的对画图
2.2.3 轨道和电子云的等值面图与界面图：函数参数化
2.2.4 轨道和电子云的网格图：坐标参数化
2.2.5 电子云黑点图
2.2.6 原子轨道的宇称
2.3 量子数与可测物理量
2.3.1 算符与可测物理量
2.3.2 角动量的空间量子化
2.4 多电子原子的结构
2.4.1 多电子原子Schr dinger方程的近似求解
2.4.2 构造原理与Slater行列式
2.5 原子结构参数
2.5.1 电离能
2.5.2 电子亲和势
2.5.3 电负性
2.5.4 化学硬度
2.6 原子光谱项
2.6.1 组态与状态
2.6.2 LS矢量耦合模型
2.6.3 原子光谱项和光谱支项的求法
2.6.4 基谱项的确定：Hund规则
2.6.5 跃迁选律
2.6.6 Zeeman效应
习题
参考文献
第3章 双原子分子结构与化学键理论
3.1 分子轨道理论
3.1.1 H+2的Schr dinger方程与B.O.近似
3.1.2 变分原理及其证明
3.1.3 H+2的Schr dinger方程的变分求解
3.1.4 共价键的本质
3.1.5 分子轨道理论要点
3.1.6 分子轨道的类型
3.1.7 双原子分子的价层轨道与电子组态
3.2 价键理论
3.2.1 H2的Schr dinger方程的变分求解
3.2.2 电子配对法的量子力学基础
3.2.3 原子轨道的杂化
3.3 MO理论与VB理论的比较
3.4 双原子分子的光谱项
3.4.1 分子谱项及支项
3.4.2 非等价组态的谱项
3.4.3 等价组态的谱项
3.4.4 混合组态的谱项
3.4.5 分子谱项的宇称和反映对称性
习题
参考文献
第4章 分子对称性与群论初步
4.1 对称性概念
4.2 分子的对称操作与对称元素
4.2.1 旋转与旋转轴
4.2.2 反映与镜面
4.2.3 反演与对称中心
4.2.4 旋转反映与映轴（旋转反演与反轴）
4.3 分子点群
4.3.1 单轴群
4.3.2 双面群
4.3.3 高阶群
4.3.4 无旋转轴群
4.3.5 确定分子点群的流程图
4.4 分子对称性与偶极矩、旋光性的关系
4.4.1 分子对称性与偶极矩
4.4.2 分子对称性与旋光性
4.5 群的表示与应用初步
4.5.1 群的概念
4.5.2 相似变换与共轭类
4.5.3 群的表示与特征标
4.5.4 群论在化学中的应用实例
习题
参考文献
第5章 多原子分子的结构与性质
5.1 非金属单质的结构化学：8N法则
5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR规则
5.3 分子几何构型与Walsh规则
5.4 共轭分子与SHMO法
5.4.1 丁二烯离域大π键的SHMO处理
5.4.2 简并轨道的求解与等贡献规则
5.4.3 单环和直链共轭体系本征值的图解法
5.4.4 分子图：π电子密度、π键级、自由价
5.4.5 共轭效应
5.4.6 共轭分子在现代科技中的应用
5.4.7 超共轭效应
5.5 饱和分子的正则轨道与定域轨道
5.6 缺电子分子的结构
5.6.1 缺电子原子化合物的三种类型
5.6.2 硼烷中的多中心键
5.6.3 金属烷基化合物中的多中心键
5.7 等瓣类似性关系
5.7.1 等瓣类似性概念
5.7.2 八面体构型金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.3 其他构型的金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.4 各种配位的分子碎片的等瓣类似关系小结
5.7.5 等瓣类似性原理的应用实例
5.8 多原子分子的谱项
5.8.1 电子组态与分子谱项
5.8.2 荧光与磷光
5.9 配位场理论
5.9.1 晶体场理论
5.9.2 配位场理论
5.9.3 T S图与电子光谱
5.10 分子轨道对称性守恒原理
5.10.1 前线轨道理论
5.10.2 相关图理论
习题
参考文献
第6章 超分子化学简介
6.1 超分子的概念
6.2 分子间相互作用
6.2.1 van der Waals作用
6.2.2 氢键
6.2.3 π π堆积作用
6.2.4 疏水效应
6.3 分子识别与自组装
6.3.1 分子识别
6.3.2 自组装
6.3.3 模板效应
6.4 超分子实例
6.4.1 具有分形结构的树状大分子
6.4.2 杯芳烃/ 球碳配合物
6.4.3 球碳的超分子
6.4.4 卟啉类分子组装的人工天线系统
6.4.5 轮烷、索烃和纽结
6.4.6 超分子多面体和“分子胶囊”
6.4.7 超分子“架、梯、格、楼”
6.5 晶体工程
习题
参考文献
第7章 晶体的点阵结构与X射线衍射法
7.1 晶体的性质与结构特征
7.2 现代科技中的晶体材料
7.3 晶体结构的周期性和点阵
7.3.1 结构基元与点阵
7.3.2 点阵单位和晶格
7.3.3 平移群
7.3.4 晶胞
7.4 晶体结构的对称性
7.4.1 晶体的对称操作和对称元素
7.4.2 32种晶体学点群
7.4.3 7种晶系和6种晶族
7.4.4 14种空间点阵型式
7.4.5 点阵点、直线点阵、平面点阵的指标
7.4.6 空间群
7.4.7 晶体对称性各种概念的相互关系
7.5 X射线衍射法
7.5.1 晶体对X射线的相干散射
7.5.2 衍射方向与晶胞参数
7.5.3 衍射强度与晶胞中原子的分布
7.5.4 多晶粉末衍射
7.6 实际晶体中的缺陷
7.6.1 固有点缺陷
7.6.2 杂质点缺陷
习题
参考文献
第8章 金属晶体与离子晶体的结构
8.1 金属单质的晶体结构
8.1.1 等径圆球最密堆积：A1，A3型结构
8.1.2 最密堆积结构中的空隙类型
8.1.3 非最密堆积结构
8.1.4 空间利用率
8.1.5 金属原子半径
8.2 合金的结构
8.2.1 金属固溶体
8.2.2 金属化合物
8.2.3 间隙化合物与间隙固溶体
8.3 离子晶体的结构和性质
8.3.1 离子键和晶格能
8.3.2 离子半径
8.3.3 离子半径比与配位数的关系
8.3.4 离子堆积与晶体结构
8.3.5 二元离子晶体的结晶化学规律
8.3.6 多元离子晶体的结晶化学规律：Pauling规则
8.3.7 硅酸盐的结构简介
8.3.8 钙钛矿型结构
8.3.9 离子极化效应
8.3.10 结晶化学定律与键型变异原理
8.4 固体能带理论简介
8.4.1 近自由电子近似模型
8.4.2 紧束缚近似模型
习题
参考文献
下篇 结构化学选学
第9章 新型功能材料的结构简介
9.1 液晶
9.1.1 液晶的结构特点与分类
9.1.2 液晶的应用
9.2 非晶态材料
9.2.1 非晶态固体及其结构特征
9.2.2 非晶态合金
9.2.3 非晶态半导体
9.3 准晶态材料
9.4 高温超导材料
9.5 新型合金材料
9.5.1 储氢合金
9.5.2 形状记忆合金
9.6 纳米材料
9.6.1 纳米材料
9.6.2 纳米材料的基本物理效应
9.6.3 球碳
9.6.4 碳纳米管
9.6.5 氮化硼纳米管
9.6.6 单层石墨
9.6.7 扫描探针显微技术
9.6.8 纳米材料在信息技术方面的应用
9.7 光子晶体
9.8 左手材料
9.9 仿生材料
习题
参考文献
第10章 结构分析原理
10.1 分子中的量子化能级
10.2 分子光谱
10.2.1 转动光谱
10.2.2 振动光谱
10.2.3 电子光谱
10.3 核磁共振谱
10.3.1 核自旋磁矩的量子化与核磁能级
10.3.2 核磁共振
10.3.3 化学位移
10.3.4 自旋耦合与自旋分裂
10.3.5 一级谱的简单规律性
10.4 电子自旋共振谱
10.4.1 电子自旋磁矩的量子化与自旋磁能级
10.4.2 电子自旋共振（顺磁共振）
10.4.3 自旋 轨道耦合
10.4.4 超精细结构
10.4.5 ESR谱的应用
10.5 光电子能谱
10.5.1 基本原理
10.5.2 仪器
10.5.3 紫外光电子能谱
10.5.4 X射线光电子能谱
10.5.5 Auger能谱
习题
参考文献
第11章 计算化学简介
11.1 量子化学计算基本原理
11.1.1 从头计算方法
11.1.2 本征方程的矩阵表述与厄米方阵对角化
11.1.3 HFR方程
11.1.4 计算方法
11.1.5 基组
11.2 三种基本的任务类型：SP、OPT、FREQ
11.2.1 Gaussian程序简介
11.2.2 分子几何构型的输入
11.2.3 分子势能面上的驻点
11.2.4 单点能量计算
11.2.5 分子几何构型优化
11.2.6 频率分析
11.3 Gaussian在科学研究中的应用
11.3.1 电子给体 电子受体之间的相互作用
11.3.2 双自由基损耗臭氧的机理研究
11.3.3 高精度能量模型：G2方法
11.3.4 IRC与反应途径
11.3.5 NMR化学位移的计算
11.3.6 溶液中的分子
11.3.7 分子间相互作用的计算
11.3.8 洋葱算法
11.4 HyperChem程序应用简介
11.4.1 概述
11.4.2 分子模型的构建
11.4.3 分子几何构型的优化
11.4.4 单点能计算
11.4.5 红外光谱的计算
11.4.6 电子光谱的计算
11.4.7 分子势能曲线的计算
11.4.8 生物大分子的构建
11.5 一些常用计算程序简介
11.5.1 材料模拟软件Materials Studio
11.5.2 纳米器件模拟软件ATK
11.5.3 计算机辅助药物设计软件Sybyl
习题
参考文献
第12章 结构信息与QSAR
12.1 结构与物性数据的采掘
12.1.1 QSAR中常用的结构参数及理论计算
12.1.2 Internet上的结构化学信息资源
12.2 2D QSAR
12.2.1 多元线性回归
12.2.2 模式识别方法
12.2.3 人工神经网络
12.2.4 支持向量机简介
12.3 3D QSAR：CoMFA和CoMSIA
12.4 3D以上的QSAR简介
习题
参考文献
附录A
附录B 习题参考答案选
前辅文
上篇 结构化学基础
第1章 量子力学基础
1.1 从经典力学到早期量子论
1.1.1 黑体辐射与能量量子化
1.1.2 光电效应与光量子化
1.1.3 原子光谱与轨道角动量量子化
1.2 量子力学的建立
1.2.1 实物粒子的波粒二象性
1.2.2 Schr dinger方程
1.2.3 波函数的概率解释
1.2.4 不确定原理
1.2.5 量子力学公设
1.3 阱中粒子的量子特征
1.3.1 一维无限深势阱中的粒子
1.3.2 三维无限深势阱中的粒子
1.4 隧道效应
习题
参考文献
第2章 原子结构
2.1 单电子原子的Schr dinger方程及其解
2.1.1 单电子原子Schr dinger方程的建立
2.1.2 坐标变换与变量分离
2.1.3 方程的求解：原子轨道与能级
2.1.4 virial定理与零点能
2.2 原子轨道和电子云的图形表示
2.2.1 作图对象与作图方法：三元函数的降维
2.2.2 轨道和电子云的径向部分与角度部分的对画图
2.2.3 轨道和电子云的等值面图与界面图：函数参数化
2.2.4 轨道和电子云的网格图：坐标参数化
2.2.5 电子云黑点图
2.2.6 原子轨道的宇称
2.3 量子数与可测物理量
2.3.1 算符与可测物理量
2.3.2 角动量的空间量子化
2.4 多电子原子的结构
2.4.1 多电子原子Schr dinger方程的近似求解
2.4.2 构造原理与Slater行列式
2.5 原子结构参数
2.5.1 电离能
2.5.2 电子亲和势
2.5.3 电负性
2.5.4 化学硬度
2.6 原子光谱项
2.6.1 组态与状态
2.6.2 LS矢量耦合模型
2.6.3 原子光谱项和光谱支项的求法
2.6.4 基谱项的确定：Hund规则
2.6.5 跃迁选律
2.6.6 Zeeman效应
习题
参考文献
第3章 双原子分子结构与化学键理论
3.1 分子轨道理论
3.1.1 H+2的Schr dinger方程与B.O.近似
3.1.2 变分原理及其证明
3.1.3 H+2的Schr dinger方程的变分求解
3.1.4 共价键的本质
3.1.5 分子轨道理论要点
3.1.6 分子轨道的类型
3.1.7 双原子分子的价层轨道与电子组态
3.2 价键理论
3.2.1 H2的Schr dinger方程的变分求解
3.2.2 电子配对法的量子力学基础
3.2.3 原子轨道的杂化
3.3 MO理论与VB理论的比较
3.4 双原子分子的光谱项
3.4.1 分子谱项及支项
3.4.2 非等价组态的谱项
3.4.3 等价组态的谱项
3.4.4 混合组态的谱项
3.4.5 分子谱项的宇称和反映对称性
习题
参考文献
第4章 分子对称性与群论初步
4.1 对称性概念
4.2 分子的对称操作与对称元素
4.2.1 旋转与旋转轴
4.2.2 反映与镜面
4.2.3 反演与对称中心
4.2.4 旋转反映与映轴（旋转反演与反轴）
4.3 分子点群
4.3.1 单轴群
4.3.2 双面群
4.3.3 高阶群
4.3.4 无旋转轴群
4.3.5 确定分子点群的流程图
4.4 分子对称性与偶极矩、旋光性的关系
4.4.1 分子对称性与偶极矩
4.4.2 分子对称性与旋光性
4.5 群的表示与应用初步
4.5.1 群的概念
4.5.2 相似变换与共轭类
4.5.3 群的表示与特征标
4.5.4 群论在化学中的应用实例
习题
参考文献
第5章 多原子分子的结构与性质
5.1 非金属单质的结构化学：8N法则
5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR规则
5.3 分子几何构型与Walsh规则
5.4 共轭分子与SHMO法
5.4.1 丁二烯离域大π键的SHMO处理
5.4.2 简并轨道的求解与等贡献规则
5.4.3 单环和直链共轭体系本征值的图解法
5.4.4 分子图：π电子密度、π键级、自由价
5.4.5 共轭效应
5.4.6 共轭分子在现代科技中的应用
5.4.7 超共轭效应
5.5 饱和分子的正则轨道与定域轨道
5.6 缺电子分子的结构
5.6.1 缺电子原子化合物的三种类型
5.6.2 硼烷中的多中心键
5.6.3 金属烷基化合物中的多中心键
5.7 等瓣类似性关系
5.7.1 等瓣类似性概念
5.7.2 八面体构型金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.3 其他构型的金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.4 各种配位的分子碎片的等瓣类似关系小结
5.7.5 等瓣类似性原理的应用实例
5.8 多原子分子的谱项
5.8.1 电子组态与分子谱项
5.8.2 荧光与磷光
5.9 配位场理论
5.9.1 晶体场理论
5.9.2 配位场理论
5.9.3 T S图与电子光谱
5.10 分子轨道对称性守恒原理
5.10.1 前线轨道理论
5.10.2 相关图理论
习题
参考文献
第6章 超分子化学简介
6.1 超分子的概念
6.2 分子间相互作用
6.2.1 van der Waals作用
6.2.2 氢键
6.2.3 π π堆积作用
6.2.4 疏水效应
6.3 分子识别与自组装
6.3.1 分子识别
6.3.2 自组装
6.3.3 模板效应
6.4 超分子实例
6.4.1 具有分形结构的树状大分子
6.4.2 杯芳烃/ 球碳配合物
6.4.3 球碳的超分子
6.4.4 卟啉类分子组装的人工天线系统
6.4.5 轮烷、索烃和纽结
6.4.6 超分子多面体和“分子胶囊”
6.4.7 超分子“架、梯、格、楼”
6.5 晶体工程
习题
参考文献
第7章 晶体的点阵结构与X射线衍射法
7.1 晶体的性质与结构特征
7.2 现代科技中的晶体材料
7.3 晶体结构的周期性和点阵
7.3.1 结构基元与点阵
7.3.2 点阵单位和晶格
7.3.3 平移群
7.3.4 晶胞
7.4 晶体结构的对称性
7.4.1 晶体的对称操作和对称元素
7.4.2 32种晶体学点群
7.4.3 7种晶系和6种晶族
7.4.4 14种空间点阵型式
7.4.5 点阵点、直线点阵、平面点阵的指标
7.4.6 空间群
7.4.7 晶体对称性各种概念的相互关系
7.5 X射线衍射法
7.5.1 晶体对X射线的相干散射
7.5.2 衍射方向与晶胞参数
7.5.3 衍射强度与晶胞中原子的分布
7.5.4 多晶粉末衍射
7.6 实际晶体中的缺陷
7.6.1 固有点缺陷
7.6.2 杂质点缺陷
习题
参考文献
第8章 金属晶体与离子晶体的结构
8.1 金属单质的晶体结构
8.1.1 等径圆球最密堆积：A1，A3型结构
8.1.2 最密堆积结构中的空隙类型
8.1.3 非最密堆积结构
8.1.4 空间利用率
8.1.5 金属原子半径
8.2 合金的结构
8.2.1 金属固溶体
8.2.2 金属化合物
8.2.3 间隙化合物与间隙固溶体
8.3 离子晶体的结构和性质
8.3.1 离子键和晶格能
8.3.2 离子半径
8.3.3 离子半径比与配位数的关系
8.3.4 离子堆积与晶体结构
8.3.5 二元离子晶体的结晶化学规律
8.3.6 多元离子晶体的结晶化学规律：Pauling规则
8.3.7 硅酸盐的结构简介
8.3.8 钙钛矿型结构
8.3.9 离子极化效应
8.3.10 结晶化学定律与键型变异原理
8.4 固体能带理论简介
8.4.1 近自由电子近似模型
8.4.2 紧束缚近似模型
习题
参考文献
下篇 结构化学选学
第9章 新型功能材料的结构简介
9.1 液晶
9.1.1 液晶的结构特点与分类
9.1.2 液晶的应用
9.2 非晶态材料
9.2.1 非晶态固体及其结构特征
9.2.2 非晶态合金
9.2.3 非晶态半导体
9.3 准晶态材料
9.4 高温超导材料
9.5 新型合金材料
9.5.1 储氢合金
9.5.2 形状记忆合金
9.6 纳米材料
9.6.1 纳米材料
9.6.2 纳米材料的基本物理效应
9.6.3 球碳
9.6.4 碳纳米管
9.6.5 氮化硼纳米管
9.6.6 单层石墨
9.6.7 扫描探针显微技术
9.6.8 纳米材料在信息技术方面的应用
9.7 光子晶体
9.8 左手材料
9.9 仿生材料
习题
参考文献
第10章 结构分析原理
10.1 分子中的量子化能级
10.2 分子光谱
10.2.1 转动光谱
10.2.2 振动光谱
10.2.3 电子光谱
10.3 核磁共振谱
10.3.1 核自旋磁矩的量子化与核磁能级
10.3.2 核磁共振
10.3.3 化学位移
10.3.4 自旋耦合与自旋分裂
10.3.5 一级谱的简单规律性
10.4 电子自旋共振谱
10.4.1 电子自旋磁矩的量子化与自旋磁能级
10.4.2 电子自旋共振（顺磁共振）
10.4.3 自旋 轨道耦合
10.4.4 超精细结构
10.4.5 ESR谱的应用
10.5 光电子能谱
10.5.1 基本原理
10.5.2 仪器
10.5.3 紫外光电子能谱
10.5.4 X射线光电子能谱
10.5.5 Auger能谱
习题
参考文献
第11章 计算化学简介
11.1 量子化学计算基本原理
11.1.1 从头计算方法
11.1.2 本征方程的矩阵表述与厄米方阵对角化
11.1.3 HFR方程
11.1.4 计算方法
11.1.5 基组
11.2 三种基本的任务类型：SP、OPT、FREQ
11.2.1 Gaussian程序简介
11.2.2 分子几何构型的输入
11.2.3 分子势能面上的驻点
11.2.4 单点能量计算
11.2.5 分子几何构型优化
11.2.6 频率分析
11.3 Gaussian在科学研究中的应用
11.3.1 电子给体 电子受体之间的相互作用
11.3.2 双自由基损耗臭氧的机理研究
11.3.3 高精度能量模型：G2方法
11.3.4 IRC与反应途径
11.3.5 NMR化学位移的计算
11.3.6 溶液中的分子
11.3.7 分子间相互作用的计算
11.3.8 洋葱算法
11.4 HyperChem程序应用简介
11.4.1 概述
11.4.2 分子模型的构建
11.4.3 分子几何构型的优化
11.4.4 单点能计算
11.4.5 红外光谱的计算
11.4.6 电子光谱的计算
11.4.7 分子势能曲线的计算
11.4.8 生物大分子的构建
11.5 一些常用计算程序简介
11.5.1 材料模拟软件Materials Studio
11.5.2 纳米器件模拟软件ATK
11.5.3 计算机辅助药物设计软件Sybyl
习题
参考文献
第12章 结构信息与QSAR
12.1 结构与物性数据的采掘
12.1.1 QSAR中常用的结构参数及理论计算
12.1.2 Internet上的结构化学信息资源
12.2 2D QSAR
12.2.1 多元线性回归
12.2.2 模式识别方法
12.2.3 人工神经网络
12.2.4 支持向量机简介
12.3 3D QSAR：CoMFA和CoMSIA
12.4 3D以上的QSAR简介
习题
参考文献
附录A
附录B 习题参考答案选
前辅文
上篇 结构化学基础
第1章 量子力学基础
1.1 从经典力学到早期量子论
1.1.1 黑体辐射与能量量子化
1.1.2 光电效应与光量子化
1.1.3 原子光谱与轨道角动量量子化
1.2 量子力学的建立
1.2.1 实物粒子的波粒二象性
1.2.2 Schr dinger方程
1.2.3 波函数的概率解释
1.2.4 不确定原理
1.2.5 量子力学公设
1.3 阱中粒子的量子特征
1.3.1 一维无限深势阱中的粒子
1.3.2 三维无限深势阱中的粒子
1.4 隧道效应
习题
参考文献
第2章 原子结构
2.1 单电子原子的Schr dinger方程及其解
2.1.1 单电子原子Schr dinger方程的建立
2.1.2 坐标变换与变量分离
2.1.3 方程的求解：原子轨道与能级
2.1.4 virial定理与零点能
2.2 原子轨道和电子云的图形表示
2.2.1 作图对象与作图方法：三元函数的降维
2.2.2 轨道和电子云的径向部分与角度部分的对画图
2.2.3 轨道和电子云的等值面图与界面图：函数参数化
2.2.4 轨道和电子云的网格图：坐标参数化
2.2.5 电子云黑点图
2.2.6 原子轨道的宇称
2.3 量子数与可测物理量
2.3.1 算符与可测物理量
2.3.2 角动量的空间量子化
2.4 多电子原子的结构
2.4.1 多电子原子Schr dinger方程的近似求解
2.4.2 构造原理与Slater行列式
2.5 原子结构参数
2.5.1 电离能
2.5.2 电子亲和势
2.5.3 电负性
2.5.4 化学硬度
2.6 原子光谱项
2.6.1 组态与状态
2.6.2 LS矢量耦合模型
2.6.3 原子光谱项和光谱支项的求法
2.6.4 基谱项的确定：Hund规则
2.6.5 跃迁选律
2.6.6 Zeeman效应
习题
参考文献
第3章 双原子分子结构与化学键理论
3.1 分子轨道理论
3.1.1 H+2的Schr dinger方程与B.O.近似
3.1.2 变分原理及其证明
3.1.3 H+2的Schr dinger方程的变分求解
3.1.4 共价键的本质
3.1.5 分子轨道理论要点
3.1.6 分子轨道的类型
3.1.7 双原子分子的价层轨道与电子组态
3.2 价键理论
3.2.1 H2的Schr dinger方程的变分求解
3.2.2 电子配对法的量子力学基础
3.2.3 原子轨道的杂化
3.3 MO理论与VB理论的比较
3.4 双原子分子的光谱项
3.4.1 分子谱项及支项
3.4.2 非等价组态的谱项
3.4.3 等价组态的谱项
3.4.4 混合组态的谱项
3.4.5 分子谱项的宇称和反映对称性
习题
参考文献
第4章 分子对称性与群论初步
4.1 对称性概念
4.2 分子的对称操作与对称元素
4.2.1 旋转与旋转轴
4.2.2 反映与镜面
4.2.3 反演与对称中心
4.2.4 旋转反映与映轴（旋转反演与反轴）
4.3 分子点群
4.3.1 单轴群
4.3.2 双面群
4.3.3 高阶群
4.3.4 无旋转轴群
4.3.5 确定分子点群的流程图
4.4 分子对称性与偶极矩、旋光性的关系
4.4.1 分子对称性与偶极矩
4.4.2 分子对称性与旋光性
4.5 群的表示与应用初步
4.5.1 群的概念
4.5.2 相似变换与共轭类
4.5.3 群的表示与特征标
4.5.4 群论在化学中的应用实例
习题
参考文献
第5章 多原子分子的结构与性质
5.1 非金属单质的结构化学：8N法则
5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR规则
5.3 分子几何构型与Walsh规则
5.4 共轭分子与SHMO法
5.4.1 丁二烯离域大π键的SHMO处理
5.4.2 简并轨道的求解与等贡献规则
5.4.3 单环和直链共轭体系本征值的图解法
5.4.4 分子图：π电子密度、π键级、自由价
5.4.5 共轭效应
5.4.6 共轭分子在现代科技中的应用
5.4.7 超共轭效应
5.5 饱和分子的正则轨道与定域轨道
5.6 缺电子分子的结构
5.6.1 缺电子原子化合物的三种类型
5.6.2 硼烷中的多中心键
5.6.3 金属烷基化合物中的多中心键
5.7 等瓣类似性关系
5.7.1 等瓣类似性概念
5.7.2 八面体构型金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.3 其他构型的金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.4 各种配位的分子碎片的等瓣类似关系小结
5.7.5 等瓣类似性原理的应用实例
5.8 多原子分子的谱项
5.8.1 电子组态与分子谱项
5.8.2 荧光与磷光
5.9 配位场理论
5.9.1 晶体场理论
5.9.2 配位场理论
5.9.3 T S图与电子光谱
5.10 分子轨道对称性守恒原理
5.10.1 前线轨道理论
5.10.2 相关图理论
习题
参考文献
第6章 超分子化学简介
6.1 超分子的概念
6.2 分子间相互作用
6.2.1 van der Waals作用
6.2.2 氢键
6.2.3 π π堆积作用
6.2.4 疏水效应
6.3 分子识别与自组装
6.3.1 分子识别
6.3.2 自组装
6.3.3 模板效应
6.4 超分子实例
6.4.1 具有分形结构的树状大分子
6.4.2 杯芳烃/ 球碳配合物
6.4.3 球碳的超分子
6.4.4 卟啉类分子组装的人工天线系统
6.4.5 轮烷、索烃和纽结
6.4.6 超分子多面体和“分子胶囊”
6.4.7 超分子“架、梯、格、楼”
6.5 晶体工程
习题
参考文献
第7章 晶体的点阵结构与X射线衍射法
7.1 晶体的性质与结构特征
7.2 现代科技中的晶体材料
7.3 晶体结构的周期性和点阵
7.3.1 结构基元与点阵
7.3.2 点阵单位和晶格
7.3.3 平移群
7.3.4 晶胞
7.4 晶体结构的对称性
7.4.1 晶体的对称操作和对称元素
7.4.2 32种晶体学点群
7.4.3 7种晶系和6种晶族
7.4.4 14种空间点阵型式
7.4.5 点阵点、直线点阵、平面点阵的指标
7.4.6 空间群
7.4.7 晶体对称性各种概念的相互关系
7.5 X射线衍射法
7.5.1 晶体对X射线的相干散射
7.5.2 衍射方向与晶胞参数
7.5.3 衍射强度与晶胞中原子的分布
7.5.4 多晶粉末衍射
7.6 实际晶体中的缺陷
7.6.1 固有点缺陷
7.6.2 杂质点缺陷
习题
参考文献
第8章 金属晶体与离子晶体的结构
8.1 金属单质的晶体结构
8.1.1 等径圆球最密堆积：A1，A3型结构
8.1.2 最密堆积结构中的空隙类型
8.1.3 非最密堆积结构
8.1.4 空间利用率
8.1.5 金属原子半径
8.2 合金的结构
8.2.1 金属固溶体
8.2.2 金属化合物
8.2.3 间隙化合物与间隙固溶体
8.3 离子晶体的结构和性质
8.3.1 离子键和晶格能
8.3.2 离子半径
8.3.3 离子半径比与配位数的关系
8.3.4 离子堆积与晶体结构
8.3.5 二元离子晶体的结晶化学规律
8.3.6 多元离子晶体的结晶化学规律：Pauling规则
8.3.7 硅酸盐的结构简介
8.3.8 钙钛矿型结构
8.3.9 离子极化效应
8.3.10 结晶化学定律与键型变异原理
8.4 固体能带理论简介
8.4.1 近自由电子近似模型
8.4.2 紧束缚近似模型
习题
参考文献
下篇 结构化学选学
第9章 新型功能材料的结构简介
9.1 液晶
9.1.1 液晶的结构特点与分类
9.1.2 液晶的应用
9.2 非晶态材料
9.2.1 非晶态固体及其结构特征
9.2.2 非晶态合金
9.2.3 非晶态半导体
9.3 准晶态材料
9.4 高温超导材料
9.5 新型合金材料
9.5.1 储氢合金
9.5.2 形状记忆合金
9.6 纳米材料
9.6.1 纳米材料
9.6.2 纳米材料的基本物理效应
9.6.3 球碳
9.6.4 碳纳米管
9.6.5 氮化硼纳米管
9.6.6 单层石墨
9.6.7 扫描探针显微技术
9.6.8 纳米材料在信息技术方面的应用
9.7 光子晶体
9.8 左手材料
9.9 仿生材料
习题
参考文献
第10章 结构分析原理
10.1 分子中的量子化能级
10.2 分子光谱
10.2.1 转动光谱
10.2.2 振动光谱
10.2.3 电子光谱
10.3 核磁共振谱
10.3.1 核自旋磁矩的量子化与核磁能级
10.3.2 核磁共振
10.3.3 化学位移
10.3.4 自旋耦合与自旋分裂
10.3.5 一级谱的简单规律性
10.4 电子自旋共振谱
10.4.1 电子自旋磁矩的量子化与自旋磁能级
10.4.2 电子自旋共振（顺磁共振）
10.4.3 自旋 轨道耦合
10.4.4 超精细结构
10.4.5 ESR谱的应用
10.5 光电子能谱
10.5.1 基本原理
10.5.2 仪器
10.5.3 紫外光电子能谱
10.5.4 X射线光电子能谱
10.5.5 Auger能谱
习题
参考文献
第11章 计算化学简介
11.1 量子化学计算基本原理
11.1.1 从头计算方法
11.1.2 本征方程的矩阵表述与厄米方阵对角化
11.1.3 HFR方程
11.1.4 计算方法
11.1.5 基组
11.2 三种基本的任务类型：SP、OPT、FREQ
11.2.1 Gaussian程序简介
11.2.2 分子几何构型的输入
11.2.3 分子势能面上的驻点
11.2.4 单点能量计算
11.2.5 分子几何构型优化
11.2.6 频率分析
11.3 Gaussian在科学研究中的应用
11.3.1 电子给体 电子受体之间的相互作用
11.3.2 双自由基损耗臭氧的机理研究
11.3.3 高精度能量模型：G2方法
11.3.4 IRC与反应途径
11.3.5 NMR化学位移的计算
11.3.6 溶液中的分子
11.3.7 分子间相互作用的计算
11.3.8 洋葱算法
11.4 HyperChem程序应用简介
11.4.1 概述
11.4.2 分子模型的构建
11.4.3 分子几何构型的优化
11.4.4 单点能计算
11.4.5 红外光谱的计算
11.4.6 电子光谱的计算
11.4.7 分子势能曲线的计算
11.4.8 生物大分子的构建
11.5 一些常用计算程序简介
11.5.1 材料模拟软件Materials Studio
11.5.2 纳米器件模拟软件ATK
11.5.3 计算机辅助药物设计软件Sybyl
习题
参考文献
第12章 结构信息与QSAR
12.1 结构与物性数据的采掘
12.1.1 QSAR中常用的结构参数及理论计算
12.1.2 Internet上的结构化学信息资源
12.2 2D QSAR
12.2.1 多元线性回归
12.2.2 模式识别方法
12.2.3 人工神经网络
12.2.4 支持向量机简介
12.3 3D QSAR：CoMFA和CoMSIA
12.4 3D以上的QSAR简介
习题
参考文献
附录A
附录B 习题参考答案选
前辅文
上篇 结构化学基础
第1章 量子力学基础
1.1 从经典力学到早期量子论
1.1.1 黑体辐射与能量量子化
1.1.2 光电效应与光量子化
1.1.3 原子光谱与轨道角动量量子化
1.2 量子力学的建立
1.2.1 实物粒子的波粒二象性
1.2.2 Schr dinger方程
1.2.3 波函数的概率解释
1.2.4 不确定原理
1.2.5 量子力学公设
1.3 阱中粒子的量子特征
1.3.1 一维无限深势阱中的粒子
1.3.2 三维无限深势阱中的粒子
1.4 隧道效应
习题
参考文献
第2章 原子结构
2.1 单电子原子的Schr dinger方程及其解
2.1.1 单电子原子Schr dinger方程的建立
2.1.2 坐标变换与变量分离
2.1.3 方程的求解：原子轨道与能级
2.1.4 virial定理与零点能
2.2 原子轨道和电子云的图形表示
2.2.1 作图对象与作图方法：三元函数的降维
2.2.2 轨道和电子云的径向部分与角度部分的对画图
2.2.3 轨道和电子云的等值面图与界面图：函数参数化
2.2.4 轨道和电子云的网格图：坐标参数化
2.2.5 电子云黑点图
2.2.6 原子轨道的宇称
2.3 量子数与可测物理量
2.3.1 算符与可测物理量
2.3.2 角动量的空间量子化
2.4 多电子原子的结构
2.4.1 多电子原子Schr dinger方程的近似求解
2.4.2 构造原理与Slater行列式
2.5 原子结构参数
2.5.1 电离能
2.5.2 电子亲和势
2.5.3 电负性
2.5.4 化学硬度
2.6 原子光谱项
2.6.1 组态与状态
2.6.2 LS矢量耦合模型
2.6.3 原子光谱项和光谱支项的求法
2.6.4 基谱项的确定：Hund规则
2.6.5 跃迁选律
2.6.6 Zeeman效应
习题
参考文献
第3章 双原子分子结构与化学键理论
3.1 分子轨道理论
3.1.1 H+2的Schr dinger方程与B.O.近似
3.1.2 变分原理及其证明
3.1.3 H+2的Schr dinger方程的变分求解
3.1.4 共价键的本质
3.1.5 分子轨道理论要点
3.1.6 分子轨道的类型
3.1.7 双原子分子的价层轨道与电子组态
3.2 价键理论
3.2.1 H2的Schr dinger方程的变分求解
3.2.2 电子配对法的量子力学基础
3.2.3 原子轨道的杂化
3.3 MO理论与VB理论的比较
3.4 双原子分子的光谱项
3.4.1 分子谱项及支项
3.4.2 非等价组态的谱项
3.4.3 等价组态的谱项
3.4.4 混合组态的谱项
3.4.5 分子谱项的宇称和反映对称性
习题
参考文献
第4章 分子对称性与群论初步
4.1 对称性概念
4.2 分子的对称操作与对称元素
4.2.1 旋转与旋转轴
4.2.2 反映与镜面
4.2.3 反演与对称中心
4.2.4 旋转反映与映轴（旋转反演与反轴）
4.3 分子点群
4.3.1 单轴群
4.3.2 双面群
4.3.3 高阶群
4.3.4 无旋转轴群
4.3.5 确定分子点群的流程图
4.4 分子对称性与偶极矩、旋光性的关系
4.4.1 分子对称性与偶极矩
4.4.2 分子对称性与旋光性
4.5 群的表示与应用初步
4.5.1 群的概念
4.5.2 相似变换与共轭类
4.5.3 群的表示与特征标
4.5.4 群论在化学中的应用实例
习题
参考文献
第5章 多原子分子的结构与性质
5.1 非金属单质的结构化学：8N法则
5.2 非共轭分子几何构型与VSEPR规则
5.3 分子几何构型与Walsh规则
5.4 共轭分子与SHMO法
5.4.1 丁二烯离域大π键的SHMO处理
5.4.2 简并轨道的求解与等贡献规则
5.4.3 单环和直链共轭体系本征值的图解法
5.4.4 分子图：π电子密度、π键级、自由价
5.4.5 共轭效应
5.4.6 共轭分子在现代科技中的应用
5.4.7 超共轭效应
5.5 饱和分子的正则轨道与定域轨道
5.6 缺电子分子的结构
5.6.1 缺电子原子化合物的三种类型
5.6.2 硼烷中的多中心键
5.6.3 金属烷基化合物中的多中心键
5.7 等瓣类似性关系
5.7.1 等瓣类似性概念
5.7.2 八面体构型金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.3 其他构型的金属 配体碎片与有机碎片的等瓣类似性
5.7.4 各种配位的分子碎片的等瓣类似关系小结
5.7.5 等瓣类似性原理的应用实例
5.8 多原子分子的谱项
5.8.1 电子组态与分子谱项
5.8.2 荧光与磷光
5.9 配位场理论
5.9.1 晶体场理论
5.9.2 配位场理论
5.9.3 T S图与电子光谱
5.10 分子轨道对称性守恒原理
5.10.1 前线轨道理论
5.10.2 相关图理论
习题
参考文献
第6章 超分子化学简介
6.1 超分子的概念
6.2 分子间相互作用
6.2.1 van der Waals作用
6.2.2 氢键
6.2.3 π π堆积作用
6.2.4 疏水效应
6.3 分子识别与自组装
6.3.1 分子识别
6.3.2 自组装
6.3.3 模板效应
6.4 超分子实例
6.4.1 具有分形结构的树状大分子
6.4.2 杯芳烃/ 球碳配合物
6.4.3 球碳的超分子
6.4.4 卟啉类分子组装的人工天线系统
6.4.5 轮烷、索烃和纽结
6.4.6 超分子多面体和“分子胶囊”
6.4.7 超分子“架、梯、格、楼”
6.5 晶体工程
习题
参考文献
第7章 晶体的点阵结构与X射线衍射法
7.1 晶体的性质与结构特征
7.2 现代科技中的晶体材料
7.3 晶体结构的周期性和点阵
7.3.1 结构基元与点阵
7.3.2 点阵单位和晶格
7.3.3 平移群
7.3.4 晶胞
7.4 晶体结构的对称性
7.4.1 晶体的对称操作和对称元素
7.4.2 32种晶体学点群
7.4.3 7种晶系和6种晶族
7.4.4 14种空间点阵型式
7.4.5 点阵点、直线点阵、平面点阵的指标
7.4.6 空间群
7.4.7 晶体对称性各种概念的相互关系
7.5 X射线衍射法
7.5.1 晶体对X射线的相干散射
7.5.2 衍射方向与晶胞参数
7.5.3 衍射强度与晶胞中原子的分布
7.5.4 多晶粉末衍射
7.6 实际晶体中的缺陷
7.6.1 固有点缺陷
7.6.2 杂质点缺陷
习题
参考文献
第8章 金属晶体与离子晶体的结构
8.1 金属单质的晶体结构
8.1.1 等径圆球最密堆积：A1，A3型结构
8.1.2 最密堆积结构中的空隙类型
8.1.3 非最密堆积结构
8.1.4 空间利用率
8.1.5 金属原子半径
8.2 合金的结构
8.2.1 金属固溶体
8.2.2 金属化合物
8.2.3 间隙化合物与间隙固溶体
8.3 离子晶体的结构和性质
8.3.1 离子键和晶格能
8.3.2 离子半径
8.3.3 离子半径比与配位数的关系
8.3.4 离子堆积与晶体结构
8.3.5 二元离子晶体的结晶化学规律
8.3.6 多元离子晶体的结晶化学规律：Pauling规则
8.3.7 硅酸盐的结构简介
8.3.8 钙钛矿型结构
8.3.9 离子极化效应
8.3.10 结晶化学定律与键型变异原理
8.4 固体能带理论简介
8.4.1 近自由电子近似模型
8.4.2 紧束缚近似模型
习题
参考文献
下篇 结构化学选学
第9章 新型功能材料的结构简介
9.1 液晶
9.1.1 液晶的结构特点与分类
9.1.2 液晶的应用
9.2 非晶态材料
9.2.1 非晶态固体及其结构特征
9.2.2 非晶态合金
9.2.3 非晶态半导体
9.3 准晶态材料
9.4 高温超导材料
9.5 新型合金材料
9.5.1 储氢合金
9.5.2 形状记忆合金
9.6 纳米材料
9.6.1 纳米材料
9.6.2 纳米材料的基本物理效应
9.6.3 球碳
9.6.4 碳纳米管
9.6.5 氮化硼纳米管
9.6.6 单层石墨
9.6.7 扫描探针显微技术
9.6.8 纳米材料在信息技术方面的应用
9.7 光子晶体
9.8 左手材料
9.9 仿生材料
习题
参考文献
第10章 结构分析原理
10.1 分子中的量子化能级
10.2 分子光谱
10.2.1 转动光谱
10.2.2 振动光谱
10.2.3 电子光谱
10.3 核磁共振谱
10.3.1 核自旋磁矩的量子化与核磁能级
10.3.2 核磁共振
10.3.3 化学位移
10.3.4 自旋耦合与自旋分裂
10.3.5 一级谱的简单规律性
10.4 电子自旋共振谱
10.4.1 电子自旋磁矩的量子化与自旋磁能级
10.4.2 电子自旋共振（顺磁共振）
10.4.3 自旋 轨道耦合
10.4.4 超精细结构
10.4.5 ESR谱的应用
10.5 光电子能谱
10.5.1 基本原理
10.5.2 仪器
10.5.3 紫外光电子能谱
10.5.4 X射线光电子能谱
10.5.5 Auger能谱
习题
参考文献
第11章 计算化学简介
11.1 量子化学计算基本原理
11.1.1 从头计算方法
11.1.2 本征方程的矩阵表述与厄米方阵对角化
11.1.3 HFR方程
11.1.4 计算方法
11.1.5 基组
11.2 三种基本的任务类型：SP、OPT、FREQ
11.2.1 Gaussian程序简介
11.2.2 分子几何构型的输入
11.2.3 分子势能面上的驻点
11.2.4 单点能量计算
11.2.5 分子几何构型优化
11.2.6 频率分析
11.3 Gaussian在科学研究中的应用
11.3.1 电子给体 电子受体之间的相互作用
11.3.2 双自由基损耗臭氧的机理研究
11.3.3 高精度能量模型：G2方法
11.3.4 IRC与反应途径
11.3.5 NMR化学位移的计算
11.3.6 溶液中的分子
11.3.7 分子间相互作用的计算
11.3.8 洋葱算法
11.4 HyperChem程序应用简介
11.4.1 概述
11.4.2 分子模型的构建
11.4.3 分子几何构型的优化
11.4.4 单点能计算
11.4.5 红外光谱的计算
11.4.6 电子光谱的计算
11.4.7 分子势能曲线的计算
11.4.8 生物大分子的构建
11.5 一些常用计算程序简介
11.5.1 材料模拟软件Materials Studio
11.5.2 纳米器件模拟软件ATK
11.5.3 计算机辅助药物设计软件Sybyl
习题
参考文献
第12章 结构信息与QSAR
12.1 结构与物性数据的采掘
12.1.1 QSAR中常用的结构参数及理论计算
12.1.2 Internet上的结构化学信息资源
12.2 2D QSAR
12.2.1 多元线性回归
12.2.2 模式识别方法
12.2.3 人工神经网络
12.2.4 支持向量机简介
12.3 3D QSAR：CoMFA和CoMSIA
12.4 3D以上的QSAR简介
习题
参考文献
附录A
附录B 习题参考答案选
