物質結構基本原理（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭用猷，張鼕菊，劉艷華 著

圖書標籤:

• 固體物理
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 晶體結構
• 能帶理論
• 量子力學
• 電子結構
• X射綫衍射
• 材料物理
• 物理學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040430455

版次：3

商品編碼：11782614

包裝：平裝

叢書名： 高等學校教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：327

字數：520000

正文語種：中文

內容簡介

　　《物質結構基本原理（第三版）》是在第二版教學實踐的基礎上，結閤結構化學學科發展修訂而成的。除在分子對稱性部分增加瞭群論的內容、調整瞭章節順序外，其他內容僅做瞭少量修改。全書共十章，為量子力學基礎、原子結構、原子光譜、分子軌道理論、分子的對稱性和群論初步、價鍵理論、配位化閤物和原子簇化閤物、分子光譜、晶體結構和x射綫結構分析。書後附有習題答案。
　　《物質結構基本原理（第三版）》可用作綜閤性大學、師範院校化學專業、應用化學專業，以及其他院校相關專業教材或參考書。

目錄

第一章 量子力學基礎
1.1 量子力學的産生背景
1.1.1 黑體輻射和能量量子化
1.1.2 光電效應和光的二象性
1.1.3 氫原子光譜和玻爾理論
1.1.4 實物粒子的二象性和電子衍射
1.1.5 不確定關係
1.2 研究領域與運動規律
1.3 算符
1.4 量子力學的基本假定
1.4.1 狀態的描述
1.4.2 力學量的描述
1.4.3 狀態方程
1.4.4 測量問題
1.4.5 態疊加原理
1.5 一維箱中的粒子
1.6 三維箱中的粒子
1.7 一維諧振子
1.7.1 量子力學方法處理
1.7.2 量子力學與經典力學結果對比
1.8 變分法
1.8.1 基態變分法
1.8.2 激發態變分法
1.8.3 綫性變分法
習題

第二章 原子結構
2.1 單電子原子的薛定諤方程
2.2 單電子原子薛定諤方程的解
2.2.1 （ ）方程的解
2.2.2 （ ）方程的解
2.2.3 Y（瑁�觶┓匠痰慕�
2.2.4 R（r）方程的解
2.2.5 波函數 （r，瑁�觶�
2.3 波函數的圖像
2.3.1 徑嚮分布
2.3.2 角度分布
2.3.3 空間分布
2.4 單電子原子的角動量和磁矩
2.5 電子自鏇和鏇軌軌道
2.6 單電子原子的狀態
2.7 氦原子
2.7.1 薛定諤方程
2.7.2 忽略電子相互作用
2.7.3 基態變分法
2.8 多電子原子
2.8.1 忽略電子相互作用
2.8.2 單電子近似和原子軌道
2.8.3 平均勢能近似
2.8.4 中心力場近似
2.8.5 屏蔽係數法和斯萊脫規則
2.8.6 自洽場方法
2.9 保裏原理和行列式波函數
2.10 核外電子排布
附錄2.1 （ ）方程的解
附錄2.2 R（r）方程的解
習題

第三章 原子光譜
3.1 能量單位和譜項
3.2 氫原子光譜的精細結構
3.2.1 相對論效應
3.2.2 電子自鏇效應
3.2.3 選擇定則
3.2.4 塞曼效應
3.3 多電子原子的角動量和光譜項符號
3.4 由電子組態求光譜項
3.4.1 不等價電子的光譜項
3.4.2 等價電子的光譜項
3.5 多電子原子光譜
3.5.1 能級
3.5.2 選擇定則

第四章 分子軌道理論
第五章 分子的對稱性和群論初步
第六章 價鍵理論
第七章 配位化閤物和原子簇化閤物
第八章 分子光譜
第九章 晶體結構
第十章 X射綫結構分析
附錄Ⅰ 習題答案
附錄Ⅱ 參考著作
附錄Ⅲ 一些點群的特徵標錶
附錄Ⅳ 物理常數
附錄Ⅴ 能量換算係數

物質結構基本原理（第三版） 內容概要 《物質結構基本原理（第三版）》深入探討瞭構成物質的微觀世界的奧秘，係統闡述瞭原子、分子、晶體等基本結構單元的形成、性質及其相互作用。本書旨在為讀者構建一個清晰、嚴謹的物質結構理論框架，理解宏觀物質現象背後的微觀本質。 核心內容 第一部分：原子結構與量子力學基礎 本書的開篇，將帶領讀者穿越到原子的微觀領域，從經典原子模型（如盧瑟福模型）的局限性齣發，逐步引入量子力學這一理解微觀粒子行為的革命性理論。 量子化概念的引入： 詳細介紹普朗剋量子假說、光電效應的解釋（愛因斯坦的光子說）以及玻爾原子模型，闡明能量、角動量等物理量的量子化特性是理解原子結構的基石。 波粒二象性與不確定性原理： 深入探討德布羅意的物質波理論，以及海森堡不確定性原理如何根本性地改變瞭我們對粒子位置和動量等可觀測量值的認知。 薛定諤方程及其意義： 詳細講解薛定諤方程，並解釋其在描述微觀粒子狀態（波函數）中的核心作用。通過求解薛定諤方程，引齣原子軌道的概念，包括原子軌道的形狀（s, p, d, f等）、空間取嚮及其能量。 電子的排布與原子光譜： 基於量子力學模型，深入闡述瞭泡利不相容原理、洪特規則等電子排布規則，以及這些規則如何解釋瞭元素周期錶的結構和不同元素的化學性質。同時，將詳細分析原子光譜的産生機製，以及光譜綫與電子能級躍遷的對應關係，為理解元素鑒定和原子結構提供瞭實驗證據。 原子核結構： 簡要介紹原子核的組成（質子和中子），以及核力的性質。 第二部分：化學鍵與分子結構 在掌握瞭原子結構的基本原理後，本書將進一步探討原子如何結閤形成更為復雜的分子，以及這些分子的三維結構如何決定其性質。 離子鍵： 詳細闡述離子鍵的形成機理，包括原子得失電子形成離子，以及離子間的靜電吸引力。通過對晶格能的討論，解釋離子化閤物的穩定性和高熔點等性質。 共價鍵： 這是分子結構形成的核心。本書將係統講解共價鍵的形成，包括價電子的共享、成鍵電子對和孤對電子的概念。 價鍵理論（VB）： 介紹價鍵理論如何通過原子軌道重疊來解釋共價鍵的形成，以及σ鍵和π鍵的區彆。 分子軌道理論（MO）： 深入講解分子軌道理論，包括原子軌道綫性組閤（LCAO）形成分子軌道，以及成鍵分子軌道和反鍵分子軌道的能量、分布和電子填充。將通過具體例子（如H2, O2, N2等）展示如何利用分子軌道圖解釋分子的鍵級、穩定性及磁性。 雜化軌道理論： 詳細闡述sp, sp2, sp3等不同類型的雜化軌道，以及雜化軌道如何解釋分子的空間構型，如直綫型、平麵三角形、四麵體型等。 分子間作用力： 在理解瞭分子內部的化學鍵後，本書還將探討不同分子之間的作用力，如範德華力（包括倫敦色散力、偶極-偶極作用）、氫鍵等。這些作用力對於物質的宏觀性質（如熔沸點、溶解性、錶麵張力等）至關重要。 分子極性與偶極矩： 解釋由於鍵的極性或分子對稱性導緻的分子極性，以及偶極矩的概念，並說明分子極性如何影響分子的物理化學性質，例如溶解性。 第三部分：固態物質的結構 宏觀物質世界中的固體材料，其性質很大程度上取決於其內部的原子或分子排列方式。本部分將聚焦於晶體結構。 晶體結構基本概念： 引入晶格、晶胞、晶麵、晶嚮等基本概念，為描述三維周期性結構奠定基礎。 密堆積結構： 詳細介紹最常見的金屬晶體中的密堆積方式，如六方密堆積（hcp）和麵心立方密堆積（fcc），以及其堆積密度和配位數。 離子晶體結構： 闡述不同類型的離子晶體結構，如NaCl型、CsCl型、閃鋅礦型、螢石型等，並分析其晶格特點、離子半徑比、配位數與穩定性的關係。 共價晶體與分子晶體： 介紹金剛石、石墨等共價晶體，以及冰、乾冰等分子晶體的結構特點和性質。 金屬鍵與閤金： 闡述金屬鍵的“電子海”模型，以及金屬的延展性、導電導熱等性質的微觀解釋。同時，介紹固溶體和化閤物等閤金的形成及其結構特徵。 缺陷晶體： 討論晶體中的點缺陷（如空位、填隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷，以及這些缺陷對晶體物理化學性質的影響，例如對強度、導電性的改變。 非晶態物質： 簡要介紹玻璃等非晶態物質的結構特點，與晶體的區彆，以及其特殊的性質。 第四部分：團簇與納米材料 隨著科學技術的發展，對物質在介觀尺度（團簇）和納米尺度（納米材料）的結構與性質的研究日益受到重視。 原子團簇： 介紹原子團簇的概念，即介於孤立原子和塊體材料之間的微小集閤體。討論團簇的特殊電子結構和幾何結構，以及其獨特的化學和物理性質。 納米材料的結構特點： 解釋納米材料（如量子點、納米綫、納米管、納米顆粒）為何因尺寸效應而展現齣不同於宏觀材料的性質。 錶麵與界麵： 強調在納米尺度下，錶麵原子和界麵原子在物質總原子中所占比例顯著增大，從而導緻錶麵能、催化活性等性質的顯著變化。 與結構相關的性能： 探討納米材料的電子、光學、催化、力學等性能與其結構之間的密切聯係，為理解和設計新型納米材料提供理論基礎。 本書特點 《物質結構基本原理（第三版）》力求理論聯係實際，在深入講解基本原理的同時，穿插瞭大量實例，幫助讀者理解抽象概念。例如，在討論化學鍵時，會結閤常見分子的結構（如水分子、二氧化碳分子）進行分析；在討論晶體結構時，會引用常見的金屬和鹽的晶體結構。本書的語言力求清晰、準確，並輔以豐富的圖示和示意圖，以增強理解的直觀性。 學習價值 本書適閤化學、物理、材料科學、生物學以及相關工程領域的本科生、研究生和科研人員閱讀。掌握本書內容，將為深入理解化學反應機理、材料設計與性能調控、生命過程的分子基礎等提供堅實的理論支撐。理解物質結構的原理，是探索和創造新物質、新材料、新技術的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在科研一綫工作的學者，我閱覽過不少與物質結構相關的書籍，但《物質結構基本原理（第三版）》的價值依然令我驚嘆。它不僅僅是知識的堆砌，更是一種智慧的傳承。書中對統計力學在物質結構研究中的應用進行瞭詳盡的闡述，這對於理解大量粒子的集體行為至關重要。作者在解釋熵、自由能等概念時，非常注重從宏觀現象迴溯到微觀粒子的運動，這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，對於提升研究生的理論功底非常有益。此外，本書對相變理論的深入探討，也為理解材料在不同條件下的狀態轉變提供瞭堅實的理論基礎。它所提供的知識體係，能夠幫助科研人員更係統地分析實驗數據，並指導未來的研究方嚮，其嚴謹性和前瞻性都達到瞭相當高的水平。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它並沒有止步於對基本概念的介紹，而是著重探討瞭這些基本原理是如何構建起我們所見的宏觀世界的。從微觀粒子的相互作用，到原子團簇的形成，再到宏觀材料的性質，這本書提供瞭一個極其連貫的解釋框架。我特彆欣賞它在介紹晶體結構和缺陷時，所展現齣的深度。它不僅僅是描述瞭各種晶格類型，更深入地分析瞭不同晶體缺陷對材料力學、電學和光學性能的影響。這種從微觀到宏觀的視角，讓我能夠更好地理解為什麼某些材料會有特定的性質，以及如何通過調控微觀結構來設計具有特定功能的材料。這本書讓我意識到，物質的屬性並非憑空而來，而是由其內在的結構和相互作用所決定的，這種認識極大地提升瞭我對材料科學的興趣，並激發瞭我對更多復雜體係的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《物質結構基本原理（第三版）》純屬偶然，原本隻是想找一本基礎的化學參考書，沒想到它帶給瞭我如此大的驚喜。這本書的邏輯綫索清晰得令人稱贊，每一點的闡述都建立在前文的基礎上，使得理解過程非常順暢。我尤其對其中關於電子排布和化學鍵理論的講解印象深刻。作者用一種非常清晰且富有條理的方式，逐步揭示瞭原子電子的運動規律如何影響化學鍵的形成，以及不同類型的化學鍵（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵）各自的特點和適用範圍。這本書沒有迴避復雜的概念，但它處理得非常到位，通過大量的實例和圖解，將抽象的理論變得觸手可及。讀完之後，我對許多化學現象有瞭更深刻的理解，感覺自己不再是被動接受知識，而是真正掌握瞭探究物質奧秘的方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直把我從混沌中解救瞭齣來！之前我對物質的微觀世界總是懵懵懂懂，感覺像是在迷霧中摸索。但自從翻開《物質結構基本原理（第三版）》，那種睏惑感就煙消雲散瞭。作者的敘述方式非常巧妙，循序漸進，就像一位經驗豐富的嚮導，一步步帶領我穿越錯綜復雜的理論迷宮。我尤其喜歡它對量子力學基本概念的闡釋，不再是枯燥的數學公式堆砌，而是通過生動的類比和直觀的圖示，讓我深刻理解瞭波粒二象性、不確定性原理等核心思想。讀到關於原子軌道和分子成鍵的那幾章時，我更是覺得豁然開朗。那些曾經讓我頭疼不已的化學反應和物質性質，現在都能找到清晰的解釋。這本書真的讓我對化學和物理的底層邏輯有瞭前所未有的認識，它不僅僅是一本教科書，更像是一把開啓我科學探索大門的鑰匙。每一次閱讀，都能發現新的閃光點，感覺自己的知識體係在不斷被重塑和加固。

評分☆☆☆☆☆

我一直對宇宙萬物由什麼構成感到好奇，這本書就像一顆璀璨的明珠，照亮瞭我探尋物質世界奧秘的道路。它的語言風格非常親切，即使是初學者也能輕鬆領會。我最喜歡的是書中對量子世界描繪的那部分，它用一種非常生動的方式解釋瞭電子的“奇怪”行為，讓我這個非專業人士也能對原子和分子的結構有瞭一個基本概念。這本書並沒有把科學知識擺成一本冷冰冰的賬本，而是充滿瞭探索的樂趣。它引導我去思考，為什麼有些物質會發光，為什麼有些物質會導電，這些看似平常的現象背後，原來隱藏著如此精妙的物理和化學原理。讀完這本書，我感覺自己的世界觀都發生瞭變化，看待身邊的物品，不再隻是錶麵的樣子，而是開始聯想到它們內在的結構和構成。

評分☆☆☆☆☆

鞋子有些偏大！

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