结晶化学导论（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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钱逸泰 著

图书标签:

• 结晶化学
• 无机化学
• 固体化学
• 材料科学
• 化学基础
• 晶体结构
• 化学键
• 相图
• X射线衍射
• 晶体生长

出版社： 中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312021718

版次：3

商品编码：12338867

包装：平装

丛书名： 中国科学技术大学精品教材 ，

开本：16开

出版时间：2005-08-01

用纸：胶版纸

页数：412

字数：450000

正文语种：中文

内容简介

　　《结晶化学导论（第3版）》包括几何结晶学、X光结晶学和结晶化学三部分。几何结晶学用对称性几何理论讨论了32种点群和230种空间群。X光结晶学包括X射线衍射理论、X光粉末衍射法及其在无机化学中的应用，并结合电子显微镜技术研究了纳米材料的形状和物相。结晶化学部分对于无方向性的金属键、离子键、范德瓦尔斯键构成的晶体结构用球的密堆积模型来描述；而对于复合化合物的晶体结构则用配位多面体构型来描述，如钙钛矿八面体配位的超导氧化物，八面体和四面体复合配位的尖晶石磁性氧化物，硅氧四面体为骨架的分子筛；对于多种化学键的如储氢化合物和插层化合物的晶体结构也从结晶化学角度加以描述。
　　《结晶化学导论（第3版）》适合作为高等学校化学、材料学科的本科生教材，也可供相关学科研究人员参考。

内页插图

目录

前言/序言

　　由于材料化学的发展，结晶化学得到充实和提高，结晶化学的读者有所增加。这样我们在1999年出版的《结晶化学导论+-》第2版的基础上增补、修订了有关内容，成为本书的第3版。具体修改的内容如下：为方便读者理解，我们对C2v，空间群的具体推导进行了较为详细的描述；从结晶化学角度，对“分子筛”（9.5节）和“夹层化合物”（13.5节）的相关内容进行了扩充；并对“超导氧化物的结晶化学”（第15章）部分的内容进行了调整和增补。此外，书中还穿插进了一些纳米材料的研究内容。
　　复旦大学龙英才教授对“分子筛”一节提出了宝贵的意见，在此表示真挚的谢意。感谢唐凯斌教授使用本书在中国科学技术大学讲授结晶化学课程，并对再版提出了不少宝贵意见。感谢学校教学主管部门领导的鼓励与支持。
　　在本书的再版修订过程中，还得到了朱永春、万军喜、张武等同学的大力支持，在此亦表示感谢。
　　本书虽经修订，但仍难免有错误、不当之处，希望读者在使用本书过程中批评指正。

《晶体世界的奥秘：结构、生长与性质》 一本深入探索物质微观形态的经典之作 本书并非一部陈旧的学术论著，而是一次对物质基本构成单元——晶体，及其所蕴含的无限奥秘的全新探索。我们日常所见的许多事物，从精美的宝石、闪耀的金属，到我们赖以生存的土壤和岩石，其内部都隐藏着精巧绝伦的晶体结构。理解晶体，就是理解物质的本质，进而洞悉自然界运作的深层规律。 本书旨在以一种清晰、系统且富有吸引力的方式，引导读者走进晶体学的奇妙世界。我们不局限于枯燥的理论公式，而是将复杂的概念转化为生动形象的图示和深入浅出的阐释，力求让所有对物质科学感兴趣的读者，无论其背景如何，都能从中获得深刻的理解和启发。 第一篇：晶体世界的基石——秩序与对称 引言：超越表象的秩序 我们将从宏观的视角出发，审视自然界中普遍存在的晶体现象。为何雪花会有六角形的对称？为何盐粒总是立方体？这些看似寻常的现象背后，隐藏着怎样的微观秩序？本篇将揭示晶体区别于非晶体（如玻璃）的关键所在，即原子、离子或分子在三维空间中的周期性排列。我们将通过一系列引人入胜的实例，唤醒读者对物质微观结构的求知欲。 原子尺度的“积木”：晶体学基础概念 深入到原子层面，我们将介绍构成晶体的基本单元——原子、离子或分子，以及它们如何通过化学键力的作用，形成规则的排列。这里，我们将引入“点阵”、“基元”和“晶胞”等核心概念。晶胞是晶体结构中最小的重复单元，如同积木般构筑起整个晶体。理解晶胞的尺寸、形状和内部原子的位置，是掌握晶体结构的关键。我们将利用丰富的二维和三维模型，帮助读者直观地理解这些抽象概念。 点阵与晶系：划分晶体世界的“地图” 三维空间中的点阵是晶体结构的骨架。根据点阵的几何特性，晶体被划分为七大晶系，每种晶系都对应着特定的对称性质。我们将详细介绍这七大晶系，包括立方晶系、四方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系和菱面体晶系。通过对晶格常数和晶轴夹角的讲解，以及对每种晶系代表性晶体结构的展示，读者将能够清晰地区分不同晶体的几何特征。 对称的语言：空间群的魅力 对称性是晶体最显著的特征之一。本书将深入探讨晶体的对称元素（对称轴、对称面、对称中心）和对称操作（旋转、反射、反演）。在此基础上，我们将引入“空间群”的概念。空间群是描述晶体结构在三维空间中所有可能对称性的最全面、最严谨的数学工具。我们将展示如何从空间群的符号解读晶体的完整对称信息，以及为何对称性在晶体性质的研究中扮演着至关重要的角色。 衍射之眼：窥探晶体内部 如何才能“看”到原子尺度的微观结构？本书将重点介绍X射线衍射、中子衍射和电子衍射等晶体结构分析技术。这些技术如同“X光机”，能够穿透物质表面，揭示原子排列的奥秘。我们将阐述衍射的原理，包括布拉格定律，以及如何通过分析衍射图谱来确定晶体的结构参数。通过对这些技术的介绍，读者将了解到现代晶体学研究的强大工具。 第二篇：晶体的生长与演变 从溶液到固体：晶体生长的动力学 晶体并非一蹴而就，而是经历一个生长的过程。本篇将探讨晶体生长的基本原理，包括过饱和度、形核和晶体生长。我们将介绍不同生长机制，如表面吸附生长、螺旋位错生长等，以及它们如何影响晶体的形态和生长速率。读者将了解到，即使在相同的溶液中，不同的生长条件也可能导致晶体形态的差异。 晶体的“生命周期”：晶体生长动力学 晶体的生长是一个动态的过程，受多种因素影响。我们将深入研究晶体生长动力学，包括扩散控制生长、界面控制生长等。理解这些动力学过程，有助于我们控制晶体的生长，获得期望的晶体尺寸、形状和质量。我们将通过实例，例如盐粒在水中生长、冰晶在空气中形成等，来生动地解释这些复杂的生长过程。 缺陷的美学：现实世界中的不完美 真实的晶体并非完美无瑕，而是存在各种各样的晶体缺陷。本篇将系统地介绍晶体缺陷的类型，包括点缺陷（空位、间隙原子、替位原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、畴界）。我们将揭示这些“不完美”并非总是负面的，它们在许多晶体的物理化学性质（如导电性、强度、催化活性）中起着关键作用。读者将认识到，理解缺陷是理解材料性能不可或缺的一环。 晶体形态的奥秘：外形与内结构的关系 为什么有些晶体呈现出规则的多面体，而有些则显得杂乱无章？本书将深入探讨晶体形态的形成机制，以及外形与晶体内部结构和生长条件之间的内在联系。我们将介绍著名的“布恩定律”，解释晶体表面的晶面生长速率差异如何导致特定晶体形态的形成。通过对比不同晶体的外形，读者将能够更深刻地理解其内在结构的特点。 控制生长：从实验室到工业 晶体生长技术在现代科技和工业生产中扮演着至关重要的角色。本篇将介绍各种晶体生长方法，包括水热法、熔融法、溶液法、气相沉积法等。我们将探讨这些方法的原理、适用范围以及在半导体、光学材料、压电材料等领域的实际应用。读者将了解到，人类如何通过精密的控制，在原子尺度上“编织”出具有特定功能的晶体材料。 第三篇：晶体的多面体——结构与性质的对话 力的交织：化学键与晶体结构 晶体结构并非凭空产生，而是化学键力的直接体现。本篇将详细阐述不同类型的化学键（离子键、共价键、金属键、分子间作用力）如何在晶体中发挥作用，决定了晶体的结构单元组合方式以及宏观性质。我们将通过对比不同类型化学键形成的典型晶体结构，如NaCl的离子晶体、金刚石的共价晶体、金属的金属晶体，来阐释键型与结构、性质的关联。 能量的平衡：晶格能与稳定性 晶体结构的形成伴随着能量的释放，即晶格能。本篇将探讨晶格能的概念，以及它如何影响晶体的稳定性、熔点、硬度等基本物理性质。我们将介绍计算晶格能的方法，并展示晶格能的差异如何解释不同晶体材料的性能差异。 刚与柔：晶体的力学性能 晶体材料的强度、韧性、脆性等力学性能，与其内部的原子排列、化学键特性以及缺陷结构密切相关。本篇将深入分析晶体材料的力学行为，包括弹性变形、塑性变形和断裂。我们将重点讨论位错在晶体塑性变形中的作用，以及如何通过控制晶体微结构来提高材料的力学性能。 光与电的舞蹈：晶体的光学与电学性质 晶体的周期性结构使其在光学和电学方面展现出独特的性质。本篇将探讨晶体的光学活性（如双折射、非线性光学效应）和电学性质（如导电性、绝缘性、半导性、压电效应）。我们将解释这些性质与晶体结构、电子能带结构之间的关系，并介绍在光学器件、电子元件、传感器等领域的应用。 相的变迁：晶体结构的相变与应用 许多晶体材料在温度、压力等外界条件下会发生晶体结构的改变，即相变。本篇将介绍不同类型的相变，如固态相变、磁相变、铁电相变等。我们将探讨相变发生的驱动力，以及相变现象在形状记忆合金、磁性材料、液晶显示等领域的应用。 材料设计的未来：计算晶体学与新材料 随着计算能力的提升，计算晶体学已经成为预测和设计新材料的重要工具。本篇将介绍基于第一性原理的计算方法，如何模拟晶体结构，预测其性质，并指导新材料的开发。我们将展望计算晶体学在能源、环境、生物医药等领域的巨大潜力。 结语：晶体学的永恒魅力 本书的每一章都致力于揭示晶体世界的一隅，从微观的原子排列到宏观的材料性能，再到前沿的计算模拟。我们希望通过本书，能够激发读者对晶体学的浓厚兴趣，使其认识到晶体学不仅仅是一门基础学科，更是理解和改造物质世界的钥匙。晶体学的魅力在于其普遍性、系统性和深刻性，它贯穿于自然科学的各个领域，并深刻影响着我们的生活。愿本书成为您探索晶体世界、理解物质奥秘的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，绝不仅仅在于它作为一个知识的载体，更在于它激发了我深入探索的兴趣。我之前认为结晶化学是一个比较“老派”的学科，可能研究的都是一些基础性的问题。但《结晶化学导论（第3版）》里提到的许多前沿应用，让我大开眼界。比如在材料科学领域，通过精确控制晶体结构，可以设计出具有特定功能的材料，像高性能电池电极、高效催化剂，甚至是具有生物相容性的医疗植入物。书中对于晶体缺陷的讨论，也让我意识到，看似“不完美”的晶体，往往才是实现这些特殊功能的关键。作者并没有回避这些复杂的问题，而是以一种引人入胜的方式加以介绍，让我看到了结晶化学在现代科技发展中的重要作用。我甚至开始思考，自己未来的研究方向是否可以与这个领域产生交集。这本书就像是一扇窗户，让我窥见了科学世界里广阔而充满机遇的领域，那种求知欲被强烈地调动起来了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚开始接触结晶化学的学生，我必须说，《结晶化学导论（第3版）》是一本极其优秀的入门读物。我曾经尝试过其他一些资料，但往往因为过于学术化或者概念跳跃太大而感到沮丧。这本书则完全不同，作者的语言风格非常亲切，他善于使用类比和生活化的例子来解释复杂的概念，比如将原子排列比作乐高积木的搭建，将晶体生长过程比作种子发芽的过程，这些都极大地降低了我的学习门槛。而且，书中不仅仅是理论的讲解，还穿插了大量的思考题和课后练习，这些题目设计得非常巧妙，能够有效地检验我是否真正理解了所学的知识。通过完成这些练习，我能够将书本上的知识融会贯通，并且开始尝试自己分析一些简单的晶体结构问题。这种“学以致用”的感觉，对我来说是极大的鼓励。这本书让我觉得，学习结晶化学并不是一件枯燥的事情，而是一场充满乐趣的智力探险。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《结晶化学导论（第3版）》给我带来的最大惊喜，在于它能够以如此系统而深入的方式，将那些抽象的物理和化学概念，具象化到晶体结构和性质的理解上。我之前学习化学时，对晶体的认识仅停留在“有规则的排列”这个层面，但这本书让我明白了，这种“规则”并非随意，而是由原子间的相互作用力、能量最小化原理等一系列深层原因决定的。作者在讲解晶体对称性时，花费了大量的篇幅，从点群到空间群，循序渐进，配合着那些精美的三维模型图，让我终于能够清晰地把握不同晶系、不同对称操作之间的关系。这不仅仅是记忆，更是理解。当我理解了对称性如何影响晶体的物理性质，比如压电效应、光学性质时，我才真正体会到结晶化学的魅力所在。书中还提到了X射线衍射等重要的实验技术，虽然我目前还不是操作者，但通过阅读，我对其原理和应用有了初步的了解，知道它是如何帮助我们“看清”原子排列的。这本书的逻辑非常严谨，从基础的晶体学概念，逐步过渡到更复杂的晶体结构模型和晶体生长动力学，每一步都像是为读者搭建了一座坚实的知识阶梯。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《结晶化学导论（第3版）》最让我印象深刻的地方，在于它所展现出的科学精神和严谨态度。作者在阐述每一个理论和概念时，都力求做到精确和无可辩驳，并且会追溯其历史渊源和发展脉络。我尤其欣赏书中对不同晶体学模型的推导过程，虽然过程有些冗长，但作者都进行了清晰的逻辑梳理，让我能够理解每一个公式、每一个符号的由来，而不是死记硬背。这种对细节的关注，正是科学研究的核心所在。书中还提到了许多经典的实验案例，通过这些案例，我能够感受到科学家们是如何通过不懈的努力和精密的实验，一步步揭示物质世界的规律。这种科学探索的精神，对于任何想要深入学习科学的学生来说，都是非常宝贵的财富。这本书不仅仅教会了我知识，更教会了我如何去思考，如何去认识科学。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了这本《结晶化学导论（第3版）》，说实话，在翻阅之前，我对结晶化学这个领域知之甚少，甚至有点畏难情绪。但这本书的开篇就深深吸引了我，它并没有一开始就抛出晦涩难懂的理论，而是从我们身边最常见的晶体现象讲起，比如雪花的美丽、钻石的璀璨，甚至是厨房里的食盐，都在作者的笔下变得生动有趣。让我第一次意识到，原来这些看似平凡的物质背后，隐藏着如此精妙的科学原理。作者的叙述方式非常平易近人，像是在和一位经验丰富的老师交流，他会耐心地解释每一个概念，并且辅以大量的图示和实例，即使是那些我之前从未接触过的专业术语，读起来也变得易于理解。我尤其喜欢书中关于晶体生长那一章节，它详细描述了晶体是如何从溶液或熔体中“长”出来的，那种从无序到有序的转变过程，在作者的描述下，仿佛一幅幅动态的画面在我脑海中展开，让我对物质世界的奥秘有了全新的认识。这本书真的改变了我对许多日常现象的看法，让我觉得科学原来可以如此贴近生活，如此令人着迷。