-3- 环多烯和过渡金属的配位化合物 309 -4- 等瓣相似规则 311 -5- 配位化合物中原子的原子价 314 -6-配位催化作用 316 6.4过渡金属原子簇化合物的结构和性质 317 -1-18电子规则和簇合物的几何构型 318 -2-簇合物中M-M间的多重键 320 -3-簇合物的催化性能 323 习题六 325 参考文献 327 第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质 328 7.1 晶体结构的周期性和点阵 328 -1- 晶体结构的特征 328 -2- 点阵和结构基元 330 -3- 点阵单位 335 -4- 晶体的缺陷 337 7.2 晶体结构的对称性 339 -I- 晶体的对称元素和对称操作 339 -2-晶胞 343 -3-晶系 344 -4-晶体的空间点阵型式 346 -5-晶体学点群 348 -6-空间群 350 -7-点阵点、直线点阵和平面点阵的指标 353 7.3晶体结构的表达及应用 356 7.4晶体的X射线衍射 362 -1-X射线的产生及其性质 363 -2-衍射方向 365 -3-衍射强度 368 VI
-4-单晶衍射法 371 -5- 多晶衍射法 373 习题七 379 参考文献 385 第八章 金属的结构和性质 386 8.1 金属键和金属的一般性质 386 -1-金属键的“自由电子”模型 386 -2-固体能带理论 390 8.2 球的密堆积和金属单质的结构 392 -1-等径圆球的堆积 393 -2-金属单质的结构概况 397 -3-金属原子半径 399 8.3合金的结构和性质 400 -1-金属固溶体的结构 401 -2-金属化合物的结构 403 -3-金属间隙化合物的结构 405 8.4固体表面的结构和性质 406 习题八 408 参考文献 410 第九章 离子化合物的结构化学 412 9.1 离子晶体的若干简单结构型式 412 9.2 离子键和点阵能 417 -1-点阵能的计算和测定 417 -2-点阵能的应用 423 -3-键型变异原理 425 9.3离子半径 429 -1-离子半径的测定 429 -2-有效离子半径 432 -3-离子半径的变化趋势 434 VI
9.4离子配位多面体及其连接规律 435 -1-正负离子半径比和离子的配位多面体 435 -2-配位多面体的连接 437 -3-离晶体结构的Pauling规 438 -4-键价方法 440 9.5硅酸盐的结构化学 443 -1-概述 443 -2-SiO2的结构 445 -3-各类硅酸盐的结构特点 447 -4-沸石分子筛 451 习题九 454 参考文献 458 第十章 非金属元素的结构化学 459 10.1 非金属元素的结构特征 459 -1- 非金属单质的结构特征 459 -2-非金属化合物的结构特征 463 10.2硼烷和有关化合物的结构 467 -1-硼烷 468 -2- 金属烷基化合物 472 10.3氢的结构化学 473 -1-氢的成键型式 473 -2-氢键 477 -3-水的结构化学 481 习题十 488 参考文献 490 附录 实习 491 实习1原子轨道空间分布图的描绘 491 实习2H能量曲线的绘制 493 实习3分子的立体构型和分子的性质 494 VW
实习4苯的HMO处理…… 496 实习5点阵和晶胞 ………………………497 实习6多晶X射线衍射法……… 498 实习7等径圆球的堆积 ……………500 实习8离子晶体的结构…… 502 附录1单位物理常数和换算因子… 附录Ⅱ习题答案(摘选)…… ……506 索引 513
绪言 结构化学是研究原子、分子和晶体的微观结构,研究原子和分 子运动规律,研究物质的结构和性能关系的科学,是化学的一个重 要分支。这里所指的结构和运动规律,涉及原子和分子层次的空间 排布,涉及微观粒子所遵循的量子力学规律,它包括原子中电子的 分布和能级、分子的化学组成、分子的空间构型和构象、分子中电 子的分布、化学键的性质和分子的能量状态、晶体中原子的空间排 布、晶体的能量状态等内容。结构化学根据结构决定性能性能反 映结构的基本原则,探讨物质的结构与性能间的联系。随着科学的 发展,结构化学已成为化学中的一个重要分支。 结构化学包含许多有用的概念和知识,许多重要的规律和原 理,并且发展和改进许多研究方法和实验手段,它的内容在不断发 展,它对化学学科的重要性日益增加。一方面结构化学利用现代技 术,不断武装自己,丰富自已的内容,现在每年都积累大量的结构 数据,为归纳总结结构化学的规律和原理作基础;另一方面结构化 学根据总结所得的规律和理论,指导化学实践,将结构和性能联系 起来,用以设计合成的途径,探讨产品的分析方法,改进产品的质 量,开拓产品的用途。 在学习结构化学时,要重视从衍射法、光谱法和磁共振法等实 验所得的实验数据以及产品表现出来的性能,这是我们认识物质 结构的第一性内容。切概念和原理都来源于实践,而所得理论的 正确性又要由实践来检验。要重视微观粒子运动所遵循的量子力 学规律,掌握微观现象的待点,努力把物理概念和数学表达式密切 地联系起来。要重视结构和性能间的联系,了解各种物质具有其特 性的结构根源,了解各种结构所必然出现的性能,了解理论的实际 1107371