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至尊木虫 (著名写手)

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[资源] 【资源】结构化学-江元生院士

经典图书之《结构化学》——江元生 pdf

●高等教育出版社蒋栋成

江元生院士长期从事量子化学学科理论的研究，功底深厚，成绩卓著，曾荣获国家自然科学一等奖。他多次去美国与诺贝尔奖金获得者霍夫曼教授合作进行科学研究，是国外享有声望，国内著名的量子化学学科学术带头人之一。他非常关心教学工作，应国家教委前理科化学教材编审委员会物质结构编审组的约请而撰写《结构化学》，已列为高等教育出版社“九五”重点教材出书规划。我有幸首先拜读全书，精神为之一振：这真是一本难得的好书。

全书共九章，即：量子理论，原子，双原子分子，对称性与群论，多原子分子，共轭分子，过渡金属化合物，簇合物和团簇，固体。

第一章量子理论着重介绍微观的理论方法。这方面国内外已有教材。通常两种写法，一是重历史发展、重物理模型，论述微观理论方法的必然性和特殊性，再引出波动方程。二是扼要指出微观粒子运动的特殊性之后，提出量子力学的几条基本假定，再引出波动方程，重原理的深度和方法论，重逻辑推理。第一种写法直观、形象，有利初学，但对微观理论方法的本质刻划不够。第二种写法显得抽象，使初学者不易真正理解微观理论方法的本质内涵。而本书是采取直观与抽象、总结与推理、定性与定量相结合的手法，将科学实验的发展，经典到量子化概念，微观理论方法的建立，层次分明地解析、提炼，自然而然地得出必然的结果，即波动方程。叙述简练、严谨，全章仅两万字左右，阅读流畅、深刻。这种写法迄今国内外教材中是罕见的。

第二章原子这一章是讨论原子结构的，在介绍传统基本内容的同时，对泡里不相容原理论述深入浅出、透彻；对电子自旋运动的理解有深层次的描述，即从相互作用的本质去入手，有利理解微观粒子相互作用的宇称性，对衔接电子组态、谱项的介绍既简练又易懂。

第三章双原子分子重点放在为量子力学处理分子结构所应掌握的理论方法打基础，论述方法本身的实质和化学键的本质。在介绍分子轨道理论和价键理论方法之后，专设一节剖析两种理论、方法之间的区别和内在联系，体现了我国著名学者唐有祺院士曾经倡导的对重要的基础教学内容应常讲常新的教学原则。

第四章对称性与群论这一章安排在讨论多原子分子以前是很有道理的，因为多原子分子不仅在空间构型上有对称性，更重要的是原子轨道组合要服从轨道对称性规则，用群论工具在讨论成键、光谱选择定则以及积分计算等，能收正确判断、简化计算的效果。书中对对称元素的矩阵表述等通顺易解，队成键与轨道组合对称性之间的内在关系，作了重点论述，突出了对称性的重要意义。

第五章多原子分子内容除必需介绍s-p-d杂化轨道理论及讨论杂化轨道与键长影响外，对VSEPR规则的理论基础作了扼要的论述，对孤对轨道与分子几何构型的关系也作了规律性的介绍，使VSEPR规则的运用具有规范的依据，明确地成为结构化学中讨论多原子分子时的教学内容。

第六章共轭分子共轭体系主要是讨论π电子的相互作用及其成键性质、基团活性和反应性能等问题。Hackle分子轨道方法是一般公认的处理方法，本章对直链共轭烯、共轭环均有系统的讨论，并在分子轨道方法意义上对自由价、电荷密度、键级均有定义和应用实例，对芳香性涉及的共振能也作了介绍，尤其对年代后用八或五参数方案讨论键型、键能，以及讨论化学反应活性的前沿轨道方法作了引人入胜的扼要论述（前沿轨道亦称前线轨道，是诺贝尔奖金获得者福井谦一（日）的主要工作）。

第七章过渡金属化合物本章着重用群论方法对轨道作了分类，讨论络合物中分子轨道理论方法，论述σ成键以及18电子规则。对夹心化合物以二茂铁为例，对其成键、构型作了论述，并介绍配位场理论，为下一章要讨论的簇状化合物作了准备。

第八章簇化合物与团簇本章的内容是近年来分子结构和化学键发展的新内容，介绍达到90年代初，是全书的高潮所在。从主族簇化合物多面体碳烷、硼烷出发讨论三中心键，介绍三支化笼结构、等瓣（轨道）相似性、价电子数规则、加帽多面体稠合簇化合物，引出团簇，介绍碱金属团簇及碳簇，特别论述了1985年后发现的C60团簇化合物，阐明了对中性碳簇中为什么幻数只取偶数，并讨论了碳簇多面体结构的可能式是什么。这些内容是现有国内外教材中不多见的。由于全书体系严密、层次分明，到本章就有可能将学科发展中重要新成就的主要内容作基本的介绍。就应用的角度看，如材料科学、催化科学的发展，更多地应掌握本章的基本知识和理论及方法。

第九章固体本章实际是将以往教材中晶体结构部分内容提高到固体量子理论的方法去认识，不再停留在几何结晶学的传统讲法，因此其内容几乎是全新的。书中先从长链分子中电子运动出发，介绍能级及能带，引出“晶体轨道”概念，又将能带与Bloch函数联系起来，介绍了Firm能级（能带中最高占有能级），进而将晶体轨道与价电子定义态密度DOS（ε）联系起来，从而可以讨论化学活性和复合单元周期延伸的形变，介绍Pearls效应的普遍性。

综观全书，不仅体系严整，概念表达正确，理论表述简洁，内容新、逻辑性强又朴实易懂。在六、八、九3章中均有作者的科研成果，可以说这本教材科学性、思想性、先进性和教学适用性等方面均很突出，是一本具有培养跨世纪人才意义的难得的教材。全书自始至终化学气息浓馥，理论紧密联系实际，关注技术科学发展前沿。我相信此教材对提高课程教学质量和水平，推动教改会起到积极的作用。

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[ Last edited by nxl5096224 on 2009-12-24 at 13:04 ]

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