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周公度 著

圖書標籤:

• 化學
• 多麵體
• 結構化學
• 分子幾何
• 化學鍵
• 晶體結構
• 配位化學
• 立體化學
• 化學可視化
• 理論化學

店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 暫無

ISBN：9787301092149

商品編碼：11331077136

包裝：平裝

齣版時間：2009-06-01

基本信息

書名：化學中的多麵體

作者：周公度

齣版社：暫無

齣版日期：2009-06-01

ISBN：9787301092149

字數：360000

頁碼：225

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.363kg

編輯推薦

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內容提要

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本書將化學中的結構化學和數學中的幾何學結閤在一起，用多麵體幾何學瞭解分子和晶體中原子排布的規律性和圖像。以幾何學中對多麵體的分類為依據，由簡到繁、由淺入深，由基礎的內容到化學學科前沿的新進展，用作者提齣的計算多麵體骨架鍵價數的方法，分析原子間的成鍵情況，同時以數百幅精美的結構圖形引導讀者將二維結構擴展到三維空間，分析多麵體結構中原子間所形成的化學鍵，探討分子和晶體的結構、性質和應用的關係，提高認識水平。
本書可作學習無機化學和結構化學的參考教材，也可供相關科研人員參考。

目錄

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第1章 緒言
第2章 多麵體幾何學
2.1 多麵體概述
2.2 多邊形麵
2.3 正多麵體
2.4 半正多麵體（Ⅰ）
2.5 半正多麵體（Ⅱ）
2.6 半正多麵體（Ⅰ）的對偶多麵體
2.7 多麵體模型的製作
參考文獻
第3章 化學中的四麵體
3.1 概述
3.2 主族元素及其化閤物結構中的四麵體
3.3 過渡金屬元素化閤物結構中的四麵體
3.4 晶體結構中的四麵體
3.5 矽酸鹽結構中的四麵體
參考文獻
第4章 化學中的八麵體
4.1 八麵體結構在化學中的廣泛性
4.2 多麵體原子簇中的化學鍵
4.3 八麵體簇閤物的結構
4.4 晶體中八麵體的連接
4.5 同多酸和雜多酸結構中的八麵體
參考文獻
第5章 化學中的立方體、五角十二麵體和三角二十麵體
5.1 導言
5.2 化學中的立方體
5.3 化學中的五角十二麵體
5.4 硼的單質和化閤物結構中的三角二十麵體
5.5 金屬簇閤物結構中的三角二十麵體
第6章 化學中的半正多麵體
6.1 球碳及其化閤物的半正多麵體
6.2 封閉型硼烷多麵體結構中的化學鍵
6.3 球碳多麵體和硼烷多麵體的比較
6.4 化學中的棱柱體和反棱柱體
6.5 沸石分子篩中的多麵體
6.6 一些單質和化閤物結構中的多麵體
參考文獻
第7章 化學中的不規整多麵體
第8章 化學結構中多層包含的多麵體
第9章 晶體學中的多麵體
索引

作者介紹

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周公度，浙江省泰順縣人。北京大學化學學院教授。1953年畢業於四川大學化學係，1957年北京大學研究生畢業，留校任教至1992年退休。此後，應香港中文大學聘請任教及閤作著述半年，應邀訪問美國普渡大學半年，並繼續在國內外講學、著書。長期從事晶體結構和結構化學的教學和科

文摘

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序言

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書籍簡介：晶體結構與對稱性：從原子排列到宏觀物性 作者： [此處可填寫一個虛構的、聽起來專業的作者名字，例如：王建國 教授/李明 博士] 齣版社： [此處可填寫一個虛構的、嚴肅的學術齣版社名稱，例如：高等教育齣版社/科學技術文獻齣版社] --- 內容概述 本書《晶體結構與對稱性：從原子排列到宏觀物性》 旨在係統而深入地探討凝聚態物理學和固體化學領域的核心——晶體結構、其內在的幾何對稱性，以及這些微觀結構如何決定材料的宏觀物理和化學性質。本書內容聚焦於晶體學的基本原理、群論在固體描述中的應用、晶格缺陷的電子效應，以及先進功能材料的結構-性能關係。 本書嚴格避開瞭對“化學中的多麵體”這一特定主題的討論，而是將重點放在三維空間中原子周期性排列的數學描述和物理後果上。 --- 第一部分：晶體學的數學基礎與描述 本書的開篇部分，我們首先確立瞭描述有序固體的數學語言。 第一章：周期性與晶格的定義 本章詳細闡述瞭晶體與非晶體的本質區彆，即長程有序性。我們引入瞭晶格（Lattice）的概念，將其定義為一組在三維空間中滿足特定平移對稱性的點的集閤。核心內容包括： 布拉菲點陣（Bravais Lattices）： 詳細分類瞭在所有空間群下可能齣現的14種晶格類型，並解釋瞭每種晶格如何通過特定的基矢（Primitive Vectors）來構建整個周期性結構。 晶胞的選擇： 區彆瞭單位晶胞（Unit Cell）與原胞（Primitive Cell）的概念，強調瞭選擇閤適晶胞對於簡化對稱性分析的重要性。我們深入探討瞭維格納-賽茨晶胞（Wigner-Seitz Cell） 和約旦-布律淵晶胞（Zone-Pitched/Reduced Cell） 在描述倒易空間中的意義。 晶體學符號係統： 係統介紹瞭米勒指數（Miller Indices）在描述晶麵、晶嚮和晶帶方麵的應用，包括如何進行指數變換和理解晶麵間距的計算，這是理解衍射現象的基礎。 第二章：空間群與點群的群論分析 這是本書理論深度的核心體現。我們利用抽象代數中的群論工具來精確描述晶體的所有對稱操作。 對稱操作的分類： 詳細解析瞭晶體中可能存在的幾何對稱操作，包括但不限於鏇轉軸、反演中心、滑移麵和螺鏇軸。我們清晰區分瞭點群（Point Groups） 和空間群（Space Groups） 的區彆和聯係。 32個晶體點群： 運用舒弗萊符號（Schoenflies Symbols）和赫爾曼-莫根符號（Hermann-Mauguin Symbols）對32種可能的晶體點群進行全麵分析，重點討論瞭它們對材料宏觀各嚮異性的影響（例如，鐵電性和壓電性的存在條件）。 230個空間群的係統化： 本章深入到描述三維周期性結構的所有230個空間群。我們探討瞭非真空間操作（如螺鏇軸和滑移麵）的數學構造，並解釋瞭如何通過空間群符號來快速推斷材料的晶體學特徵，包括其晶係和可能的點群對稱性。我們專注於如何從已知的晶體結構數據（如CIF文件）中提取其所屬的空間群。 --- 第二部分：晶體結構與電子性質的耦閤 在建立瞭嚴謹的幾何和對稱性框架後，本書轉嚮這些結構如何決定材料的物理行為。 第三章：倒易空間與布洛赫定理 本章將焦點從原子空間轉移到動量空間，這是理解電子行為的關鍵。 倒易晶格（Reciprocal Lattice）： 詳細推導瞭倒易晶格的概念，並闡述瞭其與實空間晶格的對偶關係。著重討論瞭布裏淵區（Brillouin Zone） 的幾何構造，這是描述電子波函數周期性邊界條件的基礎。 能帶理論的起源： 基於晶體的周期性勢場，引入布洛赫定理（Bloch’s Theorem）。本章推導齣電子波函數必須具有特定的周期性形式，從而導齣瞭能量是波矢$k$的周期函數的結論，即電子能帶（Energy Bands）。 對稱性在能帶結構中的體現： 利用群論分析能帶簡並性（Degeneracy） 的來源。通過考察特定$k$點（如$Gamma$, $X$, $L$點）的對稱性，預測並解釋能帶在這些關鍵點上的行為（例如，狄拉剋錐的形成條件）。 第四章：晶格振動與聲子譜 本章討論瞭晶體中原子的集體激發——聲子，它們是熱力學性質和低能激發的主要貢獻者。 晶格動力學方程： 基於牛頓第二定律和簡諧近似，推導齣描述原子振動的運動方程。重點分析瞭一維鏈模型（單原子鏈與雙原子鏈）的色散關係（Dispersion Relation）。 聲子分支與聲學/光學模式： 擴展到三維晶體，區分瞭聲學支（Acoustic Branches）和光學支（Optical Branches），並闡明瞭它們對熱容和熱導率的貢獻差異。 聲子與電子的相互作用： 討論瞭電子-聲子耦閤對金屬導電性和半導體帶隙的影響，特彆是與電子散射和電聲效應相關的現象。 --- 第三部分：晶體缺陷與結構失配 本部分將視角從理想的完美晶體擴展到真實世界中普遍存在的非周期性結構——晶體缺陷。 第五章：點缺陷與能量學 本章專注於晶體內部的零維缺陷，這些缺陷對材料的電學和機械性能至關重要。 空位與間隙原子： 詳細計算瞭單一空位和間隙原子的形成熱力學能，並討論瞭平衡缺陷濃度對溫度的依賴性。 點缺陷的電荷和弛豫： 分析瞭不同類型的點缺陷（如取代型雜質）如何改變局部電荷分布，並導緻周圍晶格的畸變（弛豫效應）。這與半導體摻雜機製直接相關。 缺陷擴散與動力學： 探討瞭點缺陷在晶格中的遷移機製（如瓦肯特機製），及其對材料高溫性能的影響。 第六章：位錯與機械性能 本章關注綫缺陷（位錯）在決定材料強度和塑性中的核心作用。 位錯的幾何描述： 嚴格定義瞭邊緣位錯（Edge Dislocation）和螺型位錯（Screw Dislocation），使用漢森矢量（Burgers Vector） 來量化其強度和性質。 應力場分析： 應用彈性理論計算位錯周圍的應力場分布，解釋瞭位錯如何通過剪切機製實現材料的塑性變形。 位錯的相互作用與強化機製： 討論瞭位錯間的交互作用，如位錯交割、纏結，並將其與工業上的加工硬化、固溶強化等機械強化機製聯係起來。 --- 總結與前瞻 本書的最終目標是提供一個從最基本的晶格平移對稱性，到復雜的電子能帶結構，再到實際材料中缺陷控製的完整知識體係。本書不涉及任何關於分子堆積或由分子間作用力主導的結構預測，而是完全專注於無機固體材料中原子周期性和基於群論的對稱性分析。通過嚴謹的數學工具，讀者將能夠預測和解釋晶體材料在電、光、熱、力學等方麵的宏觀錶現，為新材料的理性設計奠定堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏非常具有張力，它不是那種平鋪直敘的教科書。作者擅長設置懸念，然後用一係列邏輯嚴密的推理來揭開真相，這種方式極大地激發瞭我的閱讀興趣。尤其是在討論手性問題的那一段，作者引入瞭大量的曆史典故和科學發現的麯摺過程，讓我深刻體會到科學探索的艱辛與浪漫。文字中充滿瞭對精確性的執著追求，但又不失溫度。相比於那些冷冰冰的公式堆砌，這本書更像是同行之間的一場高水平學術對話。我特彆欣賞它對實驗誤差和模型局限性的坦誠討論，這使得全書的論述顯得尤為可靠和謙遜。它教會我的不僅僅是化學知識，更是一種嚴謹的科學態度。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本厚厚的精裝書時，我其實是抱著一種懷疑態度的。市麵上關於化學的書籍汗牛充棟，大多是老生常談，很難有能真正讓人耳目一新的。然而，這本書的行文風格卻展現齣一種罕見的、近乎詩意的嚴謹性。作者似乎有一種魔力，能夠將最晦澀的晶體學原理，用一種如同講述神話故事般的流暢語調娓娓道來。我記得有一章專門講對稱性在化學反應中的作用，起初我完全無法理解為什麼那些看不見的“鏇轉軸”和“反射麵”能指導反應的走嚮。但作者通過一係列精心構建的案例分析，特彆是對一些天然産物分子結構的剖析，讓我豁然開朗。這不光是化學，簡直是哲學與數學的完美結閤體。讀完這一部分，我甚至開始重新審視我日常生活中遇到的所有規整的形態，從雪花到蜂巢，都好像被賦予瞭新的數學意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺盛宴，那種深邃的藍色調配閤著金色綫條勾勒齣的復雜幾何結構，立刻就抓住瞭我的眼球。我本來對“化學”這個詞有點望而卻步，總覺得那是一堆枯燥的公式和實驗報告，但這本書的排版和插圖卻完全打破瞭我的固有印象。它更像是一本藝術品鑒賞指南，而不是教科書。我尤其喜歡作者在介紹基本概念時所采用的類比手法，比如將分子結構比作精妙的建築模型，這讓那些抽象的理論一下子變得具體可感。閱讀過程中，我不斷地停下來，反復摩挲那些精美的圖錶，感受著文字與圖像之間那種奇妙的共振。如果你隻是想找一本輕鬆入門的書籍，這本書的厚度和信息密度可能會讓你稍微愣一下，但如果你願意投入時間去細細品味，你會發現其中蘊含的知識體係是多麼的龐大和迷人。它不僅僅是傳授知識，更是在培養一種看待物質世界的新視角，一種對結構美學的深度欣賞。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為，化學的書籍讀起來都會有一種“既定事實”的沉悶感，因為很多基礎理論似乎已經被蓋棺定論。但這本書卻成功地營造齣一種“正在進行的研究”的動態感。作者在介紹一些前沿理論時，非常清晰地指齣瞭當前科學界存在的爭議點和尚未解決的難題，並提齣瞭自己獨到的見解。這種前瞻性讓讀者感覺自己不是在被動地接受知識，而是在參與一場正在展開的科學探索。它激發瞭我去查閱更多相關文獻的欲望，也讓我對未來材料科學和藥物研發的方嚮有瞭更清晰的預判。這本書的價值遠超其作為一本工具書的定位，它更像是一份激發靈感的藍圖，指嚮瞭化學學科更深遠的未知領域。

評分☆☆☆☆☆

對於我這個自學化學多年的“業餘愛好者”來說，這本書最寶貴的地方在於它對“維度”的探討。市麵上很多入門書籍都停留在二維平麵結構圖上，最多加一點簡單的三維立體圖來示意。但這本書似乎直接將讀者帶入瞭一個更高維度的空間進行思考。它詳細闡述瞭如何利用拓撲學和群論的工具來理解和預測分子的穩定性與反應活性，這些內容通常隻在頂尖的研究生教材中纔會深入涉及。我必須承認，閱讀過程中有好幾次我不得不停下來，查閱大量的背景知識來跟上作者的思路，這絕不是一本可以“走馬觀花”的書籍。它要求讀者有紮實的數學基礎和極大的專注力。但一旦你跟上瞭，你會發現自己對化學的理解提升到瞭一個全新的層次，仿佛打開瞭一扇通往物質世界底層邏輯的大門。