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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 催化資源 » 【資源】結構化學-江元生院士
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【資源】結構化學-江元生院士
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經典圖書之《結構化學》——江元生 pdf ●高等教育出版社 蔣棟成 江元生院士長期從事量子化學學科理論的研究，功底深厚，成績卓著，曾榮獲國家自然科學一等獎。他多次去美國與諾貝爾獎金獲得者霍夫曼教授合作進行科學研究，是國外享有聲望，國內著名的量子化學學科學術帶頭人之一。他非常關心教學工作，應國家教委前理科化學教材編審委員會物質結構編審組的約請而撰寫《結構化學》，已列為高等教育出版社“九五”重點教材出書規(guī)劃。我有幸首先拜讀全書，精神為之一振：這真是一本難得的好書。 全書共九章，即：量子理論，原子，雙原子分子，對稱性與群論，多原子分子，共軛分子，過渡金屬化合物，簇合物和團簇，固體。 第一章 量子理論著重介紹微觀的理論方法。這方面國內外已有教材。通常兩種寫法，一是重歷史發(fā)展、重物理模型，論述微觀理論方法的必然性和特殊性，再引出波動方程。二是扼要指出微觀粒子運動的特殊性之后，提出量子力學的幾條基本假定，再引出波動方程，重原理的深度和方法論，重邏輯推理。第一種寫法直觀、形象，有利初學，但對微觀理論方法的本質刻劃不夠。第二種寫法顯得抽象，使初學者不易真正理解微觀理論方法的本質內涵。而本書是采取直觀與抽象、總結與推理、定性與定量相結合的手法，將科學實驗的發(fā)展，經典到量子化概念，微觀理論方法的建立，層次分明地解析、提煉，自然而然地得出必然的結果，即波動方程。敘述簡練、嚴謹，全章僅兩萬字左右，閱讀流暢、深刻。這種寫法迄今國內外教材中是罕見的。 第二章 原子這一章是討論原子結構的，在介紹傳統(tǒng)基本內容的同時，對泡里不相容原理論述深入淺出、透徹；對電子自旋運動的理解有深層次的描述，即從相互作用的本質去入手，有利理解微觀粒子相互作用的宇稱性，對銜接電子組態(tài)、譜項的介紹既簡練又易懂。 第三章 雙原子分子重點放在為量子力學處理分子結構所應掌握的理論方法打基礎，論述方法本身的實質和化學鍵的本質。在介紹分子軌道理論和價鍵理論方法之后，專設一節(jié)剖析兩種理論、方法之間的區(qū)別和內在聯(lián)系，體現(xiàn)了我國著名學者唐有祺院士曾經倡導的對重要的基礎教學內容應常講常新的教學原則。 第四章 對稱性與群論這一章安排在討論多原子分子以前是很有道理的，因為多原子分子不僅在空間構型上有對稱性，更重要的是原子軌道組合要服從軌道對稱性規(guī)則，用群論工具在討論成鍵、光譜選擇定則以及積分計算等，能收正確判斷、簡化計算的效果。書中對對稱元素的矩陣表述等通順易解，隊成鍵與軌道組合對稱性之間的內在關系，作了重點論述，突出了對稱性的重要意義。 第五章 多原子分子 內容除必需介紹s-p-d雜化軌道理論及討論雜化軌道與鍵長影響外，對VSEPR規(guī)則的理論基礎作了扼要的論述，對孤對軌道與分子幾何構型的關系也作了規(guī)律性的介紹，使VSEPR規(guī)則的運用具有規(guī)范的依據，明確地成為結構化學中討論多原子分子時的教學內容。 第六章 共軛分子共軛體系主要是討論π電子的相互作用及其成鍵性質、基團活性和反應性能等問題。Hackle分子軌道方法是一般公認的處理方法，本章對直鏈共軛烯、共軛環(huán)均有系統(tǒng)的討論，并在分子軌道方法意義上對自由價、電荷密度、鍵級均有定義和應用實例，對芳香性涉及的共振能也作了介紹，尤其對年代后用八或五參數方案討論鍵型、鍵能，以及討論化學反應活性的前沿軌道方法作了引人入勝的扼要論述（前沿軌道亦稱前線軌道，是諾貝爾獎金獲得者福井謙一（日）的主要工作）。 第七章 過渡金屬化合物本章著重用群論方法對軌道作了分類，討論絡合物中分子軌道理論方法，論述σ成鍵以及18電子規(guī)則。對夾心化合物以二茂鐵為例，對其成鍵、構型作了論述，并介紹配位場理論，為下一章要討論的簇狀化合物作了準備。 第八章 簇化合物與團簇本章的內容是近年來分子結構和化學鍵發(fā)展的新內容，介紹達到90年代初，是全書的高潮所在。從主族簇化合物多面體碳烷、硼烷出發(fā)討論三中心鍵，介紹三支化籠結構、等瓣（軌道）相似性、價電子數規(guī)則、加帽多面體稠合簇化合物，引出團簇，介紹堿金屬團簇及碳簇，特別論述了1985年后發(fā)現(xiàn)的C60團簇化合物，闡明了對中性碳簇中為什么幻數只取偶數，并討論了碳簇多面體結構的可能式是什么。這些內容是現(xiàn)有國內外教材中不多見的。由于全書體系嚴密、層次分明，到本章就有可能將學科發(fā)展中重要新成就的主要內容作基本的介紹。就應用的角度看，如材料科學、催化科學的發(fā)展，更多地應掌握本章的基本知識和理論及方法。 第九章 固體本章實際是將以往教材中晶體結構部分內容提高到固體量子理論的方法去認識，不再停留在幾何結晶學的傳統(tǒng)講法，因此其內容幾乎是全新的。書中先從長鏈分子中電子運動出發(fā)，介紹能級及能帶，引出“晶體軌道”概念，又將能帶與Bloch函數聯(lián)系起來，介紹了Firm能級（能帶中最高占有能級），進而將晶體軌道與價電子定義態(tài)密度DOS（ε）聯(lián)系起來，從而可以討論化學活性和復合單元周期延伸的形變，介紹Pearls效應的普遍性。 綜觀全書，不僅體系嚴整，概念表達正確，理論表述簡潔，內容新、邏輯性強又樸實易懂。在六、八、九3章中均有作者的科研成果，可以說這本教材科學性、思想性、先進性和教學適用性等方面均很突出，是一本具有培養(yǎng)跨世紀人才意義的難得的教材。全書自始至終化學氣息濃馥，理論緊密聯(lián)系實際，關注技術科學發(fā)展前沿。我相信此教材對提高課程教學質量和水平，推動教改會起到積極的作用。 納米地址： http://www.namipan.com/d/%e7%bb% ... 989da7ea8ca65f44900 [ Last edited by nxl5096224 on 2009-12-24 at 13:04 ] |
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