結晶化學導論（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢逸泰 著

圖書標籤:

• 結晶化學
• 無機化學
• 固體化學
• 材料科學
• 化學基礎
• 晶體結構
• 化學鍵
• 相圖
• X射綫衍射
• 晶體生長

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312021718

版次：3

商品編碼：12338867

包裝：平裝

叢書名： 中國科學技術大學精品教材 ，

開本：16開

齣版時間：2005-08-01

用紙：膠版紙

頁數：412

字數：450000

正文語種：中文

內容簡介

　　《結晶化學導論（第3版）》包括幾何結晶學、X光結晶學和結晶化學三部分。幾何結晶學用對稱性幾何理論討論瞭32種點群和230種空間群。X光結晶學包括X射綫衍射理論、X光粉末衍射法及其在無機化學中的應用，並結閤電子顯微鏡技術研究瞭納米材料的形狀和物相。結晶化學部分對於無方嚮性的金屬鍵、離子鍵、範德瓦爾斯鍵構成的晶體結構用球的密堆積模型來描述；而對於復閤化閤物的晶體結構則用配位多麵體構型來描述，如鈣鈦礦八麵體配位的超導氧化物，八麵體和四麵體復閤配位的尖晶石磁性氧化物，矽氧四麵體為骨架的分子篩；對於多種化學鍵的如儲氫化閤物和插層化閤物的晶體結構也從結晶化學角度加以描述。
　　《結晶化學導論（第3版）》適閤作為高等學校化學、材料學科的本科生教材，也可供相關學科研究人員參考。

內頁插圖

目錄

前言/序言

　　由於材料化學的發展，結晶化學得到充實和提高，結晶化學的讀者有所增加。這樣我們在1999年齣版的《結晶化學導論+-》第2版的基礎上增補、修訂瞭有關內容，成為本書的第3版。具體修改的內容如下：為方便讀者理解，我們對C2v，空間群的具體推導進行瞭較為詳細的描述；從結晶化學角度，對“分子篩”（9.5節）和“夾層化閤物”（13.5節）的相關內容進行瞭擴充；並對“超導氧化物的結晶化學”（第15章）部分的內容進行瞭調整和增補。此外，書中還穿插進瞭一些納米材料的研究內容。
　　復旦大學龍英纔教授對“分子篩”一節提齣瞭寶貴的意見，在此錶示真摯的謝意。感謝唐凱斌教授使用本書在中國科學技術大學講授結晶化學課程，並對再版提齣瞭不少寶貴意見。感謝學校教學主管部門領導的鼓勵與支持。
　　在本書的再版修訂過程中，還得到瞭硃永春、萬軍喜、張武等同學的大力支持，在此亦錶示感謝。
　　本書雖經修訂，但仍難免有錯誤、不當之處，希望讀者在使用本書過程中批評指正。

《晶體世界的奧秘：結構、生長與性質》 一本深入探索物質微觀形態的經典之作 本書並非一部陳舊的學術論著，而是一次對物質基本構成單元——晶體，及其所蘊含的無限奧秘的全新探索。我們日常所見的許多事物，從精美的寶石、閃耀的金屬，到我們賴以生存的土壤和岩石，其內部都隱藏著精巧絕倫的晶體結構。理解晶體，就是理解物質的本質，進而洞悉自然界運作的深層規律。 本書旨在以一種清晰、係統且富有吸引力的方式，引導讀者走進晶體學的奇妙世界。我們不局限於枯燥的理論公式，而是將復雜的概念轉化為生動形象的圖示和深入淺齣的闡釋，力求讓所有對物質科學感興趣的讀者，無論其背景如何，都能從中獲得深刻的理解和啓發。 第一篇：晶體世界的基石——秩序與對稱 引言：超越錶象的秩序 我們將從宏觀的視角齣發，審視自然界中普遍存在的晶體現象。為何雪花會有六角形的對稱？為何鹽粒總是立方體？這些看似尋常的現象背後，隱藏著怎樣的微觀秩序？本篇將揭示晶體區彆於非晶體（如玻璃）的關鍵所在，即原子、離子或分子在三維空間中的周期性排列。我們將通過一係列引人入勝的實例，喚醒讀者對物質微觀結構的求知欲。 原子尺度的“積木”：晶體學基礎概念 深入到原子層麵，我們將介紹構成晶體的基本單元——原子、離子或分子，以及它們如何通過化學鍵力的作用，形成規則的排列。這裏，我們將引入“點陣”、“基元”和“晶胞”等核心概念。晶胞是晶體結構中最小的重復單元，如同積木般構築起整個晶體。理解晶胞的尺寸、形狀和內部原子的位置，是掌握晶體結構的關鍵。我們將利用豐富的二維和三維模型，幫助讀者直觀地理解這些抽象概念。 點陣與晶係：劃分晶體世界的“地圖” 三維空間中的點陣是晶體結構的骨架。根據點陣的幾何特性，晶體被劃分為七大晶係，每種晶係都對應著特定的對稱性質。我們將詳細介紹這七大晶係，包括立方晶係、四方晶係、斜方晶係、單斜晶係、三斜晶係、六方晶係和菱麵體晶係。通過對晶格常數和晶軸夾角的講解，以及對每種晶係代錶性晶體結構的展示，讀者將能夠清晰地區分不同晶體的幾何特徵。 對稱的語言：空間群的魅力 對稱性是晶體最顯著的特徵之一。本書將深入探討晶體的對稱元素（對稱軸、對稱麵、對稱中心）和對稱操作（鏇轉、反射、反演）。在此基礎上，我們將引入“空間群”的概念。空間群是描述晶體結構在三維空間中所有可能對稱性的最全麵、最嚴謹的數學工具。我們將展示如何從空間群的符號解讀晶體的完整對稱信息，以及為何對稱性在晶體性質的研究中扮演著至關重要的角色。 衍射之眼：窺探晶體內部 如何纔能“看”到原子尺度的微觀結構？本書將重點介紹X射綫衍射、中子衍射和電子衍射等晶體結構分析技術。這些技術如同“X光機”，能夠穿透物質錶麵，揭示原子排列的奧秘。我們將闡述衍射的原理，包括布拉格定律，以及如何通過分析衍射圖譜來確定晶體的結構參數。通過對這些技術的介紹，讀者將瞭解到現代晶體學研究的強大工具。 第二篇：晶體的生長與演變 從溶液到固體：晶體生長的動力學 晶體並非一蹴而就，而是經曆一個生長的過程。本篇將探討晶體生長的基本原理，包括過飽和度、形核和晶體生長。我們將介紹不同生長機製，如錶麵吸附生長、螺鏇位錯生長等，以及它們如何影響晶體的形態和生長速率。讀者將瞭解到，即使在相同的溶液中，不同的生長條件也可能導緻晶體形態的差異。 晶體的“生命周期”：晶體生長動力學 晶體的生長是一個動態的過程，受多種因素影響。我們將深入研究晶體生長動力學，包括擴散控製生長、界麵控製生長等。理解這些動力學過程，有助於我們控製晶體的生長，獲得期望的晶體尺寸、形狀和質量。我們將通過實例，例如鹽粒在水中生長、冰晶在空氣中形成等，來生動地解釋這些復雜的生長過程。 缺陷的美學：現實世界中的不完美 真實的晶體並非完美無瑕，而是存在各種各樣的晶體缺陷。本篇將係統地介紹晶體缺陷的類型，包括點缺陷（空位、間隙原子、替位原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、疇界）。我們將揭示這些“不完美”並非總是負麵的，它們在許多晶體的物理化學性質（如導電性、強度、催化活性）中起著關鍵作用。讀者將認識到，理解缺陷是理解材料性能不可或缺的一環。 晶體形態的奧秘：外形與內結構的關係 為什麼有些晶體呈現齣規則的多麵體，而有些則顯得雜亂無章？本書將深入探討晶體形態的形成機製，以及外形與晶體內部結構和生長條件之間的內在聯係。我們將介紹著名的“布恩定律”，解釋晶體錶麵的晶麵生長速率差異如何導緻特定晶體形態的形成。通過對比不同晶體的外形，讀者將能夠更深刻地理解其內在結構的特點。 控製生長：從實驗室到工業 晶體生長技術在現代科技和工業生産中扮演著至關重要的角色。本篇將介紹各種晶體生長方法，包括水熱法、熔融法、溶液法、氣相沉積法等。我們將探討這些方法的原理、適用範圍以及在半導體、光學材料、壓電材料等領域的實際應用。讀者將瞭解到，人類如何通過精密的控製，在原子尺度上“編織”齣具有特定功能的晶體材料。 第三篇：晶體的多麵體——結構與性質的對話 力的交織：化學鍵與晶體結構 晶體結構並非憑空産生，而是化學鍵力的直接體現。本篇將詳細闡述不同類型的化學鍵（離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子間作用力）如何在晶體中發揮作用，決定瞭晶體的結構單元組閤方式以及宏觀性質。我們將通過對比不同類型化學鍵形成的典型晶體結構，如NaCl的離子晶體、金剛石的共價晶體、金屬的金屬晶體，來闡釋鍵型與結構、性質的關聯。 能量的平衡：晶格能與穩定性 晶體結構的形成伴隨著能量的釋放，即晶格能。本篇將探討晶格能的概念，以及它如何影響晶體的穩定性、熔點、硬度等基本物理性質。我們將介紹計算晶格能的方法，並展示晶格能的差異如何解釋不同晶體材料的性能差異。 剛與柔：晶體的力學性能 晶體材料的強度、韌性、脆性等力學性能，與其內部的原子排列、化學鍵特性以及缺陷結構密切相關。本篇將深入分析晶體材料的力學行為，包括彈性變形、塑性變形和斷裂。我們將重點討論位錯在晶體塑性變形中的作用，以及如何通過控製晶體微結構來提高材料的力學性能。 光與電的舞蹈：晶體的光學與電學性質 晶體的周期性結構使其在光學和電學方麵展現齣獨特的性質。本篇將探討晶體的光學活性（如雙摺射、非綫性光學效應）和電學性質（如導電性、絕緣性、半導性、壓電效應）。我們將解釋這些性質與晶體結構、電子能帶結構之間的關係，並介紹在光學器件、電子元件、傳感器等領域的應用。 相的變遷：晶體結構的相變與應用 許多晶體材料在溫度、壓力等外界條件下會發生晶體結構的改變，即相變。本篇將介紹不同類型的相變，如固態相變、磁相變、鐵電相變等。我們將探討相變發生的驅動力，以及相變現象在形狀記憶閤金、磁性材料、液晶顯示等領域的應用。 材料設計的未來：計算晶體學與新材料 隨著計算能力的提升，計算晶體學已經成為預測和設計新材料的重要工具。本篇將介紹基於第一性原理的計算方法，如何模擬晶體結構，預測其性質，並指導新材料的開發。我們將展望計算晶體學在能源、環境、生物醫藥等領域的巨大潛力。 結語：晶體學的永恒魅力 本書的每一章都緻力於揭示晶體世界的一隅，從微觀的原子排列到宏觀的材料性能，再到前沿的計算模擬。我們希望通過本書，能夠激發讀者對晶體學的濃厚興趣，使其認識到晶體學不僅僅是一門基礎學科，更是理解和改造物質世界的鑰匙。晶體學的魅力在於其普遍性、係統性和深刻性，它貫穿於自然科學的各個領域，並深刻影響著我們的生活。願本書成為您探索晶體世界、理解物質奧秘的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我最近入手瞭這本《結晶化學導論（第3版）》，說實話，在翻閱之前，我對結晶化學這個領域知之甚少，甚至有點畏難情緒。但這本書的開篇就深深吸引瞭我，它並沒有一開始就拋齣晦澀難懂的理論，而是從我們身邊最常見的晶體現象講起，比如雪花的美麗、鑽石的璀璨，甚至是廚房裏的食鹽，都在作者的筆下變得生動有趣。讓我第一次意識到，原來這些看似平凡的物質背後，隱藏著如此精妙的科學原理。作者的敘述方式非常平易近人，像是在和一位經驗豐富的老師交流，他會耐心地解釋每一個概念，並且輔以大量的圖示和實例，即使是那些我之前從未接觸過的專業術語，讀起來也變得易於理解。我尤其喜歡書中關於晶體生長那一章節，它詳細描述瞭晶體是如何從溶液或熔體中“長”齣來的，那種從無序到有序的轉變過程，在作者的描述下，仿佛一幅幅動態的畫麵在我腦海中展開，讓我對物質世界的奧秘有瞭全新的認識。這本書真的改變瞭我對許多日常現象的看法，讓我覺得科學原來可以如此貼近生活，如此令人著迷。

評分☆☆☆☆☆

說實話，《結晶化學導論（第3版）》給我帶來的最大驚喜，在於它能夠以如此係統而深入的方式，將那些抽象的物理和化學概念，具象化到晶體結構和性質的理解上。我之前學習化學時，對晶體的認識僅停留在“有規則的排列”這個層麵，但這本書讓我明白瞭，這種“規則”並非隨意，而是由原子間的相互作用力、能量最小化原理等一係列深層原因決定的。作者在講解晶體對稱性時，花費瞭大量的篇幅，從點群到空間群，循序漸進，配閤著那些精美的三維模型圖，讓我終於能夠清晰地把握不同晶係、不同對稱操作之間的關係。這不僅僅是記憶，更是理解。當我理解瞭對稱性如何影響晶體的物理性質，比如壓電效應、光學性質時，我纔真正體會到結晶化學的魅力所在。書中還提到瞭X射綫衍射等重要的實驗技術，雖然我目前還不是操作者，但通過閱讀，我對其原理和應用有瞭初步的瞭解，知道它是如何幫助我們“看清”原子排列的。這本書的邏輯非常嚴謹，從基礎的晶體學概念，逐步過渡到更復雜的晶體結構模型和晶體生長動力學，每一步都像是為讀者搭建瞭一座堅實的知識階梯。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛開始接觸結晶化學的學生，我必須說，《結晶化學導論（第3版）》是一本極其優秀的入門讀物。我曾經嘗試過其他一些資料，但往往因為過於學術化或者概念跳躍太大而感到沮喪。這本書則完全不同，作者的語言風格非常親切，他善於使用類比和生活化的例子來解釋復雜的概念，比如將原子排列比作樂高積木的搭建，將晶體生長過程比作種子發芽的過程，這些都極大地降低瞭我的學習門檻。而且，書中不僅僅是理論的講解，還穿插瞭大量的思考題和課後練習，這些題目設計得非常巧妙，能夠有效地檢驗我是否真正理解瞭所學的知識。通過完成這些練習，我能夠將書本上的知識融會貫通，並且開始嘗試自己分析一些簡單的晶體結構問題。這種“學以緻用”的感覺，對我來說是極大的鼓勵。這本書讓我覺得，學習結晶化學並不是一件枯燥的事情，而是一場充滿樂趣的智力探險。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《結晶化學導論（第3版）》最讓我印象深刻的地方，在於它所展現齣的科學精神和嚴謹態度。作者在闡述每一個理論和概念時，都力求做到精確和無可辯駁，並且會追溯其曆史淵源和發展脈絡。我尤其欣賞書中對不同晶體學模型的推導過程，雖然過程有些冗長，但作者都進行瞭清晰的邏輯梳理，讓我能夠理解每一個公式、每一個符號的由來，而不是死記硬背。這種對細節的關注，正是科學研究的核心所在。書中還提到瞭許多經典的實驗案例，通過這些案例，我能夠感受到科學傢們是如何通過不懈的努力和精密的實驗，一步步揭示物質世界的規律。這種科學探索的精神，對於任何想要深入學習科學的學生來說，都是非常寶貴的財富。這本書不僅僅教會瞭我知識，更教會瞭我如何去思考，如何去認識科學。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，絕不僅僅在於它作為一個知識的載體，更在於它激發瞭我深入探索的興趣。我之前認為結晶化學是一個比較“老派”的學科，可能研究的都是一些基礎性的問題。但《結晶化學導論（第3版）》裏提到的許多前沿應用，讓我大開眼界。比如在材料科學領域，通過精確控製晶體結構，可以設計齣具有特定功能的材料，像高性能電池電極、高效催化劑，甚至是具有生物相容性的醫療植入物。書中對於晶體缺陷的討論，也讓我意識到，看似“不完美”的晶體，往往纔是實現這些特殊功能的關鍵。作者並沒有迴避這些復雜的問題，而是以一種引人入勝的方式加以介紹，讓我看到瞭結晶化學在現代科技發展中的重要作用。我甚至開始思考，自己未來的研究方嚮是否可以與這個領域産生交集。這本書就像是一扇窗戶，讓我窺見瞭科學世界裏廣闊而充滿機遇的領域，那種求知欲被強烈地調動起來瞭。