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陈敬中等编著 著

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• 化学
• 物理化学
• 结构化学
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030273895

商品编码：1679648836

出版时间：2010-05-01

作  者:陈敬中 等 编著 著作 定  价:98 出 版 社:科学出版社 出版日期:2010年05月01日 页  数:409 装  帧:平装 ISBN:9787030273895 ●《现代化学基础丛书》序
●前言
● 绪论
●1.晶体学
●2.晶体结构
●3.准晶结构
●4.晶体化学研究与发展
●5.纳米材料晶体化学
●6.物质结构对称性理论
●第二章 晶体几何学理论
●1.对称操作
●2.点群
●3.空间格子(点阵)
●4.空间群
●第三章 倒易点阵及晶体衍射方向
●1.布拉格定律
●……

内容简介

本书是在教育部研究生工作办公室推荐的研究生教材《现代晶体化学——理论与方法》一书的基础上，与时俱进修改补充完善而成的。
全书共有十四章。系统介绍了晶体化学的形成和发展，晶体几何学理论，倒易点阵及晶体衍射方向，晶体化学基本原理，晶体生长与晶体合成，晶体结构缺陷，准晶体学基础，单质、氧化物及类似物的晶体化学，硅酸盐晶体化学，配合物晶体的设计与合成，几种新颖配合物的晶体化学，纳米材料晶体化学，晶体的X射线分析，晶体的显微分析等。内容安排符合教学要求，富有启发性，有利于学生素质、能力的培养和提高；理论论证科学，实践性也很强，及时、准确地反映了靠前外的**成果。
本书适合结晶矿物学、晶体化学、材料科学、应用化学、应用物理等专业的本科生和研究生学习，也可供有关专业的教学和科研人员参考。

《分子之舞：物质结构的奥秘与演变》 概述 《分子之舞》是一部跨越物理、化学、材料科学等多个领域，深入探索物质微观结构及其宏观表现的科普巨著。本书以一种全新的视角，将抽象的原子、分子世界生动地展现在读者面前，揭示了物质如何通过精妙的排列与相互作用，构建出我们所见所感的万千世界。它不仅追溯了人类对物质结构的认识历程，更以前沿的视角展望了未来材料设计的无限可能，是一部集知识性、趣味性和前瞻性于一体的科学普及力作。 内容详述 第一部分：窥探微观世界——从原子到晶体 第一章：宇宙的基石——原子家族的诞生与演化 本章将带领读者回到宇宙大爆炸的最初时刻，追溯构成万物的基本粒子——原子的起源。我们将从现代物理学的角度，简要介绍原子核的组成、电子的分布以及量子力学在描述原子行为中的核心作用。 通过形象的比喻和生动的图示，解释原子序数、同位素、电子壳层等概念，让读者理解不同元素为何具有独特的化学性质。 我们将触及原子光谱的奇妙世界，展示光谱分析如何成为我们认识元素身份的重要手段，并回顾门捷列夫元素周期表的伟大成就，及其如何预示着未知元素的性质。 同时，本章还会探讨原子核的稳定性与放射性，以及核反应在元素转化过程中的作用，为理解物质的起源和演变奠定基础。 第二章：化学键的语言——分子如何手牵手 如果说原子是积木，那么化学键就是将这些积木连接成更复杂结构的粘合剂。《分子之舞》将深入浅出地讲解化学键的种类及其形成机制。 我们将详细阐述共价键的形成，包括共用电子对、单键、双键、三键的差异，以及其对分子形状和性质的影响。通过范德华力、氢键等分子间作用力的介绍，揭示宏观物质聚集的根本原因。 本书将特别强调极性分子与非极性分子的概念，解释分子间的相互作用力如何影响物质的熔沸点、溶解度等关键物理性质。 读者将了解到，分子不仅是静态的结构，更是一个充满能量与动态的“小宇宙”，键的伸缩、振动、转动构成了分子的“舞蹈”，而这种舞蹈的频率与能量，正是我们分析物质性质的线索。 第三章：规则的艺术——晶体结构的优雅秩序 在本章中，我们将视角从孤立的分子，转向它们是如何在三维空间中，以一种高度有序的方式排列，形成晶体的。 我们将引入晶体学中最基本的核心概念：晶胞、晶格、晶面、晶向。通过精美的三维模型和直观的动画示意，让读者清晰地理解这些抽象的几何概念。 我们将详细介绍各种常见的晶体结构，如面心立方、体心立方、六方密堆积等，并解释这些结构如何影响物质的力学性能、导电性、光学性质等。 本书将重点讨论晶体缺陷，如空位、间隙原子、取代原子、位错等，阐述这些“不完美”是如何对材料的性能产生决定性影响的，例如，引入杂质的半导体为何能导电，合金的强度为何高于纯金属。 我们将介绍X射线衍射等现代科学技术如何帮助我们“看清”晶体内部的原子排列，以及如何通过这些技术来识别和分析晶体材料。 第二部分：物质的变奏曲——结构决定性质 第四章：宏观的投影——从微观结构看物质性质 本章是连接微观与宏观的关键。我们将系统地阐述，原子、分子是如何通过它们的排列和相互作用，最终决定了我们能够感知到的宏观物质性质。 我们将从应力应变的角度，解释金属的延展性、陶瓷的脆性是如何由其晶体结构和键合方式决定的。例如，金属晶体中层状结构的滑动机制，以及陶瓷中强烈的离子键或共价键如何抵抗变形。 我们将深入探讨导电性与绝缘性的奥秘，解释金属中的自由电子、半导体中的载流子以及绝缘体中被束缚的电子如何形成不同的导电行为，并关联到能带理论。 光学性质，如透明、不透明、反射、折射，也将与物质的电子结构、晶体结构中的能隙和电子跃迁联系起来，例如，宝石的光彩夺目，正是其特定晶体结构与光线相互作用的结果。 第五章：相变的奥秘——物质形态的转换之旅 物质并非一成不变，它们会随着温度、压力的变化而发生形态上的转变，即相变。《分子之舞》将揭示相变背后的微观机制。 我们将详细介绍固、液、气三相之间的相互转变，以及它们的熵和焓的变化。通过相图，读者将直观地理解不同相态在特定条件下的稳定性。 本书将重点关注晶体材料中的相变，例如，金属合金中的固溶体、金属间化合物的形成与分解，以及这些相变如何影响材料的强度、硬度和韧性，进而解释热处理等工艺的原理。 我们还将触及更复杂的相变，如铁磁性相变、超导相变等，揭示这些奇妙的宏观现象背后，是电子自旋、电子配对等微观粒子的协同行为。 第六章：性能的微调——缺陷与非化学计量比的智慧 在本章中，我们将挑战“完美”的观念，认识到在许多情况下，物质的性能正是由其“不完美”之处决定的。 我们将深入探讨晶体缺陷对材料性能的影响。例如，纯净的氧化铝是绝缘体，但掺杂了金属离子后，却可能成为优良的催化剂。位错的存在，在一定程度上可以提高金属的强度。 我们将介绍非化学计量比化合物的概念，即某些化合物的元素组成比例并非严格符合整数比。例如，某些氧化物和硫化物，它们的电子结构和导电性就与非化学计量比密切相关。 本书将通过具体案例，展示如何通过精确控制缺陷的类型、浓度以及非化学计量比，来“量身定制”材料的特定功能，例如，提高催化活性、增强发光效率、改善导电性能等。 第三部分：创造的蓝图——材料科学的新纪元 第七章：设计新材料——从原子到功能 如果说前几章是在“理解”物质，那么本章则是关于“创造”物质。我们将介绍现代材料科学如何以前所未有的精度，设计和合成具有特定功能的全新材料。 我们将探讨计算材料科学的作用，如何利用强大的计算机模拟，预测新材料的结构和性能，从而大大缩短研发周期。 本书将聚焦于原子尺度的精密合成技术，如分子束外延（MBE）、化学气相沉积（CVD）等，这些技术允许我们一层一层地“生长”出具有原子级精度结构的材料。 我们将介绍功能材料的设计理念，例如，如何设计具有特定光学带隙的半导体材料用于LED和激光器，如何设计具有高比强度和比刚度的复合材料用于航空航天，以及如何设计具有出色催化性能的纳米材料用于能源和环境领域。 第八章：前沿探索——纳米、量子与智能材料 本章将引领读者进入材料科学的最前沿，探索那些正在重塑我们生活和技术的革命性材料。 我们将深入解析纳米材料的奇妙世界，包括量子点、碳纳米管、石墨烯等，阐述它们因尺寸效应而产生的独特物理和化学性质，以及它们在电子学、能源、生物医学等领域的广阔应用前景。 我们将讨论量子材料，如拓扑材料、超导材料等，揭示它们遵循奇特量子规则的宏观表现，以及它们在未来信息技术、能源传输等方面的潜力。 本书还将展望智能材料的发展，包括自修复材料、形状记忆合金、传感材料等，它们能够感知环境变化并做出响应，为机器人、医疗器械、智能器件等领域带来革命性的变革。 第九章：可持续发展的基石——绿色化学与循环材料 在追求材料性能的同时，我们必须关注材料对环境的影响。《分子之舞》也将强调可持续发展的理念在材料科学中的重要性。 我们将介绍绿色化学的原则，如何在材料的设计、合成和使用过程中，最大限度地减少能源消耗和环境污染。 本书将探讨循环经济模式在材料科学中的应用，例如，如何设计易于回收、可降解的材料，如何开发高效的材料回收技术，从而构建一个可持续的材料生命周期。 我们将通过具体实例，展示如何利用生物基材料、可再生能源驱动的材料合成等方式，推动材料科学走向更加绿色和环保的未来。 结语 《分子之舞：物质结构的奥秘与演变》并非一本枯燥的技术手册，而是一曲赞颂物质之美的史诗。它以一种人文关怀的视角，将科学的严谨与艺术的灵动相结合，带领读者漫游于原子、分子、晶体的宏伟殿堂。通过本书，我们不仅能深刻理解“万物皆由原子构成”这一基本事实，更能领略到人类智慧在探索和创造物质世界过程中所展现出的无限力量。本书旨在激发读者对科学的好奇心，培养严谨的科学思维，并为未来材料科学的蓬勃发展播撒希望的种子。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代晶体化学》简直是我的入门神器！作为一个对材料科学充满好奇但又缺乏专业背景的读者，我一直渴望能有一本书，既能深入浅出地讲解晶体学的基本概念，又能让我领略到现代晶体化学的魅力。这本书恰恰做到了这一点。一开始，它就用非常直观的比喻和清晰的图示，把我带入了原子排列的世界，从最简单的晶格模型开始，循序渐进地讲解了各种对称性、晶面、晶向的概念。我不再觉得那些复杂的符号和公式是难以逾越的障碍，反而能体会到其中蕴含的几何美感和逻辑严谨。更让我惊喜的是，书中并没有止步于基础理论，而是立刻将这些知识与实际应用联系起来，比如讲解了不同晶体结构如何影响材料的力学、电学和光学性质。当我看到书中关于半导体材料、催化剂、甚至是一些前沿的纳米材料的晶体结构分析时，我才真正意识到，晶体化学不仅仅是纸上谈兵，它支撑着我们日常生活中的无数高科技产品。它教会我如何“看懂”材料的内在构造，理解其宏观性能的根源。这本书的语言也非常流畅，没有冗余的学术腔调，更像是一位经验丰富的老师在耐心指导，让我能够轻松愉快地学习，并且真正地理解和掌握知识，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

《现代晶体化学》这本书的排版和图示设计都非常出色，这对于一本深入探讨抽象概念的科学著作来说至关重要。每当我遇到难以理解的理论时，书中精美的三维晶体结构图和清晰的示意图总能帮助我迅速抓住问题的核心。它不像一些教科书那样充斥着密密麻麻的文字，而是通过视觉化的方式，将复杂的概念变得易于理解。我特别欣赏书中关于对称性群的讲解，通过各种图形化的演示，原本枯燥的数学概念立刻变得生动起来。此外，书中对一些前沿研究方向的介绍，如金属有机框架（MOFs）和二维材料的晶体学特征，也让我看到了晶体化学在当下和未来的重要地位。这本书不仅让我学到了知识，更让我体会到了科学研究的乐趣和美感，它激发了我对晶体世界更深层次的探索欲望，让我期待在未来的学习中，能够运用书中的知识去解决更复杂的问题，去创造更多有价值的材料。

评分☆☆☆☆☆

《现代晶体化学》的深度和广度都超出了我的预期。我本来以为这是一本偏向理论的书籍，但它却巧妙地融入了大量的实验技术和分析方法。从X射线衍射的原理到扫描电子显微镜的成像，书中对各种现代晶体分析手段的介绍都非常详尽。它不仅解释了这些技术是如何工作的，更重要的是，它展示了这些技术如何帮助我们“看见”原子，如何解析复杂的晶体结构。我印象最深刻的是书中关于晶体结构解析的案例研究，它展示了科学家们如何一步步地从实验数据中还原出原子在空间中的精确位置，这让我对科学研究的严谨性和创造力有了更深的认识。这本书让我明白，理论的推导和实验的验证是相辅相成的，只有通过不断的实验探索，才能不断地完善我们对晶体世界的理解。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双能够“透视”材料的眼睛，能够理解各种晶体材料背后的科学原理，也对未来在材料科学领域的研究充满了兴趣和动力。

评分☆☆☆☆☆

读完《现代晶体化学》，我才真正明白了“结构决定性质”这句话的深刻含义。这本书不仅仅是关于晶体结构的描述，它更侧重于揭示晶体结构如何影响材料的宏观性能。我尤其喜欢书中关于晶界和位错的章节，它们用生动的例子解释了这些缺陷是如何影响材料的强度和延展性的。当我了解到，即使是看起来完美的晶体，其内部也存在着各种各样的“不完美”，而正是这些“不完美”赋予了材料独特的性能，让我感到非常震撼。书中对各种晶体生长过程的介绍也极具启发性，从液相外延到气相沉积，每一个过程都凝聚着科学家们对如何精确控制原子排列的智慧。我发现，要想获得性能优异的材料，不仅要有合适的化学成分，更要有精妙的晶体结构设计。这本书让我看到了材料科学研究的精细之处，也让我对未来材料的设计充满了期待。它不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的启迪，让我学会从微观的原子排列去理解和预测宏观的材料行为，这种视角转变对我非常有益，也让我对未来在材料领域的学习和探索充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一位对化学和物理都有一定了解的读者，《现代晶体化学》提供了一个非常好的知识桥梁。它不仅仅是纯粹的晶体学描述，更是将晶体结构与化学键合、电子结构以及宏观物理性质紧密地联系在一起。书中关于共价晶体、离子晶体、金属晶体和分子晶体各自的特点以及它们与化学键合的关系的分析，让我对不同材料的内在本质有了更清晰的认识。我尤其喜欢书中关于半导体材料和磁性材料的章节，它解释了这些材料的电子结构和晶体结构是如何相互影响，从而产生各种神奇的性能。这本书让我不再孤立地看待晶体结构，而是将其置于更广阔的化学和物理背景下进行理解。它教会我如何从微观的原子和电子层面去分析和预测材料的宏观行为，这种跨学科的视角对于理解现代材料科学的发展至关重要，也让我对未来在材料设计和应用方面的探索有了更深入的思考。