Molecular Structural Theory--分子结构理论(英文版)

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出版者:高等教育出版社
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出版时间:1900-01-01
价格:19.3
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isbn号码:9787040076868
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  • Molecular Structure
  • Structural Chemistry
  • Theoretical Chemistry
  • Quantum Chemistry
  • Molecular Physics
  • Chemical Bonding
  • Spectroscopy
  • Computational Chemistry
  • Organic Chemistry
  • Inorganic Chemistry
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具体描述

《化学的基石:分子结构与键的奥秘》 本书深入探讨了构成我们物质世界最基本单位——分子的结构与其形成键的本质。从原子核外电子的分布规律出发,循序渐进地揭示了不同类型化学键的形成机制,包括强有力的共价键、赋予物质特定性质的离子键,以及影响宏观物质状态和相互作用的分子间力。 原子结构与电子排布:理解分子世界的起点 理解分子结构,首先需要深入了解原子的内部构造。本书将带领读者回顾原子核的构成,并着重阐述电子在原子中的运动状态,即量子力学模型中的原子轨道。清晰地解释了s、p、d、f等不同形状的原子轨道如何容纳电子,以及电子填充的规则,如泡利不相容原理和洪特规则。通过对电子云分布、能级结构和原子电子构型的系统梳理,为理解原子如何相互结合形成分子奠定了坚实基础。 化学键的种类与性质:连接原子的桥梁 化学键是使原子聚集在一起形成稳定分子的根本原因。本书详细解析了两种最主要的化学键: 共价键: 深入探讨了共价键的形成,即原子之间通过共享电子对来实现稳定。本书不仅介绍了单键、双键和三键的形成,还着重阐述了键的极性、键能、键长等性质,以及它们如何影响分子的整体极性和反应活性。共振理论和离域π键的概念将被深入剖析,解释共价键在许多稳定分子结构中的重要作用,例如芳香性化合物。 离子键: 详细阐述了电子从一个原子转移到另一个原子,形成带相反电荷的离子,并因静电吸引力而结合的离子键。本书将分析形成离子键的条件,即电负性差异,并讨论晶体结构中离子键的排列方式,以及它们对化合物熔点、硬度和导电性等宏观性质的影响。 此外,本书还将介绍金属键,解释金属内部自由电子如何将金属原子结合在一起,并讨论金属键对金属导电、导热和延展性等特性的贡献。 分子几何与立体化学:三维空间的结构之美 一旦原子通过化学键连接,它们就会在三维空间中形成特定的几何构型。本书将系统介绍预测分子几何形状的理论,其中价层电子对互斥理论(VSEPR)将作为核心工具进行讲解。通过理解中心原子周围的电子对(包括成键电子对和孤对电子)会相互排斥,并尽可能远离,从而确定分子的基本形状(如直线形、平面三角形、四面体形、三角双锥形、八面体形等)。 在此基础上,本书将深入探讨杂化轨道理论。它解释了原子轨道如何通过混合形成新的杂化轨道,这些杂化轨道具有更适合形成稳定共价键的能量和方向性,从而完美地解释了许多分子的几何形状,例如sp、sp²、sp³、sp³d、sp³d²等杂化方式及其对应的分子构型。 分子间力:影响物质宏观性质的关键 除了构成单元之间的化学键,分子之间也存在着各种形式的吸引力和排斥力,这些分子间力(van der Waals力)对物质的物理性质(如沸点、熔点、表面张力、粘度等)起着至关重要的作用。本书将详细介绍几种主要的分子间力: 偶极-偶极作用: 发生在极性分子之间,由分子偶极矩引起的吸引力。 伦敦色散力: 发生在所有分子之间,即使是非极性分子,也是由于瞬时偶极诱导另一个瞬时偶极而产生的微弱吸引力。 氢键: 一种特殊的、比其他分子间力更强的相互作用,发生在氢原子与电负性很强的原子(如O、N、F)之间,对于生命科学和许多材料科学领域具有重要意义。 本书将通过生动的实例和图示,阐明这些力的大小和范围,以及它们如何影响物质的状态(固态、液态、气态)和溶解性等基本属性。 结构与性质的关联:理论指导实践 本书的最终目标是建立分子结构与其宏观性质之间的清晰联系。通过深入理解键的性质、分子的几何形状以及分子间的相互作用,读者将能够预测和解释各种化合物的物理和化学特性。无论是设计新型材料,还是理解生命过程中的化学反应,分子结构理论都提供了不可或缺的理论框架。本书旨在为化学、材料科学、生物学等领域的研究者和学生提供坚实的理论基础,激发他们对探索物质微观世界的兴趣。

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读后感

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用户评价

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这本书给我带来的冲击是前所未有的。它不仅仅是理论的堆砌,更是一种对科学探索精神的致敬。作者以极其严谨的态度,从最基础的量子力学原理出发,逐步构建起整个分子结构理论的宏伟蓝图。《Molecular Structural Theory》中对价键理论的深入剖析,尤其是对电子配对和成键过程的详尽解释,让我对共价键的形成有了更深刻的理解。书中通过大量的例子,如NaCl的形成,清楚地展示了离子键是如何形成的,以及晶体中离子如何排列以达到能量最低的状态。对我而言,最具有启发性的是书中关于分子轨道理论的讲解,它不仅仅是对原子轨道理论的简单延伸,更是一种全新的视角,将整个分子的电子结构视为一个整体来考虑。作者对MO图的绘制和解读,以及对HOMO和LUMO的分析,都极大地拓宽了我的视野,让我能够理解许多传统理论难以解释的现象,比如光吸收和化学反应的活性。书中对“共振”概念的阐述,也让我对其有了更深层次的理解,不再将其视为一种人为的“画法”,而是对电子离域化以及能量最低状态的描述。我尤其喜欢书中关于“分子对称性”的章节,它通过引入群论的概念,让我看到了数学与化学之间深刻的联系,并且理解了对称性如何影响分子的光谱性质和物理性质。作者的语言风格简洁明了,条理清晰,即使是对于一些复杂的概念,也能被解释得通俗易懂,让我能够专注于理解其中的科学内涵,而不会被晦涩的语言所困扰。

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我一直对分子世界充满好奇,而这本书《Molecular Structural Theory》恰好满足了我对微观世界运作机制的探求。它不仅仅是一本教科书,更像是一本精美的科学画册,每一页都充满了精妙的图示和深刻的解析。我特别喜欢书中对分子对称性的讨论,作者通过群论的概念,将抽象的对称元素和对称操作转化为理解分子光谱和物理性质的关键,这让我第一次意识到,原来分子的“形状”背后隐藏着如此严谨的数学逻辑。例如,在分析手性分子时,书中通过构建的镜像关系和内消旋体例子,让我清晰地辨别了不同类型的立体异构体,并且理解了它们在生物体内的作用差异。对晶体结构的介绍也让我受益匪浅,作者从最基础的晶格和晶胞概念出发,逐步深入到不同晶体类型的分类,以及晶体缺陷对材料性能的影响。我至今仍记得对“自由基”这一章节的阅读体验,书中详细解释了自由基的形成、稳定性以及在化学反应中的关键作用,并结合了许多实际的化学过程,如燃烧和聚合反应,让我对这些看似寻常的现象有了更深层次的认识。这本书的排版也非常人性化,大量的术语解释和概念框,让我在阅读过程中能够随时查阅,避免了因为不理解个别词汇而中断思路。作者的叙述方式流畅自然,即使是涉及到复杂的量子化学计算方法,也能被解释得通俗易懂,让我这位非专业读者也能够感受到其中的魅力。总而言之,这是一本能够点燃你对科学探索热情,并为你打开新视野的绝佳读物。

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《Molecular Structural Theory》是一本真正能够触及分子世界核心的著作。它以一种严谨且富有洞察力的方式,解构了构成物质的基本单元——分子的内部结构和相互作用。《Molecular Structural Theory》的独特之处在于,它并非简单地罗列事实,而是深入探究这些事实背后的科学原理。在价键理论部分,作者对原子轨道理论的阐述,尤其强调了不同原子轨道的形状、能量以及它们如何通过重叠形成化学键,这使得我对共价键的性质有了更深刻的理解,特别是对氢键等弱相互作用力的解释,让我认识到它们在维持生命活动和物质性质中的关键作用。书中对分子轨道理论的讲解,更是让我大开眼界。作者对MO图的绘制和解读,以及对HOMO和LUMO的分析,为我理解分子的光化学性质、催化活性以及电化学行为提供了重要的理论工具。我至今仍记得对“分子间作用力”章节的学习体验,书中详细介绍了范德华力、偶极-偶极作用力以及氢键等,并结合实际例子,如水、酒精的溶解性,让我深刻理解了这些力在物质宏观性质中的体现。作者的写作风格充满智慧,能够将复杂的概念以清晰、有条理的方式呈现出来,让我觉得学习过程既有挑战性,又充满乐趣。

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这本书无疑是一次令人振奋的科学之旅,它以一种系统而深入的方式,揭示了分子结构背后的深刻原理。《Molecular Structural Theory》之所以与众不同,在于它不仅仅停留在模型的描述,而是致力于解释模型是如何产生的,以及这些模型所蕴含的物理意义。作者在价键理论部分的阐述,充分展现了原子轨道重叠在形成共价键中的核心作用,通过对σ键和π键的细致区分,让我能够理解双键和三键的独特性质,例如,π键的形成如何限制了分子的旋转,从而导致了几何异构现象。对分子轨道理论的精彩解读,更是将我的认知提升到了一个全新的层次,书中对MO图的绘制和分析,以及对HOMO和LUMO能量的阐述,为我理解分子的电子光谱、荧光性质以及化学反应的活性提供了重要的理论基础。我尤其对书中关于“共振”的讨论印象深刻,作者并没有将其仅仅看作一种“画法”,而是通过能量的优势和电子的离域化来解释其物理意义,这使得我对许多有机分子的稳定性有了更深的认识,例如,苯环的稳定性就得益于其共振结构。作者的语言风格严谨而不失流畅,能够将相对抽象的理论概念,通过清晰的逻辑和精美的图示,有效地传达给读者,让我觉得学习的过程既充实又富有成就感。

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这本书是我在探索化学世界过程中遇到的一颗璀璨明珠。《Molecular Structural Theory》不仅仅是一本理论书籍,它更像是一扇窗户,让我得以窥探分子世界的精妙运作。《Molecular Structural Theory》之所以如此引人入胜,在于其对分子结构理论的深度挖掘和系统阐述。作者在介绍原子轨道理论时,不仅仅停留在概念层面,而是通过对各种原子轨道(s, p, d, f)的形状、能量和空间分布的详细描述,让我能够更清晰地理解电子在原子中的存在形式,以及它们如何参与化学键的形成。对杂化理论的精辟讲解,尤其是在分析sp、sp2和sp3杂化时,通过对甲烷、乙烯和乙炔等经典分子的深入剖析,让我能够直观地理解不同杂化方式所带来的键角变化和空间构型差异,以及这些差异如何影响分子的物理化学性质。我尤其喜欢书中对VSEPR理论的阐述,它以一种非常直观的方式,解释了分子几何构型是如何由价层电子对的排斥力所决定的,例如,对NH3和H2O分子的形状分析,就很好地说明了孤对电子在决定分子几何构型中的重要作用。作者的语言风格简洁明了,条理清晰,能够将相对抽象的理论概念,通过清晰的逻辑和精美的图示,有效地传达给读者,让我觉得学习的过程既充实又富有成就感。

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作为一名对化学领域充满热情的学习者,我一直在寻找能够深入剖析分子结构本质的图书,而《Molecular Structural Theory》无疑满足了我的这一需求,甚至超出了我的预期。这本书的独特之处在于,它并非简单地罗列各种分子结构模型,而是从根本上阐述了这些模型是如何被科学地建立和验证的。作者在介绍价键理论时,不仅仅停留在成键的原子轨道重叠,而是深入探讨了σ键和π键的形成机制,以及它们在不同分子中的分布和影响,特别是对双键和三键的详细分析,让我对碳碳双键和三键的旋转势垒以及稳定性有了更清晰的认识。对分子轨道理论的讲解,更是让我对化学键的理解提升到了一个全新的高度。书中关于HOMO(最高占据分子轨道)和LUMO(最低未占据分子轨道)的阐述,不仅解释了分子的颜色和荧光现象,还为理解化学反应的发生路径提供了重要的理论依据。我尤其欣赏作者在讨论共振效应时,并没有将其仅仅看作一种“画法”,而是通过能量的降低和稳定性的增加来解释其物理意义,这使得我对许多有机分子的反应活性有了更直观的理解。书中的图解质量极高,色彩鲜明,结构清晰,能够非常有效地辅助我理解复杂的空间构型和电子分布。我常常会反复阅读书中关于“键长”、“键角”和“键能”的章节,因为这些基本参数是理解分子稳定性和反应性的基础。作者的写作风格严谨而不失生动,能够将枯燥的理论知识融入引人入胜的论述中,让我感受到科学的逻辑之美。

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当我翻开《Molecular Structural Theory》这本书时,我怀着一份严谨的态度,期望能在这其中找到对分子结构奥秘的解答,而它所给予我的,远不止于此,它是一次对科学认知深度的拓展。书中对原子轨道理论的细致描绘,让我能够透过纷繁复杂的化学现象,看到隐藏在原子核外电子云的真实形态,以及它们是如何通过轨道重叠来形成化学键的。对杂化理论的深入探讨,比如sp、sp2和sp3杂化,不仅仅是理论的介绍,更是通过对甲烷、乙烯和乙炔等经典分子的深入分析,让我能够直观地理解不同杂化方式所带来的键角变化和空间构型差异,以及这些差异如何影响分子的性质。我特别欣赏作者在解释VSEPR理论时,所使用的图示和推理过程,它以一种非常直观的方式,解释了分子几何构型是如何由价层电子对的排斥力所决定的,例如,对SF4和XeF4等复杂分子的构型分析,就极大地加深了我对这一理论的理解。书中对“键的极性”和“分子极性”的区分,以及它们对分子间作用力的影响,也让我对物质的宏观性质有了更深刻的认识,例如,水分子之所以能够溶解许多极性物质,就是因为其极性分子结构。作者的论述逻辑严谨,过渡自然,能够带领读者循序渐进地深入理解复杂的概念,让我觉得学习的过程既有挑战性,又充满乐趣。

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这本书给我带来的不仅仅是知识的增长,更是一种思维方式的转变。在阅读《Molecular Structural Theory》之前,我对分子结构的概念可能还停留在中学时期的简单模型,而这本书则彻底颠覆了我的认知,带领我进入了一个更为精妙、更为真实的微观世界。作者对原子轨道杂化理论的阐述,可以说是这本书的灵魂之一。从sp、sp2到sp3杂化,书中通过对不同分子实例的分析,如乙炔、乙烯和甲烷,清晰地展示了杂化轨道如何形成不同键角和空间构型,以及这些构型如何影响分子的物理化学性质。我印象最深刻的是书中关于VSEPR(价层电子对互斥)理论的讲解,它以一种非常直观的方式,解释了为什么不同的分子会呈现出特定的三维形状,例如,对NH3和H2O分子的形状分析,就很好地说明了孤对电子在决定分子几何构型中的重要作用。此外,书中对电子云模型的阐述,也让我摆脱了对电子的“轨道”的刻板印象,而是将其理解为一种概率分布,这更符合量子力学的描述。对“键的极性”和“分子极性”的区分,以及它们如何影响分子间的相互作用力,书中都进行了详尽的论述,这对于理解物质的溶解性、沸点等性质至关重要。作者在引用大量实验数据来支持其理论的同时,也注重将理论与实际应用相结合,例如,在讨论分子的共振时,就将其与苯的稳定性联系起来,让我对共振的实际意义有了更深刻的认识。

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《Molecular Structural Theory》为我打开了理解物质本质的全新视角。这本书以一种系统而深入的方式,剖析了构成微观世界的分子结构及其背后的理论支撑。《Molecular Structural Theory》最令人称道之处,在于它不仅仅停留在对模型的描述,而是深入探究这些模型是如何产生的,以及这些模型所蕴含的物理意义。作者在价键理论部分的阐述,充分展现了原子轨道重叠在形成共价键中的核心作用,通过对σ键和π键的细致区分,让我能够理解双键和三键的独特性质,例如,π键的形成如何限制了分子的旋转,从而导致了几何异构现象。对分子轨道理论的精彩解读,更是将我的认知提升到了一个全新的层次,书中对MO图的绘制和分析,以及对HOMO和LUMO能量的阐述,为我理解分子的光化学性质、催化活性以及电化学行为提供了重要的理论工具。我至今仍记得对“分子间作用力”章节的学习体验,书中详细介绍了范德华力、偶极-偶极作用力以及氢键等,并结合实际例子,如水、酒精的溶解性,让我深刻理解了这些力在物质宏观性质中的体现。作者的写作风格充满智慧,能够将复杂的概念以清晰、有条理的方式呈现出来,让我觉得学习过程既有挑战性,又充满乐趣。

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这本书绝对是物理化学领域的一座里程碑,我怀着极大的期待捧起了它,而它所展现出的深度和广度,远远超出了我的想象。从一开始,作者就以一种引人入胜的方式,将抽象的分子结构理论具象化,仿佛带领我走进了一个微观世界的奇妙旅程。书中对原子轨道理论的讲解,并非仅仅停留在概念层面,而是通过大量的图示和清晰的数学推导,让我深刻理解了共价键的形成过程,以及不同原子轨道杂化后所产生的独特空间构型。例如,在描述sp3杂化时,作者不仅仅给出了甲烷的例子,还深入探讨了水分子和氨分子中,由于孤对电子的存在,它们与理想的四面体构型产生的微妙偏差,以及这种偏差如何影响分子的极性和反应活性。更让我惊叹的是,书中对电子云模型的阐述,它不仅仅是概率的展示,更是对量子力学原理在化学键理解上的直观体现。我尤其欣赏作者在解释共振结构时所采用的论证方式,通过将电子离域化的概念与实际分子的稳定性联系起来,让我不再将共振视为一种“平均”的描述,而是理解为一种能量上的优势。在阅读的过程中,我时常会停下来,回顾前面的章节,因为作者在前期的铺垫,对于理解后期的内容至关重要。例如,对分子轨道理论的引入,就是建立在原子轨道理论的基础之上,而对LCAO(线性组合原子轨道)方法的解释,更是将前者的理论完美地衔接起来,让我在理解芳香性化合物的电子分布时,有了一种豁然开朗的感觉。这本书的语言风格也相当独特,虽然是科学著作,但并没有枯燥乏味的堆砌,而是充满了逻辑性和条理性,使得复杂的概念能够被清晰地传达。对于任何一个想要深入理解分子结构本质的读者来说,这本书都绝对是不可或缺的宝藏。

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