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出版者:科学出版社发行部

作者:丁长江

出品人:

页数:491

译者:

出版时间:2006-9

价格:48.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030176042

丛书系列:

图书标签:

• 有机化学
• 化学实验
• 大学教材
• 实验教学
• 有机化合物
• 化学分析
• 实验技能
• 高等教育
• 理学
• 教学参考书

好的，以下是一部名为《晶体结构解析：从理论到实践》的图书简介： --- 《晶体结构解析：从理论到实践》 导言：物质世界的微观透视 物质的宏观性质往往由其微观的、原子尺度的排列方式所决定。在固体物理、材料科学乃至生命科学领域，理解物质的精确结构是揭示其功能、优化其性能的基石。晶体学，作为研究晶体物质内部原子、分子或离子排列规律的科学，为此提供了最直接的工具。 《晶体结构解析：从理论到实践》是一部系统而深入的专著，旨在为研究生、科研人员以及对结构科学感兴趣的专业人士，提供一套从基础理论到前沿实验技术的完整知识体系。本书摒弃了对常见化学实验操作的冗余描述，专注于构建一个严谨的、以物理学和数学为支撑的晶体结构解析框架。 全书共分为六大部分，二十章内容，力求构建起一个逻辑严密的学习路径。 --- 第一部分：晶体学的数学基础与对称性原理 本部分奠定了整个结构解析的理论基石。我们首先从点阵理论和布拉菲格的严谨定义出发，详细阐述了晶体结构中最核心的数学描述——空间群的概念。 晶格与倒易空间： 详细解析了实空间晶格与倒易空间（傅里叶空间）之间的深刻联系。理解倒易空间的性质，是掌握衍射理论的前提。我们深入探讨了倒易点阵的构造、布里渊区的重要性，并重点分析了如何利用倒易空间几何关系来预测和解释衍射斑点的分布规律。 晶体对称性与群论应用： 晶体学分析的核心在于其内在的对称性。本书运用群论工具，系统分类了所有可能的点群和空间群。我们不仅列举了国际晶体学表（International Tables for Crystallography）中的符号含义，更重要的是，教授读者如何从实验观察到的衍射对称性，推导出晶体的宏观对称操作，直至确定其空间群。对于复杂结构中存在的对称性限制（Systematic Absences），我们提供了详细的推导过程和判据，这是解析工作中的关键一步。 --- 第二部分：衍射物理学：X射线、中子与电子 本部分聚焦于结构解析的核心工具——晶体衍射现象的物理基础。我们清晰区分了不同探测源在衍射过程中的相互作用机制和各自的优势与局限。 衍射理论与结构因子： 这是本书技术核心。详细阐述了Ewald球的几何意义，布拉格定律的精确表述，以及如何从实验强度数据过渡到结构因子 $F_{hkl}$。我们深入探讨了结构因子中包含的原子散射因子、吸收因子和洛伦兹因子等修正项，并展示了结构因子与电子密度分布之间的傅里叶变换关系。 衍射技术比较： 详细比较了X射线、中子和电子衍射在晶体结构解析中的应用场景。特别强调了中子衍射对轻元素（如氢）的高敏感性以及磁性结构研究的能力；同时，阐述了电子衍射在二维材料和薄膜结构研究中的独特价值。 --- 第三部分：单晶衍射数据采集与处理 本部分聚焦于现代晶体学实验的实际操作和数据预处理流程，重点在于高精度数据获取。 衍射仪器的原理与选择： 系统介绍了同步辐射光源（SR）和实验室X射线源（如钼靶、铜靶）的结构和工作原理。详细分析了衍射仪的几何设置（如Kappa轴、Phi轴的运动控制），以及探测器技术（如CCD、像素阵列探测器）的性能指标。 数据积分与精修准备： 详述了从原始衍射图谱到标准三维结构因子列表的转换过程，包括背景扣除、非均匀性校正、吸收校正的数值方法。特别强调了数据质量评估标准，如 $R_{sigma}$ 和 $CC_{1/2}$ 的计算。 --- 第四部分：结构解析的阶段性突破：从生到熟 结构解析过程中最富挑战性的部分，即如何从零信息或不完整信息中重建原子坐标。本书摒弃了对基础初级方法的简单罗列，侧重于现代“相位问题”的解决策略。 直接法（Direct Methods）的深入探讨： 详细解析了Sayre方程、Triplet关系和利用概率函数（如 $Sigma_2$ 关系）来确定初始相位集合的数学推导。本书提供了针对中等复杂结构，如何运用高级的直接法程序包（如ShelX的TINY模块）进行初始结构搭建的实例分析。 相位改进与电子密度拟合： 详细讨论了差值傅里叶合成（Difference Fourier Synthesis）的物理意义及其在定位轻原子和识别结构缺陷中的应用。重点阐述了迭代循环（Refinement Cycles）中，如何利用最小二乘法对原子坐标、热振动参数和占有率参数进行优化，以最小化 $R_{factor}$。 --- 第五部分：结构精修的进阶技术与挑战 现代晶体学往往涉及对复杂结构或非理想晶体的研究。本部分专注于高精度精修和处理特殊结构情况的方法论。 对称性与结构无关性： 讲解了如何处理结构畸变（Distortions）和晶体中存在的双晶（Twinning）现象。对于双晶问题，详细介绍了通过特定的衍射图谱分析来解耦独立衍射集的数学方法。 非化学计量与无序结构解析： 面对固体材料中常见的原子或分子无序性，本书提供了处理完全无序（Disorder）和部分有序（Partial Occupancy）的参数化模型。包括如何通过细致的热振动参数（如各向异性模型）和占有率因子来精确描述局部结构的不确定性。 晶体化学的整合： 探讨了如何将衍射结果与化学键长、键角、空间填充等化学概念相结合，以验证和解释结构模型的合理性。 --- 第六部分：特定晶体系统的应用案例 本部分通过对前沿研究领域中典型复杂晶体的解析实例，展示理论与实践的完美结合。 金属有机框架（MOFs）的晶体学： 重点分析了如何解析具有超大孔隙率和高不对称性的MOF结构，特别是如何利用高能同步辐射数据来确定有机配体在三维框架中的精确取向。 共晶与超分子组装： 探讨了如何通过晶体学方法来精确识别和量化分子间相互作用（如氢键、 $pi-pi$ 堆积）的强度和几何特征，这是理解共晶体系稳定性的关键。 结论：展望未来结构科学 《晶体结构解析：从理论到实践》旨在为读者提供一个坚实的、面向未来的晶体学工具箱。本书的结构设计，确保了读者在掌握经典理论的同时，能够应对当代材料科学和化学研究中遇到的复杂结构挑战。 ---

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坦白说，我之前对有机化学实验一直抱有一种敬畏的态度，总觉得那是一个充满危险和挑战的领域。然而，《有机化学实验》这本书彻底改变了我的看法。作者在保证实验科学性的同时，也极大地考虑到了实验的安全性。每一个实验都详细列出了可能存在的危险，以及相应的防护措施，让我能够放心地进行操作。而且，书中还提供了一些替代性的实验方法，在某些情况下，可以降低实验的风险，同时又不影响实验效果，这一点真的非常人性化。我尤其喜欢书中对于一些经典反应的讲解，例如酯化反应、消去反应等等，作者通过生动的例子和清晰的图示，将这些复杂的反应过程解释得淋漓尽致，让我对这些反应有了更深刻的认识。这本书让我觉得，学习有机化学实验是一件既安全又充满乐趣的事情，它让我能够自信地走近实验室，去探索和发现有机化学的奥秘。

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我是一位刚刚接触有机化学实验的初学者，这本书《有机化学实验》简直是为我量身定做的。以前在课堂上听老师讲，总感觉云里雾里，等到自己动手操作的时候更是手足无措。但这本书的语言非常通俗易懂，没有那些晦涩难懂的专业术语，即使是第一次接触某个实验，也能轻松理解。书中对每一个实验的准备工作，从试剂的选择到仪器的使用，都交代得非常清楚，让我知道该怎么去准备，怎么去操作。我特别欣赏书中对“为什么”的解释，它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么要这样做”，这样我才能真正理解实验的意义，而不是机械地模仿。举个例子，在进行萃取实验的时候，书中不仅详细讲解了如何分离不同溶质，还解释了为什么选择特定的溶剂，以及溶剂的性质对萃取效率的影响。这种深入浅出的讲解方式，让我对有机化学的理解上了一个新的台阶。这本书让我觉得，有机化学实验并不像我想象的那么难，只要方法得当，每个人都可以学好。

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这本书《有机化学实验》简直是培养我动手能力和科学思维的绝佳工具。它不仅仅是一本操作手册，更是一本引导我思考的书。书中有很多实验的设计都非常巧妙，能够引导我去观察、去分析、去总结。例如，在进行定性分析实验时，书中会鼓励我思考不同试剂加入后可能出现的各种现象，并且提供分析这些现象的思路。这种开放式的引导方式，让我学会了如何从现象中提取信息，并进行科学的推断，这对于培养我的科学素养非常有帮助。而且，书中对于实验结果的讨论部分也非常到位，它会引导我去思考实验误差的来源，以及如何改进实验方案，这让我明白，科学研究是一个不断优化和完善的过程。这本书不仅仅让我掌握了有机化学实验的技能，更重要的是，它教会了我如何用科学的方法去思考问题，如何去进行探索和创新。我感觉通过这本书的学习，我不仅是学习了化学知识，更重要的是培养了一种科学家的思维方式。

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我必须说，《有机化学实验》这本书的编排方式真是太用心了！它并没有把所有的知识点一股脑地塞给你，而是有条不紊地引导你一步步深入。比如，在介绍一些复杂的合成反应时，作者会先从最简单的单步反应入手，让你熟悉基本的操作和反应条件，然后再逐渐引入多步合成，并且还会详细解释每一步中间产物的形成和转化。我最喜欢的一点是，书中常常会设置一些“拓展思考”或者“常见问题解答”的部分，这些内容非常有启发性，能够帮助我主动去思考实验过程中可能出现的问题，并找到解决的方法。这大大提升了我独立解决问题的能力。而且，书中对于一些实验现象的描述也十分到位，例如颜色变化、沉淀生成、气味等等，这些细节的描绘让我感觉身临其境，仿佛就在实验室里操作一样。即使是那些相对抽象的反应机理，通过图示和文字的结合，也变得清晰易懂。这本书让我觉得，学习有机化学实验不再是死记硬背，而是一个充满探索和发现的有趣过程。

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这本《有机化学实验》简直是我的救星！我一直对有机化学充满好奇，但又总觉得理论知识枯燥乏味，难以理解。直到我翻开这本书，才发现原来实验可以如此生动有趣。书中的实验设计非常巧妙，从基础的官能团鉴定，到复杂的有机合成，每一步都循序渐进，让我能够清晰地掌握操作要领。最让我惊喜的是，书中不仅提供了详细的实验步骤，还配有大量的插图和图解，仿佛有一位经验丰富的老师在旁边手把手地指导我。我尤其喜欢书中对实验原理的深入剖析，每次完成一个实验，我都能更深刻地理解背后的化学反应机理，这让我对有机化学的学习产生了前所未有的热情。以前觉得枯燥的反应式，现在在我看来都充满了生命力。而且，书中还特别强调了实验安全注意事项，让我能够安心地进行操作，避免不必要的风险。这不仅仅是一本实验指导书，更像是一本开启我有机化学探索之旅的宝藏，让我看到了有机化学的无穷魅力。

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