《化學中的多面體》將化學中的結構化學和數(shù)學中的幾何學結合在一起，用多面體幾何學了解分子和晶體中原子排布的規(guī)律性和圖像。以幾何學中對多面體的分類為依據(jù)，由簡到繁、由淺人深，由基礎的內容到化學學科前沿的新進展，用作者提出的計算多面體骨架鍵價數(shù)的方法，分析原子間的成鍵情況，同時以數(shù)百幅精美的結構圖形引導讀者將二維結構擴展到三維空間，分析多面體結構中原子間所形成的化學鍵，探討分子和晶體的結構、性質和應用的關系，提高認識水平。
《化學中的多面體》可作學習無機化學和結構化學的參考書，也可供相關科研人員參考。
我和多面體結緣已超過半個世紀。早在20世紀50年代中期，我曾參加制作教學和科研用的上百件晶體結構和分子結構的模型，糊制課堂展示用的晶體外形多面體，通過這些工作使我對多面體有了實際的認識。60年代初，我依靠多面體的知識及晶體的空間對稱性，利用非常有限的衍射數(shù)據(jù)，較完美地測定出Ag（Ag6O3）NO3的晶體結構，闡明它的化學性質和物理性質，大大地增加了我對多面體的興趣。70年代起，我主講結構化學基礎課時，較深入地探討圓球密堆積中的配位多面體，探討其中空隙多面體的分布和連接方式，闡述金屬和離子化合物的結構和性質，獲得較好的教學效果。80年代，我利用文獻中對各種多面體骨架的價電子數(shù)目、相關結構的理論解釋，以及所積累的數(shù)據(jù)，提出計算多面體骨架鍵價數(shù)的公式，用于硼烷及金屬原子簇化合物的鍵價和化學鍵，較好地闡明原子簇化合物的結構、性能和應用。80年代后期以來的20年間，我應香港中文大學麥松威教授和李偉基教授的邀請，十多次訪問香港，共同編寫了《現(xiàn)代化學的晶體學》和《高等無機結構化學》。在這過程中，對各類化合物結構中存在的多面體及原子間化學鍵有了較系統(tǒng)的了解和歸納，我們還進一步探討研究了各種原子簇化合物多面體骨架的空間結構、鍵價數(shù)、化學鍵和它們性質間的聯(lián)系，并在國內外出版的書籍中加以介紹。在這期間，化學領域中出現(xiàn)的球碳及其化合物、合金、主族元素和過渡金屬元素簇合物等多面體結構不斷涌現(xiàn)，使我對結構化學和多面體幾何學問的聯(lián)系深感興趣。我和多面體的緣份也進一步加深。
周公度，浙江省泰順縣人。北京大學化學學院教授。1953年畢業(yè)于四川大學化學系，1957年北京大學研究生畢業(yè)，留校任教至1992年退休。此后，應香港中文大學聘請任教及合作著述半年，應邀訪問美國普渡大學半年，并繼續(xù)在國內外講學、著書。長期從事晶體結構和結構化學的教學和科學研究工作。先后到清華、南開、中山、四川等30多所大學和研究所講學，被中國科技大學研究生院、北京師范大學和蘭州大學等校聘為兼職教授。發(fā)表科研論文和教學文章80多篇，撰寫教材和專著十多本。這些書籍已被許多大學采用作教材和參考書，已被國內外許多圖書館收藏，其中美國國會圖書館已收藏他的著作八本，他成為該館中文科技圖書著作最多的作者之一。在這些著作中，《結構化學基礎》自1989年出版以來，已獲得國家級優(yōu)秀獎，已在新加坡出了英文版，在臺灣出了繁體字版，美國國會圖書館科技部亞非館說該書是他們收藏的圖書中最受讀者歡迎的一本。他和香港中文大學麥松威教授合著的《現(xiàn)代化學的晶體學 結構資料述評》，1992年在紐約出版后，國際同行將該書譽為“珍寶盒子”、“一塊寶石”、“最好的一本綱要”等。
第1章 緒言
第2章 多面體幾何學
2.1 多面體概述
2.2 多邊形面
2.2.1 正多邊形面的幾何學
2.2.2 多面體的面角
2.2.3 五邊形面和五行說
2.3 正多面體
2.3.1 正多面體概念
2.3.2 正多面體的幾何參數(shù)和對稱性
2.3.3 正多面體的幾何尺度
2.3.4 正多面體間的對偶關系
2.3.5 正多面體相互間的關系
2.4 半正多面體(I)
2.4.1 阿基米德多面體
2.4.2 棱柱體和反棱柱體
2.4.3 由正多面體切角形成的多面體
2.5 半正多面體(Ⅱ)
2.5.1 三角多面體
2.5.2 其他半正多面體
2.6 半正多面體(I)的對偶多面體
2.6.1 阿基米德多面體的對偶多面體
2.6.2 棱柱體和反棱柱體的對偶多面體
2.7 多面體模型的制作
參考文獻
第3章 化學中的四面體
3.1 概述
3.2 主族元素及其化合物結構中的四面體
3.2.1 AX3四面體形分子和離子
3.2.2 主族元素裸四面體原子簇的結構
3.2.3 主族元素四面體原子簇化合物的結構
3.3 過渡金屬元素化合物結構中的四面體
3.3.1 MX4四面體形分子和離子
3.3.2 過渡金屬四面體原子簇化合物的結構
3.3.3 Ni4[CNC(CH3)3]7的催化性能
3.4 晶體結構中的四面體
3.4.1 球形原子密堆積結構中的四面體
3.4.2 金剛石晶體結構中的四面體
3.4.3 硫化鋅晶體結構中的四面體
3.4.4 螢石結構中的四面體
3.4.5 MgCu2結構中的四面體
3.5 硅酸鹽結構中的四面體
3.5.1 硅酸鹽結構遵循的一般規(guī)則
3.5.2 寡聚線形硅酸鹽
3.5.3 寡聚環(huán)形硅酸鹽
3.5.4 鏈形硅酸鹽
3.5.5 層型硅酸鹽
3.5.6 硅石中的四面體
3.5.7 骨架型硅酸鹽
參考文獻
每4章 化學中的八面體
4.1 八面體結構在化學中的廣泛性
4.1.1 主族元素的八面體化合物
4.1.2 過渡金屬元素的八面體形化合物
4.1.3 合金和簡單離子化合物結構中的八面體
4.1.4 八面體的變形
4.2 多面體原子簇中的化學鍵
4.2.1 分子骨干中的鍵價數(shù)和化學鍵
4.2.2 硼烷原子簇中的化學鍵
4.2.3 過渡金屬八面體原子簇中的化學鍵
4.2.4 由八面體簇連接形成的原子簇中的化學鍵
4.3 八面體簇合物的結構
4.3.1 八面體硼烷衍生物
4.3.2 銣和銫的低氧化物
4.3.3 鈮和鋯化合物結構中的八面體
4.3.4 等同鍵價數(shù)的八面體簇合物
4.4 晶體中八面體的連接
4.4.1 八面體分立地不連接
4.4.2 八面體共頂點和共邊連接
4.4.3 等徑圓球密堆積中四面體和八面體的連接
4.5 同多酸和雜多酸結構中的八面體
4.5.1 V，Nb，Ta的同多酸負離子
4.5.2 鉬的同多酸負離子
4.5.3 鎢的同多酸負離子
4.5.4 雜多酸負離子結構中的多面體
參考文獻
第5章 化學中的立方體、五角十二面體和三角二十面體
5.1 導言
5.2 化學中的立方體
5.2.1 金屬元素結構中的立方體
5.2.2 離子化合物結構中的立方體
5.2.3 立方烷及其衍生物
5.2.4 立方體形八核金屬簇合物
5.3 化學中的五角十二面體
5.3.1 十二面體烷及其衍生物
5.3.2 甲烷氣體水合物結構中的五角十二面體
5.3.3 合金結構中的五角十二面體
5.4 硼的單質和化合物結構中的三角二十面體
5.4.1 r三方硼和r四方硼
5.4.2 含B12三角二十面體單元的硼化物
5.4.3 B12H212及其衍生物中的三角二十面體
5.5 金屬簇合物結構中的三角二十面體
參考文獻
第6章 化學中的半正多面體
6.1 球碳及其化合物中的半正多面體
6.1.1 切角二十面體和球碳C50
6.1.2 球碳分子多面體的幾何特征
6.1.3 球碳化合物中的多面體
6.2 封閉型硼烷多面體結構中的化學鍵
6.3 球碳多面體和硼烷多面體的比較
6.4 化學中的棱柱體和反棱柱體
6.4.1 棱柱烷
6.4.2 棱柱體形主族元素原子簇化合物
6.4.3 過渡金屬棱柱體形化合物
6.4.4 化學中的反棱柱體
6.5 沸石分子篩中的多面體
6.5.1 沸石分子篩結構簡介
6.5.2 切角八面體參與形成的分子篩骨架
6.5.3 切角立方八面體(a籠)參與形成的分子篩骨架
6.5.4 一些具有非平面型多元環(huán)的籠參與形成的分子篩骨架
6.6 一些單質和化合物結構中的多面體
6.6.1 原子最密堆積結構中的半正多面體
6.6.2 Ag(Ag608)N03晶體中(Ag608)結構的多面體
6.6.3 Cu14(μ2一S)(S：Ph)12(PPh3)6結構中的多面體
6.6.4 蜂房結構和尿素烷烴包合物的晶體結構
參考文獻
第7章 化學中的不規(guī)整多面體
7.1 加帽多面體
7.1.1 加帽多面體的一般規(guī)則
7.1 _2加帽四面體
7.1.3 加帽立方體
7.1.4 加帽八面體
7.1.5 加帽棱柱體和反棱柱體
7.2 主族元素簇合物結構中的不規(guī)整多面體
7.2.1 鉈負離子簇結構
7.2.2 鍺、錫、鉛簇合物結構
7.2.3 鉍裸正離子簇
7.3 過渡金屬簇合物結構中的不規(guī)整多面體
7.3.1 五核和六核簇合物
7.3.2 七核、八核和九核簇合物
7.3.3 十核、十一核和十二核簇合物
7.3.4 高核簇合物
7.4 鳥巢型和蛛網(wǎng)型硼烷結構中的多面體
7.4.1 硼烷和碳硼烷的分子形態(tài)
7.4.2 鳥巢型硼烷和碳硼烷的結構
7.4.3 金屬硼烷的結構
7.5 籠形氣體水合物結構中的多面體
7.5.1 籠形水合物的多面體結構類型
7.5.2 Ⅱ型籠形水合物的結構
7.5.3 其他一些水合物的結構
7.6 化合物結構中的配位多面體
參考文獻
第8章 化學結構中多層包合的多面體
8.1 單質結構中的多層多面體
8.1.1 立方最密堆積中多層多面體的包合
8.1.2 體心立方密堆積中的多面體
8.1.3 β一三方硼的結構
8.1.4 洋蔥形多層球碳的結構
8.2 簡單離子化合物結構中的多層多面體
8.2.1 NaCl晶體結構中離子的配位
8.2.2 α－AgI晶體結構中離子的配位多面體
8.3 合金結構中的多層多面體
8.3.1 (A1，Zn)49Mg32合金的結構
8.3.2 Lil3Cu6Ga21的結構
8.4 主族元素簇合物的多層包合結構
8.5 過渡金屬簇合物結構中的多層包合多面體
8.5.1 八面體、立方八面體和切角八面體間的包合
8.5.2 三角二十面體間的包合
8.5.3 三角二十面體和五角十二面體的包合
參考文獻
第9章 晶體學中的多面體
9.1 晶體的結構特征和晶胞多面體
9.1.1 晶胞和點陣
9.1.2 晶體結構的對稱性
9.1.3 晶族和空間點陣類型
9.1 _4點陣的Wigner-Seitz(威格納一塞茨)多面體
9.2 晶體外形多面體
9.2.1 晶體外形多面體的特征
9.2.2 晶體外形多面體的理想形態(tài)
9.2.3 單形
9.2.4 聚形
9.2.5 左手形和右手形多面體
參考文獻
索引
第1章 緒言
本書將化學中的結構化學和數(shù)學中的幾何學結合在一起，用多面體幾何學了解分子和晶體中原子排布的規(guī)律性和圖像，討論分子和晶體的結構和性質。
多面體是由點、線、面等幾何元素構成的一種立體圖像，它簡潔多姿、引人人勝，點、線、面間的幾何參數(shù)相互協(xié)調統(tǒng)一、奇巧和諧。多面體幾何學是研究現(xiàn)實世界中空間形式的科學，是建筑設計、制造物件、探索創(chuàng)新等各行各業(yè)的數(shù)學基礎之一。
在微觀世界中，原子互相協(xié)調、對稱和諧地排列出來的形象，蘊藏著豐富的科學內涵，等待人們去探索研究。結合多面體幾何學，研究化學物質的微觀結構，提高對物質的結構和性質的認識水平，對促進化學科學的發(fā)展將會起著重要的作用。
回顧歷史，放眼世界。地球上最大的實心的多面體建筑是4800年前建造的胡夫金字塔，它位于埃及首都開羅市郊的吉薩。塔身由230多萬塊平均重約2.5噸的多面體形巨石砌成，每塊巨石均經(jīng)精工磨制，堆砌后縫隙嚴密連小刀也插不進去。胡夫金字塔為四方錐形，如圖1.1.1（a）所示，塔高146.6m，這是地球到太陽距離（即149 504000km）的十億分之一。底面為正方形，各邊長度相等，每條邊長230.1 m，底面和錐面的夾角為51.87°。人們多么希望找到資料和信息，探索當年設計者為什么要建造這么巨大的多面體，研究它的設計和大小尺寸所蘊含著的內涵。
學習化學，了解結構�；瘜W家測得在室溫下穩(wěn)定存在的最小的多面體是P4分子，它是由
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