结构化学-多媒体版 李炳瑞

致
本教材的编写制作得到教育部高等教育司、兰州大学、 本教材的编写制作得到教育部高等教育司、兰州大学、
谢
化学化工学院的资助. 兰州大学校领导、教务处和院领导 化学化工学院的资助. 兰州大学校领导、 多次听取汇报，提出意见和建议. 作者对此深表感谢. 多次听取汇报，提出意见和建议. 作者对此深表感谢. 作者师从李笃教授，长期从事结构化学教学，讲授过 作者师从李笃教授，长期从事结构化学教学， 多种教材，其中有北京大学谢有畅、邵美成、周公度、 多种教材，其中有北京大学谢有畅、邵美成、周公度、段 连运教授编著的教科书,从中获益匪浅. 连运教授编著的教科书,从中获益匪浅. 化学界老前辈唐 有祺、徐光宪教授的有关著作，更是重要的参考书. 有祺、徐光宪教授的有关著作，更是重要的参考书. 1993 年，作者有幸聆听北京大学邵美成教授讲授结构化学，他 作者有幸聆听北京大学邵美成教授讲授结构化学， 的关心和教诲令我终生难忘. 南京大学姚天扬教授、华东 的关心和教诲令我终生难忘. 南京大学姚天扬教授、 理工大学叶汝强教授、复旦大学陆靖教授、 理工大学叶汝强教授、复旦大学陆靖教授、华东师范大学 潘道皑教授等曾给予作者中肯的建议和帮助. 潘道皑教授等曾给予作者中肯的建议和帮助. 借此机会对 他们表示诚挚的敬意. 他们表示诚挚的敬意.
李炳瑞
兰州大学化学化工学院教授，世界理论有机化学家协会（WATOC） 兰州大学化学化工学院教授，世界理论有机化学家协会（WATOC）
会员. 从事结构化学、量子化学、计算化学教学与科研, 会员. 从事结构化学、量子化学、计算化学教学与科研, 主持国家理科基地创 建名牌课程项目——《结构化学》多媒体教材的编写制作, 建名牌课程项目——《结构化学》多媒体教材的编写制作, 负责高等化学教育 —— 资源库结构化学专业库的建设. 曾获商业部科技进步三等奖、 资源库结构化学专业库的建设. 曾获商业部科技进步三等奖、甘肃省科技进步 三等奖、甘肃省教书育人奖、兰州大学教学成果一等奖、兰州大学“三育人” 三等奖、甘肃省教书育人奖、兰州大学教学成果一等奖、兰州大学“三育人” 先进个人奖. 合作项目获陝西省教学成果特等奖、2001年高等教育国家级教学 先进个人奖. 合作项目获陝西省教学成果特等奖、2001年高等教育国家级教学 成果二等奖. 合译牛津大学《无机化学》 1997年由高等教育出版社出版 年由高等教育出版社出版. 成果二等奖. 合译牛津大学《无机化学》, 1997年由高等教育出版社出版. 2003年被兰州大学授予第一届“兰州大学教学名师”荣誉称号. 2003年被兰州大学授予第一届“兰州大学教学名师”荣誉称号. 年被兰州大学授予第一届
普通高等教育“十五” 普通高等教育“十五”国家级规划教材
高等教育出版社
高等教育电子音像出版社
教育部“国家理科基地创建源自文库牌课程项目”资助 兰州大学及其化学化工学院资助
高 等 教 育 出 版 社 高等教育电子音像出版社 版权所有 侵权必究
当任何一种物体的性质和物体的结构（ 当任何一种物体的性质和物体的结构 （ 以原 分子和组成它的更小的粒子来表示） 子 、 分子和组成它的更小的粒子来表示 ） 联系起 来时， 那么这种性质是最容易、 来时 ， 那么这种性质是最容易 、 最清楚地被认识 和被理解的. 和被理解的 —— L.Pauling 化学理论的最重要作用是提供一种思维体制， 化学理论的最重要作用是提供一种思维体制， 以总结更新知识. 以总结更新知识 —— R. Hoffmann
几点说明: 几点说明:
分子模型用分子力学或量子化学方法优化, (1) 分子模型用分子力学或量子化学方法优化 , 任何优化都难以作到绝对精 确.结构的微小差异可能导致对称性改变,但不影响目视效果. 结构的微小差异可能导致对称性改变,但不影响目视效果. 目前常用的分子模拟软件不能显示离子半径随价态的变化, (2) 目前常用的分子模拟软件不能显示离子半径随价态的变化,也不能将不同 环境的同种元素分色显示,不便于晶体模型构筑.为此, 环境的同种元素分色显示,不便于晶体模型构筑.为此,有时需要用其它半径合适的 元素来构筑,或达到分色显示目的,但那些元素在化学上不一定合理和真实.所以, 元素来构筑,或达到分色显示目的,但那些元素在化学上不一定合理和真实.所以, 对大多数晶体模型,读者应关注其结构,而不必关注元素符号.此外,某种结构型式 对大多数晶体模型,读者应关注其结构,而不必关注元素符号.此外, 并不限于代表某种晶体,不一定具有那种晶胞的大小, 并不限于代表某种晶体,不一定具有那种晶胞的大小,它强调的是正确的结构型式 和分数坐标. 和分数坐标. 模型的显示效果不仅与制作有关，而且与读者使用的浏览工具有关.例如， (3) 模型的显示效果不仅与制作有关，而且与读者使用的浏览工具有关.例如， Rasmol显示的结果就与 显示的结果就与HyperChem有所不同,从而产生某些失真，尤其是 有所不同, 显示的结果就与 有所不同 从而产生某些失真，尤其是Rasmol 显示结果会改变原文件中原子半径,影响堆积模型的演示. 显示结果会改变原文件中原子半径,影响堆积模型的演示.不过对其它场合的演示 改变原文件中原子半径 影响不大. 影响不大.
CD 使用说明
的内容是与印刷本配套的PowerPoint幻灯片及其链接的多媒体素材 分子 幻灯片及其链接的多媒体素材(分子 该CD的内容是与印刷本配套的 的内容是与印刷本配套的 幻灯片及其链接的多媒体素材 和晶体3D模型、动画、网址等), 可直接从光盘运行. 章节与印刷本完全对应, 但内容 和晶体 模型、动画、网址等 可直接从光盘运行 章节与印刷本完全对应 模型 侧重于多媒体演示,而不是印刷本的电子文档 侧重于多媒体演示 而不是印刷本的电子文档. 而不是印刷本的电子文档 模型, 一、动态观看分子和晶体的3D模型 需做好下列准备工作： 动态观看分子和晶体的 模型 需做好下列准备工作： 1. 从网上 (例如 例如ftp://ftp.dcs.ed.ac.uk/pub/rasmol )下载免费软件 下载免费软件Rasmol(也称 例如 下载免费软件 也称 Raswin). 第一次启动 第一次启动Rasmol后, 点击屏幕下方的 图标, 后 点击屏幕下方的Rasmol Command Line图标 打开该 图标 窗口. 在Rasmol>之后输入命令 mouse rasmol，以后就可以对模型作旋转、平移、 窗口 之后输入命令set ，以后就可以对模型作旋转、平移、 之后输入命令 缩放等实时操作； 缩放等实时操作； 2. 将扩展名为 将扩展名为*.ent的分子、晶体结构数据文件设定为使用Raswin打开 设定随 的分子、晶体结构数据文件设定为使用 打开. 的分子 打开 Windows版本不同而略有差别，通常是在资源管理器上选择“工具 文件夹选项 文 版本不同而略有差别，通常是在资源管理器上选择“工具>文件夹选项 文件夹选项>文 版本不同而略有差别 件类型>新建” 弹出“新建扩展名”对话框， 文件扩展名”之后键入ENT, 点 件类型 新建”，弹出“新建扩展名”对话框，在“文件扩展名”之后键入 新建 确定”按钮。然后， 已注册的文件类型”下选中ENT，点击“更改”按钮， 击“确定”按钮。然后，在“已注册的文件类型”下选中 ，点击“更改”按钮， 从弹出的“ 打开方式” 对话框上， 点击“ 浏览” 按钮， 从弹出的 “ 打开方式 ” 对话框上 ， 点击 “ 浏览 ” 按钮 ， 找到并选中可执行文件 Raswin，依次点击“打开”、“确定” 、“确定”按钮即可. 个别读者若有困难, ， 依次点击“ 打开” 确定” 确定” 按钮即可 个别读者若有困难 请教任何熟悉电脑的人即可轻易解决. 请教任何熟悉电脑的人即可轻易解决
(4)Shift+鼠标右键 绕垂直于屏幕的轴旋转 观察分子旋转时 将旋转轴垂直于屏 鼠标右键: 绕垂直于屏幕的轴旋转(观察分子旋转时 观察分子旋转时, 鼠标右键 利用这一功能可方便地旋转). 幕, 利用这一功能可方便地旋转 动画需用FlashPlayer 6或7播放 可从网上下载 并设定 播放, 三、 Flash动画需用 动画需用 或 播放 可从网上下载, 并设定*.swf文件始终 文件始终 用它打开. 有些动画需点击播放键分步观察. 播放键分步观察 用它打开 有些动画需点击播放键分步观察 中启用公式编辑器; 四、为避免某些公式显示乱码, 应在 为避免某些公式显示乱码 应在Microsoft Office中启用公式编辑器 中启用公式编辑器 教材中的内嵌函数计算需要Excel支持 PowerPoint文本框中最后一个字有时可能未 支持; 教材中的内嵌函数计算需要 支持 文本框中最后一个字有时可能未 显示出来, 稍微扩大一下文本框即可.此外, 显示出来 稍微扩大一下文本框即可.此外,用PowerPoint 2003播放可能会使某些公 播放可能会使某些公 式上下颠倒或个别页面不能显示, 则没有这种问题. 式上下颠倒或个别页面不能显示 而用PowerPoint 2000则没有这种问题 则没有这种问题 中每一章开头都有目录和关键词索引, 五、为方便读者检索, CD中每一章开头都有目录和关键词索引 可通过超链接 为方便读者检索 中每一章开头都有目录和关键词索引 直接到达目标页, 并利用目标页带三角形的按钮(通常在右上方 迅速返回. 其中, 通常在右上方)迅速返回 直接到达目标页 并利用目标页带三角形的按钮 通常在右上方 迅速返回 其中 点击 蓝色按钮返回目录页, 点击绿色按钮返回关键词索引. 蓝色按钮返回目录页 点击绿色按钮返回关键词索引
二、绝大多数分子和晶体结构图片都有超链接. 放映幻灯片时 只要鼠标移到某 绝大多数分子和晶体结构图片都有超链接 放映幻灯片时, 个图片或动画按钮(带有摄像机图案 上出现小手图标 个图片或动画按钮 带有摄像机图案)上出现小手图标 单击即可打开分子或晶体结构 带有摄像机图案 上出现小手图标, 3D模型 通常 多用 模型. 通常,多用 多用Rasmol 的Display>Ball & Stick显示球棍图 显示球棍图. 模型 显示球棍图 打开模型后的操作: 打开模型后的操作 (1)鼠标左键 任意翻滚 鼠标左键: 鼠标左键 (2)鼠标右键 平移 鼠标右键: 鼠标右键 (3)Shift+鼠标左键 缩放 鼠标左键: 鼠标左键
任何一部成功的教材，实际上是许多教育家、科学家心血的结晶. 任何一部成功的教材，实际上是许多教育家、科学家心血的结晶. 本教材虽称不起成功，编写过程中也参阅了大量资料. 本教材虽称不起成功，编写过程中也参阅了大量资料. 列出的参考文 献篇幅已不小，仍难免有很多疏漏. 献篇幅已不小，仍难免有很多疏漏. 制作多媒体素材还使用过一些免 费软件, Manthey编写的 编写的Orbital Viewer等 费软件,如David Manthey编写的Orbital Viewer等, 我对所有这些文 献作者和软件作者表示感谢. 献作者和软件作者表示感谢. 高等教育出版社编审岳延陆女士对本教材的出版大力支持并提出 许多指导性意见；责任编辑应丽贞女士作了大量认真细致的编辑工作； 许多指导性意见；责任编辑应丽贞女士作了大量认真细致的编辑工作； 彭玲、郭新华等同志给予编著者诸多关心和帮助. 在此出版之际， 彭玲、郭新华等同志给予编著者诸多关心和帮助. 在此出版之际，谨 向他们致以诚挚的谢意. 向他们致以诚挚的谢意. 我还要感谢我的妻子贾树志女士，她不但给予我精神上的鼓励， 我还要感谢我的妻子贾树志女士，她不但给予我精神上的鼓励， 而且为我资助过设备. 我的孩子在高考复习期间， 而且为我资助过设备. 我的孩子在高考复习期间，也不得不忍受我昼 夜敲击键盘的噪音. 他们几年来忍受的寂寞和无规律作息的烦恼， 夜敲击键盘的噪音. 他们几年来忍受的寂寞和无规律作息的烦恼，也 是我完成这部多媒体教材的重要因素. 是我完成这部多媒体教材的重要因素.