本书介绍量子化学的基本原理及其应用。全书共16章，第一章至第五章是量子力学的基础内容，包括基本概念、原理、定理、表象理论、电子自旋和角动量、多体问题和近似方法，结合分子的平动、转动和振动，讨论Schrödinger方程的解。第六章介绍原子结构，第七章介绍群论，这都是为以后研究分子结构做准备的。第八章至第十四章围绕研究分子结构介绍量子化学的基本思想、方法和应用。第八章介绍价键理论，第九章介绍简单分子轨道理论，第十章开始介绍自洽场分子轨道理论，后两章与其紧密衔接，分别为第十一章后自洽场方法和第十二章半经验方法。第十三章介绍密度矩阵理论，第十四章介绍密度泛函理论和分子反应动力学。第十五章光电材料的分子设计和第十六章碳笼化学与物理系结合作者的研究领域介绍量子化学在这方面的应用。

前辅文
第一章 量子力学基础——基本概念?原理和定理
  §1.1 状态与波函数
  §1.2 定态和定态Schr dinger方程——能量算符的本征方程
  §1.3 任意一个力学量的算符表示
  §1.4 本征函数的性质
  §1.5 算符的代数运算和对易关系
  §1.6 不同力学量同时有确定值的条件
  §1.7 状态叠加原理
  §1.8 力学量的平均值和差方平均值
  §1.9 不确定关系
  §1.10 Schr dinger方程
  本章结束语
  习题
第二章 分子的平动?转动和振动
  §2.1 方盒中的粒子
  §2.2 轨道角动量
  §2.3 刚性转子
  §2.4 一维谐振子 非谐振性修正
  §2.5 Morse势能函数
  习题
第三章 表象理论
  §3.1 矩阵
  §3.2 状态和力学量的表象
  §3.3 量子力学公式的矩阵表述
  §3.4 Dirac符号
  习题
第四章 电子自旋和角动量
  §4.1 电子自旋
  §4.2 角动量的一般讨论
  习题
第五章 多体问题和近似方法
  §5.1 二体问题和多体问题
  §5.2 全同性原理
  §5.3 定态微扰理论
  §5.4 变分法
  §5.5 分割技术
  §5.6 Born Oppenheimer近似
  习题
第六章 原子结构
  §6.1 单电子原子的定态Schr dinger方程及其解
  §6.2 量子数n l m的物理意义和相互关系空间量子化
  §6.3 总的状态波函数和能量
  §6.4 无外场时单电子原子光谱?光谱项
  §6.5 Zeeman效应
  §6.6 Stark效应
  §6.7 氦原子
  §6.8 多电子原子——原子轨道和中心力场近似
  §6.9 多电子原子的状态和光谱项
  习题
第七章 群论
  §7.1 群的基本概念和一般理论
  §7.2 点群
  §7.3 群表示理论
  §7.4 群论和量子力学?量子化学
  习题
第八章 价键理论
  §8.1 氢分子——电子配对法的量子力学基础
  §8.2 HellmannFeynman定理和Virial定理
  §8.3 双原子分子
  §8.4 杂化轨道理论
  §8.5 共轭分子 多原子分子的一般价键理论
  本章参考文献
  习题
第九章 简单分子轨道理论
  §9.1 简单分子轨道理论的基本思想和一般方法
  §9.2 含不饱和键的小分子
  §9.3 共轭分子的电子结构
  §9.4 共轭直链多烯和单环多烯的一般处理 成对定理
  §9.5 交替烃和非交替烃
  §9.6 分子轨道图形理论
  §9.7 共轭分子的稳定性 4N+2规则
  §9.8 芳香性
  §9.9 共轭分子的反应活性
  §9.10 只含σ键的分子
  §9.11 周环反应的对称规律 分子轨道对称守恒原理
  §9.12 几何构型问题
  §9.13 氢分子——分子轨道理论和价键理论的比较
  本章参考文献
  习题
第十章 自洽场分子轨道理论
  §10.1 自洽场的基本原理——Hartree方程
  §10.2 变分原理 考虑自旋的自洽场方法——Fock方程
  §10.3 自洽场分子轨道 交换能
  §10.4 闭壳层和开壳层 LCAOSCFMORoothaan方程
  §10.5 正则分子轨道 Koopmans定理
  §10.6 从头计算 多中心积分
  §10.7 基函数
  §10.8 计算过程及例子
  §10.9 势能面?几何构型优化和能量梯度法
  §10.10 应用示例—— Mo2C8簇的从头计算和几何构型优化
  本章参考文献
  习题
第十一章 后自洽场方法
  §11.1 电子相关
  §11.2 组态相互作用(CI)
  §11.3 多组态自洽场(MCSCF)方法
  §11.4 置换群和Gel′fand基
  §11.5 WoodwardHoffmann规则的组态相互作用研究
  §11.6 多体微扰理论(MBPT)和Müller Plesset微扰法
  §11.7 耦合簇(CC)理论
  §11.8 小结和评论
  §11.9 应用示例——C5H+5的几何构型优化和MP2计算
  本章参考文献
  习题
第十二章 半经验方法
  §12.1 CNDO,INDO和NDDO
  §12.2 MINDO,MNDO,AM1,PM3和PRDDO
  §12.3 ZINDO (INDO/CI,INDO/S )和CNDO/S
  §12.4 EHMO(EHT)
  §12.5 PPP方法
  §12.6 PMO方法
  §12.7 数学准备——Bessel函数
  §12.8 Xα方法
  §12.9 芳烃硝化反应机理的理论研究
  §12.10 模拟硅铝催化剂上表面酸的研究
  §12.11 苯甲酰苯胺激发态质子转移反应的研究
  本章参考文献
  习题
第十三章 密度矩阵理论
  §13.1 系综密度矩阵
  §13.2 约化密度矩阵
  §13.3 自然展开
  §13.4 自然轨道
  §13.5 本征值的上界
  §13.6 能量的下界
  §13.7 N表示理论
  §13.8 用密度矩阵理论推导Hartree Fock Roothaan方程
  习题
第十四章 密度泛函理论 分子反应动力学
  §14.1 泛函和密度泛函
  §14.2 Hoheberg Kohn定理
  §14.3 Kohn Sham方法和方程
  §14.4 密度泛函理论中不同级别的近似方法
  §14.5 自相互作用
  §14.6 DFT与HF方法的比较及其优缺点
  §14.7 展望
  §14.8 溶剂效应
  §14.9 分子反应动力学 内禀反应坐标理论
  §14.10 1CHCl+N2O反应动力学研究
  §14.11 主要量子化学理论与计算方法小结
  本章参考文献
  习题
第十五章 光电材料的分子设计
  §15.1 非线性光学效应
  §15.2 非线性极化率张量的量子力学描述——完全态求和(SOS)公式
  §15.3 非线性光学材料
  §15.4 线型共轭分子——类胡萝卜素系列分子的二阶非线性光学性质
  §15.5 二阶非线性光学系数与共轭分子链长的关系
  §15.6 二维平面共轭分子——金属卟啉和金属酞菁的三阶非线性光学性质
  §15.7 激发态光谱和反饱和吸收——稳态模型
  §15.8 计算非线性光学系数的三种方法:SOS,FF及CPHF 质子转移增强光学非线性
  §15.9 螺旋共轭及有关非线性光学材料的分子设计
  §15.10 从分子到晶体——BNPT DTO和BNPTDTT分子和晶体非线性光学性质的研究
  §15.11 双光子吸收
  §15.12 一维共轭线型分子的双光子吸收
  §15.13 二维共轭平面分子的双光子吸收
  §15.14 八极矩和准八极矩分子的双光子吸收
  §15.15 树枝状分子的双光子吸收
  §15.16 电致发光原理及相应的量子化学研究方法
  §15.17 有机共轭化合物的电致发光
  §15.18 金属有机配合物的电致发光
  §15.19 高聚物和低聚物的电致发光
  本章参考文献
  习题
第十六章 碳笼化学与物理
  §16.1 碳笼的发现?命名和结构规则
  §16.2 碳笼化学
  §16.3 C60,C70的结构和电子光谱
  §16.4 C60,C70的非线性光学性质
  §16.5 C60 / 苯胺 电荷转移络合物
  §16.6 C60的激发态光谱和反饱和吸收
  §16.7 C60,C70的双光子吸收
  §16.8 C-60的Jahn Teller畸变?电子结构和光谱
  §16.9 碳笼的加成产物C60On(n=1, 2, 3)C60R(R=CH2,NH+2, SiH2)
  §16.10 (4,5二氮杂9亚芴基) C60和(二噻吩\[3,2b:3′,2′d\]环戊烷4亚基)C
  §16.11 C60双炔化合物
  §16.12 C60吡咯/二茂铁
  §16.13 系列醌型C60衍生物
  §16.14 给受体型化合物卟啉锌/ C60和卟啉锌/二酰胺萘
  §16.15 内含C60的环状卟啉锌双体超分子
  §16.16 C28H4-nCln(n=0~4)
  §16.17 双碳笼化合物C120On(n=1,2)
  §16.18 金属碳笼(一) M8C
  §16.19 金属碳笼(二) Nb@C+40 NbC+39Nb@C40H+
  §16.20 非金属杂原子碳笼C59N,C69N及其双笼化合物(C59N)2,(C69N)
  §16.21 C59HN和C59 (CHPh2)N
  §16.22 N@C60笼
  §16.23 硅杂碳笼CnSi(n=28,29,49,50)
  §16.24 C52,C56,C58 五边形分离规则
  §16.25 C56Cl8和C56Cl
  §16.26 C74和Ca@C74 遗失的碳笼
  本章参考文献
  习题
附录
全书参考书目
外文-中文人名对照表

封继康，1939年生，浙江省海宁市人。1961年毕业于吉林大学化学系，留校任教；1983年任副教授；1993年被国务院学位委员会评为物理化学专业博士生导师。曾任吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室主任，吉林大学校学术委员会委员，化学学院学术委员会副主任，中国化学会理事，量子化学专业委员会主任，现任《中国化学》《分子科学学报》编委。

曾主讲吉林大学化学系“物理化学”“物质结构”“高等物理化学”“量子化学”等课程，编写了《基础量子化学原理》（98万字，高等教育出版社，1987年）等书。曾任国家教育委员会首届高等学校理科教学指导委员会委员，高等学校化学教育研究中心第一、二届委员会委员。参与的“物理化学学科建设与人才培养”项目获1993年国家教委优秀教学成果奖（国家级一等）。

主要从事物理化学、理论化学研究。先后承担一项国家重点基础研究发展规划（973）项目，一项国家自然科学基金重大项目，九项国家自然科学基金面上项目。在共轭有机分子、配位化合物、高分子化合物、原子团簇包括C60等碳笼、金属碳笼及相关化合物的结构、稳定性、芳香性、形成机理、反应机理、电子光谱、发光性质、反应活性、分子的二阶和三阶非线性光学性质、双光子吸收性质与分子结构的关系等方面取得了许多创新性的研究成果，在国内外学术刊物发表研究论文480篇，被他人正面引用1620多次。“C60等团簇的结构和性质的理论研究”获2001年中国高校自然科学奖（一等奖，第一获奖人）。“光电功能材料的分子设计研究”获2008年中国高校自然科学奖（一等奖，第一获奖人）。