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出版者:人民教育

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页数:0

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出版时间:2004-7-1

价格:1.6

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isbn号码:9787107154614

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《现代化学探索》 内容简介： 《现代化学探索》是一部系统性、前瞻性兼具的化学著作，它旨在引领读者深入理解化学科学的核心概念、前沿发展以及在现实世界中的广泛应用。本书跳脱出传统教材的框架，以更加开放的视角和深入的分析，为对化学知识有一定基础，并渴望拓展视野、进行深度学习的读者提供一个全新的学习平台。本书内容涵盖了从基础的原子结构与化学键的精妙原理，到物质的形态与相变规律的深刻洞察；从化学反应的动力学与热力学机制的细致剖析，到电化学与光化学现象的奇妙展现。同时，本书也着重探讨了当今化学研究的热点领域，如材料科学的创新突破、环境化学的挑战与对策、以及生物化学与医学化学的交叉融合。 核心内容详述： 第一部分：微观世界的基石——原子、分子与化学键 本书的开篇，我们将一同溯源而上，回归化学最根本的组成单元——原子。我们不仅回顾玻尔模型和量子力学模型的演变，更将深入探讨原子核的结构、核能的利用及其在核化学中的应用，例如放射性同位素的示踪技术与诊断治疗。电子在原子轨道上的分布及其周期性规律，是理解元素性质差异的关键。我们将详细解析s、p、d、f轨道的空间排布，以及电子云的概率描述，并引入量子数（主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数）的概念，用以精确描述电子的状态。 在此基础上，本书将系统阐述化学键的形成机制。从经典的路易斯结构和价键理论，到更具普遍解释力的分子轨道理论，我们将深入分析共价键的极性与非极性，及其对分子形状和性质的影响。离子键的形成过程、晶格能的计算及其与化合物稳定性的关系也将被细致讲解。此外，书中还会专题介绍金属键的特点，解释金属的导电、导热、延展性等宏观性质的微观根源。更重要的是，我们将探讨分子间作用力，包括范德华力（伦敦色散力、偶极-偶极相互作用）和氢键，这些看似微弱的力量，却在决定物质的熔沸点、溶解性、表面张力乃至生命体的结构与功能方面起着至关重要的作用。 第二部分：物质的宏观表现与转化——状态、反应与平衡 从微观的原子分子层面，我们自然过渡到宏观物质世界的观察。本书将详细论述固、液、气三态物质的微观结构与宏观性质之间的联系。晶体与非晶体的区别，不同晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）的结构特点及其物理性质的差异将被一一剖析。液体的流动性、表面张力、粘滞性等现象，及其与分子间作用力的关联将得到深入阐释。气体的状态方程（理想气体状态方程、范德华方程）及其应用，也将被详细讲解，并探讨气体混合物的分压定律。 化学反应的发生是物质转化的核心。本书将聚焦于化学反应动力学，深入探讨反应速率的测定方法、影响反应速率的因素（浓度、温度、催化剂、表面积）以及反应机理的研究。我们将介绍不同级数的反应及其速率方程，并重点讲解阿伦尼乌斯方程，揭示温度对反应速率的影响规律。 能量在化学反应中扮演着至关重要的角色。本书将深入化学热力学，系统阐述焓变、熵变和自由能变的概念。我们将运用赫斯定律、标准生成焓等工具计算反应热，并利用熵增原理判断过程的自发性。吉布斯自由能方程将成为判断化学反应方向和限度的核心工具，我们还将探讨标准状态、平衡常数与自由能变之间的定量关系。 化学平衡是动态的、可逆的。本书将详细讲解化学平衡的建立条件、平衡移动的原理（勒夏特列原理），以及影响平衡移动的因素。我们将区分同相和异相平衡，并介绍其平衡常数的表达式。对酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡等特殊类型的平衡，本书也将进行专项讲解，并结合实际应用，例如缓冲溶液的配制、溶解度积的应用等。 第三部分：现代化学的前沿领域与交叉学科 《现代化学探索》的另一大亮点，在于其对现代化学前沿领域的深度挖掘和对交叉学科的关注。 1. 电化学与光化学：能量转换的奥秘 电化学部分，我们将深入讲解原电池和电解池的工作原理，以及电极电势、标准电极电势的概念。法拉第电解定律将被详细解析，并结合金属的精炼、电镀、金属防腐等实际应用。本书还将探讨电化学传感器、燃料电池以及电池技术的最新进展，为能源科学的发展提供理论支持。 光化学部分，我们将介绍光子的能量及其与物质相互作用的规律。光化学反应的基本过程，如光激发、能量转移、光致电离等将被系统阐述。本书将重点关注光合作用、光催化、光电转换材料（如太阳能电池）等重要应用，揭示光能如何被有效地捕获和利用。 2. 材料化学：创造与改造的艺术 材料是人类文明进步的基石。本书将系统介绍各类功能材料的设计、合成与性能。从高分子材料的结构与性能关系，到纳米材料的独特性质及其应用前景，本书将涵盖有机光电材料、形状记忆合金、生物医用材料、以及先进复合材料等。我们将探讨材料的表征技术，如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等，并分析材料性能与微观结构、宏观性质之间的精密联系。 3. 环境化学：守护蓝色星球的使命 随着工业化进程的加速，环境问题日益严峻。本书将深入探讨化学在环境污染监测、治理与保护中的作用。我们将分析大气污染（如温室效应、酸雨）、水污染（如重金属、有机污染物）和土壤污染的化学机制，并介绍化学方法在污染物降解、吸附、富集等方面的应用。绿色化学的理念和原则也将贯穿其中，强调从源头减少污染、提高原子利用率、使用环境友好的物质和工艺。 4. 生物化学与医学化学：生命与健康的化学密码 生命体本身就是一个复杂的化学系统。本书将从化学的视角，深入探讨生物大分子（蛋白质、核酸、糖类、脂类）的结构、功能与代谢。我们将解析酶促反应的催化机制，以及代谢途径中的关键化学转化。医学化学部分，将重点关注药物的发现、设计、合成与作用机制。我们将讨论药物分子与靶点（如酶、受体）的相互作用，以及药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程中的化学原理。抗生素、抗癌药物、以及基因治疗相关的化学基础也将被广泛触及。 全书特色： 深度与广度的结合： 本书不仅对经典化学概念进行了深入解析，更涵盖了众多现代化学的前沿领域，力求为读者构建一个全面而深刻的化学认知体系。 理论与实践的融合： 各章节内容紧密结合实际应用，通过生动的案例分析，将抽象的化学原理与现实世界的科技发展、环境保护、生命健康等紧密联系起来，激发读者的学习兴趣和探索热情。 科学严谨与逻辑清晰： 全书内容严格遵循科学原理，逻辑结构严谨，叙述清晰流畅，力求将复杂的化学概念以易于理解的方式呈现给读者。 启发性与前瞻性： 本书鼓励读者进行批判性思考，引导读者关注化学领域的新兴问题与发展趋势，为未来学习和研究奠定坚实基础。 《现代化学探索》适合于对化学有浓厚兴趣的大学生、研究生、科研人员，以及希望在化学领域进行深度学习和拓展视野的专业人士。通过阅读本书，读者将能够更清晰地认识到化学作为一门核心科学，在理解自然界、改造世界、造福人类方面所发挥的不可替代的作用。

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如果要用一个词来概括这本书的“精髓”，那我会选择“拓扑性”。这本书最厉害的地方，在于它总能将看似不相关的知识点编织成一张巨大的网。例如，当你学到电化学中的能斯特方程时，作者会巧妙地回顾到前面讲过的酸碱平衡中的离子强度效应；而当你学习到高分子化学时，又会穿插讲解分子间作用力在宏观性质中起到的决定性作用。这种多维度、多层次的关联，使得知识的记忆不再依赖于死记硬背，而是基于理解这些概念是如何相互作用、相互制约的。读完一章，我常常感觉自己像是爬上了一座高塔，不仅看到了这一层的内容，还能俯瞰到先前走过的所有楼层，明白它们彼此之间的联系和高低错落。这种构建知识体系的思维导图式的教学法，对于培养学生的宏观视野和融会贯通的能力至关重要。它避免了知识点在时间流逝后被遗忘的风险，因为它们已经被牢牢地嵌入到一个更宏大、更稳定的结构之中，难以被轻易剥离。这本书真正做到了“授人以渔”，给予的不是具体的知识点，而是驾驭知识的底层逻辑。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的墨绿色调，配上烫金的字体，透着一股老派的学术气息，让人一上手就觉得这不是一本可以随便翻阅的“快餐读物”。内页的纸张质感也非常棒，光滑而不反光，即便是长时间在灯光下阅读，眼睛也不会感到过分的疲劳。我记得我翻开目录时，最先注意到的是它对于基础化学概念的梳理方式，与其他我读过的同类教材相比，它似乎花了更多的篇幅去探讨“为什么”而不是仅仅停留在“是什么”。比如，在介绍原子结构时，它没有急于抛出复杂的量子力学模型，而是用一种近乎讲故事的方式，回顾了早期科学家们是如何一步步推翻旧理论、建立新认识的过程。这种历史的纵深感，让化学这门学科不再是枯燥的公式堆砌，而像是人类智慧演进的一条清晰脉络。尤其是在单元衔接处，作者似乎很注重知识体系的内在逻辑，总能找到一个巧妙的过渡，让人感觉前后的知识点是浑然一体的，而非零散的知识碎片。即便是对于像溶解度这样的基础概念，它也深入挖掘了影响因素之间的复杂相互作用，而不是简单地列举几个影响因素了事。整体而言，这本书给我的第一印象是严谨、用心，并且对读者的学习体验有着深切的关怀。

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这本书的排版和插图设计，给我一种强烈的“复古与现代的激烈碰撞”的感觉。一方面，文字部分采用了经典的宋体，密密麻麻，信息密度极高，似乎在向读者传达“这里每一字都重要”的信号。但另一方面，那些用于辅助理解分子结构的示意图，却又采用了非常现代、高分辨率的三维立体渲染图，色彩对比鲜明，线条精准锐利。这种视觉上的反差，有时候反而造成了一种奇特的阅读节奏感。比如，在讲解有机化学的立体异构现象时，那些手绘的、略显粗糙的费歇尔投影图，反而比那些完美无瑕的计算机生成图更能体现出化学家在手绘草图时对空间关系的直观把握。而当讲到晶体结构时，那些闪烁着金属光泽的球棍模型图，又瞬间将你拉回到高精度的现代科学视野。这种混搭，让这本书在严肃之余，多了一丝艺术性的探索，仿佛在说：化学是严谨的科学，但也是美的艺术。不过，我必须指出，对于初学者来说，这种信息过载的排版，可能会让他们在快速浏览时感到有些吃力，需要沉下心来，逐字逐句地研读。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“实验设计与误差分析”这部分的重视程度。很多高中教材往往将实验部分简化为一个固定的操作流程，充其量在最后提一下“注意事项”。但这本书却采取了完全不同的策略。它不仅详细列举了经典实验，比如酸碱滴定、物质的分离与提纯，更深入地探讨了实验操作中可能引入的各种误差来源——系统误差和随机误差的区分、如何通过重复测量来减小随机误差的影响，甚至对实验数据的统计学处理都有简要介绍。我记得有一章专门分析了“测定食盐中氯化钠含量”的实验，作者用大段的篇幅去讨论了称量误差、滴定管读数误差以及指示剂选择不当可能带来的累积效应。这已经远远超出了传统意义上的高中化学教学范围，更像是大学基础化学实验指导书的精简版。这种对细节的执着和对科学精神的强调，让我深刻体会到，化学的学习绝不仅仅是记住反应式，更是要学会如何科学、严谨地验证和量化世界。它教会我的远不止是化学知识，更是一种对待事实的态度。

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说实话，这本书的叙述风格，尤其是那些理论推导部分，简直可以用“刀光剑影”来形容，需要读者极高的专注度才能跟上作者的思路。它毫不留情地跳过了许多“初学者友好”的简化步骤，直接深入到化学反应动力学和热力学的核心逻辑中去。我清晰地记得在阅读关于化学平衡常数与吉布斯自由能关系的那一章时，作者的推导过程如同精密仪器一般，每一步都环环相扣，少一个环节都会导致最终结论的崩塌。这对于那些习惯了被“喂养”知识的学生来说，无疑是一次严峻的挑战。我不得不承认，有好几处我需要停下来，反复查阅前面的定义和定理，甚至不得不借助其他辅助材料来帮助自己消化那些复杂的数学表达。然而，一旦咬牙坚持下来，那种豁然开朗的感觉也是无与伦比的。它不是在“教”你答案，而是在“训练”你思考的严密性。这种教学方式，虽然过程痛苦，但从长远来看，无疑是为更高阶的化学学习打下了极其坚实的基础，它培养的不是解题机器，而是具备深层理解能力的化学思维者。

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