分析化学

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页数:398
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出版时间:2001-4
价格:20.00元
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isbn号码:9787313026293
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  • 分析化学
  • 化学分析
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具体描述

《材料科学基础:微观结构与宏观性能的桥梁》 本书旨在为读者构建一个全面而深入的材料科学知识体系,从微观结构层面探究物质的本质,并以此为基础阐释宏观性能的来源和调控方法。本书内容聚焦于材料的原子排列、晶体结构、缺陷以及相变等基本概念,并进一步探讨了这些微观因素如何直接影响材料的力学、电学、热学、光学和磁学等宏观性能。 第一部分:材料的微观结构 本部分将从最基础的原子和分子层面出发,介绍物质的构成单元及其相互作用。我们将深入探讨: 原子结构与化学键: 详细介绍原子核、电子的排布,以及不同类型的化学键(离子键、共价键、金属键、范德华力)的形成机制、性质和对材料性能的影响。我们将通过实例分析,例如NaCl的离子晶体和金刚石的共价晶体,来直观理解化学键的差异如何导致宏观性质的巨大不同。 晶体结构与衍射: 深入讲解晶体学基本概念,包括晶格、晶面、晶向、密堆积等。我们将详细介绍常见的晶体结构,如面心立方(FCC)、体心立方(BCC)、六方密堆积(HCP)等,并解释布拉格衍射定律在确定晶体结构中的关键作用。X射线衍射(XRD)作为一种重要的表征手段,其原理和数据解析方法也将得到详细介绍。 非晶态材料与准晶: 除了有序的晶体结构,本书还将探讨非晶态材料(如玻璃)的结构特点,以及其与晶体材料在性能上的差异。同时,我们也将介绍近年来备受关注的准晶材料,阐述其独特的长程有序但非周期性的原子排列,以及由此带来的特殊性能。 材料中的缺陷: 任何材料都不可避免地存在各种缺陷,这些缺陷对材料的性能起着至关重要的作用。本书将系统介绍点缺陷(空位、置换原子、填隙原子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界、畴界)的类型、形成原因、运动方式及其对材料强度、塑性、扩散等性能的影响。特别是位错理论,将详细阐述其在塑性变形中的核心作用。 第二部分:材料的宏观性能与微观调控 基于对材料微观结构的理解,本部分将聚焦于材料的宏观性能,并探讨如何通过调控微观结构来获得期望的宏观性能。 力学性能: 详细介绍材料的强度、硬度、韧性、塑性、疲劳、断裂等力学性能。我们将结合微观结构,解释这些性能产生的机制。例如,如何通过晶粒细化、引入第二相、固溶强化、位错塞积等手段来提高材料的强度和韧性。同时,也将探讨脆性断裂和韧性断裂的微观断口形貌。 电学与磁学性能: 深入分析金属导电、半导体导电和绝缘体的区别,以及载流子类型、浓度、迁移率等微观因素如何决定其电学性能。我们将介绍不同材料的介电常数、电阻率、导热系数等,并解释其与材料结构和化学键的关系。在磁学方面,我们将探讨顺磁性、反磁性、铁磁性、亚铁磁性等磁现象的微观起源,以及磁畴、磁畴壁等概念,并介绍磁性材料在信息存储、传感器等领域的应用。 热学性能: 探讨材料的热导率、热膨胀系数、比热容等热学性能。我们将分析晶格振动(声子)和自由电子在热量传递中的作用,以及材料的微观结构(如晶格缺陷、晶界)如何影响其热传输效率。 光学性能: 介绍材料的光学特性,如折射率、反射率、透射率、吸收率以及发光机理。我们将解释材料的电子能带结构如何决定其对光的吸收和发射,并介绍不同材料在光学器件、照明等领域的应用。 第三部分:材料的制备与表征 为了更好地理解和利用材料,掌握其制备和表征方法至关重要。 材料的制备方法: 本部分将介绍多种经典的材料制备技术,包括固相反应法、液相沉淀法、气相沉积法(CVD、PVD)、熔炼凝固法、粉末冶金法等。我们将阐述不同制备方法对材料微观结构和性能的影响,以及如何根据具体需求选择合适的制备工艺。 材料的表征技术: 介绍常用的材料表征技术,如显微镜技术(光学显微镜、扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM)用于观察材料的形貌和微观结构;衍射技术(X射线衍射XRD)用于确定晶体结构;光谱技术(红外光谱IR、紫外可见光谱UV-Vis)用于分析化学组成和电子结构;以及热分析技术(DSC、TGA)用于研究材料的热稳定性等。 本书特色: 理论与实践相结合: 本书不仅提供扎实的理论基础,更注重将理论与实际应用相结合,通过丰富的实例分析,帮助读者理解材料科学知识的实际意义。 结构清晰,逻辑严谨: 本书内容按照从微观到宏观、从基础到应用的逻辑顺序展开,结构清晰,便于读者理解和学习。 图文并茂,易于理解: 大量精美的图示和照片被用于解释复杂的概念,使内容更加生动形象,易于读者理解。 面向广泛读者: 无论是材料科学、物理学、化学、工程学等相关专业的学生,还是对材料科学感兴趣的从业人员和爱好者,本书都将是您理想的学习读物。 通过学习本书,您将能够深刻理解材料的本质,掌握分析和调控材料性能的方法,为解决现实世界中的工程挑战和推动科技创新奠定坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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这本书在案例分析方面做得非常出色,它并没有仅仅停留在理论层面,而是通过大量的实际案例,将分析化学的知识应用到解决现实世界的问题中。例如,在环境监测的章节,作者详细介绍了如何利用各种分析技术来检测水体中的重金属污染、空气中的有害气体以及土壤中的农药残留。这些案例都选取了真实的研究数据和实验结果,并对其进行了深入的解读,让我能够清晰地看到分析化学在保护我们生存环境方面所扮演的关键角色。同样,在药品质量控制的部分,书中也列举了多个案例,展示了如何通过高效液相色谱、紫外-可见分光光度法等技术来检测药品的纯度、含量以及是否存在杂质。这些具体的应用,不仅加深了我对理论知识的理解,更激发了我对分析化学在工业生产和科学研究中巨大潜力的认识。感觉这本书就像一本“分析化学实践指南”,让我看到了理论知识是如何转化为解决实际问题的强大工具的。

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这本书的内容组织结构给我留下了深刻印象。它并没有采用那种“想到哪里写到哪里”的散乱风格,而是呈现出一种非常系统化的知识体系。作者仿佛将整个分析化学领域进行了精密的“解剖”,然后将各个“器官”以最合理的方式重新组合起来。从宏观的分析化学概念和发展史,到微观的物质结构与性质,再到各种具体的分析技术和应用,都有着清晰的脉络。尤其让我赞赏的是,作者在介绍每一个分析技术时,都会先回顾与之相关的基本原理,然后再深入探讨其仪器构造、操作步骤、数据采集与处理,以及最终的定性与定量分析。这种“由表及里,由浅入深”的讲解模式,让我在学习过程中能够形成一个完整的知识闭环。而且,书中还穿插了一些“小贴士”和“注意事项”,这些细节往往是我们在实际操作中容易忽视但又至关重要的地方,能够帮助我们少走弯路,提高实验效率。

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这本书的装帧设计倒是挺吸引人的,封面色彩搭配得很有品味,书脊上的烫金字体清晰而典雅,一看就不是那种粗制滥造的教材。拿到手里,纸张的质感也很不错,厚实而光滑,翻阅的时候没有刺鼻的油墨味,这一点非常重要,毕竟是要长时间陪伴学习的伙伴。我尤其喜欢的是它在排版上的用心,字体大小适中,行距也留得很舒服,阅读起来不会觉得拥挤压抑。章节标题醒目,段落划分清晰,即使内容再丰富,也不会让人望而却步。而且,书中穿插的一些插图和图表,不仅仅是装饰,而是实实在在地帮助我理解那些抽象的概念。比如,在讲解色谱分离原理的时候,那个示意图就非常直观,比单纯的文字描述要容易理解得多。还有一些反应机理的图示,画得也很细致,能够帮助我把握每一个电子的转移和键的形成过程。总的来说,在视觉和触觉上,这本书都给我留下了非常好的第一印象,让人迫不及待地想翻开去探索其中的奥秘。我一直认为,一本好的书,从拿到手的那一刻起,就应该散发出一种让人想要亲近的气质,这本书无疑做到了这一点。它仿佛是一位训练有素的向导,已经把最清晰的路线图呈现在我面前,只等我迈出第一步。

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这本书最大的亮点在于其教学设计。作者显然对如何有效地传授分析化学知识有着深刻的理解。在每一章的开头,都设置了明确的学习目标,让读者清楚地知道本章需要掌握的核心内容。紧接着,便是详实的理论讲解,文字清晰流畅,概念解释准确到位。让我特别欣赏的是,作者在讲解复杂概念时,会巧妙地运用比喻和类比,将抽象的原理形象化。例如,在解释滴定分析中的指示剂变色原理时,作者用了“化学哨兵”的比喻,生动地描绘了指示剂如何捕捉滴定终点信号。在章节的结尾,还附带了大量的例题和习题,这些题目涵盖了从基础概念到复杂计算的各个层面,而且难易程度有梯度,非常适合不同水平的读者进行练习。更重要的是,书中提供的习题解答并非简单的答案,而是包含了详细的解题思路和步骤,能够帮助读者理解解题过程中的关键点。这种“讲练结合”的模式,让我感觉学习过程非常扎实,每一次练习都能巩固所学知识,并发现自己的不足之处。

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我尤其喜欢这本书在方法学上的严谨性。作者在介绍各种分析方法时,不仅仅是描述操作步骤,而是非常注重对方法学原理的阐释,包括其适用范围、优缺点、潜在的干扰因素以及如何进行方法优化。例如,在讲解原子吸收光谱法时,作者详细解释了原子化过程中的各种效率损失,如挥发损失、解离损失和电离损失,并给出了相应的解决方案。这种细致入微的讲解,让我能够更深刻地理解方法的局限性,并学会如何规避这些局限性,从而获得更准确可靠的分析结果。此外,书中还对误差分析和数据处理给予了足够的重视。它不仅介绍了各种误差的来源和分类,还详细讲解了如何利用统计学的方法来评估和控制误差,比如置信区间的计算、回归分析的应用等等。这一点对于实际的分析工作至关重要,因为任何分析结果都必须考虑到其不确定性。这本书让我明白,分析化学不仅仅是实验操作,更是一门严谨的科学,需要细致的思考和准确的数据处理。

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我被这本书的语言风格所吸引。它摒弃了那种晦涩难懂、充满术语的“教科书腔调”,而是采用了更为平实、易于理解的语言。作者在解释复杂的概念时,经常会使用一些生动形象的比喻,或者引用一些有趣的科学史故事,让原本枯燥的理论知识变得妙趣横生。例如,在讲解化学平衡时,作者可能会将反应物和生成物比作在舞台上表演的演员,而平衡常数则像是观众的掌声,决定了舞台上的“热闹”程度。这种“化繁为简”的叙述方式,极大地降低了学习的门槛,让我感觉自己不是在被动接受知识,而是在和一位充满智慧的朋友进行轻松愉快的交流。同时,作者在保持语言通俗易懂的同时,也严格遵循了科学的严谨性,每一个概念的定义、每一个公式的推导,都力求准确无误。这种“既有温度又有风度”的语言风格,是很多学术著作所难以企及的。

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这本书在内容的深度和广度上都做得相当出色。它并没有局限于最基础的理论知识,而是大胆地触及了一些前沿的分析技术和应用。比如,在讲解质谱分析的时候,它不仅介绍了传统的电离方法,还详细阐述了软电离技术,如ESI和MALDI,以及它们在蛋白质组学和代谢组学研究中的重要应用。这一点对于我们这些希望了解现代分析化学发展方向的学生来说,非常有价值。此外,书中还探讨了联用技术,如GC-MS、LC-MS/MS,并对其工作原理和优势进行了深入分析。这些内容不仅仅是理论上的介绍,还结合了大量的实例,展示了这些技术是如何解决实际科研和工业生产中的难题的。例如,在食品安全检测的部分,书中就详细介绍了如何利用LC-MS/MS来检测农药残留和非法添加剂。这种将理论与实践紧密结合的方式,极大地增强了学习的针对性和有效性。我感觉自己不仅仅是在阅读一本教科书,更像是在和一位经验丰富的分析化学家进行对话,他不仅告诉我“是什么”,还告诉我“为什么”以及“如何应用”。

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我非常欣赏这本书在提供多种学习辅助资源方面的周到。除了核心的文本内容,它还提供了一些非常有价值的补充材料。比如,在每一章节的末尾,都提供了一个“延伸阅读”的列表,里面推荐了一些相关的学术论文、专著和网站资源,这对于那些想要深入了解某个特定主题的读者来说,是非常宝贵的指导。此外,书中还配备了一个在线资源平台,里面可能包含了更多的例题、练习题的详细解答、相关的动画演示以及一些实验视频。这一点尤其符合现代学习的趋势,能够提供更加多元化、互动化的学习体验。我感觉作者不仅仅是把这本书当作一个知识的载体,更是把它当作一个完整的学习解决方案,力求为读者提供全方位的支持。这种细致入微的服务,让我感受到了作者的专业素养和对读者的关怀。

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翻开这本书,首先映入眼帘的是它逻辑清晰的章节划分。作者似乎非常擅长将庞杂的分析化学知识体系化,层层递进,引人入胜。从最基础的概念入手,比如什么是分析化学,它的基本任务是什么,以及它在各个领域中的应用,都做了详尽的阐述。然后,逐步深入到各种分离技术,如液相色谱、气相色谱,以及光谱分析方法,如紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法等等。每一个章节都像是一个独立但又相互关联的模块,循序渐进地构建起我对分析化学的认知框架。让我印象深刻的是,作者在讲解每一个分析方法时,不仅仅是罗列原理和步骤,而是会深入剖析其背后的理论基础,比如各种相互作用力是如何影响分离效果的,或者光与物质是如何发生相互作用并产生信号的。这种深入浅出的讲解方式,让我能够真正理解“为什么”这样做,而不是死记硬背“怎么”做。更难得的是,书中还穿插了一些历史故事和人物介绍,比如介绍某个重要分析方法的发现过程,或者某位科学家的贡献,这让原本可能枯燥的科学知识变得生动有趣,也让我感受到了科学发展的脉络和魅力。感觉作者不仅仅是在传授知识,更是在传递一种科学精神和探索的乐趣。

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这本书在“理论联系实际”这一点上做得非常到位。它并没有仅仅停留在抽象的公式和原理上,而是通过大量的实际应用场景,让我们看到了分析化学在现实世界中的重要性。例如,书中就详细阐述了分析化学在环境保护、食品安全、医疗诊断、材料科学以及地质勘探等领域的应用。每一个应用场景都进行了深入的剖析,比如在医疗诊断方面,书中就介绍了如何通过分析血液、尿液中的特定成分来诊断疾病,以及如何利用质谱技术来检测生物标志物。这种将理论知识与实际应用紧密结合的方式,让我不仅理解了“是什么”,更理解了“有什么用”,极大地激发了我学习分析化学的兴趣和动力。感觉这本书就像一座桥梁,将冰冷的实验室理论与鲜活的社会需求连接了起来。

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