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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Raymond Chang

出品人:

页数:1039

译者:

出版时间:2004-01-09

价格:USD 136.25

装帧:Hardcover

isbn号码:9780072930276

丛书系列:

图书标签:

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• 化学
• Chemistry
• General Chemistry
• Organic Chemistry
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化学：理解物质世界的基石 化学，这门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学，是理解我们所处世界运转方式的关键。从构成我们身体的原子，到构成我们赖以生存的星球的大气和海洋，再到我们日常生活中使用的各种材料，化学无处不在，默默地塑造着我们的存在。这本《化学》旨在为读者揭示化学世界的奥秘，引导大家踏上探索物质本质的旅程。 探索化学的宏大图景 本书首先会带您走进化学的宏大图景，建立起对化学学科的整体认知。我们将从最基本的概念入手，例如原子、分子、元素和化合物。您将了解到这些微观粒子的构成，它们如何通过化学键相互连接，形成千变万化的物质。我们将深入探讨化学的语言——元素周期表，理解其中蕴含的规律和趋势，以及它们如何预测元素的性质和反应性。 原子世界的精妙绝伦 深入原子世界，我们将揭示其精妙绝伦的结构。您将学习到原子的组成部分：质子、中子和电子，以及它们所携带的电荷和质量。量子力学的引入将帮助您理解电子是如何在原子核周围以特定的能级和轨道分布的，这为理解化学键的形成提供了理论基础。我们将探讨不同原子之间的相互作用，例如离子键和共价键的形成过程，以及这些键如何决定化合物的性质。 分子世界的奇妙构成 原子通过化学键连接，便构成了丰富多彩的分子世界。本书将引导您理解分子的形状、大小以及它们是如何相互作用的。我们将学习到各种描述分子几何形状的理论，例如价层电子对互斥理论（VSEPR），它能帮助我们预测分子的三维结构，从而推断其物理性质和化学反应性。您还将了解到分子间的力，例如范德华力、偶极-偶极作用以及氢键，这些非共价相互作用在生命过程和材料科学中起着至关重要的作用。 物质状态的流转与转化 物质以固态、液态和气态等不同的状态存在，并且这些状态之间可以相互转化。本书将详细探讨物质状态的特点，解释不同状态下粒子运动的差异。您将学习到相变过程，如熔化、凝固、汽化和液化，以及影响这些过程的因素，例如温度和压力。我们将深入研究气体的行为，了解理想气体定律及其应用，并探讨真实气体与理想气体的差异。 化学反应的千姿百态 化学反应是物质转化的过程，是化学的核心内容之一。本书将带领您认识各种类型的化学反应，例如化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。您将学习到如何书写和平衡化学方程式，理解反应物如何转化为生成物，以及反应过程中的能量变化。我们将探讨反应速率的影响因素，如浓度、温度、催化剂和表面积，以及化学平衡的概念，理解可逆反应的动态平衡特性。 能量与化学的紧密联系 能量是化学反应中不可或缺的组成部分。本书将深入探讨化学热力学，解释化学反应中的能量转化。您将学习到焓、熵和吉布斯自由能等概念，理解它们如何预测反应是否能自发进行。我们将探讨燃烧反应、酸碱中和反应以及其他放热和吸热反应的能量学分析，帮助您理解能量在化学过程中的重要作用。 溶液：物质混合的普遍形式 在自然界和实验室中，溶液是最常见的物质存在形式之一。本书将详细介绍溶液的组成、浓度表示方法以及溶液的性质。您将学习到溶解度和溶度积的概念，理解影响溶解度的因素。我们将探讨溶液的依数性，例如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压，这些性质与溶液中溶质的浓度有关，并在许多实际应用中具有重要意义。 酸与碱：化学中的重要角色 酸和碱是化学中两类重要的化合物，它们在自然界和工业生产中扮演着至关重要的角色。本书将介绍酸和碱的经典定义（Arrhenius、Brønsted-Lowry和Lewis）以及它们的性质。您将学习到pH的概念，理解酸碱强弱的判断以及酸碱中和反应。我们将探讨缓冲溶液的工作原理，以及酸碱理论在化学分析和生物过程中的应用。 氧化还原反应：电子的传递游戏 氧化还原反应是一类涉及电子得失的化学反应，在能源、环境和生命科学等领域具有广泛的应用。本书将详细介绍氧化数、氧化剂和还原剂的概念。您将学习到如何识别和配平氧化还原反应方程式。我们将探讨电化学，包括原电池和电解池的工作原理，以及它们在电池技术、电镀和电解生产中的应用。 有机化学：生命的分子基础 有机化学是研究含碳化合物的学科，它构成了生命物质的基础。本书将为您揭开有机化学的神秘面纱，介绍碳原子的独特性质，例如其形成多种多样的键的能力，以及由此产生的各种碳链和环状结构。您将学习到有机化合物的命名法、结构表示以及主要的官能团，例如烷烃、烯烃、炔烃、醇、醚、醛、酮、羧酸和胺。我们将探讨有机反应机理，例如加成反应、取代反应和消除反应，以及它们在合成新材料和药物中的应用。 无机化学：元素的广阔天地 除了有机化合物，无机化合物也构成了我们世界的重要组成部分。本书将带您领略无机化学的广阔天地，介绍各种元素的性质、化合物的形成以及它们的应用。您将深入了解金属、非金属和稀有气体的化学性质，以及它们在工业、材料科学和生命过程中的作用。我们将探讨配合物化学，理解金属离子与配体之间的相互作用，以及这些配合物在催化、药物和生物过程中的重要性。 化学与社会：影响我们生活的科学 化学不仅仅是一门抽象的科学，它更是深刻影响我们生活的方方面面。本书将引导您思考化学在现代社会中的作用，从我们呼吸的空气、饮用的水，到我们食用的食物、穿着的衣物，再到我们使用的药物、交通工具和电子产品，无不凝聚着化学的智慧。我们将讨论化学在环境保护、能源生产、医疗健康、材料科学以及食品工业等领域的贡献与挑战。 学习化学的工具与方法 为了帮助您更好地掌握化学知识，本书将提供一系列的学习工具和方法。我们将鼓励您积极思考，通过解决问题来巩固理解。书中包含大量的例题和习题，涵盖了从基本概念到复杂应用的各个层面，旨在帮助您提升分析和解决化学问题的能力。此外，本书还将引导您学习如何利用科学文献和数据来获取信息，培养批判性思维能力。 迈向化学世界的下一步 学完本书，您将对化学这门学科拥有坚实的基础理解，能够运用化学原理来分析和解释周围世界的物质现象。这仅仅是您化学探索之旅的开始。化学是一门不断发展的学科，新的发现和技术层出不穷。希望本书能够激发您对化学更深入的兴趣，鼓励您在未来的学习和研究中，继续探索化学的无限可能，为解决人类面临的挑战贡献力量。

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对我来说，这本书最核心的价值在于它构建了一个完整且相互关联的化学知识体系，而不是零散知识点的集合。很多入门教材为了保证章节的独立性，导致章节之间的联系比较松散，读者读完一章后，很难将它与下一章的内容自然地串联起来。然而，这本书似乎从一开始就规划了全局的路线图。例如，它在讲解化学计量学时，就已经埋下了关于热力学和平衡常数概念的伏笔，然后在后续的章节中，你会发现这些早期的铺垫是如何被一步步发展和强化的。这种“全局视野”的培养，对于提升化学的整体理解能力至关重要。书中反复强调的“从微观到宏观”的视角转换训练，贯穿始终。它不仅教会你如何计算反应速率，更引导你去思考，为什么分子间的作用力会决定宏观的相变行为。这种思维训练远超出了单纯的知识传授，它培养的是一种科学的观察和解释世界的方法论。因此，这本书不仅仅是一本教材，更像是一套完整的化学思维训练手册。即便是那些看似枯燥的计算题，在书中也被赋予了物理意义，让你在解题的过程中，也在潜移默化地吸收着更深层次的化学哲学。我非常推荐给所有希望打下坚实基础，并对未来深入研究化学抱有热情的学习者。

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这本书的语言风格，我用“精准而又不失人文关怀”来形容最贴切。它不像某些老式教材那样措辞晦涩，充满了不必要的术语堆砌，读起来像在啃硬骨头。相反，作者的行文非常流畅，即便是阐述像量子力学基础这样的高难度主题时，也能保持一种清晰的脉络。我特别注意到作者在描述化学家的历史背景和发现过程时，融入了大量的传记性色彩。比如在讲到道尔顿原子论的建立时，书中不仅详细描述了实验过程，还提到了道尔顿本人作为一位教师和科学家的性格特点，这使得那些科学发现不再是教科书上的冰冷日期和事实，而更像是一群充满激情的探索者在与自然对话的历史片段。这种叙事手法极大地增强了阅读的沉浸感。此外，这本书在处理现代化学的前沿课题时也毫不含糊，例如关于可持续化学和材料科学的章节，信息量巨大且更新及时，这对于我们这些需要紧跟时代发展的学习者来说，是非常宝贵的资源。唯一稍微有点美中不足的可能是，某些深入的数学推导部分，如果能配上更详尽的逐步解析，对那些数学基础较弱的同学可能会更加友好一些，但总体而言，它成功地将学术的严谨性与人文的温度结合了起来。

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这本书的排版和装帧质量，坦白地说，是教科书中的顶级水准。我购买的是平装版本，尽管翻阅频率极高，但书脊依然保持得很好，纸张的韧性也让人满意，不容易出现翻页撕裂的情况。重点是其内部设计，色彩的运用简直是艺术品。它深谙视觉层次的重要性，区分不同层次信息的技巧非常高明。例如，核心定义总是用加粗和醒目的色块标出；重要的公式推导路径用虚线框和特定的背景色标注，而那些可选的、拓展性的“进阶阅读”部分则用柔和的灰色底纹区分开来，使得读者在快速浏览时能立刻聚焦于主要内容，而在需要深入钻研时，又可以轻松找到那些“隐藏的宝藏”。这大大优化了我的学习效率，因为我不再需要花费额外的精力去过滤那些不相干的干扰信息。这本书的索引部分做得也极其详尽，几乎每一个重要的化学术语都能在索引中找到对应的页码，而且页码不仅仅指向正文，还包括了图表和练习题的编号，这在查找特定知识点时提供了极大的便利。对于需要频繁在不同章节间跳转进行交叉参考的学生来说，这种细致入微的设计，体现了出版方对学习体验的深度考量。

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第一本让我对化学产生浓厚兴趣的书籍，简直是教科书界的“黑珍珠”。我是在大学预科阶段接触到它的，当时我对这个学科还停留在高中那种死记硬背的阶段，完全无法理解原子轨道和热力学这些概念的内在逻辑。但是这本书的叙述方式彻底颠覆了我的认知。作者似乎非常懂得如何将复杂的理论用生动的故事讲出来，比如解释化学键的形成时，它不是冷冰冰的公式堆砌，而是描绘了电子们如何“携手合作”以达到能量最低点的过程，这种拟人化的表达方式让人印象深刻。更棒的是，书中的图表设计简直是教科书的典范。那些复杂的分子结构图，色彩搭配合理，立体感十足，即便是初学者也能一眼看出各个原子在空间中的相对位置和键角。我记得有一次为了准备一个复杂的有机化学实验，我翻阅了其中关于立体异构的部分，书中的3D模型演示让我茅塞顿开，远比我在课堂上看到的PPT清晰直观得多。这本书的难度设置也很有层次感，每一章的开头都有一个引人入胜的现实生活应用案例，比如解释酸碱平衡时，它会从我们日常喝的苏打水讲起，让人感觉化学不再是高高在上的理论，而是触手可及的生活科学。对于那些想要真正理解化学原理而非仅仅应付考试的人来说，这本书的价值是无可替代的。它就像一位耐心且知识渊博的导师，始终在你身边引导，让你在探索化学世界的过程中充满乐趣和信心。

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说实话，我读过不少化学入门教材，但这一本给我的感觉是最“踏实”的。它的内容覆盖面极广，从基础的无机化学到后半部分颇具深度的物理化学概念，衔接得非常自然，没有那种生硬的章节跳跃感。最让我欣赏的是它对数学工具在化学中的应用处理得非常得体。很多教材在这部分处理得过于简化或者过于繁琐，要么让你觉得公式就是凭空出现的，要么就是上来就是一堆微积分把人吓退。这本书则采取了一种渐进式的教学法，它会先用直观的物理图像来解释某个数学模型背后的意义，然后再逐步引入必要的公式推导。举个例子，在讨论朗之万方程时，它并没有直接抛出复杂的偏微分方程，而是先通过布朗运动的随机性，形象地解释了为什么需要用到统计力学的方法。这种“先理解，再计算”的思路，极大地降低了非数学专业学生的学习门槛。而且，书后附带的大量习题设计得非常精妙，它们不仅仅是简单的数值计算，很多都是需要结合理论知识进行分析和论证的开放性问题。我个人特别喜欢那些“批判性思考”的题目，它们强迫你去质疑书本上既定的结论，尝试从不同的角度去分析化学现象，这种训练对于培养科学思维至关重要。这本书更像是一部工具书和学习指南的完美结合体，每一次回顾都能发现新的细节和更深层次的联系。

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