大分子体系的量子化学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:吉林大学

作者:杨忠志，叶元杰，

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isbn号码:9787560121970

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《现代分析化学导论》 本书旨在为读者提供一个扎实而全面的现代分析化学基础。分析化学，作为连接化学与自然科学、工程技术乃至社会生活的重要桥梁，其核心在于物质的鉴别与定量。本书从分析化学的基本概念出发，系统地阐述了各类分析方法的设计原理、操作步骤、数据处理以及结果评价，并着重介绍了现代分析技术在各个领域的广泛应用。 第一部分：分析化学基础 本部分首先回归分析化学的本质，深入浅出地介绍化学分析的基本概念、发展历程以及在现代科学研究和社会发展中的重要地位。我们将探讨分析化学的两大分支——定性分析和定量分析，并详细阐述其各自的目标和方法论。随后，重点关注溶液中的化学平衡，包括酸碱平衡、沉淀溶解平衡、络合平衡以及氧化还原平衡。这些平衡原理是理解和设计大多数分析方法的基石。我们将通过丰富的例证，帮助读者掌握计算和预测这些平衡状态的技巧。 第二部分：化学计量学与数据处理 现代分析化学高度依赖于数据的获取与解读。本部分将系统介绍化学计量学的基本原理和方法。我们将讲解误差分析、有效数字、统计方法在数据处理中的应用，例如均值、标准差、置信区间、回归分析和方差分析等，使读者能够科学地评估实验结果的可靠性。此外，还将介绍一些常用的统计检验方法，帮助读者判断实验数据是否存在显著性差异。 第三部分：经典分析技术 在介绍现代技术之前，对经典的分析技术进行梳理是必不可少的。本部分将详细介绍几种重要的经典分析方法。在滴定分析部分，我们将讲解酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定和沉淀滴定等不同类型的滴定方法，包括指示剂的选择、终点判断以及计算方法。在分离与富集技术方面，我们将介绍萃取、蒸馏、重结晶等传统的分离手段，为后续更复杂的现代分离技术打下基础。 第四部分：现代仪器分析技术 这是本书的核心内容之一，我们将重点介绍一系列具有里程碑意义的现代仪器分析技术。 光谱分析技术： 涵盖了紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、核磁共振波谱法（NMR）和质谱法（MS）。对于每一种光谱技术，本书都将详细阐述其基本原理、仪器结构、样品制备、测量条件、定性与定量分析方法，以及在材料科学、生命科学、环境监测等领域的典型应用。例如，在紫外-可见光谱部分，我们将探讨朗伯-比尔定律的应用，以及如何利用不同物质在可见光区的吸收特性进行检测。红外光谱则侧重于分子官能团的识别。原子光谱技术（AAS, AES, AFS）将详细介绍其激发源、检测器以及如何实现痕量金属元素的分析。NMR和MS作为结构解析的强大工具，我们将深入讲解其谱图解析的基本原则和应用。 电化学分析技术： 介绍电位分析法（如pH测定、离子选择性电极）、电导分析法、库仑分析法、伏安分析法（包括循环伏安法、溶出伏安法）等。我们将详细阐述这些技术的电化学原理，如何利用电极电势、电流、电荷等与待测物质浓度之间的关系进行定量分析。 色谱分离技术： 这是现代分析化学中最重要的分离技术之一。本书将系统介绍气相色谱（GC）和液相色谱（LC）及其各种衍生技术，包括高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）。我们将深入讲解色谱柱的原理、流动相和固定相的选择、检测器的工作方式（如FID, TCD, UV-Vis, ELSD, MS），以及如何通过保留时间和峰面积进行定性定量分析。特别地，GC-MS和LC-MS联用技术因其强大的识别和定量能力，将在书中获得重点介绍。 其他现代分析技术： 简要介绍热分析技术（如TGA, DSC）、X射线衍射（XRD）等，并说明其在材料表征和相分析中的作用。 第五部分：分析化学的应用 在掌握了基本的分析原理和技术之后，本书将引导读者认识分析化学在各个领域的实际应用。我们将通过案例分析，展示分析化学在环境保护（水质、空气、土壤分析）、食品安全（成分检测、污染物分析）、药物分析（含量测定、杂质分析）、临床诊断（生物标记物检测）、材料科学（成分、结构、性能分析）以及法医学等领域中的重要作用。 学习建议： 本书内容丰富，理论性与实践性并重。为更好地掌握书中的知识，建议读者在阅读理论部分的同时，积极参考相关的实验操作指南，甚至进行模拟实验。对于仪器分析部分，建议结合实际仪器操作视频或进行实验室参观，以加深理解。通过理论学习与实践探索相结合，读者将能够深刻理解现代分析化学的魅力，并将其应用于未来的学习和研究中。 《现代分析化学导论》旨在培养读者独立思考、科学分析问题和解决问题的能力，为他们在化学及相关交叉学科领域的研究和职业生涯奠定坚实的基础。

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这本书的写作风格过于冗长和学术化，对于习惯了清晰逻辑和图表辅助的现代读者来说，阅读体验相当吃力。大量复杂的数学推导堆砌在一起，缺乏足够的文字解释来引导读者理解每一步背后的物理意义或计算动机。例如，在介绍某些微扰理论时，它直接给出了繁复的公式展开，却很少用图形或类比来帮助理解这些修正项到底对电子结构产生了怎样的实际影响。对于希望快速掌握某一特定计算工具或概念的读者，他们很可能会在密集的公式中迷失方向，无法快速定位核心思想。我更倾向于那些能够将复杂的理论概念分解成易于理解的步骤，并用清晰的图示来展示分子轨道形貌变化或势能面演化的书籍。这本书更像是一份详尽的学术论文集锦，而不是一本能激发学习兴趣的、具有清晰叙事线的专著。

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这部书，坦率地说，它完全没能触及我真正期待的领域。我本来希望能深入了解一些现代计算方法在模拟软物质系统，比如聚合物网络或液晶相变中的应用。这本书的视角似乎停留在非常基础的、理想化的分子体系上，对如何处理大量的粒子、复杂的拓扑结构或者介观尺头的相互作用着墨甚少。例如，它可能详细描述了Hartree-Fock或DFT在小分子上的精度校正，但对于周期性边界条件下的晶格振动分析，或者如何将分子动力学与量子化学结合起来进行混合方法模拟，几乎是只字未提。这对于一个希望将理论工具应用于实际材料设计的读者来说，无疑是一种落空。我需要的不是对薛定谔方程如何求解的教科书式回顾，而是关于如何“驯服”这些方程在面对数千个原子时的计算瓶颈和收敛性挑战的实战经验。如果作者能加入一章关于并行计算策略或GPU加速在量子化学计算中的实际案例，那可能会更有价值，但很遗憾，这本书在这方面显得非常保守和传统，给人一种停留在上个世纪八十年代理论框架中的感觉。

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对于那些想要了解如何利用量子化学来指导材料设计，尤其是探索新的催化剂或电池电解质的读者，这本书提供的帮助非常有限。它几乎没有涉及任何与固体物理或表面科学直接相关的计算模型。例如，如何构建有效的有效哈密顿量来描述杂化或掺杂效应，如何处理界面处的电子转移问题，或者如何将量子化学计算结果与宏观输运性质联系起来，这些关键环节在书中都未得到充分的阐述。相反，它沉溺于对分子轨道理论的细枝末节的讨论，比如如何选择合适的对称性操作或如何处理分子内刚性假设。这就像是给我一本关于如何精确测量螺丝钉直径的书，却完全没有告诉我如何用这些螺丝钉去建造一座桥梁。如果书中能有专门章节讲解晶格缺陷的建模、电荷转移态在半导体异质结上的表现，那才真正具有指导意义，但很遗憾，这本书的视野被局限在了孤立分子的范畴内。

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读完这本书，我最大的感受是，它似乎完全错过了当前理论化学研究的热点——对电子激发态和非绝热过程的精确描述。我急切地希望能看到关于激发态计算，比如TD-DFT在模拟光化学反应中的局限性与突破，或者更先进的CC3或EOM-CC方法的实际应用案例。然而，这本书的大部分篇幅似乎还在致力于精确地计算基态能量的微小差异，这对于许多从事光谱学或光物理研究的人来说，重要性是次要的。它花了大量篇幅讨论基组的收敛性和电子相关能的修正项，这些内容在任何一本标准的量子化学教材中都能找到，缺乏前沿性和针对性。我期待的，是关于如何处理高维势能面、如何精确模拟内转换或系间窜越的速率理论框架，比如利用路径积分或电子耦合理论来解析实验数据。这本书给我的感觉是，它是一本为“纯粹的理论家”而非“应用导向的研究者”准备的工具箱，里面的工具箱标签似乎已经过时了。

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令人沮丧的是，本书在软件实现和计算效率的讨论上显得异常谨慎和模糊。在现代科学研究中，理论的优劣很大程度上取决于其在现有计算平台上的可行性。我非常希望能看到关于不同量子化学软件包（比如Gaussian, ORCA, 或更专业的密度泛函计算包）在处理特定类型问题时的性能对比，以及不同算法在并行化方面的优劣分析。这本书似乎假设读者拥有无限的计算资源和时间，完全忽略了计算成本和时间限制在实际科研中的决定性作用。它没有讨论如何利用低精度但快速的近似方法（如Tight-Binding或半经验方法）进行初步筛选，也没有对量子化学计算结果的不确定性进行严格的误差分析和报告规范进行深入探讨。因此，对于一个需要快速迭代实验方案的研究人员来说，这本书提供的理论框架显得有些“空中楼阁”，缺乏将理论落地到实践的桥梁。

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