大学化学解题法诠释 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:罗勤慧 编

出品人:

页数:729

译者:

出版时间:2000-11

价格:68.00元

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isbn号码:9787533617752

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探微求索：现代材料科学的基石与前沿 本书聚焦于当代材料科学领域的核心理论、前沿技术与实际应用，深入剖析无机、有机、高分子以及复合材料等多个关键分支的科学原理与工程实践。它并非化学基础理论的简单复述，而是致力于将微观层面的量子力学、固体物理、晶体结构与宏观尺度的材料性能、加工工艺及器件应用进行系统性的整合与阐释。 本书旨在为高年级本科生、研究生以及从事材料研发、生产与质量控制的工程师提供一本兼具理论深度与实践指导价值的参考书。全书结构严谨，内容涵盖面广，力求展现材料科学作为一门交叉学科的独特魅力与蓬勃生机。 第一篇：材料的微观结构与基本热力学 第一章：晶体结构与缺陷工程 本章从对称性原理出发，详细阐述了晶体的点群、空间群及其在材料结构分析中的应用。重点解析了常见的晶体结构类型，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及六方密堆积（HCP）的形成条件与堆垛层错对力学性能的影响。随后，本书深入探讨了材料中的各种缺陷——点缺陷（如空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）——如何主导材料的扩散行为、塑性变形机制以及高温蠕变过程。针对性地介绍了先进的电子显微镜技术（TEM/STEM）在缺陷表征中的最新进展，例如原位观察位错攀移和交滑移的实验方法。 第二章：材料的热力学基础与相变动力学 本章超越了传统化学中的相平衡概念，聚焦于固态材料体系的非等温热力学。阐述了吉布斯自由能、化学势在多相体系中的判据，并结合范特霍夫方程和柯立根-施密特（Kohlrausch-Schmidt）方程分析了固溶体的热力学稳定性。核心部分详细论述了固态相变的动力学过程，包括成核理论（拉普拉斯经典成核理论及其在非平衡条件下的修正）和生长机制。尤其关注了扩散控制下的相分离过程，如Spinodal Decomposition的形貌演化，以及其在开发新型合金和功能陶瓷中的调控策略。 第二篇：先进功能材料的设计与合成 第三章：半导体材料的能带理论与器件集成 本书将半导体物理提升到材料设计的高度。详细阐述了晶体周期势场下的布洛赫定理，构建了不同维度（0D、1D、2D）半导体材料的能带结构模型，包括量子点、量子阱和二维材料（如过渡金属硫化物）。讨论了杂质的能级调控、载流子输运机制（漂移与扩散）以及费米能级的工程化。重点分析了p-n结、肖特基接触的能带对齐问题，并结合器件物理，探讨了如何通过界面工程和应变工程优化光电器件（如LED、太阳能电池）的效率和稳定性。 第四章：磁性材料的畴结构与自旋电子学 本章深入探究了磁性的起源——电子自旋的交换作用与耦合。阐述了朗之万理论与布洛赫理论在铁磁、反铁磁和亚铁磁材料中的应用。着重分析了磁畴壁的运动、钉扎效应以及磁滞回线的形成机理。在应用方面，本书详尽讨论了磁性隧道结（MTJ）中的自旋转移矩（STT）效应和自旋轨道矩（SOT）效应，并介绍了用于非易失性存储器（MRAM）的材料体系和优化方法。 第五章：压电、铁电材料的介电响应与传感应用 本章聚焦于涉及电场响应的陶瓷和聚合物材料。详细介绍了晶格的极化机制，包括离子位移极化和电子极化，并建立了介电常数与电导率的频率依赖关系模型。对于铁电材料，深入分析了铁电畴的形成、反转过程以及巴特勒-皮尔森（Buttler-Pearson）模型在畴壁动力学模拟中的应用。内容延伸至如何利用高熵陶瓷或梯度材料实现高居里温度和低介电损耗的平衡，以满足高温传感器的需求。 第三篇：高分子与复合材料的结构-性能关系 第六章：高分子链的构象统计与流变学 本章将高分子科学提升至统计物理层面。引入了自由体积理论、蒙特卡洛模拟来预测聚合物的玻璃化转变温度（Tg）和松弛时间。详细解析了聚合物溶液与熔体的非牛顿流变行为，包括剪切变稀、粘弹性（储能模量与损耗模量的关系）以及蠕变恢复实验的分析。特别关注了超支化聚合物和液晶聚合物在加工过程中的取向行为及其对最终力学性能的决定性影响。 第七章：先进复合材料的界面控制与力学行为 本章系统阐述了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料的设计原理。核心在于界面处的应力传递效率。深入分析了基体（金属、陶瓷或高分子）与增强相（碳纳米管、石墨烯、碳纤维）之间的化学键合、润湿性与界面能。通过经典的复合材料理论（如混合律、里申格理论）预测整体性能，并结合断裂力学原理，探讨了界面脱粘、纤维桥接等增韧机制，为开发轻量化、高强度的结构件提供理论依据。 第四篇：材料的表面工程与环境稳定性 第八章：薄膜沉积技术与表面改性 本章侧重于利用原子层级的精确控制技术来构建功能表面。详细比较了物理气相沉积（PVD，如溅射、蒸发）和化学气相沉积（CVD，包括ALD）的反应机理、薄膜的应力状态控制和晶粒生长模式。针对性讨论了如何通过等离子体增强技术（PECVD）制备具有特定化学活性的薄膜表面。内容还涉及了离子注入、激光熔覆等表面改性技术对材料耐磨损、抗腐蚀性能的提升机制。 第九章：材料的腐蚀机理与防护策略 本章从电化学和固态物理角度剖析了金属和合金的腐蚀过程。详细解释了在不同环境（酸、碱、中性盐雾）下的阳极溶解和阴极反应动力学。重点分析了应力腐蚀开裂（SCC）、晶间腐蚀的微观机制，并引入了局域腐蚀（点蚀）的活化-钝化模型。在防护方面，系统介绍了阴极保护、缓蚀剂的设计原理，以及高性能阻隔涂层（如转化膜、陶瓷涂层）的寿命预测模型。 本书的特色在于强调“设计-合成-表征-应用”的闭环思维，通过对大量第一性原理计算案例和先进实验数据的解析，引导读者掌握如何根据特定的工程需求，从原子尺度反向推导出所需的材料组分与微观结构。

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从学习的进阶路径来看，这本书的设计充分考虑了不同学习阶段读者的需求。初学者可能会觉得它在某些部分略显深入，但正是这种“超前性”的设置，为他们打下了坚实的理论基础，避免了未来升级学习深度时知识体系的崩塌。而对于已经有一定基础的进阶学习者，书中提供的那些高难度、多步骤的综合性大题，则成为了检验和巩固能力的绝佳试金石。我发现，很多我在模拟考试中失分的原因，都能在这本书的特定章节中找到精确的对应解析——那些我以为是自己计算失误的小问题，实际上是源于对某个基本原理理解上的偏差。这本书像一面镜子，不仅映照出我解题的步骤，更照出了我思维深处的盲点，是名副其实的“解题法”宝典。

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对于我这种偏向应用型的学习者来说，最看重的就是实用性。这本书在这方面表现得极为出色。它收录的例题覆盖面极广，从基础的热力学计算到复杂的有机合成路线分析，几乎涵盖了所有主要知识模块中的难点和易错点。更难能可贵的是，对于每一个例题，它都提供了至少两种不同的解题思路进行对比分析。例如，对于一道涉及平衡常数的题目，它会先展示传统的代数法，随后再介绍一种基于近似或图像识别的高效方法。这种多角度的审视，极大地拓宽了我的解题视野，让我明白解决同一个问题可以有不止一条康庄大道。每次做完一章的习题，我都会有一种“豁然开朗”的感觉，因为那些曾经让我感到棘手的陷阱，现在都变得清晰可见，仿佛被作者用高倍显微镜仔细检查过一样。

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我之前尝试过好几本化学辅导书，很多都存在一个共同的问题：讲解概念时过于口语化，或者反过来，用词过于晦涩难懂，让人抓不住重点。然而，这本书的叙事方式极其独特，它似乎有一种魔力，能将那些看似高高在上的理论知识，用一种近乎“庖丁解牛”的精准度进行拆解。作者在阐述每一个解题步骤时，不仅给出了“如何做”，更深入地挖掘了“为什么这么做”，这对于培养真正的化学思维至关重要。它不像单纯的习题集，罗列一堆标准答案，而是像一位循循善诱的导师，引导读者在每一步推理中都保持清醒的逻辑链条。我特别欣赏它在引入新概念时，总能巧妙地联系到前一个章节已经学过的知识点，形成了一个完整而有机的知识网络，而不是零散的知识碎片。这种结构化的讲解方式，极大地降低了复杂问题的学习门槛。

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这本书的语言风格是我个人非常欣赏的另一大亮点。它避免了传统教材中那种生硬的、纯粹的科学术语堆砌，而是采用了一种充满洞察力的、带有温度的笔调。阅读过程中，我仿佛在与一位经验丰富的化学家进行私密的学术交流，而不是被动地接受信息灌输。作者在关键的转折点，会插入一些简短但极具启发性的评论，这些评论往往能瞬间点破隐藏在题目背后的物理或化学本质。比如，在讨论电化学电池的电动势计算时，作者没有直接抛出公式，而是用生动的比喻解释了“自由能”和“电势”之间的能量转换关系，这种描述方式极大地增强了知识的画面感和记忆深度。阅读体验非常流畅，几乎没有遇到需要频繁停下来查阅专业词典的障碍。

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这本书的装帧设计非常考究，封面采用了哑光纸张，手感细腻，色彩搭配上偏向沉稳的深蓝色和米白色，给人一种既专业又不失典雅的感觉。内页的排版也看得出设计者的用心，字体的选择清晰易读，行距和段落间距都把握得恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。特别是那些复杂的化学结构式和反应方程式，都被清晰地绘制在页面上，没有出现模糊不清或者排版混乱的情况，这对于需要反复查阅和理解复杂概念的学习者来说，无疑是一个巨大的加分项。书本的纸张厚度适中，不会因为油墨渗印而影响阅读体验，装订也十分牢固，可以平摊在桌面上，方便做笔记和对照参考。总的来说，这本书在物理形态上就传递出一种严谨、高品质的信号，让人在翻开它之前，就已经对内容充满了期待。它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的工艺品，摆在书架上也是一道风景。

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