诺贝尔奖中的有机化学概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:天津大学

作者:张明杰

出品人:

页数:182

译者:

出版时间:2007-9

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787561825228

丛书系列:

图书标签:

• 诺贝尔奖
• 有机化学
• 化学
• 科普
• 获奖成果
• 科学史
• 化学史
• 有机反应
• 分子结构
• 化学前沿

现代材料科学与工程导论 第一章：材料的微观结构与性能 本章将深入探讨构成现代材料的基础——原子、晶体结构以及缺陷在材料宏观性能中所扮演的关键角色。我们将从最基本的晶格理论出发，详细解析金属、陶瓷和聚合物的晶体结构差异及其对力学、热学和电学性能的影响。重点内容包括布拉格衍射在确定晶体结构中的应用、点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）如何决定材料的塑性、强度和韧性。此外，本章还将引入非晶态结构的概念，并探讨玻璃化转变温度（$T_g$）对聚合物材料应用潜力的制约。 第二章：金属材料的相变与热处理 金属材料的性能优化极度依赖于其内部相结构的精确控制。本章聚焦于铁碳合金体系，详细阐述了奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的形成机制与微观形貌。我们将利用相图（如Fe-Fe3C二元相图）来指导实际的热处理工艺设计，包括退火、正火、淬火和回火的物理过程与微观组织演变。特别地，对马氏体转变这一无扩散相变过程的动力学和后续回火软化机制将进行深入剖析，旨在为工程应用中所需特定硬度和韧性的实现提供理论基础。 第三章：陶瓷材料的制备与高技术应用 陶瓷作为一类在高温、耐磨和绝缘方面表现卓越的无机非金属材料，其性能深受制备工艺的影响。本章将系统介绍先进陶瓷的制备技术，从粉体制备（如溶胶-凝胶法、共沉淀法）到烧结过程（致密化机理、液相烧结与固相烧结）。重点讨论结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）在航空航天、生物医学植入体中的应用，并探讨如何通过晶界工程和引入纳米结构来克服传统陶瓷脆性的挑战。 第四章：高分子材料的结构-性能关系 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性强的特点，已成为现代工业不可或缺的一部分。本章将系统梳理聚合物的分子结构特征，包括链长、支化度、分子量分布对粘弹性的影响。我们将深入探讨线型、支化型、交联型聚合物的力学行为，特别是黏弹性理论（如Maxwell模型和Voigt模型）在描述高分子蠕变和应力松弛过程中的应用。此外，本章还将涵盖聚合物的结晶度、玻璃化转变和熔点对其加工温度和使用温度范围的决定性作用。 第五章：复合材料的设计与界面控制 复合材料通过结合不同材料的优点以实现单一材料难以达到的综合性能。本章侧重于纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂、玻璃纤维增强聚合物）的力学分析。重点讨论混合律（Rule of Mixtures）在预测纵向和横向刚度中的应用，以及界面——基体与增强体之间的关键区域——的粘合强度和应力传递效率对整体强度的决定性影响。本章还会介绍金属基复合材料和陶瓷基复合材料在极端环境下的应用潜力。 第六章：半导体材料的物理基础与器件原理 本章进入电子材料领域，聚焦于半导体的基础物理特性。我们将从能带理论出发，解释本征半导体、n型掺杂和p型掺杂的载流子行为差异。重点解析费米能级在能带图中的位置对导电性的调控作用。随后，本章将深入探讨PN结的形成、单向导电性以及稳态和动态下的伏安特性，为理解二极管和晶体管等基本半导体器件的工作原理奠定坚实的材料科学基础。 第七章：先进功能材料与智能响应 现代材料科学的前沿正转向那些能对外部刺激做出可控响应的材料。本章介绍压电材料、热释电材料和磁性材料（如巨磁阻效应材料）的基本工作原理。我们将探讨智能材料在传感器、执行器和数据存储中的具体应用。例如，如何利用压电材料的逆压电效应实现超声波换能器，以及如何通过材料的微观磁结构设计来优化磁记录密度。 第八章：材料的腐蚀与防护 材料在使用过程中不可避免地会遭受环境的侵蚀，其中腐蚀是导致结构失效的主要原因之一。本章详细阐述电化学腐蚀的基本原理，包括阳极氧化反应和阴极反应的控制因素。我们将分析不同腐蚀形态（如均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂）的发生机理，并系统介绍腐蚀防护技术，包括阴极保护法、缓蚀剂的应用以及表面工程技术（如镀层、热喷涂）在提高材料服役寿命中的作用。 第九章：材料的无损检测与表征技术 准确的材料表征是理解和预测性能的前提。本章涵盖了用于分析材料宏观、微观和原子尺度的关键无损检测（NDT）与表征技术。我们将介绍X射线衍射（XRD）在晶体结构和残余应力分析中的应用、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在微观形貌和晶格成像中的强大能力。此外，还将讨论能谱分析（EDS/EELS）在元素定性和定量分析中的作用，以及力学性能测试方法（如拉伸、冲击、疲劳试验）的标准规范。 第十章：材料的计算模拟与设计 计算材料学已成为新材料研发的重要工具。本章介绍原子尺度模拟（如分子动力学MD）和第一性原理计算（如密度泛函理论DFT）在预测材料热力学和动力学行为中的应用。我们将探讨如何利用这些计算工具来模拟位错运动、扩散路径和电子结构，从而指导实验工作，加速新型高性能材料的筛选与设计过程，实现“材料基因工程”的目标。

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从一个长期关注化学科学发展脉络的读者的角度来看，这本书在内容时效性上的滞后性是最大的硬伤。它似乎完全错过了近年来有机合成领域中一些激动人心的突破。例如，光催化在有机合成中的广泛应用、酶催化剂的理性设计以及人工智能在分子发现中的初步尝试，这些都是当前化学界的热点和未来方向，但在书中几乎找不到任何实质性的讨论。如果书名要冠以“诺贝尔奖”之名，至少应该涵盖近二十年间与该奖项高度相关的研究热点，并展现出对未来研究趋势的洞察力。这本书的内容停留在一种静态的知识陈述上，缺乏动态的演进视角，仿佛是某一特定时间点上知识体系的快照，而这个快照的拍摄时间已经有些久远了。对于希望通过阅读此书来了解化学领域当前生命力的读者来说，这本书提供的价值非常有限，它更像是一份对过去成就的回顾，而且回顾的深度也仅限于基础概念层面，没有深入到那些奠定诺奖地位的精妙实验设计和思维过程。因此，对于追求前沿和时效性的读者，这本书可能无法满足你们的期望。

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这本书的包装设计倒是挺引人注目的，封面采用了深邃的藏蓝色调，配上简洁的白色字体，显得既专业又不失格调。我本来是抱着希望这本书能给我带来一些深入的化学见解的期待来翻开它的。然而，才翻看了前几页，我就感觉有些不对劲了。它更像是一本面向高中生化学入门的教材，内容组织上缺乏足够的深度和广度。比如，在讨论一些基础的有机反应机理时，描述得过于表面化，很多关键的过渡态和能量变化只是简单带过，没有提供深入的图示或实验佐证。对于一个期待了解“诺贝尔奖”级别研究成果的读者来说，这种层次感实在让人有些失望。我原本期望能看到一些对近十年诺奖成果的细致剖析，例如不对称催化或者C-H键活化的最新进展，但书中似乎更集中在一些经典的、教科书上反复出现的内容上。整体来说，从排版到内容选取的角度，都透露出一种过于保守和基础化的倾向，使得原本宏大的书名显得有些名不副实。如果不是冲着这个名字，我可能只会把它当作一本普通的化学入门读物，但结合书名来看，这种平淡的表现确实让人难以给出高分。这本书似乎更适合那些刚接触有机化学不久，需要建立基础框架的新手，对于有一定基础，或者希望追溯前沿学术脉络的读者，它的价值可能就非常有限了。

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这本书的排版和印刷质量倒是无可指摘，纸张厚实，字体清晰，看得出在物理制作上还是花了一些成本的。然而，内容组织上的疏忽，使得这种良好的物理载体没有得到充分的发挥。我想提及的是它的图表设计，这是有机化学书籍中至关重要的一环。很多关键的反应机理图，线条过于密集，关键的电子流向箭头标注得不够醒目，有时候甚至和背景的文字混在一起，需要读者仔细辨认才能看清。更有甚者，有些结构式的立体表示法，在黑白印刷下显得模糊不清，极大地影响了对分子空间构象的理解。如果能像一些顶尖的化学教材那样，采用清晰的彩色标注来区分不同原子或电子的运动轨迹，效果必然会大为改观。我不得不花费大量时间去重新绘制或想象这些图示，才能真正理解作者想要表达的化学过程。这无疑是降低了阅读效率，也削弱了内容的专业性和可读性。总而言之，虽然书本本身的手感不错，但内容的可视化表达实在是不够专业和友好，尤其是在讲解立体化学和复杂反应时，这种缺陷尤为明显。

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阅读体验方面，这本书的行文风格实在是过于枯燥乏味，简直像是在啃一本老旧的字典。作者似乎完全没有意识到，即使是介绍复杂的科学概念，也需要一定的叙事技巧来抓住读者的注意力。每一个章节的过渡都显得十分生硬，仿佛是将一篇篇独立的讲稿拼凑在一起，缺乏整体的逻辑连贯性。例如，从一个章节突然跳到另一个不甚相关的理论介绍时，中间没有提供任何过渡性的桥梁句或概念性的总结，让人在阅读过程中需要不断地停下来，在脑海中重新建立知识点之间的联系。更要命的是，书中引用的一些案例和实验描述，感觉像是上世纪七八十年代的陈旧数据，对于当代有机化学的研究前沿几乎没有任何参考价值。我尝试着去寻找一些关于现代药物化学合成策略的论述，但这些部分要么语焉不详，要么就是引用了非常基础的反应，完全没有体现出“诺贝尔奖”所代表的突破性创新。如果作者能加入一些历史的脉络梳理，或者用更生动的方式去描绘化学家们探索未知时的心路历程，这本书的吸引力会大大增加。但现实是，它提供给读者的，只是一条条冰冷、缺乏温度的化学公式和定义，读起来非常吃力。

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关于这本书的深度挖掘，我最大的感受是它在概念的阐释上显得有些“点到为止”，缺乏必要的理论深度支撑。例如，在讨论某些重要的有机反应时，书里只是罗列了反应物、产物和大致的条件，却鲜有深入到量子力学层面去解释为何这种反应会以特定的立体选择性或区域选择性发生。一个真正的学术导读应该能够引导读者思考“为什么”，而不仅仅是“是什么”。我期待看到对于反应能垒、分子轨道理论在指导合成设计中的应用等高阶内容的探讨，但这些在书中几乎是绝缘的。它更像是一个知识点的清单，而不是一个深入探究科学思想的文本。很多关键的术语虽然被提及了，但缺乏详细的背景介绍和历史演变过程，让初次接触这些概念的读者可能会感到困惑。这种处理方式，使得这本书无法成为一个有效的知识深化工具，它更像是对基础知识的重复确认，而非一次有价值的学术提升之旅。对于那些希望真正理解有机化学精髓的人来说，这本书提供的帮助非常有限，它停留在描述现象的层面，而未能深入到解释机制的层面。

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