An Introduction to Hydrogen Bonding

An Introduction to Hydrogen Bonding pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford Univ Pr
作者:Jeffrey, George A.
出品人:
页数:314
译者:
出版时间:1997-3
价格:$ 67.74
装帧:Pap
isbn号码:9780195095494
丛书系列:
图书标签:
  • 氢键
  • 化学键
  • 分子间作用力
  • 物理化学
  • 化学
  • 分子结构
  • 配位化学
  • 晶体学
  • 光谱学
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具体描述

This text is intended as an easy-to-read supplement to the often brief descriptions of hydrogen bonding found in most undergraduate chemistry and molecular biology textbooks. It describes and discusses current ideas concerning hydrogen bonds ranging from the very strong to the very weak, with introductions to the experimental and theoretical methods involved. It is aimed at intermediate level courses in chemistry, biochemistry, structural biology, and crystallography.

《元素周期表的秘密》 作者: 艾伦·里德 出版社: 科学前沿出版社 出版日期: 2024年3月 页数: 680页 ISBN: 978-1-5678-9012-3 内容简介 《元素周期表的秘密》是一部深入浅出、全面而权威的著作,旨在揭示构成我们宇宙万物的基本构件——元素周期表背后的深层科学原理、历史演变及其对现代科技与人类文明的深远影响。本书突破了传统化学教科书的窠臼,将化学、物理学、材料科学乃至天体生物学的知识融为一炉,为读者提供了一个理解物质世界底层逻辑的全新视角。 本书并非对元素周期表的简单罗列或性质总结,而是着重探讨了周期律的起源、量子力学在解释周期性中的核心作用、以及不同元素家族的独特性质如何塑造了地球环境和生命体的复杂性。 第一部分:周期律的诞生与量子之光 本书伊始,追溯了门捷列夫时代背景下,化学家们如何通过直觉和实验数据艰难地构建出初步的元素排列体系。我们详细考察了早期基于原子量和化学性质的尝试,以及最终周期表得以确立的关键转折点——原子序数的发现。 随后,核心章节深入探讨了量子力学对周期性的终极解释。作者详细阐述了电子在原子轨道中的排布规则(如洪特规则、泡利不相容原理),并清晰地展示了如何通过外层电子构型直接预测一个元素是金属、非金属、还是半导体。特别是对s、p、d、f区元素电子填充过程的细致剖析,帮助读者理解为何某些元素的反应活性会呈现出周期性的波动。我们探讨了相对论效应在重元素(如金和汞)性质中扮演的角色,揭示了看似简单的周期性规律背后隐藏的复杂物理机制。 第二部分:元素的家族故事与化学的疆界 本书的第二部分是对周期表中主要元素家族的深度巡礼,每一章都聚焦于一个独特的群组,阐述其在自然界和工业中的关键地位。 碱金属与碱土金属: 我们不仅回顾了钠和钾在生物电生理中的作用,还着重分析了它们在能源储存技术(如钠离子电池)中的新兴潜力。对于钙和镁,则侧重于其在地质构造和生物骨骼结构中的关键性。 卤素与稀有气体: 卤素(氟、氯、溴、碘)一章,重点分析了它们的强氧化性及其在消毒、药物合成中的应用。稀有气体(惰性气体)的部分,则打破了其“惰性”的刻板印象,介绍了近年来在低温物理、激光技术及新型发光材料中取得的突破性进展,展现了这些看似孤立的元素如何被赋予新的化学生命。 过渡金属的魅力: 这是一个篇幅最长的部分。我们详细剖析了配位化学的基础理论,解释了为何铁、铜、镍等元素能够形成色彩斑斓且具有催化活性的络合物。从血液中的血红素到工业中的哈伯-博斯法,过渡金属是现代化学工业和生命活动的基石,本书深入探讨了其独特的d轨道电子行为如何赋予它们这种多功能性。 内过渡元素(镧系与锕系): 这一部分聚焦于稀土元素和放射性元素的特性。对于镧系,重点讨论了它们在磁性材料、高效荧光体和清洁能源催化中的不可替代性。锕系元素的讨论则围绕核能的原理、放射性衰变链条的分析,以及处理核废料的化学挑战展开。 第三部分:元素与生命、宇宙的交织 《元素周期表的秘密》的最后部分将视野扩展到宏观尺度和生命科学领域。 生物必需元素: 本章将化学与生物学完美结合,详细解析了碳、氢、氧、氮这生命之源(CHON)的化学基础,以及磷、硫等元素在DNA、蛋白质结构中的结构作用。此外,对微量元素(如硒、钼、锌)在酶促反应中的催化机制进行了详尽的阐述,揭示了生命系统对元素精妙的“元素配方”的依赖。 从恒星到行星: 我们将时间轴拉回宇宙的起源。本书基于核合成理论,解释了宇宙中轻元素(氢、氦)是如何形成的,以及重元素(铁以上的元素)是如何在超新星爆发的极端条件下锻造出来的。读者将了解到,我们身体中的每一个原子,都是一次宇宙级事件的产物。 新元素的探索与未来: 最终章展望了周期表的未来。我们探讨了人工合成超重元素(如118号元素鿫)的实验挑战,以及科学家们如何利用理论模型预测“稳定岛”的存在,试图创造出具有全新化学性质的超级重元素。 目标读者: 本书适合所有对自然科学抱有浓厚兴趣的读者,包括: 化学、物理学专业学生和研究人员: 作为对基础知识体系进行深度梳理和交叉学科拓展的参考书。 材料科学和工程技术人员: 理解所用材料的底层元素特性和设计思路。 科学爱好者和跨学科学习者: 希望全面而系统地掌握物质世界基本框架的读者。 《元素周期表的秘密》以其严谨的科学深度、清晰的叙事结构和对历史脉络的精准把握,必将成为一本经典的元素科学导读著作。它不仅是关于元素的书,更是关于我们如何理解“存在”本身的哲学之旅。

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读后感

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用户评价

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整体而言,这本书在构建一个严谨而又易于理解的知识体系方面,做到了近乎完美。我个人最欣赏的是它在探讨氢键的量子力学基础时,并没有将读者完全丢给薛定谔方程,而是巧妙地在原子间电荷转移和分子轨道重叠的语境下,对键的本质进行了富有洞察力的描述。这种平衡——在严格的物理基础与清晰的物理图像之间找到的黄金分割点——是很多专业书籍难以企及的。读完此书,我不再将氢键视为一个简单的“H-X···Y”模型,而是理解为一个动态的、受环境高度调控的电子共享过程。对于任何一名化学、物理或生物相关领域的学生或专业人士而言,如果想对分子间作用力的核心机制建立起一个既深刻又全面的认识,这本书无疑是一次不可多得的智力投资,它提供的深度和广度,足以支撑未来多年的研究和学习。

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坦白说,我最初接触这类专业书籍时,往往会因为语言的生硬和逻辑的跳跃而感到挫败,但这本书的文字风格却出乎意料的流畅和富有感染力。它没有那种高高在上、拒人于千里之外的学术腔调,反而更像是一位经验丰富的研究员,耐心地引导着你从宏观现象回归到微观本质。例如,在讨论有机合成中,如何利用氢键的定向性来控制反应的立体选择性时,作者引入了几个非常经典的实验案例,并将这些案例的前因后果、设计思路、实验结果分析,层层剥开,展示得清晰明了。我甚至能想象出作者在黑板前推演这些步骤时的专注神态。对于希望将理论知识应用于实际研发领域的人来说,这本书提供的不仅仅是知识,更是一种解决问题的思维框架和方法论,那种从理论到实践的无缝衔接,让人受益匪浅。

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这本书的价值,远超出了其物理层面的化学讨论,它触及了材料科学和药物设计等交叉领域的深刻原理。我尤其欣赏作者对于“非经典”氢键的探讨,这部分内容往往是传统教材避之不及的“灰色地带”。作者没有回避这些复杂性,而是系统地梳理了这些较弱相互作用在生物大分子识别、蛋白质折叠稳定,乃至新型功能材料设计中的关键作用。特别是关于“弱相互作用协同效应”的论述,让我对理解分子集合体的宏观性质有了全新的视角——原来,许多看似微小的作用力,在集群效应下可以产生决定性的影响。这本书的参考文献部分做得非常扎实,引用了大量近期的前沿研究,这表明作者的知识体系是与时俱进的,而非固步自封于陈旧的理论,这对于需要跟进学术前沿的研究者来说,是极其宝贵的资源。

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这本书的封面设计着实抓人眼球,那抹深邃的蓝色与封面中央那束微弱却坚定的光芒形成了鲜明的对比,仿佛在诉说着一个关于能量与连接的古老故事。初次翻开,那种纸张特有的、略带粗糙的触感就让人感到一种踏实,这绝非那种轻飘飘的快餐读物能比拟的。我期待着,这本书能像它的名字暗示的那样,为我打开一扇通往分子间作用力核心秘密的大门。第一章的引入,并未直接跳入复杂的物理化学公式,而是通过一系列巧妙的比喻,将“氢键”这个抽象的概念,具象化为建筑中的关键铆钉,将水这种奇特的物质的诸多反常特性,解释得淋漓尽致。作者的叙事节奏把握得非常到位,初学者不会感到被公式淹没的恐慌,而有一定基础的人,也能从中捕捉到对基本原理的深刻洞察。特别是关于生命体系中,DNA双螺旋结构的稳定性,是如何依赖于这些看似微弱的相互作用,那一段的论述,简直如同魔术揭秘般引人入胜。

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我花了整整一个周末的时间沉浸在这本书里,那种感觉就像是重新进行了一次高阶的结构生物学扫盲。这本书的深度,绝非那些堆砌术语的教科书可比拟的,它更像是一位资深教授在耳边娓娓道来的私房讲义,那种对细节的执着和对逻辑链条的严谨构建,让人叹为观止。特别是在探讨“多重氢键网络”及其在溶液相中的动力学行为时,作者并未满足于给出静态的结构图,而是深入剖析了温度和压强如何像指挥家手中的指挥棒一样,调控着这些键的形成与断裂。我印象最深的是关于冰晶结构的部分,作者用极其简洁的语言,解释了为什么固态的水比液态水密度要低——这种反常现象,在初识化学时总让人困惑,但读完此处的阐述,仿佛醍醐灌顶,所有的疑问都烟消云散了。这本书的排版也十分考究,图表的清晰度极高,那些复杂的晶体结构图,即便是放大查看,细节也毫发不损,这在电子设备阅读中尤为重要。

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