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出版者:Thomson Learning

作者:Joesten, Melvin D./ Castellion, Mary E./ Hogg, John L.

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:2006-2

价格:$ 275.66

装帧:Pap

isbn号码:9780495012139

丛书系列:

图书标签:

化学
化学教育
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科学

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具体描述

Joesten's WORLD OF CHEMISTRY: ESSENTIALS is known for effectively presenting chemistry in terms understandable to the non-science major. The Fourth Edition continues to clearly explain the importance of chemistry and the impact it has on students' daily lives by including topics that are interesting to students early in the text and by explaining the relevance of the chemical principles students hear about every day in the news. To help students develop a general appreciation of the effect chemistry has on their lives, the authors take a less-theoretical approach to the basics and offer thought-provoking chapter-opening questions, a wealth of pertinent examples, and NEW "Chemistry in Movies" boxes. Additionally, application chapters are now included earlier in the text to further demonstrate to students the relevance of the chemistry they are studying. OWL (Online Web-based Learning), our fully customizable and flexible web-based homework management system and assessment tool, is now available with this text.

《全球化学前沿：探索物质世界的无限可能》简介：本书旨在为化学领域的学习者、研究人员以及对物质科学抱有浓厚兴趣的读者提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的知识框架。我们聚焦于当代化学研究中最具活力和突破性的领域，勾勒出化学科学如何重塑我们对物质、能量以及生命过程的理解。本书摒弃传统教科书的刻板结构，以问题驱动和应用导向的方式，带领读者进入一个充满挑战与机遇的化学新世界。第一部分：基础重塑与新范式第一章：量子化学的深化理解与计算化学的崛起本章深入探讨了量子力学在现代化学中的核心地位。我们不仅仅回顾薛定谔方程的基本原理，更侧重于现代密度泛函理论（DFT）在预测复杂分子结构、反应机理以及材料性质方面的最新进展。重点分析了从头算方法（Ab Initio Methods）的局限性与优势，特别是针对多参考态体系和过渡金属配合物的处理策略。前沿计算技术：详细介绍了机器学习（ML）与人工智能（AI）在加速高通量计算筛选、构效关系（QSAR）建模中的应用。讨论了如何利用深度学习网络来预测反应产率和优化催化剂设计。光谱学的交叉应用：探讨了高分辨率电子光谱、二维核磁共振（2D NMR）以及时间分辨太赫兹光谱如何与先进的计算模型相结合，以实时监测和解析超快化学过程中的瞬态物种。第二章：原子精确组装与超分子化学的新疆界本章将目光投向了化学合成的终极目标：对原子和分子进行精确的、可控的自下而上（Bottom-Up）组装。自组装驱动力：细致分析了氢键网络、π-π堆叠、范德华力以及金属配位驱动下的复杂超分子结构的形成机制。讨论了如何通过外部刺激（如光照、温度变化、pH值调节）实现对这些结构的动态控制。拓扑化学与框架材料：深入研究了共价有机框架（COFs）和金属有机框架（MOFs）的拓扑设计原理。重点阐述了如何通过精确调控孔径、表面化学性质来赋予这些材料在气体分离、催化和药物缓释方面的特定功能。探讨了“化学拓扑异构体”的概念及其潜在应用。第二部分：催化与可持续化学的革新第三章：能源转化中的电化学与光催化本部分聚焦于如何利用清洁能源驱动化学转化，是当前化学研究中最紧迫的领域之一。高效电催化剂设计：详细剖析了非贵金属基催化剂（如镍、钴、铁基材料）在析氢反应（HER）、析氧反应（OER）以及二氧化碳还原反应（CO2RR）中的机理研究。讨论了单原子催化剂（SACs）如何通过最大化原子利用率来突破传统多相催化剂的性能瓶颈。人工光合作用：全面回顾了利用太阳能驱动水分解制氢或还原CO2的分子体系。重点讨论了光敏剂、催化中心和电子转移链的设计策略，以及如何解决光电解体系中的长期稳定性和效率匹配问题。第四章：精准合成与生物正交化学本章关注有机合成领域中实现前所未有的选择性和效率的最新方法。过渡金属催化的新视野：超越传统的钯催化交叉偶联，深入探讨了低价态过渡金属（如铁、铜、镍）在C-H键活化、自由基介导反应中的新兴应用。强调了光氧化还原催化如何作为一种温和且强大的工具来驱动复杂分子的构建。生物正交反应与体内修饰：重点介绍了生物相容性反应（如Strain-Promoted Azide-Alkyne Cycloaddition, SPAAC）如何实现对活体系统内生物大分子的原位标记和功能化。讨论了如何设计新的“点击化学”试剂来适应更复杂的生物微环境。第三部分：化学与生命科学的深度融合第五章：化学生物学：解码生命信息本章探讨化学工具如何被用来探究和操控生命系统的复杂性。蛋白质翻译后修饰（PTM）的化学解析：详细介绍了化学探针和质谱技术联用，用于鉴定和定量分析细胞内关键信号通路中的PTM，如泛素化、磷酸化和糖基化。化学遗传学工具：阐述了利用小分子药物激活或抑制特定蛋白激酶和受体的策略，以及如何使用光控开关（Optogenetic Tools）来精确控制细胞行为，为理解复杂的细胞信号网络提供了时间分辨率。第六章：先进材料的界面化学与功能化本章讨论了材料科学中至关重要的界面现象，以及如何通过化学手段调控这些界面以实现特定功能。二维材料的后修饰：聚焦于石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料的表面化学修饰策略（如氧化还原掺杂、共价接枝）。讨论了这些修饰如何影响材料的电子结构、导电性和生物相容性。智能与自修复材料：介绍基于动态共价键或超分子相互作用构建的具有环境响应性（如温度、湿度、应力）的智能聚合物。深入分析了自修复机制的分子动力学过程，以及如何将这些材料应用于软体机器人和可穿戴电子设备。结语：展望化学的未来角色本书最后总结了化学在应对全球性挑战——包括气候变化、能源安全、新型疾病治疗——中的核心地位。我们强调，未来的化学研究将更加依赖于多学科的深度融合，并以“原子级别的精确控制”为核心驱动力，持续推动科学的边界。本书结构严谨、论述深入，辅以大量最新的研究案例和图表，是化学、材料科学、化学生物学等相关领域研究人员和高年级学生的理想参考读物。通过本书，读者将不仅掌握扎实的化学知识，更能洞察该学科解决未来复杂问题的潜力与方向。