现代化学基础实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孟祥丽

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2008-6

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787560327013

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• 化学
• 实验
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• 基础化学
• 实验指导
• 现代化学
• 理学
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深入探索与实践：材料科学前沿的实验指南 本书旨在为材料科学领域的初学者和进阶研究人员提供一套全面、系统且高度实用的实验方法论与技术指导。 它聚焦于当前材料科学研究中最具活力和挑战性的前沿领域，例如新型功能材料的合成、先进表征技术在材料结构-性能关系中的应用，以及材料在极端环境下的行为分析。 --- 第一部分：基础材料合成与结构控制 本部分是构建新材料的基石，详细阐述了从原子尺度到宏观尺度的材料设计与制备的精密控制技术。 第一章：高纯度前驱体制备与精细控制 1.1 金属有机物与无机盐的高效提纯技术： 涵盖真空升华法、区域熔融法以及溶剂重结晶法的优化参数设置。重点讨论如何通过痕量杂质分析（如ICP-MS）反馈调整提纯工艺，以达到电子级或催化级纯度要求。 1.2 气相沉积（CVD/ALD）的反应动力学调控： 深入解析等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和原子层沉积（ALD）中等离子体功率、反应气体流量比以及衬底温度对薄膜形貌、晶粒尺寸和界面特性的耦合影响。提供不同反应器（管式、鼓泡式）的操作SOP。 1.3 溶液法合成的胶体化学基础： 详细介绍溶胶-凝胶（Sol-Gel）过程中的pH值、稳定剂（如PVA、CTAB）选择对纳米粒子尺寸分布和网络结构的影响。包括微乳液法和水热合成法的温度/压力梯度控制策略。 第二章：晶体生长与缺陷工程 2.1 单晶生长技术： 重点介绍熔融法（如切克劳斯基法、布里奇曼法）中对温度梯度和拉伸速率的精确控制，以抑制孪晶和亚晶界的形成。对于氧化物材料，探讨助熔剂的选择与回收。 2.2 薄膜异质结的界面工程： 阐述在分子束外延（MBE）过程中，如何利用超高真空（UHV）环境下的源区温度和衬底扫描速率，实现原子级平整的界面构建。特别关注应变工程在电子材料中的应用。 2.3 固态反应与烧结过程的动力学分析： 采用Dilatometer（膨胀仪）和DTA/TGA联用技术，研究粉末致密化过程中的扩散机制和晶界迁移行为。讨论活化能计算在优化烧结温度曲线中的作用。 --- 第二部分：先进材料的结构与性能表征 本部分聚焦于如何利用尖端分析仪器，揭示材料的微观结构、化学态和宏观性能之间的内在联系。 第三章：高分辨率显微成像技术 3.1 透射电子显微镜（TEM/STEM）的衬度分析： 区分HRTEM、STEM-HAADF和ABF成像在识别轻元素和重元素位点上的适用性。详细介绍低剂量成像技术在分析辐射敏感材料（如有机聚合物、金属有机骨架MOFs）时的操作规程。 3.2 扫描电子显微镜（SEM）的多模态成像： 不仅限于形貌观察，重点讲解背散射电子（BSE）和电子背散射衍射（EBSD）在晶粒取向、晶界识别及织构分析中的应用。提供EBSD数据处理软件（如OIM Analysis）的操作流程。 3.3 聚焦离子束（FIB）样品制备的策略： 针对TEM样品制备中的“损伤层”问题，设计了多级离子束抛光流程，确保制备的横截面样品界面信息的真实性。 第四章：光谱与散射分析的深度应用 4.1 拉曼光谱与红外光谱（FTIR）的振动指纹识别： 探讨如何通过峰位移动和半峰宽变化，监测材料中的应力、掺杂和相变。重点介绍表面增强拉曼散射（SERS）基底的制备与优化。 4.2 X射线光电子能谱（XPS）的化学态解析： 详细讲解谱峰拟合技术（如高斯-洛伦兹曲线拟合），用于精确区分价态差异和表面污染。讨论XPS深度分析（结合Ar+刻蚀）在探测试剂层或钝化层中的应用。 4.3 X射线衍射（XRD）的晶体结构解析： 超越物相鉴定，深入讲解Rietveld精修方法，用于精确确定晶格常数、微晶尺寸以及残留应力的定量分析。 --- 第三部分：功能材料的性能测试与行为模拟 本部分着重于将合成和表征的知识转化为对材料实际应用性能的评估与优化。 第五章：电化学性能的精确测量 5.1 电池体系的循环稳定性测试： 介绍标准化的充放电协议（C-Rate选择、电压窗口设定）在锂离子电池、钠离子电池中的执行流程。重点分析恒电流/恒电压（CC/CV）转换点的确定。 5.2 阻抗谱分析（EIS）在界面研究中的应用： 阐述如何通过不同频率下的交流电位响应，分离并量化电极/电解质界面电阻、双电层电容和电荷转移电阻。提供等效电路模型的构建与拟合指南。 5.3 催化活性与稳定性评估： 针对燃料电池催化剂，介绍三电极体系下的线性扫描伏安法（LSV）和电化学石英晶体微天平（EQCM）的联合测试方案。 第六章：力学性能与热力学行为的关联 6.1 纳米压痕与原位力学测试： 详细介绍原子力显微镜（AFM）模式下的纳米压痕技术，用于测量薄膜材料的硬度和弹性模量。结合原位TEM拉伸/压缩实验，捕捉塑性变形的实时机制。 6.2 热稳定性与相图的实验构建： 运用差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）来确定材料的玻璃化转变温度、熔点和分解温度。讨论如何利用热力学计算辅助，对实验相图进行修正。 --- 结语 本书的编写风格强调实验可重复性和数据可靠性。每项关键技术都提供了详细的实验参数范围和潜在的误差源分析，旨在帮助读者建立严谨的科学思维，克服从理论到实际操作中的常见障碍，真正掌握现代材料科学研究的核心技能。全书配有大量真实的实验数据图谱和详细的流程图示，是每一位致力于材料创新和深度理解的科研人员不可或缺的参考手册。

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这本书的结构逻辑性极强，读起来有一种非常顺畅的“爬楼梯”体验，每一步的难度提升都拿捏得恰到好处。我发现它在分析仪器数据方面的内容特别实用，这可能是很多传统实验书忽略的重点。我们都知道，现代化学实验离不开各种光谱和色谱分析，这本书在这方面没有含糊其辞。它不仅教你如何操作简单的滴定管或分光光度计，还深入讲解了核磁共振（NMR）的基本原理和如何初步解读简单的谱图信息。虽然只是“基础实验”，但它似乎在为将来更深入的学习打下坚实的基础。例如，在气相色谱法的介绍中，它不仅给出了分离的条件，还探讨了载气流速、柱温对保留时间的影响，并提供了一份详细的峰面积计算指南。这让实验结果不再是孤立的数据点，而是可以通过理论分析和图谱解读得出结论的完整过程，极大地提升了实验报告的专业水准。

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说实话，我刚开始接触这本书时，对它的期望值并不算太高，总觉得“基础”二字意味着内容会比较陈旧或者过于简化。然而，当我翻到有机合成这一部分时，我的看法彻底改变了。这本书的视角非常现代，它没有固守于经典的、污染严重的老方法，而是引入了一些符合绿色化学理念的微量合成技术和更安全的试剂替代方案。例如，在酯化反应的演示中，它详细对比了使用浓硫酸催化和使用固体酸催化剂的优缺点，不仅从产率上进行比较，更着重分析了后处理的难度和环境影响。这种对比式的教学方式极大地激发了我的思考。此外，书中的图示清晰到令人赞叹，尤其是涉及复杂有机分子结构和反应机理的示意图，立体感强，即便没有老师的额外讲解，也能自行领悟。对于自学者而言，这样的视觉辅助工具简直是无价之宝，它把抽象的分子运动具象化了，让枯燥的化学反应似乎就在眼前鲜活地发生。

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这本《现代化学基础实验》的装帧和排版真是让人眼前一亮，封面设计简约而不失专业感，那种沉稳的蓝色调配合清晰的字体，让人一拿到手里就感觉内容会很扎实。内页的纸张质量也相当不错，光滑细腻，即使长时间翻阅也不会感到刺眼。不过，我最欣赏的还是它在实验设计上的匠心独运。我记得我刚开始接触这些复杂的化学实验时，总觉得理论和实践之间有一道鸿沟，但这本书似乎深谙此道。它并没有一上来就丢给我一堆繁琐的步骤，而是循序渐进地引导，从最基础的玻璃仪器操作规范，到精确的重量和体积的测量，每一步都配有详尽的图解和操作要领。特别是关于误差分析的部分，作者的讲解非常到位，不仅仅是告诉你“哪里错了”，更深入地剖析了产生系统误差和随机误差的根本原因，这对于培养严谨的科学态度至关重要。对于那些希望真正掌握实验技能而非仅仅完成任务的学生来说，这本书无疑提供了一个极佳的起点。它仿佛是一位经验丰富、耐心十足的导师，在你身边手把手地指导，让人在操作的每一步都充满信心。

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我个人最欣赏这本书的一点是它所蕴含的探究精神。它不仅仅是一本操作手册，更像是一本引导思考的哲学读本。在每个实验的“讨论与拓展”部分，作者总会抛出一些开放性的问题，鼓励读者去思考“如果我改变这个条件会怎样？”或“有没有更高效的合成路线？”这种设计，成功地将“按部就班”的实验操作提升到了“科学探究”的层面。举个例子，在酸碱滴定的实验中，它不满足于找到等量点，而是要求实验者绘制滴定曲线，并分析不同指示剂的变色范围与理论等量点的吻合程度，甚至鼓励学生自己尝试配制缓冲溶液并测定其缓冲范围。这种深入挖掘现象背后的原理，并主动设计变体的学习方式，彻底打破了传统实验课那种“标准流程”的束缚，真正培养了我们作为未来科研工作者应有的批判性思维和创新能力。它让我体会到，化学实验的乐趣在于发现未知，而非重复已知。

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我最近在准备一个关于过渡金属配合物的合成项目，翻阅了手头好几本参考书，最终还是被这本《现代化学基础实验》中关于配位化学章节所吸引。它的精彩之处在于，它没有停留在高中阶段那种简单的复分解反应层面，而是大胆地引入了现代无机化学中的一些前沿概念，比如晶体场理论对颜色和磁性的解释，虽然是“基础实验”，但深度却远超我的预期。比如，在铜盐络合物的制备实验中，它不仅要求你准确地控制反应的pH值和温度，还巧妙地将光度滴定法引入到配合物浓度的测定中，这极大地拓宽了我对“基础”二字的理解。我特别喜欢它在“安全须知”和“废物处理”部分所花费的篇幅，很多教材会一带而过，但这本书的处理极其细致和人性化，充分体现了对实验者生命安全和环境保护的责任感。读起来，你能感受到作者对实验科学的尊重，而不是仅仅把它当作一个获取数据的手段。这种全方位的、负责任的教学态度，在如今的实验教材中是比较少见的。

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