无机化学

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出版者:中国科学技术大学出版社
作者:张祖德
出品人:
页数:598
译者:
出版时间:2008-11
价格:58.00元
装帧:
isbn号码:9787312023002
丛书系列:中国科学技术大学精品教材
图书标签:
  • 化学
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  • 张祖德
  • 中科大
  • 竞赛化学-大学化学
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  • 元素周期表
  • 金属化合物
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  • 酸碱理论
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具体描述

《无机化学》根据大学理科无机化学教学的要求,结合无机化学学科的发展,书将无机化学内容分成化学原理、化学理论和描述化学三大部分,共二十章。重点叙述化学理论部分,加强了化学键理论、分子、晶体结构与配位化合物等在21世纪的化学中必须掌握的基础理论知识。在描述化学部分,尽可能利用化学理论来阐述元素及其化合物的性质,反映出性质由结构决定的特点。

跨越星辰的史诗:一部关于宇宙与文明兴衰的宏大叙事 书名:《寰宇回响:熵增时代的文明观测录》 作者: [此处留空,或可署名“佚名学者”] 页数: 约 980 页(正文)+ 120 页(附录与星图) 装帧: 硬皮精装,附带烫金星轨纹饰 --- 内容提要 《寰宇回响:熵增时代的文明观测录》并非一部聚焦于单一学科或局部历史的著作,而是一部横跨时间尺度、空间尺度,旨在剖析宇宙基本规律如何塑造生命形态、技术演进乃至文明终局的宏大、跨学科的哲学与科学史诗。本书的核心论点在于:在宇宙宏大叙事的背景下,所有已知的或推测的智慧文明,无论其技术如何辉煌,最终都将不可避免地遭遇并被“熵增”这一基础物理定律所定义的边界。 本书的叙事结构如同一个多维度的望远镜,从宇宙微观的量子泡沫,逐步拉伸至星系团的宏观结构,最终聚焦于文明在不同宇宙纪元中的挣扎与抗争。 --- 第一卷:基石与原初——宇宙的冷酷逻辑 本卷着重于奠定全书的物理学和宇宙学基础,但其切入点并非传统的教科书式讲解,而是通过描述那些塑造了“可能性边界”的自然法则。 第一章:创世的噪音与秩序的萌芽 探讨普朗克尺度下的物理混沌,以及宇宙暴胀如何以一种近乎随机的方式播撒下物质不均匀性的种子。重点分析了引力、电磁力、强核力和弱核力这“四位一体”的约束,它们是如何限制了任何可能出现的生命结构和能量利用模式。 第二章:元素的炼金术与恒星的周期性死亡 详细描绘了从氢氦到超重元素的核合成过程。不同于标准的元素周期表介绍,本书将重点放在“丰度与稀缺性”对文明发展路径的决定性影响上。例如,碳基生命的出现是基于奇迹般的“共振现象”,而重金属(如铀、铂)的稀缺性如何成为星际文明扩张的物理瓶颈。 第三章:时间之箭的单向性 深入剖析热力学第二定律——熵增。这不是对能量守恒的简单复述,而是对“信息衰减”和“有效功”不可逆流失的哲学化阐释。本书提出“文明熵值”的概念,即一个复杂系统为了维持其内部低熵状态,必须向外部宇宙释放更多的、更高等级的废热与无序。 --- 第二卷:生命的浮现与智慧的摇篮 本卷将目光投向行星尺度,探讨生命起源的概率及其在特定环境下的复杂性爆发。 第四章:宜居带的幻觉与极端环境的韧性 批判了传统“宜居带”模型的局限性,研究了系外行星大气成分、潮汐锁定对地质活动的影响。引入“生命适应性梯度”模型,分析了硅基、氨基生命等理论可能形态,并论证了为何碳水化合物体系在能量密度上拥有不可取代的优势。 第五章:意识的涌现与图灵之境 本章是哲学与神经科学的交汇点。它不试图定义“灵魂”,而是将意识视为一种高效的、预测性的信息处理结构。重点分析了语言、数学和逻辑体系的出现,如何使一个物种从“自然选择的工具”转变为“环境的重塑者”。 第六章:早期技术跃迁:火、轮与信息的编码 研究了技术进步的“指数级加速点”。从学会控制核聚变(恒星能量)到掌握电磁波通信(信息传递速度),文明的每一个重大飞跃都伴随着对自然界基本力量的更深层理解和更低能耗的利用。这一阶段的技术爆发,本质上是对局部熵增速度的暂时性逆转。 --- 第三卷:星际间的阴影与统一的命运 这是本书最富有想象力和争议性的部分,探讨了星际尺度文明的结构、冲突与最终的局限。 第七章:费米悖论的深度剖析:技术壁垒与自我约束 对费米悖论的各种解释进行了系统梳理,但提出了一个更深层次的观点:高阶文明并非“隐蔽”,而是其存在形式已经超出了低阶文明的检测能力,或者说,它们已经“内化”了熵增的约束,选择将资源投入到信息优化而非空间扩张。 第八章:超光速的迷思与时空结构的利用 详尽分析了曲速驱动、虫洞理论等超光速旅行的物理可行性与能量需求。结论是:任何试图突破光速极限的尝试,都意味着需要抽取宇宙背景的巨大能量,其成本在宏观尺度上是不可持续的。文明的扩张终将受限于光速的铁律。 第九章:大过滤器与文明的收敛点 本书的核心预言性章节。大过滤器可能位于“前”或“后”,但无论如何,所有星际文明最终都会面临:“能源耗尽危机”和“信息过载危机”。 能源危机: 恒星寿命有限。当一个文明掌握了整个星系的能量(卡尔达舍夫III型),它所面对的挑战不再是如何获取能量,而是如何管理那巨大的、不断衰减的有效能量池。 信息危机: 随着知识的爆炸式增长和计算能力的提升,维持系统的复杂性所需的“元信息”成本会呈指数级增长,最终导致系统因内部冗余和维护成本过高而崩溃。 --- 第四卷:终局的回响——热寂前的低语 本书的收官部分,将时间尺度拉伸至宇宙的未来。 第十章:戴森球的黄昏与智能体的沉寂 描绘了文明在耗尽其宿主恒星资源后,转入“超低能耗模式”的景象。智能可能不再依赖于物质载体,而是迁移到更稳定的、基于量子退火或时空微扰的计算结构中。但这只是将熵增的过程拉长,而非阻止。 第十一章:黑洞时代的遗物与信息悖论的终结 探讨霍金辐射的漫长过程。即便文明的最后遗产也可能被吸入超大质量黑洞,随后以最慢、最随机的方式回归宇宙背景。本书最后论证:在宇宙的终极热寂状态下,所有结构、所有记忆、所有“意义”都将均匀地分散,回归到无差别的背景辐射之中。 尾声:存在的意义,在刹那间的辉煌 如果一切终将归于寂静,那么文明的价值何在?本书以一种超越悲观主义的姿态作结:正因为时间之箭的单向性,正因为我们被有限的资源和不可避免的衰减所定义,生命短暂的、有序的努力才显得如此珍贵和壮丽。我们是宇宙对抗自身无序性的最复杂的、最美丽的瞬间火花。 --- 特别附录 附录A: 宇宙学参数与暗能量对文明扩张的隐形制约。 附录B: 符号逻辑与信息论的普适性验证。 星图集: 模拟的卡尔达舍夫等级文明分布图(基于当前观测数据推算)。 推荐阅读对象: 物理学家、宇宙学家、历史哲学家、以及任何对“我们是谁,我们将去向何方”抱持深刻探究精神的读者。本书要求读者具备基本的科学素养,但更要求一种跨越学科壁垒的宏大思维格局。

作者简介

目录信息

目录
总序
前言
第1部分 化学原理
Part 1 ChelTIicaI PrincipIes
第1章 气体、液体和溶液的性质
Chapter 1 The Behaviors Of Gas,Liquid and Solution
1.1 气体的性质
17he Propelties of Gases
1.2 液体
Liquids
1.3 溶液
Solutions
第2章 化学热力学基础与化学平衡
Chapter 2 The Basis 0f ChemicalThermodynamics and Chemical
Equalibrium
2.1 化学热力学的体系与状态
System and State Of Chemical Thermodynamics
2.2 热力学第一定律
First Law Of Thermodynamics
2.3 热化学
Thermochemistry
2.4 热力学第二定律
Second Law of Thermodynamics
2.5 化学平衡
Chemical Equilibrium
第3章 酸碱理论与电离平衡
Chapter 3 The Theories of Acids&Bases and Ionization Equilibrium
3.1 酸碱理论
The Theories of Acids and Bases
3.2 弱酸弱碱的电离平衡
The Ionic Equilibrium of Weak Acids and Weak Bases
3.3 盐的水解
The Hydrolysis of Salts
第4章 沉淀反应
Chapter 4 The Precipitation Reactions
4.1 溶度积
Solubility Product
4.2 沉淀一溶解平衡的移动
Equilibrium Shift between Precipitation and Dissolution
4.3 多种沉淀之问的平衡
Equilibrium in Many Precipitants
第5章 氧化一还原反应和电化学
Chapter 5 Oxidation-Reduction Reaction and Electrochemistry
5.1 氧化一还原反应
Oxidation——Reduction Reaction
5.2 电极电势
Electrode Potential
5.3 电极电势的应用
Applications of Electrode Potential
第6章 化学动力学基础
Chapter 6 The Basis of Chemical Dynamics
6.1 化学反应速率
The Rate of Chemical Reaction
6.2 化学反应机理
Reaction Mechanism
第2部分 化学理论
Part 2ChemicaI Theories
第7章 原子结构和元素周期律
Chapter 7 The Atomic Structure and Periodic System of Elements
7.1 原子内部的发现
Discovery of Structure in Atom
7.2 氢原子光谱和能级的概念
The Spectrum of Atomic Hydrogen and Concept of Energy Levels
7.3 原子核外电子的运动状态
Moving Stations of Electrons outer the Atomic Nucleus
7.4 多电子原子结构和周期系
Structure in Many—-Electron Atoms and Periodic System
7.5 元素基本性质的周期性
Periodic Properties of the Elements
第8章 化学键和分子、晶体结构
Chapter 8 Chemical Bonds and Structures of Molecules&Crystals
8.1 共价键与分子几何构型
Covalent Bond and Molecular Geometric Structure
8.2 金属键与金属晶体
Metallic bond and Metallic Crystal
8.3 离子键与离子晶体
Ionic Bond and Ionic Crystal
8.4 晶体学基础
Basic Crystallology
第9章 配位化合物
Chapter 9 The Coordination Compounds
9.1 配合物的基本概念
Basic Concepts of Coordination Compounds
9.2 配位化合物的异构现象
Isomerism of Coordination Compounds
9.3 配合物的化学键理论
The Chemical Bond Theories of Complexes
9.4 配位平衡及配合物的稳定性
Coordination Equilibrium and Stabilization of Complexi
9.5 配位化合物的应用
Application of Coordination Compounds
第3部分 描述化学
Part 3 Descriptive Chemistry
S区和P区元素化学引言
Introduction of the Chemistry of S and Pelements
第10章 稀有气体
Chapter 10 The Rare Gases
10.1 稀有气体的通性
General Properties of Rare Gases
10.2 氙的化学
Chemistry of Xenon
第11章 氢、碱金属和碱土金属
Chapter 11 HydrogenAlkali and Alkali-earth Metals
11.1 氢及其化合物
Hydrogen and its Compounds
11.2 碱金属元素及其化合物
Alkali Metals and their Compounds
11.3 碱土金属及其化合物
Alkali earth Metals and their Compounds
11.4 专题讨论
Discussion of Special Subjects
第12章 卤素
Chapter 12 The Halogens
12.1 氟及其化合物
……
第13章 氧族元素
第14章 氮族元素
第15章 碳族元素
第16章 硼族元素
第17章 铜、锌分族
第18章 过渡元素(Ⅰ)
第19章 过渡元素(Ⅱ)
第20章 镧系元素
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的实用价值和前瞻性,是它最吸引我的地方。它不仅仅停留在基础理论的讲解,而是非常贴合现代化学研究的前沿方向。比如,关于固体化学和材料科学的章节,对半导体、超导体以及新型功能材料的化学基础进行了深入浅出的介绍,这些内容在我关注的工程应用领域有着直接的参考价值。它没有回避化学在环境科学、能源储存等当代重大议题中的角色,通过对一些关键反应机理的分析,比如光催化、电化学过程的阐述,展现了无机化学在解决人类社会面临的挑战中的核心地位。对于我这样的专业人士而言,这本书不仅是一本参考书,更是一本“灵感激发器”,每次翻阅,都能从中找到新的研究视角和交叉学科的连接点。它提供了一个坚实的基础,同时也为未来的探索指明了方向,其内容之扎实、视野之开阔,是毋庸置疑的业界典范。

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这本书的排版和阅读体验,简直是一次视觉和智力的双重享受。与其他那些充斥着密密麻麻文字和让人昏昏欲睡的图表的教材不同,这本《无机化学》在视觉设计上体现了极高的水准。它的留白处理得非常到位,使得重点内容能够自然地跳脱出来,不至于造成阅读上的疲劳。图示的设计更是匠心独运,那些分子轨道图、晶格结构图,不仅精确无误,而且色彩搭配和谐,层次分明,极大地辅助了空间想象力的构建。我常常发现,一个原本需要花费大量时间去消化的复杂概念,仅凭书中那张精美的示意图,就能豁然开朗。此外,每章末尾的“思考与讨论”环节,设计得非常巧妙,它们往往不是直接考察知识点的记忆,而是提出一些开放性的、需要综合运用所学知识去推演的问题,这极大地激发了我的批判性思维和解决问题的能力。坦白讲,我很少有阅读一本学术性著作能达到“爱不释手”的程度,但这本书做到了,它成功地将晦涩的科学内容包装成了一种令人愉悦的阅读体验。

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我必须强调,这本书在教学方法上的创新性,是它区别于其他同类教材的关键所在。它没有采用那种陈旧的、知识点堆砌式的叙述方式,而是构建了一个完整的、相互关联的知识体系。作者非常注重化学的系统性和逻辑性,比如在介绍酸碱理论时,他不仅仅局限于布朗斯台德和路易斯理论,而是将它们置于更宏大的溶剂效应和非水溶剂化学的大背景下进行比较和探讨,这让读者能够清晰地看到不同理论的适用范围和历史发展脉络。更让我惊喜的是,书中穿插了大量关于“化学史”的小插曲,讲述了那些伟大的化学家们是如何一步步发现和完善这些理论的。这些小故事,不仅为冰冷的科学知识增添了人情味,也让读者明白了科学发现是一个充满曲折和灵感的探索过程,而不是一蹴而就的。这种叙事手法,极大地提升了阅读的代入感,让我感觉自己仿佛是这段化学发展史的见证者。

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这本书,我得说,简直是为那些初次踏入化学世界的探索者量身定做的指南。它没有上来就用那些拗口的专业术语把我砸晕,而是像一位和蔼的导师,循循善诱地引导我认识物质的构成与变化。比如,它对原子结构和周期律的阐述,简直可以用“抽丝剥茧”来形容,那些原本抽象的概念,通过清晰的图示和生活中的实例,变得无比具体和易于理解。我记得我曾经对电子排布感到头疼,但这本书里,它用一种近乎讲故事的方式,把不同能级、不同轨道的电子比喻成在不同楼层活动的住户,每个人都有自己的“规矩”,这样一来,理解化学键的形成就水到渠成了。特别是对化学反应的定量描述部分,配有大量的例题和详细的解题步骤,即便是像我这种数学底子比较薄弱的读者,也能在反复练习中建立起信心。这本书的伟大之处在于,它不只是在“教”你知识,更是在“塑造”你用化学家的眼光去看待这个世界的能力。它让我明白了,我们周围的一切,从一杯水的透明到一块铁的生锈,背后都有着严谨而美丽的化学逻辑支撑着。

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我对这本书的深度和广度感到由衷的敬佩,它绝非市面上那些浅尝辄止的科普读物可比拟。它在探讨核心无机概念的同时,并没有回避那些复杂的前沿课题。例如,在过渡金属化合物的章节,作者并没有简单停留在讲解电子构型和磁性上,而是深入剖析了晶体场理论和配位场理论的精妙之处,甚至还触及了它们在催化领域中的实际应用,这对于渴望更进一步的读者来说,简直是如获至宝。更难能可贵的是,作者在处理热力学和化学平衡这些“硬骨头”时,保持了一种令人赞叹的平衡感——既保证了理论的严密性,又通过对平衡常数、自由能变化的实际影响分析,让这些理论不再是孤立的数学公式。我尤其欣赏它在结构化学部分的处理方式,它不是简单地罗列结构,而是将结构与性质紧密联系起来,告诉你为什么某些分子具有特定的空间构型,以及这种构型如何决定了它的反应活性和功能。阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一场智力上的攀登,每翻过一页,都感觉自己对物质世界的认知又提高了一个层次。

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这书还在我手上呢,画得乱七八糟

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是真的读过

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对竞赛很有用

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德爷的书就是厉害,听祖德的课重新唤起了我对化学的热爱

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向祖德爷爷致敬

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