分析化学实验与学习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国林业出版社

作者:

出品人:

页数:225 页

译者:

出版时间:2008年

价格:30.0

装帧:平装

isbn号码:9787875038505

丛书系列:

图书标签:

• 分析化学
• 化学实验
• 实验指导
• 高等教育
• 大学教材
• 化学分析
• 实验教学
• 学习辅导
• 理学
• 化学

现代材料科学前沿探索 内容提要： 本书旨在为材料科学领域的学生、研究人员以及工程师提供一个全面而深入的视角，涵盖了从基础理论到尖端应用的最新研究进展。全书结构严谨，内容丰富，旨在促进读者对现代材料科学复杂性的理解，并激发其在材料设计、制备、表征及应用方面的创新能力。 第一部分：材料科学基础与理论框架 本部分着重于夯实材料科学的理论基础，为后续深入探讨具体材料体系打下坚实的基础。 第一章：晶体结构与缺陷工程 详细阐述了晶体学的基本原理，包括布拉维点阵、晶体群以及米勒指数的应用。重点讨论了点缺陷（如空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成机理、对材料宏观性能的影响，以及如何通过精确控制缺陷结构来调控材料性能，例如，通过引入特定类型的位错来增强合金的强度和韧性。 第二章：热力学与相图解析 深入剖析了材料体系的热力学平衡原理，包括吉布斯自由能、化学势和活度等核心概念。详尽解析了二元和三元相图的绘制与解读方法，特别是与凝固过程、热处理设计密切相关的非平衡相变理论。讨论了使用CALPHAD（计算热力学）方法预测复杂多组分体系相平衡的最新进展。 第三章：动力学过程与相变机制 本章聚焦于材料科学中的动力学问题，解释了扩散（Fick定律及其在不同体系中的应用）、成核与生长等基本过程。重点阐述了固态相变，如析出强化、再结晶、晶粒长大、马氏体转变等，并引入了更先进的非平衡动力学模型，如相场（Phase-Field）模拟方法在描述复杂界面演化中的应用。 第二章：电子结构与材料性能关联 从量子力学的角度审视材料的本征性质。深入探讨了能带理论在金属、半导体和绝缘体分类中的作用，分析了费米能级、有效质量和态密度对导电性、光学吸收和热电效应的决定性影响。同时，介绍了几种先进的电子结构计算方法，如密度泛函理论（DFT）的应用及其在预测新材料性质中的潜力。 第二部分：先进材料的制备与表征技术 本部分侧重于现代材料科学中关键的制备工艺和表征手段，这是实现功能化材料设计与制造的核心。 第五章：新颖合成方法学 系统回顾了当前主流的高性能材料制备技术。在陶瓷和粉末冶金方面，详细介绍了原子层沉积（ALD）、化学气相沉积（CVD）的最新发展，以及超细粉体制备中的高能球磨和溶胶-凝胶法。对于金属材料，重点介绍了增材制造（3D打印）技术（如激光选区熔化L-PBF）的工艺窗口、残余应力控制以及微观结构各向异性问题。 第六章：先进结构材料 聚焦于对力学性能要求极高的结构材料。深入探讨了高熵合金（HEAs）的“高熵效应”及其在极端环境下的应用潜力，包括其独特的蠕变行为和损伤容忍度。同时，详细分析了先进复合材料的设计理念，特别是纤维增强金属基（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的界面调控策略。 第七章：功能性与智能材料 本章专门介绍那些依赖于特定物理效应实现特定功能的材料。详细解析了压电效应、铁电性、磁电阻效应（GMR/TMR）的物理起源，并介绍了相关的锆钛酸钡（PZT）和磁性隧道结器件的制造与优化。引入了形状记忆合金（SMA）和应力诱导马氏体转化的热力学模型，以及其在自修复和能量收集领域的应用。 第八章：材料的精密无损表征 强调了准确表征是材料研究的基石。系统介绍了现代材料科学中最常用的表征工具，包括： 结构分析： 高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）在原子尺度成像中的应用，同步辐射X射线衍射（XRD）在实时原位研究中的优势。 成分与化学态分析： 聚焦于X射线光电子能谱（XPS）和能量色散X射线光谱（EDS）对元素分布和氧化态的精确界定。 力学性能测试： 引入了纳米压痕技术和原位拉伸测试，用于捕捉材料在微观尺度下的本构响应。 第三部分：前沿交叉领域与未来展望 本部分将视角投向材料科学与其他学科交叉融合的前沿阵地，探讨未来材料技术的发展方向。 第九章：能源存储与转化材料 深入探讨了下一代储能技术所需的关键材料。详细分析了锂离子电池正负极材料的结构稳定性、离子迁移率问题，并展望了固态电解质的界面兼容性挑战。对于燃料电池和光催化领域，重点讨论了催化剂的活性位点设计与负载技术，以提高能量转换效率。 第十章：生物相容性与生物医学材料 本章关注材料与生命系统的接口。讨论了生物惰性材料（如钛合金骨替代物）的表面改性技术，以促进骨整合。详细分析了可降解聚合物在药物缓释系统中的应用，以及水凝胶在组织工程支架构建中的作用，强调了材料的生物学相容性和机械性能的匹配性。 第十一章：计算材料学与人工智能辅助设计 本章阐述了计算工具在加速材料发现中的革命性作用。系统介绍了第一性原理计算、分子动力学模拟（MD）和蒙特卡洛模拟（MC）在材料性能预测中的具体案例。重点讨论了如何利用机器学习（ML）和数据挖掘技术，建立材料结构-性能关系数据库，从而实现高通量虚拟筛选和智能材料设计流程的构建。 第十二章：可持续性与循环经济中的材料科学 关注材料全生命周期的环境影响。探讨了关键稀有金属的替代材料开发，特别是高性能轻量化材料（如镁合金、碳纤维增强塑料）在交通运输领域的应用及其回收技术。讨论了设计易于回收和生物降解的“绿色材料”的原则与挑战。 结语： 本书内容广泛，理论与实践并重，力求为读者提供一个观察和理解当代材料科学全貌的综合平台。通过对基础理论的深化理解和对前沿技术的跟踪学习，读者将能更好地适应快速发展的材料工程领域对复合型人才的需求。

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书中对一些核心实验原理的阐述，老实说，枯燥得像是冷水澡，让人瞬间清醒，但更多的是一种被浇了冷水的沮丧感。作者似乎完全没有考虑到初学者在理解复杂化学概念时需要的“脚手架”。他们倾向于直接抛出高深的数学模型和冗长的专业术语堆砌，仿佛读者都已经具备了扎实的无机、有机和物理解析基础。举个例子，在讲解误差分析和最小二乘法拟合曲线时，书中直接给出了一个复杂的矩阵公式，但对公式中每个变量的物理意义和在实验数据处理中的实际作用，却只是一带而过，缺乏足够的文字铺垫和实例解析。我翻遍了整章，也没找到一个详细的、手把手地教你如何用Excel或其他软件进行实际操作的案例。这种“高屋建瓴”的写作风格，让实验指导书失去了它本该有的实用价值，它更像是一本为资深研究人员准备的理论参考手册，而不是面向本科生的实验辅助教材。阅读体验极其受挫，每深入学习一个新概念，都需要跳到其他参考资料去“补课”，这大大降低了学习效率，也让我不禁怀疑编写者是否真正理解普通学习者在面对这些抽象概念时的困惑与挣扎。

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我对这本书的习题和考核部分的质量感到非常失望，这部分通常是检验学习成果和加深理解的关键环节，但《分析化学实验与学习指导》在这方面的表现堪称平庸。练习题的设计，多数是简单重复书本例题的换数字版本，缺乏对概念深层次理解和综合应用能力的考察。它们大多集中在对基本公式的机械套用上，而不是鼓励学生进行批判性思维和解决实际问题的能力培养。例如，对于一个实验设计题，书中的参考答案往往只有一个标准流程，完全没有探讨不同实验条件下可能存在的替代方案或优化思路。一个好的学习指导应该提供开放性的问题，引导学生思考“如果……会怎样？”这种场景。然而，这本书的习题似乎更像是为了应付教学大纲检查而设置的填充物，对学生真正理解实验过程中的变量控制和结果解读，起不到积极的推动作用。最终，做完这些习题，我只感觉自己记住了几组公式，对于如何独立设计和优化一个分析流程，我依然感到茫然无措，这本书在培养学习者的主动探索精神方面是完全失败的。

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这本《分析化学实验与学习指导》的排版和装帧设计简直是一场视觉的灾难，厚重得像一块砖头，封面设计也保守得让人昏昏欲睡，完全没有一点吸引力。说实话，我最初拿到这本书时，内心是充满期待的，毕竟分析化学实验课对我来说一直是个挑战，希望能找到一本既能指导实验操作，又能深入浅出讲解理论的书籍。然而，这本书的目录结构混乱得让人摸不着头脑，章节之间的逻辑跳转生硬得像被生生扯断的线头。比如，在讲到容量分析的基础原理时，它居然跳跃性地插入了仪器分析的初步概念，搞得读者像在迷宫里绕圈子，找不到重点。更让人恼火的是，插图和图表清晰度极差，很多关键的实验步骤图模糊不清，像是用上世纪的扫描仪扫描出来的低分辨率图像，根本无法用来指导实际操作。我记得有一次按照书上的某个图例去设置仪器，结果因为图示不明，白白浪费了半个小时的宝贵实验时间，实验结果自然也一塌糊涂。对于一个注重实践操作的实验指导书而言，这样的视觉呈现和结构编排是绝对不可接受的，它非但没有起到指导作用，反而成了学习路上的一个巨大绊脚石，让人对后续的学习内容都产生了深深的抵触情绪。

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这本书的“学习指导”部分，名不副传，与其说是指导，不如说是一种高压测试。我期待看到的是针对常见实验难点和操作误区的详尽预警和解决方案，是能帮助我们提前规避“翻车”的经验之谈。然而，这本书里对“注意事项”的描述极其敷衍了事，往往只是一句笼统的概括，例如“操作需在通风橱内进行”或“注意防止样品污染”。这几乎是任何一个化学实验的常识，真正有价值的、基于实际操作的“秘诀”却一个都没有透露。比如，在进行某些需要精密控温的滴定实验时，书里完全没有提到如何校准恒温水浴的实际误差，或者在加入指示剂后，溶液颜色变化速度过快时应该如何紧急处理。结果就是，我们在实验台上花费大量时间，凭感觉和运气去试错。如果这本书真有心指导学习，它应该包含更多实验员的“血泪史”总结，提供更具针对性和操作层面的建议。现在看来，它更像是将教科书上的理论知识生硬地搬运过来，稍加分类整理，然后美其名曰“学习指导”，实际上完全脱离了实验室的实际操作场景，对提升动手能力几乎没有实质性的帮助。

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从实验的覆盖范围来看，这本书的选择显得非常陈旧和保守，缺乏与时俱进的视野，完全没有跟上现代分析化学的发展趋势。大量的篇幅依然聚焦于那些基础、甚至可以说是传统得有些过时的经典湿化学方法，比如繁琐的重量分析步骤和需要大量试剂的传统比色法。虽然基础很重要，但一本面向当代学生的指导书，理应给予现代仪器分析技术，例如高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）或电化学分析方法更多的权重和深入的介绍。我翻阅了后半部分关于仪器分析的章节，发现内容过于简略，仅仅停留在仪器的基本组成和原理层面，对于现代实验室中更常用、更高效的数据处理和质量控制方法鲜有提及。仿佛这本书的编写者还停留在上个世纪的实验室中，对分析化学这门学科的蓬勃发展视而不见。读者期望通过这本书掌握能适应未来工作需求的技能，但这本书提供的知识体系显得片面且滞后，让人感觉像是在学习一门“历史悠久的”化学，而不是一门充满活力的现代科学技术。

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