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页数:148

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出版时间:2010-5

价格:19.80元

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isbn号码:9787111305330

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• 化学
• 高考
• 2011
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2012届化学 深入探索与前沿视野 本书是为2012届化学专业本科生及相关领域学习者精心编撰的教材与参考读物。它不仅全面回顾了2011-2012学年化学学科的经典核心知识体系，更着重于引入彼时最新的研究进展与行业应用动态，旨在培养学生扎实的理论基础、独立思考能力以及将知识应用于实际问题的能力。 全书内容经过精心组织和结构化设计，力求覆盖化学领域的主要分支，并突出学科间的交叉与融合趋势。本书的编纂团队汇聚了多位在各自领域具有深厚造诣的资深教授和青年学者，他们基于丰富的教学经验和前沿的科研视角，确保了内容的准确性、深度与广度。 --- 第一部分：基础化学的深化与拓展 (Foundational Chemistry Refinement) 本部分是对化学核心基础理论的系统梳理与深化，旨在夯实读者对物质结构、性质及变化规律的理解。 第一章：原子结构与周期性 详细阐述了量子力学在原子结构描述中的应用，包括薛定谔方程的简化求解、电子在原子轨道上的分布规律（s, p, d, f 轨道详解）。重点讨论了自旋-轨道耦合效应在重原子体系中的重要性。周期表中元素的趋势性变化不再停留在简单的电负性比较，而是深入探讨了相对论效应如何影响超重元素（如第11族元素）的化学行为，预示了其与预期趋势的偏离。此外，对激发态原子结构、光电子能谱（PES）的解析方法进行了详尽介绍。 第二章：化学键与分子结构 超越传统的价键理论（VB）和分子轨道理论（MO）的初步介绍，本章聚焦于高阶的键合模型。详细分析了杂化理论的局限性及如何使用更精确的群论方法来处理复杂分子（如过渡金属配合物）的分子轨道图构建。特别关注了σ键和π键的定域化与离域化问题，以及π-π堆积、氢键（包括弱氢键，如C-H···O）在超分子化学和材料科学中的关键作用。立体化学部分深入探讨了手性诱导、对映选择性反应的机理分析，引入了拓扑手性概念。 第三章：化学热力学与平衡 本章核心在于将热力学原理与实际工程和生物过程紧密结合。除了标准的吉布斯自由能、焓变和熵变的计算外，重点讨论了非标准状态下的平衡计算，如复杂体系中的相平衡（多组分、高压）和电化学平衡（能斯特方程的拓展应用）。对化学势的深入理解被用于解释溶液中溶质活度的精确测定方法，以及在高温高压（如地化过程）中的热力学行为。 第四章：化学动力学与反应速率 本章超越了简单的速率定律构建，聚焦于反应机理的实验验证。详细介绍了瞬态吸收光谱法、激光诱导荧光（LIF）等时间分辨技术在研究超快反应（飞秒、皮秒尺度）中的应用。过渡态理论（TST）被深入剖析，包括了对隧道效应的定量评估。对于复杂酶催化反应，引入了米氏方程的微分形式及稳态近似的严格推导，并探讨了动力学同位素效应在确定反应速率控制步骤中的作用。 --- 第二部分：核心分支的深度剖析 (Core Disciplines Deep Dive) 本部分侧重于经典化学四大分支在2012年前后的最新发展和应用。 第五章：无机化学：配位化学与材料前驱体 重点关注过渡金属和稀土元素的配位化学。详细介绍了晶体场理论（CFT）和配位场理论（LFT）的计算方法，以及对d-d跃迁光谱的精确解释。特别引入了基于密度泛函理论（DFT）计算对配合物电子结构和磁性（如高/低自旋态）的预测能力。在材料前驱体方面，讨论了金属有机骨架化合物（MOFs）的最新合成策略和气体吸附性能（如CO2捕获），以及单分子磁体（SMMs）的设计原则。 第六章：有机化学：合成方法学与机理 这一章是本书的重点之一，集中展示了2000年代末至2012年间有机合成领域最具影响力的进展。详尽解析了钯催化交叉偶联反应（如Suzuki-Miyaura, Heck, Buchwald-Hartwig）的高效催化剂体系优化，尤其是对空气和水敏感体系的耐受性提高。着重介绍了C-H键活化反应作为“终极合成工具”的早期突破，讨论了过渡金属（如Rh, Ru）介导的C-H键官能团化反应的区域选择性和立体选择性控制。对不对称催化部分，详细分析了手性配体的设计思路，例如BINAP衍生物和手性N-杂环卡宾（NHC）催化剂的作用机制。 第七章：分析化学：高分辨率与痕量检测 本章强调了分析技术向更高灵敏度、更高选择性和更少样本消耗的方向发展。重点介绍了高分辨质谱（HRMS），特别是Orbitrap技术的原理及其在代谢组学和蛋白质组学中的应用，如何实现对复杂生物样品中分子式和结构片段的精确鉴定。电化学分析部分引入了纳米材料修饰电极在痕量重金属离子和生物分子传感中的应用，如碳纳米管和石墨烯的电催化特性。色谱技术部分则侧重于二维液相色谱（2D-LC）在分离极复杂混合物中的优势。 第八章：物理化学：界面与胶体 本章聚焦于物质在界面上的行为。深入探讨了朗缪尔-布朗格（LB）膜的形成与性质，以及自组装单分子膜（SAMs）的结构控制。表面科学部分介绍了X射线光电子能谱（XPS）和反射高能电子衍射（RHEED）在分析固体表面原子排列和化学态信息方面的应用。胶体化学部分则从DLVO理论出发，拓展到聚合物电解质、乳液聚合的动力学控制，以及动态光散射（DLS）在颗粒尺寸测定中的应用。 --- 第三部分：交叉学科的前沿探索 (Interdisciplinary Frontiers) 本部分旨在拓宽学生的视野，展示化学在生命科学、环境科学及新兴技术中的应用潜力。 第九章：化学生物学导论 本书将化学原理应用于生命系统。详细介绍了生物大分子的结构分析方法，如核磁共振波谱（NMR）在解析蛋白质三维结构中的应用，以及循环二向色谱（CD）在二级结构分析中的地位。重点介绍了化学探针技术在研究细胞内分子事件中的作用，包括荧光标记、光亲和标记技术，以及如何使用化学方法合成修饰核酸和蛋白质。 第十章：环境化学与可持续化学 环境化学部分重点关注水体和大气中的污染物的转化、迁移和归趋。详细讨论了高级氧化过程（AOPs）中羟基自由基的产生及其降解污染物（如内分泌干扰物）的反应路径。可持续化学则围绕“原子经济性”和“绿色溶剂”展开，系统梳理了超临界CO2、离子液体在工业反应中的替代应用，并分析了生物催化（酶作为催化剂）在温和条件下实现高选择性转化的潜力。 第十一章：化学信息学与计算化学 鉴于计算能力的飞速发展，本章介绍了计算化学在化学研究中的核心地位。详细解释了量子化学中的Hartree-Fock方法、密度泛函理论（DFT）的基本框架及其在预测分子能量、几何结构和光谱性质中的优势与局限。同时，介绍了分子模拟技术，如蒙特卡洛（MC）和分子动力学（MD）模拟，用于研究溶液行为和晶体生长过程。 --- 总结与展望 《2012届化学》不仅是一本知识的载体，更是一座连接基础学习与未来研究的桥梁。它要求读者在掌握经典理论的基础上，主动思考如何利用最新的实验技术和计算工具去解决前沿的科学问题。本书的案例和习题设计紧密结合了2011-2012年间《JACS》、《Angew. Chem. Int. Ed.》等顶级期刊中发表的经典研究成果，确保读者接触到的是化学界最活跃的思想和方法。通过对这些内容的学习，学生将能够自信地迈入更高阶段的专业学习与科研实践。

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