具体描述
内容简介
本书是清华大学公共基础课――普通化学的教材,集我校近年来教学改革和教学手段变革的成果,
也反映了与当代密切相关的重大化学课题。
全书共14章:物质的状态、溶液、化学热力学初步、化学反应速率、离子平衡与离子互换反应、氧化
还原与电化学、原子结构与化学键理论初步、材料化学基础、配位化学基础、生命化学基础、环境化学基
础、日用化学基础、同位素化学及其应用和仪器分析简介。
每章末均有小结和思考与习题。书后12个附录汇集了相关的资料和数据。
读者对象:大专院校师生。
作者简介
目录信息
第1章 物质的状态
1.1 气体
1.1.1 理想气体与实际气体
1.1.2 理想气体定律
1.1.3 实际气体的状态方程式
1.2 液体
1.2.1 液体的蒸发
1.2.2 液体的沸腾
1.2.3 气体的液化――临界现象
1.3 固体
1.3.1 晶体的一般特性
1.3.2 晶格和晶格的分类
*1.4 液晶态和等离子态
1.4.1 液晶态
1.4.2 等离子态
本章小结
思考与习题
第2章 溶液
2.1 溶液及其浓度表示法
2.1.1 溶液的一般概念和分类
2.1.2 溶液浓度的表示法
2.2 溶解度及分配定律
2.2.1 气体、液体和固体在液体中的溶解
2.2.2 相似相溶原理
2.2.3 分配定律
*2.3 萃取分离
2.4 非电解质稀溶液的依数性
2.4.1 蒸气压降低
2.4.2 溶液的沸点升高
2.4.3 溶液的凝固点降低
2.4.4 溶液的渗透压与反渗透技术
本章小结
思考与习题
第3章 化学热力学初步
3.1 化学反应中的能量变化
3.1.1 热力学第一定律
3.1.2 化学反应中的能量变化
3.1.3 恒容热效应的测量
3.1.4 盖斯定律和化学反应热效应的计算
3.1.5 新能源的开发与应用
3.2 化学反应的方向与限度
3.2.1 熵与熵变
3.2.2 自由焓与自由焓变
3.2.3 反应限度与化学平衡
本章小结
思考与习题
第4章 化学反应速率
4.1 化学反应速率
4.1.1 反应速率的表示方法
4.1.2 反应速率的测量
4.2 反应速率与浓度的关系――反应级数
4.2.1 反应速率与浓度的关系
4.2.2 浓度与时间的关系
4.3 反应速率与温度的关系
4.4 催化剂对反应速率的影响
*4.5 链反应、爆炸反应和光化学反应
4.5.1 链反应
4.5.2 爆炸反应
4.5.3 光化学反应
本章小结
思考与习题
第5章 离子平衡与离子互换反应
5.1 均相离子平衡
5.1.1 一元弱酸和一元弱碱的离解平衡
5.1.2 多元弱酸的离解平衡
5.1.3 同离子效应与缓冲溶液
5.1.4 配离子的离解平衡
5.2多相离子平衡
5.2.1溶度积
5.2.2溶度积规则
5.3多重平衡
本章小结
思考与习题
第6章 氧化还原与电化学
6.1 原电池与电极电势
6.1.1 原电池
6.1.2 电极电势
6.2 Nernst公式
6.2.1 浓度或压力对电池电动势的影响
6.2.2 浓度或分压对电极电势的影响
6.3 电极电势的应用
6.3.1 判断氧化还原反应进行的方向
6.3.2 判断氧化剂和还原剂的相对强弱
6.3.3 判断氧化还原反应进行的程度
6.3.4 电势-pH图
*6.4 电化学技术的应用
6.4.1 化学电源
6.4.2 腐蚀与防护
6.4.3 电解
6.5 极化与超电势
本章小结
思考与习题
第7章 原子结构与化学键理论初步
7.1 原子核外电子运动的特点
7.1.1 玻尔模型
7.1.2 物质波
7.1.3 几率波
7.2 单电子原子(离子)体系中电子运动的描述
*7.2.1 薛定谔方程
*7.2.2 薛定谔方程的解
7.2.3 关于4个量子数
7.3 波函数图及电子云图
7.3.1 角度分布图
7.3.2 径向函数图
7.3.3 电子云图
7.3.4 径向分布函数图
7.4 核外电子的排布与周期表
7.4.1 多电子原子体系中电子运动的描述及近似能级图
7.4.2 基态原子核外电子的排布
7.4.3 元素周期表与原子的电子层结构
7.4.4 元素周期性
7.5 离子键
7.6 共价键理论I――现代价键理论
7.6.1 共价键的本质
7.6.2 现代价键理论要点
7.6.3 分子几何构型的判断――价层电子对互斥理论
7.7 共价键理论Ⅱ――分子轨道理论
7.7.1 分子轨道理论的基本要点
7.7.2 一些分子的MO能级图和结构
*7.8 金属键
7.8.1 能带理论
7.8.2 半导体
7.9 分子间力与氢键
7.9.1 分子间力
7.9.2 氢键
本章小结
思考与习题
第8章 材料化学基础
8.1 陶瓷材料
8.1.1 离子型晶体的结构
8.1.2 硅酸盐结构
8.1.3 晶体缺陷
8.1.4 非晶态固体
8.1.5 陶瓷材料的某些应用
8.2 合成高分子材料
8.2.1 高聚物的类型与特点
8.2.2 高聚物的合成方法
8.2.3 工程塑料
8.3 复合材料
8.3.1 复合材料的特点
8.3.2 几类先进的复合材料
8.4 环境材料
本章小结
思考与习题
第9章 配位化学基础
9.1 配位化合物的基本特征
9.1.1 配位化合物及其命名
9.1.2 配合物的异构现象
9.2 配合物的化学键理论
9.2.1 价键理论
9.2.2 晶体场理论简介
9.3 非经典配合物分子
9.3.1 夹心配合物
9.3.2 小分子的配合物
9.3.3 簇状配合物
9.3.4 冠醚配合物
9.3.5 球烯(C60家族)的配合物
9.3.6 超分子
9.4 配合物的应用
9.4.1 在分析分离中的应用
9.4.2 在冶金中的应用
9.4.3 在电镀中的应用
9.4.4 在石油化工及配位催化中的应用
9.4.5 在生物与医学方面的应用
本章小结
思考与习题
第10章 生命化学基础
10.1 氨基酸、蛋白质和酶
10.1.1 氨基酸和蛋白质
10.1.2 酶
10.2 碳水化合物
10.3 脂类
10.4 核酸
10.5 蛋白质的生物合成
10.6 维生素和矿物质
10.6.1 维生素
10.6.2 矿物质
本章小结
思考与习题
第11章 环境化学基础
11.1 大气的组成与结构
11.1.1 大气的组成
11.1.2 大气的结构
11.2 大气污染的基本化学原理
11.2.1 光化学反应
11.2.2 自由基反应
11.2.3 气溶胶化学
11.3 大气污染
11.3.1 大气的污染物
11.3.2 酸雨
11.3.3 光化学烟雾
11.3.4 温室效应
11.3.5 大气污染物对臭氧层的破坏
11.4 水的特性与环境效应
11.4.1 水的特性与环境效应
11.4.2 水质标准和水质指标
11.5 水体中的污染物
*11.6 土壤的污染
11.6.1 农药
11.6.2 重金属
本章小结
思考与习题
第12章 日用化学基础
12.1 纤维
12.2 表面活性剂
12.2.1 表面张力
12.2.2 表面活性剂的特点和分类
12.2.3 表面活性剂的功能
12.2.4 表面活性剂的应用
*12.3 润滑剂
12.3.1 基础油
12.3.2 添加剂
12.3.3 润滑油再生
12.3.4 润滑脂
12.4 胶粘剂
12.4.1 合成胶粘剂的组成与分类
12.4.2 胶接简单原理
12.4.3 常用胶粘剂
12.5 药物
12.5.1 APC
12.5.2 磺胺药物
12.5.3 青霉素及抗生素
12.5.4 止痛与镇咳药
12.5.5 黄连素
12.5.6 外用消毒防腐药
12.5.7 药物设计
本章小结
思考与习题
第13章 同位素化学及其应用
13.1 原子核、同位素、核素
13.2 放射性衰变
13.2.1 放射性衰变类型与核能级
13.2.2 放射性的衰变规律
13.3 核能与核反应
13.3.1 质量、能量、结合能
13.3.2 核反应
13.3.3 原子弹与反应堆
13.3.4 氢弹与可控热核反应
*13.3.5 重离子核反应
13.4 同位素的应用
13.4.1 示踪技术
13.4.2 放射性衰变纪年法――考古学时钟
13.5 核辐射的利用
13.6 放射免疫法
本章小结
思考与习题
第14章 仪器分析简介
14.1 仪器分析的重要性及特点
14.1.1 仪器分析的重要性
14.1.2 仪器分析法及其特点
14.2 色谱法
14.2.1 基本原理与仪器
14.2.2 特点与应用范围
14.3 原子、分子的能级与光谱
14.3.1 原子能级与原子光谱
14.3.2 分子能级与分子光谱
14.4 成分分析
14.4.1 原子发射光谱法
14.4.2 原子吸收光谱法
14.4.3 X射线荧光分析法
14.5 化合物结构分析
14.5.1 紫外-可见(UV-VIS)分光光度分析法
14.5.2 红外光谱法(IR)
14.5.3 核磁共振波谱分析法(NMR)
14.5.4 质谱分析法(MS)
14.6 表面分析
14.6.1 电子探针分析
14.6.2 电子能谱分析
本章小结
思考与习题
参考书目
附录
附录1 标准热力学数据(298.15K)
附录2 一些有机物的标准燃烧热(298.15K)
附录3 标准键能(298.15K)
附录4 一些溶剂的Kb和Kf
附录5 一些化学反应的活化能
附录6 弱酸弱碱的离解常数
附录7 配位离子不稳定常数的负对数值
附录8 溶度积常数Ks,①(298.15K)
附录9 标准电极电势(298.15K)
附录10 原子半径r/Pm
附录11 元素的第一电离能I1/kJ・m0l-1
附录12 元素周期表
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书,说实话,刚拿到手的时候还挺激动的,毕竟名字里带着“现代”两个字,总觉得能接触到一些前沿的东西。我之前对化学的了解主要停留在高中课本那种比较基础的层面,什么原子结构、元素周期表,大概就是那个样子。所以,当我翻开这本书,期望的是能看到一些更深入、更贴近现在科研动态的讲解。然而,读完前几章,我心里咯噔一下,感觉方向似乎有点偏了。它花了大量的篇幅去详细梳理了经典化学的那些基本概念,比如热力学第一定律、反应速率的经典解释,这些内容其实在任何一本入门级的化学教材里都能找到,而且可能讲解得更精炼一些。我理解基础的重要性,但对于一本自诩“现代”的著作来说,这种对基础的过度、甚至可以说是冗余的重复,让人不禁怀疑,它到底想服务哪一类读者群?是那些完全零基础的新手,还是那些想要进阶的学习者?如果是后者,这些内容就显得拖沓了;如果是前者,那这个“现代”的噱头就有点言过其实了。我期待的那些关于新材料、纳米技术或者计算化学的影子,直到我翻到快一半的时候,才勉强瞥见一丝边角料,而且很快又被拉回到了对平衡常数的繁琐推导中。总体感觉就是,它像一位技艺精湛的老木匠,把榫卯结构打磨得一丝不苟,但我们现在需要的可能是一个能用更先进工具来快速搭建框架的方案,而不是把时间都耗费在传统工艺的细节考证上。
这本书的排版和装帧给人的第一印象是相当扎实可靠的,那种厚重感和封面严肃的深蓝色调,确实散发出一种学术权威的气息。我特别留意了它的插图和图表设计,通常来说,图文并茂是理解复杂化学结构和过程的关键。遗憾的是,在这本书中,图示的表现力远没有达到我心目中“现代”教材应有的水准。很多分子结构图看起来像是直接从几十年前的期刊上截取下来的一样,缺乏清晰的三维立体感和现代软件渲染出的那种直观性。更别提那些反应机理的动态模拟了,完全没有。我尝试着去理解一些复杂的有机反应步骤时,不得不反复在文字和那些二维的、略显僵硬的结构式之间来回切换,效率很低。这就像是看一份高分辨率的黑白老电影,虽然内容本身或许经典,但视觉体验却大大削弱了吸收知识的乐趣和速度。我原以为,在今天这个时代,一本化学教材至少能在虚拟模型和交互式图解方面有所突破,让读者能“看到”电子的流动,或者“触摸到”晶体的堆砌方式。但很遗憾,它坚持用最传统、最静态的方式来呈现这些动态的、三维的世界,这对于需要快速建立空间想象的读者来说,无疑是一个不小的障碍。读到后面,我干脆放弃了仔细研究那些配图,转而完全依赖文字叙述,这在很大程度上违背了科学教材的设计初衷。
这本书的作者团队在知识体系的构建上,展现出一种近乎偏执的“完整性”追求,这一点从其章节的布局就能看出来。它似乎试图将化学所有分支领域的知识点都塞进这一个厚重的躯壳里,从物理化学的宏观到无机化学的结构,再到有机合成的反应路径,每一样都想面面俱到。然而,这种“大而全”的策略,带来的副作用是知识深度的严重不足。比如,在讨论量子化学基础时,它草草地提到了薛定谔方程,然后就迅速转向了对分子轨道理论的描述,但对于如何运用这些数学工具进行实际的能量计算或波函数分析,几乎没有涉及。这就像是给了一个想学开飞机的学生,只告诉他空气动力学的基础原理,却不教他如何操作驾驶舱里的仪表盘。对于一个希望建立起扎实跨学科视野的读者来说,这种浅尝辄止的概览性质,反而造成了知识上的碎片化。你了解了很多名词,但却对它们之间更深层次的内在联系和操作细节感到模糊不清,知识体系缺乏一个强大的“骨架”来支撑其重量,读完后,很多知识点像沙子一样,抓不住,留存度极低。
我不得不提一下这本书的语言风格,它给人的感觉是极其“去个性化”的,有一种浓厚的、翻译腔的学术书面语的影子。整本书的叙述节奏非常平稳,几乎没有任何能够抓住读者注意力的“钩子”。它不使用任何生动的类比,不讲述任何有趣的历史典故,更不会去引用当代科学家的“灵光乍现”时刻。一切都是以一种极为严谨、近乎冷峻的口吻陈述事实和定律。例如,在解释熵增原理时,它只是机械地罗列了统计力学和热力学下的定义和公式,缺乏对“无序性”这一概念在哲学和实际生活中的直观感悟。这使得阅读过程成了一种持续性的挑战,因为大脑很难长时间维持在如此高强度的抽象信息输入状态下,特别是对于非专业背景的读者。我常常需要大声朗读某一段文字,试图用听觉来弥补视觉上的枯燥感。如果说好的教材应该像一位循循善诱的导师,这本书更像是一份经过严格审核的官方文件汇编。它确保了信息的准确无误,却彻底牺牲了激发学习热情和培养批判性思维的潜力,读完后,我感觉自己掌握了一堆正确的知识点,但那份对于探索未知的热情,却被这本书的沉闷感消磨殆尽了。
我尝试用这本书来辅助我正在进行的一个小课题研究,主要涉及一些溶液化学的应用问题。我当时的想法是,既然是“基础”的现代化学,至少应该对当前工业和环境领域的热点应用有所覆盖,哪怕只是作为一个引子也好。所以,我直接跳到了关于缓冲溶液和滴定曲线的章节,希望能找到一些关于非水溶剂体系或者微量分析的最新进展。结果发现,这部分内容的处理显得非常保守,几乎完全停留在经典的酸碱理论框架内。对于近年来兴起的离子液体作为反应介质的研究,或者电化学方法在环境监测中的精细化应用,这本书里完全找不到踪影。它的论述停留在教科书式的理想模型上,比如完美离子强度下的活度系数计算,这在实际的复杂体系中往往偏差巨大。当我试图寻找一些关于如何校正这些非理想因素的实用方法时,发现提供的工具箱非常简陋,更像是停留在上世纪七八十年代的分析水平。这让我感觉,这本书像一本被精心保养但却落了灰的古董钟,它的走时依旧准确,但它已经错过了现代社会对时间的即时需求。对于一个需要解决实际工程问题的读者来说,这种理论与实践的脱节感,让这本书的实用价值大打折扣。