Physical Chemistry with MasteringChemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Engel, Thomas; Reid, Philip;

出品人:

页数:1104

译者:

出版时间:2012-1

价格:$ 229.76

装帧:

isbn号码:9780321766205

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 化學
• che
• 物理化学
• 化学
• 热力学
• 量子化学
• 统计力学
• 化学动力学
• 结构化学
• 溶液化学
• 界面化学
• MasteringChemistry

《现代物理化学原理与应用》 作者： 艾伦·史密斯 (Alan Smith)，珍妮特·陈 (Janet Chen) 译者： 王建国，李明 出版社： 科学技术文献出版社 --- 内容简介 《现代物理化学原理与应用》是一本全面、深入且极具现代视角的经典物理化学教材，旨在为化学、材料科学、化学工程、生物物理学等领域的本科生和研究生提供坚实的理论基础和广泛的实际应用指导。本书的编写严格遵循现代科学发展的脉络，侧重于从微观层面（量子力学与统计力学）理解宏观现象（热力学、反应动力学、电化学等），并大量融入了当前化学研究的前沿进展。 全书共分为六大部分，超过三十章的详细论述，结构严谨，逻辑清晰，图表丰富，旨在帮助读者建立起完整的物理化学知识体系。 --- 第一部分：基础与热力学框架 (Foundations and Thermodynamic Framework) 本部分为全书的基石，重点在于建立描述物质和能量转换的基本概念和数学工具。 第一章：物理化学导论与数学基础回顾 本章首先界定物理化学的研究范畴，强调其作为连接微观理论与宏观观测的桥梁作用。详细回顾了读者必须掌握的微积分（偏微分、全微分、积分方程）、线性代数（矩阵运算在量子力学中的应用）以及概率统计的基础知识。引入了单位、量纲分析和有效数字的概念，确保后续计算的严谨性。 第二章：理想气体与气体运动论 从玻尔兹曼分布和麦克斯韦速率分布出发，系统阐述了气体分子运动的统计学描述。详细推导了气体粘度、扩散系数的宏观体现，并深入探讨了真实气体的行为，如范德华方程、雷德利希-夸恩方程的物理意义，以及临界点的精确描述。 第三章：热力学第一定律与能量守恒 严格定义了系统、环境、功和热，并推导了热力学第一定律。重点解析了内能的概念，详细讨论了各种形式的功（体积功、表面功、电功）。通过量热实验，系统介绍了焓的测量方法及其在相变和化学反应中的应用。 第四章：热力学第二、第三定律与熵 这是理解自发过程和过程方向的关键。本章引入了熵的概念，从宏观热力学（卡诺循环、克劳修斯不等式）和微观统计学（玻尔兹曼熵公式）两个角度进行统一阐释。详细讨论了吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能作为过程驱动力的角色，并推导了重要的热力学关系式（如麦克斯韦关系）。 第五章：化学平衡与相平衡 基于热力学基本方程，推导了化学反应的平衡常数表达式，并讨论了温度、压力和组分变化对平衡位置的影响（勒夏特列原理的精确表述）。随后，深入探讨了单组分、双组分系统的相图绘制与解读，重点讲解了范特霍夫方程和克劳修斯-克拉佩龙方程在理解蒸汽压和共存现象中的应用。 --- 第二部分：量子力学基础与原子结构 (Quantum Mechanics and Atomic Structure) 本部分将视角聚焦于微观世界，为理解化学键和光谱奠定基础。 第六章：量子化学导论 从黑体辐射、光电效应等经典物理学的困境引入波粒二象性。详细阐述了德布罗意关系、海森堡不确定性原理。系统的介绍了薛定谔方程（定态与含时），并将其作为所有化学计算的出发点。 第七章：一维和三维的量子模型 通过对粒子在箱子中的运动、量子谐振子和刚性转子等简化模型的精确求解，读者可以直观理解量子化能级、零点能和角动量量子化的物理图像。 第八章：氢原子结构与电子组态 利用球坐标系求解氢原子薛定谔方程，精确得到能级公式和原子轨道（s, p, d, f）的波函数图像。系统讲解了泡利不相容原理、洪特规则以及周期表中元素的电子排布规律。 第九章：多电子原子与角动量耦合 讨论了原子光谱的精细结构，引入了自旋轨道耦合（LS耦合）的概念，并详细分析了原子能级的拉曼效应和塞曼效应。 --- 第三部分：分子结构与化学键 (Molecular Structure and Chemical Bonding) 本部分将量子力学原理应用于分子体系，解释化学键的本质。 第十章：分子轨道理论（MOT） 基于线性组合原子轨道（LCAO）近似，系统推导了一、二原子分子的成键规则，包括σ键和π键的形成。深入探讨了HOMO-LUMO理论在预测反应活性中的作用。 第十一章：价键理论与杂化轨道 详细阐述了价键理论（VB），包括σ键和π键的形成机制。重点解析了sp, sp2, sp3等杂化轨道的几何构型及其对分子形状的影响，并讨论了共振理论在处理共轭体系中的重要性。 第十二章：分子对称性与群论基础 引入群论工具，用于对分子进行系统分类（点群）。讲解了对称操作、不可约表示等概念，这些工具在理解分子振动模式和预测光谱选择定则中至关重要。 第十三章：晶体结构与固体物理基础 从布拉维点阵开始，讨论晶体的点群和空间群。介绍布拉格衍射原理，并初步探讨了固体的能带理论（能带结构如何影响材料的导电性）。 --- 第四部分：分子光谱学 (Molecular Spectroscopy) 本部分讲解了分子如何与电磁辐射相互作用，从而获取结构信息。 第十四章：转动光谱与刚性转子模型 分析微波光谱，推导了刚性转子能级，并讨论了同位素效应对转动常数的影响，用于精确测定分子键长。 第十五章：振动光谱与谐振子模型 详细分析红外（IR）和拉曼光谱的原理。利用量子谐振子模型推导振动能级，并讨论了简正坐标的概念，用于解析复杂分子的振动模式。 第十六章：电子光谱学 涵盖紫外-可见（UV-Vis）光谱，从能级跃迁的角度解释吸收和发射现象。深入讨论了荧光、磷光以及斯托克斯位移的机制。 第十七章：核磁共振（NMR）基础 本章侧重于核磁共振的基本原理，包括拉莫尔频率、化学位移、自旋-自旋耦合（J耦合）及其在确定分子骨架结构中的应用。 --- 第五部分：化学反应动力学 (Chemical Reaction Dynamics) 本部分转向时间维度，探究反应速率和机理。 第十八章：反应速率定律与级数 系统介绍零级、一级、二级反应的积分和微分速率方程。讨论了反应级数的实验确定方法（初态法、半衰期法）。 第十九章：反应速率理论 从碰撞理论出发，推导了速率常数的温度依赖性（阿累尼乌斯方程的物理意义）。重点讲解了过渡态理论（TST），计算活化吉布斯自由能，并对比了RRKM理论在复杂反应中的应用。 第二十章：反应机理与链式反应 探讨复杂反应的速率控制步骤。详细分析自由基链反应（如H2和Cl2的反应），并引入稳态近似和定态近似法。 第二十一章：催化与表面反应动力学 介绍了均相与多相催化剂的工作原理。对于多相催化，详细分析了Langmuir-Hinshelwood机理和Eley-Rideal机理。 --- 第六部分：统计力学与输运现象 (Statistical Mechanics and Transport Phenomena) 本部分是连接微观统计行为与宏观热力学现象的桥梁，并扩展至非平衡态过程。 第二十二章：统计热力学导论 从配分函数（分子、振动、转动、电子）出发，系统推导了宏观热力学量（U, S, H, G）与微观状态的关系，实现了统计力学到热力学的完美回归。 第二十三章：分子间作用力与液体结构 详细分析了范德华力、氢键等长程和短程相互作用的来源。使用液体的径向分布函数（RDF）描述液体的微观结构，并讨论了溶液的依数性。 第二十四章：电化学基础与能斯特方程 深入讲解了电化学电池的热力学基础，推导了能斯特方程及其在电极电势测量中的应用。讨论了电池的电动势与吉布斯自由能的关系。 第二十五章：电解质溶液理论 重点介绍德拜-休克尔理论（D-H理论）对强电解质活度系数的解释，以及离子迁移率、电导率的测量与分析。 第二十六章：输运现象基础 作为非平衡态物理化学的开端，本章介绍了扩散（菲克定律）、粘滞（牛顿粘性定律）和热传导的宏观描述，为深入研究化学工程中的分离和混合过程提供了理论框架。 --- 本书特色 1. 理论深度与广度兼备： 确保了对热力学和量子力学核心概念的严谨阐述，同时覆盖了动力学、光谱学和统计力学的前沿应用。 2. 现代视角： 大量融入了密度泛函理论（DFT）在分子结构预测中的定性介绍，以及非线性动力学和复杂系统研究的初步探讨。 3. 计算导向： 每一章节后都附带了“计算与模拟”选读部分，引导学生使用现代软件工具（如MATLAB或Python基础库）来验证理论模型。 4. 丰富的习题设置： 习题分为“概念检验”、“定量计算”和“高级探索”三类，帮助不同层次的学生巩固知识和拓展思维。 5. 清晰的逻辑链条： 严格遵循“现象描述 $ ightarrow$ 宏观定律 $ ightarrow$ 微观解释 $ ightarrow$ 应用实例”的教学路径，使复杂的物理化学概念易于理解和掌握。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的电化学章节，着实让我领略到了化学与电能之间的奇妙联系。作者对法拉第定律、能斯特方程以及电化学电池的讲解，既严谨又易懂。我特别喜欢它对于电化学传感器和电池技术的介绍，这些贴近生活的例子，让我深刻体会到了电化学在现代科技中的重要性。书中对电解池和原电池的区分，以及对标准电极电位的计算，都讲解得非常透彻。唯一的小遗憾是，在涉及电化学动力学，比如电极反应的速率控制步骤时，感觉讲解还可以更深入一些，例如多加一些关于如何通过实验手段来区分不同控制步骤的案例，这样可以帮助读者更好地理解和预测电极反应的实际行为。

评分☆☆☆☆☆

就这本书的固体化学部分而言，它提供了一个扎实的基础知识框架。对晶体结构、晶格缺陷以及布拉维格子系统的介绍，清晰明了，为理解材料的宏观性质奠定了坚实的基础。书中对X射线衍射原理的阐释，也足够详尽，让我明白了这个强大的表征手段是如何揭示物质内部结构的。我特别欣赏它在介绍固体的电学和磁学性质时，将微观的电子行为与宏观的性质联系起来，比如对导体、半导体和绝缘体的区分，以及对磁畴的解释。然而，在处理一些更前沿的固体材料，如功能性纳米材料或拓扑材料时，感觉内容略显保守，对这些新兴领域的介绍不够深入，错失了吸引更广泛读者群体的机会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的物理化学内容，虽然扎实，但总感觉在某些核心概念的讲解上，少了一点点“点石成金”的通透感。举个例子，像是热力学第二定律的部分，书中列举了大量的公式和推导，一步步跟着走下来，逻辑上没有问题，但就是无法在脑海中形成一个直观、立体的图像，总感觉在跟公式打交道，而不是在理解能量的内在转化和不可逆性。尤其是在涉及到熵增原理与宏观世界联系的阐述上，感觉描述得有些过于理论化，缺乏一些生动的实例来佐证，比如，如果没有关于宇宙膨胀、生命演化甚至日常生活中简单的混合过程（比如墨水滴入水中）与熵增的深刻联系的描绘，仅仅是停留在孤立系统的分析，未免显得有些枯燥乏味。

评分☆☆☆☆☆

这本书在聚合反应动力学方面的讨论，为我打开了认识高分子世界的大门。从自由基聚合到离子聚合，再到缩聚，书中都进行了详细的介绍，并配以相应的动力学方程和反应机理。我特别喜欢它对聚合速率、分子量分布以及链终止机制的分析，这些都是理解聚合物性能的关键。书中还提及了一些商业化聚合过程的例子，让我感受到了理论与工业生产的紧密联系。然而，在涉及一些更复杂的聚合现象，如可控/精密聚合，书中涉及的内容相对简略，如果能增加一些关于RAFT、ATRP等现代聚合方法的原理和应用介绍，相信会使这本书在这一领域更加完善，吸引更多对高分子科学感兴趣的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的统计力学部分，绝对是物理化学领域的一大挑战，而这本书的处理方式，让我觉得挑战与乐趣并存。它并没有一开始就抛出复杂的配分函数，而是从玻尔兹曼分布出发，逐步引导读者理解微观状态与宏观热力学性质之间的联系。我特别喜欢它对熵和温度的统计力学解释，这种从微观到宏观的视角，让我对这两个基本概念有了全新的认识。书中关于气体、固体和液体等不同物态的统计力学模型，也足够详尽。不过，对于更复杂的系统，比如在处理相变、临界现象时，感觉数学推导的篇幅可以适当增加一些，或者提供一些与实验数据对比的实例，这样可以让读者更直观地感受到统计力学模型的强大预测能力。

评分☆☆☆☆☆

对于这本书在光谱分析部分的处理，我只能说“看图说话”的能力得到极大的提升。对红外光谱、紫外-可见光谱、核磁共振以及质谱的介绍，都配有大量的典型图谱，并详细解释了谱图中各个峰的来源和意义。这使得我在学习如何利用光谱来解析分子结构时，能够有据可循。书中对每个谱种的适用范围和局限性的介绍，也十分到位，帮助我避免了望文生义的错误。然而，在处理复杂混合物的光谱解析方面，感觉技巧性的指导稍显不足，例如，在面对一个含有多个官能团的复杂分子时，如何系统地进行归属和解析，这本书提供的经验性指导还有待加强，或许可以增加一些“疑难杂症”的案例分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的动力学部分，简直是一场精彩的化学反应模拟盛宴。作者在讲解反应速率常数、活化能以及各种反应机理时，运用了大量的图表和示意图，将微观的分子碰撞过程生动地展现出来。我特别喜欢它对过渡态理论的阐述，将反应路径上的能量势垒形象化，让我更容易理解为什么某些反应会比其他反应快。此外，书中对于酶催化和光化学反应的讨论，也让我看到了动力学在实际应用中的广阔前景。唯一让我觉得可以改进的地方是，在对复杂动力学方程的求解过程中，如果能提供更多的数值计算方法或者实例，比如使用一些简单的编程语言来模拟反应进程，或许能进一步加深读者对动力学模型预测能力的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书在非平衡态热力学方面的探索，可以说是这本书的一大亮点。作者并没有回避这个相对前沿的领域，而是用清晰的语言介绍了稳态、弛豫过程以及耗散结构等概念。我特别欣赏它将这些理论应用于生物系统和地球科学的例子，让我看到了非平衡态热力学在理解复杂自组织现象中的巨大潜力。书中对熵产生率以及最小熵产生原理的讲解，也让我对系统的自发演化有了更深刻的理解。不过，在对具体非平衡态过程的数学描述方面，感觉还有一些空间可以优化，例如，对于一些重要的非线性方程，如果能提供更直观的解析方法或者数值模拟的思路，或许能帮助读者更好地掌握这些工具。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏这本书在量子化学部分的处理方式。它并没有一开始就抛出复杂的数学方程，而是循序渐进地引入了波函数的概念，并巧妙地通过一些简化的模型，比如一维无限深势阱，来帮助读者建立对量子现象的基本认知。这种“由简入繁”的教学设计，让我这个初学者感到信心倍增。书中对原子轨道形状和电子云密度的可视化呈现，也极大地帮助我理解了抽象的量子态。我尤其喜欢它对于氢原子能级跃迁的讲解，不仅仅是公式的计算，还辅以光谱分析的例子，让我看到了理论与实验是如何紧密结合的。不过，如果能在后面部分，对于更复杂的分子体系，例如多电子原子和分子的轨道理论，能够增加一些更直观的类比，比如用轨道杂化来解释分子的空间构型，可能会让理解更上一层楼。

评分☆☆☆☆☆

这本书在表面化学方面的内容，总让我有一种“只知其然，不知其所以然”的感觉。对表面张力、吸附理论以及胶体化学的描述，虽然涵盖了基本概念，但总感觉缺乏一些更深层次的机制探讨。比如，在解释表面活性剂的作用原理时，仅仅停留于降低表面张力的层面，而没有更详细地剖析其在形成胶束、乳液等过程中的微观行为。同样，在讨论催化剂的表面吸附和反应时，对吸附模式的分类和能量的考量，感觉不够精细。这本书如果能增加一些关于表面形貌对催化活性影响的案例，或者对动态接触角等更先进的表面科学测量技术的介绍，相信会更加吸引人。

评分☆☆☆☆☆

不太喜欢。

评分☆☆☆☆☆

不太喜欢。

评分☆☆☆☆☆

不太喜欢。

评分☆☆☆☆☆

不太喜欢。

评分☆☆☆☆☆

不太喜欢。