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出版者:世界图书出版公司

作者:S.R.Logan

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2003-1

价格:45.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787506234030

丛书系列:

图书标签:

• 化学动力学
• 化学反应速率
• 反应机理
• 催化
• 活化能
• 分子反应动力学
• 气体相动力学
• 溶液相动力学
• 表面动力学
• 化学工程

《物质的运动与转变：探索化学反应的奥秘》 本书旨在为读者揭示物质世界中那些看不见却又至关重要的变化过程。我们日常生活中所见的种种现象，从食物的烹饪到药物的生效，从金属的锈蚀到燃料的燃烧，无不与化学反应息息相关。然而，这些变化是如何发生的？它们的速度由什么决定？又有哪些因素可以影响它们的进程？《物质的运动与转变：探索化学反应的奥秘》将带领您踏上一段深入探究化学反应本质的旅程。 本书将从最基本的概念入手，为您铺陈化学反应的宏观图景。您将了解到，化学反应并非一蹴而就，而是由一系列微观粒子（原子、分子、离子）的碰撞、断裂和重组所构成。我们将借助于直观的图示和生动的比喻，帮助您理解反应物如何转化为产物，以及能量在这一转化过程中扮演的关键角色。 随后，我们将聚焦于反应的“速度”——即化学反应速率。您会发现，有些反应快如闪电，瞬间完成，而有些则需要数年甚至更长时间。本书将系统地阐述影响反应速率的几个核心要素：反应物的浓度、温度、催化剂以及反应物的表面积。例如，您将学习到，为什么升高温度通常会加快反应速率，这是因为更多的分子获得了克服能量壁垒所需的活化能；您也将理解，催化剂如何像一位“引路人”，在不自身被消耗的情况下，为反应提供一条更便捷的路径，从而显著提高反应效率。 为了更深入地理解反应过程，本书将引入“反应机理”的概念。这相当于揭示了反应的“幕后故事”，即反应物分子在转化为产物的过程中，实际经历的每一个微小的步骤。我们将通过一些经典的反应机理模型，让您领略化学家如何一步步解析复杂的反应过程，理解中间产物的形成与消失，以及电子的转移和重排。 本书还将探讨化学反应的可逆性与平衡。许多化学反应并非单向进行，而是可以在正向反应和逆向反应之间达到一种动态平衡。您将学习到如何用“平衡常数”来定量描述平衡状态，以及勒夏特列原理如何预测当外界条件（如浓度、温度、压力）改变时，平衡会如何移动，以适应新的环境。这一原理在工业生产和实验室操作中都具有极其重要的指导意义。 此外，本书还会触及影响反应方向和程度的重要概念，如活化能、过渡态以及反应的能量学。您将理解，不仅反应速率重要，反应最终能否发生以及发生到什么程度，也受到能量因素的制约。我们将探讨如何通过理解这些基本原理，来预测和控制化学反应的方向。 本书并非一本纯粹的理论著作，我们还将结合生活中的实例和一些经典的实验案例，让抽象的化学概念变得触手可及。例如，我们将分析汽车尾气催化转化器的工作原理，解释酶在生物体内催化各种生命活动的高效性，或者探讨如何在实验室中设计实验来测定反应速率。 《物质的运动与转变：探索化学反应的奥秘》将是您理解化学世界的有力助手。无论您是化学专业的学生，还是对自然科学充满好奇的爱好者，本书都将为您提供一个坚实的知识基础，帮助您洞悉物质变化背后的深刻规律，从而更好地理解我们所处的世界。通过本书的学习，您将不再仅仅满足于观察化学现象，而是能够开始思考“为什么”和“怎么样”，从而真正掌握物质运动与转变的奥秘。

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让我印象深刻的是书中对于“动力学与平衡”关系的探讨。不同于许多教材将它们割裂开来，这本书巧妙地将两者融合在一个动态的框架内进行阐述。作者花了相当的篇幅来解释为什么一个反应在热力学上是自发进行的，但在动力学上却可能“遥不可及”。对能垒剖面的深入分析，清晰地展示了活化能如何像一座山一样，阻碍了系统达到其最低能量状态。此外，书中对非均相反应动力学的介绍虽然篇幅不长，但对于扩散控制过程的讨论却极为深刻，它揭示了宏观混合效率对反应速率的决定性影响。这种对实际工程问题和理论模型的结合，使得全书的知识不仅停留在纸面，更具备了解决实际问题的潜力。读完后，我对化学反应的“驱动力”和“速度限制”有了全新的、更具辩证性的理解。

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这本书的结构安排简直是一场精彩的智力探险。它没有按部就班地罗列所有反应级数，而是将速率定律的推导放在了更宏观的“反应机理探究”的框架下。一开始我有些不适应，总想知道“零级、一级、二级”这些内容什么时候出现，但读下去后才明白，作者的用意是先建立一个“为什么我们需要速率定律”的逻辑基础。对连贯反应和平衡反应速率的分析，更是将理论的严谨性推向了极致。我特别喜欢其中对稳态近似法（Steady-State Approximation）的讲解部分，作者用了非常生活化的比喻来解释中间体的积累与消耗，使得这个原本略显抽象的数学工具变得可视化。随后的章节开始探讨催化剂的作用，那一段论述了酶促反应的米氏方程，简直是化学与生物学交叉领域的典范。作者对于如何通过实验数据反推反应机理的案例分析，提供了宝贵的思维路径，远超出了单纯的知识传授范畴。

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这本书的侧重点似乎更偏向于“理解过程而非记忆结果”，这一点在探讨复杂反应动力学时体现得尤为明显。关于自由基反应机理的章节，简直是一场视觉与认知的盛宴。作者没有简单地描述引发、增长、终止这三个步骤，而是深入剖析了每一步反应的能垒和速率控制性，甚至提及了光化学引发反应的量子产率问题。对我来说，这是最具有启发性的部分，它让我意识到，化学反应的“快慢”不仅仅取决于温度和浓度，还受到光子能量、反应物形态等一系列微观因素的精妙调控。书中对时间尺度概念的区分，从皮秒级的振动弛豫到秒级的宏观反应，构建了一个完整的时间轴，帮助读者建立起对化学过程不同阶段的清晰认知。这种对时间维度的细致描绘，极大地拓宽了我对化学现象复杂性的认识。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，那种深沉的蓝与亮眼的橙色交织在一起，带着一种古典的、严谨的美感，让人一看就知道这不是一本浮于表面的科普读物。我本是抱着了解一些基础化学概念的目的翻开的，但很快我就发现自己被深深吸引住了。作者在开篇就构建了一个宏大的视角，将化学反应置于时间与能量的维度中进行审视，这种处理方式非常新颖。尤其是关于反应速率常数随温度变化的阿伦尼乌斯曲线的介绍，文字的描述详尽而精准，配合恰到好处的图示，即便是初学者也能构建起清晰的图像。书中对活化能概念的阐释尤其精彩，它不仅仅是把这个概念抛出来，而是深入探讨了过渡态理论的物理图像，让你能感受到分子层面上的“挣扎”与“跃迁”。阅读过程中，我感觉自己不是在死记硬背公式，而是在跟随一位经验丰富的导师，一步步揭开自然界中物质变化规律的神秘面纱。那种求知的满足感，是其他许多教材难以给予的。

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阅读体验中，我最大的感受是作者在保证内容深度不减的前提下，对语言的驾驭达到了炉火纯青的地步。文字流畅而不拖沓，专业术语的引入时机把握得恰到好处，绝不会让人感到突兀或措手不及。书中大量的例题和习题设计也极为巧妙，它们不仅仅是检验你是否掌握了公式，更重要的是考察你对概念的理解深度和应用能力。例如，有一道关于气相分解反应的题目，要求结合热力学数据计算不同温度下的平衡常数，然后将其代入速率方程进行综合分析，这种跨学科的综合考察能力，对于培养真正的化学家思维至关重要。更难能可贵的是，作者在讨论某些复杂的反应模型时，如链式反应或分支反应，并没有直接给出结论，而是通过详尽的数学推导过程展示其逻辑的每一步，让人在“推导”的过程中，自然而然地吸收了知识的精髓，而不是被动接受。

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