无机化学与化学分析

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出版者:高等教育
作者:史启祯 编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-04-01
价格:32.60元
装帧:
isbn号码:9787040064308
丛书系列:
图书标签:
  • 无机化学
  • 化学分析
  • 化学
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具体描述

无机化学与化学分析,ISBN:9787040064308,作者:史启祯

《现代材料科学基础》 内容简介: 《现代材料科学基础》是一本深入探讨材料基本原理、结构、性能与应用领域的综合性教科书。本书旨在为材料科学、物理学、化学工程以及相关理工科专业的学生和研究人员提供一个扎实而全面的理论框架。全书结构严谨,内容涵盖了从原子尺度到宏观尺度的材料行为,并紧密结合了当前材料科学领域的前沿进展与工程实际需求。 第一部分:材料的微观结构与基础热力学 本书首先从微观角度剖析了材料的本质。第一章详细阐述了晶体结构与非晶态结构,系统介绍了晶体学基础、点阵、密堆积结构以及各种常见金属、陶瓷和聚合物的晶体结构类型。重点分析了晶体缺陷(如点缺陷、线缺陷、面缺陷)对材料宏观性能的决定性影响。 第二章聚焦于材料的热力学与相图。这部分内容深入讨论了相变的热力学驱动力,包括吉布斯自由能的概念及其在材料稳定性和相平衡中的应用。详细解读了二元和三元相图的绘制与分析方法,解释了共晶、共熔、固溶体等关键结构形成机制。对于实际的凝固过程和热处理设计,相图分析是不可或缺的工具。 第三章深入探讨了材料中的扩散。扩散是材料性能演变的基础过程,本章系统介绍了菲克第一、第二定律,并从微观机理(如原子跳动、空位机制)解释了不同晶格结构中扩散的激活能和扩散系数。同时,结合实例分析了扩散在渗碳、烧结和薄膜生长中的重要性。 第二部分:材料的力学行为与形变机理 本部分是全书的核心之一,重点解析了材料如何在外力作用下发生响应和失效。 第四章讲解了材料的弹性与粘弹性。弹性形变基于胡克定律,详细阐述了杨氏模量、剪切模量和泊松比等弹性常数的物理意义及其测量方法。对于聚合物和生物材料,第五章重点引入了粘弹性理论,包括蠕变、应力松弛现象,并利用开尔文-甫伊特模型和麦克斯韦模型来描述时间相关的形变行为。 第六章深入剖析了塑性形变与强化机制。对于金属材料,详细描述了位错的运动(如攀移、交滑移)以及孪生等非晶变机制。在此基础上,系统阐述了材料的强化途径,包括固溶强化、晶界强化(Hall-Petch关系)、形变强化(加工硬化)以及沉淀强化机制。 第七章集中讨论了材料的断裂力学与疲劳。从脆性断裂(Griffith裂纹理论)到韧性断裂,详细介绍了断裂韧度$K_{ ext{Ic}}$的测量与意义。针对循环载荷下的失效,疲劳部分解释了S-N曲线、疲劳极限、裂纹扩展速率(Paris定律)以及疲劳寿命的预测方法,并讨论了高周疲劳与低周疲劳的区别。 第八章考察了材料的蠕变与高温行为。蠕变是高温工程结构可靠性的关键限制因素。本章分析了不同温度和应力下的蠕变机制,如扩散蠕变和位错蠕变,并讲解了如Norton指数等描述蠕变速率的本构关系。 第三部分:电学、磁学与光学性能 本部分将材料科学与电磁学和光学物理相结合,面向电子和光电子器件的应用。 第九章阐述了电子结构与导电性。基于能带理论,详细解释了导体、半导体和绝缘体的区别与联系。对于半导体,深入讨论了本征激发、杂质掺杂(n型与p型)、载流子输运机制以及PN结的形成与特性。 第十章聚焦于介电与铁电材料。解释了极化现象的微观机制,包括电子极化、离子极化和取向极化。系统介绍了介电常数、介质损耗、击穿强度等关键参数,并详细分析了铁电体和压电材料的本征特性与应用。 第十一章全面介绍了磁性材料。从磁矩的起源到宏观磁化强度,系统讲解了抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性。重点阐述了磁畴、磁滞回线(矫顽力、剩磁)的物理起源,并对软磁材料(如变压器应用)和硬磁材料(如永磁体)的性能要求进行了对比分析。 第十二章探讨了光学性质。涉及光的吸收、发射、散射和透射过程,特别是材料中光与电子的相互作用。介绍了透明材料、半导体发光机理(如LEDs和激光器原理)以及光纤通信中对材料折射率控制的要求。 第四部分:功能材料与先进制造 最后一部分将理论知识应用于前沿功能材料的设计和制备。 第十三章专门讨论了陶瓷材料。从氧化物、非氧化物陶瓷的制备工艺(如粉体制备、烧结技术)到其优异的耐高温、耐腐蚀特性。重点介绍了结构陶瓷(如SiC, $ ext{ZrO}_2$)和功能陶瓷(如压电陶瓷)的性能优化。 第十四章覆盖了聚合物材料。详细阐述了聚合物的分子结构(线型、支化、交联)、分子量分布与性能的关系。深入分析了聚合物的玻璃化转变温度($T_g$)和熔点对机械性能的影响,并对比了热塑性与热固性树脂的加工特性。 第十五章介绍了复合材料。阐述了纤维增强复合材料(FRP)和粒子增强复合材料的界面效应。通过混合律和逆混合律,解释了宏观性能如何由基体和增强体材料的性能及体积分数决定,并讨论了层合板的各向异性特性。 最后,第十六章对材料的制备与表征技术进行了概览。介绍了现代材料加工中的先进技术,如快速凝固、薄膜沉积技术(PVD, CVD)、增材制造(3D打印)的原理,并重点介绍了用于结构分析(如X射线衍射XRD、电子显微镜SEM/TEM)和性能测试的关键表征手段,强调了“结构-性能-处理”三者之间的内在联系。 本书内容广泛,逻辑清晰,配有大量的图表和实例分析,旨在帮助读者构建一个系统、深入的现代材料科学认知体系。

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我一直对化学分析在实际生活中的应用非常感兴趣,而这本书的标题也正是我的关注点所在。我非常好奇,在“化学分析”这一部分,它会详细介绍哪些经典的分析技术。例如,经典的重量分析法、体积分析法(滴定分析)是否会作为基础来讲解,并深入阐述其原理、操作步骤以及误差分析?然后是仪器分析法,诸如紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法等,这些都是现代化学分析的基石。我希望书中能对这些方法的理论基础、仪器结构、样品前处理、定性和定量分析过程进行详细的介绍。是否会提供一些实际样品的分析案例,比如水质检测、食品成分分析、环境污染物监测等,来展示这些分析技术是如何解决实际问题的?我尤其关注的是,这本书是否会介绍一些最新的分析技术和发展趋势,比如质谱联用技术、高效液相色谱-串联质谱技术等。

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这本书的语言风格给我一种沉静而有力的感觉,没有过多的华丽辞藻,而是以一种清晰、直接的方式传递知识。我特别喜欢它对一些复杂概念的解释,总能找到一个恰当的比喻或者类比,让原本晦涩难懂的内容变得容易理解。例如,在讲解“元素周期律”时,作者是否会从原子半径、电离能、电负性等趋势来分析元素的性质变化,并解释其背后的原子结构原因?我期待它能提供一些历史发展的脉络,例如元素周期表是如何被发现和完善的,这本身就是一段充满智慧的探索历程。在“化学平衡”和“动力学”章节,我希望能够看到对化学反应速率、活化能、平衡常数等关键概念的深入解读。是否会介绍一些影响反应速率的因素,比如温度、浓度、催化剂等,并给出相应的理论解释?我还注意到这本书中似乎也涉及到了“溶液中的化学平衡”,这包括了酸碱平衡、沉淀平衡、络合平衡等,这些都是在实际化学分析中经常遇到的复杂情况。

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这本书的图表运用给我留下了深刻的印象。虽然我还没有开始正式阅读,但粗略翻阅时,我注意到其中包含了大量的示意图、结构图、能量图以及数据图表。这些图表的设计非常清晰、规范,能够直观地展示复杂的化学概念和数据。例如,在讲解“分子轨道理论”时,我期待看到各种原子轨道和分子轨道的图形表示,以及电子在这些轨道上的排布情况。在讲解“配合物”时,我希望看到各种配位键的形成示意图,以及配合物的空间构型。我还注意到书中可能包含了一些实验操作的流程图或者仪器设备的示意图,这对于理解化学分析的具体步骤和原理非常有帮助。是否会展示一些典型的分析曲线,比如滴定曲线、光谱图谱等,并解释如何从这些图表中提取有用的信息?我非常期待通过这些图表,能够更形象、更深刻地理解书中所阐述的知识。

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我特别看重一本书是否能够激发我的学习兴趣,而《无机化学与化学分析》在这一点上做得相当不错。虽然我还不曾深入研读,但仅仅是浏览标题和目录,就让我对化学世界产生了更深的探究欲望。例如,当看到“无机材料”这一章节时,我非常好奇它会介绍哪些类型的无机材料,比如陶瓷、玻璃、半导体、纳米材料等,以及它们的制备方法、结构特点和广泛的应用。这让我联想到生活中随处可见的各种无机材料,它们是如何被创造出来的,又在哪些领域发挥着至关重要的作用。我希望这本书能不仅仅停留在理论层面,而是能与实际应用紧密结合。比如,在介绍分析方法时,是否会穿插一些实际的样品分析过程,展示如何从复杂的样品中分离、鉴定和定量特定的无机物质?我还对“金属及其化合物”这一部分充满期待,金属在现代工业、科技发展中扮演着不可或缺的角色,了解它们的性质、合金以及化合物的性质,对于理解我们所处的物质世界至关重要。

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尽管我还没有开始真正阅读,但这本书的篇幅和内容深度预示着它是一本非常全面的著作。从“周期表”的演变到各种“无机反应”的机理,再到“分析方法”的原理与应用,它似乎涵盖了无机化学和化学分析的各个重要方面。我特别关注那些可能涉及“晶体化学”和“固体化学”的部分。我对于无机固体的结构、性质以及它们在材料科学中的应用一直抱有浓厚的兴趣。例如,书中是否会详细介绍各种晶格类型,如面心立方、体心立方、六方密堆积等,以及它们的密实度、配位数和八面体/四面体空隙?是否会探讨晶体缺陷(如空位、填隙、取代)对固体性质的影响,例如电导率、光学性质、催化活性等?我还好奇书本是否会涉及一些重要的无机材料,如氧化物、硫化物、氮化物、碳化物以及它们的特性和应用,比如在催化剂、发光材料、半导体等领域。

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这本书的封面设计就足够吸引人,那种沉稳的蓝色调,配合着银色的烫金字体,散发着一种严谨而专业的学术气息。拿到手中,纸张的触感也很好,不是那种廉价的、容易泛黄的纸,而是略带哑光质感,翻阅时也不会有刺耳的摩擦声。虽然我不是化学专业的科班出身,但一直对自然科学充满好奇,尤其是化学,总觉得它是连接宏观世界与微观世界的桥梁。这本书的标题,**《无机化学与化学分析》**,听起来就涵盖了物质的构成基础和研究方法,这正是我想深入了解的部分。我期待它能从最基本的元素性质、周期性规律讲起,逐步深入到各种化合物的结构、性质以及它们在自然界中的存在形式。同时,化学分析这个部分,更是让我跃跃欲试。我一直对各种检测技术,比如光谱分析、色谱分析等充满兴趣,它们如何能够“看见”肉眼不可见的物质,这简直像魔法一样。我希望这本书能够清晰地解释这些分析方法的原理,并且最好能有一些实际应用的案例,让我能够更好地理解化学分析在科学研究、环境保护、食品安全等领域的巨大作用。这本书是否会包含一些经典的化学反应,并对它们进行深入的机理剖析?我对此非常期待。

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这本书的排版布局给我留下了深刻的印象。书页的留白恰到好处,不会显得拥挤,文字的大小和行间距也十分舒适,长时间阅读也不会感到疲劳。章节的划分清晰明了,每个章节都有一个概括性的标题,并且小节的设置也很有条理。我特别关注了目录部分,它像一张地图,指引着我在这浩瀚的化学知识海洋中航行。从“物质的量”开始,到“原子结构”、“元素周期律”,再到“化学键”和“分子结构”,这些都是构建化学世界的基础。我非常好奇,这本书会如何将这些抽象的概念具象化,是否会运用大量的图示和模型来帮助理解?例如,在讲解原子轨道时,是否会有三维的电子云模型图?在讲解分子结构时,是否会有各种构象的演示?然后是“溶液”、“电化学”、“配合物”等章节,这些听起来就充满了深度和广度。我尤其对“电化学”感兴趣,电池、电解等现象一直让我着迷。而“配合物”这个概念,我只在一些科普文章中略有耳闻,希望这本书能让我系统地了解它们的形成、性质以及在催化、生物等方面的应用。

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虽然我还没有深入阅读书中的具体内容,但仅从其厚度和章节设置,就能预感到这是一本内容相当扎实的著作。翻阅到后面,我看到了“酸碱理论”、“氧化还原反应”、“沉淀反应”等章节,这些都是化学学习中最核心的部分。我期待这本书能够对这些反应进行详尽的阐述,不仅仅是反应方程式的书写,更重要的是对反应机理、影响因素、以及产物性质的深入分析。例如,在讲解沉淀反应时,是否会涉及到溶解度积常数、同离子效应、盐效应等概念?在讲解氧化还原反应时,是否会详细介绍标准电极电势、能斯特方程等,并结合实际的氧化还原过程进行讲解?我还看到了一些关于“非水溶液”和“固体化学”的章节,这让我感到惊喜。通常教材中对这些内容的介绍可能相对简略,但它们却是化学研究的前沿和重要领域。我很好奇这本书会在这方面提供哪些新颖的视角和深刻的见解,是否会介绍一些特殊的非水溶剂以及它们在化学反应中的应用,或者探讨固体材料的晶体结构、缺陷以及相关的性质。

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我通常会选择那些能够提供新知识、启发思考的书籍,而《无机化学与化学分析》似乎具备这样的潜力。尽管我可能已经了解一些基础的化学概念,但我始终认为每一次深入的学习都能带来新的启发。我非常期待书中能够出现一些“非传统”的无机化学概念,或者对一些经典概念进行全新的解读。例如,关于“过渡金属化学”的部分,我希望不仅仅是介绍它们的价电子构型和常见的氧化态,更能深入探讨它们的配位化学、颜色、磁性以及催化活性是如何形成的。是否会介绍一些经典的过渡金属配合物,并分析它们的结构、键合以及在有机合成、生物无机化学等领域的应用?在化学分析方面,我好奇这本书是否会涉及一些“微量分析”和“痕量分析”的技术,以及如何克服背景干扰、提高检测限的问题。是否会讨论一些“在线分析”或“原位分析”技术,在不破坏样品原始状态的情况下进行实时监测?我对这些能够突破常规、挑战极限的化学研究方法充满好奇。

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我对这本书的逻辑性和系统性有着很高的期待。《无机化学与化学分析》这样的标题,预示着它会从最基础的原子结构和化学键开始,逐步构建起无机化合物的性质和反应体系,最终延伸到如何通过化学分析来研究这些物质。我非常希望它能够清晰地展示化学概念之间的内在联系。例如,原子结构如何决定了元素的性质和周期性规律?化学键的类型(离子键、共价键、金属键)又如何影响了化合物的物理性质和化学反应性?分子结构和晶体结构又与物质的宏观性质(如熔点、沸点、溶解度、硬度等)有着怎样的关联?我还期待它能深入探讨“酸碱理论”的发展历程,从阿伦尼乌斯、布朗斯特-劳里到路易斯酸碱理论,并分析不同理论在解释化学现象上的优势和局限性。在化学分析方面,我希望看到不同分析方法在适用范围、灵敏度、选择性、准确度等方面的比较,以及如何根据具体的分析对象和需求来选择最合适的方法。

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