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出版者:

作者:李清禄

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2004-8

价格:28.00元

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isbn号码:9787503837463

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《化学的殿堂：从原子世界到分子王国》 引言 化学，一门探索物质世界奥秘的学科，它揭示了万物构成、相互作用以及转化的规律。从微观的原子、分子的精妙结构，到宏观物质的宏伟景象，化学无处不在，深刻地影响着我们的生活，驱动着科技的进步。本书《化学的殿堂：从原子世界到分子王国》并非一本关于“实验化学”操作的详尽手册，而是旨在带领读者踏上一段引人入胜的化学探索之旅，理解化学的核心概念，感受化学的逻辑之美，并认识化学在人类文明发展中的关键作用。我们希望通过这本书，激发你对化学世界的无限好奇，让你能够以全新的视角去观察和理解身边的一切。 第一章：物质的基石——原子与元素的奥秘 在化学的宏伟殿堂中，最根本的构成单元莫过于原子。这一章将带领我们深入原子内部，揭示其由质子、中子和电子组成的精巧结构。我们将探讨原子序数、质量数、同位素等基本概念，理解它们如何决定元素的独特性质。元素周期表，这个化学家手中的“宝藏地图”，将在此得到细致的解读。你将学会如何通过它来预测元素的化学行为，理解同一族或同一周期元素的内在联系。我们将不止步于理论，还会追溯原子论的发展历程，从古希腊的哲学思考，到道尔顿的科学论证，再到现代的量子力学模型，感受人类对物质本质认识的不断深化。我们将学习到，看似千变万化的物质，其本质都源于这有限的元素组合，而原子结构的差异，正是造就万千世界的核心秘密。 第二章：连接的艺术——化学键与分子的形成 原子并非孤立的存在，它们通过奇妙的“化学键”紧密连接，构成了更为复杂的分子。本章将深入剖析化学键的类型，包括离子键的静电吸引、共价键的电子共享，以及金属键的独特电子云。你将理解不同化学键的形成条件、强度差异，以及它们如何决定化合物的物理和化学性质，例如熔点、沸点、导电性等。我们还将探讨分子几何构型的重要性，理解VSEPR理论如何预测分子的三维形状，而分子的形状又如何影响其反应活性和生物活性。从简单的水分子到复杂的有机大分子，我们将看到原子如何以各种令人惊叹的方式连接，创造出丰富多彩的分子世界。我们将认识到，化学键的形成是物质得以存在和转化的根本原因。 第三章：物质的语言——化学方程式与反应 化学反应是物质世界中最活跃的现象之一，它们是物质转化的标志。本章将聚焦于化学方程式，这是描述化学反应的通用语言。我们将学习如何正确地书写化学方程式，如何理解反应物、生成物、化学计量数以及能量变化。你将掌握如何进行化学计量计算，预测反应产物的质量和摩尔数，这是化学研究和工业生产中不可或缺的技能。我们还将探讨不同类型的化学反应，例如氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应以及有机合成中的各种转化。我们将理解反应速率、平衡以及催化剂等概念，它们是控制化学反应方向和效率的关键因素。通过本章的学习，你将能够“读懂”化学变化的过程，理解物质如何在相互作用中展现其生命力。 第四章：溶液的海洋——溶解与分散体系 我们生活的世界充满了溶液。本章将带领读者遨游于溶液的奇妙世界。我们将深入理解溶解的本质，探讨影响溶解度的因素，如温度、压力和溶质、溶剂的性质。你将学习到不同浓度的表示方法，如摩尔浓度、质量百分比浓度等，以及它们在实际应用中的重要性。我们还将研究溶液的协同效应，如依数性，理解稀溶液的性质如何只与溶质粒子数有关，而非其本身。此外，本章还会触及分散体系，如胶体和悬浊液，理解它们的独特性质以及在自然界和工业中的广泛应用，从牛奶的乳白到天空的蓝色，分散体系无处不在，展现着物质形态的多样性。 第五章：能量的脉搏——热力学与化学动力学 化学反应并非孤立发生，它们总是伴随着能量的转化。本章将深入探讨化学热力学，理解能量如何在化学过程中流动和转化。我们将介绍焓、熵、吉布斯自由能等核心概念，学习如何判断一个化学反应是否自发进行。我们将理解能量守恒定律在化学中的体现，以及化学反应中的能量变化如何驱动世界的运转。同时，本章也将关注化学动力学，研究化学反应的发生速率和影响因素。你将了解反应机理、活化能、碰撞理论等，理解为什么有些反应瞬间完成，而有些则需要漫长的时间。我们将看到，能量的流动和反应的快慢，共同描绘了化学过程的动态图景。 第六章：生命的基石——有机化学与生物化学的交汇 有机化学，研究含碳化合物的学科，是现代化学中最活跃、最广泛的领域之一。本章将开启有机化学的大门，介绍碳原子的独特成键能力，以及由此产生的千变万化的碳链和环状结构。你将学习到烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃以及官能团的概念，理解它们如何赋予有机分子独特的性质。我们将探讨有机反应的基本类型，如取代、加成、消除等，以及它们在合成复杂有机分子中的作用。在此基础上，我们将进一步触及生物化学，揭示构成生命的分子，如蛋白质、核酸、碳水化合物和脂质的结构与功能。我们将看到，有机化学的原理是如何在生命体内发挥作用，支撑着生命的繁衍和演化。 第七章：材料的魔术——高分子科学与无机材料 人类文明的进步，在很大程度上依赖于对材料的创造和应用。本章将聚焦于高分子科学，探索由大量重复单元连接而成的大分子，如塑料、橡胶、纤维等的结构、性质和制备。你将了解不同高分子的分类及其广泛的应用，从日常用品到尖端科技，高分子材料无处不在。同时，我们也将回溯无机材料的辉煌，从经典的陶瓷、玻璃到现代的半导体、纳米材料，理解无机物在塑造现代世界中的重要贡献。我们将认识到，通过巧妙地设计和组合原子与分子，人类能够创造出满足各种需求的先进材料，推动着工业、能源、信息等领域的革命性发展。 第八章：化学的未来——绿色化学与前沿探索 化学是一门不断发展的学科，它不仅解释过去，更塑造未来。本章将展望化学的未来发展方向。我们将深入探讨绿色化学的理念，理解如何在化学品的生产和使用过程中，最大限度地减少对环境的污染和对资源的消耗。你将了解到原子经济性、环境友好型溶剂、可再生能源等概念。我们将关注化学在解决全球性挑战中的作用，例如能源危机、环境污染、疾病治疗等。我们将触及纳米技术、生物催化、计算化学等前沿领域，感受化学家们如何以前所未有的力量，探索物质世界的未知边界，创造一个更加可持续、健康和美好的未来。 结语 《化学的殿堂：从原子世界到分子王国》带领读者跨越了宏观与微观，从基本粒子到复杂的生命分子，从物质的构成到能量的转化，再到材料的创造和未来的展望。本书并非一本枯燥的教科书，而是希望通过引人入胜的叙述和深入浅出的讲解，让你感受到化学的魅力，理解化学的逻辑，并认识到化学在人类文明发展中的核心地位。我们相信，当你看懂了化学的语言，你便能更好地理解这个由物质构成的世界，并为创造更美好的未来贡献你的智慧。希望这段旅程，能点燃你心中对化学的持久热情。

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这本书的语言风格，我个人感觉是相当的‘克制而精确’的，很少有夸张的修辞或情绪化的表达，一切都以事实和逻辑为基础。这对于追求严谨性的科学领域来说是好事，但同时也带来了一定的阅读门槛。我发现，如果不对相关的基础化学概念有扎实的理解，直接跳到某些章节去阅读，会感到有些吃力，需要频繁地查阅其他资料来补充背景知识。它更像是为已经具备一定基础的学习者准备的进阶读物，而非面向零基础入门的科普读物。不过，也正是这份毫不妥协的专业性，使得书中的每一个论断都显得掷地有声，没有丝毫的‘注水’成分。对于希望将知识体系构建得无比牢固的人来说，这种‘硬核’的叙事方式，反而是一种高效的学习路径。

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这本书的结构安排上，体现出一种非常清晰的‘螺旋上升’的逻辑，这一点值得称道。它不是简单地按照元素周期表或者反应类型来堆砌知识点，而是先用一个相对基础且易于上手的实验作为引入，然后逐步深化，将更复杂的理论模型和更精密的分析技术‘编织’进后续的实验设计中。这种布局的好处在于，读者在学习新知识时，总能找到一个熟悉的参照物，知识的关联性很强，不会感到各个章节都是孤立的知识点。特别是它在讨论某一类反应时，会穿插引用前几章介绍过的分离纯化技术，让读者真切感受到，实验化学是一个整体，每一个步骤都互相影响、互相制约。这种高度的整体性和逻辑连贯性，让整个学习过程变得流畅且富有层次感，仿佛在攀登一座设计精妙的金字塔。

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说实话，这本书的理论深度倒是挺扎实的，但最让我惊喜的，是它在‘故障排除’和‘结果异常分析’这部分内容的详尽程度。很多教材在理论部分讲得头头是道，一旦实验结果和预期出现偏差，就只会让你重新检查步骤。而这本书则提供了一个近乎百科全书式的排错指南。它列举了数十种常见的不良现象，例如沉淀颜色异常、收率大幅度降低、或者色谱峰拖尾严重等，然后逐一剖析了背后的可能原因，从试剂纯度不佳到环境温度波动，甚至连所用玻璃仪器的清洗方法不当都考虑进去了。这种前瞻性的写作方式，极大地节省了我们在实际操作中摸索的时间，也培养了一种系统性的问题解决思维，让我觉得，这本书与其说是一本知识的汇编，不如说更像是一位经验丰富、时刻待命的导师，在我身陷泥潭时伸出援手。

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我是在一个非常偶然的机会下接触到这套书的，当时只是随便翻阅了几页，就被其中对实验操作细节的描述所吸引。它不像很多教科书那样，仅仅罗列出“取XX毫升溶液，加热至XX度”这类干巴巴的指令。这本书里，作者似乎将自己多年的一线经验倾注其中，对于“为什么”要采取某种特定的操作步骤，解释得极为到位。比如，在涉及高温高压反应时，书中不仅强调了安全规范，还细致地分析了不同反应釜材质的耐受性差异，以及环境湿度对某些催化剂活性的微妙影响。这种对‘操作的哲学’的探讨，让我意识到，化学实验的成功与否，往往就在于这些看似微不足道的细节之中。读完这些章节后，我对过去一些实验中遇到的‘小挫折’有了更深层次的反思，感觉自己对实验室的敬畏感也提升了不少，不再是机械地执行流程，而是开始尝试去‘感知’反应本身。

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这本书的装帧设计倒是挺别致，封面那种略带复古的深蓝色配上烫金的字体，乍一看还以为是本年代久远的经典著作。我本来对这类看似严肃的教材类的书籍不太抱有太大期待，毕竟很多理工科的书籍都是佶屈聱牙的，读起来像是在啃石头。然而，这本书的排版却出乎意料地清爽。大段的文字之间穿插着清晰的图表和流程示意图，很多复杂的化学反应机理，原本我需要反复在脑海中构建模型才能理解的，在这里竟然能通过直观的插图迅速把握要点。特别是关于光谱分析的那几章，作者似乎非常懂得如何将抽象的数据转化为易于理解的视觉信息，那些曲线和峰值的变化趋势，配合着详尽的文字解释，让我在阅读时感到一种‘豁然开朗’的体验。虽然内容本身我还没来得及深入钻研，但仅从阅读体验来看，这本书在视觉传达和信息架构上，绝对是下了一番功夫的，这对于提升学习的兴趣和效率，无疑是一个巨大的加分项。

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