物理化学（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:何玉萼

出品人:

页数:302

译者:

出版时间:2006-7

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502589646

丛书系列:

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• 物理化学
• 化学
• 物理化学
• 热力学
• 化学动力学
• 量子化学
• 统计热力学
• 溶液化学
• 电化学
• 界面现象
• 谱学
• 物理化学教材

《晶体与退化》 序言 在漫长而复杂的物理世界中，存在着一些看似微小却具有决定性意义的结构。晶体，以其严谨有序的排列，构建了物质世界的基础骨架，从微观的分子排列到宏观的宏伟建筑，无不受到其内在规律的支配。然而，正如万物皆有其相对面，晶体的完美秩序并非永恒，退化，这一不可逆转的衰败过程，同样是物理现实不可或缺的一部分。它悄然发生在我们周围，从金属的锈蚀到生物体的衰老，无处不在地提醒着我们物质世界的动态演变。 本书《晶体与退化》旨在深入探索这两个看似对立却又紧密相连的物理现象。我们将从晶体结构的微观层面出发，层层剥离其形成机制、分类方式以及由此衍生出的宏观性质。随后，我们将视角转向退化，解析其在不同尺度下的表现形式、驱动因素以及物质世界中退化发生的根本原因。通过对晶体与退化的深入剖析，我们希望能勾勒出一幅更完整、更动态的物质世界图景，理解秩序的形成与维持，以及衰败的必然与应对。 第一章 晶体的微观世界：秩序的基石 本章将带领读者走进晶体的微观世界，揭示其有序排列的奥秘。 原子与分子的排列艺术：我们将首先探讨组成晶体的基本单元——原子或分子，以及它们如何通过化学键的作用，在三维空间中形成规则的重复结构。这里的重点将放在理解不同化学键（如离子键、共价键、金属键、范德华力）如何影响晶体的结构形成及其稳定性。我们会通过具体的例子，例如食盐（NaCl）的离子晶格、金刚石（C）的共价晶格、金属铜（Cu）的金属晶格，来阐述原子或分子在晶格中的具体排布方式。 晶格的语言：点阵、基元与晶胞：为了科学地描述晶体的周期性结构，我们需要引入一些重要的概念。本节将详细介绍晶格（Lattice）这一抽象的几何模型，它由无数个相同的点组成，这些点在三维空间中按照一定的规律重复排列。在此基础上，我们将讲解“基元”（Basis）的概念，即添加到每个晶格点上的原子或分子簇。最后，我们将深入探讨“晶胞”（Unit Cell），它是能代表整个晶体重复结构的最小几何单元，通过晶胞的平移可以构建出整个晶体。我们将重点介绍几种最常见的晶体结构，如简单立方（SC）、体心立方（BCC）、面心立方（FCC）以及六方密堆积（HCP），并分析它们的晶胞参数、原子堆积密度以及可能的晶向和晶面。 对称性的魔法：空间群的优雅：晶体的秩序感很大程度上源于其高度的对称性。本节将介绍对称操作（如平移、旋转、反射、反演）以及它们如何组合形成空间群（Space Group）。我们将探讨为什么只有有限数量的空间群能够描述所有晶体的结构，以及空间群在确定晶体性质中的重要作用。我们不会深入到复杂的数学推导，而是侧重于理解对称性与晶体结构之间的关系，以及如何通过空间群来区分不同的晶体材料。 缺陷的潜影：理想与现实的差距：真实的晶体并非完美无瑕，而是存在各种各样的晶体缺陷（Crystal Defects）。本章将介绍点缺陷（如空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（如位错）和面缺陷（如晶界、层错）。我们将探讨这些缺陷是如何产生的，它们对晶体结构和性质（如强度、导电性、扩散速率）的影响，以及在材料科学中如何利用或控制这些缺陷来获得期望的性能。 第二章 晶体的宏观世界：秩序的体现 本章将从微观走向宏观，探讨晶体结构如何决定物质的宏观性质。 力学之舞：强度、硬度与弹性：晶体的内部结构直接影响其宏观的力学性能。本节将解释为何某些晶体比其他晶体更坚硬，为何金属在受力时会发生塑性变形，以及晶体结构与弹性模量、抗拉强度、断裂韧性之间的关系。我们将讨论晶向和晶面在力学行为中的作用，以及位错在塑性变形中的核心地位。 光学奇观：折射、反射与晶面衍射：晶体的周期性结构使其对光的相互作用表现出独特的现象。本节将介绍光的折射和反射在晶体中的表现，以及为什么晶体会有各向异性（Anisotropy）的光学性质。我们将重点讲解X射线衍射（XRD）这一强大的晶体结构分析技术，并介绍布拉格定律（Bragg's Law）如何利用晶面之间的衍射来确定晶体结构。 热力学的低语：熔点、热膨胀与相变：晶体的内部结合能决定了其熔点的高低。本节将探讨不同晶体类型（如离子晶体、分子晶体、金属晶体）在熔点上的差异，以及晶体在温度变化下的膨胀行为。我们还将简要介绍固态相变（Solid-state Phase Transitions），即晶体在特定条件下转变为另一种晶体结构的现象，以及其背后的热力学驱动力。 导电的秘密：电子的流动与晶格的束缚：晶体结构是决定材料导电性的重要因素。本节将区分导体、半导体和绝缘体，并解释晶体结构中电子的能带结构（Band Structure）如何影响电荷的传输。我们将介绍金属的自由电子模型，以及半导体中载流子（电子和空穴）的产生与运动。 第三章 退化的轨迹：秩序的消解 在理解了秩序的形成与维持之后，我们将把目光投向另一个重要的物理过程——退化。 热力学第二定律的阴影：熵增与不可逆性：退化是物质世界普遍存在的现象，其根本原因在于热力学第二定律所揭示的熵增原理。本节将深入浅出地解释熵（Entropy）的概念，以及为什么自然界中的一切过程都倾向于向熵增大的方向发展，即从有序走向无序。我们将强调退化过程的不可逆性，以及为什么能量的耗散是退化过程的必然结果。 腐蚀的侵蚀：化学退化的多重面貌：化学腐蚀是退化最常见的形式之一。本节将介绍不同类型的化学腐蚀，如电化学腐蚀（例如金属的生锈）、氧化腐蚀（例如有机物的氧化）以及生物腐蚀。我们将探讨腐蚀发生的条件、机理以及影响因素，并简要介绍一些常用的防腐蚀方法，例如钝化、电镀和涂层。 疲劳的侵袭：机械退化的累积效应：机械退化，尤其是材料的疲劳（Fatigue），是结构失效的重要原因。本节将介绍疲劳破坏的概念，即材料在反复加载下，即使应力低于屈服极限，也可能发生断裂。我们将探讨疲劳的萌生、扩展过程，以及影响疲劳寿命的因素，例如应力幅值、应力比和材料微观结构。 衰老的印记：生物与非生物的自然老化：退化并非仅限于无机物，生物体同样面临着衰老的过程。本节将从物理学的角度，简要探讨生物体的衰老机制，例如细胞损伤的累积、DNA损伤的修复能力下降以及自由基的氧化损伤。我们将把生物体的衰老与非生物材料的老化过程进行类比，指出它们在基本原理上的共性，即随着时间的推移，系统内部的有序性逐渐降低，功能逐渐减退。 扩散的蔓延：原子尺度的无序化：扩散（Diffusion）是物质微观尺度上退化的重要表现形式。本节将介绍不同类型扩散的机制，例如空位扩散、间隙扩散以及晶界扩散。我们将解释扩散如何导致材料成分的均匀化或不均匀化，以及如何加速材料的退化过程，例如金属在高温下的晶粒长大或合金元素的偏析。 第四章 晶体与退化：动态的平衡 本章将尝试连接晶体与退化这两个看似对立的概念，探讨它们之间的相互作用以及在自然界中存在的动态平衡。 退化如何影响晶体结构：我们将分析退化过程如何改变晶体的微观结构，例如腐蚀如何破坏晶格的完整性，疲劳如何导致位错的增殖和聚集，以及热退化如何引起晶粒的生长和相变。我们将通过实例说明，退化过程并非简单的“消失”，而是伴随着物质结构的重组和性质的改变。 晶体结构如何抵抗或加速退化：本节将探讨晶体的有序结构在一定程度上如何抵抗退化。例如，某些晶体结构具有较高的化学稳定性，不易被腐蚀；一些晶体中的位错可以吸收能量，延缓疲劳的发生。然而，我们也需要认识到，某些晶体结构特性，例如高表面能的晶面，反而可能成为退化发生的前哨。 时间尺度上的演化：从晶体生成到退化终结：我们将审视物质从形成稳定的晶体结构，到经历各种退化过程，直至最终走向无序或分解的整个时间尺度上的演化过程。我们将强调，退化并非终点，而是一个持续进行的过程，它在影响物质性质的同时，也在为新的物质形态的形成埋下伏笔。 理解退化的意义：挑战与机遇：最后，我们将总结理解晶体与退化这一物理过程的重要意义。无论是从科学研究、材料设计，还是从环境保护、可持续发展，对退化机制的深入理解都将为我们提供解决现实问题的思路和方法。例如，通过控制材料的晶体结构来提高其抗腐蚀性，通过设计具有良好疲劳性能的材料来延长结构的使用寿命，以及探索更有效的修复和再生机制来延缓自然界的退化过程。 结语 《晶体与退化》是一次对物质世界深层规律的探索。我们希望通过本书，读者不仅能领略到晶体世界的精妙与秩序，更能认识到退化作为自然界普遍规律的必然性与复杂性。理解晶体的形成是认识物质基础，而理解退化则是洞察物质演变。唯有同时把握这两极，我们才能更深刻地理解我们所处的物理宇宙，并以更智慧的方式与自然共处。

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这本《光谱学在分子结构确定中的应用》让我感到极度失望，因为它严重偏科。我希望它能详细阐述核磁共振波谱（NMR）中二维谱的原理，比如COSY、TOCSY如何通过自旋耦合解析复杂的分子骨架，或者在质谱（MS）中如何利用高分辨质谱和碎片离子模式来推断未知化合物的结构。然而，这本书的重心却完全放在了对红外（IR）和紫外-可见（UV-Vis）光谱的初级解释上。它详细描述了偶极矩变化和振动模式，这些内容在任何一本基础分析化学课本里都已涵盖得非常透彻。当涉及到NMR时，它只是草草地提了一下化学位移和裂分规律，完全没有触及到解决实际复杂分子结构问题所必需的脉冲序列设计和数据处理基础。质谱部分更是弱项，只停留在“分子离子峰”和“主要碎片峰”的定性阶段，完全没有提及高分辨技术如何实现元素组成的确证，更不用说应用于生物大分子分析的基质辅助激光解吸电离（MALDI）了。这本书的深度，还停留在“这峰在这里代表这个基团”的初级阶段。

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这本《热力学原理及应用》真是本让人头疼的书。我原本以为能从里面找到一些关于化学热力学深入的见解，特别是那些复杂的相平衡和化学平衡的计算方法，结果翻来覆去，大部分内容都集中在宏观热力学基本定律的推导上，像是把高中物理的知识点又重新拉出来絮叨了一遍，只是术语稍微复杂了些。它花了大量的篇幅去解释熵的统计力学意义，这一点倒是有点启发性，但随即又陷入了对各种热力学势函数的机械罗列，比如吉布斯能、亥姆霍兹能，它们之间的关系推导得过于冗长和抽象，缺乏实际应用案例的支撑。读完关于拉乌尔定律和范特霍夫方程的章节，我感觉就像是背诵公式，而不是真正理解它们是如何指导我们进行实验设计的。对于想要深入了解非理想溶液行为或者电化学热力学的读者来说，这本书提供的深度远远不够，更像是一本为初学者准备的“入门”读物，而非“进阶”指南。很多关键的物理图像在文字描述中变得模糊不清，插图也显得陈旧和缺乏说服力。

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我手里拿着的这本《量子化学导论》简直是灾难。我期待的是能看到分子轨道理论、密度泛函理论（DFT）的最新进展，或者至少是比较清晰的HF方程求解过程的介绍。然而，这本书的重点似乎完全跑偏了，它几乎用了一半的篇幅来讲解薛定谔方程的各种定态解，什么一维无限深势阱、谐振子，这些在基础物理课上早就烂熟于心的内容，现在居然又搬出来占据重要篇幅，简直是在浪费时间。当真正涉及到多电子体系的近似方法时，作者的讲解显得非常跳跃和晦涩，很多关键的数学步骤直接“嗖”地一下就过去了，留下一脸懵圈的读者去猜想中间的推导过程。更令人抓狂的是，关于自洽场（SCF）计算的流程图描述得极其不清晰，我必须对照其他教材才能大致拼凑出计算是如何收敛的。这本书的“导论”二字名副其实，它只是提供了一个极其表面化的视角，对于任何想进入计算化学领域的人来说，它提供的工具箱里几乎是空的。

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这本书，姑且称之为《反应动力学与催化机制解析》吧，真的让我体验了一把什么叫“挂羊头卖狗肉”。标题听起来多么专业和前沿，针对反应速率常数的温度依赖性、过渡态理论、碰撞理论等等应该有深刻的论述才对。结果呢？前面关于碰撞理论的部分写得还算中规中矩，勉强能接受，但一到真正核心的——过渡态理论（TST）的细节展开时，作者的处理方式简直是敷衍至极。他只是简单地引用了Eyring方程，却从未真正深入解释统计力学是如何被引入到过渡态的构建中的，更别提什么微扰理论或者势能面分析了。对于催化部分，更是沦为了一堆定性的描述，什么“活化能降低”、“吸附强度适中”，这些话术在任何一本初级无机化学教材里都能找到，完全没有给出任何现代表面科学或计算化学是如何解析催化机理的案例。读完后，我对动力学的理解丝毫没有加深，反倒是对“如何撰写一本看起来很厚的书”有了新的认识。

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说实话，我买这本《电化学基础与应用》纯粹是为了那部分关于界面现象的描述。我主要关注的是双电层结构、电极反应的动力学控制步骤，以及如何用旋转圆盘电极（RDE）等技术来量化传输过程。遗憾的是，这本书在这些方面处理得极其保守和传统。它花了大量的篇幅在介绍法拉第定律、电解池的构造，这些在中学化学实验中都接触过的内容被无限拉长，图示也基本停留在上个世纪的水平。当谈到现代电化学前沿，比如锂离子电池的固态电解质界面（SEI）形成机制或者燃料电池的电催化剂设计时，作者的处理方式简直是点到为止，仿佛生怕触及到任何需要深入计算或复杂模型的知识点。关于界面的扩散控制，讲解得过于依赖经验公式，缺乏对Nernst-Planck方程的系统推导和在弯曲界面上的适用性讨论。总的来说，它更像是一本为电镀行业从业者准备的、偏向于宏观操作指南的书，而不是一本给化学研究生看的理论深度教材。

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