物理化学应试模拟 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:屠庆铭

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2007-03-28

价格:22.0

装帧:平装

isbn号码:9787040213430

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 应试
• 模拟题
• 考研
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• 上岸
• 历年真题
• 高频考点
• 解题技巧
• 知识点

《量子化学与分子模拟》 本书深入探讨了量子化学的基本原理及其在分子模拟领域的广泛应用。我们将从原子和分子的基本结构出发，逐步引入量子力学的核心概念，如波函数、薛定谔方程、算符、能量本征值等。本书将详细介绍求解多电子体系问题的近似方法，包括哈特里-福克（Hartree-Fock）方法及其改进，如组态相互作用（CI）、微扰理论（MPn）和耦合簇理论（CC）。 在分子模拟部分，我们将重点介绍密度泛函理论（DFT）的应用，阐述其在预测分子性质、反应机理和光谱特性方面的强大能力。同时，本书还将涵盖经典的分子动力学（MD）模拟方法，讲解其基本理论、算法实现以及如何利用MD模拟研究物质的动态行为，如液体、固体的相变、生物大分子的折叠和构象变化等。 本书旨在为读者提供一个扎实的理论基础和实际操作指南，以便理解和运用量子化学与分子模拟技术解决复杂的化学问题。我们将通过大量的实例，展示如何使用现代量子化学计算软件（如Gaussian, ORCA, NWChem等）进行理论计算，并对计算结果进行科学的解释和分析。 核心内容概览： 第一部分：量子化学基础 1. 原子与分子结构回顾： 经典原子模型、玻尔模型、电子云的概念。 2. 量子力学基本假设： 波粒二象性、普朗克量子假说、德布罗意关系。 3. 薛定谔方程： 时间无关薛定谔方程与时间依赖薛定谔方程，波函数及其统计意义。 4. 算符与可观测量： 线性算符、厄米算符、本征值与本征函数。 5. 氢原子： 氢原子的薛定谔方程求解，原子轨道、电子云图。 6. 多电子体系近似方法： 哈特里-福克（HF）方法： 斯莱特行列式、交换相互作用、自洽场（SCF）循环。 后哈特里-福克方法： 组态相互作用（CI）： 完全CI与截断CI。 多选择微扰理论（MPn）： Møller-Plesset微扰理论。 耦合簇（CC）理论： CCSD, CCSD(T)等。 7. 基组理论： 高斯函数、最小基组、扩展基组、极化基组、弥散基组。 8. 密度泛函理论（DFT）： Hohenberg-Kohn定理： 能量与电子密度的一一对应关系。 Kohn-Sham（KS）方程： 引入KS轨道，有效单电子模型。 交换-关联泛函： LDA, GGA, hybrids等，不同泛函的特点与适用范围。 9. 量子化学计算软件的应用： 介绍常用软件的输入文件格式、计算任务设置、输出文件解析。 第二部分：分子模拟方法 1. 分子动力学（MD）模拟： 基本原理： 牛顿运动方程、力场（Force Field）的概念。 力场模型： 分子力学（MM）力场，包括键长、键角、二面角、范德华力、静电相互作用等。 算法实现： 速度Verlet算法、leap-frog算法等。 模拟盒子与周期性边界条件。 采样方法： 能量最小化、系综（微正则NVE, 正则NVT, 恒温恒压NPT）。 应用： 液体性质模拟、溶质-溶剂相互作用、生物分子动力学研究。 2. 蒙特卡洛（MC）模拟： 基本原理： 马尔可夫链、Metropolis准则。 应用： 统计力学性质计算、相平衡研究、晶体结构预测。 3. 结合量子化学与分子模拟（QM/MM）： 方法介绍： 将活性位点用量子化学方法处理，其余部分用分子力学方法处理。 应用： 酶催化机理、光化学反应研究。 第三部分：应用与实例分析 1. 化学反应性预测： 活化能计算、过渡态搜索、反应路径分析。 2. 光谱性质计算： 红外（IR）、拉曼（Raman）、紫外-可见（UV-Vis）光谱的模拟与解析。 3. 热力学性质计算： 生成焓、自由能、平衡常数等。 4. 电子结构性质： 分子轨道、HOMO-LUMO能级、电荷分布、偶极矩。 5. 生物分子的模拟： 蛋白质折叠、DNA结构、药物分子与靶点相互作用。 本书将理论知识与实践操作紧密结合，力求帮助读者掌握现代化学研究中不可或缺的计算工具，从而能够独立设计并完成相关的计算模拟项目，并对结果进行深入的理论分析。

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从阅读体验的角度来看，这本书带给我一种久违的学术沉浸感。它没有使用那些矫揉造作、故作高深的语言，而是保持了一种近乎完美的学术诚实和克制。作者在论述过程中，会适当地插入一些历史性的注解，比如某个重要实验的发现背景，或是某个理论建立时遇到的主要障碍，这让冰冷的公式背后有了“人”的温度和奋斗的轨迹。这种叙事手法，使得学习过程不再是枯燥的数字游戏，而更像是在与历史上那些伟大的化学家进行一场跨越时空的对话。我甚至会因此而停下来，去查阅那些被提及的经典文献，这极大地拓宽了我的知识面和研究兴趣点。这本书的价值，不在于它能让你在某次考试中多拿几分，而在于它能否在你心中种下一颗对物理化学世界持续探索的好奇之种，并为你未来更深入的研究打下坚实、且充满热情的基石。

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这本书在处理理论联系实际的应用案例时，展现出一种令人惊叹的广度和深度。我原本以为这类书籍会集中在基础的热力学和动力学范畴，但它竟然深入到了许多前沿课题的交叉领域，比如对特定催化剂反应路径的详细分析，或是对新型电池电极材料的性能预测模型构建。每一次阅读到相关的应用实例，我都会被作者那种将实验室数据与宏大理论框架完美结合的能力所折服。它不像某些文献那样只罗列实验数据，而是会清晰地阐述背后的物理化学驱动力，告诉你某个现象发生的根本原因是什么，以及如何利用已有的理论工具去优化或预测未来的结果。这种对“知其所以然”的执着追求，使得这本书的价值远远超出了单纯的考试准备。它培养的不是一个解题机器，而是一个具备系统性、批判性思维的化学研究者，这种思维的塑造，才是最宝贵的财富。

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这本书的装帧设计非常吸引人，封面那种深邃的蓝色调，搭配着一些简洁的、仿佛电路板纹理的金色线条，一下子就让人联想到严谨的科学精神和探索未知的奥秘。拿到手里的时候，厚实感和扎实的纸张质量给我留下了极好的第一印象，这显然是一本经过精心打磨的学术读物，而不是那种匆忙拼凑出来的应试工具。内页的排版布局堪称典范，字体的选择清晰易读，图表的清晰度和色彩的运用都达到了专业水准，尤其是那些复杂的化学结构式和能量曲线图，每一个细节都处理得干净利落，这对于我们这些需要长时间盯着复杂公式看的读者来说，简直是福音。阅读过程中，我发现它不仅仅满足于罗列知识点，更注重知识体系的内在逻辑梳理，章节之间的过渡非常自然流畅，仿佛在引导你进行一场结构化的思维漫步，而不是简单的信息灌输。这种对细节的极致追求，从书的物理形态上就预示了它在内容深度上绝非泛泛之辈。我甚至会花时间去欣赏那些精美的插图，它们不仅仅是辅助理解的工具，本身也具有很高的审美价值，让人愿意沉浸其中。

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我必须称赞一下这本书在习题设计上的匠心独运。市面上许多习题集无非是换汤不换药地重复课本例题，缺乏新意。然而，这里的题目明显经过了精心设计，它们的目的绝不是单纯地测试你是否记住了公式，而是要考验你对知识点的灵活迁移和组合应用能力。有些题目看似简单，但要求你必须从两个甚至三个不同的理论模块中提取信息并进行融合计算，这极大地锻炼了我们的大脑进行跨领域联想的能力。而且，它的解题步骤非常详尽，但绝不是那种“填空式”的简化过程，而是清晰地展示了每一步逻辑推理的依据，让我们能够追踪到思维的每一个拐点。即使是那些看起来非常复杂的数值计算题，作者也提供了清晰的误差分析和单位换算指导，这在实战中是至关重要的软技能。可以说，光是认真对待每一道习题，就已经是对一次完整的思维训练了。

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坦率地说，我原本对市面上那些“应试”相关的书籍总抱持着一种警惕的态度，总觉得它们容易流于表面，为了追求高分而牺牲了对科学本质的深入理解。但这本书完全打破了我的固有印象。它的叙事方式非常独特，不像传统的教材那样板着脸孔讲解概念，反而更像一位经验丰富的导师，用一种抽丝剥茧的方式，将那些看似高不可攀的理论，一步步地拆解到可以被理解的层面。我特别欣赏作者在讲解像“熵增定律”或者“电化学势”这类核心概念时所采用的类比手法，那些生活化的例子和精妙的比喻，使得抽象的物理化学原理瞬间变得具象化，极大地降低了初次接触的门槛。更难能可贵的是，它并没有因为照顾初学者而简化内容，相反，它总是在你感到舒适区的时候，巧妙地引入更高阶的视角，推动你主动去思考“为什么是这样”，而不是仅仅记住“它就是这样”。这种既温柔又坚定的引导，让学习过程充满了探索的乐趣，让人感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动构建自己的理解大厦。

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