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出版者:Trans-Atlantic Pubns

作者:Heslop, Nigel/ Hill, Graham

出品人:

页数:120

译者:

出版时间:

价格:143.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9780340914236

丛书系列:

图书标签:

• AQA
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• Revision
• Core
• Science
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• Chemistry
• Physics
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《新视野：现代化学原理与应用》 导言：探索物质世界的奥秘 本书旨在为对化学学科有浓厚兴趣，并希望深入理解其核心概念与前沿应用的读者提供一本全面、深入且兼具实践指导意义的教材。我们着眼于化学这门中心科学的广阔图景，从最基础的原子结构与元素周期性，到复杂的有机合成与材料科学，力求构建一个逻辑清晰、内容详实的知识体系。本书并非对现有基础课程的简单复述，而是力求展现化学学科如何作为现代科学的基石，支撑起生物学、物理学、环境科学乃至工程技术的发展。 第一部分：化学的基石——原子、分子与化学键 本部分聚焦于构成物质的基本单元及其相互作用的规律。我们将从道尔顿的原子学说出发，逐步深入到现代量子力学对原子轨道的精确描述。 第一章：原子结构与同位素 详细阐述质子、中子和电子的发现历程，探讨原子核的构成与核能（包括核裂变与核聚变的基本原理，但不涉及具体的核反应堆设计）。我们将深入分析电子排布的规则，如洪特规则、泡利不相容原理，并解释这些微观结构如何决定元素的宏观化学性质。同位素的区分及其在环境监测和医学成像中的应用将被作为重点案例进行剖析。 第二章：周期性与元素分类 系统梳理门捷列夫元素周期表的构建逻辑。本章详述主族元素（s区和p区）和过渡金属元素（d区）的典型性质与趋势——例如电负性、离子半径和电离能的变化规律。特别关注稀有气体化学的特性及其在惰性保护和低温技术中的应用。对于镧系和锕系元素，仅作概述性介绍，重点强调其电子结构特点。 第三章：化学键与分子间作用力 这是理解化学反应和物质形态的关键。本章深入探讨离子键、共价键的形成机理，并引入杂化轨道理论（sp, $sp^2$, $sp^3$）以解释分子几何构型。共价键中极性的概念及其对分子偶极矩的影响将被详细解析。此外，范德华力（包括伦敦色散力和偶极-偶极力）和氢键的重要性，尤其是在解释水和生物大分子结构中的作用，将得到充分论述。 第二部分：化学反应的动力学与热力学 理解“为什么”发生反应和“反应进行多快”是化学的核心。本部分将引入必要的数学工具，分析反应的方向性、限度和速率。 第四章：化学计量学与物质的量 本章建立精确计算的基础。除了摩尔概念、化学式和化学方程式的配平，重点将放在如何处理复杂的化学反应中，特别是涉及溶液浓度（摩尔浓度、质量百分比、溶解度）的计算。气体定律（理想气体方程及其局限性）的应用也将贯穿始终。 第五章：化学热力学基础 介绍热化学的基本概念，如焓、熵和吉布斯自由能（G）。我们将详细解释标准生成焓的测定和应用，并阐述热力学第二定律在判断反应自发性中的决定性作用。对于平衡常数（$K_c$和$K_p$）的推导及其与温度的依赖关系（范特霍夫方程），将提供清晰的推导过程和实例。 第六章：化学反应速率与机理 本章探讨反应速率的影响因素：浓度、温度、催化剂和表面积。着重讲解反应级数的确定方法和速率定律的建立。阿累尼乌斯方程将用于量化温度对反应速率的影响。催化作用的原理——特别是非均相催化中的活性位点理论——将被作为现代工业化学的关键知识点进行介绍。 第三部分：溶液化学与电化学 溶液是化学反应的常见场所。本部分关注溶质在溶剂中的行为以及涉及电子转移的化学过程。 第七章：酸碱理论与缓冲体系 超越简单的质子酸碱定义，本章全面介绍布朗斯特-洛瑞理论和刘易斯酸碱理论。详细分析强酸强碱与弱酸弱碱在水溶液中的电离平衡。缓冲溶液的制备、pH值的计算（包括Henderson-Hasselbalch方程的应用），以及缓冲体系在生物和工业中的重要意义，是本章的重点内容。 第八章：溶解平衡与沉淀反应 讨论溶解度积常数（$K_{sp}$）的概念及其在预测沉淀形成中的应用。重点讲解同离子效应、盐效应，并结合实际案例（如水垢的形成与预防）来理解沉淀的化学控制。 第九章：电化学基础 本章将氧化还原反应与电能的产生或消耗联系起来。详细分析标准电极电势、能斯特方程（Nernst Equation）的推导与应用，以计算非标准条件下的电池电动势。原电池（如锌铜电池）和电解池的原理将被清晰区分，并讨论电镀、电解精炼等工业应用。 第四部分：无机化学与有机化学导论 本部分将视野从基础原理扩展到两大重要的化学分支。 第十章：非金属元素化学概览 精选关键非金属元素（如氧、硫、氮、卤素）的化合物特性。重点讨论重要的工业化学品，例如硫酸（接触法与铅室法对比）、硝酸的合成与性质。对一些重要的含氮化合物（如氨的哈伯法合成）的工业意义进行分析。 第十一章：有机化学导论：结构与命名 有机化学的基础在于碳骨架。本章介绍碳原子的独特成键能力，饱和烃（烷烃）和不饱和烃（烯烃、炔烃）的基本结构。全面教授 IUPAC 命名法，确保读者能够准确描述和识别简单的链状和环状有机分子。 第十二章：基础有机官能团反应 介绍几种最核心的官能团：醇、醛、酮、羧酸及其衍生物。重点阐述取代反应（$S_N1$和$S_N2$）和消去反应（E1和E2）的立体化学差异。通过对酯化反应和皂化反应的深入分析，将有机反应与实际生活中的化学过程联系起来。 结语：化学的未来展望 本书的最后将简要展望化学学科的前沿领域，如绿色化学的十二项原则、高分子材料的分子设计、以及化学在能源储存（电池技术）和药物发现中的核心作用。强调化学作为解决全球挑战（如可持续性、环境污染）的关键科学力量的地位。 本书结构严谨，侧重于概念的深入理解和计算能力的培养，旨在为有志于在科学、工程或医药领域深造的学生打下坚实的化学理论基础。每一个章节都配有大量的例题和深入思考的习题，以巩固所学知识。

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