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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Martin Silberberg

出品人:

页数:890

译者:

出版时间:2009-01-12

价格:$ 224.59

装帧:Hardcover

isbn号码:9780077274320

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 普通化学
• 化学原理
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• 科学
• 教育
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• 化学学习

化学的基石：探索物质世界的宏大叙事 《化学的基石：探索物质世界的宏大叙事》 是一部旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的化学基础知识体系的专著。本书不聚焦于某一特定化学分支的尖端研究，而是致力于构建理解整个化学学科的坚实地基，引领读者从最基本的物质构成单元，逐步构建起对宏观化学现象的系统认知。 本书的撰写秉持着“从原子到宇宙”的理念，力求在清晰的逻辑框架内，展现化学这门中心科学的广阔疆域和内在美感。我们相信，真正的化学理解来自于对基本原理的深刻把握，而非对复杂公式的死记硬背。 第一部分：物质的微观图景——原子的构造与周期性的奥秘 本书的开篇，将读者带入原子世界的微观尺度。我们首先深入探讨原子的基本结构，详细解析质子、中子和电子的性质及其在原子核周围的排布。这部分内容着重于量子力学对电子行为的描述，用通俗易懂的方式阐释了原子轨道理论，包括s、p、d、f轨道的形状、能量和空间取向。我们避免陷入纯粹的数学推导，而是通过丰富的图形和类比，帮助读者直观地理解电子云的概念及其在决定元素化学性质中的核心作用。 紧接着，本书的核心内容之一——元素周期表的构建逻辑将被系统地剖析。我们不仅会介绍门捷列夫的原始发现，更会着重讲解现代周期律的物理化学基础，即电子排布规律如何决定了元素的物理和化学特性。从原子半径、电离能、电子亲和能到电负性，这些周期性趋势的系统性变化，将作为理解后续所有化学反应的基础框架。读者将学会如何“阅读”周期表，并利用它来预测未知元素的行为。 第二部分：连接的艺术——化学键与分子结构 在掌握了单个原子的特性后，本书的视角转向原子如何结合形成分子。化学键的形成是理解物质稳定性的关键。本部分将详尽阐述离子键、共价键和金属键的本质。对于共价键，我们将深入探讨路易斯结构式的应用，随后过渡到更精确的价层电子对互斥理论（VSEPR），用于精确预测简单分子的三维几何构型。 更进一步，本书引入了杂化轨道理论和分子轨道理论（MO理论）。虽然MO理论在大学化学中常被视为难点，但我们通过简化的概念模型，清晰地展示了键级、键能以及分子磁性（顺磁性与抗磁性）是如何由轨道重叠的特性决定的。特别是对双键、三键和共振结构的讨论，将为理解有机化学中的不饱和体系打下坚实基础。 第三部分：化学的动力与方向——能量、速率与平衡 化学研究的核心在于理解反应为什么会发生，以及它们会走向何方。本书的第三部分专注于热力学和反应动力学。 化学热力学部分，将从宏观的能量变化入手，定义内能、焓、熵和吉布斯自由能。我们将详细讲解赫斯定律在计算复杂反应中的应用，并强调吉布斯自由能（ΔG）作为判断反应自发性的终极判据。热力学不仅告诉我们反应是否可能，更揭示了能量流动的普遍规律。 随后，本书转向化学反应速率。我们阐释了反应速率理论的基础——碰撞理论和过渡态理论。活化能的概念及其对反应速率的指数依赖关系将被清晰阐述。重点在于催化剂的作用机制，展示催化剂如何在不改变反应热力学终点的前提下，有效加速反应进程。 化学平衡是本部分的高潮。我们将平衡常数（K）的意义与热力学参数联系起来，并深入应用勒夏特列原理，探讨外界条件（温度、压力、浓度）变化如何影响平衡状态的移动。 第四部分：溶液的奇观与酸碱的哲学 水是生命的溶剂，也是化学实验中最常见的介质。本部分将详细考察溶液的性质。从溶解度的影响因素（如“相似相溶”原理）到溶液的依数性（如蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低和渗透压），这些宏观性质如何由溶质颗粒的浓度决定，将被系统地演示。 酸碱化学是化学中应用最为广泛的领域之一。本书将超越传统的阿伦尼乌斯理论，全面介绍布朗斯特德-洛里酸碱理论和更具包容性的路易斯酸碱理论。针对水溶液中的平衡问题，我们将详细讲解pH值的计算，包括强酸、弱酸、强碱和弱碱的完全分析。此外，缓冲溶液的原理及其在稳定体系中的重要性，以及酸碱滴定曲线的解读，都将作为实用工具详细呈现。 结语：展望化学的无限可能 本书的最后，我们将简要提及氧化还原反应的原理，包括电化学电池的构建基础，为读者提供一个理解能量转换与储存的初步框架。 《化学的基石：探索物质世界的宏大叙事》旨在成为一本可靠的、深入的化学入门参考书，它不追求覆盖所有前沿的细节，而是致力于夯实读者的理论基础，培养他们独立分析和解决化学问题的能力。全书的语言力求精确而流畅，结构清晰，旨在让化学的严谨逻辑和内在美感得以完美呈现。阅读此书，便是为未来的化学探索铺设一条坚实而平坦的道路。

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这部著作的厉害之处在于它对“基础”二字的极致追求。在当今许多快速迭代的科学读物中，我们很容易找到那些关于最新研究成果的介绍，但往往对支撑这些成果的底层逻辑讲解得过于仓促。然而，这本书稳稳地抓住了化学的“根基”——从原子结构理论的演变，到元素周期律的深层解释，再到溶液中各种平衡体系的相互制约关系，讲解得极其扎实和透彻。作者对历史背景的适当穿插，也让化学知识的演进脉络清晰可见，这极大地增强了知识的“人情味”和可记忆性，而不是让化学变成一堆冰冷的定律堆砌。例如，它对酸碱理论的阐述，从布朗斯特-洛瑞到路易斯，每一步的拓展都基于前一种理论的局限性，这种历史性的视角帮助我理解了为什么我们需要不断地深化和修正我们的化学模型。这种对基础原理的夯实，让我在接触到更高级的物理化学或分析化学内容时，能做到游刃有余，仿佛所有的知识点都能找到它们在本书中埋下的伏笔。它确保了你所学到的，是经过时间检验、被科学界广泛接受的核心真理。

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这本书简直是化学学习的“圣经”，它以一种近乎艺术的严谨性，将那些原本枯燥乏味的化学原理抽丝剥茧般地呈现在读者面前。我记得第一次翻开它时，就被那种清晰的逻辑结构深深吸引住了。作者似乎有一种魔力，能将复杂的分子结构、热力学定律乃至量子化学的基础概念，转化为人人都能理解的生动图景。它不是那种只停留在表面概念的教科书，而是深入到微观世界的探险指南。书中对化学键的形成和断裂过程的描述，简直是教科书级别的范本。每一个公式的推导都有详尽的步骤，绝不含糊其辞，这对于那些真正想弄明白“为什么是这样”的学生来说，是莫大的福音。阅读过程中，我时常会停下来，反复琢磨那些精妙的实验设计是如何一步步揭示自然规律的。那种从宏观现象到微观机制的完美过渡，让人感觉自己仿佛站在了科学发现的最前沿。更值得称赞的是，它在平衡理论深度与可读性方面做到了惊人的平衡，即便是初次接触严谨化学体系的读者，也能被它循序渐进的引导所征服，从而构建起一个坚实可靠的化学知识框架。这本书的配图和插图质量也极高，它们并非简单的装饰，而是对抽象概念的有力视觉支持，极大地帮助了空间想象力的构建，使抽象的理论变得触手可及。

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阅读这本书，是一种体验知识从混沌走向有序的净化过程。它的排版设计极其出色，文字的留白恰到好处，既保证了信息密度，又避免了阅读疲劳。色彩和图表的运用非常克制和专业，每一张图表都有其明确的功能性，绝不花哨。我个人特别喜欢它对“化学计量学”和“相律”这些看似容易被轻视但却是应用化学的骨干章节的处理方式。作者将这些工具性的概念，讲解得如同哲学思辨一般引人入胜，让人意识到，精确的量化分析才是真正掌握化学的关键。它教会我们，化学不是定性描述，而是建立在精确测量和数学模型之上的严谨科学。更重要的是，这本书的视角非常国际化和全面，它没有偏废任何一个主要的化学领域，确保了读者建立的是一个完整的、立体的化学世界观。对于那些希望将化学作为未来职业方向的读者来说，这本书无疑是开启大门的钥匙。它提供的知识深度和广度，足以支撑未来数年的深入学习和研究，并且在实际应用中，你会发现书中的理论框架总能精准地预测和解释你遇到的实际问题，这才是衡量一本优秀教材的最高标准。

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这本书的阅读体验，用“酣畅淋漓”来形容或许都不为过。它不仅仅是一套知识的传授，更像是一次思维方式的重塑训练。我尤其欣赏作者在处理不同化学分支之间的衔接方式，比如有机化学的反应机理是如何植根于无机化学的基础电子理论之上的，这种系统性的整合能力，是市面上许多同类书籍所缺乏的。它强迫你跳出单一学科的藩篱，用一个更广阔的视野去看待物质世界的变化。在学习平衡态和化学动力学那几章时，我体会到了前所未有的清晰感。以往在其他资料中看到的那些令人头疼的速率方程和平衡常数，在这里被拆解成了可管理的、有物理意义的组成部分。作者的语言风格带着一种老派学者的沉稳和精准，没有多余的浮夸辞藻，每一个词语的选择都精准地指向其背后的科学内涵。对我个人而言，这本书最大的价值在于它培养了一种批判性思维——它教你如何质疑现有的模型，如何通过数据去验证理论的有效性边界。读完一章，你得到的不仅是知识点，更是一套分析问题的工具箱。如果你是一个追求深度理解而非表面记忆的学习者，这本书绝对能让你感到物超所值，它值得被反复翻阅和研磨。

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说实话，刚拿到这本书的时候，我有点被它厚重的篇幅和密集的文字内容震慑住了。但这感觉很快就被阅读的乐趣所取代。作者似乎预料到了读者在哪些地方可能会产生困惑，并提前设置了“导航员”式的引导。举个例子，对于那些需要大量计算的章节，它不仅给出了公式，还用非常生活化（但绝不失严谨性）的例子来解释这些数学工具在现实中的物理意义。我发现自己很久没有因为学习某本书而感到如此“被照顾”了。这本书的习题设计也极具匠心，它们不是那种为了凑数而存在的简单重复，而是步步递进，从基础概念的巩固，到复杂多步反应的综合应用，再到需要跨章节知识融会贯通的挑战题，构成了一个完整的学习闭环。完成这些习题后，那种知识内化的成就感是其他任何教材都无法比拟的。它教会我的不仅仅是化学知识，更是如何结构化地解决一个复杂科学问题的路径。这种对学习者体验的深度关注，使得这本书的地位远超于一本普通的教材，它更像是一位耐心且博学的私人导师，时刻在你身边指导，让你在探索化学世界的过程中少走许多弯路。

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