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出版者:Oxford University Press

作者:Peter W. Atkins

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-01-31

价格:USD 49.55

装帧:Paperback

isbn号码:9780199252343

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 科普
• 物理
• 专业
• PhysicalChemistry
• 物理化学
• 热力学
• 量子化学
• 化学动力学
• 统计力学
• 分子结构
• 光谱学
• 电化学
• 表面化学
• 溶液化学

好的，这是一本名为《化学基础与实验技术》的图书简介。 《化学基础与实验技术》 丛书主编：李文华 教授 内容简介 《化学基础与实验技术》是一本面向大学本科生和研究生，系统梳理现代化学核心概念，并强调实验操作技能与数据分析能力的综合性教材。本书旨在构建一个坚实的理论框架，同时通过详尽的实验指导，帮助学习者将抽象的化学原理转化为实际操作能力。全书内容结构严谨，逻辑清晰，力求在保持科学深度和广度的同时，兼顾教学的直观性和实用性。 本书的编写特色与核心内容包括以下几个主要部分： 第一部分：化学热力学与平衡（Thermodynamics and Equilibrium） 本部分深入探讨了能量转换和化学过程的自发性驱动力。 1.1 热力学基础： 详细介绍了热力学第一定律（能量守恒）、内能、焓的定义及其测量方法（如量热法）。重点阐述了玻尔兹曼熵定义和热力学第二、第三定律在化学过程中的应用。引入了吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）作为判断反应方向和最大做功潜力的核心判据，并对化学势（Chemical Potential）进行了深入剖析，这是理解多相平衡的关键。 1.2 相平衡与相图： 结合热力学原理，讲解了纯物质和多组分系统的相变过程。吉布斯相律是本章的核心工具，用于分析和预测不同条件下系统的自由度。详细讨论了单组分水、二氧化碳的相图，并扩展到二元和三元溶液体系的液-液平衡、汽-液平衡（如拉乌尔定律和亨利定律的偏差）。 1.3 化学平衡与反应方向： 从统计力学角度推导了平衡常数 ($K$)与热力学函数（$Delta G^circ$）之间的定量关系。讨论了勒夏特列原理的微观解释，并应用于实际工业过程的条件优化。特别强调了电化学平衡中能斯特方程的推导及其在电池设计中的应用。 第二部分：化学动力学与反应速率（Chemical Kinetics and Reaction Rates） 本部分关注反应发生的快慢及其影响因素，是理解化学过程“如何进行”的关键。 2.1 反应速率定律： 定义了反应速率，并系统地介绍了速率定律（Rate Law）的确定方法，包括初始速率法和积分法。详细分析了一级、二级、零级反应的动力学特征和半衰期计算。 2.2 反应机理与活化理论： 深入探讨了反应的微观过程。碰撞理论（Collision Theory）被用以解释速率常数对温度的依赖性，并详细阐述了阿伦尼乌斯方程（Arrhenius Equation）的物理意义。更高级地，引入了过渡态理论（Transition State Theory, TST），通过计算活化焓和活化熵，提供更精确的速率预测模型。 2.3 复杂反应动力学： 涵盖了连串反应、平行反应的动力学分析。对于涉及自由基或链式反应，引入了稳态近似法（Steady-State Approximation, SSA）和分支链反应的爆发条件分析。 2.4 催化作用： 专门一章讨论了催化剂如何通过提供新的反应路径来降低反应活化能。区分了均相催化和多相催化的基本模型，特别是米氏-曼泰生（Michaelis-Menten）动力学在酶催化中的应用。 第三部分：量子化学基础与分子结构（Quantum Chemistry and Molecular Structure） 本部分是理解化学键合和分子性质的理论基石，侧重于从微观层面解释宏观现象。 3.1 薛定谔方程与基本概念： 简要回顾了薛定谔方程的基本形式，并解释了波函数、概率密度和算符的概念。通过一维无限深势阱和隧穿效应的例子，说明了量子化现象的必然性。 3.2 原子结构与电子排布： 详细分析了氢原子中电子的角动量和能量的量子化。引入角量子数、自旋量子数，并阐述了泡利不相容原理和洪特规则，指导读者正确构建多电子原子的电子排布。 3.3 分子轨道理论（MO Theory）： 这是理解化学键的核心。系统讲解了线性组合原子轨道（LCAO）方法，区分了σ键和π键的形成。详细分析了双原子分子（如$ ext{H}_2, ext{O}_2, ext{N}_2$）的分子轨道能级图，并引入键级（Bond Order）的概念。对于更复杂的分子，介绍Hückel分子轨道理论（HMO）在描述共轭体系中的应用。 3.4 分子光谱学导论： 将分子结构与光谱现象联系起来。介绍了转动光谱（微波）、振动光谱（红外）和电子光谱（紫外-可见）的基本原理，解释了这些技术如何用于确定分子结构、键长和能级跃迁。 第四部分：实验技术与数据处理（Experimental Techniques and Data Processing） 理论必须通过实践来验证。本部分是连接理论知识与实际实验室操作的桥梁。 4.1 常用精密测量技术： 详细介绍了现代化学实验中常用的数据采集和处理方法。包括真空技术的基本原理、温度控制与精密测量（如使用温敏电阻和热电偶），以及压力与流量的控制。 4.2 分离与纯化技术： 重点讲解了从复杂体系中获取纯净物质的手段。包括高效液相色谱（HPLC）和气相色谱（GC）的分离原理（基于分配系数和塔板理论）、重结晶的溶剂选择原则，以及蒸馏（包括分馏塔的效率计算）。 4.3 误差分析与数据拟合： 强调科学研究中的严谨性。系统讲解了随机误差、系统误差的来源与评估。引入标准偏差、相对标准偏差等统计量。详细介绍最小二乘法在线性回归中的应用，以及如何正确报告实验结果和误差范围。 4.4 基础实验安全与规范： 专设一章强调实验室安全文化。涵盖了化学品（特别是腐蚀性、易燃性、毒性物质）的安全操作规程、个人防护装备（PPE）的选择和使用，以及应急处理流程。 总结 《化学基础与实验技术》力求成为一本内容全面、注重实践的参考书。它不仅为学习者提供了理解物质世界基本规律所需的深刻理论工具，更通过细致的实验指导，培养其独立思考、解决实际问题的能力。本书的结构设计确保了从宏观热力学到微观量子态的平滑过渡，是化学、材料、生物医学工程等相关专业学生不可或缺的工具书。

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这本书的语言风格非常独特，它在保持高度的学术严谨性的同时，居然还能时不时地流露出一种恰到好处的幽默感和人文关怀，这在理工科教材中是极为罕见的。作者在阐述一些极度抽象的概念，比如量子态的叠加性或者热力学第三定律的哲学含义时，会不经意地引用一些生活中的类比，或者用一种非常口语化但又精准的方式来总结关键点，这瞬间打破了冰冷的学术壁垒。例如，在解释熵增原理时，作者竟然拿整理房间的难度来做比喻，让人会心一笑之余，对“无序性增加”的直观理解也变得异常深刻。这种“学术的浪漫”让阅读过程变成了一种享受，而不是一种煎熬。我发现自己甚至会因为好奇作者接下来说什么而主动去阅读接下来的章节，而不是为了考试或作业去硬啃。这种写作的温度感，让这本书真正从一本工具书升华为一本可以进行深度对话的知识伙伴。

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这本书在例题和习题部分的设置上，简直是教科书级别的典范，这一点对于任何想要真正掌握这门学科的人来说至关重要。它区分了基础巩固型、概念理解型和高阶拓展型三种层次的练习。基础题的设置非常精妙，它们往往只涉及单一变量的计算，目的是确保读者对基本公式和单位换算的熟练度，数量适中，不会让人感到重复的机械劳动。而概念理解题则要求读者用更深入的语言去阐述现象背后的物理意义，而不是仅仅套用公式，这极大地锻炼了我们对理论的“语感”。最让我印象深刻的是那些“拓展与挑战”部分，它们通常以开放式问题的形式出现，或者引用了近期的一些研究热点作为背景，要求读者综合运用多个章节的知识进行分析和推导。这些难题的难度设置得恰如其分，既有足够的挑战性，又在精神上鼓励人去突破思维的边界。而且，书后对所有例题都提供了详尽的解题步骤和详细的文字注释，这比仅仅给出一个最终答案要有效率百倍，真正体现了“授人以渔”的教育理念。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深沉的蓝色调配上银色的字体，透露出一种既严谨又充满神秘感的学究气质。我迫不及待地拆开包裹，指尖触碰到封面的那一瞬间，那种特有的、略带磨砂质感的纸张，让人感觉它不像是一本教科书，更像是一件精心制作的艺术品。书脊的装帧非常结实，即使是经常翻阅，也丝毫不用担心会散架。内页的纸张选择也相当考究，白度适中，光线反射柔和，长时间阅读眼睛也不会感到明显的疲劳。油墨的印刷清晰锐利，即便是那些复杂的分子结构图和复杂的公式推导，每一个细节都展示得淋漓尽致，没有丝毫的模糊或重影。侧边留白的设计也恰到好处，既保证了版面的呼吸感，又为读者留出了充足的批注空间。看到这样一本印刷精美的书摆在书架上，那种满足感，简直超越了学习本身，它本身就成了一种激励人心的存在，让人愿意去亲近，去探索其中蕴含的知识宝库。我甚至会花时间去欣赏其中附带的一些图示，它们不仅仅是信息的载体，更是将抽象的物理化学概念具象化的高明手法，充分体现了出版方对品质的极致追求。

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初次翻阅内文时，我立刻注意到了它在章节组织上的匠心独到之处。它并没有采取那种传统教科书堆砌概念的线性叙事方式，而是构建了一个清晰、有逻辑的知识网络。比如，在介绍热力学基础的时候，作者巧妙地穿插了大量的历史背景和关键实验的描述，这使得原本可能枯燥的定律和函数变得有血有肉，仿佛能听到那些伟大科学家们当年争论时的声音。每一章节的开头都设置了一个“核心问题引导”，这个问题往往是该章节最精华的理论精髓，驱动着读者带着目的去阅读接下来的内容。更绝妙的是，每当引入一个新的复杂数学工具时，书中会有一小节专门用于回顾或解释其在物理化学中的具体应用场景，而不是简单地将数学作为背景噪音存在。这种教学方法的流畅性和连贯性，极大地降低了初学者的入门难度，同时也让有一定基础的读者能够迅速抓住核心要点，实现知识的快速迭代和深化。我感觉自己不是在被动地接收信息，而是在一位经验丰富的导师的带领下，进行一场结构清晰、目标明确的探索之旅。

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深度探究这本书的配图和图表设计，你会发现其中蕴含着巨大的信息量和极高的美学价值。很多教科书的插图都是简单、功能性的线条图，但这里的配图则完全不同。每一个相图、能级图或是反应动力学的速率曲线，都经过了精心的排版和色彩搭配。作者似乎深谙“可视化”的力量，他们不仅仅展示“是什么”，更强调“为什么会是这样”。例如，在描述液体混合物的相平衡时，不仅仅给出了二维的相图，还巧妙地用三维透视图来辅助理解多组分系统的复杂性。数据图表的坐标轴标注清晰，单位明确，并且常常在图注中直接点明该图所支持或证伪的某个关键理论。更重要的是，这些图表并非孤立存在，它们与正文的文字描述形成了完美的互文关系，你往往只需要看图，结合少数文字引导，就能快速掌握该知识点的全貌。这种对视觉信息的尊重和高效利用，极大地优化了信息接收的效率，体现了现代科学传播的高水准。

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经典教材，其实一般。

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经典教材，其实一般。

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· 大学时期网购的第一本书，在卓越买的。清晰记得在门口取书那天，真叫爱不释手。只可惜，只读了40几页，也不用找借口。没读就是没读，我会努力的。向作者Atkins致敬！

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经典教材，其实一般。

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