具体描述
This popular science book shows that chemists do have a sense of humor, and this book is a celebration of the quirky side of scientific nomenclature. Here, some molecules are shown that have unusual, rude, ridiculous or downright silly names. Written in an easy-to-read style, anyone - not just scientists - can appreciate the content. Each molecule is illustrated with a photograph and/or image that relates directly or indirectly to its name and molecular structure. Thus, the book is not only entertaining, but also educational.
《奇妙的微观世界：物质的结构与性质》 简介 《奇妙的微观世界：物质的结构与性质》是一部深入浅出、内容详实的科普读物，旨在带领读者探索构成我们周围一切物质的微观粒子及其令人惊叹的行为模式。本书超越了传统化学和物理学的枯燥定义，以引人入胜的方式，揭示了原子、分子、晶体乃至更深层次的量子世界是如何共同协作，塑造了我们感知到的宏观现实。 本书结构严谨，内容涵盖了从基本概念到前沿研究的多个层面。第一部分聚焦于原子结构与周期性。我们首先会回顾卢瑟福和玻尔模型的演进，详细阐述电子在原子轨道上的排布规律，这不仅是理解化学反应的基础，也是元素多样性的根源。随后，我们将深入探讨周期表的奥秘——为何元素会以这种特定的方式排列？不同族元素的性质差异究竟源自何处？本书将借助丰富的实例，如惰性气体的稳定性、碱金属的反应活性以及过渡金属的复杂配位化学，来阐明电子结构与宏观性质之间的深刻联系。 第二部分的主题是化学键与分子间作用力。我们将详细解析共价键、离子键和金属键的形成机制，并辅以轨道杂化理论（sp, $sp^2, sp^3$等）来解释分子构象的几何形状。读者将学习如何运用VSEPR理论预测分子形状，理解键角和键长对手性、极性和溶解度的影响。随后，本书将把焦点转向分子间的相互作用，包括范德华力、氢键和偶极-偶极相互作用。这些看似微弱的力量，却是决定物质相态（固、液、气）、沸点高低以及生物大分子三维结构稳定性的关键因素。通过分析水分子非凡的特性——高比热容、表面张力和异常的密度变化——读者能直观感受到分子间作用力的巨大威力。 本书的第三部分深入探讨了材料科学与凝聚态物理的交叉领域。在这一部分，我们探讨了固体材料的内部结构如何决定其宏观功能。晶体学是核心内容之一，我们将学习晶格、晶胞的概念，并解析不同晶系（如面心立方、体心立方）的堆积效率。随后，我们将进入固体的电子理论世界，详细介绍能带理论。能带结构是如何区分导体、半导体和绝缘体的？掺杂如何改变半导体的导电性能，从而催生了现代电子工业的基础？本书将通过对硅、锗等半导体材料的深入剖析，并提及新型拓扑绝缘体的前景，使读者对现代电子器件的工作原理有更清晰的认识。此外，超导现象作为凝聚态物理的瑰宝，也将被详尽阐述，从BCS理论到高温超导体的最新进展，展示了材料科学家们在追求零电阻世界中的不懈努力。 第四部分则转向动态过程与化学反应速率。化学反应并非一蹴而就，而是遵循特定的动力学规律。本章将介绍反应速率定律、活化能的概念以及阿累尼乌斯方程的应用。碰撞理论和过渡态理论将为读者提供理解反应机理的微观视角。反应速率如何受温度、浓度和催化剂的影响？催化剂是如何通过提供新的反应路径来降低能垒的？本书将区分均相催化与多相催化，并以工业上重要的催化过程（如哈伯-博施法合成氨）为例进行深度解析。此外，对于涉及光子激发和能量转移的反应，如光化学反应，也将进行专门的讨论。 第五部分将视角投向更复杂和宏观的系统，探讨分子集合体的行为。这包括胶体化学和表面化学。胶体系统——如牛奶、雾气或油漆——的稳定性依赖于粒子间的电势平衡，我们将探讨DLVO理论来解释这些分散体系的稳定与絮凝过程。表面现象，如润湿性、表面张力的成因以及吸附作用，是理解诸多自然现象（如肥皂的去污能力、土壤对污染物的吸附）的关键。本书还会涉及液晶态，这种既有流体特性又具有一定长程有序性的奇特物质形态，它构成了现代显示技术的核心。 本书的语言风格力求精确而不失生动。我们避免使用晦涩难懂的术语而未经解释，并通过大量精心绘制的插图和模型图解，将抽象的微观概念具象化。全书穿插了对化学家和物理学家的历史性贡献的回顾，使得知识的传播更具人文色彩。无论您是化学、物理、材料科学或生物学领域的学生，还是对物质世界充满好奇的普通读者，这部著作都将为您打开一扇通往微观宇宙的坚实大门，让您理解我们周围世界的“何以如此”。它不仅是一本知识的宝库，更是一次探索物质本质的思维之旅。
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