医用化学

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出版者:人民军医出版社
作者:涂剑平
出品人:
页数:302
译者:
出版时间:1999-06
价格:23.00
装帧:平装
isbn号码:9787800209017
丛书系列:
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具体描述

《微观宇宙的秘密:物质的结构与转化》 前言 本书旨在为对物质世界本源充满好奇的读者提供一份详尽的导览。我们生活在一个由原子和分子构成的宏大而精密的系统中,理解这些基本单元如何相互作用、如何转化,是探索自然规律、推动科技进步的基石。本书将带领读者深入微观领域,揭示物质的深层结构,阐释化学变化的内在机制,并探讨这些原理在现代科学与工程中的广泛应用。我们摒弃了繁复的数学推导,力求以清晰、直观的方式,构建起从宏观现象到微观本质的认知桥梁。 第一部分:物质的构建基石——原子与元素 第一章:跨越时空的观察:从哲学思辨到科学实证 本章追溯人类对物质构成认识的演变历程。从古希腊的“四元素说”到道尔顿的原子论,我们审视了早期哲学家们如何试图解释世界万物的组成。重点讨论了拉瓦锡在化学计量学上的革命性贡献,他确立了质量守恒定律,为原子论提供了坚实的实验基础。随后,我们将进入十九世纪末,聚焦于汤姆逊发现电子以及卢瑟福的原子核模型,这些发现彻底颠覆了不可分割的原子概念,开启了对原子内部结构的探索。本章强调,科学的进步往往是概念的飞跃与精细实验的紧密结合。 第二章:原子内部的交响曲:结构、能级与周期性 深入剖析现代原子模型。详细介绍玻尔模型及其局限性,并过渡到量子力学对电子轨域的描述。我们探讨了电子的四个量子数(主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数)如何精确界定电子的状态和空间分布。通过对s、p、d、f轨道的形象化描述,解释了原子光谱的产生机制——电子在不同能级间的跃迁。至关重要的一环是对元素周期表的深入解读。周期表并非简单的数字排列,而是原子核外电子排布规律的直观体现。我们将分析周期性规律(如原子半径、电离能、电子亲和能和电负性)如何随周期和族的变化而系统性地变化,并解释这些性质如何预示元素的化学行为。 第三章:元素世界的画像:单质、同素异形体与核素 本章聚焦于具体元素的性质。首先,区分元素(Element)与单质(Simple Substance)的概念。随后,系统考察关键元素的特性,例如:第一主族碱金属的活泼性、第二主族碱土金属的结构作用、卤素的强氧化性以及惰性气体的稳定性。特别探讨了碳、硫、氧等非金属元素形成同素异形体的现象,如金刚石、石墨与富勒烯的结构差异如何导致截然不同的宏观性质。最后,简要引入核化学的概念,讨论同位素(Isotopes)的定义、放射性衰变的基本规律(α、β、γ衰变),以及核能的基础原理,以拓宽读者对“元素”这一概念的理解边界。 第二部分:连接与塑造——化学键与分子间作用力 第四章:化学的粘合剂:离子键与共价键的形成 化学键是物质得以聚合的根本力量。本章首先详述离子键的形成过程——电子的完全得失,以及静电引力如何构建稳定的晶格结构。接着,重点分析共价键的本质:电子对的共享。引入价层电子对互斥理论(VSEPR)来预测简单分子(如$ ext{BeCl}_2$, $ ext{NH}_3$, $ ext{CH}_4$)的几何构型。随后,引入杂化轨道理论($sp, sp^2, sp^3$)来解释如乙烯、乙炔等分子的平面或线性结构,以及它们为何表现出特定的反应活性。我们还将讨论键的极性,解释如何通过电负性差异来区分纯共价键、极性共价键和离子键。 第五章:超越键的束缚:分子间作用力及其对物质态的影响 即使在没有形成化学键的分子之间,也存在着微弱但至关重要的相互作用力。本章详细阐述范德华力(包括伦敦色散力、偶极-偶极力)的来源和强度规律。着重讨论氢键的特殊性,解释它为何在生物大分子结构(如DNA、蛋白质)的稳定中扮演核心角色,以及它对水异常性质的影响。本章最后将这些分子间作用力与物质的三相(固态、液态、气态)联系起来,解释为什么不同的物质具有不同的熔点和沸点,以及晶体结构(如金属晶格、离子晶体、分子晶体)如何决定材料的宏观特性。 第六章:分子世界的几何学:构象、异构与手性 分子结构远非静态平面图像。本章探讨分子的三维空间排列——构象(Conformation),以烷烃的链式旋转为例,说明能量最低构象的重要性。随后深入研究异构现象。区分结构异构(链状、位置、官能团异构)和立体异构。重点讲解几何异构(顺反异构)和更深层次的手性(Chirality)概念。通过引入对映异构体(Enantiomers)和非对映异构体,解释镜面对映异构体在生物活性中可能存在的巨大差异,强调立体化学在物质科学中的不可或缺性。 第三部分:动态的平衡——化学反应的原理与驱动力 第七章:能量的计算:反应热力学与焓变 化学反应的发生总伴随着能量的吸收或释放。本章引入热化学的基础,定义系统、环境、功和热。详述焓(Enthalpy)的概念,并通过盖斯定律(Hess's Law)说明如何利用标准生成焓计算任意反应的反应热。本书将深入探讨键能的概念,并将其与焓变联系起来,解释反应是“断键吸热,成键放热”的能量平衡过程。本章还初步引入熵(Entropy)和吉布斯自由能(Gibbs Free Energy, $Delta G$),为理解反应的自发性埋下伏笔。 第八章:反应的快慢:化学反应速率论 并非所有热力学上允许的反应都会迅速发生。本章关注反应速率(Kinetics)。定义反应速率,并分析影响速率的四个关键因素:反应物浓度、温度、催化剂以及反应物表面积。重点阐述碰撞理论,解释活化能(Activation Energy)的概念——反应得以发生的能量门槛。详细讨论如何通过阿伦尼乌斯方程(Arrhenius Equation)定量描述温度对速率常数的影响。最后,介绍催化剂的作用机制,即通过提供新的、活化能更低的反应路径来加速反应,但不改变反应的最终热力学平衡状态。 第九章:万物的趋向:化学平衡与平衡常数 对于可逆反应而言,反应物和生成物的浓度最终会达到一个动态平衡状态。本章的核心是勒夏特列原理(Le Chatelier's Principle),阐明系统如何响应浓度、温度和压力的变化来重新调整平衡位置。深入解析平衡常数($K_c$ 和 $K_p$)的意义,强调平衡常数是温度的函数,反映了反应的固有倾向性。通过对比热力学($Delta G$)和动力学(反应速率),本章总结了反应的“可行性”与“现实性”之间的关系,即一个反应在能量上可行,并不意味着我们能在一代人的时间尺度内观察到它发生。 结语:化学的广阔前景 本书的旅程从最基本的粒子结构延伸到复杂的宏观反应控制。我们所揭示的规律,是理解从新材料开发、能源转化到环境治理等一切现代工程挑战的理论基石。化学的魅力在于其无处不在,它赋予了我们将旧物质转化为新价值的能力。希望读者能带着这份对物质世界深刻理解,继续探索科学前沿的无尽奥秘。

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目录信息

目录
第一章 溶液
第一节 物质的溶解度
一、固体溶解度
二、气体溶解度
三、分配定律
第二节 稀溶液的依数性
一、溶液的蒸气压下降
二、溶液的沸点升高
三、溶液的凝固点下降
第三节 溶液的渗透压
一、渗透现象和渗透压
二、渗透压与浓度、温度的关系
三、渗透压在医学上的意义
习题
第二章 电解质溶液
第一节 酸、碱质子理论
第二节 溶液中的质子传递平衡及pH值
一、水的质子自递作用
二、弱酸、弱碱溶液中的质子传递平衡
三、盐效应和同离子效应
第三节 难溶电解质的沉淀平衡
一、溶度积
二、沉淀平衡
第四节 缓冲溶液
一、缓冲溶液的组成
二、缓冲作用原理
三、缓冲溶液的选择
四、常用缓冲溶液的配制与计算
五、生物体系中的缓冲系
习题
第三章 化学反应的热效应
第一节 化学反应的反应热
一、热化学反应方程式
二、盖斯(Hess)定律
第二节 反应热的计算
一、根据已知的热化学方程式计算反应热
二、根据摩尔燃烧热计算反应热
第三节 人体的能量代谢
一、人体的热能消耗
二、人体的能量代谢
三、食物的热价及其计算
习题
第四章 化学反应速率
第一节 化学反应速率的表示法
一、化学反应速率的表示法
二、化学反应机制
第二节 有效碰撞理论
一、有效碰撞
二、活化分子与活化能
第三节 浓度对化学反应速率的影响
一、质量作用定律
二、反应速率方程式与反应级数
第四节 温度与催化剂对反应速率的影响
一、范德荷夫近似规则
二、催化剂与催化作用
三、催化作用原理
四、酶催化
习题
第五章 结构理论简介
第一节 原子结构
一、核外电子运动的特殊性
二、核外电子运动状态的描述
三、原子核外电子的排布
第二节 共价键
一、价键理论
二、杂化轨道理论
第三节 分子的极性、分子间力和氢键
一、分子的极性
二、分子间力
三、氢键
习题
第六章 配位化合物
第一节 配合物的基本概念
一、配位键
二、配合物的定义
三、配合物的组成
四、配合物的命名
五、配合物的空间构型和几何异构
第二节 配位平衡
一、配位平衡常数
二、配位平衡的移动
第三节 整合物
一、基本概念
二、赘合物的稳定性
第四节 配合物与医学
习题
第七章 电极电势与电池电动势
第一节 原电池
一、原电池与氧化还原反应
二、原电池的组成
第二节 电极电势
一、电极电势和电池电动势
二、标准氢电极
三、氢标电极电势和标准电极电势
四、影响电极电势的因素
第三节 电极电势与电池电动势的应用
一、判断物质氧化还原能力的相对强弱
二、判断氧化还原反应自发进行的方向
三、判断氧化还原反应进行的程度
第四节 电势法测定溶液的pH值
一、常用参比电极
二、pH指示电极
三、电势法测定溶液的pH值
习题
第八章 胶体溶液
第一节 表面能与吸附
一、分散系
二、表面能和表面张力
三、固体和液体表面上的吸附
第二节 乳浊液
第三节 溶胶
一、溶胶的性质
二、胶团的结构
三、溶胶的稳定性和聚沉
第四节 大分子化合物溶液
一、大分子溶液的形成
二、大分子电解质溶液
三、大分子溶液的稳定性和盐析
四、大分子化合物对溶胶的保护作用和敏化作用
第五节 凝胶
习题
第九章 化学分析简介
第一节 滴定分析概论
一、滴定分析的特点和分类
二、滴定分析对化学反应的要求
三、标准溶液的配制和标定
四、有效数字和滴定分析计算
第二节 酸碱滴定法
一、酸碱指示剂
二、滴定曲线与指示剂的选择
三、酸碱滴定法的应用示例
第三节 分光光度分析
一、基本原理简介
二、分光光度法及其仪器
三、分光光度法测定条件的选择
四、分光光度法应用实例
习题
第十章 人体中的化学元素
第一节 生命元素
一、宏量元素
二、微量元素
第二节 生命元素在人体内的化学作用及其生理意义
一、钙
二、磷
三、铁
四、碘
五、镁
第三节 微量元素与人体健康
第十一章 有机化合物概述
第一节 有机化合物的分子结构
一、共价键
二、有机化合物的同分异构现象
三、有机物结构式的表示方法
第二节 有机化合物分子中的电子效应
一、诱导效应
二、共轭效应
第三节 有机化学反应的类型
一、离子型反应(共价键异裂)
二、游离基反应(共价键均裂)
第四节 有机化合物分类
一、以碳链骨架分类
二、以官能团分类
习题
第十二章 烃和卤代烃
第一节 烷烃、烯烃、炔烃
一、烷烃
二、烯烃
三、炔烃
第二节 脂环烃
一、脂环烃的分类及命名
二、脂环烃的性质
三、脂环烃分子的立体异构
四、萜类化合物
第三节 芳香烃
一、分类及命名
二、芳烃的结构
三、芳烃的性质
四、稠环芳烃
第四节 卤代烃
一、卤代烃的命名
二、卤代烃的性质
第五节 与医学有关的化合物
习题
第十三章 醇、酚、醚
第一节 醇
一、醇的分类和命名
二、醇的结构和物理性质
三、醇的化学性质
四、与医学有关的化合物
第二节 酚
一、酚的分类和命名
二酚的物理性质
三、酚的化学性质
四、与医学有关的化合物
第三节 醚
一、醚的分类和命名
二、醚的性质
三、冠醚
四、硫醚
五、与医学有关的化合物
习题
第十四章 醛、酮、醌
第一节 醛和酮的结构、分类和命名
一、醛和酮的结构
二、醛和酮的分类
三、醛和酮的命名
第二节 醛和酮的化学性质
一、羰基加成反应
二、α-氢原子的反应
三、氧化还原反应
四、其它反应
五、与医学有关的化合物
第三节 醌
一、醌的结构
二、醌的命名
三、与医学有关的化合物
习题
第十五章 有机酸
第一节 羧酸
一、羧酸的分类和命名
二、羧酸的结构
三、羧酸的物理性质
四、羧酸的化学性质
五、与医学有关的化合物
第二节 羧酸衍生物
一、结构和命名
二、化学性质
三、与医学有关的化合物
第三节 羟基酸和酮酸
一、羟基酸
二、酮酸
三、与医学有关的化合物
第四节 氨基酸
一、氨基酸是组成蛋白质的基本单位
二、氨基酸的分类和命名
三、氨基酸的结构与构型
四、氨基酸的理化性质
习题
第十六章 有机化合物的立体异构
第一节 顺反异构
一、顺反异构产生的条件
二、Z/E构型命名法
三、顺反异构体的性质
第二节 构象异构
一、乙烷的构象
二、正丁烷的构象
三、环己烷的构象
第三节 对映异构
一、偏振光和旋光性
二、旋光度和比旋光度
三、物质结构与旋光性的关系
四、费歇尔投影式
五、对映异构体的个数
六、对映异构体构型标示
七、对映异构体的性质
习题
第十七章 胺和酰胺类化合物
第一节 胺
一、胺的结构、分类及命名
二、胺的性质
三、与医学有关的化合物
第二节 酰胺
一、酰胺的结构及命名
二、酰胺的性质
三、与医学有关的化合物
习题
第十八章 杂环化合物和生物碱
第一节 杂环化合物
一、杂环化合物的分类及命名
二、杂环化合物的结构
三、杂环化合物的性质
四、与医学有关的化合物
第二节 生物碱
一、生物碱的概念
二、生物碱的性质
三、与医学有关的化合物
习题
第十九章 脂类
第一节 油脂
一、油脂的组成、结构和命名
二、油脂的物理性质
三、油脂的化学性质
第二节 磷脂
一、甘油磷脂
二、神经磷脂
第三节 甾族化合物
一、甾族化合物的结构
二、与医学有关的化合物
习题
第二十章 糖类
第一节 单糖
一、单糖的分类
二、单糖的结构
三、单糖的性质
四、与医学有关的单糖
第二节 二糖
一、二糖的结构、分类和性质
二、与医学有关的二糖
第三节 多糖
一、淀粉
二、糖原
三、纤维素
四、右旋糖酐
五、粘多糖
习题
附录
一、溶液的比重和质量分数
二、原子的电子层结构及相对原子质量
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的排版和视觉设计,简直是教科书界的一股清流。市面上很多医用化学书籍,要么是黑白印刷,要么就是色彩运用得极其单调,看久了眼睛干涩,注意力也难以集中。但《医用化学》完全不同,它的图表设计简直是艺术品级别的。我尤其欣赏它对三维分子结构的展示方式,它没有采用那种死板的棒状模型,而是使用了流线型的空间填充模型,并且巧妙地利用了色彩饱和度的变化来区分不同的原子团,使得原本抽象的立体结构变得异常直观和易于辨识。更让我惊喜的是,书中对于一些关键代谢途径的流程图,简直是教科书级别的范例。它没有将整个复杂的循环图塞在一页纸上,而是将每一步反应的底物、产物、关键酶以及能量的得失,都用清晰的箭头和简洁的文字标注出来,重点步骤还配上了高清的彩图插画,比如线粒体内膜上电子传递链的示意图,那种光影和层次感,仿佛能让你感受到电子在膜间穿梭的“能量流动”。阅读体验的提升是潜移默化的,当你能轻松地“看”到分子在体内运作时,对知识的吸收速度自然就提升了好几个量级。这种对细节的极致追求,表明编著者对读者的学习体验有着深切的体恤,而不是敷衍了事地把内容堆砌上去。

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对于我这种更偏爱通过案例和实际应用来巩固理论的学习者来说,《医用化学》提供的“临床小贴士”和“研究前沿”栏目,简直是如获至宝。很多传统的教材可能只关注理论的完整性,却忽略了知识在实际工作中的“温度”。这本书则不然,在讲解药物的代谢与排泄原理时,它不是简单地列出细胞色素P450酶系的功能,而是插入了具体的临床案例分析,比如不同种族对某种抗抑郁药代谢速度的差异,以及肝功能不全患者如何调整药物剂量,这些都极大地拓宽了我的视野,让我意识到化学知识如何直接影响病人的治疗效果。另外,书中对一些新兴研究领域的介绍也十分到位,例如纳米载药系统中的化学键合技术、生物传感器的化学基础等,这些内容虽然不是考试的重点,但对于培养我们作为未来医务工作者的科研思维和前瞻性是至关重要的。它让我们明白,化学并非是一门静止的学科,而是时刻在与医学的前沿发展深度融合的。读完相关章节,我感觉自己不仅掌握了基础知识,更像是在参与一场与时俱进的学术对话,这对于保持学习的热情起到了非常关键的激励作用。

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这本书的语言风格给我留下了非常深刻的印象,它成功地在学术的严谨性与可读性之间找到了一个完美的平衡点。很多理工科的书籍,即便是写给医学生看的,也难免带有那种冰冷的、纯粹的科学术语堆砌感,读起来非常吃力。但《医用化学》的行文却显得非常“人性化”。作者在解释复杂的化学反应机理时,经常会使用一些拟人化的比喻,比如将酶的活性中心描述成一个“量身定做的口袋”,只能精确地容纳特定形状的“钥匙”(底物分子),这种描述方式极大地降低了抽象概念的理解门槛。更重要的是,即使是在最需要精确表达的公式推导部分,作者也总会在关键步骤后补充一句通俗的总结,用来解释这个数学关系在生理学上究竟意味着什么,比如“这意味着即使是微小的H+浓度变化,在体内也会引发显著的酸碱度偏移”。这种亦庄亦谐的叙事节奏,使得阅读过程变得轻松愉快,仿佛在和一位博学多识的朋友交流,而不是被动地接受灌输。它避免了那种让人望而生畏的“学术腔”,让学习过程变得更像是一种知识上的享受。

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这本《医用化学》的书,说实话,我拿到手的时候是带着一种非常功利的心态的,毕竟是专业课教材,能把知识点讲清楚就谢天谢地了。然而,真正翻开后,那种感觉就完全变了。它没有像很多教科书那样上来就堆砌晦涩的公式和定义,而是用一种非常生动的叙事方式,将那些复杂的生化反应和化学原理,巧妙地融入到日常的医学案例中去。比如讲到酶促反应的动力学时,作者竟然引用了“锁和钥匙”的模型,并且用图示将不同底物竞争结合位点的过程描绘得栩栩如生,让人一下子就理解了抑制剂的工作原理。我记得我之前学这部分内容时,光是啃课本就头疼了好几天,但这本书里,感觉就像是有一位经验丰富的老教授,耐心地坐在你身边,用最生活化的语言为你剖析深奥的科学问题。特别是关于电解质平衡和酸碱度的章节,它不仅仅是告诉你pH值的计算公式,而是深入探讨了这些指标在休克、肾衰竭等危急情况下的临床意义,每一个数据背后的生命体征变化都被描绘得非常到位,这让我对理论知识和实际操作之间的桥梁有了更坚实的认识。这本书在知识体系的构建上也非常严谨,前后的章节衔接得天衣无缝,你会发现,前一章的基础知识,都是为后一章更复杂的病理生理过程做铺垫,这种循序渐进的学习路径,极大地减轻了我的认知负担,让学习过程充满了探索的乐趣,而不是单纯的记忆。

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从工具书的角度来看待《医用化学》,它的实用价值也是无可挑剔的。教材的最后一部分,附带的附录和检索系统做得非常贴心。我特别喜欢它对常用临床检验数值范围的汇总表格,那些关于血清蛋白、肾功能指标的正常参考值,都被清晰地整理在了一起,并且标注了常用的单位制,这比我零散地从各个实验手册里查找要方便快捷得多。此外,书后提供的化学物质索引和疾病索引也做得非常细致,如果我想快速查找某个特定药物(比如阿司匹林)的化学结构和它影响的代谢通路,只需通过索引就能定位到具体页码,极大地提高了复习和查阅的效率。这种对学习工具的重视,体现了编著者对学生未来临床工作场景的深入理解。他们知道,在真实的工作环境中,快速、准确地获取信息是多么重要。因此,这本书不只是一本传授知识的载体,更像是一个即时的、可靠的“案头助手”,让我在面对复杂问题时,总能找到一个可靠的起点。

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