新编高中化学解题途径 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:华东师范大学出版社

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页数:494

译者:

出版时间:1999-12

价格:18.00

装帧:平装

isbn号码:9787561720769

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化学反应的奥秘：从基础到前沿的探索 《化学反应的奥秘：从基础到前沿的探索》 是一部深度剖析化学学科核心——化学反应本质、规律及其在现代科学与工业中应用的权威著作。本书旨在为化学、材料科学、生命科学等相关领域的学生、研究人员及专业技术人员提供一个全面、系统且富于启发性的知识框架。我们拒绝停留在对既有知识的简单罗列，而是致力于揭示化学反应背后的深层次驱动力与调控机制。 本书共分六大部分，层层递进，构建起一个从微观粒子相互作用到宏观体系演化的完整认知链条。 --- 第一部分：化学反应的微观基础与热力学驱动力 本部分聚焦于化学反应的“为什么会发生”和“能发生到什么程度”的核心问题。我们首先回顾原子结构、分子轨道理论（MO Theory）和晶体场理论（CFT）等基础知识，但重点迅速转向它们如何影响反应活性。 1.1 键的形成与断裂的量子化学视角： 深入探讨价键理论（VB Theory）在描述共价键形成过程中的局限性，并着重介绍基于密度泛函理论（DFT）的计算化学方法在预测反应能垒和过渡态结构中的应用。特别阐述了轨道对称性对反应路径选择（如Pericyclic Reactions）的决定性作用。 1.2 热力学驱动力：熵增与吉布斯自由能的精细调控： 除了经典的$Delta G = Delta H - TDelta S$公式，我们详细分析了不同温度、压力和溶剂环境下，熵和焓对反应平衡的相对贡献。引入了化学势的概念，解释在多相反应和非理想溶液中，热力学驱动力的精确计算方法。对于相变和共存体系，探讨了拉乌尔定律（Raoult’s Law）和范特霍夫方程（Van’t Hoff Equation）在反应方向判断中的应用拓展。 1.3 反应的活化能与碰撞理论的现代诠释： 碰撞理论（Collision Theory）被提升到反应速率论（Reaction Rate Theory）的高度。详细讲解了过渡态理论（TST），包括如何计算反应物的配分函数和过渡态的构象，从而精确预测速率常数。对于溶液中的反应，引入了溶剂化效应和“裸电子”反应的特殊性分析。 --- 第二部分：反应动力学：速率、机理与催化剂设计 如果说热力学决定了反应的终点，那么动力学则描绘了到达终点的“旅程”。本部分是全书的重点之一，强调反应机理的实验验证与理论预测。 2.1 复杂反应的速率方程与机理推断： 摒弃简单的级数反应，深入讲解了连串反应、平行反应和平衡反应的综合速率定律推导。重点阐述了稳态近似法（Steady-State Approximation）和平衡假设法（Pre-Equilibrium Approximation）在确定决速步（Rate-Determining Step）中的严格应用和适用边界。 2.2 反应机理的实验探究手段： 详细介绍了如何利用同位素标记技术（如Kinetics Isotope Effect, KIE）来确定反应中哪个化学键的断裂或形成是决速步骤。此外，还探讨了瞬态吸收光谱（Transient Absorption Spectroscopy）和飞秒化学（Femtochemistry）在捕获超短寿命中间体方面的突破性进展。 2.3 催化作用的分子层面理解： 均相催化： 重点剖析了有机金属催化中的氧化加成、还原消除和插入反应的机理循环。以Heck反应、Suzuki偶联为例，展示配体电子效应和空间位阻如何精细调控催化剂的活性和选择性。 多相催化： 聚焦于催化剂表面性质（如晶面暴露、缺陷位点）对吸附和活化反应物的影响。结合表面科学的成果，解释了施教模型（Sabatier Principle）在预测催化剂性能中的作用，并引入了“上坡/下坡”反应路径的概念。 --- 第三部分：电化学反应的机制与能量转换 电化学反应是信息、能源和材料科学交叉的前沿领域。本部分聚焦于电子转移过程的特殊性。 3.1 电子转移的动力学：巴特勒-沃尔默方程的深入应用： 不仅推导了该方程，更深入探讨了电荷转移系数（$alpha$）的物理意义及其对阴极和阳极反应的非对称影响。讨论了马库斯理论（Marcus Theory）在解释溶液中电子转移速率常数与反应焓变关系中的应用。 3.2 界面效应与双电层结构： 详细描述了电极/电解质界面的结构，包括亥姆霍兹层（Helmholtz Layer）和扩散层。解释了电极材料的功函数、零电荷点（PZC）如何影响反应的起始电位和反应路径。 3.3 新型储能和催化体系： 探讨了燃料电池、锂离子电池和电化学二氧化碳还原反应（eCO2RR）中的挑战。强调了通过纳米结构设计来控制电催化剂活性位点和提高界面电子转移效率的重要性。 --- 第四部分：有机反应的立体化学与选择性控制 有机反应的选择性是合成化学的灵魂。本部分将立体化学与动力学、热力学紧密结合。 4.1 立体选择性反应的几何控制： 深入分析了周环反应（如Diels-Alder反应）中的轨道对称性要求（Woodward-Hoffmann规则）以及[2+2]环加成反应的禁阻机理。 4.2 烯醇化与亲核加成反应的立体控制： 重点解析了不对称催化反应中如何利用手性配体或催化剂构建非对映选择性或对映选择性环境。通过Evans烯醇氧杂硼烷、Sharpless环氧化等经典案例，揭示了过渡态的能量差异如何导致产物比例的巨大差异。 4.3 自由基反应的独特性质： 探讨了自由基反应中不同于离子反应的反应性、选择性和立体化学行为（如“自由度”与“刚性”的权衡），并讨论了光化学引发的自由基过程在材料合成中的应用。 --- 第五部分：反应环境对速率与机理的影响 化学反应很少在真空中发生，溶剂、压力和微重力环境对反应过程的影响是不可忽视的。 5.1 溶剂效应的定量模型： 讲解了Kirkwood-Bauer-Magat（KBM）模型和Onsager方程在处理极性溶剂对极性反应物影响方面的局限性，并重点介绍了溶剂化能的现代计算方法，如COSMO-RS模型。 5.2 压力对反应活化的影响： 利用阿伦尼乌斯方程的压力形式，解释体积变化（特别是活化体积 $Delta V^ddagger$）如何指导反应机理的推断，尤其是在高压化学合成中的应用。 5.3 界面与微反应器中的反应加速： 分析了在微通道反应器中，快速混合和高效传热如何显著改变反应动力学，使原本难以控制的快速反应和高放热反应得以安全进行。 --- 第六部分：高级反应实例：生物与材料中的化学转化 本部分将理论知识应用于最前沿的交叉学科领域。 6.1 酶催化反应的分子动力学： 将酶的催化机制视为一种高度优化的“形状选择性”和“酸碱催化”的集合体。详细分析了底物活化、共价中间体形成以及产物释放的全过程，重点讨论了量子隧穿效应在氢转移反应中的贡献。 6.2 高分子聚合反应的动力学控制： 深入研究了活性自由基聚合（如ATRP, RAFT）中链转移/链终止步骤的精确控制，解释了如何通过调控活性链的浓度，实现分子量分布的窄化和复杂拓扑结构聚合物的合成。 6.3 表面化学反应与材料生长： 探讨了化学气相沉积（CVD）过程中，前驱体在基底表面的解离、迁移和反应过程，解释了薄膜形貌和晶体结构如何受到反应温度和反应物分压梯度的调控。 本书的特点在于其严谨的理论深度与广泛的实例覆盖相结合，旨在培养读者从现象到本质的科学思维，从而掌握驾驭和设计新化学反应的能力。它不是一本速成指南，而是一部需要细心研读、常备案头的深度参考书。

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语言风格上，这本书展现出一种罕见的、既严谨又不失温度的平衡感。它完全摒弃了那种冷冰冰的教科书式术语的罗列，而是采用了非常清晰、精准的现代学术用语，同时在关键的转折点和易错点，会加入一些非常形象化的比喻。例如，在解释分子间作用力时，它用“邻里关系”来比喻氢键和范德华力，一下子就让抽象的微观世界变得可感可触。文字的流动性非常好，阅读过程中几乎没有产生“卡壳”的感觉，即便是那些需要反复研读的段落，其行文节奏也保持得非常得当。我个人尤其喜欢它对历史背景的穿插，偶尔提及某个伟大化学家的发现历程，让学习过程不再是单纯的知识灌输，而更像是一场追溯科学真理的伟大旅程，使得学习的内在驱动力自然而然地被激发出来。

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这本书的排版逻辑简直是化学思维的具象化体现，它没有采用那种枯燥的、大段的文字堆砌，而是巧妙地将概念的引入、公式的推导和实例的解析穿插在一起。我最欣赏的是它处理“难题”的方式，不是直接给出答案，而是用一种“侦探破案”的叙事结构引导读者。比如，在解析一道涉及平衡移动的综合题时，作者先铺陈了所有已知条件，然后逐步拆解每一个影响因素，像是搭建脚手架一样，让你一步步走入命题者的思路。读起来的感觉，就像是跟着一位经验丰富的老教授在进行一对一的辅导，他不会直接告诉你答案是B，而是会巧妙地问：“如果你把温度升高，根据勒夏特列原理，反应会向哪个方向移动？”这种互动式的阅读体验，极大地增强了主动思考的积极性。这种结构设计，使得即便是那些平时让人望而生畏的复杂反应机理，也变得条理清晰，层次分明，大大降低了理解的门槛。

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这本书的实用价值远超出了其作为教材的预期，它成功地将理论知识与实际解题技巧进行了无缝对接。我特别关注那些被标记为“思维误区警示”的部分，这些地方通常是作者根据多年教学经验总结出来的，直击考生最容易犯的错误点。这些提示非常精炼，往往只是一两句话，但却能瞬间点醒我之前模糊不清的认识。例如，在涉及氧化还原滴定中，它明确指出了指示剂选择的临界点判断依据，这在以往的资料中总是讲得过于复杂。这本书处理这些技巧时，如同给出一个精准的定位坐标，让你知道在哪里下叉最有效率。它不是教你如何作弊或取巧，而是教你如何用最符合化学逻辑的方式，快速、准确地锁定正确答案的路径，这种能力培养是长期有效的，真正提高了我的应试效率和对化学本质的理解深度。

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我发现这本书在深度挖掘与广度覆盖之间找到了一个近乎完美的平衡点。它既没有为了追求“新颖”而堆砌大量过于偏门或超出高中范围的理论，也没有停留在初级概念的简单重复。它的深度主要体现在对“为什么”的穷究上，而不是停留在“是什么”。举个例子，对于酸碱盐水解的讨论，它不仅仅是教会了我们如何判断酸碱性，而是深入探讨了溶剂效应和离子强弱对水解程度的微妙影响，这对于准备更高层次考试的学生来说，是至关重要的知识盲区。同时，它对高中化学涉及的几乎所有核心模块，如有机物结构、电化学原理、元素周期律等，都进行了详尽且深入的覆盖，确保了知识体系的完整性，真正做到了“一书在手，心中有数”。这种全面而扎实的内功，是很多追求花哨技巧的辅导书无法比拟的。

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这本书的包装设计简直是艺术品，封面那种深邃的蓝色调，配上烫金的书名字体，拿在手里就感觉份量十足，不愧是新编教材，光是看着就让人对化学学习充满了敬畏和期待。我个人对这种经典与现代感兼具的风格情有独钟，它不像那些花里胡哨的教辅，而是散发着一种沉稳、专业的学府气息。内页的纸张质量也极其考究，触感细腻，即使用荧光笔划重点也不会渗透到下一页，这对于我这种喜欢在书上做大量标记的“老派”学习者来说简直是福音。装订得非常牢固，翻阅了无数次，即使是那些复杂的化学结构图和长篇的推理过程，书页也依然平整，没有出现松动或脱页的现象。而且，我注意到一个细节，侧边切口处理得非常光滑，没有那种新书开封时常有的粗糙感。可以说，光是捧着这本书，就已经成功地迈出了通往高效学习的第一步，它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得珍藏的知识载体。这种对细节的极致追求，体现了出版社在内容之外，对读者体验的深切关怀。

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