初中化学奥林匹克竞赛金牌丛书

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出版者:北工大
作者:高建军
出品人:
页数:246
译者:
出版时间:2002-11
价格:11.00元
装帧:
isbn号码:9787563911721
丛书系列:
图书标签:
  • 化学竞赛
  • 初中化学
  • 奥林匹克
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具体描述

初中化学,ISBN:9787563911721,作者:北京工业

现代化学前沿探索:面向未来的化学原理与应用 图书简介 本书旨在为对化学学科抱有浓厚兴趣,并希望深入理解化学基本原理、前沿进展及其广泛应用的读者提供一份详尽、系统且富有启发性的指南。本书的定位并非针对任何特定级别的竞赛准备,而是着眼于构建扎实的化学理论基础,拓宽知识视野,培养批判性思维与解决复杂问题的能力,为未来化学研究或跨学科应用打下坚实基础。 本书内容涵盖了从微观粒子世界到宏观物质世界的完整化学知识体系,力求在深度和广度上达到一个高水平的平衡。 第一部分:经典化学的深度重构 第一章:原子结构与周期性律的再认识 本章将超越传统教材对原子结构的简单描述,深入探讨量子力学在原子结构描述中的核心地位。我们将详细阐述薛定谔方程的物理意义,深入解析原子轨道(s, p, d, f)的数学形式、空间分布及其能量等级的精细结构。重点分析相对论效应(如内禀轨道收缩)对重元素化学性质的修正影响。周期表不再仅仅是元素排列的图谱,而是电子排布、能级分裂、电负性、离子化能等一系列量子化学参数周期性变化的直观体现。我们将通过计算化学模型的简化示例,展示如何从第一性原理预测元素的物理化学性质。 第二章:化学键的本质与分子间作用力 本章聚焦于化学键的形成机制。除了价键理论和分子轨道理论的深入对比分析,我们还会引入配位场理论和晶体场理论,用以精确描述过渡金属配合物的颜色、磁性和反应活性。对于共价键,将详细讨论杂化理论的局限性与现代电子结构理论的优越性。在分子间作用力方面,超越简单的范德华力和氢键,重点解析π-π堆积、卤键、阳离子-π相互作用等在超分子化学和材料科学中的关键作用。 第三章:热力学与化学平衡的扩展视角 本章对热力学基础进行深化,侧重于非平衡态热力学和统计热力学的引入。我们将重新审视吉布斯自由能的概念,并将其与统计力学中的配 partition function 联系起来,从而理解宏观性质如何涌现于微观分子的随机运动。特别关注:活度和化学势在非理想体系(如高浓度溶液、离子液体)中的精确计算方法,以及相图分析中临界点、三相点的热力学意义。 第四章:化学反应动力学与催化机制 本章不仅关注反应速率常数和活化能,更深入探讨反应机理的解析。详细介绍过渡态理论(TST)的数学框架及其在计算反应势垒中的应用。催化部分将侧重于现代催化剂的设计原则,包括均相催化中的配体效应、不对称催化的立体选择性控制,以及多相催化中的表面化学与活性位点调控。我们将分析酶催化作为生物催化的典范,探讨其高效率和高选择性的微观基础。 第二部分:新兴化学领域与交叉学科视野 第五章:电化学:从基础到能源存储 本章系统梳理电化学的理论基础,包括能斯特方程的适用范围、电极过程的动力学控制(电荷转移与物质迁移)。重点解析现代电化学在能源技术中的应用:深入讨论锂离子电池、钠离子电池、固态电池的工作原理,分析充放电过程中的界面阻抗谱(EIS)分析方法,以及燃料电池中关键电催化剂的设计。此外,还将探讨电化学合成作为绿色化学工具的潜力。 第六章:材料化学:结构决定性能 本章将材料科学与化学原理紧密结合。内容覆盖了晶体化学、高分子化学以及无机功能材料。重点分析共价有机框架(COFs)、金属有机框架(MOFs)的构筑原理、孔道结构对气体吸附和分离性能的影响。在高分子部分,将探讨聚合反应的精确控制(如可逆失活自由基聚合,RDRP),以及聚合物的形貌、力学性能与链结构的关系。 第七章:有机合成策略与反应新范式 本章旨在介绍现代有机合成中突破性的反应类型。超越传统的亲电取代和亲核取代,重点讲解过渡金属催化的交叉偶联反应(如Suzuki, Heck, C-H键活化),剖析其催化循环和电子效应。对自由基反应、光化学反应以及生物正交化学中的点击化学(Click Chemistry)进行专题介绍,强调合成设计中的原子经济性和绿色化理念。 第八章:分析化学的精准化与微型化 本章关注现代分析技术如何实现对复杂体系的定性和定量测量。详细介绍色谱分离技术(如HPLC、GC)的分离理论和高效方法开发,质谱(MS)在结构确证中的应用,特别是高分辨质谱和串联质谱的解析技巧。光谱学部分将深入到核磁共振(NMR)的二维技术应用,以及先进的表面分析技术(如XPS, AFM)在材料表征中的关键作用。 结语:化学的未来图景 本书最后部分将展望化学学科的未来发展方向,包括人工智能在化学设计中的应用、环境化学与可持续发展、计算化学在药物发现中的作用,以及化学与生物学、物理学的深度融合,激励读者将所学知识应用于解决人类面临的重大挑战。 本书结构严谨,论述详实,适合具有扎实化学基础的进阶学习者、科研工作者以及对化学深度探索有强烈热情的自学者研读。全书配有大量的示意图、平衡态/动态过程的深入图解,以及具有启发性的例题与思考题(不含竞赛标准答案)。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书给我最大的惊喜在于,它能够将一些非常抽象的化学原理,通过具体的例子和生动的类比,变得易于理解和记忆。我之前对共价键和离子键的区分一直有些模糊,但书中关于电子得失和共享的生动描述,以及那些与生活相关的例子,比如盐的形成和水分子的极性,让我一下子就理解了它们的本质区别。还有关于化学键的强弱与物质性质的关系,书中的图示和分析都非常到位,让我能够直观地感受到不同化学键对物质熔沸点、溶解性等性质的影响。我特别喜欢它对分子结构的讲解,那些三维模型的图示,以及对空间构型的清晰描述,让我能够“看见”分子的真实形态,理解为什么有些分子是极性的,而有些是非极性的。这对于理解物质的物理性质和化学性质至关重要。例如,关于分子间作用力,这本书就通过“粘性”的类比,让我深刻理解了氢键、范德华力等对物质状态的影响。我记得有一道题,要求预测某物质的沸点,我通过分析其分子结构和分子间作用力,几乎就能准确地判断出其沸点的高低,这种成就感是无法用言语来形容的。这本书让我觉得,化学学习不再是枯燥的符号和公式堆砌,而是充满规律和美感的科学。

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这本书在引导我进行深入探究式学习方面,给我带来了巨大的启发。它不仅仅是简单地给出题目和答案,更重要的是通过题目来引发我的思考,让我主动去查阅资料,去学习新的知识。我记得有一道关于元素性质周期性变化的题目,我当时对某个元素性质的预测出现了偏差,书中的解析就简要地提到了该元素的一些特殊性质,这促使我去查阅更详细的资料,了解该元素在元素周期表中的特殊位置以及其独特的原因。它还会通过一些开放性的问题,鼓励我去探索化学世界的奥秘,比如“为什么会有这么多神奇的化学反应?”、“化学如何在未来改变我们的生活?”等等。这些问题没有标准答案,但却能激发我的好奇心和求知欲,让我主动去寻找答案。我记得有一道题目,要求我分析一个复杂的有机物分子,并预测其可能的反应,我通过查阅大量的有机化学手册和数据库,最终找到了答案,并且在这个过程中,我学习到了很多新的反应和合成方法。这本书让我觉得,学习是一个持续不断的过程,它不仅仅是掌握现有的知识,更重要的是去发现和创造新的知识。

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这本书在培养我严谨的科学态度方面,起到了潜移默化的作用。每一道题目都要求我细致入微地分析,不能有丝毫的马虎。它会故意设置一些看起来很相似但又存在细微差别的选项,迫使我去仔细比对,去寻找那些决定性的差异。我记得有一道关于化学反应速率的题目,给出了几个影响因素,但我一开始没有注意到题目中“其他条件不变”这个隐含的限制,导致我做错了。后来在解析中,我才意识到,在分析一个因素的影响时,必须保证其他所有因素都是恒定的,这让我深刻理解了“控制变量法”在科学研究中的重要性。书中的一些题目还要求我进行单位换算和有效数字的计算,这些看似微小的细节,却往往是决定最终结果的关键。它让我明白,科学的严谨性体现在方方面面,不能放过任何一个可能出错的环节。我记得有一道关于化学方程式配平的题目,我本来已经配平好了,但是仔细检查后,发现有一个元素的系数出现了小数点,我才意识到,我可能在计算过程中出现了失误,需要重新审视。这种严谨的要求,让我养成了仔细检查、反复核对的良好习惯,这对我未来的学习和工作都将受益匪浅。

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这本书在培养我独立解决问题的能力方面,给我留下了深刻的印象。许多题目并非直接提供解题公式,而是需要我去分析问题的本质,然后自己去推导、去构建解题思路。我记得有一道关于溶液配制的题目,它没有直接给出所需的浓度和体积,而是通过一个复杂的应用场景来引入,我需要根据应用场景的需求,反推出所需的溶质质量和溶剂体积,并且还要考虑误差和精度的问题。这种题目让我学会了如何将模糊的需求转化为具体的数学模型,然后再通过数学方法来解决。它还鼓励我去尝试不同的解题方法,即使我找到了一个方法,它也会引导我去思考是否还有其他更优的解法,或者是否可以从不同的角度来理解这个问题。我记得有一道关于热化学方程式的题目,我用了一种比较常规的方法来求解,但是书中提供的另一种方法,利用盖斯定律,不仅更加简洁,而且更能体现化学反应能量变化的守恒性。这种多角度的思考,让我不断地挑战自己的思维定势,也让我看到了化学问题解决的多样性。它让我明白,学习的最终目的不是记住答案,而是掌握解决问题的能力。

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这本书给我最直观的感受是,它极大地拓展了我对化学世界的认知边界。它不仅仅局限于课本上的内容,而是引入了许多课外知识和前沿的研究方向,让我对化学这门学科有了更宏观、更深入的理解。我记得有一章讲到无机化学中的配合物,书中的题目就涉及到了配位化学的最新进展,让我了解到金属有机化学、催化化学等领域是如何将无机化学的原理应用到实际中的。还有关于有机化学中的立体化学,它通过复杂的分子模型和反应机理的分析,让我看到了分子结构的微妙之处如何影响其化学性质甚至生物活性。我记得有一道题目,要求我判断某个药物分子的手性中心,以及不同立体异构体在药效上的差异,这让我对化学在医药领域的应用有了更深刻的认识。这本书还常常引导我思考化学与生活、与环境的关系,比如如何通过化学手段来解决能源危机,如何利用化学来治理污染等等。它让我觉得,化学不仅仅是实验室里的学科,更是推动社会进步和改善人类生活的重要力量。它像一个引路人,为我指明了许多我之前从未想过的学习方向和研究领域。

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这本书给我最大的感受是,它在培养我逻辑思维能力方面,起到了事半功倍的效果。许多题目都需要我运用严谨的逻辑推理,从已知条件一步步地推导出结论,中间不能有任何跳跃或者臆想。它会设置一些推理过程中的关键步骤,让我去填空,去验证,从而检验我逻辑链条的完整性。我记得有一章讲到化学反应机理,书中的题目就要求我根据反应物和产物的变化,以及中间产物的存在,去推断可能的反应路径,这个过程需要我运用大量的化学知识和严谨的逻辑推理。它还会在题目中设置一些干扰项,让我去分析哪些是合理的推论,哪些是不可能的假设。我记得有一道关于化学平衡移动的题目,它给出了改变条件后的平衡浓度,我需要通过逆向思维,去推断初始条件下的平衡浓度,这个过程需要我非常清晰地理解勒夏特列原理的内涵。这本书让我觉得,化学学习不仅仅是记忆,更重要的是思考,而逻辑思维正是这种思考的基石。它像一位经验丰富的侦探,引导我一步步地从证据中找出真相。

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这本书给我最深刻的感受是,它在培养我批判性思维方面起到了关键作用。许多题目并非“一题一解”,而是鼓励我质疑和探索。它会设置一些陷阱,或者一些看似矛盾的信息,让我去辨析,去寻找问题的本质。我记得有一章讲到元素周期律,书中的一道题就让我印象深刻,它给出了几种元素的性质描述,但其中有一些描述是故意混淆视听的,我需要通过对元素周期律的深刻理解,才能准确地判断出哪些是正确的,哪些是错误的。这种题目让我学会不轻信表面信息,而是深入挖掘其背后的科学原理。它还鼓励我主动去发现知识的盲点,当我在做题中遇到困难时,往往不是因为我不会,而是因为我对某个概念的理解还不够透彻,这本书就提供了一个很好的平台,让我能够暴露自己的不足,并促使我去查阅资料,加深理解。我记得有一次,我卡在一道关于化学平衡的题目上,无论如何都计算不出正确答案,后来我才意识到,我忽略了题目中“弱电解质”这个关键信息,正是这个信息决定了我不能直接套用强电解质的公式。这本书就像一位侦探,引导我一步步地从错综复杂的线索中找出真相。它不仅让我掌握了知识,更重要的是培养了我独立思考、辨别真伪的能力,这对于我未来在任何领域的学习都会受益匪浅。

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这本书绝对是我初中化学学习生涯中的一盏明灯,它不仅仅是一本习题集,更像是一位循循善诱的导师,将那些看似枯燥的化学概念,通过一道道精心设计的题目,变得生动有趣。我尤其喜欢它在每一章开头的知识梳理部分,那种提纲挈领,又详略得当的讲解,让我在做题之前,对即将面对的知识点有了清晰的认识。特别是关于物质的量和化学计量这部分,我之前一直觉得非常抽象,但通过这本书的讲解,配合着那些具体的例题,我仿佛能够“看见”微观粒子的运动,理解摩尔质量、阿伏伽德罗常数这些概念背后所蕴含的深层意义。它没有直接给出现成的答案,而是引导我去思考,去推导,这个过程比单纯的背诵记忆要有效得多。每一次解开一道难题,都会给我带来巨大的成就感,这种成就感也反过来激励我更加深入地去探索化学的世界。书中的一些题目设计得非常巧妙,往往能够从一个非常规的角度切入,考察我对知识点的掌握程度,迫使我去联想、去整合,而不仅仅是死记硬背公式。我记得有一道关于气体摩尔体积的题目,它没有直接给出温度和压强,而是通过一个生活化的场景来引入,我需要自己去分析其中的隐含条件,并灵活运用理想气体状态方程,最终推导出答案。这种题目不仅锻炼了我的解题能力,更培养了我分析问题、解决问题的逻辑思维。这本书让我明白,化学学习不仅仅是记住理论,更重要的是学会如何运用理论去解释和解决实际问题。它就像一把钥匙,为我打开了通往更深层次化学理解的大门。

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这本书在培养我总结归纳和迁移运用能力方面,给我留下了深刻的印象。每完成一个章节的学习,它都会提供一些总结性的提示,帮助我梳理本章的重点和难点,以及不同知识点之间的联系。这让我能够将分散的知识点串联起来,形成一个完整的知识体系。它还会通过一些综合性的题目,将不同章节的知识点融会贯通,要求我运用所学的知识去解决一个更复杂的问题。我记得有一道题目,它结合了物质的量、溶液的配制、以及化学反应速率等多个知识点,我需要综合运用这些知识,才能最终找到答案。这种题目让我意识到,化学知识不是孤立存在的,而是相互关联、相互促进的。它还鼓励我去总结自己解题的经验和方法,找出自己存在的薄弱环节,并有针对性地进行改进。我记得我之前在处理化学计量数问题时,经常会出现错误,通过这本书的反复练习和总结,我逐渐掌握了准确配平化学方程式的技巧,并且能够熟练地运用化学计量数进行相关计算。这本书让我觉得,学习的最终目的不是“会做题”,而是“能够灵活运用所学的知识去解决各种问题”。

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我必须说,这本书在引导我进行深入思考方面做得尤为出色。许多题目并没有直接考察某个孤立的知识点,而是将多个概念融会贯通,要求我能够举一反三,触类旁通。例如,在讲到氧化还原反应的时候,书中的题目设计就非常巧妙,它不仅仅要求我识别氧化剂和还原剂,更会设置一些需要判断反应方向,或者通过改变反应条件来影响产物生成的场景。这种题目让我意识到,化学反应是一个动态的过程,理解其内在的规律至关重要。我还特别欣赏它在解题思路上的引导,很多时候,它会提供多种解法,并且对每种解法的优劣进行分析,这让我能够从不同的角度去理解同一个问题,从而培养出更灵活的思维方式。有一道关于电化学的题目,我一开始尝试用常规的电极反应式来解决,但是遇到了瓶颈,后来翻阅后面的解析,才发现书中提供了另一种基于能量守恒的思路,通过计算吉布斯自由能的变化来预测反应的自发性,这种解法让我豁然开朗,也让我对化学热力学有了更深的体会。书中的一些题目还融入了实验设计的思想,让我能够将理论知识与实际操作联系起来,思考如何通过实验来验证一个假说,或者如何优化实验条件来提高产率。这种理论与实践相结合的学习方式,让我觉得化学不再是实验室里的遥不可及的概念,而是与我们生活息息相关的科学。它不仅仅教会我如何做题,更重要的是教会我如何“思考”化学问题。

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