高一化学(下) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:刘成坤

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页数:0

译者:

出版时间:2005-02-01

价格:8.5

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isbn号码:9787302099208

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探秘宇宙的基石：材料科学基础与前沿应用 书籍简介： 本书并非专注于高中化学课程的特定教材内容，而是将视角投向更广阔、更具前瞻性的领域——材料科学的基础理论及其在现代工程、能源、信息技术中的前沿应用。我们旨在为具有扎实理科基础的读者，尤其是对物质的结构、性能、制备与应用抱有浓厚兴趣的求知者，提供一份深入浅出、信息密集的导览。 第一部分：物质的微观世界——从原子到晶体 本部分将带领读者穿越物质的微观尺度，探索构成我们周围一切事物的基本单元及其组织方式。我们不会局限于高中化学对元素和简单化合物的描述，而是深入到更精密的层面： 1. 电子结构与化学键的精细调控： 我们将详细解析量子力学如何描述原子内部电子的排布，特别是$d$轨道和$f$轨道的行为如何影响过渡金属和稀土元素的特性。重点讨论共价键、离子键、金属键的能量学基础，并引入分子轨道理论（MO理论）的简化模型，用以解释分子间作用力（如范德华力、氢键）的强度差异，以及这些作用力如何决定宏观性质，例如高分子材料的柔韧性和液体的粘度。 2. 晶体结构与缺陷工程： 固体材料的宏观性能与其内部的晶体结构息息相关。本章将超越简单的立方晶系描述，详述密堆积结构、赫歇尔结构等复杂晶格的构建规则。至关重要的是，我们将探讨晶体缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）——如何成为材料性能调控的“开关”。理解位错运动是塑性变形的本质，是理解金属强度的关键。 3. 电子在固体中的行为：能带理论初探： 不同于绝缘体中孤立的分子轨道，固体材料的电子占据连续的能带。本部分将用简化的能带图解说明导体、半导体和绝缘体的本质区别。我们将讨论费米能级的位置，以及电子在导带和价带之间的跃迁如何引发导电性、光学吸收和光电效应，为后续的半导体器件应用奠定理论基础。 第二部分：工程材料的性能与设计 基于第一部分的微观理解，本章聚焦于几大类关键工程材料的特性、制备工艺及其性能限制。 1. 金属材料的强化与韧化： 钢铁及其合金是现代工业的支柱。我们不仅复习相图（如Fe-C相图），更深入探讨固溶强化、加工硬化（形变强化）、晶界细化以及沉淀强化等机制。解释热处理过程（淬火、回火、退火）如何通过控制微观组织（如马氏体、贝氏体）来实现强度和韧性的平衡。此外，我们将介绍轻质合金，如铝锂合金和镁合金在航空航天中的应用。 2. 陶瓷与玻璃：无机非金属材料的挑战： 陶瓷材料以其优异的耐高温性、耐腐蚀性和硬度著称，但脆性是其主要缺陷。本章剖析离子键和共价键在陶瓷结构中的主导作用，解释其高杨氏模量和低断裂韧性的原因。我们将介绍先进陶瓷（如氮化硅、碳化硅）的制备技术，如粉末冶金和烧结过程，以及如何利用表面涂层技术来提高其抗磨损性能。 3. 高分子科学：从单体到功能材料： 高分子材料的特性源于其长链结构和链间缠绕。本书将区分加成聚合与缩合聚合，并解释玻璃化转变温度（Tg）的概念，这是区分高分子材料是橡胶态还是玻璃态的关键热力学参数。我们将对比热塑性塑料和热固性塑料的结构差异，并探讨用于高性能领域的特种聚合物，如聚酰亚胺（PI）和液晶聚合物（LCP）。 第三部分：面向未来的功能材料 本章聚焦于那些因其独特的电、磁、光性质而被用于高科技领域的材料。 1. 半导体材料与器件物理： 深入探讨硅基半导体材料的掺杂（n型与p型），以及PN结的形成和单向导电性。从基础的二极管原理到三极管的开关特性，解析信息处理的物理基础。同时，我们将简要介绍第三代半导体（如GaN、SiC）在功率电子和高频通信中的独特优势。 2. 磁性材料与存储技术： 磁性来源于电子的自旋和轨道运动。我们将解释铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观机理，并介绍磁畴的概念。讨论永磁材料（如钕铁硼）的设计原则，以及磁阻随机存取存储器（MRAM）等新型存储技术对材料磁性提出了哪些新的要求。 3. 能源转换与储存材料： 能源是现代社会的核心议题。本书将分析光伏材料（如钙钛矿、CIGS）在吸收光子并产生电子-空穴对方面的机制；在储能领域，我们将侧重于锂离子电池中的电极材料（如三元正极材料、石墨负极）和电解质，探讨如何通过结构设计来提升能量密度和循环寿命。 4. 新兴交叉领域：智能材料与纳米尺度效应： 最后，我们将展望材料科学的未来。介绍形状记忆合金（SMA）如何利用马氏体相变实现应力弛豫和恢复；探讨压电材料在传感器和驱动器中的应用。更进一步，我们将讨论当材料尺度缩小到纳米级别时（如量子点、纳米线），其光学和电子特性如何偏离宏观规律，为生物医学和超快电子学开辟新途径。 总结： 本书超越了标准化学课本对反应和方程式的侧重，而是构建了一个从原子结构到宏观性能，再到前沿技术应用的完整知识体系。它要求读者具备严谨的逻辑思维和对物理化学原理的深刻理解，目标是培养下一代能够设计和创造具有特定功能的全新物质的工程师和科学家。

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这本书的语言风格也很吸引人，它没有使用过于晦涩难懂的专业术语，而是力求用简洁明了的语言来传达复杂的概念。这对于我们这些初学者来说，是非常友好的。很多时候，我会觉得作者就像一位经验丰富的老师，耐心地引导我一步一步地走进化学的世界。

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在我看来，学习化学不仅仅是为了考试，更是为了培养一种科学的思维方式。这本书在讲解知识点的同时，也在潜移默化地培养我的逻辑思维和分析能力。它鼓励我去思考“为什么”，而不是简单地接受“是什么”。这种对根源的探究，让我觉得学习知识的过程充满了探索的乐趣。

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阅读这本书的过程，也让我更加体会到化学学习的乐趣。很多化学反应，比如物质的颜色变化、沉淀的生成、气体的放出，这些现象本身就充满了神秘感和吸引力。而这本书，通过对这些现象背后的化学原理的解释，让我能够更深入地理解这些“魔法”是如何发生的，也让我对这个世界有了更科学的认识。

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当然，一本好书的价值并不仅仅在于概念的讲解，更在于它能否真正帮助我们解决问题。在做习题的时候，我常常会遇到一些困惑，但这本书的例题和课后习题，难度设置得比较合理，而且解析也很详细，很多时候，我只需要对照着书上的解析，就能恍然大悟。它不仅仅是给出答案，更重要的是解释了为什么会有这样的答案，以及解题的思路和方法。这对于培养我的解题能力，真的起到了非常大的作用。

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总的来说，这本《高一化学(下)》给我留下了深刻的印象。它不仅仅是一本学习资料，更像是一位引路人，帮助我克服了学习过程中的种种困难，也让我对化学这门学科产生了更深的认识和热爱。它让我明白，只要掌握了正确的学习方法，并付出足够的努力，就没有学不会的知识。

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我特别喜欢这本书在有机化学部分的处理。有机化学对我来说一直是个很大的挑战，各种碳链、官能团、同分异构体，看得我眼花缭乱。但是，这本书在介绍有机化合物的结构和性质时，用了大量的图示和模型，并且循序渐进地讲解了命名规则和主要的反应类型。这使得我在理解那些复杂的有机分子时，不再感到那么吃力，甚至开始对有机化学产生了兴趣。

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这本书的编排也很人性化，章节的划分清晰，知识点也安排得井井有条。每学习完一个章节，都会有相应的习题来巩固所学知识，这样能够及时发现自己在理解上的不足，并及时进行弥补。而且，书中的插图和图表也运用得恰到好处，它们能够形象地展示抽象的化学概念，让学习变得更加生动有趣。

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我一直觉得，化学学习最关键的就是理解概念背后的本质，而不是死记硬背那些方程式和实验步骤。这本书在这方面做得还不错，它不是那种简单地堆砌知识点的教科书，而是试图通过一些生活中的例子，或者一些小故事，来引出化学反应的原理。比如，讲到金属的腐蚀，它会联系到我们日常生活中看到的铁生锈，然后深入分析其中的电化学原理。这种“由表及里”的讲解方式，让我感觉化学不再是遥不可及的科学，而是与我们的生活息息相关的。

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我尤其欣赏这本书在处理一些易错点和难点时的细致。化学学习中，很多概念之间是相互关联的，有时候一个小的理解偏差，就会导致后续一系列知识的混乱。这本书在讲解这些关键概念时，会特别指出容易混淆的地方，并给出明确的区分。比如，在讲到氧化剂和还原剂时，它会强调它们在反应中的作用和变化。

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这本书，说实话，我拿到它的时候，心情是挺复杂的。高一下册的化学，对于很多同学来说，就像一个巨大的拦路虎，之前的知识点还没完全消化，新的概念又要接踵而至，感觉大脑已经快要超负荷运转了。拿到这本《高一化学(下)》时，我第一时间翻开目录，看到那些熟悉的又陌生的名词，比如氧化还原反应、电解质溶液、有机化学基础等等，心里不禁咯噔一下。但是，当我开始认真阅读这本书的时候，我发现它并没有我想象的那么枯燥乏味，反而是以一种相对清晰的逻辑，将这些复杂的概念一一展开。

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