普通化学实验

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出版者:高等教育
作者:浙江大学普通化学教研室 编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-4
价格:14.10元
装帧:
isbn号码:9787040055559
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

普通化学实验(第3版),ISBN:9787040055559,作者:浙江大学普通化学教研组编

好的,下面为您提供一份《高级无机化学原理与应用》的图书简介,该书内容与《普通化学实验》无关,着重于更深层次的无机化学理论与现代应用研究。 --- 《高级无机化学原理与应用》 —— 探索物质结构、键合与功能化的前沿疆域 本书导语 在化学科学的宏伟殿堂中,无机化学是连接基础理论与尖端材料科学的桥梁。如果说普通化学为我们提供了坚实的门槛知识,那么《高级无机化学原理与应用》则带领求知者跨越这道门槛,深入无机化学理论与实践的复杂、精妙与激动人心的前沿领域。本书并非对基础概念的重复,而是聚焦于现代无机化学的理论深度、计算方法、复杂结构解析以及功能材料的设计与合成,旨在为高年级本科生、研究生及专业研究人员提供一本系统、深入、且紧密结合时代需求的前沿参考书。 全书结构与核心内容 本书共分为六大部分,共十八章,循序渐进地构建起一个从微观电子结构到宏观材料功能化的完整知识体系。 第一部分:量子化学基础与无机体系的电子结构(第1-3章) 本部分是理解复杂无机分子和固体结构的基础。我们首先回顾并深化了分子轨道理论(MO理论),重点阐述了群论在分子对称性分析中的应用,特别是如何利用点群来预测光谱活性和确定轨道对称性。 第1章:对称性与群论在分子轨道理论中的应用:详述了分子对称操作、点群的构建,以及不可约表示在简化分子哈密顿量和预测电子跃迁中的实际操作。 第2章:过渡金属配合物的电子结构与磁性:超越基础的晶体场理论(CFT),重点解析配位场理论(LFT),引入分子轨道方法来精确描述σ供体和π供体/受体对d轨道能级的系统性影响,并详细讨论了电子自旋态、低/高自旋选择性及其对磁性、光学性质的决定作用。 第3章:固体能带理论的引入:将理论从孤立分子拓展到周期性固体。阐述了布洛赫定理、倒易空间的概念,并详细比较了Wigner-Seitz方法与近邻近似法在预测半导体、导体与绝缘体中的有效性。 第二部分:高级键合理论与反应机理(第4-6章) 本部分深入探讨了无机化学中最核心的“键”的本质,以及这些键在化学转化中的动态行为。 第4章:多中心、多电子体系的化学键:聚焦于俄歇松-波恩-哈伯循环的改进应用,以及对三中心四电子键(如硼烷簇中的“香蕉键”)的电子结构解析。特别探讨了金属-金属键的多重成键(单键、双键、三键乃至更高阶键)的轨道重叠模型。 第5章:酸碱理论的拓宽与超酸体系:超越布朗斯特-路易斯定义,系统介绍Pauling刚性/软性酸碱(HSAB)理论的量子化学修正,重点分析了电荷转移的贡献,并详细讨论了Lewis酸性极强的超酸体系(如氟磺酸、魔酸)的反应活性与机理。 第6章:氧化还原反应的热力学与动力学:引入Pourbaix图与Latimer图的现代解释,重点讨论电子转移过程中的电荷转移能垒和介质效应,为电化学材料的设计提供理论指导。 第三部分:金属有机化学与催化(第7-9章) 此部分是现代无机化学中产出最丰硕的领域之一,本书侧重于活性物种的电子结构解析与催化循环的机理研究。 第7章:有机金属配合物的合成与表征:详述了茂金属、半夹心和全夹心化合物的稳定性和反应活性,重点分析了环戊二烯基环的电子离域对金属中心配位能力的影响。 第8章:过渡金属催化循环的电子学基础:这是本书的重点之一。深入剖析氧化加成、还原消除、插入反应和转位反应等关键步骤的能量剖面和过渡态结构,特别是使用密度泛函理论(DFT)对催化剂失活路径的预测。 第9章:不对称催化的手性诱导机制:从配体设计的角度,阐述手性口袋的几何效应与电子效应如何协同作用,诱导产物的高对映选择性,涉及常见的BINAP、Salen类配体的设计哲学。 第四部分:高分子与簇化学(第10-12章) 本部分探索了无机化学在构建超分子结构和复杂离散结构中的应用。 第10章:金属簇化合物的拓扑学与电子不饱和度:详细介绍Wade's规则、Ion-counting方法在判断硼烷、卡宾簇(Carbaboranes)及金属羰基簇(如$M_x(CO)_y$)的骨架稳定性和电子结构中的应用,并探讨了“开口”与“闭合”簇的转化机理。 第11章:金属-有机框架(MOFs)的结构化学与孔隙工程:超越简单的配位聚合,深入讨论了拓扑网络(Topology)的分类、高维MOFs的合成缺陷控制,以及如何通过功能化节点或连接体来调控孔道内的酸碱性和吸附选择性。 第12章:导电聚合物与无机高分子:比较了d区和p区元素在形成主链聚合物中的差异。重点解析了多硫氮化物和聚硅烷的合成限制与它们的电荷传输机制。 第五部分:固体材料的化学与物理(第13-15章) 本部分将视角转向块体材料,侧重于结构缺陷与宏观性质的关联性。 第13章:晶体缺陷化学与非化学计量比氧化物:系统阐述施特勒(Schottky)缺陷、弗伦克尔(Frenkel)缺陷的形成能与热力学控制。重点分析了混合价态氧化物中电荷补偿机制,如铁酸镧($LaFeO_{3-delta}$)中的氧空位行为。 第14章:离子导体与固态电解质:深入探讨超离子导电性的微观机理,包括“摇椅模型”与“跳跃模型”。重点对比了氟化物、氧化物和硫化物固态电解质中离子的扩散路径与激活能。 第15章:高温超导体的电子结构解释:概述铜氧化物和铁基超导体的结构特征,并重点阐述了Hubbard模型对强关联电子体系的初步描述,以及掺杂如何影响反铁磁有序态到超导态的转变。 第六部分:无机化学的前沿交叉领域(第16-18章) 本部分聚焦于当代科学热点,展示无机化学在解决全球性挑战中的潜力。 第16章:生物无机化学的活性中心模型:聚焦于血红素、金属酶(如固氮酶、碳酸酐酶)中金属离子的配位环境对催化活性的影响。重点剖析了FeMo-cofactor的电子结构与N2活化的步骤。 第17章:C-H键活化的无机机制:详细对比了均相与非均相体系中,钌、铱、钯等金属中心如何通过环金属化或氧化加成实现惰性C-H键的键合与官能团化。 第18章:能源转换中的无机材料设计:探讨了人工光合作用中光敏剂的寿命、电荷分离效率的理论预测,以及电催化析氢/析氧(HER/OER)中贵金属替代品(如过渡金属硫化物)的界面电子结构优化。 本书的特色 1. 理论深度优先:本书几乎完全侧重于解释“为什么”和“如何计算”,而非仅仅描述“是什么”。大量引入了密度泛函理论(DFT)的计算结果、分子动力学模拟的视角来解析反应过程。 2. 现代语言与实例:书中涵盖的实例均为近二十年内无机化学领域的重大突破,如配位聚合物的构筑、新型催化剂的设计等。 3. 面向研究:每一章末都附有“深入思考题与模拟任务”,引导读者运用所学原理和计算工具来解决实际的结构与功能预测问题。 目标读者 本书是为化学、材料科学、物理学等专业中高年级学生、研究生,以及致力于从事无机合成、催化、固体物理和能源材料研发的科研人员量身打造的必备参考书。掌握本书内容,将使读者具备从基础量子力学出发,设计和预测复杂无机系统功能和行为的综合能力。

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读后感

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我必须得说,《普通化学实验》这本书,在实验设计的合理性和安全性方面,确实做得非常到位。作为一名学生,我们接触化学实验,安全永远是第一位的。这本书在这一点上做得非常出色,每一个实验都经过了严谨的考量,确保在常规操作下对学生没有直接的危险。比如,在涉及一些有毒气体产生的实验时,它会明确指出需要在通风橱中进行,并且会提供相应的防护措施建议。更让我印象深刻的是,它在介绍一些比较精细的操作时,例如“过滤”或者“加热”等,会详细解释每一步的目的,以及为什么需要这样做,这样你就能理解为什么不能随意省略某个步骤,也不能随意改变操作方式。我曾经在尝试自己配制溶液的时候,因为对浓度的理解不够透彻,差点出了问题,但这本书在介绍溶液配制时,会强调“精确称量”和“定容”的技巧,并且详细解释了如何使用容量瓶,以及为什么不能将溶液加热到沸腾后再定容。这些细致的指导,让我学到了很多书本上难以直接获得的实践经验。而且,这本书还会引导你去思考实验结果的误差来源,让你明白科学研究并不是一蹴而就的,误差是不可避免的,关键在于如何去分析和减小它。这种严谨的态度,对于培养一个严谨的科学工作者来说,是至关重要的。我感觉这本书不仅是教我做实验,更是在塑造我对待科学的态度。

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不得不说,《普通化学实验》这本书在实验仪器的维护和保养方面,也考虑得很周全。很多时候,我们只关注如何使用仪器,却忽略了仪器的清洁和维护,这不仅会影响仪器的使用寿命,还会对后续的实验产生影响。这本书在一些实验步骤的说明中,会穿插一些关于仪器使用后的清洁方法,比如滴定管使用后要及时用蒸馏水冲洗,烧杯要用刷子刷干净,等等。甚至在书的附录部分,还专门有一个章节介绍常用化学仪器的清洁、干燥和存放方法。这让我意识到,做一个合格的实验者,不仅要有熟练的操作技能,还要有良好的实验习惯和责任心。我记得有一次,我们小组的同学使用完容量瓶后没有及时冲洗,结果瓶口被蒸发的溶液残留物堵住了,非常难清理。后来我们仔细阅读了书上的相关章节,才学会了如何正确地清理和保养仪器。这本书让我明白,科学的严谨性体现在每一个细节之中,包括对实验仪器的爱护。

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这本书,啊,《普通化学实验》,拿到手的时候,我还是个对化学充满好奇但又一知半解的大一新生。说实话,一开始我对实验课是有点畏惧的,总觉得那些试剂、仪器就像一群难以驯服的野兽,稍有不慎就会酿成大祸。但翻开这本书,它的排版设计就给人一种亲切感,那些图示清晰明了,文字描述也尽量避免了过于晦涩的专业术语,而是用一种循序渐进的方式引导你去理解每个实验的原理和操作步骤。我尤其喜欢它在每个实验开始前都会有一个“实验目的”和“实验原理”的简要介绍,这就像一个清晰的导航图,让你在动手之前就能对整个过程有个大概的认识,不会像无头苍蝇一样乱撞。而且,它还会在一些关键的操作步骤旁边标注出“注意事项”,这些细节真的非常重要,能帮你规避很多潜在的危险,也能让你更有效率地完成实验。我记得有一次做“酸碱滴定”的实验,之前看其他的资料,总是说要“摇匀”,但摇匀到什么程度,什么时候停,总感觉模棱两可。这本书里就非常细致地描述了如何通过滴定管的晃动以及指示剂颜色的变化来判断滴定终点,这让我一下子就抓住了关键,实验效果也比之前好太多了。它不只是给你一份流程,更是在潜移默化中教你如何去思考,如何去观察,如何去分析结果。这种“授之以渔”的方式,我觉得对于学习化学实验来说,比单纯的记忆操作步骤要重要得多。

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我一直觉得,学习化学实验,不仅仅是掌握操作技能,更重要的是理解背后的化学原理。而《普通化学实验》这本书,在这方面做得相当不错。它在每个实验的介绍中,都会花大力气去解释实验所涉及的化学反应、物质性质以及相关的理论知识。比如,在进行“氧化还原反应”的实验时,它会详细解释氧化剂和还原剂的概念,以及如何判断一个反应是否是氧化还原反应,甚至会追溯到电子转移的微观层面。这让我不再是将实验仅仅看作是一系列机械的动作,而是能够将其与我正在学习的化学理论知识联系起来,形成一个更立体、更深刻的理解。我记得有一次,我们在做“沉淀反应”的实验,书上不仅给出了常见的沉淀反应方程式,还解释了为什么某些离子会形成沉淀,这是由它们的溶解度决定的,而溶解度又与晶格能和水合能等因素有关。虽然这些更深层次的理论可能超出我们初学者的范畴,但书中这种“抛砖引玉”式的讲解,让我对化学世界产生了更大的兴趣,也激励我去主动查阅更多的资料,去探索更深奥的知识。这本书就像一个优秀的引路人,它能把你带入化学的殿堂,并告诉你里面有哪些值得探索的宝藏。

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我必须坦诚地说,《普通化学实验》这本书,在实验的趣味性和引导性方面,给了我很多惊喜。我之前对化学实验的印象,总觉得枯燥乏味,就是按照书上的步骤一步步操作。但这本书的设计,却让我对实验产生了浓厚的兴趣。它在实验的引入部分,往往会用生动形象的语言来介绍实验的背景和意义,比如在进行“元素周期律”的实验时,它会从元素的多样性入手,然后引出元素之间的周期性变化规律。而且,它在实验过程中,还会穿插一些历史故事或者科学趣闻,比如介绍某个重要的化学发现是如何诞生的,或者某个实验是如何被改良的。这些内容让我感觉在学习实验的同时,也在了解化学的发展史,增加了学习的趣味性。我记得有一次,我们在做“氧化还原反应”的实验,书上提到了燃烧现象,并且用一些非常形象的比喻来解释燃烧的过程,让我一下子就理解了燃烧的核心原理。这本书让化学实验不再是冰冷的技术操作,而是充满了人文关怀和科学探索的乐趣。它真正做到了寓教于乐,让我爱上了化学实验。

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《普通化学实验》这本书,在实验的可操作性和创新性方面,给我留下了深刻的印象。它提供的实验项目,都是经过精心挑选的,既能够很好地展示基本的化学概念和原理,又具有一定的趣味性,能够激发学生的学习兴趣。更重要的是,它并非一成不变地只提供固定的实验步骤,而是在一些实验的最后,会留有一些“思考题”或者“拓展实验”的建议。比如,在做一个关于“化学反应速率”的实验时,除了基本的对照实验,它还会引导我们思考“改变温度”、“改变催化剂”或者“改变反应物浓度”对反应速率的影响,并鼓励我们尝试设计新的实验来验证这些想法。这种开放式的设计,让我感觉不仅仅是在完成老师布置的任务,更是在进行一次小小的科学探究。我记得有一次,我们小组就在这本书的启发下,尝试用不同的催化剂来加快某个反应的速率,虽然最终结果不一定非常精确,但这个过程让我体验到了科学研究的乐趣和挑战。这本书让我明白,化学实验并非只是实验室里的“例行公事”,它还可以是充满创造力和想象力的活动。

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《普通化学实验》这本书,在实验的安全性提示方面,可以说是做到了极致。作为一名化学实验新手,我总是对一些未知数的试剂和操作感到不安。这本书的作者似乎非常了解新手的心理,在每一个可能存在风险的操作步骤旁边,都会有醒目的“安全提示”。比如,在操作强酸强碱时,会提示要佩戴防护眼镜和手套;在加热易燃易爆物质时,会强调远离火源,并且要在通风良好的地方进行。更重要的是,它不仅仅是简单地给出提示,还会解释为什么需要这样做,比如“为什么加热易燃液体时不能直接加热,而需要隔水加热”,这让我能够从原理上理解安全的重要性,而不是盲目地遵守规则。我记得有一次,我们在做“物质的性质”实验,需要用到一些有刺激性气味的物质,书上明确指出要在通风橱中进行,并且要避免吸入。这让我们在操作时更加小心谨慎,也避免了不必要的身体不适。这本书让我觉得,它不仅仅是一本实验指导书,更像是一位经验丰富的实验老师,时刻在提醒和指导着我们,让我们能够安全、顺利地完成每一个实验。

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不得不说,《普通化学实验》这本书在实验器材的介绍和使用指导上,真的非常细致。我以前对一些玻璃仪器,比如容量瓶、滴定管、分液漏斗等等,总感觉它们的用途和使用方法有些模糊不清。这本书就花了不少篇幅来讲解这些常用仪器的构造、名称,以及它们各自的用途和正确的使用方法。比如,在讲解滴定管的使用时,它会强调如何检查滴定管是否漏水,如何排尽滴定管尖端的空气,以及如何准确地读取刻度。这些细节看似微小,但在实际操作中却能极大地影响实验的准确性。我记得有一次,我在做“中和滴定”实验时,因为没有把滴定管尖端的空气排干净,导致读数偏差很大,实验结果完全不符合预期。后来重新仔细阅读了这本书关于滴定管使用的指导,才发现是那个小小的气泡惹的祸。而且,书中还会根据不同的实验,推荐使用最合适的器材,并解释为什么。例如,在需要精确配制溶液时,会强调使用容量瓶,而在进行粗略配制时,则会说明可以使用量筒。这种对器材的清晰区分和指导,让我对各种化学仪器有了更直观的认识,也能够根据实验要求选择最恰当的工具,大大提高了实验的效率和准确性。

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我个人觉得,《普通化学实验》这本书在实验结果的分析和讨论方面,做得非常细致和有引导性。很多实验手册可能只会告诉你如何得出数据,但这本书会进一步引导你去思考这些数据背后的意义。它在每个实验的“数据记录与处理”部分,不仅提供了清晰的表格来记录实验数据,还会在“讨论”部分提出一些关键性的问题,例如“实验结果与理论值之间存在何种差异?”,“这些差异可能由哪些因素引起?”,“如何改进实验来减小这些误差?”等等。这些问题非常有针对性,能够帮助我们深入思考实验过程中可能出现的问题,并从中学习如何科学地分析和解释实验结果。我记得有一次,我们在做“摩尔质量测定”的实验,计算出的结果与理论值有一些差距,我们当时也觉得很困惑。但是,在看了这本书的讨论部分后,它提示我们要注意“称量误差”、“读数误差”以及“蒸发损失”等可能因素,这让我们一下子就找到了问题的症结所在,也学会了在今后的实验中更加注意这些细节。这本书不仅仅是教你动手,更是在教你动脑,培养你的科学分析能力。

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《普通化学实验》这本书,在实验的理论深度和广度上,可以说是为初学者量身打造的。它并没有把实验过程描述得过于简化,而是会在必要的环节解释相关的化学概念,比如在进行“物质的量”相关的实验时,会详细介绍“摩尔”的概念,以及它与原子质量、分子质量之间的关系。同时,它也会适当地提及一些更广泛的化学知识,比如在介绍“电化学”实验时,会简单提及法拉第定律和能斯特方程的概念,虽然不会深入讲解,但足以引起我们对更高级知识的兴趣。我记得有一次,我们在做“电解”实验,书上不仅给出了电解硫酸钠溶液的装置图和操作步骤,还解释了为什么电解硫酸钠溶液时,在阳极产生氧气,在阴极产生氢气,这与电极电势和离子的放电顺序有关。这种适度拓展的方式,让我感觉学习不仅仅局限于眼前的实验,而是能够将实验知识与整个化学学科建立起联系。这本书就像一个优秀的入门向导,它能让你在初步接触化学实验的同时,也能对化学这门学科产生更全面的认识和更浓厚的兴趣。

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