化学基本原理/高等学校材料科学系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西北工业大学出版社

作者:李聚源等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-7

价格:19.00元

装帧:平装

isbn号码:9787561215548

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《化学基本原理——高等学校材料科学系列教材》内容简介 本书旨在为高等学校材料科学专业的学生提供扎实的化学基础知识，使其能够深刻理解材料的微观结构、性能以及宏观表现之间的内在联系。本书内容涵盖了化学的基本概念、理论和方法，并特别关注其在材料科学领域的应用，以期培养学生具备分析和解决材料相关化学问题的能力。 第一部分：原子、分子与化学键 本书的开篇将带领读者深入探索物质最基本的构成单元——原子。我们将从原子结构的基本模型讲起，介绍原子的核式结构、亚原子粒子（质子、中子、电子）的性质，以及电子在原子中的排布规律，如量子数、原子轨道和电子构型。通过对元素周期表的深入解读，我们将揭示元素周期性规律的根源，理解原子半径、电离能、电子亲和能等重要参数如何影响元素的化学性质。 在此基础上，本书将重点阐述化学键的形成与类型。我们将详细讲解离子键、共价键和金属键的成键机理、特点及其对物质性质的影响。对于共价键，将深入探讨价键理论和分子轨道理论，分析分子的空间构型、极性及其对分子间作用力的影响。特别地，我们将强调氢键、范德鲁瓦尔斯力等分子间作用力在材料体系中的重要作用，例如其对高分子材料的聚集态结构、溶解性以及相变行为的影响。 第二部分：物质的状态与相变 物质存在固、液、气三种基本状态。本书将深入探讨这些状态的微观本质。对于气态物质，我们将回顾理想气体定律，并引入真实气体的行为，分析范德瓦尔斯方程的意义。对于液态物质，我们将考察液体的流动性、表面张力和黏度，并讨论液体结构的模型。 本书的重点将放在固态物质上，特别是与材料科学密切相关的晶体结构。我们将详细介绍晶体的分类（如离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）、晶格、基元、晶胞等概念。通过对常见晶体结构的分析，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）、六方最密堆积（HCP）等，我们将解释原子在固体中的排列方式如何决定材料的密度、硬度和塑性等宏观性质。本书还将介绍非晶态材料（玻璃）的结构特点，并探讨晶体与非晶体在性能上的差异。 相变是材料科学中至关重要的一个方面。本书将介绍相图的概念，重点讲解二元体系相图，如固溶体、共晶、共析、包晶等相变过程。通过分析相图，我们将理解不同温度和组分下材料的稳定相，以及相变过程的动力学和热力学驱动力。这将为理解材料的热处理、焊接、合金化等工艺奠定基础。 第三部分：化学反应与动力学 化学反应是物质转化的核心。本书将系统介绍化学反应的基本原理，包括氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应等。我们将重点关注反应的化学计量学，理解反应物的摩尔比如何决定产物的生成量。 本书还将深入探讨化学反应动力学。我们将介绍反应速率的概念，并分析影响反应速率的因素，如浓度、温度、催化剂等。通过对反应机理的研究，我们将理解反应是如何一步步发生的。在此基础上，我们将介绍化学平衡的概念，并运用化学平衡常数来描述可逆反应的限度。勒夏特列原理将帮助我们理解外界条件变化如何影响化学平衡的移动。 在材料科学领域，化学反应无处不在，从材料的合成、加工到材料的使用和失效，都涉及复杂的化学过程。例如，金属的腐蚀、半导体的掺杂、聚合物的聚合反应等，都离不开对化学反应原理的深刻理解。 第四部分：溶液与胶体 溶液是多种物质均匀混合而成的体系，在材料制备和加工中扮演着重要角色。本书将详细介绍溶液的浓度表示方法，如质量百分比、摩尔分数、物质的量浓度、质量浓度等。我们将讨论稀溶液的依数性，如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压，这些性质在材料分离、纯化以及渗透膜等应用中具有重要意义。 本书还将探讨胶体分散体系。我们将介绍胶体的基本特征、分类以及制备方法。通过分析胶体粒子的布朗运动、丁达尔效应和电泳现象，我们将理解胶体在涂料、油墨、陶瓷浆料以及生物材料等领域的重要应用。 第五部分：电化学与材料 电化学在材料科学中占有举足轻重的地位，尤其是在金属材料的防护、能源材料（如电池、燃料电池）的设计与开发以及电化学传感器的制备等方面。本书将系统介绍电化学的基本概念，包括电解池和原电池。我们将深入讲解氧化还原半反应、电极电势、标准电极电势以及能斯特方程，这些理论是理解电化学过程的基础。 本书将重点讨论电化学在金属防腐中的应用，如牺牲阳极法和外加电流法。我们将分析金属的电化学腐蚀机理，并介绍各种防腐蚀技术。此外，本书还将介绍电化学在材料合成中的应用，例如电镀、电解沉积等，这些技术能够制备具有特定结构和性能的薄膜材料。 第六部分：有机化学基础与高分子材料 对于许多材料，特别是高分子材料，有机化学的基础知识是必不可少的。本书将概述有机化合物的基本分类，包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、醛、酮、羧酸及其衍生物等，并介绍其结构、命名和基本反应。 特别地，本书将深入介绍高分子科学。我们将讲解高分子的基本概念，如单体、链节、聚合度、相对分子质量及其分布。本书将分类介绍不同类型的聚合反应，如加聚反应和缩聚反应，并讨论聚合反应的机理和影响因素。我们还将探讨高分子链的结构，如线性、支链、交联和网状结构，以及这些结构如何影响高分子的宏观性能，例如强度、韧性、弹性和玻璃化转变温度。本书将涵盖不同类型的高分子材料，如热塑性塑料、热固性塑料、弹性体和纤维，并介绍它们在日常生活和工业生产中的广泛应用。 第七部分：核化学与材料 核化学在一些特殊材料领域，如核燃料、放射性同位素标记材料、以及用于辐射硬化或辐射改性的材料等方面具有重要意义。本书将简要介绍原子核的结构、放射性衰变（α、β、γ衰变）及其规律。我们将讨论核反应，如裂变和聚变，以及它们在能源和材料制备中的潜力。本书还将介绍放射性同位素在材料科学中的应用，例如示踪技术用于研究材料的扩散和磨损，以及辐照效应在材料性能改变中的作用。 总结 《化学基本原理——高等学校材料科学系列教材》力求以严谨的科学态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例，将化学的基本原理与材料科学紧密结合。通过学习本书，学生将不仅能够掌握化学的核心知识，更能深刻理解这些知识在材料的理解、设计、开发和应用中的关键作用，为将来从事材料研究和工程实践打下坚实的基础。本书的编写始终贯穿“化学成就材料，材料体现化学”的理念，期望激发学生对化学与材料交叉学科的浓厚兴趣，培养具有创新精神和实践能力的新一代材料科学家。

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这本书的例题和习题部分，绝对是它的一大亮点，可以说是我目前见过的材料化学类教材中最具有启发性的一批。它们的设计绝非仅仅是检验你是否记住了某个公式，而是真正地在考察你对概念的深层理解和应用能力。很多题目不是直接套用书本上的公式就能解决的，而是需要你综合运用前几章学到的多个原理，进行复杂的逻辑推理和定量分析。我记得有一次我被一道关于晶格缺陷的热力学平衡题卡住了整整一个下午，但当我最终找到突破口，通过能量最小化原理推导出答案时，那种成就感是无与伦比的。而且，书后提供的详细解题步骤（虽然我尽量避免过早查看），其严谨性也足以作为额外的学习案例。这本教材真正做到了“学以致用”，而不是停留在死记硬背的层面，它在潜移默化中培养了我们作为材料科学研究者应有的分析思维。

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总的来说，这本书更像是一个严谨的导师，而不是一个和蔼可亲的朋友，它要求你付出努力，但绝对会给予丰厚的回报。我更倾向于把它作为我个人资料库中“工具箱”的一部分，而非仅仅是课堂学习的辅助材料。在进行任何涉及材料化学基础问题的初步调研时，我都会习惯性地拿起它，因为我知道，这本书里的任何一个结论或者公式，都经过了严格的同行审视和时间的检验，其可靠性几乎是无可置疑的。它提供的不仅仅是知识点，更是一种看待和解决材料领域问题的科学视角和方法论。对于任何希望未来能够在材料领域深耕下去的学生或者科研人员而言，这本书无疑是构建其专业知识体系中不可或缺的“压舱石”，它的价值远远超出了其标价本身，更像是一笔长期的知识投资。

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如果用一个词来形容这本书的语言风格，我会选择“精准且克制”。它没有过多华丽的辞藻，每一句话都直指核心，力求用最简洁的语言传达最丰富的科学信息。这种风格对于需要精确表达的理工科教材来说是至关重要的。我发现自己在使用这本书查阅资料时，效率非常高，因为你不需要过滤掉大量的叙述性文字去寻找关键信息。同时，书中对专业术语的引入和解释也非常到位，它不会假设读者已经完全掌握了所有前置知识，而是会简要地回顾或者给出定义，确保了读者在阅读当前内容时，思维的连续性不会被打断。尽管语言风格偏向冷静和客观，但在关键的理论推导部分，作者还是展现了极高的数学功底和清晰的逻辑推演能力，使得即便是复杂的量子力学描述，也变得可以被追踪和理解，展现了编写者深厚的学术底蕴。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的蓝色调配上醒目的白色字体，透着一股严谨而又不失现代感的气息。我是在图书馆偶然翻到它的，当时手里正好拿着几本其他领域的教材，但这本书的排版和质感立刻抓住了我的注意力。它给我的第一印象是“专业”，那种一看就知道是经过精心打磨的学术著作。书脊的装帧看起来非常结实，即便是经常翻阅，也不太容易出现磨损或者松散的情况，这对于需要反复查阅的参考书来说，简直是太重要了。内页的纸张质量也是上乘，墨水不会洇开，即便是用高亮笔做标记，也能保持清晰的阅读体验。整体来说，这本书在视觉和触觉上都给人一种可靠且值得信赖的感觉，让人对接下来的阅读内容充满了期待，仿佛握住的不是一本书，而是一把开启知识宝库的钥匙。这种注重细节的制作态度，也从侧面反映了编写者对这门学科的尊重和对读者的负责。

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初次翻阅这本书的目录，我立刻感觉到了一种扑面而来的系统性和逻辑性。它不像有些教材那样只是零散知识点的堆砌，而是构建了一个非常清晰的知识框架。从最基础的原子结构和化学键的探讨开始，逐步深入到热力学、动力学，再到具体的材料化学反应和表征方法，每一步的过渡都显得那么自然而然，如同行走在一条精心铺设的知识阶梯上。作者似乎非常懂得初学者的困惑点，很多复杂的概念都会先用非常直观的比喻或者类比来引入，然后再给出严谨的数学描述，这种“软着陆”的处理方式极大地降低了理解难度。尤其是关于相变的章节，我过去一直觉得晦涩难懂，但这本书里通过大量的示意图和流程图，将那种抽象的能量变化过程可视化了，一下子就豁然开朗了。这种层层递进、环环相扣的编排，保证了读者在学习过程中不会迷失方向，能够扎实地构建起坚实的化学基础。

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