工科化学

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出版者:化学工业出版社
作者:江棂
出品人:
页数:646
译者:
出版时间:2006-9
价格:59.00元
装帧:
isbn号码:9787502591830
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

本教材由基础理论、单质与化合物、拓展三部分共侣章组成。基础理论部分有3块:①物质的存在形态和结构——物质的聚集状态、原子结构、分子结构和晶体结构、配合物结构;②化学变化的宏观规律——热力学第一定律、热力学第二定律、电化学、化学反应速率和机理、界面现象和胶体分散系统;③用宏观规律处理平衡系统——化学平衡、相平衡、离子平衡、氧化还原平衡和配位平衡,以及建立在平衡基础上的常规化学分析的原理。单质与化合物部分介绍化学分支学科——无机化学、有机化学的内涵。拓展部分包括现代分析测试技术以及化学与环境、材料、能源及生命之间关系的内容。

  本版教材是在第一版教材3年实践的基础上修订而成。与第一版教材相比,原四大化学内容的配置更均衡,内容的叙述更严谨,示例更生动。全书在系统性、完整性和一致性方面也有很大改进。此外,同时出版了与本教材配套的工科化学实验及工科化学学习指导书,网上有可供下载的用于200学时工科化学理论教学的完整课件。

  实践证明,本教材既可用于“准化工”专业(理论课200学时左右),开设化学内容较多的非化工专业(理论课160 学时左右),也可用于原仅开设普化和物化等学时较少的专业(理论课120学时左右)。此外,也可供相关专科专业或职业高校化工专业使用,以及有关工程技术人员参考。

好的,这是一份关于《工科化学》之外的、内容详实且具有专业深度的图书简介。 --- 《先进材料科学与工程导论》 —— 探索物质结构、性能与应用的跨学科前沿 内容概要 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员以及相关行业的工程师提供一个全面而深入的导论,系统阐述从原子尺度到宏观尺度的材料行为规律。与传统化学或物理侧重基础理论不同,本书聚焦于材料的结构-性能关系,以及如何通过工程手段设计、制备和优化各类先进功能材料。 全书共分六大核心模块,层层递进,确保读者不仅掌握理论基础,更能理解其实际应用价值。 模块一:材料科学与工程的基本概念(The Fundamentals of Materials Science and Engineering) 本模块奠定全书的理论基石。我们将从晶体学和固体物理学的基本原理出发,深入探讨原子结构、晶格缺陷(点缺陷、线缺陷、面缺陷)的形成机制及其对材料宏观性能(如强度、延展性)的关键影响。内容包括布拉维晶格、密堆积结构、X射线衍射(XRD)的基本原理及结构分析方法。此外,本模块将详细阐述电子结构理论在材料中的应用,特别是能带理论如何解释金属、半导体和绝缘体的导电特性差异。重点关注微观结构如何决定材料的机械、热学和电学性能。 模块二:热力学与相图解析(Thermodynamics and Phase Diagram Analysis) 本部分深入探讨材料系统的热力学基础。内容涵盖吉布斯自由能、化学势、热力学第二定律在材料平衡态中的体现。相图是理解材料加工和使用状态的关键工具。我们将系统解析单组元、二元及有限三元相图的绘制方法和判读技巧,重点讲解非平衡相变过程(如形核与长大理论),以及冷却速率、热处理对最终微观组织的影响。特别关注固溶体的形成条件、共晶反应、共析反应的动力学过程,为后续的合金设计提供理论支撑。 模块三:机械性能与本构关系(Mechanical Properties and Constitutive Relations) 本模块专注于材料在应力-应变作用下的响应机制。内容涵盖弹性变形(胡克定律)、塑性变形(位错理论)、加工硬化、蠕变和疲劳等关键机械行为。我们将详细解析位错运动如何实现材料的塑性流动,并讨论提高材料强度(如晶界强化、固溶强化、沉淀强化)的工程策略。针对高分子材料和陶瓷材料,分别介绍其特有的黏弹性模型(如Maxwell模型、Voigt模型)和断裂韧性(KIC)的测试与评估方法。断裂力学(线性弹性断裂力学和弹塑性断裂力学)将作为理解材料失效的根本理论贯穿始终。 模块四:先进功能材料的设计与制备(Design and Fabrication of Advanced Functional Materials) 这是本书最具前瞻性的部分,聚焦于现代高科技应用所需的特定功能材料。 1. 电子与光学材料: 深入半导体材料的掺杂技术、PN结的形成原理及其在集成电路中的应用。讨论光电转换材料(如钙钛矿、III-V族半导体)的载流子动力学。讲解液晶材料、非线性光学材料(NLO)的分子设计原则。 2. 能源材料: 侧重于锂离子电池正负极材料的结构稳定性与电化学性能;燃料电池催化剂的表面工程;以及热电材料(ZT值优化)的微观结构调控。 3. 智能与响应性材料: 探讨形状记忆合金(SMA)的马氏体相变机制,压电、铁电材料的介电响应,以及磁性材料(如巨磁阻MRAM、铁氧体)的磁化过程。 模块五:材料的表征技术(Materials Characterization Techniques) 有效的材料工程依赖于精确的表征手段。本模块系统介绍当前主流的结构分析和性能测试方法: 微观结构成像: 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)的成像原理与高分辨分析(HRTEM)。 化学成分分析: 能谱分析(EDS/EDX)、X射线光电子能谱(XPS)在界面化学研究中的应用。 谱学方法: 拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)用于分子振动和键合态分析。 力学性能测试: 动态力学分析(DMA)、纳米压痕技术。 模块六:材料的表面工程与腐蚀(Surface Engineering and Corrosion) 材料的服役性能往往受限于表面状态。本模块详细阐述材料腐蚀的电化学机理,包括析氢反应、析氧反应、局部腐蚀(点蚀、缝隙腐蚀)。针对腐蚀防护,重点介绍热浸镀、电化学沉积、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)在构建高性能保护涂层中的应用。此外,还将讨论表面改性技术,如离子注入、激光熔覆,以提升材料表面的耐磨损性和生物相容性。 本书特色 1. 强调多尺度耦合: 贯穿全书的理念是将原子尺度的电子行为与宏观尺度的工程性能紧密联系起来,实现从“微观到宏观”的完整理解。 2. 工程应用导向: 理论阐述后紧跟实际案例分析,如先进航空发动机叶片材料的选择、高密度存储芯片的薄膜生长工艺等,确保知识的可转化性。 3. 跨学科融合: 本书不仅覆盖了传统冶金学和无机非金属材料的知识,更深度融合了凝聚态物理、化学热力学以及现代计算材料学的最新进展。 目标读者 本书非常适合材料科学与工程、机械工程、电子信息工程、航空航天工程以及化学工程等相关专业的高年级本科生及研究生作为核心教材或参考书。同时,它也是工程师、材料研发人员快速掌握先进材料设计理念的理想读物。 ---

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读后感

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用户评价

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我非常欣赏这本书在章节组织上的科学性。它并没有简单地按照化学分支来划分章节,而是将相关的概念和应用有机地结合在一起,形成一个个相互关联的知识模块。例如,在讲解金属的性质和应用时,作者会将金属的电化学性质、冶金过程以及在工程材料中的具体应用穿插讲解,这样不仅能让读者对某一类物质有一个全面的认识,还能理解其在不同场景下的功能和重要性。这种“点线面”结合的章节编排方式,极大地提升了学习的连贯性和效率,让我能够更清晰地构建起整个工科化学的知识体系,而不是零散地记忆孤立的知识点。

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这本书的图表使用也给我留下了深刻的印象。化学世界的很多概念,例如分子结构、反应机理、能量变化等等,都比较抽象,仅靠文字描述可能难以完全理解。而《工科化学》在这方面做得非常到位,它使用了大量高质量的插图、图示和流程图来辅助说明。这些图表设计得不仅美观,而且信息量大,能够非常直观地展示复杂的化学过程。例如,在解释有机化学的立体化学时,作者使用的分子模型图就非常清晰,能够帮助我理解不同官位上的取代基如何影响分子的空间构象。这些图表的使用,极大地增强了书的可读性和理解性,让抽象的概念变得生动具体。

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作为一本面向工科学生的教材,我认为其语言的严谨性和学术性是至关重要的。《工科化学》在这方面表现得非常专业。作者使用的术语准确,概念清晰,逻辑严密,没有任何含糊不清或者模棱两可的地方。即使是对于一些复杂的化学反应和理论,他也能用精炼而准确的语言进行描述,并且在必要的时候会引用相关的科学文献和研究成果来佐证。这种高度的学术严谨性,不仅保证了信息的准确性,也为读者建立起一种科学的研究态度和思维方式。阅读这本书,就像是在和一位经验丰富的化学教授在对话,能够感受到知识本身的厚重感和系统性。

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这本书在内容上的广度和深度都让我感到惊喜。虽然它定位为“工科化学”,但其内容远不止于简单的工程应用,而是对化学基础理论进行了非常扎实的梳理和讲解。从无机化学的基础知识,到有机化学的反应机理,再到物理化学的原理和应用,几乎涵盖了化学学科的核心内容。而且,在讲解这些内容时,作者并没有回避复杂的问题,而是用一种更加易于理解的方式去呈现。例如,在讲解热力学时,他不仅阐述了第一定律和第二定律,还详细解释了熵和吉布斯自由能等概念的实际意义,并将其与化工过程中的效率和可行性紧密联系起来,这种深入浅出的讲解方式,对于我这样的读者来说,是极具价值的。

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《工科化学》在理论与实践的结合方面做得非常出色。我之前阅读过一些化学书籍,很多要么过于偏重理论,读起来枯燥乏味;要么就是过于强调应用,但理论基础却显得单薄。这本书却能够很好地平衡这一点。它在介绍基础化学概念的同时,会穿插大量的工业生产和工程实践中的应用案例。比如,在讲解催化剂的时候,不仅仅是介绍了催化剂的分类和反应原理,还详细讲解了在石油化工、制药等领域中催化剂的具体应用,以及如何通过优化催化剂来提高反应效率和产品收率。这些实际案例的引入,让我能够更直观地理解化学知识的价值,也为我未来可能的职业发展提供了重要的参考。

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这本书的装帧设计确实很吸引人,硬壳封面,纸张质感也相当不错,拿在手里沉甸甸的,给人一种扎实可靠的感觉。封面上的“工科化学”几个字,用的是那种非常有力量感的字体,搭配着背景的暗色调和一些抽象的化学分子式图案,整体透露出一种严谨而又不失现代感的学术氛围。我特别喜欢它配色上的处理,没有那种过于花哨的色彩,而是选择了低饱和度的蓝色和银色,在视觉上非常舒适,也符合这本书所要传递的专业性和深度。翻开书页,印刷清晰,字迹工整,目录的排版也十分合理,页码和章节标题一目了然,这对于我这样需要经常查阅资料的读者来说,无疑大大提升了阅读和检索的效率。

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总而言之,《工科化学》是一本非常值得推荐的书籍,尤其适合那些对化学感兴趣但又没有接受过系统化学教育的读者,以及正在学习相关专业知识的工科学生。它以其严谨的理论基础、丰富的实践案例、生动的讲解方式以及科学的章节安排,为我打开了一扇了解和学习工科化学的大门。虽然我还没有完全读完,但我已经能够感受到它在提升我的化学素养、培养我的科学思维方面所带来的巨大帮助。这本书让我意识到,化学并非遥不可及,而是与我们的生活和未来的发展息息相关,它所传递的知识和思维方式,无疑将对我未来的学习和工作产生深远的影响。

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作为一个初学者,我最担心的问题就是知识点的理解是否透彻,以及后续的学习是否能够建立在一个牢固的基础之上。在这方面,《工科化学》给我留下了非常深刻的印象。作者在讲解每一个知识点时,都会先给出清晰的定义,然后通过详细的原理分析来阐述,最后再辅以大量的例题和习题来巩固。这些例题不仅仅是简单的计算题,还包含了许多与实际工程应用相结合的案例,让我能够清晰地看到化学知识在工业生产中的重要作用。而且,每章末尾的习题设计得非常有梯度,从基础题到综合应用题,能够帮助我全面检验对知识点的掌握程度,并且还能发现自己薄弱的环节,从而有针对性地进行复习和提升。

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我一直对化学这个学科充满好奇,但因为我的专业并非化学出身,所以总觉得它像是一道难以逾越的鸿沟。拿到这本《工科化学》后,我抱着试试看的心态去翻阅,原本以为会充斥着晦涩难懂的公式和概念,但出乎意料的是,作者的讲解方式非常生动且富有条理。他并没有一上来就堆砌大量的理论,而是从最基础的原子结构、元素周期表开始,循序渐进地讲解。尤其是在解释一些抽象的概念时,作者常常会引用生活中的例子或者一些有趣的类比,比如用乐高积木来比喻原子,用化学反应来解释能量的转化,这些都极大地降低了理解门槛,让我这个非化学背景的人也能轻松地跟上他的思路,并且从中获得乐趣,而不是感到枯燥和困惑。

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这本书的作者在叙述过程中,展现了一种高度的责任感和教育情怀。他不仅仅是罗列知识点,更是在引导读者去思考,去探究。在讲解一些具有争议性或者发展中的概念时,作者会给出不同的观点和解释,并鼓励读者进行批判性思考。此外,在书的某些章节,作者还会分享一些关于化学发展史的趣闻轶事,或者介绍一些著名的化学家及其贡献,这些内容虽然不属于核心的知识点,但却极大地丰富了阅读体验,让我能够感受到化学学科背后的人文关怀和历史的厚重感,也更加激发了我对化学的深入学习和探索的兴趣。

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