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出版者:McGraw-Hill Higher Education

作者:Raymond Chang

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005

价格:0

装帧:

isbn号码:9780072828382

丛书系列:

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• 化学
• 普通化学
• 大学教材
• 化学原理
• 化学基础
• 科学
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《元素炼金术：物质世界的奥秘》 化学，这门研究物质组成、结构、性质以及变化规律的科学，犹如一把钥匙，为我们打开了探索宇宙万物之门的奥秘。从我们呼吸的空气，到滋养生命的土壤，再到构成身体的细胞，无不闪烁着化学反应的奇迹。本书《元素炼金术：物质世界的奥秘》将带您踏上一段精彩纷呈的探索之旅，揭示物质世界最核心的秘密，理解那些驱动着生命与宇宙运作的无形力量。 我们将从最基础的构件——原子——开始。原子，这个曾经被认为是不可分割的粒子，如今已被我们深入剖析。了解原子的内部结构，掌握原子核的构成、电子的分布以及它们之间错综复杂的关系，是理解一切化学现象的基石。我们将详细介绍原子序数、质量数、同位素等概念，并探讨原子如何通过得失电子形成离子，以及电子层、电子亚层和轨道如何决定了原子的化学性质。您将惊叹于原子世界中量子力学的奇妙规则，理解电子云的概率分布如何影响着原子间的相互作用。 从原子出发，我们进入分子的世界。原子并非孤立存在，它们会以各种方式结合，形成分子，构建出多姿多彩的物质。本书将深入阐释化学键的形成，包括共价键、离子键和金属键，解释它们是如何将原子紧密地联系在一起，赋予物质独特的结构和性质。您将学习到如何运用价键理论和分子轨道理论来预测分子的形状、极性以及键的强度，理解分子间作用力，如范范德华力、偶极-偶极作用和氢键，是如何影响物质的物理性质，如熔点、沸点和溶解度。从简单的水分子到复杂的生物大分子，我们将一一解析它们的结构与功能。 化学变化是物质世界的灵魂。我们周围的世界无时无刻不在发生着化学变化，从燃烧的火焰到食物的消化，从金属的生锈到植物的光合作用，都离不开化学反应的参与。本书将系统地介绍化学反应的类型，包括氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应以及有机化学中的加成、取代、消除等反应。您将学习到如何书写和配平化学方程式，理解反应物和生成物之间的定量关系，以及如何运用热力学和动力学原理来预测反应的方向和速率。能量在化学变化中扮演着至关重要的角色，我们将探讨焓变、熵变和吉布斯自由能，理解这些概念如何决定了化学反应的自发性。 溶液是化学研究中常见的介质，也是许多化学反应发生的场所。本书将深入探讨溶液的性质，包括浓度、摩尔分数、质量百分比等概念，并详细介绍依数性，如蒸气压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压。您将理解稀溶液和浓溶液的区别，以及它们在不同应用中的重要性。从溶解度的影响因素到电解质在溶液中的行为，我们将全面解析溶液的奥秘。 酸和碱是化学世界中两个至关重要的概念。本书将介绍酸碱的定义，包括阿伦尼乌斯、布朗斯台德-洛里以及路易斯酸碱理论，深入探讨酸碱的强度、pH值、缓冲溶液以及酸碱指示剂。您将理解滴定反应的原理，并学会如何通过滴定来测定物质的含量。酸碱平衡在自然界和工业生产中都起着举足轻重的作用。 氧化还原反应在能量转化和物质转化中扮演着核心角色。本书将详细介绍氧化还原反应的识别、配平和计算，重点讲解原电池和电解池的工作原理，以及标准电极电势的计算。您将了解电化学在电池、电镀、腐蚀防护等领域的广泛应用。 气体的性质及其行为是化学研究的重要组成部分。本书将介绍理想气体状态方程，并深入探讨气体分子的运动学理论，解释温度、压力和体积之间的关系。您将学习到各种气体定律，如波义耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律，并了解它们在实际生活中的应用，例如充气轮胎和潜水气瓶。 固体是物质存在的重要形态之一，其结构和性质千差万别。本书将介绍固体的分类，包括晶体和非晶体，以及晶体的基本结构单元，如晶胞和晶格。您将学习到不同晶体类型的性质，如离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体，并理解固体的熔点、硬度、导电性等性质与其内部结构的关系。 除了以上核心概念，本书还将触及化学的更多前沿领域，例如化学计量学在物质定量分析中的应用，化学动力学对反应速率的控制，以及催化剂在加速化学反应中的作用。我们还会简要介绍有机化学的基础，包括碳的独特性质以及各种有机官能团的形成和反应，为读者开启深入了解生命科学和材料科学的大门。 《元素炼金术：物质世界的奥秘》旨在为读者提供一个全面而深入的化学知识体系，无论您是初次接触化学的学生，还是希望巩固和拓展化学知识的专业人士，都能从中获益。我们相信，通过理解化学的语言，您将能更深刻地认识我们所处的世界，并发现隐藏在日常现象背后的科学之美。

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阅读体验上，这本书的排版布局简直可以用“教科书式的典范”来形容，逻辑流畅得如同一个训练有素的向导，引领着初学者进入一个看似复杂实则结构严谨的知识迷宫。作者在引入新概念时，总是先用一个非常贴近生活，或者具有历史趣味性的案例作为引子，瞬间就能抓住读者的注意力，使得那些抽象的理论不再是空中楼阁。比如，他们在讲解原子结构时，并非直接抛出量子力学的复杂公式，而是通过一个生动的小故事，描述科学家们是如何一步步修正对电子云模型的认知的，这种叙事的手法极大地降低了知识的门槛。更值得称赞的是，每当关键的公式出现时，它都会被一个醒目的边框和略微加粗的字体突出显示，旁侧紧接着就是对该公式中每一个变量的清晰、不含糊的定义，以及一个简短的实际应用示例。这种“提出问题—解释概念—展示公式—应用实例”的四段式结构，在我看来，是最高效的学习路径设计，保证了知识的吸收能够“消化”而非仅仅是“储存”。

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这本书在知识体系的宏大叙事上做得非常出色，它成功地将看似零散的化学知识点串联成一个统一的、有历史深度的科学图景。作者似乎有意地在每个主要分支章节的开头或结尾，嵌入一段关于该领域发展历程的简短回顾，这让读者能清晰地看到，比如热力学定律是如何在工业革命的背景下被建立和完善的，或者有机化学的发现是如何直接推动了医药工业的飞速发展。这种“知识考古学”的写法，极大地增强了学习的内驱力，它不再是死记硬背一组公式，而是理解人类智慧是如何一步步攻克自然难题的激动人心的历程。当我读到关于元素周期表演变的那一章时，我感受到了那种跨越时代的思想碰撞，作者将门捷列夫的预见性与后世实验验证的严谨性完美结合，使得周期表的每一格都仿佛有了生命和故事。这种超越“是什么”而深入到“为什么会是这样”的探讨方式，使得这本书即使作为一本基础读物，也充满了高级的学术思辨色彩，完全满足了我对一本经典教材的终极期待。

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这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，封面采用了一种略带磨砂质感的深蓝色纸张，中央烫金的字体清晰有力，给人一种沉稳而专业的初步印象。侧边书脊的设计也十分考究，虽然内容是关于基础科学的，但它完全摆脱了那种刻板的教科书外观，更像是一件可以陈列在书架上的艺术品。我尤其欣赏它在细节上的处理，比如章节标题的字体选择，那种古典又不失现代感的衬线字体，读起来感觉非常舒适，不会有那种廉价印刷品的粗糙感。内页的纸张质量也令人满意，不是那种过于反光的铜版纸，而是略微偏哑光的米白色，这对于长时间阅读来说，极大地减轻了眼睛的疲劳。我记得我在图书馆翻阅时，甚至注意到每一页的页眉都印有细微的、几乎不易察觉的化学分子结构图腾，这种隐藏的“彩蛋”设计，无疑体现了出版方对读者的尊重和对细节的极致追求。这本书的开本适中，拿在手中既有分量感，又方便携带，即便是周末去咖啡馆学习，也不会显得过于笨重。这不仅仅是一本工具书，它从拿到手的那一刻起，就传递出一种“值得珍藏”的信号，这种对物理形态的重视，让我对其中蕴含的知识体系也抱持了更高的期待。

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这本书对于图示的运用达到了出神入化的地步，完全颠覆了我对传统化学教材中那些僵硬、呆板的黑白线条图的印象。插图的色彩运用极其精准且富有信息量，它们不是简单的装饰，而是知识的第二语言。例如，在解释晶体结构时，作者使用了多层次的透明度叠加技术来展示不同原子层之间的相互作用力，光是看着图示，就能直观地理解空间位阻和晶格缺陷是如何形成的，这比纯文字的描述要高效百倍。我记得有一幅关于分子轨道理论的图，它巧妙地利用了渐变色来区分最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的能量差异，即使是对于初次接触分子轨道理论的读者，也能立刻分辨出反应活性的高低。此外，作者还大量采用了三维透视图和爆炸图，这在处理复杂有机分子结构或者反应机理时，显得尤为重要。这些图表不仅清晰，而且在版式上与文字的流动完美融合，彼此呼应，确保读者在阅读文字时，视线可以无缝地切换到相关的视觉辅助材料上，这体现了极高的专业水准和对读者学习习惯的深刻洞察。

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我认为这本书最难能可贵的一点，在于它对实验操作和安全规范的详尽阐述，这让它不仅仅停留在理论层面，更具备了成为实验室手册的潜力。在涉及具体化学反应的章节后，总会附带一个“实验操作与安全警示”的独立模块。这个模块的细致程度令人咋舌，它不仅列出了所需的标准仪器和试剂，更详细描述了通风橱的操作标准、特定试剂（比如强酸强碱或易挥发溶剂）的滴加速率控制，甚至连处理残留废液的标准流程都用流程图的形式标注了出来。我特别欣赏它对“失败案例分析”的讨论，作者诚恳地指出在特定反应中，哪些是常见的失误点，以及这些失误可能导致的安全隐患，这远比教科书上只强调“成功”要负责任得多。这种前瞻性的安全教育，对于正在准备进行第一次实验的化学系新生来说，简直是无价之宝。它培养的不仅仅是化学知识，更是一种严谨的、对生命负责任的科学态度，使得理论知识与实践操作之间架起了一座坚固的桥梁。

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