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出版者:吉林教育

作者:严军

出品人:

页数:793

译者:

出版时间:2005

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787538343557

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探索化学世界的奥秘：精选化学竞赛高阶思维训练与应用 一本聚焦于化学思维深度挖掘与创新应用的高端学习指南 本书并非一本单纯的解题汇编，而是一部旨在引导读者超越基础知识、深入化学学科核心思想的深度学习资料。它聚焦于培养结构化的思维模式、批判性的分析能力以及将理论知识转化为实际问题解决策略的综合能力。本书的内容设计，完全脱离了对特定年份或特定竞赛命题的依赖，而是着眼于构建一套普适且强大的化学问题解决框架。 第一部分：化学基础理论的深度重构与范式转换 本部分致力于将读者从机械记忆的泥潭中解放出来，重新审视化学核心概念的本质。我们探讨的是如何在微观层面理解宏观现象，以及如何利用数学工具精确描述化学过程。 1. 结构与键合的进阶解析： 超越VSEPR模型： 深入探讨基于密度泛函理论（DFT）和分子轨道理论（MO Theory）对复杂分子几何构型、键角畸变和振动模式的精确预测。重点分析非经典相互作用（如卤键、π-π堆积）在晶体工程和生物分子识别中的作用。 配位化学的拓扑学视角： 将配位化合物的结构视为拓扑学问题。分析如何通过改变配体场参数（$10 Dq$）和胡恩德规则的修正，预测高自旋与低自旋之间的动态平衡，并探讨超分子化学中自组装结构的控制原理。 2. 热力学与动力学的统一视角： 非平衡态热力学基础： 介绍德鲁德模型（Drude Model）在电化学中的应用，以及如何利用涨落定理（Fluctuation Theorems）来描述生命系统等远离平衡态的体系的能量耗散规律。 反应速率论的微观机制： 详细剖析过渡态理论（TST）的局限性，引入反应性面（Potential Energy Surface, PES）的精确扫描技术，重点讨论隧穿效应（Quantum Tunneling）在低温反应中的决定性作用，特别是对涉及轻原子（如氢原子）转移的反应速率的校正。 第二部分：分析化学的前沿方法论与数据解析 本部分摒弃了对标准滴定和定性分析的重复介绍，转而聚焦于现代分析科学中对复杂体系进行高分辨率分离、精确表征和数据挖掘的方法论。 1. 高级分离技术的原理与优化： 色谱理论的数学模型： 探讨范特姆（Van Deemterter）方程在超临界流体色谱（SFC）中的修正应用。重点分析二维色谱（2D-LC）中的峰容量计算与正交性优化策略。 质谱学的信号处理： 深入解读高分辨质谱（HRMS）中的同位素丰度精确测定原理，以及如何运用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR MS）进行结构解析的逆问题求解。 2. 光谱学的深层信息提取： 非线性光谱技术： 介绍双光子吸收光谱（2PA）和拉曼光谱（Raman Spectroscopy）在探测试剂电子转移过程和分子构象变化中的应用。重点解析如何通过这些技术捕捉瞬态物种的信息。 X射线衍射（XRD）在无序体系中的应用： 探讨久期短程有序（SRO）和长程无序（LRO）的量化分析，特别是在非晶态材料和液体结构研究中的挑战与对策。 第三部分：有机合成的策略性设计与创新转化 这部分内容旨在提升读者设计复杂、高难度目标分子合成路线的能力，强调对反应机理的深刻理解和对新催化体系的批判性评估。 1. 合成设计学的逻辑构建： 逆合成分析的拓展： 引入“功能团等价性转换”（Functional Group Interconversion, FGI）的高级应用，结合拓扑异构性分析，指导复杂天然产物全合成的路线选择。重点分析立体选择性控制的策略层级（手性池、手性诱导、不对称催化）。 环化反应的机理控制： 详细剖析Pericyclic反应在合成中的精确应用，包括热力学控制与光化学控制下的产物选择性差异，以及如何利用分子内哈伯反应（Haber-Weiss）等高能中间体进行创新构建。 2. 催化化学的效率与选择性： 新型过渡金属催化剂的筛选： 聚焦于钯、铑、铱等贵金属催化剂在C-H键活化反应中的最新进展。讨论如何通过配体的空间位阻和电子效应来精确调控反应的选择性，特别是远程C-H键的选择性官能团化。 有机小分子催化（Organocatalysis）： 深入研究硫脲、手性磷酸等催化剂的作用机理，重点分析它们如何通过氢键网络稳定过渡态，实现对传统金属催化难以达到的高对映选择性。 第四部分：物理化学与计算化学的交叉前沿 本部分连接了理论基础与前沿计算工具，指导读者如何利用计算资源来验证假设、预测性能，并解释实验现象。 1. 介观体系的电荷转移动力学： 半导体材料的能带结构： 阐述晶格缺陷（如空位、间隙原子）对材料电子结构（如肖特基势垒）的影响，并结合玻尔兹曼输运方程分析电荷在有机光伏器件中的传输效率。 分子间的能量转移机制： 深入探讨FRET（Förster共振能量转移）的距离依赖性和量子效率计算，以及如何利用密度泛函理论（DFT）计算光敏化反应中单线态/三线态的交叉跃迁速率。 2. 量子化学计算的实践与批判： 基组与泛函的选择： 教授如何根据体系的化学特性（如强关联体系、激发态）来选择合适的计算方法（如Hartree-Fock, MP2, CCSD(T)），并评估不同泛函（如B3LYP, $omega$B97X-D）的适用性边界。 反应路径的全局搜索： 介绍如何使用差分进化算法或模拟退火等全局优化技术，在复杂的能量景观中寻找真正的最低能量结构和过渡态，以避免陷入局部能量陷阱。 结语：构建面向未来的化学家思维 本书提供的并非现成的“答案库”，而是通向更深层次化学理解的“工具箱”和“方法论地图”。它要求学习者具备跨学科的知识融汇能力，敢于挑战教科书范式的边界，并最终形成一套独立、严谨且富有创造力的化学问题解决体系。通过对这些高阶思维训练的掌握，读者将能够自信地面对任何前沿的、跨学科的化学挑战。

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这套书的选材和编排的广度与深度，绝对是市面上少有的。它似乎囊括了近十年来全球各大化学奥赛中那些最具代表性、最具挑战性的难题。很多题目我之前在其他地方看过，但总是理解得半知半解，直到在这本书里看到了标准化的、近乎完美的解题路径，才恍然大悟。特别值得一提的是，对于一些需要跨学科知识才能完美解决的题目，编者也巧妙地进行了知识点的穿插和提醒，比如在涉及电化学计算时，会适当地回顾一下基础的物理化学原理，确保读者不会因为知识点遗漏而卡壳。而且，书中的例题覆盖面极广，从基础的无机合成到复杂的有机结构确证，再到前沿的计算化学应用题，几乎没有留下知识盲区。这让我可以把这本书当作一个全面的“知识体检表”，看看自己在哪些领域还需要重点加强，无疑是备赛期间最可靠的“陪练”。

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当我翻开第一章时，我立刻被它那种深入骨髓的分析方法所折服。它不仅仅是罗列题目和答案，更像是在手把手地教你如何像一个顶级的化学家那样去思考问题。对于那些看似千头万绪的综合题，作者总是能迅速提炼出问题的核心矛盾点，然后层层剥茧，将复杂的反应机理和计算过程拆解得无比透彻。我尤其欣赏它对于“为什么”的解释，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。比如在处理热力学和动力学耦合的题目时，书中不仅给出了最终的平衡常数和速率常数，还详细阐述了如何从微观角度理解这些宏观现象的变化趋势，这对于我这种追求知其然更要知其所以然的学习者来说，是极大的帮助。这种由浅入深，从基础原理到高阶应用的讲解模式，真正做到了“授人以渔”，让我感觉自己看待化学问题的视角都有了质的飞跃，远超我之前接触的任何一本普通教辅资料。

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这本书的装帧设计真是让我眼前一亮，封面设计采用了深邃的蓝色调，配以银色的字体，显得既专业又富有科技感，拿在手里沉甸甸的，光是这点就让人对里面的内容充满了期待。侧面的书脊设计简洁明了，即使在书架上也能一眼找到它。打开内页，纸张的质量也令人满意，摸起来光滑细腻，油墨印刷清晰锐利，阅读起来眼睛不容易疲劳。排版布局非常考究，章节划分清晰，逻辑性很强，使得原本复杂难懂的化学概念和解题步骤显得井井有条。特别是那些公式和图表的呈现方式，既美观又直观，对于需要反复研读的同学来说，简直是福音。细节之处见真章，从书籍的整体质感到内部的编排，都能感受到编者在打造这本书上的用心，这无疑提升了阅读体验，也反映了其作为工具书的专业水准。这本厚实的教材，拿在手上，就像是握住了通往奥赛殿堂的一把金钥匙，光是看着它，都能感受到一股严谨的学术氛围扑面而来。

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这本书的价值，远超其定价所代表的物质成本，它更像是一种精神食粮，激励着我们不断挑战自我，突破思维的边界。每一次攻克书中的一个难题，都带来巨大的成就感，仿佛参与了一场智力上的巅峰对决，并且最终取得了胜利。它教会我的，不仅是如何在考试中拿高分，更重要的是培养了一种面对复杂未知问题时，保持冷静、系统分析并最终找到优雅解决方案的能力。这种能力，无论未来从事学术研究还是工业应用，都将是宝贵的财富。可以说，这本书已经成为了我书架上最常被翻阅的那一本，书页的边缘已经有些微的卷曲和标记，这些使用痕迹本身就是最好的证明，它是我化学学习道路上不可或缺的、最坚实的垫脚石。

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作为一名资深化学爱好者，我发现这本书在细节处理上体现出一种近乎偏执的严谨性。许多解题步骤中出现的化学平衡常数、离子积常数等数据，都给出了明确的来源或者参考值，避免了因数据来源不同而导致的计算误差，这在追求精确答案的奥赛中至关重要。更让我印象深刻的是，书中对一些易错点的总结和警示，往往用醒目的字体或特殊的标记框出来，这些“过来人”的经验总结，避免了我走很多弯路。比如，在处理溶液中的质子平衡问题时，书中明确指出了几种常见的简化假设适用的条件范围，这比单纯套用公式要高明得多。这种对“陷阱”的精准预判和规避指导，体现出编写团队深厚的实战经验，让人感觉这本书不是冷冰冰的知识堆砌，而是饱含着多年教学和比赛指导智慧的结晶，极其宝贵。

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蓝色题典！后悔没有认真做????记得省赛最难的猜碗型分子那道题就在这本题典的30多页

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高中神书！

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