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出版者:

作者:Bobrow Test Preparation Services

出品人:

页数:469

译者:

出版时间:2007-12

价格:144.00元

装帧:

isbn号码:9780470135006

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• AP化学
• 大学预科
• 考试准备
• 复习指南
• CliffsNotes
• 科学
• 高中化学
• 考试辅导
• 化学学习

化学精要：深入理解与应用指南 本书特色：全面覆盖大学预科及入门级化学核心概念，提供清晰的解释、精选的例题与实战演练，旨在帮助读者建立坚实的化学基础，并高效备考各类标准化考试。 --- 第一部分：物质的本质与结构 (The Nature and Structure of Matter) 第一章：化学导论与测量 (Introduction to Chemistry and Measurement) 本章旨在为读者搭建化学学习的初始框架。我们将从化学的定义、科学方法论在化学中的应用开始，探讨化学在现代科学与日常生活中的重要地位。核心内容聚焦于精确的测量：区分宏观（Macroscopic）与微观（Microscopic）世界，深入理解科学计数法、有效数字（Significant Figures）的规则及其在计算中的应用。我们详细讲解了密度的概念、计算及其在物质鉴别中的作用。此外，本章对国际单位制（SI Units）及其常用前缀进行了系统梳理，确保读者能够准确无误地处理化学实验中的数据。 第二章：原子结构与元素周期性 (Atomic Structure and Periodicity) 本章是理解化学反应的基础。我们将追溯原子模型的演变历程，从道尔顿的原子理论到汤姆逊的葡萄干布丁模型，再到卢瑟福的核式结构模型，最终确立玻尔模型与量子力学模型的初步概念。重点讲解了原子内部的构成——质子、中子和电子的特性与排布。同位素的概念、相对原子质量的计算是本章的关键。随后，我们进入电子排布的详细讨论，包括能级、亚层（s, p, d, f）的概念，洪特规则（Hund's Rule）、泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle）与构造原理（Aufbau Principle）的应用。基于电子排布，本章深入分析了元素周期律的形成原因，并系统阐述了周期表中关键的周期性趋势：原子半径、离子半径、电离能、电子亲和能以及电负性随周期和族的变化规律及其背后的物理机制。 第三章：化学键与分子结构 (Chemical Bonding and Molecular Structure) 本章是连接原子与宏观物质性质的桥梁。我们将首先探讨离子键的形成、晶格能的概念以及离子化合物的结构特点。随后，重点转向共价键的形成，包括路易斯结构（Lewis Structures）的绘制方法，并详细分析键的极性、偶极矩的意义。分子结构的预测是本章的核心技能之一，我们引入价层电子对互斥理论 (VSEPR)，通过分析孤对电子和成键电子对的数量，精确预测各类分子的空间构型（如直线形、三角平面形、四面体形、三角锥形等）。最后，我们引入更深层次的价键理论 (VB Theory)，解释杂化轨道理论（sp, $sp^2$, $sp^3$）在描述单键和多重键（$sigma$ 键与 $pi$ 键）结构中的应用，并初步探讨分子间作用力（范德华力、偶极-偶极作用、氢键）对物质宏观性质（如沸点、熔点）的影响。 --- 第二部分：化学反应与计量学 (Chemical Reactions and Stoichiometry) 第四章：化学计量学 (Stoichiometry) 本章是定量化学分析的基础。首先，我们定义摩尔 (Mole) 概念及其与阿伏伽德罗常数的关系，并讲解如何从元素百分比或分子式计算化合物的经验式和分子式。本章的重中之重在于化学方程式的书写与配平，特别针对复杂的氧化还原反应。随后，我们深入探讨化学计量关系：基于化学方程式进行质量、摩尔数、粒子数之间的相互转化计算。最后，通过对限制反应物（Limiting Reactant）和产率（Yield）的分析，使读者掌握如何根据反应物量的多少预测产物的最大生成量及实际反应的效率。 第五章：气体的性质 (Properties of Gases) 本章专注于研究气态物质的行为。我们将从气体的宏观性质（压力、体积、温度）入手，逐步引入理想气体定律——波义耳定律、查理定律、阿伏伽德罗定律，最终整合为理想气体方程 (PV=nRT)。本章详细演示了如何利用该方程解决涉及气体状态变化的定量问题。随后，我们探讨气体分子的微观运动，引入道尔顿的分压定律、分子的扩散与流出定律（格雷厄姆定律）。最后，我们通过气体动理论 (Kinetic Molecular Theory) 来解释宏观气体定律背后的微观原理，并讨论真实气体（Real Gases）与理想气体的偏差及其范德华方程的应用背景。 第六章：溶液与浓度 (Solutions and Concentration) 本章考察物质溶解在溶剂中的表现。我们首先定义溶液的组成，区分溶解度、饱和、不饱和与过饱和状态。核心内容是浓度的表达，包括摩尔浓度（Molarity）、质量百分比、质量分数、体积摩尔浓度、质量溶解度等多种单位的计算与相互转化。本章重点分析稀释过程的计算方法。此外，我们深入探讨了依数性（Colligative Properties）——溶液的蒸汽压降低、凝固点下降、沸点升高以及渗透压，理解这些性质如何仅依赖于溶溶质的粒子数而非其化学本质，并演示相关的定量计算。 --- 第三部分：能量、速率与平衡 (Energy, Rate, and Equilibrium) 第七章：化学热力学 (Chemical Thermodynamics) 本章研究能量在化学变化中的转移与储存。我们定义系统与环境，区分吸热反应（Endothermic）和放热反应（Exothermic）。热量测量的基本工具是量热法，包括定容和定压量热实验的设计与计算。核心概念是焓变 ($Delta H$)，我们详细讲解了标准生成焓的测定，并应用赫斯定律 (Hess's Law) 计算复杂反应的总焓变。本章将热力学的概念延伸至熵 ($Delta S$) 和吉布斯自由能 ($Delta G$)，阐明这些函数如何决定反应的自发性（Spontaneity），并建立 $Delta G = Delta H - TDelta S$ 这一决定性平衡判据。 第八章：化学反应速率 (Chemical Reaction Rates) 本章关注反应发生的“速度”。我们首先定义反应速率的几种表达方式，并探讨影响速率的因素：反应物本质、浓度、温度、催化剂和表面积。关键在于速率定律 (Rate Law) 的确定，包括瞬时速率、平均速率的计算，以及通过实验数据确定反应级数（零级、一级、二级）和速率常数 $k$ 的方法。我们深入分析反应机理 (Mechanism) 的概念，区分速率控制步骤。最后，本章通过阿伦尼乌斯方程 (Arrhenius Equation)，定量解释温度对反应速率常数的影响，并引入活化能的概念。 第九章：化学平衡 (Chemical Equilibrium) 本章探讨可逆反应达到动态平衡的状态。我们首先定义化学平衡常数 ($K_c$ 和 $K_p$)，并掌握如何根据化学计量式、温度变化来推导和计算平衡常数。平衡的标志是反应商 ($Q$) 与 $K$ 值的比较，用于判断反应进行的方向。勒夏特列原理 (Le Chatelier's Principle) 是本章的实践核心，用于预测浓度、压力（对于气体反应）或温度变化对平衡位置的影响。此外，本章还涵盖了酸碱平衡（初步引入）和溶解平衡（如溶度积 $K_{sp}$）在平衡体系中的应用。 --- 第四部分：酸碱与氧化还原 (Acids, Bases, and Redox) 第十章：酸碱化学 (Acid-Base Chemistry) 本章系统介绍酸和碱的理论。我们将从阿伦尼乌斯理论开始，过渡到更具普适性的布朗斯特德-洛瑞理论（质子供体/受体），并初步接触路易斯酸碱理论。核心内容是水和离子积常数 ($K_w$)，以及基于此构建的pH 和 pOH 标度的计算。我们详细讲解了强酸和强碱的完全电离，并深入分析弱酸和弱碱的平衡问题，包括计算其电离常数 $K_a$ 和 $K_b$，以及利用缓冲溶液 (Buffer Solutions) 的原理和汉德森-哈塞尔巴赫方程进行浓度计算。 第十一章：酸碱滴定与指示剂 (Acid-Base Titrations and Indicators) 本章将理论知识应用于实际的定量分析。我们阐述酸碱滴定的原理和实验操作，重点分析强酸强碱、强酸弱碱、弱酸强碱滴定曲线的特征。通过分析滴定曲线上的等效点和半等效点，读者将学会如何选择合适的酸碱指示剂。此外，本章还会简要介绍盐溶液的水解现象及其对溶液 pH 值的影响。 第十二章：氧化还原反应 (Redox Reactions) 本章关注电子得失的反应类型。我们首先建立氧化数的规则，并掌握如何利用氧化数法配平复杂的氧化还原反应方程式。本章将氧化还原反应与电化学初步连接，引入原电池 (Galvanic Cells) 的基本构造，讲解电极反应、盐桥的作用。核心是利用标准电极电势 ($E^circ$) 来计算电池的电动势 ($E_{cell}$) 并判断反应的自发性。对于电解池（Electrolytic Cells）的部分，我们将讨论法拉第电解定律及其在电镀和金属精炼中的实际应用。 --- 附录与补充： 数学回顾与数据处理： 包含对常用数学函数（如对数、指数）的复习，以及误差分析的基础知识。 关键实验技术： 简要介绍安全操作规范、常见玻璃仪器识别与使用、基本滴定技术和气体制备与干燥方法。 术语表与公式索引： 便于快速查阅核心定义和计算公式。 本书旨在为学生提供一个逻辑清晰、深度适中的化学学习路径，不仅为标准化考试（如 AP 考试）提供详尽的知识点覆盖和解题策略，更重要的是，培养学生运用化学原理解决实际问题的能力。

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