无机及分析化学实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈学泽

出品人:

页数:117

译者:

出版时间:2008-5

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787503850264

丛书系列:

图书标签:

• 无机化学
• 分析化学
• 化学实验
• 高等教育
• 大学教材
• 实验教学
• 化学专业
• 实验指导
• 教学参考
• 理学

《理论化学基础与应用》图书简介 本书旨在为化学、材料科学、环境科学及相关工程领域的学生和研究人员提供一套全面、深入且富有洞察力的理论化学知识体系。我们聚焦于物质结构、能量转换、反应动力学以及化学平衡的根本原理，并强调这些理论如何应用于解决实际的科学和工程问题。 第一部分：量子力学基础与原子结构（共五章） 本部分是理解现代化学的基石，将带领读者从微观层面深入探索原子的本质和电子的行为。 第一章：经典物理学的局限性与量子化的起源 本章首先回顾了经典物理学（如牛顿力学和麦克斯韦电磁学）在解释黑体辐射、光电效应和原子光谱等现象时遇到的根本性困难。重点讨论普朗克能量量子化假说 ($E=h u$) 的革命性意义。随后，引入德布罗意物质波的概念，阐述了波粒二象性在宏观与微观世界中的体现。通过对海森堡不确定性原理的详细剖析，确立了量子世界的基本概率性特征，为后续的薛定谔方程奠定思想基础。 第二章：薛定谔方程及其在简单体系中的应用 本章的核心是定态薛定谔方程 ($hat{H}Psi = EPsi$)。我们将详细推导和阐释其物理意义，特别是波函数 ($Psi$) 及其模平方 ($Psi^2$) 的概率解释。通过对几个理想化模型的求解，读者将掌握量子力学在简单体系中的初步应用： 1. 一维无限深势阱（粒子在箱中）： 导出能级分立现象，并理解边界条件对量子态的约束。 2. 有限深势阱与势垒穿透（隧道效应）： 解释宏观上不可能发生的微观现象，如阿尔法衰变和扫描隧道显微镜（STM）的工作原理。 3. 简谐振子模型： 引入零点能的概念，并探讨其在分子振动光谱中的意义。 第三章：角动量、氢原子结构与精细结构 本章聚焦于三维空间中的量子行为。详细推导了角动量算符及其对易关系，阐明了轨道角动量 ($L$) 和自旋角动量 ($S$) 的量子化特性。重点解析了氢原子（单电子原子）的精确薛定谔方程求解过程，导出主量子数 ($n$)、角量子数 ($l$) 和磁量子数 ($m_l$)，并解释了它们如何决定能级和原子轨道的空间分布。此外，本章还将简要介绍自旋-轨道耦合对能级产生的精细结构效应。 第四章：多电子原子结构与泡利不相容原理 针对氦原子及更复杂的体系，本章探讨了电子间的库仑斥力带来的挑战。深入阐述泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle）的物理内涵及其对电子排布的决定性作用。详细介绍洪特规则（Hund's Rules）和 Aufbau 原理，用以预测基态原子的电子排布。通过有效核电荷 ($Z_{ ext{eff}}$) 的概念，解释了元素周期表中各族元素性质的系统性变化规律。 第五章：原子光谱与进阶量子计算概念 本章将量子力学理论与实验观测相结合。系统阐述电子跃迁的选择定则，并解释吸收光谱和发射光谱的产生机制。引入了光谱项符号 ($ ext{}^{2S+1}L_J$) 的表示方法。最后，作为理论的延伸，本章将前瞻性地介绍量子比特（Qubit）的基本概念，以及量子门操作的初步思想，为未来量子信息科学的理解打下理论基础。 第二部分：化学键与分子结构（共五章） 本部分将理论化学的抽象概念转化为对实际分子形状、键能和反应性的直观理解。 第六章：分子轨道理论（MOT）基础与双原子分子 本章对比了价键理论（VB）和分子轨道理论（MO）。重点构建和分析双原子分子的线性组合原子轨道（LCAO-MO）方法。详细讨论 $sigma$ 轨道和 $pi$ 轨道的形成，绘制并解读键级（Bond Order）与键能、键长的关系。通过对 $ ext{H}_2, ext{He}_2, ext{O}_2, ext{N}_2$ 等分子的分子轨道图分析，准确预测其磁性与稳定性。 第七章：杂化轨道与价层电子对互斥理论（VSEPR） 本章侧重于利用杂化轨道概念解释分子的几何构型。系统讲解 $sp, sp^2, sp^3$ 杂化的形成与几何要求，并扩展至 $dsp^3$ 和 $d^2sp^3$ 杂化在过渡金属配合物中的应用。结合 VSEPR 理论，精确预测具有孤对电子的分子（如 $ ext{NH}_3, ext{H}_2 ext{O}$）的键角和形状，强调空间位阻的影响。 第八章：共轭体系与芳香性 本章专门探讨大 $pi$ 键体系。详细分析离域 $pi$ 电子的能量优势。深入解析 Hückel 分子轨道理论（HMO）在处理环状共轭体系（如环丁二烯、苯）中的应用，精确推导 $pi$ 电子的定域化能量和化学反应活性位点。系统总结 4n+2 芳香性规则，并讨论非苯环芳香体系（如杂环化合物）的稳定性。 第九章：晶体场理论与配位化学基础 本章将理论化学扩展至固态和配位化合物。首先引入晶体场理论（CFT），解释配位场对中心金属离子 $d$ 轨道能级的裂分效应（八面体场、四面体场、平面四边形场）。阐述晶体场分裂能 ($Delta$) 对电子排布（高自旋/低自旋）和颜色（d-d 跃迁）的决定性影响。引入配体场理论（LFT）的初步概念，以期更准确地描述配体与金属间的化学键合。 第十章：分子间作用力与物质聚集态 本章探讨决定物质宏观性质的微观作用力。详细区分和量化范德华力（色散力、偶极-偶极力、诱导偶极力）的相对强度。重点讨论氢键的本质（电负性差异、几何要求）及其在生命科学和材料科学中的关键作用。最后，将这些作用力与物质的三相（固、液、气）的物理性质（熔沸点、溶解性、表面张力）联系起来。 第三部分：化学反应动力学与平衡（共五章） 本部分是连接理论与实验反应速率和方向性的桥梁，涵盖了热力学基础到反应机理的深入分析。 第十一章：化学热力学基础与吉布斯自由能 本章从能量角度审视化学反应的方向性。系统回顾焓变 ($Delta H$)、熵变 ($Delta S$) 的定义和计算方法。重点阐释吉布斯自由能 ($Delta G$) 概念，并推导 $Delta G = Delta H - TDelta S$ 的意义，明确其作为反应自发性判据的地位。讨论标准态的确定和 $p-T$ 面对平衡常数的影响。 第十二章：化学平衡常数与相平衡 本章深入探讨了反应平衡的定量描述。详细推导基于活度（Activity）的平衡常数 ($K_p, K_c, K_{ ext{eq}}$) 的计算方法。运用勒夏特列原理，分析浓度、温度、压力（对于气体反应）对平衡位置的移动规律。扩展讨论溶解平衡（溶解度积 $K_{ ext{sp}}$）和酸碱电离平衡（$K_a, K_b$），并引入缓冲溶液和滴定曲线的理论基础。 第十三章：反应速率理论：碰撞理论与活化能 本章从动力学角度分析反应速率的快慢。详细介绍碰撞理论（Collision Theory），阐述有效碰撞的必要条件（能量和取向因子）。引入活化能 ($E_a$) 的概念，并通过阿累尼乌斯方程 ($k = A e^{-E_a/RT}$) 解释温度对速率常数的指数依赖关系。 第十四章：过渡态理论与反应机理 超越碰撞理论的限制，本章引入更精确的过渡态理论（TST）。阐述了绝对反应速率理论（ARRT）的基本假设，并通过活化络合物的概念来理解反应的能量剖面。本章的重点在于反应机理的确定：通过实验确定反应级数、求得速率控制步骤，并分析复杂反应（如连锁反应、自由基反应）的分子级过程。 第十五章：电化学热力学：能斯特方程与电池电动势 本章将热力学原理应用于电化学过程。系统推导和应用能斯特方程，解释在非标准条件下电极电势的变化。详细分析原电池和电解池的工作原理，明确电动势 ($E_{ ext{cell}}$) 与吉布斯自由能之间的定量关系 ($Delta G = -nFE_{ ext{cell}}$)。讨论电化学过程中的平衡与非平衡态现象，包括极化效应和电池的实际应用。 总结与展望： 《理论化学基础与应用》致力于构建一个逻辑清晰、深入浅出的理论框架，使读者不仅能“知其然”，更能“知其所以然”。本书的深度超越了基础化学的范畴，为学习高级物理化学、计算化学以及进行前沿科学研究提供了坚实的理论储备。我们强调数学工具在描述化学现象中的精确性与必要性，旨在培养读者严谨的科学思维和解决复杂化学问题的能力。

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这本书简直是为化学初学者量身定制的宝典！我拿到手的时候，那种厚重感就让人觉得内容扎实。首先，它的章节编排逻辑性非常强，从最基础的化学概念讲起，逐步深入到复杂的化学反应和实验操作。我尤其欣赏的是，它不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是大量穿插了非常清晰的实验步骤图解和操作注意事项。比如，在讲溶液配制那一块，它把不同浓度的要求、误差来源以及如何精确称量都讲得明明白白，对于我这种第一次接触实验的人来说，简直是救命稻草。书里提供的实验案例也非常经典，涵盖了酸碱滴定、氧化还原反应等核心内容，而且每一个实验都有详细的原理分析和数据处理方法。读完之后，我感觉自己对实验室里的一切都不再感到手足无措，而是充满了信心。这本书的语言风格偏向于严谨的学术探讨，但又兼顾了教学的易懂性，真的是一本可以放在实验台上随时翻阅的得力助手。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，它完全不是那种浅尝辄止的入门读物。对于我们这些想要在化学领域深造的学生来说，这本书提供了一个非常坚实的基础平台。它在基础原理介绍之后，立刻将理论与现代化学分析技术紧密结合起来，比如对光谱分析和色谱分离等现代仪器的基本原理都有涉猎，虽然不是深入到仪器操作层面，但对于理解实验结果的可靠性至关重要。我发现书中对于误差分析和数据统计的讲解尤为到位，它没有简单地告诉我们“要减小误差”，而是详细解释了系统误差和随机误差的来源及处理方法，这在实际科研中是极其宝贵的经验。读起来感觉像是一位经验丰富的老教授在耳边耐心指导，每一个严谨的论述背后都隐含着无数次失败和成功的总结。这种对科学严谨态度的培养，比记住几个公式重要得多。

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这本书的语言风格非常具有个人特色，读起来有一种沉稳而充满力量的感觉。它不像有些教材那样故作亲近，而是直接以一种非常专业且不容置疑的口吻陈述事实和原理。比如，在描述化学平衡的移动时，它用词精准，逻辑链条环环相扣，让人在阅读过程中不得不集中全部注意力去跟随作者的思路。但这种难度也带来了极高的阅读回报率——一旦理解了某个章节，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。我特别喜欢它在实验设计部分展示的思维过程，作者似乎在引导我们进行“逆向工程”式的思考：从最终目标出发，逐步拆解出所需的化学步骤和条件。这本书真正教会我的，不是如何完成实验，而是如何像一个化学家那样去设计和思考实验。对于那些渴望挑战自我、不满足于简单模仿的学生来说，这本书绝对是进阶的首选。

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我必须得提一下这本书在辅助学习资源上的慷慨程度。虽然我拿到的是纸质版，但书内很多关键概念都配有二维码或明确的章节索引指向更深入的在线资源或补充材料。这在很大程度上弥补了纸质书在动态演示上的不足。特别是对于那些涉及到复杂仪器工作原理的部分，书本文字描述后，我通过参考的链接观看了一些动画模拟，那效果是文字完全无法比拟的。而且，这本书的习题部分设置得非常巧妙，它不是那种机械重复的计算题，而是大量结合实际案例的开放性问题，非常锻炼分析和解决问题的能力。解答这些习题的过程，就是将书本上的理论知识进行实战演练的过程。总的来说，这本书的价值远远超过了一本简单的教材，它更像是一套完整的、由浅入深、理论与实践紧密结合的化学学习与研究体系。

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说实话，这本书的排版设计简直是一场视觉盛宴，完全颠覆了我对传统化学教材的刻板印象。它大量采用了彩色印刷和精美的图表来阐述复杂的化学结构和反应机理。比如，在讲解晶体结构和分子几何形状时，那些三维的立体图示，比我之前看的任何电子版资料都要直观得多。更赞的是，它在理论知识点旁边，都标注了“知识拓展”或者“历史背景”的小栏目，让我不仅仅停留在“是什么”的层面，还能理解“为什么”和“怎么来”的演变过程。我记得有一次在做定性分析实验时遇到了难题，翻到书里对应的章节，里面详细对比了不同试剂的干扰情况和应对策略，那细致程度让人惊叹。这本书的作者显然对教学实践有着深刻的理解，每一个知识点都像是经过精心打磨的钻石，闪耀着实用性的光芒。它不是一本让你读完就束之高阁的书，而是会让你爱不释手、反复研读的工具书。

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