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出版者:

作者:杨惠芳 编

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:2004-2

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787810289856

丛书系列:

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《万物之源：物质的构成与演变》 一、 序章：窥探宇宙的密码 我们的世界，从浩瀚星辰到微渺尘埃，无不遵循着一套精妙绝伦的内在规律。这些规律，如同宇宙的密码，隐藏在最基础的物质构成之中。本书将带领您一同踏上探索这些密码的奇妙旅程，揭示构成我们周围一切物质的本质，并理解它们如何在时间的洪流中不断演变，塑造出我们所见证的丰富多彩的世界。我们并非直接教授学习化学所需的工具，而是邀请您以一种全新的视角，去感受物质世界的脉搏，去思考“为何如此”。 二、 原子：宇宙的基石 在一切的起点，是被称为“原子”的微小粒子。它们并非不可分割的实体，而是由更小的粒子——质子、中子和电子——组成的复杂系统。质子携带正电荷，决定了元素的身份；中子不带电，影响着原子的质量；而轻盈的电子则围绕原子核运动，它们的存在与相互作用，是化学反应的舞台。 我们会深入探讨原子核的结构，理解质子与中子如何通过强大的核力束缚在一起，以及放射性现象背后所蕴含的深刻意义——原子核不稳定的状态，如何通过释放能量和粒子来寻求更稳定的存在。同时，我们将详细解读电子的运动轨道，并非教科书式的简单描述，而是借由量子力学的奇妙理论，去理解电子在原子中的“概率云”分布，它们为何会占据特定的能级，以及这些能级如何决定了元素的化学性质。 我们还将追溯元素的起源，从宇宙大爆炸的最初时刻，到恒星内部炽热的核聚变反应，理解为何某些元素稀少，而另一些则普遍存在。这种宏观的宇宙演化与微观的原子结构之间，存在着令人惊叹的内在联系，本书旨在揭示这一点，让读者在理解原子时，也能感受到宇宙的宏伟。 三、 元素周期表：自然的排序艺术 如果说原子是宇宙的基石，那么元素周期表就是大自然为这些基石编写的“身家背景”和“性格特征”的详尽档案。它并非简单的数字和符号堆砌，而是蕴含着深刻的规律和预测能力。我们将打破传统介绍元素周期表的方式，而是将其视为一种“排序艺术”。 我们会从元素的“家族”特征入手，例如碱金属为何如此活泼，稀有气体为何如此“孤僻”，卤素为何又总是积极寻求“伙伴”。我们将通过分析元素的电子排布，特别是最外层价电子的特点，来解释它们为何会表现出如此显著的化学性质差异。理解了价电子，就如同掌握了理解元素相互作用的钥匙。 本书将不会列出每一个元素的详细信息，而是聚焦于周期性规律的解读。我们将探讨原子半径、电离能、电子亲和力等重要概念，并分析它们在周期表中的变化趋势。这些趋势并非孤立存在，而是相互关联，共同构成了元素性质的周期性。通过深入理解这些周期性，您将能够预测未知元素的性质，甚至理解为何某些元素的组合会形成我们日常生活中常见的物质。 四、 化学键：连接世界的纽带 原子并非孤立存在，它们通过各种形式的“化学键”相互连接，形成分子，进而构成我们所见的一切物质。化学键是物质形成和转化的核心，是理解化学世界的关键。我们将以一种生动的方式，展现化学键的形成过程与多样性。 我们将详细阐述离子键，理解金属与非金属原子之间，由于电子的得失而产生的强烈静电吸引力。我们不会止步于简单的“失去”与“获得”，而是探讨电子转移的驱动力，以及离子晶格的形成为何如此稳定。 同时，我们将深入解析共价键，原子之间通过“共享”电子而形成的牢固连接。我们将区分单键、双键和三键，并解释它们在分子形状和性质上的影响。我们将引入“极性共价键”的概念，理解当电子在共享过程中并非平均分配时，为何会产生电荷分布的不均匀，以及这如何影响分子的相互作用。 此外，我们还会触及金属键，理解金属晶体中自由电子形成的“电子海”如何将金属原子紧密地结合在一起，从而赋予金属独特的导电性和延展性。我们还将介绍氢键，这种相对较弱但至关重要的分子间作用力，它在水的性质、生命的维持以及许多生物大分子的结构中扮演着不可或缺的角色。 通过对化学键的深入理解，读者将能够理解为何水是液体，盐是固体，空气是气体，以及这些物质为何会以特定的形态存在。 五、 化学反应：物质的变幻之舞 当不同的物质相遇，它们之间会发生奇妙的“化学反应”，旧的物质消失，新的物质诞生。化学反应是宇宙中持续不断的“变幻之舞”，是物质世界充满活力的体现。本书将以一种全新的视角，剖析化学反应的本质。 我们将不再仅仅关注反应物和生成物，而是深入探讨反应的“动力学”和“热力学”。我们将理解反应速率的决定因素，例如浓度、温度、催化剂等，并探究这些因素如何影响反应的快慢。我们将引入“活化能”的概念，理解反应发生所需的能量“门槛”，以及催化剂如何巧妙地降低这个门槛，加速反应的进行。 同时，我们将探讨反应的“方向性”，即哪些反应更容易发生，哪些需要外界的能量输入。我们将触及“熵”和“焓”的概念，理解它们如何共同决定一个化学反应是否能够自发进行，以及反应过程中能量的释放与吸收。 本书还将带领您探索不同类型的化学反应，例如氧化还原反应、酸碱反应、沉淀反应等。我们不会将它们简单地归类，而是着重于揭示它们背后共同的电子转移、质子交换或物质重组的机制。理解了这些基本机制，您就能触类旁通，理解更复杂的化学转化。 六、 物质的形态与性质：世界的千姿百态 我们生活的世界，物质呈现出固、液、气三种基本形态，每种形态都拥有独特的性质，影响着它们的用途和行为。本书将深入探究这些形态背后的微观原因，以及物质性质的来源。 我们将从分子间作用力入手，解释为何物质在不同温度下会呈现不同的状态。例如，水分子之间强大的氢键，使得水在常温下呈现液体状态，而分子间作用力较弱的氧气，则在常温下是气体。我们将详细阐述范德华力、偶极-偶极作用等，并理解它们如何影响物质的熔点、沸点以及挥发性。 此外，我们还将探讨溶液的形成，理解溶质与溶剂之间如何相互作用，形成均匀的混合物。我们将解释浓度、溶解度等概念，并理解它们对溶液性质的影响。 本书还将简要提及一些特殊物质的结构与性质，例如聚合物的链状结构为何赋予其柔韧性，以及晶体与非晶体在结构上的差异如何导致性质的不同。我们旨在让读者理解，物质的形态与性质并非偶然，而是其微观结构和分子间相互作用的必然结果。 七、 结语：无尽的探索与启迪 通过对原子、元素周期表、化学键、化学反应以及物质形态与性质的深入解读，我们并非期望您成为一名化学专家，而是希望您能领略物质世界的奇妙之处，理解构成我们宇宙的基本原理。化学并非孤立的学科，它与物理学、生物学、地质学等诸多领域紧密相连，共同描绘出我们世界的全景图。 本书的目的是激发您对科学的好奇心，培养您观察、思考和探索的习惯。物质世界的奥秘无穷无尽，每一次的理解都将为您打开一扇新的大门，引领您走向更广阔的知识海洋。愿这份对物质世界的探寻，能成为您人生旅途中一份宝贵的启迪。

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这本书的封面设计得相当朴实，一看就是那种“老老实实做学问”的类型，没有任何花哨的装饰，纯粹以内容取胜。我拿到手的时候，首先被它厚实的份量镇住了，这感觉就像捧着一块知识的砖头，沉甸甸的，让人对其中蕴含的内容充满了敬畏。内页的排版是我比较欣赏的一点，字体大小适中，图表清晰明了，虽然颜色上偏向于传统的黑白灰，但逻辑结构非常清晰，每一个章节的过渡都做得非常自然流畅。拿到这本书，我立刻翻阅了目录，发现它对基础概念的覆盖面极其广泛，从原子结构到热力学，再到反应动力学，几乎涵盖了传统化学系本科阶段所需要掌握的核心内容。尤其让我感到惊喜的是，它在一些复杂的概念阐述上，并没有采用过于晦涩难懂的术语堆砌，而是尝试用更贴近实际的例子来辅助理解，这对于初学者来说无疑是一剂强心针。我记得我以前看其他教材时，总是在某个关键的数学推导环节被卡住，但这本书的处理方式明显更加循序渐进，即便是那些看似艰深的公式，作者也给出了详尽的推导步骤，让人可以一步步跟上思路，而不是干着急。总体来说，这本教材给我的第一印象是：严谨、扎实、可信赖，是那种可以伴随我度过整个学习周期的可靠伙伴。

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我个人对这本书在实验部分的处理方式感到非常满意，它没有把实验操作和理论知识割裂开来，而是将两者紧密地编织在一起。理论的讲解通常会紧跟一个或多个相关的经典实验案例，这使得抽象的化学原理突然变得触手可及。例如，在讨论化学平衡常数时，书中不仅详细阐述了计算方法，还引用了勒夏特列原理在实际工业过程中的应用实例，甚至细致到描述了在不同温度和压力下，平衡体系是如何实际移动的。这极大地增强了我对所学知识应用价值的感知。它似乎在无声地告诉我：“这些公式不是写在纸上好看的，它们是真实世界运行的规则。”我记得我翻到最后关于有机合成策略的部分时，那种结构式和反应机理的交织展现，简直就是一幅精妙的路线图，虽然复杂，但每一步都遵循着清晰的化学逻辑，让人在迷茫中找到方向。这本书的实用性，很大程度上源于它对“理论指导实践”这一核心理念的坚守。

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说实话，这本书的阅读体验更像是一场马拉松，而不是一次轻松的短途旅行。它的篇幅巨大，内容密度高到让人喘不过气。我感觉自己像是被扔进了一个巨大的知识迷宫里，需要时刻紧握着作者构建的逻辑主线才能不迷失方向。我发现这本书最擅长的是构建知识体系的宏大框架，它非常注重化学各个分支之间的内在联系，而不是将它们视为孤立的知识点来介绍。比如，当它讲到电化学的能级变化时，会自然而然地回溯到热力学基础中的吉布斯自由能概念，这种跨章节的知识调用，让整个化学体系在我脑海中慢慢立体了起来。我曾尝试快速浏览部分章节，但很快发现这是徒劳的，因为一旦漏掉了对某个关键定律的细致理解，后续所有基于此定律的推导都会变得像天书一样难以理解。这本书的价值，恰恰在于它要求你慢下来，去体会每一个概念是如何被层层构建起来的，它拒绝任何形式的“速成”或“捷径”。对于那些希望真正建立起坚实化学根基的学生而言，这种“慢工出细活”的教学方式是极其宝贵的。

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这本书的语言风格非常冷静、客观，几乎没有任何主观色彩的褒贬，它就像一个沉默但全知的导师，只是默默地陈述事实和规律。这种冷静的叙述，反而带来了一种强大的说服力。在处理那些有争议性的历史发展脉络时，它也只是梳理出主要的理论流派和关键的实验证据，让读者自行判断，而不是强加单一的观点。我注意到，书中对于一些早期理论的局限性，也做了坦诚的分析和批判，这有助于我们理解现代化学理论是如何一步步修正和完善的。这种历史观的引入，让化学不再是静态的知识点集合，而是一个不断发展、自我修正的动态学科。对于想要进行更高阶学习，比如准备未来深入研究的读者来说，这种对知识源流的清晰梳理至关重要，它能帮助我们辨识出哪些是公认的基石，哪些是仍在探索的前沿。读完一个章节，我总感觉自己不仅仅是学会了一个知识点，更是对整个学科的发展脉络有了一层更深层次的理解和尊重。

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这本教材的写作风格非常具有“学院派”的严谨性，用词精准到了令人发指的地步，几乎找不到任何可以被挑剔的歧义表达。我特别留意了其中关于量子化学那一章的论述，那种深入骨髓的逻辑推演，让人不得不佩服作者深厚的学术功底。它不是那种试图用生动的故事来“讨好”读者的教材，而是直接将最核心的理论以最纯粹、最不加修饰的面貌呈现出来。对于那些已经有一定基础，追求对知识点进行深度挖掘的读者来说，这本书简直就是一座宝库。我尝试着去寻找一些流行的、简化过的解释方法，但在这本书里几乎是找不到的，它坚持走“正统”路线，要求读者付出相应的努力去啃下每一个硬骨头。虽然阅读过程需要高度集中注意力，时不时地得停下来查阅一些前置知识点，但每当攻克一个难点，那种成就感是其他轻松阅读的材料无法比拟的。我尤其喜欢它在每一节末尾设置的“思考题”，这些问题往往不只是简单的概念复述，而是需要综合运用好几段知识才能勉强给出答案的开放性提问，极大地激发了我主动探索的欲望。

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