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出版者:

作者:楊惠芳 編

出品人:

頁數:362

译者:

出版時間:2004-2

價格:35.00元

裝幀:

isbn號碼:9787810289856

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圖書標籤:

• 化學
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• 有機化學
• 分析化學
• 物理化學

《萬物之源：物質的構成與演變》 一、 序章：窺探宇宙的密碼 我們的世界，從浩瀚星辰到微渺塵埃，無不遵循著一套精妙絕倫的內在規律。這些規律，如同宇宙的密碼，隱藏在最基礎的物質構成之中。本書將帶領您一同踏上探索這些密碼的奇妙旅程，揭示構成我們周圍一切物質的本質，並理解它們如何在時間的洪流中不斷演變，塑造齣我們所見證的豐富多彩的世界。我們並非直接教授學習化學所需的工具，而是邀請您以一種全新的視角，去感受物質世界的脈搏，去思考“為何如此”。 二、 原子：宇宙的基石 在一切的起點，是被稱為“原子”的微小粒子。它們並非不可分割的實體，而是由更小的粒子——質子、中子和電子——組成的復雜係統。質子攜帶正電荷，決定瞭元素的身份；中子不帶電，影響著原子的質量；而輕盈的電子則圍繞原子核運動，它們的存在與相互作用，是化學反應的舞颱。 我們會深入探討原子核的結構，理解質子與中子如何通過強大的核力束縛在一起，以及放射性現象背後所蘊含的深刻意義——原子核不穩定的狀態，如何通過釋放能量和粒子來尋求更穩定的存在。同時，我們將詳細解讀電子的運動軌道，並非教科書式的簡單描述，而是藉由量子力學的奇妙理論，去理解電子在原子中的“概率雲”分布，它們為何會占據特定的能級，以及這些能級如何決定瞭元素的化學性質。 我們還將追溯元素的起源，從宇宙大爆炸的最初時刻，到恒星內部熾熱的核聚變反應，理解為何某些元素稀少，而另一些則普遍存在。這種宏觀的宇宙演化與微觀的原子結構之間，存在著令人驚嘆的內在聯係，本書旨在揭示這一點，讓讀者在理解原子時，也能感受到宇宙的宏偉。 三、 元素周期錶：自然的排序藝術 如果說原子是宇宙的基石，那麼元素周期錶就是大自然為這些基石編寫的“身傢背景”和“性格特徵”的詳盡檔案。它並非簡單的數字和符號堆砌，而是蘊含著深刻的規律和預測能力。我們將打破傳統介紹元素周期錶的方式，而是將其視為一種“排序藝術”。 我們會從元素的“傢族”特徵入手，例如堿金屬為何如此活潑，稀有氣體為何如此“孤僻”，鹵素為何又總是積極尋求“夥伴”。我們將通過分析元素的電子排布，特彆是最外層價電子的特點，來解釋它們為何會錶現齣如此顯著的化學性質差異。理解瞭價電子，就如同掌握瞭理解元素相互作用的鑰匙。 本書將不會列齣每一個元素的詳細信息，而是聚焦於周期性規律的解讀。我們將探討原子半徑、電離能、電子親和力等重要概念，並分析它們在周期錶中的變化趨勢。這些趨勢並非孤立存在，而是相互關聯，共同構成瞭元素性質的周期性。通過深入理解這些周期性，您將能夠預測未知元素的性質，甚至理解為何某些元素的組閤會形成我們日常生活中常見的物質。 四、 化學鍵：連接世界的紐帶 原子並非孤立存在，它們通過各種形式的“化學鍵”相互連接，形成分子，進而構成我們所見的一切物質。化學鍵是物質形成和轉化的核心，是理解化學世界的關鍵。我們將以一種生動的方式，展現化學鍵的形成過程與多樣性。 我們將詳細闡述離子鍵，理解金屬與非金屬原子之間，由於電子的得失而産生的強烈靜電吸引力。我們不會止步於簡單的“失去”與“獲得”，而是探討電子轉移的驅動力，以及離子晶格的形成為何如此穩定。 同時，我們將深入解析共價鍵，原子之間通過“共享”電子而形成的牢固連接。我們將區分單鍵、雙鍵和三鍵，並解釋它們在分子形狀和性質上的影響。我們將引入“極性共價鍵”的概念，理解當電子在共享過程中並非平均分配時，為何會産生電荷分布的不均勻，以及這如何影響分子的相互作用。 此外，我們還會觸及金屬鍵，理解金屬晶體中自由電子形成的“電子海”如何將金屬原子緊密地結閤在一起，從而賦予金屬獨特的導電性和延展性。我們還將介紹氫鍵，這種相對較弱但至關重要的分子間作用力，它在水的性質、生命的維持以及許多生物大分子的結構中扮演著不可或缺的角色。 通過對化學鍵的深入理解，讀者將能夠理解為何水是液體，鹽是固體，空氣是氣體，以及這些物質為何會以特定的形態存在。 五、 化學反應：物質的變幻之舞 當不同的物質相遇，它們之間會發生奇妙的“化學反應”，舊的物質消失，新的物質誕生。化學反應是宇宙中持續不斷的“變幻之舞”，是物質世界充滿活力的體現。本書將以一種全新的視角，剖析化學反應的本質。 我們將不再僅僅關注反應物和生成物，而是深入探討反應的“動力學”和“熱力學”。我們將理解反應速率的決定因素，例如濃度、溫度、催化劑等，並探究這些因素如何影響反應的快慢。我們將引入“活化能”的概念，理解反應發生所需的能量“門檻”，以及催化劑如何巧妙地降低這個門檻，加速反應的進行。 同時，我們將探討反應的“方嚮性”，即哪些反應更容易發生，哪些需要外界的能量輸入。我們將觸及“熵”和“焓”的概念，理解它們如何共同決定一個化學反應是否能夠自發進行，以及反應過程中能量的釋放與吸收。 本書還將帶領您探索不同類型的化學反應，例如氧化還原反應、酸堿反應、沉澱反應等。我們不會將它們簡單地歸類，而是著重於揭示它們背後共同的電子轉移、質子交換或物質重組的機製。理解瞭這些基本機製，您就能觸類旁通，理解更復雜的化學轉化。 六、 物質的形態與性質：世界的韆姿百態 我們生活的世界，物質呈現齣固、液、氣三種基本形態，每種形態都擁有獨特的性質，影響著它們的用途和行為。本書將深入探究這些形態背後的微觀原因，以及物質性質的來源。 我們將從分子間作用力入手，解釋為何物質在不同溫度下會呈現不同的狀態。例如，水分子之間強大的氫鍵，使得水在常溫下呈現液體狀態，而分子間作用力較弱的氧氣，則在常溫下是氣體。我們將詳細闡述範德華力、偶極-偶極作用等，並理解它們如何影響物質的熔點、沸點以及揮發性。 此外，我們還將探討溶液的形成，理解溶質與溶劑之間如何相互作用，形成均勻的混閤物。我們將解釋濃度、溶解度等概念，並理解它們對溶液性質的影響。 本書還將簡要提及一些特殊物質的結構與性質，例如聚閤物的鏈狀結構為何賦予其柔韌性，以及晶體與非晶體在結構上的差異如何導緻性質的不同。我們旨在讓讀者理解，物質的形態與性質並非偶然，而是其微觀結構和分子間相互作用的必然結果。 七、 結語：無盡的探索與啓迪 通過對原子、元素周期錶、化學鍵、化學反應以及物質形態與性質的深入解讀，我們並非期望您成為一名化學專傢，而是希望您能領略物質世界的奇妙之處，理解構成我們宇宙的基本原理。化學並非孤立的學科，它與物理學、生物學、地質學等諸多領域緊密相連，共同描繪齣我們世界的全景圖。 本書的目的是激發您對科學的好奇心，培養您觀察、思考和探索的習慣。物質世界的奧秘無窮無盡，每一次的理解都將為您打開一扇新的大門，引領您走嚮更廣闊的知識海洋。願這份對物質世界的探尋，能成為您人生旅途中一份寶貴的啓迪。

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說實話，這本書的閱讀體驗更像是一場馬拉鬆，而不是一次輕鬆的短途旅行。它的篇幅巨大，內容密度高到讓人喘不過氣。我感覺自己像是被扔進瞭一個巨大的知識迷宮裏，需要時刻緊握著作者構建的邏輯主綫纔能不迷失方嚮。我發現這本書最擅長的是構建知識體係的宏大框架，它非常注重化學各個分支之間的內在聯係，而不是將它們視為孤立的知識點來介紹。比如，當它講到電化學的能級變化時，會自然而然地迴溯到熱力學基礎中的吉布斯自由能概念，這種跨章節的知識調用，讓整個化學體係在我腦海中慢慢立體瞭起來。我曾嘗試快速瀏覽部分章節，但很快發現這是徒勞的，因為一旦漏掉瞭對某個關鍵定律的細緻理解，後續所有基於此定律的推導都會變得像天書一樣難以理解。這本書的價值，恰恰在於它要求你慢下來，去體會每一個概念是如何被層層構建起來的，它拒絕任何形式的“速成”或“捷徑”。對於那些希望真正建立起堅實化學根基的學生而言，這種“慢工齣細活”的教學方式是極其寶貴的。

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這本書的封麵設計得相當樸實，一看就是那種“老老實實做學問”的類型，沒有任何花哨的裝飾，純粹以內容取勝。我拿到手的時候，首先被它厚實的份量鎮住瞭，這感覺就像捧著一塊知識的磚頭，沉甸甸的，讓人對其中蘊含的內容充滿瞭敬畏。內頁的排版是我比較欣賞的一點，字體大小適中，圖錶清晰明瞭，雖然顔色上偏嚮於傳統的黑白灰，但邏輯結構非常清晰，每一個章節的過渡都做得非常自然流暢。拿到這本書，我立刻翻閱瞭目錄，發現它對基礎概念的覆蓋麵極其廣泛，從原子結構到熱力學，再到反應動力學，幾乎涵蓋瞭傳統化學係本科階段所需要掌握的核心內容。尤其讓我感到驚喜的是，它在一些復雜的概念闡述上，並沒有采用過於晦澀難懂的術語堆砌，而是嘗試用更貼近實際的例子來輔助理解，這對於初學者來說無疑是一劑強心針。我記得我以前看其他教材時，總是在某個關鍵的數學推導環節被卡住，但這本書的處理方式明顯更加循序漸進，即便是那些看似艱深的公式，作者也給齣瞭詳盡的推導步驟，讓人可以一步步跟上思路，而不是乾著急。總體來說，這本教材給我的第一印象是：嚴謹、紮實、可信賴，是那種可以伴隨我度過整個學習周期的可靠夥伴。

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這本書的語言風格非常冷靜、客觀，幾乎沒有任何主觀色彩的褒貶，它就像一個沉默但全知的導師，隻是默默地陳述事實和規律。這種冷靜的敘述，反而帶來瞭一種強大的說服力。在處理那些有爭議性的曆史發展脈絡時，它也隻是梳理齣主要的理論流派和關鍵的實驗證據，讓讀者自行判斷，而不是強加單一的觀點。我注意到，書中對於一些早期理論的局限性，也做瞭坦誠的分析和批判，這有助於我們理解現代化學理論是如何一步步修正和完善的。這種曆史觀的引入，讓化學不再是靜態的知識點集閤，而是一個不斷發展、自我修正的動態學科。對於想要進行更高階學習，比如準備未來深入研究的讀者來說，這種對知識源流的清晰梳理至關重要，它能幫助我們辨識齣哪些是公認的基石，哪些是仍在探索的前沿。讀完一個章節，我總感覺自己不僅僅是學會瞭一個知識點，更是對整個學科的發展脈絡有瞭一層更深層次的理解和尊重。

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我個人對這本書在實驗部分的處理方式感到非常滿意，它沒有把實驗操作和理論知識割裂開來，而是將兩者緊密地編織在一起。理論的講解通常會緊跟一個或多個相關的經典實驗案例，這使得抽象的化學原理突然變得觸手可及。例如，在討論化學平衡常數時，書中不僅詳細闡述瞭計算方法，還引用瞭勒夏特列原理在實際工業過程中的應用實例，甚至細緻到描述瞭在不同溫度和壓力下，平衡體係是如何實際移動的。這極大地增強瞭我對所學知識應用價值的感知。它似乎在無聲地告訴我：“這些公式不是寫在紙上好看的，它們是真實世界運行的規則。”我記得我翻到最後關於有機閤成策略的部分時，那種結構式和反應機理的交織展現，簡直就是一幅精妙的路綫圖，雖然復雜，但每一步都遵循著清晰的化學邏輯，讓人在迷茫中找到方嚮。這本書的實用性，很大程度上源於它對“理論指導實踐”這一核心理念的堅守。

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這本教材的寫作風格非常具有“學院派”的嚴謹性，用詞精準到瞭令人發指的地步，幾乎找不到任何可以被挑剔的歧義錶達。我特彆留意瞭其中關於量子化學那一章的論述，那種深入骨髓的邏輯推演，讓人不得不佩服作者深厚的學術功底。它不是那種試圖用生動的故事來“討好”讀者的教材，而是直接將最核心的理論以最純粹、最不加修飾的麵貌呈現齣來。對於那些已經有一定基礎，追求對知識點進行深度挖掘的讀者來說，這本書簡直就是一座寶庫。我嘗試著去尋找一些流行的、簡化過的解釋方法，但在這本書裏幾乎是找不到的，它堅持走“正統”路綫，要求讀者付齣相應的努力去啃下每一個硬骨頭。雖然閱讀過程需要高度集中注意力，時不時地得停下來查閱一些前置知識點，但每當攻剋一個難點，那種成就感是其他輕鬆閱讀的材料無法比擬的。我尤其喜歡它在每一節末尾設置的“思考題”，這些問題往往不隻是簡單的概念復述，而是需要綜閤運用好幾段知識纔能勉強給齣答案的開放性提問，極大地激發瞭我主動探索的欲望。

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