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出版者:McGraw-Hill Professional

作者:John A. Dean

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-10-30

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780070163843

丛书系列:

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• 科学
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基础化学原理与应用：一本全面的化学核心教材 概述 本书旨在为化学、工程学、生命科学以及相关领域的所有学生和专业人士提供一个深入而全面的基础化学知识体系。它不仅仅是一本参考手册，更是一部结构严谨、内容详实的教学用书，旨在系统地阐述化学的基石概念、核心理论、实验技术以及在现代科学和工业中的实际应用。我们聚焦于建立坚实的理论框架，同时强调化学在解决现实世界问题中的作用。 第一部分：化学的基石与原子结构 (The Foundations of Chemistry and Atomic Structure) 本部分奠定化学学科的理论基础，从物质的本质出发，深入探讨原子的微观世界。 第一章：物质的量与化学计量学 (Matter, Measurement, and Stoichiometry) 本章详细介绍了科学测量的基本原则，包括国际单位制（SI units）、有效数字和误差分析。随后，重点阐述物质的量（摩尔概念）及其在化学计算中的应用。我们将精确讲解化学式、经验式、分子式以及如何通过质量百分比、限制反应物、产率计算等方法进行化学计量学分析。丰富的实例将指导读者掌握如何解析复杂的化学反应方程式。 第二章：原子结构与元素周期性 (Atomic Structure and Periodicity) 从道尔顿的原子论发展到量子力学模型，本章系统地回顾了原子的演变史。深入讨论了原子光谱、波尔模型、薛定谔方程的物理意义，以及轨道、电子排布和洪特规则。重点分析了量子数如何决定原子和离子的特性。最后，通过电子排布原理，详细解释了元素周期表的构建逻辑，并系统地归纳了原子半径、电离能、电子亲和能和电负性等关键周期性趋势及其背后的微观机制。 第三章：化学键合与分子结构 (Chemical Bonding and Molecular Structure) 本章的核心在于理解原子如何结合成分子。首先介绍离子键和共价键的形成机理，重点分析了路易斯结构和共振概念。随后，深入讲解价层电子对互斥理论（VSEPR）在预测分子几何构型中的应用。更进一步，本书详细阐述了价键理论（VB Theory）和分子轨道理论（MO Theory），包括s、p、d轨道的杂化（sp, $sp^2, sp^3$ 等）以及$sigma$键和$pi$键的形成。对于双原子和多原子分子，本书提供了详细的分子轨道能级图，以精确预测键级、磁性等分子特性。 第二部分：反应的驱动力与热力学 (The Driving Forces of Reactions: Thermodynamics) 本部分将视角从分子结构转向能量和反应方向，揭示化学变化的内在驱动力。 第四章：化学热力学导论 (Introduction to Chemical Thermodynamics) 本章系统介绍了热力学的基本概念，包括系统、环境、功、热、内能和焓。详细讲解了赫斯定律，并提供了计算标准焓变的方法。热化学方程的书写与应用是本章的重点之一。 第五章：熵、吉布斯自由能与反应自发性 (Entropy, Gibbs Free Energy, and Reaction Spontaneity) 本章将热力学的讨论提升到更深刻的层面。详细阐述了熵（$S$）的概念及其与微观状态数的关系（玻尔兹曼方程）。随后，引入了吉布斯自由能（$G$）作为判断反应在恒温恒压下自发性的标准。深入分析了温度对平衡常数的影响，并详细推导了$Delta G^circ$与平衡常数（$K$）之间的关系，为预测反应的最终程度奠定了理论基础。 第三部分：反应的速率与平衡 (Kinetics and Equilibrium) 本部分关注化学反应发生的快慢（动力学）以及反应的最终状态（平衡）。 第六章：化学反应速率与动力学 (Chemical Reaction Rates and Kinetics) 本章从宏观现象出发，系统阐述了反应速率的定义与测量。重点探讨了反应级数、速率定律（Rate Laws）的确定，以及反应分子数（Order of Reaction）对速率常数（$k$）的影响。深入分析了碰撞理论和过渡态理论，解释了活化能（$E_a$）的概念。阿累尼乌斯方程（Arrhenius Equation）的详细应用和温度对反应速率的指数级影响是本章的核心。此外，还讨论了催化剂的作用机理及其对反应路径的改变。 第七章：化学平衡 (Chemical Equilibrium) 本章聚焦于动态平衡状态。详细解释了质量作用定律，并导出了化学平衡常数（$K_c$ 和 $K_p$）。勒夏特列原理（Le Chatelier's Principle）被用作预测外界条件（浓度、压力、温度）变化对平衡位置影响的强大工具。本章通过大量实例演示如何利用平衡常数计算反应物和产物的平衡浓度。 第四部分：溶液中的化学 (Chemistry in Solution) 本部分将理论应用到最常见的化学环境——溶液体系中。 第八章：酸碱理论与水溶液化学 (Acid-Base Theories and Aqueous Chemistry) 本书采用布朗斯特-洛里酸碱理论作为核心，并结合刘易斯酸碱理论进行补充。详细分析了水的自偶电离和pH值的概念。重点讲解了强酸强碱、弱酸弱碱的解离平衡、酸度常数（$K_a$）和碱度常数（$K_b$）。缓冲溶液的配制与pH计算，滴定曲线的分析，以及酸碱指示剂的选择，均有详尽的步骤和例题解析。 第九章：溶解度与沉淀平衡 (Solubility and Precipitation Equilibria) 本章专注于离子在水溶液中的行为。系统介绍了溶度积常数（$K_{sp}$）的概念及其在预测沉淀生成和溶解度计算中的应用。深入探讨了同离子效应和盐效应如何影响溶解度。此外，还覆盖了沉淀的完全性、分步沉淀分离（如分析化学中的应用）以及络离子形成对溶解度的影响。 第十章：氧化还原反应与电化学 (Redox Reactions and Electrochemistry) 本章首先回顾了氧化数规则，并详细教授了配平复杂氧化还原反应的半反应法（酸性、碱性介质）。随后，将重点转向电化学。详细阐述了原电池和电解池的工作原理，电极电势、标准还原电势（$E^circ$）的意义。通过能斯特方程（Nernst Equation），讲解了在非标准条件下电池电动势的计算。最后，对几种重要的电化学过程（如金属腐蚀、电池类型）进行了应用性分析。 第五部分：气体的性质与相变 (Properties of Gases and Phase Transitions) 第十一章：理想气体与实际气体 (Ideal Gases and Real Gases) 本章从宏观层面描述了气体的行为。详细介绍了波义耳定律、查理定律、阿伏伽德罗定律，并整合为理想气体状态方程（$PV=nRT$）。通过大量的化学计量学计算，展示了气体摩尔体积和分压（道尔顿分压定律）的应用。最后，引入范德华方程，解释了实际气体在极端条件下的偏差，并讨论了分子间作用力对气体行为的修正。 第十二章：相平衡与相图 (Phase Equilibria and Phase Diagrams) 本章探讨了物质在不同物理状态（固、液、气）之间的转变。重点解析了克劳修斯-克拉佩龙方程，用于计算汽化、熔化和升华的潜热。通过对单组分系统（如水）相图的细致解读，讲解了三相点、临界点和亚稳态的物理意义。 附录：常用化学数据表 本书的附录包含了进行化学计算所需的所有关键参考数据，包括：标准原子量、常见元素的物理常数、标准生成焓和生成吉布斯自由能、水溶液的离子常数 ($K_a, K_b, K_{sp}$)、标准电极电势表，以及若干重要的数学换算因子表，确保读者能够独立完成所有计算和分析任务。

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Lange's Handbook of Chemistry 是一本真正意义上的“案头书”，它就像一本可靠的向导，在你探索化学世界的旅途中，总能在你需要的时候，提供最准确、最详尽的指引。我第一次接触它是在大学的有机化学课程上，当时教授极力推荐，说这是每个化学系学生必备的工具。起初，我只是将它视为一本信息 справочник，用于查找各种物理化学常数、溶解度数据，或者是某些反应的条件。然而，随着我的学习深入，我越来越意识到这本书的价值远不止于此。它的编排逻辑非常清晰，从基础的原子结构、元素周期表，到复杂的有机化合物命名、反应机理，再到更深入的物理化学概念，如热力学、动力学，应有尽有。每一章节都仿佛是一个精心构建的知识体系，层层递进，让你在理解一个概念的基础上，能够轻松地过渡到下一个。

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Lange's Handbook of Chemistry 的另一个优点是其简洁明了的语言风格。虽然内容非常专业和深入，但编者们总是尽量使用清晰、准确的语言来描述复杂的概念，使得即使是初学者也能相对容易地理解。当然，这并不意味着它会牺牲掉科学的严谨性，相反，这种简洁的风格反而更加凸显了其内容的深度和广度。

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每次我向同事或学生推荐这本书时，我都会强调它的“全面性”和“权威性”。它就像一个庞大的化学知识库，你可以随时从中提取你需要的知识和信息。即使你对某个特定的化学领域不是非常了解，这本书也能为你提供一个很好的入门点，让你能够快速地掌握其核心概念和重要信息。它的价值，真的难以用言语完全表达。

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我特别喜欢它对于元素性质的详尽描述，不仅仅是列出熔点、沸点这些基本数据，更重要的是对每种元素的物理化学性质、在地壳或生物体中的丰度、以及其重要化合物的性质和应用都进行了深入的探讨。这让我能够从更宏观的视角理解化学元素在自然界中的角色，以及它们如何参与到各种重要的化学过程中。比如，当我研究过渡金属的催化性质时，Lange's Handbook of Chemistry 提供了大量的关于它们氧化态、配位能力以及在不同催化反应中的作用机制的信息，这比任何在线搜索都来得更系统、更权威。它的图表也非常精美，很多数据以直观的方式呈现，使得理解更加容易。

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这本书的每一次更新都让我充满期待，因为我深知化学领域的发展日新月异，新发现、新理论层出不穷。Lange's Handbook of Chemistry 能够不断地更新内容，纳入最新的研究成果，这充分体现了编者团队的专业素养和对科学精神的追求。每一次拿到新版的书籍，我都会仔细阅读更新的部分，了解化学领域最新的进展，这对于保持我的知识与时俱进至关重要。

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不得不提的是，这本书的覆盖范围之广让我感到惊喜。除了核心的化学知识，它还涉及了化学在其他领域的应用，例如在材料科学、环境科学、甚至生物化学中的重要概念和数据。这使得它不仅仅是一本化学手册，更是一本跨学科的参考书。当我需要了解某种材料的化学组成、或者某种环境污染物的化学性质时，Lange's Handbook of Chemistry 都能提供我所需要的基本信息，让我能够快速建立起初步的认识，并为进一步深入研究打下基础。

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我尤其欣赏书中关于有机化学部分的处理方式。它不仅列出了各种官能团的性质和反应，还对许多经典的有机反应进行了详细的阐述，包括反应机理、反应条件、以及产物的可能异构体等。这对于我理解复杂的有机合成路线，以及预测反应产物非常有帮助。当我遇到一个陌生的有机反应时，我常常会先翻阅这本书，看看是否有类似的反应被收录，这总能给我提供很多启发。

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在我看来，Lange's Handbook of Chemistry 是一本真正能够陪伴你整个职业生涯的书籍。无论你是学生、研究人员，还是在工业界工作的化学工程师，这本书都能为你提供源源不断的支持和帮助。它不仅仅是一本工具书，更是一种学习方法、一种思维方式的引导。通过不断地查阅和理解其中的内容，你可以不断提升自己的专业能力和解决问题的能力。

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对于初学者而言，Lange's Handbook of Chemistry 可能显得有些庞大和复杂，但如果你能坚持下去，并将其视为一个可以反复查阅的宝藏，你就会发现它的巨大价值。书中的每一个条目都经过了严谨的考证和编辑，确保了其准确性和可靠性。我经常会和同学讨论书中的某个数据，然后一起去验证，结果无一例外，Lange's Handbook of Chemistry 都是最准确的来源。这种信任感，在科学研究中是极其宝贵的。

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在我的研究工作中，Lange's Handbook of Chemistry 扮演着至关重要的角色，尤其是在设计实验和分析数据时。当我需要选择合适的溶剂、确定反应温度、或者寻找某种化合物的精确分子量和密度时，我总是第一时间翻开这本书。它提供的准确数据，让我能够避免因为信息错误而导致的实验失败，节省了大量宝贵的时间和资源。更令人赞叹的是，它还收录了许多实验操作的建议和安全注意事项，这对于确保实验的顺利进行和保护研究人员的安全起到了极大的帮助。

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有学化学却没用过这本书的人么？！

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