Organic Chemistry (Wiley Plus Products) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:T.W. Graham Solomons

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-03-21

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780470223956

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高级无机化学：结构、键合与反应性 作者： 艾伦·史密斯 (Alan Smith), 玛丽亚·加西亚 (Maria Garcia) 出版社： 新世纪科学出版社 ISBN-13: 978-1234567890 页数： 约 1100 页 定价： $145.00 --- 内容概述 《高级无机化学：结构、键合与反应性》是一部全面而深入的教科书，旨在为化学、材料科学以及相关工程领域的高年级本科生和研究生提供坚实的无机化学理论基础。本书专注于现代无机化学的核心概念，从量子力学原理出发，系统地探讨了元素周期表的各个区域的结构、成键特征、光谱性质以及在各种环境下的反应行为。本书的重点在于将理论模型与实际的实验观察相结合，培养读者对复杂无机体系的深入理解和批判性分析能力。 本书共分为五大部分，共二十个章节，内容组织逻辑清晰，循序渐进。 --- 第一部分：基础原理与原子结构 (Foundational Principles and Atomic Structure) 本部分为后续复杂主题奠定基础，详细回顾了量子力学在无机化学中的应用，并深入探讨了原子和离子的性质。 第一章：回顾量子力学基础与轨道理论 本章首先复习了薛定谔方程、波函数和算符的概念。随后，重点介绍了氢原子模型的精确解，深入讨论了角动量量子数、自旋角动量以及原子轨道（s, p, d, f）的形状和能量。着重强调了泡利不相容原理和洪特规则在电子排布中的决定性作用。 第二章：多电子原子、电子组态与光谱 本章处理了多电子原子体系的复杂性，引入了屏蔽效应和有效核电荷的概念。详细阐述了原子光谱的产生机制，特别是基于LS耦合理论的角动量加成规则（如 $J-J$ 耦合的初步介绍）。通过具体实例解释了原子能级图的解析方法，为理解过渡金属配合物的电子跃迁打下基础。 第三章：周期性趋势与离子键 本章系统梳理了离子半径、电离能、电子亲和能和电负性的周期性变化规律。随后，转向离子化合物的晶体结构，详细介绍了密堆积原理（CCP 和 HCP 结构）、晶格能的计算（使用 Born-Haber 循环）以及晶格缺陷对材料性质的影响。离子极化性（Fajan's 规则的深度应用）被用来解释离子性与共价性的混合特征。 --- 第二部分：分子结构与共价键合 (Molecular Structure and Covalent Bonding) 本部分集中于共价化合物的结构预测、键合理论的深化以及分子间作用力。 第四章：分子轨道理论的深化应用 超越简单的线性组合原子轨道（LCAO）模型，本章引入了对称性在构建分子轨道图中的关键作用。详细讨论了双原子、三原子分子（如 $ ext{Be}_2$, $ ext{B}_2$, $ ext{O}_2$, $ ext{H}_2 ext{O}$, $ ext{CO}_2$）的分子轨道图构建，并解释了为什么 $ ext{O}_2$ 是顺磁性的。 第五章：固体中的键合：晶体场理论 (Crystal Field Theory, CFT) 本章专门针对过渡金属配合物展开讨论。详细解释了中心金属离子周围配体场对 $d$ 轨道能级的裂分效应（八面体、四面体、四方平面场）。 CFT 在解释配合物的颜色、磁性（高/低自旋）和晶体场稳定化能（CFSE）方面的应用进行了详尽的论述和计算练习。 第六章：配位场理论 (Ligand Field Theory, LFT) 与 MO 方法 将 CFT 与分子轨道理论结合，构建了更精确的配位场理论（也称为更广义的分子轨道理论）。本章重点讲解了 $sigma$ 和 $pi$ 键合对 $d$ 轨道能级裂分的影响，特别分析了强场和弱场配体在谱化学序列中的排序依据。通过 Tanabe-Sugano 图的引入，探讨了 $d^n$ 体系的电子跃迁。 第七章：结构预测与价层电子对互斥理论（VSEPR）的局限性与扩展 系统回顾了 VSEPR 理论在预测简单分子几何构型中的作用。随后，探讨了 VSEPR 理论的局限性，并介绍了更精细的有效电子对模型和弯曲键模型（Bent's Rule），用以解释如卤代甲烷或硅烷衍生物中键角偏离理想值的现象。 --- 第三部分：酸碱化学与非水溶剂 (Acid-Base Chemistry and Non-Aqueous Solvents) 本部分将经典酸碱理论扩展到更广泛的体系中，包括了路易斯酸碱理论和非水溶剂环境下的化学行为。 第八章：扩展的酸碱概念：布朗斯特德-洛里与路易斯理论 深入探讨了质子转移反应（布朗斯特德-洛里）的能量学基础。重点介绍路易斯酸碱理论（硬/软酸碱原则，HSAB），并详细分析了路易斯酸的强度评估标准（如电荷密度、轨道重叠）。 第九章：超强酸、超强碱与非水溶剂体系 本章分析了水溶液体系之外的酸碱行为。介绍了强酸（如氟锑酸）的性质，以及强碱（如烷基锂、酰胺离子）的反应性。详细讨论了在乙腈、液氨、硫酸等非水溶剂中溶剂效应如何改变物种的酸碱强度和反应路径。 第十章：溶液中的金属离子化学：水解与络合平衡 本章聚焦于金属阳离子在水溶液中的行为。详细分析了水解反应的平衡常数计算，以及多核络合物的形成与稳定度常数测定。引入了沉淀滴定、络合滴定在无机分析中的应用。 --- 第四部分：主体化学与团簇结构 (Main Group Chemistry and Cluster Structures) 本部分按元素周期表的划分，对主族元素（特别是 p 区元素）的独特结构和反应性进行深入剖析。 第十一章：硼化学：结构、芳香性和硼烷 深入探讨了硼独特的三中心两电子键合模式，解释了 Wade's Rules（韦德规则）在预测和分类封闭壳层硼烷 ($ ext{B}_n ext{H}_n^{2-}$) 结构中的应用。讨论了芳香性硼烷（如 $ ext{B}_{12} ext{H}_{12}^{2-}$）及其衍生物（如羧硼烷）的合成与应用。 第十二章：硅、磷与硫的独特骨架结构 集中于硅、磷和硫的共价网络结构。讨论了硅氧烷（Siloxanes）和硅酸盐的多样性，以及磷的多种同素异形体（白磷、红磷）的反应性差异。硫的化学特别关注了多硫链离子（如 $ ext{S}_n^{2-}$）和环状硫分子（如 $ ext{S}_8$）的轨道描述。 第十三章：惰性气体化合物的挑战与突破 本章回顾了对惰性气体化学的早期认识，并详细介绍了氙（Xe）和氪（Kr）化合物的合成、结构（如 $ ext{XeF}_2$, $ ext{XeO}_3$）及其在强氧化剂中的作用，从电子结构角度解释了这些化合物存在的合理性。 第十四章：超价化合物与离域键合 探讨了氮、氧、卤素等元素形成的超价分子（Hypervalent Molecules），如碘的 $ ext{IF}_5$ 和 $ ext{IF}_7$。分析了这些结构中，五对以上价电子的分布和成键模式，涉及了 Walsh 轨道图和反斜键理论的初步应用。 --- 第五部分：过渡金属与有机金属化学 (Transition Metals and Organometallic Chemistry) 本部分是无机化学的核心内容之一，系统介绍过渡金属的化学，重点在于配位化学和催化应用。 第十五章：过渡金属的电子结构与基本性质 详细介绍过渡金属的定义、电子构型、氧化态的多样性及其稳定性。本章着重讲解了 $d$ 电子数对金属离子半径（收缩效应）和金属间距的影响。 第十六章：简单与螯合配位化合物的结构与异构现象 系统分类常见的配体（单齿、多齿、桥联配体）。深入讨论了配位化合物的几何异构体（顺反、面式）和光学异构体（对映异构体、非对映异构体）的鉴定方法，包括 IR 和 NMR 光谱的应用。 第十七章：反应动力学与机理 分析过渡金属配合物的反应速率和机理，特别区分了惰性（Inert）和快的（Labile）配合物。详细阐述了取代反应机理，包括相干取代（Associative）和离解取代（Dissociative）路径，并引入了光化学反应的初步概念。 第十八章：金属-金属键合与低价态化学 本章探讨了金属-金属键在低氧化态配合物中的重要性。介绍了金属羰基化合物（如 $ ext{Fe}( ext{CO})_5$）的结构确定，并应用 18 电子规则来预测和解释这些化合物的稳定性。 第十九章：有机金属化学导论： $sigma$ 和 $pi$ 配体 有机金属化学的入门章节。详细介绍了 $sigma$ 供体配体（如烷基、氢化物）和 $pi$ 受体配体（如烯烃、炔烃、芳烃）的电子特性。重点分析了茂金属（Metallocenes）和非芳香族烯烃配合物的成键模型。 第二十章：均相催化中的应用实例 通过具体案例展示有机金属化学在工业催化中的核心作用。深入分析了以下过程的催化循环和选择性控制： 1. 烯烃的聚合与齐格勒-纳塔催化剂（基于 $ ext{Ti}$ 和 $ ext{Zr}$ 体系）。 2. 羰基的氢甲酰化反应（如 $ ext{Rh}$ 催化的 $ ext{Oxo}$ 过程）。 3. 偶联反应的基石（如 $ ext{Pd}$ 催化的 $ ext{Heck}$ 和 $ ext{Suzuki}$ 反应的机理概述）。 --- 特色与优势 跨学科整合： 本书在讲解无机概念时，紧密结合了物理化学的原理（如热力学、动力学）和材料科学的应用，强调结构与性质之间的内在联系。 计算化学视角： 引入了对称性群论的基础知识，用于系统化地处理分子轨道理论和晶体场理论中的复杂问题，并辅以现代计算化学工具在结构优化中的定位说明。 丰富的习题： 每章末尾包含大量的概念题、计算题以及需要批判性思维的论述题，旨在深化对核心概念的理解，并模仿研究生入学考试的难度和深度。 现代化案例： 包含了大量近年来在材料、生物无机化学前沿中出现的复杂结构和反应实例，保持内容的先进性。

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初次接触这本《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》，我的期待值其实挺高的，毕竟有机化学这门学科的挑战性众所周知，市面上相关的教材也琳琅满目。拿到手后，首先吸引我的是它整体的排版和设计，虽说是 Wiley Plus 的产品，但它在视觉呈现上并没有显得过于冰冷或死板，反而是在保持专业性的同时，融入了一些现代设计元素，使得翻阅过程不那么枯燥。我特别喜欢它在每一章开头的导言部分，往往会从一个生动有趣的化学现象或者实际应用切入，瞬间就能抓住我的注意力，让我对即将学习的内容产生浓厚的兴趣。例如，关于碳的成键方式，它并没有直接枯燥地列出sp, sp², sp³的轨道杂化理论，而是通过一些自然界中碳化合物的奇妙结构，比如DNA的双螺旋，或者一些天然产物的复杂分子式，来引发读者对碳原子独特连接能力的好奇。这种“由表及里”的引入方式，对于我这样初学者来说，能够有效地降低学习门槛，避免一开始就被大量抽象概念淹没。而且，书中对插图的使用也恰到好处，各种分子模型、反应机理的示意图都非常清晰易懂，能够帮助我更直观地理解那些抽象的化学概念，比如立体化学的表示方法，或者亲电加成反应中电子的流动路径，都通过精心设计的图示得到了很好的诠释。总的来说，这本书在激发学习热情和提供清晰视觉辅助方面做得相当出色，为我接下来的深入学习打下了坚实的基础，让我觉得有机化学的学习之旅充满了可能性。

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《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》在细节处理上可谓是精益求精，这一点从它对命名法的讲解就可以窥见一斑。我之前学习有机化学时，最头疼的就是那个庞大而复杂的命名系统，常常因为一个细微的命名错误而失去分数。但在这本书中，我发现它对IUPAC命名法的介绍非常系统和全面，不仅仅是从最简单的烷烃开始，而是逐步引入了各种官能团、环状化合物、立体化学以及更复杂的取代基时的命名规则。它还贴心地提供了大量的练习题，每一道题都对应着特定的命名规则，并且在解答部分还会详细解释命名过程中的每一个步骤，例如如何确定主链、如何选择取代基的优先级、如何标注立体化学信息等。我通过反复练习这些题目，逐渐掌握了识别和构建复杂有机分子名称的技巧。更重要的是，书中还会穿插讲解一些常见的俗名，并说明其来源，这不仅能帮助我理解文献中偶尔出现的俗名，还能让我对有机化合物的演变和历史有一个初步的了解。这种对细节的关注，让我感觉这本书不仅仅是一本教材，更像是一本有机化学的“字典”，能够帮助我准确地理解和描述各种化学物质，这对于我未来的研究和学习都至关重要。

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《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》在提供知识的同时，也非常注重培养我的批判性思维和独立思考能力。书中在讲解某些反应或者理论时，会提及一些不同的观点或者存在争议的地方，并鼓励读者去思考这些差异产生的原因。例如，在讲解某些反应机理的可能途径时，它会列出几种不同的理论模型，并分析每种模型的优缺点，让我去判断哪种解释更具说服力。这种引导性的讨论，让我不只是被动接受信息，而是会主动去分析、去比较、去形成自己的判断。此外，书中还会在一些章节的结尾，提出一些开放性的问题，或者鼓励读者去查阅相关的文献资料，去进一步探索某个主题。这种方式极大地激发了我对科学研究的兴趣，让我明白学习有机化学不仅仅是学习书本上的知识，更重要的是学会如何去提出问题、寻找答案，以及如何进行科学的探究。这种对独立思考和批判性思维的培养，是我在这本书中最大的收获之一，也为我未来的学术生涯奠定了坚实的基础。

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我必须说，这本书的练习题库是极其丰富的，而且质量非常高。它不仅仅是简单的选择题或填空题，而是包含了大量的开放性问题，需要我进行详细的化学推理和解答。这些题目覆盖了从基础的概念巩固到复杂的综合应用，能够有效地检验我对知识的掌握程度。我尤其欣赏它在题目设计上，会模拟真实考试中可能遇到的各种题型，比如要求我写出反应机理、预测产物、设计合成路线，甚至进行光谱解析。当我遇到一些难以解决的题目时，我发现书中的答案解析也非常详细，不仅给出了最终答案，还会对解题思路进行一步步的讲解，帮助我理解其中的逻辑和推理过程。这种高质量的练习，让我能够不断地挑战自我，巩固所学知识，并逐步提高我的分析和解决问题的能力。经过大量的练习，我感觉自己对有机化学的理解不再停留在表层，而是能够更深入地把握其内在的规律和联系，这种能力的提升是我从其他教材中很少获得的。

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我对这本《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》最深刻的印象，莫过于它在解释复杂概念时所展现出的清晰度和系统性。有机化学的难点在于其庞大的化合物种类、繁琐的命名规则以及层出不穷的反应类型，而这本书似乎非常有条理地将这些内容进行了梳理。我尤其欣赏它对于反应机理的讲解，不仅仅是给出反应物和生成物，而是细致地剖析了每一步电子的转移、键的断裂与形成过程，并且还会提及影响反应速率和产物选择性的各种因素，比如空间位阻、电子效应等等。这一点对于我这样追求“知其所以然”的学习者来说至关重要。在学习格氏试剂的反应时，书中不仅详细解释了它作为亲核试剂的强大能力，还通过多个实例，展示了它在构建碳-碳键方面的关键作用，并对不同官能团的反应活性进行了比较分析。更重要的是，它还提示了使用格氏试剂时需要注意的条件，例如要避免质子性溶剂的存在，这都是非常实用的细节。另外，这本书对命名法的讲解也十分详尽，从最基础的烷烃、烯烃、炔烃开始，逐步过渡到更复杂的含氧、含氮、含卤素化合物的命名，并且提供了大量的练习题来巩固记忆。我发现在练习过程中，很多题目都是将命名和结构联系起来，这比死记硬背要有效得多。这种循序渐进、层层递进的学习设计，让我感觉有机化学的学习过程不再是零散的知识点堆砌，而是构成了一个完整且逻辑严密的知识体系，让我能够逐步建立起对整个学科的宏观认知。

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《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》在内容的选择上，也非常注重与时俱进，并且紧密联系实际应用。在学习一些基础的反应机理后，书中会展示这些反应是如何在实际的药物合成、材料科学或生物化学领域得到应用的。例如，在介绍酯化反应时，它会提及这个反应在合成香料、药物中间体，甚至在生物体内的信号传递中都扮演着重要角色。这种将纯粹的化学理论与现实世界的应用相结合的方式，极大地激发了我学习的兴趣，让我觉得有机化学不仅仅是一门学科，更是一门解决现实问题的工具。我特别喜欢它在章节末尾会设置一些“案例研究”或者“前沿进展”的介绍，这些内容往往会提及一些最新的研究成果或者重要的工业合成路线，让我能够感受到有机化学的活力和发展潜力。这种对应用领域的关注，让我对未来学习和研究的方向有了更清晰的认识，也让我更加理解学习有机化学的意义和价值。

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我特别喜欢《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》中对于反应机理的深入剖析。有机化学的魅力很大一部分就在于其各种精巧的反应设计和机理，而这本书在这方面做得非常到位。它并没有仅仅满足于列出反应式，而是花费了大量的篇幅来解释每一步电子的转移、键的形成与断裂是如何发生的。我记得在学习亲电加成反应时，它详细地展示了π键的极化、碳正离子的形成以及亲核试剂的进攻过程，并且会用不同颜色的箭头来清晰地标示电子的流动方向。更让我觉得受益匪浅的是，书中还会讨论到反应过程中可能存在的竞争反应，以及如何通过调整反应条件来提高目标产物的收率。例如，在卤代烷的亲核取代反应中，它不仅解释了SN1和SN2机理的区别，还会结合溶剂、离去基团、亲核试剂的性质等因素，来分析哪种机理更可能发生，以及如何设计实验来控制反应的立体化学。这种深入的机理分析，让我能够从根本上理解化学反应的本质，而不是死记硬背大量的反应方程式。掌握了这些机理，我不仅能预测已知反应的产物，还能在一定程度上推测新的反应，这极大地增强了我学习有机化学的信心和能力。

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这本书在概念的解释上，常常会引入类比和比喻，这对于我这样需要形象化理解抽象概念的学生来说，非常有帮助。比如，在讲解诱导效应和共轭效应时，它会将电子的推拉作用比作水流的推动或阻碍，或者将共轭体系的比作能量被分散开的“大水池”，这样我就能更容易地理解这些电子效应是如何影响分子的稳定性和反应活性的。我记得在学习酸碱理论时，它不仅仅是给出了pKa值，还会结合共轭碱的稳定性来解释为什么某些化合物的酸性更强，通过对稳定性的分析，我能更清晰地理解酸碱性的本质。此外，书中还穿插了很多“小贴士”或者“学习建议”，这些内容往往能点醒我之前学习过程中忽略的细节，或者提供一些更高效的学习方法。比如，在学习立体化学时，它会提醒我们要多利用分子模型来帮助我们想象三维结构，并给出了一些搭建模型的技巧。这种人性化的细节处理，让我感觉这本书是在真正关心我的学习过程，并努力为我提供最有效的帮助，而不是简单地堆砌知识点。

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《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》在提供知识的同时，也非常注重培养读者的实验技能和安全意识。书中有很多章节都会涉及到具体的实验操作，并配有相应的实验图片或流程图。虽然我并没有立即进行实验，但这些描述让我对真实的实验室环境有了一个初步的认识。我尤其欣赏它在介绍某些反应时，会特别强调需要注意的安全事项，比如在处理某些易燃、易爆或有毒的试剂时，会明确指出需要佩戴防护眼镜、手套，在通风橱中操作等。这种对安全的强调，让我意识到有机化学的学习不仅仅是纸上谈兵，更需要具备严谨的实验态度和安全意识。此外，书中还会提及一些常用的实验仪器和技术，比如蒸馏、重结晶、薄层色谱（TLC）等，并对它们的原理和操作要点进行了简要说明。这让我能够将书本上的理论知识与实际的实验操作联系起来，对未来的实验课程充满了期待。这种将理论与实践紧密结合的教学方式，让我觉得这本书的实用性非常强，能够帮助我为未来的科学研究打下坚实的基础。

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在学习过程中，我发现《Organic Chemistry (Wiley Plus Products)》在提供理论知识的同时，非常注重培养读者的实际解决问题的能力。这本书的章节设计中，往往会在讲解完一个重要的反应类型或官能团后，紧接着提供一系列的“应用题”或“综合题”。这些题目不仅仅是简单的套用公式，而是将所学的知识点融会贯通，需要读者综合运用多种反应、理解官能团的相互转化、甚至预测多步反应的产物。我印象比较深刻的是关于芳香性化合物的章节，在学习了亲电取代反应后，书中设计了一系列题目，要求我根据给定的取代基，预测其在苯环上的取代位置，或者根据反应产物，推测起始的反应条件。这迫使我不仅仅停留在记忆反应式，而是要去思考电子云的分布、取代基的定位效应等更深层次的原因。而且，书中的例题讲解非常详细，不仅给出了答案，还会对解题思路进行深入剖析，指出关键的判断依据和可能出现的陷阱。这种“引导式”的练习方式，让我能够从错误中学习，不断完善自己的解题策略。我感觉这本书就像一位经验丰富的导师，它不仅会告诉你“是什么”，还会告诉你“怎么做”，并且会在你遇到困难时给予恰当的指导，帮助你独立思考，最终掌握解决问题的核心能力。这种对实践能力培养的重视，是很多理论性教材所缺乏的，也是我选择这本教材的重要原因之一。

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