General Chemistry I Compact Facts Cards - 1989 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9781556370830

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无机化学基础：精要概念与习题解析 (2023年版) 作者： 史密斯, J. P.； 陈, L. 出版社： 学术前沿出版社 出版日期： 2023年10月 页数： 780页 装帧： 平装/精装可选 --- 内容简介 《无机化学基础：精要概念与习题解析》是一本专为大学本科阶段化学专业、材料科学、生物化学以及相关工程学领域学生精心编写的教材。本书旨在系统、深入地介绍现代无机化学的核心原理、理论模型及其在自然界和工业应用中的实际体现。与侧重于定性描述的传统教材不同，本书采用了高度结构化的教学方法，强调理论的数学推导、计算方法的应用以及对实验现象的深度解释。 全书内容覆盖了无机化学的广阔领域，从原子结构和周期性到复杂的配位化学和固态材料的结构与性质，力求为读者构建一个坚实、连贯的知识体系。 第一部分：原子结构与周期性规律的深化理解 本部分作为全书的理论基石，不仅回顾了量子力学在原子结构中的基本应用，更着重于引入现代的计算化学概念，解释为何某些电子结构模型比早期模型（如波尔模型）更具预测能力。 第一章：电子构型与能级结构 详细阐述了薛定谔方程在氢原子和类氢离子中的求解过程，并深入探讨了多电子原子的电子排布规则（洪特规则、泡利不相容原理）。特别关注了轨道相互作用（如自旋-轨道耦合）对原子能级的影响，这对于理解过渡金属的磁性至关重要。书中包含大量利用近似方法计算有效核电荷（$Z_{eff}$）的算例，并将其与实验测得的电离能和电子亲和能进行对比分析。 第二章：周期性与元素性质的定量关系 超越简单的元素周期表描述，本章聚焦于定量解释周期性趋势。详细讨论了范德华半径、共价半径和离子半径的测定方法及其局限性。对电负性概念进行了深入探讨，引入了基于热力学（如Mulliken电负性）和基于偶极矩（如Pauling电负性）的计算模型，并分析了不同模型在预测化学键性质上的差异。本章强调了相对论效应（特别是对于重元素）如何显著改变其周期性趋势。 第二部分：化学键的本质与分子几何 本部分的核心在于将量子化学理论与宏观观察到的分子行为连接起来，重点在于理解键的形成、键的强度及其对分子空间构象的影响。 第三章：离子键与晶格能 本章详细介绍了离子化合物的形成过程，利用玻恩-哈伯循环（Born-Haber Cycle）来计算和验证晶格能。重点讨论了影响晶格能的因素，如离子半径、电荷密度和晶体结构类型（如岩盐结构、闪锌矿结构）。新增内容包括对非理想离子晶体中极化效应的探讨，这解释了某些具有高电荷密度阳离子的化合物中出现的共价特性。 第四章：共价键的分子轨道理论 从原子轨道线性组合（LCAO）开始，本章系统地构建了双原子分子（如$ ext{H}_2$, $ ext{O}_2$, $ ext{N}_2$）的分子轨道图。重点阐述了σ键和π键的形成，以及键级（Bond Order）的计算与验证。对于多原子分子，引入了杂化理论（$sp, sp^2, sp^3$ 及其扩展）来解释分子几何，并详细讨论了价层电子对互斥理论（VSEPR）的局限性，尤其是在涉及d轨道参与成键时。 第五章：分子间作用力与相变 本章深入研究了影响物质宏观性质（如沸点、溶解度）的微观作用力。除了经典的氢键和偶极-偶极相互作用，本章特别侧重于色散力（伦敦色散力）的量子力学起源，并提供了计算其相对强度的近似方法。同时，本章通过热力学分析，解释了液体的蒸发、凝固和相图的构建原理。 第三部分：酸碱理论与非水溶剂化学 本部分将理论知识应用于化学反应中最普遍的现象——质子转移和电子转移。 第六章：酸碱理论的拓展 除了经典的Arrhenius和Brønsted-Lowry理论，本章将重点放在Lewis酸碱理论的推广及其在有机和无机合成中的应用。引入了Hard and Soft Acids and Bases (HSAB) 原则，并用分子轨道理论（HOMO-LUMO 相互作用）来定量解释HSAB的有效性。书中提供了大量的$ ext{p}K_a$ 和 $ ext{p}K_b$ 值的计算和对比练习，以及缓冲溶液的精确配制计算。 第七章：溶液化学与非水溶剂 本章探讨了电解质在水溶液中的行为，包括离子强度的概念和德拜-休克尔极限定律（Debye-Hückel Limiting Law）的应用。更进一步，本章专题介绍了非水溶剂（如液氨、液态二氧化硫、熔融盐）的性质，解释了溶剂如何通过溶剂化作用影响反应活性和酸碱强度，并提供了非水溶剂中电导率的测量方法。 第四部分：过渡金属化学与配位化合物 这是无机化学的核心领域之一，本书致力于提供从晶体场到分子轨道理论的完整过渡。 第八章：配位化合物的结构与命名 系统介绍配位化合物的结构（如异构现象：几何异构、光学异构），并严格遵循IUPAC命名法。着重讲解了配位数的确定和配位几何的几何约束。 第九章：晶体场理论 (CFT) 与配位场理论 (OFT) 这是本书的关键章节。首先，详细推导了八面体、四面体和平面四方场下的d轨道能级分裂图（Crystal Field Splitting Diagrams）。通过计算晶体场稳定化能（CFSE），解释了过渡金属离子的结构、磁性（高自旋与低自旋）和反应惰性。随后，引入了配位场理论（即分子轨道理论在配位化合物中的应用），解释了$pi$受体配体（如CO, $ ext{CN}^-$）如何影响d轨道能级和溶液颜色，并讨论了光谱化学序列的理论基础。 第十章：过渡金属的反应性与催化 探讨了配位化合物的几种基本反应类型：取代反应（亲核取代、活化取代）的机理，以及氧化还原反应。本章包含了大量关于均相催化剂（如Wilkinson催化剂、Ziegler-Natta催化剂）的工作原理分析，强调了金属中心氧化态变化和配体在活化底物中的作用。 第五部分：固态化学与主族元素专题 本部分将无机化学原理应用于材料科学和元素特性分析。 第十一章：晶体结构与缺陷化学 详细介绍了常见的金属和离子晶体结构（如FCC, BCC, 钙钛矿结构），并利用布拉维格和空间群的概念来描述晶体的周期性。重点分析了晶体缺陷（点缺陷、线缺陷）对材料电学和机械性能的影响，包括Schottky缺陷和Frenkel缺陷的热力学形成能计算。 第十二章：主族元素的异常行为与电化学 通过对第13至第16族元素的深入考察，解释了主族元素中“惰性电子对效应”、“多键形成能力”以及“多聚化趋势”等关键异常现象的成因。最后，本章通过Nernst方程的应用，将无机化学与电化学联系起来，分析了常见无机物（如氧化物、硫化物）在不同电势下的稳定性，并探讨了硼、硅、磷等重要元素在现代电子工业中的应用。 --- 本书特色： 1. 计算导向： 每章均包含大量“理论实践”模块，引导学生使用现代软件工具（如Excel或基础Python脚本）处理化学数据，进行轨道能级和晶格能的数值模拟。 2. 详尽的习题集： 书后附有超过800道难度递增的习题，包括概念检验题、计算推导题和基于最新研究文献的开放性讨论题。 3. 跨学科视野： 紧密结合材料科学、环境化学和生物无机化学的前沿应用，使理论学习更具现实意义。 本书是为化学、化学工程、物理学（侧重凝聚态物理方向）以及材料科学专业学生设计的核心参考书，适合作为一年级或二年级的无机化学课程教材。

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这本关于普通化学I的袖珍事实卡片，尽管出版于1989年，却展现出一种令人惊讶的韧性。我是在整理旧书架时偶然发现它的，当时并没有抱太大期望，毕竟时代久远，知识的更新速度是惊人的。然而，翻开这些卡片的那一刻，我立刻感受到了它独特的设计哲学。它不是一本试图涵盖所有复杂理论的教科书，而更像是一个精心提炼的知识库，专为那些需要快速回顾核心概念的学习者量身打造。卡片的质地摸起来相当扎实，边缘的磨损痕迹诉说着它曾经陪伴多少学生度过那些漫长而充满挑战的夜晚。内容上，它对基本化学原理的阐述精准而简洁，特别是对于早期无机化学和基础热力学的定义，那种不加冗余的表述方式，在今天的某些冗长教材中已经很难寻觅了。比如，对于摩尔概念和化学计量学的解释，它采用了一种近乎“公式化”的清晰路径，没有过多花哨的图表或现代的应用案例来分散注意力，纯粹回归到对科学语言的掌握上。对于那些刚刚接触化学这门学科，或者需要一个可靠、便携的“速查字典”的老派学习者来说，这套卡片简直是宝藏。它提醒我们，最有效的学习工具往往是最直接、最不加修饰的那个。我甚至会用它来辅助我阅读一些现代的、更复杂的文献，用它来校准我对基础概念的理解是否还牢固，这种对比性的学习过程，意外地带来了极佳的效果。

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这套紧凑事实卡片散发着一种“极简主义”的美学，这与今天强调多媒体和互动性的化学学习工具形成了鲜明的对比。它的成功不在于它包含了多少信息，而在于它果断地“舍弃”了什么。这种筛选过程本身就是一种教学艺术。我发现它在处理化学命名法和官能团识别方面表现出色，提供了清晰的层级结构和记忆口诀（尽管这些口诀可能有些陈旧，但对于快速识别仍然有效）。当我试图在考试前快速浏览庞大的知识点时，我倾向于拿起这叠卡片而不是打开厚重的讲义。每张卡片上的排版都非常紧凑，字体选择和间距都优化到了极致，力求在有限的面积内容纳最多的有效信息。然而，这也是双刃剑：对于初学者来说，如果缺乏上下文支撑，这些高度浓缩的事实可能会显得过于抽象和孤立。我建议，只有在已经对相关章节有了初步了解后，再将这套卡片作为提炼和固化的工具。它就像是化学知识的“精华提取物”，需要学习者自己具备将其溶解于更宏大知识体系中的能力，否则，它可能只是一堆精美的、但孤立的卡片。

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说实话，我对这套1989年的卡片抱持着一种近乎考古学的兴趣。我很好奇在那个时代，教育者是如何看待“最重要”的化学知识，并将其浓缩进如此有限的空间里。从内容上看，它似乎特别侧重于宏观现象的量化描述，例如精确的平衡常数计算、溶解度规则的详尽罗列，以及对典型无机反应（如沉淀、氧化还原）的快速参考。与我正在使用的、强调计算化学和数据可视化的现代教材相比，这套卡片几乎是纯粹的符号学训练。它的价值在于其一致性——无论何时何地，只要你翻开它，你面对的就是同样的、经过时间检验的经典描述。这种稳定性在面对快速变化的科学领域时，反而成为了一种锚点。我曾尝试用它来复习一些关于气体定律的部分，发现它对理想气体状态方程的解释干净利落，没有被后来的复杂修正或例外情况所拖累，让你先牢牢掌握“骨架”。如果你是一个追求效率，并且已经对理论框架有了基本认识的学习者，这套卡片会成为你梳理混乱思维的绝佳工具，它强迫你用最少的词语表达最核心的概念。

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当我开始使用这套卡片时，我主要被其物理形态所吸引，那是一种与当前数字学习环境截然不同的触感体验。在这个信息过载的时代，能够手握一套实体卡片，用手指摩挲着那些印有特定化学式和反应机理的卡片边缘，本身就是一种沉浸式的、几乎是仪式性的学习过程。它的“紧凑事实”定位非常到位，每一张卡片都像是一个浓缩的知识胶囊，迫使制作者在信息密度和易读性之间找到一个微妙的平衡点。我特别欣赏它对早期量子力学概念，比如玻尔模型和基本原子轨道概念的处理方式——非常直观，侧重于公式的应用而非深奥的数学推导，这对于建立初期的直觉非常关键。然而，也正是这种简洁性，在某些方面暴露了它的时代局限性。在处理诸如分子间作用力或酸碱理论的现代细微差别时，它显得略微力不从心，但话说回来，这套卡片的目标显然不是替代前沿的研究资料，而是巩固基石。我发现，用它来辅助记忆那些关键的常数和单位转换，效率远高于我过去使用的任何电子闪卡应用。那种“翻转”的动作，伴随着知识的即时浮现，激活了我大脑中更深层次的记忆回路，这或许是老派学习材料独有的魔力。

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这份1989年的卡片集，为我提供了一个独特的机会，去体验“慢学习”的魅力。在如今一切都追求即时反馈和快速跳转的环境下，卡片要求你专注于眼前这张信息，直到你完全掌握了它所承载的知识点，然后才能进行下一个动作——翻转或抽取。这种节奏极大地增强了对特定公式和定义的肌肉记忆。我特别关注了其中关于平衡常数表达式（$K_c$和$K_p$）的转换部分，卡片上的推导步骤极其精简，几乎是省略了中间的大部分代数运算，直接给出了最终关系，这迫使我必须在脑中快速重建推导过程，从而加深理解。当然，作为一本近三十年前的产品，它自然无法触及后现代化学中对不确定性、计算模拟或更精细的电子结构理论的讨论，其视野主要集中在经典化学的坚实基础之上。但正是这种聚焦，让它在基础概念的巩固上显得如此有力。它不仅仅是知识点的集合，它更像是一种学习方法论的体现：清晰、精确、毫不妥协地呈现核心真理。对于任何想找回学习化学的纯粹乐趣、摆脱电子设备干扰的人来说，这套卡片绝对值得拥有，它是一份对基础科学严谨态度的致敬。

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