無機化學

無機化學 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

遊文瑋,吳紅 編
圖書標籤:
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  • 理學
  • 化學基礎
  • 元素化學
  • 配位化學
  • 晶體結構
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030355393
版次:1
商品編碼:11116774
包裝:平裝
叢書名: 高等醫學院校醫藥學專業化學教材
開本:16開
齣版時間:2012-09-01
用紙:膠版紙
頁數:403
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

《高等醫學院校醫藥專業化學教材:無機化學》共分15章,簡要介紹物理化學的基礎知識及物質結構的基本理論,重點闡述化學平衡理論、溶液理論及無機元素性質。《無機化學》注意與後續相關課程的銜接,簡化物理化學內容,突齣無機化學的基礎理論及常見無機單質、化閤物的性質。為拓寬學生的知識麵,加強與生命科學領域的聯係,各章節穿插介紹瞭與教學內容相關的典型案例,簡要介紹瞭生物無機化學的基本知識。
《高等醫學院校醫藥專業化學教材:無機化學》可作為高等醫科院校藥學、中藥學專業本科生教材,也可作為藥學相關專業學生的自學參考書。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 無機化學的發展和研究內容
1.2 化學與藥學的關係
1.2.1 化學與藥物來源的關係
1.2.2 化學與藥物製劑的關係
1.2.3 化學與藥理作用的關係
1.3 無機化學的學習方法

第2章 化學熱力學初步
2.1 熱力學常用術語
2.1.1 體係和環境
2.1.2 狀態和狀態函數
2.1.3 過程和途徑
2.2 熱力學第一定律
2.2.1 熱和功
2.2.2 內能
2.2.3 熱力學第一定律
2.3 化學反應的熱效應
2.3.1 化學反應的熱效應
2.3.2 反應進度
2.3.3 熱化學方程式
2.3.4 蓋斯定律
2.3.5 標準摩爾生成焓
2.3.6 標準摩爾燃燒焓
2.4 化學反應的方嚮
2.4.1 自發過程
2.4.2 熵與熵變
2.4.3 吉布斯自由能變與化學反應的方嚮
習題

第3章 化學反應速率
3.1 化學反應速率的定義及錶示方法
3.1.1 化學反應速率
3.1.2 平均速率和瞬時速率
3.2 反應速率理論簡介
3.2.1 碰撞理論
3.2.2 過渡態理論
3.3 濃度對化學反應速率的影響
3.3.1 基元反應、簡單反應與復閤反應
3.3.2 質量作用定律
3.3.3 速率方程式
3.3.4 簡單級數反應
3.4 溫度對化學反應速率的影響
3.4.1 溫度與速率常數的關係
3.4.2 溫度對化學反應速率影響的原因
3.5 催化劑對化學反應速率的影響
3.5.1 催化劑
3.5.2 催化作用理論簡介
3.5.3 生物催化劑——酶
習題

第4章 化學平衡
4.1 化學反應的可逆性和化學平衡
4.1.1 可逆反應
4.1.2 化學平衡
4.2 標準平衡常數
4.2.1 實驗平衡常數
4.2.2 標準平衡常數錶達式
4.2.3 標準平衡常數的有關計算
4.3 標準平衡常數K*與ΔrG*m的關係
4.4 化學平衡的移動
4.4.1 濃度對化學平衡的影響
4.4.2 壓力對化學平衡的影響
4.4.3 溫度對化學平衡的影響
習題

第5章 溶液
5.1 溶液
5.1.1 物質的量和物質的量濃度
5.1.2 摩爾分數和質量摩爾濃度
5.1.3 質量分數和質量濃度
5.2 稀溶液的依數性
5.2.1 稀溶液的蒸氣壓下降
5.2.2 稀溶液沸點的升高
5.2.3 稀溶液的凝固點降低
5.2.4 稀溶液的滲透壓
5.2.5 稀溶液依數性之間的關係
5.3 強電解質溶液理論
5.3.1 強電解質溶液
5.3.2 離子的活度和活度因子
5.3.3 離子強度
習題

第6章 酸堿平衡
6.1 酸堿理論
6.1.1 酸堿電離理論
6.1.2 酸堿質子理論
6.1.3 酸堿電子理論
6.2 酸堿平衡
6.2.1 水的質子自遞平衡
6.2.2 酸堿平衡
6.3 溶液pH的計算
6.3.1 一元弱酸(堿)溶液酸度的計算
6.3.2 多元酸(或多元堿)水溶液酸度的計算
6.3.3 兩性物質溶液酸度的計算
6.3.4 拉平效應和區分效應
6.3.5 同離子效應和鹽效應
6.4 緩衝溶液
6.4.1 基本概念
6.4.2 緩衝溶液的作用原理
6.4.3 緩衝溶液pH的計算公式
6.4.4 緩衝能力與緩衝範圍
6.4.5 緩衝溶液的分類及選擇
6.4.6 緩衝溶液的配製
6.4.7 人體血液中的緩衝係
習題

第7章 難溶強電解質溶液的沉澱溶解平衡
7.1 標準溶度積常數
7.1.1 標準活度積常數和標準溶度積常數
7.1.2 難溶強電解質的溶解度與溶度積的關係
7.1.3 影響難溶強電解質溶解度的因素
7.2 溶度積規則
7.2.1 離子積
7.2.2 溶度積規則
7.2.3 溶度積規則的應用
7.3 生物礦化現象
7.3.1 正常礦化
7.3.2 異常礦化
習題

第8章 氧化還原反應與電極電勢
8.1 基本概念
8.1.1 氧化值
8.1.2 氧化還原半反應和氧化還原電對
8.2 原電池
8.2.1 原電池的概念
8.2.2 原電池符號
8.2.3 常見電極類型
8.3 電極電勢
8.3.1 電極電勢
8.3.2 電池電動勢和化學反應吉布斯(Gibbs)自由能的關係
8.3.3 影響電極電勢的因素
8.4 電極電勢的應用
8.4.1 判斷氧化劑和還原劑的相對強弱
8.4.2 判斷氧化還原反應進行的方嚮和程度
8.5 電勢圖解及其應用
習題

第9章 原子結構
9.1 原子結構理論
9.1.1 氫原子光譜
9.1.2 Bohr理論
9.2 氫原子的量子力學模型
9.2.1 電子的波粒二象性
9.2.2 海森堡測不準原理
9.2.3 波函數和原子軌道
9.2.4 量子數
9.2.5 波函數的圖形錶示
9.3 核外電子的排布和元素周期係
9.3.1 屏蔽效應和鑽穿效應
9.3.2 多電子原子軌道能級
9.3.3 核外電子排布原理
9.3.4 原子的電子層結構和元素周期係
9.4 元素基本性質的周期性
9.4.1 有效核電荷(Z*)
9.4.2 原子半徑(r)
9.4.3 元素的電離能
9.4.4 電子親和能
9.4.5 元素的電負性
習題

第10章 分子結構
10.1 離子鍵理論
10.1.1 離子鍵的形成與特點
10.1.2 離子的電荷、電子構型和半徑
10.2 共價鍵理論
10.2.1 經典路易斯學說
10.2.2 現代價鍵理論
10.2.3 雜化軌道理論
10.2.4 價層電子對互斥理論
10.2.5 分子軌道理論
10.3 金屬鍵理論
10.3.1 自由電子理論
10.3.2 能帶理論
10.4 分子間作用力
10.4.1 分子的極性
10.4.2 分子間的作用力
10.4.3 氫鍵
習題

第11章 配位化閤物
11.1 配閤物的基本概念
11.1.1 配閤物的組成
11.1.2 配閤物的命名
11.1.3 配位化閤物的異構現象
11.2 配閤物的化學鍵理論
11.2.1 價鍵理論
11.2.2 晶體場理論
11.3 配閤物的穩定性
11.3.1 配位平衡常數
11.3.2 影響配閤物穩定性的因素
11.4 配閤物在醫學中的應用
11.4.1 配閤物的抗癌作用
11.4.2 配閤物的解毒作用
11.4.3 配閤物的臨床診斷作用
習題

第12章 元素概論
12.1 元素在自然界中的分布及分類
12.2 無機物的基本類型及基本性質
12.2.1 氧化物
12.2.2 氫化物
12.2.3 含氧酸
12.2.4 堿
12.2.5 無機鹽
12.3 無機化學基本反應類型和無機物的製備方法
12.3.1 無機化學基本反應類型
12.3.2 無機物的製備方法
習題

第13章 非金屬元素
13.1 鹵素
13.1.1 鹵素通性
13.1.2 鹵素單質
13.1.3 鹵化氫及氫鹵酸
13.1.4 鹵化物和鹵素互化物
13.1.5 鹵素的氧化物
13.1.6 鹵素含氧酸及其鹽
13.1.7 類鹵素
13.1.8 鹵素的生物效應及常見藥物
13.2 氧族元素
13.2.1 氧族元素通性
13.2.2 氧族元素單質
13.2.3 水和過氧化氫
13.2.4 硫化氫和硫化物
13.2.5 硫的含氧化閤物
13.2.6 硒和碲的含氧化物
13.2.7 氧族元素的生物效應及常見藥物
13.3 氮和磷
13.3.1 氮族元素的通性
13.3.2 氮族元素單質
13.3.3 氮族元素氫化物
13.3.4 氮族元素氧化物
13.3.5 氮族元素鹵化物
13.3.6 氮族元素硫化物
13.3.7 氮族元素含氧酸及其鹽
13.3.8 氮族元素的生物學效應及常見藥物
13.4 碳族元素
13.4.1 碳族元素的通性
13.4.2 碳單質的性質
13.4.3 CO和CO2的性質
13.4.4 碳酸及其鹽的性質
13.4.5 碳的硫化物和鹵化物
13.4.6 矽及其化閤物
13.4.7 碳和矽的生物學效應及常見藥物
13.5 硼族元素
13.5.1 硼族元素的通性
13.5.2 硼和鋁單質的性質
13.5.3 硼和鋁的氫化物
13.5.4 硼的含氧化閤物
13.5.5 鋁的含氧化閤物
習題

第14章 金屬元素
14.1 概述
14.1.1 金屬元素在周期錶中的位置和基本性質
14.1.2 金屬單質的化學性質
14.2 堿金屬和堿土金屬
14.2.1 堿金屬和堿土金屬的通性
14.2.2 單質的性質
14.2.3 氧化物的性質
14.2.4 氫氧化物的性質
14.2.5 常見鹽
14.2.6 配閤物
14.2.7 對角綫規則
14.2.8 堿金屬和堿土金屬的生物效應和常見無機藥物
14.3 過渡金屬
14.3.1 過渡元素的基本性質
14.3.2 鉻和錳
14.3.3 鐵係元素和鉑
14.3.4 銅、銀和鋅、汞
14.3.5 過渡元素的生物效應和常用藥物
14.4 鑭係元素和錒係元素
14.4.1 鑭係元素的原子結構與元素的性質
14.4.2 鑭係元素的重要化閤物
14.4.3 稀土元素的生物學效應及常用藥物
14.4.4 錒係元素概述
習題

第15章 生物無機簡介
15.1 生物金屬元素總論
15.1.1 生物元素的分類
15.1.2 生物金屬元素的選擇與演化
15.1.3 生命所需的金屬元素
15.2 生物配體及其金屬配閤物
15.2.1 氨基酸和多肽的金屬配閤物
15.2.2 蛋白質的金屬配閤物
15.2.3 金屬特化單元和輔基
15.2.4 核酸的金屬配閤物
15.3 金屬配閤物與核酸DNA的作用
15.3.1 金屬配閤物鍵閤DNA的研究現狀
15.3.2 小分子配閤物鍵閤DNA研究的新動嚮
15.3.3 大自然對核酸金屬相互作用的利用
15.4 無機藥物化學
15.4.1 無機藥物簡介
15.4.2 無機抗癌藥物設計原理
參考文獻

中英文對照錶
附錄1 有關計量單位
附錄2 一些基本的物理常數
附錄3 一些物質的熱力學數據(298.15K)
附錄4 常見弱酸、弱堿的解離常數
附錄5 常見難溶電解質的溶度積常數(298.15K)
附錄6 常見配閤物的纍積穩定常數
附錄7 標準電極電勢錶(298.15K、101.325kPa)

精彩書摘

第1章 緒論
本章主要介紹無機化學的發展及研究內容。從藥物來源、藥物製劑、藥理作用等方麵淺談化學與藥學之間的關係。簡要介紹無機化學的學習方法,強調學生在學習過程中要努力提高自主學習的能力,用辯證思維的方法去分析和解決實際問題。
化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律和變化過程中能量關係的科學。簡言之,化學是研究物質變化的科學。它通過實驗觀察來認識物質的變化規律,並將這些規律應用於科學技術的發展,以達到認識自然、利用自然和改造自然的目的。化學的研究範圍極其廣泛,按研究對象或研究目的不同,可將化學分為無機化學、有機化學、高分子化學、分析化學和物理化學五大分支學科。
1.1 無機化學的發展和研究內容
化學科學的發展在人類日常生活的各個方麵都發揮著重要的作用,甚至與人類的文明進程息息相關。
在化學學科發展的早期階段,由於受生産力水平的限製,最初化學工作者的研究多以實用為目的,所研究的對象多為礦物等無機物,所以近代無機化學的建立就標誌著近代化學的創始。從這個意義上看,早期的化學發展史也就是無機化學發展史。對建立近代化學學科貢獻最大的化學傢有三人,即英國的羅伯特?玻意耳(RobertBoyle)、法國的安托萬洛朗?拉瓦锡(Antoine LaurentLavoisier)和英國的約翰?道爾頓(JohnDalton)。
玻意耳在化學方麵進行過很多實驗,如磷、氫的製備,金屬在酸中的溶解以及硫、氫等物質的燃燒。他從實驗結果闡述瞭元素和化閤物的區彆,1661年首次提齣元素的概念,指齣元素是一種不能分齣其他物質的物質,明確地把“化學確定為科學”,不再把化學看成僅是以實用為目的的技藝。這些新概念和新觀點,把化學這門科學的研究引上瞭正確的路綫,對建立近代化學作齣瞭卓越的貢獻。
拉瓦锡采用天平作為研究物質變化的重要工具,進行瞭硫、磷的燃燒,锡、汞等金屬在空氣中加熱的定量實驗,確立瞭物質的燃燒是氧化作用的正確概念,推翻瞭盛行百年之久的燃素說。拉瓦锡在大量定量實驗的基礎上,於1774年提齣質量守恒定律,即在化學變化中,物質的質量不變。1789年,在他所著的?化學概要?中,提齣第一個化學元素分類錶和新的化學命名法,並運用正確的定量觀點,敘述當時的化學知識,從而奠定瞭近代化學的基礎。由於拉瓦锡的提倡,天平開始普遍應用於化閤物組成和變化的研究。
1799年,法國化學傢J.L.普魯斯特(J.L.Proust)歸納化閤物組成測定的結果,提齣定比定律,即每個化閤物各組分元素的重量皆有一定比例。結閤質量守恒定律,1803年,道爾頓提齣原子學說,宣布一切元素都是由不能再分割、不能毀滅的稱為原子的微粒所組成。並從這個學說引申齣倍比定律,即如果兩種元素化閤成幾種不同的化閤物,則在這些化閤物中,與一定重量的甲元素化閤的乙元素的重量必互成簡單的整數比。這個推論得到定量實驗結果的充分驗證。原子學說建立後,化學這門科學開始宣告成立。
19世紀後半葉,俄國化學傢門捷列夫(D.L.Mendeleev)發現瞭元素周期律,並根據元素周期律編製瞭第一個元素周期錶,把當時已經發現的63種元素全部列入錶裏,從而初步完成瞭使元素係統化的任務。他還在錶中留下空位,預言瞭類似硼、鋁、矽等未知元素,若乾年後,他的預言都得到瞭證實。元素周期律的建立奠定瞭現代無機化學的基礎。
20世紀以後,無機化學由單一的元素性質研究轉嚮化閤物的微觀結構研究,藉助於量子力學理論和先進的化學、電學、磁學、電子計算機等實驗技術,人們對原子、分子微觀結構有瞭進一步的瞭解,在原子和分子結構理論方麵有瞭突破性的進展。建立瞭現代價鍵理論、分子軌道理論和配位鍵理論。隨著原子能、電子、宇航、激光等新興工業和尖端科學技術對具有特殊性能的無機材料的需求日益增多,為無機化學的發展提供瞭廣闊的前景。當前無機化學正從描述性的科學嚮推理性的科學過渡,從定性的科學嚮定量的科學發展、從宏觀結構理論嚮微觀結構理論深入,一個比較完整的理論化、定量化和微觀化的現代無機化學體係正在迅速建立起來。
無機化學是化學科學中發展最早的一個分支。現代無機化學的研究內容非常廣泛,除有機化閤物以外,周期錶中所有一百多種元素及其化閤物的製備及性質都是無機化學的研究對象。無機化學有許多分支學科,如元素無機化學、製備無機化學、配位化學等。近20多年來,由於無機化學與其他學科之間的相互滲透,大大開拓瞭無機化學的研究內容,産生瞭一些新的邊緣學科。如今,無機化學已經深入到固體無機化學、原子簇化學、新型材料無機化學、能源化學、金屬有機化學、生物無機化學等各個領域。
1.2 化學與藥學的關係
藥學科學是生命科學的一部分,生命科學以人體為主要研究對象,探索疾病發生和發展的規律,尋找預防和治療的途徑。這種預防和治療主要依靠藥物,用藥物來調整因疾病而引起的種種異常變化。藥學學科需要以化學學科中的多門化學課程為基礎,閤成藥物的研發、天然藥物的提取以及藥劑學、藥理學、藥用材料等研究都需要依靠化學知識。
1.2.1 化學與藥物來源的關係
化學藥物是藥物的重要分支。化學藥物按來源可分為天然藥物、人工閤成藥物和半人工閤成藥物。很早以前,人類就開始使用植物或礦物治療某些疾病。20世紀30年代以來,藥物化學傢們閤成瞭成韆上萬種化學藥物。其中有些閤成藥物是以天然産物為先導化閤物,通過對其分子進行簡化、改造、修飾或優化,從而發現並閤成瞭具有新型結構及特殊藥理作用的新藥。目前在新藥開發中,以無機物為主的製劑大量齣現,這也是學習無機化學的學生們所麵臨的重要任務。
無論是天然藥物還是閤成藥物的生産與檢驗都離不開化學方法。藥物閤成主要用到無機反應或有機反應。藥物的分離、純化、鑒定乃至檢測它們在體內的代謝物則離不開化學分析與儀器分析的方法。
1.2.2 化學與藥物製劑的關係
藥物製成不同的劑型後,要對其穩定性、生物利用度和藥物代謝動力學等進行評價,從而選擇一種或多種適宜的劑型,這就需要用到物理化學的相關知識。例如固體分散體具有較高的生物利用度,利用物化中的低共熔相圖原理,當藥物與載體以低共熔比例共存時,製成的藥物具有均勻的微細分散結構,可大大改善其溶齣速度。
1.2.3 化學與藥理作用的關係
無機化學與藥學的關係除體現在很多藥物本身即是無機物,其製備方法及性質研究均涉及化學方法外,還體現在其基本結構與功能的理論研究上,不同的結構會有不同的功能,以此指導藥物的閤成與應用,成為藥學的基本法則之一。許多藥物的藥理作用機製可以通過它們的化學結構進行解釋。例如磺胺類藥物與對氨基苯甲酸(PABA)化學結構相似,競爭性抑製二氫葉酸閤成酶,從而阻止葉酸的閤成,而葉酸的代謝産物四氫葉酸是細菌閤成嘌呤、胸腺嘧啶核苷和脫氧核糖核酸(DNA)的必需物質,因此抑製瞭細菌的生長繁殖。
磺胺類藥物之所以能和PABA産生競爭性拮抗,是由於二者的分子大小和電荷分布極為相似。磺胺類藥物可以取代PABA的位置,生成無功能的化閤物,妨礙瞭二氫葉酸的閤成。這種代謝拮抗是尋找新藥的途徑之一,已廣泛用於抗菌、抗瘧以及抗腫瘤藥物的設計中。
1.3 無機化學的學習方法
本課程的內容分為基礎理論和元素化學兩大部分。基礎理論部分分彆介紹化學熱力學、化學動力學的基礎知識以及原子結構、分子結構、晶體結構、配閤物結構的基本理論,係統討論酸堿平衡、沉澱平衡、氧化還原平衡、配位平衡等四大化學平衡;元素化學部分重點介紹元素周期錶中各區元素的通性及重要元素的單質、化閤物的性質及製備。
無機化學是藥學、中藥學專業學生進入大學後接觸的第一門化學課,也是一門主乾課程。通過本課程的學習,使學生掌握必要的無機化學基本理論和基本知識,瞭解這些理論
3 知識在本專業中的應用,為後續化學課程和藥學課程的學習打好理論基礎;通過配套的無機化學實驗課的訓練,掌握一些基本實驗技能,培養學生分析問題和解決實際問題的能力。
在學習無機化學的過程中,要重點處理好以下幾個問題。
1暢要善於歸納總結,尋找知識點的內在聯係
無機化學內容多,知識點分散,記憶睏難。在學習中必須首先學會尋找知識點,解剖知識點的基本要素,弄清各個概念的基本內涵,力求融會貫通,在理解的基礎上記憶。例如,“雜化軌道”的概念包含以下幾個要素,第一,雜化的前提是在成鍵過程中能量相近的原子軌道纔能雜化;第二,雜化軌道仍然是原子軌道;第三,雜化後雜化軌道的數目與原來的原子軌道總數相等,但能量和空間的伸展方嚮不同。記住這幾點要素,雜化軌道的概念即可牢記心中。另外,每一章節往往有很多知識點,記住單個知識點之後,要善於串聯相關知識點,形成塊狀記憶。例如,同樣是化學平衡內容,就可以“平衡”為主綫,將相關章節的知識點串聯起來,比較相互之間的異同點,便能達到整體記憶的效果。
2 暢要用辯證的思維方法去學習
大多數化學理論均是在收集觀察實驗現象、計算處理實驗數據、歸納總結實驗結果的基礎上建立起來的,大多是定性或半定量的理論模型,許多化學理論還不夠完善,即使能用數學公式錶達齣來,往往也都附帶許多限製條件。所以要帶著批判的眼光去學習,要用辯證的思維方法去分析和解決問題。例如,在共價鍵理論一節中,先後介紹經典路易斯學說、現代價鍵理論、雜化軌道理論、價電子對互斥理論以及分子軌道理論,這些理論都有其成功和不足之處,運用這些理論,可以從不同的角度和深度來描述共價化閤物的分子結構,它們也有一條共同主綫,鏈接點就是各種理論的優缺點。在準確掌握各種化學理論要點之時,還要牢記它們的適用範圍,把各種理論聯係起來,纔能準確運用所學理論去解決實際問題,真正做到活學活用。
3 暢要重視實踐訓練
化學就其本質和本源而言是一門實驗科學,在任何時期,新理論的發現和驗證都要通過實驗,因此,在無機化學的學習過程中要充分認識到化學實驗的重要性。通過實驗課的訓練,不僅要使學生掌握有關實驗的基本操作和技能,而且還要培養學生觀察實驗現象、正確記錄結果和處理數據的能力,培養學生嚴謹的治學態度,提高學生的科研能力。要善於發現問題,並學會利用各種參考資料,運用所掌握的理論和知識去分析和解決實際問題,變應試學習為研究性學習。
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前言/序言


好的,這是一份針對一本名為《無機化學》的圖書所撰寫的、不涉及該書具體內容的詳細圖書簡介。 --- 《元素世界的奧秘:現代化學的基石與前沿探索》 本書概要: 《元素世界的奧秘:現代化學的基石與前沿探索》是一部旨在為讀者搭建堅實化學理論框架,並引導其深入瞭解元素周期律背後宏大規律與當代應用研究的綜閤性專著。本書以嚴謹的科學態度和清晰的邏輯結構,係統闡述瞭物質世界最基礎構成單元——元素的性質、結構、反應規律及其在現代科技、工業與生命科學中的關鍵作用。我們力求超越傳統的教材敘事模式,將基礎理論知識與前沿研究動態緊密結閤,激發讀者對化學學科本質的深刻理解與探索熱情。 本書特色與結構解析: 本書共分為六大部分,層層遞進,構建瞭一幅完整的元素科學圖景: 第一部分:化學的基石——原子結構與周期性規律的精妙構建 本部分是全書的理論起點,詳細剖析瞭原子內部的微觀世界。我們從波爾模型到量子力學的演進齣發,深入探討瞭電子的軌道、能級、自鏇等核心概念,解釋瞭原子光譜的起源。隨後,重點闡述瞭泡利不相容原理、洪特規則等電子排布的指導性原則。在此基礎上,本書將周期錶這一化學的“聖經”進行瞭多維度的解讀。我們不僅迴顧瞭門捷列夫的發現曆程,更著重分析瞭原子半徑、電負性、電離能、電子親和能等周期性趨勢的內在物理化學機製。讀者將理解為何元素性質會呈現齣如此規律的周期性變化,以及這種規律如何預示瞭未被發現元素的潛在特性。此部分強調瞭理論與實驗數據的完美契閤,為後續的化學鍵和分子結構分析奠定瞭堅實的數學和物理基礎。 第二部分:連接世界的橋梁——化學鍵的本質與分子幾何 化學鍵是構成宏觀物質世界的內在力量。本部分聚焦於解釋原子如何結閤成穩定的分子和晶體。我們將深入探討離子鍵、共價鍵、金屬鍵的形成條件和能量特性。對於共價鍵,本書提供瞭對價鍵理論(VB)和分子軌道理論(MO)的全麵對比分析,特彆是對多原子分子和復雜配閤物中雜化軌道概念的精細刻畫,幫助讀者準確預測分子的空間構象。此外,本書還詳細討論瞭分子間作用力(如範德華力、氫鍵)在決定物質聚集態性質(如沸點、溶解度)中的決定性作用,並引入瞭晶體場理論(CFT)和配位場理論(LFT),為理解過渡金屬配閤物的顔色、磁性和催化活性打下基礎。 第三部分:動態平衡下的反應——熱力學與反應動力學 化學變化無時不刻不在發生,而理解其發生的可能性與速率至關重要。本部分係統闡述瞭化學熱力學的基礎,包括焓變、熵變、吉布斯自由能的計算及其在判斷反應方嚮和化學平衡移動中的應用。我們著重探討瞭化學平衡常數的意義及其與溫度、壓力的依賴關係(如勒夏特列原理的更深入應用)。在動力學方麵,本書細緻分析瞭反應速率的微觀機製,介紹瞭反應級數、半衰期、活化能的概念,並探討瞭過渡態理論。特彆地,對於催化劑的作用機理,本書提供瞭大量工業和環境催化反應的實例分析,揭示瞭催化劑如何高效地降低反應能壘,實現高效的化學轉化。 第四部分:水與非水體係——溶劑效應與酸堿理論的拓展 水作為最普遍的溶劑,其獨特的性質深刻影響瞭地球上的化學和生命活動。本部分深入解析瞭水的反常性質(如冰的密度、高比熱容)的微觀根源。我們對酸堿理論進行瞭曆史性的梳理和現代性的拓展,從阿倫尼烏斯、布朗斯特德-洛瑞到路易斯酸堿理論,並探討瞭溶劑化效應在電離平衡中的關鍵作用。此外,本書還涵蓋瞭非水溶劑體係(如液氨、熔融鹽)的化學特性,以及電化學反應在不同介質中的錶現,為理解復雜的生物化學過程和現代電池技術提供瞭理論支撐。 第五部分:周期錶的宏偉布局——主族與過渡族的特性深度剖析 本書的中間和核心部分,將元素按照周期錶進行係統性的“巡禮”。我們不再進行簡單的性質羅列,而是側重於解釋結構決定性質的內在邏輯: 主族元素(s區和p區):重點分析瞭同族元素的性質遞變,例如硼族的缺電子性、碳矽氧族的聚閤能力、氮磷的生物重要性,以及鹵素和稀有氣體的特殊反應性。對於具有重要工業價值的元素,如硫、磷、矽,本書詳細介紹瞭它們的重要化閤物及其製備與應用,例如半導體材料的製備基礎。 過渡金屬與內過渡金屬(d區和f區):這部分內容聚焦於多重氧化態、配位化學和磁性。通過大量的配位化閤物實例,我們解釋瞭配體場效應如何精細調控金屬離子的電子結構和宏觀性質。書中特彆討論瞭貴金屬在催化、電子學中的應用,以及稀土元素在磁性材料和熒光技術中的不可替代性。 第六部分:前沿與交匯——新材料、環境與生命化學的交匯點 在理論基礎之上,本書的最後一部分將視角投嚮化學學科的前沿應用領域,展示元素科學的強大生命力: 綠色化學與可持續發展:探討瞭原子經濟性、環境友好型催化劑的設計,以及重金屬汙染的修復化學。 固態與納米材料化學:分析瞭晶體結構缺陷、摻雜效應在功能材料(如超導體、分子篩、光電材料)中的作用,並介紹瞭量子點等納米尺度物質的獨特化學行為。 生物無機化學基礎:簡要介紹瞭生命體中必需的金屬離子(如鐵、銅、鋅、鎂)在蛋白質活性中心中的作用機製,解釋瞭金屬離子如何參與氧化還原、氧氣運輸和酶促反應,揭示瞭生命活動與元素平衡的深刻聯係。 目標讀者: 本書適閤於所有對化學學科抱有濃厚興趣的讀者,包括高等院校化學、材料科學、環境工程、生物技術等相關專業本科生、研究生,以及希望係統性復習或拓寬知識邊界的科研工作者和工程師。通過本書的學習,讀者將不僅掌握一套嚴謹的化學知識體係,更能培養齣從原子尺度審視宏觀世界變化的能力。 ---

用戶評價

評分

如果你對《數據挖掘與機器學習實戰指南》感興趣,我強烈推薦這本書。這本書的特點是極其“實操”導嚮,它不是空泛地談論算法理論,而是將理論與代碼實現緊密結閤。作者從最基礎的綫性迴歸開始,逐步深入到決策樹、支持嚮量機(SVM)乃至神經網絡的構建。每一章的講解都配有詳盡的Python代碼示例和數據集分析過程,即便是初學者,隻要跟著書中的步驟一步步敲打下來,也能親手跑通一個完整的機器學習模型。我特彆欣賞它在“特徵工程”這一環節的篇幅,作者強調瞭數據預處理的重要性,指齣“垃圾進,垃圾齣”的原則在AI領域是鐵律,這比單純堆砌高深算法要實用得多。它不像一些教科書那樣晦澀難懂,語言風格非常接地氣,更像是經驗豐富的工程師在手把手帶“徒弟”。對於想要快速上手,將數據轉化為生産力的技術人員來說,這本書提供的即時反饋和實戰經驗是無可替代的寶貴財富。

評分

我最近在讀一本關於《深海生態係統與極端生物學》的專著,它簡直是探險傢和生物學傢的夢幻結閤體!這本書詳細記錄瞭人類對馬裏亞納海溝、熱液噴口等極端環境的探索曆程,那些關於如何在高壓、無光、高溫或冰冷環境下生存的生物機製,讀起來簡直像是科幻小說。作者詳盡地描述瞭化能閤成細菌如何取代光閤作用成為食物鏈的基礎,以及那些適應瞭上韆個大氣壓的奇特魚類和甲殼綱動物的生理結構。書中的照片和手繪圖質量極高,清晰地展示瞭那些我們日常生活中絕對無法想象的生命形態,比如那些會發光的深海魚類和生活在海底熱泉附近的管蟲群落。最引人入勝的是,它探討瞭這些極端環境生物對於尋找地外生命的可能性提供瞭哪些綫索。這本書成功地將嚴謹的海洋生物學知識,轉化為一場關於生命韌性的壯闊史詩,讓人對地球上生命的適應能力感到由衷的敬畏。

評分

最近拜讀瞭《文藝復興時期的藝術與思想變遷》,這本書完全顛覆瞭我對歐洲中世紀到近代過渡期的刻闆印象。作者的視角非常獨特,他沒有將藝術視為孤立的美學産物,而是將其深深植根於當時的社會、宗教和政治土壤之中。書中對達芬奇、米開朗基羅等大師的作品分析,深入到瞭他們如何平衡古典理想與人文主義精神的張力之中。例如,書中對比瞭佛羅倫薩和威尼斯兩地藝術風格的差異,解釋瞭贊助人製度如何塑造瞭藝術的主題和形式,這種宏觀曆史背景下的微觀作品解讀,讓人耳目一新。閱讀這本書,就像是穿越迴那個充滿活力和矛盾的時代,感受到藝術創作背後的那種蓬勃的生命力和對現世價值的肯定。文筆典雅且富有感染力,即便是對藝術史瞭解不深的讀者,也能被那些跨越時空的傑作背後的故事所深深吸引,領略到人類創造力的巔峰時刻。

評分

我最近沉迷於《人類簡史:從動物到上帝》,這本書的敘事宏大而又細膩,簡直是曆史愛好者不容錯過的盛宴。它不像傳統曆史書那樣按時間綫索羅列事件,而是聚焦於幾個關鍵的“革命”節點——認知革命、農業革命、科學革命——來串聯起智人如何一步步走到今天這個位置的。作者的筆鋒極其犀利,尤其在批判農業革命時,他提齣這可能是人類曆史上最大的騙局之一,將我們從狩獵采集的自由生活中,變成瞭土地的奴隸,這種顛覆性的觀點讓我深思瞭很久。閱讀過程中,我感覺自己就像一個局外人,冷眼旁觀著人類這個物種的興衰榮辱,從部落衝突到全球帝國的建立,每一個轉摺點都充滿瞭偶然性與必然性交織的張力。書中對“虛構的故事”——比如金錢、法律、宗教——如何凝聚大規模人群的分析尤其精彩,它揭示瞭人類社會運作的底層邏輯。這本書的格局非常大,它迫使你去重新審視那些你習以為常的社會結構和信念係統,讀完後,你對“我們是誰,我們從哪裏來”會有全新的理解。

評分

哇,最近淘到一本《深入探索量子力學奇境》,簡直是打開瞭我對微觀世界認知的一扇新大門!這本書的作者顯然是位功力深厚的物理學傢,他沒有過多糾纏於繁復的數學推導(雖然涉及到的公式也足夠挑戰我的腦力瞭),而是用一種近乎詩意的筆觸,將那些抽象的概念描繪得栩栩如生。比如講到薛定諤方程時,作者引入瞭“概率雲”的概念,讓我一下子就明白瞭波函數在描述粒子位置時的不確定性與內在美感。最讓我印象深刻的是它對“量子糾纏”的論述,那種超越時空限製的“鬼魅般的超距作用”,被闡釋得既嚴謹又充滿哲思。全書的排版和插圖也做得極好,那些精美的費曼圖和能級圖,讓原本枯燥的理論變得直觀易懂。讀完後,我不再隻是停留在“知道”量子力學存在,而是開始“感受”到那個奇特世界的脈動。對於任何渴望超越經典物理框架,真正想領略現代物理精髓的讀者來說,這本書絕對是案頭必備的寶典,它不僅僅是知識的傳遞,更像是一次思想的洗禮,讓人忍不住一遍又一遍地去迴味那些關於物質本質的深刻見解。

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