新编有机合成化学

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出版者:化学工业
作者:黄宪
出品人:
页数:661
译者:
出版时间:2003-1
价格:78.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502539238
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 有机化学
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  • 化学教学
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具体描述

基础化学原理与实验技术:从原子到宏观的探索 本书简介 《基础化学原理与实验技术》旨在为化学及相关理工科专业的学生提供一个全面、深入且实用的化学基础知识框架。本书摒弃了传统教材中过于理论化或碎片化的叙述方式,力求将化学的宏观现象与微观本质紧密结合,强调实验操作的规范性与数据分析的重要性。全书内容涵盖了化学科学的基石,为后续专业深入学习(如无机化学、物理化学、分析化学及有机化学等)奠定坚实的基础。 第一部分:化学科学的基石——原子结构与元素周期律 本部分首先从量子力学的基本概念入手,详细阐述了原子的电子排布、轨道杂化理论以及原子光谱的起源。我们着重讨论了波恩-奥本海默近似在分子体系中的应用,并引入了薛定谔方程的简化处理方法,以理解稳定分子构型的形成。 原子结构与能级: 深入解析了氢原子和类氢离子的精确解,进而过渡到多电子原子的电子排布规则(如洪特定则、泡利不相容原理)。通过对$s, p, d, f$轨道形态的直观描述,解释了化学键形成的基础。 化学键的本质: 本章详细对比了离子键、共价键和金属键的成键机理。对于共价键,我们引入了价键理论(VB)和分子轨道理论(MO)作为相互补充的描述工具。MO理论部分,特别强调了同核双原子分子和简单多原子分子(如$ ext{H}_2 ext{O}, ext{CO}_2$)的分子轨道图构建,以及键级、键长和键能之间的关系。对于配位化学的前导知识,简要介绍了晶体场理论(CFT)在解释过渡金属配合物颜色和磁性方面的初步应用。 元素周期律的深化理解: 基于电子结构,系统地梳理了主族和副族元素的物理化学性质递变规律。重点分析了电负性、电离能、电子亲和能等周期性趋势的微观成因,并结合实际例子(如碱金属的活泼性、卤素的氧化性)来巩固理解。 第二部分:反应的驱动力与化学热力学 本部分专注于描述化学反应的能量变化、方向性以及限度,是理解化学变化宏观规律的核心。我们采用现代热力学的标准表述,强调状态函数的概念和实际应用的普适性。 化学热力学基础: 详细阐述了功、热、内能、焓的概念,并清晰界定了系统的边界与状态。重点讲解了基元热力学定律(特别是热力学第一定律在化学过程中的应用),并通过实例计算了标准生成焓、燃烧焓和键焓。 反应的方向性与平衡: 熵的概念是本章的难点与重点。我们不仅介绍了统计学对熵的微观解释,更着重阐述了吉布斯自由能($Delta G$)作为判断反应自发性的判据。通过推导$Delta G = Delta H - TDelta S$,系统地分析了温度对反应平衡常数($K$)的影响,并结合勒夏特列原理,解释了外界条件(压力、浓度、温度)对化学平衡的调控。 相平衡与稀溶液性质: 简要介绍了单组分和双组分体系的相图分析,特别是液体的蒸气压、沸点、凝固点与溶解现象。在稀溶液部分,着重讲解了依数性(如依数性在测定摩尔质量中的应用)和溶液的渗透压现象。 第三部分:化学反应的速率与机理 化学反应速率论是探究化学变化的“时间维度”。本部分致力于揭示反应发生的快慢、影响因素以及反应的微观路径。 反应速率的表征与测量: 定义了反应速率,并区分了平均速率和瞬时速率。详细介绍了零级、一级和二级反应的积分速率定律及其半衰期。针对复杂反应,讨论了表观级数的确定方法。 碰撞理论与活化能: 引入碰撞理论解释反应发生的必要条件,明确了活度能($E_a$)在反应速率控制中的关键作用。 阿累尼乌斯方程的深入解析: 详细阐述了温度对速率常数的影响,并通过$ln k$对$1/T$的线性图(Arrhenius图)确定活化能。此外,引入了过渡态理论(TST)的基本概念,从能量曲面角度更精细地描述了反应的活化络合物。 反应机理与速率控制步骤: 强调了反应机理是反应的真实路径,并介绍了如何通过实验数据(如初速率法、拟一级反应法)来推断和验证机理。 第四部分:化学分析与实验技术导论 本部分将理论知识与实际操作紧密结合,是培养学生科学素养的关键。它不仅是化学实验的入门,也是未来数据处理能力的基石。 化学计量学与单位换算: 强调精确的物质的量概念,系统的无机化学计算方法,以及国际单位制(SI)在化学中的规范使用。 酸碱理论与滴定分析基础: 采用布朗斯特-洛瑞理论和刘易斯酸碱理论,分析水溶液中的质子转移平衡。详细讲解了强酸强碱、弱酸弱碱、多元酸碱的滴定曲线绘制与滴定终点的判断,并介绍了指示剂的选择原理。 误差分析与数据处理: 这是现代科学实验不可或缺的一环。本章详细讲解了系统误差和随机误差的区分,介绍了绝对误差、相对误差、标准偏差的计算。重点教授了有效数字的保留规则,以及最小二乘法在数据拟合中的应用。 基础分离与纯化技术: 介绍了实验室中常用的基础分离技术,如重力过滤、减压过滤、萃取(液-液分配原理)、蒸馏(简单蒸馏与分馏)的基本原理和操作规范,为后续有机和无机实验打下操作基础。 本书特色: 1. 强调理论的直观性: 采用大量图示、模型和类比来解释抽象的量子概念和热力学过程。 2. 实验与理论的融合: 每章理论讲解后均附有相关的典型实验设计思路,说明理论如何指导实践。 3. 计算与数据技能并重: 提供了大量需要精确计算的例题,并着重培养学生对实验数据的批判性评估能力。 4. 适度的深度: 保证了对初学者的友好性,同时在原子结构、热力学循环和反应动力学部分提供了足够深入的探讨,为进阶课程做好准备。 《基础化学原理与实验技术》致力于培养学生逻辑严谨的科学思维、扎实的实验技能,以及对化学世界宏观与微观规律的深刻理解。

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读后感

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用户评价

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我花了几天时间重点浏览了关于官能团转化的那一块内容,整体感觉结构清晰,逻辑性很强,章节之间的衔接也做得比较流畅。作者似乎非常注重知识体系的完备性,力图将各种重要的有机反应都纳入其中,这种全面性值得称赞。但是,这本书在图文配合的效率上存在一些问题。很多复杂的反应机理图示,尤其是涉及到电子流向的箭头标记,在打印出来后显得有些模糊不清,或者图注的对应关系不够直观,这在需要快速辨识反应路径时,会成为一个明显的障碍。我甚至需要借助其他电子资源来辅助理解书中的某些关键图解。此外,这本书的引用文献部分似乎有些陈旧,虽然经典反应的论述无可厚非,但在涉及到需要追踪某一特定反应发展历史的脉络时,缺乏对近十年内里程碑式进展的提及,略微显得有些保守了,希望后续版本能及时更新这方面的覆盖面。

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装帧设计上,这本书给我的感觉是典型的学院派风格,实用性强于美观性。书籍的开本适中,方便拿在手中翻阅,但纸张略微偏薄,如果经常在上面做笔记或者标记重点,可能需要格外小心,以防墨水洇透影响下一页。最让我感到惊喜的是它在细节之处体现出的对读者的关怀,比如在章节末尾设置的“思考题”部分,这些问题往往不是简单的知识点回顾,而是要求将不同章节的知识点进行整合和交叉应用,这对于训练综合分析能力非常有益。不过,作为一本合成化学的参考书,它在反应条件的优化和收率的实用性分析上,着墨似乎不够。很多经典的反应路线被罗列出来,但对于实际操作中可能遇到的副反应、分离纯化的难点等“实战经验”的描述非常少,显得略微有些“纸上谈兵”。如果能增加一些具体实验案例的操作流程和常见陷阱的提醒,这本书的实用价值会大大提升。

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拿到这本厚厚的书,说实话,第一印象是有点被它压迫到的。封面设计得相当朴实,没有太多花哨的图文,就是那种一眼就能看出是专业教材的架势。内页纸张质感不错,印刷清晰,但字体排版上感觉稍微有些密集,对于初学者来说,一口气读下来可能会有点吃力。我特地翻阅了一下目录,感觉内容覆盖面确实很广,从基础的反应机理到复杂的多步合成策略,似乎都有涉猎。不过,我发现书中对一些前沿合成技术的介绍篇幅似乎不够深入,更偏向于经典反应的系统梳理,对于期望快速了解最新研究热点的读者来说,可能需要另寻他书作为补充。整体来看,它更像是一部严谨的、注重基础构建的工具书,适合需要打牢理论根基的学生或者需要频繁查阅经典反应细节的科研人员。如果作者能在图示和实例的丰富性上再下些功夫,让抽象的反应机理更形象生动一些,相信会更受年轻读者的欢迎。

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这本书的语言风格非常严谨,用词精准,几乎找不到可以商榷的歧义之处,这对于化学这种精确性要求极高的学科来说是极大的优点。然而,这种严谨也带来了一定的阅读门槛。很多章节的论述都非常跳跃,似乎默认读者已经具备了扎实的背景知识,直接从一个复杂的概念跳到另一个,中间的逻辑推导过程往往是一笔带过,需要读者自己去补足中间的思考环节。我尝试着去理解其中关于立体选择性催化的章节,感觉像是直接被抛入了一片概念的海洋,虽然公式和结构图是齐全的,但缺少那种循序渐进的引导,更像是一份高度浓缩的知识提炼。对于那些希望通过阅读来“悟道”的自学者,这本书可能需要配合大量的辅助阅读材料,否则很容易在晦涩的表达中迷失方向。它更像是一位经验丰富的老教授在课堂上快速勾勒出的知识框架,内容精炼,但需要听者具备相当的理解力才能完全吸收。

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作为一本化学教材,这本书的难度曲线设置得相当陡峭。前半部分基础概念的铺陈尚算平稳,但进入到后期关于杂环化合物合成的章节后,内容的密度和深度骤然提升,仿佛作者迫不及待地想把所有高阶知识点塞进来。这种处理方式的好处是内容信息量巨大,但坏处是对于理解能力稍弱的读者来说,很容易产生挫败感。个人感觉,如果能将这些高难度内容进一步拆分成小模块,增加一些“进阶提示”或者“难度标注”,让读者可以根据自己的节奏进行学习,体验感会好很多。另外,这本书在对不同反应的优缺点进行量化比较方面做得不够充分,例如,对比两种不同的构建碳骨架的方法时,书中往往只是简单描述了它们的适用范围,而没有提供关于原子经济性、环境友好度等现代合成化学关注的核心指标的对比数据,这使得读者在面对实际合成问题时,缺乏一个明确的、数据支持的决策依据。

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好书!不可错过!

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