普通化学简明教程

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出版者:化学工业出版社
作者:李聚源
出品人:
页数:239
译者:
出版时间:2005-7
价格:26.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502572358
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
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具体描述

本书从培养21世纪高素质复合型人才的需要出发,以2000年6月全国“工科普通化学课程教学指导小组”发布的《普通化学》教学基本内容框架”中的基础部分与拓展部分为纲,编写的工科大学化学教材。

  本书主要介绍了化学的基本理论和知识,简明扼要,视野开阔。注重反映前言科学和化学与工程实际的联系。有利于学生知识的拓展和延伸,全面培养学生的综合素质和创新能力。

  全书共分十章,内容包括:化学热力学基础、化学动力学初步(化学反应速率)、化学平衡、溶液与水溶液中的离子平衡、电化学原理及其应用、原子结构与周期系、化学键与分子结构、晶体结构、配位化合物、重要单质极其化合物等内容。每章末附有复习题与习题,书末附有各种附录及典型习题示范题解。

  本书可作为高等工科院校非化工类各专业的普通化学课程的教材。

好的,这里为您提供一份不涉及《普通化学简明教程》内容的图书简介,内容力求详实,旨在吸引特定领域的读者。 --- 《量子信息科学导论:从基础原理到前沿应用》 作者: 钱伯林 教授 / 黎明 博士 出版社: 科学文献出版社 装帧: 精装 / 函装(限量版) 页数: 880页(主册)+ 120页(习题解析附录) 定价: 人民币 480.00 元 --- 内容提要:驾驭信息的未来范式 在二十一世纪的科技浪潮中,信息不再仅仅是数据的比特流,而是与物质最深层的物理定律紧密耦合的量子实体。本书《量子信息科学导论》并非对经典信息论的简单扩展,而是对信息、计算和通信范式进行彻底重构的开创性专著。它系统性地、由浅入深地阐述了量子信息科学(QIS)的理论基石、核心技术以及正在改变世界的潜在应用。 本书结构严谨,逻辑清晰,覆盖了从基础物理概念到尖端工程实现的完整知识链条。它不仅是高等院校物理学、计算机科学、电子工程及数学等专业高年级本科生和研究生的标准教材,更是渴望跨界理解未来计算架构的工业研究人员的必备参考书。 核心章节与内容深度解析 本书分为五大部分,共二十章,辅以详尽的数学推导和丰富的物理图像解释: 第一部分:量子力学的数学框架与信息论基础 (第 1-4 章) 本部分奠定了量子信息处理的数学语言。不同于传统物理教材的侧重宏观现象描述,我们聚焦于描述信息载体的核心工具:希尔伯特空间、算符理论与张量积结构。 1. 量子态与叠加原理的精确表述: 详细阐述了狄拉克符号的运算规则,引入密度矩阵(Density Matrix)来处理开放量子系统中的混合态,这是理解真实世界中量子退相干的关键。 2. 量子测量理论的概率诠释: 深入探讨了投影测量、弱测量以及测量对量子态的不可逆影响,并对比了哥本哈根诠释与其他主流诠释(如多世界理论)在信息处理语境下的差异。 3. 经典信息论回顾与量子化: 简要回顾香农熵,并在此基础上引入冯·诺依曼熵(Von Neumann Entropy)作为量子系统不确定性的核心度量,区分了经典相关性与量子纠缠的本质区别。 第二部分:量子比特(Qubit)与基本量子门操作 (第 5-8 章) 本部分是全书的操作层面核心,详细定义了信息的基本单元——量子比特,并构建了量子计算的“逻辑门”工具箱。 1. 单比特与多比特系统表示: 详尽分析了泡利矩阵、旋转算符,并用几何图像(布洛赫球 Bloch Sphere)直观展示单比特状态的演化。 2. 量子逻辑门集的完备性: 重点分析了Hadamard门、相移门(Phase Gates)以及Controlled-NOT (CNOT)门,并严格证明了通用量子门集(Universal Gate Set)的存在性。对于两比特及以上系统的耦合,张量积的计算方法被反复强化训练。 3. 酉变换与量子线路设计: 将量子算法视为一系列酉矩阵的级联,教授读者如何利用矩阵乘法设计和分析特定的量子线路结构,包括对线路深度的优化考量。 第三部分:量子纠缠与非定域性 (第 9-12 章) 本部分深入探讨了量子信息科学中最反直觉、也最具威力的资源——纠缠。 1. 贝尔态与纠缠的量化: 全面介绍四个最大纠缠态(Bell States),并引入纠缠熵(Entanglement Entropy)作为衡量纠缠程度的主要工具。 2. 量子隐形传态(Teleportation): 详细剖析了隐形传态的完整协议,清晰界定其传输的是“信息”而非“物质”,并讨论了其对量子信道容量的意义。 3. 贝尔不等式与非定域性检验: 从实验物理角度回顾了CHSH不等式,强调量子力学如何明确地违反了局域实在论,这一哲学和物理学上的突破是量子技术应用的基础。 第四部分:核心量子算法与计算模型 (第 13-17 章) 本部分是展示量子计算颠覆性潜力的关键部分,着重于已证明具有指数或多项式加速的算法。 1. 秀尔算法(Shor's Algorithm)的数论基础与实现框架: 侧重于量子傅里叶变换(QFT)的构建和应用,解释其如何高效求解周期问题,而非停留在纯粹的模指数运算推导。 2. 格罗弗算法(Grover's Algorithm)的振幅放大机制: 详细阐释 Grover 迭代的核心思想——对搜索向量的迭代反射操作,并精确计算其平方根加速的来源。 3. 变分量子本征求解器(VQE)与量子退火: 引入混合量子-经典计算模型,探讨这些算法在模拟复杂分子体系(如化学反应能垒计算)中的实际应用前景和当前局限性。 第五部分:量子通信、纠错与未来展望 (第 18-20 章) 本部分聚焦于保护和传输量子信息的技术,这是构建可扩展量子网络的前提。 1. 量子密钥分发(QKD)与BB84协议: 深入分析基于光子偏振态的BB84协议,并探讨其信息论安全性的严格证明。 2. 量子纠错码: 介绍理解错误(如位翻转和相位翻转)的Pauli 错误模型,并详细解析Shor 9比特码和表面码(Surface Code)的结构,阐述如何利用冗余实现对量子态的保护。 3. 硬件平台综述与挑战: 对超导电路、离子阱、光子系统等主流物理实现平台的优势、劣势及可扩展性进行了客观、深入的比较分析,直指实现容错量子计算(Fault-Tolerant Quantum Computing)所面临的工程瓶颈。 本书特色 数学严谨性与物理直觉的完美结合: 每一抽象概念均配有清晰的物理图像和严格的数学推导,确保读者既能“理解”又能“计算”。 聚焦现代研究热点: 包含了对量子机器学习(QML)、量子模拟和后量子密码学等新兴领域的专门讨论。 丰富的习题与案例分析: 附录包含大量经过精心设计的计算题和证明题,旨在巩固理论理解,培养实际问题解决能力。 --- 读者定位: 物理学、计算机科学、信息工程、应用数学专业的高年级本科生、研究生,以及从事量子计算、密码学、材料科学等领域的研究人员和工程师。 推荐语: “这是一部里程碑式的著作,它不仅是量子信息领域的权威指南,更是引领我们进入下一代计算时代的思维罗盘。” — 张伟,欧洲科学院院士

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这本书的习题和配套的解析部分,其设计理念明显超越了传统教材的“应试导向”,更注重培养读者的批判性思维和解决问题的能力。习题的难度梯度设置得非常科学合理,从基础概念的巩固,到中等难度的综合应用,再到最后那些极具启发性的开放性问题,构成了一个完整的阶梯。我尤其欣赏的是那些“思考与探索”板块,它们往往不是给出标准答案的计算题,而是要求读者分析实验设计中的潜在缺陷、预测不同条件下的反应结果,甚至是设计一个验证某种理论的实验方案。这些题目迫使读者必须真正理解原理,而不是仅仅依赖模板化的解题套路。更让人惊喜的是,配套的答案解析部分并非简单的步骤罗列,而是详细阐述了每一步推理背后的化学依据和思维路径,甚至会指出几种可能的错误解法及其原因,这种“反面教材”式的教学方法,比直接给出正确答案更为深刻,它教会了我们如何像化学家一样去思考和排除干扰因素。

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我必须强调一下这本书在逻辑结构上的严谨与流畅性,这是衡量一本优秀教材的核心标准。全书的章节安排遵循了由浅入深、由宏观到微观的自然递进规律,每一个知识点都像是精心铺设的多米诺骨牌,前一个知识点为后一个知识点的理解奠定了坚实的基础,整个知识体系的构建非常稳固,没有任何明显的逻辑断层或跳跃。特别是在处理跨章节内容的衔接处,作者运用了非常高明的过渡句和总结段落,巧妙地将看似分散的知识点串联起来,形成一张完整的知识网络图。比如,从热力学过渡到化学动力学时,作者并非简单地切换主题,而是通过探讨反应速率对平衡位置的影响,自然地将两个领域的内容融合起来,这种整体观的培养对于理解化学的系统性至关重要。对于自学者而言,这种清晰的脉络结构意味着他们可以非常高效地追踪思路,不容易迷失在浩如烟海的化学知识点中,它提供了一种清晰的“导航图”,指引读者稳健地探索化学世界的深度与广度。

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这本书的排版和装帧设计简直是一场视觉盛宴,光是捧在手里翻阅,就能感受到出版方对细节的极致追求。封面设计大胆而富有现代感,色彩搭配既稳重又不失活力,让人在众多教材中一眼就能被它吸引。内页的字体选择非常人性化,大小适中,行距宽松,即便是长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳感。更值得称赞的是,书中大量的插图和图表制作得极为精良,线条清晰,色彩还原真实,很多复杂的分子结构和反应机理图,通过这些高质量的插图变得异常直观易懂。比如,在讲解晶体结构时,那些三维透视图的立体感和空间感处理得恰到好处,让人仿佛能用手触摸到那些原子排列。此外,书中的旁栏设计也很有特色,常常会穿插一些与正文相关的历史趣闻或者前沿应用实例,这些“小惊喜”有效地打破了纯理论学习的枯燥感,让知识的吸收过程变成了一种探索的乐趣。可以说,从装帧到内页的每一处用心,都体现了这本书不仅仅是一本工具书,更像是一件值得收藏的艺术品,极大地提升了阅读体验和学习的愉悦度。

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这本书的实用价值体现在它对前沿科学的捕捉能力上,它并没有将自己局限在陈旧的经典化学框架内,而是积极地融入了当前化学研究的热点和未来趋势。在某些关键章节的末尾,作者会设置专门的“视野拓展”栏目,简要介绍例如新型催化剂的研发进展、纳米材料的化学特性,或是绿色化学在工业中的应用案例。这些内容虽然不要求深入掌握,但它们成功地为读者打开了一扇通往现代化学研究的大门,让人感受到化学学科的生命力和持续的创新性。它让我明白,化学不仅仅是试管里的反应,更是驱动现代科技进步的核心力量之一。这种与时俱进的编辑策略,使得这本书在很长一段时间内都具有很强的参考价值,不会很快因技术更新而被淘汰。它成功地将基础教育与未来展望相结合,激发了读者对这门学科更深层次的探索欲望,而不是仅仅满足于通过考试的要求。

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这本书的语言风格简直是教科书界的“清流”,完全颠覆了我对传统化学教材那种晦涩难懂、充满术语堆砌的刻板印象。作者在阐述基本概念时,那种娓娓道来的叙述方式,仿佛身边有一位经验丰富、耐心十足的导师在为你一一剖析难题。他善于使用生动的比喻和日常生活中常见的例子来类比抽象的化学现象,例如,将化学平衡比作一个繁忙的交通路口,红绿灯的切换就是动态平衡的体现,这样的讲解方式瞬间拉近了理论与现实的距离。对于那些初学者往往望而生畏的复杂公式,作者的处理方式也极为巧妙,他不会直接抛出公式,而是先铺垫好背后的逻辑和物理意义,让你明白“为什么是这样”,而不是仅仅记住“是什么”。行文中,偶尔出现的幽默感和亲切的口吻,也让人在紧张的学习过程中能得到片刻的放松,有效缓解了阅读压力。这种将高深知识“平民化”的写作功力,着实令人佩服,它让学习化学不再是啃硬骨头,而更像是一场有趣的智力冒险。

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