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出版者:

作者:Spencer L. Seager

出品人:

頁數:912

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出版時間:

價格:701.60元

裝幀:

isbn號碼:9780495112761

叢書系列:

圖書標籤:

• 化學
• 普通化學
• 入門
• 教材
• 科學
• 教育
• 大學
• 高中
• 基礎知識
• 現代化學

《物質的奇妙世界：探索化學的奧秘》 內容簡介： 我們生活在一個由物質構成的世界，從微小的原子到浩瀚的星辰，一切都遵循著化學的規律。本書將帶你踏上一段引人入勝的旅程，深入探索物質的本質、轉化以及它們之間錯綜復雜的關係。我們將從最基本的化學概念齣發，逐步揭示原子、分子、元素周期錶背後的邏輯，理解化學鍵如何將粒子凝聚成萬物，以及化學反應如何驅動著生命和宇宙的演變。 第一章：世界的基石——原子與分子 物質是什麼？構成我們身體、空氣、水，乃至宇宙萬物的最基本單元是什麼？在本章中，我們將解開原子的奧秘。你將認識到原子並非不可分割，而是由更小的粒子——質子、中子和電子——組成。我們將探索原子的結構，理解電子的分布如何決定著元素的性質，並首次接觸到原子質量和原子序數這些重要的概念。 隨後，我們將進入分子的世界。分子是原子通過化學鍵連接而成的獨立單位，它們構成瞭我們周圍幾乎所有的物質。我們將學習不同的化學鍵類型，如共價鍵和離子鍵，理解它們如何形成，以及它們在決定化閤物性質中的作用。你將看到，看似簡單的水分子，其獨特的結構賦予瞭它非凡的溶解能力和生命支持功能。我們將通過生動形象的例子，比如氧氣分子如何支持呼吸，二氧化碳分子如何影響氣候，來體會分子的重要性。 第二章：元素的語言——元素周期錶 如果你想與人交流，需要掌握語言；要理解物質的構成，則必須熟悉元素周期錶。本章將帶領你領略元素周期錶的“語言”。你將瞭解這個錶格並非隨意的排列，而是蘊含著深刻的化學規律。我們將揭示元素周期錶是如何根據原子序數排列，並按照電子層結構將元素劃分為不同的族和周期。 你將學習到，同一族的元素往往具有相似的化學性質，這是因為它們最外層電子的數量和排布相似。例如，堿金屬元素為何如此活潑？鹵素為何常常錶現齣強烈的氧化性？本書將一一為你解答。我們還會探討元素的周期性變化，理解金屬、非金屬以及類金屬之間的界限，並為你介紹一些生活中常見的元素，如碳、氫、氧、氮，以及它們在構成生命體中的核心作用。 第三章：物質的律動——化學反應 化學反應是物質不斷變化、重組的動力。在本章中，我們將深入探索化學反應的本質。你將理解化學反應是如何發生的，即舊的化學鍵斷裂，新的化學鍵形成，從而生成新的物質。我們將介紹化學方程式這一簡潔而強大的工具，學習如何閱讀和書寫它們，理解反應物和生成物之間的數量關係。 我們將探討不同類型的化學反應，例如： 化閤反應： 兩種或多種物質結閤生成一種新物質，如鐵與氧氣生成氧化鐵。 分解反應： 一種物質分解成兩種或多種更簡單的物質，如電解水生成氫氣和氧氣。 置換反應： 一種元素或化閤物取代另一種元素或化閤物中的一部分，如鋅與硫酸銅反應生成硫酸鋅和銅。 復分解反應： 兩種化閤物相互交換成分，生成兩種新化閤物，如酸堿中和反應。 我們還將引入“催化劑”的概念，瞭解它如何加速化學反應而不被消耗，並探討能量在化學反應中的作用，區分吸熱反應和放熱反應。 第四章：形態各異——物質的三態與相變 我們熟悉的物質，或固態，或液態，或氣態，它們的形態差異源於分子間的相互作用以及能量的水平。本章將深入探究物質的三態及其相互轉化。你將理解固體內部粒子排列緊密且有序，液體粒子可以相對自由地移動，而氣體粒子則具有極高的動能並自由擴散。 我們將詳細闡述相變過程，例如： 熔化與凝固： 固體轉變為液體，液體轉變為固體的過程，理解熔點和凝固點的意義。 汽化與液化： 液體轉變為氣體，氣體轉變為液體的過程，區分蒸發和沸騰，瞭解沸點。 升華與凝華： 固體直接轉變為氣體，氣體直接轉變為固體，如乾冰的升華。 你還會瞭解到，壓強和溫度是影響物質狀態的重要因素。我們將通過生活中常見的現象，如水的三態變化，冰雪的融化，水蒸氣的凝結，來理解這些理論知識。 第五章：溶解的奧秘——溶液與濃度 生活中，我們經常會遇到溶解現象，比如食鹽溶解在水中，糖溶解在咖啡裏。本章將深入探討溶液的形成及其性質。你將理解溶液是由溶質溶解在溶劑中形成的均一混閤物。我們將介紹不同種類的溶劑和溶質，以及它們溶解能力的差異。 關鍵的概念“溶解度”將得到詳細闡述，理解它與溫度、壓強等因素的關係。你還將學習如何定量描述溶液的組成，即“濃度”。我們將介紹常見的濃度錶示方法，如質量百分濃度、物質的量濃度，並演示如何進行相關的計算。這些知識不僅有助於你理解實驗操作，也能讓你更好地理解生活中的配製藥水、調製飲料等過程。 第六章：酸堿的世界——pH值的秘密 酸和堿是化學中兩類非常重要的物質，它們在自然界和我們的生活中扮演著至關重要的角色。本章將為你揭示酸堿的本質以及它們如何被衡量。你將瞭解酸的定義，如它們在水中會電離齣氫離子；堿的定義，如它們在水中會電離齣氫氧根離子。 一個核心概念——pH值，將得到深入的解析。你將理解pH值是如何衡量溶液酸堿度的指標，並學會如何根據pH值判斷溶液是酸性、堿性還是中性。我們將介紹pH試紙和pH計的應用，並通過實例，如胃酸的酸性，肥皂的堿性，以及純水的pH值，來強化你的理解。你還將初步瞭解酸堿中和反應，以及它們在工業生産和日常生活中的應用。 第七章：碳的傳奇——有機化學入門 碳，這個看似普通的元素，卻是構成地球上所有生命體的基礎。本章將為你打開有機化學的大門，探索由碳元素構成的化閤物的奇妙世界。你將瞭解到，碳原子具有獨特的成鍵能力，能夠與自身以及其他元素形成數量龐大、結構多樣的化閤物，這便是“有機物”。 我們將從最簡單的有機化閤物——烴類（如甲烷、乙烷）開始，瞭解其基本的分子結構和命名規則。隨後，我們將介紹官能團的概念，理解不同的官能團如何賦予有機化閤物不同的化學性質，如醇、醛、酮、羧酸等。本書將通過一些生活中常見的有機物，如乙醇（酒精）、乙酸（醋酸）、葡萄糖等，來展示有機化學的魅力。你還將初步瞭解有機反應的基本類型，為進一步學習打下基礎。 第八章：生命之源——生物化學的化學基礎 生命現象背後，離不開復雜的化學過程。本章將為你揭示生物化學的精彩之處，理解生命體是如何利用化學來維持生存、生長和繁衍的。我們將從構成生命體的基本大分子物質——生物大分子——入手。 你將瞭解： 碳水化閤物： 如葡萄糖，是生命體的能量來源。 蛋白質： 由氨基酸構成，是生命活動的主要承擔者，如酶、抗體、激素。 脂類： 如脂肪，是重要的能量儲存形式，也是細胞膜的重要組成部分。 核酸： 如DNA和RNA，攜帶和傳遞遺傳信息，是生命的藍圖。 我們將探討這些生物大分子是如何在體內閤成和分解的，理解酶在生物化學反應中的催化作用，以及能量如何在生命體中傳遞和利用。本書將帶領你看到，我們身體內的每一個細胞，每一項生理活動，都是一場精密而高效的化學反應。 第九章：物質的測量與轉化——化學計量學 要進行準確的化學實驗和生産，必須掌握物質的“量”，這就是化學計量學的範疇。本章將為你介紹化學計算的基礎。你將學會如何使用“摩爾”這個單位來衡量物質的量，理解摩爾質量的意義。 我們將演示如何根據化學方程式中的化學計量數，計算反應物和生成物之間的質量、物質的量之間的轉化關係。你還將學習如何計算溶液的濃度，以及如何根據實驗數據進行化學式的確定和推算。這些計算能力是進行任何化學研究和工業生産的基石，能夠讓你更科學地理解和操作化學過程。 第十章：環境的呼喚——化學與可持續發展 化學在為人類帶來便利的同時，也帶來瞭環境的挑戰。本章將聚焦化學與可持續發展的關係。你將認識到，化學知識對於理解和解決環境問題至關重要。 我們將探討： 環境汙染： 如空氣汙染、水汙染、土壤汙染，理解其化學成因，如溫室效應、酸雨的形成。 化學品的安全使用： 瞭解一些常見化學品的潛在危害，以及如何安全地使用和處理它們。 綠色化學： 介紹綠色化學的理念，即在設計化學品和化學過程時，減少或消除有害物質的使用和産生，如開發可再生能源、生物降解材料等。 本書將強調，通過科學的化學知識和負責任的化學實踐，我們可以更好地保護我們的地球，實現人與自然的和諧共處。 結語： 《物質的奇妙世界》旨在為你打開一扇通往化學世界的大門。本書並非枯燥的公式堆砌，而是通過生動的事例、清晰的邏輯，引導你一步步理解物質的本質、變化以及它們與我們生活的緊密聯係。無論你是初次接觸化學的愛好者，還是希望鞏固基礎的學生，都能從中獲得深刻的認識。化學，是探索宇宙奧秘、理解生命起源、創造美好未來的關鍵。願這本書能點燃你對科學的好奇，激發你對未知世界的探索熱情。

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