绿色化学理念与实验

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页数:153
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出版时间:2010-6
价格:28.00元
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isbn号码:9787122081353
丛书系列:
图书标签:
  • 绿色化学
  • 化学实验
  • 环境科学
  • 可持续发展
  • 化学教育
  • 实验教学
  • 高校教材
  • 化学原理
  • 环保技术
  • 分析化学
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具体描述

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。《绿色化学理念与实验》旨在培养学生绿色化学意识,建立绿色化理念,加强实验操作技能,提高创新能力和科研素质。《绿色化学理念与实验》分为3章,第1章阐述了绿色化学基本理论;第2章介绍了绿色化学实验的基本知识;第3章选编了31个体现绿色化学思想的实验,实验内容覆盖无机化学、有机化学、分析化学、天然产物化学、高分子化学、材料化学、日用化学品化学、石油化工等各个领域。书末附有各类实验参考数据,方便读者查询。

《绿色化学理念与实验》可作为高等院校化学、化工及相关专业本科生的教材,也可供从事相关专业的技术人员参考使用。

好的,根据您的要求,我将为您撰写一本名为《现代材料科学基础与应用》的图书简介,该书内容将完全不涉及《绿色化学理念与实验》中的任何主题。 现代材料科学基础与应用 导言:跨越新材料时代的基石 在人类文明的演进中,材料始终扮演着核心驱动力的角色。从石器时代的燧石到信息时代的半导体硅片,材料的每一次重大突破都直接催生了生产力的飞跃和生活方式的变革。本书《现代材料科学基础与应用》旨在为读者构建一个系统、深入且具有前瞻性的材料科学知识框架。我们聚焦于结构、性能、制备与应用这四大支柱,详细阐述当代材料科学领域的核心原理和最新进展,为工程技术人员、科研工作者以及高年级理工科学生提供一本兼具理论深度与工程实用性的参考教材。 本书的编写遵循“由微观至宏观、由原理至实践”的逻辑主线,力求在基础理论的严谨性与实际工程问题的关联性之间找到完美的平衡点。 第一部分:材料的微观结构与热力学基础(探究本质) 本部分是理解材料行为的基石。我们首先从原子尺度和晶体结构入手,探讨材料的本征属性如何由其内部排列决定。 第一章:晶体结构与缺陷工程 本章详述了金属、陶瓷和聚合物的晶体结构基础,包括布拉维点阵、晶胞概念以及晶体衍射分析方法(如X射线衍射)。重点在于系统梳理点缺陷、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)的类型、形成机制及其对材料宏观力学性能(如屈服强度和塑性)的决定性影响。我们还将介绍如何通过控制缺陷密度,实现对材料性能的“剪裁”。 第二章:材料热力学与相变动力学 材料的稳定性和相变是其应用寿命和加工工艺的关键。本章深入讲解吉布斯自由能原理在材料体系中的应用,特别是相图的绘制与解读,包括二元和三元合金体系。随后,我们将重点分析扩散理论(菲克定律)以及固态相变(如析出、共晶、固溶处理)的动力学过程,为热处理工艺的设计提供坚实的理论依据。 第三章:电子结构与电学特性 本章连接了量子力学与材料的宏观电学行为。详细讨论了能带理论在导体、半导体和绝缘体分类中的应用。对于半导体材料,我们将深入探讨杂质掺杂(N型与P型)、载流子迁移率以及PN结的形成与特性,为器件设计奠定基础。此外,还涵盖了铁电体和压电材料的基本电学响应机制。 第二部分:核心材料体系的性能与设计(构建框架) 本部分将理论知识应用于三大类重要的工程材料——金属合金、陶瓷和高分子材料,探讨它们的独特属性及其在现代工业中的地位。 第四章:先进金属合金的设计与加工 本书重点关注高性能结构材料,如高强度钢、超塑性铝合金以及镍基高温合金。内容包括:固溶强化、加工硬化、晶粒细化等传统强化机制,并引入了先进的第二相强化技术,如沉淀强化和弥散强化。此外,专门章节论述了粉末冶金技术在制备复杂合金时的优势与挑战。 第五章:结构与功能陶瓷的制备 陶瓷以其优异的耐高温、耐腐蚀和电绝缘性而著称。本章详细解析了氧化物陶瓷(如氧化铝、氧化锆)和非氧化物陶瓷(如碳化硅、氮化硅)的制备流程,包括粉体制备、烧结过程的致密化机理(如液相烧结、固相烧结)。同时,我们探讨了特种陶瓷(如导电陶瓷和半导体陶瓷)的功能化设计。 第六章:高分子材料的结构-性能关系 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性强而成为现代工程不可或缺的一部分。本章阐述了聚合物的分子链结构(如支化度、分子量分布)如何决定其玻璃化转变温度(Tg)、结晶度以及粘弹性行为。内容涵盖了热塑性塑料、热固性树脂以及弹性体的基本特性与常见的力学测试方法。 第三部分:新兴材料与前沿应用(探索未来) 面向二十一世纪的技术需求,本部分聚焦于具有颠覆性潜力的功能性材料及其在尖端技术中的实际应用。 第七章:磁性材料与电磁兼容性 深入探讨铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源(磁畴理论与交换作用)。本书详细分析了永磁材料(如NdFeB)的设计原则、软磁材料(如铁氧体、坡莫合金)的应用场景,并重点讨论了磁记录技术、磁屏蔽和电磁干扰(EMI)的抑制材料。 第八章:复合材料与界面工程 复合材料是实现材料性能“量级提升”的关键途径。本章系统介绍纤维增强(碳纤维、玻璃纤维)和颗粒增强复合材料的力学模型(如混合律、逆模型)。核心内容在于界面的粘接质量和化学相容性如何决定载荷的有效传递,并探讨了金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料的独特优势。 第九章:纳米材料的尺度效应与调控 纳米材料展现出与块体材料截然不同的光、电、磁、化性质。本章介绍制备纳米颗粒、纳米线、石墨烯等二维材料的有效策略(如化学气相沉积CVD、溶胶-凝胶法)。重点讨论了量子尺寸效应、表面等离激元共振等特性,并展望了它们在催化、传感和储能领域的广阔前景。 第四部分:材料的加工、表征与服役行为(连接实践) 本部分将理论与工程实践紧密结合,探讨如何有效制备和评估材料的性能,并预测其在实际工况下的寿命。 第十章:材料的成型与连接技术 涵盖了金属的塑性加工(锻造、轧制、拉拔)、铸造技术(压力铸造、快速凝固)以及增材制造(3D打印)中涉及的材料流动与凝固行为。针对连接技术,详细分析了不同连接方式(焊接、胶接、扩散连接)中热影响区的微观组织演变与残余应力控制。 第十一章:现代材料表征技术详解 本书对材料科学研究中不可或缺的表征工具进行了详尽的介绍。重点分析了扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)在微观形貌和晶体结构分析中的应用,拉曼光谱和红外光谱在化学键合分析中的作用,以及力学性能(拉伸、冲击、疲劳、蠕变)的标准测试流程和数据解释。 第十二章:材料的失效分析与寿命预测 材料的失效是工程领域必须面对的挑战。本章系统梳理了疲劳断裂、蠕变、应力腐蚀开裂等主要失效模式的物理机制。通过引入断裂力学基本概念(如应力强度因子、断裂韧性),指导读者如何对材料的剩余寿命进行科学的评估和预测,从而优化设计和维护方案。 《现代材料科学基础与应用》力求成为一本深度兼顾、内容前沿的专业书籍,它不仅教授“是什么”,更着重解释“为什么”以及“如何做”,是推动下一代材料技术创新的坚实阶梯。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我必须承认,初次接触《绿色化学理念与实验》时,我抱着一种怀疑的态度。我对化学实验的印象,大多停留在中学时代的试剂瓶和复杂的反应方程式,总觉得与“绿色”这个词相去甚远。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。它用一种非常直观和接地气的方式,讲解了绿色化学的“12原则”,让我这个非专业人士也能轻易理解其精髓。书中对一些传统化学工艺的“绿色”替代方案的介绍,更是令人耳目一新。比如,关于利用生物催化剂替代传统金属催化剂,以及使用水作为溶剂的案例,都让我看到了化学创新的巨大潜力。最让我印象深刻的是,它并没有回避绿色化学在实施过程中可能遇到的挑战,而是坦诚地探讨了成本、技术成熟度等问题,并提出了相应的解决思路。这使得这本书更加真实可信,而非空中楼阁。读完之后,我深切感受到,绿色化学并非遥不可及的理想,而是可以通过科学研究和技术创新逐步实现的现实。它为我们描绘了一个更健康、更安全的生活环境,让我对化学的未来充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同一扇窗,向我展示了一个充满希望的未来。我一直对环境问题深感忧虑,常常在想,我们能否在追求经济发展的同时,最大限度地减少对地球的伤害?《绿色化学理念与实验》恰恰提供了这样一个革命性的视角。它不仅仅是理论的堆砌,而是将抽象的“绿色”概念具象化,通过一个个生动的实验案例,让我们亲眼见证化学如何能够变得更安全、更环保。书中对原子经济性、可再生原料的使用、减少有害物质排放等核心理念的阐述,条理清晰,引人入胜。我尤其被书中关于“设计更安全的化学品”的部分所打动,它让我们意识到,化学并非总是带来污染和危险,而是可以成为解决问题的关键。读完这本书,我感觉自己对化学的认知被颠覆了,不再仅仅是试管和烧杯的冰冷组合,而是一种充满智慧和责任感的创新力量。它激励着我去思考,如何在自己的学习和工作中,践行绿色化学的原则,为构建一个更可持续的社会贡献一份力量。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一本行动指南,一份对未来的承诺。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场思想的洗礼!我一直对环境污染感到焦虑,但却不知道从何入手解决。读了《绿色化学理念与实验》后,我才明白,原来化学本身就可以是解决环境问题的强大武器。《绿色化学理念与实验》通过大量的实例,详细阐述了绿色化学如何在生产过程中减少废弃物、降低能耗、避免使用有毒有害物质。我尤其喜欢书中对“预防为主”这一原则的强调,这是一种颠覆性的思维方式,将环境保护的重心从末端治理转移到源头控制。书中介绍的关于使用可再生资源作为原料的实验,比如利用植物淀粉合成生物可降解塑料,让我看到了化学的无限可能。它不仅仅是知识的传递,更是一种价值观的引导,让我们认识到,化学研究的最终目的,是为了人类的可持续发展。这本书让我对化学不再感到畏惧,而是充满了敬畏和赞叹。它让我看到了一个更加美好的未来,一个由绿色化学驱动的、更加清洁、更加健康的地球。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,我之前对“绿色化学”这个概念的理解非常模糊,只知道它和环保有关。《绿色化学理念与实验》这本书,像一位循循善诱的老师,将这个复杂的概念一步步拆解,让我茅塞顿开。书中关于“设计对环境友好的溶剂”的章节,让我印象深刻。它详细介绍了如何选择和使用对人体和环境影响最小的溶剂,并提供了具体的实验方法。我一直认为化学实验必须使用大量的有机溶剂,而这本书告诉我,其实有更好的选择。书中还探讨了如何通过改进合成路线,减少副产物的生成,从而降低处理废弃物的成本和环境负担。这种从源头解决问题的思路,让我觉得非常具有前瞻性。读完这本书,我对化学实验的态度发生了根本性的转变,我开始意识到,每一个实验的设计,都应该将环境影响纳入考量。这本书不仅提升了我的专业知识,更重要的是,它激发了我内心深处的环保意识,让我渴望在自己的学习和工作中,成为一名践行绿色化学的先锋。

评分☆☆☆☆☆

这是一本真正能够启发思考的书。在阅读《绿色化学理念与实验》之前,我对化学的理解仅限于一些基础理论和应用。《绿色化学理念与实验》则为我打开了一个全新的维度。它不仅介绍了绿色化学的12项原则,更重要的是,通过一系列精心设计的实验,将这些原则具象化,让我能够亲身体验绿色化学的魅力。我尤其被书中关于“原子经济性”的讨论所吸引,它教导我们如何最大限度地利用原料,减少不必要的浪费。书中提供的一些关于如何优化反应条件,提高产率的实验,让我看到了化学研究的智慧和创造力。更让我感动的是,书中还强调了化学工程师和研究人员的社会责任,鼓励我们在追求科学进步的同时,也要关注对环境和社会的影响。这本书让我明白,绿色化学不仅仅是一门学科,更是一种负责任的生活态度和科学精神。它让我对化学的未来充满了信心,也让我看到了人类通过智慧和创新,实现人与自然和谐共生的希望。

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