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Baby Professor & 著

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店铺： 澜瑞外文Lanree图书专营店

出版社： Baby Professor

ISBN：9781541910867

商品编码：14542057984

包装：平装

外文名称：Atom and Molecules - C...

出版时间：2017-04-15

页数：64

正文语种：英语

图书基本信息

Atom and Molecules - Chemistry Book Grade 4 Children's Chemistry Books
作者： Baby Professor;
ISBN13： 9781541910867
类型： 平装(简装书)
语种： 英语（English）
出版日期： 2017-04-15
出版社： Baby Professor
页数： 64
重量（克）： 131
尺寸： 21.59 x 21.59 x 0.3302 cm

商品简介

Did you know that there's a whole new world that the naked eye cannot see? If you peek into special devices, like the microscope, you will see tiny elements that make up any living or nonliving thing. Getting to the know the tiniest specks will help us to better understand the world around us. Recommended for fourth graders, here's a refreshing approach to chemistry

超越原子的边界：探索物质的深层结构与动态 一本面向未来化学家的进阶读物 本书旨在为对化学，特别是物质微观结构和相互作用怀有浓厚兴趣的读者，提供一个超越基础元素周期表和简单化合物构型的深入视角。我们不局限于描述原子和分子的基本组成和静态结构，而是将重点放在量子力学在化学现象中的核心作用，以及物质在不同尺度和能量状态下的动态行为。 第一部分：量子力学的基石与化学的精确描述 本部分将对现代化学的数学和物理基础进行一次彻底的梳理，确保读者能够建立起理解复杂分子行为所需的理论框架。 第一章：从经典到量子的飞跃 我们将从黑体辐射和光电效应的历史回顾开始，明确经典物理在解释微观现象时的局限性。重点探讨普朗克常数 ($ ext{h}$) 的引入如何彻底改变了我们对能量的理解。随后，深入解析波粒二象性：德布罗意波长、电子衍射实验的意义，以及如何将粒子概念引入到对原子轨道的描述中。 第二章：薛定谔方程的物理意义与求解 本书不会将薛定谔方程（$hat{H}psi = Epsi$）视为一个需要死记硬背的公式，而是将其视为描述系统波函数随时间演化的基本律。我们将详细讨论哈密顿算符 ($hat{H}$) 的构造，包括动能项和势能项的精确表达。 定态薛定谔方程：在求解简化模型（如无限深势阱、谐振子）的过程中，阐释本征值 ($E$) 代表的物理意义——量子化能量。 角动量与氢原子：详细推导氢原子中电子的径向和角向薛定谔方程的解，解释量子数 ($n, l, m_l$) 的物理起源，并精确描绘 $s, p, d, f$ 轨道的空间分布和概率密度。 第三章：多电子体系的复杂性与近似方法 引入第二个电子后，电子间的库仑排斥使得解析解变得不可能。本章专注于介绍现代计算化学中的关键近似技术： 变分原理：阐述如何通过选择试探波函数来系统地逼近系统的真实基态能量。 平均场理论：深入探讨哈特里-福克（Hartree-Fock, HF）方法的核心思想，包括单电子近似和自洽场（SCF）迭代过程。讨论轨道（是否为物理的轨道）与电子密度之间的关系。 电子自旋与泡利不相容原理：引入斯莱特行列式（Slater Determinant）来确保波函数的反对称性，并解释它如何自然地导出泡利原理，从而指导电子在多电子原子中的排布（洪特规则的严格推导）。 第二部分：分子键合的本质与结构动力学 在建立了严谨的量子力学基础后，我们将视角转向分子系统，探讨化学键的起源、分子的三维结构以及这些结构如何影响宏观性质。 第四章：键合理论的进化：从价键到分子轨道 比较分析两种主要的化学键描述框架： 价键理论（VB Theory）：重点解析杂化轨道的概念，它如何解释 $ ext{CH}_4$ 的正四面体结构、$ ext{NH}_3$ 的三角锥结构，以及多重键（$sigma$ 键与 $pi$ 键）的形成。讨论局域键的局限性。 分子轨道理论（MO Theory）：系统性地构建双原子分子（如 $ ext{H}_2^+, ext{N}_2, ext{O}_2$）的线性组合（LCAO-MO）方法。深入讨论成键、反键和非键轨道，以及键级（Bond Order）的精确计算。 第五章：超越局域化的键合模型 介绍处理复杂分子体系的先进MO方法： 群论在分子对称性中的应用：如何使用点群理论来简化哈密顿算符，降低计算复杂性，并预测分子振动模式和电子跃迁的允许性。 共轭体系与芳香性：运用分子轨道理论解释苯环的稳定性和特殊反应性。讨论休克尔分子轨道（HMO）方法在预测 $pi$ 电子能量分布中的作用。 非局域电子的描述：引入分子内电荷转移和分子间作用力（范德华力、氢键）的量子力学起源。 第六章：分子光谱学：从能级跃迁看结构 光谱不再仅仅是识别官能团的工具，而是探测量子态的直接窗口。 电子光谱（UV-Vis）：详细分析 HOMO-LUMO 跃迁（基于 FMO 理论），解释激发态的性质和光化学反应的驱动力。 振动光谱（IR/Raman）：将分子振动模式与群论的对称性分析相结合，解释拉曼散射和红外吸收的选择定则。 核磁共振（NMR）：从电子在原子核周围的屏蔽效应（化学位移）的量子力学来源入手，解释 J 耦合常数的起源，揭示分子连接性和构象的动态信息。 第三部分：化学反应的动态过程与计算化学的未来 本部分关注反应路径、速率决定因素以及现代计算方法如何模拟这些瞬态过程。 第七章：反应势能面与过渡态理论 化学反应的本质是原子核在电子势能面上的重新排列。 势能面（Potential Energy Surface, PES）：定义 PES 及其在多维空间中的拓扑结构。讲解如何识别驻点：反应物、产物和过渡态（鞍点）。 过渡态理论（TST）：深入阐述艾林（Eyring）方程和吉布斯自由能剖面。解释反应速率常数 ($k$) 如何与过渡态的微小结构差异相关联。 反应路径追踪：介绍梯度跟随和力场（Force Field）方法在寻找最低能量路径（Minimum Energy Path, MEP）中的应用。 第八章：从密度泛函到更高精度的计算 超越 HF 方法的限制，探讨现代计算化学工具箱中的强大技术： 密度泛函理论（DFT）：详细讨论 Kohn-Sham 方程，重点分析不同交换-关联泛函（LDA, GGA, meta-GGA）对能量、结构和几何优化的影响，以及泛函选择的重要性。 后-哈特里-福克方法：简要介绍耦合簇（Coupled Cluster, CC）理论和配置相互作用（CI）方法，解释它们如何系统地纳入电子关联效应，以实现“化学精度”。 第九章：面向实际应用的分子模拟 探讨如何将量子化学知识应用于更宏观的尺度和更复杂的体系： 分子动力学（MD）：介绍牛顿运动方程在模拟液体、溶液和蛋白质折叠中的应用。区分基于量子力学（QM/MM 杂合方法）和基于经典力场的 MD 模拟。 材料科学中的应用前沿：简述如何利用第一性原理计算（如平面波基组）来预测固体材料（半导体、催化剂表面）的电子带结构、晶格常数和缺陷效应。 本书结构严谨，内容深入，旨在培养读者运用高阶理论工具解析复杂化学问题的能力，为未来在理论化学、材料设计或药物研发领域的研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

老实说，拿到这本化学读物的时候，我的期望值其实是比较高的，毕竟“原子和分子”是化学的基石，任何一本试图覆盖这个领域的教材都承载着巨大的责任。然而，这本书给我的感觉，更像是一次精心策划的学术漫步，而非一次急促的知识冲刺。它在概念的引入上保持了一种近乎哲学的克制，不急于抛出公式和定义，而是先花大篇幅构建一个宏观的认识框架。比如，在探讨物质的相变时，作者没有直接跳转到熵和吉布斯自由能的计算，而是用非常形象的比喻，描述了分子在不同能量状态下的“行为模式”，这使得原本抽象的热力学概念瞬间变得具象化了。我特别欣赏它在对早期化学家工作进行评价时的那种平衡感——既肯定了他们的贡献，又不回避他们理论中的局限性，这种批判性思维的植入，对于培养未来化学家的独立思考能力至关重要。当然，作为一本面向特定年级的教材，它在习题设置上的难度梯度设置也值得关注。粗略看去，习题似乎从基础巩固到拓展思考都有覆盖，但具体的实用效果，仍需在实际应用中检验。总的来说，它展现出一种沉稳的、注重底层逻辑构建的教学哲学，这点在我看来是极为宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉设计无疑是它的一大亮点，它成功地打破了传统化学书给人的沉闷印象。大量使用高质量的插图和信息图表，使得那些原本需要耗费大量心力去想象的微观结构，变得一目了然。特别是在处理周期性趋势和电子排布时，色彩编码的使用非常有效，不同能级的电子被赋予了明确的视觉区分，这对于视觉学习者简直是福音。然而，这种对视觉效果的强调并未以牺牲内容的深度为代价。我注意到，在讲解化学计量学时，作者非常细致地分解了从文字描述到符号表示的每一步逻辑推导，没有遗漏任何可能导致误解的细微之处。这种精雕细琢的态度，表明编者对目标读者的认知水平有着深刻的理解，知道在哪里需要放慢速度，在哪里可以适当加速。当然，对于那些已经非常熟悉基础概念的进阶学习者来说，开篇的部分可能会显得略微冗长，但从整体培养体系的角度来看，这种详尽的基础奠定是非常必要的投资。我期待它在处理有机化学导论部分时，能否继续保持这种结构清晰、逻辑严密的风格。

评分☆☆☆☆☆

这本新近问世的关于原子和分子的化学教材，在初次翻阅时便给我留下了深刻的印象。从装帧设计上看，它显然是走了一条既传统又不失现代感的路线，封面色彩沉稳，字体选择大气，很容易让人联想到严谨的学术氛围。虽然我手头的版本尚未完全研读，但仅仅是浏览其目录和前几章的导论部分，便能感受到编著者在内容组织上的匠心独运。它似乎摒弃了那种堆砌概念的枯燥模式，而是尝试以一种更具叙事性的方式，将复杂的化学原理嵌入到日常生活的实例中去，这一点对于初学者来说无疑是极大的福音。例如，它在介绍原子结构时，不仅仅是简单地罗列质子、中子和电子的数目，而是巧妙地引入了历史上的关键实验——布拉德福德的经典实验片段，让读者仿佛置身于科学发现的第一线，这极大地增强了学习的代入感和趣味性。整体的排版清晰流畅，图表的质量也属上乘，色彩搭配既悦目又不干扰核心信息的传达，这一点对于需要长时间阅读化学图表的学生来说，是非常重要的考量因素。我个人尤其期待后续章节对化学键合的深入剖析，希望它能以同样富有洞察力的方式，揭示分子间作用力的微妙奥秘。总体而言，初步印象是非常积极的，它似乎为我们提供了一个既扎实又引人入胜的学习工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深教育工作者，我通常对市面上层出不穷的新版教材持保留态度，因为很多时候不过是旧瓶装新酒，换个封面而已。但是，这本关于原子与分子理论的书籍，在细节处理上体现出令人惊喜的创新。它的语言风格非常注重与读者的“对话感”，行文间充满了鼓励和引导，完全不像一些教科书那样高高在上。例如，在解释分子轨道理论时，它并没有采用那种教科书式的僵硬绘图，而是引入了一段关于电子云概率分布的动态描述（尽管我是在纸质版上阅读，但文字描述依然生动），让人感觉到电子的运动是连续且有规律的，而不是孤立的粒子。此外，该书在化学史的穿插运用上也颇有新意，它没有把历史当作独立的章节，而是将关键的历史转折点巧妙地融入到理论发展的脉络中，让读者理解“为什么当时人们会那样思考”。这种将历史、哲学与科学知识融为一体的处理方式，无疑提升了整本书的文化厚度和阅读体验。如果后续的实验操作指南部分也能保持这种严谨与活泼并存的风格，那么它将成为一本极具影响力的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体感觉是“扎实而不失灵动”，它成功地在保持学术准确性的同时，极大地降低了学习化学的心理门槛。与其他教材相比，它在概念的层次划分上做得更为细腻，总能找到最合适的切入点来介绍一个新的复杂概念。比如，在讨论离子化合物的形成时，它不仅仅停留在电荷得失的层面，而是引入了晶格能的初步概念，这为学生在后续学习晶体结构和溶解度时打下了坚实的能量基础。这种“前瞻性”的知识布局，体现了编者深厚的教学经验。此外，书中对于现代化学前沿话题的引用也十分到位，它并非简单地罗列最新的研究成果，而是会解释这些成果如何从书中所讲的基本原理中延伸出来，从而激发读者的好奇心和探索欲。虽然我尚未完成对全书的阅读，但仅从其清晰的章节逻辑和对概念间相互关系的精妙编织来看，这本书无疑在现有市场上占据了一个非常有利的位置。它不仅仅是一本传授知识的书，更像是一位经验丰富的导师，引导你一步步领悟化学世界的规律。