觀念化學4：生活中的化學 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蘇卡奇

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觀念化學3：基礎與應用 (電子書) 本書特色： 聚焦核心概念： 本書深入淺齣地闡述化學的基礎原理，從原子結構、元素週期錶到化學鍵結，為讀者建立堅實的化學知識體係。 強化解題能力： 豐富的例題與習題設計，涵蓋定性與定量分析，引導讀者掌握解決化學問題的邏輯與技巧。 銜接進階學習： 本書內容精心編排，旨在作為高中化學或大學初階化學課程的理想銜接橋樑，為後續更深入的化學領域學習奠定穩固基礎。 --- 第一章：物質的構成與基本性質 本章將帶領讀者探索物質世界的微觀層麵。我們從歷史上對物質構成的探索開始，介紹古希臘的元素觀念，並逐步過渡到近代原子論的建立。 1.1 原子理論的發展 探討道爾頓原子論的核心假設，以及後續實驗（如湯姆孫的陰極射線實驗、拉塞福的金箔實驗）如何修正和完善瞭原子模型。詳述電子、質子和中子的發現及其在原子中的分佈。 1.2 原子結構與同位素 深入解析原子序、質量數的概念，並詳細介紹同位素及其在自然界中的存在形式。透過實際案例，說明同位素在放射性定年、醫學成像中的應用原理。計算同位素平均原子量的過程將被清晰展示。 1.3 元素與週期錶 迴顧門得列夫與邁耶對元素分類的貢獻，並詳述現代週期錶的結構與編排依據——原子序。深入分析週期錶中各族（如鹼金屬、鹵素、稀有氣體）的典型物理與化學性質遞變規律，解釋這些規律背後的電子組態原理。 1.4 物質的計量：莫耳與化學計量學基礎 引入「莫耳」（mole）這一核心化學計量單位，解釋亞佛加德羅常數的意義。詳細闡述如何利用化學式進行質量、莫耳數之間的相互轉換。本節將配備大量的基礎計算練習，確保讀者能熟練運用莫耳概念進行日常的化學計算。 --- 第二章：化學鍵結與分子結構 化學反應的本質在於物質內部結構的重新排列，這一切都源於原子間的交互作用力——化學鍵。本章將聚焦於原子如何結閤形成穩定結構。 2.1 化學鍵的基本類型 區分離子鍵、共價鍵和金屬鍵的形成機製。對於離子鍵，探討晶格能和溶解度的關係；對於共價鍵，重點闡述價電子對互斥理論（VSEPR）在預測分子幾何形狀上的應用。 2.2 鍵的極性與分子間作用力 介紹電負度概念，並以此判斷化學鍵的極性。進一步探討分子間作用力，包括倫敦分散力（凡得瓦力）、偶極-偶極力以及最重要的「氫鍵」。詳述這些作用力如何影響物質的熔點、沸點和溶解性。 2.3 化學鍵的進階模型 引入價鍵理論（VB Theory）和分子軌域理論（MO Theory）的基礎概念。雖然不深入複雜的數學推導，但會解釋如何使用混閤軌域（sp, sp², sp³）來描述特定分子的鍵結角度和形狀，並初步探討共振結構在描述某些分子穩定性中的重要性。 --- 第三章：化學反應的基礎：反應方程式與熱化學 化學反應是物質轉化的過程，本章從能量和計量的角度剖析化學反應的發生條件與後果。 3.1 配平化學反應方程式 係統介紹配平（Balancing）反應方程式的原則與方法，包括直接觀察法、奇偶數法以及進階的氧化數法（用於氧化還原反應的初步介紹）。強調化學計量關係在方程式中的體現。 3.2 化學反應的能量學——熱化學 定義焓（Enthalpy, H）和熱化學反應式。區分吸熱反應與放熱反應，並解釋標準生成焓（$Delta H_f^circ$）的概念。運用赫斯定律（Hess's Law）進行間接計算，這部分將提供大量的逐步解題示範，展示如何組閤多個反應式來求得目標反應的總焓變。 3.3 鍵能與反應熱的估算 介紹平均鍵能的概念，並闡述如何利用反應物和生成物的鍵能來估算化學反應的淨能量變化。此方法作為實驗測量之外的另一種重要估算工具。 --- 第四章：物質的相變化與溶液化學 物質存在於氣態、液態、固態之間不斷轉換，且化學反應常在溶液中進行。本章探討相平衡與溶液的性質。 4.1 氣體的性質與理想氣體定律 迴顧布依爾定律、查理定律和亞佛加德羅定律，並將其整閤為理想氣體方程式（$PV=nRT$）。詳細講解如何應用此方程式解決涉及氣體體積、壓力、溫度和莫耳數的綜閤問題。此外，將探討氣體分子的平均速率與分布。 4.2 液體與固體 簡要概述液體所展現的特性，如蒸氣壓、錶麵張力與黏度，並解釋這些宏觀性質與分子間作用力的關聯。在固體部分，重點介紹晶體結構的基本類型（離子晶體、分子晶體、共價晶體、金屬晶體）及其對應的物理性質。 4.3 溶液的組成與濃度 詳盡定義描述溶液組成的各種濃度單位，包括重量百分比、體積百分比、質量/體積百分比、莫耳濃度（Molarity）、重量莫耳濃度（Molality）以及體積分率。著重於莫耳濃度在化學實驗中的實際應用。 4.4 溶液的特性與依數性 探討當溶質溶解於溶劑中時，溶液錶現齣的特殊性質，即依數性。詳細解釋蒸氣壓下降（拉午耳定律）、沸點上升、凝固點下降的原理與計算方法，並引入滲透壓的概念。 --- 第五章：反應速率與化學平衡 並非所有化學反應都會瞬間完成，本章深入探討反應發生的快慢（速率）以及反應能否進行到底（平衡）。 5.1 化學反應速率 定義反應速率，並解釋反應速率定律（Rate Law）的結構，包括反應級數和速率常數。探討濃度、溫度和催化劑對反應速率的影響。特別介紹活化能的概念及其在阿瑞尼烏斯（Arrhenius）方程式中的體現。 5.2 化學平衡的概念 闡述可逆反應的特徵，並定義化學平衡狀態。詳細解釋質量作用定律與平衡常數（$K_c$ 和 $K_p$）的意義，以及如何利用 $K$ 值判斷反應進行的程度。 5.3 平衡的移動：勒沙特列原理 係統應用勒沙特列原理（Le Chatelier's Principle）來預測當反應係統受到濃度、溫度或壓力（僅對氣相反應）的擾動時，平衡將如何移動以減輕這種影響。通過具體實例（如哈柏法製氨）來說明原理的實用性。 --- 第六章：酸、鹼與溶液中的離子平衡（選讀/進階） 本章從離子角度重新審視物質的酸鹼性，並探討溶液中離子的相互影響。 6.1 酸鹼理論的演進 介紹阿瑞尼烏斯酸鹼理論，並著重於布朗斯特-洛瑞（Brønsted-Lowry）酸鹼理論，理解質子轉移的概念。引入酸（$K_a$）和鹼（$K_b$）解離常數。 6.2 水的離子積與pH值 詳述水的自解離現象，定義 $K_w$ 和 pH/pOH 標度。熟練掌握如何計算強酸、強鹼溶液的 pH 值。 6.3 弱酸、弱鹼的平衡計算 這是溶液化學中的關鍵計算部分。詳細指導如何計算弱酸/弱鹼溶液的平衡濃度和 pH 值，並引入緩衝溶液的概念及其緩衝能力的定量分析（Henderson-Hasselbalch 方程式的應用）。 --- 適閤對象： 準備參加高中化學或基礎化學課程的學生。 希望係統性迴顧化學基礎知識，並加強計算技能的自學者。 對於探討物質基本規律和微觀結構有濃厚興趣的讀者。 本書旨在以清晰的邏輯、詳盡的步驟解析，將抽象的化學概念轉化為可理解的知識體係，是邁嚮更高階化學研究的堅實基石。