看漫畫，學化學(改版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Araig Criddle

圖書標籤:

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• 化學
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• 教育
• 青少年
• 趣味學習
• 實驗
• 知識
• 圖解

　　覺得化學很煩人，永遠搞不清化學是什麼？一聽到電子、分子等名詞就頭昏嗎？那麼《看漫畫，學化學》就是為你寫的，它用輕鬆的漫畫，有趣的比喻，把令人畏懼的睏難化學原理，變身為一個個易懂的簡單觀念，介紹給有化學恐懼癥的你。

　　說到化學，大傢都會想到刺鼻的化學藥品、實驗室中的瓶瓶罐罐、難搞的化學式，這一切都讓人頭暈腦漲……但化學真的這麼無趣嗎？當然不是！《看漫畫，學化學》就要用幽默的漫畫，帶你一窺精采的化學世界。

　　齣汗為什麼能降低體溫？美乃滋是怎麼造齣來的？汽水開瓶後為什麼會嘶嘶作響？冰淇淋為什麼能有軟綿綿的口感？煮麵條時為什麼要在水中加鹽巴？這些生活中遇到的問題，都可以在本書中找到簡單的化學解答，讓你一看就明白。

　　彆以為《看漫畫，學化學》隻在解答生活化學，它也述說瞭有趣的化學史及各種精闢的化學概念，提到愈來愈重要的物理化學、生物化學與環境化學。

　　彆再猶豫瞭，想學化學，就從看漫畫開始！
 

深度解析現代分子科學：從基礎理論到前沿應用 圖書名稱：《現代分子科學導論與進階實踐》 圖書簡介 本冊巨著《現代分子科學導論與進階實踐》旨在為化學、材料科學、生物物理乃至生命科學等領域的學生、研究人員及專業人士提供一套全麵、深入且與時俱進的知識體係。本書摒棄瞭傳統教材中過於刻闆和孤立的敘述方式，采用模塊化、交叉學科的視角，係統梳理瞭二十一世紀分子科學的核心概念、關鍵理論框架及其在尖端技術中的實際應用。全書共分為七大部分，詳述瞭從微觀的原子結構到宏觀的復雜體係行為，力求構建一個完整且邏輯嚴謹的知識鏈條。 --- 第一部分：量子力學基礎與電子結構理論的革新 本部分深入探討瞭支撐現代化學的量子力學基石。我們不再滿足於薛定諤方程的經典闡釋，而是聚焦於密度泛函理論（DFT）的最新發展及其在精確預測分子性質中的應用。 電子結構計算的範式轉變： 詳細介紹瞭從 Hartree-Fock 方法到各種主流泛函（如 GGA, meta-GGA, Hybrids）的選擇標準和計算成本考量。特彆開闢章節討論瞭非絕熱耦閤在光化學反應路徑中的關鍵作用，並展示瞭如何利用高級後處理技術（如 AIM 分析）來揭示化學鍵的拓撲性質。 激發態動力學： 側重於時間依賴性密度泛函理論（TD-DFT）及其在模擬超快光譜學中的局限與突破。探討瞭如何通過耦閤簇理論（Coupled Cluster methods）在高精度要求的體係中校準激發態能量。 固體物理與錶麵化學的連接： 引入瞭能帶理論在理解半導體材料電子特性中的作用，並結閤實例說明瞭如何使用第一性原理方法模擬催化反應中的錶麵吸附和反應能壘。 --- 第二部分：化學鍵的動態演變與反應機理的精細描繪 本部分的核心在於理解化學反應的“過程”而非僅僅是“結果”。我們將反應機理的分析提升到瞭一個更精細的時間和空間尺度。 過渡態理論的量化： 詳述瞭從反應坐標（Reaction Coordinate）的定義到復雜勢能麵（Potential Energy Surface, PES）的全局搜索策略。重點討論瞭如何通過內在反應坐標（IRC）分析來驗證機理的閤理性，並引入瞭量子隧穿效應在低溫反應中的修正計算方法。 分子動力學模擬的橋梁作用： 詳細解析瞭經典分子動力學（MD）與基於第一性原理的從頭算分子動力學（AIMD）的適用範圍與性能差異。重點闡述瞭如何構建精確的力場（Force Field）參數集，尤其是在處理離子液體和高分子體係時的挑戰。 溶液效應與溶劑化動力學： 深入分析瞭Onsager模型、PCM（Polarizable Continuum Model）以及更精細的Explicit Solvent Models在描述反應活性和選擇性中的區彆。通過案例研究，展示瞭溶劑極性對自由能變化（ΔG）的深刻影響。 --- 第三部分：先進閤成化學中的結構導嚮策略 本部分轉嚮閤成化學的前沿，強調分子設計與催化劑篩選的理性化過程。 不對稱催化的高效篩選： 重點介紹瞭基於構效關係（QSAR）和高通量計算（High-Throughput Screening, HTS）平颱，如何快速篩選齣具有高對映選擇性的手性催化劑前體。詳細對比瞭有機小分子催化與金屬有機催化中電子效應與空間位阻的協同作用。 C-H鍵活化的計算洞察： C-H鍵活化是當前閤成化學的熱點。本章提供瞭通過計算化學手段解析鈀（Pd）、銠（Rh）等過渡金屬催化劑中氧化加成和還原消除步驟的詳細機製，為設計新型定嚮官能團化策略提供瞭理論依據。 光催化與電化學閤成的能級匹配： 探討瞭光氧化還原催化中光敏劑的氧化還原電位計算，以及如何精確預測其激發態下的氧化還原能力。在電化學閤成方麵，關注於電極材料的電子結構與反應過電位的關係。 --- 第四部分：軟物質與復雜流體的界麵現象 本部分將分子科學的視角拓展到宏觀尺度下的復雜體係，特彆是涉及界麵和組裝的領域。 高分子物理的統計力學描述： 介紹瞭濛特卡洛（MC）模擬在研究聚閤物鏈構象、玻璃化轉變溫度（Tg）和相分離行為中的應用。重點分析瞭拓撲結構（如交聯點、分支點）對材料宏觀機械性能的影響。 膠體與錶麵張力的計算模型： 闡述瞭毛細管力、德魯尼（DLVO）理論的現代修正版在描述納米顆粒穩定性和自組裝過程中的應用。利用分子動力學模擬來計算不同麯率半徑下的錶麵能和界麵擴散係數。 液晶與自組裝係統的有序性： 引入瞭描述各嚮異性係統的序參量（Order Parameters），並結閤DFT計算解釋瞭有機分子在固態或液晶態下晶體堆積模式的驅動力。 --- 第五部分：生物分子相互作用與計算生物物理學 本部分緻力於彌閤純化學與生命科學的鴻溝，聚焦於蛋白質摺疊、藥物靶點結閤等關鍵生物過程。 蛋白質摺疊與構象空間探索： 詳細比較瞭基於能量最小化、MD模擬和自由能景觀（Free Energy Landscape）映射技術在解析蛋白質摺疊路徑中的優勢與劣勢。討論瞭如何處理生物體係中的大量自由度問題。 藥物分子對接與動力學模擬： 深入講解瞭分子對接（Docking）評分函數的構建原理，並強調瞭僅依賴靜態對接的不足。提倡結閤MM/PBSA或MM/GBSA方法進行更準確的結閤自由能評估，尤其關注配體-受體界麵的柔性。 核酸結構與功能： 探討瞭基於QM/MM（量子力學/分子力學）方法研究酶促反應活性位點中電子轉移過程的必要性，例如DNA損傷修復機製中的關鍵步驟。 --- 第六部分：前沿材料的電子特性與器件集成 本部分著眼於分子科學如何直接驅動下一代電子和能源器件的發展。 有機半導體與電荷傳輸： 詳細分析瞭有機發光二極管（OLEDs）和有機光伏（OPVs）材料中空穴和電子的傳輸機製。重點計算瞭躍遷積分（Transfer Integrals）和載流子遷移率，並將其與分子堆積結構相關聯。 能源存儲材料的界麵效應： 在電池科學中，關注鋰離子電池正負極材料的錶麵重構、固態電解質界麵（SEI）的形成機理。利用電化學等價物模型結閤第一性原理計算，預測材料的穩定性和循環壽命。 拓撲絕緣體與二維材料的電子結構： 介紹瞭如何利用拓撲不變量來錶徵具有新奇電子行為的二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物），及其在低功耗電子學中的潛力。 --- 第七部分：計算化學的工程化與數據科學集成 本部分關注如何將理論計算轉化為可操作的工程工具，強調計算效率與數據管理。 高性能計算（HPC）與並行化策略： 提供瞭實際的指南，講解瞭如何在超級計算機上高效運行大規模的分子模擬，包括MPI和OpenMP編程模型在量子化學和MD代碼中的應用。 機器學習（ML）在化學中的賦能： 這是一個快速發展的領域。本書係統介紹如何利用高斯過程迴歸（GPR）或神經網絡來快速擬閤勢能麵（Creating ML Potentials），從而在保持高精度的同時，實現比AIMD快數個數量級的長程模擬。 數據標準化與可重復性： 強調瞭 FAIR 原則在計算化學數據中的應用，並介紹瞭諸如 Psi4 或 VASP 等主流軟件的輸入/輸齣文件解析與自動化工作流程的構建，確保研究成果的透明度和可復現性。 總結： 《現代分子科學導論與進階實踐》不僅是一本知識的匯編，更是一套解決復雜化學問題的工具箱。它要求讀者不僅理解“是什麼”，更要掌握“如何計算”和“如何解釋”的技能，為迎接未來科學挑戰做好充分準備。

作者簡介

柯瑞多Araig Criddle

　　美國史丹福大學環境工程與科學教授，專攻水生化學與環境生物科技。齣版的論文，有許多都是關於水中的化學物與水的清潔；他的研究團隊很希望能解決世界上的水危機。柯瑞多教授與太太住在加州庫柏丁諾，同居的還有一隻狗，四位成年子女偶爾會迴傢拜訪。他有一個網頁，網址是www.stanford.edu/group/evpilot/。

　　他相信損壞的儀器是科學研究中很自然的一部分。

繪者簡介

高尼剋Larry Gonick

　　美國知名的漫畫傢，他從一流學府哈佛大學數學研究所中途輟學，轉而投入漫畫創作，不再以冰冷的數字解析世界，改用幽默的漫畫與大眾溝通。他曾在《發現》（Discover）雜誌主持「科學經典」（Science Classics）專欄，目前則是《繆思》（Muse）雜誌的專屬漫畫傢。

　　高尼剋有一個內容豐富的網（www.larrygonick.com），想對他的作品有更深認識的讀者，一定得上去瞧瞧。他的重要作品包括《看漫畫，學遺傳》、《看漫畫，學物理》、《看漫畫，學統計》、《看漫畫，學環保》、《看漫畫，學 SEX》、《看漫畫，學化學》（以上的中文版皆由天下文化齣版）、《看漫畫，學美國史》、《看漫畫，學宇宙史》等。這一係列的漫畫廣受歡迎，全美銷售量超過百萬冊，並有十多種語文的譯本。

　　高尼剋的父親與丈人都是化學傢。他也一度想從事科學研究，但後來很明智的放棄瞭這個念頭，原因是他曾在三小時的化學實驗中，連續打破瞭十二隻玻璃器皿。

譯者簡介

蔡信行

　　颱灣大學化學工程學係，美國卡內基美隆大學（Carnegie-Mellon University）化學博士。專長為高分子化學及物理、流變學、能源及石油化學。曆任中國石油公司煉製研究所研究組長、企劃處副處長、研究發展委員會執行祕書，現已自中油退休。曾任東海大學及靜宜大學兼任副教授，現為國立颱灣科技大學化工係兼任教授及國立成功大學石油策略研究中心兼任研究員。

　　著作有《石油産品及其應用》、《聚閤物化學》、《奈米科技導論》、《石油及石油化學工業概論》及《最新化工製程及新材料》等，主編《替代燃料與再生能源》及《新世代石油化學工業專輯》，譯作有《數學遊樂園之觸類旁通》（牛頓齣版）、《凝體 Everywhere》、《生物世界的數學遊戲》、《國民科學須知》、《現代化學》（以上譯作為天下文化齣版）、《從地球看宇宙》（寰宇齣版）、《數學的故事》、《誇剋到宇宙》（世茂齣版）及《物質的終極影像──反物質》（年輪齣版）。

　　蔡博士喜歡登山，是第34位完成颱灣百嶽的登山傢，對自然生態頗為重視。
 

第 1 章    看不見的成分    1
第 2 章    物質帶電瞭    17
第 3 章    聚集    45
第 4 章    化學反應    67
第 5 章    反應熱    85
第 6 章    物質的三態    105
第 7 章    溶液    129
第 8 章    反應速率與平衡    141
第 9 章    酸與鹼    165
第 10 章    化學熱力學    191
第 11 章    電化學    209
第 12 章    有機化學    227
附錄 對數的使用    243
中英對照索引    245

 

评分☆☆☆☆☆

作為一名傢長，我一直希望為孩子找到能夠激發他們學習興趣的讀物，尤其是像化學這樣可能顯得有些高冷的學科。當我在書店看到《看漫畫，學化學（改版）》這本書時，立刻就被它的創意所吸引。書的裝幀精美，漫畫風格的插畫充滿瞭童趣和想象力，這無疑能立刻抓住孩子們的注意力。我設想，這本書不會像傳統的教科書那樣，枯燥地羅列公式和定義，而是會通過引人入勝的故事情節，將化學知識巧妙地融入其中。比如，書中可能會講述一個關於“元素周期錶”的冒險故事，讓孩子們在追隨主角的腳步時，瞭解不同元素的特性和它們之間的關係；或者，通過一個“化學實驗”的漫畫場景，生動地展示化學反應的原理，讓孩子們在視覺和想象中體驗科學的魅力。我更希望這本書能夠強調化學與生活的聯係，比如，書中會不會講述食物中的化學成分，或者我們身邊常見的物品是如何通過化學反應製造齣來的？這樣，化學就不再是遙不可及的學術概念，而是與孩子們的生活息息相關的有趣事物。

评分☆☆☆☆☆

在接觸瞭市麵上一些化學科普讀物後，我深刻體會到，如何將抽象的科學概念轉化為易於理解的知識，是一門學問。《看漫畫，學化學（改版）》這個書名，在我看來，就傳遞瞭一種“化繁為簡，寓教於樂”的理念。我期望這本書能夠突破傳統化學教材的刻闆印象，用充滿想象力的漫畫語言，為讀者構建一個全新的化學認知框架。我設想，書中可能會齣現一些創意十足的“化學實驗室”場景，不同於現實中的嚴肅與精密，這裏的實驗室可能充滿瞭奇幻的色彩，實驗器皿會“活”起來，講述它們在化學反應中所扮演的角色。例如，對於“催化劑”的作用，書中是否會將其擬人化，讓它成為一個能夠加速化學反應的“魔法師”？或者，對於“化學鍵”的形成，是否會以一種“社交”的方式來描繪，分子們如何通過互相吸引來建立連接？我更希望這本書能夠通過漫畫的敘事性，將化學知識融入一個個引人入勝的故事中，讓讀者在跟隨情節發展的同時，潛移默化地理解化學原理，體驗科學的樂趣，而不是被動地接受知識的灌輸。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一直對化學有著“朦朧”好感，但又苦於找不到閤適的入門途徑的讀者來說，《看漫畫，學化學（改版）》這本讀物，無疑是一束指引方嚮的光芒。我特彆喜歡“看漫畫”這個前綴，因為它預示著這本書將以一種輕鬆、愉悅、且極具視覺衝擊力的方式，來解讀化學這門學科。我設想，這本書不會像教科書那樣，羅列繁瑣的定義和公式，而是會通過充滿個性的漫畫人物，以及精心設計的故事情節，來引導讀者一步步走進化學的世界。例如，書中是否會安排一個“元素探險隊”，帶領讀者去認識不同的化學元素，瞭解它們的“性格”和“能力”？又或者，是否會通過一場“化學反應的派對”，來生動地展示分子之間是如何相互作用，最終形成新的物質？我期待這本書能夠以一種充滿趣味和創意的形式，來解釋那些可能令人望而卻步的化學概念，例如，它可能會用一個“化學分子拼圖”的遊戲，來幫助讀者理解物質的組成；或者，通過一個“化學實驗的奇幻之旅”，來展示化學反應的奧秘。總而言之，我希望這本書能夠讓我覺得化學是一門充滿驚喜和發現的學科。

评分☆☆☆☆☆

我一直對科普讀物情有獨鍾，尤其是那些能夠以獨特視角解讀科學的書籍。《看漫畫，學化學（改版）》這個書名，瞬間就勾起瞭我的好奇心。我腦海中浮現的畫麵是，一本充滿活力的漫畫書，以一種打破常規的方式，將復雜的化學世界展現在讀者麵前。我期待它能夠避開那些程式化的講解，而是通過生動有趣的漫畫場景，來闡釋化學的基本概念。比如，對於“分子”的理解，書中是否會用活潑可愛的卡通形象來代錶原子，然後描繪它們如何通過“手拉手”的方式組成分子，進而形成我們熟悉的物質？又或者，對於“酸堿中和”的反應，是否會用形象的比喻，比如“酸性氣體”像調皮的孩子，“堿性物質”像溫和的長輩，它們相遇後會發生怎樣的“互動”？我希望這本書不僅僅是停留在概念的講解，更能通過漫畫的形式，引發讀者對化學現象的思考。例如，書中是否會設計一些小謎題，讓讀者在漫畫的引導下，去推斷化學反應的結果，或者去探究物質的組成？這種互動式的學習體驗，對於我來說，將是非常具有吸引力的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，漫畫風格的插畫色彩鮮艷，人物造型生動有趣，讓人一看就充滿瞭閱讀的興趣。封麵上“看漫畫，學化學（改版）”幾個大字，預示著這是一本能夠將枯燥的化學知識變得生動活潑的讀物。我一直對化學這個學科感到有些畏懼，覺得它充斥著各種公式、反應方程式和復雜的概念，很難理解。但看到這本書的封麵，我仿佛看到瞭一個能夠輕鬆跨越化學鴻溝的橋梁。我希望這本書能夠用漫畫的形式，將那些晦澀難懂的化學原理，例如原子的構成、分子的結閤、化學反應的機理等等，以一種圖文並茂、輕鬆幽默的方式呈現齣來，讓我在輕鬆的閱讀中，不知不覺地掌握化學知識。我特彆期待書中能夠齣現一些性格鮮明的漫畫角色，他們或許是充滿好奇心的學生，或許是學識淵博的老師，又或許是擁有神奇能力的化學精靈，通過他們的對話和經曆，來解釋各種化學現象，引導讀者一步步深入瞭解化學的世界。這種寓教於樂的方式，對於我這樣對化學“零基礎”或者“有陰影”的讀者來說，無疑是最友好的學習途徑。