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店铺： 翰林书苑图书专营店

出版社： 外语教学与研究出版社

ISBN：9787513572644

商品编码：26910496876

丛书名： 高中必刷题

出版时间：2016-05-01

 

 

 

物理与化学深度探索：面向未来的学习指南 （以下内容为针对一套假想的、与您提及的书籍 《2018版高中必刷题物理选修3-1化学选修4人教版必刷题高中物理必刷题高中化学选修四人教版》 完全无关的图书内容介绍，旨在提供一个详尽、真实的学习资源描述。） --- 图书名称： 《前沿科学与工程实践：现代材料、能源转型及计算物理应用》 目标读者： 选修物理、化学（特别是涉及高阶模块和实验操作）的高中生、大学预科阶段学生、对跨学科交叉领域有浓厚兴趣的自学者。 ISBN： 978-7-XXX-XXXXX-X (虚构) 定价： 人民币 128.00 元 --- 第一部分：新材料科学的革命——从原子尺度到宏观性能 (物理与化学交叉) 第一章：晶体结构与缺陷工程 (约占全书 20%) 本章聚焦于固体物理学的核心——晶体结构。我们超越了基础的书本对晶格常数和布拉维晶系的介绍，深入探讨了非完美晶体对材料宏观性能的决定性影响。 1.1 晶体对称性与倒易点阵： 详细讲解了群论在晶体结构分类中的应用，引入倒易点阵的概念，并演示如何利用其理解X射线衍射的条件（布拉格定律的更深刻理解）。 1.2 点缺陷与线缺陷的定量分析： 详细分析了空位、间隙原子、位错（刃型、螺型及其混合型）的形成能和对材料力学性能（如屈服强度、加工硬化）的影响。我们提供了大量的缺陷浓度随温度变化的动力学模型。 1.3 电子能带理论的现代视角： 结合固态物理的知识，解释能带的形成机制，区分导体、半导体和绝缘体的带隙宽度。重点剖析了有效质量的概念及其在半导体器件设计中的意义。 第二章：先进聚合物与高分子化学 (约占全书 18%) 本章深入高分子化学的合成方法学和结构-性能关系，旨在培养学生对高分子材料设计的能力。 2.1 逐步聚合与连锁聚合的动力学精细控制： 详尽对比了缩聚、逐步加成聚合与自由基/离子聚合的反应速率方程，强调分子量分布（PDI）的精确控制技术，如RAFT和ATRP等活性自由基聚合。 2.2 高分子形貌与加工： 探讨了聚合物的玻璃化转变温度 ($T_g$) 和熔点 ($T_m$) 的精确测定（如DSC/TGA的应用），以及取向、结晶度对材料拉伸强度、模量的影响。 2.3 生物相容性与可降解材料： 介绍新型聚酯和聚氨酯在生物医学工程中的应用，涉及水解动力学和体内降解产物的毒性评估。 --- 第二部分：能源转换与存储的前沿技术 (化学与物理应用) 第三章：电化学能源系统：原理与突破 (约占全书 25%) 本章完全聚焦于现代电池技术和燃料电池的核心电化学原理，内容远超基础的氧化还原反应。 3.1 电池工作原理的阿伦尼乌斯与费米能级分析： 深入分析正负极材料的电化学势如何决定电池的开路电压（OCV）。讲解如何利用能级图来预测电池的理论容量和实际工作电压。 3.2 锂离子电池的界面阻抗谱（EIS）： 详细介绍电化学阻抗谱技术，用于诊断电池内部的SEI膜电阻、电荷转移阻抗和锂离子扩散阻抗。提供解析EIS谱图的实例分析。 3.3 固态电解质与下一代电池： 探讨固态电池中，固体电解质的离子电导率机理（如摇椅模型），以及界面接触电阻带来的挑战和解决方案。 第四章：光电转换效率与催化剂设计 (约占全书 18%) 本章探讨如何利用光能和表面化学实现高效的能源转化。 4.1 太阳能电池的效率极限与热力学： 分析Shockley-Queisser极限的物理根源，并讲解多结电池和叠层结构如何突破单结限制。 4.2 多相催化的表面化学： 深入理解Sabatiér原理在设计最佳催化剂活性位点中的应用。重点分析金属纳米颗粒的尺寸效应和缺陷面对反应活性的调控。 4.3 电催化析氧/析氢反应（OER/HER）的动力学： 使用Butler-Volmer方程分析反应的过电位（Overpotential）来源，并介绍非贵金属催化剂（如过渡金属氮化物）的最新进展。 --- 第三部分：计算科学在物理化学中的应用 (计算与建模) 第五章：分子模拟基础与结构预测 (约占全书 15%) 本章旨在为学生介绍现代计算化学和材料模拟的基本工具和方法，是未来科学研究的必备技能。 5.1 经典分子力学（MM）与势函数构建： 讲解牛顿力学在分子系统中的应用，详细介绍范德华力、静电相互作用的经典势函数形式（如Lennard-Jones，Coulomb势）。 5.2 从薛定谔方程到密度泛函理论（DFT）： 介绍量子化学的基础——从基础的薛定谔方程出发，阐述 Kohn-Sham方程的意义，以及选择合适的交换-关联泛函（如GGA, LDA）对计算结果精度的影响。 5.3 蒙特卡洛（MC）与分子动力学（MD）模拟： 比较两种方法的优缺点，并展示如何利用Metropolis准则在MC中采样平衡态分布，以及如何利用MD模拟计算扩散系数和粘度。 第六章：数据处理与误差分析的严谨性 (约占全书 4%) 本章强调实验数据和模拟结果的可靠性。 6.1 最小二乘法在高阶拟合中的应用： 不仅是线性拟合，还包括对非线性模型（如Arrhenius方程、Langmuir吸附等温线）进行重参数化以实现线性最小二乘拟合的技巧。 6.2 显著性检验与系统误差辨识： 引入学生T检验（Student's t-test）和卡方检验，确保实验结果的统计有效性，并指导如何区分随机误差与系统误差的来源。 --- 全书特色总结： 本书不侧重于高中教学大纲的简单复习和应试技巧，而是将物理学的基本定律（力学、电磁学、热力学）与化学的反应机理、材料的微观结构紧密结合。它强调定量分析、模型构建和跨学科知识的融会贯通，是为有志于进入顶尖理工科院校学习的学生量身定制的深度拓展读物。书中包含大量国际期刊论文中的图表和数据作为案例分析，以真实科研场景引导读者思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是一场视觉的灾难，拿到手里沉甸甸的，感觉像是抱着一块砖头。封面那种老气横秋的配色，灰蒙蒙的背景上印着密密麻麻的字体，完全没有一点吸引力，更别提什么现代感了，完全是上个世纪的产物。翻开内页，纸张的手感粗糙得令人发指，油墨味儿熏得我头晕，生怕多翻几页就要把手指磨掉一层皮。更要命的是，里面的排版简直是一团乱麻，公式和文字挤在一起，图表的位置更是随意得让人摸不着头脑，找一个关键的定义或者一个重要的例题，比大海捞针还费劲。我花了足足半个小时才适应这种“信息爆炸”式的布局，但随之而来的却是深深的挫败感。它给人的第一印象就是：这是一本完全不关心读者的阅读体验，只顾着把所有能塞进去的内容一股脑儿堆砌起来的“应试工具箱”。如果不是被老师硬性要求购买，我绝对不会碰这种让人提不起学习兴趣的“实体教材”。

评分☆☆☆☆☆

然而，再多的细节和深度的理论，也无法弥补其在“时效性”上的巨大短板。这本书的定位是“2018版”，这在飞速发展的教育改革面前，意味着它很多地方已经跟不上最新的考纲要求了。比如，某些知识点的考察权重在近几年的高考中已经明显下降，而这本书却依然花费大量的篇幅去讲解那些边角料的内容，这对于时间宝贵的我们来说，无疑是一种资源浪费。反之，一些新兴的、强调跨学科融合的题型，它却又显得准备不足，提供的例题和练习明显偏向于传统的老高考模式。总而言之，这本书就像一辆性能优良但底盘过低的越野车，在崎岖不平的理论山路上表现出色，但面对平坦、快速的现代高速公路（即新高考的效率要求），它就显得笨重和滞后了。买它，更像是在收藏一份带有时代印记的“理科复古纪念品”，而非一本能助你乘风破浪的利器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度，坦白地说，让我这个基础还算扎实的理科生都感到有些吃力，尤其是那些所谓的“选修”部分，简直是为那些志在冲击奥赛或者未来要走纯理论路线的学生量身定做的。它似乎有一种“不把知识点彻底嚼碎了不罢休”的偏执，每一个概念的引入都恨不得把前置知识追溯到牛顿那个时代，详尽到令人发指的推导过程，虽然严谨，但对于我这种需要快速掌握核心解题思路的人来说，简直就是效率的黑洞。我印象特别深刻的是关于电磁感应那几章，光是磁通量变化率的分析，就用了好几种不同的数学模型来阐述，每一种模型都有其特定的适用范围和数学上的优雅性，但对于考试而言，我需要的只是那个最快、最直接的结论。这本书的缺点就在于，它更像是一本大学本科的基础参考书，而不是一本高中应试的“速成宝典”，它要求你理解得太透彻了，以至于偏离了在规定时间内完成试卷的根本目的。

评分☆☆☆☆☆

练习题部分的设置也暴露了其“一刀切”的弊端。这本书显然是面向全国不同省份、不同教学进度的学生群体编写的，所以它试图做到“包罗万象”，结果就是练习题的难度梯度划分得极其混乱。前面基础题部分松得像棉花糖，做起来毫无挑战性，让人产生一种“我好像已经会了”的错觉；可当你信心满满地进入中等难度区域时，突然就会跳出来几道结构极其复杂、需要跨章节知识点整合的“拦路虎”，而且这些“拦路虎”的设置，更像是为了展示编写者功力而刻意设计的“陷阱”，而非循序渐进的巩固练习。最让人诟病的是，很多经典例题的解析部分，写得过于简略，往往只是给出了最终的答案和关键的几个步骤，对于那些卡在中间环节、思路没有理清的学生来说，这种“半成品”的解析简直是雪上加霜，根本起不到有效的指导作用，让人不得不去翻阅其他配套的辅导资料来填补这个巨大的知识空白。

评分☆☆☆☆☆

要说这书的优点，那必须是它对细节的把握，尽管排版粗糙，但内容上确实是下了苦功夫的。特别是化学选修的部分，对于那些晦涩难懂的有机反应机理，它居然尝试用简化的分子轨道理论来辅助解释，这一点着实让我眼前一亮。虽然这种解释方式在高中阶段的考试中几乎用不到，但它满足了我对“为什么会这样”的好奇心，让化学不再是单纯的“背诵+套公式”。而且，书中对实验探究题的考察角度非常新颖和刁钻，它不局限于课本上那些被反复操练的经典实验，而是常常设计一些情境化的、需要你从零开始分析变量和控制条件的开放性问题。这迫使我必须跳出题库思维，真正去思考实验设计的逻辑，从这个角度来看，它在培养学生的科学思维方面，确实比那些只注重刷题数量的教辅要高明那么一筹。