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[美] 凯瑟琳·米德尔坎普(CatherineHMi 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122314307

商品编码：29279110106

出版时间：2018-06-01

作  者:(美)凯瑟琳·米德尔坎普(Catherine H Middlecamp) 等 编著；段连运 等 译 定  价:268 出 版 社:化学工业出版社 出版日期:2018年06月01日 页  数:596 装  帧:精装 ISBN:9787122314307 ●第0章 化学，为了未来可持续发展 1
●0.1 我们今天的选择 3
●0.2 为了我们的未来所需要的可持续实践 4
●0.3 三重底线 6
●0.4 从摇篮到哪里？ 8
●0.5 你的生态足迹 9
●0.6 我们作为公民和化学家的责任 11
●0.7 回到蓝色弹珠 13
●习题 13
●第1章 我们呼吸的空气 17
●1.1 呼吸中有什么？ 19
●1.2 呼吸中还有什么？ 22
●1.3 空气污染与风险评估 25
●1.4 空气质量与你 27
●1.5 我们生活的地方：对流层 30
●1.6 物质分类：纯物质、元素和化合物 32
●1.7 原子和分子 34
●1.8 命名与化学式：化学的词汇 36
●1.9 化学变化：氧在燃烧中的作用 38
●1.10 火与燃料：空气质量与烃类燃料 41
●部分目录

内容简介

《化学与社会》（原著第8版）是美国化学会倾力打造，内容更新及时，新颖、前沿又通俗易懂。集趣味性与知识性为一体，围绕当今社会热点问题和人们普遍关注的话题，讨论了其中的化学基本知识及化学所发挥的作用。对环境问题，如空气污染、优选变暖、水资源、酸雨、能源等问题，指出了其形成的根源及解决途径；对于目前大家都关注的能源问题，介绍了新能源，如核能、氢能、太阳能、电池等；对于与我们日常生活密切相关的问题，如塑料、药物、食物、营养、基因等，介绍了一些基础化学知识，让读者能更好地了解并对其潜在性和危险性做出合理的评判。 本书可作为非化学专业的大学普通化学教材，其主要读者对象为高中生和大学一二年级学生，还可以作为对化学感兴趣的人群的科学普及读物。 (美)凯瑟琳·米德尔坎普(Catherine H Middlecamp) 等 编著；段连运 等 译 Catherine H Middlecamp，美国化学会会员，University of Wisconsin - Madison大学教授，长期从事化学教育，代表性著作有《化学与社会》（Chemistry in context）。
段连运，北京大学，教授，第五届教学名师，除从事固体表面结构与复相催化研究外，长期致力于高等学校和中学的化学教育研究。段连运兼任了众多教育研究职务，如，高等学校化学教育研究中心主任、大学化学主编、教育部高等学校化学与化工学科教学指导委员会副主任委员、中国化学会教育委员会副主任、化学竞等
译者的话 化学的本质是创造新物质,化学的魅力在于探索奥妙无穷的微观世界。今天，化学已渗透到人类社会的各个方面，从衣食住行到太空探险，从纸墨笔砚到高端计算机等等，无一不和化学有着密切的关系。能源、环境、材料、生命和信息等社会各界普遍关注的热点问题，其产生、发展乃至解决，都离不开化学。没有化学，现代社会是无法想象的！然而，近年来，化学的成就被某些以化学为基础的领域所产生的成就掩盖了，甚至在个别地方化学被妖魔化了。全世界莫名其妙地滋生了一种淡化化学的思潮。因此，使公众客观、全面、准确地了解化学以及它在社会发展中的作用是化学工作者义不容辞的责任。为此，美国化学会于1994年组织编写了《Chemistry in Context：Applying Chemistry to Society》，出版后在美国广受欢迎。该书以社会普遍关注的能源、材料等

《现代化学前沿探索》 一部聚焦未来化学发展方向的深度解读与前瞻思考 作者： 跨领域顶尖化学家及科学哲学家团队 出版社： 科学前沿出版社 页数： 880页（精装典藏版） 定价： 198.00元 --- 内容提要 《现代化学前沿探索》并非对基础化学原理的简单复述，也避开了对经典化学分支（如有机合成、无机结构、物理化学基础理论）的常规介绍。本书的核心目标是审视化学学科在21世纪面临的重大挑战、新兴交叉领域以及它如何驱动下一代技术革命和社会变革。 本书分为五大部分，共二十章，力图提供一个宏大且细致的视野，解析化学家们正在用哪些全新的工具和理念，重塑我们对物质世界的认知，并解决人类社会最迫切的需求。 第一部分：计算化学与人工智能的深度融合 (The Computational Nexus) 本部分深入探讨了计算工具如何从辅助计算演变为化学研究的核心驱动力。 第一章：从量子化学到机器学习：预测的精度与边界。 详细分析了密度泛函理论（DFT）的最新进展，以及如何利用高通量虚拟筛选（HTVS）加速新材料的发现。重点讨论了深度学习模型（如GNNs，图神经网络）在预测复杂分子反应路径、优化催化剂活性位点方面的突破性应用。我们不讨论基础的薛定谔方程，而是关注如何用AI模型处理经典方法难以企及的复杂多体系统和动力学模拟。 第二章：自动化实验室与自驱动实验（Self-Driving Labs）。 介绍了机器人化学家、高通量合成平台（HTS）与人工智能控制系统的结合。探讨了闭环反馈机制如何实现材料或药物的自主优化设计，例如，如何利用强化学习（RL）算法来迭代优化光电材料的能带结构，直至达到预设性能目标，从而将传统试错法所需的时间缩短至几周。 第二部分：可持续性化学与能源转型 (Chemistry for a Sustainable Future) 本部分聚焦于化学如何应对气候变化和资源枯竭的挑战，着重于超越传统绿色化学十二原则的更具颠覆性的技术路径。 第三章：碳捕集、转化与储存（CCUS）的化学瓶颈与突破。 重点分析了新型多孔材料（如MOFs、COFs）在CO2选择性吸附中的结构设计原理。深入阐述了电催化CO2还原（CO2RR）的最新进展，特别是如何通过界面工程调控产物选择性，实现从CO2到高价值燃料或化学品的直接转化，而非仅仅是甲酸的低效生成。 第四章：下一代电池化学与固态电解质的界面控制。 详述了锂金属电池、钠离子电池以及镁离子电池的界面不稳定性问题。重点解析了原位表征技术（如原位X射线衍射、同步辐射技术）如何揭示固态电解质与电极之间复杂的“固体电解质界面”（SEI）形成机制，并提出化学修饰策略以抑制枝晶生长。 第五章：生物质的深度加工与高附加值平台化合物的构建。 探讨了如何利用选择性催化剂，将纤维素、半纤维素等复杂生物聚合物高效解聚，并一步法转化为精细化学品（如己二酸、丁二醇），而不是传统的、高能耗的多步骤转化过程。 第三部分：前沿材料科学与功能化 (Frontier Materials and Directed Functionality) 本部分关注于材料在原子或分子尺度上的精确构筑，以实现前所未有的功能。 第六章：拓扑材料的电子特性与量子输运。 介绍了拓扑绝缘体、拓扑半金属等新奇物态的物理化学基础。核心内容在于理解材料晶格对称性如何保护其表面或边缘态的导电性，并讨论了如何通过化学掺杂或表面氧化还原反应来精细调控这些拓扑性质。 第七章：活体化学：分子探针与生物成像。 避开基础的生物化学知识，直接切入超灵敏分子探针的设计原理。重点解析了“两光子吸收”和“聚集诱导发光”（AIE）效应在活细胞内超分辨率成像中的应用，以及如何设计能够实时监测细胞内氧化还原梯度或特定酶活性的化学传感器。 第八章：二维材料的异质结构建与范德华工程。 探讨了如何通过“范德华力”精确堆叠不同类型的二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物），形成具有独特电荷转移特性和光电耦合效应的异质结。关注点在于层间距的精细控制如何影响激子分离效率。 第四部分：超越热力学的化学反应 (Beyond Thermal Equilibrium) 本部分探讨了利用非传统能量形式驱动化学反应的新途径，挑战了传统的加热反应釜模式。 第九章：光催化与光氧化还原：温和条件下的复杂转化。 重点分析了基于铱、钌等过渡金属配合物以及有机染料的光敏化剂的工作机制。详述了如何通过单电子氧化还原循环，实现传统热反应难以达成的C-H键活化、不对称催化等高难度化学转化。 第十章：电化学合成的复兴与工艺放大。 强调了电化学作为一种“无试剂”氧化还原工具的潜力。深入剖析了电解池设计的关键因素（如电极材料、电解液选择），以及如何克服电化学反应在工业放大过程中遇到的传质和能效问题。 第十一章：机械化学（Mechanochemistry）的应用与前景。 介绍了利用机械能（研磨、剪切）驱动固态反应的原理。重点讨论了这种“无溶剂”合成方法在聚合反应和晶型转变中的优势，以及如何利用球磨技术实现传统溶液法无法获得的稳定晶型。 第五部分：化学伦理与未来体系 (Ethics and Systemic Change) 本部分提升至哲学和系统层面，探讨化学学科的社会责任与未来形态。 第十二章：高通量筛选中的偏见与公平性。 讨论了AI驱动的药物筛选流程中，数据来源的局限性可能导致特定人群或罕见疾病药物研发的系统性不足，呼吁建立更具包容性的化学数据体系。 第十三章：化学品的生命周期评估（LCA）与“从摇篮到摇篮”设计。 强调了化学工程师必须将产品在整个生命周期中的环境影响纳入设计之初，探讨如何设计易于解聚、可生物降解或可高效回收的聚合物结构，以实现真正的循环经济。 第十四章：新型安全风险的识别与化学防御。 关注于新兴的、具有潜在危害的分子结构，如新型持久性有机污染物（POPs）的快速鉴定方法，以及如何利用化学手段进行快速、高效的现场解毒和环境修复。 --- 读者对象 本书面向高年级本科生、研究生、从事前沿研发的工业界化学家、材料科学家、生物工程师以及对未来科技发展抱有浓厚兴趣的跨学科研究人员。阅读本书需要具备坚实的现代化学基础知识，但无需精通所有涉及的计算方法或复杂表征技术，因为本书提供了必要的背景和前沿视角。 本书特色 聚焦“下一代”： 全书紧密围绕“未解决的问题”和“新兴技术”展开，不占用篇幅重复已成熟的理论。 跨学科的融合： 深度整合了化学、物理学、计算机科学和工程学的最新进展。 案例驱动的解析： 每一章都引用了近五年内（2018年至今）发表于顶尖期刊的突破性研究成果进行剖析，确保内容的鲜活性和前沿性。 批判性思维的培养： 鼓励读者不仅要学习“如何做”，更要思考“为什么这样做”、“这样做有什么局限”，以及“未来应该走向何方”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的组织逻辑，给我一种“模块化深度探索”的体验。它不是线性地从元素周期表讲到有机合成，而是将社会关切的重大议题作为切入点，再回溯到相关的化学原理。比如，在探讨“食品安全与添加剂”时，它没有简单地罗列哪些物质是合法的，哪些是有害的，而是深入剖析了现代食品工业对延长保质期、改善口感的化学需求，以及这些需求背后的经济驱动力。随后，才引入食品化学中关于稳定剂、防腐剂的分子结构和作用机制。这种倒置的叙事结构，极大地增强了知识的实用性和相关性。每一次阅读，都像是在进行一次主题式的深入研究，你可以根据自己的兴趣点，在不同的社会议题模块之间灵活跳转，而不用担心因为跳过了某个基础章节而导致后续内容无法理解。这种高度的模块化和交叉引用，使得它不仅适合系统学习，也特别适合作为特定领域研究的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的初次印象，与其说是一本教科书，不如说是一部化学视角下的社会史诗。它的叙事结构非常宏大，似乎想探讨的不仅仅是化学反应本身，更是人类文明的进程与化学之间的共生关系。我翻阅了关于“医药化学与公共卫生”的部分，其中对青霉素发现的历史回顾，不仅仅是记录了科学发现的偶然性，更深刻地剖析了二战时期社会需求如何加速了这一伟大发明的工业化和普及，以及随之而来的抗生素耐药性问题，这体现了一种对知识应用后果的深刻反思。作者在处理这些复杂议题时，展现出一种罕见的平衡感，既不盲目歌颂科技进步带来的便利，也不陷入对工业化的过度批判。它更像是在搭建一个多维度的对话平台，邀请读者去思考：我们如何利用化学的力量解决生存危机，同时又如何约束这种力量，防止其反噬我们赖以生存的环境和健康。这种深入骨髓的批判性思维训练，是很多同类书籍所欠缺的，它要求读者跳出书本，用化学的逻辑去审视身边的每一个社会热点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远超出了单纯的知识传授，它更像是一份培养“化学思维”的工具箱。我欣赏它在每一章末尾设置的“思辨与伦理”栏目。这些栏目往往提出一些没有标准答案的尖锐问题，比如“当基因编辑技术成熟后，我们是否有责任用化学合成的方式创造出更适应极端环境的人类细胞？”这种问题引导读者去整合物理化学、生物化学乃至社会学层面的知识进行综合判断。它促使你思考，化学，作为一门改造物质和能量的科学，其边界究竟应该在哪里。这种对科学伦理的关注，使得这本书超越了技术手册的范畴，升华成了一部关于科学责任感的文献。读完后，你会感觉自己看待世界的方式发生了一种微妙的转变，你会开始用更审慎、更具结构性的眼光去审视新闻报道中的每一个技术突破或环境危机，不再满足于表面的解释，而是本能地去追问背后的化学机制和社会影响。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，初看之下，确实带着一种传统学术著作的严谨感，那种深色调的背景，配上醒目的白色和黄色字体，仿佛在无声地宣告其内容的份量。拿到手里，能明显感觉到纸张的质感，不是那种轻飘飘的现代印刷品，更像是经过时间沉淀的厚重书籍。我翻开目录，映入眼帘的是一系列看似专业但又极其贴近生活的章节标题，比如“看不见的化学：我们日常中的分子世界”，或者“能源的悖论：可持续发展与化学的责任”。我特别留意了其中关于“环境毒理学”那一章的引言，作者没有直接抛出复杂的公式或晦涩的理论，而是从一个极富画面感的场景入手——想象一下早晨你喝下的那杯咖啡，其风味物质是如何在复杂的化学反应链中被精确控制的。这种叙事方式，一下子拉近了学科与读者的距离，让原本冰冷的化学知识仿佛有了温度和故事性。我期待它能像一位经验丰富的向导，带领我穿梭于宏观的社会议题和微观的分子结构之间，而不是仅仅停留在理论的象牙塔内做枯燥的知识灌输。这本书的排版也做得很有心思，大量的图表和案例分析被穿插得恰到好处，使得阅读的节奏感很好，不会因为纯文字的堆砌而感到疲惫。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，用一个词来形容，就是“精准的克制”。它避免了那种为了吸引眼球而使用的夸张修辞，一切论述都建立在坚实的科学基础之上，但表述方式却出人意料地清晰流畅。举个例子，在阐述高分子材料的结构与性能关系时，它没有使用那种让人望而生畏的聚合物化学术语矩阵，而是通过对几种常见塑料的对比分析，比如从聚乙烯到特氟龙的性能飞跃，来解释链结构、交联度和分子间作用力的微妙影响。这种由浅入深的讲解路径，无疑大大降低了非专业读者的理解门槛。而且，它似乎非常注重知识的迭代，我看到有专门的章节在探讨“绿色化学十二原则”的最新实践案例，这表明编者紧跟时代前沿，力求提供的是当代视角下的化学应用，而不是停留在上个世纪的旧有知识框架内。读起来，你会有一种被一位极富耐心的大学教授面对面讲解的感觉，他知道你在哪里卡壳，并总能找到最合适的比喻来打通你的思路。