普通化学：原理与现代应用

引用

Petrucci, R. H., Herring, F. G., Madura, J. D., & Bissonnette, C. (2023). Petrucci's General Chemistry: Principles and Modern Applications (12th ed., Global ed.). Pearson.

章节概要

第12版共28章，最后一章在线提供。Pearson 的介绍把本书定位为一部详尽的教材，作者们长期为化学专业和非化学专业学生讲授普通化学；介绍还列出了三项贯穿全书的特色：各章正文中的 Concept Assessment 问题（完整解答见附录 G）、回答学生常见疑问的“Are You Wondering?”专栏，以及全部遵循 Analyze–Solve–Assess（分析—求解—评估）结构的例题。出版社对本版的说明提到：目录经过重组，新增二十篇科学家介绍，内容根据周期表的最新修订作了更新，400多道章末习题经过修订。

第1–5章：物质：性质与测量；原子与原子理论；化合物；化学反应；水溶液中的反应导论

开篇部分涵盖测量与物质的性质、原子理论、化合物、化学反应，随后用独立的一章介绍水中的反应。这里对原子结构的讨论停留在原子理论层面，电子的量子力学描述要等到第8章。

第6–7章：气体；热化学

气体和热化学安排在电子结构之前，因此气体定律和反应的能量变化在第一学期早期就已具备。

第8–11章：原子中的电子；周期表与若干原子性质；化学键 I：基本概念；化学键 II：价键理论与分子轨道理论

这是结构方面的核心：原子中的电子、周期性质，以及分两章讲授的化学键——先讲基本概念，再讲价键理论和分子轨道理论。

第12–14章：分子间作用力：液体和固体；自发变化：熵与吉布斯能；溶液及其物理性质

接下来是凝聚相。熵与吉布斯能被安排在第13章，位于分子间作用力和溶液之间，这意味着判断自发性的热力学判据在动力学和平衡之前而非之后就已引入。

第15–20章：化学动力学；化学平衡原理；酸和碱；酸碱平衡的其他方面；溶解度与配离子平衡；电化学

这是速率与平衡部分。酸碱化学占两章，第二章讨论酸碱平衡的其他方面，随后是溶解度与配离子平衡以及电化学。

第21–24章：主族元素化学 I：第1、2、13、14族；主族元素化学 II：第18、17、16、15族和氢；过渡元素；配离子与配位化合物

这是描述化学的四章。主族元素分为两章，第二章从稀有气体倒序讲到第15族，最后讲氢；过渡元素和配位化合物各有独立的一章。

第25–28章：核化学；有机化合物的结构；有机化合物的反应；生命体系的化学（在线）

全书以核化学、两章有机化学（先结构后反应）以及一章讨论生命体系化学的在线章节收尾。

核心概念

第1–7章：基础

• 测量与原子理论：物质的性质及其原子观，在任何量子力学之前建立。
• 水溶液中的反应：独立成章，介绍在水中遇到的反应类型。
• 热化学：伴随反应的能量变化，在电子结构之前学习。

第8–14章：结构、化学键与自发性

• 价键理论与分子轨道理论：第11章专门讨论的两种共价键模型。
• 分子间作用力：液体和固体性质的基础。
• 熵与吉布斯能：自发变化的判据，在平衡之前引入。

第15–28章：反应、平衡与描述化学

• 化学动力学与平衡：先讲反应速率，再把平衡原理应用于酸碱、溶解度和配离子。
• 配位化合物：在概述过渡元素之后讨论的配离子。
• 有机化合物的结构与反应：两章内容，使有机化学超出单章概览的范围。

评析

优点

• 结构化的解题方法。 据 Pearson 介绍，所有例题都遵循同样的 Analyze–Solve–Assess 顺序，许多例题还配有表现情境的图画或照片，为学生提供了一套可以模仿的统一流程。
• 附完整解答的自测题。 Concept Assessment 问题（其中许多是定性问题）穿插在各章正文中，完整解答印在附录 G，学生可以在做章末习题之前检验自己的理解。
• 描述化学和有机化学覆盖面广。 全书有两章主族元素、分别独立成章的过渡元素和配位化合物、两章有机化学以及一章在线生物化学，目录所含的描述化学和有机化学内容多于只用一章概览有机化学的教材。
• 为好奇心留出空间。 “Are You Wondering?”专栏讨论常见误解，提供另一种解释，并化解表面上的矛盾；Pearson 说明这些内容由教师决定是否布置。

局限

• 篇幅。 28章比 OpenStax 的 Chemistry 2e 多出七章，教师和自学者都必须有所取舍；描述化学各章（第21–24章）是首选的选读对象。
• 最后一章仅在线提供。 “生命体系的化学”不在印刷版中，因此通往生物化学的这一章需要另行阅读。
• 与付费平台绑定。 Pearson 将本书与 Mastering Chemistry 平台一并推出，扩充后的章末习题题库就放在该平台上；使用这部分练习材料需要教师提供的课程访问权限。

在课程中的定位

本书是本清单中综合性的普通化学教材之一，范围与 Brown 等人的 Chemistry: The Central Science 相当。OpenStax 的 Chemistry 2e 免费提供类似的两学期顺序，但部分主题的安排不同：它把熵和自由能留到平衡各章之后的一章，有机化学只有一章概览。Petrucci 则在动力学和平衡之前引入吉布斯能，并用两章讲有机化合物的结构和反应。以 Chemistry 2e 为主教材的学生可以借助 Petrucci 获得更多习题以及更多的有机化学和描述化学内容，反之亦然。

若要在此后进一步深入，Atkins 等人的 Chemical Principles 以微积分为基础，从物理原理推导结果；Keeler 和 Wothers 的 Chemical Structure and Reactivity 打破有机、无机、物理化学的常规划分，用轨道理论、热力学和动力学解释结构与反应性。两者都适合准备攻读化学学位的学生。

如何使用本书

本书面向修读普通化学课程的大学一年级学生，化学专业和非化学专业皆可。Pearson 没有说明先修要求；由于章节顺序从测量和原子理论开始，中学代数和一些中学化学知识是比较现实的起点。

实用的计划如下：

• 第一学期： 第1–12章，从测量到气体、热化学、原子结构、化学键和分子间作用力。
• 第二学期： 第13–20章，从熵与吉布斯能到溶液、动力学、四章平衡和电化学。
• 选读： 第21–25章视课程而定，第26–27章可作为通往有机化学的桥梁。在线的第28章对准备学习生物化学的学生是有用的预习。

学习每一章时，应先回答每个 Concept Assessment 问题再继续阅读，并对照附录 G 检查。做章末习题时仿照例题的 Analyze–Solve–Assess 模式，遇到看似矛盾之处可以到“Are You Wondering?”专栏中寻找解答。课程使用 Mastering Chemistry 平台的学生也可以在该平台上做章末习题。