普通化學：原理與現代應用

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.

章節概要

第12版共28章，最後一章線上提供。Pearson 的介紹把本書定位為一部詳盡的教材，作者們長期為化學專業和非化學專業學生講授普通化學；介紹還列出了三項貫穿全書的特色：各章正文中的 Concept Assessment 問題（完整解答見附錄 G）、回答學生常見疑問的「Are You Wondering?」專欄，以及全部遵循 Analyze–Solve–Assess（分析—求解—評估）結構的例題。出版社對本版的說明提到：目錄經過重組，新增二十篇科學家介紹，內容根據週期表的最新修訂作了更新，400多道章末習題經過修訂。

第1–5章：物質：性質與測量；原子與原子理論；化合物；化學反應；水溶液中的反應導論

開篇部分涵蓋測量與物質的性質、原子理論、化合物、化學反應，隨後用獨立的一章介紹水中的反應。這裡對原子結構的討論停留在原子理論層面，電子的量子力學描述要等到第8章。

第6–7章：氣體；熱化學

氣體和熱化學安排在電子結構之前，因此氣體定律和反應的能量變化在第一學期早期就已具備。

第8–11章：原子中的電子；週期表與若干原子性質；化學鍵 I：基本概念；化學鍵 II：價鍵理論與分子軌域理論

這是結構方面的核心：原子中的電子、週期性質，以及分兩章講授的化學鍵——先講基本概念，再講價鍵理論和分子軌域理論。

第12–14章：分子間作用力：液體和固體；自發變化：熵與吉布斯能；溶液及其物理性質

接下來是凝相。熵與吉布斯能被安排在第13章，位於分子間作用力和溶液之間，這意味著判斷自發性的熱力學判據在動力學和平衡之前而非之後就已引入。

第15–20章：化學動力學；化學平衡原理；酸和鹼；酸鹼平衡的其他方面；溶解度與錯離子平衡；電化學

這是速率與平衡部分。酸鹼化學佔兩章，第二章討論酸鹼平衡的其他方面，隨後是溶解度與錯離子平衡以及電化學。

第21–24章：主族元素化學 I：第1、2、13、14族；主族元素化學 II：第18、17、16、15族和氫；過渡元素；錯離子與配位化合物

這是描述化學的四章。主族元素分為兩章，第二章從惰性氣體倒序講到第15族，最後講氫；過渡元素和配位化合物各有獨立的一章。

第25–28章：核化學；有機化合物的結構；有機化合物的反應；生命體系的化學（線上）

全書以核化學、兩章有機化學（先結構後反應）以及一章討論生命體系化學的線上章節收尾。

核心概念

第1–7章：基礎

• 測量與原子理論：物質的性質及其原子觀，在任何量子力學之前建立。
• 水溶液中的反應：獨立成章，介紹在水中遇到的反應類型。
• 熱化學：伴隨反應的能量變化，在電子結構之前學習。

第8–14章：結構、化學鍵與自發性

• 價鍵理論與分子軌域理論：第11章專門討論的兩種共價鍵模型。
• 分子間作用力：液體和固體性質的基礎。
• 熵與吉布斯能：自發變化的判據，在平衡之前引入。

第15–28章：反應、平衡與描述化學

• 化學動力學與平衡：先講反應速率，再把平衡原理應用於酸鹼、溶解度和錯離子。
• 配位化合物：在概述過渡元素之後討論的錯離子。
• 有機化合物的結構與反應：兩章內容，使有機化學超出單章概覽的範圍。

評析

優點

• 結構化的解題方法。 據 Pearson 介紹，所有例題都遵循同樣的 Analyze–Solve–Assess 順序，許多例題還配有表現情境的圖畫或照片，為學生提供了一套可以模仿的統一流程。
• 附完整解答的自測題。 Concept Assessment 問題（其中許多是定性問題）穿插在各章正文中，完整解答印在附錄 G，學生可以在做章末習題之前檢驗自己的理解。
• 描述化學和有機化學涵蓋面廣。 全書有兩章主族元素、分別獨立成章的過渡元素和配位化合物、兩章有機化學以及一章線上生物化學，目錄所含的描述化學和有機化學內容多於只用一章概覽有機化學的教材。
• 為好奇心留出空間。 「Are You Wondering?」專欄討論常見誤解，提供另一種解釋，並化解表面上的矛盾；Pearson 說明這些內容由教師決定是否佈置。

局限

• 篇幅。 28章比 OpenStax 的 Chemistry 2e 多出七章，教師和自學者都必須有所取捨；描述化學各章（第21–24章）是首選的選讀對象。
• 最後一章僅線上提供。 「生命體系的化學」不在印刷版中，因此通往生物化學的這一章需要另行閱讀。
• 與付費平臺綁定。 Pearson 將本書與 Mastering Chemistry 平臺一併推出，擴充後的章末習題題庫就放在該平臺上；使用這部分練習材料需要教師提供的課程存取權限。

在課程中的定位

本書是本清單中綜合性的普通化學教材之一，範圍與 Brown 等人的 Chemistry: The Central Science 相當。OpenStax 的 Chemistry 2e 免費提供類似的兩學期順序，但部分主題的安排不同：它把熵和自由能留到平衡各章之後的一章，有機化學只有一章概覽。Petrucci 則在動力學和平衡之前引入吉布斯能，並用兩章講有機化合物的結構和反應。以 Chemistry 2e 為主教材的學生可以藉助 Petrucci 獲得更多習題以及更多的有機化學和描述化學內容，反之亦然。

若要在此後進一步深入，Atkins 等人的 Chemical Principles 以微積分為基礎，從物理原理推導結果；Keeler 和 Wothers 的 Chemical Structure and Reactivity 打破有機、無機、物理化學的常規劃分，用軌域理論、熱力學和動力學解釋結構與反應性。兩者都適合準備攻讀化學學位的學生。

如何使用本書

本書面向修讀普通化學課程的大學一年級學生，化學專業和非化學專業皆可。Pearson 沒有說明先修要求；由於章節順序從測量和原子理論開始，中學代數和一些中學化學知識是比較現實的起點。

實用的計劃如下：

• 第一學期： 第1–12章，從測量到氣體、熱化學、原子結構、化學鍵和分子間作用力。
• 第二學期： 第13–20章，從熵與吉布斯能到溶液、動力學、四章平衡和電化學。
• 選讀： 第21–25章視課程而定，第26–27章可作為通往有機化學的橋梁。線上的第28章對準備學習生物化學的學生是有用的預習。

學習每一章時，應先回答每個 Concept Assessment 問題再繼續閱讀，並對照附錄 G 檢查。做章末習題時仿照例題的 Analyze–Solve–Assess 模式，遇到看似矛盾之處可以到「Are You Wondering?」專欄中尋找解答。課程使用 Mastering Chemistry 平臺的學生也可以在該平臺上做章末習題。