化學元素之旅 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

編輯推薦

改變曆史的百大化學發現，大開本全彩精美彩色印刷

內容簡介

大開本精美彩色印刷，圖文並茂
以時間為劃分，在化學發展的曆史長河中，體驗一次獨特的旅行。
依托化學元素周期錶，講述100個改變化學界曆史的重要事件。
故事生動有趣，添加瞭便於對周圍世界基本物質組成的理解部分。
附贈化學曆史長廊精美彩色超長大拉頁

作者簡介

　　偉大思想傢們的思想和作為經常可以産生精彩的故事。在《化學元素之旅》中，你將會看到改變曆史的100個化學元素的重大發現。每個故事都涉及一個令人費解的難題，而正是這些難題促使瞭新發現，並且改變瞭我們對世界以及我們在世界中的位置的認知，它們的價值無法估量。
　　知識並不是從一開始就可以被完全認知，它需要大量對證據的思考，一步一步去逼近真相。在這《化學元素之旅》中，我們追尋著一個效果與美感同時兼具、可以顯示宇宙組成基本單元的工具——元素周期錶與其相關內容的曆史軌跡，涉及哲學傢、煉金術士以及科學傢的故事。古希臘哲學傢德謨剋利特的“水、火、土、氣”四元素說，他認為一切物質都是原子組成的，不然我們的世界就是一片虛無；法國貴族安托萬·拉瓦锡嚮世界宣告，水並不是一種元素；門捷列夫，這個大鬍子的西伯利亞人創建瞭包含60多種元素的周期錶，並且對其他元素進行瞭正確的預測。
　　如今，我們已經知道瞭很多關於原子和元素的知識，那麼之後，化學的故事又將怎樣書寫呢？

內頁插圖

精彩書評

　　Tom Jackson是英國的科學作傢。他編著有超過80本書，涉獵學科極多並卓有貢獻。他曾在英國布裏斯托爾大學研究動物學，目前仍與妻子和三個孩子住在布裏斯托爾市。他大部分時間都喜歡躲在自傢的閣樓裏寫作。

目錄

目　錄

前言　6

史前時代(公元前50000年—公元0年)
1　石器時代的化學　10
2　天然單質　12
3　青銅時代　13
4　鐵的使用　14
5　實用的礦物　16
6　玻璃製品　17
7　古典元素　18
8　電和磁　19
9　原子論　20
10　柏拉圖多麵體　21
11　佛教的原子學說　21
12　以太——亞裏士多德的第五種元素　22

從黑暗時代到中世紀(公元0年—公元1600年)
13　黑魔法——煉金術的誕生　24
14　神秘的知識：查比爾的鬍言亂語　25
15　實用性法術　26
16　新的嘗試　28
17　石蕊測試　29
18　巫師與巫術　30
19　金屬的性質　31

啓濛運動(1600—1800)
20　磁體的描摹　32
21　弗朗西斯·培根的新方法　33
22　羅伯特·波義耳：《懷疑派的化學傢》　34
23　磷——發光的物質　36
24　金屬産量的增加　37
25　一場大火　38
26　溫度的度量　39
27　電力儲存　40
28　固定空氣——二氧化碳　41
29　潛藏熱量的發現　42
30　氫氣——會燃燒的“空氣”　43
31　燃素化“空氣”——氮氣　44
32　氧氣與布道——約瑟夫·普利斯特裏　44
33　捨勒——不知名的發現傢　46
34　拉瓦锡的“簡單物質”　47
35　物質守恒　48
36　熱的測量　49
37　庫侖定律　50
38　自然界的分析　50
39　標準命名法　51
40　動物電流　52
41　化學電流　53

19世紀：科學的偉大時代(1800—1900)
42　氣體擴散　54
43　原子再現　54
44　正確的比例　55
45　電解作用　56
46　鹵素：鹽的前身　57
47　阿伏伽德羅定律　58
48　化學符號和化學式的引入　58
49　電磁學　60
50　生命力理論的推翻　61
51　電力作用　62
52　離子或原子團　62
53　催化劑　64
54　手性異構體　65
55　化閤價與分子　66
56　本生燈　66
57　蓋斯勒管　67
58　最初的塑料　68
59　碳化學　68
60　光譜學　70
61　卡爾斯魯厄會議　71
62　觀察氦元素　71
63　元素周期錶　72
64　陰極射綫　74
65　半導體　75
66　活化能　76
67　X射綫　77
68　放射現象　77
69　發現電子　78
70　“原葡萄乾布丁”原子模型　79
71　稀有氣體　80　

現代(1900年至今)
72　居裏夫婦　82
73　物質的嬗變　84
74　光電效應　85
75　半衰期　86
76　哈伯閤成氨法　86
77　原子核的發現　88
78　同位素與質譜　90
79　玻爾原子模型　92
80　原子序數　93
81　量子躍遷　94
82　質子的發現　96
83　X射綫晶體學　96
84　苯環　97
85　化學鍵　98
86　中子——丟失的粒子　99
87　實用的聚閤物　100
88　第一個人造元素　101
89　檸檬酸循環——生命即化學　102
90　原子分裂　104　
91　超鈾元素　106
92　米勒-尤裏實驗　108
93　DNA密碼　110
94　酶的認識　112
95　富勒烯　113
96　觀察原子　114
97　高溫超導體　114
98　納米管　115
99　穩定島　116
100 希格斯玻色子　116
101 化學基礎　118

元素周期錶　124
未知的化學　126
偉大的化學傢們　130
參考資料　140

前言/序言

化學元素之旅 這本書不是一本簡單的教科書，也不是一本枯燥的學術專著。它是一場引人入勝的探索之旅，帶您深入瞭解構成我們宇宙萬物的基本磚塊——化學元素。從最輕盈的氫，到已知最重的超鈾元素，我們將一起揭開它們各自的奧秘，感受它們在自然界中的形態，理解它們在人類文明中的作用。 齣發前的準備：元素的黎明 在正式踏上旅程之前，我們需要瞭解一些基礎的“旅行指南”。這本書的開篇，將從人類對元素最初的認知開始。遠古時代，哲學傢們就曾思考“萬物由什麼構成”，提齣瞭“四大基本元素”（土、水、火、風）的樸素觀念。然而，隨著科學的進步，這些模糊的概念逐漸被精準的定義所取代。我們將追溯煉金術士們孜孜不倦的探索，那些充滿神秘色彩的實驗，雖然未能實現點石成金的夢想，卻為化學的發展播下瞭種子，積纍瞭寶貴的經驗和對物質性質的初步觀察。 然後，我們將聚焦於真正意義上的“元素發現時代”。從波義耳開始，科學的嚴謹性逐漸滲透到物質研究中。18世紀末19世紀初，拉瓦锡用精確的實驗數據，確立瞭“元素”作為化學反應不可分割的基本物質的定義，並首次編製瞭元素列錶。這標誌著元素研究進入瞭一個全新的階段。我們將看到，隨著分析技術的不斷提升，科學傢們如何一步步從礦石、氣體、液體中分離和識彆齣新的元素。這其中充滿瞭發現的喜悅，也伴隨著漫長的實驗和無數次的嘗試。 星辰大海的基石：從宇宙到地球 我們的元素之旅，將首先從宇宙的宏大敘事開始。元素並非憑空齣現，它們的誕生與宇宙的演化緊密相連。我們將探索大爆炸時期形成的最初的氫和氦，理解恒星內部的核聚變如何將這些輕元素轉化為更重的元素，如碳、氧、氮等。從紅巨星的衰亡到超新星爆發，宇宙級的天體事件，是製造和播撒各種元素的熔爐。我們將看到，我們身體中的每一個原子，都可能曾是遙遠星係中某個恒星的一部分，這種宇宙級的聯係，會讓你對生命和物質産生全新的敬畏。 隨後，我們將目光轉嚮我們賴以生存的地球。地殼、地幔、地核，不同的地質構造中，元素的分布和富集程度各不相同。我們會瞭解，為什麼有些元素在地殼中如此常見，例如氧、矽、鋁、鐵；而另一些元素則異常稀有。我們將探討礦物的形成，瞭解金屬礦床是如何在漫長的地質年代中形成的，以及石油、天然氣等化石燃料中蘊含的碳氫元素的奧秘。 元素的王國：門捷列夫的智慧與元素傢族的圖譜 要係統地理解元素，離不開那位偉大的俄國化學傢——德米特裏·門捷列夫。他繪製的元素周期錶，是化學史上最偉大的成就之一。本書將深入剖析元素周期錶的構建原理，解釋原子序數、電子層結構、價電子等概念如何決定瞭元素的化學性質。我們將跟隨門捷列夫的腳步，理解他當年是如何憑藉對元素性質的深刻洞察，預測齣尚待發現的元素及其性質，並最終被事實所驗證。 元素周期錶不僅僅是一張圖，它更像是一個龐大的“元素傢族族譜”。我們將以族（列）和周期（行）為單位，逐一探索不同元素傢族的特點。 堿金屬（第一族）： 為什麼鋰、鈉、鉀如此活潑？它們與水的劇烈反應，又蘊含著怎樣的能量？我們將瞭解它們在電池、醫藥等領域的廣泛應用。 堿土金屬（第二族）： 鈣、鎂等元素，它們在生命活動中扮演著怎樣的角色？從骨骼的構成到植物的光閤作用，它們無處不在。 鹵素（第十七族）： 氟、氯、溴、碘，這些強氧化劑，它們既是消毒劑，又是製冷劑，同時也是我們生活中不可或缺的元素，例如食鹽中的氯。 稀有氣體（第十八族）： 為什麼氦氣、氖氣、氬氣如此“懶惰”？我們將瞭解它們在照明、焊接、激光等領域的獨特用途。 除瞭這些主要的族群，我們還會深入探討過渡金屬的豐富多彩，例如鐵在建築、工具中的重要性；銅在電力、通信領域的應用；黃金、白銀的價值與曆史；以及貴金屬鉑、鈀在催化劑領域的關鍵作用。 元素的變奏麯：同位素、同素異形體與放射性 同一元素，並非隻有一種形態。本書將揭示“同位素”的概念，例如氫有氕、氘、氚三種同位素，它們的質量不同，性質也存在細微差彆。我們將瞭解放射性同位素在核醫學、碳年代測定等領域的革命性應用，以及核能的利用和挑戰。 同時，我們還將探索“同素異形體”，例如碳元素就有金剛石、石墨、富勒烯、石墨烯等截然不同的形態，它們在物理性質和化學性質上的巨大差異，展示瞭元素結構的奇妙變化。 人體的化學：生命離不開的元素 我們自身，就是一座復雜的化學工廠。這本書將詳細介紹構成人體的主要元素。 氧、碳、氫、氮： 這四種元素占人體質量的絕大部分，它們構成瞭蛋白質、核酸、脂肪、糖類等構成生命的基本有機分子。我們將瞭解它們在呼吸、代謝、遺傳等生命過程中的核心作用。 鈣、磷： 它們是骨骼和牙齒的主要成分，維持著身體的結構和強度。 鉀、鈉： 它們是重要的電解質，維持著細胞的正常功能和體液平衡。 鐵： 血液中的血紅蛋白離不開它，它負責運輸氧氣。 碘： 甲狀腺激素閤成的關鍵元素，調節著新陳代謝。 鋅、銅、硒、錳等微量元素： 它們雖然含量極少，但卻是維持生命活動不可或缺的“催化劑”，參與著酶的活性、抗氧化、免疫調節等多種生理功能。 我們將深入理解這些元素在人體內的吸收、利用和排齣過程，以及缺乏或過量可能導緻的健康問題。 工業的脈搏：元素與人類文明 元素是現代工業的基石，沒有它們，就沒有我們今天豐富多彩的生活。 金屬的時代： 從青銅時代、鐵器時代到如今的鋁閤金、不銹鋼時代，金屬元素的發展深刻地影響著人類文明的進程。我們將迴顧金屬冶煉技術的演變，瞭解閤金的奧秘，以及它們在建築、交通、航空航天等領域的廣泛應用。 非金屬的貢獻： 矽在半導體領域的關鍵作用，推動瞭信息技術的革命；磷在化肥中的應用，極大地提高瞭農業産量；硫在橡膠硫化、製酸中的重要性；以及氯、氟等元素在化工、醫藥、環保領域的應用。 新能源的探索： 鋰、鈷、鎳等元素在電池技術中的核心地位，為電動汽車和可再生能源儲存提供瞭可能；稀土元素在永磁材料、催化劑、光學材料等高科技領域的關鍵作用，被稱為“工業的維生素”。 未來的展望：人造元素與元素探索的邊界 本書的最後一章，將把目光投嚮未來。我們將探討“人造元素”的誕生，瞭解核物理學傢們如何通過粒子碰撞，閤成齣比天然存在的元素更重的超鈾元素。這些人工閤成的元素，雖然很多壽命極短，但它們是探索物質結構極限、理解原子核穩定性的重要研究對象。 同時，我們也會思考，元素探索的邊界在哪裏？是否還存在未知的、穩定且具有獨特性質的元素等待我們去發現？對元素的深入研究，將如何引領我們走嚮更先進的技術，解決當前人類麵臨的能源、環境、健康等挑戰？ 結語：每一次呼吸，每一次心跳，都與元素息息相關 《化學元素之旅》是一場關於物質本質的探索，也是一場關於生命起源和演化的追尋。它旨在打破化學元素神秘的麵紗，讓您以全新的視角去認識我們所處的世界。從浩瀚的宇宙到渺小的原子，從古老的煉金術到尖端的科技，每一個元素都有著屬於自己的精彩故事。希望在讀完這本書後，您會對那些曾經被忽視的“基本粒子”産生濃厚的興趣，並且會更加珍視我們賴以生存的這個充滿元素的奇妙世界。每一次呼吸，每一次心跳，每一次觸摸，都與這些構成萬物的元素息息相關。這是一趟知識的盛宴，更是一次心靈的洗禮。