所有的元素都有自己的特点,它们或冷漠,或喜聚合,或不稳定,或异常神秘……所有这些特性是如何形成、如何被发现又是如何为人类所利用的?每个元素背后都有令人难以置信的故事……
本书借助生动、活泼的图例,讲述了化学元素鲜为人知的发现过程和研究成果。从原子内部的结构到复杂的量子物理学,化学元素的密码被逐一破解。
氢、氧、铁、铜,这些耳熟能详的元素是怎么被发现的?钯、镓、钽、铯,这些鲜为人知的元素原来和我们的生活息息相关!118个性格各异的化学元素,带你解开化学世界的神奇密码。精妙有趣的故事,形象生动的插图,带你开启化学新学法,让孩子燃起学习理科的兴趣!
本书权威撰写、专业审订、重点突出、寓教于乐,用一种轻松有趣的方式带领孩子走进化学的世界。将科学原理融入日常生活,用科学实验加深理论记忆。梳理并延伸中小学课堂内容,提前接轨英国教学理念。展示前沿学科成果,同时涉及音乐、美术、语文、体育等其他多学科知识点。
本书作者专业权威,内容经典前沿,获得北京市特级教师、中国科学院大学教授、英国剑桥大学博士、生物基金专家等联袂推荐。裸背锁线工艺,辅以内文版式的旁批留白设计,读者可以平铺展开任意一页,方便记笔记和写心得;200余幅精美图解配以四色铜版纸印刷,跨页图的展现更加震撼!
人类是喜欢寻找模式、讲述故事的动物。我们非常擅长讲述关于模式的故事,不论这些模式存在与否。
迈克尔·舍默(Michael Shermer)
你是个聪明孩子,但你不懂常识!我小时候,经常会听到母亲这样说。现在我明白了,对于一名科学家来说,懂常识并非一件坏事。如母亲所说,常识是我们经历过的事物可能的解释。这就是我们的进化方式,即无意识地对自身的处境作出反应,并以此衡量我们生存的世界。
常识随着人类的发展而发展,其演变过程取决于自然选择。那些能够增加机会、让人类长期过上丰裕生活的反应,会使人类存续的时间得以延长、资源得以再生产。随后,这些反应和思考的方式会深植于下一代人的心中。而对周围的环境作出拙劣预判的群体,往往寿命较短,也难以让下一代受益。
人类与熊
人类的祖先在睡梦中会被嘈杂声吵醒。当附近灌木丛的叶子发出沙沙的响声时,有风的概率比有熊的概率大很多。祖先们理性地分析了这两种可能性,认为这扰人的声音极有可能是风发出的,然后继续睡觉去了;但是万一他们错了呢?万一沙沙声其实是一头熊发出的呢?他们很有可能被熊吃掉,再无可能繁衍下去。如果他们认为这种奇怪的沙沙声是熊发出来的,就会起身出去确定一下,这样存活下来的机会就更大了。个体存活的时间越长,繁衍后代并传递正确的思维方式的可能性也就越大。
当这两种情况都存在时,祖先们往往更倾向于不太可能发生的模式,尽管在大多数情况下是错的,但限度地确保了生存。自然选择有利于动物的生存,因为动物在对自然的体验中总是强调不合逻辑的模式,认为这些模式对生存至关重要。人类,作为地球上自然选择的动物,是寻求模式的个体,哪怕这种模式通常带有偏见。
寻找原因
这种寻找力能以可以种多同不式方现呈。研表究明,语言的序顺并不定一能影阅响读,因为类人的脑大不并照按字汉个逐读阅,而是照按语词读阅。即换调邻相或隔相个一字的个两字汉,我的们脑大会就找寻式模,补填余剩地的方。
大脑能够把观察到的事物跟常识匹配起来,因而我们也会由此产生偏见。要想感知真实的世界,我们必须把自己所看到的模式和其他人的模式进行对比,从而消除偏见。这,也是科学方法的核心。
关于本书
本书讲述了人类寻求模式过程中完成的一项伟大成就:元素周期表。要想理解周期表的构造,需要从欧洲思想家们阅读古代著作获得的经验教训开始,再去看看欧洲中世纪炼金术士在自然中寻求联系、终诞生了化学实验的过程。随着世界上各种元素不断被发现,新模式不断形成,许多人根据不同标准,尝试对元素分类。接下来,我们了解一下德米特里·门捷列夫(Dmitri Mendeleev)的天才之举,以及他的成就与先前的学者有何不同。
我们深入到原子层面去探究每个元素的行为方式。原子结构以及现代量子、原子的发现,让人们对原子的行为方式和原子在周期表中的位置有了基本了解。
本书其余部分详细地讲解了每个元素,涉及它们的行为方式及由此产生的用途、元素发现的过程等。在讲述完118个故事之后,本书在结尾部分讨论了元素周期表未来的发展,以及发现更多元素的可能性。
元素周期表是基于数世纪以来人类对不同自然见解的比较而得出的,它不仅证明了科学方法,也证明了人类进化出的识别灌木丛中熊的能力。
本·斯蒂尔 ,英国谢菲尔德大学博士,伦敦玛丽女王大学研究院,曾参与诺贝尔获奖项目超级神冈获得基础物理学的突破奖。多部量子物理学、化学以及粒子物理学领域的图书翻译成多国文字并畅销全球。
从模式和周期建立元素周期表
门捷列夫与现代元素周期表
元素周期表
原子物理学
量子原子
趋势与模式
趋势表
氢
氦
碱金属
碱土金属
过渡金属
后过渡金属
类金属
非金属
卤素
稀有气体
镧系元素
原子弹
原子加速器
名人堂
未来元素