所有的元素都有自己的特點,它們或冷漠,或喜聚合,或不穩(wěn)定,或異常神秘……所有這些特性是如何形成、如何被發(fā)現(xiàn)又是如何為人類所利用的?每個元素背后都有令人難以置信的故事……
本書借助生動、活潑的圖例,講述了化學元素鮮為人知的發(fā)現(xiàn)過程和研究成果。從原子內(nèi)部的結(jié)構到復雜的量子物理學,化學元素的密碼被逐一破解。
氫、氧、鐵、銅,這些耳熟能詳?shù)脑厥窃趺幢话l(fā)現(xiàn)的?鈀、鎵、鉭、銫,這些鮮為人知的元素原來和我們的生活息息相關!118個性格各異的化學元素,帶你解開化學世界的神奇密碼。精妙有趣的故事,形象生動的插圖,帶你開啟化學新學法,讓孩子燃起學習理科的興趣!
本書權威撰寫、專業(yè)審訂、重點突出、寓教于樂,用一種輕松有趣的方式帶領孩子走進化學的世界。將科學原理融入日常生活,用科學實驗加深理論記憶。梳理并延伸中小學課堂內(nèi)容,提前接軌英國教學理念。展示前沿學科成果,同時涉及音樂、美術、語文、體育等其他多學科知識點。
本書作者專業(yè)權威,內(nèi)容經(jīng)典前沿,獲得北京市特級教師、中國科學院大學教授、英國劍橋大學博士、生物基金專家等聯(lián)袂推薦。裸背鎖線工藝,輔以內(nèi)文版式的旁批留白設計,讀者可以平鋪展開任意一頁,方便記筆記和寫心得;200余幅精美圖解配以四色銅版紙印刷,跨頁圖的展現(xiàn)更加震撼!
人類是喜歡尋找模式、講述故事的動物。我們非常擅長講述關于模式的故事,不論這些模式存在與否。
邁克爾·舍默(Michael Shermer)
你是個聰明孩子,但你不懂常識!我小時候,經(jīng)常會聽到母親這樣說,F(xiàn)在我明白了,對于一名科學家來說,懂常識并非一件壞事。如母親所說,常識是我們經(jīng)歷過的事物可能的解釋。這就是我們的進化方式,即無意識地對自身的處境作出反應,并以此衡量我們生存的世界。
常識隨著人類的發(fā)展而發(fā)展,其演變過程取決于自然選擇。那些能夠增加機會、讓人類長期過上豐裕生活的反應,會使人類存續(xù)的時間得以延長、資源得以再生產(chǎn)。隨后,這些反應和思考的方式會深植于下一代人的心中。而對周圍的環(huán)境作出拙劣預判的群體,往往壽命較短,也難以讓下一代受益。
人類與熊
人類的祖先在睡夢中會被嘈雜聲吵醒。當附近灌木叢的葉子發(fā)出沙沙的響聲時,有風的概率比有熊的概率大很多。祖先們理性地分析了這兩種可能性,認為這擾人的聲音極有可能是風發(fā)出的,然后繼續(xù)睡覺去了;但是萬一他們錯了呢?萬一沙沙聲其實是一頭熊發(fā)出的呢?他們很有可能被熊吃掉,再無可能繁衍下去。如果他們認為這種奇怪的沙沙聲是熊發(fā)出來的,就會起身出去確定一下,這樣存活下來的機會就更大了。個體存活的時間越長,繁衍后代并傳遞正確的思維方式的可能性也就越大。
當這兩種情況都存在時,祖先們往往更傾向于不太可能發(fā)生的模式,盡管在大多數(shù)情況下是錯的,但限度地確保了生存。自然選擇有利于動物的生存,因為動物在對自然的體驗中總是強調(diào)不合邏輯的模式,認為這些模式對生存至關重要。人類,作為地球上自然選擇的動物,是尋求模式的個體,哪怕這種模式通常帶有偏見。
尋找原因
這種尋找力能以可以種多同不式方現(xiàn)呈。研表究明,語言的序順并不定一能影閱響讀,因為類人的腦大不并照按字漢個逐讀閱,而是照按語詞讀閱。即換調(diào)鄰相或隔相個一字的個兩字漢,我的們腦大會就找尋式模,補填余剩地的方。
大腦能夠把觀察到的事物跟常識匹配起來,因而我們也會由此產(chǎn)生偏見。要想感知真實的世界,我們必須把自己所看到的模式和其他人的模式進行對比,從而消除偏見。這,也是科學方法的核心。
關于本書
本書講述了人類尋求模式過程中完成的一項偉大成就:元素周期表。要想理解周期表的構造,需要從歐洲思想家們閱讀古代著作獲得的經(jīng)驗教訓開始,再去看看歐洲中世紀煉金術士在自然中尋求聯(lián)系、終誕生了化學實驗的過程。隨著世界上各種元素不斷被發(fā)現(xiàn),新模式不斷形成,許多人根據(jù)不同標準,嘗試對元素分類。接下來,我們了解一下德米特里·門捷列夫(Dmitri Mendeleev)的天才之舉,以及他的成就與先前的學者有何不同。
我們深入到原子層面去探究每個元素的行為方式。原子結(jié)構以及現(xiàn)代量子、原子的發(fā)現(xiàn),讓人們對原子的行為方式和原子在周期表中的位置有了基本了解。
本書其余部分詳細地講解了每個元素,涉及它們的行為方式及由此產(chǎn)生的用途、元素發(fā)現(xiàn)的過程等。在講述完118個故事之后,本書在結(jié)尾部分討論了元素周期表未來的發(fā)展,以及發(fā)現(xiàn)更多元素的可能性。
元素周期表是基于數(shù)世紀以來人類對不同自然見解的比較而得出的,它不僅證明了科學方法,也證明了人類進化出的識別灌木叢中熊的能力。
本·斯蒂爾 ,英國謝菲爾德大學博士,倫敦瑪麗女王大學研究院,曾參與諾貝爾獲獎項目超級神岡獲得基礎物理學的突破獎。多部量子物理學、化學以及粒子物理學領域的圖書翻譯成多國文字并暢銷全球。
從模式和周期建立元素周期表
門捷列夫與現(xiàn)代元素周期表
元素周期表
原子物理學
量子原子
趨勢與模式
趨勢表
氫
氦
堿金屬
堿土金屬
過渡金屬
后過渡金屬
類金屬
非金屬
鹵素
稀有氣體
鑭系元素
原子彈
原子加速器
名人堂
未來元素