30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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原文作者： Eric Scerri

圖書標籤:

• 化學元素
• 週期錶
• 化學學習
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• 化學生物
• 科學普及
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• 學習

　　50種最重要的化學元素，在30秒內就讓你瞭解
　　化學元素是生命的基石。

　　氫鋰鈉鉀銣銫鍅…，許多人能夠把週期錶倒背如流，但是你對化學元素到底認識多少？
　　除瞭知道居禮夫婦發現鐳，你知道投在廣島和長崎的兩顆原子彈採用不同的元素嗎？
　　除瞭知道遊泳池的池水含氯，你知道省電燈泡裏麵含什麼元素嗎？
　　你知道是什麼元素把「藍」放進「藍光」光碟裏嗎？是什麼元素使「石灰」發齣「灰光」嗎？

　　《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》告訴你答案。

　　30秒搞懂化學元素 帶給你基礎的化學知識，精選50個最重要的化學元素單獨介紹，每一個元素隻用兩頁、300個字和一幅圖來說明，讓你在30秒之內掌握每個元素的要點。

　　本書共分七個章節，包含其他68個元素的基本資料與全部118個元素彼此之間的關係，以及幾位重要化學傢的小傳，這些人改變瞭科學知識，解開生命奧祕之鑰。本書所有內容輔以精美詳實的圖片來呈現，使你可以在最短時間內瞭解你想知道的元素。

名人推薦

　　清華大學孫運璿榮譽講座教授 李傢同 推薦

躍遷：探索物質的奧秘與宇宙的構造 一本關於宏觀世界與微觀粒子交織的深度科普讀物 導語： 我們身處的宇宙，從最浩瀚的星係到最細微的原子內部，都遵循著一套精妙的物理法則。本書並非聚焦於化學的特定分支，而是將讀者置於一個更宏大的哲學與科學交匯的舞颱上。我們將探討物質存在的基本形態、能量如何驅動萬物運行，以及人類認知邊界的不斷拓展過程。本書旨在激發讀者對自然界終極奧秘的好奇心，理解驅動我們世界運轉的底層邏輯，而非僅僅是錶格中的元素符號。 第一部分：時空織錦的編織者——宇宙學與基本力 在本章中，我們將離開地球，仰望星空，從宇宙的起源開始我們的探索之旅。我們將追溯大爆炸理論的證據鏈，從宇宙微波背景輻射（CMB）的“餘暉”到哈勃定律揭示的宇宙加速膨脹。 超越光速的限製： 深入探討愛因斯坦的狹義與廣義相對論。我們將解釋引力如何被理解為時空本身的彎麯，而不是一種“力”。我們不探討具體元素的形成，而是關注塑造這些元素的宏大背景——黑洞、中子星的形成機製，以及它們如何影響周圍的時空結構。 四重奏的交響： 詳細解析構成宇宙的四種基本相互作用力：引力、電磁力、強核力與弱核力。我們將解釋這些力在不同尺度上的錶現形式，例如電磁力如何支配日常的化學鍵閤（但我們不會詳細展開化學鍵的結構），以及強核力如何在原子核內部維持穩定。我們將引入規範場論的基本概念，理解粒子物理學的標準模型如何統一描述這些力。 暗物質與暗能量的謎團： 構成我們可見宇宙的物質僅占總質量的不到5%。本書將深入探討觀測到的引力異常如何指嚮“暗物質”的存在，以及驅動宇宙加速膨脹的“暗能量”可能代錶著真空能還是其他形式的能量場。這不是對元素周期錶的補充，而是對構成物質和能量的更大圖景的描繪。 第二部分：從量子泡沫到復雜結構——物質的演化路徑 物質的“誕生”遠早於元素周期錶的形成。本部分著眼於能量如何凝結成粒子，粒子如何聚集形成結構，以及復雜性是如何在物理定律的支配下自然湧現的。 量子場論的基石： 介紹量子力學的核心思想——波粒二象性、不確定性原理以及概率性的描述。我們將討論薛定諤方程的意義，關注粒子在場的激發態，而非具體元素的能級結構。我們將探索量子糾纏現象，這種“幽靈般的超距作用”如何挑戰瞭我們對局域性的直覺。 粒子的譜係： 詳細介紹費米子（物質粒子，如誇剋與輕子）和玻色子（作用力傳遞粒子，如光子、膠子）。我們將描繪誇剋如何被限製在強子內部（這一過程被稱為“禁閉”），以及為什麼我們無法觀察到孤立的誇剋。本書將側重於粒子物理實驗（如LHC）如何驗證這些理論，而不是元素在標準狀態下的物理性質。 相變與臨界現象： 探討物質從一種宏觀狀態轉變為另一種狀態的物理學原理。從液體的沸騰到固體的超導轉變，相變是集體行為的體現。我們將引入統計力學和朗道的理論，解釋為何在臨界點附近，物質會展現齣驚人的普適性，這種普適性超越瞭構成物質的具體粒子種類。 第三部分：信息、熵與生命的邊界 物質世界不僅遵循能量守恒，還受到信息和無序度的製約。本章將連接物理學與信息論，探討生命現象的物理基礎。 熱力學的箭頭： 深入闡釋熱力學第二定律和熵的概念。熵不僅僅是“混亂度”，更是係統微觀狀態數目的量度。我們將探討耗散結構理論，解釋在遠離熱力學平衡的開放係統中，結構（如湍流、颶風，以及生命係統）是如何自發産生的。 信息的物理學： 探討信息與能量之間的關係，從蘭道爾原理（擦除一位信息所需的最小能量）到黑洞信息悖論。我們討論信息是否是宇宙的基本實體之一，以及它如何在物理係統中被編碼、傳輸和處理。 復雜性湧現的哲學視角： 本部分將以對“湧現”（Emergence）的探討收尾。當大量的基本粒子相互作用時，新的、無法從單個粒子行為簡單推導齣的宏觀性質便齣現瞭。我們將從物理學角度審視從無序到有序、從簡單規則到復雜模式的演變，為理解生命起源和意識的物理基礎提供堅實的理論框架。 總結： 《躍遷：探索物質的奧秘與宇宙的構造》帶領讀者跨越瞭從誇剋到星係的尺度，聚焦於驅動這些尺度的基本原理和相互作用。本書旨在提供一個統一的物理學視角，幫助讀者理解自然界是如何通過一係列普適的、優雅的定律，從純粹的能量狀態演化齣我們所見的一切宏偉結構。我們探討的是“為什麼”物質以這種方式存在，而非“由什麼”構成。

作者簡介

艾瑞剋‧希瑞(Eric Scerri)

　　化學傢，也是重要的科學哲學傢，專精於週期錶的相關曆史和哲學研究。他是國際性期刊《化學基礎》(Foundations of Chemistry)的創辦者兼主編。同時也是《週期錶的故事與重要性》(The Periodic Table : Its Story and Its Significance, 2006)及《週期錶簡介》(A Very Short Introduction to the Periodic Table, 2011)等書的作者。

　　希瑞博士在加州大學洛杉磯分校化學與生物化學係擔任全職講師。

譯者簡介

李大年    

　　颱灣大學心理係畢業，至東京大學實驗心理學所神經生理學進修，後轉赴法國，自巴黎第八大學電影係取得學位。迴颱後，參與過颱大數位典藏計畫的文獻翻譯，包括中翻英和日翻英。

6  導論

12  鹼金族與鹼土族
14  名詞解釋與元素
16  鈉
18  鉀
20  鍅
22  科學傢檔案：德米特裏‧門得列夫
24  鎂
26  鈣
28  鐳

30  稀土元素
32  名詞解釋與元素
34  鉕
36  銪
38  釓
40  鏷
42  鈾
44  科學傢檔案：格倫‧西博格
46  鈽

48  鹵素與惰性氣體
50  名詞解釋與元素
52  氟
54  氯
56  碘
58  砈
60  科學傢檔案：威廉‧拉姆齊爵士
62  氦
64  氖
66  氬

68  過渡金屬元素
70  名詞解釋與元素
72  鉻
74  鐵
76  銅
78  鎝
80  科學傢檔案：艾米裏奧‧賽格雷
82  銀
84  鉿
86  錸
88  金
90  汞
92  鎶

94  類金屬元素
96  名詞解釋與元素
98  硼
100  矽
102  鍺
104  砷
106  銻
108  碲
110  科學傢檔案：瑪麗‧居禮
112  釙

114  其他金屬
116  名詞解釋與元素
118  鋁
120  鎵
122  科學傢檔案：勒科剋‧德布瓦博德蘭
124  銦
126  錫
128  鉈
130  鉛

132  非金屬元素
134  名詞解釋與元素
136  氫
138  碳
140  氮
142  氧
144  磷
146  硫
148  科學傢檔案：佩卡‧皮柯
150  鈇
152  Uus

附錄
154  撰稿人簡介
156  參考資料
158  名詞索引

评分☆☆☆☆☆

作為一個曾經對化學“敬而遠之”的學生，現在又因為工作需要，不得不重新接觸化學概念，我深知“入門”有多麼睏難。《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》這個書名，就像黑暗中的一盞明燈，瞬間點燃瞭我學習的希望。我一直覺得，化學之所以難，很大程度上是因為我們接觸到的第一批知識，就是那些抽象的、缺乏直觀聯係的元素符號和周期錶。如果能有一個好的方式來“破冰”，那學習的門檻就會大大降低。我希望這本書能夠提供這樣一種“破冰”的方式。我猜想，作者一定是用瞭一些非常巧妙的類比和生動的描述，來讓元素周期錶不再那麼令人望而生畏。也許，它會將元素比作各種各樣的小積木，通過不同的組閤，就能搭建齣我們看到的所有物質；又或許，它會把元素周期錶比作一張“元素星球圖”，每個元素都生活在自己的“星球”上，而星球之間的距離和位置，都蘊含著它們之間的“化學聯係”。我非常期待能夠通過這本書，理解元素周期錶不僅僅是一張列錶，而是一個展示元素屬性和相互關係的“宇宙地圖”，能夠幫助我理解為什麼有些元素會聚集在一起，為什麼有些元素會相互反應。這本書，對我來說，將是開啓化學世界大門的鑰匙。

评分☆☆☆☆☆

一直以來，我對化學元素和元素周期錶都有種“隻知其名，不見其形”的模糊印象。它們是構成物質世界的基礎，但對我來說，那些符號和數字就像是某種古老的密碼，難以解讀。我總覺得，如果能夠有一個更直觀、更有趣的方式來理解它們，我的學習過程一定會事半功倍。正是在這樣的想法下，《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》這個書名，一下子就抓住瞭我的眼球。它承諾瞭一種“快速掌握”的可能性，而且強調“沒那麼難”，這讓我對學習化學充滿瞭期待。我設想，這本書一定是用一種非常“人性化”的方式來講解化學。也許，它會從我們身邊最熟悉的事物開始，比如水、空氣、金屬，然後引申齣構成它們的元素。我期待書中能夠用豐富的圖片、生動的故事，甚至是趣味性的互動小練習，來幫助我理解每一個元素的特點，以及它們在周期錶中的位置所代錶的意義。我特彆希望能看到，作者是如何把那個看起來雜亂無章的元素周期錶，變成一張清晰、有邏輯的“化學地圖”。比如，它可能會用顔色來區分不同的族，用大小來錶示原子半徑的變化，或者用動畫來演示元素之間的電子轉移過程。這本書，對我來說，將是讓化學元素“活起來”，讓元素周期錶“不再神秘”的完美指南。

评分☆☆☆☆☆

我總是對我們生活周遭的世界充滿好奇，但每當我深入瞭解一些物質的構成時，總會遇到“化學元素”這個坎。然後，就是那個讓我望而生畏的元素周期錶。密密麻麻的格子，各種符號和數字，感覺像是天書一樣。我嘗試過看一些科普文章，但往往看瞭開頭就放棄瞭，因為它們要麼太專業，要麼太枯燥，很難真正理解。直到我看到瞭《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》這個書名，我心裏一動。這個名字太有吸引力瞭，它直接點齣瞭我的睏惑，並且給齣瞭一個極具誘惑力的解決方案——“30秒搞懂”。我雖然不指望真的30秒就能精通所有化學元素，但它至少暗示瞭這本書的講解方式一定是非常高效、非常“接地氣”的。我希望這本書能像一位經驗豐富的嚮導，帶著我一步步走進化學元素的世界。它也許會從最基本、最常見的元素開始介紹，比如氧氣、氮氣，讓我們知道它們在我們生活中無處不在，然後逐步深入到其他更有趣、更具代錶性的元素。我尤其期待它能講述周期錶背後蘊含的規律，比如為什麼有些元素排列在一起，它們的性質會如此相似？又或者，為什麼有些元素之間會發生劇烈的化學反應？如果這本書能夠讓我理解這些“為什麼”，那麼化學元素和周期錶在我眼中，或許就能從“冰冷的符號”變成“充滿活力的分子”。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本書簡直是化學領域的“救世主”！我一直對化學元素和那個看起來像迷宮一樣的元素周期錶感到畏懼，每次看到都頭大，總覺得離我太遙遠瞭。但這本書的名字《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》瞬間就吸引瞭我。雖然我還沒真正翻開它，但僅僅是這個標題就給瞭我莫大的信心。我設想，這本書一定是以一種非常輕鬆、直觀的方式來介紹化學的。可能不會一開始就丟給我們一堆復雜的公式和定義，而是會用生活中的例子，或者用非常形象的比喻來講解。比如，介紹氫元素的時候，可能會把它比作最簡單、最活潑的小夥伴，到處串門；介紹氧元素的時候，可能會說它是我們賴以生存的空氣的重要組成部分，就像身體裏的“能量加油站”。更重要的是，我期待它能解開元素周期錶背後的“秘密”，讓它不再是死記硬背的名單，而是像一張智慧的地圖，清晰地展示齣元素之間的“親戚關係”和“能量流動”。想象一下，如果我能夠一眼看懂周期錶，知道哪些元素是“一傢人”，哪些元素“脾氣”相近，哪些元素“化學反應”特彆活躍，那學習化學的興趣會不會瞬間被點燃？這本書帶來的不僅僅是知識，更是一種“學會”的可能，一種“不再害怕”的勇氣。我甚至已經開始想象，讀完這本書，我可能會像解開一個古老謎題一樣，對我們身邊的物質世界産生全新的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，可以說是正中我的“化學痛點”。我一直認為化學是大學裏最難的學科之一，尤其那個元素周期錶，簡直就是我學生時代的噩夢。密密麻麻的符號，讓人眼花繚亂的數字，總感覺它們之間毫無關聯，純粹是為瞭考試而存在的“負擔”。然而，《30秒搞懂化學元素，週期錶沒你想的那麼難》這個名字，卻像一道曙光，照亮瞭我對化學的“黑暗隧道”。我迫切地希望這本書能夠顛覆我過往的認知，用一種全新的視角來解讀化學元素。我猜想，作者一定是一位非常善於溝通的老師，他/她能夠用最通俗易懂的語言，將最復雜的概念講得深入淺齣。或許，書中會用很多“故事”來串聯起不同的元素，講述它們是如何被發現的，它們在自然界中扮演著怎樣的角色，甚至它們在人類文明發展中起到的關鍵作用。我特彆期待能夠看到，作者如何將那個看似冰冷、抽象的周期錶，變得鮮活、有趣。比如，是不是可以將周期錶比作一個“元素王國”，每個元素都是一位性格迥異的“國王”或“公主”，它們之間有著復雜的“外交關係”和“聯姻”；又或者，可以將其比作一幅“化學畫捲”，每個元素都是一抹獨特的色彩，組閤在一起，便能繪齣萬物的奇妙圖景。這本書，在我看來，不僅僅是一本科普讀物，更像是一個“化學啓濛官”，它承載著讓我重拾對化學學習信心的希望。