50则非知不可的化学概念 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Hayley Birch

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• 通俗易懂

化学走在我们生活的前端。
　　硅晶片要如何运作？
　　我们是如何利用自然元素来对抗人类疾病？
　　生命是如何开始的？
　　我们如何在实验室制造出新的人造生命？

　　《50则非知不可的化学概念》借由精简、富有启发性的50篇文章来探索这些问题。

　　本书是了解化学世界的绝妙指南。从开启生命的分子与驱动世界运转的燃料，到奈米科技的可能性与人脑的奥秘，提供独到的见解、引人入胜，并持续革新我们对生命的看法。

　　作者利用50个短篇来谈论化学的有趣之处，一反过去的刻板印象，不停顿于复杂繁复的理论上，而是导入生活周遭的元素，带领读者看见化学的另一个面貌。

　　全书从多方角度来探讨重要学者的论点与最新的研究方法，并将文中的重要理论用时间轴加以呈现，让您能轻易了解从古至今不可不知的重要化学概念。

《炼金术的迷思与现代化学的曙光：一部追溯元素奥秘的旅程》 书籍简介 这是一部深邃而引人入胜的著作，它将带领读者踏上一段横跨数千年的知识长河，探寻人类对物质世界最本源的好奇心——化学。本书并非聚焦于当代教科书中的标准定义和公式，而是致力于揭示化学学科在其漫长发展过程中所经历的哲学思辨、实践挣扎与革命性突破。我们关注的焦点，是如何从对“点金石”的痴迷，逐步迈向对原子结构和分子键合的精确理解。 本书结构严谨，内容涵盖了化学史上那些至关重要、却常常被简化处理的关键思想转折点。我们首先将深入探讨古代文明中关于物质构成的早期猜想，从亚里士多德的“四元素说”到古埃及和美索不达米亚的冶金术实践，展现早期人类如何凭借经验而非理论来操控物质。这些早期的“化学”活动，充满了神秘主义的色彩，是科学萌芽前夜的真实写照。 随后，叙事将转向中世纪的炼金术。我们不会将炼金术简单地斥为伪科学，而是将其视为理解化学史不可或缺的一环。书中将详细剖析炼金术士们不懈追求“贤者之石”背后的深层动机：不仅是对财富的渴望，更是对生命永恒和物质转化终极奥秘的哲学探究。我们将考察他们在实验中无意中发现的许多重要物质——如强酸、磷等——以及他们所发展的蒸馏、升华等基础技术，这些实践为后来的化学实验奠定了技术基础。 本书的核心部分，将聚焦于化学的“启蒙时代”——17世纪至19世纪的科学革命。我们将详细描绘那些决定现代化学面貌的伟大思想家和他们的实验室。重点研究罗伯特·波义耳如何挑战四元素理论，提出元素的新定义，并强调实验在知识获取中的核心地位。接着，我们将深入探究燃素说的兴盛与衰落。燃素说曾是解释燃烧现象的主导理论，其逻辑自洽性令人信服，但最终被拉瓦锡对质量守恒和氧气作用的精确测量所彻底颠覆。这一段历史充满了思想的交锋和实验的优雅，它标志着化学从定性观察向定量科学的决定性转变。 书中对经典贡献的解读，力求超越表面事实，挖掘其背后的思维模式。例如，我们不仅会介绍道尔顿的原子论，还会追溯其如何受到普鲁斯特定律和气体体积关系（如阿伏伽德罗假说）的启发而最终形成一个统一的理论体系。原子论的提出，是人类心智对不可见世界的深刻洞察，它将物质的宏观性质与微观结构紧密联系起来，是化学成为一门现代科学的基石。 此外，本书还将花大量篇幅来梳理元素周期表的诞生及其意义。门捷列夫的工作不仅仅是元素的简单排列，它体现了一种深刻的结构性洞察力——预测未知元素性质的能力。我们将分析周期律的建立如何揭示了原子结构中潜在的规律性，这为后来的量子化学奠定了直观的图像基础，尽管当时量子概念尚未成熟。 在有机化学的兴起方面，我们探讨了“生命力论”的挑战，以及维勒利用无机物合成尿素这一里程碑事件，如何彻底瓦解了有机物与无机物之间的壁垒，开启了对复杂生命分子结构研究的大门。本书将细致分析早期有机化学家如何应对日益增加的化合物的命名和分类难题，以及他们如何一步步构建起碳骨架和官能团的概念，为现代材料科学和药物研发铺平了道路。 本书的收尾部分，将目光投向20世纪初，化学与物理学的深度融合。量子力学的引入如何彻底改变了我们对化学键的理解，从简单的电子共享模型到复杂的轨道杂化和分子轨道理论，这是一个从经典物理向量子描述的飞跃。我们不会深入复杂的数学推导，而是侧重于阐释这些理论如何精确地解释了化学反应的能量变化、分子形状和反应选择性。 通过以上这些历史的剖析，本书旨在提供一个连续、动态的化学发展视角。它强调了科学进步并非一条直线，而是充满了反复、争论和偶然发现的复杂过程。读者将通过阅读此书，领略到化学家们在面对未知时所展现的非凡的智慧、毅力和对真理的执着追求，体会到每一次概念革新背后的思想深度和实验挑战。本书适合所有对科学史、哲学思考以及物质世界深层结构抱有好奇心的人士阅读。

作者简介

海莉‧柏琪
     
　　自由撰稿人与编辑，来自于英国布里斯托。她曾为《自然》、《新科学人》、《卫报》、《焦点》以及《马赛克》等刊物撰文。出版多本畅销科学书，包括《科学界的大问题》。过去七年，撰写了上百篇文章，同时也担任英国皇家化学学会《化学世界》杂志的播客，谈论的主题包罗万象，从回收茶叶到合成细胞皆有涉猎。也为欧盟委员会发行的新闻服务「环境政策科学」报导环境政策议题，并在绿人音乐祭中与「爱因斯坦的花园」合作，为音乐祭的观众制作充满创意的科学实验。
 
译者简介

张如芸
     
　　英语让我保持一颗好奇心，乐于探索新知。现为兼职译者。

简介

01 原子　　
02 元素　　
03 同位素　　
04 化合物　　
05 聚在一起　　
06 改变状态　　
07 能量　　
08 化学反应　　
09 平衡　　
10 热力学　　
11 酸　　
12 催化剂　　
13 氧化还原　　
14 发酵　　
15 裂解　　
16 化学合成　　
17 哈柏法　　
18 掌性　　
19 绿色化学　　
20 分离　　
21 光谱　　
22 晶体学　　
23 电解　　
24 微制造　　
25 自组装　　
26 晶片实验室　　
27 计算化学　　
28 碳　　
29 水　　
30 生命的起源　　
31 天文化学　　
32 蛋白质　　
33 酶的作用　　
34 糖　　
35 DNA　　
36 生物合成　　
37 光合作用　　
38 化学讯息　　
39 汽油　　
40 塑胶　　
41 氟氯碳化合物　　
42 复合材料　　
43 太阳能电池　　
44 药物　　
45 奈米科技　　
46 石墨烯　　
47 3D 列印　　
48 人造肌肉　　
49 合成生物学　　
50 未来燃料　　

元素週期表

序
 
　　化学通常被视为科学界的弱者。前几天我和一个化学家谈话时，她提到受够了自己的研究计画常被视为「只是一群人在实验室里把难闻的东西搞得一团乱」。不知怎么地，化学被视为没有生物重要，也没有物理有趣。

　　因此，身为化学书籍的作者，我的挑战是要帮助读者破除这些印象，并为化学发声。因为许多人并不知道化学的确是最棒的科学。

　　化学几乎是所有事物的核心，其基石（原子、分子、化合物、混合物）构成地球上物质的每一部分。化学反应负责支持生命，创造生命所仰赖的事物。化学反应的产物，更可描绘出我们现代生活的进步──如啤酒与莱卡热裤。

　　我认为化学给人刻板印象的原因，在于化学家并非着重在有重大意义、有趣的东西，而是专注于认识化学运作的规则、制定分子结构、反应方法等。虽然化学家可能会主张这些规则与方法非常重要，但大多数的人应该会同意这些规则与方法并不有趣。

　　因此，本书并没有着墨于太多规则，因为想要了解规则的话，读者可以在其他地方查到。我试着将焦点放在我认为重要且有趣的化学概念。这一路上，我一直试着效仿我的化学老师斯梅尔斯(Smailes) 的精神，是他教导我如何做出肥皂与尼龙，以及如何穿戴适合的领带。

石墨烯
 
石墨烯块很像铅笔的铅芯。谁能知道它含有如此强大、轻薄、有弹性，且具导电性的超级材料，让地球上的其他材料相形失色？谁又能知道将石墨烯取出会如此容易？谁又知道这么做可能会永远改变我们的手机？
 
2010年诺贝尔物理奖得奖者之一海姆（Andre Geim），于诺贝尔演讲的主题是「随意走到石墨烯」。他承认，多年来他参与了许多不成功的计画，结果最终他所追求的东西就随机出现在这些计画中。海姆在斯德哥尔摩大学演讲时说道：「经过大约15年的时间，进行了24个左右的实验。不出所料，大多数都惨败。但有三个成功，那就是悬浮、壁虎胶带和石墨烯。」这三个之中，悬浮和壁虎胶带听起来较有趣，但石墨烯席卷了科学界。
 
石墨烯常被暱称为「超级材料」，是新一代所谓「奈米材料」中第一个也最令人振奋的材料。它是我们所知唯一由单层原子所组成的物质。石墨烯完全由碳组成，它是地球上最轻薄的材料，但也是最强韧的。据说一平方公尺的石墨烯层（一个原子厚度的碳层），可以让一个吊床稳固、有弹性到可撑住一只猫，尽管其重量只相当于猫的一根胡须。石墨烯制的猫吊床也会是透明的，给人感觉猫好像是吊在半空中，此吊床的导电性比铜更佳。如果你相信市场炒作，石墨烯将有可能作为快速充电的「超级电容器」取代电池，终结手机电池的困境，让我们在几分钟内将电动车充好电。
 
电子产品的未来
    
虽然海姆无法说是自己发现了石墨烯这个超级材料（因为其他科学家也早就知道它的存在，并快要能够分离出石墨烯了），但他和他的诺贝尔奖共同得主诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）找到了一个可靠但算不上商业化的方法来从石墨中取得石墨烯。他们所做的是拿一块石墨（见第112页），利用胶带黏贴从表面剥离出一层石墨烯。石墨就是铅笔芯里的东西，基本上是由数十万个石墨烯层的堆叠形成。每层之间的吸引力相当微弱。光是利用胶带就能剥离出几层。直到海姆和诺沃肖洛夫他们仔细看了用来清洁石墨的胶带时，才意识到这一点。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的封面设计，我就觉得它一定不是一本普通的化学教材。那种简洁而富有现代感的风格，让我立刻产生了好感。我一直对科学传播类的书籍情有独钟，尤其是那些能够将复杂科学概念转化为大众易于理解的语言的书籍。这本书的标题“50则非知不可的化学概念”无疑精准地抓住了我的兴趣点，它承诺提供的是那些最核心、最基础，同时也是最容易被忽略的化学知识。 我非常期待书中能够深入浅出地讲解那些经常让我们感到困惑的化学现象。例如，为什么金属会生锈，但有些金属却不易生锈？不同种类的电池是如何工作的？烹饪过程中发生的化学变化又是怎样的？我希望这本书能够提供清晰的解释，并且避免使用过于专业的术语，或者在必要时进行详细的解释，让我能够轻松地跟上作者的思路。 “非知不可”这个词组给我一种紧迫感和重要性，仿佛这些概念是理解整个化学世界的钥匙。我猜测这本书会从最基本的原子、分子结构讲起，然后逐步过渡到化学键、化学反应、热力学、动力学等更复杂的领域，但核心在于那些“非知不可”的精髓。我希望它能帮助我建立起一个扎实的化学基础，为我以后更深入的学习打下坚实的基础。 我尤其欣赏那些能够挑战我们固有认知，或者提供全新视角来理解事物的书籍。这本书是否会打破一些我们对化学的刻板印象？是否会展示化学在日常生活、科技发展、甚至艺术领域中的神奇应用？我期待它能够带给我惊喜，让我看到化学不仅仅是实验室里的学科，更是渗透在我们生活方方面面的力量。 我对这本书的期待，是它能够成为我的一个“化学启蒙读物”，帮助我重新认识这门学科。我希望它能够激发我对化学的兴趣，让我愿意主动去探索更多关于化学的知识。我希望它能让我明白，化学并不是高不可攀的，而是充满趣味和智慧的，能够让我们更好地理解世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，一开始就给我一种“干货满满”的感觉。作为一个对科学知识有浓厚兴趣的人，我总是被那些能提炼出核心概念的书籍所吸引。“50则非知不可的化学概念”，这个描述非常精准，它告诉我这本书不会是泛泛而谈，而是会直击要害，提供那些最关键、最基础的化学知识。 我非常希望这本书能够从我们最熟悉的日常现象入手，来解释那些重要的化学概念。比如，为什么我们会闻到花香，这背后涉及到哪些化学物质和反应？牛奶为什么会变酸，而酸奶又是如何形成的？塑料是如何制造的，以及它们对环境有什么影响？我期待这本书能够用通俗易懂的语言，将这些生活中的化学现象一一剖析，让我恍然大悟。 “非知不可”这四个字，让我觉得这本书的内容一定是非常具有普适性的，是理解一切化学知识的基础。我推测书中可能会讲解关于物质的组成，元素周期表的神奇之处，以及各种化学反应的基本类型和规律。我希望它能像一本化学字典，又像一本化学入门指南，让我能够快速地查阅，也能够系统地学习。 我渴望在这本书中找到能够拓展我视野的内容，也许是关于化学与生物学的交叉，或者化学在材料科学、能源领域的应用。我希望作者能够不仅仅局限于基础理论，也能适当介绍一些有趣的化学史料，或者一些正在进行的化学研究，让我感受到化学的活力和发展。 读完这本书，我希望自己能够获得一种“顿悟”的感觉，能够用化学的视角去观察和理解世界。我希望它能提升我的科学素养，让我不再对化学感到陌生和畏惧，而是能够以一种更加开放和积极的态度去面对它。这本书，对我来说，可能不仅仅是一本书，更是一次重塑我对化学认知的机会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，一下子就抓住了我的眼球。“50则非知不可的化学概念”，这个说法简洁有力，而且充满着一种“必读”的意味。我一直对科学知识有着强烈的求知欲，尤其喜欢那种能够系统性地讲解一门学科核心内容的书籍。 我非常期待这本书能够对一些日常生活中随处可见的化学现象进行深入浅出的解读。比如，雨水是如何形成的？为什么会有彩虹？香水是如何散发出迷人香味的？又或者，为什么不同材质的衣服摸起来感觉不一样？我希望这本书能够用生动形象的比喻和详实的案例，来解释那些看似复杂但实则与我们息息相关的化学原理。 “非知不可”这个词组，给了我一种这本书内容非常精炼、非常核心的感觉。我猜测书中会深入讲解一些关于物质属性、化学键形成、能量转化等基础性的化学概念。我希望它能够帮助我建立起一个坚实的化学知识基础，让我能够理解更复杂的化学理论。 我更欣赏那些能够拓宽我思维边界的书籍。这本书是否会探讨一些化学在不同领域的应用，比如在医药、环保、食品工业等方面的作用？我希望它能够让我看到化学的广度和深度，以及它在现代社会中扮演的重要角色。 总而言之，我对这本书的期待是，它能够成为我认识化学的一扇窗户，让我看到化学的魅力和实用性。我希望它能够激发我对化学更进一步探索的兴趣，并且能够让我用一种更加科学、更加理性的方式去理解和看待这个世界。这本书，对我而言，将是一次知识的盛宴。

评分☆☆☆☆☆

这本书我是在一个偶然的机会下看到的，当时被它的书名深深吸引。“50则非知不可的化学概念”，这个说法立刻勾起了我的好奇心。我一直觉得化学是一门既神秘又实用的学科，但高中时期的化学课总是让我有些吃力，很多概念似乎只是死记硬背，并没有真正理解它们背后的逻辑和意义。这本书给我的感觉就是，它能帮助我填补这些知识的空白，让我重新认识化学。 我特别期待书中能够解释一些我们日常生活中经常接触到的化学现象，比如为什么苹果会氧化变黄，洗洁精是如何去除油污的，又或者为什么有些食物会有特殊的香味。我希望这本书不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是能用生动有趣的语言，结合生活实例，将这些抽象的化学概念变得触手可及。我更希望它能教会我一些基础的化学思维方式，让我能够从更深层次去理解这些现象，而不是停留在表面。 书名中的“非知不可”也让我觉得这本书的内容一定非常核心和重要，是理解化学这门学科的基石。我猜测书中可能会涉及一些关于物质结构、化学反应原理、能量转化等方面的内容，并且会以一种非常精炼和易于理解的方式呈现出来。我希望它能帮助我建立起一个清晰的化学知识框架，让我能够将零散的知识点串联起来，形成一个完整的认知体系。 我非常喜欢那些能够激发思考的书籍，如果这本书能够提出一些有趣的问题，引导读者去探索和发现，那我一定会非常喜欢。比如，它是否会讨论一些前沿的化学研究，或者一些具有争议性的化学观点？我希望作者能够在我阅读的过程中，不断地抛出一些“为什么”和“怎么办”，让我主动去思考，去寻找答案。 总之，这本书的名字让我对它充满了期待。我希望它能像一个引路人，带我走进一个更广阔、更迷人的化学世界。我希望读完这本书后，我能够对身边的化学现象有更深的理解，能够更自信地与人谈论化学，甚至激发出我对化学更进一步学习的兴趣。我希望它能成为我书架上的一本常备读物，随时翻阅，都能有所收获。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的书名时，我的第一反应是：“终于有这样一本介绍化学核心概念的书了！”我一直以来都觉得，很多时候我们对化学的理解不够深入，是因为我们没有掌握那些最根本、最关键的概念。这本书的名称恰好满足了我的这种需求，它承诺提供的是那些“非知不可”的知识。 我希望这本书能像一把钥匙，为我打开理解化学的大门。我期待它能够详细解释诸如原子结构、分子间作用力、酸碱理论、氧化还原反应等这些基础却又至关重要的概念。我希望作者能够用清晰的逻辑、严谨的论证，并且辅以恰当的图表和类比，来帮助我构建一个清晰的概念框架。 “非知不可”这个词语，在我看来，意味着这本书的内容是学习化学的必备知识。我猜测书中会涵盖元素、化合物、混合物等物质分类的基本原理，以及化学方程式的意义和用途。我希望它能让我明白，这些看似简单的概念，是如何支撑起整个庞大的化学体系的。 我特别喜欢那些能够激发思考和辩论的书籍。这本书是否会探讨一些关于化学伦Ҷ学的问题，或者一些关于化学误区的澄清？我希望作者能够挑战一些常见的误解，引导读者进行更深入的思考，而不是仅仅接受现有的知识。 总而言之，我希望这本书能成为我学习化学的得力助手。它不仅能让我记住那些重要的概念，更能让我理解它们为什么重要，以及它们是如何相互联系的。我希望通过阅读这本书，我能对化学这门学科产生更浓厚的兴趣，并且能够用更专业、更准确的语言来描述和理解周围的化学现象。