视觉之旅 化学世界的分子奥秘(彩色典藏版)pdf

2019年4月8日18:54:44 发表评论 161

视觉之旅 化学世界的分子奥秘(彩色典藏版) 内容简介

这是又一次内容丰富的探索

展示元素是如何结合成分子

分子又是如何结合而形成世界万物的

现实存在的万事万物都是由各种元素构成的,当它们彼此结合起来时,就形成了多种多样的分子。在本书中,西奥多?格雷以他那本被翻译成23种语言的畅销科普书《视觉之旅:神奇的化学元素》为基础,又朝前延伸了一大步。

元素周期表是现实世界中整个宇宙的基本目录,但我们日常生活中所接触到的分子可是远远超过了元素的数量:难以数清的几十万种分子,相比之下只有118种元素。这是因为原子彼此连接的方式可能有许多种。在本书中,在数以百万的化学结构中,格雷以迷人的故事以及招牌式的精美照片,探索了其中有趣、重要、有用或漂亮的一些分子。他从原子如何结合成为化合物与分子,以及有机化合物与机化合物的区别入手,然后针对各种物质的分子是如何形成的,继续展开探索,这些化合物和分子包括肥皂和溶剂油、黏胶和石油、岩石和矿石、绳子和纤维、止痛片和危险的药物、甜味剂、香水和臭气弹、颜色和色素等,以及一些有争议的化合物,如石棉、氯氟烃和柳硫汞等。

许多化合物及其化学结构,被拍成了大幅的、华丽的照片,带着一种前所未有的美丽,充实在本书之中,记录了它们多姿多彩的状态。

正如格雷在《视觉之旅:神奇的化学元素》一书中所说的那样,他在此给我们展示了之前从未见过的分子的神奇。这是一本非常好的图书,特别适合于那些渴望了解更多知识的爱好者,以及任何想要领略物质世界奥秘的人。

视觉之旅 化学世界的分子奥秘(彩色典藏版) 目录

第1 章 元素构成的世界 9

原子、分子以及穷的化学键连接

第2 章 名字的魔力 25

正确的名字可以让一切都大不相同

第3 章 死的还是活的 47

死的或是活的,岩石或是羊毛—

什么才是有机物呢?

第4 章 油和水 56

肥皂把这一对宿敌拉在了一起

第5 章 矿物和植物 71

有关坚硬物、油状物、糊状物的两个世界

第6 章 岩石和矿石 87

岩石、矿石和所有化合物的来源

第7 章 绳子和纤维 103

是的,绳子真的是由细长的分子所组成的

第8 章 疼痛和快感 139

止痛药和它们的表亲的族谱

第9 章 糖和双糖 157

糖,以及所有带甜味但不是糖的东西

第10 章 天然的和人造的 175

谁做的更好,是我们,还是大自然母亲?

第11 章 玫瑰和臭鼬 187

一些非常好闻的分子,以及一些

不好闻的分子

第12 章 化学把我变得五彩缤纷 199

分子们美丽的调色板

第13 章 我讨厌这个分子 217

被政治扯上的辜的、可怜的分子们

第14 章 生命的机制 229

当一个分子不是一个分子的时候?

致谢 233

其他图片来源 234

视觉之旅 化学世界的分子奥秘(彩色典藏版) 精彩文摘

仅仅用碳和氢两种元素就可以创造出数量惊人的化合物——烃类。再加入氧原子,就可以得到碳水化合物,比如这块浅褐色的冰糖。

在这个世界上,所有现实存在的物质都是由元素周期表中的各种元素所组成的。我为此专门写过另一本书《视觉之旅:神奇的化学元素》,介绍了每一种元素可能在什么地方能够被找到。有时候,它们仅仅以单独的元素形式存在,比如铝锅或铜线。但是通常情况下,它们都是和其他元素彼此连接而形成化合物,比如食盐(它由大量的钠原子和氯原子排列成晶格),或者是更复杂的分子,比如白糖(它由12个碳原子、22个氢原子、11个氧原子紧密结合而成)。

分子和化合物就是本书所要介绍的内容。在日常生活中,我们所接触到的分子与化合物的总数要远超过我们所接触到的元素的数目(分子、化合物的总数多得难以数清,而我们所接触到的元素的数目不过数十种),这是因为原子之间可以按照许多种不同的方式彼此连接起来。只使用碳元素和氢元素,你就可以组成整整一类叫作“烃类”的物质,这类物质包括汽油、润滑油、溶剂、燃料、石蜡和塑料等。再把氧原子加进去,你就可以得到碳水化合物,包括糖、淀粉、蜂蜡、脂肪、去痛片、天然色素、各种塑料以及许多其他化合物。如果再多加一些元素,你就能得到创造一个活的生命体所需的全部化合物,这些化合物包括蛋白质、酶类以及生物体中所有分子的模板——DNA。

但是,是什么让原子之间的连接变得如此多种多样?另外,为什么我要分别说“化合物”与“分子”这两个词,它们有区别吗?

元素周期表是一个宇宙中已知的、可能存在的所有元素的大集合。万物都是由这些种类有限的元素所组成的,但这些元素可以按照不同的方式组合在一起,从而形成数量巨大的物质。如果想了解更多有关元素的知识,可以参考我写的另一本书《视觉之旅:神奇的化学元素》。

纯的钠元素是一种银白色的、光亮的金属,与水接触就会发生爆炸。完全不知道出于什么考虑,有人用金属钠制成了上面这只鸭子。

氯元素的单质通常是一种气体,但在高压下可以液化,比如装在下面这支石英制成的安瓿中的液态氯。当肺部接触到氯气后,死亡会迅速而痛苦地来临。

氯化钠是一种化合物,其中氯原子的数目和钠原子的数目是相同的。这两种元素分开来,各自都具有令人紧张的危险性,但以这种方式结合起来后,它们就形成了完全无害的食盐(这是氯化钠的俗称),而且尝起来味道也很不错——我们和动物都这么认为。上图是一块“盐砖”,是给马舔食用的,以确保它们从饮食中摄入足够的盐分。

仅仅是碳和氢两种元素就构成了数量惊人的化合物。在仅由这两种元素组成的分子中,已经有数十万种被人们研究过并命名,更多的则依然还没有被命名。

烃类化合物中包含有大量的液体:从比水还要轻的液体,到密度不同的油类,再到最黏稠的轴承润滑油脂。在每个分子中,连接在一起的碳原子的数目越多,烃类化合物的黏性就越大,到一定程度可从液体变成蜡状,最终还会变成固态的塑料。

聚乙烯塑料随处可见,其应用包括轻薄的超市购物袋到复杂的防割手套。它也是一种烃类化合物,分子中只有碳原子和氢原子,没有其他元素。在它的分子中,有数十个到数十万个碳原子连接在一起。

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