《万物由什么组成：化学元素的奇妙世界》(英)詹姆斯·罗素【文字版_PDF电子书_推荐】_科普百科

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《万物由什么组成：化学元素的奇妙世界》(英)詹姆斯·罗素【文字版_PDF电子书_推荐】

内容简介：

《万物由什么组成》用生动、易懂、富有吸引力的叙事方式，讲述了我们已知的所有元素背后的故事。了解从宇宙大爆炸中产生的三个元素氢、锂、氦，到维持地球上的生命的氧和碳，还有其他诸如氟、砷、氪、锿的各种各样元素的怪异又奇妙的用处。《万物由什么组成》充满着令人着迷的知识，就算对科学不感兴趣的人也会乐在其中，是给热爱科学的人的完美礼物，也是科学新人的极佳的入门书。

作者简介：

(英)詹姆斯·罗素，剑桥大学哲学学位和批判理论研究生，曾在英国开放大学任教。已出版图书有：《火星漫游者指南》《宇宙大爆炸漫游者指南》《百万美元数学》 等。

目  录：

最轻的氢 001

很懒很懒的氦 004

汽水中的锂 007

宝石中的铍 011

硼和20只骡子 013

生命的火花——碳 015

“笑气”中的氮 019

维持生命的氧 022

防蛀牙的氟 026

氖与多彩的霓虹灯 029

厨房里的美味——钠 032

植物的好朋友——镁 035

昂贵的铝餐具 038

沙子变成的硅芯片 041

魔鬼元素——磷 044

散发恶臭的硫 048

消毒小能手——氯 050

默默无闻的氩 052

植物的营养液——钾 055

钙让骨骼更健康 058

珍贵的稀土元素——钪 060

加钛更亮白 062

炼钢的好伙伴——钒 064

铬与多彩的油漆颜料 066

古老的黑色涂料——锰 068

形成地球磁场的铁 070

蓝色妖精——钴 072

镍做的小小硬币 074

铜的新时代 076

世界遗产——含锌屋顶 079

恶作剧的镓汤勺 081

传说能治病的锗石窟 083

被称为“继承粉”的砷 085

太多太少都遭罪——硒 088

紫色毒气——溴 090

超人的复仇女神——氪石 092

超级活泼的铷 094

让火焰变红色的锶元素 096

月球带回来的钇元素 098

以假乱真的钻石——锆石 100

过去的灯丝——铌 102

坦克的铠甲——钼钢合金 104

首个“人造”元素——锝 106

金笔尖上的钌 108

环保小能手——铑 110

白色K金——钯 112

命运多变的银 114

画家最喜欢的颜料——镉 116

爱“哭”的铟 118

导致灾难的锡 120

化妆“眼影粉”——锑 122

全球稀缺性资源——碲 124

神秘的药物——碘 126

高贵的气体——氙 128

定义“1秒钟”的铯 130

回忆不愉快的钡 132

“镧系元素”大家族 135

关于铪的关键发现 147

钽和偷东西的国王 150

现在的灯丝——钨 152

铼引发的误会 154

最硬的纯金属——锇 156

铱和恐龙灭绝的起因 158

结婚钻戒上的铂 161

打捞水底的黄金 163

汞的“名声”之变 165

最强的毒药——铊 167

铅和说谎的科学家 169

打造“珠光”的铋 172

放射性谋杀——钋 175

砹和不回国的科学家 177

让人担心的气体——氡 179

性质例外的钫 181

黑夜中发光的镭 183

“锕系元素”大家族之锕 185

“锕系元素”大家族之钍 187

“锕系元素”大家族之镤 189

“锕系元素”大家族之铀 191

“锕系元素”大家族之镎 193

“锕系元素”大家族之钚 194

“人工元素”家族 196

后记 200

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万物

摘要：《万物由什么组成：化学元素的奇妙世界》带领读者走进化学元素的奇妙世界，揭示从宇宙星辰到日常生活中万物的基本构成。詹姆斯·罗素以深入浅出的语言，将化学元素的起源、性质及其在自然界中的作用娓娓道来，既展示科学的严谨逻辑，又充满趣味性和可读性。书中通过丰富的实例、科学实验和历史背景，展示了元素周期表的形成过程和化学家们对元素探索的艰辛历程，同时阐释了元素在生命、环境、技术等方面的重要性。读者不仅能够理解元素如何组合成各种物质，还能感受到科学发现的乐趣和探索自然奥秘的兴奋。这本书适合对科学充满好奇的读者，为理解日常生活、自然现象及现代科技提供坚实的化学基础，成为科普爱好者和学生的理想读物。

1、化学元素的基本概念

化学元素是物质的基本单位，每种元素由原子组成，原子内含有质子、中子和电子。书中首先介绍了元素的定义和分类，使读者清晰理解元素与化合物的区别。通过形象的比喻，作者将抽象的原子概念转化为可感知的日常例子，增强读者的理解和记忆。

在本书中，元素周期表被详细阐释，不仅展示了元素按原子序排列的规律，还揭示了周期性性质对化学反应的重要影响。罗素通过历史案例，讲述了周期表的发展过程及化学家们如何通过实验发现规律，这些故事既富有科学价值，也增添了阅读趣味。

此外，书中强调元素的独特性和多样性，每种元素都有独特的原子结构和化学性质。作者通过对常见元素如氧、碳、铁等的深入分析，让读者理解元素在自然界和人类生活中的广泛应用，从而建立起对化学元素的初步认知框架。

2、元素的起源与宇宙联系

书中深入探讨了化学元素的宇宙起源，从大爆炸生成最轻的氢和氦，到恒星内部通过核聚变产生更重的元素。罗素以通俗易懂的语言，将天文学与化学紧密结合，使读者能够理解宇宙演化与元素生成之间的关系。

作者介绍了恒星生命周期对元素形成的重要作用，如超新星爆炸释放的重元素如何散布到宇宙空间，为行星和生命的形成提供物质基础。通过具体案例，读者可以直观理解“我们都是星尘”的科学含义。

此外，本书还阐述了地球元素分布的特点，解释了为什么某些元素在地壳中丰富，而另一些则稀少。通过对地球化学循环的讲解，读者可以理解元素如何在自然界中流动、积累和变化，形成复杂的生态和地质系统。

3、元素在生命与环境中的作用

罗素对化学元素在生命系统中的作用进行了生动描写。书中指出，元素如碳、氢、氧、氮是生命的基本组成部分，构成了蛋白质、核酸和脂类等重要生物分子。通过示例，读者能够理解生命体内的化学反应和代谢活动与元素密不可分。

书中还强调微量元素的重要性，如铁、锌、硒等对生物体健康和代谢的关键作用。作者通过实验和观察数据，展示了微量元素缺乏或过量对生物健康的影响，使读者对日常饮食与营养有更科学的理解。

在环境科学方面，罗素探讨了元素循环、污染及生态平衡。例如，重金属污染和氮循环失衡会对生态系统造成严重影响。书中通过案例分析和科学解释，使读者认识到化学元素在环境保护与可持续发展中的核心地位。

4、元素与现代科技应用

本书深入剖析了元素在现代科技中的广泛应用。从半导体材料到新能源电池，化学元素构成了现代工业和技术创新的基础。作者通过具体实例，阐释了元素如何通过化学反应和材料设计，推动科技进步。

罗素还讲述了稀有元素在电子、航天和医药领域的重要性，如钴、锂、铂等元素在高性能电池、催化剂和医疗设备中的关键作用。通过这些实例，读者可以直观感受到化学元素在现代生活中的不可替代性。

此外，书中对未来科技趋势进行了展望，提出材料科学和纳米技术的发展将依赖于对元素的深刻理解。读者可以从书中获得启发，理解科学研究如何将基础元素知识转化为创新技术，从而改善生活和推动社会进步。

总结：

《万物由什么组成：化学元素的奇妙世界》系统而生动地揭示了化学元素的本质及其在宇宙、生命、环境和科技中的广泛作用。通过丰富的实例和科学解释，书中使复杂的化学概念变得易于理解，并引导读者认识到元素与日常生活密不可分的联系。

全书不仅科普了基础化学知识，也激发了读者对自然和科技探索的兴趣。无论是学生、科普爱好者，还是对科学充满好奇的普通读者，都能从中获得启发，理解科学发现背后的逻辑和魅力。

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