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Nature自然科研、清華大學出版社向化學加網贈書《自然的音符-118種化學元素的故事》
來源:化學加網 2020-05-13
導讀:本書由本書由Nature自然科研編譯,清華大學出版社出版,金涌院士、中國化學會、中國化工學會推薦閱讀。在此特別感謝Nature自然科研、清華大學出版社向化學加網贈送此書。
要說每一個人既熟悉又陌生的東西,元素周期表應該算一個。說起元素周期表,每個人都能說上幾句,也大都聽過大明皇帝朱元璋子孫起名字跟元素周期表的梗。再細想一下,我們真的了解元素周期表中的每一種元素嗎?1:氫(qīng) 氦(hài)
2:鋰(lǐ) 鈹(pí) 硼(péng) 碳(tàn) 氮(dàn) 氧(yǎng) 氟(fú) 氖(nǎi)
3:鈉(nà) 鎂(měi) 鋁(lǚ) 硅(guī) 磷(lín) 硫(liú) 氯(lǜ) 氬(yà)
4:鉀(jiǎ) 鈣(gài) 鈧(kàng) 鈦(tài) 釩(fán) 鉻(gè) 錳(měng) 鐵(tiě) 鈷(gǔ) 鎳(niè) 銅(tóng) 鋅(xīn) 鎵(jiā) 鍺(zhě) 砷(shēn) 硒(xī) 溴(xiù) 氪(kè)5:銣(rú) 鍶(sī) 釔(yǐ) 鋯(gào) 鈮(ní) 鉬(mù) 锝(dé) 釕(liǎo) 銠(lǎo) 鈀(bǎ ) 銀(yín) 鎘(gé) 銦(yīn) 錫(xī) 銻(tī) 碲(dì) 碘(diǎn) 氙(xiān)6:銫(sè) 鋇(bèi) 鑭(lán)系元素 鉿(hā) 鉭(tǎn) 鎢(wū) 錸(lái) 鋨(é) 銥(yī) 鉑(bó) 金(jīn) 汞(gǒng) 鉈(tā) 鉛(qiān) 鉍(bì) 釙(pō) 砹(ài) 氡(dōng)7:鈁(fāng) 鐳(léi) 錒(ā)系元素 钅盧(lú) 钅杜(dù) 钅喜(xǐ) 钅波(bō) 钅黑(hēi) 钅麥(mài) 钅達(dá) 钅侖(lún) 钅哥 (gē) 钅爾(nǐ) 钅夫 (fū) 鏌(mò) 钅立(lì) 石田(tián) 氣奧 (ào)鑭系:鑭(lán) 鈰(shì) 鐠(pǔ) 釹(nǚ) 钷(pǒ) 釤(shān) 銪(yǒu) 釓(gá) 鋱(tè) 鏑(dí) 鈥(huǒ) 鉺(ěr) 銩(diū) 鐿(yì) 镥(lǔ)錒系:錒(ā) 釷(tǔ) 鏷(pú) 鈾(yóu) 镎(ná) 钚(bù) 镅(méi) 鋦(jū) 锫(péi) 锎(kāi) 锿(āi) 鐨(fèi) 鍆(mén) 锘(nuò) 鐒(láo)
氦是全宇宙豐度第二的元素(僅次于氫);反氦,是人類所觀測到的最大的反物質原子鋰單質是電正性最強的金屬同時也是最輕和密度最小的固體元素,而且極其易燃。硼氫化物(硼烷)燃燒時每千克所產生的熱量高于碳氫化合物。碳所能構成的穩定結構的種類之多,在元素周期表中無可匹敵。在整個宇宙中,氧是第三多的元素,只排在氫和氦之后。氟化合物在電子汽車、電子設備、太空技術和醫藥行業中都扮演著重要的角色。硅是地殼中含量僅次于氧的元素,大約75%的地球都由硅土組成。微生物可以通過無氧呼吸來依靠硫氧化物的水解衍生物為生。氬是大氣中僅次于氮和氧的第三多的成分(約占大氣成分的0.94%)。鉀是生命體必需的元素(我們每天都要消耗1~5g)。鈣是生命體必需的元素,然而上層大氣中存在的鈣都來源于外星。茶葉中含有比其他植物更多的鈧,但含量依然極低,喜歡喝茶的人并不需要擔心。鍺現在用于光纖、聚合催化劑和微芯片制造所需的硅鍺合金,芯片的特征尺寸可達7nm。砷化合物可能是最臭名昭著的化合物,尤其是三氧化二砷(砒霜)。自然界中一般很難發現硒單質,硒也只存在于少數礦物中。釔最重要的影響也許是其在高溫超導體(零電阻)發現過程中所扮演的角色。金屬鋯在高溫下仍能保持穩定,因此可用來保護重返地球大氣層時被加熱的太空飛行器。釕已經被發現了150多年,但它的化學性質仍在不斷提供著新的發現和有潛力的技術。鈀是唯一同時擁有全滿d軌道和全空s軌道前沿的過渡金屬。銀持有三項世界之最:最好的導電性,標準情況下最亮的元素以及最好導熱性的金屬。物理學家將鎘辨識度非常高的一個紅色譜線波長被定義為埃這個長度單位。碲對我們生活造成的最大影響可能來自碲化鎘太陽能電池板。一般人體內含有10~20mg 的碘,其中90%以上儲存在甲狀腺中。氙最激動人心的新應用之一當屬在太空旅行中氙離子噴氣式發動機中的應用。可以通過氫氧化鋇與石膏(硫酸鈣)反應生成硫酸鋇來修復舊壁畫。第57號元素鑭為鑭系元素賦名,但它真的和其他14 種元素一起屬于這個系列嗎?鈰的很多應用是基于三價鈰和四價鈰氧化態之間的轉換。由于它的不穩定性,在任何給定的時間,估計地球上只有大約500g的钷。摻入了二價銪和一價銅的塑料,能夠高效地將陽光中的紫外線部分轉化為可見光。目前釓最重要的用途是在醫療領域,用作磁共振成像的造影劑。發綠光的鋱化合物可以和發紅光、發藍光的銪化合物組合起來做成發白光的熒光燈。“為什么我們要對鏑感興趣?”已經變成了“為什么我們要對磁各向異性感興趣?”在泌尿外科,鈥激光可用于去除泌尿結石和治療前列腺肥大。瑞典化學家首先分離出了銩,它以歐洲北部角落里一個神秘的地方命名。鐿比較新的一個應用是原子鐘,這種原子鐘經過500 億年后誤差也不會超過1s。镥-176經β衰變成鉿-176,該過程是镥-鉿地質年代計的基礎。在長達60多年的時間里,鉭和鈮都被認為是同一種元素。鎢是具有最高熔點的金屬,也是生物體所能利用的最重的元素。錸(Rhenium)的名字來自于德國萊茵河的拉丁語名字。金是最貴重的元素,金可能將會是所有反應最好的催化劑。鉈有毒,曾是小說中謀殺案的常用武器,但也因此救過現實生活中的人命。鉍-209的半衰期長達1.9 × 1019年,而宇宙的年齡估計才為1.4×109年。釙是居里夫婦利用他們新開發的放射化學分離法發現的第一個元素。砹-211 在醫學方面的研究興趣來源于其在癌癥靶向治療中的潛力。鈁擁有所有元素中最大的原子直徑,并且僅有一個外殼電子。在成功分離元素鐳一年后,居里夫人因發現釙和鐳而獲得諾貝爾化學獎。錒元素,很有可能會使追求高效、安靜、可追蹤的癌癥療法成為現實。在自然界自然存在的眾多元素中,鈾是原子序數最高的。在以天體命名的所有元素中,钚是迄今為止唯一一個飛往其同名天體(冥王星)的元素。锿開啟了用著名科學家名字命名新元素的潮流,锿主要被用來制造更重的元素。




這本書的獨特之處在于每篇元素故事都是由世界各地的資深科學家撰寫而成的,最初是發表在《自然-化學》的專欄文章。雖然出自專業人士的手筆,內容卻并不晦澀,相反,有趣又有料的小故事在這本書里俯拾皆是。相信看完這本書,你會對不少耳熟能詳的元素感慨:原來你是這樣的元素。
到2019年,元素周期表已經誕生了150周年,早已是大眾眼中的理所當然。然而,這張表的背后是眾多科學家的苦苦探索和撥云見日。或許,這本書的問世,能讓更多人,不論是學生,還是老師、研究人員,或僅僅對科學感興趣的人,都以一種輕松的方式了解每一個元素背后并不簡單的故事。

出版社為了更好呈現這些故事也是煞費苦心,不單為故事添加了有趣的插圖,還采用了全彩印刷,在版式設計上巧妙地用7種顏色結合音樂中簡譜的7個基本音和7個元素周期。為了方便大家在讀書的時候隨時查閱元素周期表,還專門設計了118種元素周期表的明信片隨書贈送。希望這些細節之處的用心能為讀者帶來更好的閱讀體驗和樂趣。

目前,本書紙質版已經在當當、京東上線,想要收藏的小伙伴可以入手嘍~想看電子版的小伙伴可以去得到APP或者Kindle。
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