具体描述
基础化学实验，ISBN：9787308052184，作者：宗汉兴 毛红雷
《化学的奇妙之旅：从原子到分子，探索物质的奥秘》 内容简介 你是否曾对生活中的种种现象感到好奇？为什么水在特定条件下会结冰或沸腾？燃烧时为何会产生光和热？食物是如何被消化吸收并转化为能量的？空气中肉眼看不见的物质又是什么构成的？《化学的奇妙之旅》将带你踏上一场激动人心的探索之旅，深入了解构成我们周围世界的微观本质，揭示那些隐藏在日常现象背后的化学原理。 本书并非一本枯燥乏味的理论教科书，而是一本引人入胜的科普读物，它以清晰易懂的语言、生动形象的比喻和引人入胜的故事，将化学这门学科的精髓展现在读者面前。我们不再局限于书本上的公式和符号，而是通过观察、思考和类比，去理解原子、分子、元素、化合物这些构成物质的基本单元，以及它们之间错综复杂的关系。 第一章：物质的构建基石——原子与元素 我们从最基本的问题开始：什么是物质？物质是由什么构成的？本书将带领你穿越时空，回到古希腊哲学家们关于“不可分割”的原子理论的萌芽时期，追溯到近代化学之父拉瓦锡精确的定量实验，最终抵达现代原子模型——那个由原子核和电子组成的、如同微型太阳系般的世界。 你将了解到，构成宇宙万物的“砖块”——原子，并非千篇一律，而是拥有不同的“身份”——元素。这些元素，从最常见的氧、碳、氢，到宇宙深处的稀有元素，它们各自拥有独特的质子数，决定了它们的化学性质。本书将介绍元素周期表的奇妙之处，它并非随意排列，而是蕴含着深刻的规律，将性质相似的元素归类，如同一个庞大的元素家族谱系，让你一眼就能洞悉它们的亲缘关系和变化趋势。我们将探讨不同元素的物理性质和化学性质，比如金属的光泽、导电性，非金属的脆性、绝缘性，以及它们在自然界中的分布和重要性。你还将了解放射性元素及其应用，以及一些生活中常见的元素，如用于制造手机的硅、用于制造电池的锂等等。 第二章：原子间的舞蹈——化学键与分子 单个的原子虽然是物质的基本单元，但它们很少孤立存在，而是通过巧妙的“联姻”——化学键，组成更复杂的结构。本书将深入浅出地解释三种主要的化学键形成方式： 离子键： 就像“得与失”的交易，一个原子慷慨地奉献出电子，另一个原子欣然接受，通过电荷的吸引力将它们紧密地联系在一起，形成稳定而坚固的离子化合物，例如我们日常食用的食盐（氯化钠）。 共价键： 另一种更普遍的“握手”，原子之间通过共享电子的方式，实现各自电子层数的稳定，形成共价分子。从最简单的氢气分子（H₂），到构成生命基础的水分子（H₂O）和氧气分子（O₂），再到复杂的有机分子，共价键是构建生命世界和我们所见物质的核心。 金属键： 在金属晶体中，金属原子如同士兵般紧密排列，它们的价电子如同“自由电子海洋”，在整个晶体中自由流动，将金属原子“粘合”在一起，赋予了金属独特的导电性和延展性。 通过对化学键的理解，你将能够绘制出各种物质的分子结构图，并初步预测它们的性质。我们将探讨极性分子和非极性分子的概念，以及它们在溶解性、沸点等方面的差异。你还将认识到，分子的形状并非随意，而是遵循一定的规律，这些规律决定了它们与其它分子相互作用的方式，从而影响着宏观物质的性质。 第三章：物质的转化之旅——化学反应 我们所处的世界无时无刻不在发生着变化。花朵的凋零、食物的腐败、燃料的燃烧，这些都是化学变化的生动体现。本书将带你走进化学反应的世界，理解物质是如何在旧的化学键断裂、新的化学键形成的连锁反应中，转化为全新的物质。 你将学习到化学反应的表示方式——化学方程式，并了解如何配平化学方程式，确保反应前后原子的守恒。我们将深入探讨不同类型的化学反应： 化合反应： 简单的物质组合成复杂的物质，如同搭积木一般，将小块组件组装成更大的结构。 分解反应： 复杂的物质分解成简单的物质，如同拆解机器，将一个整体拆分成多个部件。 置换反应： 一种元素替换另一种元素，如同座位交换，某个原子“坐”到另一个原子的位置上。 复分解反应： 两种化合物相互交换成分，如同联姻改姓，两个家庭的成员重新组合。 更重要的是，你将了解影响化学反应速率的因素，如温度、浓度、催化剂等，以及化学平衡的概念——反应并非单向进行，而是动态的平衡过程。你还会了解到氧化还原反应，这是许多重要化学过程的基础，例如金属的生锈和能量的产生。 第四章：水的奥秘与生命之源 水，这个看似普通的物质，却拥有着非凡的性质，它是生命的摇篮，也是许多化学反应的场所。本书将专门用一章的篇幅，来深入剖析水的奇特之处。 你将了解水的极性分子结构，它为何拥有如此高的表面张力，为何能够溶解如此多的物质，从而成为“万能溶剂”。我们将探讨水的氢键，正是它使得水在常温下呈现液态，并且冰的密度小于水，这才让水生生物得以在寒冷的冬天生存。你还将了解水的相变——结冰、融化、蒸发、凝结，以及这些过程背后的能量变化。 此外，本书还将触及水在生命科学中的重要作用，例如植物的光合作用，以及人体内的各种生理过程，都离不开水的参与。你还将了解到水污染及其治理，以及我们如何更好地保护这一宝贵的资源。 第五章：空气与气候的化学 我们呼吸的空气，并非简单的混合物，而是由多种气体组成的复杂系统。本书将揭示空气的化学组成，主要成分氮气和氧气，以及它们在自然界中的循环。你还将认识到空气中其他微量气体的存在，它们可能对环境产生巨大的影响。 我们将探讨燃烧的化学，火焰的产生，以及燃烧过程中释放的能量和产生的产物。这不仅能帮助你理解篝火为何温暖，汽车为何行驶，更能让你认识到化石燃料燃烧对大气成分的影响。 此外，本书还将触及一些重要的环境化学概念，例如温室效应、臭氧层破坏、酸雨等。你将了解这些现象是如何发生的，它们对地球气候和生态系统产生了怎样的影响，以及人类在其中扮演的角色。我们将探讨可再生能源的发展，以及减少化学污染的途径，呼吁大家关注我们赖以生存的地球。 第六章：食物的化学与健康 我们每天摄入的食物，都是一场复杂的化学反应的产物。本书将带领你探索食物背后的化学奥秘。 你将了解构成食物的基本营养物质：碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。我们将探讨它们各自的化学结构和在人体内的消化、吸收和代谢过程。例如，淀粉是如何被分解成葡萄糖，为身体提供能量；蛋白质又是如何被分解成氨基酸，构建身体组织。 你还将认识到烹饪过程本身就是一场化学实验。加热如何改变食物的质地和风味？不同的烹饪方式又会带来怎样的化学变化？我们将探讨美拉德反应，它赋予了烤肉诱人的焦黄色泽和独特风味；焦糖化反应，则让糖果和甜点散发出迷人的香甜。 此外，本书还将触及食品添加剂的化学。它们为何被使用？它们对我们的健康有什么影响？我们将以科学的态度，辨别关于食品添加剂的迷思，并鼓励大家选择健康、天然的饮食方式。 结语：化学，无处不在的科学 《化学的奇妙之旅》旨在打破化学学科的神秘感，让你意识到化学并非只存在于实验室和书本中，而是渗透到我们生活的方方面面。从清晨的一杯水，到傍晚的一顿饭，从城市的车水马龙，到广袤的自然风光，无不蕴含着深刻的化学原理。 通过阅读本书，你不仅能增长知识，更能培养科学的思维方式，学会用分析和逻辑去理解世界。你将不再是简单地接受现象，而是会追问“为什么”，并从中找到答案。希望这本书能成为你开启化学世界大门的钥匙，激发起你对科学的无限热情，让你在未来的学习和生活中，能够更敏锐地观察，更深入地思考，并以更积极的态度去探索这个充满奇迹的世界。
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