◆ 中小學(xué)生成長經(jīng)典伴讀,讀趣味化學(xué)故事,探索神奇元素世界
本書作者以親切活潑的筆觸、生動有趣的故事,向讀者介紹了自十八世紀中期到現(xiàn)代、當(dāng)代有關(guān)化學(xué)元素的重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。通過科學(xué)家如何實驗,如何發(fā)現(xiàn)元素,又如何解答元素中的謎底,向讀者盡情演繹出元素與宇宙萬物的奧秘。
◆ 一部能夠讓我們了解元素、增加化學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)精神的作品
本書在了解元素的同時,還能看到一代代科研人員在艱難的條件下,不畏挫折,逆流而上,全力以赴尋找真相的科學(xué)精神。成功等于百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水。在科學(xué)探索的過程中,不僅可以增長知識,還能學(xué)會許多做人的道理以及學(xué)習(xí)的方法。
◆ 一篇篇引人入勝的化學(xué)故事,顛覆科學(xué)枯燥的刻板印象
本書向我們娓娓道來元素發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的過程,從舍勒發(fā)現(xiàn)火焰空氣,到拉瓦錫發(fā)表現(xiàn)代化學(xué)元素列表;從戴維利用電解法發(fā)現(xiàn)堿性金屬,到本生和基爾霍夫借助分光鏡發(fā)現(xiàn)烈性金屬;從門捷列夫發(fā)現(xiàn)周期規(guī)律,到瑞利對惰性氣體的研究……讓我們翻開《元素的故事》,跟隨作者,一起探索神奇的元素世界!
◆ 杰出化學(xué)家尼古拉謝苗諾夫推薦
此書著重于描述科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過:談新的實驗時,總要詳細描述科學(xué)家進行探索的路線;談新的理論時,總要盡力描寫推理的自然過程;談分光鏡等儀器時,不是簡單地講它所依據(jù)的原理,還要詳細描述它是怎樣創(chuàng)造成功的,以及科學(xué)家曾怎樣用它來進行探索……猶如領(lǐng)著讀者進入科學(xué)家的實驗室,與科學(xué)家同嘗失敗的痛苦和成功的喜悅。
◆ 環(huán)保印刷,彩色插圖,給孩子多元化的科學(xué)啟蒙
大師力作,名家翻譯,并附豐富插圖,生動演繹五彩斑斕的元素世界。全書彩色插圖,環(huán)保油墨印刷,采用進口品質(zhì)紙張,以松木紙漿為原料,擁有植物纖維,紙色護眼。
導(dǎo)讀(節(jié)選)
《元素的故事》生動地講述了一些著名化學(xué)家發(fā)現(xiàn)元素的真實感人故事。他們平凡而又偉大,因為他們多數(shù)都出自寒門,經(jīng)過艱辛努力成長為彪炳千秋的科學(xué)家。
自文明社會以來,智者就從哲學(xué)角度思考萬物構(gòu)成問題。東方有金木水火土五行說,西方有水火土氣四元素說,元素構(gòu)成說逐漸成為共識。
元素有多少種?誰也不知道。早期化學(xué)家把發(fā)現(xiàn)新元素作為人生的樂趣,他們從不同路徑進行探索。有的擅長實驗,有的擅長理論思考,精彩紛呈。舍勒以火為能源,戴維以電為能源,拉瓦錫善于理論思考,門捷列夫從理論上預(yù)測,本生和居里夫人更新實驗手段,捕捉新元素。
舍勒時代,化學(xué)還沒有完善的理論體系,主要從實驗中獲得經(jīng)驗性知識。舍勒擅長實驗,發(fā)現(xiàn)了多種元素和幾十種化合物。但他保守有余,創(chuàng)新不足。雖然首次弄清了空氣成分,并發(fā)現(xiàn)了氧元素,卻未能揭示出燃燒本質(zhì)。
對燃燒現(xiàn)象本質(zhì)的解釋,早期依據(jù)燃素說,把一切跟燃燒有關(guān)的化學(xué)變化歸結(jié)為燃素的轉(zhuǎn)移。根據(jù)燃素說,金屬燃燒,放出燃素,變成金屬灰;金屬灰與木炭共熱,金屬灰吸收木炭放出的燃素,又變成金屬。據(jù)此,金屬煅燒放出燃素,重量理應(yīng)減輕,但實際上燃燒后的金屬重量是增加的。
信奉燃素說的化學(xué)家,認為燃素有負重量(受到地心排斥)。舍勒對此深信不疑,繼續(xù)沿著錯誤的途徑前進。恩格斯說他是真理碰到了鼻尖也沒有發(fā)現(xiàn)真理的人。
拉瓦錫敢于對燃素說進行質(zhì)疑。他認為,如果有燃素存在,就逃不出他的天平。
拉瓦錫雖然沒有發(fā)現(xiàn)氧,卻借助氧的發(fā)現(xiàn),推翻了燃素說,建立了燃燒氧化理論,揭開了燃燒之謎,使混亂的化學(xué)思想空前統(tǒng)一。他認為:
①物質(zhì)燃燒時放出光和熱。
②物質(zhì)只有在氧存在時才能燃燒。
③物質(zhì)在空氣中燃燒,吸收氧而增重,增加的重量等于吸收氧的重量。
拉瓦錫把定量方法引入化學(xué)實驗研究,使化學(xué)研究發(fā)生了質(zhì)的飛躍。別人用天平稱量物質(zhì),拉瓦錫用天平概括出質(zhì)量守恒定律:人工或天然不能無中生有地創(chuàng)造任何東西,每一次操作前后的物質(zhì)總量相等,而且質(zhì)和量保持不變,只發(fā)生更換和變形,可以看成公理。
門捷列夫在大學(xué)執(zhí)教時,化學(xué)教科書中的知識是孤立的,雜亂無章,看不到任何聯(lián)系,教師教得辛苦,學(xué)生學(xué)得吃力。他決心找出元素之間的內(nèi)在規(guī)律性。經(jīng)過多年不懈努力,論文《元素性質(zhì)和原子量的關(guān)系》橫空出世,揭示了科學(xué)之美。
在門捷列夫元素周期表中,63種元素全在表中,并預(yù)留了四個空位。他預(yù)言必有對應(yīng)的尚未被發(fā)現(xiàn)的元素存在。
他在一篇文章中寫道:緊接鋅后面,應(yīng)該是具有原子量接近68的一種元素。這種元素在第Ⅲ族,位處鋁下面,且將它稱為類鋁。它處在鋁和銦之間位置,具有接近這兩種元素的性質(zhì),該金屬相對密度接近6。這種金屬性應(yīng)該是從鋁的性質(zhì)向銦的性質(zhì)過渡。這種金屬比鋁有更大的揮發(fā)性,可望在光譜研究中發(fā)現(xiàn)。
五年后,法國化學(xué)家布瓦斯博德朗用光譜分析鋅礦時發(fā)現(xiàn)了一種新元素,命名為鎵。門捷列夫獲悉后,立即寫信說:鎵正是類鋁,不過鎵的相對密度不是4.7,而是在5.96~6.0之間?赐陙硇,布瓦斯博德朗迷惑不解,鎵是他發(fā)現(xiàn)的,異國他鄉(xiāng)之人,怎么說鎵的相對密度不準確?嚴謹?shù)牟纪咚共┑吕手匦绿峒冩,測得相對密度為5.94。
門捷列夫預(yù)言的類硅在1885年由德國化學(xué)家溫克勒所發(fā)現(xiàn),命名為鍺。當(dāng)溫克勒看到自己發(fā)現(xiàn)的鍺與門捷列夫預(yù)言的類硅性質(zhì)十分吻合時,驚嘆道:再也沒有什么比類硅的發(fā)現(xiàn)能夠更雄辯地證明元素周期律的正確性了。
門捷列夫的《元素性質(zhì)和原子量的關(guān)系》,就像但丁神曲。
按原子量的大小排列起來的元素在性質(zhì)上呈現(xiàn)明顯的周期性變化。
原子量的大小決定了元素特征。
應(yīng)該預(yù)料到許多未知元素的發(fā)現(xiàn)。
知道了某些元素的同類元素以后,有時可以修正該元素的原子量。
門捷列夫認為,化學(xué)不僅要描述物質(zhì)性質(zhì)的多樣性,還要揭示物質(zhì)性質(zhì)的統(tǒng)一性?茖W(xué)研究中,單純積累事實是很不夠的,關(guān)鍵是要對世界的和諧性有一個完整的認識,要善于把局部知識協(xié)調(diào)組織起來。
門捷列夫?qū)⒇S富的感性材料去粗取精,去偽存真,由此及彼,由表及里,歸納出元素周期律,為化學(xué)發(fā)展樹立了一座豐碑。
依·尼查葉夫
原名雅可夫潘,蘇聯(lián)青年科學(xué)文藝作家。其作品筆鋒犀利、新穎有趣、說理詳細、富有文藝色彩,《元素的故事》為其代表作。
滕砥平
著名翻譯家,在國內(nèi)翻譯、出版界家喻戶曉,被視為翻譯界泰斗,一生致力于向我國青少年推介外國科學(xué)讀物及有關(guān)外國科學(xué)家的文藝作品,其作品有《元素的故事》《趣味物理學(xué)續(xù)編》《趣味天文學(xué)》等40余部,翻譯之精、影響之廣,在國內(nèi)讀者和業(yè)內(nèi)廣受好評。