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元素的故事有哪些元素

2022-10-29 19:54 作者:搜狐文化 围观:

元素周期表的传记,揭示了哪些化学与人类的爱恨情仇?| 读书日签,下面一起来看看本站小编搜狐文化给大家精心整理的答案,希望对您有帮助

元素的故事有哪些元素1

氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙,钪钛钒铬锰……又一次听到这段如紧箍咒般的“魔音”时,你会发现,那些年被元素周期表支配的日子已经距离我们很远了,可现在,我们居然能在一本化学科普书上发现元素世界的乐趣和神奇,这本书就是《元素的盛宴》。

比如,门捷列夫是在打扑克时想出了元素周期表;水银在很长时间里是作为泻药使用的;居里夫人发现的放射性元素镭,最初是被用来制作保健饮料的,关键是,它还还畅销一时;氮肥是德国人研究烈性炸弹时顺便发现的……

作者山姆·基恩用多年时间搜集有关元素背后的故事和人物,带我们层层回顾周期表行行列列的传奇,就像解剖学教科书里的透视图一样,从不同深度讲述一部化学简史,包含科学、历史、金融、神话、艺术、医学……

[美] 山姆·基恩 著 杨蓓、阳曦 译 天津科学技术出版社 2022年7月出版

在《元素的盛宴》中,你会发现元素是一个人类学奇迹,作为人工制品,它映射出我们这个种族所有的精彩、巧妙和丑陋,映射出我们如何与物理世界互动——它以简洁而优雅的形式写下了我们这个种族的简史。

一饮一啄,元素周期表与我们息息相关,有人以它下注,因此倾家荡产;哲学家利用它探求科学的意义;它能毒杀人类,也能酿成战争。从左上角的氢到最底下那些不可能自然存在的人造元素,字里行间,你能发现泡泡、炸弹、金钱、炼金术、政治手腕、历史、毒药、罪行和爱情,甚至还有一点点科学……

以下内容摘自《元素的盛宴》作者对谈录,经出版方授权发布。

问:你是怎样爱上科学的?

答:从水银开始。我的三年级过得颇为不顺——我得了十几次链球菌咽喉炎——那时候我笨手笨脚,还很喜欢说话。每次妈妈把水银体温计放到我的舌头下面,最后基本都会被我摔碎,水银就溅了出来。可是我的妈妈倒是从不大惊小怪,她从不恐慌,也不会带着我们逃出房子。事实上,她会用一根牙签把水银液滴滚到一块,然后装进一个罐子里,放到厨房的架子上。我觉得它是我这辈子见过的最迷人的东西(部分是因为我知道它有多危险)。所以,我开始阅读和水银有关的文章和书籍,了解它和其他生活领域的关系——炼金术、历史、神话、医学,诸如此类。

问:为什么你选择了元素周期表作为本书主题?

答:我知道一些关于元素的很棒的故事,可是我们的化学课上却从来不讲。(你们有谁听

说过钼?)而金和铝这样每个人都以为自己很熟悉的元素,也有许多不为人知的故事。所以,这本书仅仅是把这些故事搜集起来,然后我们一下子就能发现,原来元素周期表的广度比大多数人以为的还要宽阔得多。

问:那么,为什么碲会引发历史上最离奇的淘金热?

答:碲是唯一能以化学方式与金结合的元素,它们形成的矿石看起来很像金子,不过也有一些差别:它有点儿太黄了,更像是“愚人金”。所以,在史上最疯狂的淘金热潮中(19 世纪末期),澳大利亚西部的矿工无意中发现了碲金矿石,他们觉得它毫无价值,就把它扔掉了。有的人甚至把矿石打碎,用碎石来调和水泥,修建房子,或是填进街道的地基里。可是后来,人们发现这些用来和水泥的碎石里竟然真的有金子,疯狂的人们把街道挖了个底朝天,连自家的房子和灶台都拆掉了,我把这次事件叫作“超级愚人金热潮”。

问:你为什么会选择《消失的调羹》(原书书名)这个标题?

答:标题来自关于元素镓的一个故事。镓在元素周期表中位于铝的下方,看起来和铝也很像。如果在你面前摆上一块铝、一块镓,你很难将它们分辨出来。此外,镓还有一种很不寻常的特性:它在比室温高一丁点的温度下就会熔化,甚至在你的手掌中它也会变软。所以就诞生了一个经典的科学宅恶作剧:用镓做一把调羹,然后和咖啡或者茶一起送到某人面前,然后观察他们看着格雷伯爵茶“吃掉”茶具时的表情。而且,这个标题也很贴切地表达了本书的精神:以另一种眼光来看待科学,发现有趣的故事。

问:为什么说水银“颇富‘邪典’气质”?

答:水银希望只跟自己同类的原子待在一起,想得要命,所以微小的水银会变成球形,最大限度地减小与外界的接触面积。这样的行为看起来十分“邪典”——只跟和自己同类的原子打交道,留给全世界一个背影。

问:除了科学家和作家的身份之外,你还拥有图书馆学的硕士学位,你为什么会选择图

书馆学这个专业?

答:我热爱图书馆,我童年时代最快乐的时光就是在图书馆中度过的。这个硕士学位对我的写作颇有帮助,创作本书的时候我用到了很多图书馆学的研究技能,而且我还觉得,要不是我选择了写作,我会很愿意在图书馆里度过余生。

问:你为什么会离开实验室,开始写书?

答:呃,实际上我从来没有在实验室里全职工作过。我只在大学实验室中做过兼职,而且我恨那份工作。科学工作在成功的时候很美,可是除了那些短暂的瞬间,其余的时间都十分让人抓狂,我的性格的确不太适合那样的工作。而写作与科学有关的东西能让我不断学习到各种迷人的事情,而不用老是为打破实验设备之类的事儿烦心,也让我不至于被迫选择那样的职业道路。

问:你怎样磨炼写作技巧?

答:我总是抓紧机会写一切我能写的东西,哪怕出版的机会渺茫。我的电脑里有许多已经完成的文章,可是除了小杂志审稿的实习生外,从来没有被其他人读到过,至少我认为没有人读到过吧。(提醒你一下,其中很大一部分说不定真的只配被退稿!)当然,退稿总是令人沮丧,不过我需要通过这样的方式来练笔。

问:跟我们聊聊你最近的计划吧。

我正在筹备一本关于遗传学的书,写作方式大概会和《消失的调羹》颇为相似。人类基因组中埋藏着许多有趣、古怪甚至可怕的故事——回溯历史上的名人,很久以前人类险些灭绝的事件,诸如此类。我选择这个主题是因为,我们每个人都觉得遗传学应该改变医学的面目,可实际上,这个领域带给我们的远不止于此,它揭示了人类历史中的许多故事,而我们原本以为这些故事早已永远失落了。

问:我们应该怎样做才能让下一代的学生对科学更有兴趣?

故事一定会有所帮助。因为大脑就是这么工作的——听故事的时候我们更容易记住其中的信息,而学习科学史上古怪而迷人的事件,你能够了解到的东西真的比你原本以为的更多。

元素的故事有哪些元素2

说化学元素就不能不说到元素周期表,说元素周期表当然就必须说到德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫了。虽然说如果没有门捷列夫发现了化学元素周期律并编制了第一张元素周期表,肯定会有别的其他人发现化学元素周期律以及编制元素周期表,这是必然的。但,这一荣誉归属于门捷列夫,恰恰证明了一个道理,那就是——机会都是给有准备的人的,有准备的人才有可能敏锐地发现机会并且抓住机会。

门捷列夫的时代并没有发现那么多的化学元素,所以他的第一张元素周期表——其中只有63种元素——肯定没有现如今那张包含了118种化学元素的元素周期表完善、漂亮;但他由此发现的化学元素的某些规律,却启发了其他化学家去寻找、发现更多的化学元素。那个时候,门捷列夫在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素,后来果然发现了钪、镓、锗;他还指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。若干年后,门捷列夫的预言都得到了证实。当然,现在的元素周期表真的就至善至美至全了吗?恐怕也未必。希望新的门捷列夫还会出现。毋庸置疑,门捷列夫的贡献是非凡的,第101号元素就是以他的名字来命名的。

想来,美国艺术家约翰·巴尼特的作品《一个原子的旅行》也可以被看作是用来向门捷列夫致敬的一本有趣而又值得深思的绘本。具体来说,这个绘本是约翰·巴尼特根据意大利化学家普里莫·莱维的著名作品《元素周期表》中最后一个元素故事“碳”改编而成的。

为什么选择“碳”作为《一个原子的旅行》的典型代表而不是其他化学元素呢?这当然是因为碳这个化学元素对于地球生命无可比拟的重要性,地球生命被称为碳基生命就是因为这个原因。在《一个原子的旅行》这个绘本中,与其说是约翰·巴尼特在讲碳的故事或者说碳的变迁史,不如说他是讲述宇宙历史与地球生命的一幅壮丽画卷。既是科学知识的普及,更是对生命的一种敬畏、一种歌颂、一种咏叹!

从碳元素的“诞生”——这可不是轻而易举的,到二氧化碳,到碳酸钙,到葡萄糖,到纤维素,到几丁质,到更复杂的碳的化合物,最终再回归到简单的碳的化合物,以及作为单质的碳。这并不是一个线性的故事,而是一个相当复杂的汇合体。即便如此,已经足够让人为之着迷。除了碳,其他的化学元素,莫不拥有各种各样奇特的故事——哪怕就是最简单的氢原子,它的故事也会非常有趣而神奇。

回到《一个原子的旅行》这个绘本中,除了讲故事,还不能轻易放过那些图画。据说,这些图画是用老式的机械铅笔在纸上一笔一画勾勒出来的——光凭这一点,也实在是不容易得很!

元素的故事有哪些元素3

三年级的优优因为喜欢花,所以了解了光合作用,她看到姨家的卧室里有一盆绿植,于是严肃地说:“姨,别把植物放在卧室,它会和你抢氧气呢,你不知道吗?白天,植物通过光合作用可以释放氧气,可是到了晚上它就要排出二氧化碳了……”


没想到小小的她,竟然对二氧化碳和氧气那么感兴趣,最近,她又学了科学,对于氯化钠这些物质也是极其上心。

看来化学启蒙,可以开始了[大笑]

刚好,遇到一本绘本《一个原子的旅行》,作者是约翰·巴尼特,他因为偶然读到普里莫·莱维的《元素周期表》而爱上了化学。

他用碳素笔画把碳原子与生命的轮回演变,在《一个原子的旅行》里呈现给大家。

尽管今天是一个崭新的时代,但仍然没有什么元素,比碳更能代表世间最重要的奇迹之一——生命。

所有生命,主要始于碳。碳是组成生命最重要的基本元素之一


构成地球生命体的大部分物质,比如蛋白质、糖、核酸,几乎都是以碳链为骨架的。所以没有碳,就没有生命。

今天,我们一起跟着《一个原子的旅行》追踪它的一生,从而看到一幅关于宇宙历史与地球生命的壮丽画卷。

在138亿年前,宇宙星神一场大爆炸宣布碳原子的诞生,炽热且密度极大的早期宇宙膨胀后冷却单足以形成宇宙中的第一批元素——氢和氦,巨量的元素构成的气体云形成第一批恒星。

其中,一颗硕大无朋的恒星不断燃烧着,放射出热量和光芒。等它快死去时,三个氦原子核聚变形成一个碳原子

在这颗恒星爆发形成超新星后,它抛散的含有碳元素的尘埃随宇宙星风去向新的地方,旅行正式开始~

宇宙爆发,量子波动和基本引力影响了物质和能量在宇宙中的分布,在暴胀和引力、物质与反物质之间激烈的拉锯战种,碳原子席卷而来,他和其他原子一起编织成密度不一的气体云团。

接着,在大撞击纪元的混乱中,来自小行星的水和原行星盘的易挥发元素受到地球的引力影响,留在地球上,众多迁移中的粒子,碳粒子也已经嵌入宜居得地幔中。

一个碳原子个2个氧原子结合后,形成了一种常见分子二氧化碳。二氧化碳此时溶解于富含铁的原始海洋里。

长期溶解冰漂浮在海水中的二氧化碳分子,如今已经上升到接近海洋表面,它被颗石藻充分利用,碳、氧、钙充分利用结合生成碳酸钙。颗石藻利用碳酸钙建立了防护性外骨骼。

生命不断演化,海平面上升,大陆漂移,气候温暖。7000万年前它以碳酸钙的形式存在于石灰石悬崖中,已经浮出水面,见证了恐龙时代的落幕。

人类出现,他们用镐从悬崖上劈下石灰石,放入窑中煅烧,高温破坏了碳原子长久以来不曾断过的化学键,现在碳原子牢牢结合2个氧原子又一次可以自由移动了,这次它再次以气体二氧化碳的形式出现。

二氧化碳借助各类气流,越过高山、沙漠️、城市和广阔的极地冰层。

随着旅行时间越来越长,它需要小憩一下,于是找到了一片葡萄味。

伴随着水和太阳的光子能量,逛合作用来了。

它的产物葡萄糖和氧气等~

葡萄的汁液从叶流动到花梗,到茎再到葡萄,碳原子在葡萄糖的强六边形结构中保持住阵型,可以使果汁变甜,加上酵母,过些时日就变成了葡萄酒。

当人们喝一杯葡萄酒,未经酵母转化的葡萄糖可以在肝脏里储存一周。

当喝过葡萄酒的农民需要去追赶惊马时,葡萄糖会从他的肝脏通过血管输送到大腿肌肉,在那里它不再流动,形成乳酸。

经过一系列的操作,农民吸入氧气排出二氧化碳,二氧化碳中的碳原子准备再次启航~

这次它在对流层中要经历更多的旅行……


被水流和气流带着旅行多年后,它再次选择了定居。

这次,它选择了雪松。他帮忙构建长分子链,从而在这种长寿的针叶树中形成纤维素。

春天到来,飞蛾的幼虫被唤醒,这些飞蛾幼虫直到蛹期都以新鲜的嫩芽为食。碳原子如今是长链氨基葡萄糖、几丁质的一部分,有助于小飞蛾复眼光反应地进行。

飞蛾死去,土壤中的微生物开始分解它们的残骸,碳原子则在努力滋养仙客来幼苗,香味吸引工蜂,工蜂采集花蜜,花蜜聚合分子的主链也是碳原子组成的。

花蜜通过蜜蜂的消化酶变成蜂蜜,其中一些会出现在我们的下午茶里。

为了生存,身体需要新的访客,单糖包含碳原子,一旦摄入,单糖中的碳原子就会独自穿过肠壁,进入血液,一路向上。

这种细胞能量会驻留在大脑的神经元中。

在大脑里,在神经末梢,含有套得糖最终被合成乙酰胆碱,一种神经递质。

它会改善神经功能,服务意识,引导思想。图片是作者用铅笔✏️画出来的,铅笔芯由石墨做成,石墨的成分就是我们的老朋友碳原子,它陪我们到最后一个标点。

讲完碳原子的旅行,女儿特别激动,原来碳就在我们的身边~

接着她就举例了,包含碳原子的气体、固体。比如:我们呼出的二氧化碳,植物白天吸收二氧化碳晚上排出二氧化碳,铅笔里的石墨里有碳原子,我们的身体里也有……

一起看完碳原子的故事,我又陪她认了一遍元素周期表里的元素,很多字她不认识,但她特别好奇氧元素的故事[大笑]

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