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編輯推薦: |
物质是什么?小到粒子,大到宇宙。世间万物都是物质。有些物质在人类诞生时就已经存在。有些物质是人类利用科技创造出来的。人类对物质的探索从未停止。让我们跟随科学家的脚步,了解物质的构成、分类、形态及变化,从新的角度去认识世界吧!
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內容簡介: |
本书是面向青少年,特别是面向小学高年级和初中学生的科普读物。图书从物质的诞生、化学的开端、物质的存在形式、衡量物质状态的三个标准、物质状态的变化、化学反应、分子和原子等方面介绍了物质这一化学领域的基本概念,也解答了“为什么说原子是物质的基本单位”“为什么同一种物质会以各种形式存在”等化学领域的基本问题。作者在带领读者认识物质的同时,也让读者们认识到物质在我们日常生活中的应用,从而激发读者们的好奇心和想象力。
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關於作者: |
张洪齐,韩国科学技术院(KAIST)化学博士,曾任美国佐治亚理工学院研究员。现为韩国光云大学化学系助理教授,教授无机化学和纳米化学。
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目錄:
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1 物质的诞生
●?“宇宙大爆炸” 的产物
? —物质和能量? 003
●? 物质的构成? 008
●? 物质的分类? 012
●? 元素的形成? 017
2 走进化学的世界
●? 元素与原子? 025
●?“元素说”与“原子说”? 028
●? 原子论的进一步发展? 034
●? 原子的质量? 035
●? 两种特殊的物质? 041
●? 东方文明的“五行学说”? 044
●? 东西方文明的化学交流? 048
3 物质的形态
●? 变化莫测的物质? 053
●? 物态的变化? 055
●? 温度—物态变化的大功臣? 058
●? 神秘的压力? 062
●? 凝胶、溶胶、等离子体? 065
4 和物质有关的计量单位
●? 温度的计量单位? 073
●? 压强的计量单位? 077
●? 浓度的计量单位? 080
5 沸点、凝固点、熔点
●? 蒸发与沸腾? 089
●? 凝固点与熔点? 095
●? 沸点与凝固点? 098
6 化学反应的魅力
●? 阿伏伽德罗常量? 105
●? 化学方程式? 107
●? 可逆反应与不可逆反应? 113
7 化学反应的作用
●? 分子的种类=原子的组合?? 119
●? 化学反应与原子排列? 124
●? 化学反应与反应速率? 126
8 热爱无秩序的物质
●? 放热反应与吸热反应? 133
●? 热传递与反应速度? 135
●? 自由度与无序度? 136
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內容試閱:
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物质的奥秘
物质是什么?翻开词典,我们能得到很多不同的定义,这些定义有的很笼统,有的比较具体。有的将物质抽象地解释为“物体的本质”;有的则从科学的角度出发,将其解释为“自然界中,具有一定质量和体积的构成要素”;有的则从哲学的角度出发,认为“物质是决定意识的客观存在,它具有时间和空间两种存在形式,具有运动的属性”。
可以说,物质是世间万物的总称。它既包括我们得以立身的土地,也包括天空中的云朵和星星。有些物质在人类诞生时就已经存在,比如木头、石头、铁、空气等。还有不计其数的新物质,是人类利用科学技术创造出来的,比如洗发水和塑料等。
我们为什么要探索物质的奥秘呢?因为我们身边的一切都由物质构成,只有了解物质,我们才能在生活中趋利避害。另外,了解物质还可以满足我们的好奇心。物质是什么时候产生的?在哪里产生的?人类又是如何利用它们的?举个简单的例子,水是我们身体的重要组成部分,也是我们熟悉的物质。可是,我们对水也会产生无数的疑问。比如,为什么在低温条件下,水会变成坚硬的冰呢?满满的一杯水,为什么会不知不觉地消失呢?
古往今来,很多哲学家和科学家都致力于探索这些物质和与之相关的现象,他们也提出了很多假说。例如,为了解释物质的构成,古希腊哲学家恩培多克勒(Empedocles)综合了前人的看法,提出了“四元素说”,柏拉图( Plato)和亚里士多德( Aristoteles)也非常支持这一学说。“四元素说”认为,世界由水、火、土、气这四种元素构成。在科技高速发展的今天,这一学说或许显得漏洞百出。但在当时没有任何实验装置,仅仅依靠观察和逻辑推理的情况下,能提出这一学说,也是非常不容易的。此后,科学家们前赴后继,英国化学家道尔顿( Dalton)提出了具有划时代意义的“原子论”;还有一些无名可查的炼金术士,他们虽然屡屡失败甚至遭人非议,但是也为科学的发展做出了巨大贡献。正是由于他们的执着和努力,我们现在才能了解到关于物质的更多内容。
提到原子,我们不禁要问:“那小小的原子源自哪里呢?”对于这个问题,我们认为“宇宙大爆炸”假说有说服力。该假说认为,在宇宙中曾发生过大爆炸。爆炸产生了能量,能量转化为质量,从而产生了微小的原子。
关于物质起源的探索,除了“宇宙大爆炸”假说,还有我们提到过的“四元素说”。虽然现在看来,“四元素说”是不科学的,但这一学说曾经统治了西方世界约2 000年之久。那么,当“四元素说”被推翻时,支持这一学说的人们会是什么心情呢? 他们也许完全不能相信,也不愿意相信这一事实。就像现在,我们认为“宇宙大爆炸”假说很具说服力,但或许未来某一天,这一假说也会像“四元素说”一样被推翻。到那时,人们会不会也只是把“宇宙大爆炸”假说当作一个浪漫的幻想呢?我们没办法预测未来,但可以肯定的是 :只有一代代人不断地怀疑“真相”,前赴后继地努力探索,科学才会持续发展下去。
现在就让我们一起来探索物质的奥秘吧!首先,我们将从微观的角度出发,解开有关物质的一些谜团。比如,物质是如何产生的?构成物质的基本单位是什么?然后,我们将进一步了解物质的各种形态变化,探究新物质产生的过程。接着,我们会从宏观的角度出发,了解物质秩序的变化。当我们分别从微观和宏观的角度加深了对物质的了解以后,我们或许会对身边很多常见的物质产生全新的认识。
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