你不可不知的50个化学知识 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 海利·伯奇 著，卜建华 译

图书标签:

• 化学
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• 知识
• 趣味科学
• 化学原理
• 生活化学
• 科学普及
• 化学实验
• 化学史
• 教育

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115436856

版次：01

商品编码：12004631

包装：平装

丛书名： 图灵新知

开本：24开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：206

正文语种：中文

编辑推荐

　　-化学并不是不如生物学有用，也不如物理学有趣的“次等科学”——化学其实是zui好的科学
　　-通过50个重要概念，展示化学真正的魅力，让你爱上化学
　　-化学是如何理解世界的（原子、能量、化学平衡、氧化还原等）
　　-化学家有哪些武器可用（分离、电解、晶体学、计算化学等）
　　-化学如何深入我们生活的每个角落（汽油、塑料、药物、复合材料等）并致力于创造一个更美好的世界（绿色化学、3D打印、人造肌肉、未来燃料等）

内容简介

　　不要害怕，这里没有一大堆让你头疼的化学式和化学方程式。也不要担心，这里将向你呈现化学中种种有趣或有用的事情，你将深切感受到化学真正的魅力。
　　通过化学中50个重要的概念，你将看到化学是如何理解世界的（原子、能量、化学平衡、氧化还原等）、化学家有哪些武器可用（分离、电解、晶体学、计算化学等），以及化学如何深入我们生活的每个角落（汽油、塑料、药物、复合材料等）并致力于创造一个更美好的世界（绿色化学、3D打印、人造肌肉、未来燃料等）。
　　或许读完本书，你也会同意作者所说，化学其实是很好的科学。

作者简介

　　海利·伯奇（Hayley Birch），自由职业科普作家和科学编辑，现居住在英国布里斯托尔。她渴求新知，喜欢跑步，爱喝无因咖啡，但是一位糟糕的酱汁厨师。

目录

引言
01　原子
02　元素
03　同位素
04　化合物
05　聚集在一起
06　相变
07　能量
08　化学反应
09　化学平衡
10　热力学
11　酸
12　催化剂
13　氧化还原
14　发酵
15　裂解
16　化学合成
17　哈伯制氨法
18　手性
19　绿色化学
20　分离
21　光谱
22　晶体学
23　电解
24　微细加工
25　自组装
26　芯片实验室
27　计算化学
28　碳
29　水
30　生命起源
31　天体化学
32　蛋白质
33　酶作用
34　糖
35　脱氧核糖核酸
36　生物合成
37　光合作用
38　化学信使
39　汽油
40　塑料
41　氯氟烃
42　复合材料
43　太阳能电池
44　药物
45　纳米技术
46　石墨烯
47　3D打印
48　人造肌肉
49　合成生物学
50　未来燃料
化学元素周期表
致谢
译后记

好的，这是一本名为《星际航行与量子纠缠：未来科技的基石》的图书简介，内容详实，旨在探讨超越现有化学范畴的前沿物理学和工程学概念。 --- 星际航行与量子纠缠：未来科技的基石 导言：跨越边界的求索 在人类文明的演进历程中，对未知领域的探索从未停歇。如果说十九世纪末的化学革命为我们揭示了物质的微观构成，那么二十一世纪的焦点已然转向了更为深邃、更具颠覆性的领域——广义相对论、量子场论与先进材料工程的交汇点。 《星际航行与量子纠缠：未来科技的基石》并非一本关于日常元素周期表的教科书，它是一份为思想家、未来工程师以及所有对宇宙终极奥秘怀有敬畏之心的读者准备的路线图。本书聚焦于如何利用极端物理现象，特别是时空弯曲的原理和量子信息学的突破，来构建人类文明的下一个飞跃——实现可靠、高效的星际旅行，并解锁下一代计算与通信的潜力。 本书共分六大部分，深入浅出地剖析了当前理论物理学中最前沿、最具争议性，同时也最有希望实现工程化的课题。 --- 第一部分：时空结构与超光速理论的边界 本部分彻底摒弃了牛顿力学和经典热力学的框架，直面爱因斯坦场方程的复杂性，探讨了如何将其应用于实际的工程设计中。 1.1 负能量密度与虫洞的几何学 我们详细分析了如何利用卡西米尔效应（Casimir Effect）的量子场论解释，来探讨维持一个可穿越虫洞所需的负能量密度（Negative Energy Density）。本书深入研究了阿库别瑞（Alcubierre）驱动理论的数学基础，重点分析了驱动场方程中“曲率张量”的精确解，并讨论了维持时空气泡所需的能量与物质特性，包括对奇异物质（Exotic Matter）特性的理论建模。我们探讨了由彭罗斯提出的时空奇点理论，并将其与稳定虫洞结构进行对比分析，评估了在当前物理学框架下实现“曲速飞行”的技术可行性阈值。 1.2 洛伦兹不变性与惯性导航的革新 要实现超光速航行，必须解决惯性系之间的相对性问题。本章探讨了如何在极高速度或极强引力场下，保持导航系统的精确性。我们引入了非线性引力理论模型，以期寻找超越标准模型中对惯性质量和引力质量等同假设的修正项。此外，对“惯性阻尼”现象的理论推导，为设计能够抵御高G力加速度的人体保护系统提供了基础物理依据。 --- 第二部分：量子纠缠：超远距离通信的革命 如果说时空引擎是解决“如何去”的问题，那么量子通信就是解决“如何联络”的关键。本部分将量子力学的非定域性（Non-locality）提升至工程应用层面。 2.1 纠缠对的生成、分发与保护 本书系统梳理了当前生成高纯度、高维度纠缠光子对的技术路径，包括自发参量下转换（SPDC）的优化，以及基于腔量子电动力学（Cavity QED）的固态系统激发。重点讨论了“纠缠信道”的带宽限制问题，即如何通过多光子纠缠态（如GHZ态或W态）来编码更多信息，从而突破传统量子密钥分发（QKD）的传输速率瓶颈。 2.2 量子隐形传态的实用化模型 我们详细分析了量子隐形传态（Quantum Teleportation）的实际应用场景，将其从纯粹的实验室验证扩展到星际尺度的信息传输。书中提出了基于时空弯曲辅助的纠缠中继站概念，探讨了如何利用预先部署的引力透镜效应来增强纠缠信号的相干性，以弥补信号在数光年距离衰减带来的退相干问题。 --- 第三部分：先进能源与推进系统：零点能与反物质的利用 星际航行对能量密度提出了近乎无限的要求。本部分聚焦于超越核聚变的安全、高效能源获取途径。 3.1 零点场能量提取的理论挑战 本书对真空零点能（Zero-Point Energy）的提取可能性进行了审慎的评估。我们梳理了兰道尔（Puthoff）模型与施温格（Schwinger）模型在描述真空涨落方面的异同，并提出了一种基于动态卡西米尔效应（Dynamical Casimir Effect）的宏观能量采集装置的理论框架。该框架旨在通过周期性地改变腔体边界条件，将真空中的虚粒子转化为实粒子能量。 3.2 反物质的生成、储存与湮灭效率 反物质推进是目前被认为最接近“硬核”星际旅行的方案。我们详细比较了高能粒子对撞机（如LHC的升级版）与特定核反应堆中反质子生成效率的差异。更关键的是，本书提出了磁囚禁系统的革新思路，特别是利用超导拓扑绝缘体来构建具有“内禀拓扑保护”的磁场，以防止反物质与容器壁发生灾难性接触，并探讨了高达99.9%的湮灭能量转化为推力的等离子体喷流控制技术。 --- 第四部分：材料科学的极限：自修复与超高强度结构 星际飞船的结构材料必须承受极端环境——高能宇宙射线、微流星体撞击以及时空曲率变化带来的应力。 4.1 拓扑绝缘体与维度工程 本书介绍了拓扑绝缘体（Topological Insulators）在结构工程中的潜在应用，特别是其表面导电性与内部绝缘性的结合，可以用于构建同时具备超导性和机械强度的复合材料。我们深入探讨了二维材料的层级堆叠（Layer Stacking）如何影响晶格的抗拉强度和韧性，提出了“超晶格结构”的设计指南，目标是实现杨氏模量（Young's Modulus）比现有碳纳米管高出十倍的结构。 4.2 活性自修复与环境适应性复合材料 飞船结构不再是惰性的外壳，而是具备生命力的系统。我们分析了基于形状记忆合金（SMA）和微胶囊反应系统的复合材料，探讨了如何设计能够感知到微裂纹并释放修复剂（如液态金属或自聚合单体）的智能结构。此外，还讨论了如何通过电场或磁场主动调整材料的介电常数，以适应不同星际介质的电磁环境。 --- 第五部分：深空辐射防护与生物学适应 在没有地球磁场和浓厚大气层保护的深空，辐射和失重是对宇航员最大的生理威胁。 5.1 动态场防护罩的构建 传统的质量屏蔽法效率低下且笨重。本章侧重于主动电磁屏蔽技术，特别是利用超强磁场偏转高能带电粒子（如银河宇宙射线）。我们对等离子体气动外壳的构建进行了模拟，该外壳能够利用飞船自身释放的低密度等离子体形成一个可调节的“虚拟磁层”，并在高风险区域（如穿越范艾伦带或星云）动态增强其强度。 5.2 人类生命体在非地球引力下的调控 本书从神经科学和分子生物学的角度，探讨了长期失重对细胞骨架、骨密度和视力的影响。我们重点分析了人工重力生成（如旋转飞船结构）的能量消耗与结构稳定性的平衡。同时，引入了表观遗传学调控的概念，研究如何通过特定的电磁脉冲或低剂量粒子束干预，激活休眠的DNA修复通路，以应对深空环境下的基因损伤累积。 --- 第六部分：伦理、哲学与人类文明的未来定位 科技的飞跃必然带来哲学的反思。本书的最后一部分将视角从工程学拉回到人类自身。 6.1 接触前协议与文明等级的界定 基于卡尔达舍夫文明等级（Kardashev Scale）的扩展，本书提出了一个更精细的“信息处理能力与时空操纵指数”模型，用以评估一个文明在宇宙中的真实地位。同时，探讨了在发现地外智慧生命之前，应如何制定跨物种交流的基础数学语言与伦理边界。 6.2 永恒探索的驱动力 最终，本书回归到人类探索未知的本能。星际航行不仅是技术的胜利，更是心智对局限性的超越。我们审视了“费米悖论”的最新解释，并论证了持续投资于前沿物理研究，是确保人类文明在宇宙尺度上延续的唯一保障。 --- 《星际航行与量子纠缠：未来科技的基石》旨在提供一个全面、前瞻性的视角，它要求读者跳出舒适的化学范畴，直面物理学的最深层奥秘。这本书不是预测未来，而是描绘通往未来之路所需的理论工具箱和工程蓝图。 目标读者： 理论物理学研究生、航天工程师、先进材料科学家、以及对超越现有科技水平的未来抱有无限热情的探索者。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我简直惊呆了！一直以来，我对化学的印象就是冰冷、复杂的公式和试管里的各种反应，总觉得离日常生活很远，甚至有点吓人。但这本书彻底颠覆了我的认知！它以一种极其生动有趣的方式，将那些看似高深的化学原理呈现在我眼前，让我忍不住惊呼“原来是这样！”。 举个例子，关于“为什么肥皂能洗掉油污”的章节，我以前只是模糊地知道肥皂是个好东西，但从未深入思考过其背后的化学机制。书中通过形象的比喻，解释了表面活性剂分子的神奇结构，一端亲水，一端亲油，就像一把双刃剑，一头抓住水，一头抓住油，然后把油污从衣物上“拔”出来，再随着水流冲走。这种解释简单易懂，又充满了画面感，让我瞬间就理解了其中的奥妙。 更让我着迷的是，这本书不仅仅是罗列知识点，它还穿插了许多有趣的化学史故事和生活中的化学现象。比如，书中提到我们呼吸的空气，其实是一个复杂的化学混合物，其中氧气是生命活动所必需的，而氮气虽然含量最多，却相对惰性。还有，我们每天吃的食物，其背后的烹饪过程，也蕴含着丰富的化学变化，比如食物的变色、变香、甚至营养成分的变化，都离不开化学反应的参与。 这本书最大的价值在于，它让我看到了化学无处不在，它不仅仅存在于实验室，更深深地融入了我们生活的方方面面。从我们使用的塑料制品，到我们吃的食物，再到我们呼吸的空气，甚至我们身体内部的运作，都离不开化学。这本书就像一把钥匙，为我打开了一扇通往奇妙化学世界的大门，让我对这个世界充满了好奇心和探索欲。我再也不会对化学感到畏惧，反而充满了亲近感。 这真是一本让人脑洞大开的书！我一直以为化学离我很遥远，可能只有科学家们才需要关注的东西。但读了这本书之后，我才发现，化学简直就是我们生活中的“隐形管家”，默默地影响着我们的一切。书中关于“为什么金属会生锈”的讲解，不再是枯燥的氧化还原反应公式，而是通过讲述铁与氧气和水在特定条件下发生的“恋爱”，最终结合成红色的铁锈，形象又有趣。 我特别喜欢书中关于“食物的保鲜”的章节。以前总觉得食物放久了会坏，是自然现象，但书中却深入浅出地解释了微生物的生长、酶的活性以及氧化作用等化学过程，是如何一步步导致食物变质的。同时，书中还介绍了各种保鲜方法的化学原理，比如冷藏是通过降低酶的活性和微生物的生长速度，而腌制和风干则是通过改变食物的水分活度，抑制微生物生长。这些知识不仅让我对食物的保鲜有了更深刻的理解，还让我学会了如何更有效地保存食物，减少浪费。 书中还有一些关于“颜色”的化学解释，比如为什么有些颜料会褪色，为什么有些花朵的颜色会随着pH值的变化而改变。这些内容让我对日常生活中看到的色彩有了全新的认识。我曾一度认为，颜色就是颜色，仅此而已，但现在我知道，色彩背后其实是复杂的化学结构和光线相互作用的结果。 总而言之，这本书让我对化学产生了浓厚的兴趣。它以一种非常接地气的方式，将科学知识与生活经验相结合，让我觉得学习化学不再是一件困难的事情，反而充满乐趣。我强烈推荐这本书给所有对科学充满好奇，但又被传统化学知识劝退的朋友们。它会让你发现，原来我们身边的世界，竟然隐藏着如此多的化学奇迹！

评分☆☆☆☆☆

这本《你不可不知的50个化学知识》绝对是我近期阅读中最具启发性的一本书！我一直觉得化学是一门非常“高冷”的学科，遥不可及，跟我们的日常生活没什么联系。但这本书彻底颠覆了我的认知，它以一种非常接地气、非常有趣的方式，将化学知识融入到我们日常生活的方方面面，让我惊叹于化学的神奇力量。 书中关于“为什么我们会感觉冷”的讲解，就让我印象深刻。我以为冷就是温度低，但书中却解释说，寒冷的感觉其实是身体散热速率快于产热速率的结果，这涉及到热力学和能量转化的化学原理。这种从宏观感受追溯到微观化学过程的解释，让我对“冷”有了更深层次的理解。 我特别喜欢书中关于“为什么会有臭鸡蛋味”的章节。以前我只是觉得鸡蛋坏了有股味道，但书中却揭示了，这是因为蛋白质在分解过程中产生了硫化物，比如硫化氢。书里还详细介绍了硫化氢的化学性质，以及它在我们生活中扮演的其他角色。这种对生活中常见气味的化学解析，让我觉得非常有趣，并且能够帮助我更好地理解和处理一些生活中的“异味”。 书中还涉及到一些关于“药物”的化学知识，比如为什么有些药物需要特定剂量才能发挥作用，为什么有些药物会有副作用。这些内容虽然略显专业，但书中运用了大量的类比和形象的解释，让我能够轻松理解其中的化学原理。这让我意识到，化学不仅存在于物质世界，也深刻地影响着我们的健康。 这本书最大的优点在于，它能够用最生动、最形象的方式，将复杂的化学原理展现在读者面前。它不是冰冷的公式堆砌，而是充满故事性和趣味性的化学探索。它让我看到了化学的实用价值，也激发了我对这个学科的浓厚兴趣。我不再认为化学是可望而不可即的，而是我身边触手可及的知识。这本书就像一位耐心的向导，带领我一步步走进奇妙的化学世界，让我看到了一个更加精彩和有趣的自然。

评分☆☆☆☆☆

这套书简直就是我化学启蒙的“神助攻”！作为一名对化学一直处于“敬而远之”状态的读者，我原以为会对着书里密密麻麻的公式和理论望而却步，但事实证明，我的担心完全是多余的。这本书用一种极其巧妙的方式，把我带入了化学的世界，让我发现，原来化学并不是那么遥不可及，它就在我们身边，甚至可以说，它就是构成我们生活的基础。 书中关于“为什么海水是蓝色的”这一章节，给我留下了深刻的印象。我一直以为海水就是水，和普通的水一样，颜色应该透明或者淡淡的颜色。但书中解释说，海水的蓝色主要是由于水的分子对阳光的散射作用，特别是对短波长的蓝光散射更强烈，使得海水呈现出蓝色。这个解释不仅让我明白了海水的颜色来源，还让我对光的散射有了更直观的认识。 还有关于“为什么我们会出汗”的讲解，书中深入浅出地解释了汗液分泌的化学原理，它不仅仅是为了降温，还涉及到体内电解质的平衡和废物排泄等复杂的化学过程。这种将生理现象与化学原理相结合的解释，让我对自己的身体有了更深的了解，也对化学在生命活动中的重要性有了更深刻的认识。 书中的很多例子都充满了生活气息，例如关于“为什么空气清新剂能去除异味”，书中解释了空气清新剂中含有能够与产生异味的分子发生反应的化学物质，或者通过吸附的方式来消除异味。这种贴近生活的解释，让我觉得化学知识非常有实用价值，并且能够帮助我解决生活中的一些小困扰。 总的来说，这本书为我打开了一扇了解化学的大门。它用一种充满趣味和启发性的方式，将枯燥的化学理论转化为生动有趣的故事和现象。让我不再对化学感到畏惧，反而对这个学科充满了好奇和探索的欲望。我甚至开始主动去观察生活中的各种化学现象，思考它们背后的原理。这是一本真正能激发读者学习兴趣的书，强烈推荐给所有对科学感到好奇的朋友们！

评分☆☆☆☆☆

这本书真的是一剂“良药”，治愈了我对化学的“恐慌症”。一直以来，化学对我来说都是一个充满未知和挑战的领域，那些复杂的公式和实验过程，总让我望而却步。然而，《你不可不知的50个化学知识》却以一种极其亲切和有趣的方式，打破了我对化学的刻板印象，让我看到了化学的另一面——它如此生动、如此实用，甚至可以说，它就是我们日常生活的“调味剂”和“润滑剂”。 书中关于“为什么会有彩虹”的解释，让我对这个美丽的自然现象有了全新的认识。我曾以为彩虹只是光线折射的简单结果，但书中却详细地阐述了阳光经过水滴时，由于不同波长的光折射角度不同，从而形成彩虹的原理。这种将自然现象与光学和色彩学相结合的解释，让我觉得非常震撼，仿佛我亲眼目睹了彩虹形成的奇妙过程。 另一个让我着迷的章节是关于“为什么金属会导电”。我一直以为金属就是金属，它们有自己的特性，但很少去深究其背后的原因。书中却用通俗易懂的语言，解释了金属的原子结构以及自由电子的存在，正是这些自由电子的移动，使得金属能够导电。这种对物质微观结构的解释，让我对我们习以为常的金属制品有了更深刻的认识。 书中还涉及了许多关于“烹饪”背后的化学原理，例如为什么高温会改变食物的质地和风味，为什么有些食物需要发酵才能产生独特的口感。这些与我们日常饮食息息相关的化学知识，让我觉得学到的内容非常实用，并且能够帮助我更好地理解烹饪的奥秘。 这本书最成功的地方在于，它能够将复杂的化学概念，用最简单、最形象的方式呈现出来。它不是在“教”你化学，而是在“带”你体验化学。让我觉得学习化学不再是一件枯燥的任务，而是一场充满惊喜的探索之旅。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一双“化学慧眼”，能够洞察生活中的各种化学奥秘，并且对这个世界充满了前所未有的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

这本《你不可不知的50个化学知识》真的给我带来了巨大的惊喜！我一直觉得化学是一门非常抽象的学科，充斥着各种公式和理论，难以理解。但这本书完全颠覆了我之前的看法。它用一种非常轻松、幽默甚至带点“八卦”的口吻，把化学知识融入到日常生活中，让我觉得化学原来如此有趣，如此贴近我们的生活。 书中的很多例子都让我眼前一亮。比如，关于“为什么香蕉会变黑”的解释，我一直以为是香蕉坏了，但书中却揭示了这是酶的催化作用和氧化反应的结果。书里详细地描述了香蕉果肉中的酚类物质，在氧气的参与下，通过酶的催化，发生氧化聚合反应，生成黑色的物质。这个解释让我瞬间恍然大悟，并且觉得非常神奇，仿佛在观察一场微观的化学表演。 另一个让我印象深刻的章节是关于“为什么我们会觉得辣”。我一直以为辣是一种味道，但书中却纠正了我的错误认知，它解释说，辣是一种痛觉，辣椒中的辣椒素分子会刺激我们舌头上的痛觉感受器，从而产生辣的感觉。这种剥离感官体验，追溯到其背后的化学机制，让我对“味道”这个概念有了更深入的理解。 书中还涉及了许多关于“材料”的化学知识，比如为什么有些锅具不易粘锅，为什么塑料袋会有不同的厚度和柔韧度。这些都是我们生活中经常接触到的物品，但之前从未想过它们背后隐藏着如此丰富的化学原理。书中的解释清晰易懂，并且常常会联系到实际的应用，让我觉得学到的知识立马就能派上用场。 这本书最大的优点在于，它没有用复杂的专业术语，而是用通俗易懂的比喻和生动的语言，将化学知识娓娓道来。它让我看到了化学的实用性，也激发了我对这个学科的兴趣。我不再觉得化学是高高在上的科学，而是我们身边触手可及的知识。读完这本书，我感觉自己仿佛变成了一个“化学侦探”，对周围的世界充满了好奇，想要去探索更多隐藏在日常生活中的化学奥秘。

评分☆☆☆☆☆

据说超过十个字就能获得京豆……儿子挺爱看

评分☆☆☆☆☆

很好，这种科普类的要多多支持。

评分☆☆☆☆☆

这个书讲的知识点都很薄，初中生不建议购买！

评分☆☆☆☆☆

满意 塑封包装

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

不错，买了很多次了，都不错

评分☆☆☆☆☆

不错。儿子要上化学了，提前补起来

评分☆☆☆☆☆

包装很好(?▽?)很喜欢化学的

评分☆☆☆☆☆

包装精美。书的内容不错，里面的化学知识很接地气。