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内容介绍

内容介绍

本书向我们完整地介绍了化学原子、分子、物质的化学反应及无机化合物、有机化合物、高分子化合物、生物化学等各方面的基础知识。本书主要有两大特色：一是多用举例或比喻手法，并配以插图，通过轻松的语言文字，将生涩难懂的化学呈现在读者面前；二是着眼于我们身边的化学。 本书将会让你接触到充满生气的、鲜活的化学，最大程度地呈现化学迷人的风采。阅读本书完全不需要任何基础知识，也不需要遵循一定的顺序，从目录中你感兴趣的任意地方开始阅读，都不会影响你的理解。相信你读完本书，一定会吃惊地发现“化学原来这么有趣！”

 

 

目     录

第1章 原子的结构    1

1 宇宙中的物质是怎样产生的    2

2 原子由原子核和电子云构成    4

3 原子有多大    6

4 原子核的结构    8

5 元素符号中的知识    10

6 同位素的中子数不同    12

7 原子量的求法    14

8 阿伏伽德罗常数与摩尔 （mol）    16

9 电子壳具有特别的球壳结构    18

10?电子壳的电子与自由电子的能量不同    20

11?电子构型有严格的规则    22

12?价电子决定原子的性质    24

13?电离能和电子亲和力    26

14?巧妙归纳了元素性质的元素周期表    28

元素周期表    30

专栏1 存在反原子吗    32

 

第2章 分子的结合    33

1 分子是由原子结合而成的    34

2 化学键的种类    36

3 通过静电引力形成的离子键    38

4 形成金属晶体的金属键    40

5 金属键的特性    42

6 共价键来自键电子的黏合作用    44

7 单键、双键、三键结构    46

8 共价键的性质决定分子形状    48

9 甲烷的重叠形状与扭曲形状    50

10?分子间力与极性键    52

11?从键能看化学键    54

12?何谓分子量    56

专栏2 最复杂的分子    58

 

第3章 物质的状态和性质    59

1 物质的性质    60

2 物质的三态    62

3 表示气体性质的状态方程式    64

4 气体的压力与体积的关系    66

5 使相似性质的溶质溶解的溶剂    68

6 溶液浓度的表示方法    70

7 溶解在液体中的气体质量与压力成正比    72

8 沸腾是蒸汽压与气压相等的状态    74

9 无论何种溶质渗透压仅与浓度有关    76

10?胶体的状态和各种性质    78

11?固体中特殊的超导和储氢合金    80

12?玻璃不是晶体，是失去了流动性的液体    82

13?液晶只在有限条件下出现    84

14?液晶电视与手影原理相似    86

15?由分子构成的分子膜    88

专栏3 什么叫超临界状态    90

 

第4章 物质的化学反应    91

1 什么叫化学反应    92

2 分子的能量与反应热    94

3 化学反应需要活化能    96

4 反应速度与平衡状态    98

5 酸与盐基的定义    100

6 酸碱性是酸碱溶液的状态    102

7 什么叫酸碱间发生的中和反应    104

8 从氧化数来看氧化还原    106

9 起氧化作用的是氧化剂，起还原作用的是还原剂    108

10?电离倾向是容易放出电子的原子的排序    110

11?伏打电池的发电结构    112

12?氢燃料电池的发电结构    114

13?电分解和电镀    116

专栏4 碱和盐基    118

 

第5章 无机化合物的种类和性质    119

1 元素有多种分类    120

2 代表性的气体元素    122

3 金属元素的特性    124

4 贵金属元素    126

5 代表性合金的构成    128

6 被称为稀有金属的元素    130

7 本征半导体和杂质半导体    132

8 能变成别的原子核的放射性元素    134

9 会产生巨大能量的原子核反应    136

10?1族元素的种类和用途    138

11?2族、12族元素的种类和用途    140

12?13族、14族元素的种类和用途    142

13?15族、16族元素的种类和用途    144

14?17族、18族元素的种类和用途    146

15?过渡元素的分类和特性    149

16?镧系元素与锕系元素的特殊性    152

17?宇宙、地球、地壳的元素分布度    154

专栏5 稀有金属为什么稀少    156

 

第6章 有机化合物的特征    157

1 什么叫有机化合物    158

2 有机化合物的结合方式    160

3 双键和三键    162

4 苯等特别的环状化合物    164

5 化合物结构式的分类    166

6 同分异构体指分子式相同、结构式不同的化合物    168

7 空间上原子排列方式不同的立体异构体    170

8 由烷基和官能团构成的取代基    172

9 带羟基的化合物    174

10?醛和羧酸的特征    176

11?含氮的有机物    178

12?有机物的消去反应和加成反应    180

13?脱去水而结合叫脱水缩合    182

14?有机化合物的氧化还原反应    184

15?以苯为代表的芳香族化合物    186

专栏6 什么叫计算有机化学    188

 

第7章 高分子化合物    189

1 各种各样的高分子化合物    190

2 高分子的结构简单得让人吃惊    192

3 高分子的分类    194

4 单体聚合反应生成聚合物    196

5 聚乙烯塑料瓶和聚酯纤维的原材料相同    198

6 高分子时代始于尼龙    200

7 合成纤维的制造方法    202

8 天然橡胶与合成橡胶的区别    204

9 加热也不会变形的热固性树脂    206

10?黏合剂的原理和种类    208

11?高吸水性高分子与导电性高分子    210

12?光固化树脂与生物降解高分子    212

13?代表性的天然高分子    214

14?无机化合物生成的高分子    216

15?什么叫复合材料    218

专栏7 热固性树脂是怎样成型的    220

 

第8章 生物化学    221

1 生物的身体组织是由高分子构成的    222

2 油脂由甘油和脂肪酸构成    224

3 种类繁多的糖类    226

4 蛋白质是氨基酸脱水缩合而成的    229

5 酶在生化反应中起着催化剂的作用    232

6 维生素调节生物体机能    234

7 体内自己产生的生物体调节物质——荷尔蒙    236

8 萜烯和角鲨烯    238

9 为保持健康而使用的药    240

10?损害健康的毒物的致死量    242

专栏8 氰化钾是呼吸毒    244

 

第9章 环境与化学物质    245

1 关于环境问题与浓度    246

2 公害与病原物质    248

3 从病态楼宇综合症看化学反应的限度    250

4 有害物质中的有机氯化合物    252

5 污染大气的硫氧化物和氮氧化物    254

6 严重破坏环境的酸雨    256

7 少量的氟利昂破坏了臭氧层    258

8 温室效应气体带来全球气候变暖    260

9 石油燃烧会释放出其质量三倍以上的二氧化碳    262

10?环保能源    264

11?太阳能电池的种类和发电功率    266

12?利用235U的核裂变能的原子能发电    268

13?燃料239Pu裂变增殖的快中子增殖反应堆    270

14?乏核燃料的再处理难度    272

专栏9 无法合成的分子    274

 

第10章 最新的化学技术    275

1 人造元素的合成方法    276

2 作为新能源的甲烷水合物和页岩气    278

3 非晶体金属和金属纳米粒子可以替代稀有金属吗    280

4 富勒烯和碳纳米管受人期待的原因    282

5 用超分子制造的分子机器    284

6 被用于下一代显示器的有机EL的特征    286

7 有机太阳能电池将成为我们身边的发电装置    288

8 有机超导体正在朝着实用化进行研究    290

9 将有机物变成自由基使其带有磁性的有机磁体    292

10?带有大量硝基的新型炸弹    294

11?化合物的旋光异构体和不对称合成的尝试    296

12?甜得让人吃惊的合成甜味剂    298

13?避免副作用的一种加药新技术 “DDS”    300

14?基因工程开拓的转基因技术    302

15?从无机化学的角度重新审视生物的“生命无机化学”    304

 

 

前    言

 

你是否觉得小学和初中的理科学习很愉快？既有自然观察，又有动植物的饲养和栽培，还有气候、天体的观察。看得见、摸得着的理科学习，就像是游戏的延伸，这样的课堂尤其快乐吧！

可是进入高中以后，理科进行了专业化分类，分成了物理、化学、生物、地理等。由于物理与机械和电气相关，生物与宠物和园艺相连，因此在我们的身边存在许多浅显易懂的实体。

那么，化学呢？原子、分子都是我们谁都没见过的东西。摩尔，我们也是第一次听说。阿伏伽德罗常数，是指牛油果的个数吗？周期表里那些奇怪的符号又是什么？有机化学中的这种六边形是龟壳还是雪花的晶体？等等，这些会不会让你觉得化学课都是学习那些远离日常生活的东西？

化学都是由许多莫名其妙的符号构成的，并且还要对它们进行莫名其妙的计算。于是不久你就会觉得化学是没有实体的空洞的东西，并且开始讨厌起它来。这样的经历相信你一定有过吧？

如果这样，那就太遗憾了。化学其实是一个既生动又充满戏剧性；既古怪又具有艺术性的世界，非常值得我们关注。

试将国语教科书与小说进行比较，不能因为教科书枯燥就讨厌小说，因为我们心里明白在国语的世界里，教科书和小说是不同的。

化学的世界也是一样。我希望你们不要因为教科书或课堂乏味，而认为化学本身是乏味的，因为化学其实是一门研究我们自身、我们的日常生活，甚至我们生活的宇宙整体的一门学问。与我们相关的任何事物都属于化学领域，食物、衣服、房屋、汽车等都是化学物质，毒品、药物、星星、太阳、雨、雪等所有的一切都是化学的研究对象。

这样的化学是不可能乏味的。甚至可以说，在最大程度上将我们充满快乐发现的中小学的理科课程保持下来的就是化学。这样的化学如果乏味，可以说只限于高中的化学教科书。

高中的化学教科书就像是将化学制成了干花或标本，里面的化学是死的，只有枯燥乏味的事实、理论和算式。这样的化学让人乏味，是理所当然的事情。

本书将会让你接触到充满生气的、鲜活的化学，最大程度地呈现化学迷人的风采。相信你读了本书，一定会吃惊地发现“化学原来这么有趣！”。这种乐趣会让你不知不觉地读下去，随着阅读的深入，你一定会为你所掌握的化学知识而深感意外。而当你读完本书后，会吃惊地发现我们面前的大自然与以往是不同的，你甚至可能会对有序的、动态变化发展的自然界心生敬畏。从极小的原子世界到巨大的宇宙，包括繁盛的生命体在内，对世间万物进行研究的唯有化学。

阅读本书完全不需要任何基础知识，理解本书内容所需的知识都在本书中。本书几乎所有的知识点都通过两页来介绍完毕。解说部分文章短小简洁，并配以丰富的示意图来辅助理解。

阅读本书不需要遵循一定的顺序，可以从目录中你感兴趣的地方开始阅读或浏览。如果有不懂的术语和问题，可通过索引进行查阅。

如果你通过阅读本书能重新看待化学，并对化学的乐趣产生共鸣，我将不胜喜悦。

最后，对为本书的出版竭尽全力的SB Creative出版社的益田贤治先生和中右文德先生深表感谢。同时向为本书提供参考的文献作者及出版社一并致谢。

 

齐藤胜裕

2014年1月

 

作者介绍
杜玲莉，女，1976年7月生， 乐山师范学院副教授， 西南交通大学日语语言学硕士毕业， 从事日语教学16年 齐藤胜裕，1945年5月3日生。1974年东北大学研究生院理学研究科博士课程结业。现任名古屋市立大学教授、名古屋产业化学研究所高级研究员、名城大学兼职讲师、名古屋工业大学名誉教授等。理学博士。研究领域有有机化学、物理化学、光化学、超分子化学。主要著作有《漫画学118个元素》、《快速掌握周期表》、《漫画学有机化学》等。__eol__

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目录
第1章　原子的结构 1 1　宇宙中的物质是怎样产生的 2 2　原子由原子核和电子云构成 4 3　原子有多大 6 4　原子核的结构 8 5　元素符号中的知识 10 6　同位素的中子数不同 12 7　原子量的求法 14 8　阿伏伽德罗常数与摩尔 （mol） 16 9　电子壳具有特别的球壳结构 18 10?电子壳的电子与自由电子的能量不同 20 11?电子构型有严格的规则 22 12?价电子决定原子的性质 24 13?电离能和电子亲和力 26 14?巧妙归纳了元素性质的元素周期表 28 元素周期表 30 专栏1　存在反原子吗 32 第2章　分子的结合 33 1　分子是由原子结合而成的 34 2　化学键的种类 36 3　通过静电引力形成的离子键 38 4　形成金属晶体的金属键 40 5　金属键的特性 42 6　共价键来自键电子的黏合作用 44 7　单键、双键、三键结构 46 8　共价键的性质决定分子形状 48 9　甲烷的重叠形状与扭曲形状 50 10?分子间力与极性键 52 11?从键能看化学键 54 12?何谓分子量 56 专栏2　最复杂的分子 58 第3章　物质的状态和性质 59 1　物质的性质 60 2　物质的三态 62 3　表示气体性质的状态方程式 64 4　气体的压力与体积的关系 66 5　使相似性质的溶质溶解的溶剂 68 6　溶液浓度的表示方法 70 7　溶解在液体中的气体质量与压力成正比 72 8　沸腾是蒸汽压与气压相等的状态 74 9　无论何种溶质渗透压仅与浓度有关 76 10?胶体的状态和各种性质 78 11?固体中特殊的超导和储氢合金 80 12?玻璃不是晶体，是失去了流动性的液体 82 13?液晶只在有限条件下出现 84 14?液晶电视与手影原理相似 86 15?由分子构成的分子膜 88 专栏3　什么叫超临界状态 90 第4章　物质的化学反应 91 1　什么叫化学反应 92 2　分子的能量与反应热 94 3　化学反应需要活化能 96 4　反应速度与平衡状态 98 5　酸与盐基的定义 100 6　酸碱性是酸碱溶液的状态 102 7　什么叫酸碱间发生的中和反应 104 8　从氧化数来看氧化还原 106 9　起氧化作用的是氧化剂，起还原作用的是还原剂 108 10?电离倾向是容易放出电子的原子的排序 110 11?伏打电池的发电结构 112 12?氢燃料电池的发电结构 114 13?电分解和电镀 116 专栏4　碱和盐基 118 第5章　无机化合物的种类和性质 119 1　元素有多种分类 120 2　代表性的气体元素 122 3　金属元素的特性 124 4　贵金属元素 126 5　代表性合金的构成 128 6　被称为稀有金属的元素 130 7　本征半导体和杂质半导体 132 8　能变成别的原子核的放射性元素 134 9　会产生巨大能量的原子核反应 136 10?1族元素的种类和用途 138 11?2族、12族元素的种类和用途 140 12?13族、14族元素的种类和用途 142 13?15族、16族元素的种类和用途 144 14?17族、18族元素的种类和用途 146 15?过渡元素的分类和特性 149 16?镧系元素与锕系元素的特殊性 152 17?宇宙、地球、地壳的元素分布度 154 专栏5　稀有金属为什么稀少 156 第6章　有机化合物的特征 157 1　什么叫有机化合物 158 2　有机化合物的结合方式 160 3　双键和三键 162 4　苯等特别的环状化合物 164 5　化合物结构式的分类 166 6　同分异构体指分子式相同、结构式不同的化合物 168 7　空间上原子排列方式不同的立体异构体 170 8　由烷基和官能团构成的取代基 172 9　带羟基的化合物 174 10?醛和羧酸的特征 176 11?含氮的有机物 178 12?有机物的消去反应和加成反应 180 13?脱去水而结合叫脱水缩合 182 14?有机化合物的氧化还原反应 184 15?以苯为代表的芳香族化合物 186 专栏6　什么叫计算有机化学 188 第7章　高分子化合物 189 1　各种各样的高分子化合物 190 2　高分子的结构简单得让人吃惊 192 3　高分子的分类 194 4　单体聚合反应生成聚合物 196 5　聚乙烯塑料瓶和聚酯纤维的原材料相同 198 6　高分子时代始于尼龙 200 7　合成纤维的制造方法 202 8　天然橡胶与合成橡胶的区别 204 9　加热也不会变形的热固性树脂 206 10?黏合剂的原理和种类 208 11?高吸水性高分子与导电性高分子 210 12?光固化树脂与生物降解高分子 212 13?代表性的天然高分子 214 14?无机化合物生成的高分子 216 15?什么叫复合材料 218 专栏7　热固性树脂是怎样成型的 220 第8章　生物化学 221 1　生物的身体组织是由高分子构成的 222 2　油脂由甘油和脂肪酸构成 224 3　种类繁多的糖类 226 4　蛋白质是氨基酸脱水缩合而成的 229 5　酶在生化反应中起着催化剂的作用 232 6　维生素调节生物体机能 234 7　体内自己产生的生物体调节物质——荷尔蒙 236 8　萜烯和角鲨烯 238 9　为保持健康而

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