客户端
游戏
无障碍

1

评论

4

6

手机看

微信扫一扫,随时随地看

没有化学,我们将重回石器时代

说到化学,你会想到什么?


是学生时代实验室里那些试管、烧瓶、本生灯?


是关于化学的影视剧?

图片


还是那张佶屈聱牙,却又终身难忘的元素周期表?


图片

请背诵全表


那些滋滋冒出的气泡、味道奇怪的气体,还有神奇的颜色变化……化学总带给我们新鲜感。


或许,你还会联想到一些有毒的化学物质:在战争中,“毒剂之王”芥子气不用一兵一卒,就可以造成巨大规模的死亡;难以分解的农药,汇入大海或乘着大气环流,最终在南极企鹅的体内积聚……


化学是什么?它为什么重要?化学家都做些什么?化学与我们的生活有着怎样的关联?


英国著名化学家、牛津大学林肯学院研究员彼得·阿特金斯在“牛津通识读本”《化学》一书中,回顾了化学的历史,揭示了这一学科的奥秘。中文版由中科院院士游书力作序推荐。



图片


其实,化学无处不在,从人体的新陈代谢,到日常生活中的衣食住行,再到高科技领域的材料科学、生物医药,化学无时无刻不影响着我们的生活,塑造与改变着世界。


下面,课代表译林君带大家进入化学知识植入(学习)环节!





身体如试管,呼吸、一氧化碳中毒背后


有着怎样的化学反应?


我们先来上点难度。


阿特金斯在书中写道,呼吸是一个路易斯酸碱反应。这一反应以美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯命名。


图片

吉尔伯特·牛顿·路易斯


在这个反应中,失去电子的是路易斯酸,得到电子的是路易斯碱。(划重点!)


在血液中,氧的载体是血红蛋白,它是一种嵌有四个铁离子的巨型蛋白质分子。每个铁离子都被蛋白质框架上的四个氮原子牢牢固定,这四个氮原子位于正方形的四个角。铁原子与氮原子之间形成的键是路易斯酸碱作用的结果,铁充当路易斯酸,氮充当路易斯碱。


当你吸入空气的时候,这一由路易斯酸碱反应生成的实体会参与另一个路易斯酸碱反应,其中,一个氧分子会表现为路易斯碱,它的一对电子可以与血红蛋白分子中的一个铁离子形成化学键。


一旦捕捉到宝贵的氧,它就会被血液输送到身体内部,参与其他反应。(文科生译林君直接跳到了最后一句)


图片


由一氧化碳中毒引起的窒息是另一种路易斯酸碱反应。


其中,一氧化碳分子可以篡取氧气的位置并通过路易斯酸碱反应与血红蛋白中的铁离子结合。一氧化碳的结合能力比氧更强,所以篡位后的一氧化碳可以阻止氧的结合,如此导致氧不能被输送到需要的地方,受害者因而窒息。




如果没有化学


这些迷人的色彩将不复存在!


没有化学家们的贡献,人类创造出的世界将会很乏味。


鲜艳的颜色曾只属于有钱人。他们为了得到深邃迷人的群青色,会购买从遥远的阿富汗运来的青金石。


图片
图片

左图:青金石;

右图:杜乔《宝座中的圣母子与圣徒》,约公元1308-1311年,圣母的衣服为中世纪最贵的颜料群青所绘制


他们承担得起天然色素的开销,比如从染料骨螺的腺体黏液中提取出泰尔紫,这一过程需要挤压1.2万只海螺从而获取1克多的染料,而这仅够为长袍的褶边上色。


图片


为了让人们免患疟疾,化学家威廉·珀金尝试合成奎宁。但他误打误撞地合成了一种染料苯胺紫。他没能拯救患病的士兵,却成功地拯救了海螺,还顺带创立了英国化学工业。


如今,颜色不仅范围宽广,而且非常牢固,可以经受强力的洗衣过程。




你害怕手机关机吗?


不,你怕的其实是这个化学反应


是的,化学不仅仅为我们的生活增添了色彩,同时也与我们的日常习惯息息相关。


你有“关机焦虑症”吗?


实际上,你害怕的是,手机内分分秒秒都进行的氧化还原反应即将停止。


那么什么是氧化还原反应呢?


氧化,即与氧气反应。氧化即失去电子。还原则是相反的过程,即得到电子。


图片


电池作为移动电源对现代社会极为重要。电池内,电子的释放与获得在空间上是分开的。


电子首先被释放到电池中某一区域内的一个电极,即一个金属接触点,再经过一条电池外线路,然后在电池中另一区域内的第二个电极附近,与发生还原反应的物质结合。这样,氧化还原反应可以持续进行。以这种方式,电子从一个电极流向另一个电极,为连接到这一电池上的电器设备供应能量。


现代电池通过各种氧化还原反应引发电子流动,这些电池大至电动车内笨重的铅蓄电池,小至笔记本电脑、平板电脑以及手机内轻便的锂离子电池,各种各样。


化学也与我们生存的环境关系紧密,从源头上避免污染也要靠化学。



图片


当然,除了以上所有贡献,作者在书中指出,化学还有一个贡献:理解。


图片

彼得·阿特金斯


化学通过展现事物的机制,让我们深入了解物质的本质。化学家观察一朵玫瑰,知道它为什么是红色的;观察一片叶子,知道它为什么是绿色的。化学家观察玻璃,理解它为什么易碎;观察布料,理解它为什么柔软。


当然,没有这些内在的知识,也可以感受自然的伟大之处,就像没有分析也可以享受音乐一样。但是在合适的时机,可以运用化学深刻理解各种形式物质的特性,获得更深层次的享受。


即便只了解一点化学,也会为你的日常生活增添乐趣。


图片

体味化学之趣,感受化学之美,探索化学之用,反思化学之殇,就在《化学》这本小书中。



延伸阅读


《元素周期表》


图片


作者:【英国】埃里克·塞利

译者:杨晨

定价:39.00

出版年月:20228

ISBN: 9787544791762


介绍元素基础知识、元素周期表编制历史

中科院院士郭子建作序推荐


元素周期表是化学科学的基石,在化学发展史上具有里程碑意义。元素周期表将物质的基本成分有序组织起来,反映出元素的电子结构、化学性质和反应行为,毫不夸张地说,几乎所有化学知识均起始于元素周期表。


元素是怎么发现的?元素周期表是如何编制的?如何通过元素的排布推测元素的性质?有没有一份最佳的元素周期表?本书以严谨又简洁易懂的方式,介绍元素的发现、周期表的来历,打通物理与化学的联系,让你轻松了解元素周期表的必备知识。



Very Short Introductions

牛津通识读本


图片


“牛津通识读本”丛书系译林出版社从牛津大学出版社引进,多年精心打造的品牌系列。作为牛津大学出版社的重点项目,该丛书英文原版自1995年起陆续面世以来,在全球范围内已被译成近五十种文字,受到学界和读书界广泛关注和充分肯定。


丛书主题广泛涵盖宗教、哲学、艺术、文化、历史、商业、经济、法律、政治、社会、心理、医疗、科学等领域。截至今年,英文原版已累计出版700多种,全球销量1000余万册。


译林出版社自2008年开始推出“牛津通识读本”中文版,截至目前,已出版约150种。

 

 


 

图片
图片
图片
图片
图片                            
图片
图片
图片
图片
图片                            
图片                            



免责声明:本内容来自腾讯平台创作者,不代表腾讯新闻或腾讯网的观点和立场。
举报
评论 0文明上网理性发言,请遵守《新闻评论服务协议》
请先登录后发表评论~
查看全部0条评论
首页
刷新
反馈
顶部