化学是什么?

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作者：周公度

出版社：北京大学出版社

本类榜单：自然科学

分类：自然科学 > 化学 > 化学原理和方法

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ISBN：9787301305294
装帧：精装
册数：暂无
重量：暂无
开本：32开
页数：376
出版时间：2019-09-01
条形码：9787301305294 ; 978-7-301-30529-4

本书特色

《化学是什么？》从化学名称的由来、什么的化学和化学的什么、化学是社会发展的推动者、化学是能源的开拓者、化学是材料的研制者、化学是环境的保护者、化学是美好生活的创建者、化学是新兴产业的支撑者等方方面面阐述了化学和人类社会生活的关系及化学学科的价值。
作者将讲道理和摆事实结合起来，把社会生活中耳熟能详的例子从化学角度进行了科学分析，指出其正误，使读者在获取知识的同时还能将之应用于实践。
全书文字流畅，通俗易懂。

内容简介

　　《化学是什么？》从化学名称的由来、化学对人类社会生活的贡献等方方面面阐述了化学和人类社会生活的关系及化学学科的价值。作者将讲道理和摆事实结合起来，把社会生活中耳熟能详的例子从化学角度进行了科学分析，指出其正误，使读者在获取知识的同时还能将之应用于实践。

前言 / 001第1章化学名称的由来和含义 / 0011 化学名称的由来 / 0012 “化学”的含义 / 00第2章化学是研究原子和分子的科学 / 0021 化学的研究对象 / 022 原子和元素 / 0 221 原子、元素和同位素 / 0 2.2.2 原子量 / 023 元素周期表 / 0 231 元素周期表的建立和发展 / 0 2.3.2 周期表中周期的划分 / 0 2.3.3 元素的分族和分区 / 024 分子和化合物 / 0 241 分子和化合物的含义 / 0 2.4.2 高分子 / 0 2.4.3 超分子 / 025 太阳和地球中的原子和分子 / 0第3章化学是社会发展的推动者 / 031 用火的化学活动产生了人 / 032 早期的化学活动和社会的发展 / 0 321 烧制陶瓷 / 0 322 冶炼金属 / 0 323 炼丹 / 0 3.2.4 发明黑火药 / 0 325 化学变化的朴素观点 / 033 近代化学和社会的发展 / 0 331 拉瓦锡的燃烧理论及其他成就 / 0 332 道尔顿原子学说和新元素的发现 / 0 333 阿伏加德罗分子论和微观世界 / 0 334 尿素和有机物的人工合成 / 034 20世纪的化学推动社会迅猛发展 / 0 341 合成氨和化学肥料的发展 / 0 342 高分子材料的发展 / 0 343 核化学和放射化学的发展 / 0 344 深入认识物质的微观世界 / 0 345 对生命物质的认识 / 0第4章什么的化学和化学的什么 / 000300441 什么的化学 / 0 4.1.1 无机化学 / 0 412 有机化学 / 0 413 分析化学 / 0 414 物理化学 / 0 415 生物化学 / 0 416 水的化学 / 042 化学的什么 / 0 421 化学物质及常用名称 / 0 422 化学键 / 0 423 化学武器 / 424 化学治疗 / 425 化学家和化学工程师 / 第5章化学是能源的开拓者 / 5.1 能源和化学 / 52 石油 / 521 石油工业发展概况 / 522 石油100年都用不完 / 523 留着石油作化工原料 / 53 煤 / 54 天然气 / 55 太阳能 / 56 氢能及其他可再生能源 / 561 氢能 / 562 生物质能和沼气 / 563 醇能 / 57 核能 / 第6章化学是材料的研制者 / 61 金属材料 / 611 钢铁 / 612 铝材 / 613 钛合金 / 62 合成高分子材料 / 621 概况 / 622 化学纤维 / 6.2.3 高分子薄膜材料 / 6.2.4 医用高分子材料 / 6.3 玻璃和陶瓷 / 6.3.1 玻璃 / 632 陶瓷 / 6.4 电子信息材料 / 6.4.1 单晶硅 / 6.4.2 液晶 / 6.5 碳纳米材料的化学 / 6.5.1 单质碳简介 / 6.5.2 纳米金刚石材料 / 6.5.3 石墨烯材料 / 005006第7章化学是环境的保护者 / 7.1 环境和化学 / 7.1.1 环境化学 / 7.1.2 社会发展和环境问题 / 7.1.3 绿色化学 / 7.2 水的污染和治理 / 7.2.1 水体的污染 / 7.2.2 水的治理 / 7.3 气候变暖和低碳化学 / 7.3.1 地球气候变暖的原因 / 7.3.2 气候变暖对环境生态的影响 / 7.3.3 实现低碳化学，缓和气候变暖 / 7.4 大气化学 / 7.4.1 大气圈概况 / 7.4.2 臭氧层的破坏和挽救 / 7.4.3 大气污染物和PM2.5 / 7.4.4 酸雨 / 第8章化学是美好生活的创建者 / 8.1 化学为人类提供健康的饮食 / 8.1.1 食物的营养素 / 8.1.2 糖类 / 8.1.3 蛋白质 / 8.1.4 脂类 / 8.2 维生素 / 8.2.1 维生素概述 / 8.2.2 维生素A / 8.2.3 B族维生素 / 8.2.4 维生素C / 8.2.5 维生素D / 8.2.6 维生素E / 8.2.7 维生素K / 0070088.3 药物化学的研究使人延年益寿 / 8.3.1 我国中医药的巨大成就 / 8.3.2 从柳树叶到阿司匹林 / 8.3.3 青蒿素的化学改性惠及亿万疟疾患者 / 8.3.4 石膏药物作用的讨论 / 8.3.5 化学合成药物增进人类健康 / 8.3.6 中国药物化学家的重任 / 8.4 生活中的化学元素问题 / 8.4.1 人体中的化学元素 / 8.4.2 食盐加碘，解除病痛，增进智力 / 8.4.3 三鹿奶粉掺三聚氰胺事件 / 8.4.4 酸性食品和碱性食品 / 8.4.5 缺钙和补钙 / 8.4.6 茶叶和茶叶蛋 / 第9章化学是自然科学的探索者 / 9.1 开拓新创意和新思想 / 9.2 揭开生命的奥秘 / 9.2.1 化学对生命的认识 / 9.2.2 “化学是什么”和“生命是什么”的关联 / 9.2.3 测定细胞中蛋白质的原位结构 / 9.2.4 化学合成生物学 / 9.3 水在大脑记忆功能中的作用 / 9.4 研究宇宙的演变 / 9.4.1 人们对宇宙的认识 / 9.4.2 宇宙创生大爆炸理论可信否 / 9.5 开拓可持续发展的研究 / 参考文献 / 第1版后记 / 索引 /

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节选

20世纪的化学推动社会迅猛发展 20世纪的100年间，科学技术迅猛发展，人类对物质的需求大幅度地增加。在社会发展的推动和化学学科先进理论指导下，化学出现了许多重大的突破性进展，它和其他各个学科一起，深入到社会的各个领域，为人类创造了丰富的物质财富，增进人们的健康水平，形成了崭新的社会面貌，也使人们对物质世界的认识深入了一大步。本节通过几方面的实例，实际地理解化学是什么，以及它在社会发展中的作用。而更全面的情况则在后续几章中介绍。 341 合成氨和化学肥料的发展 1909年德国化学家哈柏(F.Haber, 1868—1934)用锇作催化剂，成功地在高温高压下将惰性很大的氮气和氢气化合成氨气。 N2+3H22NH3 哈柏因此获得1918年诺贝尔化学奖。德国人博施(C.Bosch，1874—1940)在哈柏的基础上深入研究。他先后试用2500多种不同的催化剂配方，经过6500多次试验，找到性能很好而又廉价的铁催化剂，实现合成氨的大规模的工业化生产，并促进农业生产的发展。博施因合成氨的生产而获得1931年诺贝尔化学奖。 20世纪后半叶，许多化学家看到由于合成氨等催化工业产品的需要量大增，思考着深入地、精确地了解它们的反应机理的必要性，使之进一步提高生产水平。其中德国化学家埃特尔(G.Ertl，1936—）是杰出的代表人物，他对表面化学进行深入研究，其中也包含阐明合成氨反应过程是由7个步骤构成。他的这些成就使他获得了2007年诺贝尔化学奖。不同时代的三位大师认真地对合成氨的化学进行研究，促进化学科学的发展，造福人民，分别都获得了诺贝尔化学奖。化学是一种永无止境的科学。氨气除了用来制造氨水、碳酸氢铵、硫酸铵、尿素等化学肥料外，还是其他许多化工产品的原料，用以生产硝酸、硝酸铵、氯化铵、硝化甘油、三硝基甲苯、硝化纤维、己内酰胺和己二胺等数目众多的化学品。 1. 合成氨奠定了现代农业化肥的基础化肥是指在农业上用作肥料的化学制品。基本的化肥是含氮、磷、钾三种营养元素的肥料。 (1) 氮肥。主要有促进作物的茎叶繁茂、分蘖增多、籽实饱满，提高产量和蛋白质含量等作用。以合成氨为基础，进一步生产出尿素、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、氨水等。 (2) 磷肥。促进作物分蘖、早熟，增加抗寒能力以及提高作物的产量和质量。大部分是以磷灰石矿物为原料，或磨细直接作肥料，或和硫酸等反应形成水溶性较高的过磷酸钙和其他磷酸盐作肥料，还可以用鸟粪、骨粉或工业生产中含磷的副产品进行加工。 (3) 钾肥。促进作物生长过程中糖类化合物的合成和转化，增进作物健康生长、抗病虫害、抗倒伏，增加氮肥的效果等。主要从含钾的矿石或从含钾的盐湖中提取氯化钾。随着科学的发展，化肥的内容和概念也得到新的发展。**，植物的营养元素还应包括镁、钙、硫、硼、锌、锰、铜、钼、铁以及其他微量稀土元素，化肥的化学成分大为扩展。镁是叶绿素的基本元素，是促进植物进行光合作用的催化元素。硫是蛋白质的组成部分，对植物的生长发育有重要影响。锌是多种酶的组成成分，参与叶绿素和生长素的合成，促进核酸和蛋白质的合成。锰能刺激植物根部生长固氮根瘤，促进豆科植物的增产。铁是一些酶的组成成分，在氧化还原中起重要作用，如抗树叶发黄等。第二，施肥的方式有叶面施肥等根外施肥的方法，以及无土栽培技术为作物生长配营养餐。第三，随着无公害绿色食品的发展，要求食品中的有害元素和化合物降低到卫生食品的要求。化肥的品种和质量以及对土壤中有害物质的处理，成为研究化肥的重要内容。农用肥料除化肥外还有大量的有机肥料，它是指动植物的残骸、人畜和家禽的粪便以及其他有机废弃物等。它的来源有农作物秸杆还田、厩肥、堆肥、有机物灰烬、沼气池肥、绿肥、饲养场和屠宰场废弃物。正确使用有机肥料既有为农作物提供营养和改良土壤的双重作用，也利于改善环境。对这类肥料又称为绿色肥料。使用有机肥料需要化学知识的指导，帮助了解施肥的对象和方法。例如草木灰富含钾元素，是碱性物质，草木灰和碳酸氢铵不宜混合在一起同时施用，以免氮肥流失。对有机肥料要进行化学成分分析和生化分析，并根据情况进行处理，以免毒物和细菌等有害物质伤害人体和进入农产品。当化肥源源不断地施放到田间，植物生长得到物质保证。加上农用杀虫剂及一系列农药的使用，农业得到欣欣向荣的发展，世界粮食的产量成倍地增长。第二次世界大战后半个多世纪，世界粮食产量翻了两番，粮食生产量的增长率在这期间始终高于人口出生率，人类从整体上脱离了饥饿的威胁。 2. 和化学肥料发展的同时，化学和生物学一起研究农用杀虫剂和农药并获得迅速的发展农用杀虫剂和农药常有它的两面性：一方面在防治害虫上有很好的效果；另一方面残留在农产品和土壤中的农药影响产品的质量，影响人们的健康。农业化学家要不断地对现有的农药进行筛选，防止和控制使用农药带来的负面影响；开展低毒高效农药的研究，替代高毒性农药；还要普及安全使用农药的方法及限用措施，特别控制使用在直接吃喝的果品、蔬菜和茶叶等农产品的生产过程中。化学是什么？化学是促进农业丰收，是解决“民以食为天”问题的大功臣。 342 高分子材料的发展 20世纪，由于高分子化学的发展形成了三大合成材料工业：塑料、纤维和橡胶。它们以酚醛塑料、尼龙66纤维和氯丁橡胶为开端，发展迅速、应用面广，人们的衣、食、住、行以及日常生活用的各种物品均离不开高分子材料。到20世纪末，世界塑料和树脂的年产量超过1亿吨，人造纤维超过2000万吨，橡胶超过1000万吨。年产高分子材料的总体积已超过全部金属的总和。20世纪被称为高分子时代。下面分别对塑料、橡胶、纤维和涂料加以简单介绍。 1. 塑料塑料是以合成的高分子化合物为基础，加入辅助剂，如增塑剂、填料、稳定剂、润滑剂等制得。有的塑料产量大、用途广、价格低廉，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，大量地用在塑料购物袋、包装袋、农用塑料薄膜、家具、日常用品等各个方面。另外一些塑料，如聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚和聚碳酸酯等，是通过共聚、填充、增强和合金化等途径提高其应用性能，使它耐磨、耐压和耐拉，能耐较宽的温度变化范围，能在苛刻的环境条件下长期地使用，以适应工业部门发展的需要，如飞机、汽车、火车、轮船等新型交通工具的发展，计算机等信息产业，化工和制药设备的更新等。有些特殊的需要，如2008年北京奥运会主游泳馆“水立方”即是一个大型的塑料制品。 2. 橡胶橡胶是一类线型柔性高分子化合物。其分子链的柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等通常用来制造轮胎及其他常用弹性制品。而具有特殊性能，如耐寒、耐热、耐油和耐臭等的特种橡胶(如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶等)也已根据需要研制开发。

作者简介

周公度（1931— ）
北京大学化学学院教授。主要从事晶体结构和结构化学等教学和科研工作。发表科研论文和教学文章100多篇。编著教材、专著和辞典等工具书10多种，先后由中外10家出版社出版30多个版本。其中《结构化学基础》已出5个版本，获得国家级优秀教材一等奖，并获得北京市高等教育经典教材奖，并在中国台湾出版繁体字版，在新加坡出版英文版；《结构和物性》是他为物理系创建的“结构和物性”课程撰写的教材，已出3个版本，获得国家级优秀教材一等奖；《化学中的多面体》是他的总结性科研成果，获国家级“三个一百”原创出版工程奖。许多世界著名大学图书馆都收藏有他的著作，美国国会图书馆就收藏了16本。

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