改變人類生活的學問化學(簡體書)
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走進化學世界,了解這門改變人類生活的學問。
序
化學是有趣的。石墨與金剛石,看起來是截然不同的兩種東西,竟然都是碳原子組成!美甲天下的桂林山水,原來是碳酸鈣這種不起眼的物質化學制造的!美麗的煙花爆竹,為什么會這么五彩繽盼呢?還有霓虹燈,為什么會有這么多姿多彩的顏色呢?當你被這些知識所吸引的時候,你會感覺到化學的無窮魅力。
這本書,從簡單的化學知識入手,直白而又有趣地講述了生活中一些司空見慣的事物的來歷,用途、種類等等。全書深入淺出,集知識性,實用性和趣味性于一體,是一本對青少年大有裨益的化學科普讀物。
由于作者的學識有限,在編撰過程中尚有一些不足之處,還請讀者不吝指正。
目次
書摘/試閱
金剛石為什么會有如此大的硬度呢?
早在公元1世紀的文獻中就有了關于金剛石的記載,然而,在其后的1600多年中,人們始終不知道金剛石的成分是什么。直到18世紀后半葉,科學家才搞清楚了構成金剛石的“材料”。
18世紀的70至90年代,法國化學家拉瓦錫等人進行的在氧氣中燃燒金剛石的實驗,結果發現得到的是二氧化碳氣體,即一種由氧和碳結合在一起的物質。這里的碳就來源于金剛石。終于,這些實驗證明了組成金剛石的材料是碳。
知道了金剛石的成分是碳,仍然不能解釋金剛石為什么有那樣大的硬度。例如,制造鉛筆芯的材料是石墨,成分也是碳,然而石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦物。金剛石和石墨這兩種礦物為什么會如此不同?
這個問題,是在1913年才由英國的物理學家威廉·布拉格和他的兒子做出了回答。布拉格父子用x射線觀察金剛石,研究金剛石晶體內原子的排列方式。他們發現,在金剛石晶體內部,每一個碳原子都與周圍的4個碳原子緊密結合,形成一種致密的三維結構。這是一種在其他礦物中都未曾見到過的特殊結構。而且,這種致密的結構,使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克,大約是石墨密度的1.5倍。正是這種致密的結構,使得金剛石具有最大的硬度。換句話說,金剛石是碳原子被擠壓而形成的一種礦物。
P10-11
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