《视觉之旅:神奇的化学元素》是一本引你进入化学世界的向导读物。
这本书正是按照这种方式展开的,但是在介绍一百多种化学元素之前,先带你去作一次化学元素周期表的短暂访问,这也是要了解元素的预备知识。元素周期表就是元素的总目录,也是元素大家庭的户口簿。在周期表上每种元素都按次序(原子序数)排列,各有各的位置,其中标明了它的名称、构造性质的有关数据等等。现在已经发现的元素有118种,在周期表上的位置,分布一看便知。
开头有一章“元素周期表是如何形成的”,细说周期表的内容和科学原理,这也是了解化学元素基础的准备知识。还提醒你:“你需要知道的一件事,没有一件事是你不需要知道的。”这里谈到了原子序数、原子量、密度、原子半径、晶体结构、电子填充顺序、原子发射光谱、物质的状态。其中还有一项很重要的导航图,告诉读者:相应于每种元素的每一页都有一个小小的图,图中有一个用黄色照亮的方块,表示本页元素在周期表中的位置,还有把周期表分成几组颜色在书的前面都有说明。
第14到15页就是我们很熟悉的第1号元素氢,符号为H,一张合页彩照就是它的形态,照片是鹰状星云中的一部分,显示群星闪烁的夜空中正是氢嬗变为氦的宏伟场所。离我们最近的恒星太阳,每秒钟就要消耗掉6亿吨氢,单银河系中就有千万万个恒星,试想宇宙中有多少氢。据计算氢占宇宙重量的75%。氢通常是无色的气体,然而在天体的演化中放射出壮丽景象。太阳对氢的大量消耗养育了我们和地球上的生命,可见氢对我们何等重要。氢和氧的结合形成了云彩、海洋、湖泊河流。氢和碳、氦、氧结合在一起构成了所有生物的血液和肉体。氢是最轻的气体,也非常经济,如果汽车用氢作为燃料比汽油更便宜。氢是最丰富的元素,也最轻,最为物理学家所钟爱,它只有一个质子和一个电子。
本书中,每种元素都占有两彩页,有时刊登元素发现人或被命名人的照片,如96号元素锔(Cm)就用居里夫人的照片,还有纪念她诞辰100周年的奖章图片。第99号元素锿(Es)是用大科学家爱因斯坦命名的。需要特别提到的是第101号元素钔(Md),是以化学元素周期表最早的研究者和创始人,俄国著名科学家门捷列夫而命名的。
忽然传来“元素周期表再添两名新丁”的消息,那就是超重元素114和116,原子量分别为289和292。
这本书的最后还有一个特别的章节——《元素收获的乐趣》,本书作者在他木制的周期表桌前看着那巨大的周期表中分别陈列了一些元素的实物和许许多多的元素化合物。可见他已经是一名元素周期表的“超级粉丝”。这也使我回忆起68年前的一段往事,那时我是一个18岁的化学爱好者,我精心绘制了一张比明信片还小的袖珍化学元素周期表,还有一个副标题——用英文写的“组成宇宙的元素”。表虽小但各种数据齐全,因此我也可以说是一个周期表迷了,所以才会对这本书格外喜爱而写出这篇短文。
有两件事是我当初编写本书的时候未曾预料到的:一是孩子们会和成年人一样喜欢这本书,二是在不到一年时间里它被翻译成14种语言。这二者共同证明了这样一个事实:化学元素在人的精神追求上和肉体构成上一样都是相通的。每个人都是由元素构成的,每个人都希望了解构成其自身的东西。
在这本书中你会发现许多关于元素的故事:它们从何而来,它们有什么用途,以及是什么使得每种元素都那么有趣。我希望你们喜欢这些故事,并且与你们的孩子、学生、老师或者父母分享这些故事的乐趣。
如果在你认识的人当中有人觉得科学或化学是令人讨厌的,是一些枯燥无味的东西,你可以试着把这本书送给他。仅那些照片就会使他相信有些东西确实值得看一下,他也许最终会写信给我,说他已经尝到了通过科学了解到的这个世界的滋味,并且如何热切地希望知道得更多,谁知道呢。
化学元素是构建我们的物质世界大厦的砖和瓦。要了解物质世界,必须先了解化学元素。喜欢自然科学的青少年学子可以从这本书中获得许多关于元素的知识营养,即便是化学教师,也可以从中撷取材料来丰富自己的教学,使我们的化学课变得更加生动有趣。本书的文字部分涉及不少外国的人物和典故,译者尽可能加了一些注解,希望对于理解本书的内容有帮助。
这本书是一位向导,带领我们周游化学元素的世界,领略其中美妙的风光。希望这本书会让更多的青少年喜欢上化学,并最终加入化学家的队伍。