11月19日下午,《118化学元素》作者、华东理工大学教授戴升在2022上海书展上带来了“化学元素与中国:从青铜器到航天器”的主题讲座,其以中国人民对化学元素的应用故事为线索,贯穿中国历史,从青铜器到航天器,串讲其中所蕴含的化学知识与原理,体现中国古代劳动人民的勤劳智慧,以及新中国成立以来,中国人民在化学领域取得的令世界瞩目的伟大成就。
戴升表示,化学元素承载了中华文明的开端、传递与探索,标志着中华文明开端的青铜器正是一个例证。除了青铜之外,硅元素也在中华文明的演化中扮演着重要的角色。硅不仅通过古代的岩石、陶瓷来传承中华文明;当今的信息时代,硅已然传递着现代文明。目前,世界上生产的钛及钛合金,有四分之三都用于航天航空领域。2019年1月,我国的“嫦娥四号”月球探测器成功登录月球背面。与“嫦娥四号”一同随行的还有 “玉兔二号”登月车。“玉兔二号”的车轮是由钛合金制造的,使用了钛镍形状记忆合金。人类对于化学元素的探索孜孜不倦,未来10年、20年之后,可能元素增长之后不再是118号。希望大家学会通过化学元素去了解世间万物的这种思维,做到交叉学科的融合,用我们的科学知识去理解生活中的各种现象。
《118化学元素》
戴升 著
华东理工大学出版社出版
>>内文选读:
元素是什么
人类关于“元素”这一概念的思想有着悠久的历史,这是人类对物质世界的一种简单归纳。早在古希腊时期,哲学家亚里士多德曾提出了“四元素说”。他认为,世间万物皆由土、气、水、火四种元素组成。这种说法为后世的炼金术师所推崇。炼金术师们错误地认为,只要改变这四种元素的比例,就能使普通金属变为黄金,继而他们孜孜不倦地试图从廉价的铁中获得昂贵的黄金。类似地,古巴比伦和古埃及曾有关于水、空气、土的“三元素说”,中国古代也有关于金、木、水、火、土的“五行说”。直到15、16世纪,欧洲医药学家们提出的关于硫、汞、盐的“三元素理论”仍风靡一时。
17世纪,英国化学家罗伯特·玻意耳通过一系列实验证明了:黄金并不能分解出硫、汞、盐中的任何一种“元素”:砂子和灰碱混合在一起,经加热熔化可变成透明的玻璃,但玻璃再也不会分解成土或水;果汁经过发酵会变成酒精,但它们都不会变成盐或硫。由此,玻意耳对传统的元素观念产生了怀疑,井率先提出了较为科学的 “元素”定义:元素应是具有确定的、实在的、可察觉到的实物。只有那些不能用化学方法再分解的简单物质才是元素。
从玻意耳的定义中不难看出,“不能用化学方法再分解的”是一个关键定语,这也使得后继的化学家们不断地尝试着“分解”和“提炼”,从安托万-洛朗·拉瓦锡到汉弗里·戴维,再从约翰·道尔顿到德米特里·门捷列夫,这些才华横溢的化学家们带领人类不断探索物质的组成和元素的本质。随着现代科学技术的进步,目前 “元素”的科学定义是由国际原子量委员会在1923年提出的,其中的“分解”尺度已经细化到了“原子”级别。
所以,元素是同一类原子的总称,它们描述着物质的宏观组成。截止至2021年,人类总共发现了118种元素,其中既有地球上存在的自然元素,也有人工合成的人造元素,它们有条不紊地“坐落”在元素周期表中。本书就将带你去认识这一个个化学元素,井通过它们了解世间万物的组成。
作者:戴升
编辑:袁琭璐
责任编辑:朱自奋