标 签:科普 科普/百科 童书
◆文字叙述生动幽默,素材来源新奇鲜活。 将抽象的科学知识与近在身边的生活素材融合在一起,题材选自孩子日常生活中见过、听过、用过,但不知道是什么、怎么回事、为什么的东西,来自他们追着大人问,又常常得不到解答的问题,让孩子接触起来毫无距离、倍感亲切。
◆人文情怀渗透深厚,科学态度和科学思维培养并重。 在讲述科学知识的同时,自然地穿插了人文内容。数学、物理、化学乃至天文、地球科学等知识的阐述中,随处可拾文学历史、美术建筑、名联佳句、科学家故事等等,让孩子在阅读中趣味倍增,眼界豁然洞开,从而获得科学和人文的双重滋养。 ◆高清照片震撼人心,漫画图解趣味十足,手绘插图细腻求实,共同描绘科学世界的多样多姿。
柠檬夸克:从小怀揣着文学梦,却阴差阳错进了物理系。随着年龄增长,她深感自己受益于人文和科学的双重滋养,两者结合会让人更全面、公正、智慧地看待世界。现在,她也把这样的理念融进自己的书里,和读者分享。
“氢氢的我走了,正如我氢氢的来。”
“谁呀?谁在说话呢?”
“是呀?这是谁在念徐志摩的《再别康桥》呢?”
“是我呀!氢元素。现在,我要走了!”
“你要走?你去哪里呀?”
“我要离开地球,去往浩瀚的太空。”
“别,别走呀!怎么刚认识,就要走呢?柠檬,你傻站着干吗?帮我拉住它呀!”
“唉,也是没办法的事!”
“怎么没办法?你把它拉回来不就得了?这有什么难的?”
“是这样的——”
地球留不住我
我,氢元素,是元素周期表的排头兵,质量最小的元素。我的质量只有同样体积的氧气质量的1/16,是最轻的气体。
你们人类说的“身轻如燕、临风飞举、飘飘欲仙”,用在我身上最合适了。因为我的质量太小了,以至于地球引力根本无法吸住我,我很容易就飞进太空。
“可是宇宙又大又黑又冷,多孤独啊!你别走了!我,我们想想办法把你留住,好不好?”
“谢谢!你真可爱!可你有所不知,我在宇宙里,一点也不孤独。因为——”
宇宙里大量的恒星、星云和星际物质,都是由我和“老二”组成的,而且我还占绝对主要的地位。哦,“老二”就是排在元素周期表第二位的元素。“老二”是我对它的昵称,你们人类管它叫作“氦”。骄傲地告诉你,我占宇宙总质量的75% 呢!
对地球来说,留住我很难,可对太阳、木星这样的大质量星体来说,就是小菜一碟!它们的质量足够大,吸我吸得牢牢的。在地球上,除了化学实验室,你很难找到我的气体。在太阳里,大约3/4 的质量来自我,而在木星、土星、天王星、海王星这样的行星里,我的含量都占到80% 左右。宇宙里的其他恒星,还有不少行星里,都大有我在。
所以,你别担心!我在这儿才是“少数民族”。到了太空,我真的一点也不孤独。再见,我走了!
“哎,别急嘛!难得来地球一趟,别急着就走。我们地球也挺好玩的,远方的客人请你留下来!”
“哈哈,你说什么?我是远方的客人?”
“它可不算是,它应该是地球的原住民。”
“那你是怎么到地球的?不是从太空云游到此吗?”
“我最早诞生在一位医生的诊所里,不过他让机会轻轻溜走。我又无数次在化学家的仪器里钻进钻出,但是他们都对很我轻视。英国人卡文迪许倒是把我收集起来,上上下下仔细打量,可惜还是轻描淡写。最后是拉瓦锡认定我的地位,也让他自己‘氢’史留名。”
“哇!”
“氢气的发现,还真是一个曲折的故事。我们还是听氢自己说吧!”
发现我,不轻松
历史上第一次有文字记载的发现氢气的人,是一个瑞士的医生,他叫作帕拉塞斯。帕拉塞斯医生生活在16 世纪,他在实验记录本上,这样记下了他的发现:“把铁屑投到硫酸里,就会产生气泡,像旋风一样腾空而起。这种新产生的气体可以燃烧。”唉!他都看到了我轻灵飘逸的身影!遗憾的是,这位医生的病人实在太多,忙得他没有时间去进一步地研究我。要不然,到今天他的大名也会被写进教科书啦。
水的生成者
到了17、18 世纪,有很多人重复了类似的实验。但当时的人们认为气体是无法收集的,最伤我心的是,他们当真拿我当空气呀!认为我和空气没有区别。天呐!我是多么特别的气体啊!错误思想使得很多人放弃了对我的认真研究,也使得我的发现时间整整推迟了200 年。
到了18 世纪后期,英国大名鼎鼎的卡文迪许终于开始对我产生兴趣了。他通过化学反应制造出我的气体,并且把它们收集起来进行研究。他发现我这种气体不像氧气那样可以帮助蜡烛燃烧,也不能帮助动物呼吸;如果把我和空气混合在一起,点火就会爆炸;我在空气中燃烧后的产物是水。
我满心以为,这次我就能登堂入室了。这不明摆着,我就是一种崭新的元素嘛!谁知固执的卡文迪许坚持认为水才是元素,认准一条死理:我——这种新发现的气体,不可能是元素。没法子了!他作为物理学家和化学家的成绩单上,注定缺少一项:“发现并命名新元素”。
1787 年,拉瓦锡重复了卡文迪许的研究。谢天谢地!他终于认为我是一种新的元素了。由于我这种气体燃烧后会产生水,所以拉瓦锡为我取了个美丽又大气的名字:“水的生成者”。威武吧?我的拉丁文名字hydrogenium 也正是得名于此。
还是中国人直截了当!因为我是元素周期表中最轻的元素,所以中国人干脆叫我“氢”,还给我戴了顶气体帽子!也有道理——常温下,纯净的我以气体的形式存在嘛!
我就在你身体里
我说地球很难留住的是我的气体——氢气。每个氢气分子里,包含2个氢原子,分子式是H2。
我的化学性质很活泼,几乎可以与所有的元素发生化学反应。
我极易燃烧,别看我轻小,脾气可是麻利利、火爆爆,点火就着!氢气在氧气中燃烧会生成水。要是把我与空气混合,那你可要小心点!一旦混合气体遇到明火——砰!立马就爆炸。
看看我和氧气发生的化学反应,一睹“水的生成者”的风采:
化学家这么写:2H2+O2 → 2H2O
说的是这回事:2 氢气+ 氧气 反应生成 2 水
我和氯气发生化学反应的产物就更厉害了!叫氯化氢,溶于水就是盐酸,腐蚀性强着呢!你吃香喝辣就靠它解决呢。你的胃酸主要就是它哟!不知道吧?是这样的:
化学家这么写:H2+Cl2 → 2HCl
说的是这回事:氢气+ 氯气 反应生成 2 氯化氢
在酒精(C2H5OH)、葡萄糖(C6H12O6)里,你都可以看到我的身影——端端正正,傲然挺立的大写H 就是我!在你的身体中,有好多好多的我,和碳、氧等一样,我是人体必需的元素。
“好了,我要走了!我去壮烈牺牲,完成使命,光芒万丈!轰轰烈烈!”
“天呐!你说什么呀?”
“是真的。在一定条件下,4 个氢原子核会变成1 个氦原子核。这叫核聚变反应。在这个过程中,会释放出大量的能量。利用核聚变反应,科学家们研制出氢弹,是目前地球上威力最大的炸弹。”
“小胖子说得没错!太阳和所有的恒星上,时时刻刻都在发生核聚变反应。这些核聚变反应为太阳提供能量,使得太阳能够发光发热。”
“这样,我们地球上的生命才能生存。要是有一天太阳上的核聚变反应停止了,那么地球的末日也就到来了。”
“核聚变反应算是一种惨烈的化学反应吧?”
“核聚变反应不属于化学反应。因为化学反应是发生在不同原子之间的,原子内部的结构并不会产生任何变化。而核聚变反应则直接打破了原子的界限,生成了新的原子。”
“可还是挺惨的!反应之后,4 个氢原子就不存在了……想想多让人伤心!”
“是呀!那就看看美丽的朝霞和绚丽的晚霞吧!那就是氢变氦发出的光芒。”