视觉之旅：化学世界的分子奥秘（彩色典藏版）

　　第八届吴大猷科学普及著作奖翻译类佳作奖 　　我们日常使用的各种皂类有什么区别
　　食品成分中的各种糖类又有什么区别
　　香水的吸引力从哪里来
　　能食用的好色素有哪些
　　……
　　畅销书《视觉之旅 神奇的化学元素》《疯狂科学》作者西奥多·格雷（Theodore Gray）在《视觉之旅 化学世界的分子奥秘》中统统为你解答。
　　《视觉之旅 化学世界的分子奥秘》以图片为主并辅以简洁的文字，采用数百幅高清彩色图片，视觉效果惊人。许多化合物及其化学结构，被拍成了大幅的、华丽的照片，带着一种前所未有的美丽，充实在本书之中，记录了分子多姿多彩的状态。
　　正如格雷在《视觉之旅：神奇的化学元素》一书中所说的那样，他在此给我们展示了之前从未见过的分子的神奇。这是一本非常好的图书，特别适合于那些渴望了解更多的知识爱好者，以及任何想要领略物质世界奥秘的人。

　　这是又一次内容丰富的探索
　　展示元素是如何结合成分子
　　分子又是如何结合而形成世界万物的
　　现实存在的万事万物都是由各种元素构成的，当它们彼此结合起来时，就形成了多种多样的分子。在本书中，西奥多?格雷以他那本被翻译成23种语言的畅销科普书《视觉之旅：神奇的化学元素》为基础，又朝前延伸了一大步。
　　元素周期表是现实世界中整个宇宙的基本目录，但我们日常生活中所接触到的分子可是远远超过了元素的数量：难以数清的几十万种分子，相比之下只有118种元素。这是因为原子彼此连接的方式可能有许多种。在本书中，在数以百万的化学结构中，格雷以迷人的故事以及招牌式的精美照片，探索了其中有趣、重要、有用或漂亮的一些分子。他从原子如何结合成为化合物与分子，以及有机化合物与机化合物的区别入手，然后针对各种物质的分子是如何形成的，继续展开探索，这些化合物和分子包括肥皂和溶剂油、黏胶和石油、岩石和矿石、绳子和纤维、止痛片和危险的药物、甜味剂、香水和臭气弹、颜色和色素等，以及一些有争议的化合物，如石棉、氯氟烃和柳硫汞等。
　　许多化合物及其化学结构，被拍成了大幅的、华丽的照片，带着一种前所未有的美丽，充实在本书之中，记录了它们多姿多彩的状态。
　　正如格雷在《视觉之旅：神奇的化学元素》一书中所说的那样，他在此给我们展示了之前从未见过的分子的神奇。这是一本非常好的图书，特别适合于那些渴望了解更多知识的爱好者，以及任何想要领略物质世界奥秘的人。

　　西奥多·格雷（Theodore Gray），美国科普杂志《大众科学》（Popular Science）专栏作者，探索频道（Discovery Channel）节目嘉宾；乔布斯的好朋友；被人熟知的的科学计算软件公司沃尔夫勒姆研究公司（Wolfram Research）创建人之一。他是疯狂的元素收藏家，多年来精心收集了2000多件与元素相关的标本和物品，其收藏可与专业的博物馆媲美。他还创办了元素周期表网站periodictable.com，创作了众多独树一帜的图标式元素周期表。他发明的元素周期表桌子标新立异，获得了2002年度搞笑诺贝尔奖，并因此闻名于世。著有《视觉之旅：神奇的化学元素》《视觉之旅：神奇的化学元素2》《疯狂科学》《疯狂科学2》等畅销科普图书。他还是Touch Press的联合创始人兼CEO，该公司出版发行过多款获得赞誉的iPad、iPhone应用程序，包括The Elements（《视觉之旅：神奇的化学元素》）、Solar System、迪士尼动画、Orchestra、The Waste Land系列以及西蒙?温彻斯特所著的Skulls（《头骨之书：奇异的自然界生命探索》）等。

版权信息
译者序
引言
第1章 元素构成的世界
第2章 名字的魔力
第3章 死的还是活的
第4章 油和水
第5章 矿物和植物
第6章 岩石和矿石
第7章 绳子和纤维
第8章 疼痛和快感
第9章 糖和双糖
第10章 天然的和人造的
第11章 玫瑰和臭鼬
第12章 化学把我变得五彩缤纷
第13章 我讨厌这个分子
第14章 生命的机制
致谢

　　读这本书，有点像把你的脚趾头泡到一湾浅浅的水中——文字简明扼要，图文并茂——然后你就突然发现正在深水中游泳，放松一下，好好享受吧！本书呈现的科学知识非常优雅，你会感觉到仿佛拿着一本珠宝目录，爱不释手。任何年龄、教育程度的人都该看看这本书。
　　——杰米;海尼曼 美国科普电视节目《流言终结者》主持人
　　我被这本书给迷倒了，只能用一个词来形容我的感受：精彩！
　　——奥利弗;萨克斯 美国科普作家
　　作者用诙谐幽默的文字和精美的插图将宏观世界中的物体和微观世界中的分子完美地结合在一起！这是关于化学的盛宴。
　　——梁琰，中国科学技术大学特任副研究员，《美丽化学》（BeautifulChemistry.net）作者、摄影兼科学可视化指导
　　美国科普作家西奥多·格雷从元素到分子的跨越，但贯穿其中不变的仍是由高超摄影手法带来的绝美画面。
　　——百度贴吧 萌凤《疯狂化学》系列视频制作人
　　这本书，不只让我们看到了化学元素的神奇，更让我们看到了化学的魅力！这本书值得化学爱好者收藏！
　　——新浪微博“生活中的化学”
　　我看到西奥多·格雷的书的时候，感觉这位老兄一定是“疯了”！那超级美丽的化学元素图片，那精彩而危险的疯狂科学实验，那文字间流露出的童真和诙谐……无不让我深深感受到了他对化学的挚爱，他用这种爱感染着每一个人。
　　——王耀 深受学生喜爱的北京四中化学教师
　　本书用科学而又通俗易懂的文字配合经典而又有趣味性的图片，把读者带入丰富多彩的化学世界，将严谨、复杂的自然科学知识讲得深入浅出、引人入胜，对于化学科学的普及是一件大好事！　
　　——北京二中化学教师 温利权

　　译者序
　　当听说本书正在招募译者时，我的第一个反应就是“无论如何都要争取到这个机会”。因为这本书的作者之前写过另一本里程碑式的作品《视觉之旅：神奇的化学元素》，那本书给我留下了非常震撼的印象。所以这本书的翻译工作，我和其他几位译者、审校者，是怀着一种近乎朝圣的心态去完成的：能在这本经典著作中留下我们的名字，本身就是一件值得骄傲的事情。
　　拿到原版书之后，发现先前的期盼之情果然没有落空。这本书延续了前作的风格，不仅内容相当丰富，而且全书的布局也颇具匠心。全书以大量身边随处可见的物件作为例子，阐述了复杂的科学原理，即便是没什么化学基础的人读起来也很容易理解，而有化学专业背景的读者则可能不时露出会心一笑。可以说，本书算是深入浅出的一个典范了。
　　另外，作为一本科普图书，本书最大的优势就在于它的“可视化”，有许多漂亮的图片穿插其间，让阅读过程变得相当轻松。
　　那么，这本书究竟讲的是什么内容呢？
　　往大了说，它介绍了娑婆世界是怎么组成的；往小了说，它告诉了我们，在我们的目力放大数千、数万倍之后，那些平日里再熟悉不过的东西的样子是多么奇怪！读了这本书，你会惊叹于造物的神奇，更会发觉原来这个世界是如此有趣。花上一两天的时间翻翻，想来会对这个看似平凡的世界有一些全新的认识：原来，看似风马牛不相及的东西，背后居然来自于同一个本原，有一套精密的组成逻辑。你也会惊叹于化学是如何悄悄地渗透到了我们生活的每一个角落，成为现代社会不可缺少的一部分，而这正是化学的魅力所在。
　　所以，这本书可以看作通向化学世界的一把钥匙，或者说是化学发展的一个掠影。本书对于各个年龄段、不同知识背景的读者而言，都是相当适合的轻松读物，真正能够让你体会到“开卷有益”，各位有机会不妨抽空看看。
　　本书的译者都拥有化学专业背景，他们分别是：陈晟（有机化学，博士，西华大学讲师）、孙慧敏（化学，本科，果壳网科普编辑）、何菁伟（生物化学，研究生）、麻钧涵（无机化学，硕士）。刘子宁（药物化学，博士）对全文进行了仔细的审校工作，人民邮电出版社的韦毅编辑则负责全书的译稿统筹。希望通过我们的努力，这本书能够原汁原味地呈现在读者面前，带给大家一个不一样的化学世界。
　　陈晟
　　2014年12月 于成都红光镇

　　仅仅用碳和氢两种元素就可以创造出数量惊人的化合物——烃类。再加入氧原子，就可以得到碳水化合物，比如这块浅褐色的冰糖。
　　在这个世界上，所有现实存在的物质都是由元素周期表中的各种元素所组成的。我为此专门写过另一本书《视觉之旅：神奇的化学元素》，介绍了每一种元素可能在什么地方能够被找到。有时候，它们仅仅以单独的元素形式存在，比如铝锅或铜线。但是通常情况下，它们都是和其他元素彼此连接而形成化合物，比如食盐（它由大量的钠原子和氯原子排列成晶格），或者是更复杂的分子，比如白糖（它由12个碳原子、22个氢原子、11个氧原子紧密结合而成）。
　　分子和化合物就是本书所要介绍的内容。在日常生活中，我们所接触到的分子与化合物的总数要远超过我们所接触到的元素的数目（分子、化合物的总数多得难以数清，而我们所接触到的元素的数目不过数十种），这是因为原子之间可以按照许多种不同的方式彼此连接起来。只使用碳元素和氢元素，你就可以组成整整一类叫作“烃类”的物质，这类物质包括汽油、润滑油、溶剂、燃料、石蜡和塑料等。再把氧原子加进去，你就可以得到碳水化合物，包括糖、淀粉、蜂蜡、脂肪、去痛片、天然色素、各种塑料以及许多其他化合物。如果再多加一些元素，你就能得到创造一个活的生命体所需的全部化合物，这些化合物包括蛋白质、酶类以及生物体中所有分子的模板——DNA。
　　但是，是什么让原子之间的连接变得如此多种多样？另外，为什么我要分别说“化合物”与“分子”这两个词，它们有区别吗？
　　元素周期表是一个宇宙中已知的、可能存在的所有元素的大集合。万物都是由这些种类有限的元素所组成的，但这些元素可以按照不同的方式组合在一起，从而形成数量巨大的物质。如果想了解更多有关元素的知识，可以参考我写的另一本书《视觉之旅：神奇的化学元素》。
　　纯的钠元素是一种银白色的、光亮的金属，与水接触就会发生爆炸。完全不知道出于什么考虑，有人用金属钠制成了上面这只鸭子。
　　氯元素的单质通常是一种气体，但在高压下可以液化，比如装在下面这支石英制成的安瓿中的液态氯。当肺部接触到氯气后，死亡会迅速而痛苦地来临。
　　氯化钠是一种化合物，其中氯原子的数目和钠原子的数目是相同的。这两种元素分开来，各自都具有令人紧张的危险性，但以这种方式结合起来后，它们就形成了完全无害的食盐（这是氯化钠的俗称），而且尝起来味道也很不错——我们和动物都这么认为。上图是一块“盐砖”，是给马舔食用的，以确保它们从饮食中摄入足够的盐分。
　　仅仅是碳和氢两种元素就构成了数量惊人的化合物。在仅由这两种元素组成的分子中，已经有数十万种被人们研究过并命名，更多的则依然还没有被命名。
　　烃类化合物中包含有大量的液体：从比水还要轻的液体，到密度不同的油类，再到最黏稠的轴承润滑油脂。在每个分子中，连接在一起的碳原子的数目越多，烃类化合物的黏性就越大，到一定程度可从液体变成蜡状，最终还会变成固态的塑料。
　　聚乙烯塑料随处可见，其应用包括轻薄的超市购物袋到复杂的防割手套。它也是一种烃类化合物，分子中只有碳原子和氢原子，没有其他元素。在它的分子中，有数十个到数十万个碳原子连接在一起。