美丽的化学结构

简单精炼的一本化学科普书，短短几万字帮我捋清了化学中最基本的几个核心概念，某种程度上也让我对化学的理解有了变化：之前我会死死的盯着初中化学教科书里的定义，认为化学就是分子与分子间的化学反应，围绕着电子形成共价键，以及令人眼花缭乱的元素周期表； 但在这本书里我看到了太多除了电子得失形成共价键之外的力：从最基本的让水成为生命之源的氢键，再到金属结晶内部的金属键，再到聚合物、生物大分子通过范德华力或者氢键形成小分子“军团”，甚至还有纳米分子模糊了微观与宏观的界限； 在这个过程中再一次深刻的体会到了【定义】的滞后与漂浮😂尤其是在看第二部分的化学结构图片的时候更有体会，感觉微观的原子、分子世界很像是宇宙空间星体之间的作用，卫星围着行星转，行星围着恒星转，还有星云、星团，这些星体之间会互相吸引也会互相排斥，会构建秩序也会碰撞融合；这就像是我现在对化学的认知：在化学世界里有原子核和电子两个基本的“星体”，不管是电子与电子的共价键，氢原子与氧原子的氢键，分子间的范德华力，金属原子间的金属键，或者其他次级共价键比如卤键，都围绕着这两个星体和他们之间的力，元素周期表只是一种角度，但它远远无法概括整个化学世界，就像太阳系无法概括宇宙一样。 另一个非常大的收获是了解到了很多先进的观测仪器和实验。“断头实验”我真的无法用语言来形容自己的震撼；被爱因斯坦赞颂为最伟大实验之一的劳厄的X射线晶体衍射实验也开启了用x射线“看”微观物体的大门；还有利用量子隧穿的STM和IFM。这些实验和观测仪器为我从休谟和金观涛那里了解到的哲学思想提供了坚实的自然科学论据。 还有一个很有意思的收获是浅浅了解到了一些关于化学史和化学家的故事：梦回小时候《儿童文学》的拉瓦锡，发动近代化学革命、引入量化思维，摒弃掉那些虚头巴脑的燃素，还有断头实验堪称我能想象的科学家最伟大的死前行为；还有后续很多做出了杰出贡献的化学家，和那些被频频打脸的诺贝尔化学奖得主😂不过名字我是一个都记不得了hhh 最后就是收获了那些精美的图片，文化知识不够，只能说一句：太美啦！

本书从拉瓦锡确立现代化学命名体系讲起，梳理了从原子论到玻尔量子原子模型、从路易斯化学键理论到价层电子对互斥模型的理论演进，系统展现了晶体、有机分子、聚合物、生物大分子等不同尺度的化学结构规律。同时介绍了扫描隧道显微镜、原子力显微镜实现原子级成像与操控的技术突破，以及碳纳米结构、纳米粒子自组装、超分子化学、DNA 折纸术等前沿方向，呈现出微观化学世界的精妙结构与人工构建功能分子的广阔空间。 高中初识化学时，我曾对这门满是抽象符号与概念的学科满心抵触，只觉它晦涩又遥远。可随着阅历渐丰，在跨学科的涉猎与各类爱好的探索里，我反倒对藏在万物背后的微观世界生出了许多发自心底的疑问——这份纯粹的求知欲，反倒彻底点燃了我对化学的兴趣。 超分子化学的精妙尤其令我着迷，DNA纳米机器人、DNA纳米飞船的奇思与实现，更是每每让我叹为观止。这份探索也让我对自然多了一重敬畏与热爱。古人言“一花一世界”，从前只当是诗意的譬喻，如今才深解其意：哪怕一粒微尘，置于微观视角之下，也是一片浩瀚辽阔的天地。

与其说《美丽的化学结构》这本书是解说化学结构的，不如说是一本描述人类对化学结构进行研究、发现和应用的历史书。按书中叙述的历史脉络整理如下： 原子结构：从卢瑟福于1911年提出的原子核模型，到1913年玻尔提出量子原子模型，到1916年路易斯提出符合玻尔量子原子模型的化学键理论（路易斯结构式），再到1940年西奇威克等几位科学家提出价层电子对互斥模型。 晶体结构：从18世纪末阿羽依在数学层面将晶体的宏观形状和微观周期性联系在一起，胡克在显微镜下观测到微小的晶体具有形状规则的表面，推测晶体是由大小相同的球形微观粒子组成，并通过规则排列形成与所观测晶体表面类似的形状。到1897年巴洛发表的一系列晶体结构预测模型。从1912年劳厄X射线晶体衍射实验面的重大突破，到布拉格父子提出X射线在某些晶面上反射原理（布拉格公式），使解析晶体结构成为现实。从1934年泰勒等科学家提出位错的概念，到1982年谢赫特曼发现准晶。 有机分子结构：从1830年贝采利乌斯开始使用“同分异构体”命名具有相同元素组成表现出不同化学性质的有机化合物，到1955年，霍奇金等科学家发表了用X射线衍射实验解析的维生素B12的三维分子结构。 聚合物（高分子化合物）结构：从1833年贝采利乌斯提出聚合物概念（异构体、元素比例相同但分子质量不同的物质），到1920年施陶丁格提出，聚合物是小分子重复单元通过共价键结合形成的相对分子质量极大的高分子。从1930—1934年库恩等提出柔性聚合物模型，到1977年黑格、麦克迪尔米德和白川英树发现导电聚合物。 生物大分子结构：从1953年沃森和克里克发表著名的脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋结构，揭示出DNA的复制机制，到2003年4月科学家完成了人类基因组计划，破译了人类基因组30亿对碱基的编码方式。从1958年肯德鲁等发表了肌红蛋白的三维结构，到1960年佩鲁茨发表了血红蛋白的三维结构，再到1978年哈里森等发表的番茄丛矮病毒的蛋白质衣壳结构。 碳纳米结构：从1985年柯尔、克罗托和斯莫利等首次发现了富勒烯（C60分子，其直径约1nm，是纳米科学领域非常有代表性的纳米材料，也是富勒烯家族中最小的一个），到2004年海姆和诺沃肖洛夫等用简易机械方法制备出单层石墨烯。自此揭开了科学家对新型碳纳米材料研究的序幕。 表面原子结构：从1955年米勒和巴哈杜尔发明场离子显微镜（FIM），到1981年宾宁与罗雷尔发明扫描隧道显微镜（STM），科学家们不仅可以看见原子，还能够移动原子。1990年，来自IBM的科学家应用STM将35个氙原子摆成了“IBM”三个字母，成为科学史上一个重要的里程碑。在STM基础上发展出的原子力显微镜（AFM）已成为科学家研究物质表面微观形貌不可缺少的工具之一。相信在不久的将来，STM和AFM将为我们揭示更多关于微观世界的奥秘。 书末还有丰富的化学结构图及简要介绍，感兴趣可以阅读欣赏。本书偏专业一点，有些化学基础知识的话，读起来会更轻松一些。

还挺不错的一本，深入浅出介绍了很多化学概念以及化学的结构美在哪里。也第一次知道了这种为科学作画的职业。只是似乎分页不是很严谨，每一章的最后一张图应该对应下一章节的内容。以及其实读完前言的时候我更希望能看到作画时用的技术和工具

以结构为主线，回顾人类探索和研究中的一路成果，并一定方式呈现。也算是对自己曾经痴迷历史的一个温习。时光荏苒，1977年在上海科技书店一口气买下三张元素周期表的彩色卡片，自此迷上化学，还历历在目。 如今只能激发曾经的青春回忆和激情梦想。感谢本书带来的这一切。

这书先是讲述历史，从化学刚刚开始发展时的炼金术士所用的化学用语，到后来一点点地演变到了现在的样子所经历的过程，然后有提供许多化学以及生物上的结构，个个虽然乍一看可以说是乱七八糟，但是仔细一看很有规律，各种各样的碳链、碳环、杂环、索环，还有离子晶体、分子晶体、金属晶体和超大分子化合物，实在是振奋人心，令人惊叹不已啊！

这是一本典型的中国教科书。罗列概念，给个图，讲完了。 很严谨，很枯燥，看了跟没看一样，因为根本记不住。 没有万物发展的规律逻辑可言，就是生硬的罗列概念。分子为什么是这种方式去排列？这些图有什么异同功能，没有讲。 只是，拗口的概念，然后漂亮的图。只知其然，不知其所以然。

读了本书，确实让我感到非常震撼，世界上的物质丰富多彩，它们的微观结构更是千奇百怪！大学时期我也学过结构化学说实话，真的是似懂非懂。今天读了此书，不由得对化学这门学科肃然起敬。当年高考填志愿时自认为化学简单易学，就毫不犹豫地选了化学专业，现在看来真的是太无知了。

一半关于化学晶体结构和成像技术的科普读物。图片让我突然想起各种传统文化中的经典图案，中国结，凯尔特人的装饰标识，伊斯兰艺术中的几何装饰，都跟晶体图形很相似呢。。只是本书似乎编辑不够严谨，最后部分有很多重复。。

这本和《美丽的化学应用》是一套书，书章节很短，三天看完两本书。两本书都是前一半将化学的历史，后一半欣赏美丽的化学图片，内容不多，应该是以引导读者对化学产生兴趣为目的。