人类的历史总是和化学共同发展。化学是帮助人们了解地球和宇宙中存在的物质的性质的学问，也是研究物质之间的反应的学问。从古至今，化学不断以它强大的力量驱使着人类。本书的作者为日本知名科普作家，在本书中他将为读者讲解化学是如何影响人类历史的、介绍化学这门学问的知识探索的过程。与此同时，他还将结合浅显易懂的文章和图解、插图，向读者传达将人类的梦想和欲望变为实质的化学应用的趣味性。本书可以激发读者学习化学的兴趣。

左卷健男，日本东京大学讲师，原日本法政大学教授。1949年出生于关东地区的枥木县。毕业于千叶大学教育学系、东京师范大学研究生院教育学研究科。著作包括：《有趣的物理》（PHP研究所）《透视伪科学》（新日本出版社）《罔解化学“超”入门》（Science I新书出版社、与他人合著）。

第一章 世界万物都是由什么构成的
费曼的提问
诞生于古希腊的哲学
世间万物都由水构成
德谟克利特的主张
原子论和快乐主义
“火、空气、水、土”的四元素说
四元素说与炼金术
第二章 原子是什么
真空真的存在吗
用水进行托里拆利实验
真空泵的发明者——格里克
拉瓦锡的元素表
道尔顿的原子论
分子概念的确立
爱因斯坦证明了分子的存在
“不可分割”的原子原来可以再分
原子内部是空荡荡的
第三章 元素和元素周期表
元素的发现和元素周期表
门捷列夫和他预言的元素
稀有气体元素的发现
同位素的存在和鲍林对元素的定义
如今的元素周期表
物质大致分为三类
金属的特征
第四章 火的发现与能源革命
人类是从什么时候开始使用火的
生火的技术
物质的燃烧和燃素说
氧气的发现
近代化学之父拉瓦锡
家庭中使用的燃气
燃料的历史和能源革命
第五章 让所有人震惊的可怕物质
生存所必需的物质
古罗马的上水道和公共浴场
高跟鞋·披风·香水
法语e tiquette（礼仪）的由来
霍乱流行的原因是什么
传染病促进了上下水道的发展
自来水的氯气杀菌
引起世界瞩目的请愿书
第六章 从咖喱饭看食物的历史
咖喱饭的诞生
栽种水稻是人类的一大伟绩
大航海时代与马铃薯的“全球化”
马铃薯推动了欧洲人口增长
动物家畜化促进了定居生活
从野猪到家猪
狩猎采集时代的人类与动物
农业革命与城市的建立
生存所必需的五大营养素
人类从烹饪中获得了什么
第七章 改变历史的啤酒、葡萄酒和蒸馏酒
酒与农业的开始
啤酒也能当工资
面包的制作与啤酒
酵母菌与发酵
德国的《啤酒纯净法》
葡萄酒的历史
symposium一词的由来
炼金术士和蒸馏酒
大航海时代极为珍贵的蒸馏酒
“一口闷”与急性酒精中毒
第八章 从陶器到瓷器
动摇的绳文时代印象
砖块与印度河文明
窑的发明
中国瓷器的发展
麦森瓷器的诞生
少年韦奇伍德的陶器制作
制作混凝土的水泥
陶瓷制品与陶瓷材料
第九章 被玻璃改变的城市风景线
被玻璃包围的现代社会
玻璃的起源
吹制玻璃的发明
将玻璃窗广泛应用的德国人
炼金术推动了玻璃器具的发展
为什么玻璃是透明的
支撑互联网的光纤
未来的玻璃
第十章 金属孕育出的铁器文明
多姿多彩的现代金属
铸铁与钢
铁曾比黄金更贵重
火的技术应用与青铜器制造
和同开珍与奈良大佛
古代的炼铁技术
《幽灵公主》与“Tatara制铁法”
高炉法的发明和发展
钢的量产与转炉法的发明
钢制大炮与德意志帝国的建立
大型高炉中诞生的近代炼铁
有铁就有国家
拿破仑三世和铝
铝合金
稀有金属问题
第十一章 黄金、白银，还有香料
黄金成为欲望之源
已开采的黄金有多少
开采黄金的方法
哥伦布大航海的原动力
寻找胡椒和香料
阿兹特克与印加的黄金
加州淘金热
在古代，白银比黄金更贵
巨大的波托西银矿的发现
新大陆的白银支撑欧洲经济的快速增长
第十二章 染出美丽的色彩
美丽的染料和纤维
最早的合成染料
无机物居然能生成有机物
凯库勒发现苯环结构
通过分子设计图进行合成
引领有机化学工业的德国
第十三章 从染料到医药
从染料到制药
能够治疗梅毒的砷凡纳明
传染病和磺胺类药物
抗生素的发现
耐药菌株的出现
古代药物来自植物
最活跃的炼金术士
帕拉塞尔苏斯的灵丹妙药
第十四章 毒品、兴奋剂，还有香烟
毒品之王——罂粟
鸦片原本是药品
鸦片战争
伪满洲国的资金来源
使上瘾者迅速增加的冰毒
“陶然”死去的西班牙战俘
从古柯叶到可卡因
生物碱是什么
大麻与大麻叶
烟草与人的关系
香烟管制与清教徒革命
香烟的危害
第十五章 石油中浮现出的文明
合成纤维的问世
聚酯、尼龙和聚丙烯纤维
吸湿性超强的合成纤维——维纶
纤维的分类
人类与天然纤维
不可思议的中间材料
低分子与高分子
什么是塑料
象牙的替代品赛璐珞
第一种真正的塑料
什么是四大塑料
纸尿布里的白色粉末
塑料垃圾问题
第十六章 梦幻物质的另一面
《寂静的春天》的警告
DDT是什么
对生态系统的恶劣影响
死亡人数最多的传染病
能够替代DDT的药物
为物品保冷
制冷剂氟利昂的发明
遭到破坏的臭氧层
氟利昂替代品的问题
第十七章 人类对火药的渴望
提早终结越南战争的一张照片
将皮肤燃烧殆尽的凝固汽油弹
拜占庭帝国的秘密武器
黑色火药的发明与利用
硝化纤维素和硝化甘油
炸药的发明
从黑火药到无烟火药
化肥和炸药都用它
第十八章 化学武器和核武器
穷人的核武器
德国化学武器之父
日本军队和毒气
“末日时钟”的冲击
从未失去人性的

“从原始火把到石蜡蜡烛
，这一路无比漫长。这二者
之间的差异之大也让人无法
想象。可以说，夜晚照明方
式的变革，也是人类文明进
程的一个缩影。”
英国化学家迈克尔·法拉
第（1791—867）在其著作
《蜡烛的故事》的序言中这
样写道。化学伴随着人类构
筑文明，共同走过历史的长
河。
“火”这一化学现象我们
都不陌生。在世界史（人类
史）中，人类了解到的第一
个化学现象，大概就是“火”
。火是一种激烈的化学现象
，是“燃烧”这一化学反应的
外在表现。原始人类也许和
其他动物一样，对于自然野
火和山火怀有一种畏惧心理
，所以不敢轻易靠近。
但是，我们人类的祖先
成功战胜了这份畏惧——他
们靠近火，“玩”火，甚至开
始利用火。这也是我们人类
好奇心的体现。他们大概是
通过反复地接近、接触以及
实际使用，才认识到了火的
“实用性”。
距今约七百万年前，出
现了可以直立行走的猿人，
这便是早期猿人。早期猿人
通过双脚直立行走，身体可
以从下方支撑头部，“前足”
得到解放变成了手。人类灵
活的“前足”——手开始能够
使用石头、骨头、木头等制
造工具，这些都刺激着大脑
的发育，使脑容量不断增大
。渐渐地，他们学会制作更
复杂的工具，从而也掌握了
取火技术，还制造出了火炉
，以便随时随地使用火。
除了取暖、照明、捕猎
、刀耕火种等直接利用的方
法外，火还被用于烧制陶器
、烹饪、冶炼金属以及金属
的加工利用。但是，“火”在
给人们的生活带来便利的同
时，也会对森林造成破坏，
使自然环境和景观发生翻天
覆地的变化。
大约五千年前，“四大文
明”诞生了。在印度河流域
诞生的古印度文明，城市中
出现了用火砖建造的砖瓦路
、排水系统、大澡堂、城市
要塞和谷物仓库群，这些火
砖按照统一规格烧成。但是
，为了制造城市建设所需要
的火砖，人类对印度河流域
的树木乱砍滥伐，使得森林
遭到严重破坏。土壤遭到风
雨的侵蚀后，肥力下降，到
公元前1800年左右，这里
变得一片荒芜。这导致收成
减少，军队粮食供给不足，
之后便遭受到了外部的攻击
。
不久后，人类终于掌握
了“冶炼”这一化学技术，能
够从金属矿石中获得金属。
尤其是铁，它是如今铁器文
明延长线上最重要的物质。
比起从铜矿中提炼铜，从铁
矿石中提炼铁需要更高的温
度，同时还需要更高超的技
术去加工提炼出的铁。
随着“钛”等新金属的登
场，金属材料的世界变得愈
加丰富，不过主力军还是钢
铁（以铁为主要成分的金属
材料的总称）。钢铁资源丰
富，且硬度高，自古以来就
被用于制作武器、工具（凿
子和锯等）、农具（铁锹和
锄头等），对历史发展起到
了关键性作用。
接下来，我想简单介绍
一下“化学到底是什么”。
我们生活的世界是由物
质构成的。我们的身边存在
着水、空气、土壤、石头、
金属、纸、玻璃、药品、塑
料、橡胶、纤维等无数的物
质。
随着化学的不断发展，
人们通过研究物质的构造（
构成物质的原子、分子、离
子的组合）、性质和化学反
应（产生新物质的变化即化
学变化），创造出了越来越
多的新物质，也使我们的生
活更加便利。
化学是一门“以物质为研
究对象的自然科学”。物质
也被称作“化学物质”。化学
主要研究物质的“性质”、“
结构”以及“化学反应”三个
部分。它们是化学的三个支
柱，彼此相互关联。
首先，人们研究物质的
性质和结构，以其研究结果
为基础创造新的物质。一切
物质都是由原子构成的。同
一种类的原子也可以被统称
为元素。天然存在的原素大
约有90种。各种元素的原子
通过结合构成多种物质。
考古学上，有一种观点
认为，在文字出现之前，可
以根据人类工具使用的物质
和材料的不同，将历史进程
分为“石器时代”、“青铜器
时代”和“铁器时代”三个时
期。石器和金属的使用对世
界历史的发展具有深远影响
。
随着时间的推移，由生
活于约20万年前的非洲的智
人进化而来的人类，创造出
了火（能源）、衣物、住宅
、建筑、道路、桥梁、铁路
、船舶、汽车等。借助于这
些，人类领先于世界其他物
种。人类文明的基础是“化
学”的进步和化学成果所带
来的物质材料。一直以来，
我们通过化学知识和技术创
造出了许多本不存在的物质
。
本书的第一～三章，将
会介绍在古希腊艺术、思想
、学术百花齐放的时代，自
然科学和化学是如何产生的
，并在讲述许许多多天才化
学家的有趣经历的同时，介
绍化学的基本观点，以及原
子论、元素、元素周期表等
是如何出现的。
从第四章开始到最后一
章，将会围绕火、食物、酒
精、陶瓷、玻璃、金属、染
料、药物研发、炸药、核武
器等是如何影响人类的发展
历史的展开介绍。

化学为人类带来了巨大的变化。火的发现和工业革命，改变了历史的啤酒，葡萄酒，蒸馏酒，对金银的欲望加速了全球化的进程，石油中诞生出的文明，毒品的魔力，化学武器和核武器………
科普课外读物日文版销售突破8万册。文理结合的有趣有用的科普书。涵盖初中高中化学知识点，100多幅科普漫画+示意图。轻松了解世界史和化学。

我正坐在公寓的一个房
间里，面对电脑敲击着键盘
。椅子是由塑料和铁制成的
，桌子是由木材制成的。组
成电脑的金属、玻璃、塑料
、液体、内部的电子元件、
电路板和电池都是由各种物
质构成的。
环顾四周，我看到了作
为建筑材料的混凝土、大大
的窗户玻璃、空调、电视、
冰箱、陶瓷和玻璃杯。我穿
着用天然纤维（棉）或合成
纤维制成的衣服，身旁放着
书和智能手机。这些东西中
有些是利用物理的知识和技
术运行的，但无一例外都是
由化学物质和材料制成的，
这些都是迄今为止文明赐予
我们的礼物。
除了天然存在的木材、
用木材制成的纸张和棉质衣
服之外，如果没有化学的知
识和技术，很多东西都不会
存在。正如本书中所展示的
，铁、不锈钢和铝等金属，
经过各种各样染料染色的石
化合成纤维，陶瓷和塑料都
是由物质和材料构成的，它
们对世界历史产生了深远影
响。如果没有它们，我们现
在的生活会是什么样子？
再来聊一聊现在和不久
的将来。
化学在未来有望帮助我
们解决全球变暖问题。全球
变暖不断加剧，这将在未来
对全球气候变化产生重大影
响。
全球变暖可能是由于人
类活动增加，向大气层释放
出了大量温室气体造成的。
而其中最主要的就是二
氧化碳。在18世纪60年代
开始的工业革命中，动力来
源从人力、畜力和水力变为
了化石燃料（煤、石油、天
然气），另外，工厂、发电
站、汽车、飞机以及日常生
活中都开始排放大量的二氧
化碳。
这些都是由于我们人类
经济活动所造成的二氧化碳
排放。
大气中的二氧化碳量已
从工业革命前的
280cm3/m3增加到今天的
400cm3/m3。为了减少人
类活动产生的二氧化碳和其
他温室气体排放，有必要减
少煤炭、石油和天然气等化
石燃料的使用。今后，我们
应该倡导节能，大力开发风
能和太阳能等可再生能源。
在这些可再生能源中，
氢能正在受到越来越多的关
注。
因为它在使用过程中不
会产生二氧化碳和污染空气
的气体。然而，氢能的使用
也面临着许多阻碍，如高效
的大规模生产方法，低成本
和安全的运输和储存，高效
和低成本的应用技术，以及
从生产到消费的基础设施建
设，等等。
将光催化剂放在水中并
暴露在阳光下时，可以将水
分解产生氢气，有没有一种
方法能够提高这种光催化剂
的催化效率呢？有没有可能
利用氢气和空气中的氧气产
生电能，开发出一种低成本
、易于使用的燃料电池呢？
……梦想还有很多。化学
家和化学技术工作者们也在
为开发出氢能新技术而不分
日夜地努力着。
在这本书中，我们介绍
了“化学”这一学科的进步，
以及化学成果是如何影响人
类历史的，其中既包含了积
极影响，也包含了化学带给
人类的伤害。
另外，其中也包括一部
分生物学和物理学的内容。
这也说明化学与生物学和物
理学存在着一部分重叠。
我希望通过阅读这本书
，你能看到世界历史和化学
具有多么密切的联系，并希
望你能对迷人的化学学科产
生兴趣。
最后，对钻石社的田畑
博文先生为本书出版提供的
帮助表示衷心的感谢。

费曼的提问
美国加州理工学院的著名物理学家理查德·菲利普斯·费曼教授（1918—1988）曾在《费曼物理学讲义Ⅰ：力学》（日本岩波书店出版）一书中写道：假设现在出现了类似于史前大洪水那样的巨大灾难，我们失去了一切科学知识，只有一篇文章可以传给下个时代的生物，该如何用最少的字数去尽可能传达最多的信息呢？
面对这样一个科幻小说式情景设定的提问，你会怎样回答呢？
针对这个问题，费曼在物理学教科书的开头这样回答：
“世界万物都是由原子构成的。”
一切东西（物质）都是由原子构成的。环顾四周，从桌子、椅子、书、笔记本电脑这样的固体，再到液体，比如拧开水龙头后流出的水，一切物质都是由原子构成的。而填充于我们周围的空气也不例外。组成这些物质的原子的数量之多，令人难以想象。
根据宇宙大爆炸理论，宇宙起源于约138亿年前，太阳系大约形成于46亿年前。构成太阳系的原子并不仅仅是在宇宙大爆炸时期形成的氢原子和氦原子，还有许多原子在太阳系形成之前，也就是新星爆炸时期就形成了。
俯瞰整个宇宙，在众多行星中，地球并不大，因此，它的引力也相对较弱，所以很难将易转化为气体的成分吸引到引力圈中。另外，由于地球距离太阳较近，所以构成地球的材料中，大多是岩石状的物体或金属（铁等），几乎没有易挥发的物质。 另外，太阳系中存在的所有元素，按照含量从多到少的顺序前五位依次是：氢、氦、氧、碳、氖。地球中最多的五种元素的含量从多到少则为：铁、氧、硅、镁、镍。
铁元素在地球中含量最多，它也是位于地球中心的地核的主要成分。第二多的氧元素则转化成气体，和硅、镁、铁、铝等元素共同形成氧化物作为岩石存在。
出现在地球上的生物，在水中长时间不断进化，终于，其中的一部分登上了陆地，其中的一种演变成了人类。所有构成生物体的原子也是构成地球的原子。跟随着那些原子的足迹就可以追溯到新星爆炸和宇宙大爆炸。换句话说，我们人类是星星的后代。构成我们身体的原子中，也许大约有十亿个原子曾经构成了埃及艳后克利奥帕特拉七世的身体，又或许还有十亿个原子来自释迦牟尼等历史伟人。
在印度，有一个被称为印度教圣地的城市——瓦拉纳西。在那里，尸体在恒河边的马尼卡尼卡河坛火葬场里被柴火焚烧，短短两个半小时内便变成了气体、烟雾和灰烬，骨灰顺着河水流走。对于印度的印度教徒来说，火化后让自己的骨灰流入恒河大概是最理想的做法吧。
人体中有大约60%的部分是水。当人的遗体被焚烧后，这些水会变成水蒸气蒸发。大部分的蛋白质和脂肪也变为二氧化碳和水（水蒸气）消散。燃烧时出现的烟雾中可能含有被高温分解的物质，灰烬中则可能含有碎裂的骨头和磷酸钙，这是人体的一种矿物质成分。若是土葬，遗体则会被微生物分解。而若选择火葬，这些散布在空气和水中的原子又会在别处构成其他的物质，比如说，成为树叶的一部分、鱼身体的一部分、蟑螂身体的一部分，或是另一个人的一部分。不过，这些新去处只是原子暂时的落脚地而已。它们几乎永远不会消失，而是一直在地球上循环。构成我们身体的原子在宇宙中诞生，经过了各种各样的变化，当下这个阶段存在于我们的身体中。
诞生于古希腊的哲学
公元前6世纪到公元前4世纪，古希腊的艺术、思想以及学术领域，可谓是百花齐放，异常繁荣。那时希腊的学者大多是被称为哲学家的富裕人士。
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