化学
总主编 韩启德
主 编 赵东元
副主编 岳 斌
图书在版编目（CIP）数据
十万个为什么（第六版）/韩启德总主编.-上海：少年儿童出版社，2014.1
ISBN 978-7-5324-9285-5
I.①十……II.①韩……III.①科学知识-青年读物②科学知识-少年读物IV.①Z228.1②R-49
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第055411号
十万个为什么（第六版）
总主编 韩启德
出 版 上海世纪出版股份有限公司少年儿童出版社
地 址 200052上海延安西路1538号
发 行 上海世纪出版股份有限公司发行中心
地 址 200001上海福建中路193号
易文网 www.ewen.cc 少儿网 www.jcph.com 电子邮箱 [email protected] 印 刷 上海中华印刷有限公司
上海中华商务联合印刷有限公司
常熟市华通印刷有限公司
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上海一众印务中心
浙江新华数码印务有限公司
开 本 889×11941/16
印 张 221.5
出版日期 2014年1月第1版第1次印刷
书 号 ISBN 978-7-5324-9285-5/N.962
定 价 680.00元（全18册）
版权所有 侵权必究
十万个为什么 第六版 编辑委员会
总主编
韩启德
编辑委员
（以姓氏笔画为序）
干福熹 马宗晋 王 越 王占国 王阳元 王威琪 王振义 王恩多 王梓坤 王绶琯 王鼎盛 韦 钰 方 成 尹文英 邓子新 邓中翰 卢耀如 叶叔华 叶铭汉 叶朝辉 付小兵 匡廷云 戎嘉余 朱能鸿 刘嘉麒 池志强 汤钊猷 许健民 许智宏 孙 钧 孙宝国 孙晋良 孙鸿烈 严东生 严加安 李三立 李大潜 李幼平 李载平 李家春 杨 槱 杨芙清 杨宝峰 杨雄里 杨福家 吴启迪 吴征镒 吴孟超 吴新智 何积丰 谷超豪 汪品先 沈文庆 沈允钢 沈自尹 沈学础 沈寅初 张弥曼 张家铝 张景中 陆汝钤 陈 颙 陈 霖 陈凯先 陈佳洱 陈宜瑜 陈晓亚 陈润生 陈赛娟 林 群 林元培 欧阳自远 周又元 周良辅 周忠和 周福霖 冼鼎昌 郑时龄 郑树森 郑哲敏 孟执中 项坤三 项海帆 赵东元 赵忠贤 俞大光 洪国藩 洪家兴 费维扬 贺 林 秦大河 倪光南 倪维斗 郭景坤 唐孝炎 黄荣辉 黄培康 戚发轫 崔向群 葛均波 韩启德 韩济生 程 京 傅家谟 焦念志 童坦君 曾溢滔 雷啸霖 褚君浩 滕吉文 潘云鹤 潘建伟 潘家铮 潘德炉 戴汝为 戴尅戎
十万个为什么 第六版 化学
主编
赵东元
副主编
岳 斌
撰稿人员
（以姓氏笔画为序）
马卫平 王茂章 王程杰 云无心 尹建朋 邓小丽 叶永烈 申烟岑 吕 龙 朱钦士 任远航 任萃毅 华伟明 刘 岩 刘旦初 刘朝顺 闫世润 严 岷 杨先碧 汪礼权 周玉枝 张仰明 岳 斌 郑胤飞 赵东元 胡俊平 秦浩正 浦家齐 章俞之 韩王荣 翟万银
审稿专家
徐诚浩 王程杰
责任编辑：熊喆萍
美术编辑：陈艳萍
整体设计：袁银昌 李 静
版面设计：王 晖 王永容 董 鑫
科技插图：费 嘉 陈艳萍
美编助理：岳 秦 王传林
特别鸣谢：严 岷 张仰明 周玉枝 郭 程
序言
韩启德
经过数百位编委、作者和编辑历时三年的辛勤努力，第六版《十万个为什么》终于与广大读者见面了。对于中国的科技界、教育界和出版界，以及千千万万的少年儿童来说，这都是值得高兴的一件事。
《十万个为什么》是由少年儿童出版社于1961年出版的一套科普图书。在半个世纪的岁月里，这套书先后出版了五个版本，累计发行量超过1亿册，是新中国几代青少年的启蒙读物，在弘扬科学精神、传播科学知识、提高全民科学素质方面发挥了巨大作用。在我国，至今还没有一套科普读物能像《十万个为什么》那样经得起如此长时间的检验，并产生如此巨大的社会影响。
进入21世纪以来，科学技术的发展日新月异，尤其在网络通信、低碳环保、基因工程、航空航天、新能源、新材料等领域，研究进展更是一日千里，乃至从根本上改变着人们的生活与工作方式。为适应科技发展带来的深刻社会变革，提高国家的综合国力和竞争力，党和政府高度重视加强科学技术普及，重视提高全民科学素质，并将国家科普能力建设作为建设创新型国家的一项基础性、战略性任务，这对我国的科普出版提出了更高的目标。
2006年，国务院正式颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，其中特别强调要提升未成年人的科学素养，因为只有从青少年时期就开始养成科学的思维方式与行为习惯，将创新精神与实践能力并重，才能最终使得全民的科学素质得到根本性的提高。为此，编辑出版一套崭新的适应时代发展要求的《十万个为什么》，使其在繁荣我国科普创作的进程中发挥“旗帜”作用，其意义是非常深远的。
好奇心是青少年的可贵特质，是驱使他们亲近和接受科学的动力，一定要保护好。从50年来的经验看，“一问一答”是个好形式，也是《十万个为什么》被大家喜爱的重要原因，在编纂第六版《十万个为什么》时我们坚持了这一好形式，并力争在传授科学知识的同时，引导读者去思索问题，去感受科学文化和科学精神，去体会科学探索的乐趣。
出于积极参与科学普及工作，提高全民科学素质的社会责任感，中国科学院和中国工程院共有百余位院士应邀担任了第六版《十万个为什么》的编委。其中20余位院士在百忙之中担任了各分册的主编，具体负责组织相关分册的编纂工作，有40余位院士亲自撰稿。此外，还有700余位来自世界各地、各个学科的优秀科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写。这么多高层次科学家参与到一套科普图书的编纂工作中来，这在我国科普出版史上是空前的。阵容强大的编委会和作者队伍，为新版《十万个为什么》的科学性、前沿性、权威性和可读性提供了最可靠的保证。在此，我也谨向所有参与第六版《十万个为什么》编纂工作的编委、主编、作者和社会各界表示衷心的感谢和深深的敬意。
第六版《十万个为什么》在总结前五版成功经验，并广泛征求各方面意见的基础上，综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要，将全书分为三大板块共18个分册。基础板块包括数学、物理、化学、天文、地球、生命，是传统六大基础学科；专题板块包括动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息，是由基础学科衍生出来的重点传统学科；热点板块包括大脑与认知、海洋、能源与环境、航空与航天、武器与国防、灾难与防护，则是近些年发展特别迅速，引起社会广泛关注的热点领域。在编纂每一分册的过程中，我们根据这个学科或专题的内容，充分考虑知识体系的完整性和科学发展的前瞻性，问题的设计和分布尽量与学科或专题的内在结构相吻合，从而使每一分册都成为具有完整的内在知识体系的读物。现代科学技术发展的一大特点是学科之间的交叉融合，相信小读者们在阅读过程中也会在不同的分册中发现一些共性的问题。
第六版《十万个为什么》在形式上适应了当代青少年的阅读需求，与国际上同类图书的最新出版潮流相接轨，首次推出彩色图文版，用大量彩色图片向读者展示当代科技前沿的无穷魅力。内容上具有鲜明的时代特色，从基础、前沿、关键、战略四个方面来组织问题和编写稿件，重点关注科技发展的前沿和当代青少年关心的热点问题。尤其值得称道的是，书中的大量“为什么”是通过各种形式向全国少年儿童征集来的，力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题介绍给他们。同时，新版《十万个为什么》更加注重思考过程，提倡科学精神，引导创造探索，关注科学与人文、科学与社会的关系，通过“微问题”“微博士”“实验场”“科学人”“关键词”等小栏目激发青少年的好奇心和探究心理。
我们相信，第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个新高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领更多青少年走向科学，使共和国涌现出更多的栋梁之材。同时，这套书的出版，对于贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》精神，促使当代中国广大青少年科学世界观的形成和科学创新能力的提高，推进全社会在讲科学、爱科学、用科学上形成更加浓厚的氛围，使全民科学素质再上新台阶，发挥不可替代的关键作用。
导言
原子相约，化合天下——走进奇妙的化学世界
从遥远的星空到我们所居住的地球，无论是自然界中存在的还是人工合成的各种各样的物质，甚至包括我们人体自身，都是由100多种元素构成的。大千世界中物质的形态各异、功能千差万别，这些差异都源于组成它们的原子种类、数目和排列方式的不同。这些原子、分子或离子形态存在的物质，就是化学研究的对象。化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学，简而言之就是研究原子之间是如何分离、又是如何结合从而产生新物质的学问。
原子个头虽小，即使用现代最精密的仪器也无法精确地观测到，但它却是组成物质的最基本的单位，内部结构极为丰富。原子核中的质子数目不同，就构成了不同的化学元素。经过无数科学家上百年的努力，迄今为止，已发现了110余种化学元素。这些元素相互吸引、相互作用就构成了化学世界。真可谓原子相约，化合天下。原子间的作用、化合过程，就是化学反应。化合的成果创造了比元素多得多的分子，它们才是构成物质的最小单元。分子按一定规律排列组合就产生了自然界千百万种物质。化学家还一直在寻找各种各样的方法操控原子，创造出新的物质，造福人类。
自然界中的物质除了少数是由单一元素构成的单质外，大多为多种元素构成的，称为化合物。此外，自然界中还有很多混合物，它们是由多种分子混合而成的，混合的方式多种多样，其性质也是多变和不稳定的。
无论是何种物质，归根溯源，它们都是由原子之间的相约和化合形成的，这恰恰就是化学的核心。化学科学的另一个重要任务，就是要依据分子的不同性质，设计合理的工艺流程，从中提取有价值的物质，做到物尽其用。所以，依据不同的研究对象，化学形成了许多分支，如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、高分子化学以及材料化学、生物化学、应用化学，等等。
研究构成世间万物的本源，化学的发展及其成果大大推动了人类文明和社会的进步：贝可勒尔发现的元素放射性、诺贝尔发明的安全炸药、法拉第建立的电解理论……都曾给人类社会带来翻天覆地的变化，推动了科学技术的革命，创造了新的人类文明，堪称社会进步的里程碑。同时，化学成为一门极其重要的中心科学，还支撑和影响着众多的前沿学科和交叉学科，创造出更多的新物质，带来了更多的发展。如今，我们的食品、药品、燃料，以及几乎所有的制品和衍生产品都依赖于化学，世界500强中前十位巨头公司有一半是化学公司，化学工业在造福人类的同时也给社会创造了巨大的财富。
化学使人类丰衣足食。各种化学新技术的采用，不仅大大提高了粮食的产量，使人类有充足的粮食，而且可以改善膳食结构，减少营养不良。同时，利用化石燃料生产出来的合成纤维，性能多样而优异，满足了人们对衣着的不同需求。
化学可以帮助人类延年益寿。化学的发展为在分子水平上研究生命活动提供了基础，使“人生七十古来稀”成为过去时。化学合成的药物大大增强了人体抵御疾病的能力，提高了疾病的治愈率。各种顽症、绝症的克星药物正陆续被开发出来，虽然长生不老只是人们的美好幻想，但毫无疑问，各种高效药物被成功地开发，助推着人类延年益寿的梦想。近百年来，人类的平均寿命提高了30多岁，其中化学的功绩显而易见。
化学是人类使用新材料的源泉。新材料是催生发明和产业跃进的助推器，无论是已被人类习用了上千年的材料之王——金属，还是仅仅诞生了百年的高分子材料，都早已渗透到社会发展和人类生活的方方面面，不可或缺。而以高纯半导体的广泛使用为标志，人类步入前所未有的信息时代，生活方式和观念发生了重大的改变。这一切都少不了化学科技“点石成金”的魔力，它催生了层出不穷的新材料，让人类的梦想插上了翅膀，飞得更高、更远。
但是不可否认，化学造福人类的同时也会对环境产生一定的负面影响，例如化石能源的大量开采和使用、氟利昂的散逸、化肥和农药的过度使用……一些人因此对化学产生了误解，甚至认为化学是破坏环境的罪魁祸首，由此厌恶化学、歧视化学，并患上了“恐化学症（chemophobis）”，认为只要是化学的物品，就不够“绿色”。一些食品、化妆品广告或包装上还出现“本品不含任何化学品”，似乎“化学”成了“有害”的同义词。其实，这些都是因为对化学的不了解而造成的。殊不知，即使是纯天然产品也都是化学品。而要治理环境污染，更是必须依靠新型的化学工艺，才能从源头上消除污染，改善环境。通过新能源开发、废物回收利用、清洁生产、提升化学反应的原子经济性等，实现绿色化工，我们才能更好地保护赖以生存的环境，实现可持续发展。
化学——我们的生活，我们的未来。翻开本书，就如同为自己打开了一扇通向化学殿堂的大门。当你进入并熟悉了奇妙的化学世界时，你也许不再会为隐藏在日常生活中林林总总的化学现象而惊讶，不再会为曾经萦绕在心头的化学疑问而费解，不再会认为“操纵”原子和分子是天方夜谭。当然，我们更希望这本书的小读者，今天是化学知识的探秘者、化学的爱好者，在不久的将来成为化学科学的揭秘者和创造者。要知道，创造、创新是化学永恒的主题！（赵东元 岳斌）
【微问题】你怎样看待“恐化学症”？
【关键词】化学 原子 化学反应