打造化学力(上) 一网打尽你必备的化学基础

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原文作者: Cathy Cobb、Monty L. Fetterolf
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具体描述

唯有《打造化学力》能够:打开你爱上化学的开关,打好你的化学基础。
这套书可以当成化学课本的补充教材,
课本上轻描淡写忽略过的原理,
书上都用生活化的类比、简单的实验,让你一看就明白。
读了《打造化学力》就能让你读懂化学的趣味,
读出好成绩!

  美国的两位化学教授,把生活中各层面遇到的问题,以化学观点分析。乍看之下,跟一般科普书好像一样,但跟其他科普书最大的差别是:它是最棒的化学补充教材。

  本书内容与高中课程紧紧相扣,而且每一章都由实验揭开序幕,用家里原有的厨房器材或清洁工具就可以完成,不是实验高手,也可以动手探索科学世界。不想动手做实验的人,看了这么有趣的操作,也会跃跃欲试,就在不知不觉中,进入了奇妙有用的化学世界。

译者简介

陈伟民

  国立台湾师范大学毕业,曾任国中理化老师及高中化学教师。目前参与国中及高中教科书编写,并从事通俗科学写作及翻译。着有《智多星出击》I、II、《谁杀了大恐龙》、《天才小玩子》、《创意教学──理化篇》(与祁明辉合着)、《3D理化游乐场》I、II(与林金昇、江彦雄合着,天下文化出版)及《大家来破案》。

著者信息

图书目录

译介:如何打造化学力? 陈伟民
我有话要说
进入化学之门
安全叮咛

加强实验力首发
增进知识力预告
化学真有例首发

第一部
开场白 乐理、八音律与音阶

第1章週期表一
加强实验力1:水女巫
增进知识力1:原子与电子,大象与跳蚤
化学真有例1:质子与影印

第2章週期表二
加强实验力2 铜与偷
增进知识力2:听週期表在说话
化学真有例2:元素的多样性

第3章氧化-还原反应
加强实验力3:化学青红灯
增进知识力3:氧化还原反应
化学真有例3:消防队员与燃烧的化学

第4章酸-硷化学
加强实验力4 :紫甘蓝指示剂
增进知识力4:「硷」单
化学真有例4::游泳池的pH值

第5章沈淀反应
加强实验力5:蓝与黑
增进知识力5:化学伴侣:谁对谁做了什么?
化学真有例5:硬水,软水

第6章化学键
加强实验力6:键,化学键
增进知识力6:把原子绑在一起
化学真有例6:半导体

第7章化学基本定律
加强实验力7:宝石化学
增进知识力7:遵守定律
化学真有例7:那就是化学工程

第8章分子间作用力
加强实验力8:层次分明
增进知识力8:在分子间滑行
化学真有例8:抽水马桶的物理

第9章浓度
加强实验力9:浓度与「盐」色
增进知识力9:浓度──把分子集中起来
化学真有例9:浓郁度、芳香与酒

第10章气相物质与气相反应一
加强实验力10:压扁汽水瓶
增进知识力10:这是气体
化学真有例10:屁啦

第11章气相物质与气相反应二
加强实验力11:扩散
增进知识力11:气体爱膨风
化学真有例11:唿吸的本质

採购清单与溶液配制
元素表I,依原子符号排序
元素表II,依原子序排列
图片来源与注解:第1 ~ 11章

图书序言

增进知识力 1

原子与电子,
大象与跳蚤

科学是感官的……
—爱默生(Ralph Waldo Emerson, 1803-1882),约1830年

在上述引言中,爱默生可不是在暗示咱们,科学很性感喔!他的意思是说,科学原理奠基于各种感官的知觉:触觉、味觉、听觉、视觉与嗅觉。但若提到原子的理论,感官可就行不通了。我们看不到个别原子的身影、尝不到单一个原子的滋味、感受不到单一个原子的振动、听不到单一个原子的声音,也闻不到单一个原子的气味。如果有人用一个钨原子砸在我们头上(钨原子在众原子中算是很重的了),我们还是傻乎乎的完全没感觉。

我们无法用感官察觉单一个原子的存在,是因为原子实在太小了。几千万个原子排成一列,才差不多等于一粒米的长度而已。构成原子的粒子又比原子还小,原子中心的原子核是由质子和中子组成的,质子的半径大约只有数飞米而已,1飞米等于10-15 公尺,也就是一千兆分之一公尺,实在超小!质子和中子的质量大约都只有10-24公克,也就是一兆兆分之一公克,对谁来说都够小了。

但是电子的质量大约只有质子或中子质量的两千分之一而已!拿电子与质子相比,好像拿跳蚤与大象相比—在这里质子就像大象一样。当我们计算大象的质量时,不用把大象身上跳蚤的质量也算进去;我们计算原子的质量时,也不用把电子的质量算进去。

问题来了:如果构成原子的粒子小到我们无法用感官察觉,我们怎么知道它们确实存在?当然是经由推论得知啰。人类很早就知道,感官的知觉有其极限。视觉、听觉与触觉常有错觉,因此我们对于世上无法嗅闻、触摸与目视的物质,已经学会要观察间接的效应,来推论成因。当查兑克(Sir J. Chadwick, 1891-1974)寻找中子存在的证据时,拉塞福(E. Rutherford, 1871-1937)对他的忠告,就把这个观念阐释得很好。拉塞福说:

在伦敦最热闹的皮卡迪里圆环,你要怎么找到隐形人?……看看哪里有人被推开就知道啦!

汤木生(J. J. Thomson, 1856-1940)用类似的方法,在1897年利用自己与他人的实验结果,推论出电子的存在。根据共识,电子带负电。汤木生利用电子束在磁场中的曲率半径,测定出电子电荷/质量的比值。

磁铁会使传统电视的画面扭曲,是电子与磁场的交互作用造成的。电视显现画面的原理是,阴极射线管(又称CRT或映像管)中的电子束打在萤幕上造成磷光,而电子束会受磁场影响而偏折。当然,除非你想把电视报废,否则可别动不动就把磁铁放到电视机旁,因为磁铁的作用可能会造成电子零件的损坏。不过如果你家恰巧要换新电视,那么把旧的映像管电视拿来观察上述现象,是很有趣的。

然而,汤木生的实验仍未能百分之百确立物质是由粒子组成的。直到1909年皮兰(Jean Perrin, 1870-1942)用显微镜观测水中花粉粒子的不规则运动,才提出原子存在的具体证据。他对布朗运动〔为纪念植物学家布朗(Robert Brown, 1773-1858)而命名〕仔细观察,并解释花粉的运动是由周围移动的原子撞击造成,他的发现使科学界确认原子确实存在。当然,在皮兰之前,科学界早就用原子的理论解释了许多现象,但能获得如此有力的支持真是太棒了!

在1910年,拉塞福由实验发现,原子中心必定有一个很重的原子核,核外则是很空的区域。他用一些比原子还小的粒子撞击超薄的金箔,发现大多数粒子都穿透了金箔,但有少数粒子会反弹。拉塞福总是会用一些有趣的句子来描述科学现象,这次他说:「这就像……你用15英寸的砲弹轰击一张卫生纸,而砲弹竟然被弹回来,并打到你。」

图书试读

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