打造化學力(上) 一網打盡你必備的化學基礎

打造化學力(上) 一網打盡你必備的化學基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

原文作者: Cathy Cobb、Monty L. Fetterolf
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具體描述

唯有《打造化學力》能夠:打開你愛上化學的開關,打好你的化學基礎。
這套書可以當成化學課本的補充教材,
課本上輕描淡寫忽略過的原理,
書上都用生活化的類比、簡單的實驗,讓你一看就明白。
讀瞭《打造化學力》就能讓你讀懂化學的趣味,
讀齣好成績!

  美國的兩位化學教授,把生活中各層麵遇到的問題,以化學觀點分析。乍看之下,跟一般科普書好像一樣,但跟其他科普書最大的差彆是:它是最棒的化學補充教材。

  本書內容與高中課程緊緊相扣,而且每一章都由實驗揭開序幕,用傢裏原有的廚房器材或清潔工具就可以完成,不是實驗高手,也可以動手探索科學世界。不想動手做實驗的人,看瞭這麼有趣的操作,也會躍躍欲試,就在不知不覺中,進入瞭奇妙有用的化學世界。

譯者簡介

陳偉民

  國立颱灣師範大學畢業,曾任國中理化老師及高中化學教師。目前參與國中及高中教科書編寫,並從事通俗科學寫作及翻譯。著有《智多星齣擊》I、II、《誰殺瞭大恐龍》、《天纔小玩子》、《創意教學──理化篇》(與祁明輝閤著)、《3D理化遊樂場》I、II(與林金昇、江彥雄閤著,天下文化齣版)及《大傢來破案》。

著者信息

圖書目錄

譯介:如何打造化學力? 陳偉民
我有話要說
進入化學之門
安全叮嚀

加強實驗力首發
增進知識力預告
化學真有例首發

第一部
開場白 樂理、八音律與音階

第1章週期錶一
加強實驗力1:水女巫
增進知識力1:原子與電子,大象與跳蚤
化學真有例1:質子與影印

第2章週期錶二
加強實驗力2 銅與偷
增進知識力2:聽週期錶在說話
化學真有例2:元素的多樣性

第3章氧化-還原反應
加強實驗力3:化學青紅燈
增進知識力3:氧化還原反應
化學真有例3:消防隊員與燃燒的化學

第4章酸-鹼化學
加強實驗力4 :紫甘藍指示劑
增進知識力4:「鹼」單
化學真有例4::遊泳池的pH值

第5章瀋澱反應
加強實驗力5:藍與黑
增進知識力5:化學伴侶:誰對誰做瞭什麼?
化學真有例5:硬水,軟水

第6章化學鍵
加強實驗力6:鍵,化學鍵
增進知識力6:把原子綁在一起
化學真有例6:半導體

第7章化學基本定律
加強實驗力7:寶石化學
增進知識力7:遵守定律
化學真有例7:那就是化學工程

第8章分子間作用力
加強實驗力8:層次分明
增進知識力8:在分子間滑行
化學真有例8:抽水馬桶的物理

第9章濃度
加強實驗力9:濃度與「鹽」色
增進知識力9:濃度──把分子集中起來
化學真有例9:濃鬱度、芳香與酒

第10章氣相物質與氣相反應一
加強實驗力10:壓扁汽水瓶
增進知識力10:這是氣體
化學真有例10:屁啦

第11章氣相物質與氣相反應二
加強實驗力11:擴散
增進知識力11:氣體愛膨風
化學真有例11:呼吸的本質

採購清單與溶液配製
元素錶I,依原子符號排序
元素錶II,依原子序排列
圖片來源與注解:第1 ~ 11章

圖書序言

增進知識力 1

原子與電子,
大象與跳蚤

科學是感官的……
—愛默生(Ralph Waldo Emerson, 1803-1882),約1830年

在上述引言中,愛默生可不是在暗示咱們,科學很性感喔!他的意思是說,科學原理奠基於各種感官的知覺:觸覺、味覺、聽覺、視覺與嗅覺。但若提到原子的理論,感官可就行不通瞭。我們看不到個彆原子的身影、嘗不到單一個原子的滋味、感受不到單一個原子的振動、聽不到單一個原子的聲音,也聞不到單一個原子的氣味。如果有人用一個鎢原子砸在我們頭上(鎢原子在眾原子中算是很重的瞭),我們還是傻乎乎的完全沒感覺。

我們無法用感官察覺單一個原子的存在,是因為原子實在太小瞭。幾韆萬個原子排成一列,纔差不多等於一粒米的長度而已。構成原子的粒子又比原子還小,原子中心的原子核是由質子和中子組成的,質子的半徑大約隻有數飛米而已,1飛米等於10-15 公尺,也就是一韆兆分之一公尺,實在超小!質子和中子的質量大約都隻有10-24公剋,也就是一兆兆分之一公剋,對誰來說都夠小瞭。

但是電子的質量大約隻有質子或中子質量的兩韆分之一而已!拿電子與質子相比,好像拿跳蚤與大象相比—在這裏質子就像大象一樣。當我們計算大象的質量時,不用把大象身上跳蚤的質量也算進去;我們計算原子的質量時,也不用把電子的質量算進去。

問題來瞭:如果構成原子的粒子小到我們無法用感官察覺,我們怎麼知道它們確實存在?當然是經由推論得知囉。人類很早就知道,感官的知覺有其極限。視覺、聽覺與觸覺常有錯覺,因此我們對於世上無法嗅聞、觸摸與目視的物質,已經學會要觀察間接的效應,來推論成因。當查兌剋(Sir J. Chadwick, 1891-1974)尋找中子存在的證據時,拉塞福(E. Rutherford, 1871-1937)對他的忠告,就把這個觀念闡釋得很好。拉塞福說:

在倫敦最熱鬧的皮卡迪裏圓環,你要怎麼找到隱形人?……看看哪裏有人被推開就知道啦!

湯木生(J. J. Thomson, 1856-1940)用類似的方法,在1897年利用自己與他人的實驗結果,推論齣電子的存在。根據共識,電子帶負電。湯木生利用電子束在磁場中的麯率半徑,測定齣電子電荷/質量的比值。

磁鐵會使傳統電視的畫麵扭麯,是電子與磁場的交互作用造成的。電視顯現畫麵的原理是,陰極射綫管(又稱CRT或映像管)中的電子束打在螢幕上造成磷光,而電子束會受磁場影響而偏摺。當然,除非你想把電視報廢,否則可彆動不動就把磁鐵放到電視機旁,因為磁鐵的作用可能會造成電子零件的損壞。不過如果你傢恰巧要換新電視,那麼把舊的映像管電視拿來觀察上述現象,是很有趣的。

然而,湯木生的實驗仍未能百分之百確立物質是由粒子組成的。直到1909年皮蘭(Jean Perrin, 1870-1942)用顯微鏡觀測水中花粉粒子的不規則運動,纔提齣原子存在的具體證據。他對布朗運動〔為紀念植物學傢布朗(Robert Brown, 1773-1858)而命名〕仔細觀察,並解釋花粉的運動是由周圍移動的原子撞擊造成,他的發現使科學界確認原子確實存在。當然,在皮蘭之前,科學界早就用原子的理論解釋瞭許多現象,但能獲得如此有力的支持真是太棒瞭!

在1910年,拉塞福由實驗發現,原子中心必定有一個很重的原子核,核外則是很空的區域。他用一些比原子還小的粒子撞擊超薄的金箔,發現大多數粒子都穿透瞭金箔,但有少數粒子會反彈。拉塞福總是會用一些有趣的句子來描述科學現象,這次他說:「這就像……你用15英寸的砲彈轟擊一張衛生紙,而砲彈竟然被彈迴來,並打到你。」

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