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認識化學:教科書裡不會出現的100個化學故事
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認識化學:教科書裡不會出現的100個化學故事

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商品簡介
作者簡介
目次
書摘/試閱

商品簡介

化學不只屬於實驗室,更和每一個人的生活緊密相連 ──

「化學」:一門關於變化的學問
它不應侷限於課本,而是一種觀察世界的方式。


本書精選了100個關於化學的故事,
透過物質接觸、變化,反應的旅程
帶你體驗不可逆的化學與人生。

讀故事,學化學。
化學的有趣、化學的迷人,盡在這100個故事裡。

化學幾乎是地球上所有事物的核心,構成了世界上物質的每一部分,它支持了生命,並創造出了我們所仰賴的事物。

化學並不只屬於實驗室,而是和我們每一個人的生活息息相關。它們的故事就是我們的故事,它們的生命與我們的生命密不可分。

本書用最口語、易懂、有趣的方式,為青年學子及一般大眾講解這些看似艱深,實則無比迷人的化學故事。

「我們知道的很多,能納入等式的卻這麼少,少到我們只能說自己略懂皮毛。」 ──費曼先生(諾貝爾獎得主,現代物理、化學家)

 

作者簡介

林珊
才女加美女,化學系高材生,自小對化學有著濃厚的興趣,是分子式的「夥伴」,元素的「朋友」,擅長用通俗易懂的語言介紹化學知識。

目前,致力於科普書籍的編寫與研究工作。

編輯序:無所不在的化學
很久很久以前,當時一切都還處於自然狀態,文明還沒有誕生,人們茹毛飲血,靠著採集、狩獵維生。
忽然有一天,在一個空曠的荒野中,一道猙獰的閃電從天而降,劈倒了荒原中的一棵參天大樹,樹木應聲倒下,炙熱的火苗激烈地碰撞出來,瞬間將樹幹點燃,讓樹幹變成茫茫荒野中的一根明亮的火炬。
在洞穴附近的原始人很快被這根「火炬」吸引,他們小心翼翼地接近那團燃燒的東西,卻被「劈啪」的木頭燃燒聲和火焰的高溫嚇了一跳,有人伸手去觸摸火苗,結果被燙得哇哇直叫。
後來,不知是誰正好身上帶了肉,好巧不巧,這塊肉不偏不倚地滾到了火邊,肉的油脂滴到了火上,火苗猛地起來了,貪婪地吮吸著生肉上的油脂,頓時,一股奇異的香味在沾著青草氣息的空氣中瀰漫開來,讓火焰周邊的原始人垂涎欲滴……就這樣,人們發現了火的用途。

這就是人類史上的第一個化學事件。

取火之所以是化學史上的重要事件,是因為它說明了一個重要的化學反應──燃燒。燃燒的本質是氧化還原反應,是火中的物質迅速氧化,產生大量光和熱的過程。
「化學」,顧名思義,就是關於「變化的學問」,是一門涉及兩種物質接觸、反應、原子重新排列、結構重新變化等的自然科學。
透過了燃燒的化學反應,原始人手中的生肉的蛋白質密度產生了變化,由鮮血淋漓的狀態,變成了可口溫暖,飄著焦香的美食。
化學幾乎是地球上所有事物的核心,構成了世界上物質的每一部分,它支持了生命,並創造出了我們所仰賴的事物。
化學反應無所不在,充斥在我們的日常生活中,我們的食、衣、住、行,無時無刻不在和化學打交道,生活的各方面都和化學緊密相關。
例如:生米透過蒸煮的化學反應,成了香噴噴的米飯;而冬天使用的暖暖包,就是鐵在氧化作用時散熱的結果,從而溫暖了你我的手心;牛奶變酸、食物腐敗,則是氧化反應在作怪;電池發電是正負離子互動的結果;綠色植物行光合作用,也是化學反應的一種……
其實人一生下來,就生活在化學環境當中,隨著科技的發展,我們周圍更出現了奈米材質的服飾,使我們的居家穿著能更舒適自在;原子彈、啤酒、玻璃等化學反應的產物,更推動了人類的歷史,也描繪出我們現代生活的進步。
人們不斷發現新的元素和化學作用,使得化學體系越來越豐富,最終成為如今我們所見到的化學的模樣。
學無止境,化學這門學科還有許多需要改進的地方,比如化學元素週期表上仍有很多元素沒有被發現,而這一切,都依賴於人們的共同努力,唯有如此,化學才能為人類的生活帶來更多的福利和貢獻。
化學並不只屬於實驗室,而是和我們每一個人的生活息息相關。它們的故事就是我們的故事,它們的生命與我們的生命密不可分。
作者用生動的口吻,與充滿魔力的文字,為您講述化學的起源、元素背後的故事,以及變換莫測的化學反應,帶你體驗化學世界的美麗、驚奇與魅力。 


自序:一個化學老師的自白 : 這不是一本科普化學教材書
在我的年代,有一句順口溜:「學好數理化,走遍天下都不怕 」,這句話反映了當時「重理輕文」的教育思維模式。 台灣的教育似乎習慣把事情一分為二,也築起了文科跟理科之間的高牆。
雖然我當年選擇了「走遍天下都不怕」的理工類科就讀,但對我來說,任何一門學科,都不應該僅限於它自己本身的知識性,而應是更宏寬地,培養為一種「理解世界的方式」。 
很可惜,教育的偏食與功利升學主義,早已壞了我們對真理探求的胃口,讓知識淪為某種兌換「好成績」,進入「好大學」,找到「好工作」,最終成為所謂「人生勝利組」的工具。
但對我來說,化學,其實就像任何一門其他學科一樣,是一種觀察世界的方式,是一種建立思維跟思考方式的過程,而不是停留於死硬僵化的知識灌食。
這在我進行化學實驗的時候最有感觸。
我們在進行一個實驗的時候,首先要問:「我要怎麼做?」、「我得到的是什麼?」、「實際上如何發生?」、「如果我必須向他人描述,應該如何敘述?」和「它有價值嗎?」「他對人類世界有貢獻嗎?」等問題。
這就是一個論述跟思考統整的過程。十萬個為什麼,可能會有一百萬個答案,再用五百個實驗論證去推翻,這就是化學思考的過程,也是我覺得有趣的地方。 
所以在本書中,除了討論一般化學科普書籍會談到的化學元素、化學反應等,我也加入了歷史背景、人文觀察等因子,希望能用較宏觀的態度,去解構化學與世界的關係。
與其說這是關於化學的一百個故事,不如說,這是一本化學與人類世界經緯交織而成的互動史。
本書的第一部份,我試著用比較輕鬆的方式,向各位展示化學的起源、發展的過程,讓我們能從歷史跟人類學的脈絡下去看待「化學」這件事,算是引領各位進入化學之門的一個篇章。
接著第二部分,我想對大家展示幾種讓人又愛又恨的化學元素,他們像我們一樣,也有自己的名字、個性、好惡,有時也調皮搗蛋的製造了許多小災難,但當人類發生困難時,又常常貼心的伸出援手,讓人無法對他們生氣。
而第三章,我介紹了幾個有趣的化學反應實驗,大多是化學家面對一個問題,在追根究底的過程中,發生了意想不到的驚喜。如果我們也能用這樣的精神來面對生活的每件事,就能學習如何自己找尋、解決方式,而不是讓別人來告訴你答案。
最後,談到化學,就不得不提到這些對事情「打破砂鍋問到底」,「不到死時不方休」的科學家們。
這些人或許是各個不同領域的專家,也可能是因緣際會、誤打誤撞之下才踏入化學的領域,但他們共通點是:他們大多對世界保持旺盛的好奇心,勇敢追求與別人不一樣的東西,問別人沒問過的問題,才能為人類世界帶來了這麼多璀璨的貢獻。
愛因斯坦說過一句話:「教育就是當一個人把在學校所學全部忘光之後剩下的東西」。比知識更重要的,是對世界的觀察,是獨立思考的能力,是成為一個「完」整的「人」。
化學,就像其他的學科一樣,也是一種看世界的方式跟角度,這本書並不是要你成為化學學霸、化學之王,而是希望透過宏觀的歷史觀察,讓讀者在閱讀後,能碰撞出不同於以往的化學反應,以一種全新的眼光去理解這個世界,咀嚼出思想的新滋味。
這是我想要帶給大家的,也是我覺得比較重要的,謝謝各位。

目次

第一章 化學的起源與發展
第二章 各顯神通的化學元素
第三章 神祕莫測的化學作用
第四章 曾經滄海的名家軼事

書摘/試閱

古羅馬走向衰亡的原因------美味的鉛
這是古羅馬的一個星空璀璨的夜晚,一個貴族家庭正在舉行一場盛大的宴會,慶祝一位剛成年的女性貴族維比婭與男貴族馬庫斯喜結良緣。
由於這個家庭很富有,所以來到會場上的人們驚訝地發現,鉛製的餐具竟然如此之多,甚至連酒杯都是鉛做的!
「天哪!蒂塔!妳是在炫耀嗎?連皇帝都該羨慕妳啦!」一位肥胖的女賓客用尖細的嗓音誇張地對女主人叫道。
女主人則笑開懷了,指著滿桌的鉛器皿,假裝謙虛地說:「哪裡,哪裡,我們的全部家當都在這裡了,哪敢跟皇室相比!」
然而,心裡的得意是藏不住的,在品一口紅酒後,女主人忍不住開始借題發揮:「妳覺得這酒怎麼樣?」
肥胖的女賓客馬上誇讚道:「我這輩子都不曾喝過這麼好的葡萄酒!」
雖然明知對方在恭維,女主人還是心花怒放,她馬上指點一番:「這酒是放在鉛鍋裡煮的,時間要煮得特別長,直到酒汁只剩下原來的三分之一才可以,所以味道自然是不同呢!」
說到這裡,兩個女人爆發出了一連串的假笑。
此時,新娘正在閨房裡悉心打扮,她的臉上已經抹了厚厚一層白粉,但她嫌不夠,還想讓侍女把自己打扮得更白一點。
在當時的羅馬帝國,女性是以金黃色的頭髮、白皙的肌膚做為貴族象徵的,所以對美白的追求幾乎是所有羅馬女性的共同愛好。為了達到這一目的,她們不惜在化妝品中添加了大劑量的鉛,因為鉛具有使膚色變白的功效。
最終,新娘維比婭在臉上厚厚塗抹了三層之後,才滿意地下樓去見賓客了。
當晚,大家都吃得非常開心,全然不知鉛已在他們體內沉澱,並成為日後的健康隱患。
這就是羅馬當時的狀況,由於對鉛的毒性一無所知,羅馬的官員還用鉛做水管,給整個城市鋪設排水系統,所以,就算不使用含鉛器皿和化妝品的普通百姓也難逃劫難。
就這樣過去了數百年,古羅馬人的身體越來越差,由於鉛中毒,他們出現了便祕、貧血、腹絞痛等一系列疾病,而新生兒更可憐,他們中的很多人都患有癡呆症。
最終,羅馬帝國分裂成東西兩大帝國,西羅馬帝國早早滅亡,而東羅馬帝國又堅持了一千年,最後不敵奧斯曼帝國,從此在地球上消失了。


古羅馬人喜歡鉛,是因為鉛質地柔軟,可以被塑造成很多形狀,而他們大規模使用鉛,被認為是導致滅國的主要原因之一。
早在七千年前,人類就會使用鉛了,比如在《聖經.出埃及記》裡就有對鉛的描述,而煉金術士也認為鉛可以占卜星相,不過到現代後,人們因為意識到鉛的汙染而刻意減少了對鉛的使用。
鉛的屬性如下:
顏色:藍白色。
熔點:327.5° C。
沸點:1740° C。
密度:11.3347 g/cm3。
化學性質:能溶於硝酸、熱硫酸、有機酸和鹼液;在空氣中易氧化,在表面生成保護膜,因此其暴露在空氣中顏色容易變得黯淡無光。
作用:可製造蓄電池;用作建築材料和焊接材料;在軍事上可被製成彈藥。


【化學百科講座】
鉛筆的原料是鉛嗎?
答案是否定的。
在十六世紀,英格蘭人發現了石墨,但當時人們不知道石墨是不同於鉛的礦物,覺得用石墨和鉛差不多,只是書寫的時候留下的痕跡要比鉛黑很多,就將石墨叫做「黑鉛」,所以鉛筆的名稱由此而來。

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