觀念化學5冊套書

《觀念化學1 基本概念．原子》
到化學世界逛逛
用《觀念化學》教化學觀念
第1章 化學是一門科學
1.0 看看分子與原子的世界
1.1 化學是對生活有益的中心科學
1.2 科學是瞭解宇宙的方法
1.3 科學家度量的物理量
1.4 質量和體積
1.5 能量使物體移動
1.6 溫度測量東西有多熱，而不是有多少熱量
1.7 物質的相和粒子的運動有關
1.8 密度是質量對體積的比
第1章 觀念考驗
第2章 化學元素
2.0 用化學語言來瞭解化學
2.1 物質有特定的物理和化學特性
2.2 原子是構成元素的基本材料
2.3 元素可以結合成化合物
2.4 大部分的物質是混合物
2.5 化學把物質分為純物質與不純物兩類
2.6 元素依特性，有秩序的排在週期表裡
第2章 觀念考驗
第3章 發現原子與次原子
3.0 我們來自何方，現在又知道了些什麼？
3.1 化學的發展源自人類對物質的興趣
3.2 拉瓦謝奠立了現代化學的基礎
3.3 道耳吞推論出，物質是原子構成的
3.4 電子是最先發現的次原子粒子
3.5 原子的質量集中在原子核上
3.6 原子核是由質子和中子構成的
第3章 觀念考驗
第4章 原子核
4.0 認識原子核
4.1 由陰極射線發現放射性
4.2 放射性是自然現象
4.3 放射性同位素是有用的示蹤劑與醫學造影劑
4.4 放射性是原子核內部力量不平衡造成的
4.5 放射性元素會蛻變成不同的元素
4.6 半衰期愈短，放射性愈強
4.7 同位素的年代測定法可度量物質的年代
4.8 核分裂是指原子核的分裂
4.9 核質量生成核能，核能造就核質量
4.10 原子核與原子核結合叫核融合
第4章 觀念考驗
觀念考驗解答
附錄A 科學記號
附錄B 有效數字
元素週期表
圖片來源

《觀念化學2 化學鍵．分子》
第5章 原子模型
5.0 用想像力來瞭解真實世界
5.1 模型讓我們看見不可見的原子世界
5.2 光是一種能量
5.3 用原子發的光來鑑別原子
5.4 波耳用量子假說解釋原子光譜
5.5 電子的波動性質
5.6 用能階解釋電子如何填滿軌域
5.7 能量接近的軌域群集成殼層
5.8 週期表幫助我們預測元素的性質
第5章 觀念考驗
第6章 化學鍵結與分子的形狀
6.0 原子如何互相聯結
6.1 原子模型解釋了原子如何鍵結
6.2 原子可以失去或獲得電子成為離子
6.3 電子轉移造成了離子鍵
6.4 共享電子造就共價鍵
6.5 價電子決定分子的形狀
6.6 不均勻的電子共享，造成了極性共價鍵
6.7 電子不均勻分布，分子就有極性
第6章 觀念考驗
第7章 分子混合
7.0 分子如何互相吸引
7.1 次顯微粒子以電力互相吸引
7.2 溶液是單相的均勻混合物
7.3 溶解度是量測溶質溶解的程度
7.4 肥皂同時靠極性與非極性的作用
第7章 觀念考驗
第8章 奇妙的水分子
8.0 分子間的黏性會影響物質的巨觀性質
8.1 水分子結冰會形成開放的晶體結構
8.2 凝固與熔化會同時發生
8.3 水分子的黏性造就液態水的性質
8.4 水分子自由的出入液相及氣相
8.5 改變液態水的溫度，要用很多能量
8.6 相變化需要有能量的進出
第8章 觀念考驗
觀念考驗解答
元素週期表
圖片來源

《觀念化學3 化學反應》
第9章 化學反應如何進行
9.0 反應物怎樣變成產物
9.1 化學反應可用化學方程式來表示
9.2 化學家用相對質量計算原子數和分子數
9.3 反應速率受濃度和溫度的影響
9.4 催化劑增加化學反應速率
9.5 化學反應有的會放熱，有的會吸熱
9.6 用熵來衡量發散的能量
第9章 觀念考驗
第10章 酸和鹼
10.0 質子的傳送
10.1 酸會給出質子，鹼會接受質子
10.2 酸與鹼有強弱之別
10.3 溶液可分為酸性、鹼性或中性
10.4 雨水是酸的，海水是鹼的
10.5 緩衝溶液會阻抗pH值的改變
第10章 觀念考驗
第11章 氧化和還原
11.0 電子的傳送
11.1 氧化會失去電子，還原則得到電子
11.2 照像是選擇性的氧化還原反應
11.3 我們能控制與利用流動電子的能量
11.4 氧是腐蝕的禍首及燃燒的主角
第11章 觀念考驗
第12章 有機化合物
12.0 探索用碳形成的分子
12.1 碳氫化合物只含碳和氫
12.2 不飽和碳氫化合物含有多鍵
12.3 有機化合物以官能基來分類
12.4 有機分子會連接成聚合物
第12章 觀念考驗
觀念考驗解答
元素週期表
圖片來源

《觀念化學4 生活中的化學》
第13章 生命的化學
13.0 身體是什麼「做」的？
13.1 構築生命的基本分子
13.2 碳水化合物提供細胞結構與能量
13.3 脂質是不溶於水的分子
13.4 蛋白質是超大生物分子
13.5 核酸帶有合成蛋白質的密碼
13.6 維生素是有機物，礦物質是無機物
13.7 代謝：生物分子在體內走一遭
13.8 健康飲食的食物金字塔
第13章 觀念考驗
第14章 藥物的化學
14.0 認識藥物的作用
14.1 如何分類藥物
14.2 鎖鑰模型指引化學家合成新藥物
14.3 利用化學療法對抗疾病
14.4 阻撓懷孕有良方
14.5 神經系統是由神經元構成的網路
14.6 興奮劑、迷幻藥與鎮定劑
14.7 謹慎使用麻醉劑與止痛藥
14.8 治療心臟疾病的藥物
第14章 觀念考驗
第15章 糧食生產與化學
15.0 我們從食物中獲得營養
15.1 人類吃遍各個營養階層的食物
15.2 植物也需要營養素
15.3 什麼決定土壤肥沃度？
15.4 天然及合成肥料幫助土壤回復肥沃度
15.5 消滅昆蟲、雜草及真菌
15.6 從錯誤中記取教訓
15.7 維護農地的高產量
15.8 用基因轉殖來改善農作物
第15章 觀念考驗
觀念考驗解答
元素週期表
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《觀念化學5 環境化學》
第16章 淡水資源
16.0 淡水是有限的資源
16.1 水文循環
16.2 我們把水用到哪裡去了？
16.3 淨水廠讓我們喝得安心
16.4 從鹹水變成淡水
16.5 水汙染源哪裡來？
16.6 微生物能改變水中的氧濃度
16.7 將廢水處理過再排放
第16章 觀念考驗
第17章 空氣資源
17.0 一個行星，一個大氣層
17.1 大氣層是很多種氣體的混合物
17.2 空氣汙染無所不在
17.3 臭氧層：地球的防護罩
17.4 空氣汙染與全球增溫
第17章 觀念考驗
第18章 物質資源
18.0 材料科技日新月異
18.1 紙是由纖維素構成的
18.2 塑膠：科學實驗意外發現
18.3 金屬來自地球有限的礦石資源
18.4 將金屬化合物轉變成金屬
18.5 玻璃主要來自矽酸鹽
18.6 陶瓷遇熱會硬化
18.7 複合材料
第18章 觀念考驗
第19章 能源
19.0 能源：決定人類的當前與未來
19.1 電能是一種方便的能源形式
19.2 化石燃料存量有限
19.3 核能有兩種形式
19.4 展望永續能源
19.5 用水來發電
19.6 生物質量提供化學能
19.7 從日光生產能量
19.8 未來的經濟要仰賴氫氣
第19章 觀念考驗
觀念考驗解答
元素週期表
附記 用孩子般好奇的眼睛看世界
誌謝
圖片來源

 

序

　　歡迎各位到化學世界來。在這個奇妙的世界裡，你們身邊的所有東西，都可以追溯到不可置信的微小顆粒上。這種顆粒叫做原子。化學是研究原子怎麼結合成物質的學問。學了化學之後，你們看事情會有全新的視野，不僅知道物質是怎麼形成的，也知道它們為什麼會表現出這種特性。

　　化學是一門非常實際的科學。在瞭解了原子的行為模式，並找到方法進一步加以控制原子的行為後，化學家就開始製造出許多有用的新物質，例如：合金、肥料、藥品、聚合物、電腦晶片、合成DNA等等。這些物質把人類的生活提升到空前的水準。就憑化學對我們社會有這麼大的影響，就值得好好把它搞清楚。更重要的是，有了基本的化學知識之後，你可以自己評估，那些新穎的技術是否會對環境造成劇烈衝擊，是否值得信賴。你也可以自己判斷有些人的說法是不是對的，而不會被別人牽著鼻子走。

　　《觀念化學》介紹的是化學觀念，主要的重點是觀念理解而不是計算技巧。雖然有時候會有些看似難解的化學觀念出現，但其實這些觀念都很直接易懂，只要你有學習的意願，就能弄懂它。你付出的努力將會有豐碩的成果。你不但能學習到和環境有關的新知識，也會瞭解自身和環境之間的關係，還能改善學習技巧，變成較精通思考的人。不過你要記得，學化學就和學習所有的東西一樣，要有付出，才會有收穫。

　　我很喜歡化學，我知道你一定也會喜歡的。因此，穿上鞋子，和我一起到化學世界去逛逛吧。我們就從最基本的觀念開始。

　　祝你們
　　愛上化學