圖解化學入門 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　從龜殼苯環到環保議題，連不擅長化學的人也能輕鬆瞭解化學！

　　若將食鹽加熱是會燒焦？還是爆開？
　　煙火的顔色是如何形成的？
　　柳橙汁在0℃時仍然不會結凍？
　　把砂糖撒在蛞蝓身上會如何？
　　我們的身體乃由星體組成？
　　為什麼煮熟的蛋無法還原成生蛋？

　　化學不是由一堆化學式、反應式和計算題構成的枯燥學問，而是與生活息息相關、為瞭模擬物質的狀態與反應而發展齣的知識！本書運用大量圖解來輔助解說，並反覆標注化學式，讓讀者習慣化學記號，每章末尾另加入趣味十足的專欄，以使內容更加豐富多元，例如：將碳原子變成二氧化碳排齣體外纔能達到減重目的，鑽石的硬度來自共價結晶，決定酒量好壞的是乙醛去氫?這種觸媒等。

　　人類根據化學製造許多新材料和藥品、創造瞭豐富的物質文明，同時衍生環境破壞、健康損害等惡果，因此，作者於文中也以化學角度來分析環保問題，藉由本書大傢可一次看盡化學的光明麵與黑暗麵。未來將接觸化學課程的人、正學習化學並感到乏味又艱澀的人、想從頭學好化學的人，以及希望學子能領略「物質的趣味」的教師，這本書絕對是無可取代的首選。

作者簡介

山本喜一

　　一九五三年，生於日本茨城縣。一九七五年，東京農業大學農學部農藝化學科畢業，同年開始在韆葉縣立高中任教。曾於縣立銚子水産高中、縣立鬆戶六實高中、縣立柏高中、縣立流山南高中授課，現於縣立清水高中服務。以實驗為教學重心，力圖引發學生對化學的興趣，同時十分注重環保議題。曾參與NHK教育電視〈實驗做做看〉的演齣。與其他專傢共同編有《地球環境問題教科書10講》（東京書籍）、《新高中化學教科書》（講談社）等多本書。興趣是登山、釣魚、園藝。

譯者簡介

曹如蘋

　　東吳大學日文係畢業。從事自由譯者的工作兩年多，譯有《繽紛浪漫的拼布生活》、《西點大百科》、《美味的自炊生活》（以上楓書坊）等十多本書。

《跨越科學的邊界：現代物理學的宏偉藍圖》 內容簡介 本書旨在帶領讀者深入探索現代物理學的核心領域，勾勒齣一幅涵蓋宇宙起源、物質結構、時空本質以及量子糾纏等前沿概念的宏偉圖景。我們不滿足於對已知定律的簡單羅列，而是著重於揭示這些定律背後的深刻哲學意涵以及它們如何共同塑造瞭我們對現實的認知。 第一部分：時空的幾何學與宇宙的演化 本部分聚焦於愛因斯坦的相對論，這是理解宏大尺度宇宙的基礎框架。我們將從狹義相對論入手，詳細解析時間膨脹、長度收縮以及質能等效原理（$E=mc^2$）在粒子加速器實驗和實際工程中的應用。特彆地，我們會深入探討洛倫茲變換的數學結構，以及它如何取代瞭牛頓絕對時空的觀念。 隨後，我們將過渡到廣義相對論。這裏，重點將放在引力不再被視為一種力，而是時空彎麯的幾何效應。我們將通過分析黎曼幾何的基本概念，解釋行星軌道、光綫偏摺（如引力透鏡效應）以及黑洞形成的機製。書中將詳細討論史瓦西解和剋爾解的物理意義，並介紹最新的引力波探測結果，如LIGO的發現如何為我們提供瞭“聆聽”宇宙碰撞的全新窗口。此外，我們還將審視標準宇宙學模型——Lambda-CDM模型，從暴脹理論到宇宙微波背景輻射（CMB）的形成，構建起一個完整的宇宙演化曆史。 第二部分：微觀世界的奇遇：量子力學的基石 本部分是理解物質基本構成的關鍵。我們將係統闡述量子力學的核心概念，這與我們日常的宏觀直覺形成瞭鮮明的對比。從普朗剋對黑體輻射的解釋開始，我們將步入量子世界的深處。 重點解析波粒二象性，通過雙縫實驗的精妙設計，展示物質（如電子和光子）如何同時錶現齣波動和粒子的特性。接著，我們將詳細介紹薛定諤方程，這不是一個簡單的求解工具，而是描述量子態如何隨時間演化的核心動力學方程。我們將探討其在氫原子能級結構、量子隧穿效應中的應用。 概率詮釋是量子力學的核心。本書將深入探討海森堡不確定性原理的物理限製，而不是僅僅將其視為測量誤差。我們還會花大量篇幅討論量子疊加態（Superposition）和量子糾纏（Entanglement）——愛因斯坦稱之為“幽靈般的超距作用”。通過貝爾不等式實驗的討論，我們將辨析各種量子力學詮釋（如哥本哈根詮釋、多世界詮釋等）之間的哲學分野，以及它們對信息科學的深遠影響。 第三部分：物質的構造與相互作用：粒子物理學的標準模型 本部分將揭示物質最深層次的構成。我們將從盧瑟福的原子模型齣發，逐步構建起粒子物理學的標準模型。 首先，我們會詳細解析誇剋模型，區分重子（如質子、中子）和介子，並解釋它們如何通過強核力結閤在一起。強核力的核心——量子色動力學（QCD）的非阿貝爾規範理論基礎將被清晰地闡述，包括漸近自由的現象。 其次，我們將聚焦於電磁相互作用和弱核相互作用。弱核力在放射性衰變（如貝塔衰變）中扮演關鍵角色，我們將分析其如何實現誇剋和輕子之間的轉變。在電弱統一理論部分，我們將探討希格斯機製如何賦予基本粒子質量，並詳細介紹希格斯玻色子的發現過程及其重要性。 標準模型雖然取得瞭巨大的成功，但它並非終極理論。因此，本部分最後將討論模型的局限性，例如它未能解釋暗物質和暗能量的存在，以及為什麼中微子具有微小質量。 第四部分：前沿探索與未來方嚮 最後，本書將展望物理學的前沿領域，這些是當前研究人員努力突破的瓶頸。 我們將深入探討“萬有理論”（Theory of Everything）的嘗試，重點介紹弦理論（String Theory）和圈量子引力（Loop Quantum Gravity）這兩種主要的候選理論。我們將比較它們對時空本質的不同看法，以及它們如何試圖調和廣義相對論與量子力學的矛盾。 此外，對暗物質和暗能量的探測和理論建模將占據重要篇幅。我們將審視直接探測實驗（如XENONnT）和間接證據（如星係鏇轉麯綫）的現狀，並探討修改引力理論（MOND）的可能性。 最後，本書將迴歸到信息與計算的交叉點，探討量子計算的物理基礎，以及如何利用量子效應實現超越經典計算機的算力。 本書特色： 本書的敘述風格嚴謹而不失啓發性，力求在保持科學精確性的同時，通過豐富的曆史背景、清晰的類比和對核心數學框架的適度引入，使非專業讀者也能領略現代物理學的壯麗與深刻。它不是一本簡單的教科書，而是一次對我們所處宇宙本質的哲學性探索之旅。每一章都旨在迴答“我們如何知道？”和“這意味著什麼？”這兩個根本性問題。

第1章  質量守恆定律與原子．分子
何謂「物體」？∕質量守恆定律∕碳原子的循環∕單位的意義∕注意單位∕Column  瘦身減重法、不會瘦減重法

第2章　三態變化
何謂氣體？∕固體與液體∕溫度與分子∕沸騰與蒸發熱∕三態變化∕狀態圖∕飽和蒸氣壓∕超臨界流體∕蒸氣壓與沸騰∕動能&位能∕蒸發熱∕Column  風一吹衣物就會乾的原因

第3章  原子的結構與物質的性質
古希臘的自然觀∕從煉金術到拉瓦節∕道爾頓的原子論∕分子的發現∕原子量與元素週期錶∕電子、原子核的發現∕電子的軌道∕焰色反應∕為何無法提煉齣黃金？∕放射性同位體∕惰性氣體元素∕離子鍵、共價鍵、金屬鍵∕離子式與離子的名稱∕組成式與命名法∕電子式與結構式∕莫耳的世界∕莫耳一點都不可怕∕引力與融點．沸點∕金屬鍵∕離子結晶與分子結晶∕分子的極性∕氫鍵∕Column  鑽石的硬度來自「共價結晶」

第4章  什麼是氣體？
托裏拆利的實驗∕波以耳定律∕查理定律∕氣體狀態方程式∕喜歡實驗的波以耳

第5章  溶液與溶解的機製
溶液的性質∕溶解的機製∕溶液濃度的標記方式∕凝固點下降∕莫耳沸點上升∕滲透壓∕溶解度∕膠體溶液∕分散質與分散媒∕Column  布朗運動、電泳也是膠體現象

第6章  化學反應的機製
化學反應式∕赫斯定律∕反應速度∕活化能∕觸媒的作用∕化學平衡∕勒夏忒列原理∕化學平衡的移動∕Column  太陽是能量的根源

第7章  酸與鹽基密不可分
酸與鹼（鹽基）∕酸．鹽基的定義（1）阿瑞尼士學說∕酸．鹽基的定義（2）布忍斯提－羅瑞理論∕電離度∕何謂pH？（1）計算酸的強度∕何謂pH？（2）計算鹽基的強度∕中和反應∕中和滴定∕鹽類的水解∕氨鹼法∕氧化物的性質∕Column  pH值幾乎不變動的緩衝溶液

第8章  什麼是氧化還原反應？
氧的爭奪戰∕何謂氧化還原？∕氧化劑與還原劑∕COD∕離子化傾嚮（1）易溶解的金屬，難以溶解的金屬∕離子化傾嚮（2）金屬的易?度排名∕伏打電池∕丹尼爾電池∕二次電池∕電解∕鋁的提煉∕電解的計算法∕Column  令人期待的燃料電池

第9章  無機化閤物入門篇
原子的誕生∕碳的同素異構物∕矽與化閤物∕硫磺與化閤物∕鹵∕鹵化閤物∕鈣化閤物∕鋁∕鐵∕白金、銀、金∕Column  活性氧

第10章  有機化閤物入門篇
何謂有機化閤物？∕碳氫化閤物∕同分異構物的名稱∕碳氫化閤物的反應∕置換反應、加成反應∕官能基∕醇類的性質醚∕醚∕α碳原子與β碳原子∕酯∕肥皂∕芳香族碳氫化閤物∕苯胺、酚∕偶氮染料∕共軛鍵∕阿司匹林與五員環∕碳氟化閤物∕萬用塑膠（1）分子巨大的聚乙烯∕萬用塑膠（2） 利用焰色反應來分彆PP、PV、PS∕PET與尼龍∕Column  酒量好的人、酒量差的人

第11章  碳水化閤物與蛋白質的構造為何？
葡萄糖∕雙醣類∕澱粉、縴維素∕胺基酸∕蛋白質的構造（1）為什麼吃瞭豬肉，豬肉也不會附著在體內？∕蛋白質的構造（2）水煮蛋無法還原成生蛋

　　一提到化學，應該有不少人會想起化學記號、反應式和計算問題等，而感到「好睏難」吧？然而，化學的目的並不在於寫齣反應式，也不是解開計算問題。

　　物質是由原子或分子等非常微小的粒子組成的。而所謂的化學，就是將該狀態模擬齣來，並對其性質和反應等進行分析。反應式和計算問題隻是研究物質性質的工具，但是學校的教科書和考試太過重視這一點，反而難以將最重要的「物質的趣味」傳達給學子們。因此，本書將使用工具縮減到最低限度，努力要讓各位讀者能夠「很快地瞭解」化學的有趣。一旦原子或分子的狀態變得可見，便更能彰顯齣化學的趣味。

　　我在高中教瞭很多年化學。對於高中生們難以理解或有所誤解的地方，盡量使用更淺顯易懂的方式去說明。本書中包含瞭許多這方麵的經驗。對於一般人無法理解，甚至「唉，還是算瞭」想要放棄的部分，也都盡可能仔細地解說，力圖讓讀者們「啊 ~ 原來如此！」地一解疑惑。

　　化學性的思考方式對社會人士來說也是必要的。原子、分子造成瞭物質的性質和反應等可見現象，而探索其狀態正是化學的目的。由於人的雙眼無法看到原子和分子，所以理解化學時便需要「以理論為基礎的想像力」。日常生活也是一樣，我們必須在眼睛可見的世界中探查什麼事情正在發生，並掌握住法則加以應對。因此，化學式的思維對於在社會中立人處世這方麵也是非常地有用。

　　放眼現今社會，人們利用化學製造許多新素材和醫療藥品等，創造瞭豐富的物質文明。在我們的四週，已經很少有以其自然原樣直接使用的物品瞭。大多數的東西都經過某些加工或變化，被改造成更易於使用、能發揮更大的效益。在這些人造改良物環繞下的我們，過著與半世紀前不可同日而語的富裕物質生活。

　　然而另一方麵，化學技術和化學物質卻帶來瞭公害、環境破壞、健康損害等惡果。我們不能否認，大量生産、大量消費、大量廢棄的生活方式已經來到充滿考驗的轉摺點。即便是未來在思考應該打造齣一個什麼樣的社會時，學習帶來物質文明光明麵與黑暗麵的化學，也必定是一項重要課題。本書中不時提齣環境問題，讓各位從化學的角度去思考。

　　另外，本書還有以下幾項特徵。
　　．盡可能多利用圖片，以達到視覺上的理解。
　　．反覆地標註物質的化學式，讓讀者習慣化學記號。
　　．加入一些主題和專欄，使內容讀來有趣、多變化。

　　各位將來想要學習化學的人，以及現在正在研讀、覺得「化學這種東西，哪裏好玩？」的人，還有在教化學的老師、想要從頭學好化學的人，若您選擇閱讀本書將是我最大的榮幸。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣工作繁忙，但又想在閑暇之餘充實自己知識的人來說，《圖解化學入門》絕對是我的理想選擇。我之前嘗試過閱讀一些化學方麵的書籍，但往往因為過於專業或者內容過於零散而難以堅持。這本書的“圖解”形式，大大降低瞭閱讀門檻，它用大量精美的插圖將抽象的化學概念可視化，讓復雜的原理變得易於理解。我尤其喜歡它對分子結構和化學反應過程的圖示，清晰明瞭，能夠幫助我快速建立起對事物的直觀認識。例如，在講解有機化學的基本概念時，它用生動形象的圖畫展示瞭碳鏈的連接方式，讓我一下子就理解瞭什麼是同分異構體。這本書的編排結構也非常閤理，循序漸進，從基礎的元素知識到復雜的化學反應，都有詳細的講解。而且，它還巧妙地將一些化學史的趣聞和現代化學的應用穿插其中，讓學習過程不枯燥。閱讀這本書，我仿佛置身於一個充滿活力的化學實驗室，通過圖畫和文字，親身感受化學世界的奇妙變化。它不僅讓我掌握瞭化學的基礎知識，更重要的是，它激發瞭我對化學的興趣，讓我想要去深入瞭解更多。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到《圖解化學入門》之前，對化學的印象就是一堆看不懂的符號和令人頭疼的方程式。我一直覺得化學是一門非常難學的學科，很多概念都太抽象瞭，根本抓不住重點。然而，這本書的齣現徹底改變瞭我的看法。它用一種非常直觀的方式，將復雜的化學概念拆解成易於理解的圖示和生動的比喻。比如，在講解元素周期錶的時候，它不僅僅是羅列一堆數據，而是將元素按照性質分組，用非常巧妙的方式展示它們之間的聯係，讓我一下子就理解瞭為什麼某些元素會錶現齣相似的化學性質。我特彆喜歡它對物質狀態變化的解釋，用跳舞的小球來比喻分子間的運動，簡直太形象瞭！固體的小球們擠在一起，整齊劃一；液體的小球們稍微鬆散，可以自由移動；氣體的小球們則像脫繮的野馬，到處亂竄。這種生動的描述，讓我對物質的微觀世界有瞭更深刻的認識。書中的每一個插圖都經過精心設計，色彩鮮艷，綫條流暢，一點都不會讓人覺得枯燥。它還巧妙地將一些曆史上的化學發現和科學傢的小故事穿插其中，讓學習過程更加有趣。現在，我不再害怕麵對化學，反而開始享受探索化學世界的樂趣瞭。

评分☆☆☆☆☆

我一直對自然科學充滿熱情，但化學對我來說一直是一個比較模糊的概念。雖然對物質的構成和變化充滿好奇，但感覺它涉及很多抽象的理論和復雜的公式，一直找不到一個好的切入點。直到我看到《圖解化學入門》，我纔找到瞭我一直尋找的那個“鑰匙”。這本書的編排方式非常有條理，從最基本的概念，比如原子、分子開始，循序漸進地講解。我特彆欣賞它在解釋化學反應的微觀過程時所使用的插圖，那種將原子和分子動態地展現齣來的方式，讓我能夠清晰地看到化學鍵的形成和斷裂，以及物質轉化的機製。比如，在講解酸堿中和反應時，書中用活潑的插圖展示瞭氫離子和氫氧根離子的結閤過程，非常直觀。而且，它還會穿插一些與日常生活息息相關的化學知識，比如食品添加劑的原理、空氣汙染的化學成分等等，讓我覺得化學就在身邊，並且與我們的生活息息相關。這本書的語言也非常友好，即使是第一次接觸化學的讀者，也能輕鬆理解。它沒有過多的理論堆砌，而是用一種非常輕鬆有趣的方式，帶領讀者去探索化學的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《圖解化學入門》簡直是為我這種化學小白量身打造的！我一直對化學充滿好奇，但學校的課程總是枯燥乏味，公式和概念一大堆，看得我頭暈眼花。這次抱著試試看的心態入手瞭這本書，沒想到完全顛覆瞭我的認知。書中的插圖真的太棒瞭，把那些抽象的分子結構、化學反應過程都變得形象生動，就像看動畫片一樣，一點都不費勁。我特彆喜歡它講解原子結構的那一部分，用一個微縮的太陽係模型來比喻，瞬間就理解瞭電子圍繞原子核運動的原理。還有講解化學鍵的時候，它用不同顔色的綫條連接原子，清晰地展示瞭離子鍵和共價鍵的區彆，讓我不再混淆。最讓我驚喜的是，書裏還穿插瞭很多生活中的化學應用，比如洗滌劑為什麼能去汙，為什麼食物會發酵等等，這些都讓我覺得化學離我這麼近，不再是高高在上的學科。以前我總覺得化學是一門需要死記硬背的學科，但這本書讓我看到瞭化學的趣味性和邏輯性，讓我開始主動去思考，去探索。我甚至開始在網上搜索相關的化學小實驗，躍躍欲試。這本書不僅讓我入門瞭化學，更重要的是，它點燃瞭我對化學的興趣，讓我看到瞭一個全新的世界。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種完全零基礎的讀者來說，《圖解化學入門》簡直就是我的救星。我一直對化學充滿敬畏，但又因為它的復雜性而望而卻步。市麵上很多化學入門的書籍，要麼過於學術化，要麼內容過於膚淺，很難找到一本既能入門又不會讓人産生畏難情緒的書。這本書的齣現，恰好填補瞭這一空白。它最大的亮點在於其“圖解”的方式，將每一個化學概念都用簡潔明瞭的圖畫來呈現，例如，在講解原子模型時，它不是枯燥地描述電子雲，而是用形象的比喻讓讀者能夠直觀地理解。對於化學反應的演示，它更是煞費苦心，用流暢的動畫式插圖展示瞭反應物如何結閤、斷裂，生成新的物質，這種可視化呈現，比任何文字描述都要有效得多。我最喜歡的是它在講解化學計量學時，用“搭積木”的方式來比喻化學方程式的配平，一下子就明白瞭分子式之間的比例關係。這本書的語言風格也非常接地氣，沒有使用過多的專業術語，即使有，也會用通俗易懂的方式進行解釋，讓我能夠輕鬆跟上節奏。它讓我覺得化學學習不再是一件遙不可及的事情，而是一個可以一步一步去掌握的技能。