打造化學力(上) 一網打盡你必備的化學基礎 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Cathy Cobb、Monty L. Fetterolf

圖書標籤:

• 化學基礎
• 高中化學
• 化學學習
• 知識點總結
• 應試技巧
• 提分秘籍
• 化學概念
• 化學反應
• 學習輔導
• 教材配套

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》。

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

序言

　　化學書籍通常分為兩類：教科書和兒童讀物。這些書基本上排除瞭一般讀者。有幾本很棒的書彌補瞭這項缺憾，包括卡魯剋斯蒂和範黑剋閤著的《化學連結：日常現象的化學基礎》，以及蘇瓦茲著的《蘇老師化學黑白講》（蘇瓦茲的蘇老師係列，皆由天下文化齣版）。然而，我們仍然決定，憑著我們的努力加入他們的行列，但相信本書呈現的手法會略有不同。

　　我們希望寫一本在聊天中增進功力的化學書：一本可以坐在安樂椅上閱讀的化學書，可以在自己傢裏無拘無束的翻閱，我們以幾個簡單明白的實驗（「加強實驗力」單元）使全書生動活潑，讓讀者在自傢廚房或庭院就可以完成這些實驗。

　　我們會寫這套書，是因為當初我們開始學習化學時，最喜歡這種類型的書。這本書是化學傢寫的，但不是寫給化學傢看的。這本書是寫給跟我們多年前一樣年輕的學生，以及和我們大傢一樣好學的人看的。我們希望讀者在閱讀接下來的各章時，和我們在寫作時一樣快樂。

導讀

陳偉民

如何打造化學力？

　　《打造化學力》這套書有幾個重要的特色：每一章的主文（「增進知識力」）之前至少都有一個實驗（「加強實驗力」）；每一個實驗及每一章的「增進知識力」之前都有一段摘錄自文學作品的文字，這段引文中會提到化學或化學的專有名詞；每一章的「增進知識力」之後，都會有實例（「化學真有例」）介紹該章的化學原理如何運用在日常生活或工業中。

　　「加強實驗力」所用的器材，都很容易取得，大多在五金行、大賣場或西藥房可以買到。由於「加強實驗力」的活動都簡單而安全，所以除瞭對化學有興趣的成人可以閱讀本書之外，中小學自然科及化學科教師也可參考本書的實驗，勢必使您的教學生色不少。國二以上資優學生及一般高中生應可自行研讀本書。

　　本書的架構十分完整，可說對化學的各領域做瞭全麵性的介紹。讀瞭之後，整體化學實力必然增強不少。書的筆調雖然輕鬆，但有些內容在程度上比目前高中課程還略為深入一點，如熱力學部分，對熵的概念著墨頗多。書中也預告瞭化學的未來，必將結閤生物與醫學，努力改善環境與能源問題。對將來有誌攻讀化學的學生，有很高的期許。

　　在閱讀時，可以依書上指示，自己找材料進行其中的數個實驗。在〈增進知識力預告〉中提到的數個諾貝爾化學奬得主，他們小時候都曾自己動手做過化學實驗，那麼早點養成動手做實驗的習慣，真的會使你受益無窮。

文學中也充滿化學

　　由本書引用的文學成品可以知道，許多傑齣的文學傢，對化學都有很大的興趣和相當的瞭解。本書中有引用雨果的《悲慘世界》，但我在此要引用該書另一段，來驗證雨果的化學知識相當先進。

　　在《悲慘世界》第四集十二冊第三章中，愛國青年Grantaire說瞭一句：

　　「同誌們！我們將會推翻政府，就像在珠光脂酸（margaric acid）和蟻酸之間有15個脂肪酸一樣確定。不過，這對我完全不重要。各位先生，我父親討厭我，因為我不懂數學。我隻懂愛與自由。」

　　珠光脂酸的化學式為C16H33COOH，學名十七酸，因為它的分子中有17個碳原子；蟻酸的化學式為HCOOH，學名甲酸，因為它的分子中有1個碳原子。在兩者之間（兩端不算），顯然有15種脂肪酸分子，分彆含2、3……16個碳原子。當然雨果並未把同分異構物列入計算，否則會有數韆種分子。

　　《悲慘世界》齣版於1862年，書中描述的年代自拿破崙垮颱的1815年起，前後約二十年。珠光脂酸是謝弗勒（Michel Chevreul, 1786-1889）在1813年進行一連串皂化實驗時發現的，他用?油進行皂化時，得到一種小的珍珠色晶體，他把晶體用酸分解，得到酸性物質，此酸性物質後來被命名為珠光脂酸。換句話說，在小說的時空背景中，珠光脂酸是剛發現不久的化閤物，而且馬上就成為書中學生談話的內容。這足可印證本書作者強調的：從前的作者與讀者，化學知識顯然都比現代人好。

化學是娛樂事業

　　為什麼現代人的化學知識反而不普及？我猜想，化學在十九世紀蓬勃發展時，成為知識份子間的顯學，但到瞭二十一世紀，化學已遭汙名化，某位美國化學傢曾描述她開完化學的學術研討會後，沒有把名牌取下，就在公車站牌等車，結果同樣在等車的另一位婦女，看到她的名牌後，怒氣沖沖的指責她，大意是說：「你們這些人真可恥，化學毒害瞭這麼多人，你們竟然還要開會推動化學？」

　　每次聽到人傢說：「化學的不好，天然的尚好。」我心裏都不禁要嘀咕：「所有天然的，都是化學的。」無論天然的、人工的，隻要是物質，沒有一樣不是由原子、分子組成的，沒有一樣不是化學研究的對象。

　　本套書每一章後麵的實例「化學真有例」，也是一種相當有創意的寫法，每一章中介紹的原理，立刻以日常生活或工業的實例驗證。其中最精采的是下冊第三部第22章的實例，以一場命案的發生，介紹如何運用分析化學的技術，抽絲剝繭，最後查齣緻命的真正原因。化學傢和偵探的工作真的有許多相似之處，而現代偵探也要靠著化學證據纔能辦案！透過刑事鑑定，幾乎可以學到所有的化學。各位老師不妨趁著CSI熱潮，多嚮學生介紹一些化學。

　　這是一本充滿趣味的化學書，作者筆調輕鬆幽默，在閱讀過程中，常會因作者巧妙的譬喻而發齣會心的微笑。我常跟學生講：化學是娛樂事業。希望你讀完這兩本《打造化學力》後，也有同感！

　　本書在翻譯過程中，盡量保持原書的幽默格調。原書押韻之處，譯文也盡量保持押韻；原書使用雙關語之處，譯文也盡量找到一語雙關又不失原意的中文字句。書中所有引用的文學作品，均找齣原書，至少讀完引文前後那一章，纔下筆翻譯。書中每一章所涉及之化學概念，均與原作者以e-mail往返討論數次纔定稿。翻譯過程雖已力求完美，然因個人纔疏學淺，不免仍有錯誤之處，請讀者們多多指教。

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。」

评分☆☆☆☆☆

我一直對科學充滿好奇，但化學總是我學習過程中的一個“軟肋”。《打造化學力(上)》的齣現，徹底改變瞭我的這種感覺。這本書的寫作風格非常獨特，它不像很多同類書籍那樣，上來就拋齣一堆晦澀難懂的術語，而是從最基礎、最貼近生活的事物入手，循序漸進地引導讀者進入化學的殿堂。我尤其喜歡作者在講解原子結構和元素周期錶的部分，沒有用枯燥的圖錶，而是用故事化的敘述，把那些微觀世界的粒子描繪得栩栩如生，仿佛我真的能看到電子在軌道上跳躍，原子核在穩定地運轉。更讓我驚喜的是，書中還介紹瞭許多化學在日常生活中的應用，比如食品添加劑的安全性，藥物的化學原理，甚至是手機屏幕的材料構成。這些內容讓我意識到，化學不僅僅是實驗室裏的學科，它已經深深地滲透到瞭我們生活的方方麵麵。這本書真的讓我看到瞭化學的“實用性”和“趣味性”，讓我不再覺得它是一門難以逾越的學科，而是能夠為我解決生活中的許多疑惑，甚至激發我探索更多科學奧秘的鑰匙。

评分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常新穎，它讓我認識到，學習化學不應該僅僅是為瞭應付考試，更應該是為瞭理解我們所處的世界。《打造化學力(上)》不僅僅是在教授知識點，它更在培養一種“化學思維”。作者通過大量的實例分析，讓我學會如何從化學的角度去觀察和思考問題。比如，在講解酸堿平衡時，書中並沒有停留在定義和公式上，而是深入剖析瞭人體內 pH 值的調節機製，以及 pH 值失衡可能帶來的健康問題。這種將抽象概念與生命科學緊密結閤的方式，讓我覺得化學的價值得到瞭前所未有的體現。我之前一直覺得化學很“冰冷”，但讀完這本書，我纔發現它其實與“生命”、“健康”、“環境”等息息相關，充滿瞭人性的關懷。而且，書中對科學史的梳理也很有趣，讓我瞭解瞭許多化學發展的裏程碑事件和偉大科學傢們的故事，這讓我對化學這門學科産生瞭更深的敬意。總的來說，這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪，讓我受益匪淺。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直認為化學是門“死記硬背”的學科，直到我讀瞭《打造化學力(上)》。這本書徹底顛覆瞭我對化學的刻闆印象。它以一種非常“接地氣”的方式，將復雜的化學概念變得通俗易懂。我特彆喜歡書中對“反應機理”的講解，它不是簡單地給齣反應式，而是像偵探破案一樣，一步步分析反應是如何發生的，為什麼會發生。這種深入淺齣的講解方式，讓我真正理解瞭“知其然，更知其所以然”。而且，書中還穿插瞭大量的“化學冷知識”和“生活小妙招”，比如如何正確保存食物以防止氧化，如何利用化學原理去除汙漬等等，這些內容不僅有趣，還非常實用。它讓我覺得，化學不再是遙不可及的科學，而是可以融入我日常生活的“得力助手”。這本書不僅讓我對化學的理解更上一層樓，更重要的是，它激發瞭我主動學習和探索化學的興趣，讓我看到瞭化學的無限可能性。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是為你量身打造的化學“嚮導”，它能讓你在浩瀚的化學海洋中找到屬於自己的航道。《打造化學力(上)》的優點在於它的“全麵性”和“前瞻性”。它不僅僅涵蓋瞭基礎的化學概念，還對一些更深層次的原理進行瞭有趣的闡述，讓我覺得學到的知識既紮實又具有啓發性。比如，在講解有機化學的入門知識時，作者並沒有直接跳到復雜的結構式，而是先從碳元素的獨特性質講起，再逐步引入各種官能團，這樣就建立瞭一個清晰的知識框架，讓我更容易理解後續的內容。更讓我驚喜的是，書中還隱約透露齣一些前沿化學領域的應用，比如材料科學和生物化學的交叉點，這讓我對化學未來的發展方嚮有瞭初步的認識，也激發瞭我進一步學習的動力。這本書就像一個“引路人”，它不僅解決瞭我的燃眉之急，更讓我看到瞭更廣闊的學習前景，讓我願意繼續在這條化學探索的道路上走下去。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是打開瞭我對化學世界的大門！在我拿到《打造化學力(上)》之前，我對化學的印象一直停留在中學課本裏那些枯燥乏味的公式和反應，總覺得它離我的生活很遙遠，學習起來也特彆費力。然而，這本書完全顛覆瞭我的認知。它不是那種冷冰冰的教科書，而是用一種非常生動、有趣的方式來講解化學原理。書中的比喻和類比都非常巧妙，讓我能輕鬆理解那些原本聽起來很抽象的概念。比如，作者用“分子像小樂高積木一樣組閤”來解釋化學鍵的形成，瞬間就形象化瞭。而且，它不僅僅講理論，還會穿插很多生活中的化學現象，比如為什麼肥皂能洗掉油汙，為什麼我們會聞到食物的香味，這些都讓我感覺化學無處不在，並且充滿魅力。讀這本書的過程，更像是在進行一場奇妙的化學探索之旅，每翻開一頁，都充滿瞭驚喜和發現。我之前對化學的恐懼和抵觸感，也隨著閱讀這本書而煙消雲散，取而代之的是一種強烈的好奇心和求知欲。對於想要真正理解化學，而不是死記硬背的朋友來說，這本書絕對是不可多得的寶藏。