打造化學力(上) 一網打盡你必備的化學基礎

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。
讀了《打造化學力》就能讓你讀懂化學的趣味，
讀出好成績！

　　美國的兩位化學教授，把生活中各層面遇到的問題，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別是：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，用家裡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，看了這麼有趣的操作，也會躍躍欲試，就在不知不覺中，進入了奇妙有用的化學世界。

譯者簡介

陳偉民

　　國立台灣師範大學畢業，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《智多星出擊》I、II、《誰殺了大恐龍》、《天才小玩子》、《創意教學──理化篇》（與祁明輝合著）、《3D理化遊樂場》I、II（與林金昇、江彥雄合著，天下文化出版）及《大家來破案》。

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章週期表一
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章週期表二
加強實驗力2 銅與偷
增進知識力2：聽週期表在說話
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：：游泳池的pH值

第5章沈澱反應
加強實驗力5：藍與黑
增進知識力5：化學伴侶：誰對誰做了什麼？
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：濃郁度、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
元素表I，依原子符號排序
元素表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。這些書基本上排除了一般讀者。有幾本很棒的書彌補了這項缺憾，包括卡魯克斯蒂和范黑克合著的《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》（蘇瓦茲的蘇老師系列，皆由天下文化出版）。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，可以在自己家裡無拘無束的翻閱，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，讓讀者在自家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。這本書是化學家寫的，但不是寫給化學家看的。這本書是寫給跟我們多年前一樣年輕的學生，以及和我們大家一樣好學的人看的。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，所以除了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了全面性的介紹。讀了之後，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。書中也預告了化學的未來，必將結合生物與醫學，努力改善環境與能源問題。對將來有志攻讀化學的學生，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獎得主，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，許多傑出的文學家，對化學都有很大的興趣和相當的了解。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說了一句：

　　「同志們！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。我只懂愛與自由。」

　　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，分別含2、3……16個碳原子。當然雨果並未把同分異構物列入計算，否則會有數千種分子。

　　《悲慘世界》出版於1862年，書中描述的年代自拿破崙垮台的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合物，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，但到了二十一世紀，化學已遭汙名化，某位美國化學家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，化學毒害了這麼多人，你們竟然還要開會推動化學？」

　　每次聽到人家說：「化學的不好，天然的尚好。」我心裡都不禁要嘀咕：「所有天然的，都是化學的。」無論天然的、人工的，只要是物質，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。

　　本套書每一章後面的實例「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，最後查出致命的真正原因。化學家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才能辦案！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，多向學生介紹一些化學。

　　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出會心的微笑。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，均找出原書，至少讀完引文前後那一章，才下筆翻譯。書中每一章所涉及之化學概念，均與原作者以e-mail往返討論數次才定稿。翻譯過程雖已力求完美，然因個人才疏學淺，不免仍有錯誤之處，請讀者們多多指教。