大人的化學教室：透過135堂課全盤掌握化學精髓

前言

感謝您拿起了這本書。作者是一個每天都在教國中化學、高中化學（有時候還要教地科、物理、生物）的現任教師。雖然我在教學生的時候看起來好像很厲害的樣子，但事實上我高中時的成績一直都在平均值以下，特別是理組科目，常常拿到不及格的分數。我還記得，那時我每次都是戰戰兢兢地接下成績單。但後來我還是選擇了其中最喜歡的化學做為主修科目，並在上大學後開始瞭解到化學真正的有趣之處，也抑制不住想要把化學有趣的地方傳達給其他人的心情，於是成為了一位化學老師。現在高中時代的朋友和我見面時，往往會一臉正經地問我「你居然在當老師啊……教得來嗎？」以前我會一邊苦笑，一邊用「還過得去啦，哈哈」之類的話敷衍過去。不過在經過了近二十年的教師生涯後，我也逐漸瞭解到學生們會覺得哪個部分比較困難，應該要怎麼教，才能讓他們比較好理解，也懂得用各種教學方式幫助他們掌握化學概念。現在的我，已能夠胸有成竹地說出「讓我來教的話，一定可以把化學教得淺顯易懂」這句話。

最近我有許多幫社會人士上化學課的機會，課程廣受好評，聽講生們還說「如果老師出書的話我一定會買！」於是我決定把至今所累積的各種教學方法寫成這本書。

請您翻開下一頁的目次，找到您有興趣的主題，然後翻到那一頁看看內容吧。我保證您一定會有「化學原來是這樣的學問啊」的新奇感。

竹田淳一郎

前言

感謝您拿起了這本書。作者是一個每天都在教國中化學、高中化學（有時候還要教地科、物理、生物）的現任教師。雖然我在教學生的時候看起來好像很厲害的樣子，但事實上我高中時的成績一直都在平均值以下，特別是理組科目，常常拿到不及格的分數。我還記得，那時我每次都是戰戰兢兢地接下成績單。但後來我還是選擇了其中最喜歡的化學做為主修科目，並在上大學後開始瞭解到化學真正的有趣之處，也抑制不住想要把化學有趣的地方傳達給其他人的心情，於是成為了一位化學老師。現在高中時代的朋友和我見面時，往往會一臉正經地問我「你居然...

前言

第1章　基礎化學　物質的基本粒子
1 原子與元素差在哪裡？
2 中子扮演了什麼角色？
3 相同元素的質量也可能不同
4 週期表的中間為什麼會凹下去？
5 為什麼K和Ca原子中，會有電子存在於更外側的N層？
6 可以變成離子和不能變成離子的原子差在哪裡？
7 離子化難度的兩個指標

第2章　基礎化學　化學鍵
8 陽離子與陰離子的結合方式與命名方式
9 有沒有不成為離子也能穩定下來的方法呢？
10 共價鍵？離子鍵？看出化學鍵種類的訣竅
11 若要知道分子是否有極性，不能只看鍵結，還要看整體形狀！
12 金屬導電的原因也可以用「鍵結」來說明！
13 知道這個之後，你也是化學通！
14 鍵結的整理，確認各種鍵結的差異
15 從微觀角度觀看固體的結構……

第3章　基礎化學　物質量與化學反應式
16 瞭解莫耳就瞭解化學
17 如何分辨並正確使用原子量、式量、分子量？
18 以化學式表示化學反應
19 學習化學反應式可以做什麼？
20 再提一些和莫耳有關的東西

第4章　理論化學　物質的狀態變化
21 壓力是什麼？在化學領域中最難以理解的單位
22 從粒子的角度來看固體、液體、氣體
23 「灑水」會變涼並不是因為水本身很涼
24 水在富士山山頂只要88℃就會沸騰
25 為什麼乾冰不會變成液體，而是直接變成氣體呢？

第5章　理論化學　氣體的性質
26 用數學式來表示氣體的性質…
27 氣體的計算中最常用到的式子
28 該如何考慮混合氣體中各種氣體的壓力？
29 實際事物往往和理想中的樣子差距甚大

第6章　理論化學　溶液的性質
30 鹽和砂糖都會溶於水中，溶解機制卻不同
31 100 g的水可以溶解多少g的NaCl呢？
32 水肺潛水應該要注意些什麼呢？
33 煮滾的味噌烏龍麵，溫度明顯高於100℃
34 為什麼水＋食鹽可以得到相當於冷凍庫的低溫？
35 進一步提升自己的計算技巧
36 在青菜上灑鹽會使其萎縮，這也有化學上的理由
37 名字很特別，卻到處都可見的東西
38 洗腎時是用什麼原理清潔血液的呢？

第7章　理論化學　化學反應與熱
39 熱量的單位，卡路里（cal）與焦耳（J）
40 如何表示化學反應時的熱量進出？
41 不只是化學變化，物理變化也可以用熱化學方程式來表示
42 在熱化學的計算問題中可以說一定會用到的定律
43 要有多少能量才能切斷共價鍵？
高中化學之窗 吸熱反應會自然發生嗎？

第8章　理論化學　反應速率與平衡
44 用結婚來比喻化學反應機構
45 用結婚來比喻化學反應速率
46 鐵生鏽是反應速率很慢的化學反應
47 降低活化能可以提升反應速率
高中化學之窗 催化劑在第一次世界大戰扮演著重要角色
48 可以前進也可以後退的反應，以及單方向進行的反應
49 以數學式來表示化學平衡
50 看似不會溶解於水中的鹽類，其實會微微溶於水中
51 如何判斷平衡會往哪個方向移動呢？

第9章　理論化學　酸與鹼
52 酸與鹼是什麼？
53 如何表示酸與鹼的強度？
54 將酸與鹼進一步分類
55 將酸與鹼混合時會發生什麼事呢？
56 化學很厲害的人不會講解離度，因為…
57 從酸鹼中和反應來看pH的變化(1)
58 從酸鹼中和反應來看pH的變化(2)
59 酸鹼中和滴定會用到什麼樣的實驗器材呢？

第10章　理論化學　氧化還原反應
60 為什麼「氧化」會給人不好的印象呢？實際情形又是如何呢？
61 判斷物質氧化還是還原的強力武器
62 氧化劑與還原劑分別有哪幾種呢？
63 重要的氧化劑、還原劑分別有哪些特徵呢？
64 每個人都能寫出氧化還原反應式
65 如何藉由氧化還原反應來計算物質的莫耳濃度？
66 如何以實驗比較銅與鋅的離子化難易度？
67 為什麼金與鉑永遠閃閃發亮？
68 電池為什麼可以產生電能？
69 改良伏打電池的缺點
70 基本結構從100多年以前至今都沒有改變
71 各種搭載於環保車的電池
72 如何製造出不存在於自然界的Na純元素？
73 如何將銅的純度從99%提升到99.99%？
74 電流與mol的關係
75 電解的總整理

第11章　無機化學　典型元素的性質
76 進入無機化學領域之前需要知道的事
77 氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn
78 氟F、氯Cl、溴Br、碘I、砈At
79 碳C、矽Si、鍺Ge，錫Sn、鉛Pb
80 雖然大量存在於空氣中，但很難將其轉變成可以利用的形態
81 氮N、磷P、砷As、銻Sb、鉍Bi
82 曾被說是黃色鑽石的物質
83 氧的化合物有哪些呢？
84 鋰Li、鈉Na、鉀K、銣Rb、銫Cs、鍅Fr
85 鈹Be、鎂Mg、鈣Ca、鍶Sr、鋇Ba、鐳Ra
86 從紅寶石到錢幣都含有某種令人意外的物質
87 過去的人們並不曉得水銀與鉛有毒

第12章　無機化學　過渡元素的性質
88 鈧Sc、鈦Ti、釩V、鉻Cr、錳Mn、鐵Fe、鈷Co、鎳Ni、銅Cu
89 近在身邊，卻很有學問的元素
90 足尾銅山礦毒事件的原因
91 從古到今的人類都為此著迷的元素
92 過渡元素中的重要配角
93 混在一起的陽離子該如何分離？
94 玻璃、陶瓷器、水泥，這些合稱什麼呢？
95 10日圓硬幣是銅幣？不不，其實是合金

第13章　有機化學　脂肪族化合物
96 有機化學、有機農業、有機肥料……有機到底是什麼呢？
97 將種類繁多的有機化合物分門別類
98 瞭解異構物就瞭解有機化學！
99 天然氣、打火機、汽油、煤油…主要用於燃料的化合物
100 判讀結構異構物種類與名稱的訣竅
101 “不飽和”這三個字超級重要！
102 名為三鍵的堅固連結
103 為什麼烷（alkane）與烯（alkene）只差一個字，反應性卻差那麼多呢？
104 「嗜酒如命」應該要說成「嗜乙醇如命」才對
105 如何區別己烷與乙醇？
106 非常優秀的麻醉藥
107 就算你沒聽過這種東西，它們也活躍於你我周遭
108 醋酸是世界上最有名的羧酸
109 列在原料表中的「香料」大都是酯類
110 從化學的角度來看奶油與沙拉油的差異
111 清潔劑可以補足肥皂的缺點
112 脂肪族有機化合物總整理

第14章　有機化學　芳香族化合物
113 含有苯環的有機化合物需特別看待
114 在不破壞苯環的情況下，以其它官能基取代氫
115 常用於衣櫥的萘丸就是代表性的芳香族化合物製品
116 三種有苯參與的重要反應
高中化學之窗 製作炸藥時扮演重要角色的硝化反應
117 重要的芳香族有機化合物
118 印表機的墨水原料
119 阿斯匹靈是以羧酸為原料製成的藥物。全世界每年需消耗1500億錠
120 混在一起的芳香族有機化合物該如何分離？

第15章　高分子化學　天然高分子化合物
121 由無數個原子連接在一起的化合物
122 都叫做糖，卻可分成許多不同的種類
123 用於料理的白砂糖是雙醣
124 不管是澱粉還是纖維素，分解成最小單位時都會是葡萄糖
125 我們的身體由20種胺基酸組成
126 蛋白質是三大營養素之一
127 催化劑的有機化合物版本
128 棉花、絹絲、羊毛…它們都是天然高分子化合物
129 「化學」與「生物」的科目分工

第16章　高分子化學　合成高分子化合物
130 重創養蠶業的化合物
131 維尼綸是日本發明的合成纖維
132 要是沒有這種東西就沒辦法生活了
133 世界上第一個合成樹脂是熱固性聚合物
134 若從化學角度來看橡膠的話，會看到什麼樣的分子結構呢？
135 高分子化合物除了當做材料之外還有許多用途

前言

第1章　基礎化學　物質的基本粒子
1 原子與元素差在哪裡？
2 中子扮演了什麼角色？
3 相同元素的質量也可能不同
4 週期表的中間為什麼會凹下去？
5 為什麼K和Ca原子中，會有電子存在於更外側的N層？
6 可以變成離子和不能變成離子的原子差在哪裡？
7 離子化難度的兩個指標

第2章　基礎化學　化學鍵
8 陽離子與陰離子的結合方式與命名方式
9 有沒有不成為離子也能穩定下來的方法呢？
10 共價鍵？離子鍵？看出化學鍵種類的訣竅
11 若要知道分子是否有極性，不能只看鍵結，還要看整體形狀！
12 金屬導電的原因也可以用...