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50則非知不可的化學概念

50 Chemistry Ideas You Really Need To Know

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內容簡介

  化學走在我們生活的前端。
  矽晶片要如何運作?
  我們是如何利用自然元素來對抗人類疾病?
  生命是如何開始的?
  我們如何在實驗室製造出新的人造生命?

  《50則非知不可的化學概念》藉由精簡、富有啟發性的50篇文章來探索這些問題。

  本書是了解化學世界的絕妙指南。從開啟生命的分子與驅動世界運轉的燃料,到奈米科技的可能性與人腦的奧秘,提供獨到的見解、引人入勝,並持續革新我們對生命的看法。

  作者利用50個短篇來談論化學的有趣之處,一反過去的刻板印象,不停頓於複雜繁複的理論上,而是導入生活周遭的元素,帶領讀者看見化學的另一個面貌。

  全書從多方角度來探討重要學者的論點與最新的研究方法,並將文中的重要理論用時間軸加以呈現,讓您能輕易了解從古至今不可不知的重要化學概念。
 

作者介紹

作者簡介

海莉‧柏琪

     
  自由撰稿人與編輯,來自於英國布里斯托。她曾為《自然》、《新科學人》、《衛報》、《焦點》以及《馬賽克》等刊物撰文。出版多本暢銷科學書,包括《科學界的大問題》。過去七年,撰寫了上百篇文章,同時也擔任英國皇家化學學會《化學世界》雜誌的播客,談論的主題包羅萬象,從回收茶葉到合成細胞皆有涉獵。也為歐盟委員會發行的新聞服務「環境政策科學」報導環境政策議題,並在綠人音樂祭中與「愛因斯坦的花園」合作,為音樂祭的觀眾製作充滿創意的科學實驗。
 
譯者簡介

張如芸

     
  英語讓我保持一顆好奇心,樂於探索新知。現為兼職譯者。
 

目錄

簡介

01 原子  
02 元素  
03 同位素  
04 化合物  
05 聚在一起  
06 改變狀態  
07 能量  
08 化學反應  
09 平衡  
10 熱力學  
11 酸  
12 催化劑  
13 氧化還原  
14 發酵  
15 裂解  
16 化學合成  
17 哈柏法  
18 掌性  
19 綠色化學  
20 分離  
21 光譜  
22 晶體學  
23 電解  
24 微製造  
25 自組裝  
26 晶片實驗室  
27 計算化學  
28 碳  
29 水  
30 生命的起源  
31 天文化學  
32 蛋白質  
33 酶的作用  
34 糖  
35 DNA  
36 生物合成  
37 光合作用  
38 化學訊息  
39 汽油  
40 塑膠  
41 氟氯碳化合物  
42 複合材料  
43 太陽能電池  
44 藥物  
45 奈米科技  
46 石墨烯  
47 3D 列印  
48 人造肌肉  
49 合成生物學  
50 未來燃料  

元素週期表
 


 
  化學通常被視為科學界的弱者。前幾天我和一個化學家談話時,她提到受夠了自己的研究計畫常被視為「只是一群人在實驗室裡把難聞的東西搞得一團亂」。不知怎麼地,化學被視為沒有生物重要,也沒有物理有趣。

  因此,身為化學書籍的作者,我的挑戰是要幫助讀者破除這些印象,並為化學發聲。因為許多人並不知道化學的確是最棒的科學。

  化學幾乎是所有事物的核心,其基石(原子、分子、化合物、混合物)構成地球上物質的每一部分。化學反應負責支持生命,創造生命所仰賴的事物。化學反應的產物,更可描繪出我們現代生活的進步──如啤酒與萊卡熱褲。

  我認為化學給人刻板印象的原因,在於化學家並非著重在有重大意義、有趣的東西,而是專注於認識化學運作的規則、制定分子結構、反應方法等。雖然化學家可能會主張這些規則與方法非常重要,但大多數的人應該會同意這些規則與方法並不有趣。

  因此,本書並沒有著墨於太多規則,因為想要了解規則的話,讀者可以在其他地方查到。我試著將焦點放在我認為重要且有趣的化學概念。這一路上,我一直試著效仿我的化學老師斯梅爾斯(Smailes) 的精神,是他教導我如何做出肥皂與尼龍,以及如何穿戴適合的領帶。
 

詳細資料

  • ISBN:9789571187136
  • 叢書系列:EZLEARN
  • 規格:平裝 / 208頁 / 17 x 23 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

石墨烯
 
石墨烯塊很像鉛筆的鉛芯。誰能知道它含有如此強大、輕薄、有彈性,且具導電性的超級材料,讓地球上的其他材料相形失色?誰又能知道將石墨烯取出會如此容易?誰又知道這麼做可能會永遠改變我們的手機?
 
2010年諾貝爾物理獎得獎者之一海姆(Andre Geim),於諾貝爾演講的主題是「隨意走到石墨烯」。他承認,多年來他參與了許多不成功的計畫,結果最終他所追求的東西就隨機出現在這些計畫中。海姆在斯德哥爾摩大學演講時說道:「經過大約15年的時間,進行了24個左右的實驗。不出所料,大多數都慘敗。但有三個成功,那就是懸浮、壁虎膠帶和石墨烯。」這三個之中,懸浮和壁虎膠帶聽起來較有趣,但石墨烯席捲了科學界。
 
石墨烯常被暱稱為「超級材料」,是新一代所謂「奈米材料」中第一個也最令人振奮的材料。它是我們所知唯一由單層原子所組成的物質。石墨烯完全由碳組成,它是地球上最輕薄的材料,但也是最強韌的。據說一平方公尺的石墨烯層(一個原子厚度的碳層),可以讓一個吊床穩固、有彈性到可撐住一隻貓,儘管其重量只相當於貓的一根鬍鬚。石墨烯製的貓吊床也會是透明的,給人感覺貓好像是吊在半空中,此吊床的導電性比銅更佳。如果你相信市場炒作,石墨烯將有可能作為快速充電的「超級電容器」取代電池,終結手機電池的困境,讓我們在幾分鐘內將電動車充好電。
 
電子產品的未來
    
雖然海姆無法說是自己發現了石墨烯這個超級材料(因為其他科學家也早就知道它的存在,並快要能夠分離出石墨烯了),但他和他的諾貝爾獎共同得主諾沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)找到了一個可靠但算不上商業化的方法來從石墨中取得石墨烯。他們所做的是拿一塊石墨(見第112頁),利用膠帶黏貼從表面剝離出一層石墨烯。石墨就是鉛筆芯裡的東西,基本上是由數十萬個石墨烯層的堆疊形成。每層之間的吸引力相當微弱。光是利用膠帶就能剝離出幾層。直到海姆和諾沃肖洛夫他們仔細看了用來清潔石墨的膠帶時,才意識到這一點。

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