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。
章節試閱
加強實驗力 12
花開知多少?
我覺得自己好像一粒白色的非晶體。
―小泉八雲(1850-1904),
引述於《小泉八雲的生活與時代》,約1900 年
化學家並不是只對氣相和液相的反應感興趣,雖然固態的物質看起來很呆板,但是它們也有活潑的一面。
戴上安全眼鏡,找個小玻璃杯或塑膠碗(像泡麵用的小碗公),拿來當你的花園,確定做完這個實驗後,這個碗可以丟棄。把這個碗放在大碗公裡,或放在箱子、容器裡,或放在報紙或鋁箔上,這樣如果你的花園裡掉出了一些晶體,晶體會掉在報紙上,比較好清理。找個地方放你的花園,讓花園既不會被亂動,飄出的氨氣也不會惹人厭。
找一小塊海棉,先用水浸濕再擰乾,有點濕濕的就好。把濕海棉剪成小立方塊,然後把這些海棉塊放進花園裡。把海棉塊平均散布在碗底,間隔1 公分遠,離碗壁也是1 公分。海棉塊的大小和數目就看碗的大小決定,最好有三到五塊。準備好後,你就可以開始在花園裡播種了。
取出依書末〈採購清單與溶液配製〉建議購買的氨水、食鹽與蒸餾水。在碗裡加入蒸餾水和氨水各兩茶匙。如果你想讓花園的色彩更炫,可以在海棉方塊上灑幾滴食用色素。本實驗的各項試劑,用量不必太精準還是會成功。
輕輕旋轉碗,然後灑上兩茶匙食鹽到海棉塊上方。如果有些食鹽掉到碗底的溶液也沒關係。讓碗靜置過夜,不要去亂動。
第二天,再灑兩茶匙食鹽在海棉方塊上,然後靜置一夜。
第三天,重複第一天的動作,再一次把所有物質加入花園裡,要小心別破壞已經長出來的晶體。鹽將會蓬勃生長,長成像手指一樣的漂亮晶體。用放大鏡欣賞這些晶體,就好像走進花園賞花一般。
化學真有例 12
鑽石(幾乎)恆久遠
自古以來,從貝殼到香料的許多物質都被當成交易媒介,但是最受歡迎的媒介要符合耐久、稀少,又有多種用途等條件。黃金就是個好例子,寶石也是,尤其是鑽石。黃金耐久、不腐蝕,可以用來製做假牙和電流接點。同樣的,鑽石也很耐久,可用來當切割工具、鑽頭、刨刀與研磨材料。
中世紀的歐洲因為對黃金的需求,引發了許多有趣又有創意的嘗試,想由其他普通的金屬(如鉛或銅)來製造出黃金。這叫鍊金術,我們在《打造化學力》上冊第3 章曾提過,鍊金術最後並沒有成功,但在化學反應上,卻累積了足夠的新知識,這在化學史上是不可抹滅的一頁。
到了今天,鍊金唯一的方法就是核反應,可惜整個反應花掉的錢比產生的黃金貴了好幾倍。然而,自二十世紀中葉以來,已有好幾個生產合成鑽石的方法確實可行,又有錢賺。其中一個方法,是使用微波誘發甲烷(CH4,沼氣)脫去氫原子,在非常低壓的情況下,碳原子剝除大多數氫原子後,沉積在基材上,並開始生成鑽石晶體。過去,用這個方法製造出來的鑽石非常小顆,只有工業用途,但最近已能生產寶石級的鑽石晶體了。人工合成的鑽石與天然鑽石其實無法辨別,因為它們都不過是碳的一種晶體罷了!
在情人眼中,合成鑽石的光芒是不是不像天然鑽石般耀眼呢?有可能喔!不過,我們希望有一天,重要的半導體材料可以用較便宜且完美精純的合成鑽石製造。當鑽石真正用在半導體材料上時,大小只有幾十奈米,那時候你才算真正見識到什麼叫「碎鑽」。
大家對鑽石的興趣,無論是人工合成的或天然的,在於鑽石極度耐久。但是,鑽石真的永不毀損嗎?不!你可能還記得,我們在《打造化學力》上冊第7 章曾提到,拉瓦節如何證明質量守恆定律:只要溫度夠高,鑽石會在氧氣中燃燒。在下一章,我們會發現,無論在科學上或在社會上,只要加熱物體,就有奇怪的事會發生。
加強實驗力 12花開知多少?我覺得自己好像一粒白色的非晶體。―小泉八雲(1850-1904),引述於《小泉八雲的生活與時代》,約1900 年化學家並不是只對氣相和液相的反應感興趣,雖然固態的物質看起來很呆板,但是它們也有活潑的一面。戴上安全眼鏡,找個小玻璃杯或塑膠碗(像泡麵用的小碗公),拿來當你的花園,確定做完這個實驗後,這個碗可以丟棄。把這個碗放在大碗公裡,或放在箱子、容器裡,或放在報紙或鋁箔上,這樣如果你的花園裡掉出了一些晶體,晶體會掉在報紙上,比較好清理。找個地方放你的花園,讓花園既不會被亂動,飄出的...
目錄
目錄打造化學力,下第二部化學基本原理,進階篇第12章固態與表面化學加強實驗力12:花開知多少?增進知識力12:晶瑩剔透的化學化學真有例12:鑽石(幾乎)恆久遠第13章熱力學加強實驗力13:暖暖包與冰敷包增進知識力13:加熱化學真有例13:冰箱滿街跑第14章純物質與混合物的相變化加強實驗力14:排外的冰增進知識力14:美麗新相態化學真有例14:當好吃的披薩變難吃第15章化學平衡加強實驗力15:萬物皆平衡增進知識力15:平衡-─化學的雙向道化學真有例15:呼出與吸入第16章依數性質加強實驗力16:抗凍與抗沸增進知識力16:依數性質-數多力量大化學真有例16:腎與化學第17章化學動力學加強實驗力17:加速增進知識力17:化學動力學──名副其實的爆炸化學真有例17:為何你的愛車會爆震?第18章光化學和電化學加強實驗力18:黑光化學,迴紋針化學增進知識力18:電子與光子:打開電燈化學真有例18:當光子遇上電子──太陽能第三部:化學家就做這個開場白想要彈同調第19章有機化學加強實驗力19:從阿司匹靈到酸增進知識力19:就是有機第20章無機化學加強實驗力20:熵、氨與變形蟲增進知識力20:滾石化學第21章生物化學加強實驗力21:屁與豆子湯增進知識力21:當化學的身體遇上身體的化學第22章分析化學加強實驗力22:證據就在指紋中增進知識力22:化學家就是分析師第23章未來的化學加強實驗力23:藥櫃化學增進知識力23:過去的神祕與未來的神奇尾聲謝誌採購清單與溶液配製元素表I,依原子符號排序元素表II,依原子序排序圖片來源與注解:第12~22章
目錄打造化學力,下第二部化學基本原理,進階篇第12章固態與表面化學加強實驗力12:花開知多少?增進知識力12:晶瑩剔透的化學化學真有例12:鑽石(幾乎)恆久遠第13章熱力學加強實驗力13:暖暖包與冰敷包增進知識力13:加熱化學真有例13:冰箱滿街跑第14章純物質與混合物的相變化加強實驗力14:排外的冰增進知識力14:美麗新相態化學真有例14:當好吃的披薩變難吃第15章化學平衡加強實驗力15:萬物皆平衡增進知識力15:平衡-─化學的雙向道化學真有例15:呼出與吸入第16章依數性質加強實驗力16:抗凍與抗沸增進知識力16:依數性質-數多...
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