本書集趣味性與知識性為一體,從化學(xué)的基本概念出發(fā),選取了與日常生活密切相關(guān)的氣體、火、水、固體材料等內(nèi)容,簡要介紹了與之相關(guān)化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。希望讀者能在愉悅的閱讀中獲取新知,開闊視野,啟迪思維,激發(fā)好奇心和想象力。
全書注重知識性、趣味性和思辨性相結(jié)合,可供科普愛好者閱讀,也可作為化學(xué)老師教學(xué)的參考書。
適讀人群 :全書注重知識性、趣味性和思辨性相結(jié)合,可供科普愛好者閱讀,也可作為化學(xué)老師教學(xué)的參考書。
本書結(jié)合初中教學(xué)大綱,選取了與日常生活密切相關(guān)的氣體、水、火、固體材料、發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)等內(nèi)容,介紹相關(guān)化合物的性質(zhì)、相關(guān)反應(yīng)及應(yīng)用,并增加趣味實(shí)驗(yàn),使讀者在愉悅的閱讀中獲取新知。通過本書,使讀者認(rèn)識奇妙的化學(xué),開闊視野,提高讀者科學(xué)素養(yǎng)。全書內(nèi)容豐富,通俗易懂,圖文并茂。
人的好奇心是天生的,求知欲則是后天成長中逐步形成的。保護(hù)最初的好奇心和求知欲,最重要的是要營造各種條件引導(dǎo)孩子自己找尋答案。啟發(fā)孩子們天性中的好奇心與求知欲要比簡單的知識傳授重要得多,因此家長和教師正確的指導(dǎo)是引導(dǎo)孩子們進(jìn)行有益閱讀與思考的指路明燈。
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),來源于生活,并讓生活更加美好;瘜W(xué)在人類吃喝安全、穿戴時(shí)髦、延年益壽、出行快捷舒適等方面,都起著無可替代的作用;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可或缺。在實(shí)驗(yàn)過程中,會接觸到各式各樣新奇的儀器、實(shí)驗(yàn)裝置,五顏六色、性質(zhì)各異的化學(xué)試劑,有伴隨著發(fā)光、發(fā)熱、顏色變化等鮮明而有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及化學(xué)變化,還有一些化學(xué)發(fā)明的奇聞逸事等,都不斷刺激著學(xué)生的好奇心與求知欲,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
培養(yǎng)孩子優(yōu)良的生活習(xí)慣和對大自然奧秘探究的好奇心,應(yīng)從身邊各種自然變化的點(diǎn)滴展開,如多問幾個為什么,是什么原因?qū)е碌母鞣N變化,何以驗(yàn)證。通過采用這種深入淺出的方式誘導(dǎo)孩子從現(xiàn)象到本質(zhì)、從需求到實(shí)踐,并逐步建立本能的、科學(xué)的思考方式。
讓學(xué)生在求知欲上回歸童真和本能,培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的方法和能力,在知識和方法積累上不斷提高,趣味性實(shí)驗(yàn)將是一個值得選擇的突破點(diǎn)。奇妙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和絢麗多彩的實(shí)驗(yàn)效果,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,感受化學(xué)的魅力,發(fā)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“可愛”的地方。以趣味性為切入點(diǎn),還可以較為明顯地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極能動性,改變其對化學(xué)實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)、有毒和枯燥的固有印象,為后續(xù)引導(dǎo)其建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思維和分析思維奠定良好的基礎(chǔ)。學(xué)生可以自己動手學(xué)做化學(xué)小實(shí)驗(yàn),探索神奇的化學(xué)世界,體驗(yàn)化學(xué)變化的無窮奧妙。
全書是圍繞社會與生活問題來組織選材編排的,在采用“大學(xué)科”的教育理念編排化學(xué)學(xué)科知識的同時(shí),滲透了經(jīng)濟(jì)、歷史、文化、社會、人文精神等內(nèi)容。本書前5章注重學(xué)科的基本概念和基本結(jié)構(gòu),強(qiáng)調(diào)學(xué)科最基本的科學(xué)概念和基本原理,保證理論的代表性和系統(tǒng)性。以“科學(xué)主題”反映學(xué)科內(nèi)容。每章附有趣味實(shí)驗(yàn),注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行探索研究和解決學(xué)生關(guān)注的一些社會問題,在此基礎(chǔ)上鞏固和掌握新知識。摘選實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中注重實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、知識性、趣味性、創(chuàng)新性、啟發(fā)性和可操作性。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、易重復(fù),實(shí)驗(yàn)操作相對安全且十分簡便。第6章增加了與現(xiàn)代科技發(fā)展密切相關(guān)的現(xiàn)代化知識,如能源、環(huán)境、材料等,達(dá)到從生活走進(jìn)科學(xué),從科學(xué)走向社會之目的。
本書能夠與廣大讀者見面,要感謝化學(xué)工業(yè)出版社的編輯們的辛勤勞動,感謝河北師范大學(xué)出版基金的資助。同時(shí)要感謝家人及親朋好友的理解與支持,感謝所有提供過幫助的同仁、學(xué)友。
希望本書能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)化學(xué)的讀者提供一定的啟發(fā)與幫助。因?qū)W識、知識水平所限,書中難免會有論述不夠準(zhǔn)確或不深入之處,衷心期待廣大讀者、有關(guān)專家不吝賜教,多提寶貴意見與建議。
涂華民
2020年8月于石家莊市博士專家樓
涂華民,河北師大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授。主要從事無機(jī)化學(xué)本科和研究生專業(yè)基礎(chǔ)課的講授,并從事無機(jī)化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研工作,重點(diǎn)側(cè)重于新型功能材料與新能源方面的應(yīng)用研究,對于分子生物無機(jī)化學(xué)及譜學(xué)分析技術(shù)有一定的基礎(chǔ)。擔(dān)任《光譜實(shí)驗(yàn)室》雜志編委,《光譜實(shí)驗(yàn)室》編委。目前在學(xué)校開設(shè)“顏色與化學(xué)”公開課程,深受學(xué)生喜愛。
第1章 歡迎來到化學(xué)世界
化學(xué)是什么? 002
微觀與宏觀:結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系 006
原子與分子:物質(zhì)世界的基石 008
趣味實(shí)驗(yàn) 022
第2章 氣體
氣體的通性 026
空氣 028
氫氣 031
氧氣 038
二氧化碳 043
一氧化氮 047
氨氣(NH3) 051
甲烷(CH4) 053
稀有氣體 056
生活中的有毒氣體 058
玫瑰和臭鼬 060
趣味實(shí)驗(yàn) 063
第3章 火
火的起源 068
燃燒 069
火焰 073
金屬的燃燒 076
炸藥 080
水能助燃 086
滅火須知 087
趣味實(shí)驗(yàn) 090
第4章 水
水的結(jié)構(gòu)是什么? 101
水的性質(zhì) 105
水滴和氣泡 112
趣味實(shí)驗(yàn) 113
第5章 固體材料
無機(jī)非金屬材料 124
金屬材料 141
高分子材料 155
復(fù)合材料 159
趣味實(shí)驗(yàn) 162
第6章 發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)
分子機(jī)器 174
高溫超導(dǎo) 182
鋰離子電池 188
有機(jī)太陽能電池 194
趣味實(shí)驗(yàn) 200
參考文獻(xiàn) 205