文藻外語大學W-Portfolio

103-1 化學 閱讀心得

書名:《為什麼要學化學》(何銳著,海鴿出版)
心得: 寫於2014/10/26

曾經,「我以為的化學」是很無趣的,學習化學的過程中,我不了解自己究竟為何要上化學課,沒有目標、沒有熱忱,只是盲目地為「考試」前進,心裡想著試後從此與化學「你不犯我,我不犯你」。

或許,為了這份作業,起初我也是帶著這份心情的,但透過閱讀此書,嶄新的世界(視界)卻豁然開朗。

本書作者由許多不同的面向,和讀者分享化學的意趣及奧妙。全書分為三大章節:〈化學的發展〉、〈我們身邊的化學〉及〈化學軼事〉,並搭配情感豐富的背景故事傳達其意旨,使人感到化學似乎不再只是冷冰冰的理論而竟分外親切。

第一個吸引我注意的是「火」。就化學的方面,火是人類邁向「化學」的第一步,它是物質燃燒過程中產生的發熱、發光現象,另外火焰則是高溫下被電離的氣體形成的等離子態物質的聚集。就生活方面,燃燒對人類文明發展更是功不可沒,從最原始的「(碳)C+O2 → CO2」到現在家用瓦斯的「(甲烷)CH4+2O2 → CO2+2H2O」(其他尚有許多物質激烈的氧化反應,這裡就不一一敘述);第一助力:殺菌,加熱後的食品多已無細菌、微生物或是生物毒素;第二:熟食易於消化,以上兩項特點,擴大了人類的食物來源,並提供了豐富的營養,第三:禦寒,使人類得以遍布全球的契機;第四:禦敵,使人類成為第一種沒有天敵的動物。而這一切也為人類能發展出更大的腦容量、智力的提升做好了準備,甚至因其神秘的「變化」過程,使得「煉金術」蠢蠢欲動。

第二是讓我感到惋惜的兩位被埋沒的化學天才,巧的是他們均鑽研於熱力學;一位是法國的尼古拉•卡諾(Nicolas Léonard Sadi Carnot),其唯一的出版著作《論火的動力》中,具有讓後世尊稱他為「熱力學之父」的卡諾(可逆)循環(Carnot cycle)及卡諾定律。因未依附學術權威,又身為當時政治上受歧視的共和主義者,那時他的論著幾乎無人問津,有句話表現了他不得志的一生:「卡諾孤獨地生活、淒涼地死去,他的著作無人閱讀,無人承認。」(法國《百科評論》雜誌)。

另一位是美國的約西亞•吉布斯(Josiah Willard Gibbs),他是那種致力於事業但不希求人們認同自己的偉人,加上他超越時代的研究使人們晦澀難解,所以他實在沒什麼名氣,不過他倒有獲得當時傑出科學家的讚賞,使他成為了「在本鄉不被承認的先知」,馬克士威:「吉布斯對於『熱』的解釋,已超過所有德國科學家的研究了!」吉布斯為化學熱力學奠定了基礎,其《論非均勻物質的平衡》為史上最著名的論文之一,以探討水、水蒸氣、冰的三相平衡問題為主。

最後,作者和讀者分享利用化學原理設計的各種魔術,非常有趣,化學變化就是這麼自然而然的發生,若不理解其因,還真會以為是有什麼神秘的力量呢!「能點火的水」:純淨的水使白紙燃燒?!---利用金屬鈉性質,白色的鈉在白紙上不易察覺,在空氣中表面迅速氧化,加上其異常活潑的性質,連水都不放過,其劇烈的反應「Na2O+H2O → 2NaOH」會放熱燃燒。「蛋中藏字」:剝開熟雞蛋的蛋殼,蛋白上居然有文字!---首先,用醋酸在生雞蛋蛋殼上寫下細小的文字,其化學變化為「CaCO3+2CH3COOH → CO2+Ca(C₂H₃O₂)₂+H2O」,二氧化碳會散逸在空氣中,醋酸鈣會被醋酸溶解,在蛋殼上形成微孔,之後將雞蛋放到硫酸銅(CuSO4•5H2O)中煮熟即可,蛋白上會生成藍色字樣。

閱讀此書,我不再排斥化學,它不只有「理」、「法」,更有「情」,化學可以是「活」的,活躍在我們的生活中,「動手」付出實際行動、進行研究、改善不足處;化學和好幾門學問也相互影響,因此「旁通」在化學裡是很重要的,「求知若渴、虛懷若愚」,揭開世界的神秘面紗是很有趣的,獲得知識的瞬間是滿足的,但我們仍須繼續努力,不是為得到多寡,而是為享受「發現」過程中的樂趣,事實上,不僅是化學,各種學問(已知的、未知的,深的、淺的…)尚存於某處等著被發掘呢,一股「革命尚未成功,同志仍須努力」的微風吹過…,繼續前進!

新增時間 : 2015-01-10 14:55:25