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改變世界的碳元素

改變世界的碳元素

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9789865408282
齋藤勝裕
衛宮紘
世茂
2020年9月30日
117.00  元
HK$ 99.45
省下 $17.55
 
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ISBN:9789865408282
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 192頁 / 14.8 x 21 x 1 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
    科學視界


  • 自然科普 > 物理/化學 > 概論











    從碳的微觀角度看世界,

    人類史是一場碳元素爭奪戰!



    面對全球暖化,一場全新碳戰爭爆發了,

    掌握勝利關鍵,必須要認識碳!



      「元素之王」推動了歷史!

      .1960諾貝爾化學獎─碳-14定年法

      .2000諾貝爾化學獎─導電有機高分子

      .2016諾貝爾化學獎─分子機器

      .奈米碳管的發現,揭開奈米科技時代!



      碳元素如何帶領人類世界大躍進

      ★煤炭與鑽石竟然都是碳?!憑什麼鑽石就可以擄獲人心?

      ★美容界的新寵兒─富勒烯有什麼神奇魔法,讓愛美人士暱稱它為「美容界的鑽石成分」?

      ★你聽過「太陽能罐頭」嗎?沒有它,這個世界將不會存在!

      ★合成藥物拯救人類!與疾病奮鬥的神隊友,想要戰勝病魔怎麼可以不認識它!

      ★氣後變遷超乎你我想像,我們能拿地球暖化的始作俑者─二氧化碳怎麼辦?

      ★煤炭、石油、天然氣的開發,是打造未來城市的推手,還是將生物推向滅絕的元凶?



      「元素之王」碳是宇宙中第四多的元素,但地球含量甚至擠不進前15名,這樣排名落後的碳存量,卻因優異的原子鍵結力,形成無以計數的分子,以各種型態充斥於生活周遭。碳元素不僅構成地球上各種生命體,也形成維持生命的食物、對抗疾病的藥品,甚至還化身成為毒害性命的「暗殺者」!



      人類的生活跟碳元素所建立的龐大王國有著千絲萬縷的關係,到底還有什麼是碳元素做不到的!?當你愈認識碳,愈會發現其渺小存在成就了世界的偉大!



    名人推薦



      臺灣大學化學系名譽教授 陳竹亭教授審訂


     









    結構式的基本認識



    第Ⅰ部 榮耀的碳元素王國

    第1章 碳元素的構造與特性

    1-1 地球的「碳元素王國」

    1-2 「碳元素王國」的「國民」是怎麼誕生的?

    1-3 形成「碳王國國民」的「鍵結」

    1-4 生命體不可欠缺的碳

    1-5 擴大發展的「碳元素王國」



    第2章 碳元素的美麗結構

    2-1 碳是美麗的國王

    2-2 人造鑽石

    2-3 集結「對稱之美」的「富勒烯」

    2-4 魔鏡映出的「光學異構物」

    2-5 如同「魔王迷宮」擁有複雜美麗結構的有機化合物



    第Ⅱ部 支配生命體的碳元素王國

    第3章 形成生命體的碳元素

    3-1 與太陽合作進行「光合作用」

    3-2 碳水化合物是太陽能的「罐頭」

    3-3 生命體不可欠缺的「油脂」

    3-4 蛋白質是「生命體的本質」

    3-5 「微量物質」演奏生命之歌



    第4章 拯救人類的碳元素「藥物」

    4-1 拯救生命的大自然恩寵「天然藥物」

    4-2 人類智慧的結晶「合成藥物」

    4-3 人類的朋友「咖啡因」「乙醇」

    4-4 香味和氣味的真面目是有機化合物



    第5章 讓人痛苦的碳元素王國死神─「有毒物質」

    5-1 「有毒物質」的基礎知識

    5-2 碳元素王國的「暗殺者」

    5-3 毀滅人心的碳元素王國「麻煩人物」

    5-4 人類所製造的瘋狂「化學武器」

    5-5 擾亂自然環境的「頭痛人物」



    第Ⅲ部 開拓未來的碳元素王國

    第6章 碳元素的新材料

    6-1 20世紀的新材料「塑膠」「尼龍」

    6-2 「酚醛樹脂」加熱也不會「軟化」

    6-3 從眼鏡布到民航客機使用的新纖維、複合材料

    6-4 具有特殊功能令人驚豔的塑膠



    第7章 供應能量的碳元素

    7-1 生質能來自生物體

    7-2 化石燃料的能量:煤、石油、天然氣

    7-3 備受矚目的「新」化石燃料

    7-4 威力驚人的有機化合物「炸藥」

    7-5 利用太陽光能的「有機太陽能電池」



    第8章 超乎想像的碳元素王國

    8-1 分子聚集而成的「超分子」

    8-2 整齊排列的有機「液晶分子」

    8-3 自發性移動的「超分子」

    8-4 碳元素王國的「單分子汽車」



    結尾

    索引



    ?









      歡迎各位讀者來到「碳元素王國」,誠摯歡迎大家。各位即將蒞臨的碳元素王國,是一個以碳原子為「國王」的龐大王國。碳原子是構成地球上各種動植物等生物的主要元素,除了地球上,碳原子也廣泛分布於整個宇宙。



      碳原子誕生於距今138億年前的宇宙大爆炸、宇宙大霹靂(Big Bang)之後,大爆炸產生的氫原子聚集形成高溫、高壓的恆星,高溫、高壓使氫原子核融合,碳原子繼而誕生。換言之,恆星是碳原子的誕生之地。



      碳原子僅有「1毫米的千萬分之一」大小,形狀為圓團雲氣。由6個電子組成雲霧般的電子雲,電子雲的中心存在體積小、密度高的原子核。碳原子藉由這6個電子,與碳或者其他元素鍵結成各種分子。這些含有碳原子的有機分子「國民」,建立起碳元素王國。



      碳王國的活躍與發展令人驚豔,不僅構成地球上各種生命體,也形成維持生命的食物、對抗疾病的醫藥品、豐富日常生活的材料,以及支撐產業的能源。因此可以說,人類是與自然界中碳元素王國的國民,一同攜手合作生存下來的。



      20世紀初,美國一位年輕化學家華萊士•卡羅瑟斯(Wallace Carothers)發明了人造聚合物(塑膠)尼龍。尼龍不存在於自然界,是人類製造出來的新材料。



      到了現在,塑膠已經成為人類生活中不可欠缺的物質。現代的碳化合物可比鐵還要輕盈、堅韌,擁有更好的導電性,甚至可以利用有機化合物製成電池、利用碳纖維製成最先進的飛機,展現出凌駕於鐵之上的性能。



      人類的歷史概分為石器時代、青銅器時代、鐵器時代,現代被認為是西元前10世紀左右開始的「鐵器時代的延伸」。然而,真是如此嗎?說「現代是鐵器時代」妥當嗎?說現代是進入碳元素構成的碳器時代,豈不是更貼切嗎?



      本書將會帶領大家,輕鬆遊遍碳元素王國的各個角落。讀完本書後,各位讀者肯定會為碳元素王國深奧、自由變換的靈活性與運用性,以及未來的發展性感到驚豔。


    齋藤勝裕




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