Chemistry in context: applying chemistry to society
作者: (美)Lucy Pryde Eubanks,(美)Catherine H. Middlecamp等编著;段连运等译
出版社:化学工业出版社,2008
简介: 环境、能源、日常生活……人们畏惧化学,却又离不开化学;和谐社会,我们怎样正确面对化学?《化学与社会》为您解答触手可及的化学问题。
化学是门既古老又现代的学科,在推动人类文明过程中起到了关键作用。化学与社会生活的各个方面都密切相关。但是近几年来,在大众心目中,化学却越来越多地与一些负面影响相联系,如环境污染、化石燃料的消耗等。在必须正面对待这些问题的同时,我们也要认识到,科学发展是人类文明进步的必由之路,也只有通过科学的发展才能消除经济发展所带来的某些负面影响。因此,普及化学知识,让公众全面而客观地认识化学对人类文明和社会进步不可替代的作用,以及如何通过促进化学的发展来解决环境、资源问题,是广大化学工作者不可推卸的责任。由中国化学会和美国化学会共同推介的“chemistry in context: applying chemistry to society” (《化学与社会》)一书,正是为了达到这一目的而组织翻译出版的。该书在美国作为美国化学会的科普项目,由美国麦克劳-希尔国际企业公司出版。该书出版后在美国大受好评,为普及化学知识起到了重要作用。自1994年首次印刷以来,至今已是第五版了。
这不是一本传统意义上的教材。我们读到的是触手可及的,渗透在人们日常生活中的,让我们享受现代化生活中的化学。所涉及对象从全球变暖、资源消耗和环境污染等大的方面,到空气、食品、塑料、能源等日常生活中赖以生存的用品,以具体而有趣的实例讨论化学所起到的关键作用。并且,通过对这些从大大小小问题的讨论,最终为读者深入浅出地阐述有关的化学原理,从而起到教科书的作用。本书以简洁、清新的语言,生动有趣、引人入胜的图表,在给读者带来化学基本原理的同时,也带来对化学的理性思考。
本书共有12章,每一章的着眼点都是与现实生活密切相关的化学问题。前六章以非常通俗的图像和语言将全书涉及到的必要的化学知识做了普及性介绍,同时针对环境问题,如治理空气污染、保护臭氧层、抑制全球变暖、能源化学、水资源、治理酸雨,提出了化学解决途径。然后,介绍替代能源的化学途径,如核能源、燃料电池、氢能源、太阳能等。最后四章涉及到与人类日常生活更密切的问题,如塑料、药物、食品与营养、基因工程。该书瞄准非化学专业、具有一定科学素养的人群,用翔实的科学事例说服他们:人类生活离不开化学,并且化学是解决全球所共同面临难题的必要手段。
遵循本书前四版的传统,chemistry in context第五版的目标是围绕重大的社会、政治、经济和道德问题,在基本知识的基础之上建立起对化学原理的理解。我们相信,通过应用这个途径,非理科类学生可发展自身批判思考的能力、更好地评估风险和收益的化学知识和能力以及引导他们对技术相关问题做出有见识而且合理的决定的技巧。context这个词来源于拉丁语,意为“编织”。因此,本书前四版封面所用的蜘蛛网图案在本版中延续下来,因为蛛网成为化学与社会之间复杂联系的范例。
chemistry in context不是一本传统的非理科本科生的化学教材。在本书中,化学被编织进生活之网。chemistry in context的各章标题反映了今日的技术议题和它们中蕴涵的化学原理。全球变暖、酸雨、替代燃料、营养和基因工程是其中的部分实例。为理解和深思熟虑地、充分地回应这些极为重要的问题,学生们应该了解作为社会技术问题基础的化学原理。本书提供了必需的化学原理,目的是使学生为成为见多识广的公民做好准备。
组织
本书的基本结构和前提与以前各版保持一致。每一章的焦点是与化学紧密相关的一个世纪社会问题。前6章是核心章节,其中在必须了解的基础上介绍和展开基本化学原理。这6章提供了相关的一系列问题,而这些问题都集中于一个主题——环境。这些章节中的化学概念基础在随后各章的其他化学原理中得到了进一步的发展和延伸。第7、8章考虑替代(非化石)能源——核电、化学电池、燃料电池和氢经济。随后各章的重点放在碳基问题和与高分子相关的化学原理方面。这些后续章节为学生关注核心课题之外的一些问题提供了机会。大多数教师在一学期的课程里教授7~9章。
本书有何新意?
1.艺术计划:为了一致性和完整性,本书第五版的插图已经全部更新。化学结构强调了成键和反应位点的详细信息。在许多图中强调了化学过程的细节,更新了实际数据,进一步改进了表述,以帮助学生理解这些信息。
2.斯巴达电荷-密度分布图:电荷-密度分布图显示分子中的电荷分布,因此与斯巴达空间填充模型一起绘出,作为分子的又一种表示形式。这种图有助于学生理解溶解度、酸性和碱性以及众多反应后面的原因。
3.第0章,“为什么是蜘蛛网?”:第0章将带领学生了解如何运用chemistry in context这本书中的全部资源。以前版本中前言里的多数信息仍然保留在新版的导论中。尽管第0章是为学生而写,但是也为教师说明了本书第5版的教学方法、解题机会和大量的媒体资源。
4.新加入以及更新的内容:新版的主要焦点是更新议题的内容。所有的信息都尽可能做到最新。互联网的资源可以使学生得到有关科学-社会相关问题的实际数据、搜索当前信息并做出自己的风险-利益分析。
在维持章节结构不变的同时,这一版也引入了很多新的问题或者对原来问题进行了扩展。在这里,空气质量的讨论包含了更多臭氧作为次级污染物的信息;也包括了挥发性有机化合物和自由基在空气质量变化中的作用;还有如何解释空气质量指数的信息。以计算机模型为基础进行决策也得到了更多的关注,特别是在讨论和更新平流层臭氧损耗和全球变暖议题的过程中。现在,与能量有关的主题包含了生物柴油燃料和扩展的燃料电池内容、混合动力汽车以及氢经济的内容。这一版更早地引入了纳米技术以及它在储氢材料和发展新材料中的潜在应用。更仔细地探究了核能与矿物能之间的比较。相对于以前各版,本版更详尽解释了酸雨形成过程中氮的反应形式。在高分子部分正式引入有机官能团,从而平稳过渡到随后的有机和生物化学章节。进一步扩展了有关药物的新闻报道内容,包括设计甾类、药物滥用和草药。重新组织了营养主题,使学生能更好地理解和决定流行饮食。在本书的最后一章引入了干细胞研究,同时增加了dna指纹、克隆、转基因食品和人类基因工程等方面的信息。
5.“在线学习中心”(www.mhhe.com/cic)上新加入以及更新的资源:“在线学习中心”(olc)是一个全面的、面向本书的网站,它同时为教师和学生提供教学或学习工具。教师可以结合这个网站创建交互式的课程,而且有一个确保的教师中心存放你的核心课程材料,以节约你课前的备课时间。教师中心提供教师资源指南和全新的习题库。学生中心提供了每一章的网络习题、在线交互式插图和小测验题。“在线学习中心”的内容可以用于pageout、webct和blackboard等课程管理系统。在webct中包括winnipeg大学的devon latimer编写的习题。
在本书中用图标标示的“在线交互式插图”可以使学生发现插图中所包含知识的不同层次,从而可以使他们在此基础上发展自己的理解。每章现在都有一个交互式学习体验,与这一章的某一特定插图放在一起。动感图像!(在线插图!)的自测部分具有与每章末的习题相同的分类方式——强调基础,注重概念,以及在多数章节里的探究延伸。
carl heltzel(transylvania大学)编写的教师资源指南可以在“在线学习中心”的教师资源和教师测验和资源光盘中找到。这个指南中有:
•化学主题框架,提供了一门普通化学课程通常所包含的化学原理目录。
•课程提纲,提供了有关课程的范围、进度和时间表的一些指导。
•主题短文,为教学策略和学生发展目标提供了范围较广的背景材料和实用的建议。
. •答案,用于回答想一想部分里的许多开放问题和每章里面和后面的问题和习题。
•实验室实验的教师指南。
“数字内容管理器”是一个可视化资源的多媒体集合,使教师可以利用本书中图片的多媒体形式建立自己的课堂演示、可视化的测试和小测验、动态的课程网站内容或者有吸引力的打印补充材料。数字内容管理器是一张兼容不同平台的光盘,内含一个图片库、相片库和一个表单库。
“教师测验和资源光盘”内含教师资源指南的电子文档。它也含有一个新特色,设计用来帮助教师安排测验选项。chemistry in context也第一次有了自己的测验题库。
这个资源库中包含有每章近50道多重选择题。习题的难度与本书中的习题相当。题库的格式可以很容易地与随后的课程管理系统集成在一起,如webct和blackboard。你也可以选择使用这些习题作为范例以编写出你自己的课堂测验题。
其他新加入和更新的资源。
幻灯片套装包含从本书中精选的、复制在醋酸酯胶片上用于投影的四色彩图。由于制作费用不菲,所以幻灯片套装不会自动发给读者。如果你使用这种教学形式,请订购这些幻灯片。
对于那些包含实验单元的课程来说,可以得到gail steehler为第5版编写的实验手册。这些实验使用显微镜(孔板和beral型量液管)和常用材料。其中包括计划型和合作/协作型实验室实验。附加的实验以及教师指南可以在“在线学习中心”得到。