生活中的科学现象.

泉水、井水、海水皆屬硬水，硬水是水中含有鈣、 鎂離子的酸式碳酸鹽、氯化物或硫酸鹽的水稱之。 煮沸法可使硬水軟化，即加熱可使碳酸氫鈣沉澱。
3.有汗漬的衣服不能用熱水洗？
身體所排汗水的成分：約98%的水、0.3%的食鹽，其餘 是蛋白質、尿素及其他有機物質。 食鹽、尿素易溶於冷水，更易溶於熱水，故很容易處理， 蛋白質不易處理，蛋白質易變性，受熱凝固，
Chapter
1
生活中的科學現象
1-1 科技與生活概論 1-2 生活中物理現象的闡述 1-3 生活中化學現象的闡述
科學是有系統有組織的學問，科學不只是事實，也是 傳送和了解訊息的確認過程。而科學現象是前人生活
經驗與智慧結晶的累積，人類科技進展神速，生活品
質的提昇，已由需要的層次提昇到安適便利階段，追 求知識的慾望也深深的植基於人們心目中 。 結合許許多多的小常識，便可應用於日常生活，實現 教育學家杜威的名言：「教育即生活」。
電燈泡是電流把燈絲灼熱到2500℃左右而發光，其 中約有7~8%的能量變成可見光，其餘90%以上都變 成了毫無用處的熱量，故電燈泡浪費不少電。 日光燈是一種塗在玻璃上的螢光物，在管子裡面則裝 了一些氬氣和水銀蒸氣，當電流通過時， 這些氣體 便發出了看不見的紫外線，紫外線照射到螢光物質上 便引起發光，不同的螢光質，發光的顏色也就不同
2.荼壺裡會長水垢，為何？ 軟體動物，如蛤、蚌、螃蟹、田螺之類，靠吸收水中的碳酸氫 鈣 ，來建築自己的房子－－貝殼。地下洞裡的石筍、鐘乳石， 也是碳酸氫鈣的傑作。 碳酸氫鈣與肥皂發生化學變化，形成白色硬脂酸鈣沉澱，故硬 水洗滌一點好處也沒有，反而浪費更多肥皂。 此種硬水拿來煮開水，當溫度升高，碳酸氫鈣就沉澱出來，變 成碳酸鈣，結成水垢。開水壼裡長了水垢，就不容易傳熱，因 而浪費很多能量與電力。 在工廠裡，如果鍋爐長了水垢，因為水垢傳熱不均勻，往往會 引起巨大的爆炸。
脂蛋白（lipoprotein）在血漿中主要功能是將脂 肪運送到身體各部，脂蛋白主要有： VLDL （極低密 度脂蛋白）、LDL（低密度脂蛋白）和HDL（高密度 脂蛋白）三種。LDL 到血管壁後，會把膽固醇囤積在 細胞，造成血管阻塞，是動脈血管硬化主因。
HDL 恰巧相反，從肝臟出來到血管壁後，會把膽固醇 帶出細胞，運回肝臟代謝，保護血管免於硬化。
8.有色玻璃化學
在玻璃中加入明膠、氯化銀（AgCl）晶體和微量銅 （Cu）；當添加氧化鉻（ C r 2 O 3） 則成綠色玻璃； 加入二氧化錳（MnO2）則成紫色玻璃。
9.為祈求國泰民安，有些地區民俗習慣採取放天燈的 儀式，為 何天燈會飄揚於空？ 天燈又稱孔明燈，傳說蜀漢宰相諸葛孔明南征時 發明的，當時是以傳遞軍事信號為主要目的。天燈就 是原始的熱氣球，天燈和熱氣球升空的原理相同：熱 空氣的比重較小，較同體積的冷空氣小，將天燈或氣 球中的空氣加熱或灌進熱空氣，就如同像裝了氫氣一 樣，輕飄飄的懸浮於空中，浮力的關係，使天燈或氣 球上升 。
燈光的溫度約40 ℃到50 ℃。
4.何以照相底片是黑色的？
最初的照片是藍色的，黑色照片是1 8 2 7 年出現的。 極細的銀粉是黑色的，在底片上塗有一層溴化銀 （AgBr），溴化銀一遇見光線就會分解，當照相機的 快門一按，光線透過鏡頭瞬間進入底片，溴化銀立即 分解；底片進行顯像處理，接著對底片進行定影處理， 洗去那些多餘的溴化銀。再用清水沖洗，乾燥後即完 成。
7.水餃煮熱為何會浮起呢？ 生餃子倒下鍋後，比重比水大，所以就下沉。物體受熱膨 脹 ，餃餡和餃子皮的膨脹速度比水來得快，它們的體積很 容易因膨脹而變大，熱餃子脹得飽飽的，比生餃子大得多， 但因餃子的重量並未增加，而體積增大以後，單位體積的重 量就減小了。 水對餃子的浮力比生餃子的浮力大。所以，餃子煮熟時，餃 餡和餃皮都充分膨脹以後，就能浮起來。吃浮起來的餃子， 當然不會有吃到半生不熟的顧慮了。
乾電池使用時間過久或放電量過大，則陰極（碳棒）表 面會累積夠多氫氣泡層而使電位降低，但過了一陣子， 這些氫氣與二氧化錳會反應，逐漸從碳棒表面去除，電 位就復原。 3.日光為何比燈泡省電呢？
物質發光，有兩種類型：一為「熱光」，另一為「冷 光」。由於物體溫度升高而發生的光，叫做熱光，如油 燈、蠟燭等都是屬於「熱Hale Waihona Puke Baidu」光源；而如螢火蟲之類的 光，把別種能量變成光，但本身溫度並不升高，這就是 「冷光」光源。
7.為什麼用不沾鍋烹煮品，就不會沾黏呢？
不沾鍋在內側表面塗了一層特別的高分子材料即俗稱塑料王的 碳氟樹脂──聚四氟乙烯（Teflon），具耐酸、耐腐蝕等特性， 雖只含氟（F）和碳（C）兩種元素，但氟原子和碳原子之間 相互抱得很緊，故它對外界的物質都〝不理不睬〞，即使放在 硫酸、王水（agua regia ，三體積鹽酸加一體積硝酸）、強 鹼中煮，也不會變質，耐酸鹼程度遠遠超過黃金。
電燈泡裹的燈絲是一種能夠耐得住高溫的金屬鎢， W」 做的，其熔點約2800 ℃。燈絲溫度約「2000℃左右， 這種金屬鎢耐高溫的條件：必須在沒有氧氣存在的條件 下才行。白熾的鎢絲一遇到氧氣立刻變成淡黃色的氧化 鎢，金屬鎢一旦變成氧化物後，不但變得脆，而且導電 的性質也改變，使電流通不過去。不用玻璃泡罩住，雖 然會亮，但很快就燒壞了，乃因細絲在如此高的溫度下， 化學作用發生得更快。
科技與環保則介紹運用科學方法解決環境污染問題 的重要性，強調預防的需要性，使地球環境得以永 續經營；材料科技的不斷演進，使人類歷史文明不 斷進步，從石器時代、銅器時代、鐵器時代、經工 業革命直到今日的高科技時代 。 愛美是人類的特性，科技發達製造了許多化市~，使 人們在皮膚保養方面出現知識不足的現象， 因此化市~與生活介紹許多使用的方法與注意事項， 使您可以輕輕鬆鬆享受科技發達的成果。
5.為什麼精油炒菜不易起油煙？ 油脂依來源可分為植物性與動物性油脂。植物性的 油脂多為不飽和脂肪酸甘油酯，常溫下為液體，如沙拉油；而 動物性的油脂為飽和脂肪酸甘油酯，常溫下為固體，如豬油。 油脂的飽和與否有測量的方法，碘分子易加成於不飽和的雙鍵 或參鍵上，因此利用碘的克數來衡量該油脂的不飽和度，我們 稱之為碘價。豬油為飽和性脂肪，有較多的凡德瓦爾力，所以 能耐較高溫度，高溫下不易氣化，相對的油煙也就較少了。 值得一提的是，豬油為膽固醇含量高的食物，且飽和脂肪酸含 量較高，易使低密度脂蛋白增加，因而提高人體膽固醇含量， 故不宜多食用。
6.為什麼喝酒過多易亂性，且走起路來東倒西歪，甚至還 會嘔吐呢？
剛開始喝酒時身體會變暖和，口腔和喉部感覺有
些麻辣並覺得舒暢、精神愉快及憂鬱感消失，經胃和十二 指腸大部分被吸收於血液中送到肝臟，一部份隨血液到大 腦，抑制大腦中樞神經，使大腦皮質活動鈍化，產生解放 感及消愁的結果。
酗酒，擾亂大腦正常平衡作用，正常的抑制作用機 能完全喪失，以致出現語無倫次、行為輕薄、走路 蹣跚、舉動笨拙、嘔吐等酒後亂性的行為。
在室溫、無光的存在下，經由化學反應提供激發能， 而釋放出光者，稱為「化學發光」 ，因不帶高熱， 又稱為“冷光”。商品化，例如：螢光棒、手鐲、 項鍊、耳環、戒指及魚漂。
冷光的物質如蟲類 、甲殼類 、珊瑚類 、蝸牛類 、 烏賊類 、蛤類 、小蝦和水母跟螢火蟲等。
11.磁浮列車為何會浮於空中而行駛？
磁浮列車是靠電磁鐵的磁力互相排斥而使車身上浮， 一般的情況下 車身上浮約15公分，在極高轉速時有集電困難與氣流攪動的緣故， 為了使行車穩定，車速一般可維持時速每小時約300 公里，如日本 之磁浮列車。新的磁浮列車利用超導體(superconductor)本身會排 斥磁力線的特性，所發展出來的超導磁浮列車，具無噪音、穩定、 和節省能源的優點，且時速約可達500 公里，大大縮短州際間的距 離；另外，使用高溫超導體做成的超導磁浮列車將可達到時速約 700公里 。
10.商品化之螢光棒、手鐲、項鍊、耳環、戒指及魚漂襄 住之目標物，為何在夜間能發出量光，清楚看見目標 物？ 由激發態將吸收的光能以“光”的形式放出者，俗稱之 為「發光」(luminescence）；亦即物質吸收能量使物 質中的分子達到各種激發態(包括電子激發態、振動激發 態、轉動激發態)；激發態是不穩定的能態，物質會回到 基態或其他中間能態而把吸收的能量釋放出來。
顏鬥麗，真是好不熱鬧。
2. 為何隨身聽、手機等電器中的電池，其電力常在 使用一段時間後，當關機一段時間後再行開機， 會出現電力回升的情形？ 乾電池的陰極生成的氫氣屬非導體，這些氫氣會包 圍著電棒，導致電流被迫中斷，此稱為極化作用
（polarization）。故需加入二氧化錳將氫氣氧化， 以免產生極化作用。充當氧化劑的二氧化錳是為去 極劑。
不溶於水，蛋白質一旦凝固，變成不溶性物質後，附著 在衣服的纖維上，凝固的蛋白質受到日光照射或與空氣 中的氧氣作用，就變成黃色的污垢，故有汗水的衣服不 能以熱水洗滌。
4.化學物質也會引起過敏症？
過敏源分為吸入性和食入性兩種。吸入性過敏源有塵 、 羽毛、花粉、黴菌等；食入性過敏則有蝦、蚌類海鮮、 牛奶和蛋白等。真正〝兇手〞的化學物質是建材和裝潢 材料等釋出的甲醛、甲苯、二甲苯、和對二氯苯，就會 引起噁心、暈眩、失眠、頭痛、氣喘、皮膚炎等症狀。
12.電磁輻射對人體有何影響？
電磁波會散發出一種擾亂人體狀態的正離子，家庭電 器中電磁爐是屬頭號殺手，微波爐次之，外行動電話、 電腦設備、高壓電線等滋生源，輻射對人體的傷害， 不得不注意。
電磁輻射可分成游離輻射與非游離輻射： (1) 游離輻射的能量在百萬電子伏特(MeV)的範圍 ，這 些輻射因能游離物質之分子，產生正負離子對，故稱 為游離輻射。游離輻射照射人體， 這些輻射因能游離 物質之分子，產生正負離子對，故稱為游離輻射。游 離輻射照射人體，
1-1科技與生活概論
科學追求「真」（知識的價值），與哲學追求「善」 （意志的價值）、藝術追求「美」（情感的價值），同 樣都是人類文明賴以演進的精神支柱。科技進步的結果， 養生食品方面，各式各樣的生物科技健康食品的研究開 發。 在飲食方面，健康DIY ，具有營養學的基本觀念以均衡 飲食金字塔為飲食參考範本，地中海飲食為參考方式， 減少慢性病可降低癌症發生的機率。
則對人體風險甚低。高劑量的輻射可能導致人體罹患癌 症、白內障、不孕症、突變、萎縮效應或致壽命減短。
(2) 非游離輻射不會造成受暴露物質的組成原子產生游離 效應。輻射能量低於10 電子伏特(eV)。
1-3 生活中化學現象的闡述 1.被蚊蟲咬傷後，為何塗些肥皂水或氨水就不癢？ 蚊蟲唾液中，含有甲酸濃甲酸的腐蝕性很強，皮膚一 旦接觸就會起泡泡。很多昆蟲的分泌液裡，就有許多 甲酸，甲酸是無色液體， 具有剌激臭味。被蚊蟲咬 過後，塗一點肥皂水或氨水就不癢了，乃因為發生酸 鹼中和反應，生成中性的甲酸鈉與甲酸銨。
化學物質過敏症病人接觸到極微量化學物就會引起噁心、 暈眩、頭痛、喉嚨痛、眼睛痛、失眠、氣喘、皮膚炎等 症狀，少用芳香劑和除臭劑，以免造成甲醛的威脅，使 用綠色建材，對於化學物質也從少用甲醛著手。
台灣兒童氣喘的人數比過去增加了約八倍日本化學物質 過敏症的先驅石川哲教授指出： 10人中即有1 人可能罹 患化學物質過敏症。
5. 鹼性電池包裝上所附之驗電條為何會變色？
變色帶是一種液晶，液晶會隨著溫度的變化而變
色， 39 ℃時呈淺黃色，放在小孩額頭上量取溫度 的變色溫度計。 電流通過導線時，導線的溫度會升高，稱為電流的 熱效應。驗電條即是利用電流通過石墨電阻薄片時， 產生的熱使變色帶呈色。
6.只有燈絲而沒有玻璃包住的電燈會亮嗎？
1-2 生活中物理現象的闡述
物理現象是物質、能量和時空的基本原理及相互關係所 呈現的特性，而其現象包含了聲、光、電、磁等領域。
1.霓虹燈為何如此燦爛奪目呢？
霓虹燈真奇妙！白天看它是無色透明，但是夜幕低垂時
一通電，即出現花花綠綠、鮮豔奪目的光芒。
霓虹燈裡住著一群孤芳自賞的無色氣體，如氦、氖、氬、氪、 氙、氡等氣體，這些無色氣體稱為鈍氣或稀有氣體 ，也稱為惰 性氣體 。 氦氣（He）裝到霓虹燈裡，呈現出淡紅色或黃色的光；氦氣 置換成氖氣（Ne），則呈現紅光；氬氣（Ar）射出的是淡青 色光；而氙氣射出的是青色的光。霓虹燈裡真是五彩繽紛、爭