臺灣化學教育

第三十四期 主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授
國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）執行委員會常務委員
中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會（NARST）前理事長
[email protected]

每年十月科學界的大事就是諾貝爾大獎將落於誰家呢? 2019年化學諾貝爾獎由美國學者古迪納夫(John B. Goodenough)、英國學者惠廷安(M. Stanley Whittingham)與日本學者吉野彰(Yoshino Akira)獲得，獲獎原因是他們對鋰離子電池的貢獻。公布獲獎人的同時也創下最高齡的諾貝爾獎得主(古迪納夫)的紀錄。

這次三位得獎人展現的是科學發現的軌跡是一群人不斷累積的成果。英國的惠廷安是接力賽中的第一位學者，他於1970年代為擺脫化石燃料危機而發展出以鋰為電池陽極，以二硫化鈦能嵌入離子的超導體為陰極而製作出第一個可運作的鋰離子電池。1980年古迪納夫以鋰鈷氧化物(LiCoO₂)作為陰極材料，產生高達4伏特電壓(是惠廷安的鋰離子電池的兩倍)。古迪納夫今年已97歲高齡，他當年的研究成果已是40年前的事了，但其研究成果使鋰離子電池向前推進一大步；後續由現年71歲的日籍科學家吉野彰繼續接力進行研究，1985年吉野彰在古迪納夫的研究基礎之上，以石油焦(petroleum coke)取代金屬鋰做為陽極，製造出更安全、更穩定、壽命更長、體積更輕巧、電容量高、可充電且更具商業價值的鋰離子電池。人們今天離不開的行動載具，如手機、照相機、電腦、電動車，甚至是由太陽能和風能產生的能量儲存裝置等，都免不了與這項發明有關。鋰離子電池的發明徹底改變了人類的生活，除增加生活的便利性外，也因而推動出乾淨能源技術與減少環境汙染，創造更友善的環境。科學家的接力賽彰顯出科學是一群人前仆後繼的志業，集眾人的智慧方可提升人類的生活條件與環境品質。

吉野彰在接受訪問時說了一句我們並不陌生的話:「好奇心是我主要(研究)的動力。」這句話再次提醒我們身為教育者，培養與維持孩童對事物的好奇心是創造的源頭!

本期專刊是以慶祝IUPAC100& IYPT活動成果展示為主題，以聊表臺灣對於門得列夫的貢獻以及其對後世科學發展的影響之敬意。我們不難瞭解週期律的發現也是一個集眾人長期累積的資訊所獲得的研究成果，這項發現若不是門得列夫的話，也將會是另一位科學家，但或許會讓科學處於一個更長的混沌時期。因此，逢此週期表150週年以及負責元素命名和符號的IUPAC百歲生日，我們以各項慶祝活動向IUPAC、門得列夫以及一群默默耕耘的科學家致敬。

本期除專刊外，還有呂子琦的「ChemBox在化學探究實驗的應用」，介紹他自製的化學數位感測模組，以及如何使用在探究化學實驗課程中，教師也可以利用此模組開發一個跨領域的課程，有興趣的中學教師可以和呂老師聯繫。