中學化學App教材與教學：看的見的化學系列APP使用分享 劉獻文1, 2, * 1國立臺南一中 2教育部高中化學學科中心 *betterman0925@gmail.com  n  簡介     知識的進展一日千里，而傳遞知識的方法，到了數位化的今天，也有了大突破。筆者榮幸受邀，撰文介紹有關化學元素週期表的app，盼望能與教師夥伴或科學先進們一起精進，讓知識的傳播更有效且有趣。     科學是由好奇心所驅動的，所有的孩子本應是天生的科學家，因為他們對這個世界充滿好奇，他們想知道事物是如何運作、為什麼如此運作。可惜的是，多數孩子在與親人、師長、同儕的相處過程中慢慢社會化、成熟，卻也開始害怕別人的眼光而不敢發問、不敢動手去做，成年後的你是否也是如此？希望接下來的故事能給你一些激勵：勇敢發問，享受科學樂趣吧！ n  看的到的化學：The periodic table table     首先我們得先從「The Elements」這本書談起，本書的作者Theodore Gray葛雷，是知名科學軟體公司Wolfram Research, Inc.的創始人之一、應用程式Touchpress的研發者。     葛雷從2002年開始在拍賣網站ebay及各地蒐集各種實體可見的元素實物，發明了一張重逾200公斤的元素週期表桌，這張桌子是一張將近2.5公尺長的會議桌，桌上填滿了刻有元素符號的木塊，每個木塊裏都放置著相對應的真實元素，而這張木桌也讓作者獲得了2002年搞笑諾貝爾獎的化學獎。他原本以為這個蒐集計畫要花上他三十年的時間，沒想到在2009年就大功告成(約2300件實物)。而在格雷與攝影師Nick Mann 攜力合作下將收集到的元素拍出了一張張精美華麗的照片，起初先是發售了以照片構成的週期表海報，海報正面有該元素實物照，而背面加註了文字說明，但受限於海報的尺寸，元素圖片只能取一且尺寸偏小。於是在諸多人的協助、撰稿彙整下，這本精美的化學元素週期表於焉誕生。 有趣的是，這看似瘋狂收集元素的舉動，其實是葛雷兒時在閱讀「鎢絲舅舅Uncle Tungsten」這本科普書籍，書中介紹週期表時所產生的困惑：為何Periodic Table不是一張桌子呢？回想看看，是否你也曾有過類似的單純的疑問？而葛雷在2014年4月華盛頓特區舉行的首屆X-STEM研討會上，分享他發明“periodic table table”的故事時提到，在過去10年，他不是為了出版書籍而努力，而是因為收集與分享元素實體很有趣、很酷而努力的，而截至今日已印刷超過一百五十萬冊的書籍和海報 (2010年大是文化出版社發售了中文版本，書名為：看的到的化學)，該說是大眾們對他所做的事，也感到有趣的一種肯定方式吧！ 圖1：格雷與他的週期表桌(圖片來源：theodoregray.com)     閱覽本書前，建議先讀過「作者導言」，週期表中的許多分類與規律性會在此提及，這就好比進入元素王國前，先了解王國疆界、地形、特色等大局觀，接著才將一個個元素的故事、歷史沿革做深入了解。而書中亦將每一元素所列性質做簡要說明：例如原子量是指平均原子量、密度是結合「原子量」和以X光測量晶體內的「原子間距」計算而得的、半徑的數值指的是單一原子的半徑也就是從原子核到最外層電子的平均距離 (然而課本或教科書常將非金屬元素半徑以共價半徑來表示)、原子光譜是加熱該原子至放出特定波長的放射光譜、晶體結構是指將元素冷卻至固態所形成 (然而室溫下氫、惰性元素為氣體、汞為液體)。     作者將每個元素都以兩頁的篇幅呈現，左頁是這個元素在自然界中的型態，並在下方列出該元素相關資訊 (位置圖示、原子量、半徑、密度、結晶構造、電子序列、原子光譜、物態)，而右頁則盡可能蒐羅該元素在生活中所形成化合物或其應用，搭配一部分的化學史，以幽默又精簡的文字解說，讀來韻味十足。     例如自古羅馬時期排水管即以原子序82的鉛所製，而後因發現其毒性而置換為現今常用的鐵製、銅製、塑膠製水管；而以居里夫人祖國波蘭來命名、原子序82的釙元素，只要億分之一克就足以致人於死；然而美國治療胃不適的藥物品牌「胃達寶Pepto-Bismol」中卻有含量過半、原子序83的鉍，目前研究報告指出鉍元素是無毒的！發現了嗎？胃達寶的品牌名Pepto-Bismol是以其有效成分水楊酸鉍bismuth subsalicylate 所命名的。本書共收錄100個元素的趣味知識與精美圖片，留待讀者一一挖掘。     此外，葛雷更架構了網站，不僅將各元素圖片公開，甚至羅列了比書本裡更詳細的訊息(例如來源、價格、純度等)以供查閱。 http://periodictable.com/theelements/pages.html n  The Elements APP：疊扁平為立體    雖然出版了「看的到的化學」書籍已大受歡迎，但葛雷並不以此為滿，他發現紙本海報只能將實物扁平的呈現，而這便催生了2010年“The Elements”app的誕生，它像一本電子書，將所有化學元素的實體，以360度取景拍照製成500多個3D圖像。讓讀者能更直觀的感受實體元素之美。此app僅有ios版本，而且需是付費的。下圖為來自個人ipad的截圖。 圖2：The […]