化學與社會

原子、分子與合成的介紹(Introduction:Atom,Molecules&Synthesis)

原子、分子與合成的介紹(Introduction:Atom,Molecules&Synthesis)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師 / 國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

最早有關物質的原子理論是由古希臘哲學科學家所提出,他們只使用邏輯的歸納思維不從事任何實驗。遠在西元前五世紀時Demokritos與他較不著名的老師Leukippos共同提出他們觀察周遭各種形態的物質後所得的假說。Demokritos的論述如下:我們所存在的世界是由兩個部份構成,一為實體(full)一為空間(empty)。實體部份可分割成小的質點稱之為原子(原子不可分割),原子存在的數量龐大、永久不滅、最單純。它們在性質上相同,但形狀(shape)、順序(order)及位置(position)不同。每個物質或單一物體都是由這些原子以多樣化的方式結合組成的。物體因原子彼此互相聚集而存在,因此當原子分離時物體就消失。這些推測有其相當顯著的準確性,他的基本教義(tenet)流傳後世,到了西元十七世紀由實驗理論科學家波以耳、拉瓦節等人重新論述,最後由道爾頓集其大成。

道爾頓的論述如下:一切物體都是由許許多多極小的粒子或原子藉由吸引力所組成。我們可以推論在同類的物體中的這些極小粒子在重量、形狀等性質上完全相同,藉由化學分析與合成能進一步將粒子與粒子彼此互相分離或再度重新組合。

阿斯匹靈的故事(History of aspirin)(II)

阿斯匹靈的故事(History of aspirin)(II)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

Kolbe與他的學生Friedrich von Heyden最早提出使柳酸的製造過程工業化,即著名的Kolbe製程(process)。這個製程使柳酸的生產成本與由天然物萃取相較降低了10倍,也因而奠定今日製藥工業的基礎。

由於柳酸的可使用量增加,因此醫師也開始將其用於治療牙痛及偏頭痛。這也使在Heyden的工廠柳酸的產量每年增加6倍,到了1878年其產量達24000公斤。

在那時候,有一家以生產染料起家的新興公司Bayer,開始將其事業版圖擴展至農業化學品與藥物上。這些早期的藥物化學家試圖改變柳酸的結構,以尋求較沒有副作用的柳酸衍生物。

有許多類似藥物產生,並使用在病人身上。但直到1897年拜耳(Bayer)公司的有機化學家Felix  Hoffmann首先合成了乙醯柳酸(acetylsalicylic acid)(ASA),並藉由相當成熟的結晶技術,使其純度到達醫療用的水準。Hoffmann的ASA免除了以往其它藥物的副作用,也因此被譽為”神奇之藥”(miracle drug),並命名為阿斯匹靈(Aspirin),爾後阿斯匹靈也成為百年良藥。這對Hoffmann而言是無上的榮譽與成就,並且也使他的父親免於受因罹患嚴重風溼病而長期服用柳酸鹽類所導致的嘔吐與胃穿孔等症狀之苦。當然有些副作用仍然存在,如長期服用所產生的不適感,及對少數小孩會引發雷氏症候羣(Reye’s  syndrome),因此不再建議用在青少年及小孩的發燒症狀上。

阿斯匹靈的故事(History of aspirin)(I)

阿斯匹靈的故事(History of aspirin)(I)
台北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

阿斯匹靈是史上最成功的藥物,有著令人不可思議的故事。它是人類第一個藉由巧妙的化學操弄,將天然物的藥性最佳化的卓越範例。故事開始於3500年前,古代埃及的醫師就發現柳苷(salicin)可用於治療風濕病及背部疼痛。我們可從Ebers留下的紙抄本找到877種藥方,描述這個時期他們如何從桃金孃(myrtle)的樹皮中熬煮出柳苷。當然早期的人們沒有活化混合物成分的知識與能力,也不知道其功效可能是某種單一成分,這種情況直到19世紀化學時代來臨才有所改變。在這個最初文獻記載出現後大約過了一千年,醫學之父(希臘的名醫)希波克拉底(Hippocrates)在其藥方中使用柳樹皮的萃取物來治療疼痛、發燒及婦女生產等問題。

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔III〕

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔III〕
台中縣立大里高級中學化學科謝孟樺老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

在回答問題之前,首先請你閱讀與本試題有關的情境描述,以增加你對本試題背景知識的瞭解;然後思考問題解決的策略,並且寫下你的答案;最後用我們提供的參考答案檢查你的答案是否正確。

連結:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔II〕

參考答案

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔II〕

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔II〕
台中縣立大里高級中學化學科謝孟樺老師

在回答問題之前,首先請你閱讀與本試題有關的情境描述,以增加你對本試題背景知識的瞭解;然後思考問題解決的策略,並且寫下你的答案;最後用我們提供的參考答案檢查你的答案是否正確。

連結:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔I〕

解題策略

1.下圖為細胞從靜止膜電位開始到動作電位的過程示意圖,配合「情境描述」,回答下面問題:

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔I〕

化學情境試題:人體的鈉鉀幫浦(Sodium-Potassium Pump in the Body)〔I〕
台中縣立大里高級中學化學科謝孟樺老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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情境描述

當你(妳)的手觸熱鍋而縮回、腳踩到尖物立刻縮回、看到情境試題先思考再寫答案、聞到花香(圖一)以及聽到鳥鳴,這些感覺和動作需透過神經系統指示身體作出適當的反應,而其上的神經細胞究竟如何運作呢?

圖一  聞到花香引發神經系統運作

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔III〕

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔III〕
雲林縣立斗南高級中學化學科王怡惠老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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連結:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔II〕

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔II〕

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔II〕
雲林縣立斗南高級中學化學科王怡惠老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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連結:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔I〕

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔I〕

化學情境試題:1,2-二氯乙烷的地下水污染(DCE Polluted Groundwater)〔I〕
雲林縣立斗南高級中學化學科王怡惠老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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情境描述

我們有時會看到某化學工廠的附近居民罹癌的比例相對於平常人高出許多的新聞,在經過環保單位的檢測後(圖一),往往發現工廠排放出的汙水中,含有的致癌物質濃度比規範標準高出百倍、千倍甚至是萬倍。下列連結的影片為一則相關新聞:http://news.cts.com.tw/cts/society/201003/201003290439037.html

圖一  環保人員正在採集工廠附近排放的廢水

化學情境試題:麥可‧傑克森與異丙酚(Propofol Killed Michael Jackson)〔III〕

化學情境試題:麥可‧傑克森與異丙酚(Propofol Killed Michael Jackson)〔III〕
國立彰化女子高級中學化學科張文平老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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請按此連結,先參閱「解題策略」

參考答案

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