자연과학(Natural Science)이란 자연에서 일어나는 현상을 관찰하고, 관찰한 내용을 실험 및 분석하여, 마침내 자연 현상의 원리를 규명하고 연구하고자 하는 학문 분야이다. 자연에는 물질, 에너지, 생명, 우주와 지구 등 다양한 요소가 포함되며 이들을 과학적 방법을 이용해서 체계적으로 이해하고 설명하려는 것이 자연과학이다. 오늘날 우리가 누리고 있는 풍요로운 물질문명의 혜택은 과학의 발전이 이룬 성과라고 할 수 있다. 이제는 과학이 주는 혜택을 떠나서는 하루도 살 수 없는 시대가 되었다. 이 책은 자연과학을 쉽게 이해함으로써 자연과학에 대한 이해 폭을 넓히고자 하였다.

이 책의 구성은 태초의 우주 생성 과정의 흐름을 따라 물리학(천문학)을 시작으로 화학, 생명과학 및 지구과학으로 이어진다. 오늘날에는 이 분야들의 경계가 무너지고 융합하여 그 구분이 없어지고 발전하고 있다. 특히, 화학에 좀 더 많은 내용을 할애하였는데, 이는 각 분야를 연결하는 중심과학의 역할을 화학이 하고 있기 때문이다. 또한 우리 주위에서 쉽게 관찰할 수 있는 자연 현상과 그와 관련된 자연과학 지식뿐만 아니라 생활에서 밀접하게 사용되는 과학 제품들에 대해서도 다루고 있다. 각 장에서는 주요 내용과 관련이 있는 예제를 통해 이해를 돕고자 하였고, 참조와 쉬어가기 요소를 넣어 흥미를 유발하고자 하였다.

이 한 권에 자연과학의 전반적인 내용을 모두 담는 것은 불가능하지만, 독자들이 이 책을 통해 자연과학에 대한 이해 폭을 넓히고 기초 지식을 다지는 데 소기의 목적을 달성할 수 있다면 큰 보람을 느낄 것이다. 한편으로는 이 책을 쉽고 간결하게 집필하려고 노력하다 보니 그 뜻을 제대로 전달하지 못할 우려도 있다. 이에 여러분의 많은 편달을 기대하며, 출간 후 수정사항이 있으면, 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실에 제공할 예정이니 참고하기를 바란다.

[목 차]

I 자연과학

1장 자연과학

1.1 자연과학의 정의

1.2 과학적 방법

1.3 과학과 기술의 관계

 

II 우주

2장 우주

2.1 우주의 생성과 팽창

2.2 은하(계)

2.3 별

2.4 별의 진화와 원소의 생성

 

III 물리·천문학

3장 태양계와 운동 역학

3.1 태양 중심설의 확립

3.2 태양계와 행성의 분류

3.3 뉴턴의 운동 역학

3.4 파동 그리고 소리와 빛

4장 물질의 본질

4.1 원자설의 등장

4.2 원자의 구조

4.3 소립자의 세계

4.4 자연에 존재하는 힘

5장 핵반응

5.1 핵분열

5.2 핵융합

6장 전자기학

6.1 전기

6.2 전기와 자기의 통합

7장 양자 이론과 상대성 이론

7.1 에너지의 양자화

7.2 드브로이 파

7.3 파동 역학

7.4 상대성 이론

 

IV 화학

8장 화학

8.1 근대 화학의 성립

9장 주기율과 화학 결합

9.1 주기율표의 탄생

9.2 화학 결합

9.3 물질의 분류

9.4 화합물의 명명

9.5 화학 반응식

10장 화학 반응

10.1 에너지란?

10.2 온도

10.3 열역학 법칙

10.4 깁스 자유 에너지

10.5 발열 반응과 흡열 반응

10.6 화학 반응 속도

10.7 화학 평형

11장 물

11.1 물의 특성

11.2 분자 사이에 작용하는 힘

11.3 측정

11.4 물의 분포(수권)

11.5 물과 생활

11.6 총괄성

11.7 용액

12장 산과 염기

12.1 산과 염기의 성질

12.2 산과 염기에 대한 이론

12.3 산과 염기의 세기

12.4 pH 척도

12.5 산성비의 원인과 피해

12.6 산성비에 대한 대책

13장 신재생 에너지

13.1 수소

13.2 산화 환원 반응

13.3 연료 전지

13.4 전지와 납축전지

13.5 광전지

14장 유기화학

14.1 탄소 화합물

14.2 방향족 탄화수소

14.3 탄화수소 유도체

14.4 카이랄과 비카이랄

14.5 고분자 화합물

14.6 의약품

 

V 생명과학

15장 생명과학

15.1 멘델의 유전 법칙

15.2 유전 물질인 DNA

15.3 유전 정보의 흐름

15.4 단백질

15.5 DNA 재조합

15.6 유전자 도입

15.7 중합 효소 연쇄 반응

15.8 유전체 문고

15.9 유전자 칩

15.10 핵 이식 기술

15.11 사람 유전체 프로젝트

 

VI 지구과학

16장 대기

16.1 대기의 구성

16.2 기체의 성질

16.3 대기 오염물질

16.4 스모그

17장 오존층

17.1 오존

17.2 빛의 이중성

17.3 자외선 차단

17.4 오존층 파괴

17.5 오존 파괴의 대책과 대체 물질

18장 지구 온난화

18.1 분자 모형

18.2 분자 진동과 온실 효과

18.3 온실 기체

18.4 온실 효과의 영향과 대책

19장 지구과학

19.1 지질학

19.2 대륙 이동설

19.3 지구의 구조

19.4 해저의 구조

 

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