中小學生課外閱讀中華學生百科全書化學天地

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揭開物質(zhì)世界的面紗我們?nèi)庋劭吹靡姷奈镔|(zhì)（如樓房）或看不見的物質(zhì)（如空氣），都是由什么組成的？這一問題曾困擾人們好多年。由于人類的進步，到19世紀初期，經(jīng)過科學家們的研究，終于揭開了物質(zhì)世界的面紗：世界上的一切物質(zhì)都是由元素組成的。從堅硬的石頭到軟綿綿的棉花；從流動的水到飄浮的云；從人的肌肉骨骼到極小的細菌；從高大的樹木到浮游生物??一切都不例外?，F(xiàn)在，人們還驚奇地發(fā)現(xiàn)，不但地球上的物質(zhì)是由元素組成的，就是其他星球上的物質(zhì)也都是由元素組成的。更令人驚奇的是，如果我們把其他星球上的元素名單與地球上的元素名單相對照，它們竟一模一樣！到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)其他星球上的元素與地球上的不一樣。也就是說，世界上的物質(zhì)都是由元素組成的。到目前為止，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)共有107種化學元素。也許你會問，僅僅107種元素，怎么能組成世界上成千上萬種東西呢？要回答這問題很簡單?；瘜W元素就像英語中的字母a、b、c、d??一樣，它們自由組合，不是會組成成千上萬個單詞嗎？元素也是一樣，當他們彼此用不同種類、不同數(shù)量“結(jié)合”起來時，就組成數(shù)不清的復雜物質(zhì)，化學家稱這些物質(zhì)叫“化合物”。你也許不相信，世界上幾乎找不到100％的純元素，絕大部分物質(zhì)都是化合物。有人統(tǒng)計，世界上的化合物已超過300萬種！神奇的預言1871年，俄國化學家門捷列夫在做化學公式演算時，對著前人發(fā)現(xiàn)的60多種元素突發(fā)奇想：這些元素之間有沒有聯(lián)系呢？原來，在門捷列夫以前，科學家們今天發(fā)現(xiàn)一個化學元素，明天發(fā)現(xiàn)一個化學元素，都是零零散散的，孤立地發(fā)現(xiàn)。世界究竟有多少種元素？它們之間有沒有聯(lián)系？誰也說不清楚。門捷列夫經(jīng)過反復研究、計算，最后，他宣布：“有一種元素，它是金屬，原子量為72，比重5.5，不溶于鹽酸，氧化物的化學式是MO2，氧化物的比重4.7，氧化物很容易被還原為金屬?！彼堰@種元素假定為M。當時，很多人對門捷列夫的說法持懷疑態(tài)度。不想15年后，即1886年，德國化學家溫克勒爾發(fā)現(xiàn)了這種新的化學元素，他為這種元素起名叫“鍺”。其原子量為72.5，比重是5.47，不溶于鹽酸，氧化物的化學式是GeO2（Ge是鍺的化學元素名），氧化物的比重為4.70?？矗T捷列夫的預言是何等精確！其實，門捷列夫的預言是經(jīng)過周密的研究得來的。他在總結(jié)了前人經(jīng)驗的基礎上，以元素本身固有的屬性，即不受外界條件影響的原子量和化合價為依據(jù)，找出了元素的規(guī)律。用這種方法，他創(chuàng)造了《化學元素周期表》，從而，為化學研究領域開創(chuàng)了一個新天地。化學元素發(fā)現(xiàn)小史

1發(fā)現(xiàn)年代元素名稱元素總數(shù)銅（Cu）、銀（Ag）、金（Au）鋅（Zn）、汞（Hg）、碳（C）1725年以前錫（Sn）、鉛（Pb）、磷（P）14砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）硫（S）、鐵（Fe）1726～1750鈷（Co）、鉑（Pt）2氫（H）、氮（N）、氧（O）1751～17756氯（Cl）、錳（Mn）、鎳（Ni）碲（Te）、鉻（Cr）、鉬（Mo）1776～18005鎢（W）、鈾（U）鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）鈣（Ca）、鍶（Sr）、鋇（Ba）鎘（Cd）、硼（B）、鈰（Ce）1801～1825硅（Si）、鈦（Ti）、鋯（Zr）20鉭（Ta）、硒（Se）、碘（I）銠（Rh）、鈀（Pd）、鋨（Os）銥（Ir）、鎂（Mg）

2發(fā)現(xiàn)年代元素名稱元素總數(shù)鈹（Ba）、鋁（Ml）、釔（Y）鑭（La）、鋱（Tb）、餌（Er）1826～185011釷（Th）、釩（V）、鈮（Nb）溴（Br）、釘（Ru）1851～1875銣（Rb）、銫（Cs）、銦（In）鉈（Tl）4鈧（Sc）、鎵（Ga）、鐠（Pr）鏑（Dy）、鈥（Ho）、銩（Tm）鐿（Yb）、錒（Ac）、鍺（Ge）1876～190020釙（Po）、氟（F）、氦（He）氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）氙（Xe）、氡（Rn）鐳（Ra）、銪（Eu）、镥（Lu）1901～19256鉿（Hf）、鏷（Pa）、錸（Re）鈁（Fr）、鉅（Pm）、锝（Tc）1926～1950镅（Am）、鋦（Cm）、10锫（Bk）锎（Cf）1951～1956锿（Es）、鐨（Fm）、鍆（Md）31958～1961锘（No）、鐒（Lr）104（Rf）、105（Ha）、1964～19814106（Unh）107（Uns）1984108119821091化學元素符號的確定迄今為止，人們發(fā)現(xiàn)的化學元素有100多種。每種化學元素除了用名稱表示外，在化學上還常用元素符號來表示。在1860年以前，國際上尚無統(tǒng)一的化學元素符號。不僅各國，而且每個人所用的符號，也幾乎都不一樣。到了19世紀，道爾頓用各式各樣的圓圈來代表各種化學元素。當時已知的元素，只不過二三十種，用這種符號尚無不可。但后來發(fā)現(xiàn)的元素逐漸增多，道爾頓的元素符號就越來越顯得繁雜了。目前我們使用的化學元素符號，是國際上統(tǒng)一的化學用語。這是在1860年召開的國際化學會議上制定的。它規(guī)定一切化學元素符號均采用元素的拉丁文名稱的第一個字母來表示，倘若第一個字母與其他元素相同，則附加第二個或其后的一個字母（小寫）。如氧O（Oxygenium）、鈦Ti（Titanium）、鉭Ta（Tantalum）、銀Ag（Argenrum）等。自從人工制造104、105號元素后，有關(guān)國際會議建議104號以后的新元素按原子序數(shù)的拉丁文數(shù)字命名。104、105、106、107號元素，分別以unq、unp、unh、uns表示。

3化學元素之最人體中含量最多的元素是氧，約占人體總重量的65％。目前提得最純的元素是半導體材料硅。其純度已達到12個“9”即：99.9999999999％。雜質(zhì)含量不超過一千萬億分之一。熔點最高的元素是碳，要使碳熔化，需要3727℃的高溫。熔點最低的是氦，在—271.7℃時就可熔化。最富延展性的是金，380克金拉成細絲，可以由北京沿鐵路線延伸到上海。用金壓成的薄片，5萬張疊加到一起，才有1毫米厚。導電性最好的是銀，相當于汞的59倍。最昂貴的金屬是锎，1克锎價值1000萬美元，為黃金價格的50多萬倍。化學元素名稱趣談在給化學元素命名時，往往都是有一定含義的，或者是為了紀念發(fā)現(xiàn)地點，或者是為了紀念某個科學家，或者是表示這一元素的某一特性。例如，銪的原意是“歐洲”。因為它是在歐洲發(fā)現(xiàn)的。镅的原意是“美洲”，因為它是在美洲發(fā)現(xiàn)的。再如，鍺的原意是“德國”、鈧的原意是“斯堪的那維亞”、镥的原意是“巴黎”、鎵的原意是“家里亞”，“家里亞”即法國的古稱。至于“釙”的原意是“波蘭”，雖然它并不是在波蘭發(fā)現(xiàn)的，而是在法國發(fā)現(xiàn)的，但發(fā)現(xiàn)者居里夫人是波蘭人，她為了紀念她的祖國而取名“釙”。為了紀念某位科學家的化學元素名稱也很多，如“鍆”是為了紀念化學元素周期律的發(fā)現(xiàn)者門捷列夫，“鋦”是為了紀念居里夫婦，“锘”是為了紀念瑞典科學家諾貝爾等。為了表現(xiàn)元素某一特性而命名的例子則更多、更常見，像銫（天藍）、銣（暗紅）、鉈（拉丁文的愿意為剛發(fā)芽的嫩枝，即綠色）、銦（藍靛）、氬（不活潑）、氡（射氣）等等。此外，如氮（無生命）、碘（紫色）、鐳（射線）等，也是根據(jù)元素某一特性而命名的。意外收獲17世紀中葉，亞里斯多德以來的“四元素”說（火、氣、水、土）及當時醫(yī)藥化學家們認為物質(zhì)本原應有硫、汞、鹽等元素的假說，長期束縛了化學的發(fā)展。年輕的波義耳懷疑這些見解，知道空談性質(zhì)的爭論是無濟于事的，他積極籌建自己的實驗室。1645年底實驗室建成，波義耳開始了化學、農(nóng)業(yè)化學等方面的研究工作。園丁把深紫色的紫羅蘭放在工作室里，波義耳欣賞著紫羅蘭的妍麗和芬芳，他取出一束花，帶進了實驗室。實驗告一段落，波義耳拿起那束紫羅蘭回到工作室，這時他才發(fā)現(xiàn)有幾滴鹽酸沫濺到了紫羅蘭上，并微微冒出白霧。他把花束浸在水里，過了一段時間，瞧一眼紫羅蘭，意外地看到紫羅蘭變成紅花了。真是奇跡！波義耳立即跑進實驗室，用花瓣試驗了幾種酸溶液，又試了幾種堿溶液。

4不畏疲勞的研究家波義耳采集了各種花朵，提取它們的浸出液；后來又大量收集了藥草、地衣、五倍子、樹皮和樹根制備了各種顏色的浸出液。經(jīng)過他的努力，終于發(fā)現(xiàn)了石蕊酸堿指示劑，那是用石蕊地衣提取出來的紫色浸出液，用這種浸出液加入不同比例的酸堿液，會顯示出不同的顏色。因此，可以用它標定不同溶液的酸堿度。至今酸堿指示劑仍廣泛應用在化學實驗中。一種元素的命名居里夫人（法國物理學家、化學家。原籍波蘭，1867～1934）在對瀝青鈾礦和銅礦進行檢查的時候，發(fā)現(xiàn)這兩種礦物中，含有一種比鈾或釷的放射性強度更大的物質(zhì)，她意識到：這是一種還沒有被人認識的新元素。她對丈夫說：“假使這種新元素的存在將來能夠證明的話，我想叫它釙，來紀念我的祖國——波蘭?！爆旣悺ぞ永镫m僑居國外，并同法國科學家皮埃爾·居里結(jié)了婚，但她從小熱愛祖國波蘭，時時刻刻沒有忘記被沙俄帝國侵占的祖國。她想用新元素的命名來為祖國爭得驕傲和光榮！寄托她那火一樣的愛國熱情?！昂煤?！”皮埃爾·居里說，“波蘭是你的祖國，也可以說是我的祖國！”緊張的工作開始了，淘汰，沒日沒夜地淘汰，研究的范圍越來越小。1897年7月，他們果然在含鉍的部分礦物中，分析出一種新的放射性元素，其化學性質(zhì)與鉍相似，放射性比純鈾強400倍?！鞍?，新元素，釙，釙！”居里夫人撲在丈夫的懷里，激動地高喊著：“釙，釙！”兩行熱淚灑在丈夫的胸膛上?！搬?，波蘭！波蘭，釙！”皮埃爾也從心底發(fā)出歡呼！同時發(fā)現(xiàn)的一種元素1813年秋，法國著名化學家約瑟夫·路易·蓋—呂薩克（1778～1850）遇到另外兩個法國化學家，問他們有什么新的發(fā)現(xiàn)。兩位化學家告訴他，他們在海草灰里發(fā)現(xiàn)了一種新元素。這種元素生成的化合物和目前已知元素的任何化合物都毫無共同之處，只是暫時還沒有將這種新元素分離出來。蓋—呂薩克很興奮，馬上就想到他們的實驗室去，親眼看一看這種新元素的化合物。兩位科學家卻回答說：“非常抱歉，已經(jīng)沒有了。一星期前，享弗利·戴維到我們的實驗室來過。他對這種物質(zhì)也挺感興趣，我們把制的這種元素全都給他了?！贝骶S是英國著名的化學家。蓋—呂薩克一聽這消息，立刻跳了起來，激動地大聲說：“不可原諒的錯誤！空前嚴重的錯誤！居然傾其所有，拱手送給了外國人。戴維會發(fā)現(xiàn)這種元素，并把研究成果公之于世。這樣，發(fā)現(xiàn)新元素的榮譽就會屬于英國，而不是屬于我們法蘭西了?！眱晌豢茖W家這才如夢初醒，喃喃地說：“我們完全沒有想到這一點?！薄盁o論如何要趕在戴維的前面！這個元素是法國科學家發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)在由于意想不到的疏忽，發(fā)現(xiàn)它的榮譽竟要落到英國的頭上了?！鄙w—呂薩克建議兩位化學家：“必須馬上動手，晝夜不停地工作。維護祖國的榮譽是我們應盡的職責?！?/p>

5在蓋—呂薩克的帶領下，他們立即行動，從頭做起不分晝夜地連續(xù)工作，緊張地忙碌了幾天，終于將這種元素提取出來：小小的鱗片，有著金屬的閃閃光澤，遇熱很快蒸發(fā)，使燒瓶充滿紫色蒸氣。他們將這種元素命名為“碘”。在希臘文里，“碘”就是“紫色”的意思。果然不出蓋—呂薩克所料，戴維的研究結(jié)果和他們的論文同時發(fā)表了。夢中的發(fā)現(xiàn)德國的化學家凱庫勒（1829～1896）是個勤學的人。有一天，他在緊張工作之后，感到十分困倦，坐在一輛馬車里昏昏睡去。他并沒有睡熟。這些天來，他聚精會神地研究苯分子的結(jié)構(gòu)，大腦極度疲乏。進入睡眠狀態(tài)后，他的大腦中許多神經(jīng)經(jīng)過短暫的休息，便不由自主地興奮起來，睡夢中，他覺得碳分子都活了，在他面前翩然而舞，結(jié)成一條長鏈，長鏈像蛇一樣扭動著，突然一口咬住自己的尾巴，盤成一個圓圈。這時，凱庫勒從夢中驚醒，他忽有所悟，不禁大喊一聲：“我找到答案了，苯分子是一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。”阿佛加德羅定律及幾個導出關(guān)系式阿佛加德羅定律認為：在同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同數(shù)目的分子。1811年由意大利化學家阿佛加德羅提出假說，后來被科學界所承認。這一定律揭示了氣體反應的體積關(guān)系，用以說明氣體分子的組成，為氣體密度法測定氣態(tài)物質(zhì)的分子量提供了依據(jù)。對于原子分子說的建立，也起了一定的積極作用。中學化學中，阿佛加德羅定律占有很重要的地位。它使用廣泛，特別是在求算氣態(tài)物質(zhì)分子式、分子量時，如果使用得法，解決問題很方便。下面簡介幾個根據(jù)克拉伯龍方程式導出的關(guān)系式，以便更好地理解和使用阿佛加德羅定律?？死埛匠淌酵ǔＳ孟率奖硎荆篜V=nRT??①P表示壓強、V表示氣體體積、n表示物質(zhì)的量、T表示絕對溫度、R表示氣體常數(shù)。所有氣體R值均相同。如果壓強、溫度和體積都采用國際單位（SI），R=8.31帕·米3/摩爾·度。如果壓強為大氣壓，體積為升，則R=0.082大氣壓·升/摩爾·度。因為n=m/M、ρ=m/v（n—物質(zhì)的量，m—物質(zhì)的質(zhì)量，M—物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，數(shù)值上等于物質(zhì)的分子量，ρ—氣態(tài)物質(zhì)的密度），所以克拉伯龍方程式也可寫成以下兩種形式：Pv=m/MRT??②和Pm=ρRT??③以A、B兩種氣體來進行討論。（1）在相同T、P、V時：根據(jù)①式：nA=nB（即阿佛加德羅定律）MmAA根據(jù)②式：=（即兩氣態(tài)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之比=分子量之比=MmBB

6質(zhì)量之比）。MρAA根據(jù)③式：==D（D表示相對密度，此說明：兩氣態(tài)物質(zhì)的MρBB摩爾質(zhì)量之比=分子量之比=密度之比=相對密度）。若mA=mB則MA=MB。（2）在相同T·P時：VnAA根據(jù)①式：=（即兩氣體的體積之比=物質(zhì)的量之VnBB比）。VMnMABAB根據(jù)②式：若mA=mB，則或或=（即：兩氣體的體VMnMBABA積之比=摩爾質(zhì)量的反比；兩氣體的物質(zhì)的量之比=摩爾質(zhì)量的反比）nρVρABAB根據(jù)③式：若m=m則=或=（即：兩氣體的物質(zhì)ABnρVρBABA的量之比=氣體密度的反比；兩氣體的體積之比=氣體密度的反比）。（3）在相同T·V時：nPAA根據(jù)①式：=（即：兩氣體的物質(zhì)的量之比=壓強之比）。nPBBPMAB根據(jù)②式：若mA=mB，則=（即：兩氣體的壓強之比=摩PMBA爾質(zhì)量的反比；兩氣體的壓強之比=氣體分子量的反比）。上述導出的關(guān)系式，應多練，常用，才能達到活用之目的。物質(zhì)的量在化學計算中的重要地位在相當多的化學計算中，都可以通過“物質(zhì)的量”進行運算，“物質(zhì)的量”的引入，給許多化學運算帶來了方便。“物質(zhì)的量”在化學計算中的運用，例示如下：1.換算和比較除了以物質(zhì)的量為中心的各種換算外，還有有關(guān)溶液各種濃度的換算，以及微粒數(shù)目、質(zhì)量的多少比較，氣體體積、壓強的大小等的比較。有的情況則是在進行換算1后再進行各種比較。例1.將98％的濃硫酸（ρ=1.84/厘米3），配制成1∶5的稀硫酸（ρ=1.225克/厘米3）求此稀硫酸的質(zhì)量百分比濃度和物質(zhì)的量濃度。解：設：取1毫升98％濃硫酸和5毫升水，即可配成1∶5的稀硫酸。則：其質(zhì)量百分比濃度為：1×1.84×98%×100％=26.36％1×1.84+5×1又設：取1升此稀硫酸，其物質(zhì)的量濃度為：（100×1.225×26.36％）/98=3.295（摩爾/升）1例2分別由下列四組物質(zhì)制取氣體：

7①MnO2和濃鹽酸；②Ca（OH）2和（NH4）2SO4；③NaCl和濃H2SO4；④FeS和H2SO4（?。?。所產(chǎn)生的氣體在同溫同壓下的密度，由小到大的排列順序為（）解：由題意分析可知：①Cl2、②NH3、③HCl、④H2S∵同溫、同壓下ρA/ρB=MA/MB又∵上述氣體的摩爾質(zhì)量由小到大的順序是：②④③①?！嗝芏扔尚〉酱蟮捻樞蚴洽冖堍邰?。2、求原子量、分子量在運算中，只要求出物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，即可求出相應的原子量或分子量。例3有A、B、C三種一元堿，它們的分子量之比為3∶5∶7。若把7摩爾A，5摩爾B和3摩爾C混合均勻，取混和堿5.36克，恰好能中和含0.15摩爾氯化氫的鹽酸。試計算A、B、C三種堿的分子量各是多少？解：因一元堿與鹽酸中的氯化氫剛好中和，它們的物質(zhì)的量相同，所以5.36克混和一元堿的總物質(zhì)的量是0.15摩爾。設：A、B、C的摩爾質(zhì)量分別為3X、5X、7X。7×3x+5×5x+3×7x5.36根據(jù)題意有：=7+5+30.15解得：X=8∴MA=3×8=24克/摩爾、MB=5×8=40克/摩爾MC=7×8=56克/摩爾即：A、B、C三種一元堿的分子量分別是24、40、56。3、求化合物的分子式化合物的分子是同一定數(shù)目的原子構(gòu)成的。只要求出構(gòu)成分子的各原子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量之比，就可以求出分子式。例4有X和Y兩種元素，能形成兩種化合物C1和C2，每種化合物的質(zhì)量百分組成如下：XYC175％25％C280％20％若知道C1的分子式為XY4，求C2的分子式。解：根據(jù)C1：mX∶mY=3∶1（質(zhì)量比）nX∶nY=1∶4（原子個數(shù)比物質(zhì)的量比）31可知：M∶M=∶（原子量之比）XY14即：MX=12MY在C2中：41n∶n=Y∶Y=1∶3（物質(zhì)的量比原子個數(shù)比）XY12Mm∴C2的分子式為XY3。例5將0.435克某種鐵的氧化物加熱，同時通入足量的CO使之還原。將

8生成CO2通入足量的澄清的石灰水中，得到0.75克沉淀。求該鐵氧化物的分子式。解：鐵氧化物中的氧被CO全部奪去，而且1molCO可奪得1mol氧原子轉(zhuǎn)化為1molCO2。1molCO2通入石灰水可得1molCaCO3。設：鐵的氧化物中含氧X克。根據(jù)題意有：解得：X=12（克）則鐵氧化物中含鐵為：0.435—0.12=0.135（克）0.3150.12∴n∶n=∶=3∶4Feo5616則鐵氧化物的分子式為：Fe3O4。例6在一定條件下，取50毫升氣態(tài)有機物A并充入200毫升氧氣（同溫、同壓）點燃，恰好完全反應后生成等體積的二氧化碳和水蒸氣。在相同條件下測得反應后混和氣體的密度比反應前減了1/6。求A的分子式。解：由題意分析可知nco2∶nH2O=1∶1∴nc∶nH=1∶2、且VA∶Vo2=1∶4設：A的分子式為CxHyOz，點燃則：CxHyOz+4OXCO+XHO2→22∵反應前后氧原子數(shù)相同，∴3X=8+Z??①又∵ρ前∶ρ后=n后∶n前設：ρ前=1、∴ρ后=1—1/6=5/6。12x∴=解得：X=35/61+4將X=3代入①式中解得：Y=1∴A的分子式為：C3H6O4、有關(guān)混和氣體的計算混和氣體中的各種組分均處于同條件下。運用有關(guān)關(guān)系式可以計算出混和氣體中各組分的體積或百分含量，也可計算出氣體的壓強。例7有一無色氣體可能由CO2，CO和O2組成。取3O毫升該混和氣體，使其緩緩通過Na2O2充分反應后氣體體積變?yōu)?5毫升；同電火花引燃剩余的氣體，反應完全后恢復到原來的溫度和壓強時，氣體體積變?yōu)?0毫升。通過計算說明原混和氣體由哪些成分組成？各成分的體積是多少？解：在同溫同壓下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比。設：X毫升CO2與Na2O2充分反應，放出Y毫升O2。2Na2O2+2CO2=2Na2O3+O2氣體體積減小212—1=1XY30—25=5剩余CO和O2點燃。設Z毫升CO跟M毫升O2反應，2CO+O2=2CO2氣體體積減小

921（2＋1）—2=1ZM25—20=5211即：—=解得Z=10毫升MM5m=5毫升討論：①若CO有剩余，則含CO210毫升，CO20毫升。無O2。②若O2剩余，則含CO210毫升、CO10毫升、O210毫升。例8在20℃、1.01×105Pa條件下，等體積的4個容器中分別裝有O2、NO、NH3、HCl氣體。當把它們連通起來，各種氣體充分混和后，在溫度和總體積不變的情況下，容器內(nèi)的壓強為多少？解：設四種氣體均為Xmol。則2NO+O2=2NO2XX/2X即剩余O2X/2mol，生成NO2xmol，共1.5×mol。又∵HN3+HCl=NH4Cl（固），壓強可忽略不計。p15X2∴==0.375p4X1∴p1=0.01×105Pa，∴P2=3.788×104Pa5、有關(guān)溶液的計算包括計算溶液物質(zhì)的量濃度，各種溶液濃度的換算，溶液的稀釋和濃縮，溶液的PH值等。例9現(xiàn)有硫酸和硫酸鈉混和溶液200毫升，其物質(zhì)的量濃度分別為2mol/1和1mol/1。若使混和溶液中硫酸和硫酸鈉的物質(zhì)的量濃度分別達到4mol/1和0.4mol/1，需向混和溶液中加入72％ρ=1.63g/cm3的硫酸多少毫升后再加水配制？解：由題意知：配制后硫酸濃度增大，硫酸鈉濃度減小。應首先計算出硫酸鈉溶液稀釋后的體積。再根據(jù)稀釋后體積計算應加入72％的硫酸多少才能使其濃度達到4mol/1。設：Na2SO4溶液稀釋后混和溶液體積為x則：1×200=0.4×X解得：X=500（ml）設：需加入72％的H2SO4YMLy×1.63×72%則4×0.5=2×0.2+=133.6（ML）98解得：y=133.6（ml）以上通過例題簡介了物質(zhì)的量在化學計算中的應用。其實物質(zhì)的量應用很廣，它還可以應用于反應熱，氧化—還原反應，化學平衡等計算。14斤肉“換”1克鐳這是一間沒有人用的舊棚屋，玻璃頂棚殘缺漏風，里面沒有地板，只有一層瀝青蓋著泥土地。連個像樣的凳子都沒有，只有幾張腐朽的櫥桌，一塊黑板和一個破舊的鐵火爐，爐上安著銹跡斑斑的管子。

101889年，居里夫人和她的丈夫就是在這間陋室內(nèi)開始了提煉鐳的工作。每天居里夫人穿著沾滿灰塵和污漬的工作服，翻倒礦石，攪拌冶鍋，傾倒溶液，干個不停。矮小的實驗室內(nèi)，鐵屑飛揚，蒸氣熏人，而居里夫人那時又正害著結(jié)核病，但她絲毫不顧這些，依然頑強地工作。經(jīng)常連飯都帶到實驗室來吃，更不說稍微休息一會兒了。有時候整天用一根粗重的鐵條，攪拌一堆沸騰的東西。到了晚上，已是精疲力盡，不能動彈。就這樣，經(jīng)過45個月的艱苦努力，居里夫婦終于從400噸鈾瀝青礦渣、1000噸化學藥品和800噸水中，提煉出微乎其微的1克純鐳，而居里夫人的體重卻因此而減輕了14斤。我不過多走了幾步化學家得維爾制成了純凈的鋁，這種金屬銀光閃閃，質(zhì)地好，分量輕，難怪人們當初視鋁比黃金還要珍貴。一個人跑到得維爾面前，勸他說：“你是鋁的真正發(fā)現(xiàn)者，你應當聲明這一點！”得維爾心里明白，自己只不過是“站在巨人肩膀上”的緣故，要不是德國人弗勒在此之前提練出不純凈的鋁，怎么會有今天純凈的鋁呢？他沒有聽從這個人的勸說。以后，當他得到足量的可溶鋁時，他首先想到，要鑄一枚紀念章。他在這枚紀念章上鄭重地刻下了“弗勒”這個名字和“1827年”的字樣，送給了弗勒——德國的化學大師。他說：“我非常榮幸，能在弗勒開辟的大道上，多走了幾步?！边@就是得維爾對勸他聲明者的完滿答復。第一個享用氧氣的是老鼠我們知道，沒有氧氣人類就不能生存。然而，是誰發(fā)現(xiàn)了氧氣呢？在眾多討論發(fā)現(xiàn)氧氣的著作中，約瑟夫·普利斯特里所著的名為《幾種氣體的實驗和觀察》，最饒有興味。約瑟夫·普利斯特里在1733年3月13日生于英國黎芝城附近的飛爾特黑德鎮(zhèn)。他一生大部分時間實際上是當牧師，化學只是他的業(yè)余愛好。他所著的《幾種氣體的實驗和觀察》于1766年出版。在這部書里，他向科學界首次詳細敘述了氧氣的各種性質(zhì)。他當時把氧氣稱作“脫燃燒素”。普利斯特里的試驗記錄十分有趣。其中一段寫道：“我把老鼠放在‘脫燃燒素’空氣里，發(fā)現(xiàn)它們過得非常舒服，我自己受了好奇心的驅(qū)使，又親自加以試驗。我想讀者是不會感到驚異的，我自己試驗時，是用玻璃吸管從放滿這種氣體的大瓶里吸取的。當時我的肺部所得到的感覺，和平時吸入普通空氣一樣；但自從吸過這種氣體以后，經(jīng)過好多時候，身心一直覺得十分輕快舒暢。有誰能說這種氣體將來不會變成時髦的奢侈品呢？不過現(xiàn)在只有我和兩只老鼠，才有享受呼吸這種氣體的權(quán)利??！”當時，他沒有把這種氣體命名為“氧氣”，而只是稱它“脫燃燒素”。在制取出氧氣之前，他就制得了氨、二氧化硫、二氧化氮等，和同時代的其他化學家相比，他采用了許多新的實驗技術(shù)，所以被稱之為“氣體化學之父”。

111783年，拉瓦錫的“氧化說”已普遍被人們接受。雖然普利斯特里只相信“燃素學”，但是他所發(fā)現(xiàn)的氧氣，卻是使后來化學蓬勃發(fā)展的一個重要因素，各國人民至今都還很懷念他。鐵曾比黃金還要貴鐵是自然界中次于鋁的第二個豐度最大的金屬。但天然的鐵非常稀少。人類祖先最先使用的鐵可能來源于隕石。鐵在空氣中很快被氧化，主要是以氧化物的形式存在。由于鐵的氧化作用，使得古代制造的鐵器保存下來的十分稀少。人們發(fā)現(xiàn)鐵大約是在5000年前。最初，鐵是很昂貴的，價格比黃金還高，經(jīng)常用鐵的寶飾鑲嵌在黃金中。各大洲的人民幾乎同時知道金、銀和銅，但對于鐵，情況卻不同。在埃及和美索不達米亞，從礦石中提煉出鐵是在公元前2000年前；在外高加索、小亞細亞和古希臘是在公元前2000年后；在印度也是在公元前2000年后；在中國則晚得多，只是在公元前1000年以后。在新大陸國家中，鐵器時代是隨著歐洲人的到達才開始的，也就是公元11世紀之后；一些非洲部落越過了發(fā)展中的青銅時期，一開始就使用鐵器。這是由于自然條件的不同，在一些銅和錫自然資源稀少的國家中，出現(xiàn)代用這些金屬的要求。美洲是擁有天然銅的最大資源之一，就沒有必要去尋找新金屬。鐵的生產(chǎn)逐漸增大后，鐵就開始跨出貴金屬的范疇，進入普通金屬行列。在公元紀元開始時期，鐵已經(jīng)被廣泛使用。美麗的人造“黃金”碘化鉛晶體，也許是晶體中最美麗的一種，它的顏色和珍貴的金子一樣，金黃色而閃閃發(fā)光。而且，由于碘化鉛晶體是透明的，所以它發(fā)出的閃光比黃金更亮。在兩支試管中，分別加入3毫升0.02mol/L硝酸鉛溶液和3毫升0.04mol/L碘化鉀溶液，把兩種溶液放在酒精燈上加熱到接近沸騰，然后把碘化鉀溶液倒在硝酸鉛溶液中，用玻璃棒攪勻后，把試管放在試管架上冷卻。在溶液逐漸冷卻的過程中，溶液里就會析出金黃色閃閃發(fā)光的碘化鉛晶體。如果你想盡快看到“黃金”，那你就把試管放在自來水龍頭下面，用水沖洗試管的外壁，美麗的碘化鉛晶體立即就會出現(xiàn)在你的眼前。不過，這樣的情況下析出的碘化鉛晶體要小一些，不如慢慢析出的晶體好看。這個實驗可以反復地做：只要把試管加熱，碘化鉛晶體就會溶解，但當溶液冷卻后，金黃色的晶體又會出現(xiàn)。做這個實驗時，所用試管和攪捧必須反復用蒸餾水洗凈，同時配制藥品的水也必須用蒸餾水，不然反應時會在試管中產(chǎn)生白灰色混濁物，而最后生不成“黃金”了。只有帝王們才能享用的染料我們中國人在很早就知道染衣服的。春秋戰(zhàn)國時，人們就用紫草染衣服。由于紫草很稀少，因此用紫草染成的衣服便身價百倍。在那時的齊國，用5

12匹素綢子去換1匹紫綢子，都不易換到。帝王公侯們?yōu)榱遂乓约旱母毁F，紛紛用紫綢子做衣服。所謂“滿朝朱紫貴”，便是這么來的。在《周禮》里面，也有關(guān)于染料與染技的詳盡記錄。周朝時，設有“染人”、“醯（xī）人”等專官，專職管理染衣服這事兒?？墒?，大自然太吝嗇了。在古代，人們征服自然的能力還很弱，只能仰仗自然的恩賜:從一些動植物里，提取一點點染料，不得不潛入地中海深水底去采集海螺。從8000個海螺中，只能得到1公斤紫色染料。那時候只有帝王們才能用得起這種染料，所以稱為“帝王紫”。人們與大自然展開了染料爭奪戰(zhàn)。勝利的頭一炮，是在1856年，有人發(fā)明制造了第一種合成染料一品紅。似后又相繼合成了靛藍等人工染料。而如今，人工合成的染料已達8000多種了。不可顛倒的順序在每一本化學書里，幾乎都這樣地告訴學生們：在稀釋濃硫酸時，只能把濃硫酸慢慢地倒入水中，而決不能把水倒入硫酸中！這真奇怪，難道把水和硫酸這兩樣東西混合在一起，還要有先后的順序嗎？實踐證明，這順序是堅決不能顛倒的，誰違反了這一原則，誰就會吃大虧。如果忘了這一原則，錯把水倒入硫酸中，那么就會像水滴落在滾燙油鍋里一樣，頓時沸騰起來，硫酸液體會四下飛濺，有時瓶子還會炸裂。一旦酸液濺到衣服上，衣服便會被燒壞；如果濺到臉上、手上，那就會燒壞皮膚。相反，如果把濃硫酸慢慢地倒入水中，水只是稍稍地發(fā)熱，而水面卻是安安靜靜，一點也不飛濺。這是什么原因呢？原來，濃硫酸遇水，會發(fā)生化學反應，產(chǎn)生大量的熱。1公斤濃硫酸與水化合時放出的熱量，足以使2公斤的冷水一下子升到100℃；而硫酸的比重大，是水的1.9倍。如果把水倒進濃硫酸中，水就浮在硫酸表面。一起化學反應，水就沸騰起來，挾著硫酸四處飛濺。反過來，如果把濃硫酸慢慢倒入水中，硫酸比重大，就會沉入水底。然后分布到溶液的各部分。它產(chǎn)生的熱量被均勻地分配到溶液的各個部分，水不會一下子升到100℃而沸騰。但是，要記住，千萬要慢慢地倒入濃硫酸。以身殉職的防腐衛(wèi)士人們經(jīng)常使用的金屬，用久了常常被腐蝕，尤其是長期接觸水的金屬用具，腐蝕的速度相當驚人。為了戰(zhàn)勝“腐蝕”這個惡魔，人們找到了一個忠于職守的衛(wèi)士——鋅。鋅會以自己的身體抵擋腐蝕，保護金屬用具，直到自己被腐蝕掉，以身殉職才能罷休。比如，江河中的金屬閘門、燒水取暖的鍋爐、鋼鐵船身上等，只要釘上幾塊鋅板，腐蝕就會轉(zhuǎn)移到鋅板上，而使閘門、鍋爐、船身腐蝕程度大大減輕。當鋅板被腐蝕后，重新?lián)Q上一塊新的，使閘門、鍋爐、船身延年益壽。那么，鋅板有什么法術(shù)呢？原來，大多數(shù)金屬材料都含有雜質(zhì)。由于金屬材料不同，雜質(zhì)含量也不同，金屬所特有的電勢有高有低。一旦浸入水中，不同電勢的金屬就形成了

13一組電池。電勢較高的金屬為正極，電極較低的金屬為負極。作為負極的金屬不斷地溶解到水中，并放出電子給正極，形成電流。久而久之，作為負極的金屬就會腐蝕掉。知道了這一原理，聰明的人類便找到了電勢比鋼鐵低得多的“替死鬼”——鋅，把它做成板釘在閘門、鍋爐和船身上。這樣的話，各種鋼鐵爭著和電勢低的鋅組成電池，鋅板自己單獨成了負極，而其他金屬全是正極，結(jié)果，鋅板犧牲了自己，而保護了他人，真可謂是一個忠于職守的衛(wèi)士了?！板a疫”的惡作劇19世紀中葉，俄軍駐守在彼得堡。冬天降臨的時候，軍隊換裝，發(fā)棉衣服時發(fā)現(xiàn)，成千上萬套的棉衣服上，所有的扣子都沒有了。俄皇知道了這件事，大發(fā)雷霆，傳令，要把負責監(jiān)制軍服的大臣問罪。這位大臣明知道，所有軍服都是釘了扣子的，可為什么都丟了呢？他覺得十分奇怪，便對俄皇說：“容臣作一次調(diào)查，如果真是一時疏忽，再治罪不遲?！倍砘释饬?。于是這位大臣來到裝軍服的倉庫查看，他拿過幾套衣服一看，果真沒有扣子。但是，在釘扣子的地方，卻有一小堆灰色的粉末。這是怎么回事呢？難道扣子會化了嗎？他問下屬，扣子是用什么做的？下屬說，是錫。這件事被一位科學家知道了，他對愁眉苦臉的大臣說：“包上這些粉末，跟我去見皇帝，我會幫助你。”兩人見了皇帝，科學家說：“扣子是用錫做的，錫怕凍，一凍就化了。”俄皇不信，錫是金屬，怎么能“凍化”呢？科學家要求當場試驗。他拿出幾枚扣子，放在盤子里，拿到皇宮的院子中，過了一兩夜，科學家把盤子端到皇帝面前，用手一碰扣子，這扣子竟粉身碎骨了。于是，俄皇明白了原因，赦免了那個大臣。原來，錫這種東西受不了低溫，一遇低溫，它的晶體就會改變，成為粉末，人們管這種現(xiàn)象叫“錫疫”。一般情況下，只要在13.2℃以下，錫就會變成粉末。當時是彼得堡的初冬，氣溫很低，錫扣子當然都“化”了。好在有科學家的幫忙，那位大臣才免于死罪。不想，多少年后，又發(fā)生了一場悲劇。1912年，一支外國探險隊來到南極探險。他們所用的汽油桶都是用錫焊成的。在南極的冰天雪地里，焊縫的錫都變成了粉末，結(jié)果汽油都漏走了。最終，竟使這支探險隊全軍覆沒在南極！透明的“鋼”人們常說“像鋼鐵一樣堅強”，卻不說“像玻璃一樣堅強”，其實這是偏見。當今世界，果真研究出了一種像鋼一樣堅硬的玻璃——玻璃鋼。用5毫米厚的玻璃鋼做汽車的擋風玻璃，子彈都射不透它！因此，許多國家的元首或億萬富翁，都用它做防彈汽車。人坐在汽車里就像坐進了保險箱，外面的仇人或敵特分子，空握著手槍，一點也沒有辦法傷著車里的人。美國總統(tǒng)敢于在大庭廣眾之下，面對各界人士講演，是仗著他面前立著的防彈玻璃撐腰。

14那么，玻璃怎么會變得與鋼鐵一樣硬呢？原來，這是采用新的化學工藝制成的。在鋼筋水泥里，我們知道，鋼筋是“骨頭”，水泥是“肉”。人們研究的玻璃鋼也是受鋼筋水泥的啟發(fā)，先把玻璃熔化，拉成細絲。玻璃絲很有彈性，還可以紡成紗，織成布。人們把一層層玻璃布壓在一起，放在熱熔的透明塑料里加熱處理，這樣，玻璃絲成了“骨頭”，塑料成了“肉”，一塊玻璃鋼就制成了。它的硬度完全可以和鋼鐵相比，決不會像普通玻璃那樣一砸就碎。玻璃鋼既輕，又不生銹，又不導電，又有鋼鐵的硬度。看來，它還遠勝鋼鐵一籌呢。因此，在化工生產(chǎn)中，常用它做耐腐蝕、耐高溫的容器和閥門。會“吃”嗓音的金屬悠揚悅耳的歌聲，能使人消除疲勞，促進身心健康；可是有些聲音，比如飛機的轟鳴聲、機器的隆隆聲卻使人感到煩惱。人們稱這些使人煩惱的聲音為噪音。討厭的噪音有相當大的部分是來自金屬的振動，這種振動不僅容易損傷機件，縮短機器的使用壽命，而且危害人們的健康。防止噪音的最有效、最根本的方法是將發(fā)聲體改變成不發(fā)聲體。近年來科學家發(fā)現(xiàn)了一些金屬本身就有消聲作用，即會“吃”噪音的金屬。首先被發(fā)現(xiàn)的會“吃”噪音的金屬是鉛。鉛是導聲性很差的金屬，可是它太軟了，不能用它來制造機器。于是人們便把銅和鋼結(jié)合起來，制成了一種新的會“吃”噪音的金屬。這種金屬既有鋼的硬度，又有鉛的不愛發(fā)噪音的性能。繼而，人們又把錳和銅制成合金，這種合金比普通的鋼鐵強度大，又有相當?shù)捻g性，而且振動發(fā)聲只有鋼的1/50。會“吃”噪音的金屬，在國外已經(jīng)廣泛地應用在汽車、造船、機器制造和家庭電器用具等工業(yè)部門。英國用錳銅合金制成螺旋槳，它在高速轉(zhuǎn)動時也不會發(fā)出聲響。日本把會“吃”噪音的金屬加工成鼓風機，有的國家還把它應用到魚雷和潛水艇上，既降低了噪音，又提高了戰(zhàn)斗性能。預防近視要重視鉻的供給許多青少年有偏食的習慣，這是很不好的。偏食不能全面地吸收生命必需的微量元素，會對身體造成許多不良影響。三價鉻是人體必需的微量元素之一。鉻能協(xié)助胰島素發(fā)揮生物活性作用；如果沒有鉻，胰島素的功能活性將大大抑制，葡萄糖在血液中的運轉(zhuǎn)速度將降低一半。體內(nèi)缺乏鉻時，還會導致糖代謝低下，生長發(fā)育不良，甚至縮短生命期限?？茖W家通過電腦對大量青少年近視病例進行分析后指出，日常膳食中缺少鉻與近視的發(fā)生有一定的關(guān)系。即當人體內(nèi)鉻的含量下降時，胰島素的作用就明顯降低，使糖的利用發(fā)生障礙，血漿滲透壓上升，從而導致眼睛的晶體和眼房水滲透壓的改變，促使晶狀體變凸，屈光度增加，因而造成近視。據(jù)研究，正常人每日應從食物中補充鉻20～500微克。所以偏食極易造成缺鉻。食物中含鉻最高的有糙米、小米、玉米、粗紅糖等。此外瘦肉、魚蝦、蛋類，以及蘿卜、豆類亦含有一定量的鉻。因此青少年除不偏食外，還應多

15食富含鉻的食物，以防近視。能起保健作用的銅器銅是人體必需的微量元素之一。這是人類經(jīng)過了長期的研究后，得出的結(jié)論。英國北威爾士、南非、波蘭等國的一些地區(qū)，胃癌、食道癌、白血病等發(fā)病率高，與這些地區(qū)的人體內(nèi)銅元素嚴重不足有關(guān)。在我國一些邊遠地區(qū)，婦女、兒童佩戴銅鐲、銅項圈，日常生活中多用銅盆、銅勺、銅壺等銅器，這些地區(qū)的癌發(fā)病率很低。這是人們近年來研究發(fā)現(xiàn)的。銅元素是合成血紅蛋白的催化劑，故缺銅亦可導致貧血。銅還是人體內(nèi)多種酶的組成成分，這些酶在機體的生化代謝過程中起重要作用。國外一些科學家在研究中發(fā)現(xiàn)，銅元素在組織癌變過程中，起著抑制作用。有關(guān)資料表明，目前人們膳食中的銅元素大多不足。成年人每日銅元素攝入量應為2毫克左右，而實際上人們每天大多攝入的銅元素，還不足1毫克。多用銅器還可預防心血管病。根據(jù)近年來國外研究表明，體內(nèi)銅元素缺乏，是釀成冠心病的主要禍根。我國民間還有用銅器治病的經(jīng)驗。如風濕性關(guān)節(jié)炎病者戴數(shù)月手鐲和腳鐲之后，可減輕或消除關(guān)節(jié)炎癥。李時珍還在《本草綱目》中記載，“銅匙柄，主治風眼赤爛及風熱赤翳膜，燒熱烙之，頻用炒?！庇勉~器治病亦早已傳至國外。目前一些國家利用銅療法治療脊柱炎、膿腫以及各種外傷，療效顯著。應當指出，人體對銅的需要量和中毒量相當接近，故不可直接補銅。日常膳食中，只要多食動物肝臟、果仁、杏、燕麥等，再有意識地使用銅勺、銅鏟、銅火鍋等，即可補充體內(nèi)銅元素的不足。螢火蟲的“燈油”為啥點不完我國晉代的車胤，少年時十分好學，但家里窮，買不起燈油。于是，他捉了很多螢火蟲，放在紙袋里當燈籠使，這是“囊螢讀書”的故事。英國生理學家哈維，在古巴采集甲蟲時，發(fā)現(xiàn)一只青蛙的肚皮會發(fā)光。他把青蛙剖開一看，秘密揭開了——原來這只貪吃的青蛙，剛剛飽餐了一頓螢火蟲。螢火蟲為什么會有小燈籠呢？它的燈油為什么老也點不完呢？這個疑問，已由化學家和生物學家聯(lián)合起來解決了。原來，這是螢火蟲體內(nèi)的成光蛋白質(zhì)與成光酵素在玩的把戲。當螢火蟲的尾巴亮一下的時候，就是成光蛋白質(zhì)在成光酵素的作用下，與氧發(fā)生反應，變成含氧成光蛋白質(zhì)發(fā)出的綠光。而含氧成光蛋白質(zhì)又有一個特點，它能夠“死灰復燃”，當它與水化合后，又還原成為成光蛋白質(zhì)，于是，“燈油”又有了。如此往復循環(huán)，“燈油”就點不完了。以假亂真的“金屬”鈕扣

16我們逛商店，看到小百貨攤上的一盒一盒的漂亮鈕扣，有的金閃閃，有的銀燦燦，十分美麗華貴。但是，當你一用手拿它們，卻覺得這金銀鈕扣有點不對勁；怎么這么輕呢？原來，這漂亮的“金屬”鈕扣不是金屬的，而是塑料的。它的金銀色的華貴外衣，是采用化學方法電鍍上去的，咦！奇怪了，金屬可以電鍍，難道塑料也可以電鍍嗎？回答是肯定的。本來，把金屬外衣渡到塑料制品上并不是一件容易事情。因為塑料與金屬的膨脹系數(shù)不一樣；塑料又是一種絕緣體，電離子很難進入；塑料又怕熱，溫度高了又易熔化。所以將金屬直接鍍到塑料制品的表面上是不行的。后來，人們發(fā)明一種新型塑料，叫“ABS”。這種塑料一碰上鉻酸，表面就會受腐蝕，產(chǎn)生許多微孔（電鍍工業(yè)上叫粗化）。粗化以后，可以采用化學方法，分別將氯化亞錫、硝酸銀和硫酸銅等沉積到已腐蝕的塑料制品表面的微孔內(nèi)，從而使塑料表面附著一層能導電的金屬薄膜。有了這種導電層，就可以用電鍍法將鎳鉻等金屬外衣“披”在鈕扣上了。目前，適用于電鍍的塑料還僅限于“ABS”一種。地球生命的“保護神”——臭氧臭氧，是大氣中的一種自然微量成分。它在空氣中平均濃度，按體積計算，只有3％，且絕大部分位于離地面約25公里的高空，在那里，臭氧的濃度可達8％～10％，人們把那里的大氣叫做臭氧層。臭氧有著非凡的本領，它能把太陽輻射來的高能紫外線的99％吸收掉，使地球上的生物免遭紫外線的殺傷，可以說，它是地球生命的“保護神”。假如沒有它的保護，所有強紫外輻射全部落到地面上的話，那么，日光曬焦的速度將比夏季的烈日之下快50倍，幾分鐘之內(nèi)，地球上的一切樹木都會被烤焦，所有的飛禽走獸都將被殺死，生機勃勃的地球，就會變成荒涼的焦土。你可能會問，宇宙飛行員遠離地球，已經(jīng)失去了臭氧層的保護，他們?yōu)槭裁茨馨踩粺o恙，遨游太空呢？因為他們身上穿著特制的宇宙服，抵制了高能射線的襲擊。臭氧層還能阻擋地球熱量不致很快地散發(fā)到太空中去，使地球大氣的溫度保持恒定。然而，臭氧是有毒的強氧化劑。所幸的是，在近地面潔凈的空氣中臭氧含量是很小的，因此不會危及人體健康。塑料家族中的“王”提起塑料，人們都非常熟悉，因為在生活中無處不存在著它，如塑料玩具、方便袋、塑料椅子等等。但我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫乃芰嫌泻芏嗟娜秉c，在寒冷的天氣里它能變脆斷裂，遇到火時極易燃燒，溫度稍高時又變軟變形。而塑料家族中的“王”——聚四氟乙烯卻無普通塑料所存在的缺點。聚四氟乙烯出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)期間，在短短的幾十年中已得到廣泛的應用。因為它具有許多普通塑料所無法比擬的優(yōu)點：

17在液態(tài)空氣中不會變脆，在沸水中不會變軟，從—269.3℃的低溫（絕對零度為—273℃）到250℃的高溫，都可應用。聚四氟乙烯非常耐腐蝕，不論是強酸濃堿，如硫酸、鹽酸、硝酸、王水、燒堿、還是強氧化劑，如重鉻酸鉀、高錳酸鉀，都不能動它半根毫毛。也就是說，它的化學穩(wěn)定性超過了玻璃、陶瓷、不銹鋼以至金、鉑。有趣的是，由于聚四氟乙烯表面光滑，對任何物質(zhì)的粘合力都很小，即使是漿糊也無法粘在它上面。因此，在食品工業(yè)中，用它作糕餅，糖果模子，竟連一點面粉和糖漿都不沾。在醫(yī)藥工業(yè)中，用聚四氟乙烯制造人工骨骼、軟骨與外科器械，因為它對人體無害，并且可以用酒精、高壓加熱等方法消毒。我國自1964年起，開始工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)聚四氟乙烯塑料?，F(xiàn)在，這種塑料王，已經(jīng)廣泛的應用在我國航空、無線電、原子能、化學、醫(yī)療機械等領域。食鹽的妙用食鹽學名叫氯化鈉，是沒有顏色的透明的正方形結(jié)晶體，易溶于水。我們在日常生活中，它主要是用來調(diào)味燒菜。天氣較熱的時候買來的蔬菜，特別是魚肉之類，容易變質(zhì)。除了放在陰涼地方之外，也可用食鹽腌漬，細菌不易繁殖，食物也就不易變質(zhì)。金屬器具由于多接觸空氣，漸漸地會生銹，我們只要在食鹽中混入些檸檬酸，就可以擦去。食鹽還能預防喉嚨干燥和發(fā)啞。皮膚脆弱的人在洗浴時，可在水中加少量食鹽，以使皮膚漸漸堅強。當精神疲勞時也可飲一杯稀的鹽開水振作精神。食鹽是人體鈉元素的主要來源。鈉是維持人體滲透壓和酸堿度的重要物質(zhì)，并能調(diào)節(jié)體內(nèi)無機鹽。我們在磨刀的時候，最好先把刀放在鹽水里浸泡30分鐘，然后再在磨刀石上磨，邊磨邊澆鹽水，這樣既可以磨得快，又可以延長刀的使用壽命。所以，食鹽在人們生活中有很重要的實用價值。由于食鹽產(chǎn)量豐富，價格又便宜，在工業(yè)上用處也很大，在醫(yī)藥上還可以用來作生理鹽水等。巧去衣物污漬的化學方法造成衣物污漬的成分不同，化學去漬需有針對性，常見化學污漬去除法有下列7種。1.藍黑墨水跡：新染上的立即用洗滌劑洗滌；陳舊的可先在2％草酸溶液中浸幾分鐘，使墨水中黑色鞣酸鐵還原?；蛴镁S生素C片揉擦，然后用肥皂或洗滌劑搓洗，即可除去。2.紅墨水跡：先用洗滌劑，再用20％酒精洗搓，最后用清水洗凈。用0.25％高錳酸鉀溶液滴上后搓洗，亦可除去紅墨水跡。3.圓珠筆油跡：將污跡用40℃溫水浸透后，用苯或丙酮拭擦，然后用洗滌劑搓洗可除。4.汗跡：可用1～2％稀氨水浸泡，然后在1％的草酸溶液中洗滌；也可將衣物放在3％的鹽水里浸泡幾分鐘，用清水漂清后，再用肥皂或洗衣粉洗。5.血跡：把白蘿卜切成細絲，加些鹽，擠出汁液，用來擦洗揉搓，即能除衣物上的血跡。

186.水果汁跡：新沾上的果汁，即用食鹽水揉洗，如還有痕跡，可用稀氨水（氨水與水的重量比為1∶20）滴上后揉搓，然后用洗滌劑洗滌。7.鐵銹跡：衣物上的鐵銹黃跡，用洗滌劑或肥皂不能除去，可用2％草酸溫和溶液揉搓后，再用清水漂凈。滴水生煙催化劑是改變其他物質(zhì)的反應速度，而它本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應后并不改變的物質(zhì)。下面的實驗可以讓我們認識水的催化作用。在蒸發(fā)皿里盛放少量的干燥碘粉和干燥鋁粉（鎂粉或鋅粉也可以），混和后幾乎沒有明顯的化學反應。將蒸發(fā)皿放入墊有玻璃板的玻璃鐘罩里，在鐘罩的頂部門塞以單孔橡皮塞，在塞孔中插一盛有水的分液漏斗。操作時，打開分液漏斗的活塞，從分液漏斗中滴入1～2滴水于蒸發(fā)皿中，則鋁和碘在水的催化下，發(fā)生劇烈的反應而生成碘化鋁，鐘罩內(nèi)出現(xiàn)“紫氣騰騰”的美麗景色。這是由于反應放出的熱量，能使部分碘升華，碘蒸氣（紫色）在鐘罩壁凝成紫黑色的結(jié)晶。最后，把蒸發(fā)皿里的生成物倒入有水的燒杯里，碘化鋁就溶解。我們可以在溶液里分別檢驗出鋁離子和碘離子。木炭跳舞黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一，曾對人類的物質(zhì)文明做出過巨大貢獻。但是你知道黑火藥爆炸的原理嗎？下面你動手做了這個有趣的實驗，就能一目了然了。黑火藥的成分是一硝（硝酸鉀）、二硫（硫磺）、三木炭（碳）。我們選擇硝酸鉀和木炭來做這個實驗。取一硬質(zhì)試管，放入2～4克硝酸鉀固體，并將試管固定在鐵架臺的鐵夾上，用火加熱試管的底部，使硝酸鉀逐漸熔化，再用鑷子夾取1～2粒黃豆大小的木炭放在燈焰上燒紅。投入已熔化的硝酸鉀試管中（此時移去試管下面的酒精燈）。由于硝酸鉀分解為亞硝酸鉀和氧氣，使木炭在氧氣里燃燒得更為劇烈，發(fā)生熾熱的火花。因為反應有氣體生成，使燃燒著木炭的液態(tài)硝酸鉀表面不斷地在氣流中跳動，形成“木炭跳舞”之奇觀。通過實驗，還可以說明硝酸鹽在高溫下是一種強氧化劑。制作彈性硫常見的硫磺不是粉末狀的就是塊狀的。硫磺塊和粉當然談不上有什么彈性。但我們卻可以用人工方法，在短時間內(nèi)制出彈性硫來。把硫磺研細，放在一只30毫升的瓷坩堝內(nèi)，硫磺的量約占坩堝體積的一半。將坩堝放在鐵三足架和泥三角上，用酒精燈加熱，并不斷地用坩堝鉗夾住坩堝進行搖動，使硫磺受熱均勻。開始時，熔融的硫磺是黃色的，流動性比較好，繼續(xù)加熱，硫的顏色變暗，粘度也逐漸變大，最后在硫磺快沸騰的時候，它又變成了棕紅色的液體。此時液體的粘度又變小了。這時停止加熱，用坩堝鉗把坩堝夾住，慢慢將坩堝中液體倒入盛滿冷水的燒杯中，使它成為一條細流注入冷水內(nèi)，硫磺就凝

19結(jié)為柔軟的固體。倒掉燒杯中的水，你會發(fā)現(xiàn)杯中的硫磺像橡皮管一樣柔韌而富有彈性，可拉長、壓扁，拉長后又會自動收縮。但是“彈性硫”的壽命并不長，過不了多久，它又會變成淺黃色的硬塊了。人造纖維人造纖維有許多種，如膠纖維、銅氨纖維、醋酸纖維等。這里我們來制作一種最易制取的銅氨纖維。在一只100毫升燒杯中盛10毫升1mol/硫酸銅溶液，再加入4～5滴氨水，使硫酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)闇\藍色的氫氧化銅沉淀。然后往燒杯中加50毫升蒸餾水，攪拌均勻，等氫氧化銅沉淀下來以后，把上層清液倒掉（不可把氫氧化銅沉淀倒掉）。再往燒杯中加50毫升蒸餾水，攪拌均勻??按上法重復操作3～4次后，把氫氧化銅沉淀轉(zhuǎn)移到漏斗內(nèi)的濾紙上，再用少量蒸餾水洗滌沉淀，并檢驗使氫氧化銅沉淀中無硫酸根為止。把洗凈的氫氧化銅沉淀晾干后，轉(zhuǎn)移到100毫升燒杯中，然后用濃氨水把沉淀全部溶解（濃氨水不可加過量），這時就生成了藍色的銅氨溶液。向制得的銅氨溶液中加入0.1克棉花，等棉花全部溶解以后，即生成銅氨纖維溶液，然后用蒸餾水將溶液沖稀1倍。在一只搪瓷盤或培養(yǎng)皿內(nèi)裝滿6mol/L硫酸，用滴管吸取銅氨溶液（注意滴管的口要小一些，這樣拉出的人造纖維絲就會細一些），然后將滴管斜插到搪瓷盤或培養(yǎng)皿內(nèi)的硫酸中，用一只手擠壓滴管的膠頭，一只手拿鑷子，從滴管口慢慢地把纖維拉出來。開始時從滴管中拉出來的纖維是藍色的，但它與硫酸接觸一段時間以后，就會變成白色的纖維了。（注意，因硫酸與銅氨溶液作用以后，生成了硫酸銅和硫酸銨，而纖維只溶于銅氨溶液中而不溶于硫酸銅和硫酸銨中，因此纖維在硫酸溶液中又重新析出來了。）脫化纖衣服時為什么會冒火花在黑暗中脫化纖衣服會出現(xiàn)小的綠色火花。棉毛品卻不會出現(xiàn)。這是為什么呢？塑料也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這是由于塑料、化纖和身體產(chǎn)生摩擦出現(xiàn)的靜電放電現(xiàn)象。這種靜電會不會對人體造成危害呢？不會，它甚至還有助于治療關(guān)節(jié)炎，穿滌綸內(nèi)衣對關(guān)節(jié)炎患者有一定療效。靜電可使化纖衣服容易粘染灰塵，但比較易清洗。在容易引起火災的地方，不能穿化纖衣服，和使用塑料器皿，比如：油庫、彈藥庫、化工庫等。靜電對人有益也有害。馬王堆漢墓女尸為什么可存放2000多年1972年長沙馬王堆漢墓出土了一具女尸，它歷經(jīng)2000多年卻保存完好如初，令全世界考古界震驚，并引起了極大興趣。經(jīng)過研究，測定，女尸2000多年不腐爛主要有下列原因：

201.密封和深埋是重要條件。女尸共用六層棺?。╣uǒ），內(nèi)三層是棺，外三層是槨，一個套一個，棺槨板是整料，最大的槨板達3000斤，它們封閉得非常結(jié)實、嚴密，里外都涂有油漆，槨的外面有白膏泥封固。外層有5000多公斤木炭鋪成20厘米厚的木炭層，封土層深達26米。2.尸體經(jīng)過七竅灌酒，衣物噴酒處理，既可殺菌又可防蟲蛀。3.死者生前服朱砂，（即硫化汞）有抑制分解酶的作用4.棺中有大量香料，有殺菌作用。同時，石膏和木炭可以產(chǎn)生防濕作用。使整個墓穴保持一個穩(wěn)定的干燥環(huán)境。醬油和醋放久了為什么會起“白浮”醬油和醋是我們大家都經(jīng)常用的調(diào)味佳品，使我們的食物變得豐富多彩，可是美中不足的是醬油和醋放的時間一長就會出許多“白浮”，要想知道其中的奧秘還要從它們的成分說起?！搬勗灬u油”是我國獨創(chuàng)的技術(shù)專利，早在公元前12世紀，我國《周禮》一書中就有制造醬油的記載。它的原料是大豆和面粉，先把大豆蒸熟，拌加面粉或炒熟粉碎的小麥，讓曲霉的霉菌在上大量繁殖。當面粉、大豆上長滿黃色的“茸毛”后，這就制成了醬油的“曲”。在“曲”中加鹽水，曬三個月，曲就發(fā)酵成芳香的醬，再把醬壓榨，便得到芳香的液體“醬油”了。它里面含有鮮味的氨基酸和芳香的酯類，還有少量的有機酸、酒精、戊糖、甲基戊糖，這些加在一起就變成了紅褐色。醬油在空氣中對微生物有很大吸引力，其中有“日本接合酵母”、“圓形酵母”和“醭酵母”等幾種野生酵母，它們一旦闖入醬油就會出現(xiàn)一層“白浮”，實際是一層菌膜。醋是人們利用醋酸菌在稀的酒精溶液中活動，把酒精氧化成醋酸，也就成了醋。消除醬油和醋的菌膜，可以采用加熱法、加鹽法、加油法，還可以放些殺菌的蒜頭進去，就不會出現(xiàn)“白浮”了?？梢酝娴摹氨ā痹谟卜饷娴木b書籍中，夾幾顆小粒、干燥的碘化氮，當用力將書合起來時就可以發(fā)出“卟”“卟”的響聲。這是因為碘化氮不穩(wěn)定，稍受壓力立即分解而發(fā)生爆炸，發(fā)現(xiàn)聲響。因為用量很小，火柴頭大小的一粒碘化氮可分割成五六個小粒來做表演，所以盡管是爆炸，但仍然是一種沒有危險的小爆炸。碘化氮可按下述方法制?。涸谝粋€帶塞的瓶中盛一些濃氨水，放一些碘的晶體進去，放置一小時左右，碘片和濃氨水就會慢慢發(fā)生反應。產(chǎn)生的碘化氮是一種黑色不溶于水的晶體，安詳?shù)靥稍跐獍彼旅?。因為濃氨水有強烈的揮發(fā)性，所以放置時要將瓶塞塞好。使用碘化氮之前，用小匙把它從濃氨水中取出，放在疏松的紙上吸干，乘潮濕的時候?qū)⒋罅７指畛尚×?，放在紙上干燥。要注意的是，這種物質(zhì)一經(jīng)干燥，就會一反“溫和”的脾氣，表現(xiàn)出火爆性格的本性：當有硬物接觸

21或輕輕敲打時，就會有小小的爆炸產(chǎn)生，同時放出碘蒸氣。如果夾在書本里，就可作精彩的表演；如果灑幾粒在地上，人踩著是也會“卟、卟”作響，沒有思想準備時，還真會嚇一跳。雖然這個實驗沒有什么危險，然而仍要注意安全。干燥時，小粒碘化氮之間相隔遠一些；表演結(jié)束后，要把未用完的干燥的碘化氮全部炸完，不能貯藏。“看得見”的二氧化碳人們每天從空氣中吸收氧氣，呼出二氧化碳。可是，誰能看見二氧化碳呢？我們不妨做一個小實驗。我們用兩個瓶子，有同樣數(shù)量的體積，和同樣大小的口頸。在右邊的瓶子里，充滿著二氧化碳氣體。我們探入一個燭火，那火焰立刻就熄滅了。在左邊的瓶子里，充滿著空氣。我們探入一個燭火，那火焰能繼續(xù)地燃燒?，F(xiàn)在我們拿出燭火將右邊的瓶子慢慢地倒轉(zhuǎn)來，覆在左邊的瓶子上，使兩個瓶口相對，正如從右邊的瓶子注水入左邊的瓶子一樣。這時候，我們雖然看不見上面瓶子里的氣體在流入下面瓶子里，也看不見下面瓶子里的氣體在升入上面的瓶子里；但事實上，它們的確是在這樣的調(diào)位，我們立刻就可以得到證明。二氧化碳是較重的氣體，所以下降而充滿下面的瓶子；空氣是較輕的氣體，所以就上升而充滿上面的瓶子。稍歇幾分鐘，待兩種氣體完全調(diào)位以后，我們把兩個瓶子復位，再用燭火來試驗。試驗的結(jié)果是：燭火在右邊的瓶子里能繼續(xù)燃燒，可見其中原有的二氧化碳已變成了助燃的空氣；燭火在左邊的瓶子里立即熄滅，可見其中原有的空氣已變成了不助燃的二氧化碳。我們由此可以知道上面瓶子里的二氧化碳已經(jīng)和下面瓶子里的空氣相對調(diào)了。由此可見，二氧化碳是無色無臭的氣體，它不能助燃。自制“小火箭”在世界科學技術(shù)發(fā)展史上，都公認：早在13世紀，中國人就已經(jīng)發(fā)明了火箭。那時的火箭是以火藥為動力的。能發(fā)射300多米遠。而今天的火箭是用高能化學物質(zhì)為燃料的，當發(fā)射火箭時，景象宏偉、壯觀。但是，如果你要自己制作一只小型的“玩具火箭”，也不是一件很困難的事情。首先，你去找一小塊白色的可發(fā)泡沫塑料（它一般作包裝儀器和儀表用，是一種白色泡沫硬塊），這種塑料有一個優(yōu)點，重量非常輕，也很容易用剪刀或小刀加工成各種形狀。把泡沫塑料塊做成火箭的箭頭形狀，在它的尾部插一根細木棍。在一只廣口瓶上配一個橡皮塞（或用軟木塞）。廣口瓶的大小以50～60毫升為宜，瓶子太大了，瓶內(nèi)不能產(chǎn)生足夠的壓力，發(fā)射不了火箭。在橡皮塞上鉆兩個孔，一個孔內(nèi)插入一支滴管，滴管是裝過氧化氫溶液的，在另一個孔內(nèi)插一支玻璃管，玻璃管的粗細要和小火箭尾部的細木棍匹配。細木棍應盡量削圓，它比玻璃管的內(nèi)徑略細，裝在玻璃管中后能夠靈活地上下移動。有了這些材料以后，就可以開始發(fā)射火箭了。在廣口瓶的底部加少量二氧化錳固體（廣口瓶要干燥），滴管內(nèi)吸入幾毫升25％～30％過氧化氫溶液，

22然后把橡皮塞塞在廣口瓶上，再把小火箭尾部的細木棍插進玻璃管內(nèi)。在火箭發(fā)射中，只要擠壓滴管上的膠頭，把過氧化氫溶液加到廣口瓶中，過氧化氫滴在二氧化錳固體上，就會立即分解出大量的氧氣。大量的氧氣使廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生很大的氣壓，因此小火箭便向上沖出達1～2米。會預報天氣的圖畫無論是在廣播里還是在電視上，每天都有天氣預報。人們是用先進的儀器來觀測的。但是，對于一個普通人來說，除了氣象預報外，他要知道什么時候天晴，什么時候下雨，或者說，現(xiàn)在空氣中的濕度是大，還是小，除了憑感覺以外，還可以用什么辦法呢？有一種既簡便，又有趣的辦法，那就是制作一種氣候圖片。找一張吸水性比較好的白紙，在紙的下半部用水彩畫出綠色的草原。再用另一支毛筆把1摩爾/升氯化鈷溶液均勻地涂刷在白紙的上半部，然后把這張圖放在爐火上烘烤，或者把它放在酒精燈火焰上微微加熱，直到紙的上半部變成藍色為止，如果藍色不深，可以再涂刷和烘烤幾次。這時，你所畫的氣候圖片就變成了蔚藍色的天空下展示出一片茫茫的大草原。這蔚藍色的天空就是無水氯化鈷顯示出來的顏色。每當空氣中的濕度增大到一定程度時，藍色的氯化鈷就會吸水轉(zhuǎn)變成玫瑰色的六水氯化鈷，氣候圖片上蔚藍色的天空也就變成粉紅色了，它告訴我們，空氣中的濕度增大了，或者說，可能要下雨。等到天氣變晴，空氣中的濕度減小了，我們又能看到茫茫的大草原上無邊無際的藍天了。火山也可以人造也許你從電影上或電視里看到火山爆發(fā)時的壯麗場面。紅紅的巖漿像一頭脫韁的野馬，帶著巨大的熱量沖向天空?，F(xiàn)在我們要用化學變化來模擬火山爆發(fā)，這種人造火山爆發(fā)時的場面，確實像真火山。在一只蒸發(fā)皿內(nèi)，用水將熟石膏調(diào)成糊狀。在另外一只蒸發(fā)皿的中央豎起一支試管，把糊狀的熟石膏倒在試管的周圍，并把石膏堆成小山的形狀，當石膏開始干固時，把試管拔出來。等蒸發(fā)皿內(nèi)的石膏干固以后，你會發(fā)現(xiàn)它像一座雪白的“小山”。這個與眾不同的“小山”便是“火山”。中間那個大洞便是“火山口”。在“小山”中央的洞內(nèi)裝滿重鉻酸銨固體，再在重鉻酸銨固體中插一條浸透酒精的濾紙，把濾紙點著，固體即被引燃，從“火山口”發(fā)出嗤嗤的聲音，并噴出紅熱的固體。等重鉻酸銨固體分解完了后，白色的小山坡上布滿了綠色的“巖漿”。重鉻酸銨的熱分解反應是一個氧化—還原反應。它受熱分解生成綠色的三氧化二鉻固體、水和氮氣。神奇的防火漆

23當涂有防火漆的物體表面遇火時，防火漆能在一定時間延緩燃燒情況的發(fā)展，防止火勢的擴大。防火漆為什么會有這么神奇的性能呢？因防火漆所用的漆料一般采用不燃燒或難燃燒的樹脂制成，常用的有過氯乙稀樹脂、氯化橡膠、酚醛樹脂和氨基樹脂等。為了得到更好的防火效果，往往還加入輔助材料，如氯化石蠟、五氯聯(lián)苯、硅酸鈉、硼酸鈉、硼酸鋅以及淀粉等。這些物質(zhì)遇到熱就要分解產(chǎn)生不能燃燒的氣體或氣泡。而這些氣體或氣泡可以使火焰和物體隔絕開來，這樣就阻止或延緩了燃燒，以達到滅火的目的，從而保護了涂層下面的物質(zhì)，同時，防火漆所用的顏料，常用鈦白、云母以及石棉等，因為這些顏料具有很高的散發(fā)熱量的效能，也有利于防火作用。防火漆的應用隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展也逐漸擴大，過去著重于防止倉庫、船舶等處的燃燒，現(xiàn)在的防火漆要適應更高的要求，能耐受更高的溫度和延長更長的時間，同時又能保持底層溫度處在較低的范圍內(nèi)。目前防火漆的品種還在不斷增加。使?jié)崴兦宓哪苁譄o論是地下水還是地表水，由于環(huán)境的影響，經(jīng)常變得混濁不清，怎樣才能使水變得清澈透明呢？明礬是一個神奇的能手。把明礬研碎成粉末狀，放到水缸里攪拌幾下，過一些時候，原來混濁不清的水，就可以變得十分清澈透明了。首先，讓我們先看看水為什么會混濁不清？這主要是因為水中有許多泥沙等污物在“游蕩”。較大的泥沙粒子，在水中是呆不久的，很快就會沉淀下來。可是那些小的，已經(jīng)小到成為“膠體”粒子了，往往幾天也不會沉淀下來。這是為什么呢？原來膠體粒子有一個奇怪的愛好，它時常喜歡從水中吸附某一種離子到自己的“身邊”來，或者自己電離出一種離子，使自己變成一個帶有電荷的粒子?？茖W家經(jīng)過研究后，發(fā)現(xiàn)泥沙膠體粒子帶的是負電荷。明礬是硫酸鉀和硫酸鋁混合組成的復鹽。明礬一碰到水，就會發(fā)生化學變化。硫酸鋁和水起化學變化后生成白色絮狀的沉淀——氫氧化鋁。這種氫氧化鋁，也是一種膠體粒子，帶正電荷。它一碰上帶負電的泥沙膠粒，彼此就中和了，失去了電荷的膠粒，很快就會聚結(jié)在一起，粒子越結(jié)越大，終于沉入水底。這樣，水就變得清澈干凈了。肥皂去污的秘密衣服臟了，一般只要浸在水里，擦點肥皂搓搓，然后用清水洗一洗就干凈了。為什么用水和肥皂就可以去污呢？因為普通的肥皂，它的主要成分是高級脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽。這些鹽的分子，一部分能溶于水，叫“親水基”；另一部分卻不溶于水，而溶于油，叫“親油基”。當肥皂分子與油污分子相遇的時候，肥皂的親水基溶于水，

24而親油基則溶于油中，肥皂分子因為既有親水又有親油的兩重性，所以就能使原來互不相溶的油和水聯(lián)系起來。油污等物被肥皂分子和水分子包圍后，它們與衣服纖維間的附著力減小，一經(jīng)搓洗，肥皂液就滲入不等量的空氣，生成了大量泡沫。泡沫表面好像有一層緊張的薄膜，它既擴增了肥皂液的表面積，又使肥皂液更具有收縮力，通常把這種液面的收縮力叫做表面張力。在表面張力的作用下，衣服所沾有的油污灰塵等微粒，就容易脫離衣物，隨水而去，這就是肥皂能去污的秘密。可以讓光走彎路的有機玻璃提起有機玻璃大家都聽說過，乍看起來它與普通玻璃似乎沒什么不同，實際上它們完全不一樣。普通玻璃的“父母”是硅酸鹽，有機玻璃的“父母”卻是丙酮、甲醇和氰化氫。有機玻璃的學名叫做聚甲基丙烯酸甲脂。這個名字念起來非常別扭，由于它是人工合成的一種高分子聚合物，所以人們籠統(tǒng)地把它叫做有機玻璃。有機玻璃有一個令人驚奇的性能，一條彎曲的有機玻璃棒，只要彎度不超過48，光線就能沿著它，像水通過水管一樣投射過來。光線能走彎路，多么有趣！利用這個絕技，它就成了制造外科傳光玻璃儀器的珍品。醫(yī)生在手術(shù)室動手術(shù)時，就不必擔心看不清楚了。太陽內(nèi)部的秘密光輝燦爛的太陽，以它的光和熱普照大地，在太陽的溫暖懷抱里，我們地球上的生命才能夠出現(xiàn)，并不斷進行演變，發(fā)展成人類和各種各樣的生物，形成今天的世界。太陽是由什么元素組成的？人類很早就在尋找這個問題的答案?？墒?，太陽離我們有1億5千萬公里，它表面溫度高達6000℃，人類無法到太陽上去取點樣品回來，讓化學家來分析確定它的組成。但是，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，為揭開太陽組成之謎提供了有力武器——光譜分析法。用這種方法，人們已經(jīng)知道太陽大氣中有60幾種元素，其中主要是氫、氦、鈉、鈣、鎳、鎂、鉭、鋇、氧、氮、硅、碳、硫等。其中氫的含量占一半以上，氦約占40％。所有在太陽上存在的元素，在地球上也都存在，而且就金屬元素的相對含量而言，太陽上和地球上的含量幾乎相同。不過，太陽上和地球上物質(zhì)的狀態(tài)不完全一樣，整個太陽實際上是一團熾熱的氣體。太陽不斷地進行核反應，不過，現(xiàn)在太陽儲藏的氫還很豐富，這些氫足可以使太陽從容地發(fā)熱發(fā)光幾十億年。在今后幾十億年內(nèi)，它將一如既往地繼續(xù)給地球送來光明和熱量。用氣體制成的“冰”看過《孫悟空三打白骨精》的人也許還記得這樣的景象：“砰”地一聲，

25一塊大石頭四分五裂，頓時云霧繚繞，一個精巧的小猴子從石頭里蹦了出來??那些云霧是怎么形成的呢？原來那是請干冰“幫忙”拍攝而成的。干冰不是冰，不是由水凝結(jié)成的，而是由無色的氣體——二氧化碳凝結(jié)而成的。如果把二氧化碳裝在一個鋼管里，再加點壓，就變成水一樣的液體了。如果溫度更低一些，那它就變成白色的東西，好似冬天的雪花，這就是干冰。它的溫度可以低到—78.5℃。由于干冰溫度很低，它急劇升華的時候，會使周圍的空氣溫度迅速降低，空氣里的水蒸氣就凝結(jié)成霧。攝影棚里云霧繚繞的景象就是利用這個原理形成的。干冰也可以用于人工降雨?；鸩竦淖园滓徽劦交?，人們很自然地就會聯(lián)想到我——小巧玲瓏的火柴，一擦就著，我是人們?nèi)』鹱詈啽愕姆椒?。我沒有被發(fā)明之前，人類只能用鉆木或用堅硬的燧石與鋼質(zhì)小刀猛烈相擊的方法獲取火種，不難想象，這該是多么不容易！我是200多年前在意大利誕生的，那時我可以說是一個“巨人”，因為我是用一根1米長的木棒制成的，在棒的一端粘上一個用氯酸鉀、糖和阿拉伯樹膠調(diào)合起來做成的大疙瘩，使用的時候，把這個大疙瘩浸到濃硫酸中，它就會發(fā)火燃燒起來。那時的我又大又重，攜帶又不方便，還同時帶著危險的硫酸，而且價格也貴，所以未能推廣。到了19世紀初，我的家族出現(xiàn)了新成員。摩擦火柴：我變得小巧靈便，很快在各國流行開來。我的頭上涂有硫磺，再覆以白磷、銅丹及樹膠的混合物。白磷的著火點很低，所以在任何地方一擦就著火，很不安全。安全火柴：1855年，瑞典人倫塔斯托魯姆用紅磷代替白磷，設計制造出了世界上第一盒安全火柴。這時的我是用三硫化三銻、氯酸鉀和明膠調(diào)成的糊狀膠質(zhì)制成的，其中并沒有磷，隨便摩擦是不會燃燒的。而在火柴盒的兩邊另外涂有紅磷、三硫化二銻和明膠以及玻璃粉等制成的摩擦層。我的頭和它摩擦時才能起火。至今我還行銷全世界。化學煙圈你大概看到過吸煙的人安詳?shù)刈谏嘲l(fā)上，嘴里吐著白色的煙圈，一個一個地向上飄去。我們不需要吸毒害人體的香煙，也可以做這種游戲，而且可以做得更好。這就是化學煙圈。找一只紙殼做的鞋盒，在盒的前側(cè)開一個圓孔，可用打孔器來鉆孔，孔的直徑大小以5～10毫米為宜。打開盒蓋，在盒內(nèi)放兩只小燒杯，一只燒杯內(nèi)加10毫升濃鹽酸，一只燒杯內(nèi)加10毫升濃氨水，蓋上盒蓋，盒內(nèi)立即產(chǎn)生濃厚的白煙（氯化氨）。這時，你只要輕輕地拍打一下盒蓋，一個白色的煙圈就會從圓孔中射出，和真的煙圈幾乎沒有什么兩樣。如果你繼續(xù)有節(jié)奏地拍打盒蓋，那么白色的煙圈就會一個接著一個地從

26圓孔中噴出，并且排著隊向前翻滾。如果你能掌握拍打的力量和速度，還可以使后一個煙圈趕上并穿過前一個煙圈。能代替骨骼的玻璃人的骨頭壞了，需要修補，過去多用金屬鈦等，價格昂貴。美國佛羅里達州大學的亨茨教授造出了一種新型玻璃。它的主要成分是除占45％的二氧化硅、占25％左右的氧化鈉和同比例的氧化鈣以外，還有約占5％的五氧化二磷。用這種玻璃來造骨骼要比某些金屬優(yōu)越得多。亨茨教授把這種生物玻璃做成猴子大腿骨，植入猴子體內(nèi)，經(jīng)過一定的時間，猴子恢復了健康。后來又從猴子體內(nèi)取出這根大腿骨進行觀察，見到再生的骨細胞已經(jīng)長入生物玻璃骨內(nèi)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)里，渾然一體，真假難辯。經(jīng)力學實驗證明，這種人造骨比猴子原骨結(jié)實得多。亨茨教授又用這種生物玻璃制成人的大腿骨、小腿骨、關(guān)節(jié)腿等，植入人體內(nèi)，效果也很好。生物玻璃之所以適用，原因是它的配料成分是仿生的，經(jīng)過配料化合后，生成一種新成分叫氫氧化磷酸鈣。這種成分就是人和動物的骨頭的構(gòu)成成分。這種生物玻璃，還可以將其溶化、澆鑄成一定形狀的毛坯，然后經(jīng)過車、銑得到各種不同尺寸的零件，來滿足患者的需要。玻璃棒著火紙可以著火，木棍可以著火，可是你聽說玻璃棒也可以著火嗎？在一塊表面皿上，放少量研細的高錳酸鉀晶體，再往晶體上滴幾滴濃硫酸，輕輕地用一支玻璃棒把它們混合均勻。玻璃棒立即就著起火來。如果你在晚上做這個實驗，那就更有趣了。天黑以后，拿一支試管放在試管架上。用一支滴管吸取2毫升濃硫酸，然后把滴管伸到試管的底部，把2毫升濃硫酸加在試管的底部。另外，用滴管將5毫升無水乙醇輕輕地沿著試管壁加到試管中。這時，由于濃硫酸重，酒精輕，所以試管中的液體明顯地分為兩層，上層是酒精，下層是濃硫酸。最后，往試管中投入幾粒高錳酸鉀晶體。這時，你可以把屋子里的電燈關(guān)了。在黑暗中，你將會看到試管中不斷產(chǎn)生火星，閃閃發(fā)光，好像試管中也放起了節(jié)日的焰火。為什么我們沒用火柴去點它，這些東西就會自己著火呢？原來，高錳酸鉀具有很強的氧化性，它和濃硫酸作用生成氧化性更強的七氧化二錳。酒精和其他易烯物質(zhì)遇到氧化性特別強的七氧化二錳，就會燃燒起來。棉花制成的炸藥——火棉棉花，普普通通的棉花難道能變成炸藥？不錯，棉花真的可以制成炸藥。棉花幾乎是極純凈的纖維素。它極易燃燒，但燃燒時并不發(fā)生爆炸。可是人們把棉花（或棉籽絨）與濃硝酸和濃硫酸的混合酸作用后，就制成了炸

27藥，俗稱火棉?；鹈奕紵乃俣确浅ｓ@人，它在幾萬分之一秒內(nèi)完全燃燒，同時放出大量的熱，并生成大量的氣體——氮氣、一氧化碳、二氧化碳與水蒸氣。據(jù)測定，火棉在爆炸時，體積會突然膨脹47萬倍！棉花是很便宜的東西，所以火棉可算是很便宜的炸藥了，被大量用來開礦、挖渠、修水庫、筑隧道，成為人們移山填海的好助手。水火相容初看標題，你也許會說一定是寫錯了。自古道：“水火不相容”，怎么說“水火相容”呢？不信，請看：在一個玻璃杯中盛大半杯水，把十幾顆氯酸鉀晶體放到水底，再用鑷子夾取幾小粒黃磷放到氯酸鉀晶體中。接著用玻璃移液管吸取濃硫酸少許，移注到氯酸鉀和黃磷的混合物中，這時水中就有火光發(fā)生。水中有火，豈不是“水火相容”嗎？秘密在哪里呢？在水中放進氯酸鉀，氯酸鉀是含氧的化合物；再放進黃磷，黃磷是極易燃燒的東西，在水里因為與空氣中的氧隔絕了，所以沒有自燃。但是，加進了濃硫酸，濃硫酸與氯酸鉀起作用生成氯酸，氯酸不穩(wěn)定，放出氧來。氧又與黃磷起反應而燃燒，這種反應特別猛烈，因此在水里也能進行，使得水火同處在一個杯中。磷被氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷與水起作用，生成磷酸。液體里面的“星”光秋天的夜空，那藍湛湛的天空布滿了星星，好似一塊天鵝絨上鑲滿了珍珠、鉆石。還有那皎潔的明月懸在碧空中，浮云飄動，仿佛嫦娥就要走出月宮，在浮云上面翩翩起舞。你相信嗎？這秋夜的美景，能在試管中重現(xiàn)。在一支較大的試管中，加入幾毫升無水乙醇（或者是90％的乙醇），再慢慢滴入等量的濃硫酸，在試管背面襯一張深藍色的紙。搖振試管后，關(guān)閉電燈，用小匙挑一些高錳酸鉀晶體，慢慢撒在液面上，晶粒在溶液中逐漸下落，你就可以看到火星點點，恰似秋夜的星光，還有輕微的炸裂聲。那么，高錳酸鉀、酒精的混合液里，為什么會發(fā)光呢？因為高錳酸鉀和濃硫酸接觸，便產(chǎn)生氧氣，它的氧化力很強，能使混合液中的酒精燃燒而發(fā)出閃閃的火花。在黑暗的地方看，火花便格外明亮。是誰造出的“仙境”“桂林山水甲天下，錦繡山河美如畫”。游覽過桂林山水的人都會這樣贊美它。特別是桂林的巖洞，如果你走進七星巖、蘆笛巖，你將看到，里面的石筍、石鐘乳有的像飛龍；有的像雄獅；有的又像翩翩起舞的仙女；而有的像冰凌、桌椅。千姿百態(tài)，真好似到了神仙境界，美妙極了。

28桂林巖洞里的石筍、石鐘乳確實是奇麗、富于詩意。它招引了不少的游客，受到古今多少詩人的贊美。然而，那些美麗的石筍、石鐘乳是怎樣形成的呢？原來，桂林的山都是石灰?guī)r構(gòu)成的，石灰?guī)r就是碳酸鈣，它長期暴露在空氣中，和空氣里的二氧化碳及地上的水起反應后，一部分碳酸鈣變成了碳酸氫鈣溶解在水里，從高處往低處流，于是石山便會緩慢地出現(xiàn)溶洞。這種溶有碳酸氫鈣的水，當氣溫升高，或是由于從高處往低處跌落產(chǎn)生的機械熱起作用，碳酸氫鈣又重新分解成碳酸鈣、二氧化碳和水。這些重新分解出來的碳酸鈣改換了地方，有的凝結(jié)在巖洞頂上，有的堆積在洞底，長年累月，逐漸增大，就形成了各種形態(tài)的石筍和石鐘乳了。清水變“牛奶”小明的爸爸是位化學老師，今天，小明來到爸爸的學校，纏著爸爸作魔術(shù)。爸爸把小明帶到實驗室。爸爸說：“這里有1號、2號兩只玻璃杯。你看，這杯子里盛了半杯清水，我要叫它變成“牛奶”。我拿一根玻璃管向水里吹氣泡，你看，清水變成了牛奶。我還要把它還原為清水?！庇谑?，小明的爸爸又向玻璃杯里吹氣泡，“牛奶”變成了清水?！班?，爸爸，我也會做！”小明迫不急待地說。小明拿來2號杯子，向杯子里吹氣泡。可是，無論他怎么吹，清水安然無恙。這是為什么呢？爸爸說：“這1號和2號玻璃杯里，看起來都是清水，其實不然。1號杯盛的是清石灰水，又稱氫氧化鈣溶液。用管子向水里吹氣泡，人呼出的氣里含二氧化碳，和氫氧化鈣起作用，就生成了白色的碳酸鈣沉淀。因為氣泡的鼓動，一時沒有沉淀下去，成了一種乳白色的懸濁流體，像牛奶一樣，實際上并不是牛奶。而2號杯子里，我故意盛了半杯自來水。這樣，無論你怎么吹也不會變成“牛奶”。那么，繼續(xù)向碳酸鈣的懸濁液體吹氣泡，怎么又變清了呢？原來，這是由于碳酸鈣的沉淀變成了碳酸氫鈣。碳酸氫鈣能溶于水。所以杯里的液體又變清了?！斑@真是有趣！”小明高興地說。紙盒煮雞蛋探險是一種很有意義的活動，可以看到大自然的各種奇景，發(fā)現(xiàn)自然界的一些規(guī)律和奧妙，為人類提供利用自然、改造自然的第一手資料。例如，麥哲倫、哥倫布、鄭和等都是馳名世界的航海探險家。他們的故事流傳千古，對人類的文明和進步都做過杰出的貢獻。航海探險，會遇到不少困難，這不但要有堅強的毅力，還要有豐富的知識。如果你也去航海，飄流到一個荒島上，那里有許多鳥蛋，可供你食用，不過在那荒島上找不到煮蛋的鍋子，你怎么能煮熟它呢？辦法之一，最為簡單，用濕泥巴把蛋裹起來放到火里煨。辦法之二，十分有趣，用紙盒煮蛋。就是拿不透水的硬紙做成一個盒子，放上水，蛋便可以煮熟。

29你也許會問：紙盒代替鍋子煮蛋，不會燒壞嗎？不會，因為里面有水，水可以吸收熱量，使自身的溫度升高。而水沸騰，只達到100度就不再升高了，紙盒在100度沒達到著火點，所以不會燒壞。如果你放一些鹽和茶葉，還可以吃鹽茶蛋吶！變色鏡的奧妙小明的媽媽給小明買了一副眼鏡，小明說：“這不就是一副普通的眼鏡嗎？”可媽媽說：“這可不是一副普通的眼鏡，它是一副會變顏色的眼鏡?！睘槭裁囱坨R會自動變色呢？人們從照相膠片的感光原理得到啟示，制成了能隨光變色的玻璃。這種玻璃經(jīng)紫外線或陽光照射后，它的顏色會變暗，照射光線愈強，玻璃變色愈快；當照射的光移去后，又能還它的本來面目。制這種玻璃的方法和普通玻璃是一樣的，不過它是在普通的硼硅酸鹽玻璃的原料中加放了少量對光敏感的物質(zhì)，如氧化銀、溴化銀等，再加入極少量的敏化劑，如氧化銅等制成的。敏化劑的作用是能使玻璃對光線變得更加敏感。變色玻璃的氧化銀經(jīng)過光照射，變成氯和銀，銀原子使玻璃帶上顏色而變暗，但是在玻璃里，銀原子是不能自由行動的，氯原子也跑不出去，所以如果光線不照射時，銀原子和氯原子又會重新相逢在一起，生成無色的氯化銀，使玻璃又變得透明，這樣玻璃就能明暗反復變化?，F(xiàn)在，變色眼鏡的用途極為廣泛。車輛駕駛?cè)藛T，野外工作人員以及患眼疾的病人戴上了這種眼鏡，比普通太陽眼鏡要優(yōu)越得多?！靶√枴崩锏摹熬用瘛痹缭?965年春節(jié)，第一盞“人造小太陽”在上海南京路上海第一百貨商店大樓層頂上出現(xiàn)。它的功率高達2萬瓦。每當夜幕降臨，它大放光芒，然而，它并不大，燈管只比普通日光燈長一倍。“人造小太陽”就是高壓長弧氙燈的俗稱。高壓長弧氙燈的主角，便是氙氣。氙是一種無色的惰性氣體，化學性質(zhì)極不活潑，比同體積的空氣重3倍多。氙在電場的激發(fā)下，能射出類似于太陽的連續(xù)光譜。高壓長弧氙燈便是利用氙的這一特性制成的。氙燈是20世紀60年代才發(fā)展起來的新光源之一。這種燈的燈管是用耐高溫、耐高壓的石英管制成的。通電后，氙氣受激發(fā)，射出強烈的白光。高壓長弧氙燈用途極為廣泛?？捎糜陔娪皵z影、舞臺照明、放映、紡織和工業(yè)照明?，F(xiàn)在，城市里的廣場，運動場都用它來照明。氙也大量被用來填充光電管和用在真空技術(shù)上。用氙制造的照相閃光燈，可以連續(xù)使用幾千次，而普通的鎂光燈，卻只能使用一次。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，人們會越來越深入地了解“氙”，從而把它應用在更多、更廣泛的領域。

30饅頭里的“小房子”是誰造的？饅頭是大家常吃的食品，但是，饅頭里的學問大家也許并不知道。當你切開一個饅頭時，你會發(fā)現(xiàn)饅頭里有許許多多的小洞洞，像一間間小房子一樣。你知道這是怎么形成的嗎？要想解開這個謎，必須先從饅頭是怎么做出來的開始了解。首先在面粉里放些水，再加上酵母和鹽，和均后蓋起來，讓它發(fā)酵。酵母遇到潮濕的面團，迅速繁殖。它們把面粉里的淀粉分解成葡萄糖和二氧化碳。這些二氧化碳都想從面團里跑出來，可是粘韌的面團把它們阻攔住了。慢慢地二氧化碳氣體越來越多，把面團頂了起來，于是，面團就發(fā)胖脹大了。等面團發(fā)酵好了，做成一個個饅頭，上蒸籠去蒸。饅頭里的二氧化碳氣體，受熱后膨脹起來，最后從面團里跑出來，饅頭里留下了無數(shù)的小洞洞，饅頭蒸熟了，也就變得又大又松了。原來，饅頭里的小洞洞，都是二氧化碳居住過的“小房子”。食物中有多少淀粉淀粉是我們每一個人不可缺少的東西，它可以轉(zhuǎn)變成糖，產(chǎn)生大量的熱能，使我們得到充沛的精力。怎樣才能知道哪些食物中含的淀粉多，哪些食物中含的淀粉少呢？一個最簡單的方法就是利用碘來檢驗。碘與淀粉能生成深藍色的化合物，反應十分靈敏。具體方法是首先配少量0.5％碘的酒精溶液，然后把配好的碘酒滴在土豆、面包、大米飯或玉米粥上，這時你就可以發(fā)現(xiàn)，它們上邊都產(chǎn)生出深藍色，說明它們里邊都含有大量淀粉。再找些蔬菜和水果，如大白菜、波菜、蘿卜、西紅柿、胡蘿卜、大蔥、蘋果、梨等等。把這些蔬菜和水果各切一片，分別滴上碘酒，你就會發(fā)現(xiàn)，有的變藍色，有的不變色，有的深藍色，有的淺藍色。說明它們里面所含淀粉的量差別很大。利用這個方法，還可以檢驗蜂蜜、奶中等有無面粉。如果這些食物樣品中加入碘酒出現(xiàn)了深藍色，說明是摻假商品。可以“分割”的空氣人們每天都在呼吸新鮮空氣。可是，空氣是什么？它是由什么組成的呢？早在1771年，在瑞典的一個藥房里，藥劑師卡爾·杜勒做了一個有趣的實驗。他從水里夾出了塊橡皮似的黃磷，扔進一個空瓶子。黃磷是個脾氣暴躁的家伙，它憑空也會“發(fā)火”——在空氣中會自燃。杜勒把黃磷扔進空瓶子之后，立即用玻璃片蓋上瓶口，黃磷燃燒起來了，射出白得眩目的光芒，瓶里彌漫著白色的濃煙。因為杜勒把瓶子蓋死了，所以，黃磷雖然在一開始燒得挺猛，但是沒一會兒就熄滅了。當杜勒把瓶子倒放到水里，移開玻璃時，水就會自動跑上來，而且總是跑到約1/5的地方。杜勒感到很奇怪，他想：瓶里剩下來的氣體是什么呢？當他再把黃磷放進時，黃磷不再“發(fā)火”啦。他小心翼翼地把一只小老鼠放

31進瓶子里，只見它拼命地掙扎，不一會兒就死掉了。這件事引起了法國化學家拉瓦錫的注意。最后，拉瓦錫經(jīng)過詳細研究證明：原來那失去的1/5氣體，叫做“氧氣”，剩下的是“氮氣”。氧氣能助燃，氮氣不能助燃。根據(jù)測定，證明干燥空氣中（按體積比例計算）：氧氣約占21％，氮氣約占78％，惰性氣體約占0.94％，二氧化碳約占0.03％，其他雜質(zhì)約占0.03％。美麗的“水中花園”你一定看過描寫海底景色的電影吧！在那蔚藍色的大海里，在那靜靜的鋪滿巖石的海底，生長著五顏六色、千姿百態(tài)的海草和海藻，還有那美麗的珊瑚。無數(shù)的魚、蝦享受著幽靜而美麗的花園。你是否希望擁有這樣一座花園呢？現(xiàn)在，我可以為你提供一座同樣美麗的化學“水中花園”。先準備一只長方形的玻璃水缸，在玻璃水缸底上鋪一層洗凈的砂子和白色的小石子，然后在玻璃缸中加滿20％硅酸鈉溶液。硅酸鈉也叫水玻璃，它是一種很普通的化工原料，可以作粘合劑，也可以做填充劑。買來的硅酸鈉都很濃，要用水沖稀了再用。如果配好20％硅酸鈉溶液以后，發(fā)現(xiàn)溶液有點渾濁，最后用濾紙把硅酸鈉溶液過濾以后再用。然后把盛滿硅酸鈉溶液的水缸放在穩(wěn)定的桌子上，千萬別使水缸受到震動，因為“化學花園”最怕發(fā)生“地震”，一經(jīng)震動，“化學花園”中的各種花草樹木脆弱的身體就會夭折，變成一片荒蕪了。除此之外，還要準備一些氯化銅、氧化錳、氯化鈷、三氧化鐵、硫酸鎳、氯化鋅和氯化鈣固體。當然還可以準備其他金屬的鹽。實際上，很多金屬的鹽類都能與硅酸鈉作用生成不同顏色的硅酸鈉。所用固體的大小應該和黃豆粒差不多，每一種固體要多準備幾粒。然后，把這些黃豆粒大小的固體分別一一投入水缸中。投入固體時，一定要特別小心，必須讓每顆固體在水缸底部各占一位，不能混在一起，否則這座小花園就會變得亂糟糟的。金屬鹽與硅酸鈉的反應很慢，大約需要半個小時以上，你會看到，慢慢地、慢慢地向上生長著各種顏色的硅酸鹽；硅酸銅和硅酸鎳像綠色的小叢；硅酸鈷像藍色的海草；硅酸鈣又像白色和粉紅色的鐘乳石柱。總之，“水中花園”的景色十分美麗，讓你感到像是置身于海底之中。水的真面目水，在自然界到處可見。它無處在不在，充滿著江、河、湖、海，分散于大氣，土壤和動植物體內(nèi)。從天而降的雨水，奔流不息的河水，從地下涌上來的泉水。水的名目那么多，其實都是一種東西，究竟是什么呢？水的真面目第一次被人們識破，是在18世紀中葉。那時，英國有個化學家普利斯特里，常常愛給朋友們表演魔術(shù)：他拿了個“空”瓶子，在朋友們面前晃了幾下，然后，他迅速地把一支點著的蠟燭移近瓶子。“啪”！的一聲，瓶口吐出了長長的火舌，但立刻又熄滅了。朋友們異常興奮。原來，這位魔術(shù)師在瓶子里早已裝滿兩種無色氣體——氫氣與空氣。氫

32氣與空氣混合后燃燒，會發(fā)出巨大的聲響。起初，普利斯特里只是給朋友們變變魔術(shù)而已?？伤]有發(fā)現(xiàn)變完魔術(shù)后，瓶子里還有一位神秘的“客人”。終于有一天，普利斯特里發(fā)現(xiàn)瓶壁上有不少水珠！普利斯特里起初以為自己的瓶子沒擦干。于是他用干燥的氫氣、干燥的瓶子，一次又一次的試驗。最后，終于證明：氫氣在空氣中燃燒（與氧氣化合）后，變成了水。換句話說，水是由氫與氧組成的。后來，不少科學家繼續(xù)研究證明，一個水分子里，含有兩個氫原子和一個氧原子。用水點蠟燭春節(jié)晚上，初二一班的同學們正興致勃勃地觀看表演。這時主持人李曉婷說：“下一個節(jié)目是小魔術(shù)‘用水點蠟燭’，表演者王小強?！敝灰娡跣娮笫帜弥灎T，右手拿著一只玻璃杯，里面盛滿了清水。他把這些東西放在表演臺上，說：“我現(xiàn)在給大家表演一個小魔術(shù)！用水點蠟燭?！敝灰娝衩氐貜囊麓锬贸鲆粋€小玻璃棒，在水杯里沾了一沾，滴在燭芯上，立刻，蠟燭被點燃了。“好！”大家一起為王小強鼓掌喝彩。李超“呼”地一聲站起來問：“能告訴我們這里的秘密嗎？”“好！現(xiàn)在我就把這個秘密告訴大家，大家仔細看，燭臺上放的是一支曾經(jīng)點過火而熄滅的蠟燭，我在焦黑的燭芯上，放了幾粒很微小的鈉粒。然后我又用玻璃棒沾了些清水，接觸到燭芯上，鈉遇到了水，立刻發(fā)火，因而就會把蠟燭點著。鈉是一種活潑的金屬，呈銀白色的金屬光澤，軟硬程度與蠟相仿，常貯在有煤油的瓶中，因為它遇到空氣就氧化。遇到了水，便產(chǎn)生氫氣，這時化學變化所發(fā)生的熱度，就足夠使氫氣著火燃燒，因而能把燭芯點著?！惫?jié)目表演完了，可同學們都在認真地回味著其中的奧秘。是誰把彩色氣球送上天空？每當節(jié)假日，公園里，街道上，到處都可以看到：天空中飄著五顏六色、千姿百態(tài)的氣球。有栩栩如生的小企鵝、小貓咪，有唯妙唯肖的唐老鴨、米老鼠。這些氣球，把節(jié)日裝點得格外美麗?？墒?，你們知道氣球是怎么飛上天的嗎？原來，這些氣球里都充滿了氫氣。氫氣是無色無味的氣體。它是地球上最輕的氣體。用途極為廣泛。1780年，法國人布拉克把氫氣充進豬的膀胱，制成了世界上第一個、也是最原始的氫氣球，使它冉冉飛向天空?，F(xiàn)在，氣象臺利用氫氣球，探測高空風云變化。同時，氫氣球又添了一項新用途——支援農(nóng)業(yè)：利用氫氣球攜帶干冰、碘化銀等藥劑升上天空，在云朵中噴撒，進行人工降雨。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，氫越來越被人們所認識。在高溫、高壓下，氫氣甚至還能穿過很厚的鋼板。氫氣的導熱能力也特別好，比空氣高6倍，有些發(fā)電機使用氫氣來冷卻。液態(tài)氫是發(fā)射火箭的高能燃料，在極高的壓力下，氫還可能成為金屬。展望未來，氫將具有無限廣闊美好的前景。

33有趣的墨水如果你用藍黑墨水寫日記，你就會看見，今天寫的日記，每個字都是藍色的，而昨天寫的那頁，每個字卻是帶黑色的。這是什么道理？這是由于起了一場化學變化的結(jié)果，藍黑墨水的主要成分是鞣酸亞鐵。鞣酸亞鐵既不是藍色的，也不是黑色的，而是淺綠色的。當然，這樣的墨水寫起字來很不明顯，于是，人們又往藍黑墨水里加了一種藍色的有機染料。這樣，藍黑墨水就呈藍色了。但是，當你把它寫到紙上時，藍黑墨水里的鞣酸亞鐵就與空氣中的氧氣起化學作用，變成了鞣酸鐵。鞣酸鐵是一種黑色的沉淀，所以，昨天寫的字跡就帶黑色了。你也許有這樣一個習慣：把自來水筆往墨水瓶里一插，抽完墨水后，忘掉了一件重要的事——把墨水瓶蓋蓋上。這樣，有兩個壞處：第一，水分很快就會蒸發(fā)掉，墨水變得越來越少了。第二，藍黑墨水里的鞣酸亞鐵與空氣接觸了，在瓶里變成鞣酸鐵，就會產(chǎn)生沉淀，結(jié)果，墨水里出現(xiàn)了渣子，把自來水筆堵得連字都寫不出來了。你有不蓋墨水瓶蓋的習慣嗎？如果有的話，那就趕快改掉。無色墨水這里有一瓶既不是藍色，也不是紅色，又不是黑色的墨水，而是一瓶像清水一樣的無色墨水——奇妙的墨水！用這種墨水寫字之前，首先準備好一張白紙，用一支洗凈的毛筆蘸取藥用碘酒，涂在白紙上，結(jié)果白紙就染上了紫褐色，把染上紫褐色的紙晾干待用。所謂奇妙墨水是一種叫硫代硫酸鈉的濃溶液，帶有5個結(jié)晶水的硫代硫酸鈉晶體俗稱海波，也有人叫它大蘇打。硫代硫酸鈉在照相、環(huán)境保護等方面有著重要的應用。另用一支洗凈的毛筆，蘸取上述硫代硫酸鈉的濃溶液，在前面準備好的紫褐色紙上寫字或繪圖。你會很快發(fā)現(xiàn)，紫褐色的紙上竟留下了清晰而又十分別致的白色字或圖畫。原來，硫代硫酸鈉能與溶解在酒精里的紫褐色單質(zhì)碘起化學反應，生成無色的連四硫酸鈉和碘化鈉溶液。這樣紫褐色的碘最后就消失得無影無蹤了，奇妙墨水的奧秘就在這里。奇異的化學水波取0.1克瓊脂，加到20毫升水中，加熱使瓊脂全部溶解，再往里面加入10毫升0.1摩爾碘化鉀溶液?；旌暇鶆蚝螅讶芤旱乖谝粋€培養(yǎng)皿內(nèi)（或者用其他平底的玻璃器皿代替），溶液的高度約3毫米。瓊脂溶液冷卻后，即凝結(jié)成透明的膠凍，這時在培養(yǎng)皿的中心位置把一顆米粒大小的硝酸鉛固體輕輕地放在膠凍上面（注意只要放在膠凍的浮面上就可以了，不必把它壓到膠凍里面去）。不久，你就會看到，白色的硝酸鉛固體與膠凍肉的碘化鉀反應產(chǎn)生黃色的碘化鉛，它既非一般的沉淀，也不是

34閃閃發(fā)亮的結(jié)晶，而是以硝酸鉛晶體為中心，形成了許多同心的圓環(huán)。這一奇異的化學反應就好像往水面上扔下一塊石子以后，水面上就產(chǎn)生了以石子為中心的無數(shù)個往外擴散的水波，所以稱這一現(xiàn)象為“化學水波”。做好本實驗的關(guān)鍵在于膠凍內(nèi)所含的瓊脂的量要合適。瓊脂的含量太多，硝酸鉛在膠凍內(nèi)擴散得太慢，形成的環(huán)太密；如果瓊脂含量太少，又使硝酸鉛擴散得太快，生成的環(huán)有點模糊。由于本實驗中所用的瓊脂只有0.1克，不易稱準，如果試驗效果不太理想，可適當增減瓊脂的用量，以便把實驗做好。燦爛的“星”光很多人都喜歡看焰火，有一類焰火像一閃一閃的星光一樣，很引人注目。這是一種最簡單的焰火，你只要有點鉛粉或鎂粉，在家里就可以做。天黑時，先把酒精燈點著（如果沒有酒精燈，也可以用蠟燭火），最好把屋子里的電燈關(guān)掉，然后慢慢地將鉛粉或鎂粉（鉛粉俗稱銀粉，油漆顏料商店出售）撒在火焰上，就會產(chǎn)生一閃一閃的炫目的星光，但它比真的星光要亮得多了。這是因為鎂粉燃燒時，生成氧化鎂粉末，就會發(fā)出強烈的光。做實驗時要注意每次撒的粉末不要太多，慢慢地撒。變色字畫博物館的陳列室里掛著很多幅名貴的油畫，其中幾幅雪景畫得特別出色，白茫茫的大雪覆蓋著大地，襯托出大自然中的萬物更加生氣勃勃。但是過了許多年之后，人們發(fā)現(xiàn)油畫上的白雪慢慢地變成灰色了，大自然也變得死氣沉沉了。用什么辦法來挽救這些名貴的油畫呢？聰明的化學家拿來一瓶雙氧水，他用棉花蘸上雙氧水，輕輕地在油畫上擦拭，最后獲得了起死回生的效果，油畫上又出現(xiàn)了茫茫的白雪。要問這里的奧妙，不妨讓我們來做一個化學實驗，解釋一下剛才發(fā)生的現(xiàn)象。把一張吸水性比較好的白紙或濾紙貼在墻上，用毛筆蘸上0.5ML醋酸鉛溶液，在紙上寫上“變色字畫”4個大字。然后用硫化氫氣體熏白紙上寫過字的地方，紙上就出現(xiàn)了灰黑色的“變色字畫”4個大字。這是因為硫化氫氣體與醋酸鉛作用，生成了灰黑色的硫化鉛。如果把3％～5％的雙氧水涂在灰黑色的“變色字畫”4個大字上。真奇怪，這4個大字立刻從白紙上消失了。原來，這時在白紙上又發(fā)生了另外一個化學變化，雙氧水把灰黑色的硫化鉛氧化了，變成白色的硫酸鉛，所以“變色字畫”4個大字又不見了?，F(xiàn)在，你就知道化學家之所以聰明，就在于他有大量的化學知識和實驗經(jīng)驗，他知道油畫上的白雪，是用鉛鹽做成的油彩畫上去的。日子長了，鉛鹽和空氣中的硫化氫氣體化合，就使白色慢慢變成了黑色了。聰明的化學家了解到油畫變灰的原因，便找到了使硫化鉛變白的方法，這個問題也就迎刃而解了。水能“助燃”

35俗話說：“水火不相容”。水是最常用的滅火劑，怎么會“助燃”呢？也許你看到過這樣的現(xiàn)象：在火爐上燒水、做飯的時候，如果有少量水從壺里或鍋里溢出，灑在通紅的煤炭上，煤炭不僅沒有被水撲滅，反而“呼”的一聲，躥起老高的火苗。這是為什么呢？原來，少量水遇到赤熱的煤炭，發(fā)生了化學反應，生成一氧化碳和氫氣。一氧化碳和氫氣都是可燃性氣體，被旺盛的爐火點燃，頓時發(fā)生燃燒，并放出大量的熱。不過，任何事情的發(fā)生都是有條件的，紅熱的煤炭遇到少量的水，爐火能燒得更旺，溫度更高。但是，如果把大量的水澆在煤炭上，情況就截然不同了，因為大量水能吸走很多熱量，使煤炭溫度驟然下降。同時，水變成水蒸氣以后，并不能迅速離去，而是遮蓋在燃燒的煤炭上方，隔絕了煤炭與空氣的接觸，煤由于得不到充足的維持其燃燒的氧氣，火也就熄滅了。水能“助燃”的本領相當高超，還可以應用到很多領域。比如說，當微小的水滴噴入燃料油里以后，油便把水滴包圍起來，從而使油與氧氣的接觸面積增大，油就能更充分地燃燒。用這種方法，還可以把劣質(zhì)油有效地利用起來，變廢為寶。奇妙的水果“味”自然界里的水果五顏六色，有綠的、紅的、黃的、紫的等等。它們以濃郁的馨香和酸甜可口的味道惹人喜愛。如果有人問您：“水果為什么有香、酸、澀、甜等味道？”您能回答出來嗎？香——在水果這個“小王國”里，藏著許多芳香物質(zhì)，這些芳香物質(zhì)從水果里鉆出來，就使水果散發(fā)出迷人的香氣，例如，蘋果能揮發(fā)出丁醇等100多種芳香物質(zhì)，香蕉能揮發(fā)出乙酸異戌酯等200多種芳香物質(zhì)。酸——青綠未熟的水果，吃起來酸溜溜的。這是因為它們含有大量的果酸。例如，蘋果、梨、桃中含有很多蘋果酸，甜橙、柑桔中含有大量的檸檬酸，葡萄中含有大量酒石酸。隨著水果的成熟和經(jīng)過較長時間的貯存，有些酸會發(fā)生分解，因而酸味逐漸減輕。澀——青綠未熟的柿子、李子、香蕉，吃起來并不酸，而是使舌頭麻酥酥的，特別是果皮，這是單寧酸和鞣酸在作怪。單寧物質(zhì)刺激人的味覺，便產(chǎn)生了強烈的澀味。水果成熟后，單寧物質(zhì)與其他揮發(fā)物質(zhì)結(jié)合成不溶性物質(zhì)，澀味便消失了。甜——水果的甜味是糖引起來的。其中主要是蔗糖、果糖和葡萄糖。一種水果一般以含一種糖為主。例如柑桔和葡萄主要含葡萄糖，芒果和菠蘿主要含蔗糖，無花果和枇杷主要含果糖。另外，水果中還含有大量的維生素和礦物質(zhì)，是開胃健脾的好食品。水果糖并不全是水果做的當你吃著各種各樣的水果糖時，也許會以為，它們真是在糖中加進了蘋果、香蕉、菠蘿、楊梅、梨、桔子、杏仁等水果制成的吧。

36其實不然。如果有機會去參觀一下糖果廠，那么，你就會發(fā)現(xiàn)，那里連水果的影子都看不到，原來制造水果糖時，只在糖中加進了一些具有各種水果味的香精罷了。加在水果糖里的香料大多數(shù)是一些酯類化合物。比如乙酸異戌酯具有香蕉的香味。將這些香料加入糖果中，就制出各具不同香味的水果糖了?！肮砘稹笔窃趺椿厥略谖覈宕膶W家蒲松齡所寫的短篇小說集《聊齋志異》里，常常談到“鬼火”。舊社會里迷信的人，還把“鬼火”添枝加葉地說成是什么閻羅王出巡的鬼燈籠。好吧，讓我們走進化學實驗室，看看“鬼火”是什么。先在燒瓶里加入白磷與濃的氫氧化鉀溶液，加熱后，玻璃管口就冒出氣泡，實驗室里彌漫著一股臭魚味兒。這時你迅速地把窗戶用黑布遮上，就會看到一幅與田野上一樣的畫面：從玻璃管口冒出一個又一個淺藍色的亮圈，在空中游蕩，宛如“鬼火”。原來，這是一場化學之戰(zhàn)：白磷與濃的氫氧化鉀作用，生成了臭魚味的氣體——磷化氫。磷化氫在空氣中能自燃放火，就形成了“鬼火”。實驗時必須注意：磷化氫有毒，又很容易爆炸。人類與動物身體中含有很多磷，死后腐爛了生成磷化氫，這就是曠野上出現(xiàn)的“鬼火”。在田野上，不管白天還是黑夜，都有磷化氫冒出，只不過因為白天日光很強，看不見“鬼火”罷了。磷，是德國漢堡的煉金家勃蘭德在1669年發(fā)現(xiàn)的。按照希臘文的原意，磷就是“鬼火”的意思。寶石為什么絢麗多彩寶石，一向以它的絢麗多彩而博得人們的喜愛。它為什么會如此多姿呢？通過化學分析和光譜鑒定，人們才知道，把寶石“打扮”得五彩繽紛的卻是些金屬。由于它們所含的金屬量有多有少；而且有的只含有一種金屬，有的含有幾種金屬元素，因此顏色也就各不相同。像紅寶石和墨綠寶石中，都含有金屬鉻；翠綠色的土耳其玉里面有銅；朱丹色的紅瑪瑙里面有鐵。這些藏在寶石內(nèi)部的金屬的化合物，吸收了光線里的一部分色光，把其余的色光反射了出來，所以，太陽光譜的所有顏色都在各種寶石的身上互相替換著。有些寶石的顏色，還跟它們的原子排列有關(guān)。青金石的藍色，翠榴石的黃綠色，就是由它們結(jié)晶內(nèi)部各個原子的分布規(guī)律決定的。還有些漂亮的寶石，有時卻是經(jīng)過人工染色的。寶石染色的方法很別致。古時候的希臘人和羅馬人，曾用這樣的方法加工瑪瑙：先放在蜂蜜中煮幾個星期，拿出來用清水洗干凈以后再放在硫酸中煮幾小時，結(jié)果染成了紅色或黑色的帶有條紋的編瑪瑙。烏拉爾居民的染色方法更是奇妙，他們把煙水晶嵌在面包里放到火上烘，就能得到稀罕的金黃色煙水晶。

37今天，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們又邀請了鐳射線和紫外線來參加寶石的染色工作。并且寶石已不只是充當裝飾品，而更多地作為鐘表和精密儀表的軸承材料。

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