初中科技節(jié)化學(xué)講座

1、火山石（俗稱浮石或多孔玄武巖）是一種功能型環(huán)保材料，是火山爆發(fā)后由火山玻璃、礦物與氣泡形成的非常珍貴的多孔形石材，火山石中含有鈉、鎂、鋁、硅、鈣、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鉬等幾十種礦物質(zhì)和微量元素，無(wú)輻射而具有遠(yuǎn)紅外磁波。其應(yīng)用領(lǐng)域包括建筑、水利、研磨、濾材、燒烤炭、園林造景、無(wú)土栽培、觀賞品等領(lǐng)域，在各行各業(yè)中發(fā)揮著無(wú)法替代的作用?；鹕绞F(xiàn)在被運(yùn)用得最多的地方是在水族領(lǐng)域，所以我們首先來(lái)了解一下火山石在水族領(lǐng)域的作用。1、活水：把火山石放入水中可以增加水中氧離子的含量，還可以對(duì)水族箱起到消毒的作用，有利于魚(yú)兒的生長(zhǎng)，還可以起到預(yù)防疾病的作用。另外，火山石還可以釋放微量的紅外線和a射線，不僅對(duì)魚(yú)兒

2、的生長(zhǎng)有好處，對(duì)人體也能起到好的作用。2、穩(wěn)定水質(zhì)：把火山石放入水中，它能把酸度或堿度過(guò)高的水調(diào)節(jié)到接近中性，起到穩(wěn)定水質(zhì)的作用?；鹕绞缓V物質(zhì)，能起到改善水質(zhì)的作用。3、誘色：有些觀賞魚(yú)有與周圍環(huán)境顏色靠近的特點(diǎn)，如羅漢、鸚鵡、紅馬等?；鹕绞念伾r艷漂亮，與羅漢等魚(yú)放在一塊能使其顏色向火山巖靠攏，變得非常漂亮。4、吸附性：火山巖具有吸附性，他不僅可以調(diào)節(jié)酸堿度，還可以吸附水中有害的重金屬離子和有害細(xì)菌，起到凈化水質(zhì)的作用。5、促進(jìn)新陳代謝：火山石含有幾十種礦物質(zhì)和微量元素，能起到促進(jìn)細(xì)胞的新陳代謝，增強(qiáng)免疫力的作用。6、培養(yǎng)硝化菌：火山石表面的多孔性和正電負(fù)荷是培養(yǎng)硝化菌和微生物的溫床，

3、而硝化菌是一種好氧細(xì)菌，能起到改善水質(zhì)的作用。常用電池主要有：干電池、蓄電干電池、蓄電池，以及體積小的微型電池。此池，以及體積小的微型電池。此外，還有金屬外，還有金屬- -空氣電池、燃料空氣電池、燃料電池以及其他能量轉(zhuǎn)換電池如太電池以及其他能量轉(zhuǎn)換電池如太陽(yáng)電池、溫差電池、核電池等陽(yáng)電池、溫差電池、核電池等。鋰電池鋰電池太陽(yáng)能專太陽(yáng)能專用儲(chǔ)能蓄用儲(chǔ)能蓄電池電池手機(jī)內(nèi)置鋰電池手機(jī)內(nèi)置鋰電池紐扣電池紐扣電池氫鎳充電電池氫鎳充電電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鉛蓄電池電池（Battery）指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有

4、正極、負(fù)極之分。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置，如太陽(yáng)能電池。化學(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芑瘜W(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等是靠電池內(nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在正化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在正負(fù)兩個(gè)電極上進(jìn)行。負(fù)兩個(gè)電極上進(jìn)行。石墨烯圖片NO.1 NO.1 中科院石墨烯電池：充電中科院石墨烯電池：充電7 7秒鐘秒鐘 續(xù)航續(xù)航3535公里公里如果有人告訴你：如果有人告訴你：“有這么一種電池，一有這么一種電池，一次充電時(shí)間只需次充電時(shí)間只需8 8分鐘，可行駛分鐘，可行駛10001000公里。公里?！毕嘞嘈藕芏嗳硕紩?huì)驚呆了，

5、這種電池就是石墨烯電信很多人都會(huì)驚呆了，這種電池就是石墨烯電池，因?yàn)樾阅鼙牒?，所以被喚作池，因?yàn)樾阅鼙牒罚员粏咀鳌俺?jí)電池超級(jí)電池”，甚至被甚至被“妖魔化妖魔化”。中科院上海硅酸鹽研究所。中科院上海硅酸鹽研究所發(fā)布消息稱，已研制出一種高性能超級(jí)電容器發(fā)布消息稱，已研制出一種高性能超級(jí)電容器電極材料電極材料-氮摻雜有序介孔石墨烯，該材料具氮摻雜有序介孔石墨烯，該材料具有極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，可用作電動(dòng)車的有極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，可用作電動(dòng)車的“超強(qiáng)電池超強(qiáng)電池”，充電只需，充電只需7 7秒鐘，即可續(xù)航秒鐘，即可續(xù)航3535公公里。里。NO.2NO.2 劍橋大學(xué)鋰劍橋大學(xué)鋰-空氣電池：充電超空

6、氣電池：充電超2000次次 能能量密度提高量密度提高10多倍多倍鋰鋰-空氣電池一直被業(yè)界譽(yù)為空氣電池一直被業(yè)界譽(yù)為“終極電池終極電池”。鋰。鋰-空氣電池的理論能量密度能達(dá)到鋰離子電池的十空氣電池的理論能量密度能達(dá)到鋰離子電池的十倍，它是迄今為止能量密度最大的儲(chǔ)能器件，和倍，它是迄今為止能量密度最大的儲(chǔ)能器件，和汽油相當(dāng)，甚至可用于電網(wǎng)儲(chǔ)電。劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)汽油相當(dāng)，甚至可用于電網(wǎng)儲(chǔ)電。劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)出的鋰出的鋰-空氣電池模型蓄電能力約為空氣電池模型蓄電能力約為3000Wh/kg，是現(xiàn)有鋰離子電池的約是現(xiàn)有鋰離子電池的約8倍，可循環(huán)充放電上千倍，可循環(huán)充放電上千次，首次循環(huán)充放電效率高達(dá)次，首次循環(huán)充

7、放電效率高達(dá)93，即充入電池，即充入電池中中93的能量在放電時(shí)都能被使用。的能量在放電時(shí)都能被使用。NO.NO.3 3 斯坦福大學(xué)鋁離子電池：超快充電 超長(zhǎng)壽命美國(guó)斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組把石墨作為負(fù)極美國(guó)斯坦福大學(xué)的一個(gè)研究小組把石墨作為負(fù)極材料，并且由于等離子電解液不會(huì)燃燒，鋁和石材料，并且由于等離子電解液不會(huì)燃燒，鋁和石墨也不易燃燒，因此這種鋁電池非常安全。鋁電墨也不易燃燒，因此這種鋁電池非常安全。鋁電池經(jīng)過(guò)池經(jīng)過(guò)7500多個(gè)充電、放電周期，電容量并沒(méi)有多個(gè)充電、放電周期，電容量并沒(méi)有損失。此外，由于鋁和石墨屬于柔性材料，使鋁損失。此外，由于鋁和石墨屬于柔性材料，使鋁電池可以彎曲、折疊而

8、不影響性能。電池可以彎曲、折疊而不影響性能。石油產(chǎn)品石油經(jīng)過(guò)加工提煉，可以得到的產(chǎn)品按其用途和使用范圍可以分為如下五種：1點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料有航空汽油，車用汽油等。 2噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(噴氣燃料) 有航空煤油。3壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料(柴油機(jī)燃料) 有高速、中速、低速柴油。 4液化石油氣燃料即液態(tài)烴。 5鍋爐燃料有爐用燃料油和船舶用燃料油。將石油通過(guò)蒸餾的方法分離生產(chǎn)符合內(nèi)燃機(jī)使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油，副產(chǎn)品石油氣和渣油；比燃料油重的組份，又通過(guò)裂化、催化裂化等工藝化學(xué)轉(zhuǎn)化為燃料油，這些燃料油有的要采用加氫等工藝進(jìn)行精制。石油的裂化石油的裂化 目的：目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量；提高汽油的產(chǎn)量和

9、質(zhì)量；原理：原理：在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷在一定條件下，將相對(duì)分子質(zhì)量較大的烴斷裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小的烴的過(guò)程；裂為相對(duì)分子質(zhì)量較小的烴的過(guò)程；類型：類型：熱裂化（熱裂化（500）和催化裂化和催化裂化原料：原料： 重油或石蠟重油或石蠟原理：深度裂化，在高溫下把石油分餾產(chǎn)品中長(zhǎng)鏈烴斷裂為短鏈烴主要原料：石油的分餾產(chǎn)品主要目的：獲得短鏈不飽和烴主要產(chǎn)品（裂解氣）：乙烯、丙烯、丁二烯化學(xué)與醫(yī)學(xué)有著密不可分的聯(lián)系。形形色色的藥物，我們知道是有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)物；精密的醫(yī)療器械，離不開(kāi)有機(jī)高分子材料；醫(yī)院的消毒，需要化學(xué)家發(fā)明的消毒劑；神奇的化驗(yàn)儀器，也與化學(xué)實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)；化學(xué)在藥物設(shè)計(jì)中占比較主導(dǎo)地位，藥物設(shè)計(jì)歸根到底還是要靠有機(jī)合成的?，F(xiàn)有的藥物設(shè)計(jì)大部分是基于高通量篩選，即有機(jī)化學(xué)家先合成一大堆潛在的有效藥物分子（成千上萬(wàn)個(gè)），然后藥學(xué)工作者拿這些化合物挨個(gè)去試（細(xì)胞實(shí)驗(yàn)），看其中哪個(gè)有較好的藥物活性。其中藥效較好的再逐步拿去做臨床實(shí)驗(yàn)（一二三四期），直至被批準(zhǔn)上市。但是這是低效率且浪費(fèi)大量資源的（不是理性設(shè)計(jì)）