有趣的化學(xué)金屬元素

1、趣味元素化學(xué)知識（一）金屬（主族）身輕如燕的金屬鋰金屬在我們的印象里總是沉甸甸的，比木柴啦，水啦砂石啦，都重得多。但是，有一種金屬卻輕得出奇，它就是稀有金屬鋰。純鋰的比重跟干操木材差不多，等于號稱輕金屬的鋁的比重的五分之一，幾乎只有同體積水的重量的一半。即使把鋰扔到汽油里，它也會像軟木塞一樣輕輕地浮起來。鋰不僅是自然界最輕的金屬，而且也是在普通溫度條件下呈固態(tài)的一般材料中最輕的一種。除了體重特別輕之外，鋰的另一個特點(diǎn)是非常軟，富有延展性，可以打薄成片，可以拉伸成絲，壓制加工都很方便。如果有人說，有一種金屬可以用小刀切開成片時，你聽后也許會不信。但是，確實(shí)有一種金屬可以用小刀來毫不費(fèi)力地把它切開

2、，這種金屬就是鋰。鋰有一副漂亮的能發(fā)出耀眼的銀白色光輝的外表。它的個性活潑，有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力，一接觸潮濕空氣，外表就會黯然失色鋰跟空氣中的氧、氮等氣體迅速化合，生成一層淡黃色或黑色的薄膜覆蓋在表面。在自然界中，鋰還算是含量比較多的一種元素，它占地殼總原子數(shù)的萬分之二。在鹽層、海水、鹽湖、礦泉中，含有許多可溶的鋰的化合物。鋰的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，它特別愛跟各種氣體交朋友，比如像氧氣、氮?dú)?、氫氣等，因此它?jīng)常能幫冶金師傅的忙。比如說，經(jīng)過鋰脫氣的鑄銅或銅線，導(dǎo)電性能大大加強(qiáng)。向鉻鎳不銹鋼中加入極少量的鋰鈣合金，就可以增加它的硬度、強(qiáng)度和加工性能。經(jīng)過鋰處理的金屬或合金，它們的“體格”都變得非常強(qiáng)

3、壯，不但能耐高溫，而且不怕酸堿溶液的腐蝕，所以常被用來加工制造具有特殊要求的精密元件。鋰不但可用在冶金工業(yè)中，還可以用在其他部門。例如，在玻璃中加進(jìn)鋰和鋰的化合物，可以增強(qiáng)玻璃的強(qiáng)度和韌性。有些含鋰的特種玻璃，表面光滑，堅固耐用，不怕腐蝕，受熱，膨脹也不太厲害，常常用到化工、電子和光學(xué)儀器上。電視機(jī)的熒光屏就是一種鋰制被璃。鋰在日常的機(jī)械工業(yè)部門里也有它的蹤跡。大家都知道，大大小小，各種各樣的機(jī)器都要用潤滑油來降低摩擦。但一般的潤滑油都很“嬌氣”，熱了會蒸發(fā)分解，冷了又會凍在一起。怎么辦呢？人們用鋰的化合物制造了一些特種的潤滑材料，它們的能耐很大，在零下五十度的低溫里不會凍結(jié)，在二百度的高溫下

4、不會變成氣體。不管在烈日炎炎的赤道，還是在千里冰封的兩極地區(qū)，它們都能勝任。糖塊能點(diǎn)燃嗎？試試看：劃亮一根火柴，把糖塊放在火焰上，可以看到糖開始熔化，卻并不燃燒。這是怎么了，題目寫錯了嗎？讓我們再試試看，再劃著一根火柴，把糖塊放在火焰上，然后再往糖塊上撤一些香煙灰，這時糖塊就會像紙一樣燃燒起來！為什么往糖塊上撤一些煙灰就可以燃燒呢？原來在煙草中，含有許多鋰的化合物，當(dāng)煙草燒成灰燼后，鋰就剩在灰燼中。鋰不但化學(xué)性質(zhì)很活潑，還能當(dāng)催化劑，用來加快一些化學(xué)反應(yīng)，糖塊能燃燒就是一個例子。狼是一種兇猛的野獸，經(jīng)常以牛、羊等家富為食，使牧人們傷透了心。如果有一天狼能不吃羊，對牧人來說將是一件天大的喜事。那

5、么，狼能不吃羊嗎？有些人會說，狗改不了吃屎，狼怎么會改掉自己兇惡的本性呢？先讓我們看看科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)吧?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，不管是人還是動物，只要吃了氯化鋰藥丸，都可以造成短時期內(nèi)的消化不良。利用氯化鋰的這一特性，科學(xué)家便經(jīng)常把這種藥丸塞進(jìn)羊肉里喂狼。經(jīng)過幾次實(shí)驗(yàn)后，狼就倒了胃口，不再吃羊了。一旦狼改了食性，可以遺傳給后代。因?yàn)槔浅粤耸裁礀|西，它的奶汁就會有什么味道。如果這樣下去，很可能出現(xiàn)狼不吃羊的事情。小朋友，你們相信嗎？氫彈里裝的是什么呢？也許有人會說：“氫彈里無非裝的就是氫唄，這有什么問的”。這個回答也對也不對。說它對，是因?yàn)樵缙诘臍鋸椂际怯秒碗暗幕旌衔镒鳌罢ㄋ帯保鼈冸m不是普通的氫，但仍屬

6、于氫的一類。說它不對，是因?yàn)楫?dāng)今的氫彈里的“爆炸物”多數(shù)是氘化鋰和氫化鋰。為什么氫彈里不用氘和氚呢？原來氘和氚很難生產(chǎn)出來，一個工廠一年也生產(chǎn)不了多少，而氘化鋰生產(chǎn)起來卻比較容易，而且氘化鋰爆炸時放出的能量特別巨大。舉例來說，用幾十公斤氘化鋰放出的能量挖溝，足可以挖通一條巴拿馬運(yùn)河。把氘化鋰用在人造太陽上，每年消耗公斤氘和公斤鋰，可以發(fā)電億度，能把整個黑夜照得如同白晝。由于鋰的原子量很小，只有、，因此，單位重量的鋰攜帶的電荷很多，可以說得上是電極材料之王。用鋰做成的電池，體積小、重量輕、輸出功率大，工作溫度范圍寬，可以在零下五十五度的低溫至七十五度的高溫環(huán)境下使用，儲存期長達(dá)十年，壽命是一般電

7、池的十倍。據(jù)悉，日本已研制成功可以充放電一千次的鋰碳電池，它的直徑只有兩厘米，厚度就更小了，只有兩毫米，看上去小巧玲瓏。如果用鋰電池來開動電動汽車、既輕便又干凈，而且充電時間只需十幾分鐘，行程卻達(dá)幾十萬公里以上。隨著能源日益緊缺以及汽車廢氣排放規(guī)定的嚴(yán)格執(zhí)行，鋰動力電池車輛將會迅速增加。最近，日本又研制出一種比紙還薄的鋰電池，長和寬各是四毫米，厚度只有千分之三十四毫米，電池的負(fù)極就是金屬鋰。這種電池可使用在計算器、電子表上，一次充電可工作二三百個小時，而且可以反復(fù)充電達(dá)兩千次，性能依然保持不變?，F(xiàn)在，通信、潛艇、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等也都開始用鋰電池作為電源，使產(chǎn)品和設(shè)備向微型化方向發(fā)展，展現(xiàn)了

8、誘人的前景。鋰不僅是一種高能金屬，而且具有其他多種獨(dú)特的本領(lǐng)?，F(xiàn)在，全世界有超過一半的人晚上都要看電視，但電視機(jī)在播出精彩的節(jié)目時，同時會產(chǎn)生一些X射線，它會暗暗地?fù)p害人體健康。這怎么辦呢？鋰可以幫助人們，它具有吸收X射線的能力，只要在顯像管中加入適量的鋰，大量的X射線就會被吸收，人們在看電視時就可以高枕無憂了。用氧化鋰單晶體還可以制成天文透鏡，既能透過可見光，又能透過紫外線清楚地洞察茫茫宇宙的奧秘。在制燈泡的原料中加入鋰輝石，制出的燈泡會更加明亮、耐用。用氫氧化鋰配的鋰基潤滑脂。既不怕熱，也不怕冷，可以在較大的溫度范圍內(nèi)工作，因而是一種良好的潤滑劑。此外，鋰還可以制成藥品，醫(yī)治多種疾病。鋰不

9、僅在其他領(lǐng)域大顯神通，而且在醫(yī)療事業(yè)中也有用武之地。各位小讀者知道，精神病是一種嚴(yán)重的社會疾病，據(jù)統(tǒng)計，目前全世界患精神病的人數(shù)達(dá)幾百萬?；季癫〉娜松畈荒茏岳恚羌彝サ某林刎?fù)擔(dān)。因此，人們在很早以前，就在尋找一種能治療精神病的“靈丹妙藥”。功夫不負(fù)有心人，到了本世紀(jì)四十年代，這種“靈藥”終于問世了。人們是怎么發(fā)現(xiàn)它的呢？在美國有一位著名的精神病醫(yī)生，他小時候看到精神病人在發(fā)作時十分痛苦。就暗自下決心，長大后一定要找到一種能治療精神病的藥物，來緩解病人的痛苦，他當(dāng)了醫(yī)生后，就專門研究精神病。為了弄清楚精神病的病因，他把病人的尿液注射到小白鼠的身體中，小白鼠也得了精神病。由于尿液中的主要成份是

10、尿酸，于是他推想也許尿酸是導(dǎo)致精神病的“罪魁禍?zhǔn)住?。為了證實(shí)這一點(diǎn)，他就用尿酸來代替病人的尿液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但是尿酸幾乎不溶于水，很難把它移入小白鼠體內(nèi)，因此他改用易溶于水的尿酸鋰?？僧?dāng)他把尿酸鋰注入小白鼠體內(nèi)時，卻奇 怪地發(fā)現(xiàn)，小白鼠的精神病非但沒有加重，反而大大減輕了。這大大鼓舞了這位醫(yī)生，他繼續(xù)用鋰鹽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)，碳酸鋰對精神病的療效最好。有的小朋友也許要問，為什么鋰鹽能治療精神病呢？這是因?yàn)殇囯x子能消除患者身體中的尿酸毒性，使病人狂躁的心情平靜下來。自年這位醫(yī)生發(fā)現(xiàn)鋰鹽能治療精神病以來，有幾十萬的精神病患者告別了痛苦的過去，這不愧是醫(yī)學(xué)上的偉大發(fā)現(xiàn)。躲在食鹽里的金屬鈉食鹽和我們的關(guān)系

11、太密切了。我們每個人天天都要吃鹽，不吃鹽就沒有勁兒。據(jù)統(tǒng)計，每個正常的人一天要吸收克食鹽，一年要吸收公斤食鹽。但你知不知道，在這雪白的鹽里，還躲藏著一種金屬呢？這就是鈉。在許多人看來，金屬都硬棒棒、沉甸甸的?？墒墙饘兮c，卻是軟綿綿的，比水還輕，用一把普通的小刀，就可以輕易地把它切開。鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡懿话卜?。它特別“喜歡”空氣和水，一塊銀光閃閃的金屬鈉，只要在空中呆一會兒，就會失去光澤，周身披上一件灰白色的“外衣”。原來表面的鈉已與氧氣和水蒸氣發(fā)生了化學(xué)變化，生成了灰白色的氧化鈉和氫氧化鈉。把一小塊鈉放在水中就會有氣泡產(chǎn)生，過上一會兒，鈉就不見了。它躲到哪兒去了呢？原來它與水反應(yīng)生成了氫

12、氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉溶解在水中，我們當(dāng)然就看不見了。鈉既不能放在空氣中，也不能放在水中，那把它放在哪兒呢？人們發(fā)現(xiàn)鈉對煤油不感興趣，于是，就把它放在煤油中。鈉元素是地球的主要成員之一，分布十分廣泛。人們在食鹽、土壤、水甚至高層大氣中，都可以發(fā)現(xiàn)它的蹤影。然而，它的發(fā)現(xiàn)卻比較晚，直到年，人類才第一次看到了鈉的“廬山真面目”。你見過彗星嗎？人們觀看彗星一般是在晚上，只見它拖著一條明亮的“大尾巴”，從天邊搖曳而過。人們看到彗星的時候并不多，著名的“哈雷彗星”，人們每過七十二年才能看到一次。多么讓人可惜呀！現(xiàn)在好了，科學(xué)家可以制造出彗星來，讓人們大飽眼福，你再也不用擔(dān)心看不見彗星了?？茖W(xué)家們在宇宙火

13、箭上裝著一種特制的鈉蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器能使金屬鈉迅速地蒸發(fā)，在宇宙空間幾乎近于真空和沒有重量的情況下噴出鈉云。鈉云在日光的照射下可以變得很亮，同時由于逐漸擴(kuò)散可以形成像彗星那樣的形狀。鈉云，不但可以模仿彗星，還可以幫助科學(xué)家進(jìn)行研究。科學(xué)家用照相或光電測量的方法，可以測量到鈉云擴(kuò)散的全過程，從而能計算周圍物質(zhì)的密度。同時，在預(yù)定時刻發(fā)出鈉云，使得人們能夠直接對宇宙火箭進(jìn)行光學(xué)觀測，確定出它的位置和運(yùn)行路線。在年月，蘇聯(lián)科學(xué)家向月球方向發(fā)射“月球號”火箭時，他們做了安排，讓這顆衛(wèi)星放出鈉云做為可見的信號，說明它已進(jìn)入預(yù)定的軌道。當(dāng)科學(xué)家們發(fā)射人造衛(wèi)星時，大多數(shù)情況下都可以看到人造彗星，當(dāng)你在觀看

14、時，可千萬不要忘了這是鈉的一大功勞呀。人在太空中怎么呼吸呢？有的人會說，只要帶上足夠的液態(tài)氧就可以了。實(shí)際上這個問題要復(fù)雜得多。因?yàn)橐簯B(tài)氧只能裝在鋼瓶里，這樣，液態(tài)氧只能提供氧氣，卻不能使空氣中的二氧化碳減少。要知道，即使空氣中的氧氣含量很豐富，但如果人呼出的二氧化碳越來越多時，人最后還會中毒甚至死亡。那怎么辦呢？人們請來了金屬鈉，它能幫助人們在太空中進(jìn)行呼吸。原來鈉在加熱的情況下導(dǎo)入不含二氧化碳的空氣，它就會和氧氣生成一種叫作過氧化鈉的固體物質(zhì)，這是一個絕妙的“氧氣倉庫”。當(dāng)需要使用氧氣時，只要把它暴露在空氣中就行。過氧化鈉一遇上空氣中的二氧化碳，就會和它發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈉并放出氧氣，

15、空氣中的二氧化碳越多，它就作用得越快，放出的氧氣也越多。人們再也不用害怕二氧化碳中毒了。衣服臟了，手臟了，該怎么辦呢？你肯定會說：用肥皂、洗衣粉洗洗就干凈了。那么肥皂和洗衣粉是由什么做成的呢？它們?yōu)槭裁茨馨岩路锤蓛裟兀吭瓉矸试砗拖匆路凼怯锰妓徕c制成的，它可以和很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。我們穿的衣服過幾天后，上面就沾滿了塵土、油污和許多其他的雜質(zhì)，它們大多都不溶于水，所以光用自來水洗不干凈。當(dāng)我們往水里加進(jìn)洗衣粉后，洗衣粉里面的碳酸鈉就與這些雜質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化，把他們變成了一些能溶于水的物質(zhì)，這樣，用水一沖，衣服就干凈了。最初，人們是從一些海生植物的灰中提取碳酸鈉，但這樣做起來很麻煩，而且產(chǎn)量也很少。

16、現(xiàn)在，人們用食鹽、硫酸和石灰石作原料來制作。我國著名的化學(xué)家侯德榜，對這種制造方法進(jìn)行了重大的改進(jìn)，創(chuàng)造了“聯(lián)合制堿法”，大大提高了碳酸鈉的產(chǎn)量。碳酸鈉不但可以制造肥皂和洗衣粉，還可以用在其他工業(yè)部門中。據(jù)估計，生產(chǎn)一噸鋼需要公斤的碳酸鈉，生產(chǎn)一噸黃金需要公斤，生產(chǎn)一噸鋁需要公斤，許多化學(xué)藥品中，也要用到碳酸鈉。水銀是一種在常溫下呈液態(tài)的金屬，它很容易揮發(fā)。水銀蒸氣有毒，如果吸入大量的水銀蒸氣，就會發(fā)生中毒事件，嚴(yán)重時會使人死亡。但科學(xué)家在做實(shí)驗(yàn)時經(jīng)常要用到它，那怎么才能防止水銀揮發(fā)掉呢？起初，人們往裝水銀的瓶里倒人一些水，還是不能防止水銀的揮發(fā)。有人做過這樣一個實(shí)驗(yàn)：在一個密閉的容器里放上一

17、些水銀，再在上面加水，水層厚厘米，在室溫經(jīng)過小時后，測得水面上的空氣中已有一定量的水銀蒸氣。那怎么辦呢？人們經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)食鹽水可以防止水銀揮發(fā)。只要在裝水銀的容器中加人濃度為的食鹽水來蓋住水銀，就完全可以阻止水銀的蒸發(fā)。生活在北方的人天天都要吃饅頭，當(dāng)你們咬一口饅頭時會發(fā)現(xiàn)什么呢？你們會看到饅頭里有很多氣孔，就好像蜂窩一樣，這些氣孔是怎么形成的呢？原來，人們在蒸饅頭的面團(tuán)里要加進(jìn)一種叫“小蘇打”的東西，它的學(xué)名叫碳酸氫鈉。饅頭揉好后，人們把它放在蒸籠里放在火上，開始加熱。碳酸氫鈉非常怕熱，一加熱，它就會分解，放出二氧化碳?xì)怏w。二氧化碳?xì)怏w跑不到外面去，就會在饅頭里形成很多氣孔。能在水中燃

18、燒的金屬鉀鉀跟鈉一樣，也是銀白色的金屬，非常柔軟，用小刀可以像切面包一樣，把它切成一個個小塊。鉀的熔點(diǎn)很低，只是63，就是說，只要溫度升高到63，金屬鉀就變成水銀般的液體了。鉀的比重很小，它比水還輕。“金屬比水輕”，這在它剛被發(fā)現(xiàn)時簡直不可思議。當(dāng)時很多人認(rèn)為它壓根就不能算是金屬，直到后來，人們才改變了態(tài)度。鉀也是一個非?；顫姾脛拥慕饘僭?，剛剛切開的金屬鉀穿著一件銀白色的“外衣”，非常漂亮，可你一轉(zhuǎn)身，它就變得灰頭上臉的，就像換了一個“人”。原來鉀與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成了氧化鉀。其實(shí)，鉀最感興趣的是水。如果你把它放進(jìn)水里，那可不得了。只聽它“吱吱”叫著，一會兒浮上來，一會兒沉下去，周身還冒

19、出火焰，看起來，它跟水真是十分要好。過上一會兒，你再一看，水里已沒有鉀的影子了。原來，它跟水發(fā)生變化生成了氫氧化鉀，氫氧化鉀溶解在水中，所以就看不到了。因此，跟鈉一樣，人們把鉀放在煤油中，免得它到處惹生非。在古代時，經(jīng)常發(fā)生戰(zhàn)爭。在一天的中午，有一位將軍帶著隊伍去打仗，走在半路上，士兵們都非?？诳省？墒歉浇稽c(diǎn)水也沒有，怎么辦呢？這位將軍想出了一個好辦法，他對士兵們說，他知道這兒的地形，在前面不遠(yuǎn)處，有一個梅園，到那兒可以搞梅子吃。聽了將軍的話，士兵們頓時來了勁，口也不覺得渴了。后來人們把這個故事總結(jié)為一個成語，叫“望梅止渴”。那么望梅為什么能夠解渴呢？原來，梅子中含有鉀元素。人們覺得口渴，是

20、由于體內(nèi)的鹽分特別多，造成鈉離子過剩，而鉀離子能使人體內(nèi)多余的鈉排出體外，所以當(dāng)人們感到口渴時，吃一些梅子，蘋果就可以止渴。這樣過上兩三次后，吃梅子止渴就變成了人的習(xí)性，而人在吃梅子時一般都要分泌唾液，這也成了人的習(xí)慣。只要有人說到梅子，在條件反射的作用下，雖然沒有吃到梅子，但口里也分泌出一些唾液。唾液可以濕潤咽喉，使人不覺得口渴。故事中的士兵們沒有吃海子，卻止住了口渴就是這個道理。鉀是植物的好朋友，它對植物的生長有很大的幫助。鉀能幫助植物合成碳水化合物。谷類作物如果沒有鉀的幫助，結(jié)的谷粒就很少，而且其中淀粉的含量不多。缺了鉀，植物的幼苗就會發(fā)育不良，莖桿柔弱無力，風(fēng)一吹就會倒下，還會生出許多

21、病來。鉀還幫助植物吸收氮，形成蛋白質(zhì)。比如說，豌豆幼苗在沒有鉀的幫助下，蛋白質(zhì)的含量只有50，而有了鉀的幫助，蛋白質(zhì)的含量會提高到70。科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，在植物體中，鉀與蛋白質(zhì)的分布是一致的，蛋白質(zhì)多的地方，鉀離子也很多，這也說明鉀和蛋白質(zhì)的關(guān)系很“親密”。所以，在植物的生長過程中需要大量的鉀。平均起來，每收獲一噸小麥或馬鈴薯，就等于從土壤中取走五公斤鉀；收獲一噸甜蘿卜，相當(dāng)于取走二公斤鉀。全世界平均每年要從土壤中取走2500萬噸鉀！有人才有出，這就是說，全世界每年至少要往土壤中施用2500萬噸的鉀肥。但是，如果你問農(nóng)民叔叔的話，他會告訴你說平常不往地里施用鉀肥。這又是什么緣故呢？原來，農(nóng)民一

22、般都要向地里施用農(nóng)家肥料，包括草木灰和家畜的糞便。草木灰里含有大量的鉀。這是因?yàn)橹参锉緛砭蛷耐寥乐形樟撕芏噔?。那么，把它燒成灰后，灰中?dāng)然也就含有鉀。在每噸糞便中，也大約含有六公斤的鉀，因此農(nóng)民叔叔不用再施鉀肥。長“眼睛”的金屬銣?zhǔn)攀兰o(jì)五十年代的開頭，住在漢堡城里的德國化學(xué)家本生，發(fā)明了一種燃燒煤氣的燈，這種本生燈現(xiàn)在在我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里還隨處可見。他試著把各種物質(zhì)放到這種燈的高溫火焰里，看看它們在火焰里究竟有什么變化。變化果真是有的！火焰本來幾乎是無色的，可是當(dāng)含鈉的物質(zhì)放進(jìn)去時，火焰卻變成了黃色；含鉀的物質(zhì)放進(jìn)去時，火焰又變成了紫色連續(xù)多次的實(shí)驗(yàn)使本生相信，他已經(jīng)找到了一種新的化學(xué)分析

23、的方法。這種方法不需要復(fù)雜的試驗(yàn)設(shè)備，不需要試管、量杯和試劑，而只要根據(jù)物質(zhì)在高溫?zé)o色火焰中發(fā)出的彩色信號，就能知道這種物質(zhì)里含有什么樣的化學(xué)成分。但是，進(jìn)一步的試驗(yàn)卻使本生感到煩惱了，因?yàn)橛行┪镔|(zhì)的火焰幾乎亮著同樣顏色的光輝，單憑肉眼根本沒法把它們分辨清楚。這時，住在同一城市里的研究物理學(xué)的基爾霍夫決心幫本生的忙。他想既然太陽光通過三棱鏡能夠分解成為由七種顏色組成的光譜，那為什么不可以用這個簡單的玻璃塊來分辨一下高溫火焰里那些物質(zhì)所發(fā)出的彩色信號呢？基爾霍夫把自己的想法告訴了本生，并把自已研制的一種儀器分光鏡交給了他。他們把各種物質(zhì)放到火焰上去，叫物質(zhì)變成熾熱的蒸氣，由這蒸氣發(fā)出來的光，通過

24、分光鏡之后，果然分解成為由一些分散的彩色線條組成的光譜線光譜。蒸氣成份里有什么元素，線光譜中就會出現(xiàn)這種元素所特有的跟別的元素不同的色線：鉀蒸氣的光譜里有兩條紅線，一條紫線；鈉蒸氣有兩條挨得很近的黃線；鋰的光譜是由一條亮的紅線和一條較暗的橙線組成的；銅蒸氣有好幾條光譜線，其中最亮的是兩條黃線和一條橙線，等等。這樣就給人們找到了一種可靠的探索和分析物質(zhì)成份的方法光譜分析法。光譜分析法的靈敏度很高，能夠“察覺”出幾百萬分之一克甚至幾十億分之一克的不管哪一種元素。分光鏡擴(kuò)大了人們的視野。你把分光鏡放在光線的過道上，譜線將毫無差錯地告訴你發(fā)出這種光線的物質(zhì)的化學(xué)元素的成分是什么。本生拿著分光鏡研究過很

25、多物質(zhì)。在年，他在一種礦泉水里和鋰云母礦石中，發(fā)現(xiàn)了一種產(chǎn)生紅色光譜線的未知元素。這個新發(fā)現(xiàn)的元素就用它的光譜線的顏色銣來命名（在拉丁語里，銣的含意是深紅色）。銣的發(fā)現(xiàn)，是用光譜分析法研究分析物質(zhì)元素成分取得的第一個勝利。大家知道，我們平常所用的電大多是用火力或水力生產(chǎn)出來的。燒煤的熱能或水流的動能，先推動汽輪機(jī)或水輪機(jī)變成機(jī)械能，然后再帶動發(fā)電機(jī)發(fā)出電來。從熱能（或水能）到機(jī)械能再到電能，中間幾經(jīng)周折，能量損耗不少，效率當(dāng)然很低。那么，有沒有一種操作簡便而效率卻很高的發(fā)電方式呢？當(dāng)然有。人們發(fā)現(xiàn)，銣原子的最外層電子很不穩(wěn)定，很容易被激發(fā)放射出來。利用銣原子的這個特點(diǎn)，科學(xué)家們設(shè)計出了磁流體發(fā)

26、電和熱電發(fā)電兩種全新的發(fā)電方式。磁流體發(fā)電是使加熱到二三千度高溫的具有導(dǎo)電能力的氣體，以每秒六百到一千五百米的速度通過磁極，憑借電磁感應(yīng)而發(fā)出電來。熱電發(fā)電是從加熱一頭的電極發(fā)出電子，而由另一頭的電極接受，在兩個電極之間接上導(dǎo)線，就會有電流不斷產(chǎn)生和通過。這樣的發(fā)電方式多么簡單，多么直截了當(dāng)！熱能直接變成電能，省掉了水力和火力發(fā)電時的機(jī)械轉(zhuǎn)動部分，從而大大提高了能量的利用率。當(dāng)然，為獲得磁流體發(fā)電所需要的高溫高速的導(dǎo)電性氣體也好，為進(jìn)一步提高熱電發(fā)電的電子流速度也好，都少不了要用到最容易發(fā)射電子，也就是最容易變成離子的金屬銣。銣在這方面的廣泛應(yīng)用，一定會給發(fā)電技術(shù)和能量利用帶來一場新的重大的技

27、術(shù)革命。最軟的金屬銫 如果有人問，自然界里最軟的金屬元素是什么？你可以這樣回答，銫就是最軟的金屬，它甚至比石蠟還軟。 銫具有活潑的個性，它本來披著一件漂亮的銀白色的“外衣”，可是一與空氣接觸，馬上就換成了灰藍(lán)色，甚至不到一分鐘就自動地燃燒起來，發(fā)出玫瑰般的紫紅色或藍(lán)色的光輝，把它投到水里，會立即發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，著火燃燒，有時還會引起爆炸。即使把它放在冰上，也會燃燒起來。正因?yàn)樗@么地“不老實(shí)”，平時人們就把它“關(guān)”在煤油里，以免與空氣、水接觸。 最有意思的是，銫的熔點(diǎn)很低，很容易就能變成液體。一般的金屬只有在熊熊的爐火中才能熔化。，可是銫卻十分特別，熔點(diǎn)只有攝氏二十八度半，除了水銀之外，它

28、就是熔點(diǎn)最低的金屬了。大家都知道，我們?nèi)梭w的正常溫度是攝氏三十七度，所以把銫放到手心里，它就會像冰塊掉進(jìn)熱鍋里那樣很快地化成液體，在手心里滾來滾去。 在自然界里，銫的分布相當(dāng)廣泛，巖石、土壤、海水以至某些植物機(jī)體，到處都有它的“住地”?？墒卿C沒有形成單獨(dú)的礦場，在其他礦物中含量又少，所以生產(chǎn)起來很麻煩。一年下來，生產(chǎn)出的銫很少，“物以稀為貴”，現(xiàn)在銫比金子還貴。 用銫可以做成最準(zhǔn)確的計時儀器原子鐘。 一說到鐘，你們自然明白這是一種計量時間的工具。人類的生活和生產(chǎn)活動離不開計時，想想看，如果有一天起床后，世界上所有的鐘表都不翼而飛了，世界會變成什么樣子呢？ 過去，人們確定時間都拿地球的自轉(zhuǎn)作為基

29、準(zhǔn)。地球是個天然的計時器，它每晝夜繞軸自轉(zhuǎn)一周，寒來暑往，年年如此。人們把地球自轉(zhuǎn)一周所需要的時間定為一天二十四小時，它的八百六千四百分之一就是一秒，秒的時間單位就是這樣來的。 但是，后來人們發(fā)現(xiàn)，由于潮汐力等許多因素的影響，地球不是一個非常準(zhǔn)確的“時鐘”。它的自轉(zhuǎn)速度是不穩(wěn)定的，時快時慢。雖然這種快慢的差別極小，但累計起來，誤差就很大了。 有沒有一種更準(zhǔn)確的計時儀器呢？ 人們開始打破舊的傳統(tǒng)習(xí)慣，大的一頭不行，往小的一頭探索。人們發(fā)現(xiàn)：銫原子的第六層即最外層的電子繞著原子核旋轉(zhuǎn)的速度，總是極其精確地在幾十億分之一秒的時間內(nèi)轉(zhuǎn)完一圈，穩(wěn)定性比地球繞軸自轉(zhuǎn)高得多。利用銫原子的這個特點(diǎn)，人們制成了

30、一種新型的鐘銫原子鐘，規(guī)定一秒就是銫原子“振動”九十一億九千二百六十萬一千七百七十次（即相當(dāng)于銫原子的最外層電子旋轉(zhuǎn)這么多圈）所需要的時間。這就是“秒”的最新定義。 利用銫原子鐘，人們可以十分精確地測量出十億分之一秒的時間，三百年來積累起來的時間總誤差不超過五秒，精確度和穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)地扭過世界上以前有過的任何一種表，也超過了許多年來一直以地球自轉(zhuǎn)作基準(zhǔn)的天文時間。 人類創(chuàng)造性的勞動得到了收獲。大家知道，在我們?nèi)粘Ｉ罾?，只要知道年、月、日以至?xí)r、分、秒就可以了。但是現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)卻往往需要精確地計量更為短暫的時間，比如毫秒（千分之一秒）、微秒（百萬分之一秒）等等。有了像銫原子鐘這樣一類的鐘表，人

31、類就有可能從事更為精細(xì)的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，比如對原子彈和氫彈的爆炸、火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射以及宇宙航行等等，實(shí)行高度精確的控制，當(dāng)然也可以用于遠(yuǎn)程飛行和航海。 為了征服宇宙，必須有一種嶄新的、飛行速度極快的交通工具。一般的火箭、飛船都達(dá)不到這樣的速度，最多只能沖出地月系；只有每小時能飛行十幾萬公里的“離子火箭”才能滿足要求。 有的小朋友可能會問：我們只知道原子、分子，怎么又出來一個離子？離子是什么呀？ 簡單說吧，大家都知道，正常的分子、原子等粒子是電中性的，表現(xiàn)不出帶有什么電荷；而離子卻是帶電（正電或負(fù)電）的粒子，分子、原子等帶一電荷就成了離子（正離子或負(fù)離子）。 前面我們已經(jīng)說過，銫原子的最外層

32、電子極不穩(wěn)定，很容易被激發(fā)放射出來，變成為帶正電的銫離子，所以是宇宙航行離子火箭發(fā)動機(jī)理想的“燃料”。 銫離子火箭的工作原理是這樣的：發(fā)動機(jī)開動后，產(chǎn)生大量的銫蒸氣，銫蒸氣經(jīng)過離化器的“加工”，變成了帶正電的銫離子，接著在磁場的作用下加速到每秒一百五十公里，從噴管噴射出去，同時繪離子火箭以強(qiáng)大的推動力，把火箭高度推向前進(jìn)。計算表明，用這種銫離子作宇宙火箭的推進(jìn)劑，單位重量產(chǎn)生的推力要比現(xiàn)在使用的液體或固體燃料高出上百倍。這種銫離子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久！A住在綠寶石里的金屬鈹有一種翠綠晶瑩、光耀奪目的寶石叫綠柱石。它過去是供貴族玩賞的寶物，今天成了勞動人民的珍品。為什么我們也把綠

33、柱石當(dāng)做珍品呢？這倒不是由于它有一副漂亮誘人的外表，而是因?yàn)樗抢锩婧幸环N珍貴的稀有金屬鈹。第一次發(fā)現(xiàn)鈹是在年，人們在研究翡翠的成分時認(rèn)識了它。在拉丁文里，“鈹”的含意就是“綠寶石”。過了差不多三十年，人們用活潑的金屬鈣和鉀還原氧化鈹和氯化鈹，制得了純度不高的第一塊金屬鈹。又過了將近七十年，人們才對鈹進(jìn)行小規(guī)模的加工生產(chǎn)。近三十年來，鈹?shù)漠a(chǎn)量逐年激增?，F(xiàn)在，鈹?shù)摹半[性埋名”時期已經(jīng)過去，人們每年要生產(chǎn)好幾百噸的鈹。看到這里，有的小朋友可能會提出這樣的問題：為什么鈹?shù)陌l(fā)現(xiàn)時間這么早，而在工業(yè)上的應(yīng)用卻這樣晚呢？關(guān)鍵卡在鈹?shù)奶峒児ぷ魃希獜拟數(shù)V石中把鈹提純出來很困難，而鈹又偏偏特別喜歡“清潔”，

34、鈹中只要含有很少一點(diǎn)點(diǎn)雜質(zhì)，就會使它的性能發(fā)生很大的變化，失去許多優(yōu)良的品質(zhì)?，F(xiàn)在的情況當(dāng)然大有改觀了，我們已經(jīng)能夠采用現(xiàn)代的科學(xué)方法生產(chǎn)出純度很高的金屬鈹。鈹?shù)脑S多特性我們都“了如指掌”：比重比鋁輕三分之一；強(qiáng)度跟鋼差不多，傳熱本領(lǐng)是鋼的三倍，是金屬中良好的導(dǎo)體；透X射線的能力最強(qiáng)，有“金屬玻璃”之稱。曾有這么多優(yōu)異的性能，怪不得人們稱譽(yù)它是“輕金屬中的鋼”哩！起初，因?yàn)橐睙捈夹g(shù)不過關(guān)，煉出來的鈹里含有雜質(zhì)，脆性大，不好加工，加熱時又容易氧化，所以少量的鈹只是在特殊情況下使用，比如用X射線管的透光小窗、霓虹燈的零件等等。后來，人們給鈹?shù)膽?yīng)用開辟了一個廣闊而又重要的新領(lǐng)域制造合金，特別是制造鈹

35、銅合金鈹青銅。大家知道，銅比鋼鐵要軟得多，彈性和抵抗腐蝕的能力也不強(qiáng)。但是，銅中加進(jìn)一些鈹后，銅的性能發(fā)生了驚人的變化。含鈹百分之一到三點(diǎn)五的鈹青銅，機(jī)械性能優(yōu)良，硬度加強(qiáng)，彈性極好，抗蝕本領(lǐng)很高，而且還有很高的導(dǎo)電能力。用鈹青銅制成的彈簧，可以壓縮幾億次以上。百折不撓的鈹青銅，最近又被用來制造深海探測器和海底電纜，這對海洋資源的開發(fā)具有重要的意義。含鎳的鈹青銅還有一個可貴的特點(diǎn)受到撞擊的時候不會產(chǎn)生火花。這個特點(diǎn)對炸藥廠很有用。你想，易燃易爆的材料怕得就是火，比如炸藥和雷管，一見火就會發(fā)生爆炸。而鐵制的錘子、鉆頭等工具在使用時都會冒出火花，這怎么得了。很明顯，用這種含鎳的鈹青銅來制造這些工具

36、，是最合適的了，另外，含鎳的鈹青銅也不會被磁鐵所吸引，不受磁場磁化，所以又是制造防磁零件的好材料。前面不是說過，鈹有“金屬玻璃”的外號嗎？近年來，比重小、強(qiáng)度高、彈性好的鈹，已經(jīng)作為反射鏡用到高精度的電視傳真上，效果果然不錯，發(fā)送一張照片只需要幾分鐘。鈹雖然有很多用處，但在眾多元素中，它仍是一個默默無名的“小人物”，受不到人們的重視。但在本世紀(jì)五十年代時，鈹?shù)摹懊\(yùn)”卻大為好轉(zhuǎn)，一時成了科學(xué)家們的搶手貨。這是為什么呢？原來是這樣的：在無煤的鍋爐原子反應(yīng)堆里，為了從原子核里解放出大量的能量，需要用極大的力量去轟擊原子核，使原子核發(fā)生分裂，就像用炮彈去轟擊堅固的炸藥庫，使炸藥庫發(fā)生爆炸一樣。這個用

37、來轟擊原子核的“炮彈”叫中子，而鈹正是一種效率很高的能夠提供大量中子炮彈的“中子源”。原子鍋爐中光有中子“點(diǎn)火”還不行，點(diǎn)火以后，還要使它真正“著火燃燒起來”。中子轟擊原子核，原子核分裂，放出原子能，同時產(chǎn)生新的中子。新中子的速度極快，達(dá)到每秒幾萬公里。必須使這類快中子減慢速度，變成慢中子，才容易繼續(xù)去轟擊別的原子核而引起新的分裂，一變二、二變四持續(xù)不斷地發(fā)展“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”，使原子鍋爐里的原子燃料真正“燃燒”起來，正因?yàn)殁攲χ凶佑泻軓?qiáng)的“制動”能力，所以它就成了原子反應(yīng)堆里效能很高的減速劑。這還不算，為了防止中子跑出反應(yīng)堆，反應(yīng)堆的周圍需要設(shè)置“警戒線”中子反射體，用來勒令那些企圖“越境”的中子

38、返回反應(yīng)區(qū)。這樣，一方面可以防止看不見的射線傷害人體健康，保護(hù)工作人員的安全；另一方面又能減少中子逃跑的數(shù)量，節(jié)省“彈藥”，維持核裂變的順利進(jìn)行。鈹?shù)难趸锉戎匦?，硬度大，熔點(diǎn)高達(dá)攝氏二千四百五十度，而且能夠像鏡子反射光線那樣把中子反射回去，正是建造原子鍋爐“住房”的好材料?，F(xiàn)在，幾乎各種各樣的原子反應(yīng)堆都要用鈹作中子反射體，特別在建造用于各種交通工具的小型原子鍋爐時更需要。建造一個大型的原子反應(yīng)堆，往往需要動用二噸多金屬鈹。航空工業(yè)的發(fā)展要求飛機(jī)飛得更快、更高、更遠(yuǎn)，重量輕、強(qiáng)度大的鈹當(dāng)然也可以在這方面顯一下自己的本領(lǐng)。有些鈹合金是制造飛機(jī)的方向舵、機(jī)翼箱和噴氣發(fā)動機(jī)金屬構(gòu)件的好材料?，F(xiàn)代化

39、戰(zhàn)斗機(jī)上的許多構(gòu)件改用鈹制造后，由于重量減輕，裝配部分減少，使飛機(jī)的行動更加迅速靈活。有一種新設(shè)計的超音速戰(zhàn)斗機(jī)鈹飛機(jī)，飛行速度可達(dá)每小時四千公里，相當(dāng)于聲速的三倍多。在將來的原子飛機(jī)和短距離起落的飛機(jī)上，鈹和鈹?shù)暮辖鹨欢〞玫礁嗟膽?yīng)用。進(jìn)入二十世紀(jì)六十年代以后，鈹在火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等方面的用量也在急劇增加。鈹是金屬中最好的良導(dǎo)體。現(xiàn)在有許多超音速飛機(jī)的制動裝置是用鈹來制造的，因?yàn)樗袠O好的吸熱、散熱的性能，“剎車”時產(chǎn)生的熱量很快就會散失。當(dāng)人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船高速穿越大氣層的時候，機(jī)體與空氣分子摩擦?xí)a(chǎn)生高溫。鈹作為它們的“防熱外套”，能夠吸收大量的熱量并很快地激發(fā)出去，這樣就可防

40、止溫度過度升高，保障飛行安全。鈹還是高效率的火箭燃料。鈹在燃燒的過程中能釋放出巨大的能量。每公斤鈹完全燃燒放出的熱量高達(dá)千卡，是一種優(yōu)質(zhì)的火箭燃料。人在工作、勞動一段時間后會感到疲勞，這是一種正常的生理現(xiàn)象。然而，許多金屬和合金也會“疲勞”，不同的是，人們歇一會兒之后疲勞就自動消失了，人們又可以繼續(xù)進(jìn)行工作，但金屬和合金就不行了，它們疲勞過度后，用它們造成的東西就不能再用了。這多么可惜呀！怎么來治療金屬和合金的這種“職業(yè)病”呢？科學(xué)家已找到了醫(yī)治這種“職業(yè)病”的“靈丹妙藥”，它就是鈹，如果在鋼中加入少量的鈹，把它制成小汽車用的彈簧，可以經(jīng)受萬次沖擊，也不會出現(xiàn)疲勞的痕跡。金屬也會有甜味嗎？當(dāng)然

41、沒有，那為什么題目卻是“甜味金屬”呢？原來，有些金屬的化合物是帶有甜味的，于是人們就把這種金同叫做“甜味金屬”，鈹就是其中的一個。但是千萬不要接觸鈹，因?yàn)樗哂卸拘?。每一立方米的空氣中只要有一毫克鈹?shù)姆蹓m，就會使人染上急性肺炎鈹肺病。我國冶金戰(zhàn)線的廣大職工，向鈹毒發(fā)動進(jìn)攻，終于使一立方米空氣中的鈹?shù)暮拷档偷绞f分之一克以下，已經(jīng)圓滿地解決了鈹中毒的防護(hù)問題。跟鈹相比，鈹?shù)幕衔锏亩拘愿?，鈹?shù)幕衔飼趧游锏慕M織和血漿中形成可溶性的膠狀物質(zhì)，進(jìn)而與血紅蛋白發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種新的物質(zhì)，從而使組織器官發(fā)生各種病變，在肺和骨骼中的鈹，還可能引發(fā)癌癥。鈹?shù)幕衔镫m然甜，卻是“老虎的屁股”，千萬摸

42、不得。人體健康必需的重要元素-鎂人類開始對鎂的生理作用的研究，是從本世紀(jì)七十年代末、八十年代初開始的，而對人體鎂缺乏癥，直到最近幾年才引起注意，1995年在美國舉行的一次營養(yǎng)學(xué)會議上專家們估計，美國人患鎂缺乏癥的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的20以上，個別地區(qū)竟達(dá)80以上，這個數(shù)字實(shí)在令人震驚!在生物學(xué)上，鎂的作用極為重要，因?yàn)樗侨~綠素分子的核心原子，葉綠索結(jié)構(gòu)以鎂原子鋏狀結(jié)合為其分子的母核，此鎂原子鋏狀結(jié)合具有強(qiáng)力催化劑的作用。葉綠素中鎂的功能是一般鎂離子的數(shù)萬倍。人體內(nèi)到處都有以鎂為催化劑的代謝系統(tǒng)，約有一百個以上的重要代謝必須靠鎂來進(jìn)行，鎂幾乎參與人體所有的新陳代謝過程。在人體細(xì)胞內(nèi)，鎂是第二重要的陽

43、離子(鉀第一)，其含量也次于鉀。鎂具有多種特殊的生理功能，它能激活體內(nèi)多種酶，抑制神經(jīng)異常興奮性，維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，參與體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成、肌肉收縮及體溫調(diào)節(jié)鎂影響鉀、鈉、鈣離子細(xì)胞內(nèi)外移動的“通道”，并有維持生物膜電位的作用。最近，日本學(xué)者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，飲食中，鎂、鈣的含量與腦動脈硬化發(fā)病 率有關(guān) 科研結(jié)果顯示 當(dāng)血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)流入過多的鈣時，會引起血管收縮，而鎂能調(diào)解鈣的流出、流人量，因此缺鎂可引起腦動脈血管收縮。腦梗塞急性期病人腦脊液中鎂的含量比健康人低，而靜脈注射硫酸鎂后，會引起腦血流量的增加血中鈣離子過多也會引起血管鈣化，鎂離子可抑制血管鈣化，所以鎂被稱為天然鈣拮抗劑。實(shí)驗(yàn)還證實(shí)

44、，腦脊液和腦動脈壁中保持高濃度鎂是血管痙孿的緩沖機(jī)制。美國學(xué)者在研究高血壓病因時發(fā)現(xiàn)：給患者服用膽堿(維生素B群中的一種)一段時間后，患者的高血壓病癥，像頭痛、頭暈、耳鳴、心悸都消失了。根據(jù)生物化學(xué)的理論，膽堿可在體內(nèi)合成，而實(shí)際合成中，僅有B6不行，必須有鎂的幫助，B6才能形成B6PO4活動形態(tài)。在高血壓患者中往往存在嚴(yán)重的缺鎂情況。糖尿病是由于吃過多的動物性蛋白質(zhì)及高熱量所致。我們來看美國一位生化博士對糖尿病原因的敘述：當(dāng)人體吸收的維生素B6過少時，人體所吸收的色氨酸就不能被身體利用，它轉(zhuǎn)化為一種有毒的黃尿酸，當(dāng)黃尿酸在血中過多時，在四十八小時就會使胰臟受損，不能分泌胰島素而發(fā)生糖尿病，同

45、時血糖增高，不斷由尿中排出。只要B6供應(yīng)足夠，黃尿酸就減少，鎂可減少身體對B6的需要量，同時減少黃尿酸的產(chǎn)生。凡患糖尿病的人，血中的含鎂量特別低，因此，糖尿病是維生素B6、鎂這兩種物質(zhì)缺乏而引起的。除上述幾種常見病外，缺鎂還會引起蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)的停滯，荷爾蒙分泌的減退，消化器官的機(jī)能異常，腦神經(jīng)系統(tǒng)的障礙等等，這些病癥有許多是直接或間接和鎂參與的代謝系統(tǒng)變異有關(guān)。體內(nèi)鎂的來源及鎂缺乏的原因鎂在人體中正常含量為25克，屬常量元素。人對鎂的每日需要量大約300-700毫克，其中約40來自食物，食物中以綠色蔬菜含鎂量最高，鎂離子在腸壁吸收良好。約60由含有鎂離子的飲用水提供。蔬菜短缺、蔬菜攝入量不足

46、、蔬菜加工程序復(fù)雜致使含鎂量大減。經(jīng)常食用磷過剩食品，如：肉、魚、蛋、蝦等，動物蛋白食物中的磷化合物能使腸道中的鎂吸收困難，而這些磷過剩的食物卻是我們推祟的高蛋白營養(yǎng)物?？垦┧畹牡貐^(qū)，經(jīng)常飲用"純水"的人們?！凹兯卑ㄕ麴s水、太空水、純凈水，這些水固然純凈，但它在除去有害物質(zhì)的同時，也除去了包括鎂在內(nèi)的有益營養(yǎng)物質(zhì)。飲酒、咖啡和茶水中的咖啡因也會使食物中的鎂在腸道吸收困難，造成鎂排泄增加。食用食鹽過量會使細(xì)胞內(nèi)的鎂減少。身心負(fù)荷"超載"引起應(yīng)激反應(yīng)，可使尿鎂排泄增加。消除了影響人體缺鎂的因素，人們只要做到多吃綠色蔬菜(最好能生吃蔬菜或空腹喝新鮮菜汁

47、)，常喝硬水，如自來水，礦泉水等，多食一些富鎂食品，這些食品有：各種麥制面粉、胡蘿卜、萵苣、豆類、果仁等，人體就可獲得鎂的正常需要量?？傊V是人體所必需的一種重要元素，它與生命的維持、身體的健康有著極其密切的關(guān)系。隨著科學(xué)研究的不斷發(fā)展，鎂對人體健康的貢獻(xiàn)將會得到進(jìn)一步的認(rèn)識。大理石中的金屬鈣在首都天安門廣場，屹立著用漢白玉雕成的人民英雄紀(jì)念碑。故宮里的許多欄桿，也是用漢白玉雕成的，漢白玉是大理石的一種。在這些潔白如玉的石頭里，還住著一種金屬哩，這就是鈣。不光是大理石里住著這種金屬。瞧瞧你周圍：那砌墻的石灰、刷墻的白堊、腳下的水泥地、雪白的石膏像里面都住著鈣。當(dāng)然，在它們中，鈣是以化合物的狀

48、態(tài)存在著。金屬鈣是在年被人們發(fā)現(xiàn)的，它實(shí)在太活潑了，這不，剛把它拿到空氣中，它就被氧化了。把它加熱時，它會燃燒，發(fā)出磚紅色的美麗的光芒。鈣也很容易跟其他的非金屬元素發(fā)生反應(yīng)。但金屬鈣在工業(yè)上的用途很少，人們只是把它作為還原劑，用來制造其他金屬；或用作脫水劑，制取無水酒精等。然而，鈣的化合物卻有著極為廣泛的用途?？戳诉@個題目后，各位小朋友可能會十分驚訝，石灰石是一種鈣的化合物，而詩歌是一種藝術(shù)形式，它們是“風(fēng)馬牛不相及”的兩碼事，怎么會放到一塊兒呢？的確，絕大多數(shù)的詩歌與石灰石是毫無關(guān)系的，但有一首例外，這就是明朝中期的著名大臣于謙寫的名詩石灰吟：千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕，

49、要留清白在人間。石灰石的化學(xué)成分主要是碳酸鈣，工業(yè)上生產(chǎn)水泥、生石灰等建筑材料所需的石灰石，一般都是從山嶺中開采出來的，這不就是“千錘萬鑿出深山”嘛。石灰石開采出來后，必須經(jīng)過高溫煅燒才能變成水泥和生石灰。為了早一些時間成為有用之材，它忍住了熊熊烈火的炙烤，真可謂“烈火焚燒若等閑”。生石灰是一種白色固體，還必須讓它跟水反應(yīng)，變成粉末狀的熟石灰，才能用它來刷墻。熟石灰能微溶于水，用它的混濁溶液刷完墻壁后，它會跟空氣中的二氧化碳反應(yīng)重新生成堅硬的碳酸鈣，碳酸鈣是白色的，所以用熟石灰刷過的墻壁十分潔白美觀。這也正是“粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間”在建筑工地上，生石灰是一種常見的建筑材料。它的“學(xué)名

50、”叫氧化鈣，一般情況下，它是白色的塊狀固體。生石灰特別“喜歡”水，一碰到水，它就“吱吱”叫著，和水發(fā)生反應(yīng)生成了熟石灰，同時放出大量的熱。利用它這個奇怪的性情，在氣候潮濕的地區(qū)，人們?yōu)榉乐够ㄉⅫS豆、餅干等食品吸水發(fā)霉，便常常把它們?nèi)朐谘b有生石灰的壇子里，因?yàn)樯夷芪湛諝獾乃?，使這些食品保持干燥。去過建筑工地的小朋友會知道，在工地上常常能見到工人把很多的水澆到大堆大堆的生石灰上，石灰堆上不住地冒著熱氣。原來，生石灰在變成熟石灰時會放出大量的熱，足以使水沸騰，這熱氣便是受熱生成的水蒸氣。要是往石灰堆里埋一個生雞蛋，過不了多久，它就被煮熟悉。利用生石灰與水反應(yīng)以能放出許多熱量的特性，人們制成

51、了一種奇妙的自動加熱的罐頭食品。其實(shí)，這種罐頭只是比一般罐頭外面多了一層鋁殼，在鋁殼與罐頭瓶之間放進(jìn)石灰粉和一塑料袋水。在吃罐頭之前，先用針在標(biāo)明的針眼里刺一下，把塑料袋劃破，水就會流出來，與生石灰反應(yīng)，放出熱量，對食品進(jìn)行加熱。這種新型的罐頭，對 于旅游者，野外工作人員和登山運(yùn)動員來說是不可多得的食品。生石灰與水反應(yīng)除了放出熱量之外，還有一種膨脹力。它能使水泥構(gòu)件和巖石發(fā)生破裂。因而，人們可以把生石灰制成化學(xué)破碎劑，用它來拆除舊的水泥摟房。同傳統(tǒng)的爆破方法相比，它具有無爆炸聲、無振動、無塵土等優(yōu)點(diǎn)，還能保證施工人員的安全。物質(zhì)一般是有軟硬之分的，比如棉花是軟的，鋼鐵是硬的，甚至水也是有軟硬的

52、。有的小朋友會說，水不都是液體嗎，怎么還會分軟硬呢？在表面看來，河水、湖水、地下水，確實(shí)沒什么區(qū)別，可實(shí)際上，它們中都含有許多鈣離子，人們把鈣離子的含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)的水叫硬水，鈣高子的含量低于標(biāo)準(zhǔn)時就叫軟水。硬水會給人們帶來許多麻煩，用它燒開水，原來溶解在水中的碳酸氫鈣受熱會變成碳酸鈣，沉淀在鍋底，形成水垢。鍋爐里的水垢太厚了，不僅浪費(fèi)煤炭，甚至鍋爐會因受熱不均而引起爆炸，用它洗衣服，碳酸氫鈣會和肥皂起化學(xué)反應(yīng)，這樣就浪費(fèi)了許多肥皂。為了克服硬水的這些缺點(diǎn)，人們常在水中加入一些碳酸鈉，使鈣離子轉(zhuǎn)變成碳酸鈣沉淀出來，這樣就把硬水變成了軟水。神奇的金屬鋇早在十九世紀(jì)初，人們就發(fā)現(xiàn)了鋇。它是一種銀白

53、色的相當(dāng)柔軟的金屬。鋇的化學(xué)性質(zhì)很活潑，把它放在空氣中，轉(zhuǎn)眼間就變成了氧化鋇。如果你在氧化鋇上倒一些水，那可不得了，只聽它“吱吱”叫著，身上還會冒出熱氣來，有時候它還會發(fā)紅，這是怎么一回事呢？ 原來，氧化鋇跟水能激烈地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化鋇，同時會放出大量的熱，它身上冒出的熱氣是受熱蒸發(fā)的水蒸氣；如果產(chǎn)生的熱量特別多而且來不及散發(fā)的話，就可以使固體熱得發(fā)紅。在醫(yī)院里，當(dāng)醫(yī)生準(zhǔn)備給患胃腸病的病人拍攝光照片時，常常要給病人吃一種叫“重晶石”的天然礦石做成的“食物”，醫(yī)生們常把這種“食物”稱作“鋇好”?？墒牵∪顺粤诉@種“鋇餐”后，既不能消化，也不能吸收。它到底有什么用呢？原來，這種天然礦石的主

54、要成分是硫酸鋇，硫酸鋇是金屬鋇最為重要的化合物。鋇原子很重，它能強(qiáng)烈地?fù)踝∩渚€。因此，當(dāng)病人把它吃下肚后，能清晰地拍出胃和腸的光照片。要不然，拍出來的底片上；除了有幾根骨頭的黑影外，別無一物，這怎么能進(jìn)行論斷呢？也許會有人說，壩的化合物絕大多數(shù)都是有毒的，病人服用這種“鋇餐”會不會中毒呢？不會的。因?yàn)榱蛩徜^既不溶于水，又不會溶解在胃酸中，因而人體無法吸收它，把它用作“鋇餐”也就不會對人體造成什么損害。有時，當(dāng)人們誤食了其他的鋇鹽，發(fā)生中毒時，可以服用硫酸鎂來解毒。因?yàn)榱蛩徭V能與鋇離子生成不溶于水的硫酸鋇，然后排出體外。硫酸的用途很多，除了在醫(yī)院里用作“鋇餐”外，它還是一種有名的白色顏料。你看，

55、無論在空氣中放多久，它的表面依然是白皚皚的，因而人們在造紙時，就常常往里面加入一些硫酸鋇，來使紙張變得更白。夜光粉里的元素鐳漆黑的夜里，伸手不見五指，然而，夜光表的指針卻閃閃發(fā)出淡淡的光芒，告訴人們現(xiàn)在是幾點(diǎn)鐘。夜光表為什么會發(fā)光呢？原來，在指針和表盤的刻度上，涂有一種發(fā)光物質(zhì)。這發(fā)光物質(zhì)就是摻雜著鐳的化合物的熒光份。鐳是銀白色的金屬，十分柔軟，它在空氣中很不“安分”，極易揮發(fā)。鐳最突出的本領(lǐng)是具有很強(qiáng)的放射性。鈾是一種具有放射性的物質(zhì)，但它比起鐳來，放出射線的本領(lǐng)可就差得太遠(yuǎn)了。打個比方說，一克鐳的放射功率就相當(dāng)于幾十噸的鈾的放射功率總會。鐳的射線能透過厚厚的紙包，使照相底片感光。因而，鐳的

56、拉丁文原意就是“射線?！痹阼D射線的照射下，會發(fā)生一些奇妙的變化。在鐳射線的照射下，無色的玻璃會變成有色；無色透明的金剛石表面會變成黑色的石墨；水會分解成氫氣和氧氣；氨能分解成氮與氫；氯化氫會分解成氯氣和氫氣；而氧氣會變成臭氧近年來，出現(xiàn)了一門嶄新的科學(xué)“輻射化學(xué)”，便是專門研究這些奇妙的現(xiàn)象。硫化鋅、硫化鈣等硫化物，在鐳射線的照射下，能發(fā)出淺綠色的熒光。夜光表上的發(fā)光物質(zhì)，就是利用鐳射線的這一本領(lǐng)制成的：人們在含有極少量銅化合物的硫化鋅（或硫化鈣）粉末里，加入約十萬分之一左右的鐳的化合物。這些鐳的化合物能不斷地放出射線，在這些射線的激發(fā)下，硫化鋅就能發(fā)出淺綠色柔和的冷光。如果把這些發(fā)光粉摻入塑

57、料中，就可以制出發(fā)光塑料，用發(fā)光塑料制成門上的把手，在夜里很醒目。用發(fā)光塑料制成的電燈開關(guān)、電鈴按鈕、街巷路牌、航標(biāo)、路標(biāo)等，在夜里會給人們帶來很多方便。不久前，人們又制出了發(fā)光玻璃、發(fā)光粉筆、發(fā)光墨水、發(fā)光混凝土和發(fā)光布等許多奇妙的東西。在以前，人們一提到癌癥，往往“談虎變色”。因?yàn)槟菚r醫(yī)療水平十分有限，人體一旦患上癌癥，無異于被宣判了“死刑”。怪不得他們十分恐懼，談“癌”變色?？墒牵瑱M空出世的鐳卻給癌癥患者們帶來了上帝的福音。這是因?yàn)殍D的射線很厲害，它能破壞動物體，殺死細(xì)胞和各種病菌。有一次，法國科學(xué)家貝克勒爾出去演講時，順手在口袋里裝了一管鐳的化合物。當(dāng)時講演結(jié)束后，感到身上很疼，原來這些鐳的化合物放出的射線嚴(yán)重地釣傷了他的皮膚。現(xiàn)在，醫(yī)學(xué)上就用鐳射線來醫(yī)治癌癥?？吹竭@里，有些小朋友會有些疑問，既然鐳的射線會釣傷人體，那為什么還要用它來治病呢，這不是治好了頭，又爛了腳嗎？咱們中國有句古話叫“兩害相取其輕”，意思是在迫不得已的情況下，你可以選擇那種對人對已害處都比較小的作法。雖然大量的鐳射線對人體是有害的，但惡性腫瘤比正常的細(xì)胞更容易被放射線所破壞。因而，用鐳射線來治療癌癥，有很好的效果。另外，一些如癬、狼瘡之類的皮膚病