化學(xué)故事收集

10啞泉之謎

暑假里，地理興趣小組的同學(xué)在老師的帶領(lǐng)下來到云南茂密的大森林中進行野外考察，迷人的森林風(fēng)光吸引著大家的視線。經(jīng)過一路的跋涉，同學(xué)們又累又渴，地正好來到一眼泉邊，望著清澈碧綠的泉水，同學(xué)們迫不及待地想要掬起以解饑渴，但當(dāng)?shù)氐南驅(qū)s立刻阻止到：“這泉水不能喝的，我們當(dāng)?shù)厝硕颊f這泉水受到神靈的庇佑，容不得人的冒犯，凡是喝過這泉水的人都言語不清，嚴重的中毒而死，我們都把它稱為啞泉?！迸d趣小組的同學(xué)們并不相信什么神靈保佑的故事，于是便將泉水裝回學(xué)校，交給化學(xué)組的老師幫助查找原因。經(jīng)過分析，化學(xué)老師幫大家揭開了啞泉之謎。原來是因為云南處于“三江多金屬成礦”地帶，境內(nèi)遍布了大大小小的黃銅礦（CuFeS），生活在低含量無機鹽弱酸性礦水中的氧化硫桿菌、氧化鐵硫桿菌、氧化鐵桿菌等微生物，將礦石中的硫化物和低價鐵轉(zhuǎn)化為硫酸鐵和硫酸。在氧化硫桿菌和這種酸性溶液的作用下，不溶的黃銅礦被氧化、分解，轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸銅溶液，形成了膽水。人飲用后就會出現(xiàn)嘔吐、惡心、言語不清等癥狀，嚴重的最后虛脫痙攣而死。聽了老師的解釋，同學(xué)們恍然大悟，“啞泉水”，原來是水中的硫酸銅在作怪呀。

11小海豚和小海龜?shù)脑庥?/p>

小海豚和小海龜是一對好朋友。久別重逢后，他們都發(fā)現(xiàn)彼此改變了很多?！靶『ｋ啵阍趺戳搜?，游起來比我走得還慢？”小海龜關(guān)切地問小海豚。“別提了，還不是讓海洋污染給鬧的?！毙『ｋ酂o精打采地回答到，“前不久的運油貨輪發(fā)生泄油事件，把我生活的那片海域全給污染了。油膜隔絕了大氣與海水的氣液交換，阻礙了水體從空氣中攝取氧氣；油膜的自身分解和自身氧化又消耗了海水中大量溶解的氧，使海水嚴重缺氧，我就生活在這種嚴重缺氧的環(huán)境中，油膜還堵塞了我的呼吸系統(tǒng)，玷污了我的皮毛，使它們失去了保溫和游泳的能力，我還怎么能游快呀。不過幸虧我逃得及時，你是沒看見那片海域有多慘：油膜阻礙了陽光，海洋綠色植物不能進行光合作用，全死了，海面上到處都是魚類和海鳥類的尸體，難怪我的許多同伴都忍受不了，要去集體自殺?！薄鞍Γ乙彩牵祟悓⒏缓?、磷的農(nóng)業(yè)廢水、生活用水、工業(yè)廢水等植物營養(yǎng)物質(zhì)排入海洋之中，這些水體中植物營養(yǎng)物質(zhì)積聚到一定程度后，水體過分肥沃，藻類繁殖就特別迅速，你看我的殼上現(xiàn)在一層綠，以致于我的好些朋友都把我當(dāng)成了綠毛龜。更可恨的是這些藻類在水表層，他們自己照足了陽光，進行光合作用，放出大量的氧氣，使水體表層的溶解氧達到過飽和，卻又遮蔽陽光，使海底生植物因光合作用受到阻礙而死。”“小海龜，聽說前不久你的一個親戚不小心誤食了人類丟到海里的一個塑料袋而不幸喪生了，我真是深表同情?！薄翱刹皇?，不僅如此，人類還將汞、鉻、鉛、銅、鎘等重金屬廢液排入海洋，使許多海洋生物都得了不治之癥。真不知人類何時才能警醒，海洋可不是一個大垃圾場，人類什么時候才能還給我們一個和平、寧靜的家園？”

12神奇的納米材料

美國的科學(xué)家通過對佛羅里達的海龜?shù)难芯浚l(fā)現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象：大海龜通常要在佛羅里達海邊的沙灘上產(chǎn)卵，而小海龜卻必須到大西洋另一側(cè)靠近英國的小島附近的海域去尋找食物，維持生活，再回到佛羅里達海邊的沙灘上產(chǎn)卵，這樣一來一回的路線不一樣，海龜卻能準(zhǔn)確無誤地完成了幾萬公里的遷移，是什么為海龜導(dǎo)航的呢？

其實是海龜頭部的有磁性的納米微粒在起作用。納米成了現(xiàn)在最熱門的話題，什么是納米呢？

納米（nm）是一個長度單位，1納米等于10

-9米，而納米粒子的尺度一般定義為1~100納米，當(dāng)微粒的尺寸進入納米量級時，物質(zhì)的性能也發(fā)生了翻天覆地的變化：一、

小尺寸效應(yīng)：當(dāng)超微粒子的尺寸達到納米量級時，聲、光、電、磁、熱力學(xué)等特性都會出現(xiàn)新得尺寸效應(yīng)，例如，光吸收顯著增加并產(chǎn)生吸收峰的等離子共振頻移；磁的有序態(tài)向磁的無序態(tài)轉(zhuǎn)變，超導(dǎo)相向正常相轉(zhuǎn)變等。二、

表面效應(yīng)：納米微粒的尺寸小，比表面積大，位于表面的原子所占比例增大，而且隨著微粒直徑的增大，表面原子數(shù)急劇增加，從而大大增加了納米粒子的活性，例如，金屬納米粒子在空氣中會燃燒，無機材料的納米粒子暴露在大氣中會吸附氣體，并與氣體進行反應(yīng)。三、

量子效應(yīng)：隨著半導(dǎo)體顆粒尺寸的減小，價導(dǎo)和導(dǎo)帶之間的能隙有可能增大，發(fā)光的顏色也發(fā)生如下變化：紅色→綠色→藍色。例如，1994年，美國加利福尼亞伯克利實驗室就制備出了納米CdSe顆粒，其顏色可以在紅、綠、藍之間變化。另外，當(dāng)微粒進入納米量級時，其熔點、開始燒結(jié)的溫度，晶化的溫度和電阻、電阻溫度系數(shù)也都發(fā)生了改變。目前，納米材料和納米技術(shù)正處于研究的重大突破時期，例如，創(chuàng)造硅微型昆蟲，用人造昆蟲在溫室傳播花粉，殺死害蟲；醫(yī)生用納米機器人來打通腦血栓，清潔心臟動脈脂肪沉積物；納米陶瓷氟化鈣和二氧化鈦，具有良好的韌性等等。相信納米科學(xué)將成為21世紀(jì)的核心科學(xué)。

13地球生命的“佑護之神”—臭氧

公元2020年的某一天，電視里正在播放天氣預(yù)報?！案魑皇忻裾堊⒁?，現(xiàn)在預(yù)報天氣。明天天氣多云，西南風(fēng)3-4級，最低溫度18℃，最高溫度25℃。雖然明天沒有太陽，但仍然提醒市民注意，出行時不要忘記涂抹抗紫外線霜，并隨身攜帶防紫外線遮陽傘，因為明天的紫外線輻射強度仍然很高?！薄盃敔敚颐刻斐鲩T都要涂抗紫外線霜，還要打防紫外線遮陽傘，好麻煩呀?！毙『x不滿地抱怨到?！笆茄?，想我年輕的時候，出門哪兒用這么麻煩。誰讓我們?nèi)祟惒蛔杂X，破壞了地球生命的佑護之神——臭氧層呢?！毙『x的爺爺陷入了對往事的回憶之中。小胡義奇怪地問到：“為什么破壞了臭氧層，我們就要涂抹抗紫外線霜，打防紫外線傘呢？”“這是因為紫外線可以導(dǎo)致人體發(fā)生如曬斑、眼病、皮膚?。òㄆつw癌）等疾病，阻礙農(nóng)作物和樹木的正常生長，破壞生物體內(nèi)的DNA等等。而臭氧層是太陽輻射的一種過濾器，它能強烈地吸收波長為220-330千米的紫外線輻射（O3+紫外線→O2+O），以防止紫外線到達地球的表面，而對地球上的生命造成傷害，為人類及動物提供了一個防止有害紫外線輻射的屏障。但是，由于人類不合理的使用氟里昂，人口的過度增長，氮肥的不合理使用等種種因素，地球上空的大氣層相繼出現(xiàn)了許多臭氧層空洞?，F(xiàn)在的塑料制品很容易老化、分解，全球氣溫升高，人類出門還要時刻防紫外線，兔子都得了近視眼，成千上萬的羊雙目失明，許多的動植物都滅絕了，都是因為臭氧層被破壞了呀。所以，我們把臭氧層稱為地球生命的佑護之神?！薄拔颐靼琢?，爺爺。我一定要想出一個好辦法，使人類能重新回到有臭氧層保護的日子里。”親愛的朋友們，如果我們不希望在未來的日子里出現(xiàn)這樣的悲劇，就請大家從現(xiàn)在開始，愛護我們地球生命的佑護之神——臭氧層吧。

14臭氧層殺手——氟里昂

我是氟里昂，又叫氯氟烴，簡稱為CFC，被人類稱為臭氧層殺手。早在20世紀(jì)30年代開始，世界上制造冰箱使用的制冷劑二氯二氟甲烷（CF2Cl2）和發(fā)泡劑三氯氟甲烷（CFCl3）等都是我的化身。另外，我還被廣泛地應(yīng)用于制造洗滌劑、殺蟲劑、防汗劑、頭發(fā)噴霧劑等。你一定想知道我是如何破壞臭氧層的吧。其實我的化學(xué)性質(zhì)是非常穩(wěn)定的，當(dāng)我進入大氣后，在低層大氣中基本上是不分解的，但當(dāng)進入到30000米的高空平流層中，在紫外線的照射下，我就會分解出一種對臭氧有破壞作用的氯原子，這種氯原子能使臭氧分解為氧氣：Cl+O3=ClO+O2

ClO+O=Cl+O2這里，在第一個反應(yīng)中消耗掉的氯原子在第二個反應(yīng)中重新產(chǎn)生出來。因此，每一個氯原子就能參與大量的這些破壞臭氧的反應(yīng)。這兩個反應(yīng)的總反應(yīng)是：O+O3=2O2不過，現(xiàn)在我的命運已經(jīng)不如以前了，因為人類發(fā)現(xiàn)了我對臭氧層做盡了壞事，已經(jīng)不再信任我了。他們發(fā)明了無氟冰箱，控制我的生產(chǎn)、消費和排放，甚至禁止再生產(chǎn)我了。我也不想做一個殺手的，但我一遇見臭氧分子就要和它反應(yīng)，這也是本能所致吧。還好我們制冷劑家族還有其他的兄弟不會破壞臭氧層，今后我就只好逐漸退位給他們，由他們來繼續(xù)為人類做貢獻了。

15玻璃的誕生

玻璃晶瑩剔透，很難腐蝕，容易加工成各種形狀，他以自己優(yōu)越的性能裝點著我們的生活，你知道玻璃是怎樣誕生的嗎？相傳在很久以前，一隊腓尼基商人駕駛著一艘貨船運輸天然堿到很遠的地方。不幸的事發(fā)生了，海面上突然狂風(fēng)大作，暴風(fēng)雨眼看就要來了，貨船劇烈顛簸，無法前進，腓尼基商人只好找到一個附近的小島暫避風(fēng)雨。沙灘上沒有石頭，他們就用天然堿來代替石頭，壘起了爐灶，來進行做飯和取暖。等到風(fēng)平浪靜，他們要繼續(xù)起航遠行了，在收拾東西時，卻意外的在沙灘上發(fā)現(xiàn)許多晶光閃閃的明珠一樣的東西，揀起來放在手心里仔細觀賞，一顆顆明珠在陽光的照射下晶瑩透亮，就象神仙頭頂上的寶石。腓尼基商人們欣喜若狂，以為是神靈送給他們的護身符，他們一顆不漏地揀起每一顆“明珠”，將他們帶上了航船，并由此將它們帶到了世界各地。其實，腓尼基商人找到的“明珠”，就是我們現(xiàn)在日常生活中司空見慣的玻璃。玻璃是怎樣生產(chǎn)出來的呢？通過這個故事，我們也不難發(fā)現(xiàn)其中的奧妙：玻璃就是由沙子作為主要的原料與純堿熔融而成的。沙子的主要成分是二氧化硅（SiO2）,熔點很高，但是在純堿（碳酸鈉Na2CO3）的作用下，二氧化硅的熔制溫度大大地降低，形成可以流動的融漿，即水玻璃（硅酸鈉Na2SiO3）,最后加入石灰石，將水玻璃冷卻后，就制得了晶瑩剔透的玻璃了。不過，要想制得無色的玻璃，原料中一定不要含有鐵元素，否則如果制成的玻璃中有二價的鐵離子，玻璃就會發(fā)綠。你一定會奇怪，為什么現(xiàn)在會有五顏六色的玻璃？其實很簡單，只要在玻璃中添加不同的金屬氧化物，玻璃就會被染上不同的顏色：加入氧化鈷，玻璃會變成藍色；加入氧化亞銅，玻璃會變成紅色；加入氧化鉻，玻璃會變成綠色；加入三價鐵離子，玻璃變成棕黃色；加入二價鐵離子，玻璃變成綠色……過去，玻璃是非常貴重的東西，只有那些王公貴族才能享受得起，現(xiàn)在，玻璃已經(jīng)由“舊時王榭堂前燕，飛入尋常百姓家”了。我們生活中的穿衣鏡，燈泡，家具，杯子，飲料瓶，啤酒瓶……都離不開玻璃；建筑物上有玻璃，有陽光大廈之稱的巴黎世界博覽會大廳，就是用鋼材鑲嵌了大面積的玻璃蓋成的；汽車上也要安裝玻璃和倒車鏡；玻璃還可以被加工為人造骨骼……玻璃從它誕生起，一直到遙遠的將來，都將是人類生活中一道亮麗的風(fēng)景，為人類作出巨大的貢獻。

16蜂蜜中的金屬污染

小不點：如果我買了一瓶蜂蜜后想要知道究竟有沒有被污染，有什么簡便方法嗎？工作人員：有啊。用茶水。小不點：茶水？工作人員：對。因為茶水中有茶多酚類物質(zhì)，它們能與多種金屬離子產(chǎn)生綜合沉淀現(xiàn)象。因此，如果蜂蜜能使茶水變黑，就證明里面有游離的鐵離子。小不點：那具體如何操作呢？工作人員：先泡一杯綠茶，倒入10－20克蜂蜜，然后慢慢攪動，若茶水變黑，說明有污染，茶水越黑，污染越嚴重。小不點：原來是這么回事。今天我算是大開眼界了。

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鹵素的發(fā)現(xiàn)

（一）、氟元素的發(fā)現(xiàn)：1529年德國人Agricola曾描述過：利用螢石作為礦石的溶劑能使礦石在熔融時更容易流動。1670年從事玻璃加工工業(yè)的施萬哈德家族發(fā)現(xiàn)，螢石與濃硫酸反應(yīng)生成的氣體，能夠刻蝕玻璃，可在玻璃上刻蝕圖案制成藝術(shù)品。18世紀(jì)時已制得氫氟酸，并根據(jù)它的性質(zhì)，判斷其組成中可能含有一種與氯相似的元素，德國的化學(xué)家許村貝克則認為這種元素是元素中最活潑的，要把它從化合物中分離出來是非常困難的。1813年英國化學(xué)家戴維曾電解氟化物制氟，但沒有成功。后來英國化學(xué)家哥爾也用電解法電解氟化氫，但實驗時發(fā)生了爆炸。這顯然是產(chǎn)生的少量的氟和氫激烈化合的結(jié)果。1886年法國化學(xué)家莫瓦桑終于用鉑制的U形管，以鉑銥合金作電極，用螢石制的螺旋帽蓋緊管口并在低溫條件下(-23℃)，把干燥的氟氫化鉀溶于液態(tài)氟化氫中作為電解質(zhì)進行電解，制出了氟氣。它遇到單質(zhì)硅立即著火，與氯化鉀反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，。很多化學(xué)反應(yīng)確證氟有驚人的活潑性，所以，人們起初就把它命名為“氟（“流動”之意）”。（二）、氯元素的發(fā)現(xiàn)瑞典化學(xué)家Scheele在1771-1774年致力于軟錳礦的研究，他當(dāng)時曾把以二氧化錳為主要成分的礦石，浸入鹽酸中，立即冒出一種令人窒息的黃綠色氣體，并發(fā)現(xiàn)它微溶于水，使水略帶有酸味；并且有漂白作用，能使藍石蕊試紙幾乎變白，又能漂白花朵和綠葉；另外還能腐蝕金屬；在這種氣體中昆蟲會立即死去。至1810年11月在英國皇家學(xué)會上才正式確認上述黃綠色氣體是一種新元素，命名為氯，即“綠色”之意。（三）溴元素的發(fā)現(xiàn)1825年德國海得堡大學(xué)學(xué)生羅威用氯氣去處理家鄉(xiāng)的一種礦泉水時，產(chǎn)生了一種紅色物質(zhì)。這種物質(zhì)可被乙醚提取出來，在蒸去乙醚，得到一種紅棕色液體，這就是“溴”。與此同時，法國學(xué)生巴拉爾德研究從海藻中提取碘：他把海藻燒成灰，用熱水浸泡后，向所得溶液中通入氯氣，經(jīng)一段時間有碘的紫黑色晶體出現(xiàn)，提取碘后的母液中，總沉有一層深棕色的液體，起初被認為它可能是一種碘的氯化物。以后經(jīng)多次實驗，他用乙醚把母液中深棕色液體萃取出來，再用氫氧化鉀處理，得到的化合物與濃硫酸和二氧化錳共熱后，重新又制得純凈的紅棕色有惡臭的流體。它的沸點為47℃；比重為3；蒸汽很象二氧化錳；能和多種金屬化合。1826年這一新元素被命名為溴（“惡臭”之意）。（四）碘元素的發(fā)現(xiàn)碘是在1811年為從事制硝業(yè)的法國人庫爾特瓦所發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時曾把海藻灰浸漬出的海藻鹽汁加熱蒸發(fā)，首先析出食鹽，隨后依次結(jié)晶出氯化鉀和硫酸鉀等。但庫爾特瓦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不純，因為海藻灰中含有碳，在燒制過程中碳可使硫酸鹽還原成硫化物如硫化鈉等，它想用硫酸和硫化鈉反應(yīng)溢出硫化氫，把硫化鈉除去，結(jié)果很好。但有一次用的硫酸太多了，出現(xiàn)了紫色彩云冉冉升起。并且有一股和氯氣相似使人窒息的氣味充滿全室。紫色蒸汽遇到冷的物體表面，即凝成大片的暗紫色的晶體，這種新的元素到1814年被命名為碘（“紫色”之意）。

18氟的發(fā)現(xiàn)簡史

莫瓦桑（H．Moissan，1852-1907）

氟，F(xiàn)LUORI，源自fiuo，“流動”的意思，1771年發(fā)現(xiàn)。氟是所有非金屬中最活潑的元素。只有少數(shù)的稀有氣體元素拒絕和它相結(jié)合。它能腐蝕不為任何化學(xué)藥品所動的鉑。在氟氣的噴流下，木材或橡膠會馬上燃燒──即使是石棉也要燒得赤熱。在化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)史上，持續(xù)時間最長的、參加的化學(xué)家人數(shù)相當(dāng)多的、危險很大的，莫過于單質(zhì)氟的制取了。氟是鹵族中的第一個元素，但發(fā)現(xiàn)得最晚。從1771年瑞典化學(xué)家舍勒制得氫氟酸到1886年法國化學(xué)家莫瓦桑（MoissanH，1852-1907）分離出單質(zhì)氟共經(jīng)歷了100多年時間。在此期間，不少科學(xué)家不屈不撓地辛勤地勞動，戴維、蓋·呂薩克、諾克斯兄弟等很多人為制取單質(zhì)氟而中毒，魯耶特、尼克雷因中毒太深而獻出了自己的生命?？梢苑Q得上是化學(xué)發(fā)展史中一段悲壯的歷程。當(dāng)時，年輕的莫瓦桑看到制備單質(zhì)氟這個研究課題難倒了那么多的化學(xué)家，不但沒有氣餒，反而下決心要攻克這一難關(guān)。莫瓦?？偨Y(jié)了前人的經(jīng)驗教訓(xùn)，他認為，氟這種氣體太活潑了，活潑到無法分離的程度。電解出的氟只要碰到一種物質(zhì)就能與其化合。強烈地腐蝕各種電極材料。如果采用低溫電解的方法，可能是解決這個問題的一個途徑。經(jīng)過百折不撓的多次實驗，1886年6月26日，莫瓦桑終于在低溫下用電解氟氫化鉀與無水氟化氫混合物的方法制得了游離態(tài)的氟。氟這種最活潑的非金屬終于被人類征服了，許多年以來化學(xué)家們夢寐以求的理想終于實現(xiàn)了，莫瓦桑為人類解決了一個大難題。真是有志者事竟成！在此之后，莫瓦桑制備出許多新的氟化物，其中最引人注目的是四氟代甲烷CF4，沸點只有258K。他的這項工作，使他成為20世紀(jì)合成一系列作為高效的制冷劑的氟碳化合物（氟利昂）的先驅(qū)。莫瓦桑一生主要從事實驗工作，他一生接受過許多榮譽，他幾乎是當(dāng)時所有著名的科學(xué)院和化學(xué)會的成員，但他卻一直保持謙虛的態(tài)度。由于氟最早是從螢石中制取氟化氫而得到的，所以氟被命名為“Fluorine”，表示它來自螢石。中文按其譯音定名為氟。

19碘的發(fā)現(xiàn)

法國化學(xué)家?guī)焯赝撸–ourtois,B.1777-1838）出生于法國的第戌，他的家與有名的第戌學(xué)院隔街相望。他的父親是硝石工廠的廠主，并在第戌學(xué)院任教，還常常作一些精彩的化學(xué)講演。庫特瓦一面在哨石工廠做工、一面在第戌學(xué)院學(xué)習(xí)。他很喜歡化學(xué)，后來又進入綜合工業(yè)學(xué)院深造。畢業(yè)后當(dāng)過藥劑師和化學(xué)家的助手，后來又回到第戌繼續(xù)經(jīng)營硝石工廠。

在法國、愛爾蘭和蘇格蘭的沿海岸，當(dāng)春天風(fēng)浪大作的時候，海生植物受到海浪和潮水的沖擊，漂到淺灘上。在退潮的時候，庫特瓦經(jīng)常到那些地方采集黑角菜、昆布和其它藻類植物?；丶液螅巡杉闹参锒鸭饋?，使其緩緩燃燒成灰，然后加水浸漬、過濾、洽澄清得到一種植物的浸取溶液。庫特瓦本想從這些溶液提取哨石和其它的鹽類，因此就得對溶液進行蒸發(fā)，使其溶解的硫酸鉀、硫酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉等依次結(jié)晶出來，可是在提取過程中，他發(fā)現(xiàn)銅鍋被溶液腐蝕得很厲害。他想硫酸鉀、氯化鈉等物質(zhì)是不會腐蝕銅鍋的，是不是溶液中有什么新物質(zhì)跟銅發(fā)生了變化？于是他將水溶液加熱蒸發(fā)，氯化鈉的溶解度最小，首先結(jié)晶出來，然后才是氯化鉀、硫酸鉀。由于海藻在燃灰過程中有不少的硫酸鹽，被碳還原而生成了硫化物。庫特瓦為了除掉其中的硫化物，就往溶液中加入濃硫酸。在蒸發(fā)母液過程中，庫特瓦意外地發(fā)現(xiàn)，母液中產(chǎn)生一種美麗的紫色蒸氣，象彩云一樣冉冉上升，這一現(xiàn)象使他驚喜不已。最后，這種使人窒息的蒸氣竟然充滿了實驗室。當(dāng)蒸氣在冷的物體上凝結(jié)時，它并不變成液體，而凝成片狀的暗黑色晶體，并具有金屬光澤。這是1811年的事。

制得這種晶體之后，庫特瓦利用這種新物質(zhì)作進一步研究，他發(fā)現(xiàn)這種新物質(zhì)不易跟氧或碳發(fā)生反應(yīng)，但能與氫和磷化合，也能與鋅直接化合。尤為奇特的這種物質(zhì)不能為高溫分解。庫特瓦根據(jù)這一事實推想，它可能是一種新的元素。由于庫特瓦的實驗設(shè)備簡陋，藥物缺乏，加之他還要把主要精力放在經(jīng)營哨石工業(yè)上，所以他無法證實這種新物質(zhì)是新元素。最后他只好請法國化學(xué)家德索爾姆和克萊芒繼續(xù)這一研究，并同意他們自由地向科學(xué)界宣布這種新元素的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過。1813年德索爾姆和克萊芒，在《庫特瓦先生從一種堿金屬鹽中發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)》的報告中寫道：“從海藻灰所得的溶液中含有一種特別奇異的東西，它很容易提取，方法是將硫酸傾入溶液中，放進曲頸甑內(nèi)加熱，并用導(dǎo)管將曲頸甑的口與彩形器連接。溶液中析出一種黑色有光澤的粉末，加熱后，紫色蒸氣冉冉上升，蒸氣凝結(jié)在導(dǎo)管和球形器內(nèi)，結(jié)成片狀晶體?！笨巳R芒相信這種晶體是一種與氯類似的新元素，再經(jīng)戴維和蓋·呂薩克等化學(xué)家的研究，提出了碘具有元素性質(zhì)的論證。1814年這一元素被定名為碘，取希臘文紫色的意義。

1913年10月9日，在第戌學(xué)院為庫特瓦舉行了隆重的紀(jì)念大會，慶祝他發(fā)現(xiàn)碘100周年。同時在庫特瓦誕生的地方豎立了一塊紀(jì)念碑，以追念他發(fā)現(xiàn)碘的功績。

20點石成金

我們平時所說的“鉆石”就是金剛石，金剛石不僅制成大家喜歡的裝飾品，還因為它的硬度大而成為研磨、切割、磨削與拋光工具，也可以制成礦井鉆頭。石墨與金剛石的化學(xué)成分都是由碳元素組成的，天然的金剛石在地球上的含量十分稀少，可石墨的含量卻很多。如果我們擁有一根“點石成金”的手指多好?。∑鋵?，科學(xué)家們很早以前就已經(jīng)擁有了這根“手指”，那么，這是一根什么樣的“手指”呢？這就得從石墨與金剛石的結(jié)構(gòu)說起了。因為石墨中的每個碳原子與其它三個碳原子相互連接，形成一個平面，每個平面相互間只存在一種很弱的作用力，就如同一疊照片一樣，每個平面都易滑動，。所以，正如我們所感覺的一樣，石墨的硬度小。金剛石的硬度極大則是因為它中間的每個碳原子與另外四個碳原子連接在一起，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果我們能改變石墨的結(jié)構(gòu)，使之變成金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，那么，“石頭”就變成了“金子”！石墨的密度是2.22克每立方厘米，而金剛石是3.51克每立方厘米。由石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸瘯r體積將減少，增加壓力將有助于使石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?。而且，金剛石所蘊涵的能量要比石墨大，所以升溫也是有必要的。高溫、高壓是石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸谋匾獥l件，這也正是金剛石在地球內(nèi)部形成時的天然環(huán)境。1955年，邦迪等人在1萬兆帕斯卡的壓力、2000多度的高溫下，應(yīng)用靜壓力法獲得了金剛石。后來，科學(xué)家又發(fā)展了利用爆炸瞬間產(chǎn)生的高溫和沖擊波的方法，使石墨變成了金剛石。這些科研成果是多么令人興奮！但是，這二種方法所用的設(shè)備昂貴、操作困難、生產(chǎn)成本高昂，而且得到的金剛石不容易加工。有些科學(xué)家為了解決這個難題，他們又開發(fā)出在各種襯底上由碳原子直接沉積而生長出金剛石薄膜的技術(shù)，這種技術(shù)可以“生長”出大量的金剛石?，F(xiàn)在，人們還在尋找能夠“點石成金”的“金手指”。你能想出更好的方法，加入到尋找“金手指”的行列中來嗎？

21燃素學(xué)說的推翻和氧化理論的建立

18世紀(jì)后半葉，層出不窮的化學(xué)新發(fā)現(xiàn)，不斷地沖擊著燃素說。最后拉瓦錫（1743-1794）以敏銳的洞察力，在總結(jié)他人成功的經(jīng)驗與失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，仔細地重復(fù)許多實驗，用無可辯駁的事實，推翻了長達百年的燃素說，引起化學(xué)史上著名的化學(xué)革命，奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。1774年，拉瓦錫做了焙燒錫和鉛的實驗：把精確稱量過的錫和鉛放在曲頸瓶中，密封后準(zhǔn)確稱量金屬與瓶的總質(zhì)量，然后加熱，使錫、鉛變?yōu)榛覡a，發(fā)現(xiàn)加熱前后的總質(zhì)量沒有發(fā)生變化。其后，他發(fā)現(xiàn)金屬經(jīng)煅燒后質(zhì)量卻增加了，可能是金屬結(jié)合了瓶中部分空氣的結(jié)果；打開瓶子時有空氣沖了進去，打開的瓶子和金屬煅灰的總量增加了，而且所增加的質(zhì)量與金屬煅燒后增加的質(zhì)量恰好相等，這證明金屬肯定是結(jié)合了瓶中部分空氣的結(jié)果。在這樣鮮明的事實面前，拉瓦錫對燃素說產(chǎn)生了極大的懷疑。他進而想，如果設(shè)法從金屬煅灰中直接分離出空氣來，就更能說明問題。于是他用鐵銀灰（鐵銹）進行試驗，但沒有成功。

正在拉瓦錫遇到困難的時候，這年10月普里斯特里訪問巴黎，他將聚光鏡能使汞煙灰分解的實驗告訴了拉瓦錫，這對拉瓦錫來說是至關(guān)重要的信息和直接的啟發(fā)。他馬上重復(fù)做了普里斯特里的試驗，從汞銀灰中分解出比普通空氣更為助燃、助呼吸的氣體。最初他把這種氣體稱為“上等純空氣”，到1777年才正式把它命名為“氧”，即成酸的元素。此后拉瓦錫又對氧化汞的合成與分解做了更精確的定量實驗，證明金屬變?yōu)殪鸦也⒉皇欠纸夥磻?yīng)，而是與氧化合的反應(yīng)，即：金屬+氧=緞灰（氧化物），根本不存在燃素說的信奉者們長期堅持的：金屬-燃素=煅灰。無可辯駁的事實不僅徹底推翻了燃素說，而且證明了物質(zhì)雖然在一系列化學(xué)反應(yīng)中改變了狀態(tài)，但參與反應(yīng)的物質(zhì)的總量在反應(yīng)前后是相同的。也就是說拉瓦錫用精確的實驗證明了化學(xué)反應(yīng)中的“質(zhì)量守恒”。拉瓦錫對于他的燃燒學(xué)說十分嚴肅慎重，從1772年至1777年的五年中，他又做了大量的燃燒試驗，例如使磷、硫黃、木炭、鉆石燃燒；將錫、鉛、鐵煅燒；將氧化鉛、紅色氧化汞和硝酸鉀強熱，使之分解，并對燃燒以后所產(chǎn)生和剩余的氣體也—一加以研究，然后對這些試驗結(jié)果進行綜合歸納和分析，于1777年正式向巴黎科學(xué)院提交了一份劃時代的論文──《燃燒概論》，建立了燃燒的氧學(xué)說。其要點如下：（1）燃燒時放出光和熱。（2）物體只有在氧存在時才能燃燒。（3）空氣是由兩種成分組成，物質(zhì)在空氣中燃燒時，吸收了其中的氧，所增加之重恰為其吸收的氧氣之重。（4）一般的可燃物（非金屬）燃燒后通常變?yōu)樗?，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧元素；而金屬煅燒后即變?yōu)殪鸦遥鼈兪墙饘傺趸?。此后不久，水的合成和分解試驗取得成功，氧學(xué)說便被舉世公認了，從此化學(xué)家能夠按照物質(zhì)的本來面目進行科學(xué)研究，近代化學(xué)蓬勃發(fā)展起來了。

22為什么液化氣又燃起來了？

一天，小明的媽媽正在炒菜，突然，液化氣“斷氣”了，小明的爸爸見狀，拿起剛燒好的一壺?zé)崴夯瘹夤拮油庖粷玻缓笾匦曼c燃，這時，火苗又竄起來了。小明覺得奇怪，這是怎么回事??？用完的液化氣怎么還能燃起來呢？其實，這是液化氣罐中的物質(zhì)在起作用。液化氣的成分都是從石油中提煉出來的烴類化合物。我們把只含碳氫兩種元素的有機物稱為烴，它們在空氣中都能燃燒。家用的液化氣罐內(nèi)的主要成分是含3個碳原子的C3（C3H8)和含4個碳原子的C4(C4H10)烴類化合物，它們在常溫下都是氣體，在經(jīng)過加壓變?yōu)橐后w后才裝入罐內(nèi)的。使用時只要打開閥門，C3和C4化合物就會立即氣化而逸出。當(dāng)火慢慢變小最后熄滅時，說明C3和C4化合物都用完了。但是我們現(xiàn)在用的液化氣罐內(nèi)還有少量含5個碳原子的C5烴類化合物，它們在常溫下雖然是液體，在氣態(tài)時同樣可以燃燒放出熱量。在罐子的外面澆一點熱水,能夠幫助C5化合物氣化，所以重新再點燃時火苗又會竄起來。另外，搖一搖液化氣罐子也能使C5化合物氣化，使液化氣重燃。但是以上兩種方法都存在著一定的危險，希望大家不要采用。因為當(dāng)部分C5化合物被使用后，如果關(guān)閉閥門，就會有一部分的空氣進入液化氣罐子，這樣液化氣罐子一旦受熱就很可能引起爆炸。

23焰火緣何五光十色？

你是否留心過，如果在炒菜時不小心把食鹽濺在煤氣火焰上，原本藍色的火焰就呈現(xiàn)黃色。實際上，很多金屬或它們的化合物在灼燒時，都能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。例如，鈉的化合物使火焰呈現(xiàn)黃色，鉀、銣、銫的化合物使火焰呈現(xiàn)紫色，鋰使火焰呈現(xiàn)紫紅色，鈣使火焰呈現(xiàn)磚紅色，鍶使火焰呈現(xiàn)洋紅色，鋇使火焰呈現(xiàn)黃綠色，銅能使火焰呈現(xiàn)綠色……這些焰色只跟金屬元素的種類有關(guān)，而與金屬元素是化合態(tài)或者單質(zhì)態(tài)無關(guān)。也可以說焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)。如果把這些金屬元素的硝酸鹽或者氯酸鹽再配以鎂粉、松香及火藥等材料就可以制成各種各樣顏色的焰火了。鎂在燃燒時會發(fā)出強烈而且耀眼的光芒并產(chǎn)生高溫，因而鎂是制作焰火的重要原料，小朋友在節(jié)日里拿在手里玩耍的閃光條中就是用了鎂粉，一經(jīng)點燃就會發(fā)出耀眼的光芒。由于鎂在燃燒使時會產(chǎn)生高溫，所以燃放焰火時可一定要注意安全哦！看，多么美麗的焰火啊，它全是金屬元素的功勞哦。

24硬水與軟水

剛踢好球，滿臉大汗的小強提起一只熱水瓶往杯子里倒了一杯水，正準(zhǔn)備痛飲，突然發(fā)現(xiàn)水里面有一些黃色的硬硬的東西。小強忍不住轉(zhuǎn)向一旁洗衣服的媽媽問道：“媽媽，我明明看到你倒進水瓶的是清澈的水啊，怎么水里面會有這么多硬硬的東西呢？”面對剛上初中的兒子，教高中化學(xué)的媽媽耐心地的解釋道：“這些是水垢”?！八?？”“是啊，那說明我們這兒的水是硬水?！毙娮穯柕溃骸笆裁?？水還有硬的？什么是硬水?。俊薄昂休^多量的鈣、鎂等離子的天然水就叫做硬水?！眿寢屚鴥鹤雍闷娴哪抗?，繼續(xù)說道，“而只含有少量或不含鈣、鎂等離子的水就叫做軟水。硬水有很多害處。比如鍋爐用水絕不能用硬水，因為在加熱過程中生成的沉淀物碳酸鈣會形成水垢，輕者使傳熱變差降低效率，浪費燃料，重者水垢產(chǎn)生裂縫造成加熱不勻還會發(fā)生鍋爐爆裂的危險?！薄斑@么厲害！”小強忍不住感嘆道，“那鍋爐用水是不是要用軟水？”“對，只能用軟水，也就是必須經(jīng)過處理以除去鈣鎂等離子。媽媽教你做一個小實驗來檢驗一下我們用的是否是硬水?！眿寢屩钢路哪樑?，“你看，水面上浮著一層白花花的東西，看見嗎？”“看見了，那是什么？”“這個現(xiàn)象就可以證明我們用的水是硬水，因為硬水會與普通的肥皂作用生成不溶于水的物質(zhì)，就是那層白花花的東西，因此就降低了肥皂去污的能力，這也是硬水的害處之一。此外硬水作為飲用水口感也欠佳。”“那怎樣把硬水轉(zhuǎn)變?yōu)檐浰?？”“硬水還可以分為暫時硬水和永久硬水，暫時硬水只要煮沸就可以軟化，而永久硬水只能用蒸餾或化學(xué)凈化等方法來使其軟化?！薄盎瘜W(xué)凈化……”小強不理解的望著媽媽?！盎瘜W(xué)凈化有離子交換法，石灰—蘇打軟化法等等。恩……媽媽就說說石灰—蘇打軟化法吧。就是在水中加入消石灰和純堿，這兩樣?xùn)|西你們以后會學(xué)到，于是鈣離子和純堿反應(yīng)生成沉淀，鎂離子和消石灰反應(yīng)同樣生成沉淀，這樣硬水中的兩種含量較多的離子就以沉淀的形式去除了，而水中僅留下鈉離子。聽懂了嗎？”小強似乎已經(jīng)認真的消化了，可之后還是搖了搖頭。媽媽諒解地揉了揉兒子好問的腦袋，笑著說道：“沒關(guān)系，等你以后上了化學(xué)課后就會弄明白的。”

25硬水在用肥皂洗衣服時，你會看到水面上浮著一層白花花的東西嗎？你會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)水壺底部和熱水瓶底部有一層水垢嗎？其實這些都與我們?nèi)粘Ｋ玫挠菜嘘P(guān)。那么什么叫“硬水”呢？含有較多鈣離子、鎂離子的水就叫做硬水。鈣、鎂離子在水中以可溶性的酸性碳酸鹽Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2存在，碳酸氫鈣和碳酸氫鎂在加熱時會產(chǎn)生碳酸鈣和碳酸鎂沉淀，于是水加熱后就產(chǎn)生了水垢。硬水還能與普通的肥皂作用生成不溶于水的物質(zhì)，這就是我們用肥皂洗衣服時常會看見的浮在水面上的那層白花花的不溶物，肥皂的去污能力也因此而降低了。如果工業(yè)上鍋爐用水也用硬水的話，那么在加熱過程中生成的沉淀物會形成水垢，使鍋爐受熱不勻而造成工業(yè)事故。既然我們?nèi)粘Ｋ玫乃幸陨先秉c，那么我們應(yīng)該用什么樣的水呢？其實只要除去水中的鈣離子和鎂離子就能大大克服以上缺點。這個過程就稱為水的軟化。最簡單的方法就是加熱硬水，然后除去沉淀，得到的水中鈣離子和鎂離子的含量就會大大減少。如果用蒸餾法或者使用離子交換樹脂進行離子交換，效果會很好。但是我們平時也應(yīng)該適當(dāng)?shù)仫嬘靡恍┯菜?，以補充我們自身所需要的微量元素。工業(yè)上常使用石灰—蘇打軟化法軟化水，就是在水中加入消石灰[Ca(OH)2]和純堿(Na2CO3),發(fā)生反應(yīng)：HCO3-

+OH-

→CO32-

+H2O

Ca2+

+CO32-

→CaCO3↓

Mg2+

+2OH-

→Mg(OH)2↓

這樣可把硬水中的鈣、鎂離子全部除去，而在水中僅留下鈉離子。

26鋁的“是非”

鋁是一種常見的金屬，由于它具有優(yōu)越的金屬性能，被廣泛用于航空、化工、交通、建筑、國防等工業(yè)。例如，從1919年開始，鋁合金就開始用于制造飛機，此后鋁就和航空事業(yè)緊緊地連在了一起，故鋁被美稱為“帶翼的金屬”。因為鋁是熱的良導(dǎo)體，比鐵的導(dǎo)熱能力大3倍，工業(yè)上用鋁制造各種熱交換器、散熱材料，家庭用的許多炊具，也是由鋁制成的?，F(xiàn)在家庭普通使用的太陽能熱水器的吸熱板，就是用鋁制成的。鋁板對光的反射性能很好，反射紫外線的能力比銀還強。鋁愈純，反射性能愈好，故常用來制造大陽灶、冷藏設(shè)備以及高質(zhì)量的反射鏡。據(jù)資料介紹，未來天空可能建成幾個“人造小月亮”。這些“人造小月亮”實際上就是用面積達數(shù)十平方千米的巨大反射鏡，其鏡面要鍍上鋁層，通過它把大陽光反射給地球，可使地面上夜晚的亮度為農(nóng)歷十五的月亮的亮度的10-100倍，人們可以不用照明燈，在室外娛樂和施工。鋁對光有很好的反射性能，這對于宇宙航行尤為重要。宇宙空間強烈的紫外線及其輻射對人體十分有害，宇宙航行員必須穿上特殊的宇宙服才能在空間活動。這種宇宙服的內(nèi)層就是由鍍有金屬鋁的化學(xué)纖維織物制成的。

照這樣說，鋁就沒有一點缺點了嗎？非也。據(jù)統(tǒng)計，世界上有數(shù)百萬計的老人患老年性癡呆癥。許多科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，老年性癡呆癥與鋁有密切關(guān)系。同時還發(fā)現(xiàn)，鋁對人體的腦、心、肝、腎的功能和免疫功能都有損害。因此，世界衛(wèi)生組織于1989年正式將鋁確定為食品污染物而加以控制。

從我國的目前情況來看，人體對鋁的攝入渠道非常多。除了從氫氧化鋁、胃舒平、阿斯匹林等藥物中攝入鋁以外，每人每天還會從食物中攝人8mg—12mg的鋁。由于使用鋁制的炊具、餐具，使鋁溶在食物中而被攝入約4mg。大量的鋁還來自含鋁的食品添加劑。含鋁的食品添加劑經(jīng)常用于炸油條、油餅等油炸食品。含鋁的發(fā)酵粉還常用于蒸饅頭、花卷、糕點等。據(jù)有關(guān)部門抽查的結(jié)果看，每千克油餅中含鋁量超過1000mg。如果吃50g這樣的油餅，就超過了每人每天允許的鋁攝入量。因此，要盡量少吃油炸食品，盡量少用含鋁的膨松劑，盡量避免使用鋁制的炊具及餐具。

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可燃冰

中國科學(xué)院廣州能源研究所初步判定，南海海底有巨大的“可燃冰”帶，能源總量估計相當(dāng)于全國石油總量的一半?？扇急鞘裁矗繛槭裁茨苋紵懦瞿芰?？透明無色的“可燃冰”外形似冰，能夠燃燒，學(xué)名叫“天然氣水合物”。它其實是天然氣(甲烷類)被包進水分子中，在海底低溫與壓力下形成的透明結(jié)晶。英國和日本最早在各自海域發(fā)現(xiàn)了它，中國近年才開始研究，與石油、天然氣相比，“可燃冰”的優(yōu)點更為突出。1立方米的“可燃冰”釋放出的能量相當(dāng)于164立方的天然氣。據(jù)估計全球的“可燃冰”總能量是所有煤石油、天然氣總和的兩到三倍。以往有人一直認為亞熱帶地區(qū)的南海-海域不可能存在“可燃冰”，因為這里沒有凍土帶。然而廣州市海洋地質(zhì)調(diào)查局利用地震波探測海底地表反射情況，發(fā)現(xiàn)了南海區(qū)域有“可燃冰”存在。除了南海外，我國東海也發(fā)現(xiàn)了“可燃冰”的蹤跡。據(jù)悉，國家已經(jīng)開始組織力量就全國“可燃冰”資源進行勘察。和石油、天然氣相比，“可燃冰”不易開采和運輸，世界上至今都還沒有完善的開采方案。

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報警氣

在生活中大家都十分討厭一些具有不雅氣味的氣體，比如臭雞蛋氣味就很令人不舒服。我們知道雞蛋的主要成分是蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)里面含有硫元素，如果雞蛋壞了，產(chǎn)生了裂縫或者破了殼，雞蛋里的蛋白質(zhì)就會與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生一種叫硫化氫的氣體，分子式是H2S，具有惡臭氣味，硫化氫分子在空氣中擴散運動，飄逸到我們的鼻孔，帶來令人討厭的臭味。H2S這么討人嫌，對我們?nèi)粘Ｉ钍欠窬蜎]有一點幫助呢？不，對我們的幫助還不小呢。大家知道，我們的每一天都要吃三頓飯，做飯就要燃燒煤氣，煤氣是危險的氣體，里面含有能使人中毒的一氧化碳氣體，而一氧化碳是無色無味的氣體，行蹤十分“詭秘”，人們不易覺察，如果萬一煤氣管道發(fā)生了一點點泄漏，那么跑出來的煤氣就是我們生命很危險的殺手，在我們還沒有感覺之前就會中毒，待自己有了感覺時也沒有力氣自救了，如果人是從外面回來，家里室內(nèi)的煤氣達到了一定的濃度，這時點燃明火或者開關(guān)電器的火花都可能引爆室內(nèi)煤氣。這是多么危險和可怕的事情啊。為了解決這個問題，人們想到了具有臭雞蛋氣味的硫化氫氣體。在煤氣中只要滲入極少量的硫化氫氣體，萬一煤氣泄漏的話，我們就可立即聞到這種刺鼻的臭味，迅速檢查煤氣管道設(shè)施，采取措施，從而就避免了危險的發(fā)生?？梢姡蚧瘹錃怏w臭雖臭了點，在家庭生活中卻為我們扮演了一個“報警”衛(wèi)士的角色。29

牽牛花為何變色

牽?；ㄓ纸欣然?，是一種很常見的花，可是它的顏色卻異常美麗，從早到晚，千姿百態(tài)。為什么會有這種現(xiàn)象呢？原來，牽?；ㄖ泻谢ㄇ嗨兀@種色素在堿性溶液中為藍色，在酸性溶濃中為紅色，從早晨至晚上，空氣中二氧化碳含量增加，改變了牽?；ū砻婵諝獾乃釅A性，所以，牽?；ɑㄉ珡乃{變紅。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，還有很多植物對污染物非常敏感，將它們作為指示植物，可以對環(huán)境進行監(jiān)測。例如，紫花苜蓿對空氣中的二氧化硫敏感性很強，當(dāng)空氣中二氧化硫濃度僅為千萬分之三時，該植物就會表現(xiàn)出明顯的病態(tài)，而人只有當(dāng)二氧化硫濃度超過3%時，才會察覺到；又如，空氣中的氟濃度僅有億萬分之四十時，劍蘭的葉子就會在3小時內(nèi)出現(xiàn)傷斑，其敏感度之高，令人吃驚；另有一種鴨跖草，能監(jiān)測輻射污染，若受到哪怕是很低濃度的輻射，花色即由藍變成粉紅；楊樹和柳樹等還被稱為"積蓄植物"，這類植物的特點是能將污染物保持很長時間?？諝庵械挠泻怏w，是從葉片上的氣孔傳入植物體內(nèi)。不同的污染氣體對植物的傷害不一樣，引起葉片的傷斑也不同。如二氧化硫引起的傷斑出現(xiàn)在葉脈間，呈點狀或塊狀；而氟氣引起的傷斑大多集中在葉子的尖端和葉片邊緣，呈環(huán)狀或帶狀。其他有害氣體引起的癥狀也都不一樣。由此可見，植物不僅能以其自身的傷斑和傷勢來警示人類大氣已被污染，而且能大致反映出是哪一種污染?，F(xiàn)在，環(huán)境科學(xué)中植物監(jiān)測已成為一門學(xué)科，即以植物為分析對象，了解環(huán)境污染的狀況和程度，污染物質(zhì)的成分及其分布。世界上有300多種植物可以進行大氣污染監(jiān)測，但目前只在60多種植物中進行過試驗。除前面提到過的幾種植物，胡蘿卜、菠菜也能監(jiān)測二氧化硫，郁金香、杏、梅、葡萄能監(jiān)測氟氣，蘋果、桃、玉米、洋蔥等可以監(jiān)測氯氣等等。專家認為，植物監(jiān)測有投入少、易實施等優(yōu)點，對現(xiàn)有的環(huán)保方法有很好的互補作用。植物不僅能感知污染，還能清除污染。向日葵就是被稱為"超級收集器"的植物之一。研究結(jié)果表明，向日葵、玉米等植物能從被污染的土壤中吸收有毒物質(zhì)。用植物清除被污染的土壤的"植物療法"已使用了數(shù)年時間，例如，1986年烏克蘭切爾諾貝利核電站事故后種植向日葵，用以清除地下水中的核輻射；美國陸軍馬里蘭州武器試驗場種植楊樹，用以阻止有毒溶劑殘余擴散污染附近的沼澤；在芝加哥工業(yè)污染區(qū)種植向日葵，用以清除土壤中的鉛。對溫室氣體二氧化碳的吸收，植物更是起著不可替代的作用。植物在生長過程中能夠通過光合作用吸收大量的二氧化碳，減緩全球變暖的速度，這一過程被稱為"碳沉降"。人類活動每年釋放大量的二氧化碳，其中近一半增加了大氣二氧化碳濃度，一部分被海洋吸收，而還約有不到三分之一的二氧化碳"去向不明"，這就是植物的功勞了，原來都被植物光合作用“沉降”為植物纖維保存起來了。

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納米“骨水泥”

光明日報2003年10月30日報道，骨缺損手術(shù)將不必“拆東墻補西墻”。在傳統(tǒng)的骨科手術(shù)中，處理粉碎性骨折、骨腫瘤等造成的骨缺損，主要采取用患者自身某部分如骼骨、腓骨、肋骨等來填充缺損部分，這就是說，病者不但要承受本身疾病的痛苦，還要承受拆下自己身上好骨頭的新的痛苦，而且由于可拆的骨頭來源有限，所以這種“拆東墻補西墻”的方法將會致使一些骨科手術(shù)無法完成。設(shè)在湘雅醫(yī)院的衛(wèi)生部納米生物重點實驗室與美國伯克利先進生物材料公司通過3年的攻關(guān)，這種可注射、自成型、可降解的具有生物活性的骨水泥，終于研制開發(fā)成功。這一產(chǎn)品進入臨床應(yīng)用，標(biāo)志著傳統(tǒng)的骨科手術(shù)取“拆東墻補西墻”的辦法將成為歷史。納米“骨水泥”既可以直接植入人體，也可以直接注射到人體缺損骨腔內(nèi)，5秒鐘后就開始硬化重塑骨型，并在新生骨生長后完全自行降解消失，這種新型納米材料，進入臨床試用，標(biāo)志我國納米生物技術(shù)產(chǎn)品達到國際先進水平。

31墓室里的爆炸聲

1928年的夏天，軍閥徐源泉部下有一名軍長叫孫殿英，把貪婪的目光盯上了豪華富麗的東陵慈禧墓，想趁時世混亂之機開墓盜寶，發(fā)筆橫財，經(jīng)過兩、三個月的挖掘和爆破，奉命開墓的官兵終于打開了慈禧墓室，進入墓室后，官兵們首先看到了一個精致的煙盒，里面裝著上等的鴉片，旅長韓大寶頓時煙癮發(fā)作，就想先過了煙癮再說，迫不及待地劃著了一根火柴，

突然“轟”的一聲巨響，

頓時墓室內(nèi)火光沖天，盜墓賊被炸得血肉橫飛。這是怎么一回事？難道是冥冥之中有神靈在保護著慈禧的寢陵，給了盜墓賊應(yīng)有的懲罰？非也，其實這是一種正常的化學(xué)爆炸反應(yīng)。我們知道，在地底深處有的地方埋藏著大量的有機物，如石油、煤炭等，這些物質(zhì)是古代木材纖維物質(zhì)經(jīng)過長時間的地下反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來的，形成的液態(tài)物質(zhì)就是石油，固態(tài)物質(zhì)就是煤炭，還有一些氣態(tài)物質(zhì)就是我們常說的天然氣了，天然氣的主要成分是甲烷，分子式為CH4，這是一種易燃易爆的氣體，如果和空氣混和達到了一定的比例，遇著明火就發(fā)生劇烈爆炸性反應(yīng)。顯然，在慈禧的墓室里有大量甲烷氣，遇著韓大寶的火柴就爆炸了，這也算是盜墓賊罪有應(yīng)得的下場。

我們在電視里偶爾會看到煤礦爆炸事故的報道，其實就是在采煤的施工作業(yè)中沒有及時通風(fēng)，坑道中甲烷氣體聚集到了爆炸極限而造成的惡果。

32香料是怎樣得到的

自然界很多花草都具有很迷人的香味，商店里各種各樣的香水更是琳瑯滿目，令人不可分辨。在我國商周時代

(約3000年前)，人們就已經(jīng)知道使用香料了。天然香料大部分是從植物里提取的，也可從動物身上獲取香料。

從天然植物里提取香料，主要用蒸餾的方法，像玖瑰、丁香和甜橙的花，巖蘭草和鳶尾的根，熏衣草和薄荷的莖葉，檀香的木片，玉桂的皮等，都可以通過蒸餾的方法，得到很香的精油。而像檸檬、甜橙、柑橘里邊的精油，最好用機械壓榨或銼榨的方法制得。至于那些嬌嫩的茉莉、素馨、梔子、桂花等鮮花，就要用溶劑浸提的方法了：把這這些鮮花放在多孔的容器內(nèi)，浸泡在石油醚等有機溶劑里轉(zhuǎn)動，讓花里的香氣慢慢地溶解進去，然后把溶劑蒸發(fā)掉，就得到一種香氣十分濃郁的凝膏，這也就是名貴的香花膏。

近百年來，有機化學(xué)的發(fā)展異常迅速，天然香料資源得到了更充分的利用。而且，科學(xué)家還人工合成了上千種香氣各異的香料，它們有些是自然界里已經(jīng)存在的，有些則是從未發(fā)現(xiàn)過的貴重香料。

所有的香料全是有機化合物，它們大多屬于叫做醇、醛、酮、醚類的化合物，由于分子里邊的結(jié)構(gòu)各不相同，從而產(chǎn)生了各種各樣的香氣。譬如具有濃郁香草奶油香氣的香蘭素，就是一種芳香族醛，它存在于天然的香莢蘭豆中，但也可以用煤焦油制得的化工產(chǎn)品酚中進行大量合成。又如苯乙醇，具有柔和而嫻雅的玖瑰香氣，是用石油化工產(chǎn)品苯乙烯為原料，通過氧化和與氫氣化學(xué)反應(yīng)制造出來的。再如幽雅文靜的檀香香料，除了從天然檀香木中蒸出檀香以外，用化學(xué)原料也可以合成出好多種跟天然檀香香氣非常接近的品種。

近年來，隨著先進儀器和技術(shù)的應(yīng)用，許多天然精油和香氣的微量成分被不斷發(fā)現(xiàn)。人們按這些成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)進行人工合成，可以配制成各種各樣的香精，其香味與天然香料相比，幾可亂真!

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石墨炸彈

在海灣戰(zhàn)爭和北約轟炸南聯(lián)盟時，美國部隊都使用了用碳絲制成的石墨炸彈，致使電網(wǎng)癱瘓、損失摻重。何謂石墨炸彈?為何具有如此驚人的威力？

石墨炸彈的黑色彈頭選用經(jīng)過特殊處理的碳絲制成，每根碳絲的直徑相當(dāng)小，僅有幾千分之一厘米，因此，可在高空中長時間漂浮。由于碳絲經(jīng)過研磨加工而成，且又經(jīng)過化學(xué)清洗，因此，極大地提高了碳絲的傳導(dǎo)性能。碳絲沒有粘性，卻能附在一切物體表面。它通過爆炸或火藥引爆散布在敵方陣地，由于其極強的導(dǎo)電性，造成敵方防空和發(fā)電設(shè)備的破壞。碳絲可進入電子設(shè)備內(nèi)部、冷卻管道和控制系統(tǒng)的黑匣子里。碳絲彈頭對包括停止在跑道上的飛機、電子設(shè)備、發(fā)電廠的電網(wǎng)等所有的東西都產(chǎn)生破壞作用，它超乎尋常的導(dǎo)電性能可以使電子設(shè)備內(nèi)部短路，在不殺傷敵方操作人