化学方面的有趣小故事

别妄想泡我
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2021年02月08日 17:58
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我的未来不是梦吉他谱-

2021年2月8日发(作者:关于小熊)


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化学方面的有趣小故事



化学元素名称趣谈




在给化学元素命名时,往往都是有一定含义的,或者是为了纪念发现地点,或者是为了纪念某个科学家 ,或者


是表示这一元素的某一特性。例如,铕的原意是“欧洲”。因为它是在欧洲发现的 。镅的原意是“美洲”,因


为它是在美洲发现的。再如,锗的原意是“德国”、钪的原意 是“斯堪的那维亚”、镥的原意是“巴黎”、镓


的原意是“家里亚”,

< br>“家里亚”即法国的古称。至于“钋”的原意是“波兰”,虽然它并不是在波兰发现的,

< br>而是在法国发现,但发现者居里夫人是波兰人,她为了纪念她的祖国而取名“钋”。为了纪念某位科学家的 化


学元素名称也很多,



“钔”


是为了纪念化学元素周期律的发现者门捷列夫,


“锔”


是为了纪念居里夫妇,


“锘”


是为了纪念瑞典科学家诺 贝尔等。



为了表现元素某一特性而命名的例子则更多、更常 见。象铯(天蓝)、铷(暗红)、铊(拉丁文的原意为刚发


芽的嫩枝,即绿色)、铟(蓝 靛)、氩(不活泼)、氡(射气)等等。此外,如氮(无生命)、碘(紫色)、


镭(射线 )等,也是根据元素某一特性而命名的。




秦始皇幻想帝位永在,龙体长存,日思长生药,夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹,他们深居简出于山 野之


中,过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂(硫化汞)、雄黄(硫化砷)等为原 料



,开炉熔炼。企图制


得仙丹,再点 石成金,服用仙丹或以金银为皿,均使人永不老死。西文洋人也仿效于暗室或洞穴,单身寡居致

< br>力于炼金术。一两千年过去了,死于仙丹不乏其人,点石成金出终成泡影。



金丹太徒劳无功而销声匿迹。中


外古代炼金术士毕生从事化学实验< /p>



,为何中一事无成?乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简 单立法改


变贱金属的性质,把铅、铜、铁、汞变成


< p>
贵重的金银。殊不知用一般化学立法是不能改变元素的性质的。化


学元素是 具有相同核电荷数的同种原子的总称,而原子是经学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成


原子,原子却不能再分。随着科学的发展,今天“点石成金



”已经实现。


1919


处英国卢瑟福用α粒子轰击氮< /p>


元素使氮变成了氧。


1941


年科学家用 原子加速器把汞变成了黄金-人造黄金镄(一百号元素)。


1980

处美国


科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶,得到了针尖大的微量金。金丹术士 得知今人之丰功伟绩,在天之灵


出会自觉羞愧的。



硫酸铜(


CuSO4


)的妙用

< br>


烈日炎炎的夏天,


当你纵身跳入淡蓝淡蓝的游泳池中 游泳,


你是否知道,


这水池中的水就是很稀的硫酸铜溶液,


它用来杀灭众多游泳者身上带进来的细菌,以保证所有游泳者的健康。



在医学上,硫酸铜还用来做呕吐剂。当你吃了什么脏东西或误服了什么毒物,医生 常用硫酸铜催吐。



或许你最感兴趣的是硫酸铜还是一种有效的防鲨药呢!



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要说防鲨药还得从第二次世界大战说起。法西斯为了妄想霸占整个世界,把战争的火焰烧到欧、亚两大洲,在


大西洋、太平洋上的海战也空前的残酷。在海战中敌我双方都有大批舰只被对方击沉,船 上幸存的指战员、士


兵纷纷弃舰逃命。


但是这些亡命者仍然很难 逃出死神的追杀,


因为在海洋里还有很多饥饿的鲨鱼在等待着他们。

为了使自己的官兵能够免遭鲨鱼的围攻、吞灭,美国政府就号召全国有识之士都来研究防鲨的药品,许多科学


家和各界人士纷纷响应,投入了以药防鲨的实验。



当时有一位著名的文学大师名叫海明威,也在自己熟悉的海域里圈起了一快海面,做起了药防鲨的 实验。他把


含有硫酸铜和不含硫酸铜的诱饵互相交错地布置在海面上,看鲨鱼有什么反应 。



两天后,当他乘船前去检查这些诱饵时,他吃惊的发现鲨 鱼已把不含硫酸铜的诱饵吃得精光,而含有硫酸铜的


诱饵竟未发生任何变化,海明威高兴 得跳了起来,他终于用一种简单的常见的盐类


--


硫酸铜就能防 鲨鱼了。



不久,美国海军官兵们很快都配备起用这种硫酸铜 制成的



护身符



,来防鲨鱼。



喷火的老牛



在荷兰的一个小山村里


,


曾经发生过这样一 件怪事。一个兽医给一头老牛治病


,


这头牛一会儿抬头,一会儿 低下


头,蹄子不断地打着地,好象热锅上的蚂蚁坐卧不安。近日来,它吃不下饲料。肚子 却溜圆。手指一敲



咚咚



直响。兽医诊断认为:这牛肠胃胀气。他为了检查牛胃里的气体是否通过嘴排出来。便用探针插进牛的咽 喉,


当他在牛的嘴巴前打着打火机准备观察时,他万万没有想到牛胃里产生的气体熊熊地 燃烧了起来,从牛嘴里喷


出长长的火舌。


< br>兽医看罢大吃一惊,急忙后退几步;牛见火也受惊了。挣断了缰索,在牛棚里东窜西跳,燃着了牧草,引起 一


场冲天大火。虽然,兽医等人全力抢救,但也无济于事。致使整个牛棚和牧草化为一片 灰烬。



这头牛为什么会喷火呢?



经有关人员的研究分析得出结论:牛喷出的气体是甲烷。


< /p>


甲烷的分子式为


CH4


,在沼泽的底部往 往有气泡一逸出,那就是它,因此又得名沼气。它是一种无色、无味的


气体,化学性质比 较稳定,它可以燃烧并产生大量的热。因此,它是一种燃料。把有机废物像人、畜的粪便,


麦秆、茎叶、杂草、树叶等特别是含纤维素的物质作为原料,在沼气池内发酵。由于微生物的作用,就产生了< /p>


甲烷。



明白甲烷产生的条件,我们很 容易弄清那头牛为什么会喷火了。牛吃的饲料是牧草,其主要成分为纤维素。由


于牛患病 ,消化功能衰弱,在胃里进行异常发酵,产生了大量的甲烷引起了肠胃胀气。当兽医插入探针后,就


象一根导管一样,把气体引了出来。甲烷易燃,所以遇火即燃,引起了这场大火。


从拿破仑到金发女郎



有这 样一个故事


:1814



,

< p>
拿破仑被俘流放


,


死在圣赫勒拿岛。据美国《百科 全书》记载


,


他死于胃病。多年来


,< /p>


法国人却认为他是被英国人毒死的。但谁也拿不出可靠的证椐。一代君主的死


,


成了历史上遗留下来的谜!


150


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年后


,


科学家找到拿破仑的一根头发


,

< p>
如获至宝


,


把这根头发切成小段

< br>,


放入原子反应堆中接受中子反射


,

发现头


发里含有比正常人多


40


倍 的砷元素。因此确认


,


这位


19


世纪在欧洲叱咤风云的人物是死于砷中毒。



为什么纤纤细发竟能解开拿破仑死亡之谜呢


?


原来

< p>
,


头发跟血液一样


,


也含 有几十种微量元素


,


它能准确地的显


示 出一个人的健康状况。尽管拿破仑到底是死于人为的放毒呢,还是死于地方性砷中毒


,< /p>


尚无定论


,


但圣赫勒拿

< br>岛上的食物和生活用水


,


都含有较高的砷


,


却是谁也不能否定的事实。


当今化学证实


,


头发颜色及其变化


,


与所含的金属元素浓度相关。


黑色头发含有钼;


红棕色头发含有铜、


铁、


钴;


当头发中镍含量增多时


,


就会变成灰白色。反过来

< p>
,


从头发颜色的变化


,


可 以揭示环境污染的真象。美国旧金山


有两个金发女郎


,


漂亮的金发逐渐变成绿色。盘根究底


,


是她们生 活的铜矿区


,


受到铜污染的缘故。



头发犹如环境监测器


,


时刻在向人们报 警:你生活的环境是否有污染


,


是何种元素作祟


,


从而采取相应的对策。



大量的化学分析表明


,


城市居民头发的铅含量

< br>,


大大高于农村居民


,


这是由于 城市居民长期吸人汽车含铅尾气的


缘故;


在繁乱的交通线附近的 居民和从事铅作业的工人


,


其头发含铅量更高;


生活在海边


,


一日三餐有鱼虾的人

,


其头发汞含量比内地人高好几倍。


< br>随着科学技术的进步


,


为人健美添光华的头发

< p>
,


将成为人们信得过的环境污染监测哨。



醋酸巧反应



蛋中藏情报



醋酸又叫乙酸,是一种 无色的有强烈的刺激性气味的液体,熔点较低,室温低于


16.6


℃时,乙酸很容易凝结成


冰状固体。无水醋酸又称冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,具有 酸的通性,能发生酯化反应等。乙酸是人类最早


使用的一种酸,可用来调味,乙酸在工业 上有广泛的用途,是一种重要的化工原料,还可用于生产医药、农药


等。除此

< p>
,


在战争年代醋酸还为传送情报作过贡献。


< /p>


第一次世界大战中


,


索坶河前线德法交界 处法军哨兵林立


,


对过往行人严加盘查。一天

< br>,


有位挎篮子的德国农妇


在过边界时受到盘查。


篮内都是鸡蛋


,


毫无可疑之处

< br>,


一年轻好动的哨兵顺手抓起一只鸡蛋无意识地向空中抛去


,


又把它接住


,


此时那位农妇立即变 得情绪很紧张


,


这些引起了哨兵长的怀凝


,


鸡蛋被打开了


,


只见蛋清上布满了


字迹和符号。



原来


,


这是英军的详细布防图


,


上 面还注有各师旅的番号。这个方法是德国的一位化学家给情报人员提供的


,



做法很简单:用醋酸在蛋壳上写字


,


等醋酸干了以后


,


无任何痕迹。但再将鸡蛋煮熟


,


字迹便会奇迹般地透过蛋


壳印在蛋清上。



为什么化学家能巧出主意


,


蛋中藏机密呢


?


这主要是醋酸与其它物质反应 的结果。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙


,


用醋酸写字时

< p>
,


醋酸与鸡蛋壳碳酸钙反应


,

生成了醋酸钙


,


然后醋酸渗入蛋壳


,


和鸡蛋清发生反应


,


鸡蛋清是可溶< /p>


性蛋白质


,


蛋白质是由多个


a-


氨基酸分子间失水形成酰胺键而组成的链状高分子化合物


,


它不很稳定


,


在受热、


紫外线照射或化学试剂如硝酸、三氯乙酸、单宁酸、苦味酸、重金属盐、尿素、丙酮等作用下


,


发生蛋白质凝


,


变性。渗入的醋酸


,


与鸡蛋清发 生反应


,


在蛋清上留下了特殊的痕迹


,


待鸡蛋煮熟后就会有清晰可认的字迹


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来。所以化学家巧用醋酸反应

< br>,


情报妙藏蛋中。




鬼谷



之谜



在北美州西北部


,


有一片十分宽阔的山谷地。早 在


15


世纪以前


,

这里曾住过不少印第安人。奇怪的是


,


当地人常

< p>
常会突然生病


,


头发一下脱光

,


眼睛失明


,


然后就痛苦地死去< /p>


,


甚至一些动物也逃脱不了死亡的的厄运


,


于是没多



,


这里便荒无人迹。


由于这片山谷是那样可怕


,


人们就把这个地方叫



鬼谷



人们为什么会得这种奇怪的病呢


?


第二 次世界大战后


,


一些勇敢的地质学家再次闯入

< br>


鬼谷




经过他们实地考察与实验


,


原来这里土壤中含有大量

< p>
硒元素。硒经过植物、河水的



传递



进入人体。人体硒含量过高就会中毒死亡。



现代科学研究表明


,


硒是人体必需的微量元素 之一。


如果缺乏硒


,


也同样会引起疾病 。


过去我国黑龙江省克山县


,


经常流传 一种



克山病



就 是由缺硒引起的。


这种病来势凶猛


,


病 人开始呕吐黄水、


继而心力衰竭最后突然死亡。


后来研究人员把 一种叫做亚硒酸钠的化合物制成溶液喷撒在农作物上


,


人吃了这 些植物以后适当补充了硒的含



.


从而 控制了



克山病



的发生。



现在


,

< br>鬼谷



之谜已被揭开


,

< p>
科学家因地制宜


,


把它变成一个硒的矿场。人们在 这片山谷地上种了一种叫紫云英


的植物。因为紫云英有一种





硒的本领。时间长了

,


紫云英的体内就会积累很多硒元素。等紫云英成熟后割


下 晒干烧成灰


,


可以提取少量的硒元素。据说

,



1


公顷紫云英烧成灰后可提取 纯净硒元素


2.5


千克。



1


、碘与指纹破案



同学们在电影中常常看到公安人员利用指纹破案的情节。其实,只要我们在一张白纸上用手按一下,然后 把纸


上手指按过的地方对准装有少量碘的试管口,并用酒精灯加热试管底部。等到试管中 升华的紫色碘蒸汽与纸接


触之后,按在纸上的平常看不到的指纹就渐渐显露出来,并可以 得到一个十分明显得棕色指纹。如果把这张白


纸收藏起来,数月之后再做上述实验,仍能 将隐藏在纸上的指纹显示出来。



这是因为,


每个人的指纹并不完全相同,


而手指上总含有油脂、


矿 物油和汗水等。


当用手指往纸往上按的时候,


指纹上的油脂、矿 物油和汗水就会留在纸上,只不过是人的眼睛看不出来罢了。而纯净的碘是一种紫黑色的晶


体,并有金属光泽。有趣的是,绝大多数物资加热时,一般都有固态、液态和气态的三态变化。而碘却一反常< /p>


态,在加热时能够不经液态直接变成蒸汽。像这类固态物质直接气化的现象,人们称之为升 华。同时碘还有易


溶于有机溶剂,当碘蒸汽上升遇到这些有机溶剂时,就会溶解其中,因 此指纹也就显示出来了。



2


、谁是凶手


沐浴在晨光中的山村,从睡梦中醒来了。举目望去,成群的牛羊之绿茵茵的山坡上奔跑、嬉戏。按着映入眼帘


的便是咯咯觅食的鸡群,呱呱追逐的鸭子……忽然,阵阵欢声笑语传来,循声望去,原来 说姑娘子湖边梳洗打


扮,碧绿的湖水,山色掩映,还荡漾着村童嬉水玩耍的身影……然而 今天,山村的生机荡涤殆尽,就连晨光也


好像失去光泽,展现在人们眼前的竟是满目的死 尸、毙命的牛羊。生灵在此已不复存在,真是惨绝人寰,令人


震惊。这便是中央电视台播 放的尼斯湖惨案一组镜头的写实。祸不单行,同在喀麦隆,更大不幸由在玛瑙湖畔


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发生了,对此人们不禁要问,作恶多端的凶手是睡?



法网难逃,凶手终于“捉拿归案了”。但出于意料的是,凶手竟是人们熟知的二氧化碳气体。然 而更令人不解


的是,二氧化碳何以如此猖狂?又何以致人畜于死地?


经科学家研究发现,微妙的化学平衡使尼奥斯湖、玛瑙湖的水分成了奇特的若干 层,而且最深层的水又含有极


其丰富的碳酸盐。然而这样的化学平衡并不是稳定的,在外 界环境的影响下,特别在地壳活动频繁之际,分层


的湖水便会受到扰乱,富有碳酸盐的深 层水就会上升,在压力和温度骤然变化下迅速分解,整个湖泊也就成了


一个被猛然开启的 巨大汽水瓶。虽然二氧化碳本身并没有毒,但空气中含有超过


0.2

%便会对人体有害,超过


1


%以上即会使人畜窒息而亡。因 而二氧化碳大量释放下沉,灾难也就不可避免了。



然而湖水 中的这种化学平衡并非绝无仅有,科学家还发现前苏联凯而顿湖的水竟以五层分布,而且底层被更令


人担忧的硫氢化物所渗透。


那么存在其中的化学平衡是否也会被打破?硫氢化 物是否会转化为毒性甚大的硫化


氢并进而兴风作浪?更重要的是如何防患于未然,阻止惨 案的再度重演?如今,科学家们正面临着环境化学新


课题的挑战。



3


屠狗洞的秘密


< p>
在意大利某地有个奇怪的山洞,人走进这个山洞安然无恙,而狗走进洞里就一命呜呼,因此,当地居 民就称之


为“屠狗洞”,迷信的人还说洞里有一种叫做“屠狗”的妖怪。



为了揭开“屠狗洞”的秘密,一位名叫波尔曼的科学家来到这个山洞里进行 实地考察。他在山洞里四处寻找,


始终没有找到什么“屠狗妖”,,只见岩洞的倒悬许多 的钟乳石,地上丛生着石笋,并且有很多从潮湿的地上


冒出来。波尔曼透过这些现象经过 科学的推理终于揭开了其中的奥秘。



原来,这个由大量钟乳 石和石笋构成的岩洞,石灰岩岩洞。这里,长年累月地进行着一系列的化学反应:石灰


岩 的主要成分是碳酸钙,它在地下深处受热分解二产生二氧化碳气体:



CaCO3





CaCO3 CO2




产生出来的二氧化碳又和 地下水、石灰岩的碳酸钙反应,生成可溶性的碳酸氢钙:



CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)2


当含有 碳酸氢钙的地下水渗出地层时,由于压力降低,碳酸氢钙分解又释放出二氧化碳,并从水中逸出:



Ca(HCO3)2 CaCO3



CO2



H2O


因为二氧化碳比空气重 ,于是就聚集在地面附近,形成一定高度的二氧化碳层。



当 人进入洞里,二氧化碳层只能淹没到膝盖,有少量的二氧化碳扩散,人只有轻微的不适感觉,然而处在低处


的狗,却完全淹没在二氧化碳层中,因缺乏氧气而窒息死亡,这就是屠狗洞屠狗而不伤人的道理 。



4


、氟的自述


我的名字叫氟,最外层有


7


个电子,除我之外还有氯、溴、 碘、砹跟我相似。他们都是我家族的成员,人们把


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我们的大家族叫卤族。在我们的大家族内,我是老弟。



化学家们在


19


世纪初就发现了我,把我确 认为是一个元素。但我的单质状态一直到


18


世纪


80


年代才被分离


出来。最早把我分离成化合态的是


1764


年的德国化学家马格拉夫,游离态是法国化学家莫瓦桑 提制的。前者


是让萤石和硫酸反应,这比较容易。但游离态就不容易制取了。后来莫瓦桑 吸收前人的经验,他把我化合物氟


氢华钾


(KHF2)


溶解在无水氢氟酸中,作为电解质进行电解。连续工作了二年,终于在


1 886



6



26


日之我成


功的诞生在这个世界上。



我在常温下淡黄绿色的气体。我很调皮,到处惹祸,所以哥哥、姐姐们不让我单独存在, 总是让另外一个来管


住我,我的个性特别强,动不动就和别人打架。我最喜欢的氢一起玩 ,一见面就形成了形影不离的朋友。我和


氢老弟在空气中形成白雾,溶于水叫做氢氟酸。 可是我俩在一起也到处惹事,把人们种的各种变得枯黄,动物


都死了。就连主人也毫不留 情。所以在人们把我和氢的化合物从其它物质中提取出来时,就发生了一些悲痛的


事情。 例如:


1836


年的爱尔兰科学家诺克斯两兄弟,被我杀死一个 ,另一个也被迫停止工作。但我很佩服他们


那种不怕死的精神,为后人打下了基础,他们 是人类在认识化学元素历史过程中英勇牺牲的烈士,值得后人怀


念。


在元素周期表中,我的大家族位于周期表的右边,是第七主族,属于非金属类, 在我的的家族里,我最活泼,


所以我能够把哥哥、姐姐们从他们的化合物里置换出来。< /p>



最早利用我的是


1671

< p>
年的德国一位艺术家斯万哈德,他发现我的化合物——萤石


(CaF2)< /p>


跟硫酸反应制得的溶


液能刻画玻璃。



我在自然界中是广泛分布的元素之一,在卤族中,仅次于氯,自从人们认识我的真面目后 ,广泛的利用我。



把我的天然化合物——元素作溶剂,把它 添加在熔炼的矿石中,可以降低熔点。我和氢的化合物可以用来制造


塑料、橡胶、药品, 用于制造氟化钠等氟化物,而氟化钠又是一种用来杀灭地下害虫的农药,还可以提炼铀。


随着科学的发展,人类的进步,人们对我的认识也进一步加深。我希望同学们于我交个朋友,把我的坏处化为


益处,进一步为人类服务。



5


、石灰“家族”



石灰是人们生活中常见的物质。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石灰乳、碱石灰等的兄弟姐 妹,


啊还有他们的妈妈,妈妈叫石灰石。刚学化学的同学,可能丢于他们各自的面貌还弄 不清楚,我来介绍一下:



石灰石,生在深山里,是一种青色 的石头。石灰石的山,一般风景较优美,入桂林多石灰石,那里青山绿水,


有许多大溶洞 ,形成了许多石笋、石钟乳。石灰石比较坚硬,铁路的路基常用石灰石了建筑。石灰石的主要化

< br>学成分是碳酸钙(


CaCO3


),她又是水泥和其它工业 的原料。于石灰石成分相同的是她的妹妹,名叫大理石,


她张得洁白、晶亮,漂亮极了, 她是高级建筑物的装饰材料。石灰石通过锻烧变成生石灰。



生石灰的成分是氧化钙(


CaO


),白色块状物,他的吸水性很 强,常用作干燥剂,它于水反应变成熟石灰。



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熟石灰的成分是氢氧化钙〔


Ca(OH)2


〕,白色粉末, 具有强烈的腐蚀性,因此又名苛性钙,主要用作建筑材料,


室内墙壁、

< br>砌砖的料浆缺她不行。


化工方面用她制漂白粉。


因为她是 生石灰加水消化而成的,


因此又名消石灰。



石灰乳是混浊的石灰水,


又称氢氧化钙混浊液,


它是固 体和液体的混合物。


常用了涂刷旧墙壁、


配制波尔多

< p>
(与


硫酸铜配合)和石硫合剂(于硫磺配合)用作农药杀虫。



石灰水是氢氧化钙的溶液。石灰乳澄清(通过静置)后的上层清液是饱和 的石灰水,碱性很强,家庭里用它来


做米豆腐。



碱石灰,是氧化钙与氢氧化钠的混合物。



6


、化学药品湖


< br>世界上有无数大大小小的护,有的是咸水湖,有的是淡水湖,形形色色,各种各样。其中有的湖泊贮藏着丰 富


特殊的化学药品,形成了化学药品湖。


< br>水银湖前苏联的兴顿山里有一个湖泊,人离它四五百米时,便会感到恶心、头晕、呼吸困难,如不及时离开 就


会窒息而死。用来湖里贮藏着大量的水银,散发出大量的汞蒸汽,如人和动物接触久了 ,就会中毒死亡。



酸湖意大利西西里岛有一个湖,


湖底有两口泉眼喷出了强酸,


因而整个湖的湖水变成了腐蚀性极强的


“酸水”



算的浓度很大。这种酸的浓度很 大的湖水,可以杀死一切生命,有人又叫它死湖。



碱湖前苏联乌拉尔有一个湖



,湖水含 有咸味。原来这里的水含有碱和氯化钠。若干洗衣服,只要将衣服浸在


水里揉搓,不必用 洗涤剂便能洗得很干净。



盐湖亚洲西部的死海是含盐最多的 湖,


这里的湖水每升含盐


272


克。< /p>


由于湖水含盐多,


密度很大,


能将人托起 。



硼沙湖智利的亚特斯柯教湖,湖面似一片白茫茫的浮冰覆 盖在湖上,湖水内含有大量的很有用的硼沙



Na2B4O5( OH)4


·


8H2O


〕。



荧光湖在拉丁美洲西部印度群岛的巴哈马岛上有个


“火湖”,湖水闪闪发光,


就像燃烧时冒出的


“火焰”一样。


这个湖的水里含有大量的荧光素,如果你要信手拨动湖水,便会“火化”四溅,这是由于 荧光素所引起的。



7


魔火与化学


673


年,阿拉伯舰队入侵到了君士坦丁堡,而希腊人只有为数不多的几只战船,双 方的实力相差太悬殊了,在


那种险境里,有谁会料到,来挽救希腊人的,不是友军的军团 或舰队,而是自己的化学兵团,是一种年出奇制


胜的奇怪的火!



不知是哪位喜欢研究炼金术的希腊建筑师,无意中发现了一种能在水面上着火的燃烧剂。 正是这种燃烧剂,把


阿拉伯舰队周围的水面变成一片火海,烧得敌人毫无还手之力。



侥幸逃命的阿拉伯的士兵说,希腊人叫“闪电”了燃烧舰船,有 说希腊人掌握了“魔火”,连海都着火了。



从这以后,拜占 廷的舰队凭借着“魔火”在海上称霸了几个世纪,他们总打胜仗,神气极了,欧洲人把这种燃

烧剂叫做“希腊火”。



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多少年过去了,


这种


“希腊火”


的 秘密才被化学家揭开,


原来它不过是有普通的两种物质――石灰和石油组成。

< p>
君不见建筑工地上能煮熟鸡蛋的石灰池吗?使用这种燃烧剂时,生石灰遇水放出热量,足以将石油蒸 汽点着,


燃烧剂就在水面上发火延烧开来。



当希腊人利用他们的“魔火”在地中海耀武扬威的时候,我们中国人早以在其


1 00


多年前发明了有硝石、硫璜


和木炭组成的燃烧剂,利用它来 作焰火、黑火药和火箭。



如今,黑火药早已经不用于现代战 争上了。可是你是否知道,棉花,它细长柔软的纤维,也蕴藏着一种极其危


险的性质,在 高三化学实验室里,用浓硝酸和浓硫酸的混合溶液处理棉花后,只要用热玻璃棒一接触,他就会

< br>马上一烧而光,鼎鼎大名的无烟火焰就是用它制成的。工业上把含氮量高的硝酸纤维叫做火棉,用压紧的火 棉


填充的炮弹,爆炸时生成的气体体积会增大


12000


倍。



几千年的人类文明史,几乎每一页都闪烁着化学的光辉!



回答者:


ufo344635


-



助理



二级


8-28 21:30


科学家的故事



< br>每个科学家都有他失败的一面


,


现在

,


我就来看一看科学家的故事


.



故事一


:



波义耳——怀疑派化学家






波义耳


1627



1



25


日出生于爱尔兰的一个贵族家庭。父亲是个伯爵,家庭富 有。在十四个兄弟中他最小。


童年时波义耳并不特别聪明,说话还有点口吃,不大喜欢热 闹的游戏,但却十分好学,喜欢静静地读书思考。


他从小受到良好的教育,


1639



1644


年,曾 游学欧洲。在这期间,他阅读了许多自然科学书籍,包括天文学


家和物理学家伽利略的名 著《关于两大世界体系的对话》。这本书给他留下深刻的印象。他后来的名著《怀疑


派化 学家》就是模仿这本书写的。






由于战乱、父亲去世、家道衰落,


1 644


年他回国随姐姐居住在伦敦。在那里开始学医学和农业。学习中接触了

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很多化 学知识和化学实验,很快成为一位训练有素的化学实验家,同时也成为一位有创造能力的理论家。在这

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期间,他同许多学者一起组织一个科学学会,进行每周一次的讨论会,主要讨论自然科学的最新发展 和在实验


室中遇到的问题。波义耳称这个组织为“无形大学”。这个学会就是著名的以促 进自然科学发展为宗旨的“皇


家学会”的前身。波义耳是该学会的重要成员。由于学会的 分会设在牛津,波义耳于


1654


年迁居牛津,在牛

< p>
津,他建立了设备齐全的实验室,并聘用了一些很有才华的学者作为助手,领导他们进行各种科学研 究。他的


许多科研成果是在这里取得的。那本划时代的名著《怀疑派化学家》是在这里完 成的。这本书以对话的体裁,


写四位哲学家在一起争论问题,他们分别为怀疑派化学家、 逍遥派化学家、医药化学家和哲学家。逍遥派化学


家代表亚里土多德的“四元素说”观点 ,医药化学家代表“三元素说”观点,哲学家在争论中保持中立。在这


里,


怀疑派化学家毫不畏惧地向历史上权威的各种传统学说提出挑战,


以明快和有 力的论述批驳了许多旧观念,


提出新见解。该书曾广泛流传于欧洲大陆。





< br>波义耳十分重视实验研究。他认为只有实验和观察才是科学思维的基础。他总是通过严密的和科学的实验来 阐


明自己的观点。在物理学方面,他对光的颜色、真空和空气的弹性等进行研究,总结了 波义耳气体定律;在化


学方面,他对酸、碱和指示剂的研究,对定性检验盐类的方法的探 讨,都颇有成效。他是第一位把各种天然植


物的汁液用作指示剂的化学家。石蕊试液、石 蕊试纸都是他发明的。他还是第一个为酸、碱下了明确定义的化


学家,并把物质分为酸、 碱、盐三类。他创造了很多定性检验盐类的方法,如利用铜盐溶液是蓝色的,加入氨


水溶 液变成深蓝色(铜离子与足量氨水形成铜氨络离子)来检验铜盐;利用盐酸和硝酸银溶液混合能产生白色


沉淀来检验银盐和盐酸。波义耳的这些发明富有长久的生命力,以至我们今天还经常使用这些最古 老的方法。


波义耳还在物质成分和纯度的测定、物质的相似性和差异性的研究方面做了不 少实验。在


1685


年发表的《矿


泉水 的实验研究史的简单回顾》中描述了一套鉴定物质的方法,成为定性分析的先驱。






166 8


年,由于姐夫去世,他又迁居伦敦和姐姐住在一起,并在家的后院建立实验室,继续进 行他的实验工作。


晚年波义耳的工作主要集中在对磷的研究上。


1670


年,波义耳因劳累而中风,之后的健康状况时好时坏,当无

法在实验室进行研究工作时,他致力于整理他多年从实践和推理中获得的知识。只要身体稍感轻快,就去实验


室做他的实验或撰写论文,并以此为乐趣。


1680

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年,他曾被推选为皇家学会的会长,但他谢绝接受这一荣誉。


他虽出身贵族 ,但他一生醉心的却是在科学研究中工作和生活,他从未结婚,用毕生精力从事对自然科学的探

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索。


1691



12



30


日,这位曾为


17

世纪的化学科学奠定基础的科学家在伦敦逝世。恩格斯曾对他作出最崇


高的评价:“ 波义耳把化学确定为科学。”




故事二


:



普利斯特里——气体化学之父






普利斯特里


1733



3


13


日出生在英国利兹,从小家境困难,由亲戚抚养成人。


175


年进入神学院。毕业后


大部分时间是做牧师,化学是他的 业余爱好。他在化学、电学、自然哲学、神学等方面都有很多著作。他写了


许多自以为得 意的神学著作,然而使他名垂千古的却是他的科学著作。


1764


年他


31


岁时写成《电学史》。当


时 这是一部很有名的书,由于这部书的出版,


1766


年他就当选 为英国皇家学会会员。






1722


年他


39


岁时,


又写成了一部


《光学史》



也是


18


世 纪后期的一本名著。


当时,


他在利兹一方面担任牧师,


一方面开始从事化学的研究工作。他对气体的研究是颇有成效的。他利用制得的氢气研究该气体对 各种金属氧


化物的作用。同年,普利斯特里还将木炭置于密闭的容器中燃烧,发现能使五 分之一的空气变成碳酸气,用石


灰水吸收后,剩下的气体不助燃也不助呼吸。由于他虔信 燃素说,因此把这种剩下来的气体叫“被燃素饱和了


的空气”。显然他用木炭燃烧和碱液 吸收的方法除去空气中的氧和碳酸气,制得了氮气。此外,他发现了氧化


氮(

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NO


),并用于空气的分析上。还发现或研究了氯化氢、氨气、亚硫酸气体 (二氧化碳)、氧化二氮、氧气


等多种气体。


1766


年,他的《几种气体的实验和观察》三卷本书出版。该书详细叙述各种气体的制备或性质。


由于他对气体研究的卓著成就,所以他被称为“气体化学之父”。






在气体 的研究中最为重要的是氧的发现。


1774


年,


普利斯特里把汞烟灰


(氧化汞)


放在玻璃皿中用聚光镜 加热,


发现它很快就分解出气体来。他原以为放出的是空气,于是利用集气法收集产生的 气体,并进行研究,发现该


气体使蜡烛燃烧更旺,


呼吸它感到十 分轻松舒畅。


他制得了氧气,


还用实验证明了氧气有助燃和助呼 吸的性质。


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但由于他是个顽固的燃素说信徒,仍认为空气是单一的气体,所以他还把这种气体叫“脱燃素空气 ”,其性质


与前面发现的“被燃素饱和的空气”(氮气)差别只在于燃素的含量不同,因 而助燃能力不同。同年他到欧洲


参观旅行,在巴黎与拉瓦锡交换好多化学方面的看法,并 把用聚光镜使汞银灰分解的试验告诉拉瓦锡,使拉瓦


锡得益匪浅。拉瓦锡正是重复了普利 斯特里有关氧的试验,并与大量精确的实验材料联系起来,进行科学的分


析判断,揭示了 燃烧和空气的真实联系。可是直到


1783


年,拉瓦锡的燃烧与 氧化学说已普遍被人们认为是正


确的时候,普利斯特里仍不接受拉瓦锡的解释,还坚持错 误的燃素说,并且写了许多文章反对拉瓦锡的见解。


这是化学史上很有趣的事实。


一位发现氧气的人,


反而成为反对氧化学说的人。

然而普利斯特里所发现的氧气,


是后来化学蓬勃发展的一个重要因素。因此各国化学 家至今都还很尊敬普利斯特里。






1791


年,他由于同情法国大革命 ,作了好几次为大革命的宣传讲演,而受到一些人的迫害,家被抄,图书及实


验设备都被 付之一炬。他只身逃出,躲避在伦敦,但伦敦也难于久居。


1794

年他六十一岁时不得不移居美国。


在美国继续从事科学研究。


1804


年病故。英、美两国人民都十分尊敬他,在英国有他的全身塑像。在美国,他


住过的房子已建成纪念馆,以他的名字命名的普利斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣 誉。




故事三


:


居里夫人






玛丽·居里(居里夫人)是法籍波兰物理学家、化学家。






189 8


年法国物理学家贝可勒尔(


AntoineHenriBec querel


)发现含铀矿物能放射出一种神秘射线,但未能揭示


出这种射线的奥秘。玛丽和她的丈夫彼埃尔·居里(


Pierrecurie


)共同承担了研究这种射线的工作。他们在


极其困难的条件下,对沥青铀 矿进行分离和分析,终于在


1898



7


月和


12


月先后发现两种新元素。< /p>




我的未来不是梦吉他谱-


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