化学科普文章赏析
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化学科普文章摘录
分子
——
世界上的赛跑冠军
物质的分子都在不停地运动着,这是大家都知道的。
距离很远就可以闻到有刺激性的氨味,湿衣服放在阴凉的地方也会晾干,这正是由于氨分子、水分
子
不断运动而扩散到空气里去了的缘故。蔗糖放在水里不见了,也是由于糖分子扩散到水
里去了的缘故。
那么,在分子世界中,谁跑得最快呢?跑得最
快的是气体分子。而在气体分子中,又以质量最轻的氢
分子跑得最快。它是名副其实的分
子世界中的赛跑冠军。在
0
℃时,氢气分子的运动速度为
1700
米
/
秒,<
/p>
相当于每小时跑
6120
公里。这个速度
比最快的喷气式飞机还要快,如果无阻挡的话,
氢气分子只需
6
.5
小
时就能绕地球一周。
其他分子量
较大的气体分子速度慢一些,
例如氧气分子的运动速度为
155
0
公里
/
小时。
既然气体分子跑得这样快,为什么桌上打开的香水气味不是一下子就能闻到呢?这个
问题问得好!根
据一般气体分子运动的速度,气体分子跑几米路只需百分之一秒或几十分
之一秒的时间。但事实上,大量
气体分子在做无次序的运动时,
分子与分子之间会发生无数次的碰撞,
使分子的运动方向一直在改变之中。
对于一个氢分子来说,它每秒钟要与其他分子碰撞
1400
< br>亿次(这里所讨论的情况都是在常温、常压下)
,
在
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1
立方厘米的氢气中,每秒钟内氢气分子要碰撞
19
万亿亿亿次(
1.9
×
10
29
次)
。这样
频繁的碰撞使气体
分子无法一直朝前跑,而只能是曲折地前进,扩散的速度就大大减慢了
。
生活化学
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探究乐园
在
2400
多年前,古希腊哲学家德谟克利特在一首诗中表达了物质不灭的观点:
“无中
不能生有,任何
存在的东西也不会消失,看起来万物是死了,但是实则犹生;正如一场春
雨落地,霎时失去踪影;可是草
木把它吸收,长成花叶果实————依然欣欣向荣。
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”这首诗说的是什么意思呢?请李梅和王芳告诉你吧!
李梅:这首诗要从分子、原子方面来解释:物质是由分子、原子等微粒构成的,而分子是由原子构成
的。发生这些变化只不过是原子重新组合成分子,而元素的种类不会发生改变。
王芳:在物理变化中,构成物质的分子、原子本身不变。当发生了化学
变化时,反应物的原子重新组
合成新物质,原子的种类、数目和质量不改变,所以物质不
灭。
看了李梅和王芳的解释,我想你一定知道物质不灭到底是
怎么回事了。物质不灭实质上就是不管发生
怎样的变化,分子的种类可能发生变化,但构
成物质的原子种类是不会发生改变的。
资料查询
多少年来,
化学家一直渴望着能观察到原子和分子的真正面目,
以便更深入地认识物质的组
成和结构,
了解化学变化的规律,实现对原子和分子的能动控制。扫描隧道显微镜(简称
STM
)的发明,实现了人们
观察原子
和分子的梦想。利用扫描隧道显微镜,人们可以直接看到原子、分子的图象,并可直接进行单原
< br>子和单分子的操作。
现在来看一下
1
日元硬币的表面,它是用铝制作的,因此如果用
1
亿倍的放大镜观察表面,则可以看
到表面聚集着排列很整齐的直径约<
/p>
1cm
的小球,这些球在慢慢地移动,而且如果仔细看,就会发现
球和球
之间有云雾般的东西在飘移,这些球是铝原子(准确地说是铝离子)
,云雾一样的东西是电子。
接下来看一下食盐的颗
粒,它是由直径不到
2cm
和约
4cm
的两种球组成的,两种球相间排列,因为没
有
< br>1
日元硬币那样的像云一样的东西,所以能看到下层呈晶格状排列,两种球分别是
钠离子和氯离子。
再来看一下水,它像枫树的果实一样,一种
大粒子的两侧有两个呈八字型排列很小的粒子,两个一组
很活跃地运动着,大粒子和小粒
子相互连在一起可以像弹簧那样伸缩,保持其果实的形状,小的粒子是氢
原子,大的粒子
是氧原子,把这种枫树果实样的粒子叫水分子。
如果把我们身
边的物质用这样的放大镜观察,
可大致分为三类。
物质中最基本
的粒子是原子
(或离子)
,
几个原子聚
集在一起的是分子,但归根到底物质是由原子聚集而成的,原子约有
100
多种,由此形成的分
子达几百万种,而且新分子还在不断地被制造出来。
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