化學科普文章賞析

化學科普文章賞析化學科普文章摘錄分子——世界上的賽跑冠軍物質的分子都在不停地運動著，這是大家都知道的。距離很遠就可以聞到有刺激性的氨味，濕衣服放在陰涼的地方也會晾干，這正是由于氨分子、水分子不斷運動而擴散到空氣里去了的緣故。蔗糖放在水里不見了，也是由于糖分子擴散到水里去了的緣故。那么，在分子世界中，誰跑得最快呢？跑得最快的是氣體分子。而在氣體分子中，又以質量最輕的氫分子跑得最快。它是名副其實的分子世界中的賽跑冠軍。在0℃時，氫氣分子的運動速度為1700米/秒，相當于每小時跑6120公里。這個速度比最快的噴氣式飛機還要快，如果無阻擋的話，氫氣分子只需6.5小時就能繞地球一周。其他分子量較大的氣體分子速度慢一些，例如氧氣分子的運動速度為1550公里/小時。既然氣體分子跑得這樣快，為什么桌上打開的香水氣味不是一下子就能聞到呢？這個問題問得好！根據(jù)一般氣體分子運動的速度，氣體分子跑幾米路只需百分之一秒或幾十分之一秒的時間。但事實上，大量氣體分子在做無次序的運動時，分子與分子之間會發(fā)生無數(shù)次的碰撞，使分子的運動方向一直在改變之中。對于一個氫分子來說，它每秒鐘要與其他分子碰撞1400億次（這里所討論的情況都是在常溫、常壓下），在1立方厘米的氫氣中，每秒鐘內(nèi)氫氣分子要碰撞19萬億億億次（1.9×1029次）。這樣頻繁的碰撞使氣體分子無法一直朝前跑，而只能是曲折地前進，擴散的速度就大大減慢了。生活化學?探究樂園在2400多年前，古希臘哲學家德謨克利特在一首詩中表達了物質不滅的觀點：“無中不能生有，任何存在的東西也不會消失，看起來萬物是死了，但是實則猶生；正如一場春雨落地，霎時失去蹤影；可是草木把它吸收，長成花葉果實————依然欣欣向榮。”這首詩說的是什么意思呢？請李梅和王芳告訴你吧！李梅：這首詩要從分子、原子方面來解釋：物質是由分子、原子等微粒構成的，而分子是由原子構成的。發(fā)生這些變化只不過是原子重新組合成分子，而元素的種類不會發(fā)生改變。王芳：在物理變化中，構成物質的分子、原子本身不變。當發(fā)生了化學變化時，反應物的原子重新組合成新物質，原子的種類、數(shù)目和質量不改變，所以物質不滅。看了李梅和王芳的解釋，我想你一定知道物質不滅到底是怎么回事了。物質不滅實質上就是不管發(fā)生怎樣的變化，分子的種類可能發(fā)生變化，但構成物質的原子種類是不會發(fā)生改變的。資料查詢多少年來，化學家一直渴望著能觀察到原子和分子的真正面目，以便更深入地認識物質的組成和結構，了解化學變化的規(guī)律，實現(xiàn)對原子和分子的能動控制。掃描隧道顯微鏡（簡稱STM）的發(fā)明，實現(xiàn)了人們觀察原子和分子的夢想。利用掃描隧道顯微鏡，人們可以直接看到原子、分子的圖象，并可直接進行單原子和單分子的操作?，F(xiàn)在來看一下1日元硬幣的表面，它是用鋁制作的，因此如果用1億倍的放大鏡觀察表面，則可以看到表面聚集著排列很整齊的直徑約1cm的小球，這些球在慢慢地移動，而且如果仔細看，就會發(fā)現(xiàn)球和球之間有云霧般的東西在飄移，這些球是鋁原子（準確地說是鋁離子），云霧一樣的東西是電子。接下來看一下食鹽的顆粒，它是由直徑不到2cm和約4cm的兩種球組成的，兩種球相間排列，因為沒有1日元硬幣那樣的像云一樣的東西，所以能看到下層呈晶格狀排列，兩種球分別是鈉離子和氯離子。再來看一下水，它像楓樹的果實一樣，一種大粒子的兩側有兩個呈八字型排列很小的粒子，兩個一組很活躍地運動著，大粒子和小粒子相互連在一起可以像彈簧那樣伸縮，保持其果實的形狀，小的粒子是氫原子，大的粒子是氧原子，把這種楓樹果實樣的粒子叫水分子。如果把我們身邊的物質用這樣的放大鏡觀察，可大致分為三類。物質中最基本的粒子是原子（或離子），幾個原子聚集在一起的是分子，但歸根到底物質是由原子聚集而成的，原子約有100多種，由此形成的分子達幾百萬種，而且新分子還在不斷地被制造出來。水的天然循環(huán)下雨了，掬一把雨水，想一想，這些水分子是從哪里來的？當然，現(xiàn)在它們來自于你頭頂上的那片烏云，可是去年，興許它們還凝固在黃河源頭的冰川里，抑或流淌在滾滾不息的長江里呢！下雨，只是水在天然循環(huán)中的一個環(huán)節(jié)！大自然中的水究竟是怎樣循環(huán)的呢？——山東教育出版社出版的九年級上冊化學化學里的投胎轉世根據(jù)的化學原理：原子守恒、質量守恒一個C原子，可以生成一個CO2，植物通過光合作用將CO2和H2O轉化成糖類，人類將植物做為食物，這個C原子就這樣到了人體中，當人過世之后，這個原子并沒有消失，他同樣會轉化，轉化之后可能會出現(xiàn)在一只豬的身上，當人把豬殺了吃了，這C原子又會出現(xiàn)在人的身上。以此類推，不僅只有C元素是這樣，H、O、N元素也是一樣，神奇一點的說法，就是你身上的幾個原子可能是幾百年前秦始皇身上的那幾個原子，或者說你去參觀毛主席遺體時，你的身體可能也會呼吸進幾個毛主席身上的原子，他身上的原子會變成你身體的一部分（這就是投胎轉世），當然是極少的一部分（可以保證肯定比1/6.02×10的23次方還要?。?。所從投胎轉世來說，你有可能是幾個偉人身上的原子轉世而來的，當然這不能說明你就會變成偉人，關鍵要看這些原子怎么組合，你自己怎么組合。就算讓你投胎轉世了某個偉人的百分之百，但原子組合成了一只豬，也只能是一只豬。所以同學們，同樣的課本，同樣的老師，就看你們怎么組合，對于正常人來說沒有什么絕對的天生會讀書，或天生不會讀書。本文純屬科學探討，激勵我的學生學習知識，加之本人水平有限，有什么不足的地方還須糾正、補充。讀書，就是要學以致用，而不是單純的應付幾場考試。同學們加油。世界的大同與大不同人們并不確切的知道自己的種屬如何從猿一下子進化到了人。按照達爾文的見解應該是“漸進”的，但化石卻很難以清楚地證明這個“漸進”。有關人類史前的情況只能從化石以及出土文物中推測，或者用碳-14測定史前某中準文化的年代。到了人類能夠結繩記事，并由此創(chuàng)造文字以后，人類的文明才正式登場——一句話，有了文字，才有了可知的歷史。因為有了可知的歷史，人類大腦的容量就大大增加起來，不但要儲存即時的信息，還要容納過去的信息。一只再聰明的鸚鵡，不可能在你回家時告訴你，三個小時前小偷曾經(jīng)光顧；而人卻能夠津津有味地敘述童年趣事。更主要的是，腦容量的增加帶來的智慧，使得人類認識世界變成可能。人類把世界分成宏觀和微觀兩個部分。關于宏觀世界，盡管從地心說到日心說經(jīng)歷了很長的時間，但是，人類終于將牛頓的萬有引力理論與愛因斯坦的相對論結合起來，很好的解釋了一切天體運行規(guī)律。愛因斯坦曾預言：光速是宇宙的極速，沒有任何別的運動速度能超過光速。在粒子加速器里，用1個單位的力，能夠把粒子加速到接近光速，但是再加上數(shù)倍的力，也無法將粒子加速到超過光速。這似乎證明了愛因斯坦預言的準確性。然而，到了微觀世界，愛因斯坦卻傷透了腦筋。盡管，是他在1905年首次提出無可爭議的證據(jù)，證明原子的存在。普通大眾對于原子的認識，大約就是那幅幾乎到處能見的原子圖：一個電子繞著原子核飛速的轉動，并且有幾條橢圓的線圈表示運動的軌跡。這個形象是1904年由一位名叫長岡半太郎的日本物理學家創(chuàng)建的，雖然是完全錯誤的，卻格外的深入人心，連歐洲核子研究中心也把它作為自己網(wǎng)站的標志。現(xiàn)在，我們知道，原子有三個特性：小——你要想看到一滴水中的原子，你得把這滴水放大到24公里寬；多——人體中有10億多原子；實際上不可毀滅——據(jù)說原子的壽命長達1035年。所以，我們死后，我們的原子并沒有湮滅，而是到處游蕩，并且至少幾十年后就可能重組成一片樹葉或者別的什么烏龜王八蛋的一部分，而現(xiàn)在的我們自己身上體內(nèi)，也許有釋迦牟尼或者你愿意的隨便什么先人的原子。從這個意義上說輪回轉世是成立的。原子的結構，其實就是由三種基本粒子組成：帶正電荷的質子，帶負電荷的電子，和不帶電荷的中子。質子和中子呆在原子核里，電子則在外面繞著原子核旋轉。質子的數(shù)量決定一個原子的化學特性，有一個質子的原子是氫原子，有兩個質子的原子是氦原子，有三個質子的原子是鋰原子，也就是說，增加一個質子，就得到一種新的元素。門捷列夫就是根據(jù)元素的質子數(shù)進行橫排，發(fā)明了元素周期表的。由質子和中子構成的原子核很小，只有原子全部容量的千萬億分之一，密度卻極大。如果把原子擴大到一座房子大小，那么原子核就相當于一只蒼蠅，卻比房子要重幾千倍。這樣說起來簡單，但是這樣的認識卻耗費了科學家們無比巨大的心血，單是盧瑟福尋找能夠中和質子正電荷的中子，就花費了11年的時間。中子不帶電荷，不會被原子中心的電場排斥，所以能夠被射進原子核，啟動名叫裂變的破壞過程，這就是原子彈核武器的原理了。而與此同時，外層電子的旋轉也讓科學家們傷透了腦筋：為什么帶負電荷的電子不會竄進帶正電荷的原子核里，發(fā)生災難性的湮滅？并且，我們雖然說電子在“旋轉”，其實這種“運動”用任何的動詞來形容都不恰當，因為即使是只有一個質子一個電子的氫原子，那僅有的一個電子也幾乎是同時出現(xiàn)在原子核外層的每一個地方。這讓科學家們幾乎要發(fā)瘋。隨后，玻爾的量子理論以及海森伯量子力學，讓科學家們絕處逢生，同時，也使愛因斯坦的狹義相對論遭到慘重失??！因為，根據(jù)量子理論，成雙成對的亞原子粒子的自旋是同時相互影響的（一個粒子向順時針方向自旋，另一個例子則同時向相反方向以相同的速率自旋），無論這兩個粒子相距多遠——這樣一來，愛因斯坦關于光速不可超越的理論就沒有立足之地了。如此，在同一個世界里，人們用相對論來解釋大世界（宏觀世界），用量子理論來解釋小世界（微觀世界）。愛因斯坦在他的余生里，想盡辦法來尋找一種“大統(tǒng)一理論”，但都以失敗告