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化学趣闻

2014-09-02吉智

教育教学论坛 2014年21期
关键词:反物质火海可燃冰

吉智

(西北工业学校,陕西 兴平 713100)

化学趣闻

吉智

(西北工业学校,陕西 兴平 713100)

本文通过几个简短的故事和物质,介绍了一些和化学有关的有趣的现象,以提高学生对化学课的认识和学习的积极性。

可燃冰;肥皂岛;火海;彩金;不然纸

一、可燃烧的冰

可燃冰,外表象冰,可以燃烧,是1810年科学家达威在实验室里发现的。而自然界中的可燃冰是在20世纪30年代作为“不速之客”被人认识的,这种物质的生成和沉淀常堵塞高压输气管道和一些工厂设备。世界上第一个可燃冰矿田,前苏联的麦索亚哈气田中可燃冰的发现也极其偶然;这个气田的矿井本来是开采可燃冰层下面的天然气,在打井的过程中,发现有一层的温度比预计的要低得多,并存在冰一样的可燃物,就是可燃冰。可燃冰又称“天然气水合物”,是水与天然气相互作用形成的晶体物质,被统称为气水化合物。用天然气生产的化肥、化纤等物品,都可以使用可燃冰来制造。

二、肥皂岛

在希腊爱琴海里有座“肥皂岛”。其原名是“阿罗丝安塔利亚”。岛名之所以更改,是因为每当大雨降临时,整个岛就浸在白色的泡沫之中,酷似肥皂沫涂满了全岛,故该岛获“肥皂岛”之称。为什么会形成这种有趣的景观呢?据科学家研究勘测,该岛上的岩石含有丰富的碱性物质,其化学成分与肥皂相差无几,一旦遇水就会泛起泡沫。更奇妙的是,它不仅有泡沫,而且确实有肥皂的功能,可以说是名副其实的“一块天然肥皂”。不管你是洗手、洗澡,还是洗衣服,只要用岛上的一块石头或用一把土,就能洗得干干净净。

三、火海之谜

1677年11月19日,在印度东南部的安得拉邦马德里斯诲港的水域里,突然一阵飓风过后,海面上燃起了熊熊大火,红浪滚滚,蔚为壮观。火光照耀四周几十公里,使目击者无不目瞪口呆。海涛、海水骤然变作通天大火,这一奇异神秘的自然景象,使人们长时间困惑不解。后来,经过印度科学家们的研究探索,终于揭开了火海奇观之谜。原来是那场飓风,以每小时200km以上的高速,在海上疾驰,由于飓风运动而产生巨大的能量,与海面摩擦,将水分解,产生氧气与氢气,在飓风的作用下,发生爆炸、燃烧,在海浪中燃起熊熊大火,形成了火海奇观。据科学家估算,这次火海奇观所释放的能量,相当于200颗氢弹爆炸时所产生的全部能量。

四、彩色黄金

当今,伴随着科技的进步,黄金也可以改变单一的黄色而色彩斑斓,以黄金为主要成分的“彩色金”已经面世。所谓“彩色金”,并非是在黄金的表面涂上各种颜色,而是在黄金里面熔入不同材料而合成的彩色黄金,其黄金含量与通常的K黄金中的黄金含量完全相同。K黄金是由金、银和铜组成的,18K黄金就是用75%的金、25%的银和铜合成的。彩色黄金则是将K黄金中所含的银、铜成分换成少量的锌、镍、钯、镉等金属,使之成为不同金属成分的合金,于是,它便神奇地呈现出不同色彩,供人们美化生活装饰而用。

五、不燃烧的纸

这种不怕火不燃烧的纸,能耐受450℃高温。美国一家化学公司曾用它和木板分别做成房子,放在一起同时燃烧,木板房很快就化为灰烬,不燃烧纸制成的房子则完好如初。原来,这种不怕火烧的纸,是一种特殊的透明塑料玻璃纸,它的形状类似轻薄的纸片,不吸热、不传热,遇热能发生膨胀。不怕火的纸有一个突出的特性,极难吸附氧气产生助燃,把它填充在防火门和其他建筑物的夹层中,遇热时能够迅速膨胀形成防火屏障。即使外面温度达到850℃的高温,热量也不会越过这个屏障传递过来。根据它的薄厚状况,其有效防火时间为十几分钟到数小时。故它是理想的“防火卫士”。

六、反物质

一艘宇宙飞船升空,只需携带l0毫克的“燃料”,这不是神话,因为确有这种“燃料”。10毫克可产生相当于200吨液体燃料所产生的动力,这种能源就是“反物质”。不久前,欧洲粒子物理实验室的科学家们,用低能量环形加速器做实验时,获得了一种反物质。虽然它瞬息消逝,却为反物质的实际应用展示了美好前景。第一位预测有反物质存在的科学家是迪拉克,1933年他因此获得了诺贝尔物理学奖。他在领奖仪式上就指出:不但地球上存在“反物质”组成的另一世界,在夜空中所见许多星辰中,有些天体也是由反物质构成的。

物质是由原子组成的,原子又是由质子、电子、中子组成的;质子带正电,电子带负电,中子不带电,但有一定的磁性,必然存在一种镜象物质,也就是说还有一种质子是带负电的叫“反质子”;同理,还有带正电的“反电子”和磁性相反的“反中子”,它们统称为“反物质”。科学家目前还没有办法把它们结合的反物质保留下来,主要是它们的能量太高,不安定。因为物质与反物质水火不容,只要相遇,就互相吸引碰撞转化为光。所以,通常物质中是无法获得反物质的,即使实验条件下,反物质也是瞬息即逝。据称:当1克物质与1克反物质相湮灭时,放出的能量,相当于世界上最大水电站12小时发电量的总和。反物质还是诊治疑难疾病的能手,可用它准确击中癌瘤,而不损害周围组织。反物质有巨大的爆破力,却没核能那种破坏环境的副作用。它还可用来移山填海,例如把喜马拉雅山移开,西藏就可以受到印度洋暖湿空气的影响,变成温暖多雨的花果山。

七、冰点燃香烟

舞台上魔术师的表演神秘莫测,变化无穷,手法娴熟,引人入胜,其中也有用化学原理表演的,冰点烟就是一个。舞台上魔术师口叼一支香烟,然后用镊子夹住一小块冰,放在烟头处,瞬间就能将烟点燃,令人不可思义。其实这是利用金属钾的特性表演的。钾是一种非常活泼的金属,和水反应时,放出大量的热。将一小块钾放入水中,钾和水发生剧烈反应,放出的热使钾形成一个小火球,在水面游动,直至反应完,火球才熄灭。

表演前,魔术师先将香甜头上的烟丝取出一部分,然后放入一小块钾,再放入烟丝,所以,外表看和普通香烟无二。当用冰接触香烟时,融化的冰立即和金属钾反应,将烟点燃。

G632.0

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1674-9324(2014)21-0264-02

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