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【專家解說】：《詠石灰》 于謙 千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。 粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。 同學們！見過這首詩嗎？如果見過，你又知道其中蘊涵的化學知識嗎？也許你知道，也許你不知道。沒關系，看了下文，你就會明白！ 一、 開啟化學之門 我們周圍的世界，是一個物質的世界。這些物質，無時無刻不在變化：巨大的巖石逐漸風化變成泥土和沙礫；由于地殼變動而埋沒在地下深處的古代樹木變成了煤；鐵器在潮濕的空氣里逐漸生銹；等等。 人類為了生活和生產，在長期跟自然作斗爭的過程里，積累了許多有關物質變化的知識。從而逐漸認識到，自然界里一切物質變化的發(fā)生都有一定的原因和條件。掌握了物質變化的原因和條件，就能進一步控制物質變化的發(fā)生，以達到利用自然和改造自然的目的。 化學就是一門物質性質和物質變化規(guī)律的基礎自然學科，它研究物質發(fā)生變化的原因和條件，以及隨著變化發(fā)生的各種現(xiàn)象（例如發(fā)光、放熱、發(fā)生氣體等）。 二、 進入化學之門 我國社會主義現(xiàn)代化建設的發(fā)展和能源消費的增長密切相關。常規(guī)性能源主要為化石燃料的煤、石油、天然氣等，提高這些能源的有效利用率，在進行這些技術的革新中，離不開化學知識，離不開化學工作者的努力。在開發(fā)新能源中，化學同樣發(fā)揮著巨大的 優(yōu)勢，如核能和太陽能發(fā)電裝置都離不開特殊材料的研制。 1． 實用的新能源——電池 鋁-空氣-海水為能源的新型電池是我國首創(chuàng)的，可用作水標志燈已研制成功。還有 特種電池，如太陽能電池就是利用晶體硅和非晶體硅為材料制成的一種將太陽能轉化為電能的裝置。這種電池的前景最為廣闊，因為它沒有污染，據預測到21世紀中期全世界的電力總耗量的20%~30%將由太陽能電池提供。主要用于航天領域的氫氧燃燒電池是一種高效低污染的新型電池。它的電極材料一般為活化電極，具有很強的催化活性，如鉑電極、活性碳電極等，電解質溶液一般為40%的KOH溶液。電極反應如下 負極： H2====2H 2H+2OH¯—2e=2H2O 正極：O2+2H2O+4e ===== 4OH¯ 電池總反應：2H2+O2 2H2O 電子手表之所以能晝夜走動，袖珍電子計算機的液晶顯示器顯示數(shù)字等都靠的是微型電池。電子手表用的是銀鋅電池，化學反應方程式為：Ag2O+2Zn ===== Ag + 2ZnO，銀-鋅電池安裝在電子手表中可以使用長達兩年之久。1958年第一個心臟起搏器在瑞典植入成功，植入人體內，使用壽命長達10年之久。這種能源起搏器的安裝壽命最長、可靠性最高的是鋰-碘電池。這是多么神奇呀！ 2．未來的能源——水中取“火” 目前世界各國都在探索新能源，如太陽能、潮汐能、地熱、氫燃料和核能等，其中氫氣是一種最有發(fā)展前途的新燃料，而氫氣來自取之不盡，用之不竭的水。H2O ==== H2↑+O2↑，可用光化學法、生物方法或太陽能直接將海水轉變?yōu)闅錃?。一旦水真正成為制氫的原料，人類又獲得一種經久的能源。隨著科技的發(fā)展，能提取的水將成為人類廣泛使用的一種廉價能源，汽車、輪船、飛機和各種動力設備都將用氫氣作燃料。更有意義的是氫氣燃料又與氧氣化合成水，如此循環(huán)不息，使氫氣成為人類永不枯竭的能源。 三．化學之門處處開 1． 衣 隨著生活水平的提高，人們都喜歡穿羊毛衫和羊毛外套。俗話說“羊毛出在羊身上”，但也有不出在羊身上的“羊毛”。這就是在百貨商店大量充滿毛線柜臺色彩特別耀眼的腈綸毛線。腈綸有“合成毛線”之稱，它的學名叫聚丙烯腈，它具有羊毛的特點，并且有優(yōu)于羊毛之初。腈綸是怎樣合成的呢？制取腈綸的原料是丙烯腈（CH2===CHCN），丙烯腈可以由電石制造，也可以用石油裂解和煉油廢氣中的丙烯來制造，丙烯經過氨氧化后，便成了丙烯腈： CH2====CH—CH3 + NH3 +3/2O2 磷鉬酸銨 400~500°C CH2====CH—CN +3H2O 丙烯腈通過聚合反應變成聚丙烯腈，然后通過噴絲、紡織便成了腈綸纖維。 2 食 炸油條時，向面團里常加入純堿和明礬，這是為什么呢？其實發(fā)明油條的 人可能并不懂得化學，但是他不自覺地利用了三個化學原理，才得到受人喜歡的油條。純堿（NaHCO3）和氫氧化鈉（NaOH），這就是做油條的第一個反應： Na2CO3+H2O ==== NaHCO3+NaOH。第二個反應是生成的碳酸氫鈉受熱分解成碳酸鈉、水和二氧氣化碳：2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑兩個反應結果使面團里形成了許多充滿二氧化碳的微小氣室，氣體受熱會發(fā)生膨脹，所以在炸油條時，油條迅速膨脹起來。但上面兩個反應結果會產生較多的氫氧化鈉，因氫氧化鈉是強堿，那是不能吃的，巧在發(fā)明油條的知道用明礬，來中和氫氧化鈉的堿性。反應產生的氫氧化鋁呈膠體形式存在，有利于包裹二氧化碳氣體和使面團具有較大限度的伸脹性。氫氧化鋁是胃舒平的主要成分，它能中和胃中產生過多的胃酸（鹽酸），保護胃壁黏膜，因此患有胃病的人，常吃油條有好處。不但營養(yǎng)價值高，而且舒坦了自己的胃。 3 住 聚氯乙烯（PVC），你知道它的作用嗎？它就是家居中廣泛應用的墻壁裝飾材料墻紙的化學原料，把它用刮刀均勻地涂在底紙，再經過一定的工序后，印刷和溝底軋花而成。我們用的肥皂盒、梳子、拖鞋、涼鞋、床單、水桶等都是由聚氯乙烯制成的，有的比絲綢還要柔軟，有的比鋼鐵還要堅硬。在這些材料的制作中摻入不同量和質的添加劑，以至塑料制品達到人們的預計要求。 好了，就說到這兒吧，于謙的那一首詩所蘊涵的化學知識就請同學們自己去想吧，讀書百遍，其意自見嘛！上面所講的一些都是日常生活中常見到的，這是微乎其微的，如果想了解更多的化學知識，那就到生活中去看、去聽、去感受吧。