物理化學(xué)常識在生活中的應(yīng)用

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作文
一說到化學(xué)，很多人都立即想到：在中學(xué)或大學(xué)課堂里開設(shè)的化學(xué)課程或認(rèn)為“化學(xué)”是那些化學(xué)家、科學(xué)家們的事，與我無關(guān)。然而在我們的生活中，處處都有化學(xué)。

比如鋼鐵生銹、物體燃燒、蛋白質(zhì)使人中毒、酸雨……等等都屬于化學(xué)現(xiàn)象。

那么，什么是化學(xué)呢？通俗的說，就是一種物質(zhì)與另一種物質(zhì)化合成另一種具有新的特性的物質(zhì)的現(xiàn)象。

例如鋼鐵生銹就是一種化學(xué)現(xiàn)象。眾所周知，一般的鐵器，放在一個潮濕、通風(fēng)處，過不了一、二個月就銹跡斑斑的。你可以到博物館去看，那里陳列的鐵器沒有一個不是鐵銹斑斑的。鐵之所以會生銹，是因為它的內(nèi)部含有雜質(zhì)碳，而碳與空氣中的氧在常溫條件下會發(fā)生發(fā)應(yīng)。在水（空氣中的水蒸氣）的作用下，空氣中的氧（符號O）便打進鐵的內(nèi)部，與鐵（Fe）化合成另外一種物質(zhì)——四氧化三鐵（Fe3 O4）。水是使鐵生銹的罪魁禍?zhǔn)?。化學(xué)家曾經(jīng)證明：鐵放在絕水的空氣中，幾年都不會生銹。如果把一塊鐵放在煮沸的、全封閉的蒸餾水瓶里（瓶里無空氣），也不會生銹。只有當(dāng)氧氣與水結(jié)伴同時向鐵進攻時，鐵才會生銹。另外空氣中的二氧化碳（CO2）遇到鐵里也會使鐵生銹。鐵銹又松又軟，像海綿一樣會不斷吸收水分，使鐵生銹面積不斷增大。銹蝕速度不斷加快。我做過實驗，一塊鐵完全生銹后，體積竟比原來的幾倍還大。某些金屬與也會生銹（即“氧化” ）。如鋁鍋，使用久的后，其表面光澤會逐漸消失，被一層“鋁銹”所覆蓋，這“鋁銹”
就是氧化鋁——是鋁與空氣中的氧起了化學(xué)反應(yīng)作用后而形成的。為了減少鐵生銹，冶煉工人就把經(jīng)初步煉制的的普通鐵又經(jīng)過高溫加氧冶煉進一步除掉生鐵中所含的碳。經(jīng)過這樣的冶煉的鐵在性能上，在防氧化反應(yīng)上比原來提高了。這時，鐵就成了“鋼” 。

人們已經(jīng)想出了各種各樣的方法來保護鋼鐵。最普通的辦法，是給鐵穿“衣服”——在鐵的表面涂上油漆或鍍上別的不容易生銹的金屬。例如小汽車上就穿著一身閃閃發(fā)亮的噴漆暖氣管上涂了鋁漆做罐頭用的馬口鐵鍍了一層錫白鐵皮表面鍍了一層鋅等等。其目的就是讓鋼鐵與水和空氣隔絕，使其不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

大家知道，物體燃燒需要有火種。那么，像上面這個案例以及那些大面積的森林火災(zāi)在沒有火種的情況下又是怎樣發(fā)生的呢？

原來，物體是否燃燒，除了需要空氣（氧氣）外，還需要有一個溫度界限，稱作“燃點”。即達到了一定的溫度，物體在沒有火種的情況下，也會燃燒。干燥的紙張、樹木燃點很低，在高溫中就很容易無火自燃，上面的案例及森林火災(zāi)就是這樣產(chǎn)生的。

物體燃燒看起來和化學(xué)毫無關(guān)系，其實關(guān)系卻十分密切。燃燒是一種劇烈的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象：是物質(zhì)在高溫中與空氣（氧）發(fā)生氧化，生成另一種物質(zhì)（如二氧化碳）。在氧化反應(yīng)過程中釋放出巨大的能量——熱能，這就是我們所看到的火苗。紙張、木材、樹葉所含中碳在高溫下與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)生成一種叫做二氧化碳（符號CO2）的氣體物
質(zhì)飄散到空氣中不見了。所以，汽油燃燒后就沒有了紙張、衣物、木材燃燒后只剩下少而輕的灰燼。這些灰燼是物體中所含的不能與氧發(fā)生反應(yīng)的其它雜質(zhì)。煤、汽油、衣物以及其它物體燃燒的情況也與此類似。

知道了燃燒的原理后，人們已想出各種辦法來防火滅火。比如用耐高溫的防火材料來建房、做家具用泡沫滅火器來滅火等。如果你在炒菜時，油鍋因溫度過高而燃燒，先不要驚慌，只要順手將鍋蓋立即蓋上，油鍋的火就滅了。如果電器因老化、短路而發(fā)生火災(zāi)，也不要害怕，立即用厚棉被捂上著火的電器就可以滅火了。請你們想一想，這是什么原因（油鍋著火用水澆會使火更旺電器著火用水會傷人）。

人們使用的火柴在摩擦中無火自燃也是一種化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。在火柴頭里有硫磺顆粒和火藥等物質(zhì)。“擦皮”是用粗糙的紙涂上一層磷而成。硫磺、火藥、磷等都是燃點很低的易燃物質(zhì)。取火時只要將火柴頭在磷紙上用力擦劃一下，這時磷與硫磺因摩擦而產(chǎn)生高溫，木棒便會被點燃。但以前的火柴梗在墻壁上也能擦著，是不安全的。著名童話《賣火柴的小女孩》中小女孩的火柴就是這種火柴。



1.為什么蝦片用油一炸就會脹大?

蝦片是用熟淀粉制作的。制作時在里面形成的許多微孔中都封閉進一些空氣。由于這些微孔非常細(xì)小，所以我們用肉眼看不出來。把蝦片放進熱油鍋里，一方面熟淀粉遇熱就要軟化，另一方面微孔中的空氣受熱就要急劇膨脹。里面的空氣要向外擠，外面的熟淀粉又軟化了，于是蝦片立刻被脹大了。等到溫度一降低，外面的淀粉又硬化后，蝦片就變得又松又脆，胖乎乎的了。

2.為什么通常女人比男人更容易仰浮在水面上？

夏天，我們一起去游泳，幾個男同學(xué)試著仰浮在水面上不動，他們發(fā)現(xiàn)，總是腳向下沉。而旁邊的幾個女同學(xué)卻可以仰浮在水面上。這是為什么呢？
我們知道，人的平均密度是在1.0×l03kg/m3左右變化，當(dāng)人憋住一口氣，人的密度小于水的密度，人應(yīng)當(dāng)能漂在水面上；但是男人的密度比女人的密度大，這是因為女人身體內(nèi)脂肪所占的比率高于男人，女人體內(nèi)脂肪約占體重的20％，而男人體內(nèi)脂肪約占體重的15％左右。這樣女人比男人更容易被水托起來。
此外，從體形上看，男、女差別也決定了女人比男人更容易浮在水面。男人的整個身體中體積最大的是胸部，因此，水對男人的浮力妁作用點在靠近肺部的附近，而由于腳的重力，男人的重心在偏離肺部的臀部附近，這一對力不作用在一條直線上，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動的效果腳向下沉。
女人整個身體中體積最大的部位是臀部，浮力對女人的作用點在臀部附近，其重心在臀部稍上一點的地方，兩個力的作用線離得很近，稍加調(diào)整人的姿態(tài)，就可以便浮力與重力在同一條直線上，達到二力平衡，使女人浮在水面上比男人要穩(wěn)得多。男人若想平穩(wěn)地仰浮在水面，可將兩臂舉過頭頂平伸出去，使重心上移可減少腳下沉的趨勢。

3.為什么泡菜壇子的上方要有一個環(huán)狀水槽？

有一種制做泡菜的壇子，陶制的容器上方有環(huán)狀水槽。把泡菜湯和需泡制的萊放進壇后，將碗倒扣在環(huán)狀水槽上，并在水槽內(nèi)加適量的水，就可以泡制泡菜了。
泡制泡菜是乳酸菌對菜進行加工的過程，乳酸菌是厭氧菌，也就是說腌制泡菜應(yīng)在隔絕空氣的條件下進行。環(huán)狀水槽上倒扣一個碗，加適量水后，水槽被碗邊分成了兩個底都相通的容器，即連通器，根據(jù)連通器原理，碗邊內(nèi)外的水面相平。這樣壇內(nèi)外的空氣被水隔開。空氣不能進入壇內(nèi)，保證了壇內(nèi)的化學(xué)變化正常進行。
另外，壇內(nèi)發(fā)生化學(xué)變化產(chǎn)生了氣體，當(dāng)壇內(nèi)氣壓大于壇外大氣壓強時，這部分氣體還可以通過環(huán)狀水槽的底部的水排出壇外。
可見環(huán)狀水槽起著隔絕空氣和單向閥門兩個作用，在泡制泡菜的過程中起著關(guān)鍵的作用。如果你家正在用泡菜壇子泡制泡菜的話，千萬別忘了給環(huán)狀水槽添水，因為水槽淺，盛不了多少水，很容易蒸發(fā)完，使泡菜壇內(nèi)外氣體相通，使泡菜湯發(fā)生霉變，長了一層白毛，只好將其全部倒掉，那多可惜呀!

4.濕襪子為什么粘腳?


襪子穿在腳上，腳踩在水中，襪子濕透了，這時要把襪子脫下來可費勁了，就好像粘在腳上一樣。
有人說，這是水有粘性，是水把襪子和腳粘在了一起，這種說法不準(zhǔn)。是空氣把襪子和腳粘在了一起，同時水分子之間的引力也起了作用。
干襪子和腳之間原來有一層空氣，襪子的內(nèi)外層都受到大氣壓的作用，脫襪不必克服大氣壓的壓力。襪子濕透了，襪子和腳之間的空氣都排掉了，襪子的空隙充滿了水以后成了一個封閉的整體，外面的空氣進不到襪子和腳之間，大氣壓從襪子外面把襪子緊緊地壓在腳上，所以脫濕襪子還要克服大氣壓力很不容易。不是襪子粘在了腳上，而是被壓在腳上。
另外，襪子和腳上都有水，水分子之間有引力，脫襪子時還要多克服水分子間的吸引。由于上述兩個原因，脫濕襪子比脫干襪子困難一些。

5.風(fēng)箏為什么能升上天?

每年的春天，北京的風(fēng)箏會一下多起來，無論是天安門廣場，還是新建的立交橋邊的空地上，都有不少的大人小孩興致勃勃地把五顏六色、各式各樣的風(fēng)箏放上天空。這些風(fēng)箏在藍天上翩翩起舞，十分壯觀。但是你知道風(fēng)箏為什么會飛上天嗎?
有人說風(fēng)箏是風(fēng)吹上天的，說的不全對，紙片被風(fēng)吹上天不一會兒就自己落到地面來。風(fēng)箏被線拉著與風(fēng)吹來的方向有一定的角度，當(dāng)風(fēng)刮到風(fēng)箏上的時候，由于風(fēng)箏的阻擋風(fēng)的方向發(fā)生改變，風(fēng)箏給風(fēng)一股力量，使風(fēng)轉(zhuǎn)變了方向。根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力的大小相等，方向相反，分別作用在相互作用的兩個物體。風(fēng)也就給風(fēng)箏一個反作用力，這個力使風(fēng)箏向上，向遠(yuǎn)方飄去，這時只要適當(dāng)?shù)胤砰_拉住風(fēng)箏的細(xì)線，風(fēng)就把風(fēng)箏送上了天空。當(dāng)人拉緊細(xì)線，細(xì)線對風(fēng)箏的拉力與風(fēng)對風(fēng)箏的作用力方向相反，不讓風(fēng)箏遠(yuǎn)去。風(fēng)箏在這兩個力的作用下，懸在半空中。
如果風(fēng)速太小，風(fēng)對風(fēng)箏的作用力不足以支持風(fēng)箏的重力和細(xì)線的拉力，風(fēng)箏就會從高處向下跌落。一般靠近地面的風(fēng)力較小，必須設(shè)法使風(fēng)箏達到一定的高度，才能自動上升到更高處，線在空中飄浮。因此人們往往拉著風(fēng)箏迎著風(fēng)跑，或登到高處使吹到風(fēng)箏上的風(fēng)速大一些，使風(fēng)箏飛升上天。

6.乘飛機時，乘務(wù)員為什么要發(fā)給乘客口香糖？

當(dāng)你乘飛機旅行時，乘務(wù)員總是要在飛機起飛前發(fā)給你口香糖，這是不是為了給你的旅行增加甜蜜的味道？不是，而是為了減輕你在飛行中的不適。
我們知道大氣層空氣的密度是變化的，大氣壓強隨著高度的增加而減少。雖然我們的大型民航客機的機艙是密封的，但是在飛機起飛、降落和航行中，機艙內(nèi)空氣的壓強還是會有較大的變化。
人在地面時，地面的大氣壓強為1個大氣壓左右，人的耳咽管及內(nèi)耳道內(nèi)空氣的壓強也是一個大氣壓左右，當(dāng)飛機升入高空之后，機艙內(nèi)的空氣壓強降低，而內(nèi)耳及耳咽管封閉著一個大氣壓的氣體，造成鼓膜內(nèi)外有個壓強差，使鼓膜受到從內(nèi)耳向外耳的壓力作用，使人感到頭暈、惡心，甚至于出現(xiàn)嘔吐等不舒服的癥狀。這時只要張開嘴，作咀嚼、吞咽動作，耳咽管就會開啟與空氣相通，使內(nèi)耳中的空氣壓強與機艙內(nèi)的氣壓相同，使加在鼓膜上的壓強差消失。為了幫助你能打開你的耳咽管減輕乃至消除由于氣壓變化給你帶來的不適，乘務(wù)員發(fā)給你口香糖，是為了讓你輕松地、甜蜜地渡過這個難關(guān)。
我們從這個實例中可以知道，當(dāng)你周圍環(huán)境的氣壓作較劇烈變化的時候，主動張嘴，使內(nèi)、外耳壓強保持一致，是保護耳朵的好辦法之一。

7.為什么公共汽車后面的窗子是不打開的?

當(dāng)你坐在疾馳的公共汽車中的時候，是否發(fā)現(xiàn)，汽車的后窗總是關(guān)閉的，這是怎么回事，為什么在很熱的夏季，都不打開車的后窗呢?
如果有一條小魚在茫茫的大海里游泳，水面是不會產(chǎn)生什么波浪的。如果大鯨魚游來就會激起滾滾的浪花。這是由于鯨的身體很大，它要占據(jù)很大的體積，當(dāng)他往前游的時候，它離開的地方就會有水補充進來，因此，鯨的尾部常常出現(xiàn)巨大的浪頭。
公共汽車也是這樣的，在車身剛經(jīng)過的地方，就要有空氣來補充，因此，空氣就由兩旁和后面這些地方涌來，形成一股渦流。空氣的渦流卷起地上的塵土，緊跟在汽車后面，卷起一個大灰柱；這就是我們看到的汽車后面的飛揚的塵土。如果我們把公共汽車的后面的窗子打開，那么空氣必然夾帶著塵土，一個勁地往車?yán)飻D。因此，公共汽車后面的窗子，大多是不打 開的。

8.公共廁所里的自動沖水水箱為什么能定時沖水？

在公共廁所里常見到定時自動放水沖洗的裝置，它是根據(jù)虹吸現(xiàn)象制造的衛(wèi)生設(shè)備。
虹吸現(xiàn)象在日常生活中常見。拿一根裝滿水的長橡皮管，兩頭用手捏住，把它的一頭插入放在桌子上的水桶里，讓橡皮管另一端掛在水桶的外邊，掛在外邊的橡皮管較長。松開捏著皮管里兩端的手，水桶里的水就會源源不斷地流出來，直到水桶里的水位降到管子口的下方為止。這是因為橡皮管里灌滿了水，大氣壓強壓著水流入橡皮管，由于橡皮管的出水口低于桶里的水位，產(chǎn)生了壓強差，水就順著管子流了出來。這就是虹吸現(xiàn)象。
打開水龍頭，向高懸于廁所房頂?shù)乃鋬?nèi)注水。當(dāng)注進的水的水位，低于虹吸管上端彎曲的部分因為管內(nèi)有空氣不會發(fā)生虹吸現(xiàn)象。當(dāng)注進水位高于水管上方彎曲部分時，水管內(nèi)灌滿了水，發(fā)生虹吸現(xiàn)象，水箱的水自動地沖出來沖洗下水道，直到水位下降到彎管進水口之下。接著又開始第二次儲水的過程。水儲滿了之后又發(fā)生虹吸現(xiàn)象，只要進水量調(diào)得合理，就能保證水槽定時，定量沖水。

9.為什么下水管要穿出樓頂?

現(xiàn)在的樓房里的廚房和廁所都要安裝較粗的下水管，這是因為下水道的空管里有空氣，空氣要占據(jù)空間，水管里的廢水如果不能把空氣擠出去，廢水就會堵在下水管的上端，流不下去，下水管的上端穿出屋頂，就給下水道里的空氣留了出路。廢水往下流把空氣往上擠，讓空氣流到樓頂?shù)拇髿庵腥?，廢水才會順順當(dāng)當(dāng)?shù)赝铝鳌?
生活中也有這樣的實例。我們用漏斗向瓶中灌油時，若漏斗緊壓在瓶口，瓶中的空氣排不出去，油就停在漏斗中不漏到瓶子里。當(dāng)我們把漏斗從瓶中提起，使漏斗與瓶口之間出現(xiàn)空隙，漏斗中的油就會順利地流到瓶中。這是因為瓶中的空氣從瓶口和漏斗之間排出瓶外，不再堵住漏斗的油向下流。