2022年有趣的化学金属元素.docx

《2022年有趣的化学金属元素.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年有趣的化学金属元素.docx（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 趣味元素化学学问一金属主族身轻如燕的金属锂金属在我们的印象里总是沉甸甸的,比木柴啦,水啦砂石啦,都重得多；但是,有一种金属却轻得特别,它就是稀有金属锂；纯锂的比重跟干操木材差不多,等于号称轻金属的铝的比重的五分之一,几乎只有同体积水的重量的一半；即使把锂扔到汽油里,它也会像软木塞一样轻轻地浮起来；种；锂不仅是自然界最轻的金属,而且也是在一般温度条件下呈固态的一般材料中最轻的一除了体重特殊轻之外,锂的另一个特点是特别软,富有延展性, 可以打薄成片, 可以拉伸成丝,压制加工都很便利；假如有人说,有一种金属可以用小刀切开成片时,你听后或许 会不信；但

2、是,的确有一种金属可以用小刀来毫不费劲地把它切开,这种金属就是锂；锂有一副美丽的能发出刺眼的银白色光辉的外表；它的个性活泼, 有很强的化学反应能 力,一接触潮湿空气,外表就会黯然失色锂跟空气中的氧、氮等气体快速化合,生成一 层淡黄色或黑色的薄膜掩盖在外表；在自然界中, 锂仍算是含量比较多的一种元素,它占地壳总原子数的万分之二；在盐层、海水、盐湖、矿泉中,含有很多可溶的锂的化合物；锂的化学性质特别活泼,它特殊爱跟各种气体交伴侣,比方像氧气、氮气、氢气等,因 此它常常能帮冶金师傅的忙；比方说, 经过锂脱气的铸铜或铜线,导电性能大大加强；向铬镍不锈钢中加入极少量的锂钙合金,就可以增加它的硬度、强度和

3、加工性能；经过锂处理的金属或合金,它们的“ 体格” 都变得特别强壮,不但能耐高温,而且不怕 酸碱溶液的腐蚀,所以常被用来加工制造具有特殊要求的精密元件；锂不但可用在冶金工业中,仍可以用在其他部门；例如,在玻璃中加进锂和锂的化合物,外表光滑, 坚固耐用, 不怕腐蚀, 受热,可以增强玻璃的强度和韧性；有些含锂的特种玻璃,膨胀也不太厉害,常常用到化工、电子和光学仪器上；电视机的荧光屏就是一种锂制被璃；锂在日常的机械工业部门里也有它的踪迹；要用润滑油来降低摩擦；但一般的润滑油都很“ 娇气”起；怎么办呢？人们用锂的化合物制造了一些特种的润滑材料,大家都知道, 大大小小, 各种各样的机器都,热了会蒸发分解

4、,冷了又会冻在一它们的能耐很大, 在零下五十度的低温里不会冻结, 在二百度的高温下不会变成气体；不管在烈日炎炎的赤道,仍是在千里冰封的两极地区,它们都能胜任；糖块能点燃吗？试试看：划亮一根火柴,把糖块放在火焰上,可以看到糖开头熔化,却并不燃烧；这是怎么了,题目写错了吗？让我们再试试看, 再划着一根火柴, 把糖块放在火焰上, 然后再往糖块上撤一些香烟灰,这时糖块就会像纸一样燃烧起来！为什么往糖块上撤一些烟灰就可以燃烧呢？原先在烟草中, 含有很多锂的化合物,当烟草烧成灰烬后,锂就剩在灰烬中；锂不但化学性质很活泼,仍能当催化剂,用来加快一些化学反应,糖块能燃烧就是一个例子；狼是一种凶残的野兽,常常以

5、牛、 羊等家富为食, 使牧人们伤透了心；假如有一天狼能不吃羊,对牧人来说将是一件天大的喜事；那么,狼能不吃羊吗？第 1 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 有些人会说,狗改不了吃屎,狼怎么会改掉自己凶狠的本性呢？先让我们看看科学家的试验吧；科学家们发觉, 不管是人仍是动物,只要吃了氯化锂药丸,都可以造成短时期内的消化 不良；利用氯化锂的这一特性,科学家便常常把这种药丸塞进羊肉里喂狼；经过几次试验后,狼就倒了胃口,不再吃羊了；一旦狼改了食性,可以遗传给后代；由于狼吃了什么东西,它 的奶汁就会有什么味道；

6、假如这样下去,很可能显现狼不吃羊的事情；小伴侣,你们信任吗？氢弹里装的是什么呢？或许有人会说： “ 氢弹里无非装的就是氢呗,这有什么问的”；这个答复也对也不对；说它对,是由于早期的氢弹都是用氘和氚的混合物作“ 炸药”但仍属于氢的一类；,它们虽不是一般的氢,说它不对,是由于当今的氢弹里的“ 爆炸物” 多数是氘化锂和氢化锂；为什么氢弹里不用氘和氚呢？原先氘和氚很难生产出来,一个工厂一年也生产不了多少,而氘化锂生产起来却比较容易,而且氘化锂爆炸时放出的能量特殊庞大；举例来说, 用几十公斤氘化锂放出的能量挖沟,足可以挖通一条巴拿马水道；把氘化锂 用在人造太阳上,每年消耗公斤氘和公斤锂,可以发电亿度,能

7、把整个黑 夜照得犹如白昼；由于锂的原子量很小,只有、,因此,单位重量的锂携带的电荷很多,可以说得上 是电极材料之王；用锂做成的电池,体积小、重量轻、输出功率大,工作温度范畴宽,可以在零下五十五 度的低温至七十五度的高温环境下使用,储存期长达十年,寿命是一般电池的十倍；据悉, 日本已研制成功可以充放电一千次的锂碳电池,它的直径只有两厘米,厚度就更小了,只有两毫米,看上去小巧玲珑；假如用锂电池来开动电动汽车、既轻巧又洁净, 而且充电时间只需十几分钟,行程却达 几十万公里以上； 随着能源日益紧缺以及汽车废气排放规定的严格执行,锂动力电池车辆将 会快速增加；最近, 日本又研制出一种比纸仍薄的锂电池,长

8、和宽各是四毫米,厚度只有千分之三十四毫米,电池的负极就是金属锂；这种电池可使用在运算器、电子表上,一次充电可工作二 三百个小时,而且可以反复充电达两千次,性能依旧保持不变；现在,通信、潜艇、人造卫星、宇宙飞船等也都开头用锂电池作为电源,使产品和设备 向微型化方向进展,呈现了迷人的前景；锂不仅是一种高能金属,而且具有其他多种特殊的本事；现在, 全世界有超过一半的人晚上都要看电视,但电视机在播出出色的节目时,同时会 产生一些 X 射线, 它会暗暗地损害人体健康；这怎么办呢？锂可以帮忙人们,它具有吸取 X射线的才能,只要在显像管中加入适量的锂,大量的 就可以高枕无忧了；X 射线就会被吸取,人们在看电

9、视时用氧化锂单晶体仍可以制成天文透镜,既能透过可见光, 又能透过紫外线清晰地洞悉茫茫宇宙的秘密；在制灯泡的原料中加入锂辉石,制出的灯泡会更加光明、耐用；用氢氧化锂配的锂基润滑脂；既不怕热, 也不怕冷, 可以在较大的温度范畴内工作,因而是一种良好的润滑剂；此外,锂仍可以制成药品,医治多种疾病；锂不仅在其他领域大显神通,而且在医疗事业中也有用武之地；各位小读者知道, 精神病是一种严峻的社会疾病,据统计, 目前全世界患精神病的人数第 2 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 达几百万；患精神病的人生活不能自理

10、,是家庭的繁重负担；因此,人们在很早以前,就在查找一种能治疗精神病的“ 灵丹妙药”药” 最终问世了；人们是怎么发觉它的呢？；功夫不负有心人,到了本世纪四十岁月,这种“ 灵在美国有一位闻名的精神病医生,他小时候看到精神病人在发作时特别痛楚；就暗自下决心,长大后肯定要找到一种能治疗精神病的药物,来缓解病人的痛楚,他当了医生后,就特地讨论精神病；为了弄清晰精神病的病因,他把病人的尿液注射到小白鼠的身体中,小白鼠也得了精神病；由于尿液中的主要成份是尿酸,于是他推测或许尿酸是导致精神病的“ 罪魁祸首”；为了证明这一点, 他就用尿酸来代替病人的尿液进行试验；但是尿酸几乎不溶于水,很难把它移入小白鼠体内,因

11、此他改用易溶于水的尿酸锂；可当他把尿酸锂注入小白鼠体内时,却奇怪地发觉,小白鼠的精神病非但没有加重,反而大大减轻了；这大大激励了这位医生,他连续用锂盐进行试验,最终发觉, 碳酸锂对精神病的疗效最好；有的小伴侣或许要问, 为什么锂盐能治疗精神病呢？这是由于锂离子能排除患者身体中的尿酸毒性,使病人狂躁的心情安静下来；自年这位医生发觉锂盐能治疗精神病以来,的过去,这不愧是医学上的宏大发觉；有几十万的精神病患者辞别了痛楚躲在食盐里的金属钠 食盐和我们的关系太亲密了；我们每个人每天都要吃盐,不吃盐就没有劲儿；据统计,每个正常的人一天要吸取克食盐,一年要吸取公斤食盐；但你知不知道,在这洁白的盐里,仍隐藏着

12、一种金属呢？这就是钠；在很多人看来,金属都硬棒棒、沉甸甸的；可是金属钠,却是软绵绵的,比水仍轻,用 一把一般的小刀,就可以轻易地把它切开；很担心分； 它特殊“ 喜爱”空气和水, 一块银光闪闪的金属钠,钠的化学性质特别活泼,只要在空中呆一会儿,就会失去光泽,周身披上一件灰白色的“ 外衣”；原先外表的钠已与 氧气和水蒸气发生了化学变化,生成了灰白色的氧化钠和氢氧化钠；把一小块钠放在水中就会有气泡产生,过上一会儿, 钠就不见了； 它躲到哪儿去了呢？原先它与水反应生成了氢氧化钠和氢气,氢氧化钠溶解在水中,我们当然就看不见了；钠既不能放在空气中,也不能放在水中, 那把它放在哪儿呢？人们发觉钠对煤油不感兴

13、 趣,于是,就把它放在煤油中；钠元素是地球的主要成员之一,分布特别广泛； 人们在食盐、 土壤、水甚至高层大气中,都可以发觉它的踪影；然而,它的发觉却比较晚,直到年,人类才第一次看到了钠 的“ 庐山真面目”；你见过彗星吗？人们观看彗星一般是在晚上,只见它拖着一条光明的“ 大尾巴”,从天涯摇荡而过；人们看到彗星的时候并不多,闻名的“ 哈雷彗星”,人们每过七十二年才能看到一次；多么让人惋惜呀！现在好了, 科学家可以制造出彗星来,让人们大饱眼福, 你再也不用担忧看不见彗星了；科学家们在宇宙火箭上装着一种特制的钠蒸发器,这种蒸发器能使金属钠快速地蒸发,在宇宙空间几乎近于真空和没有重量的情形下喷出钠云；钠

14、云在日光的照耀下可以变得很亮,同时由于逐步扩散可以形成像彗星那样的外形；钠云, 不但可以仿照彗星,仍可以帮忙科学家进行讨论；科学家用照相或光电测量的方第 3 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 法,可以测量到钠云扩散的全过程,从而能运算四周物质的密度；同时,在预定时刻发出钠 云,使得人们能够直接对宇宙火箭进行光学观测,确定出它的位置和运行路线；在年月,苏联科学家向月球方向发射“ 月球号”火箭时, 他们做了支配,让这颗卫星放出钠云做为可见的信号,说明它已进入预定的轨道；当科学家们发射人造卫星时,大多数情

15、形下都可以看到人造彗星,当你在观看时, 可千万不要忘了这是钠的一大功绩呀；人在太空中怎么呼吸呢？有的人会说,只要带上足够的液态氧就可以了；实际上这个问题要复杂得多；由于液态氧只能装在钢瓶里,这样,液态氧只能供应氧气,但假如人呼出的 却不能使空气中的二氧化碳削减；要知道, 即使空气中的氧气含量很丰富,二氧化碳越来越多时,人最终仍会中毒甚至死亡；那怎么办呢？人们请来了金属钠,它能帮忙人们在太空中进行呼吸；原先钠在加热的情形下导入不含二氧化碳的空气,它就会和氧气生成一种叫作过氧化钠的固体物质,这是一个奇妙的“ 氧气仓库”；当需要使用氧气时,只要把它暴露在空气中就 行；过氧化钠一遇上空气中的二氧化碳,

16、就会和它发生化学反应,生成碳酸钠并放出氧气,空气中的二氧化碳越多,它就作用得越快,放出的氧气也越多；人们再也不用可怕二氧化碳中毒了；衣服脏了,手脏了,该怎么办呢？你确定会说：用肥皂、洗衣粉洗洗就洁净了；那么肥 皂和洗衣粉是由什么做成的呢？它们为什么能把衣服洗洁净呢？原先肥皂和洗衣粉是用碳酸钠制成的,它可以和很多物质发生反应；我们穿的衣服过几天后,上面就沾满了尘土、油污和很多其他的杂质,它们大多都不溶于水,所以光用自来水 洗不洁净；当我们往水里加进洗衣粉后,洗衣粉里面的碳酸钠就与这些杂质发生了化学变化,把他们变成了一些能溶于水的物质,这样,用水一冲,衣服就洁净了；最初, 人们是从一些海生植物的灰

17、中提取碳酸钠,但这样做起来很麻烦,而且产量也很少；现在,人们用食盐、硫酸和石灰石作原料来制作；我国闻名的化学家侯德榜,对这种制 造方法进行了重大的改良,制造了“ 联合制碱法”,大大提高了碳酸钠的产量；碳酸钠不但可以制造肥皂和洗衣粉,仍可以用在其他工业部门中；据估量, 生产一吨钢 生产一吨铝需要公斤,很多化 需要公斤的碳酸钠,生产一吨黄金需要公斤,学药品中,也要用到碳酸钠；水银是一种在常温下呈液态的金属,它很简洁挥发； 水银蒸气有毒, 假如吸入大量的水 银蒸气,就会发生中毒大事,严峻时会使人死亡；但科学家在做试验时常常要用到它,那怎么才能防止水银挥发掉呢？起初, 人们往装水银的瓶里倒人一些水,仍

18、是不能防止水银的挥发；有人做过这样一个试验：在一个密闭的容器里放上一些水银,再在上面加水,水层厚厘米,在室温经过 小时后,测得水面上的空气中已有肯定量的水银蒸气；那怎么办呢？人们经过多次试验,发觉食盐水可以防止水银挥发；只要在装水银的容器中加人浓度为的食盐水来盖住水银,就完全可以阻挡水银的蒸发；生活在北方的人每天都要吃馒头,当你们咬一口馒头时会发觉什么呢？你们会看到馒头 里有很多气孔,就好像蜂窝一样,这些气孔是怎么形成的呢？原先,人们在蒸馒头的面团里要加进一种叫“ 小苏打” 的东西,它的学名叫碳酸氢钠；馒头揉好后,人们把它放在蒸笼里放在火上,开头加热；碳酸氢钠特别怕热,一加热,它就第 4 页

19、共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 会分解,放出二氧化碳气体；二氧化碳气体跑不到外面去,就会在馒头里形成很多气孔；能在水中燃烧的金属钾钾跟钠一样, 也是银白色的金属,特别松软, 用小刀可以像切面包一样,把它切成一个个小块；钾的熔点很低,只是 63,就是说,只要温度上升到 63,金属钾就变成水银般的液体了；钾的比重很小,它比水仍轻；“ 金属比水轻”,这在它刚被发觉时简直不行思议；当时很多人认为它压根就不能算是金属,直到后来,人们才转变了态度；钾也是一个特别活泼好动的金属元素,刚刚切开的金属钾穿着一件银白色的

20、“ 外衣”,特别美丽,可你一转身,它就变得灰头上脸的,就像换了一个“ 人”学反应,变成了氧化钾；原先钾与氧气发生化其实,钾最感爱好的是水；假如你把它放进水里,那可不得了；只听它“ 吱吱” 叫着,一会儿浮现来,一会儿沉下去,周身仍冒出火焰,看起来,它跟水真是特别要好；过上一会 儿,你再一看,水里已没有钾的影子了；原先,它跟水发生变化生成了氢氧化钾,氢氧化钾 溶解在水中,所以就看不到了；因此,跟钠一样,人们把钾放在煤油中,免得它处处惹生非；在古代时,常常发生战争；在一天的中午,有一位将军带着队伍去打仗,走在半路上,士兵们都特别口渴；可是邻近一点水也没有,怎么办呢？这位将军想出了一个好方法,他对士兵

21、们说,他知道这儿的地势,在前面不远处,有一个梅园,到那儿可以搞梅子吃；听了将 军的话, 士兵们立刻来了劲, 口也不觉得渴了； 后来人们把这个故事总结为一个成语,叫“ 望 梅止渴” ；那么望梅为什么能够解渴呢？原先,梅子中含有钾元素；人们觉得口渴, 是由于体内的盐分特殊多,造成钠离子过剩,而钾离子能使人体内余外的钠排出体外,所以当人们感到口渴时,吃一些梅子, 苹果就可以 止渴；这样过上两三次后, 吃梅子止渴就变成了人的习性,而人在吃梅子时一般都要分泌唾液,这也成了人的习惯；只要有人说到梅子,在条件反射的作用下,虽然没有吃到梅子,但口里 也分泌出一些唾液；唾液可以潮湿咽喉,使人不觉得口渴；故事中的

22、士兵们没有吃海子,却 止住了口渴就是这个道理；钾是植物的好伴侣,它对植物的生长有很大的帮忙；钾能帮忙植物合成碳水化合物；谷类作物假如没有钾的帮忙,结的谷粒就很少,而且其中淀粉的含量不多；缺了钾,植物的幼苗就会发育不良,茎杆脆弱无力,风一吹就会倒下,仍会生出很多病来；钾仍帮忙植物吸取氮,形成蛋白质； 比方说, 豌豆幼苗在没有钾的帮忙下,蛋白质的含量只有 50,而有了钾的帮忙,蛋白质的含量会提高到70；科学家们讨论发觉,在植物体中,钾与蛋白质的分布是一样的,蛋白质多的地方,钾离子也很多,这也说明钾和蛋白质的关系很“ 亲热”；所以, 在植物的生长过程中需要大量的钾；平均起来, 每收成一吨小麦或马铃薯

23、,就等于从土壤中取走五公斤钾；收成一吨甜萝卜,相当于取走二公斤钾；全世界平均每年要从土壤中取走 2500 万吨钾！ 有人才有出, 这就是说, 全世界每年至少要往土壤中施用 2500 万吨的钾肥；但是,假如你问农夫叔叔的话,他会告知你说平常不往地里施用钾肥；这又是什么缘故呢？原先, 农夫一般都要向地里施用农家肥料,包括草木灰和家畜的粪便；草木灰里含有大量的钾；这是由于植物原来就从土壤中吸取了很多钾；那么,把它烧成灰后,灰中当然也就第 5 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 含有钾；在每吨粪便中,也大约含

24、有六公斤的钾,因此农夫叔叔不用再施钾肥；长“ 眼睛” 的金属铷十九世纪五十岁月的开头,住在汉堡城里的德国化学家本生,创造了一种燃烧煤气的灯,这种本生灯现在在我们的化学试验室里仍随处可见；焰里,看看它们在火焰里到底有什么变化；他试着把各种物质放到这种灯的高温火变化果真是有的！ 火焰原来几乎是无色的,可是当含钠的物质放进去时,火焰却变成了黄色； 含钾的物质放进去时,火焰又变成了紫色 连续多次的试验使本生信任,他已经找到了一种新的化学分析的方法；这种方法不需要复杂的试验设备,不需要试管、 量杯和试剂,而只要依据物质在高温无色火焰中发出的彩色信号,成分；但是,进一步的试验却使本生感到苦恼了,辉,单凭肉

25、眼根本没法把它们辨论清晰；就能知道这种物质里含有什么样的化学由于有些物质的火焰几乎亮着同样颜色的光这时,住在同一城市里的讨论物理学的基尔霍夫决心帮本生的忙；他想既然太阳光通过三棱镜能够分解成为由七种颜色组成的光谱,下高温火焰里那些物质所发出的彩色信号呢？那为什么不行以用这个简洁的玻璃块来辨论一基尔霍夫把自己的想法告知了本生,并把自已研制的一种仪器分光镜交给了他；他们把各种物质放到火焰上去,叫物质变成酷热的蒸气,由这蒸气发出来的光,通过分光镜之后, 果真分解成为由一些分散的彩色线条组成的光谱线光谱；蒸气成份里有什么元素,线光谱中就会显现这种元素所特有的跟别的元素不同的色线：钾蒸气的光谱里有两条红

26、线, 一条紫线； 钠蒸气有两条挨得很近的黄线；锂的光谱是由一条亮的红线和一条较暗的 橙线组成的；铜蒸气有好几条光谱线,其中最亮的是两条黄线和一条橙线,等等；这样就给人们找到了一种牢靠的探究和分析物质成份的方法光谱分析法；光谱分析 法的灵敏度很高,能够“ 发觉” 出几百万分之一克甚至几十亿分之一克的不管哪一种元素；分光镜扩大了人们的视野；你把分光镜放在光线的过道上,谱线将毫无过失地告知你发出这种光线的物质的化学元素的成分是什么；本生拿着分光镜讨论过很多物质；在年,他在一种矿泉水里和锂云母矿石中,发觉了一种产生红色光谱线的未知元素；这个新发觉的元素就用它的光谱线的颜色铷来命名在拉丁语里,铷的含意是

27、深红色；铷的发觉,是用光谱分析法讨论分析物质元素成分取得的第一个成功；烧煤的热能或水流的动 大家知道, 我们平常所用的电大多是用火力或水力生产出来的；能,先推动汽轮机或水轮机变成机械能,然后再带动发电机发出电来；从热能或水能到 机械能再到电能,中间几经周折,能量损耗不少,效率当然很低；那么,有没有一种操作简便而效率却很高的发电方式呢？当然有； 人们发觉, 铷原子的最外层电子很不稳固,很简洁被激发放射出来；利用铷原子的这个特点,科学家们设计出了磁流体发电和热电发电两种全新的发电方式；磁流体发电是使加热到二三千度高温的具有导电才能的气体,的速度通过磁极,凭借电磁感应而发出电来；以每秒六百到一千五百

28、米热电发电是从加热一头的电极发出电子,而由另一头的电极接受,在两个电极之间接上导线,就会有电流不断产生和通过；这样的发电方式多么简洁,多么直截了当！ 热能直接变成电能,省掉了水力和火力发电时的机械转动部分,从而大大提高了能量的利用率；当然,为获得磁流体发电所需要的高温高速的导电性气体也好,为进一步提高热电发电的电子流速度也好,都少不了要用到最简洁发射电子,也就是最简洁变成离子的金属铷；铷在这方面的广泛应用,肯定会给发电技术和能量利用带来一场新的重大的技术革命；第 6 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - -

29、 最软的金属铯假如有人问,自然界里最软的金属元素是什么？你可以这样答复,铯就是最软的金属,它甚至比石蜡仍软；铯具有活泼的个性,它原来披着一件美丽的银白色的“ 外衣”,可是一与空气接触,马上就换成了灰蓝色, 甚至不到一分钟就自动地燃烧起来,发出玫瑰般的紫红色或蓝色的光辉,把它投到水里,会立刻发生剧烈的化学反应,着火燃烧,有时仍会引起爆炸；即使把它放在冰上,也会燃烧起来；正由于它这么地“ 不老实”与空气、水接触；,平常人们就把它“ 关” 在煤油里,以免最有意思的是, 铯的熔点很低, 很简洁就能变成液体；一般的金属只有在熊熊的炉火中才能熔化；,可是铯却特别特殊,熔点只有摄氏二十八度半,除了水银之外,

30、它就是熔点最低的金属了；大家都知道,我们人体的正常温度是摄氏三十七度,所以把铯放到手心里,它就会像冰块掉进热锅里那样很快地化成液体,在手心里滚来滚去；在自然界里,铯的分布相当广泛,岩石、土壤、海水以至某些植物机体,处处都有它的“ 住地” ；可是铯没有形成单独的矿场,在其他矿物中含量又少,所以生产起来很麻烦；一年下来,生产出的铯很少,“ 物以稀为贵”,现在铯比金子仍贵；用铯可以做成最精确的计时仪器原子钟；一说到钟,你们自然明白这是一种计量时间的工具；人类的生活和生产活动离不开计时,想想看,假如有一天起床后,世界上全部的钟表都不翼而飞了,世界会变成什么样子呢？过去, 人们确定时间都拿地球的自转作为

31、基准；地球是个自然的计时器,它每昼夜绕轴自转一周, 寒来暑往, 年年如此； 人们把地球自转一周所需要的时间定为一天二十四小时,它的八百六千四百分之一就是一秒,秒的时间单位就是这样来的；但是,后来人们发觉, 由于潮汐力等很多因素的影响,地球不是一个特别精确的“ 时钟” ；它的自转速度是不稳固的,时快时慢；虽然这种快慢的差异微小,但累计起来,误差就很大了；有没有一种更精确的计时仪器呢？人们开头打破旧的传统习惯,大的一头不行,往小的一头探究；人们发觉：铯原子的第六层即最外层的电子围着原子核旋转的速度,总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈, 稳固性比地球绕轴自转高得多；利用铯原子的这个特点,

32、人们制成了一种新型的钟铯原子钟,规定一秒就是铯原子“ 振动”九十一亿九千二百六十万一千七百七十次即相当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈所需要的时间；这就是“ 秒” 的最新定义；利用铯原子钟, 人们可以特别精确地测量出十亿分之一秒的时间,三百年来积存起来的时间总误差不超过五秒,精确度和稳固性远远地扭过世界上以前有过的任何一种表,也超过了很多年来始终以地球自转作基准的天文时间；人类制造性的劳动得到了收成；大家知道,在我们日常生活里,只要知道年、月、日以至时、分、秒就可以了；但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间,比方毫秒千分之一秒 、微秒百万分之一秒等等；有了像铯原子钟这样一类的钟表

33、,人类就有可能从事更为精细的科学讨论和生产实践,比方对原子弹和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等,实行高度精确的掌握,当然也可以用于远程飞行和航海；为了战胜宇宙,必需有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具；一般的火箭、飞船都达不到这样的速度,最多只能冲出地月系；只有每小时能飞行十几万公里的“ 离子火箭” 才能满意要求；有的小伴侣可能会问：我们只知道原子、分子, 怎么又出来一个离子？离子是什么呀？简洁说吧, 大家都知道, 正常的分子、 原子等粒子是电中性的,表现不出带有什么电荷；而离子却是带电正电或负电的粒子,分子、原子等带一电荷就成了离子正离子或负离第 7 页 共 22 页名师归纳总结

34、 - - - - - - -第 7 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 子；前面我们已经说过,铯原子的最外层电子极不稳固,很简洁被激发放射出来,变成为带正电的铯离子,所以是宇宙航行离子火箭发动机抱负的“ 燃料”；铯离子火箭的工作原理是这样的：发动机开动后, 产生大量的铯蒸气,铯蒸气经过离化器的“ 加工”,变成了带正电的铯离子,接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十公里,从喷管喷射出去,同时绘离子火箭以强大的推动力,把火箭高度推向前进；运算说明, 用这种铯离子作宇宙火箭的推动剂,单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍；这种铯离子火箭可以在宇宙太空漫游

35、一二年甚至更久！A 住在绿宝石里的金属铍有一种翠绿晶莹、 光耀夺目的宝石叫绿柱石；它过去是供贵族玩赏的宝贝,今日成了劳动人民的珍品；为什么我们也把绿柱石当做珍品呢？这倒不是由于它有一副美丽迷人的外表,而是由于它那里面含有一种宝贵的稀有金属铍；第一次发觉铍是在年,人们在讨论翡翠的成分时熟识了它；在拉丁文里,“ 铍”的含意就是 “ 绿宝石” ；过了差不多三十年,人们用活泼的金属钙和钾复原氧化铍和氯化铍,制得了纯度不高的第一块金属铍；又过了将近七十年,人们才对铍进行小规模的加工生产；近三十年来,铍的产量逐年激增；现在,铍的“ 隐性埋名” 时期已经过去,人们每年要生产好几百吨的铍；看到这里, 有的小伴

36、侣可能会提出这样的问题：为什么铍的发觉时间这么早,而在工业上的应用却这样晚呢？关键卡在铍的提纯工作上,要从铍矿石中把铍提纯出来很困难,而铍又偏偏特殊喜爱 “ 清洁” ,铍中只要含有很少一点点杂质,就会使它的性能发生很大的变化,失去很多优良的品质；现在的情形当然大有改观了,铍；铍的很多特性我们都“ 了如指掌”我们已经能够采纳现代的科学方法生产出纯度很高的金属：比重比铝轻三分之一；强度跟钢差不多,传热本事是钢的三倍,是金属中良好的导体；透 X 射线的才能最强,有“ 金属玻璃” 之称；曾有这么多优异的性能,怪不得人们赞扬它是“ 轻金属中的钢” 哩！起初,由于冶炼技术不过关,炼出来的铍里含有杂质,脆性

37、大,不好加工,加热时又容易氧化,所以少量的铍只是在特殊情形下使用,比方用 件等等；X 射线管的透光小窗、霓虹灯的零后来,人们给铍的应用开创了一个宽阔而又重要的新领域制造合金,特殊是制造铍 铜合金铍青铜；大家知道, 铜比钢铁要软得多,弹性和抗击腐蚀的才能也不强；但是, 铜中加进一些铍后,铜的性能发生了惊人的变化；含铍百分之一到三点五的铍青铜,机械性能优良,硬度加 强,弹性极好,抗蚀本事很高,而且仍有很高的导电才能；用铍青铜制成的弹簧,可以压缩 几亿次以上；百折不挠的铍青铜,最近又被用来制造深海探测器和海底电缆,这对海洋资源的开发具有重要的意义；含镍的铍青铜仍有一个珍贵的特点受到撞击的时候不会产生

38、火花；这个特点对炸药 厂很有用；你想,易燃易爆的材料怕得就是火,比方炸药和雷管,一见火就会发生爆炸；而 铁制的锤子、钻头等工具在使用时都会冒出火花,这怎么得了；很明显,用这种含镍的铍青第 8 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 铜来制造这些工具,是最合适的了,另外,含镍的铍青铜也不会被磁铁所吸引,不受磁场磁 化,所以又是制造防磁零件的好材料；前面不是说过,铍有“ 金属玻璃” 的外号吗？近年来,比重小、强度高、弹性好的铍,已经作为反射镜用到高精度的电视 上,成效果真不错,发送一张照片只需要几分钟；铍虽然

39、有很多用处,但在众多元素中,它仍是一个悄悄无名的“ 小人物”,受不到人们 的重视；但在本世纪五十岁月时,铍的“ 命运” 却大为好转,一时成了科学家们的抢手货；这是为什么呢？原先是这样的：在无煤的锅炉原子反应堆里,为了从原子核里解放出大量的能量,需要用极大的力气去轰击原子核,使原子核发生分裂,就像用炮弹去轰击坚固的炸药库,使炸药库发生爆炸一样；这个用来轰击原子核的“ 炮弹” 叫中子,而铍正是一种效率很高的能够供应大量中子炮弹的“ 中子源”使它真正“ 着火燃烧起来”；原子锅炉中光有中子“ 点火” 仍不行,点火以后,仍要中子轰击原子核,原子核分裂,放出原子能,同时产生新的中子；新中子的速度极快,到达

40、每秒几万公里；必需使这类快中子减慢速度,变成慢中子, 才简洁连续去轰击别的原子核而引起新的分裂,一变二、二变四 连续不断地进展“ 链式反应”,使原子锅炉里的原子燃料真正“ 燃烧” 起来,正由于铍对中子有很强的“ 制动” 才能,所以它就成了原子反应堆里效能很高的减速剂；这仍不算, 为了防止中子跑出反应堆,反应堆的四周需要设置“ 戒备线”中子反射体,用来勒令那些妄想“ 越境” 的中子返回反应区；这样,一方面可以防止看不见的射线伤害人体健康,爱护工作人员的安全；另一方面又能削减中子逃跑的数量,节约“ 弹药”,维持核裂变的顺当进行；铍的氧化物比重小,硬度大, 熔点高达摄氏二千四百五十度,而且能够像镜子

41、反射光线那样把中子反射回去,正是建造原子锅炉“ 住房” 的好材料；现在,几乎各种各样的原子反应堆都要用铍作中子反射体,特殊在建造用于各种交通工具的小型原子锅炉时更需要；建造一个大型的原子反应堆,往往需要动用二吨多金属铍；航空工业的进展要求飞机飞得更快、方面显一下自己的本事；更高、 更远, 重量轻、 强度大的铍当然也可以在这有些铍合金是制造飞机的方向舵、机翼箱和喷气发动机金属构件的好材料；现代化战役机上的很多构件改用铍制造后,由于重量减轻, 装配部分削减, 使飞机的行动更加快速敏捷；有一种新设计的超音速战役机铍飞机,飞行速度可达每小时四千公里,相当于声速的三倍多；在将来的原子飞机和短距离起落的飞

42、机上,铍和铍的合金肯定会得到更多的应用；进入二十世纪六十岁月以后,铍在火箭、导弹、宇宙飞船等方面的用量也在急剧增加；铍是金属中最好的良导体；现在有很多超音速飞机的制动装置是用铍来制造的,由于它有极好的吸热、散热的性能,“ 刹车” 时产生的热量很快就会散失；当人造地球卫星和宇宙飞船高速穿越大气层的时候,机体与空气分子摩擦会产生高温；铍作为它们的“ 防热外套”,能够吸取大量的热量并很快地激发出去,这样就可防止温度过度上升,保证飞行安全；铍仍是高效率的火箭燃料；铍在燃烧的过程中能释放出庞大的能量；每公斤铍完全燃烧放出的热量高达千卡,是一种优质的火箭燃料；人在工作、 劳动一段时间后会感到疲惫,这是一种

43、正常的生理现象；然而, 很多金属和合金也会“ 疲惫”,不同的是,人们歇一会儿之后疲惫就自动消逝了,人们又可以连续进行工作,但金属和合金就不行了,它们疲惫过度后,用它们造成的东西就不能再用了；这多么惋惜呀！怎么来治疗金属和合金的这种“ 职业病” 呢？第 9 页 共 22 页名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 科学家已找到了医治这种“ 职业病” 的“ 灵丹妙药”,它就是铍,假如在钢中加入少量 的铍,把它制成小汽车用的弹簧,可以经受万次冲击,也不会显现疲惫的痕迹；金属也会有甜味吗？当然没有,那为什么题目却是“ 甜味金属”

44、呢？原先,有些金属的化合物是带有甜味的,于是人们就把这种金同叫做“ 甜味金属”,铍 就是其中的一个；但是千万不要接触铍,由于它具有毒性；每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎铍肺病；我国冶金战线的宽阔职工,向铍毒发动攻击,最终使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下,已经圆满地解决了铍中毒的防护问题；跟铍相比, 铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的 胶状物质, 进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种新的物质,从而使组织器官发生各种病 变,在肺和骨骼中的铍,仍可能引发癌症；,千万摸不得；铍的化合物虽然甜,却是“ 老虎的屁股”人体健康必需的重要元素 -镁人类开头对镁的生理作用的讨论,是从本世纪七十岁月末、八十岁月初开头的,而对人体镁缺乏症,直到最近几年才引起留意,1995 年在美国举办的一次养分学会议上专家们估量,美国人患镁缺乏症的人数占总人数的20以上,个别地区竟达80以上,