化学故事收集研讨.doc

? ?? 10 哑泉之谜 ? 暑假里，地理兴趣小组的同学在老师的带领下来到云南茂密的大森林中进行野外考察，迷人的森林风光吸引着大家的视线。经过一路的跋涉，同学们又累又渴，地正好来到一眼泉边，望着清澈碧绿的泉水，同学们迫不及待地想要掬起以解饥渴，但当地的向导却立刻阻止到：“这泉水不能喝的，我们当地人都说这泉水受到神灵的庇佑，容不得人的冒犯，凡是喝过这泉水的人都言语不清，严重的中毒而死，我们都把它称为哑泉。” 兴趣小组的同学们并不相信什么神灵保佑的故事，于是便将泉水装回学校，交给化学组的老师帮助查找原因。经过分析，化学老师帮大家揭开了哑泉之谜。 原来是因为云南处于“三江多金属成矿”地带，境内遍布了大大小小的黄铜矿（CuFeS），生活在低含量无机盐弱酸性矿水中的氧化硫杆菌、氧化铁硫杆菌、氧化铁杆菌等微生物，将矿石中的硫化物和低价铁转化为硫酸铁和硫酸。在氧化硫杆菌和这种酸性溶液的作用下，不溶的黄铜矿被氧化、分解，转化为可溶的硫酸铜溶液，形成了胆水。人饮用后就会出现呕吐、恶心、言语不清等症状，严重的最后虚脱痉挛而死。 听了老师的解释，同学们恍然大悟，“哑泉水”，原来是水中的硫酸铜在作怪呀。?? 11 小海豚和小海龟的遭遇 ? 小海豚和小海龟是一对好朋友。久别重逢后，他们都发现彼此改变了很多。 “小海豚，你怎么了呀，游起来比我走得还慢？”小海龟关切地问小海豚。 “别提了，还不是让海洋污染给闹的。”小海豚无精打采地回答到，“前不久的运油货轮发生泄油事件，把我生活的那片海域全给污染了。油膜隔绝了大气与海水的气液交换，阻碍了水体从空气中摄取氧气；油膜的自身分解和自身氧化又消耗了海水中大量溶解的氧，使海水严重缺氧，我就生活在这种严重缺氧的环境中，油膜还堵塞了我的呼吸系统，玷污了我的皮毛，使它们失去了保温和游泳的能力，我还怎么能游快呀。不过幸亏我逃得及时，你是没看见那片海域有多惨：油膜阻碍了阳光，海洋绿色植物不能进行光合作用，全死了，海面上到处都是鱼类和海鸟类的尸体，难怪我的许多同伴都忍受不了，要去集体自杀。” “唉，我也是，人类将富含氮、磷的农业废水、生活用水、工业废水等植物营养物质排入海洋之中，这些水体中植物营养物质积聚到一定程度后，水体过分肥沃，藻类繁殖就特别迅速，你看我的壳上现在一层绿，以致于我的好些朋友都把我当成了绿毛龟。更可恨的是这些藻类在水表层，他们自己照足了阳光，进行光合作用，放出大量的氧气，使水体表层的溶解氧达到过饱和，却又遮蔽阳光，使海底生植物因光合作用受到阻碍而死。” “小海龟，听说前不久你的一个亲戚不小心误食了人类丢到海里的一个塑料袋而不幸丧生了，我真是深表同情。” “可不是，不仅如此，人类还将汞、铬、铅、铜、镉等重金属废液排入海洋，使许多海洋生物都得了不治之症。真不知人类何时才能警醒，海洋可不是一个大垃圾场，人类什么时候才能还给我们一个和平、宁静的家园？” ?? 12 神奇的纳米材料 ? 美国的科学家通过对佛罗里达的海龟的研究，发现了一个非常有趣的现象：大海龟通常要在佛罗里达海边的沙滩上产卵，而小海龟却必须到大西洋另一侧靠近英国的小岛附近的海域去寻找食物，维持生活，再回到佛罗里达海边的沙滩上产卵，这样一来一回的路线不一样，海龟却能准确无误地完成了几万公里的迁移，是什么为海龟导航的呢？ ???其实是海龟头部的有磁性的纳米微粒在起作用。纳米成了现在最热门的话题，什么是纳米呢？ ???纳米（nm）是一个长度单位，1纳米等于10?-9米，而纳米粒子的尺度一般定义为1~100纳米，当微粒的尺寸进入纳米量级时，物质的性能也发生了翻天覆地的变化： 一、???????小尺寸效应：当超微粒子的尺寸达到纳米量级时，声、光、电、磁、热力学等特性都会出现新得尺寸效应，例如，光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移；磁的有序态向磁的无序态转变，超导相向正常相转变等。 二、???????表面效应：纳米微粒的尺寸小，比表面积大，位于表面的原子所占比例增大，而且随着微粒直径的增大，表面原子数急剧增加，从而大大增加了纳米粒子的活性，例如，金属纳米粒子在空气中会燃烧，无机材料的纳米粒子暴露在大气中会吸附气体，并与气体进行反应。 三、???????量子效应：随着半导体颗粒尺寸的减小，价导和导带之间的能隙有可能增大，发光的颜色也发生如下变化：红色→绿色→蓝色。例如，1994年，美国加利福尼亚伯克利实验室就制备出了纳米CdSe颗粒，其颜色可以在红、绿、蓝之间变化。 另外，当微粒进入纳米量级时，其熔点、开始烧结的温度，晶化的温度和电阻、电阻温度系数也都发生了改变。 目前，纳米材料和纳米技术正处于研究的重大突破时期，例如，创造硅微型昆虫，用人造昆虫在温室传播花粉，杀死害虫；医生用纳米机器人来打通脑血栓，清洁心脏动脉脂肪沉积物；纳米陶瓷氟化钙和二氧化钛，