感悟化学之美
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感悟化学之美
众所周知,我们中华民族历史悠久,华夏文明源远流长。在历史的长河中,各种文化争芳斗艳。唐诗更是一朵艺术奇葩,千古流传经久不衰。耳熟能详的如李白的静夜思:床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。王之涣的登鹳雀楼:白日依山尽,黄河入海流。欲穷千里目,更上一层楼。
诗歌很浪漫且充满了艺术魅力。而提到化学,给人的印象是很多化学符号很多化学方程式。做化学实验用到试管,酒精灯等瓶瓶罐罐的东西。化学是一门科学,科学是严肃而严谨的。古诗和化学之间好像没有什么联系。其实化学在生活中无处不在,吃穿住行都离不开它。而很多古诗中更是蕴涵着化学现象。其中还有流传千古的佳作。
(一)浪淘沙
日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈。
美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来。
这首诗的作者是唐朝著名诗人刘禹锡,他出身进士,为官公正,文学成就很高,被白居易称作“诗豪”。
赏析:这首诗是什么含义呢?诗的前两句,诗人描绘的是一幅色彩秀丽的晨景,旭日东升,朝霞初照,笼罩在江面上的雾气渐渐散去了,江中的小洲上,成群结队的淘金妇女正在紧张的劳动,她们做什么呢?淘金!
诗人赞颂劳动的情感,溢于言表。
再看后两句,诗人并没有顺承劳动场景赞赏,而是笔锋一转,”王侯金印,是“贵”的表现;美人首饰,是“富”的象征。富贵,一直为世人所注重。但是把它们的来历追溯到淘金的妇女身上,这是前所未有过的。末句用“沙中浪底”写出了淘金过程的艰辛。竭尽妇女之辛劳,成就豪权之富贵。淘漉金子的劳动者并不能拥有金子。全诗所展示的,就是这种社会现象。怎样看待这种社会现象?引人深思。
那么,这首诗里面有哪些化学知识呢?
黄金的基本性质:颜色金黄,质地较软,熔点很高(1067度),密度大(约19)。化学性质稳定。
1分析:金子的颜色澄黄,高贵典雅,是富贵的象征,适合作装饰品,比如金戒指、金手镯,金项链等等。在古代,黄金常常作为流通货币,至今许多国家仍把黄金作为外汇储备使用。金子在阳光下熠熠发光,所以有谚语说:是金子,总要闪光的。
2鉴别。金子的鉴别方法很多,常见的是与酸的反应。或者根据其密度,测其排开水的体积来确定。据说数学家阿基米德就是利用这样办法识别出王冠的真伪。还有一种方法就是火烧。俗话说“真金不怕火炼”,一是金子熔点很高,不怕火烧,再者性质稳定,不容易被氧化掉。药金从外观上看特别像金子,自古以来就有人用药金骗人,其实药金由铜和锌融合而成的。只要用火一烧就失色,禁不住考验。
3采金。金子的用处很多,需求量也很大,但是含量稀少,一般每吨沙中约含3-10克。金矿主要分布在江河的泥沙里。金子在自然界中以游离形态存在,天然本色,不需要冶炼还原,所以从古至今人们都采用一种办法,就是用“沙里淘金”的办法采集。这种办法在化学上叫做“重力选矿法”,利用金子的密度远远大于沙子,用水反复淘洗得到,过程异常艰辛。
(二)火树银花
火树就是指焰火,俗称烟花。古人在发明火药的基础上,制造出烟花。在节日里燃放烟花爆竹,更增添喜庆氛围,其乐融融。宋代诗人赵孟有一首诗生动描述了火树银花的绚丽景象。
烟花
人间巧艺夺天工,炼药燃灯清昼同。
柳絮飞残铺地白,桃花落尽满街红。
纷纷灿烂如星陨,赫赫喧豗似火攻。
后夜再翻花上锦,不愁零落向东风。
赏析:前两句说烟花的制造精巧,巧夺天工。燃放的时候亮如白昼。烟花一般由上下两部分构成,下部类似火箭发射装置。上部分装的是燃烧剂,助燃剂,发光发色剂。
接下来四句,诗中描写的是燃放烟花的壮观场面。像柳絮随风飘舞,像桃花落英缤纷。四处燃放的烟火层出不穷,此起彼伏。既像流星划破夜空般灿烂,更像火龙张牙舞爪无所顾忌的咆哮飞腾。这样壮观的场景,怎么能不让人心醉呢?
最后两句诗人既是实写也是比喻:夜深了,又是一片烟花腾空绽放,这繁华似锦的场景,不必借助春风的吹拂一样可以拥有明媚的春光。
这首诗里面的化学知识很多,先说焰火,在化学上称为焰色反应,就是金属及其化合物在火焰上灼烧的时候呈现出特殊的颜色。我们学过的钠盐发黄光,锂盐显红光,钡盐是绿光。而镁、锌等金属粉末会耀眼闪亮。各种金属盐和金属粉末混合在一起,燃放的时候就万紫千红。
烟花发出的清脆爆炸声,那是黑火药的作用。火药是我国的四大发明之一,黑火药成分是硝石(硝酸钾)、硫磺及木炭。三者按比例混合加热就可以剧烈反应。黑火药是由古代的道士在炼制丹药时候无意中发明的。后来被广泛应用。涉及的方程式:S +2KNO3 +3C==3CO2↑ +K2S +N2↑
现在的烟火中添加了炸药,成分是“TNT”,爆炸时声音响彻云霄,震耳欲聋。很有杀伤力,燃放烟花爆竹要小心,注意安全。
谁都知道烟花爆竹很好玩,可是对人们造成的危害不容忽视。烟花爆竹造成的危险:(1)危及人身安全(2)噪声扰民(3)空气污浊。(4)环境卫生。
(3)石灰吟
明于谦
千锤万凿出深山,烈火焚烧自等闲。
粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。
于谦,是我国明朝一位著名的政治家,爱国将领。他为官清廉,刚正不阿。在他12岁的时候,看到生产石灰的劳动场面。于谦素有志向,此情此景,有感而发,作出这样一首脍炙人口的诗歌。
石灰的化学名称叫氧化钙(CaO),它的前身就是大理石,化学上叫做碳酸钙(CaCO3)。大理石从深山里面开采出来,然后深加工,用火煅烧。煅烧之后剩下白色粉末氧化钙,氧化钙就可以被实际应用。比如磨墙,刷涂料等等。涉及的化学反应如下:CaCO3==CaO +CO2↑ CaO +H2O==Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
综述:人类的进步从远古的钻木取火开始到今天的丰衣足食,和化学发展密不可分。化学知识遍布于人类的衣食住行,可以说化学的发展史就是人类的进步史。展望21世纪,化学作为社会迫切需要的中心科学,一定会为人类的进步作出更多的贡献。
杜牧的【赠别】:多情却是总无情,唯觉樽前笑不成。蜡烛有心还惜别,替人垂泪到天明。蜡烛的成分是石蜡,属于固态烃,熔点很低,在空气中可以燃烧,该反应放热,使蜡烛融化。
苏轼的【石炭】:投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍。南山栗林渐可息,北山顽矿何劳锻。为君铸作百炼刀,要斩长鲸为万断!
杜甫的【客从】:客从南溟来,遗我泉客珠。珠中有隐字,欲辨不成书。缄之箧笥久,以俟公家须。开视化为血,哀今征敛无。
诗中说,从南方来的客人送给诗人一颗珍珠,珍珠上好像有花纹字迹,诗人把它珍藏在箱中,过了好久,开箱寻看,珍珠不翼而飞,只剩下一些红色液体。珍珠是珍珠贝的外套膜受到刺激后产生的分泌物凝集而成的,其主要成分是碳酸钙,还有少量的无机质。杜甫居室漏雨潮湿,竹箱遇潮,和水及二氧化碳反应:
CaCO3+H2O+CO2==Ca(HCO3)2,变成了红色液体。
美,到了极致,就是一种华丽的简约,内敛的大气,细腻的坦荡。
又想起了川剧《中国公主杜兰朵》中的一句唱词:“美在那不显山不露水”,在回首看化学这门学科,愈发觉得它细致玲珑,摇曳生姿。
化学之美,美在最初的本源,最真的原貌。