素养题本(化学)_物质的组成

Ch1 物质的组成 3 汞有一句话是这么说的：“若钢铁是近代工业发展的代表，那么汞便代表人类的魔法历史与伪科学传统。

”汞，俗称水银，它的名字来自于水星（Ｍercury ），它跟其他常见金属最大的不同处在于它常温时是液体，汞的凝固点是－38.83 ℃，沸点是356.73 ℃，是所有金属元素中液态温度范围最小的。

希腊哲学家亚里斯多德给了它一个拉丁名字：hydrogyrem ，因此化学代号为Hg ，意思是指液状的银子。

人们在公元前1500年的埃及墓中就找到了汞。

而在古代中国，汞被认为可以制作长生不老的仙丹。

据《史记》记载，秦始皇的陵墓中以汞为水，流动在他统治的土地模型中，而秦始皇自身则死于服用鍊金术士由汞和玉石粉末所配制的混合物，这些为了让秦始皇获得永生而调制的不死仙丹，却提早结束了他的性命。

汞以多种型态存在于自然界中，无论哪一种形态皆具毒性，液态汞会蒸发，若不慎吸入汞蒸气会造成脑部受损，出现记忆力丧失、食欲下降、失眠和产生妄想。

近代许多科学仪器仍使用汞，如气压计、温度计等，因此科学家们也曝露在它的危害之中，如牛顿死后，科学家们在他的头发中检测出大量的汞。

汞也以汞盐和有机汞的方式存在，经由肠胃道吸收后，进而损伤肾、脑、神经系统。

根据计算，人类每天可接受的汞摄取量约为0.1毫克，相当于吃下汞含量0.5 ppm 200克的鱼，但有些区域的鱼及大型鱼类被发现是这个量的好几十倍，因此英国食 品标准署建议怀孕妇女应尽量避免吃某些大型鱼类，如鲔鱼、剑鱼等。

长生不老的终极秘方 －汞1 物质的组成高中化学（全）素养题本 4 需以瓷器保存硃砂印泥主要的汞矿是含有剧毒的硃砂，即硫化汞（HgS ），这种鲜红色的矿物形成于火山孔和温泉区的周围，也产于矿脉之中，而中国为硃砂的主要生产国。

古人将硃砂矿石磨成细粉，再与水、蜂蜜调和成膏状颜料，接着彩绘在岩壁或画布上。

著名的莫高窟、西千佛洞等历代壁画，都有硃砂的彩绘痕迹。

硃砂制成的红色颜料，不仅仅用在中国绘画上，西方的壁画与油画，也常常使用硃砂粉调和油脂或蛋液制成的红色颜料。

硃砂矿，又名辰砂矿目前常见的红色印泥 （印台）虽然很廉价，但在中国古代，红色印泥可是皇宫贵族才得以使用的高级品，“一两黄金，一两泥”就是在形容印泥的珍稀。

而为什么价格会有如此大的差异？因为目前的市售印泥，是用廉价的有机红色染料制成的，而中国古代所使用的印泥，是用顶级硫化汞红色矿石，反覆研磨并调和油脂制成，因顶级矿石价格高昂，反覆精研工艺耗时，以至于硃砂印泥价格不斐。

值得一提的是，硃砂印泥的色彩鲜明，永不褪色，所以水墨书画的落款，至今还是会使用硃砂印泥。

Ch1 物质的组成 5练习题( ) 1. 根据文中所述，下列有关汞与其相关应用叙述何者有误？（应选2项）(A)汞在常温（25 ℃）、常压（1 atm）下时为液态(B)承(A)，此时汞没有导电性(C)汞蒸气的毒性高于液态汞(D)汞与铅、铁、镉等，属于重金属，具生物累积效应，需严密控管(E)汞矿是含有剧毒的硃砂，即硫化汞（HgS）( ) 2. 文中曾提到百万分点（ppm），定义为百万分之一，1 ppm即是一百万分之一。

氯气的化学性质很活泼，可以作为消毒剂，一般的自来水及游泳池就常采用它来消毒。

水中氯气的浓度大约5×10－5％，便能杀死细菌，此浓度若换算为百万分点应为多少ppm？(A) 0.5(B) 0.05(C) 50(D) 500(E) 5000问题与讨论1. 文具店常见的红色印台，与硃砂印泥，价格差异甚巨，然而水墨书画至今还是使用硃砂印泥，因为前者容易褪色，不易保存；后者颜色鲜明艳丽，永不褪色。

为什么两者的保存状态会有如此大的不同呢？：2. 如文章图所示，硃砂印泥一定要储于瓷器，陶器、金属容器皆不宜储放印泥，试讨论可能的原因为何？：高中化学（全）素养题本 6但丁的名作“神曲”曾描述地狱的景象，地狱就是一处充满了高温火焰不断燃烧的场景，事实上，远古时期人们就发现某些沼泽会持续不断冒出火焰，但直到公元1778年意大利科学家用科学方法收集并测试出沼气的确具有可燃性。

实际上，沼气包含三种主要气体：甲烷（CH 4）、二氧化碳（CO 2）及硫化氢（H 2S ）。

沼泽的地质结构为大量的泥炭、腐败的植物、丰沛的水分、丰富的微生物群以及数种菌落。

其中厌氧菌分解植物释放甲烷，嗜氧菌分解植物释放二氧化碳，而硫化氢来源则是被分解的动物遗骸。

最早人们就知道燃烧煤炭或原油就可以从中获得能源，但因这两种物质并没有经过纯化，燃烧时产生的烟灰及杂质非常多，造成使用上并不方便。

随着石油工业的发展，人们渐渐淘汰煤炭，转变为燃烧天然气与汽油获得能源。

其中天然气主要成分为甲烷，它燃烧时几乎没有烟尘、臭味，非常适合作为家用燃料，故于1880年代，瓦斯炉商业化生产后，一跃成为厨房的重要用具。

1972年，俄罗斯于北极圈内的天然气田采样时，第一次发现“可燃冰”，即甲烷与水的复合物，但当时天然气蕴藏量太大，因此并未对可燃冰矿产做深入的探勘。

1996年德国科学家证实海底蕴藏了大量的可燃冰，其蕴藏量远远超过人类至今用掉的甲烷。

一时之间，各国政府趋之若鹜，无不纷纷派遣研究团队，积极地试探可燃冰的开采。

甲烷水合物（图中红球为O ，白球为H ，黑球为C ）地狱来的火焰 －甲烷 2Ch1 物质的组成7自2011年起，由《科学（SCIENCE）》杂志披露可燃冰后，人们才开始意识到，甲烷不只是沼气成分、石油开采的副产物、天然气田气体、可燃冰气体……等等，还需考虑永冻土解冻对未来地球环境影响的问题。

永冻土是位于极圈内或极圈周围的陆地深处，终年冰封不化，故称永冻土。

科学界目前认为上一个冰河时期中的动植物遗骸原本被永冻土冰封住，但随着温室效应，全球暖化，永冻土开始解冻，其富含的碳（遗骸）会与厌氧细菌作用，分解出数量庞大的甲烷并释放于大气中，将使得地球的温室效应一发不可收拾。

此外，为数庞大的13亿只畜牧牛，牛屁中所含的甲烷、牛粪发酵产生的甲烷，占全球甲烷排放量的1／3。

而甲烷造成的温室效应非常严重，目前各国无不积极由畜牧业下手，去抑制牛只胃内甲烷的生成或收集牛粪甲烷转成燃料，试图将甲烷的浓度降低，并期望能减缓全球暖化。

畜牧牛所排放的甲烷造成温室效应高中化学（全）素养题本8练习题( ) 1. 依据前文所述，有关甲烷与石油的性质与特性，下列哪些正确？（应选2项）(A)沼气就是甲烷，属于纯物质中的化合物(B)人们使用燃料的顺序是煤炭，然后才进展到天然气与汽油(C)可燃冰是甲烷与水的复合物(D)承(C)，可燃冰开采容易、蕴含量大，相当值得开采问题与讨论历史上的第一次工业革命（1760年）期间，是没有计算机的，一切的信息处理都需要用最原始的方法。

但自19世纪初，人类开始大量使用石油为燃料之后，一百多年来，汽车引擎却无多大改变，其原理还是最原始的概念。

石油除了是目前最为人广泛使用的燃料之外，日常生活中的塑胶、药品、百工用具都需要石化原料。

石油的重要不言可喻。

请回答下列问题：1. 原油可分为“甜原油”和“酸原油”，若原油的含硫量太高舌头尝起来就是酸的，反之则是甜的。

早期欧洲人卖灯油的商人，都是以舌头判断油品的优劣。

依你的判断，“甜原油”与“酸原油”质量何者较佳？请写下你判断的理由。

：2. 某生于网站上下载了一张图，但却遗失了图片说明，只记得这应该是油井的地质剖面图。

请同学观察这张图，并且指出这张图中，哪一个色块是储存油气的部位？请说明你如何判断油气的部位。

Ch1 物质的组成9出磺坑地理特色：高中化学（全）素养题本 10 古埃及人除了留下巨大的金字塔及人面狮身像之外，还有让人想一窥神奇之处的木乃伊（mummy ）。

在电影里头常有盗墓者闯入法老的陵墓后，惨遭诅咒落到悲惨而死的桥段。

而在真实世界中，许多木乃伊的诅咒反而落到它们自己的身上，除了被难以数计的盗墓者把身上的金银珠宝洗劫一空之外，更有许多木乃伊流落到国外成为收藏家、博物馆的宝物珍藏。

木乃伊甚至被中世纪的炼金术士、医生视为珍宝，磨成粉末合成药物，成为了吃下肚子的食物！ （1）木乃伊一词源自波斯语“موم”（m ūm ），原义为蜡。

欧洲人则以该词指古埃及涂抹防腐香料保存的尸体，中国则自明代以来将其音译为木乃伊。

木乃伊的制作过程十分复杂，完成一具帝王级的木乃伊必须要花上好几个月的时间，其中最关键的一步就是防腐的技术，但其实这个方法与腌泡菜、腊肉的方法极为相似，当时防腐的药品主要是碳酸钠古埃及人将人的肺、胃、肝、肠子取出后，放在泡硷中脱水，用绷带包好后放入四个卡诺皮克罐中，软组织中唯独心脏留在体内，因为他们觉得心脏是人保存意识与品性的位置，当死者抵达阴间时，智慧之神会以秩序与真理女神的羽毛拿来跟死者的心脏秤量以衡量这个人在世时的品性。

第二步对木乃伊的处理仍是使用泡硷覆盖于尸体，如此不但有脱水的效果，还可以杀死寄生虫和细菌，最后将泡硷清除，防腐师们用几百公尺长的亚麻绷带仔细的包好，最后放上“圣甲虫护身符”，而皇族木乃伊还会戴上金及青金石制作的精美面罩。

永生不死的最高艺术 －木乃伊 3 皇族木乃伊的黄金面罩 木乃伊棺木卡诺皮克罐Ch1 物质的组成 11 东方有没有制作木乃伊的技术或历史呢？答案是有的，而且还引发了一场巨大风波。

2014年10月1日，有一尊佛像在匈牙利自然科学博物馆展出，但一直无法确认佛像刻的对象是谁。

馆方从佛像断层扫描发现佛像内部竟然藏有一个人的身体！事件传开后，中方发现这尊佛像疑为1995年于福建省 三明市被盗的“章公六全祖师宝像”，由于牵涉窃盗而产生了所有权合法性的争议，荷兰立刻从布达佩斯撤走这尊佛像，目前全案仍以窃盗案名在庭审理中。

一名老工匠公开了制作“肉身佛”的步骤：为圆寂僧侣“坐缸”，一开始在缸底铺一层石灰及木炭，将“法体”放入其中，再填充碾碎的木炭、檀香木等，最后将盖子密封起来，封缸经过3年半后，如果缸内的僧侣顔面如生、肉身不腐，就会被塑成“金身”。

塑成“金身”的步骤是将已经出缸的僧侣法体缠绕纱布，接着，在纱布上涂上一层生漆（3），待生漆干燥之后，将石灰粉及石膏粉涂到表面并在外层贴上金箔。

从埃及木乃伊和东方制作肉身佛的比较中，可以发现有许多异曲同工之处，以科学的观点检视，在缸底部铺的石灰、木炭等，吸收了法体内的水分，额外加入的木炭、檀香木等也有杀菌的效果，缠绕纱布并把缸密封起来则能让圆寂僧侣的法体不再接触空气、水分等，让法体有了“不腐”的可能。

1：《本草纲目》卷52〈人部〉：“时珍曰︰按陶九成《辍耕录》云︰天方国有人年七八十岁，愿舍身济众者，绝不饮食，惟澡身啖蜜，经月便溺皆蜜。

既死，国人殓以石棺，仍满用蜜浸之，镌年月于棺，瘗之。

俟百年后起封，则成蜜剂。

遇人折伤肢体，服少许立愈。

虽彼中亦不多得，亦谓之蜜人。

陶氏所载如此，不知果有否？姑附卷末，以俟博识。