1、碘與指紋破案

同學(xué)們在電影中常常看到公安人員利用指紋破案的情節(jié)。其實，只要我們在一張白紙上用手按一下，然后把紙上手指按過的地方對準(zhǔn)裝有少量碘的試管口，并用酒精燈加熱試管底部。等到試管中升華的紫色碘蒸汽與紙接觸之后，按在紙上的平常看不到的指紋就漸漸顯露出來，并可以得到一個十分明顯得棕色指紋。如果把這張白紙收藏起來，數(shù)月之后再做上述實驗，仍能將隱藏在紙上的指紋顯示出來。

這是因為，每個人的指紋并不完全相同，而手指上總含有油脂、礦物油和汗水等。當(dāng)用手指往紙往上按的時候，指紋上的油脂、礦物油和汗水就會留在紙上，只不過是人的眼睛看不出來罷了。而純凈的碘是一種紫黑色的晶體，并有金屬光澤。有趣的是，絕大多數(shù)物資加熱時，一般都有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的三態(tài)變化。而碘卻一反常態(tài)，在加熱時能夠不經(jīng)液態(tài)直接變成蒸汽。像這類固態(tài)物質(zhì)直接氣化的現(xiàn)象，人們稱之為升華。同時碘還有易溶于有機溶劑，當(dāng)?shù)庹羝仙龅竭@些有機溶劑時，就會溶解其中，因此指紋也就顯示出來了。

2、誰是兇手

沐浴在晨光中的山村，從睡夢中醒來了。舉目望去，成群的牛羊之綠茵茵的山坡上奔跑、嬉戲。按著映入眼簾的便是咯咯覓食的雞群，呱呱追逐的鴨子……忽然，陣陣歡聲笑語傳來，循聲望去，原來說姑娘子湖邊梳洗打扮，碧綠的湖水，山色掩映，還蕩漾著村童嬉水玩耍的身影……然而今天，山村的生機蕩滌殆盡，就連晨光也好像失去光澤，展現(xiàn)在人們眼前的竟是滿目的死尸、斃命的牛羊。生靈在此已不復(fù)存在，真是慘絕人寰，令人震驚。這便是中央電視臺播放的尼斯湖慘案一組鏡頭的寫實。禍不單行，同在喀麥隆，更大不幸由在瑪瑙湖畔發(fā)生了，對此人們不禁要問，作惡多端的兇手是睡？

法網(wǎng)難逃，兇手終于“捉拿歸案了”。但出于意料的是，兇手竟是人們熟知的二氧化碳?xì)怏w。然而更令人不解的是，二氧化碳何以如此猖狂？又何以致人畜于死地？

經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，微妙的化學(xué)平衡使尼奧斯湖、瑪瑙湖的水分成了奇特的若干層，而且最深層的水又含有極其豐富的碳酸鹽。然而這樣的化學(xué)平衡并不是穩(wěn)定的，在外界環(huán)境的影響下，特別在地殼活動頻繁之際，分層的湖水便會受到擾亂，富有碳酸鹽的深層水就會上升，在壓力和溫度驟然變化下迅速分解，整個湖泊也就成了一個被猛然開啟的巨大汽水瓶。雖然二氧化碳本身并沒有毒，但空氣中含有超過0.2％便會對人體有害，超過1％以上即會使人畜窒息而亡。因而二氧化碳大量釋放下沉，災(zāi)難也就不可避免了。

然而湖水中的這種化學(xué)平衡并非絕無僅有，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)前蘇聯(lián)凱而頓湖的水竟以五層分布，而且底層被更令人擔(dān)憂的硫氫化物所滲透。那么存在其中的化學(xué)平衡是否也會被打破？硫氫化物是否會轉(zhuǎn)化為毒性甚大的硫化氫并進(jìn)而興風(fēng)作浪？更重要的是如何防患于未然，阻止慘案的再度重演？如今，科學(xué)家們正面臨著環(huán)境化學(xué)新課題的挑戰(zhàn)。

3、屠狗洞的秘密

在意大利某地有個奇怪的山洞，人走進(jìn)這個山洞安然無恙，而狗走進(jìn)洞里就一命嗚呼，因此，當(dāng)?shù)鼐用窬头Q之為“屠狗洞”，迷信的人還說洞里有一種叫做“屠狗”的妖怪。

為了揭開“屠狗洞”的秘密，一位名叫波爾曼的科學(xué)家來到這個山洞里進(jìn)行實地考察。他在山洞里四處尋找，始終沒有找到什么“屠狗妖”，，只見巖洞的倒懸許多的鐘乳石，地上叢生著石筍，并且有很多從潮濕的地上冒出來。波爾曼透過這些現(xiàn)象經(jīng)過科學(xué)的推理終于揭開了其中的奧秘。

原來，這個由大量鐘乳石和石筍構(gòu)成的巖洞，石灰?guī)r巖洞。這里，長年累月地進(jìn)行著一系列的化學(xué)反應(yīng)：石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，它在地下深處受熱分解二產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w：

CaCO3 高 溫 CaCO3 CO2↑

產(chǎn)生出來的二氧化碳又和地下水、石灰?guī)r的碳酸鈣反應(yīng)，生成可溶性的碳酸氫鈣：

CaCO3 CO2 H2O Ca(HCO3)2

當(dāng)含有碳酸氫鈣的地下水滲出地層時，由于壓力降低，碳酸氫鈣分解又釋放出二氧化碳，并從水中逸出：

Ca(HCO3)2 CaCO3 ↓ CO2 ↑ H2O

因為二氧化碳比空氣重，于是就聚集在地面附近，形成一定高度的二氧化碳層。

當(dāng)人進(jìn)入洞里，二氧化碳層只能淹沒到膝蓋，有少量的二氧化碳擴散，人只有輕微的不適感覺，然而處在低處的狗，卻完全淹沒在二氧化碳層中，因缺乏氧氣而窒息死亡，這就是屠狗洞屠狗而不傷人的道理。

4、氟的自述

我的名字叫氟，最外層有7個電子，除我之外還有氯、溴、碘、砹跟我相似。他們都是我家族的成員，人們把我們的大家族叫鹵族。在我們的大家族內(nèi)，我是老弟。

化學(xué)家們在19世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)了我，把我確認(rèn)為是一個元素。但我的單質(zhì)狀態(tài)一直到18世紀(jì)80年代才被分離出來。最早把我分離成化合態(tài)的是1764年的德國化學(xué)家馬格拉夫，游離態(tài)是法國化學(xué)家莫瓦桑提制的。前者是讓螢石和硫酸反應(yīng)，這比較容易。但游離態(tài)就不容易制取了。后來莫瓦桑吸收前人的經(jīng)驗，他把我化合物氟氫華鉀(KHF2)溶解在無水氫氟酸中，作為電解質(zhì)進(jìn)行電解。連續(xù)工作了二年，終于在1886年6月26日之我成功的誕生在這個世界上。

我在常溫下淡黃綠色的氣體。我很調(diào)皮，到處惹禍，所以哥哥、姐姐們不讓我單獨存在，總是讓另外一個來管住我，我的個性特別強，動不動就和別人打架。我最喜歡的氫一起玩，一見面就形成了形影不離的朋友。我和氫老弟在空氣中形成白霧，溶于水叫做氫氟酸。可是我倆在一起也到處惹事，把人們種的各種變得枯黃，動物都死了。就連主人也毫不留情。所以在人們把我和氫的化合物從其它物質(zhì)中提取出來時，就發(fā)生了一些悲痛的事情。例如：1836年的愛爾蘭科學(xué)家諾克斯兩兄弟，被我殺死一個，另一個也被迫停止工作。但我很佩服他們那種不怕死的精神，為后人打下了基礎(chǔ)，他們是人類在認(rèn)識化學(xué)元素歷史過程中英勇犧牲的烈士，值得后人懷念。

在元素周期表中，我的大家族位于周期表的右邊，是第七主族，屬于非金屬類，在我的的家族里，我最活潑，所以我能夠把哥哥、姐姐們從他們的化合物里置換出來。

最早利用我的是1671年的德國一位藝術(shù)家斯萬哈德，他發(fā)現(xiàn)我的化合物——螢石(CaF2)跟硫酸反應(yīng)制得的溶液能刻畫玻璃。

我在自然界中是廣泛分布的元素之一，在鹵族中，僅次于氯，自從人們認(rèn)識我的真面目后，廣泛的利用我。

把我的天然化合物——元素作溶劑，把它添加在熔煉的礦石中，可以降低熔點。我和氫的化合物可以用來制造塑料、橡膠、藥品，用于制造氟化鈉等氟化物，而氟化鈉又是一種用來殺滅地下害蟲的農(nóng)藥，還可以提煉鈾。隨著科學(xué)的發(fā)展，人類的進(jìn)步，人們對我的認(rèn)識也進(jìn)一步加深。我希望同學(xué)們于我交個朋友，把我的壞處化為益處，進(jìn)一步為人類服務(wù)。

5、石灰“家族”

石灰是人們生活中常見的物質(zhì)。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石灰乳、堿石灰等的兄弟姐妹，啊還有他們的媽媽，媽媽叫石灰石。剛學(xué)化學(xué)的同學(xué)，可能丟于他們各自的面貌還弄不清楚，我來介紹一下：

石灰石，生在深山里，是一種青色的石頭。石灰石的山，一般風(fēng)景較優(yōu)美，入桂林多石灰石，那里青山綠水，有許多大溶洞，形成了許多石筍、石鐘乳。石灰石比較堅硬，鐵路的路基常用石灰石了建筑。石灰石的主要化學(xué)成分是碳酸鈣（CaCO3），她又是水泥和其它工業(yè)的原料。于石灰石成分相同的是她的妹妹，名叫大理石，她張得潔白、晶亮，漂亮極了，她是高級建筑物的裝飾材料。石灰石通過鍛燒變成生石灰。

生石灰的成分是氧化鈣（CaO），白色塊狀物，他的吸水性很強，常用作干燥劑，它于水反應(yīng)變成熟石灰。

熟石灰的成分是氫氧化鈣〔Ca(OH)2〕，白色粉末，具有強烈的腐蝕性，因此又名苛性鈣，主要用作建筑材料，室內(nèi)墻壁、砌磚的料漿缺她不行。化工方面用她制漂白粉。因為她是生石灰加水消化而成的，因此又名消石灰。

石灰乳是混濁的石灰水，又稱氫氧化鈣混濁液，它是固體和液體的混合物。常用了涂刷舊墻壁、配制波爾多（與硫酸銅配合）和石硫合劑（于硫磺配合）用作農(nóng)藥殺蟲。

石灰水是氫氧化鈣的溶液。石灰乳澄清（通過靜置）后的上層清液是飽和的石灰水，堿性很強，家庭里用它來做米豆腐。

堿石灰，是氧化鈣與氫氧化鈉的混合物。

6、化學(xué)藥品湖

世界上有無數(shù)大大小小的護(hù)，有的是咸水湖，有的是淡水湖，形形色色，各種各樣。其中有的湖泊貯藏著豐富特殊的化學(xué)藥品，形成了化學(xué)藥品湖。

水銀湖前蘇聯(lián)的興頓山里有一個湖泊，人離它四五百米時，便會感到惡心、頭暈、呼吸困難，如不及時離開就會窒息而死。用來湖里貯藏著大量的水銀，散發(fā)出大量的汞蒸汽，如人和動物接觸久了，就會中毒死亡。

酸湖意大利西西里島有一個湖，湖底有兩口泉眼噴出了強酸，因而整個湖的湖水變成了腐蝕性極強的“酸水”，算的濃度很大。這種酸的濃度很大的湖水，可以殺死一切生命，有人又叫它死湖。

堿湖前蘇聯(lián)烏拉爾有一個湖 ，湖水含有咸味。原來這里的水含有堿和氯化鈉。若干洗衣服，只要將衣服浸在水里揉搓，不必用洗滌劑便能洗得很干凈。

鹽湖亞洲西部的死海是含鹽最多的湖，這里的湖水每升含鹽272克。由于湖水含鹽多，密度很大，能將人托起。

硼沙湖智利的亞特斯柯教湖，湖面似一片白茫茫的浮冰覆蓋在湖上，湖水內(nèi)含有大量的很有用的硼沙〔Na2B4O5(OH)4·8H2O〕。

熒光湖在拉丁美洲西部印度群島的巴哈馬島上有個“火湖”，湖水閃閃發(fā)光，就像燃燒時冒出的“火焰”一樣。這個湖的水里含有大量的熒光素，如果你要信手撥動湖水，便會“火化”四濺，這是由于熒光素所引起的。

7、魔火與化學(xué)

673年，阿拉伯艦隊入侵到了君士坦丁堡，而希臘人只有為數(shù)不多的幾只戰(zhàn)船，雙方的實力相差太懸殊了，在那種險境里，有誰會料到，來挽救希臘人的，不是友軍的軍團或艦隊，而是自己的化學(xué)兵團，是一種年出奇制勝的奇怪的火！

不知是哪位喜歡研究煉金術(shù)的希臘建筑師，無意中發(fā)現(xiàn)了一種能在水面上著火的燃燒劑。正是這種燃燒劑，把阿拉伯艦隊周圍的水面變成一片火海，燒得敵人毫無還手之力。

僥幸逃命的阿拉伯的士兵說，希臘人叫“閃電”了燃燒艦船，有說希臘人掌握了“魔火”，連海都著火了。

從這以后，拜占廷的艦隊?wèi){借著“魔火”在海上稱霸了幾個世紀(jì)，他們總打勝仗，神氣極了，歐洲人把這種燃燒劑叫做“希臘火”。

多少年過去了，這種“希臘火”的秘密才被化學(xué)家揭開，原來它不過是有普通的兩種物質(zhì)――石灰和石油組成。君不見建筑工地上能煮熟雞蛋的石灰池嗎？使用這種燃燒劑時，生石灰遇水放出熱量，足以將石油蒸汽點著，燃燒劑就在水面上發(fā)火延燒開來。

當(dāng)希臘人利用他們的“魔火”在地中海耀武揚威的時候，我們中國人早以在其100多年前發(fā)明了有硝石、硫璜和木炭組成的燃燒劑，利用它來作焰火、黑火藥和火箭。

如今，黑火藥早已經(jīng)不用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭上了。可是你是否知道，棉花，它細(xì)長柔軟的纖維，也蘊藏著一種極其危險的性質(zhì)，在高三化學(xué)實驗室里，用濃硝酸和濃硫酸的混合溶液處理棉花后，只要用熱玻璃棒一接觸，他就會馬上一燒而光，鼎鼎大名的無煙火焰就是用它制成的。工業(yè)上把含氮量高的硝酸纖維叫做火棉，用壓緊的火棉填充的炮彈，爆炸時生成的氣體體積會增大12000倍。

幾千年的人類文明史，幾乎每一頁都閃爍著化學(xué)的光輝！

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