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化学与生活

一说到化学，很多人都立即想到：在中学或大学课堂里开设的化学课程；或认为“化学”是那些化学家、科学家们的事，与我无关。然而在我们的生活中，处处都有化学。比如钢铁生锈、物体燃烧、蛋白质使人中毒、酸雨……等等都属于化学现象。    那么，什么是化学呢？通俗的说，就是一种物质与另一种物质化合成另一种具有新的特性的物质的现象。

例如钢铁生锈就是一种化学现象。众所周知，一般的铁器，放在一个潮湿、通风处，过不了一、二个月就锈迹斑斑的。你可以到博物馆去看，那里陈列的铁器没有一个不是铁锈斑斑的。铁之所以会生锈，是因为它的内部含有杂质碳，而碳与空气中的氧在常温条件下会发生发应。在水（空气中的水蒸气）的作用下，空气中的氧（符号O）便打进铁的内部，与铁（Fe）化合成另外一种物质——四氧化三铁（Fe3 O4）。水是使铁生锈的罪魁祸首。化学家曾经证明：铁放在绝水的空气中，几年都不会生锈。如果把一块铁放在煮沸的、全封闭的蒸馏水瓶里（瓶里无空气），也不会生锈。只有当氧气与水结伴同时向铁进攻时，铁才会生锈。另外空气中的二氧化碳（CO2）遇到铁里也会使铁生锈。铁锈又松又软，像海绵一样会不断吸收水分，使铁生锈面积不断增大。锈蚀速度不断加快。我做过实验，一块铁完全生锈后，体积竟比原来的几倍还大。某些金属与也会生锈（即“氧化” ）。如铝锅，使用久的后，其表面光泽会逐渐消失，被一层“铝锈”所覆盖，这“铝锈”就是氧化铝——是铝与空气中的氧起了化学反应作用后而形成的。为了减少铁生锈，冶炼工人就把经初步炼制的的普通铁又经过高温加氧冶炼进一步除掉生铁中所含的碳。经过这样的冶炼的铁在性能上，在防氧化反应上比原来提高了。这时，铁就成了“钢” 。

    人们已经想出了各种各样的方法来保护钢铁。最普通的办法，是给铁穿“衣服”——在铁的表面涂上油漆或镀上别的不容易生锈的金属。例如小汽车上就穿着一身闪闪发亮的喷漆；暖气管上涂了铝漆；做罐头用的马口铁镀了一层锡；白铁皮表面镀了一层锌等等。其目的就是让钢铁与水和空气隔绝，使其不能发生化学反应。

    大家知道，物体燃烧需要有火种。那么，像上面这个案例以及那些大面积的森林火灾在没有火种的情况下又是怎样发生的呢？

    原来，物体是否燃烧，除了需要空气（氧气）外，还需要有一个温度界限，称作“燃点”。即达到了一定的温度，物体在没有火种的情况下，也会燃烧。干燥的纸张、树木燃点很低，在高温中就很容易无火自燃，上面的案例及森林火灾就是这样产生的。

    物体燃烧看起来和化学毫无关系，其实关系却十分密切。燃烧是一种剧烈的化学反应现象：是物质在高温中与空气（氧）发生氧化，生成另一种物质（如二氧化碳）。在氧化反应过程中释放出巨大的能量——热能，这就是我们所看到的火苗。纸张、木材、树叶所含中碳在高温下与空气中的氧发生反应生成一种叫做二氧化碳（符号CO2）的气体物质飘散到空气中不见了。所以，汽油燃烧后就没有了；纸张、衣物、木材燃烧后只剩下少而轻的灰烬。这些灰烬是物体中所含的不能与氧发生反应的其它杂质。煤、汽油、衣物以及其它物体燃烧的情况也与此类似。

    知道了燃烧的原理后，人们已想出各种办法来防火灭火。比如用耐高温的防火材料来建房、做家具；用泡沫灭火器来灭火等。如果你在炒菜时，油锅因温度过高而燃烧，先不要惊慌，只要顺手将锅盖立即盖上，油锅的火就灭了。如果电器因老化、短路而发生火灾，也不要害怕，立即用厚棉被捂上着火的电器就可以灭火了。请你们想一想，这是什么原因（油锅着火用水浇会使火更旺；电器着火用水会伤人）。

    人们使用的火柴在摩擦中无火自燃也是一种化学反应现象。在火柴头里有硫磺颗粒和火药等物质。“擦皮”是用粗糙的纸涂上一层磷而成。硫磺、火药、磷等都是燃点很低的易燃物质。取火时只要将火柴头在磷纸上用力擦划一下，这时磷与硫磺因摩擦而产生高温，木棒便会被点燃。但以前的火柴梗在墙壁上也能擦着，是不安全的。著名童话《卖火柴的小女孩》中小女孩的火柴就是这种火柴。

    你听说过人吃了干净、卫生的食物也会中毒的吗？其实，这也是一种人体化学反应过分剧烈而产生的不幸现象。

    举个例。1945年，关在希特勒集中营的人获救了，受到盛宴款待。之后没几天，这些人中不少人却奇怪的断送了性命。

    上例事件中的罪魁祸首就是蛋白质。蛋白质是人体必须的营养之一。蛋白质是属于氨基酸的一种。氨基酸在人体消化吸收过程中，都会释放出一些有毒的氨来。健康人的肝脏有分解有毒氨的功能，所以不会中毒。而长久饥饿和有心脏病的人吃太多高蛋白质食物，肝脏负荷大大增加。蛋白质和糖、脂肪不同，多余的糖和脂肪会变成人体的一部分储存在肌肉里，可供慢慢使用。而蛋白质却不同，它在人体里只能消化而不能储存，它都要想方设法变成氨基酸而分解出氨来，分解出来的氨超过了人体正常需要量时，人就“中毒”了。人体肝脏解毒过程就是或人体中毒就是一个复杂而精细的化学过程。

    在自然界，植物生长过程中的光合作用和动物体内的消化过程都是一个复杂的化学反应过程。

大家知道，有很多植物（如杨柳等），我们把它们种下后，常常是只给它浇水，不给它施肥，它也能正常生长。也就是说，一般情况下，植物只喝水不吃“饭”也能生长。这是怎么一回事呢？

为了弄清这个问题，300多年前比利时有个叫海尔蒙的科学家用杨柳做了一个著名的实验。他将烤干的泥土用秤称了后装在一个木桶里，把要种的小树苗也称了重量再种植在木桶里。然后每天只浇纯净的雨水，不施一点肥。五年后，海尔蒙把长大的树苗从木桶里拔出，弄净根上的泥土。用秤一称：比五年前刚种时增加了382千克。他又把桶里的泥土烘干了再称，结果只比原来减少了0．1千克。从而的出结论：植物生长所需的养分只有很少的部分来自泥土，绝大部分是靠自力更生“生产”出来的！

    那么，植物是用什么来给自己生产长身体的营养呢？后来，经过许多科学家的研究，终于弄清了其中的原因。

原来，植物是用自己体内的叶绿体来加工自己为“食品”的。每株植物的体内有无数粒叶绿体。每一粒叶绿体就像一个加工厂，将从根部吸收的水和从身体气孔吸收的二氧化碳气体作为原料。在加工厂里，在太阳的照射下，合成供自己长身体用的养料（如淀粉等）。同时还向体外排出一种副产品——氧气。这个过程就是植物的光合作用。是一种复杂而精细的化学反应作用。植物的光合作用，不仅为它自己制造了养料，还为我们人类和动物的生存提供了养料（如粮食、蔬菜、水果、木材、药物）和氧气。可以说，没有植物的光合作用，就没有人类和各种动物！

我们人类生长、生存的主要营养物质就是糖类。这些糖类主要是从植物的淀粉中来。人体要把植物的淀粉转化成自己需要的糖，这个过程就是一个复杂而精密的化学反应过程。面粉和大米的主要成分是淀粉。我们在吃饭时，口腔里会分泌出唾液，唾液里就含有一种消化食物的酶。这消化酶与食物的淀粉相遇后，就把淀粉转变成了另一种物质——葡萄糖。

    在人体里，对其它营养（如蛋白质、脂肪、维生素等）的消化与吸收，也需要化学反应的参与。否则，虽然饱食终日，但也是会活活“饿死”！所以，在人的生命活动中，人体就是一座小小的、十分精密的化工厂！

大家都知道，人在剧烈的运动后，会出现疲劳的现象。但是你有没有想过：疲劳和人体的化学反应有关系。汽车、摩托车等机器要开动起来，就需要能源——汽油或电流。而人体这台活着的“机器”，在生命运动中，也需要能源来支持。即人体要把从食物中获得的糖与脂肪作为人体机器运转的“能源”。平时，这些能源被“燃烧”（即糖与脂肪与体内的氧发生氧化反应）变成能量后，就充斥身体各部分，人就会感到精神饱满，刚健有力。但人在大量的、剧烈的运动中消耗大量的能量。而人体这台机器又来不及将糖和脂肪“燃烧”，能量供不应求。这时，人就会感到疲倦了。

所以，那些体质虚弱或重病入院的人，医生常常要给他的血液里注输葡萄糖溶液，用以增强抵抗力，维持生命活动；而那些体质肥胖、臃肿的人，医生又常常叫他们多做运动，以求减肥、美容。其科学依据就在于人体内部的“化学”工作原理。

    另外，在我们的生活中，还有许多现象如物体褪色、建筑物被腐蚀、人们用洗衣粉、清洁剂洗涤衣物、器具时，都有“化学”的参与。所以，我们每个人都生活在化学的世界里。

    说了这么多，大家也应该对“化学”有了初步了解了吧。化学世界是形形色色的，发展是永不停息的，以后有更加多的知识等待着我们去探索，去发现。