序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇石油的化學(xué)元素范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

在空氣中無(wú)法反應(yīng)。在水中可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即碘把二氧化硫氧化。

元素周期表53號(hào)元素碘，在化學(xué)元素周期表中位于5周期系ⅦA族是鹵族元素之一。1811年法國(guó)藥劑師庫(kù)特瓦首次發(fā)現(xiàn)單質(zhì)碘。單質(zhì)碘呈紫黑色晶體，易升華，升華后易凝華。有毒性和腐蝕性。碘單質(zhì)遇淀粉會(huì)變藍(lán)紫色。主要用于制藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。

二氧化硫是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的硫氧化物。大氣主要污染物之一。火山爆發(fā)時(shí)會(huì)噴出該氣體，在許多工業(yè)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃燒時(shí)會(huì)生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中，會(huì)形成亞硫酸。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

篇(2)

關(guān)鍵詞:鄂爾多斯盆地 油氣藏 地球化學(xué)

1.盆地地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地是在漫長(zhǎng)的地史中形成的大型迭合盆地,它將不同時(shí)代、不同類型盆地最終納于蔚然壯觀的統(tǒng)一地質(zhì)實(shí)體,以沉降為主、間有抬升、構(gòu)造穩(wěn)定、地層平緩為顯著特征,坳陷的復(fù)合和遷移性,沉降的繼承性、多旋回性和構(gòu)造的差異性,決定著油氣的運(yùn)聚類型及分布規(guī)律;區(qū)域沉積的多階段發(fā)展形成了多套生、儲(chǔ)、蓋組合;地質(zhì)構(gòu)造的差異性導(dǎo)致了盆地內(nèi)部與周緣油氣藏序列的差異性,構(gòu)造抬升造成不整合侵蝕面及古地貌控制油氣的聚集和分布時(shí)空規(guī)律。因此,成為油氣十分豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.盆地油氣成藏特征

鄂爾多斯盆地屬于大型含油氣區(qū),其油氣資源豐富,勘探領(lǐng)域廣闊。石油資源量約21.00×108～85.88×108t,天然氣資源量約4.6×1012～10.7×1012m3,油氣資源當(dāng)量比為1:2(1.25)。其油氣分布格局具有“南油北氣、淺油深氣、中油古氣”的特點(diǎn),即盆地南半部是主油區(qū),北半部是主氣區(qū),盆地淺部發(fā)育含油帶,深部發(fā)育含氣帶,盆地中生界主產(chǎn)油,古生界主產(chǎn)氣。

3.石油地球化學(xué)特征

石油一種存在于地下巖石孔隙介質(zhì)中的由各種碳?xì)浠衔锱c雜質(zhì)組成的,呈液態(tài)和稠態(tài)的油脂狀天然可燃有機(jī)礦產(chǎn),又稱原油,其組成十分復(fù)雜,主要為烴類,包括烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴,其次是非烴組分,如含氧化合物、含硫化合物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。通過(guò)石油組成的系統(tǒng)研究,對(duì)分析油氣的生成、運(yùn)移和聚集的地質(zhì)過(guò)程具有重要的意義。

3.1石油的元素組成

元素組成是化學(xué)組成的基礎(chǔ)。組成石油的化學(xué)元素主要是碳、氫、氧、氮、硫。 碳含量 為:84-87%;氫含量為:11～14%;兩元素在石油中一般占95～99%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有1～4%,其中,氧:0.1～4.5%,一般小于0.5%;硫:小于1%;氮:小于0.1%。含硫量小于1%的為低硫原油,大于1%的為高硫原油。常以0.25%作為貧氮和高氮石油的界線。由碳和氫化合形成的烴類構(gòu)成石油的主要組成部分,約占95~99%,不同產(chǎn)地的石油中,各種烴類的結(jié)構(gòu)和所占比例相差很大,通常用氫碳原子比反映原油化學(xué)組成。

除以上元素外,石油中還含有微量的金屬和非金屬元素,微量金屬元素主要為鎳、釩,二者可占微量元素的50%~70%;微量非金屬元素主要是磷、溴、碘等,在原油中以化合物形式存在。

3.2石油的化合物組成

石油是數(shù)目眾多的烴類和非烴類化合物所組成的混合物,其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都與其化學(xué)組成有密切聯(lián)系。在油氣地球化學(xué)中,常將原油的族組成分為飽和烴、芳烴、非烴類(膠質(zhì))和瀝青質(zhì)。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步細(xì)分為:烴類―烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴;非烴―含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物;膠質(zhì)+瀝青質(zhì)。原油的族組成與其母質(zhì)類型、熱演化程度和成藏后的次生變化密切相關(guān)。

3.2.1 正構(gòu)烷烴

屬飽和烴,在常溫常壓下,1～4個(gè)碳原子(C1～C4)的烷烴為氣態(tài),5～16個(gè)碳原子(C5～C16)的烷烴為液態(tài),17個(gè)碳原子以上(C17+)的高分子烷烴皆呈固態(tài)。

3.2.2 異構(gòu)烷烴

石油中的異構(gòu)烷烴以≤C10為主,且以異戊間二烯烷烴最重要。其特點(diǎn)是在直鏈上每4個(gè)碳原子有一個(gè)甲基支鏈。在沉積物和原油中以植烷、姥鮫烷、降姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高。研究和應(yīng)用最多的是植烷和姥鮫烷。

3.2.3 環(huán)烷烴

由許多圍成環(huán)的多個(gè)次甲基(-CH2-)組成。其含量與成熟度有關(guān):成熟度低高,由多環(huán)單、雙環(huán)。一般,單、雙環(huán)占環(huán)烷烴的50.5%;三環(huán)占環(huán)烷烴的20%;四、五環(huán)占環(huán)烷烴的25%。原油中大于四環(huán)的環(huán)烷烴一般具有很高的旋光性,沒(méi)成熟的原油旋光性高。

3.2.4 芳香烴

芳香烴其特征是分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu),屬不飽和烴。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為單環(huán)、多環(huán)、稠環(huán)三類芳香烴。

3.2.5 非烴化合物

主要是含硫、氮、氧三種元素的有機(jī)化合物,主要集中在石油的高沸點(diǎn)餾分中。其中,含硫化合物是最重要的非烴化合物,存在于中、重餾分中。含氮化合物主要集中在膠質(zhì)―瀝青質(zhì)中,卟啉化合物,為石油有機(jī)成因的重要生物標(biāo)志物。含氧化合物:主要有酸性和中性兩大類,油田水中環(huán)烷酸可作為一種含油氣性直接標(biāo)尺。

4.天然氣地球化學(xué)特征

天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、清潔、高效能源,廣義的天然氣包括自然界中的一切氣體,即包括巖石圈、水圈、氣圈以及地幔和地核中的一切氣體;狹義的天然氣系指以烴類氣為主的,分布于巖石圈、水圈以及地幔和地核中的氣體。在油氣勘探中主要研究的是巖石圈中的可燃性氣體,其主要成分是甲烷(CH4)。

4.1 天然氣的組分

天然氣組分通常可分為烴類組分和非烴類組分,烴類組分主要為甲烷、乙烷及乙烷以上的重?zé)N組分,非烴類常見(jiàn)的有CO2、N2、H2S、H2、He等。由于天然氣的成因、運(yùn)移和聚集過(guò)程的差異性,造成天然氣在化學(xué)組成上的很大差異。鄂爾多斯盆地天然氣特征表明,該盆地已發(fā)現(xiàn)的天然氣藏絕大多數(shù)為烴類氣藏,故盆地內(nèi)有機(jī)質(zhì)豐度高。

4.2 天然氣的同位素

烴類氣體的同位素特征可以較好地反映出天然氣的成因類型、成熟度、運(yùn)移、演化及氣源對(duì)比等對(duì)天然氣勘探開(kāi)發(fā)具有戰(zhàn)略意義的信息。

4.2.1 碳同位素

天然氣的碳同位素系列是指天然氣中甲、乙、丙、丁烷同位素組成的關(guān)系,甲、乙、丙、丁烷碳同位素組成分別縮寫(xiě)為δ13C1、δ13C2、δ13C3、δ13C4。有機(jī)成因的同源天然氣具有δ13C1

4.2.2硫同位素和氮同位素組成

天然氣中硫同位素組成主要指H2S中的同位素。硫同位素組成主要反映氣源巖中硫酸鹽的含量和天然氣運(yùn)移過(guò)程中所穿過(guò)的巖層硫酸鹽豐度。

天然氣中氮有三種來(lái)源:有機(jī)質(zhì)分解、大氣來(lái)源和無(wú)機(jī)來(lái)源,一般情況下,有機(jī)成因氮同位素組成偏輕而無(wú)機(jī)組成氮相對(duì)較重。

5.總結(jié)

應(yīng)用化學(xué)原理研究地質(zhì)體中的有機(jī)質(zhì)、石油、天然氣及其次生產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和分布,可以用來(lái)判斷油氣的運(yùn)移、聚集規(guī)律,介于鄂爾多斯盆地油氣開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性,在尋求高新儀器的情況下,還需認(rèn)清盆地內(nèi)油氣的儲(chǔ)藏及運(yùn)移規(guī)律。日漸成熟的地球化學(xué)原理,將引導(dǎo)我們運(yùn)用化學(xué)思想。去解決油氣的埋藏問(wèn)題,進(jìn)而指導(dǎo)油氣的勘探和開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧雙舫,張敏等. 油氣地球化學(xué)[M] . 石油工業(yè)出版社,2008

篇(3)

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；環(huán)境教育；環(huán)境保護(hù)

說(shuō)到“環(huán)境保護(hù)”，不少人可能不屑一顧，認(rèn)為是套話、老話。的確，環(huán)境保護(hù)是一個(gè)老生常談的話題。但是，各種現(xiàn)象表明確實(shí)有再提的必要，因?yàn)楝F(xiàn)在仍然存在只顧發(fā)展，不顧環(huán)境的現(xiàn)實(shí)。學(xué)生必須在接受化學(xué)知識(shí)掌握技能的基礎(chǔ)上滲透環(huán)境教育。

一、環(huán)境教育和環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策

人類生存離不開(kāi)環(huán)境，環(huán)境養(yǎng)育了人類。人類為了讓環(huán)境更好的為自己服務(wù)，在不斷地改造環(huán)境，擴(kuò)大對(duì)環(huán)境資源的利用。這種人為的改造和利用，可使環(huán)境越來(lái)越適合人類生存的需要，但也造成了人為的污染，使環(huán)境質(zhì)量不斷下降。因而，聯(lián)合國(guó)于1972年6月5日至16日晨瑞典首都斯得哥爾摩召開(kāi)了人類環(huán)境會(huì)議，提出正式向環(huán)境問(wèn)題宣戰(zhàn)。在中小學(xué)課程里，要適當(dāng)編寫(xiě)有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容。”可見(jiàn)開(kāi)展環(huán)境教育，也是中學(xué)教學(xué)過(guò)程中不可缺少的重要組成部分。

二、提高認(rèn)識(shí)，勇于承擔(dān)起環(huán)境教育的重大責(zé)任

從目前人們最關(guān)注的一些環(huán)境問(wèn)題，如大氣污染、臭氧層空洞、溫室效應(yīng)、酸雨、海洋污染、淡水缺乏、土地沙漠化、植被減少、生物種群滅絕、有毒化學(xué)品等方面來(lái)看，絕大多數(shù)與化學(xué)有直接的關(guān)系。從環(huán)境污染物的組成上看，有約70%屬于化學(xué)物質(zhì)。因此，解決這些污染問(wèn)題，消除或減少這些污染物的危害這一任務(wù)，就落在我們化學(xué)老師的肩上。這就要求我們務(wù)必提高認(rèn)識(shí)，提早動(dòng)手，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生環(huán)境知識(shí)的教育，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。目前中學(xué)化學(xué)教材中已編入了大量的環(huán)境教育內(nèi)容。如《一氧化碳》、《硫和硫的化合物》、《硝酸》、《金屬的冶煉》、《石油和石油產(chǎn)品概念》、《煤和煤的綜合利用》、《原電池原理及其應(yīng)用》等章節(jié)中均涉及到了消除污染、保護(hù)環(huán)境的內(nèi)容。這也迫使我們不能不加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境知識(shí)的教育。

對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境知識(shí)教育，也是培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)環(huán)境，提高生存質(zhì)量的一個(gè)極好的途徑。尤其是在目前這種化工產(chǎn)品、化肥、農(nóng)藥、殺蟲(chóng)殺菌劑、裝飾材料、塑料等應(yīng)用日益廣泛的今天，讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些環(huán)境保護(hù)知識(shí)，多了解這些污染物的產(chǎn)生、性質(zhì)及危害，以便主動(dòng)地去預(yù)防或減少這些污染物對(duì)環(huán)境及自身的毒害。

三、進(jìn)行環(huán)境知識(shí)教育的有效舉措

（1）利用中學(xué)化學(xué)教材，講解環(huán)境保護(hù)知識(shí)。人類的進(jìn)化和發(fā)展離不開(kāi)周圍環(huán)境的變化。人類與自然環(huán)境有著某各內(nèi)在的、最本質(zhì)的聯(lián)系，這種聯(lián)系的紐帶就是化學(xué)元素，人體本身就是由化學(xué)元素組成的。研究表明，人體血液中60多種元素的含量與地殼及海水中這些元素的分布有明顯的相關(guān)性。因此，我們?cè)趯W(xué)習(xí)元素、化合物知識(shí)的同時(shí)，可以介紹一些元素與人體健康的知識(shí)。如鈣、硒、鉻、鋅等元素與視力的關(guān)系；鐵與人體的健康；鎂、鋅與人體的健康；遠(yuǎn)離鉛污染；買環(huán)保電池，防止鎘、汞污染；選無(wú)磷洗衣粉，別讓江河湖泊再流淚；氟、碘與人體健康；氯與生命的關(guān)系等等。也可適當(dāng)介紹一些典型的污染事件和污染現(xiàn)象，如臭氧層空洞、白色污染、光化學(xué)煙霧等的形成和危害，讓學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)有一個(gè)較全面的了解，初步確立起環(huán)境問(wèn)題的確嚴(yán)峻的思想。

（2）利用各種活動(dòng)開(kāi)展環(huán)境知識(shí)教育。隨著環(huán)境污染的日趨嚴(yán)重，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。為喚醒人們的環(huán)境意識(shí)，增強(qiáng)對(duì)人們環(huán)境保護(hù)的自覺(jué)性，世界有關(guān)組織及我國(guó)規(guī)定了許多相關(guān)的環(huán)保活動(dòng)及紀(jì)念日，如3月12日的“植樹(shù)節(jié)”；4月7日的“世界無(wú)煙日”；6月5日的“世界環(huán)境日”；還有“愛(ài)鳥(niǎo)日”、“土地資源保護(hù)宣傳月”等。結(jié)合這些活動(dòng)，可向?qū)W生講述一些有關(guān)生態(tài)平衡的知識(shí)，講述自然資源與人類的生存密切相關(guān)。同時(shí)，積極組織學(xué)生參加“保護(hù)母親河行動(dòng)”、“環(huán)境質(zhì)量調(diào)查報(bào)告”、參觀了解當(dāng)?shù)氐摹袄幚韴?chǎng)和污水處理廠”、“清理街道和校園的衛(wèi)生死角”等活動(dòng)。

篇(4)

關(guān)鍵詞：大氣降雪；重金屬；原子吸收分光光度法；蘭州市

中圖分類號(hào)：X830 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）04-0650-04

重金屬可通過(guò)化石燃料燃燒、汽車尾氣、冶金企業(yè)煙氣粉塵、揚(yáng)塵、風(fēng)沙等進(jìn)入大氣，吸附在氣溶膠上。進(jìn)入大氣中的重金屬又可以通過(guò)干沉降或濕沉降的方式沉降到地面，并通過(guò)水循環(huán)進(jìn)入土壤和水體中。雪水與大氣重金屬的關(guān)系特別顯著[1，2]，雪水中重金屬的研究可以反映大氣污染、地表水污染的信息，幫助判定大氣重金屬的來(lái)源，并進(jìn)行污染控制[1]。因此，研究雪水中的重金屬元素迫在眉睫。

重金屬在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中積累，如果超過(guò)人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等危害。生物從環(huán)境中攝取重金屬可以經(jīng)過(guò)食物鏈的生物放大作用，在較高級(jí)生物體內(nèi)成千萬(wàn)倍地富集起來(lái)，然后通過(guò)食物進(jìn)入人體，在人體的某些器官中積蓄起來(lái)造成慢性中毒，危害人體健康。水體中的某些重金屬可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物。重金屬及其化合物毒性較大，進(jìn)入人體后會(huì)引起各種生理變化，尤其對(duì)神經(jīng)和心血管系統(tǒng)有嚴(yán)重的危害性[1-3]。

中國(guó)的北方降雪量相對(duì)較多，而干沉降是控制化學(xué)物質(zhì)從大氣層向地表傳輸?shù)膬煞N方式之一。自20世紀(jì)70年代以來(lái)，在酸雨和相關(guān)的大氣過(guò)程情境下，研究者開(kāi)始采集和分析降水的化學(xué)組成及變化特征，大氣降水中的污染物由于人類工業(yè)活動(dòng)的排放而增加[3]。大氣降水成分包括重金屬元素、化學(xué)離子、粉塵微粒及膠體等物質(zhì)，各組分含量的測(cè)定成為探討污染源的有效途徑，所以大氣降水的化學(xué)組成能夠反映大氣環(huán)境特征及其污染狀況[4]。不同區(qū)域的降水中各組分含量不同，反映了區(qū)域的工業(yè)釋放特征、土壤酸堿性特征等的差異[2，5]。

目前，國(guó)際上關(guān)于雪水中重金屬的研究已開(kāi)始受到重視，但在中國(guó)西北內(nèi)陸干旱區(qū)相關(guān)研究鮮有報(bào)道。鑒于此，本研究通過(guò)測(cè)定蘭州市市區(qū)和郊區(qū)雪水中10種重金屬元素的含量，對(duì)比分析蘭州市市區(qū)和郊區(qū)大氣污染情況，以及導(dǎo)致重金屬含量不同的原因，揭示大氣降水中重金屬元素的可能來(lái)源及污染物質(zhì)的傳輸路徑，對(duì)雪水中重金屬離子的控制因素、變化規(guī)律及環(huán)境影響進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集

根據(jù)GB13580.2-92中關(guān)于大氣降水樣品的采集與保存方法[6]，采樣的塑料瓶預(yù)先用硝酸浸泡24 h以上，再用去離子水沖洗干凈，以除去可能存在的金屬離子。每次降雪開(kāi)始，即將采樣瓶放置在預(yù)定的采樣點(diǎn)上（固定好，距離地面至少1 m以上）。每次降雪取全過(guò)程雪樣，樣品采集后，貼標(biāo)簽、編碼，同時(shí)記錄采樣日期、起止時(shí)間、降雪量等。

在2015年典型降雪月份1～2月，降雪量約300 mL，在中國(guó)科學(xué)院蘭州分院近代物理研究所5#樓頂共收集5場(chǎng)降雪樣品。用小塑料廣口瓶收集降雪全過(guò)程的雪水，加酸后放入冰箱保存，以除去可能存在的金屬離子。采樣器平時(shí)蓋緊，以防灰塵影響，下雪時(shí)打開(kāi)蓋子。采樣點(diǎn)高于地面3～5 m。同時(shí)采集蘭州市郊區(qū)的5場(chǎng)降雪樣品作為對(duì)比，收集地點(diǎn)為蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院樹(shù)形源B樓頂，遠(yuǎn)離蘭州市市區(qū)（15 km左右）。蘭州市采樣日期及降雪量見(jiàn)表1。

1.2 樣品預(yù)處理

由于降水樣品中常含有塵埃顆粒物、微生物和酵母等顆粒，所以除測(cè)定pH和電導(dǎo)率的大氣降水不過(guò)濾外，分析Pb、Fe、Cu等項(xiàng)目的水樣均需過(guò)濾。降水樣品的過(guò)濾介質(zhì)有濾紙、玻璃沙芯漏斗和有機(jī)微孔濾膜等，由于玻璃沙芯漏斗的孔徑（10～40 μm）和濾紙的孔徑（2～10 μm）都很大，并且含有羥基和羧基，可與降水樣品中的化學(xué)成分發(fā)生吸附和離子交換作用，造成待測(cè)成分的不準(zhǔn)確。目前國(guó)際上把能通過(guò)孔徑為0.45 μm濾膜的部分稱為水中可溶性成分，阻留在濾膜面上的成分稱為懸浮態(tài)。因此，選用0.45 μm的乙酸和硝酸混合纖維素濾膜。該濾膜的孔徑均勻、孔隙率高、過(guò)膜速度快，是一種惰性材料，很少有吸附現(xiàn)象發(fā)生[7]。

取部分雪水置于實(shí)驗(yàn)室，待分析。將10 mL的聚乙烯試管用硝酸浸泡24 h，再用去離子水沖洗干凈，除去可能存在的金屬離子。之后用0.45 μm的乙酸和硝酸混合纖維濾膜過(guò)濾雪水樣品于已清洗的聚乙烯試管中，貼上標(biāo)簽待分析[2，7]。

1.3 樣品分析

樣品的重金屬含量均采用原子吸收光譜法（AAS），儀器型號(hào)為日立AA1700（浙江福立分析儀器公司），精密度和準(zhǔn)確度均符合要求；pH的測(cè)定采用pH酸度計(jì)，型號(hào)為PHS-25。降水的pH在樣品收集后用玻璃電極法立即測(cè)定；試驗(yàn)過(guò)程中的稀釋液和定容液均用去離子水。

用火焰原子吸收光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線定量法測(cè)定Cu、Cd、Mn、Pb、Zn、Fe、Cr 7種元素的含量，用石墨爐原子吸收光譜峰面積積分法測(cè)定Hg、Al、As 3種元素的含量，并進(jìn)行平行樣分析。

以上試驗(yàn)均在蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院地質(zhì)工程系地勘實(shí)訓(xùn)中心地球化學(xué)元素測(cè)定實(shí)訓(xùn)室完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘭州市市區(qū)與郊區(qū)大氣降雪的pH情況

2015年蘭州市市區(qū)與郊區(qū)典型降雪月份1～2月5場(chǎng)降雪樣品的pH情況見(jiàn)圖1。由圖1可知，蘭州市市區(qū)降雪樣品的pH為2.7～3.1，平均為2.9，而郊區(qū)降雪樣品的pH為3.8～4.2，平均為4.0，總體上表現(xiàn)為蘭州市市區(qū)降雪樣品的pH均低于郊區(qū)，且市區(qū)和郊區(qū)處理間差異均達(dá)顯著水平。

2.2 蘭州市大氣降雪中的重金屬元素含量

蘭州市大氣降雪樣品中常見(jiàn)的10種重金屬元素的含量見(jiàn)表2。從表2中可以看出，大氣降雪樣品中Cu、Hg、Cd、Mn、Al、Pb、Zn、Fe、Ni、Cr的含量總體表現(xiàn)為市區(qū)大于郊區(qū)，且這10種常見(jiàn)重金屬元素含量市區(qū)比郊區(qū)分別高出了54.45%、40.98%、26.80%、86.22%、1.74%、43.99%、30.28%、54.70%、36.22%、48.94%。其中，Pb元素含量最大，重金屬Pb主要來(lái)源于冶煉、燃煤和汽車尾氣等，這與前人的研究一致[3，7]。

此結(jié)果明顯高于大量使用燃煤的焦作市[7]、上海之類的大城市[8]、降水充足的長(zhǎng)江中下游鄱陽(yáng)湖區(qū)域[9]以及其他的國(guó)家[7，8]，這反映出蘭州地區(qū)大氣污染狀況非常嚴(yán)重，污染源的控制和治理已顯得刻不容緩。

大氣中重金屬元素的含量是衡量大氣環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，重金屬的吸入對(duì)人們的健康有嚴(yán)重影響。因此，雪水中重金屬含量的變化及其影響因素受到廣泛的關(guān)注。重金屬元素在降水、大氣氣溶膠的平衡中，不僅受到重金屬元素本身性質(zhì)的影響，也受到pH的影響。結(jié)合圖1與表2可以看出，pH對(duì)重金屬含量的影響非常明顯，低pH時(shí)雪水的重金屬含量明顯較高；而高pH時(shí)則其含量相對(duì)較低。這與周靜[7]的研究一致。

2.3 蘭州市大氣降雪中重金屬元素污染來(lái)源分析

眾所周知，不同的污染源由不同代表性的化學(xué)元素組成，利用富集因子分析法，并結(jié)合以往研究成果，討論各種重金屬元素的可能來(lái)源[6，10]。可知蘭州市大氣中常見(jiàn)的重金屬來(lái)源主要有如下三點(diǎn)。

1）工業(yè)性來(lái)源。蘭州是一個(gè)工業(yè)化進(jìn)程非常快的新型工業(yè)化城市，冶金業(yè)、建筑業(yè)、礦業(yè)開(kāi)采、石油煤炭和化工化學(xué)等工業(yè)的迅速發(fā)展使得大氣中的重金屬含量增高。

2）生活中重金屬的來(lái)源。在日常生活中也會(huì)產(chǎn)生大量的重金屬，通過(guò)進(jìn)入到水體和空氣中，進(jìn)而通過(guò)食物鏈影響人體健康。例如土壤中肥料、農(nóng)藥通過(guò)灌溉用水進(jìn)入到飼料、牧草中，而油漆、藥物及土壤和局地?fù)P塵等通過(guò)揮發(fā)或風(fēng)進(jìn)入到空氣中。

3）交通工具。近幾年來(lái)，由于城市車流量的猛增，汽車尾氣對(duì)城市大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，重金屬是其中主要的成分之一。

3 小結(jié)與討論

通過(guò)測(cè)得2015年1～2月蘭州市市區(qū)和郊區(qū)雪水中常見(jiàn)重金屬元素的含量，得知蘭州地區(qū)雪水中重金屬含量高于中國(guó)其他城市乃至世界上其他國(guó)家[7-9]，重金屬污染非常嚴(yán)重，市區(qū)顯著高于工業(yè)和人群稀少的郊區(qū)，且Mn元素高出量最多，高出86.22%。可見(jiàn)，蘭州市市區(qū)雪水中重金屬含量較高，其大氣受到嚴(yán)重污染。其含量主要來(lái)源于石油、燃煤、化工和冶金及汽車尾氣等作業(yè)中重金屬的排放等人為源，此外還與蘭州特殊的盆地地形等天然源有關(guān)。這些重金屬進(jìn)入到大氣中影響大氣環(huán)境質(zhì)量，并且能通過(guò)水流和食物鏈進(jìn)行遷移，形成循環(huán)危害。

因此，蘭州市調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)是當(dāng)務(wù)之急。要依據(jù)地形搬遷化工、冶煉、煤炭等工業(yè)的位置，提高技術(shù)有效控制大顆粒物、工業(yè)廢氣和汽車尾氣等的排放，為了改善生存環(huán)境，應(yīng)該全面推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)，引導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、減排、增效[9]。因此，研究該項(xiàng)目為蘭州市市區(qū)大氣污染源的控制和治理提供了科學(xué)的理論依據(jù)。

大氣降雪樣品中重金屬的影響因素很多，包括季節(jié)（季風(fēng)期和非季風(fēng)期）、時(shí)段、降雪量、降雪間隔時(shí)間、風(fēng)力風(fēng)向、污染源排放等都會(huì)影響其含量，致使其變化非常復(fù)雜[2，7]。本試驗(yàn)在樣品收集過(guò)程中有些原因會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差，例如采樣點(diǎn)位于樓頂，周圍高層建筑、植被較多，大風(fēng)天氣時(shí)雪水在進(jìn)入采樣器之前可能已經(jīng)受到了污染；另外，由于小塑料廣口瓶密封性較差，在冰箱中保存時(shí)也易受到污染；試驗(yàn)只采集了2015年1～2月的降雪樣品，市區(qū)和郊區(qū)各布設(shè)一個(gè)點(diǎn)，布點(diǎn)較少；沒(méi)有考慮降雪時(shí)的風(fēng)力風(fēng)向和降雪間隔，不能進(jìn)行季節(jié)性（季風(fēng)期和非季風(fēng)期）分析。因此，今后還可以通過(guò)測(cè)定雪水電導(dǎo)率（EC）、總?cè)芙夤腆w（TDS）含量、雪水中的常見(jiàn)的陰陽(yáng)離子含量、不溶粉塵微粒以及同位素含量等進(jìn)行環(huán)境分析研究。

參考文獻(xiàn)：

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篇(5)

關(guān)鍵詞：煤 化工 能源 發(fā)展

我國(guó)快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在很大程度上依賴于能源，雖然我國(guó)的石油儲(chǔ)量較豐富，但是為部分周邊國(guó)家所窺視，甚至是公然盜取，我國(guó)石油開(kāi)采技術(shù)也稍顯落后，不能快速的進(jìn)行深海開(kāi)采，這就使我國(guó)的石油面臨緊缺的危險(xiǎn)。日益上漲的油價(jià)便是最好的佐證。如果不能找到適當(dāng)?shù)哪茉刺娲罚覈?guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)必深受影響。能替代石油的能源在目前來(lái)看只有兩種：煤和可燃冰。可燃冰的儲(chǔ)量是不存在爭(zhēng)議性的，然而可燃冰在現(xiàn)階段還處于試驗(yàn)階段，開(kāi)采技術(shù)尚未解決，使用技術(shù)的研究更是沒(méi)有開(kāi)展，可見(jiàn)可燃冰只能作為未來(lái)的主要能源，短期內(nèi)沒(méi)法替代石油。而我國(guó)是煤儲(chǔ)量相對(duì)于石油儲(chǔ)量豐富，開(kāi)采技術(shù)和使用技術(shù)都比較發(fā)達(dá)，可以作為主要能源從石油到可燃冰的中間替代品。

我國(guó)既是煤炭資源的生產(chǎn)大國(guó)也是煤炭資源的消耗大國(guó)，對(duì)于煤炭資源的合理、高效、經(jīng)濟(jì)的利用具有很重大的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。煤化工是以煤為基本原理，經(jīng)焦化、氣化、液化以及化學(xué)合成等技術(shù)將煤轉(zhuǎn)化為氣體或者液體以及其他化學(xué)生產(chǎn)的過(guò)程。未來(lái)我國(guó)的煤化工將向煤新型材料和煤制油和煤制天然氣等新型清潔能源方面發(fā)展。

一、煤化工技術(shù)的現(xiàn)狀

世界進(jìn)入能源緊缺時(shí)代后，各國(guó)競(jìng)相加快提高能源利用率。由于儲(chǔ)量等原因，對(duì)煤化工技術(shù)的研究已經(jīng)成為了主要研究方向，煤化工技術(shù)主要指以下幾個(gè)方面：

1.煤液化

煤炭液化技術(shù)包括煤炭的直接液化和間接液化。對(duì)于煤炭的液化技術(shù)，我國(guó)尚處于初級(jí)階段，但是其液化產(chǎn)品豐富，市場(chǎng)潛力巨大，煤化工技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。直接液化法是指在一定溫度壓強(qiáng)條件下，直接從液化煤中提前液態(tài)產(chǎn)品的技術(shù)。我國(guó)煤炭階級(jí)液化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了突破性發(fā)展，相關(guān)單位已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)投產(chǎn)。煤間接液化法是指先在一定條件下對(duì)煤氣化生產(chǎn)合成氣，然后在一定溫度壓強(qiáng)和相應(yīng)的催化劑作用下將合成氣轉(zhuǎn)化為其他液態(tài)產(chǎn)品。這項(xiàng)技術(shù)相較于直接液化法稍顯落后。但是其發(fā)展空間仍然寬廣。我國(guó)也將加快煤的直接液化法和間接液化法的研究步伐，使煤的液化技術(shù)趨于成熟。

2.煤焦化

煤焦化技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)更加成熟，其主要研究方向是從煤中提取冶金用的焦炭以及其他化學(xué)化工產(chǎn)品。煤炭焦化技術(shù)是在隔絕空氣的條件下，在焦?fàn)t中對(duì)煉焦煤進(jìn)行加熱，生產(chǎn)焦炭、干餾煤氣、煤焦油以及其他化學(xué)化工產(chǎn)品的技術(shù)。煤焦化技術(shù)在化學(xué)化工中占有重要比重，如干餾煤是生產(chǎn)甲醇、合成氨的主要原料；焦炭用于高爐煉鐵、機(jī)械鑄造、電石生產(chǎn)、價(jià)格鐵合金以及高新科技方面。為解決焦炭和干餾煤供應(yīng)緊張的問(wèn)題，煤焦化技術(shù)正在朝著大面積、全方位、高效益方向發(fā)展。干法熄焦技術(shù)、煤氣脫硫技術(shù)、煤焦化廢水處理等技術(shù)將被大力推廣。一大批的煤焦化工程已經(jīng)開(kāi)始投資建設(shè)。

3.煤氣化

煤氣化技術(shù)是對(duì)煤炭深度轉(zhuǎn)化的技術(shù)，在煤化工技術(shù)中占有重要比重，也是衡量一國(guó)煤化工技術(shù)的重要標(biāo)準(zhǔn)。煤氣化的主要幾種方式有以下幾種：

3.1 shell煤氣化

Shell煤氣化技術(shù)于20世紀(jì)70年代，屬于氣流床技術(shù)，工藝流程包括原料煤的預(yù)處理、煤的加壓和投料、煤的氣化、除塵脫硫等。該技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)原料要求低，適用于大型化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但是shell煤氣化法裝置建設(shè)周期長(zhǎng)，煤轉(zhuǎn)化率較低等缺點(diǎn)也是不容忽視的，目前我國(guó)只有部分煤氣化工廠采用此技術(shù)。

3.2 兩段式干煤粉加壓氣化

西安熱工研究院早在1994年就開(kāi)始對(duì)干煤粉氣流床氣化技術(shù)精心研究，在相關(guān)單位和部門的支持下，西安熱工研究院于1997年建成了我國(guó)第一套干煤粉加壓氣化試驗(yàn)裝置并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。在此研究基礎(chǔ)之上，西安熱工研究院提出了兩段式干煤粉加壓氣化工藝，在我國(guó)科技部“十五”863計(jì)劃的支持下完成了研究，并通過(guò)國(guó)家科技部的驗(yàn)收。兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的加壓氣流床氣化技術(shù)，其在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用不受國(guó)際的干擾，應(yīng)用前景廣闊。

3.3 高灰熔點(diǎn)（粉）煤加壓氣化

目前，全國(guó)絕大部分小化肥和化工企業(yè)仍在采用固定床氣化爐，其技術(shù)深受原料的限制，企業(yè)的效益也受到較大影響。采用灰熔聚循環(huán)流床粉煤氣化技術(shù)能很好的解決原料和運(yùn)輸費(fèi)用的問(wèn)題，能在中小企業(yè)中大力推廣。灰熔聚流化床粉煤技術(shù)具有煤種適用性廣，操作溫度適中，操作穩(wěn)定，工藝流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

此外還有航天爐煤氣化、恩德?tīng)t煤氣化、多元料漿煤氣化等煤氣化技術(shù)。

二、合成甲醇技術(shù)

煤制甲醇是在煤氣化的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，通過(guò)煤氣化得到CO、H2為主的合成氣，在一定的穩(wěn)定、壓強(qiáng)以及催化劑的作用下合成甲醇。甲醇在化學(xué)化工技術(shù)方面也占有重要地位，在國(guó)外主要利用天然氣為原料制作甲醇，考慮到我國(guó)的資源問(wèn)題，我國(guó)主要采用煤為原料制作甲醇。目前，煤制甲醇技術(shù)在我國(guó)技術(shù)較成熟，正向大規(guī)模和高效率方向發(fā)展。未來(lái)的研究將使煤制甲醇技術(shù)更趨環(huán)保、高效。

三、煤化工技術(shù)的意義

由于煤是固體燃料，它與空氣接觸比液體和氣體少，容易產(chǎn)生CO等有毒氣體，不利于煤的充分利用，另外，由于煤中含義部分硫、硝等元素，這部分元素與空氣的反應(yīng)所生成的氣體大都有毒，對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的破壞性。對(duì)煤化工的研究能提高煤的利用率，降低對(duì)環(huán)境的破壞，同時(shí)也能利用煤中的硫硝等化學(xué)元素，做到煤資源的充分利用。使煤成為清潔、高效的能源。對(duì)煤化工產(chǎn)品的發(fā)展也能更低成本地生產(chǎn)化學(xué)化工原料，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

四、煤化工的發(fā)展趨勢(shì)

煤化工以及有近百年的發(fā)展歷史了，由上世紀(jì)的煉焦技術(shù)到本世紀(jì)的液化技術(shù)與氣化技術(shù)，煤化工技術(shù)由簡(jiǎn)入難，由單一到復(fù)雜。煤化工技術(shù)緊隨世界是經(jīng)濟(jì)發(fā)展而發(fā)展，推動(dòng)著世界經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，煤化工技術(shù)主要集中在以下幾個(gè)方面：（1）繼續(xù)開(kāi)發(fā)煤炭潔凈氣化技術(shù)，為煤炭化工發(fā)展提供基礎(chǔ)原料，煤化工技術(shù)在現(xiàn)代煤化工技術(shù)中占有核心地位，世界各國(guó)也將主要研究煤氣化技術(shù)；（2）能源安全與環(huán)境保護(hù)將成為影響煤化工產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)。隨著世界各國(guó)環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，世界對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中影響環(huán)境的因素也將重點(diǎn)關(guān)注，煤化工技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響尤為大，社會(huì)將重點(diǎn)關(guān)注煤化工產(chǎn)業(yè)在環(huán)境中的影響。（3）煤化工將向以煤化學(xué)為產(chǎn)業(yè)鏈的化工產(chǎn)業(yè)深度發(fā)展。新世紀(jì)由于石油的枯竭，煤勢(shì)必將取得石油在化學(xué)方面的地位。

五、總結(jié)

煤化工產(chǎn)業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要比重，在我國(guó)建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀的口號(hào)下，煤化工將進(jìn)行一次新的蛻變。將在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到更重要的作用。煤化工將朝著效益、環(huán)保方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇(6)

頂排的元素是碳、氮和氧，對(duì)生命非常重要，氧氣在宇宙中的含量排第三位，人體中氧含量占了一半；在室溫下，汞是唯一的液態(tài)金屬，密度是水的14倍；作為火柴頭的主要成分，活潑的磷能夠在空氣中自燃。

王佛松（中國(guó)科學(xué)院院士）：化學(xué)太神妙了。

掌握并控制這些元素，能改變?nèi)祟惖纳睢?/p>

從古老的煉金術(shù)士，到新時(shí)代的造物主，化學(xué)家創(chuàng)造出了成千上萬(wàn)的物質(zhì)。

白春禮（中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)）：化學(xué)和我們的衣食住行密切相關(guān)。

脫下樹(shù)葉和獸皮之后，人類換上了棉布與絲綢，如今，又把石油和水穿在身上。鉆石，為什么恒久遠(yuǎn)？色彩，究竟從何而來(lái)？

服裝的變化濃縮了文明的發(fā)展歷程。衣服不僅能抵御寒冷，保護(hù)身體，還可以傳遞社會(huì)信息。現(xiàn)在，人們?cè)谝轮献非蟾嗝利惖纳省⒏邮孢m的面料，以及更全面的功能。沒(méi)有化學(xué)的力量，這一切都不可能實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的開(kāi)端，起源于一抹美麗的藍(lán)色。

在沒(méi)有化工顏料之前，染料來(lái)自于大自然，最好的藍(lán)色顏料取自稀缺的青金石。這是一種藍(lán)中帶紫、閃著點(diǎn)點(diǎn)金光的礦石，蘊(yùn)藏著幽邃的光輝，最適宜描繪天空的深遠(yuǎn)。（圖2）

一位初到羅馬的年輕畫(huà)家，正為這種藍(lán)色顏料發(fā)愁。由于青金石稀少而昂貴，價(jià)格和黃金相同，他不得不在一幅快要完成的畫(huà)作上留下空白。許多年后，這個(gè)年輕人創(chuàng)作出了大衛(wèi)像、西斯廷教堂壁畫(huà)和圣彼得大教堂圓頂?shù)纫幌盗袀ゴ蟮乃囆g(shù)品，他的藝術(shù)思想影響了幾個(gè)世紀(jì)。然而，那幅《埋葬基督》中的空白，卻成了藝術(shù)巨匠永留的遺憾。（圖3）（圖4）

假設(shè)米開(kāi)朗基羅生活在今天，這種遺憾絕對(duì)不會(huì)發(fā)生。

圖1 化學(xué)元素周期表

兩種不同顏色的溶液混合的瞬間，變成了青藍(lán)色。只要將這種溶液抽濾、烘干，就能得到一種粉末狀的晶體。藍(lán)中帶紫，閃著點(diǎn)點(diǎn)金光——這正是米開(kāi)朗基羅曾經(jīng)求之不得的藍(lán)色顏料。

如今能夠輕而易舉地得到它，這要?dú)w功于18世紀(jì)德國(guó)化學(xué)家狄斯巴赫的偶然發(fā)現(xiàn)。

兩種不同顏色的溶液。偏紅的是三氯化鐵，黃色的是鐵氯化鉀，這正是狄斯巴赫當(dāng)年偉大的實(shí)驗(yàn)使用的原料。將這兩種物質(zhì)充分混合，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、烘干之后，得到了漂亮的藍(lán)色沉淀，狄斯巴赫將其稱之為“普魯士藍(lán)”。（圖5）

僅僅使用兩種含鐵的化合物，狄斯巴赫制成了世界上第一種合成顏料。

鐵是地球上含量最豐富的元素之一，地球其實(shí)就是個(gè)鐵礦。火星則由于含有氧化鐵而呈現(xiàn)紅色。鐵是有光澤的銀色金屬，但它在潮濕空氣中很快就會(huì)生銹。加入1.7%的碳，鐵就變成更耐久的不銹鋼。

不要小看這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，狄斯巴赫的成功之處在于，他窺見(jiàn)了制造化合物的潛能。

白春禮：化學(xué)也是最具創(chuàng)新活力的學(xué)科，世界上現(xiàn)在有上千萬(wàn)種化合物是化學(xué)家合成的，是自然界本不存在的。是通過(guò)研究原子、分子之間的相互作用，經(jīng)過(guò)合成的方法，構(gòu)成這些新的物質(zhì)，以滿足人類生活的各種需要。

不需要提煉礦石或植物，也可以合成出漂亮的顏色。這意味著，有機(jī)合成不但可以彌補(bǔ)天然物質(zhì)的不足，甚至在某些方面還使其得到改善。當(dāng)時(shí)化學(xué)家將這一理論的第一批成果應(yīng)用在了染料領(lǐng)域。1850年之后，化學(xué)給這個(gè)世界帶來(lái)了各種各樣的色彩。

王佛松：很多花梢的衣服，各種顏色的衣服，染料是化學(xué)家搞出來(lái)的，沒(méi)有漂亮的化學(xué)染料，天然染料哪能染出那么多好看的衣服？

王柏華（北京服裝學(xué)院教授）：合成染料的好處是它的顏色，色彩，色譜特別豐富。

不過(guò)，合成新物質(zhì)并非將各種化學(xué)物質(zhì)混在一起那么簡(jiǎn)單。

王佛松：水是氧和氫結(jié)合的化合物，它的分子很簡(jiǎn)單，兩個(gè)氫原子一個(gè)氧原子結(jié)合起來(lái)。但是怎么使原子結(jié)合起來(lái)，變成一個(gè)新分子呢？

水，覆蓋了地球表面大約三分之二的面積。它是我們最熟悉、也是最簡(jiǎn)單的化合物之一。氫原子和氧原子是怎樣結(jié)合在一起的呢？

或許，化學(xué)界一對(duì)性格迥異的“同胞兄弟”，能告訴我們答案。

鉆石，自然界最硬的物質(zhì)。它璀璨、稀少、價(jià)格昂貴。對(duì)性感女神瑪麗蓮·夢(mèng)露來(lái)說(shuō)，鉆石是“姑娘們最好的朋友”；而在化學(xué)家眼中，它和鉛筆芯沒(méi)什么兩樣——都是碳元素的單質(zhì)而已。（圖6）

圖2 青金石

圖3 圣彼得大教堂

圖4 米開(kāi)朗基羅畫(huà)作《埋葬基督》

圖5 偉大的實(shí)驗(yàn)

圖6 鉆石與石墨標(biāo)本

所有元素都是由原子構(gòu)成的。鉆石和石墨這對(duì)“同胞兄弟”之所以性格迥異，是因?yàn)樘荚优帕械姆绞酱蟛幌嗤?/p>

C代表碳，H代表氫，短線代表鏈接原子的化學(xué)鍵。（圖7）

碳的4個(gè)鍵能以不同強(qiáng)度連接其它碳原子，這是碳能以兩種極端形式存在的原因。在鉆石中，碳原子的4個(gè)鍵以三維的方式連接其它碳原子，這是鉆石最硬的原因；但在石墨中，碳原子只有3個(gè)鍵在同一平面中連接其它碳原子，這使得連接較弱，因此石墨顯得非常軟。（圖8）

王佛松：世界上那么多東西，都可從化學(xué)鍵這里得到解析，一百多個(gè)元素，通過(guò)不同的結(jié)合，可生成數(shù)以萬(wàn)計(jì)，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)，數(shù)以億計(jì)的化合物，就是靠化學(xué)鍵，這是個(gè)很了不得的理論。

碳的四個(gè)鍵，使它具有另外一個(gè)特別的性質(zhì)。

我們把非常熟悉的一幅名畫(huà)中的人想像成是一個(gè)碳原子。他的一只手連接一個(gè)其它原子，另一只手連接另一個(gè)原子，兩只腳也能連接。所以四鍵的碳能與很多原子化合。碳能形成環(huán)和長(zhǎng)鏈，很少元素具有這樣的性質(zhì)。（圖9——1圖9——2 圖9——3）

很多物質(zhì)中都有碳，從恐龍的化石，到最小的病毒。碳存在于DNA、纖維素、脂肪和糖類中，對(duì)生命十分重要。人類從出生到死亡，都依靠碳作為營(yíng)養(yǎng)，每個(gè)人一天平均要攝入300克碳。

篇(7)

關(guān)鍵詞化學(xué)史；高中化學(xué)；教學(xué)

一、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀

化學(xué)史不僅是由自然科學(xué)的發(fā)展而形成，還是唯物論戰(zhàn)勝唯心論和形而上學(xué)的斗爭(zhēng)過(guò)程。它涉及到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟：觀察、實(shí)踐、提出假說(shuō)、驗(yàn)證試驗(yàn)、得出結(jié)論等，充分體現(xiàn)了辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論的基本規(guī)律。13世紀(jì)，波義耳提出的“燃素說(shuō)”在理論上否定了亞里士多德的“原性說(shuō)”，從此化學(xué)擺脫了唯心論的圈制，成為一門學(xué)科。18世紀(jì)，拉瓦錫了波義耳“燃素說(shuō)”中唯心部分的內(nèi)容，建立了氧化學(xué)說(shuō)，標(biāo)志著近代化學(xué)的開(kāi)端。肖萊馬——有機(jī)化學(xué)家說(shuō)過(guò)：化學(xué)是按照辯證法的規(guī)律發(fā)展的。門捷列夫發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期表，充分體現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的辯證過(guò)程。正是他敢于批判前人錯(cuò)誤的理論、繼承他們先進(jìn)的思想，并在此基礎(chǔ)上得到了元素的性質(zhì)和原子量之間的規(guī)律性關(guān)系，然后從把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中：不僅得出已發(fā)現(xiàn)元素的性質(zhì)，還預(yù)測(cè)出新元素的存在和其大致的化學(xué)性質(zhì)，并由實(shí)踐加以證明，如此形成了可預(yù)見(jiàn)性認(rèn)識(shí)上飛躍。其實(shí)，這就是是辯證唯物主義中的“質(zhì)量互變規(guī)律”，門捷列夫也是認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)而發(fā)現(xiàn)了元素周期規(guī)律。化學(xué)史上理論知識(shí)的一次又一次的革命都充分驗(yàn)證了以實(shí)踐為第一的認(rèn)識(shí)原理和實(shí)事求是的端正態(tài)度。

二、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和端正的科學(xué)態(tài)度

化學(xué)史中不僅記錄著化學(xué)發(fā)展事件，它還見(jiàn)證了歷代科學(xué)家追求真理、追求科學(xué)，甚至是獻(xiàn)身科學(xué)的敬業(yè)精神，因此，化學(xué)史能為培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)提供豐富的教學(xué)資源。在悠久歷史的背景下，再看化學(xué)是怎樣孕育和發(fā)展的，可以發(fā)現(xiàn)，一切原以為靜止的化學(xué)知識(shí)理論和規(guī)律性質(zhì)都變得生動(dòng)而富有生命力，這就是把化學(xué)史融入課堂教學(xué)的魅力和價(jià)值所在。化學(xué)家諾貝爾研制炸藥時(shí)，他的幾位親人因此相繼獻(xiàn)出了生命，而他自己更是多次僥幸逃過(guò)，這樣為科學(xué)甘愿奉獻(xiàn)生命的例子無(wú)疑是對(duì)學(xué)生進(jìn)行人文教育的良好素材。通過(guò)講解分析化學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生理性分析問(wèn)題、科學(xué)解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生形成善于觀察發(fā)現(xiàn)、思考解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生清楚看到凡是有所作為的化學(xué)家，都必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期磨練，面對(duì)困難百折不撓，勇于結(jié)合實(shí)踐，敢于獻(xiàn)身科學(xué)研究的人，這樣就將枯燥無(wú)味的化學(xué)知識(shí)變得鮮活而易于理解。

1.利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神

在設(shè)定的情景下，教師引導(dǎo)學(xué)生自主“發(fā)現(xiàn)”問(wèn)題和“研究”問(wèn)題，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能保持一種對(duì)新鮮事物的興奮感和探究心理，把知識(shí)當(dāng)作一種給予的寶貴禮物來(lái)接受，讓學(xué)生不局限于知識(shí)本身的理解和記憶，還能追本溯源地了解其動(dòng)態(tài)的發(fā)展過(guò)程。讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)家在整個(gè)科學(xué)研究過(guò)程中持有的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神和開(kāi)放性思想，并獲得一種對(duì)化學(xué)知識(shí)的親近感和征服欲，增強(qiáng)他們主動(dòng)求知的渴望。（1）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。19世紀(jì)的歐洲已有許多國(guó)家都開(kāi)始使用煤氣來(lái)照明，為了便于儲(chǔ)運(yùn)，通常將煤氣壓縮在桶里，人們都知道桶里是一種油狀液體，但無(wú)人問(wèn)津。英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)后開(kāi)始對(duì)這種液體產(chǎn)生濃厚的興趣，他光是提取這種液體就花了整整五年的時(shí)間，最終得到了化學(xué)物質(zhì)苯。然后他著手測(cè)定苯的組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中碳占92.3%，同溫同壓下，相較于乙炔氣體密度，苯蒸汽密度是它的3倍，苯的化學(xué)式為C6H6，于是他想：苯的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢？（2）提出假設(shè)。啟發(fā)學(xué)生結(jié)合“碳四價(jià)學(xué)說(shuō)”和“碳鏈學(xué)說(shuō)”，再比較化學(xué)式C6H6和C6H2n+2，寫(xiě)出苯的所有可能結(jié)構(gòu)。（3）結(jié)合化學(xué)史實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。引入理論知識(shí)中的凱庫(kù)勒式。引導(dǎo)問(wèn)題：苯分子中是不是同時(shí)有單鍵和雙鍵，是不是單雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)？學(xué)生根據(jù)已學(xué)的烯烴和炔烴的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)1：將適量苯分別加入溴水和酸性高錳酸鉀溶液中，振蕩混合（結(jié)果均不褪色）。

實(shí)驗(yàn)2：在鐵粉的催化下，苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng)，并有已知資料顯示，苯的一溴代物有且只有一種。

實(shí)驗(yàn)3：苯和氫氣在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng)。

得出結(jié)論苯分子中存在碳碳鍵，但既不是單鍵，也不是雙鍵，而是一種介于單雙鍵之間的特殊的鍵。

2.利用化學(xué)史教育學(xué)生端正科學(xué)態(tài)度

高中學(xué)生在學(xué)習(xí)中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)中可以利用雷利發(fā)現(xiàn)氫元素的事件來(lái)教育學(xué)生。雷利工作嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，不肯放過(guò)任何細(xì)微的差別，甚至是幾毫克的重量，最終發(fā)現(xiàn)了氫元素——這一事件被譽(yù)為化學(xué)史上“第三位小數(shù)的勝利”。通過(guò)這個(gè)例子的講解，促使學(xué)生提高對(duì)科學(xué)研究的專業(yè)認(rèn)識(shí)，有利于幫助學(xué)生形成嚴(yán)格縝密的思維，建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為今后的學(xué)習(xí)和研究打下基礎(chǔ)。

三、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神

化學(xué)史教學(xué)的目的之一是在教學(xué)的同時(shí)進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。我國(guó)的古代的化學(xué)工藝：遠(yuǎn)古的青銅、西漢的造紙、唐代的黑火藥、春秋的煉鐵、石油天然氣的使用、陶瓷的發(fā)明、本草藥學(xué)等，都證明了中國(guó)是一個(gè)文化大國(guó)。英國(guó)科學(xué)史家曾評(píng)論：整個(gè)化學(xué)的根源之一，是從中國(guó)傳出的。

四、結(jié)束語(yǔ)

將蘊(yùn)含豐富教學(xué)資源的化學(xué)史融入到課堂教學(xué)中，可以促使學(xué)生進(jìn)行自我養(yǎng)育，擁有良好的人文素養(yǎng)，這才是教學(xué)的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：