有两种化学药水都是无色无味的但在一定距离内一种会变成紫色有那位朋友知道是什么名称麻烦帮忙说下 谢谢
关于光电效应的疑问(高分悬赏)
1905年爱因斯坦在普朗克量子概念的基础上提出了光子理论,圆满地解释了光电效应。该理论认为,光在空间传播时,也具有粒子性,一束光就是一束以光速运动的粒子流.这些粒子称为光量子,简称光子。频率为的光的一个光子具有的能量为=h,其中h为普朗克常数。光照射到金属表面时,有电子从金属表面逸出,这种现象称为光电效应。逸出的电子叫光电子。只有当入射光的频率大于等于极限频率的时候才能发生光电效应。rn■光子照射电子的过程是碰撞么?rn 如果是的话,为什么当入射光的频率小于极限频率的时候不能发生光电效应?(每一次碰撞都会有能量传递给电子,那么如果多次碰撞都恰巧是使电子能量增加,那么电子总有逃出原子核束缚的时候吧)rn 如果不是的话,光子如何将能量传递给电子?怎么一次性传递给电子的?(从光电效应方程上看)传递后光子处于什么状态?rnrn■爱因斯坦提出,在空间传播的光是不连续,而是一份一份的,每一份叫做一个光子。那么这“一份”的质量是多少?rnrn■光具有波粒二象性,那么波动说和粒子说有什么联系?1原子稳定性问题
从一个静止的原子来看,原子核很重,在中心基本不动.而电子则在原子核周围作有心运动.既然原子核中的质子带正电,而中子不带电,那么为什么这些带正电的质子不会因为彼此间的库仑排斥力而分散开来,从而导致原子核的破裂呢?原来,在质子和中子之间有很强的相互作用力,称为强相互作用.在两个质子和中子之间的强相互作用在距离为十万分之一埃或更近时很强,远比两个质子间的电磁相互作用要强几十倍.但当距离为一万分之一埃或更远时,强相互作用迅速减弱,减弱到和电磁相互作用相比微不足道、完全可以忽略的地步.质子和中子靠这种近距离很强的强相互作用结合成原子核,但原子核和核外电子之间主要是电磁相互作用,靠这种相互作用结合成原子.
原子核带正电,电子带负电,它们之间的电磁相互作用主要是库仑吸引力.库仑吸引力的大小与距离平方成反比,这种行为和万有引力相同.这自然启示我们原子的结构应该像一个微小的太阳系,原子核相当于原子世界中的一个小太阳,电子相当于原子世界中的行星.太阳系中各行星在太阳的万有引力下沿着各自的椭圆轨道作稳定的周期运动,一般说来,行星的能量取的值可以在相当大的范围内从很小到大连续地变化.这样原子也应该是电子环绕原子核作稳定的运动,电子的能量可以取的值也应该可以在相当大的范围内从小到大连续地变化.然而电磁学告诉我们,带电粒子作变加速运动的时候,将不断地向外辐射能量.这样如果电子在原子核的库仑吸引力作用下,环绕原子核作椭圆运动,则将不断地辐射能量,能量不断地减少,最后势必掉到原子核上去,根本不可能成为稳定的系统.因此,原子中的电子并不是简单地绕原子核作椭圆轨道运动.
20世纪初,物理学家探讨原子世界物质结构基本规律时,遇到了几个基本的原有的经典物理学理论不能解释的实验结果,这些问题都和原子结构的规律有关,这些问题的研究导致对原子世界物质运动基本规律认识的革命.
2黑体辐射疑难
黑体辐射
第一个问题是黑体辐射的规律.物体加热到高温时,就会发光,随着温度的升高,发光的颜色也不断变化,开始时是红光,然后逐渐变黄、变绿、变蓝、变白.实际上物体表面总是在不断地吸收接收到的电磁辐射,同时又不断地向外发射电磁辐射.物体表面吸收电磁辐射的能力和发射电磁辐射的能力成正比,吸收能力最强的物体发射能力也最强.光是一种电磁波,热辐射也是一种电磁波,但它和光不同,它不能被直接看到.黑色的物体对各种颜色的光都不反射、都吸收,对热辐射也是都不反射、都吸收.电磁辐射包括的范围很广,波长长的是通常的无线电长波、中波、短波、超短波、微波,波长再短的是红外线,即热辐射,然后是可见光:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,接着又是不可见的紫外线,波长更短的是X射线,然后是伽玛射线(见图2-l).如果某物体对所有各种波长的电磁辐射都完全不反射、都完全吸收,就称为“绝对黑体”.绝对黑体是吸收电磁辐射能力最强的物体,也就是发射电磁辐射能力最强的物体.当然,实际存在的物体中没有一个是绝对黑体,有些黑色的物体看起来比较接近黑体,但和严格意义下的绝对黑体仍然有相当的距离.人们发现,如果有一个有小窗口的黑色内壁闭合空腔,一束电磁辐射从小窗口射进去后,就很难经过在腔内通过多次反射再穿过小窗口射出来.因此,这个闭合空腔的小窗口就可以近似地看作是一个绝对黑体的表面.
紫外灾难
研究具有一定温度的黑体发射电磁辐射的规律,发射的电磁辐射包括的波长从很长到相当短的都有,辐射能量随辐射的频率形成一定的分布.如果黑体的温度很低,发射的电磁辐射主要是频率较低的,即波长较长的电磁辐射.如果黑体的温度较高,发射的电磁辐射主要是频率较高的,即波长较短的电磁辐射.1893年德国物理学家维恩(Wil-helm Wien)发现辐射能量最大的频率值正比于黑体的绝对温度,并给出辐射能量对频率的分布公式,这个公式在大部分频率范围内都与实验符合得很好,只在频率很小时与实验符合得不好(见图2-2).既然黑体辐射讨论的是电磁波的发射问题,电磁学中已经知道,带电粒子或电流作简谐振动时就将辐射电磁波,黑体辐射问题就应该可以在电磁学的理论基础上讨论解决.1899年,英国物理学家瑞利(Third Baron Rayleign)和天体物理学家金斯(JamesHopwood Jeans)在电动力学和统计物理学的基础上从理论上又普遍导出一个辐射能量对频率的分布公式.在这个公式中,当辐射的频率趋于无穷大时,辐射的能量是发散的.实际上,这个公式在频率小时与实验符合得很好,但在频率大时与实验严重不符合(见图2-2),在这里,经典物理学理论碰到了严重的困难.由于频率很大的辐射处在紫外线波段,故而这个困难被称为“紫外灾难”.
19世纪末,经典物理学体系已经在几乎所有方面都取得了巨大的成功.当时在许多科学家心中普遍存在着一种乐观的情绪,认为宏伟的科学大厦已经基本建立起来了,当然还有一些小问题没有解决,后辈的物理学家只要对现有的理论进行一些小小的补充和修正就能够解决了.的确,那时经典物理学已经成为一套相当完美的体系,人们能够用它来解释大到天体运行,小到烧一壶开水等形形色色的物理现象.但是,正如英国物理学家开尔文(Lord Kelvin)所说的,在物理学晴朗的天空的远处,还存在着两朵“乌云”.其中一朵指的是迈克尔孙-莫雷实验,它的结果否定了“以太”的存在,最终导致了相对论的诞生,我们在本书的后面还会提到它;另一朵指的就是“紫外灾难”,它使物理学家们最终建立了量子力学.这两朵乌云的存在,正在开始动摇经典物理学的基础,从而引发物理学史上一场伟大的革命.
普朗克的量子假说
为了解决瑞利-金斯公式遇到的困难,1900年,德国物理学家普朗克(Max Planck)提出量子假说:频率为v电磁辐射的发射是按照最小能量单位hv的整数倍进行的.这里h是一个普适常数,称为普朗克常数.在这个假说的基础上,普朗克普遍导出一个新的辐射能量对频率的分布公式,这个公式在频率小时自动回到瑞利一金斯公式,在频率大时又自动回到维恩公式,对所有频率都与实验符合得很好。这个假说太富于革命性了,在它刚被提出时,没有人赞同它,甚至连普朗克本人都不喜欢它.的确,在经典物理学的思想里,能量是连续的,而在量子假说中,能量只能是一份一份地被发出来,这看上去是不可思议的.普朗克认为这个假说破坏了物理学的完美,实际上,他还曾经花费了15年的时光来试图找到一种能从经典物理学导出的方法来代替量子假说以解决科学家们在黑体辐射方面所遇到的困难.但是这个试探没有成功,只有采用量子假说,黑体辐射的理论才能与实验很好地符合.直到5年以后,瑞士美籍德国物理学家爱因斯坦(Albert Einstein)的努力才真正使人们注意到了量子假说所闪现的光芒.
普朗克常数
既然能量是量子化的,那么为什么我们平时观察到的能量的传递都是连续的呢?问题的关键在普朗克常数上面,它的数值是
h=6.626075510-34JS
这个数值实在是太小了,一般可见光的频率在1015赫兹的数量级,也就是说可见光的光量子的能量大约在10-19焦耳的数量级,这对于我们平时所接触到的宏观世界来说实在是微不足道的.就好像我们能望见一望无际的汪洋大海,却看不到海水里的水分子.同样,我们感觉不到能量子的存在,除非我们进入到了原子的尺度,从原子的角度来看待问题,量子效应就变得十分重要了.
3光电效应
第二个问题是光电效应的规律.
从19世纪末到20世纪初的几年中,物理学家发现一个重要的新现象,金属板在紫外线照射下会发射电子,这个现象称为光电效应,这样发射的电子称为光电子.经典物理学认为紫外线是波长很短的电磁波,金属板受到电磁波照射时,从电磁波中接收到能量,而这个能量的大小则取决于电磁波的强度.当金属板中电子接收到的能量超过电子从金属板中脱出来所需要的能量时,就会从金属板中脱出而表现为光电子.这样光电子的发射应该与入射光的频率没有直接关系,而光电子的能量则应该直接由光的强度所决定.按照这样的光电子产生机理,如果入射光的强度很弱,只要照射的时间足够长,电子吸收的能量也可以积累到足以从金属板中脱出而成为光电子.然而光电效应的实验显示出:对于确定的金属板,用频率低于某个阈频率的电磁波照射时,无论其强度多么大,无论照射的时间多么长,都不会产生光电子;但用频率高于该阈频率的电磁波照射时,不论电磁波的强度多么小,都会立即产生光电子,光电子的能量由电磁波的频率决定,光电流的强度正比于照射电磁波的强度.光电效应的这些实验规律性和经典物理学理论的预期完全不符.
1905年,爱因斯坦发展了普朗克的量子理论,对光电效应的规律在量子理论的基础上给以解释.爱因斯坦认为,不仅电磁辐射的发射是按照最小能量单位的整数倍进行的,而且在电磁波的传播过程和被吸收时,也都是按照这个最小能量单位的整数倍进行的,这个电磁波的最小能量单位的实体就称为光量子.当电磁波照射到金属板上时,金属板上接收到的是大量光量子.如果电磁波的频率较低,一个光量子的能量小于电子从金属板中脱出所需要的能量时,电子吸收了一个光量子后也不能从金属板中脱出而表现为光电子,这样就没有光电流出现.如果电磁波的频率较高,一个光量子的能量大于电子从金属板中脱出所需要的能量时,电子吸收了一个光量子后就能从金属板中脱出而表现为光电子,这样就有光电流出现.当然,在这时入射电磁波的频率越高,光电子的能量越大;入射电磁波的强度越大,光电流的强度也越大,爱因斯坦关于光电效应的光量子理论很好地解释了光电效应的实验规律.
按照经典物理学的观念,带电物体和电流的周围空间中充满了电磁场,在空间每一点都有一定的电场强度和一定的磁场强度.如果有一个带电粒子作简谐振动,就将造成周围的电场强度和磁场强度周期性地变化,这种电磁场的周期性变化传播出去,就是辐射电磁波,通过电磁波把能量传送出去.简谐振动的频率就是辐射电磁波的频率,简谐振动的振幅大小决定辐射电磁波的强弱.如果发射电磁波的带电粒子的振动减弱,电磁波的强度也就随之减弱,通过电磁波传送出去的能量也就减少,原则上可以连续地减弱到零.按照普朗克和爱因斯坦的量子理论,电磁波不仅仅是电磁场周期性变化的传播,而且电磁波的发射、传播和吸收的能量都是不连续的,它有一个最小单元,称为光量子,电磁波的发射和吸收都是按光量子为单位来进行的.电磁波有双重属性:电磁波是波动,具有波长、频率、位相传播速度等属性,同时电磁波由光量子组成,光量子是微粒,具有动量、能量、速度等属性,电磁波的这两方面的属性是紧密联系的.
4氢原子光谱
第三个问题是氢原子光谱的规律.
不同颜色的光之间的差别是它们的频率不同,可见光的频率从小到大是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,白光则是这七种颜色光的混合,光谱就是指光的强度按频率的分布情况.用各种不同元素的蒸汽充实制作的光源发出的是该种元素的特征光线,各种元素发的光线并不相同,钠光是黄色的,汞光则是青白色的,各种元素的光谱是识别该元素的特征.各种元素的光谱都不是连续光谱而是分立的线光谱,到1885年时人们已经在可见光和近紫外光谱区观察到了氢原子的14条光谱线,波长最长的一条是红线,以后各条谱线的强度和谱线间的间隔都随频率的增加而递减,其中可见光的范围内有四条.
1884~1885年,瑞士巴塞尔女子中学教师兼巴塞尔大学讲师巴耳末(Johann Jakob Balmer)提出了氢原子光谱波长的经验公式。公式中只有一个经验参数B=3645.6埃,参数n=3,4,5,6…,就精确地给出了氢原子光谱各谱线的波长值,这个光谱线系后来称为巴耳末系(见图2-3).1889年瑞典物理学家里德伯(Johannes Robert Rydberg)给出了一个氢原子光谱各谱线波长普遍的公式。
这个公式中仍只有一个经验常数RH=4/B,但出现两个正整数参数m和n,其中n要大于m.m=2的光谱线就是位于从可见光到紫外线区域的巴耳末系光谱线;m=1的光谱线位于紫外线区, 1914年由赖曼(Theodore Lvman)所发现,称为赖曼系;m=3的光谱线位于红外线区,1908年由帕邢(Friedrich Paschen)所发现,称为帕邢系; m=4的光谱线位于近红外区,称为布喇开(F.Brackett)系(见图 2-3);m=5的光谱线位于远红外区,称为芬德(H.A.Pfund)系;m=6的光谱线位于远红外区,称为汉弗莱(C.S.Humphreys)系.里德伯公式普遍概括了氢原子光谱线的分布,它给出氢原子光谱的任何一条谱线的波数都是两个“光谱项”之差,光谱项等于里德伯常数被一个正整数的平方去除,而各光谱项的差别仅在于正整数所取的值不同,这个普遍的经验公式为探索氢原子结构提供了启示和基础。
按经典物理学的观念,电荷或电流的振荡就会发射电磁波.实验显示所有的原子光谱都是线光谱,这表明原子内部电荷应该可以作相应频率的振荡.在可以产生振荡的力学系统中,除了有基本频率的振荡外,常常还可以发生倍频振荡.然而在各种元素的原子光谱中,尽管有很强的规律性,但并没有观察到倍频光谱线.这表明在经典物理学的基础上很难理解原子光谱显示的规律性.
5氢原子结构的玻尔模型
1913年,丹麦物理学家玻尔(Niels Henrik DavidBohr)提出一个氢原子模型理论,认为氢原子的原子核是一个质子,原子核带正电,原子核外有一个电子,带负电,它们之间的电磁相互作用主要是与距离平方成反比的库仑吸引力.玻尔提出,电子环绕原子核运动时,只有满足一定条件时,运动才是稳定的.这个稳定性条件称为量子化条件,量子化条件要求电子环绕原子核运动时的角动量不能取任意值,只能取约化普朗克常数的整数倍.约化普朗克常数是普朗克常数h被2除,用符号代表.在许多理论中,大量出现的是约化普朗克常数,有时也把它简称为普朗克常数.量子化条件的要求相应地导致稳定氢原子的能量可取值也不能在一定的范围内从小到大连续地变化,而只能是某些特定的分立值.按照这个模型,稳定状态的氢原子的能量是负的,并且其值与某一正整数的平方成反比,这个正整数称为主量子数.
玻尔提出,当氢原子从一个能量高的稳定状态变到能量较低的稳定状态时,多余的能量就要以电磁辐射的形式放出,表现为一个有确定能量的光量子.在玻尔的理论中,除了量子论中新引进的普朗克常数外,没有引进任何新的常数.按照玻尔的氢原子模型理论,严格地、精确地导出了普遍描述氢原子光谱的里德伯公式.
玻尔的氢原子模型理论是人们认识原子世界的重大的一步,是一个里程碑.再经过15年,物理学家们对原子世界物质运动的基本规律有了崭新的认识,建立了量子力学.
6量子力学的建立
物质粒子的双重属性
和量子力学的建立
1924年,法国物理学家德布罗意(Louis Victor deBroglie)提出在原子世界中不仅电磁波有双重属性,既是波动,又是微粒,而且所有的物质粒子也都普遍有双重属性,既是波动,又是微粒.例如电子,人们熟知它是微小的带电微粒,但它又有波动性质.在电子运动传播时,既表现为一个个电子的运动传播,又表现为某种“电子波”的运动传播,可以表现出波的干涉、衍射等现象和特征.正因为物质粒子的这种基本性质,不仅是光量子,一切物质粒子都只能一个个地被发射和吸收,同时一切物质粒子运动时又都遵循波动运动传播的基本规律.德布罗意提出具有能量E和动量P的物质粒子又表现为频率和波长的波动,它们之间由普遍公式 E=h,P=h,
所联系.1927年,美国物理学家戴维孙(Clinton JosephDavisson)、革末(Lester Helbert Germer)用电子束投射到镍单晶上,结果观察到和X射线照射同样的衍射现象.英国物理学家汤姆生(George Paget Thomson)通过快速电子穿过薄金属片,也观察到了衍射图样.他们的实验证实了德布罗意的假设.
1925年,德国物理学家海森伯(Werner Karl Heisen-berg)提出了矩阵力学,1926年,奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schroedinger)提出波动力学,并且证明矩阵力学和波动力学是等价的,它们是微观世界物质粒子运动的基本规律,量子力学的不同表述.从1924年到1926年,物理学经历了一场巨大的变革,物理学家们认识到微观物质粒子运动的力学规律不再是以牛顿三定律为基础的经典力学,而是反映物质粒子双重属性的量子力学.
物质粒子的双重属性使其运动行为和过去通常的了解很不相同.如果有一个电子,以一个确定的动量运动.按经典力学的了解,粒子将会沿一个直线轨道做匀速直线运动,并且在任一时刻粒子位置在哪里都是完全确定的.但是电子的双重属性表现为,当电子以一个确定的动量运动时,也表现为一个确定波长的电子波沿动量方向传播.然而具有确定波长的波动是一个无穷长平面波描写的电子,但在任一时刻粒子的位置在哪里却是完全不确定的.
粒子的全同性
原子世界物质粒子的另一个基本特性是粒子的全同性.粒子的全同性就是指同一种粒子是完全相同的,不可区分的.考虑两个电子,它们都是带一个单位的负电荷,具有相同的质量.在开始时给这两个电子编号为一和二,如果电子运动有特定的轨道,就可以随着时间的变化沿着电子的轨道追踪,始终能辨认得出第一号电子和第二号电子.但是由于不确定关系,不能沿着电子的运动轨道追踪和辨认电子.如果两个电子有微小的差别,比如第一个电子的质量略重一些,就可以用这个微小差别来区分和辨认两个电子.所有的电子都是完全相同的,如果发现有一个电子的质量比别的电子确定地重一些,可以用质量把它和其他电子区分开,则这个重一些的电子实际上并不是电子,而应该是某种新粒子.物质粒子的全同性还决定了,当几个全同粒子在一起运动时,可以存在的运动状态只能是能体现物质粒子全同性的状态,不符合这要求的运动状态根本不能存在.
原子世界物质粒子体系的运动状态用状态函数描写,能体现物质粒子全同性的状态有两大类.一类是完全对称状态,这时任意两个全同粒子互相交换就导致整个状态函数不变,1924年印度物理学家玻色(Satyendranath Bose)首先研究了这类粒子的统计物理规律.还有一类是完全反对称状态,这时任意两个全同粒子互相交换就导致整个状态函数变符号,正变负,负变正,1926年美籍意大利物理学家费米(Enrico Fermi)首先研究了这类粒子的统计物理规律.
所有的粒子都可以有自旋,量子力学给出普遍要求,粒子的自旋角动量可以用一个称为自旋量子数的量s来标志,s的值可以取0,1/2,1,3/2,2,….它的物理意义在于以约化普朗克常数为单位来表述自旋角动量时,自旋角动量数值的平方等于s(s+1)乘约化普朗克常数的平方,自旋角动量沿某一特定方向投影的可取值为s,s—1,…-s+1,-s乘约化普朗克常数,共2s+1个值.各种粒子按自旋角动量的性质分成两大类:自旋量子数s=0,1,2,…的全同粒子运动状态是完全对称状态,这类粒子称为玻色子;自旋量子数s=1/2,3/2,5/2,…的全同粒子运动状态是完全反对称状态,这类粒子称为费米子.光子的自旋量子数s=1,是玻色子,电子、质子、中子的自旋量子数s=1/2,都是费米子.
7电子的壳层结构
1925年美籍奥地利物理学家泡利(Wolfgang ErnstPauli)提出电子的不相容原理:一个多电子系统中,不能有两个或两个以上电子具有相同的单粒子运动状态.按照这个不相容原理,在同一个原子里的两个电子不可能同时具有相同的轨道量子数、角动量量子数和自旋量子数.这个原理是对费米子普遍适用的,后来被称为泡利不相容原理.
量子力学建立后,物理学家们将玻尔提出的原子模型理论建立到严格的量子力学基础上,认为原子中心是一个很重的带正电的原子核,原子核外有一些带负电的电子运动,它们之间主要是库仑吸引力.电子环绕原子核运动时,只有满足一定条件时,运动才是稳定的,相应地电子的能量可取的值也只能是某些特定的分立值,称为能级.按照这个模型,原子各能级的能量是负的,并且其数值与主量子数n的平方成反比,同一主量子数的2n2个运动状态属于同一能级.
氢原子的原子核外有一个电子,能量最低时电子在n=1能级.氦原子的原子核外有两个电子,能量最低时两个电子都在n=1能级.锂原子的原子核外有3个电子,能量最低时两个电子在n=1能级,这个能级的运动状态都已各有一个电子,根据泡利不相容原理,不能再容纳电子,再有一个电子在n=2能级.铍原子的原子核外有4个电子,能量最低时2个电子在n=1能级,这个能级的运动状态都已填满,再有两个电子都在n=2能级.这样随着原子序数的加大,原子核外的电子数逐渐增多,能量最低时电子按主量子数从小到大地分层排列.只是当原子序数大时,核外电子数比较多了,电子之间还有库仑排斥力的作用,造成同一主量子数的各运动状态的能量随电子运动的轨道角动量不同而能量也有所不同.量子力学给出,电子运动的轨道角动量平方的可取值是约化普朗克常数平方的 l(l+1)倍,这里l称为轨道量子数,可取值是零或正整数.同一轨道量子数l下,轨道角动量沿某一特定方向投影的可取值为l、l-1、…、-l+1、-l倍约化普朗克常数,共有2l+l个不同的运动状态.由于电子是自旋量子数为1/2的粒子,自旋角动量沿某特定方向的投影可以有两个不同的取值.同一轨道量子数l下共可以有4l+2个不同的运动状态.在原子中电子所处运动状态的主量子数给定下,轨道量子数只能比主量子数小,这时同一个能级分裂成几个能级,轨道量子数越大的能级越高.考察原子序数大的原子,原子核外的电子分层地分布在原子核的周围运动,能量最低时,电子首先进入能量最低的运动状态,按照能级的高低形成按主量子数和轨道量子数从低到高填充分布.原子结构的电子分层分布,是决定各种元素的原子化学性质的物理基础,是元素化学性质周期律的物理基础.
8元素周期律的物理基础
到了19世纪,人们已经知道,物质是由不同的元素构成的.在每一种元素被发现的同时,它的原子量也被尽量精确地测定.随着被发现的元素的增多,科学家们也越来越感到迷惑,因为每一种元素的化学性质都不相同,于是他们就开始逐渐寻找这些元素之间的联系.19世纪60年代,俄国化学家门捷列夫(Dmitry Ivanovich Mendeleyev)和德国化学家迈耶(Julius Lothar Meyer)在前人工作的基础上发现,尽管当时已发现的元素已经有几十种,但是它们的化学性质并不是杂乱无章的,而是可以找到一定的规律的,比如最轻的金属锂的化学性质就与食盐中所含的一种元素钠的化学性质相仿.他们总结了这种规律性,而且将当时已经发现的每一个元素按照这种规律性排列成了一个表格,这就是著名的化学元素周期表.门捷列夫的这个表基本是按照原子量的顺序排成的,具有类似的性质的元素被排在了同一组.当某一个元素的性质并不符合它按照顺序应当符合的一组时,他就在这个元素之前留出一个空位,并且宣布这个空位所在的地方必定被某一个还未被发现的新元素占据着,这个元素将来一定会被发现,同时他还根据这张表预言了这些元素的性质.后来,门捷列夫所预言的三个待发现的元素镓、钪、锗都很快就被发现了,并且它们的性质也证实了门捷列夫的预言.随着时间的推移,元素周期表中空缺的位置被一个一个地填充,迄今为止,表中的元素已经增加到了111种.
量子力学的建立使人们对化学元素周期表有了本质的认识.由于原子核外的电子按泡利不相容原理,依次按能量由低到高占据不同的轨道,而每当具有某一量子数的轨道全部被占满,而余下的电子则开始占据具有更高量子数的轨道,在最外层具有相同电子数目的元素就会表现出类似的性质.比如镁的第一、二层(n=1,2)已被电子填满,第三层(n=3)只有两个电子,即所谓的“价电子”,而钙的第一、二层(n=1,2)已被填满,第三层(n=3)也已被填入8个电子,属于部分地填满了,第四层(n=4)有2个电子,由于结构的相似,这两种金属就表现出了相似的化学性质,都是正二价的碱土金属.于是,由于原子物理学的发展人们已经能够从本质上理解门捷列夫的周期表了.
原子光谱的研究对原子的能级结构分布给出丰富的信息,它显示电子还要有自旋角动量,是自旋量子数为1/2的费米子,同时还显示出电子还要有与自旋角动量成正比的自旋磁矩.量子力学普遍给出,带电粒子做轨道运动时,将要有与轨道角动量成正比的轨道磁矩,比例系数应是该带电粒子电荷与质量之比的一半.实验显示,电子自旋磁矩与自旋角动量的比例系数则是电子电荷与质量之比,即是轨道运动时的2倍.电子自旋磁矩的这个性质显得“反常”,但却是实验显示的结果.
原子核外的电子在广阔的天地中非常活跃地运动.如果测量这些电子的运动速度,就会发现它们的平均速度至少达到每秒2188公里.不同元素的原子核外的电子数目不同,它们都在大体差不多的区域内运动.原子内部的结构虽然是很稀松的,但是原子相互之间还是有很强的不可入性,很难把两个原子压缩使它们重叠起来.当两个原子结合成一个分子时,只在两个
从一个静止的原子来看,原子核很重,在中心基本不动.而电子则在原子核周围作有心运动.既然原子核中的质子带正电,而中子不带电,那么为什么这些带正电的质子不会因为彼此间的库仑排斥力而分散开来,从而导致原子核的破裂呢?原来,在质子和中子之间有很强的相互作用力,称为强相互作用.在两个质子和中子之间的强相互作用在距离为十万分之一埃或更近时很强,远比两个质子间的电磁相互作用要强几十倍.但当距离为一万分之一埃或更远时,强相互作用迅速减弱,减弱到和电磁相互作用相比微不足道、完全可以忽略的地步.质子和中子靠这种近距离很强的强相互作用结合成原子核,但原子核和核外电子之间主要是电磁相互作用,靠这种相互作用结合成原子.
原子核带正电,电子带负电,它们之间的电磁相互作用主要是库仑吸引力.库仑吸引力的大小与距离平方成反比,这种行为和万有引力相同.这自然启示我们原子的结构应该像一个微小的太阳系,原子核相当于原子世界中的一个小太阳,电子相当于原子世界中的行星.太阳系中各行星在太阳的万有引力下沿着各自的椭圆轨道作稳定的周期运动,一般说来,行星的能量取的值可以在相当大的范围内从很小到大连续地变化.这样原子也应该是电子环绕原子核作稳定的运动,电子的能量可以取的值也应该可以在相当大的范围内从小到大连续地变化.然而电磁学告诉我们,带电粒子作变加速运动的时候,将不断地向外辐射能量.这样如果电子在原子核的库仑吸引力作用下,环绕原子核作椭圆运动,则将不断地辐射能量,能量不断地减少,最后势必掉到原子核上去,根本不可能成为稳定的系统.因此,原子中的电子并不是简单地绕原子核作椭圆轨道运动.
20世纪初,物理学家探讨原子世界物质结构基本规律时,遇到了几个基本的原有的经典物理学理论不能解释的实验结果,这些问题都和原子结构的规律有关,这些问题的研究导致对原子世界物质运动基本规律认识的革命.
2黑体辐射疑难
黑体辐射
第一个问题是黑体辐射的规律.物体加热到高温时,就会发光,随着温度的升高,发光的颜色也不断变化,开始时是红光,然后逐渐变黄、变绿、变蓝、变白.实际上物体表面总是在不断地吸收接收到的电磁辐射,同时又不断地向外发射电磁辐射.物体表面吸收电磁辐射的能力和发射电磁辐射的能力成正比,吸收能力最强的物体发射能力也最强.光是一种电磁波,热辐射也是一种电磁波,但它和光不同,它不能被直接看到.黑色的物体对各种颜色的光都不反射、都吸收,对热辐射也是都不反射、都吸收.电磁辐射包括的范围很广,波长长的是通常的无线电长波、中波、短波、超短波、微波,波长再短的是红外线,即热辐射,然后是可见光:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,接着又是不可见的紫外线,波长更短的是X射线,然后是伽玛射线(见图2-l).如果某物体对所有各种波长的电磁辐射都完全不反射、都完全吸收,就称为“绝对黑体”.绝对黑体是吸收电磁辐射能力最强的物体,也就是发射电磁辐射能力最强的物体.当然,实际存在的物体中没有一个是绝对黑体,有些黑色的物体看起来比较接近黑体,但和严格意义下的绝对黑体仍然有相当的距离.人们发现,如果有一个有小窗口的黑色内壁闭合空腔,一束电磁辐射从小窗口射进去后,就很难经过在腔内通过多次反射再穿过小窗口射出来.因此,这个闭合空腔的小窗口就可以近似地看作是一个绝对黑体的表面.
紫外灾难
研究具有一定温度的黑体发射电磁辐射的规律,发射的电磁辐射包括的波长从很长到相当短的都有,辐射能量随辐射的频率形成一定的分布.如果黑体的温度很低,发射的电磁辐射主要是频率较低的,即波长较长的电磁辐射.如果黑体的温度较高,发射的电磁辐射主要是频率较高的,即波长较短的电磁辐射.1893年德国物理学家维恩(Wil-helm Wien)发现辐射能量最大的频率值正比于黑体的绝对温度,并给出辐射能量对频率的分布公式,这个公式在大部分频率范围内都与实验符合得很好,只在频率很小时与实验符合得不好(见图2-2).既然黑体辐射讨论的是电磁波的发射问题,电磁学中已经知道,带电粒子或电流作简谐振动时就将辐射电磁波,黑体辐射问题就应该可以在电磁学的理论基础上讨论解决.1899年,英国物理学家瑞利(Third Baron Rayleign)和天体物理学家金斯(JamesHopwood Jeans)在电动力学和统计物理学的基础上从理论上又普遍导出一个辐射能量对频率的分布公式.在这个公式中,当辐射的频率趋于无穷大时,辐射的能量是发散的.实际上,这个公式在频率小时与实验符合得很好,但在频率大时与实验严重不符合(见图2-2),在这里,经典物理学理论碰到了严重的困难.由于频率很大的辐射处在紫外线波段,故而这个困难被称为“紫外灾难”.
19世纪末,经典物理学体系已经在几乎所有方面都取得了巨大的成功.当时在许多科学家心中普遍存在着一种乐观的情绪,认为宏伟的科学大厦已经基本建立起来了,当然还有一些小问题没有解决,后辈的物理学家只要对现有的理论进行一些小小的补充和修正就能够解决了.的确,那时经典物理学已经成为一套相当完美的体系,人们能够用它来解释大到天体运行,小到烧一壶开水等形形色色的物理现象.但是,正如英国物理学家开尔文(Lord Kelvin)所说的,在物理学晴朗的天空的远处,还存在着两朵“乌云”.其中一朵指的是迈克尔孙-莫雷实验,它的结果否定了“以太”的存在,最终导致了相对论的诞生,我们在本书的后面还会提到它;另一朵指的就是“紫外灾难”,它使物理学家们最终建立了量子力学.这两朵乌云的存在,正在开始动摇经典物理学的基础,从而引发物理学史上一场伟大的革命.
普朗克的量子假说
为了解决瑞利-金斯公式遇到的困难,1900年,德国物理学家普朗克(Max Planck)提出量子假说:频率为v电磁辐射的发射是按照最小能量单位hv的整数倍进行的.这里h是一个普适常数,称为普朗克常数.在这个假说的基础上,普朗克普遍导出一个新的辐射能量对频率的分布公式,这个公式在频率小时自动回到瑞利一金斯公式,在频率大时又自动回到维恩公式,对所有频率都与实验符合得很好。这个假说太富于革命性了,在它刚被提出时,没有人赞同它,甚至连普朗克本人都不喜欢它.的确,在经典物理学的思想里,能量是连续的,而在量子假说中,能量只能是一份一份地被发出来,这看上去是不可思议的.普朗克认为这个假说破坏了物理学的完美,实际上,他还曾经花费了15年的时光来试图找到一种能从经典物理学导出的方法来代替量子假说以解决科学家们在黑体辐射方面所遇到的困难.但是这个试探没有成功,只有采用量子假说,黑体辐射的理论才能与实验很好地符合.直到5年以后,瑞士美籍德国物理学家爱因斯坦(Albert Einstein)的努力才真正使人们注意到了量子假说所闪现的光芒.
普朗克常数
既然能量是量子化的,那么为什么我们平时观察到的能量的传递都是连续的呢?问题的关键在普朗克常数上面,它的数值是
h=6.626075510-34JS
这个数值实在是太小了,一般可见光的频率在1015赫兹的数量级,也就是说可见光的光量子的能量大约在10-19焦耳的数量级,这对于我们平时所接触到的宏观世界来说实在是微不足道的.就好像我们能望见一望无际的汪洋大海,却看不到海水里的水分子.同样,我们感觉不到能量子的存在,除非我们进入到了原子的尺度,从原子的角度来看待问题,量子效应就变得十分重要了.
3光电效应
第二个问题是光电效应的规律.
从19世纪末到20世纪初的几年中,物理学家发现一个重要的新现象,金属板在紫外线照射下会发射电子,这个现象称为光电效应,这样发射的电子称为光电子.经典物理学认为紫外线是波长很短的电磁波,金属板受到电磁波照射时,从电磁波中接收到能量,而这个能量的大小则取决于电磁波的强度.当金属板中电子接收到的能量超过电子从金属板中脱出来所需要的能量时,就会从金属板中脱出而表现为光电子.这样光电子的发射应该与入射光的频率没有直接关系,而光电子的能量则应该直接由光的强度所决定.按照这样的光电子产生机理,如果入射光的强度很弱,只要照射的时间足够长,电子吸收的能量也可以积累到足以从金属板中脱出而成为光电子.然而光电效应的实验显示出:对于确定的金属板,用频率低于某个阈频率的电磁波照射时,无论其强度多么大,无论照射的时间多么长,都不会产生光电子;但用频率高于该阈频率的电磁波照射时,不论电磁波的强度多么小,都会立即产生光电子,光电子的能量由电磁波的频率决定,光电流的强度正比于照射电磁波的强度.光电效应的这些实验规律性和经典物理学理论的预期完全不符.
1905年,爱因斯坦发展了普朗克的量子理论,对光电效应的规律在量子理论的基础上给以解释.爱因斯坦认为,不仅电磁辐射的发射是按照最小能量单位的整数倍进行的,而且在电磁波的传播过程和被吸收时,也都是按照这个最小能量单位的整数倍进行的,这个电磁波的最小能量单位的实体就称为光量子.当电磁波照射到金属板上时,金属板上接收到的是大量光量子.如果电磁波的频率较低,一个光量子的能量小于电子从金属板中脱出所需要的能量时,电子吸收了一个光量子后也不能从金属板中脱出而表现为光电子,这样就没有光电流出现.如果电磁波的频率较高,一个光量子的能量大于电子从金属板中脱出所需要的能量时,电子吸收了一个光量子后就能从金属板中脱出而表现为光电子,这样就有光电流出现.当然,在这时入射电磁波的频率越高,光电子的能量越大;入射电磁波的强度越大,光电流的强度也越大,爱因斯坦关于光电效应的光量子理论很好地解释了光电效应的实验规律.
按照经典物理学的观念,带电物体和电流的周围空间中充满了电磁场,在空间每一点都有一定的电场强度和一定的磁场强度.如果有一个带电粒子作简谐振动,就将造成周围的电场强度和磁场强度周期性地变化,这种电磁场的周期性变化传播出去,就是辐射电磁波,通过电磁波把能量传送出去.简谐振动的频率就是辐射电磁波的频率,简谐振动的振幅大小决定辐射电磁波的强弱.如果发射电磁波的带电粒子的振动减弱,电磁波的强度也就随之减弱,通过电磁波传送出去的能量也就减少,原则上可以连续地减弱到零.按照普朗克和爱因斯坦的量子理论,电磁波不仅仅是电磁场周期性变化的传播,而且电磁波的发射、传播和吸收的能量都是不连续的,它有一个最小单元,称为光量子,电磁波的发射和吸收都是按光量子为单位来进行的.电磁波有双重属性:电磁波是波动,具有波长、频率、位相传播速度等属性,同时电磁波由光量子组成,光量子是微粒,具有动量、能量、速度等属性,电磁波的这两方面的属性是紧密联系的.
4氢原子光谱
第三个问题是氢原子光谱的规律.
不同颜色的光之间的差别是它们的频率不同,可见光的频率从小到大是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,白光则是这七种颜色光的混合,光谱就是指光的强度按频率的分布情况.用各种不同元素的蒸汽充实制作的光源发出的是该种元素的特征光线,各种元素发的光线并不相同,钠光是黄色的,汞光则是青白色的,各种元素的光谱是识别该元素的特征.各种元素的光谱都不是连续光谱而是分立的线光谱,到1885年时人们已经在可见光和近紫外光谱区观察到了氢原子的14条光谱线,波长最长的一条是红线,以后各条谱线的强度和谱线间的间隔都随频率的增加而递减,其中可见光的范围内有四条.
1884~1885年,瑞士巴塞尔女子中学教师兼巴塞尔大学讲师巴耳末(Johann Jakob Balmer)提出了氢原子光谱波长的经验公式。公式中只有一个经验参数B=3645.6埃,参数n=3,4,5,6…,就精确地给出了氢原子光谱各谱线的波长值,这个光谱线系后来称为巴耳末系(见图2-3).1889年瑞典物理学家里德伯(Johannes Robert Rydberg)给出了一个氢原子光谱各谱线波长普遍的公式。
这个公式中仍只有一个经验常数RH=4/B,但出现两个正整数参数m和n,其中n要大于m.m=2的光谱线就是位于从可见光到紫外线区域的巴耳末系光谱线;m=1的光谱线位于紫外线区, 1914年由赖曼(Theodore Lvman)所发现,称为赖曼系;m=3的光谱线位于红外线区,1908年由帕邢(Friedrich Paschen)所发现,称为帕邢系; m=4的光谱线位于近红外区,称为布喇开(F.Brackett)系(见图 2-3);m=5的光谱线位于远红外区,称为芬德(H.A.Pfund)系;m=6的光谱线位于远红外区,称为汉弗莱(C.S.Humphreys)系.里德伯公式普遍概括了氢原子光谱线的分布,它给出氢原子光谱的任何一条谱线的波数都是两个“光谱项”之差,光谱项等于里德伯常数被一个正整数的平方去除,而各光谱项的差别仅在于正整数所取的值不同,这个普遍的经验公式为探索氢原子结构提供了启示和基础。
按经典物理学的观念,电荷或电流的振荡就会发射电磁波.实验显示所有的原子光谱都是线光谱,这表明原子内部电荷应该可以作相应频率的振荡.在可以产生振荡的力学系统中,除了有基本频率的振荡外,常常还可以发生倍频振荡.然而在各种元素的原子光谱中,尽管有很强的规律性,但并没有观察到倍频光谱线.这表明在经典物理学的基础上很难理解原子光谱显示的规律性.
5氢原子结构的玻尔模型
1913年,丹麦物理学家玻尔(Niels Henrik DavidBohr)提出一个氢原子模型理论,认为氢原子的原子核是一个质子,原子核带正电,原子核外有一个电子,带负电,它们之间的电磁相互作用主要是与距离平方成反比的库仑吸引力.玻尔提出,电子环绕原子核运动时,只有满足一定条件时,运动才是稳定的.这个稳定性条件称为量子化条件,量子化条件要求电子环绕原子核运动时的角动量不能取任意值,只能取约化普朗克常数的整数倍.约化普朗克常数是普朗克常数h被2除,用符号代表.在许多理论中,大量出现的是约化普朗克常数,有时也把它简称为普朗克常数.量子化条件的要求相应地导致稳定氢原子的能量可取值也不能在一定的范围内从小到大连续地变化,而只能是某些特定的分立值.按照这个模型,稳定状态的氢原子的能量是负的,并且其值与某一正整数的平方成反比,这个正整数称为主量子数.
玻尔提出,当氢原子从一个能量高的稳定状态变到能量较低的稳定状态时,多余的能量就要以电磁辐射的形式放出,表现为一个有确定能量的光量子.在玻尔的理论中,除了量子论中新引进的普朗克常数外,没有引进任何新的常数.按照玻尔的氢原子模型理论,严格地、精确地导出了普遍描述氢原子光谱的里德伯公式.
玻尔的氢原子模型理论是人们认识原子世界的重大的一步,是一个里程碑.再经过15年,物理学家们对原子世界物质运动的基本规律有了崭新的认识,建立了量子力学.
6量子力学的建立
物质粒子的双重属性
和量子力学的建立
1924年,法国物理学家德布罗意(Louis Victor deBroglie)提出在原子世界中不仅电磁波有双重属性,既是波动,又是微粒,而且所有的物质粒子也都普遍有双重属性,既是波动,又是微粒.例如电子,人们熟知它是微小的带电微粒,但它又有波动性质.在电子运动传播时,既表现为一个个电子的运动传播,又表现为某种“电子波”的运动传播,可以表现出波的干涉、衍射等现象和特征.正因为物质粒子的这种基本性质,不仅是光量子,一切物质粒子都只能一个个地被发射和吸收,同时一切物质粒子运动时又都遵循波动运动传播的基本规律.德布罗意提出具有能量E和动量P的物质粒子又表现为频率和波长的波动,它们之间由普遍公式 E=h,P=h,
所联系.1927年,美国物理学家戴维孙(Clinton JosephDavisson)、革末(Lester Helbert Germer)用电子束投射到镍单晶上,结果观察到和X射线照射同样的衍射现象.英国物理学家汤姆生(George Paget Thomson)通过快速电子穿过薄金属片,也观察到了衍射图样.他们的实验证实了德布罗意的假设.
1925年,德国物理学家海森伯(Werner Karl Heisen-berg)提出了矩阵力学,1926年,奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schroedinger)提出波动力学,并且证明矩阵力学和波动力学是等价的,它们是微观世界物质粒子运动的基本规律,量子力学的不同表述.从1924年到1926年,物理学经历了一场巨大的变革,物理学家们认识到微观物质粒子运动的力学规律不再是以牛顿三定律为基础的经典力学,而是反映物质粒子双重属性的量子力学.
物质粒子的双重属性使其运动行为和过去通常的了解很不相同.如果有一个电子,以一个确定的动量运动.按经典力学的了解,粒子将会沿一个直线轨道做匀速直线运动,并且在任一时刻粒子位置在哪里都是完全确定的.但是电子的双重属性表现为,当电子以一个确定的动量运动时,也表现为一个确定波长的电子波沿动量方向传播.然而具有确定波长的波动是一个无穷长平面波描写的电子,但在任一时刻粒子的位置在哪里却是完全不确定的.
粒子的全同性
原子世界物质粒子的另一个基本特性是粒子的全同性.粒子的全同性就是指同一种粒子是完全相同的,不可区分的.考虑两个电子,它们都是带一个单位的负电荷,具有相同的质量.在开始时给这两个电子编号为一和二,如果电子运动有特定的轨道,就可以随着时间的变化沿着电子的轨道追踪,始终能辨认得出第一号电子和第二号电子.但是由于不确定关系,不能沿着电子的运动轨道追踪和辨认电子.如果两个电子有微小的差别,比如第一个电子的质量略重一些,就可以用这个微小差别来区分和辨认两个电子.所有的电子都是完全相同的,如果发现有一个电子的质量比别的电子确定地重一些,可以用质量把它和其他电子区分开,则这个重一些的电子实际上并不是电子,而应该是某种新粒子.物质粒子的全同性还决定了,当几个全同粒子在一起运动时,可以存在的运动状态只能是能体现物质粒子全同性的状态,不符合这要求的运动状态根本不能存在.
原子世界物质粒子体系的运动状态用状态函数描写,能体现物质粒子全同性的状态有两大类.一类是完全对称状态,这时任意两个全同粒子互相交换就导致整个状态函数不变,1924年印度物理学家玻色(Satyendranath Bose)首先研究了这类粒子的统计物理规律.还有一类是完全反对称状态,这时任意两个全同粒子互相交换就导致整个状态函数变符号,正变负,负变正,1926年美籍意大利物理学家费米(Enrico Fermi)首先研究了这类粒子的统计物理规律.
所有的粒子都可以有自旋,量子力学给出普遍要求,粒子的自旋角动量可以用一个称为自旋量子数的量s来标志,s的值可以取0,1/2,1,3/2,2,….它的物理意义在于以约化普朗克常数为单位来表述自旋角动量时,自旋角动量数值的平方等于s(s+1)乘约化普朗克常数的平方,自旋角动量沿某一特定方向投影的可取值为s,s—1,…-s+1,-s乘约化普朗克常数,共2s+1个值.各种粒子按自旋角动量的性质分成两大类:自旋量子数s=0,1,2,…的全同粒子运动状态是完全对称状态,这类粒子称为玻色子;自旋量子数s=1/2,3/2,5/2,…的全同粒子运动状态是完全反对称状态,这类粒子称为费米子.光子的自旋量子数s=1,是玻色子,电子、质子、中子的自旋量子数s=1/2,都是费米子.
7电子的壳层结构
1925年美籍奥地利物理学家泡利(Wolfgang ErnstPauli)提出电子的不相容原理:一个多电子系统中,不能有两个或两个以上电子具有相同的单粒子运动状态.按照这个不相容原理,在同一个原子里的两个电子不可能同时具有相同的轨道量子数、角动量量子数和自旋量子数.这个原理是对费米子普遍适用的,后来被称为泡利不相容原理.
量子力学建立后,物理学家们将玻尔提出的原子模型理论建立到严格的量子力学基础上,认为原子中心是一个很重的带正电的原子核,原子核外有一些带负电的电子运动,它们之间主要是库仑吸引力.电子环绕原子核运动时,只有满足一定条件时,运动才是稳定的,相应地电子的能量可取的值也只能是某些特定的分立值,称为能级.按照这个模型,原子各能级的能量是负的,并且其数值与主量子数n的平方成反比,同一主量子数的2n2个运动状态属于同一能级.
氢原子的原子核外有一个电子,能量最低时电子在n=1能级.氦原子的原子核外有两个电子,能量最低时两个电子都在n=1能级.锂原子的原子核外有3个电子,能量最低时两个电子在n=1能级,这个能级的运动状态都已各有一个电子,根据泡利不相容原理,不能再容纳电子,再有一个电子在n=2能级.铍原子的原子核外有4个电子,能量最低时2个电子在n=1能级,这个能级的运动状态都已填满,再有两个电子都在n=2能级.这样随着原子序数的加大,原子核外的电子数逐渐增多,能量最低时电子按主量子数从小到大地分层排列.只是当原子序数大时,核外电子数比较多了,电子之间还有库仑排斥力的作用,造成同一主量子数的各运动状态的能量随电子运动的轨道角动量不同而能量也有所不同.量子力学给出,电子运动的轨道角动量平方的可取值是约化普朗克常数平方的 l(l+1)倍,这里l称为轨道量子数,可取值是零或正整数.同一轨道量子数l下,轨道角动量沿某一特定方向投影的可取值为l、l-1、…、-l+1、-l倍约化普朗克常数,共有2l+l个不同的运动状态.由于电子是自旋量子数为1/2的粒子,自旋角动量沿某特定方向的投影可以有两个不同的取值.同一轨道量子数l下共可以有4l+2个不同的运动状态.在原子中电子所处运动状态的主量子数给定下,轨道量子数只能比主量子数小,这时同一个能级分裂成几个能级,轨道量子数越大的能级越高.考察原子序数大的原子,原子核外的电子分层地分布在原子核的周围运动,能量最低时,电子首先进入能量最低的运动状态,按照能级的高低形成按主量子数和轨道量子数从低到高填充分布.原子结构的电子分层分布,是决定各种元素的原子化学性质的物理基础,是元素化学性质周期律的物理基础.
8元素周期律的物理基础
到了19世纪,人们已经知道,物质是由不同的元素构成的.在每一种元素被发现的同时,它的原子量也被尽量精确地测定.随着被发现的元素的增多,科学家们也越来越感到迷惑,因为每一种元素的化学性质都不相同,于是他们就开始逐渐寻找这些元素之间的联系.19世纪60年代,俄国化学家门捷列夫(Dmitry Ivanovich Mendeleyev)和德国化学家迈耶(Julius Lothar Meyer)在前人工作的基础上发现,尽管当时已发现的元素已经有几十种,但是它们的化学性质并不是杂乱无章的,而是可以找到一定的规律的,比如最轻的金属锂的化学性质就与食盐中所含的一种元素钠的化学性质相仿.他们总结了这种规律性,而且将当时已经发现的每一个元素按照这种规律性排列成了一个表格,这就是著名的化学元素周期表.门捷列夫的这个表基本是按照原子量的顺序排成的,具有类似的性质的元素被排在了同一组.当某一个元素的性质并不符合它按照顺序应当符合的一组时,他就在这个元素之前留出一个空位,并且宣布这个空位所在的地方必定被某一个还未被发现的新元素占据着,这个元素将来一定会被发现,同时他还根据这张表预言了这些元素的性质.后来,门捷列夫所预言的三个待发现的元素镓、钪、锗都很快就被发现了,并且它们的性质也证实了门捷列夫的预言.随着时间的推移,元素周期表中空缺的位置被一个一个地填充,迄今为止,表中的元素已经增加到了111种.
量子力学的建立使人们对化学元素周期表有了本质的认识.由于原子核外的电子按泡利不相容原理,依次按能量由低到高占据不同的轨道,而每当具有某一量子数的轨道全部被占满,而余下的电子则开始占据具有更高量子数的轨道,在最外层具有相同电子数目的元素就会表现出类似的性质.比如镁的第一、二层(n=1,2)已被电子填满,第三层(n=3)只有两个电子,即所谓的“价电子”,而钙的第一、二层(n=1,2)已被填满,第三层(n=3)也已被填入8个电子,属于部分地填满了,第四层(n=4)有2个电子,由于结构的相似,这两种金属就表现出了相似的化学性质,都是正二价的碱土金属.于是,由于原子物理学的发展人们已经能够从本质上理解门捷列夫的周期表了.
原子光谱的研究对原子的能级结构分布给出丰富的信息,它显示电子还要有自旋角动量,是自旋量子数为1/2的费米子,同时还显示出电子还要有与自旋角动量成正比的自旋磁矩.量子力学普遍给出,带电粒子做轨道运动时,将要有与轨道角动量成正比的轨道磁矩,比例系数应是该带电粒子电荷与质量之比的一半.实验显示,电子自旋磁矩与自旋角动量的比例系数则是电子电荷与质量之比,即是轨道运动时的2倍.电子自旋磁矩的这个性质显得“反常”,但却是实验显示的结果.
原子核外的电子在广阔的天地中非常活跃地运动.如果测量这些电子的运动速度,就会发现它们的平均速度至少达到每秒2188公里.不同元素的原子核外的电子数目不同,它们都在大体差不多的区域内运动.原子内部的结构虽然是很稀松的,但是原子相互之间还是有很强的不可入性,很难把两个原子压缩使它们重叠起来.当两个原子结合成一个分子时,只在两个
以下是个人观点:
1、光子与电子之间并非传统意义上的碰撞,而是能量的传播,形象一点就象太阳照在我们身上会发热一样的。关于你的想法,我认为可以这样比喻,当光子的频率较小的时候,其能量也小,我们用动能比喻。我们在太阳上用乒乓球去砸地球,当然很难给地球足够的动能以明显改变地球的运行轨道,当然你的意思是用无穷多的乒乓球来砸。不过毕竟我们的标靶很小,子弹再小也不可能形成足够的强度。
2、我们说光子的质量主要指其静止质量。这方面,各国科学家都在研究。主要有以下几个方面。
a、据英国New Scientist,2002,175(2359):19报道,最近三位科学家的研究推测,早期宇宙时的光子是有质量的,约为千亿分之一克。 德国海德堡大学的普罗科佩克(T.Prokopec)和伦敦皇家学院的托恩克维斯特(O.T?觟rnkvist)在研究宇宙中所有星系都被磁场包围这一问题时认为,这些磁场可能是在宇宙开始快速膨胀时存在着带有质量的光子的遗迹。 大多数科学家认为,粒子的质量来源于至今尚未被发现的希格斯玻色子微粒。这种微粒分布在整个空间内,它们在某些粒子周围很密集,而在另一些粒子附近则很少,正是这种聚集的密度赋予粒子以质量,因此夸克很重,电子较轻,而光子没有质量。
现在,上述两位科学家与佛罗里达大学的伍达德(R. Woodard)合作,按照量子理论和暴胀宇宙学说推出,早期宇宙中光子之所以具有质量,其秘密在于浸透在整个空间内的真空能量。
按照量子理论,真空不是真的一无所有,而是充斥着从虚无产生的粒子对。正常情况下,这些正、负粒子对一出现立即碰撞而湮没,但在宇宙创生大爆炸后远远不到一秒钟的时间内发生了宇宙向外急剧膨胀(即所谓暴胀时期),此时成对的粒子能感受到暴胀的牵引,空间的快速膨胀将正、负粒子拉开得如此之远,致使两者不能互相湮没,从而充斥在空间内。 希格斯玻色子影响不了光子,那些带电的粒子却能够,但需比在正常情况下更多的能量才能在这些粒子海洋中产生一个光子,而粒子也被拉向光子,实际上,光子将获得10-11克的质量。在暴胀阶段停止后,伴随着此质量的额外能量将产生磁场,该磁场演化成为今天观测到的天体周围的磁场。
(源于http://www.bioon.com/popular/library/200406/48370.html)
b、 现在的有关光子静止质量的理论是以相互作用理论为基础的。按照现代的观点,各种基本的相互作用都应当是满足规范变换不变性的。
之所以要求相互作用满足规范不变性,是由于在量子场论中存在着著名的发散困难,发散困难必须用重整化方法来解决,而重整化方法可行的条件就是理论必须满足规范不变性。但是,规范不变性是与规范场粒子静质量为0紧密联系在一起的。例如电磁场的规范不变性就是与光子的静质量为0直接相关的。
从理论上来讲,不仅电磁相互作用如此,其他相互作用亦是如此。强、弱相互作用如此,爱因斯坦所建立的引力相互作用理论——广义相对论亦如此,它们都是规范理论。在此基础上建立起来的弱电统一理论,70年代以来提出的将强、弱、电磁三种相互作用统一起来的理论都是规范理论,人们甚至设想把引力相互作用也纳入该理论中而建立起完全统一的理论。总之,规范理论已经成为物理研究中一个极重要的方向。
然而,1983年发现的W、Z粒子虽然证实了规范化的弱电统一理论的正确性,但实验却表明它们都具有静质量。解决这个困难的方法认为:那些规范场粒子本来的确是没有静质量的,现在观察到的质量是由于真空的对称性破缺引起的。也就是说,在原来的真空中这些粒子并没有静质量,但真空本身可以变化,在变化后的真空里它们表现出有质量。
物理上的真空事实上是由正、负粒子对构成的而非绝对的虚无。真空背景在一定的条件下会发生起伏,这种起伏称为真空极化。此时的光子就会和由于真空极化而产生的正、负粒子对发生相互作用,从而使光子的行为好像具有静质量。
在真正的真空中,光子是没有静质量的。在现在的物理真空里,光子是可以有静质量的。至于现在的真空如何由原来的真空演化而来,这在物理学中乃是一个最最基本的问题。
上述观点乃是一些理论设想,是否正确还有待于进一步的研究。
(源于:http://www.nsfz.cn/ywj/wll/kejian/ShowArticle.asp?ArticleID=636)
其实简单的从E=Mc2,动能1/2MC2,以及黑洞的万有引力能够吸住光子,可以知道光子一定有质量,我觉得这个质量不会很小很小。
3、楼上的回答很正确:宏观显示波动性,微观显示粒子性
1、光子与电子之间并非传统意义上的碰撞,而是能量的传播,形象一点就象太阳照在我们身上会发热一样的。关于你的想法,我认为可以这样比喻,当光子的频率较小的时候,其能量也小,我们用动能比喻。我们在太阳上用乒乓球去砸地球,当然很难给地球足够的动能以明显改变地球的运行轨道,当然你的意思是用无穷多的乒乓球来砸。不过毕竟我们的标靶很小,子弹再小也不可能形成足够的强度。
2、我们说光子的质量主要指其静止质量。这方面,各国科学家都在研究。主要有以下几个方面。
a、据英国New Scientist,2002,175(2359):19报道,最近三位科学家的研究推测,早期宇宙时的光子是有质量的,约为千亿分之一克。 德国海德堡大学的普罗科佩克(T.Prokopec)和伦敦皇家学院的托恩克维斯特(O.T?觟rnkvist)在研究宇宙中所有星系都被磁场包围这一问题时认为,这些磁场可能是在宇宙开始快速膨胀时存在着带有质量的光子的遗迹。 大多数科学家认为,粒子的质量来源于至今尚未被发现的希格斯玻色子微粒。这种微粒分布在整个空间内,它们在某些粒子周围很密集,而在另一些粒子附近则很少,正是这种聚集的密度赋予粒子以质量,因此夸克很重,电子较轻,而光子没有质量。
现在,上述两位科学家与佛罗里达大学的伍达德(R. Woodard)合作,按照量子理论和暴胀宇宙学说推出,早期宇宙中光子之所以具有质量,其秘密在于浸透在整个空间内的真空能量。
按照量子理论,真空不是真的一无所有,而是充斥着从虚无产生的粒子对。正常情况下,这些正、负粒子对一出现立即碰撞而湮没,但在宇宙创生大爆炸后远远不到一秒钟的时间内发生了宇宙向外急剧膨胀(即所谓暴胀时期),此时成对的粒子能感受到暴胀的牵引,空间的快速膨胀将正、负粒子拉开得如此之远,致使两者不能互相湮没,从而充斥在空间内。 希格斯玻色子影响不了光子,那些带电的粒子却能够,但需比在正常情况下更多的能量才能在这些粒子海洋中产生一个光子,而粒子也被拉向光子,实际上,光子将获得10-11克的质量。在暴胀阶段停止后,伴随着此质量的额外能量将产生磁场,该磁场演化成为今天观测到的天体周围的磁场。
(源于http://www.bioon.com/popular/library/200406/48370.html)
b、 现在的有关光子静止质量的理论是以相互作用理论为基础的。按照现代的观点,各种基本的相互作用都应当是满足规范变换不变性的。
之所以要求相互作用满足规范不变性,是由于在量子场论中存在着著名的发散困难,发散困难必须用重整化方法来解决,而重整化方法可行的条件就是理论必须满足规范不变性。但是,规范不变性是与规范场粒子静质量为0紧密联系在一起的。例如电磁场的规范不变性就是与光子的静质量为0直接相关的。
从理论上来讲,不仅电磁相互作用如此,其他相互作用亦是如此。强、弱相互作用如此,爱因斯坦所建立的引力相互作用理论——广义相对论亦如此,它们都是规范理论。在此基础上建立起来的弱电统一理论,70年代以来提出的将强、弱、电磁三种相互作用统一起来的理论都是规范理论,人们甚至设想把引力相互作用也纳入该理论中而建立起完全统一的理论。总之,规范理论已经成为物理研究中一个极重要的方向。
然而,1983年发现的W、Z粒子虽然证实了规范化的弱电统一理论的正确性,但实验却表明它们都具有静质量。解决这个困难的方法认为:那些规范场粒子本来的确是没有静质量的,现在观察到的质量是由于真空的对称性破缺引起的。也就是说,在原来的真空中这些粒子并没有静质量,但真空本身可以变化,在变化后的真空里它们表现出有质量。
物理上的真空事实上是由正、负粒子对构成的而非绝对的虚无。真空背景在一定的条件下会发生起伏,这种起伏称为真空极化。此时的光子就会和由于真空极化而产生的正、负粒子对发生相互作用,从而使光子的行为好像具有静质量。
在真正的真空中,光子是没有静质量的。在现在的物理真空里,光子是可以有静质量的。至于现在的真空如何由原来的真空演化而来,这在物理学中乃是一个最最基本的问题。
上述观点乃是一些理论设想,是否正确还有待于进一步的研究。
(源于:http://www.nsfz.cn/ywj/wll/kejian/ShowArticle.asp?ArticleID=636)
其实简单的从E=Mc2,动能1/2MC2,以及黑洞的万有引力能够吸住光子,可以知道光子一定有质量,我觉得这个质量不会很小很小。
3、楼上的回答很正确:宏观显示波动性,微观显示粒子性
光子是物质的基本粒子
赵丰军
一、 基本粒子 谈宇宙中的一切,需要从物质的基本粒子说起。相信光子是物质的基本粒子有以下几个原因:1、光子是人类身边非常普通的粒子,物质在任何条件下都能发出光子;2、生命的诞生,人类的生存以及宇宙对人类的影响都是由光子信息来完成的;3、爱因斯坦提出的光子模型 ;是依据之一,能量与光子的光速有关; 4、一定能量的正电子与一定能量的负电子碰撞,电子对消失,同时会释放一对光子;5、光子团的相互作用能合成普通粒子。
爱因斯坦提出光子学说后又过了几十年,对光子的研究仍然继续,特别是:光子是物质的基本粒子学说仍然没有www.rixia.cc建立。为什么?究其原因,是人们不愿意放弃现在的物质模型:物质的质量是物体本身固有的,和环境无关;物质世界:按照爱因斯坦对光子的理解,如果光子是物质的基本粒子,任何物体在相对静止的情况下都没有质量,物质没有静止质量的意义太可怕了,我们摸不到物体,看不见对方,不能利用任何物质,这是我们现实生活中不可能存在的物理模型。因为是不可能的物理模型,必须改变认识自然界的思维方式,不然是没有办法认识自然界的。自然界就是这样捉弄人类,不允许人类那么轻易的认识基本粒子。如果光子真的是物质的基本粒子,我们周围的物质确实就没有静止质量了,因为物质由于光子这类基本粒子构成的,而且按照爱因斯坦对光子的理解,光子是不应有静止质量的,光子没有静止质量,由光子组成的物质也不会存在静止质量,事实上物质确实没有静止质量,平时我们看到物质的静止质量,以及物质的运动质量是这样产生的:由于物质不断地与周围的物质作用光子,这种作用是吸收和发出光子,在单位时间内作用的光子能量越大,对外界显示出来自己的质量越多。在单位时间内吸收与发出光子能量越小,物质对外表现出的物质质量就越小,如果物质停止了与环境作用光子,这个物质也就没有了质量,这种现象几乎是不可能的,如果说有可能存在的话也是在下列事件中出现,第一,物质处在绝对零度下,就是说在没有光子能量的区域中,第二,物质的光子信息本身与环境的光子信息相差太远,物质完全不吸收,或者是理解为拒绝吸收环境的光子信息。如果这类事件是突然发生的事例,物体就好像是突然间消失了一样,用通俗的话讲:物体进入了另一个时空。
物质不断地与环境作用光子(吸收和发射),从而表现出的物质的质量,在一定时间内,物质与环境作用的光子个数多、能量大,它表现出的质量就多;这可以用一个数学公式来表达: ,其中 是物质吸收和发出光子的最高频率, 在一定时间内作用光子能量,它越大, 就越大,我们就感觉到物质质量越多,就说成是物质的质量大;相反也是成立的。
从这个意义上讲,我们周围的所有物质,只要是有静止质量的物质,都不是物质的基本粒子,只有光子,没有静止质量,光子本身才是物质的基本粒子,所有电子,质子,甚至是更小的物质粒子,只要存在静止质量,都不能算是物质的基本粒子,只能算是光子构成的光子信息团,由于光子信息构成不同,对应的光子信息的寿命不同,如果环境中对应的光子信息数量特别多,这种光子信息在吸收、发出光子信息后自己的光子信息,在单位时间内改变量特别小,也就是对应的粒子在自然界中存在的时间就长,用通俗的话讲这种粒子的寿命比较长,如果对应粒子的光子信息在自然界中存在的非常少,这种粒子的存在有两种途径,一是少吸收物质的光子信息,自己的静止质量显示的小一些,寿命长一些,另一种是多吸收物质的光子信息,自己的静止质量大一些,在单位的时间内,自己的改变量多一些,自己的寿命小一些。事实上物质是采用上一种方法,这可以用物质的原子吸收光谱暗线,与物质原子发射光谱的明线频率是相对应的,来说明物质只是吸收与自己光子信息对应频率的光子信息。
由于自然界中的光子数量非常多,显示为光子的寿命为无限长,事实也正是如此,光子的存在时间最长,光子是不能消失的,因为自然界中存在一个能的转化与守恒定律,要是光子消失了,光子的寿命有一定的数值,这个定律就不成立了。光子只能是被一个物体吸收后,同时发出一个光子,只是发出的光子信息组合不同,这种不同的光子信息组合,就表达了一定的光子信息,特别是能把吸收光子信息之后的物体,再发出来的光子信息表达出来,物体就是这样传达信息的,自然界存在一个最大的传达信息的速度,就是光子在自然界的速度, 。人类的视觉是用了自然界的最高时速。
另外人体在进化过程中,充分利用了自然界的光子信息,人类的五种感觉方式都是在光子信息这种原始感觉基础上进化而来的,光子信息是物质与物质存在时,不断进行交流的一种信息表达形式,只要物质存在,就要不断地吸收和发出光子信息,就要从其它物质身上吸收光子信息,同时发出具有自己的特征的光子信息,将自己的物质身份表达给自然界,这就是物质存在时的特征。人类是在自然界中,不断吸收地球表面上的光子信息,由于地球表面上的光子信息不断变化,人类为了适应自然界的变化,就进化出视觉的器官―――眼睛。特别是人类的眼睛最敏感的光波就是太阳的中心频率的光子,其它动物的视觉最敏感的光波,应该是这种动物在生活过程中,吸收光波的中心频率。人类的其它各种器官都是在物质的共同信息语言下进化而来的,因为物质的存在就是在不断地吸收光子信息,同时发出光子信息,那么物质间光子信息就是物质与物质,人类与人类,动物与动物,植物与植物,以及这些物质间相互交流的共同语言,所以,光子信息不仅仅是物质存在时必须吸收与发出的物质类型,也是物质间相互交流信息的一种共同语言,这种语言是所有物质共同的语言,是所有物质都能听得懂的语言,不论是无生命的物质,还是有生命的物质,无论是植物与动物间,还是人类与动物间都是能够共同交流的语言信息,只可惜人类由于物欲膨胀,各种器官的完美发展,不利用、不相信这种光子信息的存在,更不理解这种光子信息的内容了,遇到这种光子信息的变化和存在时,人类只知道自己有一种感觉,却不知道这种感觉具体代表什么,这种感觉的信息内容是什么,这是人类在自然界进化过程中的一个遗憾,放弃了自然界的自然知觉,放弃了自然界中传播最快、最准确的光子信息感觉,而使用了人体的五种感觉,特别是人的视觉只用到了很少一部分光波。不过,由于科学核技术的发展,人类又创造了手机,利用手机代替了人类的一部分自然知觉,又补充了人类失去的一部分功能。
由于光子信息是自然界中存在的一种自然知觉,将这种信息、这种语言、称为自然语言,是所有物质共同使用的语言,是所有物质都能听得懂的语言,所以不仅人有灵,所有物质都是有灵的,这样对动物能理解人类的一些行为就不足为奇了。
由于光子担当的任务太大,一是充当了显示物质的代言人,没有光子的吸收与发出,物质就不能存在,物质的质量就显示不出来,物质就没有惯性,物质就不能为其它物质服务和利用;二是光子的构成――光子信息,又充当了自然界所有物质交流信息的语言,说光子是物质的基本粒子已不足为过了。
赵丰军
一、 基本粒子 谈宇宙中的一切,需要从物质的基本粒子说起。相信光子是物质的基本粒子有以下几个原因:1、光子是人类身边非常普通的粒子,物质在任何条件下都能发出光子;2、生命的诞生,人类的生存以及宇宙对人类的影响都是由光子信息来完成的;3、爱因斯坦提出的光子模型 ;是依据之一,能量与光子的光速有关; 4、一定能量的正电子与一定能量的负电子碰撞,电子对消失,同时会释放一对光子;5、光子团的相互作用能合成普通粒子。
爱因斯坦提出光子学说后又过了几十年,对光子的研究仍然继续,特别是:光子是物质的基本粒子学说仍然没有www.rixia.cc建立。为什么?究其原因,是人们不愿意放弃现在的物质模型:物质的质量是物体本身固有的,和环境无关;物质世界:按照爱因斯坦对光子的理解,如果光子是物质的基本粒子,任何物体在相对静止的情况下都没有质量,物质没有静止质量的意义太可怕了,我们摸不到物体,看不见对方,不能利用任何物质,这是我们现实生活中不可能存在的物理模型。因为是不可能的物理模型,必须改变认识自然界的思维方式,不然是没有办法认识自然界的。自然界就是这样捉弄人类,不允许人类那么轻易的认识基本粒子。如果光子真的是物质的基本粒子,我们周围的物质确实就没有静止质量了,因为物质由于光子这类基本粒子构成的,而且按照爱因斯坦对光子的理解,光子是不应有静止质量的,光子没有静止质量,由光子组成的物质也不会存在静止质量,事实上物质确实没有静止质量,平时我们看到物质的静止质量,以及物质的运动质量是这样产生的:由于物质不断地与周围的物质作用光子,这种作用是吸收和发出光子,在单位时间内作用的光子能量越大,对外界显示出来自己的质量越多。在单位时间内吸收与发出光子能量越小,物质对外表现出的物质质量就越小,如果物质停止了与环境作用光子,这个物质也就没有了质量,这种现象几乎是不可能的,如果说有可能存在的话也是在下列事件中出现,第一,物质处在绝对零度下,就是说在没有光子能量的区域中,第二,物质的光子信息本身与环境的光子信息相差太远,物质完全不吸收,或者是理解为拒绝吸收环境的光子信息。如果这类事件是突然发生的事例,物体就好像是突然间消失了一样,用通俗的话讲:物体进入了另一个时空。
物质不断地与环境作用光子(吸收和发射),从而表现出的物质的质量,在一定时间内,物质与环境作用的光子个数多、能量大,它表现出的质量就多;这可以用一个数学公式来表达: ,其中 是物质吸收和发出光子的最高频率, 在一定时间内作用光子能量,它越大, 就越大,我们就感觉到物质质量越多,就说成是物质的质量大;相反也是成立的。
从这个意义上讲,我们周围的所有物质,只要是有静止质量的物质,都不是物质的基本粒子,只有光子,没有静止质量,光子本身才是物质的基本粒子,所有电子,质子,甚至是更小的物质粒子,只要存在静止质量,都不能算是物质的基本粒子,只能算是光子构成的光子信息团,由于光子信息构成不同,对应的光子信息的寿命不同,如果环境中对应的光子信息数量特别多,这种光子信息在吸收、发出光子信息后自己的光子信息,在单位时间内改变量特别小,也就是对应的粒子在自然界中存在的时间就长,用通俗的话讲这种粒子的寿命比较长,如果对应粒子的光子信息在自然界中存在的非常少,这种粒子的存在有两种途径,一是少吸收物质的光子信息,自己的静止质量显示的小一些,寿命长一些,另一种是多吸收物质的光子信息,自己的静止质量大一些,在单位的时间内,自己的改变量多一些,自己的寿命小一些。事实上物质是采用上一种方法,这可以用物质的原子吸收光谱暗线,与物质原子发射光谱的明线频率是相对应的,来说明物质只是吸收与自己光子信息对应频率的光子信息。
由于自然界中的光子数量非常多,显示为光子的寿命为无限长,事实也正是如此,光子的存在时间最长,光子是不能消失的,因为自然界中存在一个能的转化与守恒定律,要是光子消失了,光子的寿命有一定的数值,这个定律就不成立了。光子只能是被一个物体吸收后,同时发出一个光子,只是发出的光子信息组合不同,这种不同的光子信息组合,就表达了一定的光子信息,特别是能把吸收光子信息之后的物体,再发出来的光子信息表达出来,物体就是这样传达信息的,自然界存在一个最大的传达信息的速度,就是光子在自然界的速度, 。人类的视觉是用了自然界的最高时速。
另外人体在进化过程中,充分利用了自然界的光子信息,人类的五种感觉方式都是在光子信息这种原始感觉基础上进化而来的,光子信息是物质与物质存在时,不断进行交流的一种信息表达形式,只要物质存在,就要不断地吸收和发出光子信息,就要从其它物质身上吸收光子信息,同时发出具有自己的特征的光子信息,将自己的物质身份表达给自然界,这就是物质存在时的特征。人类是在自然界中,不断吸收地球表面上的光子信息,由于地球表面上的光子信息不断变化,人类为了适应自然界的变化,就进化出视觉的器官―――眼睛。特别是人类的眼睛最敏感的光波就是太阳的中心频率的光子,其它动物的视觉最敏感的光波,应该是这种动物在生活过程中,吸收光波的中心频率。人类的其它各种器官都是在物质的共同信息语言下进化而来的,因为物质的存在就是在不断地吸收光子信息,同时发出光子信息,那么物质间光子信息就是物质与物质,人类与人类,动物与动物,植物与植物,以及这些物质间相互交流的共同语言,所以,光子信息不仅仅是物质存在时必须吸收与发出的物质类型,也是物质间相互交流信息的一种共同语言,这种语言是所有物质共同的语言,是所有物质都能听得懂的语言,不论是无生命的物质,还是有生命的物质,无论是植物与动物间,还是人类与动物间都是能够共同交流的语言信息,只可惜人类由于物欲膨胀,各种器官的完美发展,不利用、不相信这种光子信息的存在,更不理解这种光子信息的内容了,遇到这种光子信息的变化和存在时,人类只知道自己有一种感觉,却不知道这种感觉具体代表什么,这种感觉的信息内容是什么,这是人类在自然界进化过程中的一个遗憾,放弃了自然界的自然知觉,放弃了自然界中传播最快、最准确的光子信息感觉,而使用了人体的五种感觉,特别是人的视觉只用到了很少一部分光波。不过,由于科学核技术的发展,人类又创造了手机,利用手机代替了人类的一部分自然知觉,又补充了人类失去的一部分功能。
由于光子信息是自然界中存在的一种自然知觉,将这种信息、这种语言、称为自然语言,是所有物质共同使用的语言,是所有物质都能听得懂的语言,所以不仅人有灵,所有物质都是有灵的,这样对动物能理解人类的一些行为就不足为奇了。
由于光子担当的任务太大,一是充当了显示物质的代言人,没有光子的吸收与发出,物质就不能存在,物质的质量就显示不出来,物质就没有惯性,物质就不能为其它物质服务和利用;二是光子的构成――光子信息,又充当了自然界所有物质交流信息的语言,说光子是物质的基本粒子已不足为过了。
量子是不连续的,也不能积累.光电效应所说的光子碰撞,有很大的随机性.举个例子,我们把光电效应想象成一场有着高昂入场费的拍卖。每个量子是一个顾客,它所携带的能量相当于一个人拥有的资金。要进入拍卖现场,每个人必须先缴纳一定数量的入场费,而在会场内,一个人只能买一件物品。
一个光量子打击到金属表面的时候,如果它带的钱足够(能量足够高),它便有资格进入拍卖现场(能够打击出电子来)。至于它能够买到多好的物品(激发出多高能量的电子),那要取决于它付了入场费后还剩下多少钱(剩余多少能量)。频率越高,代表了一个人的钱越多,像紫外线这样的大款,可以在轻易付清入场费后还买的起非常贵的货物,而频率低一点的光线就没那么阔绰了。
但是,一个人有多少资金,这和一个“代表团”能够买到多少物品是没有关系的。能够买到多少数量的东西,这只和“代表团”的人数有关系(光的强度),而和每一个人有多少钱(光的频率)没关系。如果我有一个500人的代表团,每个人都有足够的钱入场,那么我就能买到500样货品回来,而你一个人再有钱,你也只能买一样东西(因为一个人只能买一样物品,规矩就是这样的)。至于买到的东西有多好,那是另一回事情。话又说回来,假如你一个代表团里每个人的钱太少,以致付不起入场费,那哪怕你人数再多,也是一样东西都买不到的,因为规矩是你只能以个人的身份入场,没有连续性和积累性,大家的钱不能凑在一起用。你所说的光子多次碰撞其实每次光子只可以碰撞一个电子.而且之后这里面会有一个逸出功W.根据量子力学,电子会在一瞬间逃离原子核束缚或者直接迁移轨道放出能量.正如我一开始所说的,量子的能量是不可以累积的.
楼上的不要说的那么绝对,书也是人写的,人都会有错的.就正如那个叫什么克的研究了一辈子的量子力学的,最后还是说了一句话:这个世界没有人理解量子力学.
参考资料:http://www.delphibbs.com/keylife/iblog_show.asp?xid=9380
一个光量子打击到金属表面的时候,如果它带的钱足够(能量足够高),它便有资格进入拍卖现场(能够打击出电子来)。至于它能够买到多好的物品(激发出多高能量的电子),那要取决于它付了入场费后还剩下多少钱(剩余多少能量)。频率越高,代表了一个人的钱越多,像紫外线这样的大款,可以在轻易付清入场费后还买的起非常贵的货物,而频率低一点的光线就没那么阔绰了。
但是,一个人有多少资金,这和一个“代表团”能够买到多少物品是没有关系的。能够买到多少数量的东西,这只和“代表团”的人数有关系(光的强度),而和每一个人有多少钱(光的频率)没关系。如果我有一个500人的代表团,每个人都有足够的钱入场,那么我就能买到500样货品回来,而你一个人再有钱,你也只能买一样东西(因为一个人只能买一样物品,规矩就是这样的)。至于买到的东西有多好,那是另一回事情。话又说回来,假如你一个代表团里每个人的钱太少,以致付不起入场费,那哪怕你人数再多,也是一样东西都买不到的,因为规矩是你只能以个人的身份入场,没有连续性和积累性,大家的钱不能凑在一起用。你所说的光子多次碰撞其实每次光子只可以碰撞一个电子.而且之后这里面会有一个逸出功W.根据量子力学,电子会在一瞬间逃离原子核束缚或者直接迁移轨道放出能量.正如我一开始所说的,量子的能量是不可以累积的.
楼上的不要说的那么绝对,书也是人写的,人都会有错的.就正如那个叫什么克的研究了一辈子的量子力学的,最后还是说了一句话:这个世界没有人理解量子力学.
参考资料:http://www.delphibbs.com/keylife/iblog_show.asp?xid=9380
不知提问者看没看过《时间简史》,其中介绍了一种思想也可以说是对高中物理的一种延伸:电子在高速绕原子核运动, 这样高速运动的电子得布罗意波的效应很明显,即这时的电子可看成是一种波,当它绕原子核运动的路程是其波长整数倍时,波就不会发生干涉而即形成一种很稳定的状态。
知道了这个,第一个问题应该好理解些。可认为电子吸收了每一个射向它的光子,得到它的能量之后,它的速度加快,绕原子核运动半径(其实这只是用经典物理学的说法)增大,此时其轨道半径长就不再是其波长的整数倍,这样,电子波就会不断自身发干涉能量降低,回到原来半径为波长整数倍的轨道上,多余的能量以光子形式放出。这个过程非常短,在下一个光子到来之前就发生,所以从总体上看,电子总在原来的轨道上,而光子被吸收后又被放出,就像没被吸收一样。
光本身是没有动质量,光子也没有,如果说有静质量的话,那就是用质能公式把光子能量化成质量就是。不过这实际上没什么大用处。在高能物理中一般都忽略质量而只算能量,像光子这样根本不可能静止的“粒子”就更没必要了。
看了第三个问题,才知道提问者的提问的高深之处,先用第二个问题下套,再用第三个问题来“请君入瓮”。
我不得不承认第三个问题可能得用到光子的静质量,不确定性原理你应该知道,而不确定性和质量有关,质量越大不确定性越小。不确定性由波函数计算其概率,即质量越小不确定性越大越像波,质量越大不确定性越小,越像粒子。所以光的波粒二像性只是从两个角度看,则重点不同而已。光的频率越小,光子静质量越小也越像波,反其而异之。
知道了这个,第一个问题应该好理解些。可认为电子吸收了每一个射向它的光子,得到它的能量之后,它的速度加快,绕原子核运动半径(其实这只是用经典物理学的说法)增大,此时其轨道半径长就不再是其波长的整数倍,这样,电子波就会不断自身发干涉能量降低,回到原来半径为波长整数倍的轨道上,多余的能量以光子形式放出。这个过程非常短,在下一个光子到来之前就发生,所以从总体上看,电子总在原来的轨道上,而光子被吸收后又被放出,就像没被吸收一样。
光本身是没有动质量,光子也没有,如果说有静质量的话,那就是用质能公式把光子能量化成质量就是。不过这实际上没什么大用处。在高能物理中一般都忽略质量而只算能量,像光子这样根本不可能静止的“粒子”就更没必要了。
看了第三个问题,才知道提问者的提问的高深之处,先用第二个问题下套,再用第三个问题来“请君入瓮”。
我不得不承认第三个问题可能得用到光子的静质量,不确定性原理你应该知道,而不确定性和质量有关,质量越大不确定性越小。不确定性由波函数计算其概率,即质量越小不确定性越大越像波,质量越大不确定性越小,越像粒子。所以光的波粒二像性只是从两个角度看,则重点不同而已。光的频率越小,光子静质量越小也越像波,反其而异之。
身边的科学有哪些
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
身边的科学
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运日夏养花网动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运日夏养花网动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
常见身边的科学知识
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
1、牛奶加热后为什么会有层皮
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
那层浮在牛奶表面的皮是凝固了的蛋白质.牛奶中含有牛生长发育的所 有必需的营养成分,蛋白质就是其中非常重要的一种营养成分.
蛋白质一旦受热就会凝固.煮熟的鸡蛋之所以会凝固,就是因为鸡蛋里
的蛋白质凝固了.牛奶中的蛋白质也会因加热而凝固.
蛋白质,特别是牛奶的蛋白质,即便不加热,一变质就会凝固.蛋白质
变质时会产生酸,酸能使牛奶凝固.用乳酸菌凝固的酸奶酪虽然能吃,但自 然变质而凝固的牛奶还是不吃为好,因为不知道里面会含有什么样的能使人致病的细菌.
2、火柴是用什么做的
火柴的杆有纸做的和木头做的两种,木质的火柴杆,一般是以白杨木,
核桃木等五六种木柴为原料. 在火柴的圆头中,含有氯酸钾,重铬酸钾,氧化铁,硫磺,松香,二氧化锰,硫化锑等,有时也适当地掺入一些一氧化铅. 为了便于火柴燃烧,紧挨着火柴圆头的杆上还涂有1厘米长的石腊.纸制火柴杆上,这一部分看得更清楚. 火柴盒的摩擦面上涂有作为发火剂的红磷,氧化锑,有时也涂有二氧化 锰,硅砂等. 在火柴盒的摩擦面上,压住火柴猛一划,摩擦面上的红磷最先燃烧.这 一热量使其他氧化剂在一瞬间发出氧气来,杆上的石腊就被引燃,火柴棍就能顺利地燃烧起来.
3、刮风时为什么会发出"嗖嗖"的声响
强劲的风一旦碰上电线或树枝这种细长的东西时,就发出"嗖嗖"的声
响.细长的鞭子在空中猛烈抖动,鞭子这种棒状物的后面就形成了空气的漩涡,从而引起空气振动发出声音.风吹树枝的道理与挥鞭子一样.
在呈锐角的地方或缝隙的后面,刮风时也会形成这种漩涡,并发出"嗖
嗖"的声音,而且根据风力的强弱,发出的音调高低也不同.
4、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
5、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
6、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因.
7、汽笛声为什么驶来时比驶去时更响
当汽车鸣着喇叭从我们身边驶过远去的时候,让我们注意一下它的响
声.比较一下驶来时的声音和驶去时的声音,你就会发现驶来时的声音高于驶去时的声音.为什么会这样呢声音的高低是由空气的振动频率决定的,振动频率(即波的长短)越大, 声音越高.虽然是同样的声音,但在驶来时和驶去时,却有变化,这是因为发出响声的物体在运动. 发出响声的物体原地不动时,在哪里听到的都是一样高的声音.但是, 发出响声的物体在向一个方向运动时,前进方向的前面和后面相比较,前进
方向前面的声波短,相应的振动频率就大,因此,听起来在前面的声音就高, 在后面就低. 这是在1842年由奥地利的物理学家多普勒先生揭示的现象,叫做多普勒效应.
8、煮鸡蛋为什么在凉水里浸过后皮就好剥
鸡蛋是由蛋壳,蛋白,蛋黄构成的.蛋壳的主要成分是碳酸钙.在蛋壳
和蛋白之间,有一层很薄的蛋壳膜,这是蛋白质的明胶.在鸡蛋内部还有气室(气泡).越是新鲜的蛋,气室越小,放的时间久了,这个气室就渐渐变大.看上去蛋壳像是密封的玻璃球似的,但是实际上它是可以透少量的气的.在煮鸡蛋时,气室内的空气就膨胀,有一部分气要跑到蛋壳外面来.蛋煮好后立即浸入凉水里时,因气室内减压,水会进到蛋壳内.换句话说,空气跑出去之后,进来了水.因为水进到了蛋壳和蛋白之间,所以蛋壳就好剥.煮好后立即浸入凉水里的鸡蛋和煮好后稍过些时候才浸入凉水里的相比,蛋壳内进去的水多少不同,进去的水越少,蛋壳就越不好剥.其中的原因也可以从气室内的气压原理得到答案.
9、怎样测量飞机的速度
飞机不同于在地面上行驶的汽车和电车,要测量飞机的速度,就要测量
空气的流速. 要在高速飞行的飞机上测量空气的流速,并不是容易的事.这就需要利用一种叫做"空速管"的工具. 这种工具是一种双重管,它有直接接受空气流的口子和与空气流成直角的口子(这个口子不受空气流的影响),通过测出空气流的压力差,便可测出空气流的速度,即飞机的速度.
10、为什么热水会使玻璃杯炸裂
玻璃杯炸裂的原因是因为膨胀.杯里一倒入热水,杯子内壁就受热急剧
膨胀,但杯外壁却还是保持原样,内层玻璃突然向外大力挤压,杯子就破裂了. 如果事先让杯子内外侧同时受热,然后再倒入热水,杯子内外膨胀的程度相差不那么大,就不会炸裂了. 不过,如果玻璃杯很薄,即使倒入热水,热也会很快传到外侧,这样内外同时膨胀,杯子也就不易破裂.另外,所谓的硬质玻璃和耐热玻璃,是因
为膨胀的比例小才不易炸裂.
11、糖为什么是甜的
糖是甜的,盐是咸的,这是因为物质都有自己的特性.糖之所以甜,就
是糖的特性决定的. 如果问你:"糖为什么是甜的 "你大概只能回答说:"因为它是糖." 不过,甜这一感觉,只有将糖放在入的舌头上才能产生. 但是,即使在舌头上放上糖,也能使它没有甜的感觉.请把一粒冰糖放在舌头中央试试,放一粒盐也可以.怎么样感觉不出甜,咸味吧.这是因为舌头的中央不能分辨出甜酸苦辣.舌头也有构造上的或是叫做生理上的特性.有一门叫化学的学科,它是研究物体的性质及其变化的学问.那么,你怎样根据糖和盐除味道以外的性质,来分辨它们呢其实是有许多方法的.
12、为什么敲玻璃杯的边缘会发出动听的声音
在电视屏幕上,经常能看到用玻璃杯演奏乐曲的镜头,奏出的声音还非
常动听. 用普通的玻璃杯也可以.像高脚酒杯那样的杯子回声大,用手指一弹杯口,就会发出动听的声音,有时在屋子里回声会非常大.为什么会有声音呢这是因为用手指弹玻璃杯时,杯口的边缘部分就产生了振动,这一振动与玻璃杯原来就容易产生的振动(叫固有振动)相配合,振动就越来越大, 于是声音产生了.这时,如果在玻璃杯中倒入半杯水,就能看见那振动使水面形成了波纹. 为了圆满地进行这一试验,要把玻璃杯和手指都洗干净,因为油迹等杂
质会影响发出的声音.
13、为什么盒式录音带能录音
录音带的表面上,涂有一层非常细小的氧化铁粉.当录音带通过录音磁
头(一种电磁铁)时,麦克风传来的声音的变化使电流随之发生变化,这种信号使录音带的表面磁化,于是声音就录下来了. 当这种磁化了的录音带通过放音磁头(这也是一种电磁铁)时,磁头接 受到磁化信号产生了诱导电流,电流就能再现原来的声音. 录音带之所以能使用A,B两面,是因为磁头每次只需用到录音带表面的 半边,所以也就能往返使用了.
14、为什么在电器插头的插片上有小孔
在插头的两个插片前端,各有一个小孔,但有时也能见到没有小孔的插
头. 为什么插头上要有小洞呢原来,在插座入口内的两侧各有一个小小的凸起点,当插入插头时,插座里的小小凸起点正好从两边卡入插片上的小洞, 这样就能防止插头脱落了.
15、为什么在冰里加盐会使温度降低
冰和盐,在融化时,都会从周围吸取热量,也就是说,正是它们的这种
吸热作用才使温度下降的. 为了使冰融化,就必须要有热量,而冰在融化时,又不断地吸取周围的热量.因此,在冰的旁边,人们会感到凉意.
还有,此时如把食盐加入由冰融解而来的水中,会使温度降得更低,因
为盐在溶化时也要吸收周围的热. 除盐之外,还有许多物质具有这样的吸热性质,如海波(用于洗相片的药品),其吸热作用特别强.当然,各种物质的吸热作用是不同的. 如果把冰和盐按3:1的比例混和在一起,就成为所说的冷冻剂,它可以使温度降至-21.3℃.
16、把耳朵贴近瓶口为什么会听到"嗡嗡"的声音
把贝壳放在耳朵处,同样可以听到"嗡嗡"的声音,这声音就像是大海
的波涛声.用手轻轻地捂住耳朵也可以听到这种声音. 这是由于在我们周围总是有各种务样的声音.我们所处的地球几乎不存在完全没有声音的环境.这些声音与瓶中空气产生共鸣,耳朵贴近瓶口就能听到"嗡嗡"的声音.这是理由之一.另一个原因是,瓶口与耳朵深部之间的空气能产生涡流,这也会发出声音. 如果用力按住耳朵,一旦没有空气出入,我们就什么也听不到了.
17、使钟表准确走时的构造是怎样的
我们知道,挂钟有钟摆,而闹钟和手表没有钟摆.钟表还有许多种,如
电钟,电池钟,音叉钟和石英钟等等. "摆"的晃动周期是固定的,人们就是利用这一原理而制造出了钟表. 这一原理想必大家已从其他书上知道了吧. 闹钟和手表没有摆,但有与钟摆作用相同的机件,那就是游丝摆轮.一经振动,这个摆轮就往复转动,再通过内部的传送装置带动指针旋转.这样, 钟表就能显示准确的时间了.
18、蛋壳是由什么成分组成的
蛋壳的主要成分与大理石和珍珠的主要成分相同,都是碳酸钙,贝壳的
主要成分也是碳酸钙. 把蛋壳碎成大豆大小的小片,用镊子夹住,在离蜡烛火焰约1厘米处加热,这时蛋壳会逐渐变黑,并且产生氨气.继续加热,蛋壳碎片会变得雪白. 从火焰上拿下来使其冷却,然后滴一滴水充分搅拌,再用试纸或加入茶水测试,会发现这种液体呈强碱性. 碳酸钙经高温加热可以变成生石灰.生石灰加水后又会变成氢氧化钙.上面加热鸡蛋壳的过程与这一过程相似. 蛋壳在加热后之所以会释放出氨气,而后又变黑,是因为蛋壳里除碳酸 钙外,还含有其他一些有机物.
19、不锈钢为什么不易生锈
的确,不锈钢是不易生锈的.正因为它不易生锈,人们才把它称为不锈
钢.普通的不锈钢是往铁里掺18%左右的铬制成的,也就是说它是一种合金.此外还有往铁里掺合镍等制成的不锈钢. 不锈钢与铁相比之所以不易生锈,是因为用不锈钢制成薄板时,其表面会形成一层很结实的覆膜,将内部保护起来. 这种覆膜是一种氧化物,其实也是一种"锈",因而也可以说不锈钢是 一种比铁还易于生"锈"的金属,但它生的"锈"恰恰起了保护膜的作用. 与此类似的是铝.在铝的表面也能形成一层氧化覆膜,所以铝也不易生锈. 不锈钢也好,铝也好,它们都有这样一层氧化膜保护着内部,因此在洗刷不锈钢制品或铝制品时,最好不要用去污染粉等用力擦拭表面,否则会破坏那层氧化膜.
20、物体加热后为什么会膨胀
现在我们以做团体操或广播体操为例来考虑一下这个问题.
列队完毕之后,同学们相互之间的空隙很狭窄,这样是无法做体操的,
因为大家彼此会碰撞.然而,把彼此之间前后左右的距离拉大(呈散开队形), 大家就可以轻松地做体操了. 物体被加热后,随温度的不断升高,构成物体的分子的运动也逐渐加剧, 于是分子与分子之间的距离也就一点一点地拉大了. 也就是说,从物体的整体上看,物体就变得膨胀了. 还有,物体的膨胀率是由物体本身所决定的,物质不同,其膨胀率也各不相同.
21、火柴真的能在黑板上划燃吗
当火柴头与火柴盒上的摩擦面相摩擦时,由于双方都很粗涩,会产生出
很多摩擦热.这时摩擦面上所含的磷首先被点燃,所产生的热量又会使火柴头上的硫和氢氧化钾分解发出氧,从而点燃火柴棍. 就是说,第一次点火是由火柴盒摩擦面上的红磷引起的,第二次点火是由火柴头产生的氧与燃料(硫)的作用而发生的. 当然,即使不用火柴盒上的摩擦面,而用火柴头在黑板或放在桌面的报纸上猛烈摩擦,当产生大量的摩擦热时,也可以直接引起第二次点火,从而点燃火柴. 这是摩擦产生的高温使氢氧化钾分解出氧,同时使硫的温度达到燃点以上,从而使火柴燃烧起来.也就是说,物体燃烧的三个条件都齐备了,火柴也就点着了.这三个条件是氧,燃点(高温)和燃料. 但是不用火柴盒划火柴时,要有些技术上的窍门.
22、为什么乘地铁时耳朵不发胀
列车驶入隧道后,人的耳朵往往会发胀,这与坐索道车或乘公共汽车上
高山,或乘飞机起飞,着陆时的感觉相似. 人们所以会产生这种感觉,是由于空气压力的急剧增加或降低所造成的. 高速飞驰的列车驶入隧道,隧道内的空气受到挤压,气压便会增高,接着便压迫了耳朵里的鼓膜,使人感到耳朵发胀. 而在地铁里,由于人的身体始终都是处在一定空气的压力中,即使电车飞驰着,也不足以引起空气压力的变化,所以耳朵没有什么感觉. 尽管如此,如果你稍加注意,会发现当地铁电车紧急刹车时,耳朵同样会感到发胀.你可以去体验一下,看看耳朵有没有发胀的感觉.
23、水的波纹为什么是圆形的
水面上的波纹是以同样的速度向四周扩展开来的.因此,在经过一定的
时间之后,那些扩展开来的波纹就变成了圆形.
当然,如果水面上落下来的物体形状是方形的话,那么,水面上波纹的
最初的形状也是方形的.可是,当波纹一扩展开来,最初的形状就开始变了, 最后总成为圆形.
24、冬天池塘里的水为什么下面的比上面的热
给洗澡水加热.温度一上升,水就开始膨胀,变轻,热水渐渐向上面集
中.洗操前,要好好搅动一下澡盆里的水,因为上面的水热,下面的水凉.
但是,在冬天的池塘里,情况就大不相同了.我们这样说是因为,水有
一种罕见的特性,即当水温在4℃的时候,其重量比任何温度的水都要重. 由于水有这种特性,所以,当池塘的水面温度因寒冷下降到4℃的时候,这层水就向下沉去.又因为4℃以下的水虽然更凉,但重量却比4℃的水轻,所以,这些水向上升,于是池塘的水面逐渐结上了一层冰.
然而,冰的传热功能欠佳,这样就使得池塘底部的水温不降到4℃以下.
由于上述各种原因,除去特别浅的水池外,池塘里的水不会全部都结成冰.
25、飞机为什么能长时间在空中飞行
把石头向上抛去,石头虽然扔得很高,但还是会落下来.这是因为开始
时,尽管石头上升的力很大,可是转眼间下降的力又变大了.在石头上升到最高点时,上升力和下降力是均衡的. 飞机能在空中飞行,正是利用上升力和下降力均衡的原理. 飞机向前飞行,机翼撞击空气,由此产生的上升力和下降力相均衡,就能使飞机长时间在空中飞行了.
26、为什么南极和北极的冰都是淡水
南极的冰和北极的冰,既有相同之处,又有很大的不同.这是因为,南
极是大陆,而北极没有陆地,换句话说,北极的冰全部是在海中冻结的,南极的冰在陆地上冻结后,在海里形成了冰山,漂来漂去.南极的冰内冻结了少量的海水,这一点和北极冰相同.南极的冰山在海里呈桌面形,北极则没有这种冰.这些是两极的不同之处. 毫无疑问,在陆地上结成的冰是淡水,然而有趣的是,海水冻结的冰也是淡水.这是因为,冰在海水中形成冻结的时候,海水受波浪和风的影响, 勉勉强强挤进细小的冰粒间,但只能留下一丁点儿海水的痕迹.由于数量极少,所以,在海水中冻结的冰,没有一点儿咸味. 大致来说,结晶的物质是单纯的物质,因为冰是在0℃的情况下冻结成结晶体的,所以它是纯粹的水. 目前,有些沙漠地区的富裕国家,正计划用船将南极的冰山运回来,作为饮用水.
27、唱片上的纹路是什么样的
大家已经知道,声音是由于物体振动而产生的.用显微镜来观察一下唱
片上的纹路,你就会明白,原来,唱片上刻着声音振动的波形. 在唱片公司,工作人员用话筒录制音乐,话筒把声音变成了电的振动. 将这种振动放大,用录音器上的刀具(利用电磁的振动作用,带动钻石刀具
工作),在唱片上刻下声音的纹路. 经过漫长的过程,人们制造出了一种叫做金属打印机的原型,用它在塑料板上像盖章那样来制作唱片.
就是这样,声音的振动以或深或浅或曲折的纹路,被逼真地记录在唱片
上.
1、水滴入热油里为什么会溅起来
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
2、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
3、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因
用油炒,炸食物的适当温度,一般是在160℃~200℃左右.这时,就等
于把附在食物上的少量的水一下子放入高温中.我们知道,水到100℃就沸腾.液体的沸腾就是汽化,此时,其体积不仅发生很大变化,而且还是在很短的时间里变化的. 少量的本进入了多量的高温的油里,水便爆发性地汽化蒸发.这样,周围的油被带得飞溅起来,由此,就产生了"溅油"现象. 炸药是一种猛烈的爆炸物,它能爆炸,是因为炸药的主要成分硝化甘油是由碳,氢,氮,氧组成的,这些东西在爆炸时,各自都因急剧的化学变化而产生气体,其体积突然猛增,于是发生爆炸.
炒,炸食品时发生的"溅油"现象,就是急剧蒸发的少量气体在非常短
的时间里激起了周围的液体所造成的.
2、关电视机的一瞬间为什么会出现小画面
用扫描线扫过电视显像管,就会出现电视画面.扫描线扫描显像管,是
利用偏光线圈的磁场作用移动电子线来完成的. 电子线的弯曲形式,是由偏光线圈的磁的强弱(即在偏光线圈上所加电压的强弱)决定的.
在关电视的时候,并不是在关的那一刹电就被切断了,尽管是一瞬间,
电流由于惯性还要继续流过,渐渐变弱,过一会儿,才完全被切断.这样,
加在偏光线圈上的电压的强度也有一个变化过程. 由于以上的原因,画面一点儿一点儿变小,最后消逝. 开电视时的情况正好相反,最初出现小画面,过一会儿立即变大.这个道理,大家自己能弄明白吗
3、隧道里的电灯为什么用橙黄色的
在隧道里行车,能够看清前方的汽车和行人是至关重要的.有颜色的光
比白色的光所照出的影子更清楚,所以,隧道里选用有颜色的光就很必要了. 另外,在有雾或烟霭的时候,波长较长的光能照得更远.光的波长根据颜色不同而不同,各种颜色的光的波长顺序从短到长排列依次为:紫,蓝, 黄,橙,红.从这个排列顺序可以清楚地发现,黄色和橙色比紫色和蓝色更适合在隧道里使用.这就是在隧道里采用橙黄色灯的原因
小学六年级下册科学复习资料和试卷
好的话我给多分。六年级科学复习题
第一单元
1.在 力 的作用下,一根像螺丝刀一样可以围绕着固定点 转动 ,能撬起重物的硬杆叫 杠杆 。
2.支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫做 支点 ,在杠杆上用力的点叫 动力作用点 ,阻碍物体运动的点叫 阻力作用点 。
3.支点到阻力点的距离 小于 支点到动力点的距离是 省力 杠杆,支点到阻力点的距离 大于 支点到动力点的距离是 费力 杠杆;支点到阻力点的距离 等于 支点到动力点的距离时 杠杆不省力也不费力 。
4.天平是用来测量物体质量的一种仪器,它是根据 杠杆平衡 的原理制成的。
5.在三千多年前,我国已用 杠杆 做捣谷的舂和在井里汲水的桔槔。
6.杠杆在力的作用下,处于 平衡 状态或做缓慢 摆动 叫做杠杆平衡。
7.杆秤是利用 杠杆平衡 的原理制成的。
8.固定在支架上的滑轮叫 定滑轮 ,随着重物上下移动的滑轮叫 动滑轮 。
9.定滑轮的作用是 不能省力但能改变用力的方向 ,动滑轮的作用是 能省力但不能改变用力的方向 ;滑轮组的作用是 既能省力又能改变用力的方向 。
10.旗杆顶端的简单机械属于 定滑轮 。
11.轮轴是杠杆的变形,用力点在 轮上,阻力点在 轴 上。
12.对于螺丝刀来说,螺丝刀的 柄 就是 轮 ,螺丝刀的 杆 就是 轴 ;对于一般的轮轴,其中大的那个圆叫做 轮 ,小的圆叫 轴 。
13.轮轴的轮越大越 省力 ,当轮带动轴时 省力 ,当轴带动轮时 费力 。
14.边缘带齿的轮子称为 齿轮 ,它起 动力的传递 作用。
15.大齿轮带动小齿轮,转动速度变 快 ,但 费力 ,小齿轮带动大齿轮,转动速度 慢 ,但 省力 。
16.斜面的作用是 省力 ,斜面坡度越大越 费力 ,坡度越小越 省力 。
17.螺丝钉运用了 斜面 的原理,有 省力 的作用。螺旋是变形的 斜面 ,作用是可以 省力 。
18.我们学过的常见的简单机械有 杠杆 、滑轮 、轮轴 、斜面 、齿轮 等。
19.自行车发明于 19 世纪初,它除了 代步 、 健身 等用途外,也是许多 运动项目 中的重要工具。最早的自行车是 1813 年发明的木头自行车。
20.变速自行车的部件是 大齿轮 、 小齿轮 、 链条 、 脚蹬曲柄 。
21.动力可以由一个齿轮传递到另一个齿轮,它们转动的方向相反。小齿轮转动的速度比大齿轮运动速度快。
1、说说杠杆平衡的规律。
杠杆平衡的规律:杠杆尺左边的位置格数钩码数=右边的位置格数钩码数
或www.rixia.cc者:阻力阻力臂=动力动力臂
2、自行车的动力是如何传递的?
自行车的动力传递过程:脚踏板→大齿轮→链条→小齿轮→后轮
3、骑自行车时,动力是怎样被传到后轮的?
前轮转动,把动力传到链条上,链条带动后轮转动,大齿轮带动小齿轮转动。
4、变速自行车的齿轮如何搭配自行车跑得更快?
大齿轮和后面最小的齿轮搭配自行车跑得更快。
5、自行车上哪个地方应用了简单机械?它的作用是什么?填写下表
自行车部件 简单机械类型 所起到的作用
脚踏板 轮轴 转速快
车把 杠杆、轮轴 转向、平衡
刹车装置 杠杆、滑轮、轮轴 刹车、省力
链条和齿轮 轮轴 改变轮子转动快慢
车座 斜面 省力(减小压力)
前后轴的螺栓 螺旋 固定连接
6、生活中哪些地方应用了简单机械,指出属于哪一类简单机械。
生活中的例子 使用了哪一类简单机械
剪刀 杠杆
起重机 滑轮
方向盘 轮轴
四驱车 齿轮
斧子 斜面
第二单元
1、海洋面积占地球总面积的 70 % 以上。
2、地球上的水资源中,咸水占 97.5% ,淡水占 2.5% 。
3、在淡水中, 99.7% 的难以利用,可被人类利用的 河流 、 湖泊 和 浅层地下水 仅为0.3%。所以地球上的水资源,可被人类利用的淡水不到 万分之一 。
4、国家已明确规定, 2008 年红砖将 退出 历史舞台。
5、土地资源包括 耕地 、 草地 、 林地 、 湿地 、 沙漠 、 建设用地 等。
6、 耕地 是我们种植粮食的主要地方, 耕地的减少 使得世界性 食物 短缺更加严峻了。
7、我国耕地总面积为 12339万公顷,仅2003年就减少了 253 万公顷,相当于360多万个足球场的面积。
8、我国人均耕地面积为 0.095 公顷,还不到世界人均拥有量的一半, 人口多 、 人均耕地少 是我国的基本国情,我们靠仅占世界 7% 的耕地养活世界 23% 的人口,可见我国土地资源多么珍贵!
9、中国科学家、“杂交水稻之父” 袁隆平 利用 野生稻 研究杂交水稻并取得成功,缓解了世界性 粮食 短缺的矛盾。
10、目前在地球上的生物物种超过 200 万种,但是,人类的活动对野生动植物的生存造成了严重的影响。现在, 5%~20% 的脊椎动物和树木物种面临灭绝的威胁,而且物种灭绝的速度正以 百倍 的速度增长。到2003年,全世界野生大熊猫仅存 100 只左右,已经到了灭绝的边缘。中国濒临灭绝的野生动物还有 金丝猴 、 中华鲟 、 扬子鳄 、 白鳍豚 、 丹顶鹤 等几百种。从 生态平衡 、 生物多样性 的角度来看,任何一种生物的消亡对其他生物的 生存 、 延续 都会带来难以预料的后果。
11、保护野生动植物必须保护它 生存 的环境,所以要设立 自然保护区 。
12、在地球内部蕴藏着一些具有 开采价值 的物质叫矿产。
13、矿产资源是人类 生活 和 生产 不可缺少的自然资源之一。矿产资源主要分为 金属 矿产和 非金属 矿产。
14、钢铁是由 铁矿石 经过冶炼加工后制成的。铁矿石入炉冶炼。铁水出炉 炼钢 ,钢水出炉成 钢材 。
15、我国铁矿资源丰富,分布广泛,在 辽宁 、 四川 、 内蒙古 等地有大型的铁矿和钢铁冶炼厂。
16、常见的铁矿石有 赤铁矿 、 褐铁矿 、 磁铁矿 。
17、非金属矿产包括 石油 、 煤 、 天然气 等能源矿产和 石英 、 石墨 、石棉、钻石等其他非金属矿产。
18、能源矿产形成的时间非常 漫长 ,因此能源矿产是 不可再生 能源。
19、渔业资源是 可再生 的资源,但过度捕捞会造成渔业资源的 枯竭 ,造成渔业生产的 崩溃 。
20、在茫茫的海洋中,生存着海洋动物 17 万余种,海洋植物 2.5 万余种,科学家估计,大约有 9000 种鱼遭到捕捞,全世界 70% 的渔场存在过度捕捞现象。
21、在海洋里,除了具有丰富的海洋 渔业 资源以外,在海洋的深处还蕴藏着极其丰富的 宝藏 。海底是一个巨大的 宝库 。在海底表层的矿产中,储藏着工业非常有用的 锰 、 铁 、 铜 、镍、钴等金属矿产,这些金属矿产在海底的储量比陆地上储量还多很多,在海底下的矿产中,除了 石油 、 天然气 以外,还发现了储量很大的 煤矿 。
22、红砖是靠挖掘耕地的黏土烧结而成的。目前,我国有84%以上建筑墙体材料仍然使用传统的黏土实心砖,年耗6000亿块红砖。据测算,每生产100万块红砖大约要耗用1100平方米的耕地。
23、自16世纪以来灭绝的鸟类约 150 种,兽类 100 种,两栖爬行类也近 百 种。
24、在卧龙自然保护区里,植物种类在 3000 种以上,如四川 红杉 和 珙桐 等。
25、海水中含有大量的 盐分 。海盐除 食用 外,还可以加工成 化工原料 。
26、中国水资源情况:南方 多 ,北方 少 ; 东部 多,西部少;夏秋 多 , 冬春 少,年变率大。
27、径流总量最丰富的是 亚洲 ,其次是 南美洲 ;水资源最贫乏的是 非洲 、 亚洲 ;水资源最丰富的国家是 巴西 ,中国 第六 。
简答
1、看到公共场所里水龙头滴水的现象你有什么感想?你会怎样做?
看到白白地浪费水资源很痛心。我们应该关掉水龙头,大力宣传节约水资源的重要性。
2、看到挖地取土破坏耕地的情况你有何感想?
看到挖地取土破坏耕地的情况很心痛,我要大力宣传土地资源的重要性,号召人们珍惜每一寸耕地。
3、为什么禁用红砖?
目前,我国有84%以上建筑墙体材料仍然使用传统的黏土实心砖。我国每年耗6000亿块红砖。破坏了大量的耕地。
4、为什么要珍惜水资源?
海洋面积占地球总面积70 % 以上;地球上的水资源中,咸水占97.5%,淡水占2.5%;在淡水中,99.7%的难以利用,可被人类利用的河流、湖泊和浅层地下水仅为0.3%;地球上的水资源,可被人类利用的淡水不到万分之一。
5、说说袁隆平的贡献?
袁隆平在野生稻基础上研制成功的杂交水稻缓解了世界性粮食短缺的矛盾。
6、身边哪些物品是石油提炼加工而成的?
汽油、柴油、润滑油、沥青、蜡、塑料、化纤等。
7、石油是怎样形成的?
古生物大量繁衍,古生物死后被泥沙掩埋,经过漫长的地质作用形成了石油。
8、我国近海渔业捕捞的主要产品有哪几种?
有大黄鱼、小黄鱼、对虾、乌贼、带鱼、海蜇、榄子蟹等。
9、为什么要休渔?
保护渔业资源,提高捕鱼量。
10、我国的濒危动植物有哪些?
我国的濒危动物有大熊猫、金丝猴、扬子鳄、白鳍豚等;濒危植物有水杉、银杏、珙桐、香果树等。
11、在自然保护区里采取了哪些措施保护珍稀的动植物?
在自然保护区里,人们采取了禁止开垦农田、禁止砍伐树木、禁止捕猎、禁止山火等措施,为各种动植物提供了生存的自然环境。
12、举例说明什么是土地资源。
耕地、草地、林地、湿地、沙漠、建设用地等都是土地资源。
13、非金属矿产主要包括哪些?
非金属矿产包括石油、煤、天然气等能源矿产和石英、石墨、石棉、钻石等矿产。
14、下面是世界上能源矿产的情况,把你从表格的数据中得到的启发写下来。
能源矿产 探明储量 全世界每年开采量 未来还可以开采的时间(年)
石油 1845亿吨 45亿吨 41
天然气 1760万亿立方米 3万亿立方米 586
煤 2万亿吨 40亿吨 500
启发:地球上的能源矿产储藏量不多了,它们又是不可再生能源,再过几十年几百年,地球上的石油、天然气、煤就很可能用完了。所以我们要保护、节约这些资源,同时我们还要开发其他新的能源。
15、地球上可被人类利用的淡水不到万分之一,对此你有什么想法?
想法:地球上可被人类利用的淡水极其稀少,保护水资源,节约用水,我们要从我做起,从现在做起,从生活中的小事做起。
第三单元
1、太阳系由 太阳 、 八大行星 及其 卫星 、 小行星 、 彗星 、 流星 等天体组成。
2、 太阳 作为太阳系的中心天体,占太阳系总质量的 99% 以上。八大行星围绕着 太阳 公转,卫星又围绕各自的 行星 运转。
3、太阳是太阳系中的唯一能够 发光发热 的 恒 星。
4、 木星 是太阳系中质量最大的行星,它的体积是地球的 1320 倍。它的表面由 气体 组成,内部为 液态 物质。
5、彗星 冰块 和 尘埃物质 组成。当它公转接近太阳时,它的尾部会拖一条长长的 尾巴 。
6、太阳系数量庞大的 小行星 ,绝大部分运行在 木星 和 土星 之间的轨道上。
7、当太空中的 岩石 和 尘埃 聚集物进入地球太气层时,跟大气摩擦产生的热量使其燃烧,从而形成了天空中的那一道闪光 流星 。
8、八大行星按离太阳由近到远的顺序是 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 。其中离太阳最近的是 水星 ,离太阳最远的是 海王星 ,最大的是 木星 ,最小的是 水星 。
9、 火星 是近年来人类探测外星世界的主要目标之一,2004年初,美国“勇气号”探测器降临 火星 ,再次聚焦了世界的目光。
10、银河系是一个非常庞大的天体系统,其中有 上千亿 颗恒星以及许许多多呈云雾状的 星云 。 俯视 它呈旋涡状, 侧视 它呈铁饼状。
11、光的传播速度每秒约 30万 千米, 光行走一年的路程 叫做1光年。1光年就是94605亿千米。
12、太阳系的直径 0.001 为光年,银河系的直径约 10万 光年,太阳距离银河系的中心约2.3万光年。
13、在银河系之外,天文学家已发现 数十亿 个类似银河系的星系,人们把它们叫做 河外星系 。
14、天文学家把 银河系 与所观察到的所有 河外星系 称为总星系。总星系只不过是宇宙的很小一部分,现在用射电望远镜已经能够观测到 150 亿光年以外的宇宙空间情况,可是仍然没有找到总星系的边缘。
15、对于北半球的人来说, 仙女 座是仅凭肉眼可见的河外星系,它的直径是 16 万光年,有4000亿颗恒星,距我们达 250 万光年之遥。
16、为了便于认识星空,古人依据天空中一组明亮恒星形成的图案和神话传说等,将整个天空划分成 88 个区域,每个区域就是一个 星座 。通常我们只能看到全天星座的一部分,而且不同季节看到的星空也不相同 。
17、天空中的星星有的大,有的小,有的亮,有的 暗 。星星看上去好象一样远,实际上远近相差极其 悬殊 。
18、春季的代表星座有 狮子座 、 牧夫座 和 大熊座 ;夏季的代表星座有 天鹅座 、 天鹰座 和 天琴座 ;秋季的代表星座有 仙王座 、 仙女座 和 飞马座 ;冬季的代表星座有 猎户座 、 金牛座 和 大犬座 。
19、北极星位于 小熊座 末端,是 小熊座 中最亮的星。利用 北斗星 可以找到北极星,将北斗七星的斗边延长约 5 倍,这时看到的那颗星就是北极星。如果看不到北斗七星还可以通过 仙后座 (呈W形排列)找到北极星。
20、20世纪初,雷诺发明 射电望远镜 ,人类开始接受来自宇宙的无线电波。1926年,美国人戈达德发明了 液体推进火箭 ,开始了人类跨入太空的新纪元;1957年,苏联发射第一颗 人造地球卫星 ;1969年美国“阿波罗11号”登陆 月球 。
21、16世纪, 哥白尼 提出了“ 日心说 ”,彻底推翻了“地心说”,奠定了 现代天文学 的基础。17世纪, 伽利略 发明了天文望远镜, 月球的环形山 赫然展现在人们面前。
22、 1970年,我国第一颗人造地球卫星发射成功; 1975 年,我国第一颗回收式卫星安全返回地面; 2003 年,我国航天员 杨利伟 遨游太空,成为中国第一位“太空人”,他乘坐的飞船是“ 神舟五号 ”。
23、夏季大三角指的是 织女星、 牵牛星、 天津四 。
24、公元 140 年, 古希腊天文学家托勒密提出了“ 地心说 ”理论,认为 地球 是宇宙的中心。
25、布鲁诺发展了哥白尼的学说,并进一步指出 太阳 不是宇宙的中心,宇宙是无限的。
26、 太空育种 是太空搭载科学实验的一种,是将农作物种子搭载于 返回式地面卫星 ,借助 太空超真空 、 微重力 及宇宙射线等地面不可模拟的环境变化,使种子发生 变异 ,经地面多代选育获得稳定的遗传性状,从而培育出新的农业品种来。
27、利用 返回式人造卫星 和 载人飞船 ,进行造福人类的太空搭载科学实验,可以在特定的环境下,取得意想不到的效果。
28、2007年10月24日,我国第一颗月球探测卫星“ 嫦娥一号 ”发射成功。
29、在宇宙飞船里所有物体都处在 失重 状态。
30、我们主要依据 北斗七星 来寻找北极星;它属于 大熊座 星座,北极星属于 小熊座 星座。
二、简答题
1、举例说说空间科学与我们的生活的联系。
空间科学的应用主要在通信、导航、测地、气象观测、遥感等领域。如手机通话、航天器上天、高空测地、天气预报、对月球、火星等的研究都离不开空间科学。
2、观测星空的方法。
①用指南针或其他方法确定方位,人面向北方 。
②将星图与实际星空方向相对应。
③用套着红色玻璃纸的手电筒光源,对着星图来辨认星座。
3、寻找北极星的方法有哪些?
方法一:面向北天,将北斗七星的斗边延长约5倍处的那颗较亮的星为北极星。
方法二:利用仙后座(呈W形排列)寻找;
方法三:①人面向正北(用指南针确定) ②用一小纸筒正对北,并且与水平向上倾斜当地的纬度角的角度(乐安约北纬27),此时纸筒对着的那颗亮星为“北极星”。
4、怎样观察星座?
观察星座的方法是:观察星座先要确定方向,然后找亮星作标志。每天要在固定的时间站在固定的位置观察,并找一个参照物。
5、“和平号”空间站。
“和平号”空间站是苏联/俄罗斯的第3代空间站,也是世界上第一个长久性空间站。很多科学家在这里进行了多项在其它地方无法完成的科学实验。
6、说说太阳系、银河系和宇宙的关系。
宇宙包括银河系和河外星系。太阳系是银河系的一部分。地球属于太阳系。地球绕着太阳转,太阳绕着银河系的中央转。
7、为什么要保护野生动物和野生植物?
简单说就是维持生物的多样性。它是也是我们这个地球多姿多彩的标志,由于人类的过度膨胀和科技的发达,现在物种灭绝的速度在加速,可以想象物种奇少,到最后只乘下人类的地球将是一个多么可怕的景象,其实到那时候人类的灭绝也会不远了,因此,我们要保护野生动植物,让它们在地球上繁衍生长,让我们的世界更美好,让我们的未来更阳光。和谐的自然界是一个完整的生物链,缺了哪一环都会造成可怕的后果。
8、说说地球、太阳系和银河系的关系。
太阳系是银河系的一部分,地球属于太阳系,地球绕着太阳转,太阳绕着银河系中央转。
第一单元
1.在 力 的作用下,一根像螺丝刀一样可以围绕着固定点 转动 ,能撬起重物的硬杆叫 杠杆 。
2.支撑着杠杆,使杠杆能围绕着转动的位置叫做 支点 ,在杠杆上用力的点叫 动力作用点 ,阻碍物体运动的点叫 阻力作用点 。
3.支点到阻力点的距离 小于 支点到动力点的距离是 省力 杠杆,支点到阻力点的距离 大于 支点到动力点的距离是 费力 杠杆;支点到阻力点的距离 等于 支点到动力点的距离时 杠杆不省力也不费力 。
4.天平是用来测量物体质量的一种仪器,它是根据 杠杆平衡 的原理制成的。
5.在三千多年前,我国已用 杠杆 做捣谷的舂和在井里汲水的桔槔。
6.杠杆在力的作用下,处于 平衡 状态或做缓慢 摆动 叫做杠杆平衡。
7.杆秤是利用 杠杆平衡 的原理制成的。
8.固定在支架上的滑轮叫 定滑轮 ,随着重物上下移动的滑轮叫 动滑轮 。
9.定滑轮的作用是 不能省力但能改变用力的方向 ,动滑轮的作用是 能省力但不能改变用力的方向 ;滑轮组的作用是 既能省力又能改变用力的方向 。
10.旗杆顶端的简单机械属于 定滑轮 。
11.轮轴是杠杆的变形,用力点在 轮上,阻力点在 轴 上。
12.对于螺丝刀来说,螺丝刀的 柄 就是 轮 ,螺丝刀的 杆 就是 轴 ;对于一般的轮轴,其中大的那个圆叫做 轮 ,小的圆叫 轴 。
13.轮轴的轮越大越 省力 ,当轮带动轴时 省力 ,当轴带动轮时 费力 。
14.边缘带齿的轮子称为 齿轮 ,它起 动力的传递 作用。
15.大齿轮带动小齿轮,转动速度变 快 ,但 费力 ,小齿轮带动大齿轮,转动速度 慢 ,但 省力 。
16.斜面的作用是 省力 ,斜面坡度越大越 费力 ,坡度越小越 省力 。
17.螺丝钉运用了 斜面 的原理,有 省力 的作用。螺旋是变形的 斜面 ,作用是可以 省力 。
18.我们学过的常见的简单机械有 杠杆 、滑轮 、轮轴 、斜面 、齿轮 等。
19.自行车发明于 19 世纪初,它除了 代步 、 健身 等用途外,也是许多 运动项目 中的重要工具。最早的自行车是 1813 年发明的木头自行车。
20.变速自行车的部件是 大齿轮 、 小齿轮 、 链条 、 脚蹬曲柄 。
21.动力可以由一个齿轮传递到另一个齿轮,它们转动的方向相反。小齿轮转动的速度比大齿轮运动速度快。
1、说说杠杆平衡的规律。
杠杆平衡的规律:杠杆尺左边的位置格数钩码数=右边的位置格数钩码数
或www.rixia.cc者:阻力阻力臂=动力动力臂
2、自行车的动力是如何传递的?
自行车的动力传递过程:脚踏板→大齿轮→链条→小齿轮→后轮
3、骑自行车时,动力是怎样被传到后轮的?
前轮转动,把动力传到链条上,链条带动后轮转动,大齿轮带动小齿轮转动。
4、变速自行车的齿轮如何搭配自行车跑得更快?
大齿轮和后面最小的齿轮搭配自行车跑得更快。
5、自行车上哪个地方应用了简单机械?它的作用是什么?填写下表
自行车部件 简单机械类型 所起到的作用
脚踏板 轮轴 转速快
车把 杠杆、轮轴 转向、平衡
刹车装置 杠杆、滑轮、轮轴 刹车、省力
链条和齿轮 轮轴 改变轮子转动快慢
车座 斜面 省力(减小压力)
前后轴的螺栓 螺旋 固定连接
6、生活中哪些地方应用了简单机械,指出属于哪一类简单机械。
生活中的例子 使用了哪一类简单机械
剪刀 杠杆
起重机 滑轮
方向盘 轮轴
四驱车 齿轮
斧子 斜面
第二单元
1、海洋面积占地球总面积的 70 % 以上。
2、地球上的水资源中,咸水占 97.5% ,淡水占 2.5% 。
3、在淡水中, 99.7% 的难以利用,可被人类利用的 河流 、 湖泊 和 浅层地下水 仅为0.3%。所以地球上的水资源,可被人类利用的淡水不到 万分之一 。
4、国家已明确规定, 2008 年红砖将 退出 历史舞台。
5、土地资源包括 耕地 、 草地 、 林地 、 湿地 、 沙漠 、 建设用地 等。
6、 耕地 是我们种植粮食的主要地方, 耕地的减少 使得世界性 食物 短缺更加严峻了。
7、我国耕地总面积为 12339万公顷,仅2003年就减少了 253 万公顷,相当于360多万个足球场的面积。
8、我国人均耕地面积为 0.095 公顷,还不到世界人均拥有量的一半, 人口多 、 人均耕地少 是我国的基本国情,我们靠仅占世界 7% 的耕地养活世界 23% 的人口,可见我国土地资源多么珍贵!
9、中国科学家、“杂交水稻之父” 袁隆平 利用 野生稻 研究杂交水稻并取得成功,缓解了世界性 粮食 短缺的矛盾。
10、目前在地球上的生物物种超过 200 万种,但是,人类的活动对野生动植物的生存造成了严重的影响。现在, 5%~20% 的脊椎动物和树木物种面临灭绝的威胁,而且物种灭绝的速度正以 百倍 的速度增长。到2003年,全世界野生大熊猫仅存 100 只左右,已经到了灭绝的边缘。中国濒临灭绝的野生动物还有 金丝猴 、 中华鲟 、 扬子鳄 、 白鳍豚 、 丹顶鹤 等几百种。从 生态平衡 、 生物多样性 的角度来看,任何一种生物的消亡对其他生物的 生存 、 延续 都会带来难以预料的后果。
11、保护野生动植物必须保护它 生存 的环境,所以要设立 自然保护区 。
12、在地球内部蕴藏着一些具有 开采价值 的物质叫矿产。
13、矿产资源是人类 生活 和 生产 不可缺少的自然资源之一。矿产资源主要分为 金属 矿产和 非金属 矿产。
14、钢铁是由 铁矿石 经过冶炼加工后制成的。铁矿石入炉冶炼。铁水出炉 炼钢 ,钢水出炉成 钢材 。
15、我国铁矿资源丰富,分布广泛,在 辽宁 、 四川 、 内蒙古 等地有大型的铁矿和钢铁冶炼厂。
16、常见的铁矿石有 赤铁矿 、 褐铁矿 、 磁铁矿 。
17、非金属矿产包括 石油 、 煤 、 天然气 等能源矿产和 石英 、 石墨 、石棉、钻石等其他非金属矿产。
18、能源矿产形成的时间非常 漫长 ,因此能源矿产是 不可再生 能源。
19、渔业资源是 可再生 的资源,但过度捕捞会造成渔业资源的 枯竭 ,造成渔业生产的 崩溃 。
20、在茫茫的海洋中,生存着海洋动物 17 万余种,海洋植物 2.5 万余种,科学家估计,大约有 9000 种鱼遭到捕捞,全世界 70% 的渔场存在过度捕捞现象。
21、在海洋里,除了具有丰富的海洋 渔业 资源以外,在海洋的深处还蕴藏着极其丰富的 宝藏 。海底是一个巨大的 宝库 。在海底表层的矿产中,储藏着工业非常有用的 锰 、 铁 、 铜 、镍、钴等金属矿产,这些金属矿产在海底的储量比陆地上储量还多很多,在海底下的矿产中,除了 石油 、 天然气 以外,还发现了储量很大的 煤矿 。
22、红砖是靠挖掘耕地的黏土烧结而成的。目前,我国有84%以上建筑墙体材料仍然使用传统的黏土实心砖,年耗6000亿块红砖。据测算,每生产100万块红砖大约要耗用1100平方米的耕地。
23、自16世纪以来灭绝的鸟类约 150 种,兽类 100 种,两栖爬行类也近 百 种。
24、在卧龙自然保护区里,植物种类在 3000 种以上,如四川 红杉 和 珙桐 等。
25、海水中含有大量的 盐分 。海盐除 食用 外,还可以加工成 化工原料 。
26、中国水资源情况:南方 多 ,北方 少 ; 东部 多,西部少;夏秋 多 , 冬春 少,年变率大。
27、径流总量最丰富的是 亚洲 ,其次是 南美洲 ;水资源最贫乏的是 非洲 、 亚洲 ;水资源最丰富的国家是 巴西 ,中国 第六 。
简答
1、看到公共场所里水龙头滴水的现象你有什么感想?你会怎样做?
看到白白地浪费水资源很痛心。我们应该关掉水龙头,大力宣传节约水资源的重要性。
2、看到挖地取土破坏耕地的情况你有何感想?
看到挖地取土破坏耕地的情况很心痛,我要大力宣传土地资源的重要性,号召人们珍惜每一寸耕地。
3、为什么禁用红砖?
目前,我国有84%以上建筑墙体材料仍然使用传统的黏土实心砖。我国每年耗6000亿块红砖。破坏了大量的耕地。
4、为什么要珍惜水资源?
海洋面积占地球总面积70 % 以上;地球上的水资源中,咸水占97.5%,淡水占2.5%;在淡水中,99.7%的难以利用,可被人类利用的河流、湖泊和浅层地下水仅为0.3%;地球上的水资源,可被人类利用的淡水不到万分之一。
5、说说袁隆平的贡献?
袁隆平在野生稻基础上研制成功的杂交水稻缓解了世界性粮食短缺的矛盾。
6、身边哪些物品是石油提炼加工而成的?
汽油、柴油、润滑油、沥青、蜡、塑料、化纤等。
7、石油是怎样形成的?
古生物大量繁衍,古生物死后被泥沙掩埋,经过漫长的地质作用形成了石油。
8、我国近海渔业捕捞的主要产品有哪几种?
有大黄鱼、小黄鱼、对虾、乌贼、带鱼、海蜇、榄子蟹等。
9、为什么要休渔?
保护渔业资源,提高捕鱼量。
10、我国的濒危动植物有哪些?
我国的濒危动物有大熊猫、金丝猴、扬子鳄、白鳍豚等;濒危植物有水杉、银杏、珙桐、香果树等。
11、在自然保护区里采取了哪些措施保护珍稀的动植物?
在自然保护区里,人们采取了禁止开垦农田、禁止砍伐树木、禁止捕猎、禁止山火等措施,为各种动植物提供了生存的自然环境。
12、举例说明什么是土地资源。
耕地、草地、林地、湿地、沙漠、建设用地等都是土地资源。
13、非金属矿产主要包括哪些?
非金属矿产包括石油、煤、天然气等能源矿产和石英、石墨、石棉、钻石等矿产。
14、下面是世界上能源矿产的情况,把你从表格的数据中得到的启发写下来。
能源矿产 探明储量 全世界每年开采量 未来还可以开采的时间(年)
石油 1845亿吨 45亿吨 41
天然气 1760万亿立方米 3万亿立方米 586
煤 2万亿吨 40亿吨 500
启发:地球上的能源矿产储藏量不多了,它们又是不可再生能源,再过几十年几百年,地球上的石油、天然气、煤就很可能用完了。所以我们要保护、节约这些资源,同时我们还要开发其他新的能源。
15、地球上可被人类利用的淡水不到万分之一,对此你有什么想法?
想法:地球上可被人类利用的淡水极其稀少,保护水资源,节约用水,我们要从我做起,从现在做起,从生活中的小事做起。
第三单元
1、太阳系由 太阳 、 八大行星 及其 卫星 、 小行星 、 彗星 、 流星 等天体组成。
2、 太阳 作为太阳系的中心天体,占太阳系总质量的 99% 以上。八大行星围绕着 太阳 公转,卫星又围绕各自的 行星 运转。
3、太阳是太阳系中的唯一能够 发光发热 的 恒 星。
4、 木星 是太阳系中质量最大的行星,它的体积是地球的 1320 倍。它的表面由 气体 组成,内部为 液态 物质。
5、彗星 冰块 和 尘埃物质 组成。当它公转接近太阳时,它的尾部会拖一条长长的 尾巴 。
6、太阳系数量庞大的 小行星 ,绝大部分运行在 木星 和 土星 之间的轨道上。
7、当太空中的 岩石 和 尘埃 聚集物进入地球太气层时,跟大气摩擦产生的热量使其燃烧,从而形成了天空中的那一道闪光 流星 。
8、八大行星按离太阳由近到远的顺序是 水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 。其中离太阳最近的是 水星 ,离太阳最远的是 海王星 ,最大的是 木星 ,最小的是 水星 。
9、 火星 是近年来人类探测外星世界的主要目标之一,2004年初,美国“勇气号”探测器降临 火星 ,再次聚焦了世界的目光。
10、银河系是一个非常庞大的天体系统,其中有 上千亿 颗恒星以及许许多多呈云雾状的 星云 。 俯视 它呈旋涡状, 侧视 它呈铁饼状。
11、光的传播速度每秒约 30万 千米, 光行走一年的路程 叫做1光年。1光年就是94605亿千米。
12、太阳系的直径 0.001 为光年,银河系的直径约 10万 光年,太阳距离银河系的中心约2.3万光年。
13、在银河系之外,天文学家已发现 数十亿 个类似银河系的星系,人们把它们叫做 河外星系 。
14、天文学家把 银河系 与所观察到的所有 河外星系 称为总星系。总星系只不过是宇宙的很小一部分,现在用射电望远镜已经能够观测到 150 亿光年以外的宇宙空间情况,可是仍然没有找到总星系的边缘。
15、对于北半球的人来说, 仙女 座是仅凭肉眼可见的河外星系,它的直径是 16 万光年,有4000亿颗恒星,距我们达 250 万光年之遥。
16、为了便于认识星空,古人依据天空中一组明亮恒星形成的图案和神话传说等,将整个天空划分成 88 个区域,每个区域就是一个 星座 。通常我们只能看到全天星座的一部分,而且不同季节看到的星空也不相同 。
17、天空中的星星有的大,有的小,有的亮,有的 暗 。星星看上去好象一样远,实际上远近相差极其 悬殊 。
18、春季的代表星座有 狮子座 、 牧夫座 和 大熊座 ;夏季的代表星座有 天鹅座 、 天鹰座 和 天琴座 ;秋季的代表星座有 仙王座 、 仙女座 和 飞马座 ;冬季的代表星座有 猎户座 、 金牛座 和 大犬座 。
19、北极星位于 小熊座 末端,是 小熊座 中最亮的星。利用 北斗星 可以找到北极星,将北斗七星的斗边延长约 5 倍,这时看到的那颗星就是北极星。如果看不到北斗七星还可以通过 仙后座 (呈W形排列)找到北极星。
20、20世纪初,雷诺发明 射电望远镜 ,人类开始接受来自宇宙的无线电波。1926年,美国人戈达德发明了 液体推进火箭 ,开始了人类跨入太空的新纪元;1957年,苏联发射第一颗 人造地球卫星 ;1969年美国“阿波罗11号”登陆 月球 。
21、16世纪, 哥白尼 提出了“ 日心说 ”,彻底推翻了“地心说”,奠定了 现代天文学 的基础。17世纪, 伽利略 发明了天文望远镜, 月球的环形山 赫然展现在人们面前。
22、 1970年,我国第一颗人造地球卫星发射成功; 1975 年,我国第一颗回收式卫星安全返回地面; 2003 年,我国航天员 杨利伟 遨游太空,成为中国第一位“太空人”,他乘坐的飞船是“ 神舟五号 ”。
23、夏季大三角指的是 织女星、 牵牛星、 天津四 。
24、公元 140 年, 古希腊天文学家托勒密提出了“ 地心说 ”理论,认为 地球 是宇宙的中心。
25、布鲁诺发展了哥白尼的学说,并进一步指出 太阳 不是宇宙的中心,宇宙是无限的。
26、 太空育种 是太空搭载科学实验的一种,是将农作物种子搭载于 返回式地面卫星 ,借助 太空超真空 、 微重力 及宇宙射线等地面不可模拟的环境变化,使种子发生 变异 ,经地面多代选育获得稳定的遗传性状,从而培育出新的农业品种来。
27、利用 返回式人造卫星 和 载人飞船 ,进行造福人类的太空搭载科学实验,可以在特定的环境下,取得意想不到的效果。
28、2007年10月24日,我国第一颗月球探测卫星“ 嫦娥一号 ”发射成功。
29、在宇宙飞船里所有物体都处在 失重 状态。
30、我们主要依据 北斗七星 来寻找北极星;它属于 大熊座 星座,北极星属于 小熊座 星座。
二、简答题
1、举例说说空间科学与我们的生活的联系。
空间科学的应用主要在通信、导航、测地、气象观测、遥感等领域。如手机通话、航天器上天、高空测地、天气预报、对月球、火星等的研究都离不开空间科学。
2、观测星空的方法。
①用指南针或其他方法确定方位,人面向北方 。
②将星图与实际星空方向相对应。
③用套着红色玻璃纸的手电筒光源,对着星图来辨认星座。
3、寻找北极星的方法有哪些?
方法一:面向北天,将北斗七星的斗边延长约5倍处的那颗较亮的星为北极星。
方法二:利用仙后座(呈W形排列)寻找;
方法三:①人面向正北(用指南针确定) ②用一小纸筒正对北,并且与水平向上倾斜当地的纬度角的角度(乐安约北纬27),此时纸筒对着的那颗亮星为“北极星”。
4、怎样观察星座?
观察星座的方法是:观察星座先要确定方向,然后找亮星作标志。每天要在固定的时间站在固定的位置观察,并找一个参照物。
5、“和平号”空间站。
“和平号”空间站是苏联/俄罗斯的第3代空间站,也是世界上第一个长久性空间站。很多科学家在这里进行了多项在其它地方无法完成的科学实验。
6、说说太阳系、银河系和宇宙的关系。
宇宙包括银河系和河外星系。太阳系是银河系的一部分。地球属于太阳系。地球绕着太阳转,太阳绕着银河系的中央转。
7、为什么要保护野生动物和野生植物?
简单说就是维持生物的多样性。它是也是我们这个地球多姿多彩的标志,由于人类的过度膨胀和科技的发达,现在物种灭绝的速度在加速,可以想象物种奇少,到最后只乘下人类的地球将是一个多么可怕的景象,其实到那时候人类的灭绝也会不远了,因此,我们要保护野生动植物,让它们在地球上繁衍生长,让我们的世界更美好,让我们的未来更阳光。和谐的自然界是一个完整的生物链,缺了哪一环都会造成可怕的后果。
8、说说地球、太阳系和银河系的关系。
太阳系是银河系的一部分,地球属于太阳系,地球绕着太阳转,太阳绕着银河系中央转。
1、放大镜是(凸透镜),凸透镜具有(放大物体图像)的功能,用放大镜观察物体能看到更多的细节。(记忆)
2、放大镜能把物体的图像放大,显现人的肉眼看不清的细微之处,使我们获得更多的信息。并被广泛应用在人们生活生产的许多方面。在我们的感觉器官(眼、耳、鼻、舌、手)中,(眼睛)能收集到比其他感官更丰富的信息,但人的最高视力也只能看清楚(1/5)毫米的微小物体。(了解)
3、放大镜镜片的特点是(透明和中间较厚、边缘薄)。自制放大镜的方法有:广口瓶、玻璃杯、烧瓶、烧杯、塑料袋(盒)装水,冰块、水滴、透明玻璃球都有放大功能。(注:横向放大,纵向不放大)。(记忆)
4、放大镜正确使用方法有(移动放大镜)和(移动被观察的物体)。通过透镜看到的面积或区域叫做(透镜的视野)。放大镜的放大倍数与(凸度)有关:凸度越大,放大倍数越大,视野越少;反之,凸度越小,放大倍数越少,视野越大。
5、人类最早使用的凸透镜就是用(透明水晶)琢磨而成。在13世纪,英国一位主教(格罗斯泰斯特)最早提出放大装置的应用,他的学生(培根)根据他的建议,设计并制造出了能增进视力的(眼镜——凹透镜)。(了解)
6、苍蝇落在坚直光滑的玻璃上,不但不滑落,而且还能在上面爬行,这和它(脚的构造)有关。(了解)
7、昆虫的“嗅觉”很灵敏,据说是因为它们的(触角)。昆虫是自然界中人类肉眼看得见的最小的动物之一,用放大镜可以观察到昆虫的(口器)、(触角)、(翅膀)等特殊的构造。会画昆虫的各种触角。(了解)
8、蟋蟀的“耳朵”在(足的内侧);蝴蝶的翅膀上布满彩色小鳞片,这些鳞片其实是(扁平的细毛)。(了解)
9、食盐、白糖、碱面、味精的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体物质叫做(晶体)。(记忆)
10、许多岩石是由(矿物晶体)集合而成。如花岗岩由(长石)(云母)(石英)等矿物的晶体组成。(记忆)
11自然界中的大部分固体物质都是(晶体)或由(晶体)组成(玻璃、松香、琥珀、珍珠等不是晶体)。晶体形状(多种多样)有的是(立方体),有的像(金字塔),有的像(一簇簇的针)等,但都很有规则。有的晶体较大,肉眼可见,有的较小,要在放大镜或显微镜下才能看见。(记忆)
12、生物学家(列文虎克)制成了世界上最早的可以放大近300倍的金属结构的显微镜。为了看到更小的物体,人们又研制出(电子显微镜)和(扫描隧道显微镜)。电子显微镜可把物体放大到(200万倍)。(记忆)
13、英国科学家(罗伯特胡克)用自制的复合显微镜在世界上第一个看了(细胞)
14、显微镜主要由(目镜)(调节旋钮)(物镜)(载物台)(反光镜)等组成。(记忆)显微镜的使用方法:安放—对光—上片—调焦—观察(会用)
15、大量的研究事实说明生命体都是由(细胞)组成的。(记忆)
16、(细胞学说)的建立被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。鱼缸里的水发绿,原来是(绿藻)的作用。
17、生命体细胞具有(消化)(呼吸)(排泄)(生长)(发育)(繁殖)(遗传)等功能。(了解)
18、我们还可以利用(干草)培养微小生物。(记忆)
19、我们知道的微生物有(草履虫)(变形虫)(眼虫)(喇叭虫)(鼓藻)(船形硅藻)等。微生物具有生物的特征如:对环境有一定的需求、对外界的刺激有反应、能繁殖等。(了解)
20、叶绿体是植物进行(光合作用)的基本场所。(了解)
21、(巴斯德)第一个指出微生物与人类健康的关系。(记忆)
22、通过观察我们知道电视机的屏幕其实是由(红)(蓝)(绿)三种颜色组成。(记忆)
23、蚜虫喜欢吸食嫩枝上的(汁液),蚜虫的大小如(针眼),蚜虫的天敌是(草蛉)。(了解)
24(放大镜)和(显微镜)的发明,为人类打开了微小世界的大门,是人类认识微小世界的重要观察工具。微生物对人类并非都是有害的,有许多微生物不仅对人体有益,而且我们还离不开它。杂交水稻(袁隆平),酵母菌它可以分解面粉里的糖类,产生二氧化碳,二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
25、人类探索微小世界的成果,促进了科学技术的发展、社会的进步和人类生活的改善。如:抵抗制服疾病、酿酒、泡菜、发面、做酸奶、克隆生物、处理垃圾和污水。
2、放大镜能把物体的图像放大,显现人的肉眼看不清的细微之处,使我们获得更多的信息。并被广泛应用在人们生活生产的许多方面。在我们的感觉器官(眼、耳、鼻、舌、手)中,(眼睛)能收集到比其他感官更丰富的信息,但人的最高视力也只能看清楚(1/5)毫米的微小物体。(了解)
3、放大镜镜片的特点是(透明和中间较厚、边缘薄)。自制放大镜的方法有:广口瓶、玻璃杯、烧瓶、烧杯、塑料袋(盒)装水,冰块、水滴、透明玻璃球都有放大功能。(注:横向放大,纵向不放大)。(记忆)
4、放大镜正确使用方法有(移动放大镜)和(移动被观察的物体)。通过透镜看到的面积或区域叫做(透镜的视野)。放大镜的放大倍数与(凸度)有关:凸度越大,放大倍数越大,视野越少;反之,凸度越小,放大倍数越少,视野越大。
5、人类最早使用的凸透镜就是用(透明水晶)琢磨而成。在13世纪,英国一位主教(格罗斯泰斯特)最早提出放大装置的应用,他的学生(培根)根据他的建议,设计并制造出了能增进视力的(眼镜——凹透镜)。(了解)
6、苍蝇落在坚直光滑的玻璃上,不但不滑落,而且还能在上面爬行,这和它(脚的构造)有关。(了解)
7、昆虫的“嗅觉”很灵敏,据说是因为它们的(触角)。昆虫是自然界中人类肉眼看得见的最小的动物之一,用放大镜可以观察到昆虫的(口器)、(触角)、(翅膀)等特殊的构造。会画昆虫的各种触角。(了解)
8、蟋蟀的“耳朵”在(足的内侧);蝴蝶的翅膀上布满彩色小鳞片,这些鳞片其实是(扁平的细毛)。(了解)
9、食盐、白糖、碱面、味精的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体物质叫做(晶体)。(记忆)
10、许多岩石是由(矿物晶体)集合而成。如花岗岩由(长石)(云母)(石英)等矿物的晶体组成。(记忆)
11自然界中的大部分固体物质都是(晶体)或由(晶体)组成(玻璃、松香、琥珀、珍珠等不是晶体)。晶体形状(多种多样)有的是(立方体),有的像(金字塔),有的像(一簇簇的针)等,但都很有规则。有的晶体较大,肉眼可见,有的较小,要在放大镜或显微镜下才能看见。(记忆)
12、生物学家(列文虎克)制成了世界上最早的可以放大近300倍的金属结构的显微镜。为了看到更小的物体,人们又研制出(电子显微镜)和(扫描隧道显微镜)。电子显微镜可把物体放大到(200万倍)。(记忆)
13、英国科学家(罗伯特胡克)用自制的复合显微镜在世界上第一个看了(细胞)
14、显微镜主要由(目镜)(调节旋钮)(物镜)(载物台)(反光镜)等组成。(记忆)显微镜的使用方法:安放—对光—上片—调焦—观察(会用)
15、大量的研究事实说明生命体都是由(细胞)组成的。(记忆)
16、(细胞学说)的建立被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。鱼缸里的水发绿,原来是(绿藻)的作用。
17、生命体细胞具有(消化)(呼吸)(排泄)(生长)(发育)(繁殖)(遗传)等功能。(了解)
18、我们还可以利用(干草)培养微小生物。(记忆)
19、我们知道的微生物有(草履虫)(变形虫)(眼虫)(喇叭虫)(鼓藻)(船形硅藻)等。微生物具有生物的特征如:对环境有一定的需求、对外界的刺激有反应、能繁殖等。(了解)
20、叶绿体是植物进行(光合作用)的基本场所。(了解)
21、(巴斯德)第一个指出微生物与人类健康的关系。(记忆)
22、通过观察我们知道电视机的屏幕其实是由(红)(蓝)(绿)三种颜色组成。(记忆)
23、蚜虫喜欢吸食嫩枝上的(汁液),蚜虫的大小如(针眼),蚜虫的天敌是(草蛉)。(了解)
24(放大镜)和(显微镜)的发明,为人类打开了微小世界的大门,是人类认识微小世界的重要观察工具。微生物对人类并非都是有害的,有许多微生物不仅对人体有益,而且我们还离不开它。杂交水稻(袁隆平),酵母菌它可以分解面粉里的糖类,产生二氧化碳,二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
25、人类探索微小世界的成果,促进了科学技术的发展、社会的进步和人类生活的改善。如:抵抗制服疾病、酿酒、泡菜、发面、做酸奶、克隆生物、处理垃圾和污水。
一、填空题
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫(凸透镜),它的特点是中间(较厚),边缘(薄)。
2.像(食盐).白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做(晶体)。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为(物理变化),而有些变化产生了新的物质,我们将之称为(化学变化)。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了(蓝紫色),说明米饭和碘酒发生了(化学变化)。
5.月球是地球的(卫星),它本身不能(发光),它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做(月相),它变化的周期大约是(一个月)。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有(红色)的物质,我们知道这种物质是(铜)。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条(直线)上,所以日食发生农历的(初一),月食发生在农历的(十五)。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为(星座),大熊座的明显标志就是(北斗七星),小熊座上有著名的(北极星)。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、(工业污水)、(生活污水)。
10.(减少丢弃)和(重新利用)是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫(B)的生物学家发明的
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特•胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( )放大镜的放大倍数最大。
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖(C)
A.只变成液态的糖 B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质 C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图所示的标志是( )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的(A)载人飞船成功地在月球上着陆
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多(B)
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是(C)
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是(D)
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是(C)
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是(C)
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………()
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………(√)
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………(√)
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………()
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………(√)
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………()
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………()
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………(√)
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………()
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………()
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:铁生锈与空气有关吗?
我们的假设:铁生锈与空气有关。
实验的材料:3个盘子、3枚铁钉、水、油
实验的方法:1.用同样大小的盘子,其中两个分别装上水、油。
2.把一枚铁钉放在空盘子中与空气接触,另一枚铁钉完全浸没在油里,还有一枚铁钉一半放在水里,一半露出。
3.每天观察记录。
5.填表
物质的变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
伴随的现象
形态变化 发光发热 产生气体 形态变化 改变颜色、产生沉淀 改变颜色
特点
没有产生新物质 产生新物质 产生新物质 没有产生新物质 产生新物质 产生新物质
属于什么变化
物理变化 化学变化 化学变化 物理变化 化学变化 化学变化
物质的变化
削铅笔
伴随的现象
形态变化
特点
没有产生新物质
属于什么变化
物理变化
6.生活垃圾一般可以分成四大类:(有害垃圾)、可回收垃圾、(厨余垃圾)、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
有害垃圾 可回收垃圾 厨余垃圾 其他垃圾
D I T A B F H L M N P R U W C E G K S J O Q V
答案
一.填空题
1.凸透镜 厚 薄
2.食盐 晶体
3.物理变化 化学变化
4.蓝紫色 化学变化
5.卫星 发光 月相 一个月
6.红色 铜
7.直线 初一 十五
8.星座 北斗七星 北极星
9.工业污水 生活污水
10.减少丢弃 重新使用
二.选择题
1.B 2.B 3.C 4.C 5.A
6.B 7.C 8.D 9.C 10.C
三.判断题
1.X 2.√ 3.√ 4.X 5.X
6.X 7.X 8.√ 9.X 10.X
四.连线题
五.综合能力题
1.略
2.当月球运行到地球背着太阳的一面时,如果三者正好在一条直线上,地球就挡住了太阳射向月球上的光,于是就发生了月食。
太阳 地球 月球
3. 防尘 鞋套 放置杂物 当垃圾袋 购物袋
4.见书本P38
5.
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
形态改变
没有产生新物质
物理变化
蜡烛燃烧
发光 发热
产生了新物质
化学变化
小苏打和白醋的混合
产生气体
产生了新物质
化学变化
木条折断
形状改变
没有产生新物质
物理变化
硫酸铜溶液和铁钉
颜色改变产生沉淀
产生了新物质
化学变化
铁生锈
颜色改变
产生了新物质
化学变化
削铅笔
形状改变
没有产生新物质
物理变化
6.厨余垃圾 可回收垃圾 有害垃圾 其他垃圾
C E G K S A B F H L M D I T J O Q V
N P R U W
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫(凸透镜),它的特点是中间(较厚),边缘(薄)。
2.像(食盐).白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做(晶体)。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为(物理变化),而有些变化产生了新的物质,我们将之称为(化学变化)。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了(蓝紫色),说明米饭和碘酒发生了(化学变化)。
5.月球是地球的(卫星),它本身不能(发光),它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做(月相),它变化的周期大约是(一个月)。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有(红色)的物质,我们知道这种物质是(铜)。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条(直线)上,所以日食发生农历的(初一),月食发生在农历的(十五)。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为(星座),大熊座的明显标志就是(北斗七星),小熊座上有著名的(北极星)。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、(工业污水)、(生活污水)。
10.(减少丢弃)和(重新利用)是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫(B)的生物学家发明的
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特•胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( )放大镜的放大倍数最大。
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖(C)
A.只变成液态的糖 B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质 C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图所示的标志是( )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的(A)载人飞船成功地在月球上着陆
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多(B)
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是(C)
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是(D)
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是(C)
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是(C)
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………()
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………(√)
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………(√)
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………()
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………(√)
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………()
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………()
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………(√)
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………()
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………()
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:铁生锈与空气有关吗?
我们的假设:铁生锈与空气有关。
实验的材料:3个盘子、3枚铁钉、水、油
实验的方法:1.用同样大小的盘子,其中两个分别装上水、油。
2.把一枚铁钉放在空盘子中与空气接触,另一枚铁钉完全浸没在油里,还有一枚铁钉一半放在水里,一半露出。
3.每天观察记录。
5.填表
物质的变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
伴随的现象
形态变化 发光发热 产生气体 形态变化 改变颜色、产生沉淀 改变颜色
特点
没有产生新物质 产生新物质 产生新物质 没有产生新物质 产生新物质 产生新物质
属于什么变化
物理变化 化学变化 化学变化 物理变化 化学变化 化学变化
物质的变化
削铅笔
伴随的现象
形态变化
特点
没有产生新物质
属于什么变化
物理变化
6.生活垃圾一般可以分成四大类:(有害垃圾)、可回收垃圾、(厨余垃圾)、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
有害垃圾 可回收垃圾 厨余垃圾 其他垃圾
D I T A B F H L M N P R U W C E G K S J O Q V
答案
一.填空题
1.凸透镜 厚 薄
2.食盐 晶体
3.物理变化 化学变化
4.蓝紫色 化学变化
5.卫星 发光 月相 一个月
6.红色 铜
7.直线 初一 十五
8.星座 北斗七星 北极星
9.工业污水 生活污水
10.减少丢弃 重新使用
二.选择题
1.B 2.B 3.C 4.C 5.A
6.B 7.C 8.D 9.C 10.C
三.判断题
1.X 2.√ 3.√ 4.X 5.X
6.X 7.X 8.√ 9.X 10.X
四.连线题
五.综合能力题
1.略
2.当月球运行到地球背着太阳的一面时,如果三者正好在一条直线上,地球就挡住了太阳射向月球上的光,于是就发生了月食。
太阳 地球 月球
3. 防尘 鞋套 放置杂物 当垃圾袋 购物袋
4.见书本P38
5.
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
形态改变
没有产生新物质
物理变化
蜡烛燃烧
发光 发热
产生了新物质
化学变化
小苏打和白醋的混合
产生气体
产生了新物质
化学变化
木条折断
形状改变
没有产生新物质
物理变化
硫酸铜溶液和铁钉
颜色改变产生沉淀
产生了新物质
化学变化
铁生锈
颜色改变
产生了新物质
化学变化
削铅笔
形状改变
没有产生新物质
物理变化
6.厨余垃圾 可回收垃圾 有害垃圾 其他垃圾
C E G K S A B F H L M D I T J O Q V
N P R U W
小学科学六年级下册期末测试卷及答案
山东省临沂市罗庄区高都中心小学 顾子龙
一、填空题
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫 ,它的特点是中间 ,边缘 。
2.像 .白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做 。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为 ,而有些变化产生了新的物质,我们将之称为 。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了 ,说明米饭和碘酒发生了 。
5.月球是地球的 ,它本身不能 ,它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做 ,它变化的周期大约是 。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有 的物质,我们知道这种物质是 。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条 上,所以日食发生农历的
,月食发生在农历的 。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为 ,大熊座的明显标志就是 ,小熊座上有著名的 。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、 、 。
10. 和 是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫( )的生物学家发明的…………( )
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( )放大镜的放大倍数最大。……( )
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖……………………………………( )
A.只变成液态的糖
B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质
C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图所示的标志是………………………………………………( )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的( )载人飞船成功地在月球上着陆………………( )
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多……………………………………( )
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是…………………………………………………………( )
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是…………………………………………( )
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是………………………………………………………( )
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是………( )
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………( )
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………( )
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………( )
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………( )
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………( )
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………( )
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………( )
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………( )
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………( )
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………( )
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:
我们的假设:
实验的材料:
实验的方法
5.填表
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
削铅笔
6.生活垃圾一般可以分成四大类: 、可回收垃圾 、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
科学六年级下册期中测试卷答案
一.填空题
1.凸透镜 厚 薄
2.食盐 晶体
3.物理变化 化学变化
4.蓝紫色 化学变化
5.卫星 发光 月相 一个月
6.红色 铜
7.直线 初一 十五
8.星座 北斗七星 北极星
9.工业污水 生活污水
10.减少丢弃 重新使用
二.选择题
1.B 2.B 3.C 4.C 5.A
6.B 7.C 8.D 9.C 10.C
三.判断题
1.X 2.√ 3.√ 4.X 5.X
6.X 7.X 8.√ 9.X 10.X
四.连线题
五.综合能力题
1.略
2.当月球运行到地球背着太阳的一面时,如果三者正好在一条直线上,地球就挡住了太阳射向月球上的光,于是就发生了月食。
太阳 地球 月球
3. 防尘 鞋套 放置杂物 当垃圾袋 购物袋
4.见书本P38
5.
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
形态改变
没有产生新物质
物理变化
蜡烛燃烧
发光 发热
产生了新物质
化学变化
小苏打和白醋的混合
产生气体
产生了新物质
化学变化
木条折断
形状改变
没有产生新物质
物理变化
硫酸铜溶液和铁钉
颜色改变产生沉淀
产生了新物质
化学变化
铁生锈
颜色改变
产生了新物质
化学变化
削铅笔
形状改变
没有产生新物质
物理变化
6.厨余垃圾 可回收垃圾 有害垃圾 其他垃圾
C E G K S A B F H L M D I T J O Q V
N P R U W
山东省临沂市罗庄区高都中心小学 顾子龙
一、填空题
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫 ,它的特点是中间 ,边缘 。
2.像 .白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做 。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为 ,而有些变化产生了新的物质,我们将之称为 。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了 ,说明米饭和碘酒发生了 。
5.月球是地球的 ,它本身不能 ,它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做 ,它变化的周期大约是 。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有 的物质,我们知道这种物质是 。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条 上,所以日食发生农历的
,月食发生在农历的 。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为 ,大熊座的明显标志就是 ,小熊座上有著名的 。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、 、 。
10. 和 是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫( )的生物学家发明的…………( )
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( )放大镜的放大倍数最大。……( )
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖……………………………………( )
A.只变成液态的糖
B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质
C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图所示的标志是………………………………………………( )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的( )载人飞船成功地在月球上着陆………………( )
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多……………………………………( )
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是…………………………………………………………( )
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是…………………………………………( )
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是………………………………………………………( )
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是………( )
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………( )
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………( )
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………( )
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………( )
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………( )
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………( )
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………( )
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………( )
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………( )
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………( )
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:
我们的假设:
实验的材料:
实验的方法
5.填表
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
削铅笔
6.生活垃圾一般可以分成四大类: 、可回收垃圾 、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
科学六年级下册期中测试卷答案
一.填空题
1.凸透镜 厚 薄
2.食盐 晶体
3.物理变化 化学变化
4.蓝紫色 化学变化
5.卫星 发光 月相 一个月
6.红色 铜
7.直线 初一 十五
8.星座 北斗七星 北极星
9.工业污水 生活污水
10.减少丢弃 重新使用
二.选择题
1.B 2.B 3.C 4.C 5.A
6.B 7.C 8.D 9.C 10.C
三.判断题
1.X 2.√ 3.√ 4.X 5.X
6.X 7.X 8.√ 9.X 10.X
四.连线题
五.综合能力题
1.略
2.当月球运行到地球背着太阳的一面时,如果三者正好在一条直线上,地球就挡住了太阳射向月球上的光,于是就发生了月食。
太阳 地球 月球
3. 防尘 鞋套 放置杂物 当垃圾袋 购物袋
4.见书本P38
5.
物质的变化
伴随的现象
特点
属于什么变化
水结成冰
形态改变
没有产生新物质
物理变化
蜡烛燃烧
发光 发热
产生了新物质
化学变化
小苏打和白醋的混合
产生气体
产生了新物质
化学变化
木条折断
形状改变
没有产生新物质
物理变化
硫酸铜溶液和铁钉
颜色改变产生沉淀
产生了新物质
化学变化
铁生锈
颜色改变
产生了新物质
化学变化
削铅笔
形状改变
没有产生新物质
物理变化
6.厨余垃圾 可回收垃圾 有害垃圾 其他垃圾
C E G K S A B F H L M D I T J O Q V
N P R U W
一、填空题
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫 凸透镜 ,它的特点是中间 厚 ,边缘 薄 。
2.像 盐 .白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做 晶体 。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为 物理变化 ,而有些变化产生了新的物质,我们将之称为 化学变化 。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了蓝紫色 ,说明米饭和碘酒发生了 化学变化 。
5.月球是地球的 卫星 ,它本身不能 发光发热 ,它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做 月相 ,它变化的周期大约是 一个月 。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有 红色 的物质,我们知道这种物质是 铜 。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条 直线 上,所以日食发生农历的 初一 ,月食发生在农历的 十五 。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为 星座 ,大熊座的明显标志就是 北斗七星 ,小熊座上有著名的 北极星 。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、 工业污水、 生活污水 。
10. 减少丢弃 和 重新使用 是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫( B )的生物学家发明的…………( )
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特•胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( B )放大镜的放大倍数最大。……( )
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖……………………………………( B )
A.只变成液态的糖
B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质
C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图 所示的标志是………………………………………………( A )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的( )载人飞船成功地在月球上着陆………………( A )
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多……………………………………( B )
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是…………………………………………………………( C )
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是…………………………………………( D )
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是………………………………………………………( C )
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是………( C )
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………( )
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………( √ )
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………( √ )
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………( )
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………( )
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………( )
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………( )
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………( √ )
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………( )
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………( )
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:
我们的假设:
实验的材料:
实验的方法
5.填表
物质的变化 伴随的现象 特点 属于什么变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
削铅笔
6.生活垃圾一般可以分成四大类: 、可回收垃圾 、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次PNADiIz性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
1.放大镜是我们在科学学习中经常用到的观察工具,也叫 凸透镜 ,它的特点是中间 厚 ,边缘 薄 。
2.像 盐 .白糖这样的颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体叫做 晶体 。
3.物质会发生变化,有些变化只改变了物质的大小.形状.形态等,没有产生新物质,我们把这类变化称为 物理变化 ,而有些变化产生了新的物质,我们将之称为 化学变化 。
4.我们将米饭上滴上碘酒,看到米饭上出现了蓝紫色 ,说明米饭和碘酒发生了 化学变化 。
5.月球是地球的 卫星 ,它本身不能 发光发热 ,它在圆缺变化过程中出现的各种形状叫做 月相 ,它变化的周期大约是 一个月 。
6.把铁钉浸入硫酸铜溶液中,能看到铁钉上附着有 红色 的物质,我们知道这种物质是 铜 。
7.日食和月食的发生,一定要让三者在一条 直线 上,所以日食发生农历的 初一 ,月食发生在农历的 十五 。
8.为了便于辨认,我们把星空划分成不同的区域,称为 星座 ,大熊座的明显标志就是 北斗七星 ,小熊座上有著名的 北极星 。
9.绝大多数的水污染是由人类的活动引起的,目前的污水主要包括农业污水、 工业污水、 生活污水 。
10. 减少丢弃 和 重新使用 是减少垃圾数量的重要方法。
二、选择题
1.世界上第一架显微镜是一位名叫( B )的生物学家发明的…………( )
A.达尔文 B.列文虎克 C.罗伯特•胡克 D.培根
2.下面是不同放大镜的侧面图,其中( B )放大镜的放大倍数最大。……( )
A. B. C. D.
3.用蜡烛火焰加热白糖5分钟,白糖……………………………………( B )
A.只变成液态的糖
B.先变成液态的糖,然后变成黑色的物质
C.先变成水,然后变成黑色的物质
4.如图 所示的标志是………………………………………………( A )
A.回收标志 B.交通标志 C.绿色食品标志
5.1969年美国的( )载人飞船成功地在月球上着陆………………( A )
A.“阿波罗”11号 B.“月球”号 C.“神舟”六号
6.月球地形的最大特征就是分布着许多……………………………………( B )
A.火山 B.环形山 C.海洋
7.月食不会出现的是…………………………………………………………( C )
A .月全食 B .月偏食 C .月环食 D.以上的都不会出现
8.下列垃圾中不可以自然分解的是…………………………………………( D )
A.杂草和菜叶 B.蛋壳和纸屑 C.塑料袋和可乐瓶 D.电池.空罐头
9.影响铁生锈的因素是………………………………………………………( C )
A.只有空气 B.只有水分 C.是空气和水分共同作用的结果
10.星空随着地球四季的变化而发生变化,有一颗恒星的位置常年不变,这颗恒星是………( C )
A.天狼星 B.大角星 C.北极星 D.织女星
三、判断题
1.用放大镜可以观察到手上的细菌。…………………………………………( )
2.蜡烛完全燃烧后会生成水和二氧化碳。……………………………………( √ )
3.生成气体的变化可能是化学变化。…………………………………………( √ )
4.填埋场在填满垃圾后,可以在上面建公园.种庄稼。………………………( )
5.水星是自转周期最短的一颗行星…………………………………………( )
6.日食和月食有时会出现在同一天。………………………………………( )
7.我们吃饭的时候觉得饭有点甜是因为里面有糖。…………………………( )
8.银河实际上是由无数颗星星组成的一条闪亮的光带。……………………( √ )
9.我们喝的矿泉水里面没有微生物。…………………………………………( )
10.月球的体积是地球的46/1。…………………………………………( )
四、连线题
1.下列材料或动作在月相变化的模拟实验中分别代表什么?
一半被涂黑的皮球 月球自西向东绕着地球公转
皮球黑色的一面始终背对着黑板 居住在地球上的人们
举着皮球的同学逆时针走动一圈 被阳光照亮的月球
小圆里的几个同学 太阳
黑板 月球的亮面朝着太阳
2.把下列实验器材与它在实验中的作用用线连起来
镊子 盛放剩余洋葱
培养皿 放置切片标本
滴管 染色
载玻片 吸取少量的液体
碘酒 夹取实验材料
3.把简单挖垃圾坑填埋垃圾存在的危害与代清洁填埋场的相应设计用直线相连
垃圾与土壤直接接触 衬垫
垃圾发酵产生可燃性气体和有毒气体 过滤液收集.过滤液处理池
受污染的水到土壤和地下水中 气体排放管
附近的土壤和地下水的状况 监测井
五.综合能力题
1.请将下列相应的时间画出月相。
农历十五 农历二十二 农历二十七 农历初三 农历初八
2.请你解释一下月食形成的原因并画出示意图。
3.请你说说塑料袋五种重新使用的方法。
4.铁生绣与什么因素有关呢?请你自己选择一个因素,设计一个实验。
研究的问题:
我们的假设:
实验的材料:
实验的方法
5.填表
物质的变化 伴随的现象 特点 属于什么变化
水结成冰
蜡烛燃烧
小苏打和白醋的混合
木条折断
硫酸铜溶液和铁钉
铁生锈
削铅笔
6.生活垃圾一般可以分成四大类: 、可回收垃圾 、其他垃圾(请在下面方框的横线上填空)
请你将下面的垃圾,按以上的类别分类填到下面的方框中。(只填序号)
A.玻璃 B.餐巾纸 C.菜叶 D.废旧电池 E.果皮
F.塑料袋 G.冰淇淋 H.小木棍 I.日光灯管 J.渣土
K.花生壳 L.纸板 M.牛奶盒 N.一次PNADiIz性筷子 O.破陶罐
P.衣服 Q.碎砖头 R.空酒瓶 S.烂苹果 T.注射器
U.锈铁丝 V.破瓷碗 W.旧轮胎
小学教育:简单有趣的科学小实验
要好做的,要用到的物品简单点就好了。带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
筷子的神力
思考:把一根筷子插入装着米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?
材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作:
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米,从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子,杯子和米一起被提起来了。
讲解:
由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。
瓶子赛跑
思考:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终点?
材料:同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作:
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中,将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解:
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比比赛吧!
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
分合的水流
思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢?
材料:铁罐盒一个、锥子、水
操作:
1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。
2、将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。
3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4、手拿开后,5股水就会合成一股。
5、如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。
讲解:
水的表面张力使水流进行分、合。
漂浮的针
思考:针为什么会浮在水面上?
材料:一碗水、针、叉子、液体清洁剂
操作:
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一个叉子,小心地把一根针放到水的表面
2、慢慢地移出叉子,针将会浮在水面上
3、向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了
讲解:
1、是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。
2、清洁剂降低了表面张力,针就浮不住了。
说明:针有危险,请家长帮助操作。
神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
材料:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解:
当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,水盆边的表面张力比较强,所以会把牙签向外拉。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去
有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水?
材料:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯
操作:
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下。
5、将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
讲解:
薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程:
1、 把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。
说明:
1、 从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。
延伸:
如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
掉不下去的塑料垫板
思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗?
材料:玻璃杯两个、水、塑料板一块
操作:
1. 将玻璃杯里装满水。
2. 用垫板盖好杯口。
3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。
4. 用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。
5. 扶着垫板的手轻轻放开,垫板不会掉下来。
讲解:
垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力比较大,垫板就不会掉下来。
创造:
如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样,请你试一试?
蜡烛吹不灭
思考:用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗?
材料:1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘
操作:
1. 点燃蜡烛,并固定在平盘上。
2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
讲解:
1. 这样吹气时,火苗将斜向漏斗的宽口端,并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气,蜡烛将很容易被熄灭。
2. 吹出的气体从细口到宽口时,逐渐疏散,气压减弱。这时,漏斗宽口周围的气体由于气压较强,将涌入漏斗的宽口内。因此,蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。
注意:注意蜡烛燃烧时的安全。
蜡烛抽水机
思考:你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗?
材料:玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
操作:
1、先将塑料管折成门框形,一头穿过硬纸片
2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上
3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,同时将水注入右边玻璃杯中
4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林,再用穿有塑料管的硬纸片盖上,并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。
5、水从右边流入左边的杯子中
讲解:蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低,右边杯压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。
注意:蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全,小心烧手
瓶内吹气球
思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?
材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒
操作:
1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色
2、在红色的吸管上扎上一个气球
3、将瓶盖盖在瓶口上
4、用气筒打红吸管处将气球打大
5、将红色吸管放开气球立刻变小
6、用气筒再打红吸管处将气球打大
7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口
8、放开红色吸管口,气球没有变小
讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
能抓住气球的杯子
思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?
材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许
流程:
1、 对气球吹气并且绑好
2、 将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯
3、 热水在杯中停留20秒后,把水倒出来
4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起
说明:
1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
延伸:
小朋友,请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来?
会吸水的杯子
思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?
材料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
操作:
1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2. 在盘子中注入约1厘米高的水。
3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上
4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
讲解:
1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。
2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。
创造:
你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?
会吃鸡蛋的瓶子
思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?
材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒
操作:
1、 熟蛋剥去蛋壳。
2、 将纸片撕成长条状。
3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、 等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。
讲解:
1、 纸片刚烧过时,瓶子是热热的。
2、 鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压力变小,瓶子外的压力大,就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造:当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时,瓶子会发生什么变化?
瓶子瘪了
思考:你能不用手,把塑料瓶子弄瘪吗?
材料:水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1. 将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。
2. 把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶子盖。
3. 观察瓶子慢慢的瘪了。
讲解:
1. 加热瓶子里的空气,使它压力降低。
2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。
创造:
如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大,瓶子会变成生么样子?
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
材料:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
操作:
1. 打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热气开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
讲解:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造:
你能试着制作一个简易的热气球吗?
空气的质量
思考:你们知道吗,空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
材料:1架天平、2只一样重的气球、打气筒
操作:
1. 把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。
2. 拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3. 将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平的变化
讲解:
1. 两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。
2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3. 如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量数
创造:你能用其它方法称一下空气的质量吗?
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?
冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走?
材料:乒乓球一个、脸盆一个
操作:
1、拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水
2、然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
讲解:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
创造:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现
水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
材料:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋
操作:
1. 在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。
2. 再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。
3. 取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4. 玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。
5. 动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
讲解:
生鸡蛋的相对密度(比重)比水大,所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。
创造:
你能换其它溶液来做这个实验吗?
火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧
材料:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
操作:
1 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2 把小瓶中装满热水,加入几滴墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。
3 把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4 观察墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。
5 冷却后观察,染色水就会与冷水混合。
讲解:
1、 瓶子里的热水比较轻
2、 热水的密度小于冷水
思考:把一根筷子插入装着米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?
材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作:
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米,从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子,杯子和米一起被提起来了。
讲解:
由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。
瓶子赛跑
思考:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终点?
材料:同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作:
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中,将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解:
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比比赛吧!
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
分合的水流
思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢?
材料:铁罐盒一个、锥子、水
操作:
1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。
2、将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。
3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4、手拿开后,5股水就会合成一股。
5、如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。
讲解:
水的表面张力使水流进行分、合。
漂浮的针
思考:针为什么会浮在水面上?
材料:一碗水、针、叉子、液体清洁剂
操作:
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一个叉子,小心地把一根针放到水的表面
2、慢慢地移出叉子,针将会浮在水面上
3、向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了
讲解:
1、是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。
2、清洁剂降低了表面张力,针就浮不住了。
说明:针有危险,请家长帮助操作。
神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
材料:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解:
当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,水盆边的表面张力比较强,所以会把牙签向外拉。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去
有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水?
材料:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯
操作:
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下。
5、将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
讲解:
薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程:
1、 把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。
说明:
1、 从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。
延伸:
如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
掉不下去的塑料垫板
思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗?
材料:玻璃杯两个、水、塑料板一块
操作:
1. 将玻璃杯里装满水。
2. 用垫板盖好杯口。
3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。
4. 用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。
5. 扶着垫板的手轻轻放开,垫板不会掉下来。
讲解:
垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力比较大,垫板就不会掉下来。
创造:
如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样,请你试一试?
蜡烛吹不灭
思考:用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗?
材料:1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘
操作:
1. 点燃蜡烛,并固定在平盘上。
2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
讲解:
1. 这样吹气时,火苗将斜向漏斗的宽口端,并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气,蜡烛将很容易被熄灭。
2. 吹出的气体从细口到宽口时,逐渐疏散,气压减弱。这时,漏斗宽口周围的气体由于气压较强,将涌入漏斗的宽口内。因此,蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。
注意:注意蜡烛燃烧时的安全。
蜡烛抽水机
思考:你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗?
材料:玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
操作:
1、先将塑料管折成门框形,一头穿过硬纸片
2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上
3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,同时将水注入右边玻璃杯中
4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林,再用穿有塑料管的硬纸片盖上,并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。
5、水从右边流入左边的杯子中
讲解:蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低,右边杯压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。
注意:蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全,小心烧手
瓶内吹气球
思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?
材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒
操作:
1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色
2、在红色的吸管上扎上一个气球
3、将瓶盖盖在瓶口上
4、用气筒打红吸管处将气球打大
5、将红色吸管放开气球立刻变小
6、用气筒再打红吸管处将气球打大
7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口
8、放开红色吸管口,气球没有变小
讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
能抓住气球的杯子
思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?
材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许
流程:
1、 对气球吹气并且绑好
2、 将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯
3、 热水在杯中停留20秒后,把水倒出来
4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起
说明:
1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
延伸:
小朋友,请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来?
会吸水的杯子
思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?
材料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
操作:
1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2. 在盘子中注入约1厘米高的水。
3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上
4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
讲解:
1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。
2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。
创造:
你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?
会吃鸡蛋的瓶子
思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?
材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒
操作:
1、 熟蛋剥去蛋壳。
2、 将纸片撕成长条状。
3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、 等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。
讲解:
1、 纸片刚烧过时,瓶子是热热的。
2、 鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压力变小,瓶子外的压力大,就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造:当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时,瓶子会发生什么变化?
瓶子瘪了
思考:你能不用手,把塑料瓶子弄瘪吗?
材料:水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1. 将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。
2. 把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶子盖。
3. 观察瓶子慢慢的瘪了。
讲解:
1. 加热瓶子里的空气,使它压力降低。
2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。
创造:
如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大,瓶子会变成生么样子?
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
材料:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
操作:
1. 打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热气开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
讲解:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造:
你能试着制作一个简易的热气球吗?
空气的质量
思考:你们知道吗,空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
材料:1架天平、2只一样重的气球、打气筒
操作:
1. 把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。
2. 拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3. 将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平的变化
讲解:
1. 两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。
2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3. 如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量数
创造:你能用其它方法称一下空气的质量吗?
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?
冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走?
材料:乒乓球一个、脸盆一个
操作:
1、拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水
2、然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
讲解:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
创造:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现
水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
材料:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋
操作:
1. 在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。
2. 再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。
3. 取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4. 玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。
5. 动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
讲解:
生鸡蛋的相对密度(比重)比水大,所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。
创造:
你能换其它溶液来做这个实验吗?
火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧
材料:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
操作:
1 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2 把小瓶中装满热水,加入几滴墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。
3 把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4 观察墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。
5 冷却后观察,染色水就会与冷水混合。
讲解:
1、 瓶子里的热水比较轻
2、 热水的密度小于冷水
分合的水流
思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢?
材料:铁罐盒一个、锥子、水
操作:
1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。
2、将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。
3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4、手拿开后,5股水就会合成一股。
5、如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。
讲解:
水的表面张力使水流进行分、合。
漂浮的针
思考:针为什么会浮在水面上?
材料:一碗水、针、叉子、液体清洁剂
操作:
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一个叉子,小心地把一根针放到水的表面
2、慢慢地移出叉子,针将会浮在水面上
3、向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了
讲解:
1、是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。
2、清洁剂降低了表面张力,针就浮不住了。
说明:针有危险,请家长帮助操作。
神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
材料:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解:
当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,水盆边的表面张力比较强,所以会把牙签向外拉。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去
有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水?
材料:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯
操作:
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下。
5、将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
讲解:
薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程:
1、 把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。
说明:
1、 从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。
延伸:
如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
掉不下去的塑料垫板
思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗?
材料:玻璃杯两个、水、塑料板一块
操作:
1. 将玻璃杯里装满水。
2. 用垫板盖好杯口。
3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。
4. 用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。
5. 扶着垫板的手轻轻放开,垫板不会掉下来。
讲解:
垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力比较大,垫板就不会掉下来。
创造:
如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样,请你试一试?
蜡烛吹不灭
思考:用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗?
材料:1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘
操作:
1. 点燃蜡烛,并固定在平盘上。
2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
讲解:
1. 这样吹气时,火苗将斜向漏斗的宽口端,并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气,蜡烛将很容易被熄灭。
2. 吹出的气体从细口到宽口时,逐渐疏散,气压减弱。这时,漏斗宽口周围的气体由于气压较强,将涌入漏斗的宽口内。因此,蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。
注意:注意蜡烛燃烧时的安全。
蜡烛抽水机
思考:你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗?
材料:玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
操作:
1、先将塑料管折成门框形,一头穿过硬纸片
2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上
3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,同时将水注入右边玻璃杯中
4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林,再用穿有塑料管的硬纸片盖上,并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。
5、水从右边流入左边的杯子中
讲解:蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低,右边杯压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。
注意:蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全,小心烧手
瓶内吹气球
思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?
材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒
操作:
1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色
2、在红色的吸管上扎上一个气球
3、将瓶盖盖在瓶口上
4、用气筒打红吸管处将气球打大
5、将红色吸管放开气球立刻变小
6、用气筒再打红吸管处将气球打大
7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口
8、放开红色吸管口,气球没有变小
讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
能抓住气球的杯子
思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?
材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许
流程:
1、 对气球吹气并且绑好
2、 将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯
3、 热水在杯中停留20秒后,把水倒出来
4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起
说明:
1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
延伸:
小朋友,请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来?
会吸水的杯子
思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?
材料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
操作:
1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2. 在盘子中注入约1厘米高的水。
3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上
4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
讲解:
1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。
2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。
创造:
你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?
会吃鸡蛋的瓶子
思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?
材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒
操作:
1、 熟蛋剥去蛋壳。
2、 将纸片撕成长条状。
3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、 等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。
讲解:
1、 纸片刚烧过时,瓶子是热热的。
2、 鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压力变小,瓶子外的压力大,就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造:当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时,瓶子会发生什么变化?
瓶子瘪了
思考:你能不用手,把塑料瓶子弄瘪吗?
材料:水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1. 将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。
2. 把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶子盖。
3. 观察瓶子慢慢的瘪了。
讲解:
1. 加热瓶子里的空气,使它压力降低。
2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。
创造:
如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大,瓶子会变成生么样子?
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
材料:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
操作:
1. 打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热气开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
讲解:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造:
你能试着制作一个简易的热气球吗?
空气的质量
思考:你们知道吗,空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
材料:1架天平、2只一样重的气球、打气筒
操作:
1. 把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。
2. 拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3. 将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平的变化
讲解:
1. 两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。
2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3. 如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量数
创造:你能用其它方法称一下空气的质量吗?
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?
冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走?
材料:乒乓球一个、脸盆一个
操作:
1、拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水
2、然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
讲解:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
创造:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现
水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
材料:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋
操作:
1. 在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。
2. 再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。
3. 取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4. 玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。
5. 动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
讲解:
生鸡蛋的相对密度(比重)比水大,所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。
创造:
你能换其它溶液来做这个实验吗?
火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧
材料:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
操作:
1 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2 把小瓶中装满热水,加入几滴墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。
3 把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4 观察墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。
5 冷却后观察,染色水就会与冷水混合。
讲解:
1、 瓶子里的热水比较轻
2、 热水的密度小于冷水
思考:多股的水流用手一抹,竟变成一股水流这是为什么呢?
材料:铁罐盒一个、锥子、水
操作:
1、在空的铁罐盒底部用一根钉子在上面钻5个小孔(小孔间隔只在5毫米左右)。
2、将罐内盛满水,水是分成5股从5个小孔中流出的。
3、用大拇指和食指将这些水流捻合在一起。
4、手拿开后,5股水就会合成一股。
5、如果你用手再擦一下罐上的小孔,水就又会重新变成5股。
讲解:
水的表面张力使水流进行分、合。
漂浮的针
思考:针为什么会浮在水面上?
材料:一碗水、针、叉子、液体清洁剂
操作:
1、在杯子里倒一杯清水
2、用一个叉子,小心地把一根针放到水的表面
2、慢慢地移出叉子,针将会浮在水面上
3、向水里滴一滴清洁剂,针就沉下去了
讲解:
1、是水的表面张力支撑住了针,使之不会沉下。表面张力是水分子形成的内聚性的连接。这种内聚性的连接是由于某一部分的分子被吸引到一起,分子间相互挤压,形成一层薄膜。这层薄膜被称做表面张力,它可以托住原本应该沉下的物体。
2、清洁剂降低了表面张力,针就浮不住了。
说明:针有危险,请家长帮助操作。
神奇的牙签
思考:放在水里的牙签,会随着放在水里的方糖游动,还是随着放在水里的肥皂游动?
材料:牙签、一盆清水、肥皂、方糖
操作:
1. 把牙签小心地放在水面上。
2. 把方糖放入水盆中离牙签较远的地方。牙签会向方糖方向移动。
3. 换一盆水,把牙签小心地放在水面上,现在把肥皂放入水盆中离牙签较近的地方。牙签会远离肥皂。
讲解:
当你把方糖放入水盆的中心时,方糖会吸收一些水分,所以会有很小的水流往方糖的方向流,而牙签也跟着水流移动。但是,当你把肥皂投入水盆中时,水盆边的表面张力比较强,所以会把牙签向外拉。
创造:请你试一试,如果将糖和肥皂换成其它物质,牙签会向哪个方向游去
有孔纸片托水
思考:有孔的纸为什么能拖住水?
材料:瓶子一个、大头针一个、纸片一张,有色水一满杯
操作:
1、在空瓶内盛满有色水。
2、用大头针在白纸上扎许多孔。
3、把有孔纸片盖住瓶口。
4、用手压着纸片,将瓶倒转,使瓶口朝下。
5、将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来。
讲解:
薄纸片能托起瓶中的水,是因为大气压强作用于纸片上,产生了向上的托力。小孔不会漏出水来,是因为水有表面张力,水在纸的表面形成水的薄膜,使水不会漏出来。这如同布做的雨伞,布虽然有很多小孔,仍然不会漏雨一样。
手绢的秘密
思考:在水龙头下把手帕撑开摊平,打开水龙头,水是不是透过手帕而流下去呢?
材料:玻璃杯1个、手帕1条、橡皮筋1条
流程:
1、 把手帕盖住杯口,用橡皮筋绑紧。
2、 让水冲在手帕上。
3、 水流进杯子里约七、八分满后关闭水龙头。
4、 杯口朝下,把杯子迅速倒转过来。
说明:
1、 从杯子上面冲水时,水会透过手帕流入杯内。
2、 杯子倒转过来时,由于大气压力的关系,水不会流出来。
延伸:
如果盖住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),水的进出情形会怎样呢?
掉不下去的塑料垫板
思考:盛水的杯子上覆盖垫板,杯口朝下时,垫板会掉下来吗?
材料:玻璃杯两个、水、塑料板一块
操作:
1. 将玻璃杯里装满水。
2. 用垫板盖好杯口。
3. 一只手扶杯子、另一只手按住垫板。
4. 用手扶住,将杯口翻转过来,使杯口朝下。
5. 扶着垫板的手轻轻放开,垫板不会掉下来。
讲解:
垫板覆盖在盛水的杯子口上,因为杯外空气压力比较大,垫板就不会掉下来。
创造:
如果杯子里的水不满、或没有水塑料板会怎样,请你试一试?
蜡烛吹不灭
思考:用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭。你知道怎样做到这一点吗?
材料:1根蜡烛、火柴、1个小漏斗、1个平盘
操作:
1. 点燃蜡烛,并固定在平盘上。
2. 使漏斗的宽口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的小口对着火焰用力吹气。
3. 使漏斗的小口正对着蜡烛的火焰,从漏斗的宽口对着火焰用力吹气。
讲解:
1. 这样吹气时,火苗将斜向漏斗的宽口端,并不容易被吹灭。如果从漏斗的宽口端吹气,蜡烛将很容易被熄灭。
2. 吹出的气体从细口到宽口时,逐渐疏散,气压减弱。这时,漏斗宽口周围的气体由于气压较强,将涌入漏斗的宽口内。因此,蜡烛的火焰也会涌向漏斗的宽口处。
注意:注意蜡烛燃烧时的安全。
蜡烛抽水机
思考:你知道抽水机是怎样将水抽出来的吗?
材料:玻璃杯、蜡烛、比玻璃杯口稍大的硬纸片、塑料管、凡士林少许、火柴、水半杯
操作:
1、先将塑料管折成门框形,一头穿过硬纸片
2、再把两只玻璃杯一左一右放在桌子上
3、将蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部,同时将水注入右边玻璃杯中
4、在放蜡烛的杯子口涂一些凡士林,再用穿有塑料管的硬纸片盖上,并使塑料管的另一头没入右边杯子水中。
5、水从右边流入左边的杯子中
讲解:蜡烛燃烧用去了左边杯中的氧气,瓶中气压降低,右边杯压力使水向左杯流动,直到两杯水面承受的压力相等为止。到那时左杯水面高于右杯水面。
注意:蜡烛点然后固定在左边玻璃杯底部时注意安全,小心烧手
瓶内吹气球
思考:瓶内吹起的气球,为什么松开气球口,气球不会变小?
材料:大口玻璃瓶,吸管两根:红色和绿色、气球一个、气筒
操作:
1、用改锥事先在瓶盖上打两个孔,在孔上插上两根吸管:红色和绿色
2、在红色的吸管上扎上一个气球
3、将瓶盖盖在瓶口上
4、用气筒打红吸管处将气球打大
5、将红色吸管放开气球立刻变小
6、用气筒再打红吸管处将气球打大
7、迅速捏紧红吸管和绿吸管两个管口
8、放开红色吸管口,气球没有变小
讲解:当红色吸管松开时,由于气球的橡皮膜收缩,气球也开始收缩。可是气球体积缩小后,瓶内其他部分的空气体积就扩大了,而绿管是封闭的,结果瓶内空气压力要降低——甚至低于气球内的压力,这时气球不会再继续缩小了。
能抓住气球的杯子
思考:你会用一个小杯子轻轻倒扣在气球球面上,然后把气球吸起来吗?
材料:气球1~2个、塑料杯1~2个、暖水瓶1个、热水少许
流程:
1、 对气球吹气并且绑好
2、 将热水(约70℃)倒入杯中约多半杯
3、 热水在杯中停留20秒后,把水倒出来
4、 立即将杯口紧密地倒扣在气球上
5 、轻轻把杯子连同气球一块提起
说明:
1、杯子直接倒扣在气球上,是无法把气球吸起来的。
2、用热水处理过的杯子,因为杯子内的空气渐渐冷却,压力变小,因此可以把气球吸起来。
延伸:
小朋友,请你想一想还有什么办法可以把气球吸起来?
会吸水的杯子
思考:用玻璃杯罩住燃烧中的蜡烛,烛火熄灭后,杯子内有什么变化呢?
材料:玻璃杯(比蜡烛高)1个、蜡烛1支、平底盘子1个、打火机1个、水若干
操作:
1. 点燃蜡烛,在盘子中央滴几滴蜡油,以便固定蜡烛。
2. 在盘子中注入约1厘米高的水。
3. 用玻璃杯倒扣在蜡烛上
4. 观察蜡烛燃烧情形以及盘子里水位的变化
讲解:
1. 玻璃杯里的空气(氧气)被消耗光后,烛火就熄灭了。
2. 烛火熄灭后,杯子里的水位会渐渐上升。
创造:
你能用排空的容器自动收集其它溶液吗?
会吃鸡蛋的瓶子
思考:为什么,鸡蛋能从比自己小的瓶子口进去?
材料:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒
操作:
1、 熟蛋剥去蛋壳。
2、 将纸片撕成长条状。
3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。
4、 等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。
讲解:
1、 纸片刚烧过时,瓶子是热热的。
2、 鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压力变小,瓶子外的压力大,就会把鸡蛋挤压到瓶子内。
创造:当瓶子中气体的压力大于瓶子外面的压力时,瓶子会发生什么变化?
瓶子瘪了
思考:你能不用手,把塑料瓶子弄瘪吗?
材料:水杯2个、温开水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1. 将温开水到入瓶子,用手摸摸瓶子,是否感觉到热。
2. 把瓶子中的温开水再倒出来,并迅速盖紧瓶子盖。
3. 观察瓶子慢慢的瘪了。
讲解:
1. 加热瓶子里的空气,使它压力降低。
2. 由于瓶子外的空气比瓶子内的空气压力大,所以把瓶子压瘪了。
创造:
如果瓶子里气体的压力比瓶子外空气的压力大,瓶子会变成生么样子?
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
飞行的塑料袋
思考:在没有风吹的情况下,塑料袋为什么会在天上飞行?
材料:塑料袋(轻便的)、吹风机1个
操作:
1. 打开塑料袋,倒置。将吹风机伸入塑料袋,并打开热气开关。
2. 几秒钟后,关闭吹风机并拿开。
3. 松开手,塑料袋会飘起来。
讲解:
1. 热气轻,向上升,使塑料袋也向上升。
2. 热能使物体飞起来,因为热气是上升的。当空气受热并且上升时,热气便通过“对流”向上运动。从取暖器散发的热温暖整个房间,也是借助于“对流”。
创造:
你能试着制作一个简易的热气球吗?
空气的质量
思考:你们知道吗,空气也是有质量的。怎样证明空气也有质量呢?
材料:1架天平、2只一样重的气球、打气筒
操作:
1. 把两只气球分别放在天平的两端,天平保持平衡。
2. 拿起另一只气球,给气球打气并将气球口系紧。
3. 将打起气的气球放到天平的一端,没打气的气球放到天平的另一端,观察天平的变化
讲解:
1. 两只气球在打气前,质量相等,因此天平保持平衡。
2. 打气后的气球增加了气球内空气的质量,因此,天平偏向打气后的气球一端。
3. 如果是带有指针刻度的天平,就能测出空气的质量数
创造:你能用其它方法称一下空气的质量吗?
云的形成
思考:你知道天空中的云是怎么形成的吗?
材料:冷水1杯、剪刀或锥子1把、火柴1盒、吸管1支、橡皮泥1块、玻璃瓶(带可旋转盖)
操作:
1 在瓶子盖上戳个洞,在洞中插入吸管,并用橡皮泥将吸管周围密封。
2 在瓶子中倒入一些冷水,摇晃均匀,然后把水倒出来。
3 靠近瓶口,点燃一根火柴。
4 吹灭火柴,把冒烟的火柴扔进瓶子中,让烟进入瓶子。
5 迅速拧紧瓶盖,通过吸管向瓶子中用力吹气。
6 停止吹气,用手堵住吸管,使空气留在瓶中。
7 松开吸管,当空气冲出瓶子时,瓶子中就产生了云。
讲解:
1、往瓶子中吹气,增加压力。
2、松开吸管后气压下降,空气变冷了。
3、瓶子中的水蒸气附着在烟中的尘粒上,凝结成极小的水滴,许多的小水滴就形成了云。
创造:你能用其它方法制作云吗?
注意:小心火柴不要烧手
光与彩虹
思考:你用什么办法能制作出与空中彩虹颜色一样的彩虹?
材料:清水1盆、平面镜1个
操作:
把镜子斜插入水盆中,镜面对这阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。
讲解:
将镜子插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹。它是光的折射作用。
创造:
小朋友,想一想,还有什么办法,可以制造出美丽的彩虹?
纽扣的出现与消失
思考:小朋友,当筷子插一半在水中时,看到的是筷子“折断”的样子,这是什么原因呢?
材料:纽扣1枚、水少许、浅底盘1个、玻璃杯1个
流程:
1、将纽扣放在盘中。
2、杯子杯口朝上,压在纽扣上。
3、往杯内倒入清水。
4、注入水后的杯子看不清纽扣。
5、加些水到盘子中,可以看得见纽扣。
说明:
1、当杯子渐渐注入水时,由于光线折射,纽扣的影像会消失。
2、把水再加入盘子中,改变光的折射角度,纽扣影像会重新出现。
延伸:
光由空气进入水中,或由空气进入玻璃中,就会产生一些折射的现象,那么,就请你想一想,生活中还有哪些光的折射事例呢
认识浮力
思考:当我们躺在水面上像帆船一样漂浮着,我们都知道是水的浮力在支撑我们。但你可知道怎样测量浮力吗?
材料:1个弹簧秤、1把锁、1个装水的玻璃杯
操作:
1. 先把锁挂在弹簧秤下,记录弹簧秤的刻度。
2. 然后将弹簧秤挂的锁放入水中,记录此时弹簧秤的刻度。
3. 比较两次记录下的刻度,思考为什么会不同。
讲解:
1. 锁浸在水中,会受到水对它的向上的支持力,即浮力。
2. 两次记录的差值就是水对小铜锁的浮力。
创造:
用弹簧秤再称别的物体(比如小木块,橡皮头等),观察不同的物体的浮力大小。
冰块融化后会怎样
思考:在一个杯子中放一个冰块,然后倒满水。当冰融化后,杯内的水会溢出来吗?
材料: 1块冰块、2个杯子、水
操作:
1.在托盘上放置一个空杯子,在空杯子中放入一块冰。
2.往杯中倒满水,使冰块的一大部分会高出水面。
3.等待冰块融化。观察融化后,水会不会溢出 杯子。
讲解:
水结冰时体积会增大百分之九,因此质量变轻,自然会浮在水面上。当冰块融化时,它失去的是增加的那百分之九的体积,因此,水不会溢出。
其实冰块在水面以下的那部分,就是整个冰块的水的体积。
自动旋转的奥秘
思考:装满水的纸盒为什么会转动?
材料:空的牛奶纸盒、钉子、60厘米长的绳子、水槽、水
操作:
1、用钉子在空牛奶盒上扎五个孔
2、一个孔在纸盒顶部的中间,另外四个孔在纸盒四个侧面的左下角
3、将一根大约60厘米长的绳子系在顶部的孔上
4、将纸盒放在盘子上,打开纸盒口,快速地将纸盒灌满水
5、用手提起纸盒顶部的绳子,纸盒顺时针旋转
讲解:水流产生大小相等而方向相反的力,纸盒的四个角均受到这个推力。由于这个力作用在每个侧面的左下角,所以纸盒按顺时针方向旋转
创造:
1、如果在每个侧面的中心扎孔,纸盒会怎样旋转
2、如果孔位于每个侧面的右下角的话,纸盒将向哪个方向旋转
小船与船浆
思考:看过划船吗?亲自动手划过船?知道船在水上为什么会向前移动吗?
材料:剪刀1把、纸板1块、橡皮筋1条、脸盆及水1盆
流程:
1. 剪下长约12厘米8厘米的硬纸板
2. 一端剪成尖形为船头,另一端中央剪下约5厘米的缺口为船尾
3. 剪一块约3厘米5厘米的纸板坐船浆
4. 用橡皮筋套在船尾处,并将船浆绑好
5. 将纸板桨逆时针转紧橡皮筋,小船向前移动
6. 若把纸板桨顺时针转紧橡皮筋,小船向后移动
说明:
1、橡皮筋扭转的方向不同,船行驶的方向也正好相反。
2、纸船运动的力量,是来自橡皮筋扭转的能量。
延伸:
仔细观察划船的动作,它造成的水流方向和船行方向有什么关系呢?
水的压力
思考:你们知道水压的大小是由什么决定吗?
材料:1个装牛奶的矩形竖直纸盒、1卷胶带、1个钉子、水若干、平盘
操作:
1. 放好牛奶盒,用钉子在任意一个侧面戳三个孔。三个孔的位置分别是底部、居中和上部。
2. 用胶带把三个孔封住。
3. 将纸盒中加满水。
4. 将平盘放在有孔的侧面的下方,将胶布撕开。观察三个孔的喷水有什么不同。
讲解:
1. 实验发现,从底部流出的水喷射得最远,其次是中部的水,喷得最近的是从顶部喷出的水。
2. 水的压力由深度决定,水越深,压力就越大;水越潜,压力就越小。
创造:
如果你会游泳,你可以在水中感受水的压力。使头位于水深不同的位置,你会感受到耳朵受到的压力是不同的。
帕斯卡桶裂
思考:塑料瓶侧壁划上几条刀痕后再装满水,水为什么水不会从刀痕处流出来?
材料:塑料瓶一个、刀子一把、橡皮筋一根、漏斗一个、吸管、橡皮泥
操作:
1、拿一塑料瓶,在其侧壁用刀子平行于侧壁划几条刀痕(要将侧壁划透),再用橡皮筋将这个塑料瓶在刀痕处拦腰箍紧.在塑料瓶盖上穿入一段吸管,用橡皮泥密封.
2、取一漏斗与吸管相接
3、手持漏斗与瓶口相对齐,然后往漏斗内注水,使塑料瓶和漏斗装满水为止,此时塑料瓶的刀痕处不出水.将漏斗举高,就可见刀痕处有水流出来.
讲解:一个容器里的液体,对容器底部(或侧壁)产生的压力,可以远大于液体自身的重量
注意:使用刀子危险请家长帮助
笔帽潜水员
思考:潜水艇为什么能潜入水下,又能回到水面呢?我们来做一个“潜水员”的玩具吧!
材料:塑料笔帽1个、橡皮泥1块、水1杯、矿泉水瓶1个
操作:
1 将橡皮泥粘到笔帽底部。(笔帽一定不要有洞)
2 在水瓶中完全灌满水,把笔帽放进瓶子,拧紧瓶盖。
3 用力挤压瓶子,观察笔帽沉下瓶底。
4 松开手,笔帽又回到瓶子顶部。
讲解:
1 笔帽里的空气使它漂浮。
2 水压进笔帽,笔帽很重并下沉。
3 水流出笔帽,笔帽变轻并上升。
创造:你能制作一个不同的潜水玩具吗?
冲不走的乒乓球
思考:为什么水不能把乒乓球冲走?
材料:乒乓球一个、脸盆一个
操作:
1、拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水
2、然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“禁闭”在水流里,好像被吸住了,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”。
讲解:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,而且四周的压力基本相等,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱,除非关闭水龙头。
创造:将乒乓球换成其它材料制成的球,会有什么现象出现
水中悬蛋
思考:想一想能用什么办法使鸡蛋在水中不漂起又不沉下,而是悬浮在水中?
材料:玻璃杯两个、水、食盐、蓝墨水、筷子、鸡蛋
操作:
1. 在玻璃杯里放三分之一的水、加上食盐,直至不能溶化为止。
2. 再用一只杯子盛满清水,滴入一两滴蓝墨水,把水染蓝。
3. 取一根筷子,沿着筷子,小心地把杯中的蓝色水慢慢倒入玻璃杯中。
4. 玻璃杯里下部为无色的浓盐水,上部是蓝色的淡水。
5. 动作轻而慢地把一只鸡蛋放入水里,它沉入蓝水,却浮在无色的盐水上,悬停在两层水的分界处。
讲解:
生鸡蛋的相对密度(比重)比水大,所以会下沉。盐水的相对密度比鸡蛋大,鸡蛋就会上升。
创造:
你能换其它溶液来做这个实验吗?
火山爆发
思考:你知道吗?一种水会飘在另一种水的上边,自己动手制作一个水下的“火山”喷发,来观察这个现象吧
材料:玻璃缸或盆1个,冷热水若干、墨水少量、带盖的小瓶1个
操作:
1 在玻璃缸中倒入3/4的冷水。
2 把小瓶中装满热水,加入几滴墨水,拧紧瓶盖,并摇晃均匀。
3 把小瓶放在缸底并拧开盖子。
4 观察墨水喷向水面:热的染色水在冷水的上面形成了一层。
5 冷却后观察,染色水就会与冷水混合。
讲解:
1、 瓶子里的热水比较轻
2、 热水的密度小于冷水
你能不用火柴,而是用一根玻璃棒将酒精灯点燃么?
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
滴水点火
水能灭火,难道还能点火?
实验:取干燥的蔗糖粉末5克与氯酸钾粉末5克在石棉网上混合,用玻璃棒搅匀,堆成小丘,加入过氧化钠3克,滴水,半分钟后,小丘冒出白烟,很快起火燃烧。
烧不坏的手帕
用火烧过的手帕居然完好无损?
实验:把棉手帕放入用酒精与水以1:1配成的溶液里浸透,然后轻挤,用两只坩埚钳分别夹住手帕两角,放到火上点燃,等火焰减小时迅速摇动手帕,使火焰熄灭,这是会发现手帕依旧完好如初。
原理:燃烧时,酒精的火焰在水层外,吸附在纤维空隙里的水分吸收燃烧热而蒸发,手帕上的温度达不到纤维的着火点,因而手帕烧不坏。
雪球燃烧
雪球也能燃烧?
燃烧的当然不是真正的雪球,而是把醋酸钙溶液放到酒精中析出的醋酸钙就像白雪一样,制成球状,点燃即燃烧。
实验:20毫升水加7克醋酸钙,制成饱和醋酸钙溶液,加到100毫升95%的酒精中,边加边搅拌,就析出像雪一样的固体。
空杯生烟
空的杯子里冒出白烟?
实验:两只洁净干燥的玻璃杯,一只滴入几滴浓盐酸,一只滴入几滴浓氨水,转动杯子是液滴沾湿杯壁,随即用玻璃片盖上,把浓盐酸的杯子倒置在浓氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐渐便能看到满杯白烟。
1、小木炭跳舞
亲爱的同学们,你们一定很喜欢化学吧,那么你就自行动手做一个有趣的小实验,这个实验的题目叫小木炭跳舞。取一只试管,里面装入3一4克固体硝酸钾,然后用铁夹直立地固定在铁架上,并用酒精灯加热试管。当固体的硝酸钾逐渐熔化后,取小豆粒大小木炭一块,投入试管中,并继续加热。过一会儿就会看到小木炭块在试管中的液面上突然地跳跃起来,一会儿上下跳动,一会儿自身翻转,好似跳舞一样,并且发出灼热的红光,有趣极了。请你们欣赏一下小木炭优美的舞姿吧。你能回答小木炭为什么会跳舞吗?
答案
原来在小木炭刚放入试管时,试管中硝酸钾的温度较低,还没能使木炭燃烧起来,所以小木炭还在那静止地躺着。对试管继续加热后温度上升,使小木炭达到燃点,这时与硝酸钾发生激烈的化学反应,并放出大量的热,使小木炭立刻燃烧发光。因为硝酸钾在高温下分解后放出氧来,这个氧立刻与小木炭反应生成二氧化碳气体,这个气体一下子就将小木炭顶了起来。木炭跳起之后,和下面的硝酸钾液体脱离接触,反应中断了,二氧化炭气体就不再发生,当小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸钾上面时,又发生反应,小木炭第二次跳起来。这样的循环往复,小木炭就不停地上下跳跃起来。
2、白糖变“黑雪”
白糖,是大家经常食用的一种物质,它是白色的小颗粒或粉未状,象冬天的白雪。然而,我却能将它立刻变成“黑雪”。如果你不信,那就请看下面的实验吧。在一个200毫升的烧杯中投入5克左右的白糖,再滴入几滴经过加热的浓硫酸,顿时白糖就变成一堆蓬松的“黑雪”,在嗤嗤地发热冒气声中,“黑雪”的体积逐渐增大,甚至满出烧杯。白糖顿时变成了
‘黑雪”,真有意思,谁知道这里的奥妙在什么地方?
答案
原来白糖和浓硫酸发生了一种叫做“脱水”的化学反应。浓硫酸有个特别古怪的爱好,就是它与水结合的欲望特别强烈,它充分利用空气中的水分,就是其他物质中的水分它也不放过,只要一相遇,它就非得把水夺过来不可。白糖是一种碳水化合物(C12H22O11),当它遇到浓硫酸时,白糖分子中的水,立刻被其夺走,可怜的白糖就剩下炭了,变成了黑色。浓硫酸夺过水为己有之后,并不满足,它又施展另外一个本领一氧化,它又把白糖中剩下来的炭的一部分氧化了,生成了二氧化碳气体跑出来。
C+2H2SO4=2H2O+2SO2+CO2
由于反应后所生成的二氧化碳和二氧化硫气体的跑出,所以体积越来越大,最后变成蓬松的“黑雪”。在浓硫酸夺水的“战斗”中,是个放热过程,所以发出嗤嗤的响声,并为浓硫酸继续氧化碳的过程提供热量。
3、不用电的电灯泡
某中学的趣味化学表演大会正在热烈地进行着,其中一个节目格外引人注目,只见一根木杆上挂着一只200瓦左右的电灯泡,这个灯泡发出耀眼的白光,就亮度来说,一般的电灯比起它来是望尘莫及的。然而这个电灯泡并没有任何电线引入,因为它是一个不用电的电灯泡。请你们想一想,这个不用电的电灯泡的秘密在那里?
答案
原来,这个电灯泡中装有镁条和浓硫酸,它们在灯泡内发生激烈的化学反应,引起了放热发光。大家知道,浓硫酸具有强烈的氧化性,尤其是和一些金属相遇时更能显示出它的氧化本领。金属镁又是特别容易被氧化的物质,所以它俩是天生的“门当户对”了,只要一相遇,便立刻发生脱的化学反应:
Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+ SO2+2H20
在反应过程中放出大量的热量,使电灯泡内的温度急剧上升,很快地使镁条达到燃点,在浓硫酸充分供给氧的情况下,镁条燃烧得更旺,好象照明弹一样。
4、净水能手——明矾
说起明矾,人们对它是很熟悉的,也有人管它叫白矾,化学名称叫硫酸钾铝。然而明矾不只用作化工原料,它还是一个净水能手呢!有一次,我们下乡搞调查研究,在做午饭的时候,发现缸里的水太浑,不能用,正在为此而着急的时候,农技站的张技术员来了,他看见我们没有办法,立刻取出几块明矾,把它研成细未,然后撒在水缸里。不一会儿,缸里的水变得清澈透底了。这件事虽然时隔几年,但是到现在还记忆犹新,然而,我始终不明白是什么道理,请读者给我解释一下。
答案
原来,水中的泥尘被明矾“捉”住以后,一起下沉到缸底了。那么,明矾为什么能“捉”住水中的泥尘呢?这得先从水的混浊的本身谈起。水中那些特别小的泥土和灰尘,由于重量很轻,所以它们不容易沉淀下去,在水中“游荡”,使水变得混浊。另外,这些微小的粒子还有个特点,就是它很喜欢从水中把某种离子拉到自己身边来,或者自己电离出一些离子,从而使自己变成一个带有电荷的粒子,这些带电荷的粒子往往都带有负电荷。因为同性电荷排斥,异性电荷吸引,所以这些都带负电荷的粒子互相排斥而靠不到一起,它们没有机会结成较大的粒子而沉淀下来。明矾却有使这些彼此不能靠近的粒子跑到一起来的奇特本领。,明矾一遇到水,就发生水解反应,在这种反应中,硫酸钾是个配角,硫酸铝是个主角。硫酸铝和水作用后生成白色絮状的沉淀物——氢氧化铝。所生成带有正电荷的氢氧化铝,一碰到带有负电荷的泥尘颗粒,就彼此“抱”在一起。这样,很多粒子聚集在一起,粒子越来越大,终于双双沉于水底,水就变得情澈透明了。
简单的说是铝离子水解
5、石灰煮鸡蛋
南京小学的校舍需要重新维修,工人师傅往一堆的响声,好象开锅似的。慧清和艳丽两位同学站在一旁好奇地看着,一边议论。慧清说:“看这个热乎劲,准能将鸡蛋烧熟。”艳丽说:“根本不可能。”她俩为了弄个明白,就从家里拿来一个鸡蛋,埋到正在冒气的石灰堆里,不大一会儿,只听“啪”的一声,鸡蛋爆炸了。她们看到这种情形,更加纳闷了,她们想来想去也没弄清楚是怎么回事,谁能给她俩解释一下?
答案
道理很简单。生石灰化学名称叫氧化钙,加水后变成熟石灰,化学名称叫氢氧化钙,也就是平常所说的白灰。把生石灰变成熟石灰的过程叫做“消化”这是一个放热反应:
6、不安定的卫生球
说起卫生球,大家一定很熟悉,经常用它来杀死衣箱中的蛀虫。然而,当你把它放到一个含有醋酸和小苏打的水溶液里一它会怎样呢?开始时,它一直沉睡在杯底,可是,过一会儿,它就不安静了,却在水里上下跳动,好象得了癫狂症一样。谁知道这是为什么?
答案
经过这种化学反应易生成的二氧化碳气体,变成了一个个很小很小的小气泡粘附在杯底或杯壁上,卫生球的全身也都粘满这种小气泡。二氧化碳比水轻,要往水面上升,一旦卫生球粘住的这种气泡达到了一定程度,就象溺水者拉到了救生圈一样,直往上升。当卫生球升到水面时,由于所受压力的减小,附在卫生球上面的小气泡破裂了,卫生球又恢复原来的比重,失去了“救生圈”,于是又沉回杯底,到再粘足够的小气泡时,又浮了上来。这样循环往复,卫生球便奔走不停。
7、“六六六”粉名字的来历
城郊一片小麦田发生了虫灾,为了抗灾灭虫,农民喷洒一种叫作“六六六”粉的化学农药。这时,爱动脑筋的甲同学一本正经地问乙同学:“你说,这种农药为啥叫‘六六六’粉呢?”“这还不知道,因为在发明这种农药的时候,科学家们实验了六百六十六次。”乙同学胸有成竹地回答。甲同学反驳说:“你说的不对,我听别人说,这种农药是用六百六十六种药配成的,所以叫‘六六六’粉。这两位同学你一言我一语争论不休……
请读者评一评,他俩谁讲的对?为什么?
答案
这两位同学说得都不对。这种农药是用一种叫作苯的化学物质在紫外线照射下和氯气作用生成的。
C6H6十3C12=C6H6Cl6
从生成的“六六六”粉的分子式中可以看出:、它的分子是由六个碳原子、六个氢原子、六个氯原子组成的,所以叫作“六六六多,粉。
8、氯化铵的妙用——防火布
亲爱的同学,我将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中,片刻之后,取出晾千就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点,不但点不着,而且还冒出白色的烟雾。请你们说说,这是什么道理?
答案
原来,经过这种化学处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这种化学物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气体。
NH4Cl—>NH3(气)+HC1(气)
这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就象白烟一样。实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化铵处理,以求达到防火的目的。
9、一个鸡蛋的沉浮
在一个大烧杯中装入稀盐酸溶液,然后往烧杯中放一个新鲜鸡蛋,它会马上底。不一会儿,鸡蛋又上升到液面,接着又沉入杯底,过一会儿鸡蛋又重新浮到液面,这样可反复多次。请大家分析一下,这是什么道理?
答案
由于鸡蛋外壳的主要成分是碳酸钙,遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成氯化钙和二氧化碳气体。
CaC03十2HC1=CaC12十C02(气)十H20
二氧化碳气体所形成的气泡紧紧地附在蛋壳上,产生的浮力使鸡蛋上升,当鸡蛋升到液面时气泡所受的压力小,一部分气泡破裂,二氧化碳气体向空气中扩散,从而使浮力减小,鸡蛋又开始下沉。当沉入杯底时,稀酸继续不断地和蛋壳发生化学反应,又不断地产生二氧化碳气泡,从而再次使鸡蛋上浮。这样循环往复上下运动,最后当鸡蛋外壳被盐酸作用光了之后,反应停止,鸡蛋的上下运动也就停止了。但是此时由于杯中的液体里含有大量的氯化钙和剩余的盐酸,所以最后液体的比重大于鸡蛋的比重,因而,鸡蛋最终浮在液体上部。
10、不是玻璃刀的“玻璃刀”
亲爱的同学,你想在一块玻璃上雕刻出一幅美丽的图案吗?你可以使用不是玻璃刀的“玻璃刀’多来雕刻这幅图案。方法很简单,在这块玻璃上涂一薄层熔化的石蜡,待冷凝后,用针尖在石蜡上刻出你所需要的图案。另外,拿一个铅制蒸发皿,在蒸发皿内放入氟化钙和硫酸,在蒸发皿的边缘上垫一圈橡皮,然后把涂蜡的画朝下放在蒸发皿上,微微加热,用汽油揩去表面上的石蜡,此刻,玻璃上的美丽图案就雕刻出来了。你一定会感到有意思吧,那就请你想一想,这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是什么东西?它为什么能在玻璃上雕刻出花纹来?
答案
这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是氢氟酸。因为氟化钙和硫酸反应生成氟化氢和硫酸钙,氟化氢气体从溶液中挥发到玻璃上,又溶解于玻璃上面的水而形成的氢氟酸,氢氟酸是不和石蜡发生反应的,可是它有个非常奇特的化学脾气,就是专门和形成玻璃的主要原料——二氧化硅反应,反应后生成水和氟化畦气体,这种能“吃”玻璃的酸,人们称之不是玻璃刀的“玻璃刀”。这样,凡是没有被石蜡遮盖保护的玻璃表面即图案部分)都被这种酸“吃”掉了一层,清除石蜡后,玻璃上的图案就显示出来了。其反应如下:
4HF十Si02=2H20十SiF4(气)
11、玻璃棒点燃了冰块
玻璃棒能点燃冰块,你一定以为这是在说笑话吧。不过,我说的完全是真事。冰块可以燃烧,这会使人惊奇,而更使人惊奇的是不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻地燃烧起来,而且经久不熄。你如果有兴趣,可以做个实验看看。先在一个小碟子里,倒上1一2小粒高锰酸钾,轻轻地把它研成粉未,然后滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来。请读者试验后,做出答案来。
答案
道理很简单。冰块上的电石(化学名称叫碳化钙)和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气(化学名称叫乙炔)是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以能把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧,另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。
12、银中鉴铜
某工厂生产过程中需要高纯度的银丝。有一天,供销员从外地购回一批银丝,有一位技术员一看银丝便说:“这银丝不纯,里面掺铜了,不能使用。”但也有人不同意他的说法,认为里面没有铜,这两种说法谁说的对呢?请读者帮助他们用化学方法鉴定一下,看看这批银丝里倒底有没有铜?
答案
首先,取少量银丝溶解在浓硝酸中。然后取此少量溶液加入过量的盐酸中,这时如有白色沉淀生成,并滤去白色沉淀物。再向滤液中加入大量的氨水,如果有深蓝色铜氨络离子生成,证明有铜存在。反之,如果没有深蓝色的铜氨络离子生成,就证明没有铜。
13、神秘的图画
在一次趣味化学表演会上,表演者表演了一幅神秘的图画。他把一张白纸挂在墙上,然后拿起喷雾器把一种无色透明的液体喷洒在这张白纸上,转眼之间,一幅美丽的画面就展现在观众的眼前。在深蓝色的波涛里行驶着一艘红褐色的巨轮。他的这一表演,使观众大吃一惊!明明是一张白纸,为什么转眼之间却喷出了一幅美丽的图画。亲爱的读者,你知道这位表演者所喷出的图画的秘密在什么地方吗?
答案
这是一种普通的化学反应。墙上挂着的那张白纸,已经由表演者事先处理好了,他在这张白纸上用一种淡黄色的亚铁氰化钾溶液先画出汹涌澎湃的大海,再用无色透明的硫氰化钾溶液在大海里画出一幅巨轮,晾干后,白纸上没有一点痕迹。原来喷雾器中装的是三氯化铁溶液,当把三氯化铁溶液喷洒在白纸上面时,在白纸上面同时发生两种化学反应。其一是三氯化铁和亚铁氰化钾反应,生成亚铁氰化铁(蓝色),其二是三氯化铁和硫氰化钾反应,生成硫氰化铁(红褐色)。这样,蓝色的大海和红褐色的巨轮就“喷”出来了。
14、一吹即燃的蜡烛
一般的蜡烛,当它燃烧的时候,一口气就可吹灭.然而,却有一种特殊的蜡烛,当你需要点燃的时候,只要吹一口气就可以了,请看魔术师的表演吧。只见魔术师千里拿一只蜡烛)并且故意让台下的观众看看,让观众相信这是一只普通蜡烛,然后把蜡烛插到蜡台上,他对准蜡心吹一口气后,蜡烛便燃烧起来了。当你看完魔术师表演之后,能回答蜡烛一吹即燃的奥秘吗?
答案
原来,魔术师在表演之前将蜡烛芯松散开,滴进了些溶有白磷的二硫化碳溶液。因为二硫化碳液体是极易挥发的物质,魔术师吹口长气使其挥发速度进一步加快,当二硫化碳挥发完了,烛芯上留下极为细小的白磷颗粒,白磷与空气中的氧气发生氧化反应并产生热量,当温度升高到35℃时,白磷便自行燃烧,随之就把原来熄灭的烛芯又引着了。这种由于白磷在空气中氧化而引起的燃烧现象,在大自然中是经常发生的,这就是人们所说的“天火”或“鬼火”。
15、茶水——墨水——茶水
星期天,晓明同学和爸爸在市工人文化宫看了一场魔术表演,其中有一个节目是:茶水变墨水,墨水变茶水。台上的魔术师手里端着不满一杯棕黄色的茶水,只见他用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变,此时,茶水立刻变成了蓝色的墨水。接着,这位魔术师又将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,果然,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了。多么奇妙的表演呀!晓明同学赞不绝口。但是他怎么也弄不清楚是怎样变来变去的,请读者帮助他把变的道理搞清楚。
答案
这是个非常有趣的化学反应。原来玻璃棒的一端事先蘸上绿矾(化学名称叫硫酸亚铁)粉未,另一端蘸上草酸晶体粉未。因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”。草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成两价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色。这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净所造成的。其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果上的单宁酸发生化学反应的结果。
16、水下公园
小好奇同学,在庆祝“六一”国际儿童节的晚会上,表演了一个精彩的小节目——水下花园。表演开始了,在几百双急切而好奇的眼睛的注视下,只见小好奇在一个盛满无色透明水溶液的玻璃缸中,投入了几颗米粒大的不同颜色的小块块。不一会儿,在玻璃缸中竟出现了各种各样的枝条来,纵横交错地伸长着,绿色的叶子越来越茂盛,鲜艳夺目的花儿也开放突起!一座根深叶茂、五光十色的水下花园,展现在观众的眼前。顿时掌声四起,大家为小好奇的精采表演表示祝贺。一会儿他又咧开小嘴,指着这座水下花园解释着。亲爱的小读者,你知道小好奇建造这座水下公园的秘密吗?
答案
玻璃缸中原来盛的那种无色透明的液体不是水,而是一种叫做硅酸钠的水溶液(人们称为水玻璃)。投入的各种颜色的小颗粒,是几种能溶解于水的有色盐类的小晶体,它们是氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等,这些小晶体与硅酸钠发生化学反应,结果生成紫色的硅酸亚钻、蓝色的硅酸铜、红棕色的硅酸铁、淡绿色的硅酸亚铁、深绿色的硅酸镍、白色的硅酸锌。这些小晶体和硅酸钠的反应,是非常独特而有趣的化学反应。当把这些小晶体投入到玻璃缸里后,它们的表面立刻生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜,这层带色的薄膜覆盖在晶体的表面上)然而,这层薄膜有个非常奇特的脾气,它只允许水分子通过,而把其他物质的分子拒之门外,当水分子进入这种薄膜之后,小晶体即被水溶解而生成浓度很高的盐溶液于薄膜之中,由此而产生了很高的压力,使薄膜鼓起直至破裂。膜内带有颜色的盐溶液流了出来,又和硅酸钠反应,生成新的薄膜,水又向膜内渗透,薄膜又重新鼓起、破裂……如此循环下去6每循环一次,花的枝叶就新长出一段。这样,只需片刻,就形成了枝叶繁茂花盛开的水下花园了。
17、清水——豆浆——清水
星期天,小化学迷莉莉给同院的小朋友表演一个小戏法,内容是清水变“豆浆”,“豆浆”变清水。只见莉莉拿着一个无色透明的瓶子,里面装着大半瓶清水,然后用橡皮塞盖好。接着对小观众说:“我可以把这瓶清水变成豆浆”,再把豆浆变成清水。”说完,只见她轻轻地摇晃一下瓶子,说声“变”,立刻瓶子中的清水变成了乳白色的“豆浆”。莉莉告诉她的小伙伴说:“请注意,这豆浆只能看,不能喝!”接着又大喊一声“变”,只见她用力将瓶子又摇荡几下,果然白色的“豆浆”又变成了清水。围观的小伙伴都感到莫名其妙。请大伙猜猜,这位小化学迷的戏法是怎么变的?
答案
原来,莉莉事先将瓶里的清水中放入少量的明矾(化学名称叫硫酸钾铝)。因为明矾溶解于水,所以瓶中仍然是无色透明的清水。当她第一次喊“变”的时候,由于她轻轻地摇晃一下瓶子,将粘在橡皮塞凹陷处的火碱片(化学名称叫氢氧化钠)的一小部分溶解在清水里。这时,火碱与明矾发生化学反应而生成乳白色的沉淀物氢氧化铝,清水变成乳白色溶液,形如豆浆。反应如下:
2KA1(S04)2 +6Na0H=3Na2S04十K2S04十2Al(OH)3(乳白色)
当莉莉第二次喊变的时候,她用力地摇荡瓶子几下,这时瓶中的液体又将橡皮塞中凹陷处的全部火碱片溶解掉,火碱和氢氧化铝继续发生化学反应,生成溶解于水的无色的偏铝酸钠,这就使白色“豆浆”又变为清的了。反应如下:
A1(OH)3十NaOH=NaAl02十2H20
莉莉变的这个小戏法,证明了铝这种物质有着极为特殊的化学性质——既有金属性又有非金属性。
18、用水烧纸
在少年宫举行的科技表演会上,一个小同学表演的化学魔术,引起了全场小观众的轰动。只见他手中拿着一张白纸,并特意对着观众晃了两下,以表示这是一张普通白纸,然,他将这张白纸一层一层地折叠起来,对着观众说:“我能用水将这张白纸点燃……”他的话音未落,台下有位勇敢的小朋友说道:“不可能,水能灭火,怎能用水点燃纸呢?”“我说也不可能,水不能燃烧,更不能燃纸。”“就是嘛,水火是不相容的,历来是对立!”小同学七嘴八舌地议论着。这时又有一位同学问道:“你用的水不是一般的水,可能是别的东西吧!”他边说边取出自己的喝水杯,装上一杯水,然后走到台上要求表演者用他的这杯水。这位表演者接受了他的要求,将手中的那张白纸往这杯水中轻轻一点,这张白纸果然熊熊地燃烧起来了。“出神了!水真的能点燃纸!”小观众们议论纷纷,亲爱的小读者,当你知道用水能点燃纸之后,也能感到出“神”吧,那么这个“神”出在什么地方呢?
答案
实际上并不神秘,这无非是一种非常普通的化学反应所产生的一种现象。原来,表演者手中拿的那张白纸上事先已粘上一小块金属钠,因为金属钠是白色的,所以台下的观众是不易看见的,他将白纸折叠几次是为了将这块金属钠包在中间以防止在空气中被氧化。金属钠有一种非常活泼的化学性质,遇水后能发生激烈的化学反应,生成氢氧化钠和氢气。同时,这个反应放出大量的热,使纸的温度迅速升高,并马上达到燃点。这个反应还同时放出氢气,在氢气燃烧之时,纸也跟着燃烧了。不但金属钠有这种性质,金属钾、金属锤等也都有这种化学性质。
19、美丽的夜空
中秋节的晚上,夜空美极了。那蓝湛湛的天空布满了繁星万颗,好似一块天鹅绒上镶满了珍珠、宝石。还有那皎洁的明月悬在碧空,浮浮飘动,仿佛是嫦娥要走出月宫。在浮云上翩翩起舞……,原来,这中秋夜空的美景,却能在魔术师的试管中诞生。亲爱的读者,你也想欣赏一下这美丽的夜景吗?那就利用你那巧夺夭功的匠手,开动你那饱藏化学知识的大脑,精心地设计制作吧!
答案
在一只试管中加入几毫升的无水酒精(95%的酒精也行),再慢慢滴入等量的浓硫酸,在试管的背面衬托一张深蓝色的光纸,摇动几下试管将浓硫酸和酒精混合均匀后,关闭灯光,然后将一些高锰酸钾颗粒缓慢地投入试管中。片刻,你就可以欣赏这个“液体星光”了。原来,试管中发生着一系列的化学反应。紫色的高锰酸钾是一种很强的氧化剂,“白和浓硫酸作用时,放出了氧气,同时也放出大量的热,这时,高锰酸钾颗粒周围的酒精很快达到燃点而生成耀眼的火花,由于热量对流的作用,这些闪烁的火
实验:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2、3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。
滴水点火
水能灭火,难道还能点火?
实验:取干燥的蔗糖粉末5克与氯酸钾粉末5克在石棉网上混合,用玻璃棒搅匀,堆成小丘,加入过氧化钠3克,滴水,半分钟后,小丘冒出白烟,很快起火燃烧。
烧不坏的手帕
用火烧过的手帕居然完好无损?
实验:把棉手帕放入用酒精与水以1:1配成的溶液里浸透,然后轻挤,用两只坩埚钳分别夹住手帕两角,放到火上点燃,等火焰减小时迅速摇动手帕,使火焰熄灭,这是会发现手帕依旧完好如初。
原理:燃烧时,酒精的火焰在水层外,吸附在纤维空隙里的水分吸收燃烧热而蒸发,手帕上的温度达不到纤维的着火点,因而手帕烧不坏。
雪球燃烧
雪球也能燃烧?
燃烧的当然不是真正的雪球,而是把醋酸钙溶液放到酒精中析出的醋酸钙就像白雪一样,制成球状,点燃即燃烧。
实验:20毫升水加7克醋酸钙,制成饱和醋酸钙溶液,加到100毫升95%的酒精中,边加边搅拌,就析出像雪一样的固体。
空杯生烟
空的杯子里冒出白烟?
实验:两只洁净干燥的玻璃杯,一只滴入几滴浓盐酸,一只滴入几滴浓氨水,转动杯子是液滴沾湿杯壁,随即用玻璃片盖上,把浓盐酸的杯子倒置在浓氨水的杯子上,抽去玻璃片,逐渐便能看到满杯白烟。
1、小木炭跳舞
亲爱的同学们,你们一定很喜欢化学吧,那么你就自行动手做一个有趣的小实验,这个实验的题目叫小木炭跳舞。取一只试管,里面装入3一4克固体硝酸钾,然后用铁夹直立地固定在铁架上,并用酒精灯加热试管。当固体的硝酸钾逐渐熔化后,取小豆粒大小木炭一块,投入试管中,并继续加热。过一会儿就会看到小木炭块在试管中的液面上突然地跳跃起来,一会儿上下跳动,一会儿自身翻转,好似跳舞一样,并且发出灼热的红光,有趣极了。请你们欣赏一下小木炭优美的舞姿吧。你能回答小木炭为什么会跳舞吗?
答案
原来在小木炭刚放入试管时,试管中硝酸钾的温度较低,还没能使木炭燃烧起来,所以小木炭还在那静止地躺着。对试管继续加热后温度上升,使小木炭达到燃点,这时与硝酸钾发生激烈的化学反应,并放出大量的热,使小木炭立刻燃烧发光。因为硝酸钾在高温下分解后放出氧来,这个氧立刻与小木炭反应生成二氧化碳气体,这个气体一下子就将小木炭顶了起来。木炭跳起之后,和下面的硝酸钾液体脱离接触,反应中断了,二氧化炭气体就不再发生,当小木炭由于受到重力的作用落回到硝酸钾上面时,又发生反应,小木炭第二次跳起来。这样的循环往复,小木炭就不停地上下跳跃起来。
2、白糖变“黑雪”
白糖,是大家经常食用的一种物质,它是白色的小颗粒或粉未状,象冬天的白雪。然而,我却能将它立刻变成“黑雪”。如果你不信,那就请看下面的实验吧。在一个200毫升的烧杯中投入5克左右的白糖,再滴入几滴经过加热的浓硫酸,顿时白糖就变成一堆蓬松的“黑雪”,在嗤嗤地发热冒气声中,“黑雪”的体积逐渐增大,甚至满出烧杯。白糖顿时变成了
‘黑雪”,真有意思,谁知道这里的奥妙在什么地方?
答案
原来白糖和浓硫酸发生了一种叫做“脱水”的化学反应。浓硫酸有个特别古怪的爱好,就是它与水结合的欲望特别强烈,它充分利用空气中的水分,就是其他物质中的水分它也不放过,只要一相遇,它就非得把水夺过来不可。白糖是一种碳水化合物(C12H22O11),当它遇到浓硫酸时,白糖分子中的水,立刻被其夺走,可怜的白糖就剩下炭了,变成了黑色。浓硫酸夺过水为己有之后,并不满足,它又施展另外一个本领一氧化,它又把白糖中剩下来的炭的一部分氧化了,生成了二氧化碳气体跑出来。
C+2H2SO4=2H2O+2SO2+CO2
由于反应后所生成的二氧化碳和二氧化硫气体的跑出,所以体积越来越大,最后变成蓬松的“黑雪”。在浓硫酸夺水的“战斗”中,是个放热过程,所以发出嗤嗤的响声,并为浓硫酸继续氧化碳的过程提供热量。
3、不用电的电灯泡
某中学的趣味化学表演大会正在热烈地进行着,其中一个节目格外引人注目,只见一根木杆上挂着一只200瓦左右的电灯泡,这个灯泡发出耀眼的白光,就亮度来说,一般的电灯比起它来是望尘莫及的。然而这个电灯泡并没有任何电线引入,因为它是一个不用电的电灯泡。请你们想一想,这个不用电的电灯泡的秘密在那里?
答案
原来,这个电灯泡中装有镁条和浓硫酸,它们在灯泡内发生激烈的化学反应,引起了放热发光。大家知道,浓硫酸具有强烈的氧化性,尤其是和一些金属相遇时更能显示出它的氧化本领。金属镁又是特别容易被氧化的物质,所以它俩是天生的“门当户对”了,只要一相遇,便立刻发生脱的化学反应:
Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+ SO2+2H20
在反应过程中放出大量的热量,使电灯泡内的温度急剧上升,很快地使镁条达到燃点,在浓硫酸充分供给氧的情况下,镁条燃烧得更旺,好象照明弹一样。
4、净水能手——明矾
说起明矾,人们对它是很熟悉的,也有人管它叫白矾,化学名称叫硫酸钾铝。然而明矾不只用作化工原料,它还是一个净水能手呢!有一次,我们下乡搞调查研究,在做午饭的时候,发现缸里的水太浑,不能用,正在为此而着急的时候,农技站的张技术员来了,他看见我们没有办法,立刻取出几块明矾,把它研成细未,然后撒在水缸里。不一会儿,缸里的水变得清澈透底了。这件事虽然时隔几年,但是到现在还记忆犹新,然而,我始终不明白是什么道理,请读者给我解释一下。
答案
原来,水中的泥尘被明矾“捉”住以后,一起下沉到缸底了。那么,明矾为什么能“捉”住水中的泥尘呢?这得先从水的混浊的本身谈起。水中那些特别小的泥土和灰尘,由于重量很轻,所以它们不容易沉淀下去,在水中“游荡”,使水变得混浊。另外,这些微小的粒子还有个特点,就是它很喜欢从水中把某种离子拉到自己身边来,或者自己电离出一些离子,从而使自己变成一个带有电荷的粒子,这些带电荷的粒子往往都带有负电荷。因为同性电荷排斥,异性电荷吸引,所以这些都带负电荷的粒子互相排斥而靠不到一起,它们没有机会结成较大的粒子而沉淀下来。明矾却有使这些彼此不能靠近的粒子跑到一起来的奇特本领。,明矾一遇到水,就发生水解反应,在这种反应中,硫酸钾是个配角,硫酸铝是个主角。硫酸铝和水作用后生成白色絮状的沉淀物——氢氧化铝。所生成带有正电荷的氢氧化铝,一碰到带有负电荷的泥尘颗粒,就彼此“抱”在一起。这样,很多粒子聚集在一起,粒子越来越大,终于双双沉于水底,水就变得情澈透明了。
简单的说是铝离子水解
5、石灰煮鸡蛋
南京小学的校舍需要重新维修,工人师傅往一堆的响声,好象开锅似的。慧清和艳丽两位同学站在一旁好奇地看着,一边议论。慧清说:“看这个热乎劲,准能将鸡蛋烧熟。”艳丽说:“根本不可能。”她俩为了弄个明白,就从家里拿来一个鸡蛋,埋到正在冒气的石灰堆里,不大一会儿,只听“啪”的一声,鸡蛋爆炸了。她们看到这种情形,更加纳闷了,她们想来想去也没弄清楚是怎么回事,谁能给她俩解释一下?
答案
道理很简单。生石灰化学名称叫氧化钙,加水后变成熟石灰,化学名称叫氢氧化钙,也就是平常所说的白灰。把生石灰变成熟石灰的过程叫做“消化”这是一个放热反应:
6、不安定的卫生球
说起卫生球,大家一定很熟悉,经常用它来杀死衣箱中的蛀虫。然而,当你把它放到一个含有醋酸和小苏打的水溶液里一它会怎样呢?开始时,它一直沉睡在杯底,可是,过一会儿,它就不安静了,却在水里上下跳动,好象得了癫狂症一样。谁知道这是为什么?
答案
经过这种化学反应易生成的二氧化碳气体,变成了一个个很小很小的小气泡粘附在杯底或杯壁上,卫生球的全身也都粘满这种小气泡。二氧化碳比水轻,要往水面上升,一旦卫生球粘住的这种气泡达到了一定程度,就象溺水者拉到了救生圈一样,直往上升。当卫生球升到水面时,由于所受压力的减小,附在卫生球上面的小气泡破裂了,卫生球又恢复原来的比重,失去了“救生圈”,于是又沉回杯底,到再粘足够的小气泡时,又浮了上来。这样循环往复,卫生球便奔走不停。
7、“六六六”粉名字的来历
城郊一片小麦田发生了虫灾,为了抗灾灭虫,农民喷洒一种叫作“六六六”粉的化学农药。这时,爱动脑筋的甲同学一本正经地问乙同学:“你说,这种农药为啥叫‘六六六’粉呢?”“这还不知道,因为在发明这种农药的时候,科学家们实验了六百六十六次。”乙同学胸有成竹地回答。甲同学反驳说:“你说的不对,我听别人说,这种农药是用六百六十六种药配成的,所以叫‘六六六’粉。这两位同学你一言我一语争论不休……
请读者评一评,他俩谁讲的对?为什么?
答案
这两位同学说得都不对。这种农药是用一种叫作苯的化学物质在紫外线照射下和氯气作用生成的。
C6H6十3C12=C6H6Cl6
从生成的“六六六”粉的分子式中可以看出:、它的分子是由六个碳原子、六个氢原子、六个氯原子组成的,所以叫作“六六六多,粉。
8、氯化铵的妙用——防火布
亲爱的同学,我将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中,片刻之后,取出晾千就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点,不但点不着,而且还冒出白色的烟雾。请你们说说,这是什么道理?
答案
原来,经过这种化学处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这种化学物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气体。
NH4Cl—>NH3(气)+HC1(气)
这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就象白烟一样。实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化铵处理,以求达到防火的目的。
9、一个鸡蛋的沉浮
在一个大烧杯中装入稀盐酸溶液,然后往烧杯中放一个新鲜鸡蛋,它会马上底。不一会儿,鸡蛋又上升到液面,接着又沉入杯底,过一会儿鸡蛋又重新浮到液面,这样可反复多次。请大家分析一下,这是什么道理?
答案
由于鸡蛋外壳的主要成分是碳酸钙,遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成氯化钙和二氧化碳气体。
CaC03十2HC1=CaC12十C02(气)十H20
二氧化碳气体所形成的气泡紧紧地附在蛋壳上,产生的浮力使鸡蛋上升,当鸡蛋升到液面时气泡所受的压力小,一部分气泡破裂,二氧化碳气体向空气中扩散,从而使浮力减小,鸡蛋又开始下沉。当沉入杯底时,稀酸继续不断地和蛋壳发生化学反应,又不断地产生二氧化碳气泡,从而再次使鸡蛋上浮。这样循环往复上下运动,最后当鸡蛋外壳被盐酸作用光了之后,反应停止,鸡蛋的上下运动也就停止了。但是此时由于杯中的液体里含有大量的氯化钙和剩余的盐酸,所以最后液体的比重大于鸡蛋的比重,因而,鸡蛋最终浮在液体上部。
10、不是玻璃刀的“玻璃刀”
亲爱的同学,你想在一块玻璃上雕刻出一幅美丽的图案吗?你可以使用不是玻璃刀的“玻璃刀’多来雕刻这幅图案。方法很简单,在这块玻璃上涂一薄层熔化的石蜡,待冷凝后,用针尖在石蜡上刻出你所需要的图案。另外,拿一个铅制蒸发皿,在蒸发皿内放入氟化钙和硫酸,在蒸发皿的边缘上垫一圈橡皮,然后把涂蜡的画朝下放在蒸发皿上,微微加热,用汽油揩去表面上的石蜡,此刻,玻璃上的美丽图案就雕刻出来了。你一定会感到有意思吧,那就请你想一想,这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是什么东西?它为什么能在玻璃上雕刻出花纹来?
答案
这种不是玻璃刀的“玻璃刀”是氢氟酸。因为氟化钙和硫酸反应生成氟化氢和硫酸钙,氟化氢气体从溶液中挥发到玻璃上,又溶解于玻璃上面的水而形成的氢氟酸,氢氟酸是不和石蜡发生反应的,可是它有个非常奇特的化学脾气,就是专门和形成玻璃的主要原料——二氧化硅反应,反应后生成水和氟化畦气体,这种能“吃”玻璃的酸,人们称之不是玻璃刀的“玻璃刀”。这样,凡是没有被石蜡遮盖保护的玻璃表面即图案部分)都被这种酸“吃”掉了一层,清除石蜡后,玻璃上的图案就显示出来了。其反应如下:
4HF十Si02=2H20十SiF4(气)
11、玻璃棒点燃了冰块
玻璃棒能点燃冰块,你一定以为这是在说笑话吧。不过,我说的完全是真事。冰块可以燃烧,这会使人惊奇,而更使人惊奇的是不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻地燃烧起来,而且经久不熄。你如果有兴趣,可以做个实验看看。先在一个小碟子里,倒上1一2小粒高锰酸钾,轻轻地把它研成粉未,然后滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来。请读者试验后,做出答案来。
答案
道理很简单。冰块上的电石(化学名称叫碳化钙)和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气(化学名称叫乙炔)是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以能把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧,另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。
12、银中鉴铜
某工厂生产过程中需要高纯度的银丝。有一天,供销员从外地购回一批银丝,有一位技术员一看银丝便说:“这银丝不纯,里面掺铜了,不能使用。”但也有人不同意他的说法,认为里面没有铜,这两种说法谁说的对呢?请读者帮助他们用化学方法鉴定一下,看看这批银丝里倒底有没有铜?
答案
首先,取少量银丝溶解在浓硝酸中。然后取此少量溶液加入过量的盐酸中,这时如有白色沉淀生成,并滤去白色沉淀物。再向滤液中加入大量的氨水,如果有深蓝色铜氨络离子生成,证明有铜存在。反之,如果没有深蓝色的铜氨络离子生成,就证明没有铜。
13、神秘的图画
在一次趣味化学表演会上,表演者表演了一幅神秘的图画。他把一张白纸挂在墙上,然后拿起喷雾器把一种无色透明的液体喷洒在这张白纸上,转眼之间,一幅美丽的画面就展现在观众的眼前。在深蓝色的波涛里行驶着一艘红褐色的巨轮。他的这一表演,使观众大吃一惊!明明是一张白纸,为什么转眼之间却喷出了一幅美丽的图画。亲爱的读者,你知道这位表演者所喷出的图画的秘密在什么地方吗?
答案
这是一种普通的化学反应。墙上挂着的那张白纸,已经由表演者事先处理好了,他在这张白纸上用一种淡黄色的亚铁氰化钾溶液先画出汹涌澎湃的大海,再用无色透明的硫氰化钾溶液在大海里画出一幅巨轮,晾干后,白纸上没有一点痕迹。原来喷雾器中装的是三氯化铁溶液,当把三氯化铁溶液喷洒在白纸上面时,在白纸上面同时发生两种化学反应。其一是三氯化铁和亚铁氰化钾反应,生成亚铁氰化铁(蓝色),其二是三氯化铁和硫氰化钾反应,生成硫氰化铁(红褐色)。这样,蓝色的大海和红褐色的巨轮就“喷”出来了。
14、一吹即燃的蜡烛
一般的蜡烛,当它燃烧的时候,一口气就可吹灭.然而,却有一种特殊的蜡烛,当你需要点燃的时候,只要吹一口气就可以了,请看魔术师的表演吧。只见魔术师千里拿一只蜡烛)并且故意让台下的观众看看,让观众相信这是一只普通蜡烛,然后把蜡烛插到蜡台上,他对准蜡心吹一口气后,蜡烛便燃烧起来了。当你看完魔术师表演之后,能回答蜡烛一吹即燃的奥秘吗?
答案
原来,魔术师在表演之前将蜡烛芯松散开,滴进了些溶有白磷的二硫化碳溶液。因为二硫化碳液体是极易挥发的物质,魔术师吹口长气使其挥发速度进一步加快,当二硫化碳挥发完了,烛芯上留下极为细小的白磷颗粒,白磷与空气中的氧气发生氧化反应并产生热量,当温度升高到35℃时,白磷便自行燃烧,随之就把原来熄灭的烛芯又引着了。这种由于白磷在空气中氧化而引起的燃烧现象,在大自然中是经常发生的,这就是人们所说的“天火”或“鬼火”。
15、茶水——墨水——茶水
星期天,晓明同学和爸爸在市工人文化宫看了一场魔术表演,其中有一个节目是:茶水变墨水,墨水变茶水。台上的魔术师手里端着不满一杯棕黄色的茶水,只见他用玻璃棒在茶水中搅动一下,大喊一声“变,此时,茶水立刻变成了蓝色的墨水。接着,这位魔术师又将玻璃棒的另一端在墨水杯里搅动一下,大喊一声“变”,果然,刚刚变成的蓝墨水又变成了原来的茶水了。多么奇妙的表演呀!晓明同学赞不绝口。但是他怎么也弄不清楚是怎样变来变去的,请读者帮助他把变的道理搞清楚。
答案
这是个非常有趣的化学反应。原来玻璃棒的一端事先蘸上绿矾(化学名称叫硫酸亚铁)粉未,另一端蘸上草酸晶体粉未。因为茶水里含有大量的单宁酸,当单宁酸遇到绿矾里的亚铁离子后立刻生成单宁酸亚铁,它的性质不稳定,很快被氧化生成单宁酸铁的络合物而呈蓝黑色,从而使茶水变成了“墨水”。草酸具有还原性,将三价的铁离子还原成两价的亚铁离子,因此,溶液的蓝黑色又消失了,重新显现出茶水的颜色。这种现象在人们生活中也是经常遇到的,当你用刀子切削尚未成熟的水果时,常常看到水果刀口处出现蓝色,有人以为是刀子不洁净所造成的。其实,这种情况同上述茶水变墨水是一样的道理,就是刀子上的铁和水果上的单宁酸发生化学反应的结果。
16、水下公园
小好奇同学,在庆祝“六一”国际儿童节的晚会上,表演了一个精彩的小节目——水下花园。表演开始了,在几百双急切而好奇的眼睛的注视下,只见小好奇在一个盛满无色透明水溶液的玻璃缸中,投入了几颗米粒大的不同颜色的小块块。不一会儿,在玻璃缸中竟出现了各种各样的枝条来,纵横交错地伸长着,绿色的叶子越来越茂盛,鲜艳夺目的花儿也开放突起!一座根深叶茂、五光十色的水下花园,展现在观众的眼前。顿时掌声四起,大家为小好奇的精采表演表示祝贺。一会儿他又咧开小嘴,指着这座水下花园解释着。亲爱的小读者,你知道小好奇建造这座水下公园的秘密吗?
答案
玻璃缸中原来盛的那种无色透明的液体不是水,而是一种叫做硅酸钠的水溶液(人们称为水玻璃)。投入的各种颜色的小颗粒,是几种能溶解于水的有色盐类的小晶体,它们是氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等,这些小晶体与硅酸钠发生化学反应,结果生成紫色的硅酸亚钻、蓝色的硅酸铜、红棕色的硅酸铁、淡绿色的硅酸亚铁、深绿色的硅酸镍、白色的硅酸锌。这些小晶体和硅酸钠的反应,是非常独特而有趣的化学反应。当把这些小晶体投入到玻璃缸里后,它们的表面立刻生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜,这层带色的薄膜覆盖在晶体的表面上)然而,这层薄膜有个非常奇特的脾气,它只允许水分子通过,而把其他物质的分子拒之门外,当水分子进入这种薄膜之后,小晶体即被水溶解而生成浓度很高的盐溶液于薄膜之中,由此而产生了很高的压力,使薄膜鼓起直至破裂。膜内带有颜色的盐溶液流了出来,又和硅酸钠反应,生成新的薄膜,水又向膜内渗透,薄膜又重新鼓起、破裂……如此循环下去6每循环一次,花的枝叶就新长出一段。这样,只需片刻,就形成了枝叶繁茂花盛开的水下花园了。
17、清水——豆浆——清水
星期天,小化学迷莉莉给同院的小朋友表演一个小戏法,内容是清水变“豆浆”,“豆浆”变清水。只见莉莉拿着一个无色透明的瓶子,里面装着大半瓶清水,然后用橡皮塞盖好。接着对小观众说:“我可以把这瓶清水变成豆浆”,再把豆浆变成清水。”说完,只见她轻轻地摇晃一下瓶子,说声“变”,立刻瓶子中的清水变成了乳白色的“豆浆”。莉莉告诉她的小伙伴说:“请注意,这豆浆只能看,不能喝!”接着又大喊一声“变”,只见她用力将瓶子又摇荡几下,果然白色的“豆浆”又变成了清水。围观的小伙伴都感到莫名其妙。请大伙猜猜,这位小化学迷的戏法是怎么变的?
答案
原来,莉莉事先将瓶里的清水中放入少量的明矾(化学名称叫硫酸钾铝)。因为明矾溶解于水,所以瓶中仍然是无色透明的清水。当她第一次喊“变”的时候,由于她轻轻地摇晃一下瓶子,将粘在橡皮塞凹陷处的火碱片(化学名称叫氢氧化钠)的一小部分溶解在清水里。这时,火碱与明矾发生化学反应而生成乳白色的沉淀物氢氧化铝,清水变成乳白色溶液,形如豆浆。反应如下:
2KA1(S04)2 +6Na0H=3Na2S04十K2S04十2Al(OH)3(乳白色)
当莉莉第二次喊变的时候,她用力地摇荡瓶子几下,这时瓶中的液体又将橡皮塞中凹陷处的全部火碱片溶解掉,火碱和氢氧化铝继续发生化学反应,生成溶解于水的无色的偏铝酸钠,这就使白色“豆浆”又变为清的了。反应如下:
A1(OH)3十NaOH=NaAl02十2H20
莉莉变的这个小戏法,证明了铝这种物质有着极为特殊的化学性质——既有金属性又有非金属性。
18、用水烧纸
在少年宫举行的科技表演会上,一个小同学表演的化学魔术,引起了全场小观众的轰动。只见他手中拿着一张白纸,并特意对着观众晃了两下,以表示这是一张普通白纸,然,他将这张白纸一层一层地折叠起来,对着观众说:“我能用水将这张白纸点燃……”他的话音未落,台下有位勇敢的小朋友说道:“不可能,水能灭火,怎能用水点燃纸呢?”“我说也不可能,水不能燃烧,更不能燃纸。”“就是嘛,水火是不相容的,历来是对立!”小同学七嘴八舌地议论着。这时又有一位同学问道:“你用的水不是一般的水,可能是别的东西吧!”他边说边取出自己的喝水杯,装上一杯水,然后走到台上要求表演者用他的这杯水。这位表演者接受了他的要求,将手中的那张白纸往这杯水中轻轻一点,这张白纸果然熊熊地燃烧起来了。“出神了!水真的能点燃纸!”小观众们议论纷纷,亲爱的小读者,当你知道用水能点燃纸之后,也能感到出“神”吧,那么这个“神”出在什么地方呢?
答案
实际上并不神秘,这无非是一种非常普通的化学反应所产生的一种现象。原来,表演者手中拿的那张白纸上事先已粘上一小块金属钠,因为金属钠是白色的,所以台下的观众是不易看见的,他将白纸折叠几次是为了将这块金属钠包在中间以防止在空气中被氧化。金属钠有一种非常活泼的化学性质,遇水后能发生激烈的化学反应,生成氢氧化钠和氢气。同时,这个反应放出大量的热,使纸的温度迅速升高,并马上达到燃点。这个反应还同时放出氢气,在氢气燃烧之时,纸也跟着燃烧了。不但金属钠有这种性质,金属钾、金属锤等也都有这种化学性质。
19、美丽的夜空
中秋节的晚上,夜空美极了。那蓝湛湛的天空布满了繁星万颗,好似一块天鹅绒上镶满了珍珠、宝石。还有那皎洁的明月悬在碧空,浮浮飘动,仿佛是嫦娥要走出月宫。在浮云上翩翩起舞……,原来,这中秋夜空的美景,却能在魔术师的试管中诞生。亲爱的读者,你也想欣赏一下这美丽的夜景吗?那就利用你那巧夺夭功的匠手,开动你那饱藏化学知识的大脑,精心地设计制作吧!
答案
在一只试管中加入几毫升的无水酒精(95%的酒精也行),再慢慢滴入等量的浓硫酸,在试管的背面衬托一张深蓝色的光纸,摇动几下试管将浓硫酸和酒精混合均匀后,关闭灯光,然后将一些高锰酸钾颗粒缓慢地投入试管中。片刻,你就可以欣赏这个“液体星光”了。原来,试管中发生着一系列的化学反应。紫色的高锰酸钾是一种很强的氧化剂,“白和浓硫酸作用时,放出了氧气,同时也放出大量的热,这时,高锰酸钾颗粒周围的酒精很快达到燃点而生成耀眼的火花,由于热量对流的作用,这些闪烁的火
大力士——纸
思考:你能想象一张纸能够举起一本书吗?你知道怎样才能做到吗?
材料:纸、胶带、1本书
操作:
1. 把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。
2. 把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3. 把纸卷立起来,并在上面放一本书。
4. 思考两种方法的不同之处。
讲解:
1. 一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2. 直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3. 把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。
创造:
想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同
材料:纸卡1张(3020cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚
操作:
1、 一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。
2、 把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
讲解:
波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。
创造:
怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
材料:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
操作:
1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图
2. 晾干后,看字形、图案如何
3. 用打火机稍为烤一烤,观察有什么变化
讲解:
1. 干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。
创造:试试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
蛋壳的坚固与脆弱
思考:你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的,它在什么时候容易破碎,什么时候不容易破碎?
材料:杯子(与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子)、半个蛋壳2个、细铁棒一根
操作:
1、蛋壳开口向下扣在杯子口上
2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳没被砸破
3、蛋壳开口向上放在杯子口上
4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳被砸破
讲解:
1、铁棒创击蛋壳凹处,力量都由创击点承受,容易创破。铁棒创击蛋壳凸处,力量分散,不容易创破。
2、一样的材质,一样的创击力量,角度不同,效果就完全不一样
空中跳动的乒乓球
思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?
材料:乒乓球1个、吹风机1把
流程:
1、用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
2、开动冷风或热风吹动乒乓球。
说明:
1、吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。
2、冷风或热风吹动乒乓球,效果都是一样的。
延伸:
如果换成水流,代替气流,乒乓球会怎样呢?
谁的力量大
思考:燕尾夹和锁头哪一个重呢?两者之间栓一条线绳转转看,谁的“力量”大呢?
材料:线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手(比夹子重的金属物品)1个、夹子1个
操作:
1、在圆珠笔杆中,穿一条约五十厘米长的线绳,线的一端拴上一个夹子,另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。
2、双手手心相对夹住垂直的笔杆,金属小扳手一端在下。
3、缓缓搓动笔杆,让夹子作圆周运动,渐渐加速旋转,看看有什么现象。
讲解:
1、小扳手是比夹子来的重。
2、当转速加快时,会产生更大的离心力,而把金属小扳手往上提升。
创造:
物体除了轻重差别外,若加上不同的速度,就会产生不同的动量。比一比看,你走路时和骑车时,雨点打在脸上,又什么不同的感觉。
再现指纹
思考:用手指肚在纸上用力按一下,看一看纸上什么痕迹也没有留下,怎样才能看见你留下的指纹?
材料:碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴
操作:
1、在白纸上印上指纹。
2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。
3、用少量碘酒放进铁盒里。
4、点燃蜡烛,使碘酒在蜡烛上方加热(一直加热到碘酒变干,有紫红色蒸气放出时),将印有指纹一面的白纸对着蒸气。
5、过一会儿,纸上就显现出浅色的指纹。
讲解:
1、纸上为什么会显出指纹来呢?原来,人的皮肤表面总有些油脂,对皮肤起保护作用,皮肤表面的指纹是凸凹不平的,低的地方油脂多一些,高的地方油脂就少些,手指肚按到纸上,油脂就被纸吸收,油脂在纸上分布也同样是不均匀的,但和指纹上油脂分布情况相同。
2、碘酒受热时会变成气体,气体受冷时又会直接变成固体,它在油脂里极易溶解,于是纸上就出现颜色深浅不一的指纹。
烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
材料:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
流程:
1 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中
2 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中
3 蜡烛熄灭了
说明:
1、食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2、产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
延伸:
想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
材料:蜡烛、火柴
操作:
1、点燃一支蜡烛
2、燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状
2、将点燃的蜡烛吹灭
3、吹灭后的蜡烛冒出了青烟
4、用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃
讲解:
点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
思考:你能想象一张纸能够举起一本书吗?你知道怎样才能做到吗?
材料:纸、胶带、1本书
操作:
1. 把纸放在两本并排分开放的书上,使纸的中间部分悬空。把一本书放在纸的悬空处。
2. 把纸卷成一个纸卷,用胶带粘好纸的边缘处。
3. 把纸卷立起来,并在上面放一本书。
4. 思考两种方法的不同之处。
讲解:
1. 一张纸能承受多大的压力,主要取决于纸张受力时的弯矩。弯矩即纸张的受力点和受反作用力的点之间的距离。弯矩越大,纸张承受的力越大,反之越小。
2. 直接把重物放在纸上,则纸的受力点和受反作用力点几乎在同一位置上。因此弯矩小,所承受的力就小。
3. 把重物放在竖直的纸卷上,纸的弯矩较大,因此承受的力较多。
创造:
想一想,把纸还可以折成哪些形状,以便承担压力。
不同的承载量
思考:为什么卡纸变形后,它的承载量会不同
材料:纸卡1张(3020cm)、相同高的纸盒两个、硬币若干枚
操作:
1、 一张卡纸悬空平放在相同高度的纸盒上,纸上只能放两枚硬币。
2、 把纸卡折成波浪形状,架在相同高的纸盒上,波浪形状的卡纸上能放多枚硬币。
讲解:
波浪的卡纸比平整的卡纸承载的硬币个数多。
创造:
怎样变化卡纸,使卡纸上放的硬币更多?
神奇墨水
思考:空无一字的白纸,只要用火烤一下,字形图案就会显现出来,你会制作这种隐形墨水吗?
材料:毛笔1支、打火机1个、糖水1杯、白纸1张
操作:
1. 用毛笔蘸糖水在纸上写字或画图
2. 晾干后,看字形、图案如何
3. 用打火机稍为烤一烤,观察有什么变化
讲解:
1. 干后,字形、图案会消失。
2. 火烤之后,字形、图案会因糖分脱水,而呈现浅褐色。
创造:试试除了糖水,还有哪些液体可以做隐形墨水。
蛋壳的坚固与脆弱
思考:你认为蛋壳是坚固的还是脆弱的,它在什么时候容易破碎,什么时候不容易破碎?
材料:杯子(与半个蛋壳直径大小相同杯口的杯子)、半个蛋壳2个、细铁棒一根
操作:
1、蛋壳开口向下扣在杯子口上
2、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳没被砸破
3、蛋壳开口向上放在杯子口上
4、拿一根细铁棒离蛋壳10多厘米的高度竖直向下自由落到蛋壳上,蛋壳被砸破
讲解:
1、铁棒创击蛋壳凹处,力量都由创击点承受,容易创破。铁棒创击蛋壳凸处,力量分散,不容易创破。
2、一样的材质,一样的创击力量,角度不同,效果就完全不一样
空中跳动的乒乓球
思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?
材料:乒乓球1个、吹风机1把
流程:
1、用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。
2、开动冷风或热风吹动乒乓球。
说明:
1、吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。
2、冷风或热风吹动乒乓球,效果都是一样的。
延伸:
如果换成水流,代替气流,乒乓球会怎样呢?
谁的力量大
思考:燕尾夹和锁头哪一个重呢?两者之间栓一条线绳转转看,谁的“力量”大呢?
材料:线绳1根、圆珠笔杆1支、金属小扳手(比夹子重的金属物品)1个、夹子1个
操作:
1、在圆珠笔杆中,穿一条约五十厘米长的线绳,线的一端拴上一个夹子,另一端则系上一个比夹子重的金属小扳手。
2、双手手心相对夹住垂直的笔杆,金属小扳手一端在下。
3、缓缓搓动笔杆,让夹子作圆周运动,渐渐加速旋转,看看有什么现象。
讲解:
1、小扳手是比夹子来的重。
2、当转速加快时,会产生更大的离心力,而把金属小扳手往上提升。
创造:
物体除了轻重差别外,若加上不同的速度,就会产生不同的动量。比一比看,你走路时和骑车时,雨点打在脸上,又什么不同的感觉。
再现指纹
思考:用手指肚在纸上用力按一下,看一看纸上什么痕迹也没有留下,怎样才能看见你留下的指纹?
材料:碘酒、剪好的易拉罐小盒、蜡烛、白纸、火柴
操作:
1、在白纸上印上指纹。
2、看一看白纸上并没有指纹的印迹。
3、用少量碘酒放进铁盒里。
4、点燃蜡烛,使碘酒在蜡烛上方加热(一直加热到碘酒变干,有紫红色蒸气放出时),将印有指纹一面的白纸对着蒸气。
5、过一会儿,纸上就显现出浅色的指纹。
讲解:
1、纸上为什么会显出指纹来呢?原来,人的皮肤表面总有些油脂,对皮肤起保护作用,皮肤表面的指纹是凸凹不平的,低的地方油脂多一些,高的地方油脂就少些,手指肚按到纸上,油脂就被纸吸收,油脂在纸上分布也同样是不均匀的,但和指纹上油脂分布情况相同。
2、碘酒受热时会变成气体,气体受冷时又会直接变成固体,它在油脂里极易溶解,于是纸上就出现颜色深浅不一的指纹。
烛火熄灭了
思考:蜡烛除了用口吹熄外,还可以用什么其他的方法呢?
材料:蜡烛1支、小苏打若干、食用醋少许、火柴1盒、碗1个
流程:
1 将点燃的蜡烛在碗的中央滴上几滴蜡油,将蜡烛固定在碗中
2 将苏打粉放在蜡烛的四周,倒一些食用醋于碗中
3 蜡烛熄灭了
说明:
1、食用醋加上小苏打时,会产生二氧化碳气体。
2、产生二氧化碳气体后,烛火会熄灭。
延伸:
想一想,烛火熄灭要有什么条件?你知道还有哪几种是熄灭蜡烛的方法吗?
空中点烛
思考:火柴在蜡烛的上空点燃,蜡烛为什么会燃烧呢?
材料:蜡烛、火柴
操作:
1、点燃一支蜡烛
2、燃烧一会儿的蜡烛顶端烧成了杯状
2、将点燃的蜡烛吹灭
3、吹灭后的蜡烛冒出了青烟
4、用火柴点燃刚刚熄灭的蜡烛冒出的青烟时,蜡烛会立刻复燃
讲解:
点着蜡烛后,可看到蜡烛顶端的蜡慢慢熔化,顶端明显地烧成了杯状,在“杯”中盛着熔成液状的烛油。然后,烛油沿着烛芯爬升上去,在烛芯上端达到燃点而烧起来,在燃烧产生的热量的作用下,烛油会汽化成“青烟”。显然,“青烟”就是蜡的气体状态。
创造:你知道水的气体状态是什么?你能用什么办法制造水蒸气?
初二 化学 有机物和无机物的区别? 请详细解答,谢谢! (25 22:18:45)
有机物和无机物的区别?【无机物】
无机物是无机化合物的简称,通常指不含碳元素的化合物。少数含碳的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、氰化物等也属于无机物。无机物大致可分为氧化物、酸、碱、盐等。
【有机物】
定义 有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。
说明
1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达900多万种,数量远远超过无机物。
2.早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。
3.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。
4.有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。
5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
宇宙的起源和科学家的信仰
笔者过去以为,并相信现在很多学生、学者仍然以为,科学研究的结果是最客观、可靠的,因为科学家是不偏不倚、完全公允地从实验、观测数据中得出结论的。可惜,事实并非如此。这里姑且不论那些不时被曝光的伪造实验数据的丑闻。对一般科学家而言,由于世界观和信仰不同,在科学研究中总会有意无意地、或多或少地重视或偏爱自己所预期的结果,会接受和坚持那些证据并不十分充分、但符合自己世界观和信仰的假说或理论。真正要做到客观、公正,敢于在真实面前修正自己的观点是相当不容易的。这在宇宙起源的研究中也看
得很清楚。
不少受人文主义影响的科学家坚持宇宙永恒、自然演化的无神论观点。在红移现象被发现、推测宇宙在不断膨胀的假说提出后不久,爱因斯坦推出相对论。当别人指出相对的公式中含有宇宙膨胀结论时,爱因斯坦不接受,以为自己的计算有误,所以特引进一个宇宙常数以消除宇宙膨胀或收缩的可能性。虽然现在有些科学家认为,作为一种反重力的因素,爱因斯坦的这个宇宙常数是可能存在的(参见《Reason’s to Believe》,Third Quarter/1999,Vol/l No/3, P. 3),但当年爱因斯坦加上这一宇宙常数,并非出于科学的洞见,而是信仰的支配。因为他不愿意相信宇宙有个开始。所以,在他公开承认失误,接受了宇宙在膨胀、宇宙必有个开始后,心里仍感到别扭。他在和朋友的通信中说:“宇宙膨胀之说,对我有点刺激。”“承认这些证据的可能性,似乎不合理。”不过,这位科学巨匠是值得钦佩的,他毕竟有承认错误的勇气。
宇宙膨胀获得充分证据后,伽莫等科学家早在本世纪四十年代就提出大爆炸论的假说,但不受科学界青睐。一九四八年三位英国天文物理学家邦迪(Herman Bondi)、高特(Thomas Gold)、和荷尔(Fred Hoyle)提出宇宙衡态论(Steady State),认为宇宙虽在膨胀,但宇宙可以从一个尚不知晓的地方不断产生新物质(可能是氢),以填补宇宙膨胀后留下的空间,使宇宙的平均密度保持不变。此假说并无充分的事实依据,但因它既能解释宇宙的膨胀这个事实,又表明宇宙不需要有个开始,因此立即获得科学界的广泛支持。可见,世界观有时比事实更重要。
现在,大爆炸理论已站住脚跟,衡态论已失去优势。但仍有科学家不愿接受宇宙有个开始的结论。于是又有人提出一种新的假说:循环论(Oscillating Theory)。这个假说承认宇宙是由大爆炸而来,宇宙在膨胀之中;但由于万有引力,有一天宇宙不再膨胀,进而开始收缩,密度和温度不断增高后,复变成原始火球,于是又发生大爆炸。如此膨胀、收缩,周而复始,所以宇宙仍然不需要有开始。循环论也并没有什么事实根据。李志航博士在《科学对基督教的挑战》一书中指出,循环论面对两大难题。第一,除非宇宙的物质再增加十倍,
否则没有足够的万有引力可以阻止宇宙的膨胀。第二,根据物理学和热力学的理论计算,如果宇宙真有不断膨胀收缩的周期,每一周期中光子对核子的比例会越来越大;如果宇宙无尽地膨胀--收缩循环,今天光子对核子的比例应是无限大,但这显然与事实不符。
当然,也确有不少科学家在研究宇宙起源中进一步认识了神。因发现大爆炸余留的微波幅射而获得诺贝尔奖的彭兹雅(Penzias)就公开表示,《圣经》的记载和当前天文学的最佳科学佐证不谋而合。当美国着名的Lawrence Berkeley实验室的科学家于1992年发现大爆炸遗留的微波幅射是那样均匀雅致,那样精美绝伦时,他们说这好象是亲眼看到了神一样!如第五章所述,戴维斯(Paul Davies)、荷尔(Fred Hoyle)等科学家的无神论世界观正在改变之中。神一直藉着《圣经》和大自然向人们启示他自己。凡真诚寻求真理的科学家都能认识他。
注释
1. 李志航着。《科学对基督教的挑战》。台北:雅歌出版社,1993。
2. 梁裴生着。《真金不怕洪炉火》。加拿大:福音证主协会,1997。
3. Hugh Ross着,《混沌初开》,李伯基译 ( 美国:中信出版社,1998),页20-21。
4. 同3,页124-140。
五、生命的起源
在生命起源问题上,创造论和进化论的观点也截然不同。创造的模式认为从原始到高级的各种生物都是由大能的神各从其类造出来的;生命只能源于生命,各种生命皆来自永生的神。但进化模式却认为生命是在漫长的进化过程中,由无机物变成有机物,由有机物演化出氨基酸、蛋白质,最后演化为最简单的单细胞生物,产生了生命。和宇宙的起源一样,地球上生命的起源已经完成,无法重复,故已超出了科学研究的范畴,无法直接用科学方法阐明。现在我们从以下几个方面来比较一下这两种模式在生命起源方面的合理性。
米勒的实验
一九五三年,生物界发生了两件大事。一是James Watson和Francis Crick发现了去氧核醣核酸(DNA)的双螺旋结构,揭开了生物遗传的秘密。另一件事是米勒(Stanley L. Miller)从无机物中制造了氨基酸等重要的生命所必须的物质,被认为是支持生命由无机物逐渐进化而来的“无生源论”的重要科学证据。
米勒当时是芝加哥大学的研究生。他模拟人们认为的在生命出现以前的原始地面气层的成分,在一个烧瓶中加入氢气、甲烷和氨等还原性气体和水蒸气。将烧瓶密闭后插入两支电极,通电后可以产生电火花。七天后,他从烧瓶中收集到一些有机物,其中竟有几种氨基酸!他的实验结果轰动了科学界。因为蛋白质是由氨基酸组成的;按恩格斯的说法,“蛋白质是生命存在的形式”。有了蛋白质,生命的产生就指日可待了。因此,人们以为米勒的实验所揭示的也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步,证明生命是进化论而来的。四十多年来,米勒和其他人用类似的实验方法,利用不同的能源,如紫外光、高温、震动波等,从还原性气体中获得了更多种类的氨基酸、葡萄醣、核醣、以及核酸所含的几种碱基等生物体内的重要有机物。
然而米勒的实验并不象当时许多人预想的那样,拉开了创造生命的序幕。相反,对米勒的实验的意义,人们提出愈来愈多的质疑。比如,关于反应物的浓度问题。米勒实验中所加入的反应物(各种还原性气体)的浓度远远高于原始气层中这些气体的实际浓度。反应物浓度低,则这种由无机物生成有机物的合成反应就难于进行,或者一旦合成后立即又会分解。
有人指出,按米勒和他的同事们所假设的原始气层环境计算,米勒实验中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快,因此在原始大气层中形成的甘氨酸的97%在抵达地面之前就分解了,剩下的少量甘氨酸要扩散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破坏。
再则,有人推算,米勒实验中的电火花在两天内提供的能量相当于原始地球表面四千万年所接受的能量的总合。也就是说,米勒在烧瓶中观察到的化学反应,在实际原始气层中是难于发生的。
李志航博士指出,“怪不得连从事此项研究的Brooks与Shaw两人都得承认:‘这些实验宣称是无生物的合成结果,实际上却是借着有高度智慧与活生生的人精心设计而成功的。’”坚持进化论观点的美国国家科学院在一九八四年出版的一本书内也坦承地说道:“我们能不能有一天研究出导致生命来源的化学进化过程?这个问题可能没有答案。就算一个活细胞在实验室里制造出来,仍不能证明自然界在数十亿年前采用同样的步骤”1。
另外,许多生命所需的物质都有旋光性(光通过这些物质时会被折射)。醣类都是右旋的,生物所必需的二十种氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸却是右旋和左旋各占一半。由对等的左、右旋的氨基酸变成全部左旋的氨基酸,很难用随机机制来解释。
然而,米勒实验遇到的最严重挑战却是关于原始大气层的性质问题。长期以来人们认为原始大气是还原性的,没有氧气存在。由无机物合成氨基酸等的实验也是在无氧状态下进行的。如果有氧气存在,这种合成作用或者不能发生,或者分解作用超过合成作用。
近一、二十年来关于原始岩石及太空研究的资料指出,地球的大气层中不一定含有大量的甲烷、氨气等还原性气体,而且有含氧的可能性。特别值得指出的是,无人驾驶的海盗号(Viking)太空船在火星登陆后发现,火星没有生物存在,但火星却有氧化性的气层。因此,地球的原始气层中含氧的可能性是不能排除的。虽然对于大气中含多少氧气才能完全阻止氨基酸等有机物的形成尚无定论,若地球的原始大气层中确实含有氧气的话,米勒等人的实验的意义就当完全重估了。
DNA的形成
退一步说,即使米勒等人的实验确实在原始大气中实际发生过,也就是说,假定氨基酸等能在原始大气中由无机物产生,这离生命的起源仍然还有遥远的距离。生命有许多特点,最主要的是要有新陈代谢(metabolism)和繁衍后代(reproduction)的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的。基因是DNA的片断。除少数原核生物(主要是植物病毒)靠RNA繁殖外,绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以,要产生生命,首先要产生DNA(或RNA)。最简单的生物噬菌体(专门吃细菌的病毒)就主要是由一个外壳和内含的DNA分子组成的。但DNA的自然形成面临着两大难关。
DNA本身并不复杂,是由四种不同的核亘酸相联而形成的长链。复杂的是DNA分子中这几种核亘酸排列的顺序(Sequence)。DNA正是借着这四种核亘酸的不同排列顺序产生了不同的基因,并由此产生不同的蛋白质及其他生命所必须的化合物,进而发展出不同的生物性状。正如在第一章提到的那样,这四种核亘酸在DNA分子中不同排列组合的可能性之巨大,远远超出人们的想象。然而这些巨大的排列组合的可能性中,只有一种可能性是可以产生第一个生命的。随机产生这一正确组合的可能性之小就不难明了了。
梁斐生博士曾引用过一九六七年诺贝尔化学奖获得者爱根博士(Manfred Eigen)的演讲中所说的话:“一个含有221个核亘酸的分子,其复杂程度的数学量等于这些核亘酸所能形成的不同排列的总和一共是4221(4的221次方)或者是10133(10的133次方)”,而“10105个这样的分子就足以充满整个宇宙!”这10133次随机组合之中,只有一次组合是可以产生第一个生命的。这是什么意思呢?如果让这10105个分子随机组合,令组合的速率为每秒一万次(104),假设宇宙的年龄为三百亿年(1018秒),那么,从宇宙形成到现在,一共可以产生的组合方式是10127次(10105x1018x104),还不足以产生一个有正确核亘酸排列组合序列的DNA分子2!
根据美国太空总署的资料,最简单而“有生命”的蛋白质分子至少含有四百个氨基酸。也就是说,需要至少由一千二百个核亘酸组成的DNA分子使该蛋白质能够产生。人们在最简单的原核生物中看到的DNA分子,含有几千个、而不是221核亘酸。可见,无论宇宙的年龄有多长,“进化”速率有多快,单靠随机组合而产生第一个生命所必须的DNA分子的可能性几乎等于零。
其次,DNA分子形成时,需要各种霉的参与;而霉是一种蛋白质。但是,蛋白质要在DNA链上的基因的指控下才能合成。象“先有蛋还是先有鸡”的问题一样,在第一个生命产生之际是先有DNA分子呢,还是先有这种DNA形成时所必须的蛋白质(霉)呢?答案是,必须两者同时形成,缺一不可。凭机遇单是形成DNA分子已几乎无可能,更何况还要靠机遇同时形成各种霉聚合。如果一定要用进化的、随机产生的观点来解释第一个DNA分子的形成,未免太牵强了。
化石的证据
如果生命真是从无机物逐渐进化而产生,然后由简单到复杂,由低级到高级不断进化的话,化石中一定可以找到这种进化的证据。可是化石的证据对进化论的观点是非常不利的。在地质和古生物学界,把寒武纪早期(约5.7亿年前)作为“隐生宇”和“显生宇”的分界。因为在寒武纪之前的地层几乎找不到生物的化石,而寒武纪早期,几十个门(Phylum)的动物的化石突然同时出现,被称之为“寒武纪生命大爆炸”。这是进化论无法解开的一个死结。
詹腓力博士(Dr. Phillip E. Johnson)在他的著作中指出:“化石记录问http://www.rixia.cc题之中使达尔文主义者最头痛的难处是‘寒武纪大爆炸’(Cambrian Explosion)。大约在六亿年之前,几乎所有动物的‘门’(Phylum)同时在地层中出现,完全没有达尔文主义者必须有的祖先的痕迹。正如道斯所说,‘这些动物化石就好象有人故意放进去的一样,完全没有进化的历史可以追寻。’达尔文在世时还没有证据显示寒武纪之前有任何生物存在。他在《物种起源》中承认‘这现象目前仍未能解释,而且的确可以用来作为有力的证据打击我现在要讨论的观点。’达尔文又说,如果我的学说是确凿的话,‘寒武纪之前的世界必定充满各种活物’”3。
但古生物学研究的结果正与达尔文所预期的相反。本世纪以来在加拿大哥伦比亚省发现的伯基斯(Burgess Shale of British Columbia)动物群,澳大利亚弗林斯德山脉发现的埃迪卡拉(Ediacarans)动物群和一九八四年在中国云南省昆明市附近的澄江县发现的澄江化石生物群,都进一步证实,在寒武纪,大量的动物门类同时突然出现,展示了地球上生命的形式的爆炸性的突变,无进化痕迹可寻。一些古生物学家报导说,他们在古老的岩石中(被认为在三十亿年以前)找到一些原核生物(如细菌、蓝绿藻等)的化石。此类化石有时是难以分辨真假的。即使这些化石是可靠的,这些原核生物与寒武纪突然出现的复杂的真核动物之间无任何进化关系。
进化论者的一种推测是,寒武纪动物群的祖先可能是软体动物,很难形成化石。但这种推论是站不住脚的。因为,在伯基斯页岩中有很多软体动物的化石。在澄江化石群中,许多动物的软体组织如胃肠、口腔、神经等都保存完好,清晰可辨。
一九九五年四月在中国南京召开了“寒武纪生命演化大爆炸、环境和资源国际讨论会”。与会者高度评价了我国澄江化石生物群的研究成果。同时,《人民日报》(海外版)于一九九五年五月二十五日发表了纽惟恭的题为《澄江化石生物群研究成果瞩目》的评论文章。文中写道:“近十年来,该所(指中国科学院南京地质古生物研究所—笔者注)对澄江化石生物群进行了系统的综合性研究,采集了成千上万的珍贵化石标本,发表了许多重要论文,引起全球古生物学界的轰动。研究表明:寒武纪生命‘大爆炸’是全球生命演化史上突发性重大事件,现代生命的多样性起源于此,又经过几次重大突变演化而成。对其进行深入研究,可能对传统的进化论是个动摇。”
接着,《人民日报》(海外版)在一九九五年七月十九日又发表了另一篇署名为丁邦杰的评论文章:《向进化论挑战的澄江化石》。文章说,“十九世纪,英国科学家达尔文创立了著名的生物进化论。其中一个核心论点便是:生物物种是逐渐变异的。但是,经科学家长期研究发现距今5.3亿年的寒武纪早期,地球的生命存在形式突然出现了从单样性到多样性的飞跃。于是,‘寒武纪生命大爆炸’的命题被提出来了,只是由于种种原因,在过去相当长的时间里,这一命题难以被充分认识。”
最近,《人民日报》(海外版)(一九九九年十一月五日)在头版新闻报导说,中国古生物学家在“寒武纪生命大爆发”的研究中取得重大突破:发现了地球上最古老的脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”。报导说:“寒武纪生命大爆发是地球三十八亿年生命演化历史上规模最为宏大、影响最为深远的生物创新事件,它在不到地球生命发展史1%的‘瞬间’创生出了90%以上的动物门类。”(可详见Nature杂志一九九九年十一月四日号所载的专文)
多年来,达尔文的进化论在中国被视为不容质疑的科学真理。今天这种“闯禁区”的文章能在中国最权威的报纸《人民日报》登载出来,意义深远。这说明,一批诚实、严肃的科学家基于研究结果,已开始冲破各种思想束缚,勇敢地向不符合客观事实的权威理论挑战。我相信,这仅仅是开始。
地球的生命来自外星球?
由于生命由无生物逐渐进化而来的“无生源论”或“生物自生论”的观点遇到上述许多无法逾越的难题,不少科学家开始放弃了这种观点。李志航说:“怪不得因发现核酸DNA结构而世界闻名的Crick氏这样说:‘每次当我写一篇关于生命来源的文章后,总发誓以后绝不再写这类文章,因为猜想的东西太多,确知的事实太少了。’ (可惜,发了誓以后他还继续写!)”4但其中一些人仍不愿接受神创造生命的创造模式,转而提出“生物外来论”(Panspermia)的假说。Francis Crick也说过:“若生命没有藉自然程序来开始,除非我们赞成特别创造的论点,否则生命必始于他处,并将地球殖民地化”5。科学家们一直在陨石中找微生物,但至今没有成功。原以为火星很可能有生命,但无人驾驶的太空飞船一九七六年在火星登陆后发现火星是生命的荒漠,连水都没有。美国太空总署并不灰心,又先后向月亮、金星、水星、土星和海王星等发射了飞船,结果仍使人失望。即使如此,科学家们又把希望寄托在太阳系以外的外太空。不少人相信,外太空可能有高级智慧生物,并由他们把原始生命送给地球的。美国国会于一九八九年拨款一亿美元,用以“寻找外太空智慧”(Search for Extraterrestrial Intelligence)的计划。
寻找外太空智慧并非无稽,笔者对UFO等也有浓厚兴趣。但是,如果在诸多事实面前仍坚持排除生命有超然起源的创造论的观点,转而求助于外太空生物,并不能解释生命起源的终极原因。即使有一天科学家真的证明了地球上的原始生命来自外星球,我们仍会面对我们今天所面对的难题:外星球的原始生命又是如何起源的呢?
注释
1. 李志航着。科学对基督教的挑战》。台北:雅歌出版社,页28。
2. 梁裴生着。《真金不怕洪炉火》。加拿大:福音证主协会,页42。
3. Phillip E. Johnson着,《审判达尔文》,钱锟等译(美国:中信出版社,1994),页73。
4. 同1,页37.。
5. 同2,页51。
六、自然选择面对的困难
达尔文进化论的中心思想是自然选择或物竞天择。它主要是说,生物都不断发生变异,不断产生新的性状。有的变异更具有竞争能力,有的则不利于生存。这样,在众多的变异中,适合环境的物种就被保留下来,不适应者就被淘汰,即所谓适者生存。久而久之,生物就不断由低级向高级进化。可是,达尔文关于自然选择的观点面临着越来越多的理论上和实践中的难题。
进化的原料和动力
分子生物学兴起后,一些学者开始寻求进化论的理论基础。他们认为,因为在自然界,生物的基因在不断发生突变(mutation),基因突变导致生物性状发生变异。也就是说,基因突变是进化的原料,自然选择则是进化的动力。这种被称之为“新达尔文主义”的论点乍听之下很有道理,但却经不住推敲。的确,基因突变的现象是普遍存在的,但突变的速率很低,在每一代中只有10-4~10-6。更重要的是,这些突变中99%以上都是致死的或有害的。这种有害的突变为何能成为进化的原料呢?
有人会争辩说,虽然99%的突变有害,总有1%或千分之一的基因突变是有益的;这些有益的基因突变经漫长岁月即可导致进化。这种争议是缺乏根据的。前面已谈到,即使以每秒钟十万次的重组速率,三百亿年中尚无法自然形成一个最原始的生命的DNA分子,在短短的几十亿年的地球历史(姑且说有几十亿年之久)中,以这样低的无害的基因突变速率怎么可能完成从细胞到人的进化过程呢?
把自然选择作为进化的动力,理论上也讲不通。自然选择只是使适者生存。自然选择只是一个被动的“筛”而已,并无主动的导向的功能。物种变异加上自然选择,可能增加物种横向的多样性。如象一支白毛鸡演化为黄毛、花毛鸡等。这些鸡处于同一“进化”水平,只在横向增加了亚种、变种等。但自然选择没有把生物纵向地由低等进化到高等的功能。正象前文谈到的,这种由单到繁的进化过程是违反热力学第二定律的。自然选择本身既没有能量转换系统又无蓝图或指令系统,故暂时逆热力学定律而导致生物进化是不可能的。
进化的方式:连续式还是跳跃式?
按照达尔文的自然选择思想,物种的变化是各种微小变化的累积,进化应该是连续不断的。但这种设想显然与实际情况不符。在自然界,各类生物之间都是有明显区别的。如果进化是连续的,生物分类将无法进行。现行的分类法就是根据各生物类群间差异的大小将它们分为门、纲、科、属、种等类的。这种分类单位不完全是分类学家主观的意念,也有一定的客观标准。比如说,关于“种”的生物学定义,其中一条便是,种间杂交不能产生后代或即使产生后代,后代却没有生殖能力。虽然在植物中有远缘杂交的实例,这一条在动物中似比较严格。比如,马和驴交配后可以生骡子,狮、虎杂交也可生子,但其子皆无生育能力。所以,马和驴,狮和虎属于不同生物种。现存生物类种间的明显区别与连续进化的学说是矛盾的。
是不是那些在连续进化中产生的中间类型,因不适合环境而死亡,因而导致现存生物之间性状的不连续性?假如果真如此,一定会有相当数量的中间类型的生物的遗体在化石中保存下来。然而,化石记录中所看到的,也同样是物种性状的不连续性。地质学中各种地层和地质时代的划分主要是根据所谓“标准化石”。标准化石的特点是数量多、分布广、易于认别和只存在于较短的地质时期之中。由于不同地层的标准化石全然不同,地层的划分、不同国家、地区的地层之间的比较、等同才有可能。如果化石的性状是连续性渐变的,地层和地质年代的划分就无从谈起。
除了在实践中暴露出的无法调和的矛盾外,进化的方式问题的争论更反映了进化论者在进化理论方面的严重分歧。大家都知道,很多生物器官都需要各种恰到好处的配合才能正常发挥功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼睑、眼毛、眼膜、晶状体、视网膜等精细的结构组成,有感光细胞将光刺激转化为电讯号并将它们迅速传到脑部,在脑的指挥下使眼能迅速和准确地对外界刺激作出反应。眼睛的功能是任何最高级的照相机无法企及的。但按进化论的观点,眼睛的结构与功能也是一点点地进化来的。可是,眼睛的各部分以及它与大脑的联系等怎么都那么凑巧地同时进化到这样准确的程度使眼睛有正常的功能呢?其中任何一部分配合稍差一点,眼睛就无法起作用。试想,在进化过程中,10%,50%,甚至99%进化程度的眼睛如何发挥功能呢?眼睛的形成,是很难用进化来解释的。
达尔文本人对此也相当困惑。在他的著名的《物种起源》(Origin of Species)一书的第六章《理论的难题》(Difficulties of the Theory)的“极其完美和复杂的器官” (Organs of Extreme Perfection and Complication)这一节中,他直言不讳地写到,“眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认,认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。”(To suppose that the eye with all its inimitable contrivances for adjusting the focus to different distances, for admitting different amounts of light, and for the correction of spherical and chromatic aberration, could have been formed by natural selection, seems, I freely confess, absurd in the highest degree.)
在《物种起源》发表以后,他仍坦诚道,“到目前为止,每次想到眼睛,我都感到震骇。” 其实精妙器官何止是眼睛!脑部、心脏、消化系统、循环系统、神经系统、肌肉系统、骨骼系统、生殖系统等也都是非常精密、复杂的,也是一点差错也不允许的,同样也很难用自然选择来解释。
基于这种理论上的困难和中间型物种的缺乏,全力支持达尔文的赫胥黎(Thomas H. Huxley)曾私下多次劝告达尔文接受跳跃式的进化观点,并警告说,“你这样毫无保留地接受自然界绝无大跃进的观点,使你陷入不必要的困难之中”1 。但按达尔文的看法,大跃进(或大突变)进化,如眼睛的突然形成,就等于是一个神迹。而达尔文深知,他的学说最具吸引力、最独到的地方乃是比较科学化、拒绝一切科学无法解释的超然主义,用纯自然的观点解释生物的起源;他只有用渐进、微小的变
无机物是无机化合物的简称,通常指不含碳元素的化合物。少数含碳的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、氰化物等也属于无机物。无机物大致可分为氧化物、酸、碱、盐等。
【有机物】
定义 有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。
说明
1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达900多万种,数量远远超过无机物。
2.早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。
3.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。
4.有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。
5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
宇宙的起源和科学家的信仰
笔者过去以为,并相信现在很多学生、学者仍然以为,科学研究的结果是最客观、可靠的,因为科学家是不偏不倚、完全公允地从实验、观测数据中得出结论的。可惜,事实并非如此。这里姑且不论那些不时被曝光的伪造实验数据的丑闻。对一般科学家而言,由于世界观和信仰不同,在科学研究中总会有意无意地、或多或少地重视或偏爱自己所预期的结果,会接受和坚持那些证据并不十分充分、但符合自己世界观和信仰的假说或理论。真正要做到客观、公正,敢于在真实面前修正自己的观点是相当不容易的。这在宇宙起源的研究中也看
得很清楚。
不少受人文主义影响的科学家坚持宇宙永恒、自然演化的无神论观点。在红移现象被发现、推测宇宙在不断膨胀的假说提出后不久,爱因斯坦推出相对论。当别人指出相对的公式中含有宇宙膨胀结论时,爱因斯坦不接受,以为自己的计算有误,所以特引进一个宇宙常数以消除宇宙膨胀或收缩的可能性。虽然现在有些科学家认为,作为一种反重力的因素,爱因斯坦的这个宇宙常数是可能存在的(参见《Reason’s to Believe》,Third Quarter/1999,Vol/l No/3, P. 3),但当年爱因斯坦加上这一宇宙常数,并非出于科学的洞见,而是信仰的支配。因为他不愿意相信宇宙有个开始。所以,在他公开承认失误,接受了宇宙在膨胀、宇宙必有个开始后,心里仍感到别扭。他在和朋友的通信中说:“宇宙膨胀之说,对我有点刺激。”“承认这些证据的可能性,似乎不合理。”不过,这位科学巨匠是值得钦佩的,他毕竟有承认错误的勇气。
宇宙膨胀获得充分证据后,伽莫等科学家早在本世纪四十年代就提出大爆炸论的假说,但不受科学界青睐。一九四八年三位英国天文物理学家邦迪(Herman Bondi)、高特(Thomas Gold)、和荷尔(Fred Hoyle)提出宇宙衡态论(Steady State),认为宇宙虽在膨胀,但宇宙可以从一个尚不知晓的地方不断产生新物质(可能是氢),以填补宇宙膨胀后留下的空间,使宇宙的平均密度保持不变。此假说并无充分的事实依据,但因它既能解释宇宙的膨胀这个事实,又表明宇宙不需要有个开始,因此立即获得科学界的广泛支持。可见,世界观有时比事实更重要。
现在,大爆炸理论已站住脚跟,衡态论已失去优势。但仍有科学家不愿接受宇宙有个开始的结论。于是又有人提出一种新的假说:循环论(Oscillating Theory)。这个假说承认宇宙是由大爆炸而来,宇宙在膨胀之中;但由于万有引力,有一天宇宙不再膨胀,进而开始收缩,密度和温度不断增高后,复变成原始火球,于是又发生大爆炸。如此膨胀、收缩,周而复始,所以宇宙仍然不需要有开始。循环论也并没有什么事实根据。李志航博士在《科学对基督教的挑战》一书中指出,循环论面对两大难题。第一,除非宇宙的物质再增加十倍,
否则没有足够的万有引力可以阻止宇宙的膨胀。第二,根据物理学和热力学的理论计算,如果宇宙真有不断膨胀收缩的周期,每一周期中光子对核子的比例会越来越大;如果宇宙无尽地膨胀--收缩循环,今天光子对核子的比例应是无限大,但这显然与事实不符。
当然,也确有不少科学家在研究宇宙起源中进一步认识了神。因发现大爆炸余留的微波幅射而获得诺贝尔奖的彭兹雅(Penzias)就公开表示,《圣经》的记载和当前天文学的最佳科学佐证不谋而合。当美国着名的Lawrence Berkeley实验室的科学家于1992年发现大爆炸遗留的微波幅射是那样均匀雅致,那样精美绝伦时,他们说这好象是亲眼看到了神一样!如第五章所述,戴维斯(Paul Davies)、荷尔(Fred Hoyle)等科学家的无神论世界观正在改变之中。神一直藉着《圣经》和大自然向人们启示他自己。凡真诚寻求真理的科学家都能认识他。
注释
1. 李志航着。《科学对基督教的挑战》。台北:雅歌出版社,1993。
2. 梁裴生着。《真金不怕洪炉火》。加拿大:福音证主协会,1997。
3. Hugh Ross着,《混沌初开》,李伯基译 ( 美国:中信出版社,1998),页20-21。
4. 同3,页124-140。
五、生命的起源
在生命起源问题上,创造论和进化论的观点也截然不同。创造的模式认为从原始到高级的各种生物都是由大能的神各从其类造出来的;生命只能源于生命,各种生命皆来自永生的神。但进化模式却认为生命是在漫长的进化过程中,由无机物变成有机物,由有机物演化出氨基酸、蛋白质,最后演化为最简单的单细胞生物,产生了生命。和宇宙的起源一样,地球上生命的起源已经完成,无法重复,故已超出了科学研究的范畴,无法直接用科学方法阐明。现在我们从以下几个方面来比较一下这两种模式在生命起源方面的合理性。
米勒的实验
一九五三年,生物界发生了两件大事。一是James Watson和Francis Crick发现了去氧核醣核酸(DNA)的双螺旋结构,揭开了生物遗传的秘密。另一件事是米勒(Stanley L. Miller)从无机物中制造了氨基酸等重要的生命所必须的物质,被认为是支持生命由无机物逐渐进化而来的“无生源论”的重要科学证据。
米勒当时是芝加哥大学的研究生。他模拟人们认为的在生命出现以前的原始地面气层的成分,在一个烧瓶中加入氢气、甲烷和氨等还原性气体和水蒸气。将烧瓶密闭后插入两支电极,通电后可以产生电火花。七天后,他从烧瓶中收集到一些有机物,其中竟有几种氨基酸!他的实验结果轰动了科学界。因为蛋白质是由氨基酸组成的;按恩格斯的说法,“蛋白质是生命存在的形式”。有了蛋白质,生命的产生就指日可待了。因此,人们以为米勒的实验所揭示的也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步,证明生命是进化论而来的。四十多年来,米勒和其他人用类似的实验方法,利用不同的能源,如紫外光、高温、震动波等,从还原性气体中获得了更多种类的氨基酸、葡萄醣、核醣、以及核酸所含的几种碱基等生物体内的重要有机物。
然而米勒的实验并不象当时许多人预想的那样,拉开了创造生命的序幕。相反,对米勒的实验的意义,人们提出愈来愈多的质疑。比如,关于反应物的浓度问题。米勒实验中所加入的反应物(各种还原性气体)的浓度远远高于原始气层中这些气体的实际浓度。反应物浓度低,则这种由无机物生成有机物的合成反应就难于进行,或者一旦合成后立即又会分解。
有人指出,按米勒和他的同事们所假设的原始气层环境计算,米勒实验中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快,因此在原始大气层中形成的甘氨酸的97%在抵达地面之前就分解了,剩下的少量甘氨酸要扩散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破坏。
再则,有人推算,米勒实验中的电火花在两天内提供的能量相当于原始地球表面四千万年所接受的能量的总合。也就是说,米勒在烧瓶中观察到的化学反应,在实际原始气层中是难于发生的。
李志航博士指出,“怪不得连从事此项研究的Brooks与Shaw两人都得承认:‘这些实验宣称是无生物的合成结果,实际上却是借着有高度智慧与活生生的人精心设计而成功的。’”坚持进化论观点的美国国家科学院在一九八四年出版的一本书内也坦承地说道:“我们能不能有一天研究出导致生命来源的化学进化过程?这个问题可能没有答案。就算一个活细胞在实验室里制造出来,仍不能证明自然界在数十亿年前采用同样的步骤”1。
另外,许多生命所需的物质都有旋光性(光通过这些物质时会被折射)。醣类都是右旋的,生物所必需的二十种氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸却是右旋和左旋各占一半。由对等的左、右旋的氨基酸变成全部左旋的氨基酸,很难用随机机制来解释。
然而,米勒实验遇到的最严重挑战却是关于原始大气层的性质问题。长期以来人们认为原始大气是还原性的,没有氧气存在。由无机物合成氨基酸等的实验也是在无氧状态下进行的。如果有氧气存在,这种合成作用或者不能发生,或者分解作用超过合成作用。
近一、二十年来关于原始岩石及太空研究的资料指出,地球的大气层中不一定含有大量的甲烷、氨气等还原性气体,而且有含氧的可能性。特别值得指出的是,无人驾驶的海盗号(Viking)太空船在火星登陆后发现,火星没有生物存在,但火星却有氧化性的气层。因此,地球的原始气层中含氧的可能性是不能排除的。虽然对于大气中含多少氧气才能完全阻止氨基酸等有机物的形成尚无定论,若地球的原始大气层中确实含有氧气的话,米勒等人的实验的意义就当完全重估了。
DNA的形成
退一步说,即使米勒等人的实验确实在原始大气中实际发生过,也就是说,假定氨基酸等能在原始大气中由无机物产生,这离生命的起源仍然还有遥远的距离。生命有许多特点,最主要的是要有新陈代谢(metabolism)和繁衍后代(reproduction)的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的。基因是DNA的片断。除少数原核生物(主要是植物病毒)靠RNA繁殖外,绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以,要产生生命,首先要产生DNA(或RNA)。最简单的生物噬菌体(专门吃细菌的病毒)就主要是由一个外壳和内含的DNA分子组成的。但DNA的自然形成面临着两大难关。
DNA本身并不复杂,是由四种不同的核亘酸相联而形成的长链。复杂的是DNA分子中这几种核亘酸排列的顺序(Sequence)。DNA正是借着这四种核亘酸的不同排列顺序产生了不同的基因,并由此产生不同的蛋白质及其他生命所必须的化合物,进而发展出不同的生物性状。正如在第一章提到的那样,这四种核亘酸在DNA分子中不同排列组合的可能性之巨大,远远超出人们的想象。然而这些巨大的排列组合的可能性中,只有一种可能性是可以产生第一个生命的。随机产生这一正确组合的可能性之小就不难明了了。
梁斐生博士曾引用过一九六七年诺贝尔化学奖获得者爱根博士(Manfred Eigen)的演讲中所说的话:“一个含有221个核亘酸的分子,其复杂程度的数学量等于这些核亘酸所能形成的不同排列的总和一共是4221(4的221次方)或者是10133(10的133次方)”,而“10105个这样的分子就足以充满整个宇宙!”这10133次随机组合之中,只有一次组合是可以产生第一个生命的。这是什么意思呢?如果让这10105个分子随机组合,令组合的速率为每秒一万次(104),假设宇宙的年龄为三百亿年(1018秒),那么,从宇宙形成到现在,一共可以产生的组合方式是10127次(10105x1018x104),还不足以产生一个有正确核亘酸排列组合序列的DNA分子2!
根据美国太空总署的资料,最简单而“有生命”的蛋白质分子至少含有四百个氨基酸。也就是说,需要至少由一千二百个核亘酸组成的DNA分子使该蛋白质能够产生。人们在最简单的原核生物中看到的DNA分子,含有几千个、而不是221核亘酸。可见,无论宇宙的年龄有多长,“进化”速率有多快,单靠随机组合而产生第一个生命所必须的DNA分子的可能性几乎等于零。
其次,DNA分子形成时,需要各种霉的参与;而霉是一种蛋白质。但是,蛋白质要在DNA链上的基因的指控下才能合成。象“先有蛋还是先有鸡”的问题一样,在第一个生命产生之际是先有DNA分子呢,还是先有这种DNA形成时所必须的蛋白质(霉)呢?答案是,必须两者同时形成,缺一不可。凭机遇单是形成DNA分子已几乎无可能,更何况还要靠机遇同时形成各种霉聚合。如果一定要用进化的、随机产生的观点来解释第一个DNA分子的形成,未免太牵强了。
化石的证据
如果生命真是从无机物逐渐进化而产生,然后由简单到复杂,由低级到高级不断进化的话,化石中一定可以找到这种进化的证据。可是化石的证据对进化论的观点是非常不利的。在地质和古生物学界,把寒武纪早期(约5.7亿年前)作为“隐生宇”和“显生宇”的分界。因为在寒武纪之前的地层几乎找不到生物的化石,而寒武纪早期,几十个门(Phylum)的动物的化石突然同时出现,被称之为“寒武纪生命大爆炸”。这是进化论无法解开的一个死结。
詹腓力博士(Dr. Phillip E. Johnson)在他的著作中指出:“化石记录问http://www.rixia.cc题之中使达尔文主义者最头痛的难处是‘寒武纪大爆炸’(Cambrian Explosion)。大约在六亿年之前,几乎所有动物的‘门’(Phylum)同时在地层中出现,完全没有达尔文主义者必须有的祖先的痕迹。正如道斯所说,‘这些动物化石就好象有人故意放进去的一样,完全没有进化的历史可以追寻。’达尔文在世时还没有证据显示寒武纪之前有任何生物存在。他在《物种起源》中承认‘这现象目前仍未能解释,而且的确可以用来作为有力的证据打击我现在要讨论的观点。’达尔文又说,如果我的学说是确凿的话,‘寒武纪之前的世界必定充满各种活物’”3。
但古生物学研究的结果正与达尔文所预期的相反。本世纪以来在加拿大哥伦比亚省发现的伯基斯(Burgess Shale of British Columbia)动物群,澳大利亚弗林斯德山脉发现的埃迪卡拉(Ediacarans)动物群和一九八四年在中国云南省昆明市附近的澄江县发现的澄江化石生物群,都进一步证实,在寒武纪,大量的动物门类同时突然出现,展示了地球上生命的形式的爆炸性的突变,无进化痕迹可寻。一些古生物学家报导说,他们在古老的岩石中(被认为在三十亿年以前)找到一些原核生物(如细菌、蓝绿藻等)的化石。此类化石有时是难以分辨真假的。即使这些化石是可靠的,这些原核生物与寒武纪突然出现的复杂的真核动物之间无任何进化关系。
进化论者的一种推测是,寒武纪动物群的祖先可能是软体动物,很难形成化石。但这种推论是站不住脚的。因为,在伯基斯页岩中有很多软体动物的化石。在澄江化石群中,许多动物的软体组织如胃肠、口腔、神经等都保存完好,清晰可辨。
一九九五年四月在中国南京召开了“寒武纪生命演化大爆炸、环境和资源国际讨论会”。与会者高度评价了我国澄江化石生物群的研究成果。同时,《人民日报》(海外版)于一九九五年五月二十五日发表了纽惟恭的题为《澄江化石生物群研究成果瞩目》的评论文章。文中写道:“近十年来,该所(指中国科学院南京地质古生物研究所—笔者注)对澄江化石生物群进行了系统的综合性研究,采集了成千上万的珍贵化石标本,发表了许多重要论文,引起全球古生物学界的轰动。研究表明:寒武纪生命‘大爆炸’是全球生命演化史上突发性重大事件,现代生命的多样性起源于此,又经过几次重大突变演化而成。对其进行深入研究,可能对传统的进化论是个动摇。”
接着,《人民日报》(海外版)在一九九五年七月十九日又发表了另一篇署名为丁邦杰的评论文章:《向进化论挑战的澄江化石》。文章说,“十九世纪,英国科学家达尔文创立了著名的生物进化论。其中一个核心论点便是:生物物种是逐渐变异的。但是,经科学家长期研究发现距今5.3亿年的寒武纪早期,地球的生命存在形式突然出现了从单样性到多样性的飞跃。于是,‘寒武纪生命大爆炸’的命题被提出来了,只是由于种种原因,在过去相当长的时间里,这一命题难以被充分认识。”
最近,《人民日报》(海外版)(一九九九年十一月五日)在头版新闻报导说,中国古生物学家在“寒武纪生命大爆发”的研究中取得重大突破:发现了地球上最古老的脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”。报导说:“寒武纪生命大爆发是地球三十八亿年生命演化历史上规模最为宏大、影响最为深远的生物创新事件,它在不到地球生命发展史1%的‘瞬间’创生出了90%以上的动物门类。”(可详见Nature杂志一九九九年十一月四日号所载的专文)
多年来,达尔文的进化论在中国被视为不容质疑的科学真理。今天这种“闯禁区”的文章能在中国最权威的报纸《人民日报》登载出来,意义深远。这说明,一批诚实、严肃的科学家基于研究结果,已开始冲破各种思想束缚,勇敢地向不符合客观事实的权威理论挑战。我相信,这仅仅是开始。
地球的生命来自外星球?
由于生命由无生物逐渐进化而来的“无生源论”或“生物自生论”的观点遇到上述许多无法逾越的难题,不少科学家开始放弃了这种观点。李志航说:“怪不得因发现核酸DNA结构而世界闻名的Crick氏这样说:‘每次当我写一篇关于生命来源的文章后,总发誓以后绝不再写这类文章,因为猜想的东西太多,确知的事实太少了。’ (可惜,发了誓以后他还继续写!)”4但其中一些人仍不愿接受神创造生命的创造模式,转而提出“生物外来论”(Panspermia)的假说。Francis Crick也说过:“若生命没有藉自然程序来开始,除非我们赞成特别创造的论点,否则生命必始于他处,并将地球殖民地化”5。科学家们一直在陨石中找微生物,但至今没有成功。原以为火星很可能有生命,但无人驾驶的太空飞船一九七六年在火星登陆后发现火星是生命的荒漠,连水都没有。美国太空总署并不灰心,又先后向月亮、金星、水星、土星和海王星等发射了飞船,结果仍使人失望。即使如此,科学家们又把希望寄托在太阳系以外的外太空。不少人相信,外太空可能有高级智慧生物,并由他们把原始生命送给地球的。美国国会于一九八九年拨款一亿美元,用以“寻找外太空智慧”(Search for Extraterrestrial Intelligence)的计划。
寻找外太空智慧并非无稽,笔者对UFO等也有浓厚兴趣。但是,如果在诸多事实面前仍坚持排除生命有超然起源的创造论的观点,转而求助于外太空生物,并不能解释生命起源的终极原因。即使有一天科学家真的证明了地球上的原始生命来自外星球,我们仍会面对我们今天所面对的难题:外星球的原始生命又是如何起源的呢?
注释
1. 李志航着。科学对基督教的挑战》。台北:雅歌出版社,页28。
2. 梁裴生着。《真金不怕洪炉火》。加拿大:福音证主协会,页42。
3. Phillip E. Johnson着,《审判达尔文》,钱锟等译(美国:中信出版社,1994),页73。
4. 同1,页37.。
5. 同2,页51。
六、自然选择面对的困难
达尔文进化论的中心思想是自然选择或物竞天择。它主要是说,生物都不断发生变异,不断产生新的性状。有的变异更具有竞争能力,有的则不利于生存。这样,在众多的变异中,适合环境的物种就被保留下来,不适应者就被淘汰,即所谓适者生存。久而久之,生物就不断由低级向高级进化。可是,达尔文关于自然选择的观点面临着越来越多的理论上和实践中的难题。
进化的原料和动力
分子生物学兴起后,一些学者开始寻求进化论的理论基础。他们认为,因为在自然界,生物的基因在不断发生突变(mutation),基因突变导致生物性状发生变异。也就是说,基因突变是进化的原料,自然选择则是进化的动力。这种被称之为“新达尔文主义”的论点乍听之下很有道理,但却经不住推敲。的确,基因突变的现象是普遍存在的,但突变的速率很低,在每一代中只有10-4~10-6。更重要的是,这些突变中99%以上都是致死的或有害的。这种有害的突变为何能成为进化的原料呢?
有人会争辩说,虽然99%的突变有害,总有1%或千分之一的基因突变是有益的;这些有益的基因突变经漫长岁月即可导致进化。这种争议是缺乏根据的。前面已谈到,即使以每秒钟十万次的重组速率,三百亿年中尚无法自然形成一个最原始的生命的DNA分子,在短短的几十亿年的地球历史(姑且说有几十亿年之久)中,以这样低的无害的基因突变速率怎么可能完成从细胞到人的进化过程呢?
把自然选择作为进化的动力,理论上也讲不通。自然选择只是使适者生存。自然选择只是一个被动的“筛”而已,并无主动的导向的功能。物种变异加上自然选择,可能增加物种横向的多样性。如象一支白毛鸡演化为黄毛、花毛鸡等。这些鸡处于同一“进化”水平,只在横向增加了亚种、变种等。但自然选择没有把生物纵向地由低等进化到高等的功能。正象前文谈到的,这种由单到繁的进化过程是违反热力学第二定律的。自然选择本身既没有能量转换系统又无蓝图或指令系统,故暂时逆热力学定律而导致生物进化是不可能的。
进化的方式:连续式还是跳跃式?
按照达尔文的自然选择思想,物种的变化是各种微小变化的累积,进化应该是连续不断的。但这种设想显然与实际情况不符。在自然界,各类生物之间都是有明显区别的。如果进化是连续的,生物分类将无法进行。现行的分类法就是根据各生物类群间差异的大小将它们分为门、纲、科、属、种等类的。这种分类单位不完全是分类学家主观的意念,也有一定的客观标准。比如说,关于“种”的生物学定义,其中一条便是,种间杂交不能产生后代或即使产生后代,后代却没有生殖能力。虽然在植物中有远缘杂交的实例,这一条在动物中似比较严格。比如,马和驴交配后可以生骡子,狮、虎杂交也可生子,但其子皆无生育能力。所以,马和驴,狮和虎属于不同生物种。现存生物类种间的明显区别与连续进化的学说是矛盾的。
是不是那些在连续进化中产生的中间类型,因不适合环境而死亡,因而导致现存生物之间性状的不连续性?假如果真如此,一定会有相当数量的中间类型的生物的遗体在化石中保存下来。然而,化石记录中所看到的,也同样是物种性状的不连续性。地质学中各种地层和地质时代的划分主要是根据所谓“标准化石”。标准化石的特点是数量多、分布广、易于认别和只存在于较短的地质时期之中。由于不同地层的标准化石全然不同,地层的划分、不同国家、地区的地层之间的比较、等同才有可能。如果化石的性状是连续性渐变的,地层和地质年代的划分就无从谈起。
除了在实践中暴露出的无法调和的矛盾外,进化的方式问题的争论更反映了进化论者在进化理论方面的严重分歧。大家都知道,很多生物器官都需要各种恰到好处的配合才能正常发挥功能。眼睛就是最好的例子。眼睛由眼睑、眼毛、眼膜、晶状体、视网膜等精细的结构组成,有感光细胞将光刺激转化为电讯号并将它们迅速传到脑部,在脑的指挥下使眼能迅速和准确地对外界刺激作出反应。眼睛的功能是任何最高级的照相机无法企及的。但按进化论的观点,眼睛的结构与功能也是一点点地进化来的。可是,眼睛的各部分以及它与大脑的联系等怎么都那么凑巧地同时进化到这样准确的程度使眼睛有正常的功能呢?其中任何一部分配合稍差一点,眼睛就无法起作用。试想,在进化过程中,10%,50%,甚至99%进化程度的眼睛如何发挥功能呢?眼睛的形成,是很难用进化来解释的。
达尔文本人对此也相当困惑。在他的著名的《物种起源》(Origin of Species)一书的第六章《理论的难题》(Difficulties of the Theory)的“极其完美和复杂的器官” (Organs of Extreme Perfection and Complication)这一节中,他直言不讳地写到,“眼睛有调节焦距、允许不同采光量和纠正球面象差和色差的无与伦比的设计。我坦白地承认,认为眼睛是通过自然选择而形成的假说似乎是最荒谬可笑的。”(To suppose that the eye with all its inimitable contrivances for adjusting the focus to different distances, for admitting different amounts of light, and for the correction of spherical and chromatic aberration, could have been formed by natural selection, seems, I freely confess, absurd in the highest degree.)
在《物种起源》发表以后,他仍坦诚道,“到目前为止,每次想到眼睛,我都感到震骇。” 其实精妙器官何止是眼睛!脑部、心脏、消化系统、循环系统、神经系统、肌肉系统、骨骼系统、生殖系统等也都是非常精密、复杂的,也是一点差错也不允许的,同样也很难用自然选择来解释。
基于这种理论上的困难和中间型物种的缺乏,全力支持达尔文的赫胥黎(Thomas H. Huxley)曾私下多次劝告达尔文接受跳跃式的进化观点,并警告说,“你这样毫无保留地接受自然界绝无大跃进的观点,使你陷入不必要的困难之中”1 。但按达尔文的看法,大跃进(或大突变)进化,如眼睛的突然形成,就等于是一个神迹。而达尔文深知,他的学说最具吸引力、最独到的地方乃是比较科学化、拒绝一切科学无法解释的超然主义,用纯自然的观点解释生物的起源;他只有用渐进、微小的变
有机物的概念:
英文:organic compound 与机体有关的化合物(少数与机体有关的化合物是无机化合物,如水),通常指含碳元素的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等除外,其中心碳原子是以氢键结合。除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素 、硫和磷等元素。已知的有机化合物近3000万种。早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质 。自1828年人工合成尿素【(NH2)2CO】后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式 ,主要是由有机物组成的。例如:脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象,都涉及到有机化合物的转变。此外,许多与人类生活有密切关系的物质,例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等,均属有机化合物。有机化合物主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。有机物是生命产生的物质基础。 其特点主要有:多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。 和无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种。有机化合物的碳原子的结合能力非常强,互相可以结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是造成有机化合物众多的原因之一。 有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要催化剂等手段。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。
有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。说明 :1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达3000多万种,数量远远超过无机物。2.早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。3.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。4.有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
有机物的概念:
英文:inorganic compound.无机化合物,与机体无关的化合物(少数与机体有关的化合物也是无机化合物引,如水),与有机化合物对应,通常指不含碳元素的化合物,但包括碳的氧化物、碳酸盐、氢化物等,简称无机物。
简介
无机物 ◆无机化合物即无机物,一般指碳元素以外各元素的化合物,如水、食盐、硫酸、无机盐等。但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等,由于它们的组成和性质与其他无机化合物相似,因此也作为无机化合物来研究。绝大多数的无机化合物可以归入氧化物、酸、碱、盐四大类。
无机化合物的命名
无机化合物的命名,应力求简明而确切地表示出被命名物质的组成和结构。这就需要用元素、根或基的名称来表达该物质中的各个组分;用“化学介词”(起着连接名词的作用)来表达该物质中各组分的连接情况。
无机物的特点:1.一般不含碳元素 2.分子较小 3.通常不可燃烧
英文:organic compound 与机体有关的化合物(少数与机体有关的化合物是无机化合物,如水),通常指含碳元素的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等除外,其中心碳原子是以氢键结合。除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素 、硫和磷等元素。已知的有机化合物近3000万种。早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质 。自1828年人工合成尿素【(NH2)2CO】后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式 ,主要是由有机物组成的。例如:脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象,都涉及到有机化合物的转变。此外,许多与人类生活有密切关系的物质,例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等,均属有机化合物。有机化合物主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。有机物是生命产生的物质基础。 其特点主要有:多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。 和无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种。有机化合物的碳原子的结合能力非常强,互相可以结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是造成有机化合物众多的原因之一。 有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要催化剂等手段。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。
有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。说明 :1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达3000多万种,数量远远超过无机物。2.早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素、醋酸、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。3.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂,熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢,并常伴有副反应发生。4.有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
有机物的概念:
英文:inorganic compound.无机化合物,与机体无关的化合物(少数与机体有关的化合物也是无机化合物引,如水),与有机化合物对应,通常指不含碳元素的化合物,但包括碳的氧化物、碳酸盐、氢化物等,简称无机物。
简介
无机物 ◆无机化合物即无机物,一般指碳元素以外各元素的化合物,如水、食盐、硫酸、无机盐等。但一些简单的含碳化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等,由于它们的组成和性质与其他无机化合物相似,因此也作为无机化合物来研究。绝大多数的无机化合物可以归入氧化物、酸、碱、盐四大类。
无机化合物的命名
无机化合物的命名,应力求简明而确切地表示出被命名物质的组成和结构。这就需要用元素、根或基的名称来表达该物质中的各个组分;用“化学介词”(起着连接名词的作用)来表达该物质中各组分的连接情况。
无机物的特点:1.一般不含碳元素 2.分子较小 3.通常不可燃烧
通常指含碳元素的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物等除外。
可以简单地说(对于中学而言)只要同时含C,H的物质一般都是有机物,否则便是无机物。
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本文标题: 有两种化学药水都是无色无味的但在一定距离内一种会变成紫色有那位朋友知道是什么名称麻烦帮忙说下 谢谢
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