现在的位置:主页 > 期刊导读 >

化学科普原始部落游历记下

来源:化学教与学 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-12

【作者】:网站采编
【关键词】:
【摘要】:一大早村中心的爆竹声不绝于耳,吵醒了熟睡中的兄妹俩,两人揉揉惺忪的睡眼趴在窗户上向外张望,村中心人来人往,各个喜笑颜开,颇有年节喜庆热闹的氛围,兄妹俩好奇地问妇女

一大早村中心的爆竹声不绝于耳,吵醒了熟睡中的兄妹俩,两人揉揉惺忪的睡眼趴在窗户上向外张望,村中心人来人往,各个喜笑颜开,颇有年节喜庆热闹的氛围,兄妹俩好奇地问妇女:“一早为何如此热闹呢?”妇女笑着答道:“昨天下了场及时雨,雷雨发庄稼,今年可以盼个好收成啦,大家都在庆祝。”大华灵机一动,想考考小雪,问道:“小妹,你可知为什么民间流传雷雨发庄稼的说法?”小雪胸有成竹地说道:“这就是自然固氮,在闪电的作用下空气中的氮气与氧气化合生成一氧化氮,由于一氧化氮不稳定继续与氧结合生成二氧化氮,遇到雨水生成硝酸与土壤中的矿物质相互作用,形成作物生长所需的氮肥,每年通过闪电固定大约900万吨氮(图1)[1]。”

大华点头道:“嗯嗯,孺子可教也。”小雪不服气地白了大华一眼,大华无视地继续说道:“雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋。旱禾秀发埋牛尻,豆死更苏肥荚毛。希望雷雨过后真如诗中所说千里沃野,一片丰茂。”妇女兴奋地看着雨,话也多了起来:“我们在播种前也会放火去烧野草,用余灰肥田,虽然不知道什么原理,但对小麦、油菜、红薯、烟草等农作物有明显的增产效果。”小雪抢先答道:“这个我知道,就是所谓的‘刀耕火耨’,火耨即用火烧去草,火烧后的草木灰是一种高效钾肥,除了供给土壤钾磷等多种元素外,还可降低土壤酸性,确实能促进一些农作物的生长。”妇女听着点点头,大华补充道:“这种原始的农业耕作方式,可是最早化学肥料的应用,人类真是充满智慧!”

兄妹俩还想继续讨论,妇女看看时间召唤着两人抓紧吃早饭接着赶路了。他们边走边听着阵阵的炮竹声,看着人们载歌载舞的热闹情景,甚觉美好。大华当下忍不住吟了一首王安石所作的《元日》:“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。千门万户曈曈日,总把新桃换旧符。”接着说道:“这首诗歌描写了新春之际燃放爆竹,饮屠苏酒,换新桃符等民俗场景,也蕴含了化学知识,小雪可知炮竹发出清脆响亮爆炸声的原因呢?”小雪说道:“这可难不倒我,炮竹的主要成分是黑火药,其化学组成为硝酸钾、硫磺及木炭,当三者按一定比例混合加热会发生剧烈反应,气体体积急剧膨胀,压力猛烈增大,从而发生爆炸,瞬间释放巨大的能量。由此引起空气粒子的急剧运动,产生震耳欲聋的爆炸声(图2)。”

图1 雷雨发庄稼的示意图

图2 炮竹燃烧的示意图[2]

大华点头称赞道:“小雪博学,佩服佩服。”小雪得意地继续说道:“我对古代火药的发明极感兴趣,查阅书籍少许,有关知识还是略知一二的。你可知古代早期火药配方中的三黄所指什么?”大华说道:“我只知道硫磺,它的主要作用是降低燃烧所需的温度,使火药较快燃烧,同时硫也可以燃烧,提高火药的可燃性。它的另外一种与火有关的用途就是用于火柴,中国早期火柴的头部就包裹着一层硫,直至今日,安全火柴中依旧含有少量硫[1]。”小雪补充道:“另外的两种是雄黄和雌黄,都是重要的含砷化合物[3]。其中因为雌黄颜色金黄鲜艳,还可以作为颜料,用于书画。古人用黄纸写字,雌黄亦带黄色,所以写错了可用雌黄涂抹后进行改写,即为古代的修正液,‘信口雌黄’的成语也源出于此。”大华惊叹道:“原来是这样,增长知识了。”

小雪望着大华故作深沉意味深长地说道:“古代文明博大精深,后生还须继续努力学习传承啊。”大华苦笑地说道:“小妹教导的极是。要是有烟花就更好了,晚上在空旷之地放会很漂亮,更能助兴。”一旁的妇女听到了好奇地问:“什么是烟花?”大华解释道:“一些金属及其化合物在燃烧时会显示特别的颜色,如钠盐发黄光、锂盐显红光、钡盐是绿光,化学上称之为焰色反应[4]。可以利用这一原理,在制作火药的基础上混合这些物质制得烟花,烟花燃放时形态各异,色彩缤纷,使整个天空璀璨夺目(图3),‘东风夜放花千树。更吹落、星如雨’。”

小雪说道:“这句诗妙哉妙哉,一簇簇的礼花飞向天空,然后像星雨般散落,将人们带入“火树银花”的美好景象遐想中。宋代诗人赵孟頫所写《烟火诗》中的两句‘柳絮飞残铺地白,桃花落尽满街红’也描绘了烟花燃放时的绚烂景象。”妇女羡慕地说道:“听着都感觉特别美好,真想亲眼看看啊!”兄妹俩应道:“等我们回去一定会再回来给你们带烟花,我们还要想想再带些什么宝贝。”妇女连连点头,继续赶路。

文章来源:《化学教与学》 网址: http://www.hxjyxzz.cn/qikandaodu/2021/0312/761.html

上一篇:化学科普原始部落游历记上
下一篇:物理第二化学第三

化学教与学投稿 | 化学教与学编辑部| 化学教与学版面费 | 化学教与学论文发表 | 化学教与学最新目录
Copyright © 2018 《化学教与学》杂志社 版权所有
投稿电话: 投稿邮箱: