空气为什么看不见/十万个为什么

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你能够想象闪耀夺目的钻石和毫不起眼的煤炭有 什么关系吗?法国著名的化学家拉瓦锡通过实验证明 两者都含有相同的元素“碳”(化学式为c)，它们在 本质上是一种物质。拉瓦锡将钻石和煤块引燃后，很 快二者都化作轻烟消失得无影无踪。而这缕轻烟，与 汽水和啤酒中的气泡、舞台上用来营造视觉效果的白 色烟雾，甚至和人“脱口而出”的气体一样，都是空 气的另一种成分——二氧化碳。 二氧化碳的化学式为Co2，是一种由碳元素和氧 元素组成的化合物，约占空气的0．03％(体积分数) ，无色无味无毒，但含量过高会引起窒息。最早发现 二氧化碳的是中国西晋时期的张华，在他所写的《博 物志》一书中记载了烧白石做白灰有气体产生的现象 。17世纪，比利时科学家海尔蒙特发现在一些洞穴中 有一种可以使燃烧着的蜡烛熄灭的气体，与木炭燃烧 、粮食发酵以及石灰石与醋酸发生反应所产生的气体 相同。1772年，拉瓦锡用上述实验确定了二氧化碳的 成分，并命名为“carbondioxide”。 自然界中，二氧化碳是植物进行光合作用的原料 和海洋中浮游生物呼吸的保障。人们利用二氧化碳分 子质量比空气重和不支持燃烧的特性制作了灭火剂。 把二氧化碳制成固态，即成了“千冰”，其易挥发吸 热，可作制冷剂用于人工降雨和保鲜食品。在工业上 将二氧化碳注入饮料当中，可增加口感。在农业上， 在仓库中使用可以保存粮食、防止虫蛀，在塑料大棚 中使用可以保温、提高农作物产量等。 虹灯点亮了城市的夜晚。我们在欣赏流光溢彩的 景象的同时，想必心中充满了对它们“身世”的好奇 。其实，这是空气中的稀有气体在发挥作用。 稀有气体包括氦(h a i)、氖(n d i)、氩(y a) 、氪(k e)、氙(xi a n)、氡(d 6 ng)，除氩气外， 其他气体在空气中的含量极少。它们的化学性质十分 稳定，不易与其他物质发生反应，通常都是由单个原 子构成。早在1785年，英国科学家卡文迪什就在研究 空气组成时发现，将空气中的氮、氧、二氧化碳除尽 后，还残余少量气体。经过100多年的努力，科学家 先后发现并命名了这些气体，并统称它们为“惰性气 体”。1962年，加拿大化学家巴特列特首先合成出第 一个惰性气体的化合物——氟合铂酸氙，从此改名为 “稀有气体”，也叫“贵气体”。 稀有气体虽然本身无色无味，但通电时会发光， 这就是霓虹灯形成的原理。世界上第一盏霓虹灯是填 充氖气制成的，氖气呈红色，其他稀有气体则能发出 各种不同的颜色，所以能够呈现出缤纷的景象。这种 光的穿透力很强，能够穿透浓雾，所以稀有气体也被 用于标志灯的填充。另外，稀有气体可以用作焊接活 泼金属时的保护气体，氦气是除了氢气以外最轻的气 体，可以用来代替氢气充入飞艇，避免着火或发生爆 炸。氩气经过高能量的宇宙射线照射后会发生电离， 可以用它来制作宇宙射线的分析仪器。氪能吸收X射 线，可用作x射线工作时的遮光材料。氙能够引起细 胞的麻醉和膨胀，可用来制作麻醉剂。氡气是一种放 射f生气体，可以用来进行放射性治疗，但同时应警 惕放射l生辐射。时我们会觉得空气比较潮湿，有时 却觉得干燥，这是因为空气中除了有干燥洁净的气体 之外还有水汽，水汽的变化决定了空气的湿润程度。 将一只打开盖子的水杯放在空气中，过一段时间就会 发现水变少了，再过一段时间杯子里的水就会消失， 那么它究竟到哪里去了呢? 上述现象源于水的蒸发。由于分子的不断运动和 扩散，液体在任何温度下都能够转化为气体逸散到空 气中，于是就发生了蒸发现象。如果将地球表面看作 一个大水杯，那么所有的江河湖海、土壤中的水分、 动植物中的水分都必然会进行蒸发运动，向空气中输 送大量的水汽。除此之外，在寒冷地区，水是以固态 冰的形式存在的，它们会进行缓慢的升华．由固态直 接变成气态，同样成为空气中水汽的来源。 水汽可不会像杯子里的水一样消失，其在空气中 停留一段时间，有了足够的伙伴后，这些气体就会附 着到盐粒、烟粒、尘埃等凝结核上，变身为小水珠、 小冰晶。它们或者成云致雨或者凝为霜露，重新返回 地面，或者渗入土壤或者流人江河湖海，“组团”回 到它们的“家”。不过过不了多久，这群顽皮的小伙 伴还会相约“离家出走”，当然，也一定会再次回来 。 这来来去去的运动，就叫作水循环。空气中的水 汽通过水循环保持一定的比例，为我们的生活提供最 适宜的环境。P6-8