元素燃烧:自然之力的神奇展现

木炭是一种历史极其悠久的燃料,早在殷商时期就被用于冶炼青铜器,现仍被广泛应用于工业生产及日常生活中。木炭的主要成分为碳元素(“碳”这个字即由“炭”字演变而来)。木炭燃烧过程中,若空气不足会生成一氧化碳。一氧化碳具有毒性,因此冬日在家中烧炭取暖要格外注意,保持空气流通。有趣的是,木炭燃烧基本不见明火。蜡烛等物质在燃烧过程中会释放可燃性气体,因此岀现火焰。而木炭在燃烧过程中,主要生成阻燃的二氧化碳气体,因此看不到火焰;若空气不足,生成较多可燃的一氧化碳气体,则可以观察到微弱的淡蓝色火焰。

不可缺少的碳

碳元然素是自然界中存在的与人类密切相关、重要的元素之一。它仿佛具有超能力,可以自己形成各种单质,也可从广泛地与其他元素结合,形成近千万种己知化合物。从生物圈、岩石圈,到水圈、大气圈,碳在其中循环往复。你身体中的某个碳原子,可能曾经在恐龙体内,也可能曾经构成钻石。

无处不在的氧

氧(O)单质在自然界中的形态主要为氧气(O2)。氧气约占空气体积的五分之一。地球上绝大多数生物的生存都离不开氧气,包括我们人类。此外,氧是地壳中含量最多的元素,它的性质话泼,可以与其他元素结合,形成各种化合物。氧元素是自然界中存在的与人类非常密切、非常重要的元素之一。

狂热又温柔的氮

氮(N)单质在自然界中最普遍的形态为氮气(N2)。氮气是空气中含量最多的气体,约占空气体积的五分之四。最早,氮气被译为“淡气”,就是形容它冲淡了空气。绝大部分炸药的主要成分都是含氮化合物。氮存在于所有生物的氨基酸和核酸中,是动植物生长所需的必要元素。

卖火柴的小女孩--磷

磷是自然界中重要的元素之一。磷肥能够促进植物生长,提高农作物产量。人和动物体内也含有磷,它主要存在子骨骼与牙齿中。磷在人体内主要以磷酸基团形式存在,在人体的能量代谢过程中有着重要的调控作用,它还是DNA的重要组分。

闪闪惹人爱--硅

硅是极为常见的一种非金属元素。它在地壳中的含量比铝要多一些,仅次于氧。硅单质为深灰色晶体,泛蓝色光泽。但自然界中的硅极少以,单质形式存在,而是以二氧化硅(SiO2)或者硅酸盐化合物的形式,广泛存在于岩石、沙砾与尘土中。如果说碳是地球上所有生物的基石,那么硅就是地球的基石。