《走近化學》專欄開欄的話
為了激發同學們的學習興趣,提高同學們的科學素養,也為廣大八年級同學進入九年級學習化學作好知識和心理準備,本刊從本月號起,開設“走近化學”專欄。該專欄主要刊載化學科普文章,讓同學們感知將要學習的一門新學科——化學的魅力;了解化學在社會、生產、生活中的科學地位和作用,從而喜歡化學,熱愛化學,增強學好化學的意識,將來能在化學領域有所作為。
從娩出嬰兒的第一聲啼哭,呼吸到人世間第一口新鮮空氣,啟動復雜的化學反應,到逝者最后一絲游氣中斷,人的一生都沐浴在化學的關愛中。化學成為我們生存的基礎。人們常說安全第一,化學為國家安全(冷兵器和熱兵器)、社會安全(醫藥、防災)和個體安全(保健、衛生)作出了巨大貢獻,可以說,化學是安全的護神。化學對社會進步和國家綜合實力發展的推動作用是不言而喻的。我國古代的四大發明中,有三項是化學工業:在17世紀開始產業革命以來的科技發展中九大里程碑中。有近一半直接得益于化學的支持;當代世界專利文獻中,有20%與化學直接相關;發達國家從事科研開發的人才化學與化工約占一半。化工產品的出口與產值,就業與創造的財富在國家經濟生活中居領先地位。現在,化學真正成了一門最有用的科學。在現實生活中,衣、食、住、行、用一樣也離不開化學。特別是2000年的諾貝爾獎授予與神經遞質有關的科研人員后,化學與人們心理健康的關系更加密切,而心理現象是地球上最美麗的花朵。這樣,化學就成為最美麗的科學。的確,化學具備特有的語言美、反應美和人文美。
每門科學都有其特有的語言和符號體系。從1803年英國化學家道爾頓創立科學原子論建立近代化學和1869年俄國化學家門捷列夫發現元素周期律以來,化學家運用元素符號及化學式對物質及其間作用的表達是化學特有的語言。人類發現的化學元素都記載在元素周期表上,共115種。在自然界中穩定存在的為92種,在人體中存在的25種元素是最重要的,它們位于周期表的上方,我們在初中學段必須掌握的元素有十幾種。目前在月球、太陽及地球外天體中還未發現周期表上沒有的元素。而元素們在這個表上排列得極有條理,也極其規范,一句話,極其美好而對稱。靠著這些元素符號可以將已發現和制備出的數千萬種化合物精準表示出來,而且其分類、結構、性能都一目了然。理、化、生、地各學科都要用周期表來指導,你的醫療處方都用到化學符號,商品的許多標簽和說明書上都有其組成標示,要是看不懂這些,你真是地道的科學盲啦!化學語言真是世界上所有語言中信息量最大的,用這些元素符號就能盡善盡美地表達宇宙間的一切物質,它們通用于一切地區、民族和國家,真是太美妙了。從遙遠的古代起,元素就以其特有的神秘和美吸引著人們去追求。元素知識的掌握是化學學習的基本功,元素之美體現在周期規律中,所以同學們必須在周期律的學習中下工夫,才能領略元素之美的奧妙,這是走近化學的第一步。
化學通過化學反應的新奇性、邏輯性和系統性來體現美。生活中如節日煙火的彩紛、旅游景點的美色、美食的烹制、衣物的洗滌等都是化學反應美的舞臺。化學是一門以實驗為基礎的科學,許多偉大的化學發現和發明都是通過精心實驗得到的。1913年德國化學家哈伯經歷了2萬多次配方實驗,發明催化法合成氨,實現了這種重要化肥的大規模生產;1935年美國化學家卡洛澤斯模擬羊毛的化學結構,通過改善反應條件合成了尼龍-66,其耐磨性和強度比普通棉毛纖維提高了十幾倍,使石油化工成為世界性的支柱產業。卡洛澤斯熱愛自己的實驗。經常重復欣賞這種給他帶來巨大快樂的化學反應美。
化學是詩的科學,它的人文精神體現其科學美。許多化學家又是詩人,如發現堿金屬元素的英國化學家戴維就是優秀的詩人;1981年諾貝爾獎獲得者美國化學家霍夫曼是被譯成許多種外語的三部詩集的作者,他的著作《對稱和不對稱》簡直就是優秀的散文詩。有的詩人具有深厚的化學背景,德國詩人歌德的本業是化學,他的名詩《浮士德》中有許多化學內容。他還是迄今唯一一部化學小說《親和力》的作者。你還記得讀過的明代少年于謙的《石灰吟》②吧,今天來看那是一篇難得的化學詩。化學美太感人啦!
化學沒有過錯,全在于人的應用。抽鴉片可惡,但醫用阿片是優質鎮靜劑;砷是劇毒,但以砷化合物雄黃為主要成分的六神丸療效優佳。水果刀傷人、火柴放火,實在怪不得這些物品了。
蒸汽機應用、化工技術革命、生物工程開創、電力技術革命,原子能應用、石油化工技術開發、電子計算機問世、空間技術開拓,分子生物學進展。
千錘萬擊出深山,烈火焚燒若等閑;粉骨碎身全不惜,要留清白在人間。