(完整word版)化学趣味小故事(三十)(99--101)

1、1 化学趣味小故事（三十） 故事九十九：二氧化碳的光合作用 郁郁葱葱的大地 ,绿色植物千姿百态 ;波光粼粼的水面 ,各 种藻类生长繁衍， 这一切都离不开光合作用。 光合作用 ,一般 指在日光照射下 ,借植物叶绿素的帮助 ,吸收光能将二氧化碳 和水合成碳水化合物的过程， 用方程式表示就是 :6CO2+6H2 O光照C6 H12O6+6O2 f叶绿素。 我们今天所吃的粮食、蔬菜、水果 ,所用的木材、棉花都 是光合作用的直接产物 ;所用的煤、石油等燃料 ,也是光合作 用所留下的遗产， 即使鱼虾鳖蟹 ,飞禽走兽也都直接或间接地 依赖光合作用而生存。光合作用的主要原料是二氧化 碳和 水,能源就是太阳光。

2、 据科学研究表明 ,太阳能每年射 到地面上的约 3200 夸 特（1夸特等于2.52 X1014千卡）,这样多的太阳能，相当于燃烧 11400 亿吨煤所放出的热量 ,太阳能可以说是用之不尽的。 而二氧化碳在大气中约有 2300 亿吨,有约 60 亿吨供植物进 行光合作用 ,这个原料也是不用发愁的。但是 ,由于人们对森 林大肆砍伐 ,对草地的无端破坏 ,使地面上的二氧化碳和光合 作用放出的氧气失去平衡 ,长此下去 ,光合作用遭到破坏 ,倒有 使人类面临灾难的危险。 近几十年 ,人们对光合作用的机理已有所了解 ,已经知 道光能、水、二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐在植物叶子的叶绿 体2 内结合 , 产生有

3、机物质。 幼叶的功能主要是合成蛋白质的基 本原料氨基酸 ;比较成熟的叶子则集中制造植物其他器官 营养所需的碳水化合物，而叶绿素及其他色素分子起着吸收 光的作用 ,它们吸收太阳能 ,并把太阳能传递到产生氧和有机 物的植物细胞的反应中心。 人们根据光合作用原理 ,设计了人工模拟光合作用， 如果 模拟成功 ,将对人工合成食物打下基础 ,而且对研究生命 起 源和光合作用的真实机理都有重要的意义。 如果在实验室中 , 能在光合作用下把水中的氢和二氧化碳结合 , 使之成为碳水 化合物 ,进而转化为糖、淀粉、脂肪等 ,还可进一步转变成氨 基酸、蛋白质， 这样 ,人类所需的食物 ,就有可能用人工的方 法来获得

4、，这是多么美妙的理想啊 ! 顺便谈一谈二氧化碳的物理性质。由于二氧化碳不能供 人类和动物呼吸， 在岩洞、地窖里所存的二氧化碳 ,常不能 很 好地散发出去 ,所以通常人进入时 ,要用火引路 , 一旦火 熄灭 了 ,人就不能上前 ,否则易窒息而死。 此外 ,固体的二氧化碳叫 干冰 ,用氢气球将它和碘化银一起带到空中 ,就可进行人工降 雨。 故事一百：化学和医学奇迹 血液循环对人类来说一直是个谜，直到 17 世纪中期 , 这个谜才被英国医生哈维经过长期努力揭开。他证实了人体 的血液通过血液循环进行周身循环 ,它把从肺部摄取的氧气 和从小肠的绒毛壁上得到的营养物质源源不断地输送到身 体各3 个组织 ,

5、同时又把身体各个组织所产生的废物 , 如二氧化 碳、有机酸等通过肺和肾排除体外 ,使人吐故纳新 ,充满活力。 如果用现代检测技术观察人体血液循环的话 ,血管里的 血,就像春天的江水一样 ,汹涌澎湃 ,源源不断， 之所以会这样 , 一是靠心脏的收缩和舒张 ,二是靠体内有足够的。 一个成年人 体内血液总量约为 5000ml, 占体重的 8 % ，一旦血容量降低 到 500m l 以下 , 血液循环就会中止，如果不立即输血 ,人很快 就会死亡。 1902 年以前 ,人们还不知道人有血型之分 ,随便输血 , 导 致了许多人命案， 幸亏这年病理学家兰斯坦纳发现了 A、 B、 AB 、O 四种血型，此后

6、,医学上的输血技术便得以安全地推 广应用。然而 ,世界上所有血库里的血都是从健康人体抽取的 血源量极为有限 ,远远不能满足需要， 于是科学家们便在本世 纪 40 年代 , 开始了人造血的研究。他们首先对“人血液”的成 分和运行机制进行了一番系统地探讨 : 血液是由血细胞和血 浆组成，血细胞包括红细胞、白细胞、血小板，其中红细胞 含有丰富的血红蛋白 ,主要功能是携带氧气和二氧化碳， 血浆 主要功能是运送营养物质和维持血容量 ,使血液循环得以正 常进行。美国化学家们当初曾进行模仿红细胞构造的研究 , 但由于难度太大未能成功。 50 年代末 ,医务工作者和化学家 合作 ,用羟乙基淀粉等作为血浆在临床

7、应用， 它们能起到维持 血压和补充血容量等作用 ,但是不能运送氧气和携带二氧化 碳,所以只4 适用于失血较少的患者 1966 年 7 月 ,奇迹般的事情出现了 :美国辛辛那提医院的 小儿科教授克拉克在做实验时 ,不知什么时候一只老鼠掉进 一种白色溶液里 ,他当时并不知道，几个小时之后 ,他回到实 验室时 , 竟然看到老鼠像鱼一样在液体中欢蹦乱跳地活着， 他 高兴极了 ,意识到这种液体很可能成为“人造血” 。其后 ,日本科 学家也得知了这种物质 ,组织 150 多名专家进行突击研究， 经 过不懈的努力 ,花费 11 年时间 ,终于在 1979 年 4 月宣布首先 研究成功“人造血”，克拉克教授意

8、识到的那种白色“人造血”是 全氟三丙胺等，因为在这引进化合物的分子中只有氟原子和 碳原子 ,故又名“氟碳人造血”具体制造过程是 :先将全氟三丙 胺等经雾化处理 ,制成直径只有 0 .1 微米的微球体， 然后加入 少量葡萄糖、钾、钠、钙、镁等电解质，于是 ,就成为白色的 人造血了。 “人造血”同人血相比,比重高于人血 ,但粘滞性基本 差不多，它有许多的优点 :首先对人体无害，因为“人造血”不 需要肝脏化解代谢 ,也不会产生有毒的物质损坏肾脏， 在病人 自身的造血机能开始恢复时 ,它能自动地通过肺部的呼吸和 尿液排出体外。 其次化学稳定性好， “人造血”可存放二至三年 时间也不会变性 ,而血库里的

9、血一般只能放二三个月。另外 “人造血”还有优良的运载氧气和二氧化碳的能力， 它输给病 人时 ,由于没有血型之分 ,所以无论何人何时均可输注 ,十分安 全和方5 便。此外“人造血”还有一种奇妙的功能，当人煤气中 毒（即一氧化碳 ）以后 ,只要注入“人造血”它便可把血液中的一 氧化碳夺过来 ,让红细胞复活 ,使中毒者起死回生。 “人造血”正 以它的巨大作用 ,成为失血者的“救星”， 科学家们充满信心地 预言 ,不久的将来 ,血库依靠献血的时代将宣告结束 ,取而代之 的将是“人造血”。 化学对医学的作用还远不止这些 ,现代研究表明 ,人的健 康与人血液中各种化学元素的含量密切相关。 在人体中 ,不管

10、 缺少哪一种元素 , 人的健康都会受到影响。本世纪 60 年代 , 英国科学家汉密尔顿通过测定人体血液中各种化学元素的 平均含量 ,把人体中的各种元素分为两类， 他把含量较高的称 作“生命结构元素”，含量较低的称作“微量元素”，这两类化学 元素在人体中共有 25 种以上，例如缺碘就会得甲状腺肿 , 又叫“粗脖子病”， 缺锌就会引起贫血 ,缺钙就会侏儒症等等。 化学元素在人体中的作用 ,并不是以含量多少来论高低 ,而是 看它在生命过程中是否起决定作用。如锌 ,在人体中它属“微 量元素”， 它与人体中 100 多种酶有关 ,它能激活生殖细胞 ,影 响人的先天遗传 ,如缺乏锌 ,则会导致胎儿畸形 ,

11、智力低下 ,精 力不足等等症状 ,因而被人们称为“活力元素”。 又如硒 ,在人体 中的含量也不多 ,但它的作用却非同小可，现已证明 ,硒在体 内是辅助因子 ,因而在抗肿瘤、 抗衰老和防治大骨节病的药物 中,有时要补硒剂。 6 在现代 ,随着科学技术的发展 ,只要对人体的化学元素进 行普查分析 ,不仅能诊断出许多常见病、 多发病和地方病的病 因,而且能通过进补化学元素的方法给予有效的治疗， 这是化 学对人类健康的一大贡献。 外科医生在实行外科手术之后 ,通常过一段时间还要拆 线，这个手术后的拆线过程 ,能不能省去呢 ? 这就要看化学家的 本领了。医用高分子的研究人员终于找到一种材料 ,它是以聚

12、乳酸纤维为基本材料 ,并涂有蔗糖脂肪酸酯的缝合线， 这种缝 合线的试验效果很好 ,不仅具有一定强度和伸缩性 ,易于缝合 , 而且在体内可维持 3 个月时间不分解， 3 个月后 ,开始分解并 逐渐被吸收。有了它 ,在实行缝合手术之后 ,就无需再拆线了， 这是化学对医学的又一贡献。 故事一百零一：化学，生活中的百宝箱 二十世纪，日新月益得让人瞠目结舌、眼花缭乱，展望 未来更是缤纷五彩、全面开花。夜晚五颜六色的灯光 , 是化学 家们玩的“魔术”，恋爱中的人 ,为什么总爱恋着对方？月球上具 备人类生存的化学条件吗？还有其他等等。化学真是一个“百 宝箱”，充满神奇的色彩，在科学园地里 ,化学是一位神秘的

13、使 者，它一时如迷雾 ,遮住了美丽的风景 ;它一时像星星 ,令我们心 弛神往 ,魂牵梦绕。化学 ,正以它的神奇、诡秘在现代生活中发 挥的巨大作用。 闪烁着科技之光。先从气体说起。每当盛大节日 , 人们总 7 会放出各种气球 ,它们五颜六色、 缤纷绚丽 ,在空中高高地飘扬 把欢乐和喜悦带给远方的朋友 ,带给全人类 ! 要使气球飞起来 ,里面要充满最轻的气体氢气。 难道不 可以制造一种飞艇 ,里面充满氢气让它具有真正的实际用途 吗？ 1900 年,德国工程师齐柏林真的造了一艘这样的飞艇 ,里 面装有九千多立方米氢气。 1937 年,美国的一艘氢气飞艇 ,在 空中突然着火爆炸 ,乘客遇难 ,于是氢气

14、飞艇便开始被冷落。 这时用氦气制造的氦气飞艇 ,便受到人们的欢迎。 由于氦 气密度比氢气重一倍， 它不会着火燃烧 ,也不与任何东西化合 所以非常地安全。 飞艇运载量大 ,耗费燃料少 ,它可以垂直起飞 垂直降落 ,不像飞机那样需要专门的跑道 ;它还能在空中停留 一段时间，这些给地质勘探、摄影和空中侦察带来很大的方 便。 每当夜暮降临的时候 , 我们能看到五颜六色的各种灯光， 这也是化学家们玩的“魔术”将惰性气体充入电灯泡里 ，灯 亮时,惰性气体受到激发 ,便发射出它们的特征谱线 ,这就是人 们常说的霓虹灯。 第一盏霓虹灯是法国化学家发明的， 他们 用氖气充填到灯泡里 ,氖在电场激发下 ,发射出红光 ,氖灯的红 光穿透力很强 ,可穿过浓雾。因此 ,机场、码头以及水陆交通线 的灯标就常用氖灯。氩在电场激发下会发射浅蓝的光 ,也用来 制造霓红灯。氦制的霓红灯发射淡红色的光。有的灯泡里可 以充进水银蒸气 ,