认识化学元素:可以做出照妖镜的元素——硼
照妖镜是什么做成的,同学们是不是会很好奇?今天科学网小编带同学们认识一种金属元素——硼:可以做出照妖镜的元素,一个不是偏旁金的金属元素 。你知道世界上最坚硬的物质是什么吗?对,是金刚石 。但是你知道世界上还有一种硬度与金刚石相近的物质吗?它就是硼 。
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适合年龄:6岁以上 。难易程度:中级 。化学知识点:化学元素、硼元素 。硼在通常状态下为黑色或银灰色固体 。晶体硼为黑色,熔点约2300℃,沸点为2550℃ 。硼在室温下比较稳定,即使在盐酸或氢氟酸中长期煮沸也不起反应 。
纯净的硼与铝一起加热熔化,冷却后就能得到晶体硼,它非常坚硬,跟金刚石不相上下,而且非常耐热 。所以,在工业上人们常常用它来代替价格昂贵的金刚石,制造切削工具和钻头 。
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硼在工业上有很大的用途 。例如,在熔炼铸铁时,添加1/10000的硼,能够缩短热处理过程的时间,还可以使石墨细化,使石墨在铸铁中均匀分布 。用硼处理过的钢具有很高的硬度,而且也能抵抗酸液的腐蚀 。
硼也是植物体中的重要元素,植物中的硼并不多,仅占植物干重的1/100000,然而,它是不可或缺的 。如果土壤中缺少了硼,亚麻、大麻、苜蓿等植物,就会停止生长,甚至死亡;向日葵要是缺了硼,会瘪粒,含油量下降;甜菜要是缺了硼,会得干腐病——地下茎腐烂掉;缺少硼,豆科植物的根瘤发育也会受到影响 。科学家研究发现,硼是植物生长不可缺少的一种微量元素,它对植物体内的新陈代谢起着重要的调节作用 。为了满足庄稼对硼的需要,人们就往田地里施加硼肥 。但硼肥的施用量必须合适,并不是越多越好,如果太多了,庄稼反而会被烧死 。甚至连吃了这种叶子的羊,也会得肠炎,人们把它叫作“硼肠炎” 。
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由于硼在高温时性质特别活泼,因此被用来作冶金除气剂、锻铁的热处理、增加合金钢高温强固性,硼还用在原子反应堆和高温技术中,因为它吸收中子能力强,棒状和条状硼钢在原子反应堆中广泛用作控制棒 。由于硼具有低密度、高强度和高熔点的性质,可用来制作导弹的火箭中所用的某些结构材料 。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途也很广 。
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知识拓展:“照妖镜”的做法:【认识化学元素:可以做出照妖镜的元素——硼】古代神话传说中有一种宝物叫作照妖镜,据说只要拿镜子一照,妖魔鬼怪就会现出原形,这对降魔伏妖很有用 。用硼砂也能做成这样一面“镜子”,只是它的使用方法跟“照妖镜”不同 。
用铂丝做成一个小圆圈,蘸一点硼砂,放在煤气或酒精灯上加热 。
硼砂一开始冒出一些气泡——硼砂里含有的结晶水受热蒸发了,然后就变成无色的液体 。冷却后,就成了无色透明的固体,就像一颗玻璃珠似的,牢牢地黏在铂丝做成的小圆圈上 。这样,“照妖镜”就做成了 。只要你拿着铂丝蘸一点金属的氧化物放在火上加热,冷下来后,这小圆珠就会显出各种颜色 。例如,蘸金属钻的氧化物,显岀来的是蓝色;蘸金属铬的氧化物,显出来的是绿色;蘸金属铁的氧化物,显出来的是黃色…
硼的特殊作用:利用硼酸珠显出的不同颜色,可以推断出蘸在铂丝上的是哪一种金属的氧化物 。现在,这种简单又实用的“照妖镜”已经广泛应用于采矿业 。
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