（主講人：李冰，男，博士，教授，寧夏大學化學化工學院副院長，化學國家級實驗教學示范中心（寧夏大學）副主任，寧夏化學學會副秘書長，化學國家級一流本科專業(yè)負責人，寧夏大學無機化學碩士學位點負責人。主持國家自然科學基金 2 項，省部級以上課題 10 余項，其中科普項目 2 項，發(fā)表 SCI 收錄學術(shù)論文 40 余篇，教改論文 10 余篇，授權(quán)發(fā)明專利 3 項，指導(dǎo)國家級、自治區(qū)級大學生創(chuàng)實驗項目 4 項，主編出版學術(shù)著作 1 部、教材 1 項。獲得寧夏優(yōu)秀自然科學論文二、三等獎各 1 項，寧夏高校青年教師教學競賽二等獎 1 項，獲得全國“寶鋼”優(yōu)秀教師獎，寧夏大學“立德樹人崗位標兵” 稱號，青年教師教學競賽一等獎，青年教學優(yōu)秀獎一等獎、教學質(zhì)量獎，教學優(yōu)秀獎，畢業(yè)論文優(yōu)秀指導(dǎo)教師，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目優(yōu)秀指導(dǎo)教師，畢業(yè)實習優(yōu)秀指導(dǎo)教師等榮譽。）

可能好多同學不知道什么是化學，化學是不是很深奧呢？我們來看“化學”這兩個字，“化”就是變化，“學”就是科學，簡單的說，化學就是一門研究變化的科學。那什么是變化？你們看沒看過《西游記》？在《西游記》里面你們是不是特別喜歡看孫悟空？電視劇里的孫悟空會“七十二變”，一會變成一棵樹，一會變成一條魚，一會變成一座廟，很神奇！化學就是研究一些本質(zhì)上發(fā)生變化的科學。準確的說，化學是研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化的科學。

大家熟悉冰、水，還有水蒸氣。冬天冷了，水就變了成冰，天氣暖和了，冰又變成水了；把水加熱，會變成水蒸氣，這屬不屬于化學呢？不屬于！因為水、冰、水蒸汽的成分都是實際上都是水，它在本質(zhì)上沒有發(fā)生變化，這個過程屬于物理變化，不是化學變化。而煤炭在空氣中燃燒。生成了二氧化碳，本身是有新物質(zhì)產(chǎn)生的，這一過程就屬于化學變化了。

說起化學，很多人立即就想到了化學反應(yīng)需要的瓶瓶罐罐。對！ 我們化學工作者經(jīng)常要做實驗。而在化學工作者的眼里頭，世界萬物都離不開一張表——元素周期表。

世界上所有的實物都是由元素周期表中的元素組成的。以水為例， 兩個氫原子和一個氧原子結(jié)合在一起，就組成了水分子。比如，很多 媽媽都喜歡戴鉆戒，而鉆石實際上就是碳元素組成的一種單質(zhì)。但自然界的碳元素有很多種單質(zhì)，除了金剛石外，是還有石墨，C60、碳 納米管等等。鉆石和石墨的價格相差很大。為什么？物以稀為貴，鉆 石在自然界的儲量比石墨少的多。但是在我們化學工作者眼里，鉆石和石墨都是同一個元素。

實際上，我們生活中處處都有化學，大家的“衣食住行”各個方面都滲透著化學。比如我們背的書包就是化學纖維制成的；家中醋的主要成分是是一種常見的化工產(chǎn)品醋酸；樓房的保溫材料苯板可以提高保溫性能；而汽車里的化學就更多了，比如輪胎的主要成分是橡膠， 汽車玻璃是硅酸鹽工業(yè)的產(chǎn)品，各種顏色的車漆是通過不同的化學物質(zhì)調(diào)出來的等。另外，大家常用的手機殼大多是的化學高分子產(chǎn)品， 塑料奧特曼玩具是由聚氯乙烯制成的，天然橡膠再加上聚氯乙烯就做出來了橡皮等等。所以，大家會發(fā)現(xiàn)我們生活中很多事物都和化學息息相關(guān)。

可是一談到化學，有些人總會“談化色變”，特別不喜歡化學。例如新鮮的菜葉沒有蟲洞，那是不是有農(nóng)藥殘留？化工廠里冒出的濃煙，污染了空氣。甚至還有一些廣告，直接打出了“我們恨化學”的廣告詞。其實我們生活中是需要化學的。如果孩子們有時候感冒了， 大夫們會開“小兒氨酚烷胺顆?！?，這里面的主要成分乙酰氨基酚就是一個化學產(chǎn)品。也就是說，藥物中的化學成分剛好能夠治療感冒、打噴嚏、流鼻涕的癥狀。再比如，在農(nóng)村種地的時候需要用到化肥， 化肥就是化學肥料，我們中國 14 億多人口，如果沒有化肥來增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，大家都會吃不飽。所以我們是離不開化學的。

接下來為大家講講生活中用到化學的例子。

1.海水能不能喝？

地球上絕大部分區(qū)域被水覆蓋，海水非常湛藍，漂亮，清澈。那海水能喝嗎？可能很多同學會說不能喝。為什么呢？也許有人會說， 海水里面有鹽，太咸了，不好喝。

同學們說對了一半！

大家經(jīng)常買到的礦泉水和海水有哪些區(qū)別？含鹽量！礦泉水的含鹽量千分之一小于千分之一，海水的含鹽量大于千分之三十。這就好比媽媽炒菜的時候本來放 1 勺鹽，菜味道剛剛好，那放 30 勺鹽，菜還能吃嗎？同樣的道理，海水也不能喝！

如果把海水加熱、蒸發(fā)、濃縮后，海水就會蒸干變成灰白色的海鹽。海鹽海家里炒菜用的鹽（氯化鈉）不一樣，海鹽的的成分有氯化鈉、氯化鉀，氯化鈣，硫酸鉀等等很多化學物質(zhì)。除了氯化鈉的咸味以外，剩下的鹽大多非?？酀?，不能直接食用。只有通過物理化學方法把氯化鈉提出來，做成加碘鹽后才能食用。至于其他成分，分別提取可另做別的用途。

另外，海水里除了這些鹽以外，還有很多動植物和微生物！即便大家在大海上沒有了淡水，快渴死了，也不能喝海水！我們身體中70%都是水，很多人體細胞里也含有水。如果我們直接把海水喝進去， 會導(dǎo)致我們身體內(nèi)的含鹽量迅速增加。通常我們身體中水的含鹽量是小于 7%的，而海水的含鹽量高于 30%，所以如果喝海水會導(dǎo)致人體細胞中的水分子跑到喝進去的海水里頭去。也就是說，雖然喝進去了水，但是身體細胞更缺水，這時身體細胞會給大腦一個信號，我還渴， 我還想喝水！所以海水會越喝越渴，最后細胞中的水都失去，從而導(dǎo)致脫水而亡。

那海里的魚兒為什么能直接喝進海水呢？這跟魚的身體構(gòu)造有關(guān)系了。對海魚，它有一個獨特的“海水淡化設(shè)備”——魚鰓。魚鰓里面有排鹽的細胞，它可以提取血液中的鹽分，并通過魚鰓的運動把它排出體外。換句話說，喝進去的是海水，實際上吸收的是淡水。

2.如何去除水垢？

家里的燒水壺經(jīng)常會有水垢，那水垢是怎么形成的？大人們可能會說水比較“硬”。硬水又是什么意思呢？通常的自來水里面有一些礦物質(zhì)，如鈣鎂離子等。適量的礦物質(zhì)對我們身體有益的。但是如果水里面的礦物質(zhì)過多，會導(dǎo)致燒水的時候產(chǎn)生水垢。那如何把水垢去除呢？要想除水垢，就得知道水垢的成分。水垢的主要成分是碳酸鈣、氫氧化鎂以及硫酸鎂等。首先看一下碳酸鈣，碳酸鈣實際上就是石頭的主要成分之一。市面上售賣鈣的的主要成分片也是碳酸鈣。那怎么去除呢？用醋！加入醋以后，大家會發(fā)現(xiàn)大部分的水垢就溶解了。因為醋的有效成分是醋酸，它會和碳酸鈣和氫氧化鎂發(fā)生化學反應(yīng)生成醋酸鈣，而醋酸鈣是能溶于水的。同樣，氫氧化鎂和醋酸反應(yīng)生產(chǎn)的醋酸鎂也溶于水。不溶于水的碳酸鈣和氫氧化鎂和醋反應(yīng)，變成可溶性的物質(zhì)了，這是相當于除掉了大部分水垢。

細心的同學會發(fā)現(xiàn)還有一個主要成分硫酸鈣沒有出掉？沒錯，用醋泡過燒水壺后，還會有一部分水垢沒有除掉。也就是說硫酸鈣和醋不發(fā)生反應(yīng)，那怎么辦？“強攻不能，只能智?。　?。大家看過《智取威虎山》吧，楊子榮在威虎山上想了很巧妙的辦法戰(zhàn)勝了“座山雕”，化學中也有很多巧妙的辦法來溶解硫酸鈣。家里做面時會有一種常見的調(diào)味品純堿（碳酸鈉）。當把純堿加到剩余的水垢（硫酸鎂）中， 過一會再加入醋酸，你會發(fā)現(xiàn)硫酸鈣也溶解了，這是因為硫酸鈣會和碳酸鈉發(fā)生化學反應(yīng)，生成碳酸鈣和硫酸鈉。而碳酸鈣會和醋繼續(xù)反應(yīng)生成可溶于水的醋酸鈣，這樣就可以把水垢除的干干凈凈了！

同學們，你學會了嗎？