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初中化学 7 有水参与的化学变化

初中化学 7 有水参与的化学变化
 水,可以说是我们身边最熟悉、最常见的物质,它对于人类的影响体现在很多方面,温度变化会让水出现各种各样的形态,如雪、霜、雨、云、雾、露、冰雹,这些自然现象给我们带来无限遐想,点缀了我们的生活,比如“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,写的是水蒸气凝华成雪的美景;“露从今夜白,月是故乡明”,描绘的是水蒸气液化成露水的景象;还有 “白云生处有人家”,说的是水蒸气液化形成云的过程。这些都属于水的物理变化,它们大多容易被观察到,但你可能不知道的是,水也在悄悄参与各种各样的化学反应,我们的肉眼往往注意不到这些细微的化学变化,大自然最神奇的地方,是把那些几乎难以察觉的微小变化慢慢累积,历经几年、几十年,乃至成百上千年的堆叠,每一丝改变都无声无息,可时光汇聚之后,造就的却是让人惊叹、意想不到的一番景象。

1.铁生锈

现象:放在潮湿环境里的铁钉、铁栏杆,时间久了表面会长出一层疏松的红褐色物质,也就是铁锈。这个变化的本质是铁同时和空气中的氧气、水共同发生反应,生成铁锈:

2. 绿色植物的光合作用

现象:阳光下的绿色植物的叶片会逐渐舒展、颜色更鲜亮,植株慢慢长高、枝叶变多,花盆里的土壤会因为植物吸水而逐渐变干。如果在密封玻璃罩里放一株绿色植物和点燃的蜡烛,蜡烛能燃烧更久,这也能间接看出植物释放了氧气。相反,如果没有光照或者缺少水分,植物就难以正常生长。植物变高、花盆中的水变干的原因就是在叶绿素和有光照的环境下,二氧化碳与水反应生成有机物,放出氧气:

对大多数植物来说,光合作用合成的有机物主要就是淀粉,淀粉是一种白色粉末,常见于米饭、馒头、土豆中,是植物储存能量的“仓库”。 

3.自热饭 

现象:把生石灰投入水中,固体逐渐散开,同时放出大量的热,水温快速升高,甚至可以把水烧热,最后得到白色的糊状物质。这背后的原因其实是生石灰和水发生化合反应生成熟石,反应过程中伴随着放出大量热量:

并且这个反应不需要任何条件,在常温下就能发生。

4、可乐中的气泡

现象:在喝可乐以及其他类似的碳酸饮料时,轻轻摇晃一下,就能看到饮料中会冒出大量的气泡。这是因为在制作饮料的时候,人们会给饮料里面加入二氧化碳气体,二氧化碳跟水反应会生成碳酸,并且碳酸是一种非常不稳定的物质,你只要轻轻摇晃就可以释放出饮料中的二氧化碳,也就是我们所看到的气泡:

5、喀斯特地貌

我们知道这世界上有很多风格迥异的地貌,其中一种独具特色的就是喀斯特地貌,它的基本特点是地表有石林、峰林、溶沟等,地下有溶洞、钟乳石、石笋等景观。

这些特征其实也都和水有关,通常形成喀斯特地貌的地方都有大量石灰岩,而石灰岩的主要成分是碳酸钙。碳酸钙本身是一种很坚硬的物质,而且不能溶解于水,溶解就像把糖放到水里,糖会慢慢“消失”,很多固体可通过溶解的方式被水流带走。由于水能和二氧化碳反应生成碳酸,碳酸又可以和碳酸钙反应生成可溶于水的碳酸氢钙,这样原先坚硬的石灰岩就会逐渐被水慢慢地溶解掉。不过岩石中还有大量的硅酸盐等不溶物质,它们会残留下来,成为喀斯特地貌中剩余的坚硬部分。

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