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化学与成语作者：兰 天第一章 成语中有关燃烧的知识燃烧是化学中一种常见现象，许多化学反应伴随燃烧现象，带“烧” 的成语有许多， 如放火烧山、 火烧火燎、 火烧眉毛、 拣佛烧香、 饥火烧肠、 奸掳烧杀、留得青山在，不怕没柴烧、怒火中烧、平时不烧香，急来抱佛脚、惹火烧身、烧眉之急、烧琴煮鹤、引火烧身等；带“燃”的成语也不少，如燃眉之急 、燃萁煮豆、死灰复燃、 犀燃烛照，与燃烧有关或使人联想到燃烧、高温、爆炸等的成语更多，现选一些，来分析其中的化学原理1、刀耕火耨 （ dā o g ē ng hu ǒ n?u ）【解释】 耨：除草古人播种前先伐去树木烧掉野草，以灰肥田泛指原始的耕作技术 ( 成语“刀耕火种” 、 “ 刀耕火耘”意思同样 ) 刀耕火耨其实是有科学道理的从元素的角度来看，植物中含有 C、 H、 O、N、 S、 P、 K、 Ca等元素，从物质的角度来看，植物中含有无机化合物和有机化合物，在燃烧过程中，有机物燃烧转化成 CO2、 H20、 N2、 SO2 等而挥发出来，植物中的无机盐 （矿物质） 通常不能燃烧而留在灰烬中 所以是凡植物所含的矿物质元素，草木灰中几乎都含有其中含量最多的是钾元素，一般含钾 6— 12％，其中 90％以上是水溶性，以碳酸盐形式存在；其次是磷，一般含 1.5 — 3％；还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。

不同植物的灰分，其养分含量不同，以向日葵秸秆的含钾量为最高（详见下表）灰类 K2O P2O5 Ca0 一般针叶树灰6.00 2.90 35.00 一般阔叶树灰10.00 3.50 20.00 小灌木灰 5.92 3.14 25.09 稻草灰 8.09 0.59 5.90 小麦秆灰 13.80 0.40 5.90 在等钾量施用草木灰时， 肥效好于化学钾肥所以，它是一种来源广泛、成本低廉、 养分齐全、 肥效明显的无机农家肥它还可降低土壤酸性， 是人类最早使用的肥料， 今天， 我国农村还大量使用草木灰作肥料草木灰由于 CO32-离子水解而显碱性：而铵态氮肥，如 NH4Cl、 (NH4) 2S04、 NH4HC03等含有 NH4+，它水解显酸性：故铵态氮肥不能与草木灰混合施用2、火树银花 ( hu ǒ sh ù y í n hu ā ) 【解释】 形容张灯结彩或大放焰火的灿烂夜景 这句成语是形容灯火盛的地方， 望上去好像是火树银花的样子 所以现在凡是繁盛的都市， 或有盛大的集会在夜间举行，灯光灿烂，都用这句话去形容它火树就是指焰火， 俗称烟花 它由上下两部分组成， 下部装有类似火药的发射药剂，上部装填燃烧剂、助燃剂、发光剂及发色剂，发色剂内含各种金属元素的无机化合物， 它们在燃烧时显示各种各样的颜色， 化学上称之为焰色反应。

在火药中混入各种不同的无机物（发色剂），焰火就会呈现出不同的颜色：含钠元素 Na 黄 含锂元素 Li 紫红含钾元素 K 浅紫 含铷元素 Rb 紫含钙元素 Ca 砖红色 含锶元素 Sr 洋红含铜元素 Cu 绿 含钡元素 Ba 黄绿含钴元素 Co 淡蓝 （注：含铁元素 Fe 无色）3、炉火纯青 ( l ú hu ǒ ch ú n q ī ng )【解释】 原指古代道士炼丹， 在炼到炉里发出纯青色的火焰就成功了，也指十分熟练后用来比喻学习、技术、技巧达到了纯熟完美的境界火焰的颜色能间接反映出炉内的的温度， 人们很早就知道根据燃烧火焰的颜色判断温度的变化 在古代， 炼丹家们都是用烧炉子的方法来炼丹 木柴在燃烧时，炉火温度在 500℃以下时，炉火呈暗黑色；升至 700℃时变成紫红色；再升棉子壳灰 5.80 1.20 5.90 花生壳灰 6.45 1.23 --- 向日葵灰 35.40 2.55 18.50 糠壳灰 0.67 0.62 0.89 CO32- + H 2O HCO3- + OH-NH4 + H 2O NH3· H2O + H +到 800- 900℃时火焰由红变黄； 1200℃时火焰发亮并逐渐变白；升至 3000℃时，炉火呈明亮的白色，即所谓“白热化”；温度超过 3000℃，火焰就会变成蓝色，这是燃烧的温度最高阶段， 即“炉火纯青”。

在古代， 炼丹家们用的炉子很难承受如此高的温度， 因此“炉火纯青”只能是炼丹家们的梦想， 只有那些技法十分高超的人才能看到“炉火纯青” 所以， 后来人们用“炉火纯青”比喻功夫技巧达到了纯熟完美的境界4、石破天惊 （ shí p? ti ā n j ī ng）【解释】 原形容箜篌的声音，忽而高亢，忽而低沉，出人意外，有难以形容的奇境后多比喻文章议论新奇惊人其实，在现实生活中，真正能产生“石破天惊”效果的只有炸药爆炸黑火药就是一种最常用的炸药， 是我国古代四大发明之一， 其基本成份为硝石 （硝酸钾） 、 硫磺及木炭， 三者按一定的比例混合而成 加热后， 发生激烈的化学反应，产生大量的气体、光和热，如果在一个有限的空间内，就会发生猛烈的爆炸相应化学反应方程式如下：S + 2KNO3 + 3C ==== K 2S + N 2 ↑ +↑ 3CO2↑当然， 黑火药作为一种炸药现代已经用得很少了， 现代用的是威力更大的炸药常见的炸药硝铵 ： 当前国内比较常见的民用炸药， 在厂矿中常见， 在化肥市场则容易买到原料， 国内诸多的爆炸案以及生产事故多有其身影 但是， 化肥市场销售的硝铵化肥纯度不够，不能达到爆炸纯度要求，一般而言需要提纯。

而且，硝铵还可TNT：学名三硝基甲苯，其实三硝基甲苯是 TNT的主要成分军用炸药中最常见， 两次世界大战中的炸药之王 因为可以熔化， 可以很方便的浇注到各种形状的炮弹、地雷等之中而广泛应用三硝基甲苯可以用浓硫酸，浓硝酸，甲苯三种物质按照一定比例混合反应获得，获得后与其他物质混合形成 TNT TNT属于烈性炸药，爆炸威力大，可以用于水下爆破C4：现在较为流行的炸药，深受用户喜爱，不管是政府还是恐怖分子全称为 C4塑胶炸药，简称 C4其主要成分是聚异丁烯 , 用火药混合塑料制成 , 威力极大 C4的名称由来是每个单分子结构里有 4 个碳是一种高效的易爆炸药，由梯恩梯 （ TNT） 、 semtex 和白磷等高性能爆炸物质混合而成， 可以被碾成粉末状，能随意装在橡皮材料中， 然后挤压成任何形状 如果外边附上黏着性材料， 就可以安置在非常隐蔽的部位， 像口香糖那样牢牢地黏附在上面， 因此被称为残酷 “口香糖” C4塑胶炸药原产捷克，现在美国也是主要生产国这种炸药能轻易躲点燃过 X 光安全检查， 这一点是恐怖分子喜欢使用的原因 未经特定嗅识训练的警犬也难以识别它正是由于 C4的这些性质，所以它一般都是各国军队使用的，普通民间难以得到。

雷汞 ：最不稳定的炸药之一，通常作为子弹，炸弹的底火，以及在雷管中使用，任何不当保管、运输、使用都可能引起不合时宜的爆炸水银，也就是汞，硝酸，酒精是制造原料，原料都很容易搞到，但是因为雷汞过于不稳定，制造起来要非常小心硝化甘油 ： 这种东西在诺贝尔发明安全炸药之前是最常用的炸药， 但是也很危险， 相当的不稳定， 受到国家的严格管制 硝化甘油的制造原料有硫酸， 硝酸，甘油黄色炸药 ：俗名苦味酸，学名三硝基苯酚，最早用作染料，第一个广泛应用于军事的真正的猛炸药；RDX，黑索金 ：由硝酸硝化乌洛托品获得，是之前提到的 C4的主要成分因为原料简单， 所以被恐怖分子经常使用 它如今使用量最大最广泛的炸药， 较敏感，一般和 TNT混合成 B 炸药使用（ 60%RDX+40%TNT）HMX，奥可托金 ：由乌洛托品醋酸盐与硝酸、醋酐和硝酸铵的混合物作用而成， 是常用炸药里能量最高的一种， 和 RDX是孪生兄弟， 主要用于破甲弹等要求高能量的场合，核武器中用于起爆药5、水火不容 （ shuǐ hu ǒ b ù r?ng ）【解释】 水和火是两种性质相反的东西，根本不相容比喻二者对立，绝不相容燃烧是一种氧化反应， 由燃烧引起的火灾， 一般情况下， 用水扑救可以取得较好效果，因为水是不会燃烧的液体，可以隔断空气，吸收热量，降低温度，这就是“水火不容”的道理。

当然， 在化学中也有不能用水灭火的例子 如汽油等密度比水小且不溶于水的油类物质着火时， 用水灭火可能会造成火随水流动而使火扩大的问题； 金属钠、钾等活泼金属着火是也不能用水灭火， 因为它们会与水发生激烈的化学反应， 并放热，可能会使火扩大也有滴水生火的现象：如 Na202中滴水会产生氧气，并放出大量的热，此时，如果有易燃物如棉花存在，可能会着火6、百炼成钢 （ bǎ i li à n ch?ng g ā ng）【解释】 将烧红的生铁反复在空气中不断锤打，转化为坚硬的钢比喻经过长期锻炼，变得非常坚强已我国古代的钢铁冶炼技术在世界上是遥遥领先的， 据有关出土文物证明我国的炼铁炼钢要比欧洲早一千多年早期的炼铁是将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中， 在 650－ 1000℃的温度下，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使铁矿石中的氧化铁还原成铁由于炼炉中温度偏低，不能使熔点为 1535℃的铁熔化得到液态的铁人们等炼铁成功后冷却炼炉，取出铁块， 这种炼铁方法叫块炼铁用这种方法炼得铁质地疏松， 还夹杂着许多来矿石的氧化物等杂质 在实践中人们发现如果把这种铁，加热到一定温度下经这反复锻打， 就可把夹杂的氧化物去除， 此时铁的机械性能就得到了改善。

在反复锻打铁块的基础上， 古人又总结出块炼铁渗碳成钢的经验， 这也就是最早的钢 它是为改变块炼铁的性能而要用木炭作燃料， 加热块炼铁并锻打， 这样少量的碳会从铁的表面渗进去 西汉时， 为提高块炼铁渗碳钢的质量， 人们逐渐增加了锻打的次数， 由十次， 三十次， 五十次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”由此也产生了“百炼成钢”这一成语另一种说法是， 将烧红的生铁反复在空气中不断锤打， 是对生铁的不断除杂致纯的过程生铁中的含碳量为 2%-4.3%，钢的碳含量 0.03%-2%，生铁更高，经过高温 , 铁中的碳和氧气反应生成二氧化碳：C + O2 ==== CO2由此降低铁中的含碳量 , 就成了钢7、恨铁不成钢 (h an ti ě b ù ch ?ng g ā ng) 【解释】 形容对所期望的人不争气不上进感到不满，急切希望他变好纯净的铁并不多见，用途也不大；生铁含有较多杂质尤其是碳、硫、磷，其中的硫、磷等元素更是使钢铁的性能大打折扣，故生铁通常只作为炼钢的原料平时用的说的所谓的铁其实都是铁碳的合金， 即碳素钢； 还有铁和其他合金元素形成的合金钢，如不锈钢、硅钢、锰钢、钨钢、钒钢等将铁炼成钢就是在高温下把生铁中过量的碳降低、去除有害元素硫、磷，这样就得到普通的碳素钢；要得到别的合金钢就要加入一定比例的相应的合金元素，如加入硅、锰、镍、钒、铬、钼、钨、硼等等 。

合金钢中各元素的作用1、碳（ C） ：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲合金结构钢击性降低，当碳量 0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过 0.20%碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性2、硅（ Si ） ：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15 － 0.30%的硅如果钢中含硅量超过 0.50-0.60%, 硅就算合金元素硅能显点燃著提高钢的弹性极限， 屈服点和抗拉强度， 故广泛用于作弹簧钢 在调质结构钢中加入 1.0 － 1.2%的硅，强度可提高 15－ 20%硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢含硅 1－ 4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片硅量增加，会降低钢的焊接性能3、锰（ Mn） ：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.3。