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故宫邂逅元素家宴,东西合璧谱新篇
颜飞   
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【摘要】2020年是故宫600周年的生日,也是元素周期表在走过一个半世纪后,新里程中的第一个周年,当元素家族邂逅故宫,两者将会碰撞出怎样的智慧火花呢?让我们跟随作者一起脑洞大开,来一场别开生面的科普幻想之旅!

时间:公元2020年

地点:故宫元素大讲堂

事件:元素家族中国行

小化姐:“各位来宾大家晚上好!我是主持人小化。”

阿学:“大家好,我是你们的老朋友阿学。”

(台下掌声雷动)

小化姐:“诶?阿学,一直听说你是上知天文下知地理,那我来考考你,你知道今天是什么日子吗?”

阿学(指着节目现场的横幅):“这我当然知道,要不咱来干嘛了?今天是元素周期表诞辰151周年啊!”

(笑声)

小化姐:“这是其一,还有一点你忘了?”

阿学:“哪一点?

小化姐:“今天啊,还是咱们伟大故宫600周年的生日。”

阿学:“哎呀,看我这不好使的脑子。看来小化姐才是博学多知的大师啊。”

小化姐:“别介,下面要请出来的嘉宾才是真正的大师呢。让我们以热烈的掌声有请门捷列夫老先生!”

(台下掌声雷动)

阿学(拥抱来宾):“终于见到元素周期表的创始人了,我真是太激动了。”

门捷列夫:“谢谢,不过首先我要纠正一下,严格上讲我并不是元素周期表的创始人哟。”

阿学(表示惊诧):“这是咋回事儿?”

门捷列夫:“早在1789年,一位叫拉瓦锡的科学家就制作了世界上第一张《元素表》, 虽然当时这张表中只有23种元素。”

小化姐:“那时中国还处在乾隆年间呢!”

门捷列夫:“还有德贝莱纳、培顿科弗、尚古多、欧德林、迈尔……这些前辈都对元素的研究做出了重要贡献,使得元素表一次次改头换面。而我作为站在巨人肩膀上的幸运儿,最后发现了元素周期规律,并依此制定了较为完善的元素周期表。”

小化姐:“您太谦虚了,正因为您的努力才使得一百多种元素大佬和人类面对面坐在一起,共同促进世界的和平与发展啊。”

(元素大佬们在台下发出一片欢呼)

门捷列夫(举起手中的元素周期表):“这是我当年给各位元素大佬们拍的合影,照片都有些发黄了,它们所站的位置和今天在台下就坐的次序差不多。”

阿学(挠挠头): “为什么这张照片上留了好多空位啊?”

门捷列夫:“在1869年的时候已知的元素有63种,但根据元素间的规律推测,地球上还应该有许多未发现的元素,这些位置就是为未来的家族成员准备的呀。”

(观众席上有人举手)

小化姐:“快把话筒递给钔大佬。”

钔大佬(接过话筒):“没错,这我可以证明。因为直到1955年我才被人类发现,为了纪念门捷列夫老先生的卓越贡献,人们就用他名字的谐音来给我命名。”

(台下掌声雷动)

小化姐:“阿学,今天来了这么多的元素大佬,你知道咱们故宫中用的最多的元素是什么吗?”

阿学:“故宫里三成以上的建筑都和汉白玉相关,天安门前的华表、太和殿的丹陛石、各个宫殿的地基都是汉白玉,是故宫用得最多建筑材料,但至于是什么元素我还真不知道。”

门捷列夫:“汉白玉的主要的成分是碳酸钙,由碳、氧、钙等元素构成。”

小化姐:“蜗牛的贝壳主要也是由这种成分组成的哦。”

阿学:“你要这么说我就知道了,碳酸钙嘛,在自然界中分布广泛,用途极广。比如在塑料中添加碳酸钙可以提高塑料制品的硬度和刚性,纸张中加入碳酸钙可以提高它的吸水性,添加到涂料中能够提高产品的耐洗刷性……”

小化姐:“你知道的还不少呢?那你再跟台下的外宾讲讲,咱们故宫之最有哪些?

阿学:“故宫是世界上收藏陶瓷最多的博物馆。”

小化姐:“这算一个,故宫博物院是咱们国家最大的古代艺术品宝库,在近百万件藏品中,陶瓷器占约三十五万件。”

门捷列夫(大笑):“我非常喜欢中国的陶瓷制品,平时也有不少研究。像陶器,它是以黏土为基本原料,主要成分是硅铝酸盐,烧制温度控制在900摄氏度左右, 成品颜色与黏土中着色氧化物含量有关 ,如含有三氧化二铁就会被还原焰煅烧成氧化亚铁而显青色。“

阿学:“那瓷器呢,它为什么摸起来光溜溜的呢?”

门捷列夫:“是因为瓷器的表面会上釉的缘故啊,釉是一种由矿物质原料煅烧而成的玻璃质浅层。如红釉以氧化铜为原料 ,而紫釉以氧化锰为主要原料。”

小化姐:“门捷列夫老先生真是位中国通啊!”

门捷列夫:“过奖了,我只要一来中国就喜欢泡在博物馆里,久而久之也就对这些文物产生了研究兴趣。来故宫之前我特意去了趟湖北省博物院,在那里带回这件模型。(铜、锡、铁、硫、铬几位元素大佬把模型拿到台上)

小化姐(举起越王勾践剑的模型):“一把剑要这么多大佬扛上来啊。”

(笑声)

阿学:“这我知道,它诞生于春秋晚期的越国,在阴暗潮湿的地下埋了千年,但依旧锋利如初,十分神奇。不愧是我们的国宝。”

门捷列夫:“其实越王勾践剑千年不腐的秘密已经被科学家解开了。”

铬大佬:“越王勾践剑千年不腐关键得靠我,我是一种极耐腐蚀的稀有金属,地球岩石中含量很低,提取十分不易。而且我还是一种耐高温的金属,熔点大约在4000摄氏度。当时的人们费了老大劲才把我提炼出来,然后涂在这把剑的剑身上。”

铜大佬:“哎哎,其实这把剑保存这么好也有我的功劳,我不但是这把青铜剑的主要组成成分,你们知道吗?因为我在剑脊中的含量较多,使得这把剑的韧性更好,不易折断。

锡大佬:“你要这么说,我也有功劳,就因为我在剑刃中含量最高,增加了剑的硬度,也使得剑异常锋利,这样才能使这把青铜剑作为一把宝剑流传下来。”

门捷列夫(大笑):“你们都很厉害。大家看到了这把剑的不同部位有着不同金属配比,这就要求金属器物在铸造的过程中,必须分两次浇铸才能使器物复合成一体,行话称之为“复合金属工艺”。证明中国早在两千多年前的春秋时期就已经掌握了这项技术,古代中国人才是真得厉害啊。”

阿学:“现代我国的合金技术也是遥遥领先世界的,比如近期我国科学家制成了高纯度的铌钴锑合金, 这是材料史上的一个重大突破。”

门捷列夫:“这个我也听说了,铌钴锑合金具有半导体特性,是一种优质的热电材料,有望成为未来外太空探测器发电的新材料。”

(台下掌声雷动)

小化姐:“谢谢门捷列夫老先生带来的模型,您大老远来一趟故宫,今天咱们节目组啊也给你准备了一件礼物。”(大屏幕上展示出一副水墨山水画)

门捷列夫:“这不是《千里江山图》嘛!”

阿学:“《千里江山图》可是我国十大传世名画之一啊,您这次来可是赚大了。”

小化姐:“那当然,虽然我们送的是复制品。”

(台下大笑)

小化姐:“它描绘的是一幅美妙的江南山水图,动静结合,色彩绚丽,给观赏者带来美好的视觉享受。”

阿学:“门捷列夫老先生,您知道吗?《千里江山图》里采用了多种矿物颜料,既然您对化学这么精通,我就要问问您了。”

门捷列夫(大笑):“答不上来就不让带走了是么?”

阿学:“这个大红色所用的矿物颜料是?”

小化姐:“这个太简单了,朱砂嘛,主要成分是硫化汞,在我国古代主要用它来炼丹。换一个。”

阿学:“这个柠檬黄色?”

门捷列夫:“这个是雌黄的颜色,主要由三硫化二砷组成,这种东西有点臭哦。”

阿学:“这个深蓝色呢?”

门捷列夫:“这个不好说,孔雀石、蓝铜矿、青金石都可以用作蓝色颜料。”

阿学:“都对,那这个白色的区域呢?”

小化姐:“白色的是留白啊。”

门捷列夫(指着画):“其实我们仔细看,这些白色的区域也涂抹了颜料,这是一种被称为砗磲的矿物质,本质就是碳酸钙,像海洋中的一些贝壳就是它的来源。”

阿学:“今天真是开了眼了。”

小化姐(拿来一副复制品):“门捷列夫老先生,这礼物您收好喽。”

门捷列夫(接过礼物):谢谢主持人、谢谢节目组。

小化姐:最后再让我们和元素大佬们一起拍个全家福吧。亲爱的朋友们我们明年再见。


元素周期表(图片来源:www.chemsoc.org.cn)

参考资料:

[1] Reimann C, Caritat P D. Chemical Elements in the Environment[M]// Chemical elements in the environment :. 1998.

[2] Alpher R A. The origin of chemical elements.[J]. Journal.washington Academy of Sciences Washington D.c, 1948, 38(8):288.

[3] Reimann C, Caritat P D. Chemical elements in the environment: factsheets for the geochemist and environmental scientist.[J]. 1998.

[4] Goldschmidt V M. The principles of distribution of chemical elements in minerals and rocks. The seventh Hugo Müller Lecture, delivered before the Chemical Society on March 17th, 1937[J]. Journal of the Chemical Society, 1937, 102(19):655-673.

[5] Sidwick N V. The chemical elements and their compounds /[M]. 1950.

[6] Yaroshevsky A A. Abundances of chemical elements in the Earth’s crust[J]. Geochemistry International, 2006, 44(1):48-55.

[7] Huang L, Ran H, Chen S, et al. A new n-type half-Heusler thermoelectric material NbCoSb[J]. Materials Research Bulletin, 2015, 70:773-778.

-完-
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故宫邂逅元素家宴,东西合璧谱新篇
颜飞

学校:中国科学院

学历:博士研究生

专业:微生物学

职业:学生

评委点评 评语汇总

文章以家宴对话的形式介绍了元素周期表的发展,巧妙地通过元素将中西结合在一起。语言风趣,通俗性可读性强。

2020-11-09 02:06 匿名 ——

文章介绍了化学元素周期表的演化历史,生动形象地说明了元素周期表中存在空位的意义,结合生活实际,对故宫使用材料最多的汉白玉、陶瓷、清明上河图等国宝级文物中的化学元素,进行了系统介绍,让读者读后有所收获。本文语言幽默风趣,内容扎实,是一篇很棒的科普文章。

2020-10-22 09:27 匿名 ——

话题形式新颖,对各种化学知识的介绍有机地融于叙说“场景”之中,自然而然,生动有趣。

2020-10-15 00:15 匿名 ——

作者通过一场见面会的形式,介绍了关于化学元素周期表和部分化学元素的相关内容。人物的对话情节生动形象,很有代入感。且语言风趣幽默,使得内容引人入胜!科学性上,作者将各类知识穿插在对话之中,从而更通俗易懂!总体来看,这是一篇不错的科普文章!

2020-09-22 21:57 匿名 ——

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