稀土“十七姊妹”——稀土金屬

1、[科目]化學(xué)[年級][文件]str536.doc[標(biāo)題]稀土“十七姊妹”——稀土金屬[關(guān)鍵詞]稀土稀土金屬[內(nèi)容]稀土稀土“十七姊妹十七姊妹”——稀土金屬稀土金屬形形色色的玻璃如果你使用打火機(jī)，只要用大拇指把打火機(jī)上的可動(dòng)部分一按，“咔嚓”一聲，小轉(zhuǎn)輪底下進(jìn)出了火花，就把可燃?xì)怏w給點(diǎn)著了。打火機(jī)打火，關(guān)鍵在于金剛砂轉(zhuǎn)輪底下的那一小塊打火石。打火石不是普通的石頭，而是一種稍加摩擦或敲打就很容易氧化并發(fā)火燃燒的金屬，是一種鑭、鈰等稀土金屬與

2、鐵的合金制成的。說到稀土金屬的大家族，成員可真不少，心的小朋友可能已經(jīng)知道了，它們總共十七個(gè)，被稱為“稀土十七姊妹”。稀土金屬大都有一副樸素的銀灰色的外表，只有少數(shù)幾種是淡黃色或淺藍(lán)色。它們的外貌相似，性格一樣，而且經(jīng)常共生，十分團(tuán)結(jié)，牢牢地聯(lián)在一起。從第一個(gè)稀土金屬釔發(fā)現(xiàn)于1794年算起，過了一百五十多年，直到1947年發(fā)現(xiàn)了钷，人們才算把稀土家族的全部成員找齊?？墒?，稀土金屬好像很不樂意為人類服務(wù)，這不，直到本世紀(jì)五十年代，才有少數(shù)

3、幾種稀土金屬進(jìn)入了工業(yè)生產(chǎn)，又過了十多年，其他的稀土金屬才開始與人們“合作”。稀土金屬大家族的成員們真是十分“團(tuán)結(jié)”。人們很難把它們分開，即使今天，我們?nèi)匀缓苌儆袡C(jī)會(huì)看到單一的稀土金屬。工業(yè)生產(chǎn)上的往往是混合稀土金屬，也就是說包含有多種稀土金屬的合金。但是，如果要說它們的化合物，那么人們在很早以前就開始應(yīng)用了。1879年電燈泡出世以前，當(dāng)時(shí)最新的燈是燒煤油的汽油燈。人們用浸過硝酸釷或硝酸鈰溶液的織物作罩紗，經(jīng)過汽油燈一燒，織物燒光了，留

4、下由硝酸釷或硝酸鈰變成的氧化釷或氧化鈰，在高溫下發(fā)出強(qiáng)烈的光輝。玻璃工人師傅也早就利用稀土金屬的氧化物來給玻璃著色。你看，鈰化合物加到玻璃里呈黃色，鐠加入玻璃時(shí)呈綠色，釹加入時(shí)呈紫色，鉺加入時(shí)呈紅色，釹與硒合作還可配出嬌嫩的玫瑰色……利用稀土金屬人們就可以生產(chǎn)出五彩繽紛，各種各樣的玻璃來。稀土金屬又可以來使玻璃脫色，叫玻璃變得更加透光明亮、晶瑩潔白，還能提高玻璃的強(qiáng)度和耐熱性能。人們用鈰、鐠、釹等稀土的混合物用作玻璃的脫色劑，這種玻璃經(jīng)

5、過長期曝曬，依舊“面不改色”，透明度仍然很好。玻璃陶瓷工業(yè)至今還是稀土金屬的主要“用戶”，“十七姊妹”在這里大顯身手，發(fā)揮了特殊而重要的作用，生產(chǎn)出了各種工業(yè)用特種玻璃和特種陶瓷。有些稀土金屬加到玻璃中，能使玻璃具有吸收紫外線和通過紅外線的能力。舉例來說，含鈰的玻璃在核輻射的長期照射下不變黑，可以用來防護(hù)原子反應(yīng)堆發(fā)出的放射線。有一種含鈰和釩的玻璃，經(jīng)陽光照射會(huì)變成紅色，可以用它來測定陽光照射的強(qiáng)度。激光的產(chǎn)生激光的產(chǎn)生一般的光，不管是

6、多么強(qiáng)烈的陽光或燈光，都不能透過一塊薄薄的木板。但是激光，這種亮度極高的光，卻能在極短的時(shí)間之內(nèi)把鋼板擊穿。甚至像金剛石這樣最堅(jiān)硬的天然物質(zhì)，在激光的照射下，也會(huì)迅速地化成一縷青煙。這是怎么一回事呢？當(dāng)產(chǎn)生激光的物質(zhì)受到外來能量的激發(fā)，比如用閃光燈照射或通上電流之后，它們的原子或分子就從低能級上升到高能級，不過并不穩(wěn)定，接著很快又過渡到中間的能級。當(dāng)中間能級的粒子積聚得很多的時(shí)候，如果再受到激發(fā)，又會(huì)跌落到原來的低能級狀態(tài)，并且放出光子

7、。這時(shí)候數(shù)不清的光子在激光器里來回共振，調(diào)整了方向和步伐，最后突然一齊發(fā)射出來，就好像無數(shù)密集的“炮彈”，在同一個(gè)短暫的瞬間集中轟擊一個(gè)目標(biāo)，結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生驚人的威力?！北热鐗毫_(dá)到每平方厘米上百萬公斤，溫度超過攝氏一二十萬度。在這樣的高溫高壓下，幾乎任何堅(jiān)硬難熔的物質(zhì)都難得幸免。激光從出世到現(xiàn)在總共不過三十多年的歷史。歷史雖然不長，可是發(fā)展卻很快。它給國防軍事、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生和科學(xué)研究的發(fā)展帶來了新的強(qiáng)大武器。利用激光能量集中、光色

8、單純、方向性好等特點(diǎn)，在焊接、切割、精密測量、測距、跟蹤、通信等各個(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用。舉例來說，利用激光對壓制化學(xué)纖維的噴絲頭打孔，效率可以提高一百多倍，這就是說如果以前用一百臺機(jī)器打孔的話，現(xiàn)在只要用一臺激光器就行了。特別是在手術(shù)時(shí)，如果一個(gè)人眼睛里的視網(wǎng)膜出現(xiàn)了裂孔，那就很麻煩，先用麻醉劑麻醉，使病人失去知覺，動(dòng)手術(shù)時(shí)又要特別小心，因?yàn)檠劬σ粋€(gè)人來說太重要了，稍有差錯(cuò)就會(huì)貽誤人的一生?？墒菗Q用激光來修理，作用時(shí)間只有幾千分之一秒

9、，病人不經(jīng)麻醉也不會(huì)感到疼痛，而且激光的準(zhǔn)確率極高，往往達(dá)到百分之九十九以上，這多么讓病人放心呀。軍事上利用激光制成激光雷達(dá)，它的反應(yīng)可比無線電雷達(dá)靈敏多了。愛看電影的小朋友會(huì)看到這樣的場面，敵人的坦克橫行無阻，一般的槍炮打在它身上一點(diǎn)事也不頂，最多只能用炸藥包炸壞它的履帶，但它趴在那兒，照樣能發(fā)出炮彈，這場面看了多讓人心急呀！現(xiàn)在好了，人們利用激光制成了激光槍，只要扣動(dòng)槍擊，就可以把坦克擊穿、燒毀，它再也神氣不起來了。把激光用在攝影上