托福阅读背景知识之化学

　　在托福阅读过程中，有一类背景知识挺让同学们头疼，那就是化学类（Chemistry）背景。对于文科生来说化学反应复杂，词汇又难懂，今天就给大家带来TOEFL背景知识——化学篇。

　　提到化学，很多同学的第一印象就是下面这张“元素周期表”(Periodic Table of Elements)。

　　元素周期表是门捷列夫（Mendeleev）在1869年发表的，他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪，使得人们研究化学元素有规律可循，有的放矢，可以说是打开了现代化学的大门。

　　而元素周期表可以用来预测新的化学元素。

　　在TPO 8的Lecture 3中，教授介绍了可以通过已知原子序数（atomic number）来推测未知元素的属性。

　　例如，在1925年Ida Tack的团队宣称发现了 43号元素，起名为Masurium（鎷），但是没有得到当时人们的信任。

　　1937年，另一个团队通过人工合成（artificially created）了Techneium——锝（Tc）。

　　人工合成元素，是通过加速一些基本粒子，例如质子（proton），中子（neutron）或元素的原子核（nucleus），它们撞击另一个元素的原子核，与之融合，重组，生成新元素。

　　也许，43号元素被人类发现了两次。

　　作为Masurium，来自于自然裂变（spontaneous fission）；而作为Techneium，是在实验室被发现的元素。

　　锝是一种金属（metal），而金属是我们日常生活中常见的材料。

　　比如我们手头的硬币就是金属制成。

　　一堆25美分。

　　25美分硬币在美国很常用，交个停车费什么的。

　　（落后，我们都用手机支付了）

　　以美元硬币为例，它主要是用3种金属制作的。

　　1.镍（Nickel）

　　25美分（quarter），10美分（dime）和5美分硬币里都含有镍。

　　镍的材质坚硬，不易腐蚀（corrosion），有重要的军事价值。因此在二战期间，几种硬币的含镍量都降低了，

　　省下来的镍去造了坦克。

　　2. 铜（copper）

　　所有的美元硬币里都含有铜。

　　铜熔点（melting point）低，便于铸造，因此用于铸币。

　　在TPO 46 的Lecture 4中提到，它有良好的延展性（malleable），是很好的电导体（conductor），工业用途广泛。

　　含铜和镍的合金（alloy）抗腐蚀，用来制造船底。

　　3.锌（zinc）

　　很多人认为1美分硬币是用铜做的，但在Lecture 中，教授表示，事实上1美分硬币含有98%的锌，只是电镀了一层铜。

　　1美分没有用纯铜做是因为铜比锌贵。

　　在Lecture中提到，即便如此，随着金属价格上涨，现在，1美分硬币的材料成本达到了1.7美分。

　　这被称作负铸币税（negative Seigniorage），即硬币的成本超过硬币的面值。

　　5美分硬币也有同样的现象，5美分硬币的材料成本是10美分。

　　硬币没有用纯铁（iron）或钢（steel）制作，是因为钢铁很容易生锈（rust）。

　　钢很容易在海水中腐蚀。

　　例如金门大桥的钢索是红色的，是因为用了含锌的红色颜料。

　　如果不涂颜料，钢索很快就会被咸湿的空气腐蚀。

　　为了防止金属生锈或被腐蚀，人们主要采用两种方法：

　　1. 在金属表面刷漆或覆盖不易生锈的物质。例如镀锡（tin）的马口铁（tinplate），镀锌的白铁（galvanized iron）

　　2. 把被保护的金属与更活泼的金属连接，例如镁（magnesium）

　　镁很活泼，可以在空气中燃烧，发出耀眼的白光。

　　把镁与其他金属连接到一起，镁会氧化（oxidation）自己，保护其他金属不被氧化腐蚀。这被称作牺牲阳极保护法（sacrificial anode protection），而在TPO52的第3个lecture里，提到了臭氧（ozone）。

　　臭氧分子（ozone molecule）比普通的氧气分子（oxygen molecule）多一个氧原子（oxygen atom）。

　　臭氧分为两种。

　　1. 高空中的臭氧

　　可以吸收阳光中的紫外线（ultraviolet radiation），保护人类免于晒伤。

　　人类之前使用氟利昂（freon）等制冷剂，泄露到大气层中，在高空中会生成氯（chlorine）原子。

　　这种氯原子最终会生成其他物质返回地面，但在此之前，一个氯原子可能会破坏数百万个臭氧原子。氟利昂大量使用产生的高空氯原子就是是臭氧空洞（ozone hole）出现的原因。

　　南极上空的蓝色区域即为臭氧空洞。

　　臭氧出现空洞，地球上的生物将直接暴露在紫外线下，造成伤害。

　　目前，全世界都禁止了氟利昂制冷剂的使用，臭氧层也在逐渐恢复，空洞不断缩小。

　　2.地面上的臭氧

　　由于燃烧，放电等作用，在地面上也会产生一些臭氧。

　　地面上的臭氧是一种污染物，过量吸入会引发中毒。

　　减少臭氧的方式是降雪，因为在Lecture中提到，人们发现，雪花表面有一层温度远低于冰点的水层，被称作准液体层（quasi-liquid layer）。

　　准液体层很薄，但表面积（superficial area）很大，因此可以促使一些可以减少臭氧的化学反应发生。

　　TPO 49的第3个lecture提到了对混合物（mixture）的定义。

　　如果在几种物质组成的混合物中，我们不能找到其中一种物质与另一种物质的边界（boundary），

　　这种混合物就是是均匀的（homogeneous）；例如，水和酒精组成的混合物，不能找到水和酒精的边界，它们组合成了同一个相（phase）。

　　相的中文近义词就是“体”，例如固体，液体，气体。

　　但如果我们可以找到物质与物质之间的边界，这种混合物就是不均匀的（heterogeneous）；例如水和油组成的混合物，可以找到水和油分层的边界。

　　尽管水和油都是液体，但是他们是不同的两个“相”（water phase/ oil phase），这就是“体”和“相”的区别。

　　以上就是小编为大家介绍的关于托福考试中化学背景的介绍。更多托福考试时间、托福与雅思的区别等问题，可以咨询我们。