自然界中的物质
自然界中动物或者植物利用化学合成完美材料的例子
自然界中动物或者植物利用化学合成完美材料的例子在自然界中，有许多动物和植物利用化学合成来创造完美的材料。
这些材料在结构、强度、弹性、保护功能和适应环境等方面都具有卓越的性能。
以下是一些例子：1. 蜜蜂蜂巢：蜜蜂在树干、岩石等天然物质上建造巢穴时，会通过化学合成来产生蜂蜡。
蜂蜡是由蜜蜂用胸腺分泌的蜡质腺分泌物、花粉、植物树脂等混合物组成。
蜂蜡具有防水、防霉、抗菌和保温等特性，它具有稳定的化学性质和良好的机械性能，能够有效保护蜜蜂和蜂巢免受外界环境的侵害。
2. 蜘蛛丝：蜘蛛丝是由蜘蛛用特殊的腺器分泌的蛋白质溶液进行化学合成而成。
蜘蛛丝具有轻巧、柔软、坚韧和弹性的特性，比钢铁还要坚韧。
这种材料在结构和力学性能上是非常完美的，可以用于建筑、航空航天、医学等领域，并具有潜在的应用前景。
3. 蓝绿藻：蓝绿藻是一类单细胞的微生物，它们通过光合作用合成和释放气体-氧气。
在光合作用过程中，蓝绿藻利用光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这种化学合成的过程是非常高效的，并且释放的氧气对地球上的生物体是必不可少的。
4. 宝石贝：宝石贝的外壳是通过它们体内分泌的一种物质-珍珠质，进行化学合成而成。
珍珠质主要是由钙盐和有机质组成。
它具有非常光滑的表面和坚硬的结构，能够保护贝壳免受损害。
珍珠质还具有独特的颜色和光泽，因此被人们用来制作珍珠首饰。
5. 果胶：果胶是一种由植物细胞壁中的多糖类物质合成而成的物质。
果胶在水中能形成胶状物质，这是因为果胶分子之间的交链结构。
这种胶状物质在食物加工中被广泛使用，可以用来增加食物的黏性和稠度，提高食物的质感。
6. 自净莲叶：莲叶能够自净是因为其表面有一层被称为“蜡质纹理”的微小颗粒。
这些颗粒能够抵御尘埃和污垢附着，使莲叶保持干净。
这种蜡质纹理是由植物细胞分泌的物质合成而成，具有防水和抗粘性的性质。
这些例子表明，动物和植物通过化学合成创造出了许多完美的材料。
这些材料不仅具有出色的性能，而且具有环保、可再生的特点。
自然界中有机物与无机物相互作用的分析
自然界中有机物与无机物相互作用的分析当我们谈论自然界中的有机物和无机物时，我们通常想到它们之间的明显差异。
有机物是来自生物体的碳化合物，如葡萄糖、脂肪和蛋白质。
与之相对，无机物是不包含碳的物质，如水、氧气和钙。
然而，这些看似不同的物质却在自然界中相互作用，形成复杂且重要的现象。
1. 生物体和无机物质之间的相互作用自然界中，生物体和无机物质之间的相互作用非常重要。
生物体需要从环境中摄取水、气体、矿物质和其他有机物来生长和维持生命。
无机物质也可以通过光合作用和化学反应转化为有机物质。
例如，植物通过光合作用将水和二氧化碳转化为葡萄糖和氧气。
光合作用是一种化学反应，其中植物的叶子中的叶绿素吸收光能并将其转化为化学能。
这种化学能可以用来将无机物质转化为有机物质。
2. 生物体和无机物质在土壤中的相互作用土壤是生物体和无机物质交互作用的重要场所。
土壤中有机质的分解和矿物质的释放导致了土壤的改变。
有机质可以提供养分并影响土壤的物理、化学和生物学性质。
例如，腐植物质可以增加土壤的肥力，并改善土壤的质地和结构。
无机物质也可以与土壤中的生物体相互作用。
例如，细菌和真菌可以将大分子有机物质降解为更小的分子，以更容易被植物吸收的形式释放营养物质。
3. 有机物和无机物的循环在自然界中，有机物和无机物质相互转化并循环，这循环被称为生物地球化学循环。
它是一系列循环反应，其过程涉及大气、海洋、陆地和生物圈之间的相互作用。
例如，碳循环是一种关键的生物地球化学循环。
在碳循环中，植物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳，将其转化为有机物质，然后将其释放到环境中。
这些有机物质可以由其他生物摄取，最终回到大气中的二氧化碳形式。
总结自然界中的有机物和无机物质之间的相互作用是自然界非常重要的一部分。
生物体依赖于无机物质来生存，并且无机物质可以被转化为有机物质。
在土壤中，有机物质和无机物质的相互作用可以改善土壤的质地和结构。
在生物地球化学循环中，有机物质和无机物质循环，并影响大气、海洋和生物圈之间的相互作用。
最硬的物质自然界最硬的物质
最硬的物质自然界最硬的物质最硬的物质篇1:世界上最坚硬的东西和宇宙中最坚硬的东西世界上最坚硬的东西和宇宙中最坚硬的东西第一、世界上最坚硬的东西排行榜：1、铱金属。
是最耐腐蚀的金属，铱对酸的化学稳定性极高，不溶于酸，只有海绵状的铱才会缓慢地溶于热王水中，如果是致密状态的铱，即使是沸腾的王水，也不能腐蚀铱；稍受熔融的氢氧化钠、氢氧化钾和重铬酸钠的侵蚀。
一般的腐蚀剂都不能腐蚀铱。
有形成配位化合物得强烈倾向。
主要化合价+2、+4、+6。
纯铱专门用在飞机火花塞中，多用于制作科学仪器、热电偶、电阻线以及钢笔尖等。
做合金用，可以增强其他金属得硬度和抗腐蚀性。
纯净的铱多用于合金，铱虽然有单独使用，但这样的情况比较少，单独以致密金属状的形式出现的形态一般作为锭状，坩埚，或者丝状。
将铱加工成丝状的成本高，使得铱丝的市场售价高达每克1000元左右，所以铱经常以合金形式出现，它与铂形成得合金（10%的Ir和90%的Pt），因膨胀系数极小，常用来制造国际标准米尺，世界上的千克原器也是由铂铱合金制作的。
2、氮化碳是一种硬度可以和金刚石相媲美而在自然界中尚未发现的新的共价化合物。
1989年理论上预言其结构，1993年在实验室合成成功。
1993年7月，美国哈佛大学传出轰动性的科技新闻：利用激光溅射技术研制成功氮化碳薄膜。
分析表明，新材料具有β—C3N4结构，而具有这种结构的晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。
3、金刚石。
金刚石俗称“金刚钻”。
也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物。
金刚石是自然界中最坚硬的物质之一。
金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。
碳可以在高温、高压下形成金刚石。
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。
早在公元前3世纪古印度就发现了金刚石。
自公元纪年起至今，钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。
第二、宇宙中最坚硬的东西：1、中子星。
自然界的物质性多样性
3.统一性：宇宙万物在化学元素的统一性；自 然界物质形态多样性在基本粒子的统一；实 物与场相互联系和转化。
谢谢观赏！
场：是实物粒子周围存在的一种特殊物质，是自然界以连续的、不间断的形 式存在着的物质形态
• 电场、磁场、引力场、介子场等 • 场是法拉第提出的。将“场”定义为：它是“以太的紧张状态，如同被压
缩或拉伸的弹簧一样。” • 这是一种不科学的定义，因为：以太不存在；比喻性、拟人化的解释 • 实际上，场与实物粒子相对应，是实物粒子周围连续存在物质形态。它也
是自然界物质的一种基本形态， • 因为：
• a、场也有质量、能量、动量等基本属性 • b、赫兹在19世纪通过实验证明了电磁场的存在 • c、麦克斯韦考察：场也是一种客观存在 • d、电磁场除波动性外，还有粒子性
根据精神现象自然属性分类
总结
1.简单说来自然界中的物质形态划分为非生命 物质和生命物质。二者可以相互转化。生命 物质具有同化异化的自我更新过程，又有遗 传变的自我繁殖过程，二者又有区别。
自然辨证法
自然界的物性
——多样性
一、自然界的物质及其根本特性 二、自然界物质形态的多样性
恩格斯的三句话：
• 1 “当我们深思熟虑地考察自然界或人类历史或我们自己的精神活动 的时候，首先呈现在我们眼前的，是一幅由种种联系和相互作用无 穷无尽地交织起来的画面，其中没有任何东西是不动的和不变的， 而是一切都在运动，变化，产生和消失。” 《反杜林论》
宏观
太阳系及其中的 各种物质形态
太阳、九大行星、慧星、数量达2000多颗的小行 星、星云（弥漫在宇宙空间的尖埃）等
自然界
非生命界
“我们的宇宙” 中的各种物质形 态
自然界的物质性
自然界的物质性新课导入老师：同学们，通过上节课的学习，我们知道哲学是科学的世界观和方法论，我们学习哲学的目的是为了能更好的认识世界、改造世界，那么同学们是否想过我们所处的世界又是如何形成的呢？下面我们听一段马克思与神父的对话：小故事：马克思问神父：你认为世界是怎么形成呢？神父答：世界是上帝创造的。
马克思又问：请问上帝能造出一块连自己也搬不动的石头吗？神父回答：当然能，因为上帝是万能的。
马克思反问：上帝连一块石头都搬不动，你怎么能说上帝是万能的呢？神父马上应变道：上帝造不出这样一块石头。
马克思又反驳：上帝连块石头都造不出来，你怎么能说上帝是万能的？神父哑口无言……老师总结：通过马克思与神父的对话，证实了“上帝创造世界”的观点是典型的唯心主义，是错误的。
那么世界到底是如何形成的？马克思主义辩证唯物主义的观点认为：世界形成于物质，即世界是统一的物质世界。
为了证实马克思主义辩证唯物主义这一观点，我们把整个世界划分为自然界和人类社会两部分，然后分别证明自然界和人类社会都是物质的，这样就可以得出世界是物质的。
这节课我们主要对自然界的物质性进行证明。
一、自然界的物质性老师：同学们，既然我们要证实自然界的物质性，那么我们首先要明确一个问题：到底什么是物质呢？首先请同学们看看你的身边，你能看到什么？学生：学生回答所能看到的东西。
例如：桌子、凳子、黑板…老师：那么请同学们在看看窗外，你会看到什么？学生：学生回答所能看到的东西。
例如：太阳、云彩、山脉、树木…老师：现在同学们所能看到的或感受到的事物，他们都是客观存在的，所以马克思辩证唯物主义称他们为物质。
那么现在老师问大家一个问题，同学们能看到教室里的空气么？能看到你的手机所发射的电磁波么？你们能看到室外的紫外线么？学生：进行讨论…..老师：是不是我们看不见得的摸不到的，就不是物质，不是客观存在的呢？答案当然是“否”，因为我们都知道空气是存在的因为我们要用它呼吸，电磁波是存在的因为我们要用它打电话，阳光也是存在的因为植物要用它进行光合作用。
自然界中碳元素的存在形式
自然界中碳元素的存在形式
在自然界中，碳元素以单质或化合物的形式存在。
一、单质形式：
1.无定形碳：包括木炭、活性炭、炭黑等，这些是碳元素以非晶态或微晶态的形式存在。
2.石墨：一种层状晶体，通常呈深灰色或黑色，具有很好的导电性和润滑性。
3.金刚石：一种由纯碳组成的矿物，是自然界中最硬的物质，通常用于切割和磨削。
二、化合物形式：
1.有机化合物：包括天然气、石油、煤等，这些是由碳元素与氢元素以及其他元素组成的化合物，广泛用于燃料和化工产品。
2.无机化合物：包括二氧化碳、碳酸、碳酸盐等，这些是由碳元素与氧、氢、硫等元素组成的化合物，广泛用于建筑、医疗、农业等领域。
在地球大气中，碳主要以二氧化碳的形式存在，它是植物光合作用的重要原料之一。
《自然界物质》课件
维持地球生态平衡
物质循环是地球生态系统中不可或缺的环节，它维持着地球生态 平衡，使生物圈得以正常运转。
促进生物圈的物质转化
物质循环在生物圈中起着物质转化的作用，使有机物转化为无机物 ，为生物提供能量和营养。
调节气候
水循环调节着地球表面的温度和气候，使气候保持相对稳定的状态 。
04
自然界物质的应用
在农业中的应用
总结词
自然界物质是人类生存和发展的基础，对地球的生态系统和气候等方面也有重要 影响。
详细描述
自然界物质为人类提供了食物、水和空气等基本生活资源。同时，自然界的物质 循环和能量流动维持了地球生态系统的平衡和稳定。此外，自然界的物质还为人 类提供了能源和矿产资源，推动了人类社会的发展和进步。
02
自然界物质分类
它们燃烧产生的能量可用于发电、供暖等领域。
材料
02
自然界中的矿石、木材、纤维等是工业生产中常用的原材料，
可用于制造各种产品。
工业废水处理
03
自然界中的微生物可以降解废水中的有害物质，使废水得到净
化。
在生活中的作用
食品
我们日常生活中的食物，如蔬菜、水果、肉类等都是来自自然界 的物质，它们为我们提供了丰富的营养。
水从海洋蒸发到大气中，再以降 水的形式回到地面，补给河流和
地下水，最终又收二氧化碳， 动物通过呼吸作用释放二氧化碳， 以及化石燃料的燃烧等过程。
氮循环
植物吸收氮气进行光合作用，动物 和微生物的排泄物和死亡体中的含 氮有机物经过分解作用转化为氮气 返回大气中。
物质循环的意义
无机物
总结词
无机物是自然界中广泛存在的物质， 它们不含有生命活性，通常以固态、 液态和气态存在。
自然界的物质
1-1自然界
• 在地球表面的自然界中，包含著水、大氣、土壤三項主要 物質及生物與這些物質的交互作用。
3
1-2水
• 有些生物沒有氧氣，沒有陽光，依然可以存活，但幾乎沒 有一種生物能夠在沒水的環境下生存。在地球表面上，海 洋面積約有75％，水分約佔人體重量的70％，而許多環境 或氣候的變遷也都與水有關，可見其對自然界的重要性。 • 水為無色、無味，由1個氧原子和2個氫原子所組成的液體， 其分子式為H2O。
＊生活小常識 家中熱水瓶內常附有一層白色水垢，根據酸鹼中和 的原理，可用檸檬汁或白醋來加以清洗；若是蓮蓬頭的 水量變小，可能是蓮蓬頭的細孔被水垢堵塞了，此時不 妨將蓋子旋開清理看看。
13
軟化硬水的三種方法
1. 2. 煮沸法：僅適用暫時硬水，對永久硬水無效。 化學藥劑法：於硬水中加入洗滌鹼（碳酸鈉Na2CO3）， 可產生碳酸鈣及碳酸鎂等沉澱物，去除水中的Ca2＋和 Mg2＋，達到軟化的效果。 陽離子交換法：利用過濾器中含有鈉離子Na＋的陽離子 樹脂或天然泡沸石（化學式NaZ，Z表一陰離子團）來交 換水中的Ca2＋和Mg2＋。
3.
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• 當硬水通過陽離子交換樹脂時， 每一個Ca2＋或Mg2＋可交換出兩個 Na＋。 • 但泡沸石使用一段時間後，樹脂 中Na＋的數量會越來越少，軟化 效果將變差。此時可用濃食鹽水 加以浸泡沖洗來進行「再生」， 將Na＋補充回去，恢復陽離子樹 脂的交換效能。 • Ca2＋(aq) + 2NaZ(s) CaZ2(s) + 2Na＋(aq)
4. 水是一種良好的溶劑，可以協助溶解許多的物質。
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1-2.2水的淨化及消毒
• 淨化水質有下列六個基本流程（如圖）：
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自來水廠淨水六流程說明
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裝置 :
示範實驗----氧氣的裝備及性質
觀察 :
(1)
(2)
（1 ）線香及（2）鎂帶在氧氣瓶中燃燒情形
•離地表13公里至50公里含有臭氧具吸收紫外 線的功能，可保護地表生物。
•幾無雲雨之天象，有利航空 •平流層底部至距地表約25公里的範圍內， 氧分子(O2)或臭氧分子(03)吸收紫外線而分解後， 再分別形成臭氧或氧分子時會放出熱量。 •因此，此範圍(20-25Km)內大氣的溫度不隨高 度變化，而後每升高1公里，約增高5℃
汙染及防治
大氣汙染物可分為：
（一）碳的氧化物（CO、CO2） CO—與血紅素作用，使人中毒。 CO2—吸收紅外光，減少地表熱能逸散，造成溫室效應。 （二）硫的氧化物（SO2、SO3），其防治方法為以 CaCO3吸收 SO2—有刺激氣味，對人體、農作物有害。 SO2、SO3—造成酸雨，侵蝕建築物及工廠設備。 （三）氮的氧化物（NOX）主要來源為內燃機 NO—與血紅素作用，使人中毒，破壞臭氧層，產生 光煙霧。 NOX—對人體呼吸道有害，形成酸雨。 --------改善方法加裝 觸媒轉換器 。 （四）塵埃—為光煙霧核心，表面會附著有害物質。 （五）氟氯碳化物，如CF2Cl2為冷媒，擴散至平流層產生光分解， 其產物會破壞臭氧層（南極上空已有破洞）。目前以其他 冷媒取代，如CH2FCF3（HFC—134a）。 （六）有機化合物：由腐爛生物體及汽機車燃燒不完全造成，可能 產成光煙霧。
第二章自然界中的物質
2-1大氣 2-2水 2-3土壤
2-1大氣
組成
汙染及防治
示範實驗:氧 氣的製備及 性質
實驗一: 氮氣的 製備、性質 及反應
2-1.1大氣層的結構與組成
• • • • 地球上空大約__1000_公里內所覆蓋的氣體 因重力的影響，離地表愈遠的大氣含量稀薄。 離地面30公里內有99%的大氣 緯度45度，氣溫0℃的海平面可支撐76cmHg 的大氣壓力，稱為1大氣壓。 每單位面積所受大氣重量大氣壓力(氣壓) • 1atm=76cmHg=1033cm水柱 =1013hp(百帕;1帕=1Nt/m2)
中 氣 層(溫度最低的一層)
•中氣層----離地表50~85公里 •含有氧、臭氧及碳和氮的氧化物 。 此層會進行氧之光分解，又稱光化層。
•每上升1公里，溫度約降3℃ Nhomakorabea游 離 層
游離層----離地表85公里至550公里， 離子多，溫度高，又稱增溫層。
外 氣 層
•離地表550公里至1000公里的高空， 含H２、He •外太空起點。
以CaCO 吸收SO 之裝置
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酸
雨
酸雨----因硫或氮氧化物溶於雨水中， 造成雨水的酸性太大 ( pH< 5.6 )。
光煙霧
光煙霧---- NO與有機物在空氣中經光化學反應產 生新污染物質，由於地形及氣候而產生通風不良 煙霧瀰漫的現象。
都會區的光化學煙霧
觸媒轉化器
觸媒轉化器 ---- 利用鉑 (Pt) 、銠(Rh) 或 V2O5 等觸媒使燃燒不完全的CO及 有機物轉變為CO2 和H2O ，並將氮的 氧化物還原為氮氣。
大氣的組成壓力、溫度及化學變化圖
外氣層
游 離 層
中 氣 層 平 流 層 對流層
對 流 層(90%大氣量)
對流層----離地表大約13公里以內，近海平面乾 燥空氣的組成如下表:
•生物主要範圍 •每上升1公里，溫度約降低6.5℃ •四季天氣、空氣污染、光煙霧等變化主要在此層
平 流 層(溫暖層;臭氧層)