二、物体的种类
1、非生物、生物和天体。
根据生命特征,物体大体上可以分为非生物、生物和天体三大类,分别由非生物学、生物学和天体学所阐述。非生物一般也简称为物体,一般说物体的时候就是指非生物,而生物和天体的叫法不变。天体是在宇宙炁海里存在的巨大的球形物体,就是星球和星系。生物是具有生命特征的物体,非生物是没有生命特征的形状各异的物体。星球诞生非生物,有些星球能够诞生生物。
2、固体、液体、气体和流体。
根据存在状态,物体可以分为固体、液体和气体三类,液体和气体也统称为流体。它们分别由物体学、固体学、液体学、气体学和流体学所阐述。物体学阐述物体的共性,流体学阐述流体的共性,固体学、液体学和气体学分别阐述固体、液体和气体的个性。非生物有固态的、液态的和气态的。生物都是固态的,我们还没有发现气态生物和液态生物存在。天体中的星球有固态的星壳、液态的星幔、气态的星气,气体形成了星球的大气层,还有西学还没有认识的星炁子核和星炁流。
炁学提示:西学还分出等离子体和中子体。它们在本质上属于气体类,只是气体的特殊情况,是特殊的气体,同一般的气体没有本质上的不同,都是由气粒(气体微粒,有分子、离子、原子、量子、尘埃等)和气体炁子组成的。一般气体由分子和气体炁子组成,等离子体由离子和气体炁子组成,中子体由中子和气体炁子组成。它们同一般气体的不同,就像一般液体和水、电解液、溶液、胶体溶液的不同,就像一般固体和粉尘、电体、磁体的不同,但是本质上都是一样的,其基本组成和结构大体上是一样的。
3、无机物和有机物。
在化学上习惯把非生物分为无机炁粒和有机炁粒两大类,也叫做无机化合物和有机化合物,简称无机物和有机物,是分别由无机分子和有机分子构成的物体,分别由无机化学和有机化学阐述。用化学知识解释生物和天体的学问叫做生物化学和天体化学(又分地球化学、太阳化学等)。无机物是无碳化合物,有机物是碳的化合物,叫做含碳化合物、碳化物。有些碳化物的结构和性质同无机物相似,故通常放在无机物里介绍,例如一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳化钙等。有机物的特点:同分异构现象、难溶于水、对热不稳定、反应缓慢而且复杂等。
无机物来自星球,有机物来自生物体。归根到底,有机物来自无机物,是由无机物构成的,即无机物生成有机物。生物能够把无机物转变成为有机物,有机物是构成生物的基本物质。生物死亡后腐烂化为有机物,有机物最后还原为无机物,如此循环往复,永无停息。有机物主要来自天然界,也可以用人工合成的方法利用无机物生产有机物。例如用碳和氢气生产有机物甲烷:C+H2→CH4。又例如用电石(碳化钙)和水生产有机物乙炔:先用碳和钙生产电石:C+Ca→CaC2,由于钙比较贵,所以在生产上都是用碳和生石灰生产电石:C+CaO→CaC2+CO↑,再用电石和水反应生成有机物乙炔:CaC2+H2O→C2H2↑+Ca(OH)2↓。
生命力是瑞典的柏齐利乌斯在18世纪末期提出的观点:生物体内有一种超物质的生命力存在,在生命力的作用下制造出有机物。尿素是动物体内生成的有机物,存在于动物的尿液里。1828年,德国的武勒用无机物人工制造出了尿素,这个发现证明并没有“超物质的生命力”存在。1965年,我国经过7年的研究,终于利用无机物人工合成牛胰岛素。胰岛素是具有生物功能的蛋白质分子。现在我们已经发现和生产了上百万种有机物,生产有机物的原料是生物体和由生物演变而成的天然气、石油、煤炭等。1861年,俄国的布特列洛夫发表了有机化合物的结构理论,提出了由原子结合成有机物的结构方式。这个理论最终被证实了,形成了分析有机物的有力武器,也说明了有机物的确是由无机物构成的。
炁学提示:生命物质就是经络穴位里的炁体,生命力物质就是炁流和炁子。物体的性质是由炁子决定的,物体的不同在于物体炁子而不是分子。分子体现的是物体的形体,炁子体现的是物体的灵魂和活力。我们能够制造蛋白质、氨基酸、人造橡胶等有机分子,但是还是没有办法制造细胞等完整的生命体。细胞里的分子在自然界里普遍存在,但是我们却没有办法用这些分子生产细胞,这是因为我们无法制造细胞炁子(没有办法将分子炁子或者物体炁子变成细胞炁子)的缘故。以我们现在的技术完全可以改造细胞里的分子炁粒,却没有办法改变细胞的性能,实现细胞的异变,例如把植物细胞变成动物细胞,把鸡细胞变成恐龙细胞,把草细胞变成树细胞等等。如果我们能够做到这一步,就不怕生物的灭绝了,也不怕没有生物可吃可用了。细胞之所以能够把无机物变成有机物,把无机物炁子变成有机物炁子,就在于细胞炁子、炁流和炁体的共同作用,其中炁子起到关键作用。
4、无机物的分类。
无机物又分为纯净物和混合物(混和物)两类。
纯净物就是纯净的化合物,是由一种分子构成的,有一定的性质,有固定的组成(所含的原子的种类和数目是一定的,叫做定组成定律)。纯净物又分为单质和化合物。单质是由一种原子构成的,化合物是由两种以上的原子构成的。单质里的元素处于游离态,化合物里的元素处于化合态。单质分为金属、非金属和惰性气体。金属气体是以单原子状态存在的。惰性气体也是非金属,由于性质比较特殊,所以单独研究;化合物分为氧化物、酸、碱和盐。氧化物分碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物,酸分含氧酸和无氧酸,盐分正盐、酸式盐和碱式盐。化合物又分为离子化合物和共价化合物。共价化合物又分为极性化合物和非极性化合物。极性化合物又分为强极性化合物和弱极性化合物。
混合物是由两种以上的分子构成的,没有一定的组成,没有一定的性质,是各种纯净物的性质的总和。将混合物分离出纯净物的方法叫做提纯、除去杂质。常用的提纯方法有澄清、过滤、蒸馏和结晶等。物体的分离和提纯是经常用到的技术。色谱法是由茨维特在1906年提出来的,直到1930年段才引起广泛的重视而应用于实验室里。之后,新的色谱技术相继产生,例如薄层色谱、离子交换色谱、分配色谱、纸色谱、气相色谱、气液分配色谱、液相色谱、毛细管柱色谱法、超临界流体色谱、毛细管电泳色谱等。色谱法的原理是利用混合物组分在某种物体中的吸附或者溶解性不同进行分离。混合物叫做流动相,吸附物叫做固定相。固定相为固体或者液体,流动相为液体或者气体。根据流动相可以叫做液相色谱和气相色谱。液相色谱又分为液液、液固、离子交换、排阻色谱等类型,气相色谱可以分为气液和气固色谱。色谱技术(色谱分离法、色谱法)就是从微量到大量的分离和提纯的优秀方法,其优点是分离效率高、速度快、灵敏度高、样品用量少、同时进行定性和定量分析。色谱法广泛应用于实验、工业生产中,例如石油化工、食品工业、生物工程、制药工业、环境工程等行业。
5、有机物的分类。
有机物都是化合物,是由至少两种以上的原子组成的,其中必定有碳原子存在。有机物分为烃和烃的衍生物。烃有烷烃、烯烃、炔烃、环烷烃和芳香烃,烃的衍生物有卤代烃、醇、醛、酚、酮、醚、羧酸、酯(包括油脂)等。碳水化合物、含氮有机物和合成有机高分子化合物是比较特殊的烃的衍生物,通常是另外研究。碳水化合物(糖类)有单糖、二糖、多糖(又分为淀粉和纤维素)。含氮有机物有硝基化合物、胺、酰胺、有机化肥、蛋白质、核酸等。高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物,天然高分子化合物有淀粉、纤维素、橡胶和蛋白质等,合成高分子化合物有树脂、塑料、合成橡胶和合成纤维等。
6、物体的化学符号和俗名。
在化学上用化学符号代表化学炁粒。化学炁粒就是能够用化学符号表示的炁粒,有物体、分子、原子、离子、量子等。例如水为H2O,水的物态表示方法是:液态水为H2O(水。液体,液,l。液态是水的常态,一般不标出来),固态水为H2O(冰。固体,固,s),气态水为H2O(水蒸气,水汽。气体,气,g),水分子也是用H2O表示。
常见常用的化学炁粒除了学名以外通常都有俗名。例如:氢气和氧气按2比1(体积比)混合而成的气体叫做爆鸣气;碳化钙的化学符号是CaC2,俗称电石;乙炔的化学符号是C2H2,俗名叫做电石气;硫酸钙的化学符号是CaSO4,俗名叫做石膏,其中含2个结晶水的叫做生石膏,含1个结晶水的叫做熟石膏,不含结晶水的叫做无水硫酸钙,俗称过烧石膏、焦石膏;氢氧化钠的化学符号是NaOH,俗名是苛性碱、烧碱;二氧化碳,CO2,固体的二氧化碳叫做干冰,可以产生-78℃的低温,冷藏的效果比冰(水冰)好得多;纯碱就是碳酸钠,Na2CO3,碳酸氢钠NaHCO3的俗名叫做焙用碱、小苏打;立德粉也叫做锌钡白、钛白,就是氧化钛TiO2;氧化锌ZnO俗名叫做锌白、锌氧粉。