(一)阅读课文选段,完成后面题目。
1961 年,一位名叫 S.M.斯季绍夫的苏联科学家发现,如果二氧化硅(即非常纯的沙子)处于超高压的状态,那么它的原子相距很近,从而变得极为致密。一立方英寸被压扁的沙子比一立方英寸普通的沙子要重得多。这种被压扁的沙子因此被称为“斯石英”。
斯石英并不十分稳定,原子之间靠得太近以至于它们又出现相互排斥的趋势,最后又变为普通沙子。然而,由于原子之间结合得极为致密,所以这种反弹变化进行得非常缓慢,从而使斯石英可保持数百万年。
金刚石的形成与此相同。金刚石中的碳原子被挤压得异常紧密,它们同样存在一个向外扩散并且恢复为普通碳的趋势。在通常条件下,这也需要数百万年。
如果你把温度升得足够高,就可使这种变化加快。增温可以增加原子的能量,使它们之间能够相互分离,返回到原始状态。因此,如果在 850℃的温度下把斯石英加热 30 分钟,它将变为普通沙子。(你也可以在真空中对金刚石加热,从而把它恢复到原始碳的状态,但谁愿意这样做呢?)
斯石英可以在实验室里制造,但它们在自然界中存在吗?回答是肯定的。然而它们只出现在沙子被强烈挤压的地方。
在一些地方已经发现了斯石英,而且有证据显示,这些地区曾经受到巨大陨石的撞击。撞击所产生的巨大压力形成了斯石英。另外,在进行过原子弹爆炸实验的场地也发现了斯石英,它是由膨胀火球的巨大压力形成的。
似乎可以肯定地说,斯石英也应该出现在压力极高的地壳深处。在这种情况下,它可通过火山喷发被携带到地表。然而,喷发温度极高,岩石会被熔化,所以任何由火山携带而来的斯石英都被转化为普通的二氧化硅。事实上,在火山活动地区至今没有发现过斯石英。
那么,你可能会说在斯石英出现的地方肯定发生过撞击,而且肯定没有发生过火山活动。
亚利桑那大学的麦克霍恩和几位合作者研究了新墨西哥州拉顿地区的岩层。岩层的年龄为 6500 万年,因此可以追溯到恐龙灭绝的年代。
他们在 1989 年 3 月 1 日宣布,利用测试固体物质中的原子排列的现代技术,即核磁共振和 X 射线衍射,他们确实检测到了在斯石英中存在的一种原子排列。
5. 简要谈谈斯石英的特点。
斯石英是二氧化硅处于超高压时的状态,它极为致密,但不十分稳定,当温度升得足够高时,它会加快恢复原状。
6. 用自己的话说“斯石英”与“撞击说”之间的关系。
① 陨石撞击地表所产生的巨大压力使二氧化硅形成斯石英;
② 陨石撞击岩层的年代恰是恐龙灭绝的年代。
7. (教材课后习题变式)在阅读选段时,小语和小文就选段括号内的补充说明展开讨论,请根据选段内容填空。
小语:读选段时,我注意到作者将一些补充说明的文字放在了括号中。这些文字看起来是可有可无的,为什么不删掉呢?
小文:并不是这样的。如“二氧化硅(即非常纯的沙子)”,括号中的内容是对二氧化硅的解释,让普通读者也能看明白,括号中的内容起到了(1)
补充说明
的作用。
小语:我发现“你也可以在真空中对金刚石加热,从而把它恢复到原始碳的状态,但谁愿意这样做呢”一处的作用似乎又有所不同。
小文:是的。(2)
这句话是以金刚石在真空中经过高温加热可以变成普通的碳,类比斯石英经过高温加热可以变为普通的沙子。
没有人会愿意把金刚石变为碳,因为金刚石太名贵了。作者幽默风趣地把事理说得简明透彻
。
小语:我明白了。这些补充说明的文字化高深的科学概念为平易的介绍,化严密的科学论证为幽默诙谐的类比说明,表现了本文语言简明精练、逻辑性强、幽默风趣的特点。