在一些高大的建筑物前，常常矗立着庄严而黝黑的铜像，就是用青铜铸造的。青铜是铜与锡的合金，有时也含有锌。很多金属受冷要收缩，而青铜受冷后却会“变胖”——膨胀起来。因此用青铜铸造的塑像，眉目清楚，轮廓正确。青铜也很耐磨。青铜轴承，是工业上大名鼎鼎的“耐磨轴承”。纺纱机里的轴承，很多是用青铜做的。
用白铜做的器皿都是光亮闪闪的，很漂亮，而且不容易生铜绿。白铜，就是在铜里加进一些镍制成的，是铜镍合金。
石墨与金刚石
同学们也许不曾想到，黑黝黝的石墨和亮闪闪的金刚石是同胞兄弟，都是存在于自然界中的纯碳，只是它们的相貌和性格大不相同。
石墨的质地非常软，只要在纸上轻轻一划，就会留下灰黑色的痕迹。铅笔的芯子，就是用石墨制造的。金刚石是著名的硬骨头，在所有矿物中，它是硬度“冠军”。玻璃商店的营业员用镶着金刚石的刀来切割玻璃，无不“迎刃而解”。钻探机的钻头上镶上金刚石，也就能大大加快它向地下钻进的速度。金刚石刀具还可以用来加工最硬的金属。
石墨和金刚石都是碳的家族成员，为什么它们的硬度相差得如此悬殊呢？
据研究，这是由于它们的分子结构不同。在石墨分子中，它的碳原子是成层状排列的，每层原子之间的结合力很小，就像一副叠起来的扑克牌一样，很容易滑动、散开。而金刚石的碳原子却是交错整齐地排列成立体结构，每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子直接连接，结成一个牢固的结晶体，因而显得特别坚硬。
天然金刚石产量很少，一般都隐居在地球深处，只有在非常高的温度和巨大的压力之下，在地下熔岩里的碳，才有可能经过天然结晶的过程形成贵重的金刚石。由于天然金刚石产量少，价格昂贵，所以，人们就从高温高压来着手制造人造金刚石。
计算证明：碳在平常压力下的稳定体是石墨，而金刚石必须在2000摄氏度高温以及非常高的大气压的情况下，才达到稳定状态。近年来，人们已在类似这样的条件下，把石墨变成了金刚石。
五颜六色的宝石
宝石，一向以它的绚丽多彩而博得人们的喜爱。它为什么会如此多彩呢？通过化学分析和光谱鉴定，人们才知道，给宝石“打扮”得五彩缤纷的是某些金属。由于它们所含的金属量有多有少，而且有的只含有一种金属元素，有的含有几种金属元素，因此颜色也就各不相同。像红宝石和墨绿宝石中，都含有金属铬；翠绿色的土耳其玉里面有铜；朱丹色的红玛瑙里面有铁。这些藏在宝石内部的金属化合物，吸收了光线里的一部分色光，把其余的色光反射了出来，所以，太阳光谱的所有颜色都在各种宝石的身上互相替换着。
有些宝石的颜色，还跟它们的原子排列有关。青金石的蓝色，翠榴石的黄绿色，就是由它们结晶内部各个原子的分布规律决定的。
还有些漂亮的宝石，有时却是经过人工染色的。宝石染色的方法很别致。
古时候的希腊人和罗马人，曾用过下面的方法加工玛瑙：先放在蜂蜜中煮几个星期，拿出来用清水洗干净以后再放在硫酸中煮几小时，结果染成了红色或黑色的带有条纹的玛瑙。乌拉尔居民的染色方法更是妙，他们把烟水晶嵌在面包里放到火上烘，就得到稀罕的金黄色烟水晶。
今天，随着科学技术的不断发展，人们又邀请了镭射线和紫外线来参加宝石的染色工作。虽然，构成宝石颜色的秘密还没有完全为人们所揭开，但是，人们利用一些初步了解到的关于宝石的知识，已经制造出各种能与天然宝石争艳的人造宝石来。
泥巴也能变成宝石
当人们评价一只手表的好坏时，总是要问：“多少钻的？”手表有17钻、21钻、23钻不等，钻数越多，表就越耐用。
手表里为什么要装这么多钻呢？这是为了要手表走得准确。准确，是手表的“职责”。手表里有许多小齿轮在不停地转动，不停地工作，它们需要小巧而又耐磨的轴承，因为只要稍稍有一点磨损，手表就不准啦。人们常常用红宝石、蓝宝石等“硬骨头”来做轴承。手表有多少钻，便是指有多少这些宝石轴承的意思。
红宝石与蓝宝石是光灿灿的结晶体，硬度仅次于金刚石。它们的化学成分是什么呢？它们与泥巴一样，都是氧化铝！只不过它们是很纯净的氧化铝晶体，而泥巴是氧化铝与其他东西的混和物。
在大自然里，想找到几颗宝石，就像大海捞针似的，很不容易。既然这些“高贵”的宝石与普通的泥巴是一家人，那么，人们能不能用泥巴来制造宝石呢？答案是能！在手表里，就住着人造的宝石，它们来自宝石工厂：人们从泥巴——铝土矿里提取出纯净的白色氧化铝粉末，放在特制的高温单晶炉里，用氢氧焰加热，使氧化铝粉末熔化后落在一个耐高温的托柱上，逐渐堆积成锥形，最后就结晶成极坚硬的氧化铝单晶体——人造宝石。
人造宝石像天然宝石一样坚硬耐磨，晶莹夺目。由于人工制造时，可以选用纯净的原料，进行仔细的加工，可以制得无气泡、无杂物、无裂纹的优质大宝石，比天然宝石更好。更可贵的是，人造宝石具有可以大量生产、成本低的优点，能满足工业生产的需要。
现在，我国已能大量生产人造宝石。国产手表里，就装着我国自制的人造宝石。现在，我国手表工业就用激光来击穿人造宝石，制成人造宝石轴承。国防上用作光雷达、光学通信与测量，在医学上可以用来“焊接”视网膜等等。
各种色彩的大理石
名贵的大理石
当我们走过耸立在天安门广场上的人民大会堂时，首先映入眼帘的是那一排高大、粗圆的灰白柱子。同学们知道，它们是用什么做的吗？当我们走近人民英雄纪念碑，那洁白如玉、浑身是浮雕的碑座，多么雄伟、庄严。同学们知道，它们又是用什么做的呢？
原来，这些美丽的石头都是大理石。洁白无瑕的碑座石，叫做“汉白玉”。天安门前的华表就是用汉白玉雕成的。
大理石是一种很名贵的建筑材料，云南省的大理县盛产这种岩石，因而得名。不过，大理石倒并不一定就是从大理运来的，别的地方也有大理石。
按照化学成分来说，大理石是碳酸钙。纯净的碳酸钙是白色的，“汉白玉”是很纯的碳酸钙。粉笔、牙膏都是碳酸钙，或者是含有碳酸钙。
碳酸钙难溶于水，所以天安门前的华表，被雨水冲淋了多少年，依然屹立如故。不过，碳酸钙一遇上盐酸，就会立即大冒气泡，放出二氧化碳，很快便被溶解了。人们常常用这种办法，来鉴别大理石。
天然的大理石，并不是纯净的碳酸钙，而是含有许多杂质。由于所含的杂质不同，颜色也就不同。正因为这样，大理石的品种繁多，颜色缤纷，一般来说，红色是因为含有钴，蓝色是因为含铜，而黑色、灰色是因为含有铁。
大理石细腻均匀，人们不仅用作建筑材料，也用作桌面，艺术雕刻和装饰品。
在大自然中，还有一种石头——石灰石，它是大理石的亲兄弟，化学成分完全一样，都是碳酸钙。只不过石灰石很粗糙，硬而脆，人们不用它来“盖”房子，而是用来烧石灰，再用石灰来“砌”房子。
不怕火烧的石棉
不怕烧的石棉
查理曼大帝是中世纪法兰克王国的国王。在他统治初期，国家弱小，常常受到强大的邻邦拉西德王国的欺负。为此，查理曼大帝非常不安。
一天，拉西德王国又派了两个代表到法兰克王国，要查理曼大帝割让大片土地给他们，查理曼大帝坐卧不宁，他苦思冥想，终于想出一条妙计。查理曼大帝满面笑容，亲自设宴招待两位来使。两位来使盛气凌人，在餐桌上大吃大嚼，食物被被他们撒得满桌都是，洁白的桌布被弄得油污不堪。
查理曼大帝命侍从们撤走剩菜，把那块脏桌布往火里一扔。烧了一会儿，侍从们从火里又把那块桌布拿出来了，说也奇怪，那块桌布不仅没烧坏，而且变得既洁白又干净了。拉西德的代表们见状大吃一惊，以为查理曼大帝有什么魔法。在谈判时，他们根本不敢索要土地，只得老老实实签订互不侵犯条约，灰溜溜地回国。
其实，查理曼大帝并没有什么了不起的魔法，只不过那块桌布是用石棉做的！
奇特的石棉
虽然石棉与棉花长的很像，可按照化学成分来说，石棉与棉花却大不相同，石棉是矿石——镁、铁、钙的硅酸盐。
硅酸盐一般都是能耐高温的，不怕火烧，因此在工业领域，常常用石棉来制造耐火材料。
在大自然中，有大量天然的石棉矿，人们利用石棉制造防火用具。如今，石棉成了新的建筑材料——石棉水泥。
水泥很硬，可是不耐拉，总是要往里面加进几根钢筋才行。可石棉比钢筋耐拉的本领还大，一束没有折损过的石棉，它每平方厘米可以受得了约30吨的拉力！
石棉水泥既耐压又结实，而且还有一定的弹性。石棉水泥瓦可以做成很大的一块，一块大的石棉瓦约有3平方米那么大，比普通的瓦片要大30倍，而单位面积的重量却要轻一半。
石棉水泥板的绝缘、耐高温本领都很好。在工厂里，就用石棉水泥板来与电流、高温作战，驯服它们，叫它们为人类服务。
陶瓷器皿上各种美丽的颜色
美丽的釉彩
我们每餐吃饭的饭碗和盛菜的碟子，上面都涂有一层釉，在光滑的釉上，还绘上美丽的图画，给人一种美的感受这就是釉彩。
釉彩是几千年前我国劳动人民智慧的创造。利用各种釉彩，制造出精美绝伦的瓷器。中国瓷器自古以来驰誉世界，现在英语中“瓷器”一字，就和“中国”一字相同，都是“China”。
瓷器表面的一层光滑的玻璃质，叫做釉。在釉中加进各种金属或金属氧化物，烧熔后就显出不同的彩色，称为釉彩。
瓷器上一幅美丽的图画，有红色、绿色、紫色、黄色、黑色等等美丽的色彩，就是巧妙地使用某种金属和金属氧化物的釉彩绘制成的。
釉彩的产生
在釉彩上产生瑰丽颜色的原料很多，例如，氧化钴可产生蓝色氧化铬，并能够生成绿色三氧化二铁，产生棕色二氧化锰后生成黑色氧化亚铜，红色氧化锡又生成白色氧化锑，黄色金和金的化合物产生金红色银的化合物等等。
总之，用不同的金属氧化物，组合搭配，可以产生种种悦目的色彩。
制作一件瓷器，先得用瓷土制成坯，放进窑中煅烧，制成素烧瓷。素烧瓷有很多极小的小孔，是会渗水的。在素烧瓷上，浸上一层釉料，烧熔均匀被覆在素烧瓷上，就成雪白光洁的瓷器。如果在雪白的釉上，用釉彩绘上花卉、人物或图案，经煅烧熔化，一个有美丽图画的瓷器就诞生了。
陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用外，在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。它的原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。
海上怪火之谜
奇怪的海水火焰
1933年的一天，日本发生三陆海啸时，人们看到，当波浪从釜石湾口附近的灯塔涌进海湾中央时，三四个像草帽般的圆形发光物在浪头底下出现，它们色泽青紫，横排着前进，像探照灯那样向四面八方照去，光亮可以使人看到波浪中的破船碎块。一会儿，这圆形发光物被互相撞击的浪花搅碎，然后发光物就消失了。
1975年的一天傍晚，在江苏省近海朗家沙一带，海面上有微微的光亮随着波浪的起伏跳跃，就像燃烧的火焰那样不断跳动，这种现象一直到天亮才逐渐消失。第2天夜晚，再次出现亮光，而且更加光亮。以后逐日加强，到第7天，人们看到有很多泡沫在海面上涌现，当渔船驶过时，激起的水流异常明亮，水中还有珍珠般闪闪发光的颗粒，好像灯光照耀一般。几个小时以后，这里就发生了地震。
1976年7月28日，唐山大地震的前一天晚上，在北戴河、秦皇岛一带的海面上，人们也曾看到过这种发光现象。在秦皇岛的码头，人们看到有一条火龙似的明亮光带在海的中间。
海面上的火灾
1985年6月的一天，天空晴朗，太平洋洋面平静如镜，满载货物的50艘巴西船正在航行。突然，船队发现一片大火在前边的海面上忽然燃起，凶猛的火向船队扑来。全体船员奋力协作，终使船队逃脱厄运，才没有发生大的损失。可是令人不解的是，在浩渺无际的海面上，在没有其他船只、人员和任何燃火物的情况下，大火为什么会突然燃起呢？
1986年和1987年，在大西洋和印度洋的海面上，美国船队和日本船队也分别同类似的海上怪火相遇。
联合国曾组织有关地质学家和海洋专家调查过海火现象。调查报告有以下3种解释：第一，由于有难以计数的可燃发光微生物群在海底聚集，随着生殖繁衍，其群体日益增多乃至涌出水面，在加上光照和空气中的氧气等条件，怪火就可能酿成。第二，由于恰是可燃气体如沼气等的气源在海底，气源膨胀后可燃气体从水面冲出，与空气摩擦燃着成为怪火。第三，由于海洋波涛汹涌，巨浪互相撞击，如条件合适，水中氢氧元素便会被分开，在强光的照耀下，怪火便会发生。
海上大火的成因
一些学者认为，怪火的出现与地震关系紧密。美国科学家曾做过这样一个试验结果发现当有足够大的压力时，这些试样便会爆炸性地碎裂，在几毫秒内会有一股电子流释放出。周围的气体分子正是在这股电子流的激发下发出微弱的光亮。这些样品若被放在水中，水也会因它碎裂时产生的电子流发出亮光。因此，当发生强烈地震时，很多的岩石破裂，破裂过程中释放的电子流足以产生让人感到眩目的光亮。
但怪火现象极为复杂，可能是因为不同的原因造成的，所以海火也具有不同的特征。但海火现象确实存在，且其形成机制我们尚未完全弄清，尚待我们继续探索。
海洋与二氧化碳
全球变暖
目前，关于全球气候变暖的事实已为人们普遍接受。据研究，20世纪80年代气候变暖最为明显，近百年以来的5次平均气温最高的年份均出现在这10年里。但是，有关气候变化的原因、趋势及其对全球生态环境的影响如何？目前存在着一些不同的认识。这些认识大致归为如下两种：
一种观点认为，全球气候变暖与“温室效应”有直接关系。由于全球工业化进程的加速，向大气中排放的温室气体的含量迅速增长，其中重点为二氧化碳气体，其阻挡了地面辐射热的散失，致使大气温度升高。
有的科学家认为，今后50~200年内由于全球气温升高，南极西部冰的融化可能导致海平面上升5米，地球上可能出现像中生代那样的世界性的动物灭绝。尽管这些预测都有一定的根据，但又都是不确定的。人们现在可以肯定的是，大气中二氧化碳含量在迅速增加，气候在变暖，如果这个状况继续下去的话，地球气候无疑将发生明显的变化。