四个元素是什么？
科学课程：地球，水，空气和火灾
古希腊人认为，有四个元素的一切都是由：地球，水，空气， 和火．这个理论是在公元前450年提出的，后来得到亚里士多德的支持和补充。
(亚里士多德还提出了第五种元素，醚，因为它似乎奇怪的是星星将由地际元素制作。他会感到惊讶地知道他们实际上由地球上发现的许多元素组成，并且如此热，他们可以据说一直着火！）
这四个要素 - 地球，水，空气和火灾 - 弥补了所有物质的想法是哲学，科学和医学的基石两千年（孩子们喜欢问关于元素的问题）。
这些元素是“纯”的，但在地球上是找不到的。所有可见的东西都是由土、水、空气和火的某种组合构成的。
四个元素甚至用于描述一个人可以拥有的四个气质，并且希波克拉底使用了四个元素来描述体内的四个“幽默”。这些理论表示，由于一个人在精神上和身体上，所需的气质和幽默需要彼此平衡。
虽然我们现在知道这些以前的理论是假的，但在某种方式与现代科学已同意的四个物质达成协议的方式固体（地球），液体（水），气体(空气),等离子体(火)。
虽然希腊人认为，四个元素本质上不变，但一切都是由不同的元素组成，这些元素由吸引力和排斥力一起举在一起或推动，导致物质似乎变化。这类似于在原子水平上的元素和所有分子发生的情况。
物质是有质量和体积的任何东西，由...组成原子，这是最小的物质颗粒。粘合发生原子中以制备较大分子。（点击这里了解有关绑定的更多信息。）大量的在一个物体中是多少物质体积对象占用了多少空间。原子如何布置在物体中，确定它是否是固体，液体，气体或等离子体。
- 在固体中，原子以有序的图案紧密地填充，不能移动，使固体具有明确的体积和形状。固体的实例包括岩石，木材，金属和冰。
- 在液体中，原子靠近在一起，但可以彼此移动。这允许液体采用它放入的任何容器的形状。液体的实例包括室温水，室温汞和热熔熔岩（熔岩）。
- 在气体中，原子之间有更大的空间。原子可以自由运动，如果气体没有被困在容器中，原子就会扩散并扩散到整个大气中。气体的例子有氧和氮(我们呼吸的空气中)，氦和蒸汽(水蒸汽)。
- 在等离子体中，除了等离子体中具有如此多的能量之外，原子与气体相似，原子实际上分成较小的片。等离子体能够承载电流并产生磁场。等离子体的例子包括闪电，太阳风，阳光，荧光灯和霓虹灯。
温度在原子在物质中的对齐方式中起重要作用。作为一般的经验法则，较冷的问题是，原子彼此越靠近，而且物质的较近的是，原子越远。当然，物质是固体或液体的温度取决于物质制成的物质。例如，室温下的水是液体，而室温下的岩石是固体。
科学课:日常生活的四要素
第一个元素：地球
的地球是充满了各种各样的岩石和矿物质为植物生长和维持生命提供土壤。地壳中最常见的两种元素是氧(46%)和硅(28%)。正因为如此，地壳中最丰富的矿物质是二氧化硅(二氧化硅)。俗称砂，二氧化硅是玻璃的主要成分。沙子是如何制成玻璃的?有趣的是，当硅被加热时，它融化并变成玻璃，冷却时硬化。
在整个地壳中发现了丰富的金属矿石。虽然这些金属用于生产机械，工具，建筑物和武器，但直接摆脱地球这些金属非常无用。火用于加热，精炼和形状，使得机器，锤子和支撑梁可以由它制成。
我们很容易认为地球是一层又一层的固体土，但实际上它是由好几层组成的。虽然这些核层中有许多是固体，但包围核的那一层被称为液体外核。地球内部非常热，这一层的岩石实际上已经融化了。固体内核和周围的液体层一样热，但内核上的压力是如此之大，以至于科学家认为它被“压”成固体。
第二个元素：水
水有许多独特的特性．化学式水是h.20，意思是它由两个氢原子粘合到一个氧原子。氢原子每根连接到氧原子的一侧，并且具有正电荷，而氧原子具有负电荷。这使得水分子极化，就像磁铁一样，给予水分子阳性和阴性末端。
由于相反的电荷吸引，水分子倾向于将“粘在一起”。这给了水表面张力并且允许诸如纸张的对象浮动。
虽然它不能溶解一切，但是，虽然水被称为通用溶剂，因为它可以溶解更多的物质而不是任何其他液体。它可以溶解盐，糖，酸，碱，一些气体和有机材料。
水通过你的身体或地面带走化学物质、矿物质和营养物质。水溶解物质的能力有助于保持地球的健康。一个多世纪以来，化石燃料的燃烧产生了大量的二氧化碳(CO2）进入大气层。海洋中的水已经吸收了这一有限公司的一半2通过将气体从空气中溶解并通过海植被加工。
水具有高比热指数，这意味着它需要大量的能量来改变其温度。这对于生活在地球上生存至关重要。地球上的丰富水使行星保持在非常短但舒适的温度范围内。地球的平均表面温度为59°F，录制温度最高135.9°F和最低录制温度-128.6°F。
为了比较，斯蒂尔将最接近的星球上的汞似乎是逻辑的，在地球的所有表面上都会保持真正温暖，无论它是否面临着阳光。However, while the surface facing the sun does reach very warm temperatures (up to 800 ° F), the surfacing facing away from the sun drops to a chilly -280 ° F. Mercury’s lack of water is responsible for this drastic temperature change because the dry material that makes up its surface cannot hold heat like water does.
为了亲身体验井水是如何防止温度剧烈波动的，下次你访问海洋气候(靠近海洋)或沙漠气候时，请注意日间和夜间温度之间的变化。你可能会注意到，海洋附近的温度几乎没有变化，而在沙漠里，白天和晚上的温度有显著的变化。
这种高比热指数也有助于通过冷却火灾燃烧的燃料表面来提供火，从而消除火灾所需的热量燃烧。水也扼杀了火灾，通过防止它需要燃烧的氧气。
第三个元素：空气
空气was considered a “pure” element, but in fact the air that’s all around us is made up of a variety of gases: primarily nitrogen and oxygen, with almost 1% argon and even smaller amounts of carbon dioxide and other elements such as krypton and helium. The composition of air is just right for life on Earth, though.
我们从空气中获取大量氧气，然后呼出二氧化碳——植物需要通过光合作用制造食物。反过来，植物在光合作用中释放氧气。
虽然空气是看不见的（并且大部分时间我们忘记它甚至存在），它确实占用了空间，它有体积，它施加压力。当你拿一个“空”玻璃时，可以看出，将其倒置，并试图将其推到充满水的水槽的底部。
(你可以看到空气在加热时膨胀，在冷却时收缩鸡蛋内项目。）
如果玻璃真的空，水就会容易地填充玻璃内部。但是空气在那里，只有少量的水可以进入玻璃。玻璃中的空气被压缩，给水，一些先前用空气占据的空间。
空气填补空旷的空间是一件好事，因为我们周围的空气实际上一直按下我们。除了空气中，我们将在空气的重量下塌陷，除了我们的内部，施加压力平衡外部空气施加的压力。
第四个元素:火
如何火工作？它与空气密切相关。火灾需要三件事，以便存在：氧气，燃料和热量。
火的强度因其取决于氧气，燃料和热量而变化。当所有这三件事情都处于受控状态时，例如蜡烛或篝火，火灾被认为是有帮助的。但是当这些东西中的一个或多个没有控制时，例如在野火或燃烧的建筑物中，火灾很容易变得非常危险。
为了灭火，需要将氧气、燃料或热量移走。通过在火上放置毯子或灰尘来“窒息”火是有效的，因为火在没有氧气的情况下会熄灭。地球以木材和煤等化石燃料的形式提供了丰富的燃料。当燃料被移走后，火就没有什么可燃烧的了，于是火就熄灭了。水通常是一种有效的冷却源，因为它能将火中的热量带走。当从喷发的火山喷出的热熔岩进入海洋或把一桶水倒在营火上时，就可以看到这种现象。
火灾造成光，热量，并通过称为燃烧的快速化学反应产生烟雾。烟雾是燃料不完全燃烧（燃烧）的结果。未燃烧的颗粒悬浮在空中。烟雾往往是危险的，因为它含有有害气体，可以毒害一个吸入太多烟雾的人。
你可能会惊讶地知道我们的身体也使用“燃烧”产生能量从氧气和食物通过代谢过程。我们需要稳定的氧气供应来保持身体正常运作;如果空气中氧气太少，我们就会窒息。与此同时，我们应该庆幸空气中没有更多的氧气，否则我们体内的化学反应会加速，导致我们很快“崩溃和燃烧”!
空中的氧气太多也会增加地球上火灾的风险。由于氮和氩气不是非常有反应的，因此空气对我们来说非常安全。
科学项目：探索四个要素
制作灭火器
为了放火，必须从中取出三件事中的一个：热，燃料或氧气。知道这一点，消防队员并不总是用水来放火。
你需要什么：
- 空瓶苏打水
- 5汤匙醋
- 1/2汤匙小苏打
- 茶叶蜡烛
你做什么：
1.点燃蜡烛。
2.将醋倒入瓶中并加入小苏打。（你可能想要使用漏斗。）混合物应该嘶嘶作响。
3.将瓶子侧面侧向在点亮的蜡烛上，确保没有液体逸出。火焰发生了什么？
发生了什么：
小苏打水和醋使二氧化碳，比氧更重的气体反应。因为它“倒出”瓶子，它将浅氧气从蜡烛推开。火灾，现在被剥夺了氧气，不能再烧伤。
旅行的营养
水通常被称为万能溶剂，因为它可以溶解比任何其他液体更多的物质，通常携带这些溶解的粒子。当水穿过土壤时，营养物质(食物)和溶解的颗粒随水移动并沉积在其他地方。这里有一个实验直观地演示了这个过程是如何发生的。
你需要什么：
- 1/2杯干土
- 1/2茶匙蓝色粉末蛋糕涂料
- 漏斗
- 宽口罐（漏斗可以休息）
- 咖啡过滤器
- 杯子或容器
- 水
- 测量杯
你做什么：
1.彻底混合干燥的土壤和温度涂料。将漏斗放在罐子中并将咖啡滤光器放入漏斗中。将土壤混合物倒入漏斗中。
2.慢慢将1/2杯水倒入漏斗中，随着水从漏斗中耗尽罐子。注意水的颜色。
3.从罐子中取出漏斗，将水倒入杯子或容器中。把漏斗盖在罐子上，让充满沙子的咖啡过滤器仍然在原处。
4.重复步骤2和3，用新鲜的1/2杯水多次，每次浇注后都会在一个新杯中拯救水。
发生什么了：
你会注意到，当前半杯水穿过土壤时，流出来的水是深蓝色的。然而，每增加一个杯子，水就会变得更轻。最后，穿过土壤的水从罐子里出来了。你数过要喝多少杯水才能让水清澈吗?
该实验中的天麸雾涂料代表了土壤中发现的营养物质和溶解颗粒。水是一种非常有效的颗粒转运蛋白，其用水倒在土壤中的颜色证明。土壤以较高量的营养物质和颗粒开始 - Tempura涂料。流过土壤的水能够拿起大部分“营养素”并通过漏斗用它携带它们。随后的每次浇注都拾起了更多的营养素。随着每次浇注，剩余的营养素变得越来越少，直到水晴朗，并且没有更多的营养物与水一起旅行。
值得注意的科学家：乔治加布里埃尔斯斯托克斯，1819-1903
乔治加布里埃尔斯斯托克斯是19世纪的成就英国数学家，但在整个职业生涯中，他强调了实验和解决问题的重要性，而不是仅关注数学。
通过对物理进行实验和应用数学，斯托克斯提出了一项法律，该法律描述了通过液体或气体的固体运动。这种粘度的粘性法则已成为水动力学的科学。斯托克的法律解释了云运动，波动和水的阻力来送到船舶运动。
大多数斯托克的工作围绕着波浪（声音，光线和水）以及它们如何穿过各种介质，例如水和天然气。他尝试了风如何影响声音的强度以及强度如何受到声波穿过的气体类型的影响。他命名并解释了荧光并调查了光波理论。他还致力于了解在频谱中可以看到的不同颜色乐队，并对我们对光线和光学知识的了解作出了重大贡献。
Stokes is often compared to Sir Isaac Newton because there are numerous parallels between Stoke’s life and Newton’s life: both had breakthrough discoveries, developed laws of motion, investigated light and optics, held the same prestigious Lucasian Chair of Mathematics at the University of Cambridge, and served in Parliament.
神话般的事实
地球
大多数宝石含有几个元素。例外？钻石。这是所有碳。
50个州中哪一个从未发生过地震?北达科塔州。
地球的赤道圆周（40,075公里）大于其极地圆周（40,008公里）。
地球估计重6.6六吨，或5.97 x 1024千克。为了比较，百万是一个伴随着6个零的1百万 - 一个Sextillion是一个1，其中包括21个零。（1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000
水
一英寸的雨水相当于15英寸的干粉状雪。
海洋的最深部分是35,813英尺(10,916米)深，位于太平洋的马里亚纳海沟。在这个深度，压力为每平方英寸18000磅(9172公斤)。
人脑是80％的水。
空气
在地球上空8-12英里处，被称为喷气流的空气河流在我们上方流动。这些气流有几英里宽，1-2英里深，风速可达每小时250英里。相比之下，最强的飓风的风速在每小时150-200英里之间。
火
闪电螺栓约为5,000°F（〜2,800°C）。
太阳的中心约2700万华氏度（1500万°C）。
元素组合
当氢气在空气中燃烧时，形成水。
氧是地壳、水和大气中含量最丰富的元素(约49.5%)。
声音在水中比空气快4倍。
风和水都对地球造成侵蚀，移动大量的沙子和岩石推倒山和建立新的结构。
