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地球上仅有100多种元素,却构成了纷繁复杂的现代世界.

了解元素和它们的性质,就能掌握物质世界的规律.

奥运短跑运动员,比赛时最快速度是每小时28英里.

赛车的最高时速,约是240英里.

喷气式战斗机的时速,超过1千英里.

航天飞机在轨道飞行时速,是1万7千英里.

是什么力量,使人类文明进步的速度越来越快?

从第一辆自行车,到第一辆汽车；从驰骋海域的超级油轮,到遨游太空的航天飞船,新材料的出现不断帮助人们突破活动空间.人类出行的每一步,都离不开化学的力量.

米老鼠是迪斯尼历史上最经典的动画形象,它快乐地吹着口哨,驾驶着一艘名叫“威利号”的蒸汽船.这种船每小时大约航行8公里.如果乘坐“威利号”从美国西海岸到中国,至少需要3个月.（图1）

在当时,这已是较快的速度.一个人靠两条腿步行,每小时大约能走5公里；骑马的速度会快一些,时速大约7公里；这样的速度限制了人类的活动范围.直到现代汽车出现后,人们的出行时速才超过300公里.

人们脚下的速度,正在越来越快.而这些速度的变化,都从一种树开始.

当哥伦布初次踏上南美洲土地时,被一种神秘物质吸引.在亚马逊丛林中,生长着一种“会哭泣的树”,一旦用刀割开树皮,便会流出白色液体.印第安人把这种树汁叫作“树的眼泪”,这就是今天人们所熟悉的天然橡胶.

马来西亚是世界上最主要的天然橡胶产地之一.当地人把像牛奶一样的胶乳搜集起来,并把它涂在脚上,做成鞋子.把胶乳在火上凝结,加工成各种防水、耐磨的橡胶制品.（图2）

早在1783年,橡胶就帮助人类征服了天空.人们用涂上橡胶的丝绸缝制的热气球第一次飞上天空.很快,热气球就被用于军事目的.研究人员制造出侦查气球和阻拦气球,最终研制出可驾驶的飞艇.天空,成了勇于挑战的工程师和冒险家的乐园.这一切都要归功于橡胶.

19世纪初,美国商店里已经摆上一些橡胶制品：救生衣、雨衣、鞋子等等.

不过,这些橡胶产品并不太受欢迎.因为天然橡胶遇热会变得很黏,遇冷又会发硬.这样的产品无法使用,很多橡胶厂不得不破产倒闭.

直到1839年冬天,一个名叫古德伊尔的美国人无意中把一块混入了硫磺的橡胶掉进火炉.高温使混合物发生剧烈反应,散发出臭气.当橡胶团冷却下来后,古德伊尔惊讶地发现,橡胶已不像平时那样坚硬,变得柔软而富有弹性.（图3）

张爱民（中国合成橡胶工业协会专家委员会委员）：这个变化结果是,橡胶塑性变小,强力和弹性大大增加,变成了有一定力学性能、可以成形的高分子物质.

正是有了硫化这个重要步骤,橡胶才正式成为有用的工业原料.

古德伊尔的发明,永久地改变了世界橡胶业.从鞋子到地毯,从家具到纽扣,利用硫化橡胶技术,古德伊尔开发了数百种橡胶产品.但有一种他从未想到过,那就是和他的名字紧紧相连的汽车轮胎.

欧洲工业革命以后,汽车的发明给橡胶提供了广阔发展环境.英国老兵约翰.邓禄普发明了带有橡胶内胎的充气轮胎.不久,米其林兄弟发明了可装卸式充气轮胎,使修补轮胎变得异常简便,这是轮胎发展史上的重大进步.从此,成千上万的汽车开下流水线,橡胶轮子开始代替人类的双腿奔跑,全球的运转进入新纪元.（图4）

张爱民：化学改变了天然橡胶,化学使轮胎这样的新产品出现,化学使车比以前走得更快更好.化学确实对人类出行起了巨大作用.

1906年,德国拜耳染料厂发布悬赏令：如果有人能在1909年11月1日之前成功研制出“制造橡胶或橡胶替代品的方法”,公司将奖励发明者两万马克.当时,两万马克相当于一个工人17年的工资总和.巨额奖金的背后,是橡胶需求量的急剧增大.

张爱民：制造一辆汽车需要240公斤橡胶,制造一艘轮船需要60吨到70吨橡胶,制造一架飞机需要600公斤橡胶.

几乎所有交通工具都离不开橡胶.第一次世界大战期间,人们用橡胶面具来防备毒气进攻.另外,防空气球、船只以及漂浮码头等橡胶制品,大大提高了战争双方的防御能力和信息传递速度.

张爱民：战争期间,拿不到产胶最多的地方,得不到东南亚天然橡胶,会使整个国防建设、备战物资受到很大影响.因此,美国把开发合成橡胶生产技术,列入国防计划.

怎么写橡胶本科论文的参考文献
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橡胶树不能在北纬24度以北的地区存活.天然橡胶的有限产量和不断增长的需求量之间的矛盾,给许多国家战略物资储备带来一定程度的危机.需求压力迫使人们急切寻找天然橡胶替代品.

如今,世界上百分之六十五的橡胶被用于汽车工业.刚生产出来的生胶是白色的,在制造过程中会加入炭黑,使得混合物呈黑色,并将各种化学原料凝固在一起.正是这个黑乎乎的橡胶制品,支撑了汽车工业近一百年来的迅猛发展.

王佛松（中国科学院院士）：上至航空,下至汽车,包括自行车,脱离了高分子化学家,寸步难行.

现代车胎的成分极其复杂,要达到最高弹性,天然橡胶依旧是最好的.化学家对这种既像液体、又像固体的神奇物质进行剖析后发现,在天然橡胶中,异戊二烯单元像蜷曲的长链.这一发现,为人工合成橡胶开辟了新途径.

王佛松：橡胶不是异戊二烯简单的聚合,像沙子聚在一块儿那样.是靠异戊二烯一个一个单体,通过化学键连起来的大分子,不是小分子.几十个,几百个,几千个,上万个,上十万个地连在一起.

天然橡胶是典型的高分子聚合物.聚合物都是长链分子,也就是说,它并不是一堆粘结成群体的单一分子.这种高分子可以延展得很长.（图5）

王佛松：天然橡胶的结构,是一个一个单体结起来,非常规整.一个头一个尾地结起来,也可以头头相结,尾尾相结.

认识到天然橡胶的分子结构,人们尝试使用同一种单体合成橡胶.1942年,世界上第一种大规模工业生产的合成橡胶——丁苯橡胶出现了.

张爱民：丁苯橡胶可以代替一部分天然橡胶来作为轮胎和其他橡胶制品的原料使用.从此,合成橡胶登上了历史舞台.

19世纪末20世纪初,人类发明成果层出不穷,具有探索精神的研究者发明技术、申请专利,并辅之以行动,工业的发展带动着全人类文明进步的速度.随着对单体、催化剂和聚合方法的不断研究,化学家发现了打开物质世界的大门.

王佛松：化学反应要靠一定的能量.很多物质放在那不反应,比如水,氢加氧不反应,要靠高压,靠闪电,才会产生水,产生臭氧等等.通过催化剂可以把两个不能反应元素的能级降到可以互相结合的程度.

化学反应的速度是不相同的.催化剂就是能改变化学反应速度的物质,堪称是化学反应的“变速器”.在现代工业生产中,催化剂扮演着举足轻重的角色.（图