二氧化矽(SiO2)在人類發展史上有著不可替代的地位。
二氧化矽作為壹種物理化學性質優異的物質，在自然界中含量豐富，對人類無害，自被開發出來就受到了大家的歡迎。
珠寶業、雕塑業、建築業、玻璃制造業、計時工具制造業……這些行業能發展到今天的程度，沒有SiO2的幫助。本文主要討論二氧化矽對計時工具發展的影響。
計時工具的發展從遙遠的古代就可見壹斑。起初古埃及使用的計時塔，日晷和水鐘的發明，沙漏的廣泛使用，14世紀機械鐘的出現，懷表和擺鐘的時代……然後壹直廣泛使用到現在的石英鐘出現在20世紀。之後，出現了比石英鐘更準確的原子鐘...不過，這裏主要討論石英鐘。
石英鐘的工作原理是計數壹個應時芯片在鐘內不斷振動的次數。至於更具體的工作原理，請參見專門討論該原理的論文。
應時芯片可以振動，因為它是壓電的。壓電性簡單來說就是:給它壹點壓力，它就會釋放電壓。反之亦然。
在石英鐘手表中，主要特點是“給它通電，它就會產生力”。給它通電，它就會振動。如果給它的電的頻率很快，它就能快速而連續地振動。碰巧的是，許多發電的東西可以很容易地提供壹個交變電場，使它們快速振動。
由於它振動需要的電能很少，它的振動能耗小，它的振動頻率穩定，而應時的物理化學性質優良而穩定，許多計時工具都是根據它的振動來計時的。不僅如此，由於其性質穩定，振動頻率受芯片大小的影響很小，因此也適用於制造小型手表。
應時手表在當今社會如此受歡迎，主要有兩個原因:準確和便宜。
與以前的沙漏和機械鐘相比，應時的計時更加準確(因為它的振動頻率穩定)。與新型原子鐘相比，石英鐘更便宜(因為應時在自然界“無處不在”，開發價格低)。所以用它來做手表，在現在的環境下是最合適的。
不信妳可以去調查。有沒有妳手腕上的手表，電腦裏的定時器，手機裏的時鐘……都不含SiO2的？
從現象看本質。
從二氧化矽的廣泛使用，我們可以看到它對計時行業的影響。
(2)化學與戰爭
壹、高貴與普通的結合——石墨炸彈
石墨炸彈是用經過特殊處理的碳絲做的(這個知識在人教版高壹化學的碳元素裏)。每根碳絲的直徑都相當小，只有千分之幾厘米，所以可以長時間漂浮在空中。由於碳絲是通過流體能量研磨和化學清洗制成的，因此碳絲的導電性大大提高。碳絲不粘，但可以附著在所有表面上。通過爆炸或火藥引爆散布在敵方陣地，摧毀敵方防空和發電設備。碳絲可以進入電子設備、冷卻管和控制系統黑匣子的內部。碳絲彈頭對任何東西都有破壞作用，包括停在跑道上的飛機、電子設備、發電廠的電網等等。90年代初，海灣戰爭期間，石墨炸彈在“沙漠風暴”行動中首次亮相。當時，美國海軍發射艦載戰斧巡航導彈，向伊拉克投擲石墨炸彈，攻擊其供電設施，使伊拉克全國85%的供電系統陷入癱瘓。90年代末，在以美國為首的北約對南斯拉夫的空襲中，美國空軍使用的石墨炸彈是BLU-114/B，Fll7A隱形戰鬥機於1999年5月2日首次攻擊南方電網，導致中國南方70%地區停電。
二、渡海的真實寫照——煙霧彈
眾所周知，化學中的“煙”是由固體顆粒組成的，“霧”是由小液滴組成的。煙霧彈的原理是通過化學反應在空氣中引起大範圍的化學煙霧。比如裝有白磷的煙霧彈引爆後，白磷在空氣中迅速燃燒，反應方程式為:(此知識在人教版高二化學“氮族元素”中)P2O5會進壹步與空氣中的水蒸氣反應生成偏磷酸和磷酸，偏磷酸的毒性反應方程式為:P2O5+H2O=2HPO3，2P2O5+6H2O=4H3PO4，這些酸滴與未反應的白色顆粒反應，
同樣，四氯化矽、四氯化錫等物質也容易水解。
SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl，SnCl4+4H2O=Sn(OH)4+4HCl，即它們在空氣中結合形成HCl酸霧，所以也可以用作煙霧彈。第壹次世界大戰期間，英國海軍利用飛機向其軍艦投放含有SnCl4和sicl4的煙霧彈，從而巧妙地隱藏了軍艦，避免了敵人的轟炸。壹些現代新型軍用坦克使用的煙幕彈，不僅可以隱藏物理外觀，還具有躲避紅外激光和微波的功能，從而實現真正的“隱身”。在教學中講述這些知識，會激發學生的無限想象力，增強學習動力。
第三，開啟天堂之光與地獄之火的組合——燃燒彈。
妳看過《拯救大兵瑞恩》嗎？有壹個美軍士兵用燃燒彈燒死了隧道裏的敵兵，這是現代地道戰和塹壕戰中燃燒彈的作用之壹。汽油因其密度低、熱值高、價格低，被廣泛用作燃燒彈的原料(此知識在人教版高中化學第二章第五章)。凝固汽油彈是通過添加壹種能與汽油結合形成凝膠的粘合劑制成的。為了攻擊水中的目標，有的還在凝固汽油彈中加入活性堿金屬和堿金屬，如鉀、鈣、鋇等，金屬和水結合釋放的氫氣會重新燃燒，提高了燃燒威力(這方面的知識在人教版高中化學堿金屬第二章)。
對於裝甲坦克來說，燃燒彈有自己巧妙的對付方法。因為鋁粉和氧化鐵可以發生壯觀的鋁熱反應，2Al+Fe2O3=Al2O3+Fe+熱量(這個知識在人教版高中化學第四章)，這個反應釋放的熱量足以將鋼鐵熔化成液態，所以用鋁劑制成的燃燒彈可以融化坦克的厚裝甲，使其望而生畏。此外，鋁熱劑燃燒彈在沒有空氣燃燒的情況下仍能燃燒，大大擴展了其應用範圍。在教學中運用這些知識，培養他們的創造力。
第四，人類進步和殺戮的產物——火藥
火藥最早是中國勞動人民發明制造的，主要用於醫藥。據《本草綱目》記載，火藥有祛濕氣、消瘟疫、治瘡蘚之功，從火藥中的“藥”字可見壹斑。後來火藥傳到歐洲才在軍事上使用。軍用黑火藥的成分是:75%硝酸鉀，10%硫磺，15%木炭(有時粉末呈棕色，也叫棕粉)。黑火藥極易劇烈燃燒，方程式為:
(這些知識在人教版高中化學壹年級第六章)
同時燃燒產生的熱量使氣體劇烈膨脹，發生爆炸。
隨著軍事化學的發展，出現了比黑火藥爆炸力更大的烈性炸藥。壹般是含有硝基的有機化合物。第壹，苦味酸，也就是炸藥，是苯酚做的。反應方程式是:
(這些知識在人教版高中化學二年級第六章“碳氫化合物的衍生物”中)
硝化甘油是壹個化學實驗室意外發現的烈性炸藥的主要成分。它由甘油(丙三醇)硝化而成，反應方程式為:
(這些知識在人教版高中化學二年級第六章碳氫化合物的衍生物)
後來出現了烈性炸藥TNT，現在廣泛作為軍用武器中的炸藥，也作為標配。它由甲苯硝化而成，反應方程式為:
(這些知識在人教版高中化學第二年“碳氫化合物”第五章中)
此外，硝酸銨是壹種很好的氮肥，也是壹種烈性炸藥。當它突然被加熱到高溫或受到猛烈沖擊時，就會爆炸。反應方程式是:
(這些知識在人教版高二化學第壹章《氮族元素》)
國內外都發生過硝酸銨(用作肥料)倉庫爆炸事件。
至於無煙火藥，是用棉花(主要成分是纖維素)硝化制成的，化學名稱為纖維素三硝酸酯，高中化學課本上有介紹。如果在教學中講這些知識，會增加學習興趣，擴大學生的知識面，何樂而不為呢？
五、科技和死亡的代名詞——化學武器
海灣戰爭後，聯合國在伊拉克武器核查的壹個重要目的是消除其化學武器，這些武器可以致命地使用。歷史上第壹次應用化學武器是在2005年4月22日，德軍在比利時戰場大規模使用氯氣，導致英法聯軍1.5萬人中毒，其中死亡5000人。苦味的氫氰酸殺人不見血。在二戰中忍受它，嚴重的會導致死亡；利用火焰反應可以做出各種顏色的信號彈(這個知識在人教版高中化學堿金屬第二章)；鐵氧體化學塗層可以吸收雷達波，可用於隱身飛機外部塗層；利用AgZ或幹冰進行人工催化降雨作業的知識在人教版高中化學第四章)，可以形成暴雨洪水，成為“氣象武器”，還有核武器三兄弟——* *、氫彈、中子彈等。，這些在高中化學理論中都有他們的身影。