
小朋友你好呀。今天的故事是:《铅笔名字里有个"铅"字,可它肚子里一个铅原子都没有,那黑黑的字,到底是谁画上去的呀?
豆豆翻开铅笔盒,拿起一支铅笔。笔杆上印着两个字:铅笔。他忽然愣住了。妈妈,铅笔里真的有铅吗?妈妈摇摇头。一个铅原子都没有。那,它为什么还叫铅笔呀?妈妈笑了。这是一个好几百年前的错误。豆豆更奇怪了。没有铅,那黑黑的字,到底是谁画上去的?我们先做个小动作。拿一支铅笔,在纸上轻轻划一下。黑线出现了。现在,用手指在黑线上搓一搓。手指头,黑了。这就是第一个秘密。铅笔写下的字,不是流出来的水。它是一层黑黑的粉,躺在纸上。这层粉,来自笔芯里的石墨。石墨是一种黑黑的、软软的东西。摸起来滑溜溜的。石墨里面,住着好多好多碳原子。这些碳原子,排成了六边形的蜂窝。像蜜蜂的家,一格一格连成一片。这一片,就是一层。一层一层,叠起来。像一叠薄薄的纸,像一块千层酥。好玩的地方来了。在每一层里面,碳原子手拉手,拉得特别紧。紧到什么程度?很热很热,它们也不散开。可是,层和层之间呢?它们只是轻轻挨着。只有一种很轻很轻的力,拉着它们。轻到什么程度?你吹一口气,它都能滑开。你可以把它想成:一点点黏,一搓就滑。所以石墨有个脾气。往旁边轻轻一推,一层就滑出去了。现在再看纸。纸看起来平平的,其实不是。放大了看,它像一片乱糟糟的小树林。全是细细的纤维,凹凹凸凸。铅笔划过去的时候,这些纤维就像小锉刀。沙沙沙,一层一层的石墨,被刮了下来。小碎片掉进纤维缝里,躺好。你看到的黑字,就是这些躺着的石墨小碎片。它们没有钻进纸里,也没有和纸变出新东西。只是,躺在那儿。那笔芯是怎么做出来的呢?石墨粉,加上黏土,搅在一起。捏成细细的长条。再放进一千多度的高温里烧一烧。烧完,还要泡一泡油。这样,笔芯就硬实了,写起来滑滑的。黏土放得多,笔芯就硬,字就淡。这叫 H,是英文"硬"的第一个字母。石墨放得多,笔芯就软,字就黑。这叫 B,是英文"黑"的第一个字母。从最硬的 9H,到最软的 9B,中间排着长长一串。HB 站在中间,不软不硬,最好写。最让你瞪大眼睛的事来了。钻石,和铅笔芯,是同一种东西做的。都是碳。你没看错,就是碳原子。那为什么一个亮闪闪、硬得能划玻璃,一个黑乎乎、软得能写字?因为里面的碳原子,排队的方式不一样。铅笔芯里的碳原子,排成一层一层的薄片。薄片之间松松的,一推就滑。钻石里的碳原子呢?每一个,都和四个小伙伴手拉手。拉成一个立体的小金字塔。四面八方,都拉得紧紧的。所以钻石成了世界上最硬的东西。科学家给软硬排了个队,一共十级。钻石排在第十级,最硬。石墨排在第一、二级,最软。同样是碳,一个站成方阵,一个躺成薄片。排队方式一变,脾气就全变了。如果纸换成滑滑的玻璃,或者塑料袋,铅笔还写得上去吗?为什么?世界上还有没有别的东西,也是"同样的材料,换了排队方式,就变成了另一样东西"?准备:一支软一点的铅笔(2B 或者更软的最好)、一张白纸、一块橡皮、一根拉链。第一步,请爸爸妈妈陪着你。第二步,用铅笔在纸上涂一个小方块,涂得黑黑的。第三步,用手指在黑方块上轻轻搓一搓。手指头黑了!这说明什么呢?说明字是躺在纸上的石墨粉,不是长在纸里的。第四步,拿橡皮擦一擦。黑方块跑到哪儿去了?跑到橡皮上去了。石墨粉不会渗进纸里,它只是躺着,所以能被橡皮粘走。第五步,再玩一个。把铅笔芯在拉链的齿上刮几下,来回拉一拉拉链。咦,变滑了?石墨还有一个本领:它是很棒的润滑剂。小提示:一定要爸爸妈妈陪着做。铅笔尖不能对着别人,也不能对着自己。笔芯粉末别弄进眼睛,也别放进嘴里。玩完记得洗手。今天我知道了:铅笔芯里没有铅,写字的黑粉是石墨。石墨里的碳原子排成一层一层的薄片,层与层之间很松,纸的纤维一刮,薄片就掉下来,躺在纸上变成字。钻石和铅笔芯都是碳做的,只是排队方式不一样。我能说出两个新词:石墨(黑黑的、软软的、能写字的碳)、石墨烯(只有一个原子那么薄的一层石墨)。孩子可能会追问:"那我能不能咬铅笔?反正里面没有铅。别急着说"不行",可以先问他:笔芯是没有铅没错,可铅笔杆是什么做的呀?木头。木头尖咬开了,会不会扎嘴?可以这样告诉他:笔芯里真的没有铅,这一点放心。但铅笔还是不能咬:木头尖会扎嘴,笔杆上的油漆也不好吃,木头缝里还藏着看不见的细菌。咬铅笔的习惯,我们一起改掉。如果他对"撕出一个诺贝尔奖"感兴趣,可以讲这一段:2004 年,有两位科学家,一个叫安德烈·海姆,一个叫康斯坦丁·诺沃肖洛夫。他们用透明胶带,一遍一遍粘石墨。粘一次,撕下一层。粘一次,再撕下一层。最后,他们撕出了只有一个原子那么薄的一片石墨,叫石墨烯。就因为这件事,他们在 2010 年拿到了诺贝尔物理学奖。所以你看,铅笔盒里那支不起眼的铅笔,藏着一个诺贝尔奖呢。明天画画的时候,可以问他一句:你猜,你这一笔,蹭下来多少层石墨薄片?