求一篇融科学性和趣味性于一体的化学论文。
二氧化硅(SiO2)在人类发展史上有着不可替代的地位。
二氧化硅作为一种物理化学性质优异的物质，在自然界中含量丰富，对人类无害，自被开发出来就受到了大家的欢迎。
珠宝业、雕塑业、建筑业、玻璃制造业、计时工具制造业……这些行业能发展到今天的程度，没有SiO2的帮助。本文主要讨论二氧化硅对计时工具发展的影响。
计时工具的发展从遥远的古代就可见一斑。起初古埃及使用的计时塔，日晷和水钟的发明，沙漏的广泛使用，14世纪机械钟的出现，怀表和摆钟的时代……然后一直广泛使用到现在的石英钟出现在20世纪。之后，出现了比石英钟更准确的原子钟...不过，这里主要讨论石英钟。
石英钟的工作原理是计数一个应时芯片在钟内不断振动的次数。至于更具体的工作原理，请参见专门讨论该原理的论文。
应时芯片可以振动，因为它是压电的。压电性简单来说就是:给它一点压力，它就会释放电压。反之亦然。
在石英钟手表中，主要特点是“给它通电，它就会产生力”。给它通电，它就会振动。如果给它的电的频率很快，它就能快速而连续地振动。碰巧的是，许多发电的东西可以很容易地提供一个交变电场，使它们快速振动。
由于它振动需要的电能很少，它的振动能耗小，它的振动频率稳定，而应时的物理化学性质优良而稳定，许多计时工具都是根据它的振动来计时的。不仅如此，由于其性质稳定，振动频率受芯片大小的影响很小，因此也适用于制造小型手表。
应时手表在当今社会如此受欢迎，主要有两个原因:准确和便宜。
与以前的沙漏和机械钟相比，应时的计时更加准确(因为它的振动频率稳定)。与新型原子钟相比，石英钟更便宜(因为应时在自然界“无处不在”，开发价格低)。所以用它来做手表，在现在的环境下是最合适的。
不信你可以去调查。有没有你手腕上的手表，电脑里的定时器，手机里的时钟……都不含SiO2的？
从现象看本质。
从二氧化硅的广泛使用，我们可以看到它对计时行业的影响。
(2)化学与战争
一、高贵与普通的结合——石墨炸弹
石墨炸弹是用经过特殊处理的碳丝做的(这个知识在人教版高一化学的碳元素里)。每根碳丝的直径都相当小，只有千分之几厘米，所以可以长时间漂浮在空中。由于碳丝是通过流体能量研磨和化学清洗制成的，因此碳丝的导电性大大提高。碳丝不粘，但可以附着在所有表面上。通过爆炸或火药引爆散布在敌方阵地，摧毁敌方防空和发电设备。碳丝可以进入电子设备、冷却管和控制系统黑匣子的内部。碳丝弹头对任何东西都有破坏作用，包括停在跑道上的飞机、电子设备、发电厂的电网等等。90年代初，海湾战争期间，石墨炸弹在“沙漠风暴”行动中首次亮相。当时，美国海军发射舰载战斧巡航导弹，向伊拉克投掷石墨炸弹，攻击其供电设施，使伊拉克全国85%的供电系统陷入瘫痪。90年代末，在以美国为首的北约对南斯拉夫的空袭中，美国空军使用的石墨炸弹是BLU-114/B，Fll7A隐形战斗机于1999年5月2日首次攻击南方电网，导致中国南方70%地区停电。
二、渡海的真实写照——烟雾弹
众所周知，化学中的“烟”是由固体颗粒组成的，“雾”是由小液滴组成的。烟雾弹的原理是通过化学反应在空气中引起大范围的化学烟雾。比如装有白磷的烟雾弹引爆后，白磷在空气中迅速燃烧，反应方程式为:(此知识在人教版高二化学“氮族元素”中)P2O5会进一步与空气中的水蒸气反应生成偏磷酸和磷酸，偏磷酸的毒性反应方程式为:P2O5+H2O=2HPO3，2P2O5+6H2O=4H3PO4，这些酸滴与未反应的白色颗粒反应，
同样，四氯化硅、四氯化锡等物质也容易水解。
SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl，SnCl4+4H2O=Sn(OH)4+4HCl，即它们在空气中结合形成HCl酸雾，所以也可以用作烟雾弹。第一次世界大战期间，英国海军利用飞机向其军舰投放含有SnCl4和sicl4的烟雾弹，从而巧妙地隐藏了军舰，避免了敌人的轰炸。一些现代新型军用坦克使用的烟幕弹，不仅可以隐藏物理外观，还具有躲避红外激光和微波的功能，从而实现真正的“隐身”。在教学中讲述这些知识，会激发学生的无限想象力，增强学习动力。
第三，开启天堂之光与地狱之火的组合——燃烧弹。
你看过《拯救大兵瑞恩》吗？有一个美军士兵用燃烧弹烧死了隧道里的敌兵，这是现代地道战和堑壕战中燃烧弹的作用之一。汽油因其密度低、热值高、价格低，被广泛用作燃烧弹的原料(此知识在人教版高中化学第二章第五章)。凝固汽油弹是通过添加一种能与汽油结合形成凝胶的粘合剂制成的。为了攻击水中的目标，有的还在凝固汽油弹中加入活性碱金属和碱金属，如钾、钙、钡等，金属和水结合释放的氢气会重新燃烧，提高了燃烧威力(这方面的知识在人教版高中化学碱金属第二章)。
对于装甲坦克来说，燃烧弹有自己巧妙的对付方法。因为铝粉和氧化铁可以发生壮观的铝热反应，2Al+Fe2O3=Al2O3+Fe+热量(这个知识在人教版高中化学第四章)，这个反应释放的热量足以将钢铁熔化成液态，所以用铝剂制成的燃烧弹可以融化坦克的厚装甲，使其望而生畏。此外，铝热剂燃烧弹在没有空气燃烧的情况下仍能燃烧，大大扩展了其应用范围。在教学中运用这些知识，培养他们的创造力。
第四，人类进步和杀戮的产物——火药
火药最早是中国劳动人民发明制造的，主要用于医药。据《本草纲目》记载，火药有祛湿气、消瘟疫、治疮藓之功，从火药中的“药”字可见一斑。后来火药传到欧洲才在军事上使用。军用黑火药的成分是:75%硝酸钾，10%硫磺，15%木炭(有时粉末呈棕色，也叫棕粉)。黑火药极易剧烈燃烧，方程式为:
(这些知识在人教版高中化学一年级第六章)
同时燃烧产生的热量使气体剧烈膨胀，发生爆炸。
随着军事化学的发展，出现了比黑火药爆炸力更大的烈性炸药。一般是含有硝基的有机化合物。第一，苦味酸，也就是炸药，是苯酚做的。反应方程式是:
(这些知识在人教版高中化学二年级第六章“碳氢化合物的衍生物”中)
硝化甘油是一个化学实验室意外发现的烈性炸药的主要成分。它由甘油(丙三醇)硝化而成，反应方程式为:
(这些知识在人教版高中化学二年级第六章碳氢化合物的衍生物)
后来出现了烈性炸药TNT，现在广泛作为军用武器中的炸药，也作为标配。它由甲苯硝化而成，反应方程式为:
(这些知识在人教版高中化学第二年“碳氢化合物”第五章中)
此外，硝酸铵是一种很好的氮肥，也是一种烈性炸药。当它突然被加热到高温或受到猛烈冲击时，就会爆炸。反应方程式是:
(这些知识在人教版高二化学第一章《氮族元素》)
国内外都发生过硝酸铵(用作肥料)仓库爆炸事件。
至于无烟火药，是用棉花(主要成分是纤维素)硝化制成的，化学名称为纤维素三硝酸酯，高中化学课本上有介绍。如果在教学中讲这些知识，会增加学习兴趣，扩大学生的知识面，何乐而不为呢？
五、科技和死亡的代名词——化学武器
海湾战争后，联合国在伊拉克武器核查的一个重要目的是消除其化学武器，这些武器可以致命地使用。历史上第一次应用化学武器是在2005年4月22日，德军在比利时战场大规模使用氯气，导致英法联军1.5万人中毒，其中死亡5000人。苦味的氢氰酸杀人不见血。在二战中忍受它，严重的会导致死亡；利用火焰反应可以做出各种颜色的信号弹(这个知识在人教版高中化学碱金属第二章)；铁氧体化学涂层可以吸收雷达波，可用于隐身飞机外部涂层；利用AgZ或干冰进行人工催化降雨作业的知识在人教版高中化学第四章)，可以形成暴雨洪水，成为“气象武器”，还有核武器三兄弟——* *、氢弹、中子弹等。，这些在高中化学理论中都有他们的身影。