地球上有哪些基本的物质(地球有94种化学元素)(1)

就在这一刻,一段新的生命历程开始了。我们是如何从一个微小的细胞长成一个身高一米八,体重80公斤的“大帅锅”的呢?我们是用什么材料构建了我们的身体呢?造这么大一个人需要多少原材料,需要花多少钱呢?我们来聊一聊这个有趣的话题。

我们是如何长大的?通俗点说,就是吃饭。我们通过食物获取身体成长所需要的营养物质。那么食物中的营养物质又是从哪里来的呢?我们吃的食物,无论是动物类的肉蛋奶鱼,还是植物类的米面果蔬,归根到底都是来自我们脚下的土地。也就是说,我们身体所需要的营养物质最终来源都是地球,是地球上的化学元素组成了我们的身体。大家觉得是不是这样呢?

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地球上的化学元素组成

组成人类身体的原材料来自地球,那么地球上有多少化学元素呢?它们的含量又是多少呢?我们把具有相同电荷数,(也就是相同质子数)的一类原子叫做化学元素。到目前为止,科学家已经发现了118种化学元素,其中地球自然存在的有94种。

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地壳中的化学元素组成

按照质量计算,组成整个地球的化学元素丰富程度分别为铁约占34.6%,氧占29.5%,硅占15.2%,镁占12.7%,镍占2.4%,硫占1.9%,钙占1.5%和铝占1.4%,其他元素共占1.5%。而在地壳中含量最多的化学元素是氧,占到了地壳总重量的48.6%,其次是硅,占26.3%,其次含量较为丰富的元素是铝、铁、钙、钠、钾、镁。这八种元素占到了地壳总重量的98%,其余的80多种元素占了2%。

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人体常量元素

地球上有这么多的化学元素,那么造一个人都会用得到吗?用什么样的化学元素,我们是有选择的。目前科学家在人体内发现了60多种化学元素。其中,含量占人体总重量万分之一以上的元素称为“常量元素”。常量元素有11种,由多到少分别是氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。常量元素占到了人体总重量的99.5%以上。含量占人体总量万分之一以下的元素称为“微量元素”。微量元素总共只占了人体总重量的0.5%,主要有铁、锌、铜、锰、碘、钴、锶、铬、硒等。上面这些元素就是我们建造身体所需要的最基本的原材料。

那么造一个人所需要的化学元素的用量分别是多少呢?即人体中的各种化学元素含量是多少呢?我们以一个体重为80公斤的成年人举例吧!

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人体含水量

在这个人的身体中,氧元素的重量占了65%,也就是52公斤。在我们的身体中,水占到了体重的大约60%。也就是说体重为80公斤的人,体内所含的水就有48公斤。这差不多相当于3桶15升桶装水的重量啊!水是由氧元素和氢元素构成的。另外,人体内几乎所有的有机化合物都含有氧原子。

若论对生命的重要性,碳元素才是生命的基石,生命必不可少的元素。它是有机化合物的骨架元素。碳元素占人体总重量的18%。也就是说,一个体重为80公斤的人身体中含有碳元素14.4公斤。

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人体中的化学元素

此外,氢元素占总人体质量的10%,重8公斤,氮元素占3%,重2.4公斤,钙元素占1.5%,重1.2公斤,磷元素占1%,重800克,硫元素占0.25%,重200克,钾元素占0.2%,重160克,钠元素占0.15%,重120克,氯元素占0.15%,重120克,镁元素占0.05%,重40克。

此外人体内的微量元素多达几十种,它们也是构建我们身体必不可少的元素。例如,铁元素是人体中的一种重要的微量元素。它的主要作用是参与氧的运输和造血过程。人体中含有多少铁呢?人体中铁元素的含量大约是0.005%。一个80公斤的成年人身体中含有4克铁。这些铁足够打一根铁钉了。

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人体微量元素

了解了造人所需要的化学元素用量,最后我们再来聊一个有趣的话题,“造一个人需要花多少钱呢?”假如我们按照前面列出的清单来采购这些化学元素的话,即各种化学元素的单质需要花多少钱呢?一起来了解一下。(相关数据来自网络,仅供参考。)

氧元素以氧气计算,按重量算氧气每公斤25.45元,那么我们身体中的52公斤氧元素就要花费1323.4元。

碳元素最常见的同素异形体是石墨和钻石。石墨比较便宜,每公斤0.8元,那么组成身体所需要的14.4公斤碳元素需要11.52元。如果换成钻石的话那可就是天价了啊!

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组成人体的主要化学元素

按重量算,氢气每公斤33.37元,8公斤氢元素就是226.96元。氮气每公斤8元。那么2.4公斤氮元素就是19.2元。金属钙每公斤23元,身体中的1.2公斤钙元素就是27.6元。磷元素以红磷计算,每公斤68元,身体中的0.8千克磷元素就是54.4元。硫磺每公斤1.5元,身体中的0.2千克硫元素就是0.3元。金属钾每公斤85元,身体中的0.28公斤钾元素就是23.8元。金属钠每公斤12元,身体中的0.144公斤钠元素就是1.73元。氯气每公斤6元,身体中的0.144公斤氯元素就是0.86元。金属镁每公斤18元,身体中的0.04公斤镁元素就是0.72元。

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这么算下来,造一个体重为80公斤的成年人所需要的常量元素总共要花1690.46元。微量元素虽然也是构建身体必不可少的原材料,但是在身体中的含量实在是太低了,即使是含量最多的微量元素,铁元素也就是一根钉子的钱。因此,它们的花费可以忽略不计了。

原来,大自然造物主在组建生命时用的全是物美价廉的原材料啊!

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