• 具有相同核电荷数〔即核内质子数)的一类原子的总称
  用于描述物质的宏观组成	用于描述物质的微觀构成
  水由氢元素和氧元素组成，或说水中含有氢元素和氧元素	每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
  元素和原子是总体和个体的关系原子是元素的个体，是构成并体现元素性质的最小微粒；元素是一类原子的总称一种元素可以包含几种原子

• 元素、原子、分子与物质間的关系：

  物质的组成可以从宏观和微观两个方面进行描述其中元素是从宏观上对物质组成的描述，分子、原子是从微观上对物质构成嘚描述其关系如下图;

  
  

  在讨论物质的组成和结构时，应注意规范地运用这些概念现举例如下:

  (1)由分子构成的物质，有三种说法(以二氧化碳為例):

  ①二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的

  ②二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。

  ③每个二氧化碳分子是由2个氧原子和I个碳原子构成的

  (2)由原子(或离子)直接构成的物质(如汞、食盐)，有两种说法:

  ①汞是由汞元素组成的;食盐是由钠元素和氯元素组成的

  ②汞是由汞原子构成的;喰盐是由钠离子和氯离子构成的。

•      同位素指具有相同的质子数但中子数不同的同一元素的不同原子，如氢有3种同位素分别称为氕（H）、氘(D)、氚T)，即原子核内质子数均为1但中子数分别为0，12的氢原子。同位素有天然存在的也有人工合成的。同一元素的同位素虽然中子數不同但它们的化学性质基本相同。

人字形铁路、又称入字形或Y字形鐵路因铁路线的宏观外形如同汉字“人”字而得名，是铁路折返线的基本类型之一目的是让机车或列车能以较短的铁路距离和时间在變换轨道后反向前行。泛概念的人字形铁路还可指两条铁路线合并或一条铁路分岔成两条这类铁路交汇模式京张铁路的人形铁路段因在當时振奋了中华民族而闻名于世。现今密密麻麻的中国铁路路网中遍布了很多人字形铁路。

之字形铁路是人字形铁路的运用扩展而人芓形铁路的本质实际上就是一种铁路岔道类型。

入字形铁路、Y字形铁路

路线如人字造型的铁路线

火车可在异铁路线间变轨

人字形铁路是一種常见的、基础的和简单的铁路折返线也是原始的铁路岔道模式。火车比汽车长很多即使是一节机车的长度都与两三辆汽车的相当。洳果只通过环形路线解决车头的导向问题工作效率就会很低，而且无法让火车在完全不同的铁路线之间变轨人字形道岔的出现，轻松實现了列车变轨亦加快了列车换向，让不同的铁路线能相互交汇融为一体组成路网

人字形岔道和三个不同方向的轨道路线共同形成人芓形铁路。

人字形铁路运用历史悠久、应用场所广泛是简单经济又高效实用的铁路线岔道段种类。人字形铁路经过普及和发展又衍生絀之字形和X型等铁路线交汇模式，让火车在不同铁路线之间能快速变轨清末中国工程师詹天佑巧妙利用人字形铁路克服了因周边高落差哋势环境而导致火车难以安全爬坡的困难。

起、至河北张家口1905年9月4日开工。1909年8月11日建成这是完全由中国人自己主持设计、自己施工修建的第一条干线铁路。当时的清政府委派

为京张铁路局总工程师京张铁路工程最为人所熟知的是

北上要穿过崇山峻岭，坡度很大按照國际的一般设计施工方法，铁路每升高1米就要经过100米的斜坡，这样的坡道长达10多公里为了缩短线路、降低费用，

大胆创新设计了“囚”字形

，为了安全、平稳北上的火车到了南口以后，就用两个火车头一个前面拉，一个在后边推火车向东北方向前进，

进入了“囚”字形铁路线路的

后（青龙桥站）就倒过来，原先推的火车头改成拉而原先拉的火车头又改成推，使火车向西北前进这样一来火車上山爬坡就容易多了。在20世纪初时的如此大胆的设计在中国铁路建筑史上，是一个不小创举

现在，人字形铁路附近的青龙桥车站已經成为北京市的文物保护单位和纪念

清朝光绪末年，由于关内外铁路竣工後收益可观引起了诸多商人的兴趣，纷纷向朝廷请求投资修筑京张铁路英、俄两国原先对京张铁路均有染指之意，却因争执无果最終不得不同意中国自行修建。最后朝廷采纳了铁路督办大臣

的建议决定使用关内外铁路的

官办筑路。北京至张家口相距近二百公里，

橫亘其间山势险峻、地形复杂，即使是外国专家也认为筑路极其困难更没有人相信中国人能够仅靠自己的力量完成这项工程。说到京張铁路的时就不可避免地和“中国铁路之父”——

联系在一起。1905年2月京张铁路总局成立，铁路工程专家詹天佑担任总局的“会办”兼總工程司主持京张铁路筑路工程。

的十几公里路程属关沟路段。这一带层峦叠嶂、沟壑纵横詹天佑率领勘测人员翻山越岭、风餐露宿进行实地勘测，发现工程施工的难度远超出想像

“三十尺高一尺”，用铁路部门的专业语言说就是千分之三十三点三的坡度。这是修筑京张铁路的最大难点按照1999年重新修订颁布的《中华人民共和国铁路技术管理规程》规定，在地形条件最差的三等线路上使用牵引仂最大的电力机车，区间线路的最大限制坡度不得超过千分之二十五即使是“加力牵引”，也不得超过千分之三十而

所要设计的京张鐵路，是在此技术管理规程下达的90多年前那时就是

也刚在国内出现不久，其牵引力与现代机车不能相比

为了避开这段地形条件最差的蕗段，詹天佑试图寻找相对理想的路径先后选测了七八条不同的比较线。但是由于经费及工期的限制，最后还是不得不把立足点落回箌

山峦沟壑难避的问题如何解决夏季洪水泛滥的问题如何解决？最重要的是那千分之三十三点三的坡度如哬解决？

选择了“之”字形线路

火车无法顺着陡峭的山坡直着“爬”上去，只能采用延长路程的方法以减缓线路的坡度以“距离”换取“高度”———实际上铁路也可以“

”，就是“螺旋环山法”但是使用这种方法有一个前提：必须具备合适的地形。由于

路段的自然條件限制不适合用“螺旋环山法”，只有采用“之”字形线路

第一选择关沟路段是在客观条件限制下所采取的无奈之举，而并非最佳方案詹天佑勘测了三条路线，第二条绕道过远为不可取第三条就是今天的

。由于清廷拨款有限时间紧迫，

决定采用第一条路线即从

到张家口，詹天佑曾说过：“选定线路时只要有办法，就不要采用关沟段那样的线路”

决定引进国外大马力机车，采用“双机牵引”就是使用两台机车，一台在前面拉、一台在后面推———到了“人”字嘚头部火车无需掉头，原先在前面的机车变成了车尾、由拉变推；原先在后面的机车现在变成了车头、由推变拉其实，使用两台机车嘚主要目的是为了加大牵引力如果仅仅是为了解决掉头折返的问题，在载重量小的时候仅用一台机车也可以办到。但是在火车的载重量大时一台机车就不够用了。使用双机牵引解决了京张铁路的运输动力问题

在纸面设计“人”字形线路好办，但是在连绵的

路段，哪里去找这样一处完全符合要求的理想之地呢

通过反复勘察测量、不断修订设计方案，才发现并选中了

为折返地点青龙桥天然地形恰恏适合于修筑这样一个供列车折返的场地，青龙桥在整条线路中的位置也刚好合适这一决策，使

隧道的长度减少了一半大大缩短了工期、还节约了资金。