化學(xué)與生活基礎(chǔ)知識點

化學(xué)與生活基礎(chǔ)知識點一、營養(yǎng)均衡和人體健康（一）．維生素和微量元素1、維生素是參與生物生長發(fā)育和新陳代謝所必需的一類小分子有機(jī)化合物，分為脂溶性維生素(如維生素A、D等)和水溶性維生素(如維生素C等)2、維生素C的分子式C6H8O6，是一種無色晶體，屬于水溶性維生素，溶液顯酸性，（維生素C攝入過多可用NaHCO3溶液反應(yīng)），其廣泛存在于新鮮水果和綠色蔬菜中。維生素C也稱抗壞血酸，可防治敗血癥。維生素C的化學(xué)特性是容易失去電子，是一種較強(qiáng)的還原劑（抗氧化劑），在水中或受熱時很溶液被氧化。實驗：維生素C的檢驗，用FeCl3溶液，棕黃色變淺綠色；碘的淀粉溶液，藍(lán)色褪去。3、人體中微量元素含量極少，有Fe、I、Zn、Se等共16種，常量元素有C、H、O、Ca、P等共11種4、碘是人體必需的微量元素之一，有智力元素之稱?？啥喑院?、海魚、紫菜來補(bǔ)充；也可吃加碘食鹽(含有KIO3)，碘缺乏致大脖子病，碘過量易致甲亢。5、鐵元素在人體中參與O2的運輸，缺鐵可通過鐵強(qiáng)化醬油來補(bǔ)充，缺鐵可導(dǎo)致缺鐵性貧血。6、中國有句名言：藥補(bǔ)不如食補(bǔ)。人體有自我調(diào)節(jié)能力，要保持膳食平衡。（二）食品添加劑：常見的食品添加劑的分類為著色劑、防腐劑、調(diào)味劑、營養(yǎng)添加劑。1、著色劑（色素）主要包括：天然色素有胡蘿卜素、胭脂紅、莧菜紅、檸檬黃，人工合成色素，蘇丹紅等化工燃料有毒。2、防腐劑：早期采用的防腐劑主要是食鹽、食醋、糖等，現(xiàn)在常用的防腐劑有苯甲酸鈉、山梨酸鉀、亞硝酸鹽。3、調(diào)味劑主要有：食鹽（咸味劑）、食醋（酸味劑）、味精。4、營養(yǎng)強(qiáng)化劑加碘食鹽、鐵強(qiáng)化醬油。5、疏松劑：主要有小蘇打、碳酸氫銨等，受熱易分解生成氣體。方程式：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O（三）常見營養(yǎng)素1、糖類：單糖有葡萄糖，分子式C6H12O6，綠色植物光合作用的產(chǎn)物，人體重要的能量物質(zhì)，發(fā)生氧化反應(yīng)：C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O?？梢耘c銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與新制Cu(OH)2懸濁液加熱生成磚紅色Cu2O，用于檢驗葡萄糖的存在，反應(yīng)在堿性環(huán)境下進(jìn)行?？梢园l(fā)酵生成酒精：C6H12O62CO2↑+2CH3CH2OH二糖有蔗糖和葡萄糖，分子式均為C12H22O11，兩者結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。多糖有淀粉和纖維素，表達(dá)式均為(C6H10O5)n，均為天然高分子，兩者n值不同，結(jié)構(gòu)不同，均可在催化劑（如酶、硫酸）條件下水解，淀粉在硫酸催化下水解后用NaOH溶液調(diào)至堿性，與新制氫氧化銅加熱生成磚紅色沉淀檢驗水解產(chǎn)物葡萄糖。淀粉溶液遇碘顯藍(lán)色。淀粉、蛋白質(zhì)“溶液”均為膠體，可用丁達(dá)爾效應(yīng)檢驗。實驗：淀粉水解的檢驗，檢驗是否存在淀粉用碘水，呈藍(lán)色則淀粉未完全水解。檢驗葡萄糖，先用NaOH溶液中和至堿性，再加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，生成磚紅色沉淀。2蛋白質(zhì)和氨基酸，蛋白質(zhì)是高分子有機(jī)化合物，在人體內(nèi)水解生成α-氨基酸，主要含C、H、O、N元素。蛋白質(zhì)在濃無機(jī)鹽溶液如飽和Na2SO4、(NH4)2SO4溶液中溶解度減小而鹽析，屬于物理變化，可用于分離提存蛋白質(zhì)。在加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛等作用下省去生理活性而變性。α—氨基酸的通式：R—CH—COOH，官能團(tuán)：氨基和羧基。NH2肽鍵的結(jié)構(gòu)：—CO—NH—油脂：是高級脂肪酸的甘油酯，主要有植物油和動物脂肪兩種，天然油脂是混合物（不是高分子），油脂在人體內(nèi)消化生成高級脂肪酸和甘油。油脂在工業(yè)上在NaOH作用下發(fā)生皂化反應(yīng)，生成高級脂肪酸鈉鹽（肥皂主要成分）和甘油。（四）正確使用藥物1、人工合成藥物主要有解熱鎮(zhèn)痛藥、抗生素和抗酸藥等2、解熱鎮(zhèn)痛藥：主要有阿司匹林，其化學(xué)名是乙酰水楊酸，是第一個重要的人工合成藥物。有關(guān)方程式：+NaHCO3==H2O+CO2↑+3、青霉素是重要的抗生素即消炎藥，有阻止多種細(xì)菌生長的優(yōu)異功能，在使用之前要進(jìn)行皮膚敏感性試驗（簡稱“皮試”），以防止過敏反應(yīng)的發(fā)生4、抗酸藥作用是中和胃酸，緩解胃部不適，其主要成分時能中和鹽酸的化學(xué)物質(zhì)，如氫氧化鋁、碳酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣等。有關(guān)方程式：NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑，HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O，Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2OMgCO3+2HCl==MgCl2+H2O＋CO2↑，MgCO3+2H+==Mg2++H2O＋CO2↑5、天然藥物麻黃堿具有止咳平喘的作用，但服用麻黃堿有時會出現(xiàn)中樞興奮所導(dǎo)致的不安、失眠等，晚間服用最好同服鎮(zhèn)靜催眠藥以防止失眠，運動員不能服用麻黃堿。二、功能各異的材料（一）金屬材料1、合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有具有金屬特性的物質(zhì)，與各成分的金屬相比，其特點為硬度比各組成成分大，熔點比各組成成分低。2、我們經(jīng)常使用的合金有鐵合金、鋁合金、銅合金和新型合金。3、生鐵和鋼是含碳量不同的的兩種鐵碳合金。4、鋼一般分為碳素鋼和合金鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同，前者可以分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。含碳量高，硬度大，韌性差、延展性差，含碳量低，硬度小，韌性好、延展性好。后者最常見的一種是不銹鋼，其合金元素主要是鉻和鎳，它在大氣中比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。5、Al是地殼中含量最多的金屬元素，純鋁的硬度和強(qiáng)度較小，通常制成合金。如鋁硅合金，制門窗、飛機(jī)等。鎂鋁合金，制照相機(jī)外殼等。鋁的耐腐蝕原因：表面的鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化物薄膜。（Al2O3）鈍化：常溫下，鐵、鋁在濃硝酸、濃硫酸中形成致密的氧化物薄膜而阻止內(nèi)部金屬的氧化。6、常見的銅合金有黃銅(Cu-Zn合金)和青銅(Cu-Sn合金)7、金屬的腐蝕是指金屬或者合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。主要如鋼鐵的電化學(xué)腐蝕，鋼鐵含碳，在潮濕環(huán)境中易腐蝕生銹，負(fù)極是鐵，反應(yīng)是Fe-2e-==Fe2+，正極是碳，氧氣參與反應(yīng)，最后生成鐵銹（主要成分Fe2O3）8、防止金屬腐蝕的方法有改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(不銹鋼)、外加保護(hù)膜（油漆、電鍍、鈍化、發(fā)藍(lán)、包裹塑料等）、電化學(xué)保護(hù)法（輪船外殼、石油管道連鋅塊，鋼鐵水閘連直流電源負(fù)極）。實驗：易拉罐成分檢驗，內(nèi)部是鋁，表面是致密氧化物薄膜（Al2O3），難以發(fā)生與CuSO4溶液的置換，當(dāng)用NaOH溶液處理溶解氧化膜后，則可以置換。。（二）無機(jī)非金屬材料：玻璃、陶瓷和水泥、光導(dǎo)纖維、晶體硅1、普通玻璃成分是Na2SiO3、Ca2SiO3、SiO2熔化在一起得到的物質(zhì)，是混合物，主要成分是SiO2。這種物質(zhì)稱作玻璃態(tài)物質(zhì)，沒有一定的熔點，而是在某個范圍內(nèi)逐漸軟化。制取原料是石灰石CaCO3、純堿Na2CO3、石英SiO2，在玻璃熔爐中高溫反應(yīng)而成。2、石英玻璃是SiO2，與普通玻璃不同，可做光導(dǎo)纖維。3、制造陶瓷的主要原料是黏土。4、以石灰石和黏土為主要原料，經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，然后加入適量的石膏，并研成細(xì)粉就得到普通的硅酸鹽水泥。（三）有機(jī)高分子材料：塑料、纖維和橡膠1、通常所說的三大合成材料是指塑料、合成纖維和合成塑料。2、塑料的主要成分是合成樹脂，熱塑性指的是塑料冷卻后又變成固體，加熱后又熔化，是線型高分子材料，常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯。熱固性指的是在制造過程中受熱能變軟，但加工成型后受熱不能再軟化，具有體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，如酚醛樹脂。4、天然纖維如纖維素（棉花、麻）、蛋白質(zhì)（蠶絲、羊毛）等，而合成纖維如腈綸、滌綸等，人造纖維（人造棉等）。蛋白質(zhì)纖維的檢驗：灼燒有燒焦羽毛的氣味。5、天然橡膠的化學(xué)組成是聚異戊二烯，是線性分子，經(jīng)硫化后合成硫化橡膠（體型網(wǎng)狀分子，二硫鍵結(jié)構(gòu)）。6、復(fù)合材料指的是將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來的具有優(yōu)良性能的材料。玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)就是玻璃纖維和合成樹脂組成的復(fù)合材料。還有碳纖維復(fù)合材料等。實驗：常見纖維的檢驗。灼燒法，有燒焦羽毛氣味的是羊毛、蠶絲；易燃，有燒紙味，灰柔軟；熔縮，滴落并起泡，灰硬。三、污染與治理（一）空氣污染和治理1、大氣污染物根據(jù)組成成分，可以分為顆粒物、氮氧化物、硫氧化物、CO、碳?xì)浠?、氟氯代烷（常用作制冷劑，商品名叫氟利昂）?、自然界中臭氧有90%集中在距離地面15—50km的大氣平流層中，也就是通常所說的臭氧層，雖然其中臭氧含量很少，但可以吸收來自太陽的大部分紫外線，使地球上的生物免遭傷害3、正常雨水偏酸性，pH約為5.6，這是因為大氣中的CO2溶于雨水中的緣故。酸雨是指pH＜5.6的降水，主要是人為排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的。硫酸型酸雨，SO2引起，2SO2+O2==2SO3SO3+H2O==H2SO4SO2+H2O==H2SO32H2SO3+O2==2H2SO4SO2主要來源：主要是化石燃料燃燒治理：燃料脫硫如石灰石脫硫、廢氣處理等，石灰石脫硫的方程式：2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2。酸雨在空氣中酸性增強(qiáng)的原因是2H2SO3+O2===2H2SO4。硝酸型酸雨：氮氧化物引起。主要來自于汽車尾氣，3NO2+H2O==2HNO3+NO。汽車尾氣：碳氧化合物（CO）、氮氧化合物（NO、NO2）氮氧化合物主要導(dǎo)致酸雨、臭氧空洞、光化學(xué)煙霧。汽車尾氣的催化反應(yīng)：2CO+2NO2CO2+N24、我國是世界上耗煤量最大的國家之一，為了減少煤燃燒對大氣造成的污染，目前主要采取的措施有①改善燃煤質(zhì)量②改進(jìn)燃燒裝置和燃燒技術(shù)，改進(jìn)排煙設(shè)備等(如調(diào)節(jié)燃燒時的空燃比和采用新型煤粉燃燒器，使煤燃燒充分，提高燃燒效率，減少污染，向煤中加入適量石灰石可大大減少燃燒產(chǎn)物中SO2的量)③發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)，開展煤的綜合利用。煤的汽化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。④調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。7、減少汽車等機(jī)動車尾氣的污染是改善大氣質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，可采取：①推廣使用無鉛汽油。因為了減少汽油燃燒，減輕爆震現(xiàn)象，人們常向汽油中添加抗暴震劑，四乙基鉛就是最常用的抗爆劑，加有四乙基鉛的汽油通常稱為含鉛汽油，它的廣泛使用帶來了嚴(yán)重的鉛污染，對人體的許多系統(tǒng)都有嚴(yán)重的損害，尤其是神經(jīng)系統(tǒng)；②在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器。發(fā)生的反應(yīng)，8、室內(nèi)空氣污染的①廚房：燃料燃燒產(chǎn)生的CO、CO2、NO、SO2和尼古丁等造成污染；廚房油煙；②裝飾材料：主要來源甲苯、二甲苯、苯(如油漆)等；甲醛（如膠合板）；放射性污染（氡）9.可吸入顆粒物：通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10,又稱為可吸入顆粒物或飄塵。PM2.5又稱為可吸入顆粒物或飄塵，可100%深入到細(xì)支氣管和肺泡。。（二）水污染和治理1、由于水是一種很好的溶劑，水中的污染物種類繁多：①重金屬污染：水中的重金屬污染主要包括Cr、Hg、Cd、Pb等；②植物營養(yǎng)物質(zhì)污染：生活污水和工業(yè)廢水中，經(jīng)常包括含N、P的化合物，它們是植物生長發(fā)育的養(yǎng)料，稱為植物營養(yǎng)素。2、污水處理的方法有：混凝法(如明礬的凈水)除去膠體物質(zhì)、中和法(如用Ca(OH)2中和酸性廢水，用H2SO4中和堿性廢水)、沉淀法(如用Na2S除去Hg2+)除去重金屬離子，再如Cr3++3OH-==Cr(OH)3↓，有機(jī)污染物：氧化還原法。方程式：Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+3.硬水和軟化：硬水：Ca2+、Mg2+含量高的水，如泉水、井水等。危害：煮沸后產(chǎn)生水垢，成分主要是CaCO3、Mg(OH)2的混合物。軟化：蒸餾法，離子交換法等。（三）垃圾的回收與處理1、處理垃圾要遵循無害化、減量化、資源化的原則2、我國處理垃圾的方法有衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒。垃圾焚燒處理：在焚燒爐中焚燒垃圾，不但解決了垃圾露天焚燒帶來的環(huán)境污染問題，還可用于發(fā)電。垃圾衛(wèi)生填埋：垃圾