化學(xué)第十二章知識點

第十二單元化學(xué)與生活課題1人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)六大營養(yǎng)素：蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機鹽和水（其中無機鹽和水可被人體直接吸收）一、蛋白質(zhì)1、功能：是構(gòu)成細胞的基本物質(zhì)，是機體生長及修補受損組織的主要原料。成人每天需60-70g2、存在：動物肌肉、皮膚、毛發(fā)、蹄、角的主要成分植物的種子（如花生、大豆）3、構(gòu)成：由多種氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）構(gòu)成的極為復(fù)雜的化合物氧化4、人體蛋白質(zhì)代謝氧化攝入胃腸道尿素+CO2+H2O，放出熱量合成蛋白質(zhì)人體氨基酸合成水解人體所需各種蛋白質(zhì)5、幾種蛋白質(zhì)(維持生長發(fā)育，組織更新)（1）血紅蛋白：由血紅素(含F(xiàn)e2+)和蛋白質(zhì)構(gòu)成作用：運輸O2和CO2的載體血紅蛋白+O2氧合血紅蛋白CO中毒機理：血紅蛋白與CO結(jié)合能力比與O2結(jié)合能力強200倍，導(dǎo)致缺氧而死。吸煙危害：CO、尼古丁、焦油等（2）酶：生物催化劑特點：高效性、選擇性、專一性淀粉酶麥芽糖酶例：淀粉麥芽糖葡萄糖（人體可直接吸收的糖）6、蛋白質(zhì)的變性（不可逆）：破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使其變質(zhì)引起變質(zhì)的因素物理：高溫、紫外線等化學(xué)：強酸、強堿、甲醛、重金屬鹽（Ba2+、Hg2+、Cu2+、Ag+等）等應(yīng)用：用甲醛水溶液（福爾馬林）制作動物標(biāo)本，使標(biāo)本長期保存。二、糖類是生命活動的主要供能物質(zhì)（60%—70%）1、組成：由C、H、O三種元素組成。又叫做碳水化合物2、常見的糖（1）淀粉（C6H10O5）n：存在于植物種子或塊莖中。如稻、麥、馬鈴薯等。（C6H10O5）nC6H12O6血糖淀粉（肌肉和肝臟中）酶（2）葡萄糖C6H12O6酶呼吸作用C6H12O6+6O26CO2+6H2O15.6KJ/g供機體活動和維持體溫需要（3）蔗糖C12H22O11：主要存在于甘蔗、甜菜中。生活中白糖、冰糖、紅塘中的主要成分是蔗糖三、油脂1、分類植物油脂：油（呈液態(tài)如花生油、大豆油）動物油脂：脂肪（呈固態(tài)如牛油、奶油）2、生理作用：每克油脂在人體完全氧化提供大量能量約39.3KJ/g，比同質(zhì)量的糖類多一倍以上重要的供能物質(zhì)。每日攝入50g-60g3、脂肪功能：提供并儲存能量，幫助脂溶性維生素的吸收，保持體溫恒定，使食物香甜可口，并保護內(nèi)臟器官，維持生命活動的備用能源★糖類和脂肪在人體內(nèi)經(jīng)氧化放出熱量，為機體活動和維持恒定的體溫提供能量。四、維生素維生素在人體內(nèi)需要量很小，但他們可以起到調(diào)節(jié)新陳代謝、預(yù)防疾病、維持身體健康的作用，維生素大約有20多種，多數(shù)在人體中不能直接合成，需從食物中攝取1、存在：水果、蔬菜、魚類等2、作用：調(diào)節(jié)新陳代謝、預(yù)防疾病、維持身體健康缺VA：夜盲癥缺VB：易患腳氣缺VC：壞血癥缺VD：使骨質(zhì)變軟軟骨病課題2化學(xué)元素與人體健康一、組成人體的元素50多種常量元素（11種）在人體中含量>0.01%O>C>H>N>Ca>P>K>S>Na>Cl>Mg微量元素在人體中含量<0.01%Fe、Zn、Se、I、F等二、人體中的常量元素1、鈣99%在于骨骼和牙齒中（1）成人體內(nèi)約含鈣1.26g，主要以Ca10(PO4)6(OH)2羥基磷酸鈣晶體的形式存在（2）來源：奶類、綠色蔬菜、水產(chǎn)品、肉類、豆類（3）鈣過多：結(jié)石、骨骼變粗過少：青少年佝僂病、發(fā)育不良老年人：骨質(zhì)疏松2、鈉和鉀（1）Na+存在于細胞外液人體內(nèi)含鈉80g—120gK+存在于細胞內(nèi)液成人每千克含鉀約2g（2）作用：維持人體內(nèi)的水分和維持體液恒定的pH（如血液的pH7.35-7.45）三、人體中的微量元素必需元素（20多種）Fe、Zn、Se、I、F等對人體有害的元素Hg、Cr、Pb、Ag、Ba、Al、Cu等元素對人體的作用攝入量過高、過低對人體的影響Fe血紅蛋白的成分，能幫助氧氣的運輸缺鐵會引起貧血Zn影響人體發(fā)育缺鋅會引起食欲不振，生長遲緩，發(fā)育不良Se有防癌、抗癌作用缺硒可能引起表皮角質(zhì)化和癌癥。如攝入量過高，會使人中毒I（碘）甲狀腺素的重要成分缺碘會引起甲狀腺腫大，幼兒缺碘會影響生長發(fā)育，造成思維遲鈍。過量也會引起甲狀腺腫大F（氟）能防治齲齒缺氟易產(chǎn)生齲齒，過量會引起氟斑牙和氟骨病課題3有機合成材料一、有機化合物是否含有碳元素?zé)o機化合物有機化合物（不包括CO、CO2和Na2CO3、CaCO3等碳酸鹽）1、生活中常見的有機物CH4（最簡單的有機物、相對分子質(zhì)量最小的有機物）、C2H5OH（乙醇，俗名：酒精）、CH3COOH（乙酸，俗名：醋酸）、C6H12O6（葡萄糖）、蔗糖、蛋白質(zhì)、淀粉等2、有機物數(shù)目龐大的原因：原子的排列方式不同3、有機物小分子如：CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6（根據(jù)相對分子質(zhì)量大?。┯袡C高分子化合物（有機高分子）如：蛋白質(zhì)、淀粉等二、有機合成材料有機高分子材料（1）分類天然有機高分子材料如：棉花、羊毛、蠶絲、天然橡膠等合成有機高分子材料塑料（三大合成材料）合成纖維：滌綸（的確良）、錦綸（尼龍）、晴綸合成橡膠（2）高分子材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)鏈狀結(jié)構(gòu)熱塑性如：聚乙烯塑料（聚合物）網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性如：電木（3）鑒別聚乙烯塑料和聚氯烯塑料（聚氯烯塑料袋有毒，不能裝食品）：點燃后聞氣味，有刺激性氣味的為聚氯烯塑料。（4）鑒別羊毛線和合成纖維線：物理方法：用力拉，易斷的為羊毛線，不易斷的為合成纖維線；化學(xué)方法：點燃，產(chǎn)生焦羽毛氣味，不易結(jié)球的為羊毛線；無氣味，易結(jié)球的為合成纖維線。2、“白色污染”及環(huán)境保護（1）危害：①破壞土壤，污染地下水②危害海洋生物的生存；③如果焚燒含氯塑料會產(chǎn)生有毒的氯化氫氣體，從而對空氣造成污染（2）解決途徑①減少使用不必要的塑料制品；②重復(fù)使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等；③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；④回收各種廢棄塑料（3）塑料的分類是回收和再利用的一大障礙一、有機化合物（1）概念：化合物主要有兩大類：無機化合物和有機化合物。有機化合物都含有碳元素，像甲烷（CH4）、乙醇（C2H5OH）和葡萄糖（C6H12O6）等。不含碳元素的化合物，都屬于無機化合物，少數(shù)含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸鈣等具有無機化合物的特點，因此，也把它們看做無機化合物。（2）組成和機構(gòu)：有機物除含有碳元素外，還可能含有氫、氧、氯、氮和磷等元素，在有機物中，碳原子不但可以和氫、氧、氮等原子直接結(jié)合，而且碳原子之間還可以互相連接起來，形成碳鏈或碳環(huán)。由于原子的排列方式不同，所表現(xiàn)出來的性質(zhì)也就不同，因此，有機物的數(shù)目異常龐大。（3）有機高分子化合物：有些有機物的相對分子質(zhì)量比較小，如乙醇、葡萄糖等。通常稱它們?yōu)樾》肿?。有些有機物的相對分子質(zhì)量比較大，從幾萬到幾十萬，甚至高達幾百萬或更高，如淀粉、蛋白質(zhì)等。通常稱它們?yōu)橛袡C高分子化合物，簡稱有機高分子。二、有機合成材料概念：用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。棉花、羊毛和天然橡膠等都屬于天然有機高分子材料，而日常生活中用得最多的塑料、合成纖維和合成橡膠等則屬于合成有機高分子材料，簡稱合成材料。（一）塑料我們一般稱為“塑料”的物質(zhì)是一個包括很多材料的大家族，全部由合成樹脂組成，這就是聚合物，例如聚乙烯（PE）就是由成千上萬個乙烯分子聚合而成的高分子化合物。當(dāng)小分子連接構(gòu)成高分子時，有的形成很長的鏈狀，有的由鏈狀結(jié)成網(wǎng)狀，鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材料加熱時熔化，冷卻后變成固體，再加熱又可熔化，因而具有熱塑性，可以反復(fù)加工，多次使用，如聚乙烯塑料（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚對苯二甲酸乙二酯（即聚酯PET）。有些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子（如酚醛塑料）一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化，因而具有熱固性。塑料目前尚無確切的分類，一般分類如下：1．按塑料的物理化學(xué)性能分熱塑性塑料：在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。熱固性塑料：因受熱或其他條件能固化成不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。2．按塑料用途分①通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。②工程塑料：一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、③低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚砜等。③特種塑料：一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等），應(yīng)用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有機硅等。塑料具有優(yōu)良的化學(xué)性能。一般塑料對酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐“王水”等強腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕，被稱為“塑料王”。另外還具有良好的透光及防護性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類塑料像玻璃一樣透明。有機玻璃化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能，大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護性能，因此常用作防護保裝用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。塑料已被廣泛用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、國防尖端工業(yè)以及人們?nèi)粘Ｉ畹雀鱾€領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、魚網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。工業(yè)方面：電氣和電子工業(yè)廣泛使用塑料制作絕緣材料和封裝材料；在機械工業(yè)中用塑料制成傳動齒輪、軸承、軸瓦及許多零部件代替金屬制品；在化學(xué)工業(yè)中用塑料作管道、各種容器及其他防腐材料；在建筑工業(yè)中作門窗、樓梯扶手、地板磚、天花板、隔熱隔音板、壁紙、排水管件、裝飾板和衛(wèi)生潔具等。（二）多種多樣的橡膠在50年前，“橡膠”一詞是專指生橡膠的，也就是從熱帶植物巴西三葉膠的膠乳提煉出來的。然而在今天，世界半數(shù)以上的橡膠是指合成橡膠。合成橡膠的種類很多，比如：制造輪胎使用的丁苯橡膠（苯乙烯和丁二烯的共聚物）或乙丙烯橡膠（ERP）；用于汽車配件的有氯丁橡膠及另一種具有天然橡膠各種性能的異戊橡膠。一只輪胎并不是只由一種橡膠做成的。輪胎的底面用非常耐磨的丁苯橡膠。丁苯橡膠也用在輪胎的側(cè)面提高彎道的耐磨性。與空氣接觸的內(nèi)胎用丁基橡膠，它有很好的絕緣性，尤其是有高不透氣性。在輪胎密封方面合成纖維也起著重要作用。為防止輪胎變形，用聚酯制的纖維逆旋轉(zhuǎn)方向繞在輪胎結(jié)構(gòu)內(nèi)部。聚酯制的纖維也可與極結(jié)實的聚酰胺纖維（最著名的叫凱芙拉）以及鋼纖維一起編織，以增加輪胎的強度和輪胎對路面的耐磨性。輪胎生產(chǎn)中還有另一種不可缺少的增強劑是炭黑。這是一種極細的碳粉末，它可以增加橡膠的抗拉、抗切割和抗磨損的強度。（三）復(fù)合人造纖維復(fù)合纖維是由兩種聚合物“粘”成單絲的化纖。由于兩種聚合物的成分、力學(xué)機械性能不同，如收縮率不同，所以產(chǎn)生強烈收縮，形成天然永久的卷曲狀。復(fù)合纖維具有“揚長避短”的特點，例如滌綸和錦綸是合成纖維的兩大品種，各有優(yōu)點、缺點：滌綸纖維的保形性好，剛性強，做成的服裝挺括，可惜不易染色；錦綸纖維染色性好，但彈性差，易起皺。如果用錦綸作皮層、滌綸作芯層，復(fù)合為錦—滌纖維，就能使兩者的缺點退而避之，而使兩者的優(yōu)點兼而有之。（四）裝扮世界的化纖走進百貨商店，最吸引人的莫過于布料和服裝柜臺。那些花花綠綠、五顏六色的布匹和服裝使人流連忘返。這里很大一份功勞要歸于當(dāng)今的化學(xué)纖維。人造化學(xué)纖維把世界裝扮得更加豐富多彩了。人們應(yīng)記得，就在幾十年以前，人類服裝幾乎全部來自天然纖維棉花（當(dāng)然還有絲綢）。棉花的生產(chǎn)要占用大片耕地，其產(chǎn)量還要受到氣候、肥料、蟲害等諸多因素的影響，而且棉布的結(jié)實度、挺括度也遠不及化纖布料。隨著生活水平的提高和人口的不斷增長，傳統(tǒng)的棉、麻、絲、毛料，無論品質(zhì)或數(shù)量，都已遠遠不能滿足我們的需要。20世紀(jì)中葉，科學(xué)家和工程技術(shù)人員通過研究發(fā)現(xiàn)，利用石油等天然礦物及其他化學(xué)物質(zhì)可以合成人造高分子纖維材料。此后，各種各樣的化學(xué)纖維如雨后春筍般地不斷涌現(xiàn)。目前，化學(xué)纖維主要有六大類：滌綸（的確良）、錦綸（尼龍）、腈綸（人造羊毛）、丙綸、維綸（維尼綸）和膠粘纖維。除了大家熟知的衣料化纖之外，科技人員還發(fā)明了許多新型纖維。（五）碳纖維在復(fù)合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，做成結(jié)構(gòu)材料，如：碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。在強度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢。三、合成材料的應(yīng)用與發(fā)展對人類環(huán)境的影響合成材料的應(yīng)用與發(fā)展，大大方便了人類的生活，但是，合成材料廢棄物的急劇增加也帶來了環(huán)境問題。廢棄塑料帶來的“白色污染”尤為嚴(yán)重，這是因為大多數(shù)塑料在自然界中很難降解，長期堆積會破壞土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚燒含氯塑料會產(chǎn)生有毒的含氯化合物，從而對空氣造成污染。為了保護人類的生存環(huán)境，人們開始著手利用廢棄塑料，使它成為有用的資源：（1）直接用作材料。如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，用作包裝袋；（2）熱解成單體。如有機玻璃熱解得到單體，再重新聚合為成品；又如，聚苯乙烯包裝材料和一次性飯盒用BaO處理