现代化学与社会

现代化学与社会

——绪论化学发展的三个时期化学学科的体系远古的工艺化学时期炼丹术和冶金化学时期古代及中古时代

图1泥条盘塑法制陶器图2利用陶车制陶器

图3赤铁矿图4朱砂图5银朱

图6雌黄

图7雄黄

图8粉锡

图9白云母

图10孔雀石

图11仪狄

图12杜康

图13炼丹术

图14越王勾践剑

图15黑火药探索物质结构近代化学的孕育和发展时期中国古代五行说古印度五大说泰勒斯——水是万物之母化学学科的体系赫拉克利特斯——火是万物之母阿那克西米尼——气是万物之母恩培多克勒+——提出了“四元素”亚里士多德——原性学说波义耳——提出“元素”的概念道尔顿——提出原子学说阿伏伽德罗——提出分子、原子学说微观世界的了解边缘学科的产生现代化学时期化学学科的体系化学学科的体系2.化学学科的体系物理化学实验化学普通化学先导先导化学的基本原理物质的组成及结构元素及元素周期律质量守恒定律反应过程中的能量变化（能量守恒）反应速率与反应方向（能量最低原理）!!!化学在社会发展中的地位和作用化学工业促进了农业的发展化工产品可以代替天然物质和补充天然物质的不足化学工业的发展促进其他学科的技术进步化学工业为国民经济其他部门服务21世纪的化学原料的改进生产技术的发展生产设备的开发绿色化学合成材料染料药物合成化学表面化学纳米化学超分子化学……化学素养及其意义

了解生活中所未知的化学本质，认识到化学并非仅对成为化学工作者的人才是有用的。第一章

生活中的有机化学有机化学的发展有机物的人工合成分析有机物质的内部组成及结构认识纯物质、获得纯物质由动植物有机体得到的物质有机化合物的定义（1）碳氢化合物及其衍生物。（2）衍生物就是碳氢化合物的氢原子被其

他原子或原子团取代后的化合物。!!!有机化合物的特点有机化合物的熔点、沸点较低有机化合物大多数难溶于水而易溶于有机溶剂有机化合物的化学反应速率一般比较缓慢，反应产物比较复杂同分异构现象多一般有机化合物的热稳定性差，易于燃烧!!!有机化合物的分类链状化合物碳环化合物按碳原子骨架杂环化合物烯烃炔烃卤代烃醇、酚醚醛、酮按官能团羧酸!!!链烃及其衍生物的命名——系统命名法词头和词尾主链编号选择主链3,6-二甲基-3-庚烯5-甲基-2-己酮编号时应注意使取代基、不饱和键或官能团的位次具有最小的数目。若是饱和烃，则选择最长的的碳链为主链；若是不饱和烃，则选择带有不饱和键且最长的碳链为主链；若是链烃的衍生物，则以带有官能团的且最长的碳链为主链词头：取代基的位置编号—数目+名称词尾：饱和烃：主链碳原子数目+母体名称；不饱和烃：不饱和键位次—主链碳原子数目+母体名称链烃的衍生物：主官能团的位次—主链碳原子数目+母体名称!!!链烃及其衍生物的命名——习惯命名法某某醚醚某某酮酮某酸某酯酯（二）乙醚甲丙醚（二）乙酮甲乙酮甲酸乙酯!!!芳烃及其衍生物的命名当苯环上有两个取代基时当苯环上有三个相同的取代基时当苯环上有三个或三个以上不完全相同的取代基时有机化合物的重要反应类型有机化合物中的氢原子被其他原子或原子团代替的化学反应取代反应不饱和化合物中的双键或三键断裂，反应试剂加到不饱和键的两个原子上，生成饱和的和饱和程度较高的产物的化学反应加成反应从两个相邻的碳原子上除去原子或官能团，生成含有双键或三键的化合物的化学反应消去反应与氧化合或失去氢的反应氧化反应同一分子内，原子或官能团从一个位置转移到另一个位置的反应重排反应!!!化学与生命——糖类单糖——多羟基醛、酮、不能水解成更简单

的糖寡糖——由两个到十个左右的单糖失去一份子水而形成的多糖——由几百个或几千个单糖分子缩合而

成的一类天然高分子化合物分类C、H、O三种元素，通常以表示组成可溶于水、有甜味可溶于水、有甜味一般可溶于水、没有甜味，但酶的作用下水解成单糖后有甜味!!!!化学与生命——脂类“油”——不饱和脂肪酸与甘油脱水而成“脂”——饱和脂肪酸与甘油脱水而成分类主要由C、H、O三种元素组成，有时还含有N、P、S由甘油和脂肪酸脱水而成组成脂肪的水解——在催化作用下发生水解，生成游离的脂肪酸和甘油脂肪的酸败——在光照、氧气、水、微生物或铜、铁等金属作用下，发生氧化、水解、分解等化学反应脂肪的热变化——在有氧或无氧的条件下，当温度太高时，发生聚合或分解的反应化学性质化学与生命——蛋白质生物体内的功能大分子具有十分独特的专一立体结构功能主要由C、H、O、N四种元素和少量S组成由一分子氨基酸的羧基和另一分子氨基酸的氨基脱水而成组成遇酸、加热可是蛋白质变性变性作用化学与生命——酶、维生素由生物细胞产生的、以蛋白质为主要成分的、具有催化活性的生物催化剂酶脂溶性维生素：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K水溶性维生素：维生素B、维生素C维生素类固醇类物质酚类物质多羟基酸性物质化学与生命——自由基与人体衰老所谓自由基，是指带有未成对电子的分子、原子或离子。!!!!粮食多糖化合物淀粉葡萄糖二氧化碳+水-Q水解化学与食品——粮食化学化学与食品——粮食化学为什么“生米”要“煮成熟饭”才能吃？淀粉皮质层（支链淀粉）淀粉颗粒核心（直链淀粉）淀粉颗粒结构图为什么粮食煮熟后可以做浆糊？!!!!为什么纤维素不能成为人类的主食？化学与食品——粮食化学为什么煮熟的糯米及其制品特别黏？糯米的淀粉颗粒中含直链淀粉较少，几乎都是由支链淀粉所组成。（1）纤维素的结构与淀粉的结构不同，因而分解的酶不同（2）身体内缺少分解纤维素的酶蛋白质α氨基酸二氧化碳+尿素-Q化学与食品——肉食化学化学与食品——肉食化学为什么要熟食肉、蛋？肌肉纤维束肌动蛋白肌球蛋白肌肉纤维壁（弹性蛋白）胶原蛋白化学与食品——肉食化学刚生下的鸡蛋吃了很补？（1）生鸡蛋的蛋白质分子链呈螺旋状紧密结构（2）生鸡蛋中有某些细菌（3）含有一种亲合素蛋白质肉的“嫩”与“老”是什么意思？嫩：蛋白质结构发生变性老：高温下发生深度变性，分子内发生脱水反应!!!!新鲜的肉为什么呈粉红色？坏肉为什么既臭又有毒？化学与食品——肉食化学（1）肌红蛋白：由蛋白质和血红素结合形成（2）血红素：C34H32N4FeO4尸胺腐胺!!!!鱼为什么会有腥味？如何去腥？河豚为什么有毒？其自身为什么不会中毒？活虾、生蟹加热后其壳为什么变红色？化学与食品——肉食化学!!!!化学与食品——油脂化学油脂细小油滴胆酸脂肪酶脂肪酸+甘油小肠：肝脏：消化场所吸收的油脂进行代谢代谢场所什么油最适合人类食用？化学与食品——油脂化学炒菜时为什么会感到“呛鼻”？化学与食品——油脂化学T＞250℃：油脂分解为甘油和脂肪酸氧化醛酮分解醛、酮游离碳脱羧脱水二氧化碳水甘油脂肪酸少吃煎炸食物！!!!!化学与食品——果蔬化学水果、蔬菜可提供人体所需的维生素、无机盐可保持人体内酸碱平衡可以补充一部分糖、蛋白质和脂肪有助于保留肠道中的水分吃水果不能代替吃蔬菜！化学与食品——果蔬化学没成熟的水果为什么又酸又涩、成熟水果有香又甜？酸：果酸较多（苹果酸、酒石酸、柠檬酸）涩：含有大量单宁香：果酸与乙醇合成具有香味的酯甜：淀粉转化为葡萄糖、果糖不涩：单宁转化为衍生物产生微量乙烯、乙醇化学与食品——果蔬化学蔬菜应先洗还是先切？菠菜为什么不能与豆腐同煮？长期素食对身体好不好？化学与食品——调味品化学酸：氢离子甜：多羟基化合物、某些具有氨基的化合物苦：具有硝基、巯基、硫键、二硫键、碳硫键、配

价氮原子及无机离子辣：酰胺基、酮基、异腈基、硫腈基盐：与化合物含有的阳离子有关鲜：个别氨基酸的钠盐以及一些核苷酸的钠盐!!!!化学与食品——调味品化学含3%~5~乙酸的水溶液，乙酸的盐类、氨基酸，维生素B1、B2、C等味＊乙酸＊氨基酸、乳酸、葡萄糖色＊白醋：未加调色剂＊陈醋：红枣或炒熟的粮食加水熬制后进行调色香＊酯类物质化学与食品——调味品化学淀粉水解葡萄糖与酒化酶作用乙醇含量：10%~15%乙醇含量：约15%化学与食品——调味品化学酿造酱油蛋白质、淀粉质→酱曲→酱油化学酱油毛发→混合氨基酸与过量盐酸溶液→氨基酸+氯化钠+水+酒精+味精+柠檬酸化学与食品——调味品化学生活用品质量优劣鉴别方法第二章

化学与环境质子中子原子核核外电子原子分子大分子细胞组织器官个体种群群落生态系统生物圈环境污染的产生原始社会人类适应自然，属于“自然界中的人”，无力与各种自然灾害、饥饿、疾病以及野兽的侵扰、危害抗争农业社会人类开始改造自然，成为有能力“与自然对抗的人”，导致生态破坏问题蒸汽机时代工业污染出现电气时代环境污染和生态环境破坏达到十分严重的程度环境质量的恶化是渐变的煤烟型污染大气污染光化学烟雾型污染大气污染室内空气污染大气污染常见大气污染物大气中的主要污染物颗粒污染物硫氧化物氮氧化物碳氧化物碳氢化合物室内空气污染物常见的大气污染现象——酸雨

雨水中含有一定数量的酸性物质（如硫酸、硝酸、盐酸等）的自然降水现象，包括雨、雹、雪、雾等，若其pH值小于5.6，称为酸雨。

主要分为硫酸型和硝酸型，我国主要是硫酸型。

影响因素包括：地域条件、大气的缓冲能力、大气中颗粒物等。常见的大气污染现象——酸雨酸雨形成中涉及到化学变化：气相反应：液相反应：!!!!常见的大气污染现象——酸雨土壤酸化、森林衰退损坏建筑常见的大气污染现象——温室效应

大气当中某些痕量气体含量增加，强烈吸收长波辐射，引起地球平均气温上升的现象称为温室效应。常见温室气体有：CO2、CH4、O3、N2O。影响温室效应的因素：浓度、增长趋势、气体分子吸收红外辐射的能力。!!!!常见的大气污染现象——温室效应常见的大气污染现象——臭氧层空洞

水体污染

由于人类的生产和生活活动而排放的污染物进入水体，使水体和水体底泥的物理、化学性质或生化性质发生变化，从而降低了水体的使用价值，这种现象称为水体污染。通常以BOD5、COD、TOC、TOD、SS间接表示水体污染程度有机污染物氮、磷、无机酸、碱、盐等无机污染物放射性物质生物污染性物质其他污染物!!!!赤潮水华水体污染——水体富营养化水体污染——重金属污染（汞）水体污染——重金属污染（镉）骨痛病“女儿村”水体污染——地方性氟中毒氟斑牙氟骨症水体污染——石油对水体的污染世界著名的十二大公害事件

——马斯河谷烟雾事件世界著名的十二大公害事件

——洛杉矶光烟雾事件世界著名的十二大公害事件

——多诺拉烟雾事件世界著名的十二大公害事件

——伦敦烟雾事件世界著名的十二大公害事件

——四日市哮喘事件世界著名的十二大公害事件

——水俣病事件世界著名的十二大公害事件

——富山痛痛病事件世界著名的十二大公害事件