化学第十二章知识点

第十二单元化学与生活课题1人类重要的营养物质六大营养素：蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水（其中无机盐和水可被人体直接吸收）一、蛋白质1、功能：是构成细胞的基本物质，是机体生长及修补受损组织的主要原料。成人每天需60-70g2、存在：动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角的主要成分植物的种子（如花生、大豆）3、构成：由多种氨基酸（如丙氨酸、甘氨酸等）构成的极为复杂的化合物氧化4、人体蛋白质代谢氧化摄入胃肠道尿素+CO2+H2O，放出热量合成蛋白质人体氨基酸合成水解人体所需各种蛋白质5、几种蛋白质(维持生长发育，组织更新)（1）血红蛋白：由血红素(含Fe2+)和蛋白质构成作用：运输O2和CO2的载体血红蛋白+O2氧合血红蛋白CO中毒机理：血红蛋白与CO结合能力比与O2结合能力强200倍，导致缺氧而死。吸烟危害：CO、尼古丁、焦油等（2）酶：生物催化剂特点：高效性、选择性、专一性淀粉酶麦芽糖酶例：淀粉麦芽糖葡萄糖（人体可直接吸收的糖）6、蛋白质的变性（不可逆）：破坏蛋白质的结构，使其变质引起变质的因素物理：高温、紫外线等化学：强酸、强碱、甲醛、重金属盐（Ba2+、Hg2+、Cu2+、Ag+等）等应用：用甲醛水溶液（福尔马林）制作动物标本，使标本长期保存。二、糖类是生命活动的主要供能物质（60%—70%）1、组成：由C、H、O三种元素组成。又叫做碳水化合物2、常见的糖（1）淀粉（C6H10O5）n：存在于植物种子或块茎中。如稻、麦、马铃薯等。（C6H10O5）nC6H12O6血糖淀粉（肌肉和肝脏中）酶（2）葡萄糖C6H12O6酶呼吸作用C6H12O6+6O26CO2+6H2O15.6KJ/g供机体活动和维持体温需要（3）蔗糖C12H22O11：主要存在于甘蔗、甜菜中。生活中白糖、冰糖、红塘中的主要成分是蔗糖三、油脂1、分类植物油脂：油（呈液态如花生油、大豆油）动物油脂：脂肪（呈固态如牛油、奶油）2、生理作用：每克油脂在人体完全氧化提供大量能量约39.3KJ/g，比同质量的糖类多一倍以上重要的供能物质。每日摄入50g-60g3、脂肪功能：提供并储存能量，帮助脂溶性维生素的吸收，保持体温恒定，使食物香甜可口，并保护内脏器官，维持生命活动的备用能源★糖类和脂肪在人体内经氧化放出热量，为机体活动和维持恒定的体温提供能量。四、维生素维生素在人体内需要量很小，但他们可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康的作用，维生素大约有20多种，多数在人体中不能直接合成，需从食物中摄取1、存在：水果、蔬菜、鱼类等2、作用：调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康缺VA：夜盲症缺VB：易患脚气缺VC：坏血症缺VD：使骨质变软软骨病课题2化学元素与人体健康一、组成人体的元素50多种常量元素（11种）在人体中含量>0.01%O>C>H>N>Ca>P>K>S>Na>Cl>Mg微量元素在人体中含量<0.01%Fe、Zn、Se、I、F等二、人体中的常量元素1、钙99%在于骨骼和牙齿中（1）成人体内约含钙1.26g，主要以Ca10(PO4)6(OH)2羟基磷酸钙晶体的形式存在（2）来源：奶类、绿色蔬菜、水产品、肉类、豆类（3）钙过多：结石、骨骼变粗过少：青少年佝偻病、发育不良老年人：骨质疏松2、钠和钾（1）Na+存在于细胞外液人体内含钠80g—120gK+存在于细胞内液成人每千克含钾约2g（2）作用：维持人体内的水分和维持体液恒定的pH（如血液的pH7.35-7.45）三、人体中的微量元素必需元素（20多种）Fe、Zn、Se、I、F等对人体有害的元素Hg、Cr、Pb、Ag、Ba、Al、Cu等元素对人体的作用摄入量过高、过低对人体的影响Fe血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输缺铁会引起贫血Zn影响人体发育缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良Se有防癌、抗癌作用缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高，会使人中毒I（碘）甲状腺素的重要成分缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大F（氟）能防治龋齿缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病课题3有机合成材料一、有机化合物是否含有碳元素无机化合物有机化合物（不包括CO、CO2和Na2CO3、CaCO3等碳酸盐）1、生活中常见的有机物CH4（最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物）、C2H5OH（乙醇，俗名：酒精）、CH3COOH（乙酸，俗名：醋酸）、C6H12O6（葡萄糖）、蔗糖、蛋白质、淀粉等2、有机物数目庞大的原因：原子的排列方式不同3、有机物小分子如：CH4、C2H5OH、CH3COOH、C6H12O6（根据相对分子质量大小）有机高分子化合物（有机高分子）如：蛋白质、淀粉等二、有机合成材料有机高分子材料（1）分类天然有机高分子材料如：棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等合成有机高分子材料塑料（三大合成材料）合成纤维：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、晴纶合成橡胶（2）高分子材料的结构和性质链状结构热塑性如：聚乙烯塑料（聚合物）网状结构热固性如：电木（3）鉴别聚乙烯塑料和聚氯烯塑料（聚氯烯塑料袋有毒，不能装食品）：点燃后闻气味，有刺激性气味的为聚氯烯塑料。（4）鉴别羊毛线和合成纤维线：物理方法：用力拉，易断的为羊毛线，不易断的为合成纤维线；化学方法：点燃，产生焦羽毛气味，不易结球的为羊毛线；无气味，易结球的为合成纤维线。2、“白色污染”及环境保护（1）危害：①破坏土壤，污染地下水②危害海洋生物的生存；③如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染（2）解决途径①减少使用不必要的塑料制品；②重复使用某些塑料制品，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回收各种废弃塑料（3）塑料的分类是回收和再利用的一大障碍一、有机化合物（1）概念：化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物。有机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，都属于无机化合物，少数含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸钙等具有无机化合物的特点，因此，也把它们看做无机化合物。（2）组成和机构：有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素，在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳链或碳环。由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同，因此，有机物的数目异常庞大。（3）有机高分子化合物：有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等。通常称它们为小分子。有些有机物的相对分子质量比较大，从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋白质等。通常称它们为有机高分子化合物，简称有机高分子。二、有机合成材料概念：用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料，而日常生活中用得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料，简称合成材料。（一）塑料我们一般称为“塑料”的物质是一个包括很多材料的大家族，全部由合成树脂组成，这就是聚合物，例如聚乙烯（PE）就是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状，链状结构的高分子材料加热时熔化，冷却后变成固体，再加热又可熔化，因而具有热塑性，可以反复加工，多次使用，如聚乙烯塑料（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二酯（即聚酯PET）。有些网状结构的高分子（如酚醛塑料）一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性。塑料目前尚无确切的分类，一般分类如下：1．按塑料的物理化学性能分热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。热固性塑料：因受热或其他条件能固化成不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。2．按塑料用途分①通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。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，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、③低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程构件的塑料。如ABS、尼龙、聚砜等。③特种塑料：一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。塑料具有优良的化学性能。一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐“王水”等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为“塑料王”。另外还具有良好的透光及防护性能。多数塑料都可以作为透明或半透明制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。有机玻璃化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，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，大量用作农用薄膜。塑料具有多种防护性能，因此常用作防护保装用品，如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。塑料已被广泛用于农业、工业、建筑、包装、国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。农业方面：大量塑料被用于制造地膜、育秧薄膜、大棚膜和排灌管道、鱼网、养殖浮漂等。工业方面：电气和电子工业广泛使用塑料制作绝缘材料和封装材料；在机械工业中用塑料制成传动齿轮、轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品；在化学工业中用塑料作管道、各种容器及其他防腐材料；在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天花板、隔热隔音板、壁纸、排水管件、装饰板和卫生洁具等。（二）多种多样的橡胶在50年前，“橡胶”一词是专指生橡胶的，也就是从热带植物巴西三叶胶的胶乳提炼出来的。然而在今天，世界半数以上的橡胶是指合成橡胶。合成橡胶的种类很多，比如：制造轮胎使用的丁苯橡胶（苯乙烯和丁二烯的共聚物）或乙丙烯橡胶（ERP）；用于汽车配件的有氯丁橡胶及另一种具有天然橡胶各种性能的异戊橡胶。一只轮胎并不是只由一种橡胶做成的。轮胎的底面用非常耐磨的丁苯橡胶。丁苯橡胶也用在轮胎的侧面提高弯道的耐磨性。与空气接触的内胎用丁基橡胶，它有很好的绝缘性，尤其是有高不透气性。在轮胎密封方面合成纤维也起着重要作用。为防止轮胎变形，用聚酯制的纤维逆旋转方向绕在轮胎结构内部。聚酯制的纤维也可与极结实的聚酰胺纤维（最著名的叫凯芙拉）以及钢纤维一起编织，以增加轮胎的强度和轮胎对路面的耐磨性。轮胎生产中还有另一种不可缺少的增强剂是炭黑。这是一种极细的碳粉末，它可以增加橡胶的抗拉、抗切割和抗磨损的强度。（三）复合人造纤维复合纤维是由两种聚合物“粘”成单丝的化纤。由于两种聚合物的成分、力学机械性能不同，如收缩率不同，所以产生强烈收缩，形成天然永久的卷曲状。复合纤维具有“扬长避短”的特点，例如涤纶和锦纶是合成纤维的两大品种，各有优点、缺点：涤纶纤维的保形性好，刚性强，做成的服装挺括，可惜不易染色；锦纶纤维染色性好，但弹性差，易起皱。如果用锦纶作皮层、涤纶作芯层，复合为锦—涤纤维，就能使两者的缺点退而避之，而使两者的优点兼而有之。（四）装扮世界的化纤走进百货商店，最吸引人的莫过于布料和服装柜台。那些花花绿绿、五颜六色的布匹和服装使人流连忘返。这里很大一份功劳要归于当今的化学纤维。人造化学纤维把世界装扮得更加丰富多彩了。人们应记得，就在几十年以前，人类服装几乎全部来自天然纤维棉花（当然还有丝绸）。棉花的生产要占用大片耕地，其产量还要受到气候、肥料、虫害等诸多因素的影响，而且棉布的结实度、挺括度也远不及化纤布料。随着生活水平的提高和人口的不断增长，传统的棉、麻、丝、毛料，无论品质或数量，都已远远不能满足我们的需要。20世纪中叶，科学家和工程技术人员通过研究发现，利用石油等天然矿物及其他化学物质可以合成人造高分子纤维材料。此后，各种各样的化学纤维如雨后春笋般地不断涌现。目前，化学纤维主要有六大类：涤纶（的确良）、锦纶（尼龙）、腈纶（人造羊毛）、丙纶、维纶（维尼纶）和胶粘纤维。除了大家熟知的衣料化纤之外，科技人员还发明了许多新型纤维。（五）碳纤维在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，做成结构材料，如：碳纤维增强环氧树脂复合材料。在强度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。三、合成材料的应用与发展对人类环境的影响合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活，但是，合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题。废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重，这是因为大多数塑料在自然界中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧含氯塑料会产生有毒的含氯化合物，从而对空气造成污染。为了保护人类的生存环境，人们开始着手利用废弃塑料，使它成为有用的资源：（1）直接用作材料。如回收聚乙烯塑料并制成再生薄膜，用作包装袋；（2）热解成单体。如有机玻璃热解得到单体，再重新聚合为成品；又如，聚苯乙烯包装材料和一次性饭盒用BaO处理