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专题四:化学与社会发展
一、化学与能源
1、化石燃料
(1)化石燃料的种类
煤是古代植物遗体在地层下经过一系列的变化形成的复杂的混合物。煤又有“黑金”、“工业的粮食”之称。
石油是古代动植物遗体在地壳中经过复杂的变化形成的混合物。石油被称为“工业的血液”。
天然气的主要成分是甲烷,是重要的气体燃料。天然气被称为“洁净的天然燃料”。
(2)化石燃料燃烧对环境的影响
燃料中碳燃烧后转化为CO2进入大气,使大气中CO2浓度增大,造成“温室效应”。
化石燃料在燃烧时会排放出SO2、NO2等污染物,它们溶解于雨水会形成酸雨。
2、新能源
在合理开发、综合利用化石能源的同时,人们正在积极开发氢能、核能、太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源,以应对能源危机,减轻环境污染,促进社会可持续发展。
(1)高效清洁的氢能
氢能源具有的优点:本身无毒,燃烧产物是水,无污染;极易燃烧,热值高;来源广泛。但制取氢气的成本高,储存困难,所以氢气作为燃料暂时不能广泛使用。
(2)乙醇(C2H5OH):属于可再生资源,是由高粱、玉米与薯类等经过发酵制得。燃烧时放出大量的热,燃烧的化学方程式为C2H5OH十3O2==2C02+3H20。在汽油中加入适量乙醇燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气的污染。
二、化学与人体健康
1、重要的营养物质
六大营养素:蛋白质、油脂、糖类、维生素、无机盐与水。
这六大类营养素是维持生命必不可少的物质,缺少一种人就会死亡。
蛋白质:构成洗牌的基本物质,维持人体的生长发育与组织更新。其主要食物来源有:蛋类、花生、牛奶。
维生素:调节新陈代谢,预防疾病。其主要食物来源有:蔬菜、水果、肝脏、肉类蛋类、牛奶等。
糖类:给机体活动提供能量。主要食物来源有:甘蔗、玉米、马铃薯。
油脂:在人体内是重要的供能物质。主要食物来源有:花生油、菜籽油、奶油等。
2、某些元素对人体的影响
元素
对人体的作用
对人体健康的影响
Ca
构建骨骼、牙齿的材料
幼儿、青少年缺钙得佝偻病或发育不良。老年人缺钙与得骨质疏松症。
Fe
是血红蛋白的重要成分,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与癌症,摄入量过多,会使人中毒。
I
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;碘过量也会引起甲状腺肿大。
F
防止龋齿
缺氟易产生龋齿,过量会引起氟斑牙与氟骨病。
三、有机合成材料
1、有机物与无机物
有机化合物指的是含碳元素的化合物(除CO、CO2、H2CO3、碳酸盐)。最简单的有机物是甲烷。
无机化合物指不含碳元素的化合物。少数含碳的化合物(CO、CO2、H2CO3、碳酸盐),具有无机化合物的特点,因此也把它们看做无机物。
2、有机合成材料
(1)合成材料:又称有机合成高分子材料,它是由许多有机小分子连在一起,聚合成大分子而形成的,其相对分子质量很大。
(2)有机合成材料是天然不存在,经人工合成的,相对分子质量很大的一类有机高分子材料。一般包括:塑料、合成纤维与合成橡胶。
塑料:是人工合成的一类有机高分子材料,大都具有质轻、易加工成型、不导电、不传热、抗腐蚀性强的特点。
白色污染:一些塑料制品的废弃物所带来的污染称为“白色污染”。由于塑料制品是一种不能被微生物分解的材料,因而造成的危害很大。塑料制品除一少部分被回收利用外,大部分被焚烧,在燃烧时会产生大量的有毒气体,污染大气,危害健康;残留在土壤中的塑料制品,难以分解,使土壤板结,耕种困难。消除“白色污染”的可能方法有:少使用塑料制品,加大塑料的循环利用或应用化学方法将废弃的塑料加工成汽油、涂料等化学制品,并寻求新的易分解的替代品。
合成纤维:棉花、羊毛、木材与草类都是天然纤维。合成纤维是用石油产品、煤、石灰石、水、空气等为原料,通过一系列的化学变化制成的纤维。具有强度高、耐磨、弹性好、耐化学腐蚀等特点,但是吸水性不如天然纤维好。
合成橡胶:合成橡胶是制造飞机、军舰、汽车、医疗器械等所必须的材料,与天然橡胶相比,合成橡胶具有高弹性,绝缘性好,耐油,耐高温等性能。
(3)复合材料:复合材料是指有两种或两种以上的材料组合而成的,物理与化学性质与原材料不同,但又保持原来某些有效功能的新材料。优点是集中了组成材料的各种优点,具有综合性能更加优异的特点。常见的复合材料有钢筋混凝土是钢筋与混凝土的复合材料;机动车轮胎是合金钢与橡胶的复合材料;玻璃钢是塑料与玻璃纤维的复合材料等等。
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