化学与生活.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学与生活,要点,1,主题,1,化学与健康,一、某些元素对人体健康的重要作用,钙：钙是人体必需常量元素，是骨骼、牙齿的主要成分，维持神经和肌肉的活动。人体每日必须摄入足够量的钙。幼儿和青少年缺钙会得佝偻病和发育不良，老年人缺钙会骨质疏松，容易骨折。,铁：铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，铁在人体中含,4,5 g,，是血红蛋白的组成部分，参与氧气的运输和各种器官的形成。缺铁导致人记忆力、免疫力和对温度的适应力下降或引发贫血。通过食用加铁酱油补充铁元素，一方面可以减少贫血病的发生，另一方面也容易控制补铁量。2,锌：锌参与人体内许多金属酶的组成，对人的生命活动进行调节。若人体缺锌，人的生长、蛋白质的合成、,DNA,和,RNA,的代谢等都将发生障碍。,碘：碘是合成甲状腺激素不可缺乏的重要原料。甲状腺激素具有影响肌体代谢、生长发育，特别是脑发育的生理作用。因此，如果甲状腺功能异常，分泌激素过量或不足，势必对机体的代谢、生长发育和智力发育造成很大影响，导致种种疾病的发生，如较常见的甲状腺肿大。,食用加碘（碘酸钾）食盐是科学补碘的方法。,3,二、对生命活动具有重要意义的有机物,糖类的组成、结构、性质和用途,分子式,最终水解产物,醛基,还原性,用途,葡萄糖,果糖,蔗糖,麦芽糖,淀粉,纤维素,葡萄糖和果糖,葡萄糖,葡萄糖,有,有,无,有,无,C,6,H,12,O,6,C,12,H,22,O,11,(C,6,H,10,O,5,),n,不能水解,有,无,无,有,无,在体内发生氧化反应释放能量，制镜，医用营养液。,制葡萄糖、酿酒、造醋,。,在人体中具有重要的生理作用；用来造纸、制造炸药、电影胶片、粘胶纤维等,食品,食品,食品,4,糖类,多羟基酮多羟醛，或者水解能产生。,银镜菲林葡萄糖，淀粉遇碘色变蓝。,多糖难溶味不甜，属于天然高分子。,5,油脂,的组成、结构、性质,油脂是油和脂肪的统称，是,形,成的酯。,结构：,高级脂肪酸和甘油,R,1,COO,CH,2,R,2,COO,CH,R,3,COO,CH,2化学性质：油脂在,等催化剂的作用下发生,反应，油脂在碱性溶液中的水解反应称为,反应。肥皂的主要成分为,。油脂中的不饱和烃基可以发生,反应。,酸、碱或酶,水解,皂化,高级脂肪酸钠盐,加成,6,食用油脂对人体健康的意义,油脂是人体不可缺少的营养物质。人们在正常的饮食中都可以通过摄取一定量的食用油而获得亚油酸、亚麻酸等脂肪酸。脂肪酸在人体内的功能主要有以下四点。,供给人体热量（热量最高的营养物质）,脂肪酸储存在脂肪细胞中，相当于“能量”的储存，当人在劳动时大量消耗能量，体内的脂肪发生氧化反应，放出能量来满足机体的需要。,作为合成人体所需的其他化合物如磷脂、固醇等的原料。这些化合物是细胞的主要成分，在生命活动过程中起着重要作用。,必需脂肪酸在体内有多种生理功能，如促进发育、维持健康和参与胆固醇的代谢。,7,油脂,高脂肪酸甘油酯，越不饱和越轻盈。,入水浮面可分液，遇酸遇碱可水解。,碱性水解称皂化，加氢固化易运储。,8,类别,氨基酸,蛋白质,结构特点,主要性质,蛋白质、氨基酸性质,既有羧基又有氨基,由不同氨基酸脱水缩合而成的含有肽键的高分子化合物,两性,成肽反应,胶体性质；,两性；,水解生成氨基酸；,盐析；,变性,含苯环的遇浓硝酸呈黄色；,灼烧有烧焦羽毛气味。,9,八种人体必须氨基酸,有人是无赖（赖氨酸），好色（色氨酸），笨（苯丙氨酸）蛋（蛋氨酸），但名字非常响亮（亮氨酸），异常响亮（异亮氨酸），书记（苏氨酸，缬氨酸）！,酶：具有催化作用的一类蛋白质，其催化特征：条件温和，不需加热；高度专一；高效。,10,蛋白质,水解单体氨基酸，碳氢氧组氮硫磷。,盐析,可逆质不变，浓硝色黄焦毛味。,重金,热,氧,强酸碱，,变性,凝结不可逆。,11,三、人体必需的维生素,1,、维生素在人体中的作用：,维生素在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学反应，能调节各种器官的机能并维持各种细胞的特征，对人体的生长和健康至关重要。,12,水果、蔬菜,动物肝脏,维生素,C,和维生素,B,族,维生素,A,、,D,、,E,和,K,等,易被人体吸收，多余的随尿排出体外，一般不易积存，容易缺乏,与脂类共存于食物中，并随脂类一起吸收，不易排泄，易在体内积存，主要存在于肝脏中,易溶于水,难溶于水，易溶于脂肪和有机溶剂,来源,包含,种类,在体内消化过程,溶解性,水溶性维生素,脂溶性维生素,2,、脂溶性维生素和水溶性维生素的比较,13,3,、维生素,C,（抗坏血酸）,(1),组成,(C,6,H,8,O,6,),及结构,(2),存在及作用：,存在新鲜水果、绿色蔬菜中，人体不能合成维生素,C,，必须从食物中获得。在人体内具有重要的功能。例如，它参与体内的氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构，促进伤口愈合，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能，帮助无机盐和某些氨基酸的吸收，增强对传染病的抵抗力，有解毒作用等。当人体中缺少维生素,C,时，,会引起牙龈出血、牙齿松动、骨骼脆弱、血管脆弱、严重时会出现皮下出血，口腔和消化器官黏膜出血和坏血病。含维生素丰富的食物有柠檬、橘子、番茄等。,具有较强还原性,(3),性质：,14,第二章 促进身心健康,合理选择饮食,正确使用药物,15,一、水对生命活动的重大意义,能调节体温,是人体细胞中的重要组成部分，是人体中含量最多的物质，约占人体体重的三分之二。,是一种很好的溶剂，食物中许多重要物质溶于水才能被吸收,运输功能，水溶液在血管细胞间川流不息，把氧气和营养物质运送到组织细胞，又把代谢废物和有毒物质运送到肾脏、大肠、皮肤、肺部，通过粪便、汗液、呼气等排出体外（运送营养，带出废物）。,人体内反应的介质和反应物,16,如果长期饮用纯净水，会使人体缺少矿物质，使体液失去平衡，可能导致疾病的发生；如果长期饮用矿泉水会使人体矿物质含量太高，影响健康，所以日常生活中应选择无污染的，含矿物质较丰富的自来水作为饮用水,注意：,17,二、食物的酸碱性,含蛋白质、脂肪、糖类较丰富的食物，经过人体内消化、吸收后，最后氧化成酸，所以多属,酸性,食物。,水果、蔬菜多含钾、钠、镁、钙等金属元素多属,碱性,食物。,选择食物时，要注意食物的酸性和碱性，这样才有利于身体健康。,思考：葡萄、柠檬、杨梅、杨桃、草莓等有明显酸性的食物是属于酸性食物还是碱性食物？,18,三、食品添加剂作用、组成和性质,1.,食品添加剂的作用,2.,几种常用食品添加剂简介,着色剂,改善食品的外观,调味剂,添加食品的味道,防腐剂,防止食品腐烂、变质,营养强化剂,增强食品的营养价值,改善食品的色、香、味或补充食品在加工过程中失去的营养成分，以及防止食物变质等。,（常见防腐剂：食盐、糖、醋、苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其盐、硝酸盐、亚硝酸盐、二氧化硫等。）,摄入过量食品添加剂对人体有害。,19,四、某些药物的主要成分和疗效,解热镇痛药,阿司匹林,治感冒药、解热镇痛作用；消炎抗风湿作用；,防止心脏病发作、减缓老年人视力衰退和提高免疫功能等。,【,不良反应及注意事项,】,：,如上腹不适、恶心、胃黏膜出血等,如头痛、眩晕、恶心、耳鸣等,应立即停药，并静脉滴注,NaHCO,3,溶液,胃肠道反应：,水杨酸反应：,20,抗生素,青霉素,疗效：治疗细菌类的感染,不良反应：过敏反应是使用青霉素的不良反应，如过敏性休克，严重者会导致死亡。,使用前一定要进行皮肤敏感试验,注意事项：,抗酸药,抗酸药的种类很多，通常含有一种或多种能中和盐酸的化学物质。如,NaHCO,3,、,CaCO,3,、,MgCO,3,、,Al(OH),3,、,Mg(OH),2,等。,抗酸药是一类治疗胃痛的药物，能中和过多的胃酸，缓解胃部不适。,21,麻黄碱（从中药麻黄中提取的生物碱）,主要疗效：,具有止咳平喘作用，,可用于治疗支气管哮喘、鼻黏膜充血引起的鼻塞等。,不良反应：,有时会出现由于中枢兴奋所导致的不安、失眠等，晚间服用最好同服镇静催眠药以防止失眠。,22,五、重要实验,1,、尿液中葡萄糖的检测（,P6,）。,2,、淀粉的水解和水解产物的检验（,P7,）。,3,、鲜果中维生素,C,的还原性（,P21,）。,4,、抑酸剂化学成分的检验（,P41,）。,23,一、合金,第三章,探索生活材料,合金的概念：,合金的性能：,合金的性能可以通过所添加的元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以控制。合金的硬度一般比各成分金属大，熔点一般比各成分金属低。,合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。,在纯金属内，原子的排列十分规整，而合金内由于加入了其他元素的原子，使得原子层之间的相对滑动变得困难，原子之间的相互作用力减小。所以，多数合金的硬度一般比,各成分金属大，,熔点一般比各成分金属的低。,24,铁合金,生铁（,铁碳合金，含碳,2%,4.3%,，硬度大、抗压性强、性脆，用于制造机座、管道,）,钢,碳素钢,高碳钢（硬度较大）,中碳钢,低碳钢（韧性较好）,合金钢,不锈钢（,Cr18%,Ni8%,）,锰钢（增加强度和韧性）,常见合金,铁合金,含碳,0.03%,2%,，延展性、机械性能好，用于制造机械和交通工具。,25,铝合金,硬铝,：,Al58%,、,Cu 40%,、,Mg 0.5%,、,Mn 0.5%,、Si 0.7%,性能：密度小、强度大、抗腐蚀,用途：飞机和宇宙飞船,黄铜：,Cu Zn,（含,Zn 20%36%,）,青铜：,Cu Sn,（含,Sn 10%30%,）,铜合金,26,二、金属的腐蚀,金属腐蚀的本质：,金属失去电子，被氧化。,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属腐蚀,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,各种腐蚀往往同时发生，钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀。,钢铁电化学腐蚀的比较,发生原电池反应,例,2,如上图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，按由快到慢排列的顺序是,(,),27,金属防护的常用方法,影响金属腐蚀的两个因素：金属本性和介质,常用的,金属防护方法,在金属表面覆盖保护层,a,涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷塑料。,改变金属内部组织结构,例如：把铬、镍等合金元素加入普通钢中制成不锈钢，就大大增强了钢铁的抗腐蚀能力。,b,、镀抗腐蚀金属在钢铁表面镀上一层其他金属，如,Zn,、,Sn,、,Cr,和,Ni,等。,c,、用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。,电化学保护法,牺牲更活泼金属的方法,28,三、玻璃、水泥和陶瓷的主要化学成分、生产原理和用途。,纯碱、石灰石、石英,Na,2,SiO,3,、,CaSiO,3,和,SiO,2,熔化在一起的物质，主要成分是,SiO,2,。,Na,2,CO,3,+SiO,2,高温,Na,2,SiO,3,+CO,2,CaCO,3,+SiO,2,高温,CaSiO,3,+CO,2,玻璃,原料：,用途：日常用品、光学仪器、化学仪器等。,主要化学成分,生产原理,29,原料：,用途：建筑材料,主要化学成分,水泥,黏土、石灰石,生产原理：高温下，发生复杂的物理化学变化。,硅酸三钙,(3CaOSiO,2,),硅酸二钙,(2CaOSiO,2,),铝酸三钙,(3CaOAl,2,O,3,),特性：,具有水硬性,30,原料：,性能与用途：,主要化学成分：,陶瓷,黏土,生产原理：高温下，发生复杂的物理化学变化。,硅酸盐,具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点，有着广泛的用途。,例如：日常生活中的部分餐具、电器中的绝缘瓷、化学实验中用的坩埚、蒸发皿等也是陶瓷制品。,（,5,）新型玻璃和陶瓷：光导纤维（,SiO2,）、高温结构陶瓷（氧化铝、氮化硅、氮化硼等）,31,四、生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能,1,、塑料,主要成分,:,合成树脂及增塑剂、防老化剂,塑料的分类,热塑性塑料,(,聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等,),具有长链状的线型结构，,受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用。,热固性塑料（酚醛塑料）,热固性塑料进一步受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。,但加工成型后就不会受热熔化。,32,合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。,纤维,不经过化学加工的纤维。如,：,棉花、木材、羊毛,纤维,天然纤维,：,化学纤维,人造纤维：,合成纤维：,利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再经聚合反应制成的纤维。,经化学加工得到的纤维,。如：黏胶纤维,六大纶：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶,33,橡胶,橡胶,天然橡胶：,合成橡胶：,以石油、天然气为原料，以二烯烃、烯烃为单体聚合而成的高分子,许多橡胶上线型结构，可塑性好，但强度和韧性差。为了克服这个缺点，工业上常用硫和橡胶分子作用，使橡胶分子硫化。硫的作用是使,线型橡胶分子之间通过硫桥交联起来，形成体型结构。硫化橡胶,具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。,聚异戊二烯，来自橡胶树,34,主要性能：强度大、质量小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料,应用领域：宇航材料、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康方面等,复合材料,由两种以上材料组合而成的新型材料，其中一种是基体，另一种是增强剂。如：玻璃钢,35,第四章,化学与环境保护,一、大气污染,主要大气污染物,颗粒物、硫的氧化物（,SO,2,和,SO,3,）、氮的氧化物（,NO,和,NO,2,）、,CO,、碳氢化合物、氟氯代烷,三大环境问题：酸雨、温室效应、臭氧空洞,36,酸雨,定义：,pH,小于,5.6,的降水。,形成酸雨的主要物质及来源：,SO,2,：来源于化石燃料的燃烧和含硫矿石的冶炼；,NO,x,(,氮氧化物,),：来源于汽车尾气。,酸雨形成主要的反应原理：,SO,2,+H,2,O,H,2,SO,3,2H,2,SO,3,+O,2,2H,2,SO,4,催化剂,2NO+O,2,2NO,2,3NO,2,+H,2,O,2HNO,3,+NO,37,酸雨的危害：,酸雨的防治：,减少酸性物质向大气的排放,A,、酸雨控制的根本途径：,B,、酸雨防治中的化学方法,a,、石灰石脱硫,在煤中添加石灰石作为脱硫剂，可以减少煤燃烧时产生的,SO,2,，发生反应的化学方程式如下：,b,、,Na,2,SO,3,吸收法,Na,2,SO,3,+SO,2,+H,2,O 2N,a,HSO,3,2N,a,HSO,3,Na,2,SO,3,+SO,2,+H,2,O,CaCO,3,O,2,SO,2,CaSO,4,CO,2,高温,2,2,2,2,38,臭氧层受损,破坏臭氧层的主要物质：,氟氯烃（氟里昂）和含溴的卤代烷烃（哈龙）,CCl,4,、,CH,4,、,N,2,O,、,NO,以及大气中的核爆炸产物等也会破坏臭氧层。,反应原理：,2 O,3,3 O,2,催化剂,危害,臭氧层被破坏，意味着更多的紫外线到达地面，而过多紫外线的照射，则会危害地球上的人类、动物和植物。,防治方案,减少并逐步停止氟氯代烷的生产和使用；研制开发新型的制冷剂。,39,温室气体：,主要是,CO,2,，还要,CH,4,N,2,O,、氟氯代烷,危害：,海水变暧膨胀，冰川熔化，海平面升高；自然灾害（如台风、暴雨、酷热等）濒濒发生。,温室效应,40,水体污染的危害,水中的污染物种类繁多，如耗氧有机物，难降解有机物，重金属，植物营养物质，酸、碱和盐，石油，农药和病原体等。,重金属污染,：,水俣病：,Hg,污染,骨痛病：,Cd,污染,Hg,、,Cd,、,Pb,、,Cr,等,植物营养素污染,水中,N,、,P,等营养元素含量过多引起的污染叫水体富营养化，可能引起“水华”或“赤潮”。含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的重要原因之一。,二、水体污染,41,混凝法是利用胶体的凝聚作用，除去污水中细小的悬浮颗粒；,中和法是利用中和反应调节废水的,pH,；,沉淀法是利用化学反应使污水中的某些重金属离子生成沉淀而除去；,氧化还原法是利用氧化还原反应将废水中的有害物质转化为无毒物质、难溶物质或易除去的物质。,改善水质,根本措施是控制工业废水和生活污水的排放。,处理污水的方法很多，一般将物理法、生物法和化学法配合使用。,污水处理中的主要化学方法及其原理,42,三、垃圾资源化,垃圾处理的常用方法：,废弃塑料回收和再利用的途径：防止白色污染,垃圾处理,垃圾的分类与回收,可回收垃圾,不可回收垃圾,危险废物,垃圾的无公害处理,卫生填埋法,堆肥法,焚烧法,垃圾的资源化处理,焚烧发电,生产沼气,废弃材料的回收再利用,43,