第十二单元知识要点及相关练习题[下学期]

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名称 第十二单元知识要点及相关练习题[下学期]
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2007-01-11 13:19:00

文档简介

有机合成材料
  ●作业导航
  了解有机合成材料和有机高分子化合物的特点。
  知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途。
  认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。
  一、选择题
  1.日常生活中的下列物质,属于合成材料的是( )
  A.羊毛 B.棉线
  C.尼龙绳 D.真丝巾
  2.现有下列物质:①木炭 ②甲烷 ③乙醇 ④二氧化碳 ⑤硫 其中属于有机化合物的是( )
  A.①② B.②③
  C.④⑤ D.①③⑤
  3.下列产品所用的塑料,具有热固性的是( )
  A.塑料盆 B.雨衣
  C.食品袋 D.浴帽
  4.下列各组物质的名称指的不是同种物质的是( )
  A.涤纶(的确良) B.锦纶(尼龙)
  C.腈纶(人造羊毛) D.合成纤维(棉纤维)
  5.某有机物由两种元素组成,两种元素的质量比为3∶1,原子个数比为1∶4,则两种元素的相对原子质量比为( )
  A.4∶3 B.3∶4
  C.12∶1 D.1∶12
  6.“白色污染”在某些城市屡禁不止,所谓“白色污染”是指( )
  A.工厂烟囱冒出的白色烟尘
  B.建筑工地中的白色废弃物
  C.聚乙烯白色塑料垃圾
  D.石灰窑产生的白色粉尘
  7.有机化合物的数目异常庞大,远远超过无机化合物。下列有关有机化合物的说法错误的是( )
  A.有机化合物都含有碳元素
  B.含碳元素的化合物并不都是有机化合物
  C.有机物中,碳原子的排列方式不同,所表现出来的性质也就不同
  D.有机物的数目之所以庞大,是因为组成有机物的元素种类非常多
  8.苯丙胺类药物有强烈兴奋中枢神经的作用,属于体育运动员的违禁药物。对于其中化学式为C9H13N的化合物,下列说法中错误的是( )
  A.由C、H、N三种元素组成
  B.燃烧产物只有二氧化碳和水
  C.属于有机化合物
  D.分子中C、H、N的原子个数比为9∶13∶1
  二、填空题
  9.组成有机化合物的化学元素主要是_______________,还可能含有_______________
________________________等元素。
  10.“三大合成材料”指的是_______________、_______________、_______________。有机合成材料的出现是对_______________的一种补充,_______________在有机合成材料的发展中起着重要作用。
  11.下图所示为我国制订的塑料回收标志示例,该标志由_____________、_____________和___________________________组成。
  12.合成纤维原料易得,不受自然条件限制。制成品具有___________________________、______________________、___________________________和___________________________等优点。用合成纤维制成的衣服美观大方,结实耐穿,但___________________________和___________________________较差。因此,合成纤维常常与___________________________或___________________________混合纺织,使衣服穿起来既舒适又挺括。
  13.塑料根据其受热时性质不同,可分为____________塑料和_______________________塑料,二者在性质上不同之处是:___________________________________。
  14.根据你的生活经验和所学知识,对下列物质按要求进行分类(填写标号)。
  ①电灯灯口 ②轮胎 ③尼龙绳 ④一次性注射器 ⑤电视机外壳 ⑥输送机皮带 ⑦医用手套 ⑧电木 ⑨雨衣 ⑩毛衣
  (1)属于纤维制品的是___________________________;
  (2)属于塑料制品的是___________________________;
  (3)属于橡胶制品的是___________________________。
  15.取8 g某有机化合物在氧气中完全燃烧,生成11 g二氧化碳和9 g水,则
  (1)该有机物中一定含有___________________________元素。
  (2)若该有机物相对分子质量为32,那么其化学式为______________________。
  (3)此有机物在空气中燃烧的化学方程式为___________________________________。
  ●课外小实验
  聚氯乙烯(主要含有C、H、Cl三种元素)薄膜在使用中会分解出对人体有害的物质,故不能用于盛放和包装食品。装食品的塑料袋应是聚乙烯(主要含有C、H两种元素)制作的。鉴别聚氯乙烯和聚乙烯最简单、最实用的方法是燃烧法,根据燃烧时产生的现象和气味不同来鉴别。请同学们取一小片聚氯乙烯制作的塑料和一小片聚乙烯制作的塑料,用镊子夹住,分别放在酒精灯火焰上烧,待一会儿后,远离火焰,注意观察实验时产生的现象和气味,并记录下来。
聚氯乙烯 聚乙烯
实验现象       
参考答案
  一、1.C 2.B 3.A 4.D 5.C 6.C 7.D 8.B
  二、9.碳 氢、氧、氯、氮、磷
  10.塑料 合成纤维 合成橡胶 自然资源 化学
  11.图形 塑料代码 对应的缩写代号
  12.强度高 弹性好 耐磨 耐化学腐蚀 吸水性 透气性 棉纤维、羊毛纤维
  13.热塑性 热固性 热塑性塑料受热时变软,可以塑造,冷却后变硬,这种软硬变化可以重复多次;而热固性塑料一旦受热凝固后,再也不能使它软化。
  14.(1)③⑩ 
  (2)①④⑤⑧⑨ 
  (3)②⑥⑦
  15.(1)C、H、O
  (2)CH3OH
  (3)2CH3OH+3O2 2CO2+4H2O化学元素与人体健康
  一、选择题
  1.人体缺碘会影响正常的生命活动,为提高人体素质,食物补碘已引起人们的重视.试回答下列问题:
  (1)成年人体内缺碘会产生的病症是( )
  A.甲亢 B.侏儒症
  C.地方性呆小症 D.地方性甲状腺肿大
  (2)我国缺碘病区甚广,防止缺碘病的主要措施是食盐加碘.1996年我国政府以国家标准方式规定食盐的碘添加剂是KIO3,不使用KI的原因是( )
  A.KI口感苦涩 B.KI有毒
  C.KI在储运过程中易变质 D.KI价格昂贵
  (3)已知IO可与I-发生反应:IO+5I-+6H+====3I2+3H2O,根据此反应,可用试纸和一些生活中常见的物质进行反应,证明在食盐中存在IO.可供选用的物质有:①自来水 ②蓝色石蕊试纸 ③碘化钾淀粉试纸 ④淀粉 ⑤食糖 ⑥食醋 ⑦白酒.进行上述实验时必须使用的物质是( )
  A.①③ B.③⑥ C.②④⑥ D.①②④⑤⑦
  2.下列物质都是常见的食品添加剂,但使用时必须严格控制用量的是( )
  A.亚硝酸钠 B.食盐 C.蔗糖 D.味精
  3.在蔬菜生产过程中,常喷洒农药防治病虫害.据有关专家介绍,用碱性溶液或清水浸泡,可使残留在蔬菜上的农药的毒性降低.因此,买来的蔬菜在食用前最好用稀碱性水浸泡一段时间.浸泡蔬菜时可加入少量的( )
  A.纯碱 B.白酒 C.白糖 D.食醋
  4.为保证青少年和儿童的健康成长,每天饮用的水应含有一定量的钙、镁离子.目前市售的“蒸馏水”“纯净水”因不含有钙、镁离子,不宜长期、大量饮用.为保证青少年儿童的健康成长,这些饮料水应添加一些化学物质.这些微量添加物应该是( )
  A.精盐 B.漂白粉
  C.钙和镁的碳酸氢盐 D.胆矾
  5.生活中的下列物质属于单质的是( )
  A.铝合金窗框 B.制烟囱的白铁
  C.2B铅笔芯 D.温度计中的水银
  6.国外试行用“汽水(碳酸饮料)”浇灌植物,它的作用是:①对植物的呼吸作用有利
  ②改良碱性土壤,调节pH ③有利于土壤中Ca2+、Mg2+被植物吸收 ④加速光合作用的进行,其中正确的是( )
  A.只有②正确 B.只有②④正确
  C.只有②③④正确 D.全部都正确
  7.下列物质的用途利用化学性质的是( )
  A.活性炭除去冰箱异味 B.氧气供给呼吸
  C.H2填充探空气球 D.干冰用于人工降雨
  8.随着全民环境意识的不断提高,废电池必须尽快实施集中处理的问题愈来愈受到社会各界的严重关注.其首要原因是( )
  A.可回收利用废电池外壳的金属材料
  B.可回收利用废电池中的石墨电极
  C.电池中渗漏的电解液会腐蚀其他物品
  D.电池中的重金属离子对土壤和水资源严重污染
  二、填空题
  1.人体内的元素分为________元素和________元素.
  2.人的胃液中含有少量的盐酸,胃酸过多时常服用含氢氧化铝的药物,其反应原理是______________________.(用化学方程式表示)Ba2+有毒,误食了碳酸钡会引起中毒,其反应原理是______________________.误服碳酸钡立即服用泻盐(MgSO4)来解毒,其原理是______________________.
  3.生活中许多现象与化学有着密切的联系,用SO2、NaOH、CO2、甲醇、CO等五种物质填空:
  (1)冬天用煤火取暖时会发生中毒,是由______________________引起的.
  (2)饮用假酒引起中毒导致眼睛失明,是由于假酒中含有____________________的缘故.
  (3)工业上用煤作燃料燃烧时,产生的________气体能污染空气,形成酸雨.
  (4)人们在进入干涸的深井前必须做灯火实验,这是因为深井内可能积极存在有大量________.
  4.钠是一种非常活泼的金属,它可以和冷水反应生成H2:2Na+2H2O====2NaOH+H2↑,但是它与煤油不会发生反应.把一小块银白色的金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中,可以看到钠块浮在水面上,与水发生剧烈反应,反应放出的热量使钠熔成小球,甚至会使钠和生成氢气都发生燃烧.如果在上述盛蒸馏水的烧杯中先注入一些煤油,再投入金属钠,可以看到金属钠悬浮在煤油和水的界面上,同样与水发生剧烈的反应,但是不发生燃烧.
  (1)钠和水的反应类型是______________________,向第一个实验所得溶液中滴加酚酞试液,可以看到溶液呈________色.
  (2)在第二个实验中,钠也可与水发生反应,但不发生燃烧,这是因为_______________
__.
  (3)在第一个实验中,钠浮在水面上;在第二个实验中,钠悬浮在煤油和水的界面上.这两个实验说明什么?
  (4)如果第二个烧杯所示实验中,金属钠的质量为0.46 g,水为10 g,反应后得到的溶液中溶质的质量分数是多少?
参考答案
  一、1.(1)D (2)AC (3)B 2.A 3.A 4.C 5.D 6.B 7.B 8.D
  二、1.常量 微量
  2.Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
  BaCO3+2HCl====BaCl2+H2O+CO2↑
  BaCl2+MgSO4====BaSO4↓+MgCl2
  3.(1)CO (2)甲醇 (3)SO2 (4)CO2
  4.(1)置换 红 (2)与空气隔绝
  (3)ρ煤油<ρNa<ρ水 (4)7.66%人类重要的营养物质
  ●作业导航
  了解营养素是指蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水等六类物质。
  了解蛋白质、糖类、油脂、维生素与人体健康的关系。
  一、填空题
  1.营养素包括_______________、_______________、_______________、_________
______、_______________和_______________六大类。
  2._______________是构成细胞的基本物质,是机体生长和修补受害组织的主要原料。
  3._____________和_____________在人体内经氧化放出热量,为机体活动和维持恒定体温提供能量,_____________是维持生命活动的备用能源。
  4._______________可以起到调节新陈代谢,预防疾病和维持身体健康的作用。
  5.维生素有20多种,它们多数在人体内不能合成,需要从_______________中摄取。
  6.人体吸入的一氧化碳扩散到血液里以后,也能与红细胞中的_______________结合,而且结合能力很强,是_______________的200倍,而_______________失去与_______________结合的机会,因此人就会缺氧窒息死亡。
  二、选择题
  7.葡萄糖的化学式是( )
  A.C6H10O5 B.(C6H10O5)n
  C.C6H12O6 D.C12H22O11
  8.维生素A缺乏时,人会患有( )
  A.夜盲症 B.神经炎
  C.脚气病 D.坏血病
  9.相同质量的下列物质完全氧化产生热量的关系是( )
  A.葡萄糖>油脂>蛋白质
  B.油脂>蛋白质>葡萄糖
  C.蛋白质>油脂>葡萄糖
  D.油脂>葡萄糖>蛋白质
  10.蛋白质含量最丰富的一组是( )
  A.蔗糖、谷类、豆类、植物根茎
  B.瘦肉、鱼、奶、蛋、豆类
  C.动物油、植物油、奶油、蛋黄
  D.新鲜蔬菜、水果
  11.烟草燃烧时会产生( )
  A.一氧化碳、二氧化碳、水蒸气
  B.一氧化碳、尼古丁、焦油
  C.二氧化碳、一氧化碳、吗啡
  D.二氧化碳、水和毒品
  12.下列有关糖类的说法中,错误的是( )
  A.糖类是人类食物的重要成分
  B.糖类由C、H、O三种元素组成
  C.在人类食物所提供的总能量中有60%~70%来自糖类
  D.食物淀粉在人体内经酶的作用,与水发生一系列反应,最终变为蔗糖
  13.吃馒头时,越嚼感觉越甜,是因为( )
  A.淀粉在口腔内被分解成了葡萄糖
  B.淀粉在口腔内被分解成了麦芽糖
  C.唾液变成了葡萄糖
  D.口腔内产生了葡萄糖
  14.滥用食品添加剂是人们普遍关注的热点问题。下列物质做为食品添加剂,不会对人的生命和健康造成危害的是( )
  A.吊白块(甲醛次硫酸钠) B.食盐
  C.亚硝酸钠 D.麦芽糖
  15.下列说法正确的是( )
  A.称为糖类的物质都有甜味
  B.人们从食品中摄入的蛋白质,在体内先要转化为各种氨基酸才能被吸收,并形成人体内的蛋白质
  C.一种酶可以催化多种反应,而且必须在体温和接近中性的条件下进行
  D.动物肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等的主要成分都是蛋白质
  16.维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中错误的是( )
  A.维生素C由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成
  B.一个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
  C.保持维生素C化学性质的最小粒子是维生素C分子
  D.青少年应多吃蔬菜、水果,切忌偏食
  三、计算题
  17.课本中有这样一段话:“油脂在人体内完全氧化时,每克放出39.3 kJ的能量,在正常情况下,每日需摄入50 g~60 g油脂,它供给人体日需能量的20%~25%。”按每日摄入50 g油脂,它供给人体日需能量的20%计算,通常情况下,人体每天需要多少能量?
  ●讨论
  为什么重金属盐、甲醛会使人中毒?
参考答案
  一、1.蛋白质 糖类 油脂 维生素 无机盐 水
  2.蛋白质
  3.糖类 油脂 脂肪
  4.维生素
  5.食物
  6.血红蛋白 氧气 血红蛋白 氧气
  二、7.C 8.A 9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.BD 15.BD 16.A
  三、17.9825 kJ
  ★讨论
  蛋白质遇到重金属盐、甲醛等化学物质,会发生化学变化,失去原有的生理功能。因此,重金属盐、甲醛能使人中毒。教学内容:有机合成材料
自年仅24岁的维勒用无机物氰和氨水合成了尿素,给予有机物只能来源于有生命的动植物的神秘活力论以致命打击后,人们又以无机物为原料合成了多种有机酸、油脂类、糖类、彻底地打破了无机物与有机物之间的绝对界限。本课题的重点就是想让大家多了解一些常见的有机化合物和有机合成材料。
【课前复习】
※会做了,学习新课有保障
1.金属元素和人体健康有很大关系。钾元素可以调节体液平衡,维持肌肉和神经的功能及代谢。如果人体缺钾会出现肌肉不发达,心律不齐等病症。市场上出售的一种叫做甲味钾的补钾药,其主要成分是柠檬酸钾(C6H5K3O7·H2O)。下列有关对柠檬酸钾的说法正确的是 (  )
A.该物质每个分子中含25个原子
B.该物质中碳、氢、钾、氧元素间的质量比是6∶7∶3∶8
C.该物质是由原子直接构成的
D.该物质是由碳、氢、钾、氧四种元素组成的
2.李明同学到了傍晚时就看不见东西,患了夜盲症,可能的原因之一是他的体内缺乏维生素__________;吕静同学近期感到精神不振、疲劳、头晕、面色苍白,医生说她患了贫血病,此时她应该多补充蛋白质和含__________丰富的无机盐。
3.电工在连接电线的时候,需将电线要连接的一端的外皮(塑料护套)去掉,在身边没有小刀的情况下,你认为最快捷的方法是_______________________________________。
4.当前,我国亟待解决的“白色污染”通常是指(  )
A.冶炼厂的白色烟尘
B.石灰窑的白色粉末
C.聚乙烯等塑料垃圾
D.白色建筑材料
答案:
1.选D
2. A;铁元素。
3.将需要去掉的那部分放在火上烧一烧,然后再用手一拨即可。
4.选C
这些都是有关有机物的知识,你答对了吗?如果要进一步了解有机化合物及合成材料,我们就需要
※先看书,再来做一做
1.化合物主要有两大类:__________和__________。__________都含有碳元素,比如__________、__________等。
2.有机高分子化合物是指__________________很大的有机物,简称有机高分子,高分子化合物按其来源可分为__________和__________两大类;棉花、羊毛、天然橡胶等属于____________,塑料、合成纤维等属于__________。
3.链状结构的高分子材料具有__________性。而多数网状结构的高分子材料一经加工成型就不会受热熔化,因而具有__________性。
4.下列不属于高分子化合物的是(  )
A.蛋白质 B.乙醇 C.淀粉 D.聚乙烯
5.下列物质中,不属于合成材料的是(  )
A.的确良 B.尼龙 C.真丝 D.腈纶
6.根据物质的性质特点,判断下列物质属于链状结构的是(  )
A.有机玻璃 B.电木 C.大棚薄膜塑料 D.锅把的隔热塑料外壳
【学习目标】
1.了解有机化合物及高分子化合物。
2.了解有机合成材料在生产生活中的应用,化学在有机合成材料的发展中起着重要的作用。
3.了解使用有机合成材料对环境造成的影响。
【基础知识精讲】
※课文全解
一、有机化合物
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。
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。
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
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
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。
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、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。
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,使其在高温下分解成单体,然后再制成树脂;
(3)制成燃油和燃气。不能或难以分解的塑料可在催化剂存在下,热解成柴油、煤油和汽油,甚至裂解为气态烃和氢气作燃料。
科学家展望,21世纪的高分子化学,除了要研究和生产出新的功能高分子和生物医用高分子外,还要制造出对环境友好的高分子,包括在环境中可降解的塑料。例如,以乙烯和CO为原料制成聚乙烯光降解塑料;以纤维素和淀粉为原料制成微生物降解塑料等。
可以确信,人类既然能够创造出性能各异的塑料,也一定能解决废弃塑料所带来的环境问题。
※问题全解
1.什么是“白色污染”?
白色污染是指由废弃塑料引起的环境污染。由于塑料产量大、成本低、易生产,大量的商品包装袋、液体容器及农膜,人们已经不再反复使用,而是用过即作为垃圾丢弃的一次性消费品。塑料制品在动物体内无法被消化和分解,牲口误食后能引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降,甚至死亡;废农膜残留在农田中,影响土壤透气性,阻碍水分流动和作物根系发育,缠绕农机具,恶化田间作业,长此以往使土壤劣化;废弃塑料对水面特别是海洋的污染已经成为国际性问题,它们影响渔业,恶化水质,还会缠住船只的螺旋桨,损坏船身和机器,给航运业造成重大损失。水中垃圾塑料占55%,其清除费用为陆地的10倍,1995年香港为打捞4765吨海上垃圾,耗资1200万港元。
为了防止白色污染,许多国家在大力推进3R运动,即要求减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle);还在研究新型的可降解塑料以及各种利用回收废塑料使之资源化的新途径。
2.什么是生物降解塑料?
生物降解塑料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。按照其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。按照其来源则可以分为天然高分子材料、微生物合成材料、化学合成材料、掺混型材料等。
天然高分子型是利用淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等天然高分子材料可制备生物降解材料。这类物质来源丰富,可完全生物降解,而且产物安全无毒性,因而日益受到重视。
兼具光、生物双降解功能的光—生物降解塑料是目前国内外的主要开发方向之一。其制备方法是采用在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解助剂等的添加型技术途径。光—生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型两种类型,目前采用淀粉作为生物降解助剂的技术比较普遍。
3.高分子分离膜技术有哪些应用?
(1)用于超纯饮用水的制取和海水脱盐
制造类似于半渗透膜的高分子分离膜,用于普通水的过滤,制取超纯饮用水,用于海水脱盐,制取淡水,此类分离膜产品制作工艺简单,成本低,此技术已在美国得到广泛应用。
(2)用于有机气体的回收
针对一些高分子材料对有机气体有特殊的选择性、过滤性,有机气体在此类高分子材料中穿透性快的特点,将分离膜用于有机气体的回收,如回收在塑料合成中的单分子气体,回收工业排放气中的有机物质,既使能源再利用,又净化了空气,美国及西方国家生产出的此类高分子分离膜已广泛应用于化工工业及环境治理。
(3)用于氢气的分离
另类高分子分离膜对氢气具有选择性,可有效地用于合成气体(H2/CO)的调解,冶炼金属中氢气的回收以及液态氨合成中的氢气回收,此类技术在美国已得到广泛应用。
(4)用于天然气净化
天然气中所含的CO2,H2O和H2S是造成天然气质量低,输送管道易被腐蚀的主要原因,高分子分离膜能有效地除去此类有害物质,提高天然气质量,延长管道使用寿命。
(5)用于氮气和氧气的制取
以空气作原料,高分子分离膜可分离出含量为99%的氮气,含量为90%以上的氧气。
新一代的高分子分离膜产品应用技术将更加精湛,用途将涉及到血液的净化,人造肝胆一类的生物工程领域,前景更加可观。
【学习方法指导】
本课题所学内容都是我们日常生活中常见的物质,作为常识性介绍的内容,只要求对这些材料有个总体认识;结合实际,了解有机合成材料的开发和利用。
[例1]科技文献中经常出现下列词汇,其中与相关物质的颜色并无联系的是(  )
A.赤色海潮 B.绿色食品 C.白色污染 D.棕色烟气
解:赤色海潮是海潮中存在着大量藻类物质,形成暗红色的色带;绿色食品是指生产食品所用的原料在生产过程中不使用农药、化肥,并且是在环境污染程度小的地域生产的;白色污染是指废弃的塑料制品的污染,常见的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,产品通常呈白色或无色;棕色烟气是指炼钢厂的废气,其中含有Fe2O3和CO,因Fe2O3是红色而使废气呈棕色。
答案:选B
点拨:本题主要考查以上词汇的内涵及相关的化学知识,提高对环境保护的认识。
[例2]有一块布料,请你鉴别是羊毛织物还是化纤织物。
答案:从布料的毛边抽一根丝,用火点燃,如闻到有烧焦羽毛的气味,燃烧后的剩余物可以用手指挤压成粉末状,则为羊毛织物。如无焦糊味,且燃烧后的剩余物用手指挤压不成粉末状的,则为化纤制品。
点拨:区分羊毛和化纤的方法有多种,比如光泽度、手感等。对于经验不丰富的我们来说,用燃烧的方法要稳妥一些。羊毛接近火焰时先卷缩,燃烧时有烧毛发的焦糊味,燃烧后灰烬较多,为带有光泽的硬块,用手指一压就变成粉末。而化学纤维如锦纶接近火焰时迅速卷缩,燃烧比较缓慢,有芹菜气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎。
【知识拓展】
塑料将在电子领域替代硅
德国科学家最近说,随着塑料在发光导电性能方面的研究不断取得进步,塑料在电子产品领域的应用范围将越来越广,并日益替代硅。
硅是重要的半导体材料,目前在电子产品领域扮演着几乎不可替代的角色,但是成本较高。塑料通常是由高分子化合物聚合而成,其溶液一般具有较大的粘滞性。随着高分子聚合物也具有自发光以及导电特性的发现,从上个世纪80年代开始人们就逐渐对其进行更加深入的研究。
来自乌尔姆大学的化学家彼得·博伊尔勒介绍说,目前对高分子聚合物特性研究的进展已经帮助人们制造出很多以前通常只用硅材料制作的电子元器件。如目前用高分子聚合物制成的发光二极管,已经应用在许多手机单色显示屏以及其他一些显示设备上。由于这些材料具有自发光的特性,因此制成的新型屏幕比传统的电脑和电视的屏幕要亮100倍,所显示的图片和文字可以从任意角度观看,而现在的液晶显示器则对人的视角限制很大。
此外,在一些应用广泛的电子设备制造领域,如各种带有微芯片的卡片以及条形码读取设备等,高分子聚合物也逐渐开始替代硅材料。博伊尔勒说:“塑料芯片比硅芯片更加便宜,并且由于其具有可溶解的特性而更易于加工处理。此外,它们也可以作为电路和电子元器件的制造材料。”
科学家认为,未来几年高分子聚合物的研究还将会出现重大突破。如近几年才开始研究的高分子聚合物太阳能电池,目前已经取得一定进展,它将太阳能转化为电能的效率达到了3%左右。一旦研究取得突破,其廉价的成本必将有广泛的应用前景。而且,目前的制造工艺已经可以将导电塑料做得非常薄,并且具有可以弯曲等其他特性。博伊尔勒据此认为,将其应用在目前的电脑制造上,将有望进一步缩小电脑的体积并提高其运行速度。
【问题点拨】
1.指导建议:有机化合物虽然也是由几种简单的元素构成,但与无机化合物在性质上有着很大的差异,主要表现在以下几个方面:
(1)溶解性:有机化合物多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯;而多数无机物溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水。
(2)耐热性:有机化合物多数不耐热,熔点较低(400℃以下)。如淀粉、蔗糖、蛋白质、脂肪受热易分解,C20H42熔点为36.4℃,尿素熔点只有132℃;而多数无机物能够耐热,熔点一般较高。如食盐、明矾、氧化铜加热难以熔化,如NaCl熔点达801℃。
(3)可燃性:有机化合物多数可以燃烧,如天然气、棉花、汽油等都可以燃烧。
(4)电离性:多数有机化合物很难电离,例如酒精、乙醚、苯等不能电离也不能导电。
2.指导建议:热塑性塑料:雨衣、食品袋或包装袋。
热固性塑料:手电筒的外壳、炒菜用的锅的手柄。
3.指导建议:回收废弃塑料能减少“白色污染”,使资源再生利用等。其余略。教学内容:化学元素与人体健康
宇宙间一切物质都是由化学元素组成的,人体也不例外。化学元素不仅是组成人体的基本要素,而且在人体生长、发育、疾病、衰老、死亡中起着十分重要的作用。
【课前复习】
※会做了,学习新课有保障
1.人体缺碘会影响正常的生命活动,成年人体内缺碘易产生的病症是(  )
A.甲状腺机能亢进症 B.地方性呆小症
C.侏儒症 D.地方性甲状腺肿大
2.市售的“加碘盐”外包装文字说明上都有“含碘量”的字样,这儿的碘是指(  )
A.碘酸钾 B.碘元素 C.碘分子 D.碘离子
3.下列物质中,对人体无毒的是(  )
A.氯化钠 B.亚硝酸钠 C.甲醇 D.一氧化碳
4.在一个大萝卜中间挖一个大孔,向其中注入饱和食盐水,过一段时间,将孔中的食盐水倒出,向倒出的食盐水中加足量食盐使之饱和(设温度不变),则食盐水的质量(  )
A.减小 B.增加 C.不变 D.无法判断增减
答案:1.选D 2.选B 3.选A 4.选B
这些都是生活中的常识,你一定能答出来吧!那么通过这个课题的学习我们又能得到哪些新知识呢?
※先看书,再来做一做
1.在人体中,除C、H、N、O几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在外,其余元素都是以_____________的形式存在。
2.下列各种元素①钙②铁③钾④碘⑤锌⑥硒⑦磷,其中属于常量元素的是_____________(填序号)。
3.钙在成人体内主要存在于_____________和_____________中。
4.将微量元素的缺乏与相关病症用线连接。
     
本课题探讨化学元素与人体健康的关系,重点是了解无机盐的生理功能。
【学习目标】
1.了解人体的组成元素,从化学角度对人体有更科学的认识。
2.了解一些元素对人体健康的重要作用,认识对于必需元素也要把握合理的摄入量,运用现代科学知识为人体元素进行分析,合理安排饮食,保证身体健康。
【基础知识精讲】
※课文全解
翻开新华字典,最后一页是一张元素周期表,上面排列了迄今为止科学家们在地球上发现的所有化学元素。人每天吃的食物、穿的衣服、用的器物以及人体本身均由化学元素组成。一项研究发现,人体内许多元素的平均含量与其在地壳中的含量相似,而地壳中各元素的丰度值同人体血液中相应元素的丰度值基本上一致。可见,地球化学元素是同人类生命健康息息相关的。
那么,您对这些元素有足够的认识吗?
这里有一组有趣的数据:平均一个人体内所含的碳可制作9000支铅笔;所含的磷可制2000枚火柴头;所含的铁可制1枚铁钉。人体内所含的化学元素可远不止碳、磷、铁这几种,构成地壳的90多种元素在人体内几乎都能找到。科学家根据这些元素在人体内的含量,将它们划分为常量元素和微量元素。
常量元素,顾名思义,含量很大。它们占人体总重量的99.95%,包括磷[P]、硫[S]、钙[Ca]、镁[Mg]、钠[Na]、钾[K]、氯[Cl]等11种元素,主要作用是组成人体结构。与此相对,微量元素的含量还不及人体重量的0.01%,分为人体必需微量元素和非必需微量元素。必需微量元素参与新陈代谢,对于人的生长发育是必不可少的;非必需微量元素不为人体所必需,其中一部分甚至具有毒性,对人体有害。
一、常量元素
在一般情况下,人体不会缺乏常量元素,通过正常的饮食摄取便已绰绰有余,而且人体对各种常量元素的耐受范围和维持平衡能力都相当大,所以人们不会过多在意有关常量元素的问题。有关专家指出,目前高钠,低钾,低钙是我国居民膳食中存在的严重缺陷。
应当注意,钙这种常量元素虽然在许多食物中存在,可总量相对少,并且在很多情况下与某些物质结合,使人体吸收起来非常困难。中国人的传统膳食物多为植物性食品,钙含量往往不足。缺钙的后果是严重的。如果小儿钙摄入量不足,将导致身体牙齿生长缓慢,而且很容易患佝偻病;个别严重的,还会发生骨骼畸形(鸡胸、漏斗胸、“O”“X”型腿)或手足抽搐症。有一种说法:“千补万补,钙是第一补!”
另一种常量元素镁能够促进钙的吸收,并且与心血管、消化系统、生殖系统的正常运作密切相关,有利于增强记忆力,还具有保护心脏的作用,对于减少中老年人心脏病的发病率大有裨益。人每天需摄入镁300毫克~700毫克。本来,一般饮食中的镁含量相当丰富,镁离子在肠道吸收良好,然而遗憾的是,在鱼、肉、蛋、虾等动物性食物中,所含丰富磷的化合物阻碍了镁离子的吸收。
钠、钾和氯
这三种矿物质在人的体液中充当电解质,一起维持体液的平衡和压力,它们调节血压、心率、肌肉收缩、神经传导等,钠、氯是食盐的主要成分。实际上,大部分人用量过多,而不是不足,长期食入钠过多可引起高血压。然而,很多人对钾的摄入量不够,出现软弱无力、神智不清。钾主要存在于水果、土豆皮、粗粮、奶制品中。

钙不仅对牙齿和骨头至关重要,还对神经传导、维持免疫系统、帮助血液凝固、新陈代谢、肌肉收缩以及心脏细胞有着重要的帮助,甚至可以预防结肠癌。
如果体内的钙不足,会出现心跳反常、肌肉疼痛、痉挛、麻木、痴呆、手脚僵硬等症状。牛奶和各种奶制品是钙的主要来源,其次豆腐、海草、黄豆、萝卜绿叶中也含有丰富的钙。只要没有患过肾结石的人每天食用2500毫克钙是安全的。

镁是一种与钙和锌有亲属关系的金属,它帮助你保持心跳平稳、血管正常以及肌肉收缩。镁存在于粗粮、果仁、大豆以及深绿色蔬菜中。
二、微量元素
人体中还有许多加在一起总量还占不到千分之一的微量元素,日需要量不到100毫克。人体中已检出的微量元素已达70多种,被确认是维持机体生命活动必不可缺的,称为必需微量元素,比较公认的有碘、铁、铜、硒、锌、氟、铬、锰、钼和钴等10余种。硒(Se)在人体中的含量虽然不过千万分之一~千万分之二,却是生命活动中不可缺少的重要元素。1973年世界卫生组织宣布硒是动物生命中必需的微量元素。
微量元素的数量虽然很少,但非常重要,它们与血液凝固、血压调整、心跳等多项功能有关,此外,微量元素还与甲状腺、体温、脑功能有关。

铁是血红蛋白的组成部分,血红蛋白是一种蛋白质,它可以把红细胞的氧送往身体的各部分,很多人在自己的饮食中不能得到足够的铁,他们通常脾气暴躁,似乎不能集中精力,很可能他们还有贫血症。肝脏、瘦肉、鱼、大豆、粗粮、深绿色蔬菜等食物中含的铁比较多。医生都反对未经同意自行补铁,因为太多的铁可以引起便秘,增加患心脏病的危险。

人体内含锌约2~3 g,遍布于全身许多组织中。锌可以帮助人体生产200种以上的酶,使你的皮肤更健康,同时人品味、嗅味、看东西都要它的帮助,还有一些资料认为,锌还可以预防前列腺癌。
缺乏锌可引起生长发育迟缓,生殖器发育受损,食欲不振,性功能异常,味、嗅、视功能异常,皮肤粗糙,感染次数增加。
牛肉、羊肉、牡蛎、蟹肉中含有丰富的锌,如果你不吃肉,可以通过吃芹菜来补充。

成人体内含铜量约100~150 mg,人体每日需要量约1.5~2.0 mg。铜可以帮助人体形成新的红细胞,通过血液系统储存和运送铁、帮助人们预防心脏病和癌症。如果体内缺乏铜,会变得脸色苍白、血压增高、体内葡萄糖失控、结缔组织或骨骼疾病。牛肉、鸡肝、蟹子、巧克力、葵花子、花生酱、牡蛎、大豆中的铜都比较多。

人体中的碘大部分集中在甲状腺中,成人每天需要补充0.15 mg。碘能帮助甲状腺调节人体的新陈代谢。
吃鱼、加碘盐或一些海产品都可摄取足够的碘。碘缺乏可引起慢性疲劳、皮肤干燥、体重突增或甲状腺肿大。碘同样不能补太多,每天摄入2000毫克可引起中毒。

硒广泛分布于脂肪以外的所有组织中,人体每天需要补充50~200 mg。它是一种抗氧化剂,作用和维生素C、E及胡萝卜素类似,同时还可以增强人体的免疫系统。硒缺乏时引起肌肉萎缩、肌肉疼痛、心脏病。
食物中以蘑菇、酵母、芹菜、粗粮、鱼、动物内脏中的含量较高。硒并非越多越好,每天的摄入量超过5克就可引起口臭、恶心、呕吐、指甲缺损等症状。
近10余年来,人类在同心脏病、癌症、脑血管病等凶恶疾病的斗争中,发现很多过去病因不明的疾病,它们并不是由细菌、病毒、寄生虫等引起,而是与环境中微量元素的异常有关。
随着现代医学和分析技术的发展:对微量元素缺乏症的诊断、治疗、预防已成为可能,并已引起世界各国的普遍重视。
※问题全解
为什么说微量元素在营养中的作用远比维生素重要的多?
答:有足够的证据说明,微量元素在营养中的作用远比维生素重要得多,特别是对于正在处于生长发育时期的儿童营养价值更高。微量元素只能从外界摄入,不能在体内合成,因此他们的缺乏或过剩都与人体健康休戚相关,但微量元素的缺乏不直接危及生命。
当今世界,影响最广、发生率最高的病症,可以说是微量元素缺乏症,只要略举数例,便可窥见一斑。
缺铁影响世界大片地区人的健康、生活和劳动能力。据18个国家的调查表明,40岁以下的妇女普遍缺铁,缺铁会引起贫血。中国营养性贫血(以缺铁为主)的发病率也很高,例如北京市不足3岁的幼儿,贫血发病率在托儿所的占34.9%,散居在家的占35.7%。缺铁不但造成贫血。还会影响人体中很多酶的活性、电子传递、氧化还原反应等,使人体代谢发生紊乱,出现一系列病变,并且容易疲劳,降低劳动能力和免疫机能,干扰生长和智力发展。
锌是人体中约200种酶的组成成分,亦是许多酶的催化剂。缺锌后各种含锌酶的活性降低。DNA、RNA和蛋白质的合成减少,氨基酸的代谢紊乱。由于锌与很多酶、核酸及蛋白质的合成密切相关,通过DNA和RNA聚合酶的作用,促进蛋白质的吸收和合成、细胞的分裂生长和再生。所以锌对婴幼儿和青少年的生长发育有重要的营养意义。如果缺锌可发生缺锌侏儒,补锌可消除缺锌侏儒。锌通过乙酰氨基酸的媒介,增进食欲和消化机能,还通过唾液内含锌蛋白味觉素作介质影响味觉和食欲。人和动物缺锌后味觉和食欲减退,补锌即可以改善。现已将食欲降低、偏食、异食癖等列为婴幼儿缺锌的早期表现。有人认为妊娠初期味觉、嗅觉异常也与缺锌有关。缺锌损害免疫功能、生殖功能等。动物实验表明,缺锌可使大鼠胚胎各个系统和器官产生畸形,DNA合成降低。
微量元素同其他元素一样,受体内平衡机制的调节和控制。摄入量过低,会发生某种元素缺乏症;但摄入量过多,微量元素积聚在生物体内也会出现急、慢性中毒,甚至成为潜在的致癌物质。大量流行病学调查证实,环境中微量元素的含量,对肿瘤的发生和发展有重大影响。如土壤和水中缺锰,可能是芬兰和中国某些地区癌症发病率高的原因;美国某些环境缺硒,可能是造成肠癌高发区的原因。
【学习方法指导】
元素化合物知识应用于生活和生产中是提高教学质量,培养学生创新意识和实践能力的有效途径,是当前中考的热点。
生活、生产中的化学问题一般涉及到问题的发生、产生的作用和影响,以及预防和解决的方法,用到的元素化合物知识离不开物质的存在、性质和用途,以及单质、化合物的转化关系。
[例1]下列广告语中,你认为不科学的是(  )
A.食用含碘盐可预防甲状腺肿大
B.使用含氟牙膏可预防龋齿
C.本饮料由天然物质配制而成,绝对不含化学物质
D.经卫生部门检验合格的矿泉水中含少量对人体有益的矿物质,是健康饮料。
答案:选C
点拨:不论是天然物质还是人工合成的物质都有一定的化学组成,饮料有的是天然饮料,如椰奶汁、橙汁、西瓜汁等,但有的是人工配制的,如可口可乐、雪碧等,它们都含有某些化学物质。饮料对人体健康是否有影响取决于饮料中是否含有害的物质,是否遭到污染,以及含营养素的情况。
[例2]经研究发现,长期使用我国发明的铁锅炒菜做饭,可有效地减少缺铁性贫血的发生,原因是_____________________;如果在炒菜时经常加入适量的食用醋,效果会更好,理由是________________________________。
答案:用铁锅炒菜做饭,会使少量单质铁进入体内,与胃酸反应转变成可被吸收的铁(Fe2+),在炒菜过程中,醋酸会与少量单质铁反应,生成可被吸收的铁。
点拨:铁是一种人体必需微量元素,体内的铁元素都以含铁化合物的形式存在,多为Fe2+,铁可与酸反应生成便于人体吸收的化合态的铁。
[例3]长期以来,铝一直被认为是无毒元素,因而铝制炊具、含铝膨松剂、发酵粉、净水剂等被大量使用。但近几年来的研究表明,铝可扰乱人体的代谢作用,造成长期缓慢的对人体健康的危害。在日常生活中,你认为应采取哪些策略防止铝中毒?
答案:铝毒的防治策略主要有:
(1)有节制地使用铝制品,避免食物或饮用水与铝制品之间的长时间接触。(2)改良不合理的饮食习惯,尽量减少铝的入口途径,如丢掉传统油条膨松剂的使用,治疗胃病的药物尽量避免氢氧化铝药剂,改用胃动力药物等。(3)引导人们合理开发和利用各种铝资源,从根本上减少铝的排放和流失。(4)利用现代科技手段设法消除或减小铝毒危害,如改进水处理工艺,采用新型产品和高新技术等。
点拨:铝在人体内是慢慢蓄积起来的,其毒性反应缓慢、且不易被察觉,然而,一旦发生代谢紊乱的毒性反应,则后果严重。因此,必须引起我们的重视。
【知识拓展】
水,越纯越好吗?
“矿泉水”“纯净水”“太空水”“蒸馏水”“磁化水”……
这几年,宣传“××水”“××水”的广告,从四面八方滚滚而来,以铺天盖地的声势,进入了千家万户。似乎中国的自来水已经不能喝了,将要“退位”,让位给那些名目繁多的这种“水”、那种“水”。
然而,据报载,某儿童医院收治了9名肌肉震颤、眼皮发抖的孩子,经过专家检查,认为是大量饮用了某些“水”,引起缺钙缺钾所致。
所谓“纯净水”,就是将天然水经过若干道工序,进行处理、提纯和净化的水。笔者曾经参观了一家生产纯净水的工厂。该厂是采用天然地热矿泉水,再经过电渗析、离子交换、超级过滤、臭氧杀菌、氧处理,再经过自动化灌装线,装成瓶装纯净水。这种纯净水,是彻底清除了原来地热矿泉水中的各种离子。由此可见,纯净水在制作过程中,一方面去除了对人体有害的病菌、有机物和某些有毒元素,另一方面,也去除了对人体健康有益的微量元素和人体必需的矿物质。
人类并不是超自然的特殊生物。人类的健康,取决于从饮水或食物中摄取的营养物质。这些营养物质,是由许多化学元素构成的。例如:氧、氢、氮、钙、磷、钠、钾等。它们在人体内的含量很大。这些元素不仅构成人体的各种细胞、组织和器官,而且还有许多特殊的生物学功能。有些微量元素,如锌、硒、氟等,在人体中虽然量微,但是,它们是维生素、激素、酶系统中不可缺少的组分,担负着特定的生物学功能作用。
饮水是人体从自然环境摄取钾、钙、镁等无机元素的重要途径。
比如,钾是细胞内的主要阳离子之一,它对维持细胞的正常结构和功能,起着重要的作用。缺钾能引起心肌坏死。
再说钙,钙也是人体中不可缺少的一种元素。骨骼中的主要成分是钙,血液中也含有一定的钙离子。如果没有这些钙离子,皮肤划破了,血液就不容易凝固。钙还能抑制铅、镉等有害元素的吸收。婴儿在生长发育过程中,骨骼不断长大,需要充足的钙。人体钙过少的时候,心肌软弱无力,收缩不完全,而骨骼肌兴奋性增强,引起肌肉抽搐症、佝偻病和骨质软化。
据资料报告,我国有1/3的儿童缺锌。儿童缺锌会造成智力低下,学习能力下降。怀孕的母亲缺锌,可以引起胎儿先天畸形。缺锌也会影响人的脑、心、胰、甲状腺的正常发育。国外的研究表明,人体缺锌会引起许多疾病,如侏儒症、糖尿病、高血压、生殖器官和第二性征发育不全、男性不育等。当然,人体摄入过量的锌,也有不利的影响。
人体缺硒,可以引起心脏病、高血压、克山病等,硒还有减少胃癌、肠癌、肝癌的发病作用。
镁是人体另外一种必需元素。镁离子是人体细胞中主要的阳离子之一,镁也是很多酶系统反应中的重要元素。缺镁可能造成心肌和骨骼肌的局部坏死与炎症。在饮用水中缺乏镁的地区,癌症的发病率往往比较高。
所以,经常饮用纯净水,人体所需要的钾、钙、镁等无机元素没有了,人体所需要的锌、硒、氟等多种微量元素也没有了。时间一长,必然会造成人体的营养失衡。尤其是婴幼儿和青少年,正处在智力发育阶段,加上他们好动,损耗的无机盐和矿物质又多,经常喝纯净水,会给他们的健康成长带来不利的影响。
在低氟饮水地区,因氟不足,常出现龋齿。人体需要的氟,主要来源于饮水。当饮水含氟量每升少于0.5毫克的时候,龋齿患病率高达70%~90%;当饮水含氟量每升为0.5~1.0毫克时,龋齿患病率为40%;当饮水含氟量为1.5毫克时,龋齿患病率为10%以下。
总之,人类与所处的水文地球化学环境基本上是适应的。水是自然环境中最活跃的物质。天然水的物理性质和化学成分,是环境中的气候、地形地貌、水文、地质、土壤、植被等多种因素的综合反映。饮水是人体从自然环境中摄取无机矿物质和微量元素的重要途径。
真正优质的矿泉水,是人类饮水的理想选择。长期饮用纯净水、“太空水”、蒸馏水,会造成体内有用物质的损失,对身体是无益的。饮用纯净水越多,龋齿的发病率就越高,正好能说明这个问题。教学内容:人类重要的营养物质
“民以食为天”,生命活动离不开食物。在食物中有构成细胞的基本物质——蛋白质,有分布最广的糖类,人体内的燃料——脂肪,以及维持正常生命活动不可缺少的维生素、无机盐和水等六大类,这六类物质统称为营养素。
【课前复习】
※会做了,学习新课有保障
1.下列物质中,少量摄入体内就会使人中毒的是(  )
A.二氧化碳 B.醋酸 C.一氧化碳 D.食盐
2.下列说法中,在科学上没有错误的是(  )
A.吸带过滤嘴的香烟,对人体无害
B.纯天然物质配成的饮料,不含任何化学物质
C.水可以变为油
D.保护环境就是保护人类自己
答案:1.选C 2.选D
※先看书,再来做一做
1.营养素包括_____________、_____________、_____________、_____________、_____________和水六大类。
2.蛋白质是构成___________的基本物质,是____________和____________的主要原料。
3.在人体内经氧化放出热量,为机体活动和维持恒定体温提供能量的是_____________
和_____________。
4.1997年,第一只“克隆羊”在英国诞生。“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶,它们能激活普通体细胞,使之像生殖细胞一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是(  )
A.酶是具有催化功能的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.酶通常在强酸或强碱条件下发挥作用
D.高温及紫外线照射会降低酶的活性
5.日常生活中食用的白糖、冰糖和红糖的主要成分是(  )
A.淀粉 B.葡萄糖 C.蔗糖 D.果糖
【学习目标】
1.了解食物中的营养素是指蛋白质、油脂、糖类、维生素、无机盐和水六类物质。
2.了解蛋白质、糖类、油脂以及维生素与人类健康的关系。
3.增强自我保健的意识和能力,减少盲目性,进一步提高生活质量。
【基础知识精讲】
※课文全解
人类为了维持生命与健康,除了阳光与空气外,必须摄取食物。食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类,通常被称为营养素。它们和通过呼吸进入人体的氧气一起,经过新陈代谢过程,转化为构成人体的物质和维持生命活动的能量。所以,它们是维持人体的物质组成和生理机能不可缺少的要素,也是生命活动的物质基础。表8-1列出了有关人体内主要物质含量的数据。
表8-1 人体内主要物质含量
糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物,在自然界分布很广。它们除了供人类食用外,还可以作为工业原料,用来制造纺织品、日用品、药物和某些化工产品等。下面就来学习有关它们的知识。
糖类
光合作用是世界上涉及物质数量最多的化学反应,据估计,每年由光合作用合成的糖类(主要是淀粉和纤维素)约为二十五亿吨。
首先强调一点,这里提到的糖类决不仅仅局限于日常以为的蔗糖,而是范围很广的一个群体。
糖是一种碳水化合物,它们的化学式大多是(CH2O)n。其中C就是碳,H2O是水的化学式,这也是他们被称为碳水化合物的原因所在。糖可以分为四大类:单糖(葡萄糖等),寡糖(蔗糖、乳糖、麦芽糖等等),多糖(淀粉、纤维素等)以及糖化合物(糖蛋白等等)。
可以看到,糖类物质包括的不只有蔗糖,作为主食之一的淀粉(面粉,米饭的主要营养成分)也属于糖类。
许多人对糖类的营养存在误解,如多吃糖会得糖尿病等等。无可否认,糖尿病患者因为体内代谢系统无法正常进行糖代谢,故此不宜吃高糖食品。但是糖尿病的病因却并非真的来自于糖类,更多的还是因为遗传或者其他因素导致人体代谢系统的缺陷才导致无法正常代谢从而造成高血糖。
相反的,对于正常人来说,糖类是一种不可缺少的营养物质。肌肉组织的营养来源主要是糖类而不是脂肪物质。而且单糖对于体弱的病患者来说则是最主要最快捷的营养来源,这正是医院里为无法进食的病人输葡萄糖的原因。糖类食物可提高人体的血糖水平,并向肌肉供能。多糖食物能够向脉搏率达到每分钟120~150次的中等运动程度的运动员提供直接的能量。糖类还可使身体更有效地利用蛋白质,并有助于保持体内适宜的酸碱平衡。
脂类
脂肪是人体的重要组成部分,又是含热量最高的营养物质,脂肪是由碳、氢、氧元素所组成的一种很重要的化合物。有的脂肪中还含有磷和氮元素,是机体细胞生成、转化和生长必不可少的物质。我国成年男子体内平均脂肪含量约为13.3%,女性稍高。人体脂肪含量因营养和活动量而变动很大,饥饿时由于能量消耗可使体内脂肪减少。
脂肪是贮备人体能量的形式,脂类更多的营养价值在于它是机体代谢所需能量储存运输的主要方式,与糖类所提供营养的区别主要体现在被利用的快慢上。显而易见的,没有人身上会有许多糖类物质作为能量储存,反而如果血糖浓度过高还是一种病态——糖尿病,而几乎所有人都会有多余的脂肪组织,在需要的时候,这些脂肪可以被利用来“燃烧”产生人体所需能量。
但是过多食用高脂肪食品,往往会引起各种疾病,如脂肪肝、肥胖症等等。西方人的饮食结构比较单一,多是高脂肪的食品(烤肉、汉堡、牛奶等等),所以相对肥胖的人要比中国多得多,从而各种所谓“富贵病”的发病率也往往高于中国。
一般来说,多食用植物油(如花生油)比多食用动物油对人体更有好处。
蛋白质
蛋白质由氨基酸组成,是另一种重要的供能物质,每克蛋白质提供4卡路里的热量。但蛋白质的更主要的作用是生长发育和新陈代谢。过量的摄入蛋白质会增加肾脏的负担。因此蛋白质的摄入要根据营养状况、生长发育要求达到供求平衡。通常摄入的蛋白质所产生的热量约占总热量的20%左右为宜。
蛋白质种类:
动物蛋白:是蛋白质的主要来源,如肉类及禽蛋类等,这些食物在提供蛋白质的同时也会使我们食入饱和脂肪和胆固醇等对身体不利的成分。因此选用瘦肉、鱼、去皮鸡肉和蛋清最佳,它们被称为“优质蛋白”。
植物蛋白:是蛋白质的另一来源,主要存在于豆类食物中,植物蛋白含饱和脂肪及胆固醇都很低,同时含有大量膳食纤维,而且物美价廉,适合糖尿病病友食用。
血红蛋白:血红蛋白又称血色素,是红细胞的主要成分。
主要作用:血红蛋白的主要生理功能是在体内输送氧气,能把氧输送到体内各组织,组织在利用氧来氧化糖、脂肪等能源物质,释放能量供运动需要。氧运输多,运动时供氧就多,所以血红蛋白的数量和运动能力相关。
蛋白质分子结构
蛋白质是一种对健康至关重要的营养物质,是生命的物质基础,我们的皮肤、肌肉、内脏、毛发、韧带、血液等都是以蛋白质为主要成分的形式存在的。食物中蛋白质的功用主要有两个方面:一是维持人体组织的生长、更新和修复,以实现其各种生理功能;二是供给能量。
血红蛋白(Hb)是人和其他脊椎动物红细胞的成分,主要功能是运输O2和CO2。Hb能与氧迅速结合成氧合血红蛋白(HbO2),也能迅速分离。其结合与分离取决于血液中氧分压的高低,当血液流经肺部时,氧分压增高,使得大部分Hb与O2结合成HbO2,血液颜色鲜红,为动脉血;血液流经组织时,氧分压下降,一部分HbO2解离,释放出O2,供组织利用,血液变为颜色暗红的静脉血。此外Hb也能与CO结合,其与CO的亲合力比与O2的亲合力高约200倍,所以空气中只要有少许CO存在,即可有大量一氧化碳血红蛋白(HbCO为鲜红色)生成,而且结合后不易分离,这样Hb就失去与O2结合的机会,造成组织缺氧,即CO中毒。
随着食品科学的发展,人类对酶的认识逐渐深入。酶是由生物的活细胞产生的具有催化作用的特殊蛋白质,是极为重要的活性物质。存在于人、动植物及微生物体内的细胞和组织中,各种食品都有酶。酶是控制并能加速食品中物质代谢反应,而本身并不发生变化。如对酶不加控制,则在周围环境适宜的条件下,将使物质分解代谢食品,营养质量和感官质量将急剧下降。将食品进行低温冷冻贮藏,其中一个重要的原理,即是抑制食品酶的活性,控制生物体内的化学变化,从而能在一定时期内保持食品的新鲜度和质量。
人们消化吸收食物就是靠酶的催化作用完成的。
维生素
维生素(Vitamin),也叫做维他命,是另一种重要的营养物质。与糖类和脂类不同的是它不是直接供应能量的营养物质,与蛋白质不同的是它不是生命的基本单位,而且最关键的一点在于它无法通过人体自身合成。
化学角度看维生素是一种有机化合物,在天然的食物中含量很少,但这些极微小的量对人体来说却是必须的。当人体缺乏维生素时,会出现各种维生素缺乏症。比如坏血病、脚气病(不是俗称的真菌感染所引起的“脚气”)等等。说明这些有机化合物在生命活动中有着重要的作用。
维生素对于生命的重要作用主要是参与体内的各种代谢过程和生化反应途径,参与和促进蛋白质、脂肪、糖的合成利用。许多维生素还是多种酶的辅酶重要成分,所谓的维生素缺乏症就是因为维生素缺乏时,酶的合成就会受阻,使人体的代谢过程发生紊乱,从而引起的身体疾病。轻者症状不明显,但会降低身体的抵抗力和工作效率,重者会表现出血、脚气、夜盲等各种典型症状,甚至导致死亡。维生素对人类生命的重要性是不容置疑的。
维生素A:防止夜盲症和视力减退,有助于对多种眼疾的治疗(维生素A可促进眼内感光色素的形成);有抗呼吸系统感染作用;有助于免疫系统功能正常;促进发育,强壮骨骼,维护皮肤、头发、牙齿、牙床的健康;有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。
维生素B1:促进成长;帮助消化。
维生素B2:促进发育和细胞的再生;增进视力。
维生素B5:有助于伤口痊愈;可制造抗体抵抗传染病。
维生素B6:能适当的消化、吸收蛋白质和脂肪。
维生素C:治疗受伤、灼伤、牙龈出血;具有抗癌作用;可治疗普通的感冒;预防坏血病。
维生素D:提高肌体对钙、磷的吸收;促进生长和骨骼钙化。
维生素E:有效地阻止食物和消化道内脂肪酸的酸败,是极好的自由基清除剂,有效的抗衰老营养素;提高肌体免疫力;预防心血管病。
※问题全解
有人用甲醛水溶液浸泡水产品并出售,这样做有什么危害?
答:甲醛会和蛋白质发生反应,破坏蛋白质的结构,使其变质,用甲醛水溶液浸泡水产品,破坏了水产品中的蛋白质,降低了营养价值,而且甲醛对人体也有直接危害。
【学习方法指导】
1.本课题的内容与我们的生活,与我们的健康息息相关,要学会从生活中发现问题,并尝试用学过的知识解决问题。
[例1]近年来,在某些药物牙膏中掺有少量甲醛以保护牙周,从而消除牙受热、冷、酸过敏而引起的疼痛,请你说出原因。
分析:甲醛能使牙周围组织中蛋白元纤维和造牙本质细胞原浆中的蛋白质变性凝固,从而使牙周组织形成保护膜。
点拨:“凡事有利有弊”,研究一种物质也是这样,在科学研究中,要学会用辩证的、一分为二的观点来研究物质,甲醛能破坏蛋白质的结构使其变质,有对人类生活有利的一面,也有有害的一面,我们学习的目的是“扬其利而避其害”。
[例2]黄瓜中含有多种营养成分,尤其是维生素C和B的含量比西瓜高出1~5倍。已知高温时维生素会被破坏,维生素C在酸性环境时较稳定。根据上述内容,你认为应如何合理的食用黄瓜?
分析:因在酸性条件下,维生素C较稳定,因此食用黄瓜时可向其中加入少量的醋;高温时黄瓜中维生素损失较大,所以黄瓜不宜炒吃,以凉拌为佳。
点拨:此题是一道信息给予题,但也是生活中的常识,凉拌能保持黄瓜内的维生素不被破坏,有利于人体的健康。
2.对于信息给予题,要准确把握题给信息,并与以前所学紧密联系,思维要发散。
[例3]过氧化氢(俗称双氧水,化学式为H2O2)可自行分解成水和氧气,但速率很小。如果在捣碎的生的马铃薯中加入3%的H2O2溶液,则发现立即有大量的气泡产生。如果将3%的H2O2溶液加入到煮熟的马铃薯块中,则见不到有气泡产生。请据此回答下列问题:
(1)写出将3%的H2O2溶液,加入到捣碎的生的马铃薯中产生气体的有关反应的化学方程式。
(2)试分析H2O2在生马铃薯和熟马铃薯中为什么会出现不同的现象。
点拨:H2O2可自行分解成H2O和O2,但分解速率小,而放入生马铃薯中,因生马铃薯的活细胞中含有一种能催化H2O2分解的物质——酶,所以双氧水分解速率大大提高。加热煮熟的马铃薯,细胞死亡,酶发生变性,因而失去催化功能。
生马铃薯中的酶对H2O2的分解有催化功能。加热煮沸时马铃薯细胞死亡,酶变化失去了生物活性。
[例4]在全球性减肥热潮中,脂肪在人们心目中的地位可以说是每况愈下,甚至“谈脂色变”,别说摄入了,就连身上的脂肪都“恨不得除之而后快”,这种看法科学吗?请说说你的观点。
点拨:脂肪是人体必需的一种营养物质,能为身体提供热量。在正常情况下,每日需摄入50 g~60 g油脂,它能提供人体日需能量的20%~25%,是重要的供能物质。同时它能促进脂溶性维生素的吸收,起到保护体内脏器的作用。因此应每天吃点含脂肪的物质。
【知识拓展】
卵磷脂——人类的脑黄金
卵磷脂作为21世纪维生素,已成为维持人们健康所必不可少的营养品,不仅具有很高的营养价值,还具有生理调节功能,能促进人体新陈代谢,增强免疫力,预防疾病;正如美国唐诺·布朗博士所说:“没有哪一种营养素像磷脂一样能在那么多方面来增进、保持人们的健康和青春活力。卵磷脂确实是人类重要的保健品。
卵磷脂在脑、神经组织、肝脏和红细胞中含量较多,蛋黄中含量特别多,大豆中也有不少卵磷脂,卵磷脂作为营养素,在增进健康及预防疾病方面所起到的重要作用,早已赢得了世界营养专家、药物学家和医学家的普遍认同。
卵磷脂有许多重要作用:
※构建细胞膜:细胞是生命的最小结构单位,而控制营养物质与代谢废物进出细胞的关键,就是细胞膜上的磷脂质。卵磷脂中富含的磷脂质,就像是个尽忠职守的守门员,为我们的健康筑起一道重要的防线。卵磷脂组成细胞膜,对细胞活化、生存及功能维持有重要作用,尤其是对脑神经系统、心血管、血液、肝脏等重要脏器的功能保持、肌肉、关节的活力和脂肪代谢都有重要作用。
※预防心脏疾病:在20世纪60年代,科学家们就发现卵磷脂可能具有保护心脏的作用,在进一步的研究中,终于证实卵磷脂对心脏健康有积极作用。这是因为它能调节胆固醇在人体内的含量、有效降低胆固醇、高血脂及冠心病的发病率。
※促进大脑发育,增强记忆力:美国北卡罗来纳州DUKE大学心理学教授药学博士沃伦来克在报告中提到:用卵磷脂饲育怀孕的大鼠,其后代在智力测验(迷宫测试)中,记忆力显著优于未饲育卵磷脂的大鼠的后代。北卡罗来纳大学营养学部教授及主任,会议的首席专家,医学博士、药学博士史蒂文泽瑟尔在大会贺词中说:“总结有关卵磷脂的所有研究成果,我们应当特别建议怀孕妇女服用适量的卵磷脂,这对于她们的婴儿的智力发育是很重要的。”美国食品与药物管理委员会(FDA)规定,所有婴儿食谱中都要适量补充卵磷脂。
※预防动脉硬化症(高血压、心肌梗塞、脑溢血):卵磷脂具有乳化分解油脂的作用,可增进血液循环、改善血清质,清除过氧化物,使血液中的胆固醇及中性脂肪含量降低,减少脂肪在血管内壁的滞留时间。促进粥样硬化斑的消散,防止由胆固醇引起的血管内膜硬化,卵磷脂对高血脂和高胆固醇有显著的功效,可预防和治疗动脉硬化。据资料表明,动脉硬化的患病率几乎与人的年龄同步增长。通常,动脉硬化是从中年开始的,但是随着人们大量摄入肉食和脂肪,动脉硬化的发病有年轻化的趋势,而且男性多于女性,动脉硬化患者通常都患有高脂血症,胆固醇含量较高,同时高血压、冠心病、心肌梗塞、脑溢血的患病率也相应较高,实验表明,食用卵磷脂能显著降低高血脂、高胆固醇,从而预防动脉硬化。
※预防皮肤病:卵磷脂是人体每一个细胞不可缺少的物质,如果缺乏,就会降低皮肤细胞的再生能力,导致皮肤粗糙、有皱纹。如能适当摄取卵磷脂,皮肤再生活力就可以保障,再加上卵磷脂良好的亲水性和亲油性,皮肤当然就有光泽了。另外,卵磷脂所含的肌醇还是毛发的主要营养物,能抑制脱发,使白发慢慢变黑。
※预防老年痴呆症:老年性痴呆又称阿尔茨海默病,是由于脑部血管病变导致脑缺氧,脑细胞死亡致使此处传递障碍而引起的意识障碍性疾病。补充卵磷脂可提高脑细胞中乙酰胆碱的含量,活化和再生脑细胞,从而恢复和改善大脑的功能。所以卵磷脂是脑疾患者的物美价廉的功能性食品。脑部的神经传导物质(乙酰胆碱)减少是引起老年痴呆的主要原因,而“胆碱”是卵磷脂的基本成分,卵磷脂的充分供应将保证机体内有足够的胆碱与人体内的乙酰结合为“乙酰胆碱”,从而为大脑提供充分的信息传导物质,有效地防止老年痴呆症的发生。
※糖尿病患者的营养品:卵磷脂不足会使胰脏机能下降,无法分泌充分的胰岛素,不能有效地将血液中的葡萄糖运送到细胞中,这是导致糖尿病的基本原因之一。如每天食用20克以上的卵磷脂,则对糖尿病的康复作用是相当显著的。很多病人甚至可不必再注射胰岛素。特别是对糖尿坏疽及动脉硬化等并发症患者更为有效。
※可消除青春痘、雀斑并滋润皮肤:人体内含有许多毒素,特别是在肠道内。当这些毒素含量过高时,便会随着血液循环沉积在皮肤上,从而形成色斑或青春痘。卵磷脂正好是一种天然的解毒剂,它能分解体内过多的毒素,并经肝脏和肾脏的处理排出体外,当体内的毒素降低到一定的浓度时,脸上的斑点和青春痘就会慢慢消失。卵磷脂还具有一定的亲水性,并有增加血红素的功能。如果每天服用一定量的卵磷脂,就能为皮肤提供充分的水分和氧气,使皮肤变得光滑柔润。
另外,卵磷脂在化解胆结石、防治肝病、防治便秘、利尿护肾、促进胎儿、婴儿神经发育、改善因神经紧张而引起的急躁、易怒、失眠等方面都起到了重要作用。
【问题点拨】
1.指导建议:食物蛋白质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;血红蛋白又称血红素,是红细胞的主要成分,它的主要生理功能是在体内输送氧气,能把氧输送到体内各组织,组织再利用氧来氧化糖、脂肪等能源物质,释放能量供运动需要;酶是一类重要的蛋白质,是生物催化剂,能催化生物体内的反应。
2.指导建议:人们消化吸收淀粉是靠酶的催化作用完成的。首先淀粉食物在人的口腔里遇到淀粉酶,被部分催化水解成麦芽糖;余下的淀粉由小肠中的胰淀粉酶催化水解为麦芽糖;麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化作用下,水解为人体可吸收的葡萄糖。
3.指导建议:此人1年中因此而消耗的脂肪大约为5 km/天×170 kJ/km×365天/32200 kJ/kg=9.6 kg有机合成材料
  一、选择题
  1.“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向.“绿色化学”要求从根本上消灭污染,是一门能彻底阻止污染产生的科学.它包括“原料的绿色化”“化学反应的绿色化”“产物的绿色化”等内容.其中“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中.下列符合“化学反应的绿色化”的是(提示:有机化学反应方程一般用  “→”代替“====”)
  A.2C2H4+O22C2H4O
  B.实验室制取CO2
  C.2M+N→2P+2Q 2P+M====Q(M、N为原料,Q为期望产品)
  D.用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜,CuO+H2SO4====CuSO4+H2O Fe+CuSO4====FeSO4+Cu
  2.下列各组物质名称指的不是同种物质的是( )
  A.锦纶(尼龙) B.腈纶(人造羊毛)
  C.涤纶(的确良) D.黏胶纤维(麻丝)
  3.纯毛制品在下列哪种环境中不易变质( )
  A.干燥 B.碱
  C.潮湿 D.高温
  4.下列与化学有关问题的分析不正确的是( )
  A.国家亟待解决的“白色污染”问题通常指聚乙烯等塑料垃圾
  B.我国卫生部规定食盐必须加碘,其中碘以单质的形式存在
  C.严禁饮用工业酒精,因为含甲醇,饮用后双目失明,甚至死亡
  D.国家提倡少用或不用含磷洗衣粉,这是由于磷使水体富营养化,使水质恶化
  5.下列有关塑料问题的叙述不正确的是( )
  A.塑料是一种人工合成的高分子材料,具有良好的可塑性、绝缘性、耐腐蚀性等特点
  B.废塑料的焚烧会产生大量污染物
  C.普通地膜碎片在土壤中很快就被土壤中的厌氧微生物所分解
  D.海洋漂浮的泡沫聚苯乙烯有可能缠住船只螺旋桨,损坏船只和机器,引起事故
  6.室内空气污染的主要来源之一,是人们的现代生活所使用的化工产品,如绝缘板制的办公桌、某些化纤地毯及装饰的复合板和黏合剂等,会不同程度地释放出某些气体( )
  A.甲烷 B.甲醛
  C.二氧化碳 D.氮气
  7.生活中的一些问题常涉及到化学知识,下列叙述不正确的是( )
  A.硫酸钡难溶于水和酸,是无毒的钡盐,可做X光透视肠胃时的药剂
  B.棉花、蚕丝和人造毛的主要成分都是纤维素
  C.在有易燃易爆炸的工作场地,禁止穿化纤类衣服
  D.新粉刷过石灰浆的墙壁释放出CO2,有可能使居于室内的人窒息死亡
  二、填空题
  1.根据不同的标准,纤维有多种分类方法,如:①植物纤维 ②动物纤维 ③天然纤维 ④合成纤维.请查阅有关资料,分析指出下列几种物质应属于哪类(填序号).
  (1)棉花和麻是________
  (2)纯羊毛绒是________
  (3)涤纶是____________
  (4)涤棉纤维含有______
  2.塑料根据其受热时性质不同,可分为________塑料和________塑料,二者在性质上不同之处是______________________.
  3.根据你的生活经验,下列塑料制品在制造时选用的是热塑性塑料还是热固性塑料?
  (1)塑料雨衣______________
  (2)食品袋或包装袋________
  (3)电器外壳______________
  (4)炒菜用的锅的手柄______
  4.根据你的生活经验和所学知识,下列物质:①电灯灯口;②轮胎;③尼龙绳;④一次性注射器;⑤电视机外壳;⑥输送机皮带;⑦气球;⑧电木.请按要求填写标号,属于纤维制品的是________;属于塑料制品的有________;属于橡胶制品有________.
  三、简答题
  1.装食品用的聚乙烯塑料袋应如何封口?电木插座破裂后能否热修补?
  2.回收废弃塑料的好处是什么?困难是什么?你家中用过的塑料制品应该怎样处理?举例说明.
参考答案
  一、1.AC 2.D 3.A 4.B 5.C 6.B 7.BD
  二、1.(1)①③ (2)②③ (3)④ (4)①③④
  2.热塑性 热固性 热塑性塑料受热时变软,可塑造,冷却后变硬,可反复多次;热固性塑料凝固后,再也不能变软
  3.(1)(2)为热塑性塑料 (3)(4)为热固性塑料
  4.③ ①④⑤⑧ ②⑥⑦
  三、1.用热后的细铁丝或铁片压一下塑料包装口即可,不能热修补.
  2.废弃塑料埋入土壤中会破坏土壤结构,燃烧分解有毒气体会污染空气,入海洋会污染水体、危害海洋生物,回收废弃塑料不仅可避免“白色污染”,而且节约资源.回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算.举例略.人类重要的营养物质
  一、选择题
  1.“绿色化学”是一个日渐为人们所熟悉的社会概念,绿色食品的基本标准是( )
  ①香甜可口 ②无污染 ③表面呈绿色 ④无化学添加剂 ⑤有营养价值
  A.②④⑤ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.全部
  2.科技文献中常出现下列词汇,其中与相关物质的颜色并无联系的是( )
  A.赤潮 B.绿色食品
  C.白色污染 D.棕色烟气
  3.发展绿色食品,避免“白色污染”,增强环境意识,是提高人类生存质量的重要措施,请回答:
  (1)通常所说的“白色污染”是指( )
  A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉尘
  C.聚乙烯等白色塑料垃圾 D.白色建筑废料
  (2)倡导“免纸贺卡”“免用一次性木筷”的出发点是( )
  A.减少个人经济负担 B.节约木材,保护森林
  C.减少固体垃圾 D.移风易俗
  (3)你推测一次性餐具目前有发展前景的是( )
  A.瓷器餐具 B.淀粉餐具
  C.塑料餐具 D.纸木餐具
  4.蛋白质的描述正确的是( )
  A.单质 B.氧化物
  C.酸 D.高分子化合物
  5.蛋白质被人体吸收后,最终的产物除了尿素、二氧化碳以外还有( )
  A.氨基酸 B.糖类
  C.维生素 D.水
  6.有关于酶的描述错误的是( )
  A.酶是一种重要的蛋白质
  B.酶在人体内是生物催化剂
  C.酶的催化是有专一性的
  D.人体内的酶是在酸性条件下催化效果最佳
  7.糖类物质主要存贮在很多物质中,下列物质中不含有糖类物质的是( )
  A.马铃薯 B.麦
  C.稻谷 D.醋
  8.有关维生素的说法错误的是( )
  A.缺乏维生素A会引起夜盲症
  B.缺乏维生素C会引起坏血病
  C.缺乏维生素多吃蔬菜和水果来补充
  D.维生素在人体内需要量很少,作用不太大
  9.下列有关甲醛(CH2O)的说法错误的是( )
  A.甲醛水溶液(福尔马林)会使蛋白质变质
  B.甲醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶2∶1
  C.甲醛是由甲醛分子构成的
  D.每个甲醛分子是由一个碳原子、两个氢原子和一个氧原子构成的
  二、填空题
  1.人体内的营养元素包括________、________、________、________、________、________六大类.
  2.蛋白质是构成________的基本物质,是机体生长和修补受损组织的主要原料.
  3.________和________在人体内经________放出能量,为机体活动和维持恒定体温提供能量.
  4.________可以起到调节新陈代谢、预防疾病和维持身体健康的作用.
  5.________也是一种重要的蛋白质,起生物催化作用.
  6.淀粉的化学式为________,它是高分子化合物.
  7.现有葡萄糖1 kg,经过完全氧化,释放的能量为________kJ.
参考答案
  一、1.A 2.B 3.(1)C (2)B (3)B 4.D 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B
  二、1.蛋白质 糖类 油脂 维生素 无机盐 水
  2.细胞
  3.糖类 油酯 氧化
  4.维生素
  5.酶
  6.(C6H10O5)n
  7.1.72×104化学元素与人体健康
  ●作业导航
  了解人体的元素组成。
  了解一些元素对人体健康的重要作用。
  一、填空题
  1.组成人体自身的元素约有_______________多种。人体中含量较多的化学元素是___________________________________等11种,它们约占人体质量的_______________。
  2.以无机盐形式存在的元素,根据其在人体中的___________________________可分为______________________和微量元素。微量元素又分为___________________________、___________________________和___________________________三类。
  3.无机盐对人体健康的影响很大,它们能够调节人体的___________________________,促进_________________________,有些元素还是构成______________________的重要材料。
  4.细胞内液和细胞外液中的_______________和_______________各自保持一定的浓度,这对于维持人体内的_______________和维持体液恒定的___________________________,有重要的作用,是人体维持___________________________的必要条件。
  二、选择题
  5.构成人体的主要物质是( )
  A.水        B.蛋白质
  C.糖类 D.脂肪
  6.人体中含量在0.01%以下的元素是( )
  A.钙、磷、钾、镁 B.铁、锌、硒、碘
  C.碳、氢、氧、氮 D.钙、镁、氯、硫
  7.人体如果缺少碘,往往会( )
  A.引起贫血
  B.引起食欲不振、生长迟缓、发育不良
  C.引起表皮角质化和癌症
  D.引起甲状腺肿大
  8.下列食物中,含碘最丰富的是( )
  A.黄豆、芹菜 B.海带、紫菜
  C.油菜、白菜 D.肉类、蛋类
  9.能防止龋齿的微量元素是( )
  A.铁 B.锌
  C.镁 D.氟
  10.无机盐约占人体重的( )
  A.1% B.1/3
  C.4%左右 D.2/3
  11.含铁丰富的食物有利于( )
  A.佝偻病患者 B.骨质疏松症患者
  C.贫血患者 D.营养不良的人
  12.有关铁元素对人体的作用及适宜摄入量的说法错误的是( )
  A.人体内含量为14 mg~21 mg
  B.能帮助氧气的运输
  C.每天摄入量为12 mg~15 mg
  D.缺铁会引起贫血
  13.锌对青少年儿童身体发育有重大作用,为了补锌应多食用的食品种类是( )
  A.海产品、奶类、豆类 B.绿色蔬菜、豆类、奶类
  C.肝脏、蛋、芹菜 D.海产品、加碘盐、水产品
  14.处于生长发育期的青少年应多吃( )
  A.含蛋白质、糖类和脂肪丰富的食物
  B.含蛋白质、钙、磷和维生素丰富的食物
  C.含淀粉、脂肪丰富的食物
  D.含脂肪、蛋白质和维生素丰富的食物
  三、社会实践
  15.通过社会调查及查阅相关资料,完成下题。
  各种无机盐在原生质中具有一定的比例,若以人体体液中Na+的含量为100计,则K+为3.68,Ca2+为3.10,Mg2+为0.70,Cl-为12900,Al3+含量极低。这种比例与海水的成分相似。
  (1)上述事实说明了什么问题?
  (2)1989年,世界卫生组织把铝列为食品污染源之一,成人每日摄入铝元素的量应控制在4 mg以下。问铝元素含量较多会引发人体什么疾病?
  (3)油条是我国北方常见食品之一,油条的制作口诀是“一碱、二矾、三盐”,其中的“碱”“矾”“盐”分别指什么物质?
  (4)炸油条时,1 kg面粉需加0 5 kg水,4 g“矾”,10 g“碱”和“盐”等辅料。若在烹炸过程中质量减少20%,试通过计算说明,100 g油条中的含铝量是否超过安全摄入量?
  (5)请列举(食品添加剂除外)三种日常生活中铝元素进入人体的源头。
参考答案
  一、1.50 氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、铁 99 95%
  2.含量 常量元素 必需元素 非必需元素 有害元素
  3.新陈代谢 身体健康 人体组织
  4.K+ Na+ 水分 pH 正常生命活动
  二、5.A 6.B 7.D 8.B 9.D 10.C 11.C 12.A 13.A 14.B
  三、15.(1)原始生命最早起源于海洋。
  (2)生命起源于海洋。科学家认为,由于海洋中Al3+的浓度低,所以铝元素未成为人体的必需元素,它反倒对人体有害。铝主要损害脑细胞,是老年性痴呆症的病因。
  (3)“碱”指NaHCO3 “矾”指明矾〔KAl(SO4)2·12H2O〕 “盐”指NaCl
  (4)100 g油条中含铝18.8 mg,远远超过安全摄入量。
  (5)铝制炊具、明矾净水剂、含铝的胃药。第十二章 化学与生活(练习)
  一、选择题(每题有一个选项符合题意)
  1.在高空中有一层臭氧层,它吸收了太阳光中绝大部分紫外线,使地球上的生物免受紫外线伤害,臭氧的化学式是O3,它是一种( )
  A.混合物 B.氧化物 C.单质 D.化合物
  2.下列物质中氮元素化合价最低的是( )
  A.N2 B.NH3 C.NO2 D.HNO3
  3.甲醛(化学式为CH2O)是室内装潢时的主要污染物之一,下列说法正确的是( )
  A.甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成的
  B.甲醛是由碳原子和水分子构成的
  C.甲醛分子由碳原子、氢气分子、氧原子构成
  D.甲醛由一个碳元素、二个氢元素、一个氧元素组成
  4.下列气体的实验室制法合理的是( )
  A.加热氯酸钾和少量高锰酸钾的混合物制氧气
  B.用纯碳酸钙与浓盐酸反应制取二氧化碳
  C.用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳
  D.用铜与稀盐酸反应制取氢气
  5.下列做法中,会有不安全因素的是( )
  ①将钢瓶中的液化气体倾倒 ②庆典活动中使用大量氢气球 ③装潢时使用大量的易燃材料 ④白磷保存在密封盛满水的试剂瓶中
  A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.②③
  6.6月5日是世界环境日,空气的净化问题正日益受到人们的关注.下列气体组中各种成分均属空气污染物的一组是( )
  A.SO2、CO、NO2 B.CO2、HCl、N2
  C.CH4、CO2、N2 D.SO2、N2、O2
  7.下列物质的用途中,利用其化学性质的是( )
  ①甲烷用作燃料 ②H2用于填充探空气球 ③O2用于气焊 ④干冰用作制冷剂 ⑤焦炭用于炼铁工业
  A.①②③ B.①③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤
  8.有关分子、原子、离子的叙述错误的是( )
  A.分子是保持物质化学性质的最小粒子
  B.分子、原子、离子都是构成物质的粒子
  C.原子是不能再分的一种粒子
  D.分子和原子的根本区别是在化学反应中能否再分
  9.厨房中发生的下列现象,属于化学变化的是( )
  A.食盐结块 B.烧开水
  C.煤气燃烧 D.瓷碗摔碎
  10.下列措施中符合易燃易爆物的安全要求的是( )
  A.为了安全、存放易燃物的仓库要尽可能封闭,不让风吹进来
  B.为了节约运费,把酒精和鞭炮等物品同时装在一辆货车上运送
  C.只要不影响工作,面粉加工厂的工人可以在车间吸烟
  D.生产酒精的车间里,所有的照明设备均采用隔离和防护
  11.下列各组变化,前者属于物理变化,后者属于化学变化的是( )
  A.钢铁生锈、石蜡熔化 B.木材燃烧、食物腐烂
  C.海水晒盐、干冰升华 D.汽油挥发、白磷自燃
  12.下列是医疗中常用的物质,其中属于纯净物的是( )
  A.消毒酒精 B.蒸馏水
  C.生理盐水 D.碘酒
  二、选择题(每题有1~2个选项符合题意)
  1.下列化学方程式符合题意且书写正确的是( )
  A.用盐酸除铁锈 Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
  B.验证铜的活动性比银强 Cu+2AgCl====CuCl2+2Ag
  C.检验二氧化碳气体 CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
  D.制取少量硫酸镁MgCl2+Na2SO4====MgSO4+2NaCl
  2.下列实验设计方案中可行的是( )
  A.用过滤的方法分离NaCl与NaNO3的混合物
  B.向某无色未知液中加入BaCl2溶液,证明存在SO
  C.将H2、O2混合气体通过盛有灼热氧化铜的试管,以除去H2
  D.用稀盐酸除去混在铜粉中的少量镁粉和铝粉
  3.向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,充分反应后过滤,向滤液中插入铁片,有气泡产生,则以下判断正确的是( )
  A.不溶物中一定含有铜 B滤液中一定含有CuSO4
  C.不溶物中可能含有氧化铜 D.滤液中一定含有FeSO4
  4.一些国家正在试用碳酸水浇灌某些植物,这样做起不到的作用是( )
  A.改良碱性土壤 B.改良酸性土壤
  C.促进植物的光合作用 D.提高农作物产量
  三、填空题
  1.用数字和化学符号表示:
  ①2个铝离子________
  ②3个碳酸根离子________
  ③4个甲烷分子________
  ④胆矾________
  2.前几年曾喧闹一时的“水变油”是一场伪科学进行诈骗的闹剧,其实稍有科学知识的人都知道,化学反应前后原子的种类不变,水中的氢、氧元素是不可能变为汽油中的碳元素的,其理论依据是______________________.
  3.图示装置有多种用途,不改变装置放置方向,请回答下列问题:
  (1)洗气:除去二氧化碳中的水蒸气,装置内应盛的物质是________.
  (2)检验:证明CO中混有CO2,装置内应盛________.
  (3)贮气:当用排空气法收集H2时,气体应从装置的________端通入(填“A”或“B”下同),但用排水法收集氧气时,瓶内先装满水,气体从________端通入,当用水将装置中的氧气排出进行实验时,水应从________端通入.
  (4)若用做量气装置,可以测量气体的体积.瓶内先装满水,气体从________端通入,还需要用到的仪器是________.该方法适用于测量________气体的体积.
  (5)医院给病人输氧气,在装置中约放半瓶蒸馏水,连接病人吸的塑胶管的是________端.
  4.在昆明世博园中,山东省齐鲁园里的“泰山”是用从山东省运来的花岗石(不与酸反应)堆砌而成的,其中一小部分是用云南石林的石灰石补充的,鉴别这两种石料的方法是分别在石料样品中滴加________,产生________的一种即是________石.
  5.有两瓶无色液体,其中一瓶是蒸馏水,另一瓶是饱和食盐水,区别它们的方法有很多,请你简要写出尽可能多的你认为可行的方法(至少写三种):
  (1)方法一:
  (2)方法二:
  (3)方法三:
  6.以美国为首的北约军队空袭南斯拉夫联盟共和国是对一个主权国家的粗暴侵犯.北约军队空袭南联盟发电厂时,使用了一种“石墨炸弹”,这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨,覆盖在发电厂的设备上,使设备短路而停电.石墨纤维能使设备短路的原因是______________________,军队准备使用的还有一种“油气炸弹”,这种炸弹爆炸时首先释放出大量的可燃气体,然后将可燃气引爆.这时,躲在防护工事的人即使不被炸死,也会因窒息而死亡.其原因是____________________________________________.
  四、实验题
  1.纳米材料具有特殊的性能.“引火铁”(极细的铁粉)是一种准纳米材料,它在空气中可以自燃.下面是用新制的四氧化三铁与纯净的氢气制备“引火铁”的装置.
  (1)写出四氧化三铁与氢气反应生成“引火铁”的化学方程式:______________________.
  (2)B、C中所盛的物质分别是:B________;C________.
  (3)加热前,如何用实验检验装置中的空气是否排尽:______________________.
  (4)未参加反应的氢气直接排入实验室中,可能引起爆炸,应该用什么方法处理?
  2.某学校化学课外活动小组的同学,利用塑料饮料瓶(质软)和注射器设计如下图所示的实验.请你根据生活经验及所学的知识,结合实验回答下列问题:
  (1)请你分析推测振荡后塑料瓶将发生什么变化?
  (2)发生变化的原因是什么?
  (3)当塑料瓶中的CO2气体用________气体代替,注射器中的NaOH溶液用________代替,也可以观察到相似实验现象.
参考答案
  一、1.C 2.B 3.A 4.A 5.A 6.A 7.B 8.C 9.C 10.D 11.D 12.B
  二、1.AC 2.D 3.AD 4.B
  三、1.①2Al3+ ②3CO ③4CH4 ④CuSO4·5H2O
  2.质量守恒定律
  3.(1)浓H2SO4
  (2)澄清石灰水
  (3)B B A
  (4)B 量筒 不溶于水的
  (5)B
  4.稀盐酸 气泡 石灰
  5.(1)分别滴加AgNO3,有白色沉淀的是食盐水.
  (2)加热蒸发,有固体剩余的是食盐水.
  (3)分别加入食盐,溶解多的是蒸馏水.
  6.石墨导电 生成大量二氧化碳,使人不能呼吸,窒息死亡
  四、1.(1)Fe3O4+4H23Fe+4H2O
  (2)水 浓H2SO4
  (3)将导管末端收集一小试管气体,点燃,不发出尖锐爆鸣声,说明空气已排尽
  (4)点燃的方法.
  2.(1)瓶子变扁了.
  (2)CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O 内部压强小于大气压.
  (3)SO2 KOH