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高中化學(xué)選修1《化學(xué)與生活》知識點歸納總結(jié)第一章關(guān)注營養(yǎng)平衡生命的基礎(chǔ)能源-糖類糖類在以前叫做碳水化合物,曾經(jīng)用一個通式來表示: G(H2O)m;因為在最初發(fā)現(xiàn)的糖類都是有 C、HO三種元素組成,并且分子中的 H原子和O原子的個數(shù)比恰好是2:1,當(dāng)時就誤認(rèn)為糖是由碳和水組成的化合物。現(xiàn)在還一直在沿用這種叫法。注意:1)通式并不反映結(jié)構(gòu): H和O并不是以結(jié)合成水的形式存在的。2)并不是所有糖都符合此通式,如:鼠李糖 C6H2。。3)符合此通式的化合物并不都是糖,如:甲醛(HCHO、乙酸(CHCOOH、乳酸等。糖類物質(zhì):是多羥基(2個或以上)的醛類(aldehyde)或酮類(Ketone)化合物,在水解后能變成以上兩者之一的有機化合物。在化學(xué)上,由于其由碳、氫、氧元素構(gòu)成,在化學(xué)式的表現(xiàn)上類似于“碳”與“水”聚合,故又稱之為碳水化合物。一、糖的分類糖類物質(zhì)是多羥基醛或酮,據(jù)此可分為醛糖 (aldose)和酮糖(ketose)。糖還可根據(jù)碳原子數(shù)分為丙糖 (triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最簡單的糖類就是丙糖(甘油醛和二羥丙酮)糖還可根據(jù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)目多少分為單糖(monosaccharide):不能被水解成更小分子的糖。如:葡萄糖、果糖寡糖(disaccharide):2-6個單糖分子脫水縮合而成,以雙糖(即二糖)最為普遍,意義也較大。二糖:能水解生成兩個單糖分子的糖類。如:圜鼠、麥芽糖。多糖(polysaccharide):水解為多個單糖分子的糖類。均一性多糖:淀牝、糖原、纖維素、半纖維素、幾丁質(zhì)(殼多糖)不均一性多糖:糖胺多糖類(透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等 )。結(jié)合糖(復(fù)合糖,糖綴合物,glycoconjugate):糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核甘酸等。糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖昔eshiwei其化學(xué)式為C6H12O6★分類標(biāo)準(zhǔn):據(jù)糖類能否水解以及水解產(chǎn)物的多少葡萄糖、果糖的化學(xué)式都是 GH2O、它們互為同分異構(gòu)體;蔗糖、麥芽糖的化學(xué)式都是 O2H22O1,它們互為同分異構(gòu)體;
★淀粉、纖維素的化學(xué)式都是(C6HQ)n,它們不互為同分異構(gòu)體。二、糖的物理性質(zhì)1、葡萄糖和果糖:分子式GH2O6,葡萄糖為己醛糖,果糖為己酮糖(1)葡萄糖是一種白色晶體,有甜味,能溶于水,是最重要、最簡單的單糖。結(jié)構(gòu)簡式:CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO用途:生物培養(yǎng)基。金屬還原劑。滴定硼酸的絡(luò)合物形成劑。微量分析。測定全血葡萄糖。可直接被人體吸收。(2)果糖:一種最為常見的己酮糖。純凈的果糖為無色晶體,熔點為103?105C,它不易結(jié)晶,通常為黏稠性液體,易溶于水、乙醇和乙醍。果糖是最甜的單糖。以游離狀態(tài)大量存在于蜂蜜、水果的漿汁中。葡萄糖的同分異構(gòu)體:果糖CH20H(CHOH)(C=O)CH20H果糖和葡萄糖結(jié)合構(gòu)成日常食用的蔗糖。2、蔗糖和麥芽糖:Cl2H22。1,蔗糖是無色晶體,溶于水,是重要的甜味食物。是一種二糖。日常生活中的白糖、紅糖、冰糖等都是蔗糖。甘蔗、甜菜中含量最高。由葡萄糖和果糖通過異頭體羥基縮合而形成的 非還原性二糖。麥芽糖是兩個葡萄糖分子以a-1,4-糖昔鍵連接構(gòu)成的二糖。為淀粉經(jīng)3淀粉酶作用下得到的產(chǎn)物。 白色針狀結(jié)晶。易溶于水,有甜味(不及蔗糖) (與蔗糖同分異構(gòu))3、淀粉和纖維素: (GHiQ)n淀粉是一種重要的多糖,是一種相對分子質(zhì)量很大的天然高分子有機化合物,沒有甜味,是一種白色粉末,不溶于冷水,但在熱水中一部分淀粉溶解在水中,一部分懸浮在水里,長時間或高溫可產(chǎn)生糊化。纖維素是綠色植物通過光合作用生成的,是構(gòu)成植物細胞的基礎(chǔ)物質(zhì),它是白色,無色無味的物質(zhì),是一種多糖,屬于天然有機高分子化合物。纖維素不能作為人類的營養(yǎng)食物,但在人體內(nèi)不可或缺,如:能刺激腸道蠕動和分泌消化液,有助于食物和廢物的排泄……。三、糖的化學(xué)性質(zhì)1、葡萄糖化學(xué)性質(zhì):(1)葡萄糖具有還原性,是一種多羥基醛,— C(=O)—H是醛基,葡萄糖的還原性是其中的醛基具有還原性。葡萄糖和銀氨溶液的銀鏡反應(yīng):加熱還原生成的銀附著在試管壁上,形成銀鏡,所以也叫銀鏡反應(yīng)。CHOH(CHOHCHO+2Ag(NH2O+(水浴力口熱)CH2OH(CHOHCOONH葡萄糖酸鏤)+2AgJ+3NH3T+H2O(2)分子中有多個羥基,能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)(3)葡萄糖在生物體內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng),放出熱量。QH12Q(s)+6Q(g)(3)葡萄糖在生物體內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng),放出熱量。QH12Q(s)+6Q(g)一6CO(g)+6H2O(l)(4)葡萄糖能用淀粉在酶或硫酸的催化作用下水解反應(yīng)制得(5)植物光合作用:6CO+6HbO=CH2Q+6Q葡萄糖的檢驗:.葡萄糖溶液與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成醇紅色沉淀(濃度高時生成黃色沉淀)CHOH(CHOH4CHO+2Cu(OH戶(力口熱)CHOH(CHOHCOOHCutOj+2H2O注意事項:①新制2Cu(OH%懸濁液要隨用隨配、不可久置;②配制 Cu(OH)2懸濁液時,NaOHO(必須過量;③反應(yīng)液必須直接加熱至沸騰;④葡萄糖分子中雖然含有醛基,但是 d-葡萄糖中不含有醛基。.葡萄糖溶液與銀氨溶液反應(yīng)有銀鏡反應(yīng)CHOH(CHOHCHO+2Ag(NH2O+(水浴力口熱)CHOH(CHOHCOONH2AgJ+3NHT+H2O注意事項:①試管內(nèi)壁必須潔凈;②銀氨溶液隨用隨配不可久置;③水浴加熱,不可用酒精燈直接加熱;④乙醛用量不宜太多,一般加3滴;⑤銀鏡可用稀HNOX泡洗滌除去;、果糖的化學(xué)性質(zhì)果糖無醛基而具活性酮基, 能發(fā)生銀鏡反應(yīng),氧化產(chǎn)物為羥基乙酸和三羥基丁酸。 與石灰水可形成果糖鈣沉淀,但通入二氧化碳又可復(fù)出果糖。果糖的檢驗:原理:果糖是典型的還原性糖,含有還原性基團(游離酮基)方法:1.果糖+斐林試劑/班氏試劑一醇紅色沉淀2.果糖+銀氨溶液(堿性環(huán)境、水浴加熱)一銀鏡反應(yīng)3、蔗糖和麥芽糖的化學(xué)性質(zhì)(1)蔗糖和麥芽糖的水解: C12H22。1(蔗糖)+H2g(酶)C6Hl2Q(葡萄糖)+C6Hl2Q(果糖)C12H22。1(麥芽糖)+H2g(酶)2C6H12Q(葡萄糖)(2)蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),因為其無醛基,無還原性。4、淀粉和纖維素的水解(1)淀粉的水解:它能水解。淀粉在人體內(nèi)的水解過程可表示為(CeHwQ)n(淀粉)一(C6HloQ)m(糊精)一C12H22。1(麥芽糖)一C6Hl2O6(葡萄糖)也可以在酸催化作用下逐步水解,最終轉(zhuǎn)化為葡萄糖:(C6H0Q)n(纖維素)+nH2O酶或濃硫酸 nC3H2。(葡萄糖)淀粉 稀硫酸一?淀粉水解液 ——新制Cu(OH)2懸油液 檢驗淀粉是否水解淀粉稀硫酸, 淀粉水解液淀粉稀硫酸, 淀粉水解液碘水一?檢驗淀粉是否水解(2)纖維素的水解:纖維素在酶或濃硫酸催化下發(fā)生水解:(C6HwQ)n(纖維素)+nH2O酶或濃硫酸 nGH2O(葡萄糖)人體必須的六大營養(yǎng)素糖類脂肪蛋白質(zhì)維生素礦物質(zhì)水1單糖GH2Q葡萄糖多羥基醛有多元醇和醛的性質(zhì),能發(fā)生銀鏡反應(yīng),紅色CU2O果糖多羥基酮有多元醇和酮的性質(zhì)2雙糖G2H2。1麥芽糖有醛基G2H22Oii+H2O_^C6H12Q+C6H2C6葡萄糖+葡萄糖蔗糖無醛基C12H22O1+H2CH*C6H12C6+C6H12G6葡萄糖+果糖3多糖(QHwQ)n淀粉無醛基,屬圖分子化合物遇碘變藍 (GH。。)n+nH2gnC6H2Q纖維素(GHioQ)n+nH2gnC6H12Q4葡萄糖★光合作用6CO(g)+6H2O(l)一C6H2Q(s)+6Q(g)呼吸作用有氧呼吸QHiQ(s)+6Q(g)一6CQ(g)+6HO(l)無氧呼吸C6H12Q—2c3H6O(乳酸)一2CQ+2C2HOH和新制氫氧化銅反應(yīng)(糖尿病檢測)★CHOH(CHOHCHO+2Cu(OH|(力口熱)CHOH(CHOHCOOH+COJ+2H2O(堿性環(huán)境)重要的體內(nèi)能源一油脂一、油脂的含義及其成分1、油脂的含義:油脂是油和脂肪的統(tǒng)稱,是高級脂肪酸和甘油形成的酯類物質(zhì)^油是不飽和高級脂肪酸甘油酯,脂肪是飽和高級脂肪酸甘油酯,都是高級脂肪酸甘油酯。在室溫下呈液態(tài)的稱為油(植物油),呈固態(tài)的稱為脂肪(動物脂肪),二者合稱為油脂。OIIRiOIIRi—C—O—CH2OIIR2—C-O—CHOIIR3—C—O一CH2甘油三脂的結(jié)構(gòu)圖油脂的主要成分是甘油三脂。結(jié)構(gòu)如右圖^R表示飽和煌基或不飽和同基。單甘油酯:R、R2、R3相同^甘油酯,稱為單甘油酯。混甘油酯:R、R2、R3不同!勺甘油酯叫混甘油酯。2、油脂的成分:油脂中的碳鏈含碳碳雙鍵時(即不飽和脂肪酸甘油酯),主要是低沸點的植物油;碳鏈為碳碳單鍵時(即飽和脂肪酸甘油酯),主要是高沸點的動物脂肪。形成油脂的脂肪酸的飽和程度,直接影響油脂的熔點,油脂分子煌基里所含的不
飽和鍵越多,熔點越低,反之,飽和鍵越多,熔點越高(動物油呈固態(tài))二、油脂的性質(zhì)1、物理性質(zhì):密度比水小,不溶于水,溶于有機溶劑。黏度大,有油膩感。熔點較低,且隨著碳原子個數(shù)增多熔點增高;不飽和度加大,熔點降低。2、化學(xué)性質(zhì):水解反應(yīng):根據(jù)結(jié)構(gòu)特點,油脂兼有酯類和不飽和煌類物質(zhì)的性質(zhì)。油脂在酸性環(huán)境和堿性環(huán)境都能水解,在酸性環(huán)境中的水解是可逆的(人體內(nèi)油脂主要在小腸中被消化吸收,消化過程實質(zhì)上是在酶的催化作用下水解為高級脂肪酸和甘油):-_cooO-_coo三一p 脂朋麗I電+3H;0——+即COOH+RaCQQH+R?CQQH-口一 嗎一X在堿性環(huán)境中的水解由于生成的高級脂肪酸可以繼續(xù)和堿反應(yīng),故不可逆,油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)又叫皂化反應(yīng):+3NaOH>高級脂肪酸鈉(肥皂)+丙三醇(甘油)GiHkCOO-麗口汨把一coo-甲5由工廠COO-CH.+3NaOH>高級脂肪酸鈉(肥皂)+丙三醇(甘油)3、常見高級脂肪酸:硬脂酸 C171H35COOH軟脂酸C5H1COOH油酸C171H33COOH4、脂肪酸在人體內(nèi)的四大主要功能 :供給人體熱量、儲存能量、合成人體所需物質(zhì)的原料、必需脂肪酸在體內(nèi)有多種生理功能。油脂是人類的主要營養(yǎng)物質(zhì)和主要食物之一,也是重要工業(yè)原料。【訓(xùn)練】一一判斷正誤:TOC\o"1-5"\h\z1、單甘油酯是純凈物,混甘油酯是混合物。 (x)2、油脂沒有固定的熔沸點(V )3、油脂都不能使濱水退色(X )4、食用油屬于酯類,石蠟油屬于燒類(, )5、精制的牛油是純凈物(X)1、下列物質(zhì)的主要成分不屬于酯類的是 ()。A.菜籽油 B.膠棉C.硝化甘油 D.酚醛樹脂2、取少量某有機物分別進行如下實驗,結(jié)果是①能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色;②與水混合靜置后分層;③加入滴有酚酬:試液的強堿共熱后酚酗:變無色。此有機物是( )。A.乙酸鈉B.油酸甘油酯C.乙酸乙酯D.甲苯3、某種混甘油酯酸性水解后得到硬脂酸、軟脂酸、油酸和甘油,此混合甘油酯的結(jié)構(gòu)簡式 。
4、某天然油脂10g,需才能完全皂化,又知該油脂 1Kg進行催化氧化加氫,耗氫氣12g才能完全硬化。試推斷1mol該油脂平均含碳碳雙鍵數(shù)為( )。油脂植物油液態(tài)含不飽和煌基多—C'7H33含雙鍵能加成、水解動物脂肪固公含飽和煌基多—O7H35、—C15H31水解水解/皂化油脂+3H28高級脂肪酸+丙二醇(甘油)油脂在堿性條件下的水解★:油脂+3NaO+高級脂肪酸鈉(肥皂) +內(nèi)二醇(甘油)在人體內(nèi)功能供熱儲存能量合成人體所需的化合物脂肪酸有生理功能生命的基礎(chǔ)一蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)的組成和存在1、組成元素:CH。N,少量S、微量P、Fe、Zn等,相對分子量幾萬?幾十萬,屬 天然高分子化合物。存在于動物的肌肉、毛發(fā)、蹄角、血液、激素、抗體、乳汁、酶等2、組成物質(zhì):氨基酸是蛋白質(zhì)的基石,是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本單元; 多肽。蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽心成的有機高分子化合物,存在氨基和竣基,具有兩性。酶是具有催化活性的蛋白質(zhì),催化作用特點:催化條件的溫和性、催化效率的高效性、催化功能的專一性。、氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,在酶或酸、堿作用下,水解最終生成氨基酸。 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為下圖。氨基酸分子中含有氨基和竣基,氨基具有堿性,竣基具有酸性。因此,氨基酸與酸和堿都能反應(yīng)生成鹽,具有兩性。1、常見的幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式:甘氨酸(“一氨基乙酸): H2Nt-CH—COOH NH 2-CH2-COOHCHiCHCOOH丙氨酸(a一氨基丙酸): 三? CH 3CH(NH)COOHNHzHOOC—CH^-CH^-CH-COOH谷氨酸(a一氨基戊二酸): INH工天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是a一天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是a一氨基酸。其通式為R—CH—COOHNH2R—C—COOH2、肽及肽鏈:含有的官能一個氨基酸分子中的氨基和另一個氨基酸分子中的竣基之間縮去水分子后牛成的產(chǎn)物叫團叫做肽鍵。含有的官能由多個氨基酸分子消去水分子形成的含有多個肽鍵的化合物為 辿,多肽多呈現(xiàn)鏈狀,稱為肽鏈。3、多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別:多肽與蛋白質(zhì)沒有嚴(yán)格界限(空間結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量)。一般將相對分子質(zhì)量 小于10000稱為多肽。蛋白質(zhì)水解得到多肽,進一步水解,最后得到氨基酸。在一定條彳^下,a-氨基酸發(fā)生縮聚反應(yīng),通過肽鍵形成蛋白質(zhì)。Fqf,qFHOOC-+HO-LC-C-NH2-HOOC—C-NH-3-C—NHt+H2O? .???H H H H“一CO-NHH”叫肽鍵;氨基酸、二肽、多肽和蛋白質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系:氨基酸:;二肽:;多肽:;蛋白質(zhì)4、人體必需氨基酸:構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,部分在人體內(nèi)可合成;繳氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和賴氨酸等人體自身不能合成,必須通過食物攝入,被稱為必需氨基酸。記憶口訣:意(異亮氨酸)甲(甲硫氨酸即蛋氨酸)輸(蘇氨酸),本(苯丙氨酸)賴(賴氨酸)鞋(繳氨酸)色(色氨酸)亮(亮氨酸)。20種氨基酸、8種必需氨基酸中文名結(jié)構(gòu)支鏈中文名結(jié)構(gòu)甘氨酸人Hnh2親水性異亮氨酸m小nh2疏水性丙氨酸O也丫NHz疏水性甲硫氨酸(蛋氨酸)a人JL0M疏水性酪氨酸疏水性蘇氨酸OH0Hit人">0H親水性天冬氨酸心人人i.酸性苯丙氨酸NHa疏水性,runOHNf天冬酰胺親水性賴氨酸堿性谷氨酸INHj酸性緞氨酸CbhUhJH2疏水性谷氨酰胺NHz親水性色氨酸a叱疏水性絲氨酸0NH:親水性亮氨酸CHjNHS疏水性半胱氨酸a親水性組氨酸OHM, NHi堿性脯氨酸0V-NH疏水性精氨酸堿性三、蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鏈構(gòu)成的有機高分子化合物,存在氨基和竣基,具有 兩性。有的蛋白質(zhì)溶于水,有的不溶于水。1、蛋白質(zhì)水解成為氨基酸2、鹽析:加入某些濃的無機鹽溶液,可以使蛋白質(zhì)凝聚而從蛋白質(zhì)溶液中析出,這種作用稱之為鹽析。析出的蛋白質(zhì)仍然可以溶于水,不影響原來蛋白質(zhì)的性質(zhì)。鹽析是一個可逆的物理過程;鹽析可以用于分離和提純蛋白質(zhì)3、變性:蛋白質(zhì)受熱到一定溫度就會發(fā)生不可逆的凝固,凝固后不能溶于水,這種變化稱之為變性。變性是化學(xué)變化,不可逆過程變性后的蛋白質(zhì)失去了生理活性。變性可用于高溫消毒滅菌、重金屬中毒(使蛋白質(zhì)凝固)造成蛋白質(zhì)變性的因素:物理因素包括:加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、 X射線、超聲波等:化學(xué)因素包括:強酸、強堿;鉛、銅、汞等重金屬鹽;三氯乙酸、乙醇、丙酮等。4、顏色反應(yīng)(化學(xué)變化):濃硝酸與蛋白質(zhì)反應(yīng),可以使蛋白質(zhì) 變支。這稱為蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)。常用來鑒別部分蛋白質(zhì),是蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)之一。5、蛋白質(zhì)燃燒:燃燒蛋白質(zhì)有燒焦羽毛的氣味。常用作蛋白質(zhì)的檢驗6、鹽析和變性的區(qū)別概念特征條件用途
鹽析在無機非金屬的濃溶液中的作用下,蛋白質(zhì)從溶液中析出而沉淀卜來的過程。可逆、物理變化過程無機非金屬鹽的濃溶液:氯化俊、硫酸俊、氯化鈉……分離、提純蛋白質(zhì)變性受外界因素的影響,蛋白質(zhì)從溶液中析出而沉淀卜來的過程。不可逆化學(xué)變化過程局溫、強酸、強堿、重金屬離子、強氧化劑、甲醛、酒精等殺菌、消毒 7、蛋白質(zhì)的用途:動物的毛、蠶絲是很好紡織原料;人類主要食品;各種生物酶都是蛋白質(zhì);動物膠、酪素組成元素f有C、HONS可能有P、Fe、Zn、Mo性質(zhì)鹽析★(可逆)變性★(凝結(jié)不可逆)遇濃硝酸顯黃色灼燒有焦羽毛味變性條件加熱、加酸、堿、重金屬鹽、部分有機物、紫外線等等誤服重金屬鹽后要服大量的新鮮的牛奶或豆?jié){等,加解毒劑、洗胃水解蛋白質(zhì)水解工、脫水縮合多肽解、二肽水解、“脫水縮合「脫水縮卜酸氨基酸官能團★竣基(-COOH有酸性、氨基(-NH2)有堿性人體必需賴氨酸蛋氨酸亮氨酸異亮氨酸緞氨酸苯丙氨酸蘇氨酸色氨酸酶具有催化作用的蛋白質(zhì)條件溫和專一性局效性多樣性維生素和微量元素一、維生素1、維生素的概念:是參與生物生長發(fā)育和新陳代謝所必需的一類小分子有機化合物。在天然食物中含量極少。2、維生素的分類:習(xí)慣上按照不同的溶解性,把它們分為脂溶性維生素(主要包括維生素 AD、E、包水溶性維生素(主要包括維生素 C維生素B族)脂溶性:VAVDVEVK加油炒熟,排泄率低,攝入過多會中毒。水溶性:VBVC宜生吃,涼拌,排泄率高,多吃也不中毒。3、維生素的性質(zhì)(VQ:維生素C是一種無色晶體,是一種水溶性維生素.化學(xué)式為 C6H8Q,俗名:抗壞血酸。維生素C含有的官能團為羥基、碳碳雙鍵,維生素 C溶液顯酸性、有較強的還原性。廣泛存在于新鮮水果和綠色蔬菜中,人體不能合成,必須從食物中補充。在人體內(nèi)有重要的功能。維生素C的化學(xué)特性是容易失去電子,是一種較強的還原劑,在水中或受熱時很溶液被氧化,在堿性溶液生更容易被氧化。因此,牛吃新鮮蔬菜比熟吃時維生素C生更容易被氧化。因此,牛吃新鮮蔬菜比熟吃時維生素C損失小。缺維生素C易患壞血病維C的還原性檢驗:維C能使濱水或酸性高鎰酸鉀溶液褪色;維 C還能使12、Fe3+、淀粉溶液褪色人體的必需元素種,常量元素種、微量元素種二、微量元素1、動物體內(nèi)的生命元素可分為常量元素和微量元素兩大類。人體微量元素含量極少,質(zhì)量不到體重的萬分之一。2、常量元素是指含量在噂上的元素,如C、H、。等共11種;3、微量元素是指含量在%A下的元素,如Fe、I、Se等共16種。4、碘:是人體必需的微量元素之一,有智力元素之稱。碘在人體內(nèi)的含量僅約為30mg其中一半集中在甲狀腺內(nèi),其余則分布在其他組織。可多吃海帶、海魚、紫菜來補充;也可吃加碘食鹽(含有KI8),但在食用時要注意:存放時密封、防潮、防曬,菜出鍋時再放以防分解;缺碘會引起甲狀腺腫大;幼兒缺碘會影響智力發(fā)育;碘過量也會引起甲狀腺腫大。5、鐵:在人體中的含量約為4-5g,是人體必需的微量元素中最多的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類,即功能性鐵和儲存性鐵,它們一起參與 史的運輸。缺鐵會貧血,可通過鐵強化醬油補充,這主要是因為醬油可以促進鐵吸收,且具有廣泛的群眾食用基礎(chǔ),另外,人們對醬油的日攝入量穩(wěn)定在相對合理的數(shù)值范圍內(nèi)6、人體所需元素是否越多越好各種必需元素在人體中的含量都有一個最佳范圍,過高或過低都有可能影響人的正常生理機能。1維生素:參與生物生長發(fā)育和新陳代謝所必需的一類 小分子用機物分類脂溶性維生素難溶于水易溶于有機溶劑,不易排泄,內(nèi)存于肝臟AaE、K水溶性維生素易溶于水易吸收,多余隨尿道排出,不內(nèi)存,易缺乏B族、C1維生素B族B、R、煙酸、煙酰胺、R、生物素、泛酸、葉酸、B12等缺乏病缺乏維生素A會出現(xiàn)夜盲癥、干眼病和皮膚干燥,使兒童生長受阻服魚肝油缺乏維生素D易患佝僂病、軟骨病多曬太陽缺乏維生素B易患腳氣病用粗糧缺之維生系B2勿患工炎缺之維生系B2易患惡性貧血維生素O抗壞血酸,多羥基不飽和酯,可以表現(xiàn)烯燒、醇和酯的性質(zhì),有較強的 還原性2微量兀素16種含量在%^下Fe、Cu> Zn、Mn Co MoSaI、Li、Cr、F、Sn、Si、V、As、B常量兀素11種含量在%^上CH。MNa、MgCa、P、SK、Cl碘*智力TE素甲狀腺和多種酶缺乏會甲狀腺腫、克汀病、IDD鹽中加KIO3、海帶鐵支造血元素人體血紅蛋白中含F(xiàn)e2+缺乏會貧血鐵強化醬油、蔬菜水果硒Se抗癌元素氟F防翻齒加NaF過多會骨質(zhì)疏松鋅提高免疫力易出現(xiàn)壞血病多吃水果缺乏維生素C第二章促進身心健康合理選擇飲食一、認(rèn)識水在人體中的作用1、水是人體的重要組成成分,約占人體體重的 2/3,其主要作用是良好溶劑,反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)物,調(diào)節(jié)體溫。二、食物的酸堿性2、食物酸堿性與化學(xué)上的溶液酸堿性不同,是指食物的 成酸性或成堿性,按食物在體內(nèi)代謝的最終產(chǎn)物的性質(zhì)來分類。如,由CNS、P等元素組成的蛋白質(zhì),在體內(nèi)經(jīng)消化吸收后,最后氧化成 對應(yīng)的酸:C變成碳酸,N變成尿酸,S變成硫酸,P變成磷酸,這些最終產(chǎn)物是酸,使體液呈弱酸性。又如某些蔬菜、水果多含K、NaCa、Mg等鹽類,在人體內(nèi)代謝后生成峨,使體液呈弱堿性。而人體血液的pH總保持堿性環(huán)境()。三、安全使用食品添加劑3、食品添加劑是指為改善食物的魚、豆和穌,或補充食品在加工過程中失去的營養(yǎng)成分 以及防止食物變質(zhì)等,而加入食品中的天然的或化學(xué)合成的物質(zhì)。食品添加劑一般可以不是食物,也不一定有營養(yǎng)價值,但必須符合上述定義的概念,即不影響食品的營養(yǎng)價值,且具有防止食品腐料變質(zhì)、增強食品感官性狀或提高食品質(zhì)量的作用。食品添加劑一般不能單獨作為食品食用,且使用量很少并且有嚴(yán)格的控制。4、常見的食品添加劑的分類為著色劑、防腐劑、調(diào)味劑、營養(yǎng)添加劑。著色劑主要包括:胡蘿卜素、胭脂紅、茵菜紅、檸檬黃。早期采用的防腐劑主要是食鹽、食醋、里等,現(xiàn)在常用的防腐劑有苯甲酸鈉、硝酸鹽、亞硝酸鹽、二氧化硫。調(diào)味劑主要有:食鹽、食醋、味精。營養(yǎng)強化劑:加碘食鹽、鐵強化醬油
5、食品中加入營養(yǎng)強化劑 是為了補充食品中缺乏的營養(yǎng)成分 或微量元素思考與練習(xí)1、下列說法中正確的是A.食品添加劑就是為增強食品的營養(yǎng)而加入的物質(zhì)B.只有不法商販才使用食品添加劑 C.不使用食品添加劑的純天然食品最安全D.在限量范圍內(nèi)使用食品添加劑不會對人體造成危害E.味精是食品添加劑,而碘鹽中的“碘”不是添加劑2、在一些建筑工地的食堂中,常發(fā)生將工業(yè)用鹽當(dāng)作食用鹽而引起中毒的現(xiàn)象。該鹽的化學(xué)式為A.MgC2 B.KClC.NaNOD.MgSO3、下列液體中pH>7的是: A.人體血液 B.蔗糖溶液C.橙汁D.胃液1水在人體內(nèi)的作用人體重要成分良好的溶劑調(diào)節(jié)體溫2食物的酸堿性按食物在人體內(nèi)代謝的最終產(chǎn)物的酸堿性(不是本身的性質(zhì))酸性食物由C、HQN等非金屬兀素組成的蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物為弱酸性堿性食物含K、Ca、Na、Mg等金屬鹽的水果、蔬菜代謝產(chǎn)物為弱堿性人體血液的pH酸中毒>堿中毒尿液偏酸性叫多酸癥CO+H2O H=^2CO HCO,.3-二H十人體細胞內(nèi)酸堿平衡H2PO- HPO243食口口添力口齊I」著色劑分天然和人造胡蘿卜素、胭脂紅、檸檬黃、范菜紅、(蘇丹紅)嬰兒食品不加色素調(diào)味劑食鹽咸,過多會高血壓,味精過多過敏口渴等,醋有酸味防腐劑食鹽、糖、醋、苯甲酸鈉、硝酸鹽、二氧化硫、亞硝酸鈉(可變成亞硝胺)營養(yǎng)強化劑食鹽中加碘(KIO3)、醬油中加鐵、糧食中加賴氨酸、食品加維生素、鈣、硒、錯正確使用藥物、人工合成藥物阿司匹林的結(jié)構(gòu)式1、人工合成藥物主要有解熱鎮(zhèn)痛藥、抗生素和抗酸藥等阿司匹林的結(jié)構(gòu)式2、阿司匹林:是人們熟知的治感冒藥,具有解熱鎮(zhèn)痛的作用,其化學(xué)名是乙酰水楊酸,或2-(乙酰氧基)苯甲酸分子式:C9H8Q,是第一個重要的人工合成藥物是第一個重要的人工合成藥物,結(jié)構(gòu)式為右圖,或aOCOCHmCOOH阿司匹林是一種有機酸,白色晶體,難溶于水,具有竣基(—COOH(有酸的通性)和酯基(—COO(可以在無機酸或堿的催化并水浴條件下,水解,生成水楊酸和乙酸,生成的水楊酸結(jié)構(gòu)中有游離的酚羥基, 因此可以發(fā)生顏色反應(yīng))和一個苯環(huán)(酚的性質(zhì))以水楊酸為原料,與乙酸酎反應(yīng)制備阿司匹林的化學(xué)反應(yīng)方程式為:水楊酸悔庭曜+(CHjCO)2O 水楊酸悔庭曜+(CHjCO)2O -或忸磷酸乙酸酊乙酰水楊酸+CHaCOOH乙酸阿司匹林與氫氧化鈉中和制得的鹽,稱為可溶性阿司匹林,易溶于水,其療效更好,制備的化學(xué)反應(yīng)方程式:^^ococh3^^ococh3阿司匹林水解生成水楊酸和乙酸:C9HQ+HO=CH6Q+CHCOOH長期大量服用阿司匹林會有不良反應(yīng)如 水楊酸反應(yīng)(表現(xiàn)為頭痛、眩暈、惡心、耳鳴)、胃腸道反應(yīng)(上腹不適、惡心、胃粘膜出血),水楊酸反應(yīng)是中毒的表現(xiàn),應(yīng)立即停藥并 靜脈滴注NaHCO容液水楊酸不能發(fā)生的反應(yīng)有:(CE)A.加成反應(yīng)B.酯化反應(yīng)C.消去反應(yīng)D.縮聚反應(yīng)E.加聚反應(yīng)F.氧化反應(yīng)G.中和反應(yīng)H.顏色反應(yīng)J.置換反應(yīng)3、青霉素:是重要的抗生素即消炎藥,有阻止多種 細菌生長的優(yōu)異功能,適于醫(yī)治因葡萄球菌和鏈球菌等引起的血毒癥;在使用之前要進行皮膚敏感性試驗(簡稱“皮試”),以防止 過敏反應(yīng)的發(fā)生。(CHj)fC—CH-COOH青霉素在體內(nèi)水解,得到青霉氨基酸.其結(jié)構(gòu)圖如右圖。 I□HNH2IW莓素一類弱酸性物質(zhì),用的較多的是青霉素 G的鈉鹽,俗名盤尼西林,是一種廣譜抗生素。4、抗酸藥:作用是中和胃酸(少量鹽酸).緩解胃部不適,其主要成分時能中和鹽酸的化學(xué)物質(zhì),如,氫氧化鋁、碳 —酸氫鈉、碳酸鎂、氫氧化鎂、碳酸鈣等。它們與鹽酸的反應(yīng)方程式為: ★務(wù)必記出HCl+NazCO=NaCl+NaHCd(或2HCl+NazCO=2NaCl+CO2+HHCl+NazCO=NaCl+NaHCdHCl+NaHCOb=NaCl+CQ+H2O2HCl+MgCQ=MgCl2+CO+H2OAl(OH)3+3HCl=AICI3+3H2OMg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O二、天然藥物1、天然藥物:麻黃堿具有止咳平喘的作用,但服用麻黃堿有時會出現(xiàn)中樞興奮所導(dǎo)致的不安、失眠等,晚間服用最好同服鎮(zhèn)靜催眠藥以防止失眠,運動員不能服用麻黃堿。認(rèn)識非處方藥和處方藥: 需經(jīng)過醫(yī)生處方才能從藥房或藥店得到、 并要在醫(yī)生監(jiān)控或指導(dǎo)下使用的藥物, 為處方藥,符號R表示,符號OTE非處方藥,指不需要持有醫(yī)生處方就可以直接從藥房或藥店購買的藥物。思考與練習(xí)1、抗酸藥中既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng)得物質(zhì)是 (B)A.CaCO B.Al(OH)3C.Mg(OH)2 D.NaHCO2、對于胃潰瘍較重的病人,不適合使用的抑酸劑是 (QA.Mg(OH>B.Al(OH)3C.NaHCOD.MgCOE.NasCHO?2H£)(檸檬酸鈉)NaHCO^胃?^里HCl反應(yīng)會生成QO,胃潰瘍較重的病人胃壁較薄,生成太多 C2O會導(dǎo)致胃穿孔。氧化鈉可與酸反應(yīng),但由于其活潑性很大,與水就可以反應(yīng)生成 強堿而腐蝕皮膚或消化道系統(tǒng)。所以無法服用。C——CH——COOH3、青霉氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式為: I| 它不能發(fā)生的反應(yīng)是(D)SHMH2A.與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)B.與醇發(fā)生酯化反應(yīng) C.與鹽酸反應(yīng)生成鹽 D.發(fā)生銀鏡反應(yīng)人工合成藥物1解熱鎮(zhèn)痛藥★阿司匹林★乙酰水楊酸防止心臟病、減緩視力衰退、提高免疫力水解:OOH0、+H112O~^C00II+CH3COOH有酸和酯的性質(zhì):能與堿中和、水解,與醇酯化,不易溶于水長期使用有胃腸道反應(yīng)、水楊酸反應(yīng)(中毒)要停藥并注射 NaHCO2抗生素(英國弗萊明發(fā)現(xiàn))青霉素阻止多種細菌生長有 F、GX、K、V結(jié)構(gòu)骨干為青霉酸青霉素G的鈉鹽叫盤尼西林,良效的廣譜抗生素(與原子彈、雷達為三大發(fā)明)不良反應(yīng):過敏反應(yīng)(過敏性休克)要皮膚敏感試驗,過度使用會尢約可用3抗酸藥★中和胃酸(弱堿性): NaHCOCaCOMgCOAl(OH)3、Mg(OH)★對應(yīng)的和鹽酸反應(yīng)的方程式要全部會 背,要會改離子方程式天然藥物取自植物、動物、礦物;明代李時珍《本草綱目》天然藥物 1892種、藥方11096個麻黃堿(麻黃中提煉)治療作用治療支氣管哮喘、鼻黏膜充血引起的鼻塞,不良反應(yīng)會由于中樞神經(jīng)興奮會失眠、不安,可作興奮劑買約處方符號R表小處方藥OTC-表示非處方藥是口口鴉片由罌粟未成熟的果實漿汁干燥得棕褐色膏狀物止瀉、鎮(zhèn)痛消咳嗎啡鴉片中主要的生物堿,劇烈麻醉劑海洛因由嗎啡和乙酸酎反應(yīng)得,叫二乙嗎啡,白色粉末又稱白粉、白面、毒品之王冰毒甲基苯丙胺,無色晶體,中樞神經(jīng)興奮劑藥物研究的新成果藥物的微囊化藥物的緩釋第三章探索生活材料合金一、認(rèn)識合金1、合金:是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有具有金屬特性的物質(zhì)。2、合金的物理性質(zhì):一般情況下,與各成分的金屬相比,合金比純金屬硬度更大、更堅固。(2)多數(shù)合金的熔點一般比它的各成分金屬的熔點都低。 (合金是混合物,但與其它的混合物不同,合金有固定的熔、沸點),因為,原子之間吸引力減弱。一般來說,合金的性質(zhì)并不是各成分的性質(zhì)的總和,合金比它的成分金屬具有許多良好的物理的、化學(xué)的和機械的性能。(4)合金的性能可以通過所填加的合金元素的種類、合金和生成合金的條件來加以調(diào)節(jié)。 (如生鐵的熔點比純鐵的低)二、使用合金常使用的合金有鐵合金、鋁合金、銅合金和新型合金。生鐵和鋼是含碳量不同的的兩種鐵碳合金。1、鐵合金:根據(jù)含碳量的不同,鐵的合金分為生鐵和鋼。生鐵含碳量在2%?4%,還含有硅、鎰及少量硫、磷等雜質(zhì),機械性能硬而脆,易斷裂,可鑄不可鍛;鋼中含碳量一般在%?2%之間,其它雜質(zhì)含量也比生鐵少,基本上不含硫和磷。機械性能比生鐵優(yōu)良,硬而韌,有彈性,延展性好,可鑄可鍛,易加工。2、鋼:一般分為碳素鋼和合金鋼兩大類。根據(jù)含碳量不同,前者可以分為高碳鋼、中碳鋼和低碳鋼。含碳量高,硬度大,韌性差、延展性差,含碳量低,硬度小,韌性好、延展性好。后者最常見的一種是不銹鋼,其合金元素主要是Cr和Ni,它在大氣中比較穩(wěn)定,不容易生銹,具有很強的抗腐蝕能力;但不銹鋼的不銹是相對的,在海水中會被腐蝕。3、鋁合金Al是地殼中含量最多的金屬元素,純鋁硬度和強度較小,不適于制造機器零件,制成鋁合金可改善性能。常見的鋁合金有,硬鋁4、常見的銅合金:有黃銅(Cu-Zn合金,含Zn20%~36%和史|L(Cu-Sn合金,含Sn10%~30%)5、新型合金:鈦合金:被譽為“21世紀(jì)金屬”的鈦所形成的合金,具有質(zhì)量輕、硬度大、耐腐蝕、良好的抗氧化性,可作為人造骨的材料,又被稱為“親生物金屬” 。6、了解生活中常見的合金種類的主要組成元素和具體應(yīng)用。合金種類主要組成元素常用生活器件合金種類主要組成元素常用生活器件碳鋼鐵、碳刀具堅鋁鋁、銅、鎂、鎰門窗框架黃銅銅、鋅門鎖及家庭裝修材料等鎂鋁合金鎂、鋁計算機和照相機外殼青銅銅、錫青銅器武德合金鉛、錫、韌、鎘保險絲白銅銅、饃餐具焊錫鉛、錫焊接時使用的材料【資料】目前制得的純金屬只有80多種,但合金已達數(shù)千種。 青銅是人類歷史上使用最早的合金, 鋼(鐵合金)是目前生產(chǎn)、使用量最大的合金。 K金是指黃金和其它金屬混合在一起的合金, K金的量度單位,是將純金分為24份。根據(jù)在首飾中的黃金含量分成不同的 K金,所以24K是指純金,18K含黃金量就是18/24=%。【練習(xí)】在下列物質(zhì)名稱后的括號內(nèi)填上符合該物質(zhì)的組成成分和用途的序號。⑴低碳鋼() (2)高碳鋼()(3) 不銹鋼()(4)鑄造生鐵()A.含碳2%?4% B.含碳低于% C.含碳高于%D.含饃、銘a.鑄造鑄件 b.機器零件 c.化工設(shè)備的而t酸塔 d.刀具合金定義由兩種或兩種以上金屬(或與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)優(yōu)點合金一般比純金屬硬度大、熔點低 ,良好的物理、化學(xué)和機械的性能鐵的合金生鐵含碳量2%~%生鐵硬度大、抗壓、性脆,可鑄不可鍛鋼%~2%有良好的延展性,機械性能好,可鑄可鍛
鋼普通鋼又叫碳素鋼含碳量高,硬度大;含碳量低,韌性較強特種鋼又叫合金鋼例:不銹鋼中加Ni、Cr,不易生銹,抗腐蝕力強2鋁合金抗蝕力強,強度大,傷度較小 硬鋁:Al中加少重CukMgSi、MnZn及稀土兀素3銅合金黃銅:Cu中力口Zn :青銅:Cu中力口Sn4黃金合金24K(含金量蛆上)18K(含金量約75%)5新型合金儲氫合金吸收大量的氫氣成氫貨物后稍稍加熱易分解鈦合金密度小、強度高、耐高溫和抗腐蝕,常用于制造H機起落架耐熱合金常用于制造噴氣式飛機的發(fā)動機葉片形狀記憶合金變形后加熱到一定的躍變溫度時,又可變回到原來的形狀泡沫金屬質(zhì)輕、吸音、隔熱、吸收電磁波金屬的腐蝕和防護1、金屬的腐蝕:是指金屬或者合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。-n+金屬腐蝕的本質(zhì)入eM-ne=M。金屬腐蝕的化學(xué)原理:一般可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕:指金屬跟接觸到的氣體或液體直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被腐蝕的過程;例如:鐵在高溫下與氧氣直接化合而被腐蝕,在工業(yè)生產(chǎn)中氯氣跟鐵或與其他金屬化合使金屬銹蝕。特點:反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。電化學(xué)腐蝕:指不純的金屬或合金跟接觸到的氣體或液體發(fā)生的間接氧化還原反應(yīng)的過程。(不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸,會發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失電子被氧化)一般情況下,著兩種腐蝕同時存在,只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多。 2、化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的對比化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕概念金屬跟接觸到的氣體或液體直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被腐蝕的過程指不純的金屬或合金跟接觸到的氣體或液體發(fā)生的間接氧化還原反應(yīng)的過程本質(zhì)金屬原子失去電子而被氧化的過程。 Mne=Mn+金屬與其他物質(zhì)(不是電解質(zhì)溶液)直接氧化反應(yīng)(無電流產(chǎn)生),金屬被氧化。不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)(有電解質(zhì)溶液、有電流產(chǎn)生),活潑金屬被氧化相互關(guān)系往往同時發(fā)生,電化腐蝕要比化學(xué)腐蝕普遍得多。3、以不純的鋼鐵為例分析鋼鐵的腐蝕情況:①吸氧腐蝕的實質(zhì)是鐵在電解質(zhì)的存在下被 O氧化,這一腐蝕過程因吸收了氧氣而被稱為吸氧腐蝕。吸氧腐蝕的條件是中性或弱酸T共環(huán)境,正極反應(yīng): Q+2HaO+4e=4OH;負極反應(yīng)是:Fe-2e-=Fe2+②析氫腐蝕條件是強酸性環(huán)境,正極反應(yīng)是 —+2e-=H2T;負極反應(yīng)是:Fe-2e-=Fe2+4、鋼鐵的吸氧腐蝕與析氫腐蝕:發(fā)生條件、正負極反應(yīng)、總反應(yīng)。分類析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(弱酸)水膜酸性較弱或呈中性負極反應(yīng)負極(Fe):Fe-2e=Fe2+?,一, 、 2+負極(Fe):2Fe-4e=2Fe正極反應(yīng)正極(C):2H++2e=H2T正極(C):2H2O+O2+4e =4OH總反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)35、影響金屬腐蝕的因素包括金屬本性和外部介質(zhì)兩個方面。就前者而言,金屬越活潑,就越容易被腐蝕;后者包括溫度、反應(yīng)物濃度、接觸面積、環(huán)境濕度等方面6、防止金屬腐蝕的方法有改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外加保護膜、電化學(xué)保護法。思考1.鐵質(zhì)自來水管為什么要鍍鋅自行車車輪鋼圈鍍銘有什么用銘是何如鍍上去的.汽車車身、輪船外殼噴涂的油漆起什么作用.有些小刀的刀片表面帶有藍黑色的光澤,這是經(jīng)過“烤藍”處理形成的。為什么刀片要經(jīng)過“烤藍”處理.暫時不使用的刀具等金屬器件要擦干并涂上油或是凡士林,為什么.用不銹鋼代替碳鋼制作鐵器件有什么好處【練習(xí)】.解釋下列現(xiàn)象并寫出有關(guān)原電池的電極反應(yīng):(1)馬口鐵(鍍Sn鐵皮)做的罐頭,打開后為什么極易生銹(2)自來水管(鍍Zn鐵管)和白鐵皮做的提桶,為什么不易生銹(3)輪船船殼的水線以下部分,為什么要裝上一定數(shù)量 Zn塊.橋梁上鋼結(jié)構(gòu)接頭處須用挪釘連結(jié),以下三種挪釘,選用何種為好(1)鋁挪釘(2)銅挪釘 (3)鋼挪釘3.下列各燒杯中盛有海水,依次插入:
(1)Fe片;(2) Cu、Fe導(dǎo)線相連;(3) Sn、Fe導(dǎo)線相連;(4)Zn、Fe導(dǎo)線相連;(5) Al、Fe導(dǎo)線相連;鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是: (2)>(3)>(1)>(4)>(5)1定義金屬或合金與周圍的接觸到的氣體或液體進行氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗過程本質(zhì)金屬單質(zhì)失電子而被氧化成金屬陽離子的過程2化學(xué)腐蝕金屬與周圍的接觸到物質(zhì)直接接觸而被腐蝕的過程電化腐蝕不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)較活潑的金屬被的腐蝕3★鋼鐵電化腐蝕(最終成為FezQ)析氫腐蝕水膜為弱酸性-負極FeFe-2e-=Fe2++正極C2H++2e=H2T吸氧腐蝕更普遍、危害人水膜為中性或弱堿性-負極FeFe-2e-=Fe2++正極CQ+2H2。+4e-=4OH-4防護方法改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不銹鋼在金屬表面覆蓋保護層:加塑料、搪瓷、金屬等電化學(xué)保護法★加一塊比要保護的金屬活潑的金屬玻璃、陶瓷和水泥1、普通玻璃:是N&SiO3、CaSiO3、SiO2熔化在一起得到的物質(zhì),主要成分是 SiO2。這種物質(zhì)稱作玻璃態(tài)物質(zhì),沒有一定的熔點,而是在某個范圍內(nèi)逐漸軟化2、制造普通玻璃的原料、反應(yīng)主要用料反應(yīng)條件玻璃窯中發(fā)生的主要反應(yīng) 吉汩 成分純堿Na2CO石灰石CaCO3石英砂SiO2局溫1口IirrnN&CO+SQ=Na=2SQ3+COTCaCO+SiO2==CaSiO 3+COTNaSdCaSiC3SiO23、在生產(chǎn)過程中加入不同的物質(zhì),調(diào)整玻璃的化學(xué)組成,可制成具有不同性能和用途的玻璃。如:提高SiO2的含量或加入B2O能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和降低它的熱膨脹系數(shù),從而使其更耐高溫和抗化學(xué)腐蝕,可用于制造高級的化學(xué)器皿;加入PbO后制得的光學(xué)玻璃折光率;加入某些金屬氧化物可制成彩色玻璃:加入CqQ玻璃呈藍色,加入C&O玻璃呈紅色,加入Fe2+玻璃呈綠色幾種玻璃的特性和用途種類特性用途普通玻璃在較高溫度下易軟化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英玻璃膨脹系數(shù)小,耐酸堿,強度大,濾光化學(xué)儀器;高壓水銀燈、紫外燈等的燈殼;光導(dǎo)纖維、壓電晶體等有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)高度透明、機械強度高、質(zhì)輕、易加工飛機上用作座艙蓋、風(fēng)擋和弦窗、人工角膜、電視和雷達的屏幕、儀器和設(shè)備的防護罩玻璃纖維(玻璃鋼)質(zhì)輕、隔首耐腐蝕、不怕燒、不導(dǎo)電、不吸水、隔熱、吸聲、防蟲蛀太空飛行員的衣服、閥門、泵、風(fēng)機、代替鋼管制造輸油管、輸油車等鋼化玻璃耐局溫、耐腐蝕、強度大、質(zhì)輕、抗震運動器材;微波通訊器材;汽車、火車窗玻璃等鋼化玻璃是將普通玻璃在電爐里加熱軟化后急速冷卻而成的。其成分與普通玻璃一樣,但經(jīng)這樣處理后,玻璃的內(nèi)應(yīng)力消失,機械強度增大,不易破碎。一旦破碎,碎塊也沒有尖銳的棱角,不易傷人,是一種安全玻璃。4、陶瓷的主要原料:是黏土(主要成分可表示為Al203?2SiO2-2HO)。傳統(tǒng)上陶器、瓷器是指所有以粘土為主要原料 (A12Q?2SiO2?2屋O)與其它天然礦物原料經(jīng)過粉碎、 成型、煨燒等過程制成的各種制品。廣義上陶瓷是用陶瓷生產(chǎn)方法制造的無機非金屬固體材料和制品的通稱。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們研制出了許多有特殊功能的陶瓷,如超硬陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等,使陶瓷的用途不斷擴展5、水泥:以石灰石和黏土為主要原料,經(jīng)研磨、混合后在水泥回轉(zhuǎn)窯中爆燒,然后加入適量的石膏,并研成細粉就得到普通的硅酸鹽水泥。這種水泥的主要成份是硅酸二鈣2CaO-SiO2、硅酸三鈣3CaO-SiO2、鋁酸三鈣3CaO-Al2Q,加入石膏的目的是為了延緩水泥的硬化。水泥的吸水性很強,能吸收空氣中的水份并與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以不能長期存放,即使短期存放也要注 _意防潮。一般水泥的保質(zhì)期是三個月水泥、砂子和水的混合物叫水泥砂漿,使建筑用黏合劑,可把醇、石等黏合起來。水泥、砂子和碎石的混合物叫做混凝十。6、光導(dǎo)纖維:從高純度隨熔融體中,拉出直徑約為100dm的細絲,就得到石英玻璃纖維,其傳導(dǎo)光的能力非常強,所以又稱光導(dǎo)纖維,簡稱光纖。多根光纖經(jīng)技術(shù)處理繞在一起就得到 光纜。利用光纜通信,能同時傳輸大量信息。
光纜的抗干擾能力好、通信質(zhì)量高、能防竊聽。光纜的質(zhì)量小而且細,耐腐蝕,鋪設(shè)也很方便,因此是非常好的通信材料。光導(dǎo)纖維除了可以用于通信外,還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控盒照明等許多方面。1傳統(tǒng)無機非金屬材料玻璃、陶瓷和水泥新型無機非金屬材料光導(dǎo)纖維、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、超硬陶瓷、生物陶瓷、超導(dǎo)陶瓷四特性(耐高溫、電學(xué)特性、光學(xué)特性、生物功能)2硅酸鹽材料玻璃純堿、石英、石灰后Na2SiO3、CaSQ、SiO2透明、可軟化、陶瓷黏土抗氧化、酸堿、耐高溫、絕緣水泥黏土、石灰石、后高、、、有水硬性,作建材,不能長放,防潮,保質(zhì)期3個月玻璃普通玻璃本身含二價鐵(Fe2+)都呈淡綠色鉛玻璃加入PbO光學(xué)玻璃折光舉圖制眼鏡片、透鏡硼酸鹽玻璃加入RQ或硼砂膨脹系數(shù)低.耐高溫、抗化學(xué)腐蝕制高級化學(xué)反應(yīng)容器有色玻璃加入CU2O紅色玻璃加入CO2O3藍色玻璃加入AgBr和CuO成變色玻璃鋼化玻璃普通玻璃加熱軟化后,用冷風(fēng)急吹成機械強度大4-6倍,抗震裂,破碎沒尖棱角陶瓷陶瓷中國陶都:江蘇宜興紫砂壺中國餐都:江西景德鎮(zhèn)樂爾監(jiān)彩釉在普通釉料中加一些重金屬離子 :FeCuMnCrCo (如唐朝的唐二彩)水泥水泥的等級01年4月中國新標(biāo)準(zhǔn)、、三個等級,等級越高,性能越好水泥砂漿水泥、沙子、水的混合物建筑的黏合劑混凝土水泥、沙子、碎石和水的混合物建筑鋼筋混凝土水泥、沙子、碎石、鋼筋和水的混合物強度大,建高樓大廈、橋梁新型光導(dǎo)纖維高純度的SiO2拉出的100dm的細絲光抗干擾性好、通信質(zhì)量高、傳輸量大高溫結(jié)構(gòu)陶瓷Si3N、Al2。、SiC、ZrO2汽車的發(fā)動機、航天飛機防護片塑料、纖維和橡膠1、通常所說的三大合成材料是指直料、合成纖維和合成塑料。2、塑料的主要成分是合成樹脂,除此外還根據(jù)需要加入某些特定用途的添加劑,比如能提高犁性的增犁劑,防止犁料老化的抗老化劑等。3、熱塑性指的是塑料冷卻后又變成固體, 加熱后又熔化,具有線性結(jié)構(gòu),常見的熱塑性塑料有聚乙烯、 聚氯乙烯(可用作視頻、藥物的包裝袋)、聚丙烯。熱固性指的是在制造過程中受熱能變軟,但加工成型后受熱不能再軟化,具有體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。4、天然纖維如棉花、麻、蠶絲、羊毛等,人造纖維如睛綸、滌綸、維綸、氯綸、丙綸、錦綸,稱為“六大綸”。5、天然橡膠的化學(xué)組成是聚異戊二烯,即異戊二烯(或2-甲基丁二烯)的聚合物。結(jié)構(gòu)式是:[―CH-C(CH3)=CH-CH2—]n(右圖所示)以異戊二烯為原料制備合成橡膠(異戊橡膠)的化學(xué)反應(yīng)方程6、合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠,常用的通用橡膠有氯丁橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠等。特種橡膠有耐熱和耐酸堿的氟橡膠,耐高溫和耐嚴(yán)寒的硅橡膠等7、許多橡膠是線性結(jié)構(gòu),可塑性好,但強度和韌性差,為了克服這個缺點,工業(yè)上常用硫與橡膠分子作用,使橡膠硫化,形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使橡膠具有較高的強度、韌性、良好的彈性、化學(xué)穩(wěn)定性。8、復(fù)合材料指的是將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來的具有優(yōu)良性能的材料。 玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)就是玻璃纖維和合成樹脂組成的復(fù)合材料。將玻璃熔化并迅速拉成細絲得到異常柔軟的玻璃纖維,然后將其加到合成樹脂中就得到了玻璃鋼。玻璃鋼廣泛用于汽車車身、火車車廂、船體以及印制電路板等1塑料主要成分合成樹脂(高聚物),還含有增塑劑和防老化劑等添加劑 ,一定屬人工合成的熱塑性塑料線形結(jié)構(gòu)受熱會熔化、冷卻會硬化,多次使用如聚乙烯塑料,聚丙烯塑料等熱固性塑料受熱會交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一次使用酚醛樹脂,月尿醛樹脂等導(dǎo)電聚合物聚乙快摻雜碘后能導(dǎo)電抗靜電添加劑、有機發(fā)光二極管等聚乙烯PE聚氯乙烯PVC不包食品聚丙烯PP聚苯乙烯PS聚甲基內(nèi)烯酸甲酯有機玻璃PMMA月尿醛塑料電玉聚四氟乙烯PTFE塑料王2自然界天然纖維屬纖維素:棉花、麻等 屬蛋白質(zhì):羊毛和蠶絲等人造纖維用木材等為原料加工成的人造棉、人造絲、玻璃紙等仍屬纖維素合稱為化學(xué)纖維合成纖維(六大綸)用石油、天然氣、煤核農(nóng)副產(chǎn)品等為原料人工合成的高分子材料錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、睛綸(人造羊毛)、維綸、氯綸、丙綸3天然橡膠聚異戊二烯合成橡膠通用橡膠」.苯橡膠、氯」.橡膠、順丁橡膠特種橡膠耐熱耐酸堿的氟橡膠、耐高溫耐嚴(yán)寒的硅橡膠一般橡膠線型結(jié)構(gòu),可塑性好,但強度和韌性差硫化橡膠加硫后通過硫橋交聯(lián)成立體型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),強度和韌性高、彈性好、化學(xué)穩(wěn)定4復(fù)合材料一種作基體、一種作增強劑,結(jié)合在一起產(chǎn)生有特殊的性能玻璃鋼:玻璃纖維熔化后拉絲加入到合成樹脂中,強度大、密度小、耐腐蝕、韌性好第四章保護生存環(huán)境改善大氣質(zhì)量1、大氣污染物分類:按著組成成分可分為顆粒物、氮氧化物、硫氧化物、 CO碳氫化物、氟氯代烷(常用作制冷劑,商品名叫氟利昂)。2、自然界中臭氧:有90%!中在距離地面15—50km的大氣平流層中,也就是通常所說的臭氧層,雖然其中臭氧含量很少,但可以吸收來自太陽的大部分紫外線,使地球上的生物免遭傷害3、正常雨水偏酸性,pH約為,這是因為大氣中的CO溶于雨水中的緣故。酸雨是指 pHV的降水,主要是人為排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的。4、我國是世界上耗煤量最大的國家之一,為了減少煤燃燒對大氣造成的污染,目前主要采取的措施有①改善燃煤質(zhì)量;②改進燃燒裝置和燃燒技術(shù),改進排煙設(shè)備等 (如調(diào)節(jié)燃燒時的空燃比和采用新型煤粉燃燒器,使煤燃燒充分,提高燃燒效率,減少污染,向煤中加入適量石灰石可減少燃燒產(chǎn)物中 SO量);③發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù),開展煤的綜合利用。煤的汽化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑;④調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。5、減少汽車等機動車尾氣的污染是改善大氣質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),可采取:①推廣使用無鉛汽油。可減少汽油燃燒,減輕爆震現(xiàn)象。四乙基鉛是最常用的抗爆劑,加有四乙基鉛的汽油稱為含鉛汽油,它使鉛污染嚴(yán)重,對人體的許多系統(tǒng)都有嚴(yán)重的損害,尤其是神經(jīng)系統(tǒng);②在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器。此舉可有效控制廢氣向大氣的排放,通常采用鉗等貴金屬作催化劑。前半部分發(fā)生的反應(yīng):2CO+2NO(催化劑)2CC2+N2;后半部分發(fā)生的反應(yīng): 2CO+A(催化劑)2CO,C7Hl6+11Q一(催化劑)7CO+8H2。6、室內(nèi)空氣污染的來源: ①廚房:燃料燃燒產(chǎn)生的COCO、NQSO和尼古丁等造成污染;廚房油煙;②裝飾材料:主要來源甲苯、二甲苯、苯、黏合劑 (如油漆)等:③室內(nèi)吸煙:尼古丁、二嗯英等1清潔大氣N2占78%Q占21%稀有氣體CO水蒸氣少量其他雜質(zhì)微量
大氣污染顆粒物硫的氧化物氮的氧化物CO碳氫化合物 氟氯代烷大氣污染危害危害人體健康影響動植物的生長嚴(yán)重時會影響地球的氣候全球性三大環(huán)境問題酸雨臭氧層受損溫室效應(yīng)2酸雨正常雨水:PH約為酸雨:PH小于我國為硫酸型酸雨,燒煤炭造成硫酸型硫的氧化物轉(zhuǎn)化SO+HaO=HSC 2H2SO+Q=2H2SQ大氣中煙塵和Q作催化劑硝酸型氮的氧化物轉(zhuǎn)化3NO+HaO=2HN3+N。3臭氧層自然界的臭氧90%卷中在距地面15-50km的大氣平流層中吸收自太陽的大部分紫外線氟氯代烷引起的C1+O3-ClO+Q ClO+8C1+O2 總式:O3+O^2C2Cl為催化劑ClC
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