内容正文:
·第五单元 化学与生活01 思维导图
02 考点速记
课题1 人类重要的营养物质
一.六大基本营养素
1. 粮食、蔬菜、水果、肉类,豆制品等食物是我们日常营养的主要来源,各种食物看似千差万别,但从营养的角度看,其基本成分只有六种,分别是蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水,通常被称为六大基本营养素。其中,蛋白质、糖类、油脂、维生素属于有机营养素。
2. 其中,六大基本营养素中能为人体直接提供能量的是蛋白质、糖类、油脂。
二、蛋白质
1. 蛋白质的概述
注意:蛋白质是非常重要的营养物质,成人每天需要摄入60~70g,处于生长发育期的青少年需要量更大。如果摄入的蛋白质不足,会引起人生长发育迟缓、贫血等。
2人体重要的蛋白质
(1)血红蛋白
(2)酶
项目
描述
作用
是一种生物催化剂,能催化生物体内的反应
催化特点
专一性:一种酶只能催化一种或一类反应。
条件温和:一般是在体温和接近中性的条件下进行
高效性:催化效率远高于普通无机催化剂
酶催化淀粉的消化过程
3. 蛋白质的变性
(l)概念:当蛋白质分子受某些物理因素或化学因素的影响时,其结构被破坏,导致其失去生理活性,这种现象称为蛋白质的变性。
(2)引起蛋白质变性的条件:
①物理因素:高温、紫外线、X射线、超声波、高电压等。如煮熟鸡蛋、紫外线杀菌等都是用物理方法使蛋白质发生了变性。
②化学因素:浓酸、浓碱、重金属盐、甲醛、酒精等。如酸、碱腐蚀皮肤,重金属盐(如硫酸铜、氯化钡等)中毒,用医用酒精消毒等都是用化学方法使蛋白质发生了变性。
(3)应用:
①杀菌消毒。如注射时用酒精擦拭皮肤、高温消毒、紫外线消毒等。
②用甲醛水溶液浸泡动物标本,使标本长期保存。
4. 蛋白质的鉴别
蛋白质在燃烧时,会产生烧焦羽毛的气味,据此可鉴别物质中是否含有蛋白质,也可区分含蛋白质的物质和其他物质。
5. 重金属盐中毒与解毒
牛奶、豆浆及鸡蛋清中含有丰富的蛋白质,当误食重金属盐导致蛋白质变性而使人中毒时,可以服用大量的上述物质来补充蛋白质,从而达到解毒的目的。
三、糖类
1. 糖类的组成、功能及来源
2. 糖类的种类
葡萄糖、淀粉、蔗糖均是糖类。
(1)葡萄糖
葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时放出能量,供机体活动
和维持恒定体温的需要。发生如下反应:
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
(2)淀粉
淀粉是植物光合作用的产物。其化学式可用(C6H10O5)n表示。淀粉在人体内经酶的催化作用,与水进行一系列反应,最终变成葡萄糖(C6H12O6)。反应过程如下:
(C6H10O6)n+nH2OnC6H12O6
· 淀粉的鉴别
淀粉与碘(水)作用会呈蓝色,利用这个原理可检验淀粉。
(3)蔗糖
蔗糖是储藏在某些植物(如甘蔗、甜菜等)中的糖,它的化学式为C12H22O11。日常生活中食用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖,它是食品中常用的甜味剂。
(4)纤维素
纤维素也是糖类,是构成植物细胞的基础物质,虽然不能被人体所消化,但在人体消化过程中起着特殊的作用。
四、油脂
五、维生素
1.人体中的维生素
维生素有20多种,它们多数在人体内不能合成,需要从食物中摄取。
2.食物来源
蔬菜、水果,种子食物、动物肝脏、蛋类、牛奶、鱼类、鱼肝油等是人体获取维生素的主要来源。
3.维生素作用
维生素在人体内需求量很小,但它们可以起到调节新陈代谢、预防疾病、维持身体健康的重要作用。
4.维生素缺乏的症状
维生素
缺乏引起的症状
维生素A
夜盲症
维生素B
脚气症
维生素C(又称坑坏血酸)
坏血症
维生素D
儿童缺乏引起佝偻病;成人缺乏易患骨质疏松症
课题2 化学元素与人体健康
一、人体中的化学元素
1.人体中含有的元素
人体中含量较多的元素有11种,它们约占人体质量的99.95%。在人体中含量超过0.01%的元素,称为常量元素;含量在0.01%以下的元素,称为微量元素。
(1)常量元素
在人体中含量超过万分之一的元素,有O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg共11种元素。
(2)微量元素
在人体中含量小于万分之一的元素,有一些是人体必需的元素,有一些是人体非必需的元素,还有一些是有害元素。
①必需微量元素:Fe、Co、Cu、Zn、Cr、Mn、Mo、F、I、Se等。
②非必需微量元素:Al、Ba、Ti等。
③有害微量元素:Hg、Pb、Cd等。
2.化学元素在人体的存在形式
人体中O、C、H、N几种元素主要以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在。其余元素都以无机盐的形式存在于水溶液中。
3.化学元素对人体的作用
人体中化学元素有些是构成人体组织的重要材料;有些元素能够调节人体的新陈代谢,促进人体健康。
二、化学元素对人体健康的影响
1.钙元素对人体健康的影响
(1)存在及作用
钙是人体内含量最高的金属元素,是构成人体的重要组分。成人体内约含钙1.2 kg,其中99%存在于骨骼和牙齿中,主要以羟基磷酸钙【Ca10(PO4)6(OH)2】晶体的形式存在,它使得骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。
(2)缺乏引起的症状
幼儿及青少年缺钙会患佝偻病和发育不良;
老年人缺钙会发生骨质疏松,容易骨折。
(3)来源
奶、奶制品、豆类、虾皮等食物中含钙丰富。
2.钠和钾元素对人体健康的影响
(1)钠:人体内含钠80~120g,其中一半以Na+的形式存在于细胞外液。
(2)钾:主要以K+离子形式存在于细胞内液,成人每千克体重含钾约2g。
(3)作用:维持人体内水分和体液恒定pH起重要作用。
3.几种必须微量元素对人体的影响
元素
摄入量不合理对人体健康的影响
铁
缺铁引起缺铁性贫血
锌
缺锌引起食欲不振,生长迟缓,发育不良
硒
缺硒会引起表皮角质化和癌症;如摄入过多会中毒
碘
缺碘会引起甲状腺肿大;过量也会引起甲状腺肿大
氟
缺氟引起龋齿,过量引起氟斑牙和氟骨病
三、有害于人体健康的物质
1. CO使血液中的血红蛋白不能与氧气结合,使人窒息死亡。
2. 用“吊白块”处理的面粉和甲醛浸泡的水产品都不能食用。
3. 霉变食物中含有黄曲霉毒素,它会损害人的肝脏,诱发肝癌。一般的家庭加热烹煮方法很难将其分解破坏,最好的处理方法是:尽快扔掉。
4. 工业酒精中含有甲醇,饮用时会使人双目失明甚至死亡。
5. 亚硝酸钠有毒,易误当食盐使用。
6. 生活中出现的其他有害物质,如塑化剂、瘦肉精、苏丹红等。
7. 含有铅、铜、汞、砷、锰等元素的可溶性无机重金属盐会使体内的蛋白质结构破坏,生理活性消失,而导致中毒现象。解毒方法:吞鸡蛋清或喝纯牛奶
课题3 有机合成材料
一、化合物的分类
(1)有机化合物(有机物):含碳元素的化合物(除CO、CO2、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等)
有机小分子:相对分子质量比较小的有机物,如甲烷、乙醇、葡萄糖等
有机高分子:相对分子质量比较大,从几万到几十万甚至几百万,如淀粉、蛋白质等
(2)无机化合物(无机物):一般不含碳元素的化合物
2. 有机物特点
(1)大多数难溶于水,但易溶于汽油等有机溶剂
(2)绝大多数有机物受热易分解,且易燃烧
(3)绝大多数不易导电,熔点低
(4)反应一般比较复杂
二、有机高分子材料
1.常见的有机物
有机物都含有碳元素,还可能含有H、O、N、Cl、P等元素,如甲烷、乙醇、葡萄糖等,但含有碳元素的化合物不一定是有机物,如碳的氧化物等具有无机物的特点,是无机物。
(1)甲烷(CH4)是最简单的有机物。是天然气、沼气、可燃冰的主要成分。
(2)乙醇(C2H5OH)是一种液态有机燃料,俗称酒精,是有特殊气味的液体,能作燃料、能用于消毒杀菌。
(3)乙酸(CH3COOH)俗称醋酸,是一种有机酸,有刺激性气味和腐蚀性。
2.有机高分子化合物
有些有机物的相对分子质量较小,如乙醇、葡萄糖等,属于有机小分子化合物;有些有机物的相对分子质量较大,从几万到几十万,甚至高达几百万或更高,如淀粉、蛋白质等,我们通称为有机高分子化合物,简称有机高分子。
3.有机高分子材料
(1)有机高分子材料
用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。由于有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成的,所以也称为聚合物。
(2)分类
①天然有机高分子材料:地球上天然存在的有机高分子材料,像棉花、羊毛、天然橡胶等。
②合成有机高分子材料:人工合成的有机高分子材料,像塑料、合成橡胶、合成纤维等。
(3)特点
链状结构的高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化,冷却后变成固体,加热后又可以熔化,因而具有热塑性。这种高分子材料可以反复加工,多次使用,能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状,用于工业、农业和日常生活等。
网状结构的高分子材料(如酚醛塑料,俗称电木;脲醛塑料,俗称电木)一经加工加成型,受热也不再熔化,因而具有热固性。
4.三大有机合成材料
(1)塑料
特点
举例
用途
密度小、耐腐蚀、易加工
聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、脲醛塑料等
聚乙烯塑料用于蔬菜大棚;聚四氟乙烯塑料作不粘锅内衬;聚氯乙烯塑料制作导线绝缘层;酚醛塑料制成炊具手柄(热固性)
(2)合成纤维
纤维的分类
合成纤维种类(六大纶)
合成纤维的特点
天然纤维和合成纤维
涤纶(的确良)、棉纶(尼龙)、腈纶、丙纶、维纶、氨纶
优点:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀
缺点:吸水性差、透气性差
(3)合成橡胶
橡胶的分类
合成橡胶的种类
合成橡胶的特点
合成橡胶的用途
天然橡胶和合成橡胶
丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
与天然橡胶相比,具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化的优点
广泛用于农业、国防、交通和日常生活中
三、白色污染
1.白色污染
我们将废弃塑料带来的污染形象地称为“白色污染”。
2.“白色污染”危害
长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存;如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体,从而对空气造成污染。
3.“白色污染”防治措施
(1)减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;
(2)重复使用塑料制品,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。
四、复合材料
人们将两种或两种以上的不同材料复合起来,使各种材料在性能上取长补短,制成了比原来单一材料的性能优越得多的复合材料。
复合材料的组成包括基体和增强材料两部分。
2.复合材料应用
(1)玻璃钢
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成。其强度相当于钢材,且密度小、耐腐蚀,被大量用于建筑材料、车船体材料、飞机等。
(2)碳纤维
碳纤维复合材料的密度小、强度高、耐热、耐疲劳,化学稳定性好。用于赛车的车体材料、钓鱼竿、航空航天、核能等领域。
03 素养提升
一、有机物组成元素的确定方法
通常可通过有机物完全燃烧的产物来证明有机物中是否含碳、氢两种元素,要测定有机物中是否含有氧元素,可通过测定反应前后各物质的质量,再根据质量守恒定律确定。
证明碳、氢元素存在的方法为:
方法一:
将有机物燃烧,在火焰上方倒扣一只冷而干燥的烧杯,发现烧杯内壁有水生成,证明原有机物里含氢元素;立即倒转烧杯,往烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,证明有碳元素存在。
方法二:
将有机物燃烧,收集反应生成的气体,将气体依次通过无水CuSO4和澄清石灰水,无水CuSO4变蓝,证明原有机物中含氢元素;澄清石灰水变浑浊,证明含有碳元素
例.葡萄糖是生命体所需能量的主要来源
【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O,由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物?
【实验设计】为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略)。
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置B中浓硫酸的作用是 。
(3)装置C处氧化铜的作用是 。
【方案评价】
(1)用充有空气的储气球代替装置A,是否更有利于实验的进行? (填“是”或“否”),原因是 。
(2)装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是 。(至少1条).
【数据处理】下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成.
实验事实
数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64g CO2和1.08g H2O
数据分析:
结论:葡萄糖含有C、H、O三种元素
【讨论交流】为了尽量减少误差:
(1)该实验在进行过程中应注意的问题是 。(1条)
(2)从定量实验的角度看,该实验是否可进一步改进?请简要写出一个改进意见:
。
【答案】
【实验设计】
(1)2H2O22H2O+O2↑
(2)吸收从A中溢出的水蒸气
(3)将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,保证葡萄糖中的碳都转化为CO2
【方案评价】
(1)否 空气中的CO2会干扰实验结果的测定
(2)在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,达到着火点等)
【数据处理】若葡萄糖中只含有C、H两种元素,则需O2:2.64g+1.08g-1.8g=1.92g,而2.64g CO2中氧的质量为2.64g×32÷44 = 1.92g,1.08g H2O中氧的质量为1.08g×16÷18 = 0.96g,因为产物中共有氧1.92g + 0.96g = 2.88g>1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三种元素
【讨论交流】
(1)先通氧气再加热(或通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化铜,堵塞导气管或控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂或氧气足量防止燃烧不充分或反应结束,待冷却后再称量D、E的质量等)
(2)将F换成装有NaOH的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减少实验误差(或A、B间加一个空集气瓶,用导气管连接等)
【解析】[实验设计](1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下能迅速分解生成氧气和水,方程式为2H2O22H2O+O2↑
(2)由A处生成的氧气中含有水蒸气,浓硫酸有吸水性,可以吸收从A中溢出的水蒸气,以便进行后续实验.
(3)本实验需测定葡萄糖中碳元素的质量,原理是根据氢氧化钠吸收的二氧化碳的质量求碳元素的质量,葡萄糖燃烧时可能也产生一氧化碳,为了测定精确,要将葡萄糖不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2,氧化铜通过与一氧化碳反应能保证葡萄糖中的碳都转化为CO2.
[方案评价](1)空气中也含有二氧化碳,会影响葡萄糖燃烧生成的二氧化碳质量的测定.
(2)装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是在密闭体系里燃烧(或反应物均为纯净物或用酒精灯隔着玻璃管加热,达到着火点等).
[数据处理]根据质量守恒定律,葡萄糖燃烧需O2:2.64g+1.08g-1.8g=1.92g,而2.64gCO2中氧的质量为2.64g×32÷44=1.92g,1.08gH2O中氧的质量为1.08g×16÷18=0.96g,即生成物中总的氧元素质量为1.92g+0.96g=2.88g,2.88g>1.92g,所以,葡萄糖含有C、H、O三种元素.
[讨论交流](1)为了使葡萄糖与氧气充分反应,要先通氧气再加热;可通过B中气泡的多少来O2控制产生的速度,防止气流过快,冲走葡萄糖和氧化铜,堵塞导气管;要控制反应物的量,防止反应过快热量来不及散发而引起试管炸裂;氧气要足量,防止燃烧不充分;反应结束,待冷却后再称量D、E的质量等.
(2)从定量实验的角度看,为了防止F中的物质进入E干扰二氧化碳的测定,将F换成装有NaOH的干燥管,同时吸收空气中的CO2和H2O,减少实验误差;为了充分吸收燃烧产生的二氧化碳,把氢氧化钠固体换成溶液.
二、纤维鉴别方法
方法
现象
结论
灼烧
易燃烧,有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末
棉纤维
燃烧时有烧焦羽毛气味,灰烬成黑褐色
羊毛纤维
先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎
合成纤维
三、混纺、毛、棉、合成纤维的特点,及易混材料辨析
⑴混纺(75%纯棉,25%化纤)的优点:耐磨、弹性好、吸水性好、透气性好。
⑵[棉的特点]:燃烧后灰能捏成粉;
[毛和蚕丝的特点]:燃烧时有焦臭味、灰也能捏成粉;
[合成纤维即化纤的特点]:点燃后结成硬块。
⑶ 玻璃、钢化玻璃——属于无机非金属材料
辨别: 有机玻璃、钢化塑料杯、塑钢门窗——属于有机合成材料(也属有机高分子材料)
玻璃钢、塑铝板——属于复合材料
⑷补充各具特色的高分子材料,学会联系实际推理其性能:
①海水淡化膜应具有的特点:无毒、只能让水分子通过而其它粒子不易通过;
②包装食品的塑料袋的特点:无毒、防水、不透气;
③冬季所用的塑料地膜的特点:保温、不透气、透光;
④水中鸟笼的特点:防水、透气。
四、化学与环境保护
环境污染
类型
常见污染
形成原因
采取的措施
空气污染
一氧化碳
燃料没有充分的燃烧
提高能源的利用率、使其充分的燃烧
酸雨
含硫、氮燃料燃烧产生的SO2、NO2溶于水
采用清洁、新型能源,使用脱硫煤
土壤污染
白色污染
塑料制品的大量使用
减少生活中塑料袋的使用量,不乱扔塑料垃圾
重金属污染
随意丢弃废弃电池等物
重金属应放到专用回收箱中
水污染
水污染
工业“三废”任意排放,不合理使用化肥、农药,生活污染任意排放
废水、污水处理后排放,化肥、农药合理使用
1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$