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校本课程——生活中的化学


目录

第一节 日常生活中的肥皂去污探究--------------------------------2 第二节 生活中各种纤维的燃烧简介--------------------------------4 第三节 常见洗洁精的生产工艺 ----------------------------------6

第 四节 生活中的有机高分子材料----------------------------------8 第五节 墨水的性质研究------------------------------------------12 第六节 环境污染与防护措施--------------------------------------17 第七节 人体酸碱性----------------------------------------------21 第八节 藻类植物的生长环境--------------------------------------22 第九节 保鲜膜和保鲜袋------------------------------------------24 第十节 脂肪的氧化----------------------------------------------26

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第一节:日常生活中的肥皂去污探究
肥皂是生活必需品之一,其主要成分是硬脂酸钠,可通过油脂与氢氧化钠发 生皂化反应制得。硬脂酸钠酸化可得到硬脂酸,它属高级脂肪酸,是蜡状固体, 白色无味,不溶与水,密度比水小,熔点 69.9℃。硬脂酸的钠盐(或钾、铵盐) 可溶于水,难溶于浓盐水,硬脂酸的钙盐(或镁盐)不溶于水,硬脂酸钠和硬脂 酸钙都是白色固体,密度比水小。硬脂酸钠的结构简式为 CH3(CH2)16COONa,一头是非极性链状烃基(R 基),亲油,一头是极性的羧酸 离子(COO—),亲水,因此,硬脂酸钠是两亲分子,是一类表面活性剂。去污 过程中,R 基插入植物油,COO—进入水,震荡使植物油分散成微小油珠,形成 乳浊液、胶体等的混合体系。合成洗衣粉的常用成分为烷基苯磺酸钠,结构与硬 脂酸钠类似,也是一种表面活性剂。表面活性剂有浸润性、渗透性、溶油性、乳 化性、分散性、增溶性和发泡性,这些都有助于洗涤去污。 实验准备 1.材料准备 生活中材料:一块普通市售肥皂、一瓶食用植物油(作者选用了家用雕牌洗 衣皂和菜籽油)、一小袋精制食盐。 实验室材料:氯化钙固体、稀硫酸、氢氧化钠晶体、酚酞试液、长胶头滴管、 大烧杯、试管刷、试管若干、氯仿、玻璃棒、试管夹、酒精灯等。 将肥皂放入大烧杯,注入蒸馏水(约占烧杯体积的 1/3 且浸没肥皂),用洁 净的试管刷搓刷肥皂表面,搅拌,取出肥皂,再除去上层肥皂泡,制得肥皂水。 饱和食盐水、氯化钙溶液、氢氧化钠溶液也由学生自己配制。 2 活动过程
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分组完成,配合完成下列实验活动。 (1) 取 4 支试管,各加入 3mL 刚配制的肥皂水,并分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ, (2) 向试管Ⅰ中滴入 2~3 滴酚酞试液,观察、记录实验现象,并尝试用有 关化学原理进行解释; (3) 向试管Ⅱ中加入 1mL 饱和食盐水,震荡后静置 3~5 分钟,观察现象;

然后用长胶头滴管小心伸进试管底部,吸去下层溶液,试管内留下原上层白色不 溶物,再向试管中加入 5mL 蒸馏水,震荡后静置 2~3 分钟,观察、记录现象, 并尝试用有关化学原理进行解释; (4)向试管Ⅲ中加入 1mL 饱和氯化钙溶液,震荡后静置 3~5 分钟,观察现 象;吸去下层溶液,再向试管内白色不溶物上加入 5mL 蒸馏水,震荡后静置 2~ 3 分钟,观察、记录现象; (5) 向试管Ⅳ中加入 1mol/L 稀硫酸,震荡后静置 3~5 分钟,观察现象; 吸去下层溶液,再向试管内白色不溶物上加入 5mL 10%氢氧化钠溶液,震荡后 静置 2~3 分钟,观察现象,联想化学原理; 3.实验现象 通过这一组实验活动过程,溶液、乳浊液、胶体的不同:植物油与水震荡混 合是乳浊液,静置后会分层;植物油溶于氯仿,得澄清得溶液;而植物油被肥皂 水乳化去污,静置后不分层,有胶体的特性。 4.实验结论: “相似相溶”经验规律,氢氧化钠晶体,不溶于植物油而溶 于水;植物油不溶于水而溶于氯仿。油脂比水轻(类似有汽油、苯等有机溶剂), 氯仿比水重(类似有四氯化碳等)。 思考题: 1.硬 脂 酸 及 其 盐 的 性 质 和 相 关 基 础 理 论 ; 2.化 学 与 生 活 的 关 系
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第二节:生活中各种纤维的燃烧简介

我们每天都要穿衣服,吃东西。很多东西的成分都是纤维。那么我们身边的 纤维到底有哪些呢?我们今天来对这些进行一一学习,并来看看它们的燃烧情 况。 常见的纤维包括两大类: 天然纤维和化学纤维。 天然纤维又分为: 棉纤维, 羊 毛, 蚕 丝。化学纤维包括:涤 纶,锦 纶, 一、天然纤维 棉纤维:遇火立即燃烧,燃烧速度很快,发出黄色的火焰,稍有灰,白色烟 雾,有烧纸的气味,离开火焰仍然继续燃烧。吹熄火焰后,仍有火星延燃,但延 续时间不长。燃烧后能保持原纤维束形状,手触易碎成松散的灰。灰烬呈灰色细 软粉末。纤维的烧焦部分成黑褐色。 羊 毛:接触火焰不马上燃烧,先卷缩,后冒烟,然后羊毛起泡燃烧,火焰 呈橘黄色。燃烧速度较棉纤维慢。离开火焰即停止燃烧,不延燃。燃烧时散发出 似烧焦头发和羽毛的气味。 灰烬不能保持羊毛束原形,而是具有光泽的黑褐色的 脆性状物,圆球形或无定形,用手指一压就粉碎。灰烬数量较多。 蚕 丝:燃烧时先卷缩成团,燃烧速度比棉慢。燃烧散发的气味与羊毛相似, 但较为轻微。燃烧后的灰烬颜色比羊毛稍淡,呈黑褐色小球,用手指一压就碎。 化学纤维(人造纤维和合成纤维) 涤 纶:与火焰接触时,先引起卷缩熔融,然后燃烧,边燃烧边往下滴熔融 物。 有黄白色明亮的火焰, 焰边呈蓝色, 燃烧时火焰顶有黑烟。 纤维束离开火焰, 即停止燃烧。灰烬呈黑褐色的玻璃状硬块,手指能压碎。 锦 纶:接近火焰可引起纤维收缩。接触火焰后,纤维迅速卷缩熔融,同时 有小气泡。熔融的透明胶状物,如趁热用针挑动,可拉成细丝状。燃烧时有边缘
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晴 纶。

呈蓝色的橘黄色或无火焰。离开火焰立即停止燃烧,有烧火漆和芹菜的气味。燃 烧后纤维端呈浅褐色玻璃状圆珠,坚硬,不易压碎。 晴 纶:接近火焰时,先软化熔融,再起燃。燃烧时出现黑色火焰且有闪光, 离开火焰后能继续燃烧,但速度缓慢。燃烧时散发出辛辣的气味,有些像煤焦油 味。灰烬呈脆性不规则的黑褐色硬块或球状物。

思考题: 1、常见的纤维的燃烧情况,对纤维进行分类。

2、探究不同纤维燃烧情况;

3、介绍各种纤维的成分

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第三节:常见洗洁精的生产工艺

工业上生产洗洁精的有不同种,常见的一些洗洁精的成分,配方及流程如下 如下: 一、洗洁精的配方:直链烷基苯磺酸 10.5 份;AES 8 份;烷基醇酰胺 6501 2 份;防腐剂凯松 0.08 份;氢氧化钠 1.3 份;AEO9 适量(5-10 份,具体要自 己摸条件) ;EDTA-2Na 0.1 份,增稠剂(NaCl) 1 份;去离子水 加到 100℃; 二、操作工艺: 将定量的去离子水投入配料锅中,在搅拌下加入固碱,待其溶解后缓缓加入 直链烷基苯磺酸, 搅拌中和 pH 到 7-8,在温度 60-70 下加入表面活性剂 AES 、 AEO9、 6501, 溶解后加入其余助剂, 澄清透明后加适量香精, 补足去离子水即可。 基本配方: 洗洁精表面活性剂+脱脂剂+高泡精+增稠粉+防腐剂+水+香精+拉丝 粉=洗洁精 1、 生产 0.3 元一斤以下的低成本配方:脱脂剂+高泡精+半透明增稠粉+香精 +水+防腐剂+拉丝粉=洗洁精。成本计算:每百斤洗洁精:半透明增稠粉放 350 克,香精放 5 克,柠檬黄色素放 1 克,防腐剂放 5--10 克,拉丝粉放 10--20 克, 余下的成本中脱脂剂占 65%, 高泡精占 35%。加碱让 PH 值为碱性洗洁精就变成黄 色。用电钻搅拌机生产。 2、生产 0.3 元---0.6 一斤的配方:洗洁精表面活性剂 3 份+脱脂剂 2 份+高 泡精 1 份+全透明增稠粉+防腐剂+水+香精+拉丝粉=洗洁精。成本计算:每百斤洗 洁精: 全透明增稠粉放 350 克, 香精放 5 克, 防腐剂放 5--10 克, 拉丝粉放 10--20 克。余下的成本按:洗洁精表面活性剂 3 份+脱脂剂 2 份+高泡精 1 份来放,用电 钻搅拌机生产。

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3、 生产 0.6 一斤以上的配方: 洗洁精表面活性剂+全透明增稠粉 (用盐也行) +防腐剂+水+香精+拉丝粉=洗洁精。成本计算:每百斤洗洁精:全透明增稠粉放 400 克,香精放 5 克,防腐剂放 5--10 克,拉丝粉放 10--20 克。余下的成本放 洗洁精表面活性剂。用电钻搅拌机生

思考题: 1、常见洗洁精成分概述;

2、洗洁精的物理化学性质。

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第 四 节 : 生活中的有机高分子材料

生活中处处有化学,身边经常会见到一些有机高分子材料,那么有机高分子 材料的定义是什么呢? 我们今天就一起走入高分子的殿堂,来领略一些高分的风采。 1、高分子材料的定义:以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相 对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和 高分子基复合材料,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、 具有重复结构单元的有机化合物。 高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万,所含原子数目一般在几万以 上, 而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长 的线状分子时, 叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连 接成网状时, 这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构,所以也叫体型 高分子。 2、高分子材料的结构特征 高分子材料的高分子链通常是由 103~105 个结构单元组成, 高分子链结构和 许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。 因而 高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、 旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集 态结构两个部分。 链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构 又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原 子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度 等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也 称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶

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态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为 三级结构。 3、高分子材料按来源分类 高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天 然高分子材料)和合成高分子材料。 天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材 料以及以高聚物为基础的, 如各种塑料, 合成橡胶, 合成纤维、 涂料与粘接剂等。 四、生活中的高分子材料 生活中的高分子材料很多,如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、 高分子胶粘剂、 高分子涂料和高分子基复合材料等。下面就以塑料和纤维素举例 说明。 (一)、塑料 塑料是一种合成高分子材料,又可称为高分子或巨分子,也是一般所俗称的 塑料或树脂, 可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而 成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的, 它的主要成分是合成树脂。 塑料主要有以下特性:①大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;②耐冲 击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型 性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦ 尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化; ⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料的优点 1、大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、 碱反应。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、质轻。4、容易被塑制成不同形 状。5、是良好的绝缘体。6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低 原油消耗。塑料的缺点 1、回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不 合算。2、塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。3、塑料是由石油炼制的产品制
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成的,石油资源是有限的。 塑料的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化 合物称为线型高分子化合物; 第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称 为体型高分子化合物。 线型结构 (包括支链结构) 高聚物由于有独立的分子存在, 故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体 型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔 融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子 制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。塑料的应用:透明塑 料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材 料,可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板,也可作为可折叠铰链和封条。 拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件,形成了四扇“顶 窗”,每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件,形成一个牢固、透 明的聚碳酸酯车顶外壳。 一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置,在“顶 窗”打开后用来调节折叠薄板。 这样可以形成三维立体结构,组件比平坦的薄板 更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。 (二)、纤维素 纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细 胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的 50% 以上。 纤维素是自然界中存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的 主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中,含量都很高。 纤维素的结构:纤维素是一种复杂的多糖,分子中含有约几千个单糖单元, 即几千个(C6H10O5);相对分子质量从几十万至百万;属于天然有机高分子化合 物;纤维素结构与淀粉不同,故性质有差异。 纤维素的性能:纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂,能溶于铜氨 Cu(NH3)4(OH)2 溶液和铜乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2 溶液等。水可使纤维
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素发生有限溶胀,某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区,产生无限溶胀, 使纤维素溶解。纤维素加热到约 150℃时不发生显着变化 ,超过这温度会由于 脱水而逐渐焦化。 纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等,与较浓的苛 性碱溶液作用生成碱纤维素,与强氧化剂作用生成氧化纤维素。 纤维素的用途:棉麻纤维大量用于纺织工业;木材、稻草、麦秸、蔗渣等用 于造纸;制造硝酸纤维:火棉(含 N 量较高,制无烟火药)、胶棉(含 N 量较低, 制赛璐珞和油漆) 制造醋酸纤维: ; 不易着火, 用于制胶片; 制造粘胶纤维 (NaOH、 CS2 处理后所得,长纤维称人造丝,短纤维称人造棉);膳食纤维:第七种营养 成分,有利于消化。

思考题: 1、高分子材料的定义及分类;

2、有机高分子材料的结构;

3、有机高分子材料与生活的关系。

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第五节:墨水的性质探究

观察魔术墨水,发现魔术墨水外表呈现蓝色,瓶底有少许小颗粒透明沉淀。 打开瓶盖则有刺激性的味道出现,滴在衣服上则有范围扩大,颜色变淡,终於不 见,味道也消失的现象。 实验 1:只有布料会使魔术墨水变色吗? 动机: 1.是不是布料有特殊成分,才可使魔术墨水变色,那麼遇到别种的物 质就不会变色? 方法:找一些物品(各种材料的布,各种的纸张及木头、金属、玻璃) ,将魔 术墨水滴上去,观察其变化情形并记录。 魔术墨水滴在布料上面的变化情形 布料名称 变化情形 纱布 形成水珠渐渐扩散,25 秒後颜色消失。 棉布 1 马上扩散,3 秒後颜色消失。 棉布 2 马上扩散,30 秒後颜色消失。 混纺布 1 形成水珠,扩散速度较慢,1 分 30 秒後颜色消失。 混纺布 2 形成水珠,扩散速度更慢,6 分 5 秒後颜色消失。 窗帘布 马上扩散,25 秒後颜色消失。 魔术墨水滴在纸张上面的变化情形 纸张名称 变化情形 壁报纸 形成水珠,25 分 30 秒後颜色消失。 影印纸 形成水珠,18 分後颜色消失。 滤纸 马上扩散,47 秒後颜色消失。 卫生纸 马上扩散,50 秒後颜色消失。

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魔术墨水滴在其他物品上面上面的变化情形 物品名称 变化情形

木头 3 秒内渗透,立即颜色消失。 铁 形成水珠,18 分後颜色消失。 玻璃 形成水珠,外围渐渐变淡,中间部分颜色较深 23 分後颜色消失。 粉笔 1 秒内立即颜色消失。 塑胶 形成水珠,18 分後颜色消失。 发现: 这些物质遇到魔术墨水皆会变色,只是速度的快慢有所不同。变色时蓝色先变淡 再变无色。 魔术墨水的变色方式, 可分成两种;一种是接触物质扩散後颜色约在数秒到数十 秒之间变淡再消失,另一种是形成圆形水滴,颜色很慢约数十分後才消失。 吸水性强的材料如棉布,扩散较快且较均匀的变色速度较快。 墨水遇到一些物质如金属、玻璃、塑胶,形成水珠後外围渐渐变淡,中间部分颜 色较深都需花费较多时间,约 18 分~25 分才能变色。 变色前有刺激性的味道,变色後则无味道。 结论: 因为魔术墨水滴在所有的物质上都会变色,因此可知魔术墨水的变色不是 一种和特定种类的物质起反应,而是和外界作用。 实验 2:魔术墨水的颜色消失是一种挥发的现象吗? 动机:猜想魔术墨水是不是涂在衣服上,有颜色、有味道的东西沸点较低,而离 开物质表面。 方法:利用抽气的方法,将沸点较低的物质抽离。 结果: 剩下的液体仍然为蓝色,涂在衣服上依旧颜色可消失。 结论:魔术墨水 的变色不是一种东西挥发的现象,而可能是一种反应,也就是一种反应後变无色
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的效果。 猜想:造成魔术墨水变色,应是外界共同的因素所影响; 有阳光、温度和空 气。 实验 3:温度对魔术墨水变色的影响? 动机:魔术墨水放在瓶里,温度较低。 一打开接触到外界,温度变高,或是接触到外界的物质温度变高。 方法:1.在 3 个布丁盒中各滴一小滴墨水,分别放在常温 250 下,600 热水上, 及 100 冰水中。观察其变色的情形有何不同。 结果: 100C 63 分钟转为无色 250C 23.5 分钟转为无色 600C 6 分钟转为无色 发现:温度高的变色速度较快。 问题:若没有光线、空气的情形下,温度对魔 术墨水的影响为何。 方法:将魔术墨水滴进三只小吸管里,将两头用蜡密封,以防止空气进入。将此 三只小吸管分别放进温度 600C、250C、100C 的保温杯中,隔绝阳光,再观察其变 化。 结果: 温度 变化情形 100C 不变色 25 C 不变色 600C 不变色 发现:三只小试管均不变色。 讨论:温度高可使变色较快,但是温度并不是魔 术墨水变色的主要原因。 实验 4:是光线造成魔术墨水变色吗? 动机: 阳光中紫外线经常造成衣服褪色,因此魔术墨水可能受到阳光的照射而变
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色。

方法:把魔术墨水放在两个培养皿中,一个用黑色布包住, 另一个不包住,同时放在太阳下,比较其结果。 结果:两者皆会变色。 结论:光线不是造成魔术墨水变色的原因。 实验 5:空气是不是造成魔术墨水变色的原因? 方法:将魔术墨水放在三个小 吸管中,一个用蜡隔绝空气,另一个暴露於空气中,另一个用针筒将空气打进, 比较其结果。 结果: 墨水状态 变色情形 隔绝空气 不变色 暴露於空气中 16 分钟後变无色 将空气打进 10 分钟後变无色 发现:空气可以使魔术墨水变色的主要关键。 问题:空气是一种混合物,空气 中的什麼成分造成魔术墨水变色?是氮气?还是氧气或是二氧化碳? 实验 6:是空气中的什麼成份使魔术墨水变色? 方法: (1)将魔术墨水滴一滴 放置於充满氮气的塑胶袋中观察其变化? (2)将胡萝卜和双氧水 20cc 倒进椎形瓶里,让胡萝卜催化双氧水放出氧气,然 後用塑胶袋套在瓶口上收集起来, 再用小塑胶盒装墨水放进塑胶袋里, 观察记录。 (3)将醋酸和小苏打粉倒进椎形瓶中,让小苏打粉和醋酸放出二氧化碳,然後 用塑胶袋套在瓶口上收集起来,再用小盒装神奇墨水放进塑胶袋里,观察记录。 结果: 气体种类 反应情形 氮气 静置 6 小时,颜色仍无改变

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氧气 塑胶带迅速膨涨,温度升高,五分钟後变无色。 二氧化碳 塑胶带慢慢膨涨,十七秒就变色了。 发现:魔术墨水对二氧化碳的反应最快。 结果:3 分钟以後就变色了。 讨论:虽然在本实验中使墨水缺氧,但是蜡烛燃 烧会产生水蒸气和二氧化碳,且温度升高。 发现:墨水即使在缺氧的情况下,也可以变色。 结论:空气中的氧气不是魔术 墨水变色的主要原因。二氧化碳才是魔术墨水变色的主要原因。

思考题: 1、探究魔术墨水颜色变化的化学变化过程;

2、分析墨水的成分;

3 探究墨水褪色的影响因素。

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第六节:环境污染与防护措施

臭氧层破坏、全球气候变化、酸雨等全球性环境问题日趋严重,使人类环境 面临着更为严峻的挑战。国际社会对此十分重视,围绕这些问题举行的会谈、讨 论日趋增多,仅 1989 年讨论消耗臭氧层物质的国际会议就达 9 次之多。经过国 际社会的共同努力,在解决这些总问题方面,已取得了一些进展,许多国家签署 了《气候变化框架公约》《生物多样性公约》《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔 、 、 议定书》等有关国际环境法律文件并积极采取实际行动。这说明,人类正在为有 效地控制全球性环境问题作出积极努力。 一、地球变暖近几十年来,由于人类活动而释放的二氧化碳、甲烷、氟氯化 碳、一氧化二氮、臭氧等温室气体不断增加,导致大气层的构成发生了尺人的变 化。 许多科学家断言,如果这种情况继续下去温室气体的积累很可能引发全球气 候的变暖。实际上,由于人为的影响,局部区域的变暖已经出现。 根据统计和测算, 全球由于燃烧排入大气中的碳已连续 6 年缓慢增加,1994 年达到 59.25 亿吨。 同时, 由于砍伐森林使大气中增加的碳也在 1.1-3.6 亿吨之 间。 众长时间尽度看, 全球温度与大气中二氧化碳的量有着密切而明显的相关性。 尽管没有证据表明二氧化碳水平变化直接引起温度的变化,但自 18 世纪中叶以 来,二氧化碳的水以及其它温室气体已经达到过去 16 万年中前所未有的浓度。 尽管氟氯化碳、 甲烷和氮氧化物等在大气中也有积累。但是二氧化碳对全球温度 的影响,比这些气体加起来的总和,至少高出 60%。二氧化碳浓度的升高是造成 地球温室效应的一个主要原因。 全球碳排放量随着经济的增长而不断变化。 1860 年全球丈夫驻为 0.93 亿吨, 1900 年急剧上升到 5.25 亿吨,1950 年达到 16.2 亿吨。但是,仍然不及瑞在排 放量的 1/3。从 70 年代起,排放量增长的速度开始变慢,1950-1973 年平均增长

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4.6%,而 1973-1988 年间平均增长仅为 1.6%。近年来碳排放量经较平稳,究其 原因,一是西方工业化国家的经济衰退,二是前苏联集团经济的萎缩。但是,在 今后一个时期仍保持稳定增长。 在 2000 年前,全球碳排放量预计将以每年 1%-2%的速度增长。然而,即使 碳排放量维持现在平稳的水平, 也仍然超过全球海洋和森林能够吸收的能力,导 致滞留在大气中的二氧化碳量的不断增加。 1994 年末, 大气中的碳超过 40 亿吨, 二氧化碳浓度从上一年度末的 357/0ppm 上升到 358.9ppm,是 6 年中增长速度最 快的年头。1980 年以来,大气中增加了 3500 亿吨碳,其中约有 1500 亿吨仍然 滞留在大气中 。 根据测定和估算,1994 年低层大气平均温度为 15.32 ℃,是 1991 年菲律宾 皮拉图波火山爆发以来最热的一年,根据记载,也是 1987 年以来连续 5 个最热 的年份。 像任何一个地方每日温度变化一样,大气低层每年平均温度也是变化不 定和难以解释的。在上个世纪,温度升高的趋势已很明显。现在,全球气温比 1880 年高出 0.3-0.6℃。从 1980 年以来,已经出现了 10 个最热的年头。 现在, 气象学家已经从全球各地的温度监测站监测到了一系列数据,绝大多数气 象学家相信,随着大气中温室气体,特别是二氧化碳的连续积累,全球变暖的趋 势最终将会恢复。现在不甚清楚的只是变暖的趋势何时恢复?有多大幅度? 二、臭氧层的消耗与破坏 臭氧浓度较高的大气层约在距地表 10-50 公里范围内,在 25 公里处浓度最大, 形成了平均厚度为 3 毫米的臭氧层,它能吸收太阳紫外辐射,给地球提供了防护 紫外线的屏蔽,并将能量贮存在上层大气,起了调节气候的作用。臭氧层的破坏 会使过量的紫外辐射到达地面,造成健康危害;使平流层温度发生变化,导致地 球气候异常,影响植物生长、生态的平衡等后果。 三、酸雨 酸雨作为一个环境问题,大约出现在 50 年代。那时,美国的东北部和欧洲地
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区就存在酸雨的危害。到了 60 年代后期,酸雨的范围扩大了,并且在北欧的瑞 典、丹麦等国出现了明显的危害。70 年代以后,酸雨迅速蔓延至几乎所有国家。 1950—1972 年的 20 年间,欧洲二氧化硫的排放量增加了 2 倍,雨水的酸度,每 年平均以 10%的速度增加。雨水 PH 值一般在 4.0—4.5 左右。美国对 15 个州的 河流与湖泊的监测表明, 17%的河流与 20%湖泊由于酸化而外于危险状态。 18.8 对 万公里长的河流监测发现, 有近 4 万公里长度的河流因酸化而处于危险状态。科 学家们指出,如按目前的酸雨趋势发展下去,安大略地区的 48000 个湖泊 20 年 后就会失去生机。在近 3 年中,德国酸雨危害面积增加了 6 倍。酸雨已由一个局 部问题迅速发展为一个区域性的、全球性的环境问题。 四、生物多样性减少 生物资源支撑着人类的生存和发展,并且使人们能够适应环境的需求的变 化。生物多样性是一个地区内基因、物种和生态系统多样性的总和。据联合国环 境署估计,全球大约有 500 万种到 3000 万种生物。目前人类描述过的生物大约 有 140 多万种,利用的仅 150 种左右。人类食物的 90%来自被驯化和培育的 20 种动植物。 生物资源是人类财富的巨大宝库。但是,目前由于人类过度砍伐森林特别是 热带雨林,致使生物的生境丧失,再加之生物资源的过度开发、环境污染、全球 气候变化以及工业、农业的影响,生物种类正在急剧减少,现在每天以 100 多种 到 200 多种的速度消失。据专家估计,在今后的 20—30 年中将有 1/4 的物种消 失,这对人类生存和发展构成巨大的潜在威胁。 五、有毒化学品和危险废物污染 有毒化学品是指进入环境后通过环境蓄积、生物蓄积、生物转化或化学反应 等方式损害健康和环境, 或者通过接触对人体具有严重危害和具有潜在危险的化 学品。

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思考题: 1、介绍环境污染的不同类型;

2、分析环境污染的原因;

3、环境污染的防护措施。

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第七节:人体酸碱性

健康人的血液是呈弱碱性的,大概 pH 值是 7.35 到 7.45 之间,一般初 生婴儿也都属弱碱性体液,但随着体外环境污染及体内不正常生活及饮食习惯, 使我们的体质逐渐转为酸性。“酸性体质”者常会感到身体疲乏、记忆力减退、腰 酸腿痛、四肢无力、头昏、耳鸣、睡眠不实、失眠、腹泻、便秘等,到医院检查 不出什么毛病,如不注意改善,继续发展就会形成疾病,而 85 %的痛风、高 血压、癌症、高脂血症患者,都是酸性体质。因此,医学专家提出:人体的酸性 化是“百病之源”。而根据统计,国内 70% 的人具有酸性体质。碱性体质是健康 体质. 介绍:保持碱性体质需要的用到的食物。 1. 酸性食品; 2.中酸性食品; 3.弱酸性食品; 4 .弱碱性食品; 5.中碱性食品; 6.强碱性食品。 讲解:决定酸或碱性食物,决定于食物的矿物质种类, 例如矿物质中的钙、铁、钾、镁较多,就是碱性食物, 如各类蔬菜、水果、芽菜、坚果、种仁、海带,均属于碱性食物,总结:硫、氯 较多的就是酸性食物,如鱼、肉、蛋、奶、米、白面包、白砂糖、零食、甜点, 以现代人来说,大概是呈现偏酸性的体质比较多,偏酸性体质容易罹患现代文明 病,如高血压、糖尿病、心脏血管疾病,所以如何把酸性体质扭转成弱碱性体质, 实在是当务之急。 思考题: 1、介绍人体各部位正常工作的酸碱性; 2、介绍生活中常见食物的酸碱性; 3、如何测定身体的酸碱性。

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第八节:藻类植物的生长环境

藻类植物的种类很多,大都生活在水中。生活在海水中的叫做海藻;生活在 河流、湖泊、池塘中的叫做淡水藻。水绵就是一种常见的淡水藻。 介绍: 水绵的形态结构和生活习性的特点 在水池和小溪中生活着一些丝状

绿藻,其中往往就有水绵。在显微镜下可以看到,每条水绵都是由许多个结构相 同的长筒状的细胞连接而成的。每个水绵细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细 胞核,在细胞质中有液泡和叶绿体。水绵的叶绿体像带子,螺旋状地排列在细胞 里 图片展示:水绵和它的生活环境 分析:水绵的叶绿体里含有叶绿素,所以能够进行光合作用,利用自己制造的有 机物来维持生活, 这样的营养方式叫做自养。自养是各类绿色植物共有的一个重 要特征。 阳光充足的时候,水绵的光合作用旺盛,放出的氧积存在一起,能使水绵形 成的丝团漂浮到水面上来。 其他的藻类植物和藻类植物的主要特征 有些藻类植物是单细胞的,例如生 活在池水中的衣藻/海/紫菜/是常见的食用海藻。它们与水绵一样,都是多细胞 的藻类植物。 举例:海带和紫菜的结构也很简单,都没有根、叶、茎等器官的分化。从外 表看去,像根的部分只是起固着作用的根状物,像叶的部分叫做叶状体。 海带的叶绿体里除了含有叶绿素以外,还含有大量的藻黄素,所以它呈现褐 色。紫菜的叶绿体里除了含有叶绿素以外,还含有大量的藻红素,所以它呈现紫 红色。

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藻类植物的主要特征是: 一、单细胞的和多细胞的,结构都比较简单,都没有根、叶、茎等器官的分 化。 二、细胞里都含有叶绿体,能够进行光合作用。 三、大都生活在水中。 总结:1.藻类植物对自然界和在经济上的意义 水生环境中的植物主要是藻类植 物。自然界中藻类植物的数量极为庞大,分布也十分广泛。藻类植物进行光合作 用,不仅给鱼类提供了饵料和氧,而且是大气中氧的重要来源。 2.藻类植物的意义 :从经济意义上说,海带、紫菜等藻类植物可以食用。从藻 类植物中提取的碘、褐藻胶和琼脂等,可供工业和医药上作用。 思考题: 1、常见藻类植物的种类概述;

2、介绍常见藻类植物的形态结构和生活习性;

3、藻类植物生长的环境和溶液的酸碱性的关系。

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第九节:保鲜膜和保鲜袋

保鲜膜、保膜袋已经被人们常用,似乎有了它们食品就安全可靠了,实际是 市场所售的保鲜膜、 保鲜袋的材质也影响着它们的卫生安全,消费者在购买时最 好看清楚材质。 目前在市场上出售的保鲜膜主要分为:聚乙烯、简称 PE;低密度聚乙烯, 简称 LDPE;高密度聚乙烯,简称 HDPE;聚偏二氯乙烯,简称 PVDC,这几种保鲜 膜可以放心使用,而一些如聚氯乙烯,简称 PVC 保鲜膜用的增塑剂,主要成分 DEHA 特别容易析出。随着食物带入人体,容易造成内分泌、荷尔蒙的紊乱,甚 至致癌,对人体危害较大。 知识拓展:所以消费者在购买保鲜膜时,要认真选择,对标明是 PE 保鲜膜或聚 乙烯保鲜膜,可以放心购买和使用,若写有 PVC 或没标明材质的尽量不要选购。 如今,人们对保鲜膜的依赖愈来愈强,无论蔬菜、水果或是剩菜剩饭,只要 盖上它,心里就会踏实很多,但日前美国的一项研究指出,并不是所有食物都适 合用保鲜膜。 水分较多的蔬果比较适合用保鲜膜,譬如苹果、梨、西红柿、油菜、韭黄等, 能长时间保鲜。但是另一些蔬菜的实验结果却大相径庭,100 克裹上保鲜膜的萝 卜存放一天后,其维生素 C 含量减少了 3.4 毫克,豆角减少 3.8 毫克,黄瓜存放 一天一夜后,其维生素 C 的损失量相当于 5 个苹果! 熟食、热食、含油脂的食物,特别是肉类,最好不要用保鲜膜包装贮藏。国 际食品包装协会指出, 这些食物和保鲜膜接触后,很容易使其材料中所含的化学 成分挥发,溶解到食物中去,对健康不利。目前市场上出售的绝大部分保鲜膜和 常用的塑料袋一样, 都是以乙烯母料为原材料制作而成。有的保鲜膜材料是聚乙 烯(简称 PE),这种材料不含增塑剂,使用起来相对安全一些;有的材料是聚氯

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乙烯(简称 PVC),这种材料经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂等化学原料, 对人体有一定危害,因此在选择上一定要慎重。 如今,市面上食品包装产品有很多,譬如保鲜膜、保鲜袋、保鲜盒等。要知 道保鲜主要是保水保质和保护营养,在这三方面,要数保鲜膜的功效最好。合格 的保鲜膜透气性强, 内外氧气可以交流, 有效阻止厌氧菌的繁殖, 在一定时间内, 能保证食物新鲜。但对于馒头点心这样的食物,当然是用保鲜袋较方便。至于保 鲜盒的作用主要是密封, 可以有效地将生熟食品隔离储存,使冰箱空间利用率加 大。 思考题: 1、介绍常见的保鲜膜和保鲜袋的成分;

2.判断保鲜袋和保鲜膜的品质;

3.合理使用保鲜膜和保鲜袋。

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第十节:脂肪的氧化

脂肪是人类膳食中不可缺少的营养物质,可以提供机体必需的不饱和脂肪 酸、 以及重要的能量物质, 同时脂肪还对食品的营养价值等其他方面有着重要的 影响作用, 例如作为脂溶性维生素吸收时的载体。脂肪还是食品加工过程中的重 要原料之一, 它使食品具有适宜的口感,而且能在食品的加工过程中产生香味化 合物,是一种重要的风味前体,塑性脂肪还具有造型作用,能够使加工食品产生 所需要的质地。 脂肪在食品的加工或贮存过程中所发生的变化, 如脂肪的氧化、 水解等反应, 也会给食品的品质带来不利的影响,尤其是脂肪的自动氧化反应。油脂的自动氧 化是食品加工中的一个重要问题,它不仅能使食品的品质和营养价值降低,而且 还会由于氧化分解产物产生卫生安全性问题,同时,它也是标志食品变质的重要 指标之一。在油脂、含油脂食品的质量指标中通常就有油脂的过氧化值指标,表 明油脂氧化问题对这些食品质量的重要性。 讲解:于油脂自动氧化反应,油脂及其含油脂的食品均需要进行相应的控制, 阻止或延缓自动氧化反应的进行。阻止或延缓油脂的氧化既可采用物理方法,也 可以采用化学方法。物理方法主要包括以下的方法:(1)低温贮存;(2)隔绝 空气;(3)避光,采用这些处理的目的是消除促进自动氧化的各因素。化学方 法最早是采用铁粉、 活性炭制成的脱氧剂吸收油脂液面顶空中的氧气,或者是吸 收食品包装内存在的氧气, 而目前广泛采用的有效方法是在食品或油脂中加入少 量抗氧化剂来抑制或延缓油脂的氧化,这也是目前最经济、最方便、最有效的方 法。抗氧化剂一般为酚类化合物,它可以与自动氧化反应中的重要中间物-游离 基发生反应,生产新的游离基,而新的游离基具有较高的稳定性,不能进行游离

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基链反应,从而终止了游离基链反应,保护了脂肪不被氧化。同时在存在抗氧化 剂的情况下, 一些化合物例如柠檬酸、 EDTA 等能够加强抗氧化剂的抗氧化效果, 被称为抗氧化助剂。 了解脂肪过氧化值(POV)测定的基本原理与方法,考察自动氧化速度的关 系,了解油脂的自动氧化与温度的关系,以及抗氧化剂、抗氧化助剂在防止油脂 自动氧化中的作用,进一步熟练碘量分析法。 脂肪自动氧化的初级产物是氢过氧化物 ROOH, 因此通过测定脂肪中氢过氧 化物的量,可以评价脂肪的初始氧化程度。可以通过油脂在特定条件下贮藏,并 定期测定其过氧化值, 了解影响油脂氧化的主要因素;通过对空白和添加抗氧化 剂的油样品进行过氧化值测定比较,观察抗氧化剂的性能。实验中过氧化值的测 定采用碘量法,即在酸性条件下,脂肪中的过氧化物与过量的 KI 反应生成 I2, 用 Na2S2O3 滴定生成的 I2,求出每千克油中所含过氧化物的毫克当量,称为脂肪 的过氧化值(POV)。 思考题: 1、脂肪在人体身体中的重要性;

2、脂肪发生氧化的条件。

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