【化学课外】化学与环境、中毒机理与中毒的区别

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一、化学与环境

1. 常见的空气污染物有可吸入颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物和氯氟烷烃，

二氧化碳不是大气污染物，而是造成温室效应的主要因素。

2. 普通雨水呈酸性，p​​H 值约为 5.6。酸雨是指pH值小于5.6的降水，主要由硫氧化物、氮氧化物等酸性气体转化而来。

煤炭的燃烧和汽车排放的废气会导致大气中硫氧化物和氮氧化物的增加，造成酸雨。

3、安装在汽车排气系统中的催化转化器，可将尾气中的一氧化碳和氮氧化物转化为无污染的二氧化碳和氮气排放到大气中。

提倡使用无铅汽油，避免铅对人体多个系统特别是神经系统的危害。

4、臭氧层保护人体免受紫外线伤害，孔洞的形成主要是由于氯氟烃或氮氧化物排放到大气中。

光化学烟雾的产生与人为排放氮氧化物有关。

5、室内空气污染包括燃料燃烧、烹饪、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2、尼古丁等，以及甲醛等挥发性有机物、苯、甲苯、放射性元素氡。其中，质量分数为35%-40%的甲醛溶液俗称福尔马林，具有防腐、杀菌的作用。

6、CO的中毒机理是与人体内的血红蛋白结合，使血红蛋白失去携氧能力，人因缺氧而中毒。

NO的中毒机理与CO相似，但近期研究表明，一氧化氮在心脏、脑血管、神经、免疫调节等方面具有非常重要的生物学作用。因此，受到了广泛的关注。

7. 水污染的一个重要来源是重金属污染。重金属主要来自化工、冶金、电镀等行业的工业废水。

例如，废旧电池如果随意丢弃或埋藏不当，会造成有害物质长期分散，对地下水源和土壤的破坏是巨大的。

8、植物养分在水体中积累造成的污染称为水体富营养化。例如，在N、P等物质的分解过程中，大量氧气被消耗，水体中的藻类等浮游生物大量繁殖，产生“藻华”或“赤潮”现象。

9、改善水质的方法一般分为物理方法、化学方法和生物方法。几种常见的化学方法是混凝（使用明矾净化水）、中和、沉淀和氧化还原。饮用水曾经用液氯消毒，但近年来逐渐开发出二氧化氯和臭氧进行消毒。

10、垃圾处理应遵循无害化、减量化、资源化的原则。目前常用的方法有卫生填埋法、堆肥法和焚烧法。

近年来，垃圾分类回收既节约了自然资源，又防止了污染，符合可持续发展的要求。

11、废塑料制品造成的“白色污染”已成为社会重大公害。控制白色污染的方法一般包括：限制使用一次性塑料袋；推广使用布袋；使用可降解塑料制品；回收各种废塑料制品。

控制白色污染的 3R 运动：减少、再利用和回收。

二、化学与能源

1、煤炭、石油、天然气是三大化石燃料，均为不可再生资源。

沼气是一种混合气体，主要成分是甲烷，可以燃烧。沼气是一种可再生资源。

2. 煤是有机和无机物质的复杂混合物。煤中所含的硫、氮等元素在燃烧过程中会产生污染气体。为减少燃煤对大气的污染，目前从以下几个方面采取措施：

（1）提高煤炭燃烧质量，降低煤炭的硫、灰分含量。

（2）改进燃烧设备和技术，使煤炭得到充分燃烧，减少污染物。例如在煤炭中加入适量的石灰石，可以大大降低燃烧产物中二氧化硫的含量。

(3）进行煤的综合利用，如煤的干馏、气化和液化(化学变化)。煤的气化产物为水煤气或干馏气(主要成分H2、CO , CH4、CO2）.煤液化可得到燃料油和各种化工原料。

(4）调整优化能源结构，发展新能源替代燃煤。

3、石油是由烷烃、环烷烃、芳烃等物质组成的复杂混合物。

石油气、汽油、煤油、柴油等可通过常压分馏得到；

而真空分馏可得到分子量较大的润滑油、石蜡等烷烃。

通过石油的催化裂化和裂解，可以得到更多的轻质气态烃，

乙烯产量是衡量一个国家石油化工生产能力的指标。

芳香烃可以通过石油化工的催化重整工艺获得。

家用和汽车用罐装液化石油气是以乙烷、丙烷、丁烷、丙烯和丁烯为主要成分的石油产品。

4、天然气的化学成分主要是烃类气体，主要是甲烷（体积分数约占80%-90%）。

天然气是一种高效的清洁燃料和重要的化工原料。我国西部大开发“西气东输”的标志性工程是天然气输送。

5、在这个阶段，人类进入了一个多能结构时期。除三大化石燃料外，可再生能源和清洁能源将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物质能、地热能、潮汐能、风能等都将成为这个能源大家庭的重要组成部分。

在这些新能源中，除氢能和核能外，大部分能源本质上都是由太阳能产生的。

6、乙醇汽油是由粮食及各种植物纤维加工而成的燃料乙醇与普通汽油按一定比例混合而成的新型替代能源。乙醇可有效提高油品性能和质量，减少一氧化碳、碳氢化合物等主要排放物。不影响汽车的行驶性能，也减少了有害气体的排放。

三、化学与材料

1.合金是由两种或多种金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

与各成分金属相比，该合金具有硬度高、熔点低的特点。常见合金有铁合金（生铁和钢）

铝和铜合金。日常生活中使用的几乎所有金属材料都是合金制品。近年来，人们设计合成了许多新型合金材料，如储氢合金、钛合金、耐热合金和形状记忆合金等。这些合金广泛应用于新能源、卫星、航空航天、生物工程和电子等行业。.

2、金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。在金属腐蚀过程中，一般来说，这两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀更常见，反应速度也快得多。更危险。

一般来说，纯金属的腐蚀速率远低于合金。

为了保护金属不受腐蚀，常用的方法包括改变金属的内部结构、增加保护层和电化学保护。

电化学保护方法又分为原电池保护原理（牺牲阳极，阴极保护）和电解槽保护原理（被保护金属放在电源负极上）。

3、玻璃、水泥和陶瓷是三大无机非金属材料。制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。

石英晶体是结晶二氧化硅。石英中无色透明的晶体通常都是晶体，有色环或层的称为玛瑙，沙中也含有小石英晶体。

普通玻璃是通过将硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅熔融在一起而获得的物质。这种物质没有固定的熔点。

彩色玻璃在制造过程中通过添加一些金属氧化物而具有一定的颜色。变色玻璃是指含有（AgBr）和微量氧化铜的玻璃。

4、制造陶瓷的主要原料是粘土（主要成分可以表示为Al2O3·2SiO2·2H2O）。

陶瓷具有抗氧化、耐酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。在普通釉料中加入一些重金属离子可以制成彩色釉料。

5、普通水泥是以石灰石和粘土为原料，加入适量石膏氟硅酸钠 化纯碱，磨成细粉而得。

水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙。水泥的一个典型特征是水硬性，因为它用于建筑材料。

水泥砂和水的混合物称为水泥砂浆。水泥砂和砾石的混合物称为混凝土。

6、近年来开发了许多新型陶瓷材料，其化学成分已远远超过硅酸盐的范围。

常见的有光纤、超硬陶瓷、高温结构陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷等。

从高纯度二氧化硅熔体中拉出的长丝是光纤。

最常见的无机高温结构陶瓷是氮化硅陶瓷，此外还有氧化铝、碳化硅等。

刚玉的主要成分是氧化铝，红宝石和蓝宝石是刚玉矿物。氧化铝和硅酸钠都可以用作耐火材料。

7、晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种很好的半导体材料。

自 20 世纪中叶以来，硅已成为信息技术中的关键材料。

半导体晶体硅和硅芯片的出现推动了信息技术革命。同时，晶体硅也是人类将太阳能转化为电能的常用材料。利用硅的半导体特性，可以制造光伏电池。

8、塑料、合成纤维和合成橡胶是我们常说的三大有机合成材料。

塑料的主要成分是合成树脂。塑料是聚合物，大部分是由小分子聚合而成，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。

并不是所有的塑料薄膜产品都可以用来包装食品，例如聚氯乙烯薄膜就不能用来包装食品。

塑料没有固定的熔点，根据受热后的情况分为热固性和热塑性。合成高分子化合物的结构大致可分为线性结构、支化结构和网状结构三大类。

9、棉、毛、丝、麻是天然纤维。

以木材等原料为原料，化学加工为人造纤维；

以石油、天然气、煤为原料，加工单体，通过聚合得到合成纤维。

合成纤维具有强度高、弹性好、耐腐蚀等优点。

区分人造纤维和天然纤维的最简单方法是燃烧它们。

天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯。人们模仿天然橡胶的成分，以异戊二烯为单体进行聚合，得到合成橡胶。常用的有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。

10、有机合成高分子材料是材料工业的一个重要方面。例如，合成高分子吸水材料（聚丙烯酸钠）。

此外，为了弥补单一材料的性能缺陷，将几种不同的材料组合在一起，制成性能更好的复合材料（如玻璃纤维碳纤维作为增强材料，酚醛树脂、环氧树脂作为增强塑料）。

11、常见的天然高分子化合物有纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶等。

合成高分子材料包括塑料、合成橡胶和合成纤维。

四、化学与生活

1. 碳水化合物是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。由于成分多符合通式Cn(H2O)m，因此糖类也称为碳水化合物。

葡萄糖（C6H12O6）是最重要、最简单的单糖，与果糖互为异构体。糖尿病患者的尿糖检测可使用专用尿糖试纸进行自测，检测尿液中的葡萄糖含量。

麦芽糖（C12H22O11）和蔗糖是两种典型的二糖，互为异构体，可水解成单糖。

淀粉（C6H10O5)n）是一种重要的多糖，广泛存在于水稻、小麦和马铃薯中。淀粉是体内最重的，可以逐渐水解成葡萄糖。

纤维素也是一种多糖。在浓硫酸的催化下，最终可水解成葡萄糖。纤维素虽然不能被人体直接吸收，但可以帮助食物的消化和废物的排泄。所以每天应该保证某些蔬菜和全谷类的摄入。淀粉和纤维素不是异构体。

2、油脂的主要成分是高级脂肪酸与甘油的酯，称为甘油三酯。

源自饱和棕榈酸或硬脂酸的甘油酯具有较高的熔点并且在室温下为固体。例如一些动物油（羊脂和牛脂）。不饱和油酸生产的甘油酯熔点较低，常温下呈液态，如一些植物油。一般来说，植物油和海鱼脂肪中的必需脂肪酸含量较高，因此建议人们多食用植物油。

植物油通常含有油酸。由于油酸具有双键，因此在空气中长时间放置后因氧化而变质的现象称为酸败。油脂在碱性环境中水解产生高级脂肪酸和甘油的钠盐。高级脂肪酸的钠盐用于制皂，所以这种反应也称为皂化反应。

3、蛋白质是生命的基础。肌肉、血清、头发、丝绸、酶等都是由不同的蛋白质组成的。

蛋白质在酶或酸碱作用下的最终水解产物是氨基酸。蛋白质在水中的溶解度不同，有的溶于水，如蛋清；有些不溶于水，如丝绸和羊毛。蛋白质的典型反应包括盐析、变性和颜色反应。

其中，蛋白质可通过盐析分离纯化。

将变性的特性应用到现实生活中，如用福尔马林制作生物标本，医院用高温和紫外线消毒手术器械，在农业上用硫酸铜生石灰制成波尔多液防治病虫害，服用重金属离子因为失误。立即喝大量的豆浆等。蛋白质遇酒精会变性，医疗中用75%的乙醇溶液消毒。

4、维生素是一类参与生物生长、发育和新陈代谢所必需的小分子有机化合物。

虽然人体需要的维生素非常少，但这种微量的物质对人体的生长和健康非常重要。维生素按溶解度可分为水溶性维生素和脂溶性维生素。

维生素C是一种典型的水溶性维生素，广泛存在于新鲜水果和蔬菜中，对人体有重要作用，如抗氧化、促进伤口愈合、帮助无机盐和氨基酸的吸收等。维生素C是一种强还原剂，在水溶液中或受热时容易氧化，所以生吃新鲜蔬菜比煮熟吃维生素C的损失要小。

人体内的生命元素可分为巨量元素和微量元素。碘是人体必需的微量元素之一。它被称为“智力元素”，主要集中在人体内的甲状腺中。在食盐中加入碘酸钾，可以起到补充碘元素的作用。我国以前在食盐中添加碘化钾，但碘化钾中的碘易被氧化成碘而挥发。测试食盐中是否存在碘的最简单方法是添加淀粉、碘化钾和稀硫酸。

5、食品添加剂一般分为四类：着色剂（如胡萝卜素、胭脂红、苋菜等色素）、调味剂（如味精、食盐、醋等）、防腐剂（如苯甲酸钠、硝酸盐、亚硝酸盐等）、营养强化剂（如盐加碘、酱油加铁等）。

为了防止食物受潮，一般可以在食物中加入一小包生石灰。为了防止食物被氧化，可以在食物中加入一些抗氧化剂。还原铁粉既能吸水又能吸氧，常用于食品保鲜。

6.阿司匹林是一种常见的感冒药。化学名称是乙酰水杨酸。

青霉素是一种重要的抗生素，一种抗炎药。过敏反应是青霉素使用的主要不良反应，因此使用前必须进行皮试。

抗酸剂是一类治疗胃痛的药物，能中和胃酸，常见的有碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝和氢氧化镁。

7、用于胃肠检查的钡粉是药用硫酸钡。由于不溶于水、酸和脂类，不会被胃肠黏膜吸收，也不会与胃酸发生反应。

因此，它对人体基本无毒。钡餐造影是指以硫酸钡为造影剂，在X线照射下显示消化道有无病变。

8、胶体的特性可广泛应用于生产生活中。比如生活中卤豆腐的生产、河口三角洲的形成、农业中的土壤保肥、明矾水的净化等，都是基于胶体混凝原理；血液透析采用胶体透析原理；工厂除尘也采用胶体电泳。现象。

9、海水是一个巨大的化学资源库，海水资源综合利用前景十分广阔。

海水淡化方法包括蒸馏、电渗析和离子交换。海水中的元素有80多种，总储量非常大。

海水制盐历史悠久。所得盐除用途外，还用于工业生产氟硅酸钠 化纯碱，如生产烧碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等化工产品。从海水中制备镁、钾、溴及其化工产品是传统海水制盐工业的发展。

从海水中提取的溴约占世界溴年产量的三分之一。其中一种工艺是将预先酸化的浓海水中的溴离子用氯气置换，然后通入空气和水蒸气将溴蒸气吹入吸收塔，使溴与吸收剂二氧化硫发生反应转化为氢溴酸达到富集，然后用氯气氧化得到产品溴。

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