化学在生活与环境中的应用与意义

美国西北大学最新研发出可食用的纳米化合物,它由玉米淀粉和钾盐的化合物结合而成,该材料对人体和环境完全无害,可以像糖、盐等一样被人食用．用普通材料生成的新奇的结晶体,将赋予厨房化学全新的含义,为人们带来更健康的生活．

知能概述

1．人体需要的营养物质包括蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐、水六大类．其中蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长的主要原料,也是人体不可缺少的营养物质．糖类和油脂在人体内经氧化放出能量,为机体活动和维持恒定体温提供了能量．

2．人体中含有50多种元素,其中含量较多的有11种,有些元素含量很少,称为微量元素,但对人体的健康有很大的影响,有些元素摄入量过多或过少会造成严重的后果．

3．有机化合物(简称有机物):含有碳元素的化合物．

有机高分子化合物:相对分子质量很大的有机化合物．塑料、合成橡胶、合成纤维都是有机高分子材料,合成材料的应用与发展方便了人类生活,但也对环境造成了很大的影响,如“白色污染”等．

4．环境污染对人类造成巨大的威胁,包括大气污染、水体污染、食品污染、重金属污染等．

问题解决

例1　某品牌脱脂奶粉包装上标出的配料如下:①白砂糖;②脱脂乳;③乳酸亚铁;④维生素A;⑤维生素D等,请写出(填序号):

(1)配料中能产生能量的物质是_________;

(2)该产品配料中属于营养素的有________;

(3)人体中缺少铁元素会引起贫血,该奶粉中可以补充铁的物质是_________;

(4)蛋白质是重要的营养物质,处于生长发育期的青少年需要量很大．除奶制品外,很多食物也能提供丰富的蛋白质,下列食物:a．大米、b．花生油、c．鱼、d．大豆、e．萝卜,能提供丰富蛋白质的食物有_________________．

(江苏省竞赛题)

解题思路　人体需要的六大营养素中糖类、蛋白质、脂肪可供给人体能量,谷类、蛋类、奶类、肉类、鱼虾、豆制品、蔬菜可提供人类所需的营养素．

例2　下列做法中,有益于人体健康的是(　)．

A．为了杀菌和保鲜,用甲醛溶液浸泡海产品

B．为了提高牛奶中的含氮量,向牛奶中添加尿素

C．为了给人体补充铁元素,在麦片中加入少量铁粉

D．为了使熟肉制品保鲜,加工时加入较多的亚硝酸钠

解题思路　从是否破坏营养素,是否对人体有毒、有害的角度去思考．甲醛可使蛋白质变性;尿素虽然含氮量高,但不能饮用;亚硝酸钠有毒,加入较多时可致人死亡．

例3　下列材料中,属于有机合成材料的是(　)．

A．羊毛　B．蚕丝　C．涤纶　D．棉花

(辽宁省大连市中考题)

解题思路　纤维有天然纤维和合成纤维,棉、蚕丝和羊毛等属于天然纤维,涤纶、锦纶和腈纶属于合成纤维．

例4　下列日常生活中的做法可行的是(　)．

①大豆、花生和谷物被霉菌污染后,人不可食用,但可喂养家禽;②由于淀粉有遇碘变蓝的特性,可利用淀粉检验加碘食盐的真假;③喝牛奶、豆浆等富含蛋白质的食品可有效缓解重金属盐中毒现象;④低血糖病症发作时,吃馒头要比喝葡萄糖水见效快;⑤患有夜盲症的病人,多食用动物肝脏有利于视力恢复．

A．①③④　B．②④　C．②③⑤　D．③⑤

(江苏省竞赛题)

解题思路　大豆等粮食被霉菌污染后,人、畜、禽均不能食用,否则会造成食物链的恶性循环;淀粉遇碘(I2)变蓝,加碘食盐是加含碘的碘酸钾(KIO3),其中并无碘单质;人食用馒头后还需经唾液的淀粉酶转化为葡萄糖,直接喝葡萄糖水能更快地缓解病情．

例5　用于2008年奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,它是乙烯-四氟乙烯的共聚物,具有许多优异的性能:

①具有特有的表面抗黏着的性能;

②使用寿命为25～35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料;

③达到DIN4102-B1防火等级标准,且不会自燃;

④质量很轻,只有同等大小的玻璃质量的1%;

⑤韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂,延展性大于400%;

⑥能有效地利用自然光,透光率可高达95%,同时起到保温隔热的性能,节省能源．

(1)②说明ETFE的化学性质在自然条件下较________(填“稳定”或“活泼”);

(2)上述特点中,属于ETFE的物理性质的有______________________．

(全国复赛题)

解题思路　膜材料ETFE属于合成有机高分子材料,它是由乙烯、四氟乙烯聚合而成,具有强度大、电绝缘性能好、化学性质稳定、强度高等优良性能．

1．下列物质中,属于有机合成材料的是(　)．

A．棉花　B．塑料　C．陶瓷　D．蚕丝

(天津市竞赛题)

2．下列食品中,富含糖类的是(　)．

A．鸡蛋　B．黄瓜　C．豆油　D．玉米

(辽宁省大连市中考题)

3．某牛仔裤标签如图所示．下列说法不正确的是(　)．

A．棉纤维透气性较好

B．聚酯纤维是合成纤维

C．合成纤维耐磨性较差

D．用灼烧的方法可区分棉纤维与聚酯纤维

第3题图

(2019年甘肃省中考题)

玉米中富含淀粉,淀粉属于糖类．

易错误地认为糖类物质都是甜的．

4．下表中对部分知识的归纳正确的一组是(　)．

(广东省中考题)

5．小玲同学对所学部分化学知识归纳如下,其中有错误的一组是(　)．

(湖南省竞赛题)

6．下表是某校食堂中餐食谱,为使营养均衡,在“你的补充”栏建议增加的配菜是(　)．

A．猪蹄　B．糖醋鱼　C．凉拌黄瓜　D．蛋糕

(甘肃省兰州市竞赛题)

7．“绿色发展”“低碳生活”等理念逐渐深入民心,下列做法不符合这一理念的是(　)．

A．出行多乘公共交通工具

B．生活中用火烧毁废旧塑料和橡胶

C．用废旧报纸制造铅笔杆(https://www.xing528.com)

D．农业和园林改浸灌为喷灌和滴灌

(广东省中考题)

8．生活中处处有化学,化学与人体健康密切相关．下列说法错误的是(　)．

A．微量元素与人体健康无关

B．新鲜蔬菜、水果中含有丰富的维生素

C．食用甲醛浸泡的食物,危害人体健康

D．为了自己和他人的健康,不要吸烟

(2019年安徽省中考题)

9．“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求构成危害的发展”是科学发展观的重要内涵之一．下列叙述不符合科学发展观的是(　)．

A．废旧金属的回收利用,既可以节约金属资源,又可以减少对环境的污染

B．开发太阳能、风能等新能源,既可以解决能源危机,又可以减少对环境的污染

C．为了避免造成土壤污染,应将使用过的一次性塑料饭盒倒入江河湖泊

D．用秸秆制沼气,既能避免焚烧秸秆产生的污染,又能解决生活用燃料问题

(天津市竞赛题)

10．酱油是一种营养丰富的生活调味品,我国政府推行的铁强化酱油采用发酵法生产的主要过程是:将豆饼粉与20%的盐酸混合加热至沸腾数十小时,得到酱色液体,冷却后加入适量的饱和NaHCO3溶液,充分搅拌后再经脱色处理即可得食用酱油,添加适量的含铁物质就能得到铁强化酱油．下列有关说法中不正确的是(　)．

A．加入少量的含铁物质可以预防人的贫血

B．盐酸在加热沸腾过程中加速了豆饼粉转化为酱油的速率

C．加入NaHCO3的目的是除去盐酸

D．酱油中添加的含铁物质为颗粒极小的铁粉

(江西省竞赛题)

11．近年比较流行的“自热火锅”给人们生活带来方便．“自热火锅”主要由料包和发热包(主要成分为生石灰、焙烧硅藻土、活性炭、铁粉、铝粉、碳酸钠等)组成,食用方法如图所示．请回答:

第11题图

(1)发热包发热的一种原理是生石灰与水反应放热．生石灰主要成分的化学式为_________．

(2)焙烧硅藻土、活性炭都有________的结构,能起到吸附作用．

(3)“自热火锅”的内、外盒由聚丙烯塑料材质制成,随意丢弃会带来_________问题,聚丙烯塑料属于_________(填字母)．

A．金属材料　B．有机合成材料　C．复合材料

(2019年广东省中考题)

12．厨房中蕴藏着许多化学知识．

(1)下列物品是用有机合成材料制成的是_________．

A．瓷碗　B．竹筷　C．塑料袋　D．玻璃杯

(2)家用净水器利用活性炭的_________性,除去水中的异味．

(3)妈妈准备的晚餐有红烧排骨、米饭、鸡蛋汤,从营养均衡的角度,还缺少的营养素是________．

(4)烧菜结束后关闭燃气阀门,使火焰熄灭的原理是_____________．

(5)用洗洁精除去餐具上的油污是因为洗洁精在水中对油污具有________作用．

(2019年辽宁省抚顺市中考题)

13．查阅资料:

根据表中信息,请回答下列问题:

(1)PET中含有___________元素,属于___________(填“有机化合物”或“无机化合物”)．01号塑料主要用于制作___________(写出一种即可),不宜长期重复使用(耐热至70℃)．

(2)PVC与HDPE对比,其组成中除含有C,H元素外,还含有_________元素,03号塑料高温时容易产生有害物质,不宜用于包装食品．

(3)05号塑料具有的化学性质是___________________(写出一点即可)．

(辽宁省沈阳市中考题)

14．节假日,化学兴趣小组的同学们去郊外野炊,请你和他们一起用所学化学知识解决下列问题:

(1)出发前,同学们自带牛奶、馒头、苹果等食品以及铁锅、铁铲、纯棉帽子、塑料凳子等生活用品．其中,富含蛋白质的食品是___________,主要由有机合成材料制成的生活用品是__________．

(2)野炊开始后,同学们从附近取来井水做饭．小明用___________的方法检验后确定井水是硬水,并用__________的方法进行软化．小兵烧火时发现木柴燃烧不旺,产生很多浓烟,于是他把木柴架高,这是为了___________,使燃烧更旺．

(3)野炊结束后,小鹏用水将灶火浇灭,其原理是____________________．小红用洗洁精清洗餐具,这是利用了洗涤剂的___________作用．洗完锅后,为防止铁锅生锈,小丽采取的方法是______________________．

(4)回家路上,小丽不幸被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸),小红给她涂抹___________等物质以减轻疼痛．

(宁夏回族自治区中考题)

塑料、合成橡胶、合成纤维是三大合成材料,都是有机物．

15．酸奶作为世界公认的长寿食品之一正愈来愈受到人们的重视和喜爱．酸奶中的酸味来自乳酸(化学式为C3H6O3)．

(1)酸奶主要提供人类营养物质中的哪一类?_________．乳酸在人体内可被完全氧化为CO2和H2O,1．8g乳酸完全氧化消耗O2的质量为_________g．

(2)为了测定某品牌酸奶中乳酸的含量,振华同学取100mL酸奶和100mL蒸馏水于烧杯中,慢慢滴入0．4%的NaOH溶液并不断搅拌,用传感器测得溶液pH随加入NaOH溶液体积V的变化关系如图所示．计算该酸奶中乳酸的含量为多少克每升．

第15题图

[已知:乳酸的钠盐可表示为CH3CH(OH)COONa,测定所用NaOH溶液的密度为1．0g/mL,计算结果精确到0．01．]

(2019年四川省绵阳市中考题)

例1　(1)①②　(2)①②③④⑤　(3)③　(4)c,d　例2　C　例3　C　例4　D

例5　(1)稳定　(2)①④⑤⑥

1．B　2．D　3．C　4．B　5．B　6．C　7．B　8．A　9．C　10．D

11．(1)CaO　(2)疏松多孔　(3)白色污染　B

12．(1)C　(2)吸附　(3)维生素　(4)清除可燃物　(5)乳化

13．(1)C,H,O(或碳、氢、氧,其他合理答案均可)　有机化合物　矿泉水瓶(其他合理答案均可)

(2)Cl(或氯)　(3)耐热(或无毒,其他合理答案均可)

14．(1)牛奶　塑料凳子　(2)加入肥皂水看泡沫、浮渣多少　煮沸　使木柴与氧气(空气)接触面积更大　(3)将可燃物的温度降低至着火点以下　乳化　保持铁锅表面洁净、干燥　(4)碱性溶液

15．(1)蛋白质　1．92

(2)解:由图可知,乳酸与NaOH溶液完全中和时消耗NaOH溶液5g,设100mL酸奶中含乳酸的质量为x．

答:该酸奶中乳酸的含量为0．45g/L．