第十二單元 化學(xué)與生活

本單元是一個涉及面很寬的課題，涉及初中教材許多單元的內(nèi)容。本單元著重介紹了三方面的內(nèi)容，即人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)、化學(xué)元素與人體健康和有機(jī)合成材料。按知識內(nèi)容看，它們不是初中化學(xué)的核心內(nèi)容，屬于知識的擴(kuò)展與應(yīng)用的范疇。因此課程標(biāo)準(zhǔn)對它們的教學(xué)要求不高，多屬于“知道”、“了解”的層次。但是這些知識有利于聯(lián)系社會實(shí)際，豐富學(xué)生的生活常識，能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　教材編寫了閱讀資料以及調(diào)查研究、課堂討論、家庭小實(shí)驗(yàn)等活動，可以讓學(xué)生通過自學(xué)和參加活動的方式，認(rèn)識吸煙、居室裝修、污染和食物霉變等對人體健康的危害，以及“白色污染”對環(huán)境的破壞，從而提高抵御有害物質(zhì)的侵害、保護(hù)環(huán)境的自覺性。

課題1人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)

目的要求：1.了解營養(yǎng)素是指蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素、無機(jī)鹽和水等六類物質(zhì)。

2.了解蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素與人體健康的關(guān)系。

3.了解上述營養(yǎng)物質(zhì)對人的生命活動的重要意義及合理安排飲食的重要性。

重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)

難點(diǎn)：了解蛋白質(zhì)在人的生命活動中的作用及營養(yǎng)價值。

教學(xué)過程：

    本課題簡單介紹了蛋白質(zhì)、糖類、油脂、維生素對人體的營養(yǎng)作用，目的是讓學(xué)生初步了解這幾類物質(zhì)在人的生命活動中的重要意義，了解正常安排飲食和從體外攝取必需的營養(yǎng)物質(zhì)對人的生長、發(fā)育等生命需求是至關(guān)重要的。

     首先要讓學(xué)生知道蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體細(xì)胞的基本物質(zhì)，是機(jī)體生長及修補(bǔ)受損組織的原料，也是人體不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。其次要讓學(xué)生通過血紅蛋白和酶的實(shí)例，知道蛋白質(zhì)在人的生命活動中執(zhí)行著各種功能，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到：為了維持人的正常生命活動，必須注意防止有害物質(zhì)(如甲醛、一氧化碳等)，對人的肌體蛋白質(zhì)的侵害。

 在糖類的教學(xué)中，要讓學(xué)生了解淀粉食物的主要功用是為機(jī)體提供能量，了解淀粉在酶的催化作用下，逐步水解為葡萄糖并在體內(nèi)消化吸收的簡單過程。

     教學(xué)建議

1.緊密聯(lián)系生活實(shí)際，結(jié)合日常生活實(shí)例讓學(xué)生了解各營養(yǎng)素的作用和來源，使學(xué)生知道合理飲食的重要性。

2.要注意將切入點(diǎn)落在這些營養(yǎng)物質(zhì)對生命活動的意義上，即給學(xué)生作一些常識性的介紹。教學(xué)中要回避結(jié)構(gòu)問題，因?yàn)檫@幾類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，尤其是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。書中列出的血紅素結(jié)構(gòu)圖和血紅蛋白的結(jié)構(gòu)示意圖，只是讓學(xué)生有一個印象──血紅蛋白輸氧功能與結(jié)構(gòu)有關(guān)，而不要求理解這些圖示。

3.引導(dǎo)學(xué)生開展閱讀、調(diào)查、參觀、討論等活動，認(rèn)識吸煙、居室裝修污染和食物霉變等對人體健康的危害，并提出防止這些危害的建議。

一：蛋白質(zhì)

師；蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。請列舉生物體內(nèi)哪些器官含蛋白質(zhì)較多？

生：動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛發(fā)、蹄、角等含蛋白質(zhì)較多。

生：植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質(zhì)最多（例如麥粒中含18％）。

師：由此可見，生命是蛋白質(zhì)存在的一種方式。這種跟生命現(xiàn)象密切相關(guān)的蛋白質(zhì)，它的組成是怎樣的呢？讓我們先通過實(shí)驗(yàn)分析。

【實(shí)驗(yàn)】 1．分別抽取兩根棉布條和毛料纖維，放在火焰上灼燒、聞味。

師：由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能得出哪些結(jié)論？（經(jīng)議論后回答。）

生：根據(jù)可燃且有焦臭味，說明棉布和毛料除含有碳、氫、氧元素外，還含有其它元素。

師：蛋白質(zhì)里含有氮元素，還普遍含有硫元素。

蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，是天然有機(jī)高分子化合物，它的分子量可達(dá)幾萬、幾十萬乃至上千萬。例如，核蛋白的分子量就超過兩千萬。我們在生物課上已經(jīng)知道，如此龐大的高分子化合物，也是由基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，即氨基酸。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α一氨基酸。請列舉生物課中已熟悉的幾種簡單的氨基酸。

〔評注：利用學(xué)生已學(xué)過的生物學(xué)知識，不僅簡捷自然，也有利于化學(xué)學(xué)科與其它相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，開闊學(xué)生視野。〕

生；甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等。

（通過投影介紹幾種重要的α-氨基酸，并對α-碳原子加以說明。）

師；現(xiàn)在從動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中分離出來的氨基酸有幾百種。但是，構(gòu)成主要蛋白質(zhì)的氨基酸只有20多種。

師；2O多種氨基酸跟蛋白質(zhì)的關(guān)系，好像字母跟單詞的關(guān)系，它們可以形成無數(shù)種蛋白質(zhì)。不同的蛋白質(zhì)，組成的氨基酸種類和排列順序各不相同，所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。研究蛋白質(zhì)的合成和結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步探索生命的本質(zhì)，是科學(xué)研究的重要課題。1965年我國科學(xué)家在世界上第一次人工合成有生命活力的蛋白質(zhì)――結(jié)晶牛胰島素。1971年又合成豬胰島素，在人類揭開生命奧秘的偉大歷程中作出了重要的貢獻(xiàn)。

師：蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性，還失去生理活性。

生：（1）醫(yī)療上高溫消毒殺菌，就是利用加熱使蛋白質(zhì)凝固，從而使細(xì)菌死亡。

（2）誤服重金屬鹽，可以服用大量牛乳、蛋清或豆?jié){，以吸收重金屬鹽解毒，免使人體蛋白質(zhì)變性中毒。

（3）用衛(wèi)生酒精擦洗皮膚，能使皮膚表面附著的細(xì)菌（體內(nèi)的蛋白質(zhì)）凝固變性而死亡，達(dá)到消毒殺菌，避免感染的目的。

（4）甲醛使蛋白質(zhì)凝固變性，使標(biāo)本透明而不渾濁，說明甲醛溶液能長期保存標(biāo)本，不影響展示效果。

蛋白質(zhì)的應(yīng)用

（1）重要的營養(yǎng)物質(zhì)――生命的物質(zhì)基礎(chǔ)

（2）工業(yè)上的應(yīng)用

①紡織工業(yè)――蠶絲、羊毛

②皮革工業(yè)――動物毛皮經(jīng)鞣制后作原料

③感光材料工業(yè)――動物膠（白明膠）是制感光材料的片基

④塑料工業(yè)――制酪素塑料

酶是有生物活性（生物催化作用）的蛋白質(zhì)。它有高效專一的催化活性。

蛋白質(zhì)的組成

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，它存在于一切活細(xì)胞中，是細(xì)胞里最復(fù)雜、變化最大的一類分子。一切重要的生命現(xiàn)象和生理機(jī)能，就是由組成生物體的無數(shù)蛋白質(zhì)分子活動來體現(xiàn)的。1839年德國化學(xué)家米爾德（G.T.Mulder）給這類化合物起名叫做蛋白質(zhì)（protein），意思是“頭等重要的”。

    蛋白質(zhì)是一種化學(xué)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的含氮的有機(jī)高分子化合物，主要由C、H、O、N等元素組成。有的蛋白質(zhì)中還含有S、P（如牛奶中的奶酪蛋白）、Fe（血中的血紅蛋白）、Mg（綠色蔬菜中的葉綠蛋白）、I（甲狀腺中的甲狀腺球蛋白）等其他元素。其中四種主要元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C 5l％～55％，H 5.5％～7.7％，O 19％～24％，N 15％～18％。多數(shù)蛋白質(zhì)的分子量范圍在 l.2萬至100萬之間。含氮是蛋白質(zhì)組成上的特征，且各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近、其平均值為 16％。

     氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，也是蛋白質(zhì)降解后的最終產(chǎn)物。幾乎所有的蛋白質(zhì)都是由不同數(shù)目的氨基酸以肽鍵（酰胺鍵）連接而成的生物大分子化合物。迄今從各種生物體中發(fā)現(xiàn)的氨基酸已有180多種，但參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸只有20種。除脯氨酸外，這些氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是氨基均連在與羧基相鄰的 α 碳原子上，因而稱為 α-氨基酸。這20種氨基酸中，有一些是人體需要，但人體內(nèi)不能合成或合成的速度遠(yuǎn)不能滿足機(jī)體的需要，而必須從食物中攝取的氨基酸，稱為必需氨基酸。成年人的必需氨基酸有8種，如蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和賴氨酸。對于兒童，組氨酸和精氨酸也是必需的，故共有10種兒童必需氨基酸。另一些是非必需氨基酸，是指能在人體內(nèi)合成或可以由其他氨基酸轉(zhuǎn)變而成的氨基酸。如人體內(nèi)的酪氨酸可由苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而成。為了良好的營養(yǎng)，要在日常飲食中含有全部的必需氨基酸。不過對生命來說，非必需氨基酸和必需氨基酸同樣需要，只是前者可以由人體從其他化合物制得。

    蛋白質(zhì)的生理功能

蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。人體最重要的組成成分是蛋白質(zhì)。據(jù)估算，人體中的蛋白質(zhì)分子多達(dá)10萬種，蛋白質(zhì)占人體重的15％～18％、干重的50％。肌肉、皮膚、血液、酶、乳汁以及毛發(fā)等都是由不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成的。蛋白質(zhì)是重要的營養(yǎng)素。人們從食物中攝取的蛋白質(zhì)，在胃液中的胃蛋白酶和胰蛋白酶作用下，經(jīng)過水解生成氨基酸。氨基酸被人體吸收后，重新結(jié)合成人體所需的各種蛋白質(zhì)，或者以氨基酸的形式發(fā)揮各種生理機(jī)能，維持生命活動。它們供給肌體營養(yǎng)，執(zhí)行保護(hù)功能，負(fù)責(zé)機(jī)械運(yùn)動，控制代謝過程。

     蛋白質(zhì)的主要食物來源

人體主要通過食物攝取自己所需的蛋白質(zhì)。食物蛋白質(zhì)分為動物性蛋白質(zhì)和植物性蛋白質(zhì)。動物性蛋白質(zhì)來源于魚、畜禽肉、蛋、乳類等，因所含必需氨基酸種類齊全，數(shù)量充足，而且各種氨基酸的比例與人體需要基本符合，容易吸收利用。這類蛋白質(zhì)屬于完全蛋白質(zhì)。植物性蛋白質(zhì)主要來源于豆類、硬果類、薯類、蔬菜類等食物，它們所含的氨基酸人體可自行制造，屬于不完全蛋白質(zhì)。但含有豐富蛋白質(zhì)的豆、硬殼果類等植物性食品也含有較多的人體不能合成的必需氨基酸。一些常見食物中蛋白質(zhì)的含量見下表

100 g常用食物中的蛋白質(zhì)含量

食物

蛋白質(zhì)含量/g

食物

蛋白質(zhì)含量/g

豬肉

13.3～18.5

玉米

8.6

牛肉

15.8～21.7

高梁

9.5

羊肉

14.3～18.7

小米

9.7

雞肉

21.5

大豆

39.2

鯉魚

17～18

豆腐

4.7

雞蛋

13.4

花生

25.8

牛奶

3.3

白菜

1.1

大米

8.5

紅薯

1.3

小麥

12.4

馬鈴薯

2.3

蛋白質(zhì)所含氨基酸的品種、數(shù)量和比例，決定蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。食物蛋白質(zhì)氨基酸含量和比例愈接近人體蛋白質(zhì)，或說所含必需氨基酸品種齊全、比例適當(dāng)，它的營養(yǎng)價值就愈高。若幾種含有不同蛋白質(zhì)的食物混合食用，可以取長補(bǔ)短。如谷類蛋白質(zhì)缺乏賴氨酸，而色氨酸較多；大豆蛋白質(zhì)中則賴氨酸較多，色氨酸較少。如混合食品，可以使蛋白質(zhì)的利用率提高 10％～32％。因此，在日常膳食中要提倡葷素搭配，注意食物種類多樣化，避免偏食。

酶：

1、酶是蛋白質(zhì)，具有蛋白質(zhì)的特性；

2、酶是生物產(chǎn)生的催化劑。

酶作催化劑的優(yōu)點(diǎn)：

（1）脫離生物體不會失去催化能力；

（2）條件溫和、不需要加熱；

（3）反應(yīng)速度快、效率高；

    （4）具有專一性、無副反應(yīng)。

二：糖類

糖類的主要代表物

類   別

結(jié)構(gòu)特征

主  要  性  質(zhì)

重要用途

單糖

葡萄糖

(      )

果糖

C₆H₁₂O₆

葡萄糖的

同分異構(gòu)體

白色晶體，易溶于水，有甜味

（比蔗糖甜）

食品

二糖

蔗糖

C₁₂H₂₂O₁₁

食品

麥芽糖

C₁₂H₂₂O₁₁

食品

多糖

淀粉

(C₆H₁₂O₅)_n

由葡萄糖單元構(gòu)成的天然高分子化合物

食品、

制___________、

乙醇

纖維素

(C₆H₁₂O₅)_n

紡織、造紙、

制_________、人造纖維

常見的葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素等均屬于糖類。

糖類的組成和結(jié)構(gòu)：糖類是由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物，通式為C_n(H₂O)_m。所以糖類又稱為碳水化合物。對通式的理解除應(yīng)注意：

①該通式只說明糖類由C、H、O三種元素組成，并不反映糖類的結(jié)構(gòu)；

②該通式的應(yīng)用是有限度的，少數(shù)屬于糖類的物質(zhì)不一定符合通式，而少數(shù)物質(zhì)符合通式又不是糖類（如甲醛、乙酸等）。

糖類可分為單糖、二糖、多糖，它們的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為：

             單糖

                  單糖（C₆H₁₂O₆）： 不能水解。如葡萄糖、果糖、核糖。

         糖類   二糖（C₁₂H₂₂O₁₁）：能水解，一個分子的二糖水解生成二個分子的單糖。如蔗糖、麥芽糖等。

                  多糖[(C₆H₁₀O₅)_n]： 能水解，一個分子的多糖水解生成多個分子的單糖。如淀粉、纖維素

葡萄糖是白色晶體，有甜味，易溶于水。但不如蔗糖甜。

毒大米”的真兇──黃曲霉毒素

日前，一些媒體在顯著版面報道，我國廣東、廣西、江西、湖南等地市場上查出"毒大米"數(shù)百噸，引起了公眾的廣泛關(guān)注。根據(jù)部分省公布的“毒大米”樣本檢驗(yàn)結(jié)果，所抽檢樣本的黃曲霉毒素B1的含量均嚴(yán)重超標(biāo)。黃曲霉毒素具有很強(qiáng)的毒性，是強(qiáng)致癌物質(zhì)，對此人們決不可掉以輕心�？崾罴竟�(jié)，空氣濕熱。大米、花生、大豆等糧食，弄不好常常要長霉。在霉菌中有一種菌，叫黃曲霉菌，這種菌會分泌出一種致癌毒素──黃曲霉素素。經(jīng)過研究和鑒定，黃曲霉毒素是一類結(jié)構(gòu)類似的微生物毒素混合物。目前已分離出的黃曲霉毒素有20多種。在紫外線照射下產(chǎn)生藍(lán)紫色熒光的為黃曲霉毒素B1和黃曲霉毒素B2，產(chǎn)生黃綠色熒光的為黃曲霉毒素G1和黃曲霉毒素G2等。其中以黃曲霉毒素B1最常見、毒性最大，致癌性最強(qiáng)。黃曲霉毒素能在潮濕和8～46 ℃的溫度范圍內(nèi)繁殖，最適宜的溫度是30～38 ℃，相對濕度是80％～85％。黃曲霉毒素主要污染糧油及其制品，在發(fā)霉花生、玉米、谷類、豆類等中的含量最高。黃曲霉毒素在水中溶解度低，耐高溫，在一般的烹調(diào)條件下不易被完全破壞，花生炒制后可使黃曲霉毒素的量減少40％～60％。當(dāng)加熱到280 ℃以上時，黃曲霉毒素的毒性才能被破壞。在NaOH堿性溶液中黃曲霉毒素易于被降解。黃曲霉毒素的毒性被列為極毒。其毒性為人們熟知的劇毒藥KCN的10倍，為砒霜的68倍。黃曲霉毒素也是目前發(fā)現(xiàn)的化學(xué)致癌物中最強(qiáng)的物質(zhì)之一，國際癌癥研究所將黃曲霉毒素確定為一級人類致癌物。黃曲霉毒素的毒性主要是對肝臟的損害，導(dǎo)致肝癌。調(diào)查發(fā)現(xiàn)在糧油、食品受黃曲霉毒素污染嚴(yán)重的地區(qū)，人類肝癌發(fā)病率也較高。我國江蘇啟東縣和廣西扶綏縣是肝癌的高發(fā)地區(qū)，其原因就是那里的玉米、花生等容易霉變產(chǎn)生黃曲霉毒素所造成的。黃曲霉毒素還可以誘發(fā)骨癌、腎癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等。黃曲霉毒素對食品原料和成品的污染是一個廣泛存在的問題。一般說來。熱帶和亞熱帶地區(qū)食品污染較為普遍，其中以花生和玉米的污染最為嚴(yán)重。目前，有60多個國家制訂了食品和飼料中黃曲霉毒素限量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。我國對食品中黃曲霉毒素B1的最高允許量有嚴(yán)格規(guī)定（見下表）。

中國規(guī)定食品中黃曲霉霉素B₁最高允許量

食品

最高允許量／μg?kg^-1

玉米、花生及其制品

20

大米、食用油類（花生油除外）

10

其他糧食、豆類、發(fā)酵食品

5

嬰兒食品

不得檢出

黃曲霉毒素的發(fā)現(xiàn)

黃曲霉毒素是20世紀(jì)60年代才被發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)時，在美國東南部一些農(nóng)場中，有大約 10萬只火雞不明原由地突然死亡，一時間造成了極度恐慌和不安，其震驚的程度不亞于二三年前的瘋牛癥！關(guān)于病因當(dāng)時也弄不清，只得取名為X病，這就是英國有名的“火雞X病”事件。后來經(jīng)過食品、毒理和細(xì)菌學(xué)方面專家的通力合作，終于找出了引起火雞大批死亡的原因：他們從飼料玉米粉中分離出一種前所未知的由黃曲霉菌產(chǎn)生的毒素，命名為“黃曲霉毒素”。

淀粉是白色、無氣味、無味道的粉末狀物質(zhì)，不溶于冷水（在熱水里淀粉顆粒會破裂，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分懸浮在水里，形成膠狀淀粉糊，這一過程稱為糊化作用），糊化是淀粉食品加熱烹制時的基本變化，也就是常說的食物由生變熟。（2）多咱植物的各部分 組織內(nèi)均含有淀粉，但主要是儲藏在種子及根內(nèi)�？脊艑W(xué)家發(fā)現(xiàn)幾千年前的麥粒，仍然可以發(fā)芽，表明淀粉的結(jié)構(gòu)在這樣長的一段時間內(nèi)，都沒發(fā)生變化

三：油脂

油脂的概念：高級脂肪酸和甘油所生成的酯

說明：(1)油脂屬于酯類，油脂只是甘油和高級脂肪酸所形成的酯。

(2)油脂是混合物，沒有固定的溶沸點(diǎn)，液態(tài)的油通常認(rèn)為是油酸和甘油所形成的酯，故態(tài)的脂通常認(rèn)為是硬脂酸和軟脂酸和甘油所形成的酯，甘油中的三個羥基可以完全被酯化，也可以部分的酯化，既可以是同種脂肪酸也可以是不同的脂肪酸。

油脂不溶于水，密度小于水，易溶于有機(jī)溶劑

師：由植物的種子榨出的油，動物的脂肪榨出的油就是我們今天學(xué)習(xí)的油脂類物質(zhì)，雖然它與我們朝夕相處，大家對它的了解有多少呢？

[教師：展示油、脂肪實(shí)物，觀察色、味、態(tài)]

生：觀察回答 脂肪：白色、香味、固態(tài)。油：黃色（褐色）、香味、液態(tài)

[（增加實(shí)驗(yàn)）生甲：上講臺做油、脂肪溶解性實(shí)驗(yàn)。分別向盛有苯、汽油、水的三支試管中滴入少量的花生油觀察，分別向盛有苯、汽油、水的三支試管中滴入少量的脂肪油觀察]

生甲：（1）油脂比水輕（2）油脂易溶于有機(jī)溶劑、不溶于水。

油脂的消化與吸收

    油脂進(jìn)入小腸后即和膽鹽混合，膽鹽能使油脂乳化成微滴，還可以使脂肪酶的活力增強(qiáng)，因此，膽鹽是處使油脂消化的一個重要因素。小腸內(nèi)接近中性的環(huán)境，也有利于脂肪酶的作用。胰液中含有消化油脂的脂肪酶，在脂肪酶的作用下，油脂被水解為甘油和脂肪酸。小腸既能吸收完全被水解的脂肪，也可吸收部分被水解或未經(jīng)水解的油脂微滴，吸收后，主要經(jīng)淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)，也有小部分經(jīng)門靜脈進(jìn)入肝臟。未被小腸吸收的油脂進(jìn)入大腸后，被細(xì)菌分解成甘油和脂肪酸再加以吸收。

由淋巴系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)中的脂肪或由甘油與脂肪酸在肝臟內(nèi)合成的脂肪是與脂蛋白結(jié)合在一起運(yùn)送的。脂肪在脂肪組織中，經(jīng)β-脂蛋白酶水解成游離的脂肪酸和甘油，然后再合成脂肪而儲存起來

油――在室溫下，植物油脂通常呈液態(tài)叫做油。
 脂肪――在室溫下，動物油脂通常呈固態(tài)，叫做脂肪。
油脂的合成：由多種高級脂肪酸和甘油生成的酯。

油脂的化學(xué)成分：高級脂肪酸甘油酯。

油脂的組成元素：C、H、O

油與脂肪狀態(tài)不同的本質(zhì)原因？
【回答】
因?yàn)椤磅サ娜埸c(diǎn)”的高低與其所含“烴基”飽和度的高低有關(guān)。烴基飽和度高則酯的熔點(diǎn)高；烴基飽和度低則酯的熔點(diǎn)低。（1）“油”所含“烴基”的飽和度低，則其熔點(diǎn)低，常溫下呈液態(tài)。（2）“脂肪”所含“烴基”的飽和度高，則其熔點(diǎn)高，常溫下呈固態(tài)。
平日家中做湯放油，油浮在水面上而不溶于水中。

衣服上的油漬能用汽油洗凈。

用汽油擦洗布片上的油漬，觀察現(xiàn)象。
振動盛有食用油的試劑瓶，觀察現(xiàn)象。
 用手摸食用油，可以感覺到_______。
【分組探索實(shí)驗(yàn)】分組進(jìn)行有關(guān)“油脂的物理性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)。
現(xiàn)象：油浮在水面上而不溶于水中。
結(jié)論：（1）食用油的密度比水的密度小。
（2）食用油不溶于水。
現(xiàn)象：布片上的油漬能用汽油擦洗干凈。
結(jié)論：食用油易溶于汽油。
現(xiàn)象：食用油的粘度比較大。
結(jié)論：食用油的粘度比較大。
感覺到：食用油的油膩感明顯。
油脂的物理性質(zhì)

a． 油脂的密度比水的密度小。

b． 油脂不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（如汽油）。

用于：用有機(jī)溶劑提取植物種子里的油。

c． 油脂的粘度比較大。

d． 油脂的油膩感明顯。

e． 油脂本身是一種較好的溶劑，能溶解一些脂溶性維生素。

應(yīng)用：進(jìn)食一定量的油脂能促進(jìn)人體對食物中含有的維生素的吸收。

f． 熔點(diǎn)：油脂熔點(diǎn)的高低與其所含“烴基”飽和度的高低有關(guān)。烴基飽和度高則脂的熔點(diǎn)高；烴基飽和度低則脂的熔點(diǎn)低。

油脂是人類的主要食物之一。
我們在日常飲食中應(yīng)該合理攝到油脂，而且應(yīng)該少吃飽和度高的油脂，多吃油脂容易患高血脂癥。

油脂是重要的化工原料
“硬化油”性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)，便于運(yùn)輸；可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。

油脂中各種脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

油脂

飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/％

不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/％

多不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％

椰子油

93

6

1

玉米油

14

29

57

棉子油

26

22

52

豬  油

44

46

10

橄欖油

15

73

12

棕櫚油

57

36

7

花生油

21

49

30

紅花油

10

14

76

豆  油

14

24

62

向日葵油

11

19

70

四：維生素

維生素的分類、功能和來源

維生素是維持人體正常生理機(jī)能所必需的一類低分子有機(jī)化合物，在天然食物中含量極少，在人體內(nèi)含量甚微。與蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物不同，維生素在人體內(nèi)不能產(chǎn)生熱量，也不參與人體細(xì)胞、組織的構(gòu)成，但卻參與調(diào)節(jié)人體的新陳代謝，促進(jìn)生長發(fā)育，預(yù)防某些疾病，并能提高人體抵抗疾病的能力。因此，維生素是人體生長和健康所必不可少的營養(yǎng)素。人體若缺少了維生素，新陳代謝就會發(fā)生紊亂，就會產(chǎn)生各種維生素缺乏病，如壞血病、腳氣病、凝血病和夜盲癥等。這些病看起來不是什么重癥，但如不加治療，對人體健康危害是很大的。因此，維生素既是營養(yǎng)品又是藥品。維生素在人體內(nèi)不能合成，必須從食物中攝取，但由于人體對各種維生素的需要量并不大（一般都在毫克級），只要注意平衡膳食，多吃新鮮蔬菜和水果，一般不會引起維生素缺乏癥。若發(fā)生維生素缺乏癥，可在醫(yī)生指導(dǎo)下服用富含維生素的食品或維生素制劑（如魚肝油、干酵母及維生素C、E、K等）。維生素種類多，化學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)差異很大，其分類一般按其溶解性，分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。脂溶性維生素都溶于脂肪和脂溶劑，而不溶于水，可隨脂肪為人體吸收并在體內(nèi)儲積，排泄率不高。水溶性維生素能溶于水而不溶于脂肪或脂溶劑，吸收后體內(nèi)貯存很少，過量的多從尿中排出。

重要維生素的分類、功能和來源

分 類

名稱

生理營養(yǎng)功能

來源

脂溶
性維
生素

VA（視黃醇）

合成視紫紅質(zhì)，防治干眼病、夜盲癥、視神經(jīng)萎縮，促進(jìn)生長

魚肝油、綠色蔬菜　

VD（抗佝僂病維生素）

調(diào)節(jié)Ca、P代謝，預(yù)防佝樓病和軟骨病

魚肝油、蛋黃、乳類、酵母

VE（生育酚）

預(yù)防不育癥和習(xí)慣性流產(chǎn)，抗氧化劑

雞蛋、肉、肝、魚、植物油

VK（凝血維生素）

凝血酶原和輔酶Q的合成，促進(jìn)血液凝固

菠菜、苜蓿、白菜、肝

水溶
性維
生素

VB₁（硫胺素）

抗神經(jīng)炎，預(yù)防腳氣病

酵母、谷類、肝、豆、瘦肉

VB₂（核黃素）

預(yù)防舌及口角炎，促進(jìn)生長

酵母、肝、蛋、蔬菜

 VPP（尼克酸、煙酸）

預(yù)防癩皮病，形成輔酶Ⅰ、Ⅱ的成分

酵母、米糠、谷類、肝

VB₆（砒哆醇）

預(yù)防皮炎，參與氨基酸代謝

酵母、五谷、肝、蛋、乳

VB₁₁（葉酸）

預(yù)防惡性貧血

肝、植物的葉

VB₁₂（鈷胺素、輔酶B₁₂）

預(yù)防惡性貧血

肝、肉、蛋、魚

VH（生物素）

預(yù)防皮膚病，促進(jìn)脂類代謝

肝、酵母

VC（抗壞血酸）

預(yù)防壞血病，還原劑，促進(jìn)膽固醇代謝

新鮮蔬菜和水果

纖維是素是白色、無氣味、無味道具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。

不溶于水，也不溶于一般有機(jī)溶劑。

課題2化學(xué)元素與人體健康

目的要求：1：了解人體的元素組成；了解某些元素（如鈣、鐵、鋅等）對人體健康的重要作用；懂得一些生活常識。

2：初步學(xué)會運(yùn)用多種手段（特別是網(wǎng)絡(luò)）查找資料，運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法獲取有用信息；主動與他人進(jìn)行交流和分享

重點(diǎn)：無機(jī)鹽的生理功能，即一些元素與人體健康的關(guān)系。

難點(diǎn)：元素與人體健康的關(guān)系。

教學(xué)過程：

本課題包括人體的元素組成和一些元素對人體健康的影響兩部分內(nèi)容，較詳細(xì)地敘述了組成無機(jī)鹽的一些元素對人體健康的影響。

教材介紹了常量元素和微量元素的概念，并介紹了鈣、鈉、鉀、鐵、鋅、硒、碘、氟幾種元素的生理功能。為了正確理解元素對人體健康的影響，教材指出了微量元素分必需元素、非必需元素和有害元素三類，而必需元素也有一個合理攝入量問題，攝入過多、過少均不利于人體健康。這將使學(xué)生認(rèn)識到，不經(jīng)醫(yī)生診斷，盲目食用某些元素的營養(yǎng)補(bǔ)劑是有害的

人體內(nèi)主要物質(zhì)的含量

化合物

質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

化合物

質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%

蛋白質(zhì)
糖類
脂肪

15～18
1～2
10～15

無機(jī)鹽
水
其他

3～4
55～67
1

鈣在人體中的存在

鈣是人體含量較多的元素，僅次于氧、碳、氫、氮。成人體內(nèi)含1 000g～1 200 g的鈣，約占人體質(zhì)量的2%，其中99%以上存在于骨骼中，1%存在于軟組織、細(xì)胞外液和血液中。體液中的鈣有3種形式，即離子鈣、有機(jī)酸復(fù)合的擴(kuò)散性鈣復(fù)合物和蛋白質(zhì)結(jié)合鈣。

每日食中鈣的供給量

組別

鈣的供給量/mg

組別

鈣的供給量/mg

嬰幼兒
青少年
成年人

400～800
1 000～1 200
800

母乳期
絕經(jīng)婦女
老年人

1 000～2 000
1 200～1 500
1 000～1 200

常見食物中的含鈣量(mg/100 g)

名稱

含鈣量

名稱

含鈣量

名稱

含鈣量

名稱

含鈣量

標(biāo)準(zhǔn)米
標(biāo)準(zhǔn)粉
蝦皮
瘦豬肉
瘦牛肉
豇豆
豌豆
核桃仁

10
24
200
11
6
100
84
119

瘦羊肉
瘦雞肉
蛋黃
干酪
奶酪
腐竹
花生仁
油菜

15
11
134
900
590
280
67
140

牛奶
人奶
發(fā)菜
銀耳
木耳
榛子仁
大白菜

120
34
767
380
357
316
61

紫菜
大豆
豆腐絲
青豆
黑豆
韭菜
蠶豆

343
367
284
240
250
105
93

綠色化學(xué)

綠色化學(xué)是針對傳統(tǒng)化學(xué)提出來的一個新概念。傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)在為人類創(chuàng)造巨大的物質(zhì)財富的同時，消耗了大量的自然資源，向自然界排放了大量廢氣、廢水和廢渣，給人類賴以生存的環(huán)境造成了難以估計(jì)的破壞。綠色化學(xué)是在“廢物最小化”概念指導(dǎo)下提出的，又稱把污染消除在源頭，對環(huán)境有益的化學(xué)，其特點(diǎn)為：（1）采用無毒、無害的原料。（2）反應(yīng)在無毒、無害條件下進(jìn)行。（3）化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)具有高度選擇性，反應(yīng)副產(chǎn)品極少，甚至實(shí)現(xiàn)零排放。（4）產(chǎn)品既滿足物美價廉的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，又對環(huán)境有益。

課題3    有機(jī)合成材料

目的要求：1：.了解有機(jī)化合物和有機(jī)高分子化合物的特點(diǎn)。

2：.知道塑料、合成纖維和合成橡膠的性能和用途。

3：.認(rèn)識有機(jī)合成材料的發(fā)展對人類社會的進(jìn)步所起的重要作用。

4.：了解學(xué)習(xí)化學(xué)的重要價值，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會和人類生存環(huán)境的情感。

重點(diǎn)：

難點(diǎn)：

教學(xué)過程：

    本課題包括有機(jī)化合物和有機(jī)合成材料兩部分內(nèi)容。

第一部分有機(jī)化合物中的“活動與探究”是在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，學(xué)生通過填寫并分析一些具體物質(zhì)的化學(xué)式、組成元素和相對分子質(zhì)量，自己歸納出有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的區(qū)別。同時，教材從有機(jī)化合物中原子之間的結(jié)合方式的不同說明了其數(shù)目異常龐大的原因。

第二部分從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，主要介紹了常見的塑料、合成纖維和合成橡膠的性能和用途，以及一些新型有機(jī)合成材料。目的是使學(xué)生充分認(rèn)識化學(xué)與生活、生產(chǎn)的密切聯(lián)系，以及材料在人類社會的發(fā)展中所起到的巨大作用，提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，這是本課題的重點(diǎn)。教材還從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的密切關(guān)系的角度介紹了有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性質(zhì)(熱塑性和熱固性)。此外，教材還介紹了治理“白色污染”的途徑和方法，以培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注自然和社會的責(zé)任感。

有機(jī)合成材料與學(xué)生的生活實(shí)際緊密聯(lián)系。因此，可以讓學(xué)生課前收集樣品，查閱資料，或進(jìn)行社會調(diào)查，以使學(xué)生對合成材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用有一個直接的認(rèn)識。

.雖然教材中關(guān)于有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系論述不多，但教學(xué)過程中應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)用途的基本觀點(diǎn)。

.要使學(xué)生樹立辯證地看問題的觀點(diǎn)，認(rèn)識到雖然合成材料在人類社會的進(jìn)步中起著巨大作用，但是不合理使用也會給人類帶來危害，如“白色污染”。

組織教材中的討論“使用塑料的利與弊”要體現(xiàn)開放性�？稍谡n前布置學(xué)生查閱有關(guān)資料，討論時將學(xué)生分組，還可補(bǔ)充除教材以外的參考論點(diǎn)，以增強(qiáng)辯論性。要注重培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、合作意識，以及珍惜資源、愛護(hù)環(huán)境、合理使用化學(xué)物質(zhì)的觀念。

應(yīng)及時補(bǔ)充有機(jī)合成材料發(fā)展的新成就、新進(jìn)展，以開闊學(xué)生的視野。

有機(jī)合成化學(xué)

這是有機(jī)化學(xué)中最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，它是創(chuàng)造新有機(jī)分子的主要手段和工具，發(fā)現(xiàn)新反應(yīng)、新試劑、新方法和新理論是有機(jī)合成的創(chuàng)新所在。1828年德國化學(xué)家維勒(F.Whler)用無機(jī)物氰酸銨的熱分解方法，成功地制備了有機(jī)物尿素，揭開了有機(jī)合成的帷幕。100多年來，有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展非常迅速。

有機(jī)合成發(fā)展的基礎(chǔ)是各類基本合成反應(yīng)，不論合成多么復(fù)雜的化合物，其全合成可用逆合成分析法(Retrosynthesis Analysis)分解為若干基本反應(yīng)，如加成反應(yīng)、重排反應(yīng)等。每個基本反應(yīng)均有它特殊的反應(yīng)功能。合成時可以設(shè)計(jì)和選擇不同的起始原料，用不同的基本合成反應(yīng)，獲得同一個復(fù)雜有機(jī)分子目標(biāo)物，起到異曲同工的作用，這在現(xiàn)代有機(jī)合成中稱為“合成藝術(shù)”。在化學(xué)文獻(xiàn)中經(jīng)�？梢钥吹侥骋挥袡C(jī)化合物的全合成同時有多個工作組的報導(dǎo)，而其合成方法和路線是不同的。那么如何去評價這些不同的全合成路線呢?對一個全合成路線的評價包括：起始原料是否適宜，步驟路線是否簡短易行，總收率高低以及合成的選擇性高低等。這些對形成有工業(yè)前景的生產(chǎn)方法和工藝是至關(guān)重要的，也是現(xiàn)代有機(jī)合成的發(fā)展方向。

復(fù)合材料

將不同功能和性能的多種材料用化學(xué)方法使其結(jié)合成一體，將產(chǎn)生具有某些特殊性能并優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)的新型復(fù)合材料。復(fù)合材料主要有以下幾類：

(1)聚合物基復(fù)合材料主要是指纖維增強(qiáng)聚合物材料。如將碳纖維包埋在環(huán)氧樹脂中使復(fù)合材料強(qiáng)度增加，用于制造網(wǎng)球拍、高爾夫球棍和滑雪橇等。玻璃纖維復(fù)合材料是玻璃纖維與聚酯的復(fù)合體，可以用于結(jié)構(gòu)材料，如汽車和飛機(jī)中的某些部件、橋體的結(jié)構(gòu)材料和船體等，其強(qiáng)度可與鋼材相比。增強(qiáng)的聚酰亞胺樹脂可用于汽車的塑料發(fā)動機(jī)，使發(fā)動機(jī)質(zhì)量減小，節(jié)約燃料。

(2)陶瓷基復(fù)合材料為改變陶瓷的脆性，將石墨或聚合物纖維包埋在陶瓷中，制成的復(fù)合材料有一定的韌性，不易碎裂，而且可以在極高的溫度下使用。這類陶瓷基復(fù)合材料可望成為汽車、火箭發(fā)動機(jī)的新型結(jié)構(gòu)材料。金屬網(wǎng)陶瓷基材料具有超強(qiáng)剛性，可作為防彈衣的材料。

(3)金屬基復(fù)合材料在金屬表面涂層，可以保護(hù)金屬表面或賦予金屬表面某種特殊功能，如金屬表面涂油漆可以抗腐蝕；金屬表面作搪瓷內(nèi)襯可制造化學(xué)反應(yīng)釜；金屬表面鍍鉻可使表面光亮；金屬表面涂以高分子彈性體賦予表面韌性，可作為抗氣蝕材料用于水輪機(jī)、汽輪機(jī)的不銹鋼葉片上，延長其使用年限；在純的硅晶片上復(fù)合多層有專門功能的物質(zhì)可用于計(jì)算機(jī)的集成電路片。近年來出現(xiàn)的鋁?硼纖維，其比強(qiáng)度為鋁合金的2倍，比模量為鋁合金的3.5倍，用于飛機(jī)，質(zhì)量可減小23%～40%。銅?鎢纖維可耐1 100 ℃～1 300 ℃的高溫。其他復(fù)合材料如在醋酸纖維片上涂上氯化銀及多層不同的染料化學(xué)品便成了彩色膠片。在木材上浸漬高分子單體，經(jīng)引發(fā)聚合后就可制成表面光潔、內(nèi)部結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的木材?聚合物復(fù)合材料�；炷�土高聚物復(fù)合材料可使混凝土增強(qiáng)和增韌�？傊�，不同材料的復(fù)合是研究新型材料的一個發(fā)展方向。

廢棄塑料的資源化

利用回收的廢塑料使之資源化的方法雖然很多，但主要有如下三種：

(1)直接作為材料：這種方法常稱為材料再循環(huán)(Material Recycle)。對于材料為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等廢棄的熱塑性塑料制品，可以在進(jìn)行分類、清洗后再通過加熱熔融，使其重新成為制品。然而收集到的廢塑料制品，常常由于所用材料無法迅速辨認(rèn)而給再利用帶來困難。極性的聚氯乙烯與非極性的聚烯烴是不能很好混熔的，即或暫時熔在一起，也會很快破裂，而且即使是同一品種不同型號的塑料也不能發(fā)揮其應(yīng)有特性，因而廢塑料的分類成為再利用的關(guān)鍵。對于熱固性塑料制品，由于它的不熔、不溶性，再利用的途徑主要是把它粉碎后加入粘合劑作為加熱成型產(chǎn)品的填料。

(2)制單體和燃料油：這是一種化學(xué)再循環(huán)(Chemical Recycle)。把聚合體再轉(zhuǎn)變成單體的操作被看成是一種絕對循環(huán)，但目前只有有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的加熱分解和聚酯的醇解比較容易實(shí)現(xiàn)。不過，由聚烯烴類制取乙烯、丙烯等單體的工藝也在研制中。

難制成單體的廢塑料則可以用來制造燃料油，其方法是將它放入外熱式加熱爐內(nèi)，以分子篩等硅鋁酸鹽為催化劑，在加熱到430 ℃～460 ℃時，即裂解成低分子的石油烴，再通過分餾便得到汽油、煤油、柴油等有用的液體燃料。但這時不應(yīng)使用含氯、含氮類廢塑料，否則會產(chǎn)生氯化氫、氫氰酸等有害氣體，腐蝕設(shè)備和污染環(huán)境。

(3)制燃料氣這是一種熱再循環(huán)(Thermal Recycle)，但嚴(yán)格地說它不是再循環(huán)，只是有效地利用了燃燒時產(chǎn)生的熱能而已。所用的方法實(shí)際上是類似古老的燒木炭的熱裂化工藝，通過內(nèi)部直接加熱的內(nèi)熱式反應(yīng)器來制造燃料氣體。熱裂后得到的氫和C1～C4氣體烴可直接供加熱燃燒。

我國制定的塑料包裝制品回收標(biāo)志

 (1)組成  塑料包裝制品回收標(biāo)志由圖形、塑料代碼與對應(yīng)的縮寫代號組成。其中圖形為帶三個箭頭的等邊三角形；0代表材質(zhì)類別為塑料，塑料代碼為0與阿拉伯?dāng)?shù)字順序號組合的號碼，位于圖形中央，分別代表不同的塑料；塑料縮寫代號位于圖形下方，見下表和下圖。

塑料名稱、        代碼與對應(yīng)的  縮寫代號

 聚酯              01            PET

 高密度聚乙烯        02           HDPE

 聚氯乙烯               03           PVC

 低密度聚乙烯        04           LDPE

 聚丙烯            05            PP

 聚苯乙烯          06            PS

 其他塑料代碼      07            Others

塑料包裝制品回收標(biāo)志示例

(2)顏色  一般為黑色，也可以用其他醒目的顏色，要求均不易褪色或脫落。模塑的可以與制品顏色相同。

(3)制作  可以采用模塑、印刷或噴涂等方法，但應(yīng)不損害塑料包裝制品的性能。

(4)設(shè)置的數(shù)量  每件制品一般為一個，如有必要還可增加。

(5)設(shè)置的位置  一般應(yīng)位于塑料包裝制品明顯處，如袋的正面、箱的四個側(cè)面、瓶(桶)體外側(cè)或底部。

    導(dǎo)電塑料為什么能導(dǎo)電

導(dǎo)電塑料為什么能導(dǎo)電？這是目前科學(xué)家們正在探討的重要課題，并提出了一些觀點(diǎn)和論據(jù)。比較多的科學(xué)家認(rèn)為，導(dǎo)電塑料能導(dǎo)電，是由于其中摻雜了碘一類的元素起了決定作用。

聚乙炔是由碳原子和氫原子組成的，其中的碳原子利用兩個電子與旁邊的碳原子結(jié)合（雙鍵結(jié)合），另一個電子與相反方向的碳原子結(jié)合（單鍵結(jié)合），剩下的一個電子與氫原子結(jié)合，聚乙炔就是由無數(shù)個這種結(jié)構(gòu)組成的。與普通的塑料相比，碳原子由雙鍵和單鍵交替組成的塑料，具有電子容易流動的性質(zhì)，如果在其中加入碘等雜質(zhì)，電子就會被雜質(zhì)吸引，電子原來所在的位置就會出現(xiàn)空洞。于是，其他電子就會先后流動起來，以彌補(bǔ)這些空洞，從而產(chǎn)生了電流。

    還有些科學(xué)家從電子能帶的概念來解釋塑料導(dǎo)電的原理。電子所處的能量狀態(tài)稱為能帶，填滿了電子的能帶（稱為滿帶）是不能導(dǎo)電的，沒有電子的能帶（稱為空帶）也不導(dǎo)電，塑料在沒有摻雜碘時，其原子結(jié)構(gòu)中要么是完全填滿了電子的滿帶，要么是一個空帶，所以都不能導(dǎo)電。但摻雜了某種元素之后，原子中有些電子被釋放出來進(jìn)入空帶，使其部分地填充電子，而從滿帶中逃離一些電子則使?jié)M帶部分地空缺，這樣就使本來不能導(dǎo)電的塑料具有了導(dǎo)電性。還有一些科學(xué)家對摻雜了碘的聚合物為什么能導(dǎo)電提出了新的理論，但有些問題至今還解釋不清。

    導(dǎo)電塑料的前途

導(dǎo)電塑料的前途是廣闊的，人們正在不斷地研究和開發(fā)新產(chǎn)品。例如，人們期待開發(fā)通電后可以發(fā)光的導(dǎo)電塑料，這些材料在各種設(shè)備中有廣泛的用途。再比如，科學(xué)家們開發(fā)出的聚乙炔，具有碳原子直線結(jié)合的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，日本筑波大學(xué)的赤木教授則成功地合成了具有螺旋狀鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的聚乙炔。如果使具有導(dǎo)電性的物質(zhì)呈螺旋狀，就可以制成電子零件中不可缺少的線圈和電磁鐵，精密地加工螺旋狀的聚乙炔，還可以制成分子大小的線圈和電磁鐵。此外，研究人員正在利用導(dǎo)電性塑料制作分子大小的電路，進(jìn)行作為計(jì)算機(jī)計(jì)算基礎(chǔ)的二進(jìn)制的研究，也許有一天筆記本電腦可以裝入手表中。

化學(xué)為人類作出了巨大貢獻(xiàn)。從人類生活到社會發(fā)展，無不與化學(xué)有關(guān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上化工產(chǎn)品的種類已達(dá)7萬種之多，化工總產(chǎn)值約為1萬億美元（中國約5 000億人民幣）�？梢哉f，化學(xué)品極大地豐富了人類的物質(zhì)生活，提高了人類的生活質(zhì)量，改變了人類的生活方式�；瘜W(xué)還在控制疾病、延長壽命、增加農(nóng)作物品種和產(chǎn)量、食物的儲存和防腐以及其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國防建設(shè)等方面起著不可替代的作用。

然而，化學(xué)品的生產(chǎn)、使用與處理，也給環(huán)境造成了較大的污染。起初人們試圖通過減少廢氣、廢水和固體廢棄物的排放量來解決污染問題，而后又通過法規(guī)來對廢物的處理進(jìn)行管理�，F(xiàn)在，人們已充分認(rèn)識到：最佳的環(huán)境保護(hù)方法是在源頭上防止污染的產(chǎn)生，而不是污染產(chǎn)生后再去治理。綠色化學(xué)作為從源頭上防止環(huán)境污染的一種重要策略和手段，越來越受到人們的關(guān)注。

綠色化學(xué)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一個多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域。它可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué)（Environmentally Benign Chemistry），其核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和生產(chǎn)有害物質(zhì)。

綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國。1990年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后，“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（ACS）提出并成為美國環(huán)保署（EPA）的中心口號。經(jīng)過十多年的研究和探索，綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則，這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產(chǎn)過程、一個化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)：

?污染防止優(yōu)于污染形成后處理；

?設(shè)計(jì)合成方法時應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化至最終產(chǎn)品中；

?盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對人類和環(huán)境無毒或毒性很��；

?設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性；

?盡量不用輔助劑，需要使用時應(yīng)采用無毒物質(zhì)；

?能量使用應(yīng)最小，并考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，合成方法應(yīng)盡可能在常溫、常壓下操作；

?最大限度地使用可更新原料；

?盡量避免不必要的衍生步驟；

?催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑；

?化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無害物質(zhì)的類型；

?分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，在有害物質(zhì)形成前加以控制；

?化工生產(chǎn)過程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。

綜觀以上12條，可以看出：綠色化學(xué)提出的目標(biāo)和任務(wù)不是被動地治理環(huán)境污染，而是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。

綠色化學(xué)的研究領(lǐng)域十分廣泛，它包括了原料和能源的選擇和利用、試劑或溶劑的選擇和利用、產(chǎn)品的選擇與設(shè)計(jì)、催化劑與合成轉(zhuǎn)換等等。

    一個化學(xué)反應(yīng)的類型或合成路徑的特性在很大程度上是由初始原料的選擇決定的。一旦選定初始原料，許多后續(xù)方案即已確定，成為這個初始方案的必然結(jié)果�？梢�，原料的選擇是十分重要的。綠色化學(xué)在這一領(lǐng)域的主要任務(wù)就是尋找可替代的、對環(huán)境無害的原料。比如用生物質(zhì)代替石油。目前，絕大多數(shù)有機(jī)化學(xué)品是用石油作原料合成的。石油的煉制需要大量的能量，同時，石油煉制中往往需要加氧，而氧化過程是所有化學(xué)合成中污染最嚴(yán)重的過程。生物質(zhì)則可以避免上述的不利因素。生物質(zhì)包括樹木、草、農(nóng)作物、藻類以及其他任何通過光合作用可以生成的物質(zhì)。由于生物質(zhì)含有較多的氧元素，在產(chǎn)品制造中可以避免或減少氧化步驟造成的污染。同時，用生物質(zhì)作原料的合成過程比以石油作原料的過程的危害性小得多。而且，生物質(zhì)煉制中產(chǎn)生的新物質(zhì)，還可作為石油化學(xué)煉制中的原料，進(jìn)一步用于制造其他產(chǎn)品。

 從能源的選擇上看，用生物質(zhì)代替石油也是一種"綠色"的選擇。石油與天然氣、煤、原子能等一樣，屬于不可再生能源；生物質(zhì)則與太陽能、水力和水熱、風(fēng)能、地?zé)岬纫粯�，屬于可再生能源。可再生能源的開發(fā)可以緩解或避免能源危機(jī)與環(huán)境污染給人們帶來的不利影響。綠色化學(xué)不但關(guān)心原料的選擇，而且還關(guān)心被選擇的原料是否得到了充分利用，即是否實(shí)現(xiàn)了"原子經(jīng)濟(jì)化"或向著"原子經(jīng)濟(jì)化"方向努力。"原子經(jīng)濟(jì)化"的概念是美國化學(xué)家特勞斯特（B.M.Trost）于1991年提出的，其主要內(nèi)容是化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該最大限度地利用原料分子中的每一個原子，使它們都結(jié)合到目標(biāo)分子（目標(biāo)中的產(chǎn)物）中去，從而達(dá)到零排放（即沒有副反應(yīng)，不生成副產(chǎn)物，更不能產(chǎn)生廢棄物）。原子經(jīng)濟(jì)化就好比我們要做一件衣服，既要完全合身，又要不出一點(diǎn)廢料，雖然說起來容易，但想真正實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還有很長的路要走，需要幾代人的努力。

    在全世界，每年都要拋棄幾百萬噸廢舊塑料，大部分丟入海洋。有些沒有拋入海洋的塑料垃圾，便在陸地上形成了白色污染。白色垃圾的分解需要50年之久，這是人們始料不及的。為了減輕白色垃圾的危害，人們首先想到的是用無污染能降解的包裝材料代替塑料，用良性的和安全的餐具代替塑料餐具。紙制品雖然符合要求，但造紙需要消耗大量木材，使已經(jīng)不多的森林被采伐，造成地球植被的破壞。另外，最令人頭痛的是，現(xiàn)代造紙工業(yè)仍是污染大戶，它給江河湖海造成的污染一點(diǎn)也不亞于塑料垃圾。那么，如何解決這個難題呢？

    有些化學(xué)家把注意力集中在用淀粉制造包裝材料和餐具。淀粉的優(yōu)勢在于：無毒、來源豐富、價格低、易降解、降解產(chǎn)物無毒害等。當(dāng)然，化學(xué)家仍沒有放棄對塑料本身采取措施以減少環(huán)境污染。塑料是由高分子化合物制造的，而高分子化合物本身是由重復(fù)的基團(tuán)組成的長鏈分子，化學(xué)家已經(jīng)找到一些方法來改變高分子化合物的結(jié)構(gòu)，使它們?nèi)芙�。如在高分子化合物的分子鏈的一定距離之間添加光敏基團(tuán)，這些光敏基團(tuán)在陽光的暴曬下，可以吸收輻射而使高分子化合物在此斷裂，斷裂以后的碎片是比較容易被生物降解的；或者在高分子化合物中引入一些基團(tuán)，使它適合某些微生物的口味，這些微生物能使高分子化合物的長鏈分子斷裂為小碎片，小碎片進(jìn)一步降解就比較容易了。

綠色化學(xué)不僅將為傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)帶來革命性的變化，而且必將推進(jìn)綠色能源工業(yè)及綠色農(nóng)業(yè)等的建立與發(fā)展。國際上對綠色化學(xué)十分重視。1995年，美國總統(tǒng)克林頓設(shè)立了一個新獎項(xiàng)"總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎"，從1996年開始，每年對在綠色化學(xué)方面做出重要貢獻(xiàn)的化學(xué)家和企業(yè)頒獎。1999年世界上第一本《綠色化學(xué)》雜志誕生。2000年，美國化學(xué)會出版了第一本綠色化學(xué)教科書。綠色化學(xué)必將在全世界的重視下繼續(xù)改變化學(xué)工業(yè)的面貌，這一趨勢將在本世紀(jì)更加強(qiáng)勁，并將出現(xiàn)嶄新的局面。

有機(jī)物與無機(jī)物的主要區(qū)別

性質(zhì)和反應(yīng)

有 機(jī) 物

無 機(jī) 物

溶解性

多數(shù)不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑

有些溶于水，而不溶于有機(jī)溶劑

耐熱性

多數(shù)不耐熱，熔點(diǎn)較低，一般在400 ℃以下

多數(shù)耐熱，難熔化，熔點(diǎn)一般比較高

可燃性

多數(shù)可以燃燒

多數(shù)不能燃燒

電離性

多數(shù)是非電解質(zhì)

多數(shù)是電解質(zhì)

化學(xué)反應(yīng)

一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，反應(yīng)速率較慢

一般比較簡單，副反應(yīng)少，反應(yīng)速率較快

問題：生活中使用最多的塑料是聚乙烯塑料（如食品袋）和聚氯乙烯塑料（如電線包皮），它們的用途各不相同。聚乙烯制成的薄膜，可作食品、藥物的包裝材料，而用聚氯乙烯制成的薄膜不宜用來包裝食品。如何鑒別這兩種塑料呢？

實(shí)驗(yàn)：把這兩種塑料燃燒，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填寫下表。

燃燒時難易程度

燃燒物離火后的情況

火焰特征

燃燒時的氣味

燃燒時的狀態(tài)

聚乙烯（食品袋）

聚氯乙烯（電線包皮）

結(jié)論：簡易鑒別聚乙烯與聚氯乙烯的方法是：

無機(jī)物與有機(jī)物在性質(zhì)及反應(yīng)上的差別只是相對的、有條件的，不同的有機(jī)物有其特殊的性質(zhì)。例如，乙醇、乙酸、乙醛、丙酮能與水以任意比互溶；四氯化碳、二氟二溴甲烷等有機(jī)物不但不能燃燒，反而可以用來滅火；乙酸及其金屬鹽能在水溶液中電離；三氯乙酸是一種強(qiáng)酸；有些反應(yīng)，如烷烴的熱裂解和三硝基甲苯的爆炸都是瞬間完成的，等等。

問題：家里如有一些青香蕉、綠橘子等尚未完全成熟的水果，要想把它們盡快催熟，我們怎么辦呢？實(shí)驗(yàn)：在有機(jī)化合物中，有一種叫做乙烯（C₂H₄）的物質(zhì)，它是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，用它可以催熟果實(shí)。有趣的是水果在成熟的過程中，自身能放出乙烯氣體，因此，利用成熟水果放出的乙烯氣體可以催熟生水果。具體操作如下：把青香蕉等水果和熟蘋果放在同一個塑料袋里，系緊袋口。同樣，在另一塑料袋中放相同水果過幾天后再拿出來觀察、品嘗，兩袋中的水果變化相同嗎？兩袋中的現(xiàn)象是：