与生活联系的化学?
化学确确实实存在于我们的日常生活中。我们大量应用化学在我们日常生活中。您在日常生活中所食用的食物,呼吸的空气,清洁的化学物质,情绪以及大部分可以看见或触摸的每个物体中都影藏着化学。些可能很明显,但有些会让您感到惊讶。
人类的身体
身体主要是水,是氢和氧。人体质量近99%由六种元素组成:氧,碳,氢,氮,钙和磷。仅约0.85%的成分由另外五个元素组成:钾,硫,钠,氯和镁。
情绪
您感觉到的情绪也是化学反应。爱,嫉妒,吃醋,痴情和不忠都是化学的基础。手掌流汗和心脏跳动都是由肾上腺素高于正常水平引起的。同时,恋爱的“高潮”是因为苯乙胺和多巴胺。
肥皂和清洁剂
每天在洗衣服时,我们都会使用肥皂和清洁剂。这些肥皂和洗涤剂是化学成分制成。肥皂是钠或钾的脂肪酸盐,脂肪在皂化作用的化学反应中产生水解。每个肥皂分子都具有长的烃链,有时也称为“尾巴”,并带有羧酸盐的“头”。在水中,钠或钾离子自由漂浮,留下带负电的头部。肥皂因其作为乳化剂的能力而成为极好的清洁剂。乳化剂能够将一种液体分散到另一种不混溶的液体中。这表示,尽管油不会自然地与水混合,但是肥皂可以将油/污垢以可以清除的方式悬浮。
洋葱
洋葱看上去无害,但切成薄片后会让您流泪。这泪水背后的原因是因为化学。切洋葱时,您会破坏细胞,释放其内含物。氨基酸亚砜形成亚磺酸。保持分离状态的酶可以自由地与亚磺酸混合,生成丙硫醇S-氧化物,这是一种挥发性的硫化合物,向上飘向您的眼睛。这种气体与眼泪中的水反应形成硫酸。硫酸燃烧,刺激您的眼睛释放更多的眼泪,以冲洗掉刺激物。
冰在水上漂浮
如果冰不会漂浮,请想象一下湖水从底部冻结!化学解释了为什么冰会漂浮,而大多数物质冻结时会下沉。水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,它们之间通过共价键牢固地结合在一起。水分子还被相邻水分子的带正电的氢原子和带负电的氧原子之间较弱的化学键吸引。当水冷却至4°C以下时,氢键会进行调节,以使带负电的氧原子分开,将产生一个晶格,通常称为“冰”。
冰浮起是因为它的密度比液态水低约9%。换句话说,冰占据水大约9%的空间,因此冰的重量小于水的重量。较重的水取代了较轻的冰块,因此冰块漂浮在顶部。其结果是,湖泊和河流从上到下结冰,即使在湖面结冰的情况下,鱼类也可以生存。
化学与生活的密切联系
化学与生活的密切联系体现在多个方面,主要可以归结为以下几点:
1. 健康饮食:
- 食物消化与代谢:食物进入体内后,经过消化系统的处理,其营养成分被分解并吸收。这一过程涉及复杂的化学反应,如食物中的淀粉在唾液中的淀粉酶作用下转化为麦芽糖。
- 人体新陈代谢:人体通过摄取食物获取能量,并维持生命活动。这些能量的提供和废物的排出都依赖于一系列的生化反应。
2. 日常用品与材料科学:
- 涂料与颜料:涂料和颜料中的化学成分决定了其颜色、光泽和耐久性。例如,油漆中的树脂和颜料混合后能形成具有特定效果的涂层。
- 塑料与合成纤维:塑料和合成纤维等日常用品是由化学方法合成的高分子化合物。它们的性能(如强度、耐用性)直接影响到产品的质量和用途。
3. 环境保护与可持续发展:
- 清洁能源:随着环保意识的提高,清洁能源如太阳能、风能等得到了广泛应用。这些能源的开发利用涉及化学能与其他形式能量的转换。
- 废物处理与回收:化学方法在废物处理和资源回收方面发挥着重要作用。例如,通过焚烧垃圾可以释放能量,而某些废物(如塑料)则可以通过特定的化学反应进行再利用。
4. 安全与防护:
- 消毒剂与杀菌剂:消毒剂和杀菌剂中的化学成分能够有效杀灭或抑制细菌的生长,从而保障公共卫生安全。
- 防护材料:化学材料在个人防护装备(如口罩、防护服)中起着关键作用,能够抵御有害物质的侵害。
5. 科技发展与创新:
- 新材料的研发:化学家不断探索和开发新的高分子材料、纳米材料等,这些新材料在科技领域有着广泛的应用前景。
- 化学反应的优化:通过改变反应条件(如温度、压力、催化剂等),可以提高化学反应的效率和产率,推动相关产业的发展。
综上所述,化学与生活的各个方面都紧密相连,从日常饮食到环境保护,再到科技发展,化学知识和技术都在其中发挥着不可或缺的作用。