化学在生活中的应用与影响论文

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料 原料选择 工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。 以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。 我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。 溶剂的选择 大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。 固相反应 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。 以水为溶剂的反应 由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。 水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。 超临界流体作为有机溶剂 超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（℃，7 ）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。 催化剂的选择 许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过，而且催化剂寿命长。2 化学反应的绿色化 为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。3 生物技术的应用 生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。 绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

化学理论在生活中应用师者,传道,授业,解惑也.作为高中化学教师,如何把化学理论与现实生活的联系 真正为学生授业,解惑的师者,正是化学教师同共探索的方向.下面是本人教学中累积的化学理论在生活中应用:一, 日日相伴的化学品——食盐,碘化合物我们知道食盐的主要成分就是氯化钠, 这是人们生活中最常用的一种调味品.但是它的作用绝不仅仅是增加食物的味道,它是人体组织的一种基本成分,对保证体内正常的生理,生化活动和功能,起着重要作用.Na+和Cl-在体内的作用是与K+等元素相互联系在一起的,错综复杂.其最主要的作用是控制细胞,组织液和血液内的电解质平衡,以保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡.Na+与K+,Ca2+,Mg2+还有助于保持神经和肌肉的适当应激水平;NaCl和KCl对调节血液的适当粘度或稠度起作用;胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液,胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的.此外,适当浓度的Na+,K+和Cl-对于视网膜对光反应的生理过程也起着重要作用.此外,常用淡盐水漱口,不仅对咽喉疼痛,牙龈肿疼等口腔疾病有治疗和预防作用,还具有预防感冒的作用.(此知识在人教版高一化学的《碱金属》)碘化钾,碘化钠,碘酸盐等含碘化合物,在实验室中是重要试剂;在食品和医疗上,它们又是重要的养分和药剂,对于维护人体健康起着重要的作用.碘是人体内的一种必需微量元素,是甲状腺激素的重要组成成分.正常人体内共含碘15 mg～20 mg,其中70%～80%浓集在甲状腺内.人体内的碘以化合物的形式存在,其主要生理作用通过形成甲状腺激素而发生.因此,甲状腺素所具有的生理作用和重要机能,均与碘有直接关系.人体缺乏碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,如引起地方性甲状腺肿,导致婴,幼儿生长发育停滞,智力低下等.我国是世界上严重缺碘的地区,全国约有四亿人缺碘.政府也采取了一些措施,如:提供含碘(碘的化合物)食盐和其他食品(如高碘蛋),井水加碘,食用含碘丰富的海产品等,其中以含碘食盐最为方便有效.1991年3月我国政府向国际社会做出庄严承诺:2000年在中国大陆消除碘缺乏病.(此知识在人教版高一化学的《卤族元素》)二, 人生五味子之一——醋(酸)醋的化学名字叫乙酸,分子式为CH3COOH.醋不仅是一种调味品,而且还有很多用途:1,在烹调蔬菜时,放点醋不但味道鲜美,而且有保护蔬菜中维生素C的作用(因维生素C在酸性环境中不易被破坏).2,在煮排骨,鸡,鱼时,如果加一点醋,可以使骨中的钙质和磷质被大量溶解在汤中,从而大大提高了人体对钙,磷的吸收率.3,患有低酸性胃病(胃酸分泌过少,如萎缩性胃炎)的人,如果经常用少量的醋作调味品,既可增进食欲,又可使疾病得到治疗.4,在鱼类不新鲜的情况下,加醋烹饪不仅可以解除腥味,而且可以杀灭细菌.5,醋可以作为预防痢疾的良药.痢疾病菌一遇上醋就一命呜呼,所以在夏季痢疾流行的季节,多吃点醋,可以增加肠胃内杀灭痢疾病菌的作用.6,醋还可以预防流行性感冒.将室内门窗关严,将醋倒在锅里漫火煮沸至干,便可以起到消灭病菌的作用.7,擦皮鞋时,滴上一滴醋,能使皮鞋光亮持久.8,铜,铝器用旧了,用醋涂擦后清洗,就能恢复光泽.9,杀鸡鸭前20分钟,给鸡鸭灌一些醋,拔毛就容易了.10,衣服上沾染了水果汁,用醋一泡,一搓就掉.11,用醋浸泡暖水瓶中的水垢,可以达到除垢的目的.12,夏天毛巾易发生霉变而出异味,用少量的醋洗毛巾就可以消除异味.(此知识在人教版高二化学的《烃的衍生物》)三, 自愿吸食的毒药——香烟从化学角度介绍一下吸烟过程中产生有害成分的结构,性质及危害.香烟点燃后产生对人体有害的物质大致分为六大类:(1)醛类,氮化物,烯烃类,这些物质对呼吸道有刺激作用.(2)尼古丁类,可刺激交感神经,引起血管内膜损害.(3)胺类,氰化物和重金属,这些均属毒性物质.(4)苯丙芘,砷,镉,甲基肼,氨基酚,其他放射性物质.这些物质均有致癌作用.(5)酚类化合物和甲醛等,这些物质具有加速癌变的作用.(6)一氧化碳能减低红血球将氧输送到全身去能力.最近日本学者研究表明,烟雾中还含有迄今为止已知物质中毒性最强的化合物"二恶英".它们会引发和恶化各种疾病,例如,癌症,肺炎,气管炎,高血压,骨质增生,各种心脑血管病,哮喘以及不育等病症.根据世界卫生组织提供的资料,全世界每年约有1000万人死于与吸烟有关的疾病. 青少年正处于生长发育时期,呼吸道粘膜容易受损,吸烟的危害性更大.据调查,小于15岁开始吸烟的人,比不吸烟的人肺癌发病率高17倍.所以,我国中小学生守则规定学生不准吸烟.(此知识在人教版高二化学的有机物中贯穿)四, 学习的助手——笔1, 铅笔芯是由石墨掺合一定比例的粘土制成的,当掺入粘土较多时铅笔芯硬度增大,笔上标有Hard的首写字母H.反之则石墨的比例增大,硬度减小,黑色增强,笔上标有Bla ck的首写字母, 圆珠笔:油墨是一种粘性油质,是用胡麻子油,合成松子油(主含萜烯醇类物质),矿物油(分馏石油等矿物而得到的油质),硬胶加入油烟等而调制成的.在使用圆珠笔时,不要在有油,有蜡的纸上写字,不然油,蜡嵌人钢珠沿边的铜碗内影响出油而写不出字来,还要避免笔的撞击,曝晒,不用时随手套好笔帽,以防止碰坏笔头,笔杆变型及笔芯漏油而污染物体.如遇天冷或久置未用.笔不出油时,可将笔头放入温水中浸泡片刻后再在纸上划动笔尖,即可写出字来.3, 钢笔:笔头用各含5%～10%的Cr, Ni合金组成的特种钢制成的笔.铬镍钢抗腐蚀性强,不易氧化,是一种不锈钢,该种笔的抗腐蚀性能好,但耐磨性能欠佳.五, 生活中得力助手:(一),除去衣服上的污渍:下面向您介绍几种常见的污渍的简易的除去方法:1, 汗渍:方法一:将有汗渍的衣服在10%的食盐水中浸泡一会,然后再用肥皂洗涤.方法二:在适量的水中加入少量的碳胺[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有汗渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓.2, 油渍在油渍上滴上汽油或者酒精,待汽油(或酒精)挥发完后油渍也会随之消失.3, 蓝墨水污渍:方法一:在适量的水中加入少量的碳胺[(NH4)2CO3]和少量的食用碱[Na2CO3或NaHCO3],搅拌溶解后,将有蓝墨水污渍的衣服放在里面浸泡一会,然后反复揉搓.方法二:将有蓝墨水污渍部位放在2%的草酸溶液中浸泡几分钟, 然后用洗涤剂洗除.4, 血渍因血液里含有蛋白质,蛋白质遇热则不易溶解,因此洗血渍不能用热水.方法一:将有血渍的部位用双氧水或者漂白粉水浸泡一会,然后搓洗.方法二:将萝卜切碎,撒上食盐搅拌均匀,十分钟之后挤出萝卜汁,将有血渍的部位用萝卜汁浸泡一会,然后搓洗.5, 果汁渍新染上的果汁渍用食盐水浸泡后,再用肥皂搓洗.如果染上的时间较长了,则可以用洗汗渍的法一.6, 铁锈渍:在热水中加入少许草酸,搅拌,使草酸全部溶解,将有铁锈渍的部位放在草酸溶液中浸泡十分钟,然后再用肥皂搓洗.7, 茶渍将有茶渍的部位放在饱和食盐水中浸泡,然后用肥皂搓洗.(二),水壶巧除垢1,将空水壶放在火上,烧干水垢的水分,看到壶底水垢有裂纹时,将壶迅速取下放到冷水中,壶底水垢因热胀冷缩而脱落下来. 2,在烧水的壶中放一团口罩布,水垢会被口罩布吸附,壶上就不易结水垢了.3,烧水的壶中有了水垢,可放入一些醋,再加水,烧开一会儿,水垢可除去.4,用铝壶烧水时,放一小勺小苏打,烧沸10分钟,水垢可除去.(三),快速彭胀馒头在面粉中加入适当的白醋(CH3COOH)和苏打(Na2CO3)使之产生二氧化碳气体使馒头彭胀,松软可口.化学反应请大家想一想 此外,通过高中化学理论中,还可鉴别"真丝"与"人造丝",鉴别真假金银,食品中的防腐剂,酒精和苯酚的消毒作用等.总之,生活处处有化学.关键在于我们是否留心观察,在生活中学习到知识.今后,让我们继续为"高中的化学理论在生活中应用"累积知识.