影响现代设会生活的重要生化物质.doc

重要生化物质化学是一门基础的自然科学，对人类有重大意义，跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用，化学无所不在。在衣方面，化学可谓给生活增添温暖。尼龙，分子中含有酰铵键的树脂，自然界中没有，需要靠化学方法得到；涤纶，用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料，丰富了人们的衣橱。在食方面，化学同样重要。用纯碱发面制馒头，松软可口。各种饮用酒，经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物，在食用前，槟榔必须浸泡在熟石灰中，切成小块。到一定时间后，才可食用。由于有了化学，我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰，熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙，覆盖了泥土的黄色，房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁，我们才有铁制品使用。化学加工石油，我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土，才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量，车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源，即使用了电做动力，也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在，化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物，广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸，作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水，用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中，化学的频繁使用不是举例能举完的，它已与生活紧密联系在一起。 化学本身是一面魔术镜，将一百多种元素巧妙地结合，组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态，跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。5、 课题研究目的；当今，化学日益渗透到生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之，化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系，它是一门社会迫切需要的实用学科。我们应该了解对我们生活有重大影响的各个方面的生化物质。课题研究方法；杨得乐，李泽元查找资料，谢冰花、马瑞敏整理资料，董萌萌，罗杰，刘鹏撰写资料。2、 正文 一 人类衣着中的重要化学物质对人们的影响不同的化学纤维，因化学组成不同，性能各异，所以在应用上也是扬长避短，充分发挥其优势。下面简单介绍几种常见化学纤维的性能和用途。1,1粘胶纤维 它是人造纤维，在1891年发明，1905年投入工业生产。它吸湿性好，容易染色，干态时的强度接近棉纤维。它的缺点是湿态时强度较低，容易变形。它广泛用作棉、毛、丝绸厂的原料，常跟棉纤维、涤纶、锦纶等混纺。工业上用它作制造轮胎的帘子布。1,2涤纶 它是最常见的合成纤维，在1941年发明，1953年投入工业生产。它的最大特点是弹性好，抗皱、保型，强度高，耐磨性比棉高1倍、比羊毛高3倍。热稳定性好，电绝缘性优良，不发霉，不怕虫蛀。缺点是吸湿性、染色性较差。它主要用于生产各种混纺或交织品，大量用作衣料。目前通过纺织加工，生产各种仿丝、仿毛、仿棉、仿麻织品。这类混纺织品的效果越来越近似于天然纤维织品，在工业上作绝缘材料，传送带、轮胎的帘子线等，在医疗上用于制造血管、角膜支架、心瓣膜、心血管等。最近，用针织涤纶和硅橡胶试制成人造头颅骨。1，3锦纶 它在1935年发明，1939年投入工业生产。它的耐磨性比棉纤维高10倍，比羊毛高20倍。它强度高，弹性好，耐腐蚀，不霉、不蛀。缺点是耐光、耐热性较差。它主要用于生产长丝，是各种针织品和丝绸品的原料。短纤维主要跟羊毛或其他纤维混纺，增强织物的牢度。它在工业上制作渔网、降落伞，也是生产日用品牙刷、衣刷、绳索的材料。1,4腈纶 它在1942年发明，1950年投入工业生产。腈纶质轻而柔软，弹性特别好，蓬松而保暖，性能胜过羊毛，还耐热、耐晒、耐酸腐蚀，不霉、不蛀。缺点是耐磨性差，吸湿、染色性能不够好。它主要用于生产短纤维，用以代替羊毛纯纺，或跟羊毛和其他化纤毛型产品混纺，如腈纶膨体纱、混纺毛线及各种混纺衣料。腈纶长丝能织成绸缎，还是生产工业用石墨纤维和碳纤维的原料。1,5维纶 它在1939年发明，1950年投入工业生产。它的最大优点是吸湿性好，标准条件下的吸湿率是4.55。它结实耐磨，比棉纤维高5倍多，还耐酸、耐腐蚀，不蛀。缺点是耐光、耐热性较差，不容易染色，织物不够挺括。它的短纤维主要跟棉纤维混纺，少量跟粘胶纤维混纺，制成隐条、隐格。工业上做帆布、过滤布、输送带、包装材料和劳动保护品，更宜做渔网、舰船绳缆等。1,6丙纶 它在1954年研制成功，1957年投入工业化生产。丙纶强度高，耐磨性能仅次于锦纶，弹性好。它密度小，能浮在水面上，吸水率低，还耐酸、碱腐蚀，不霉不蛀。最大的缺点是难染色，容易老化。这一缺点限制它应用在服饰上。它主要用于生产不经传统的机织、针织或编织等加工制成的无经、无纬之别的纺织品，广泛用于建筑、水利、装潢、医疗和服装等各个行业。丙纶经改性后能制成抗老化、着色和吸水性好的特色纤维。1,7氯纶 氯纶于1941年研制成功，1950年投入工业生产。它的主要特点是难燃，离火后自熄，能耐酸、碱、氧化剂和还原剂，稳定性极好，而且保暖性能好，耐晒、耐磨。利用氯纶的耐燃性，常作车厢中的座垫材料、沙发套、地毯、防火帘、消防队员和护林队员穿的工作服，氯纶在工业上作防腐蚀滤布和仓库用的复盖材料等。短纤维织品做内衣，对风湿性关节炎有一定的辅助疗效。 二 食品与化学2,1糖类化合物它的归称是碳水化合物，是一类天天跟人们打交道的化合物，占每天食物量的6075。人体热能的70来自糖类化合物。人们吃任何糖类化合物后，必须在体内水解成葡萄糖，才能被人体吸收和利用。每克葡萄糖氧化后能产生16.7kJ热量。当糖类化合物进入体内时，一部分被氧化而供身体热能消耗，另一部分以糖原形式储藏在肝和其他部分，供紧急时用。人体中只有淀粉酶而没有纤维素酶，因此人类只能吃五谷杂粮生存。牛、马等动物体内既有淀粉酶，又有纤维素酶，因此它们能吃粮食，也能以食草为生。2,2脂肪脂肪是在常温下呈固态的甘油酯。它是人体必需的营养物质，成年人约占体重的13.2。每天需摄入约60g脂肪，每克脂肪在人体内能产生37.7kJ热量，比糖和蛋白质热量要高一倍多。因此脂肪是人体内储存和供应能量的重要物质，对人体起保暖作用。人体脂肪有三种不饱和脂肪酸亚麻油酸、亚麻油烯酸和花生油烯酸。它们是人体不能合成的必需脂肪酸，有促进发育、减少血小板粘性、保护皮肤和溶解脂溶性维生素等功用。2,3蛋白质蛋白质是人体最重要的组成物质，人体肌肉、肝脏、酶直到毛发，无一不是蛋白质。在人体中约有1万多种蛋白质，占人体细胞干重的80。蛋白质在人体内起调节消化、呼吸、血液循环、神经活动等作用，因此它是维持生命的基础物质。每克蛋白质在体内氧化后能产生16.7kJ热量，也是人体热量来源之一。蛋白质约由20种不同氨基酸组成。其中有苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等8种是人体不能合成的，必须靠食物摄入（婴儿还需组氨酸）。这些氨基酸叫必需氨基酸。含以上8种必需氨基酸的蛋白质叫完全蛋白质（如蛋蛋白、酪蛋白、球蛋白），否则叫不完全蛋白质（如玉米蛋白、胶蛋白）。成年人每天摄入蛋白质不得少于60g，否则会引起营养缺乏症，如体重减轻、发育迟缓、乏力，甚至浮肿等症状。所以人们特别应注意摄入蛋白质。2,4维生素维生素是维持生命的要素，也是人类维持新陈代谢必需的一类营养物。它在人体内含量甚微，必须由外界食物供应，一般在食物中只占万分之一。人体缺少维生素，就会得一系列营养性疾病。目前已发现几十种维生素，可分两大类，一类溶于脂肪等有机溶剂中的叫脂溶性维生素，另一类可溶于水的叫水溶性维生素（主要维生素见下节）。2,5无机盐人体中需要的元素靠食物补充。目前化学元素已有109种之多，在自然界约有90多种。人体中已知有几十种元素，其中氧、碳、氢、氮占人体质量的96，钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁7种元素占3.95，上述11种元素叫必需常量元素。剩下锰、铁、钴、铜、锌、钼、碘、钒、铬、硒、氟、硅等叫必需痕量元素，在人体中含量不到1。它们在人体中含量虽少，但作用很大，不可缺少，通常靠无机盐来补充。无机盐成为人类营养的要素，就是这个道理。无论常量和微量元素，在人体中都有一定的正常值，超过或少于这个正常值，都会有害健康，通常由人体中专门的酶来管辖它们，多了就排出去，少了从外界吸收再由酶“加工”成需要的物质。有毒元素指那些对人体没有任何有益作用的元素，即使在人体中含量极低，也会产生毒性，破坏人体正常的新陈代谢，如汞、铅、镉等元素。2,6水是人体中不可缺少的物质，也是构成人体组织的重要部分。成年人体内水占体重65左右，儿童可达75。人体所有器官都含水，如血液占80、肌肉70、骨胳3。水在人体中的作用至关重要，如促进食物消化、运输养料、调节体温、维持酸碱度、保持电解质平衡等。每人每天最低要补充水量1500mL。剧烈运动、高温下工作的人更应多补充水。人体失水2，就会感到干渴、少尿，失水10会出现幻觉，失水14以上会昏迷直至死亡。因此，及时补充水，保持人体内水的平衡，有益健康。（三）主要维生素已知维生素有20多种，人体内大都不能合成，要靠食物供给。主要的维生素有以下几种。3,1维生素A 它是1913年美国化学家台维斯从鳕鱼肝中提取得到的。它是黄色粉末，不溶于水，易溶于脂肪、油等有机溶剂。化学性质比较稳定，但易为紫外线破坏，应贮存在棕色瓶中。维生素A是眼睛中视紫质的原料，也是皮肤组织必需的材料，人缺少它会得干眼病、夜盲症等。通常每人每天应摄入维生素A24.5mg，不能摄入过多。近年来有关研究表明，它还有抗癌作用。动物肝中含维生素A特别多，其次是奶油和鸡蛋等。胡萝卜、番茄等蔬菜中含多量胡萝卜素，它是维生素A的前体，在人体中易变为维生素A，因此食用蔬菜同样可补充维生素A。3,2维生素B 它是一类水溶性维生素，大部分是人体内的辅酶，主要有以下几种。3,2,1维生素B1 B1是最早被人们提纯的维生素，1896年荷兰科学家伊克曼首先发现，1910年为波兰化学家丰克从米糠中提取和提纯。它是白色粉末，易溶于水，遇碱易分解。它的生理功能是能增进食欲，维持神经正常活动等，缺少它会得脚气病、神经性皮炎等。成人每天需摄入2mg。它广泛存在于米糠、蛋黄、牛奶、番茄等食物中，目前已能由人工合成。3,2,2维生素B2 B2又名核黄素。1879年英国化学家布鲁斯首先从乳清中发现，1933年美国化学家哥尔倍格从牛奶中提取，1935年德国化学家柯恩合成了它。维生素B2是橙黄色针状晶体，味微苦，水溶液有黄绿色荧光，在碱性或光照条件下极易分解。熬粥不放碱就是这个道理。人体缺少它易患口腔炎、皮炎、微血管增生症等。成年人每天应摄入24mg，它大量存在于谷物、蔬菜、牛乳和鱼等食品中。3,2,3维生素B6，1930年由美国化学家柯列格发现。它有抑制呕吐、促进发育等功能，缺少它会引起呕吐、抽筋等症状。成年人每天摄入量为2mg，它广泛存在于米糠、大豆、蛋黄和动物肝脏中，目前已能人工合成。3,2,4维生素B12，1947年美国女科学家肖波在牛肝浸液中发现维生素B12，后经化学家分析，它是一种含钴的有机化合物。它化学性质稳定，是人体造血不可缺少的物质，缺少它会产生恶性贫血症。目前虽已能人工合成，但成本高昂，因此仍用生物技术由细菌发酵制得。人体每天约需12g（11000mg），人在一般情况下不会缺少。3,3维生素C 维生素C又叫抗坏血酸。1907年挪威化学家霍尔斯特在柠檬汁中发现，1934年才获得纯品，现已可人工合成。它是无色晶体，熔点190192，易溶于水，水溶液呈酸性，化学性质较活泼，遇热、碱和重金属离子容易分解，所以炒菜不可用铜锅和加热过久。维生素C的主要功能是帮助人体完成氧化还原反应，提高人体灭菌能力和解毒能力。长期缺少维生素C会得坏血病，成人每天需摄入50100mg。多吃水果、蔬菜能满足人体对维生素C的需要。据诺贝尔奖获得者鲍林研究，服大剂量维生素C对预防感冒和抗癌有一定作用。3,4维生素D 维生素D于1926年由化学家卡尔首先从鱼肝油中提取。它是淡黄色晶体，熔点115118，不溶于水，能溶于醚等有机溶剂。它化学性质稳定，在200下仍能保持生物活性，但易被紫外光破坏，因此，含维生素D的药剂均应保存在棕色瓶中。维生素D的生理功能是帮助人体吸收磷和钙，是造骨的必需原料，因此缺少维生素D会得佝偻症。人体每天应摄取维生素D25g，但不宜过量，否则易产生副作用。在鱼肝油、动物肝、蛋黄中它的含量较丰富。人体中维生素D的合成跟晒太阳有关，因此，适当地光照有利健康。3,5维生素E 维生素E于1922年由美国化学家伊万斯在麦芽油中发现并提取，本世纪40年代已能人工合成。1960年我国已能大量生产。它是无臭、无味液体，不溶于水，易溶于醚等有机溶剂中。它的化学性质较稳定，能耐热、酸和碱，但易被紫外光破坏，因此要保存在棕色瓶中。维生素E是人体内优良的抗氧化剂，人体缺少它，男女都不能生育，严重者会患肌肉萎缩症、神经麻木症等。近年来，科学家还发现它有防老、抗癌作用。维生素E广泛存在于肉类、蔬菜、植物油中，通常情况下，人是不会缺少的。3,6维生素K 维生素K于1929年丹麦化学家达姆从动物肝和麻子油中发现并提取。它是黄色晶体，熔点5254，不溶于水，能溶于醚等有机溶剂。维生素K化学性质较稳定，能耐热耐酸，但易被碱和紫外线分解。它在人体内能促使血液凝固。人体缺少它，凝血时间延长，严重者会流血不止，甚至死亡。奇怪的是人的肠中有一种细菌会为人体源源不断地制造维生素K，加上在猪肝、鸡蛋、蔬菜中含量较丰，因此，一般人不会缺乏。目前已能人工合成，且化学家能巧妙地改变它的“性格”为水溶性，有利于人体吸收，已广泛地用于医疗上。三 住房中的化学3,1金属类材料金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其 合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。 在众多品种中，我们建议重点关注稀土永磁材料。与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等 物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。 、钢铁材料和稀有金属新材料 钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺 ，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。 稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。 、高温合金和高性能合金 高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等 。 的多的塑性和耐疲劳的焊接接头3,2新型无机非金属材料无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料，主要包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料等。新型无机非金属材料指经过微观结构设计、精确化学计量、先进制备技术而达到不含有害元素且具有特定性能的材料。 从材料种类看，新型陶瓷具有强度高、耐高温、耐磨损等特点，主要应用于汽车、火车、飞机、机械等制造业，个股可关注生产陶瓷轴承的轴研科技和生产陶瓷刹车片的博云新材；陶瓷纤维具有重量轻、热稳定性好 、导热率低的特性，广泛应用于节能环保、机械、冶金化工等领域，个股可关注北京利尔、鲁阳股份；新型玻璃中，玻璃基板是构成液晶显示器件的一个重要基本部件，目前全世界仅4家企业能够制造玻璃基板，国内企业彩虹股份已取得玻璃基板的技术突破，有望在年底前实现量产，可保持关注。 高温结构陶瓷材料是先进陶瓷材料发展的重点，其主要应用目标是燃气轮机和重载卡车用低散热柴油机。采用陶瓷发动机可以提高热效率，降低燃料消耗。 四 交通中的化学1 树脂基复合材料在汽车上的应用常用的树脂基复合材料主要是由纤维来增强。与金属材料相比， 纤维增强塑料( FRP) 不仅质量轻、 比强度高、 耐腐蚀性好， 生产工序简单， 且能实现大批量生产， 因而生产效率高， 成本较低。如果以单位体积计算， 生产塑料制件的费用仅为有色金属的十分之一。另外， FRP 还可使形状复杂的金属部件设计简单化， 可将相关零件集成在一个系统零件上， 达到复杂零件一次成型的目的。如福特汽车通过将汽车发动机盖改成模塑件， 可有效整合原来11个金属部件， 大大简化了生产过程。2金属基复合材料在汽车上的应用21金属基复