生活中的五彩化学.doc

生活中的五彩化学随着生活水平的提高，人们越来越追求健康、高品位的生活，化学与生活的联系也日趋密切。化学在世界科学发展中起着十分重要的作用。我国中科院士，有机化学家戴立信教授曾指出:“化学是一门中心科学,化学是一门有用的科学,化学是一门创造性的科学。”80年代初，著名化学家，美国总统科学顾问皮井廉一曾说:“在古老的物理学化学生物学的排序中，化学是注定是中心位置的占有者。美国T.ATEX大学化学系教授福克斯在1994年第13届国际化学教育会议指出：”化学是中心科学，化学在发展过程中使相关学科有了新的发现。” 在长期的发展中，化学学科与其他自然科学之间互相影响。互相渗透，互相综合，不但推动了化学研究和化学理论的发展，也促进和推动了其他自然科学的学科如数学，物理学、生物学、天文学、地质学、材料科学等的发展。化学对人类社会发展作出的贡献是多方面的和全方位的，从人类的衣食住行到高科技发展的各个领域，到处留下了化学研究的足迹，享受着化学发展的成果，特别是即将进入21世纪，人类社会面临着资源、能源、材料、环境等众多问题挑战，给化学的进步提供了广阔的天地，即在发展新材料学，性能源与可在生能源科学技术，生命科学技术，信息科学技术及有益于环境的高新技术中，化学工作者都将能发挥十分重要的工作 。本文将从化学与生活，化学与政治，化学与人类发展等多个角度，论证化学的重要性。一 从化学与生活的关系来看 人类的生活离不开衣、食、住、行。而衣、食、住、行又离不开物质。只要你留心观察、用心思考，就会发现生活中的化学知识到处可见。人类的生活离不开衣、食、住、行。而衣、食、住、行又离不开物质。在这些物质中，有的是天然存在的，比如我们喝的水、呼吸的空气；有的是由天然物质改造而成的，如我们吃的酱油、喝的酒，是由粮食加工和经过化学处理得到的。更多的物质不是天然生成的，而是用化学方法由人工合成的，如化肥、农药、塑料、合成橡胶、合成纤维等。它们形形色色、无所不在，使人类社会的物质生活更加丰富多采。放眼四顾，在厨房、餐桌、农田、厂矿，我们都会看到各种各样的化学变化、五光十色的化学现象。可以说，生活中处处有化学。 (1)口里的“美味”化学食盐味咸，常用来调味，或腌制鱼肉、蛋和蔬菜等，是一种用量最多、最广的调味品，素称“百味之王”。人们每天都要吃一定量的盐，其原因一是增加口味，二则是人体机能的需要。Na+主要存在于细胞外液，是维持细胞外液渗透压和容量的重要成分。而我们每日之所以觉得吃到的食物美味可口，其实是因为食物中的有机化合物在经过烹饪以后发生了一系列复杂的化学变化，生成了新的化合物，刺激了我们的味蕾。每年，英国专业刊物餐馆会召集500位美食评论家、餐饮业人士、贵族，组成一个评审团，评选当年的全球50佳餐馆。今年的餐馆之首是伦敦以西的伯克郡布雷村肥鸭餐馆，肥鸭的主人兼主厨赫斯顿布鲁曼索自学成才，虽然在他上学时理化成绩一塌糊涂，后来却成了应用物理、化学的专家，常常和获诺贝尔奖的科学家们交流，还创立了一门新的学科：厨房化学。美食评论家们评论他的“分子和物理烹饪法”是对厨艺的革新，以食物微妙的味道变化发起了对味蕾的挑战。 为什么柿子会涩口呢？原来，这是因为生柿子含有鞣质（又叫单宁），它是使柿子带涩味的原因。为了把生柿子的涩味去掉，人们在不断的生活实践中想出了许多办法。人们有的用稻草或者松针叶子把柿子一层一层盖起来，或者把它和梨一起埋在叶子中，过上一段时间，柿子的涩味就没有了，有的人们就直接用热水把柿子一烫，柿子的涩味也自然除去。生柿子在缺氧呼吸的条件下，内部会产生乙醛、丙酮等有机物。这些有机物能将溶解于水的鞣质变成难以溶解于水的物质，于是柿子吃起来再没有涩味了，而是又香又甜的了。（2）不要让颜色欺骗了你的眼睛我们经常会看到在塑料日记本、活页夹等用品上烫有金字或金色的图案花纹。这金字或金色的图案是用金粉烫上去的。这黄金色的金粉难道是用黄金磨成的粉吗？当然不是。金太昂贵了，人们绝不会拿它来磨粉用来装饰一般的用品，那么，金粉到底是用什么做成的呢？原来，金粉是用铜和锌的合金寅铜傲成的。它的颜色与黄金一模一样，在我国汉朝时人民就会制造黄铜了，这就是后人称的“伪黄金”，当时的法律就明文禁止使用。我们知道铜是紫红色的，锌是银白色的，它俩的合金黄铜，与金子一样黄澄澄、亮闪闪的。人们将黄铜的薄片和少量润滑剂经过捣碎和抛光制成的金粉。金粉广泛用于油漆与油墨中。而银粉也是使用价格便宜而且还和银一样有银白色光泽的铝制成的。 花青素是一种水溶性色素，可以随着细胞液的酸碱改变颜色。细胞液呈酸性则偏红，细胞液呈碱性则偏蓝。花青素是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一。自然界有超过300种不同的花青素。他们来源于不同种水果和蔬菜如紫甘薯、越橘、酸果蔓、蓝莓、葡萄、接骨木红、黑加仑、紫胡罗卜和红甘蓝、颜色从红到蓝。花青素颜色随PH值发生变化，从当PH值为3时的覆盆子红到当PH值为5时的深蓝莓红。于是，我们看到了五彩斑斓的世界。（3）因为化学，透过现象看本质 为了赶走衣柜里的蛀虫，人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。 但樟脑价格较贵，并且在医药上（用以配强心药）、化学工业上（制赛璐珞塑料）有着更为重要的用途。所以日常买来的“樟脑丸”并不是用樟脑作的，而是用萘制的。萘的分子组成是C10H8，纯萘是无色片状结晶，与樟脑一样，可直接蒸发成气体升华。萘的气味同样能使蠹鱼受到刺激，因此是一种良好驱虫防蛀剂。萘是从煤焦油中提炼出来的，价格比樟脑便宜。 稍有化学知识的人都知道，往氢氧化铂的水溶液中滴入一两滴某种溶液，溶液立即呈现鲜艳的红色。这就是大名鼎鼎的指示剂酚酞。可是，学过化学的人未必都知道，酚酞还是大夫治病的良药呢！在医药上，酚酞是一种缓泻药。酚酞能温和地刺激肠壁，增强肠的蠕动，促使排便，对于习惯的便秘很有疗效。“果导冲就含有酚酞。二 从化学与政治来看（1）酸雨与政治20 世纪50 年代以来，随着大工业的兴起，酸雨降临人间，对世界环境造成的破坏不断扩大，现在已成为全球性的环境问题，受到了人们的广泛关注。而从化学与政治相结合的独特视角，重新审视酸雨的形成原因、危害、影响，让人们有了新的启发。 酸雨是大气污染的产物。它的形成同时存在两个原因：一方面，由于化学对近代工业的贡献，煤、石油等化石燃料成为了主要的工业燃料。燃烧煤炭、石油生成的二氧化硫和氮氧化合物，在酸雨形成的过程中扮演了主要的角色。 另一方面，酸雨之所以成为一种全球范围内的环境问题，也存在着深刻的社会政治经济原因。建立市场经济制度是社会发展的要求，符合当今世界各国的利益。追求个人利益最大以达到全社会福利最大化的市场经济，虽然是自然竞争有序的经济，但在主要通过价格机制实现资源配置的情况下，资源总是流向资金边际报酬率最高的领域，这就存在着为了追求经济效率而造成环境污染和生态破坏的可能；此外，经济发展中广泛存在的外部性、环境资源无法用经济手段创造等，是造成经济发展中产生环境问题的主要原因。具体来说，是指大气是一种公共资源，许多工厂和个人向大气排放污染物而不必完全承担这种负面影响的成本，从而给其他社会成员带来危害。对这些“市场失灵”问题，必须通过政府这只“看得见的手”来进行有效的宏观调控和政府管制，否则，最终会由于环境污染和生态破坏而严重制约社会各方面的进一步发展。 酸雨是一种超越国境的污染物，它可以随同大气转移到1000km 以外甚至更远的地区。因此，酸雨问题已经不再是一个局部环境问题，它正在发展成为国与国之间的一个日益尖锐的政治矛盾。（2）能源与政治 能源,材料和信息被喻为人类社会发展的三大支柱,而能源又是材料和信息的生产,运输的动力和基础.人类的文明始于火,通过燃烧把化学与能源紧密地联系在一起.人类巧妙地利用化学过程中所伴随的能量变化,创造了五光十色的现代物质文明.社会进步的历史表明,每一次能源技术的创新和突破都给生产力的发展和社会进步带来重大而深远的变革. 能源和环境是当今人类面临的两大问题。目前，化石燃料是人类生产.生活的主要能源。随着全球能源使用量的增长，及不科学使用，化石燃料等不可再生能源将日益枯竭，并对环境产生严重影响。这就迫切要求人们开发氢能，核能，风能，地热能，太阳能，和潮汐能等新能源。而新能源的开发和化学科学的发展是紧密联系的，在能源危机日渐逼近的21世纪，各国很多战争中暗藏了很多能源问题，比如美国与伊拉克及伊朗的战争，石油是这两场战争中的关键因素。所以化学科学发展，解决能源问题，对以后世界安定与和平将有很大的促进作用。三，从化学与社会发展 社会需求，是科学研究和技术开发的动力，反之，科学研究和技术的发展必将促使劳动力生产的提高和社会的进步。邓小平说：“科学技术是第一生产力”。而化学工艺、化学生产技术是整个国民生产中十分重要的一种科学技术。化学引起研究物质的内部组成、结构、性质及用途，所以他几乎与所有其它科学有密切的关系，共同为社会的进步做出贡献。 16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。塑料的发明与使用，改变了我们的生活。金属材料的使用，促进了社会的发展。半导体生产与制造技术的发展与应用，更是在很大程度上进行了对社会进行了变革。材料化学，药物化学，生物化学，核化学等等，将从各方各面服务与人类社会。 总之，我们的生活及人类社会的发展都离不开化学，我们从一出生开始，就身处化学的奇妙世界之中，化学是一门是实用的学科，它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域，化学是创造自然，改造自然的强大力量的重要支柱。化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境