江苏省高中化学知识点学案（必修2）.docx

复习材料一、食品、药品与人体健康1提供能量与营养的食物人类的生命活动需要的营养素有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水等六大类营养物质，能给人体提供能量的营养物质是糖类、油脂和蛋白质，它们在人体内的代谢和生理功能见下表：营养物质食物来源代谢与功能糖类葡萄糖：葡萄等带有甜味的水果、蜂蜜，植物种子、叶和动物血液蔗糖：甘蔗和甜菜淀粉：植物种子和块茎（大米、马铃薯）纤维素：干果、鲜果、蔬菜等糖类是生命的基础能源物质，提供人体所需的大部分能量。葡萄糖容易被人体吸收并能直接为人体组织所利用；淀粉和蔗糖必须在酶的催化下，先水解为葡萄糖，供人体组织的营养需要：(C6H10O5)n(淀粉)nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。葡萄糖在人体中的功能：氧化放能，C6H12O66O26CO26H2O；合成肝糖元，当血糖低于正常值时，再转变成葡萄糖补充到血液中；合成肌糖元，供给肌肉运动时使用；转变成脂肪，储存在脂肪组织中。纤维素在人体内不能水解为葡萄糖，不能作为人类的营养物质。它在人体内的作用：刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物消化和废物排出；减少有害物质与肠黏膜的接触时间；预防便秘、痔疮和直肠癌；降低胆固醇、防治糖尿病。油脂猪、牛、羊等家畜肉类和大豆、花生等油料作物的种子油脂是人类的主要食物之一，是人体不可缺少的营养物质。人体摄入油脂后，在酶的催化作用下水解为高级脂肪酸和甘油，脂肪酸在人体内的主要功能有：氧化热量，1 g脂肪在体内氧化时放出约39.3 kJ的热量，远高于糖类和蛋白质；合成人体所需的脂肪，存于脂肪细胞中（相当于“能量”的储存）；合成人体所需的其他化合物，如磷脂、固醇（细胞的主要成分）等；促进发育、维持健康和参与胆固醇的代谢等。蛋白质动物性蛋白质，如鸡、鸭、鱼、肉等植物性蛋白质，如谷类、豆类、菌类、蔬菜、水果等人体摄入的蛋白质在酶的作用下发生水解，最终生成氨基酸。这些氨基酸被人体吸收后，一部分重新结合成人体所需的各种蛋白质，包括激素和酶，满足各种生命活动的需要；另一部分氨基酸发生氧化反应，释放能量，供给人体活动的需要。另一方面，人体内各种组织蛋白质也不断地分解，生成尿素，排出体外。高中生每天大约要摄取8090 g蛋白质。酶是一类特殊蛋白质，对于生物体内复杂的新陈代谢反应有很强的催化作用。葡萄糖 C6H12O6、果糖C6H12O6、二者关系：同分异构体蔗糖C12H22O11、麦芽糖C12H22O11、二者关系：同分异构体淀粉(C6H10O5)n 纤维素(C6H10O5)n 由于n值不等 不是同分异构体。但都属于有机高分子化合物。检验葡萄糖中含有醛基的方法：加银氨溶液或新制氢氧化铜，加银氨溶液水浴后有单质银析出，加新制氢氧化铜的加热沸腾后有砖红色Cu2O沉淀。如是用淀粉或者纤维素水解必须先向水解液中加入NaOH溶液调至碱性，再加氨溶液或新制氢氧化铜！构成蛋白质的常见氨基酸大约有20多种，部分氨基酸可在人体内合成；有8种氨基酸人体自身不能合成，必须通过食物摄入，称为必需氨基酸，它们是赖氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、色氨酸。2氨基酸和蛋白质的结构、性质特点组成元素结构性质特点氨基酸C、H、O、N至少含有一个氨基和一个羧基既能与酸反应又能与碱反应（具有两性），还能发生缩合反应蛋白质C、H、O、N，有的还含有少量S、P、Fe等分子中仍含有氨基和羧基，并具有螺旋状三维空间结构具有两性，并能发生水解、盐析、变性和颜色反应等氨基酸缩合反应：H2O氨基酸 氨基酸 二肽蛋白质的性质：水解蛋白质在酸、碱或酶的催化作用下能发生水解，天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液（如Na2SO4、(NH4)2SO4等）后，可降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。蛋白质盐析后，仍可溶于水，且不影响蛋白质原有性质，可采用多次盐析的方法来分离提纯蛋白质。变性在加热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、紫外线、X射线等的作用下，蛋白质会发生凝固，失去原有的生理活性，这种变化叫做变性，高温灭菌就是利用蛋白质的变性。蛋白质变性后，不能溶于水，并失去生理活性。颜色反应蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。鸡蛋清溶液遇浓硝酸颜色变黄。蛋白质被灼烧时，产生具有烧焦羽毛的气味。可用于鉴别真丝与人造丝。3维生素、微量元素与人体健康维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的一类小分子有机化合物。人体对维生素的需要量极小，但人类的生命活动不可缺少维生素。人类发现的维生素已有十多种，如维生素A、维生素B、维生素C和维生素D等。根据溶解性的不同，维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。常见维生素的生理功能、来源和缺乏症见下表：名称溶解性主要生理功能食物来源缺乏症维生素A(视黄醇)脂溶性构成视紫红质；维持上皮组织结构健全与完整；促进生长发育，增强机体免疫力胡萝卜、绿叶蔬菜、玉米、肝、蛋黄、鱼肝油等夜盲症、干眼症、皮肤干燥等维生素C(抗坏血酸)水溶性参与体内的氧化还原反应，维持细胞间质的正常结构；促进伤口愈合，维持牙齿、骨骼、血管和肌肉的正常功能；帮助铁等无机盐和某些氨基酸的吸收；增强抵抗力，有解毒作用等新鲜水果和绿色蔬菜中，如山楂、鲜枣、橘子、柠檬、辣椒、西红柿等坏血病维生素D(钙化醇)脂溶性调节钙、磷的代谢，促进钙、磷的吸收；促进成骨作用蛋黄、鱼肝油和动物肝脏，日光照射皮肤可制造维生素D儿童：佝偻病成人：软骨病维生素C易溶于水，其水溶液显酸性；维生素C还具有较强的还原性，在水溶液中或加热时很容易被氧化。人体不能合成维生素C，必须每天从食物中获得。目前，在人体内已经发现60多种元素，其中27种是人的生命活动必不可少的，被称为必需元素（也称“生命元素”）。根据这些元素在人体中含量的高低，分为常量元素和微量元素。微量元素是指含量低于0.01的元素，如铁、铜、锌、碘、硒、氟等16种元素。微量元素在人体内含量极少，但对维持生命活动、促进健康生长和发育却有极其重要的作用，缺少或摄入过多，都可能产生各种不适或病症。微量元素主要生理功能食物来源对人体健康的影响碘碘被称为“智力元素”，合成甲状腺激素，维持甲状腺功能正常、促进代谢过程、保持机体正常生长发育、神经系统功能和智力发育正常等菠菜和芹菜，海带、海鱼和紫菜等海产品，加碘食盐等人体缺碘将导致甲状腺肿大、甲状腺功能低下、发育停滞、智力低下、痴呆等症铁人体内含铁化合物主要分为两类：功能性铁和储存铁。功能性铁和血红蛋白一起参与氧气的运输和交换；其余铁与各种酶结合，分布于身体器官动物肝脏、动物全血、肉类、鱼类和蛋类等，铁强化酱油人体缺铁会患缺铁性贫血，血液输送氧气能力下降，记忆能力、免疫能力生理功能下降；儿童缺铁还可能导致智力发育迟缓4优化食品品质的添加剂食品添加剂对于改善食品的外观、增添食品的味道和提高食品的质量等具有重要的作用，人类的生活离不开食品添加剂。常见的食品添加剂有以下几类：着色剂、发色剂、调味剂、疏松剂、防腐剂和营养强化剂等，其作用见下表：类别常见物质主要作用着色剂、发色剂叶绿素、胡萝卜素、胭脂红、柠檬黄、苋菜红亚硝酸钠是一种常见发色剂改善食品的外观，使食品的颜色更加诱人调味剂食盐、食醋、柠檬酸、味精、蔗糖、辣椒粉、食用香料等增添食品的味道，使食品的口味更加鲜美食盐咸味调味剂，促进人的食欲；醋、柠檬酸酸味调味剂，促进胃酸分泌，增进人的食欲；味精增加食品的鲜味疏松剂碳酸氢钠、碳酸氢铵、复合疏松剂（含碳酸氢钠、明矾等）使食品内部形成均匀的海绵状多孔组织，使食品酥脆、疏松、口感更良好防腐剂食盐、醋、糖、苯甲酸（钠）、亚硝酸钠等防止食品腐烂、变质，延长食品的储存时间营养强化剂食盐加碘、酱油加铁、食品中加赖氨酸、维生素及钙、硒等增强食品营养价值，补充食品中缺乏的营养成分或微量元素食品添加剂通常必须在一定范围内使用，否则会损害人体健康。5合理用药、保证健康药物名称有效成分适应症不良反应及注意事项阿司匹林COOHOCCH3O治疗感冒，具有解热、镇痛和消炎、抗风湿的作用。长期和较大剂量使用阿司匹林会引起水杨酸反应。出现水杨酸反应后，应立即停药，并静脉滴注NaHCO3溶液。抗生素（青霉素）消炎，适于医治因葡萄球菌和链球菌引起的血毒症，如肺炎、脑膜炎、淋病和外伤感染等。主要不良反应是过敏反应，如过敏性休克，严重者会导致死亡。在用药前一定要进行皮肤敏感试验。抗酸药胃舒平氢氧化铝和三硅酸镁，胃得乐碳酸镁。有些抗酸药含有碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化镁等。中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。长期过量服用含有氢氧化铝的抗酸药，由于Al3在人体内难以代谢，容易引起便秘，还可导致老年痴呆症等疾病。含麻黄碱的止咳药甘草、麻黄、鱼腥草等清热化痰，润肺止咳。用于外感风热、支气管炎所致的咳嗽兴奋剂“是药三分毒”，遵照医嘱或按药物说明书使用药物是十分必要的。二、丰富多彩的生活材料1金属材料的组成与性能、腐蚀与防护合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能。如合金的硬度一般比各成分金属的大，合金的熔点一般比各成分金属的低。生活中常见的合金有铁合金、铝合金和铜合金等。使用最广、用量最大的是铁合金。金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。金属腐蚀的化学原理本质上是金属失去电子被氧化，包括化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。两者的比较如下：腐蚀类型定 义有无电流实例化学腐蚀金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀无铁与氯气直接反应而腐蚀、钢管被原油中的含硫化合物腐蚀等电化学腐蚀不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触，发生原电池反应，较活泼的金属失去电子被氧化的腐蚀有钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀一般情况下，化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍、更为常见。钢铁在潮湿的空气中的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子，其反应原理见下表：电解质溶液的酸碱性电 极 反 应负 极正 极较强酸性Fe2eFe22H2eH2弱酸性或中性Fe2eFe2O22H2O4e4OH金属防腐方法的选择，应综合考虑金属的本性和介质两个方面的因素，主要有以下三种类型：改变金属的内部组织结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层，如铁器件烤蓝、在金属表面涂上防锈油漆、包上一层塑料层、镀上一层保护膜等方法可使金属与介质隔离，防止腐蚀。采用电化学保护法，将受保护的金属与更活泼的金属相连，防止腐蚀等。2功能各异的无机非金属材料普通玻璃和水泥的主要成分及用途普通玻璃水泥生产原料纯碱、石灰石和过量的石英石灰石和黏土为主要原料发生反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2主要成分Na2SiO3、CaSiO3和SiO2硅酸二钙（2CaOSiO2）硅酸三钙（3CaOSiO2）铝酸三钙（3CaOAl2O3）主要性质没有固定的熔点、沸点，只是在某个温度范围内逐渐软化水泥具有水硬性，与水掺和、搅拌、静置后容易凝固变硬主要用途在软化状态时可制成各种形状的制品，如玻璃瓶、玻璃杯等；用作建筑材料常被用作建筑材料 石英玻璃的主要成分是SiO2，常用于制造光导纤维等。钢化玻璃的成分与普通玻璃相同，其机械强度比普通玻璃大46倍，抗震裂、不易破碎，破碎后没有尖锐的棱角，常用于制造汽车、火车的车窗等。光导纤维和新型陶瓷光导纤维简称光纤，是一种传导光的能力非常强的玻璃纤维，主要成分是SiO2。光导纤维主要用于通信、信息处理等。新型陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷具有硬度大、耐高温等特点，如氮化硅陶瓷（制发动机）；功能陶瓷是具有光、电、磁、生物等方面的特性，如生物陶瓷。3有机高分子材料与复合材料生活中常用有机高分子材料品种繁多，根据性能和用途一般可以分为塑料、纤维和橡胶等。塑料的主要成分是合成树脂。塑料具有密度小、强度高、化学性能稳定、绝缘性好、耐摩擦等优点。根据树脂受热时的特征，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料具有长链状的线型结构（可含支链），受热软化，可反复塑制，能溶于有机溶剂。如聚乙烯、聚氯乙烯等。热固性塑料的链与链之间存在共价键，形成体型网状结构，加工成型后变为不溶、不熔状态，无法重复使用。如脲醛塑料等。常见的纤维分为天然纤维（棉麻、蚕丝、羊毛等）和化学纤维（人造纤维、合成纤维）。常见纤维的化学组成为：棉麻纤维素，蚕丝、羊毛蛋白质，人造纤维黏胶纤维，合成纤维线型有机高分子（聚烯烃、聚酯等）。合成纤维具有优良的性能，如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等，但吸水性和透气性不如天然纤维。橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯。许多橡胶是线型结构，可塑性好但强度和韧性差，工业上常采用硫化措施将线型橡胶分子转变成为体型网状结构，使其具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。复合材料是由基体材料和分散于其中的增强材料组成的具有新性能的材料。如：钢筋混凝土、石棉瓦和玻璃钢等。复合材料中各种材料在性能上取长补短，比单一材料的性能优越得多。材料正向着复合化、精细化、智能化的方向发展，复合材料已成为材料科学发展的必然趋势。三、用化学知识保护生活环境1大气污染的危害及其防治大气污染物可分为可吸入颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO、碳氢化合物以及氟氯代烷等。大气污染既危害人体健康，又影响动植物生长，还会影响地球的气候。几种大气污染物的主要影响见下表：污染物主要来源主要影响硫的氧化物化石燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼，硫酸、磷肥等工厂的废气形成酸雨（pH5.6）氮的氧化物煤和石油产品的燃烧，汽车、喷气式飞机的尾气，硝酸工厂的废气形成酸雨、破坏臭氧层、产生光化学烟雾氟氯代烷制冷剂的排放破坏臭氧层、温室效应目前已发现的居室空气污染物达300多种。家用燃料燃烧、烹调和吸烟等产生的CO、CO2、NO、NO2和SO2等物质是室内空气主要污染物；建筑装饰材料释放出来的甲醛、苯以及放射性元素氡等物质也是室内空气污染物的重要来源。居室空气污染物的来源及其危害见下表：居室污染物主要来源对人体的主要危害CO吸烟、烹调、家用燃料的不完全燃烧极易与血红蛋白结合，使人缺氧而中毒，甚至死亡甲醛主要来自人造板材、家具及装修用的黏合剂长期接触甲醛可引起过敏性皮炎、造成免疫功能异常，甚至引发癌症等氡主要来自含有放射性天然石材等长期吸入氡会引起肺癌等疾病（氡常被称为“隐形杀手”）CO2的含量尚未被纳入空气质量报告，但CO2的大量排放，会引起并加剧“温室效应”。为了改善空气质量，必须控制SO2、氮氧化物、烟尘等污染物的排放量。减少大气污染物的几种方法及其原理见下表：治理目标常用方法反应原理减少SO2的排放量改进燃煤技术，在燃煤中加入石灰石CaCO3CaOCO2、CaOSO2CaSO32CaSO3O22CaSO4发展净煤技术，将煤气化或液化C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)减少汽车尾气排放在汽车尾气系统中装置催化转换器2CO2NO2CO2N2此外，调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比例，开发利用新能源、推广使用无铅汽油、减少室内空气污染等均有利于改善空气质量。2爱护并合理利用水资源水是人类生存和发展不可缺少的宝贵自然资源，水体污染不仅加剧水资源短缺，而且危害人体健康。水体主要污染物及其危害见下表：污染物主要危害重金属重金属易在生物体内积累，不易排出体外，造成慢性中毒，甚至致人死亡。如日本水俣病和痛痛病事件植物营养物引起水体富营养化，形成水华或赤潮（N、P）需氧有机物需氧有机物分解大量消耗水中的溶解氧，使水体发生恶臭，影响渔业生产酸、碱水生生物生长受到抑制甚至不能存活，破坏土壤性质，影响农作物生长，酸会腐蚀船舶、水下建筑等此外，石油的泄漏、农药的使用等都会对水体造成污染。防止水体污染、改善水质，最根本的措施是控制工业废水和生活污水的排放。如重复利用废水，减少废水排放；革新工艺，降低废水中污染物的浓度；加强污水处理，污水达到国家标准后再排放等。处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、生物法和化学法。污水处理的化学方法及其原理见下表：方法处理对象常用试剂原理混凝法废水中细小悬浮颗粒明矾等混凝剂在水中形成胶体，吸附细小悬浮物，使之沉淀而除去。Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H中和法酸性或碱性废水H2SO4、CO2Ca(OH)2等中和反应：HOHH2O沉淀法废水中的重金属离子Na2S、Ca(OH)2等沉淀剂与重金属离子发生反应生成沉淀并从废水中除去。如：Hg2S2HgS，Cd2Ca(OH)2Cd(OH)2Ca2氧化还原法废水中的有机物、还原性无机物如氰化物、重金属离子等氯气、臭氧、漂白粉、双氧水、铁