1、化学化学与生活课后习题答案 1.1 生命的基础能源糖类 1、糖类物质对人类生活有重要意义,可引导学生从人类的衣、食、 住、行和人体健康等方面去讨论。 2、可从每天吃的主食(面食、大米、玉米等)和水果中列举。 3、纤维素有助于食物的消化和废物的排泄,可预防便秘、痔疮和直 肠癌;降低胆固醇;预防和治疗糖尿病等。提示:1、3 两题可引导 学生结合生物学科知识,联系生活实际,并查阅相关资料,写成小论 文或制成图文并茂的展板,放在教室中展示交流。以此激发学生的求 知欲望和学习兴趣,扩展知识视野,认识化学对人类生命和健康的重 要意义,化学的发展对提高人类生活质量的作用,培养学生热爱科学 的情感。 4、不对
2、。糖尿病人由于体内糖代谢异常,要限制每天糖类物质的摄 入量。糕点中的面粉属糖类物质,在人体内可水解为葡萄糖,过多食 用是有害的。 5、A、C 1.2 重要的体内能源油脂 1、脂肪进入人体后,主要在小肠中被消化吸收。脂肪在酶的催化作 用下水解为高级脂肪酸和甘油,高级脂肪酸被氧化,生成二氧化碳和 水, 同时放出热量供机体需要。 多余的脂肪成为脂肪组织存在于皮下。 2、脂肪酸在人体内的主要功能有:供给人体热量;储存于脂肪细胞 中相当于储存“能量” ;作为人体所需的其他化合物如磷脂、固醇 等的原料;必需脂肪酸还有促进发育、维持健康、参与胆固醇代谢的 功能。 3、形成油脂的脂肪酸的饱和程度,对油脂的熔点
3、有重要影响。由饱 和的脂肪酸生成的甘油酯熔点较高,在室温下呈固态,如羊油、牛油 等动物油脂。由不饱和的脂肪酸生成的甘油酯熔点较低,在室温下呈 液态,如花生油、豆油、菜子油、葵花子油、玉米胚芽油等植物油。 4、高级脂肪酸甘油酯水解的产物是高级脂肪酸和甘油。 5、 (1)把油倒入盆中,油与空气接触面积大,容易氧化变质;且食 用油经反复加热后,成分发生改变,食用后对人体有害。因此,炸完 食品的油不要重复使用,尤其不应多次反复加热。 (2)把油倒入塑料 桶中存放,有些塑料中的有害物质会溶入油中,所以油不宜长时间储 存在塑料容器中。 (3) 保存方法较好,可以减少油与空气的接触, 减缓氧化。 1.3 生
4、命的基础蛋白质 1、蛋白质的组成中主要含有 C、H、O、N、S 等元素。 2、食物中蛋白质的来源主要分植物蛋白和动物蛋白。鸡、鸭、鱼、 肉等富含动物蛋白;谷类、豆类、菌类等富含植物蛋白。 3、 A(煮熟或加浓硫酸都使蛋白质发生变性,是不可逆的。 ) 4、蛋白质进入人体后,在酶的作用下水解生成氨基酸。氨基酸被人 体吸收后,重新结合成人体所需的各种蛋白质,构成和修补人体的各 种组织。高中生每天要摄入 8090 g 蛋白质。 5、各取少量三种溶液,滴加碘水,变蓝的为淀粉溶液;其余两种同 时加热,生成沉淀的是蛋白质溶液;剩余的是肥皂溶液。 6、建议学生亲自动手做一做这些小实验。例如,在豆浆中加入石膏,
5、 即出现大量蛋白质沉淀,成为豆腐脑;将豆腐脑包在纱布中,挤压去 少量水分后,成为豆腐;加大压强,挤压去大部分水分,则成为豆腐 干。常用于制豆腐的物质还有盐卤、葡萄糖酸内酯等。 1.4 维生素和微量元素 1、维生素在体内有特殊的生理功能或作为辅酶催化某些特殊的化学 反应,能调节各种器官的机能并维持细胞的特性,对人体的生长和健 康至关重要。 2、碘被称为“智能元素” ,是神经系统发育不可缺少的。它在人体内 仅含 30 mg,其中一半集中在甲状腺内。加碘食盐中加入了一定量的 KIO3。KIO3 性质稳定,不挥发,不吸水,流失少,易被人体吸收。 所以食用加碘食盐可以补充碘,减少碘缺乏病的发生,同时由于
6、人摄 入食盐的量均衡而有限, 不易导致体内碘过量。 铁在人体中含 45 g, 是血红蛋白的组成部分,参与氧气的运输和各种器官的形成。缺铁导 致人记忆力、免疫力和对温度的适应力下降或引发贫血。通过食用加 铁酱油补充铁元素,一方面可以减少贫血病的发生,另一方面也容易 控制补铁量。 3、注意膳食平衡,合理摄入糖类、油脂、蛋白质、维生素和微量元 素等;主食、副食搭配,荤素搭配;多吃蔬菜;多喝水;吃适量水果; 生活有规律;放松心情;积极锻炼身体;劳逸结合等。 4、提示:鼓励学生认真做好记录、查阅和计算。通过这项活动,引 导学生关注营养均衡。 5、所列食谱营养比较均衡。 (设计的食谱能保证每日饮食中糖类、
7、油 脂、动物蛋白、植物蛋白、维生素和微量元素的合理搭配即可。 ) 6、提示:这是一道实践性题目,材料也较易得到,应鼓励学生试一 试。苹果中含有一种叫单宁酸的化学物质,当它和氧气接触时会逐渐 变成一种褐色的物质。同时苹果的细胞中含有一种酶,在有氧气存在 的条件下,它会促进单宁酸与氧气的反应,使苹果变色的速度加快, 这种反应在化学上叫做酶褐色反应。 酶褐色反应只有在苹果被切开或 碰伤的情况下才发生,因为苹果细胞完整时,酶和单宁酸都包容在苹 果皮的内部,和外部环境中氧气隔绝,不会发生反应。维生素 C 作 为具有还原性的物质,涂在切开的苹果肉上时,可以减缓单宁酸的氧 化。糖水、食盐水都不会减缓这个反应
8、。 7、提示:这是一道开放性习题,建议学生通过具体实践活动,不仅 学到知识,而且采用多种形式表达研究成果,具体内容可参考“教学 资源”部分。 第二章 促进身心健康 第一节习题 合理选择饮食 习题参考 1 由于水是一种很好的溶剂,有较强的溶解能力,长期饮用可能将体内 的一些必需元素溶解排出而造成营养成分丢失; 还可能破坏人体细胞 内的平衡,导致新陈代谢紊乱;同时纯净水不能提供人体所必需的一 些常量元素和微量元素,因此长期饮用对人体健康可能是有害的。 2 无公害食品允许使用部分较为安全的化学合成物质, 但是使用方式和 残留数量受到严格限制,保证不会达到影响人体健康的残留水平。目 前,我国的无公害食
9、品主要是无公害蔬菜。 对绿色食品和有机食品的质量要求比无公害食品的要高。 对于绿色食品来说,要求食品的农业生产环境质量良好,食品的生产 过程遵守国家有关规定,产品经过专门监测单位严格检测,包装、储 存、运输等过程也严格按照有关标准进行。我国的绿色食品分为“A 级”和“AA 级”两个等级。 有机食品也称生态食品或生物食品。 在其生产和加工过程中绝对禁止 使用农药、化肥、植物生长调节剂等人工合成物质,而且不允许使用 基因工程技术。生产有机食品的原料必须来源于无污染的环境。有机 食品的要求高于“A 级”绿色食品,与“AA 级”绿色食品相似。 31)晒干、风干、烘干、冷冻干燥等。 (2)脱水可以消除食
10、物中微生物和细菌繁殖所需要的水分,防止有 水参加的、能导致食物腐败的有关反应(如霉变、发酵等)的发生。 (3)饼干、干果、干鱼和干肉等。 4C 5 食品中加入营养强化剂有助于补充食品中缺少的、 或在加工过程中损 失的营养成分或微量元素等,如碘、铁、锌、钙、赖氨酸和维生素等, 对于提高食品的营养价值有重要作用。 但是否需要食用含有营养强化 剂的食品,应根据各地情况和每个人的具体情况以及医生的建议而 定。切不可盲目地食用含有营养强化剂的食品或补剂,儿童和青少年 尤其要注意这一点。 第二章 促进身心健康 第二节习题 正确使用药物 习题参考 1 确使用药物,才能促进身心健康,否则会导致患者病情加重,对
11、健康 产生危害。 21)抗酸药片中除了能与盐酸作用的有效成分外,还可能含有 调味剂如糖、黏合剂如淀粉等。 (2)CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O (3)将抗酸药嚼碎后吞服,可以防止抗酸药片黏附在胃壁上不能充 分与酸作用,以及可能导致呕吐等不良反应。 31)2%的碘酊常用于皮肤消毒,3%5%的碘酊常用于手术部位 消毒(待稍干后,用体积分数为 70%的乙醇擦去,以减轻碘对皮肤的 刺激) 。 (2)碘酊中所含的单质碘是一种氧化剂,能使蛋白质发生变性,杀 死细菌。此外,碘酊中的乙醇也是一种杀菌剂,两者结合,大大提高 了碘酊的消毒效果。 (3)
12、除碘酊外,体积分数为 70%或 75%的乙醇、过氧化氢溶液、高 锰酸钾稀溶液等都是处理外伤时常用的消毒剂。 4 美的禁烟公益广告。 5 导学生牢固树立“珍爱生命拒绝毒品”的意识。 第三章 探索生活材料 第一节 合金 习题参考 1 2C 3 4(1)手术刀:不锈钢;(2)防盗门:铁合金;(3)门锁:铁合 金或铜合金;(4)钥匙:铁合金、铝合金或铜合金;(5)饰物:金或铂 的合金;(6)飞机外壳:铝合金。 5 更适合制造高层建筑的门窗。 说明:4、5 题都是开放式习题,可以有多种答案,只要理由充分即 可。 6 是制造飞机、火箭发动机、人造卫星外壳和宇宙飞船船舱等的重要材 料;同时,由于钛合金的强度
13、高,可以承受深海的压力,特别是能抗 海水的腐蚀,可用于制造深海潜艇、海底石油的设备等。因此,钛及 钛合金被誉为“空间金属”和“深海金属” 。 第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护 习题参考 11)铁制品与氧气(或空气)和水(或水蒸气)同时接触才会 发生锈蚀。与电解质溶液接触、温度升高等都会加速铁制品锈蚀。 (2)由于月球上没有空气(目前人类尚不能确定月球上是否有水存 在) ,所以铁在月球上不会生锈。 (3)因为新疆吐鲁番空气干燥,所以与海南省相比,在吐鲁番铁生 锈相对慢一些。 2 在腐蚀过程中发生了氧化还原反应。 31)铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜,能覆盖在 铝表面,从而
14、保护里层的铝不再与氧气反应。因此,铝不需要特别处 理就具有抗腐蚀能力。 (2)从钢和铁的物理性质如强度、硬度以及价格等角度考虑。 (3)和(4)主要从防止钢铁生锈的成本角度考虑。 5 水龙头是不锈钢的,有的是镀铬的;有的电冰箱和洗衣机表面是喷漆 的,有的是喷塑的,等等。 参考: (2)邮筒、(7)钢制窗框、(8)健身器材、(10)农用机械、农具和(11)城市 道路护栏等钢铁制品常采用喷漆的方法来防锈; (1)炊具、餐具和(12)汽车尾气管等常用不锈钢制造以防锈; (5)罐头盒常采用马口铁制造以防锈(马口铁是在钢上镀上一层无毒而 又耐腐蚀的 Sn); (9)海水中的钢闸门常采用牺牲更活泼金属的方
15、法来防锈,如在钢闸 门上连接一种比铁更活泼的金属如锌等。 第三章 探索生活材料 第三节 玻璃、陶瓷和水泥 习题参考 1(反应条件)不同,都会 影响玻璃的性能和用途。回收和再利用是减少玻璃垃圾最有效的方 法。 2 2001 年 4 月我国实施的水泥新标准用强度等级来表示水泥的不 同性能。将水泥和砂子按规定的比例混合,制成规定大小和形状的水 泥试件。把水泥试件在水中养护 28 天时所具有的抗压强度的最低值 (单位:MPa)确定为水泥的强度等级。例如,检测到某水泥试件养护 到 28 天时所具有的抗压强度为 42.5 MPa,则这种水泥的强度等级为 42.5。 除了抗压强度以外,不同强度等级的水泥对于
16、 28 天时的抗折强度也 有一定的指标要求。而且虽然水泥的强度等级是根据 28 天时的抗压 强度指标的最低值来确定的, 但养护到 3 天时也有相应的抗压强度和 抗折强度指标要求。 3 除了光导纤维外,人们已经研制出了许多新型玻璃,如防盗玻 璃、钢化玻璃等安全玻璃;微晶玻璃也是异军突起,应用前景十分广 阔。除高温结构陶瓷外,新型陶瓷层出不穷,如纳米陶瓷、氧化物陶 瓷和压电陶瓷等。 4 变色水泥的颜色主要受空气中水分含量的影响。例如,空气干 燥时可能呈蓝色或蓝紫色(CoCl2 或 CoCl2?H2O) ;空气潮湿时可能 呈紫红色或粉红色(CoCl2?2H2O 或 CoCl2?6H2O) 。 第三章
17、 探索生活材料 第四节 塑料、纤维和橡胶 习题参考 1. 热塑性塑料受热时可以熔化和塑造成型,冷却后变成固体,加热 后又可以熔化,这个过程可以重复多次,这种受热特性和蜡相似。热 固性塑料在制造过程中受热时能变软,可以塑制成一定的形状,但加 工成型后就不会受热熔化,这种受热特性和鸡蛋相似。 2. 聚乙烯塑料属于热塑性塑料,具有长链状的线型结构,长链之间 是以分子间作用力结合在一起的。当提重物(或被拉扯)时,链与链 之间的分子间作用力减弱,长链能够移动。因此,塑料袋会变形。 塑料薄膜也属于热塑性塑料,从两个不同的方向开始撕,所用的力是 不同的。因为从一个方向撕时,破坏的可能是塑料内链与链之间的弱
18、的分子间作用力,所用的力小一些;从另一个方向撕时,破坏的可能 是塑料中长链内原子之间的强的共价键,所用的力大一些。 3. 提示: 现在许多汽车的保险杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的, 用来取代 以前的钢制保险杠。塑料保险杠具有较高的强度和刚性,以及良好的 装饰性。从安全性来看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护 前后车体;从外观来看,可以很自然地与车体结合在一起,具有良好 的装饰性(钢制保险杠与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上 去的部件,不太美观) 。另外,用塑料制造保险杠还可以减轻车的重 量,同时降低成本。 这种改变给下列人士可能带来的好处是: (1)汽车制造商:车的外形变得美观,
19、能够提高销量;易于加工,降 低成本;意外撞击时减震作用增强,车的安全性能提高等。 (2)车主:车的重量减轻,油耗降低;汽车价格便宜;车的安全性能 提高等。 (3)意外被保险杠撞到的行人:具有缓冲作用,减轻伤害等。 5. 橡胶硫化以后,由线型结构变成体型结构,从而具有较高的强度、 韧性、良好的弹性和化学稳定性等,也更具有实用价值。这个例子也 说明了结构对性能有很大的影响。 6、复合材料 复合材料可看成是由基体材料和增强材料复合而成的。 按基体材料的 不同,复合材料可分为树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复 合材料。按增强材料的形状,复合材料可分为纤维增强复合材料、颗 粒增强复合材料和夹层增强
20、复合材料。目前发展较快、应用较广的是 纤维增强复合材料。 第四章 保护生存环境 第四章 保护生存环境 第一节 改善大气质量 习题参考 1(1) 当汽车速度增加时,氮的氧化物质量增加得最快(增加的倍数 最多)。 原因:汽车尾气中氮的氧化物(主要是 NO 和 NO2)是燃料高温燃烧时 的副产物。在常温下,空气中的 N2 和 O2 并不能直接化合生成氮氧 化物。但是在汽油、柴油、天然气等燃料的燃烧过程中,当达到一定 温度时,空气中的 N2 和 O2 就会发生反应生成 NO,NO 在常温下可 继续与空气中的 O2 反应生成 NO2。 温度越高, 生成 NO 的量也越多。 当汽车速度增加时,温度升高,因
21、此,氮的氧化物质量增加。 (2) 从表中数据可以看出,要使污染程度减到最小,汽车的速度应保 持在 80 km?h-1。 (3) 本题具有开放性,以下解答仅供参考。 结论 1: 无论汽车以什么速度行驶, 尾气中一氧化碳的质量总是最大。 结论 2:当汽车速度从 50 km?h-1 提高到 80 km?h-1 时,尾气中一氧 化碳和碳氢化合物的质量减小,原因可能是速度提高,温度升高,燃 料燃烧充分;当汽车速度提高到 120 km?h-1 时,尾气中一氧化碳和 碳氢化合物的质量又增大,原因可能是速度过高,消耗的燃料增多而 造成的。 结论 3:要使尾气中污染物的排放总量达到最小,汽车速度不能过高 或过低
22、,要保持在一个合适的速度。 2(1) 酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转 化而成的: (2) 在金属活动性顺序中,排在氢后面的金属如 Cu、Ag 等受酸雨破 坏的程度较小,因为这些金属不易与酸发生化学反应。此外,合金如 不锈钢、铝合金等耐酸雨的能力也较强。 (3) 因为气体的溶解度随温度下降而增大,所以冬天会有较多的 SO2 和 NO2 气体溶于雨水。此外,冬天对能量的需求较大,发电厂会燃 烧更多的燃料。所以冬天雨水的酸性通常较高。 3(1) 氟氯代烷、 含溴的卤代烷烃 (哈龙) 、 N2O、 NO、 CCl4 和 CH4 等都可能破坏臭氧层。 (2) CFCl3 和 CF2
23、Cl2 中氯元素的质量分数分别为 77.45%、58.68%, 因此,CFCl2 破坏臭氧的能力较强。 (3) 为了保护臭氧层,人类采取了以下行动: 制定国际公约, 减少并逐步停止氟氯代烷等的生产和使用, 如 保 护臭氧层维也纳公约 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书(后 经两次修正); 研制开发新型的制冷剂和喷雾剂等,寻找氟氯代烷的替代品,如 积极促进实现所有冰箱的无氟化等; 加强氟氯代烷的回收,等等。 4(1) 2.7105 mol 5 三峡水电站共安装水轮发电机组共 26 台, 机组单机额定容量为 70 万 千瓦,总装机容量为 1 820 万千瓦,年发电量约为 847 亿千瓦?时。 三峡
24、水电站建成后将是世界上最大的水电站。 建设三峡水电站,相当于建设一座年产约 5 000 万吨原煤的特大型煤 矿或年产约 2 500 万吨石油的特大型油田,相当于建设约 10 座装机 容量为 200 万千瓦的大型火力发电厂,发电效益十分可观。三峡水电 站提供的强大电能将送往华中、华东地区和广东省,大大提高电网运 行的可靠性和经济性, 同时为改善这些地区的大气质量起到巨大的作 用。 三峡水电站与燃煤电站相比,可大大减少污染气体的排放(如下表)以 及大量的灰尘和废渣等, 减轻因有害气体的排放而引起的酸雨等环境 污染问题。 与三峡水电站同等规模的燃煤电站的气体排放情况 (单位:百万吨/年) 第四章 保
25、护生存环境 第二节 爱护水资源 习题参考 1引起的。汞在海水和鱼体内的 浓度相比较,在鱼体内的浓度高一些,这是因为水中的重金属污染物 可以通过水中的食物链被富集,浓度逐级加大。 2DDT 污染的水进入海洋,随海洋食物链的传递进 入企鹅体内。 3(1) 生活污水中含 N 的蛋白质在水中的分解过程通常是: 蛋白质氨基酸氨 NH3 在微生物的作用下,可进一步被氧化成 HNO2,进而氧化成 HNO3,以硝酸盐的形式成为水生植物的养料。其过程为: (2) 当内海或湖泊中 N、P 含量过高引起水体富营养化时,藻类和其 他浮游生物大量迅速繁殖。 藻类的呼吸作用和死亡藻类的分解作用等 要消耗大量的氧,致使水中
26、溶解氧的含量下降;有些藻类本身会释放 出有毒物质,死亡的藻类在分解时也会产生 CH4、H2S 等有毒气体。 这些因素都会导致水中的鱼类和其他水生生物大量死亡, 并引起水质 恶化等。 对含有 N、P 的生活污水和工业废水进行处理,禁止生产和使用含磷 的洗涤剂或洗衣粉, 合理施用氮肥和磷肥等都可以有效地避免水体富 营养化。 4 混凝法是利用胶体的凝聚作用,除去污水中细小的悬浮颗粒;中和法 是利用中和反应调节酸性废水或碱性废水的 pH;沉淀法是利用化学 反应使污水中的某些重金属离子生成沉淀而除去 第四章 保护生存环境 第三节 垃圾资源化 习题参考 1 垃圾中的有机成分在隔绝空气、适当的温度和湿度等条
27、件下,经过微 生物的分解作用产生的沼气中含有 CH4 等可燃性气体,容易引起垃 圾自燃和爆炸事故。 以下几个方面有可能避免或减少垃圾场的爆炸事故发生 (仅供参 考): (1)积极开展垃圾分类和回收利用工作; (2)将垃圾填埋场产生的沼气回收利用,如进行发电或供热等; (3)破坏 CH4 气体产生的条件。例如,向垃圾填埋场中 CH4 含量较高 的地方输送氧气,使微生物失去作用,从而使垃圾中的有机成分转变 成 CO2 和 H2O,等等。 2 (1) 可将学生分为正方和反方两个小组进行辩论。 (2) 活动前要鼓励学生充分收集资料,教科书中的论点仅供参考,学 生可加以补充。 (3)本活动主要培养学生的
28、合作能力、收集和整理信息的能力、发表 自己见解的能力等。 (4) 这个辩论没有固定答案,活动时要体现开放性。 (5) 正方可以从世界或我国已探明的石油储量、废弃塑料的数量、 回收废弃塑料可以节省的能源、 “白色污染”的危害等角度搜集资料, 说明回收利用废弃塑料的重要性; 反方可以从塑料的优良性能、 应用、 分类困难、 回收成本、 我国的国情等方面搜集资料来阐述自己的观点。 3 (1) 直接用作材料:例如,将废弃的热塑性塑料分类、清洗后加热熔 融,使其重新成为制品。将热固性塑料粉碎后加入黏合剂作为加热成 型产品的填料; (2) 热裂解:将塑料进行热裂解,然后通过分离得到汽油、煤油等液 体燃料以及重新制造塑料的原料等; (3) 焚烧法:把废弃塑料和其他垃圾一起焚烧,可回收热能用于加热 或发电,但使用焚烧法时,一定要防止对大气的污染。 在使用这些方法时还要综合考虑成本、对环境的影响等因素。