A. [化学,美好生活的催化剂] 化学与美好生活
化学不会自我炫耀,但没有它,一些真正令人瞩目的成就不可能达成。它在食品和药品、衣服和住房、能源和材料、交通和通讯等方面为人类做出了极其重要的贡献。在现代,化学品对生活的影响无处不在。盘点一天的生活,早起洗漱用的牙膏、香皂,出门乘车所需的汽油,单位上班必备的纸笔,下班聚餐吃的美味大餐……随时随地都消毕弯离不开化学。如:利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。
“一个没有化学的世界将没有合成材料,这意味着没有电话、没有电脑、没有电影院、没有合成布料。那也将是一个没有阿司匹林、肥皂、洗发水、牙膏,没有化妆品、避孕药、纸张(因此也就没有报纸和书籍),没有胶水和油漆的世界。”1987年诺贝尔化学奖得主莱恩这样说。
化学,通过其研究主题——分子和材料,显示了创造力,即产生新的、前所未有的分子和材料的能力。这些原创物质及其无限的变异形态,通过原子组合和结构的重新排列而被创造出来。石头、声音和文字并不是雕塑家、作曲家或作家打造的作品,而化学家用构成物质的元素创造了原创分子、新材料和未知物质。
难以忘怀的“的确良”
“的确良”,这个活跃在20世纪七八十年代的物品,如今说来让人依然怀旧。手感滑爽、耐穿易干、不用烫、颜色艳、不褪色,尤其是印染出的鲜亮,对熟悉了粗布粗衣或者是洋布洋衫的单一灰暗的中国人来说,不能不说是一次巨大的视觉冲击。
“的确良”的化学名称是聚酯,学名聚对苯二甲酸乙二酯,属于合成纤维。合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维。通常将这类具有成纤性能的聚合物称为成纤聚合物。与天然纤维和人造纤维相比,合成纤维的原料是由人工合成方法制成,生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能,如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外,不同品种的合成纤维还具有某些独特性能。
据统计,目前世界合成纤维年产量大约为1500万吨,已超过天然纤维产量。形象地说,这相当于30万亩棉田或250万头绵羊的产量。再如工业用的一种合成材料——芳纶,它具有5~6倍于钢丝的超高强度,但重量仅为钢丝的1/5。而且,它耐酸碱,在560度的高温下不分解、不融化。
当今最主要的3大合成材料——合成塑料、合成纤维和合成橡胶,它们均主要以石油、天然气或煤等为原料,全球年产量已达数亿吨。这些材料在工农业、国防以及人民生活等方面正发挥着巨大的作用。假如没有这些材料,我们今天的生活显然是无法想象的。事实上,这些合成材料的发明彻底改变了人类的生活方式。
青霉素的发现
相信很多人都有过做青霉素皮试的经历,感冒发烧或者扁桃体发炎就打青霉素,这恐怕是人类的集体记忆。因为疗效明显而且价格便宜,20世纪,青霉素曾被亲切地称为“一针灵”。然而,在20世纪40年代以前,当时若某人患了肺结核,那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面,科研人员进行了长期探索,然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。
1928年的一天,英国细菌学家弗莱明在一问简陋的实验拿闷室里研究导致人体发热的葡萄球菌。由于盖子没有盖好,他发觉培养细菌用的琼脂上附了一层青霉菌。这是数圆从楼上的一位研究青霉菌的学者的窗口飘落进来的。使弗莱明感到惊讶的是,在青霉菌的近旁,葡萄球菌忽然不见了。这个偶然的发现深深吸引了他,他设法培养这种霉菌进行多次试验,证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌全部杀死。弗莱明据此发现了葡萄球菌的克星——青霉素。
1929年,弗莱明发表学术论文,报告了他的发现,但当时未引起重视,而且青霉素的提纯问题也
1935年,英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化,使其抗菌力提高了几千倍,弗罗里负责对动物观察试验。至此,青霉素的功效得到了证明。
1942年,青霉素正式应用于临床,挽救了二战中12%~15%盟军士兵的生命。为了表彰这一造福人类的贡献,弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学或生理学奖。
青霉素只是现在全世界正在使用中的成千上万种化学合成药物中的一员。2009年,全球前200个销售额最大的药物中,至少有140种是化学合成药物,这还不包括那些半合成的化学药物。但是,仅从青霉素的发展历程中便可以窥见化学所起的巨大作用。
农业生产的必需品
19世纪以前,农业上所需氮肥的来源主要是有机物的副产品,如粪类、种子饼及绿肥等,用现在的话说,这叫“有机肥”,天然、环保,但这并不能满足农业的需求,因为当时需要的是提高产量。由于大气中4/5都是氮气,如何将大气中极其稳定的氮气转化成可被植物利用的物质形式即所谓的“固氮”,一直是科学家关注的重大课题。
利用氮、氢为原料合成氨的工业化生产曾是一个挑战性课题,从第一次实验室研制到工业化投产,经历了150多年的时间。1909年,德国物理化学家哈勃在600℃、200个大气压下,用金属锇作催化剂,以6%的收率成功地在实验室中获得合成氨,开启了合成氨的新纪元。后来,化工专家博施进一步改进了这一技术(以铁为催化剂),成为着名的“哈伯一博施法”合成氨过程。
今天,合成氨已经成为最为重要的化工产品之一,世界上每年合成氨产量超过2亿吨,以合成氨为原料的尿素产量达到1.5亿吨,在国民经济和社会发展中占有重要地位。合成氨的工业技术结束了人类完全依靠天然氮肥的历史,农业上使用的其他氮肥,例如硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以合成氨为原料,大大促进了农业的发展。由于这项革命性的合成技术,哈勃和博施分别获得1918年和1931年度的诺贝尔化学奖。
如果不施用农药,世界粮食产量将因受病、虫、草害的影响而损失1/3。举例来说,在美国,如果不使用农药,农作物和畜产品将减产30%,而农产品的价格将增长50%~70%。如果不用除草剂,人工除草不仅会大大增加农产品的生产成本,土壤流失的风险也将急剧增加;如果不用杀菌剂,不仅花生的产量将下降60%多,由病菌产生的天然毒素(毒性可能强于某些农药)的量也可能会急剧增加,对人类的健康产生威胁。
不可否认的是,农药的长期大量使用,对环境、生物安全和人体健康都可能产生较大的不利影响。上世纪曾一度广泛使用的农药DDT就是一个典型的例子,这给科学家们提出了一个不容回避的现实问题:在充分肯定农药的有利作用的同时,如何充分认识农药对生态环境和人体健康产生的危害以及如何防治农药对环境的污染危害。
人工合成结晶牛胰岛素的贡献
人和动物胰脏内有一种呈岛形分布的细胞,分泌出一种叫胰岛素的激素,具有降低血糖和调节体内糖代谢的功能。胰岛素是一种蛋白质,蛋白质是生物体的主要功能物质,生命活动主要通过蛋白质来体现。1889年,德国的敏柯夫斯基首次发现了胰脏和糖尿病的关联后,就不断有人研究胰脏的“神秘内分泌物质”。1921年,加拿大的弗雷德里克·班廷等因首次成功提取到了胰岛素,并成功地应用于临床治疗,获得了1923年诺贝尔医学奖;英国化学家弗雷德里克·桑首次阐明了胰岛素分子的氨基酸序列,获得了1958年诺贝尔化学奖。
作为一种蛋白质,胰岛素由A、B两条肽链,共17种51个氨基酸组成。A、B两条链间有两个硫硫键,A链上另有一个硫硫键。不同动物的胰岛素有种属差异性,其主要表现是A链第8、9、10位的氨基酸及B链氨端区与羧端区的氨基酸有所不同。我国人工合成结晶牛胰岛素是分三步完成的:第一步,先把天然胰岛素拆成两条链,再把它们重新合成为胰岛素,并于1959年突破了这一难题,重新合成的胰岛素是同原来活力相同、形状一样的结晶。第二步,在合成了胰岛素的两条链后,用人工合成的B链同天然的A链相连接。这种牛胰岛素的半合成在1964年获得成功。第三步,把经过考验的半合成的A链与B链相结合。经过严格鉴定,纯化结晶的人工合成牛胰岛素的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。
1965年9月17日,我国科学家在实验室中用人工方法成功地合成了结晶牛胰岛素。这是世界上首次人工合成蛋白质,也是人类认识生命现象历史上的义一次飞跃。它有力地推动了我国生命科学基础系列的研究;加快了国内外与胰岛素有关的激素的研究和应用;促成了生化试剂和药品的生产,为挽救人类生命作出了巨大贡献。
B. 从化学的角度分析 人类能够怎样保护和改善环境 急!!! 求大神!!!有追加!!!
我认为可以从物理角度然后再深入进化学。
首先相对论,根据爱因斯坦所提出的广义相对论:宇宙是个弯曲的空间。于是导致地球的轨道也越来越靠近太阳。你作为一个帕拉马,你必然知道太阳的体积为141亿亿立方千米,是地球的130万倍,太阳的质量约为2000亿亿亿吨,是地球的33万倍。太阳距地球有一亿五千万公里,太阳的表面温度为摄氏5700度,中心温度则高达2000万度,每秒辐射出38亿亿亿亿尔格能量,相当于5200万亿亿马力。带给地球的环境破坏是不言而喻的。
那么此为非生物因素所造成。
接下来步入正题,我们谈论下化学以及人类各种活动是如何影响环境的。那么其实很简单总结出一句话“多喝水多看报,少吃零食多睡觉”这句话虽然表面看上去并不是化学能解决的,不过却蕴含大道理。喝水,水H2O,两个氢原子一个氧原子,再根据人体生理学,防止老化:人体七成是由水组成的,其比例会随着年龄的增加而减少。所谓老化,就是干燥的过程,人体一生的含水量由80%开始到50%为止,水分流失量会与年龄成正比。
人都高兴了,自然也就环保了,结束。
(看在我写那么多字份上给分吧)
C. 列举几个化学解决环境的事例
治理酸雨污染的土壤用直升机喷撒碳酸钙粉,污水处理厂处理废水用酸碱中和、化学沉淀,用二氧化碳高聚物制环保饭盒解决胶袋的白色污染.不知你问“化学解决环境”的是不是指治理环境?可以化学保护环境啊,例如现在的冰箱中用其他物质代替有损大气臭氧层的弗利昂.如果指改善生活环境,还有明矾净水,农药杀虫(不过现在农药造成的水污染是挺严重的)等.
D. 化学在环境保护中的作用
化学在环境保护中的作用,档碰孙主要也是因为对于污染环境的一些物质,可以用相应的化学方法进行防吵握治,这样的话就可以保行链护环境了。
E. 化学知识解决环境问题有什么例子
有很多啊!
一、按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染
二、按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染
三、按造成污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声、放射性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染
生活中的化学污染只要有以下几类:
1、工厂排放的浓烟
2、汽车、飞机、火车、轮船等交通工具排放的大量有害气体和粉尘
3、燃烧含硫的燃料
4、焚烧生活垃圾、树叶、废旧塑料
5 、焚烧工业废弃物
6、吸烟
7、炒菜做饭时厨房的烟气
8、垃圾的腐烂释放出有害气体
9、工厂有毒气体的泄漏
10、居室装修材料缓慢释放出的有毒气体
11、路面扬尘
12、农业上喷洒有毒农药
13、使用喷发胶等使用化学稀释剂的的产品
14、复印机、电视等电器产生的有害气体
15、硫的氧化物与氮的氧化物是形成酸雨的主要原因,所以要调整能源结构、减少直接使用煤、石油、天然气等石化燃料。工业生产中产生的废气经净化处理后才能向大气排放。
16、臭氧层受到氟氯烃,氮的氧化物等气体的破坏。二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯烃等气体能产生“温室效应”,使全球变暖,对人类正常的生活带来很大的影响。要防止臭氧层继续遭到破坏,防止“温室效应”进一步增强,可以采取以下措施:一、节约能源,减少使用煤、石油、天然气等矿物燃料,更多地利用太阳能、风能、地热等洁净能源。限制并逐步停止氟氯烃的生产和使用,大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林、保护湿地等。
17、厨房空气里既有燃料燃烧时释放出的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体,又有煎炒食物时产生的气体和悬浮物(油烟)。所以要保持室内空气的流通,在厨房安装抽油烟机。新盖及新装修的居室也会有大量的有害气体,
18、吸烟危害健康,同时也污染环境。
19、大气污染的来源、危害、治理。
主要污染物:二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等。
来源:煤、石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。
20、水污染的来源、危害、治理。
主要污染物:无机物,碱、盐等,重金属耗氧物质,植物营养物质,石油,难降解有机物等。
另外还有氰化物、酚类、病原体、放射性物质、悬浮固体物等等。
来源:石油炼制、工业废水、生活污水、使用过农药、化肥的农田排水、降雨淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。
21、居室污染的来源、危害及防治措施
主要污染物:CO、CO2、SO2、NOx、NH3、醛类(如甲醛)、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等。
来源:煤、石油、液化气、天然气等的燃烧,煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾,烟草的燃烧,电器发出的电磁波,地毯中的螨虫,建筑装璜材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡,化妆品,日用化学品,家宠等
22、电池中含有大量的重金属离子,会对水体、土壤造成污染
比方说:“赤潮”与水体富营养化
“赤潮”是一种危害巨大的自然灾害,它会造成水质恶化和鱼类的大量死亡。20世纪以来,赤潮在世界各地频频发生,日本的濑户内海是赤潮的高发区,仅1976年就发生了326次之多。我国近来也时有发生,其中以1989年黄骅海域赤潮事件最大,损失最重(达3亿元人民币)。1998年春天,又一股来势汹涌的赤潮横扫了香港海和广东珠江口一带海域。赤潮过处,海水泛红,腥臭难闻,水中鱼类等动物大量死亡。当地的各类养殖场损失惨重。据《经济日报》1998年5月3日报道,此次赤潮事件,香港渔民损失近1亿港元;大陆珍贵养殖鱼类死亡逾300吨,损失超过4000万元。一时间,各新闻媒体炒作纷纷,人们不禁要问,何为“赤潮”?它是如何发生的?
赤潮的发生机理至今尚无定论。一般认为,适度的水温、 盐分、营养盐、促生质(促进藻类生长的物质)等各种因素都是赤潮生物的增殖因子。而水体富营养化亦即含氮磷营养盐的富集是赤潮发生的一个不可缺少的先决条件。
水体富营养化并非新生事件,自然界一直都存在这一现象。所谓沧海变桑田,部分原因就在于水体富营养化。它使湖泊等先变为沼泽,最后变为草原和森林,但这是一个成千上万年的过程。如今人类的活动使之变得异常剧烈。大量含氮、磷肥料的生产和使用、食品加工、畜产品加工等工业废水和大量城市生活污水特别是含磷洗涤剂产生的污水未经处理或处理不达标准即行排放,成为当今水体富营养化过程的重要物质来源。水体中过量的磷、氮营养盐,成为水中微生物和藻类的营养,使得蓝、绿藻和红藻迅速生长,急剧繁殖。它们的繁殖、生长、腐败,引起水中氧气大量减少,导致鱼虾等水生生物大量窒息死亡。某些藻类甚至还会释放出一些有毒物质使鱼类中毒死亡。此外,由于死亡藻类分解时会放出一些CH4、H2S等气体,使海水变得腥臭难闻,水质恶化。这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染,叫做水体的“富营养化”。这种现象在海湾出现叫做“赤潮”,如果是发生在淡水中,又叫做“水华”。因此,水体富营养化是赤潮(或水华)的先兆,赤潮是水体富营养化的结果。
这时需要着重说明的是合成洗涤剂,它由表面活性剂、增净剂等组成。表面活性剂在环境中存留时间较长,消耗水体中的溶解氧,对水生生物有毒性,能造成鱼类畸形。增净剂如磷酸盐,可使水体富营养化。那么,如何治理水体富营养化呢?
最有效最简单的办法莫过于把含大量氮磷元素的废水堵截在进入天然水体之前。例如,禁止含磷洗涤剂的生产和使用,对城市工业和生活污水进行净化处理,往污水中加入Ca(OH)2和Al2(SO4)3等沉淀剂除去磷等等。
愿人们的行为能防止水体富营养化,消除赤潮的威胁。
F. 使环境变得更美好与化学有关吗
①利用化学开发新能源,能使环境变宽颂得更美好,所以正确.②利用化学合成新材料,能使人类生活的更加美好,所以正确.③利用化学合成药物,能抑制细菌和病毒,保护人体健康,所以正确慎谈郑.④利用研制新的半导体材料,能使人类生活的更加美好侍仔,所以正确
G. 化学之保护环境
人类生存的自然环境有四大要素:大气、水体、土壤、生物界。人类与环境相互依存、相互利用,人类既是环境的创造物,又是环境的创造者。在工业发展带给人类物质文明的同时,能源结构的变化,化学工业的发展,工业废水、废渣、废气的排放、化肥农药的利用又污染了人类赖以生存的环境,不断的危害人类健康,阻碍了工农业及科技的发展。人类要生存,就必须保护好自然环境,所以保护环境是我国的一项基本国策。 环境化学主要研究化学物质在环境中的存在、转化、行为和效应及其控制化学的原理和方法。它是化学科学的一个新的重要分支,也是环境科学的核心组成部分。根据国家自然科学基金委员会《自然科学学科发展战略调研报告》的划分,环境化学的研究主要包括环境分析化学,大气、水体和土壤环境化学,污染生态化学,污染控制化学等四部分内容 要从根本上解决问题,就必须了一定的化学知识。 大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多,对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染。主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。 河流、湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这主要表现在以下三个方面。第一,饮用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质。 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,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转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。
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。 在此给大家提几条建议: 1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.1 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。
1.2 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。
H. 当前人类面临的环境问题如何利用化学知识解决
当前人类面临的环境问题如何利用化学知识解决?
1)大力发展绿色化学合成,采用高原子效率的合成方式来减少污染物的排放。
2)提高能源利用效率,尽量采用清洁能源。例如采用低能耗的建筑材料,节省取暖和制冷的能耗,发展清洁能源,以电动汽车取代燃油汽车等等。
3)提高整个社会的认知水平。这个非常重要,比如说垃圾分类处理,不过是每个人举手之劳的事情,一旦做好,无疑可以大大减少环境问题。象川建国大统领退出巴黎协定,鼓励燃煤和石油,压制清洁能源,这就很难做好这件事情。
I. 绿色化学,又称环境友好化学,它的主要特点有哪些
绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。显然,绿色化学技术不是去对终端或生产过程的污染进行控制或处理。所以绿色化学技术根本区别于“三废处理”,后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。
绿色化学研究的问题当然应该着眼于当前和发展未来并重,就目前来说,主要研究问题共有12个方面(又称12项原则)。
(1)从源头制止污染,而不是在末端治理污染。
(2)合成方法应具备“原子经济性”原则,即尽量使参加反应过程的原子都进入最终产物。
(3)在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质。
(4)设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品。
(5)尽量不用溶剂等辅助物质,不得已使用时它们必须是无害的。
(6)生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗最低。
(7)尽量采用可再生的原料,特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料。
(8)尽量减少副产品。
(9)使用高选择性的催化剂。
(10)化学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环。
(11)发展适时分析技术以便监控有害物质的形成。
(12)选择参加化学过程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。