书城教材教辅中学化学课程资源丛书-化学新视角
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第8章 化学与生活(3)

你知道五彩缤纷的焰火是怎么产生的?某些金属盐具有独特的火焰,这是19世纪德国著名化学家本生首先发现的。把食盐撒在煤气灯的火焰上,就可爆裂出亮黄色的火焰。然而,是不是每种物质都有固定的焰色呢?用白金丝沾上各种金属盐,分别在本生灯上灼烧,他发现钾盐是淡紫色的;钠盐是桔黄色的;钙盐是砖红色的;锶盐是洋红色的;钡盐是黄绿色的……

正是这些金属盐在燃烧时发出不同颜色的光芒,才使“金光闪闪”、“空中乐”等等名目繁多的烟火,呈现出五光十色的绚丽景象,为节日增添欢乐。当你看到焰火呈现红光时,就会想到这是碳酸锶或者硝酸锶的功劳;黄光是硝酸钠的缘故;绿光是氯化钡的作用;蓝光是某些铜的化合物在燃烧,五彩缤纷的焰火,就是用各种金属盐配制成的。

对人有益的乳酸菌

牛奶含有丰富的蛋白质、脂肪、乳糖、钙和磷等物质,还有维生素A、B2、B6和D等,很容易被人体吸收。

生牛奶煮沸食用,不但可以杀菌,还能使牛奶中的蛋白质转变为变性蛋白质,易被蛋白酶水解,人体容易吸收。

煮沸后的牛奶放久了会吸收空气中的细菌,使牛奶中的乳糖分解成乳酸、甲酸等少量的有机酸。喝了这种变质的酸牛奶会引起腹泻、消化不良和中毒。可是,纯正的酸牛奶又是人们喜爱的食品。酸牛奶是用优质的乳酸菌经过乳酸发酵制成的。有天然酸牛奶、含糖酸牛奶、果味酸牛奶和香味酸牛奶等。

酸奶含有乳酸菌,能产生抗菌物质,具有抑制肠道内的腐败菌和防止自身中毒的作用。酸奶还能降低血中胆固醇的含量,可预防心血管疾病,它是幼儿理想代乳品,既容易消化、吸收,又能促进生长发育。

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煮牛奶时不能温度过高,时间不可太长。加热到120℃,乳糖就会焦化脱水,使牛奶带有褐色。加热时间太久,牛奶中的酸性磷酸钙就变成中性磷酸钙,成为不溶性沉淀物,难以被人体吸收。

硒与人的视力

我国台湾某地有一少年,视力竟达4.0的极限程度,人们公认他是“现代千里眼”。这究竟是怎么回事呢?

科学家研究后发现,他之所以成为“千里眼”,其原因是他喜欢生食鱼眼,而鱼眼中的微量元素硒能使他成为“千里眼”。

据科学家分析,人体中有一种含硒的酶,能催化并消除对眼睛有害的自由基物质,从而保护眼睛的细胞膜。另外,瞳孔的收缩和眼球的活动所引起的肌肉收缩等,都离不开硒的作用。

硒是人体不可缺少的微量元素,科学家认为,人体每天必须摄入50~250毫克硒。因为,人体缺硒时,易患大骨节病、克山病、胃癌等。科学家已经证实了硒具有减弱黄曲霉毒素引发肝肿瘤的作用,能抑制乳腺癌的发生等,总之,硒能增强人体的免疫力。为了补救我国很多地区缺硒或低硒的情况,现已研制成功了“硒力口服液”、“硒强化营养盐”、“富硒参黄蛋”等营养品及食品。

当然硒的浓度超过人体的需要也会产生疾病,如肺炎,肝、肾功能退化等,严重的还会致人于死地,为此需合理摄入。

猪肝中含有生物酶

猪肝是一种营养丰富的副食品。在我们的餐桌上可以经常见到用它烹调成的菜肴。说来你不信,猪肝还会变戏法哩!

在一个试管中,放入1/3的30%的过氧化氢(H2O2,又称“双氧水”),往试管里放入一小块新鲜猪肝,奇迹突然发生了:过氧化氢中冒出了许多气泡,把过氧化氢的液面尽往上推。用一根刚熄灭的木条放到试管口,木条竟会“死灰复燃”,这里的奥秘在哪里呢?

原来,新鲜的猪肝中有一种酶(酶是一种具有生物催化能力的蛋白质),叫作“过氧化氢酶”。过氧化氢在过氧化氢酶的作用下,会立即分解成水和氧气。实验中我们看到的气泡就是分解产生的氧气,而氧气能助燃。故能使刚熄灭的木条重新复燃。至于煮熟的猪肝,由于破坏了其中的过氧化酶,因而就不会再有催化作用了。

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竹笋(冬笋)、新鲜鸡、鸭血等也能像猪肝一样,变上述戏法。原因是竹笋、鸡、鸭血中含有过氧化氢酶,也能催化过氧化氢的分解。不过竹笋中的过氧化氢酶对过氧化氢来说,专一性要差一些。因此竹笋变起上述戏法来就没有猪肝好看了。

糖精与糖精纳

我们平时吃的白糖、红糖,都是从甘蔗、甜菜中提取出来的,它们是天然化合物。化学家在实验的过程中偶然发现一种化合物是甜的,后来进一步研究,终于用人工方法合成了一种新的甜味剂——糖精。

糖精像精制的白糖,是白色的结晶状粉末。但它不溶解于水,化学上叫不溶性糖精,尽管它带有很浓的甜味,因为伴有类似金属的不快的感觉,所以不适宜于食用。市场上卖的糖精,实际上是用不溶性糖精同小苏打中和反应后,结晶出来的糖精钠盐。糖精钠能在水中溶解,所以也被人们称作可溶性糖精。它的甜度约为蔗糖的300~500倍,所以含糖精钠十万之一的溶液,也能尝出甜味。

空气里的阴离子

当你从人群鼎沸的商场里挤出来,走进有绿地、喷泉的公园,顿时会感到空气清新、舒畅愉快。这是空气里的“维生素”——各种阴离子的作用。空气中的阴离子,可以促进人体的血液循环,调节神经系统,有降低血压,缓和神经衰弱、镇静、镇痛、止咳、止汗和利尿的功能。

阴离子是一些带负电的粒子。它们随宇宙射线、雷电、暴风雨、巨浪、喷泉水和花而产生。本来,它们成千上万地来到人们身边,给人们增加“营养”,但是它们十分娇弱,一碰到尘埃和烟雾就立刻“夭折”,越是人群拥挤、烟尘弥漫的地方,它们越容易死去,侥幸留下的也就寥寥无几了。人们还发现,在普通的房间里,每立方厘米空气中只有40~50个阴离子,而在公园里要比房间里多10倍;在郊区野外,可能多20倍;到海滨、山谷、瀑布附近,阴离子可多达每立方厘米2万个以上。秀丽山川最适宜于疗养憩息就是这个原因。

高分子吸收材料

自古以来,有谁见过竹篮能打水?现在却不然,竹篮真的能打水了。你不信?假如你在池子里放1000千克水,那我用1~2千克重的“篮子”便可把这些水全部“打”上来。当然这个“篮子”不是用竹篾织的,而是用一种特殊的材料制成的。

这种神奇的材料叫高分子吸水剂。它是用淀粉经过化学处理以后制成的。我们知道,淀粉通常由两个不同的部分组成,一部分是能溶于水的直链淀粉,一部分是不溶于水的支链淀粉。高分子吸水材料则选用那些不溶于水的支链淀粉,经过化学处理后,使其分子链很长很长,而且又有许多枝叉,并且整个分子链盘结成团状结构。因为淀粉分子是由许多葡萄糖分子键合起来的,而葡萄糖分子中有多个亲水基团,因此,当这个高分子吸水材料遇到水时,分子链内部的亲水基团对水有特别的亲合作用,水分子就一个个地往里钻。淀粉的分子链迅速伸长、舒张,把水分子固定包围在里面,形成网状结构。正像用网兜装苹果那样,看上去网兜不大,可是打开以后能装许多个苹果。这种吸水材料的吸水量可为自身重量的几百至1000倍。吸饱水以后它呈胶糊状,对它施加压力或用离心方法也难以将其中的水分压出来或甩出来。

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高分子吸水材料已在农业、林业、医药卫生等方面获得了应用。例如,用它制成的“吸水土”,在春旱或干旱的地区,拌种下地,不仅可以保证种子出苗与生长,而且还可引起土体膨胀,起到疏松土壤的作用。过去,在我国黄土高原上植树是一个难题,现在在树苗根部放入一些吸足水的高分子材料,就如同为其建造一座小贮水池,而且可大大减少浇水次数,当它所吸收的水分被吸光以后,遇上下雨天,又可重新吸水。故被称作干旱地区植树造林的“人工雨”。倘若将这种高吸水材料放在家里的花盆中,即使出门一个月,也不用担心花卉会缺水枯死。现在,市场上卖的吸水尿布和妇女用的卫生巾,就是用这种吸水材料和无纺布混合制成的,一块婴儿纸尿布可吸三四泡尿。还有,若用它调制成皮肤用的药膏搽在患处,则无油腻感,保持湿润,使药效延长。

利用指纹线索破案

每个人的指纹不同,即使表皮磨损或被烧伤,愈合后的新生表面仍能恢复原来的纹路。一个人的10个指头的指纹也各不一样,可以说,在世界上没有任何两个人的指纹是绝对一样的,这就像世界上没有两片相同的树叶一样。所以公安部门往往根据指纹来破案。

在作案现场如何来获取指纹呢?原理很简单,我们可以自己动手来做个小实验:取一张干净的白纸,用手指在纸上面按一下,然后把纸对准装有碘酒的试管上,并用酒精灯在试管底部加热,等到试管出现紫色的蒸气后,你将会发现通常在纸上看不到的指纹都会渐渐地显示出来,最后可以得到一个十分明显的棕色指纹。

这是什么原因呢?原来每个人的手指上总会有油脂、矿物油和汗水,用手指往纸上按时,指纹上的油脂、矿物油和汗水便留在纸上,只不过是人的眼睛看不出来罢了。当我们将这隐藏有指纹的纸放到盛有碘酒的试管口上方时,由于碘酒受热后,酒精很快挥发,碘就开始升华,变成紫红色的蒸气。由于纸上指印中的油脂、矿物油都是有机溶剂,因此碘蒸气上升到试管上以后就会溶解在这些油类中,于是就显示出指纹了。

如何对付锈渍

用铁夹子夹湿衣服,衣服上会生出锈斑,无论是用肥皂,或者洗衣粉,都洗不掉。对付这种讨厌的铁锈,可以请草酸帮忙。

草酸是白色晶体,很像白糖。在洗涤前,把一份草酸溶解在20份水中,配成草酸溶液,然后,把它滴加在衣服的锈斑上,经过搓洗、漂清,铁锈就不见了。

草酸还能对付蓝墨水里的铁。如果衣服上不小心沾上了蓝墨水,得赶快用清水冲洗,要是时间长了,就很难洗掉。因为蓝墨水里有一种叫作鞣酸亚铁的化合物,它遇到空气中的氧气,就会被氧化成黑色的鞣酸铁。鞣酸铁在水中不溶解,这样墨水迹就不能用清水洗掉了。如果用草酸来还原鞣酸铁,使它溶解于水中,衣服上的墨水迹就可洗去。

草酸虽然能帮助洗去铁锈和蓝墨水迹,但是,它也会腐蚀衣服,把衣服的颜色也洗褪了。因此,在用草酸溶液洗污迹以前,最好在衣服的边角等不引人注目的地方先试一下,看是不是会褪色。另外,在用草酸洗墨水迹后,要多用清水洗几遍,不让多余的草酸留在衣服上。

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草酸能除锈,是因为它有很强的还原能力。锈斑里的铁是3价铁,不溶解于水,一碰到草酸就还原成2价铁并能溶解于水。

酸雨的巨大破坏作用

30多年前,一股祸水悄悄地潜入欧洲斯堪的纳维亚半岛,造成江河湖泊里的鱼虾大量死亡、稻田里的青蛙销声匿迹、鲜花凋零、庄稼枯萎,明明是盛夏时节,却出现了残冬的生态景象。人们一时不知所措,议论纷纷、忧心忡忡……

为了揭开这个秘密,他们对那里的雨雪进行了大量的分析和研究,结果发现,从天上降落下来的雨或雪都有强烈的酸性。人们知道,正常的雨水只是略带酸性,即PH值为5.6,而挪威和瑞典等国的雨雪的PH值为3~4,比正常雨雪的酸度高出几十倍至几百倍。鱼虾最适水体的PH值是6.8~7.8,如今酸度这样大,它们岂有不死之理?至此,人们才知道,在继1952年伦敦烟雾事件之后,从天上又来了一位不祥之客——酸雨。

此后,酸雨不但没有收敛,反而愈演愈烈,欧洲、北美频频告急:瑞典有2万个湖泊的鱼类濒临死亡;挪威南部1.3万平方公里土地上的鱼类大部分丧生;法国的大片常青树莫名其妙地枯萎;波兰卡托维茨亚工业区的铁路被严重腐蚀,列车时速不得不限制在40公里之内;加拿大仅安大略一个省就有140个湖泊鱼虾绝迹。