化学与社会
王丽君
（石家庄职业技术学院化工系，河北石家庄）
摘要：环境的保护、能源的开发利用、功能材料的研制、生命过程奥秘的探索，是目前国际上最关心的几个重大问题，它们都与化学密切相关,人们的衣、食、住、行，国民经济各个部门，尖端科学技术各个领域，都与化学密不可分。
关键词：高分子材料；纳米技术；环境污染；生命科学；信息
化学是一门中心科学，它与社会发展各方面的
需要都有密切关系,〔!〕化学教育的普及是社会发展
的需要，是提高公民文化素质的需要,
! 化学与衣、食、住、行
无论是由棉麻织成的布，还是由丝织成的绸，或
是由羊毛织成的呢绒，无非都是由棉纤维、丝纤维、
羊毛纤维组成，它们都是天然高分子材料,)"世纪
("年代以后，人们身上穿的服装发生了质的变化，
人工合成的高分子材料涤纶（的确良）开始大量代替
棉、麻、丝、毛纺织品；尼龙制品大量出现；用腈纶纺
成的人造毛线的产量大增,涤纶、尼龙、腈纶等都是
合成纤维，它们都是以石油、天然气和煤等为原料，
利用人工方法合成的高分子材料,由聚丙烯腈制成
的人造羊毛和喷镀铝钛金属反射膜制成的絮片，俗
称“太空棉”，具有高于鸭绒的保暖性；棉布在使用之
前，也要经过化学处理和印染，使其具有好的手感、
一定弹性和鲜艳的色泽,要装满粮袋子、丰富菜篮
子，关键之一是化肥和农药的生产,加工制造出色香
味俱佳的食品，离不开各种食品添加剂，它们大多是
用化学合成方法或用化学分离方法从天然产物中提
取出来的,现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和
塑料等都是化工产品,用以代步的各种现代交通工
具，不仅需要汽油、柴油作动力，还需要各种汽油添
加剂、防冻剂以及润滑油，这些无一不是石油化工产
品,此外，人们需要的药品、洗涤剂、美容品和化妆品
等也都是化学制剂,可见我们生活在化学世界里,) 化学与材料
材料是指人类利用单质或化合物的某些功能来
制作物件时用的化学物质,化学物质的制备离不开
化学，材料的合理应用同样离不开化学,而材料之所
以有各种不同的性质，是由其组成结构决定的，而研
究物质的组成和结构正是化学研究的主要内容,因
此，化学既是材料科学的重要组成部分，亦是材料科
学的基础之一,
在高科技迅猛发展，竞争日益激烈的今天，各国
都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有
一席之地,发展新技术往往与材料有关，因此新型材
料的开发本身就成为一种高新技术，可称为新材料
技术，其标志技术是材料设计与分子设计，即根据需
要来设计具有特定功能的新材料,如高纯硅、锗等半
导体材料的出现，产生了晶体管、集成电路、大规模
集成电路以及超大规模集成电路，从而带来了计算
机的革命,)"世纪#"年代，出现了/*"，它有多个双
键，可以形成更多的化合物,/*"分子的直径是!01，
球中心有",(*01 的空腔，可以容纳其他原子或离
子，又可以形成新的物质,/*"在超导、电化学、非线
性光学以及高温润滑等方面已经有所应用,
材料科学研究的热点之一是纳米材料，它是由
尺寸为纳米级的小晶粒聚集而成的块状或薄膜状的
人工固体材料,这是不同于晶态、非晶态的新的结构
状态,新的结构形态带来许多新的性质,如23的溶
点是*’"4，但其纳米粉的熔点可低于!""4,又如新出现的纳米级多孔碳素材料，可用做催化剂的载
体，也是高效高能电池的理想电极材料!
" 化学与能源
能源是指能提供能量的自然资源!现代主要能
源是煤、石油和天然气，它们的储量都极其有限!因
此，各国在积极寻找新能源的同时，都大力提倡节
能!化学能源将是#$世纪的重要能源之一，其中的
%&’( 电池被誉为绿色电池，不会给环境造成污染!
但是氢直接作为电极是不行的，必须将其固定在一
个极板上，通常是用储氢合金!储氢合金可以和氢气
形成金属氢化物，从而固定氢气，加热后又可以把氢
气放出来，其储氢的密度可以大于氢气瓶!合金的组
成和结构是决定其吸氢量的主要因素!在节能方面，
化学起重要作用!如燃油乳化、煤的合理利用等!
) 化学与信息
信息技术与化学联系非常紧密，这是因为信息
离不开载体和介质，而载体和介质的组成及化学状
态对信息有很大影响!通过化学合成手段，可以制造
出性能各异的信息材料，主要包括电子材料和光电
材料!这些材料种类繁多，从成分看，有金属、非金
属、单质、化合物，包括了元素周期表中的大部分元
素!如将超导体用于雷达，可使其灵敏度大大提高，
有效作用距离增加"!)倍!光导通讯使信息通讯达
到了一个新水平，而光导通讯离不开光导纤维!有些
材料在信息技术中的作用是多方面的!比如半导体
材料，它既是组成大规模集成电路的基本元器件，又
在信息发送、加工、储存和显示等技术中起关键作
用!
* 化学与环境
化学工业的发展也带来了对环境的污染，现在
发展很快的绿色化学就是想从根本上解决这一问
题!化学虽然带来了污染，但治理污染同样离不开化
学!如#+ 世纪早期，电冰箱制冷剂是%("，,-# 和
."(/ 等!但%(" 有毒，,-# 有毒还有腐蚀性，丙烷
易于燃料!因此希望找到一种无毒、无味、无腐蚀性、
易液化和价格便宜的制冷剂!为此，人们开始求助于
元素周期表!美国工程师小米德莱，根据元素周期表
合成出了氟里昂类制冷剂，广泛用于制冷设备!后来
发现氟里昂能破坏臭氧层，从而开始研究无氟冰箱，
这都需要从了解反应本质开始，同样离不开化学!
0 化学与生命
生物体系以生命物质为基础构成，生命过程本
身就是无数化学变化的综合表现!一个活的机体必
须有储存和传递信息、繁衍后代、对内调节和对外适
应、合理而有效地利用环境的物质与能量等功能!从
分子水平看，这些功能正是许多有生物活性分子之
间的有组织的化学反应的表现!在这些反应中，一种
反应的产物成了另一种反应的起点!生命是一套在
细胞内外发生的为整体生物所控制的动态化学过
程，当这些过程停止时，生命就停止!生命的停止不
是化学反应的终结，而是生物体的分解降解全部变
成无机物的另一套过程的开始!在研究生物体的物
质基础和生命活动基本规律的领域里，化学不仅提
供方法和材料，而且在提供理论、观点、技术等方面
发挥着重要作用!
参考文献：
〔1〕 唐有祺，王夔!化学与社会〔1〕!北京：高等教育出版社，223! 我们学了化学，都感到自己的知识增大了许多。化学与我们的生活密切相关，我们的生活中处处都有化学，只要你留心，你就可以用你所学到的化学知识解决许多你身边的小问题。
下面，我们就来解决几个你经常会遇到的问题。
生柿子为什么有涩味
不管是生在北方，还是南方的人都会有这样的生活经验：那就是在柿子树上已经红得象火一样的柿于却还不能吃。一尝，它还很涩口。这是柿子还没有完全成熟吗？是的，但是如果柿子完全熟了，那就不利于人们收摘，运输和贮存了。因此，人们往往是在柿子已经变成红色的时候就把它摘下来，放上一段时间，它就成了又香又甜的柿子了。
那么，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。现在人们采用了“二氧化碳脱涩法”，实际上就是对以前人们生活经验的总结。人们把柿子密闭在一个室内，增加室内二氧化碳的浓度，降低氧气的浓度。这样一来，柿子就不能进行正常的呼吸，而是在缺乏氧气的条件下呼吸。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。
如果你也有几个生柿子想“脱涩”的话，可将它放在塑料袋内，把袋口扎紧。一般，过几天后，也可以达到脱涩的目的。
金黄色的香蕉怎样来
在遥远的北方的同学，也可以吃到南方可口的又香又甜的香蕉了。你知道这是为什么吗？
我们知道，香焦是南方的特产，它生性娇气，碰不得，搞得不好就会成批腐烂，而且生摘下来的香蕉又不会自动地成熟，这可怎么办呢？
先不着急，首先香蕉有成熟后易被弄坏腐烂的缺点，所以为了从路途遥远的南疆将香蕉运到四面八方，人们不能等香蕉熟透了再采摘，而是在香蕉未熟透的情况下采收的。这时的香蕉皮是青绿色，体内的大量淀粉还未变成葡萄糖与果糖，所以“身板”很硬朗，碰碰撞撞也不在乎。这种香蕉便于长途运输。
运到目的地的香蕉，仍是青皮硬肉，味儿既涩嘴又不甜，当然不能到市场上去卖。等它自己熟嘛，可不行。当然，人们自会找到办法。香蕉已从树上摘下，它自己已经失去了使自己成熟的能力。
于是，人们找到了一种办法。他们把气体乙烯（C2H4）通入装香蕉的仓库内，它会使香蕉体内的氧化还原酶活性增强，水溶性的鞣质凝固起来。同时，果皮中的叶绿素销声匿迹，青绿色的香蕉变得黄澄澄的惹人喜爱。果肉也变得柔软了，还散发出一种芳香气味。香蕉成熟了！
乙烯不仅能催熟香蕉和别的水果，它还能叫橡胶多产橡胶乳、烟叶提早成熟呢。它真是一种神奇的气体。
“捞糟”为什么是甜的
生活在南方的同学一定知道什么叫做“捞糟”，它还有一个名字叫甜酒。它虽然有酒的芳香，却不是酒。它是人们用懦米或籼米做成的。
我们知道，大米是我国人民的一种主要食粮。大米中除了含有7％左右的蛋白质外，它的主要营养成分是77％的淀粉。这些淀粉是供给人体热能的主要来源。
当我们把大米煮成米饭后，趁温热时和上做酒酿用的酒药（俗名叫酒曲），加上盖，保暖将近一天后，打开一看，味道变了，味道又甜又醇，十分可口。这就是南方所称的甜酒了。
为什么大米饭加上酒药后就成了甜酒呢？
我们知道，淀粉和葡萄糖等糖类物质都属于碳水化合物，它们在分子组成上有共同之处。淀粉的分子是由许许多多的葡萄糖小分子联结而成的。
在酒药中含有促使淀粉水解的淀粉酶，它能使淀粉变成有甜味的麦芽糖，淀粉酶在人的唾液中也存在，当我们将米饭在嘴中嚼得久一些，也会觉得有甜味，这就是淀粉转化为麦芽糖了。
在做酒酿时，麦芽糖又在药酒中含的麦芽糖转化酶的帮助下，转化为葡萄糖，另有一部分发酵成酒精。这样，原来淡而无味的大米饭，就变成了甘甜芳香的甜酒了。
“闻着臭，吃着香”
臭豆腐是广大人民喜爱的一种食品。“闻着臭，吃着香”是臭豆腐的特有风味。越臭的臭豆腐，吃起来越香。
没有吃过臭豆腐的同学一定不可能想象，为什么那么臭不可挡的臭豆腐却有着那么多的食客？你如果捏着鼻子，硬着头皮去勇敢地一尝，那你肯定不会问为什么了。
原来臭豆腐虽奇臭，但却鲜美异常，难怪它臭味挡不住了。
臭豆腐的制法是：先用大豆加工成含水量较少的豆腐，然后接人毛霉菌种发酵。臭豆腐都是在夏天生产的，此时发酵温度高，豆腐中的蛋白质分解比较彻底。蛋白质分解后的含硫氨基酸还进一步分解，产生了少量的硫化氢气体。硫化氢有刺鼻的臭味，因而臭豆腐闻起来有服浓烈的臭味。
又由于豆腐中的蛋白质分解得比较多，比较彻底，臭豆腐中就含有了大量的氨基酸。许多氨基酸都具有鲜美的味道，例如味精的成分就是一种氨基酸，叫麸氨酸。因此臭豆腐吃起来就无比的鲜美可口，芳香异常了。
臭豆腐还是一项中国的专利产品呢！许多著名的名吃都与臭豆腐有关，例如油炸臭豆腐就是特别有名的小吃。
醇母与发酵粉的较量
在我们的生活中，制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵，这样制成的糕点、面包才会疏松可口，用酵母与发酵粉进行发酵，究竟哪个好呢？
我们先来分析分析。
酵母中含有一定量的麦芽糖酶及蔗糖酶，它不能直接使面粉中的大量淀粉发生变化。面粉本身含有少量淀粉酶，它能使淀粉水解成麦芽糖：
2(C6H10O5)n＋nH2O nC12H22O11
淀粉 麦芽糖
接着，酵母中的酶发挥作用，促进面粉中原含有的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解：
C12H22O11＋H2O C6H12O6
蔗糖葡萄糖果糖
C12H22O11＋H2O 2C6H12O6
麦芽糖葡萄糖
酵母利用葡萄糖与果糖氧化提供的能量，将两种糖转化成二氧化碳和水：
C6H12O6＋6O2→6CO2十6H2O十热量
生成的二氧化碳气体在面筋的网络中出不去，在加热蒸烤时，二氧化碳气体受热膨胀，将糕点撑大了许多。
用酵母做成的食品松软可口，有特殊风味，易于消化。酵母本身含有丰富的蛋白质及维生素B，可以增加成品的营养价值。因此面制品大都用酵母发酵。
但是用酵母发酵对于含糖与油较多的面团往往达不到预期的效果，其原因是糖和油对酵母菌有抑制作用。另外，用酵母发酵耗费的时间长，搞得不好，要么面团发不起来，要么面团发酸，发酵过了头。因此，也有用发酵粉来代替酵母来制作糕点的。
发酵粉一般是碳酸氢钠（NaHCO3，又称小苏打）同磷酸二氢钠（NaH2PO4）的混和物，也有用碳酸氢铵（NH4HCO3）的。发酵粉调和在面团中，受热时就产生出二氧化碳气体，使面制品成为疏松、多孔的海绵状。发酵粉使用时不受发酵时间限制，随时可用，对多油多糖的面团照样起发泡疏松作用。缺点是它的碱性会破坏面团中的维生素，降低营养价值，还会产生混合不均匀而导致面制品中有的地方碱太多发黄而不能吃的情况。
由此可见，两者各有千秋，但总的说来，一般情况下，人们总是用酵母来发酵的。
不要让颜色迷惑了眼睛
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。
同样，在油漆与油墨中使用的银粉也不是银子做的。银粉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。铝粉质量轻，在空气中很稳定，对光线的遮断力大，反射光的能力强……这一系列的优点，使铝粉夺得了“银粉”的桂冠。
制铝粉有两种方法。一种方法是将纯铝薄片同少量润滑剂混和后用机械捣碎。另一种方法是将纯铝热熔融成液体（铝的熔点较低，只有660℃），然后喷雾成微细的铝粉。
名不符实的“樟脑丸”
衣服与书放在橱里，过一段时间，打开橱门一看，啊，好好的衣服与书本上面竟有一个个小洞洞！这是谁捣的鬼？
这是专靠吃衣服与书本为主的蠹鱼干的，所以人们又常叫这种蛀虫为“衣鱼”。为了赶走这些坏家伙，人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。樟脑很容易挥发，有股浓烈的气味，蠹鱼闻得了只得退避三舍，逃之夭夭。
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。不过使用要注意，乎时买来的卫生球不很纯。里面还含有一些煤焦油，会让衣服上沾上煤焦油的污迹。因此用时应将一个个卫生球分别用纸包起来，再放到橱里或衣箱里去，等它全部挥发完毕，残留的煤焦油杂质就会被纸吸附住了，再不会给衣服增添麻烦了。
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