第25章 化学与生活(1)

　　衣、食、住、行是人类日常生活最基本的需要，也是人类生存的基本保证。

　　随着生活水平的日益提高，化学开始渗透到生活的各个方面，例如，在切洋葱时流泪与洋葱的化学成分有关，烧菜时味精不宜早放，是因为高温时味精容易分解生成有毒的谷氨酸钠，炸油条时会膨胀是与化学反应有关等，所有的一切说明化学无处不在，无处不有，这也在一定程度上说明，化学让生活变得更有趣。

　　1.消失的酒

　　智慧思索

　　在一个偏僻的小镇，有一个酒鬼，一天三顿都少不了酒。由于生活拮据，买不起酒，好在祖上以前做酒生意，配酒他也会一点点，于是他就自己配酒喝。

　　有一次，他配完一种烈性酒后，发现酒好像少了。于是他准备做一下试验，他先用量筒量出260毫升95%的酒精，接着又量出240毫升的蒸馏水。当他把这些酒精和蒸馏水混合在一起的时候，发现这些酒不是500毫升，用量筒量了量，呀，是486毫升！为什么少了14毫升呢？

　　原来在稀释配制的过程中，酒精悄悄地蒸发了。酒精稀释时会产生热量，一部分酒精就变成蒸气不知不觉地“溜”到空气中了，人的肉眼是看不出来的。

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　　乙醇分子由烃基（—C2H5）和官能团羟基（—OH）两部分构成，其物理性质（熔沸点、溶解性）与此有关。乙醇是无色、透明、有香味、易挥发的液体，熔点-117.3℃，沸点78.5℃，比相应的乙烷、乙烯、乙炔高得多，其主要原因是分子中存在极性官能团羟基（—OH）。密度0.7893g\/cm3，能与水及大多数有机溶剂以任意比混溶。工业酒精含乙醇约95%。含乙醇达99.5%以上的酒精称无水乙醇。含乙醇95.6%、水4.4%的酒精是恒沸混合液，其沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时，通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。

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　　乙醇是“酒”的主要成分，而不是酒精的主要成分，因为它的俗名就叫做“酒精”，对人体无害。

　　甲醇是工业酒精的主要成分，化学式是CH3OH，为无色可燃的液体，有类似酒精的气味，沸点65℃，跟水能以任意比率混溶。甲醇有毒，饮用10毫升，就能使眼睛失明，再多可使人中毒致死。甲醇是优良的有机溶剂，还是制造甲醛等的原料。甲醇可以掺入汽油或柴油中作为内燃机燃料。由于合成气用焦炭（煤干馏的产品）制备，用甲醇做燃料可以节省石油资源，而且甲醇燃烧产物不污染环境。

　　2.卫生球不翼而飞

　　智慧思索

　　一放学，就看见妈妈翻箱倒柜，原来她在找放在柜子里的卫生球，可是却不见了，你知道这是怎么回事吗？

　　“跑哪儿去了？明明放这儿了呀。”丽丽一放学，就听到妈妈自言自语，只见妈妈翻箱倒柜地找东西。

　　原来，去年妈妈怕衣柜里的衣服被虫子咬坏，就买了几个卫生球放在箱子里。现在衣服该穿了，就去拿，结果一开箱只闻到一股刺鼻的气味，而卫生球却不见了，妈妈正在四处找它呢？

　　丽丽知道了缘由，“扑哧”一声笑了，她告诉妈妈，卫生球就是萘，是从又黑又臭的煤油中提炼出来的。放的时间久了，就会变成气体，所以会找不到。

　　妈妈听了非常惊讶，直夸丽丽聪明，丽丽自豪地说：“这都是从化学书上学来的。”

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　　卫生球主要化学成分是萘，萘是无色片状晶体，熔点80.5℃，沸点218℃，有特殊的气味，易升华，不溶于水，易溶于热的乙醇和乙醚。萘在乙醇和钠的作用下，很容易被还原成1，4-二氢萘，或1，2，3，4-四氢萘。若要进一步还原，则需要更强烈的条件，如在1216～1520千帕下，用催化氢化法可直接得到十氢萘。十氢萘有两种构象异构体，即两个环己烷分别以顺式或反式相稠合。顺式的沸点194℃，反式的沸点185℃。

　　萘比苯容易氧化，根据反应条件可得到不同的氧化产物。例如，萘在醋酸溶液中用氧化铬进行氧化，其中一个环被氧化成醌，但产率很低。在强烈条件下氧化，则其中一个环被氧化破裂，生成邻苯二甲酸酐。邻苯二甲酸酐是一种重要的化工原料，它是许多合成树脂、增塑剂、染料等的原料。取代的萘氧化时，哪一个环被氧化破裂，取决于萘环上取代基的性质。氧化时，两个环中电子云密度较高的环，也就是比较活泼的环易被氧化破裂，生成邻苯二甲酸或其衍生物。这也说明萘是由两个苯环共用两个相邻原子而成的。

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　　有一种因遗传缺陷造成的溶血性贫血患者，平时无任何症状，一旦接触到萘酚类物质，就会发生争性溶血性贫血，重者可发生黄疸，特别多见于新生儿。此外，化纤织物能与樟脑球发生化学反应，使纤维膨胀，织物溶化，产生破洞。漂白浅色的丝织品及嵌有“金”、“银”线。卫生球的酚类物质，经空气氧化变成醌类化合物，能使浅色衣服变色。因此，收藏小儿衣服、化纤织物及丝绸服装时，均不宜放樟脑球。

　　3.蒸馒头的技巧

　　智慧思索

　　玲玲看见妈妈在馒头上“浇水”，就问妈妈是怎么回事，可妈妈也不是很清楚，只知道放点“水”馒头就好吃了，那么你知道这是怎么回事吗？

　　今天是周末，玲玲不用去上学，但又不知道该干些什么，就坐在小板凳上发呆。

　　妈妈在蒸馒头，快熟的时候，只见妈妈闻了闻，就在上面撒了些“水”，盖上盖子又蒸了一会。无聊的玲玲觉得非常奇怪，就跑过去问妈妈为什么浇水。妈妈告诉她，是因为馒头有点酸，撒上点碱水再蒸一会儿就不会酸了，具体是什么原因，妈妈也不清楚。

　　玲玲就又跑去问爸爸，原来酸碱可以发生中和反应，馒头酸时，放点碱，酸味会消失。馒头发黄，放点醋即可。

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　　淀粉（C6H10O5）n在酵母的催化下与水作用生成葡萄糖C6H12O6，而葡萄糖会变成乳酸（C3H6O3），所以馒头会发酸。化学式如下：

　　（C6H10O5）n+H2OnC6H12O6=C6H12O62C3H6O3+能量

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　　卖馒头的，为了馒头洁白好看，就用硫黄熏，这样看起来好看，但对人体是有害的。因为硫与氧发生反应，产生二氧化硫，遇水产生亚硫酸。亚硫酸对胃肠有刺激作用，而且会破坏维生素B1，又影响钙的吸收。工业的硫黄含有砷，容易发生砷中毒。

　　4.咸鸭蛋流油

　　智慧思索

　　把腌制的咸鸭蛋切开后，会看见一滴一滴的黄色物质流下来。这种液体是油。其实腌鸡蛋也有油，只是没有鸭蛋的明显而已。那么你知道为什么咸蛋会流油吗？

　　一个卖咸鸭蛋的人喊着：“咸鸭蛋，两块钱三个，不流油不要钱了。”有位中年妇女走过来，问道：“你帮我切一个看看，好就多买几个。”卖咸鸭蛋的乐呵呵地拿了一个，从中间切开，只见黄灿灿的油一滴一滴地往下流。

　　有时候，剥咸鸭蛋时会流油。有些小孩子见了都很惊奇，天真地说咸鸭蛋流眼泪呢，那么这到底是怎么回事呢？蛋里怎么会有油呢？

　　原来蛋类都含有脂肪，这些脂肪99%以上都集中在蛋黄里。

　　当鸭蛋放到盐水里腌制以后，由于蛋黄里脂肪比较集中，盐又有一个特殊的本领——使蛋白质凝固，蛋黄里原有的那些微小的小油滴因盐的作用，会凝聚在一起，变成大一些的油滴。

　　当咸鸭蛋放在开水中煮熟以后，蛋白质凝成了块，凝成了大油滴，剥开一看，整个蛋黄就变得金灿灿，还往外流油。

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　　蛋白质是一类含氮的生物高分子，分子量大，结构复杂。例如，血红蛋白的分子式是C3032H4816O812N780S8Fe4。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，蛋白质分子的物理、化学特性由氨基酸的三维结构决定。一种很特殊的蛋白质称为酶。

　　脂肪不能用化学式表示，主要成分为高级脂肪酸的甘油酯。油是不饱和脂肪酸的甘油酯或脂肪酸的不饱和甘油酯（甘油有三个“—OH”），脂肪是饱和脂肪酸的饱和甘油酯（脂肪酸也不可能是一种），也是混合物。

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　　蛋白质一词由19世纪中期荷兰化学家穆尔德命名。蛋白质分子中含有碳、氢、氧、氮，还有硫和磷。蛋白质是人体氮的唯一来源。

　　5.煎中药的技术

　　智慧思索

　　煎中药时，人们一般都不用钢、铁、铝等金属器皿，而是用沙锅或瓷锅，这里面有什么科学根据吗？

　　倩倩的妈妈生病了，医生给开了很多草药，医生再三叮嘱妈妈，熬药时不要用金属锅，要用瓦罐。

　　因家里没有瓦罐，农村有种风俗：药罐子是不能借的，去买吧，一时又难以买到。于是，妈妈就用铁锅熬了，觉得这也没什么区别。

　　可当妈妈掀开锅盖的时候傻眼了，只见草药变成了黑糊糊的渣子，水也熬干了。

　　原来铁和草药发生了化学反应，所以草药变黑了。其次，铁锅传热快，水很快就会沸腾，所以不久水就变成水汽“逃”走了。

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　　草药中一般含有鞣酸。鞣酸遇金属时，发生化学反应，生成不溶于水的鞣酸盐。由于中药中的鞣酸受到破坏，从而影响药效。

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　　鞣酸分子式是C76H52O46，别名鞣质、单宁、单宁酸，系由五倍子中得到的一种鞣质。为黄色或淡棕色轻质无晶性粉末或鳞片，有特异微臭，味极涩。溶于水及乙醇，易溶于甘油，几不溶于乙醚、氯仿或苯。其水溶液与铁盐溶液相遇变蓝黑色，加亚硫酸钠可延缓变色。为收敛剂，能沉淀蛋白质，与生物碱、甙及重金属等均能形成不溶性复合物。

　　6.辨别布料

　　智慧思索

　　市场上，有各种各样花花绿绿的布料，那么你知道如何鉴别它们都是些什么布料吗？

　　市场上，车水马龙，人来人往。在一家布艺店，一个中年妇女在看布料。

　　花花绿绿的布料让这位中年妇女看得眼花缭乱，她左摸摸右摸摸，不知道在做什么，这时卖布的男子走了过来，笑着问：“大姐，我能帮您什么吗？”

　　“这都是些什么料子啊，我怎么看不出来？”中年妇女疑惑地问。

　　只见卖布的男子不慌不忙地掏出打火机，诚恳地说：“这个燃得很慢的，是羊毛料；烧得最快的是棉布料；这个不容易烧的，而且一烧就熔化变黑的，是尼龙的。您看还需要什么吗？”

　　中年妇女看得傻眼了，卖布人的本领可真大啊。

　　原来，这些布料所含的纤维组织不同，所以燃烧的情况也不同。卖布人正是利用这一点来辨别布料的。

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　　生活中各种纤维的燃烧情况

　　1．天然纤维

　　棉纤维：遇火立即燃烧，燃烧速度很快，发出黄色的火焰，稍有灰，白色烟雾，有烧纸的气味，离开火焰仍然继续燃烧。吹熄火焰后，仍有火星延燃，但延续时间不长。燃烧后能保持原纤维束形状，手触易碎成松散的灰。灰烬呈灰色细软粉末。纤维的烧焦部分成黑褐色。

　　羊毛：接触火焰不马上燃烧，先卷缩，后冒烟，然后羊毛起泡燃烧，火焰呈橘黄色。燃烧速度较棉纤维慢。离开火焰即停止燃烧，不延燃。燃烧时散发出似烧焦头发和羽毛的气味。灰烬不能保持羊毛束原形，而是具有光泽的黑褐色的脆性状物，圆球形或无定形，用手指一压就粉碎。灰烬数量较多。

　　蚕丝：燃烧时先卷缩成团，燃烧速度比棉慢。燃烧散发的气味与羊毛相似，但较为轻微。燃烧后的灰烬颜色比羊毛稍淡，呈黑褐色小球，用手指一压就碎。

　　2．化学纤维（人造纤维和合成纤维）

　　涤纶：与火焰接触时，先引起卷缩熔融，然后燃烧，边燃烧边往下滴熔融物。有黄白色明亮的火焰，焰边呈蓝色，燃烧时火焰顶有黑烟。纤维束离开火焰，即停止燃烧。灰烬呈黑褐色的玻璃状硬块，手指能压碎。

　　锦纶：接近火焰可引起纤维收缩。接触火焰后，纤维迅速卷缩熔融，同时有小气泡。熔融的透明胶状物，如趁热用针挑动，可拉成细丝状。燃烧时有边缘呈蓝色的橘黄色或无火焰。离开火焰立即停止燃烧，有烧火漆和芹菜的气味。燃烧后纤维端呈浅褐色玻璃状圆珠，坚硬，不易压碎。

　　腈纶：接近火焰时，先软化熔融，再起燃。燃烧时出现黑色火焰且有闪光，离开火焰后能继续燃烧，但速度缓慢。燃烧时散发出辛辣的气味，有些像煤焦油味。灰烬呈脆性不规则的黑褐色硬块或球状物。

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　　化学纤维一般都属高分子化合物，其原料可分为天然的或人工合成的高分子物质。合成纤维不是直接以天然高分子材料为原料的，而是以简单的化合物为原料合成制得高分子物。成纤高聚物必须具有线型的分子结构，因为只有线型高分子物质才能溶解或熔融以制备纺丝溶液或熔体；大分子必须具有适当的分子量；相邻分子间必须具有足够的结合力，以保证纤维具有足够的强度。

　　各种化学纤维由于其原料来源、分子组成、成品要求等不同，制造方法也不一样。

　　7.剥洋葱为什么会流泪

　　智慧思索

　　军事上，有烟幕弹、催泪弹，这不足为奇，但厨房里也有一种“催泪弹”，你知道这是什么吗？

　　这就是洋葱，不信看下面这个故事：

　　某饭店新来的小伙计，负责厨房的后勤工作，比如择菜、洗菜、切菜等。

　　有一天，一位顾客点了道“洋葱猪排”，小伙计负责准备配料——洋葱。由于刚接触这行，不知道切洋葱时要注意哪些，结果小伙计一边切洋葱，一边流眼泪。

　　掌勺的厨师看见了，笑得前俯后仰，告诉小伙计切洋葱时沾点水，就不会这么刺眼了。

　　原来，洋葱的细胞里有一种特殊的蒜酶，在它的作用下，洋葱的细胞中产生了一些刺激性气体，这种化学气体刺激了眼部角膜神经末梢，使泪腺禁不住流出泪来。

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　　切洋葱会破坏洋葱的细胞，这样细胞里的酶会把一种无味的化合物拆开成为几个小分子。如下：

　　那些小分子中有一不稳定的化合物很快被水解为丙醛CH3CH2CHO、硫酸H2SO4和硫化氢H2S。硫酸属于刺激性物质，它便是刺激眼睛流出泪水的元凶。

　　CH3CH2CH＝S＝OCH3CH2CHO+H2SO4+H2S

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　　若要避免切洋葱时流泪，有两种方法可以处理：

　　方法一是将洋葱冷冻一段时间，这可减慢酵素把无味的化合物拆开的速度。

　　方法二是把洋葱放在水里一边浸着，一边切，这可让硫酸溶于水中，令它不能直接刺激眼睛。

　　8.安心油条

　　智慧思索

　　北京人的早餐一般以豆浆和油条为主。人们喝豆浆时，都喜欢以油条伴食，但制造油条的材料和程序是怎样的呢？

　　“老板，来碗豆浆，两根油条。”准备去上班的王先生喊道。

　　“好嘞，等两分钟您，这就现炸。”早餐店老板用一股浓郁的北京话回应着。

　　老板边说边做油条，只见他切了两小团面，拉成长条往油锅里一放，顿时，细细的长条便膨胀起来，一会便浮在油面上。

　　真神奇，王先生看得出了神。

　　原来，做油条的面里放了少量的酵母，还有苏打、明矾，和面时，苏打和面团里的水分发生反应，这样油条便会膨胀而浮出水面。

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