化学与人类文明作业 -

1.学习本课程有何收获，有何建议？

答：其实自从初中就开始深深地喜欢上了化学这门学科，因为我觉得这个世界很奇妙，有很多问题都需要用化学知识去解决。所以一直以来我都对有关化学的问题比较关注，所以这也是我选修《化学与人类文明》这门课的一个契机。化学与人类的日常生活密不可分，通过学习这门课让我对中国乃至世界的能源的分布和能源的分类有了重新的定义。并且在老师的独特引导下让我了解到化学与人类健康密不可分，了解化学知识无疑对我们的健康百利而无一害。所以我希望能有更多的同学能够学习这门课来提高自己对化学的认识。所以我有以下建议希望老师能够采纳：①在课间做一些小实验，这可以培养同学对化学的兴趣②用多媒体设备播放一些有关化学的视频剪辑，这可以有效地调节课堂气氛③多布置一些有趣的课外作业，这样可以让同学在思考中学习很多化学知识。

2.常规能源结构中，中国与世界平均水平有何不同？什么是能源危机，你对其有何认识，解决能源危机有何对策，谈谈你的认识？

答：常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源。如煤炭、石油、天然气、核能等都属一次性非再生的常规能源。而水电则属于再生能源，如葛洲坝水电站和三峡水电站，只要长江水不干涸，发电也就不会停止。煤和石油天然气则不然，它们在地壳中是经千百万年形成的(按现在的采用速率，石油可用几十年，煤炭可用几百年)，这些能源短期内不可能再生，因而人们对此有危机感是很自然的。而中国总的说来占有大量的常规能源，但由于中国人口众多所以导致其平均能源占有量微乎其微。我认为想要缓解并解决能源危机应从以下几个方面着手：1.节约能源，提高能源利用率。目前世界一些工业化国家都在采取节能措施，联合热电(又称“同时发热发电”)就是比较热门的话题之一。普通发电厂的能源效率只有35％，而多达65％的能源都作为热白白浪费掉了。联合热电就要将这部分热用来发电或者为工业和家庭供热，因此可使能源利用率提高到85％以上，大大节约了初级能源。“原煤气化发电”是领先于世界的清洁能源技术，世界上第一套大型煤炭气化发电设施已于1994年在荷兰投入试运行。这套设施将原煤经气化和除硫后用来发电，可使效率达到43％~ 50％，而且基本上不污染环境。据专家们估计，原煤气化技术可作为火力发电厂的发展方向，目前的电厂到2030年几乎将全部改成煤炭气化发电，到那时可使同样数量的煤发的电量增加一倍。欧洲能源委员会已经决定设立专项基金用于这一新技术的推广。2.开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径。太阳能、地热能、风能、海洋能、核能以及生物能等存在于自然界中的能源被称作“可再生能源”，由于这些能源对环境危害较少因此又叫做“绿色能源”。开发“绿色能源”是解决能源危机的重要途径。近年来，面对能源危机，许多国家都在下大力气研究和开发利用“绿色能源”的新技术新工艺，并且取得了相当可观的成就。目前“绿色能源”在全球能源结构中的比重已达到15％～20％，今后由石油、煤炭和天然气“老三样”能源唱主角的局面将得到改善。3.开发核能，从根本上解决能源危机。目前科学家正在研究开

发的替代能源有核能、风能、太阳能、地热、生物能和水力发电等。据今年7～8月份的美国《未来科学家》杂志报道，科学家预计，到2010年，风能、太阳能、地热、生物能和水力发电将占到全部能源需求的30％。目前，最有希望的新能源是核能。核能有两种：裂变核能和聚变核能。可开发的核裂变燃料资源可使用上千年，核聚变资源可使用几亿年，这能根本上解决能源危机。

3.化学在解决人类衣食住行等方面有何贡献，举一二例说明？

答：化学在人们衣、食、住、行各个环节无所不在，且给我们生活增添温暖、便利。例如:尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料,丰富了人们的衣橱。在食方面,化学同样重要。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。由于有了化学,我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的-,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有美丽的瓷砖表面。化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,这些足以可见化学对人类的贡献之大。

4.维持人类正常生存的六大营养素是什么？它们各起什么作用，简要说明？

答：营养素是指维持人类生存的主要营养物质。一般包括六大类，即蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水。蛋白质:供给能量，调节生理机能，维持人体生长发育，构成及修补细胞，组织主要材料。醣类：供给能量，帮助脂质在体内的代谢，形成人体内的物质，调节生理机能。脂质：供给热能，形成皮下脂肪，维持体温恒定，协助脂溶性维生素的吸收与利用，保护内脏器官。矿物质：构成身体细胞有机物质的主要原料，调节生理机能。维生素：促进新陈代谢，调节生理机能。水：促进食物的消化及吸收作用，调节体温，维持正常循环作用及排泄作用，帮助维持体内电解质的平衡，滋润各组织的表面，减少器官间的摩擦。

5.哪些是人类必须的宏量元素？哪些是微量元素，各举一二例？

答：人体是由60多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类：①宏量元素：指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。其中C为最基本元素，C、H、O、N为基本元素，C、H、O、N、P、S这六种元素的含量占到了原生质总量的97%，称为主要元素。比如氮是构成蛋白质的重要元素，占蛋白质分子重量的16%～18%。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外，氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。由于氮在植物生命活动中占有极重要的地

位，因此人们将氮称之为生命元素。植物缺氮时，老器官首先受害，随之整个植株生长受到严重阻碍，株形矮瘦，分枝少、叶色淡黄、结实少，子粒不饱满，产量也降低。蛋白质是生物体的主要组成物质，有多种蛋白质的参加才使生物得以存在和延续。例如，有血红蛋白；有生物体内化学变化不可缺少的催化剂——酶（一大类很复杂的蛋白质）；有承担运动作用的肌肉蛋白；有起免疫作用的抗体蛋白等等。各种蛋白质都是由多种氨基酸结合而成的。氮是各种氨基酸的主要组成元素之一。②微量元素：凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素。微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。比如铁(Fe)。铁是人体内含量最大的微量元素，主要以铁卟啉络合物(血红素)形式存在，通常认为它对呼吸的作用最大。铁作为血红蛋白的主要成分，由于高价铁和低价铁容易相互转变，氧化还原反应迅速，成为输氧能力最优的材料，其输氧机理为：Hb—Fe(Ⅱ)+OHb—Fe(Ⅱ)一O，式中Fe(Ⅱ)表示亚铁，即铁在此时的存在形态；Hb代表血红蛋白。Hb的特定结构使其中的Fe(Ⅱ)与一般亚铁离子(Fe。+)不同，它与O的络合能力受到卟啉和近位的其他配体调控，Fe(Ⅱ)与卟啉络合使它不易被氧化；其他含氢的配体可与O成氢键，使氧加合物稳定化。当Hb这样的大分子结合几个小分子O 时，各O间存在协同效应，并且相互增强。这是由于在去氧的Hb与第一个O 分子结合后，亚铁发生转移，使近处的蛋白质链的基团运动，氢键重组，促进后来的oz结合。缺铁性贫血影响智力和心理健康，据报道，对1078例脾气急躁、多动的儿童检查，78%的缺铁；上海第一医学院也曾报告微量元素铁的缺失是耳聋的原因。

6.全球十大环境问题是什么？他对人类生存有何影响？怎样保护环境谈谈你的看法？

答：全球十大环境问题是（一）全球气候变暖：由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大，向大气释放的二氧化碳（co2）、甲烷（ch4）、一氧化二氮（n2o）、氯氟碳化合物（cfc）、四氯化碳（ccl4）、一氧化碳（co）等温室气体不断增加，导致大气的组成发生变化。大气质量受到影响，气候有逐渐变暖的趋势。由于全球气候变暖，将会对全球产生各种不同的影响，较高的温度可使极地冰川融化，海平面每10年将升高6厘米，因而将使一些海岸地区被淹没。全球变暖也可能影响到降雨和大气环流的变化，使气候反常，易造成旱涝灾害，这些都可能导致生态系统发生变化和破坏，全球气候变化将对人类生活产生一系列重大影响。（二）臭氧层的耗损与破坏：在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体，在离地面25千米处臭氧浓度最大，形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层，称为臭氧层。它能吸收太阳的紫外线，以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害，并将能量贮存在上层大气，起到调节气候的作用。但臭氧层是一个很脆弱的大气层，如果进入一些破坏臭氧的气体，它们就会和臭氧发生化学作用，臭氧层就会遭到破坏。臭氧层被破坏，将使地面受到紫外线辐射的强度增加，给地球上的生命带来很

大的危害。研究表明，紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸，造成细胞死亡；使人类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛，导致白内障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长，并穿透10米深的水层，杀死浮游生物和微生物，从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源，影响生态平衡和水体的自净能力。（三）生物多样性减少：《生物多样性公约》指出，生物多样性“是指所有来源的形形色色的生物体，这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体；它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种，同时，随着生态环境条件的变化，也会使一些物种消失。所以说，生物多样性是在不断变化的。近百年来，由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发，加之环境污染等原因，地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击，生物多样性也受到了很大的损害。有关学者估计，世界上每年至少有5万种生物物种灭绝，平均每天灭绝的物种达140个，估计到21世纪初，全世界野生生物的损失可达其总数的15%~30%。在中国，由于人口增长和经济发展的压力，对生物资源的不合理利用和破坏，生物多样性所遭受的损失也非常严重，大约已有200个物种已经灭绝；估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态，这些约占中国高等植物总数的20%；大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态，约占中国脊椎动物总数的7.7%左右。因此，保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件，同样是摆在我们面前的重要任务。（四）酸雨蔓延：酸雨是指大气降水中酸碱度（ph值）低于5.6的雨、雪或其他形式的降水。这是大气污染的一种表现。酸雨对人类环境的影响是多方面的。酸雨降落到河流、湖泊中，会妨碍水中鱼、虾的成长，以致鱼虾减少或绝迹；酸雨还导致土壤酸化，破坏土壤的营养，使土壤贫脊化，危害植物的生长，造成作物减产，危害森林的生长。此外，酸雨还腐蚀建筑材料，有关资料说明，近十几年来，酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上，甚至千年以上。世界目前已有三大酸雨区。我国华南酸雨区是唯一尚未治理的。（五）森林锐减：在今天的地球上，我们的绿色屏障--森林正以平均每年4000平方公里的速度消失。森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏，造成了物种的减少和水土流失，对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应。（六）土地荒漠化：全球陆地面积占60%，其中沙漠和沙漠化面积29%。每年有600万公顷的土地变成沙漠。经济损失每年423亿美元。全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷，其中33亿遭到荒漠化威胁。致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力。人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域，由沃土变成荒漠。中国的the yellow river ---黄河，水土流失亦十分严重。（七）大气污染：大气污染的主要因子为悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等。大气污染导致每年有30-70万人因烟尘污染提前死亡，2500万的儿童患慢性喉炎，400-700万的农村妇女儿童受害。（八）水污染：水是我们日常最需要，也上接触最多的物质之一，然而就是水如今也成了危险品。（九）海洋污染：人类活动使近海区的氮和磷增加50%-200%；过量营养物导致沿海藻类大量生长；波罗的海、北海、黑海、东中国海等出现赤潮。海洋污染导致赤潮频繁发生，破坏了红树林、珊瑚礁、海草，使近海鱼虾锐

减，渔业损失惨重。（十）危险性废物越境转移：危险性废物是指除放射性废物以外，具有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性和其他对人类生存环境存在有害特性的废物。美国在资源保护与回收法中规定，所谓危险废物是指一种固体废物和几种固体的混合物，因其数量和浓度较高，可能造成或导致人类死亡率上升，或引起严重的难以治愈疾病或致残的废物。它对人类的影响有：全球变暖导致冰山融化，引起海平面上升。海平面上升后，首先会使沿海部分地区被淹没。这将会导致以下几方面后果：1、往往沿海地区往往经济比较发达，将使沿海经济成果毁灭，国家经济受到重创；2、将有数以千万、亿计的人口内迁，引起国家不稳定和通货大幅度上涨；3、需要投入巨额资金来修筑堤坝，使国家支出加大；4、沿海地区瘟疫将频繁暴发，程度将更加严重。海平面上升后，其次将使海啸发生的频次增加，剧烈程度加大。将会导致：1、沿海地区居民生存成本增加；2、非正常死亡率上升；3、经济损失严重而且无法持续发展。此外还会造成海水倒灌，引起土壤盐碱化和淡水无法饮用，致使居民生存成本增加和生活质量下降。全球变暖还会使农作物生长环境发生变化、植物害虫生存率提高，植被将被大面积损害、瘟疫将频繁暴发，程度将更加严重。洋流与气流将发生不可预测性改变。臭氧层空洞将使太阳紫外线大量进入大气层，辐射向地球上的生物，包含人类在内的生物发生不可逆转性疾病的机率大大增加，并且生存环境将受到重创。人类生活环境的污染方面，空气、化学和光污染将使人类机体病变的机率、程度、不可逆转性和不确定性加强；污染造成的资源短缺将使人类生存成本增加和资源类价格上涨，从而导致与不可再生和替代资源有关及后续的行业产品价格上涨，形成通货膨胀。淡水资源的减少将会引起1、人类生存成本增加；2、水资源淡化和净化方面资金投入巨增；

3、地表下沉和沙化，引起建筑物受损和农田产量下降。总之，人类面临的上述环境问题将使人类生活水平大幅下降，通货大幅上涨，国家和世界陷入经济和环境危机，人类面临生存危机。我认为人类应该从以下方面来努力改变现状：1.节能减排。2.开发并鼓励使用比目前耗能少的替代品。3.除制度外还应使人们及企业对环境具有危机感和使命感，从而自发保护环境，一方面使制度容易落实，另一方面可以发展出更多的节能减排办法，使环保更有效的进行。

4.计划生育政策的继续严格实施。

5.对重大耗能及排污进行严格规范，必要时进行立法。

6.通过预防和警惕减少人类生活中的失误造成的能源消耗与排放。

7.尽量把自然灾害纳入人类的控制范围（比如，必要时对干燥的森林进行人工降雨）。8.全球范围内应使重要国家对生存环境具有危机感和使命感，从而使世界和平发展。9.鼓励并引导年青人及下一代对科学知识的追求，加大科技投入。10.注重在生物、电子、航天、自然地理、物理、数学、化学、天体、材料、环保、医学以及相应交叉学科的发展与研究。11.倡议人们真正对下一代负起责任。12.加强对知名人士的环保知识培训，并使知名人士成为环保的倡导者。13.倡导素食主义。14.尽量以自行车代车。