十大生活中化學反應,每一個都需要了解!

2021-02-15 化學好教師

化學不僅存在於實驗室,還存在於我們生活的點點滴滴。比如每次下廚的煎炸烹飪,都伴隨著化學反應而生成新的物質;再比如,每個人的成長和生活,吃一次藥、點一根火柴,甚至每一次呼吸,都有賴於化學反應,這也僅僅是冰山一角,可以說「化學」一直都在路上……今天,我們來看看生活中有哪些看似尋常的例子,但可以讓我們眼前一亮。

植物通過光合作用把二氧化碳和水轉化成食物(葡萄糖)和氧氣。這是日常化學反應最常見的一種也最重要的一個,因為通過這個反應植物為自己和動物生產食物,而且將二氧化碳轉化為氧氣。

反應過程是這樣的:12H2O+6CO2+陽光→(與葉綠素產生化學作用)C6H12O6(葡萄糖)+6O2+6H2O


與光合作用相反,細胞呼吸的反應過程是將能量分子結合我們吸入的氧氣釋放細胞所需的能量、二氧化碳和水。細胞能夠使用的能量的直接來源是一種叫做三磷酸腺苷(ATP)的化學能。

細胞呼吸反應的總體方程:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 能量 (36 ATPs)

與有氧呼吸不同,無氧呼吸則描述了一組化學反應,使細胞在無氧環境中從複雜分子處獲得能量。舉個例子,如果你進行了劇烈或者長時間的運動,氧氣被耗盡就會出現供應不足的現象,表面上看你的呼吸會很急促,還很可能你大汗淋漓,其實在身體內部的微觀世界,你得肌肉細胞正在進行一系列的無氧呼吸。生活中,通過無氧呼吸,酵母和細菌發酵,會產生乙醇、二氧化碳和其他化學物質,做出來美味的奶酪,葡萄酒,啤酒,酸奶,麵包等美食。

其反應過程是這樣的:C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 能量

相信這個大家都不陌生,每次點燃一根火柴,升一把火,或者是搞一次燒烤,你都會看到那跳動著的豔麗火苗。燃燒反應很多,舉例來講,一些壁爐和氣體烤爐的化學反應是丙烷的燃燒反應。

大體過程是這樣的:C3H8 + 5O2 → 4H2O + 3CO2 +能量

隨著時間的推移,鐵變成一種紅色,片狀覆層稱為生鏽。這是一種氧化反應的一個例子。日常生活中形成銅表面的銅綠和銀變色都屬於這類。

下面是鐵的生鏽的化學方程式:Fe + O2 + H2O → Fe2O3·XH2O

如果你把醋和小蘇打混合製作出「化學火山」的效果,或者在食譜中把牛奶和發酵粉混合,再加上一些其他的東西,那你一定體驗了一把雙置換或複分解反應。這些料理複合產生二氧化碳氣體和水,正是二氧化碳氣泡形成的火山效果,來幫助焙烤食品上升。這些反應似乎在實踐中簡單,但往往包含多個步驟。

醋和小蘇打的反應過程大體如下:HC2H3O2(aq) + NaHCO3(aq)→ NaC2H3O2(aq) + H2O(aq) + CO2(g)

電池使用電化學或氧化還原反應將化學能轉換成電能。自發的氧化還原反應發生在原電池,而非自發的化學反應發生在電解槽中。

電化學電池工作原理如下圖:

在消化過程中成千上萬化學反應的發生。只要你把食物放進嘴裡,在你的唾液澱粉酶開始將糖和其他碳水化合物分解成更簡單的形式以便身體可以吸收。鹽酸在你的肚子與食物反應將其分解,而酶的作用則是切斷蛋白質和脂肪,使它們能夠通過腸壁被吸收進入血液。

把一種酸(例如,醋,檸檬汁,硫酸,鹽酸)與鹼(如,小蘇打,肥皂,氨,丙酮)混合,就會發生的酸-鹼反應。這些反應中和酸和鹼,得到的鹽和水。生成的鹽當然不僅僅是氯化鈉,不同的酸鹼反應還會生產氯化鉀等。

其化學方程式:HCl + KOH → KCl + H2O

肥皂和洗滌劑的清潔作用也有賴於化學反應的方法。肥皂能乳化汙垢,把那些油性汙漬綁定到肥皂,這樣它們自然就與水一起被衝掉了。而清潔劑作為表面活性劑,能夠降低水的表面張力,從而能與油脂相互作用,孤立它們,使它們被衝洗掉。

(文章來源:高分子科學前沿)

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