模拟训练(十)
2018-12-20
为了让皮肤免受太阳光的伤害,很多人一年四季都会采用各种方式进行防晒,其中防晒霜可以说是使用频率最高的物品了。防晒霜为何能防晒?它是如何在我们皮肤表面起作用的呢?
根据波长的不同,太阳光可分为红外线、可见光、紫外线等波段。紫外线根据波长的不同,又可以划分为三个范围——UVA、UVB和UVC。UVA是波长最长的一种紫外线,它能穿透皮肤表层。我们常说的“晒黑了”就是这部分紫外线起的作用。UVB大部分被臭氧层吸收,只有极少量能到达地球表面。UVB在夏日含量最高,冬日最低,我们感觉到皮肤被太阳晒得又红又痛就是UVB在作怪。它还会增加人患皮肤癌的可能性。UVC是短波灭菌紫外线,它的穿透力最弱。医用的紫外杀菌灯,其实就是UVC灯。太阳光中含有的UVC几乎被臭氧层完全吸收,所以平时生活中几乎不会遇到它。
防晒霜常见的作用机制有两种,物理防晒和化学防晒。物理防晒霜中的矿物质粉在皮肤上形成保护层,这层屏障像镜子一样将紫外线反射出去。氧化锌和二氧化钛这两种矿物质粉末是物理防晒霜中的主要有效成分,它们在中学化学学习中比较常见。氧化锌在化学工业中常被用作催化剂、助熔剂,纳米氧化锌因具有压电效应,可以用来构建摩擦纳米发电机;二氧化钛可以用于生产涂料、医药、化妆品,是全世界销量最大的无机化学品之一。化学防晒霜中的化学物质则会与皮肤细胞吸收的紫外线发生化学反应,将光能转化为其他对皮肤无害的能量释放出来。这类化学物质通常是有机物,例如对氨基苯磺酸及其衍生物。与氧化锌和二氧化钛不同的是,这类有机物具有透光性,会和紫外线在皮肤表面反应,而不是被直接反射出去。
这两种防晒机制也都有自己的缺点:物理防晒霜中的矿物质粉微粒较大,涂在皮肤表面会让人感到厚重和油腻;化学防晒霜中的一些化学成分会对皮肤有一定的刺激性,对皮肤敏感的人来说可能会引起瘙痒和刺痛等不适。
善变的碘
19世纪初的一天,法国化学家库特瓦正在实验室内进行从海藻灰溶液中提取硝酸钾的操作。为了除掉其中的硫化物,他往溶液中加入了浓硫酸。在蒸发过程中,他发现母液中竟冒出了炫丽的紫色气体。这紫色气体像彩云一样冉冉上升,遇冷后马上冷凝成片状的紫黑色晶体,晶体具有金属光泽。这偶然得到的耀眼的紫黑色晶体就是单质碘。
碘是人体内的微量元素,虽然含量很低,但是它对保持身体健康十分重要。碘的化合物常见于我们的生活中:加碘食盐能起到预防性补碘的作用;碘酒——碘的酒精溶液,在处理伤口时能杀菌消炎。此外,碘的放射性同位素碘131的化合物可用于甲状腺功能跟踪检查和甲状腺疾病的治疗。
碘有一个“本领”——善变色。碘的晶体虽然是紫黑色的,但是溶于水后就变成了棕黃色,溶于乙酸乙酯或苯中又变成了粉红色。如果碘溶液与淀粉相遇,不同的条件下,还会变出蓝色、黑色、黃色等各种颜色。下面我们来动手做几个有趣的实验,看一看碘的“表演”吧!
试一试
氧化锌的化学符号是 ,它与盐酸反应的化学方程式是 。锌属于活泼金属,常见金属的活动性顺序是 。
鈦和钛合金是重要的金属材料。一般来说,合金与金属相比熔点 ,硬度 。二氧化钛的化学符号是TiO2,俗称钛白粉,它包含 、 两种元素,是
(填“金属”或“非金属”)氧化物。
探究实验1 色随纸变
取打印纸(其他白色的书写纸也行)和餐巾纸各一张,用毛笔蘸取市售的碘酒,分别涂在这两张纸上。刚开始,两张纸上都呈显出棕黄色的渍印。置于桌上约1—2分钟后,打印纸上的棕黄色会渐渐变为灰色,且颜色渐渐变深,最终呈黑色,而餐巾纸上的棕黄色没有变化。
探究实验2 变黑?变蓝?
小明同学推测,在探究实验1中,打印纸上涂碘变黑是因为打印纸上涂有淀粉。但是他用米汤(含有淀粉)在纸上写字,然后将纸张浸入稀碘水中,出现的字迹为蓝色。碘遇淀粉,到底变黑还是变蓝?为了研究这个问题,小明做了两个小实验:
(1)在一塑料瓶盖内放一层面包粉(熟而干燥的淀粉),量约1克,用滴管吸取市售的碘酒,滴加几滴在面包粉上,此时滴在面包粉上的碘酒呈棕黄色。如空气较潮湿,几分钟后这棕黄色会渐渐变为灰色,且颜色越变越深,最终呈黑色。用滴管滴加少许水,将这面包粉搅拌均匀,盖内面包粉会全变为乌黑色。
(2)将探究实验1中涂有碘酒的打印纸放在灯焰上小心烘烤(除去纸上水分),片刻后这黑色渍印会变为棕黄色,冷却后还是棕黄色。在棕黄色渍印的边沿滴一滴水,水滴慢慢渗入纸内。此时可发现,水珠中出现了蓝色,渍印渗水变湿处却变为黑色,干燥处仍然为棕黄色。
思考题:根据上述两个小实验中的变色现象,可以发现淀粉遇碘后会呈现不同的颜色,其差异和含水的多少密切相关。你能总结其中的规律吗?
知识拓展
根据以上实验原理及探究方法,同学们还可自行设计一些实验来探究碘与淀粉显色反应的条件,比如温度、溶液pH的改变,以及向溶液中滴加四氯化碳等操作对显色的影响。
请用科学原理解释以下现象:
1. 在淀粉和碘水混合的显蓝色的溶液中滴加1%的烧碱溶液,则蓝色会很快褪尽。
2. 在糯米粥汤中滴入稀碘水,则会显现出紫红色。 (适合初中学生)
1. 近几年已有多项诺贝尔化学奖与蛋白质的研究有关。核糖体主要由RNA和蛋白质构成,其功能是将氨基酸合成蛋白质。下列关于蛋白质的叙述中,正确的是( )。
A.通过盐析作用析出的蛋白质难再溶于水
B.蛋白质溶液不能发生丁达尔现象
C.蛋白质溶液中的蛋白质能透过半透膜
D.天然蛋白质的水解产物为α-氨基酸
2.为了使鱼苗顺利经受运输,必须满足三个条件:①保持适量氧气;②及时排除鱼苗呼出的二氧化碳;③防止细菌大量繁殖。在远距离运输鱼苗的用水中,最好适量加入下列物质中的( )。