氧化还原反应在生活中的体现

2018-12-23 21:39胡潇雨山东省实验中学
数码世界 2018年1期
关键词:物质苹果利用

胡潇雨 山东省实验中学

氧化还原能够保证日常生活的有序进行,试想如果没有氧化还原,人类的赖以生存的环境都会发生翻天覆地的变化,简单的呼吸都会变成一种奢望,由此能够看出其对于地球的重要意义。

1 在农业中的体现

1.1 植物的各项反应

1.1.1 光合作用

植物光合作用与其他氧化还原反应相比较而言,算是较为复杂的一种,呼吸作业也是一样。植物(下文均指代绿色植物)在有光的条件下利用其体内包含的叶绿体,将空气中包含的水分和CO2通过一系列的反映转化为O2以及葡萄糖。光合作用的反应

除了为动物供给氧气这一作用之外,反应所产出的糖分也能满足动物对糖分的需求,人类能够正常的生存下去与之有着密不可分的联系。

1.1.2 呼吸作用

呼吸作用可以理解为,植物在自身成长的过程中,消耗O2和葡萄糖,经过体内一些转化,产生一定的能量,维持自身各项机能处于一种正常的状态。反应方程式为:C6H12O6+O2=H2O+CO2+能量。

植物通过自身的光合和呼吸,调节了空气中O2和CO2的量,让二者在大气中保持着一种动态的平衡,对整个生态环境的和谐也有着重要的意义。

1.2 田地的排水给水

通过给对农田的给水排水处理,调节农田中各种物质的含量,阻止反应的进行,减缓土壤中于植物有益的物质的流失,确保农作物能够正常健康成长,以此提高产量。

在农作物成长过程中,水分含量有着重要的意义,但适当的排出田地里的水也能促进植物成长,通过多余水分的排出,土壤的通透性会大大加强,氧气也更易与作物发生一些列反应。同时CH4、H2S、Fe2+等具有较强还原性的且对作物成长有害的物质,还会伴随着排水这一行为发生氧化反应,发生反应之后它们的含量也会相应减少,保证农作物的健康成长[2]。

2 在工业中的体现

2.1 金属冶炼

在生活中得到大量利用的金属,多数都是相关领域的企业利用氧化还原不断提炼出来的,主要有以下几个较大的方面:

2.1.1 性质活泼有色金属的提炼

电解法制铝就是一个典型的利用氧化还原生成纯金属的过程,且Al是一种较为活泼的金属,反应过程为:2Al2O3=4Al+3O2,这个反应中用到的三氧化二铝熔点接近两千一百摄氏度,普通的方法很那将它转化为铝,利用电解法就能轻易达成这一目的。

2.1.2 热还原法

热还原法是将温度调至足够高,在这种条件下较为容易提炼出一些黑色金属或者不能通过电解法提炼的普通有色金属,例如,纯铁的提炼过程:

2.1.3 湿法冶金

相关行业提炼一些较为贵重的金属,通常会运用湿法冶金这一技术,例如:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,利用这种方法就能冶炼出铜。

2.2 纺织工业

防治工业中为了保证纺织物外观所使用的漂白等方式,多是也是利用Cl的强氧化性,确保漂白、消毒等工作能够正常运行。

2.3 化工产品

当今社会对于能源的合理利用有着足够的重视,它是确保人类能够长久的在地球这片土地生存下去的重要方法,如何高效节约的利用一些能源在日常工作生产中,是当今人类必须思考的一些问题。化学能是当今时代能够加以利用的一种新型能源,而多数能为人所用的能源都与氧化还原有关。

目前地球上还存在一些国家处于粮食短缺的水深火热中,科学家对于提高粮食产量也有着足够多的重视,除了利用生物科技从作物根本上提高产量之外,也可以利用一些化学技术,实现土地里能源的集中。例如,通过高温、高压生成氨供以作物使用:N2+3H2=2NH3,通过上述方程式能看出,这种制造氨气的方法,所选取的原料大多是空气中本身含有,或者经过一些简单的催化反应就能直接生产出来的,与传统的人工固氮相比起来,耗费的原料较少,能有效降低成本。

3 在医学中的体现

医学主要是通过不断的研究地球上存在的各种物质,解决困扰人类多年的疾病问题,减少人在日常生活中受到的病痛困扰。经过多年不断的探寻,研究人员终于发现引发人类疾病的主要是由于人体内包含的自由基在长期的生活中发生了化学反应——氧化还原。自由基在人体内是属于一种较为活泼的电子,它通常喜欢自行与其他物质发生反应,以保持自身达到一个较为稳定的状态。这种反应,自由基自身达到一种稳定,但是,与它发生反应的其他物质却因为它的这种强势的夺取而变得极其不稳定,体内的一些物质就会逐渐产生混乱,疾病、衰老等一系列问题也会接踵而来。

在日常生活中,医生通常会建议病患适当补充维生素相关物质。拿维C举例,它就是一种很好的抗氧化剂,能够抑制体内某些过于活泼的物质,保持人体内部各项程序的正常进行。

4 在日常生活中的体现

前文提到的植物呼吸,在动物身上也会发生与植物呼吸相同的反应,这是最常见的反应也较为复杂的氧化还原。人在呼吸过程中,把存在于体内的碳水化合物与O2发生一系列反应,最终产出H2O和CO2。与植物不同的是,动物不能自行产生能量供给自身的一系列活动,因此需要从外界摄取一定量的食物,将食物本身蕴含的大量能量逐步转变为能够维持人类日常运动、消耗的化学能,这个转化过程也是一个氧化还原在日常生活中的体现。

除了这些与人体机能相关的反映,日常生活中,食物不及时食用、铁器生锈、铝制品会随着时间的推移逐渐变暗、或者苹果去皮之后,整个苹果会逐渐变成黄褐色,影响人的感官等等,这些能够直接表露出来的现象也都是氧化还原的真实写照[4]。

以切开的苹果为例,苹果中包含的亚铁离子是一种较为活泼的物质,极易被氧化,苹果切除表皮暴露在空气中时,空气中含有的O2就会与Fe2+发生反应,其他物质也会与空气中的成分发生氧化还原,最终各方面综合致使苹果变成黄褐色。

5 结束语

氧化还原是诸多化学反应中较为常见的一种反应,它与我们的生活息息相关,在生活的方方面面都有着不同的体现,在农业、化工行业、医药制造企业中都占据着非常重要的地位,对它的开展一些较为深入的研究也能大程度上便利我们的日常生活。掌握氧化还原在各个领域中不同的反应方式,也能极大程度上丰富人类的知识体系,在资源节约、能源利用等方面也会存在深远意义。

[1]孙宇红.生活即教育——“生活中的氧化还原反应”教学实录及反思[J].化学教与学,2014(12):66-67.

[2]高悦华.氧化还原反应在非金属教学中的应用[J].数理化学习(高三版 ),2014(3):52-53.

[3]廖旭杲.全面理解学以致用——例析生产、生活中的氧化还原反应[J].高中数理化,2010(4):57-59.

[4]王军.运用生活事例学习氧化还原反应[J].中学课程辅导:教学研究,2014(25):160-160.

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