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【转载】体育中的化学  

2013-08-14 17:19:06|  分类: 高效课堂 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自fjxyyzzmz《体育中的化学》
 

【转载】体育中的化学 - 晓红 - 心情咖啡

中国飞人——刘翔在比赛中飞翔

  朋友们,你们是否知道在激动人心、令人赏心悦目的体育世界中,处处充满着化学知识。

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新华社记者杨明参加第24届奥运会火炬接力长跑活动

  几千年来,火炬一直是光明、勇敢和威力的象征。自第十一届奥运会以来,历届开幕式都要举行颇为隆重的“火炬接力”。谁使火炬闪烁出耀眼光芒?是易燃有机物。丁烷气和煤油都是常用的火炬燃料:

2C4H10+13O28CO2+10H2O

  我国化学专家研制的式样新颖的轻型火炬,火苗高达一米左右,即使在睛朗的白天,二百米以外,仍然清晰可见,而且在大雨中也熊熊燃烧。它使十一届北京亚运会增色不少。

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  在激烈拼搏的足球赛中,我们常看到运动员摔倒在草坪上,这时队医急忙跑上前,用一个小喷壶,哧!哧!在运动员受伤的部位喷了几下,然后反复搓揉、按摩,不一会儿,受伤运动员竟又生龙活虎地冲向了球场。小壶里装的是什么灵丹妙药呢?这就是氯乙烷(CH3CH2Cl ),一种无色、沸点只有13.1℃的易挥发有机物。我们知道,液体挥发时,将从周围吸收热量,所以当把氯乙烷药液喷洒在运动员受伤部位时,由于它们迅速挥发而使皮肤表面的温度骤然下降,知觉减退,从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。

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  在体育场,围绕着翠绿色足球场的是一圈圈十分醒目的棕红色的田径跑道。这种跑道是用最新合成材料——塑胶铺设的。俗称“塑胶跑道”。塑胶跑道的构造,好像是一块正贴胶粒的海绵乒乓拍。跑道面上的橡胶颗粒好比是胶粒,那塑胶面层就相当于海绵层,而跑道的地基就像球拍的木底板。这种塑胶跑道为田径健儿创造佳绩,提供了良好的基础。

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  不同的运动员对于运动鞋的材料也有不同的要求。为此,设计师采用了最新的化学材料设计了各种性能的运动鞋,颇受运动员的青睐。篮球、排球运动员需要有一定弹跳性的鞋,他们选用弹性十分好的顺丁橡胶作鞋底;足球运动员要求鞋能适应快攻快停、坚实耐用的要求,便用强度十分高的聚氨酯橡胶作底材,并安装上聚氨酯防滑钉;田径运动员要求鞋柔软而富有弹性,又设计了高弹性的异戊橡胶鞋底,满足了运动员的要求。

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  发令枪打响后为什么会产生白色烟幕呢?火药纸里的药粉含有氧化剂氯酸钾和发烟剂红磷等物质。摩擦产生的高温使氯酸钾迅速发生分解反应:

2KClO3高温2KCl+3O2

产生的氧气马上与红磷发生剧烈的燃烧:

4P+5O2Δ2P2O5

燃烧的产物是白色粉末五氧化二磷,在空气中极易吸水而形成酸雾,所以计时员就在黑色的烟屏上看到了一股淡淡的白色烟雾。

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  举重前,运动员把两手伸入盛有白色粉末“镁粉”的盆中,然后互相摩擦掌心。这个助运动员一臂之力的“镁粉”真是金属镁吗?镁粉具有银白色的光泽,这种白色粉末真正的身分是碳酸镁(MgCO3)。MgCO3具有良好的吸湿性,能加大手掌心与器械之间的摩擦系数,从而使运动员能紧紧握住杠铃,创造优异成绩。

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  宏伟壮观的体育馆用茶色玻璃装饰后,美观大方,给人以一种文静高雅的印象。茶色玻璃是一种能吸收红外线的吸热、隔热玻璃,其中含有微量的铁、钴、硒等氧化物,它透过的红外线只有普通玻璃的14 。用它装饰体育建筑,不仅内部光线柔和,而且有防眩、隔热的效果。无怪乎大热天走进体育馆,顿时会感到优雅凉爽。

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  化学为体育锦上添花,为体育立下了汗马功劳,在广阔的体育世界中真是无处无化学!你看:冲浪运动用的帆板是泡沫塑料制成;保龄球是用硬胶与塑料混合压制而成的;五光十色的飞碟盘是用塑料制作的;化学家发明的一种化学涂料,擦在游泳运动员身上,可使游速每秒2 米的情况下,减小水的阻力10 %;一种由超细尼龙纤维和聚氨纤维组成的游泳衣,可使运动员游得更快

  然而,化学物质的滥用也给纯洁的体育世界带来了灾难。

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本·约翰逊——因禁药被夺牌的奥运第一人

  曾记否,在第二十四届汉城奥运会上,加拿大短跑名将本·约翰逊以9 79 的百米成绩战胜美国短跑名将刘易斯,并刷新了自己保持的男子100 米世界纪录的时候,整个体育场都沸腾了,人们像欢迎英雄一样激动地呼喊着他的名字,向他欢呼、致敬。但是,几天以后,奥运会组委会却公布了一个令人震惊的消息:约翰逊在比赛中服用了违禁药物,他所创造的新世界纪录被取消,并收回金牌。约翰逊用不正当的手段欺骗了国际舆论,玷污了奥林匹克精神,他受到了谴责和惩罚。

  违禁化合物多数是有机化合物,其组成复杂、种类繁多。目前国际奥委会规定的违禁药物有五大类99 种。它们是:合成类固醇、麻醉剂、兴奋剂、β阻断剂和利尿剂。70 %的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇。服用了类固醇能增长肌肉、增强耐力,适应大运动量训练和加速训练后的恢复,在比赛中取得较好成绩。但此类药物对身体的危害性很大,不但损伤肝脏,还是肝癌的诱因,而且可以使泌尿系统发生癌变,并给心脏、血管带来危害。为维护奥林匹克原则、维护运动员的身体健康,1968 年,奥委会公布并完全禁止运动员服用违禁药物。

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