体育运动中的BetVictor Sports(伟德体育)国际官网化学知识2

2024-08-12 13:22:38

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　　1、体育运动中的 化学知识,主讲 任川洪 物理与化学学院,一、化学与体育,化学（chemistry）是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。 体育运动是锻炼身体增强体质的各种活动，包括田径、体操、球类、游泳、武术、登山、射击、滑冰、滑雪、举重、摔跤、击剑、自行车等各种项目。,激动人心、令人赏心悦目的体育运动中，处处充满着化学知识 。,二、体育运动中 常见常用的化学物质,1发令枪发出的响声和烟雾,赛跑时，发令枪一响，同时产生白色烟雾。响声和烟雾是如何产生的呢?这是因为发令枪所用的“火药纸”里含有氯酸钾和红磷两种“药粉”，此混合物经撞击即发生剧烈反应而发出响声。反应方程式为： 5KClO3+6P=3P2O5+5KCl 生成的P2O5白色固体小颗粒（形成白烟）吸水性很强，吸收空气中的水，生成磷酸溶液的小液滴（雾），因此产生烟雾。,2止痛的氯乙烷,足球运动员或其他运动员在激烈拼搏中可能发生踢伤或摔伤事故，疼痛非常。这时往往有队医提上一个小壶跑上前去，在运动员受伤的部位喷几下，然后进行揉搓、按摩。这种办法的镇痛效果一般是很好的。多数受伤运动员当时又能进入拼搏的行列。队医用的什么灵丹妙药呢？

　　2、,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。,3、“镁粉”与举重,举重运动员和有些项目的体操（单双杠等）运动员比赛前把两只手伸入盛有一种白色粉末的盆中，然后互相摩擦掌心。这种白色粉末俗称“镁粉”，其实是碳酸镁（MgCO3）粉末。碳酸镁粉末具有很好的吸湿性，能加大手掌心与器械之间的摩擦系数，从而有助于运动员创造优异成绩。,4、火炬,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+13O2 点燃 8CO2+10H2O,北京奥运会火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度，能在每小时65公里的强风和每小时50毫米的大雨情况下保持燃烧。“祥云”燃烧系统内装的燃料是丙烷（C3H8）.火苗高达一米左右，即使在睛朗的白天，二百米以外，仍然清

　　3、晰可见.火炬在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，十分轻盈。下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落。,5、塑料与橡胶,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。,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,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。,塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗

　　4、粒、颜料、助剂、填料组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率。塑胶跑道是由聚氨酯橡胶等材料组成的，具有一定的弹性和色彩，具有一定的抗紫外线能力和耐老化力，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。,顺丁橡胶 (BR) 全名为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶，简称BR 分子式 -CH2-CH=CH-CH2-n 由丁二烯聚合制 顺丁橡胶得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。,异戊橡胶,是聚异戊二烯橡胶的简称，于1960年投入工业生产。它的结构和性能跟天然橡胶相同或相似，因此有“合成天然橡胶”的美称。它的弹性、耐热、耐磨、撕裂强度等都优于天然橡胶，而且吸水性小、含非橡胶成分少。缺点是加工性能较差。它能代替天然橡胶应用于各方面，特别适合单独制造各种轮胎、胶管、胶带等产品。,聚氨酯,聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯

　　5、或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。,6、有机玻璃,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。大热天走进体育馆，顿时会感到优雅凉爽。这种效果实际上是有机玻璃的功劳。主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。茶色玻璃，其中含有微量的铁、钴、硒等氧化物，它透过的红外线。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。,7、北京奥运会“鸟巢 ”,“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成 但用的不是一般钢材，而是 Q460钢。 Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格的钢材；而这次使用的钢板厚度达到110毫米，是以前绝无仅有的，在国家标准中，Q460的最大厚度也只是100毫米。以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460，从2004年9月开始，河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关，前后3次试制终于获得成功。共用了400多吨,体育场外壳采用可作为填充物

　　6、的气垫膜，不但使屋顶达到完全防水的要求，而且阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。 “鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。,三、化学产品对体育运动成绩提 高的贡献,在过去一百多年间，各项运动的世界纪录不断被改写。 运动员的表现不断进步，其中一个原因是不断研制出了新的化学材料，令运动器材得以改良。,1、玻璃钢与撑杆跳高,田径比赛中，撑杆跳高是人们最喜欢的项目之一。它充分体现了体育比赛过程中更高、更强的竞赛精神。撑杆跳高运动员必须具备全面的身体素质、高超的技术和过人的勇气，才能跃过令人眩目的高度。同时撑杆跳高作为一项得用器材的运动，撑杆也越来越起到重要作用。,男子撑杆跳高的世界纪录为6米14，奥运会纪录为5米96。,上世纪40年代以前，撑杆跳高运动员选用强度、韧性高的竹子作撑杆。50年代起改用金属杆。在使用金属杆的19年中，撑杆跳高的世界纪录虽有提高，但只提高了6厘米。70年代改用玻璃钢制作的撑杆后到现在，此项纪录提高的

　　7、程度就大得多。可见此项纪录与所采用的撑杆的品种、质量不无关系。,玻璃钢,玻璃钢是一种复合材料，它是用玻璃纤维作“筋骨”，用合成树脂（酚醛树脂、环氧树脂或聚酯树脂等）作“肌肉”制成的材料，质轻而坚韧，其抗拉强度可与钢材相媲美，因此得名玻璃钢。,2、铝杆与掷标枪,标枪杆的材料最初采用木材，后来又制成竹杆标枪。1952年起，逐渐改用铝杆标枪。1984年洛杉矶奥运会上，前民主德国选手乌贝霍思使用铝杆标枪，投出105米世界最高纪录。,3、高聚物与射箭,1972年的慕尼黑大赛上，美国选手推出了“秘密武器”：一种用涤纶加聚酯制成的新型弓弦。 1985年，又一种新的弓弦高分子聚乙烯弦问世，射箭的命中率又有了进一步的提高。,4、尼龙纤维、涂料与游泳,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。,荷兰人对穿不穿游泳衣时的阻力做过研究，发现不穿游泳衣要比穿游泳衣时的阻力大9%。穿游泳衣可遮住身体凹凸部分，使之更趋于流线型，甚至在一定程度上阻力引起的身体变形也会减少，有利于提高游泳速度。于是游泳衣的材料成了研究对象。上世纪4050年代，丝绸泳衣称雄泳坛；50年代后

　　8、期，尼龙泳衣开始风靡世界；汉城奥运会上，美国选手借助新颖的“大力士泳衣”取得了好成绩。这种泳衣由超细尼龙纤维和聚氨酯纤维织成，其平滑度和伸缩性都比普通泳衣好得多。,二十世紀初 廿一世紀初,钢,钛合金,二十世紀初 廿一世紀初,木材,玻璃纤维,二十世紀初 廿一世紀初,木材,碳纤维強化塑胶,化学为体育运动锦上添花，为体育事业立下了汗马功劳，在广阔的体育世界中真是无处无化学！,四、体育 运动中的违禁药品,化学物质的滥用也给纯洁的体育世界带来了灾难。,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秒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。,主要的禁药种类,1镇痛剂 有、美散痛、二乙酰（）、乙基（狄奥宁）-等20多种。它们对人的神经中枢有兴奋作用，

　　9、服用后能使人体产生一种痛快感和心理兴奋，降低疼痛，出现幻觉，从而抑制伤痛，增强竞技能力。它们多属成瘾性毒品，长期使用，严重威胁人体健康。引起严重的性格改变，包括使人变得冷漠、神思恍惚，诱发生命危险，滥用麻醉剂者容易卷入暴力行动和犯罪活动。,2镇静剂,有醋丁酰心安、倍它洛尔、心得安等10多种。它们能阻断交感神经节，会降低人体的血压和心律，提高镇静感，稳定情绪，抑制手的颤抖。使用后可以提高射击、射箭运动员的比赛成绩。但滥用此类药物，会引起头晕、失眠、抑郁、幻觉、心跳过缓、低血压，严重时可诱发支气管哮喘，若长期使用后突然停药，则会引发心跳过速、心肌梗死，乃至突然死亡。,3,有40多种。例如、、麻黄素等。这些药物的作用是增强人的精神和体力，消除疲劳，提高速度，提高人体反应的敏感性，改善运动中的竞技状态。如短跑比赛中的起跑和游泳比赛中短跑离项目的起跳入水。但长期使用会有瘾，导致过度兴奋与焦虑，进一步影响人体本身判断力而容易受伤；使心率、血压急速上升有可能造成脱水、脑溢血及心脏病发作，心血管系统紊乱，严重损害人体健康。,可导致呼吸和循环衰竭，甚至引起心脏衰竭而造成死亡。对中枢神经系统的危害引起的副作用包括焦虑烦躁、神经紧张、易怒和失眠。有些刺激剂还会引起性格改变，使人表现出攻击性和暴力行为，或出现注意力难以集中、阅读困难等现象，有时还会引发妄想症和精神病。,4甾体同化激素,有氯睾酮、双氧睾酮、乙诺酮等20多种。服用这类激素后，可以增加肌肉组织力量，提高竞技能力。有人把它比喻为好象给运动员以另一个强健的体魄。一般在参加短跑、举重、健美等比赛的运动员中发现使用。例如，1988年第24届汉城奥运会中约翰逊就是使用了这种药物创造成了所谓的100米跑世界纪录。,运动员若大量使用这类药品后，可以在短时间内使肌肉较快地发展，但同时会破坏肌体，甚至造成膝盖破裂、肌肉体脱离肌带、干扰人体的自然激素平衡。男子服用后会发生抑制雄性激素分泌、睾丸缩小、减少、胸部扩大，早秃；女子服用后，会发生男性化、月经失调、毛发增多、声调变低、皮肤粗糙。严重的还会损害肾脏、心脏，诱发肝癌和心脏病。青少年服用会造成停止生长发育的后果。,5

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