8.2 化学品的合理使用 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章《化学与可持续发展》 8.2《化学品的合理使用》备课简案 高一化学组 课型：新授课 课时：1课时 授课对象：高一学生 主备人 课标要求 【内容要求】 主题5：化学与社会发展 5.1化学促进可持续发展 结合实例认识化学科学与技术合理使用的重要性。认识化学科学与技术的不断创新和发展是解决人类社会发展中遇到的问题、实现可持续发展的有效途径。 5.5 化学应用的安全与规则意识 认识经济发展与环境保护等的关系。树立自觉遵守国家关于化学品应用、化工生产、环境保护、食品与药品安全等方面的法律法规的意识。 【学业要求】 能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。在应用化学成果时能主动考虑其对自然和社会带来的可能影响，权衡化学成果在生产、生活中应用的利弊。能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。 【学业质量水平】 水平1-4 能将化学知识与生产、生活实际结合，赞赏化学对人类生活和生产所作的贡献；能运用所学的化学知识和方法分析讨论生产、生活中简单的化学问题，认识化学科学对社会可持续发展的贡献。 水平2-4 能分析化学科学在合成新物质、保障人类健康、促进科技发展和社会文明等方面的价值和贡献；了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性，能从化学视角理解食品安全、环境保护等法律法规，关注化学产品和技术在生产、生活中应用可能产生的负面影响。 水平4-4 能说明化学科学发展在材料合成、环境保护、促进科学技术发展等方面的重要作用；能运用化学原理和方法对解决生产和生活中的热点问题提出创造性的建议，能对化学技术推广应用和化学品使用进行分析和风险评估；能依据“绿色化学”思想分析某些化学产品生产和应用存在的问题，提出处理或解决化学问题的方案。 素养目标 宏观辨识与微观探析：通过对物质结构的观察和探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神，通过化肥农药、合理用药、添加剂知识的学习，了解各种物质在现代生活中的重要作用，同时也要了解他们的危害。 证据推理与模型认知：通过对化肥农药、合理用药、添加剂的学习，要形成整体观念，人类不仅要了解它们，更要合理的使用它们。 科学探究与创新意识：从现象和结构出发，微观上探究有机物的结构特点，从而加深化肥农药、合理用药、添加剂的使用原则，遵循基本原理，并且能够合理使用，并且不对人类、社会、环境造成危害。 科学精神与社会责任：激发学生透过现象探究本质的兴趣，尊重科学，认真学习科学的学习方法；通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。为化学的发展尽自己的一份力量。 教材分析 本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第八章化学与可持续发展第二节化学品的合理使用。高中化学新课程的一种重要理念是学习生活中的化学，学习有用的化学。本节位于必修模块的结尾章节，不仅学生能认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用，化学研究和应用在科技进步中的价值，而且对于学生复习总结已学知识十分重要。本节内容要注重基本理论知识的学习，在学习中要有所提升。 学习本节内容一方面从化学学科角度，认识各种化学产品的主要化学成分，并可以在日常生活中可以应用，同时将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展延伸；另一方面从科学、技术和社会相互作用的背景角度，有利于学生加深体会化学知识在日常生活中的应用，为人类生存和社会发展提供必要的条件，同时学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，走可持续发展道路，树立资源保护意识及合理开发意识有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。学好本节知识，也具有比较重要的理论意义和现实意义。 本节安排了“化学品的分类”，“化肥农药的合理使用”，“合理用药”，“安全使用食品添加剂”四部分内容。学生通过学习这部分知识，熟悉化肥、农药在生活中的应用；药品使用的基本知识；添加剂在生活中的应用。 教学目标 1.了解农业生产中常见化肥的合理施用。 2.了解常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。 3.了解如何正确使用常见的药物。 4.了解食品中常见添加剂的种类，通过实例知道防腐剂、着色剂、膨松剂的组成、性质和作用。 评价目标 1．通过对农药、化肥等化学品的学习，诊断并发展学生解决实际问题的能力以及对化学价值的认识。 2．通过收集常见药物的说明书，探讨药物使用的注意事项，培养学生学会运用观察、比较、分类归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 3.通过对食品添加剂的组成、性质和用途的学习，诊断和发展学生阅读课本，独立获取知识的能力。 教 学 重难点 重点： 1.常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。 2.如何正确使用常见的药物。 3.食品中常见添加剂的种类。 难点： 1.化肥、农药对农作物的影响及对人体的危害。 2.常见食品添加剂的组成、性质及作用。 过程与方法 核心素养考查 课时一：化学品的合理使用 【情境导入】 素材一：我国是个农业大国，耕地面积广大，农业人口众多，具有悠久的农耕文明。近年来，我国农作物种植重施氮肥、磷肥及高浓度复合肥，导致土壤呈现出严重的土壤酸化、土壤生物活性下降等亚健康状况。如何能够合理使用化肥、农药呢？ 素材二：农民的庄稼需要施肥，生病了需要吃药，我们洗头发需要用到洗发水，美容需要化妆品、食品添加防腐剂才能保存，那么，他们都是如何使用的呢？ 阅读教材，了解化学品的分类 化学品 大宗化学品 乙烯、硫酸、纯碱和化肥等 精细化学品 医药、农药、日用化学品、食品添加剂等 一、化肥、农药的合理施用 1、化肥的合理施用 (1)农业生产中常见的化肥 氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等，尿素CO(NH2)2 磷肥 过磷酸钙：Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物，重过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O 钾肥 草木灰：主要成分是K2CO3，硫酸钾(K2SO4)，氯化钾(KCl) 复合肥 KNO3、KH2PO4 2.各类化肥的作用 ①氮肥：能促使作物的茎、叶生长茂盛，叶色浓绿。 ②磷肥：能促进作物根系发达，增强抗寒抗旱能力，还能促进作物提早成熟，穗粒增多，籽粒饱满。 ③钾肥：能促进作物生长健壮，茎秆粗硬，增强对病虫害和倒伏的抵抗能力，并能促进糖分和淀粉的生成。 重要性：保证农作物增产，减少农作物损失。 3.考虑因素： ①土壤酸碱性，作物营养状况。 ②化肥本身性质，如硝酸铵受热或经撞击易爆炸，应改性处理后施用。 不合理施用化肥危害： ①过量施用不仅浪费，也可能导致水体富营养化，如水华等污染现象。 ②影响土壤酸碱性和土壤结构。 思考：氨水和尿素的肥效特点是什么? 氨水呈碱性且具有刺激性气味，施肥时不能让它接触植物，且氨水易挥发会使肥效降低；尿素含氮量高，肥效高，本身呈中性，适用于各种土壤以及各种农作物，不会出现土壤酸化、变硬或板结等情况。 合理施用农药 1.几类常见的农药 植物 除虫菊、烟草等 无机物 波尔多液、石灰硫磺合剂等 有机合成农药 有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类农药 2.过量施用农药的影响 （1）有机氯类农药不仅对害虫有杀伤毒害作用，同时对害虫的“天敌”及传粉昆虫等益鸟益虫也有杀伤作用，因而破坏了自然界的生态平衡。 （2）长期使用同类型农药，会使害虫产生抗药性,因而增加了农药的使用量和防治次数，也大大增加了防治费用和成本。 （3）长期大量使用农药，会使农药在环境中逐渐积累，造成土壤酸化、板结等,降低作物产量。 （4）农药被农作物吸收、进入动物体内，经过生物富集浓缩，使其毒性更大，不仅使得害虫的天敌更易受到毒害作用，而且会通过食物链威胁人体的健康。 【拓展】滴滴涕(DDT)的功与过 功：杀虫活性较高较广，对人体的急性毒性较低，易生产、成本低。防治疟蚊、跳蚤、苍蝇等，控制疟疾、伤寒、鼠疫、霍乱等传染病 过：难代谢，对鸟类产生慢性毒害。 2A类致癌物。 长期使用DDT，一些害虫体内逐渐生成一种酶，催化DDT脱去HCl变成DDE。毒性降低，害虫具有抗药性。 3.未来农药的研究和开发趋势 高效、低毒和低残留 二、合理用药 1、药物的分类 (1)药物按来源分为天然药物与合成药物。 (2)药物按使用严格程度分为处方药和非处方药。 处方药：凭医生的处方才能获得，并在医生指导下使用 非处方药：可自行购买和使用，标识为“OTC” 2、药物的作用机理 (1)有的药物是通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效，如抗酸药。 (2)更多药物是通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效，其分子结构与生物活性密切相关。 3、常见药物阿司匹林 (1)阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。 (2)以水杨酸和乙酸酐为原料生产阿司匹林的化学方程式为： (3)不良反应 长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。 抗酸药 功效：中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。 思考：有人说，西药是人工合成药，有毒，不能随便吃；中药是天然的，无毒，多吃少吃都没关系。你认为对吗？ 不管是中药还是西药，合成的还是天然的，都有毒。俗话说“是药三分毒”，总之，要对症下药，按量服用，不可滥用。 (1)在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当的原则合理用药。 (2)滥用药物危害巨大，如无处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；服用兴奋剂等。 (3)拒绝毒品。 抗生素的利与弊 抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些毒副作用，这些问题已经日益为人们所关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。例如，青霉素在早期使用中。可以治疗大多数细菌引起的疾病，如肺炎、脑膜炎、破伤风、淋病等，但是现在临床治疗中常常无效。另外，抗生素会产生副作用，轻则出现皮疹，重则出现严重的贫血症状，甚至休克、死亡。抗生素属于处方药。 四、安全使用食品添加剂 1、食品添加剂的定义：是指食品在生产、加工、贮存过程中，为了改良食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或天然物质。大多数食品添加剂只要在其最大无毒副作用的范围内都可放心使用 3、分类 (1)按照来源：天然和人工合成 (2)按照主要功能：着色剂、增味剂、膨松剂、凝固剂、防腐剂、抗氧化剂、营养强化剂等 4、食品添加剂的类别 (1)着色剂：使用着色剂的作用是为了使食品的色泽更加诱人，如柠檬黄能使食品变黄，不是加得越多越好，添加过量的添加剂对人体有害。苋菜红为红褐色或暗红褐色均匀粉末或颗粒，是一种着色剂 ①用途：为食品着色、改善食品色泽 ②分类 天然色素：从植物或微生物中获得，如：红曲红、β-胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色等 合成色素：着色力强、稳定性好，成本较低，如：苋菜红、柠檬黄、靛蓝等 (2)增味剂：是指为补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味而添加的物质，又称为鲜味剂或品味剂。常见的增味剂有：味精和鸡精等 ①用途：增加食品的鲜味 ②味精的化学成分：谷氨酸钠，通常状况下是一种无色晶体，易溶于水 ③味精的提取：味精最早是从海带中发现和提取出来的，现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产 (3)膨松剂 ①用途：使食品松软或酥脆 ②常见的膨松剂：碳酸氢铵、碳酸氢钠、复合膨松剂(由碳酸盐和酸性物质等混合而成) ③化学特性：可中和酸并受热分解，产生大量气体 ④添加对象：馒头、面包和饼干等，使面团疏松、多孔，生产的食品松软或酥脆，易于消化吸收 (4)凝固剂 ①用途：改善食品的形态 ②应用实例 豆腐的制作：利用盐卤等物质能使豆浆中的蛋白质聚沉的原理制成。盐卤中的氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等都是制作豆腐常用的凝固剂 (5)防腐剂：防腐剂是能抑制微生物活动，防止食品腐败变质的一类食品添加剂。作用是延迟微生物生长引起腐败，使用的目的是保持食品原有品质和营养价值 ①用途：具有杀灭微生物或者控制其滋生条件的功能，从而防止食品腐败变质 ②常见的防腐剂：苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、丙酸钙、亚硝酸盐及二氧化硫等 ③应用实例——亚硝酸钠 作用 防腐剂：防止食品变质；护色剂：使肉制品较长时间地保持鲜红色 用途 用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产 缺点 具有一定毒性，还会与食物作用生成致癌物 注意 食品中亚硝酸钠的最大使用量和残留量都有严格规定；亚硝酸钠的外观与食盐相似，应防止误食中毒 (6)抗氧化剂：具有较强的还原性，容易与空气中的氧气反应，且生成产物无毒无害的物质常用作抗氧化剂。抗氧化剂又名脱氧剂、去氧剂或吸氧剂。它是一种能提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂 ①用途：防止食物因氧化而变质 ②抗氧化原理：抗氧化剂自身氧化，消耗食品内部和环境中的氧气，从而保护食品不被氧化 ③常见的抗氧化剂 有机脱氧剂：生育粉(维生素E或VE)、抗坏血酸(维生素C或VC)及其衍生物、茶多酚等 无机脱氧剂：还原铁粉、亚铁盐、亚硫酸盐等 ④应用实例——抗坏血酸（即维生素C）：能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用，是水果罐头中常用的抗氧化剂 (7)营养强化剂：是指根据营养需要，向食品中添加一种或多种营养素或者某些天然食品，用以弥补天然食物的缺陷，使其营养趋于均衡或弥补营养素的损失，维持食品的天然营养特性的一大类物质；在人们的基础膳食中有的放矢地加入某些营养强化剂，能减少和防止疾病的发生，增强人体体质 ①用途：补充必要的营养成分 ②常见的营养强化剂 维生素：维生素A、维生素B、维生素C、维生素D、维生素E、叶酸、生物素等 矿物质：加碘食盐、含钙饼干、含铁糖果、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸钙等 氨基酸三类：牛磺酸、赖氨酸等 营养素类：二十二碳六烯酸(DHA)、膳食纤维、卵磷脂等 ③应用实例——食盐中添加碘酸钾；奶粉中添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等 【微点拨】维生素E、卵磷脂、维生素C既是食品中主要的强化剂，又是良好的抗氧化剂。特别值得注意的是，为了预防甲状腺肿大，常在食盐中加入一定量的KIO3。另外，三聚氰胺有毒，不能用作食品添加剂 (8)甜味剂：是指赋予食品甜味的食品添加剂 ①营养性甜味剂：如：蔗糖、葡萄糖、果糖等也是天然甜味剂。由于这些糖类除赋予食品以甜味外，还是重要的营养素，供给人体以热能，通常被视做食品原料，一般不作为食品添加剂加以控制 ②非营养性甜味剂：糖精(邻—磺酰苯甲酰)、甜叶菊甙、阿斯巴甜(天门冬酰苯丙氨酸甲酯)等。值得注意的是甜蜜素(环己基胺基磺酸钠)应当谨慎使用 (9)调味剂 ①咸味：食用盐(NaCl) ②酸味：食醋(CH3COOH)、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸等 ③鲜味剂：味精、酱油 ④甜味：蔗糖 ⑤辣味：辣椒粉 ⑥食用香料：香精 食品添加剂使用时应符合以下基本要求： ①不应对人体产生任何健康危害 ②不应掩盖食品腐败变质 ③不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷，或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂 ④不应降低食品本身的营养价值 ⑤在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量 课后练习1、尿素是人工合成的有机物，其结构简式为，下列关于尿素的叙述不正确的是(　　) A．尿素是一种氮肥 B．尿素是人体新陈代谢的一种产物 C．尿素在水中可以电离出NH D．尿素的分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥 2、下列有关化肥和农药的说法错误的是(　　) A．KNO3属于复合肥料 B．化肥能有效提高农作物产量，但是过度施用会危害生态环境 C．氮肥NH4Cl与碱研磨放出氨气，钾肥K2SO4与碱研磨也能放出氨气 D．农药应根据农作物、虫害和农药的特点合理施用 3、下面有关化肥与环境关系的描述，正确的是(　　) A．雨天追肥有利于农作物的吸收 B．大量施用化肥对环境没有污染 C．绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮 D．过多的尿素进入水体会恶化水质，导致“水华”现象 4、制取漂白粉、配制波尔多液和石灰硫黄合剂及改良酸性土壤时，都要用到的物质是(　　) A．硫黄 B．熟石灰 C．胆矾 D．石膏 5、农业上用的杀菌剂波尔多液由硫酸铜和石灰乳按一定比例配制而成，它能防治植物病毒的原因是(　　) A．硫酸铜使菌体蛋白质盐析 B．石灰乳使菌体蛋白质水解 C．菌体蛋白质溶解于波尔多液 D．铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性 多元导入，激发学习兴趣。 证据推理与模型认知 宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知 宏观辨识与微观探析 宏观辨识与微观探析 科学态度与社会责任 科学态度与社会责任 思维导图： 集 体 讨 论 领 导 意 见 个 人 二 次 备 课 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$