内容正文:
第八章 化学与可持续发展
第二节 化学品的合理使用
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学习目标
3.体会化学科学发展对于药物合成的重要意义,初步建立依据物质性质分析健康问题的意识。
1.了解科学施用化肥、合理用药的重要性,不科学施用的危害,增强使用化学品的“科学态度与社会责任”。
2.了解柠檬黄、味精、膨松剂、抗坏血酸等添加剂的结构及作用原理,增强“宏观辨识与微观探析”的能力。
大宗化学品
精细化学品
一般指应用广泛、产量大的产品,由煤、石油、天然气、农副产品等简单加工而来。如:乙烯、硫酸、硝酸、纯碱、烧碱、化肥等。
化学品不同于化学物质,化学品有明显的商品特征,化学物质不包括混合物、制品和物品。
以大宗化学品为原料进行深加工,产量小、纯度高、附加值高、利润大。
如:医药、农药、日用化学品、食品添加剂、催化剂等。
乙烯
化学品:指各种元素组成的 物和 物,不论是 的还是 的。
纯净
混合
天然
人造
科学、安全、有效和合理地使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任!
化 学 品
一、化学品的分类
2.合理施用化肥的重要性:保证农作物增产,减少农作物损失。
3.合理施用化肥考虑因素
①土壤 , ②农作物 。
③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。
酸碱性 营养状况
适宜西瓜种植的土地酸碱度为5-7
适宜高粱种植的土地酸碱度为5.5-7.5
缺氮的农作物
叶片枯黄
二、化肥、农药的合理施用
1. 认识化肥
4.不合理施用化肥的危害
①过量施用不仅浪费(很多化肥(N、P、K)易溶于水),也可能导致水体富营养化,如水华、赤潮等污染现象。
②影响土壤 和土壤结构。
酸碱性
蓝藻(水华)
红藻(赤潮)
影响土壤结构
5.常见化肥:
化肥是农作物生长过程中所需氮N、磷P、钾K等营养元素的重要补充来源,
一般分为氮肥、磷肥和钾肥,如果化肥中含有多种营养元素,则被称为复合肥料。
①氮肥:常见的氮肥有尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢铵
NH4HCO3、硫酸铵(NH4)2SO4、氯化铵NH4Cl、硝酸铵NH4NO3等,由于硫酸铵、氯化铵的施用会在土壤中残留硫酸根离子、氯离子等,给土壤造成不利影响,而硝酸铵在保存和使用不当时会发生爆炸,所以这三种氮肥在现实生产中的使用量在减少。
②磷肥:常见的磷肥有过磷酸钙[Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物]、钙镁磷肥[Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2]和磷酸钙[Ca3(PO4)2]等。磷可以促进作物生长,还可以增强作物的抗寒、抗旱能力。作物缺磷时,表现为生长迟缓、产量降低。
草木灰与Ca(H2PO4)2混用,两者反应生成难溶性的Ca3(PO4)2,将导致磷肥肥效降低。
④复合肥
常见的有KNO3、KH2PO4,磷酸二氢铵NH4H2PO4,复合肥中同时含N、P、K中的两种或两种以上元素。
③钾肥: 常见的钾肥有草木灰K2CO3、氯酸钾、硫酸钾等。生产钾肥的原料一般为固态钾盐矿、液态钾盐卤、工农业含钾的副产品等。
农家肥料
化学肥料
草木灰和铵态氮肥不能混合施用,会产生氨气,降低氮肥的肥效。
2.农药的类别
烟草
植物农药
除虫菊、烟草等
无机农药
波尔多液
石灰硫黄合剂等
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
发展方向
高效 低毒 低残留
三、农药的合理使用
1. 认识农药
枪手杀虫剂:拟除虫菊酯类农药
3.农药不合理施用的危害
破坏生态平衡,使一些害虫产生抗药性
使对农药敏感的有益昆虫大量死亡
使土壤、作物的农药残留
超标
造成大气、地表水和地下水污染
思考与交流:阅读教材,说出DDT的功与过及农药的研究方向
利 ①提高农产品产量;
②与有机肥料和天然农药相比,化肥和合成农药用量少、见效快;
③降低生产成本,促进农业机械化发展。
弊 ①滥用药物会破坏生态环境;
②研究和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环;
③影响食品品质。
施用化肥、农药的利与弊
课本P109思考与讨论
四、合理用药
1. 药物分类
药物
天然药物
合成药物
处方药
非处方药
来源
课本P109 资料卡片
人参 灵芝 冬虫夏草
按使用
严格程度
2. 药物在人体内的作用方式
(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。
具有相同生物活性的药物分子常包含相同的结构成分;
某些药物分子的结构稍加改变则可能失去生物活性。
3. 常见的几种药物
(1)解热镇痛药——阿司匹林(乙酰水杨酸)
功能及不适症状
(1)功能:解热镇痛。
(2)不适症状:阿司匹林在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜,长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。
取代反应
抗酸药能中和胃里过多的胃酸,下图是抗酸药胃舒平说明书,根据说明书,回答下列问题。
成分:本品为复方制剂,每片含主要成分氢氧化铝0.245克,碳酸镁0.105克,颠茄流浸膏0.0026毫克
性状:本品为白色片剂
适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃痛、反酸,慢性胃炎
用法用量:口服,成人一次2~4片,一日3次,饭前半小时或胃痛发作时嚼碎后服用
不良反应:便秘,长期服用可引起骨质疏松等,肾功能不全者禁用
有效期:36个月
(2)抗酸药
P110思考与讨论
(1)已知胃舒平的主要成分是Al(OH)3和MgCO3,胃酸的主要成分是盐酸,用化学方程式解释胃舒平治疗胃酸过多的原理。
Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O
MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O
(2)一些抗酸药中的主要成分是碳酸氢钠,写出NaHCO3和胃酸作用的离子方程式。分析胃溃疡患者能否使用碳酸氢钠类抗酸药物。
HCO3- + H+ = H2O + CO2 ↑
碳酸氢钠与胃酸作用生成大量二氧化碳使胃内压强增大,胃溃疡患者易形成胃穿孔。
原则:安全、有效、经济、适当等原则
4.合理用药遵循原则及因素
主要考虑因素:
药物方面
要考虑剂量、剂型、给药途径和时间等因素
例如:为了发挥药物的最佳疗效,减少毒副作用,有的药物宜使用片剂,有的宜使用注射剂
机体方面
要考虑患者年龄、性别、症状、心理和遗传等因素
例如:在用药时儿童是必须与成年人区别对待的特殊群体
5.滥用药物危害
1.滥用安眠药或镇静剂、抗生素、兴奋剂对个人机体产生严重的影响。
2.吸食毒品对个人和社会带来极大危害。
科学•技术•社会
屠呦呦多年从事中药和中西药结合研究,突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。1972年成功提取到了一种分子式为C15H22O5的无色结晶体,命名为青蒿素。
2011年9月,因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命获得拉斯克奖和葛兰素史克中国研发中心“生命科学杰出成就奖” 。
2015年10月,屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖,理由是她发现了青蒿素,这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。她成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。
化学与药物设计、合成
长效缓释药物
缓释药物可以减少每天吃药的次数,方便了人们的药物使用。制造缓释药物的方法很多,常用的有改变药物的剂型,如用高分子同药物混合,制成黏结性很强的片剂或微胶囊,使药物中的有效成分缓慢释放; 或者将生物活性基因嫁接到高分子的基体上制成高分子药物。例如,将阿司匹林与聚甲基丙烯酸连接起来,得到的缓释阿司匹林可作为抗血栓长效药。
1.如图是毒品大麻的结构简式: ,下列有关大麻性质的说
法错误的是( )
A.大麻分子中含两种官能团
B.大麻能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1 mol 大麻可以和足量单质钠反应生成2 mol 氢气
D.1 mol大麻可以在一定条件下和7 mol H2发生加成反应
√
跟踪强化
2.阿司匹林是一种常用的解热镇痛药物,其结构简式为 ,关
于阿司匹林的性质的合理使用,以下说法错误的是
A.阿司匹林可以和NaHCO3反应生成CO2
B.1 mol阿司匹林和NaOH反应,最多需要1 mol NaOH
C.阿司匹林应避光,密闭于干燥处保存,如果受潮,服用后会强烈地刺激胃
D.阿司匹林应当饭后吃,主要为了避免阿司匹林在胃中溶解,而强烈刺激胃
√
跟踪强化
24
3.将下列家庭常用药物与相应作用用线连起来。
板蓝根冲剂 伤口消炎
甘草片 退热止痛
红霉素 抑制胃痛、助消化
扑尔敏 抗菌消炎
阿司匹林 治疗感冒
碘酒 镇咳化痰
胃舒平 抗过敏
跟踪强化
答案
板蓝根冲剂 伤口消炎
甘草片 退热止痛
红霉素 抑制胃痛、助消化
扑尔敏 抗菌消炎
阿司匹林 治疗感冒
碘酒 镇咳化痰
胃舒平 抗过敏
课程导入
你留意过食品标签上的配料表吗?
如果你留意过食品标签上的配料表,常会看到其中标注的食品添加剂。
1、 食品添加剂
(1) 定义:
天然
为改善食品品质和色、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。
(2) 分类
红曲红
叶绿素铜钠盐
姜黄
食用柠檬黄
工业柠檬黄
五、安全使用食品添加剂
人工合成
按来源不同
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
着
色
剂 改善食品颜色 ①天然色素:红曲红、β-胡萝卜素、姜黄、叶绿素铜钠盐、焦糖色。
②合成色素:柠檬黄、靛蓝、苋菜红。
2. 常用食品添加剂
“柠檬黄、玉米香精和成的面是用来制作玉米馒头的;不加色素的面粉用来制作白馒头,为增加甜度和香度会加一些糖精和香精。
配方:一包玉米精粉5.4斤,配上25斤面粉,就可做出300个馒头。一包玉米精粉35元,而25斤面粉价格为30元,一般利润可以达到100多元。
长期或一次性大量食用柠檬黄、日落黄等色素含量超标的食品,可能会引起过敏、腹泻等症状,当摄入量过大,超过肝脏负荷时,会在体内蓄积,对肾脏、肝脏产生一定伤害
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
增
味
剂 增加食品的鲜味 味精(谷氨酸钠):
最早从海带中提取,现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产。
白色晶体,易溶于水,较高温度下长时间加热产生有毒物质。
常用的食品添加剂
谷氨酸钠
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
膨
松
剂 使面团疏松、多孔 单一膨松剂、复合膨松剂(由碳酸盐和酸性物质等混合而成) NaHCO3、NH4HCO3酵母粉等
常用的食品添加剂
臭粉(碳酸氢氨)
小苏打(碳酸氢钠)
酵母
泡打粉(化学膨松剂)
膨松剂的作用:中和酸并受热分解,产生大量气体,使面团疏松、多孔,生产的食品松软或酥脆,易于消化吸收。
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
凝
固
剂 改善食品形态 盐卤、
葡萄糖酸-δ-内酯 盐卤中含有MgCl2、CaSO4, 能使豆浆中的蛋白质聚沉。
常用的食品添加剂
豆腐是我国具有悠久历史的传统美食,它是利用盐卤(氯化镁、硫酸钙)等物质能使豆浆中的蛋白质聚沉的原理制成的。
内酯豆腐,用葡萄糖酸-δ-内酯为凝固剂生产的豆腐。改变了传统的用卤水点豆腐的制作方法,可减少蛋白质流失,并使豆腐的保水率提高,比常规方法多出豆腐近1倍。
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
防
腐
剂 防止食品腐败变质 苯甲酸、苯甲酸钠、亚硝酸钠、山梨酸、山梨酸钾 NaNO2、
(山梨酸钾)
常用的食品添加剂
其他方法:食盐腌制,冷库冷冻,真空包装
防腐剂:苯甲酸钠、亚硝酸钠、山梨酸钾
亚硝酸钠(NaNO2)是一种防腐剂和护色剂,可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产。它不但使肉制品较长时间地保持鲜红色,而且具有防止变质的作用。但是亚硝酸钠具有一定的毒性,会与食物作用生成致癌物。因此,食品中亚硝酸钠的最大使用量和残留量都有严格规定。同时,亚硝酸钠的外观与食盐相似,应防止误食中毒!亚硝酸盐是剧毒物质,成人摄入0.2一0.5克即可引起中毒,3克即可致死。隔夜菜还有亚硝酸盐。
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
抗氧
化剂 防止食品被氧化变质 抗坏血酸(VC)
水果罐头中常用的抗氧化剂—抗坏血酸,即维生素C。
常用的食品添加剂
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
营养强
化剂 补充必要的营养成分 维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌、碘酸钾 VB、VD、CaCO3、FeSO4、ZnSO4、KIO3
常用的食品添加剂
维生素E
碘酸钾
碳酸钙
铁强化酱油
硫酸亚铁
硫酸锌
3. 食品添加剂使用的基本原则 课本P114
部分防腐剂和抗氧化剂的使用规定 课本P114
豆腐的制作
①泡豆 ②磨豆 ③过滤
④煮浆 ⑤点卤 ⑥成形
资料卡片
课本P115
本节小结
1.下列物质不能用作食品添加剂的是( )
A. 氯化镁 B. 亚硝酸钠 C. 山梨酸钾 D. 三聚氰胺
D
2.请将下列常见食品添加剂按照其主要功能进行分类(填序号):
① 谷氨酸钠 ② 碳酸氢钠 ③ 硫酸钙 ④ 碘酸钾 ⑤ 苯甲酸钠
⑥ 铁强化酱油中的乙二胺四乙酸铁钠 ⑦ 焦糖色 ⑧ 硫酸锌
(1)着色剂____________;(2)增味剂____________ ;
(3)膨松剂 ____________;(4)凝固剂 ____________;
(5)防腐剂____________ ;(6)营养强化剂____________ 。
⑦
①
②
③
⑤
④ ⑥ ⑧
跟踪强化
课本P116 1题 3题
作者编号:35003
3.下列食品添加剂与类别对应正确的一组是( )
A.着色剂——胡萝卜素、苯甲酸钠
B.调味剂——亚硝酸钠、味精
C.防腐剂——胭脂红、山梨酸钾
D.营养强化剂——酱油中加铁、粮食制品中加赖氨酸
D
跟踪强化
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