内容正文:
人教版必修第二册
第八章 化学与可持续发展
第二节 化学品的合理使用
【学习目标与核心素养】
学习目标
1、了解科学施用化肥、合理用药的重要性,了解常见化学品的分类及成分。
2、了解常见食品添加剂的种类、作用及使用时注意事项,增强使用食品添加剂
的科学态度,提高使用食品添加剂的社会责任。
核心素养
1、社会责任:通过合理使用化肥、农药及合理用药的学习,了解常见化学品的分类及成分,培养“科学探究与创新意识”
2、科学探究: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。
【引入】
生成精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。科学、安全、有效和合理使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。
【科学·社会·技术】
滴滴涕的功与过
历史上,滴滴涕(DDT)和六六六等有机氯杀虫剂揭开了人类施用有机合成农药的新篇章。它们有较高和较宽广的杀虫活性,对人体的急性毒性较低,还有容易生产、价格低廉等优点。
在第二次世界大战期间和战后,DDT的施用使疟蚊、跳蚤和苍蝇等得到有效的防治,控制了疟疾、伤寒、鼠疫、霍乱等传染病的流行,挽救了数千万人的生命,为人类的卫生防疫事业作出了巨大的贡献。但由于DDT对光、空气、酸、碱等表现出很稳定的化学性质,难溶于水,易溶于脂肪,大量施用后会长期存在于自然界中而难以降解,并通过食物链富集在动物的脂肪中,从而对鸟类等昆虫的天敌产生慢性毒害。另外,长期施用DDT,一些害虫体内还会逐渐生成一种酶,使DDT发生催化反应脱去HCI变成DDE。结构的改变使DDE的毒性较低,害虫就具有了对DDT的抗药性。
【科学·社会·技术】
DDT含量逐渐增加
20世纪中期后,像DDT这样的杀虫剂对环境所产生负面作用逐渐受到公众的广泛关注。一些国家从20世纪70年代开
始禁止生产和施用DDT。DDT等有
机物在2001年被首批列入《关于
持久性有机污染物的斯德哥尔
摩公约》受控名单。
DDT通过生物链富集示意图
【科学·社会·技术】
【思考与讨论】
以“农业生产中是否应该继续施用化肥和农药”为题进行小组辩论。可以参考下列正方和反方的一些观点。
正方观点举例:
(1)解决全球快速增长人口的吃饭问题。
(2)与有机肥料和天然农药相比,化肥和有机合成农药用量少、见效快。
(3)降低生产成本,促进农业机械化发展。
反方观点举例:
(1)滥用农药会破坏当地的生态环境。
(2)研制和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环。
(3)绿色食品的口味更好。很多食品味道不好可能与化肥和农药的施用有关。
化学品的分类
大宗化学品:乙烯、硫酸、硝酸、纯碱、烧碱、化肥等
精细化学品:医药、农药、日用化学品、食品添加剂、催化剂等
化学品
大宗化学品一般指应用广泛、生产中化工技术要求高、产量大的产品,一般由煤、石油、天然气、农副产品等简单加工而来。
精细化学品则以大宗化学品为原料进行深加工,所以产量小、纯度高、附加值高、利润大。
生产精细化学品已经成为当代化学工业结构调整的重点之一。科学、安全、有效和合理使用化学品是每一位生产者和消费者的要求和责任。
一、化肥、农药的合理使用
1、化肥的合理施用
(1)施用化肥的目的:
提供农作物生长所需要的营养元素,保障农作物增产、减少农作物损失。
(2)常见的化肥:
分类 主要化学成分 主要作用
氮肥
铵态氮肥:NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等;尿素CO(NH2)2 氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。氨肥有促进植物茎叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用。
磷肥 过磷酸钙:Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物;重过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O 磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重要化合物的组成元素磷可以促进作物生长,还可增强作物的抗寒、抗旱能力
钾肥 草木灰:主要成分是K2CO3,硫酸钾(K2SO4),氯化钾(KCl) 钾在植物代谢活跃的器官和组织中的分布量较高,具有保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力等功能
同时含氮、磷、钾元素中的两种或两种以上是复合肥,如NH4H2PO4、KNO3等。
一、化肥、农药的合理使用
1、化肥的合理施用
(3)合理施用化肥需要考虑的因素
土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身的性质
③酸性土壤不易施用(NH4)2SO4。小麦易被风吹倒,就施用含钾化肥等。
如:①硝酸铵含氮量高,是一种高效氮肥,但受热或经撞击易发生爆炸,因此必须作改性处理,使其失去爆炸性后才能施用;
天津港因硝酸铵化肥发生大爆炸
②草木灰和铵态氮肥混合施用时会产生氨气,从而导致铵态氮肥的肥效降低。
一、化肥、农药的合理使用
1、化肥的合理施用
(4)不合理施用化肥的危害
污染水体:造成水体富营养化、产生水华等
污染土壤:影响土壤的酸碱性和土壤结构等
一、化肥、农药的合理使用
2、农药的合理施用
(1)农药的概念:
(2)施用农药的目的:
指农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂。
减少农作物损失
(3)农药的发展及类别:
无机合成农药:
天然农药:
有机合成农药:
石灰硫黄合剂、
波尔多液(硫酸铜+熟石灰)等
除虫菊、烟草、藜芦等
有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等
除虫菊
烟草
波尔多液
石灰硫黄合剂
一、化肥、农药的合理使用
(4)不合理使用农药可能造成的危害
2、农药的合理施用
① 破坏生态平衡,使一些害虫产生抗药性
② 使对农药敏感的有益昆虫大量死亡
③ 使土壤、作物的农药残留超标,造成环境污染
④ 造成大气、地表水和地下水污染
(5)为了减少使用农药的危害采用的措施
① 合理使用。对症下药,掌握时间和施药方法、药的用量等。
② 安全使用。明白应用范围,安全等待期等。
③ 采用高效、低毒、低残留的农药;同时也是农药开发的方向。
一、化肥、农药的合理使用
2、农药的合理施用
日常生活中可以采取哪些措施来防止农药残留对人体的危害?
放置法
去皮法
水洗法
碱水浸泡法
加热法
爆炒法
课堂练习
(1)大雨天追肥有利于农作物的吸收( )
(2)硝酸铵(NH4NO3)可直接作化肥使用( )
(3)豆科植物在生长过程中不需要经常施用铵态化肥( )
(4)石灰硫黄合剂是一种植物杀菌剂,是合成农药( )
×
×
√
×
(5)化肥、农药可以促进农作物的生长,提高农作物产量,因此可大量施用( )
(6)既然农药、化肥的施用有危害,因而就不使用( )
(7)敌敌畏及甲胺磷农药都是酯类物,若不慎沾在皮肤上,可用肥皂反复擦洗以避免中毒( )
×
×
√
1.判断题
二、合理用药
如果请你为家庭准备一个小药箱,你知道需要购买哪些日常生活中使用的医药用品吗?
1. 药物的分类
二、合理用药
(取自植物、动物和矿物)
按作用分:抗酸药、解热镇疼药、合成抗菌药和抗生素
抗酸药
胃舒平:Al(OH)3
三硅酸镁:Mg2Si3O8·nH2O
胃得乐:MgCO3
解热镇疼药
阿司匹林:乙酰水杨酸
合成抗菌药
磺胺类
抗生素
青霉素
抗酸药
功效:中和胃里过多的盐酸,缓解胃部不适。
二、合理用药
抗生素属于处方药,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。
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
二、合理用药
2. 药物在人体内作用方式
(1) 改变机体细胞周围的物理及化学环境而发挥药效,如抗酸药(NaHCO3,Al(OH)3)。
(2)更多药物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。
二、合理用药
3.常见药物阿司匹林的制备、功能及不适症状
(1) 制备
水杨酸
乙酸酐
+CH3COOH
乙酰水杨酸(阿司匹林)
二、合理用药
含有羟基和羧基
含有酯基和羧基
(1)功能:解热镇痛。
(2)不适症状:长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等症状。
(3)解救措施: 立即停止使用,静脉注射NaHCO3
4. 合理用药遵循原则及因素
(1) 原则:安全、有效、经济、适当等原则
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。
二、合理用药
主要考虑因素
药物
患者
剂量、剂型、给药途径及时间等。
年龄、性别、症状、心理及遗传等。
(2)
【科学·社会·技术】
药物的分子结构、用量和用时的定性、定量研究是药物设计、合成、筛选和合理用药的基础。分子结构及其修饰往往是决定药效的关键,药物的用量和用时也是影响药效的重要因素。
20世纪70年代,我国科学家受中医古籍启发,从传统中药中成功分离提取出抗疟疾有效成分青蒿素。他们对青蒿素分子进行结构修饰和改造,得到了一系列抗疟疾新药,挽救了成千上万人的生命,为治疗这种严重影响人类健康的疟疾作出了重大贡献。
化学与药物设计、合成
我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获得2015年诺贝尔生理学或医学奖
(1)青蒿素
【科学·社会·技术】
1.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.1mol阿司匹林与NaOH反应,最多需要1mol 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
B
课堂练习
1. 食品添加剂
(1) 定义
是指为改善 和 、 、 ,以及 、 和加工工艺的需要而加入食品中的 或 。
(2) 分类
按 不同,可分为 和 两大类。
食品品质
色 香 味
防腐 保鲜
人工合成
天然物质
天然的
人工合成的
来源
三、安全使用食品添加剂
(目前使用的多为人工合成的)
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 红曲红、β-胡萝卜素、姜黄、柠檬黄、靛蓝
增味剂 增加食品的鲜味 味精(谷氨酸钠)
2. 常见的食品添加剂
三、安全使用食品添加剂
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 NaHCO3、NH4HCO3
凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸-δ-
内酯 MgCl2、CaSO4
2. 常见的食品添加剂
三、安全使用食品添加剂
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)
抗氧
化剂 防止食品被氧化变质 抗坏血酸(VC)
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
2. 常见的食品添加剂
三、安全使用食品添加剂
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
名称 主要作用 常用物质 代表物结构或成分
2. 常见的食品添加剂
三、安全使用食品添加剂
思考:
1. “化学合成的食品添加剂有毒,天然的食品添加剂一定无毒“,你认为这个说法正确吗?
不合理,化学合成的食品添加剂不一定有毒,天然的食品添加剂不一定无毒。
2. “绝大多数食品添加剂在过量时对人体有害,所以应该禁止使用食品添加剂”这种观点正确吗?
不正确,应该合理使用食品添加剂,而不是禁止。
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3. 食品添加剂使用的基本原则
(1) 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
(2) 在下列情况下可使用食品添加剂
① 保持或提高食品本身的营养价值
② 作为某些特殊食用食品的必要配料或成分
③ 提高食品的质量和稳定性,改进其感官特性
④ 便于食品的生产、加工、包装、运输或贮藏
(3) 食品添加剂质量标准 GB 2760-2014
三、安全使用食品添加剂
课堂练习
1.(2021天津杨村一中、宝坻一中等四校期末)下列有关食品添加剂的说法不正确的是 ( )
A.葡萄酒中添加适量SO2可以起到杀菌和抗氧化的作用
B.奶粉中可添加维生素、碳酸钙、硫酸锌、硫酸铁等营养强化剂
C.“卤水点豆腐”中的“卤水”是制作豆腐时常用的凝固剂
D.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,生产加工腊肉、香肠等肉制品时添加亚硝酸钠,能防止肉制品变质并使其保持鲜红色
B
解题思路 由于只有二价铁才易被人体吸收,故不添加硫酸铁,B错误。
2.下列关于“剂”的说法正确的是 ( )
A.卤制品中可添加亚硝酸盐作为增色剂
B.补血口服液中添加维生素C作为氧化剂
C.中国古代用明矾溶液作铜镜表面铜锈的除锈剂
D.月饼包装盒内放有的小袋铁粉主要作干燥剂
C
课堂练习
课堂总结
化学品的合理利用
农药
化肥
化肥和农药
药品
食品添加剂
种类、使用原则
不当使用危害
种类、功与过
分类、作用、常见药物、使用原则
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
3.食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质、提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。下列物质不属于食品抗氧化剂的是( )
A.糕点中的配料维生素C
B.方便面里的味精(谷氨酸钠)
C.葡萄酒中的少量二氧化硫
D.火腿肠中的少量亚硝酸钠
B
课堂练习
4.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
④⑥⑧
课堂练习
课堂练习
5. 有一个食品广告称:“我公司生产的新型糕点不含糖,是糖尿病人的最佳选择。”下表是该食品包装袋上的说明,从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上。
品名 ×××
配料 鲜鸡蛋、精面粉、精炼植物油、碳酸氢钠、甜蜜素、柠檬黄、苯甲酸钠等
保质期 120天
生产日期 标于包装袋封口上
(1)富含蛋白质的是 ; (2)富含油脂的是 ;
(3)属于防腐剂的是 ; (4)属于着色剂的是 ;
(5)属于增味剂的是 ; (6)属于膨松剂的是 ;
(7)请分析广告的说法是否科学? 。
鲜鸡蛋
精炼植物油
苯甲酸钠
柠檬黄
甜蜜素
碳酸氢钠
不科学,精面粉中的淀粉就属于糖类
6.下列说法正确的是( )
A.大雨天追肥有利于农作物的吸收
B.硝铵(NH4NO3)可直接作化肥使用
C.豆科植物在生长过程中不需要经常施用铵态化肥
D.氯化铵与熟石灰混合施用,既施了氮肥又改良了酸性土壤
C
7.下列现象,不是化肥的不合理施用导致的是( )
A.乡村农田周围的小河河水发绿发臭,鱼虾大面积死亡
B.长期耕垦的农田出现土壤酸化,土壤板结
C.长期耕种的农田重金属元素、有毒物质超标
D.城市的空气中PM2.5含量超标,雨水酸度增强
D
课堂练习
8.下列不属于农药污染综合治理措施的是 ( )
A.研制低毒、低残留农药 B.改进农药使用方法,控制一次使用量
C.禁止在农田中使用农药 D.综合防治植物病虫,减少农药用量
C
9.敌敌畏是一种对人畜都有毒性的杀虫剂,其结构简式为:
,施用后能迅速分解,无残留,植物收获前7天禁用,下列
对敌敌畏的说法不正确的是( )
A.敌敌畏在酸性及碱性条件下都不稳定
B.敌敌畏对人畜都有毒害,吃了刚打过敌敌畏农药的水果有中毒的风险
C.敌敌畏能和H2发生加成反应
D.敌敌畏不能使酸性KMnO4溶液褪色
D
课堂练习
10.“六六六”是一种有机杀虫剂,高效、低毒、杀虫活性宽广,其结构简式为
下列说法正确的是( )
A.属于烃类化合物
B.分子式为C6H6Cl6
C.该化合物易溶于水
D.该化合物对光、空气等表现不稳定,容易降解
B
课堂练习
11.下列对用药的说法正确的是( )
A.根据自己需要,就可以在药店购买抗菌药物
B.“是药三分毒”,所以任何药品都有可能引起不良反应
C.处方药用药后出现不良反应,说明医生处方有问题
D.药品使用说明中列举的不良反应越少的药越好
D
课堂练习
+
$