2026年中考化学复习教学素材：二氧化钛物理防晒霜

【教学素材】 化妆品纳米二氧化钛 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】化妆品纳米二氧化钛是一种用于化妆品的无机防晒剂，主要成分为二氧化钛（TiO2），其纳米颗粒粒径通常在1～100纳米级别，广泛应用于防晒霜、粉底霜等化妆品中。化妆品级纳米二氧化钛具有高透明度、光稳定性和化学稳定性，表面处理使其分散性良好。通过反射、散射和吸收紫外线，提供对中波和长波紫外线的防护。在防晒化妆品中应用时，化妆品纳米二氧化钛的常规添加量为0.5～2%。 （1）核心作用：作为无机物理性紫外线屏蔽剂，通过反射、散射和吸收紫外线，提供对中波（UVB）和长波（UVA）紫外线的防护。 （2）应用优势：纳米级粒径使其具备高透明度，涂抹后不易明显泛白，肤感更自然，仅停留在皮肤表面不被吸收，且具有良好的光稳定性和化学稳定性。 （3）安全提示：该添加量范围旨在平衡防晒效能与肤感体验，具体配方需符合《化妆品安全技术规范》对防晒剂最高允许浓度的规定。 【同步训练设计】 1．纳米二氧化钛（TiO2）对紫外线有很强的阻隔能力，常作为防晒成分添加于面霜中。二氧化钛中钛元素的化合价为（ ） A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4 2．纳米二氧化钛（TiO2）是一种新型材料，在可见光下能促使有色物质降解为水和二氧化碳，二氧化钛在防晒霜中能有效减轻紫外线对皮肤的伤害，且在保存时需注意防热、防潮，否则会引起变质。下列说法不正确的是（ ） A．二氧化钛由两种元素组成 B．二氧化钛中钛元素与氧元素的质量比为1∶2 C．二氧化钛既属于化合物，又属于氧化物 D．防晒过程中二氧化钛的质量和化学性质都不发生变化 3．二氧化钛（TiO2）是医学上常用的纳米材料之一。钛原子在元素周期表中的信息及结构示意图如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．图中x的值为10 B．钛原子的核内质子数为22 C．钛的相对原子质量为47.87g D．钛原子在化学反应中易失去电子 4．二氧化钛被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料，同时它有较好的紫外线掩蔽作用，超细的二氧化钛粉末也被加入到防晒膏中制成防晒化妆品。 （1）化妆品在使用后，一定要拧紧瓶盖，以避免香气挥发殆尽。从微观角度解释为 。 （2）防晒霜的主要成分是二氧化钛等，主要靠反射或散射作用阻挡紫外线，属于 （填“物理”或“化学”）防晒剂。二氧化钛（TiO2）中钛元素的化合价为 。 （3）正常皮肤表面的pH约为5.0～7.0，润肤乳的pH要与之相近。润肤乳在调制过程中，需加入少量的氢氧化钠，用于调节产品的pH。则加入氢氧化钠前产品的pH （填“＞”“＜”或“＝”）7。 5．阅读科普短文，回答下列问题。 钛、钛合金和二氧化钛 钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。钛的元素符号为Ti，原子序数为22，相对原子质量为48，密度为4.5g/cm³，导电性和导热性较差，在地壳中的含量排第十位。我国钛资源总量居世界之首。钛不怕海水，把钛沉到海底，依旧光亮如初。钛潜艇非常结实，能承受很高的压力，因此钛合金还可用来制造人造骨。 二氧化钛是白色粉末，是优良的白色颜料，制成高级白色油漆；还在纺织工业等许多领域有广泛应用。二氧化钛有较好的紫外线掩蔽作用。 （1）钛原子的核外有 个电子。 （2）写出一条钛的物理性质 。 （3）由于钛合金 ，所以钛合金可以作人造骨。 （4）二氧化钛的化学式为 。 （5）二氧化钛能做防晒霜的原因是 。 6．钛白粉的化学名称是二氧化钛（TiO2），无毒，有极佳的白度和光亮度，是目前性能最好的白色颜料。以主要成分为TiO2的金红石作原料，通过氯化法可以制备钛白粉，主要流程如下图所示。回答下列问题： （1）TiO2中钛元素的化合价是 。 （2）由TiCl4制得TiO2的过程中，该反应的基本类型为 反应。 （3）根据“绿色化学”理念，生产过程中应充分利用原料和减少有害物质排放。从“绿色化学”的角度看，该工艺流程的明显优点是 。 7．阳光中的紫外线（UV）能穿透角质层和表皮而损伤皮肤，导致皮肤晒红晒黑、老化褶皱，甚至癌变。因此，户外活动涂抹防晒霜十分重要。某兴趣小组对某品牌的防晒霜进行了探究。 （1）防晒霜的主要成分及作用 成分名称（化学式） 作用 水（H2O） 溶剂 氧化锌（ZnO） 物理防晒 二氧化钛（TiO2） 物理防晒 丁二醇（C4H10O2） 保湿剂 硅石（SiO2） 填充剂 以上成分表中属于氧化物的有 种。 （2）该小组对SiO2的作用产生了疑惑。通过查阅资料得知：ZnO在光催化下会产生活性氧，损伤皮肤细胞，SiO2具有惰性，能抑制ZnO的光催化活性。 对添加不同剂量ZnO—SiO2和不同剂量ZnO的6种防晒霜样品的防晒效果进行探究,结果如下图所示：（防晒系数SPF越高代表防晒效果越好） I．根据以上信息,请你归纳防晒效果与 有关（至少一条）。 II．如果要参加户外夏令营活动，你会选择上述哪种防晒样品，并说明理由 。 8．阅读科普短文，回答下列问题。 防晒霜 市售防晒霜依其阻挡紫外线的原理，分为物理性和化学性两种。物理防晒霜的主要成分是二氧化钛、氧化锌等，其作用是阻隔紫外线。这种防晒霜比较油，厚重不清爽，对油性皮肤不适用。 化学防晒霜可以吸收中波紫外线（UVB）和长波紫外线（UVA）。其优势是轻薄不油腻，但是一般在涂抹后20分钟左右才会发挥效果，且防晒剂在紫外线的照射下会逐渐分解，防晒效果会慢慢下降，直至失效。失效后，渗入皮肤的紫外线吸收剂，在紫外线照射下，会导致皮肤氧化。因此，专家建议每2个小时左右涂抹一次。 化学防晒中，衡量防晒霜防护能力的指标，最为常用的是SPF（Sun Protect Factor，防晒系数），SPF衡量的是产品对UVB的防护能力。防晒系数（SPF值）越高，防晒的时间越长。通常SPF值过高的产品较油腻，容易堵塞毛孔，引起皮肤炎症。防晒霜的使用量至少是2mg/cm2，达到这个用量才能获得商品所标注的防护效果。 不同SPF值防晒霜吸收UVB的程度与有效防晒时间如下表所示（注：在紫外线强度相同和防晒霜用量均为2mg/cm2的情况下）： 防晒霜 吸收UVB程度/% 有效防晒时间/min SPF15 93 225 SPF30 97 450 SPF50 98 750 同一品牌相同规格的防晒霜SPF值越高，价格越高。SPF值只能说明对UVB的防护能力，想要进行较全面的防护，还要注意产品的说明，看它是否对UVA也有相应的防护。 （1）物理与化学防晒霜的防晒原理区别是 。 （2）物理防晒霜的主要成分中，属于氧化物的是 。化学防晒霜的主要成分为肉桂酸酯（C18H26O3），属于 （填“有机”或“无机”）化合物 。 （3）SPF衡量的是产品对 的防护能力。 （4）下面关于防晒霜的说法不正确的是 （填字母序号）。 A．防晒霜用量相同时，SPF值越高，相应防晒时间越长 B．油性皮肤最好选用较低SPF值的化学防晒霜 C．化学防晒霜对皮肤没有任何损害 D．化学防晒剂在吸收紫外线的同时也在逐渐失效，因此要适时补涂 （5）根据文中表格所提供的信息，提出你对选择化学防晒霜的一条建议 。 参考答案 1～3．D、B、C； 4．（1）分子不断运动；（2）物理；＋4；（3）＜。 5．（1）22；（2）密度小（或熔点高、可塑性好、易加工、机械性能好等，合理即可）；（3）与人骨有很好的相容性；（4）TiO2；（5）二氧化钛有较好的紫外线屏蔽作用 6．（1）＋4；（2）置换；（3）氯气循环利用或减少有害气体排放。 7．（1）4；（2）I．ZnO、ZnO—SiO2含量（或防晒剂的含量、防晒剂的种类、是否添加SiO2）；II．③，因防晒系数较高，且能减少ZnO对皮肤的伤害（或⑥，因防晒系数高，防晒效果好）。 8．（1）物理防晒是阻隔紫外线，化学防晒是吸收紫外线；（2）二氧化钛、氧化锌（或TiO2和ZnO）；有机；（3）中波紫外线（UVB）；（4）C；（5）较短时间的室外活动，可以选择SPF值低的防晒霜（或夏季海边游泳，最好选用SPF值高的防晒霜）。 学科网（北京）股份有限公司 $