课题名称.水的pH及人体健康doc.doc

【课题名称】 “水”的pH与人体健康【课题负责人】 武汉市第四十八中学 陆新【课题组成员】 程鹏飞、刘磊、杨志、夏玲、张莹、戴婉莹、邵军、王涛等高二学生一、课题的由来当今经济不断发展，生活水平不断提高，人们对于身体健康状况日益重视。形形色色的广告推销着五花八门的饮用水及各种饮料。水作为不可缺少的维持生命物质，在我们日常生活中占有重要的地位，却最容易被我们忽视。在九届全国政协会议上，全国政协常委、北京化工大学学术委员会主任金日光教授正式提出了“关于科学宣传和认识饮用水问题的建议”。世界卫生组织（WHO）制定的生活饮用水水质准则明确规定：符合其31项水质指标的是“安全水”，安全水就是喝了对人体无害的水。很多专家相对提出了“健康水”的概念，健康水除必须具备安全水的所有条件之外，还必须满足硬度、总溶解固体、二氧化硅等一系列指标，其中不可忽视的一条就是PH值必须大于7。北京IDM生物技术研究所长李复兴教授也提出，有益人体健康的理想饮用水必须满足七条标准，其中必不可少的两条是：水中含有适量人体所需矿物质、PH值呈弱碱性（78）。那么，当今中学生喜欢喝哪些品牌的“水”，这些水的pH是否符合国家标准？从pH的角度来看哪些水更适宜饮用？怎样测定这些水的pH？常用橙汁、可乐等饮料代替饮用水行不行？从pH的角度应该怎样分析这个问题？水的pH与人体健康有何关系？今后，我们应该怎样科学饮水？学生浓厚的兴趣和强烈的探究欲望，成为我们开展这一研究性课题的出发点。二、课题的目的1了解饮用水的pH范围，了解pHS25数显pH计的原理、方法及注意事项。2通过严格规范学生的操作，增强学生的动手能力，培养学生实事求是的科学态度；通过解决实际操作中遇到的各种问题，锻炼学生的思维品质，培养创新能力。3对实验数据进行整理、分析得出相关的结论，提出健康饮水的观点，并通过查阅的资料加以论证，逐步形成观察问题、分析问题、解决问题的能力。4通过课题研究，磨炼学生的意志，培养精诚合作的团队精神。学会用化学知识解决实际生活中遇到的问题。三、研究方法：主要是实验法、配合市场调查法和文献法四、研究步骤1. 制定研究方案：教师首先让学生将想研究的问题全部提出来，然后进行分类、取舍，明确研究目的、界定研究内容、分析研究条件等。2. 进行合理分工，.确定子课题：a.中学生饮水情况调查；b.纯净水及矿泉水的pH的测定；c.橙汁、可乐等饮料的pH的测定；d.自来水、井水、白开水等pH的测定；e.将各组“水”放置两天后再测其pH，看有何变化；f. 研讨“水”的pH与人体健康的关系。3.按子课题开展活动，制定研究方法与步骤，确定预期的成果及表达形式。4.集中交流与讨论。5.总结研究成果，以实验报告或小论文形式完成。6.进行课题答辩，评选优秀论文、优秀学生、优秀课题。五、实验的原理及预期结果学生分子课题落实任务后，立即开展市场调查，并购买了目前中学生常喝的饮用水和饮料二十余种。用pH S25数显pH计测定它们的pH至少三次，并取三次数据的平均值作为该饮用水或饮料的pH。并预测有些水的pH不尽相等，有的pH7，呈酸性；有的pH7，呈碱性，有的pH接近7，呈中性。六、实验的器材、物品：pH S25数显pH计、烧杯、玻璃棒、去离子水、纯净水及矿泉水、.橙汁、可乐等饮料、自来水、井水、白开水等七、实验的过程1.了解pHS25数显pH计工作原理：pHS25数显pH计是利用pH复合电极对被测溶液中的酸度产生的直流电位，通过前置pH放大器到A/D转换器，以达到pH值数字显示目的。2.了解pHS25数显pH计的使用方法：（1）仪器使用前的准备：把仪器的三芯插在220V交流电源上，并把电极安装在电极架上。然后将Q9短路插头拔去，把复合电极插头插在仪器的电极插座上，并把上面的加液玻璃套向下滑动使口外露，以保持液位压差。（在不用时仍将玻璃套将加液口套住。）（2）仪器选择开关置于“pH”档，开启电源，仪器预热30分钟。（3）仪器的标定：a.拔出测量电极插头，插入短路插头，置“mV”档，仪器读数应在0mV1个字；b.插上电极，置“pH”档；斜率调节器调节在100位置（顺时针旋到底）；c.先把电极用蒸馏水清洗，然后把电极插在一已知pH值的缓冲溶液（如pH=6.86），调节“温度”调节器使所指示的温度与溶液的温度相同、并摇动试杯使溶液均匀。d.调节“定位”调节器使仪器读数为该缓冲溶液的pH值（如pH=6.86）。说明：经标定的仪器，“定位”调节器不应再有变动。不用时电极的球泡最好浸在蒸馏水中，在一般情况下24小时之内仪器不需再标定。（4）测量pH值：将被测液倒入烧杯，把洗净的玻璃电极插入溶液中，当数字显示在1分钟之内不再变化即可读数。（注意：被测溶液的和定位溶液的温度要相同）八、实验的结果测试项目PH值（三次测量）平均值纯净水娃哈哈纯净水6.286.276.266.27娃哈哈纯真年代06.20冰鹭26.12乐百氏纯净水36.22天天同净纯净水（桶装）7.767.767.777.76屈臣氏蒸馏水5.955.965.945.95矿泉水娃哈哈锐舞派对（矿物质水）07.10农夫山泉（饮用天然水）7.387.397.407.39乐百氏（矿物质水）7.447.467.457.45橙汁类统一鲜橙多3.413.393.403.40芬达2.982.962.972.97第五季3.643.603.623.62每日C3.413.403.393.40酷儿3.553.513.533.53爆果汽3.493.473.483.48农夫果园3.403.373.373.38可乐可口可乐2.602.592.582.59百事可乐2.492.502.512.50茶类统一红茶3.293.273.283.28统一绿茶5.865.885.875.87脉动2.972.962.952.96自来水7.637.647.647.64白开水8.308.308.308.30（说明：测定纯净水、矿泉水、自来水、白开水的pH值时的温度是13oC，测定饮料类的pH值时的温度是5oC。同一试样在不同的温度下测得的pH值是不一样的，温度越高，pH值越大。）九、关于结果的讨论根据我国制定的生活饮用水国家标准，饮用水的PH值在6585之间，最佳值为75。而国家对纯净水的pH值要求是5.07.0，平均值为6。（1）天天同净桶装纯净水的pH值为7.76，接近国家饮水标准的最佳值；所测瓶装纯净水的pH值的范围为6.126.27，均符合国家标准，但都偏离了饮用水的最佳pH值，均为酸性水。因此，不顾我国百姓饮食结构的特点，过分地提倡人们饮用纯净水是不合适的。世界上的一些饮用水品牌，如法国的EVLAN、美国的ARROWHEND等出品的都是天然矿泉水和山泉水，都是碱性水。最有说服的例子是：美国人发明了制造纯净水的方法，可是美国法律恰恰禁止自己的国民饮用纯净水。（2）橙汁及可乐类饮料的pH值在2.503.62之间，人体胃液的pH值为1.5左右，虽能承受酸饮料的冲击，但由于人体血液、体液的pH值多保持在7.357.45之间，呈弱碱性。从生理的角度看，酸性饮料饮用过多，将会引起血液、体液的酸度过高，发生酸中毒，破坏人体的酸碱平衡，影响人体健康。因此，单从pH值的角度看，喝统一绿茶比和统一红茶好。但我们决不能以饮料代水，这不仅仅由于饮料的酸性太强，还因为绝大多数饮料中含有色素，喝多了会患“色素尿”据市儿童医院肾病专家杨杏鲜主任介绍说，因血尿来就诊的患儿现在越来越多，并非所有的血尿都是肾病，在其门诊就诊的患儿中，“色素尿”患儿占所有血尿的3%。而且，据科学家们研究，血液显酸性的人群智力较差，长表现为疲惫、注意力不集中等不良现象。所以科学家提倡“弱碱最健康，酸性我不要。”的行动。而“水”对我们体内环境的调节起着重要作用，因此，我们在选择饮用水时一定要关注水的pH，同时，我们希望厂家应标明各饮用水的pH，以便人们根据自身的实际进行正确的选择。而据课题组成员对目前青山区各超市中所有的饮用水和饮料的调查中发现，只有农夫山泉饮用天然水标有pH值（25oC）。（3）我们学校所用自来水的pH为7.64，煮沸后的pH值8.3。仅从pH的角度来看，自来水比白开水更适宜饮用。但由于我国消毒工艺的原因，自来水中存在少量的氯气、氯胺等有害物质，所以自来水不能直接饮用，最好煮沸后喝。陈昌杰是我国著名的环境卫生专家，常常有人向他请教：“现在市场上这水、那水五花八门，您说到底喝上面水好？”他总是这样回答：“我看还是喝烧开的自来水好，又安全又实惠。”因此，我们认为如果当地自来水达到了国家卫生标准，那么，除了特殊场合外，就没有必要以价格高出数百倍的纯净水作为日常生活饮水。十、结论1.我们认为：对于青少年、老年人能否长期饮用纯净水，还是应当采取慎重的态度。2.过多饮用酸性饮料，会发生酸中毒，破坏人体的酸碱平衡，影响人体健康。因此不能用饮料代替饮用水。3.若在特殊场合需要饮用瓶装水时，也应选择那些技术力量雄厚及信誉好、质量有保障的大厂生产的合格产品，最好是喝大厂生产的合格的天然水。因为，对水源的苛刻要求是天然水的最大特点。国际瓶装协会规定天然水必须源于大自然中的优质水，取水区域内无任何污染，而且天然水对工艺设备的要求相当高。而且在本次实验中，我们发现，所测三种天然水的pH值都接近我国饮用水的最佳值7.5，符合健康水的标准。4.各种饮用水和饮料在空气中露置数天后，pH变化不大，但为了防止水的二次污染，瓶装水开启后最好当天喝完。5. 结合我国的国情，目前中国百姓喝烧开的自来水最好，又安全又实惠。十一、参考文献饮用水水质对人体健康影响（美国：约瑟华I巴勒温克勒，G威葆格）2003.6水处理化学品手册（何铁林）2000.5 纯净水喝还是不喝 专家建议你喝什么水www.125521.ovg 孩子，饮料代水是不好的习惯 饮用水质量可能与糖尿病有关十二、学生反思1.水是我们生活中须臾不能离开的。近几年来，随着生活水平的提高，人们再也不认为只有口渴了才需要喝水，而对水的要求也不仅仅是达到卫生、纯净就可以了。然而，面对时下各种被大肆宣传为“健康保健”的饮用水，人们却真有些无从下手。于是我们以“水”的pH作为课题的研究方向，通过测定人们常喝的饮用水和饮料的pH值，结合国家制定的有关标准进行分析，为自己、为人们对饮用水做出正确的选择提供事实依据。从而使我们进一步体会到化学这门学科与日常生活和人们健康的关系。2.在课题研究中，我们遇到了许多困难，但在老师的指导下，仔细观察实验现象，发现问题，认真分析、思考，及时总结规律，改进实验方法：将pH值相近的溶液放在一起测量，大大缩短了实验所需的时间，提高了效率。3.化学研究性课题的开展，恰似我们进行一次远征，历经千山万水，穿越重重阻碍，终于到达目的地。旋即豁然开朗，焕然一新，受益非浅。这一切的感叹与感悟，只有在自己亲身尝试后，才能拥有，别人是无法替代的。学习中开辟创新使我们获得真知、实践中发挥能动使我们获得才干，而探究中的互相协作，同舟共济，使师生关系更加亲密、融洽，使我们的集体更为紧密团结。十三、指导教师点评1.对于水中成分的测定还有很多，例如，硬度、微量元素、有害物质、溶解氧及二氧化碳等。但在中学阶段，在现有的教育设备中能做的基本上只有水的pH值和硬度的测定，这两项都是评判好水的重要指标，如果有条件，我们还可以测定这些水的硬度。我们相信随着人们生活水平的不断提高，自我保健意识的不断加强，人们对饮用水的追求也变得更加理性，从洁净到健康，不仅仅是饮用水的升级，更是人们观念上的一次革命。但还需要以更多的科研为基础来进行综合评价，我们也有兴趣引导学生用已有的化学知识和技能来作较全面深入的研究。2.在本次研究性学习中，学生始终处于一种积极参与、动手、动脑、动口、相互交流合作、理论联系实际的状态中。他们的思维、表达、实践及合作等能力和各种技能都得以充分的发展。学生的情感和意志如学习的主动性、独立性、严谨和科学的态度、勇于探索和坚持真理的精神也得到了培养。3.对课题组成