第11讲化学品的合理使用-2019必修第二册

第11讲化学品的合理使用第11讲化学品的合理使用通过阅读资料“滴滴涕的功与过”，举办有关“农业生产中是否该继续施用化肥和农药”等社会性议题的辩论赛，辩证地看待农药、化肥的使用利弊及对环境和社会的影响。掌以阿司匹林的制备为例，了解药物合成的一般思路和方法，认识化学在促进人类健康方面的重大贡献。通过对抗酸药物有效成分的探究，培养学生的证据意识和推理能力。本节是教材修订的新增内容，被安排在自然资源的开发利用与环境保护这两节之间，内容与前后两节紧密相关。教学的重点为合理使用化学品的意识、抗酸药有效成分验证方案的设计、常见食品添加剂的种类和功能。难点为合理使用化学品的意识化学科学的应用价值。内容较多，由老师在课上结合“情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。知识点一：化肥、农药的合理施用、合理用药一、化肥、农药的合理施用 （一）合理施用化肥1、施用化肥的目的：保障农作物增产，减少农作物损失。2、施用化肥时需考虑的因素：土壤酸碱性，作物营养状况，化肥本身性质。3、过量施用化肥的危害①很多化肥易溶于水，过量施用会造成浪费。②部分化肥随着雨水流入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象。③不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构。（二）合理施用农药1、施用农药的目的：减少农作物损失。2、农药的发展：早期农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。现在人们研制出了有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药等有机合成农药。3、农药的发展方向：高效、低毒和低残留。4、不合理施用农药的危害①农药可能会破坏害虫与天敌之间有生态平衡；可能会引起一些昆虫的大量死亡。②农药会造成土壤和作物的农药残留超标。③农药会造成大气、地表水和地下水的污染。5、长期使用滴滴涕(DDT)的危害①害虫在体内将DDT转化为DDE，产生抗药性。原理：eq\o(→,\s\up7(－HCl),\s\do5(酶))(毒性较低)DDTDDE②通过生物链在生物体内富集。例1.在蔬菜生长过程中,常喷洒农药防治病虫害。据研究,用碱性溶液或清水浸泡,可使残留在蔬菜上的农药的毒性降低。因此,买来的蔬菜在食用前最好用稀碱水或清水浸泡一段时间。浸泡蔬菜时应加入适量()A.纯碱 B.白酒C.白糖 D.食醋【答案】A【解析】碱性条件下残留于蔬菜上的农药容易失效。纯碱(Na2CO3)溶液呈碱性,则可选用纯碱溶液浸泡例2.某地筹建中的“生态农业科技园区”，不仅是农业高新技术示范和推广基地，也将是一个观光休闲的生态农业园区。在一些生产思路上你认为不妥当的是()A.将农家肥与化肥综合施用，以提高增产效益B.对大棚中的植物施加适量的CO2，以促进其光合作用C.种植、养殖、制沼气相结合，既可改善环境又可提高农业和畜牧业的产量D.将硝酸铵和熟石灰混合使用，在给农作物提供营养元素的同时，又能降低土壤的酸性【答案】D【解析】熟石灰和硝酸铵反应生成NH3，会降低肥效。例3.瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖，DDT的合成为人类的卫生防疫事业做出了巨大贡献，但研究表明，DDT是一种难降解的有毒化合物，进入人体内会引起慢性中毒，我国1983年停止生产和使用，在生物体内DDT会在某种酶的作用生成毒性较低的DDE，从而使某些害虫产生抗药性。已知DDT的结构简式为，DDE的结构简式为(1)DDT的分子式为________________，向DDE中滴加溴水，现象为____________。(2)写出DDT在生物体内转化生成DDE的化学方程式：_________________________。【答案】(1)C14H9Cl5溴水褪色(2)【解析】(1)由DDT的结构简式可知DDT的分子式为C14H9Cl5，DDE分子中存在碳碳双键，能和Br2发生加成反应。(2)根据DDT和DDE的结构可知，DDT在酶的作用下失去一个HCl生成DDE。例4.在农业生产中是否应该继续施用化肥和农药的小组辩论中，正方小明和反方小刚分别叙述了自己的观点：(1)下面事实不能支持小明观点的是________(填字母)。A.可以解决快速增长的人口吃饭问题B.可以促进农作物生长，杀灭害虫，形成良性的生态循环C.合成农药用量少、见效快D.降低了农业生产成本，可以促进农业机械化、规模化发展(2)持反方观点的小刚从生态系统、害虫的抗药性及食品中化肥、农药的残留等方面进行了驳斥，下列两例事实是小刚对滥用杀虫剂造成的恶性循环的论证：事实1.在远离施药地的南极，在海鸟和鱼体内都检测出了某些农药成分。事实2.喜马拉雅山的积雪中也发现了某些农药成分。这些事实说明________(填序号)。①农药、化肥被考察队或登山者带到南极或高山上②农药、化肥的滥用已影响到全球的生态循环③农药、化肥成分可以在生态链中富集，导致生物链系统发生变化【答案】(1)B(2)②③【解析】(1)农药可以杀灭害虫，但会破坏整个生物链的良性发展。(2)农药、化肥成分可以在生态系统中、生物链中进行富集，已影响到全球的生态系统。练习1.某地筹建中的“生态农业科技园区”,不仅是农业高新技术示范和推广基地,也将是一个观光休闲的生态农业园区。在一些生产思路上你认为不妥当的是()A.将农家肥与化肥综合施用,以提高增产效益B.对大棚中的植物施加适量的CO2,以促进其光合作用C.种植、养殖、制沼气相结合,既可改善环境又可提高农畜牧业的产量D.将硝酸铵和熟石灰混合使用,在给作物提供营养元素的同时,又能降低土壤的酸性【答案】D【解析】熟石灰和硝酸铵混合后会发生反应,生成NH3逸出,损失肥效。练习2.下列关于药物使用的说法正确的是()A.虽然药物能治病,但大部分药物有毒副作用B.使用青霉素时,不用进行试验直接静脉注射C.长期大量使用阿司匹林可预防疾病,没有副作用D.我们生病了都可以到药店自己买药吃,不用去医院【答案】A【解析】使用青霉素前必须做皮试,生病后必须在医生的指导下用药。练习3.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NHeq\o\al(＋,4)D.尿素的分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥【答案】C【解析】据尿素的结构简式，尿素分子中不含NHeq\o\al(＋,4)，在溶液中也不能电离出NHeq\o\al(＋,4)。练习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【答案】B【解析】略二、合理用药 （一）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。（二）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。（三）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。（四）合理用药遵循原则及因素1、原则：安全、有效、经济、适当等（五）滥用药物危害1、滥用安眠药、抗生素、兴奋剂对个人机体产生严重的影响。2、吸毒对个人和社会带来极大危害。例1.毒品大麻的结构简式为，下列有关大麻的说法错误的是()A.青少年好奇心强，偶尔吸食一点，很快就会提神，学习效率高B.大麻分子中含两种官能团C.大麻能使酸性KMnO4溶液褪色D.1mol大麻可以和足量单质钠反应生成1mol氢气【答案】A【解析】毒品的危害很大，青少年吸食毒品，很容易成瘾，危害个人、家庭及社会，青少年一定要远离毒品，A错误；根据大麻的结构简式可知，大麻分子中含—OH和两种官能团，可以使酸性KMnO4溶液褪色，1mol大麻和足量钠反应可生成1mol氢气，B、C、D正确。例2.下图是一种抗生素药品说明书的部分内容，有关该药品的合理使用，说法正确的是()A.该药品可以用于治疗呼吸道感染疾病B.正常人可适当服用此类药物，增强抵抗力，预防感染C.一个体重为10kg的幼儿，一日用药量不要超过500mgD.此药品应放入冰箱中保存【答案】A【解析】由说明书可见，此药品可以用于治疗呼吸道感染疾病，A正确；该药为抗生素药类，为处方药，必须在医生的指导下合理、适量服用，不是越多越好，故B错误；据说明书可知，该药品的用法用量是小儿一日剂量按体重每千克20～40mg，所以一个体重为10kg的幼儿一日用药量不得超过40mg×10＝400mg，故C错误；据说明书可知，此药品保存只需密封、遮光、温度10～30℃，无需放入冰箱，故D错误。例3.有一类抗酸药能有效地治疗因胃酸过多引起的胃痛、胃胀等，其有效成分除了中学化学中熟知的氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸氢钠等外，还有一些我们不太熟悉的物质如双羟基铝碳酸钠、柠檬酸钠、三硅酸镁等。联系我们所学知识，试完成下列各题：(1)人的胃液中含有大量的盐酸，可以为胃蛋白酶提供酸性环境，同时还可以杀死随食物进入胃部的细菌，但胃液酸度过高会患胃酸过多症，下列物质不宜用作治疗胃酸过多的药物的主要成分的是________(填字母)。A．小苏打粉 B．Al(OH)3粉C．氧化钙粉 D．纯碳酸钙粉(2)胃镜检查发现胃少量出血，说明胃溃疡已深及粘膜下层，此种情况下胃溃疡患者胃酸过多可考虑选用上小题中的________。(3)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉。①写出该抗酸药发挥功效时的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。②淀粉在抗酸药中作填充剂、粘合剂，淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应，最终转化为(写分子式)____________________。③服用抗酸药时，为什么一般要嚼碎后吞服？______________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)C(2)B(3)①MgCO3＋2HCl=MgCl2＋CO2↑＋H2O、Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O②C6H12O6③将抗酸药嚼碎后吞服，可以防止抗酸药片黏附在胃壁上不能充分与盐酸作用，以及可能导致呕吐等不良反应【解析】(1)CaO溶于水生成强碱并放出大量的热会灼伤和腐蚀人体。(2)患胃溃疡较重者，不能食用与胃酸反应产生CO2气体的抗酸药。为避免胃穿孔，可服用Al(OH)3粉。(3)能发挥药效的是碳酸镁和氢氧化铝，淀粉水解的最终产物为葡萄糖，抗酸药嚼碎后服用可防止黏附在胃壁上不能充分与盐酸作用。例4.有四种常见药物：①阿司匹林()②青霉素③胃舒平[Al(OH)3]④麻黄碱。请回答：(1)某同学胃酸过多，应选用的药物是______(填序号)，抗酸药的成分Al(OH)3中和胃酸过多的离子方程式为________________________________________________________。(2)由于具有兴奋作用，国际奥委会严禁运动员服用的药物是________(填序号，下同)。(3)从用药安全角度考虑，使用前要进行皮肤敏感性测试的药物是__________。(4)阿司匹林药品标签上贴有OTC，它表示__________。(5)滥用药物会导致不良后果，如过量服用________(填序号)会出现水杨酸中毒，应立即停药，并静脉注射NaHCO3溶液，试写出该药物和NaHCO3反应的离子方程式：_________________。【答案】(1)③Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(2)④(3)②(4)非处方药(5)①＋HCOeq\o\al(－,3)→＋CO2↑＋H2O【解析】(1)胃酸的主要成分为盐酸，治疗胃酸过多可选择③胃舒平，主要成分为Al(OH)3，氢氧化铝与酸反应可减少盐酸，反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。(2)因麻黄碱是一种生物碱，能对人的中枢神经系统起兴奋作用，则国际奥委会严禁运动员服用。(3)青霉素是应用广泛的抗菌药物，它本身毒性很小，而较常见的却是药物的过敏，引起不良的反应以致死亡，则使用前要进行皮肤敏感性测试。(5)阿司匹林在人体内产生水杨酸，过量服用易造成水杨酸中毒，可静脉注射NaHCO3溶液来降低酸性。练习1.人体胃酸的主要成分是盐酸。胃酸可助消化食物，但胃酸过多会损伤胃粘膜，使人感觉不适。抗酸药(又称抑酸剂)可以中和胃里过多的胃酸。下列物质不属于抗酸药的是()A.阿司匹林(主要成分：)B.胃舒平[主要成分：Al(OH)3]C.碳酸氢钠片(主要成分：NaHCO3)D.胃得乐(主要成分：MgCO3)【答案】A【解析】阿司匹林的主要成分含有羧基，不能与盐酸反应，因此不能用作抗酸药，故选A；氢氧化铝能够与盐酸反应生成氯化铝和水，消耗氢离子，所以可以用于治疗胃酸过多，故不选B；碳酸氢钠能够与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，消耗氢离子，所以可以用于治疗胃酸过多，故不选C；碳酸镁能够与盐酸反应生成氯化镁、水和二氧化碳，消耗氢离子，所以可以用于治疗胃酸过多，故不选D。练习2.下列关于药物使用的说法正确的是()A.虽然药物能治病,但大部分药物有毒副作用B.使用青霉素时,不用进行试验直接静脉注射C.长期大量使用阿司匹林可预防疾病,没有副作用D.我们生病了都可以到药店自己买药吃,不用去医院【答案】A【解析】使用青霉素前必须做皮试,生病后必须在医生的指导下用药。练习3.药物是人类抵御疾病的重要武器之一。下列有关药物的说法不正确的是()A.盘尼西林是一种良效广谱抗生素B.阿司匹林是一种重要的抗生素C.青霉素是最重要的抗生素D.鸦片、吗啡、海洛因都属于毒品【答案】B【解析】青霉素G的钠盐，俗名盘尼西林，是一种广谱抗生素，故A正确；阿司匹林是解热镇痛药，不是抗生素，故B错误；青霉素是抗生素，能杀死细菌，故C正确；鸦片、吗啡、海洛因属于毒品，故D正确。练习4.2019年6月26日是国际禁毒日，宣传主题为“远离毒品，珍爱生命”。毒品的危害，可概括为“毁灭自己，祸及家庭，危害社会”12个字，下列有关毒品及其危害的说法错误的是()A.海洛因、摇头丸等毒品的毒性很强，吸食后容易上瘾，年轻人不要尝试B.吸食毒品祸及家庭，危害社会，伤及个人C.吸毒会影响人的神经系统、循环系统和呼吸系统的生理功能D.吸食大麻能使人感受到强烈的快感或兴奋，当精神不好时，可少量使用【答案】D【解析】毒品危害个人、家庭和社会，极易成瘾，不能食用，D错误。练习5.联系所学知识,试完成下列各题:(1)人的胃液中含有大量的盐酸,下列物质不宜用作治疗胃酸过多的药物的主要成分的是(填字母,下同)。

A.小苏打粉 B.Al(OH)3粉C.氧化钙粉 D.纯碳酸钙粉(2)某患者通过胃镜检查发现胃少量出血,说明胃溃疡已深及黏膜下层,此种情况下该胃溃疡患者胃酸过多可考虑选用上小题中的。

(3)某品牌抗酸药的主要成分有糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉。①写出该抗酸药发挥功效时的化学方程式:、。

②淀粉在抗酸药中作填充剂、黏合剂,淀粉在人体内酶的催化作用下发生水解反应,最终转化为(写分子式)。

【答案】(1)C(2)B(3)①MgCO3+2HClMgCl2+CO2↑+H2OAl(OH)3+3HClAlCl3+3H2O②C6H12O6【解析】(1)CaO溶于水生成强碱并放出大量的热,对人体造成灼伤和腐蚀。(2)患胃溃疡较重者,不能食用与胃酸反应放出CO2气体的抗酸药,避免加速胃穿孔,故选B项。(3)该抗酸药中能发挥药效的是碳酸镁与氢氧化铝,淀粉水解的最终产物是葡萄糖。知识点二：安全使用食品添加剂一、食品添加剂的概念食品添加剂是指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。二、食品添加剂的分类按照来源不同，可分为天然的食品添加剂和人工合成的食品添加剂两大类。三、几种常用食品添加剂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)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)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、KIO3四、食品添加剂使用的基本要求（一）不应对人体产生任何健康危害。（二）不应掩盖食品腐败变质。（三）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。（四）不应降低食品本身的营养价值。（五）在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。例1.下列对食品添加剂的作用及原则描述错误的是()A.利于食品的运输和贮藏B.保持和提高食品的花色品种C.改善和提高食品的色、香、味等感官指标D.使用“牛肉精”将猪肉伪造为牛肉出售【答案】D【解析】绝不允许以伪造为目的使用添加剂。例2.味精是一种常用的增味剂，其结构简式为：，下列有关味精的描述错误的是()A.味精既可以和盐酸又可以和NaOH溶液反应B.味精可以以淀粉为原料通过发酵法生产获得C.炒菜时加入味精越多，菜味道越鲜美，吃了更健康D.碱性食物中忌加味精【答案】C【解析】根据味精的结构，分子中含有—NH2和—COOH，既可以和盐酸又可以和NaOH反应，A正确；味精主要以淀粉为原料发酵制得，B正确；过多食用味精会头昏、心慌、四肢无力，因此，味精不宜过量，故C错误；味精可以和碱性物质反应，从而失去鲜味，D正确。例3.请将下列常见食品添加剂按其主要功能进行分类(填序号)①硫酸亚铁②碳酸氢铵③乳酸钙④碘酸钾⑤山梨酸钾⑥β-胡萝卜素⑦葡萄糖酸-δ-内酯⑧亚硝酸钠⑨谷氨酸钠(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________。【答案】(1)⑥(2)⑨(3)②(4)⑦(5)⑤⑧(6)①③④【解析】略例4.抗坏血酸(即维生素C)是水果罐头、饮料中常用的抗氧化剂，它能被氧气氧化为脱氢抗坏血酸，两者的结构简式如下图：回答下列问题：(1)抗坏血酸分子中含有的含氧官能团名称__________。(2)1mol抗坏血酸和足量的钠反应生成________mol氢气。(3)书写抗坏血酸被氧气氧化生成脱氢抗坏血酸的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)书写脱氢抗坏血酸在稀H2SO4作用下水解的化学方程式：________________________________________________________________________。【答案】(1)羟基、酯基(2)2(3)(4)【解析】抗坏血酸分子中含有4个羟基、一个酯基、一个碳碳双键，脱氢抗坏血酸分子中含2个羟基、两个酮基和一个酯基，根据性质求解和书写。练习1．下列对有关物质分类的说法中错误的是()A.“面粉增白剂”中过氧化钙(CaO2)属于氧化物B.“膨松剂”中的碳酸氢钠、制造“毒豆芽”所用的亚硝酸钠都属于钠盐C.抗氧化剂维生素C在反应中作还原剂D.“碘片”和“加碘盐”都属于混合物，其中的“碘”是单质【答案】D【解析】“碘片”和“加碘盐”中含碘元素的物质分别是碘化钾、碘酸钾，是化合态碘，不是碘单质。练习2．柠檬酸是一种常用的食品增味剂，其结构简式为，下列有关柠檬酸的说法错误的是()A.1mol柠檬酸和足量的金属钠反应，最多生成44.8L(标准状况下)的氢气B.柠檬酸的分子式为C6H8O7C.柠檬酸在一定条件下既可以和乙酸反应，又可以和乙醇反应D.1mol柠檬酸最多消耗4molNaOH【答案】D【解析】由柠檬酸的结构简式可知，柠檬酸分子中含三个羧基和一个羟基，羧基和氢氧化钠可以反应，但羟基和氢氧化钠不反应，故1mol柠檬酸最多消耗3molNaOH。练习3．2019年3月26日国务院常务会议通过了《中华人民共和国食品安全法实施条例(草案)》。下列有关食品中的添加剂的说法不正确的是()A.奶粉中添加C12H22O11(蔗糖)，可以改善奶粉的味道和口感B.做馒头时在面粉中添加少量NaHCO3，可以使馒头又松又软C.葡萄酒中通常添加少量SO2，既可以杀菌，又可防止营养成分被氧化D.鱿鱼中可以添加少量HCHO，既可以使鱿鱼保存期延长，又可使鱿鱼变漂亮【答案】D【解析】蔗糖可作甜味剂，改善奶粉的味道和口感，A正确；NaHCO3可作膨松剂，B正确；练习4．食品添加剂成了国内外食品安全与健康饮食的焦点问题，三聚氰胺、瘦肉精、染色馒头、毒豆芽……据《人民日报》报道，目前我国有近90%的食品中含有合法或违法的食品添加剂，那么，如何科学地看待食品添加剂？我们知道，化学是认识物质、改造物质和应用物质的科学，从化学视角看食品添加剂，主要是从其元素组成与结构、物理化学性能及在人体内的变化等方面。下表中给出了4种食品添加剂，试回答有关问题：(1)请你在下表空白处填上物质的化学式。物质组成及性能被用于食品添加剂物质名称物质组成(填化学式)主要化学性质及在体内变化类别或作用法律规定碳酸氢钠无毒、弱碱性、易与胃酸反应膨松剂可用硫酸铜增色剂禁用还原性铁粉比较活泼的金属，能与胃酸反应抗氧化剂依据国家标准可用甲醛CH2O防腐剂严禁使用(2)从应用物质的角度，人们常常根