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第八章 化学与可持续发展
人教版（2019）高中化学必修第二册
第二节 化学品的合理使用
化学品的分类
大宗化学品：乙烯、硫酸、硝酸、纯碱、烧碱、化肥等
精细日用化学品：包括医药、农药、日用化学品、食品添加剂类等。
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。
精细日用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。
阅读课本107页了解化肥、农药的合理使用
(1)规范施用农药化肥措施的社会重要性:
一. 化肥的合理施用
保障农作物增产，减少农作物损失
缺钾
正常
1、化肥的合理施用
分类 主要化学成分
氮肥 铵态氮肥：NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等；尿素CO(NH2)2
磷肥 过磷酸钙：Ca(H2PO4)2和CaSO4的混合物；重过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O
钾肥 草木灰：主要成分是K2CO3，硫酸钾(K2SO4)，氯化钾(KCl)
复合肥 KNO3、KH2PO4
（2）农业生产中常见的化肥：
氮肥、磷肥、钾肥、复合肥等
2、合理施用化肥，应考虑的因素
③酸性土壤中不宜再施用 (NH4)2SO4。小麦幼苗易倒伏，被烈风吹倒,就地施用大量含氯钾化肥除草剂等。
(1)农田土壤酸碱性程度;(2)各种作物营养状况优劣;(3)所用化肥植物本身具有的性质。
如:①硝酸铵由于含碳氮量比较高,是另外一种低成本高效优质氮肥,但长期受热膨胀或高温经机械撞击等易发生大爆炸,因此还必须经作改性和处理,使之其产品失去了爆炸性特征后才能投入施用生产;
天津港因硝酸铵化肥发生大爆炸
②草木灰粉和其它铵态氮肥等混合在施用尿素时都会过量产生少量氨气,从而间接导致其铵态氮肥等的实际肥效降低。
3、过量施用化肥的危害
由于我国很多地区化肥很易直接溶于水,过量长期施用后不仅重金属会挥发造成水资源浪费,部分化肥可能会跟随着大量雨水流人河流沟渠和沼泽湖泊,造成流域水体严重富营养化,产生水华化等重污染水现象。另外,不及时合理科学施用碱性化肥还会间接影响农业土壤系统的土壤酸碱性变化和破坏土壤结构。
二. 农药的合理施用
1、施用农药的目的：
减少农作物损失
2、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
通过阅读课本P108页《 DDT 的功与过》体会和小结农药对生态系统和自然环境的影响？
①会破坏害虫及其与其天敌昆虫之间原有的群落生态结构平衡,使有一些天敌害虫就会逐渐产生抗药性
②使某些对农药特别敏感的有益的昆虫如蜜蜂等大量死亡
③造成土壤和作物的农药残留
④对大气、地表水和地下水造成污染
3、农药不合理施用的危害：
影响生态环境和自然环境
农药的发展及种类
农药的发展方向：
农药向着高效、低毒和低残留的方向发展。
4、农药的发展方向是怎样的？
如何正确有效去除果蔬农药残留？
放置法
去皮法
水洗法
碱水浸泡法
加热法
爆炒法
2、下列现象，不属于化肥过量施用导致的是 （ ）
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
（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氮肥 (　　)
×
×
√
1、判断正误
随堂小练
D
3、 “六六六”是一种禁用杀虫剂，化学性质稳定，难降解，其结 构简式如图所示，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
解析 该化合物分子中含C、H、 Cl 三种元素，不为烃； “六六六”难溶于水，对光、空气、酸碱表现出很稳定的化学性质，难降解。
三、合理用药
(1)药物按来源分类
1、药物的分类
(2)药物按使用严格程度分类
天然药物和合成药物
处方药（R）和
非处方药（OTC）
(3)药物按功能分类
解热镇痛药
阿司匹林等
抗生素
青霉素、阿莫西林、头孢等
抗酸药
胃舒平等
过敏药、止咳化痰药 ……
《本草纲目》中收载了1892种，附药方11096个
天然药物取自植物、动物和矿物，来源丰富
2、药物的作用机理
(1)可改变人机体细胞以及周围生物的多种物理、化学环境从而发挥特殊药效,如抗酸药等。
(2)更多种类的靶向药物主要是指通过把药物分子直接与人类机体生物大分子结构的各种功能基团结合后而达到发挥靶向药效的。
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是去生物活性。
（1）口服解热及消炎解热镇痛药——①阿司匹林（乙酰水杨酸）
不良反应:阿司匹林阿司匹林阿司匹林在进入人体胃肠道内时产生有毒的乙酰水杨酸作用会剧烈刺激患者胃黏膜,长期连续大量长期服用后可能会因此导致轻度胃痛、头痛、眩晕、恶心乏力等肠胃不适和症状。
解救措施:立即停止使用，静脉注射NaHCO3
？
3、常用的几类药物
课堂练习：常见药阿司匹林的主要成分是乙酰水杨酸，它是由水杨酸和乙酸酐发生如下反应制得的,下列说法正确的是 （ ）
A. 阿司匹林是解热镇痛药，只要有需要便可自行长期大量服用
B. 水杨酸和乙酰水杨酸结构中官能团的种类和数目都不相同
C. 水杨酸与乙酸发生酯化反应，也可以生成乙酰水杨酸
D. 水杨酸和乙酰水杨酸都具有酸性
C D
阿司匹林长期服用需要遵医嘱；　
水杨酸
醋酸
乙酸酐
乙酰水杨酸
合理用药
（1）解热镇痛药———②布洛芬
布洛芬（Ibuprofen）为解热镇痛类药物，它主要是一个退热止疼的一个非甾体抗炎药，当然它也有它的副作用。其中最主要的副作用包括像胃肠道的不适反应，恶心、呕吐、腹痛、腹泻或者反酸、烧心，消化系统的问题，上腹饱胀等等。所以这种药物的话使用起来具体的听医生的建议。当然偶尔使用或者说是这种应急使用还是可以的，但是在也不建议长期的使用或者大量使用。而且口服的时候最好在餐中或者餐后服用，以减少这种消化道的粘膜的损伤。
合理用药
（1）解热镇痛药———③乙酰氨基酚
用于缓解轻度局部发热,也有些还同时可用于局部快速和缓解各种全身局部轻性或至中度或急性炎症疼痛,如轻度剧烈的头痛、肌肉放射刺痛、关节肿胀灼痛症等以及严重外周神经痛、痛经、癌性肌肉痉挛痛症状等炎症和晚期恶性肿瘤手术及出血损伤后疼痛肿胀或止痛等症状体征等。本制品亦尚可配伍用于治疗那些有对抗生素阿司匹林青霉素过敏者体质患者或用青霉素之后不能立即快速恢复耐受此药物疗效的患者。本固体制品因多为半生化原料药,需先尽快冷冻加工提纯而成的固体制剂后即可再使用。本禁试品一般均提示不适合宜于患者长期局部连续应用,退热药的用药疗程通常为一般连续用药一般不可连续超过少于3天,镇痛类治疗剂量不宜每日累计连续超过至少等于10天。
课本P110页思考与讨论
（2）抗酸性药
人的胃壁细胞能产生胃液，胃液里含有少量盐酸，称为胃酸。胃酸过多会导致消化不良和胃疼。抗酸药是一类弱碱性物质，能中和胃里过多的盐酸，缓解胃部不适。
（3）抗生素药
抗生素一般是指某些微生物在代谢过程中所产生的化学物质，这些物质常在极小的浓度下即能对其他微生物的生长产生抑制或杀灭作用。（杀菌消炎）
抗生素长时间应用会产生以下危害:一，诱发细菌耐药。二，损伤人体器官。影响肝肾功能，出现胃肠道反应。三，导致二重感染。
合理用药
1928年英国细菌学家弗莱明首先发现了世界上第一种抗生素——青霉素。
青霉素（penicillin）
青霉素 G
（盘尼西林 G）
青霉素 V
氨苄西林
青霉素 K
（3）抗生素———①青霉素
合理用药
抗生素类药。阿莫西林杀菌作用强，穿透细胞壁的能力也强。是目前应用较为广泛的口服青霉素之一，阿莫西林用以治疗伤寒、其他沙门菌感染和伤寒带菌者可获得满意疗效。
阿莫西林（Amoxicillin）
（3）抗生素———②阿莫西林
合理用药
诺贝尔奖颁奖词称，屠呦呦发现了青蒿素，能极大地降低疟疾患者的死亡率。为人类提供了强有力的新武器，以对抗每年困扰着亿万人的疾病，这在提升人类健康和减轻患者痛苦方面的作用是不可估量的。
（4）抗疟疾药物——青蒿素
我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究获2015年诺贝尔生理学或医学奖
O
O
O
O
CH3
H3C
O
CH3
青蒿素
O
O
O
O
CH3
H3C
OCH3
CH3
蒿甲醚
O
O
O
O
CH3
H3C
OCOCH2CH2COOH
CH3
青蒿琥酯
青蒿素类药物的分子结构
合理用药
地西泮
（安定注射液主要成分）
第二代镇静催眠药物，苯二氮卓类药物，目前应用最广泛的催眠药，可引起中枢神经系统不同部位的抑制，随着用量的加大，临床表现可自轻度的镇静到催眠甚至昏迷。
巴比妥（Barbital）
（第一代镇静催眠药物）
第一个商品化的巴比妥类药物，该品可作为催眠药，由于安全性、有效性及反复使用产生耐药性等原因，巴比妥类作催眠药用已趋于减少，巴比妥片剂是卫生部1982年9月公布的淘汰药品之一。
唑吡坦（pǐ zuò tǎn）
第三代镇静催眠药物，唑吡坦是一种咪唑吡啶衍生物，有很强的睡眠诱导作用，作用快，服药后30分钟起效。由于其在血中的半衰期约为2.5小时，所以是短效的催眠药。
失眠症对人们的生活质量负面影响很大,治疗失眠症的药物主要分为镇静催眠药(苯二氮卓类、巴比妥类及其他类)和非镇静催眠药(抗精神病药、抗抑郁药)两大类。
（5）安眠药
4. 合理用药应遵循原则：
5. 滥用药物危害：
(1)因滥用类安眠药品或服用镇静剂、抗生素、兴奋剂会对其他人体反应产生特别严重有害的长期影响。
(2)长期吸食毒品可对受害者个人身心和国家社会生活带来其他极大潜在危害。
每个人都应做到合理用药，远离毒品
必须严格在正规医生、药师严格指导原则下,遵循药品安全、有效、经济原则和疗效适当原则。
1、判断正误
（1）生活中食用的药物大多是天然药物 (　　)
（2）药物属于商品，患者可以在药店随意购买 (　　)
（3）安眠药可以帮助睡眠，因此每当失眠时就可以服用安眠药（ ）
×
×
×
随堂小练
2、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
(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。
解析 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。
解析 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。
3、合理用药应当包括的要素是 （ ）
A. 科学性、有效性、安全性、经济性、适当性
B. 安全性、有效性、规律性、经济性、适当性
C. 科学性、舒适性、规律性、经济性、可口性
D. 舒适性、长效性、新颖性、安全性、规律性
解析 合理用药，必须在医生、药师的指导下，遵循科学性、
有效性、经济性、安全性和适当性进行用药。
A
4、摇头丸是神经麻醉性毒品，吸食摇头丸对人体产生严重影响，其结构简式如下 所示，下列描述错误的是（ ）
A. 摇头丸有麻醉神经的作用，长期服用，
可能导致神经病
B. 摇头丸分子中含有羟基，能和Na反
应生成氢气
C. 摇头丸毒性很强，吸食后容易上瘾，年轻人不要尝试
D. 摇头丸可以和乙酸在一定条件下发生中和反应
D
三、安全使用食品添加剂
为改善食品的品质和色、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。
食品添加剂
四、安全使用食品添加剂
营养强化剂——增强食品的营养价值
增味剂——增添食品味道
着色剂——改善食品外观
防腐剂、抗氧化剂——防止食物腐烂变质
膨松剂、凝固剂——改善食品形态
1、食品添加剂的种类
2、常见的食品添加剂
①着色剂
天然色素有 姜黄、 辣椒红、红曲、叶绿素、 β-胡萝卜素等
合成色素有 苋菜红、胭脂红、柠檬黄、日落黄和靛蓝等。
主要作用:
给食品着色和改善食品色泽
常用的种类:　
主要作用:
谷氨酸钠、鸟苷酸二钠、 天门冬氨酸钠、琥珀酸二钠、肌苷酸二钠
②增味剂
白色晶体，易溶于水
能增强或改进食品鲜味
常用的增味剂:
③膨松剂
受热或遇酸产生气体，使食品松软或酥脆
生物疏松剂：酵母
利用酵母作膨松剂，需要注意
控制面团的发酵温度(>35℃)
单一疏松剂:
复合疏松剂:发酵粉一般由三种成分组成:碳酸
盐类、酸性盐类、淀粉和脂肪酸等
化学疏松剂
疏松剂
分类
碳酸氨钠、碳酸氢铵、碳酸钠等
主要作用:
使食品中胶体(果胶、蛋白质等)凝固为不溶性凝胶状态的食品添加剂,又被称为组织硬化剂。
盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯、琼脂
盐卤(MgCl2,CaSO4)
④凝固剂
主要作用:
常用的种类:
⑤防腐剂
苯甲酸及其钠盐 山梨酸及其钾盐
亚硝酸盐具有一定的毒性，与食物作用会生成致癌物
可杀灭微生物或者控制其滋生条件的物质。
常见的防腐剂:
(山梨酸钾)
SO2作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂，广泛适用于食品行业,葡萄酒酿制中适当添加SO2,可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化,抑制葡萄汁中微生物的活动。食糖加工过程中可使用SO2进行脱色。
主要作用:
维生素E、茶多酚、BHA(丁基羟基茴香醚)、BHT(二丁基羟基甲苯)、没食子酸酯、维生素C(抗坏血酸)
是阻止氧气不良影响的物质，也是防腐剂的一种。
⑥抗氧化剂
主要作用:
常见抗氧化剂:
⑦营养强化剂
补充必要的营养成分
维生素E
维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌、碘酸钾
常见补充的营养物质：
主要作用:
3. 食品添加剂使用的基本原则 教材P114
在规定范围内规范使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响
功能类别 食品添加剂 使用范围（举例） 最大使用量（g·kg—1）
防腐剂 苯甲酸及其钠盐 果蔬汁（浆）类饮料 1.0
酱油、醋、酱及酱制品 1.0
腌渍的蔬菜 1.0
山梨酸及其钾盐 面包、糕点 1.0
熟肉制品 0.075
预制水产品（半成品） 0.075
抗氧化剂 抗坏血酸（维生素C） 去皮或预切的鲜水果 5.0
丁基羟基茴香醚（BHA） 脂肪、油、和乳化脂肪制品 0.2
（1）天然的食品添加剂对人体无害、人工合成的则有害 (　　)
（2）甜蜜素是增加食品甜味的食品添加剂，可大量使用 (　　)
（3）亚硝酸钠有一定毒性和氧化性，误食，可服用维C解毒(　　)
解析 亚硝酸钠有氧化性，维生素C有还原性，两者发生氧化还原反应，从而解毒
1、判断正误
×
×
√
随堂小练
2、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　
⑥ β-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 。
⑥
②
⑤⑧
⑨　
⑦
①③④

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