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第二节　化学品的合理使用
第八章　化学与可持续发展
一、化肥、农药的合理施用
1．化学品的分类
化学品分为大宗化学品和精细化学品两大类。乙烯、硫酸、纯碱和化肥属于大宗化学品；医药、农药、日用化学品、食品添加剂等属于精细化学品。
2．合理施用化肥
(1)考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。
如：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用。
(2)不合理施用的危害
过量施用造成浪费；造成水体富营养化；影响土壤的酸碱性和土壤结构。
3．合理施用农药
(1)农药的发展
人类早期使用的农药有除虫菊、烟草等植物和波尔多液、石灰硫黄合剂等无机物。
后来，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。
(2)农药的发展方向：高效、低毒和低残留。
(3)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的生态平衡；可能会引起传粉昆虫的大量死亡。
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。
二、合理用药
1．药物的分类
药物按照来源可以分为 药物与 药物，现有药物中的大部分属于 药物。
2．药物在人体内的作用方式
(1)通过改变机体细胞周围的 、 环境而发挥药效，如
能中和胃里过多的胃酸，缓解胃部不适。
(2)通过药物分子与机体生物大分子的 结合而发挥药效，其分子结构与 密切相关。具有相同生物活性的药物分子常包含相同的结构成分。
天然
合成
合成
物理
化学
抗酸药
功能基团
生物活性
3．合理用药
(1)药物的副作用：可能对机体产生与用药目的无关的有害作用。
(2)合理用药原则
合理用药必须在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济和适当等原则，主要考虑 和 两个方面。
(3)滥用药物
滥用药物危害巨大。例如，没有医生处方长期服用 或 ；滥用抗生素；运动员服用 等。
药物
机体
安眠药
镇静剂
兴奋剂
三、安全使用食品添加剂
1．食品添加剂
(1)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。
(2)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。
2．常见的食品添加剂
(1)着色剂
①天然色素可以从植物或微生物中得到，常见的有 、
、 、叶绿素铜钠盐、焦糖色等。
②合成色素的着色力强，稳定性好，成本较低，常见的有 、
、靛蓝等。
(2)增味剂
味精能增加食品的鲜味，是一种常用的增味剂，其主要成分为
。通常状况下它是一种无色晶体，易溶于水。味精最早是从
中发现和提取出来的，现在主要以 为原料通过发酵法生产。
红曲红
β-胡萝
卜素
姜黄
苋菜红
柠檬黄
谷氨
酸钠
海带
淀粉
(3)膨松剂
膨松剂可 并受热 ，产生大量气体，使面团疏松、多孔，生产的食品松软或酥脆，易于消化吸收，常用的膨松剂有碳酸氢铵、碳酸氢钠等。实际生产中还会使用由碳酸盐和酸性物质等混合而成的复合膨松剂。
中和酸
分解
(4)凝固剂
凝固剂可以 。如制作豆腐时，加入 (含有氯化镁、硫酸钙)等物质使豆浆中的蛋白质聚沉。葡萄糖酸-δ-内酯等也是制作豆腐常用的凝固剂。
(5)防腐剂
①添加防腐剂的原因：防止食品腐败变质需要杀灭 或者控制其滋生条件，如采用加入食盐、干燥、加热、冷冻、抽真空等方法。常见的防腐剂有 及其钠盐、 及其钾盐等。
②亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，具有一定毒性，会与食物作用生成致癌物，外观与食盐相似。
改善食品的形态
盐卤
微生物
苯甲酸
山梨酸
(6)抗氧化剂
抗氧化剂是一种防止食品因在空气中被氧化而变质的食品添加剂。如抗坏血酸(即 )能被氧化为脱氢抗坏血酸而发挥抗氧化作用，是水果罐头中常用的抗氧化剂。
(7)营养强化剂
营养强化剂是一种基于人们的年龄阶段(如婴幼儿时期、中老年时期等)、工作环境及地方性营养状况等的特殊要求，需要在食品中补充必要的营养成分的食品添加剂。例如，在食盐中添加 ，在奶粉中添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等。
维生素C
碘酸钾
◆拓展延伸
农业生产中常用的化肥
氮肥 铵态氮肥[如NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3等]、尿素[CO(NH2)2]等
磷肥 过磷酸钙、重过磷酸钙等
钾肥 草木灰(主要成分为K2CO3)、硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)等
复合肥 KNO3、KH2PO4、NH4H2PO4等
复合肥是同时含有氮、磷、钾元素中的两种(或两种以上)的化肥。
◆名师点拨
化肥的施用注意事项
(1)施用化肥要考虑土壤、作物等因素，不能过量施用化肥。
(2)NH4NO3(氮肥)受热或经撞击易发生爆炸，必须作改性处理后才能施用。
(3)将不同种类的化肥混合施用时，可能会导致肥效降低。如铵态氮肥与草木灰混用，会产生NH3，导致铵态氮肥的肥效降低。
◆拓展延伸
化肥、农药使用的利与弊
利 弊
①提高农产品产量；
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 ①滥用农药会破坏生态环境；
②研制和施用杀虫剂等农药已经进入了恶性循环；
③影响食品品质
◆拓展延伸
几类常见的药物
◆拓展延伸
亚硝酸钠及其应用
作用 防腐剂：防止食品腐败变质；
护色剂：使肉制品较长时间地保持鲜红色
用途 用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产
注意 最大使用量和残留量都有严格规定；亚硝酸钠的外观与食盐相似，应防止误食中毒
◆名师点拨
两类防腐剂及其使用
(1)苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐的防腐作用主要是依赖于未电离的酸分子。
(2)防腐效果随pH的变化而变化，食品的酸性越强，其防腐效果越好，在碱性环境下几乎没有防腐能力。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)农药的施用可能会破坏害虫与其天敌之间的生态平衡(　　)
(2)不使用食品添加剂的纯天然食品才是最安全、最健康的(　　)
(3)食盐和醋均可用作防腐剂和调味剂(　　)
(4)酱油中加入的亚铁盐属于营养强化剂(　　)
√
×
√
√
探究一 化肥、农药的合理施用
施用化肥和农药是保障农作物增产、减少农作物损失的重要措施，但化肥和农药施用不当会给人类和环境带来危害，会影响土壤的酸碱性和结构，破坏生态平衡和自然环境。
[问题设计]
(1)过量施用化肥，会对环境带来哪些不良影响？
提示：过量施用化肥，部分化肥会随雨水进入河流和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染现象，还会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
(2)农药施用方法、用量和时机不当，会对环境产生哪些影响？
提示：会造成土壤和作物的农药残留超标，以及大气、地表水和地下水的污染。
(1)合理施用化肥
(2)合理施用农药
A
[例1] 某地农民使用含有毒物化肥致数千亩秧苗枯萎，上千户农民受损。经检测，农民施用的化肥中，对农作物有毒的氟含量超标了很多。下列对化肥和农药的施用叙述不正确的是 (　　)
A．复合肥料就是多种化肥的混合物，大量施用可以促进农作物生长、增产
B．农药能破坏害虫与天敌间的生态平衡，造成害虫数量增加
C．大量施用农药时，残留在农作物上的农药会危害人体健康
D．过量的化肥随雨水流入水域，造成水体富营养化，产生水华、赤潮等污染现象
复合肥料并非多种化肥的混合物，而是指含有N、P、K元素中的两种或两种以上的肥料，大量施用化肥，会影响土壤的酸碱性和土壤结构等；农药能杀死以害虫为食物的一些小动物，如鸟类、蛇类等，引起生态平衡破坏，造成害虫数量增加；残留在农作物上的农药不易被除去，会危害人体健康；化肥中的N、P、K等营养元素，会使水中藻类植物增殖，引起水华、赤潮等污染现象。
C
1．在化肥和农药的施用过程中，下列操作正确的是 (　　)
A．为了提高含氮量，可以不必考虑施用过程中化肥对土壤产生的不良影响
B．铵态氮肥可以和碱性草木灰混合施用
C．为增强作物的抗寒、抗旱能力，可以适当地施用一些磷肥
D．使用了某一效果显著的杀虫剂后，可以不必更换品牌长期使用
化肥施用过多会破坏土壤的酸碱性和土壤结构；铵态氮肥不可以和碱性草木灰混合施用，会发生反应，失去肥效；长期使用同一品牌杀虫剂，害虫会产生抗药性。
探究二 药物的选择和合理使用
药物与人们的健康息息相关，药物在促进人类健康的同时，可能对机体产生与用药目的无关的有害作用。合理用药必须在医生、药师的指导下进行，滥用药物危害巨大。
[问题设计]
(1)药品包装盒上的“OTC”和“Rx”标识分别代表什么含义？两者有什么区别？
提示：“OTC”代表非处方药，是可以直接从药店购买和使用的药物。“Rx”代表处方药，是在医生指导下使用的药物。
(2)合理用药主要考虑药物和机体两个方面，两者分别考虑哪些因素？
提示：药物方面要考虑剂量、剂型、给药途径和时间等因素，如为了发挥药物的最佳疗效，减少毒副作用，有的药物宜使用片剂，有的宜使用注射剂。机体方面要考虑患者年龄、性别、症状、心理和遗传等因素，如在用药时儿童是必须与成年人区别对待的特殊群体。
(1)药物的选择及使用的基本原则
①药物的选择主要考虑药物和机体两个方面，合理用药必须在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济和适当等原则。
②药物方面要考虑剂量、剂型、给药途径和时间等因素，机体方面要考虑患者年龄、性别、症状、心理和遗传等因素。
(2)处方药与非处方药
处方药需要凭医生处方才能从药房或药店获得，并要在医生指导下使用。
非处方药不需要凭医生处方，消费者可自行购买和使用，其包装上有“OTC”标识。
(3)抗生素的利与弊
抗生素具有良好的抗菌作用，但同时也会使细菌产生抗药性，并且还会出现一些副作用，这些问题已经日益被人们关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。
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。
A
[例2] 下列有关药物的说法不正确的是 (　　)
A．抗生素可以抵抗所有细菌的感染，所以可以大量使用
B．因为肠溶衣在碱性肠液下溶解才能发挥药效，所以肠溶片不可嚼碎服用
C．可自行购买标有“OTC”的非处方药
D．胃酸过多且有胃溃疡的病人可服用Al(OH)3
抗生素在对抗细菌感染的同时，也会对人体的正常细胞组织器官等造成不同程度的损害，不能大量使用；为了充分发挥药物的治疗效果，肠溶片剂应整片吞服，不可嚼碎服用；非处方药的包装上均有“OTC”标识，非处方药不需要凭医生处方，消费者可自行购买；Al(OH)3可与胃酸发生反应，反应的化学方程式为Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，从而使胃酸过多的症状得以缓解且不会加重胃溃疡。
B
2．阿司匹林是一种常见药物，下列有关阿司匹林的说法正确的是 (　　)
A．长期服用没有副作用
B．具有解热镇痛的作用
C．儿童与成年人的服用量一样
D．可以一次性服用三次的剂量
探究三 安全使用食品添加剂
“没有食品添加剂，就没有现代食品工业”。随着食品工业的发展，食品添加剂已成为食品制作中不可或缺的物质，其安全使用问题越来越受到人们的关注，因食品添加剂使用不当导致的食品安全事件频繁出现。
[问题设计]
(1)“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？为什么？
提示：不正确；要辩证地看待食品添加剂，在规定范围内合理使用食品添加剂，对人体健康不会产生不良影响。
(2)常见的防腐剂有哪些？常见的增味剂有哪些？
提示：常见防腐剂：苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、亚硝酸钠等；常见增味剂：咸味剂(NaCl)、酸味剂(食醋)、鲜味剂(味精)、甜味剂(白砂糖)、辣味剂(辣椒粉)等。
(1)几种常用食品添加剂
类别 功能 品种
着色剂 改善食品色泽 天然色素，如红曲红等；合成色素，如柠檬黄等
增味剂 增加食品鲜味 味精等
膨松剂 使食品松软或酥脆 碳酸氢铵、碳酸氢钠等
凝固剂 改善食品形态 盐卤、葡萄糖酸-δ-内酯等
类别 功能 品种
防腐剂 防止食品腐败变质 苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等
抗氧化剂 防止食品因氧化而变质 抗坏血酸(即维生素C)等
营养强化剂 补充必要的营养成分 碘酸钾、维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等
(2)食品添加剂使用的基本要求
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。
D
[例3] 在现代食品工业中，食品添加剂的合理使用满足了人们对食品多样化的需求。下列食品添加剂与类别对应错误的是 (　　)
A．糖果中添加的苋菜红、柠檬黄、靛蓝等属于着色剂
B．食盐中添加的碘酸钾属于营养强化剂
C．加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂和护色剂
D．加工馒头、面包、饼干时添加的碳酸氢钠属于增味剂
苋菜红、柠檬黄、靛蓝等能够使食品着色，可用作着色剂；碘酸钾能补充碘的摄入，属于营养强化剂；亚硝酸钠能防腐且能使肉类较长时间地保持鲜红色，生产加工腊肉、香肠等肉制品时添加的亚硝酸钠属于防腐剂和护色剂；碳酸氢钠受热分解生成气体，常用作膨松剂。
C
3．下列食品添加剂与类别对应正确的一组是 (　　)
A．着色剂——胡萝卜素、苯甲酸钠、山梨酸钾
B.调味剂——亚硝酸钠、味精
C．营养强化剂——维生素、硫酸亚铁
D．防腐剂——氯化钠、柠檬黄
胡萝卜素是着色剂，苯甲酸钠、山梨酸钾能抑制微生物生长，是常用的食品防腐剂，不是着色剂；亚硝酸钠能抑制微生物生长，是食品防腐剂，味精是调味剂；维生素是人体所需的营养素，铁为人体所需的微量元素，所以维生素、硫酸亚铁都是营养强化剂；柠檬黄是着色剂，不是防腐剂，氯化钠是一种常见的调味品，在日常生活中适当食用可以起到补充营养的作用。此外，该物质还具有一定的杀菌作用，在一定程度上还可以达到抑制细菌生长的效果。
D
1．生活中处处蕴含着化学知识。下列叙述错误的是 (　　)
A．焦糖色是一种天然色素，可用作食品着色剂
B．加碘食盐中的碘以碘酸钾形式存在，碘酸钾是一种营养强化剂
C．聚乙烯是一种生产塑料的合成树脂，可用于食品包装材料
D．阿司匹林(乙酰水杨酸)是一种合成高分子药物，具有解热镇痛作用
焦糖色，也称为焦糖色素，是一种在食品工业中应用范围十分广泛的天然色素，被广泛用于酱油、食醋、料酒、酱卤等多种食品中，能有效提高产品品质；加碘盐中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在，碘元素为人体需要的营养元素，所以碘酸钾为营养强化剂；聚乙烯是由乙烯单体通过聚合反应制成的一种热塑性树脂，化学稳定性良好，能够耐受大多数酸碱的侵蚀，可用于食品包装材料；阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸，相对分子质量较小，不是高分子。
A
2．(2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是 (　　)
A．生石灰可用作脱氧剂
B．硫酸铝可用作净水剂
C．碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D．苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
生石灰的主要成分为CaO，CaO与O2不反应，不能用作脱氧剂；硫酸铝中Al3+水解生成的氢氧化铝胶体可吸附水中的悬浮物，故硫酸铝可用作净水剂；碳酸氢铵可中和酸并受热分解，产生大量气体，使面团疏松、多孔，故可用作食品膨松剂；苯甲酸及其钠盐是常见的食品防腐剂。
D
3．下列关于药品和食品添加剂的说法正确的是 (　　)
A．处方药的包装上印有“OTC”标识
B．阿司匹林化学名称为水杨酸，具有解热镇痛作用
C．维生素C能被还原为脱氢抗坏血酸，是水果罐头中常用的抗氧化剂
D．味精是一种常用的增味剂，其化学名为谷氨酸钠
非处方药的包装印有国家制定的非处方药专有标识“OTC”；阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用；维生素C能被氧化为脱氢抗坏血酸，是水果罐头中常用的抗氧化剂；味精能增加食品的鲜味，是一种常用的增味剂，其化学名称为谷氨酸钠。
C
4．化学品的正确使用，关乎人体健康与环境保护。下列叙述正确的是 (　　)
A．凡是有添加剂的食品均对人体健康不利
B．汽油是大宗化学品，属纯净物
C．化肥的超量施用不仅造成浪费，还可能污染环境
D．处方类药品是可不经医生指导直接购买服用
合理使用食品添加剂，对丰富食品生产和促进人体健康有好处，可以食用，但不能过量；汽油是石油分馏产品，其中含有多种烃，仍然是混合物；化肥可以使植物长势更好，但若施用超量，不仅会造成物质浪费，还可能污染土壤和水源；处方类药品必须经医生开处方后在医生的指导下购买服用，而非处方药品可不需要医生处方直接购买和使用。
5．滴滴涕(DDT)是一种有机氯杀虫剂，因其性质稳定，具有较好的杀虫效果而被大量使用，以致最终造成环境污染。另外，如果长期施用DDT，一些害虫体内的酶会使DDT发生反应变成DDE(如图)，害虫就具有了对DDT的抗药性。
请回答：
(1)DDT中官能团的名称是__________。
(2)DDE的分子式是__________。
(3)下列说法正确的是________(填标号)。
A．DDT是一种易溶于水的物质
B．DDT在杀死害虫的同时，也能杀死有益的生物
C．含DDT的农药用于蔬菜杀虫时，在蔬菜中残留时间短，对人体无害
D．可以用溴水鉴别DDT、DDE
(4)DDT转化成DDE的同时还生成另一种常见的无机物，请写出该反应的化学方程式_________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)碳氯键　(2)C14H8Cl4　(3)BD
(4)
(1)DDT中官能团是碳氯键。
(2)根据C、H、Cl的成键特点，DDE的分子式为C14H8Cl4。
(3)DDT易溶于有机溶剂，难溶于水；由于DDT有较好的杀虫效果，所以在杀死害虫的同时，也能杀死有益的生物；DDT由于性质稳定，所以用于蔬菜杀虫时在蔬菜中残留较长时间；DDT不能与溴水反应，不能使溴水褪色，DDE能与溴水中的溴单质反应使溴水褪色，所以可以用溴水鉴别DDT、DDE。
(4)由于DDT转化成DDE时，还生成另一种常见的无机物，所以反应的化学方程式为
。

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