8.2 化学品的合理使用（解析版）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品讲义（人教版2019必修第二册）

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第八章 第二节 化学品的合理使用
【学习目标】
1．了解常见化肥的主要成分及其对植物生长的作用，认识合理施用化肥的必要性。
2．了解农药的组成、对环境的影响及对人体健康的危害，树立合理施用化肥、农药的观点。
3．了解常见药品的制备、作用和不良反应，了解如何正确的选用药物。
4． 知道常见食品添加剂的组成、性质和作用，了解使用食品添加剂的利与弊。
【素养目标】
通过研究一些药物和添加剂的结构及作用原理，培养学生“宏观辨识和微观探析”的学科素养。
2．通过化肥农药、合理用药、添加剂知识的学习，了解各种物质在现代生活中的重要作用，同时也要了解他们的危害。培养学生“科学态度和社会责任”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一：化肥、农药的合理施用
1．合理施用化肥
(1)考虑因素：除了要考虑土壤酸碱性、作物营养状况等因素，还必须根据化肥本身的性质进行科学施用。
(2)应用实例：硝酸铵是一种高效氮肥，但受热或经撞击易发生爆炸，因此必须作改性处理后才能施用。
(3)过量施用化肥的危害
①很多化肥易溶于水，过量施用不仅会造成浪费，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。
②不合理施用化肥还会影响土壤的酸碱性和土壤结构。
2．合理施用农药
(1)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
农药对生态系统和自然环境影响是广泛而复杂的。
①农药可能会破坏害虫与天敌之间的生态平衡，一些害虫还会产生抗药性。
②蜜蜂等传粉昆虫对农药很敏感，大量用药如不注意就会引起这些昆虫的大量死亡。
③农药施用方法、用量和时机不当，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。
【总结】化肥、农药的利与弊
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)滥用药物会破坏生态环境。 (2)研究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。
典例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，可以不考虑施用过程中化肥对土壤产生的不良影响
B．碳铵化肥可以和碱性草木灰混合使用
C．为增强作物的抗寒、抗旱能力，可以适当施用一些磷肥
D．使用了某一效果显著的杀虫剂后，可以不更换品牌长期使用
【答案】C
【解析】施用化肥需要考虑化肥对土壤的不良影响，A错误；碳铵和草木灰混合施用会导致肥效降低，B错误；长期使用同一杀虫剂会使害虫产生抗药性，D错误。
典例2． 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NH
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NH，在溶液中也不能电离出NH。
知识点二：合理用药
1．药物的分类：药物按来源分为天然药物与合成药物。
2．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。
3．阿司匹林
(1)阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸，具有解热镇痛作用。
(2)以水杨酸为原料制取阿司匹林的化学方程式为
(3)不良反应：长期大量服用阿司匹林会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。
4．合理用药
(1)在医生、药师指导下，遵循安全、有效、经济、适当等原则。
(2)滥用药物危害巨大。例如无处方长期服用安眠药或镇静剂；滥用抗生素；运动员服用兴奋剂；等等。
(3)拒绝毒品。
【总结】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，并且还会出现一些毒副作用，这些问题已经日益为人们所关注。抗生素诱发细菌产生抗体，这种抗体是可以传递的。例如，青霉素在早期使用中，可以治疗大多数细菌引起的疾病，如肺炎、脑膜炎、破伤风、淋病等，但是现在临床治疗中常常无效。另外，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。抗生素属于处方药。
典例3．关于阿司匹林在临床上的应用，下列说法正确的是(　　)
A．阿司匹林有解热镇痛的作用
B．服用阿司匹林后出现胃肠道反应是中毒的表现，应立即停药
C．阿司匹林是非处方药，可以长期服用
D．阿司匹林有冶疗癌症的功效
【答案】A
【解析】阿司匹林有解热镇痛的作用，是常用的治感冒药；服用过量的阿司匹林有不良反应：胃肠道反应和水杨酸反应等，因此不能长期服用；阿司匹林无冶疗癌症的作用。
典例4．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．“胃得乐”（主要成分为碳酸镁）是一种抗胃酸药
B． 鸦片、吗啡、海洛因等这些物质属于毒品
C．青霉素能抑制细菌细胞壁的生长，致使细菌因细胞破裂而死亡
D． “阿司匹林”是一种重要的抗生素
【答案】D
【解析】A．碳酸镁能与盐酸反应，是抗酸药，A不符合题意； B．鸦片、吗啡、海洛因属于毒品，B不符合题意； C．青霉素是抗生素，能抑制细菌细胞壁的生长，致使细菌因细胞破裂而死亡，C不符合题意； D．阿司匹林是解热镇痛药，不是抗生素，D符合题意。
知识点三：安全使用食品添加剂
1．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。
2．食品添加剂的类别
(1)着色剂、增味剂
①着色剂包括天然色素(如红曲红、β 胡萝卜素、姜黄等)和合成色素(如苋菜红、柠檬黄、靛蓝等)。
②增味剂：增加食品的鲜味，如味精(化学名称为谷氨酸钠)。
(2)膨松剂、凝固剂
①膨松剂：使食品松软或酥脆(如NH4HCO3、NaHCO3)。
②凝固剂：改善食品的形态。如制作豆腐的盐卤。
(3)防腐剂、抗氧化剂
①防腐剂：防止食品腐败变质，杀灭微生物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；常见的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐等。
②抗氧化剂：防止食品在空气中被氧化而变质，如抗坏血酸(即维生素C)。
(4)营养强化剂
由于人们的年龄阶段(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，需要在食品中加入营养强化剂，以补充必要的营养成分。如在食盐中添加碘酸钾，在奶粉中添加维生素、碳酸钙、硫酸亚铁、硫酸锌等。
3．食品添加剂的使用原则
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，但是违反规定，将一些不能作为食品添加剂的物质当作食品添加剂，或者超量使用食品添加剂，都会损害人体健康。
(1)在下列情况下可使用食品添加剂：
①保持或提高食品本身的营养价值；
②作为某些特殊食品的必要配料或成分；
③提高食品的质量和稳定性，改进其感官特性；
④便于食品的生产、加工、包装、运输或者储藏。
(2)食品添加剂使用时应符合以下基本要求：
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。
【点拨】亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂，可用于一些肉制品如腊肉、香肠等的生产。它不但使肉制品较长时间保持鲜红色，而且具有防止变质作用，但是亚硝酸钠具有一定的毒性，还会与食物作用形成致癌物，因此食品中的亚硝酸钠要严格控制用量。
【总结】 食品添加剂的利与弊
食品添加剂是用于改善食品品质、延长食品保存期、增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂的作用有以下四点：
(1)控制食品的化学变化、物理变化、微生物变化，以减少因食品变质而引起的损耗，降低微生物的危害，保证食品的质量；
(2)延长食品的有效保存期；
(3)便于食品加工，有利于加工工艺；
(4)改善食品的色、香、味和营养价值。但是如果使用不当也会对人体造成危害，如过量使用防腐剂亚硝酸钠会有致癌的可能。
典例5．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．味精既可以和盐酸反应，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．味精溶液呈酸性，使用时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，既可以和盐酸反应又可以和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，C错误；味精可以和碱性物质反应，从而失去鲜味，D正确。
典例6．下列对食品的处理符合食品安全要求的是(　　)
A．使用“瘦肉精”激素饲料养的猪，猪肉的瘦肉率更高、营养价值更高
B．用福尔马林浸泡的海产品保鲜时间更长，味道更鲜美
C．添加工业染料“苏丹红”后的饲料喂养的鸭子产下的红心鸭蛋，营养价值更高
D．酱油中加铁、粮食制品中加赖氨酸营养更全面
【答案】D
【解析】长期食用“瘦肉精”，会激发恶性肿瘤，A不符合安全要求；甲醛有毒，不能食用，B不符合安全要求；“苏丹红”为工业染料，不能食用，C不符合安全要求；碘、铁、硒是人体的微量元素，赖氨酸是人体必需的氨基酸之一，是营养强化剂，为使营养更全面，在酱油中加铁、粮食制品中加赖氨酸，D符合安全要求。
核心价值与学科素养
典例7．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10 kg的幼儿，一日用药量不要超过500 mg
D．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20～40 mg，所以一个体重为10 kg的幼儿一日用药量不得超过40 mg×10＝400 mg，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。
【跟踪练习】 基础过关
1． 滴滴涕(DDT)是20世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂，其结构简式为，DDT
因其稳定性、脂溶性、药效普适性等特点而大量使用，最终造成环境污染。下列关于DDT的说法，不正确的是(　　)
A．DDT也能杀死有益的生物 B．DDT极易溶于水
C．DDT是烃的衍生物 D．DDT不易被生物分解
【答案】B
【解析】DDT的结构简式为，为烃的衍生物，难溶于水。
2． 新冠病毒对热敏感，56℃30分钟、75%酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒。下列有关说法正确的是(　　)
A．因为过氧乙酸能灭活病毒，所以在家每天进行醋熏能杀死家里的新冠肺炎病毒
B．在空气质量检测中的PM2.5，属于气溶胶
C． 电解食盐水制取次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒
D． 含氯消毒剂、过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物
【答案】C
【解析】 A.过氧乙酸具有强氧化性，醋的主要成分为乙酸，均可灭活病毒，二者为不同物质，无因果关系，A不符合题意；B.PM2.5表示每立方米空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物的含量，直径在1～100nm之间才能形成胶体，所以PM 2.5不一定属于胶体，B不符合题意；C.电解食盐水生成NaOH、氢气、氯气，氯气与NaOH反应生成具有强氧化性的NaClO，次氯酸钠喷洒房间能杀死新冠肺炎病毒，C符合题意；D.含氯消毒剂如NaClO等为无机物，过氧乙酸、乙醚和氯仿等都属于有机物，D不符合题意。
3． 大约在500年前，人们就注意到某些菊科植物的花蕾中存在有杀虫作用的物质。后经研究，凡具有如方框内结构，且R不是氢原子的有机物,就可能是一种高效、低毒，对昆虫有强烈杀伤作用的杀虫剂。对此杀虫剂的下列叙述错误的是(　　)
A．能发生加氢反应，但其生成物无杀虫作用
B．在酸性溶液中，此类杀虫剂将会失去杀虫作用
C．此类杀虫剂密封保存在碱性溶液中，其杀虫作用不变
D．左端的甲基(—CH3)可被取代，其产物仍有杀虫作用
【答案】C
【解析】此类杀虫剂密封保存在碱性溶液中发生水解反应,生成物不再具有方框内结构,失去杀虫作用。
关注食品安全，关爱身体健康。
①维生素A又称________维生素（填字母）。
a．视黄醇，水溶性 b．抗坏血酸，水溶性 c．视黄醇，脂溶性
②下列药物中属于抗生素的是________（填字母）。
a．复方氢氧化铝片 b．阿司匹林 c．青霉素
③加碘盐中碘元素的存在形式是________（填字母）。
a． I2 b．KIO3 c．KI
④在食品加工或餐饮业中，特别要严加控制用量的物质是________ （填字母）。
a．亚硝酸钠 b．碳酸氢钠 c．氯化钠
⑤综合利用“地沟油”的一种方法是将它水解以获取高级脂肪酸和________（填名称）。
【答案】 c； c； b； a； 甘油或丙三醇
【解析】①维生素A又称视黄醇，为脂溶性维生素，缺乏维生素A会患夜盲症，故答案为：c；②a．复方氢氧化铝片属于治疗胃酸过多的药物，不属于抗生素； b．阿司匹林为解热镇痛药，不属于抗生素；c．青霉素属于抗生素；故选c；③加碘盐中加入的是碘酸钾，故答案为：b；④亚硝酸盐在人体内特定条件下回生成亚硝铵，亚硝铵属于致癌物质，因此在食品加工或餐饮业中，特别要严加控制用量的物质是亚硝酸钠，故答案为：a；⑤地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，水解生成高级脂肪酸和甘油，故答案为：甘油。
民以食为天，食品的种类越来越丰富，我国90%以上的食品中含有添加剂。
(1)下列做法会导致食品对人体有害的是________(填序号，下同)。
①在沥青公路上的翻晒粮食；
②火腿中加过量亚硝酸钠可调味、增色和防腐；
③用无烟煤直接烧烤鸡、鸭；
④用“瘦肉精”(一种含激素的饲料)喂养生猪；
⑤用小苏打作发酵粉制面包；
⑥用乙烯催熟水果
A．①②③④ B．①②③⑤⑥ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
(2)卫生部印发首批非法食品添加剂名单。下列在食物中的添加剂(括号内物质)不属于非法食品添加剂的是________。
A．海参(甲醛) B．白酒(甲醇) C．奶粉(三聚氰胺) D．食盐(KIO3)
(3)下列食品添加剂与其作用错误的是________。
A．维生素C在食品中的作用是增加食物的营养及防止食物氧化变质
B．在食品中适量增加胡萝卜素可以改善食品的外观
C．在食品中加入少量亚硝酸钠可以防止食物变质
D．在制作膨化食品时可以用洗衣粉作食品膨松剂
【答案】A D D
【解析】(1)沥青含有很多的致癌物质；亚硝酸钠有毒；煤中含有硫，燃烧会释放二氧化硫气体；从激素过多会影响身体健康；碳酸盐和有机酸会生成二氧化碳；乙烯对水果蔬菜具有催熟的作用。
(2)根据食品添加剂的要求，即对人体无害，甲醛、甲醇、三聚氰胺均对人体有害，属于非法食品添加剂，而食盐中加碘可以防止甲状腺肿，故碘酸钾是合法的食品添加剂等知识点来解题。
(3) A．维生素C可以提高食物的营养并防止食物变质；B．胡萝卜素是一种着色剂，可以改善食品外观；C．在肉类食品中加入少量亚硝酸钠可防止变质；D．碳酸氢钠或者碳酸氢铵常用作食品膨化剂。
能力达成
下表是某食品包装袋上的说明：
品名 浓缩菠萝汁
配料 水、浓缩菠萝汁、蔗糖、柠檬酸、甜蜜素、维生素C、菠萝香精、柠檬黄、日落黄、山梨酸钾等
果汁含量 ≥80%
生产日期 标于包装袋封口上
从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上。
(1)属于着色剂的有_______________________________________。
(2)属于增味剂的有_______________________________________。
(3)属于防腐剂的有_______________________________________。
(4)富含维生素的有_______________________________________。
【答案】　(1)柠檬黄(或日落黄)　(2)蔗糖(或柠檬酸、甜蜜素、菠萝香精)　(3)山梨酸钾　(4)浓缩菠萝汁(或维生素C)
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________。
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，说明胃溃疡已深及黏膜下层，此种情况下胃溃疡患者胃酸过多可考虑选用上一小题中的______________(填字母)。
(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)________。
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+3H2O ②C6H12O6
③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与氢氧化铝，淀粉水解的最终产物是葡萄糖。抗酸药嚼碎后服用可防止黏附在胃壁上不能充分起作用。
8． 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)③　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(2)④　(3)②　(4)非处方药　(5)①
＋HCO―→＋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。
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