(寒假班)人教版高中化学必修第二册同步讲义第八章化学与可持续发展第二节 化学品的合理利用(含详解)
展开【学习目标】
1.了解科学施用化肥、合理用药的重要性,不科学施用的危害,增强使用化学品的“科学态度与社会责任”。
2.通过合理使用化肥、农药及合理用药的学习,了解常见化学品的分类及成分,培养“科学探究与创新意识”。
3.了解常见食品添加剂的种类、作用及使用时注意事项,增强使用食品添加剂的科学态度,提高使用食品添加剂的社会责任。
4.了解柠檬黄、味精、膨松剂、抗坏血酸等添加剂的结构及作用原理,增强“宏观辨识与微观探析”的能力。
【基础知识】
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
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。
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。
(3)拒绝 毒品 。
三、安全使用食品添加剂
1、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、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。
【考点剖析】
考点一 化肥的施用及对环境的影响
1.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 \\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 \\al(+,4),在溶液中也不能电离出NHeq \\al(+,4)。
2.欲同时对农作物施用含N、P、K三种元素的化肥,现有:①K2CO3;②KCl;③Ca(H2PO4)2;④(NH4)2SO4;⑤氨水。最适合的组合是( )
A.①②③ B.②③④
C.①③⑤ D.②③⑤
答案 B
3.下面有关化肥与环境关系的描述,正确的是( )
A.雨天追肥有利于农作物的吸收
B.大量施用化肥对环境没有污染
C.绿色植物都能直接在空气中进行生物固氮
D.过多的尿素进入水体会恶化水质,导致“水华”现象
答案 D
解析 雨天追肥,化肥易随雨水流失;大量施用化肥,会造成土壤、水的污染;固氮是把游离态的氮转化为化合态的氮,有些植物如豆科植物,可直接在空气中进行固氮,而其他大部分植物不行;尿素进入水体会导致水体富营养化,最终使水体恶化,形成“水华”现象。
考点二 农药的合理使用与环境污染
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 漂白粉是由Cl2与Ca(OH)2反应制得;波尔多液是CuSO4与石灰。
5.六氯苯是被联合国有关公约禁止或限制使用的有毒物质之一。下式中能表示六氯苯的是( )
A. B.
C. D.
答案 B
6.为了避免或减少污染环境,科学家研制出多种新型杀虫剂,以代替DDT,如图的化合物就是其中的一种。下列关于该化合物说法不正确的是( )
A.该化合物不属于芳香烃
B.在一定条件下,可以发生加成反应
C.在一定条件下,可以发生酯化反应
D.该化合物能溶于水
答案 D
解析 结构中不含有苯环,且含有氧原子,故不属于芳香烃,A项正确;由于含碳碳双键和醛基,故可加成,B项正确;由于含羟基,所以可以发生酯化反应,C项正确;该有机化合物不溶于水,故D项错误。
考点三 合理用药与人体健康
7.下列对用药的说法正确的是( )
A.根据自己需要,就可以在药店购买抗菌药物
B.“是药三分毒”,所以任何药品都有可能引起不良反应
C.处方药用药后出现不良反应,说明医生处方有问题
D.药品使用说明中列举的不良反应越少的药越好
答案 B
解析 合理用药必须在医生、药师的指导下,遵循安全、有效、经济和适当的原则,处方药不能在药店随意购买,任何药都会出现不良反应,无论是处方药还是非处方药,故A、C、D错误,B项正确。
8.所谓合理用药是( )
A.配药准确
B.价格低廉
C.对症开药
D.以药物和疾病为基础,安全、有效、经济、适当地用药
答案 D
9.每年的6月26日是“世界禁毒日”。下列有关毒品的叙述,错误的是( )
A.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
B.吸毒能感受到强烈的快感或兴奋,可以少量使用
C.吸毒极易成瘾,严重危害人体身心健康、危害社会
D.毒品用量过度会引起吸食者猝死
答案 B
解析 毒品危害个人、家庭和社会,极易成瘾,不能食用,故B错误。
10.丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用广泛的DAP树脂:
已知
①R—Cl+H2Oeq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(△))R—OH+HCl
②酯与醇可发生如下酯交换反应:
RCOOR′+R″OHeq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))RCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
(1)农药C3H5Br2Cl分子中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是______________,A含有的官能团名称是________________;
②由丙烯生成A的反应类型是______________。
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是___________________。
(3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为:碳60%,氢8%,氧32%。C的结构简式是_____________。
答案 (1)①CH2==CHCH2Cl 氯原子、碳碳双键 ②取代反应
(2)CH2==CHCH2Cl+H2Oeq \(――→,\s\up7(NaOH),\s\d5(△))CH2==CHCH2OH+HCl
(3)CH3COOCH2CH==CH2
解析 (1)由农药(C3H5Br2Cl)分子中每个碳原子上均连有卤原子,推出丙烯→A发生的是取代反应,A为。(3)结合C的相对密度和各元素的质量分数推出其化学式为C5H8O2,由框图可得C的结构简式为CH3COOCH2CH==CH2。
考点四 常用食品添加剂的组成、性质及应用
11.二氧化硫具有还原性,可用于食品防腐剂,下列可用于二氧化硫防腐的食品是( )
A.葡萄酒 B.馒头
C.面包 D.泡菜
答案 A
解析 二氧化硫是一种抗氧化剂,易溶于水,常用于葡萄酒防腐。
12.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。
13.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.1 ml柠檬酸和足量的金属钠反应,最多生成44.8 L(标准状况下)的氢气
B.柠檬酸的分子式为C6H8O7
C.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.1 ml柠檬酸最多消耗4 ml NaOH
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1 ml柠檬酸最多消耗3 ml NaOH。
14.下列物质不能作为食品膨松剂的是( )
A.碳酸氢钠 B.碳酸氢铵
C.发酵粉 D.磷酸钠
答案 D
解析 碳酸氢钠和碳酸氢铵在受热及和酸接触都会产生CO2等气体,都可以作膨松剂,发酵粉是一种生物膨松剂,磷酸钠不能作膨松剂,故选D。
15.下列描述不是食品中加入营养强化剂目的的是( )
A.弥补天然食物的缺陷
B.补充食品在加工贮存及运输中的损失
C.适应军事及特殊职业及群体的需要
D.获得好的口感和味道
答案 D
解析 食品中营养强化剂就是为了弥补天然食物的缺陷及损失,满足特殊群体所加入的必要的营养成分,并不是为了更好的口感和味道。
考点六 食品添加剂与人体健康
16.下列有关食品添加剂的说法不正确的是( )
A.苯甲酸钠可作为果汁饮料的防腐剂
B.小孩的肾脏、肝脏发育尚未完全,每天喝防腐剂人工色素的饮品,会影响孩子健康
C.食品添加剂都有毒性,偶尔饮用含苯甲酸的饮料,也会对人体造成危害
D.苏丹红不是食用色素,绝不能对食品进行着色
答案 C
解析 食品添加剂并非都有毒性,饮用少量的含苯甲酸的饮料,对人体不会造成危害。
17.下列有关食品添加剂的说法正确的是( )
A.食盐可作调味剂,但不能作食品防腐剂
B.亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,为增强其防腐效果,可在肉制品加入大量的亚硝酸钠
C.苏打是一种膨松剂,可用于制作面包
D.谷氨酸钠是一种增味剂,可增加食品的鲜味
答案 D
解析 食盐既可以作调味剂,又可以腌制肉制品,可以作防腐剂,故A错误;亚硝酸钠有毒性,肉制品中加入量不能超出使用最大量,故B错误;苏打为Na2CO3,不可以作膨松剂,作膨松剂制面包的是小苏打,即NaHCO3,故C错误;谷氨酸钠即味精可以作食品的增味剂,D正确。
18.下列对食品添加剂的使用要求,说法错误的是( )
A.使用食品添加剂,不应对人体产生任何健康危害
B.不能以掺杂、掺假、伪造营养食品而使用添加剂
C.将即将变质的食品加入添加剂后再重新包装销售
D.不应超出添加剂的最大使用量
答案 C
解析 食品添加剂必须以安全为第一位,不能超出最大使用量,更不能将即将变质的食品加入添加剂后重新销售。
19.下面有关非法食品添加剂的说法正确的是( )
A.吊白块学名为次硫酸氢钠甲醛,国家严禁在面粉中大量使用
B.三聚氰胺可以提高奶粉中蛋白质的检测量,可以稍加一点
C.苏丹红、孔雀石绿等着色剂可用于食品染色
D.甲醛可以使蛋白质变性,因此可以作食品的防腐剂
答案 A
解析 吊白块、三聚氰胺、苏丹红、孔雀石绿、甲醛都不是食品添加剂,严禁用于食品的着色、防腐等。
20.某种甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它热量值低、口感好、副作用小,已在90多个国家广泛使用。A的结构简式为:
已知:①在一定条件下,羧酸可以和含—NH2的化合物反应生成酰胺。
如CH3COOH+CH3—NH2―→+H2O
②在相同条件下,酯比酰胺更易水解。
请完成下列问题:
(1)在稀硫酸溶液和水浴加热条件下,甜味剂A首先生成的水解产物是________和________。
(2)在较浓硫酸和长时间加热条件下,甜味剂A可以水解生成____________________、____________________和________________。
答案
(1) CH3OH
(2) CH3OH
解析 利用信息②酯比酰胺容易水解,在条件(1)下,只能是A中的酯基水解,产物中必有甲醇;在条件(2)下,酯和酰胺都水解,产物有三种。
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