高中化学人教版 (2019)必修 第二册第八章 化学与可持续发展第二节 化学品的合理使用优秀教案

化学品的合理使用

【教学目标】

知识与技能

1.了解农业生产中常见化肥的合理施用。

2.了解常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。

3.了解如何正确使用常见的药物。

4.了解食品中常见添加剂的种类，通过实例知道防腐剂、着色剂、膨松剂的组成、性质和作用

过程与方法

1.通过走访和查阅等方式了解各种化学品的使用及其危害。

2.通过实例使学生了解某些药物的主要成分和疗效。

3.通过实例知道防腐剂、着色剂、膨松剂的组成、性质和作用。

情感态度与价值观

1.了解化肥、农药对农作物生长的影响，知道合理施加的必要性。

2.辩证地认识食品添加剂的利与弊，认识化学对提高人类生活质量的重要作用，形成正确的价值观。

【教学重点】

1.常见农药的组成、对环境的影响以及对人体健康的危害。

2.如何正确使用常见的药物。

3.食品中常见添加剂的种类。

【教学难点】

1.化肥、农药对农作物的影响及对人体的危害。

2.常见食品添加剂的组成、性质及作用。

【教学方法】

法实验探究法、讲述法、讨论法、实物展示法、观察法、自我表现法

【课时安排】

3课时

【教学过程】

【第一课时】

创设情景引入：在农村地区，为了促进农作物的生长，常使用化肥与农药。请大家通过回忆列举几种常见的化肥与农药，并说明它们的作用。

交流与讨论

总结：常见的化肥有氮肥、磷肥、钾肥、复合肥等，使用化肥的主要目的是提供作物生长所属要的营养元素。常见的农药有敌敌畏、乐果、甲胺磷等，使用农药的主要目的是杀死影响植物生长的害虫和杂草等。

展示：

转引：化肥秒当，不但可能降低肥效，还有可能引发安全事故。请大家讨论，对合理使用已板结的硝酸铵提出建议。

讨论、总结：对于已板结的硝酸铵，绝对不能采用敲击的方法加以粉碎，可以将其溶于水后使用。

讲解：为了更好地促进作物的生长，有时需要将化肥混合使用，但需要注意的是，将化肥混用有时可能导致肥效下降。例如，由于铵态氮肥显酸性，草木灰显碱性，将两者混合使用时会发生反应，导致铵态氮肥肥效下降。为了解决这个问题，人们常使用含氮、磷、钾元素的复合肥。

转引：目前使用的农药大都具有一定的毒性，因此在储存和使用农药时更应注意安全。请大家讨论有关农药使用时的几个问题：

1.为什么盛放农药的容器不能随处清洗？不能用来盛放食品？

2.在食用瓜、果、蔬菜时应注意什么问题？

讨论、小结：在使用化肥、农药时，应防止农药与皮肤接触，更应防止农药通过各种途径进入消化道。因此，盛放农药的容器不能随处清洗，洗涤液不能流入饮用水源，更不能用这样的容器来盛放食品。在食用瓜、果、蔬菜前应将其浸泡几分钟以除去残留的农药，绝对不能食用刚喷洒过农药的瓜、果、蔬菜。

转引：若不慎发生农药中毒事故，应立即清除毒物并送医院治疗。

讨论、小结：由于敌敌畏、甲胺磷等均为磷酸酯，性质和有机酸酯类似，在碱性条件下水解比较完全，但若用强碱会引起腐蚀，因此常用NaHCO3溶液洗肠。使用泻药的目的是尽快排出体内的毒物。

讲述：中国环境科学研究院首席专家、生态所所长高吉喜近日在“可持续农业：全球的挑战”论坛上指出，农业生产给中国带来的环境污染问题不容忽视。他说，农业生产过程中，化肥、农药等的大量使用已经造成了严重的大气、土壤和水污染。具体表现在温室气体不断增多；重金属、硝态氮在土壤中累积，土壤板结，肥力下降；地表水出现富营养化，地下水落石出则受到硝酸盐、亚硝酸盐污染。

农业污染现状堪忧在农业污染的诸多成因中，过量使用化肥、农药、农膜、兽药以及对规模化畜禽养殖中所产生的畜禽粪便管理不利等都是重要因素。

化肥、农药过量使用问题严重。近年来，在耕地面积不断减少的情况下，化肥的使用量一直处于上升态势。2004年全国化肥使用总量已达到4637万吨，比上一年增长5.1%。我国耕地面积不到世界的1/10，但是，氮肥使用量为世界的30%，每公顷高出世界平均水平2.05倍；磷肥的使用量为世界的26%，每公顷高出世界平均水平1.86倍。使用化肥的强度平均每公顷达400公斤(太湖流域曾高达600公斤)，平均使用量是发达国家化肥安全使用上限的2倍，远远超过发达国家为防止水体污染而设置的225公斤/公顷的安全标准。

由于氮肥过量使用，未被植物吸收的部分，通过地表径流、淋洗和蒸发等导致了一系列环境问题。中国科学院南京土壤研究所的研究显示，每年我国有123.5万吨氮通过地表水径流到江河湖泊，49.4万吨进入地下水，299万吨进入大气。长江、黄河和珠江每年输出的溶解态无机氮达到97.5万吨，其中90%来自农业，而氮肥占了50%。

我国不仅是世界上最大的化肥使用国，也是最大的农药使用国。1983年农药的使用量是86.2万吨，而到了2003年，仅仅十年时间，全国农药使用量就达到132.5万吨。在一些高产地区，每年施用农药30多次，每公顷用量高达300公斤，有的甚至超过450公斤，过量使用、利用率低的问题十分严重。

农业污染危害严重

1．水安全面临严重威胁

我国的淡水资源严重不足，人均占有量仅为世界平均值的1/4-1/5，而化肥、农药的不合理使用及畜禽粪便的管理不利造成的农业污染，致使水体污染日益严重，对我国的水安全构成了极大威胁。根据2003年《中国环境状况公报》的数据和中国农业科学院在北京、天津、河北、山东、陕西等地的600个地下水样的调查显示，我国一些地区地下水正面临被硝酸盐(硝酸盐是氮肥、动物粪便、动植物尸体等中所含氮化合物降解的终端产品)污染的严重威胁。

2．土壤环境受到严重破坏

由于过量使用化肥、农药及污水灌溉等多种原因，一方面，土壤板结，地力下降；另一方面，壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体等物质的污染且情况严重。

3．部分农产品安全质量下降

目前影响我国农产品安全的主要问题是农药、兽药残留，重金属残留和硝酸盐污染。

4．农产品出口贸易遭遇绿色壁垒

我国加入世贸组织以来，农产品出口不畅的主要原因和影响我国农业国际竞争力的重要因素之一是农产品的质量问题。

5．严重危害人体健康

（1）恶性肿瘤发病率持续升高

目前，我国还没有直接的有关农村面源污染对人体健康影响的报道。但是，现有可供研究的监测资料可以间接反映出农村生态环境变化对人体健康造成的不利影响。

（2）加重肠道传染病的流行

随着许多地方畜禽粪便直排水体，在加重水体富营养化的同时，也加重了当地肠道传染病的流行趋。

（3）婴儿发生出生缺陷的危险性提高

据全国妇幼卫生监测办公室的统计资料显示，全国从1996年至2000年，出生缺陷发生率呈逐年上升趋势，且农村高于城市。

6．制约农业和农村经济的可持续发展

农业污染造成的经济损失十分严重。一些农业污染严重的地区，出现了农作物减产，质量下降，甚至传统农作物无法继续种植的现象。农业污染还造成渔业、畜牧业、旅游业的经济损失。

农业污染给本已脆弱的农业生态系统造成的严重危害，从现象上看，是直接或间接地影响农产品的数量和质量，对人体健康产生危害。从本质上看，对农业、农村经济的可持续发展、国家的粮食安全、甚至社会稳定带来的负面影响已成为一个重大的社会问题。

总结：化肥、农药为解决人类的温饱问题做出了巨大的贡献，但由于过度使用也带来了一系列问题，如环境问题、生态问题等。因此，必须科学、合理地使用化肥与农药。

【第二课时】

创设情景引入：每当我们去看病，医生都会开一些药，那是不是每次医生给你开的药都是一样的呢？为什么？

讨论：不一样，因为得的病不一样。

小结：对，医生首先要找出病因，然后对症下药。但对于一些小病我们往往不去看医生，而是自己到药店买药解决，这时如果是错用或者滥用药，后果往往不堪设想，这就需要我们对常见的药物有所了解。（可以让学生讨论一下：什么病用什么药）

板书：二、合理用药

讲解：目前，药物的种类很多，估计已达到10万种，可分为人工合成药物和天然药物。（可适当解释人工合成药物和天然药物的定义）。下面我们先来了解几种人工合成药物。

展示：阿司匹林药片及其说明书。

学生活动：让一位学生简要念一下阿司匹林药片的说明书，并把阿司匹林的化学名、分子式和结构式写在黑板上。（以自愿为原则，后面也是）

板书：1、阿司匹林

（1）化学名：乙酰水杨酸  分子式：C9H8O4

结构式：

（2）主要用途：解热镇痛，用于发热、头痛、关节痛的治疗，防心血管老化等。

实验：将少量的阿司匹林放入试管中，加水，观察现象，并结合课本归纳其物理性质。

（3）物理性质：

讲解：阿司匹林是一种有机酸，是第一个重要的人工合成药物。白色结晶或结晶性粉末，无臭或微带醋酸臭，味微酸，熔点为135℃，难容于水。

（4）化学性质：酸的通性、酯化反应

讲解：从阿司匹林的结构式来看，它含有羧基，因此它具有羧酸的性质――酸的通性、酯化反应。比如，阿司匹林能与氢氧化钠发生中和发应生成钠盐和水，生成的钠盐易溶于水，所以称之为可溶性阿司匹林，疗效更好。请同学们写出它们发生反应的化学方程式。

（5）制备：以水杨酸为原料，使之与乙酸酐直接反应可制备阿司匹林：

过渡：下面介绍一种在第二次世界大战中拯救了无数生命的抗生素，即消炎药，它就是青霉素。（除青霉素外，同学们还知道哪些消炎药？）

板书：2、青霉素

讲解：青霉素最初是从青霉的培养液中取得的，所以称为青霉素。

展示：不同种类的青霉素及其说明书。

讲解：青霉素是医院最常用的药品，具有较广的杀菌作用，且治疗作用快而好。其的作用，主要是阻碍细菌细胞壁的合成，使细菌破裂而死亡。虽经三千万倍稀释，仍有疗效，适用于因葡萄菌和链球菌等引起的血毒症，如肺炎、脑膜炎、淋病和外伤感染等。由于在第二次世界大战中应用，拯救了成千上万士兵的生命，被誉为与原子弹、雷达齐名的当时三大发明之一。它的发现是堪称20世纪医学的伟大奇迹。

虽然青霉素在治疗疾病方面有很好效果，对绝大多数患者来说，毒性也低，但不良反应还需引起注意。特别是过敏反应，轻的可引起头痛、恶心，重的可发生过敏性休克，表现为出冷汗、心跳微弱、口唇青紫。为此，用青霉素前必须先作皮肤试验(经皮内试验预测青霉素过敏反应的保护率较高)才可按所需剂量注射。

板书：主要用途：治疗细菌类的感染

不良反应：过敏反应

讲解：青霉素含有青霉酸的一类物质，属于弱酸性物质。用得较多的是青霉素G的钠盐，俗称盘尼西林，是一种良效广谱抗生素。青霉素在体内经酸性水解后，得到青霉氨基酸，其结构式为：

板书：青霉氨基酸的结构式

化学性质：酸的通性、酯化反应（讲解类似于阿司匹林的化学性质）

快速阅读：科学史话――青霉素的发现

过渡：我们知道人胃壁细胞能产生胃液，胃液里含有少量的盐酸，称为胃酸。胃酸的分泌有助于食物的消化，但胃酸过多会导致消化不良和胃痛。这时候就借助于一类治疗胃痛的药物来缓解胃部不适。这类药物就是抗生素。

板书：3、抗酸药

提问：抗酸药的种类很多，通常含有一种或几种能中和盐酸的化学物质，那么这些物质有哪些？

碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝和氢氧化镁等。请写出它们与盐酸反应的化学方程式，让一位学生在黑板上写出来。

（或）

展示：各种抗酸药及其说明书

讲解：（1）有效成分：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝和氢氧化镁等中的一种或几种，能与盐酸作用，对身体无害的物质。

（2）主要作用：治疗胃酸过多来源:学|科|网Z|X|X|K]

板书：天然药物

讲解：天然药物取自植物、动物和矿物，来源丰富。例如中草药就是一类天然药物。我国明代医学家李时珍(1518－1593)所著《本草纲目》中收载天然药物1892种，附药方11096个，对医药学做出了巨大的贡献。

今年来，由于毒品、艾滋病及人口老龄化所引起的疾病的治疗需要，天然药物的应用日益受到重视。而化学对天然药物特别师中草药的开发有着非常重要的意义。许多中草药的有效成分已经分离。

举例：具有止咳平喘作用的麻黄碱是从中药麻黄中提取的生物碱。

板书：1、麻黄碱

两千年前的《神农本草经》中就有麻黄能“止咳逆上气”的记载，它的结构式为：

（1）结构式：

（2）主要物化性质：麻黄碱为无色蜡状固体或晶形固体，也可能是颗粒。无臭，常含半分子结晶水，熔点40℃。易溶于水（1∶20）或乙醇，可溶于氯仿、乙醚、苯或甲苯。有挥发性，可随水蒸气蒸馏而不分解。其水溶液呈强碱性（pkb4.42），能与无机酸或酸性较强的有机酸结合成盐，这些盐大多易溶于水（草酸盐难溶于冷水），要溶于乙醇，但几不溶于氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。

（3）主要用途：黄麻碱可用于治疗支气管哮喘、鼻黏膜充血引起的鼻塞等。

（4）不良反应：有时会出项由于中枢兴奋所导致的不安、失眠等，晚间服用最好同服镇静催眠药以防止失眠。

讲解：服用麻黄碱后可以明显增加运动员的兴奋程度，使运动员不知疲惫，能超水平发挥，但对运动员本人有极大的副作用。因此，这类药品属于国际奥委会严格禁止的兴奋剂。同学们肯定去药店买过药，会发现有的药我们很容易就买到，而有些药却要有医生处方才能买到，这是什么原因？因为有些药的副作用大，应该在医生的指导下使用。需经过医生处方才能从药房或药店得到、并要在医生监控或指导下使用的药物就称之为处方药，用符号R表示，我们在药店看到的符号OTC则表示非处方药，即是指消费者不需要持有医生处方就可以直接从药房或药店购买的药物。

虽然滥用药物很危险，但滥用药物的现象却十分的普遍，请同学们举出滥用药物的一些例子并说明一下其后果。如非法获得及使用受管制药物；没有医生处方长期服用安眠药或镇静剂；运动员服用兴奋剂；服用毒品；等等。

小结：毒品是指由于非医疗目的而反复连续使用，能够产生依赖性即成瘾性的药品。吸毒的危害巨大，人们特别是青少年一定要远离毒品。

【第三课时】

创设情景引入：走进商店，琳琅满目的食品让人们目不暇接，留恋忘返，可爱的造型，鲜艳的色彩，沁人心脾的香味，让不少的小朋友驻足观望，这如此多的食品是如何做成的呢？

2011年4月11日，上海盛禄食品有限公司仓库里的面粉被查封。央视《消费主张》栏目对上海华联等超市涉嫌销售染色馒头的事件进行了报道，称上海盛禄食品有限公司分公司，涉嫌将白面染色制成玉米馒头。上海盛禄食品有限公司又为何将白面染色？

讲解：琳琅满目的食品是因为在制作的过程中添加了适量的食品添加剂。食品添加剂，是为了改善食品的品质、颜色、香味、以及增加营养及防腐的需要，按国家有关规定添加的能够让人食用的物质。上海盛禄食品有限公司将白面进行染色，也是为了改善食品的颜色，但是却不符合国家安全标准的规定，是对人有害的染色剂。

学生活动：收集资料，查看食品标签——完成下列表格

学生思考：

1.目前在我们的日常生活中常用的食品添加剂有哪些？

2.在食品中为什么要加入食品添加剂？

3.双汇火腿肠中添加的瘦肉精是不是食品添加剂？牛奶中的三聚氰胺是不是食品添加剂？

讲解：我国的食品卫生法规定，食品添加剂是指为改善食物品质和色、香、味，以及根据防腐加工的需要而加入食品的化学合成品或天然物质。为增加营养成分而加入的营养强化剂，也是食品添加剂。

我国从2000年1月1日起执行的《食品标签通用标准GB7718》规定：“在中国境内销售的所有食品包装的标签配料表上，食品添加剂就使用规定的产品名称或种类名称；其中甜味剂、防腐剂、着色剂应注明具体名称。”

学生活动：阅读教材内容回答下列问题：

1.食品添加剂按来源可为____________________和____________________。

2.常用的食品添加剂可分为____________、____________、____________、____________四大类。

3.防止食品腐败变质的添加剂有____________和____________两大类。

4.维生素是何种食品添加剂？味精是何种添加剂？

5.酥松可口的面包是添加了何种食品添加剂？

讲解：在我们的日常生活中我们常用到的食品添加剂有防腐剂、着色剂和膨松剂。

学生活动：阅读教材回答下列问题：

1.常用的防腐剂有哪些？利用了它们什么性质进行防腐？

2.着色剂可分为哪两类？β-胡萝卜素、辣椒红、姜黄分别是什么颜色？

3.除了在食品中添加防腐剂外，在日常生活中我们还会用什么办法对食品进行防腐？

讲解：我们常用的防腐剂有山梨酸和苯甲酸，它们能够抑制微生物呼吸系统酶的活性，防腐效果随pH的升高而降低。山梨酸化学名称为2，4-己二烯酸，结构简式为CH3-CH=CH-CH=CH-COOH；苯甲酸是片状固体或白色粉末，结构简式为

学生讨论：松软的面包、馒头、酥脆的饼干是怎么做出来的？

讲解：我们家庭中做面包、馒头时常用发酵粉、酵母菌、泡打粉等作为膨松剂。而膨松剂的成分一般是碳酸氢钠。复合膨松剂一般由碳酸盐、酸（或酸性物质）和淀粉等组成。

板书：

2NaHCO3CO2↑+H2O+Na2CO3

NaHCO3+HOOC(CHOH)2COOKNaOOC(CHOH)2COOK+CO2↑+H2O

思考：1.含有食品添加剂的食品一定不安全吗？

2.凡是天然的、未使用食品添加剂的食物都是安全的吗？

讲解：不用防腐剂对食品做防腐处理，食物会变质引起食物中毒或诱发疾病。防腐剂还可杀灭黄曲霉菌等产毒微生物。化学合成的物质不一定有毒，天然物质不一定就无毒。

提问：亚硝酸钠可以使血红蛋白变成高铁血红蛋白，导致组成缺氧；另外，硝酸钠还有一定的致癌性。但是我们在一些食品中却还是经常见到亚硝酸钠，这是为什么？

讲解：联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂专家联合委员会规定了各种食品添加剂每日允许摄取量（ADI），即对健康无任何毒性作用或不良影响的剂量，用每千克体重每天摄入的质量（mg）来表示（mg·Kg-1），ADI值越高，食品添加剂的安全性就越高。

交流·研讨：1.能否通过燃烧硫磺漂白食物？

2.列举一些生活中使用食品添加剂不当的事例。

课堂小结：1.食品添加剂是指为改善食物品质和色、香、味，以及根据防腐和加工的需要而加入食品的化学合成品或天然物质，为增加食品营养而加入的营养强化剂也是食品添加剂。

2.常用的食品添加剂分为防止食品腐败变质、改善食品感官、改变食品状态和提高食品营养四种；山梨酸与苯甲酸是常用的防腐剂，胡萝卜素、辣椒红、姜黄是常用的着色剂型，小苏打、酵母常用的膨松剂。在使用食品添加剂时，要严格按照国家规定的标准，任何违背国家标准的行为，都是违法的，更不准把国家列为违禁物的物质当作食品添加剂在食品中使用。