第八章 化学与可持续发展第二节 化学品的合理利用【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 NHD．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。2．欲同时对农作物施用含 N、P、K 三种元素的化肥，现有：① K2CO3；② KCl；③ Ca(H2PO4)2；④(NH4)2SO4；⑤氨水。最适合的组合是(　　)A．①②③ B．②③④C．①③⑤ D．②③⑤答案　B3．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　B6．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　D9．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① R—Cl＋H2O――→R—OH＋HCl②酯与醇可发生如下酯交换反应：RCOOR′＋R″OH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。① A 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＋H2O――→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 mol 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 C6H8O7C．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 mol 柠檬酸最多消耗 4 mol 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 mol 柠檬酸最多消耗 3 mol 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―→ ＋H2O②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。