身边化学问题的探究

导入新课,我们已经对化学知识有了较深入的了解，现在我们可以对身边的化学问题展开研究！,课题一 身边化学问题的探究,身边的化学,教学目标,知识与能力,了解身边的化学现象，根据自己所学知识进行解释。,通过学习，增加对化学的兴趣，更加热爱生活。,情感与态度,过程与方法,通过动手做实验，提高同学们发现问题，解决问题得能力。,教学重难点,重点,难点,了解身边的化学知识，简单的解决问题,提高同学们发现问题、解决问题的能力,1. 身边的化学,近年来，随着人们消费水平的提高，消费意识的不断增强，人们对室内环境越来越重视。“甲醛”这个名词逐渐进入人们的视线。甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，它可经呼吸道吸收，也可经消化道吸收。甲醛主要来自刨花板、细木工板等人造板及各类人造板制作的家具，或是来自含有甲醛成分并有可能向外界散发的各种装饰材料、床上用品等，如墙纸（布）、化纤地毯等。 甲醛有剧毒，对人体有强烈的致癌性。,家具中的杀手甲醛,化妆品中的化学问题,速效增白油或增白剂及一些增白去斑化妆品都可能含汞(氯化汞、碘化汞)，这是因为汞可以取代合成色素的氨酸酶中的铜原子，而起到速效和暂时美白的作用，不论是有机汞或无机汞均很容易被正常皮肤吸收。 有关试验证明，在5小时内皮肤局部应用剂量的6的汞石可被吸收。慢性汞中毒体重下降、倦怠、贫血、脱发、口炎、肾损伤(如蛋白尿)和出现中枢神经系统症状，如头痛等。慢性汞中毒还会使怀孕妇女胎死腹中或生下畸形的婴儿。,铅及铅化合物都有毒性，能引起几乎所有器官系统紊乱，尤其是血液和神经系统，国家卫生标准规定铅及铅化合物不得做为生产化妆品的原料，但所使用的原料中，尤其是无机原料往往含有铅化合物杂质。因此，我国化妆品卫生标准规定，作为杂质存在，化妆品中铅的总含量不得大于40mg/kg。在此提醒消费者在购买和使用粉饼类和唇膏类化妆品时要注意选择正规厂家产品。 此外，化妆品中含有的铅、汞、镍、砷等均可引起刺激性皮炎 。,电池中的化学,前我国电池生产企业有1400多家，1999年已达到150亿节。我国约有3.66亿个家庭每年大约需要电池近44亿节。，而且多数在国内消耗。与世界不少国家相比，我国废电池回收率极低。据了解，我国生产的电池有96为锌锰电池和碱锰电池，其主要成分为锰、汞、锌、铬等重金属。废电池无论埋在大气中还是深埋在地下，其重金属成分都会随渗液溢出，造成地下水和土壤的污染，日积月累，会严重危害人类健康。,现在铝制品很多，在家庭生活中用铝制器皿比较普遍。虽然许多人都知道铝对人体有害，但对人的机体损害的道理却不十分清楚，因而至今铝制品仍在家庭生活中占重要地位。,生活中的铝制品,近年来，研究人员经研究发现：铝可使脑内去甲肾上腺素、多巴胺和5羟色胺的含量明显降低，并使神经递质传导阻滞，因而引起学习记忆能力的减退。这一结论，为铝造成的“老年痴呆症”、“智力发育障碍”做出了科学解释。同时，他们发现，铝与柠檬酸结合，能促进胃肠道对铝的吸收作用，并易于通过血脑屏障进入脑组织，从而干扰了神经的传导功能和正常代谢，并可在骨组织中积累，使骨质脱钙。 所以，我们最好不要把食物长期放在铝制器具内。,食品添加剂中的化学,FSA资助的一项最新研究表明，许多食品添加剂不仅没有任何营养，还可能对孩子的健康造成极大危害。根据这项研究，长期食用含有人工添加剂的食品，会造成儿童脾气暴躁、注意力下降，同时还会引起哮喘和皮疹等过敏反应。英国南安普顿大学做了一项研究，分别对一组3岁和一组89岁的儿童进行试验，观察他们在一段时期内，对吃含有食用色素的食品的反应。结果表明，当这些孩子吃了含有酒石黄、晚霞黄、喹啉黄等人工色素的食品时，会产生不良反应。研究还发现，一种被广泛应用于软饮料中的防腐剂苯甲酸钠，也会对儿童的健康产生极大危害。,古罗马帝国的衰亡,古罗马帝国的教训 古代罗马帝国兴盛一时，在欧洲土地上呼风唤雨，不可一世。,但随着历史的发展，古罗马王朝一代不如一代，渐渐地衰败了。古罗马帝国的灭亡，不是因为哪一个外来民族的入侵，也不是因为国内发生战争。经过历史学家和考古学家的研究，普遍认为，古罗马的灭亡原因在于铅中毒。,近几十年考古挖掘，科学家们发现，在古罗马帝国贵族的尸骨上都有不少黑斑。从史料记载，当时人们普遍使用铅锡制成的器皿和饮具。,罗马贵族喜欢豪饮，所酿制的葡萄酒名扬四海。为了增加葡萄酒的香味，人们习惯百煮沸的酒倒入酒杯中，每日大饮几杯。此时，铅就溶解在酒中，日积月累，铅在人体中的含量就渐渐多了起来。铅中毒，造成罗马贵族精神不振，口齿不清，同时常常流产和不能生育。罗马帝国的王室贵族渐渐地衰落了，最终灭亡了。,实验目的：,1.通过实验探究消毒液的性质、作用。2.综合运用已学化学、生物学知识、实验技能和方法，研究生活中的常用物质，培养科学探究的实践能力。3.学习制定课题研究计划。,实验研究思路：,1.初步了解研究对象，仔细查看消毒液外包装上得说明书，了解该产品得组成、作用、使用方法、注意事项和生产厂家。2.确定要研究得问题：（1）消毒液主要成分得性质（2）消毒液灭菌效果,实验用品：,84消毒液、咖啡、红茶、果汁、蓝墨水（或红墨水） 、五个广口瓶、滴管、2个培养皿、培养箱、显微镜,实验步骤：,一、消毒液性质实验：1.分别在五个广口瓶内装入等量得消毒液。2.分别往思四个广口瓶内滴入咖啡、红茶、果汁、蓝墨水（或红墨水） 。3.观察现象并记录。,二、消毒液灭菌效果实验：1.分别在两个培养皿中种上相同得细菌。2. 在培养箱中培养一天，待细菌长大。3.取出培养皿，往其中一个培养皿中滴入消毒液。4.用显微镜观察细菌得个数。,实验现象：,一、消毒液性质实验：,图1,图1是没有加入任何物质的消毒液，颜色呈浅黄色。,图2,图5,图3,图4,图25是分别加入了咖啡、红茶、果汁、蓝墨水得消毒液。注意观察，消毒液颜色变化不大。,思考与讨论,1.与同学交流研究成果，归纳本次实验的消毒液的性能，查阅相关书籍、资料等，验证你的研究成果。2.从消毒液得使用及保存注意事项中，能否得到消毒液性质方面得信息。3.完成本实验研究之后，你是否又发现了值得进一步研究的问题。,答案提示：,2.由消毒液说明书中的成分、保存、使用注意等可以得到一定的关于消毒液性质方面的信息。例如，由某消毒液禁止易燃、易爆及酸性物质存放在一起，可推测其具有强氧化性、能与酸反映；由原来勿接触衣物、易导致脱色，可推测消毒液具有漂白性。3.研究本实验后，又能想到很多值得进一步研究得问题，如消毒液大量使用对水、土壤的污染，对生物的影响研究，经常性使用消毒剂对人体免疫系统的影响等。,拓展实验,我们日常生活中其它日用化学品的性质和效果又如何呢？请同学们自行设计一个实验。,实验目的：,1.通过实验，比较饮料的pH或测含酸量，比较维生素C(Vc)含量。2.综合运用已学化学知识、实验技能和方法，自主研究生活中简单的化学问题，培养科学探究的实践能力。3.学习制定课题研究计划。,实验研究思路：,1.选择研究对象为：橙汁、椰子汁、苹果汁、梨汁。2.确定要研究得问题：（1）饮料的pH值：许多饮料中含有酸性物质，有些是天然的，有些是人工合成的添加剂，可以用pH试纸测量。,（2）饮料中的Vc含量Vc又称抗坏血酸，在人体中占有很重要的地位，是人体不可或缺的营养物质，但是人体自身并不能合成这种物质，只有通过摄取蔬菜水果来得到。Vc分子是具有6个碳原子的烯醇式己糖内酯，具有较强的还原性，可被氧气等氧化。,实验步骤：,1.饮料的pH值：取等量的饮料放入烧杯中，用pH试纸分别测试。2.饮料中的Vc含量：取20ml饮料，移入锥形瓶中，加入10ml6mol/LHAc及3ml0.5%淀粉溶液，立即用酸式滴定管中的0.05mol/LI2标准溶液的量，可得知它们含Vc的量的差别 。,实验用品：,橙汁、椰子汁、苹果汁、梨汁、pH试纸、 0.05mol/LI2标准溶液、烧杯、锥形瓶、酸式滴定管,思考与讨论,1. 你的研究结果与你的预期一致吗？如果不一致试分析。2. 在实验研究，你学到了哪些新知识和技能。,答案提示：,不一致的原因一般可以分为三个方面：实验测定存在误差产品生产、运输、放置过程中的损耗产品不合格2. 在实验研究，你学到了哪些新知识和技能。,拓展实验,药店里出售的Vc药片里的含量又是多少呢？请同学自己设计实验求解。,化学的未来,关于化学的未来发展究竟是怎么样子的？自然化学杂志邀请世界上各个化学分支的领军人物，就未来化学的发展前景描述了图景。,1.synthesizing our future（合成化学）,合成化学提供新材料，使空间技术、原子能工业、海洋资源开发等得到进一步发展。 合成化学也促进了农业现代化。合成氨制成化肥，以及生产的植物生长调节剂（如矮壮剂、除草剂、催熟剂等）和各种农药。 合成化学提供了很多药物生产的新途径，合成了磺胺类、抗生素类、维生素类以及口服避孕药等。 总之，合成化学不仅可以仿制自然界存在较少的物质，而且还创造了很多自然界不存在的物质，对科学的发展和人类的进步起着非常重要的作用。,2.Powering the planet with solar fuel（能源化学）,面对日益紧张的能源危机，各国领导人都非常重视能源化学的发展，自打人类开始会使用火开始，人类就不断的利用化学知识为自己提供能量。社会发展到现在，人们不能仅仅依靠石油，这种不可再生的能源了，人将利用现代化学为人类找到更多更好的替代能源。,3.experiment and theory in harmony（物理化学）,物理化学是以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中特殊规律的学科。随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透，物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限，从而不断地产生新的分支学科，例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系，例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。,4.interrogating biology with a chemical lexicon（生物化学）,生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初，其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。例如1828年F.沃勒首次在实验室中合成了一种有机物尿素，打破了有机物只能靠生物产生的观点，给“生机论”以重大打击。1860年L.巴斯德证明发酵是由微生物引起的，但他认为必需有活的酵母才能引起发酵。1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵，证明没有活细胞也可进行如发酵这样复杂的生命活动，终于推翻了“生机论”。,5.Weighing up the future of scientific tools（分析化学）,分析化学(analytical chemistry)是研究获取物质化学组成和结构信息的分析方法及相关理论的科学，是化学学科的一个重要分支。分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物）、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。,6.chemistry goes green（绿色化学）,绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的。它涉及有机合成、催化、生物化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释为环境友好化学，其核心内涵是反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。,7.Pr