中學(xué)化學(xué)常見有毒氣體及中學(xué)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)之微觀與宏觀關(guān)系

中學(xué)化學(xué)常見有毒氣體1、一氧化碳（CO）：無色、無臭、無味、有毒的氣體。密度1.291。空氣中CO濃度達到12．5%-74%，有爆炸的危險。一氧化碳經(jīng)呼吸道吸入后，通過肺泡進入血液循環(huán)，立即與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白，使血紅蛋白失去攜帶氧氣的能力。一氧化碳與血紅蛋白的親和力比氧與血紅蛋白的親和力大約300倍，而碳氧血紅蛋白又比氧合血紅蛋白的解離慢約3600倍，造成機體急性缺氧血癥。一氧化碳中毒輕者有頭痛、無力、眩暈、勞動時呼吸困難，碳氧血紅蛋白飽和度達10%—20%。癥狀加重，患者口唇呈櫻桃紅色，可有惡心、嘔吐、意識模糊、虛脫或昏迷，碳氧血紅蛋白飽和度達30%—40%。重者呈深昏迷，伴有高熱、四肢肌張力增強和陣發(fā)性或強直性痙攣，碳氧血紅蛋白飽和度>50%?；颊叨嘤心X水腫、肺水腫、心肌損害、心律失常和呼吸抑制，可造成死亡。一氧化碳中毒的救治方法一般為：迅速移至通風(fēng)處，呼吸新鮮空氣，有條件者應(yīng)給予吸氧治療，并注意保暖?；杳圆恍颜吡⒓词制酥醒ǎ瑫r呼救并轉(zhuǎn)送有高壓氧艙或光量子治療的醫(yī)院。心跳呼吸微弱或已停止者，立即口對口人工呼吸，胸外按壓，同時迅速轉(zhuǎn)院搶救。2、二氧化硫（SO2）：無色，常溫下為無色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水（約為1:40）密度2.551g/L。二氧化硫易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。輕度中毒時，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時內(nèi)發(fā)生肺水腫；極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。人吸入二氧化硫后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。

3、一氧化氮（NO）：一氧化氮是無色無味氣體，難溶于水。一氧化氮不穩(wěn)定，在空氣中很快轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸a(chǎn)生刺激作用。氮氧化物主要損害呼吸道。吸入初期僅有輕微的眼及呼吸道刺激癥狀，如咽部不適、干咳等。常經(jīng)數(shù)小時至十幾小時或更長時間潛伏期后發(fā)生遲發(fā)性肺水腫、成人呼吸窘迫綜合征，出現(xiàn)胸悶、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫紺等?？刹l(fā)氣胸及縱隔氣腫。人吸入一氧化氮應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。4、二氧化氮（NO2）：二氧化氮是紅棕色氣體，不溶于水，具有特征性的甜味。接觸150mg/m3以上的二氧化氮3～24h后，出現(xiàn)呼吸道癥狀，如咳嗽、發(fā)熱、氣急等，痰中帶血絲、極度虛弱、惡心和頭痛。人吸入二氧化氮應(yīng)立即脫離現(xiàn)場。不論癥狀輕重均應(yīng)靜臥，呼吸新鮮空氣，密切觀察24小時。就醫(yī)。

5、硫化氫（H2S）：硫化氫是無色氣體，比空氣稍重，密度是空氣的1.19倍。易溶于水，亦溶于醇類、石油溶劑和原油中。硫化氫有一個極端難聞的臭雞蛋味，在低濃度下容易檢測到；但是，由于人會很快發(fā)生嗅疲勞和麻痹（失去嗅覺），其氣味不應(yīng)用作一種警示方法。接觸H2S的主要途徑是吸入，H2S經(jīng)粘膜吸收快，皮膚吸收甚少。H2S是一種神經(jīng)毒劑，也是窒息性和刺激性氣體。主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)，亦可造成心臟等多個器官損害，對其作用最敏感的部位是腦和粘膜。接觸較高濃度H2S，常先出現(xiàn)眼和上呼吸道刺激，隨后出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力等癥狀，并發(fā)生輕度意識障礙。接觸極高濃度H2S后可發(fā)生電擊樣死亡，即在接觸后數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)呼吸驟停，數(shù)分鐘后可發(fā)生心跳停止；也可立即或數(shù)分鐘內(nèi)昏迷，并呼吸聚停而死亡。接觸H2S中毒后應(yīng)立即實施現(xiàn)場急救，急救過程中要注意中毒人員的保暖。就醫(yī)。

6、氯化氫（HCl）：氯化氫是無色而有刺激性氣味的氣體。氯化氫水溶液為鹽酸，純鹽酸為無色液體，在空氣中冒霧（由于鹽酸有強揮發(fā)性），有刺鼻酸味。無水氯化氫無腐蝕性，但遇水時有強腐蝕性。能與一些活性金屬粉發(fā)生反應(yīng)，放出氫氣。遇氰化物能產(chǎn)生劇毒的氰化氫氣體。人吸入氯化氫后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫(yī)。7、HCN（氰化氫）：氰化氫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為氣體，劇毒且致命，無色而苦，并有杏仁氣味，能否嗅出視乎個人基因。氰化氫是一種無色，有毒液體，沸點26℃略高于室溫。短時間內(nèi)吸入高濃度氰化氫氣體，可立即呼吸停止而死亡。人吸入氰化氫后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸心跳停止時，立即進行人工呼吸（勿用口對口）和胸外心臟按壓術(shù)。就醫(yī)。8、光氣(COCl2)：光氣一種無色劇毒氣體，又名氧氯化碳、碳酰氯、氯代甲酰氯等。是無色或略帶黃色氣體（工業(yè)品通常為已液化的淡黃色液體），當(dāng)濃縮時，具有強烈刺激性氣味或窒息性氣味。微溶于水并逐漸水解，溶于芳烴、四氯化碳、氯仿等有機溶劑。人吸入中毒的半致命劑量為3200mg·min/m3，半失能劑量1600mg·min/m3。吸入后，經(jīng)幾小時的潛伏期出現(xiàn)癥狀，表現(xiàn)為呼吸困難、胸部壓痛、血壓下降，嚴(yán)重時昏迷以至死亡。輕度中毒，患者有流淚、畏光、咽部不適、咳嗽、胸悶等;中度中毒，除上述癥狀加重外，患者出現(xiàn)輕度呼吸困難、輕度紫紺;重度中毒出現(xiàn)肺水腫或成人呼吸窘迫綜合征，患者劇烈咳嗽、咯大量泡沫痰、呼吸窘迫、明顯紫紺。9、氟化氫(HF)：氟化氫是一種極強的腐蝕劑，有劇毒。它是無色的氣體，但是在空氣中，只要超過3ppm就會產(chǎn)生刺激的味道。氫氟酸可以透過皮膚黏膜、呼吸道及腸胃道吸收，若不慎發(fā)生氫氟酸暴露，應(yīng)立即用大量清水沖洗20至30分鐘，然后以葡萄酸鈣軟膏或藥水涂抹；若不小心誤飲，則要立即喝下大量的高鈣牛奶，然后緊急送醫(yī)處理。

10、甲醛(HCHO)：甲醛是一種無色，有強烈刺激型氣味的氣體。易溶于水、醇和醚。甲醛在常溫下是氣態(tài)，通常以水溶液形式出現(xiàn)。易溶于水和乙醇，35～40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林。人吸入氰化氫后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸，就醫(yī)。

中學(xué)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)之微觀與宏觀關(guān)系化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層面認識物質(zhì)，以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。所以，對于物質(zhì)的宏觀辨識與微觀探析是中學(xué)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)中最基礎(chǔ)的素養(yǎng)。宏觀與微觀相互聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科的基本素養(yǎng)地球上所有的物質(zhì)都是由元素組成的，自然存在的元素有94種，人造元素有24種。人體內(nèi)所含有的元素，目前已知的達到六十多種。也就是說，沒有化學(xué)元素，便沒有地球和人類。我們認識的純凈物也都是由分子、原子、離子等微小粒子構(gòu)成的。比如，水是由許許多多的水分子構(gòu)成的；氯化鈉是由許許多多的鈉離子和氯離子構(gòu)成的。元素是具有相同的核電荷數(shù)(即核內(nèi)質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。元素是一個宏觀的概念，我們一般在描述宏觀物質(zhì)時使用它。在微觀世界中，我們更多的是用原子、分子、離子等微粒來描述物質(zhì)。學(xué)習(xí)化學(xué)，就是要能通過觀察、辨識一定條件下物質(zhì)的形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象，初步掌握物質(zhì)及其變化的分類方法，并能運用符號表征物質(zhì)及其變化。能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)和可能發(fā)生的變化。在學(xué)習(xí)化學(xué)后，要明白“幾乎所有物質(zhì)都是化學(xué)物質(zhì)”和“所有物質(zhì)都是由化學(xué)元素組成的”這些常識。“本產(chǎn)品是綠色環(huán)保的，不含任何化學(xué)物質(zhì)”，就是犯了上述科學(xué)常識性的錯誤。課堂教學(xué)中如何做到“見宏思微，以微窺宏”宏觀和微觀是觀察事物的兩個方面，兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。宏觀是微觀的表現(xiàn)，人類認識事物總是先從宏觀的現(xiàn)象開始。微觀是宏觀的基礎(chǔ)，要弄明白宏觀的事物必先搞清楚它的微觀構(gòu)造世界。兩者之間，既有互為因果的關(guān)系，也有科學(xué)的邏輯推理關(guān)系?；瘜W(xué)教學(xué)總是在宏觀和微觀兩領(lǐng)域中上下翻飛、來回穿梭。原子交換、化合價、化學(xué)鍵、電子轉(zhuǎn)移等微觀概念與化學(xué)反應(yīng)、實驗現(xiàn)象、物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)能量等宏觀事物息息相關(guān)、因果聯(lián)系。作為化學(xué)教師，在教授化學(xué)知識時，要時刻理清兩者的關(guān)系，不可混淆。1.理清概念的起源和歸屬元素是宏觀描述物質(zhì)組成的概念，原子等微粒是微觀描述物質(zhì)組成的概念，不能混用。在宏觀描述水的組成時，我們用“水是由氫元素和氧元素組成的”，這里用元素概念，盡可能避免用分子、原子等微觀的概念。實在不能避免時，也可以用“水是由許許多多的水分子構(gòu)成的”，這里的“許許多多”就是宏觀和微觀的橋梁，“許許多多”這一數(shù)量形容詞是不能省略的?；瘜W(xué)表述越規(guī)范，越能理清宏觀和微觀這兩個層面間的邏輯關(guān)系。化學(xué)鍵是一個微觀的概念，用來描述純凈物分子內(nèi)或晶體內(nèi)相鄰兩個或多個原子(或離子)間強烈的相互作用力的統(tǒng)稱，使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通稱為化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵的強弱與物質(zhì)的穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)時需要和釋放多少能量等有關(guān)系。物質(zhì)的穩(wěn)定性和化學(xué)能量是宏觀的現(xiàn)象，其變化與化學(xué)鍵這一微觀的概念有關(guān)聯(lián)。理清宏觀、微觀化學(xué)概念，梳理知識之間的邏輯關(guān)系，也能使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的過程中內(nèi)化為化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。2.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，是連接宏觀和微觀的最直接紐帶。在元素化合物知識的教學(xué)中，尤其是有機化學(xué)知識的教學(xué)中，“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”是一個重要學(xué)習(xí)策略和知識邏輯。鹵族元素，其原子的最外層有7個電子，由于容易得到1個電子達到最外層8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以具有很強的氧化性。堿金屬元素，其原子的最外層只有1個電子，由于很容易失去這一電子達到次外層的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以具有很強的還原性。氧化性和還原性是化學(xué)物質(zhì)很重要的兩大性質(zhì)，有廣泛的用途。在有機化學(xué)中，烴基與羥基組成的醇，和烴基與羧基組成的酸相比，在性質(zhì)上有很大的差異，而其差異主要取決于羥基與羧基的結(jié)構(gòu)不同?！半p鍵”“叁健”“羰基”“氨基”“氰基”等，不同的基團由于原子組成不同或結(jié)構(gòu)不同，具有不同的性質(zhì)。在烴基上，連接的基團種類不同，有機物就會呈現(xiàn)不同的性質(zhì)。在有機合成中，也常常會根據(jù)所需的性質(zhì)去“嫁接”相應(yīng)的基團，以達到人類所需要的用途。3.量變引起質(zhì)變的規(guī)律量變是事物在數(shù)量上的增加或減少，質(zhì)變是事物根本性質(zhì)的變化。唯物辯證法認為，量變和質(zhì)變是事物發(fā)展變化的兩種基本的狀態(tài)。任何事物的發(fā)展變化都不可能沒有量變，也不可能沒有質(zhì)變，而是量變和質(zhì)變的統(tǒng)一。量變是質(zhì)變的準(zhǔn)備，質(zhì)變是量變的必然結(jié)果，量變與質(zhì)變可以相互轉(zhuǎn)化。例如，當(dāng)硫酸濃度極低的時候，它主要體現(xiàn)的是水的性質(zhì)，甚至對人體也不會造成影響。當(dāng)硫酸濃度增加，它主要體現(xiàn)酸的性質(zhì)，具有酸的五大共性。當(dāng)硫酸的濃度達到70%以上，我們稱它為濃硫酸，開始具有濃硫酸所特有的強氧化性、吸水性和脫水性。整個過程，有兩次量變引起質(zhì)變的過程。上述案例給我們的啟示是：有的時候濃度是決定化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生和生成什么產(chǎn)物的關(guān)鍵因素。所以，我們在判斷化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生或生成什么產(chǎn)物時，必須兼顧反應(yīng)物的濃度。4.建立微觀模型，提出科學(xué)假說在電解質(zhì)溶液篇章中：有的溶液能導(dǎo)電，有的溶液不能導(dǎo)電；有的溶液導(dǎo)電能力強，有的溶液比較弱；有的導(dǎo)電能力弱的溶液，改變一些條件后，其溶液的導(dǎo)電能力會增強。為了解釋這些現(xiàn)象，科學(xué)家們提出了電解質(zhì)電離、電離平衡、電離平衡移動等一系列微觀模型和假說。這些模型和假說很好地解釋了上述實驗現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解深奧的化學(xué)理論，對電解質(zhì)溶液的應(yīng)用提供了很好的幫助。宏觀現(xiàn)象、微觀假說和實驗驗證正是學(xué)好化學(xué)理論知識的三大法寶。用宏觀與微觀的視角，審視社會熱議問題中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的目的之一是增強自身的科學(xué)素養(yǎng)，面對林林總總的社會問題，能用學(xué)過的科學(xué)知識去解釋，能用科學(xué)方法去推測，能用科學(xué)精神去證實。例如，中醫(yī)和西醫(yī)的藥品風(fēng)格有很大的不同，在看西藥說明書時，我們通常能看到藥品的分子式和結(jié)構(gòu)式等信息，而中藥卻沒有。據(jù)此有人說，西藥是化學(xué)試劑，而中藥是天然藥材。此話當(dāng)然有誤。檢索一下西藥的發(fā)明史，你會發(fā)現(xiàn)許多西藥也都是從天然植物和動物中提取而成。在治病的時候，人們愛用西藥，因為西藥更有針對性。在養(yǎng)生和康復(fù)調(diào)理時，用中藥則可起到溫和和綜合的調(diào)理效果。在一些養(yǎng)生類文章中，我們經(jīng)?？吹健俺阅衬呈称房梢灶A(yù)防某某病”這類的表述。表述本身也許沒有問題，