中学化学常见有毒气体及中学化学学科素养之微观与宏观关系

中学化学常见有毒气体1、一氧化碳（CO）：无色、无臭、无味、有毒的气体。密度1.291。空气中CO浓度达到12．5%-74%，有爆炸的危险。一氧化碳经呼吸道吸入后，通过肺泡进入血液循环，立即与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去携带氧气的能力。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大约300倍，而碳氧血红蛋白又比氧合血红蛋白的解离慢约3600倍，造成机体急性缺氧血症。一氧化碳中毒轻者有头痛、无力、眩晕、劳动时呼吸困难，碳氧血红蛋白饱和度达10%—20%。症状加重，患者口唇呈樱桃红色，可有恶心、呕吐、意识模糊、虚脱或昏迷，碳氧血红蛋白饱和度达30%—40%。重者呈深昏迷，伴有高热、四肢肌张力增强和阵发性或强直性痉挛，碳氧血红蛋白饱和度>50%。患者多有脑水肿、肺水肿、心肌损害、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为：迅速移至通风处，呼吸新鲜空气，有条件者应给予吸氧治疗，并注意保暖。昏迷不醒者立即手掐人中穴，同时呼救并转送有高压氧舱或光量子治疗的医院。心跳呼吸微弱或已停止者，立即口对口人工呼吸，胸外按压，同时迅速转院抢救。2、二氧化硫（SO2）：无色，常温下为无色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水（约为1:40）密度2.551g/L。二氧化硫易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。轻度中毒时，发生流泪、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等；严重中毒可在数小时内发生肺水肿；极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。人吸入二氧化硫后应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

3、一氧化氮（NO）：一氧化氮是无色无味气体，难溶于水。一氧化氮不稳定，在空气中很快转变为二氧化氮产生刺激作用。氮氧化物主要损害呼吸道。吸入初期仅有轻微的眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咯泡沫痰、紫绀等。可并发气胸及纵隔气肿。人吸入一氧化氮应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。4、二氧化氮（NO2）：二氧化氮是红棕色气体，不溶于水，具有特征性的甜味。接触150mg/m3以上的二氧化氮3～24h后，出现呼吸道症状，如咳嗽、发热、气急等，痰中带血丝、极度虚弱、恶心和头痛。人吸入二氧化氮应立即脱离现场。不论症状轻重均应静卧，呼吸新鲜空气，密切观察24小时。就医。

5、硫化氢（H2S）：硫化氢是无色气体，比空气稍重，密度是空气的1.19倍。易溶于水，亦溶于醇类、石油溶剂和原油中。硫化氢有一个极端难闻的臭鸡蛋味，在低浓度下容易检测到；但是，由于人会很快发生嗅疲劳和麻痹（失去嗅觉），其气味不应用作一种警示方法。接触H2S的主要途径是吸入，H2S经粘膜吸收快，皮肤吸收甚少。H2S是一种神经毒剂，也是窒息性和刺激性气体。主要作用于中枢神经系统和呼吸系统，亦可造成心脏等多个器官损害，对其作用最敏感的部位是脑和粘膜。接触较高浓度H2S，常先出现眼和上呼吸道刺激，随后出现头痛、头晕、乏力等症状，并发生轻度意识障碍。接触极高浓度H2S后可发生电击样死亡，即在接触后数秒或数分钟内呼吸骤停，数分钟后可发生心跳停止；也可立即或数分钟内昏迷，并呼吸聚停而死亡。接触H2S中毒后应立即实施现场急救，急救过程中要注意中毒人员的保暖。就医。

6、氯化氢（HCl）：氯化氢是无色而有刺激性气味的气体。氯化氢水溶液为盐酸，纯盐酸为无色液体，在空气中冒雾（由于盐酸有强挥发性），有刺鼻酸味。无水氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。能与一些活性金属粉发生反应，放出氢气。遇氰化物能产生剧毒的氰化氢气体。人吸入氯化氢后应迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。7、HCN（氰化氢）：氰化氢标准状态下为气体，剧毒且致命，无色而苦，并有杏仁气味，能否嗅出视乎个人基因。氰化氢是一种无色，有毒液体，沸点26℃略高于室温。短时间内吸入高浓度氰化氢气体，可立即呼吸停止而死亡。人吸入氰化氢后应迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸（勿用口对口）和胸外心脏按压术。就医。8、光气(COCl2)：光气一种无色剧毒气体，又名氧氯化碳、碳酰氯、氯代甲酰氯等。是无色或略带黄色气体（工业品通常为已液化的淡黄色液体），当浓缩时，具有强烈刺激性气味或窒息性气味。微溶于水并逐渐水解，溶于芳烃、四氯化碳、氯仿等有机溶剂。人吸入中毒的半致命剂量为3200mg·min/m3，半失能剂量1600mg·min/m3。吸入后，经几小时的潜伏期出现症状，表现为呼吸困难、胸部压痛、血压下降，严重时昏迷以至死亡。轻度中毒，患者有流泪、畏光、咽部不适、咳嗽、胸闷等;中度中毒，除上述症状加重外，患者出现轻度呼吸困难、轻度紫绀;重度中毒出现肺水肿或成人呼吸窘迫综合征，患者剧烈咳嗽、咯大量泡沫痰、呼吸窘迫、明显紫绀。9、氟化氢(HF)：氟化氢是一种极强的腐蚀剂，有剧毒。它是无色的气体，但是在空气中，只要超过3ppm就会产生刺激的味道。氢氟酸可以透过皮肤黏膜、呼吸道及肠胃道吸收，若不慎发生氢氟酸暴露，应立即用大量清水冲洗20至30分钟，然后以葡萄酸钙软膏或药水涂抹；若不小心误饮，则要立即喝下大量的高钙牛奶，然后紧急送医处理。

10、甲醛(HCHO)：甲醛是一种无色，有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态，通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇，35～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。人吸入氰化氢后应迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。

中学化学学科素养之微观与宏观关系化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科，其特征是从微观层面认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面创造物质。所以，对于物质的宏观辨识与微观探析是中学化学学科素养中最基础的素养。宏观与微观相互联系是化学学科的基本素养地球上所有的物质都是由元素组成的，自然存在的元素有94种，人造元素有24种。人体内所含有的元素，目前已知的达到六十多种。也就是说，没有化学元素，便没有地球和人类。我们认识的纯净物也都是由分子、原子、离子等微小粒子构成的。比如，水是由许许多多的水分子构成的；氯化钠是由许许多多的钠离子和氯离子构成的。元素是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。元素是一个宏观的概念，我们一般在描述宏观物质时使用它。在微观世界中，我们更多的是用原子、分子、离子等微粒来描述物质。学习化学，就是要能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化。能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。在学习化学后，要明白“几乎所有物质都是化学物质”和“所有物质都是由化学元素组成的”这些常识。“本产品是绿色环保的，不含任何化学物质”，就是犯了上述科学常识性的错误。课堂教学中如何做到“见宏思微，以微窥宏”宏观和微观是观察事物的两个方面，两者既有联系又有区别。宏观是微观的表现，人类认识事物总是先从宏观的现象开始。微观是宏观的基础，要弄明白宏观的事物必先搞清楚它的微观构造世界。两者之间，既有互为因果的关系，也有科学的逻辑推理关系。化学教学总是在宏观和微观两领域中上下翻飞、来回穿梭。原子交换、化合价、化学键、电子转移等微观概念与化学反应、实验现象、物质性质、化学能量等宏观事物息息相关、因果联系。作为化学教师，在教授化学知识时，要时刻理清两者的关系，不可混淆。1.理清概念的起源和归属元素是宏观描述物质组成的概念，原子等微粒是微观描述物质组成的概念，不能混用。在宏观描述水的组成时，我们用“水是由氢元素和氧元素组成的”，这里用元素概念，尽可能避免用分子、原子等微观的概念。实在不能避免时，也可以用“水是由许许多多的水分子构成的”，这里的“许许多多”就是宏观和微观的桥梁，“许许多多”这一数量形容词是不能省略的。化学表述越规范，越能理清宏观和微观这两个层面间的逻辑关系。化学键是一个微观的概念，用来描述纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子(或离子)间强烈的相互作用力的统称，使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。化学键的强弱与物质的稳定性、化学反应时需要和释放多少能量等有关系。物质的稳定性和化学能量是宏观的现象，其变化与化学键这一微观的概念有关联。理清宏观、微观化学概念，梳理知识之间的逻辑关系，也能使学生在学习化学知识的过程中内化为化学学科素养。2.结构决定性质结构决定性质，是连接宏观和微观的最直接纽带。在元素化合物知识的教学中，尤其是有机化学知识的教学中，“结构决定性质，性质决定应用”是一个重要学习策略和知识逻辑。卤族元素，其原子的最外层有7个电子，由于容易得到1个电子达到最外层8个电子的稳定结构，所以具有很强的氧化性。碱金属元素，其原子的最外层只有1个电子，由于很容易失去这一电子达到次外层的稳定结构，所以具有很强的还原性。氧化性和还原性是化学物质很重要的两大性质，有广泛的用途。在有机化学中，烃基与羟基组成的醇，和烃基与羧基组成的酸相比，在性质上有很大的差异，而其差异主要取决于羟基与羧基的结构不同。“双键”“叁健”“羰基”“氨基”“氰基”等，不同的基团由于原子组成不同或结构不同，具有不同的性质。在烃基上，连接的基团种类不同，有机物就会呈现不同的性质。在有机合成中，也常常会根据所需的性质去“嫁接”相应的基团，以达到人类所需要的用途。3.量变引起质变的规律量变是事物在数量上的增加或减少，质变是事物根本性质的变化。唯物辩证法认为，量变和质变是事物发展变化的两种基本的状态。任何事物的发展变化都不可能没有量变，也不可能没有质变，而是量变和质变的统一。量变是质变的准备，质变是量变的必然结果，量变与质变可以相互转化。例如，当硫酸浓度极低的时候，它主要体现的是水的性质，甚至对人体也不会造成影响。当硫酸浓度增加，它主要体现酸的性质，具有酸的五大共性。当硫酸的浓度达到70%以上，我们称它为浓硫酸，开始具有浓硫酸所特有的强氧化性、吸水性和脱水性。整个过程，有两次量变引起质变的过程。上述案例给我们的启示是：有的时候浓度是决定化学反应是否发生和生成什么产物的关键因素。所以，我们在判断化学反应是否发生或生成什么产物时，必须兼顾反应物的浓度。4.建立微观模型，提出科学假说在电解质溶液篇章中：有的溶液能导电，有的溶液不能导电；有的溶液导电能力强，有的溶液比较弱；有的导电能力弱的溶液，改变一些条件后，其溶液的导电能力会增强。为了解释这些现象，科学家们提出了电解质电离、电离平衡、电离平衡移动等一系列微观模型和假说。这些模型和假说很好地解释了上述实验现象，帮助学生理解深奥的化学理论，对电解质溶液的应用提供了很好的帮助。宏观现象、微观假说和实验验证正是学好化学理论知识的三大法宝。用宏观与微观的视角，审视社会热议问题中学生学习化学的目的之一是增强自身的科学素养，面对林林总总的社会问题，能用学过的科学知识去解释，能用科学方法去推测，能用科学精神去证实。例如，中医和西医的药品风格有很大的不同，在看西药说明书时，我们通常能看到药品的分子式和结构式等信息，而中药却没有。据此有人说，西药是化学试剂，而中药是天然药材。此话当然有误。检索一下西药的发明史，你会发现许多西药也都是从天然植物和动物中提取而成。在治病的时候，人们爱用西药，因为西药更有针对性。在养生和康复调理时，用中药则可起到温和和综合的调理效果。在一些养生类文章中，我们经常看到“吃某某食品可以预防某某病”这类的表述。表述本身也许没有问题，