| 标题 | 化学与社会游泳池中的化学 |
| 范文 | 杨国俊 炎炎盛夏即将到来，游泳将成为许多人的最爱。随着生活水平的提高，越来越多的人走进游泳馆，游泳逐步成为一项群众性的休闲娱乐活动。为了保证游泳池池水的水质标准和游泳者的健康，泳池业主会向其中加入各种化学品。在化学工作者眼里，游泳池就像一只大型“烧杯”，其中溶解了很多化学成分，甚至发生了一定的化学反应。那游泳池中到底含有哪些成分呢？ 一、pH调整剂 pH反映池水中的氢离子（H+）或氢氧根离子（OH-）的浓度，我国《人工游泳池水质卫生标准》规定的池水pH范围为6.5～8.5。泳池的pH一般要得出分子可分，原子是化学变化中的最小微粒等结论，使学生懂得研究构成物质的微粒，在化学上主要分两个层次，而更小的层次已超出化学的学习范围。②利用投影对比原子和分子的概念，找出它们的相似点、区别和联系。③帮助学生弄清原子构成中，核电荷数等于质子数，也等于核外电子数的关系。 2.训练学生用原子、分子的观点，分析解释物质发生化学变化的实质。 3.分析相对原子质量和原子质量的区别和联系。 通过以上教学，使学生掌握物质结构的初步知识，提高学生的科学文化素质，主要培养学生的想象能力、分析推理和抽象思维能力。 三、体育 从表面上看，好象化学课与体育无关。其实广义的体育包括卫生、安全教育在内。为了证明分子是可分的，在教学中曾演示氧化汞分解的 实验，产生了剧毒的汞蒸气。汞蒸气要利用冷凝和被硫黄吸收的方法来处理（装置图见人教版教师专用书第56页），这样有利于学生的身体健 康和安全。本节课多次利用投影，如氧化汞分子分解示意图，分子和原子的共性、区别和联系表格，课堂反馈练习等均用投影，投影器亮度适宜，投影片图像、文字绘制、书写清晰，教室采光状况良好等，都有利于学生的视觉卫生。 四、美育 本节课教学中演示实验现象美。红色氧化汞粉未受热后管壁出现银白色汞，放出的氧气使木炭剧烈燃烧（若用I2O5代替氧化汞试管中出现美丽的紫色碘蒸气）。这些现象引人入胜，给学生以美的感受。氧化汞分子分解的彩色活动投影片，形象逼真，富有美感。以上均有助于培养学生的审美和创造美的素质。 五、劳育 通过分析原子-分子论发展史，使学生懂得任何科学原理的创立都是科学家们付出巨大劳动后获得的，使学生认识到科学理论的建立要经过观察分析（客观事物）、归纳整理（相关资料）、科学推断（提出假设）、实验验证、深入研究，具体运用等科学程序，是艰辛的、科学的劳 动过程，从而使学生了解并逐步掌握科学研究方法，树立正确的科学态度。 六、心育 在相对原子质量教学中，结合我国科学家张青莲教授对某些元素相对原子质量的测定和修正，增强学生的民族自信心，并渗透从事科学事业要有坚强的意志和毅力的思想品质教育。 在反馈练习中，运用“五色反应卡”，对培养学生的心理素质有显著功能。教师提出问题，由学生回答，结果的对错，由全体学生“亮卡评判”，答案正确立即得到教师和学生的肯定和鼓励，错误马上得到纠正，有助于培养学生的自信心、进取心、自主性、果断性，克服盲从、懒惰、侥幸、自卑等不健康心理。 中学化学教学属于理科教学，对每节课的“六项素质教育指标”的确定，要因课制宜，比如，有的课没有与体育、劳育相联系的内，就不能生拉硬套，搞形式化。化学课堂教学中“六育”不能并重，也不能平均使用力量，应以德育、智育、心育为重点，但也要依据教学内容的实际，兼顾其它“三育”目标的落实。维持在 7.4～7.6，在这个范围内，消毒剂的功效能有效发挥，同时游泳者舒适。但实际上，游泳池里的人一多，这pH就难以保证了。人身上的一些排泄物常常使pH<6，有时甚至到更小，变成弱酸性。所以应经常投加pH调整剂来保证水中pH在合理范围内。要降低pH可以加浓度为31%的盐酸或硫酸氢钠；要提高pH可以加碳酸钠或碳酸氢钠。当然，加的量是适可而止，绝不会多加的，所以不用担心会使游客的皮肤受到损伤。 二、灭藻剂 灭藻剂可防止水中各种藻类生长，如绿藻，黑藻，青苔生长及水变绿。硫酸铜（CuSO4）是一种有效且价廉的灭藻剂，其优点是除藻效率高、成本低廉，以及持续时间长。其原理依靠铜离子的毒性去干扰藻类光合反应系统，使之无法正常行使光合作用而杀死藻类的孢子逐渐达到灭藻的目的。同时硫酸铜还有一个作用，就是使泳池水变的海水蓝一样漂亮，游泳者感到心情舒畅、心旷神怡。 三、混凝剂 混凝剂常用硫酸铝、明矾、聚合氯化铝等。明矾，KAl（SO4）2·12H2O，为白色固体，属于铝凝剂，其pH偏酸性，在水中生成Al（OH）3（胶体），Al（OH）3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。 聚合氯化铝（[Al2（OH）nCl6-n]m），n=1～5，m≤10）（缩写PAC），简称聚铝。 它是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而产生相对分子质量较大、电荷较高的无机高分子水处理剂，其作用是包裹或吸附水中的杂质，越积越重而沉降下来使水澄清。其效果是明矾的五倍以上，目前使用此药最为普遍，一般用量为5.0 g/m3。 四、消毒剂 在游泳过程中，由于人群众多且混杂，易导致疾病传播，泳池水的卫生状况必将对游泳者的健康构成威胁，因此加强卫生管理与消毒杀菌最为关键。现在一般采用氯药品和臭氧双重消毒杀菌，保证水质达到国家卫生标准。 1.臭氧消毒剂 臭氧是氧气的同素异形体，化学式为O3，活泼性强，仅次于氟，其氧化能力高于氯和二氧化氯，易分解，易溶于水。在常温下为淡蓝色、具有独特的腥臭 味的气体，其密度是空气的1.6倍，在空气中易于沉降扩散。臭氧消毒的机理是 基于分解反应：O3→O2+[O]，其中[O]具有强氧化能力，能破坏分解细菌的细胞 壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部的葡萄糖氧化酶，从而起消毒作用。 与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受pH变化和氨影响，其杀菌 能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，臭氧有很高 的氧化能力，能迅速杀死水中的细菌、真菌、大肠杆菌和病毒等致病微生物，并 能彻底氧化有机物，达到去色、除味、降低浊度的作用，改善水体指标，提高水 体物化、生化指标，使水体呈现使人愉悦的蔚蓝色。 2.含氯消毒剂 游泳池如果有轻微的氯气味道，说明游泳池已经经过消毒。但是如果气味过 浓，甚至呛人，则可能是余氯超标，长时间游泳会引起入的皮肤、黏膜产生不适 症状。液态氯、次氯酸盐、无机氯胺、有机氯胺、二氧化氯都可作为消毒剂。含 氯消毒剂是由于在水中容易生成次氯酸，其具有强烈的氧化作用，会扩散到细菌 的表面，穿过细胞膜进入细胞内部，在细菌内部由于氯原子的氧化作用破坏了细 菌中的某种酶的系统，这样便最后导致细菌的死亡。 含氯消毒剂的优点为广谱杀菌、作用迅速、杀菌效果可靠、毒性低、使用方 便、价格低廉。其缺点为不稳定，有效氯易丧失；对织物有漂白作用。 对于室外游泳池的杀菌消毒，还需要避免阳光中的紫外线消耗水中的剩余氯。当使用次氯酸钠或次氯酸钙作为消毒剂时，就需要投加氯稳定剂。一直用于 室外游泳池防紫外辐射的稳定剂一氰尿酸，就是 释放氯的成分。为方便应用，一般使用能慢慢溶解的片状或棒状的三氯均三嗪三 酮。然而三氯化合物酸性强，能改变泳池中其他化学 品的状态。二氯均三嗪三酮钠盐是中性的，溶解得快， 不过比较贵。这些稳定剂溶解到水中的过程会分解出氯分子，同时产生氰尿酸。 当然，保持游泳池的清洁卫生，除了与添加的化学物质有关外，还有很多因素， 如使用的频繁程度，人数的多少，水循环的频率，清洁泳池的次数，游泳池的管 理，甚至气候和水温等。 （收稿日期：2015-04-11） |
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