運動場上的化學(xué)課件

上海市松江一中王燦體育運動賽場上的化學(xué)教學(xué)目標(biāo)了解運動賽場上所蘊涵的化學(xué)知識；復(fù)習(xí)所學(xué)相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)；感受化學(xué)與運動的密切關(guān)系；通過了解興奮劑的化學(xué)組成成分及對人體的危害，樹立正確的比賽觀，理解奧林匹克精神；教學(xué)重點、難點了解運動賽場上所蘊涵的化學(xué)知識；相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)；感受化學(xué)與運動的密切關(guān)系；了解興奮劑的化學(xué)組成成分及對人體的危害。賽場上，發(fā)令裁判員一聲槍響，運動員勇往直前。槍響后，我們會看到發(fā)令槍中產(chǎn)生了大量白煙，這是什么原因呢？這是因為發(fā)令槍中所用的“火藥紙彈”中含有紅磷和氯酸鉀。扣動扳機時，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了五氧化二磷（P2O5）白色固體微粒，而成白煙狀。發(fā)令槍★足球場上，足球運動員來回奔跑，而綠茵茵的草皮卻安然無恙，這是什么草呢？這是用化學(xué)纖維（聚酯纖維、聚丙烯纖維）制成的人工草皮，具有耐磨、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點。

高爾夫練習(xí)場

人造草的特性

全天候性：完全不受氣候的影響，大大提高了場地的使用效率，并且能在高寒、高溫等極端氣候地區(qū)使用。常綠性：天然草進入休眠期后，人造草依然能帶給您春天的感受。環(huán)保性：全場材質(zhì)均符合環(huán)保要求，人工草坪面層可回收再利用。仿真性：人造草是采用了仿生學(xué)原理生產(chǎn)，草坪的無方向性、硬度讓使用者在活動時與天然草上無大差異，彈性良好，腳感舒適。耐用性：經(jīng)久耐用、不易褪色，特別適用于使用頻率較高的中小學(xué)場地。經(jīng)濟性：一般可保證五年以上的使用壽命。免維護性：基本上沒有維護費用發(fā)生。施工簡便：可在瀝青、水泥、硬沙場地進行鋪設(shè)。塑膠場地——使用范圍

跑道、室內(nèi)外網(wǎng)球、排球、籃球、手球、羽毛球等場地屋頂運動場學(xué)校、庭院、幼稚園、公園游戲區(qū)域的防滑地板等。

撐竿——是什么做的呢？這是用玻璃纖維作“筋骨”，用合成樹脂作“肌肉”，將它們?nèi)跒橐惑w而制成的俗名叫玻璃鋼的材料做成的玻璃鋼撐竿。這種玻璃鋼撐竿具有質(zhì)量經(jīng)、彈性好、抗拉強度大等優(yōu)點，使運動員用起來得心應(yīng)手。

泳池工藝流程圖

泳池水從主回水器經(jīng)主回水管，在重力和循環(huán)泵的壓力（吸力）下通過循環(huán)水處理設(shè)備進行過濾、加熱、消毒等處理，最后重新回到泳池。沙池——是什么？

跳遠(yuǎn)場上，跳遠(yuǎn)運動員奮力跳下“沙池”，而身上卻不會沾上沙土，這是什么沙池？其實沙池里填滿的并非沙子，而是細(xì)顆粒的橡膠泥，它具有疏松、柔軟的效果，保障運動員肌膚不會受到損傷。

醫(yī)生噴灑的藥劑是一種叫氯乙烷（C2H5Cl）的無色液體。氯乙烷極易揮發(fā)（沸點13.1℃）。當(dāng)它噴灑在受傷部位時，由于迅速揮發(fā)吸收了皮膚表面及周圍的熱量，使受傷部位溫度驟然下降，而使傷員知覺減退，同時起到鎮(zhèn)痛和局部麻醉的作用。比賽結(jié)束后，受傷隊員還須經(jīng)醫(yī)生進一步檢查，必要時還要給予治療。有的足球運動員在激烈的競爭中不幸受傷，醫(yī)生在其受傷部位噴灑一些藥劑。片刻后，運動員又繼續(xù)參加比賽。是什么靈丹妙藥使運動員的傷好得這么快？游泳衣：跳水、游泳運動員穿的游泳衣是超細(xì)的尼龍纖維和聚酯纖維織成的布做成的。這種布做成的游泳衣，具有高彈性，不易吸水，質(zhì)輕，透氣性能好等優(yōu)點，使運動員游得更快。沖浪運動的帆板：是用泡沫塑料壓制成的。興奮劑什么叫做“使用興奮劑”？

被國際奧委會認(rèn)可的“使用興奮劑”的定義為：“給予參加比賽的運動員使用任何體外異物，或任何異常劑量的或通過任何異常途徑攝入體內(nèi)的生理物質(zhì)。其唯一的目的在于以人為的不正當(dāng)手段提高競賽中的運動成績?！?/p>

為什么要禁止使用興奮劑？使用興奮劑有害健康

科學(xué)研究證明，使用興奮劑會對人的身心健康產(chǎn)生許多直接的危害。使用不同種類和不同劑量的禁用藥物，對人體的損害程度也不相同。一般說來，使用興奮劑的主要危害如下：

出現(xiàn)嚴(yán)重的性格變化產(chǎn)生藥物依賴性導(dǎo)致細(xì)胞和器官功能異常產(chǎn)生過敏反應(yīng)，損害免疫力引起各種感染（如肝炎和艾滋?。?/p>

使用興奮劑是不道德的運動員使用興奮劑是一種欺騙行為。因為，使用非法藥物與方法會讓使用者在比賽中獲得優(yōu)勢，這種違法行為不符合誠實和公平競爭的體育道德。

現(xiàn)代體育運動最強調(diào)公平競爭的原則。公平競爭意味著“干凈的比賽”、正當(dāng)?shù)姆椒ê凸饷骼诼涞男袨?。使用興奮劑既違反體育法規(guī)，又有悖于基本的體育道德。使用興奮劑使體育比賽變得不公平，運動員們不再處于平等的同一起點。國際奧委會《禁用物質(zhì)種類與禁用方法》名單，也就是通常所說的禁用興奮劑名單包括以下三個組成部分：（1）

禁用物質(zhì)種類；（2）禁止使用的方法；（3）受一定限制的藥物。

禁用物質(zhì)種類

禁用物質(zhì)共分為五大類，每類都列有舉例名單，并且名單的最后寫明“……及相關(guān)物質(zhì)”。刺激劑

首先是作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的刺激劑，如苯丙胺和可卡因等。這類藥物的主要作用，是靠抑制身體的自然警報系統(tǒng)和減輕"過度用力"引起的疼痛感來增強自信心和進取心，增強耐力和力量。其他作用還包括增加心律、血壓和能量代謝。

另一類刺激劑主要作用于心血管和呼吸系統(tǒng)，如腎上腺素、麻黃素和咖啡因。其作用是增加心律、血壓和肌肉血流量，擴張呼吸道、增加肺通氣量。

使用刺激劑帶來的副作用是心悸、呼吸急促、口干和出現(xiàn)泌尿系統(tǒng)問題。如果在進行高強度運動時服用大劑量的刺激劑，可導(dǎo)致呼吸和循環(huán)衰竭，甚至引起心臟衰竭而造成死亡。對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危害引起的副作用包括焦慮煩躁、神經(jīng)緊張、易怒和失眠。有些刺激劑還會引起性格改變，使人表現(xiàn)出攻擊性和暴力行為，或出現(xiàn)注意力難以集中、閱讀困難等現(xiàn)象，有時還會引發(fā)妄想癥和精神病。應(yīng)特別指出的是，使用可卡因和苯丙胺還會成癮，常常導(dǎo)致犯罪。3.蛋白同化制劑（合成類固醇）

所有的合成雄性激素類固醇都有與睪酮相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)。這類藥物除具有增加肌肉塊頭和力量，并在主動或被動減體重時保持肌肉體積的作用外，還具有雄激素的作用。

此外，還可加快訓(xùn)練后的恢復(fù)，有助于增加訓(xùn)練強度和時間。但是，如果不同時進行系統(tǒng)的力量訓(xùn)練，服用這類藥物就沒有增長肌肉的作用。

合成雄性激素類固醇具有許多危險和嚴(yán)重的副作用，主要包括：導(dǎo)致心理與行為異常大劑量服用常會出現(xiàn)發(fā)怒、暴力傾向等躁狂癥行為，以及神經(jīng)系統(tǒng)障礙和失眠。少數(shù)人會出現(xiàn)幻覺，許多人患妄想狂和精神病。濫用此類藥物者性格變化極大。停藥綜合癥

濫用藥物者停止用藥幾天或幾星期后，即可出現(xiàn)停藥綜合癥。

心理方面的停藥癥狀包括各種精神和心理障礙，如神經(jīng)質(zhì)、焦慮不安、感覺不適、嗜睡、注意力不集中、性欲減退、沮喪、自殺意念，甚至出現(xiàn)自殺行為。在此階段，運動員很容易成為其他成癮藥物的依賴者。

身體方面的停藥癥狀包括自感渾身無力、工作和訓(xùn)練能力下降、睪丸萎縮和陽痿，通常肌肉和關(guān)節(jié)還會出現(xiàn)不適或疼痛。

對身體的有害作用

如果是女運動員使用合成雄性激素類固醇，則會因改變了體內(nèi)的激素平衡而出現(xiàn)一系列的身體變化，例如：面部汗毛和體毛增生、痤瘡、嗓音低沉、脫發(fā)、乳房扁平、陰蒂肥大和月經(jīng)不調(diào)。如果兒童或青少年運動員服用了這類藥物，則會使身高停止增長。這類藥物對男運動員的危害包括丘疹、前列腺增生、睪丸疼痛、精液過少、禿頂、乳房女性化以及因內(nèi)源性睪丸激素產(chǎn)生不足而導(dǎo)致陽痿。長期服用合成雄性激素類固醇會增加患心血管病的危險，還可引起嚴(yán)重的肝、腎損害和肝癌。此外，還容易造成肌腱損傷。

5.肽和糖蛋白激素及類似物（1）絨毛膜促性腺激素（hCG）被用于刺激睪丸中睪丸激素的形成。

（2）促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)

具有刺激腎上腺皮質(zhì)的作用，可使其產(chǎn)生更多的皮質(zhì)醇。皮質(zhì)醇及合成類似物可減輕肌腱和關(guān)節(jié)的炎癥，具有止痛和消炎的作用。

（3）人體生長激素（hGH）具有合成代謝作用，可增長肌肉塊頭。還能促進人在兒童期和青少年期骨的生長，并加強肌腱和增大內(nèi)部器官。肽激素（hCG和hGH）幾年前才由人和動物（猴、牛）的生物物質(zhì)（尿、垂體）制成，具有傳染病的危險。使用人體生長激素將會帶來感染致命疾?。ㄈ绨滩。┑母叨蕊L(fēng)險，迄今已有因使用生長激素而感染腦病毒致死的記載。過量使用生長激素可降低胰島素敏感度，引起不耐葡萄糖。據(jù)國外報道，80%的生長激素使用者患了糖尿病，需要胰島素治療。其他副作用包括月經(jīng)紊亂、性欲減退和陽痿等。

（4）紅細(xì)胞生成素（EPO）紅細(xì)胞生成素是人體腎臟中可自然產(chǎn)生的一種激素，具有促進紅細(xì)胞增生及維持血中紅細(xì)胞數(shù)穩(wěn)定的作用。運動員濫用EPO嚴(yán)重威脅自身健康，由于額外增加了血液中的紅細(xì)胞數(shù)量比，可使血流明顯減慢，引發(fā)高血壓、腦病發(fā)作，造成組織缺氧、凝血加快，會導(dǎo)致靜脈血拴、肺拴塞、肌肉感染或中風(fēng)。英國曾報道，有19名荷蘭和丹麥自行車運動員死于使用EPO。

禁止使用的方法分為兩類：1.血液興奮劑

研究表明，比賽前幾天通過輸血增高紅細(xì)胞水平，可在一定程度上提高長時間耐久力項目的運動成績。

使用血液興奮劑有兩種途徑，一是自身血液回輸，另一種方法是異體輸血。無論采用哪種輸血方法，都有難以避免的損害健康的危險。

輸血使人體內(nèi)的血量突然增加，會引起血壓升高，加重心臟負(fù)擔(dān)，造成超負(fù)荷，出現(xiàn)心力衰竭或代謝性休克。如果輸入他人的血，則會出現(xiàn)過敏反應(yīng)或因血型不合引起急性溶血反應(yīng)，以及帶來感染病毒性肝炎和艾滋病的危險。

2.藥物的、化學(xué)的和物理的篡改方法

非法使用興奮劑的運動員總是千方百計地尋找和關(guān)注一些新的藥物和方法，也就是一些具有遮蔽作用、能改變尿樣的完整性和確實性，使原本應(yīng)為陽性的尿檢結(jié)果改變?yōu)殛幮缘奈镔|(zhì)和方法。例如：導(dǎo)尿、替換尿樣，或使用丙磺舒及其相關(guān)化合物來抑制腎臟的分泌，以及使用表睪或布羅曼坦來改變睪酮和表睪的測量值等篡改尿樣的方法。

國際奧委會規(guī)定：無論使用禁用物質(zhì)或方法成功還是失敗，只要是使用了或企圖使用上述的禁用物質(zhì)或方法，就是不折不扣的違禁行為。受一定限制的藥物共分為五類：1.乙醇

乙醇不正式禁用，但在某些項目的比賽中可能會進行乙醇檢查，其結(jié)果可能導(dǎo)致制裁。2.大麻

大麻不正式禁用，但在國際單項體育聯(lián)合會和有關(guān)負(fù)責(zé)當(dāng)局同意的情況下，可進行檢查，其結(jié)果可能導(dǎo)致制裁。由于大麻屬于一種毒品，其危害是顯而易見的。3.局部麻醉劑在某些規(guī)定的情況下允許使用注射用局部麻醉劑。由于有止痛作用，所以有時會掩蓋傷情，結(jié)果耽誤了治療，反而加重了運動損傷。

4.皮質(zhì)類固醇除某些特殊情況外，一般禁止使用。通常用于消除關(guān)節(jié)、肌腱和肌肉的炎癥，也有止痛作用。

5.b-阻斷劑

在國際單項體育聯(lián)合會和有關(guān)負(fù)責(zé)當(dāng)局同意的情況下，可進行檢查，其結(jié)果可能導(dǎo)致制裁。這類藥物可降低心律，使肌肉放松，減輕比賽前的緊張和焦慮，有時還用于幫助休息和睡眠。其副作用是可能導(dǎo)致突發(fā)性支氣管痙攣，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑郁癥狀，或?qū)е履凶有怨δ墚惓＃ㄈ珀栶簦?。感冒藥與興奮劑感冒對運動員來說是最普通的疾病，但又是在大型比賽期間發(fā)生率最高的疾病。因此，運動員服用感冒藥的機會較多，而感冒藥中含有興奮劑成份，隨便使用禁用藥物的后果不堪設(shè)想，必須十分注意。一、感冒藥中的興奮劑成份：

感冒時從醫(yī)生或藥店那兒得來的感冒藥中一般含有的興奮劑成份是麻黃堿類和咖啡堿類。作為止咳成分的可待因在分類上屆于麻藥性藥劑，在興奮劑規(guī)定中允許作為止咳藥來使用。1．麻黃堿類：

麻黃堿類具有鎮(zhèn)咳、擴張氣管和緩和鼻粘膜充血的作用，是大多數(shù)感冒藥中的成份。麻黃堿類是有代表性的興奮劑，絕對禁止使用。中藥的感冒藥中有名的"葛根湯"中含有麻黃，麻黃中含有麻黃堿，所以也禁止使用。麻黃堿易被消化道吸收，24小時內(nèi)可隨尿排出。

鹽酸苯基丙醇胺也有收縮鼻粘膜血管和鎮(zhèn)咳的作用，是部分感冒藥中的成份，它也是興奮劑，是禁止使用的。2.咖啡因：

咖啡因有興奮作用是禁止使用的?？Х纫蚰軠p輕感冒時的不快感并能增強鎮(zhèn)痛作用而多用于感冒藥中。

在咖啡、茶、可樂等日常飲料中也含有咖啡因，所以在尿檢時測出低濃度的咖啡因并不算興奮劑。