教学案例库重金属镉检测doc.docx
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教学案例库重金属镉检测doc
教学案例库——重金属检测部分
教学案例二大米中镉的测定
教学案例名称：
大米中镉的测定
教学案例描述：
该案例主要讲解食品中镉的测定方法，本案例中的样品选择了大米，适用于进行该项目检测的食品企业，以及食品相关专业的高职学校。
主要内容：
1）食品中镉的检测意义
2）镉的前处理方法
3）检测报告的出具
教学目标：
1、知识目标
1）明确食品中镉的检测意义
2）熟悉食品中镉的检测方法
3）熟悉检测报告出具
2、能力目标
1）正确配制试剂
2）正确的设置原子吸收分光光度计条件
3）熟练的使用马弗炉
4）熟练的准备供分析的样品
5）正确的分析并计算结果
6）正确书写检测报告
适用对象：
高职学生
知识准备：
（一）镉简介
镉是银白色有光泽的金属，熔点320.9℃，沸点765℃，密度8650kg/m3。
有韧性和延展性。
镉在潮湿空气中缓慢氧化并失去金属光泽，加热时表面形成棕色的氧化物层，若加热至沸点以上，则会产生剧毒的氧化镉烟雾。
高温下镉与卤素反应激烈，形成卤化镉。
也可与硫直接化合，生成硫化镉。
镉可溶于酸，但不溶于碱。
镉的氧化态为+1、+2。
氧化镉和氢氧化镉的溶解度都很小，它们溶于酸，但不溶于碱。
镉可形成多种配离子，如Cd（NH3）、Cd（CN）、CdCl等。
镉的毒性较大，被镉污染的空气和食物对人体危害严重，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”。
可用多种方法从含镉的烟尘或镉渣（如煤或炭还原或硫酸浸出法和锌粉置换）中获得金属镉。
进一步提纯可用电解精炼和真空蒸馏。
镉主要用于钢、铁、铜、黄铜和其他金属的电镀，对碱性物质的防腐蚀能力强。
镉可用于制造体积小和电容量大的电池。
镉的化合物还大量用于生产颜料和荧光粉。
硫化镉、硒化镉、碲化镉用于制造光电池。
（二）镉的危害及检测意义
镉及其化合物均有一定的毒性。
吸入氧化镉的烟雾可产生急性中毒。
中毒早期表现咽痛、咳嗽、胸闷、气短、头晕、恶心、全身酸痛、无力、发热等症状，严重者可出现中毒性肺水肿或化学性肺炎，有明显的呼吸困难、胸痛、咯大量泡沫血色痰，可因急性呼吸衰竭而死亡。
用镀镉的器皿调制或存放酸性食物或饮料，饮食中可能含镉，误食后也可引起急性镉中毒。
潜伏期短，通常经10～20分钟后，即可发生恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。
严重者伴有眩晕、大汗、虚脱、上肢感觉迟钝、甚至出现抽搐、休克。
一般需经3～5天才可恢复。
长期吸入镉可产生慢性中毒，引起肾脏损害，主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质，肾小球的滤过功能虽多属正常，但肾小管的回收功能却减退，并且尿镉的排出增加。
镉作业工人的肺气肿、贫血及骨骼改变也有报道，但这些改变与镉接触的确切关系尚不能肯定。
国外也有报道接触氧化镉的工人前列腺癌发病率较高。
因此，为了预防重金属镉食品中毒，需要对食品进行检测。
教学实施过程
一、情境创设
某地区居民出现大量镉中毒的症状，经调查中毒居民大都吃了某粮厂生产的大米产品。
现需要对其大米产品进行检测，要求检测方法依据国家标准进行。
（一）问题导入
引出：
1、为什么大米中会出现镉？
2、镉的检测意义？
（二）学生讨论
学生分组学习并讨论，得出问题答案。
（三）
任务描述
职责要求
科长：
负责检验流程的监督及检测报告的审批；
组长：
人员分工，各组工作的监督（摄像、照相），检测报告初审；
准备组：
负责检验材料、试剂、设备等的准备工作；
操作组：
负责镉检测操作；
数据组：
负责样品信息的记录、检测结果的记录与分析、报告单出具；
（四）学生活动
发放学习资料单“GB5009.15-2014食品安全国家标准食品中镉的测定”，分组学习及讨论。
（五）结果展示
让学生绘制工作内容流程图，进行展示。
图1原子吸收法检测镉流程图（GB5009.15--2014）
二、实践操作
学生各组按照任务分工，开始实践操作。
准备组：
需填写工作准备单
数据组：
需填写检测记录单、检测报告单
表1工作准备单
检测样品
名称
单位
领取数量
使用情况
1.大米
检测设备
名称
型号
领取数量
使用情况
1.原子吸收分光光度计，附石墨炉
2.镉空心阴极灯
3.电子天平：
感量为0.1mg和1mg
4.可调温式电热板、可调温式电炉
5.马弗炉
6.恒温干燥箱
检测试剂
名称（浓度）
配制过程
用量
使用及回收情况
1.硝酸溶液（1％）
2.盐酸溶液（1+1）
3.硝酸高氯酸混合溶液（9+1）
4.磷酸二氢铵溶液（10g/L）
5.镉标准储备液（1000mg/L）
检测用品
名称
单位
领取数量
使用及回收情况
1.玻璃珠
2.定性滤纸
3.可调式电炉
4.容量瓶
备注
表2检测记录单
检测记录单
基本信息
样品名称
样品编号
检测项目
检测日期
分析条件
依据标准
检测方法
仪器名称
仪器状态
实验环境
温度
℃
湿度
%
分析数据
标准曲线
数据记录
结果计算
计算过程
检测结果
表3检测报告单
检测报告单
测定目的
采样日期
检测日期
样品名称
检测内容
检测结果
国家标准
检测方法
检验结论
与标准
对比情况
检验
审核
年月日
三、检测结果分析与展示
1、展示各组填写的记录单及报告单，让学生进行对比及纠错；
2、展示各组的检测结果，强调镉方法及报告方法；
3、结合检测过程中的问题进行分析，填写问题分析表。
4、分析结果的表述
试样中镉含量按下式进行计算。
式中：
X——试样中镉的含量,单位为毫克每千克或毫克每升（mg/kg或mg/L）；
c1——测定用试样中铅的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；
c0——试剂空白液中铅的含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；
m——试样质量或体积，单位为克或毫升（g或mL）；
V——试样消化液定容总体积，单位为毫升（mL）；
1000——换算系数。
以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留两位有效数字。
精密度：
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的20%。
表4问题分析表
常见问题汇总
完成检测项目，对照本项目方法及国标分析检测结果，总结实验结果
序号
出现问题
分析讨论可能的原因
改进的措施
1
2
3
4
未解决的问题及原因
四、评价与反馈
（一）单项技能考核
表5单项技能考核表
技能考核项目：
食品中镉含量的检测
考核内容
考核标准
考核结果
实际得分
实验准备
能够正确配制试剂
☆☆☆☆☆
试样处理
能够根据样品正确取样
☆☆☆☆☆
能够正确炭化
☆☆☆☆☆
能够正确使用马弗炉
☆☆☆☆☆
测定
能够按顺序正确使用试剂
☆☆☆☆☆
能够准确使用吸量管
☆☆☆☆☆
能够准确使用原子吸收分光光度计
☆☆☆☆☆
能够根据试验现象正确得到试验结论
☆☆☆☆☆
实验报告
能够正确完成实验报告
☆☆☆☆☆
总计
考核人：
（二）综合评价
表6综合评价表
年月日
序号
考核内容
考核标准
所得徽章
1
学习与工作态度
态度端正，学习认真，方法多样，积极主动，责任心强，出满勤。
☺☺☺☺☺
2
团队协作
服从安排，顾全全局，积极与小组成员合作，共同完成工作任务。
☺☺☺☺☺
3
制定测定方案
根据检测目的和任务，查阅相关资料，制定测定方案。
☺☺☺☺☺
4
材料准备
根据测定任务合理准备材料。
☺☺☺☺☺
5
检测结果及报告单
准确、熟练进行检测操作，正确出具检测结果报告单。
☺☺☺☺☺
6
职业素质
能通过各种途径快速查阅获取所需信息，问题提出明确，表达清晰，有独立分析问题和解决问题的能力。
学习工作程序规范、次序井然。
主动完成自测训练，有完整的读书笔记和工作记录，字迹工整。
☺☺☺☺☺
合计
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