笃年老师问与答
Җ㊀北京㊀王笃年(
特级教师)㊀㊀问题１㊀为什么吃糖过多容易发生龋齿为什么
制造口香糖时，用木糖醇替代蔗糖就能有利于保护牙齿? 防盗常见糖果的主要成分是蔗糖，蔗糖很容易水解为
葡萄糖和果糖．其中葡萄糖(HO C H ２(C HO H )４C HO )是一个醛糖，其分子结构中的醛基很容易被氧化为羧基，变为葡萄糖酸，具有酸性．
牙釉质的主要成分是羟基磷灰石[C a ５(O H )(P O ４)３]，它虽然不易溶解于水，但难溶物并非绝对的不溶，羟基磷灰石在牙齿表面溶液中存在如下溶解平衡: C a ５(O H )(P O ４)３⇌５C a ２＋＋O H －＋３P O ３－
４．
溶解产生的O H －㊁P O ３－４均易跟酸电离出的H ＋
结合，使这些离子的浓度下降，从而导致上述平衡不
断向右移动，牙釉质被溶解，龋齿就发生了．
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木糖醇即戊五醇(HO C H ２(C HO H )３
C H ２O H )，它与蔗糖㊁葡萄糖一样具有甜味且基本没有毒性，但却不会在短时间内被氧化为酸，所以用木糖醇替代蔗糖作为口香糖中的甜味剂，就可以避免龋齿的发生．
持续发生的，同时牙釉质自身也有修复作用，只要口腔液不是长期保持酸性状态，并不那么容易造成龋齿．所以偶尔吃糖不必担心，需要克服的是嗜糖心理．
牙膏属于精细化工产品，其基础成分包含两类物质：摩擦剂㊁清洁剂(表面活性剂)．牙膏的前身是 牙粉 ，早期的牙粉主要用细粉状的碳酸钙作为摩擦剂㊁
用肥皂末作为清洁剂，这两种物质均对人体无毒㊁无害．为便于保存㊁运输和使用，后来人们把牙粉糊化，牙膏就诞生了．
随着牙膏的商品化㊁普及化，里面的成分除摩擦剂㊁清洁剂外，各种添加剂陆续登场，增加了牙膏花样品种的同时，其价格也水涨船高．由于牙膏的生产成本整体上不高，加之每日用量毕竟有限，所以还是一种平民化的精细化工商品．
目前各牙膏厂家所采用的摩擦剂成分有所不同,
但无外乎碳酸钙(C a C O ３)
㊁水合磷酸一氢钙(C a H P O ４ ２H ２O )㊁焦磷酸钙(C a ２P ２O ７)㊁二氧化硅(S i O ２)等便宜㊁易得且无毒㊁无味的物质．摩擦剂的颗粒直径一般需要控制在几微米到几十微米．若摩擦剂颗粒过大，刷牙时会产生不舒服的沙粒感，颗粒过小则起不到摩擦效果．
说来你可能不信，早期牙膏中的清洁剂(表面活led间隔柱
性剂) 对十二烷基苯磺酸钠，和洗衣服用的洗衣粉是一样的，当时人们认为每次刷牙时用量很小，且一般不会被咽下，所以并不会对人体健康造成危害．但是，后来人们还是担心对十二烷基苯磺酸钠中的苯环结构对人体有害，所以用月桂醇硫酸钠(十二烷基硫酸钠)替代了它．这两种物质都是中性的表面活性剂，能快速发泡，清洗牙齿表面污垢．
为保持牙膏呈软性膏状㊁防止其失水变硬，一般
衰变池要在牙膏中添加保湿剂．常用的保湿剂有甘油(丙三醇)㊁山梨醇㊁丙二醇㊁二聚乙二醇(二甘醇)等．这些物质都具有多羟基结构，可与水分子形成大量氢键，以避免牙膏中的水分挥发．
为避免细菌对牙膏的污染，以延长其保质期㊁使
用期，现代牙膏中常常添加山梨酸钾㊁苯甲酸钠等防腐剂．
为改善口味，牙膏设计和制造者还会在其中添加
一些风味物质，比如甜味剂㊁薄荷醇㊁肉桂醛等香料．这些风味配方往往是各种品牌牙膏的商业机密．
问题３㊀牙膏是酸性的还是碱性的?
如本文问题１所述，牙齿是怕酸的，不管使用时
口腔的感觉如何，牙膏一般都不可能呈酸性．刷牙是为保护牙齿的，用一个酸性的牙膏，从科学原理上就讲不通，还能卖得出去吗?
从羟基磷灰石的溶解平衡看，似乎碱性有利于避免牙釉质的损坏，但碱性过强对口腔的其他软组织有腐蚀作用，所以牙膏一般应该呈中性或极弱的碱性．问题４㊀抗过敏㊁防龋齿㊁美白牙膏里都掺了
些啥
牙膏发展的早期，其性能比较单一，就是为了清洁牙齿，后来随着人们对牙齿和口腔健康的深入研究，牙膏也陆续增加了一些附加功能．
牙齿过敏的主要原因是牙釉质被破坏使得牙本质外露，牙齿神经受到外界刺激(咀嚼时的机械作用力㊁口腔电解质刺激等)而引起的不适感．有的牙膏采用添加具有脱敏作用的电解质的方法，逐渐降低牙神经对于外界刺激的敏感度．更多㊁更好的方案则是设法补强牙釉质，将裸露的牙本质重新遮盖住，这与防龋
２
５
齿的原理完全一致．
龋齿发生的原因在于致密而坚硬的牙釉质遭到
破坏，里面相对疏松的牙釉质很快溶解，造成牙齿空洞．为防止龋齿，修复或增强牙釉质，科学家提出了两
类方案：一是在牙膏中添加含有锶离子(S r ２＋
)的化合物，因为锶与钙同族，其性质接近，而S r
２＋半径略大于C a ２＋，这样就会有部分S r ２＋替代C a ２＋ 进入牙釉质结构，使得牙釉质结构更加致密㊁牢固；二是在牙膏中适量添加F －(氟化钠㊁氟化亚锡㊁单氟磷酸钠㊁氟化锌等)，刷牙时部分F －替代O H －进入牙釉质，将羟基磷灰石转化为更加难溶的氟磷灰石[C a ５F (P O ４)３]，牙釉质被人为加固㊁不易被酸性物质腐蚀．值得注意的是,F －是剧毒物质，所以牙膏内掺入的F 元素浓度不能太大．
美白牙膏则跟上述两类不太一样，它的目标是让光碟机
牙齿更加洁白，那就以去掉牙齿表面的有杂质为主要考量．这类牙膏一般通过改换硬度更大的摩擦剂控制器外壳
(比如将碳酸钙换为磷酸一氢钙㊁石英等)㊁调整摩擦剂颗粒大小(一般会偏大)㊁增大刷牙时的摩擦力度等，以期快速将牙齿表面有物质磨掉．所
以
长期使用该类牙膏要慎重，因为摩擦力大，牙釉质也容易受到损伤．也有适量添加过氧化物漂白剂的牙膏产品，利用过氧化物的强氧化性将牙齿表面的有物质漂白去除．
为防止牙龈发炎等常见口腔疾病，有些牙膏中会掺入一定比例的具有抗菌消炎作用的中草药，甚至一定浓度的西药等，制成各种专用牙膏．
(作者单位：北京十一学校)
Җ㊀北京㊀刘松伟１㊀王耀宗２㊀左京平３㊀陈㊀昊４
㊀㊀在２０２０年高考中,
北京高中学业水平等级性考试(以下简称 等级性考试 )化学试题首次亮相，相较于理科综合化学试题，等级性考试试题既有变化更有传承，厘清变化的因由与传承的内容，对于把握备考方向㊁提高备考效率十分必要，也十分重要．
１㊀试卷结构的变化
１ １㊀题型称谓有变化
以往高考理科综合试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,２０２０年北京等级性考试化学试卷依然分为第一部分和第二部分，但是删除了括号内标注的 选择题 和 非选择题 的字样．这样处理后，可使得第二部分中出现选择设问时，不用再纠结其属于 选择题 还是 非选择题 的从属关系．因为理科综合第二部分化学试题中曾多次出现选择设问，所以这种标题的变化对考生不会产生影响．需要指出的是，等级性考试第一部分试题为单选
题，而第二部分试题中的选择设问，一般都是不定项的选择，可能单选也可能多选．
１ ２㊀题目数量有变化
等级性考试第一部分试题有１４道题,
是理科综合试卷中７道化学选择题的２倍；第二部分有５道题，是理科综合试卷中４道化学非选择题的１ ２５倍．虽然题目数量增加，但是考试时长也相应增加，由理科综合试卷的５０m i n 作答时间(
理科综合试题总分为３００分，考试时长为１５０m i n ，其中化学总分１００分，所以作答时间应为５０m i n )增长到９０m i n ，平均每道试题的作答时间是增加的，而且增加的８道试题中，有７道试题是解题用时较少的选择题．
等级性考试第二部分试题比理科综合试卷多出１
道，可能是给２０２２年将要增加的«物质结构与性质»模块预留单独成题位置．若如此，推测２０２
２年等级性考试第二部分的５道试题，将由１道侧重物质结构的综合题㊁１道侧重化学原理的综合题㊁１道侧重元素性
质的综合题㊁１道有机合成综合题和１道实验探究综合题组成．但由于２０２１届考生没有学习«
物质结构与３
５
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