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钠的化合物

时间:2023-05-30 10:57:01

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钠的化合物,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

第1篇

1.使学生掌握钠的氧化物的性质

2.使学生掌握钠的重要化合物的用途

3.通过碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性实验,使学生掌握它们的鉴别方法

(二)能力目标

培养学生的观察能力;训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力;完善学生的实验能力和创造思维能力。

(三)情感目标

1、通过设计实验方案,认识与解决未知化学问题,使学生热爱科学,尊重科学,感悟到科学研究的魅力。

2、通过阅读侯氏制碱法对学生进行化学史教育及爱国主义教育。

教学重点:碳酸钠与碳酸氢钠的性质及其鉴别方法

教学难点:Na2O2与CO2的反应

教学方法:实验分析法

教学过程:

[引入]回忆钠的化学性质存在钠的化合物

[板书]第二节钠的化合物

请同学们举出一些钠的化合物。

[板书]一、钠的氧化物

1、展示Na2O、Na2O2样品,让学生观察后总结出二者的物理性质

2、[实验2-5、2-6]过氧化钠与水反应

[讨论]1.写出过氧化钠与水反应的化学方程式

2.7.8克的过氧化钠与足量的水反应,共转移的电子数是多少mol?

[指出]Na2O2还能与CO2反应生成Na2CO3和O2。

[设问]1、为什么呼吸面具和潜水艇里要用Na2O2。

2、指出上述反应的氧化剂与还原剂,氧化产物又是什么?被氧化与被还原的元素分别是什么?用单线桥标出电子转移的方向的数目.

[设问]根据过氧化钠的这一性质,过氧化钠的重要用途是什么?

[讲述]过氧化钠是强氧化剂,可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。

[师生共同列表比较]

氧化钠过氧化钠

化学式

色态

稳定性

氧的化合价

氧化性

与水反应

制备

用途

[设问]1、过氧化钠如何保存?

2、过氧化钠粉末投入盐酸中将会发生哪些反应?

[补充]有关过氧化钠的计算

例:氧化钠与过氧化钠的混和物70g与98g水充分反应,所得溶液溶质的质量分数是50%,求原混和物中氧化钠与过氧化钠的质量分别是多少克?

[板书]二、碳酸钠和碳酸氢钠

出示碳酸钠和碳酸氢钠样品,请同学们归纳出它们的物理性质。

介绍:在相同条件下碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度要大。

[实验2-7]碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应。

请同学们归纳实验结论,板书化学反应方程式:

[板书]1、与盐酸反应:

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O

[讨论](1)如何理解碳酸钠比碳酸氢钠与盐酸反应要慢?

(2)相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应放CO2的量有何关系?消耗HCl的物质的量有何关系?

[设问]该反应能否用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠呢?(通常不用)

[实验4-6]加热碳酸钠与碳酸氢钠固体,用澄清石灰水检验有无二氧化碳生成.

[生板]写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式

[板书]2、受热分解(碳酸钠较稳定,碳酸氢钠受热不稳定:)

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

[讨论]1、如何鉴别Na2CO3、NaHCO3、NaCl三种白色粉末?

2、共同完成下表:

碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na2CO3NaHCO3

俗名苏打、纯碱小苏打

颜色、状态白色粉末无色晶体

溶解性大小

热稳定性对热稳定受热易分解

与酸反应能、慢能、快

与碱反应不一定能

用途

[设问]当碳酸钠和碳酸氢钠外因条件变化时,二者可否相互转化?

提示:Na2CO3也具有CaCO3相似的性质:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

NaHCO3也具有Ca(HCO3)2相似的性质:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

学生阅读“侯氏制碱法”,学习他的钻研精神和爱国精神。

[练习]1.在三个密闭容器中,分别装有:A过氧化钠和碳酸氢钠B过氧化钠与碳酸氢铵C过氧化钠与碳酸氢钙,其中它们的物质的量都是1摩,将它们加热至3000C,经充分反应后排出气体,写出各容器内残留的固体名称及其物质的量:A___________B__________C_____________.

第2篇

关键词:2-烷氧基-2-苯基乙硫醚;合成;杀线活性

中图分类号:TQ459 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)01-0066-04

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.01.017

Study on Synthesis and Nematicidal Activity of 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide Compounds

MA Yun-long1,LI Xing-hai1,JI Ming-shan1,ZHAN Xiao-feng2,WANG Hai-ning1,LIU Wei-yu1

(1.College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;

2.Shenyang Hunnan District Songhui State-owned Forest Management Co. Ltd.,Shenyang 110164,China)

Abstract: Eighteen 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide compounds were synthesized from 2-bromoacetophenone and substituted thiophenol. Furthermore, the chemical structures of synthesized compounds were confirmed based on 1H-NMR and GC-MS, and the nematicidal activity on Heterodera glycines were determined. The result showed that,8 compounds showed strong nematicidal activity against Heterodera glycineslchinohe in all 18 compounds. In which compounds of 4-1,4-2,4-6,4-16,4-17 had the fatality rate of 100% in 72 h,showed better nematicidal activity.

Key words: 2-alkoxy-2-phenylethylsulfide; synthesis; nematicidal activity

大豆胞囊虫(Heterodera glycines)是大豆生产中的重要有害生物,分布于各个大豆种植国家和地区,该病的发生还可加重大豆茎褐腐病和大豆疫病,严重影响大豆产量[1-3]。传统的大豆胞囊线虫防治包括轮作、抗病育种和生物防治等手段,但由于各自的局限性,防治效果并不理想。目前全世界已经开发的杀线剂约有40种,大部分毒性较高,由于长时间单一使用,抗性问题日益严重,因此开发高效、低毒性的化学杀线剂显得尤为重要。

长期以来,硫醚类化合物在不同研究中都显示出较好的活性,其抗肿瘤[4-6]、抗流感病毒[7]、调节免疫、干扰素[8,9]、杀菌[10-12]、除草 [13-17]和杀线虫[18,19]等活性陆续被发现。本研究以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚为起始原料合成了一系列未见报道的2-烷氧基-2-苯基乙硫醚类化合物,对合成的化合物结构进行了确证,并以大豆胞囊线虫为靶标对合成的化合物进行了生物活性测定,旨在为大豆胞囊线虫的防治提供新型药剂;并为大豆胞囊线虫的高效防治及综合治理提供理论依据。目标化合物的合成路线见图1。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器:①熔点测定仪:X-5型熔点测定仪,温度计未校正;②核磁共振仪:Bruker300-MHZ型核磁共振仪,TMS为内标,溶剂为CDCl3;③质谱仪:Agilent 6890-5973N气相色谱-质谱联用仪;④旋转蒸发仪:Büchi Rotavapor R-210;⑤紫外-荧光分析仪:WD-9403A型。

药剂:取代苯硫酚及2-溴代苯乙酮购自上海达瑞精细化学品有限公司,其他试剂均为市售化学纯或分析纯。

1.2 供试线虫

大豆胞囊线虫,由沈阳农业大学植物线虫研究室保存。

1.3 目标化合物的合成

1.3.1 1-苯基-2-苯硫基乙酮(化合物2)的合成 参照文献[20]的方法:取化合物1(0.02 mol)于三口烧瓶中,加入甲醇50 mL,搅拌溶解后加入甲醇钠1.08 g(0.02 mol),搅拌至反应完全。冰水浴条件下缓慢滴加溶于20 mL甲醇中的2-溴代苯乙酮3.98 g(0.02 mol),滴加过程中保持反应体系温度不高于10 ℃。滴加完毕后升至室温反应3 h,TLC监测反应进程,展开剂石油醚∶乙酸乙酯(V/V)=20∶1。

将上述反应液旋干,加去离子水100 mL,振荡后用乙酸乙酯萃取2次(100 mL×2),合并有机层,无水硫酸钠干燥3 h,抽滤去除硫酸钠固体,滤液减压浓缩,即得1-苯基-2-苯硫基乙酮(化合物2)粗品。将化合物2粗品进行硅胶柱层析分离,洗脱剂石油醚∶乙酸乙酯(V/V)=100∶1,收集后流出组分即为1-苯基-2-苯硫基乙酮(化合物2)纯品。

1.3.2 1-苯基-2-苯硫基乙醇(化合物3)的合成 ⒄瘴南[21]的方法:取1-苯基-2-苯硫基乙酮(化合物2)0.01 mol加入烧瓶中,加入甲醇20 mL搅拌溶解,待化合物完全溶解后,用滴液漏斗向烧瓶中缓慢滴入由0.65 g硼氢化钠(0.017 mol,1.7倍)+3 mL 1%氢氧化钠水溶液+10 mL甲醇配制成的硼氢化钠溶液,滴加时间为15 min。滴加完毕后室温下搅拌反应2 h,TLC监测,展开剂石油醚∶乙酸乙酯(V/V)=20∶1。

将上述反应液旋干,加入20 mL去离子水,用乙酸乙酯萃取2次(20 mL×2),合并有机相,无水硫酸钠干燥3 h,抽滤去除硫酸钠固体,滤液减压浓缩,即得1-苯基-2-苯硫基乙醇(化合物3)。

1.3.3 2-烷氧基-2-苯基乙硫醚(化合物4)的合成 参照文献[22]的方法:取1-苯基-2-苯硫基乙醇(化合物3)0.01 mol加入烧瓶中,二氯甲烷20 mL搅拌溶解,溶解后加入30%氢氧化钠溶液10 mL和四正丁基溴化铵0.2 g,搅拌2 min后,将溴代烃0.01 mol与二氯甲烷10 mL的混合液滴加到反应体系中,搅拌反应过夜。TLC监测,展开剂石油醚∶乙酸乙酯(V/V)=20∶1。

向上述反应液中加入20 mL去离子水,分出有机层,水层用二氯甲烷萃取2次(30 mL×2),合并有机相,再用饱和食盐水30 mL,去离子水30 mL洗涤后,用无水硫酸钠干燥3 h,抽滤去除硫酸钠固体,滤液减压浓缩得2-烷氧基-2-苯基乙硫醚(化合物4)粗品。

1.4 杀线活性的测定

1.4.1 药液的配制 将农乳500与农乳600以3∶1的比例混合后加入二甲苯,与化合物混匀,配成1 000 μg/mL乳油备用。

1.4.2 大豆胞囊线虫二龄幼虫悬浮液的配制 将获得的大豆胞囊线虫胞囊放入制作好的孵化池中,将孵化池放入含有0.5 mmol的ZnSO4溶液的培养皿中,使液面淹过孵化池的筛网,25 ℃恒温孵化3~7 d,然后收集孵化池中的大豆胞囊线虫二龄幼虫,用0.5 mmol的ZnSO4溶液配制成每毫升约含500头线虫的大豆胞囊线虫二龄幼虫悬浮液。

1.4.3 化合物杀线虫活性的测定 将配制好的待测化合物乳油用无菌水稀释成100 μg/mL,分别取1 mL药液与1 mL二龄线虫悬浮液在离心管中混匀,每个处理重复3次,以不含化合物的溶剂处理为对照,将离心管置于25 ℃培养箱中培养,分别于24、48、72 h检查并计算线虫死亡率。

死亡率=(死线虫数/总线虫数)×100%

2 结果与分析

2.1 化合物的合成

目标化合物的理化性质、收率见表1;核磁共振氢谱及质谱数据见表2。谱图数据与化合物结构吻合较好。在化合物合成路线的确定上,选用了2-溴代苯乙酮与取代苯硫酚为起始原料,经过取代、硼氢化钠还原后与相应的卤代烃化合物取代得到相应产物,反应不需要严格无水环境,试剂不需要干燥处理,反应条件温和,速度较快且收率较高。化合物纯化过程中,化合物M16-3和M27-3采用石油醚/乙酸乙酯重结晶,其余化合物采用硅胶柱层析法纯化。

2.2 化合物对大豆胞囊线虫的活性

试验结果(表3)表明,与空白对照相比,18个合成化合物对大豆胞囊线虫均有不同程度的触杀效果,在50 μg/mL下,有8个化合物对大豆胞囊线虫表现出较高的活性,48 h和72 h下致死率分别高于50%和85%,分别为4-1、4-2、4-3、4-6、4-14、4-16、4-17和4-18,其中化合物4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下致死率可达到100%。

3 小结与讨论

以2-溴代苯乙酮和取代苯硫酚为起始原料设计并合成了30个2-烷氧基-2-苯基乙硫醚类化合物,所合成的化合物均通过核磁共振氢谱与质谱对结构确证,谱图与预计完全吻合。在化合物合成方法上,选用了2-溴代苯乙酮与取代苯硫酚为起始原料,经过取代、硼氢化钠还原后与相应的卤代烃化合物取代得到相应产物,原料廉价易得,不需要严格的无水条件,反应条件温和,速度较快且收率较高,反应副产物处理方便,较符合当前绿色化学发展方向。

通过化合物对大豆胞囊线虫的致死活性表明,供试18个化合物对大豆胞囊线虫均具有不同程度的活性,活性测试结果表明,有8个化合物对大豆胞囊线虫的致死率较高,其中4-1、4-2、4-6、4-16和4-17在72 h下可以完全杀灭大豆胞囊线虫,显示出较高的活性。

参考文献:

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第3篇

教学目标

知识目标

通过离子化合物和共价化合物的实例了解化合价的涵义;了解常见元素,原子团化合价;能够根据元素的化合价写出化学式或根据化学式判断元素的化合价。

能力目标

培养学生的思维能力和对知识形成规律性认识的能力,在课堂练习中培养巩固学生应用概念认识新事物的能力。

情感目标

在学习元素化合物的知识中,对学生进行实事求是,尊重科学,依靠科学的教育。渗透定组成定律的基本思想。形成从现象到本质,感性到理性的认识方法。

教学建议

教材分析

化合价是初中化学要求达到了解水平的基础知识,前面学过的有关化学式和物质结构初步知识,尤其是有关离子化合物和共价化合物形成的知识是给出化合价的依据。学生掌握本节知识将对以后各章的学习均有十分重要的影响,尤其是对第八章酸、碱、盐的学习。本节课是初中化学知识链中的重要一环,所以应高度重视本节课教与学。

教法建议

从复习NaCl和HCl的形成入手,探究MgCl2和H2O的形成过程。学生分组探究:据Mg、Cl、H、O原子结构示意图来分析Mg与Cl,H与O之间是如何形成化合物的。提出问题:(1)Mg、Cl、H、O这四种原子最外层电子数是多少?(2)Mg与Cl,H与O各是靠什么形成化合物的?(3)在MgCl2和H2O中原子个数比各是多少?使学生明确:元素在相互化合时,反应物原子的个数比总是一定的。如果不是这个数目比,就不能使构成离子化合物的阴、阳离子和构成共价化合物分子的原子的最外电子层达到稳定结构,也就不能形成稳定的化合物。所以元素间相互形成化合物时,各元素原子数目之间必是一个一定的简单整数比。元素原子在形成化合物时表现出来的这种性质叫化合价。即化合价的实质是元素的一个原子在与其它元素的原子化合时,得失电子或共用电子对数目。用表格展示元素化合价的判断:

化合物

离子化合物

共价化合物

数目

一个原子得失电子的数目

一个原子共用电子对数

正价

一个原子失去电子的数目

电子对偏离的原子

负价

一个原子得到电子的数目

电子对偏向的原子

元素的化合价是元素的原子相互化合时的数目,所以,在单质分子里,元素的化合价为零。在化合物中,正负化合价的代数和为零。让学生明白,元素的化合价与原子的结构有关。化合价与原子最外层电子数目的联系。

熟记常见元素化合价和原子团的化合价,是运用好化合价的前提。建议可采用顺口溜强化记忆。然后加强课堂训练,通过实际运用在不断联系中达到熟记的程度。根据已知元素的化合价,写出物质的化学式;或根据物质的化学式,计算出元素的化合价。要做到讲练结合,让学生在练习中去体会化合价与化学式的相互关系。掌握好元素的化合价与化学式的相互关系,可摆脱以前死记硬背物质化学式的现象;使书写客观存在的化合物化学式的能力,达到了一个飞越的程度。同时让学生认识到:在化学研究的实践中,必须通过具体实验确知某化合物的存在和测定了它的组成成分,才能根据元素的化合价写出它的化学式。

教学设计方案

教学重点:

熟记常见元素和原子团的化合价,了解化合物中元素正,负化合价代数和为零的原则。

教学难点:化合价概念的建立。

教学过程:

复习提问:

写出氯化钠,氯化氢的化学式。为什么是一个钠原子和一个氯原子结合,一个氢原子与一个氯原子结合?(从原子结构角度考虑)

写出镁,氯,氢,氧四种原子结构示意图

投影:

探究问题:镁和氯;氢与氧是如何形成化合物的?

分组讨论,小组汇报讨论结果。

(1)Mg,Cl,H,O这四种原子,最外层电子数是多少?

(2)Mg与Cl,H与O各是靠什么形成特定的化合物的?

(3)在氯化镁,水分子中,原子个数比各是什么?能否随意改动化合物中的原子个数?

小结:氯化镁失去镁最外层两个电子形成Mg2+,Cl得电子形成Cl-,相反电荷的离子互相作用,形成离子化合物MgCl2。在水分子中,一个氧原子提供两个电子分别与两个氢原子提供的两个电子形成两对共用电子对,形成稳定的共价化合物水。据原子结构,元素的原子在结合时,原子个数是一定的,不能随意改动。这是元素形成化合物时的一种性质。这种性质就是元素的化合价。

板书:

一、化合价:一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质。

注意:

(1)化合价有正价和负价

(2)化合价的实质:是元素在形成化合物时表现出的化学性质。取决于原子最外层电子数。

(3)因为化合价是在形成化合物时表现出的性质,所以单质的化合价为零。

阅读课本P62-63

思考讨论:

1、在离子化合物和共价化合物中,元素化合价的实质是否相同?

2、离子化合物和共价化合物中元素化合价的正负与数值是如何确定的?

3、化合价的原则是什么?

板书:二、元素化合价的确定

小结上述问题的讨论并填写下表

化合物

离子化合物

共价化合物

数值

一个原子得失电子的数目

一个原子共用电子对数

正价

一个原子失去电子的数目

电子对偏离的原子

负价

一个原子得到电子的数目

电子对偏向的原子

原则

化合物中正负化合价的代数和为零

注意:单质中元素的化合价为零

投影:课堂练习一

1、离子化合物硫化钠的化学式为Na2S。在硫化钠中,1个硫原子得个电子,硫元素为价。一个钠原子失电子,钠元素为价。

2、共价化合物硫化氢的化学式为H2S。在硫化氢中,1个氢原子与硫原子共用电子对的数目是,1个硫原子与氢原子共用电子对的数目是,共用电子对偏离,偏向,氢元素为价,硫元素为价。

3、已知氢元素为+1价,氧元素为-2价。标出下列物质中各元素的化合价。

H2O,CaO,NaOH,H2SO4,Cu,H2S,K2O

板书:三、常见元素和原子团的化合价

1、化合物中,通常氢为+1价,氧为-2价,金属元素显正价

2、元素的变价:许多元素的原子在不同的条件下可显示不同的化合价。例:Cu为+1,Fe为+2,+3

3熟记原子团的化合价:原子团的化合价是组成元素的化合价的代数和。

氢氧根:硝酸根硫酸根

碳酸根:铵根:磷酸根:

顺口溜记忆:

一价氢氯氧钠钾

二价氧镁钙钡锌

三铝四硅五价磷

铁二三来铜二一

二四六硫要记真

投影:课堂练

1.标出下列各元素的化合

O2FeSCOCO2SO2FeOFe2O3MgCl2

2.判断正误:

①在H2O中,氢为1价,氧为2价。()

②一种元素只能表现一种化合价。()

③金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价。()

3.在FeO铁的化合价为价,该化合物的名称是

在Fe2O3,铁的化合价为价,该化合物的名称是

四、化合价的应用

1.根据化合价写化合物的化学式

原则:化合物中正负化合价的代数和为零。

注意:不能根据化合价书写不存在的物质的化学式。

写法:正前,负后,约简交叉。

一般规律:将正价元素符号写在前面,负价元素符号写在后面,在元素符号上面标出元素的化合价,将两个化合价的数值约简成最简比,交叉写在元素符号的右下角。(数值为1时略去不写)。

例:试写出+4价硫的氧化物的化学式。

解:①正价元素在前,负价元素在后,标出化合价

②约简化合价数值为最简比,交叉写在元素符号的右下角:

[投影]练习三,写出下列化学式:

根据化学式,推断某元素的化合价:

例:确定KClO3中氯元素的化合价。

解:根据化合物中正负化合价代数和为零的原则求氯元素的化合价。

设:氯元素的化合价为,

在KClO3中,1+×5+(-2)×3=0

=+5

则:KClO3中氯元素的化合价为+5

练习:①KMnO4中Mn为价,

②H2SO4中S为价,

③Na2CO3中C为价。

板书设计:

第六节化合价

一.化合价:

一种元素一定数目的原子与其它元素一定数目的原子化合的性质叫这种元素的化合价。

注意:

①化合价有正价和负价

②化合价的实质:是元素在形成化合物时表现出的化学性质。

③单质的化合价为零。

二.元素化合价的确定:

三.常见元素和原子团的化合价:

一价氢氯钾钠银,

二价氧镁钙钡锌,

三铝四硅五价磷,

铁二三来铜二一,

二四六硫要记真。

合价的应用:

1.化合价写化合物的化学式

①原则:化合物中正负化合价的代数和为零。

②注意:不能根据化合价书写不存在的物质的化学式。

③写法:正前,负后,约简交叉。

2.据化学式推断某元素的化合价

探究活动

氯化镁和水的形成过程

讨论提纲:

(1)Mg、Cl、H、O这四种原子最外层电子数是多少?

(2)镁与氯,氢与氧各是靠什么形成化合物的?

第4篇

关键词:槟榔十三味丸;总黄酮量;芦丁

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.042

黄酮类化合物通常以游离态或糖苷的方式存在,是植物生长过程中所产生的一类次生代谢物,黄酮类化合物普遍存在于植物体各个部位,由于不同植物或同一植物不同部位的黄酮类化合物都不相同,是以黄酮类化合物具有数量、种类繁多,结构复杂的特点,因其特有的化学结构而对生物体的细胞产生许多重要的生化作用[1]。黄酮类化合物具有广泛的生物活性,随着人们对黄酮类化合物理化性质日益深入的探究,发现黄酮类化合物对抗炎、抗病毒、抗辐射、解热、保肝以及对肾脏、心脑血管、肿瘤、癌症等方面的疾病均有显著作用[2-6]。

蒙药槟榔十三味丸(高尤-13)由槟榔、广枣、沉香、丁香、木香、干姜、胡椒、归、筚茇、肉豆蔻、制草乌、紫硇砂、葶苈子13种草药精制而成,适用于心悸、失眠,精神失常、游走刺痛等病症[7-8]。本实验以芦丁为对照品,以NaNO2-Al(NO3)3-NaOH为显色剂,在510nm处测定蒙药槟榔十三味丸中黄酮的总含量。

1 材料与方法

(1)材料:芦丁(百灵威化学试剂公司)、 槟榔十三味丸(内蒙古蒙药股份有限公司,批号:100319) 、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠等(分析纯)。(2)仪器:722S可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、KQ-250B超声波清洗器、电子天平(精天-JA1003B)。

2 试验方法

(1)实验原理。黄酮类化合物与NaNO2和Al(NO3)3在碱性条件下可形成红色的稳定络合物,且在510 nm处有最大吸收,该配合物与黄酮类物质的浓度呈线性关系。

(2)标准曲线绘制。1)配制芦丁标准溶液:精密称取芦丁标准品24mg,置于100ml容量瓶中,加入80%乙醇溶解,定容。2)配制浓度为5%的亚硝酸钠溶液和浓度为10%的硝酸铝溶液。3)制备标准曲线:精确量取0ml、1ml、2ml、3ml、4ml、5ml、6ml、7ml、8ml芦丁标准液,分别置于25ml容量瓶中,加入5%的亚硝酸钠溶液0.6ml,静置5分钟,加入10%的硝酸铝溶液0.6ml,静置5分钟,加入4%的氢氧化钠溶液8ml后加水定容,在510nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,横坐标为含量,绘制标准曲线,计算出回归方程。回归方程为y=0.011x+0.014,r=0.9994,表明在0~0.076mg/ml浓度范围内黄酮含量与吸光度局呈良好的线性关系。

(3)供试品的制备。准确称取4份质量为1.0g的槟榔十三味丸,分别置于50ml容量瓶中,用60%乙醇溶液、70%乙醇溶液、80%乙醇溶液和90%的乙醇溶液溶解样品,在超声波中超声震荡30分钟后取出,定容。

(4)槟榔十三味丸中总黄酮含量的测定。准确吸取1ml样品溶液于25ml容量瓶中,加入5%的亚硝酸钠溶液0.6ml,放置5分钟后,加入10%的硝酸铝溶液0.6ml,再放置5分钟,加入8ml 4%的氢氧化钠溶液,加水定容,在510nm处测定其吸光度,并带入标准曲线计算总黄酮量,重复测定三次,计算平均值。结果见表1。

由表1可知,80%乙醇溶解的样品所含黄酮量最多。

(5)精密度试验。精确吸取1ml 80%乙醇提取的样品,根据2.4的方法测定,重复操作5次,计算 RSD=0.203%。

(6)回收率试验 。80%乙醇溶解的样品中加入芦丁标准品,进行回收率实验,结果示于表2中。

由此表2可以得出,用此种方法测定槟榔十三味丸黄酮含量的结果是令人满意的。平均回收率为105.18%,RSD=0.02%。

(7)稳定性试验。精确吸取2ml 80%乙醇提取的槟榔十三味丸样品,按2.4方法,分别在5、10、15、20、25、30min时,测定吸光度。RSD=0.85%。

3 结果与讨论

本文运用分光光度法,以芦丁对照品,亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠为显色剂,在510nm处测定蒙药槟榔十三味丸中黄酮的总含量。结果显示,80%乙醇溶解的槟榔十三味丸中的所含黄酮量最高,其黄体酮含量为5.352 μg/g,且精密度、回收率、稳定性试验显示,分光光度法测定蒙药槟榔十三味丸方法操作简单,结果精确可靠,且在30分钟内稳定。

参考文献:

[1]钟建青,李波,贾琦,李医明,朱维良,陈凯先.天然黄酮类化合物及其衍生物的构效关系研究进展[J].药学学报,2011,46(06): 622-630.

[2]闵巍巍,张作法.黄酮类化合物的药理作用[J].蚕桑通报,2007(04):01-03.

[3]黄杰,汤有宏,陆玮,刘国英.一种测定亳菊提取液中总黄酮含量的方法[J].安徽农业科学,2015,43(34):90-91.

[4]池玉梅,居羚,邓海山,姚卫峰,陆丹.分光光度测定总黄酮法的适用性[J].分析化学,2010(06):893-896.

[6]赵秀玲.黄酮类化合物的研究进展[J].江苏调味副食品,2010,27(05):17-22.

[6]马陶陶,张群林,李俊.中药总黄酮的含量测定方法[J].安徽医药,2007(11):1030-1032.

第5篇

关键词:元素化合物;知识体系;点线面;网络结构;知识体系

元素化合物知识是中学化学的基础知识,在教材中的分配包括金属及其化合物,非金属及其化合物,元素周期律和元素周期表。它是构成中学化学的基础和骨架。比如金属元素存在于大多数的无机物质中,而非金属元素既存在于无机物中也存在于有机物中。它是其他化学知识的载体和生长的土壤。而且元素化合物知识广泛地存在于我们的学习和生活中。无论是备战高考还是生活实际,学习元素化合物知识,构建合理的知识体系,可以对我们的学习和生活起积极的指导作用。在高三的学习中,作为一大块知识体系,教师要采取合理的复习方法,让学生把元素化合物知识掌握牢固,它的学习也有利于化学基本概念和基本理论、化学实验和化学计算的复习,可以说牵一发而动全身。

高考涉及这部分的试题,基本上是以元素化合物知识为载体,通过对化学用语、物质结构、元素周期表、氧化还原反应、离子反应、化学实验基本操作等知识的交叉,推断,采用信息给予题、实验探究等综合题型的方式,考查学生对知识的吸收、运用、整合的能力,分析信息,从而解决问题的能力。从而体现了“注重学科的内在联系,知识的综合和能力立意”的命题原则。那么,如何进行有效的学习,可以采用什么样的知识框架来对该部分知识进行整合呢?提出几点建议,与大家共勉。

一、构建知识网络,内化知识体系

元素化合物知识涉及面广,既包括金属及其化合物,也包括非金属及其化合物。跨度大,知识点繁多,看似杂乱无章,易学难记,很难形成知识链。但是如果教师能够按照“知识主线,知识点,知识网络”的方式,依据“由点引线,由线连网,由网成体”的程序进行复习,便可以将知识逐渐明朗化,从而像一串甜甜的糖葫芦吃一个就想吃下一个一样,愉悦地进行知识体系的完成和整合。

这样花费时间少,同时由此及彼以形成元素化合物知识的一套完整的思路和方法。实验证明,光有许多零碎的知识而没有形成完整的知识结构,就如没有组装成机的一堆零部件而难以发挥各自的功能,所以,这一阶段的主要任务就是在教师的指导下,把各部分知识按其内在的联系进行归纳整理,将散乱的知识串成线、结成网,从而形成一个系统完整的知识体系。“点”——每一节的知识点;“线”——单质和化合物连起来的线;“网”——与某一物质相关的知识网络。“抓点”是从具体代表物入手,掌握代表物的结构、性质、制法和用途。“连线”是以单质,氧化物,氧化物对应的水化物相应的盐为主线,了解物质的性质及其变化规律。“建网”是通过对知识横向、纵向的梳理将元素化合物知识条理化、网络化。比如,复习时,可以理出金属单质——氧化物——碱——正盐这一条主线,在氧化物中穿插过氧化物,盐中对比酸式盐,从教材入手,熟记教材上的重要的化学方程式(氧化还原反应有几个,离子反应有几个,涉及离子方程式的判断又有几个,经常出现谁),实验条件(装置的组装中该物质有什么特殊的处理),在钠与水的反应中它的现象有什么深层次的原理,由此及彼,碱金属呢,有什么相似性和不同处,该知识的处理就出现的由点及面,从而形成网络过程,这就是复习元素化合物的有效方法。

二、掌握多种方法

1.化合价的递增和递减规律

比如,在氮的多种价态中有:-3,0,+2,+3,+4,+5依据归中原则,歧化反应,可以演绎出很多的反应。

2.依据一般规律,共性中找特性

比如,钠的化合物中,过氧化钠既有氧化性又有还原性,这是它的特性,在它与二氧化碳和水的反应中固体质量的净增也是特性。在碳酸钠和碳酸氢钠中的一般规律,都能与盐酸反应,特性是二者的相互转化,生成二氧化碳的关系。

3.因果关系

在元素化合物知识中的因果关系主要是物质的结构决定性质,物质的性质决定存在、制法、用途以及保存方法。结合元素在周期表中的位置关系,找出该物质所具有的性质的理论依据,由该物质衍生出该主族元素也可能具有的性质,从而形成知识链,构建知识网络。

三、熟悉与元素化合物相关的题目

1.以基础知识为落脚点

熟悉基本的化学方程式,各类习题和试题对元素化合物的考查都是基于最基础的知识,把各个方程式糅合在一起考查。

2.依据实验,抓住重点的元素化合物知识考查

比如,教材中以演示实验出现的有关元素化合物的实验都是我们复习的重点,典型的实验是考查这部分知识的重要的窗口,

是培养元素化合物知识正向迁移能力的重要手段,是使元素化合物知识得到升华的重要途径,能加深对元素化合物知识的学习。

3.分析高考,学会正确的复习方法

高考复习不仅是让学生构建正确的世界观、培育各种能力的重要途径,也是系统、科学整理知识体系的过程,教师可以通过分析历年高考题中出现的知识点体系,有目的地进行复习,依据前面的方法形成自己的一套行之有效的复习法。

第6篇

关键词:对甲苯甲酰氯,九水合硝酸铁,对甲基苯甲酰芳基偶氮化合物

1 实验方案的拟订

偶氮化合物作为一种重要的有机化合物,其制备方法有重氮盐偶合,胺的氧化,取代肼氧化,腙的氧化等,但对于偶氮基直接与羰基相连的化合物,用通常的方法难以制备。本文用自制的对甲苯甲酰氯(用对甲苯甲酸和氯化亚砜为原料,在90-95摄氏度的条件下加热回流5小时,减压蒸出过量的氯化亚砜得对甲苯甲酰氯)和取代苯肼(先将取代苯胺重氮化,后将其产物用氯化亚锡还原为取代苯肼盐酸盐,最后用氢氧化钠中和即得取代苯肼)为原料,合成对甲基苯甲酰芳肼化合物,然后用九水合硝酸铁/吡啶为氧化体系,将对甲基苯甲酰芳肼化合物氧化脱氢得到对甲基苯甲酰芳基偶氮化合物,产率在75%-80%之间,产品的结构经熔点测定和红外光谱的验证。而且这种制备方法与通常的方法相比较,此法具有操作简单,反应条件温和,反应速度快,反应现象明显,收率较高等优点。其合成路线见实验原理部分。

2 实验步骤

2.2.1 对甲苯甲酰氯的制备

取0.02mol的对甲基苯甲酸于100mL的圆底烧瓶中,加入35mL氯化亚砜在90-95摄氏度的水浴中回流5个小时,回流冷凝器上连接有吸收作用的干燥管。5小时后,减压蒸出过量的氯化亚砜,得对甲苯甲酰氯。 2.2.2 取代苯肼的制备

取0.05mol取代苯胺(对溴苯胺,对硝基苯胺,邻硝基苯胺)于250mL带有搅拌棒和温度计的三颈瓶中,加入12.5mL的浓盐酸和25mL的水(不溶稍加热),用冰盐水冷至-11摄氏度至-15摄氏度,慢慢加入0.05mol亚硝酸钠溶入15mL水的溶液中进行重氮化反应,使温度小于-A11摄氏度,搅拌半个小时,用淀粉碘化钾试纸检验反应终点。而后向反应液中缓慢滴加0.1mol的氯化亚锡溶于50mL的浓盐酸的冷溶液还原重氮盐,同时加快搅拌速度。滴加完后,使温度在小于-11摄氏度的情况下,搅拌半个小时,静置半个小时,抽滤,所得固体用25%的氢氧化钠中和至强碱性,加热分层,用苯萃取(20mL×3),合并有机相,用无水硫酸镁干燥2小时,减压蒸出溶剂,得取代苯肼。

2.2.3 对甲基苯甲酰芳肼化合物的制备

取6.66mmol取代苯肼于100mL的圆底烧瓶中,加入30mL的二氯甲烷,冰浴下加入0.27mL吡啶,在搅拌下混合均匀。取6.66mmol取代苯甲酰氯与20mL二氯甲烷于恒压滴液漏斗中,冰浴搅拌下慢慢滴加到烧瓶中.得一混浊液,颜色逐渐变浅,约2小时滴加完后撤去冰浴,继续搅拌约2小时,抽滤得浅色固体,干燥,用无水乙醇重结晶得纯品a-c。

2.2.4 对甲基苯甲酰芳基偶氮化合物的合成

取1mmol对甲基苯甲酰芳基酰肼化合物和20mL二氯甲烷于50mL圆底烧瓶中,加入1mmol吡啶,磁力搅拌下混合均匀,在5-6分钟内加入1.02mmol九水合硝酸铁,搅拌0.5-1小时,溶液由浅色变为红色或者深红色,依次用水(5×20)洗涤,有机相用无水硫酸镁干燥2小时,减压蒸出溶剂,得偶氮化合物2a-2c。

3 结果与讨论

3.1化合物a-c的物理性质

3.2 化合物a-c的红外光谱图分析

a: IR(KBr), δmax/cm-1:3216,3290(N―H);1603(C=O);568(C―Br);3030(Ar-H).

b: IR(KBr), δmax/cm-1:1648(C=O);3030(Ar-H);3231(N―H).

c: IR(KBr), δmax/cm-1:3344,3271(N―H);1604(C=O);3030(Ar-H).

3.3化合物2a―2c的物理性质

实验所制得的六种化合物经过显微熔点测定仪和红外光谱仪测定。在化合物的IR谱图中,三种酰肼化合物在3200-3400cm-1处有2个N-H吸收峰,氧化产物中这两个吸收峰消失,但在1410cm-1附近有-N=N-吸收峰的出现。可知,酰肼类化合物被完全氧化,即以Fe(NO3)3・9H2O氧化体系氧化对甲基苯甲酰芳肼类化合物得以实现,初步判断得到了与理论结构式相符合的偶氮化合物。

参考文

[1] 彭孝军,杨锦宗.油溶性偶氮染料的合成及其性能的研究[J].高等学校化学学报,1992,13(6):778-780.

第7篇

关键词:元素化合物;教学策略;课堂教学行为;可持续性发展素质

中图分类号:G632.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0161-02

元素化合物知识是中学化学教学内容的重要组成部分,是高中化学的主体,贯穿于化学学科的始终。元素化合物知识本身具有庞杂、琐碎的特点,不容易记忆,高中化学新课程减少了元素化合物知识内容,降低了对元素化合物知识识记的要求,更加注重利用中学化学基础知识整合化学信息的能力、分析问题和解决问题的能力、化学实验与探究能力。目前元素化合物知识教学时间有限,课容量大,而成功的元素化合物知识的教学对提高中学化学教学质量又具有极为重要的意义,如何能适应高中化学新课程元素化合物的教学,真正做到教学的有效性,笔者试从教学策略方面对此作一些探索。

一、增强课堂教学行为意识,优化课堂教学行为

建构主义认为,知识是学习者在一定的情境即社会文化背景下,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。

元素及其化合物知识是构成中学化学知识的基础和骨架。超越具体的化学知识,促进学生化学观念的建构,是化学教学的更高追求。要求教师从学生生活经验和已有知识出发,科学合理地创设情境,激发对化学的学习兴趣;引导学生观察、猜想、推理、交流等活动,使学生积极主动地参与学习。化学活动,使学生掌握基本的化学知识和技能,更培养了学生的思维能力和创造能力。

建构主义理论认为学习是在一定的情境中进行的,并且具有可接受性和发展性,因此,我们创设的教学情境应当从学生熟悉的生活经验和知识基础出发,充分挖掘各种情境资源,为课堂教学创设出难易适度的问题情境。

(一)创设问题情境,开拓学生思维

课堂教学中创设“问题情境”是培养学生问题意识、开拓学生思维和提高学生创新能力的重要途径。有效问题对教师教学、发展学生创新思维、提升学生自主探究能力具有重要的作用。心理学家认为:当已有的图式(认知、结构)和新的经验(当前经历的事物)既具有和谐(适应)的,也有不和谐的因素时,这种不平衡性就引起克服不和谐性的努力,而使其建立起新的平衡,此时兴趣的水平是最高,即当感性输入和现有认识结构之间具有中等程度不符合时,人的兴趣最大。教师在教学中,应精心选择教学材料,巧妙安排教学结构,科学设计教学过程。在具体教学中,由于教学的目的、任务、时间等的不同,创设问题情境也有不同的表现方式。

1.问题情境的创设应具有层次性。学习一个新知识,教师在突破难点时所设计的问题应具有层次性。前苏联教育学家维果斯基的“最近发展区理论”认为学生的发展有两种水平:一种是学生的现有水平;另一种是学生可能的发展水平,也就是通过教学所获得的潜力,两者之间的差异就是最近发展区。教学应着眼于学生的最近发展区,为学生提供带有难度的内容,调动学生的积极性,发挥其潜能,超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平,然后在此基础上进行下一个发展区。因此唤起学生求知欲的问题,才能使他们带着浓厚的兴趣去积极思考,探求新知。如在二氧化硫一节的教学中,先引导学生对SO2的组成进行分析,回忆酸性氧化物的定义是什么,得出SO2是一种酸性氧化物;回忆酸性氧化物的通性有哪些,我们具体学习过的酸性氧化物CO2的性质,它们之间的异同点是什么,让学生联系氧化还原反应的有关知识,从化合价角度分析SO2的氧化性、还原性,指导学生自主从实验活动中找到答案。可设计演示实验,在试管中装入铜片、浓硫酸并加热,产生的气体通入高锰酸钾溶液,可看到高锰酸钾溶液褪色,证明了二氧化硫的还原性;证明二氧化硫的氧化性时采用的试剂是亚硫酸钠和硫化钠的溶液,实验过程可先使两种溶液混合,并没有看到相应的现象,这个时候老师再适时地引出氧化还原反应是需要条件的,像这个反应就需要在酸性的条件下才能进行。这样对SO2的学习,由易到难,层层推进,步步深入,从而“围歼”难点。

2.问题情境的创设应具有“留白”艺术。“留白”是我国传统艺术的重要表现手法之一,是在作品中留下相应的空白,让欣赏者和作者共同完成对作品美学价值的再创造。学起于思,思起于疑,质疑能力的先行养成是学生创造力形成的基石,学习的原动力直接影响学习效果。在化学教学情境设计上要注意“留白”,把质疑留给学生,学生提出问题比解决问题对教学而言更具价值性。问题提出后要给学生充分思考的时间和动手操作实践的空间。因为信息整合是需要时间的,让学生有时间把问题与化学认知结构中适当的知识建立自然的内在联系,教师再给出预设的思路或答案,则学生在认知活动和元认知活动中就达到一定强度的心智锻炼,真正体现学生的主体地位。问题回答时不仅要求学生能说出正确答案,更要关注到学生对新知识的理解、新旧知识之间的整合的思维过程,这样才能达到启发学生思维的真正目的。

(二)加强对学生的学法指导,提高化学课堂效率

元素化合物知识大多属事实性知识,相对容易理解,但容易造成学生通过机械记忆来掌握,不利于学生学习能力的提高。作为化学教育的主阵地――化学课堂教学,教师应该向学生提供全面的化学学法指导,提高学生学习化学的效率。现代教育认为,课堂教学除知识传递这条主线外,还应渗透学习方法的指导。元素化合物知识的学习方法有两条主线,一条是以物质分类为主线,由于考查基本概念或基本理论知识时,仍然是以元素化合物知识为载体,元素及化合物的知识都是考查的出发点,所以教学时应让学生掌握代表性元素的氢化物、氧化物和对应水化物、盐的通性和特性。如在钠的学习时,钠元素及其化合物氧化钠、过氧化钠之间的转化关系是学习的重点,以物质类别为主线的学习能将繁杂、零碎、分散的知识由知识块转化为知识线、知识网,有利于学生高效学习。元素化合物教学另一条主线是以价态变化为主线。如在铁元素及其化合物的学习时,应教会学生面对一种新物质时,应从所含元素的化合价角度预测物质是否具有氧化性或还原性。物质中具有多种价态元素,其化合价处于最高价时,只能降低,即只有氧化性;元素的化合价处于最低价时,只能升高,即只有还原性;若元素的化合价处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性。然后选择合适的氧化剂或还原剂,设计实验验证预测,如让假设具有氧化性的物质与还原剂接触,通过实验现象分析是否发生了氧化还原反应,从而验证假设是否正确,进而得出物质是否具有氧化性的结论。通过实验分析,铁是一种较强的还原剂,当遇到弱氧化剂时就生成亚铁化合物;遇到强氧化剂时就生成铁化合物,将铁元素不同价态的代表物连成一条线,即以铁元素价态变化为主线,形成铁三角(如右图),这样在主线中铁元素的各种价态及对应代表物的关系就会十分清晰。

二、注重可持续性发展素质的培养

元素化合物知识是中学化学的核心,在教学过程中,除了给予学生元素化合物知识的传授,还应有“从生活走进化学,从实验研究化学,从化学走向社会”的基本教学思路,引导学生研究化学思想,培养学生可持续性发展的素质。

(一)化学源于生活,寓于现实,用于现实

化学是一门与生活生产实践密切相关的学科,元素化合物知识的学习应与生活、生产实际中蕴含着丰富的化学现象和科学道理联系起来。可先从学生的生活实际中出现的问题或科技发展中的一些新信息中提出化学问题,再引导学生运用化学知识和化学的思维方式去分析与解决。经常性地针对一个现实的案例或事件或前沿科学的展示,把学生从生活的世界引向化学的世界,再利用学到的化学知识解决问题,回归生活;通过对元素化合物知识的整合、提升及拓展,展示化学在新科技发展与环境问题解决中所起的重要作用,使学生体验到化学的价值,感受到化学与生活生产的紧密联系,从情感上让学生更能接受,也更愿意接受元素化合物知识的学习。如氯气一节的授课可观看高速公路液氯泄漏事故的视频新闻及相关图片,之后教师抛出问题:氯气的物理性质和化学性质是什么?如果你在场,你能帮助当地群众组织急救吗?通过实验得出结论后再从绿色理念的观点出发去学习氯气的实验室制法及尾气处理、实验简约性原则,最后再适时地总结学习元素化合物知识的方法。

(二)提高学生科学素养,促进学生全面发展

重视以元素化合物为载体的性质探究实验、化工流程及化学原理应用等题型的讲解归纳,引导学生用所掌握的化学基本原理分析与化学相关的信息,并用学过的系统知识进行解释,指导学生如何筛选信息、应用信息、处理信息,灵活地解决化学问题。如以钠的化合物为载体讲解“侯氏制碱法”时,引导学生考虑气体制备中发生装置的选择,装置气密性的检查,气体溶解性的差异及其灵活应用,混合物的分离方法,化学平衡移动原理等相关知识,养成学生科学的态度,提高知识的迁移能力和应用能力,运用科学方法解决问题的能力。

参考文献:

[1]熊川武.教育实践学[M].上海:华东师范大学出版社,2001.

第8篇

元素化合物知识尽管涉及的内容较多,但在各元素族的知识结构与学习程序上大致是相同的,本文论述自己在教学实践中总结出的一套行之有效的学习元素化合物知识的系统方法,与广大师生探讨。

一、激发学生求知欲,提高学生思维的积极性,每一堂课都应给学生创设积极思维的条件和途径。

我们在元素及化合物知识日常教学中一定要注重创设学习的情景,激发探究欲望,引导学生积极参与和体验探究过程,有计划地学习科学方法、培养科学探究能力和养成科学态度。“探究”其实是一种“思想”或一种“意识”,探究的最高境界,不是拉开架势、摆足仪器药品,“轰轰烈烈”地搞实验研究,而是把原先我们习惯于直接呈现给学生的知识、或代替学生总结的规律方法,通过探究方式的引导,让学生能自己发现、感悟出来,让学生感到这节课学习知识、结论、规律、方法是好像都是“我自己获得或感悟出来的”,而不是老师强加给我的。一节好的探究课,可能并非充斥着“实验”,但却时时处处充满着探究。换句话说,一节充斥着“实验”的课,可能全是在验证或在训练实验技能,丝毫看不到探究的影子。

二、引导学生运用分析、综合、比较、推理、判断等方法,对每一章节知识进行归纳小结。

还要注意揭示元素化合物之间的内在联系,有意识地引导学生来总结归纳。例如利用物质之间的相互关系,将有关的化学方程式串起来进行记忆,能达到使知识网络化,促使学生加强联想和意义识记,提高学习效率的目的。如在复习《硫的转化》时,应注重引导学生把分散的知识形成体系。

通过学习,不仅给学生掌握了基本知识,增强记忆,还能帮助学生归纳总结,形成线索、形成知识网络,有利于把新旧知识网络化,有利于提高网络意识,有利于培养学生的创造思维习惯,培养学生的创新精神,创造能力。

三、重视实验和其它直观教学手段的运用

新课程下的必修化学元素化合物增加了大量的实验探究和实验演示,教学打破了原来的授课模式,建立了以学生自主探究的知识认识体系。这必然使得教师的授课必须由原来的课堂“灌输”式转化为实验室中的实验探究授课。符合化学的学科特征---以实验为基础的学科

高中化学的演示实验和分组实验几乎集中在元素化合物这一部分中,所以加强实验的教学是化学课堂教学非常重要的一个环节。化学是从实验入手研究 的,化学实验具有直观性和趣味性,是我们培养学生形象思维的最佳场所。通过学生对实验现象的观察分析,使感觉材料进行秩序化、整体化以形成直接的感性反映形式。在讨论金属钠与氯气反应时,我们可以充分利用现象来进行形象思维能力的培养,实验前钠存放在煤油中,通过让学生观察思考,很容易得出钠是比较活泼的金属,然后通过反应时的剧烈程度引导使学生能对氯气的氧化性有一个直观的认识,再者通过生成白烟过程的思考,可以得到金属钠与氯起化合,用形象的原子结构示意图,分析氯化钠的形成过程,使微观的感念和反应具体化、形象化,锻炼学生的形象思维,提高学习化学的兴趣。所以我们应做好课堂的演示实验和学生的分组实验,利用实验为我们的教学服务。

第9篇

1、相似性:软可切,银白色(铯略带金色光泽)丽光泽、密度小、熔沸点较低,良好的导电导热性。

2、递变规律:熔点、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势()

二、碱金属的原子结构

1、相同点:最外层电子数相同都是一个电子,次外层电子数相同为8电子(Li除外)。

2、不同点:核外电子层数不同。

3、递变规律:按Li、Na、K、Rb、Cs、顺序,原子半径依次增大,离子半径依次增大。(同种元素的原子半径大于离子半径)。

4、推论性质递变:随原子核外电子层数的增多原子半径依次增大核对外层电子引力的减弱、失去电子的趋势增强,无素的金属性增强,单质的还原性增强。

三、碱金属的化学性质

它们都能跟卤素、氧气、硫等非金属直接化合,在反应中表现出很强的还原性。单质都能与水剧烈反应,生成相应的碱和氢气。反应的实质可表示为:

2R+2H20=2ROH+H2反应的现象各不相同。与水反应不熔化;钠与水反应时熔化;钾与水反应熔化,且使产生的H2燃烧;铷、铯都与水猛烈反应。碱金属与盐溶液反应,都是先与水反应,若符合复分解反应发生的条件,则生成的氢氧化物继续同盐发生复分解反应。碱金属均不能在水溶液中置换另外的金属单质。

1、跟非金属反应

卤素:氧气:(K、Rb、Cs与氧气反应,都生成比过氧化物更复杂的氧化物)。

氢气:Na、K、Rb、Cs与氢气反应,都生成RH。

与硫等大多多数的非金属起反应。

2、跟水的反应

碱金属都能跟水反应生成氢氧化物和氢气。。钠与水反应比锂与水反应激烈,钾跟水的反应比钠更剧烈,常使生成的氢气燃烧并发生轻微爆炸,据此可得出结论:金属单质置换出水中氢越容易说明该元素的金属性越强。因此随着原子的电子层数增多原子半径的增大,碱金属的活动性增强。

与常见盐溶液反应的离子方程式:(R表示碱金属元素)

四、焰色反应

定义:某些金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。

焰色反应鉴别盐类的步骤:

①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液(沾取固体)放在火焰上灼烧,观察火焰颜色,观察钾火焰颜色要透过蓝色的钴玻璃去观察。③盐酸洗铂丝④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色(如不能灼烧至原火焰色,则需再酸洗,再灼烧)。⑤再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。

钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃)

钠——黄色

五、钾肥

通常使用的钾肥:氯化钾、硫酸钾、碳酸钾,由于均易溶于水,在施用时要防止雨水淋失。草木灰中含碳酸钾。

钾肥肥效通常以氧化钾的质量分数表示:

六、常见钠的化合物的化学式和俗称:

名称氢氧化钠氯化钠硫酸钠晶体钠晶体

化学式NaOHNaClNa2SO4·10H2ONa2CO3·10H2O

俗称苛性钠、火碱、烧碱食盐芒硝苏打、纯碱

名称碳酸氢钠硫代硫酸钠硅酸钠硝酸钠

化学式NaHCO3Na2S2O3·5H2ONa2SiO3NaNO3

俗称小苏打大苏打、海波泡花碱、水溶液叫水玻璃智利硝石

重点、难点点拨

1.钠氧化物制取

当钠在氧气中燃烧时,生成的产物是过氧化钠。这是因为氧化钠不稳定,会跟氧气继续起反应,生成过氧化钠。所以工业常用钠在氧气中燃烧制过氧化钠:2Na+O2=Na2O2

氧化钠一般用间接方法来制取,如:

2NaN02+6Na=4Na20+N2

2.碱金属中的一般和特殊之处

(1)Na、K需保存于煤油中,但Li的密度比煤油小,所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡

(2)碱金属中,从LiàCs,密度呈增大的趋势,但ρ(K)=0.862g/cm3

(3)酸式盐的溶解度一般大于正盐,但溶解度NaHC03

(4)氧在化合物中一般显-2价,氢显+1价,但Na2O2、H202中的氧显-1价,NaH、CaH2中的氢显[-1]价。

(5)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但IA金属Na、K等除外。

(6)一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属,但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如:2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2=H2+Na2S04。

经典解析

1、(2001·上海)碱金属与卤素所形成的化合物,大都具有的性质是()

①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电

A.①②③B.③④⑤

C.①④⑤D.②③⑤

[解析]碱金属与卤素所形成的化合物大都是离子化合物,因此具有高沸点、能溶于水、熔融态或水溶液都能导电的性质。

[答案]A

2、(竞赛题)碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到0.2g氢气,并得到几密度为ρg/cm3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是()

A.B.C.D.[解析]汞不能与水反应,碱金属(M)能与水发生反应。

设碱金属的质量为x(x<7g),相对原子质量为a。

2M+2H20=2MOH+H2x=0.2ag。

因为0.2ag<7g,故a<35,相对原子质量小于35的碱金属只有Li和Na,分别计算可知答案为A、B。

[答案]AB

3、(上海)甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放人0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100mL水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁的质量分数大小的顺序是()

A.甲<乙<丙<丁B.丁<甲<乙=丙

C.甲=丁<乙:丙D.丁<甲<乙<丙

[解析]由Na+守恒比较四种溶液中的溶质质量;由溶液净增重(m)比较溶液质量。每摩尔Na、Na20、Na202溶于水,分别使溶液净增重(23-1)g、(62-0)g、(78-16)g,即Na20、Na202使溶液净增重相等。

[答案]B

4、A为单质,B、C、D是A元素的三种不同的化合物,用铂丝蘸取B、C、D的溶液进行焰色反应,都呈紫色,按各图变化,写出有关反应的化学方程式。

[解]:B、C、D中都含钾元素,则A为单质钾,B为钾的氢氧化物,C为钾的碳酸盐,D为钾的氯化物。

答:①②③④5、8.1g某碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物,与水充分反应后,蒸发反应后的溶液,得到12g无水晶体,通过计算确定该金属的名称。

[解]:假设该混合物为单一成分组成的纯净物。

Ⅰ:若全为金属,则Ⅱ:若全为氧化物,则因为应满足:,在此区间的金属只能钠,钠原子量为23。

说明:按常规法解题非常麻烦,亦可得。

6、KHCO3和CaCO3的混合物和与之等质量的NaHCO3分别与盐酸反应时,消耗酸的量相等,求混合物中KHCO3、CaCO3的质量比。

[解]:设混合

物的质量为m

解得:因为,所以7、现有A、B、C三种白色固体及一种无色气体D。A、B、C均可溶于水,其中C的溶液为碱溶液,焰色反应均呈黄色,且四种物质中间存在如下反应关系:

①②③④试推断:A是________B是________C是_________D是________。

答案:A:Na2CO3B:NaHCO3C:NaOHD:CO2

或A:Na2SO3B:NaHSO3C:NaOHD:SO2

8、、NaHCO3和Na2CO3的混合物100g和20gNaOH固体混合物加热,充分反应后冷却称量,剩余固体质量为108g,求原混合物中Na2CO3的质量分数是多少?

[解]:设20gNaOH与足量NaHCO3反应减少质量为x,消耗NaHCO3质量为y

因为,所以肯定有过量的NaHCO3分解。

设:分解的NaHCO3为m

答:(略)。

9、现有和的混合物,为了测定x的值,某同学采用如下图装置进行实验:

(1)A的装置的作用是_____________________________

(2)B的装置的作用是_____________________________

(3)C的装置的作用是_____________________________

(4)若在试管A中装入和的混合物3.7g,用酒精灯加热到反应完全,此时B管增重1.89g,C管增重0.22g,则x值为______。

[解]:(1)加热使失去结晶水,使分解。

(2)吸收反应中生成的水。

(3)吸收CO2。

(4)答:(略)。

10、向5.68gCaCO3和MgCO3组成的混合物中加入足量的盐酸,将产生的气体通入500mL0.2mol/LNaOH溶液中,CO2完全被吸收,NaOH无剩余,把吸收CO2后的溶液在减压低温条件下蒸干,得无水固体5.92g。求混合物质MgCO3的质量分数。

第10篇

【关键词】元素化合物 逻辑体系 教学策略

从化学知识的形成和发展来看,化学知识是人类在对自然界中的化学现象进行积极主动观察的基础上,运用归纳、演绎、假设、模型化等思维方法形成的并经过实践检验的认识成果。其中,化学事实性知识是指反映物质的性质、存在、制法和用途等多方面内容的元素化合物知识,以及化学与社会、生产和生活实际联系的知识。有调查表明,影响学生学习事实性知识的因素有四个:一是学习者的已有知识及其准备;二是学习者的学习方法和认知策略;三是学习者的情感因素;四是学习者外部(教师和教材等)的组织和控制作用[1]。本文结合笔者多年的教学实践与研究,以苏教版《高中化学1》为例,阐述元素化合物知识的学习策略。

一、元素化合物知识的逻辑体系和内容特点

元素化合物知识作为中学化学内容的重要组成部分,是化学1模块教学内容的主要组成部分,在学生的化学学习中占有重要地位。课程标准中对元素化合物知识的处理,突破了传统的物质中心模式,不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质,而是从学生已有的生活经验出发,引导学生学习身边的常见物质,将物质性质的学习融入有关生活现象和社会问题的分析解决活动中,体现其社会应用价值。苏教版化学1元素化合物知识内容见右表。

苏教版元素化合物知识分布和教材编写思路

同时在元素化合物知识中还渗透了氧化还原反应,离子反应,酸、碱、盐的电离等概念原理。这些概念原理一方面是学生学习元素化合物知识必要的基础,另一方面有利于打破将元素化合物知识与概念原理知识学习截然分开的传统做法,有利于学生实现知识的整合。

由于化学必修教材打破了传统的律前、律后编排元素化合物知识的体系结构,不再刻意地追求元素化合物知识学习的原有系统性,而是将相关的元素化合物知识学习进行综合布局,将其放在最能发挥其教育教学功能的地方,让学生学习这些内容而最终获得发展。因而元素化合物知识呈现出内容具体、直观、容易理解的特点,学生在课堂上容易听懂,但由于内容缺乏系统性,学生在学习中抓不到重点,抓不住知识间的内在联系,学生不同程度地感到元素化合物知识学习困难等特点。因此教师应加强对新课程背景下元素化合物知识逻辑体系的分析,加强对学生学法指导,开展学习策略的研究,激发学生的学习兴趣,提高学生在课堂中的学习效率。

二、元素化合物知识的学习策略

从微观角度看,苏教版教材借助各种栏目完成了元素化合物内容的呈现,如“你知道吗”“调查研究”“观察与思考”“活动与探究”“交流与讨论”“问题解决”“信息提示”“拓展视野”“回顾与总结”“练习与实践”等。这些栏目蕴涵着丰富的教与学的方法,体现了新课程的理念,如果运用得当,既可以有效地改变学生的学习方法、调动学生学习的积极性,又能起到提高学生科学素养、培养学生科学探究能力的作用,对学生适应新课程教学活动起到很好的引领作用。为此,笔者认为教师应在以下四个学习策略上对学生加强引导。

1.回顾已知,联系生活,养成预习习惯。

根据现代心理学的研究,化学知识学习的过程实际上是输入的新知识被原有认知结构的同化,或者对原有认知结构进行调整、重新建构,从而形成新认知结构的过程。学习者总是在已有知识的基础上进行感知和加工活动,化学知识的形成、整合和运用需要已有知识的参与,化学知识学习的每一阶段都离不开已有知识的作用,因而已有知识是新知识学习中的一个重要制约因素。正如心理学家奥苏贝尔所指出的,“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么我将一言以蔽之:影响学习唯一的重要因素,就是学习者已经知道了什么,要探明这一点,并应据此进行教学”。教师要指导学生养成预习的良好习惯,只有会预习并处于良好准备状态的学生才能在课堂中快速进入学习状态。

如在“氯气的生产原理”教学中,教师可布置课本中的“调查研究”栏目内容:查阅有关资料,了解人们是如何从海水中获得和使用氯化钠的,并要求上交相关材料,教师审阅后选取有代表性的进行展示。在“二氧化硫的性质和作用”教学中,教师可布置教材中的栏目“你知道吗”中的“(1)为什么人们谈论酸雨时常常将其与二氧化硫联系在一起?(2)空气中的二氧化硫主要有哪些来源?”等问题,并要求在课堂内与同学交流讨论。教师也可自主开发相关的预习内容,事先印发给学生,通过学生的预习,在课堂导课中解决。如在“金属钠的性质与应用”一节教学中,可事先印发这样一则材料:2001年7月7日至9日接连3天,广州市珠江河段上惊现神秘“水雷”。7日早上10点多,漂在水面上的一个铁桶内突然蹿出亮黄色的火焰,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。直到中午,这个铁桶又连续爆炸了多次。后来经有关专家初步认定,铁桶内装的是金属钠。据调查共有8个装满金属钠的铁皮桶漂浮在水面上,其中5个已发生剧烈爆炸,另外3个还未爆炸。如果你在现场应怎么处理?……多数学生在阅读材料后会情不自禁地到课本中寻找答案,达到了预习的真正目的。当然,教师在预习内容的设计上要注意问题的合理性,预习的问题不宜过多,问题的设计应有一定的思维深度,对学生有一定的吸引力,有思想性,有情绪的唤醒,有认知的冲突,所涉及的内容应符合“最近发展区”原则等。

2.回归课本,阅读思考,解决疑惑问题。

笔者经常走进课堂听课,发现不少学生在听课过程中没有很好地利用课本,而对教辅用书却表现出浓厚兴趣。应试背景下学生不看书、不研究课本只做题的现象在不少学校屡屡出现。有些教师也错误地认为阅读是文科课程的事,理科课程只要会做题就可以,何必浪费时间在阅读课本内容上。作为学生不仅要读书,还要读好书,更要把书读好。教师要引领学生认真阅读课本的内容,明晰化学课本阅读的吸收功能、建构功能、审美功能和升华功能等四大功能[2]。笔者曾在钠与硫酸铜溶液反应的探究实验中设计了3个问题来说明学生阅读的重要性。(1)钠与硫酸铜溶液能反应吗?如果能反应预测一下,可能观察到什么现象?生成什么物质?(有学生说钠能置换出金属铜,也有学生说钠先与水反应产生氢气,不可能置换出铜,反应中产生了蓝色的氢氧化铜沉淀。)(2)大家可从氧化还原的角度展开思考,能否仔细分析一下反应是如何进行的?(有学生说铜离子的氧化性比氢离子强,根据氧化还原反应规律,强者先反应,应该有铜析出,但实验结果却没有铜析出,而是产生了氢氧化铜沉淀。)(3)请同学们翻开课本第13页,仔细观察图1-10,谁能解释这个实验的现象呢?(学生们翻开课本仔细阅读,终于有学生豁然开朗,那是由于离子表面被水分子所包围,便兴奋得跳了起来,明白了没有铜析出的真正原因。)如果学生能真正理解离子在水溶液中的存在形式,真正读懂图示的含义,也就能说明钠不能置换出铜的理由。同时通过阅读和思考还可发现课本中存在的一些问题,如课本第90页“硫磺(或硫铁矿石,如二硫化亚铁FeS2)在沸腾炉中与氧气反应生成二氧化硫”,这里的FeS2叫“二硫化亚铁”还是“二硫化铁”或者是“过硫化铁”?课本第52页“都放出CO2气体,但NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3”,这里放出CO2气体快,能否说明反应剧烈?等等。

3.勤于动手,积极实践,开展有效探究。

杜威强调科学教学不仅仅是教给学生探究的结论,而且需要学生形成探究的思维,掌握探究的操作程序,即让学生像科学家搞科学研究工作那样去探索和获取知识,即探究式学习。探究式学习是一种模拟性的、促进学生高级认知能力发展的教学活动。教师在课堂中要选择合适的内容,引导学生积极主动地参与探究活动的相关实践。教材中的“活动与探究”栏目就有让学生积极投身实践活动,在自主探究中享受发现的乐趣,引导学生大胆猜测,设计方案,进行实验,搜集资料,分析推理,得出结论的教学功能。

如在碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较教学中,教师先让学生仔细阅读课本第52页表2-4中提供的信息。然后设计实验方案,区别碳酸钠与碳酸氢钠固体。从实际教学情况来看,学生从水溶性、溶液的酸碱性、热稳定性、与酸反应剧烈程度等视角,设计出很多种方法。尽管有些方法不太合理,有些方法虽合理但可操作性不强,但是经过探究式学习,学生不仅仅从中学会了实验优劣的评价思路和方法,同时学生主体地位得以充分体现,在教师的引导、点拨下开展探究学习,培养了学生的动手能力和观察能力,通过师生的互动交流,学生的表达能力和总结归纳能力也得到了提升。充分体现了实践―认识―再实践―再认识的科学认识规律。

值得注意的是,教师在设计探究活动时,必须要考虑到活动探究的价值,它包括:有明确的探究目标;与学生的已有知识经验相联系;符合学生的认知发展水平;能够激发学习动机和学习兴趣;探究活动的可操作性等要素。我们也需谨防走入这些误区:当前不少课堂在进行探究性学习时,过分强调学生的主体地位,弱化教师的指导作用;脱离学生实际,盲目开展探究活动,过分注重探究过程,忽视探究的结果;重视知识能力的培养,忽视态度、价值观的培育[4]。

4.整理归纳,自主建构,创立知识网络。

建构主义学习理论认为,学习不是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生自己建构知识的过程;学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义,这种建构是无法由他人代替的。苏教版教材有一个很好的栏目“整理与归纳”,每个专题的最后都有本专题以知识网络的形式呈现的小结,它是一个让学生学会自主建构知识网络的典范。

在教学中,教师可充分发挥学生的想象力和创造力,对所学内容按照自己对知识的理解进行建构。青年教师胡烨丽在2011年浙江省高中化学优质课评比中,教学设计精彩,表现突出,尤其在最后一个环节展示网络图(如下图),布置研究性学习,在评委中引起强烈反响,从而获得了一等奖[5]。如此结尾既激发了学生的学习兴趣,鼓励学生创新思维,也给学生提供一种元素化合物知识的学习方法。

元素化合物相互转化的网络图

学有法,但无定法,学有千万种,但不管怎样,教师要真正找到一条出路,让学生化学学习能力、化学素养的提升和考试成绩的提高统一在一个过程里,按照学化学的规律来学化学,在学好化学的同时能够感受到过程的快乐,这是关系到学生一辈子的事。■

【参考文献】

[1]吴江明.高中化学事实性知识学习影响因素的现状调查[J].化学教育,2005(8).

[2]包朝龙.读是远见,不读是悔[J].教学月刊,2012(6).

[3]包朝龙.科学探究的误区及其对策[J].现代中小学教育,2005(6).

第11篇

【摘要】 目的 建立一种对苯安莎类抗生素特异的颜色反应早期鉴别方法。方法 根据碱性处理苯安莎类抗生素,使其安莎链与苯环连接的酰胺键开裂后化合物呈紫色的原理,建立了将发酵液粗提品进行薄层色谱层析后采用2.0mol/L NaOH溶液喷涂显色的早期鉴别方法;以格尔德霉素为例,在硅胶板上的检测灵敏度为4μg。结论 采用该颜色鉴别反应方法:①对两株确证为新的格尔德霉素产生菌Streptomyces sp. 44以及Streptomyces sp. 357进行了佐证;②对吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997的一株格尔德霉素生物合成后修饰基因阻断变株CT1中产生的格尔德霉素前体物及其类似物,在硅胶板上进行了快速定位和初步鉴别。

【关键词】 苯安莎类抗生素; 酰胺键; 颜色反应; 鉴别

ABSTRACT Objective Establishing a simple and sensitive method for early preliminary discrimination of benzenic ansamycins and their derivatives. Method Most natural benzenic ansamycins are yellow compounds, some are white or colorless compounds. After treatment of alkali such as NaOH or sodium methoxide, which breaks the amide bond formed between the benzenic aminogroup and the ansabridge′s terminal carboxygroup, benzenic ansamycins such as geldanamycin changed its color from yellow to purple. The minimal detection limit of this method on the silica gel plate for geldanamycin was 4μg with NaOH (2.0mol/L) sprayed. Results This color change reaction method was used successfully for early preliminary discrimination of geldanamycin produced by two soilisolated novel strains, Streptomyces sp. 44 and Streptomyces sp. 357, with ansamycin producing potential(s), and fast location and preliminary discrimination on silica gel plate of geldanamycin derivatives produced by CT1, a mutant strain of Streptomyces hygroscopicus 17997 with one of the geldanamycin biosynthetic tailoring genes being disrupted.

安莎类抗生素具有重要的生物学活性,例如,利福霉素是目前临床上最重要的抗结核病药物之一;格尔德霉素(geldanamycin)具有抗肿瘤和抗病毒活性等。安莎类抗生素还具有抗细菌(革兰阳性菌)、抗霉、抗酵母和抗原虫等活性。因此,安莎类抗生素日益受到人们的重视。

安莎类抗生素为一个脂肪链(称为安莎桥)连接于芳香环的两个不相邻原子间的一类化合物,其中的芳香环有苯环和萘环两种,所以安莎类抗生素可以分为苯安莎类抗生素(例如格尔德霉素)和萘安莎类抗生素(例如利福霉素)两种。在已知的安莎类抗生素中,无论是苯安莎类抗生素还是萘安莎类抗生素,其安莎桥的一端均通过酰胺键与芳香环相连(迄今唯有萘安莎类抗生素红迪菌素例外,其酰胺键上的羰基被进一步还原)。

在微生物次级代谢产物筛选的过程中,陆续有安莎类抗生素被发现的报道。例如,GlaxoWellcome公司的Stead等[1]在筛选抗制癌蛋白M抑制剂的过程中从一株链霉菌的次级代谢产物中发现了一组格尔德霉素类似物,日本的Hosokawa等[2,3]在筛选肿瘤细胞系的生长抑制剂中获得了噻唑三烯霉素(thiazinotrienomycins),Kakeya等[4]在筛选白血病细胞系IL60的细胞凋亡诱导剂中得到了胞三烯菌素A(cytotrienin A)。除莠霉素和格尔德霉素都是较早发现的苯安莎类抗生素,具有除草、抗菌、抗肿瘤和抗病毒等活性;格尔德霉素由于其优越的抗肿瘤活性,目前受到重视;在国内,胡海峰[5]、朱宝泉[6]等在免疫抑制剂的筛选过程中获得了除莠霉素A及其产生菌和格尔德霉素及其产生菌。但是至今还没有见到有关安莎类抗生素早期鉴别方法的报道。

本文作者所在实验室根据安莎类抗生素的生物合成原理,建立了一种专门针对安莎类抗生素产生菌的分子筛选模型。从土壤分离的约1900株未知放线菌中筛选得到了一批具有产生安莎类抗生素潜能的放线菌[7],这些菌株的发酵产物绝大多数具有抗菌、抗病毒或抗肿瘤活性。如何从这些阳性菌株的发酵产物中快速、准确地鉴别安莎类抗生素,显得特别重要和迫切。

多数安莎类抗生素具有颜色(多为黄色),安莎桥中含有三烯键的安莎类抗生素具有特征性的紫外吸收峰(268、278和290nm);这些性质对于鉴别安莎类抗生素有一定帮助,但不能够作为比较可靠的、早期鉴别安莎类抗生素的方法。安莎类抗生素的分子结构中,安莎桥的一端通过酰胺键与芳香环相连。Schnur等[8]利用甲醇钠(一种强碱)使格尔德霉素的酰胺键开裂,产生了紫色化合物(图1)。我们推测NaOH同样具有开裂格尔德霉素的芳香环与安莎桥之间形成的酰胺键作用。杨红玲等[9]在除莠霉素A(herbimycin A)结构类似物的分离鉴定中提及用碱处理除莠霉素A及其衍生物可以产生紫色化合物。

格尔德霉素和除莠霉素A均属于苯安莎类抗生素。通过碱性处理使苯安莎类抗生素中芳香环与安莎桥之间形成的酰胺键开裂、产生紫色化合物,有可能成为早期鉴别苯安莎类抗生素的一个特异性颜色反应方法。本文表明该颜色反应可用于具有产生安莎类抗生

图1

CH3ONa打开格尔德霉素的芳香环与安莎桥之间形成的酰胺键素潜能的放线菌发酵液粗提物的分析,并在苯安莎类抗生素(格尔德霉素)的生物合成基因阻断变株发酵产物的早期鉴别中,也发挥了显著作用。

1 材料与方法

1.1 材料

(1)菌株 Streptomyces hygroscopicus 17997CT1,格尔德霉素生物合成后修饰基因阻断变株[10](原株具有格尔德霉素产生能力);链霉菌Streptomyces sp. 44以及Streptomyces sp. 357为从土壤中分离的2株发酵产物未知的链霉菌(AHBA合酶基因筛选阳性菌株)[7];这些菌株均为本实验室保存菌株。

(2)试剂 甲醇钠(sodium methoxide,anhydrous powder)为ACROS ORGANICS公司试剂。NaOH为国产分析纯化学试剂。格尔德霉素对照品,本实验室自备。利福霉素SV标准品购自中国药品生物制品检定所。硅胶板为青岛海洋化工厂分厂GF254产品和德国Merck公司Silica Gel 60 F254产品。

1.2 方法

取一定量格尔德霉素对照品或待测菌株发酵上清液的乙酸乙酯提取物,溶于无水甲醇中,点样于硅胶板上,在乙酸乙酯∶二氯甲烷∶正己烷∶甲醇(9∶6∶6∶1)溶媒系统中展层。展层结束后,用少量NaOH(2.0mol/L)溶液进行喷涂,观察TLC平板上的颜色变化,照相记录。

取一定量格尔德霉素对照品或待测菌株发酵上清液的乙酸乙酯提取物,溶于无水甲醇中,于玻璃试管或eppendorf管中直接加入约等质量的NaOH(浓度为2.0mol/L)或甲醇钠(固体粉末,或者其甲醇溶液),观察颜色变化,采用上述溶媒系统进行硅胶板展层分析。

2 结果与讨论

2.1 格尔德霉素的显色反应

格尔德霉素对照品不同量(4、8、16、32μg)在硅胶板上用NaOH(2.0mol/L)喷涂后的显色。可以看出,格尔德霉素用碱处理后的显色反应检测灵敏度(4μg)高于其本身具有的颜色。

2.2 三株链霉菌发酵上清液乙酸乙酯提取物中苯安莎类抗生素的早期鉴别

两株链霉菌菌株Streptomyces sp. 44和Streptomyces sp. 357,是本文作者实验室采用AHBA合酶基因PCR筛选模型获得的AHBA合酶基因阳性菌株,推测具有产生安莎类抗生素的可能性;吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997 CT1为格尔德霉素生物合成后修饰基因阻断变株(简称CT1),推测仍然具有合成格尔德霉素前体物的能力。这三株链霉菌的发酵上清液乙酸乙酯提取物在硅胶板上展层后用2.0mol/L NaOH喷涂前和喷涂后的显色反应(图2),可以初步确定Streptomyces sp. 44和Streptomyces sp. 357两株菌发酵液中产生的与格尔德霉素对照品在硅胶板上Rf值相同的物质为格尔德霉素(化学分离与鉴定已证实它们为格尔德霉素,结果另文发表)。格尔德霉素生物合成后修饰基因阻断变株CT1发酵液中的化合物CT17,显示明显的紫色反应,提示其为格尔德霉素生物合成前体物(已经证实其为7脱氨甲酰基4,5双氢格尔德霉素[10])。变株CT1发酵液中的化合物CT11,在用2.0mol/L NaOH喷涂后,颜色逐渐变为偏红紫色。将化合物CT11纯化后,硅胶板展层并进行2.0mol/L NaOH喷涂显色,结果也是逐渐变为偏红紫色,提示其为一个新的格尔德霉素类似物(已经证实其为一个新结构的格尔德霉素类似物,结果另文发表)。

3 讨论

对于NaOH作用于苯安莎类抗生素后的显色反应机制,本文作者曾以格尔德霉素为例进行了初步探索。格尔德霉素分别与甲醇钠(溶于甲醇)和NaOH(溶于水)于Eppendorf管中作用后,在乙酸乙酯∶二氯甲烷∶正己烷∶甲醇(9∶6∶6∶1)溶媒系统(需要滴加数滴冰乙酸,可将-COONa转换为-COOH)中展层后的紫色化合物Rf值(约0.30)基本相同(显著小于格尔德霉素本身的Rf值0.63)。在乙酸乙酯∶二氯甲烷∶正己烷∶甲醇(9∶6∶6∶1)溶媒系统中如果不滴加冰乙酸进行展层,那么NaOH作用于格尔德霉素后的部分(甚至全部)产物在硅胶板点样原点上保持不动的鉴别(NaOH喷涂后)(形成羧酸钠盐的缘故)。这些现象说明NaOH也是将格尔德霉素芳香环上的氨基与安莎桥上的羧基所形成的酰胺键开裂、产生紫色化合物(图1)。甲醇钠开裂酰胺键的反应机制是碱催化醇解,NaOH开裂酰胺键的反应机制是碱性条件下水解,二者作用于格尔德霉素后产生的紫色化合物是有细微结构差异的,但尚不至于造成硅胶板上Rf值显著差异。

NaOH用作硅胶板喷涂显色的效果明显好于甲醇钠,加上NaOH便宜、易得,因而采用NaOH溶液喷涂硅胶板显色更加经济、方便和有效。

格尔德霉素和除莠霉素A具有本文介绍的显色反应,这两个化合物均属于苯(醌型)安莎类抗生素。双氢除莠霉素A属于苯(酚型)安莎类抗生素,杨红玲等提及该化合物也具有遇碱显示紫色的反应[9]。本文作者推测,含有三烯键的苯(醌型)安莎类抗生素如安莎三烯(ansatrienin)[11],也可能具有本文介绍的紫色反应。某些苯安莎类抗生素如部分柄型菌素(ansamitocin)类化合物,其芳香环与安莎桥之间的酰胺键被进一步修饰与取代,这类苯安莎类抗生素是否具有本文介绍的显色反应,尚不清楚。

不同的苯安莎类抗生素在酰胺键开裂的难易程度以及开裂后的化合物颜色方面可能会存在一定的差异。本文中的格尔德霉素类似物CT11和CT17分别为格尔德霉素的芳香环和安莎桥上发生修饰或变化后的衍生物。CT17用NaOH喷涂后即刻显示紫色,CT11用NaOH喷涂后约20min显示偏红紫色,提示苯安莎类抗生素芳香环上的取代基变化,不仅对酰胺键开裂后的化合物颜色有一定影响,对NaOH开裂酰胺键的速度也有影响;而苯安莎类抗生素安莎桥上的取代基变化对NaOH开裂酰胺键的速度以及酰胺键断裂后化合物的颜色影响较小。

由于微生物次级代谢产物化学结构的复杂性和多样性,本文介绍的颜色反应可能仅适用于已知具有安莎类抗生素产生潜能的放线菌所产生的次级代谢产物中苯安莎类抗生素的早期、初步鉴别和定位,如果用于从大量的放线菌次级代谢产物中早期发现苯安莎类抗生素,有可能会产生许多假阳性结果,因为遇碱变紫色的化合物并不一定都是苯安莎类抗生素;已知羟基醌类化合物在碱性溶液中也发生颜色改变,使颜色加深,多呈橙、红、紫红色及蓝色,羟基蒽醌类化合物遇碱显示红~紫红色(Borntrger′s反应)[12]。

本文作者曾经用甲醇钠和NaOH分别作用于萘安莎类抗生素——利福霉素SV样品(溶于甲醇,液体试管中反应),未见紫色反应,硅胶板分析亦未见利福霉素SV的Rf值变化。萘安莎类抗生素的早期鉴别尚待进一步研究。

致谢:感谢中国医学科学院医药生物技术研究所化学合成室李卓荣研究员、王玉成研究员对本文部分实验结果的分析与解释。

参考文献

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[2] Hosokawa N, Naganawa H, Hamada M, et al. New trieneansamycins, thiazinotrienomycins F and G and a dieneansamycin, benzoxazomycin [J]. J Antibiot (Tokyo),2000,53(9):886~894.

[3] Hosokawa N, Naganawa H, Inuma H, et al. Thiazinotrienomycins, new ansamycin group antibiotics [J]. J Antibiot (Tokyo),1995,48(6):471~478.

[4] Kakeya H, Zhang H P, Kobinata K, et al. Cytotrienin A, a novel apoptosis inducer in human leukemia HL60 cells [J]. J Antibiot (Tokyo),1997,50(4):370~372.

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[6] 朱宝泉,胡海峰,张琴,等. 微生物来源免疫抑制活性化合物SIPI1001的研究[J]. 中国天然药物,2003,1(1):54~56.

[7] 武临专,张会图,韩锋,等. 具有产生安莎类抗生素潜能的放线菌的分子筛选[J].中国抗生素杂志,2008,33(7):396~402.

[8] Schnur R C, Corman M L, Gallaschun R J, et al. erbB2 oncogene inhibition by geldanamycin derivatives: synthesis, mechanism of action, and structureactivity relationships [J]. J Med Chem,1995,38(19):3813~3820.

[9] 杨红玲,黄为一,杨益平. 除莠霉素A结构类似物M3、M4的分离鉴定及对肿瘤细胞的活性[J]. 中国抗生素杂志,2006,31(5):274~277.

第12篇

2007年高考已经落下帷幕,人们对于理科综合试卷(全国卷I和II)化学试题以及这些试题的答案出现了一些议论,下面对人们议论的一些问题分析如下

12007理科综合试题(全国卷II)13题的分析

13.在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80ml浓度为0.5mol/l的HCl溶液中和,则该生成物的成分是

A.Na2OB.Na2O2

C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2

该题答案为C

分析:

一般同学的想法为钠的含氧化合物中只有Na2O或Na2O2,超氧化钠NaO2是不存在的,因此将D选项排除,进而经过简单计算确定该题答案是C。我们认为这种分析解题虽然可以得到答案,但是思维的过程是片面的,研究表明NaO2是存在的,是一种黄色易潮解的粉末,在一定条件下有如下转化关系

它和盐酸反应的方程式为:4NaO2+4HCl=4NaCl+3O2+2H2O

在考虑这一反应的基础上才能完整地明确题意,不然会产生一定的误解。

22007理科综合试题(全国卷II)27题的分析

27.现有五种离子化合物A、B、C、D和E,都是由下表中离子形成的:

为鉴别它们,分别完成以下实验,其结果是:

a. B和D都不溶于水,也不溶于酸;

b. A溶于水后,与上述某阳离子反应可生成B,且A溶液与过量氨水反应生成白色沉淀

c. C溶于水后,与上述某阳离子反应可生成D,且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀

d. E溶于水后,与上述某阴离子反应可生成B;

e. A溶液与适量E溶液反应生成沉淀,再加入过量E溶液,沉淀量减少,但不消失。

请根据上述实验结果,填空:

⑴写出化合物的化学式:A Al2(SO4)2C AlCl3

D AgCl E Ba(OH)2

⑵A溶液与过量的E溶液反应后,最终得到的沉淀的化学式是BaSO4

分析:

该题的题干是“现有五种离子化合物A、B、C、D和E”,而该题给出答案中的化合物有两种C(AlCl3)和D(AgCl)不是离子化合物,因而答案会和题干发生矛盾,这就使很多老师和同学对这一问题产生疑问,研究认为AlCl3(离子分数为43.0%,Al-Cl是弱极性键)或AgCl(离子分数为26%,Ag-Cl是很弱极性键)主体表现为共价化合物的性质,因此我们认为该题的题干改成“现有五种化合物A、B、C、D和E,都是由下表中离子形成的:”为好,这样就会避免一些矛盾,使试题内容更科学。

32007理科综合试题(全国卷II)29题的分析

29.某有机化合物X(C7H8O)与另一化合物Y发生如下反应生成化合物Z(C11H14O2):

X+Y Z+H2O

(1)Y的分子式是C4H8O2,可能的结构简式是:

CH3CH2CH2COOH和CH3CH(CH3)COOH

(2)Y有多种同分异构体,其中一种同分异构体E发生银镜反应后,其产物经酸化可得到F(C4H8O3)。F可发生如下反应:

该反应的类型是酯化反应(或消去反应),E的结构简式是CH2(OH)CH2CH2CHO

分析:该题(2)所给答案为:

该反应的类型是酯化反应(或消去反应)E的结构简式是 CH2(OH)CH2CH2CHO, 对第一个空所描述的反应类型为酯化反应这是没有问题的,但这一反应也叫消去反应吗?很多同学和老师对这一问题产生异议,要想明确这一反应是否为消去反应,首先应明确两个概念

⑴消去反应:有机物在适当的条件下,从分子中相邻的两个碳原子上去掉H2O、HX、NH3等小分子而生成不饱和(双键或三键)化合物的反应

⑵脱水反应:有机化合物分子内或分子间脱去羟基和氢并结合形成水分子的反应

从上述两个定义中明显看出高考题所给参考答案“…酯化反应(或消去反应)…”中的消去反应是不准确的,我们认为高考题参考答案改为“…酯化反应(或脱水反应)…”更好。

42007理科综合试题(全国卷II)28题的分析

28.(15 分)

水蒸气通过灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是CO是H2,还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,证明上述混合气体中有CO和H2。(加热装置和导管等在图中略去)

回答下列问题:

(1)盛浓H2SO4 的装置用途是除去水蒸气, 盛NaOH溶液的装置用途是除去二氧化碳。

(2)仪器 B 中需加入试剂的名称(或化学式)是:CuO,所发生反应的化学方程是:CuO+H2=Cu+H2O,CuO+CO=Cu+CO2

(3)仪器 C 中需加入试剂的名称(或化学式)是:无水硫酸铜, 其目的是检验水的存在。

(4)按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:g-ab-kj-hi-cd(dc)-fe-lm。

(5)能证明混合气中含有 CO 的实验依据是 原混合气体中的CO2已被除去,其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊。

(6)能证明混合气中含有H2的实验依据是原混合气体中的水被除去,其中H2与CuO反应生成的水使无水CuSO4由白色变篮色。

分析:该题瑕疵是没有考虑CO对环境的影响问题,(4)的答案难以和(5)、(6)的答案相匹配,按照⑸的答案难以判断原混合气体中的CO2已被除去,如果答案为(4)(g-ab)-kj-lm①-hi-cd(dc)-fe-lm② 、(5)lm①处石灰水未见浑浊,lm②处澄清石灰水变浑浊,同时提供尾气处理装置,并把这个尾气装置放在lm②后面,则试题会更科学。

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