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金屬的化學性質范文1
實驗
〔中圖分類號〕 G633.8
〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2013)
10—0090—01
高中化學教師應運用“實驗、觀察、思考、分析、得出結論”的方法進行探究式教學,注重培養學生探究、分析、推理和判斷的能力,讓學生在掌握知識的同時,提高化學素養。本人愿就自己的教學實踐談一點教學體會。
一、 做好高中和初中課程的銜接
回顧初中化學中金屬鋁、鐵的性質,金屬活動性順序,金屬與酸或鹽溶液反應的規律。教師可以設計并用投影儀進行演示:金屬元素在地殼中含量比例各是多少;金屬有哪些物理共性;畫出Na、Mg、Al的原子結構示意圖,分析它們的原子結構以及與金屬的化學性質的聯系;展示教材中金屬發生化學反應的照片,分析這些反應,寫出化學方程式;總結金屬有哪些共同的化學性質。然后讓學生思考、回答,畫出Na、Mg、Al的原子結構示意圖,最后在老師引導下得出結論:金屬最外層電子數較少容易失去,單質常表現出還原性。
為了更好地鞏固知識,教師可進行小結:金屬有導熱性、導電性和延展性。金屬單質往往具有還原性,可以與非金屬、酸及某些鹽反應。通過總結金屬的通性,使初中所學的知識系統化,再從高中的離子反應、氧化還原反應理論及物質的分類的角度,對金屬的性質進行重新認識,做到初中與高中化學的有機銜接,為學生學習新內容奠定基礎。
二、在實驗中學習化學
以往學生對“金屬的化學性質”的認識主要通過實驗、視頻和討論生活、生產中的實例而獲得?,F在則要更加注重實驗,“實驗探究法”是學習化學最常用的方法。
1.讓學生操作“鈉的緩慢氧化、鈉的燃燒”實驗。教師可讓學生細心觀察金屬鈉:銀白色、金屬光澤、固體、質軟,放置一段時間后鈉表面變暗。再觀察鈉的燃燒現象:鈉先熔化成小球,然后燃燒,發出黃色火焰并生成一種淡黃色固體。
讓學生思考:金屬鈉除了能與氧氣反應外,能否跟其他非金屬單質反應?學生思考、討論、發言后,老師指導學生寫出鈉與氯氣、硫反應的化學方程式。
最后教師小結:金屬元素原子的最外層電子數較少,電子容易失去;單質往往表現出還原性;遇到氧化劑時,就會發生氧化還原反應,因此除了能被氧氣氧化外,金屬還能被氯氣、硫等具有氧化性的物質所氧化,生成相應的氯化物、硫化物;反應條件不同,產物就不同,鈉在緩慢氧化后生成白色固體Na2O,加熱后生成淡黃色固體Na2O2。
2.透過現象看本質。讓學生通過觀察“鈉與水反應”的實驗現象分析總結鈉的性質。①鈉浮在水面,說明鈉的密度小于水;②鈉熔化表示該反應放熱,鈉的熔點低;③鈉在水面游動,說明該反應有氣體產生;④啟發學生思考:溶液中加入酚酞變紅,證明Na與H2O反應生成了NaOH,但生成的氣體是什么呢?⑤用多媒體播放對該反應的產物H2的檢驗。讓學生領會通過實驗現象分析總結物質性質即透過現象看本質的方法。
3.充分發揮實驗的作用,讓學生獲得感性知識?!颁X箔燃燒”的實驗:首先提出鋁與氧氣能否反應的問題,然后讓學生將打磨后的鋁箔和未打磨的鋁箔分別放在火焰上加熱。學生發現鋁箔發紅蜷縮,失去光澤,熔化后不往下落(原因:鋁箔打磨后很快形成氧化膜從而阻止燃燒)。這時教師應提示,充分燃燒需要有足夠的接觸面積;將鋁粉撒到火焰上,有耀眼白光,證明鋁與氧氣在一定條件下能發生反應。
金屬的化學性質范文2
關鍵詞:科學探究;合作探究;體驗探究;激發興趣;合作學習;小組討論
《義務教育化學課程標準》要求,初中化學的主旨是提高學生的科學素養,主要目的是培養學生善于動手、善于觀察、善于思考的能力,使學生學會從客觀事實中歸納得出結論的方法,使學生運用所學的理論知識,解決問題的能力得到提高。
本節課是在上一節介紹金屬物理性質的基礎上,側重介紹金屬的化學性質,以及金屬的活動性順序。教材的重點放在對金屬活動性順序的探究上,采用實驗―討論的探究模式,通過對實驗事實的分析由學生自己歸納得出轉換反應的特點,并通過對某些金屬活動性的比較,進而引出金屬活動性順序。
根據這一教育理念,結合教材內容特點及學生認知情況,在教學設計時,我以學生已知的內容為基礎,以實驗探究作為突破口,引導學生采取分類研究、對比分析的方法認識置換反應,歸納總結金屬的有關反應規律,并通過對規律的應用,達到落實知識、形成能力的目的。根據這一教學理念,具體教學設計:A金屬與氧氣反應教學采用回顧―自主學習的教學方法。B金屬活動性順序的教學采用實驗探究的教學方法。
一、創設情境
都說真金不怕火煉,我手里的這枚戒指遇到火會怎么樣呢?學生會回答無變化。這個事例會證實金光閃閃的金首飾總是會閃閃發光,而鐵制品會銹跡斑斑為什么呢?學生會陷入猜想,因為這是用金屬的物理性質不能解釋的,此時引起了學生的好奇心和求知欲,這也就把學生帶入一個想知道為什么的情境中。
二、活動探究
1.金屬與氧氣反應
在教學中我采用的是“溫故而知新”的教學策略,學生書寫金屬鐵生銹及鐵在純氧氣中燃燒的化學方程式并回答觀察到的現象,反應的劇烈程度為什么不一樣?同樣的金屬鎂既可以在空氣中點燃又可以在純氧氣中燃燒,而鐵只能在空氣中燃燒為什么呢?
繼而引出金屬的活動性。
2.金屬活動順序的探究
(1)金屬與酸反應
在探究實驗中結論的可靠性是很重要的,因此,教師要提醒學生控制相似的實驗條件,選用金屬片大小要相近,溶液濃度要統一,反應時間也應該一致。
探究:A鎂、鋅、鐵、銅與稀鹽酸反應。
B鎂、鋅、鐵、銅與稀硫酸反應。
這一環節中,要組織好小組間的討論。上述四種金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應的現象及結論,為什么有的金屬與酸反應產生的氣泡多,而有的少,有的甚至一個氣泡都沒有,學生小組討論后分析得出結論。
(2)金屬與鹽反應
實驗探究:①鋁絲浸入硫酸銅溶液中
②銅絲浸入硝酸銀溶液中
③銅絲浸入硫酸鋁溶液中
這一環節要提醒學生注意以上現象為什么鋁絲浸入硫酸溶液中有紅色物質析出,而銅絲浸入硫酸鋁中沒有物質析出?這說明了什么?
通過以上探究過程的結果,師生共同總結歸納出金屬活動性順序表及其用途。
金屬的化學性質范文3
關鍵詞:數學模型 探究 進化實質
現代生物進化理論認為,生物進化的基本單位是種群,生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。普通高中生物課程標準規定學生能夠“說明現代生物進化理論的主要內容”。在組織教學的過程中如何采用問題探究的方法讓學生形成進化的觀點,揭示進化的實質是本節課要解決的核心問題。
一、 教學目標
1.知識目標:解釋種群是生物進化的基本單位;簡述基因頻率的概念及基因頻率的計算方法;說出突變和重組為生物進化提供原材料的原因;舉例說明自然選擇在生物進化中的作用。
2.能力目標:運用數學方法討論種群基因頻率的變化。
3.情感態度與價值觀目標:形成生物進化的觀點。
二、教學過程
上課前,教師可以按照4位學生為一個小組進行分組,以方便分組探究課堂上的幾個問題。教師先準備好樺尺蠖夜間活動、白天棲息在樹干上的生活視頻,激發出學生的學習興趣。整個課堂緊緊圍繞“樺尺蠖為什么會發生黑化的現象”為主題,運用教學模型的辦法來進行合作探究。
(一)合作探究一:進化的對象是什么
圍繞引課的視頻作為背景材料:英國的曼徹斯特地區有一種樺尺蠖,它們夜間活動,白天棲息在樹干上。樺尺蠖的體色受一對等位基因s和s控制,黑色(s)對淺色(s)是顯性的。19世紀中葉以前,樺尺蠖幾乎都是淺色型的,隨著英國工業革命的發展,污染加重,到了20世紀中葉,黑色樺尺蠖卻成了常見類型。提出小組合作探究的三個問題:
問題1:在近1個世紀中樺尺蠖種群發生了什么變化?
問題2:這種現象在生物學中叫什么?為什么會發生?
問題3:產生的新基因如何才能保存下來?
教師可以抽取每一個小組推薦的學生把小組合作探究的結果交流出來,從而得到共同的答案。第一個探究活動完成后,學生已經對生物進化的概念有了一定的了解,這就為我們接下來探究進化的實質做了鋪墊。
在這三個問題的處理中,教師可以適當把基因庫、基因頻率、基因型頻率的概念明確給學生,并用一個例題來加以鞏固:某樺尺蠖種群中,黑色的基因為s,淺色的基因為s,調查發現100個個體中發現ss、ss、ss的個體分別占10%、20%、70%,那么s、s的基因頻率是多少?學生很容易計算出s的基因頻率為20%,s的基因頻率為80%。
假設上述例題中的群體滿足以下五個條件,請學生完成表格1:
(1)昆蟲群體數量足夠大。(2)全部的雌雄個體間都能自由并能產生后代。(3)沒有遷入與遷出。(4)ss、ss、ss三種基因型昆蟲的生存能力完全相同(也就是說自然選擇對s、s控制的翅型性狀沒有作用)。(5)也沒有基因突變和染色體變異。請學生填表計算子一代的基因頻率與基因型頻率, 并推算子二代、子三代的基因頻率和基因型頻率。
表格1
通過計算,學生會發現子一代、子二代達到穩定后ss、ss、ss的基因型頻率分別為4%、32%、64%;而種群的基因頻率s、s卻沒有發生變化,仍然是20%和80%。學生自然發現在這個過程中種群的基因頻率并沒有發生改變。這時候,教師可以提問:上述計算結果是在滿足五個假設條件的基礎上計算的,可以說是理想條件,在這種條件下,種群發生進化了嗎?學生回答并沒有發生進化,如果再此過程中發生基因突變,種群基因頻率會發生變化嗎?自然過渡到“那怎樣的情況才算發生了生物進化的現象”。
(二)合作探究二:進化的內因是什么
還是以樺尺蠖的黑化現象為例,請學生分組探討下面這個問題:黑色樺尺蠖出現是在英國工業化污染之前還是之后?什么原因導致黑色形狀出現的呢?很顯然,黑色的樺尺蠖不是煙熏出來的,而是由于基因突變產生新的性狀,并且在后代的繁殖過程中出現基因重組,才形成多種多樣的基因型,從而構建以下概念圖:
通過這個概念圖的構建,學生不難發現可遺傳變異是生物進化的內因,為生物進化提供最原始的材料。但是變異后的樺尺蠖不是一定都是黑色的,因為變異是不定向的,那又是什么決定生物進化的方向呢?
(三)合作探究三:進化的外因是什么
其實,這個探究的目的就是要分析進化的方向
是受什么控制的,從而提出“探究自然選擇對種群基因頻率的影響”的問題,并且讓學生做出“自然選擇確實會對種群基因頻率產生影響”的假設。但是這個實驗我們很難操作,所以可以借助教材上用創設數字化問題情境的方法來進行探究。
用數學方法來討論一下樺尺蠖基因頻率變化的原因。1870年樺尺蠖的基因型頻率為ss 10% ; ss 20%; ss 70%,在樹干變黑這一環境條件下假如樹干變黑不利于樺尺蠖的生存,使得種群中淺色個體每年減少10%,黑色個體每年增加10%,以后的幾年內,樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少呢?
表格2
通過學生的計算,最終可以得出以下結果,見表格3:
表格3
此時,可以提問學生:此結果支持你的假說嗎?假設成立,從而得出結論:自然選擇決定生物進化的方向。現在,教師就可以在ppt上比較表格1和表格3,最初時兩個模型的的基因型頻率和基因頻率都是一樣,表格1是理想狀態下的數據;表格3則是考慮變異和自然選擇下的數據,分析得出表格3的情況下種群發生了生物進化,最終揭示出生物進化的實質是“種群基因頻率的改變”。
通過以上對于兩種不同情況的比較探究,學生能夠很輕松地發掘出生物進化的實質,并且采用數學模型來體驗探究的樂趣,對提高學生計算能力、科學素養具有十分重要的作用。
三、教學反思
本節課以幾個學生探究活動為主線,層層深入,由易到難,目的就是為了探究出“生物進化的實質”。這樣的方法不僅有利于培養學生的學習興趣,而且對于培養學生學會科學探究的科學素養起到良好的作用,學生在學習知識的過程中體會到探究的樂趣。
科學探究的主體是學生,所以我們的教學設計一定要以學生為主題,設計的問題要讓學生有切入點,有能力回答,或者通過小組合作討論后可以得出結果。體現出以學生為主體地位,營造出課堂中的輕松活潑、師生平等、和諧的課堂氣氛,這樣才能真正發揮出探究活動的意義。
參考文獻:
金屬的化學性質范文4
[關鍵詞]一枝黃花屬; 化學成分; 生物活性
Review on research progress of chemical constituents and bioactivities of Solidago
SHEN Xiao1,2, ZOU Zhengrong1,2*
(1 College of Life Science, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, China;
2 Key Laboratory of Protection and Utilization of Subtropic Plant Resources of Jiangxi Province, Nanchang 330022, China)
[Abstract]The species of the Solidago are abundant and possess great value in medicine Many relevant researches of chemical constituents and bioactivities from the genus Solidago have been further reported by many scientists The review is to present an overview about studies on chemical constituents and bioactivities of the Solidago since 2011, which will provide some foundations and references for the later study
[Key words]Solidago; chemical constituents; bioactivities
doi:10.4268/cjcmm20162303
一枝黃花屬Solidago L植物屬桔梗目Campanulales菊科Compositae,全球約120種,主要分布于北美,少數分布于歐洲和亞洲。中國主要分布有4種:加拿大一枝黃花S canadensis L、毛果一枝黃花S virgauren L、鈍苞一枝黃花S pacifica Juz和一枝黃花S decurrens Lour[1]。一枝黃花屬植物資源豐富,含多炔、二萜、三萜、三萜皂苷、酚類及揮發油等多種生物活性成分,具有抗菌、抗炎、抗腫瘤、殺蟲、利尿等作用,藥用價值極高[23]。近年來許多學者對一枝黃花屬植物的化學成分及其生物活性進行了深入的研究,成功分離鑒定了多種新的化合物,并進一步研究了它們的生物活性和構效關系。本文主要對2011年至今國內外學者對4種一枝黃花屬植物化學成分及生物活性的研究進展進行綜述,為一枝黃花屬藥用植物資源的進一步研究和開發利用提供參考。
1我國主要的一枝黃花屬植物
11加拿大一枝黃花
加拿大一枝黃花原產北美,1935年作為庭院觀賞植物引入我國,后逸生至野外,成為惡性雜草[4]。由于環境的可入侵性及其發達的根狀莖能產生大量無性繁殖體[5],使得該植物迅速并大量繁殖,在江蘇、安徽、上海、浙江、江西和臺灣等地廣為分布[6],對我國生態系統的多樣性和農業生產造成了嚴重的環境破壞與經濟損失[7]。近年來對加拿大一枝黃花的研究主要集中在入侵機理、防治、化感作用、化學成分和生物活性等方面。研究發現,加拿大一枝黃花對雞眼草Kummerowia striata的共生菌叢枝根菌真菌群落具化感作用,使雞眼草的共生菌群結構發生改變,雞眼草的分枝數、生物量和養分積累等受到影響,競爭力減弱,進一步加速了加拿大一枝黃花的入侵[8];加拿大一枝黃花同樣也能抑制藻類的生長,其葉水浸液對銅綠微囊藻Microcystis aeruginosa的生長有強烈的化感抑制效應,且其根、莖、葉等不同部位水浸液對同一種藻的化感效應存在差異[9]。
加拿大一枝黃花中富含黃酮、萜類和精油等化學成分,具抗菌、抗腫瘤等多種生物活性。利用有機溶劑乙醇和石油醚提取加拿大一枝黃花花序中的總黃酮,采用抑菌圈法進行抑菌性實驗,當制備的黃酮類化合物質量濃度為0056 g?L-1時,黃酮類提取物出現一定的抑菌作用,但對不同菌種的抑制強度不同,對各菌種的抑制效果為:大腸桿菌Escherichia coli>枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis>釀酒酵母Saccharomyces cerevisiae,對黑曲霉Aspergillus niger卻沒有抑制作用[10];Zeng等[11]從加拿大一枝黃花的地上部分分離并鑒定出2個克羅烷型二萜類化合物,solidagocanin A和solidagocanin B,但未對這2個化合物的生物活性進行進一步的研究。
12毛果一枝黃花
毛果一枝黃花又名新疆一枝黃花,主產于我國新疆阿爾泰山等海拔較高地區的樹林下及灌木叢中,在東北、華北以及前蘇聯、蒙古等地也有分布[1],其多具利尿、抗炎等作用,在W美用于治療泌尿系統疾病有著悠久的歷史[12]。
近年來對毛果一枝黃花的研究主要涉及該植物活性化合物的結構鑒定、作用機制和遺傳分子標記等方面。李濤等[13]從毛果一枝黃花全草95%乙醇提取物中分離得到9個化合物,其中化合物2′甲氧基苯甲醇2甲氧基6羥基苯甲酸酯 (2′methoxybenzyl2methoxy6hydroxybenzoate)和2′甲氧基苯甲醇2,6二甲氧基苯甲酸酯 (2′methoxybenzyl2,6dimethoxybenzoate)對脂多糖 (LPS)誘導的小鼠單核細胞RAW2647釋放的腫瘤壞死因子α (TNFα)及白細胞介素6 (IL6)具有抑制作用。同時也有研究報道毛果一枝黃花具有一定的抗病毒[14]和抑制脂肪形成[15]的作用。Sakaguchi等[16]研究者對日本毛果一枝黃花的3個亞種開發了多態性的ESTSSR標記,對它們進行種群結構以及分類界限的分析,為研究毛果一枝黃花的種群遺傳學和生殖生態學提供分子依據。
13鈍苞一枝黃花
鈍苞一枝黃花主要分布于我國河北、遼寧、吉林等地,前蘇聯和日本也有分布[17]。到目前為止,其他國家對鈍苞一枝黃花的研究較少。王文杰[17]于2012年對它的化學成分進行了系統的研究,從中分離鑒定了17個單體化合物,但未對分離得到的單體化合物進行生物活性方面的研究。
14一枝黃花
一枝黃花又名黃花草、滿山王、白草根等,主要分布于我國的華東、中南及西南等地,常生長于山坡、草地及路旁,為我國的鄉土植物,也是我國重要的傳統中藥之一[1]。
對一枝黃花的研究主要集中在植物精油、抑菌及臨床應用方面。葉其蓁等[18]利用氣相色譜質譜聯用法(GCMS)對加拿大一枝黃花花序和莖葉的揮發油成分進行定性分析,共鑒定出81個化合物,主要為芳香化合物、萜類、醇、酯以及烷、酮等;郭彥榮等[19]長期的臨床應用經驗表明將一枝黃花煎劑用于治療兒童大葉性肺炎效果更佳,這可能與一枝黃花的抗菌、抗炎等作用有關;張孝云等[20]對60例全麻術后患者進行研究,發現一枝黃花含漱液可明顯降低全麻術后禁食患者口腔黏膜炎的發生和肺部的感染 (P
2一枝黃花屬植物中的化學成分
一枝黃花屬植物中的化學成分豐富,主要包括黃酮、二萜、三萜、甾醇、苯甲酸、苯甲酸芐酯類及揮發油等活性成分。
21黃酮類
黃酮類化合物是重要的抗氧化物質,一般具有C6C3C6結構,B環的鄰二羥基 (鄰苯二酚)、2,3雙鍵與羰基結構以及3,5羥基是決定黃酮類物質的自由基清除活性的重要因素[21]。
李濤等[22]采用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜、ODS反相柱色譜以及重結晶等方法分離純化毛果一枝黃花提取物,并通過理化常數和波譜分析鑒定化合物結構,分離并鑒定出1個黃酮類化合物胡麻素 (pedalitin, 1);王文杰等[17]首次對鈍苞一枝黃花干燥全草中的化學成分進行系統的研究,分離并鑒定出化合物 1、棕矢車菊素 (jaceosidin, 2)、槲皮素 (quercetin, 3)、紫云英苷 (astragalin, 4)、山柰酚 (kaemferol, 5)、山柰酚3OβD蕓香糖苷 (kaempferol3OβDrutinoside, 6)等黃酮類物質?;瘜W成分來源及結構見表1,圖1。
22二萜類
二萜類成分是一枝黃花屬植物中分布最廣泛的一類化合物,近年來主要集中在半日花烷型 (labdane type)和克羅烷型 (clerodane type)二萜類化合物的研究。
221半日花烷型Wangensteen等[23]通過1D, 2D核磁共振技術和MS分析法從加拿大一枝黃花根的乙醇提取物中分離鑒定了8個半日花烷型二萜類化合物的結構,分別為9,13,15,16bisepoxylabdane7ene6,15dione (7), 15,16
epoxylabdane7,13diene6,15dione (8), solidagenone (9), deoxysolidagenone (10), 13epi9,13,15,16bisepoxylabdane7ene6,15dione (11), 15,16Epoxylabdane7,13diene6,16dione (12), 15ethoxy9,13,15,16bisepoxylabdane7ene6one (13)和13epi15ethoxy9,13,15,16bisepoxylabdane7ene6one (14)。其中化合物7, 11~14均為首次從加拿大一枝黃花中提取分離。1HNMR的數據顯示,化合物7與11, 13與14為2對差向異構體?;衔?與11同化合物10進行比較分析,7與11的萘烷核心結構與10相似,但7與11的H9位信號消失,C9 (δ 910)位的去屏蔽作用增強?;衔?2與10相比,具有相同的萘烷核心結構,但化合物12的側鏈基團CH2CH2上連有1個γ內酯環?;衔?3與14的量作為一對差向異構體的比列為2∶1,化合物12, 13與14均為1個4環的半日花烷型二萜,化合物12與13, 14的最大區別在于D環,13, 14的內酯環羰基消失,取而代之的是1個乙氧基基團,推測化合物13與14可能是在乙醇提取過程中形成的衍生物。Li等[24]在篩選具有抑制人類苦味受體活性的植物天然產物時,發現加拿大一枝黃花地上部分的氯仿提取物對苦味受體hTAS2R31具抑制作用(IC5025 μmol?L-1)。運用GOLD 301對接程序,將化合物16接入hTAS2R31受體的活性部位,結果@示化合物16的萘烷核心結構位于hTAS2R31受體的疏水腔,周圍被Phe242, Ile245, Val179, Leu138和Trp88等氨基酸殘基所包圍,乙酰基朝向可溶性表面,與Tyr241的側鏈形成氫鍵,其羧基側鏈深深地伸向活性部位,與Lys265和Thr91之間形成氫鍵,羧基基團與Arg268之間也形成相互作用的鹽橋,因此化合物16能與hTAS2R31受體緊密結合。然而,化合物17卻無法像化合物16一樣占據相同的結合位點,這可能是由于化合物17萘烷環內雙鍵的合并,影響了環的構象,同時也改變了羧基基團的方向,因此它只能結合在hTAS2R31受體的外部。從加拿大一枝黃花中分離得到具抑制苦味活性的化合物16是目前所有分離到的二萜類的中產量最高的。綜合運用HPLCDAD和MS分析法,從干重為100 g的加拿大一枝黃花地上部分,可以提取分離鑒定得到224 g的化合物16,提取率為224%,加拿大一枝黃花可作為遮蓋苦味的矯味劑?;瘜W成分的來源及結構見表2,圖2。
李濤等[22]從毛果一枝黃花提取物中分離并鑒定出1個二肽類衍生物NbenzoylphenylalaninylNbenzoylphenylalaninate (47)。之后,李濤等[13]采用同樣的方法從毛果一枝黃花中分析鑒定出9個化合物,其中包括十六烷酸 (hexadecanoic acid, 48)和毛果一枝黃花素 (solidagobenzofuran, 49)。Shiraiwa等[27]從一枝黃花干燥全草提取物中分離鑒定出5個3脫氧D甘露2辛酮糖酸衍生物:decurrenside A (50), decurrenside B (51), decurrenside C (52), decurrenside D (53)和decurrenside E (54),它們具有獨特的二氧環辛烷骨架,具有抑制由??疲˙ovidae)哺乳類動物腎上腺骨髓細胞內乙酰膽堿、藜蘆堿和高K+誘導的兒茶酚胺分泌的活性。王文杰等[17]從鈍苞一枝黃花干燥全草中分離出eupaformonin (55), neoechinulin A (56)和橙黃胡椒酰胺 (aurantiamide acetate, 57)等化合物?;瘜W成分來源及結構見表6,圖6。
26揮發油
植物揮發油成分多以萜成分為主,具有抗菌和抗蟲等活性。本屬植物揮發油的GCMS分析表明,一枝黃花屬植物中的揮發油組分與含量因植物種類及采樣部位不同而存在差異。
用水蒸汽蒸餾法提取加拿大一枝黃花花序揮發油,通過GCMS分析法共鑒定出53個化學成分,達總揮發油的918%,其化學成分主要以β畢澄茄烯 (269%)、α蒎烯 (138%)、D檸檬烯 (122%)、β蒎烯 (93%)和乙酸龍腦酯 (32%)居多。畢澄茄烯類化合物是一種倍半萜烯,有輕微樟腦丸特有的氣味,通常作為一種香料加入化妝品和食品中[29]。對加拿大一枝黃花地上部分精油成分進行分析,共鑒定出58個化合物,相對分子質量在1%以上的化合物有17個,其中大根香葉烯D是最主要的成分 (相對質量分數達49433 6%)。該植物精油對綠豆象Callosobruchus chinensis L的種群有抑制作用,精油為1~3 μL?g-1時,種群抑制率為5730%~8212%[30]。從一枝黃花的花序和莖葉中提取揮發油并進行GCMS定性分析,共鑒定出81個化合物,主要為萜類、芳香化合物、醇、酯及烷等?;ㄐ蚝颓o葉中揮發油的
主要成分相同,均為 (-)斯巴醇 (花序中含2243%,莖葉中含2595%)和δ欖香烯 (花序中含1677%,莖葉中含12%)。此外2個部位都還含有一定量的β欖香烯 (花序中含619%,莖葉中含384%)和石竹素 (花序中含455%,莖葉中含204%)[18]。
3一枝黃花屬植物的生物活性
一枝黃花屬植物具多種藥用及農用生物活性,包括抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化、平喘、抑制脂肪形成、保護心臟及抗蟲等。
31抗菌活性
錢慧等[10]對加拿大一枝黃花花序中的黃酮類化合物進行抑菌性實驗,結果表明當質量濃度為0028 g?L-1時,并未對4種微生物表現出抑制作用;當質量濃度增加到0056 g?L-1時,即顯示對桿菌的抑制作用,但對真菌的抑制作用較弱,對各菌種的抑制效果為:大腸桿菌E coli>枯草芽孢桿菌B subtilis>釀酒酵母S cerevisiae,對黑曲霉A niger沒有抑制作用。加拿大一枝黃花花序中提取的黃酮類化合物對櫻桃番茄果實有較顯著的保鮮效果,其質量濃度為0028 g?L-1時即能有效降低貯果的霉變率,其在鮮果表面的抑菌效應明顯大于在培養基上的表現(黃酮類化合物質量濃度在0028 g?L-1時未見明顯的抑菌圈)。
Chevalier等[31]提取毛果一枝黃花的2個亞種S virgaurea subsp virgaurea (SVV)和S virgaurea subsp Alpestris (SVA)中的皂苷類化合物,并采用瓊脂擴散法進行抗菌研究,實驗結果顯示其皂苷類提取物對白色念珠球菌 (Candida albicans)的4個菌株 (ATCC 10231,IM001,IM003,IM007)均無抑制作用。但是,在實驗過程中發現這些提取物卻能抑制其菌絲的轉換――使其芽管變得更短。另外SVV和SVA水提取物 (50 μL)均能顯著地減少白色念珠球菌4個株系生物膜的形成 (P
10231,(9586±488)%;IM001,(9600±222)%;IM003,(9946±594)%;IM007,(9514±411)%。采用Mann和Whitney的非參數檢驗,發現SVV和SVA之間在數據上并無顯著性差異。Chevalier等也發現SVV和SVA水提取液 (100 μL)也能顯著地減少白色念珠球菌預成型生物膜,將繁殖18 h后的白色念珠球菌生物膜暴露在SVV和SVA水提取液中繁殖2 h,結果其發育能力顯著減弱 (P
32抗炎活性
李濤等[13]運用酶聯免疫吸附測定法 (enzymelinked immunosorbent assay),利用脂多糖 (LPS)誘導體外炎癥模型z測毛果一枝黃花中苯甲酸芐酯類化合物對脂多糖 (LPS)誘導小鼠單核巨噬細胞RAW2647釋放炎癥介質IL6和TNFα的抑制作用。實驗結果顯示1×10-4 mol?L-1化合物38和39對LSP誘導小鼠單核巨噬細胞RAW2647釋放炎癥介質IL6和TNFα具有抑制作用,化合物40的抑制作用不明顯,這3個化合物的抑制作用均呈現明顯的濃度依賴性。作為毛果一枝黃花中量較高的苯甲酸芐酯類化合物,推斷該類化合物可能為毛果一枝黃花抗炎活性的主要活性成分之一。
33抗腫瘤活性
Huang等[29]用水蒸氣蒸餾法提取加拿大一枝黃花花揮發油,采用MTT法進行體外細胞毒活性測定實驗,測定結果表明加拿大一枝黃花花序揮發油對人類乳腺癌細胞MDAMB435、人類肝癌細胞HepG2和人類肺癌細胞A549表現出微弱的細胞毒活性,在質量濃度為100 mg?L-1時,對MDAMB435,HepG2和A549的抑制率分別為1709%,1147%和448%,但對人類結腸癌細胞LOVO和人類外周血早幼粒細胞HL60未顯示出細胞毒活性。
34抗氧化活性
湯曉等[32]對加拿大一枝黃花不同部位、不同時間乙醇提取液的羥基自由基清除能力進行了研究,并對加拿大一枝黃花內含物進行HPLC分析,發現7―8月份葉提取液的自由基清除能力要高于其它各個月份的提取液,且其自由基清除能力與抗壞血酸相當,此時含有較多的黃酮類,尤其是槲皮苷類。
35平喘作用
Sutovska等[33]用熱堿提取加拿大一枝花中的多酚多糖蛋白復合物,發現大劑量 (50,75 mg?kg-1)的提取物止咳活性比低劑量 (25 mg?kg-1)高出15%~20%,但最大劑量 (75 mg?kg-1)的提取物還是比最強的止咳藥 (可待因)低10%。此外75 mg?kg-1劑量的平喘活性持續時間要比平喘藥 (舒喘寧)長。郭彥榮等[19]發現在大葉性肺炎治療中加用一枝黃花能使患兒熱退快,減少并發癥,或使得并發癥治愈率明顯提高,推測這些效果與該藥的抗菌作用、祛痰平喘作用有關。
36其他生物活性
Huang等[28]從加拿大一枝黃花的地上部分提取分離出3個木質素類化合物:化合物43~46,并對高脂飲食喂養的倉鼠進行血脂測驗,發現這3個木質素類化合物對倉鼠均具有降血脂的作用 (P
ElTantawy等[34]為評價毛果一枝黃花提取物對預防倉鼠心臟中毒的作用,設置了6組實驗,對照組 (蒸餾水處理)、異丙腎上腺素處理組、毛果一枝黃花提取物與異丙腎上腺素處理組、毛果一枝黃花提取液處理組、異丙腎上腺素與甲巰丙脯酸處理組及甲巰丙脯酸處理組。甲巰丙脯酸為一種血管緊張素轉化酶抑制劑,是臨床上標準的心臟保護藥。實驗結果表明毛果一枝花提取物 (250 mg?kg-1)對倉鼠心臟具有明顯的保護作用。用異丙腎上腺素 (30 mg?kg-1)誘導倉鼠心臟中毒,與對照組相比,實驗組心臟組織血清中的乳酸脫氫酶 (LDH)、內氨酸轉氨酶 (ALT)、天冬氨酸轉氨酶 (AST)、肌酸磷酸激酶 (CPK)、血管緊張素酶 (ACE)等多種酶活性及總膽固醇 (TC)、三酸甘油酯 (TG)、游離血清脂肪酸、丙二醇 (MDA)和NO水平顯著升高,但心臟組織中的谷胱甘肽 (GSH)和過氧化物歧化酶 (SOD)水平顯著卻下降 (P
一枝黃花屬植物還具有抗蟲等生物活性,如鄧業成等[30]研究表明加拿大一枝黃花的植物精油對儲糧害蟲赤擬谷盜、玉米象和綠豆象有熏蒸和觸殺活性。對赤擬谷盜Tribolium castanum Herbst、玉米象Sitophilus zeamais Motsculsky和綠豆象C. chinensis L的熏蒸LC50分別為772,23705,4328 μL?L-1, 對赤擬谷盜的熏蒸毒力最高;對赤擬谷盜、玉米象和綠豆象的觸殺LC50分別為271×10-4,140×10-5,235×10-5 μL/頭,對玉米象的觸殺毒力最高。
4總結與討論
一枝黃花屬植物種類繁多,化學成分豐富,含大量黃酮、二萜、三萜、三萜皂苷、苯甲酸、苯甲酸芐酯類及揮發油等化學成分,具有抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗氧化、平喘、抑制脂肪形成、保護心臟和抗蟲等多種藥用和農用活性。
隨著化學成分分析技術[3537]越來越成熟,對植物活性成分的分離鑒定也越來越全面。目前對加拿大一枝黃花[11, 23, 25]和毛果一枝黃花[13, 22]的化學成分及生物活性研究已經有較多報道,但對活性成分的具體作用機制研究仍然報道較少。對鈍苞一枝黃花的化學成分研究,雖然王文杰[17]已進行了初步的系統研究,從鈍苞一枝黃花中分離并純化出17個單體化合物,但其揮發油等活性成分及生物活性的研究尚處于空白,有待進一步開發;一枝黃花的化學成分研究相對全面,在我國中藥臨床應用領域中占有獨特優勢,雖然現在一些研究表明一枝黃花具有多種生物活性[38],但其具體的作用機制尚不明確,仍需進一步探索。為綜合利用及充分發揮該屬植物資源作用,實現醫用和農用等價值,需繼續深入探索該屬植物的化學成分的結構、生物活性及作用機制。
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金屬的化學性質范文5
【關鍵詞】有效掌握酸堿鹽的化學性質
化學性質是物質在化學變化中表現出來的性質。物質在發生化學變化時才表現出來的性質叫做化學性質。牽涉到物質分子(或晶體)化學組成的改變。每種物質都有一定的化學性質,這種化學性質是由構成它的分子決定的。
物質在發生化學變化時才表現出來的性質叫做化學性質。如:可燃性、穩定性、酸性、堿性、氧化性、還原性等、助燃性、腐蝕性,毒性等。它牽涉到物質分子(或晶體)化學組成的改變。
分子有什么樣的化學性質,物質就有什么樣的化學性質.而分子又是由原子(或離子)構成但這些結構已經和物質的化學性質根本不同了。
化學性質的特點是測得物質的性質后,原物質消失了。如人們可以利用燃燒的方法測物質是否有可燃性,可以利用加熱看其是否分解的方法,測得物質的穩定性。物質在化學反應中表現出的氧化性、還原性、各類物質的通性等,都屬于化學性質。
化學變化,例如“蠟燭燃燒”。
化學性質,例如"蠟燭能燃燒”,在化學性質的描述中,常常伴隨著“能、可以、會、易、具有”等的字眼。
化學性質與化學變化是任何物質所固有的特性,如氧氣這一物質,具有可燃性為其化學性質;同時氧氣能與氫氣發生化學反應產生水,為其化學性質。任何物質就是通過其千差萬別的化學性質與化學變化,才區別與其它物質;化學性質是物質的相對靜止性,化學變化是物質的相對運動性。 碳和碳的化合物中二氧化碳滅火、甲烷及乙醇等燃料的燃燒等融合在一起,而且還新增加了一些諸如燃料燃燒過程中能量的問題、燃燒后的物質(如酸雨)對空氣質量的影響以及新能源開發等知識,使得教材從知識體系上更加系統化,形成了以燃燒作為主線,燃料的利用、燃燒帶來的不良后果、新能源急待開發等作為支線的一條知識帶。
例如,《燃燒和滅火》中燃燒條件的探究實驗,原來是一個由教師做的演示實驗,現在改為由學生參與的探究活動,并且在原來的基礎上又將實驗進行了改進,即對僅僅驗證白磷在熱水中雖溫度達到著火點,但由于沒有接觸氧氣而無法燃燒的實驗進行了延伸:將氧氣通入燒杯中白磷的上方后,白磷在出乎學生意料的情況下燃燒了,這個現象極大地刺激著學生去探索其中的緣由,探究活動也順理成章地被推到了,學生在非常自然的情境中總結得出燃燒所要具備的三個條件,原有的關于燃燒的體驗在課堂中得到了理論上的提升。同時,該實驗操作簡單易行,很適合學生合作完成,確為教材改革中的成功之筆。
再如,《使用燃料對環境的影響》中增加了酸雨危害的模擬實驗,有關酸雨的知識學生們在初一環境教育課程中就已經有了一些了解,但由于酸雨對自然界的危害不是在短期內就能夠顯現的,所以,學生無法對酸雨對自然界的危害產生強烈的感受。于是教材在此處安排了一個酸雨危害的模擬實驗,用二氧化硫溶于水后所得到的溶液來代替酸雨,讓學生觀察其對金屬、大理石和蔬菜等物品腐蝕的情況。實驗實際上是將酸雨的效果進行了一些有效放大,實驗中,在學生的視覺關注下鎂帶、大理石被蠶食著,新鮮的蔬菜在溶液中變黃、變黑等現象無一不使在場的學生受到了觸目驚心的震撼,經過這樣一個極為成功的體驗性實驗,學生很容易接受酸雨對我們生存的環境的破壞這一事實,產生對新能源開發的迫切愿望。
除了按照教材的安排進行實驗以外,有些實驗還具有生成的功能,如課題1《燃燒和滅火》中蠟燭燃燒現象不同的實驗,教材只是注重了隔絕空氣和產生大量二氧化碳氣體會對燃燒造成什么影響,根據學生的生活經歷和前面對燃燒條件的探究結論,將實驗進行再開發,如提供部分器材或直接由學生自己通過嘗試性的實踐采用盡可能多的方法使正在燃燒的蠟燭熄滅,從這一活動的實施中我們看出學生的思維被極大地調動了起來,學生爭先恐后地嘗試著各種方法,除了書上介紹的方法外,還采用了書的扇動、用水噴淋、用剪刀剪去燃燒的燭芯等方法,這種嘗試不是盲目的,是將前面得出的結論應用在他們的具體方法中,理論的精髓在這里得以體現。因此教師在條件允許的情況下對教材中的實驗進行生成性開發不失為一種值得探討的手段。
酸,堿,鹽的化學性質是初中化學中的重點內容,在中考中覆蓋面廣,分值最重。學生必須掌握酸,堿,鹽的化學性質,才能在中考中取得好的成績。我在教學中巧妙利用復分解反應的條件,對酸,堿,鹽的化學性質進行歸納總結,學生在多年的中考中化學科都取得很好成績。
金屬的化學性質范文6
使學生掌握堿金屬的物理性質與化學性質,并能運用原子結構的知識來解釋它們的性質上的異同及其遞變規律,為學習元素周期律打好基礎。
(二)能力目標
1、充分利用物質的結構與性質的關系,掌握學習金屬元素及其化合物的方法。
2、培養學生的發散思維能力。
(三)情感目標
通過物理與化學性質遞變規律的學習,對學生進行“量變到質變”、“對立統一”規律等辯證唯物主義觀點的教育。
教學重點:堿金屬元素的性質以及跟其原子結構的關系
教學方法:討論、講解、實驗相結合
教學過程:
[復習提問]展示一瓶金屬鈉,設問:金屬鈉為什么要保存在煤油中?
展示一瓶金屬鉀,設問:金屬鉀保存在什么物質中?為什么?
[引入]這說明鉀和鈉以及鋰、銣、銫元素之間存在著某種內在聯系,這種內在聯系是什么呢?下面我們將從它們的結構特征和性質等方面來進行探討。由于鈁是放射性元素,暫不討論。
[板書]第三節堿金屬元素
[板書]一、物理性質
指導學生閱讀課本P36表2-1,堿金屬的主要物理性質并加以總結。
1、相似性;銀白色固體、硬度小、密度小(輕金屬)、熔點低、導電、導熱、有展性。
2、遞變性(從鋰到銫):
①密度逐漸增大(K反常)(鋰能否放在煤油中?)
②熔點、沸點逐漸降低
[提問]推測鈁的密度和熔點沸點比銫高還是底?
[板書]二、原子結構
請學生看P36表2-2,堿金屬元素的原子結構,由學生小結。
[板書]1、相同點:最外電子層上都只有1個電子。
2、遞變規律:從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,原子半徑增大。
[講述]:堿金屬元素有原子結構上有一定的相似性和遞變性,而結構決定性質,因此我們推測它們在性質上存在相似性和遞變性。
元素化學性質主要由原子結構決定,請同學們根據原子結構的相似點和遞變性推出堿金屬元素的化學性質。
[學生小結]堿金屬元素原子的最外層上都只有1個電子,因此,可以推測它們具有相似的化學性質,它們都與鈉相似,都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由于從鋰到銫核電荷數增大,電子層數增多,所以它們在化學性質上也有一定的差異,也存在遞變規律。
[板書]三、堿金屬的化學性質
[講述]同學們的推測是否正確,還需要通過實驗和事實進行論證。
[板書]1.堿金屬與非金屬反應
[學生實驗]用鑷子取一小塊鉀,擦干表面煤油后,放在石棉網上稍加熱,觀察發生的現象。
[提問]觀察到哪些現象?比較與鈉在空氣中燃燒的現象有什么差異?
(鉀熔化成小球,劇烈燃燒,鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。)
[提問]從上述現象比較鈉與鉀失電子能力強弱和金屬性。
點燃
(鉀比鈉更易失去電子,金屬性更強。)
點燃
[板書]4Li+O22Li2O
2Na+O2Na2O2
[講述]鉀燃燒后生成的是比過氧化鉀更復雜的氧化物,由于大綱和教材不要求,我們就不討論了,有興趣的同學可以在課后查閱有關資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的。
[板書]2.堿金屬與水的反應
[演示實驗]教材[實驗2-10]。
[討論](1)在上述實驗中觀察到什么實驗現象?
(2)鉀、鈉分別與水反應,何者更劇烈?
(3)根據上述實驗現象可得出什么結論?
教師引導學生小結:
2R+2H2O=2ROH+H2
(1)鋰到鉀與水反應越來越劇烈,生成的堿的堿性越來越強。
(2)鋰到鉀金屬性逐漸增強。