金属的化学性质范例6篇

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金属的化学性质

金属的化学性质范文1

实验

〔中图分类号〕 G633.8

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463(2013)

10—0090—01

高中化学教师应运用“实验、观察、思考、分析、得出结论”的方法进行探究式教学,注重培养学生探究、分析、推理和判断的能力,让学生在掌握知识的同时,提高化学素养。本人愿就自己的教学实践谈一点教学体会。

一、 做好高中和初中课程的衔接

回顾初中化学中金属铝、铁的性质,金属活动性顺序,金属与酸或盐溶液反应的规律。教师可以设计并用投影仪进行演示:金属元素在地壳中含量比例各是多少;金属有哪些物理共性;画出Na、Mg、Al的原子结构示意图,分析它们的原子结构以及与金属的化学性质的联系;展示教材中金属发生化学反应的照片,分析这些反应,写出化学方程式;总结金属有哪些共同的化学性质。然后让学生思考、回答,画出Na、Mg、Al的原子结构示意图,最后在老师引导下得出结论:金属最外层电子数较少容易失去,单质常表现出还原性。

为了更好地巩固知识,教师可进行小结:金属有导热性、导电性和延展性。金属单质往往具有还原性,可以与非金属、酸及某些盐反应。通过总结金属的通性,使初中所学的知识系统化,再从高中的离子反应、氧化还原反应理论及物质的分类的角度,对金属的性质进行重新认识,做到初中与高中化学的有机衔接,为学生学习新内容奠定基础。

二、在实验中学习化学

以往学生对“金属的化学性质”的认识主要通过实验、视频和讨论生活、生产中的实例而获得。现在则要更加注重实验,“实验探究法”是学习化学最常用的方法。

1.让学生操作“钠的缓慢氧化、钠的燃烧”实验。教师可让学生细心观察金属钠:银白色、金属光泽、固体、质软,放置一段时间后钠表面变暗。再观察钠的燃烧现象:钠先熔化成小球,然后燃烧,发出黄色火焰并生成一种淡黄色固体。

让学生思考:金属钠除了能与氧气反应外,能否跟其他非金属单质反应?学生思考、讨论、发言后,老师指导学生写出钠与氯气、硫反应的化学方程式。

最后教师小结:金属元素原子的最外层电子数较少,电子容易失去;单质往往表现出还原性;遇到氧化剂时,就会发生氧化还原反应,因此除了能被氧气氧化外,金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物、硫化物;反应条件不同,产物就不同,钠在缓慢氧化后生成白色固体Na2O,加热后生成淡黄色固体Na2O2。

2.透过现象看本质。让学生通过观察“钠与水反应”的实验现象分析总结钠的性质。①钠浮在水面,说明钠的密度小于水;②钠熔化表示该反应放热,钠的熔点低;③钠在水面游动,说明该反应有气体产生;④启发学生思考:溶液中加入酚酞变红,证明Na与H2O反应生成了NaOH,但生成的气体是什么呢?⑤用多媒体播放对该反应的产物H2的检验。让学生领会通过实验现象分析总结物质性质即透过现象看本质的方法。

3.充分发挥实验的作用,让学生获得感性知识。“铝箔燃烧”的实验:首先提出铝与氧气能否反应的问题,然后让学生将打磨后的铝箔和未打磨的铝箔分别放在火焰上加热。学生发现铝箔发红蜷缩,失去光泽,熔化后不往下落(原因:铝箔打磨后很快形成氧化膜从而阻止燃烧)。这时教师应提示,充分燃烧需要有足够的接触面积;将铝粉撒到火焰上,有耀眼白光,证明铝与氧气在一定条件下能发生反应。

金属的化学性质范文2

关键词:科学探究;合作探究;体验探究;激发兴趣;合作学习;小组讨论

《义务教育化学课程标准》要求,初中化学的主旨是提高学生的科学素养,主要目的是培养学生善于动手、善于观察、善于思考的能力,使学生学会从客观事实中归纳得出结论的方法,使学生运用所学的理论知识,解决问题的能力得到提高。

本节课是在上一节介绍金属物理性质的基础上,侧重介绍金属的化学性质,以及金属的活动性顺序。教材的重点放在对金属活动性顺序的探究上,采用实验―讨论的探究模式,通过对实验事实的分析由学生自己归纳得出转换反应的特点,并通过对某些金属活动性的比较,进而引出金属活动性顺序。

根据这一教育理念,结合教材内容特点及学生认知情况,在教学设计时,我以学生已知的内容为基础,以实验探究作为突破口,引导学生采取分类研究、对比分析的方法认识置换反应,归纳总结金属的有关反应规律,并通过对规律的应用,达到落实知识、形成能力的目的。根据这一教学理念,具体教学设计:A金属与氧气反应教学采用回顾―自主学习的教学方法。B金属活动性顺序的教学采用实验探究的教学方法。

一、创设情境

都说真金不怕火炼,我手里的这枚戒指遇到火会怎么样呢?学生会回答无变化。这个事例会证实金光闪闪的金首饰总是会闪闪发光,而铁制品会锈迹斑斑为什么呢?学生会陷入猜想,因为这是用金属的物理性质不能解释的,此时引起了学生的好奇心和求知欲,这也就把学生带入一个想知道为什么的情境中。

二、活动探究

1.金属与氧气反应

在教学中我采用的是“温故而知新”的教学策略,学生书写金属铁生锈及铁在纯氧气中燃烧的化学方程式并回答观察到的现象,反应的剧烈程度为什么不一样?同样的金属镁既可以在空气中点燃又可以在纯氧气中燃烧,而铁只能在空气中燃烧为什么呢?

继而引出金属的活动性。

2.金属活动顺序的探究

(1)金属与酸反应

在探究实验中结论的可靠性是很重要的,因此,教师要提醒学生控制相似的实验条件,选用金属片大小要相近,溶液浓度要统一,反应时间也应该一致。

探究:A镁、锌、铁、铜与稀盐酸反应。

B镁、锌、铁、铜与稀硫酸反应。

这一环节中,要组织好小组间的讨论。上述四种金属与稀盐酸、稀硫酸反应的现象及结论,为什么有的金属与酸反应产生的气泡多,而有的少,有的甚至一个气泡都没有,学生小组讨论后分析得出结论。

(2)金属与盐反应

实验探究:①铝丝浸入硫酸铜溶液中

②铜丝浸入硝酸银溶液中

③铜丝浸入硫酸铝溶液中

这一环节要提醒学生注意以上现象为什么铝丝浸入硫酸溶液中有红色物质析出,而铜丝浸入硫酸铝中没有物质析出?这说明了什么?

通过以上探究过程的结果,师生共同总结归纳出金属活动性顺序表及其用途。

金属的化学性质范文3

关键词:数学模型 探究 进化实质

现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是种群,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。普通高中生物课程标准规定学生能够“说明现代生物进化理论的主要内容”。在组织教学的过程中如何采用问题探究的方法让学生形成进化的观点,揭示进化的实质是本节课要解决的核心问题。

一、 教学目标

1.知识目标:解释种群是生物进化的基本单位;简述基因频率的概念及基因频率的计算方法;说出突变和重组为生物进化提供原材料的原因;举例说明自然选择在生物进化中的作用。

2.能力目标:运用数学方法讨论种群基因频率的变化。

3.情感态度与价值观目标:形成生物进化的观点。

二、教学过程

上课前,教师可以按照4位学生为一个小组进行分组,以方便分组探究课堂上的几个问题。教师先准备好桦尺蠖夜间活动、白天栖息在树干上的生活视频,激发出学生的学习兴趣。整个课堂紧紧围绕“桦尺蠖为什么会发生黑化的现象”为主题,运用教学模型的办法来进行合作探究。

(一)合作探究一:进化的对象是什么

围绕引课的视频作为背景材料:英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们夜间活动,白天栖息在树干上。桦尺蠖的体色受一对等位基因s和s控制,黑色(s)对浅色(s)是显性的。19世纪中叶以前,桦尺蠖几乎都是浅色型的,随着英国工业革命的发展,污染加重,到了20世纪中叶,黑色桦尺蠖却成了常见类型。提出小组合作探究的三个问题:

问题1:在近1个世纪中桦尺蠖种群发生了什么变化?

问题2:这种现象在生物学中叫什么?为什么会发生?

问题3:产生的新基因如何才能保存下来?

教师可以抽取每一个小组推荐的学生把小组合作探究的结果交流出来,从而得到共同的答案。第一个探究活动完成后,学生已经对生物进化的概念有了一定的了解,这就为我们接下来探究进化的实质做了铺垫。

在这三个问题的处理中,教师可以适当把基因库、基因频率、基因型频率的概念明确给学生,并用一个例题来加以巩固:某桦尺蠖种群中,黑色的基因为s,浅色的基因为s,调查发现100个个体中发现ss、ss、ss的个体分别占10%、20%、70%,那么s、s的基因频率是多少?学生很容易计算出s的基因频率为20%,s的基因频率为80%。

假设上述例题中的群体满足以下五个条件,请学生完成表格1:

(1)昆虫群体数量足够大。(2)全部的雌雄个体间都能自由并能产生后代。(3)没有迁入与迁出。(4)ss、ss、ss三种基因型昆虫的生存能力完全相同(也就是说自然选择对s、s控制的翅型性状没有作用)。(5)也没有基因突变和染色体变异。请学生填表计算子一代的基因频率与基因型频率, 并推算子二代、子三代的基因频率和基因型频率。

表格1

通过计算,学生会发现子一代、子二代达到稳定后ss、ss、ss的基因型频率分别为4%、32%、64%;而种群的基因频率s、s却没有发生变化,仍然是20%和80%。学生自然发现在这个过程中种群的基因频率并没有发生改变。这时候,教师可以提问:上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的,可以说是理想条件,在这种条件下,种群发生进化了吗?学生回答并没有发生进化,如果再此过程中发生基因突变,种群基因频率会发生变化吗?自然过渡到“那怎样的情况才算发生了生物进化的现象”。

(二)合作探究二:进化的内因是什么

还是以桦尺蠖的黑化现象为例,请学生分组探讨下面这个问题:黑色桦尺蠖出现是在英国工业化污染之前还是之后?什么原因导致黑色形状出现的呢?很显然,黑色的桦尺蠖不是烟熏出来的,而是由于基因突变产生新的性状,并且在后代的繁殖过程中出现基因重组,才形成多种多样的基因型,从而构建以下概念图:

通过这个概念图的构建,学生不难发现可遗传变异是生物进化的内因,为生物进化提供最原始的材料。但是变异后的桦尺蠖不是一定都是黑色的,因为变异是不定向的,那又是什么决定生物进化的方向呢?

(三)合作探究三:进化的外因是什么

其实,这个探究的目的就是要分析进化的方向

是受什么控制的,从而提出“探究自然选择对种群基因频率的影响”的问题,并且让学生做出“自然选择确实会对种群基因频率产生影响”的假设。但是这个实验我们很难操作,所以可以借助教材上用创设数字化问题情境的方法来进行探究。

用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为ss 10% ; ss 20%; ss 70%,在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,以后的几年内,桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢?

表格2

通过学生的计算,最终可以得出以下结果,见表格3:

表格3

此时,可以提问学生:此结果支持你的假说吗?假设成立,从而得出结论:自然选择决定生物进化的方向。现在,教师就可以在ppt上比较表格1和表格3,最初时两个模型的的基因型频率和基因频率都是一样,表格1是理想状态下的数据;表格3则是考虑变异和自然选择下的数据,分析得出表格3的情况下种群发生了生物进化,最终揭示出生物进化的实质是“种群基因频率的改变”。

通过以上对于两种不同情况的比较探究,学生能够很轻松地发掘出生物进化的实质,并且采用数学模型来体验探究的乐趣,对提高学生计算能力、科学素养具有十分重要的作用。

三、教学反思

本节课以几个学生探究活动为主线,层层深入,由易到难,目的就是为了探究出“生物进化的实质”。这样的方法不仅有利于培养学生的学习兴趣,而且对于培养学生学会科学探究的科学素养起到良好的作用,学生在学习知识的过程中体会到探究的乐趣。

科学探究的主体是学生,所以我们的教学设计一定要以学生为主题,设计的问题要让学生有切入点,有能力回答,或者通过小组合作讨论后可以得出结果。体现出以学生为主体地位,营造出课堂中的轻松活泼、师生平等、和谐的课堂气氛,这样才能真正发挥出探究活动的意义。

参考文献:

金属的化学性质范文4

[关键词]一枝黄花属; 化学成分; 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

一枝黄花属Solidago L植物属桔梗目Campanulales菊科Compositae,全球约120种,主要分布于北美,少数分布于欧洲和亚洲。中国主要分布有4种:加拿大一枝黄花S canadensis L、毛果一枝黄花S virgauren L、钝苞一枝黄花S pacifica Juz和一枝黄花S decurrens Lour[1]。一枝黄花属植物资源丰富,含多炔、二萜、三萜、三萜皂苷、酚类及挥发油等多种生物活性成分,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、杀虫、利尿等作用,药用价值极高[23]。近年来许多学者对一枝黄花属植物的化学成分及其生物活性进行了深入的研究,成功分离鉴定了多种新的化合物,并进一步研究了它们的生物活性和构效关系。本文主要对2011年至今国内外学者对4种一枝黄花属植物化学成分及生物活性的研究进展进行综述,为一枝黄花属药用植物资源的进一步研究和开发利用提供参考。

1我国主要的一枝黄花属植物

11加拿大一枝黄花

加拿大一枝黄花原产北美,1935年作为庭院观赏植物引入我国,后逸生至野外,成为恶性杂草[4]。由于环境的可入侵性及其发达的根状茎能产生大量无性繁殖体[5],使得该植物迅速并大量繁殖,在江苏、安徽、上海、浙江、江西和台湾等地广为分布[6],对我国生态系统的多样性和农业生产造成了严重的环境破坏与经济损失[7]。近年来对加拿大一枝黄花的研究主要集中在入侵机理、防治、化感作用、化学成分和生物活性等方面。研究发现,加拿大一枝黄花对鸡眼草Kummerowia striata的共生菌丛枝根菌真菌群落具化感作用,使鸡眼草的共生菌群结构发生改变,鸡眼草的分枝数、生物量和养分积累等受到影响,竞争力减弱,进一步加速了加拿大一枝黄花的入侵[8];加拿大一枝黄花同样也能抑制藻类的生长,其叶水浸液对铜绿微囊藻Microcystis aeruginosa的生长有强烈的化感抑制效应,且其根、茎、叶等不同部位水浸液对同一种藻的化感效应存在差异[9]。

加拿大一枝黄花中富含黄酮、萜类和精油等化学成分,具抗菌、抗肿瘤等多种生物活性。利用有机溶剂乙醇和石油醚提取加拿大一枝黄花花序中的总黄酮,采用抑菌圈法进行抑菌性实验,当制备的黄酮类化合物质量浓度为0056 g・L-1时,黄酮类提取物出现一定的抑菌作用,但对不同菌种的抑制强度不同,对各菌种的抑制效果为:大肠杆菌Escherichia coli>枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis>酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae,对黑曲霉Aspergillus niger却没有抑制作用[10];Zeng等[11]从加拿大一枝黄花的地上部分分离并鉴定出2个克罗烷型二萜类化合物,solidagocanin A和solidagocanin B,但未对这2个化合物的生物活性进行进一步的研究。

12毛果一枝黄花

毛果一枝黄花又名新疆一枝黄花,主产于我国新疆阿尔泰山等海拔较高地区的树林下及灌木丛中,在东北、华北以及前苏联、蒙古等地也有分布[1],其多具利尿、抗炎等作用,在W美用于治疗泌尿系统疾病有着悠久的历史[12]。

近年来对毛果一枝黄花的研究主要涉及该植物活性化合物的结构鉴定、作用机制和遗传分子标记等方面。李涛等[13]从毛果一枝黄花全草95%乙醇提取物中分离得到9个化合物,其中化合物2′甲氧基苯甲醇2甲氧基6羟基苯甲酸酯 (2′methoxybenzyl2methoxy6hydroxybenzoate)和2′甲氧基苯甲醇2,6二甲氧基苯甲酸酯 (2′methoxybenzyl2,6dimethoxybenzoate)对脂多糖 (LPS)诱导的小鼠单核细胞RAW2647释放的肿瘤坏死因子α (TNFα)及白细胞介素6 (IL6)具有抑制作用。同时也有研究报道毛果一枝黄花具有一定的抗病毒[14]和抑制脂肪形成[15]的作用。Sakaguchi等[16]研究者对日本毛果一枝黄花的3个亚种开发了多态性的ESTSSR标记,对它们进行种群结构以及分类界限的分析,为研究毛果一枝黄花的种群遗传学和生殖生态学提供分子依据。

13钝苞一枝黄花

钝苞一枝黄花主要分布于我国河北、辽宁、吉林等地,前苏联和日本也有分布[17]。到目前为止,其他国家对钝苞一枝黄花的研究较少。王文杰[17]于2012年对它的化学成分进行了系统的研究,从中分离鉴定了17个单体化合物,但未对分离得到的单体化合物进行生物活性方面的研究。

14一枝黄花

一枝黄花又名黄花草、满山王、白草根等,主要分布于我国的华东、中南及西南等地,常生长于山坡、草地及路旁,为我国的乡土植物,也是我国重要的传统中药之一[1]。

对一枝黄花的研究主要集中在植物精油、抑菌及临床应用方面。叶其蓁等[18]利用气相色谱质谱联用法(GCMS)对加拿大一枝黄花花序和茎叶的挥发油成分进行定性分析,共鉴定出81个化合物,主要为芳香化合物、萜类、醇、酯以及烷、酮等;郭彦荣等[19]长期的临床应用经验表明将一枝黄花煎剂用于治疗儿童大叶性肺炎效果更佳,这可能与一枝黄花的抗菌、抗炎等作用有关;张孝云等[20]对60例全麻术后患者进行研究,发现一枝黄花含漱液可明显降低全麻术后禁食患者口腔黏膜炎的发生和肺部的感染 (P

2一枝黄花属植物中的化学成分

一枝黄花属植物中的化学成分丰富,主要包括黄酮、二萜、三萜、甾醇、苯甲酸、苯甲酸苄酯类及挥发油等活性成分。

21黄酮类

黄酮类化合物是重要的抗氧化物质,一般具有C6C3C6结构,B环的邻二羟基 (邻苯二酚)、2,3双键与羰基结构以及3,5羟基是决定黄酮类物质的自由基清除活性的重要因素[21]。

李涛等[22]采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、ODS反相柱色谱以及重结晶等方法分离纯化毛果一枝黄花提取物,并通过理化常数和波谱分析鉴定化合物结构,分离并鉴定出1个黄酮类化合物胡麻素 (pedalitin, 1);王文杰等[17]首次对钝苞一枝黄花干燥全草中的化学成分进行系统的研究,分离并鉴定出化合物 1、棕矢车菊素 (jaceosidin, 2)、槲皮素 (quercetin, 3)、紫云英苷 (astragalin, 4)、山柰酚 (kaemferol, 5)、山柰酚3OβD芸香糖苷 (kaempferol3OβDrutinoside, 6)等黄酮类物质。化学成分来源及结构见表1,图1。

22二萜类

二萜类成分是一枝黄花属植物中分布最广泛的一类化合物,近年来主要集中在半日花烷型 (labdane type)和克罗烷型 (clerodane type)二萜类化合物的研究。

221半日花烷型Wangensteen等[23]通过1D, 2D核磁共振技术和MS分析法从加拿大一枝黄花根的乙醇提取物中分离鉴定了8个半日花烷型二萜类化合物的结构,分别为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均为首次从加拿大一枝黄花中提取分离。1HNMR的数据显示,化合物7与11, 13与14为2对差向异构体。化合物7与11同化合物10进行比较分析,7与11的萘烷核心结构与10相似,但7与11的H9位信号消失,C9 (δ 910)位的去屏蔽作用增强。化合物12与10相比,具有相同的萘烷核心结构,但化合物12的侧链基团CH2CH2上连有1个γ内酯环。化合物13与14的量作为一对差向异构体的比列为2∶1,化合物12, 13与14均为1个4环的半日花烷型二萜,化合物12与13, 14的最大区别在于D环,13, 14的内酯环羰基消失,取而代之的是1个乙氧基基团,推测化合物13与14可能是在乙醇提取过程中形成的衍生物。Li等[24]在筛选具有抑制人类苦味受体活性的植物天然产物时,发现加拿大一枝黄花地上部分的氯仿提取物对苦味受体hTAS2R31具抑制作用(IC5025 μmol・L-1)。运用GOLD 301对接程序,将化合物16接入hTAS2R31受体的活性部位,结果@示化合物16的萘烷核心结构位于hTAS2R31受体的疏水腔,周围被Phe242, Ile245, Val179, Leu138和Trp88等氨基酸残基所包围,乙酰基朝向可溶性表面,与Tyr241的侧链形成氢键,其羧基侧链深深地伸向活性部位,与Lys265和Thr91之间形成氢键,羧基基团与Arg268之间也形成相互作用的盐桥,因此化合物16能与hTAS2R31受体紧密结合。然而,化合物17却无法像化合物16一样占据相同的结合位点,这可能是由于化合物17萘烷环内双键的合并,影响了环的构象,同时也改变了羧基基团的方向,因此它只能结合在hTAS2R31受体的外部。从加拿大一枝黄花中分离得到具抑制苦味活性的化合物16是目前所有分离到的二萜类的中产量最高的。综合运用HPLCDAD和MS分析法,从干重为100 g的加拿大一枝黄花地上部分,可以提取分离鉴定得到224 g的化合物16,提取率为224%,加拿大一枝黄花可作为遮盖苦味的矫味剂。化学成分的来源及结构见表2,图2。

李涛等[22]从毛果一枝黄花提取物中分离并鉴定出1个二肽类衍生物NbenzoylphenylalaninylNbenzoylphenylalaninate (47)。之后,李涛等[13]采用同样的方法从毛果一枝黄花中分析鉴定出9个化合物,其中包括十六烷酸 (hexadecanoic acid, 48)和毛果一枝黄花素 (solidagobenzofuran, 49)。Shiraiwa等[27]从一枝黄花干燥全草提取物中分离鉴定出5个3脱氧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),它们具有独特的二氧环辛烷骨架,具有抑制由牛科(Bovidae)哺乳类动物肾上腺骨髓细胞内乙酰胆碱、藜芦碱和高K+诱导的儿茶酚胺分泌的活性。王文杰等[17]从钝苞一枝黄花干燥全草中分离出eupaformonin (55), neoechinulin A (56)和橙黄胡椒酰胺 (aurantiamide acetate, 57)等化合物。化学成分来源及结构见表6,图6。

26挥发油

植物挥发油成分多以萜成分为主,具有抗菌和抗虫等活性。本属植物挥发油的GCMS分析表明,一枝黄花属植物中的挥发油组分与含量因植物种类及采样部位不同而存在差异。

用水蒸汽蒸馏法提取加拿大一枝黄花花序挥发油,通过GCMS分析法共鉴定出53个化学成分,达总挥发油的918%,其化学成分主要以β毕澄茄烯 (269%)、α蒎烯 (138%)、D柠檬烯 (122%)、β蒎烯 (93%)和乙酸龙脑酯 (32%)居多。毕澄茄烯类化合物是一种倍半萜烯,有轻微樟脑丸特有的气味,通常作为一种香料加入化妆品和食品中[29]。对加拿大一枝黄花地上部分精油成分进行分析,共鉴定出58个化合物,相对分子质量在1%以上的化合物有17个,其中大根香叶烯D是最主要的成分 (相对质量分数达49433 6%)。该植物精油对绿豆象Callosobruchus chinensis L的种群有抑制作用,精油为1~3 μL・g-1时,种群抑制率为5730%~8212%[30]。从一枝黄花的花序和茎叶中提取挥发油并进行GCMS定性分析,共鉴定出81个化合物,主要为萜类、芳香化合物、醇、酯及烷等。花序和茎叶中挥发油的

主要成分相同,均为 (-)斯巴醇 (花序中含2243%,茎叶中含2595%)和δ榄香烯 (花序中含1677%,茎叶中含12%)。此外2个部位都还含有一定量的β榄香烯 (花序中含619%,茎叶中含384%)和石竹素 (花序中含455%,茎叶中含204%)[18]。

3一枝黄花属植物的生物活性

一枝黄花属植物具多种药用及农用生物活性,包括抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、平喘、抑制脂肪形成、保护心脏及抗虫等。

31抗菌活性

钱慧等[10]对加拿大一枝黄花花序中的黄酮类化合物进行抑菌性实验,结果表明当质量浓度为0028 g・L-1时,并未对4种微生物表现出抑制作用;当质量浓度增加到0056 g・L-1时,即显示对杆菌的抑制作用,但对真菌的抑制作用较弱,对各菌种的抑制效果为:大肠杆菌E coli>枯草芽孢杆菌B subtilis>酿酒酵母S cerevisiae,对黑曲霉A niger没有抑制作用。加拿大一枝黄花花序中提取的黄酮类化合物对樱桃番茄果实有较显著的保鲜效果,其质量浓度为0028 g・L-1时即能有效降低贮果的霉变率,其在鲜果表面的抑菌效应明显大于在培养基上的表现(黄酮类化合物质量浓度在0028 g・L-1时未见明显的抑菌圈)。

Chevalier等[31]提取毛果一枝黄花的2个亚种S virgaurea subsp virgaurea (SVV)和S virgaurea subsp Alpestris (SVA)中的皂苷类化合物,并采用琼脂扩散法进行抗菌研究,实验结果显示其皂苷类提取物对白色念珠球菌 (Candida albicans)的4个菌株 (ATCC 10231,IM001,IM003,IM007)均无抑制作用。但是,在实验过程中发现这些提取物却能抑制其菌丝的转换――使其芽管变得更短。另外SVV和SVA水提取物 (50 μL)均能显著地减少白色念珠球菌4个株系生物膜的形成 (P

10231,(9586±488)%;IM001,(9600±222)%;IM003,(9946±594)%;IM007,(9514±411)%。采用Mann和Whitney的非参数检验,发现SVV和SVA之间在数据上并无显著性差异。Chevalier等也发现SVV和SVA水提取液 (100 μL)也能显著地减少白色念珠球菌预成型生物膜,将繁殖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,结果其发育能力显著减弱 (P

32抗炎活性

李涛等[13]运用酶联免疫吸附测定法 (enzymelinked immunosorbent assay),利用脂多糖 (LPS)诱导体外炎症模型z测毛果一枝黄花中苯甲酸苄酯类化合物对脂多糖 (LPS)诱导小鼠单核巨噬细胞RAW2647释放炎症介质IL6和TNFα的抑制作用。实验结果显示1×10-4 mol・L-1化合物38和39对LSP诱导小鼠单核巨噬细胞RAW2647释放炎症介质IL6和TNFα具有抑制作用,化合物40的抑制作用不明显,这3个化合物的抑制作用均呈现明显的浓度依赖性。作为毛果一枝黄花中量较高的苯甲酸苄酯类化合物,推断该类化合物可能为毛果一枝黄花抗炎活性的主要活性成分之一。

33抗肿瘤活性

Huang等[29]用水蒸气蒸馏法提取加拿大一枝黄花花挥发油,采用MTT法进行体外细胞毒活性测定实验,测定结果表明加拿大一枝黄花花序挥发油对人类乳腺癌细胞MDAMB435、人类肝癌细胞HepG2和人类肺癌细胞A549表现出微弱的细胞毒活性,在质量浓度为100 mg・L-1时,对MDAMB435,HepG2和A549的抑制率分别为1709%,1147%和448%,但对人类结肠癌细胞LOVO和人类外周血早幼粒细胞HL60未显示出细胞毒活性。

34抗氧化活性

汤晓等[32]对加拿大一枝黄花不同部位、不同时间乙醇提取液的羟基自由基清除能力进行了研究,并对加拿大一枝黄花内含物进行HPLC分析,发现7―8月份叶提取液的自由基清除能力要高于其它各个月份的提取液,且其自由基清除能力与抗坏血酸相当,此时含有较多的黄酮类,尤其是槲皮苷类。

35平喘作用

Sutovska等[33]用热碱提取加拿大一枝花中的多酚多糖蛋白复合物,发现大剂量 (50,75 mg・kg-1)的提取物止咳活性比低剂量 (25 mg・kg-1)高出15%~20%,但最大剂量 (75 mg・kg-1)的提取物还是比最强的止咳药 (可待因)低10%。此外75 mg・kg-1剂量的平喘活性持续时间要比平喘药 (舒喘宁)长。郭彦荣等[19]发现在大叶性肺炎治疗中加用一枝黄花能使患儿热退快,减少并发症,或使得并发症治愈率明显提高,推测这些效果与该药的抗菌作用、祛痰平喘作用有关。

36其他生物活性

Huang等[28]从加拿大一枝黄花的地上部分提取分离出3个木质素类化合物:化合物43~46,并对高脂饮食喂养的仓鼠进行血脂测验,发现这3个木质素类化合物对仓鼠均具有降血脂的作用 (P

ElTantawy等[34]为评价毛果一枝黄花提取物对预防仓鼠心脏中毒的作用,设置了6组实验,对照组 (蒸馏水处理)、异丙肾上腺素处理组、毛果一枝黄花提取物与异丙肾上腺素处理组、毛果一枝黄花提取液处理组、异丙肾上腺素与甲巯丙脯酸处理组及甲巯丙脯酸处理组。甲巯丙脯酸为一种血管紧张素转化酶抑制剂,是临床上标准的心脏保护药。实验结果表明毛果一枝花提取物 (250 mg・kg-1)对仓鼠心脏具有明显的保护作用。用异丙肾上腺素 (30 mg・kg-1)诱导仓鼠心脏中毒,与对照组相比,实验组心脏组织血清中的乳酸脱氢酶 (LDH)、内氨酸转氨酶 (ALT)、天冬氨酸转氨酶 (AST)、肌酸磷酸激酶 (CPK)、血管紧张素酶 (ACE)等多种酶活性及总胆固醇 (TC)、三酸甘油酯 (TG)、游离血清脂肪酸、丙二醇 (MDA)和NO水平显著升高,但心脏组织中的谷胱甘肽 (GSH)和过氧化物歧化酶 (SOD)水平显著却下降 (P

一枝黄花属植物还具有抗虫等生物活性,如邓业成等[30]研究表明加拿大一枝黄花的植物精油对储粮害虫赤拟谷盗、玉米象和绿豆象有熏蒸和触杀活性。对赤拟谷盗Tribolium castanum Herbst、玉米象Sitophilus zeamais Motsculsky和绿豆象C. chinensis L的熏蒸LC50分别为772,23705,4328 μL・L-1, 对赤拟谷盗的熏蒸毒力最高;对赤拟谷盗、玉米象和绿豆象的触杀LC50分别为271×10-4,140×10-5,235×10-5 μL/头,对玉米象的触杀毒力最高。

4总结与讨论

一枝黄花属植物种类繁多,化学成分丰富,含大量黄酮、二萜、三萜、三萜皂苷、苯甲酸、苯甲酸苄酯类及挥发油等化学成分,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、平喘、抑制脂肪形成、保护心脏和抗虫等多种药用和农用活性。

随着化学成分分析技术[3537]越来越成熟,对植物活性成分的分离鉴定也越来越全面。目前对加拿大一枝黄花[11, 23, 25]和毛果一枝黄花[13, 22]的化学成分及生物活性研究已经有较多报道,但对活性成分的具体作用机制研究仍然报道较少。对钝苞一枝黄花的化学成分研究,虽然王文杰[17]已进行了初步的系统研究,从钝苞一枝黄花中分离并纯化出17个单体化合物,但其挥发油等活性成分及生物活性的研究尚处于空白,有待进一步开发;一枝黄花的化学成分研究相对全面,在我国中药临床应用领域中占有独特优势,虽然现在一些研究表明一枝黄花具有多种生物活性[38],但其具体的作用机制尚不明确,仍需进一步探索。为综合利用及充分发挥该属植物资源作用,实现医用和农用等价值,需继续深入探索该属植物的化学成分的结构、生物活性及作用机制。

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金属的化学性质范文5

【关键词】有效掌握酸碱盐的化学性质

化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。物质在发生化学变化时才表现出来的性质叫做化学性质。牵涉到物质分子(或晶体)化学组成的改变。每种物质都有一定的化学性质,这种化学性质是由构成它的分子决定的。

物质在发生化学变化时才表现出来的性质叫做化学性质。如:可燃性、稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性等、助燃性、腐蚀性,毒性等。它牵涉到物质分子(或晶体)化学组成的改变。

分子有什么样的化学性质,物质就有什么样的化学性质.而分子又是由原子(或离子)构成但这些结构已经和物质的化学性质根本不同了。

化学性质的特点是测得物质的性质后,原物质消失了。如人们可以利用燃烧的方法测物质是否有可燃性,可以利用加热看其是否分解的方法,测得物质的稳定性。物质在化学反应中表现出的氧化性、还原性、各类物质的通性等,都属于化学性质。

化学变化,例如“蜡烛燃烧”。

化学性质,例如"蜡烛能燃烧”,在化学性质的描述中,常常伴随着“能、可以、会、易、具有”等的字眼。

化学性质与化学变化是任何物质所固有的特性,如氧气这一物质,具有可燃性为其化学性质;同时氧气能与氢气发生化学反应产生水,为其化学性质。任何物质就是通过其千差万别的化学性质与化学变化,才区别与其它物质;化学性质是物质的相对静止性,化学变化是物质的相对运动性。 碳和碳的化合物中二氧化碳灭火、甲烷及乙醇等燃料的燃烧等融合在一起,而且还新增加了一些诸如燃料燃烧过程中能量的问题、燃烧后的物质(如酸雨)对空气质量的影响以及新能源开发等知识,使得教材从知识体系上更加系统化,形成了以燃烧作为主线,燃料的利用、燃烧带来的不良后果、新能源急待开发等作为支线的一条知识带。

例如,《燃烧和灭火》中燃烧条件的探究实验,原来是一个由教师做的演示实验,现在改为由学生参与的探究活动,并且在原来的基础上又将实验进行了改进,即对仅仅验证白磷在热水中虽温度达到着火点,但由于没有接触氧气而无法燃烧的实验进行了延伸:将氧气通入烧杯中白磷的上方后,白磷在出乎学生意料的情况下燃烧了,这个现象极大地刺激着学生去探索其中的缘由,探究活动也顺理成章地被推到了,学生在非常自然的情境中总结得出燃烧所要具备的三个条件,原有的关于燃烧的体验在课堂中得到了理论上的提升。同时,该实验操作简单易行,很适合学生合作完成,确为教材改革中的成功之笔。

再如,《使用燃料对环境的影响》中增加了酸雨危害的模拟实验,有关酸雨的知识学生们在初一环境教育课程中就已经有了一些了解,但由于酸雨对自然界的危害不是在短期内就能够显现的,所以,学生无法对酸雨对自然界的危害产生强烈的感受。于是教材在此处安排了一个酸雨危害的模拟实验,用二氧化硫溶于水后所得到的溶液来代替酸雨,让学生观察其对金属、大理石和蔬菜等物品腐蚀的情况。实验实际上是将酸雨的效果进行了一些有效放大,实验中,在学生的视觉关注下镁带、大理石被蚕食着,新鲜的蔬菜在溶液中变黄、变黑等现象无一不使在场的学生受到了触目惊心的震撼,经过这样一个极为成功的体验性实验,学生很容易接受酸雨对我们生存的环境的破坏这一事实,产生对新能源开发的迫切愿望。

除了按照教材的安排进行实验以外,有些实验还具有生成的功能,如课题1《燃烧和灭火》中蜡烛燃烧现象不同的实验,教材只是注重了隔绝空气和产生大量二氧化碳气体会对燃烧造成什么影响,根据学生的生活经历和前面对燃烧条件的探究结论,将实验进行再开发,如提供部分器材或直接由学生自己通过尝试性的实践采用尽可能多的方法使正在燃烧的蜡烛熄灭,从这一活动的实施中我们看出学生的思维被极大地调动了起来,学生争先恐后地尝试着各种方法,除了书上介绍的方法外,还采用了书的扇动、用水喷淋、用剪刀剪去燃烧的烛芯等方法,这种尝试不是盲目的,是将前面得出的结论应用在他们的具体方法中,理论的精髓在这里得以体现。因此教师在条件允许的情况下对教材中的实验进行生成性开发不失为一种值得探讨的手段。

酸,碱,盐的化学性质是初中化学中的重点内容,在中考中覆盖面广,分值最重。学生必须掌握酸,碱,盐的化学性质,才能在中考中取得好的成绩。我在教学中巧妙利用复分解反应的条件,对酸,碱,盐的化学性质进行归纳总结,学生在多年的中考中化学科都取得很好成绩。

金属的化学性质范文6

使学生掌握碱金属的物理性质与化学性质,并能运用原子结构的知识来解释它们的性质上的异同及其递变规律,为学习元素周期律打好基础。

(二)能力目标

1、充分利用物质的结构与性质的关系,掌握学习金属元素及其化合物的方法。

2、培养学生的发散思维能力。

(三)情感目标

通过物理与化学性质递变规律的学习,对学生进行“量变到质变”、“对立统一”规律等辩证唯物主义观点的教育。

教学重点:碱金属元素的性质以及跟其原子结构的关系

教学方法:讨论、讲解、实验相结合

教学过程:

[复习提问]展示一瓶金属钠,设问:金属钠为什么要保存在煤油中?

展示一瓶金属钾,设问:金属钾保存在什么物质中?为什么?

[引入]这说明钾和钠以及锂、铷、铯元素之间存在着某种内在联系,这种内在联系是什么呢?下面我们将从它们的结构特征和性质等方面来进行探讨。由于钫是放射性元素,暂不讨论。

[板书]第三节碱金属元素

[板书]一、物理性质

指导学生阅读课本P36表2-1,碱金属的主要物理性质并加以总结。

1、相似性;银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、导电、导热、有展性。

2、递变性(从锂到铯):

①密度逐渐增大(K反常)(锂能否放在煤油中?)

②熔点、沸点逐渐降低

[提问]推测钫的密度和熔点沸点比铯高还是底?

[板书]二、原子结构

请学生看P36表2-2,碱金属元素的原子结构,由学生小结。

[板书]1、相同点:最外电子层上都只有1个电子。

2、递变规律:从锂到铯核电荷数增大,电子层数增多,原子半径增大。

[讲述]:碱金属元素有原子结构上有一定的相似性和递变性,而结构决定性质,因此我们推测它们在性质上存在相似性和递变性。

元素化学性质主要由原子结构决定,请同学们根据原子结构的相似点和递变性推出碱金属元素的化学性质。

[学生小结]碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子,因此,可以推测它们具有相似的化学性质,它们都与钠相似,都能与氧气等非金属以及水等起反应。但由于从锂到铯核电荷数增大,电子层数增多,所以它们在化学性质上也有一定的差异,也存在递变规律。

[板书]三、碱金属的化学性质

[讲述]同学们的推测是否正确,还需要通过实验和事实进行论证。

[板书]1.碱金属与非金属反应

[学生实验]用镊子取一小块钾,擦干表面煤油后,放在石棉网上稍加热,观察发生的现象。

[提问]观察到哪些现象?比较与钠在空气中燃烧的现象有什么差异?

(钾熔化成小球,剧烈燃烧,钾比钠在空气中燃烧更剧烈。)

[提问]从上述现象比较钠与钾失电子能力强弱和金属性。

点燃

(钾比钠更易失去电子,金属性更强。)

点燃

[板书]4Li+O22Li2O

2Na+O2Na2O2

[讲述]钾燃烧后生成的是比过氧化钾更复杂的氧化物,由于大纲和教材不要求,我们就不讨论了,有兴趣的同学可以在课后查阅有关资料进行学习。下面我们观察钾与水是如何进行反应的。

[板书]2.碱金属与水的反应

[演示实验]教材[实验2-10]。

[讨论](1)在上述实验中观察到什么实验现象?

(2)钾、钠分别与水反应,何者更剧烈?

(3)根据上述实验现象可得出什么结论?

教师引导学生小结:

2R+2H2O=2ROH+H2

(1)锂到钾与水反应越来越剧烈,生成的碱的碱性越来越强。

(2)锂到钾金属性逐渐增强。