铜的化合物教案

2024-05-02

铜的化合物教案(通用5篇)

篇1:铜的化合物教案

从自然界中获取铁铜

1、知识与技能:

(1)知道自然界铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法。

(2)掌握高炉炼铁的原理,知道其工艺流程和原料、设备、与产物。(3)初步知道工业炼铜的方法,复习古代湿法炼铜的方法,知道生物炼铜的方法。

2、过程与方法:

(1)在对工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物的探讨中提高用所学化学知识解决实际问题的能力。

3、情感态度与价值观:

(1)体会铁、铜的冶炼对人类文明的影响。

(2)通过高铝炼铁、生物炼铜的学习,建立环保节能意识 教学重点:高炉炼铁的原理和过程。教学难点:对高炉炼铁流程的探究。

4、教学过程

【创设情景,导入新课】 [多媒体展]漂亮的流星雨

[教师]多媒体上展示的是一些流星雨的图片,同学们知道,流星坠落到地面的残留部分是什么吗?示 [学生]陨石(陨铁)

[教师]对,但是它还有另外的一个叫法陨铁。含铁80%以上。人类最早利用的单质铁就是这个从天而降的陨铁中得来,所以古人称铁为“天石”。【教师活动】

多媒体播放生活中铜铁的制品,并且引发学生思考。【学生活动】

观看图片,思考生活中的铜铁制品都是以铜和铁的什么形式存在的?

【过渡语】

在生活生产中铜和铁的应用是非常广泛的,那同学们知道在古代的时候人们是怎么获得铜和铁的吗? [多媒体展]漂亮的流星雨

[教师]多媒体上展示的是一些流星雨的图片,同学们知道,流星坠落到地面的残留部分是什么吗?示 [学生]陨石(陨铁)

[教师]对,但是它还有另外的一个叫法陨铁。含铁80%以上。人类最早利用的单质铁就是这个从天而降的陨铁中得来,所以古人称铁为“天石”。

【教师讲解】

在古代的时候人们利用单质铜和铁都是从自然界直接获取的,比如说铁单质它存在陨石当中,所以在古代的时候单质铁是非常少的。铜就更少了,以前只有皇帝才可以使用铜,其他人使接触不到铜的。那请同学们来思考一个问题,为什么自然界中单质铜和铁这么少呢?他们又是以怎么的方式存在在地球上呢? 【学生回答】

以化合态的形式存在。【知识点1】

常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)和赤铁矿(Fe2O3)。

常见的铜矿是孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)和黄铜矿(CuFeS2)。

【过渡语】

下面请同学们利用这些原料来制取一下单质铜和铁,以小组为单位,写出相应的化学方程式。【交流讨论】

根据原来制取单质铜和铁,并且完成P72的表格。【教师评价】

同学们都进过的激烈的讨论,想了很多方法来制取单质,下面就请你们来说说自己的看法。【学生汇报】

1.通过电解。2.通过置换。3.通过氧化还原反应的原理。【过渡语】

刚才同学们想了许多的方法来制取铜和铁,那下面我们就一起来分析一下这些方法是否可行。【教师讲解】

我们通过前面的知识知道,通过电解氯化镁和氧化铝就可以得到金属镁和铝,那是因为氯化镁和氧化铝的熔点很低,但是我们今天的原料是磁铁矿(Fe3O4),它的熔点很高。它是一种稳定的化学物,不易分解,所以通过电解是不可取的。

【教师引导】

刚才有同学说可以通过置换反应来得到铁,老师觉得是有一定道理的,请这位同学来说一说。【学生回答】

可以利用氢气还原磁铁矿,就可以得到铁。【教师评价】 很好,这位同学利用的氢气的还原能力很强可以将金属从氧化物中制取出来的原理,就将铁制取了出来。现在老师请你们思考,对于氢气我们要如何制取呢? 【学生回答】

通过金属和酸的反应。【教师提示】

那制取氢气就会消耗很多的金属和酸,不是很经济。那有没有同学可以想出更好的方法呢? 【学生思考】 可以用碳。【教师讲解】

很好,我们知道焦炭也是具有还原性的,可以用来还原一些氧化物。在工业上就是利用这个原理来制取单质铁的。

【视频播放】

工业制取单质铁的过程和原理。【教师讲解】

原料是铁矿石、焦炭、空气、石灰石。【知识点2】

过程:①将焦炭与空气反应得到二氧化碳,从中会放出大量的热。②在高温下灼热的焦炭和二氧化碳反应得到还原性更强的一氧化碳。③在高温下一氧化碳和铁矿石反应得到单质铁。

【教师提问】

在反应过程中石灰石的作用是什么? 【学生阅读】

石灰石的作用是提供氧化钙和二氧化碳。

【知识点3】

石灰石高温分解: CaCO3 = CaO+CO2 ↑ 【教师讲解】

在铁矿石中有杂质二氧化硅,石灰石高温分解产生的氧化钙可以与二氧化硅反应得到废渣。【知识点4】 【教师讲解】

在该工业制法中得到的铁含碳量是2%~4.5%的生铁,最终经过进一步的炼制就可以得到纯度更大的铁。对于铜的冶炼请同学们自己阅读课本来讨论一下。【学生阅读】 讨论铜的制法。SiO2+CaO =CaSiO3 CaCO3 = CaO+CO2 ↑ 【过渡语】

请同学们一起来说一说铜的制取方法。

【学生汇报】 学生1: 学生2: 【教师活动】

简单介绍生物炼铜的方法和过程。

【教师活动】

本节课我们学习了什么内容呢?我们一起来回顾一下。【学生回忆】 【教师活动】

播放课件,展示小结。

篇2:铜的化合物教案

【学习目标】

1.了解钠及化合物的主要物理性质,了解钠分别与氧气、水、酸、盐等物质的反应情况 2.了解氧化钠分别与水、酸等物质的反应情况

3.比较碳酸钠与碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法

【基础知识】

一、单质钠

(1)与氧气反应:(钠与氧气的反应与条件有关)

常温条件下;加热条件下。(2)与水(酸)反应:

与水反应的化学方程式为 ;离子方程式为。

用双线桥和单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂。

钠投入滴有酚酞的水中反应的现象及解释:

①浮在水面上:(钠的密度比水的密度)

②熔化成光亮的小球:(钠的熔点;该反应为反应)

③小球在水面上游动:(有气体产生)

④发出嘶嘶的声音:(反应剧烈)

⑤溶液中滴入酚酞显红色:(生成的溶液呈 性)。

(3)与硫酸铜溶液反应:钠投入硫酸铜溶液中能否置换出铜? 结构解释:na原子结构示意图,在周期表中的位置,na原子易(“得到”或“失去”)个电子成为稳定结构,作 剂,表现出强性,在自然界中以 态(“游离”或“化合”)形式存在。少量的钠可保存在 中。钠着火不能用水来灭火,一般用。

二、钠重要的盐——碳酸钠 碳酸氢钠

钠的焰色反应呈色,钾的焰色反应呈 色(透过)

注意点:①实验用品

②用洗涤做过焰色反应的铂丝

四、钠及其化合物之间的转化关系

用化学方程式完成上述转化关系。

①②

③ ④

⑤ ⑥

⑦ ⑧

⑨ ⑩

课堂分析

1.na2co3、nahco3的鉴别方法:

2.除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),需要加入的试剂或方法。

①na2co3粉末(nahco3)

②na2co3溶液(nahco3)

③nahco3溶液(na2co3 ④nacl溶液(nahco3 【典型例题】

1.下列关于钠的叙述错误的是()a.钠在常温下就容易被氧化 b.钠在空气中燃烧生成na2o c.钠与氧气化合时作还原剂 d.钠在自然界中只能以化合物的形式存在 2.对于反应:ticl4+4na == 4nacl+ti,下列说法正确的是()

a.该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属b.该反应中ti元素被氧化 c.该反应条件是ticl4在熔融状态或在水溶液中 d.ticl4是还原剂 3.除去na2co3 固体中少量nahco3的最佳方法是()a.加入适量盐酸 b.加入naoh溶液 c.加热 d.配成溶液后通入co2 4.下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法中,正确的是()

a.除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠可以采用加热的方法 b.相同条件下,碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度 c.碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的剧烈程度强于碳酸氢钠 d.向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加少量酚酞试液,都显红色 5.(2009年学业水平测试)“脚印”、“笑脸”、“五环”等焰火让北京奥运会开幕式更加辉煌壮观,这些五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法错误的是()a.观察k2so4的焰色应透过蓝色的钴玻璃b.na与nacl在灼烧时火焰颜色相同 c.可以用焰色反应来区别nacl和kcl d.焰色反应一定发生化学变化 6.(2009年学业水平测试)下图是由短周期元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。常温常压下,d、f、k均为无色无刺激性气味的气体,b是最常见的无色液体,a是由单质c在d中燃烧生成的淡黄色固体。(反应中生成的部分物质已略去)

请回答下列问题:

(1)物质a的化学式为__________。

(2)化合物e的电子式为__________。

(3)反应①的离子方程式为_____ _____;

反应②的化学方程式为______ ___。

【巩固练习】

1.钠跟水反应时的现象,与钠的下列性质无关的是()a.钠的熔点低 b.钠的密度小 c.钠的硬度小 d.有强还原性

2.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是()a.hclb.naclc.fecl3 d.na2so4 3.除去na2co3 固体中少量nahco3的最佳方法是()a.加入适量盐酸 b.加入naoh溶液 c.加热 d.配成溶液后通入co2 4.将钠、镁、铝0.3mol分别放入100ml1mol·l 是()-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比 a.1︰2︰3b.6︰3︰2 c.3︰1︰1 d.1︰1︰1 5.下列说法中不正确的是()a.na2co3 和nahco3均可与hcl反应 b.na2co3比nahco3易溶于水

c.na2co3的稳定性比nahco3弱d.na2co3能与氯化钙反应而nahco3不反应 6.下列关于na和na+的叙述中,错误的是()... a.它们相差一个电子层b.它们的化学性质相似

c.钠原子,钠离子均为同一元素 d.灼烧时,它们的焰色反应都呈黄色 7.物质a是由a元素组成的单质,将其在酒精灯火 焰上灼烧,火焰为黄色,b,c,d是含有a元素的三种不同化合物,a、b、c、d按右图关系进行转化: ?写出化学式:

?写出④的化学方程式,以及①②③的离子方程式。

① ② ③ ④

8.有一种白色粉末是无水碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,称取0.442g灼烧至恒重,把放出的气

体通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼烧后的残渣能与30ml盐酸恰好完全反应。试求:(1)原混合物中各物质的质量。(2)所用盐酸的物质的量浓度。

篇二:钠及其化合物教案

钠的重要化合物

(莘县第一中学马利)【教学目标】1.知识目标

(1)通过对过氧化钠和水反应产物的猜想,设计实验方案进行验证,并归纳总结。认识钠

的几种重要化合物的性质及重要用途。

(2)通过实验探究能比较碳酸钠、碳酸氢钠溶解度的相对大小、热稳定性的相对强弱等(3)知道焰色反应及其用途,学会用焰色反应鉴别钠元素和钾元素的具体操作过程。2.过程与方法

(1)进一步学习实验操作技能、实验观察方法及科学探究方法。

(2)体验实验探究的过程,培养学生的观察能力和分析问题的能力等。3. 情感态度与价值观

(1)初步形成团队合作意识以及对待科学的严谨态度。

(2)通过对过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠在现实生活中应用实例的了解,认识钠的化合物的

重要用途,感受化学与人类生活密切相关。【教学重难点】

重点:1. 过氧化钠的性质

2. 碳酸钠与碳酸氢钠的性质的比较

难点:引导学生正确地设计实验和对实验现象的观察、分析。【教学过程】

一、氧化钠和过氧化钠

1、氧化钠

氧化钠可以与水、co2 反应,试着写出相关方程式。填到学案上(提示:氧化钠的性质与氧化钙相似)

na2o + h2o ___________________________________ na2o + co2 _______________________________________

2、过氧化钠 【实验一】

实验目的:验证过氧化钠与水的反应

实验仪器及药品:试管(1只)、药匙;过氧化钠、水、檀香、酚酞溶液 实验步骤:取一药匙过氧化钠于试管中,加入一滴管水,立即把带火星的檀香插入试管中,看到的现象?说明有___________生成 用手轻轻摸一摸试管外壁,有什么感觉?说明该反应是___________热的。

向反应后的溶液中滴入1滴酚酞溶液,有什么现象发生?得出什么结论?____________ 结合过氧化钠与水的实验写出相关方程式。na2o 2+h2o_________________________________ 【提醒】

1、过氧化钠只取一药匙(若过多会因反应剧烈有危险)

2、加水后要迅速将带火星的檀香插入试管中

3、记录现象,将结果写到学案上。整个过程限时4分钟 过氧化钠也可以和二氧化碳发生类似的反应,方程式如下: 2na2o 2+2co2=2na2co 3+o2 【思考】过氧化钠有何用途?__________________________

二、碳酸钠和碳酸氢钠

观察提供的碳酸钠和碳酸氢钠试剂的颜色和状态。填到学案上

【实验探究1】

实验目的:探究碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性

实验仪器及药品:试管(2只);碳酸钠、碳酸氢钠、水、酚酞溶液 实验步骤:

在2支试管里分别加入少量(半药匙)的碳酸钠和碳酸氢钠固体 ①分别滴入2滴水,振荡,观察到有什么现象?

②继续加入4滴管水,用力振荡,用手摸一摸试管的底部有什么感觉? ③向试管内滴入2滴酚酞溶液,各有什么现象? 根据你的实验结果,可以初步得到什么结论? 【提醒】:

1、记准试管中所盛放的试剂,每一步都要对比现象。做好记录,把握好时间。(限时共5分钟)

2、将实验结果填入表格。

【实验探究2】碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

【问题1】如何设计一套装置进行热分解实验?并验证生成的气体?(主要是装置)【问题2】如何设计实验对比碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性呢?

通过什么现象来对比热稳定性?

【结论】 热稳定性na2co3 ________ nahco3(填”大于、小于和等于)

【实验探究3】

实验目的:探究碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应

实验仪器及药品:小试管(2只)、气球(2个);碳酸钠、碳酸氢钠、稀盐酸

实验步骤:分别取等量盐酸(2滴管)于两只试管中,将过量碳酸钠和碳酸氢钠至于气球中(已取好),分别将气球捆在试管上。同时掀起气球底部,向盐酸中加入固体。观察气球吹起的快慢以及气球的大小?

【结论】请写出碳酸钠、碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学方程式

na2co3 + hcl_________________ nahco3 + hcl____________________(等量的盐酸,分别与过量的碳酸钠和碳酸氢钠反应,后者放出的气体多。)

三、焰色反应

1、焰色反应:

【实验二】

①用铂丝蘸取浓盐酸放在酒精灯的外焰里灼烧,直至与原来的火焰颜色相同时为止。②用铂丝蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。

③重复①的操作,换成蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜

色。记录现象,填写表格。

【思考】为什么观察碳酸钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃呢? 【注意】:

【比一比】把实验台上的试剂收拾到盒内,摆放整齐。将桌子擦干净,出去的时候将废纸扔

到门口的垃圾箱内。认真填写实验报告。

【温馨提示】:本节用到的基本操作

①向试管中加粉末状固体:先将试管横放,把盛药品的药匙(或纸槽)小心地送入试管

底部,再使试管直立

②用滴管加液体:要垂直、悬空滴入液体,不能伸入受滴容器中。③给试管加热:

ⅰ夹持试管时,应将试管夹从试管底部往上套,夹持部位在距试管口近1/3处。ⅱ 如果加热固体,试管口应略向下倾斜【防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂】 ⅲ 加热时先预热,使试管在火焰上移动,待试管均匀受热后,再将火焰固定在盛放药品的部位加热【防止试管炸裂】。

套管实验注意问题:①检验装置的气密性再加药品②根据酒精灯的高度调节大试管的位置③试管口

略向下倾斜④先均匀加热在集中受热⑤结束时先撤导管再撤酒精灯⑥固体药品各取2药匙,澄清石灰水取3滴管即可。

篇三:钠及其化合物教案

钠及其化合物

【知识回顾】

一、钠的性质

1、物理性质

颜色_________,熔点________(高、低),密度________(大、小),硬度________(大、小)。

2、钠的原子结构、存在及保存

钠元素位于周期表________周期,_______族,原子结构示意图____________,很容易失去最外层电子,表现较强的________性,在自然界只能以________的形态存在。钠保存在________中。

【注意】

1、金属钠着火的扑灭方法:金属钠着火不能用水或泡沫灭火器灭火。原因是钠跟水剧烈反

应且产生可燃性气体(h2)。可能引起爆炸;钠燃烧生成na2o2,而na2o2与co2反应生成o2。使燃烧更剧烈,一般用沙土盖灭。

2、钠与酸反应:如2na+2hcl=2nacl + h2↑,na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足

再与水反应。因此na放入到酸溶液中na是不可能过量的。同时na与h2的物质的量比始终是2:1。当然反应要比钠与水的反应剧烈得多。

3、钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与

溶液中的其他物质反应。

4、注意:钠在空气中的变化:银白色的钠→变暗(生成了氧化钠)→变白(生成氢氧化钠)

→潮解→吸收二氧化碳变为na2co3·10h2o→风化变成白色固体(生成碳酸钠)。

钠的用途:在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛等;钠钾合金是原子反应堆的热交换剂;钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。

二、钠的重要化合物

【注意】

1、na2o2不是碱性氧化物,碱性氧化物是和酸反应时只生成盐和水,而na2o2与酸反应有

o2生成;

2、na2o2与水反应和co2反应时发生歧化反应,na2o2既是氧化剂,又是还原剂;

3、na2o2和酸溶液反应时,先和酸反应,再和水反应;

4、na2o2是强氧化剂,具有强氧化性、漂白性,由于和co2反应生成o2,可用作呼吸面具

中的供氧剂。

【注意】

(1)向饱和的na2co3溶液中通足量的co2有晶体nahco3析出。(2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别不能用澄清石灰水。

三、碱金属元素及其焰色反应

1、碱金属元素

碱金属元素包含____________________________,从li到cs单质的熔点____________,密度______________,其中(钠、钾反常);碱金属元素的原子的价电子数都是只有_____个,但从li到cs电子层数___________,结构决定性质,所以其化学性质也具有相似性和递变性。①相似性: a、都能与氧气等非金属反应;b、都能与水反应生成氢氧化物和氢气c、均为强还原剂 ②递变规律(li→cs):

a、与氧气反应越来越剧烈,产物结构越来越复杂

b、与水反应剧烈程度依次增强,还原性依次增强,金属性依次增强。③不同点: a、在o2中燃烧产物不同:li与o2反应生成li2o;而na可生成na2o和na2o2;k、rb、cs在o2中燃烧可生成比过氧化物更复杂的氧化物。

b、跟水反应现象不同:li跟h2o反应生成lioh,难溶于水;k、rb、cs与水反应更剧

烈,发生燃烧或爆炸。

2、焰色反应

(1)焰色反应时某些金属及其化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,属于_____ 变化。

(2)操作:洗涤铂丝(用稀盐酸)→灼烧(到与原来火焰颜色相同)→蘸取(待测物)

→灼烧→洗涤

(3)常用于检验:钠火焰颜色(_______);钾火焰颜色(______)透过蓝色钴玻璃观察。(4)用稀盐酸洗涤铂丝的目的:除去杂质元素影响(5)蓝色钴玻璃的作用:滤去钠等杂质颜色干扰

【典型例题分析】

【例1】下列关于钠与水反应的说法不正确的是()

①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中,反应后溶液变红;②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与盐酸反应;③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧;④将两小块质量相等的金属钠,一块直接投入水中,另一块用锡箔包住,在锡箔上刺些小孔,然后按入水中,两者放出的氢气质量相等。

a.①②b.②③c.②③④d.①②③④ 【变式1】把小块金属钠投入到饱和石灰水中不会出现的现象是()a、溶液中出现白色浑浊物b、有金属钙被还原出来

c、反应过程中钠浮在液面熔成小球d、钠熔成小球在液面上迅速游动 【变式2】少量的金属钠长期暴露在空气中,它的最终产物是()

a、naoh b、na2co3·10h2o c、na2co3 d、nahco3 *【例2】下列关于过氧化钠的叙述正确的是()

a、过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体b、过氧化钠中阴阳离子比例为1:2 c、用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色

d、过氧化钠放入饱和氢氧化钙溶液,放出大量氧气并有白色沉淀析出 【变式3】在溶液中加入足量的na2o2后仍能大量共存的离子组是()a、nh4+、ba2+、cl-、no3-b、k+、alo2-、cl-、so42-c、ca2+、mg2+、no3-、hco3d、na+、cl-、co32-、so32-【变式4】下列叙述中正确的是()

a、na2o与na2o2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 b、na2o能继续被氧化成na2o2,na2o2比na2o稳定

c、na2o与co2发生化合反应生成na2co3,na2o2与co2发生置换反应生成o2 d、na2o有还原性,na2o2只有氧化性

【例3】关于na2co3和nahco3性质的有关叙述不正确的是()a.热稳定性:na2co3>nahco3 b.nahco3能与naoh溶液反应而na2co3则不能

c.na2co3不能转化成nahco3,而nahco3能转化为na2co3 a.b.c.d.*【例4】下列有关碱金属铷(rb)的叙述中,正确的是()a、灼烧氯化铷时,火焰有特殊颜色b、硝酸铷是离子化合物,易溶于水

c、在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高d、氢氧化铷是弱碱

【变式6】下列叙述正确的是()a、li在氧气中燃烧主要生成li2o2 b、将co2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸c、将so2通入bacl2溶液可生成baso3沉淀 d、将nh3通入热的cuso4溶液中能使cu2+还原成cu 【精选练习】

一、单项选择题

1、下列实验中,能达到预期目的的是()a.用过滤法除去fe(oh)3胶体中的fecl3 b.用25ml碱式滴定管量取20.00mlna2co3溶液 ? c.向某溶液中滴入bacl2溶液和稀hno3,来检验溶液中是否含有so24 d.将na投入到cuso4溶液中置换出铜,来证明钠的金属性比铜强

2、下列叙述正确的是()

①na2o与na2o2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 ②na2co3溶液和nahco3溶液都能跟cacl2溶液反应得到白色沉淀 ③钠在常温下不容易被氧化 ④na2o2可作供氧剂,而na2o不行

⑤cu与hno3溶液反应,由于hno3浓度不同可发生不同的氧化还原反应 a.都正确b.②③④⑤

c.②③⑤d.④⑤

3、下列实验中,溶液颜色有明显变化的是()a.少量明矾溶液加入到过量naoh溶液中 b.往fecl3溶液中滴入ki溶液,再滴入淀粉溶液 c.少量na2o2同体加入到过量nahso3溶液中 d.往酸性高锰酸钾溶液中滴入足量feso4浓溶液

4、下列说法正确的是()

a、发酵粉中主要含有氢氧化钠,能使焙制出的糕点疏松多孔b、碘盐中的碘可以直接用淀粉检验c、碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 d、硫酸氢钠属于盐类,其水溶液显中性

5、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是()

a.钠的熔点低 b.钠的密度小 c.钠的硬度低 d.有强还原性

6、把4.6g钠投入到95.6g水中,发生化学反应。假设水无蒸发现象,所得溶液中溶质的质量分数是()

a.4.6% b.7.7% c.8.0%d.10% 33

7、在烧杯中加水和苯(密度为0.88g/cm)各50ml。将一小粒金属钠(密度为0.97 g/cm)投入烧杯中,观察到的现象可能是()

a、钠在水层中反应并四处游动 b、钠停留在苯层中不发生反应 c、钠在苯的液面上反应并四处游动 d、钠在苯与水的界面处反应并可能作上下跳动 8.金属钠着火时,可以灭火的物质是()

a.水 b.砂子 c.煤油d.二氧化碳 9.将一小块钠投入到nh4cl溶液中,产生的气体是()

a.o2和h2 b.只有h2 c.只有nh3 d.h2和nh3 10.一块表面已被氧化为氧化钠的钠块5.4g,投入50g水中,最多能产生0.10g气体,则原来被氧化的钠是()

a.2.3gb.3.1g c.4.6g d.5.3g

11、金属钠与下列溶液反应时既有沉淀又有气体生成的是()a、koh b、nahco3 c、bacl2 d、cuso4

12、已知nah和h2o反应生成h2和naoh,反应中1molnah()

a、失去1mol电子 b、得到1mol电子c、失去2mol电子 d、没有电子得失

13、某物质灼烧时,焰色反应呈黄色,下列判断正确的是()

篇四:钠及其化合物标准教案

教学过程

一、复习预习

氢氧化钠的性质

二、知识讲解

考点1 钠

物理性质: 银白色固体 质软 密度比煤油大 比水小 物理性质:

(1)与非金属单质的反应 ? 与氯气的反应

na + cl2 =点燃= 2nacl(产生大量白烟)? 与硫的反应

(2)与水的反应

2na + 2h2o === 2naoh + h2↑(浮、溶、游、红)金属钠和水反应的现象和结论

(3)钠制备电解熔融的氯化钠考点2 钠的氧化物

(1)氧化钠

na2o是一种碱性氧化物,其化学性质与氧化钙类似,具有碱性氧化物的通性。na2o +h2o2naoh na2o + co2na2co3na2o +2hcl 2nacl +h2o(2)过氧化钠

na2o2是氧化物,但它不属于碱性氧化物,因它与酸反应时除了生成盐和水以外,还生成了o2。

2na2co3+o2 na2o2和co2反应 2na2o2+2co2 o2。

过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,因为可和h2o,co2反应产生

考点3 钠的氢氧化物 naoh 俗名:火碱、烧碱、苛性钠

物理性质:白色晶体、易溶于水,吸水易潮解。化学性质:具有碱的通性

考点4 钠盐

na2co3和nahco3比较

考点4 焰色反应 1.定义:

许多金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊颜色,这在化学上叫做焰色反应。注意:焰色反应是鉴别物质的一种方法,但焰色反应只是一种现象,而且焰色反应中只认元素,不认元素的存在形态。2.操作:

焰色反应蘸取待测液的金属丝最好是铂丝,也可用光洁无锈的铁丝或镍丝等代替,使用前要用稀盐酸将其表面的氧化物洗净并灼烧至火焰基本无色方可使用。基本步骤为: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,则需再用酸洗,再灼烧);⑤ 再蘸取(沾取)另外化学药品进行实验。

注意:钾、钠焰色反应颜色:钾——紫色(透过蓝色钴玻璃);钠——黄色。

三、例题精析

【例题1】金属钠着火时,能用来灭火的是()a.水c.泡沫灭火器【答案】d 【解析】:na着火生成的na2o2能与h2o、co2反应生成o2,使火势更旺。b.湿抹布 d.干沙

【例题2】等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在常温下与足量氧气充分

反应,则下列说法正确的是()a.第一块钠失去电子多 b.两块钠失去电子一样多 c.第二块钠的反应产物质量较大 d.两块钠的反应产物质量一样大 【答案】b 【解析】由于两块钠质量相同,都变成+1价,故失去电子一样多。钠在o2中加热,产物是na2o2;钠在常温下与o2反应,产物为na2o,故第一块钠反应产物质量较大。

【例题3】、将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的

是()篇五:钠及其化合物教案

第1讲 钠及其化合物 [考纲要求] 1.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。2.了解科学探究的基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。3.了解常见金属钠及其化合物的主要性质及其应用。4.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。5.记住na、k等重要金属元素的焰色反应。

考点一 认识化学科学

1.化学是在________、________水平上研究物质的________、________、________、________、产生相关性质的原因,还需要利用________、________等方法。

3.研究物质性质的基本程序为________物质的外观→________物质的性质→通过________ 来验证所预测的性质→通过对现象的分析、综合、推论概括出________。

1.金属钠不仅跟氧气、水等无机物反应,还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠

跟酒精反应与钠跟水反应的异同点,下列研究方法中没有用到的是 a.实验c.分类 b.观察 d.比较()()2.下列关于化学学习和研究的说法错误的是

a.化学模型有助于解释一些化学现象 b.质量守恒定律是大量实验事实的总结 c.化学家提出的假设都能被实验证实 d.化学基本原理的应用是有一定条件的考点二 钠 1.物理性质 2.化学性质

主要化学反应

特别提醒(1)实验室中钠常保存在煤油或者石蜡油中,使之隔绝空气和水。但不能保 存在四氯化碳和汽油中。

(2)钠与氧气反应,条件不同产物不同。3.金属钠着火,不能用h2o、干冰灭火的原因是__________________________________,通常用__________掩埋。

4.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠――→(生成 ――→

出现白色固体 o2 表面变暗 h2o(生成 ――→(naoh ――→(生成na2co3·10h2o)――→(生成 5.将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀h2so4的三个小烧杯中,反应速率由快到

慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因:_________________________ ________________________________________________________________________。特别提醒 钠与水、酸反应的实质都是与h的反应。3.na与水(滴有酚酞)反应的现象及解释

+ h2o 表面变成溶液 co2 白色块状物质

风化

白色粉末状物质 6.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有沉淀产生的是____________。

①mgso4溶液 ②nacl溶液 ③na2so4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤ca(hco3)2溶液 7.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与feso4溶液反应的方法以

验证反应实质。实验时,往100 ml大试管中先加40 ml煤油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入feso4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察,回答下列问题:

(1)有关钠反应的现象是____________________________________________________。(2)大试管的溶液中出现的现象:____________________________________________。(3)装置中液面的变化:大试管内 ;长颈漏斗内。(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:________________________________。归纳总结 金属钠与可溶性盐溶液的反应思考方法

考点三 氧化钠和过氧化钠

完成下列表格

8.设阿伏加德罗常数的值为na,下列说法正确的是 b.1 mol na2o2与足量co2反应时,转移2na个电子 c.1 mol·l -1()a.1 mol钠与氧气反应生成na2o或na2o2时,失电子数目均为na 的naoh溶液中含na数目为na +

d.1 mol na2o2晶体中含有的阴离子数目为2na 9.过氧化钠的强氧化性

比较下列两组反应,回答下列问题。一组:①na2o2+co2二组:③na2o2+fecl3(溶液)②na2o2+so2 ④na2o2+fecl2(溶液)问题:(1)写出①、②两反应的化学方程式。(2)判断③、④反应中可能发生的现象,为什么?(3)na2o2在什么情况下表现强氧化性? 2 10.某溶液中含有hco3、so23、co3、ch3coo4种阴离子。向其中加入足量的na2o2 -

体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)a.ch3coo(1)na2o2的电子式为na[·o·o·]2na,o2···2是个原子团。(2)na2o2与h2o、co2的反应都

-()-

b.so23 -

c.co23 -

d.hco3 是na2o2自身的氧化还原反应。(3)在研究na2o2与其他溶液反应时,要注意na2o2的强氧化性和溶液的强碱性。考点四 碱金属元素 1.碱金属的一般性与特殊性(1)一般性

①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。

②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以h形式存在,显 -1价,碱金属氢化物是强还原剂。

④碱金属所形成的盐均溶于水,并且酸式盐比正盐的溶解度大(但nahco3的溶解度比 na2co3的小)。

11.下列叙述正确的是()a.碱金属性质相似均为银白色金属 b.随原子序数的增大碱金属的密度依次增大 c.钠可保存在煤油中而锂不能

d.碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度 12.有关碱金属的叙述正确的是()-

a.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 b.碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 c.碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 d.无水硫酸铯的化学式为cs2so4,它不易溶于水 2.焰色反应(1)焰色反应的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于________变 化,属于元素的性质。(2)焰色反应的操作

铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色 灼烧灼烧洗涤灼烧(3)常见元素的焰色

篇3:铜的化合物教案

柠檬酸作为自然界广泛存在的多元有机酸, 化学家对其与过度金属形成配合物进行了深入研究。本文合成了新型超分子聚合物 (C6H8Cu2O9) n, 用元素分析进行了初步表征, 培养了该聚合物的单晶, 并通过单晶X-射线衍射获得了其晶体结构。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

配位聚合物的元素分析由Perkin Elmer 2400型元素分析仪测定;晶体结构由Siemens Smart-1000型CCD衍射仪测定;CuCl2·2H2O, NaOH, 柠檬酸均为分析纯。大肠杆菌、金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌, 圆斑, 斑点, 玉米小斑, 裕镰刀均由化工系环境实验室提供。

1.2 聚合物的合成

1.2.1 氢氧化铜的制备

分别准确称取CuCl2·2H2O和NaOH, 配成溶液, 将NaOH溶液缓慢滴加到CuCl2溶液中, 立刻有蓝色沉淀生成, 抽滤, 反复用蒸馏水洗涤, 用硝酸银溶液检验至滤液无氯离子存在, 所得氢氧化铜固体室温下干燥。

1.2.2 聚合物的合成

准确称量柠檬酸0.153g, 配成15mL溶液, , 将称量好的干燥的氢氧化铜置于柠檬酸溶液中, 搅拌。然后将混合溶液放入水热釜中反应。温度160℃, 反应24h, 然后程序降温5℃/h。等温度降至室温, 取出反应釜, 过滤, 可得到绿色块状结晶, 它可直接用于X-射线衍射分析。室温下干燥称量, 产率85%。元素分析按C6H8Cu2O9计算的理论值 (%) :C, H, O;测定值 (%) :C 50.01、49.93, H 5.24、5.26, O 3.93、3.99。

1.3 晶体结构测定

选取尺寸为0.32mm×0.30mm×0.29mm单晶置于Siemens Smart-1000型 CCD 衍射仪上在298 (2) K条件下收集衍射数据 (Smart程序) , 光源为经石墨单色化的MoKα (λ=0.071073nm) , 扫描方式为ωθ-2, 共收集到5022个衍射点, 独立衍射点1723个 (Rint=0.0329) , 其中1723个可观测点[I>2σ (I) ]用于晶体结构解析, 收集到的衍射数据还原 (SAINT) 后作吸收校正 (SADABS程序) 。

晶体结构采用SHELXL-97程序由直接法解出[9], 非氢原子经全矩阵最小二乘法精修, 氢原子由理论计算确定。有关晶体学数据见表1。

2 聚合物的晶体结构

该聚合物的晶体结构如图1所示, 由两个Cu2+, 一个柠檬酸及两个H2O组成。从图2的晶胞堆积图中可看出此结构中的两个Cu2+的配位方式并不一样。

Cu1为五配位, 它分别与柠檬酸中的端基羧酸根中的O3, 相邻柠檬酸中的羟基O7′和另外一个端基羧酸根中的O1′以及两个H2O中的O8和O9配位, 其O–Cu1–O的键角在83.54°~ 134.67°之间。由此可见, 它是个Cu1为中心的畸变的三角双锥构型, 轴向是与Cu1配位的O (3) 和O (1′) , 赤道平面由与Cu1配位的O7, O8, O9所组成。O (3) -Cu (1) -O (1) #1的键角为169.70°。O8–Cu1–O7′, O (8) -Cu (1) -O (9) , O (7) -Cu (1) -O (9) 的键角分别为和137.27°, 87.77° (14) , 134.68° (13) 。O (8) -Cu (1) -O (9) 的键角远小于理想的120°, 这是因为两个水分子之间形成氢键所致。

Cu2分别与中心C3相连的羧酸根中的O5, 羟基O7, 相邻三个柠檬酸中的O2′, O4′和O6′配位, O (4) -Cu (2) -O (6) 、O (5) -Cu (2) -O (6) 、O (7) -Cu (2) -O (6) 、O (2) -Cu (2) -O (6) 键角分别为93.71 (18) , 106.58 (16) , 89.74 (13) , 87.82 (13) , 所以, 可看作近似四方锥形结构, 锥顶位置是O (6) 。

配体柠檬酸的配位可谓淋漓尽致, C6H4O74-七个O全部参与了配位, 这种情况尚未见文献报道。羟基O7竟然与两个Cu都发生了配位, 把Cu1–O1–C1–C2–C3–C6–O5–Cu2–O4–C5–O3–Cu1这样一个大的孔穴分成了三个网格, 若干个这样大的孔穴在水平方向上以C3–C4–C5相连成一维链状结构后又在竖直方向上以C1–O2–Cu2桥联成二维平面结构。Cu2-O6-C6又向平面外延伸, 使{Cu2 (C6H4O7) (H2O) 2}n形成一个三维聚合物。正是相邻配合物分子间Cu (2) -O (6) 的这种弱相互作用的存在而使配合物分子沿c轴构成了无限延伸的三维层状结构。

从晶体键长可以看出, 有三条键较弱, 即Cu (1) -O (8) , Cu (1) -O (9 ) 和Cu (2) -O (6) , 键长分别为2.088 (4) , 2.289 (4) , 2.286 (4) 。Cu (1) -O (8) , Cu (1) -O (9 ) 较弱是因为Cu (Ⅱ) 的d9电子组态引起的Jahn-Teller效应及水的配位能力较弱。而Cu (2) -O (6) 键长较弱是恰好说明了晶体的结构, 聚合物在第三维度的生长是通过Cu (2) -O (6) -C (6) 向外延伸, 而且位阻较大。还有Cu (2) -O (2) #3键长1.947 (3) , 相对也较弱, 聚合物在第二维度的生长是通过Cu (2) -O (2) -C (1) 向外延伸, 位阻相对较小。

O (4) -Cu (2) -O (7) , O (5) -Cu (2) -O (7) , O (4) -Cu (2) -O (2) , O (5) -Cu (2) -O (2) 的键角分别为97.37 (14) , 84.25 (13) , 88.58 (15) , 90.88 (14) , 都在90±10的范围内, 与文献[9,10]报道的Cu (Ⅱ) 的四方锥形的化合物的键角类似, 见表2。

Symmetry codes: #1 -x+1, y+1/2, -z+1/2; #2 -x+1, y-1/2, -z+1/2 ;#3 x, -y+1/2, z-1/2; #4 -x, y-1/2, -z+1/2

3 柠檬酸铜的抑菌活性研究

3.1 对细菌的抑菌活性研究

抑菌活性实验采用滤纸片法[11], 实验菌株为大肠杆菌、金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌。实验表明, 用去离子水作溶解液对所选用菌株无杀伤抑制作用, 配成溶液浓度大小为0.125mmol/l。用无菌接种环取经过卵育16~18h的新鲜液, 划线法分别接种在营养琼脂培养基为6mm的培养皿上, 将直径为11mm的消毒滤纸片放入溶液中浸泡2h后取出放入培养皿中, 在37℃培养皿中培养24h后测抑菌圈直径。

标题化合物的抑菌性实验结果见表3。实验结果表明, 柠檬酸和聚合物柠檬酸铜均对受试的三种细菌表现出了一定的抑菌活性。而且, 相同浓度的柠檬酸铜溶液的抑菌活性要比柠檬酸溶液的强, 这可能是铜的配位增强了柠檬酸的生物活性。

3.2 对真菌的抑菌活性研究

1mL溶液加入9mL培养基中混匀后制成平板, 取直径6mm菌块, 菌面朝下置于平板上, 28℃恒温培养48h。用十字交叉法测定抑菌圈直径。同时以溶剂作对照。从表4中可以看出, 柠檬酸和柠檬酸铜溶液均对4种受试真菌有较强的抑制作用, 但柠檬酸铜的更强。尤其对真菌裕镰刀, 柠檬酸的抑菌率为9.09, 而柠檬酸铜的抑菌率达到了46.43, 增加了5倍还多。这充分说明了, 配合物的抑菌活性要比配体的抑菌活性强。

4 结论

报道了一个新颖的聚合物 (C6H8Cu2O9) n的合成与表征。每个铜离子均为五配位的, 分别形成了一个畸变的三角双锥和一个变形的四方锥。柠檬酸中的7个O均参与了配位。并对其抑菌性进行了研究, 表明该聚合物对所实验的细菌和真菌都有明显的抑菌效果。

摘要:柠檬酸和氢氧化铜在165℃水热条件下反应合成了超分子化合物 (C6H8Cu2O9) n, 用元素分析进行了表征, 并用X-射线单晶衍射仪测定了其晶体结构, 该晶体属于单斜晶系, 空间点群为P2 (1) /c, 其晶体学参数分别是a=6.915 (2) ;A, b=9.742 (3) ;A, c=14.492 (5) ;A, α=γ=90°, β=91.259 (5) °, V=976.0 (6) ;Dc=2.390g/cm3;Z=4;F (000) =696;并对该聚合物分别做了真菌和细菌的抑菌活性实验, 结果表明, 聚合物具有良好的抑菌活性。

关键词:Cu (Ⅱ) 配合物,晶体结构,抑菌活性

参考文献

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篇4:铝的重要化合物教案

一.学生预习提纲

1.体会两性氢氧化物的含义,总结氢氧化物受热分解规律。2.预习实验方法和原理,分析得到的现象的原因。

二:教学目标

知识与技能:

⑴能说出氧化铝和氢氧化铝的主要物理性质; ⑵知道氢氧化铝的实验室制备原理和操作;

⑶认识氧化铝和氢氧化铝的两性,掌握它们分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式; 过程与方法:

⑴培养获取信息和初步加工信息的能力;

⑵借助氧化铝两性模拟的方法认识氢氧化铝的两性; ⑶体验实验探究的乐趣,培养合作意识;

二:教学重点和难点

重点:氧化铝和氢氧化铝的两性

难点:氢氧化铝的制备及两性探究 三:教学方法

问题引导、实验探究

四:教学用品

试剂:Al2(SO4)3溶液、稀氨水、稀NaOH溶液、稀HCl溶液 仪器:试管若干、胶头滴管

五:教学过程

[引言]之前,我们学过了金属铝的性质,回忆一下关于铝的一些实验。首先,有加热铝箔的实验,说明铝表面有一层氧化膜,氧化膜熔点很高,兜住了Al,使得融化的铝不会滴下,这层氧化膜便是Al2O3。也就是说氧化铝时时刻刻陪伴着铝,那么,学过了铝的性质之后,下面我们来学习氧化铝的性质。

一、氧化铝 1.物理性质和用途

不溶于水的白色固体,硬度大(滚珠轴承),熔点高(刚玉坩埚),名贵的红宝石和蓝宝石的主要成分都是氧化铝。

2.化学性质

在我们学习其化学性质之前,请同学回顾做过的两个实验,铝片分别与盐酸和氢氧化钠溶液的反应,回忆细节。

[设问]将铝片分别放入盐酸和氢氧化钠溶液后,是否立即产生气泡?为什么?

[学生回答]并未立即产生气泡,而是过一会儿。这是因为铝片表面有一层氧化膜。

[追问]为什么过一会儿还是有气泡产生?

[学生分析后回答] 铝片表面的氧化膜被稀盐酸和氢氧化钠溶液破坏了。[教师引导]根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应,你能否预测氧化铝分别与它们反应的产物,并试着写出两个反应的化学方程式。

[板书](1)跟酸反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(2)跟碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

[讲述]之前在物质的分类中,我们了解了氧化铝是属于两性氧化物氧化铝,原因就是这样。

[板书]两性氧化物:既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氧化物,叫两性氧化物。

[过渡设问]我们已经知道,铝和氧化铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,表现出两性。那么氧化铝对应的水化物氢氧化铝是否也具有两性呢?下面我们来通过实验来探究氢氧化铝是否具有两性。

[板书]

二、氢氧化铝 1.Al(OH)3的制备

[过渡]现有Al2(SO4)3溶液,稀氨水,稀NaOH溶液,如何制备氢氧化铝? [教师引导]碱+盐→新碱+新盐

[学生活动]学生根据提供的试剂设计实验方案,写出反应的化学方程式。[板书]

1、实验室制备氢氧化铝 Al2(SO4)3+6NaOH=2 Al(OH)3↓+3Na2SO4 Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 2.Al(OH)3的化学性质,两性氢氧化物

Al2O3下面我们用新制备的氢氧化铝来探究它是否具有两性。[学生实验] 实验三:Al(OH)3+HCl——

实验四:Al(OH)3+NaOH—— [描述和记录现象] Al(OH)3都溶解

[学生活动]试着完成上述两个反应的化学方程式。

两性氢氧化物:既能与酸起反应生成盐和水,又能与碱起反应生成盐和水的氢氧化物,叫两性氢氧化物。

[过渡设问] Al(OH)3是否能与所有的酸和碱起反应呢? [学生实验] 实验五:Al(OH)3+ NH3·H2O—— [描述和记录现象] Al(OH)3不溶解

[教师小结] 一般Al(OH)3只与强酸强碱反应,不与弱酸弱碱反应。Al2O3也是如此。

[设问]实验室制备氢氧化铝时,是用氢氧化钠溶液好,还是用氨水好? [学生思考、回答] 用氨水好,即使过量,氢氧化铝也不会溶解而损失。如果用氢氧化钠溶液制备氢氧化铝,用量不足时,Al3+沉淀不完全;若氢氧化钠过量时,氢氧化铝又会部分溶解。

[教师评价]并与学生共同完善氢氧化铝的实验室制备方案。[教师讲解]氢氧化铝的其它化学性质: ②氢氧化铝不稳定,受热易分解。2 Al(OH)3 3.应用

治疗中胃酸过多症,中和胃酸。4.明矾

Al2O3+ 3H2O

十二水硫酸铝钾,用途是净水,主要原因是在普通的水中可以生成胶状Al(OH)3,吸附水中杂质后沉淀下来,将杂质与水分离开。

[课堂小结] 铝及其化合物之间的相互转化关系:

六.反馈练习:

1.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有

()

AlO2A. B.Cu2+ C.Al3+ D.Mg2+

篇5:黄酮类化合物 、醌类化合物教案

1.掌握黄酮类化合物的结构类型,了解其生物活性。2.掌握黄酮类化合物的理化性质及不同类型的化学鉴别方法。

3.掌握黄酮类化合物的提取与分离方法和检识方法。4.掌握各种光谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。教学时数:6学时。重点与难点:

重点:黄酮类化合物的结构分类及理化性质 难点:黄酮类化合物的颜色、溶解性、及酸性 第一节概述

黄酮类化合物为一类植物色素,分布广,数量大,生理活性多样。

名称来源: 黄酮大多呈黄色,又带有酮基,所以就叫黄酮。

(一)定义

泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物,母核结构为:

生源:三个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生合成而产生。

(二)结构分类及结构类别间的生物合成关系

1.分类依据:中央三碳链的氧化程度、B环连接位置及三碳链是否成环。

(1)黄酮类(2)黄酮醇(3)二氢黄酮类(4)二氢黄酮醇类(5)花色素类(6)黄烷3,4二醇类(7)双苯吡酮类(8)黄烷-3-醇类

(9)异黄酮(10)二氢异黄酮类(11)查耳酮类(12)二氢查耳酮类

(13)橙酮类(14)高异黄酮类 此外,还有双黄酮类:由两分子黄酮或两分子二氢黄酮或一分子黄酮及一分子二氢黄酮以C-C或C-O-C键连接而成。

黄酮木脂体类:水飞蓟素 生物碱型黄酮。

2.各主要类别间的生物合成关系(三)存在形式

天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,包括氧苷与碳苷(例如葛根素),糖通常联在A环6,8位。

组成黄酮苷的糖主要有:

单糖类:D-葡萄糖,L-鼠李糖,D-半乳糖,D-葡萄糖醛酸 双糖类:槐糖(glcaβ1→2glc),芸香糖(rhaáα1→6glc)(四)黄酮类化合物的生理活性 1.对心血管系统的作用

(1)扩张冠脉:芦丁、葛根素黄酮片临床用于心绞痛、高血压。

(2)Vip样作用:橙皮苷可降低血管脆性及异常通透性,用作高血压辅助治疗剂。

(3)抑制血小板聚集作用:抑制ADP、胶原或凝血酶诱导的血小板聚集,从而防止血栓形成。

(4)降低血胆甾醇作用:山楂总黄酮 2.抗肝脏毒性作用: 水飞蓟素为二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合而成,对肝细胞膜有稳定作用,能保护肝脏,改善肝功能,适用于急慢性肝炎、肝硬化、中毒性肝损伤。

3.抗炎作用: 黄酮类化合物可抑制脂氧化酶,从而抑制前列腺素的生物合成,达到抗炎目的。

4.雌性激素样作用:大豆素 己烯雌酚

5.抗菌及抗病毒作用:黄芩苷:抗菌 山奈酚:抗病毒 6.止咳平喘驱痰作用 7.抗癌作用 8.解痉作用

二、黄酮类化合物的性质与呈色反应

(一)性质

各类黄酮类化合物的颜色、旋光性、溶解性、类别 性质 黄酮、黄酮醇及其苷 二氢黄酮、二氢黄酮醇及其苷 异黄酮 查耳酮 花色素

颜色

灰黄~黄

无色

微黄

黄~橙黄

随PH不同而改变 旋光性

苷元:无 苷:有 苷元及苷均有 苷元:无 苷:有 苷元:无 苷:有 苷元:无 苷:有 水溶性

平面型分子,分子间引力大,溶解性差 非平面分子,溶解性较黄酮类好 溶解性一般较差

溶解性较异黄酮好 水溶性

(二)溶解度:

溶解度因结构及存在状态不同而存在较大差异。

一般游离苷元难溶或不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱溶液中。

水溶性大小顺序为:花色苷元>非平面型分子>平面型分子。平面型分子堆砌紧密,分子作用力大

苷元母核引入羟基后,水溶性增大,脂溶性减小;引入甲氧基或异戊烯基后,脂溶性增大,水溶性减小。

黄酮苷类易溶于热水、甲醇、乙醇等强极性溶剂,难溶于或不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚等。糖基数目和位置对溶解度有一定影响。

(三)酸碱性

1.酸性 黄酮类化合物母核上有酚羟基取代时化合物具有酸性,酸性与酚羟基取代的数目和位置有关,此性质可用于鉴别和分离。

黄酮类化合物酸性强弱与结构间的关系 羟基位置 酸性 溶解性 7,4'-二羟基 7或4'-羟基 一般酚羟基 5-羟基 强

弱 溶于5%NaHCO3溶液 溶于5%Na2CO3溶液 溶于0.2%NaOH溶液 溶于4%NaOH溶液

2.碱性:1位氧原子有未共用电子对,表现微弱碱性,可与浓盐酸、硫酸成佯盐,极不稳定,遇水分解,佯盐黄色,可用于鉴别。

(三)显色反应 1.还原试验: 盐酸-镁粉反应: 操作过程:

样品的甲醇(乙醇)溶液+镁粉少许振摇+几滴浓盐酸(必要时加热)———1~2分钟后若在泡沫处呈红色,则是阳性。

机理:生成阳碳离子

黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇:橙红~紫红色 查耳酮、橙酮、儿茶素:阴性 异黄酮:个别阳性,大多阴性

花色素,某些查耳酮,橙酮在盐酸作用下即可显色,为排除干扰,需做对照试验。

(2)盐酸-锌粉反应:同盐酸-镁粉

(3)四氢硼钠反应:二氢黄酮(醇)类阳性,专属性较高。操作过程:二氢黄酮类甲醇液+等量2%四氢硼钠甲醇液———一分钟后加浓盐酸或浓硫酸———生成紫色~紫红色

若A环或B环上有一个以上羟基或甲氧基取代,则颜色加深。2.金属盐类络合反应

结构中具有3-羟基,4-酮基;5-羟基,4-酮基;邻二酚羟基时可与金属离子络合产生颜色反应。

(1)锆盐:具有3-羟基和5-羟基的黄酮均可与2%二氯氧锆溶液反应生成黄色络合物,但3-羟基黄酮产生的络合物稳定性大于5-羟基黄酮,加酸后3-羟基黄酮产生的络合物黄色不褪,而5-羟基黄酮产生的络合物黄色褪去,据此可用于区别两类黄酮。

(2)镁盐:样品溶液滴于纸上,喷醋酸镁甲醇溶液,加热,紫外检视。

二氢黄酮,二氢黄酮醇:天蓝色荧光

异黄酮,黄酮:黄~橙黄~褐色

(3)铝盐:主要用1%三氯化铝乙醇溶液,络合物显黄色并有荧光。

(4)铅盐:中性醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基结构的黄酮,碱式醋酸铅可沉淀具有酚羟基结构的黄酮,据此可用于分离。

(5)锶盐:具有邻二酚羟基的黄酮可与氯化锶甲醇溶液反应生成绿~棕~黑色沉淀,用于鉴别。

(6)铁盐:具有酚羟基的黄酮即可显色。3.硼酸显色反应

在无机酸或有机酸存在条件下,5-羟基黄酮或2‘‘-羟基查耳酮可与硼酸反应生成亮黄色。4.碱性试剂显色反应:NH3,Na2CO3等碱性试剂处理点有样品的滤纸,可用于鉴别

(1)二氢黄酮 查耳酮

(2)黄酮醇遇碱呈黄色,通入空气变棕色

(3)具有邻二酚羟基或3,4‘-二羟基取代时,在碱液中由黄-深红-绿棕。

第三节.黄酮类化合物的提取与分离

一、粗提物的制备

苷元可选择乙醚、乙酸乙酯、氯仿等中强极性溶剂,苷类可选择甲醇、乙醇、丙酮等溶剂提取。

处理:有时为了防止水解,提取前要用合适的方法破坏酶的活性。

(一)提取方法

1、溶剂:苷类及极性较大的苷元,用乙醇、甲醇、甲醇和水、丙酮、乙酸乙酯、沸水

2、花色苷:1%盐酸溶液

3、苷元:氯仿、乙醚、乙酸乙酯、甲氧基多的苷元可用苯

4、处理:有时为防止水解,提取前先破坏水解酶的活性

(二)溶剂提取法

1、乙醇(甲醇)回流———浓缩成浸膏———乙醚提取游离黄酮苷元———乙酸乙酯(正丁醇)提取黄酮苷类。萃取溶剂系统:水———乙酸乙酯;正丁醇———石油醚

2、用水煎煮药材———热水提取液———放冷———析出黄酮

3、除杂质:醇提浓缩液,用石油醚萃取脂溶性杂质,如叶绿素、胡萝卜素;水提浓缩液加醇沉淀水溶性杂质,如蛋白质、多糖等

(二)对粗提物进行精制

1、溶剂萃取法:被分离物质与混入的杂质性质不同,选用不同极性溶剂萃取达到去杂质目的。例如:醇提液用石油醚萃取可除去油脂、蜡、叶绿素;水提液加醇沉淀可去除蛋白、多糖等水溶性杂质。

2、碱提取酸沉淀法:

由于黄酮类多具有酚羟基,因此具有酸性,可与碱液生成盐后被提取出来,提取液加盐酸酸化,游离出黄酮苷元,或水溶性较小的黄酮苷,沉淀析出

例如从槐米中提取芸香苷(芦丁)槐米 20g(压碎)

倍量0.4%硼砂溶液,煮沸后加入槐米,并在搅拌下加入石灰乳至PH8,煮沸后20~30分钟,滤过,共煎煮两次

浸出液

60~70℃下用盐酸调至PH3~4,静置,抽滤,水洗至中性,60℃以下干燥

粗芦丁

水或乙醇重结晶(必要时用活性炭除杂质)芦丁纯品(1)芦丁分子中含邻二酚羟基易被氧化,碱性条件下更易分解,加硼砂与邻二酚羟基结合,起保护作用;(2)碱性太强,提取过程中易破坏黄酮母核;(3)酸性太强,黄酮易生成烊盐,溶解度增大,降低产品收率;(4)提取碱液多用石灰水,因为钙离子能使含多羟基的鞣质果胶,粘液质等水溶性杂质生成沉淀,但浸出效果不如氢氧化钠溶液,且有些黄酮也可生成不溶物.3、碳粉吸附法:适于苷类精制

甲醇提取液加入活性炭至上清液无黄酮反应,吸附了黄酮苷的碳粉依次用沸甲醇、沸水、7%酚-水、15%酚-醇洗,7%酚-水洗下的基本为黄酮苷类。

(三)分离方法

依据:极性不同——硅胶、氧化铝分离(极性吸附),酚羟基数目、位置不同——聚酰胺分离(氢键吸附),酸性不同——PH梯度萃取,分子量不同——凝胶层析,特殊结构——化学分离。

1、硅胶色谱法(吸附色谱法):适用于苷元的分离(1)用途:主要用于分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇和高度甲基化,或乙酰化的黄酮及黄酮醇

(2)处理:浓盐酸除去影响分离效果的金属离子(3)移动相:分离苷元(氯仿——甲醇)分离苷类(氯仿——甲醇——水)或者(乙酸乙酯——丙酮——水)

2、聚酰胺色谱法:适用于分离醌、酚、黄酮。

(1)性质:聚酰胺为高聚物,常用的为锦纶-6(己内酰胺聚合而成)和锦纶-66(己二酸与己二胺聚合而成),不溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等常用溶剂,对碱稳定,可溶于浓盐酸、冰醋酸、甲酸。

(2)分离原理:聚酰胺分子中具有酰胺羰基,可与酚羟基形成氢键,主要依据与被分离物质成氢键能力不同进行分离。(3)洗脱剂:水——乙醇——甲醇——丙酮——氢氧化钠水溶液(或氨水)——甲酰胺——二甲基甲酰胺——尿素水溶液(洗脱能力依次增强)

常用洗脱剂为水——乙醇,水可洗下非黄酮体水溶性成分及少数黄酮体苷;10%-30%醇可洗下黄酮苷;50-95%乙醇可洗下黄酮苷元。

(4)洗脱规律:

①叁糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元。

②母核酚羟基数目越多,洗脱越慢;酚羟基数目相同,易成分子内氢键者吸附弱。

③异黄酮>二氢黄酮醇>黄酮>黄酮醇。④芳香核多,共轭程度高,难洗脱。

3、葡聚糖凝胶层析

常用Sephadex G(适用于水溶性成分分离)和 Sephadex LH-20(可用于亲脂性成分分离)。

原理:苷类—分子筛;苷元:凝胶非完全惰性,有一定吸附力,这种吸附力来自分子间的氢键。

例如: :5,7,4‘-羟基黄酮,3,5,7,3’,4‘-黄酮,3,5,7,3’,4‘,5’-羟基黄酮洗脱顺序为5,7,4‘-羟基黄酮>3,5,7,3’,4‘-黄酮>3,5,7,3’,4‘,5’-羟基黄酮

4.PH梯度萃取法

样品的乙酸乙酯溶液分别用5%碳酸氢钠溶液,5%碳酸钠溶液,0.2%氢氧化钠溶液,4%氢氧化钠溶液萃取,依次得到7,4‘-二羟基黄酮,7或4‘-羟基黄酮,一般酚羟基黄酮,5-羟基黄酮。

5.特定功能团分离

(1)铅盐法:可分离含邻二酚羟基和不含邻二酚羟基的化合物。

(2)硼酸络合法:

含邻二酚羟基的化合物可与硼酸络合生成可溶于水的产物,据此可用于分离。

四.黄酮类化合物的鉴定与结构测定

(一)层析在黄酮类鉴定中的应用 1.纸层析

苷元:分配层析。流动相:BAW系统。

苷:双向纸层析。第一向:醇性溶剂展开,例如BAW系统,化合物极性大,吸附强。

第二向:水类溶剂展开,例如2-6%醋酸水,化合物极性大,吸附弱。

Rf与结构的关系:

(1)水类溶剂展开时,平面型分子(黄酮、黄酮醇、查耳酮)几乎停留原点不动,非平面型分子(二氢黄酮、二氢查耳酮)Rf较大。

(2)醇性溶剂展开时,同一类型苷元,羟基越多,Rf越小。(3)醇性溶剂展开时,羟基被甲氧基取代,Rf增大。(4)醇性溶剂展开时,羟基糖苷化,极性增大,Rf下降。(2)(3)(4)用酸水展开时,上述顺序颠倒。2.TLC:主要指吸附薄层,常用硅胶TLC,聚酰胺TLC。硅胶TLC:鉴定弱极性化合物。聚酰胺TLC:分离大多数黄酮及苷类,适用范围广,分离效果好。

(二)紫外光谱在黄酮类结构鉴定中的应用

苯甲酰基 桂皮酰基

主要包含A环的苯甲酰基和主要包含B环的桂皮酰基组成了黄酮类化合物的交叉共轭体系,使黄酮类主要有两个紫外吸收带,带Ⅰ(300-400nm)--由桂皮酰基系统引起,主要反应B环取代情况;带Ⅱ(220-280 nm)--由苯甲酰基系统引起,主要反应A环取代情况。

通常测定样品在甲醇溶液中的紫外光谱后测定加入诊断试剂后的紫外光谱,以了解样品的羟基取代情况,常用诊断试剂有:甲醇钠、醋酸钠、醋酸钠/硼酸、三氯化铝及三氯化铝/盐酸。

1.甲醇溶液中的紫外光谱

(1)黄酮、黄酮醇:在200-400 nm之间出现两个主要吸收峰,二者峰形相似,但带Ⅰ位置不同,可据此进行分类。

在黄酮及黄酮醇母核上,如7-及4‘位引入羟基、甲氧基等供电基,将促进结构重排,引起相应吸收带红移,通常,整个母核上氧取代程度越高,带Ⅰ越向长波方向位移。

带Ⅱ的峰位主要受A-环氧取代程度的影响,B-环的取代基对其峰位影响甚微,但可影响它的形状。当B环有3‘,4‘-二氧取代时,带Ⅱ将为双峰。

(2)查耳酮及橙酮类:共同特征是带Ⅰ很强,为主峰;带Ⅱ较弱,为次强峰。

查耳酮中,带Ⅱ位于220~270 nm,带Ⅰ位于340~390 nm;橙酮中,常显现3~4个吸收峰,但主要吸收峰一般位于370~430 nm。

(3)异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇 这三类化合物中,除有由A-环苯甲酰系统引起的带Ⅱ吸收外,因B环不与吡喃酮环上的羰基共轭(或共轭很弱),故带Ⅰ很弱。

2.加入诊断试剂后引起的位移及在结构测定中的意义(1)甲醇钠:是一种强碱,使黄酮母核上的所有羟基产生某种程度的离子化,对黄酮及黄酮醇紫外光谱的影响用来检查游离的3及4‘-羟基。如加入甲醇钠后带Ⅰ红移40~60 nm,强度不降,示有4’-羟基;红移50~60 nm,强度下降,示有3-羟基,但无4‘-羟基;若吸收谱随时间延长而衰退,示有对碱敏感的取代图式。

(2)醋酸钠:市售醋酸钠因含微量醋酸,碱性较弱,只能使黄酮母核上酸性较强的7-羟基离解,并影响峰带红移。如加入醋酸钠(未熔融)后带Ⅱ红移5~ 20nm,示有7-羟基。

(3)醋酸钠/硼酸:在醋酸钠的碱性存在下,硼酸可与分子中的邻二酚羟基络合,引起相应吸收带红移。醋酸钠/硼酸谱带Ⅰ红移12~ 30nm,示B环有邻二酚羟基;带Ⅱ红移5~ 10nm,示A环有邻二酚羟基。

(4)三氯化铝/盐酸:分子中有邻二酚羟基、3-羟基-4-酮基或5-羟基-4-酮基时,可与三氯化铝络合,引起相应吸收带红移;邻二酚羟基与三氯化铝形成的络合物很不稳定,加入少量酸水即可分解。若三氯化铝/盐酸谱=三氯化铝谱,示结构中无邻二酚羟基;若三氯化铝/盐酸谱≠三氯化铝谱,示结构中可能有邻二酚羟基,带Ⅰ紫移30~ 40nm,示B环有邻二酚羟基,紫移50~ 65nm,示A、B环均可能有邻二酚羟基;三氯化铝/盐酸谱=甲醇谱,示无3或5羟基。三氯化铝/盐酸谱较甲醇谱带Ⅰ红移35~55nm,示只有5-羟基,红移Ⅰ红移60nm,示只有3-羟基,红移50~ 60nm,示可能同时有3及5羟基。

小结:

一、掌握黄酮类化合物的基本结构分类和黄酮类化合物的理化性质。

二、掌握黄酮类化合物酸碱性,酸性强弱与结构之间的关系及在提取分离中的应用。

三 掌握黄酮类化合物梯度PH分离法、聚酰胺柱层析法、硅胶柱层析法和凝胶过滤法的原理与应用。

课后分析(学生反映、经验教训、改进措施);

本章也是苷类成分的重要内容,涉及的知识面广,尤其是UV、NMR的波谱知识是本章的重点和难点,这也是要求学生掌握的内容,所以课堂讲解要条理清楚,并且对于黄酮的颜色反应、UV、NMR谱都采取了及时进行小结的讲解方式帮助学生加强理解。另一措施是加强习题课的辅导。

思考题:

1、黄酮类化合物的结构类型有哪些?分类依据是什么?

2、黄酮类化合物的主要鉴别反应有哪些?

3、聚酰胺层析法分离黄酮类化合物的原理是什么?常用洗脱剂、洗脱规律是什么?

45、怎样应用紫外光谱法鉴定黄酮类化合物?

56、黄酮类化合物的质谱裂解规律有哪些? 第五章 醌类化合物 目的要求: 1.掌握醌类化合物的基本结构及分类。

2.掌握醌类化合物的理化性质及其衍生物的制备。3.掌握醌类化合物的提取分离及结构鉴定方法。4.了解2D NMR谱及MS在结构鉴定中的应用。教学时数:4学时。重点和难点:

重点:苯琨、萘醌、菲醌及蒽醌的结构类型

难点:蒽醌的理化性质—— 颜色、升华性、溶解度、及与结构的关系:

一、醌类化合物的结构类型

(一)苯醌类

对苯醌 邻苯醌

(二)萘醌类

α-(1,4)萘醌 β-(1,2)萘醌 amphi-(2,6)萘醌

(三)菲醌类

邻菲醌 对菲醌

(四)蒽醌类

包括蒽醌衍生物及其不同程度的还原产物,如氧化蒽酚、蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体。的二聚体。

蒽醌 氧化蒽酚 蒽 酮 蒽酚 蒽酚

1、蒽醌衍生物

蒽醌母核上有羟基、羟甲基、甲氧基和羧基取代。根据羟基在蒽醌母核上的分布情况,可将羟基蒽醌衍生物分为两类。(1)大黄素型 羟基分布在两侧的苯环上,多数化合物呈黄色。

(2)茜草素型 羟基分布在一侧的苯环上,颜色较深,多为橙黄至橙红。

2、蒽酚或蒽酮衍生物

存在于新鲜植物中,该类成分可慢慢氧化成蒽醌类成分。

3、二蒽酮类衍生物

二、醌类化合物的理化性质

(一)物理性质:

1、性状

多数为有色结晶,多数蒽醌成苷后难以得到完好结晶。醌类化合物母核无酚羟基取代时,无色,引入酚羟基等助色团,表现一定的颜色,取代越多,颜色越深。

2、升华性

游离的醌类化合物具升华性。

3、溶解度

游离醌类极性较小,一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。成苷后极性增大,易溶于乙醇、甲醇。

(二)化学性质

1、酸性

醌类化合物具有酸性,因分子中酚羟基的数目及位置不同,酸性表现显

因结构上多具酚羟基,所以具有一定的酸性,易溶于碱性水液,但加酸后又可重新析出。酸性强弱与分子中是否存在酚羟基、酚羟基的数目及位置有关。(1)带有羧基的醌类化合物酸性较强,α-羟基苯醌或萘醌的醌核上有羟基时,也会出现类似羰基的酸性,这类化合物可溶在NaHCO3水溶液中;

(2)

萘醌及蒽醌苯环上β-羟基酸性次之,α-羟基酸性最弱,因β-羟基受羰基吸电子影响,电子云偏移,质子解离度增高,酸性较强,α-羟基与与相邻的羰基形成分子内氢键,故酸性很弱;

(3)

酚羟基数目增多则酸性相应增强 综上所述,酸性强弱排列顺序如下

含1个-COOH>含2个以上β-OH>含1个β-OH>含2个α-OH>含1个α-OH 根据蒽醌衍生物酸性强弱不同,可通过用不同的碱性碱化后进行梯度萃取法进行提取分离

2、颜色反应

(1)菲格尔(Feigl)反应:醌类衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应生成紫色化合物

(2)碱性条件下的呈色反应:羟基蒽醌类在碱性溶液中发生颜色改变,会使颜色加深,多呈橙、红、紫红及兰色。

显色反应与形成共轭体系的酚羟基及羰基有关,该有色物质不溶于有机溶剂。相应的蒽酚、蒽酮、二蒽酮类化合物与碱液不显红色液,只能呈黄色。

本反法应是检产物中识天然羟基蒽醌类成分存在的最常用方法之一,对原有辅助羟基蒽醌结构的判定同样有帮助。(3)无色亚甲蓝显色实验:用于PPC和TLC喷雾剂,是检出苯醌和萘醌的专用显色剂。

(4)与活性次甲基试剂的反应:苯醌及萘醌类化合物当其醌环上有未被取代的位置时,可在氨碱性条件下与一些含有活性次甲基试剂的醇溶液反应,生成蓝绿色或蓝紫色。

(5)与金属离子的反应:在醌类化合物中,如果有α-酚羟基或邻位二酚羟基结构时,则可与Pb2+、Mg2+等金属离子形成络合物。

三、醌类化合物的提取分离

(一)游离醌类的提取

1、有机溶剂提取法

2、碱提取-酸沉淀法:带游离酚羟基的醌类

3、水蒸气蒸馏法

(二)游离羟基蒽醌的分离

1、PH梯度萃取法:

2、吸附硅胶层析

(三)蒽醌苷类与蒽醌衍生物苷元的分离 极性不同,在有机溶剂中的溶解度不同。

(四)蒽醌苷类的分离

主要应用层析法,一般用溶剂法或铅盐法处理粗提物,除去大部分杂质。

铅盐法:醋酸铅与蒽醌苷成沉淀 溶剂法:正丁醇萃取

层析法:硅胶、葡聚糖凝胶LH-20、反相硅胶.四、醌类化合物的结构鉴定

(一)醌类化合物的紫外光谱

1、苯醌和萘醌的紫外光谱

苯醌有三个主要吸收峰:240(强),285(中强),400(弱)萘醌有四个吸收峰:245,251,335(苯样结构引起);257(醌样结构引起)

2、蒽醌的紫外光谱 羟基蒽醌有五个主要吸收带

Ⅰ:230左右;Ⅱ:240-260(苯样结构引起);Ⅲ:262-295(醌样结构引起),受β酚羟基影响;Ⅳ:305-389(苯样结构引起);Ⅴ:>400(羰基引起)受α酚羟基影响

(二)红外光谱

主要为羰基吸收峰(1675-1653),羟基吸收峰(>3000),芳环(1500-1600),羰基的峰位与羟基的数目及位置有关。

(三)醌类化合物的1HNMR

1、醌环上的质子

醌环引入供电取代基,使其它质子移向高场。

2、芳环质子

(四)醌类化合物的13C-NMR 1、1,4萘醌类化合物的13C-NMR谱 2、9,10蒽醌类化合物的13C-NMR谱

(五)醌类化合物衍生物的制备

1、甲基化反应

甲基化试剂的组成 反应官能团 CH2N2/Et2O CH2N2/Et2O+MeOH(CH3)2SO4+K2CO3+丙酮

CH3I+Ag2O+CHCl3-COOH,β酚OH,-CHO-COOH, β酚OH, 两个α-OH之一,-CHO β酚-OH, α-酚OH-COOH,所有的酚OH,醇OH,-CHO

2、乙酰化反应

试剂组成 反应条件 作用位置 冰醋酸(加少量乙酰氯)醋酐 醋酐+硼酸 醋酐+浓硫酸 醋酐+吡啶 冷置 加热 短时间

长时间 冷置

室温放置过夜 室温放置过夜 醇OH 醇OH,β-酚OH 醇OH,β-酚OH,两个α酚OH之一 醇OH,β-酚OH 醇OH,β-酚OH,,α-酚OH 醇OH,β-酚OH,烯醇式OH 小结: 通过本章学习

一、掌握醌类化合物的结构类型分类及性质特别是蒽醌类化合物的颜色、升华性、溶解度、及与结构的关系。

二、蒽醌类化合物的酸性及酸性强弱与结构的关系、颜色反应及其应用

三、掌握蒽醌类化合物紫外光谱、红外光谱特征及其应用

四、了解蒽醌类化合物核磁共振氢谱、碳谱的基本知识及解析方法

课后分析(学生反映、经验教训、改进措施):

本章难点掌握的是蒽醌的酸性及酸性强弱与结构的关系及蒽醌的UV、IR、MS、NMR与结构的关系,这些都属于有规律的知识,要求学生在理解的基础上要牢记基本规律,酸性强弱是这样,UV、IR、MS、NMR各光谱的解析也是要记住基本数据的前提下才能更好地运用原理与规律

思考题:

1、醌类化合物有哪些结构类型?各类型母核是什么?

2、醌类化合物的鉴别反应有哪些,反应试剂及现象是什么?

3、PH梯度萃取法分离蒽醌类化合物的原理是什么?

4、蒽醌类化合物的核磁共振氢谱特征是什么?

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