化学物质及其变化范文

导语：如何才能写好一篇化学物质及其变化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

A.硫酸氢钠

B.铜

C.氯气

D.氨

2.下列说法正确的是（）。

A.能电离出的物质属于酸

B.盐类物质中一定含有金属离子

C.在水溶液里或熔融状态下能够导电的物质叫做电解质

D.胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子的直径不同

3.下列有关概念的说法正确的是（）。

A.碱性氧化物一定是金属氧化物

B.氧化剂在化学反应中一定被氧化

C.酸性氧化物一定是非金属氧化物

D.摩尔质量相同的物质其摩尔体积一定相同

4.下列各组物质，按化合物、单质、混合物顺序排列的是（）。

A.下冰、铁、冰水

B.烧碱、液态氧、氯水

C.生石灰、白磷、熟石灰 D.黄铜、氮气、胆矾

5.下列化学方程式中，不能用表示的是（）。

6.下列离子方程式书写正确的是（）。

A.向硫酸铝溶液中加入过量氨水：

B.向碳酸钠溶液中加入澄清石灰水：

C.向溶液中通入足量

D.向稀硫酸中加入铁粉：

7.下列离子方程式书写不正确的是（）。

A.向溶液中加入过量NaOH溶液：

B.向溶液中滴入溶液至恰好使反应完全：

C.向溶液中通入过量

D.向溶液中加入稀盐酸：

8.下列各组离子在给定的条件下能大量共存的是（）。

A.pH值=l的溶液中：

B.有存在的溶液中：

C.有存在的强酸性溶液中：

D.含大量的溶液中：

9.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质分别由的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②乙溶液中；③向丙溶液中滴入、溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列结论不正确的是（）。

A.甲溶液中含有 B.乙溶液中含有

C.丙溶液中含有

D.丁溶液中含有

10.已知反应，下列判断正确的是（）。

A.硫元素被还原

B.二氧化硫是还原剂

C.过氧化钠既是氧化剂又是还原剂

D.二氧化硫既不是氧化剂也不是还原剂

11.在常温下存在如下反应：中错误的是（）。

A.在溶液中可能发生反应

B.在①③反应中作还原剂

C.氧化性强弱顺序

D.是的还原产物

12.今有下列三个氧化还原反应：①若某溶液中含有，要将氧化除去而又不氧化和，则可加入的试剂是（）。

13.某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水置于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的溶液，继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。涉及的反应为3HCI。请回答下列问题：

（l）判断胶体制备是否成功，可利用胶体的_____。

（2）在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：

①甲同学没有选用饱和FeC13溶液，而是将稀FeCl3溶液滴人沸水中，结果没有观察到_____，其原因是_____。

②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_____，原因是____。

③丙同学向沸水中滴加饱和FeC13溶液后，长时间加热，结果会____，原因是____。

（3）丁同学按要求制备了Fe（OH）3胶体，但是他又向Fe（OH）3胶体中逐滴加入了稀硫酸，结果出现了一系列变化。

①先出现红褐色沉淀，原因是_____。

②随后沉淀又溶解，此时离子方程式是____。

14.某无色溶液由（四羟基合铝酸根离子，这是Al在碱性溶液中实际存在的形式）、中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：①取适量试液，加入过量稀盐酸，有气体生成，并得到溶液；②在①所得的溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲，得到溶液；③在②所得的溶液中加入过量Ba（OH）2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验完成下列问题：

（l）溶液中一定不存在的离子是____。

（2）-定存在的离子是_____。

（3）判断沉淀乙成分的方法是____。

（4）写出有关反应的离子方程式：实验①_____；实验②____。

（5）实验③生成的气体是____。

参考答案与提示

1.A 2.D 3.A 4.B 5.D 6.C 提示：A项，无论氨水过量与否，生成物都是AI（OH）3，但氨水应写成NH3・H20；B项，澄清石灰水应写成离子形式；D项，应生成。 7.B 提示：B项，当沉淀完全时，NH4AI（S04）2与Ba（OH）2的物质的量之比应为1：2。 8.D提示：A项，溶液呈强酸性，在作用下，和反应生成C12；B项，与反应生成CaS04沉淀；C项，有存在的强酸性溶液中，能被氧化。 9.D 提示：能与其他三种溶液产生沉淀的只可能是Ba（OH）2，故甲为Ba（OH）2；根据②可知乙是H2S04；根据③可知丙的阴离子是，则丁的阴离子是，丙和丁的阳离子不能确定。 1O.B11.B提示：由①知氧化性强弱顺序为，由②知氧化性强弱顺序为，由③知氧化性强弱顺序为。故氧化性强弱顺序为在①中是氧化产物，在③中作氧化剂。 12.C 提示：由①知氧化性强弱顺序为，还原性强弱顺序为；由②知氧化性强弱顺序为，还原性强弱顺序为；由③知氧化性强弱顺序为，还原性强弱顺序为。故氧化性强弱顺序为，还原性强弱顺序为I>；所以可氧化及可氧化只氧化

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关键词：阻塞型睡眠呼吸暂停综合征；血清C反应蛋白；血清尿酸

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(0SAHS)是一种常见多发疾病,以(40～60)岁肥胖男性者最多，严重影响人们的健康。本文通过分析经鼻无创正压通气治疗阻塞性睡眠呼吸暂停患者治疗前后血清CRP及血UA变化情况，以探讨其在OSAHS发病机制及病理生理作用。

1资料与方法

1.1一般资料选取本院耳鼻咽喉头颈外科、呼吸内科2012年1月~2013年8月OSAHS患者68例（男55例，女13例）作为病例组，PSG检查AHI≥5次/h,平均年龄（42.72±7.95）岁，体重指数（BMI）（29.54±2.67）kg/m2。对照组为经PSG检查正常（AHI0.05）、所有受试者排除心脑血管疾病、肿瘤、慢性阻塞性肺疾病、痛风、糖尿病和免疫系统疾病。

1.2方法

1.2.1 PSG进行监测采用多导睡眠检测仪系统行PSG监测，结果根据中华医学会耳鼻喉科学会分会在2002年制定的标准，判断患者睡眠呼吸暂停的类型及疾病程度。

1.2.2血清CRP水平测定PSG监测结束时（6：00）采集空腹肘静脉血，离心分离后，-20℃冰箱保存，我院检验科提供日立7600全自动生化分析仪，行免疫散射速率比浊法测定血清CRP水平及氧化酶法测定尿酸水平。重度OSAHS患者于n-CPAP治疗后再次进行上述标本采集。

1.3统计学处理应用SPSS13.0统计软件进行统计分析。计量资料用均数±标准差（x±s）表示，组间比较应用t检验，两指标之间采用线性相关分析。

2结果

2.1两组血清C反应蛋白及血清尿酸水平比较OSAHS组和单纯打鼾组各项指标的结果显示血清CRP及血清UA水平OSAHS高于对照组（P

OSAHS组AHI、最低血氧饱和度与血清CRP和血清UA相关性分析：OSAHS患者血清CRP和血UA水平与AHI均呈正相关，相关系数分为0.545(P

2.2 n-CPAP治疗3个月前后OSAHS患者的CRP、血UA与睡眠呼吸参数进行比较分析。结果显示治疗前后的血清CRP及血清UA水平比较差异有显著性（P

3讨论

OSAHS患者在人群中发病率很高。OSAHS伴有炎症性过程对心脑血管疾病的发病率有一定的促进作用。王轶娜等[1]研究表明较正常对照组，OSAHS患者血清CRP水平明显升高，其血清C-RP水平与AHI呈正相关(r=0.447，P

UA是人类嘌呤代谢的产物，UA的生成增加或排泄不足，可导致高UA血症。HiraH S等[3]发现OSAHS患者血UA／Cr 水平随着AHI的增加而增高，但多重线性回归分析并未见与AHI呈明显相关关系，反与LSO2呈负相关，提示OSAHS患者血清UA升高和机体缺氧有关。国内丁少芳等[4]在调整影响血UA水平的因素, 包括年龄、体质量指数及血脂水平后, OSAHS组血清UA水平与AHI、T90呈显著正相关，与LSpO2呈负相关。本研究结果提示：OSAHS患者血清UA升高，与AHI正相关，与最低血氧饱和度负相关，这与国内外研究一致。血UA升高导致尿酸盐微结晶沉积于血管壁，引起血管内膜炎症反应。在炎症过程中，炎症细胞分泌一些炎症自由基，如IL-6作用于肝细胞引起CRP增高。OSAHS导致血UA增高的原因是：OSAHS患者反复发生低氧血症和高碳酸血症,加速三磷酸腺苷（ATP）向二磷酸腺苷(ADP)的转变及进一步降解为黄嘌呤,使UA浓度升高。

研究表明CPAP能显著改善患者的AHI及低氧血症。最近研究表明[5]，OSAHS患者尿UA浓度经持续气道正压通气(CPAP)治疗后其浓度显著降低。肖永龙等[6]对13例重度OSAHS患者进行nCPAP治疗后，发现尿UA分泌明显下降，并且尿UA/尿Cr浓度分泌下降。Yokoe等[7]对17例OSAHS患者进行了1个月的nCPAP治疗，发现OSAHS患者血清CRP水平明显降低。目前国内外对n-CPAP治疗对血清UA的影响研究较少。本研究显示，经过3个月的n-CPAP治疗后，OSAHS患者UA水平及CRP水平明显降低，差异有显著性意义（P

总之，本文结果表明，OSAHS患者血中UA及CRP浓度升高，经过nCPAP治疗后降低，提示这些细胞因子与OSAS发病及发生并发症有密切关系。

参考文献：

[1]王轶娜，杨宇，罗荧荃，等．经鼻持续气道正压通气对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血清C反应蛋白的影响[J]．中华结核和呼吸杂志，2004, 27(10): 695-696．

[2]Shamsuzzaman AS，Winnicki M，Lanfranchi P，et a1． ElevatedC-reactive protein in patients with obstructive sleep apnea[J].Circulation，2002，105：2462-2464．

[3]Hira H S， Shukla A， Kaur A， et al． Serum uric acid and lactate levels among patients with obstructive sleep apnea syndrome： which is a better marker of hypoxemia [J].Ann Saudi Med，2012，32（1）：37－42.

[4]丁少芳，等. 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血尿酸变化的临床意义[J].心肺血管病杂志，2009，6:400-403.

[5]Steiropoulos P, Kotsianidis I , Nena E, et al .Long-termeffect of continuous positive airway pressure therapy on inflammation markers of patients with obstructive sleep apnea syndrome[J].Sleep , 2009, 132:537-543.

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神经行为毒理学是研究环境中有害因素对正在发育的、成熟的和老化的神经系统产生不良影响的一门学科。人类的中枢神经系统对外界危害因素极为敏感，当受到外来化学物的刺激以后，往往是在各脏器系统出现明显病理损害之前，其功能性的改变就已显现；此种功能性改变反过来也反映了神经系统的内在损害。因此，目前认为，利用神经行为毒理学的方法研究外来化学物对机体的损害作用，检测中枢神经系统亚临床改变，并以此为指征确定外来化合物的阈剂量，可以为制定卫生限量标准提供较为灵敏的、早期的、严格的检测手段和试验依据。

神经行为毒理学主要应用心理学、行为科学和神经生理方法，如经典的条件反射、程序式行为操作反射等，研究毒物对实验动物的认识、识别、记忆、学习能力和行为表现等的影响，探索早期可逆性有害效应，为制订卫生标准提供科学依据。也常应用世界卫生组织的神经行为核心试验成套组合方法对职业性接触有害物质人群进行健康监护，提供早期有害效应的信息。

行为毒理学的方法

行为毒理学试验方法可以分为一般行为毒理学和行为致畸学两大类。一般行为毒理学主要包括：①一般行为；②学习能力；③感觉功能；④活动能力；⑤药理学反应性；⑥神经运动能力等6个方面。人和动物的行为致畸学主要包括生长、发育过程中，尤其是胚胎发育期间接触某些化学物质所引起的行为和发育异常。

化学物质行为毒性研究问题的提出：第二次世界大战之前，评价一种化学物质是否具有毒性是以半数致死量（LD50）为指标，这是人类对化学物质安全性毒理学评价的最初阶段；自第二次世界大战到本世纪六十年代末期，人们开始将亚急性和慢性毒理学试验用于评价化学物质的毒性；五十年代末期，震惊世界的“反应停”（thalidomide）事件，对毒理学发展起到一个巨大的推动作用，使人们认识到对化学物质安全性评价仅用急性、亚急性、慢性毒理学试验是不够全面的，还需要做相应的致畸试验［1］。我国自1984年试行“食品安全毒理学评价程度”以来，使食品安全性评价工作逐步纳入法律监督的轨道上来。尤其是20世纪90年代，通过对国外有关化学物质行为毒理学评价方法的研究，结合我国国内具体的实验条件和对行为毒理学方法学的一系列探讨，提出了一套食品安全毒理学评价方法，为今天我国食品安全性毒理学评价，特别是为保健食品和食品新资源开发等鉴定，提供了敏感、简单、易行、可靠的方法，使我国行为毒理学方法学的研究正逐步与世界水平接轨。

1998年国际OECD神经行为毒性研讨会重新确定了有关的试验方法，尤其是强调应该重视神经系统从发生到成熟这个期间的安全性评价，应该进行多世代的试验，至少要了解妊娠期和哺乳期接触化学物质所产生的影响，而器官形成期的暴露试验则作为参考。

行为毒理学的评价原则：行为毒理学的一般评价原则主要是对那些在环境中存在的可能具有神经毒性，或者可疑具有神经毒性的化学物质以及可能具有潜在神经毒性的物质，可通过各种途径与人类可能接触或进入人体的，原则上都应该进行行为毒性的评价。

行为毒理学的评价方法：原则上是选择生理学和动物学上的分类与人类更接近的，同时也要既容易获得，又经济的动物，如狗、兔、鼠等。目前国际上最通用的动物是大鼠和小鼠。但也要注意，动物对化学物质敏感性问题，例如有的动物，只对某种化学物质产生特异反应，如杀虫剂用啮齿类动物不能检测出其毒性，但给小鸡投予后，经过一段时间，可以发现其神经毒性。所以，对行为毒性实验来说，化学物质的吸收、代谢和排泄等方面与特定动物神经系统易感性的选择应予足够的重视和充分的考试。

神经科学的发展与行为毒理学

最近10年来，神经科学方面，特别是在脑神经活性物质以及受体的研究中，免疫组织化学，分子生物学等技术应用，逐渐阐明了神经活性物质如乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、γ-氨基丁酸等在脑组织及其他神经系统中的生理功能和分布。因此，这些物质的结构及动态变化，构成了行为学变化的基础，为化学物质在行为毒理学、药理学等方面的评价提供了生物化学、生理学方面的依据。

行为与神经生化学：脑细胞的基本单位是神经细胞和神经胶质细胞。神经细胞突起有树突和轴突两种。一般说明，树突是从其他神经细胞接受信息，而轴突是把信息传给下一级神经细胞。这种神经细胞间的神经传导有化学和电突触两种。在化学突触中担当神经细胞间信息传递的物质是神经递质。通过神经递质的释放及与特异受体结合而发挥作用。因此，神经传导中最重要的基础是神经递质的产生部位（神经细胞的脑内分布）、释放部位（终末的脑内分布）、受体蛋白所在部位及产生部位（神经递质与神经细胞结合的部位）。

神经毒性评价的分子生物学方法：分子生物学技术的应用促进了神经生物学的发展，产生了一门新兴的学科－分子神经毒理学。由于哺乳类大脑组织遗传的多样性，用重组DNA技术等来揭示神经系统基因的结构和功能。例如对受体的研究。通过分子克隆和基因库筛选原则，推论出的一系列受体的氨基酸排列顺序。然后这些受体在异种的细胞中被表达，并且对它们的功能进行体内研究，所以，分子生物学技术的应用将在更高的水平上有利于对人体大脑功能的了解。

综上所述，为了更好地了解神经毒性作用的机制，最好的方法是采用行为、神经生物化学、组织学和分子生物学等技术方法联合应用。

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关键词：环境荷尔蒙；研究现状；检测方法

中图分类号：F124.5 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）03-0332-03

环境荷尔蒙，一类能进入人体内部、具有类似雌性激素的作用、危害人类正常激素分泌的化学物质，多数是人工合成并随着人类生产和生活排放到环境中的污染物[1]。因为此类物质能减少生物体量、导致生殖器官异常，所以对人类乃至全球的生物来说，它是一种致命的危险物质。这一问题引起了很多国家的高度重视，中国也不例外，国家自然科学基金委员会已于1997 年设立了有关环境荷尔蒙方面的基金项目。本文在对近年来国内外环境荷尔蒙研究的热点问题进行分析讨论的基础上，系统概述环境荷尔蒙的定义、种类和检测方法等方面的研究前沿工作并对未来的研究趋势进行展望。

一、环境荷尔蒙的种类和研究现状

1.环境荷尔蒙的定义和种类

那些干扰人体正常激素功能的外因性化学物质，具有与人和生物内分泌激素类似的作用，有时能引起生物内分泌紊乱，这一类物质即称环境荷尔蒙，又称内分泌扰乱物物质。这些物质能减少数量，降低质量，削弱生物免疫力，破坏生物神经系统等。

目前，人类使用了8万余种化学物质，其中仅有一小部分具有环境荷尔蒙效应。研究表明，具有雌激素作用的物质约有70种，农药类占60%左右，包括镉、铅、汞三种重金属离子，另有可疑性很高的化学物质如染料、涂料、香料、洗涤剂，去污剂、表面活性剂、塑料制品、药品和化妆品等等[2]，近年来的研究表明，某些塑料添加剂具有一定的雌激素活性，而广泛使用的表面活性剂本身虽然没有雌激素活性，但其降解产物如4-壬基苯酚、4-辛基苯酚等则具有雌激素生物效应。这类物质广泛分布于环境水体中（见表1）。

2.环境荷尔蒙的研究现状

1972年，WHO（世界卫生组织）对“有激素作用的化学物质”进行了研究总结，指出了化学物质的激素作用，这次会议上发表的文斯普雷德宣言使激素问题引起了全球的关注，目前对环境激素的研究已经成为国际环境科学的热点问题之一。

美国、英国和日本等发达国家正在调查某些环境激素的影响，尤其是在地表水、地下水、海水、底泥、土壤、大气和食品中的污染现状，调查内容还包括环境激素的测定方法、环境激素污染控制标准以及野生动物和人类被污染的情况等。1995 年，美国政府设立了由环保局领导的14个部门组成的环境激素工作组，并于1996 年建立了食品中内环境激素的筛选方法。美国环保署根据这个方法开发调查农药和其他化学物质是否具有环境刺激作用。1998 年美国环保署分4 组对86 000种物质进行筛选，以进行影响分析[3]。1996年7月，日本通产省成立“外因性物质的激素作用的调查研究委员会”，接着厚生省着手研究环境激素问题，并对已有的化学物质进行筛选毒性测试[4]。

1998 年OECD（经济合作开发组织）提出今后工作的主要目的之一是开发检测环境激素物质的新的检测技术并协调各国的行动。主要将进行子宫增重重复实验、雄性性腺增重反应实验、28天投毒实验和鱼类、两栖类、鸟类的生态毒理实验。

总的来说，环境激素对生物影响的研究经历了一个由整体水平上判断在一定剂量条件下某种化学物质的毒性大小以及毒性的快慢等一个过程。此后，初期的毒理学研究从整体水平深入到系统和器官水平，对该化学物质的多个器官或系统终点如呼吸、神经、肝脏等进行毒性作用研究。20世纪末，相关学科的发展和科研技术工具的进步使环境激素研究进入了细胞分子水平，对化学物质的作用机制也提高到在分子水平进行研究。然而，生物体是一个复杂的、多层次的有机体，仅从一个水平上是不能够进行透彻全面的阐述的[5]。环境激素对动物和人类的影响是多方面的，可以肯定还有很多潜在的影响没有被发现。环境激素研究在中国仅是刚刚起步，对本领域的研究基础还很薄弱，尤其是污染现状的调查几乎没有开展。所以，这个问题应引起更多的关注并开始对其进行一系列相关的研究，同时根据国外研究进展采取有效的减少和防止污染的措施。

二、环境荷尔蒙的检测方法

环境荷尔蒙物质含量极微但却具有超常的显性内分泌效应，严重地危害到了人类和其他生物的健康和安全，要想把握环境质量现状并预测污染发展趋势，环境监测是唯一手段。而环境荷尔蒙类污染物种类繁多，数量庞大，含量较小（在环境中往往以ppb浓度级甚至ppt浓度级存在），因此对它们的检测就显得尤为重要。目前主要有以下几种检测方法。

1.化学分析方法

化学分析方法指的是使用色谱仪器分析相关物质的方法，主要包括气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、电感耦合等离子发射光谱（ICP）及其相关的质谱（MS）联用分析方法。色谱分析技术对样品的预处理过程要求非常高，样品预处理有提取、净化、浓缩和衍生化等步骤，可以起到富集痕量组分、消除基体干扰、提高方法灵敏度的作用[6]。

环境样品中有机氯农药的检测，主要以GC法为主[7]，GS-MS联用法则常用于多成分物质同时段的定性和定量检测，因为大部分的环境荷尔蒙物质是水溶性或具有水溶性官能团的化合物，这些物质需要高灵敏度检测仪器，在萃取过程中的高倍浓缩及净化必不可少，衍生化程序有时也极为重要。美国EPA和日本JIS系列标准分析方法中规定，检测来自自来水、废水中的绝大部分有机污染物，均采用GC或GC-MS联用法。

曾有学者用LC-API-MS法测定了环境中的荷尔蒙物质，因为使用LC-API-MS法无需衍生化处理，可直接用固相萃取法浓缩测定河水中的相关物质。这位学者报导了该方法的特性，在有机污染分析中以GC-MS法为首选[8]，但用GC-MS法测定双酚A、2，4-4、2，4，5-T等氯化苯氧基乙酸类除草剂则十分困难，因为衍生经会使试样前处理复杂化。而使用LC-MS法则既可定性又可定量，已成为检测农药、除草剂等物质的首要方法，目前，LC-MS法的灵敏度约达1ug/L。高效液相色谱（HPLC）法则是针对不易挥发、热稳定性差的离子型化合物，在环境荷尔蒙物质的检测分析中也得到了较为广泛的应用，中国GB 13198-91早已公布了用HPLC荧光或紫外检测器测定六种多环芳烃的方法。

ICP-MS是目前最好的痕量无机污染物监测分析手段，其灵敏度高，检测限低。美国、日本等发达国家已把ICP-MS列为Cu，Pb，Cd测定标准方法，但因为该种检测方法需要一些在中国尚未普及的超大型仪器，所以中国在环境荷尔蒙的研究方面一直存在着定性和定量的困难。

2.生物监测方法

生物检测方法，是一种建立在环境荷尔蒙物质在体内的作用机制以及产生的生物效应的基础之上的方法，具体操作是把生物活性材料以薄膜状固定在离子选择电极的敏感膜上，插入待测溶液，随着反应的逐步进行，生物分子和反应生成物的浓度发生变化，在转换件的作用下变为可测定的电信号，经过处理，得出反应物量的变化。该方法无需复杂的前处理过程，操作便捷、快速，已成为一种新兴的检测分析方法。

生物检测方法中的第一种是细胞增殖实验，它的基本原理是基于人体血清中存在着的一种能特异性抑制雌激素敏感细胞增殖的物质，雌激素可以通过中和此类物质，特异地清除其抑制效应，从而诱导细胞增殖，而不具有雌激素活性的类固醇激素和生长因子不能中和人血清中存在的抑制性物质[9]，敏感细胞株中最为常见的有T47D细胞、人乳腺癌细胞MCF7、大鼠子宫原代细胞和大鼠垂体原代细胞等。实验的评价指标主要有两个，一是相对细胞增殖效应（PRE），即类雌激素能引起最大细胞增殖占雌二醇引起的最大细胞增殖百分比[10]，二是相对细胞增殖力（RDP），即引起细胞最大增殖时的雌二醇浓度与产生相同增殖效应时外来雌激素的浓度的比值。

生物检测方法中的第二种是免疫分析方法，它的基本原理是基于抗原体特异性反应来测定环境荷尔蒙物质，具体可分为三种，即放射免疫分析（RIA）、免疫酶技术（ELISA）和发光免疫测定（CLIA）。因为环境荷尔蒙多为小分子物质，没有免疫原性，可以先将被测物偶联到大分子载体上，得到全抗原，再用全抗原免疫动物获得特异性很强的抗体、发光探针、鲁米诺标记等标记抗体，然后使其与环境中荷尔蒙进行抗体抗原反应，用高灵敏度的荧光仪和化学发光仪检测荷尔蒙抗体—抗原结合物，从而定量检测环境中的微量荷尔蒙；或者将酶化学的敏感性与免疫反应的特异性结合起来，把免疫酶交联在抗体上，利用酶标与底物反应并显色，然后定量测定[11]。

三、结语

环境荷尔蒙对人类和其他动物的影响是多方面的，肯定还有很多潜在的影响没有被发现。环境荷尔蒙的研究在中国刚刚起步，理论基础还很薄弱，对污染现状的调查也几乎没有开展。因此，这一问题应该引起更多的关注和一系列的相关研究，同时借鉴国外研究进展并采取有效的防范措施。

参考文献：

[1] 齐文启，孙宗光，汪志国，等.环境荷尔蒙研究的现状及其现状分析[J].现代科学仪器，2002，（4）：32-39.

[2] 任仁.环境激素的种类和污染途径[J].大学化学，2001，（5）：1.

[3] 李金花，庄惠生.环境荷尔蒙概述[J].云南环境科学，2003，（4）.

[4] 詹秀环，王子云.环境激素的种类与危害[J].周口师范学院学报，2004，（2）.

[5] 郭艳英，段昌群，杨良.环境激素研究进展探讨.云南环境科学，2004，（3）：12-15.

[6] 戴树桂，张东梅，张仁江，等.固相萃取技术预富集环境水样中邻苯二甲酸酯[J].环境科学，2000，（2）：66-69.

[7] 王正萍，周雯.环境有机污染物监测分析[M].北京：化学工业出版社，2002.

[8] U.S.EPA，Standard Methods of for the Examination of Water and Wastewater，19th Edition （1995）.

[9] 魏慧斌，林金明.环境雌激素检测方法研究进展生命[J].生命科学仪器，2005，（5）：3-10.

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关键词：环境激素

一、环境激素分类及主要来源

环境激素是指由于人类的生产和生活活动而释放到环境中的、对人体内和动物体内原本的正常激素功能施加影响，从而影响内分泌系统的化学物质作用的物质，通称“外源性干扰内分泌的化学物质”。这些化学物质影响本来身体内激素的量，以及使身体产生对体内激素的过度作用，使内分泌系统失调，进而阻碍生殖、发育等机能，甚至有引发恶性肿瘤与生物绝种的危害。

A、环境激素按用途的种类：

1.有机化合物：苯并［a］芘、双酚A(2，2-双酚基丙烷)、二苯酮、邻苯二甲酸酯、苯乙烯、二噁英等。

2.杀真菌剂：福美锌、六氯(化)苯、代森锰锌等。

3.杀虫剂：六六六、对硫磷、艾氏剂等。

4.防腐剂：五氯酚、三苯基锡等。

5.重金属：镉、铅、汞等。

6.天然和合成的激素药物：雌三醇、雌酮、己烯雌酚等。

7.植物性激素：豆科植物及白菜、芹菜等植物的植物性激素。

8、其他用途的化合物：甲基苯、氟利昂、食品添加剂等。

B、环境激素主要来源：

1.空气中的环境激素：①焚烧垃圾废物产生的二噁英类物质；②化学产品生产过程中某些物质的泄漏；③建筑材料、家具、日用品中污染成分(甲醛、增塑剂、防腐剂、杀虫剂、除污剂、洗涤剂等)的挥发。

2.水源中的环境激素：①降水，雨水带走了空气中的污染物，其中包括二噁英等激素类化学物质，这些物质随着与水流向大地，进入各种水系；②工厂排出的污水，垃圾填埋场的渗滤液的渗出，医院医务用水的排放；③防止自来水管生锈的保护膜，塑料水管的添加剂。

3.食品中的环境激素：①蔬菜、水果、谷物生产中使用的农药，人工养殖鱼类、禽畜使用的生长激素；②食品包装(塑料薄膜、涂了防锈树脂的罐头等)中的环境激素；③食品加工过程中的各种添加剂。

二、环境激素对人类和动物的影响

一是由于食物、饮水中大量存在环境激素物质，正在造成男人的减少，雄性退化，乃至男性不育症的高发。

二是导致怀孕胎儿的致畸。经科学家研究发现，育龄妇女长期受环境激素的污染，会使受孕胎儿畸形的可能性大大增加，使胎儿的五官、肢体或性器官的局部畸形。

致畸、致癌作用主要是一些环境激素作用于细胞的染色体，使染色体的数目或结构发生变化，从而改变携带遗传信息的某些基因，产生遗传性疾病或肿瘤。

影响神经系统的正常功能，引起人神经系统的功能障碍、智力低下。青少年犯罪率增加是否与环境激素的浓度增高有关 ，如今也倍受有关方面的关注。

对动物的影响，环境激素对野生动物的生殖影响已被广泛证实 ，如 DDT等使鸟类的卵壳变薄从而影 响鸟类的孵化率；水中的类雌激素类物质导致了雌性 化鱼类 、雌雄同体鱼的出现。

三、 预防与对策

环境激素污染问题已成为国际性热点问题，为了有效保护人类与动物的正常繁衍，必须有效的控制环境激素的扩散。因此，我们必须研究环境激素的种类、污染途径、污染源、作用机理、生态危害、预防和对策。为控制环境激素对人类健康造成日益严重的危害，应从以下几方面做起：

1、 全面监控环境激素

对明显有激素作用的化合物都要进行全面的检测。在这些化合物中，犹以氯化物最为引人注目，因此必须降低和消除持久性有机氯化合物。同时，对流入市场的化学物质尽可能的登记监控，便于回顾性追溯。这样可以有效地控制环境激素的传播，将危险降至最小限度。

2、 检测受污染状况

当发现激素污染后，必须马上组织调查各环境要素，了解何种激素过量及其浓度，并分析其毒性毒理。在此基础上追溯激素来源，从而从根源上解决污染源。

3、加强宣传提高个人意识

多食用糙米、荞麦、小米等粗杂粮和菠菜、萝卜、卷心菜等蔬菜，因为这些食物有助于环境激素物质从体内排出。少服用人工合成的雌激素类物质；少食生海鱼，因为海鱼会摄取海水中的化学物质，在富集后，种类多、含量高。不用苯乙烯发泡材料制作的容器盛装食物；不用聚苯乙烯材料制作的容器置于微波炉内加热，因为其内含的双酚A成分，在加热或热的食品中极易析出而被人摄入，应以玻璃或陶瓷容器取代；不用塑料婴儿奶瓶和塑料玩具，因为这些产品中的双酚A和某些添加剂，是典型的环境激素物质。少吃反季节蔬菜(可能使用了激素)。注意饮食多样化，也能减少环境激素的危害性。

4、全球范围全方位监管

治理环境激素必须面向现实、面向世界、面向公众，应冲全球角度对各类不同的环境激素类化学污染物实行全方位监管，并制定相应的法律法规。

5、加强环境激素的相关研究

现已发现的化学物质已多达千万种并在不断增加，并向微观结构发展。对化学物质的组成、结构、性质的研究，能大大加速治理环境激素的过程，便于研究环境激素的活性、毒性、以及环境行为，为环境激素类化学污染物的防止提供科学依据。

参考文献：

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一、证据及其收集

“证据”，顾名思义，就是证明的依据。它是为要证明的猜想、假设、理论服务的。化学实验教学中的证据可以是化学实验事实、化学史实，也可以是自然现象、生活经验，还可以是化学科学技术发展及其应用的重大成果、化学对个人和社会发展产生重要影响的事件等。例如，煮沸的汤比煮沸的水温度高，这可以作为化学实验事实的证据。

收集证据的途径和方式很多，常见的有：观察和实验、查阅书刊和报纸、上网、实际调查、访问他人等。在化学实验教学中，最经常使用的收集证据方式，就是实验观察。同自然观察相比，实验观察更能发挥和体现人的主观能动性。因为它不受各种实验条件的限制，可以人为地控制、干预或模拟实验对象，从而获得自然条件下不易观察或不能观察到的化学实验现象。

化学实验观察的内容主要包括以下三个方面：

1．观察化学实验仪器和装置。要观察其形状、大小、比例、尺寸和构造等;要先从下至上、自左而右进行整体观察，在此基础上迅速找到装置的中心，进行重点观察。

2．观察化学实验操作。要观察实验仪器的持拿方法和使用方法。

3．观察化学物质及其变化。主要包括颜色、状态、气味、挥发性、溶解性等。

二、发展学生收集证据能力的教学策略

1. 通过具体事例使学生认识收集证据的重要性

在收集证据的过程中，要求学生仔细观察实验现象，准确记录实验事实，并对实验现象产生的原因进行分析和思考，进而获得有关化学物质及其变化的知识，训练和提高化学实验技能；要运用证据提出有探究价值的化学实验问题，要在一定的证据基础上进行猜想与假设，依据一定的证据来论证实验设计方案的可行性，运用多种形式对证据进行整理、加工，去伪存真，去粗取精，将所获得的证据与他人惊喜交流，并对证据的可靠性进行评价，等等。因此，在学生收集证据，进行化学实验学习的同时，也发展了实验探究能力。教师在化学实验教学中应注意通过具体的示例，使学生认识到这一点。 收集证据的过程还是学生自我反思、自我评价的过程。将所收集的证据及时、仔细、全面、分类、不间断地进行整理，可以反映出学生化学实验学习的发展、进步情况，成为学生成长记录的重要组成部分。通过整理所收集和记录的证据，学生可以发现自己的长处、不足以及今后改进的方向。

2. 重视实验观察品质的培养

所谓实验观察品质，是指学生在实验观察过程中表现出来的个性心理特征，它是衡量学生观察能力高低的重要指标。实验观察使收集化学实验证据的最主要方式，学生品质如何，直接关系到所收集证据的全面性和客观性。因此，教师在化学实验教学中，要注意学生实验观察品质的培养。在化学实验探究教学中，教师应着力训练学生一下的实验观察品质：（1）深刻性。要引导学生有目的、有计划地利用多种感官，从多方面对化学物质及其变化进行全面的深入的观察。（2）灵活性。要引导学生灵活选择观察方式，及时调整观察思路，从不同的角度思考和分析观察的实验现象，做到观察和思考相结合。

（3）批判性。要引导学生客观地进行观察，即采取实事求是的科学态度，观察到什么就如实反映什么，不修改实验现象及数据，对观察结果进行客观评价。（4）敏捷性。要引导学生敏捷地捕捉稍纵即逝豁不易发现的反应现象，不忽视某些细微的变化情况。

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一、结构观

结构观是基本的化学学科观念，是对物质本质和化学反应本因的深层次认识。这一科学方法源自“内因在事物中发挥决定作用”的哲学论断。有什么样结构就该有什么样的性质，有什么样的性质就“衍射”什么样的结构！有机化学是这一科学观念充分体现。

[例1]β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，其结构如图1所示（未表示出其空间构型）。下列关于β-紫罗兰酮的性质描述正确的是____。

图1

A.能与FeCl3溶液发生显色反应

B.能使酸性KMnO4溶液褪色

C.能发生加成、取代、消去反应

D.1mol该物质最多可与3mol H2反应

分析：该题β-紫罗兰酮为载体，考查学生对有机化合物的分子结构、官能团的性质等基础有机化学知识的理解和掌握程度。A分子无苯环，不能与FeCl3溶液发生显色反应。B、C分子中的官能团决定了能使酸性KMnO4溶液褪色、能发生加成、取代反应，不能发生消去反应。D.1mol该物质最多可与3mol H2反应。

二、转化观

“同一种元素的不同类物质之间的转化关系”，是高三一轮复习阶段认识元素化合物知识的重要方法。利用图式的方法，引导学生运用分类方法对具体的化学物质及其转化关系进行学习，不仅有利于做好第一轮复习，更为学生今后的学习提供学习思路。

以教材中的习题为例，用化学脉络图可表示下列转化关系：CaCaOCa（OH）2CaCO3；CCO2H2CO3Na2CO3NaHCO3。化学脉络图是一种表征、检查、修正和完善化学知识的认知工具，它通常是将有关某一化学主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念或命题连接，形成关于该主题的化学概念或知识网络，借此形象化的方式表征学习者的知识结构，以及对某一化学主题的理解。

三、强弱观

（1）在化学反应中往往表现为：①活泼（非）金属置换不活泼（非）金属；②强酸（碱）制备弱酸（碱）；③溶解性强的制备溶解性弱的；④强氧化（还原）剂制备弱氧化（还原）剂。

（2）当同一个体系中，一个反应物与另外多个反应物反应时须遵循一定的顺序，即优先规则。①有序氧化（还原）。例：少量的Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2先氧化Fe2+。②有序放电。阳离子在阴极放电顺序为：Ag+>（Fe3+）>Cu2+>（H+酸）>Fe2+>Zn2+>（H2O中的H+）。阴离子在阳极放电顺序为：金属阳极（Cu、Ag等）>S2->Cl->OH->含氧酸根离子。③有序中和。若某一溶液中同时含有几种酸性物质（或碱性物质）当加入一种碱（或酸）时，酸性（或碱性）强的物质先被中和。④有序沉淀。若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子，则溶解度小的物质先沉淀。向KCl、NaBr混合溶液中逐渐加入AgNO3溶液时，先析出AgBr，其次为AgCl。

[例2]下列说法正确的是____。

A.在大量存在NH+4、Al3+、SO2-4、CH3COOH的溶液中，滴加NaOH溶液立即有气体产生。

B.常温下，反应4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4Fe（OH）3 （s）能自发进行，则该反应的H

C.NaHR（H2R为二元弱酸）溶液的酸碱性取决于HR-的电离程度和水解程度的相对大小

D.向0.01mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c（Na+）>c（SO2-4）>c（NH+4）

分析：本题考查学生对元素化合物知识应用与原理之间的关系的认识。A中与NaOH反应的顺序是：CH3COOH、Al3+、NH4+、Al（OH）3。B.化学反应自发向生成稳定体系的方向转化，即放出热量（焓变小于零）并且混乱度增加（熵变大于零）的方向转化。C中HR-具有双重性，酸碱性取决于HR-的电离程度和水解程度的相对大小。D中OH-先与H+中和，再与NH+4反应一部分。

四、守恒观

在溶液中存在离子的电荷守恒和物料守恒。在氧化还原反应中存在得失电子守恒。在某些复杂多步的化学反应中存在元素守恒。

[例3]常温下，向10mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液，所得滴定曲线如图2所示。下列说法一定正确的是____。

图2

A.A点的pH为1

B.B点时2c（H+）+c（CH3COOH）=2c（OH-）+c（CH3COO-）

C.在AB之间：c（CH3COO-）>c（Na+）>c（H+）>c（OH-）

D.C点时：c（H+）+c（Na+）=c（OH-）+c（CH3COO-）

分析：本题以NaOH溶液滴定CH3COOH溶液的滴定曲线为载体，考查溶液中盐的水解、弱电解质的电离、电荷守恒、物料守恒等基本原理的应用。该题的思维容量较大。（1）由于CH3COOH是弱酸，只能部分电离，所以C（H+）小于0.1 mol·L-1，A点的pH大于1。（2）B点对应的溶液组成是CH3COOH和CH3COONa。根据电荷守恒和物料守恒两式合可得。（3）C中根据图像可以确定在AB之间c（H+）>c （OH-），而c（Na+）与c（H+）的大小无法确定。在AB之间溶液的组成是CH3COOH和CH3COONa。极限法在A点c（H+）>c（Na+）=0，在B点c（Na+）>c（H+）。所以在AB之间也可能存在c（H+）>c（Na+）。（4）C点溶液的组成是NaOH和CH3COONa，D考查了电荷守恒。

五、分类观

将大量的物质按照一定的“标准”进行分类，是一种简单易行的、行之有效的科学方法，这种方法是化学学科常用的一种研究方法和学习方法。观察事物的角度不同，就能形成了带有学科特点的分类角度和分类方法。对于数以千万计化学物质，利用分类观，能把繁多的物质通过分类构成一个有序的逻辑体系，有利于把握物质之间的本质区别和联系，进而探讨各类物质之间的转化关系，为从整体上认识化学物质及其变化提供内在线索，这也将有利于学生的认知过程。实践证明，光有许多零碎的知识而没有形成整体的知识结构，就犹如没有组装成整机的一堆零部件而难以发挥其各自功能。

“交叉分类”和“树状分类”是两种常用的、具体的分类方法。“树状分类”可以对多达千万种的化学物质和为数更多的化学反应进行分门别类地研究，使有关的知识系统化；“交叉分类”可以从不同的角度对同一个物质进行多方位的研究，使有关的认识全面化，这便是两者的区别与联系。

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在传统的化学教学中，教师会告诉学生化学答案，然后要求学生必须牢牢记住化学结论，经过教学实践证明，即使学生记住了教师给予的化学结论，他们可能依然不明白得到该结论的原理，他们的知识结构将会出现缺陷.为了让学生学好化学，高中化学教师要培养学生得出结论的能力，让学生学会自己探索出化学答案.

一、应用分析比较法让学生得出结论

化学是一种抽象的知识，如果化学教师单独的让学生了解一种化学现象，学生可能难以得到抽象的化学知识，如果教师能够让学生看到几种相关的化学反应现象，就可以让学生找到化学现象中存在的异同点，学生在分析和比较的过程中就能系统的化学知识.

以高中化学教师引导学生学习《氯、溴、碘及其化合物》这一课时，教师若要让学生了解氯水的性质，让学生尝试让氯水分别和Cl-、H+、HClO、Cl2、Cl2+H2O、HClO+H+的化学性质进行比较.学生在做对比实验时可看到以下的化学现象：

氯水与Cl-比较：所加试剂为AgNO2溶液，离子方程式为Cl-+Ag+AgCl，实验中生成白色的沉淀；

氯水与H+比较：所加试剂为Na2CO3固体，离子方程式为2H++CO2-3CO2+H2O，实验中有气泡产生；

氯水与HClO比较：所加试剂为有色布条，表现漂白性，实验中有色布条褪色；

氯水与Cl2比较：所加试剂为FeCl2溶液，离子方程式为2Fe2++Cl22Fe2++2Cl-，实验中溶液变成棕黄色；

氯水与Cl2+H2O比较：所加试剂为SO2溶液，离子方程式为SO2+Cl2+2H2O4H2+2Cl-+SO2-4，实验中黄绿色褪去；

氯水与HClO+H+比较：所加试剂为石蕊溶液，离子解释为酸性和漂白性，实验中溶液先变红色后褪色；

教师引导学生结合以上的横向比较实验思考氯水的化学性质，学生经过分析以后可以得到如下的结果：

氯水是氯气溶于水中的一种液体，这种液体颜色为黄绿色，它散发出有刺激性的气味，它具有酸性、漂白性、氧化性.

当学生不了解某种物质的化学性质时，化学教师可以引导学生从横向比较的角度找到化学结论.

二、应用概括归纳法让学生得出结论

教师在开展化学教学时，有时需要让学生深入地了解化学物质的性质，那么，教师仅仅以引导学生用多种物质横向比较的方法，学生可能不能全面了解物质的化学性质，为了让学生能够得到更多的化学结论，教师可引导学生观察物质化学变化的现象，然后让学生从纵向的角度深入的理解化学物质的性质.

依然以高中化学教师引导学生学习《氯、溴、碘及其化合物》这一课.高中化学教师引导学生观察氯水与多种化学物质反应，让学生理解了氯水的部分化学性质以后，此时教师可引导学生再思考，氯水放置在空气中会不会产生化学变化？学生经过教师的提醒才想到自己未曾思考过氯水本身是否会产生化学变化.于是学生动手做化学实验，分析氯水本身的变化.学生观察以后，发现氯水的性质极不稳定.教师引导学生从化学性质的角度去思考，为什么氯水的性质不稳定？这一化学结果说明氯水的化学性质是什么？学生经过教师的引导，描述了自己经过观察和思考得出的化学结论：氯水从表面上说是纯净物，但实际上氯水是以混合物的形式存在.从理论上说氯水的颜色为黄绿色，实际上新制的氯水为浅黄绿色，久置的氯水为无色；从理论上说氯水性质具有氧化性，实际上新制的氯水具有酸性、氧化性、漂白性，久置的氯水呈酸性；从表层上说氯水的粒子种类为Cl2，实际上新制的氯水粒子的种类有Cl2、HCl、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-，久置的氯水粒子的种类有H2O、H+、Cl-、OH-.教师可引导学生结合观察氯水的性质，让学生思考人们应当如何保存氯水.学生经过思考以后，认为人们要使用氯水应即用即配.如果必须贮备氯水，可将氯水密封至棕色的瓶中，避光存储，以免氯水发生化学变化.

高中化学教师要让学生深入的理解物质的化学性质，就不仅要让学生学会用横向的角度比较物质的化学性质，还要引导学生从纵向的角度找到物质本身的化学规律.教师只有引导学生从两种思路去找结论，学生才能较为全面地得出化学结论.

三、应用观察体验法让学生得出结论

高中化学教师如果仅仅引导学生学习理论知识，学生可能会忽略一些化学细节，从而忽略一些化学结论，教师要引导学生用实践的方法观察物质化学反应的细节，让学生从细节中得到化学结论.

依然以高中化学教师引导学生学习《氯、溴、碘及其化合物》这一课为例，学生通过学习，已经从理论上知道实验室制取氯气可用以下的化学反应：

MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O

此时教师可引导学生思考，用这个理论制取氯气需要注意哪些问题呢？为什么必须用浓盐酸而不能用稀盐酸呢？经过教师的提醒，学生会发现自己学习理论知识时没有注意到这些细节问题.学生接受了教师的引导去做化学实验.经过实验学生能了解到如果在实验中用稀盐酸，会出现盐酸的浓度不够，化学反应式不成立的问题，因此要制备氯气必须要使用浓盐酸.学生尝试做实验的时候，会发现制取氯气的效率与实验时加热的温度有关，如果加热温度太高会造成HCl过度挥发的问题.学生还发现如果在实验结束以前，就拆除装置，氯气会弥漫出来，造成空气的污染的问题.学生在实验中还看到在尾气吸收的环节如果用澄清的石灰水吸收Cl2，会造成Cl2吸收不完全的问题.当学生得到了以上结论以后，教师可引导学生结合理论知识和化学实践优化氯气制取实验的过程.

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1.1植物化感作用的概念

化感是植物生长过程或植物腐烂过程中产生的化学物质对邻近植物生长的干扰〔1〕。在植物界中,几乎所有的植物都或多或少地含有化感作用的物质成分,会产生不同程度的化感作用,这是物种进化过程中竞争生存的必然。植物化感作用的概念是由H.Molish在1937年首先提出,并定义为:所有类型植物(含微生物)之间生物化学物质的相互作用,同时指出这种相互作用包括有害和有益两方面〔2〕,除此之外,H.Molish对植物化感作用研究的具体内容未能作进一步的阐明。70年代中期E.L.Rice根据H.Molish的原始定义和植物化感作用近40年的研究成果,将植物化感作用定义为:植物(含微生物)通过释放化学物质到环境中而产生对其它植物直接或间接的有害作用〔3〕,这一定义首次阐明植物化感作用的本质是植物通过向体外释放化学物质而影响邻近植物的。80年代中期,E.L.Rice将有益的作用和自毒作用补充到植物化感作用的定义中。植物的化感作用广泛存在于自然界中,与植物间的光、水分、养分和空间的竞争一起构成了植物之间的相互作用。植物化感作用的媒体是化学物质,被称为“化感物质”,必须指出,化感物质包含着更丰富的内容,它是指植物所产生的影响其它生物生长、行为和种群生物学的化学物质,不仅包括植物间的化学作用物质,也包括植物和动物间的化学作用物质。现已发现,许多化感物质不仅对植物,对微生物、动物特别是昆虫都有作用,因此,化感物质的使用范围愈来愈广〔4〕。

1.2植物化感物质的种类

植物化感物质是植物体分泌到环境中的代谢物或次生代谢物,它们分布于植物的根、茎、叶、花、果实或种子中。根据它们性质大体上分四大类:(1)脂肪族化合物,指水溶性的醇和酸,如草酸、乳酸、甲醇、乙醇、丁醇等;(2)脂肪酸,类酯物以及不饱和内酯,如苹果酸、柠檬酸、花楸酸、棒曲霉素;(3)萜类化合物,如单萜烯、哌烯、樟脑、桉树脑以及倍半萜烯等;(4)芳香族化合物:简单的酚、酚酸、醌、单宁、香豆素、黄酮类、生物碱、肉桂酸衍生物及经莽草酸途径合成的芳香族氨基酸。

1.3化感物质的释放途径

大致归纳为以下四类:(1)从植物表面溢出的,被雨水冲洗到下层植物的植株上或进一步渗入到土壤后表现出克生效应〔5〕,如芒萁在天然群落中主要通过雨水、雾或露的淋洗将叶部的液态分泌物通过淋溶过程释放到土壤中,抑制周围植物生长〔6〕。(2)从植物根部溢出的直接产生克生效应。如菊科植物洋艾根游离出来的物质能严重抑制和迫害其他植物的生长;野燕麦分泌的莨菪葶、苜蓿根分泌的7-羟基-4甲氧异黄酮,都能抑制其它植物种子萌发和根系生长〔7〕。(3)一些挥发性化感物质通过植物体表进入环境而发生作用。如无剌槐树皮产生的挥发性物质能抑制附近杂草的生长。(4)植物残株或凋落物分解,如高梁、小麦残株能释放化感物质,强烈抑制某些杂草生长。

1.4化感作用的作用机理

化感作用的作用机制一般是化感物质通过存在部位释放出来后,利用自身高度的选择性和专一性,作用于受体,从而抑制受体的吸收、合成、光合等各种功能,对受体产生抑制效应。化感物质抑制植物生长和发育的主要生理表现为〔1,8〕:(1)抑制植物对养分的吸收、植物光合作用和呼吸代谢,抑制细胞分裂和伸长。(2)对植物激素、种子萌发所需要的关键酶类的抑制,影响蛋白质的合成,改变细胞膜透性。

2植物之间及植物与昆虫间的化感作用

2.1植物之间的化感作用

自然界许多植物能产生化感物质,有些能抑制其它植物生长,有些能促进其它一些植物生长,起到了抑制或促进种间组合的作用。

2.1.1产生克生物质一种植物通过分泌某些克生物质抑制或杀死另一种植物,削弱后者对光、热、水、肥、空间、领地的竞争,从而促进自身的生长进程。如小麦的残体能分泌β-苯基乳酸、β-羟基丁酸等化感物质,可有效地杀死某些阔叶杂草;向日葵产生强烈的抑制豆科植物生长的克生物质,它主要抑制根瘤菌和固氮作用;高梁残体可释放一些化感物质,抑制周围杂草生长。

2.1.2产生自体毒性物质某些植物能产生一些化学物质抑制自身的发展和种群的扩大,从而使群体保持平衡,有利于自身的生长繁殖。如水稻残体能产生某些毒性物质p-香豆酸、p-羟基苯甲酸、丁香酸等能抑制下茬水稻生长。据统计,后茬水稻减产率达25%。大豆根系分泌香草酸、香草醛、对羟基甲酸等酚酸类化合物质,可导致下茬豆苗生长激素代谢紊乱,从而造成大幅度减产。苹果树根系分泌物黄酮根苷,能强烈抑制幼小苹果树苗生长,使苹果园补植及更新困难。

2.1.3产生剌激促进又有抑制效应的物质某些植物分泌的物质会随浓度的变化产生不同的作用效果,如小麦残体腐烂产生异丁酸、戊酸、异戊酸,浓度低于1.5mol/L时,可促使燕麦生根;在浓度高于1.5mol/L时,对燕麦种子萌发又起了强烈的抑制作用。

2.2植物与昆虫间的化感作用

2.2.1植物与昆虫间的克生作用

某些植物体内可分泌羟化物质、单宁等抑制昆虫和小动物的取食,限制昆虫生长甚至使其死亡,从而达到保护自身不受伤害的目的。单宁是木本植物产生的一种次生代谢物,很难被消化酶分解,植株体分泌的单宁具有特殊的苦味、涩味、酸味,能降低害虫的适口性,成为抵制害虫取食的天然武器。

2.2.2植物与昆虫间的互惠关系

如虫媒花植物与为之授粉的昆虫之间的互惠关系是植物与生物互惠关系的典范。此种植物能生成一定的化学物质,使其具有特殊的颜色、香味,从而对昆虫产生吸引力,使昆虫前来采食,达到传粉、授粉目的〔9〕,有利于植物结实、繁衍后代和扩大分布及为昆虫提供食源,使种延续。

3植物化感作用在农业生产中的应用

3.1合理利用植物化感作用的相生效应进行

有益的植物组合,提高农田生产力从事农业生产,首先应充分认识栽培作物、绿肥牧草、经济林木,它们当中哪些具有化感作用,各种栽培植物之间的化感作用是相生还是相克及植物自体毒性问题,有助于合理安排农业生产布局,轮作倒茬,间、套、混作,复种,避免不必要的损失。目前生产上着眼于提高单位面积产量,提高光能利用率,增加作物复种指数,如果在植物之间合理搭配组合,可在某些场合下收到相生效应的好处,大大增加作物产量,提高作物品质,对促进作物的高产、稳产起到重要作用。如玉米与大豆、洋葱与食用甜菜、马铃薯与菜豆、小麦与豌豆种在一起,可提高产量,相反番茄与黄瓜、葱与菜豆、苹果与玉米、核桃与番茄、马铃薯则相克,应把它们分植,避免相互抑制。另外,豆科植物中增加野生天芥菜不仅可减少杂草30%~70%,同时还减少病虫害,这种野生植物本身不以收获为目的,而是经过特殊挑选的具有某种相生或相克性状的植物,称“伴生植物”〔10〕,田间增值这种伴生植物是一种增产措施。

3.2减少植物化感作用造成的损失,为制定合理栽培方式和耕作制度提供理论依据

农业生产中人们栽培的很多作物、经济林木是具有化感作用的植物,这些植物为使自身获得更多的阳光、营养、水分和空间,在种间竞争中释放化感物质(克生物质)抑制邻近植物生长发育。如核桃的叶子和根分泌一种毒素—胡桃醌,对距离其16m以内周围土地上的苹果、茶叶等木本植物和番茄、马铃薯、紫花苜蓿等草本植物产生毒害作用,甚至使之无法生长。苹果树之间种植马铃薯,马铃薯能分泌一种毒素降低苹果树(包括根部和树枝)的含N量及其成分,抑制苹果树生长。芝麻根系分泌物能抑制棉花生长;在免耕作业方式下利用小麦秸秆覆盖对许多杂草有抑制作用〔11〕。因此生产中合理布局,选择合理栽培方式、轮作制度、耕作系统等尽量避免具有相克效应植物间、混、套作,那么可化损失为收益。还有一些植物自体毒性物质的产生符合适应机制。生物生长在不良环境条件下,可抑制自身群体增大,使营养物质供给一些个体,保持种群不致过大,影响生长。但在农业生态系统中,作物、蔬菜、果树、及苗木长期连作后,皆出现生长衰退和产量降低,作物连作障碍已是农业生产中的重要问题。因此,针对连作带来的种种不良效应,诸如杂草滋生、病害蔓延、有毒物质积累等对一年生作物的影响,最好解决办法就是轮作。既可以最大限度地利用轮作中有明显克制性状的作用的相克效应,又可使土壤中的毒物不致过多积累,保证了下茬作物健康、安全生长。如大豆连作障碍〔12〕,人工林衰退,茶园老化〔13〕都是作物释放化感物质对自身产生毒害作用。因此两季连作或多年连作时应尽量将秸秆(凋落物)收割清除干净,以减轻自身毒害效应;或配合耕作措施,倒茬换种别的作物。间作和轮作种植制度是清除自中毒现象的有效措施。这里需注意的是在植物种内的化感现象,尤其是自毒作用,在农业生产上较为普遍。但必须树立这样一种观点,并不是发现了作物的自毒作用,就一定要改变作物的耕作和栽培方式,作物耕作和栽培方式的建立涉及到众多因素,而作物自毒作用仅仅是影响耕作和栽培方式的一个不利因子,而且大多数情况下并不是主导因素。

3.3利用植物化感作用的克制效应,进行田间杂草的生物控制和防治

随农业生产的发展,除草剂成为人们依赖的对象,也是主要控制杂草手段。由于人们大量使用各种化学除草剂,对农业生态系统和人类赖以生存的环境造成很大危害,因此利用化感作用进行杂草防除是一项潜力巨大,前景广阔的新途径和有效措施。植物化感物质最重要的作用是抑制种子发芽,减缓或破坏植物的正常生长,无论死、活植物所释放的化感物质都具有类似除草剂的特征和作用方式,有很强的选择性,且这些化合物在小剂量下很有效力。据报道,在世界上已阐明100多种植物具有化感潜势〔14〕。研究杂草相互间及杂草与作物间化感作用和竞争,可对杂草进行控制。因此,生产中积极利用克生效应防除杂草,不但可减少农业投入,节约成本,同时不会产生由于人工合成化合物的使用而带来污染环境问题,可有效利用资源,保护生态环境。如冬小麦释放的化感物质能抑制白茅草生长;大麦释放的化感物质可抑制繁缕生长〔12〕,刺槐分泌鞣酸物质能抑制多种草本植物生长。核桃、蔷薇、高梁、向日葵、茄子、菊、番茄等能分泌克生物质。生产中广泛开展利用植物化感作用的克生效应,直接利用化感植物地面覆盖,化感物质的人工提取直接作为除草剂等措施是有效防除杂草的途径。值得说明一点:从化感植物中提取的有效克生物质直接进行生产实际应用不是太现实的,因为化感物质含量少,提取困难,获得的量也非常少,直接施用成本太高且药源缺乏。因此,人工模拟天然化感物质合成有效的化感化学物质是一条可行之路,同时可对一些化感物质进行人工结构修饰,结构修饰最好采用Si,这样Si可改善有机物的物理性质,降低活性物质毒性,且最终分解的无机物SiO2不会对环境造成危害。

3.4深入研究生物之间的化感效应,为防治有害农业生物服务

人们通过对植物之间、植物与昆虫之间关系的深入研究,利用它们之间的化感效应去解决有害生物防治问题,是行之有效的措施。某些栽培植物含有一种或多种对动物和昆虫有威慑作用的化感物质,使草食动物、昆虫对其厌食、拒食,植物正是利用拒食、毒杀和激素干扰等化学手段来抵抗生物的攻击。有些植物分泌的次生代谢物有异味,可驱走昆虫,以免受害;有些则有毒,可杀死昆虫和线虫;有些植物能通过抑制真菌作用和抗生作用而表现抗病性。如水稻体内的苯甲酸、水杨酸能抑制二化螟幼虫的生长与发育;混交林中各种树释放各种化学物质,形成一个特殊生化环境场,对有害昆虫、微生物及病毒等产生毒害或抑制作用,不利于它们生存和繁殖,可有效降低病虫害的危害。桉树、蓖麻、七里香、柠檬、蒜、葱等植物产生的分泌物具防治病虫害的功效。一般植物产生的克生物质对有害生物的作用常常是缓慢的和温和的,需通过一定时间达到控制有害生物的效果。目前许多杀虫剂是以植物为药源或是模拟植物中的天然成分合成的,又称“无公害农药”。它的使用不但可及时大面积防治病虫害,且高效、低毒、低残留,有利于保护生态环境,减少果实残留,保护人类身体健康。无公害农药(除草剂、植物生长调节剂)将是未来现代化农业发展方向,也是可持续农业发展的要求。

3.5利用植物化感作用基因培育抗有害生物的作物品种

随人类社会不断发展,各种现代科学技术应用于农业生产中,在未来的年代,我们将有可能象培育抗病作物一样,将植物化感作用基因引入到有希望的栽培品种中,培育抗有害生物的作物品种。利用作物本身的化感潜势来进行有害生物的防除和提高作物产量。如利用向日葵、核桃、小麦、大麦等栽培植物的化感潜势来控制杂草的生长或用来减少除草剂用量。如果有希望的类型不能与理想栽培品种杂交时,可采用基因工程技术,例如,细胞质融合将抑制基因引到栽培品种上。

3.6广泛开展植物化感物质的研究利用,有利于保护生态环境,形成良性生态系统

当前,农业生态环境受到人类不合理的开发和利用导致生态条件恶化,污染逐年加重,严重威胁农业的持续发展及人类生存,因此广泛开展植物化感作用的研究利用,可有效减少环境污染,改善生态环境和资源永续利用。生产中人们利用大自然提供的天然植物化感物质作为植物生长调节剂、杀虫剂、除草剂或模拟天然物人工合成化学品,一般这些物质都是无毒或具有较小的环境毒性物质,使用这些物质去杀虫除草,能减少对环境的污染和维护生态平衡,使生态环境能得到明显改善。

篇10

一、 从生活中寻找分类法的原型

学生首次接触分类法也许比较陌生，教师应该充分利用生活中的原型，使得学生从已有的生活经验中掌握分类法这种科学方法。通过这种引导，不仅可以消除学生的陌生感，还可以激发学生的兴趣和积极性。比如，笔者在介绍“分类法”时列举了“超市购物”的事例。超市里根据物品的功能和性能将物品分为食品区、生活用品区等，再将食品区分为熟食品区、水果区、零售区等，通过分类后顾客可以轻松购物。通过这一案例的分析，学生很快就融入到教学情境中，体会到分类法的功用。在学生对分类法有了初步认识后，笔者便为学生列举了人教版高中化学必修（1）中的“交叉分类”和“树状分类”这两种常用的、具体的分类方法。

二、从化学视角体验分类法

由于学生在初中阶段学习过酸、碱、盐，在此基础上，笔者分别列举了具体物质进行分类，从化学视角让学生真正体验分类法。

例如，酸性的分类标准，笔者列举了HCL、H2SO4、HNO3 、HNO2等，电离出的阳离子都是H+；再如金属氧化物的分类标准，列举了Fe3O4、CuO、AL2O3等，都是由金属原子与氧原子化合形成的化学物质。既练习了新旧知识，让学生对以前学习的知识“温故而知新”，又明确了同类物质之间的内在联系，使得种类繁多的化学物质有章可循。

以教材的习题为例，用化学方程式表示下列物质的转化关系：CaCaOCa(OH)2CaCO3，分析和发掘习题蕴含的思维，帮助学生分析得出：含有同一元素的不同物质是存在内在关系的，可以在一定条件下相互转化；通过这点为学生学习元素族埋下伏笔。

三、 分类法的具体案例分析

分类就是找出教学内容的共同点，就是将相同的知识或性质相同的物质放在一起加以比较，使学生掌握知识间的联系，总结出知识的共性、掌握知识的本质。

例如检查装置气密性的操作，笔者为学生总结了“加热法”和“液压法”。“加热法”是使气体发生装置微热，若浸没在液体以下的气管有气泡冒出，停止加热后导管末端有倒吸的水注，说明气密性良好；“液压法”是指通过压力差形成液面高度差判断气密性。然后通过分类比较后，让学生了解内在原理，掌握检查气密性的基本原理，得出：首先通过关闭活塞或加水实现密封体系，然后通过改变温度或体积改变条件，使定量气体形成前后压强的改变，在“软开关”一头发生明显变化，已达到检查气密性的效果。通过分类比较，让学生明白检查气密性的本质所在就是利用压强差，那样，不管是何种装置，学生都会迎刃而解。

在化学教学中，有很多概念十分容易混淆，如：电离和电解，元素、原子及同位素，同系物与同分异构体。针对同系物和同分异构体的教学，为了让学生深刻理解概念、掌握知识点，笔者通过对学生已经学习的同位素、同素异形体，引出同系物和同分异构体，然后分别举出一些物质按不同类别分类，通过对比抓住各自的差异，从而加深对概念的理解和记忆。同系物的对象是有机化合物，同系物在组成的元素、官能团的类别、数目以及连接方式均相同，在组织上相差一个或若干个CH2原子团，并且同系物有着相同的化学性质且物理性质有一定的递变规律。例如：CH3CH2CH3和(CH3)4C虽在结构上不同，但属于同系物，而乙烯与环丁烷的通式都是CnH2n，乙醇与乙醚它们的通式都是CnH2n+2O，但是由于官能团不同，不属于同系物。同分异构体是指化学式相同，结构不同、性质不同，既可以是有机物也可以是无机物。同分异构体可以简单总结为“五同一异”：同元素、同最简式、同分子式、同相对原子式量、同质量分数、不同结构。