化学物质及其变化例1

A. 含有大量Fe2+的溶液：ClO-、Na+、Cl-、SO42-

B. 能使氢氧化铝迅速溶解的溶液：Na+、Fe2+、NO3-、SO42-

C. pH=0的溶液：NH4+、Na+、SO42-、Fe3+

D. 水电离产生c（H+）=1×10-12 mol・L-1的溶液：HCO3-、NH4+、Cl-、Ca2+

2. 下列离子方程式中，不正确的是（ ）

A. 浓烧碱溶液中加入铝片：Al+OH-+H2O=AlO2-+H2

B. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3+H2O

C. 食醋和小苏打溶液混合：CH3COOH+HCO3-=CH3COO-+H2O+CO2

D. 敞开体系，向FeCl2溶液滴加NaOH溶液： 4Fe2++8OH-+O2+2H2O=4Fe（OH）3

3. 有一无色溶液，可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、MnO4-中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是（ ）

A. 肯定有Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-

B. 可能有K+、Cl-、MnO4-

C. 肯定有Al3+、Mg2+、SO42-

D. 肯定有K+、HCO3-、MnO4-

4. 实验室需配制一种仅含五种离子（水电离出的离子可忽略）的混合溶液，且在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1 mol・L-1，下列能达到此目的的是（ ）

A. Ca2+、K+、OH-、Cl-、NO3-

B. Fe2+、H+、Br-、NO3-、Cl-

C. Na+、K+、SO42-、NO3-、Cl-

D. Al3+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-

5. W、X、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Z是非金属元素，W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，向一定量的W的最高价氧化物对[m[X（OH）3]] [n（XZ3）][O][a][b][c][d] 应的水化物溶液中逐滴加入XZ3溶液，生成的沉淀X（OH）3的质量随XZ3溶液加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（ ）

A. d点对应的溶液中：K+、NH4+、CO32-、I-

B. c点对应的溶液中：Ag+、Ca2+、NO3-、Na+

C. b点对应的溶液中：Na+、S2-、SO42-、Cl-

D. a点对应的溶液中：Na+、K+、SO42-、HCO3-

化学物质及其变化例2

文章编号：1008-0546（2013）12-0013-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.12.005

义务教育化学课程标准（2011版）中提出了“根据课程标准选取核心知识，重视化学基本观念的形成[1]”的教材编写建议，并指出“在化学课程中重视学生化学基本观念的形成，是精简教学内容，减轻学生过重的学习负担，提高学生解决问题能力的重要途经[1]”。基于此，教师对教材内容进行深层次思考，把其中渗透的基本观念外显为教学主线，以优化了的教学设计实施课堂教学活动，这对推进学生建构观念显得十分重要和必要。笔者现以初中化学“物质的变化”教学为例，谈谈自己的感想。

一、教材分析

义务教育九年级化学教科书中将“物质的变化”内容编排在第一单元“走进化学世界”的课题1“物质的变化和性质[2]”之中。其中为学生安排的主要内容有：观察实验1-1中的（1）～（4）四个小实验；通过分析实验中的变化，引出物理变化和化学变化的概念；通过观察实验了解化学变化时常伴随的现象等。此前，通过绪言课的学习，学生认识了“世界是物质的，物质是化学学科研究的对象”等基本知识，这些知识是学习本课内容的基础。处在学生学习化学起始阶段的本课内容，学生把它学好，对后续学习化学能产生“正催化剂”的作用。为了让学生顺利认识两种变化的本质区别，并建构好观念。笔者细致品读了教材内容，并通过深入思考，悟出其中蕴含着“物质观实验观变化观分类观能量观普遍联系观”等重要观念，并以此作为教学主线实施了以下课堂教学活动。

二、教学过程

1. 第一阶段：调出已有，主动探究

环节1——情景再现，引入新课

引言：通过绪言课的学习，我们知道“世界是物质的；物质是化学学科的研究对象”，所以我们学习化学应该从认识物质及其变化开始。

实验：出示蜡烛，点燃蜡烛，利用石蜡油将蜡烛固定于小木板上，吹灭烛焰。

（设计意图：再现学生生活中、小学科学课程实验中看到的情景，引入新课并为后续教学活动的开展做好铺垫。）

环节2——问题引领，初识变化（物质观）

问题1：从化学视角上看，蜡烛发生了哪些变化？

问题2：你能举出身边的其他物质所发生的变化吗？

任务1：仿照示例完成表格。（表中变化选取于学生的口述）

问题3：比较表中变化前后的物质，你有什么发现？

（设计意图：情景不但是学生顺利寻找出变化的基础，而且为他们列举出生活中的变化建立了“样板”，初步建构物质的“变化观”；通过任务1中的示例引导，学生就会从认识物质的角度来初识物质变化的两种类型：一类原物质不变，不产生新物质；另一类原物质改变，产生新物质，形成对变化进行“分类”的意识。这样就为学生从实验中“寻找变化-给变化分类-认识化学变化的本质”等方面搭建好学习“支架”。）

2.第二阶段：动手实验、观察与分析实验中的变化

环节3——完成实验，体验变化（实验观）

指导学生动手完成实验1、2和观察演示1、2，填写教材中P7实验记录表；指导学生从试剂的颜色、状态、气味等方面在实验前后所发生的变化（方法）。

实验1：对着干燥的玻璃片哈气后，静置片刻，观察现象。

实验2：在研钵中研磨块状胆矾，观察现象。

演示1：从学生分组实验中取块状胆矾和粉状胆矾于两支试管中，加水溶解，形成溶液后，分别向其中滴加氢氧化钠溶液，观察现象。

演示2：制取二氧化碳，并将其通入澄清石灰水，观察现象。

（设计意图：将教材实验1-1中的⑴改为学生进行的实验1，降低了学生的操作难度，缩短了实验时间；让学生自己动手完成力所能及的实验1、2，为他们进行探究实验提供“练练手”的机会，吊起他们要做像老师做的那种复杂实验的“胃口”，增强其对化学实验以及学习化学的兴趣；利用演示1、2，将学生从认识生活中的变化转换到化学视角的变化中，以培养他们化学实验中的观察、思维能力等。）

环节4——紧扣教材，提升认知（变化观分类观能量观普遍联系观）

任务2：请找出以上实验中涉及的变化并加以描述。（活动方式：小组合作、讨论交流、相互补充。）

任务3：请大家将找出的变化按有无新物质生成进行分类，并完成表格的第2列。

问题4：物理变化和化学变化的本质区别是什么？

问题5：怎样才能实现一种物质向另一种物质转化，创造出新物质呢？

师：对于以上所做的实验，大家有什么问题要问吗？（创设学生提问的机会，培养学生的提问意识。）

生提问：老师，你在演示1中为什么要用2支试管？

问题6：结合以上实验，说出物质发生化学变化时常伴随哪些现象？

问题7：请大家回忆课首的蜡烛实验，其中与上述不同的现象有哪些？

问题8：事物间的联系是普遍存在的，物理变化与化学变化间存在怎样的联系呢？请仍以蜡烛实验为例加以说明。

（设计意图：借任务2，了解学生能找出哪些变化，培育善于观察的学习品质，训练他们的语言表达能力，促进他们形成合作学习的良好习惯；以任务2为载体，促进学生运用从第一阶段中所获得的思维路径，对找出的所有变化进行分类，认识化学变化的本质，形成概念，在认知提升的过程中初步建立“分类观”；问题5引导学生进行逆向思维，推进学生建构“物质的变化观”；问题6在推进学生建立“分类观”的基础上，引导学生认识化学变化时伴随的常见现象，重新扣回教材之中，促成学生进行认知完善；问题7、8让学生回眸课首的蜡烛实验，从中认识物质发生变化时存在着能量的转化及物理、化学变化之间的联系，初建“能量观”和“普遍联系观”，二次利用教学情景，让教学课堂“首尾呼应”。）

三、教学反思

1. 从学习内容安排上看

初中化学教材中将“物质的变化”内容安排在“绪言”后的第1主题单元课题1中，通过“绪言”的学习，学生初步建立起“世界是物质的，物质是不断变化的”的“物质观和变化观”，同时知道“物质是化学学科的研究对象”，这些都为他们从认识物质的角度来认识变化及其类型建好了“支架”。基于此，“让学生以增设的情景（蜡烛实验）为‘样板’，检索身边的变化（如，纸张燃烧等），引导他们以认识物质为基点，运用比较的方法，分析得出两种变化的“雏形”特征，形成分类意识，并建设好思维‘模型’，然后引导学生运用‘模型’来认识教材实验中的变化，实现认知水平的再提升”是可行的。案例中，学生在学习物理变化和化学变化的概念之前粗略探究出其基本特征，在此基础上能在重回教材实验中进一步准确生成对化学变化本质的认识。另外，课首插入的蜡烛实验恰好也为学生学习课题2提供了铺垫。这表明对学生学习内容的安排是比较科学合理的。

2. 从学习阶段设计上看

本案例中，学生学习过程的主要阶段有2个：其一是“调出已有，主动探究”阶段。学生借助教师抛出的“生活情景（蜡烛的燃烧等）”之砖，诱发联系，引来“已有知识（铁生锈等）”之玉，进而从认识物质的角度来认识变化，形成积极探究的学习方式，从尝试分类的过程中初步认识化学变化的主要特征，初步建立“物质的变化观”和“分类观”。这是获取科学学习方法的过程，也是建构观念的初始阶段。其二是“动手实验、观察与分析实验中的变化”阶段。学生可运用第一阶段所获取的方法（从物质是否改变的角度分析）来认识实验中涉及的所有变化，在对变化的归类活动中，深层思维，进一步理解、内化化学变化和物理变化的本质区别，领悟化学变化是创造物质的重要途径；实验中，学生观察到化学变化中伴随的现象，借此可学习运用化学语言对其进行表述；回眸蜡烛实验，促成学生认识化学变化是实现能量转化的有效方法以及化学变化和物理变化之间的联系，初步建构“能量观”和“普遍联系观”。此外，该阶段让学生重新回到教材内容中，则可以让学生获得科学的学科学习方法（如，对比法——是在解答学生的提问中显现出来的）及系统性知识。由此可见，这种在教材前增加探究过程的教学既关注了学习结果，又重视了学习过程。

3. 从学习目标达成上看

在初中化学课程标准中，“物质的变化”内容所提出的主要学习目标有：（1）认识化学变化的基本特征；（2）初步了解化学反应的本质；（3）知道物质发生化学变化时伴随有能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性。案例中，第一阶段借助教师的问题引导，能促成学生从已有生活经验和知识出发，以认识物质为切入点，初步分析出物质发生的两类变化，并初步建立“分类观”。第二阶段借助实验，引领学生运用观察的方法获取信息并对其进行加工，推动学生基于“分类观”深入了解物质的变化及化学变化的本质。课堂自始至终，学生的情感都很投入，活动表现也很积极，回答问题的正确率也是较高的，更为难得的是有学生主动提出问题了。这一切充分表明化学课程的“三维”目标均得到了有效落实。

化学物质及其变化例3

第一，明确目的要求。在进行观察时，首先应明确实验目的要求，知道“看什么”；然后，再进行有目的、有步骤的观察，把注意力集中到有关的事物上，从而达到观察的目的。例如，形成“化学变化”这一概念时，［按现行课本（人教版）］要求观察：“胆矾水溶液滴加氢氧化钠溶液”和“颗粒状石灰石加入稀盐酸（如图1装置）”的实验。这两个实验观察的要求是要观察到“物质变化状况―变化时发生的现象―变化后物质状态”，从而判断有无新物质的生成。观察的结果，胆矾、石灰石在变化中都生成其他物质。从而得出：这种生成其他物质的变化叫做化学变化（又叫做化学反应）……

第二，注重全面分清主次。全面观察，是对物质（反应物和生成物）及其变化（物理变化和化学变化）的过程和结果，以及实现物质变化所使用的仪器、装置等的观察。例如，观察点燃的蜡烛。可观察到的现象有：蜡烛是白色半透明的固体；点燃时，先熔化（成液态），再汽化（成蒸汽），最后燃烧；蜡烛燃烧时发出的火焰（可明显看到三层，焰心、内焰、外焰）；蜡烛的长度逐渐变短（反应物消耗），熔化的石蜡从一边淌下，并在淌下的过程中重新凝固起来（物理变化）；如果把一只干而冷的烧杯罩在火焰上方，在杯内可以看到有水雾形成；再迅速反转烧杯，向里面加入澄清石灰水振荡，石灰水变浑浊状。这样观察对物质的性质及其变化就有比较清晰的认识了。

在进行全面观察的同时，还必须分清主次。也就是说既要重点观察主要现象，又不遗漏观察次要现象。如只有清楚地观察到上述石蜡凝固等物理变化，才能更好地与后面生成新物质CO2和H2O的化学变化相比较；既要观察明显现象，又要迅速发现不易被发现或容易消失的现象，从而培养我们的观察能力。又如，向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，生成白色沉淀是这个反应的主要现象。观察时，应集中注意力，迅速捕捉一瞬即逝的氢氧化亚铁白色沉淀这一现象，否则，它很快就被空气中的氧气氧化成浅绿、绿色甚至综色沉淀。

第三，巧用感官。化学上对观察的含义，应理解为：不仅是要用眼睛看，还要用鼻闻（气味），用手摸（软硬、冷热等），用耳听（声音），有时还要用口尝（已知是安全情况下的尝味道［化学实验规则：禁止品尝或触摸药品］）等等。只有巧妙地运用各种感官去感知观察对象，才能全面、正确、深刻地认识物质的性质及其变化的特征。对物质的性质观察、了解得越全面就越能与其他物质进行比较，找出与其他物质的区别，突出它的特征。例如，观察稀盐酸溶液和稀氢氧化钠溶液。简单地用眼看，都是无色、透明的液体，不能区分。如果用手摸，闻闻气味（图2）（浓氢氧化钠溶液、浓盐酸则禁止口尝），则知稀氢氧化钠溶液有滑腻感，有涩味；稀盐酸无滑腻感，有酸味。如果再用紫色石蕊试液去检验，可用眼看到稀氢氧化钠使石蕊试液变蓝，稀盐酸使紫色石蕊试液变红。可见，要更好地观察，除运用各种感官外，还必须重视在平常学习中积累有关知识，掌握所需技能。

化学物质及其变化例4

1.下列项目没有列入空气质量监测的是()A. N2 B. SO2 C. CO D. PM2.5考点： 空气的污染及其危害..专题： 空气与水.分析： 根据城市空气质量日报所涉及的空气污染指数的项目(二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒及臭氧等)，进行分析判断.解答： 解：目前计入空气污染指数的项目有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒及臭氧等.A、N2是空气的主要成分之一，不属于空气污染物，没有列入空气质量监测，故选项正确.B、SO2属于空气污染物，是列入空气质量监测的物质，故选项错误.C、CO属于空气污染物，是列入空气质量监测的物质，故选项错误.D、PM2.5属于空气污染物，是列入空气质量监测的物质，故选项错误.故选：A.点评： 本题难度不大，空气污染指数作为城市空气质量日报的重要内容，了解包括的各个项目即可正确解答本题.2.(2分)保持CO2化学性质的最小粒子是()A. C B. O C. CO D. CO2考点： 分子的定义与分子的特性..专题： 物质的微观构成与物质的宏观组成.分析： 根据分子是保持物质化学性质的一种粒子分析回答本题.解答： 解：分子是保持物质化学性质的一种粒子，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，所以保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子.故选：D.点评： 明确分子的定义是解答本题关健.分子是保持物质化学性质的最小微粒只对由分子构成的物质而言.3.(2分)下列物质中，属于纯净物的是()A. 清洁空气 B. 石灰石 C. 蒸馏水 D. 牛奶考点： 纯净物和混合物的判别..专题： 物质的分类.分析： 纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成.解答： 解：A、清洁的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物;B、石灰石的主要成分是碳酸钙，还含有一些其它物质，属于混合物;C、蒸馏水是由一种物质组成的，属于纯净物;D、牛奶中含有水、蛋白质等物质，属于混合物.故选：C.点评： 洁净的空气是指不含有污染物的空气，例如不含有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物的空气是洁净的空气，仍然属于混合物.4.(2分)下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是()A. 氧气用于气焊 B. 干冰用于人工降雨C. 氮气用于保护气 D. 一氧化碳用于炼铁考点： 化学性质与物理性质的差别及应用..专题： 物质的变化与性质.分析： 物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质，物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质，据此进行分析判断.解答： 解：A、氧气用于气焊，是利用了氧气的助燃性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误.B、干冰用于人工降雨，是利用了干冰升华吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确.C、氮气用于保护气，是利用了氮气化学性质稳定的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误.D、一氧化碳用于炼铁，是利用了一氧化碳的还原性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误.故选B.点评： 本题难度不大，区分物质的用途是利用了物理性质还是化学性质，关键就是看利用的性质是否需要通过化学变化体现出来.5.(2分)如图所示的实验操作，正确的是()A.点燃酒精灯 B.液体取用 C.量取液体 D.过滤考点： 加热器皿-酒精灯;测量容器-量筒;液体药品的取用;过滤的原理、方法及其应用..专题： 常见仪器及化学实验基本操作.分析： A、根据酒精灯的点燃方法解答;B、根据倾倒液体的方法解答;C、根据量筒内液体的读数方法解答;D、根据过滤的方法解答.解答： 解：A、不能用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯，否则会造成酒精洒出引起火灾，错误;B、取用液体的方法正确;C、读数时视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，错误;D、过滤时要使用玻璃棒引流，错误;故选B.点评： 掌握常见的实验操作方法和注意事项是解答本题的关键.6.(3分)根据如图的信息判断，下列说法错误的是()A. 氯原子的质子数是 17B. 氯属于非金属元素C. 在化学变化中，氯原子易得到1个电子D. 当X=8 时，该粒子是阳离子考点： 元素周期表的特点及其应用;原子结构示意图与离子结构示意图..专题： 化学用语和质量守恒定律.分析： 根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量，进行分析判断即可.并结合原子结构示意图的信息来分析解答.

化学物质及其变化例5

在许多植物组织培养过程中，常遇到褐变问题。褐变主要发生在外植体，在植物愈伤组织的继代、悬浮细胞培养以及原生质体的分离与培养中也经常发生。褐变产物不仅使外植体、细胞、培养基等变褐，而且对许多酶有抑制作用，从而影响培养材料的生长与分化，严重时甚至导致死亡。本文探讨植物组织培养中褐变现象的影响因素、机理及防范措施，对我们进行科学研究或工厂生产，包括植物组织的培养,原生质体、悬浮细胞和植物器官的培养都有着十分重要的现实意义。

1褐变原因及危害

褐变是指外植体在培养过程中,自身组织从表面培养基释放褐色物质,以致培养基逐渐变成褐色,外植体也随之进一步变褐而死亡的现象。褐变的发生与外植体组织中所含的酚类化合物数量多少及多酚氧化酶活性有直接关系。很多植物，尤其是木本植物都含有较高的酚类化合物，这些酚类化合物在完整的组织和细胞中与多酚氧化酶分隔存在，因而比较稳定。在切割外植体时，切口附近的细胞受到伤害，其分割状态被打破，酚类化合物外溢。对于外植体本身来讲，酚类物质从外植体切口向外溢出是一种自我保护性反应，可诱导植保素或无物理屏障的形成，以防止微生物侵染组织。但酚类很不稳定，在溢出过程中与多酚氧化酶接触，在多酚氧化酶的催化下，迅速氧化成褐色的醌类物质和水，醌类物质又会在酪氨酸酶等的作用下，与外植体组织中的蛋白质发生聚合，进一步引起其他酶系统失活。从而导致组织代谢活动紊乱，生长停滞，最终衰老死亡。此外，由于组织的老化病变也会使多酚氧化酶激活而引起褐变。

2褐变产生的机理

2.1非酶促褐变

非酶促褐变是由于细胞受胁迫或其他不利条件影响所造成的细胞程序化死亡或自然发生的细胞死亡，即坏死形成的褐变现象，并不涉及酚类物质的产生。徐振彪等[1]将生长正常的愈伤组织转移到含NaCl的培养基中，组织周围尤其是接触培养基部分发生褐变，但培养基中没有看到扩散的褐化物质。当温度升高时继代保存时间过长，也会发生此类现象。但这种褐变若采取适当措施或者愈伤组织适应了胁迫环境就不再发生了[3]。

2.2酶促褐变

目前认为植物组织培养中的褐变主要是由酶促褐变引起的，培养材料变褐主要是由伤口处分泌的酚类化合物引起的[4]。酶促褐变如同一般的酶促反应，其发生必须具备三个条件，即酶、底物和氧。引起褐变的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等。从初次培养和继代培养过程中试管苗的褐变程度和PPO的活性来看，表明PPO活性的高低是引起培养材料褐变的关键。引起褐变的酶的底物主要是酚类化合物，按其组成可分成3类:苯基羧酸（包括邻羟基苯酚、儿茶酚、没食子酸、莽草酸等），苯丙烷衍生物（包括绿原酸、肉桂酸、香豆酸、咖啡酸、单宁、木质素等），第三类是黄烷衍生物（包括花青素、黄酮、芸香苷等），但并非所有的酚类物质都是PPO的底物。

在正常发育的植物组织中,底物、氧气、PPO同时存在并不发生褐变，是因为在正常的组织细胞内由于多酚类物质分布在细胞的液泡内，而PPO则分布在各种质体或细胞质中，这种区域性分布使底物与PPO不能接触。而当细胞膜的结构发生变化和破坏时，则为酶创造了与PPO接触的条件，在氧存在的情况下使酚类物质氧化成醌，进行一系列的脱水、聚合反应，最后形成黑褐色物质，从而引起褐变。

3褐变产生的影响因素

影响植物组织培养褐变的因子是复杂的，因植物的种类、基因型、外植体部位及生理状态等不同，褐变的程度也有所不同。

3.1植物种类及基因型不同的植物和不同的基因型决定了不同的褐化程度。在组织培养中，品种褐化难易可能是与该品种中多酚类物质含量的多少及多酚氧化酶(PPO)活性的差异有关。

3.2外植体部位及生理状态外植体的部位及生理状态不同其褐化程度不同，同时，不同时期和不同年龄的外植体在培养中褐变的程度也不同。

3.3培养基成分培养基成分中的无机盐、蔗糖浓度、激素水平等对褐变的程度的影响尤为重要。另外，其pH值也与褐变程度有较大关系。

3.4培养条件温度过高或光照过强，均可加速被培养组织的褐变。不利环境条件都能造成细胞的程序化死亡，温度是诱导程序化死亡的主要因素[1]。

4防止外植体产生褐变的对策

从理论上讲,酶促褐变可以通过以下三种方法加以抑制:一是除去引起氧化的物质——氧；二是捕捉或减少聚合反应的中间产物；三是抑制有关的酶。实际操作上，下列措施是被认为行之有效的。

4.1适当外植体的选择

取材时应注意选择褐变程度较小的品种和部位作外植体。成年植株比幼苗褐变程度厉害，夏季材料比冬季及早春和秋季材料的褐变要严重。冬季的芽不易生长，宜选用早春和秋季的材料作为外植体。王异星[5]用荔枝无菌苗不同组织的诱导试验表明，茎最容易诱导出愈伤组织，培养2周后长出浅黄色的愈伤组织；叶大部分不能产生愈伤组织或诱导出的愈伤组织中度褐变；而根极大部分不产生愈伤组织，诱导出的愈伤组织全部褐变。

4.2对外植体的处理

通过对较易褐变的外植体材料的预处理能减轻醌类物质的毒害作用。处理方法如下：外植体经流水冲洗后，在2-5℃的低温下处理12-24小时，再用升汞或70%酒精消毒，然后接种于只含有蔗糖的琼脂培养基中培养5-7天，使组织中的酚类物质部分渗入培养基中。取出外植体用0.1%漂白粉溶液浸泡10分钟，再接种到合适的培养基中。若仍有酚类物质渗出，3-5天后再转移培养基2-3次，当外植体的切口愈合后，酚类物质减少，这样可使外植体褐变减轻或完全被抑制。何琼英等[6]用抗坏血酸预处理香蕉吸芽外植体，能减轻外植体褐变，从而提高芽丛诱导率。

4.3适宜的培养基

培养基的成分与褐变程度有关，要考虑所选培养基的状态和类型。

4.3.1适当的无机盐浓度张妙霞等[7]在柿树组织培养防止褐变所进行的试验中，4种培养基的无机盐以改良MS(大量元素减半)和1/2MS的效果最好，MS的效果较差，结果证明低浓度的无机盐可促进外植体的生长与分化，减轻外植体褐变的程度。徐振彪[1]在对玉米幼胚耐NaCl愈伤组织的筛选表明，随NaCl浓度升高，褐变现象加重。

4.3.2适当和适量的激素王异星[5]在荔枝的组织培养过程中，培养基中添加1mg/LBA+0.5mg/L2,4-D时，愈伤组织较坚硬，增殖缓慢，易产生褐变。培养基中添加1mg/LBA+1mg/L2,4-D时，愈伤组织浅黄疏松，增殖也快。

4.3.3培养基的硬度在一定范围内，琼脂用量大，培养基硬度大，褐变率低[8]，这可能是培养基的硬度影响了酚类物质的扩散速度的缘故。

4.3.4培养基中水的硬度的影响硬度低的蒸馏水褐变率低,而使用硬度较高的自来水,褐变严重,甚至会出现褐变死亡[8]。这可能是配制培养基的水改变了培养基中无机盐的浓度,间接地影响了植物外植体的褐变。

4.3.5培养基的pH值在水稻体细胞培养中，pH值为4.5-5.0时MS液体培养基可保持愈伤组织处于良好的生长状态，其表面呈黄白色，而pH值为5.5-6.0时，愈伤组织严重褐变[9]。一般来说，酸性环境(pH值为4.5-5.0)不利于褐变过程的发生[10]。

4.3.6培养条件如温度过高或光照过强，光照会提高PPO的活性，促进多酚类物质的氧化，从而加速被培养的组织褐变。高浓度CO2也会促进褐变，其原因是环境中的CO2向细胞内扩散，细胞内CO32-增多，CO32-与细胞膜上的CO32-结合，使有效CO32-减少，导致内膜系统瓦解，酚类物质与PPO相互接触，产生褐变[11]。因此，初期培养要在黑暗或弱光下进行。

4.4添加褐变抑制剂和吸附剂

褐变抑制剂主要包括抗氧化剂和PPO抑制剂。在培养基中加入偏二亚硫酸钠、L-半胱氨酸、抗坏血酸、柠檬酸、二硫苏糖醇等抗氧化剂都可以与氧化产物醌发生作用，使其重新还原为酚[12]。由于其作用过程均为消耗性的，在实际应用中应注意添加量，其中L-半胱氨酸和抗坏血酸均对外植体无毒副作用，在生产应用中可不受限制。在水稻细胞的培养基中，添加植酸(PA)，可防止褐变，PA分子中众多的羟基产生抗氧化作用，使生色物质的含量下降或PA与PPO分子中的Cu2+结合，从而降低了其活力。陈学森等[13]在对植酸在银杏组织培养中应用的研究中也证实了植酸具有抑制多酚氧化酶活性的作用。

常用的吸附剂有活性炭和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。活性炭是一种吸附性较强的无机吸附剂，能吸附培养基中的有害物质，包括琼脂中的杂质、培养物在培养过程中分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5-羟甲基糠醛等,从而有利于培养物的生长。粉末状的活性炭与颗粒状的活性炭相比吸附性更强，一般在培养基中加入1-4g/L的活性炭。在使用过程中应注意，尽量用最低浓度的活性炭来对抗褐变的产生，因为活性炭的吸附作用是没有选择性的，在吸附物质的同时，也会吸附培养基中的其他成分，对外植体的诱导分化会产生一定的负面影响[14]。而聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是酚类物质的专一性吸附剂，在生化制备中常用作酚类物质和细胞器的保护剂，可用于防止褐变[15]。

4.5进行细胞筛选和多次转移

在组织培养过程中，经常进行细胞筛选，可以剔除易褐变的细胞。在外植体接种1-2天后应立即转移到新鲜培养基中，能减轻酚类物质对培养物的毒害作用，降低抑制作用，使外植体尽快分生，连续转移5-6次，可基本解决外植体的褐变问题。

参考文献：

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[12]蔡金星等.不同品种梨多酚氧化酶特性及其抑制剂的研究.河北农业技术师范学院学报,1999,13(1):55～57.

化学物质及其变化例6

化学世界蕴含了丰富的辩证性。善于辩证思维，克服思维上的片面性和绝对化，将引导我们更好地理解和运用化学的有关知识与规律，将在中学化学的教学中产生良好的效果。

一、相反相成的吸引与排斥

一切化学过程都可以归结为化学的吸引与排斥的过程，化学的吸引与排斥既存在于原子、分子及晶体结构之中，又表现于化学变化之中，正确认识与理解不同性质、不同大小的吸引与排斥作用，将有助于深入认识物质的化学结构与化学变化及其内因与外因的关系。

1.原子内的吸引与排斥

原子是居于中心的原子核与核外电子的对立统一体。原子的稳定态是原子中吸引作用与排斥作用的相对平衡状态（势均力敌），整个原子处于较低能量状态；原子核外电子运动状态的改变则是原子中原有吸引作用与排斥作用的失衡造成的结果。

2.化学键包含的吸引与排斥

化学键的形成，本质上都是由于电磁的吸引作用所引起并在成键过程中居于主导地位，化学的电磁吸引克服核间、电子之间等电磁排斥作用，从而达到平衡（吸引与排斥势均力敌），使整个分子或化合物处于较低能量的稳定状态。

①离子键中的吸引与排斥。离子键形成的前提是离子的生成。阴、阳离子由于带相反电荷，于是，库仑静电引力促使它们相互接近，体系的能量趋于降低。但是，与此同时，两种离子的原子核间、电子之间均存在静电斥力，这种斥力的存在使带相反电荷的离子也不能进一步靠近。因此，吸引与排斥这对矛盾的作用最终使阴、阳离子处于一种平衡状态，体系的能量最低，此时核间距离保持一种平衡距离。离子键正是这种阴、阳离子间的静电相互作用（吸引与排斥）的相对平衡。

②共价键中的吸引与排斥。共价分子（晶体）中的吸引作用主要是：原子间的共用电子对或重叠的电子云（此时电子云密度增大）对两核的引力。使整个分子体系的能量降低而成为稳定的分子。共价分子（晶体）中的排斥主要是：接近到一定程度的原子核间的库仑斥力；电子运动动能所产生的离心倾向；电子之间的库仑斥力等。共价键正是上述引力与斥力的平衡作用。

③金属键中的吸引及排斥。“自由电子”与金属阳离子间的吸引作用能克服金属阳离子间的排斥作用，从而把失去价电子的金属阳离子吸引“胶合”在一起，形成稳定的金属晶体。金属键就是这种自由电子与金属阳离子间的胶合作用力。

二、互为因果的量变与质变

化学反应是一种质变。其中，物质的组成、结构的改变是因，物质自身化学属性的改变是果。而组成、结构的改变是由某些“量”的改变引起的，并进而引起化学运动中某些“量”的改变。“量变”在多方面发生，且在一定“关节点”上引起“质变”。量变过程中包含部分质变，质变又引起新的量变，二者紧密联系、互相渗透、互为因果。

1.物质空间尺度的量变引起的质变

①微观、宏观、宇观的划分

②分散系的划分

物质的分散程度有时还决定了物质发生化学反应的速度，即发生质变的速度，如颗粒的大小，是否在溶液中进行等对反应速度的影响。

2.物质结构要素的量变引起的质变

物质的性质是由物质组成与结构决定的。物质结构要素的变化必然带来物质性质的质变。

①原子核电荷数（质子数）的数量的“量变”引起元素的质变。核电荷数的不同（量变），首先是引起元素种类不同（质变），核外电子数不同，电子层结构及体系的能量不同，必然引起元素性质（特别是化学性质）的变化。

核电荷数相同的同种元素，因中子数的量变而引起同种元素的同位素（或核素）的非化学质变——元素的化学性质不变而物理性质发生了变化。

②因元素的原子个数增减而起的质变。单质，如O2与O3，属于同素异形体。二元化合物，如氮的氧化物NO、N2O、N2O3、NO2（N2O4）、N2O5。三元化合物，如氯的含氧酸HC1O、HC1O2、HC1O3、HC1O4。有机化合物，情况较多，如烃都是碳氢两元素组成，然而因碳、氢原子个数的不同，使烃存在多种类型以致许多具体的烃类物质。

注意：这种元素原子数目的量变，实质上首先引起化合物分子或晶体结构及相应的能量的质变，进而表现为物质性质的质变。

③排列组合引起的质变。突出的有以下两种形式：同素异形体。除了上述的O2与O3外，典型的例子还有金刚石与石墨、白磷与红磷、单斜硫与斜方硫等。同分异构体。这是有机化合物中极为普遍存在的现象，也是有机化合物种类繁多、性质多样的主要原因。在官能团不变时，其它原子的排列组合变化引起的主要是物理性质的改变；而官能团中原子的排列组合变化，不但引起官能团的改变，而且必然引起物质化学性质的改变。

④化学键键型与晶体类型中的量变与质变。我们通常所说某某化学键是离子键或是共价键，实际上是就其离子性成分为主或共价性成分为主而言的，纯粹的离子键只是一种理想的极端情况，实际上并不存在。在离子键与共价键之间没有绝对的界线，其间存在一系列过渡情况，只是离子性与共价性的相对比例不同而已。某方面为主则认为基本上属于某种化学键；二者接近，则处于过渡状况。所以，在分析物质的键型、晶型及其性质时，既要看到主导的方面，有其确定的主导的质的认识，又不要绝对化，不能认为“非此即彼”，而要看到相对性。

3.溶液浓度及溶质质量分数的变化引起的质变

不少物质的性质及其化学变化常因浓度或质量分数的不同而有所不同。这也是量变引起质变的一种情形，其例甚多。例：①硫酸、硝酸，因其浓度不同，性质及反应有显著差异。②可燃性气体物质或粉尘在空气中的“爆炸极限”——体积分数或体积浓度。③电解液中离子的放电顺序与离子浓度大小有关。④溶液中的氢离子浓度决定溶液的酸碱性。⑤中和滴定，指示剂发生颜色改变时，表示酸碱按一定量发生反应时的终点，即中和反应的质变的关节点。

4.温度、压强的量变引起的质变

从系统思维角度看，温度、压强的变化是环境向反应体系提供了能量，其中量变关节点引起质变——反应物变成了生成物。举例如下：①着火点（燃点）；②分解温度；③乙醇脱水（分子内与分子间）；④红磷加热到416℃时升华后冷凝成白磷；⑤石墨与金刚石的相互转变。

三、相互转化的平衡与不平衡

化学中物质的化学结构就是一种平衡状态，物质的变化过程就是一种不平衡，而变化的结果即达到一种新的结构平衡。

1.化学结构平衡。主要有原子结构平衡、分子结构平衡和晶体结构平衡几种。结构平衡的实质都是电的吸引与排斥（包括微粒运动所产生的离散力）的平衡。上述三种结构平衡之间的关系是：原子结构平衡分子结构平衡（晶体结构平衡）新的分子结构平衡（新的晶体结构平衡）。化学结构的规律性通过元素周期表得到充分的归纳总结。

2.化学变化平衡。即可逆反应进行到一定程度所达到的平衡。通常简称化学平衡。它是一种动态平衡。化学平衡的移动遵循“勒沙特列原理”。中学化学中的化学平衡主要有以下几种类型：①通常的可逆反应的化学平衡；②弱酸弱碱的电离平衡（包括水的电离平衡）；③盐类的水解平衡；④沉淀溶解平衡；⑤配位平衡。

四、亦此亦彼的确定性与不确定性

确定性与不确定性共同描述着客观世界的复杂性，这是真理的相对性与绝对性的辩证统一。正确认识并理解化学中的确定性与不确定性，将使我们更深入地理解和运用化学变化的规律。

1.物质结构中的确定性与不确定性

对物质结构的描述，是人们在一定科学发展水平上的认识，从这个意义上说是确定的；但随着科学的发展，研究的深入，对物质结构的认识又会深化，此时的认识是一种新的确定性。因此，先前的确定性认识中隐含着不确定性（这种不确定性是从发展的观点来看的）。例如：苯分子的结构（凯库勒式与现代结构式）。结构上的确定性与不确定性还包括化学键的离子性与共价性问题等。

2.化学反应中的确定性与不确定性

①条件对化学反应方向的影响。相同的反应物，在不同条件下，发生不同的反应，生成不同的产物。如浓度、温度、压强、催化剂等对反应方向的影响。

化学物质及其变化例7

元素及其化合物知识是化学学科的重要组成部分，它与理论知识相互配合，相辅相成，是学生在中学阶段形成化学的元素观、物质观、变化观等科学观点的关键所在，同时也是学习化学基本概念、基本理论的重要载体。然而，元素及其化合物知识内容多，涉及的化学现象和化学反应不容易记忆，学生在学习中感到知识杂乱，思维潜力没有得到发挥，导致在综合运用所学知识解决实际问题时感到束手无策。甚至有的学生死记硬背、孤立记忆化学反应，学习一段时间后，遗忘得多，又降低了学习兴趣，学习效果很差。本文主要针对这一现状，提出高中化学元素及其化合物教学的一些策略，以提高这部分知识教学的有效性。

一、设置合理的教学目标，准确把握知识的深广度

按照新课程标准对元素化合物知识的要求，新课程必修教材编排了相关元素及其化合物的知识，但教材并没有全面、系统编排元素化合物的知识，而是侧重于与生产、生活和科研相关的常见物质及其重要性质，且在教学课时数上减少了近一半。这就要求教师熟悉《普通高中化学课程标准》，在此基础上把握教材的难度和深广度。

例如，必修1的元素及其化合物的教学目标是知识的教学认知性，层次较低，在组织教学时，应从学校和学生的实际情况出发，设置合理且易于实现的教学目标，使学生明确学习目标，减少学习的盲目性，也便于教师评价学生的学习效果，适时调整教学过程和策略。在教学中让学生体会学习元素化合物知识的一般方法和思路，不必加深扩大教学内容，教学要求中没有列举教材中有的物质或性质，可作为知识性介绍，但不作考试要求。

二、充分利用实验探究活动，培养科学素养和方法

在元素及其化合物知识的教学中，要使学生形成物质的概念，必须从揭示物质的性质入手。而物质的性质，特别是化学性质，只有借助一定的化学实验才能被学生所感知。新课程理念要求在教学中，改变以课堂为中心、以教师为中心、以课本为中心的现状，帮助学生改变被动接受、机械训练的学习方式，形成一种对学习主动探求，能互相交流讨论、重视实际问题解决的积极学习方式。

实验探究无疑是元素及其化合物知识学习的一种有效策略。新课程设置了许多探究实验、活动实验，实验没有给出现象、解释、结论，而是以表格或问题的形式呈现。在教学设计时，可以通过整合实验教学资源，充分利用教材中“活动与探究”“观察与思考”等栏目，通过创设问题情境、设计学生探究实验等探究性学习活动，开展有序、高效的探究学习活动，让学生在“发现问题―提出假设―设计实验―实验验证―分析现象―形成结论”的过程中，获取对元素及其化合物知识的认识，体验科学的探究方法，培养学生的科学方法和科学素养。

例如，在探究氯水的成分时，通过以下问题引导：（1）新制的氯水什么颜色，说明有什么物质存在？（2）氯气溶于水，是否存在化学变化，如果存在，那么氯气与水发生反应，预测产物会是什么？（3）如何验证氯水中可能存在H+、Cl-？（4）做氯水与紫色石蕊试液实验时，是否发现什么不一般的现象？（5）氯水中具有漂白作用的成分是Cl2吗？还是其他的成分？如何验证？整个教学过程从提出问题、形成猜想、设计方案，在实验验证，实验中发现新问题，围绕新问题再形成猜想，设计方案，实验验证，最终得出结论，学生的学习兴趣浓厚，积极参与到科学探究活动中，对氯气的性质、氯水的成分都有很明确的认识。在实验中培养了学生仔细观察的能力和发现问题、提出问题的能力，在问题的思考过程中培养了学生的思维能力，在问题解决过程中，学生感受到了科学探究的一般方法，提高了科学素养和方法。

三、联系社会生活实际，设计真实情境

旧课程中物质性质的教学是直接介绍物质的性质，顺带介绍一些物质的用途，学生学习时感到枯燥无趣。新课程引导学生从已有的生活经验出发，学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的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。

教学设计时要有意识地将教材知识与学生的生活实际、社会生产、民生问题联系起来，激发学生产生积极的学习情感，形成把化学知识应用于实际生活、解决实际问题中，促进知识的有效迁移。例如“二氧化硫”的教学设计中可以从酸雨谈起，通过资料卡片让学生产生疑问：酸雨中的硫酸是如何通过二氧化硫形成的？从而认识SO2的还原性。又如“氮氧化物的产生及转化”的教学设计中可以从谚语“雷雨发庄稼”入手，很快就能激发学生浓厚的学习兴趣。

四、整合元素及其化合物知识，实现知识的系统化、网络化。

化学物质及其变化例8

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.09.683 文章编号：1004-7484（2013）-09-5347-02

保证中药有效性以及安全性的重要手段就是对中药质量的认识、控制和评价。与此同时也与中药生产、研究和临床使用也息息相关。中药质量的形成具有以下特点：一是中药的产生主要源于大自然，因此，在变异以及生物遗传性上也必然遵循大自然的规律；而中药质量的差异性主要取决于不同的外界环境因子对生物有机体的作用以及不同中药遗传物质的基础差异。二是中药质量的二次生成，即通过制备之后，重新获取新的中药化学物质群，制备的过程主要包括了中药的加工和储存、中药的炮制、提纯以及制备成试剂等[1]。三是中药的给药途径与治疗效果的密切关系。其主要原因是中药的化学体系具有复杂性。因此，为了保证中药治疗的有效性和安全性，我们必须充分考虑所用中药的原型成分、给药途径、在体内的反应过程（分布、排泄、吸收和代谢等）以及中药的最终“效应成分”。四是中药的草本学属性。以上对中药质量的认识为研究的基点，来对中药的质量进行综合评估。

1 对中药质量的认识

中药的质量决定了它的有效和安全性，它是通过生长发育来形成期质量，并在后期通过一系列的制备过程，使其在患者机体内运行的时候充分发挥其功效，进而达到缓解、预防和治疗疾病的目的。这也是药物从形成到应用的一个全过程。

1.1 中药质量的本草学属性 中药的发展和使用在我国已有上千年的历史，中药学是以经验科学为基础，因此，对中药的正确认识是安全、有效用药的关键，而对中药的本草学认识主要包括了产地、品种、功效以及质量[2]。虽然目前中药的发展已经有了很大的改进，但是在其内涵上却没有得以确定。目前对中药质量的评价以及客观的描述并不能完全凭借中药生物学和化学质量的评价。因此中药的草本学对中药质量的评价也具有重要的意义。

1.2 中药质量的生物学内涵 基于绝大多数中药主要源于自然界，其质量的差异性主要由不同的外界环境因子对生物有机体的作用以及不同中药遗传物质的基础差异所决定的。

1.2.1 中药的种内变异对药材质量的影响 物种的种内变异是自然界中一种较为常见的现象，并且一般为可遗传变异。目前根据其变异阶段的不同分为地理宗、变型、化学型、亚种、居群以及地方宗等阶元[3]。并且同一中药在不同的变异层次，其品质也存在很大的差异性，主要是由于种间的化学成分以及形态性状不同。一般中药的种内变异主要表现为以下几个方面：环境饰变（表型可塑性）、生态宗、地理宗以及居群的多态现象。

1.2.2 环境对中药质量的影响 环境对中药质量的影响通常也称之为环境饰变，即为表型可塑性[4]。其对中药质量的影响主要以以下几种方式来实现：生物量、生物合成原料（如土壤中的有机物）以及生物体内合成反应条件（如水分、光照以及温度等）。

1.2.3 药材系统发育、个体发育对中药质量形成的影响 系统发育对中药质量形成的影响因素主要包括了种系发生、分布、生态历程、起源与演化、进化速率、散播途径、共祖近度以及地质历程等。而个体发育影响中药质量形成的相关因素主要包括了药材产地、所处生态条件、种群共生与竞争关系、基原种质、生物期等[5]。

1.3 对中药化学实质的认识 中药的化学实质是对其进行质量控制和评价的重要参考依据，然而其生物效应以及化学物质的形成、转变具有复杂性。故而我们必须对其形成的过程有一个正确的认识，才能对其实质进行评估。主要包括了以下几点：

1.3.1 中药本草植物化学成分的生物合成规律 它主要包括了生源途径以及亲缘关系，其中生源途径主要为植物次生代谢（合成脂肪酸类、聚炔、酚类化合物、乙酰辅酶A途径、醌类、多酚、多酮等）；莽草酸途径（即为桂皮酸途径）；异戊二烯代谢途径；氨基酸途径等。

而亲缘关系与化学实质具有以下规律，主要表现为发生的单元类群具有共同的祖种，且一般为自然的类群；其差异主要表现为生态历程与地质历程的差异，并且近源类群会随着生态梯度与地理梯度呈多样化的替代现象。

1.3.2 化学成分在中药在制备过程中所发生的变化 重要的制备是一个极为复杂的过程，具体主要包括了中药产地的加工和储存，加工的过程分为中药晾晒、干燥以及制切。并且要注意有效成分的挥发以及温度、湿度等情况。再者就是中药的炮制，其目的是煎出有利成分、缓和药性、减轻毒性反应以及增加药效。在此就是中药提纯的过程，同时也是中药化学物质群重组的过程，它是中药质量评价的关键所在。

1.3.3 中药不同给药途径与机体内化学成分变化的关系 中药的给药途径与化学成分的变化关系主要表现为以下几种：一是以原型药物成分直接进入作用于患者的靶点。二是通过口服，在经过一系列的代谢之后，使代谢产物发挥其功效。三是通过药物化学成分激活机体内源性物质的方式，来达到间接性治疗的目的。四是发挥药物化学成分的干预性作用，进而辅助其它药物发挥药效。

1.3.4 复方的“系统质” 药材的药效和药性这两者是体现中药化学成分生物药性的重要标志[7]。中药的系统主要指的是系统质以及中药的整体取性，而并不是一个单一的化学成分。因为单一的成分是不可能发挥原药材的药效与药性的。

2 对中药质量的研究以及评价方式

在对中药系统、全面认识的基础上，对其质量进行科学性的评价和研究。

2.1 对中药基元品种以及变异品种的鉴定 中药基元品种的变异对其质量也会产生巨大的影响，因此，在对其质量进行研究和评价的时候，我们必须先研究并确定基元品种以及变异的阶元，这样才能对质量的标准限度范围进行合理的制定。它的具体方法如下：

2.1.1 药材居群的取样 主要是在同一特定空间内提取拥有同一基因库群体的样本，并对其变异和进化的程度进行观察，使其更准确地了解这个特定群体内个体的变异方式以及变异程度，与此同时还能够明确处理异常个体的方法等情况。

2.1.2 对中药的性状统计分析方法 性状的统计主要包括了数量性状、质量性状，并且每种性状均有多样化的特点，故而，对中药种内变异形式以及变异幅度的研究可以作为对中药质量进行评价和研究的基础，并在此基础上，制定出合理的中药质量控制指标。并借此来评价中药品质的稳定性与优劣性。

2.2 中药的取样规范与方法

2.2.1 野外取样法 基于中药的不均一性特点，我们在取样的时候必须选取有一定覆盖度和代表性的个体，进而才能使研究的结果具有参考价值。在取样的过程中，要充分认识到各种药材的变异程度、变异方式等。在田间采用随机以及样方结合的方法从居群中取样[6]。目前所常用的取样方法有整群采样、简单随机采样、双重采样、系统采样以及分层随机采样等。

2.2.2 药材部位的取样 对于同一药材，其在不同部位，化学成分的分量也存在很大的差异性。其差异主要体现在药材的叶、茎、花等部位，因此，对中药质量进行科学、合理研究及评价的准确性与取样的均一性密切相关。

2.2.3 对试验样品的前期处理以及提取的方法 对中药进行前期的处理，粉碎是必不可少的，这样能促进药物的溶解以及机体的吸收。但是不同药材在粉碎的难度上也存在差异性，因此重要的质地也是我们必须考虑的。

2.3 中药质量的分析测试 对中药的质量进行评价，必须借助多模式、多维的分离分析技术，这样才能提升药物的检测灵敏度以及容量，并将不同中药的全面表征良好的分离出来，以具有代表性的药材作为试验研究的样本，制定出专属性、适应性的质量检测方法以及具有多种指标性成分的质量评价和控制方法。

2.4 质量综合评价与数据分析处理 对数据进行分析有效的提升了分析的效率，并且将数据信息进行有效整合分析，并建立中药化学成分功效网络，还能研究了解中药质量的安全性以及有效性。

3 结语

对中药质量的评价必须是在认识中药质量的基础上开展的，但是基于中药的复杂性特点，要想对中药有一个全面的认识，则还有待进一步的研究和探索，这样才能保证质量评价的有效性和科学性，促进临床安全、有效的用药。

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化学物质及其变化例9

1月4日，环境保护部公布了2012年度最后一批新化学物质申报拟批准名单，2012年拟批准新化学物质总数多达55个，这是自2

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 1月4日，环境保护部公布了2012年度最后一批新化学物质申报拟批准名单，2012年拟批准新化学物质总数多达55个，这是自2010年新修订的《新化学物质环境管理办法》颁布实施以来，环保部拟批准新化学物质数量最多的一年，而2011年拟批准新化学物质数量只有2个。 环保部公告显示，2012年拟批准的55个新化学物质中，按物质监管类型划分：一般类物质7个；危险类物质22个；重点环境管理危险类物质28个。 据国内知名的化学品申报商北京正智远东化工信息咨询有限公司负责人分析，2012年拟批准新化学物质数量激增的主要原因是，随着国内监管法规、评估标准等逐步完善，政府对化学品的监管日趋严格，国内外相关化工企业对于新化学物质环境管理的重要性认识进一步深入，申报企业已经从最初的观望与筹备，转入积极申报的阶段。他预计，2013年这一数据还将保持较快增长。 该负责人同时也指出，常规申报费用较高影响了国内企业申报的积极性。从申报人的情况来看，常规申报比较活跃的公司多为像巴斯夫、亨斯迈、联化科技股份有限公司等国外公司。而国内公司一般是在经济活动中对方要求时才进行申报，或是与有实力的国际公司进行联合申报。 附件：2012年拟批准的55个新化学物质

化学物质及其变化例10

1 高中化学核心素养的建构

《普通高中化学课程标准（实验）》从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观相融合制定了高中化学课程目标[1]。高中化学课程目标在知识与技能维度突出了“化学概念原理、化学变化规律、化学基本观念、化学实验”等关键词，强调高中化学课程要提供学生未来发展所需要的化学学科观念；在过程与方法目标维度突出了“科学探究、信息获取和加工、自主学习”等关键词，强调高中化学课程要让学生经历科学探究过程，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工，提高自主学习化学的能力；在情感态度价值观维度突出了“乐于科学探究、感受世界奇妙、赞赏化学应用、关注化学发展、养成科学态度”等关键词，强调高中化学课程要发展学习化学、探究物质变化奥秘的兴趣，能够体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐；能够赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，将化学知识应用于生产、生活实践，逐步形成可持续发展的思想。

从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的价值等方面综合分析，高中化学核心素养应该包含“化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求”等方面，因此高中化学课程落实“立德树人”的教育任务，就是要让学生通过自主、探究和合作等多样化的学习方式，形成和发展化学学科观念、化学思维方式、科学探究能力，树立和发展科学精神和价值观。从三维目标相融合制定的高中化学课程目标可以看出，十多年前高中化学课程改革倡导的课程目标中就包涵了化学核心素养的基本要素[2]。

1.1 从学科观念建构高中化学核心素养

科?W的形成源于人类对自然界的探索活动，而自然界又是一个普遍联系、相互作用的统一整体。因而，科学领域不同的学科之间就必定会存在一些共通、跨越学科界限、具有普适性的科学主题。美国加利福尼亚州出版的“科学框架”（Science Framework for California Public School）中，将“尺度与结构”、“变化的形式”、“稳定性”、“系统与相互作用”、“能量”、“演化”提炼为科学主题，上述科学主题在化学学科中以学科观念或核心概念的形式表现出来（表1）[3]。

“普遍联系和相互作用”同样是化学学科观念的特征。人们通过观察（特别是通过实验观察）、辨识并表征物质在一定条件下的存在状态和变化现象，如物质的形态改变、新物质的生成、能量的转化等，这种直接观察或通过一定的仪器或技术间接观察所得到的物质存在状态和变化现象往往是宏观的，可用文字或化学符号对其进行描述，即“宏观辨识”。但人类对客观世界的认识并不仅仅满足于对物质的存在状态和变化现象的观察、辨识和表征，还必须探析其运动变化的本质原因。化学学科中主要从两个视角进行探析，一方面从物质的结构和性质相联系的视角分析，即“微观探析”，另一方面从变化和平衡相统一的视角分析，即“变化思想与平衡观点”。因为马克思主义哲学认为，物质是不停运动变化的，平衡和运动是不可分的，客观世界是不断地沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹运动着。而内因是事物变化发展的内在根据，是事物运动的源泉和动力。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是具有高度概括性、统领性和迁移性的化学学科观念。

理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵，我们不能只看到“宏观、微观、变化、平衡”几个简单的词，不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解，“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵是十分丰富的。它涉及化学变化的条件、方向、限度、能量转变，涉及物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡，涉及对物质及其变化的辨识、探析和表征等。

理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵，不能把其中的“与”简单理解成两者加和，它们是相互联系的统一体。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是指以“物质结构与性质相联系、宏观与微观相结合、变化与平衡相统一”的视角认识和分析解决相关的化学问题。

1.2 从学科思维建构高中化学核心素养

人类在运用化学方法探索物质世界及其相互关系的过程中，积累了丰富的知识和经验，其中极其重要的就是具有化学特质的思维方法。辩证唯物主义坚信有一个客观世界存在，而人类认识世界就是不断地通过实证研究去接近这个客观世界。作为科学领域的一门学科，化学十分重视实证研究，坚持科学结论需要通过多次反复的证实或证伪。事实上化学科学中许多理论的建立和原理的发现，特别是中学化学课程中所涉及的化学理论和原理，都是建立在对大量实验事实进行比较分析、归纳概括的基础上的，是根据大量的实验事实（证据）进行逻辑推理形成科学结论的，这就是“证据推理”。由于化学研究的对象是分子、原子层次的物质，且存在物质的多样性、不同物质结构的独特性和环境对物质及其变化影响的复杂性等特点，人类运用化学方法探索物质世界时，常常对大量实验事实进行比较分析、归纳概括后，还需要通过抽象和简化的方法建构模型，再现物质及其变化的基本规律，这就是“模型认知”。因此“证据推理与模型认知”是化学特质的思维方法。

证据推理与模型认知既有区别又相互联系，证据推理主要是指根据观察和实验等方面获取的物质及其变化的信息（证据），通过基于证据推理的方法形成科学结论；模型认知是指对研究的物质及其变化等方面的问题提出假设，根据观察和实验得到的信息，通过抽象和模型思维，用简化的、形象化的模型再现物质及其变化的本质、内在特性和一般规律，并通过实验验证和完善模型。证据推理所形成的科学结论是简单的模型认知，模型认知离不开证据推理，证据推理是建构模型的前提。

1.3 从学科实践建构高中化学核心素养

化学科学发展至今，化学实验仍然是探索物质奥秘的重要研究方法，也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径，是培养学生创新精神和实践能力的重要活动。从化学实验研究的对象看，有物质的合成（转化）与分离、物质组成和结构的表征、物质的性能和应用等；从化学实验研究的过程看，化学实验通过一定的实验技术和方法获取物质及其变化的信息，再从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角，运用比较分析、归纳概括、证据推理、模型建构等方法对实验现象和事实做出合理的解释，揭示化学变化的规律，形成科学的结论；从化学实验结果看，化学实验获取新的化学知识，揭示未知的化学反应原理和规律，发展新的技术和方法，将新的实验研究成果应用于生产、生活和科学研究实践。因此，从化学实验研究的对象、过程和结果分析可以发现，创新是化学科学探究最重要的特征，化学科学探究最能体现和发展人的创新精神和实践能力、团队协作和合作能力，最能培养人的科学精神和社会责任，“科学探究和创新意识”是化学学科实践的核心要素。

1.4 从学科价值建构高中化学核心素养

科学价值作为一个总的价值体系，由诸多价值要素构成，诸多价值要素聚焦于最终目标――为人的全面发展服务。化学科学的发展起源于人的生存和发展的需要，化学对人的发展的作用是以认识世界、改造世界和保护世界的活动为前提的，化学科学技术不断推动经济的发展，给人类提供了丰富的物质财富，这是实现人的自由发展的根本条件。但是片面追求化学科学技术的应用性价值，就会带来诸如对生态环境、人类健康的影响，导致科学不利于人发展的异化现象，无法实现科学的最终价值。实现化学科学的价值既要充分发挥化学科学技术为人类提供物质财富的作用，又要充分分析化学科学技术应用对人类社会发展带来的可能的负面影响，即充分承担起化学科学对促进人类社会发展的“社会责任”。

化学科学探索是一个艰难的创造过程，需要化学学术共同体成员付出艰辛的代价，执着不懈地永恒探索和不断创新；化学学术共同体成员在科学探究实践活动中遵循着科学研究行为规范，体现着理性、客观、公正、平等、奉献、求实、严谨、民主、宽容、自由的科学精神，成为现代人类社会道德进步的推动力量和现代人类文化体系与精神生活的核心。“科学精神”与“社会责任”是对化学学科价值很好的诠释。

2 高中化学核心素养的结构和内涵

根据化学课程对学生发展核心素养的贡献，结合化学课程的特点，高中化学核心素养可概括为“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个方面。其中，“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既是化学学科观念，又是化学特征的思维视角和方式，“证据推理与模型认知”是化学特征的思维方法，“科学探究与创新意识”是化学学科实践能力，“科学精神与社会责任”是化学学科的价值追求和化学课程对学生价值观发展的贡献。高中化学核心素养各维度的关系可表示如图1所示。“科学探究和创新意识”处于化学核心素养的中心位置。“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既以化学科学探究为载体，又是化学科学探究的研究内容和思维视角，“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法，“科学精神与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果。

2.1 宏观辨识与微观探析

“宏观辨识与微观探析”是从分子、原子层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识[4]，既是化学学科重要的观念，又是化学问题解决的思维视角。

通过高中化学课程的学习，要求学生能通过观察、辨识一定条件下物质及其变化的宏观现象，并能运用化学符号表征物质及其变化；形成“物质结构决定物质性质”的观念；能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题。

2.2 变化观念与平衡思想

“变化观念与平衡思想”是对物质发展化学变化的条件、方向、限度和变化规律等及其相互关系的基本认识，既是化学学科重要的观念，又是化学问题解决的思维视角。

通?^高中化学课程的学习，要求学生能认识物质是不停运动变化的，化学变化是有条件的、可控制的；能形成化学变化中元素守恒和能量转化守恒的观念；能从变化与平衡相统一的视角考察分析化学反应和解决化学问题。

2.3 证据推理与模型认知

“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式，是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程，是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。

通过高中化学课程的学习，要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据，基于证据进行分析推理形成结论，能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型，用模型思想认识物质及其变化的一般规律。

2.4 科学探究与创新意识

“科学探究与创新意识”是指提出化学问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据推理得出结论并作出解释，对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。是指能尊重事实和证据，独立思考，敢于质疑和批判不同观点和结论，提出创造性见解的品质。

通过高中化学课程的学习，学生应具有科学探究意识，能发现有探究价值的化学问题，提出合理猜测与假设；能依据探究目的设计并优化实验方案，正确实施实验探究方案；具有分析、处理信息，描述、解释实验探究结果的能力；具有合作与交流的意愿与能力，能对实验探究的过程与结果进行质疑和批判、评估和反思。

2.5 科学精神与社会责任

“科学精神与社会责任”是指在认识化学科学本质和化学科学的价值，理解科学、技术、社会、环境（STSE）关系的基础上，逐渐形成的对化学科学技术应有的科学精神和社会责任感。

通过高中阶段的学习，要求学生具有崇尚科学和严谨求实的科学态度；关注与化学有关的社会热点问题，积极参与化学有关的社会实践活动；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展，勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任，形成可持续发展的观念。

3 高中生化学核心素养的培养和发展

高中化学核心素养是高中生通过化学课程学习所获得的，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合品质和关键能力，是学生在未来生活中能有效解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和品格。高中生化学核心素养的发展离不开化学课程的实施，离不开化学知识的学习，离不开经历化学问题解决过程。

3.1 在自主探究学习中发展学生化学核心素养

核心素养的后天习得性，决定了高中生化学核心素养的发展离不开化学课程学习。但必须指出的是高中化学核心素养的习得不能是“被动接受”，不能以“灌输”的教学方法培养学生的化学核心素养，更不能把化学核心素养简单地转化成“宏观、微观、变化、平衡、模型、推理、实验”等知识内容进行讲授，离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式就无法形成化学核心素养。

在化学课程实施中发展学生的化学核心素养，就必须引导和组织学生积极主动参与多样化的学习活动，如实验探究、交流讨论、辩论、问题解决、社会实践等，让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式，在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学科价值追求。

3.2 在化学知识学习中发展学生化学核心素养

化学核心素养的形成离不开化学知识，没有化学知识，化学核心素养就是无源之水、无本之木。在“知识爆炸”的时代，任何人没有必要也不可能掌握繁琐却无法穷尽的“化学知识”，唯有将化学知识提升为可迁移应用的化学学科观念，才能发展学生的化学核心素养。

高中化学课程具有自身的内容逻辑主线，包含了许多事实性化学知识和基本概念，如何在课堂教学中将事实性化学知识和化学一般概念上升为化学学科观念，考验着化学教师的学科素养和教学智慧。高中化学课程实施中，需要认真理解高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”所包含的化学学科观念的内涵，需要建立化学学科观念与化学一般概念等之间的关系，有效地帮助学生建构化学学科观念体系。

高中化学课堂教学是围绕一定的化学课程内容、通过多样的化学学习活动展开的。虽然不同的化学课程内容、不一样的学习活动对学生化学核心素养的不同维度发展的贡献可能存在差异，但一定都能促进学生化学核心素养各维度的发展。化学课程实施中一定要防止的是：将化学核心素养各维度分解开来培养，将化学课程内容与化学核心素养的某维度进行对应，并贴上“标签”。