物质变化（通用12篇）
物质变化 篇1
一、指导思想与理论依据
初中化学课程标准重视发挥情感、态度、价值观在课程德育中的积极作用, 关注学生在知识学习过程中的积极情感体验, 强调通过改进教学方法、加强教学合作来激发和培养学生的积极情感和态度。化学学科的德育实践以主体的自主性活动为基本特征, 利用化学课程为载体, 以培育和发展学生的主体性道德人格为根本目的和价值取向的一种道德教育思想和实践模式。它强调通过知识的建构过程及知识本身帮助学生建立科学价值观和辩证唯物主义世界观, 它注重引导和激励学生进行自我管理、自我调节、自我完善、自我实践, 实现自我超越。在本节课中, 学生通过认识化学变化进一步了解化学的独特功能和价值;通过从现象到本质的探究逐步认识到“透过现象看本质”的重要性, 并形成解决问题的思路;通过小组讨论和全班交流等方式实现实验方案的不断完善, 并在该过程中体会不断完善自我、超越自我的成就感。
二、教学背景分析
(一) 教学内容分析
世界是物质的, 物质是在不断变化的, 物质在变化时会伴随着各种现象, 现象可以通过观察、触摸等感官感觉到, 但变化的本质却隐藏在变化的现象之中, 需要从中概括、提取, 并进行论证。所以学生对化学变化的认识过程需要经历三个阶段“认识变化的现象———认识变化的本质———产生论证变化本质的意识和方法”, 这三个阶段的认识过程需要借助物质变化的实验作为载体, 为学生设计相应的学习任务, 完成认识的形成和发展过程。通过三个阶段的学习过程, 使学生对物质变化的认识能够“透过现象看本质”, 理解现象与本质的关系。
学生在绪言课中已经初步感受了化学的价值, 但是对于价值的实现方法并不是十分了解。通过向学生展示一些材料的发展过程来引入本节课, 可以让他们感受到化学的价值是通过制造新物质来实现的, 在这个过程中也可以让学生充分地感受到化学对于改善个人生活和促进社会发展的积极作用, 拉近他们与化学的距离。
物质在发生变化尤其是化学变化时通常会伴随着各种现象, 它们是判断变化类型的粗略方法。在学生不熟悉反应原理的情况下, 为了让学生感受到现象变化的原因主要在于物质种类的变化, 要求学生在了解变化前后的物质的基础上重点关注现象, 由此归纳生成新物质时通常伴随的现象, 并反过来解释为什么这些现象能够说明有新物质生成。这样能够让学生感受到物质的变化非常普遍, 形成科学的物质观, 同时他们还能发现, 透过变化表现出的现象可以看到变化的本质, 初步体会现象与本质之间的联系。
然而, 并不是所有化学变化都会表现出明显的现象, 也并不是表现出明显现象的变化就是化学变化。因此, 学生需要学会透过现象看本质, 化学学科常用的方法就是实验。学生通过设计实验验证变化类型, 更深入地认识了化学变化的本质;同时探究实验也激发了他们对化学学习的兴趣, 还增强了他们对生活和自然界中化学变化和现象的好奇心和探究欲望;活动中的认知冲突让学生进一步体会“透过现象看本质”的重要性。
学生对化学变化的认识的最高阶段是产生论证变化本质的意识和方法。面对一个现象明显的化学变化, 如果他们没有直接根据现象判断变化类型, 而是试图通过分析变化前后物质的种类来做出判断, 这就足以说明他们已经形成了这种意识。在设计实验验证镁条燃烧的变化类型的活动中, 学生进一步体会到科学的严谨, 实践科学方法并提升科学态度, 并在不断自我优化的过程中感受探究的乐趣, 进一步实践“透过现象看本质”。
化学的独特魅力在于创造新物质, 它确实在推进人类社会发展中起到了积极作用, 但难免也带来了一些消极影响。为了让学生辩证地看待化学的作用, 同时也为了消除部分学生对化学产生的过多消极认识, 向学生介绍化学在解决某些环境问题中的作用显得非常重要, 而且这些解决问题的原理主要是通过化学变化实现的。
(二) 学生情况分析
学生对物质变化的具体事例已经有了初步认识, 如他们知道水能结冰, 食物易变质等, 但是他们没有用化学独特视角去将这些变化进行分类的意识。一些材料的发展过程的引入可以引发学生对这些变化的本质的思考, 并引导他们用化学的视角去认识这些变化, 形成科学的物质观。
学生正处于青少年世界观的萌芽和初步形成阶段, 丰富学生对物质世界的认识, 形成科学的世界观是非常必要和有益的。受年龄和阅历的影响, 当学生面对一个事物尤其是新事物时, 通常习惯于根据自己的感觉和经验做出判断, 容易被事物的表象所迷惑。而且对于初学化学的学生而言, 他们对物质及其性质都不熟悉。因此, 首先让学生通过观察现象明显的实验了解化学变化的显性特征, 再通过种种认知冲突引发学生对化学变化本质的思考与探究, 比较符合学生的认知特点, 也有助于学生认识到“透过现象看本质”的重要性。
学生能够通过实验验证变化类型只能说明他们已经掌握了透过变化的现象揭露变化本质的方法, 并不代表他们就已经具备“透过现象看本质”的意识。再一次让学生分析一个具有明显现象的变化的类型, 有助于学生实践论证化学变化本质的方法并提高“透过现象看本质”的意识。
对于刚学习化学的学生而言, 他们对于化学研究的各种变化充满好奇, 但也有部分学生因环境污染等问题对化学有一些消极认识。合理地利用物质的性质使其发生特定的化学变化将会解决很多问题, 因此在此介绍化学在改善环境问题中的努力, 不仅可以让这部分学生减少甚至消除对化学的消极认识, 还能够使学生科学、辩证地认识物质的变化。
三、教学目标和重难点分析
(一) 教学目标
1.通过以图片的形式展示某些材料的发展过程, 使学生感受到化学对于改善个人生活和促进社会发展的积极作用。
2.通过现象明显的演示实验帮助学生获取有关化学变化的丰富、真实、感性的材料;形成科学的物质观, 建立“物质是变化的”辩证唯物主义观点;形成对化学变化特征的感性认识。
3.通过设计实验判断“烧开水”和“人呼吸”的变化类型, 让学生初步体会科学的严谨;建立用化学实验为研究提供证据的意识;培养以客观事实为依据做出判断的科学态度和科学方法;提升认识水平———透过现象看本质。
4.通过带领学生步入充满化学变化的物质世界, 引导学生感受化学世界的奇妙与和谐, 发展对生活和自然界中化学变化和现象的好奇心和探究欲, 激发探究物质变化奥秘的强烈动机, 从而培养形成热爱化学、尊重化学的学习情感。
(二) 教学重难点及对策
四、教学过程与教学资源设计
(一) 教学流程图
(二) 教学过程
(三) 板书设计
五、学习效果评价设计
六、教学设计特色
本教学设计的主线是从认识变化开始, 逐渐深入到揭示变化的本质, 学生经历了从现象到本质不断深入的过程, 并深刻认识到现象与本质之间的关系。经历过这个过程, 学生认识事物的态度自然会受到影响, 面对一个陌生的事物, 他们知道不是仅看待事物的表象, 而是要通过科学严密的分析来认识事物的本质。
此外, 本教学设计非常重视学生科学态度的养成, 在这个过程中不断让学生体会科学的严谨性。比如, 逐渐深入的探究活动充分让学生认识到实验的重要性;从定性实验到定量意识的培养, 让学生深刻体会科学的严谨性。时间充分的讨论与交流能够让学生不断完善自己的想法, 真心体会学习的乐趣。
本教学设计还注重引导学生辩证地看待问题。通过对几个事例和现象的辩证分析, 让学生辩证地看待化学, 辩证地看待化学变化。这个活动能够潜移默化地教会学生辩证地看待周围的事物, 这对于社会经历不足的初中生而言是非常重要的。
物质变化 篇2
A．煤 B．石油 C．天然气 D．水煤气
2． 1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的
是( )。
A．2H2(g) + O2(g) =2H2O(l)； △H =-142.9 kJ
B．H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(l)； △H =-285.8 kJ
C．2H2 + O2 =2H2O； △H =-571.6 kJ
D．H2(g) + 1/2O2(g) =H2O(g)；△H =-285.8kJ
3．已知下列两个热化学方程式
2H2(g) + O2(g) =2H2O(l)；△H =-571.6kJ
C3H8(g) +5O2(g) =3CO2(g) + 4H2O(l)；△H =-2220.0kJ
实验测得氢气和丙烷的混和气体共5mol完全燃烧时放热3847kJ，则混和气体中氢气与丙烷的体积比是( )。
A．1:3 B．3:1 C．1:4 D．1:1
4．下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是( )。
根据以下叙述，回答第5―7题
能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：
2H2O(l) =2H2(g) + O2(g)；△H =+571.6kJ
5．下列叙述正确的是( )。
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
6．已知：CH4(g) + 2O2(g) =2H2O(l) + CO2(g)；△H =-890.3kJ，1克氢气和1克甲烷分别燃烧后，放出的热量之比约是( )。
A．1:3.4 B．1:1.7 C．2.3:1 D．4.6:1
7．关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是( )。
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源
B．设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
二、填空与简答题
1．阅读材料，回答问题：
（1）某无色液体A，通电时生成无色气体B和C，B能使带火星的木条着火，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A。则B、C的化学式分别为 。
（2）若已知每摩气体C燃烧后生成A液体时放出285.8kJ的`热量，试写出其燃烧的热化学方程式： 。
（3）能源可分为一级能源和二级能源。自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。有人认为，气体C是一种优质能源，你认为气体C作为能源的最突出的优点是
。
（4）也有人认为气体C作为能源是不现实的，你的意见呢？你如果认为现实，答出现实的理由。如果认为不现实，则答出不现实的理由。（不少于20字）
2． 50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题。
（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？
（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热的数值有何影响?
（3）改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放热量是否相等?所求中和热数值是否相等？简述理由。
（4）用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验，为什么测得中和热的数值偏低？
三、计算题
火箭的主要燃料是“偏二甲肼”，已知该化合物由C．H、N三种元素组成， WC＝40％，WH=13.33％，其分子量为60。通过结构分析可知，该物质分子中有一个氮原子以 存在，且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是N2O4，燃烧产物只有CO2、H2O、N2，5.00g“偏二甲胼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量。
（1）试推算“偏二甲肼”的分子式，并写出它的结构简式。
（2）写出燃料燃烧的热化学方程式。
第三单元 化学反应中的物质变化和能量变化
第一节 重要的氧化剂和还原剂（一）
1．
（1）被氧化，要加入氧化剂
（2）被还原，要加入还原剂
（3）被氧化，要加入氧化剂
（4）被还原，要加入还原剂
1． 不是氧化还原反应。因所有元素的化合价均没改变，因而没有电子得失。
2． 多 16克
3． Fe + CuSO4==FeSO4+ Cu Fe + Cu2+==Fe2++ Cu
，还原剂是Fe，氧化剂是CuSO4 ， 被还原为 ， 被氧化为 。
第一节 重要的氧化剂和还原剂（二）
1．C D 2．D 3．B 4．A
5．（1）3
（2）3 BrF3 + 5H2O =HBrO3 + 9HF + Br2 + O2
物质的变化和性质 篇3
一、变化的现象
化学变化和物理变化的发生都伴随着一些现象，化学变化一般伴随发光、发热、变色、放出气体、生成沉淀等，物理变化则一般分成形状改变和状态改变两种。现象可以帮助我们区分两者，但它只是区分的辅助手段，要分清化学变化和物理变化还是得抓住两者的本质，即化学变化必须得有新物质生成，物理变化没有新物质生成。
例题1 判断镁带在空气中燃烧是化学变化的主要依据是（ ）。
A.发出耀眼的白光
B.放出大量热
C.生成白色固体
D.镁带消失
【解析】发生化学变化的主要依据是生成新物质，C选项生成白色固体表明生成了新物质。故答案为C。
例题2 不能用来判断蜡烛发生化学变化的现象是（ ）。
A. 将白瓷碟盖在蜡烛火焰上，在白瓷板上可观察到黑色的粉末状物质
B. 蜡烛燃烧时发光、发热
C. 在火焰上罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾
D. 用内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现白色浑浊物
【解析】ACD选项的描述都生成了新物质，因此这些现象均为化学变化，故排除。B选项并未生成任何物质，为物理现象。故答案为B。
二、变化的实质
化学变化的实质是分子破裂成原子，原子再重新组合成新分子。物理变化则是分子、原子等粒子不变，只是粒子间的间隔改变。
例题3 下列用微观图示表示的物质变化，属于化学变化的是（ ）。
A. ①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解析】物质是否发生化学变化的判定标准是要有新物质生成。在以上三个变化中，①表示了氢气和氧气发生反应生成水的反应，有新物质水生成，是化学变化。②中变化前是A和B两种物质，变化后仍然是这两种物质，没有新物质生成，是物理变化。③反应前有钠离子、氯离子、氢离子和氢氧根离子，反应后氢离子和氢氧根离子生成了水，有新物质生成，是化学变化。故答案为C。
例题4 下图表示封闭在某容器中的少量液态水的微观示意图（该容器的活塞可以左右移动）。煮沸后，液态水变成水蒸气。在这一过程中，发生的变化是（ ）。
【解析】水受热由液态变成气态是物理变化，根据物理变化的定义，变化前后物质不变，水分子本身的大小和个数也不会改变，且分子不会跑到容器的一端，仅仅是分子间的间隔变大。故答案为B。
例题5 下页图形象地表示了甲、乙两物质的变化，其中“”和“○”分别表示不同的原子。
（1）从微观的角度说明这两个变化的本质区别是 。
（2）四幅图中表示化合物的是 （填序号），微观判断依据是 。
【解析】（1）对比甲变化前后，图①和图②中都含有3个由2个“”原子构成的分子和6个由2个“○”原子构成的分子，变化前后分子没变，即没有新的物质产生，属于物理变化。对比乙变化前后，图③中的9个分子在变化后的图④中全部不存在，变成了6个反应前没有的新的分子，即变化中生成了新物质，属于化学变化。
（2）图①、图②、图③都含有不同种类的分子，所表示的物质都属于混合物，而图④中只含一种分子，且每个分子都是由两种原子构成，因此图④所表示的物质为化合物。
【答案】（1）甲物质变化中分子种类没有改变，没有新分子生成，是物理变化；乙物质变化中分子种类发生了变化，即有新分子生成，是化学变化。（2）④ ④中只含一种分子，且该分子由两种不同的原子构成的，故属于化合物。
三、变化和性质的联系与区分
在化学变化中表现出来的性质是化学性质，不需要发生化学变化就表现出来的性质是物理性质。可见性质和变化有很密切的联系，明白了变化就可以很好地理解性质。那变化和性质该如何区分呢？变化是动态的，有改变的。而性质无论是在发生变化时还是没有发生变化都具备。那二者的表述怎么转化呢？一般描述物质性质的语言中有“可”“易”“能”“会”等表示具有能力的字眼，如“镁带可以燃烧”“糖能溶解于水”。所以，在有些变化中加上“可”“易”“能”“会”等表示能力的字眼，就可以变成性质。但并非每个性质都有这些字眼，例如物理性质中颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度、溶解度、导电性和导热性等的描述，就不一定有表示能力的字眼。
例题6 选择合适的字母序号填在括号内。
A.化学变化 B.物理变化 C.化学性质 D.物理性质
1.铜绿受热时会分解。（ ） 2.纯净的水是无色无味的液体。（ ）
3.镁带在空气中燃烧后变成了氧化镁。（ ） 4.酒精受热变成酒精蒸气。（ ）
5.木棒受力折断。（ ） 6.铁生锈。（ ）
7.煤着火燃烧，残余一堆灰烬。（ ）
【解析】1. 铜绿受热时分解是化学变化，但这句话描述的是在化学变化中表现出来的性质，因此是化学性质，且句子中含有“可”“易”“能”“会”等表示具有能力的字眼，表明它是性质。
2. 这是对水的颜色、味道、状态的描述，不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质。
3. 镁带在空气中燃烧后生成新物质氧化镁，属于化学变化。
4. 酒精受热变成酒精蒸气，由液态变成气态，是状态的改变，属于物理变化。
5. 木棒受力折断，是形状的改变，属于物理变化。
6. 铁生锈生成新物质，属于化学变化。
7. 煤着火生成新物质，属于化学变化。
通过上面几道例题的讲解，相信同学们一定能更好地理解和区分物质的变化和性质，赶快回到课本的练习中去“实战”吧。
化学物质及变化单元检测试题 篇4
1.氧化还原反应的实质是 ()
(A) 化合价的升降
(B) 得氧和失氧
(C) 电子的转移
(D) 有单质参加反应或有单质生成
2.胶体与溶液的区别是 ()
(A) 丁达尔现象
(B) 分散质粒子的直径
(C) 电泳现象
(D) 均一性和稳定性
3.某固体化合物A不导电, 但熔化或溶于水可以完全电离, 下列说法正确的是 ()
(A) A为非电解质
(B) A为强电解质
(C) A为共价化合物
(D) A为弱电解质
4.按照物质的不同分类标准, HNO3可以属于 ()
(1) 酸 (2) 盐 (3) 氧化物 (4) 含氧化合物 (5) 碱 (6) 纯净物 (7) 化合物 (8) 混合物
(A) (1) (3) (4) (6) (B) (1) (4) (6) (7)
(C) (1) (8) (D) (1) (4) (5) (7)
5.某物质经检验只含氧元素, 则该物质为 ()
(A) 可能是纯净物也可能是混合物
(B) 可能是单质也可能是化合物
(C) 一定是纯净物
(D) 一定是单质
6.关于氧化还原反应, 下列说法正确的是 ()
(A) 被氧化的物质是氧化剂
(B) 失去电子, 化合价降低的物质是还原剂
(C) 还原剂被还原, 氧化剂被氧化
(D) 得到电子, 化合价降低的反应物是氧化剂
7.Ba (OH) 2溶液与H2SO4溶液反应的离子方程式正确的是 ()
(A) Ba2++OH-+H++SO2-4=BaSO4↓+H2O
(B) Ba2++SO2-4=Ba SO4↓
(C) OH-+H+=H2O
(D) Ba2++2OH-+2H++SO2-4=Ba SO4↓+2 H2O
8.下列既是氧化还原反应且水作氧化剂的是 ()
(A) H2+CuO=Cu+H2O
(B) Cl2+H2O=HCl+HClO
(C) 2Na+2H2O=4NaOH+H2
(D) F2+2H2O=4HF+O2
9.下列变化中 (指同种元素) , 需加入还原剂才能实现的是 ()
(A) Cl-→Cl2 (B) Fe→Fe3+
(C) H2O→H2 (D) NaCl→HCl
10.近代化学常用CaH2做生氢剂, 其化学方程式:CaH2+2H2O=Ca (OH) 2+2H2↑.其中水的作用是 ()
(A) 氧化剂 (B) 还原剂
(C) 溶剂
(D) 既作氧化剂, 又做还原剂
二、选择题 (30分, 每小题只有一个正确答案)
11.下列物质中, 只有在溶液中才能导电的电解质是 ()
(A) NaCl (B) CH3CH2OH
(C) Na2SO4 (D) NH4HCO3
244312.下列离子方程式中, 正确的是 ()
(A) 铝和稀硫酸反应:
Al+2H+=Al3++H2↑
(B) 石灰石和盐酸反应:
CO2+3+2H+=CO2CO3+H2O
(C) 氢氧化钡溶液和稀H2SO4反应:
H++OH-=H2O
(D) 过量CO2和石灰水反应:
CO2+OH-=HCO-3
13.在p H=1的无色透明溶液中能大量共存的离子组是 ()
(A) Al3+、Ag+、NO-3、Cl-
(B) Mg2+、NH+4、NO-3、Cl-
(C) Ba2+、K+、SO2-4、Cl-
(D) Fe3+、Na+、NO-3、SO2-4
14.不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg (NO3) 2四种溶液的试剂组是 ()
(A) 盐酸、硫酸
(B) 盐酸、氢氧化钠溶液 (C) NaCl溶液、硫酸
(D) NaCl溶液、NaOH溶液
15.离子方程式中CO32-+2H+=H2O+CO2↑中的H+代表的物质可以是 ()
(A) CH3COOH (B) KHCO3
(C) NaHSO4 (D) NH3·H2O
16.在2FeI2+3Cl2=2FeCl3+2I2的反应中, 被氧化的元素是 ()
(A) Fe和I (B) I
(C) Fe (D) Cl
17.在酸性条件下Mn O4-能把SO32-氧化, 氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶5, 则反应后S元素化合价为 ()
(A) +2 (B) -2
(C) +6 (D) 0
18.已知下列反应: (1) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 (2) 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 (3) I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI.判断氧化剂氧化性由强到弱的顺序是 ()
(A) FeCl3>Cl2>SO2>I2
(B) Cl2>FeCl3>I2>SO2
(C) Cl2>I2>FeCl3>SO2
(D) Cl2>FeCl3>SO2>I2
19.许多地区的自来水是利用Cl2消毒的, 为检验Cl-存在最好选用下列物质中的 ()
(A) 石蕊试液 (B) CCl4溶液
(C) NaOH溶液 (D) AgNO3溶液
20.同学们吃的零食的包装袋内经常有一个小纸袋上面写有成分, 其中有FeSO4, 则FeSO4的作用 ()
(A) 干燥剂 (B) 抗氧化剂
(C) 防腐剂 (D) 杀菌消毒
三、非选择题 (共50分)
21. (6分) 试从化合价角度, 分析下列粒子的性质.在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S2-、S、Cl-、NO3-、MnO4-、I-中只有氧化性的是_____________, 只有还原性的是__________, 既有氧化性又有还原性的是.
22. (18分) 人体胃液中含有胃酸 (0.2%～0.4%的盐酸) , 起杀菌、消毒及帮助消化的作用, 胃酸过多时, 就会出现“烧心”等症状, 影响食欲.当胃酸过多时, 医生常用“小苏打片”治疗.
(1) 写出用“小苏打片” (成分为碳酸氢钠) 治疗胃酸过多的离子方程式:___________.
(2) 若病人患有胃溃疡, 最好服用“胃舒平” (成分为氢氧化铝) , 试写出反应的离子方程式:___________.
(3) 有人用土法治疗胃酸过多, 即将鸡蛋皮洗净, 烤焦、磨细服用, 用离子方程式表示其化学原理:______________.
(4) NaOH、Na2CO3也能中和胃酸, 其反应的离子方程式分别是:___________、_______________, 可以用NaOH、Na2CO3治疗胃酸过多症吗? (答“可以”或“不可以”) , 理由是_____________.
23. (12分) 某无色透明溶液中可能大量存在:Mg2+、Cu2+、Fe2+、Na+、Ag+中的几种, 请填写下列空白:
(1) 取原溶液, 加入过量盐酸, 有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸, 沉淀不消失; (2) 取 (1) 中滤液, 加入过量氨水, 出现白色沉淀. (1) 原溶液肯定没有__________, 理由是____________;一定有__________.
(2) 写出有关离子方程式: (1) ___________, (2) ____________.
(3) 原溶液可能大量存在的阴离子是下列的 ()
(A) Cl- (B) NO-3 (C) CO2-3 (D) OH-
参考答案
一、1. (C) 2. (B) 3. (B) 4. (B) 5. (A) 6. (D) 7. (D) 8. (C) 9. (C) 10. (A)
二、11. (D) 12. (D) 13. (B) 14. (D) 15. (C) 16. (A) 17. (C) 18. (B) 19. (D) 20. (B) 3+3++--
三、21.Fe3+、Al3+、H+、NO-3、MnO-4;S2-、Cl-、I-;Fe2+、S
22. (1) H++HCO-3=CO2↑+H2O
(2) Al (OH) 3+3H+=Al3++3H2O
(3) CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(4) OH-+H+=H2O CO2-3+2H+=H2O+CO2↑不可以虽然NaOH、Na2CO3也能中和胃酸, 但有强腐蚀性, 故不能服用NaOH、Na2CO3治疗胃酸过多.
23. (1) Cu2+、Fe2+, Cu2+、Fe2+的溶液均有颜色, 而已知溶液是无色的;Mg2+、Ag+;
1物质的变化和性质 篇5
【复习目标】
⑴知道化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学，它与人类进步和社会发展的关系非常密切。
⑵理解物理变化、化学变化这两种最基本的变化形式，理解物质的物理性质和化学性质。
【知识网络】
(一)物质的性质
判断依据：是否需要发生化学变化来表现。
化学性质与化学变化的区别：化学性质描述的是物质的一种属性，通常可用“能”、“可以”、“会”等描述；而化学变化是指物质变化的过程。
(二)物质的变化
【典例精析】
例1：下列变化中属于物理变化的是
A．电解水 B．木炭吸附色素 C．木材燃烧 D．食物腐败 例
2、今上半年，云南等五省市持续严重干旱，造成人、畜饮水困难。水是生命之源，应该爱护水资源。下列净化水的方法中发生了化学反应的是（）
A.通过蒸馏来净化水 B.通过过滤来净化水 C.用活性炭来净化水 D.用明矾来净化水 例
3、下列变化属于化学变化的是
A．燃放烟花 B．活性炭吸附冰箱内的异味 C．海水晒烟 D．分离液态空气制氧气
【基础演练】
1．下列变化中，属于物理变化的是（）A．酒精燃烧 C．食物腐败
B．干冰升华
D．火山爆发
2．物质的用途和性质密切相关。下列用途主要是利用其化学性质的是
A．活性炭用于防毒面具 B．金刚石作装饰品 C．铜丝作导线 D．氢气作高能燃料
3、下列变化属于化学变化的是
A．海水晒盐 B．“可燃冰”燃烧 C．浓盐酸挥发 D．洗洁精除油污
4、下列食品制作过程中发生了化学变化的是„„„„„„„„„（）A．大豆磨浆 B．西瓜榨汁 C．猪肉切块 D．木瓜酿酒
5、下列说法能体现物质物理性质的是
A．镁粉用作照明弹 B．铜丝用作导线 C．氢气用作清洁燃料 D．二氧化碳用作碳酸饮料
6、下列典故中，从物质变化的角度分析，主要体现化学变化的是 A．司马光砸缸 B．凿壁偷光 C．火烧赤壁 D．铁杵磨成针
7、诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”常用来比喻老师的无私奉献精神，其中也包含着许多化学知识。下列对诗句中涉及的化学知识分析不正确的是 A．诗句中涉及了化学变化 B．“丝”含有的物质是纤维素
C．“泪”是指液态石蜡 D．“灰”是指蜡烛燃烧产生的CO2等气体和炭粒 8、2010上海世博会开幕式上的精彩表演中，发生化学变化的是 A．焰火表演
B．霓虹灯表演
D．气球升空 C．音乐喷泉
9、生活中常常会发生一些变化，下列变化属于化学变化的是
A．樟脑球在衣柜中渐渐消失 B．吃进的食物一段时间后被消化了 C．给电熨斗通电产生热能 D．在晾干的咸菜表面出现白色晶体
10、下列变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的一组是()
A.蜡烛燃烧；蜡烛熔化
B.酒精挥发；酒精燃烧
C.空气液化；液态空气汽化
D.铁生锈；铁被腐蚀
11、从镁、氧气、盐酸、碱式碳酸铜、硝酸银、碳酸钠六种物质中选出适当物质，按要求写出反应的化学方程式。
(1)化合反应___ _；(2)分解反应__ __；(3)置换反应__ __；
(4)有气体生成的复分解反应_ ___；
(5)有沉淀生成的复分解反应__ __。
12.阅读并回答问题： 在做金属钠与水反应的实验时：先用小刀切下一小块，放入水中，可看到钠在水面上急速游动，剧烈反应，产生的气体能够燃烧，钠立刻熔成银白色的小球，逐渐缩小，最后完全消失。在以上材料中我们可以知道： 钠的物理性质是：。钠的化学性质：。
13、根据物质结构、性质、用途之间的关系，回答下列问题：
⑴物质的结构决定物质的性质。如：活性炭具有疏松多孔的结构，因此活性炭具有 性。
⑵物质的性质决定物质的用途。如：。考虑物质的用途时除了考虑物质的性质外，还要考虑多种因素，如：。
14、下列描述属于物理变化的是：。（填字母，下同）属于化学变化的是。属于物理性质的是。属于化学性质的是。A、铜绿受热时会分解；
物质变化 篇6
1.了解主要造岩矿物和三大类岩石，认识岩石圈物质循环过程及其对地表的影响。
2.了解地壳运动与板块构造学说的主要内容，理解构造地貌与外力作用形成的地貌特点。
3.运用地壳运动、内外力地质作用解释地表形态的特点及成因，利用板块构造学说分析海陆分布、山脉与海沟的成因、成矿规律及地震成因。
【高考命题展望】
高考对地表环境的考查主要是以选择题的形式考查岩石与矿物的关系，以读图综合分析题的形式或结合重大的地质事件、地质灾害，考查地质作用、地貌形态以及板块构造理论；利用地形剖面图、示意图等考查地质构造。运用板块构造理论解释火山、地震成因与分布，背斜、向斜与生产的关系，与外力作用有关的生态环境是本专题的重难点。
【知识网络】
【知识再现】
一、板块构造与地貌
运用板块构造学说解释全球地貌，要注意板块的边界类型（即相对运动状况）与地形类型的关系。板块间的边界，不是大洲或大洋的界线，而是一些构造带，如海沟、海岭、断层等构造带。板块构造学说的主要内容：
（1）地球岩石圈不是整体一块，而是被一些构造带（如海岭、海沟）分割成许多单元，这些单元被称为板块。
（2）全球岩石圈被分成六大板块，每个大板块又可以划分为若干个小板块。
（3）板块内部地壳较稳定，交界处地壳比较活跃，多火山、地震分布。
（4）板块彼此碰撞或张裂形成地球表面的基本面貌。
二、地质构造与构造地貌
地質构造是指由地壳运动引起的岩层变形和变位，最基本的形式是褶皱和断层，它们是地壳运动的“结果”和“证据”。
三、外力作用与地貌
地面上风化、侵蚀、搬运和沉积作用是相互联系的统一过程，它们互为条件、密切联系、共同作用雕塑着地表形态。
四、岩石圈物质循环
1.循环过程。岩浆是“岩石之本”，岩石圈物质循环起于岩浆，因此正确判断岩浆是解读岩石圈物质循环模式图的关键。岩浆岩只能由岩浆冷凝而成，因此指向岩浆岩箭头的作用为冷却凝固作用。在三大类岩石中，只有沉积岩含有化石和具有层理构造，并且是由风化、侵蚀、搬运等外力作用形成的。凡指向岩浆的箭头，其作用都为高温重熔再生，指向变质岩的箭头表示高温和高压条件下的变质作用。（如下图）
2.三类岩石特征的比较。
3.地理意义。在岩石圈物质循环过程中，形成了地球上丰富的矿产资源；改变了地表形态，塑造了千姿百态的自然景观；实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，从而改变了地表的环境。
【重难点突破】
一、河流的凹岸侵蚀、凸岸堆积
河流流经弯道时，水质点作曲线运动，产生离心力。在离心力的影响下，表层水流趋向于凹岸，而底部的水流在压力的作用下，由凹岸流向凸岸，形成弯道环流。在弯道环流的作用下，凹岸发生侵蚀，凸岸发生堆积（如下图所示）。
二、判读地质图的一般步骤
地质图分为剖面图和平面图，可根据以下步骤进行判读分析。
1.看图例、比例尺。通过图例可以了解图示地区出露哪些岩层及这些岩层的新老关系；看比例尺可以知道其缩小的程度。
2.具体分析。根据岩层的新老关系分析图内的地质构造特征，分析图示是向斜还是背斜，地层有无缺失，各层是否含有化石、含什么化石、化石是在什么地质年代形成的，有无断层、断层部位在什么地方，有无侵入岩、是什么地质年代侵入的，地质构造与矿产分布有什么关系等。以下5幅图中A、B、C、D均表示岩层，且岩层年龄A＞B＞C＞D。
（1）若地层呈水平状态，并且从下到上依次由老到新连续排列，说明在相应地质年代里，地壳稳定，地理环境没有发生明显变化（如右图）。
（2）若地层出现倾斜甚至颠倒，说明地层形成后，因地壳水平运动使岩层发生褶皱，地层颠倒是因为地壳运动剧烈，岩层发生强烈褶皱所致（如右图）。
（3）若地层出现缺失，形成原因可能有：一是在缺失地层所代表的年代，发生了地壳隆起，使当地地势抬高，终止了沉积过程；二是当时开始有沉积作用，地壳隆起后，原沉积物被剥蚀完毕；三是当时、当地气候变化，没有沉积物来源（如右图）。
（4）若侵蚀面上覆有新的岩层，说明是由该地地壳下沉或相邻地区上升形成的（如右图）。
（5）若地层中有侵入岩存在，说明围岩形成之后又发生了岩浆活动，岩浆活动晚于围岩形成时代（如右图）。
3.分析图内的地形特征。有的地质平面图往往绘有等高线，可以据此分析山脉的走向、分水岭所在、最高点、最低点、相对高差等。若没有绘制等高线，可以根据水系的分布来分析地形特点，一般河流总是从地势高处流向地势低处，可根据河流流向来判断地势的高低起伏状态。
【典例分析】
例1.（2012年高考山东文综卷）3.右图为某区域地质剖面示意图。图中甲地层褶皱后，该区域先后发生了 （ ）
A.沉积作用、侵蚀作用、岩浆侵入
B.岩浆侵入、侵蚀作用、沉积作用
C.岩浆侵入、沉积作用、侵蚀作用
D.侵蚀作用、沉积作用、岩浆侵入
解析：由图示信息可知，甲地褶皱形成后沉积岩层Ⅱ出现了侵蚀作用，部分岩层被侵蚀掉，后又出现了沉积岩层Ⅰ，最后岩浆侵入沉积岩层Ⅱ和沉积岩层Ⅰ，故该区域先后发生了侵蚀作用、沉积作用、岩浆侵入。
答案：D
考点定位：本题主要考查岩石圈物质循环与地质构造。
例2.（2012年高考上海地理卷）板块运动造就了地球表面高低起伏的基本形态。
7.洋脊的形成主要是由于 （ ）
A.地震使海底抬升 B.地震导致海底中间凹陷
C.海底扩张处岩浆涌出 D.海底扩张处沉积物大量堆积
8.大洋板块与大陆板块碰撞，可能形成 （ ）
A.岛弧和海沟 B.海岭和海沟
C.海岭和裂谷 D.岛弧和裂谷
解析：第7题，海底扩张处岩浆涌出形成洋脊。第8题，大洋板块与大陆板块碰撞，大洋板块切入大陆板块的下方，大陆板块隆起抬升，可能在大陆板块一侧形成岛弧，在大洋板块一侧形成海沟。
答案：7.C 8.A
考点定位：该题组考查板块运动。
例3.（2012年高考江蘇地理卷）下图是某地地形剖面及其地下同一沉积岩层埋藏深度示意图。岩层的埋藏深度（岩层距离地面的垂直距离）可以用来帮助恢复岩层的形态。读图回答9～l0题。
9.属于背斜谷的地方是 （ ）
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.⑤处发生的地壳运动是 （ ）
A.褶曲隆起 B.褶曲凹陷 C.断裂下降 D.断裂上升
解析：第9题，从剖面线上看，①、②、③、④处都为谷地；从地下同一沉积岩层埋藏深度线上看，①、②、③、④处所对应岩层拱起处都为背斜，所以①、②、④谷地都应为背斜谷。第10题，⑤处同一岩层分布不连续，发生向下位移，说明⑤处岩层断裂下降。
答案：9.D 10.C
考点定位：本题组主要考查影响地表形态变化的内外力因素等相关知识。
例4.（2012年高考北京文综卷）2012年7月27日—8月12日，第30届夏季奥运会将在英国伦敦举行。读图，回答第2题。
2.英国 （ ）
A.地处亚欧板块和美洲板块交界处
B.西部海岸线曲折，珊瑚礁发育好
C.地形以高原为主，地势西高东低
D.多数河流短，含沙少，无结冰期
解析：英国位于亚欧板块内部；英国西部海岸位于温带，而珊瑚生长在热带海域；英国地形以低山丘陵、平原为主，地势低平；英国岛屿面积小，河流短小，温带海洋性气候，无结冰期，植被覆盖率高，含沙量小。
答案：D
物质变化 篇7
1 材料与方法
1.1 试验材料
安胎宝母猪浓缩料 (天津帝凯维动物营养有限公司生产) 、玉米、麸皮、微生态制剂 (乳酸菌+酵母菌, 山东宝来利来生物工程股份有限公司生产) 。
1.2 试验设计
以配合好母猪全价饲料为对照组, 以添加微生态制剂自然发酵的全价饲料为实验组, 在实验组发酵中期 (发酵3d) 和发酵后期 (发酵6d) 分别采样分析饲料中常规成分和菌种数量的变化。
1.3 试验方法
将全价饲料和菌种混合均匀 (微生态制剂100g/200kg全价料) , 添加饮用自来水调节水分, 料水比2:1, 用混合机混合均匀, 装入发酵袋密封 (40kg/袋) , 置于室内自然发酵, 试验时室内平均温度10℃, 试验分为3个处理, 每个处理6个重复。
1.4 试验样品制备
玉米、麸皮采用锤片式粉碎机粉碎, 筛孔直径2mm, 全价饲料配比按照50%玉米, 30%麸皮和20%安胎宝母猪浓缩料。
1.5 样品检测
(1) 常规分析测定在营养实验室进行, 具体方法参照张丽英主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》 (第3版) [6]。测定指标包括水分 (及干物质, DM) 、粗蛋白 (CP) 、粗脂肪 (EE) 、粗灰分 (Ash) 、总能 (GE) 、钙 (Ca) 、磷 (P) 等微量元素。其中水分采用恒重法测定, CP采用凯氏定氮法测定, EE采用索氏提取法测定, Ash采用灰化法测定, GE采用6200氧弹量热仪法测定, 矿物质元素采用原子吸收光谱法测定。 (2) 乳酸菌、酵母菌总数:按GB4789.35-2010[7]和GB.4789.15-2010[8]检测饲料中乳酸菌和酵母菌的数量。
1.6 数据处理
数据处理采用SAS9.1的ANOVA进行方差分析, 并用Duncan氏法进行多重比较 (P<0.05为差异显著, P<0.01为差异极显著) 。
2 结果与分析
2.1 发酵前后全价配合饲料粗蛋白的变化
接种乳酸菌和酵母菌发酵全价料, 粗蛋白的变化结果如图1所示, 从图中可知, 在相同干物质基础 (88%) , 全价料经乳酸菌和酵母菌发酵后, 粗蛋白的含量显著高于对照组 (P<0.05) , 且发酵后期显著高于发酵中期 (P<0.05) 。
2.2 发酵前后全价料能量的变化
全价饲料经乳酸菌和酵母菌发酵后, 能量显著降低 (如图2) , 发酵中期和发酵后期能量显著低于对照组 (P<0.01) , 发酵后期有比发酵中期降低的趋势, 但差异不显著。
2.3 发酵前后全价料灰分和粗脂肪以及Ca、P的变化
由表1可知, 全价饲料发酵后, 与对照组相比, 发酵中期的粗灰分和粗脂肪含量显著升高 (P<0.05) , 钙和磷的含量有上升趋势, 差异不显著;发酵后期的粗灰分、粗脂肪和磷含量有升高趋势, 但差异不显著, 钙含量显著高于对照组 (P<0.05) 。发酵后期的粗灰分和粗脂肪含量显著高于发酵中期 (P<0.05) , 与发酵中期相比, 发酵后期钙和磷含量有上升趋势, 但差异不显著。
(%)
注:同列数据后所标字母相异表示差异显著 (P<0.05) , 所标字母相同表示差异不显著 (P>0.05) 。下表类同。
2.4 发酵前后全价饲料菌种数量变化
由图3和表2可知, 在发酵过程中, 乳酸菌总数和细菌总数呈上升趋势, 酵母菌总数呈先下降在上升趋势。发酵中期, 酵母菌总数低于发酵前, 乳酸菌总数和细菌总数高于发酵前, 差异极显著 (P<0.01) 。发酵后期酵母菌总数, 乳酸菌总数和细菌总数均高于发酵中期, 差异极显著 (P<0.01) 。
(log10、cfu/g)
2.5 全价饲料发酵前后营养元素盈亏分析
全价饲料发酵前后营养成分变化如表3, 粗蛋白、钙相对含量显著升高, 磷相对含量有上升趋势, 能量相对含量显著降低, 脂肪含量有降低趋势, 差异不显著。全价配合饲料经发酵后, 乳酸菌和酵母菌的含量明显增加。
3 讨论
(1) 在全价配合饲料发酵过程中, 微生物在生长和繁殖的过程中需要利用发酵底物本身的有机物来合成维持自身生存和繁殖所需要的有机物质, 除了被微生物本身所利用的有机物质外, 在发酵中能量转化的过程也有一定的能量以热能的形式散失在空气中, 这造成干物质和能量的减少。本实验中发酵后能量显著降低 (P<0.05) , 与上述结果相一致。全价配合饲料中的矿物质在发酵前后应该是守恒的, 但是发酵后粗灰分的相对含量却显著提高, 这是因为乳酸菌和酵母菌发酵消耗了全价配合饲料的有机物质, 干物质减少, 而造成粗灰分和Ca、P在发酵产物所占比例的提高。张建新[9]等 (2002) 研究在509玉米渣上分别接种担子菌A, C, 木霉T, 经过发酵, 与对照组相比发酵产物的干物质损失率分别达到11.6%, 16.4%和13.2%, Sardjon[10]等研究米曲霉发酵大豆时发现, 与未发酵豆粕相比, 发酵产物的干物质损失率为12.8%。 (2) 乳酸菌和酵母菌发酵全价配合饲料后, 与发酵前相比, 在发酵前期脂肪相对含量显著降低 (P<0.01) , 在发酵后期有降低趋势, 发酵后期比发酵中期显著升高 (P<0.01) 。这可能是因为乳酸菌和酵母菌对粗脂肪的分解作用比较显著, 导致粗脂肪含量下降, 韩建荣[11]等 (2004) 研究灵芝固态发酵降解玉米淀粉发现, 粗脂肪含量由发酵前的10.35%下降到发酵后的8.5%, 而在发酵后期与发酵中期相比, 粗脂肪相对含量升高可能是由于干物质损失造成的粗脂肪浓缩效应。 (3) 配合全价饲料经乳酸菌和酵母菌发酵后产物中粗蛋白的相对含量得到提高, 马勇[12]等、滕建文[13]等也发现经酵母菌发酵后玉米面粗蛋白由11.76%提高到12.85%。造成发酵产物中粗蛋白含量增加的原因有两个:可能是微生物利用发酵底物中的蛋白质合成了自身需要的蛋白, 增加了蛋白含量;也可能是干物质损失造成氮的浓缩效应。由于本试验没有次定干物质损失率和绝对蛋白质的含量, 所以并不能判定上述试验中粗蛋白含量增加的具体原因。 (4) 全价配合饲料发酵后, 乳酸菌总数和细菌总数呈上升趋势, 酵母菌总数呈先下降在上升趋势。发酵中期, 酵母菌总数低于发酵前, 乳酸菌总数和细菌总数高于发酵前, 差异极显著 (P<0.01) 。发酵后期酵母菌总数, 乳酸菌总数和细菌总数均高于发酵中期, 差异极显著 (P<0.01) 这可能是因为在发酵过程中, 乳酸菌一直作为优势菌群, 在发酵前期快速生长, 抑制酵母菌的大量繁殖, 因此在发酵中期酵母菌表现出数量减少, 随着乳酸菌生长速度缓慢, 对酵母菌的抑制效果减弱, 酵母菌又表现出正常生长状态。
综合全价配合饲料发酵前后营养成分变化分析:粗蛋白、粗灰分、钙、磷相对含量升高, 粗脂肪和能量的相对含量降低, 但是经过微生物发酵, 饲料本身增加了许多有益生长因子、微生物蛋白和小肽, 特别是增加了有益菌乳酸菌和酵母菌的含量。吕利军[14]等 (2009) 研究结果表明, 乳酸菌提高CD4+、CD4+/CD8+和单核-巨噬细胞水平谢红兵[15]等 (2011) 研究结果发现, 饲料中添加乳酸菌制剂提高仔猪平均日增质量, 降低料重比和腹泻率。发酵饲料更大的意义是利用其生物学价值, 提高饲喂动物生产性能, 增加效益。
4 结论
乳酸菌和酵母菌发酵母猪全价配合饲料, 增加了全价饲料中的粗蛋白、钙、磷的相对含量, 降低了粗脂肪和能量的相对含量, 增加了乳酸菌和酵母菌的含量。
摘要：本文通过探讨母猪全价配合饲料在发酵前后的成分变化, 确定发酵饲料的营养物质盈亏, 为应用发酵饲料提供科学准确的依据。试验以全价配合饲料为研究对象, 采用固体发酵的方法, 以常规成分、发酵菌种数量变化和全价配合饲料发酵前后营养物质变化作为评价指标。结果表明:全价配合饲料经微生物发酵后可提高其营养价值, 粗蛋白、粗灰分、粗脂肪以及磷含量显著升高 (P<0.05) , 钙含量有上升趋势, 但差异不显著 (P>0.05) ;乳酸菌总数、酵母菌总数和细菌总数显著升高 (P<0.01) 。
物质变化 篇8
1 材料与方法
1.1 试验材料
金丝小枣, 采于静海县顺义枣园;膨化干燥后的脆小枣片, 试验自制;“好想你”干燥小枣片, 购自“好想你”枣业股份有限公司;冬枣, 采于静海县枣园;膨化干燥后的脆冬枣片, 试验自制;油炸脆冬枣, 天津市静海县顺义枣业种植专业合作社产品。
1.2 试验材料预处理
取膨化前的金丝小枣、冬枣, 膨化后的企业制的小枣、冬枣, 以及试验自做的脆小枣、脆冬枣, 置于恒温干燥箱中, 烘干72h。用粉碎机将其磨成粉末, 用真空袋密封, 然后编号, 见表1。
1.3 试验方法
(1) 红枣中还原糖含量的测定, 参照沈同用费林试剂法测定, 重复3次。
(2) 红枣中总糖含量的测定, 总糖含量采用蒽酮比色法测定, 多糖含量等于总糖含量减去还原糖含量。
(3) 红枣中黄酮含量的测定, 黄酮含量采用NaNO2-Al (NO3) 3比色法测定。
(4) 红枣中皂甙含量的测定, 皂甙含量采用香草醛-冰醋酸比色法测定。
2 结果与分析
2.1 红枣中多糖含量的测定结果及分析
2.1.1 红枣中还原糖含量的测定结果及分析
还原糖的标准曲线如图1所示, 膨化前后还原糖的变化如图2所示。
由图1和图2可知:膨化后的还原糖含量低于膨化前的还原糖含量, 且冬枣还原糖的含量比金丝小枣略高。膨化后的脆冬枣和脆金丝小枣比企业制作的产品还原糖含量高, 损失少。红枣在膨化过程中还原糖的损失原因可能是, 膨化过程中, 高温对还原糖结构发生变化, 使其还原糖含量降低, 色泽加深, 果肉发苦等。因此, 红枣干制时应尽可能降低膨化温度, 缩短膨化时间。
2.1.2 红枣中总糖含量的测定结果及分析
总糖的标准曲线如图3所示, 膨化前后总糖的变化如图4所示。
由图3和图4可知:膨化后的总糖含量低于膨化前的总糖含量, 与还原糖变化趋势相一致。并且冬枣总糖含量略高于金丝小枣总糖含量。膨化后试验制备的脆冬枣和脆金丝小枣都比企业制作的产品总糖损失量要少。红枣在膨化过程中, 尤其在高温条件下, 时间较长, 水分消耗较多, 因此总糖含量损失很多。所以在膨化工艺改进时, 应控制温度和时间在合理的范围内。
2.1.3 红枣中多糖含量对测定结果与分析
由图5可知:膨化后的多糖含量低于膨化前多糖的含量, 并且冬枣多糖含量略高于金丝小枣。膨化后, 试验制备的脆冬枣多糖含量损失了15.625%, 油炸脆冬枣损失了22.5%。膨化后, 试验制备的脆小枣多糖含量损失了25%, “好想你”脆小枣损失了26.875%。说明采用本研究工艺制备的脆冬枣和脆金丝小枣比企业制作的产品多糖损失量要少。
2.2 红枣中黄酮含量的测定结果及分析
芦丁的标准曲线如图6所示, 膨化前后黄酮的变化如图7所示。
由图6和图7可知:膨化前后, 冬枣和小枣黄酮含量变化不大。冬枣膨化前黄酮含量是72mg/g, 金丝小枣黄酮含量是69mg/g, 膨化后试验制备的脆冬枣黄酮含量为68mg/g, 黄酮含量减少了5.56%。脆小枣黄酮含量为64mg/g, 黄酮含量减少了7.25%。企业制油炸脆冬枣黄酮含量为65mg/g, 损失了10.14%“好想你”脆小枣片黄酮含量的为62mg/g, 损失了9.72%。说明采用膨化技术对枣产品的黄酮含量会减少, 但是采用本研究膨化工艺黄酮损失少。
2.3 红枣中皂甙含量的测定结果及分析
皂甙的标准曲线如图8所示, 膨化前后皂甙的变化如图9所示。
由图8和图9可知:膨化后的皂甙含量低于膨化前的皂甙含量。并且冬枣中皂甙含量高于金丝小枣中皂甙含量。膨化前冬枣皂甙含量为225mg/g, 膨化后企业制油炸脆冬枣皂甙含量为187mg/g, 损失了16.88%。试验制备的脆冬枣皂甙含量为172mg/g, 损失了23.56%。金丝小枣膨化前皂甙含量是203mg/g, 膨化后企业脆小枣片皂甙含量为154mg/g, 损失了24.14%。试验制备的脆小枣皂甙含量为145mg/g, 损失了28.57%。说明膨化工艺仍然对皂甙物质有损失, 采用本工艺影响小。
3 结论
红枣中富含的多糖、黄酮、皂甙等活性物质, 在膨化过程中, 结构易发生变化。随着膨化温度等升高, 时间的延长, 红枣中多糖、黄酮、皂甙含量逐渐减少。不同物质, 减少的量不同。其中多糖含量膨化后比膨化前平均减少了21.357%;黄酮含量膨化后比膨化前平均减少了8.168%;皂甙含量膨化后比膨化前平均减少了23.288%。另外, 由于膨化工艺的不同, 采用本研究的膨化工艺参数干燥温度85℃、膨化温度95℃、膨化压力0.1MPa、膨化时间2.5h制备的产品比企业制的产品活性物质含量损失的要少。
摘要：采用膨化方式干制红枣, 以红枣中主要的营养成分多糖、黄酮、皂甙为评价指标, 测定其膨化前后各营养物质的含量, 研究膨化过程中各营养成分变化, 获得红枣膨化的工艺操作参数:干燥温度85℃、膨化温度95℃、膨化压力0.1MPa、膨化时间2.5h。结果表明:红枣中还原糖、总糖、多糖、黄酮、皂甙含量, 膨化后比膨化前的含量降低, 利用该工艺制备的脆枣要比企业制作和购买的油炸脆枣产品活性干物质营养损失少, 变温压差膨化工艺对活性物质含量损失少于油炸膨化工艺。
关键词：红枣,活性物质,含量,变化
参考文献
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物质变化 篇9
1 材料与方法
1.1 样品的采集
试验奶牛在分娩前10 d (-10 d) 至分娩后2 d (2 d) 和分娩当天 (0 d) , 尾静脉采取血液, 肝素抗凝 (每毫升血液含20U肝素) 血20 mL, 3 000 r/min离心15 min, 分离血浆, 分装, -70℃下保存待测。
1.2 检测方法
1.2.1 血浆矿物质:
钙 (Ca, mmol/L) 、磷 (P, mmol/L) 、锌 (Zn, mmol/L) 、铁 (Fe, mmol/L) 终点法, 试剂盒批号20051021;以上试剂盒均购自长春汇力生物技术有限公司。
1.2.2 血浆维生素:
维生素A (VA, μg/L) 、维生素D (VD, ng/mL) 、维生素E (VE, μg/mL) , 高效液相色谱法, 标准品均购于Sigma公司。
2 统计分析
数据均以undefined表示, 用SPSS11.5软件进行分析, 组间差异显著性用ONE-WAY ANOVA (方差分析) 统计分析。
3 结果与分析
3.1 胎衣不下组与正常胎衣排出组奶牛血浆中矿物质含量的关系
由图1可知, 两组奶牛血浆中Ca的浓度动态变化规律基本相同, 分娩当天呈下降趋势, 而在产后2 d血浆Ca的浓度降至最低值 (1.70 mmol/L±0.18 mmol/L 和2.07 mmol/L±0.28 mmol/L ) , RFM组奶牛血浆中Ca的浓度在产前第1天、第4天和产后第2天显著性地低于NRFM组的水平 (P<0.05) 。
从图2可知, RFM组奶牛从产前10 d至产后2 d, 血浆中P的浓度均高于NRFM组的水平, 在产前第1天和产后2 d, RFM组奶牛血浆中P的浓度显著高于NRFM组水平 (P<0.05) 而在产前3 d和2 d血浆中P的浓度高于NRFM组奶牛, 差异极显著 (P<0.01) 。
注:上角标小写字母不同者表示差异显著 (P<0.05) , 大写字母不同者表示差异极显著 (P<0.01) , 相同或无表示差异不显著 (P>0.05) , 下表同。
从图3可以看出, 从产前10 d至产前4 d RFM组及NRFM组奶牛血浆中Fe的浓度基本保持不变, 且略高于NRFM组, 从产前2 d开始, 两组血浆中Fe的含量开始逐渐下降, 在产后2 d下降至最低值 (14.13 μmol/L±1.36 μmol/L和15.38 μmol/L±1.88 μmol/L) , RFM组下降幅度大于NRFM组, 且血浆中Fe的浓度低于NRFM组。其中产前3 d和产前1 d, RFM组血浆中Fe的浓度显著低于NRFM组奶牛 (P<0.05) 。 由图4可知, 从产前10 d至产前第5天, RFM组奶牛血浆中Zn的浓度高于NRFM组的水平, 但差异不显著, 而从产前第4天至产后第2天, 则是RFM组奶牛血浆中Zn的浓度低于NRFM组的水平, 无显著性差异, 并且分娩当天明显地低于NRFM组奶牛 (P<0.05) 。
3.2 胎衣不下组与胎衣正常排出奶牛血浆中维生素含量的变化
由图5可看出, RFM组和NRFM组奶牛血浆中VA的含量波动频繁, 呈波浪式变化, 并且分别在产前7 d和产前8 d升至最高值 (438.40 μg/L±11.06 μg/L和440.00 μg/L±8.28 μg/L) , 而在产前5 d两组奶牛血浆中VA的含量最低 (411.60 μg/L±19.35 μg/L和422.00 μg/L±16.11 μg/L) ;两组奶牛血浆中VA的含量比较, 无显著性差异。
从图6可知, RFM组与NRFM组奶牛从产前10 d至产前9 d, 血浆中VD的含量呈下降趋势, 而从产前8 d至产前1 d, 血浆中VD的含量变化较平稳, 在分娩当天, RFM组奶牛血浆中VD含量下降至最低值 (0.65 ng/mL±0.20 ng/mL) , NRFM组奶牛升高至最高值 (0.92 ng/mL±0.18 ng/mL) 。并且RFM组奶牛血浆中VD的含量显著地低于NRFM组奶牛 (P<0.05) 。
图7表明两组奶牛血浆中VE的含量变化规律基本一致, 从产前10 d至产后2 d, RFM组奶牛血浆中VE的含量均低于NRFM组奶牛, 且在产前4 d至分娩当天以及产后2 d, 显著低于NRFM组奶牛 (P<0.05) 。
4 讨论
4.1 矿物质Ca、P、Fe、Zn对胎衣不下的影响
4.1.1 血Ca浓度变化对胎衣不下发生的影响:
本试验的结果可以看出, RFM组奶牛血浆中Ca的浓度均低于NRFM组, 其中在产前第4天、第1天和产后第2天显著性 (P﹤0.05) 地低于NRFM组的水平, 而RFM组奶牛血浆Ca的含量在产前4 d和产后第2 d低于正常参考值范围[1]。RFM组奶牛血清钙水平下降的主要原因是分娩前后大量血钙进入初乳以及奶牛动用骨钙能力下降造成的。胎儿和胎盘的排出, 都依靠子宫需要钙平滑肌的收缩来进行。患有分娩低血钙症的奶牛, 有23.9%奶牛胎衣不下, 而未患分娩低血钙症的奶牛仅为12.0%[2]。对于平滑肌来讲, 当Ca2+浓度降低调节轻链磷酸酯酶使磷酸化轻链去磷酸化, 肌肉舒张[3]。该试验说明, 当奶牛血浆中钙含量下降时, 就会影响到子宫平滑肌的收缩力量, 从而导致胎衣排出受阻。
4.1.2 血P浓度变化对胎衣不下发生的影响:
本试验结果表明, 从产前10 d至产后2 d, RFM组奶牛血浆中P的浓度均高于NRFM组的水平, 在产前第3天和第2天, RFM组奶牛血浆中P的浓度极显著性地高于NRFM组水平 (P﹤0.01) , 而产前第1天和产后2 d, 显著性地高于NRFM组水平 (P﹤0.05) 。两组奶牛血浆中磷含量均高于正常范围 (1.39～2.77 mmol/L) [4]。这是由于围产期奶牛血钙降低时, 伴有血磷含量的增高[5]。如果奶牛日粮中磷含量过高, 也会抑制奶牛的繁殖机能。这是由于磷含量过高造成锰含量不足引起的。缺Mn会使SOD活性减弱, 抗氧化能力下降, 不能抑制脂质过氧化物MDA的产生, 进而对机体内的组织细胞造成损害[6]。血浆中Mn含量降低使胎衣不下奶牛胎盘组织的抗氧化能力下降, 胎盘上皮细胞线粒体受到自由基的攻击而受到一定程度的损伤, 而引起胎盘炎[7]。本研究说明, 奶牛血浆中P的含量偏高, Ca/P失调, 子宫收缩无力或导致胎盘炎, 引起胎儿胎盘与母体胎盘粘连, 致使母子胎盘分离困难, 从而发生胎衣不下。
4.1.3 血Fe、血Zn浓度变化对胎衣不下发生的影响:
试实验结果显示, 血浆中Fe的浓度, 产前第1天和产前第3天显著性地低于NRFM组奶牛 (P﹤0.05) ;血浆中Zn的含量, 分娩当天明显地低于NRFM组奶牛 (P﹤0.05) 。妊娠期皮质醇分泌比平时增多3倍, 可引起血浆中铁、锌的含量降低[5,7]。缺铁还会使机体的免疫功能降低, 增加了对疾病的易感性, 从而使机体发生生殖器官炎症的几率增加。缺铁也可使过氧化氢酶的活性降低, 而缺锌时不仅使SOD酶的活性降低, 并也可使过氧化物酶的活性降低, 因而导致对生物膜的过氧化损伤[8]。本试验说明, 奶牛血浆中Fe和Zn的含量降低, 会使胎盘细胞受到过度的氧自由基的攻击, 导致细胞膜受到损伤, 胎儿胎盘与母体胎盘发生粘连, 胎儿胎盘微绒毛从肉阜隐窝中脱出障碍, 引起胎衣不下的发生。
4.2 VA、VD和VE对胎衣不下的影响
4.2.1 VA含量变化与奶牛胎衣不下发生的关系:
试验结果表明, RFM组奶牛血浆中VA的含量与NRFM组无差异性。该试验说明, 血浆中VA含量的变化对奶牛胎衣不下发生的影响并不明显。
4.2.2 VD含量变化与奶牛胎衣不下的关系:
试验结果表明, 在分娩当天, RFM组奶牛血浆中VD的含量显著性的低于NRFM组奶牛 (P﹤0.05) 。动物VD的缺乏将使单核细胞、巨噬细胞对非特异性炎症的刺激的应答显著降低, 而且巨噬细胞的吞噬活性和趋化功能也发生障碍[9]。Davies利用免疫组化方法检测胎盘中巨噬细胞和淋巴T细胞, 结果发现正常胎盘中巨噬细胞活性明显强于滞留胎盘[10]。本试验说明, 奶牛血浆中VD的含量偏低, 致使胎盘中巨噬细胞的功能下降, 导致胎衣排出受阻, 而引起胎衣不下。
4.2.3 VE含量变化与奶牛胎衣不下发生的关系:
物质变化 篇10
新疆的核桃种植历史悠久,进入20世纪90年代,尤其是2000年以来,发展十分迅速。新疆核桃种植面积以每年2.00万hm2的速度发展,到2010年底全区核桃种植面积已达26.47万hm2,年产核桃18.20万t,核桃产值达36.24亿元。新疆核桃主要集中分布在南疆阿克苏、喀什、和田三个地区。其中阿克苏地区生产量约有5.07万t、喀什地区8.30万t、和田地区4.60万t,三个地区核桃产量占全疆总产量的99.17%[3]。核桃进入农田,有效地提高了耕地单位面积的产值效益。新疆核桃的绝大多数以林农间作模式栽培。各核桃主产区大规模推广应用的主栽品种有扎343、温185、露仁、新2四个品种。我国首批16个国家级核桃品种中,约有80%是从新疆核桃或源于新疆核桃选育而成的[3]。近年来在核桃研究工作中,注重核桃种质资源研究[2]、遗传多样性分析[4]、果实营养成分[5]、组织培养[6]、育苗技术等[7]。方文亮等于1965-1995年,首次选用了我国南方核桃良种云南薄壳核桃与我国北方新疆早实丰产优株核桃两大种群进行种间杂交育种研究[8]。核桃研究从不同的侧面揭示了核桃果实性状的遗传特性和选择方法,丰富了我国核桃遗传育种的理论与实践。但对核桃品种不同生育期营养物质含量变化研究不全,资料短缺。在南疆部分地区核桃生产中,核桃坚果空壳严重,产量底、品质差。核桃不同生育期的营养成分变化分析,为科学施肥、补充营养、降低空壳、提高品质和产量问题上很有紧迫性和必要性。本试验通过核桃各部分各物候期营养物质变化分析,为核桃科学施肥、提高产量和品质、科学灌慨等管理方面提供一定的理论依据。
可溶性蛋白质含量(Soluble protein content)是一个重要的生理生化指标,也是果蔬品质和营养的重要评价指标之一。许多可溶性蛋白质是构成果蔬中酶的重要组成部分,参与果蔬多种生理生化代谢过程的调控,与果蔬的生长发育、成熟衰老,抗病性、抗逆性密切相关,氮是合成蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素,氮肥充足会使植物枝繁叶茂、果实硕大。缺少氮元素,会使植物生长发育迟缓或停滞,光合作用减慢等[9]。可溶性糖、脯氨酸含量对作物的逆境胁迫有关,水分含量减少时可溶性糖、脯氨酸含量升高。粗脂肪是在植物体内能量提供者。本研究结果对于进一步丰富新疆核桃栽培技术的完整,提高产品商品率和品质以及提高国民经济等具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料来自于阿克苏地区红旗坡农场核桃园的4个核桃品种扎343、温185、新2和露仁。
1.2 方法
按照核桃叶片、叶柄、新梢、一年生枝、果实等营养器官的生长特性,分为3个不同的采样时期,即时期Ⅰ为快速营养生长期(新梢和幼果快速生长时期),5月8日采收;时期Ⅱ为充仁期(果仁开始充实),6月15日采收;时期Ⅲ为成熟期(青皮开始裂开),8月23日采收。采样时从果树树冠上、中、下部取样3次,采样后分别测定各时期营养物质含量,并分析其变化规律。数据用Excel和DPS软件处理,分析差异显著性。
1.2.1 可溶性糖测定
可溶性糖测定参照邹琦的蒽酮法比色法[10]。称取0.1g枝条(果实称取0.05g),加5 mL蒸馏水研磨,洗液并入25 mL具塞试管中,加盖,于沸水中提取30min,提取液过滤入25mL容量瓶中,反复冲洗试管及残渣,定容至刻度。吸取样品提取液0.5mL于25mL刻度试管中,加蒸馏水3 mL,加入0.5 mL蒽酮乙酸乙酯和5 mL浓硫酸充分振荡,立即将试管放入沸水浴中,试管准确保温1min,取出自然冷却至室温。以空白作参比,在630nm波长下比色,测定吸光度,并通过标准曲线得出可溶性糖含量。计算公式为:可溶性糖含量(%)=(C×V/a×n)/(W×106)×100。式中,C为标准方程求得糖量(μg);a为吸取样品液体积(mL);n为稀释倍数;V为提取液体积(mL);W为样品重量(g)。
1.2.2 可溶性蛋白质测定
可溶性蛋白测定参照考马斯亮蓝G-250染色法[11]。称取0.1g枝条,加5mL蒸馏水研磨,洗液并入25mL具塞试管中,加盖。在4 000r·min-1离心10min,然后提取上清液放入10mL容量瓶中,用蒸馏水定容至10mL。取提取液1 mL放入具塞试管中,加入5mL考马斯亮蓝G-250溶液,充分混合,放置2min。以空白作参比,在595nm下比色,测定吸光度,并通过标准曲线得出蛋白质含量。计算公式为:样品蛋白质的含量(mg·g-1)=C×VT/VS×FW×1 000。式中,C为查标准曲线(μg);VT为提取液总体积(mL);VS为测定时加样量的体积(mL);FW为样品鲜重(g)。
1.2.3 脯氨酸测定
脯氨酸测定采用邹琦法[11]。准确称取不同处理的得测样品各0.1g,剪碎分别置具塞试管中,各管分别加入5mL 3%磺基水杨酸溶液,在沸水中提取10 min(提取过程中要经常摇动)。测定:待冷却后吸取2mL提取液于另一干净的具塞试管中,加入2 mL冰乙酸及2mL酸性茚三酮,在沸水谷中加热30min。冷却后各试管准确加入4mL甲苯,振荡30s,静置片刻。用注射轻轻吸取各管上层脯氨酸甲苯溶液至比色杯中,以甲苯溶液为空白对照,于520nm波长处进行比色。计算公式为:
式中,C为提取液中脯氨酸浓度(μg),由标准曲线求得;V为提取液总体积(mL);a为测定时所吸收的体积(mL);W为样品重(g)。
1.2.4 粗脂肪含量测定
参照黄晓钰等的酸水解法[12]。称取2g种子加8mL蒸馏水研磨,然后加50mL试管内,再加5mL盐酸冲洗研钵,洗液并入50mL试管内,将其放入70~80℃水浴中,每隔5min以玻璃棒搅拌一次,至样品完全消化为止,约40min取出试管,加入10mL乙醇,混合。冷却后将混合物移于分液漏斗中。待乙醚全部倒入分液漏斗后,加塞振摇1 min,放出气体,再塞好,静置12min,并用石油醚-乙醚等量混合液冲洗塞及筒口附着的脂肪,溶液静置3h。待上部液体清晰,吸取上清液于恒量的锥形瓶内,再加5mL乙醚于分液漏斗中,振摇,静置后,仍将上层乙醚吸出,放入原锥形瓶内。将锥形瓶放置水浴上蒸干30min,置105℃烘干箱中烘干3h,取出冷却以后称重。计算公式:粗脂肪(%)=(锥形瓶及脂肪重量-锥形瓶重量)/样品重量×100
1.2.5 总酸度含量测定
总酸度测定采用黄晓钰的方法[12]。准确称取捣碎均匀的样品10~20g于小烧杯中,用水移入250mL容量瓶中,充分振摇后加水至刻度,摇匀,用干燥滤纸过滤。取滤液50mL于三角瓶中,加酚酞指示剂3滴,用0.1mol·L-1NaOH标准溶液滴定至微红色30s不退色为终点。
计算公式为:样品总酸度(mg·g-1)=C×V×K×250/m×50×100。式中,C为氢氧化钠标准溶液的浓度(mol·L-1);V为氢氧化钠标准溶液的用量(mL);m为样品质量(g);K为换算为适当酸的系数。
2 结果与分析
2.1 不同品种叶片中物质含量的变化
2.1.1 不同品种叶片中的脯氨酸含量变化
由表1可知,不同品种的脯氨酸含量均呈先下降后上升的趋势;扎343和温185在时期Ⅱ和时期Ⅲ的脯氨酸含量之间差异不显著,时期Ⅰ与这两个时期之间存在极显著差异(P≤0.01);新2在时期Ⅱ与时期Ⅰ间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅱ和时期Ⅲ之间差异显著(P≤0.05);露仁在3个时期之间存在极显著差异(P≤0.01)。
2.1.2 不同品种叶片中的蛋白质含量变化
从表1看出,扎343和温185的蛋白质含量呈先上升后下降的趋势,新2和露仁的蛋白质含量呈先下降后上升的趋势。扎343在时期Ⅰ和时期Ⅱ差异不显著,二者与时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01);温185和新2在3个时期间存在极显著差异(P≤0.01);露仁在时期Ⅰ和时期Ⅱ间差异不显著,二者与时期Ⅲ之间差异极显著(P≤0.01)。
2.1.3 不同品种叶片中的可溶性糖含量变化
从表1看出,扎343、温185和露仁这三个品种叶片的可溶性糖含量呈先下降后上升趋势,新2品种叶片的可溶性糖含量呈先上升后下降趋势。扎343和温185在3个时期间存在极显著差异(P≤0.01);新2在时期Ⅱ与时期Ⅰ和时期Ⅲ之间差异极显著(P≤0.01),时期Ⅰ和时期Ⅲ之间差异不显著;露仁品种在时期Ⅱ和时期Ⅲ之间差异不显著,二者与时期Ⅰ之间存在极显著差异(P≤0.01)。
同列不同小写字母表示差异显著性(P≤0.05);同列不同大写字母表示差异极显著性(P≤0.01)。下同。Different lowercases in a column mean significant difference at 0.05level;different capital letters in a column mean significant difference at 0.01level.The same below.
2.1.4 不同品种叶片中的粗脂肪含量变化
由表1可知,不同品种叶片的粗脂肪含量呈先下降后上升的趋势;扎343在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著性差异(P≤0.05),二者与时期Ⅲ间存在极显著差异(P≤0.01);温185在时期Ⅰ与时期Ⅲ之间差异不显著,时期Ⅱ与时期Ⅰ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅱ与时期Ⅲ之间存在显著差异(P≤0.05);新2各时期之间差异不显著;露仁在时期Ⅱ与时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01)。
2.2 不同品种叶柄中的物质含量变化
2.2.1 不同品种叶柄中的脯氨酸含量变化
从表2看出,扎343和露仁叶柄的脯氨酸含量呈先下降后上升趋势,温185和新2叶柄的脯氨酸含量呈下降趋势。新2品种在3个时期间存在极显著差异(P≤0.01),扎343和温185在3个时期间存在显著差异(P≤0.05);露仁在各时期之间差异不显著。
2.2.2 不同品种叶柄中的蛋白质含量变化
由表2可知,扎343叶柄的蛋白质含量呈下降趋势,在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间差异不显著,二者与时期Ⅲ存在极显著差异(P≤0.01);温185叶柄的蛋白质含量呈上升趋势,时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01),后两者间差异不显著;新2和露仁叶柄的蛋白质含量呈先下降后上升的趋势。新2在时期Ⅰ和时期Ⅲ之间差异不显著,二者与时期Ⅱ差异极显著(P≤0.01);露仁在时期Ⅰ与时期Ⅲ之间差异不显著,二者与时期Ⅱ差异显著(P≤0.05)。
2.2.3 不同品种叶柄中的可溶性糖含量变化
由表2可知,扎343叶柄的可溶性糖含量呈先下降后上升的趋势,各时期之间存在极显著差异(P≤0.01);温185和露仁叶柄的可溶性糖含量均呈上升趋势,时期Ⅲ与时期Ⅱ和时期Ⅰ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅱ与时期Ⅰ之间差异不显著;新2叶柄的可溶性糖含量先上升后下降,各时期之间存在极显著差异(P≤0.01)。2.2.4不同品种叶柄中的粗脂肪含量变化由表2可知,扎343和温185叶柄的粗脂肪含量呈上升趋势,扎343在时期Ⅲ与时期I和时期Ⅱ之间的粗脂肪含量变化差异达极显著水平(P≤0.01),时期I与时期Ⅱ之间差异不显著;温185在时期Ⅰ与时期Ⅲ之间存在显著性差异(P≤0.05);新2和露仁叶柄的粗脂肪含量呈先下降后上升趋势。新2在时期Ⅱ与时期Ⅲ之间的粗脂肪含量变化差异达显著水平(P≤0.05);露仁品种在时期Ⅲ与时期I和时期Ⅱ之间的粗脂肪含量变化差异达极显著水平(P≤0.01)。
2.3 不同品种新梢中的物质含量变化
2.3.1 不同品种新梢中的脯氨酸含量变化
由表3看出,扎343和温185品种新梢的脯氨酸含量呈下降的趋势,新2和露仁品种新梢的脯氨酸含量呈先下降后上升的趋势,扎343和露仁在这三个时期之间存在极显著差异(P≤0.01);温185和新2品种在时期Ⅰ与时期Ⅱ和时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅱ与时期Ⅲ之间差异不显著。
2.3.2 不同品种新梢中的蛋白质含量变化
由表3可知,这4个品种新梢的蛋白质含量呈上升趋势。扎343品种新梢的蛋白质含量在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在显著性差异(P≤0.05);温185、新2和露仁品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01)。
2.3.3 不同品种新梢中的可溶性糖含量变化
从表3看出,扎343和温185的新梢可溶性糖含量呈先上升后下降趋势,新2品种新梢的可溶性糖含量呈下降趋势,露仁品种新梢的可溶性糖含量呈上升趋势。扎343品种在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著性差异(P≤0.05);新2在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间差异不显著,二者与时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01);温185时期Ⅲ与时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01);露仁在各时期之间存在极显著差异(P≤0.01)。
2.3.4 不同品种新梢中的粗脂肪含量变化
由表3可知,扎343、温185、露仁品种新梢的粗脂肪含量呈上升趋势,新2品种新梢的粗脂肪含量呈先下降后上升的趋势。扎343和新2品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01);温185在各时期之间差异不显著;露仁在时期Ⅰ与时期Ⅱ和时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01);时期Ⅱ与时期Ⅲ之间存在显著差异(P≤0.05)。
2.4 不同品种一年生枝中的物质含量变化
2.4.1 不同品种一年生枝中的脯氨酸含量变化
由表4可知,4个品种一年生枝脯氨酸含量呈下降趋势。4个品种的时期Ⅱ与时期Ⅲ之间差异不显著,时期I与时期Ⅱ和时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01)。
2.4.2 不同品种一年生枝中的蛋白质含量变化
由表4可知,扎343和新2品种蛋白质含量呈先下降后上升的趋势,温185是先上升后下降的趋势,露仁为持续下降趋势。扎343在时期Ⅲ与其它两个时期存在显著差异(P≤0.05)。温185时期I与时期Ⅲ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01);新2品种时期Ⅰ与时期Ⅱ和时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01);露仁在各时期之间差异不显著。
2.4.3 不同品种一年生枝中的可溶性糖含量变化
由表4可知,扎343、温185品种一年生枝的可溶性糖含量呈上升趋势,新2、露仁品种一年生枝的可溶性糖含量呈先下降后上升的趋势。扎343和温185在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著差异(P≤0.05),时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01);露仁在这3个时期之间存在极显著差异(P≤0.01)。新2品种时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅰ与时期Ⅲ存在显著差异(P≤0.05),时期Ⅱ与时期Ⅲ差异不显著。
2.4.4 不同品种一年生枝中的粗脂肪含量变化
由表4可知,扎343、新2和露仁品种一年生枝的粗脂肪含量呈上升趋势,温185品种一年生枝的粗脂肪含量呈先上升后下降趋势。扎343在各时期之间差异不显著;温185在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著差异(P≤0.05),时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间差异均不显著;新2品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在显著差异(P≤0.05),时期Ⅰ与时期Ⅱ差异不显著;露仁品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅰ与时期Ⅱ之间差异不显著。
2.5 不同品种果实中的物质含量变化
2.5.1 不同品种果实中的总酸度含量变化
由表5可知,扎343果实总酸度含量呈上升趋势;温185、新2和露仁果实的总酸度含量呈先下降后上升的趋势。4个品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅰ与时期Ⅱ之间差异不显著。
2.5.2 不同品种果实中的蛋白质含量变化
由表5可知,4个品种果实蛋白质含量呈上升趋势。扎343和温185品种各时期之间存在极显著差异(P≤0.01);新2和露仁时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅰ和时期Ⅱ之间差异不显著。
2.5.3 不同品种果实中的可溶性糖含量变化
由表5看出,扎343果实可溶性糖含量呈先下降后上升的趋势;温185果实可溶性糖含量呈下降趋势;新2果实可溶性糖含量呈上升趋势;露仁果实可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势。扎343在时期Ⅱ与时期Ⅲ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著差异(P≤0.05);温185和露仁在这3个时期之间存在极显著差异(P≤0.01);新2品种各时期之间差异不显著。
2.5.4 不同品种果实中的粗脂肪含量变化
由表5可知,扎343、温185和新2这3个品种果实的粗脂肪含量呈先下降后上升的趋势;露仁果实的粗脂肪含量呈上升趋势。4个品种在时期Ⅲ与时期Ⅱ和时期Ⅰ之间存在极显著差异(P≤0.01),时期Ⅱ和时期Ⅰ之间差异不显著。
2.5.5 不同品种果实中的脯氨酸含量变化
从表5看出,扎343、温185、新2和露仁这4个品种脯氨酸含量均呈先下降后上升的趋势。各品种在时期Ⅲ与时期Ⅰ和时期Ⅱ之间存在极显著差异(P≤0.01)。扎343、新2和露仁品种的时期Ⅰ与时期Ⅱ之间存在显著差异(P≤0.05);温185在时期Ⅰ与时期Ⅱ之间差异不显著。
3 结论与讨论
物候期是指受环境影响而出现的以年为准周期的自然季节现象[13]。核桃属不同种类不同资源间物候期存在差异[14]。各物候期的变化,其分配和运送营养物质的重点器官不同。核桃的叶片、叶柄、新梢、一年生枝是属于营养器官,果实属于生殖器官,营养生长和生殖生长之间既相互依存又相互制约,营养生长为生殖生长提供大部分的营养物质,生殖生长是营养生长的必然趋势和结果,营养生长能制约生殖生长[15]。该试验核桃品种不同生育期营养物质含量变化研究揭示了核桃品种不同生育期物质含量的变化规律。结果表明,在不同品种各器官中成分含量变化有所差异,其中蛋白质含量变化幅度较大。在果实成熟期果实中的脯氨酸、蛋白质、可溶性糖、粗脂肪、总酸等成分含量达到最高。在快速营养生长期,温185新梢中的脯氨酸含量最多;温185叶片中的可溶性糖含量最高,为5.056%;温185品种叶片中的粗脂肪含量最高,为0.760%。在充仁期,新2和露仁品种叶片和叶柄中出现蛋白质含量最低值,其中新2品种叶柄中的蛋白质含量最低,为0.640%;新2和露仁品种的可溶性糖含量分别在叶片和幼果中最高。在成熟期,露仁品种的一年生枝中脯氨酸含量最低,为0.007%,可溶性糖在扎343品种叶柄中的含量最高。
氮是合成蛋白质、核酸和叶绿素的重要元素,磷与植物碳水化合物、脂肪和蛋白质等的代谢过程都有密切关系,植物对钾的需要量相当大,例如蛋白质的合成、碳水化合物的合成和运转都需要钾,这些都是光合作用之所以能够正常进行所必需的[16]。土壤中钙浓度在0~160mg·kg-1时,有利于N、P、K、Ca、Mg的吸收积累[17]。在生产中根据核桃各器官营养成分的积累,适当提供必要的矿物质,核桃快速营养生长期和充仁期注重氮肥和磷肥的补充,可溶性糖积累时主要以钾肥为主施入,根据土壤钙元素含量,适当施入钙肥。植物是一个统一的整体,还有多种与营养物质含量形成没有直接关系的一些元素,它们都会间接地影响到植物的光合作用。
该研究对核桃提高产品商品率和品质、提高国民经济、促进果农增收等具有一定的意义。本研究成果不仅具有巨大经济效益,还具有显著的生态和社会效益。
摘要：为促进核桃科学施肥和灌溉,提高产量和品质,以新疆地方主栽核桃品种不同生育期的叶片、叶柄、新梢、一年生枝、果实等为试验材料,研究了各器官在不同生育期的蛋白质、可溶性糖、粗脂肪、脯氨酸、总酸度等营养物质含量变化。结果表明:在不同品种各器官中成分含量变化有所差异,其中蛋白质含量变化幅度较大。在果实成熟期果实中的脯氨酸、蛋白质、可溶性糖、粗脂肪、总酸等成分含量达到最高。在快速营养生长期,温185新梢中的脯氨酸含量最多,为0.337%;温185叶片中的可溶性糖含量最高,为5.056%,粗脂肪含量最高,为0.760%。在充仁期,新2和露仁品种叶片和叶柄中蛋白质含量较低,其中新2品种叶柄中的蛋白质含量最低,为0.640%;新2和露仁品种的可溶性糖含量分别在叶片和幼果中最高。在成熟期,露仁品种的一年生枝中脯氨酸含量最低,为0.007%,可溶性糖在扎343品种叶柄中的含量最高。
物质变化 篇11
【中图分类号】G64.26【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）15-0-02
今天我说课的内容是利用手持技术测定不同物质溶于水时温度的变化，接下来将从教材分析、学情分析、三维目标、重难点、教法学法分析、教学过程、课外拓展、板书设计、教学特色这几个方面内容来阐述我的教学思路。
一、教材分析
本实验选自人教版九年级化学第九单元《溶液》课题1，这部分的内容主要介绍不同物质溶解于水时溶液的温度变化及从中探求物质溶解于水时温度变化的规律。通过本节实验的探究学习，既复习巩固了前面所学的溶液部分的知识，又引导学生运用生活经验学习化学知识，并教会学生如何将知识应用于生活实际中，同时，也为将来学习溶解度、溶质质量分数与酸碱盐的知识打下基础，起到承上启下的作用。
二、学情分析
本节课将的授课对象是普通中学的九年级的学生。
在知识储备上，学生已学习并初步具备了什么是溶液，溶液的形成等方面知识，并且学生也有溶液溶解时温度变化这方面的生活经历。
在能力储备上，学生具备一定的实验操作能力，但在观察、分析、归纳能力等方面上还有一定的难度，有待进一步提高。
三、三维目标
1.知识与技能
（1）了解温度传感器、数据采集器以及配套软件的相关知识，学会其操作方法。
（2）初步了解物质发生物理或化学变化的过程中常常伴随有能量的转化。
（3）利用手持技术实验，掌握不同物质溶解于水时溶液的温度变化的原理。
2.过程与方法：
通过测量物质溶解与水时溶液温度的变化，探求物质溶解于水时温度变化的规律。
3.情感态度与价值观目标：
体会手持技术在化学中的运用，养成良好的探究精神。
四、教学重、难点
重点：测量物质溶于水时温度的变化。
教学难点：探究物质溶于水时温度的变化规律
五、教法学法分析
教法：根据教学目标的要求、教材和学生的特点，本节课我采用讨论法、实验探究法为主，讲授法为辅。有效利用有利的条件使学生的课堂充满乐趣，努力做到把知识具体化、形象化，这样既体现本节课的教学重点，又突破教学难点。
学法：教学过程不仅需要教师的活动，而且需要学生的活动，只有把教师教的最优化和学生学的最优化融合在一起，才能保证教学最优化有一个完整的过程。提倡学生的学习方法有：交流讨论、动手实验和科学探究。整个课堂体现了教师教为主导，学生学为主体的新课标教学理念，并在学生学习过程中培养学生的观察、分析、归纳能力，动手能力，增强学生学习自主性、互动性，体现合作精神、创新精神。
六、教学流程
这节课，我将采用探究式教学这种教学模式，我按“提出问题→做出假设→设计实验→进行实验→根据实验结果得出结论”这五个环节组织教学。
提出问题：先创设情境 本节课我将拿出几瓶饮料，引入“为什么一些饮料摇一摇就可以自动变冷？”这一问题。让学生思考，小组讨论解决问题的方法，并让学生作猜想。接着教师对学生所得猜想进行解答，解释饮料瓶的隔层装有硝酸钾固体和水，摇晃时使硝酸钾固体溶解于水中吸热，从而使里面饮料变冷。通过这个解释，进一步向学生提出“硝酸铵固体、氯化钠固体、氢氧化钠固体溶解于水时溶液温度会有什么变化？”这一问题。再次激发学生的学习与探知欲，让学生猜想。
做出假设：让学生畅所欲言，发表自己的想法。我可以猜想到学生的答案不外乎这四种①放热、②吸热、③有的放热有的吸热、④既不放热也不吸热
设计实验：学生进过一番发表言论后，让学生以小组为单位设计实验进行验证。（分组标准是实验假设相同的分为一组。）从一个初中学生的角度出发，猜想学生可能会设计让物质溶于水，通过触摸烧杯壁来验证温度的变化。首先，我将肯定学生的想法，接着引导学生思考自己设计的实验所在的缺点（对于一些温度变化不是很明显的物质，采用这种方法很难感受出温度的变化），最后由教师提出采用手持技术来弥补缺点。
进行实验：
预先帮学生准备好实验用品：NH4NO3固体、NaCl固体、NaOH固体、蒸馏水、“探世界”万能数据采集器、温度传感器、磁力搅拌器、计算机、250ml锥形瓶、100ml量筒、台称、铁架台
再提供实验装置安装图，学生根据图安装实验装置。
在学生进行实验前，我将亲自讲解并演示温度传感器、数据采集器以及配套软件的使用步骤，让学生了解其相关知识并学会使用操作。在学生进行小组实验时，我将在课室四处巡视和指导实验。并分别给出表格让学生根据表格小组进行实验：
[探究] a、不同质量的NH4NO3溶于水时温度的变化规律；
b、不同质量的NaCl溶于水时温度的变化规律；
c、不同质量的NaOH溶于水时温度的变化规律；
d、相同质量NH4NO3、NaCl、NaOH溶于水时温度的变化规律。
我将展示一个表格，小组派代表进行填写，最后每个小组得到的数据进行汇总，并组织小组的交流。实现了学生的自主学习、合作学习、探究学习。
实验过程中需注意：
氢氧化钠是一种腐蚀性很强的碱，在称量时须小心不要沾到手。并且取完药品要马上盖上瓶盖，因为氢氧化钠易吸潮。在实验操作时，不仅要完成实验，也要养成正确实验操作的习惯。
得出结论：实验的最终目的是为了的出结论，我再引导学生做最后的表格的完善，解决前面的实验假设。
七、课外拓展
对于学有余力和对化学学习兴趣浓厚的同学，可以展开课外调查：利用手持技术，还能展开那些化学实验，并试着动手做一做。根据教育心理学角度，这一部分的实施，不仅使学有余力的同学扩广知识深度，还能满足他们的求知欲望和增强他们学习化学的自信心，鼓励学生在学习知识的同时也大胆展开探索并学会创新。
八、板书设计
以提纲式板书，有利于学生课后进行复习。物质溶于水时溶液温度的变化：
九、教学特色
1.在进行实验分组时，打破以往的规则，让实验假设相同的学生分为一组，这样学生通过实验来验证自己设想的假设，满足了学生的求知欲，让学生在实验中收获成功，增强他们学习化学的自信心。
2.化学的学习不仅在课堂上，也在课外中。课堂的学习教师主要考虑到大部分同学的学习情况，对于那些学有余力还有化学学习兴趣浓厚的学生，通过一些难度稍微大的课外调查研究，不仅满足了学生的求知欲，扩宽知识深度，也满足了学生在化学学习上的成就感，增强学生的自信心。
参考文献：
（1）衷明华.中学化学实验教学研究[M]，广州：暨南大学出版社，135-137
物质变化 篇12
与砖石结构、钢筋混凝土结构以及更传统的木结构相比,钢结构具有质量轻、机械强度高、抗震性好、可工厂预制、 建筑工期短、安装方便等优点,是一种符合“绿色建筑”特征的建筑材料。钢材虽然不燃,但具有耐热不耐高温的特性,易导热,常温热导率高达58.2 W/(m·K)。当达到临界温度(540 ℃)时[1],钢结构将失去支撑能力,造成建筑物坍塌等事故。因此,钢结构建筑有必要进行防火保护。
CECS 200:2006《建筑钢结构防火技术规范》中规定的防火措施主要有:外包混凝土、砌筑砌体、包敷防火板、喷涂防火涂料、包敷柔性毡状隔热材料、复合防火保护(即在钢材表面先喷涂防火涂料或包敷柔性毡状隔热材料,再用防火板饰面)等。在以上防火措施中,喷涂防火涂料具有施工简单、方便、自重轻、防火效果好等特点,因而成为最理想、可靠、实用的防火保护方法。
钢结构防火涂料可分为多种类型[2]。其中,水性超薄型钢结构防火涂料是当前的研究热点,也是未来的发展方向。与溶剂型超薄钢结构防火涂料相比较,水性超薄型钢结构防火涂料具有减少挥发性有机物(VOC)排放量,降低能耗,减少涂料在生产、施工、应用等环节对人体的危害和对环境的污染等优点[3,4,5,6,7,8,9,10,11]。
水性超薄型钢结构防火涂料大多采用P-N-C体系作为膨胀阻燃体系[12,13,14]。近年来,有关提高成膜物质性能以及探索最佳膨胀阻燃体系的研究和报道很多[5,6,7,8,15,16],但对水性超薄型钢结构防火涂料在膨胀防火过程中的物质变化却鲜有详细报道。在此之前,作者研究了成膜物质[17]和膨胀阻燃体系[16]对防火涂料性能的影响,筛选出了最佳的成膜物质———醋叔乳液,掌握了成膜物质的作用与影响规律,并获得了膨胀阻燃体系的最佳配比。在此基础上,本文研究醋叔防火涂料在防火过程中的物质变化和膨胀层的形成过程,对醋叔防火涂料的膨胀防火过程进行了阶段性分析,采用红外光谱仪(FTIR)和X-射线衍射仪(XRD)对各阶段的残余物进行了表征。以上研究对认识防火涂料的膨胀过程,掌握膨胀防火过程中的物质变化以及防火作用机理具有较好的指导意义。
1实验
1.1原材料
醋叔乳液(VAc/Veo Va,直链型分子结构),粒径为300 nm, 固含量50%,科莱恩化工(中国)有限公司;聚磷酸铵(APP),聚合度n>1000,P含量为31%~32%,N含量为14%~15%,水解度<0.5%,杭州捷尔思阻燃化工有限公司;季戊四醇(PER), 质量含量为95%,湖北宜化集团有限责任公司;三聚氰胺 (MEL),质量百分数为99%,江苏三木化工股份有限公司;钛白粉,R706,美国Dupont公司;氯化石蜡(52级,CP-52),广东江盐化工有限公司;助剂若干种。
1.2防火涂料的制备
防火涂料的基本配方见表1。
根据表1所示配方,首先将水和分散剂加入砂磨机中, 然后依次加入聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)、三聚氰胺 (MEL)、钛白粉、氯化石蜡(CP-52)等组分高速研磨分散。将醋叔乳液加入砂磨机中,研磨分散后过滤。再加入消泡剂、防腐剂、防冻剂、成膜助剂,并加入增稠剂调节至合适的黏度,即得醋叔防火涂料。
1.3分析与表征
将防火涂料涂刷在干净的玻璃板上,待其自然干燥后,用小刀刮下得到防火涂料涂膜,分别进行以下分析与表征。
用于FTIR和XRD分析的防火涂料残余物是将防火涂料涂膜放置于马弗炉中焙烧制得,马弗炉的升温速率为10 ℃ /min,焙烧时间为15 min。
1.3.1TG分析
采用德国NETZSCH公司的STA449C热重分析仪进行样品的TG分析,升温速率为10 ℃/min,测试温度范围为室温~ 800 ℃,空气气氛。
1.3.2FTIR分析
采用美国PERKIN ELMER公司的Spectnlm2000型红外光谱仪进行防火涂料残余物的FTIR分析,扫描波长范围为4000~400 cm-1,分辨率为8 cm-1。压片制样定量比例为100 mg KBr,1 mg样品。
1.3.3XRD分析
采用德国Bruker公司的D8 Advance X射线衍射仪测定防火涂料中残余物的物相组成,采用Cu靶Kα 辐射(λ= 0.154056 nm),扫描范围2θ 为10°~65°,扫描电压和电流分别为40 k V和40 m A。
2结果与讨论
2.1TG分析
为了得到防火涂料防火过程中的特征分解温度与阶段, 在进行膨胀过程分析之前,先对醋叔防火涂料进行了TG分析。图1为醋叔防火涂料在空气氛围中的TG-DTG曲线,通过DTG曲线可以获得醋叔防火涂料各阶段的热失重最大速率温度峰。
由图1可知,醋叔防火涂料在防火作用过程中包含了6个热失重阶段:第1个阶段为室温~202 ℃,对应的热失重率为5.20%;第2个阶段为202~275 ℃,其热失重率为9.86%; 第3个阶段为275~463 ℃,这个温度段是防火涂料的主要热分解作用区间,其热失重率达到35.30%;第4个阶段为463~ 623 ℃,热失重率为8.95%;第5个阶段为623~747 ℃,热失重率为5.48%;第6个阶段为747~904 ℃,热失重率为3.39%。
2.2FTIR分析
为了研究醋叔防火涂料在膨胀防火过程中的物质变化, 根据TG曲线(见图2)上各阶段的特征温度,首先将防火涂料涂膜放置于马弗炉中焙烧15 min,然后对焙烧残余物进行红外光谱(FTIR)分析,FTIR谱图见图3。
由图3可见,室温时,红外谱图中特征峰主要归属为醋叔聚合物、APP、PER、MEL等物质。315 ℃时,1740 cm-1处C=O、 1235 cm-1处C—O—C特征峰减弱,说明醋叔聚合物已经开始分解。在1001 cm-1位置出现PO2、PO3的特征峰,归属于含P—O—C结构的复合物。P—O—C键可由APP与PER反应脱水,APP与MEL反应脱氨,以及APP与醋叔聚合物反应脱除侧链而生成。3181 cm-1处为N—H的伸缩振动特征峰, 1672、1401 cm-1处为N—H的变形振动特征峰。
335 ℃,3042 cm-1处出现苯环上C—H的伸缩振动特征峰,由此说明,在该温度时防火涂料已经开始生成芳香烃类物质。365 ℃时,1672 cm-1处的N—H变形振动特征峰消失。由APP与MEL的TG曲线图(见图2)可知,该位置特征峰消失主要归因于MEL环外的伯胺(—NH2)基团的脱除。395 ℃时, 3128、1400 cm-1处的N—H伸缩振动和变形振动特征峰强度减弱,说明APP的脱氨过程在持续不断的进行,残余物中铵离子(NH4+)含量在不断降低。
463 ℃时,N—H特征峰消失,说明APP中NH4+热分解脱除NH3的反应结束。同时在这个温度时,623,566 cm-1处出现Ti—P的特征吸收峰,这是因为Ti O2与APP的分解产物反应生成了Ti P2O7。3040 cm-1左右苯环上C—H的伸缩振动特征峰明显减弱,说明在该温度时芳香烃类物质出现分解。623 ℃ 时,残余物FTIR谱图中主要存在1211 cm-1处P=O,1081、 957 cm-1处P—O—P,618、567 cm-1处Ti—P,以及504 cm-1处Ti—O的特征峰,由此说明膨胀层主要由Ti P2O7、Ti O2等无机物组成。谱图中3430 cm-1左右以及1630 cm-1左右为残余物在空气中所吸附的水的红外吸收峰。
2.3XRD分析
图4为膨胀阻燃体系(APP/PER/MEL)的XRD图谱,图5为醋叔防火涂料在不同温度下焙烧15 min后得到的残余物的XRD图谱。
由图4可见,APP的特征衍射峰主要位于2θ=14.5°、 15.4°、29.1°处;PER的特征衍射峰主要位于2θ=20.1°;MEL的特征衍射峰主要位于2θ=26.1°、28.7°、29.7°处。
图5中,特征衍射峰归属于金红石型Ti O2和APP及其分解产物,以及Ti O2与APP的分解产物反应生成的Ti P2O7。金红石型Ti O2的特征衍射峰位于2θ=27.4°、36.1°、41.2°、54.3° 处。Ti P2O7的特征衍射峰位于2θ=22.6°、25.4°、27.8°、37.9°处。
295 ℃时,醋叔防火涂料残余物XRD谱图中包括完整的Ti O2特征衍射峰,以及APP和MEL的部分特征衍射峰(APP: 14.5°、15.4°;MEL:28.7°、29.7°),而PER在2θ=20.1°位置高强度的特征衍射峰消失,仅存在一个较大的馒头峰。由此推断, 在该温度时PER已经熔融分解,而APP和MEL已经开始热分解脱除侧链氨基。
在315 ℃时,残余物XRD谱图中出现了(NH4)4H2P4O13(2θ=14.9°、23.7°、28.8°、33.7°)、(NH4)3H2P3O10(2θ=16.6°)、 (NH4)2HP3O9(2θ=29.7°)的特征衍射峰,由此说明APP主链已经开始断裂,生成了小分子磷酸盐。这些小分子磷酸盐最后生成偏磷酸,但偏磷酸属于不稳定化合物,通过自聚得到聚偏磷酸[(HPO3)n]。
425 ℃时,残余物XRD谱图中出现Ti P2O7的特征衍射峰,这是由Ti O2与聚偏磷酸反应生成的。在温度高于425 ℃ 的XRD谱图中,APP及其分解产物的衍射峰消失,仅存在Ti O2和Ti P2O7的衍射峰,并且随着温度的不断升高,Ti O2的衍射峰不断减弱,而Ti P2O7的衍射峰不断增强。这说明Ti O2不断与APP分解产物反应生成Ti P2O7。这个反应有利于将APP的分解产物保留在固体相中,提高膨胀层的残余质量,有利于生成致密度好的膨胀层,促进防火性能的提高。
2.4物质变化过程分析
根据TG、FTIR、XRD等表征的分析结果,醋叔防火涂料膨胀防火过程中的物质变化可分为4个阶段:
(1)平稳阶段,对应于热重曲线中的第1个阶段(室温~ 202 ℃)。这期间热失重在5%左右,主要是防火涂料中的助剂或其它易挥发小分子化合物的挥发所致。此时,醋叔防火涂料中的成膜物质开始软化熔融。
(2)发泡膨胀炭化阶段,如图6所示。该阶段包括2个失重阶段,分别对应热重曲线中的第2个阶段(202~275 ℃)和第3个阶段(275~463 ℃),总的热失重为45%左右。
202~275 ℃阶段,失重率为10%左右。由图6(a)可知, 275 ℃时醋叔防火涂料已经出现了膨胀现象,涂层已由原来的灰色变为棕褐色。这是因为:1氯化石蜡(CP-52)受热分解,生成多烯烃,并释放出气态的氯化氢 (HCl)[见反应式 (1)];2APP受热分解释放出氨气(NH3)[见反应式(2)]。HCl和NH3将软化熔融态的防火涂层吹起,产生膨胀过程。
275~463 ℃阶段,失重率在35%左右。主要包括:1醋叔防火涂料在APP催化下的脱酸过程和热分解反应;2APP与PER之间的脱水-酯化-炭化反应[见反应式(3)、(4)、(5)];3发泡剂MEL的热分解反应[见反应式(6)]及其与APP之间的反应[见反应式(7)];4APP分解产物与Ti O2反应生成焦磷酸钛(Ti P2O7)[见反应式(8)]。以上反应释放出惰性气体(NH3、H2O等)促使涂层不断地发泡膨胀 。 体系中的胺是酯化反应的催化剂,能促使酯化反应加速进行 。 这个温度阶段是醋叔防火涂料的主要发泡膨胀过程 。 由图6 ( b ) ~ 图6 ( g )可知,随着温度的上升,防火涂料的体积不断膨胀 。 当温度上升到425 ℃ 时, 膨胀体积基本不再增大 [ 见图6 ( h ) ]。 特别是在463 ℃ 时,膨胀物体积开始减小 [ 见图6 ( i ) ] ,这说明醋叔防火涂料的膨胀层已经开始进入第3个阶段,即失炭阶段 。
(3)失炭阶段。这期间总的热失重为14%左右,包括2个热失重阶段,分别对应于热重曲线上的第4个阶段(463~623 ℃),失重率为9%左右;以及第5个阶段(623~747 ℃),失重率为5%左右。热失重的原因主要为:1APP的分解产物进一步与Ti O2反应生成Ti P2O7,并释放出水蒸气;2炭化层中的炭逐渐被氧化成CO2而逸出体系,同时有一部分炭化层由于附着力欠佳而被气流带走。
(4)无机层阶段。对应于热重曲线上的第6个阶段(747~ 900 ℃),膨胀层最后剩余30%左右,主要为Ti O2和Ti P2O7等无机材料,这些无机材料构成了致密而强度高的膨胀层(见图7)。防火涂料后期主要依靠这些无机材料组成的无机隔热层起到防火隔热作用。
3结语
根据醋叔防火涂料TG曲线上各阶段的特征温度,对醋叔防火涂料进行了焙烧处理,然后用FTIR、XRD以及SEM等表征技术对醋叔防火涂料膨胀防火过程中的物质变化进行了跟踪分析。结合FTIR与XRD的分析结果可知:295 ℃时,PER已经熔融分解,MEL和APP开始热分解脱除侧链;315 ℃时, 醋叔聚合物出现热分解,APP断裂主链生成(NH4)4H2P4O13、 (NH4)3H2P3O10、(NH4)2HP3O9等小分子磷酸盐,防火涂料中生成了P—O—C交联结构;365 ℃时,MEL中的氨基已经完全脱除,并且防火涂料中生成了芳香烃;425 ℃时,生成了Ti P2O7; 463 ℃时,APP脱氨过程结束,芳香烃的含量降低;在温度高于463 ℃时,残余物中仅含有Ti O2和Ti P2O7,以及少量炭化物。SEM照片显示,最后残余物为由颗粒构成的、结构致密的无机膨胀层。
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