前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇生物的知识范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、做好“两结合”,建构系统的知识体系
1.以教材为“基石”,以复习资料为“支柱”。教材是教学的依据,系统复习以教材为依托,一定要让学生知道吃透教材的重要性。复习过程中要留给学生足够的时间细读课本,在书的边空处做好读书札记,提炼出知识点。教师要指导学生读书方法,由章到节理出主线,节中以各内容标题划分知识块,从宏观上以鸟瞰方式构建章节内容体系,这并不等于形成了系统的知识体系,只是搭建了章节的知识框架,最后还需要认真研读每个知识块,精练出每个知识点和细节问题,吃透概念,梳理各知识点之间的内在联系,注意图、表与文字等信息材料的理解,有效地对事实生知识内容的识记。
构建一个系统的知识体系,最终要使学生能够灵活运用基本知识、原理来解决实际问题,我们应在夯实课本知识的基础上,强化运用,在运用中达到对基础知识的巩固,提高理解水平,在学生已有的水平层次上进一步突破,更为重要的是还能使学生现有的知识面得到进一步的拓展。这需要教师帮助学生精心选择一种好的复习资料。选定一种品牌资料后,就要忠实地用好这种资料。切勿贪多。
2.充分发挥资料的导学与巩固强化的功能。教师要指导学生如何使用资料,研究复习资料的所设栏目和编排特点,采取科学有效的使用方法,我总结使用资料的“四字诀”――读、思、理、练。(1)要能发挥资料的导学功能,必须要指导学生阅读,即“读”字诀,如阅读诸如“重点知识导悟”,“拓展与链接”等这些栏目,可以加深学生对课本重点知识的理解,同时开阔了学生的眼界。(2)要善于对自己复习过的内容进行梳理,即“理”字诀,编制知识网络图解,使所学知识条理化,理清知识脉络,理顺它们之间的逻辑联系,做到概念清,内容细,便于学生对复习过的知识内容进行储存、优化整合及提取运用。(3)“练”字诀强调练习的功能,系统复习在练习题的选择上要把握以下几条原则:一是要注重内容的基础性,二是内容要具有针对性:三是在能力要求上注意层次渐进性;四是题量的适度性。对学生要分层要求,既要面向全体,又能顾及到那些“吃不饱”的学生。
题目:下图是夏天晴朗白天,某种绿色植物叶片光合作用强度的曲线图,分析曲线图并回答:
1.为什么7~10时的光合作用强度不断增强?
2.为什么12时左右的光合作用强度明显减弱?
3.为什么15~17时的光合作用强度不断下降?
学生在学习了光合作用的相关知识后能顺利地回答其中的第1问及第3问,其中第2问就让学生有点不知所措了。在教师的引导下,让学生试着去分析新发现的问题:12时左右温度较高,光照较强,光合作用强度理应上升或保持平衡(温度不考虑超过酶的最适温度),那么为什么会出现如图中的下降呢(若温度高,下午两三点钟的温度比上午11点钟左右的更高)?最后教师指出此处所出现的现象即为高中教材未被介绍的光合午休现象。
一、植物光合午休现象的概念
植物光合午休现象是指植物在温度高,湿度小而阳光充足的晴天,光合速率在一天的中午有所降低的现象,发生光合午休现象的植物的叶片不发生萎缩、卷曲以及叶片变黄等现象,从表象上学生不易认可。但可以通过测定系统测定一天中净光合速率变化来确定光合午休现象是否发生。
二、光合午休现象出现的原因
引发植物光合午休现象的原因较多,在2010年《生物学教学》第12期中耿显胜老师等总结了如下几点。
一是生态因子:光照、温度、相对湿度、CO2浓度。
二是生理因子:气孔导度、叶肉阻力、叶片水势、水蒸气压力亏缺、生理节奏。
三是生化因子:光合作用产物的积累、RuBp羧化酶的活性。
我将他的观点归纳总结了一下,以便学生能用自己的知识水平给予理解。笔者是这样归纳总结的:引发植物光合午休现象的是外因(生态因子)作为诱因,使生物体内的气孔导度,叶片水势等发生变化,从而影响光合作用及其他生化作用的发生,最终影响了光合作用强度(或光合作用净速率)。上述问题可这样分析:夏季晴朗白天的12点左右温度较高,相对湿度较小,叶片大气――水蒸气亏缺,蒸腾速率持续上升导致叶片水势下降,引起气孔关闭(气孔导度下降),CO2不能顺利进入参加光合作用暗反应,从而光合速率下降。当然,引起光合速率下降的因素还可以是光抑制或者光呼吸(光抑制是指光合作用吸收的光能过剩,引起光合功能下降;光呼吸是指某些植物在光下呼吸强度是平时的2~3倍,增加了有机物的分解,从而导致净光合下降)。
通过这样的分析、讲解让学生领会到影响植物光合午休现象的因素是比较多的,从而增强了学习生物学知识的兴趣,明白光合午休实际上是植物在中午光合速率下降;同时还让学生学会利用现有的知识,如将该植物改为C4植物,在晴朗夏天的一天中会出现明显的光合午休现象吗?你能画一图示或分析出现不出现的原因吗?学生会利用现有知识去分析,最后得出结论:C4植物可利用叶肉细胞间隙很少的CO2进行光合作用,因而一般情况下光合午休现象不明显,不会出现以上图示的双峰曲线,而是一光滑单峰曲线,这样增加了光合午休知识的利用,同时也让学生学会了如何分析问题,了解了影响植物光合午休的众多因素。
三、植物光合午休现象的普遍性
植物光合午休是一种普遍现象,我国科学工作者对许多植物的光合速率日变化进行了测定,发现小麦、水稻、玉米、棉花、大白菜等生物具有光合午休现象。其中包括C3植物,也包括C4植物。同时科学工作者们还发现许多植物一年四季的中午均存在光合午休现象,不过程度不一样,从本质上讲都是植物在不良环境中生存保护自己,让自己度过不良环境的方法。
四、植物光合午休现象的简单解除方法
因为植物大多都是因外因而出现光合午休现象的,所以满足植物光合作用对外部条件的需求即可避免光合午休现象的出现。如满足植物对水分的需要,采用对植物进行喷灌等都可缓解植物的光合午休现象,因为这些方法可增加大气湿度,满足植物对水的需求。
目前,关于光合午休的解释很多,作为中学教师,我们只能给学生最简单的解释,真实的实质探究还需用现行的许多实验去揭示。
关键词:细胞生物学 知识进化动力 知识进化机制 内容分析法 学科建设
中图分类号:G302 文献标志码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0202-03
Abstract:By selecting references for the history of cellular biological development and adopting the methods of content analysis, driving forces for knowledge evolution at the level of cytological communities are handled, and model for knowledge evolution at the level of cellular biological communities are constructed, namely at the level of cellular biological communities, by use of the coordinated effects of such 5 driving forces as immigration of knowledge individuals, alterations of the recognitions in human brains, changes in internal environments, changes in external environments, and work of researchers, and through the alternative formation and development of such 4 periods as cellular period, period of classic cytology, period of experimental cytology and period of cellular biology, changes inside and outside the communities of cellular biology are timely handled, which propels knowledge evolution at the level of the communities of cellular biology and is prominently characterized by the progression of evolutionary paths. This model reveals the mechanism for knowledge evolution at the level of cellular biological communities, provides new theories for the solution of the issues concerning the first-rate disciplinary construction, and can be applied into the construction of original disciplines with middle-scale contents.
Key Words:Cellular Biology; Driving Forces of Knowledge Evolution; Knowledge evolution mechanism; Method of Content Analysis; Disciplinary Construction
胞生物学起源于细胞的原始发现,由细胞时期、古典细胞学时期、实验细胞学时期依次发展而成[1]。细胞生物学在全球具有重大的知识创新影响力,涌现出了众多的诺贝尔奖获得者,恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪自然科学的三大发现之一[2]。因此,细胞生物学群落层面的知识进化是一种有代表性的典型类型,揭示其知识进化机制具有重大的应用价值与科学意义。目前,相关研究存在的问题是没有破解细胞生物学群落层面的知识进化动力是五类动力因素的协同作用,因而,细胞生物学群落层面的知识进化机制未被破解。基于以上分析,该文选择细胞生物学发展史文献[1-8],采用内容分析法即通过对文献内容所含信息量及其变化的分析达到透过现象看本质[9],提出了细胞生物学群落层面知识进化的动力与模型。该模型揭示了细胞生物学群落层面的知识进化机制,为解决一流学科建设问题提供了新理论,适用于中等内容尺度的原生学科建设。
1 细胞生物学群落层面的知识进化动力分析
首先,细胞时期形成与发展的动力包括5个方面。(1)知识个体的迁入。主要表现在1665年英国物理学家罗伯特・胡克首先引入并应用显微镜,观察了软木薄切片,发现了许多很小的、与蜂窝相似的小室,他将这种小室命名为细胞,开启了细胞时期。(2)人脑认识的改变。主要表现在首次认识到微观细胞的存在,打破了人类思想上的局限性,改变了人类几千年来的认识。(3)内部环境的变化。主要表现在研究人员具有了使用显微镜探索生物结构奥秘的兴趣与热情。(4)外部条件的变化。主要表现在细胞的发现轰动了当时的英国学术界,英国皇家学会与官方均认可。(5)研究人员的工作。主要表现在罗伯特・胡克、列文・虎克、格鲁、马尔比基、布朗等相关人员的研究工作。总之,以上5类动力因素的协同作用,推动着细胞时期的形成与发展。例如,列文・虎克用自制显微镜对多种活细胞进行了大量观察并首次描绘出骨细胞与横纹肌细胞图。该时期延续至1837年,称为先锋期。
其次,古典细胞学时期形成与发展的动力包括5个方面。(1)知识个体的迁入。主要表现在1838年施莱登与施旺首次引入并应用归纳法与解剖观察比较法,基于细胞时期的研究成果,提出了细胞学说,开启了古典细胞学时期。(2)人脑认识的改变。主要表现在首次认识到细胞的统一性和生物体的统一性,了分割动植物界的巨大屏障,对生物结构的认识由器官层次进入到细胞层次。(3)内部环境的变化。主要表现在研究人员完全从生命科学的角度解释生命的基本结构。(4)外部条件的变化。主要表现在恩格斯对细胞学说的高度评价、诺贝尔奖金的设立、以及胚胎学、遗传学、生理学和其他学科的技术与方法都发生了较大变化。(5)研究人员的工作。主要表现在施莱登、施旺、魏尔肖、施特拉斯布格尔等相关人员的研究工作。总之,以上5类动力因素的协同作用,推动着古典细胞学时期的形成与发展。例如,魏尔肖提出了“一切细胞来自细胞”的著名论断,完善了细胞学说;施特拉斯布格尔连续在两种植物中发现了物种染色体数目恒定的规律。该时期延续至1875年,称为发展期Ⅰ。
第三,实验细胞学时期形成与发展的动力包括5个方面。(1)知识个体的迁入。主要表现在1876年赫特维吉首次引入并采用实验方法,基于古典细胞学时期的研究成果,研究了海胆和蛔虫卵发育中的核质关系,发现了受精后两个亲本细胞核合并的现象,开启了实验细胞学时期。(2)人脑认识的改变。主要表现在首次认识到生物学的基础在于研究细胞的特性、结构和机能,扭转了古典细胞学时期忽视细胞质研究的状况。(3)内部环境的变化。主要表现在研究人员广泛应用实验手段、生物化学分析方法以及电子显微镜,研究细胞学的一些根本问题,开辟了一些新方向与领域,形成了一些重要分支。(4)外部条件的变化。主要表现在离心技术的建立和发展,以及电子显微镜的诞生与进步。(5)研究人员的工作。主要表现在赫特维吉、J. von Suchs、高尔基等相关人员的研究工作。总之,以上5类动力因素的协同作用,推动着实验细胞学时期的形成与发展。例如,科学家们相继发现了线粒体、内质网、高尔基体和溶酶体等细胞器的精细结构和功能,以及细胞内的大分子结构体制是细胞内各种代谢功能的基础。该时期延续至1964年,称为发展期Ⅱ。
第四,细胞生物学时期形成与发展的动力包括5个方面。(1)知识个体的迁入。主要表现在1965年布洛贝尔等一批细胞学科学家们引入并应用分子遗传学技术,基于实验细胞学时期的研究成果,确立了细胞生物学,开启了细胞生物学时期。(2)人脑认识的改变。主要表现在首次认识到细胞表达的机理来自分子层面,分子与生物个体之间存在联系。(3)内部环境的变化。主要表现在研究人员在显微水平、亚显微水平和分子水平3个层次上研究细胞的结构、功能和各种生命规律。(4)外部条件的变化。主要表现在设备、技术与思想都发生了巨大变化。(5)研究人员的工作。主要表现在布洛贝尔、De Robertis、 S. B. Prusiner等相关人员的研究工作。总之,以上5类动力因素的协同作用,推动着细胞生物学时期的形成与发展。例如,洛克菲勒大学细胞生物学系的专家们连续发现了细胞的亚显微结构、内质网蛋白质通道等。该时期延续至今,称为顶极期。目前,细胞生物学仍处于自我发展与完善的顶极期。
2 研究结论
综上所述,细胞生物学群落层面的知识进化动力是知识个体迁入、人脑认识改变、内部环境变化、外部条件改变、研究人员工作五类动力因素的协同作用。据此,该文创建了细胞生物学群落层面的知识进化模型,即细胞生物学群落层面,借助知识个体迁入、人脑认识改变、内部环境变化、外部条件改变、研究人员工作五类动力因素的协同作用,通过细胞时期、古典细胞学时期、实验细胞学时期、细胞生物学时期等四个时期的依次形成与发展,及时处理着细胞生物学群落内部与外部的变化,推动着细胞生物学群落层面的知识进化,M化路径递进是其突出特征(如图1)。结果是内容格局逐期增大,其中,细胞时期是观察不同类型的细胞、古典细胞学时期是观察细胞内部的形态结构、实验细胞学时期是分析细胞内部结构与功能的关系、细胞生物学时期是从细胞的角度研究生物学。该模型揭示了细胞生物学群落层面的知识进化机制,为解决一流学科建设问题提供了新理论,适用于中等内容尺度的原生学科建设。又由于,学科尺度层次的知识系统(如细胞生物学)是知识群落[10],知识群落是科学学研究的前沿问题[11]。因此,细胞生物学群落层面的知识进化模型,在学科方面为建构知识群落层面的促进型进化机制提供了检验案例,意义重大。
参考文献
[1] 王亚辉.细胞生物学的发展历史和现况[J].细胞生物学杂志,1986,8(1):7-11.
[2] 王宝娟,张盛周,朱国萍.诺贝尔奖在细胞生物学教学中的应用[J].中国细胞生物学学报,2010,32(3):497-500.
[3] 庄孝德.从胡克到细胞生物学[J].细胞生物学杂志,1986,8(1):1-6.
[4] 刘学礼.探索细胞世界[J].生物学通报,2004,39(11):59-62.
[5] 潘承湘.发现细胞的人――罗伯特・胡克[J].植物杂志,1982(4):38-41.
[6] 汪子春,田铭,易华.世界生物学史[M].长春:吉林教育出版社,1997:162.
[7] 翟中和.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社,1995:7.
[8] 鲁白.培养诺贝尔奖获得者的摇篮――从诺贝尔奖得主布洛贝尔教授看洛克菲勒大学[J].生理科学进展,2001,32(2):185-186.
[9] 邱均平,邹菲.关于内容分析法的研究[J].中国图书馆学报,2004,30(2):12-17.
今年上半年,XX区科技局对全区的生物医药产业现状开展了全面调研,特别是把生物医药企业的知识产权保护工作情况作为此次调研的重点内容,并做了一些探讨。
一、全区企业知识产权保护现状
1、以抢仿国外快过期专利药物为主。企业研发能力较低,开发的新药跟踪和模仿国外的多,自己创新的少。从表面来看,仿制改变了药物“创新难度大、周期长、投资高、风险大”的不足,使新药的研制低投入、低风险、高收益、短周期(国外研究一个新药要花费8一10年的时间,平均花费3亿美元,而仿制一个新药仅需要几百万人民币,5-8年的时间)。但事实上,新药开发是医药产业的生命线,新药专利的研制只要1-3年,一旦有了高价值的专利,所有投资的回报都可以在新药获准上市前通过出售该项专利获得。
2、发明专利过少。从对我区生物医药企业调研情况来看.企业对知识产权的保护意识正逐步提升,部分医药企业均拥有专利技术和专利产品。例如老山制药的“蜂王浆冬干粉活性的生物测定方法”、赛尔金生物的“红细胞增殖因子及其生产工艺”,立业制药的“新乐康片’夕,中脉科技的“辐射乳液聚合法制备纳米微胶囊”,大渊生物的“生物芯片”,天奥公司的“回路内麻醉气体吸附器”等专利技术及产品已经成为促进企业发展的关键技术和企业的主导产品。但是总的来说以实用新型、外观设计为主,发明专利相对较少。发明专利数量少,也直接影响了企业的市场竞争力。
二、企业如何加强知识产权保护
面对医药市场日益激烈的竞争,创新是生物医药产业的最终出路,而创新必须与知识产权保护相结合,才能巩固自身市场,保障规模一效益一再创新的良性循环。技术壁垒、技术标准壁垒、知识产权保护将是加强产业竞争力的重要手段。知识产权不应该是权宜之计,而应是企业战略的重要组成部分,企业在与知识产权保护手段的融合中需要注意以下三点:
一是新医药产品的知识产权保护。在新产品的研究过程中,应当根据进展情况,选择适当时机提交专利申请。研制完成后,凡是具备专利申请条件的应及时提交申请,如化合物专利、用途专利等。对已有的化合物专利,应尽量取得相关的从属专利。
二是已有药品的知识产权保护。创新不仅限于品种创新,已知产品的新用途、新质量指标、新的外观包装均可申请专利保护。仅从外观专利而言,就可以是药品本身的色彩、形状、图案或其组合,也可以是直接与药品接触的内包装的色彩、形状、图案或其组合,还可以是外内包装的色彩、形状、图案或其组合。此外,企业还可以对产品外形的构造依据专利法申请实用新型专利保护。
一、有关醇的知识规律
1.结构规律
(1)饱和一元脂肪醇的通式为CnH2n+1OH,简写为R-OH;其分子式的通式为CnH2n+2O。
(2)含相同碳原子数的饱和一元脂肪醇与饱和一元脂肪醚互为同分异构体。如CH3CH2OH(乙醇)与CH3OCH3(甲醚)互为同分异构体。
(3)醇的相对分子质量为偶数。
2.物理性质规律
(1)状态和溶解性:低级的饱和一元脂肪醇为无色中性液体,甲醇、乙醇、丙醇与水以任意比混溶;含4个~11个C的醇为油状液体,可以部分地溶于水;含12个C以上的醇为无色、无味的蜡状固体,不溶于水。
(2)沸点:由于醇分子间存在着氢键,使醇的沸点比相应烃的沸点高,且醇的沸点一般随着分子里碳原子数的递增而升高。含相同碳原子数的饱和一元脂肪醇,直链醇的沸点比含支链醇的沸点高。
(3)熔点:醇的熔点比相应烃的熔点高,且直链醇的熔点一般随着分子里碳原子数的递增而升高。
3.化学性质规律
(1)醇与活泼金属的反应规律:醇与活泼金属(如K、Na、Mg、Al等)能够发生置换反应生成醇钠和H2。1 mol一元醇(如CH3CH2OH)与足量的活泼金属反应生成1/2 mol H2,1 mol二元醇(如HOCH2CH2OH)与足量的活泼金属反应生成1 mol H2,1mol三元醇(如HOCH2CHOHCH2OH)与足量的活泼金属反应生成3/2 mol H2。即1 mol n元醇与足量的活泼金属反应生成n/2 mol H2。
(2)醇与氢卤酸的反应规律:醇与氢卤酸(HX)能够发生取代反应生成卤代烃和水。一元醇(如CH3CH2OH)与氢卤酸发生取代反应生成一卤代烃;二元醇(如HOCH2CH2OH)与氢卤酸发生取代反应可生成二卤代烃,多元醇(如HOCH2CHOHCH2OH)与氢卤酸发生取代反应可生成多卤代烃。
(3)醇的燃烧反应规律:醇能够在空气里完全燃烧生成CO2和水,且1 mol饱和一元脂肪醇CnH2n+2O完全燃烧需要消耗3n/2 mol O2,同时生成n mol CO2和(n+1)mol H2O。
(4)醇的催化氧化反应规律:连有羟基的碳原子上含有两个或三个氢原子的醇(如CH3CH2OH或CH3OH),发生催化氧化反应生成醛;连有羟基的碳原子上含有一个氢原子的醇(如CH3CHOHCH3),发生催化氧化反应生成酮;连有羟基的碳原子上没有氢原子的醇[如(CH3)3COH],不能发生催化氧化反应。
(5)醇的消去反应规律:
①在一定条件下,一元醇(如CH3CH2OH)发生分子内脱水反应生成烯烃;二元醇(如CH3CHOHCHOHCH3)发生分子内脱水反应可生成炔烃或二烯烃。
②与连有羟基碳原子相邻的两个或三个碳原子上均含有氢原子的醇,可能有两种或三种消去方式,可能生成两种或三种烯烃。
③含有一个碳原子的醇(CH3OH)和与连有羟基碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的醇[如(CH3)3CCH2OH]不能发生消去反应。
(6)醇分子间的脱水反应规律:在一定条件下,两分子醇之间脱去一分子水生成醚,且两分子一元醇脱去一分子水生成一元醚;醇分子间的脱水反应属于取代反应。
二、有关酚的知识规律
1.结构规律
(1)苯酚及其同系物(即烷基苯酚)分子式的通式为CnH2n-6O。
(2)酚的相对分子质量为偶数。
(3)碳原子数相同、且分子式符合CnH2n-6O通式的酚与芳香醇及芳香醚互为同分异构体。如OHCH3、CH2OH与OCH3互为同分异构体。
2.化学性质规律
(1)酚具有弱酸性,能与NaOH溶液反应。且1 mol一元酚能够与1 mol NaOH反应,1 mol二元酚能够与2 mol NaOH反应,即1 mol n元酚能够与n mol NaOH反应。
(2)酚能与溴水发生苯环上的取代反应(发生在连有酚羟基碳原子的邻、对位碳原子上)。
(3)酚能与FeCl3溶液发生显色反应。
三、有关醛的知识规律
1.结构规律
(1)饱和一元脂肪醛分子式的通式为CnH2nO。
(2)醛的相对分子质量为偶数。
(3)含相同碳原子数的饱和一元脂肪醛与饱和一元脂肪酮及一元单烯醇互为同分异构体。如CH3CH2CHO(丙醛)与CH3COCH3(丙酮)及CH2=CHCH2OH(丙烯醇)互为同分异构体。
(4)醛的同分异构体由醛分子中烃基的碳链异构所致,即醛的同分异构体数目由醛分子中烃基的异构体数目决定。如丁醛C4H8O(C3H7-CHO)属于醛类的同分异构体有2种,原因是C3H7-有2种异构体;又如戊醛C5H10O(C4H9-CHO)属于醛类的同分异构体有4种,原因是C4H9-有4种异构体。
2.物理性质规律
(1)状态:在常温下,甲醛为气态,含碳原子数较少的一元醛一般为液态,含碳原子数较多的一元醛一般为固态。
(2)溶解性:甲醛、乙醛易溶于水,其他一元醛在水中的溶解度一般随着相对分子质量的增大而减小;大多数醛一般微溶于水或难溶于水,但易溶于一般的有机溶剂。
(3)沸点:醛的沸点比相对分子质量相当的烃和醚的稍高,但比相应的醇的沸点低。不带支链的饱和一元脂肪醛的沸点一般随着分子中碳原子数的增加而升高。
3.化学性质规律
(1)醛的加成反应规律:醛与H2加成所得到的醇所连羟基碳原子上含有2个氢原子(这样的醇叫做伯醇),且一元醛(RCHO)与H2发生加成反应生成一元醇(RCH2OH)。
注意:HCHO与H2加成所得到的醇(CH3OH)所连羟基碳原子上含有3个氢原子。
(2)醛的燃烧反应规律:醛在空气中能够完全燃烧生成CO2和水,且1 mol饱和一元脂肪醛CnH2nO完全燃烧生成n mol CO2和n mol H2O,即饱和一元脂肪醛完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等。
(3)醛的催化氧化反应规律:在一定条件下,醛能发生催化氧化反应生成羧酸,且一元醛(RCHO)发生催化氧化反应生成一元羧酸(RCOOH)。
(4)醛的银镜反应规律:醛及含有醛基的有机物(如HCOOH、HCOONa、HCOOR、葡萄糖、麦芽糖等)均可发生银镜反应。此反应可以用来检验醛基的存在。且1 mol一元醛(甲醛除外)与足量的银氨溶液反应可生成2 mol Ag。
(5)醛与新制Cu(OH)2的反应规律:醛及含有醛基的有机物(如HCOOH、HCOONa、HCOOR、葡萄糖、麦芽糖等)均可被新制Cu(OH)2氧化,生成Cu2O红色沉淀。此反应也可以用来检验醛基的存在。且1 mol一元醛(甲醛除外)与足量的新制Cu(OH)2反应可生成1 mol Cu2O。
(6)甲醛的氧化反应规律:1 mol甲醛与足量的银氨溶液反应可生成4 mol Ag;1 mol甲醛与足量的新制Cu(OH)2反应可生成2 mol Cu2O。
四、有关羧酸的知识规律
1.结构规律
(1)饱和一元脂肪酸分子式的通式为CnH2nO2。
(2)羧酸的相对分子质量为偶数。
(3)含相同碳原子数的饱和一元脂肪酸与饱和一元脂肪酸跟饱和一元脂肪醇形成的酯互为同分异构体。如CH3CH2COOH与CH3COOCH3(HCOOCH2CH3)互为同分异构体。
(4)羧酸的同分异构体由羧酸分子中烃基的碳链异构所致,即羧酸的同分异构体数目由羧酸分子中烃基的异构体数目决定。如丁酸C4H8O2(C3H7-COOH)属于羧酸类的同分异构体有2种,原因是C3H7-有2种异构体;又如戊酸C5H10O2(C4H9-COOH)属于羧酸类的同分异构体有4种,原因是C4H9-有4种异构体。
2.物理性质规律
(1)溶解性:含碳原子数较少的脂肪酸一般易溶于水,含碳原子数较多的脂肪酸(叫做高级脂肪酸)一般难溶于水。
(2)状态:饱和高级脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH)常温下呈固态,不饱和高级脂肪酸(如油酸C17H33COOH)常温下呈液态。
3.化学性质规律
(1)羧酸的酸性规律:①羧酸一般具有酸性,其原因是羧酸在水溶液中能够电离出H+(RCOOHRCOO-+H+),羧酸一般为弱酸。对于一元脂肪酸,一般随着分子中碳原子数目的增加酸性减弱。②1 mol一元羧酸能够与1 mol NaOH反应,1 mol二元羧酸能够与2 mol NaOH反应, 即1 mol n元羧酸能够与n mol NaOH反应。③1 mol一元羧酸能够与1 mol Na反应,生成1/2 mol H2;1 mol二元羧酸能够与2 mol Na反应,生成1 mol H2;即1 mol n元羧酸能够与n mol Na反应,生成n/2mol H2。
(2)羧酸的酯化反应有关量的变化规律:
①1 mol一元羧酸能够与1 mol一元醇发生酯化反应,生成1 mol酯基;1 mol二元羧酸能够与2 mol一元醇发生酯化反应,生成2 mol酯基;即1 mol n元羧酸能够与n mol一元醇发生酯化反应,生成n mol酯基。
②羧酸与醇发生酯化反应时,每生成1 mol酯基(COO),必生成1 mol H2O。
③当一元羧酸与一元醇发生酯化反应时,酸、醇、酯三者之间的关系为:
a.质量:m(酯)= m(酸)+m(醇)-m(水)
b.碳原子数:N酯(C)=N酸(C)+N醇(C)
c.氢原子数:N酯(H)=N酸(H)+N醇(H)-2
④当一元羧酸与乙醇发生酯化反应时,生成酯的相对分子质量比相应一元羧酸的相对分子质量大28。同理,当n元羧酸与乙醇完全发生酯化反应时,生成酯的相对分子质量比相应n元羧酸的相对分子质量大28n。
⑤当乙酸与一元醇发生酯化反应时,生成酯的相对分子质量比相应一元醇的相对分子质量大42。同理,当乙酸与n元醇完全发生酯化反应时,生成酯的相对分子质量比相应n元醇的相对分子质量大42n。
五、有关酯的知识规律
1.结构规律
(1)由饱和一元脂肪酸与饱和一元脂肪醇形成的酯分子式的通式为CnH2nO2。
(2)酯(由羧酸与醇形成的酯)的相对分子质量为偶数。
(3)含相同碳原子数的由饱和一元脂肪酸与饱和一元脂肪醇形成的酯跟饱和一元脂肪酸互为同分异构体,例如,HCOOCH3与CH3COOH互为同分异构体,CH3COOCH3(HCOOCH2CH3)与CH3CH2COOH互为同分异构体。
2.物理性质规律
低级酯是有芳香气味的液体,酯的密度一般小于水,且难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。
3.酯的水解反应有关量的变化规律
(1)除酚酯外,1 mol酯基在NaOH溶液中水解,可消耗1 mol NaOH;2 mol酯基在NaOH溶液中水解,可消耗2 mol NaOH;即n mol酯基在NaOH溶液中水解,可消耗n mol NaOH。
(2)1 mol酚酯基在NaOH溶液中水解,可消耗2 mol NaOH;2 mol酚酯基在NaOH溶液中水解,可消耗4 mol NaOH;即n mol酚酯基在NaOH溶液中水解,可消耗2n mol NaOH。
(3)一元脂肪酸与一元脂肪醇生成的酯发生水解反应时,酯、羧酸、醇三者之间的关系为:
①质量:m(酯)+m(水)= m(酸)+m(醇)
②碳原子数:N酯(C)=N酸(C)+N醇(C)
③氢原子数: