有机物极性及溶解性解读

第一篇：有机物极性及溶解性解读

课外毒物http://lk8459.upweb.net 有机物极性及溶解性的教学讨论

有机化合物大多难溶于水，易溶于汽油、苯、酒精等有机溶剂。原因何在？ 中学课本、大学课本均对此进行了解释。尽管措词不同，但中心内容不外乎是：有机化合物一般是非极性或弱极性的，它们难溶于极性较强的水，易溶于非极性的汽油或弱极性的酒精等有机溶剂。汽油的极性在课本中均未做详细说明，故而在教学中常常做如下解释：所有的烷烃，由于其中的O键的极性极小，以及结构是对称的，所以其分子的偶极矩为零，它是一非极性分子。烷烃易溶于非极性溶剂，如碳氢化合物、四氯化碳等。以烷烃为主要成分的汽油也就不具有极性了。确切而言，上述说法是不够严格的。

我们知道，分子的极性（永久烷极）是由其中正、负电荷的“重心”是否重合所引起的。根据其分子在空间是否绝对对称来判定极性，化学键极性的向量和——弱极矩μ则是其极性大小的客观标度.常见烷烃中,CH4、C2H6分子无极性,C3H8是折线型分子,键的极性不能相互完全抵消,其μ≠为0.084D。至于其它不含支链的烷烃,分子中碳原子数为奇数时,一定不完全对称而具有极性;分子中碳原子数为偶数时,仅当碳原子为处于同一平面的锯齿状排布的反交叉式时,分子中键的极性才能相互完全抵消,偶极矩为零,但由于分子中C—C键可以旋转，烷烃分子（除CH4）具有许多构象，而上述极规则的锯齿状反交叉式仅是其无数构象“平衡混合物”中的一种，所以，从整体来说，除CH4、C2H6外，不带支链的烷烃均有极性。带有支链的烷烃，也仅有CH4、C2H6等分子中H原子被—CH3完全取代后的产物尽其用，2—二甲基丙烷、2，2，3，3—四甲基丁烷等少数分子不显极性，余者绝大多数都有一定的极性。由于烷烃中碳原子均以SP3杂化方式成键,键的极性很小,加上其分子中化学键的键角均接近于109°28′,有较好的对称性(但非绝对对称)故分子的极性很弱,其偶极矩一般小于0.1D.烷烃中,乙烯分子无极性,丙烯分子,1—丁烯分子均不以双键对称，μ分别为0.336D、0.34D。2—丁烷，顺—2—丁烯的μ=0.33D，反—2—丁烯的偶极矩为零，即仅以C=C对称的反式烯烃分子偶极矩为零（当分子中C原子数≥6时，由于C-CO键旋转，产生不同的构象，有可能引起μ的变化），含奇数碳原子的烯径不可能以C=C绝对对称，故分子均有极性。

二烯烃中，丙二烯（通常不能稳定存在）、1、3一丁二烯分子无极性，1、2一丁二烯分子μ为0.408D，2—甲基一1，3—丁二烯（异戊二烯）分子也为极性分子。炔烃中，乙炔、2—丁炔中C原子均在一条直线上，分子以C—C对称，无极性，但丙炔、1—丁炔分子不对称，其极性较大，μ分 课外毒物http://lk8459.upweb.net 别为0.78D和0.80D。

芳香烃中，苯无极性，甲苯、乙苯有极性，μ分别为0.36D、0.59D；二甲苯中除对一二甲苯外的另两种同分异构体分子不对称，为极性分子，显而易见，三甲苯中之间一三甲苯分子的μ为零，联苯、萘的分子也无极性。综上所述，烃的分子有无极性仍是取决于各自的对称程度是否将键的极性完全抵消。当某分子并不因其中C—CO键的旋转而引起碳干排布不同的构象时，构型则绝对对称，分子无极性。将其分子中H原子全部用——CH3所替代，分子的偶极矩仍为零。作为以烷烃为主要成分的汽油、石蜡，其中可能含有非极性的分子构象，但从整体来说，同绝大多数烃的分子一样，它们也是具有极性的，只是由于其中C—H键的极性极弱，其偶极矩极小。烃类的偶极矩一般小于1D，在不饱和烃中尚有以Sp2、Sp杂化方式成键的碳原子，键的极性及分子的极性均较相应的饱和烃强，炔烃的极性较烯烃强。至于烃的衍生物，常见的除四卤化碳，六卤乙烷、四卤乙烷、对一二卤苯、对一二硝基苯、间一三卤苯等非极性的烃分子中氢原子或—CH3被其它原子或原子团全部或部分以完全对称的方式所取代的产物等少数物质外，多数都具有极性，分子的偶极矩较相应的烃大，一般大于1D。

由此可见，有机物的分子除少数为非极性分子外，大多数是具有极性的。其偶极矩不小还比水大，如一氯甲烷为1.87D、一氯乙烷为2.05D、溴苯为

1.70D、乙醛为2.69D、丙酮为2.88D、硝基酸为4.22D、乙醇为16.9D，有机物的极性并不都很弱。当然，与无机物相比较，有机物是弱极性，作为常见的有机物之一的汽油，尽管其主要成分的偶极矩不大，在教学中往往将汽油及烷烃等视为非极性的。但烷烃等有无极性是个是非问题，在教学中尤其在师范除校化学专业的教学中，不宜进行如此处理而不加任何说明。否则，容易引起学生错觉，往往不加考虑地认为烷及烃的分子都绝对对称的、均无极性，而将问题简单化、绝对化、对本身的业务进修及今后的教学工作都会带来一些不必要的麻烦。所以，不管因为什么原因在教学中至少都必须明确说明有机物的弱极性与非极性的前提是与无机物整体相比较，汽油等物质因主要成分的极性很弱，通常视为非极性。CH3CI、硝基苯等极性较强，为何它们不溶于水？有些教科书上将相似相溶规律中的相似仅提及溶质、溶剂的极性是很不够的。尽管溶质溶剂极性的相似是其能否相互溶解的一个重要因素，但并不是唯一的。物质的溶解性还取决于它们分子结构、分子间作用力的类型与大小的相似。例如，水和乙醇可以无限制的相互混溶、煤油与乙醇只是有限度地相互溶解，而水和煤油几乎完全不相溶。对于这些事实，如果只从分子极性的角度来考虑是难以令人满意的，但我们可以从分子结构上得到解释。水和乙醇的分子都是由一个一OH与一个小的原子或原子团结合而成，其结构很相似，分子间都能形成氢键，因此能无限制地相互相混。无疑，随着醇分子中烃基的增大，它与水 课外毒物http://lk8459.upweb.net

分子结构上的相似程度将降低，醇在水中的溶解度也将随之减小。煤油主要是分子中含有8—16个碳原子的烷烃的混和物，因乙醇分子中含有一个烷烃的烃基，结构上有相似之处，它们能互溶，但乙醇分子中含有一个跟烃基毫不相干的—OH。因此，它们的相互溶解是有一个的限度的。水的分子结构与煤油毫无相似之处，煤油不溶于水、极性较强的CH3CI、溴苯、硝基苯不溶于水也就不奇怪了。至于低分子量的羧、酸、醇、醛、酮等易溶于水，则可以从其分子的极性及其分子与水分子能形成氢键得到解释。由此可见，对于相似相溶这条经验规则的应用，我们应从溶质、溶剂的分子结构、分子间作用力的类型和大小及其偶极矩等多个方面来考虑，忽视哪一点，都可能带来一些不必要的疑惑，这无论在中学还是大学的教学中都应引起足够的重视。

附：有机物在水中的溶解性规律

一、相似相溶原理

1．极性溶剂（如水）易溶解极性物质（离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等）；

2．非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（大多数有机物、Br2、I2等）；

3．含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（—OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。

二、有机物的溶解性与官能团的溶解性

1．官能团的溶解性：

（1）易溶于水的官能团（即亲水基团）有—OH、—CHO、—COOH、—NH2。（2）难溶于水的官能团（即憎水基团）有：所有的烃基(—CnH2n+

1、—CH=CH2、—C6H5等)、卤原子（—X）、硝基（—NO2）等。2．分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性：

（1）当官能团的个数相同时，随着烃基（憎水基团）碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低；

例如，溶解性：CH3OH>C2H5OH>C3H7OH>„„，一般地，碳原子个数大于5的醇难溶于水。

（2）当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，物质的溶解性越大； 例如，溶解性：CH3CH2CH2OH

例如，常见的微溶于水的物质有：苯酚 C6H5—OH、苯胺 C6H5—NH2、苯甲酸 C6H5—COOH、正戊醇

CH3CH2CH2CH2CH2—OH（上述物质的结构简式中“—”左边的为憎水基团，右边的为亲水基团）；乙酸乙酯

CH3COOCH2CH3（其中—CH3和—CH2CH3为憎水基团，—COO—为亲水基团）。

（4）由两种憎水基团组成的物质，一定难溶于水。

例如，卤代烃 R-X、硝基化合物R-NO2，由于其中的烃基R—、卤原子—X和硝基—NO2均为憎水基团，故均难溶于水。

三、液态有机物的密度

1.难溶于水，且密度小于水的有机物

例如，液态烃（乙烷、乙烯、苯、苯的同系物„„），液态酯（除乙酸乙酯和甲酸甲酯是可以溶于水外如硬脂酸甘油酯„„），一氯卤代烷烃（1-氯乙烷„„），石油产品（汽油、煤油、油脂„„）

注：汽油产品分为直馏汽油和裂化汽油（含不饱和烃）。2.难溶于水，且密度大于水的有机物

例如：四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳

第二篇：有机物溶解度解读

A 物性类:

1、难溶于水且比水轻: 烃、高级脂肪酸、酯(油脂 难溶于水且比水重: 氯仿、四氯化碳、溴苯、硝基苯、TNT 等

2、常温下呈气态:C<4烃、一氯甲烷、甲醛

常温下呈固态:石蜡、冰醋酸、苯酚晶体、硬脂酸、软脂酸、脂肪、TNT 等

3、属于混和物: 天然气、焦炉气、汽油、煤油、福尔马林、高分子化合物、裂解气、石油液化气、天然油脂(豆油、脂肪等

4、属物理变化或化学变化: 石油分馏、煤的干馏、重油裂解、萘的升华、油脂氢化(硬化 等

5、两种有机物不论以何种比例混和,只要总质量一定,当含 C%相同时生成 CO2量一定;含 H%相同时生 成 H2O 量一定。

最简式相同的物质: 烯烃同系物之间、同分异构体之间、苯和乙炔 甲醛、乙酸和甲酸甲酯

乙醛、丁酸、乙酸乙酯、甲酸丙酯、丙酸甲酯 6.不同类有机物之间有分子量相等分子式不同:

(1烷烃与比它少一个 C 的饱和一元醛: 如乙烷和甲醛、丙烷和乙醛

(2脂肪烃和芳香烃(氢原子数在于 20个以上 如 C9H20和 C10H8、C10H22和 C11H10(即甲基萘(3饱和一元醇与比它少一个 C 的饱和一元酸: 如乙醇和甲酸、丙醇和乙酸 B.化性类: 7.1体积烯烃和饱和一元醇蒸气完全燃烧时需要 O2体积为 1.5n 8.耗氧量问题:物质的量相等的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于(X+Y/4数值 质量相同的烃燃烧时,耗氧量的多少,决定于 CHy 中的数值, y 值越大,耗氧量越多,反之越少

质量相同的烃燃烧时,生成 CO2量决定于 CxH 中的值, x 值越大,生 成 CO2量越多,反之越少 9.实验问题:(1需要用到温度计的实验: 苯的硝化、石油分馏、乙醇脱水、乙酸乙酯水解(2需要用水浴加热的实验: 银镜反应、制硝基苯、制酚醛树脂、乙酸乙酯水解(3导管起冷凝回流作用的实验: 制溴苯、制硝基苯、制酚醛树脂(4导管口接近液面但不插入的实验: 制溴苯、制乙酸乙酯 10.鉴别有机物时常用试剂:

(1溴水:烯炔烃、二烯烃、苯酚、天然橡胶、油酸、油脂、SO2(2酸性高锰酸钾溶液:烯炔烃、二烯烃、苯酚、天然橡胶、油酸、油脂、含醛基物质

(3钠:醇、苯酚、低级羧酸(4氢氧化钠:苯酚、羧酸、酯

(5银氨溶液或新制氢氧化铜:含醛基物质、低级羧酸(6氯化铁溶液:苯酚、KSCN 溶液、KI 溶液、氢硫酸

11.烃及含氧衍生物完全燃烧产物: VCO2:VH2O == 1:1 烯烃、饱和一元醛、饱和一元酸、饱和一元酯 VCO2:VH2O == 2:1 乙炔、苯、苯酚

VCO2:VH2O == 1:2 甲烷、甲醇、尿素 CO(NH22 12.在 CxHy 中,烷烃的 x/y<1/2,炔烃、二烯烃或苯及同系物的 x/y>1/2,只要再能与题给条件建立方程关 系,得出 x 的唯一正整数解,不需分子量即可求出分子式。

13.有机反应常伴有副反应,注意条件:(1乙醇在 140℃、170℃时的两种脱水方式

(2有水生成的反应都需浓硫酸:苯的硝化、醇脱水、酯化反应(3与 H2加成,必需催化剂、加热:烯炔烃加氢、醛加氢(4需催化剂、加热、加压的只有 2个反应(5醇有催化氧化产物视-OH 位置而定

(6酯类水解常用碱液作催化剂 , 但产物为醇和羧酸盐

第三篇：有机物除杂常见错误及原因分析

有机物除杂常见错误及原因分析

依据有机物的水溶性、互溶性以及酸碱性等，可选择不同的分离方法达到分离、提纯的目的。在进行分离操作时，通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏；根据物质的溶解性不同，采取萃取、结晶或过滤的方法。有时也可以用水洗、酸洗或碱洗的方法进行提纯操作。下面就有机物提纯中常见的错误操作进行分析。（括号中物质为杂质）

1.乙烷（乙烯）

错例A：通入氢气，使乙烯反应生成乙烷。

错因：①无法确定加入氢气的量；②反应需要加热，并用镍催化，不符合“操作简单”原则。

错例B：通入酸性高锰酸钾溶液，使乙烯被氧化而除去。

错因：乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成二氧化碳气体，导致新的气体杂质混入。

正解：将混合气体通入溴水洗气，使乙烯转化成1,2-二溴乙烷液体留在洗气瓶中而除去。

2.乙醇（水）

错例A：蒸馏，收集78℃时的馏分。

错因：在78℃时，一定浓度（95.57％）的乙醇和水会发生“共沸”现象，即以恒定组成共同气化，少量水无法被蒸馏除去。

错例B：加生石灰，过滤。

错因：生石灰和水生成的氢氧化钙能溶于乙醇，使过滤所得的乙醇混有新的杂质。

正解：加生石灰，蒸馏。(这样可得到99.8％的无水酒精)。

3.乙醇（乙酸）

错例A：蒸馏。（乙醇沸点78.5℃，乙酸沸点117.9℃）。错因：乙醇、乙酸均易挥发，且能形成恒沸混合物。

错例B：加入碳酸钠溶液，使乙酸转化为乙酸钠后，蒸馏。错因：乙醇和水能形成恒沸混合物。

正解：加入适量生石灰，使乙酸转化为乙酸钙后，蒸馏分离出乙醇。

4.溴乙烷（乙醇）

错例：蒸馏。

错因：溴乙烷和乙醇都易挥发，能形成恒沸混合物。

正解：加适量蒸馏水振荡，使乙醇溶于水层后，分液。

5.苯（甲苯）[或苯（乙苯）]

错例：加酸性高锰酸钾溶液，将甲苯氧化为苯甲酸后，分液。错因：苯甲酸微溶于水易溶于苯。

正解：加酸性高锰酸钾溶液后，再加氢氧化钠溶液充分振荡，将甲苯转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液。

6.苯（溴）[或溴苯（溴）]

错例：加碘化钾溶液。

错因：溴和碘化钾生成的单质碘又会溶于苯。

正解：加氢氧化钠溶液充分振荡，使溴转化为易溶于水的盐，分液。

7.苯（苯酚）

错例A：加FeCl3溶液充分振荡，然后过滤。

错因：苯酚能和FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去。

错例B：加水充分振荡，分液。

错因：常温下，苯酚在苯中的溶解度要比在水中的大得多。

错例C：加浓溴水充分振荡，将苯酚转化为三溴苯酚白色沉淀，然后过滤。

错因：三溴苯酚在水中是沉淀，但易溶解于苯等有机溶剂。因此也不会产生沉淀，无法过滤除去；

正解：加适量氢氧化钠溶液充分振荡，将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠，分液。这是因为苯酚与NaOH溶液反应后生成的苯酚钠是钠盐，易溶于水而难溶于甲苯（盐类一般难溶于有机物），从而可用分液法除去。

8.乙酸乙酯（乙酸）

错例A：加水充分振荡，分液。

错因：乙酸虽溶于水，但其在乙酸乙酯中的溶解度也很大，水洗后仍有大量的乙酸残留在乙酸乙酯中。

错例B：加乙醇和浓硫酸，加热，使乙酸和乙醇发生酯化反应转化为乙酸乙酯。错因：①无法确定加入乙醇的量；②酯化反应可逆，无法彻底除去乙酸。

错例C：加氢氧化钠溶液充分振荡，使乙酸转化为易溶于水的乙酸钠，分液。错因：乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中容易水解。

正解：加饱和碳酸钠溶液（乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小），使乙酸转化为钠盐溶于水层后，分液。

第四篇：《绿色植物对有机物的利用》教学设计及反思

《绿色植物对有机物的利用》教学设计

及反思

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广州市八一实验学校蔡晓阳

教学目的：、描述绿色植物的呼吸作用。

2、阐明有机物对于生物体的重要作用。

3、认同绿色植物在制造有机物方面对于生物圈的重要意义。

4、使学生学会运用归纳和推理的方法。

教学重点和难点：

有机物为植物的生命活动提供能量既是本节课的重点又是难点，引导学生学会运用归纳和推理的方法也是重点。

教学准备：、实验材料的准备：两个暖水瓶，温度计，黑色胶袋，试管，广口瓶，澄清石灰水，发芽种子，煮熟种子，新鲜的豆苗，沸水烫过的豆苗，竹枝。

2、制作相关的。

教学过程：

教学内容

教师活动

学生活动

复习光合作用

提问：

1、植物通过光合作用制造什么？

2、有机物主要有哪些？

思考并回答问题

引入新课

提出问题：制造这么多有机物有什么用呢？

引起注意并思考

有机物用来构建植物体、出示常见的几种植物器官，请学生分析属于什么器官、含有的成分

2、出示细胞膜的结构图

3、引导学生归纳有机物构建植物体、根据生活经验回答，据此得出植物器官含有大量有机物

2、观察分析图片得出细胞膜的主要成分是有机物

有机物为植物体的生命活动提供能量、出示种子萌发释放出能量的演示实验，提出问题引导学生观察思考得出种子萌发有能量的变化。

2、指导学生演示验证有机物分解产生二氧化碳的实验，提出问题引导学生讨论归纳得出结论。

3、指导学生演示有机物分解需要氧的实验，引导学生提出问题，解决问题并归纳出结论。

4、引导学生描述植物的呼吸作用。、观察现象，思考和回答问题，并在教师的引导下认识到有机物发生变化释放出能量。

2、参与实验、观察现象、讨论归纳得出有机物分解产生二氧化碳的结论。

3、观察实验现象并提出问题归纳得出有机物分解需要氧的参与。

4、利用教师提供的词语，尝试描述和归纳出呼吸作用的概念。

呼吸作用是生物的共同特征

提出：绿色植物制造的有机物还有什么作用？其他生物有呼吸作用吗？

学生分别举例说明

小结

师生共同小结有机物的作用和呼吸作用的概念。

技能训练

引导学生讨论、交流推理的过程及结论。

讨论、交流推理的过程及结论。

教学说明、有机物用来构建植物体这部分的教学，按照课本是从细胞水平到器官水平的顺序，但学生通常了解较多的是器官，比如，苹果、红萝卜、马铃薯和花生分别是果实、根、茎和种子，学生都知道这些器官含有大量的有机物，从学生容易理解的知识入手唤起学习的兴趣，归纳出植物的器官含有大量的有机物。然后，引导学生联系前面所学的细胞核中的遗传物质DNA是有机物，通过分析细胞膜的主要成分--蛋白质和脂类是有机物，细胞壁的主要成分也是有机物，归纳出细胞组成成分主要是有机物。这样，通过引导学生从器官水平到细胞水平，最后推断出有机物的作用之一是用来构建植物体。

2、有机物为植物的生命活动提供能量这部分是重点和难点。三个演示实验可以让部分学生准备，种子选用绿豆较易萌发，如果都采用种子，学生可能会认为只有种子萌发才有能量的变化，所以，有机物分解产生二氧化碳和需要氧的两个演示实验选用新鲜豆苗。

演示种子萌发过程有热量散发的实验后，教师明确地提出问题：甲瓶温度为什么会上升？，热量来自哪里？，引导学生进行分析、推理，避免部分学生仅仅看到温度计指示的温度上升就直接得出结论说种子萌发过程中有机物释放能量而忽略了推理，归纳的过程。

在让学生演示新鲜豆苗在呼吸过程放出二氧化碳的实验前，教师可以让学生演示向澄清石灰水吹气，使澄清石灰水变混浊，得出二氧化碳使澄清石灰水变混浊的特性。演示实验的装置可以改成用两个同等大小的黑色塑料袋，分别放进等量的新鲜豆苗和煮熟的豆苗，扎紧袋口，插上吸管，实验时，将吸管放入澄清石灰水里，挤压塑料袋，这样操作比较简单，贴近生活实际，效果明显。学生在观察现象时同时思考问题：哪一支试管的石灰水变混浊？，二氧化碳来自哪里？，从而推导出二氧化碳来自植物的有机物，得出有机物彻底分解时产生二氧化碳。

师生共同完成有机物分解需要氧参与的实验，学生在观察的同时思考、回答问题：哪一根竹枝不能燃烧？，为什么不能燃烧？，缺乏的气体去了哪里？，讨论得出有机物在彻底分解时需要氧的参与。

呼吸作用的概念是在前面学习的基础上，教师提供相应的词语：有机物、氧、二氧化碳、水和能量，让学生根据所观察的，利用这些词语尝试着描述出来，写出呼吸作用的公式，教师要归纳，小结。

3、呼吸作用是生物的共同特征，教师通过问题：绿色植物制造的有机物除了自己利用外，还有什么作用呢？举例说明。学生通过举出实际的例子的过程，理解绿色植物制造的有机物还通过食物链，进入其他生物体内，参与构建其他生物体，并为其他生物体的生命活动提供能量。然后，教师让学生举出没有呼吸作用的任何一种生物，学生不能列举出来，得出结论：呼吸作用是生物的共同特征。

4、引导学生进行技能训练，着重在推理的过程，让学生在讨论的基础上，说出推理的过程，避免前提和结果不相应。

教学反思

根据《生物课程标准解读》中的要求，“生物圈中的绿色植物”是十大主题之一，本主题的重点在于让学生通过学习植物的光合作用、呼吸作用等生理功能，理解植物在生物圈中的重要作用。对于呼吸作用的知识体系，新教材改变了以往的以“植物的呼吸作用”为标题，以“呼吸作用的原料”、“呼吸作用的产物”、“呼吸作用的概念”、“呼吸作用与光合作用的关系”、“呼吸作用在生产中的应用”为线索的“学科中心”的课程设计思路，而是以“绿色植物对有机物的利用”为标题，以“有机物用来构建植物体”、“有机物为植物体的生命活动提供能量”和“呼吸作用是生物的共同特征”为线索，突出了“生物圈中的绿色植物”这一主题，另一个更为重要的线索是引导学生学会推理、归纳的科学思维方法。教师在教学中要紧紧抓住这两条线索，以绿色植物对有机物的利用的科学知识为“材料”，以推理、归纳的科学思维方法为“针线”，缝制一件精美的“衣服”--课堂教学。

教师在教学中依据《标准》，结合学生的实际情况，灵活运用好教材的内容，比如，调整教学的内容，改良实验等，尽管教学内容没有探究性的实验，但同样要充分发扬学生自主学习的精神，创造机会让学生动手，促使学生讨论和思考，因为改变学生的学习方式，便被动为主动，这才是课程改革的根本目的之一。

第五篇：茶叶中主要有机物的药效作用及茶叶发展前景展望

茶叶中有机物的药效作用及茶叶发展前景展望

摘要：中华茶文化博大精深，人们很早就注意到这种看似不起眼的叶子却有诸多功效，但由于时代的局限性，却并不清楚这些功效的具体原理。随着现代科学技术的发展和尤其是有机化学方面的知识的完备，茶叶中的以茶多酚、香气成分、生物碱、皂苷、甾醇、有机酸等为代表的主要功效成分及其对应的功效原理已逐渐为人所知。并且，在这种新背景下，我们可以展望茶的未来，为其寻找到更多可能的发展方向。

关键字：茶叶；功效有机物；药效及原理；发展前景；茶文化。

1.茶多酚

一、茶叶历史简介 茶多酚是从茶叶中提取出来的最主要、对人体最有益的精华成分主要成分为黄烷—我国现存最早的中医医药典籍《神农百

3—醇衍生，俗称“儿茶素”。因为前三种物草经》中有这样一句记载，“神农尝百草，日

质都具有2—苯基苯并吡喃的基本结构，所以遇七十二毒，得荼而解之”。这里的“荼”其

可统称为类黄酮化合物。茶多酚主要具有以实就是“茶”的本字。可见，在我国有几千

下功能：

年的饮用历史的茶，最早是作为药用解毒之提高免疫力，改善睡眠——茶多酚通过物而被发现的。根据发酵度和制作工艺的不降低机体的免疫器官(胸腺和脾脏等)、免疫细同，茶可分为绿、红、青（乌龙）、白、黄、胞(淋巴细胞、巨噬细胞、红细胞等)及免疫分

子(免疫球蛋白、补体等)来内的过氧化物含黑和花茶等六种。不同制作工艺使茶所含成量，调节免疫功能，消除人体内的过量自由分、含量不尽相同，但其种类基本相同。中

基。

国茶最早向西方输出，也是作为“神奇的东

减轻吸烟危害，保护肝脏——茶多酚可方之草”因其药用的价值而被西方人接受的。

有效清除烟草燃烧时产生的脂质自由基并且早期在西欧的一些国家，人们只有在药房才

可以降低脂质过氧化水平。茶多酚可有效降能买到茶。但随着茶种植的扩大，中国茶也

低血脂，促进不饱和脂肪酸对低密度脂蛋白开始在民间慢慢普及了，并且为越来越多的的酸化作用，使脂类物质形成胆汁酸和裂解人所喜爱。到目前，茶已和可可、咖啡并称

产物随粪便排出体外，从而保护肝功能。

世界三大无酒精饮料。

减肥美体，美容祛斑——茶多酚能够阻那么，看似普通的茶叶为何有药用价值

挡紫外线和清除紫外线诱导产生的自由基，呢？这还得从茶的组分说起。茶叶中的干物

从而保护黑色素细胞的正常功能。也可抑制质除了不到10%的无机物外，其他大部分均是有机物。这些有机物包括茶多酚、香气成分、酪氨酸酶和过氧化氢酶活性，从而减少黑色生物碱、皂苷、甾醇、有机酸等主要的功效素的分泌，阻止脂质过氧化，实现祛斑美颜。成分，以及脂质、碳水化合物、氨基酸、色调理肠道，通便排毒——茶多酚能够抑素、维生素等常见成分。茶叶的药效成分主

制肠道内的有害菌、促进有益菌，从而改善要是由功效成分体现出来的。

人体肠道菌群组成，维持微生态平衡，增加

二、茶叶的主要功效成分及其药效肠道免疫功能。并且，茶多酚还能与细菌蛋

白结合，使细菌的蛋白质凝固变性导致细菌作用

死亡，进而达到消除炎症的目的。

降低脂血压，防脑疾病——茶多酚能够调节血脂，降低胆固醇、甘油三脂水平，其机理在于它能与脂类结合，并通过粪便将其排出体外。同时它能促进血管内膜斑块中的胆固醇较多地逆向转运至肝脏，并在其中将代谢生成的胆固酸排出体外，从而起到降低血脂的作用。

延缓衰老，抗肿瘤——茶多酚作为强抗氧化剂，不仅能够清除过量自由基，而且还能竞争性地与自由基结合，终止自由基的链式反应，从而预防或减轻自由基的危害。茶多酚将清除过量自由基作用和调节免疫作用相互关联，起到了延缓衰老的功效。

2.香气物质

香气是茶叶最重要的品质之一，是决定茶叶品质的重要因素。茶的香气成分，在茶中的总含量虽是微小的，但种类繁多，不下400种。其中构成鲜叶的香气种类较少，约近50种。就成品而言，绿茶较多，约有 100余种，红茶的种类最多，约有300余种。

茶的香气不仅使茶具有了各种各样的风味特征，也使其具有一些重要的药效作用。随着科学技术的发展和相关研究的深入，这些药效作用逐渐为人所知。典型代表就是由茶叶香气制成的精油，可以调节精神状态、抑制血压上升，同时还具有抗癌、抗氧化、抗老化等功效。美国卫生基金会名誉会长魏斯博格博士看法是：每日起床后，用点绿茶精油，可以振奋神经、提神醒脑，如同机械使用前先暖机，渐渐带动全身器官做准备，给你精神活力的一天。

茶中的香气物质除了茶叶本身所具有的之外，还能根据茶叶的吸香原理，用人工的方法加入一些其他的香味物质。这样一来，茶香物质的种类与药效就更加多样化了。

3.生物碱

茶树体内主要是嘌呤类生物碱，也有少量嘧啶类生物碱。在茶叶中发现的嘌呤碱有8种，即咖啡碱、可可碱、茶叶碱、腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤和拟黄嘌呤等。茶叶嘌呤生物碱以咖啡碱、可可碱和茶叶碱为主，咖啡碱占干重的2％~4％，可可碱约0．05％，茶叶碱约0．002％。咖啡碱是茶叶重要的滋味物质，是茶叶中含量最高的生物碱，一般含量为2％-4％，故也是茶叶的特征性物质。那这三种碱又分别有哪些药效呢？研究表明：

咖啡碱对人体具有兴奋作用，能强心、利尿、提神等作用。对咖啡碱安全性评价的综合报告中的结论是在人正常的饮用剂量下，咖啡碱对人无致畸、致癌和致突变等作用。

茶碱功能与咖啡碱相似，其兴奋中枢神经系统的能力较咖啡碱弱，但能强化血管和强心作用、利尿作用、松弛平滑肌作用比咖啡碱强。

可可碱的功能与咖啡碱和茶碱相似，其兴奋中枢神经的能力比前两者都强；强心作用比茶碱弱，比咖啡碱强；利尿作用比前两者都差，但持久性要强。

4.甾醇

甾醇是广泛存在于生物体内的一种重要的天然活性物质，按其原料来源分为动物性甾醇、植物性甾醇和菌类甾醇等三大类。动物性甾醇以胆固醇为主，植物性甾醇主要为谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等，而麦角甾醇则属于菌类甾醇。广泛存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中，是植物细胞膜的组成部分，在所有来源于植物种子的油脂中都含有甾醇。植物性甾醇不溶于水、碱和酸，但可以溶于乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯、石油醚等有机溶剂中。相关研究表明，茶叶中的甾醇主要有以下功能：

预防心血管系统疾病——植物甾醇可促进胆固醇的异化，抑制胆固醇在肝脏内的生物合成，并抑制胆固醇在肠道内的吸收，从而具有预防心血管疾病的作用。

抑制肿瘤作用——植物甾醇具有阻断致

癌物诱发癌细胞形成的功能，β-谷甾醇等植物甾醇对大肠癌、皮肤癌、宫颈癌的发生具有一定程度的抑制作用。

促进新陈代谢——甾醇与肾小管的重吸收作用有关，维持第二性征，其中肾上腺糖皮质激素可升高血糖浓度。促进人和动物肠道对钙和磷的吸收

调节激素水平——碍胆激素吸收的作用，降低人体激素水平，当人体激素水平低于正常值时，植物甾醇会“转化”成人体所有的激素，提高人体激素水平，从而达到平衡。常见的含植物甾醇的有瓜蒌仁（俗称吊瓜子）等。调节人体激素水平，在抗衰老等方面都有特殊效果。

5.有机酸

茶叶中有机酸种类较多，含量约为干物质的 3%左右。且这些有机酸多为游离有机酸，如苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸等。在制茶过程中形成的有机酸，有棕榈酸、亚油酸、乙烯酸等。

茶叶中的有机酸是香气的主要成分之一，现已发现茶叶香气成分中有机酸的种类达 25 种，有些有机酸本身虽无香气，但经氧化后转化为香气成分，如亚油酸等；有些有机酸是香气成分的良好吸附剂，如棕榈酸等。虽然茶叶中柠檬酸对人体无直接危害，但可以促进体内钙的排泄和沉积，如长期大量摄入，有可能导致低钙血症。

6.皂苷

茶皂俗称茶皂素，为一齐墩果烷型三萜皂苷的混合物。它是一种性能优良的非离子型天然表面活性剂，具有较强的发泡、乳化、分散、湿润作用，并具有抗渗、消炎、镇痛、抗癌等生理活性。皂苷可用于制造多种类型的乳化剂、洗涤剂、发泡剂等，有很广泛的应用前景。茶皂苷的生产及应用不仅对日用化学工业的发展而且对充分开发利用茶籽饼这一天然资源都有较大的意义。

三、茶叶的发展前景展望

目前，茶主要是作为一种健康饮品而为广大消费者所追捧。那么，能否利用现代思维给茶的发展寻找一些其他的方向呢？

1.茶食品

利用茶的色、香、味形等特征及其药效保健功能，除了制大家比较熟悉的茶叶蛋以外，还可以制作出其他更多丰富多彩的茶食品。例如，在那些高脂肪食物中加入一些茶，以茶的清香来减少油腻感，以茶中的茶多酚来降低使用者体内的脂含量，既防发胖，又防脑疾病。这样一来，就可以让原本被视为“不健康”的高脂食品也变得老少皆宜了。一旦这一销路打开，市场会立即扩大。越来越多的人会去琢磨怎样让茶这一神奇的物质与更多其他的食物建立起联系。所以说，将茶引进餐桌不仅能促进茶叶的发展，大大激发茶叶的需求量，还能让人们在享受美味的同时，变得更健康。

2.茶保健品

既然茶有很多的药效作用，那么，除了以配角的身份进入日常的食品菜肴中，茶也能以主角的身份进军保健品行列。目前市场上保健品的种类繁多，难免鱼龙混杂。很多保健品都是打着天然、健康的旗号，而暗中以人工伪劣原料坑骗消费者，从中谋取暴利。如果能踏踏实实地将茶这种保健品做好，让茶成为广大消费者绝对信任的天然保健品，那么其销路必会大开。为了使茶保健品的功效更好，可以在以茶为主要功效物质的基础上，再针对不同人群，加一些其他的微量元素，使茶保健品变成名副其实的超级保健品。3.茶文化

茶的药效作用很早就被人们所注意到，以前的人只是凭借经验而得知的，他们在悠闲地品茶、享受茶带给自己的清新感受时，却无法得知茶的药效原理。为什么这种普通的小树叶能有如此大的功效？到底是什么给力它神奇的力量？或许古人们思考过这些问

题，却没有答案。答案是在现代科技发达，有机化学理论知识完备之后，才逐步分析，使得茶的药效原理逐渐为人所知。如今，有着悠久历史的茶已发展成一种丰富多彩的文化。中华茶文化源远流长，博大精深，不但包含物质文化层面，还包括深厚的精深文明层面。在科技日益发达的今天，我们可以凭借技术将茶剖析，弄清它的组成、药效以及药效原理，让神秘的茶变得普通。但我们却永远无法靠科技来解析蕴藏在那小小的叶子背后博大精深的茶文化，也不应该盲目地以科技和知识来挑战茶文化的光辉，因为茶是我们伟大的祖先历经艰苦才发现的，茶的很 多药效作用是爱茶的先辈们在不知原理，而完全靠无数的经验才总结出的。它折射出了我国古代人民的高深智慧与高尚情操。从某种意义上说，茶成了中华民族的一种象征。科技应该是以人为本的，知识也是建立在一定的文化背景中才能发挥最大的作用的。如果说想把它们同茶文化联系起来，那么必定是靠它们来更大程度地挖掘茶无穷无尽的潜力，让神奇的茶为更多的人所了解，所喜爱。让中华茶文化传播到世界的每一个角落，让他们一同感受中华茶文化的光辉。这是我们的荣耀，也是我们的责任。

传统的中国茶，神奇的东方树叶。

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