酸堿鹽教學設計范文第1篇
酸堿鹽的復習是初中化學復習的重點，也是難點，在教材中有很重要的地位，酸堿鹽與現實生活聯系密切，是中考中基礎題(如填空題、選擇題)、實驗探究與開放性題、信息題型的知識區域，考查學生知識的形成過程與方法，實驗探究能力，滲透理論聯系生產生活實際的意識。
二、說教學目標
基于以上分析，本節課主要達到以下“三維目標”：
1.知識與技能：知道常見酸堿鹽的化學性質和用途，認識酸堿的腐蝕性;初步了解稀釋濃硫酸的方法;知道酸堿性對生命活動和農作物生長的影響;了解食鹽、純堿等鹽在日常生活中的用途;知道一些常用化肥的名稱和作用;會用酸堿指示劑和pH試紙檢驗溶液的酸堿性。
2.過程和方法：通過酸堿鹽知識的討論、歸納小結，培養學生總結知識，使知識系統化、網絡化的學習能力;在知識遷移題、實驗探究性問題、開放性試題、趣味性題、信息題的解決過程中培養學生應用酸堿鹽知識全面分析和解決實際問題的能力，建立學科內多知識點的聯系，培養學生的綜合分析能力、思維能力和創新能力。
3.情感、態度與價值觀：保持和增強學生對化學的好奇心和探究欲，發展學生學習化學的興趣;樹立保護環境、關心愛護環境的意識。
三、說教學重點、難點
1、教學重點：通過化學實驗，將常見的酸堿鹽的性質進行對比總結，培養學生對類似酸堿鹽的性質進行推測的知識遷移能力。
2、教學難點：根據酸堿鹽的性質分析常見離子的檢驗，培養學生的綜合思維和發散思維能力。
四、說教學方法選擇
為達成以上教學目標，準備采用包括問題和實驗探究法、講授法、討論歸納法等過程式教學方法。采用"問題探究式"和“討論式探究”的復習法,即先給出實驗題例，通過對題例的探究暴露錯誤，討論發現問題，帶出知識點，引出方法，由此教會學生歸納整理知識的能力和科學探究問題的能力，培養學生的創新能力，應用能力，實現有目的有針對性的復習。
五、說教學過程設計
圍繞教學內容中的重點、難點精心設計編排一些具有針對性的提問,實驗習題，在練習、討論探究中讓學生復習酸堿鹽的知識的同時，能力和思維得到提高，科學素養得到升華。
引入課題：由前面物質分類中的化合物引入，這節課復習化合物中的酸堿鹽，重點掌握它們的性質和用途。
1、常見的酸堿鹽
活動探究一，讓學生討論回顧常見酸堿鹽，提出問題：你對它們有多少認識?讓學生了解它們的俗名和化學式，并探究這些物質的類別，引導學生如何認識酸堿鹽，認識實驗臺上提供的物質的類別，為下一個活動打下基礎。說出你最熟悉的一種物質的用途。
2、酸堿鹽的性質和用途
由用途體現性質過渡到化學性質的復習。首先提問：同學們你對常見酸堿鹽的化學性質有哪些認識?如鹽酸、氫氧化鈣、碳酸鈉、硫酸銅分別能跟哪些物質發生反應?揭示課題：通過化學實驗，驗證某些物質之間能發生反應，觀察并描述實驗現象，并正確書寫有關反應的化學方程式，部分學生板演，師生共同評價，從而歸納出酸、堿、鹽的性質。從所寫的化學反應方程式歸納出置換反應和復分解反應的概念。
3、探究應用
展示另一個探究活動題目，以碳酸鈉的性質為主線，通過魔術實驗，制取“雪碧”、“牛奶”、“葡萄酒”，引導學生討論分析并給以適度的引導，在探究中復習鞏固酸堿鹽的化學性質。再由學生寫出相關的化學方程式，鞏固復分解反應，在興趣、討論、質疑中愉快的學習，培養學生知識遷移能力和解決實際問題的能力。
六、說總結評價與反思
酸堿鹽教學設計范文第2篇
一、重新整合教材, 夯實知識基礎
知道目前的教材比較科學, 貼近學生的生活, 但新課程理念告訴我們, 教材只是教學的依據之一。老師在教學中要靈活地利用教材, 不能機械地使用教材。應該針對學生的具體的情況, 變“死”教材為“活”教材, 從而實現創造性的教學。
酸堿鹽有關知識所涉及的面很廣, 需要很扎實的知識基礎, 比如, 元素符號、元素的化合價、原子團、金屬活動順序等。學生要順利地學習, 就必須夯實這些基礎。所以在進行酸堿鹽學習之前, 教師最好抽一點時間幫助學生復習一下有關知識。
由于在探究酸堿鹽反應規律的時候, 學生需要知道常見的酸、堿、鹽的溶解性。因此, 教師有必要將教材重新組合一下, 可以將酸堿鹽的分類提上來先學, 強化酸堿鹽溶解性的記憶。
二、創設探究實驗的教學情境, 提高學習的效率
化學是以實驗為基礎的自然科學, 在酸堿鹽的教學中, 安排了很多實驗, 尤其是探究實驗, 這充分說明了實驗的重要性。在此內容教學時, 老師首先要做好演示實驗。在具體的教學中, 老師可以在做好演示實驗后, 讓學生重新做一下相關的實驗, 這樣可以加強學生對有關知識的掌握, 便于學生將抽象的知識形象化、直觀化, 同時也能幫助學生理解有關化學原理, 提高動手能力。為了激發學生的學習興趣, 教師有必要增加一些實驗, 盡可能地創設讓學生探究實驗的機會, 使學生在探索中發展創新精神與實踐能力, 從而進一步提高求知欲望與學習興趣。
探究實驗能有效培養學生的設計能力、操作能力、信息處理得到結論的能力。比如, 在學習CO2與Na OH反應時, 教師可以讓學生向Na OH溶液中吹氣, 問學生有沒有發生化學反應, 然后證明。因為此反應沒有明顯的現象, 從表面上看感覺不到它們發生化學反應, 因此, 要證明它發生化學反應, 就要證明Na OH溶液里是否含有Na2CO3, 教師可引導學生進行實驗探究、引導學生進行討論, 確定探究方案———往溶液中滴加鹽酸, 觀察是否有氣體產生, 就能判斷向Na OH溶液中吹氣發生了反應?？梢钥闯? 教師在教學中靈活創設問題情景, 能激發學生的學習興趣, 提高教學的效率。
三、遵循循序漸進的原則
酸堿鹽知識面廣量大, 需要記憶、理解的內容多, 難度也很大。因此, 教師切忌急燥, 務必遵循循序漸進的原則。如果學生沒有足夠的時間去記憶與理解, 老師授課過急, 勢必導致學生不能將所學的知識及時消化, 面對緊接著的新知識, 疑問會越來越多, 使學生跟不上學習的節拍, 挫傷學生學習化學的積極性, 嚴重阻礙教學效率的提高。因此, 在具體的教學中, 老師應當遵循循序漸進的原則, 一步一個腳印地抓好知識點過關, 為以后學習的提高逐步積累知識。比如, 在學習酸堿鹽時, 先抓好化學式的書寫與命名, 再抓好物質分類的有關知識, 使學生非常熟練地掌握, 看見化學式或物質的名稱, 立即就知道它是屬于哪一類;在學習酸堿鹽溶解性時, 要幫助學生記憶, 可以編寫口訣輔助學生記憶。教學實踐證明, 只有遵循循序漸進的原則, 教學效率的提高才能得到根本保證。
四、培養學生分析、歸納的能力
在整個初中化學中, 酸堿鹽知識的規律性是最強的。在新課程的教學中, 我們要重視培養學生自主發現知識、自主探索知識的能力, 從而使學生具備終身學習的能力。為此, 新教材安排上都是讓學生學習各種物質性質后, 自己分析歸納各類化學反應的規律。比如在學習鹽酸、硫酸性質后, 就讓學生自己探索酸的通性, 歸納出酸的基本性質, 同樣, 在學習Na OH性質后, 讓學生歸納得到堿的共性。
酸堿鹽知識中的實踐問題也很多, 要求學生歸納解決問題的方法, 比如, 如何鑒別兩瓶失去標簽的稀鹽酸與氫氧化鈉。初學者不知道怎么解決。老師要指導學生如何進行思考, 如何設計實驗的方案, 操作的時候應該注意哪些問題, 如何根據實驗的現象進行判斷, 等等, 最后要讓學生自己歸納解決問題的思路。當學生具備一定的能力后, 就能自行解決較為復雜的實際問題。
五、分散難點, 提高教學效率
很多學生都感覺酸堿鹽知識一學就忘, 一用就亂, 特別是在解決實際問題的時候, 不知道從何入手。欲解決這個問題, 就要注意分解難點, 不要等所有知識學完了再培養學生解決實際問題的能力, 否則會使很多學生感覺很難, 造成部分學生放棄學習。因此, 教師在日常教學的時候, 就要穿插相關的實際問題, 從簡單到復雜, 使學生分析問題、解決問題的能力得到螺旋式的提升。比如, 在學習Cu O與酸反應后, 教師可讓學生解決:如何區分兩種黑色粉末———氧化銅與碳粉?類似這樣的學習, 能逐步提高學生解決化學問題的能力, 為以后解決教難的問題的打好基礎。假如一下子讓學生解決較復雜的實際問題, 學生會感覺化學很難學, 教學效果得不到有效的保證。
六、聯系學生的生活實際
化學源于生活, 運用于生活。比如, 在學習鹽酸知識后, 教師可以告訴學生:潔廁凈成分中含有鹽酸, 它為什么能很好地除去水垢?在醫院做胃透視時, 為什么常常服用“鋇餐” (BaSO4) ?這些知識, 能讓學生真正感覺到化學實用性, 從而激發學生學習化學的熱情。
酸堿鹽教學設計范文第3篇
復習是一個十分重要的教學環節，復習課的深度、廣度和容量是新授課教學所難以達到的，它不僅僅是幫助學生整理知識、形成知識系統的過程，同時也是培養學生創新思維和提高實踐能力的好機會。以往的復習課，我很注重知識點的串講和知識點的運用，但我發現學生只是習慣于做筆記，沒有真正理解，所以復習效果不盡人意，更談不上思維的創新和能力的提高。我想只要改變這種以老師為主的復習方法，將思維的空間還給學生，讓學生自主探討、自主總結、自主實都得到提高。
教學過程： 區別方法。
課前我做了大量準備工作，精心挑選了4組物質： a 、稀硫酸、石灰水、硝酸銨溶液 b 、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液 c 、稀硫酸、石灰水、碳酸鈉溶液 d 、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液
交給實驗老師準備好實驗用具。我想通過創設生動的情境，設置巧妙的問題，激發學生興趣，啟
課堂上，我將事先設計的4組物質在類別上有 有的組的同學翻出酸、堿、有的組的同學則各自思考„„
a (
12、Fe (2)CaCO
3、CuSO 4(3)BaCl
2、CuSO 4(4)Na 2CO 3
(5)BaCl
2、石蕊溶液(7)Mg(OH2(8)Ba(OH2(9)CO
2、Ca(OH2 (10)2 1)看顏色、Na 2CO 3(2)CuSO 4(3)Fe (4)測pH 值(5)(6)看顏色、NH 4NO 3 (7)Ca(OH2(8)大理石、看顏色或CO 2(9)10)組內的物質反應
(1)HCl 、石蕊溶液(2)H 2SO
4、石蕊溶液、CO 2(3)用組內(4)Na 2CO 3(5)大理石、酚酞溶液、H 2SO 4 (6)CO
2、酚酞溶液(7)28)HCl 、CO 2(9)HCl 、酚酞溶液(10)組內的物質反應
d 組的方案有：(1)CuSO
4、Ca(OH2或 Ba(OH2(2)Fe 、BaCl 2(3)Na 2CO
3、 BaCl 2(4)石蕊溶液(5)AgNO
3、酚酞溶液(6)CuO 、酚酞溶液(7)BaCl
2、石蕊溶液(8)Na 2CO
3、CuSO 4 (9)NH 4NO
3、 BaCl2(10)BaCl
2、AgNO 3 我將同學們的方案寫在黑板上，不加評論。只是說：“這些方案的對與否，請同學們自己動手檢驗一下。”同學們開始動手實驗。
創設情景，再次探究，先動腦，再動手。有的同學邊做實驗，邊發感慨：“這個方案簡單，這個方案操作復雜，這個方案很妙，我沒有想到„„”也有的同學
對于同學們提出的看法，我讓他們說出理由，并再次質疑：“如何加以改正呢?”有了前面的討論和實驗，同學們很快說出了正確的方案。
實驗結束后，我指著黑板上的方案，問：“每組的方案很多，大家能不能從諸方案中找出一個最佳方案?”學生本以為做完實驗后就萬事大吉，思維陷入一種停滯階段。
再設置一個問題，讓學生的思維掀起一個高潮。當出現一個新的問題后，他們馬上活躍起來，紛紛發表自己的觀點，指出別人的不足，課堂辯論氣氛熱烈，已經下課了，同學們的情緒仍然很興奮，化學復習課充滿活力和智慧。
教學設計說明：
酸堿鹽教學設計范文第4篇
一、考查化學用語
例1 (2007 濟南) 從Ca、Mg、O、H、Cl 中選擇適當的元素, 按要求寫出相應物質的化學式:
(1) 一種非金屬單質______;
(2) 一種金屬氧化物______;
(3) 一種難溶性的堿______;
(4) 一種可溶性的鹽______。
解析: (1) 非金屬單質是由非金屬元素組成的, 符合題意的有:H2、O2、Cl2、O3; (2) 金屬氧化物, 除了氧元素外, 另一種組成元素是金屬元素, 符合題意的有MgO、CaO; (3) 組成的堿有Ca (OH) 2和Mg (OH) 2, Ca (OH) 2微溶于水, Mg (OH) 2不溶于水, 符合題意; (4) 組成的鹽有CaCl2、MgCl2, 二者都溶于水。
二、考查酸堿指示劑
例2 (2007 蘭州) 小玲在化學晚會上表演如下魔術:用毛筆蘸取一種無色液體在一張白紙上書寫了“化學”兩字, 然后再噴上一種無色液體B, 白紙上立即出現了紅色的“化學”二字;再噴上無色液體C時, 紅色的“化學”兩字又消失了。小玲先后所用的無色液體A、B、C可能是 ( ) 。
A.酚酞試劑、H2SO4、NaCl;
B.NaOH、水、酚酞試液;
C.石蕊試液、NaOH、HCl;
D.NaOH、酚酞試液、HCl.
解析:根據A和B接觸時變紅, 且A、B均是無色溶液, 當加入C時紅色消失, 說明C為酸溶液, 故選答案D.
三、考查金屬活動性順序
例3 (2007 黃岡) 某興趣小組進入實驗室后, 設計了探究Zn、Cu、Ag三種金屬活動性順序的四組方案, 你認為不可行的是 ( ) 。
A.在兩支試管中各裝少許CuSO4溶液, 分別加入鋅片和銀片;
B.在兩支試管中各裝少許ZnSO4溶液, 分別加入銅片和銀片;
C.向盛有稀鹽酸的兩支試管中, 分別加入鋅片和銅片, 再向盛AgNO3溶液的試管中加入銅片;
D.向盛有ZnSO4溶液和AgNO3溶液的兩支試管里分別加入銅片。
解析:B選項的設計不可行, 因為ZnSO4溶液中分別加入銅片和銀片, 二者都不與ZnSO4溶液發生反應, 說明銅、銀不如鋅活潑, 但銅和銀的活潑性不能由實驗驗證。故選答案B.
四、考查離子能否共存
例4 (2007 天津) 下列各組離子, 能大量共存且形成無色溶液的是 ( ) 。
A.H+、Ag+、Cl-、NO-3;
B.Na+、Fe3+、Cl-、NO-3;
C.H+、Na+、Cl-、COundefined;
D.H+、Na+、Cl-、NO-3.
解析:本題要求離子大量共存, 并形成無色溶液。A:Ag+和Cl-可生成Agcl沉淀;B:Fe3+的溶液顏色是黃色;C:H+和COundefined可生成CO2和H2O;所以只有D選項的H+、Na+、Cl-、NO-3可以共存, 并形成無色溶液。故選答案D.
五、考查物質的性質
例5 (2007 吉林) 下列說法正確的是 ( ) 。
A.向澄清的石灰水中滴加碳酸鈉溶液, 反應后溶液的PH值明顯減小;
B.要除去二氧化碳氣體中混有的少量氯化氫氣體, 可將混合氣體通過氫氧化鈉溶液;
C.將少量二氧化碳通入澄清的石灰水中, 反應后溶液的質量減少;
D.在土壤PH為8的某農田中, 最好施用硝酸銨作氮肥。
解析:選項A中Ca (OH) 2與Na2CO3反應生成易溶于水的NaOH, PH值會增大;選項B中因HCl和CO2都與NaOH溶液反應, 不能用NaOH溶液除去CO2中的HCl;選項C中少量CO2通入石灰水中, 生成CaCO3沉淀, 溶液質量減少;選項D中NH4NO3遇到堿性物質 (PH>7) 會放出NH3, 降低肥效。故選答案C.
六、考查物質間的轉化
例6 (2007 蘭州) 下列物質間的轉化, 不能通過一步反應實現的是 ( ) 。
A.CuO→Cu (OH) 2; B.CO2→CaCO3;
C.MgSO4→MgCl2; D.CaO→Ca (OH) 2.
解析:要將CuO轉化為Cu (OH) 2時, 應先加稀鹽酸反應生成CuCl2溶液, 再加入NaOH溶液生成Cu (OH) 2, 故A需要兩步;B中CO2和Ca (OH) 2反應生成CaCO3;C中MgSO4和BaCl2反應生成MgCl2;D中CaO和水反應生成Ca (OH) 2, 故B、C、D通過一步反應均可實現。故選答案A.
七、考查物質的鑒別
例7 (2007 泰州) 下列各組物質, 只需用組內溶液相互混就能鑒別出來的是 ( ) 。
A.K2SO4、BaCl2、NaNO3、NaCl;
B.HCl、Na2CO3、BaCl2、K2SO4;
C.KOH、Na2SO4、CuSO4、HCl;
D.KCl、AgNO3、KNO3、NaCl.
解析:本題主要考查通過酸、堿、鹽之間相互反應的現象不同來加以鑒別。選項A中NaNO3、NaCl兩種物質與其他物質均不反應, 無明顯現象, 故不能鑒別;選項B中K2SO4與其余三種物質混合反應時, 與其中一種產生白色沉淀;Na2CO3與其余三種物質混合反應時, 與其中兩種反應, 一種產生白色沉淀, 另一種產生大量氣泡, HCl與三種物質混合時, 與其中一種反應產生大量氣泡, 由于現象不同, 故此組物質可以用組內溶液相互混合的方法來加以鑒別;選項C中, 首先觀察現象, 呈藍色的是CuSO4, 然后以CuSO4溶液為已知試劑, 再依次鑒別出KOH、HCl、Na2SO4, 涉及的化學方程式為:undefined;Cuundefined;選項D中HCl、NaCl與其余物質混合時, 現象相同, 無法鑒別。故選答案B、C.
八、考查物質的推斷
例8 (2007 重慶) 食鹽是人們生活中不可缺少的調味劑, 隨著人們健康意識的提高, 市場上出現了“加碘鹽”、“葉綠素鋅鈉鹽”, “低鈉鹽”等。某種低鈉鹽由NaCl、KCl、MgSO4三種物質組成, 用它進行以下實驗 (假設每步均恰好完全反應)
undefined
(1) 寫出步驟①的化學方程式:______;
(2) 當X是AgNO3時, 白色沉淀C是______, 當X是NaOH時, 白色沉淀C是______。
解析:低鈉鹽中只有MgSO4與BaCl2反應, 故A為BaSO4, 濾液B中含有NaCl、KCl、MgSO4, X為AgNO3時, 生成的白色沉淀為AgCl, X為NaOH時, 只有MgCl2與之反應生成Mg (OH) 2白色沉淀。
答案:undefined2;
酸堿鹽教學設計范文第5篇
我廠化學水處理現有三套水處理系統, 均采用一級除鹽加混床處理, 采用單元制連接方式。原水采用深井地下水, 原水經盤式過濾器、超濾、反滲透送入一級除鹽系統。陽床內裝001×7型強樹脂, 陰床內裝201×7型強陰樹脂, 陽床、陰床均為浮動床。陽床再生采用31%的工業鹽酸, 陰床再生采用40%的離子膜堿。2號除鹽系統自投運以來運行一直比較穩定, 單元周期制水量14000噸左右, 酸耗平均55g/mol, 堿耗平均60g/mol。從2012年下半年開始, 周期制水量逐漸下降, 單元周期制水降至10000噸左右, 酸、堿耗都有升高, 而且陽床再生時出現失敗的現象, 頻繁的失效、再生給水處理運行值班人員帶來了較重的負擔, 同時也嚴重破壞了設備運行的安全經濟性。對于出現的上述現象, 如何查找原因進行解決, 擺脫被動局面, 使制水設備恢復正常運行狀態是擺在我們面前的問題。
2原因分析
2.1來水水質 水處理設備設計水源為三家子井水, 但由于地下水量不足, 從二期投運以來增加了西崴子井水。因此所用原水與設計水質相比有較大變化時, 水質的影響就是其中的原因之一。
經過對水源水樣多次化驗分析, 發現水源水質隨季節變化較大。當春夏季時, 水質明顯變差, 有機物含量升高, 含鹽量增加。而在秋冬季時, 水質明顯好轉, 有機物含量降低。由于水中余氯的影響造成陽樹脂氧化程度加深, 樹脂降解, 強度降低, 容易破碎, 造成樹脂的工作交換容量降低, 滲磨圓球率降低, 使樹脂提前報廢。而陰樹脂由于遭受到水中有機物的影響, 樹脂污染嚴重, 出水水質變差, 周期制水量偏低。而且采用中水時陽床周期制水量有所降低, 而陰床周期制水量增加, 因此水源水質變化是影響酸、堿耗變化的一個重要因素。
2.2再生液質量 再生劑的純度對離子交換樹脂的再生效果及再生后的出水水質有較大影響。再生液的純度高、雜質含量少, 則樹脂的再生度高, 出水水質好。尤其是陰樹脂對再生劑的純度要求更高, 如果再生劑中含鐵量超標, 造成陰樹脂的鐵污染, 使陰樹脂的工作交換容量降低, 周期制水量降低, 堿耗增加。以前也發生過入廠鹽酸濃度低, 造成再生時用酸量成倍增加, 而樹脂的再生度較低, 酸耗增加較多。因此入廠酸、堿質量出現問題, 將直接導致陰陽床周期制水量和酸、堿耗的升高, 尤其是冬季, 再生劑溫度低, 再生劑的質量不合格, 將造成再生不合格或是周期制水量降低。
2.3再生工藝 水處理設備采用的再生參數和運行控制指標都是根據調試結果和運行后不斷改進所確定的, 如果再生過程中這些工藝參數控制不合理, 或是表計有缺陷, 也將直接影響到再生效果。如在再生時由于浮動床沒有反洗直接進酸, 就要求置換和正洗時必須嚴格操作, 否則置換未完成就進行正洗, 將造成再生后交換器周期制水量偏低, 出水水質惡化。因此再生工藝的控制對陰陽床周期制水量和酸、堿耗都有很大的影響。
2.4設備狀況 水處理設備自投運以來, 由于交換器本身設計的缺陷, 經常出現倒U型管工作不順暢, 尼龍網損壞, 再生時有少量樹脂漏出現象, 雖經檢修多次檢修, 但是并未解決實際問題, 這樣在再生時會引起再生液分布不均、偏流、跑漏樹脂的可能, 從而使再生劑浪費, 樹脂再生度降低。
利用大修機會對離子交換器進行解體大修, 發現了較多問題: (1) 陰、陽離子交換器的出水裝置均有不同程度的老化、變質、腐蝕、穿孔、機械強度降低等現象, 部分尼龍網套脫開。 (2) 頂部部出水裝置出水不均勻。 (3) 罐體內部部分襯膠層破損, 中間水箱內部分襯膠層破損。 (4) 石英砂亂層, 水帽破裂, 配水不均勻。
2.5樹脂性能 樹脂從2008年投運至今沒有進行更換, 特別是近年來由于水中有機物和重金屬離子含量增加, 樹脂污染較嚴重。經觀察陰陽離子交換器樹脂顏色呈棕紅色, 對陰樹脂進行有機物污染試驗, 加入的食鹽水呈深棕色, 表明陰樹脂有機物重度污染。陽樹脂經檢查性能指標下降較多, 且破碎嚴重。樹脂理化性能的改變, 必將影響樹脂的再生和運行效果。
3處理對策及實施情況
3.1增加必要的預處理設備 由于目前水源與原來設計水源水質變化較大, 必須進行相應的預處理, 對原預處理系統進行改進, 增加纖維過濾器設備, 提高對水中溶解的有機物、余氯等物質的處理能力, 因此, 應根據水源地水質變化增加必要的預處理設備, 以減輕對除鹽設備的污染和負擔。
3.2保證入廠酸、堿質量 對入廠酸、堿質量進行監督化驗, 防止不合格的產品進廠。檢驗不僅僅化驗來酸、堿濃度, 還應定期化驗檢查入廠酸、堿離子含量, 防止氯離子、鐵離子等對樹脂、再生度的影響。
3.3處理設備缺陷
3.3.1對損壞輕微的U型管進行修補校正, 損壞嚴重的進行更換。
3.3.2堵塞或損壞的配水裝置、排水裝置進行清理、更換。
3.3.3將罐體、箱體內部破損的襯膠層進行修復。
3.3.4處理石英砂墊層。將床體內石英砂全部掏出, 人工篩選, 按大小級配重新填裝。
3.3.5保證壓縮空氣質量, 不含油, 壓力不低于0.4MP, 氣源充足, 保證再生時閥門開度。
3.3.6校驗流量計、酸堿濃度計。
對酸堿濃度計重新進行了檢修和校驗, 基本準確。這樣再生時, 可以及時了解再生液的濃度, 及時調整。
3.4再生工藝調整優化再生工藝, 分別對再生劑用量、再生液溫度、濃度、流速、進行了調整優化試驗, 確定最佳的再生工藝。再生時置換時間充足。對再生液的流速嚴格控制, 防止再生時流速高引起的樹脂擾動情況發生。
3.5處理或更換樹脂應在適當時候對受到污染的樹脂進行處理, 將強陰樹脂首先移出體外進行空氣擦洗, 然后用4-5%的鹽酸和2-4%的堿液交替浸泡, 進行復蘇。為了保證復蘇效果, 強陰樹脂又進行10%的食鹽水和5%的堿液聯合浸泡的處理。對強陽樹脂進行檢查化驗后, 由于樹脂已經全部報廢, 全部進行了新樹脂更換。
4效果
經過上述處理后, 制水設備已基本運行正常, 單元周期制水量達到13000噸以上, 酸耗下降到55g/mol, 堿耗降至61g/mol, 效果明顯, 長期運行則產生的經濟效益可觀。
5鞏固措施及今后計劃
5.1定期校驗酸堿濃度計 儀表班應嚴格執行在線儀表定期校驗制度, 保持酸堿濃度計準確可靠。
5.2定期對離子交換器進行檢修 因我廠的離子交換器為浮動床, 結構復雜, 內部構件多, 運行和再生中容易損壞, 應根據實際情況定期對系列分別進行解體檢查和檢修, 將損壞的部件及時修補。
5.3定期復蘇樹脂樹脂 長時間運行以后, 或多或少地會被水中的懸浮物、鐵及其化合物、鋁、膠體硅、有機物等污染, 從而影響樹脂的交換容量。每年應將樹脂移出體外進行一次空氣擦洗, 另外根據樹脂污染程度、類型采取不同的復蘇方法對樹脂進行徹底處理, 以保證樹脂的使用效果, 延長樹脂的使用壽命。
5.4定期處理石英砂墊層 石英砂墊層處于交換器的最底部, 再生時如果流量控制不當, 容易亂層, 且陰床中石英砂易被堿液中的雜質污染, 影響再生效果和出水水質, 所以在運行中應控制好流量, 防止石英砂亂層, 同時在每次對制水設備進行大修時要檢查石英砂墊層的級配是否亂層以及污染程度, 否則要重新分布級配或全部更換。
5.5更換或檢修流量表 原來所使用的流量表誤差偏大, 且長期以來維護不當, 造成目前再生系統所有流量表誤差較大, 由于再生液流量的控制是影響再生效果的一個重要參數, 所以應及時檢修或更換流量表。
參考文獻
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[2]武漢水利電力學院電廠化學教研室編.熱力發電廠水處理[M].水利電力出版社.
酸堿鹽教學設計范文第6篇
麻瘋樹 (Jatropla curcas L) 是大戟科 (Euphorbiaceae) 麻瘋樹屬 (Jatropla) 植物, 廣泛分布在拉美、亞洲的熱帶和亞熱帶地區。麻瘋樹在我國南方大量存在, 是一種多用途的油料作物。麻瘋樹種子胚乳中大量貯存的核糖體失活蛋白curcin是種子萌發的氮源。curcin是一種Ⅰ型核糖體失活蛋白, 單肽鏈分子量為28.2k Da[1], 等電點為8.54, 是一種具有抗癌活性的堿性糖蛋白[2], 開發利用前景廣闊。
核糖體失活蛋白 (RIPs) 可分為三類:第一類如天花粉蛋白 (TCS) , 是由一條多肽鏈組成, 并且具有RNA-N糖苷酶活性;第二類是研究較多的蓖麻核糖體失活蛋白[3,4], 一般是由兩條肽鏈通過一個二硫鍵連接而成;第三類核糖體失活蛋白的主要作用是在遇到形成活性位點的氨基酸之間進行酶解加工[5], 但其形成要先合成核糖體失活蛋白的前體, 這一類RIPs通常較為少見。
本實驗室早期研究主要集中在curcin的抗腫瘤[6]、抗真菌[7], 以及基因克隆、原核表達序列分析[8]和化學修飾[9]等方面, 也發現curcin具有誘導細胞凋亡[10]等在生物醫藥領域顯示出巨大的應用潛力。然而, 作為一種可能的蛋白質藥物, curcin一方面在生物體內會面臨體內各種體液, 以及不同種類的酶和細菌破壞的影響, 導致清除率高, 半衰期不長;另一方面, 在生產和保存過程中, 還會由于物理和化學條件的不適遭遇到諸如變性聚集、可溶性水解、氧化和消旋等現象, 出現物理變化或化學失活并進一步降解。因此, 了解各種條件下curcin的結構特性和構象穩定性顯得尤為重要, 是有針對性地進行curcin藥物設計改造和生產工藝優化, 在體內發揮最佳的生物有效性, 并具備最高的安全性為前提。
本文主要在參考curcin的化學修飾[9]和天花粉蛋白 (TCS) 研究[11,12,13]的基礎上, 了解其在不同溫度、p H、鹽離子濃度條件下紫外光譜和熒光光譜[13,14,15]的變化, 分析其結構性質方面的變化, 加深對curcin性質結構的了解, 探討影響curcin穩定性的因素, 為下一步的醫藥應用奠定基礎。
2 材料與方法
2.1 材料與儀器
麻瘋樹核糖體失活蛋白curcin由本實驗室制得。儀器為紫外分光光度計 (Unicon UV-2102) 、熒光分光光度計 (HITACHI F-4500) 、DK-8D型電熱恒溫熱水槽 (上海) 、精密p H計 (Mettler Toledo) 。
2.2 溫度對curcin紫外光譜和熒光光譜影響的測定
根據林娟博士的論文[16], 在室溫下取適量的樣品溶液, 在分光光度計上測定紫外光譜, 掃描范圍為200—500nm。用HITACHI F-4500型熒光分光光度計對各樣品進行掃描, 激發波長為283nm, 發射波長的范圍為300—450nm。重復測定三次, 取均值。
2.3 溫度對curcin紫外吸收光譜和熒光光譜的測定
在Tris-HCl緩沖液中加入curcin, 至最終濃度為40.0ug/m L, 充分混勻后放在20℃、40℃、60℃、80℃的熱水浴中孵育, 在0.5h時測定curcin的紫外吸收光譜。在Tris-HCl緩沖液加入curcin至最終濃度為50.0ug/m L, 充分混勻后在25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃溫度梯度中孵育, 再測定熒光光譜。
2.4 p H對curcin紫外吸收光譜和熒光光譜的測定
在p H分別為2.0、5.0、8.0、11.0的緩沖液中加入curcin, 至終點濃度為40.0μg/m L, 充分混勻后在37℃孵育2.0h, 分別取樣測定curcin的紫外吸收光譜。在p H分別為2.0、5.0、8.0、11.0的緩沖液中加入curcin至終濃度為50μg/m L時, 充分混勻后在37℃孵育45min, 再測定熒光光譜。
2.5 Na Cl對curcin紫外吸收光譜和熒光光譜的測定
在Na Cl濃度分別為1M、2M、3M、4M的溶液中, 加入curcin之后至最終濃度為40.0μg/m L, 充分混勻后37℃孵育2.0 h, 再分別取樣測定curcin的紫外吸收光譜。在Na Cl濃度分別為1M、2M、3M、4M的溶液中, 加入curcin, 至最終濃度為50μg/m L, 充分混勻后在37℃孵育45min, 再測定熒光光譜。
3 結果與討論
3.1 溫度對curcin紫外光譜和熒光光譜的影響
通常情況下, 低溫有利于蛋白質的穩定, 溫度升高使分子熱運動增加, 當達到一個特定溫度時, 維持蛋白質高級結構的氫鍵等作用力被破壞, 螺旋、折疊等有序結構向無序結構轉變, 導致蛋白質熱變性甚至形成分子間的聚集沉淀等現象。在200—500nm的波長范圍內, curcin分別在223nm處和280nm處有紫外吸高峰, 它們分別是由肽鍵和蛋白肽鏈上的芳香族氨基酸殘基引起。223nm處的峰值高于280nm處的峰值, 可能與curcin只含1個Trp殘基、12個Tyr殘基和12個Phe殘基[16]有關。從圖1A可見, 在接近生理溫度范圍內的20℃和40℃的孵育條件下, curcin的紫外吸收光譜幾乎一致, 說明在此溫度范圍內curcin結構沒有發生明顯的變化。但隨著孵育溫度從40℃上升至60℃時, curcin的紫外吸光值急劇增加, 說明在此溫度范圍內curcin的結構發生了明顯變化, 反映出curcin蛋白從有序的折疊態逐漸變為無序的去折疊態, 以致本來被包含在蛋白肽鏈內部的肽鍵、色氨酸和酪氨酸殘基暴露出來。值得指出的是, 在溫度從60℃變化到80℃時, curcin的紫外吸收值變化不大, 這可能是curcin蛋白質結構中影響紫外吸收的結構變化主要發生在40—60℃這個階段, 暗示curcin是一個溫度敏感蛋白。
curcin含有11個酪氨酸和1個色氨酸殘基, 因此呈現出很強的熒光。在280nm激發波長下, 其發射譜最大波長為318nm左右, 這與curcin中酪氨酸數量較多相符。從圖1B可見, 隨著溫度升高, curcin的熒光強度出現下降趨勢, 最大熒光強度從80.35下降到52.11。與紫外吸收光譜一樣, 40—60℃之間的熒光吸收值變化最為明顯, 60—80℃之間的熒光值已非常接近, 說明結構的變化主要發生在60—80℃之間。同時, 最大發射波長發生藍移, 由318nm下降到315nm, 暗示升溫導致酪氨酸和色氨酸之間的距離加大, 減少了后者對前者的熄滅效應。值得注意的是, 從70℃開始在340nm左右處出現了一個新的峰值, 該數值正對應于游離色氨酸的特征吸收峰, 這表明色氨酸殘基所在區域的結構在此時發生了結構性變化, 色氨酸殘基可能開始從相對疏水的環境中暴露出來。當溫度達到80℃時, 該處峰值進一步增加, 說明色氨酸殘基的暴露程度更加完全。由于色氨酸是維持curcin活性的重要氨基酸[16], 因此暗示在溫度大于70℃時, 其活性中心可能已遭到一定程度的破壞。
3.2 p H對curcin紫外光譜和熒光光譜的影響
許多氨基酸殘基的凸出側鏈基團如組氨酸的咪唑、酪氨酸的羥基、天冬氨酸的羧基等能感受溶液酸度的變化, 發生質子化或去質子化反應, 使蛋白質所帶電荷發生變化, 并進一步影響到蛋白質內部的靜電作用和氫鍵, 使蛋白質構象出現改變。
紫外可見光譜的結果顯示 (圖2) , 隨著環境p H值的變化, curcin的吸收值出現了明顯改變。兩個極端p H環境 (p H2和p H11) 導致其紫外吸收明顯不同于接近其等電點的生理p H條件 (p H8和p H5) , curcin的等電點 (p I) 為8.54。在實驗條件下, 對curcin紫外吸收影響最大的是低p H條件, 即p H 2處理導致吸收值明顯增加, 可能與單肽鏈的堿性糖蛋白有關, 溶液中的酸根離子中和了curcin蛋白的堿性電荷, 導致其空間構象發生劇烈重排, 甚至可能發生酸水解, 肽鏈伸展使肽鍵完全暴露在溶液中, 使吸光值驟然增大。但當溶液p H值為11時, curcin的紫外吸收值下降, 暗示其結構可能更為緊密, 肽鍵等吸收基團被屏蔽在一定有很大構象之內[17], 導致吸收減少。
環境p H值變化對curcin的熒光光譜同樣有很大的影響。當溶液p H從2—8時, curcin的熒光光譜峰形幾乎沒有變化, 只是熒光強度在不斷下降。如前所述, 因為curcin的等電點為8.54, 此時p H范圍內發生的均為質子化反應, 不同的僅是所攜帶的正電荷數量不同, 因此curcin的結構沒有較大變化。但當環境p H升高到11時, 此時curcin發生的是去質子化反應, 攜帶的為負電荷, 因此結構發生了明顯變化。從熒光光譜可見, 其最大峰值明顯紅移到340nm左右處的位置, 這表明curcin的Trp可能固定在蛋白質分子內部, 且與水的接觸受到限制, 堿性環境導致Trp殘基從相對疏水的環境中暴露在溶液中。
3.3 Na Cl濃度對curcin紫外光譜熒光光譜的影響
離子強度同樣能通過改變蛋白表面電荷攜帶情況并對結構產生影響, 但其作用小于p H值改變的影響。從圖3可見, Na Cl濃度改變所致的對curcin紫外吸收光譜和熒光光譜在峰形上均無顯著變化, 同時強度變化幅度也小于前兩個因素的影響, 因此相對于溫度和p H值, curcin對溶液離子強度的變化不敏感。
4 結論
綜上所述, 溫度、酸堿度對curcin結構特別是酪氨酸和色氨酸相關結構的影響明顯大于離子強度的影響。參考有關文獻[9]的實驗結果表明, curcin唯一的色氨酸殘基可能位于curcin表面或其活性中心淺溝的近表面。計算機模擬的蛋白配體對接研究也顯示, 28S-rRNA和curcin的Tyr118、Thr156和ASP133等殘基形成H-bond活性中心, 其中Tyr118殘基可能與底物腺嘌呤形成一種較聯系密切的復合體[18]。因此, 這些酪氨酸和色氨酸相關結構的變化可能引起curcin相應的活性變化。由于蛋白質藥物對穩定性有較高的要求, 因此在進行curcin抗腫瘤藥物開發時, 在考慮藥效的同時必須對其結構進行有針對性的改造, 以滿足相關要求。
摘要：將麻瘋樹核糖體失活蛋白curcin在不同溫度、酸堿度和Na Cl濃度下進行孵育, 測定其紫外光譜和熒光光譜的變化, 對影響其結構穩定性的因素進行初步探究。研究結果顯示, curcin對溫度和p H變化相對敏感。當溫度上升到70℃后, 紫外吸收明顯增加, 在348nm時新增一個明顯的熒光激發峰。極端p H值對curcin結構影響同樣較大, 特別是當p H值為11時, 在348nm處新增熒光激發峰。上述現象表明, 溫度和酸堿度的改變可能導致curcin中含色氨酸的疏水核心結構出現暴露在外的變性過程。Curcin對上述兩個因素的敏感性提示其穩定性還有待提高, 才能滿足蛋白質藥物開發的需求。