Question

2．化學(xué)與藥品研發(fā)
2015年屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素并成功研制出抗瘧新藥，成為我國(guó)本土第一位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主．我國(guó)的許多醫(yī)學(xué)著作中都有使用青蒿治療瘧疾的記載，屠呦呦團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)了青蒿素．確定了它的組成、結(jié)構(gòu)，并成功合成．
（1）提取過(guò)程
研究人員先是采用水煎法（將青蒿放入水中，加熱煮沸、濃縮），發(fā)現(xiàn)得到的提取物對(duì)瘧原蟲(chóng)無(wú)抑制效果，而采用95%的乙醇（乙醇沸點(diǎn)78℃）為溶劑進(jìn)行提取，得到的提取物有效率為30%-40%，后來(lái)又采用乙醚（沸點(diǎn)35℃）為溶劑，得到的提取物有效率達(dá)到95%以上，課題組將提取物中的有效成分命名為青蒿素．
根據(jù)青蒿素的提取過(guò)程推測(cè)青蒿素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（各寫(xiě)一條）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等）和受熱不穩(wěn)定（或受熱易變質(zhì)或能殺菌或能抑制瘧原蟲(chóng)）等．
（2）結(jié)構(gòu)分析
確定中草藥成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)是藥物研制過(guò)程中十分重要的一環(huán)，在成功分離出青蒿素晶體后，課題組立即著手分析其化學(xué)結(jié)構(gòu)．
①定性分析
取適量青蒿素，在氧氣中充分燃燒，測(cè)得生成物只有二氧化碳和水，由此推斷青蒿素中一定含有的元素是（用符號(hào)表示）C、H．
②定量分析
實(shí)驗(yàn)測(cè)得青蒿素的相對(duì)分子質(zhì)量是282，其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是63.8%，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是7.8%，根據(jù)以上信息，寫(xiě)出確定一個(gè)青蒿素分子中氧原子個(gè)數(shù)的計(jì)算式（只列式，不計(jì)算結(jié)果）$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$．
③主要抗瘧結(jié)構(gòu)分析
青蒿素對(duì)瘧原蟲(chóng)有很好的抑制作用，可能是因?yàn)樗�有較強(qiáng)的氧化性，青蒿素分子中具有怎樣的結(jié)構(gòu)才使它有較強(qiáng)的氧化性呢？
我們熟悉的過(guò)氧化氫溶液有較強(qiáng)的氧化性，醫(yī)療上常用它殺菌消毒，過(guò)氧化氫分子中原子間相互結(jié)合的方式有“H-O-、-O-O”兩種，青蒿素分子中原子間相互結(jié)合的方式有“、H-O-、-O-O-”等幾種，你認(rèn)為青蒿素分子中起殺菌作用的原子間相互結(jié)合的方式是-O-O-．以上是運(yùn)用已有知識(shí)進(jìn)行的推理，推理是否正確，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．
（3）化學(xué)合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%，課題組于1984年成功合成了青蒿素，請(qǐng)你談一談化學(xué)合成青蒿素有哪些優(yōu)點(diǎn)（答一點(diǎn)即可）產(chǎn)量高．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是需要通過(guò)化學(xué)變化才能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，物理性質(zhì)是不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，包括物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、溶解性等，化學(xué)性質(zhì)一般包括可燃性、氧化性、穩(wěn)定性、還原性等．
（2）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變進(jìn)行分析回答本題；②根據(jù)題中信息進(jìn)行分析即可；③根據(jù)題中信息分析化學(xué)合成青蒿素的優(yōu)點(diǎn)．

解答 解：（1）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等），不需要通過(guò)化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來(lái)，均屬于物理性質(zhì)．受熱不穩(wěn)定（或受熱易變質(zhì)或能殺菌或能抑制瘧原蟲(chóng)），需要通過(guò)化學(xué)反應(yīng)才能表現(xiàn)出來(lái)，屬于化學(xué)性質(zhì)．
故答案為：（1）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等）；受熱不穩(wěn)定（或受熱易變質(zhì)或能殺菌或能抑制瘧原蟲(chóng)）；
（2）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不變，青蒿素在氧氣中燃燒，反應(yīng)物有兩種，其中氧氣只含有氧元素，產(chǎn)物只有水和二氧化碳，共含有碳、氫、氧三種元素，氧元素可能來(lái)自氧氣，也可能來(lái)自青蒿素，不能確定；但氧氣中無(wú)碳、氫元素，即青蒿素中一定含有碳、氫兩種元素，故填：C、H；
②青蒿素的相對(duì)分子質(zhì)量是282，其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是63.8%，氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是7.8%，一個(gè)青蒿素分子中氧原子個(gè)數(shù)的計(jì)算式是$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$；故填：$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$．
③氧化氫溶液有較強(qiáng)的氧化性，醫(yī)療上常用它殺菌消毒，過(guò)氧化氫分子中原子間相互結(jié)合的方式有“H-O-、-O-O”兩種，青蒿素分子中原子間相互結(jié)合的方式有“、H-O-、-O-O-”等幾種，青蒿素分子中起殺菌作用的原子間相互結(jié)合的方式-O-O-，推理是否正確，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，故填：-O-O-；實(shí)驗(yàn)．
（3）青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%，化學(xué)合成青蒿素的優(yōu)點(diǎn)有產(chǎn)量高、不受季節(jié)影響等，故填：產(chǎn)量高．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，區(qū)分物質(zhì)的性質(zhì)屬于物理性質(zhì)還是化學(xué)性質(zhì)，關(guān)鍵是看這條性質(zhì)是否需要通過(guò)化學(xué)變化表現(xiàn)出來(lái)．