Question

2．化学与药品研发
2015年屠呦呦因发现青蒿素并成功研制出抗疟新药，成为我国本土第一位诺贝尔生理学或医学奖得主．我国的许多医学著作中都有使用青蒿治疗疟疾的记载，屠呦呦团队通过研究，发现了青蒿素．确定了它的组成、结构，并成功合成．
（1）提取过程
研究人员先是采用水煎法（将青蒿放入水中，加热煮沸、浓缩），发现得到的提取物对疟原虫无抑制效果，而采用95%的乙醇（乙醇沸点78℃）为溶剂进行提取，得到的提取物有效率为30%-40%，后来又采用乙醚（沸点35℃）为溶剂，得到的提取物有效率达到95%以上，课题组将提取物中的有效成分命名为青蒿素．
根据青蒿素的提取过程推测青蒿素的物理性质和化学性质（各写一条）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等）和受热不稳定（或受热易变质或能杀菌或能抑制疟原虫）等．
（2）结构分析
确定中草药成分的化学结构是药物研制过程中十分重要的一环，在成功分离出青蒿素晶体后，课题组立即着手分析其化学结构．
①定性分析
取适量青蒿素，在氧气中充分燃烧，测得生成物只有二氧化碳和水，由此推断青蒿素中一定含有的元素是（用符号表示）C、H．
②定量分析
实验测得青蒿素的相对分子质量是282，其中碳元素的质量分数是63.8%，氢元素的质量分数是7.8%，根据以上信息，写出确定一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式（只列式，不计算结果）$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$．
③主要抗疟结构分析
青蒿素对疟原虫有很好的抑制作用，可能是因为它有较强的氧化性，青蒿素分子中具有怎样的结构才使它有较强的氧化性呢？
我们熟悉的过氧化氢溶液有较强的氧化性，医疗上常用它杀菌消毒，过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-O-、-O-O”两种，青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“、H-O-、-O-O-”等几种，你认为青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式是-O-O-．以上是运用已有知识进行的推理，推理是否正确，需要通过实验进行验证．
（3）化学合成
青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%，课题组于1984年成功合成了青蒿素，请你谈一谈化学合成青蒿素有哪些优点（答一点即可）产量高．

Answer 1

分析 （1）物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等，化学性质一般包括可燃性、氧化性、稳定性、还原性等．
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变进行分析回答本题；②根据题中信息进行分析即可；③根据题中信息分析化学合成青蒿素的优点．

解答 解：（1）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等），不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质．受热不稳定（或受热易变质或能杀菌或能抑制疟原虫），需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质．
故答案为：（1）不溶于水（或能溶于乙醇或易溶于乙醚等）；受热不稳定（或受热易变质或能杀菌或能抑制疟原虫）；
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，青蒿素在氧气中燃烧，反应物有两种，其中氧气只含有氧元素，产物只有水和二氧化碳，共含有碳、氢、氧三种元素，氧元素可能来自氧气，也可能来自青蒿素，不能确定；但氧气中无碳、氢元素，即青蒿素中一定含有碳、氢两种元素，故填：C、H；
②青蒿素的相对分子质量是282，其中碳元素的质量分数是63.8%，氢元素的质量分数是7.8%，一个青蒿素分子中氧原子个数的计算式是$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$；故填：$\frac{282×（1-63.8%-7.8%）}{16}$．
③氧化氢溶液有较强的氧化性，医疗上常用它杀菌消毒，过氧化氢分子中原子间相互结合的方式有“H-O-、-O-O”两种，青蒿素分子中原子间相互结合的方式有“、H-O-、-O-O-”等几种，青蒿素分子中起杀菌作用的原子间相互结合的方式-O-O-，推理是否正确，需要通过实验进行验证，故填：-O-O-；实验．
（3）青蒿中青蒿素的含量只有0.1%-1%，化学合成青蒿素的优点有产量高、不受季节影响等，故填：产量高．

点评 本题难度不大，区分物质的性质属于物理性质还是化学性质，关键是看这条性质是否需要通过化学变化表现出来．