緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇材料化學(xué)的主要特點(diǎn)范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
高職和大學(xué)的教育存大著一定的差別,其表現(xiàn)主要有兩點(diǎn)分別是: 在培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)上,高職主要培養(yǎng)技術(shù)型人才; 在培養(yǎng)的形式上,高職以社會(huì)的需求為目的,以適用的能力為主設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)方案,以學(xué)生的應(yīng)用能力為重點(diǎn)進(jìn)行培養(yǎng)人才。有機(jī)化學(xué)屬于藥學(xué)專業(yè)一門比較重要基礎(chǔ)性課程,可以直接稱其為藥學(xué)的核心。在經(jīng)過(guò)對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)后能讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)藥物的組成結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)合成,了解藥物的結(jié)構(gòu)及藥效的相互聯(lián)系。為以后的藥物生產(chǎn),藥物質(zhì)量的檢測(cè)及新藥的研發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在高職,有機(jī)化學(xué)教育的改革實(shí)踐中出現(xiàn)了很多非常出色的教育工作人員。針對(duì)教育方法他們提出了很多觀點(diǎn)。從總的方面來(lái)看,所有高職院校的有機(jī)化學(xué)課的學(xué)習(xí)還沒(méi)有更有效的方法。本文以高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)水平差課時(shí)少有機(jī)化學(xué)知識(shí)應(yīng)用廣的一些主要特點(diǎn),提出了在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中著重關(guān)注的問(wèn)題,為培養(yǎng)合格的藥學(xué)專業(yè)人才盡一份力。
1有機(jī)化學(xué)與藥學(xué)的關(guān)系
藥學(xué)和有機(jī)化學(xué)的是同時(shí)存在的,他們一同走過(guò)了極為久遠(yuǎn)的歷史路程。有機(jī)化學(xué)是在19世紀(jì)初其出現(xiàn)的,有機(jī)化學(xué)當(dāng)時(shí)注重的是關(guān)于有機(jī)體的問(wèn)題,針對(duì)的目標(biāo)大多數(shù)是,從有機(jī)體中經(jīng)過(guò)分離純化的有機(jī)化合物。藥學(xué)的持續(xù)發(fā)展,也在帶動(dòng)著有機(jī)化學(xué)的進(jìn)步。我們堅(jiān)信藥學(xué)和有機(jī)化學(xué)在將來(lái)的社會(huì)發(fā)展中它們依舊會(huì)相互緊密結(jié)合,共同促進(jìn)發(fā)展。因此學(xué)生們?nèi)绻馨延袡C(jī)化學(xué)學(xué)好可以為藥學(xué)專業(yè)起到非常大的作用。
2有機(jī)化學(xué)的課程特點(diǎn)
有機(jī)化學(xué)所研究的是有機(jī)化合物這一門科學(xué)。研究其結(jié)構(gòu),理化性質(zhì)、合成方法、應(yīng)用及命名,以及有機(jī)化合物相互間的轉(zhuǎn)變所遵照的規(guī)律等。針對(duì)有機(jī)化學(xué)的課程來(lái)說(shuō),最主要的特點(diǎn)是其整體性特別強(qiáng),大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容都遵照各官能團(tuán)化合物來(lái)給章節(jié)順序排列,但它們沒(méi)有被孤立也不是零散個(gè)體,他們都有著很強(qiáng)的聯(lián)系。因此把握好有機(jī)化學(xué)教學(xué)的結(jié)構(gòu),對(duì)于學(xué)好這門學(xué)科是比較有益的。
3有機(jī)化學(xué)在高職藥學(xué)專業(yè)中,探討內(nèi)容整合、編排方式及教學(xué)方法
在選擇教材的,高職醫(yī)藥類專業(yè)大都選擇用劉斌主編《有機(jī)化學(xué)》,內(nèi)容主要以官能團(tuán)教授各有機(jī)化合物的相關(guān)的主要化合物,著重講述構(gòu)效關(guān)系有機(jī)化學(xué)原理。在結(jié)合高職教材的基礎(chǔ)理論問(wèn)題,以基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論為重點(diǎn)介紹,讓學(xué)生可以從整體上理解并運(yùn)用有有機(jī)化學(xué)的相關(guān)知識(shí),避免針對(duì)性的理論知識(shí)講述,應(yīng)盡可能的采用藥學(xué)普遍的化合物及化學(xué)現(xiàn)象的案例,增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用性。在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中了解到,如一程不變的按原來(lái)的課本的順序拿過(guò)來(lái)應(yīng)用,在學(xué)習(xí)的過(guò)程中教學(xué)人員與學(xué)生都會(huì)感到自如,但當(dāng)把教材的內(nèi)容學(xué)完后大多數(shù)的學(xué)生都會(huì)感覺(jué)有機(jī)化學(xué)的知識(shí)太過(guò)復(fù)雜,各種化合物品種眾多,需要硬背的知識(shí)太多。在這樣一種問(wèn)題上,依照大學(xué)的有機(jī)化學(xué)課本,對(duì)高職的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一定的編排和調(diào)整,全部的課程分為三個(gè)部分。第一部分有緒論、命名和異構(gòu) ,這一部分是講述,有機(jī)化學(xué)的歷史、基本理論概念這些基礎(chǔ)性的內(nèi)容。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)這類學(xué)科的內(nèi)容,對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)并沒(méi)有什么自信心。如果在學(xué)習(xí)的初期學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)就沒(méi)產(chǎn)生興,讓學(xué)生對(duì)這一學(xué)科失去自信心的話,那么在以后的教學(xué)中,對(duì)老師和學(xué)生都會(huì)是一種折磨。因此開始對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容的理解程度,對(duì)于學(xué)生和老師來(lái)說(shuō)非常重要的。這就使教師用簡(jiǎn)潔易懂、有趣的方法把有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容在藥學(xué)中的作用,展現(xiàn)給學(xué)生。用易懂的形式把有機(jī)化學(xué)的理論知識(shí)解釋給同學(xué),讓學(xué)生深入理解,讓學(xué)生樹立學(xué)好有機(jī)化學(xué)的信心。第二部分,幾章化合物的相關(guān)內(nèi)容。這幾種化合物比較簡(jiǎn)單,主要的難點(diǎn)就是對(duì)學(xué)生清楚講述基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)概念及術(shù)語(yǔ),講述的目的是讓學(xué)生深入的理解。教師在教學(xué)過(guò)程中要注重引導(dǎo)學(xué)生自主的學(xué)習(xí)提高學(xué)習(xí)的水平。第三部分,講從醇到藥用,高分子材料的內(nèi)容。這一章節(jié)化合物的理化性質(zhì)有些雜亂不好理解,如果我們仔細(xì)分析便會(huì)察覺(jué),其化合物的理化性質(zhì)是由其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)位判定的。因此本章的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容是在了解各化合物的性質(zhì)結(jié)構(gòu)及其變化的基礎(chǔ)上,深入清楚并分析各類化合物其結(jié)構(gòu)特征和理化性質(zhì)之間的聯(lián)系,主要是各類化合物電子效應(yīng),只要掌握其分析的方法,推測(cè)其自身的理化性質(zhì)就容易多了。并且是高職學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的主要目的。第四部分,有機(jī)合成的簡(jiǎn)介,在有機(jī)化學(xué)中,最難學(xué)習(xí)的部分便是有機(jī)合成,其主要是熟悉和掌握各類化合物的理化性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立適合的逆合成分析思路。使學(xué)習(xí)者對(duì)整體內(nèi)容關(guān)于化合物性質(zhì)歸類匯總,在其思想中形成一套完整的體系,然后經(jīng)過(guò)多多的練習(xí)來(lái)設(shè)計(jì)形成思路。對(duì)于高職的學(xué)生這章的內(nèi)容難度較大。
4結(jié)束語(yǔ)
在我們的教學(xué)中,首先必須要跟學(xué)生說(shuō)明有機(jī)化學(xué)這門學(xué)科,其在藥學(xué)專業(yè)中的地位是不可替代,不可動(dòng)搖的。在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣的基礎(chǔ)上,再把有機(jī)化學(xué)這一學(xué)科的基本特征展現(xiàn)給學(xué)生,循序漸進(jìn)的進(jìn)入到主題的內(nèi)容上。此種方式的學(xué)習(xí)經(jīng)進(jìn)實(shí)際的實(shí)踐,得到了很好的效果。但是,教學(xué)沒(méi)有固定的模式和方法法,教師的教學(xué)方式與方法也應(yīng)隨著目標(biāo)人才培養(yǎng)、學(xué)生自身的能力發(fā)生改變。
參考文獻(xiàn):
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興趣是最好的老師。濃厚的學(xué)習(xí)興趣能使學(xué)生學(xué)習(xí)處于積極的精神狀態(tài),觀察就會(huì)敏銳,理解就會(huì)迅速,記憶就會(huì)牢固,想象就會(huì)豐富,同時(shí)產(chǎn)生積極的探索熱情。興趣是學(xué)好化學(xué)的動(dòng)力和前提。在有限的課堂教學(xué)中,讓學(xué)生獲得盡可能多的知識(shí),將是教師面臨的新問(wèn)題,對(duì)此教師要轉(zhuǎn)變思想,創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中,應(yīng)設(shè)法激發(fā)興趣,學(xué)生有了興趣就不會(huì)感到乏味。化學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、人類健康息息相關(guān),在化學(xué)教學(xué)中,盡可能地將所學(xué)內(nèi)容與社會(huì)、生活相聯(lián)系,使學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)變得好奇有趣、輕松愉快。讓化學(xué)更貼近我們的現(xiàn)實(shí)生活,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科的重要性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
生動(dòng)形象的化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生具有很強(qiáng)的吸引力,將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),將課本結(jié)論實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄繉?shí)驗(yàn),大大提高學(xué)生的觀察能力,也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。要使教學(xué)中師生有效互動(dòng)、教學(xué)流程有創(chuàng)意、效果好,可充分運(yùn)用集文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、影視等信息傳輸手段為一體的多媒體教學(xué),以營(yíng)造具體生動(dòng)立體的教學(xué)氛圍。學(xué)生邊聽邊看邊思考,寓學(xué)于樂(lè),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官來(lái)認(rèn)識(shí)理解化學(xué)的現(xiàn)象和本質(zhì),從而有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高分析理解能力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
二、發(fā)揮教師“教”的有效性
有效的課前備課,是實(shí)現(xiàn)有效課堂教學(xué)的前提和關(guān)鍵。新課改下的化學(xué)課堂教學(xué)要求結(jié)合實(shí)際,改革備課形式,豐富備課內(nèi)容,進(jìn)行有效備課。其中備課包括備教材、備學(xué)生、備板書、備教具等。教師在備課時(shí),在確定課堂教學(xué)目的和要求的基礎(chǔ)上,首先要備教材,即要從整體上認(rèn)識(shí)教材,并用聯(lián)系的觀點(diǎn)分析教材,在理解的基礎(chǔ)上讀懂教材,通過(guò)反復(fù)閱讀教材并查閱有關(guān)資料,了解教材編寫的指導(dǎo)思想,主要特點(diǎn),結(jié)構(gòu)體例,了解教材的每個(gè)單元和每節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)。其次要備學(xué)生,從學(xué)生角度來(lái)設(shè)計(jì)課程,要考慮學(xué)生的年齡特點(diǎn)、個(gè)性特點(diǎn)和已有知識(shí)水平,考慮到學(xué)生的接受能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后教師備課時(shí)要特別注意板書及教具的提前構(gòu)思和準(zhǔn)備,確定板書及教具的書寫和使用,有效提高課堂效果。
現(xiàn)代教育注重以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心的素質(zhì)教育。因此,課堂教學(xué)要根據(jù)由具體到抽象的認(rèn)知規(guī)律和中學(xué)生的心理特點(diǎn),充分利用投影儀、錄像、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備以圖像、動(dòng)畫、影像、聲音等多種媒體來(lái)輔助教學(xué),逼真地表現(xiàn)事物的存在和動(dòng)態(tài)變化,以吸引學(xué)生的聽覺(jué)和視覺(jué),幫助學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)過(guò)渡,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的目的。
現(xiàn)行的高中化學(xué)新教材編排中增加了“家庭小實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié),是為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。這些小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)材料也非常簡(jiǎn)單,學(xué)生在家里就很容易找到原材料而設(shè)計(jì)好每個(gè)小實(shí)驗(yàn),這些小實(shí)驗(yàn)既有趣味性,又有實(shí)踐性。鍛煉學(xué)生用學(xué)過(guò)的知識(shí)去解釋生活中的現(xiàn)象,生活中的問(wèn)題。
三、明確教學(xué)目標(biāo),做好課堂教學(xué),設(shè)計(jì)合理的教學(xué)方式
中圖分類號(hào):O657.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 16-0104-01
現(xiàn)代有機(jī)分析是現(xiàn)代分析化學(xué)的主要組成部分,是人類利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)有機(jī)世界的手段之一,是一門涵蓋有機(jī)化學(xué)和分析的新興邊緣學(xué)科。加上現(xiàn)代科學(xué)儀器和新的技術(shù)在不斷被應(yīng)用,就使現(xiàn)代有機(jī)分析化學(xué)的研究范圍不在局限于化學(xué)領(lǐng)域,而是把物理、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、生物等諸多學(xué)科融合起來(lái),現(xiàn)在已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一門有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景的學(xué)科。
一、在傳感器方面的應(yīng)用
(一)乙酸,俗名醋酸,廣泛存在于自然界,它是一種常見(jiàn)的揮發(fā)性有機(jī)化合物,是烴的重要含氧衍生物,是典型的脂肪酸。乙酸被公認(rèn)為食醋內(nèi)酸味及刺激性氣味的來(lái)源。所以經(jīng)常以食物、化工生產(chǎn)等方式與人接觸。現(xiàn)在催化發(fā)光氣體傳感器已經(jīng)在揮發(fā)性有機(jī)物的鑒定中被廣泛的應(yīng)用,夏卉等科學(xué)家曾經(jīng)成功合成了銅—鋅納米復(fù)合材料,研究了乙酸在其表面的催化發(fā)光現(xiàn)象。并且在溫度、流蘇以及波長(zhǎng)等方面進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)試,還對(duì)分析特性進(jìn)行了評(píng)估。最終成功構(gòu)建了領(lǐng)命的乙酸傳感方法。
(二)多模式的識(shí)別傳感器則是利用傳感材料的多樣性如電、磁、熱、光等開發(fā)的在多個(gè)傳感原理上的傳感模式,能夠?yàn)閭鞲衅髦械膫鞲胁牧咸峁┴S富的信息,從而達(dá)到能夠多組同時(shí)分析過(guò)著區(qū)分不同類型分析無(wú)的目的。胡靜等科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)計(jì)了一款基于紫外光誘導(dǎo)n-Si/TiO2/TiO2:E表面光電壓和表面熒光的二維傳感器,能偶成功區(qū)分20多種揮發(fā)性的物質(zhì),以及市面銷售的5中飲品。這種現(xiàn)行班別分析也成功驗(yàn)證了二維傳感器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
(三)酚類化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物,是芳烴的含羥基衍生物,根據(jù)其分子所含的羥基數(shù)目可分為一元酚和多元酚。根據(jù)其揮發(fā)性分揮發(fā)性酚和不揮發(fā)性酚。自然界中存在的酚類化合物大部分是植物生命活動(dòng)的結(jié)果,植物體內(nèi)所含的酚稱內(nèi)源性酚,其余稱外源性酚。它還是地殼和地下水中一種重要的污染物,所以能夠準(zhǔn)確的鑒定酚類化合物對(duì)于環(huán)保有重大的意義。而基于酪氨酸酶的傳感器則是一盅較為方便的方法,其中性能穩(wěn)定的固定酶分子是關(guān)鍵性因素,石墨烯作為一種全新的納米材料便成了固定酶分子的理想介質(zhì)。
二、大環(huán)化合物的應(yīng)用
(一)大環(huán)化合物的紅外光譜分析。環(huán)蕃是大環(huán)化合物的一種,而二茂鐵環(huán)蕃有不同的種類,為了使它們可能有模擬酶特性,可以將它們有選擇性的進(jìn)行客體絡(luò)合,這樣就能使生物應(yīng)用得到更好的發(fā)展。目前,西北大學(xué)合成了很多種新型的二茂鐵雙內(nèi)置環(huán)蕃化合物,同時(shí)對(duì)其中的8種化合物進(jìn)行了紅外吸收特征和晶體結(jié)構(gòu)的分析研究,從中發(fā)現(xiàn)了如果二茂鐵雙內(nèi)置環(huán)蕃上的苯胺環(huán)與不同的取代基相連,或者是將取代基連到苯胺環(huán)的不同外置,此時(shí)的化合物分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生的變化以及紅外吸收的特征,同時(shí)還研究出了位阻效應(yīng)的不同給二茂鐵雙內(nèi)酯環(huán)帶來(lái)的結(jié)構(gòu)上的影響。與此同時(shí),對(duì)這種大環(huán)化合物的紅外光譜構(gòu)效關(guān)系也作了研究。
(二)大環(huán)化合物的分子識(shí)別。無(wú)論是在生物、化學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)還是藥物科學(xué)等多種領(lǐng)域,手性識(shí)別有著極其重要的作用。當(dāng)代,對(duì)手性識(shí)別和分離已經(jīng)研究出很多方法,例如傳感器、色譜、毛細(xì)管電泳等等,其中,手性傳感器更是被廣泛應(yīng)用,它的主要特點(diǎn)是將傳感器適時(shí)、快速、簡(jiǎn)單、在線等諸多優(yōu)點(diǎn)與手性識(shí)別相結(jié)合。
環(huán)糊精也是大環(huán)化合物的一種,它可以有選擇的對(duì)手性分子進(jìn)行識(shí)別。因?yàn)棣?環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是外親水、內(nèi)疏水,因此,常被作為超分子主體,同時(shí),又因?yàn)樗踩珶o(wú)毒,所以常常被用于食品、醫(yī)療等領(lǐng)域。中國(guó)科學(xué)院在金電極上修飾了β-CD,使之成為一個(gè)有β-環(huán)糊精修飾金電極的電化學(xué)的傳感器,由于環(huán)糊精可以選擇性識(shí)別手性分子D、L-苯丙氨酸,因此,可以電化學(xué)識(shí)別手性分子。將納米金標(biāo)記在D、L-Phe上,然后讓它和修飾電極分別進(jìn)行手性識(shí)別,并分別對(duì)其進(jìn)行銀染,可以得出,在金標(biāo)銀染下改修飾電極可以很好的手性識(shí)別D、L-Phe。
(三)對(duì)大環(huán)化合物在室溫磷光中的分析。在室溫磷光中,γ-環(huán)糊精鍵合濾紙可以測(cè)定土壤的樣品。首都師范大學(xué)研究出了制備γ-環(huán)糊精修飾濾紙的最佳條件,同時(shí)研究了修飾濾紙與11中化合物的室溫磷光相結(jié)合所產(chǎn)生的增強(qiáng)效果,所得出的結(jié)果顯示屈、苯并(a)蒽以及苯并(b)蒽這3種化合物與未修飾的濾紙基質(zhì)比較在修飾濾紙基質(zhì)的室溫磷光中信號(hào)更強(qiáng)。這項(xiàng)研究用于測(cè)定土壤的樣品效果是非常好的。
三、結(jié)束語(yǔ)
在眾多科學(xué)工作者的不斷辛勤工作下,使得現(xiàn)代有機(jī)分析化學(xué)能夠飛速發(fā)展起來(lái)。現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)分析的新技術(shù)不斷被發(fā)明,強(qiáng)力的保證了我們?nèi)祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展,尤其在人們生活、生存、生產(chǎn)等方面都做出了巨大的貢獻(xiàn)。當(dāng)然現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)分析還有很多課題等待人們的研發(fā),但我們要堅(jiān)信,伴隨著科學(xué)家們的不斷努力開發(fā),現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)分析這一新興的學(xué)科必將迎來(lái)屬于它的時(shí)代。
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[1]張華,徐強(qiáng),劉志廣,王靜,劉季紅.現(xiàn)代分析化學(xué)網(wǎng)絡(luò)開放教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建[J].化工高等教育,2010,1.
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一、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)是一種以保護(hù)環(huán)境為目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的最新科技成果,是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)概念從一提出來(lái),就明確了它的現(xiàn)代內(nèi)涵,是研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原材料,最大程度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染的反應(yīng)途徑。它的主要特點(diǎn)是:①充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;②在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物向環(huán)境排放;③提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)“零排放”;④生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
綠色化學(xué)提出的同時(shí),也提出了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的五“R”原則,即Reduction―減量(減小試劑用量)、Reuse―回收利用、Recycling―循環(huán)使用、Regeneration―再生利用、Rejection―拒用(不用危險(xiǎn)品)。具體地說(shuō),就是化學(xué)試劑、溶劑、催化劑、化學(xué)反應(yīng)、途徑、產(chǎn)物、劑量等綠色化。
綠色化學(xué)的另一個(gè)核心內(nèi)容是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有時(shí)直接涉及到有毒有害的化學(xué)試劑和藥品,如氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、氮氧化物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等,會(huì)造成對(duì)實(shí)驗(yàn)人員健康的不利影響和對(duì)環(huán)境的污染;有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖然沒(méi)有涉及到有毒有害的化學(xué)試劑和藥品,但藥品用量過(guò)大,造成浪費(fèi)。化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)和化學(xué)品的使用造成的環(huán)境副作用早已受到人們的重視,化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”即化學(xué)實(shí)驗(yàn)潔凈化,是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)技術(shù),是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新的結(jié)果。化學(xué)意把工業(yè)成果應(yīng)用于實(shí)際教學(xué),既加強(qiáng)理論與實(shí)際的結(jié)合,同時(shí)也使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加綠色化。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的目標(biāo),從長(zhǎng)遠(yuǎn)看是選擇無(wú)污染的物質(zhì),合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程,妥善做好實(shí)驗(yàn)后處理,使整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)零污染,近期目標(biāo)是用綠色化學(xué)理念,大膽改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn),努力使其污染降到最低。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué),綠色化學(xué)指導(dǎo)改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)行的中學(xué)化學(xué)教材已經(jīng)融入了綠色化學(xué)知識(shí),教學(xué)中要時(shí)刻體現(xiàn)出綠色化學(xué)的原則,滲透綠色化學(xué)教育。例如:“化學(xué)反應(yīng)及其能量變化”中講能量的開發(fā)與利用、能源的合理開發(fā)與利用;“鹵素”中講氯氣用于自來(lái)水消毒的利弊、氟利昂對(duì)臭氧層的破壞與保護(hù)等;“硫和氮的氧化物”中講酸雨的危害與防治、大氣的污染與防治等等,使學(xué)生意識(shí)到應(yīng)如何合理應(yīng)用化學(xué),用綠色化學(xué)觀點(diǎn)防治污染、保護(hù)環(huán)境,為人類能生存在一個(gè)綠色的地球上做出自己的貢獻(xiàn)。
1、結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)題,優(yōu)選實(shí)驗(yàn)方案,滲透綠色化學(xué)教育。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生綠色意識(shí),是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。有意識(shí)選擇綠色化學(xué)教育的試題,讓學(xué)生在解題過(guò)程中受到綠色化學(xué)的教育。
2、實(shí)驗(yàn)試劑綠色化。實(shí)驗(yàn)試劑綠色化包括使用無(wú)污染試劑或?qū)⒃噭p量實(shí)驗(yàn)微型化。
以最少的藥品獲最佳效果,減少?gòu)U棄物,提高環(huán)保意識(shí)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生觀察到用語(yǔ)言難以表達(dá)清楚的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增強(qiáng)直觀的感性認(rèn)識(shí),而且能培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但實(shí)驗(yàn)必定會(huì)涉及到有害、有毒的物質(zhì),從某種意義上講學(xué)校中環(huán)境污染主要來(lái)源于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要力求利用最少的實(shí)驗(yàn)藥品,獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果,最大限度地減少?gòu)U棄物,提高學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。
3、通過(guò)多媒體來(lái)仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。在遇到危險(xiǎn)性較大、或伴隨有毒、有害物質(zhì)生成較多的演示實(shí)驗(yàn)時(shí),尤其是對(duì)一些試劑昂貴、實(shí)驗(yàn)中容易引起爆炸或必須采用有毒、有害的試劑(如苯、苯酚、砷化物、重金屬等)的實(shí)驗(yàn),并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中排放較多的有毒氣體、有毒廢水,給師生身體健康帶來(lái)極大的危害,且對(duì)環(huán)境造成較大破壞的實(shí)驗(yàn),通過(guò)媒體輔助來(lái)演示部分實(shí)驗(yàn),還能夠節(jié)約藥品、水電、時(shí)間,減少對(duì)環(huán)境的破壞,還可提高部分演示實(shí)驗(yàn)的可視性,同時(shí)還讓學(xué)生在觀察媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,體驗(yàn)了多媒體技術(shù)的綠色環(huán)保價(jià)值,在單位時(shí)間內(nèi)向?qū)W生傳遞更多的信息,同時(shí)利用三維動(dòng)畫效果形象地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作,取得更好的教學(xué)效果。
有機(jī)物是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ),它們的開發(fā)利用大大的提高了人類的生活質(zhì)量并且改變了人類的生活方式。在初中已有的個(gè)別有機(jī)化合物的初步概念的基礎(chǔ)上,本節(jié)進(jìn)一步了解有機(jī)化學(xué)的研究范疇、發(fā)展過(guò)程以及對(duì)科研、生產(chǎn)、生活、環(huán)境的重要作用。進(jìn)一步掌握有機(jī)化合物的典型性質(zhì)和有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)利用已有的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的知識(shí)了解有機(jī)化合物的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,了解有機(jī)化合物多樣性的原因。認(rèn)識(shí)生活中接觸到的高分子材料以及環(huán)境與化學(xué)的關(guān)系
(二)知識(shí)框架
(三)新教材的主要特點(diǎn):
本節(jié)教材體現(xiàn)了“從生活到化學(xué),從化學(xué)到社會(huì)”的認(rèn)識(shí)逐步深入的過(guò)程。從
培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展所必備的知識(shí)和能力出發(fā),新教材較舊教材更符合知識(shí)的邏
輯關(guān)系,同時(shí)注重學(xué)生的能力培養(yǎng)。
二教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
了解有機(jī)化合物的性質(zhì)特征、結(jié)構(gòu)特征與多樣性的關(guān)系
通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)掌握甲烷的性質(zhì)、取代反應(yīng)。
掌握同分異構(gòu)現(xiàn)象以及簡(jiǎn)單的命名規(guī)律
初步培養(yǎng)學(xué)生空間想像能力
(二)過(guò)程與方法目標(biāo)
1、通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己熟悉的種類不同的有機(jī)物的分析,讓他們學(xué)會(huì)怎樣從中歸納、總結(jié)有機(jī)化合物性質(zhì)的一般規(guī)律。
2、通過(guò)“遷移?應(yīng)用”、“交流?研討”、“活動(dòng)?探究”等活動(dòng),提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目的
1、通過(guò)“遷移?應(yīng)用”、“交流?研討”、“活動(dòng)?探究”活動(dòng),激發(fā)學(xué)生探索未知知識(shí)的興趣,讓他們享受到探究未知世界的樂(lè)趣。
2、通過(guò)用模型組裝有機(jī)分子的實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和探索精神。
三教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
甲烷的性質(zhì)、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的多樣性
四、教學(xué)準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備
3、教學(xué)媒體、課件;
4、編制“活動(dòng)?探究”活動(dòng)報(bào)告及評(píng)價(jià)表。
五、教學(xué)方法
問(wèn)題推進(jìn)法、實(shí)驗(yàn)探究法
六、課時(shí)安排
3課時(shí)
七、教學(xué)過(guò)程
第一課時(shí)認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物
教學(xué)準(zhǔn)備
學(xué)生:預(yù)習(xí)教材第一節(jié)第一部分(60頁(yè)---62頁(yè));
要求提前準(zhǔn)備一種有機(jī)材料了解它的性質(zhì)、用途并向同學(xué)做介紹。
教師:要求對(duì)學(xué)生可能找到的材料做到充分考慮;適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充實(shí)驗(yàn),例如溶解性、受熱
時(shí)狀態(tài)變化等,有利于學(xué)生進(jìn)行歸納、總結(jié)。
教學(xué)過(guò)程
(一)學(xué)生活動(dòng)“聯(lián)想……質(zhì)疑”
問(wèn)題:你認(rèn)識(shí)的有機(jī)物是什么?它有什么性質(zhì)?什么用途?
這個(gè)問(wèn)題由學(xué)生充分討論、發(fā)言;介紹生活中接觸到的有機(jī)物
討論:1、哪些是有機(jī)物的共同性質(zhì)?
2、從溶解性、耐熱性、可燃性、電離性等五個(gè)方面比較無(wú)機(jī)物有哪些區(qū)別?
3、研究有機(jī)物的性質(zhì)用到哪些方法?
演示實(shí)驗(yàn):
歸納:有機(jī)物性質(zhì)特征
大多數(shù)有機(jī)物:1、難溶于水易溶于有機(jī)溶劑。
2、易燃燒。
3、大多數(shù)是非電解質(zhì),難電離。
4、熔點(diǎn)低,易熔化。
5、反應(yīng)慢、反應(yīng)復(fù)雜、副反應(yīng)多。
(二)師生共同活動(dòng)“觀察……思考”(能進(jìn)行學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)更好)
以甲烷為例進(jìn)一步研究有機(jī)物的性質(zhì)
1、完成書中實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2;
2、按小組討論、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3、歸納甲烷的性質(zhì)。(1)可燃性
(2)取代反應(yīng)
甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):閱讀63頁(yè)知識(shí)點(diǎn)擊
第二課時(shí)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
教學(xué)準(zhǔn)備
學(xué)生:預(yù)習(xí)教材第一節(jié)第二部分(63頁(yè)---65頁(yè));
用球棍模型組合丁烷分子,體會(huì)有機(jī)物的樣性。
教師:教學(xué)媒體、課件;
教學(xué)過(guò)程
(一)閱讀63頁(yè)工具欄,由學(xué)生寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式、甲烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(二)進(jìn)行“活動(dòng)與探究”
(1)動(dòng)手組合乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)模型,寫出它們的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
給烷烴的概念,找烷烴的通式。
(2)閱讀64頁(yè)知識(shí)支持,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,當(dāng)碳原子數(shù)較多時(shí)組合方式不只一種,碳原子數(shù)越多,可能的結(jié)構(gòu)越多;帶著疑問(wèn)進(jìn)入下面的討論。
(三)有機(jī)物的命名和同分異構(gòu)現(xiàn)象
可以根據(jù)學(xué)生情況,控制深度。
總結(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)原子之間共價(jià)鍵相連。
(2)碳原子之間可以連成鏈狀或環(huán)狀。
(3)碳原子與碳原子之間可以是單鍵、雙鍵、三鍵。
(4)分子式相同時(shí),可以出現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)。
第三課時(shí)概括與整合
微波加熱有2個(gè)主要特點(diǎn)。其一,該加熱屬于體加熱,熱量產(chǎn)生于物質(zhì)內(nèi)部;其二,微波加熱表里一致,均勻、速度快、熱效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好,可以進(jìn)行選擇性加熱,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。微波對(duì)被照物有很強(qiáng)的穿透力,對(duì)反應(yīng)物起深層加熱作用。對(duì)于凝聚態(tài)物質(zhì),微波主要通過(guò)極化和傳導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行加熱。微波不僅可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率,還可以改變化學(xué)反應(yīng)的途徑。微波輻射改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因主要有微波熱效應(yīng)(Thermaleffects)和微波非熱效應(yīng)(Nonthermaleffects)。微波作用于反應(yīng)物,加劇分子的運(yùn)動(dòng),提高了分子的平均動(dòng)能,加快了分子的碰撞頻率,從而改變反應(yīng)速率。這種通過(guò)微波加熱,使溫度升高,改變反應(yīng)速率的現(xiàn)象稱為熱效應(yīng)。微波熱效應(yīng)得到了眾多學(xué)者的認(rèn)可,微波加熱機(jī)理也很清楚。而微波非熱效應(yīng)則一直處于爭(zhēng)論之中。微波化學(xué)中溫度測(cè)量是一個(gè)難題,因此在研究微波化學(xué)機(jī)理時(shí)一定要注意溫度的測(cè)量和控制,這樣才可能得到與常規(guī)加熱對(duì)比的可靠結(jié)果。
二、微波的產(chǎn)生與傳輸
奇妙的微波以它獨(dú)特的功能開拓了微波應(yīng)用的新領(lǐng)域,那么微波是怎樣產(chǎn)生和傳輸?shù)哪?無(wú)線電波是由傳統(tǒng)的電子管產(chǎn)生的,通過(guò)改進(jìn)電子管的結(jié)構(gòu)或控制電子運(yùn)動(dòng)速度,不斷提高振蕩頻率,讓它們一直高到微波段,從而可產(chǎn)生微波。連續(xù)低功率微波可用Gunn二極管或速調(diào)管振蕩器產(chǎn)生;而100w以上微波功率常用磁控管。微波一般是通過(guò)波導(dǎo)或同軸電纜傳輸,也可以用天線將其聚
集成波束進(jìn)行傳輸。
三、微波在化學(xué)中的應(yīng)用類型
1.微波等離子體化學(xué)
微波對(duì)氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)作用主要屬于這一類,它是利用微波場(chǎng)來(lái)誘導(dǎo)產(chǎn)生等離子體,進(jìn)而在化學(xué)反應(yīng)中加以應(yīng)用。最早在分析化學(xué)中利用等離子體的報(bào)道出現(xiàn)于1952年,H.P.Broida等用形成等離子體的方法,以原子發(fā)射光譜法測(cè)定了氫-氘混合氣體中氘同位素的含量,后來(lái)他們又將這一技術(shù)用于氮的穩(wěn)定同位素分析,開創(chuàng)了微波等離子體原子發(fā)射光譜分析的新領(lǐng)域。微波等離子體也用于合成化學(xué),其中最為成功的事例包括金剛石、多晶硅、超細(xì)納米材料的制備;高分子材料的表面修飾及微電子材料的刻蝕凈化等加工,其中不少已形成產(chǎn)業(yè)。
2.直接微波化學(xué)
即是指微波場(chǎng)直接作用于化學(xué)體系,從而促進(jìn)或改變各類化學(xué)反應(yīng),它的作用對(duì)象主要是凝聚態(tài)物質(zhì)。1974年J.A.Hesek等首先利用微波爐加熱樣品。次年,有人用它做生物樣品消解。在微波爐密閉容器中,微波輻射引起的內(nèi)加熱和吸收極化作用及所達(dá)到的較高溫度和壓強(qiáng)使消解速度大大加快,而且減少了氧化劑用量和痕量元素的損失。現(xiàn)微波溶樣技術(shù)已作為標(biāo)準(zhǔn)方法廣泛用于分析樣品的預(yù)處理。微波直接用于化學(xué)合成,從R.Gedye等在1986年用微波爐進(jìn)行酯化、水解、氧化以來(lái),在有機(jī)化學(xué)的十幾類合成反應(yīng)中也取得了很大成功。該法的主要優(yōu)點(diǎn)在于大大提高了收率、縮短了反應(yīng)時(shí)間。如在酯化反應(yīng)中,使用微波與普通加熱方法相比,反應(yīng)速度要增加113~1240倍。同樣微波在無(wú)機(jī)固相合成中也取得了可喜的成功,如沸石分子篩、陶瓷材料及超細(xì)納米粉體材料的合成。
四、微波化學(xué)的應(yīng)用
微波化學(xué)是利用現(xiàn)代微波技術(shù)來(lái)研究物質(zhì)在微波場(chǎng)作用下的物理和化學(xué)行為的一門科學(xué),是一門新興的前沿交叉學(xué)科。微波輻射技術(shù)可加劇分子運(yùn)動(dòng),提高分子平均能量、降低反應(yīng)活化能,所以在化學(xué)領(lǐng)域主要用來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速度,甚至改變化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,啟動(dòng)新的反應(yīng)渠道;對(duì)一些反應(yīng)物是極性的,而產(chǎn)物是非極性的或是弱極性的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),微波加熱同時(shí)還能提高收率。
1.石油化工中的化學(xué)應(yīng)用
微波作用于稠油及高凝原油主要表現(xiàn)為稠油中的高分子化合物通過(guò)熱效應(yīng)(熱裂解)和非熱效應(yīng)(鏈、鍵的斷裂),從而生成低分子有機(jī)化合物,通過(guò)提高油品質(zhì)量降低粘度以達(dá)到提高采收率與便于地面輸送的效果。微波化學(xué)在油氣田開發(fā)中其它方面的應(yīng)用有:微波破乳、微波脫硫、微波解堵、微波防止天然氣中水化物的形成等。
2.煙草行業(yè)中的化學(xué)應(yīng)用
煙葉加工成卷煙煙絲前通常需使用香精香料進(jìn)行處理,以矯正卷煙的吸味和增加卷煙嗅香,可用微波加速來(lái)提取天然煙用香原料;以微波烘烤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽加熱,不僅可使HT工藝后的梗(煙)絲迅速烘干,同時(shí)還可提高產(chǎn)品填充率15~20%(對(duì)卷煙的降焦降耗有極大意義)。微波輻射煙桿廢料制造活性炭工藝一方面利用了微波加熱的特性(選擇性加熱、快速升溫、易自動(dòng)化控制等),另一方面利用了價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛的煙桿廢料,拓寬了活性炭生產(chǎn)原料的來(lái)源,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。
3.微波輔助萃取復(fù)方中藥中的化學(xué)應(yīng)用
目前,最常用的微波萃取系統(tǒng)有兩種,一種是使用多模式微波爐,在密閉容器中加熱樣品及有機(jī)溶劑,將目的組分從樣品基體中萃取出來(lái),該法能在短時(shí)間內(nèi)完成多種組分的萃取,溶劑用量少,結(jié)果重現(xiàn)性好。另一種是采用聚焦微波爐,在敞開體系中進(jìn)行樣品中多種成分的萃取。用這種方法進(jìn)行微波萃取的研究較少,一般都與索氏萃取相結(jié)合,提高了萃取效率,降低萃取時(shí)間。該法最突出的優(yōu)點(diǎn)是樣品始終用純的萃取溶劑萃取,最終的萃取物不需要過(guò)濾,給后續(xù)分析帶來(lái)方便。此外,微波化學(xué)在等離子體、礦物處理、醫(yī)療等很多方面都有應(yīng)用。
4.微波技術(shù)在無(wú)機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用
4.1超導(dǎo)陶瓷材料的合成
超導(dǎo)材料YBa2Cu3O7-x用常規(guī)加熱合成方法制備需要24h,若采用微波合成,CuO,Y2O3和Ba2(NO)3按一定的化學(xué)計(jì)量比混合,置入經(jīng)過(guò)改裝的微波爐內(nèi),500W輻射5min,放出NO氣體。物料經(jīng)重新研磨,130~500W微波輻射15min;再研磨,輻射25min。取樣,經(jīng)X射線衍射分析顯示,產(chǎn)物的主要成分為YBa2Cu3O7-x,其四方晶胞參數(shù)為:a=b=0.3861nm,c=1.1389nm。此結(jié)構(gòu)按常規(guī)方式緩慢冷卻,將轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谐瑢?dǎo)性質(zhì)的正交結(jié)構(gòu)。
4.2超細(xì)氧化物粉體的制備
1988年,Meek等的專利報(bào)道了利用金屬硝酸鹽、硫酸鹽或氯化物溶液在微波輻射下直接分解制備超細(xì)氧化物粉體,所得產(chǎn)物的離子直徑小于0.1μm。
4.3沸石的合成
Arafat等利用聚四氟乙烯作為高壓反應(yīng)器,在微波輻射下合成了Y型和ZSM-5沸石。PTFE反應(yīng)器設(shè)計(jì)內(nèi)徑為5cm,以保證反應(yīng)物處在2450MHz微波對(duì)水溶液體系的穿透深度范圍內(nèi)。常規(guī)加熱條件制備的Y型沸石,常伴隨有P型結(jié)晶或水鈣沸石或鈉菱沸石生成。微波加熱條件下,未發(fā)現(xiàn)有上述非Y型結(jié)晶相生成。微波合成的選擇性優(yōu)于常規(guī)方式。采用微波加熱誘導(dǎo)期極短,甚至沒(méi)有誘導(dǎo)期,從而有效地防止了其它晶相的生成。
4.4無(wú)水硫化鈉的制備
工業(yè)硫化鈉一般為Na2S·3H2O,國(guó)內(nèi)年產(chǎn)量幾十萬(wàn)噸,其它純度高一些的結(jié)晶硫化鈉主要有Na2S·9H2O和Na2S·5.5H2O。限于目前的工業(yè)條件,無(wú)水硫化鈉生產(chǎn)難度較大,市場(chǎng)短缺。采用真空微波技術(shù),在選定功率下可在10min之內(nèi)完全脫水,Na2S含量達(dá)到98%,較傳統(tǒng)真空脫水速度提高12倍。
一、目前的現(xiàn)狀和面臨的壓力
(1)目前的現(xiàn)狀
現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展模式依舊遵循著“大規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模消費(fèi)”的理念,其行業(yè)性質(zhì)帶來(lái)的高速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式依然是粗放式的。粗放式的工業(yè)化時(shí)代的到來(lái)首先使人們把目光從資源耗竭轉(zhuǎn)移到了廢物大量的產(chǎn)出以及所引發(fā)的生態(tài)失衡方面;其次是在政策方面由環(huán)境污染物質(zhì)的控制向大宗非污染性物質(zhì)轉(zhuǎn)移;再次是人類開始重視化學(xué)污染物并采取一些有效措施來(lái)應(yīng)對(duì)。面對(duì)如此開放的國(guó)際大工業(yè)環(huán)境,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展仍舊多以環(huán)境污染和化學(xué)污染為代價(jià)。盡管原有的化學(xué)發(fā)展模式帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益,但是卻潛藏巨大的危機(jī),如資源的過(guò)度消耗、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)破壞等等。
(2)經(jīng)濟(jì)發(fā)展大潮中,化學(xué)發(fā)展面臨巨大的壓力
化學(xué)是人類生存必不可少的催化劑,是社會(huì)及現(xiàn)代生產(chǎn)運(yùn)行不可或缺的要素。據(jù)分析,今后十幾年我國(guó)環(huán)境污染以及化學(xué)污染將嚴(yán)重制約我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展大潮中,化學(xué)發(fā)展面臨巨大的壓力。目前我國(guó)化學(xué)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有:首先是快速的追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)給化學(xué)污染防治帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力;其次城市化進(jìn)程的加快和人們對(duì)生活水平和質(zhì)量的要求的提高使得化學(xué)發(fā)展不得不與循環(huán)經(jīng)濟(jì)和諧共處,改革和轉(zhuǎn)型就成為化學(xué)及化學(xué)工業(yè)發(fā)展新方向;再次發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)壓力使得化學(xué)的發(fā)展就更加趨向國(guó)際化,其標(biāo)準(zhǔn)和約束因素將越來(lái)越嚴(yán)格。
二、化學(xué)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)
(1)定義及特點(diǎn)
化學(xué)工業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原材料產(chǎn)業(yè),是造就大規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模消費(fèi)模式的主因,其涉及資源加工以及能源轉(zhuǎn)化過(guò)程。據(jù)調(diào)查顯示,我國(guó)化學(xué)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益年增長(zhǎng)率要遠(yuǎn)大于GDP的增長(zhǎng)率,乙烯產(chǎn)量、原油加工等位居世界前茅。然而由于化學(xué)工業(yè)面臨著資源密集型的高耗能、高污染,“三廢”排放量大難治理、資源利用率低等諸多制約瓶頸,我國(guó)的能源消費(fèi)量、三廢”排放量、環(huán)境污染程度也位居前列。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種節(jié)約經(jīng)濟(jì)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種最大限度地利用資源和保護(hù)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它主要是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)改造,最大限度地減少資源消耗和廢物排放。
(2)化學(xué)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系
化學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系是密不可分的,化學(xué)發(fā)展為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了新型原材料及科技設(shè)備,而經(jīng)濟(jì)的騰飛是化學(xué)飛速向前發(fā)展的前提。20世紀(jì)末循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式, 為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展提供了一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的途徑。化學(xué)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)兩者是一個(gè)互補(bǔ)的整體,缺一不可。化學(xué)工業(yè)是最有條件、最具潛力走循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的產(chǎn)業(yè),而循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展指引方向,使其擺脫困境從低谷走向光明。
三、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式是化學(xué)發(fā)展不斷轉(zhuǎn)型的橋梁
(1)綠色化學(xué)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),是一門具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科。“綠色化學(xué)”一詞產(chǎn)生于20世紀(jì)末。2002年美國(guó)《科學(xué)》雜志發(fā)表了以“化學(xué)走向綠色”為主題的文章并指出化學(xué)工業(yè)正向綠色化邁進(jìn)。1995年我國(guó)科學(xué)院化學(xué)部多名院士共同提出以“綠色化學(xué)與技術(shù)推進(jìn)化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的途徑”作為重要的科研選題,從此“綠色化學(xué)”一詞在我國(guó)慢慢成長(zhǎng)。綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在:(1)提倡資源和能源的合理利用以及生產(chǎn)資料的無(wú)毒、無(wú)害性;(2)提倡化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的少污染、少排放;(3)提倡能量?jī)?yōu)化原則,加大微觀原子利用的研究,力圖提高原料的原子利用率進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“零排放”;(4)提倡化學(xué)的環(huán)境友好型發(fā)展,產(chǎn)品盡可能是生物可降解或?qū)Νh(huán)境友好型的。
(2)從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的視角看化學(xué)發(fā)展
從循環(huán)經(jīng)濟(jì)視角來(lái)看化學(xué)發(fā)展,就是從經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)定位,指導(dǎo)化學(xué)工業(yè)以綠色化學(xué)為原則,遵循從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,最大程度的實(shí)現(xiàn)原料全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。目前循環(huán)經(jīng)濟(jì)已經(jīng)在生產(chǎn)和消費(fèi)這兩個(gè)最重要的環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,如美國(guó)杜邦化學(xué)公司就已經(jīng)在企業(yè)的層面上建立了清潔生產(chǎn)和資源循環(huán)利用的小循環(huán)模式;如丹麥卡倫堡模式就是在區(qū)域?qū)用嫔蠈?shí)現(xiàn)共生企業(yè)或產(chǎn)業(yè)間的生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。在我國(guó),化學(xué)工業(yè)依然還有許多方面需要加強(qiáng),如加強(qiáng)化工產(chǎn)品的物質(zhì)減量化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)自身產(chǎn)品和其他工業(yè)產(chǎn)品的良性循環(huán)利用;化工企業(yè)自身的責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感;加強(qiáng)生態(tài)工業(yè)園區(qū)建立;優(yōu)化設(shè)計(jì)化學(xué)工業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)品共生方案等。
參考文獻(xiàn):
[1]劉思齊,關(guān)于化學(xué)與經(jīng)濟(jì)若干問(wèn)題的研究與分析,產(chǎn)業(yè)研究,2006
[2]高學(xué)艷,化學(xué)工業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,商場(chǎng)現(xiàn)代化,2009,565
一、化學(xué)課程改革的主要特點(diǎn)
1.以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主要宗旨。科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)習(xí)個(gè)體在先天遺傳的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)后天教育而發(fā)展起來(lái)的,是運(yùn)用科學(xué)的方法解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中,一部分人由于缺乏科學(xué)的方法,對(duì)科學(xué)空有一腔熱情,存在著愚蠢的盲從行為。教師要改變過(guò)于注重知識(shí)傳授的傾向,要運(yùn)用科學(xué)的方法探究,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的求學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。
2.倡導(dǎo)以探究為主的學(xué)習(xí)方式。新課程要改變死記硬背、接受學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀,要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)調(diào)通過(guò)主動(dòng)思考和積極探究活動(dòng)獲取知識(shí)。選題要源于生活,切合實(shí)際,方案要具有合理性。活動(dòng)形式要豐富多彩,除化學(xué)實(shí)驗(yàn)外,還有交流討論、課外調(diào)查等形式,讓學(xué)生在探究活動(dòng)中培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3.加強(qiáng)化學(xué)教學(xué)與科學(xué)、社會(huì)、生活的聯(lián)系。教師要打破教學(xué)內(nèi)容過(guò)于注重知識(shí)的現(xiàn)狀,要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和心理特征,聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際,教師要帶領(lǐng)學(xué)生觀看化學(xué)生產(chǎn)工藝過(guò)程,了解硫酸、硝酸的制造、石油的煉制以及煉鋼、電鍍、水泥的生產(chǎn)過(guò)程。
4.注重評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)功能。傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)形式單一,過(guò)于強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的選拔、甄別功能,注重知識(shí)技能的評(píng)價(jià),以紙筆測(cè)驗(yàn)為主,而忽視了對(duì)學(xué)生的探究過(guò)程、探究方法和表現(xiàn)出來(lái)的情感、態(tài)度的評(píng)價(jià)。教師應(yīng)建立多元化的評(píng)價(jià)體系,充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)作用,以促進(jìn)學(xué)生健康、和諧的發(fā)展。
二、初中化學(xué)新課程教學(xué)策略的構(gòu)建
1.情境策略。前蘇聯(lián)著名教育實(shí)踐家蘇霍姆林斯基認(rèn)為:“在人的靈魂深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。”教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展需要,靈活地創(chuàng)造具體、生動(dòng)的教學(xué)情境,拉進(jìn)學(xué)生與文體的距離,有效降低教學(xué)難度,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。(1)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂,是激發(fā)學(xué)生求知欲的動(dòng)力源泉。通過(guò)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,能調(diào)動(dòng)學(xué)生手、腦、眼、口等多重感官并用,促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程,能有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和創(chuàng)新能力。如在“氧氣”教學(xué)中,教者準(zhǔn)備沒(méi)有標(biāo)簽的兩瓶氣體,一瓶是空氣,一瓶是氧氣,讓學(xué)生嘗試用眼睛看、用鼻子聞進(jìn)行區(qū)分。接著教師讓學(xué)生用兩支帶火星的木條分別插入兩個(gè)瓶子中,觀察現(xiàn)象,并據(jù)此判斷哪瓶是氧氣,哪瓶是空氣。(2)創(chuàng)設(shè)生活情境。生活中處處有化學(xué),教師要從學(xué)生的生活實(shí)際入手,創(chuàng)設(shè)生活化情境,讓學(xué)生感受化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。(3)創(chuàng)設(shè)故事情境。化學(xué)有讓人著迷的化學(xué)元素、豐富多趣的發(fā)明創(chuàng)造、令人驚奇的化學(xué)魔術(shù)、引人入勝的化工產(chǎn)品,教師要引領(lǐng)學(xué)生通過(guò)化學(xué)故事引入教學(xué)內(nèi)容,如門捷列夫通過(guò)“玩紙牌”發(fā)現(xiàn)元素周期表、秦始皇夢(mèng)想“點(diǎn)石成金”、玻爾巧藏諾貝爾金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)隆⑴畠簢?guó)之謎的精彩故事,引領(lǐng)學(xué)生由表及里,由現(xiàn)象探求問(wèn)題的本質(zhì),從而培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)。
2.人文策略。人文素養(yǎng)是指具有學(xué)習(xí)個(gè)體除人文知識(shí)之外所表現(xiàn)出來(lái)的氣質(zhì)和修養(yǎng),如世界觀、人生觀、社會(huì)責(zé)任感等。教師除要具有發(fā)散的思維力、敏銳的觀察力外,還要具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、踏實(shí)大膽的治學(xué)態(tài)度,充分展示人格魅力。(1)以史實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的人生觀、價(jià)值觀。教師要通過(guò)化學(xué)史實(shí)以及化學(xué)家發(fā)明創(chuàng)造的小故事,展示化學(xué)家們不畏艱難的精神、勇于探究的精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。(2)以事例培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神。教師要充分利用我國(guó)勞動(dòng)人民的發(fā)明創(chuàng)造,如蔡倫的造紙術(shù)、寧應(yīng)星對(duì)鋅銅合金的論述、候德榜的制堿,為人類做出了卓越的貢獻(xiàn),他們的高尚品質(zhì)和崇高精神也值得我們?nèi)W(xué)習(xí)。(3)以應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。現(xiàn)代社會(huì)處處留下了化學(xué)的足跡,合成纖維、合成橡膠方便了人們的生活,智能材料、超導(dǎo)材料等使人類的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。但也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題,福爾馬林泡制水產(chǎn)品、三聚氰胺牛奶、地溝油、提取海洛因等問(wèn)題觸目驚心。因此我們要教育學(xué)生樹立正確的人生觀,學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)種過(guò)福人類。
3.探究策略。《初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,在‘做科學(xué)’的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。”教師在研讀教材、分析學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上明確探究目的、優(yōu)選探究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)探究活動(dòng),開展形式多樣的探究活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
引言
微波主要是指2450Hz頻率微波輻射,在液體中具有較強(qiáng)的穿透力,還能夠促進(jìn)液體快速吸收,材料物理,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng),微波的熱效應(yīng)來(lái)源于非常快速旋轉(zhuǎn)的熱力學(xué)函數(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于微波的控制水平也在不斷提高。在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中,通過(guò)運(yùn)用微波消解技術(shù)能夠在密閉的空間促進(jìn)樣品的消解效率,有效減少樣品的揮發(fā),確保分析化學(xué)的整體質(zhì)量全面增強(qiáng)。
1.微波的加熱原理與特點(diǎn)
1.1微波加熱原理
在對(duì)物品加熱時(shí),最常見(jiàn)的包括兩種,一種是通過(guò)對(duì)流傳導(dǎo)輻射的方式,對(duì)材料進(jìn)行加工,這種加工的方式效率非常低,需要等待時(shí)間長(zhǎng),另一種則是利用微波加熱,分子以及非極性分子電介質(zhì)微波電磁場(chǎng),會(huì)形成一個(gè)偶極子,隨著高頻交變磁場(chǎng)的快速振動(dòng),分子會(huì)重新排列組合,并且克服干燥運(yùn)動(dòng)和分子的互相作用,產(chǎn)生出快速摩擦放出熱量。微波加熱時(shí)冷源加熱與傳統(tǒng)的加熱方式有著本質(zhì)區(qū)別。
1.2微波加熱的主要特點(diǎn)
微波加熱具有時(shí)效性、整體性、選擇性、高效性、安全性等特點(diǎn),在微波加熱時(shí),如果微波存在輻射,很快就能夠使物體快速獲得熱量。微波輻射消失加熱也會(huì)立即停止,使物料的表面瞬間失去熱量,這也能夠體現(xiàn)出物料加熱對(duì)時(shí)效性的要求。通過(guò)利用微波加熱的方式能夠有效打破傳統(tǒng)加熱耗時(shí)耗力的特點(diǎn)。利用高能量的微波,能夠快速穿透物體表面,同時(shí)還可以激發(fā)物體內(nèi)部的電磁能量,快速分解形成水分子。在整個(gè)加熱的過(guò)程中,加熱對(duì)象能夠快速變熱,在短時(shí)間內(nèi)傳遞,物體內(nèi)部加熱效果更加均勻,從而有效滿足工業(yè)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展要求。在微波加熱時(shí),必須要對(duì)加熱材料進(jìn)行嚴(yán)格控制,因?yàn)椴牧暇哂薪梃b特征,所以并不是所有材料都能夠通過(guò)微波進(jìn)行加熱,對(duì)微波的反饋信息存在顯著差異,根據(jù)材料對(duì)微波的反饋效果,能夠通過(guò)微波反射和微波透明進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)微波吸收以及部分微波吸收等不同類別。由于熱損和高溫介質(zhì)占據(jù)較多的成分,利用微波加熱和微波吸收變換,可以直接反射微波,因此加熱設(shè)備的熱損占總能耗的比例很低。微波的能量效率因微波內(nèi)部加熱方式的不同而不同,多數(shù)微波加熱能源也能轉(zhuǎn)換成熱量。與傳統(tǒng)的電加熱相比,微波能有效地降低能源消耗,一般加熱燃燒大量的礦物燃料,產(chǎn)生有毒有害的溫室氣體,微波加熱主要利用電能,因此對(duì)環(huán)境污染很小。微波的非熱效應(yīng)能夠通過(guò)微波輻射物體的方式,確保物體快速活化或抑制,所以微波加熱能夠有效減少對(duì)營(yíng)養(yǎng)的破壞。
2.微波消解技術(shù)在分析化學(xué)中的具體應(yīng)用
2.1微波消解技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
微波消解技術(shù)具有低能耗低污染的特點(diǎn),所以在環(huán)保領(lǐng)域中能夠發(fā)揮重要作用。微波消解技術(shù),是關(guān)閉或打開容器的重要測(cè)試方法,通過(guò)利用分子間相互發(fā)生快速碰撞,產(chǎn)生劇烈反應(yīng),形成大量氣體,在密閉的溶解罐中形成高壓,使樣品能夠在高溫高壓環(huán)境下快速消解。例如在對(duì)化學(xué)需氧量測(cè)定時(shí),通過(guò)利用微波消解的方式能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè),因?yàn)樵诶弥劂t酸鉀法檢測(cè)水質(zhì)樣品時(shí),往往會(huì)需要更多的樣品以及試劑,整個(gè)檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)耗力,不包括滴定時(shí)間樣品,必須至少保持兩個(gè)小時(shí)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí),通過(guò)利用金屬元素的測(cè)定,能夠提高環(huán)境樣品消解效率,利用微波與其他的分析測(cè)試方法相比較而言,能夠?qū)饘僭亍⑾⊥猎睾外}元素進(jìn)行快速測(cè)定。利用微波消解技術(shù)還能夠?qū)Ψ墙饘僭剡M(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。但是與鉻酸鉀氧化法相比較而言,微波消解技術(shù)對(duì)土壤有機(jī)碳含量檢測(cè),并沒(méi)有突出優(yōu)勢(shì)。
2.2含水率和其他指標(biāo)的測(cè)試
利用微波加熱干燥和介電常數(shù)測(cè)量等方法,可快速測(cè)定水分含量,可測(cè)定水果、蔬菜、谷物等化學(xué)物質(zhì)的濕度,而且能有效地判斷樣品的總體情況,對(duì)于致熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)的測(cè)定,可采用微波快速測(cè)定環(huán)境毒理學(xué),單向擴(kuò)散法。
微波消解技術(shù)主要是將樣品封裝在可被微波滲透的高壓密封滅火容器中,以達(dá)到使用2450Hz頻率微波輻射處理樣品的目的。快速溶解樣品,比現(xiàn)有樣品快5-100倍。大大減少所用樣品和試劑的量。封閉作業(yè),可減少揮發(fā)和交叉污染。結(jié)果再現(xiàn)性增強(qiáng);改善工作環(huán)境,保護(hù)員工免受酸中毒。滅火后,滅火容器(滅菌箱)容易清洗。可以改變溫度和壓力。為確定植物溶劑中Pb和Cd,采用了石墨爐原子吸收光譜法,確定植物醫(yī)藥材料的冷原子吸收光譜光度計(jì)方法。李強(qiáng)等人用密封PTFE樣品溶解器和家用微波爐用HNO3-H2O2-HF對(duì)土壤及沉淀物樣品進(jìn)行了分析。LiGongke等人研究了微波加熱的方法,整個(gè)消解過(guò)程只用了兩分鐘,與傳統(tǒng)方法相比,實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間大大縮短,特別適用于大量試樣的測(cè)定。
2開設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課在內(nèi)容設(shè)置上有兩個(gè)主要特點(diǎn):①保證基本技能的培養(yǎng),同時(shí)體現(xiàn)前沿性;②注重實(shí)驗(yàn)的綜合性、連貫性、探索性和科學(xué)性。簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容上看有些單薄,為進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力,將經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法與現(xiàn)代技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)發(fā)展,開設(shè)一些提高型、探索型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)[6]。例如應(yīng)用考馬斯亮藍(lán)法結(jié)合紫外分光光度法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下,自己查閱資料,了解蛋白質(zhì)濃度的測(cè)定方法有哪些,實(shí)驗(yàn)中有不同的標(biāo)準(zhǔn)蛋白試劑,學(xué)生自己設(shè)計(jì)及配制標(biāo)準(zhǔn)蛋白的濃度及待測(cè)血清蛋白的濃度,并比較哪種標(biāo)準(zhǔn)蛋白與考馬斯亮藍(lán)的結(jié)合力最強(qiáng)。然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,記錄實(shí)驗(yàn)所需藥品、儀器,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。上述過(guò)程以組為單位由學(xué)生獨(dú)立完成,通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟和方法,使已學(xué)知識(shí)得到鞏固和應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣,提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高。
3師生互動(dòng),正確指導(dǎo)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師要與學(xué)生形成良好互助的教學(xué)氣氛,必須及時(shí)雙向協(xié)助與交流,包括教師從學(xué)生那里了解“教”的信息和學(xué)生從教師那里了解“學(xué)”的信息。即涉及兩方面:①實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)交流以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的互助協(xié)作;②師生情感的相互交流與協(xié)調(diào)。教師與學(xué)生經(jīng)雙向交流后,可以了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容理解和掌握的程度,進(jìn)而采取準(zhǔn)確有效的教學(xué)手段和方法,加強(qiáng)引導(dǎo)、幫助學(xué)生分析和解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。學(xué)生則能更加深刻地理解教學(xué)目標(biāo),掌握教學(xué)內(nèi)容,夯實(shí)理論知識(shí),學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能。協(xié)作與交流是教學(xué)反饋的重要途徑,同時(shí)也促進(jìn)了教師和學(xué)生之間的溝通,活躍和優(yōu)化了教學(xué)氣氛。
4培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)源于對(duì)學(xué)科的探索,有了探索才可能形成一些自己的獨(dú)特見(jiàn)解、思路或設(shè)想,所以教師必須引導(dǎo)學(xué)生大膽地探索[7]。例如筆者改變了過(guò)去實(shí)驗(yàn)開始之前,從實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡綄?shí)驗(yàn)結(jié)果逐一講解的做法,而是將要講的內(nèi)容融入問(wèn)題之中,使學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn),渴望得到解答,從而激發(fā)學(xué)生去探索。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中,讓學(xué)生獨(dú)立操作,充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性;同時(shí)教師要認(rèn)真觀察學(xué)生的操作情況,與學(xué)生進(jìn)行雙向交流,對(duì)于實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題,一般不采取有問(wèn)必答的方式,而是采用提示和置疑的方法,給學(xué)生留下思考的空間,然后有意識(shí)地啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生把已有的知識(shí)同實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),筆者開設(shè)了創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課———綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、擬定實(shí)驗(yàn)方案及具體操作方法、記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和整理數(shù)據(jù)、分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果、最終撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,使學(xué)生受到了科研訓(xùn)練,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。實(shí)踐證明,學(xué)生對(duì)于綜合性強(qiáng)、動(dòng)手多、趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)更感興趣,可以發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力。
二、研究課標(biāo),把握方向
初中化學(xué)知識(shí)都是萬(wàn)變不離其宗,宗就是課標(biāo),它就是中考命題的依據(jù)。哪些知識(shí)作為一般性常識(shí),哪些知識(shí)作為基本了解,哪些知識(shí)屬于應(yīng)用掌握的,這些問(wèn)題在《課標(biāo)》的第三部分說(shuō)得很清楚,所以在復(fù)習(xí)前一定要細(xì)細(xì)研究,制定出復(fù)習(xí)的策略和計(jì)劃。研究課標(biāo),把握知識(shí)的內(nèi)涵和外延,作到有的放矢地復(fù)習(xí),提高復(fù)習(xí)的時(shí)效性。例如08年中考化學(xué)試卷主要特點(diǎn)有:
1.重視基礎(chǔ)知識(shí)。特別是主干知識(shí)考查,充分體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)。這部分知識(shí)是學(xué)好化學(xué)、獲得高分以及后繼學(xué)習(xí)的必備,也是面向全體考生、提高化學(xué)總體成績(jī)的主體,所以是學(xué)習(xí)化學(xué)的重中之重。
2.關(guān)注熱點(diǎn),聯(lián)系實(shí)際。這充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),化學(xué)來(lái)源于生活,并最終走向生活。這部分知識(shí)主要包括物質(zhì)與身體健康、節(jié)能與減排,環(huán)境污染與保護(hù)、合成材料、金屬資源的利用與保護(hù)等,通過(guò)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí),使學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性,所以是每年中考的必考內(nèi)容。
3.注重考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ鰪?qiáng)試題的探究性。注重考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ匣瘜W(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰劝ɑ緦?shí)驗(yàn)技能,也包括實(shí)驗(yàn)探究的能力。近兩年中考實(shí)驗(yàn)探究題都是兩個(gè)題,一道是以課本中的實(shí)驗(yàn)為背景,07年是有關(guān)氣體的制取,08年是燃燒條件,所以我們應(yīng)該把我們課本中沒(méi)有考過(guò)的實(shí)驗(yàn)作為重點(diǎn)去研究和探究。
4.設(shè)置圖表題,考查獲取信息的能力。這類型題能出現(xiàn)在各個(gè)題型中,主要包括的內(nèi)容有元素周期表,實(shí)驗(yàn)操作,物質(zhì)的用途,框圖,說(shuō)明書和坐標(biāo)曲線等。08年涉及這類題型共有9個(gè),通過(guò)比較我們發(fā)現(xiàn)09年學(xué)科說(shuō)明的化學(xué)部分,它的考試內(nèi)容和要求與08年完全相同,只不過(guò)例題部分略有改動(dòng),加入了08年的一些新題。
三、制定計(jì)劃,有序復(fù)習(xí)
復(fù)習(xí)一定要制定一個(gè)符合自己學(xué)情、切實(shí)可行的復(fù)習(xí)計(jì)劃――“三輪”復(fù)習(xí)法。第一輪按章節(jié)復(fù)習(xí),這一輪重在根據(jù)課標(biāo)掌握基礎(chǔ)知識(shí);第二輪為專題復(fù)習(xí),我們把所學(xué)的知識(shí)分為身邊的化學(xué)物質(zhì)、物質(zhì)構(gòu)成的奧秘、物質(zhì)的化學(xué)變化、化學(xué)與社會(huì)發(fā)展和科學(xué)探究五個(gè)專題。這一輪最為重要,我們每個(gè)教師負(fù)責(zé)一個(gè)專題,根據(jù)課標(biāo)理清知識(shí)點(diǎn),再根據(jù)知識(shí)點(diǎn)找相應(yīng)的練習(xí)題,主要是從06到08年河北省中考題中去找,因?yàn)檫@些題最具有代表性;第三輪為模擬訓(xùn)練階段,旨在增強(qiáng)應(yīng)度能力。主要是培養(yǎng)學(xué)生的解題能力、心理應(yīng)試能力。
四、講求方法,注重實(shí)效
根據(jù)所制定的計(jì)劃,采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ拍苓_(dá)到事半功倍的效果。以下是我們?cè)谥锌紡?fù)習(xí)中的幾點(diǎn)具體做法:
1.抓牢教材,自主復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)。按照新課標(biāo)的要求,我們?cè)谶@一階段特別注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí),教師做“導(dǎo)演”,學(xué)生演“主角”,不僅僅是讓學(xué)生聽,而且要讓學(xué)生自己系統(tǒng)總結(jié)每部分的知識(shí)。具體做法是:先按單元分章分節(jié)讓學(xué)生自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn),教師的任務(wù)就是查看學(xué)生總結(jié)的知識(shí)點(diǎn)中有沒(méi)有共性的遺漏的地方,而后在課上作為重點(diǎn)講解并強(qiáng)調(diào)。這樣做,使得基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí),由以往簡(jiǎn)單的重復(fù)變?yōu)閷W(xué)生再學(xué)習(xí)的過(guò)程,學(xué)生不僅能如數(shù)家珍般的掌握基礎(chǔ)知識(shí),還提高了他們的思維概括能力。
2.團(tuán)結(jié)協(xié)作,搞好集體備課。我們充分發(fā)揮備課組的集體智慧,在復(fù)習(xí)進(jìn)度、課時(shí)按排、基礎(chǔ)知識(shí)的講解、練習(xí)、作業(yè)的處理上進(jìn)行高度統(tǒng)一;在第二輪復(fù)習(xí)中,每個(gè)教師負(fù)責(zé)一專題,負(fù)責(zé)專題的教師在集體備課前把這一專題的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、課堂練習(xí)、課后作業(yè),實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備等打印出來(lái),分發(fā)到教師手中。其他教師仔細(xì)研究知識(shí)點(diǎn)是否有遺漏,習(xí)題是否合適等,到集體備課時(shí),大家再討論和補(bǔ)充。最后形成的是,前面是學(xué)生填的知識(shí)點(diǎn),后面是學(xué)生根據(jù)知識(shí)點(diǎn)作的習(xí)題的一張卷子。這樣下來(lái),既充分發(fā)揮集體的智慧,做到資源共享,又減輕教師備課的負(fù)擔(dān),使教師有更多的時(shí)間和精力上好每一節(jié)復(fù)習(xí)課,大大提高了復(fù)習(xí)效率。
五、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)和應(yīng)試策略
1.篩選錯(cuò)題。將以往做過(guò)的試卷全部拿出來(lái),糾正并分析錯(cuò)的原因比做題本身更有價(jià)值。不要令自己深陷題海,更不要盲目追求題目的難度。練習(xí)的關(guān)鍵是選擇適量的典型習(xí)題,真正的掌握,并能舉一反三。
2.強(qiáng)調(diào)審題的重要性。審好題是化學(xué)考試成功的第
一,審題能力的差異,可使平時(shí)水平相近的同學(xué)在中考成績(jī)上出現(xiàn)較大差別,其要訣是: