第一篇:化学研究报告
王雪萍519
化学与环境污染论文
经过一段时间的社会探索和调查取证,我们已对化学污染与环境有所了解,并进行了初步的论述和实践验证。使我们正确的认识到当代化学污染与环境的种种矛盾。同时,对如何减少这一污染,加强环境保护维持生态平衡等问题提出了较为正确的方法。在此,希望能得到各界人士的关注。
【关键词】 化学生产环境污染环保
【论点的提出】
面对越来越被人们所关注环境污染问题,以及精神生活与物质生活的不断提高之下随之而来的环境影响也一度让人困惑不已。仅从陆地污染来说,那难以处理的塑料.橡胶.玻璃.铝等废物,无一例外均是化工生产的产物,无论是在生产过程中还是使用过后的处理途径,均是难以权衡的种种矛盾。当然,环境污染的最直接.最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量.身体健康和生产活动。为改变现状,用所学的现有知识探寻一些切实可行的环保方法,并对化学学科的知识得以巩固,我们终将论点得以提出。
【围绕论点展开的讨论、调查】
在当今社会,概括地说,现如今的环境污染主要为三方面:海洋污染.陆地污染.空气污染。
情况一:空气污染
大气污染是指大气中污染物浓度达到有害程度,超过了环境质量标准的现象。凡是能使空气质量变坏的物质都是大气污染物。大气污染物目前已知约有100多种。按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物,另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、漂尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物,以二氧化氮为主的氮氧化合物,以二氧化碳为主的碳氧化合物以及碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物,而且含有机污染物。随着人类不断开发新的物质,大气污染物的种类和数量也在不断变化着。空气中的主要污染物是碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物及氯氟烃类等,这些污染物对人体对生物的危害是十分可怕的。因此,我们必须加强防治,减少污染,保护人类。碳氧化合物(COx)主要来自矿物燃料的释放而产生,如汽车;摩托,以及工业生产中化工原料的燃烧,CO2能强烈吸收太阳光的红外线,使地球表面气温升高,造成所谓的“温室效应”,改变并破坏了生态平衡,CO与血红蛋白的亲合力为O2与血红蛋白亲合力的210倍,因而它使血红蛋白丧失输氧的能力而引起组织缺氧导致头痛、神经麻痹,甚至危及生命。由于大气层的二氧化碳的急剧增加,如果不治理,吸收二氧化碳的海洋表层将达到饱和,森林被大面积砍伐,到2057年世界的热带雨林可能全部消失,使空气中的二氧化碳不能充分吸收,在未来的100—150年间,大气层中的二氧化碳增加20%,平均气温提高0.5℃,到21世纪末,地球上的平均气温升高5至6℃,那时地球上将无现在的冬天。除COx以外CH4、NOx和氯氟烃类也能吸收红外辐射,加剧温室效应,因此,我们应重视治理。
情况二:饮食污染
食品中的化学污染物品种多,成分复杂。主要包括:化肥(氮肥、磷肥、钾肥等);农药(有机氯类、有机磷类、氨基甲酸酯类、沙蚕毒素类、有机砷类、有机氟类、有机汞类等);各种有害金属和非金属(汞、砷、铅、镉、镍、锑、硒、钴、氟等);各种有机物、无机物(苯并芘、亚硝胺、酸、碱、苯胺等)。
食品中化学污染物涉及范围较广,污染情况也较复杂。在农业生产中,化肥的合理科学施用不但能够改善土壤结构,而且能够增加农作物产量。由于近几年大量长期地乱施化肥,使土壤的理化性状变劣,肥力下降,同时造成了农业环境的污染,进而给食品带来了污染。
为了防止通过化肥、农药、带入土壤过量的有害物质,必须经常进行环境污染物含量的检测管理,加强环保教育,推广科学施肥技术,提高肥料的利用率,制定各种农药和作物使用、收获、食用的合理安全间隔期。要加强对工业“三废”的治理和对食品包装材料卫生的管理工作。制订食品中化学污染物的卫生标准,使之成为国家实行食品卫生监督执法的依据,用以保证人们的饮食安全,保障人体健康。
情况三:海洋污染
海洋污染是指有害物质进入海洋环境 而造成的污染。可损害生物资源,危害人类健康,妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动,损坏海水质量和环境质量等。海洋污染物依其来源、性质和毒性,可分为以下几类:①石油及其产品(见海洋石油污染)。②金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属,磷、砷等非金属,以及酸和碱等。它们直接危害海洋生物的生存和影响其利用价值。③农药。主要由径流带入海洋。对海洋生物有危害。④放射性物质。主要来自核爆炸、核工业或核舰艇的排污。⑤有机废液和生活污水。由径流带入海洋。极严重的可形成赤潮。⑥热污染和固体废物。主要包括工业冷却水和工程残土、垃圾及疏浚泥等。前者入海后能提高局部海区的水温,使溶解氧的含量降低,影 响生物的新 陈代谢,甚至使生物群落发生改变;后者可破坏海滨环境和海洋生物的栖息环境。海洋污染的特点是,污染源多、持续性强,扩散范围广,难以控制。海洋污染造成的海水浑浊严重影响海洋植物(浮游植物和海藻)的光合作用,从而影响海域的生产力,对鱼类也有危害。重金属和有毒有机化合物等有毒物质在海域中累积,并通过海洋生物的富集作用,对海洋动物和以此为食的其他动物造成毒害。石油污染在海洋表面形成面积广大的油膜,阻止空气中的氧气向海水中溶解,同时石油的分解也消耗水中的溶解氧,造成海水缺氧,对海洋生物产生危害,并祸及海鸟和人类。由于好氧有机物污染引起的赤潮(海水富营养化的结果),造成海水缺氧,导致海洋生物死亡。海洋污染还会破坏海滨旅游资源。因此,海洋污染已经引起国际社会约来约多的重视。防止海洋污染的措施主要有:海洋开发与环境保护协调发展,立足于对污染源的治理;对海洋环境深入开展科学研究;健全环境保护法制,加强监测监视和管理;建立海上消除污染的组织;宣传教育;加强国际合作,共同保护海洋环境。
【结论】
经过此次探究学习,我们深切地感受到现如今环境问题的严重性和急待于整改处理的紧迫性。我们作为公民一定要从我做起从生活的点滴做起,保护环境,为拥有一个更加良好的生存空间,贡献自己的力量!
第二篇:化学实验研究报告
化学实验研究报告
我们初三学习了一个学期的化学,从中学到了很多有趣的知识,初步学会了用简单的仪器和药品进行实验的方法,同时也对化学有了不少感性认识。初中涉及的化学知识和理论虽然还很肤浅,但是它为我们了解化学、建立初步的化学观念打下了基础。下面是我做的关于二氧化碳的一个简单的化学实验。
实验名称:对二氧化碳的探究
实验地点:家里
实验时间:2012年4月27日
实验目的:
了解二氧化碳的性质及用途;
实验步骤:
⒈准备实验用品:
玻璃杯、充足的二氧化碳、小蜡烛、装有二氧化碳的矿泉水瓶、充足的水
⒉操作步骤:
⑴将装有二氧化碳的集气瓶靠近鼻子,用手轻轻扇动。
⑵将小蜡烛放入装有二氧化碳的集气瓶内。
⑶将适量的水倒入装有二氧化碳的矿泉水瓶中,盖上瓶盖,摇晃矿泉水瓶。⒊观察现象:
⑴吸入二氧化碳后,鼻子感到没有气味;吸入过多会稍有不适。
⑵放入装有二氧化碳的集气瓶内的小蜡烛熄灭。
⑶摇晃水瓶后,发现水瓶有明显的变扁现象。
⒋得出结论:
⑴二氧化碳是无色、无味的气体。不能供给呼吸,但可用于植物的光合作用。此外它还是引起温室效应的原因之一。
⑵二氧化碳不支持燃烧,因此可以用于灭火。
⑶二氧化碳能溶于水,所以不能用“排水法”收集。
实验心得:
通过这次简单的实验,使我对二氧化碳的化学性质和用途有了更直观的认识和了解,更进一步认识到化学是一门以实验为基础的学科,各种化学产品广泛应用于我们生活当中。只有正确认识存在于我们周围形形色色的化学现象,就能在生活中更好地体会到科学技术对社会物质文明的贡献,同时也能更深刻地认识科学技术对社会的作用,从而增加社会责任感,为保护人类生存环境、节约各种资源和能源贡献自己的绵薄之力。
地质中学C0909班 邹明珠
第三篇:化学类专业发展战略研究报告(范文模版)
化学类专业发展战略研究报告
● 教育部高等学校化学类专业教学指导分委员会
一、化学学科发展的历史沿革
1661年,波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出“元素”的概念,从而把化学确定为一门学科。1803年道尔顿提出原子论,1811年阿伏加德罗提出了“分子”的概念,1860年康尼查罗提出了原子一分子论,经历了这些重要的发展阶段,到1870年门捷列夫发现了元素周期律,奠定了化学学科的理论基础。19世纪末,化学的重要分支学科分析化学、无机化学、有机化学和物理化学相继建立,这种分工大大推动了化学研究的深化。进入20世纪后,量子力学的诞生,近邻学科特别是物理学、生物学和数学的发展,以及各种新的实验技术及精密仪器的发明和计算机的出现,使化学学科得到迅猛的发展。20世纪化学的发展可从化学基础研究和化学工业两个方面作简要回顾。1.基础研究的重大突破
(1)放射性和铀裂变的重大发现
20世纪在能源利用方面一个重大突破是核能的释放和可控利用,其前期基础研究经历了半个世纪。最有代表性的是约里奥一一居里夫妇用人工方法创造出放射性元素,在1935年荣获诺贝尔化学奖。1942年在费米领导下成功地建造了第一座原子反应堆。(2)化学键和现代量子化学理论的建立
鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世纪的努力,使现代量子化学理论不断发展和完善,使化学进入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深,认识分子的本质及其相互作用的基本原理,从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。(3)创造新分子新结构——合成化学
近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和合成了数千万个化合物,几乎又创造了一个新的自然界;同时还发现了大量的新反应、新试剂、新方法和新理论。1912年格林尼亚因发明格林尼亚试剂,开创了有机金属化合物在各种官能团反应中的新领域而获诺贝尔化学奖。现代有机合成化学是经过20世纪近100年的研究、探索发展到今天已可以合成像海葵毒素(Polytoxin)这样复杂的有机分子(具有64个手性中心的7个骨架内双键的分子,存在271≈2×1021个异构体)。(4)高分子科学的建立和发展
20世纪的人类社会文明的标志之一是合成材料的出现。1920年德国施陶丁格提出了高分子这个概念,创立了高分子链型学说,认为原子按正常价键结合几乎可以构成任何长度的链状分子。在此理论指导下塑料、纤维、橡胶三大合成材料得以发展,33年后的1953年他获得诺贝尔化学奖。其后,弗洛里发展了非线性聚合物的理论,荣获1974年诺贝尔化学奖。(5)化学动力学与分子反应动态学的发展
揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能力之间的关系,是控制化学反应过程的需要。1956年由前苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇尔伍德在化学反应机理、反应速度和链式反应方面的开创性研究而获诺贝尔化学奖。同时研究快速反应的技术得到发展,现在可以研究十亿分之一秒内发生的化学反应。美籍华人化学家李远哲及美国化学家赫希巴赫首先研制成功能获得各种态信息的交叉分子束实验装置,从微观角度来认识化学反应,发展了分子反应动态学,亦称态一态化学,对化学反应的基本原理做出了重要突破。(荣获1986年诺贝尔化学奖)。
(6)分析科学的发展
20世纪70年代,生命科学、信息科学和计算机技术的发展,使分析化学进入了分析科学的崭新阶段,它不只限于测定物质的组成和含量,而要对物质的状态(氧化.还原态、各种结合态、结晶态)、结构(一维、二维、三维空间分布)、微区、薄层和表面的组成与结构以及化学行为和生物活性等做出瞬时追踪,无损和在线监测等分析及过程控制,甚至要求直接观察原子和分子的形态与排列。分析化学成为一门仪器装置和测量的科学,1990年开始的人类基因组计划(HGP)中,由于DNA测序技术不断推陈出新,从板凝胶电泳到凝胶毛细管电泳、线性高分子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳,直至全基因组鸟枪测序技术。终于使人类基因组计划提前到2001年完成。分析化学在推进人们弄清环境和生命有关的化学问题中起着关键作用。
以上是化学基础研究20世纪在六个方面的重大突破,值得一提的是从1901年至2003年142位诺贝尔化学奖得主中,高等院校的教授有109位。占76.8%,可见高等院 校的化学基础研究在整个化学学科发展中的重要地位。2.在化学基础研究推动下化学工业的大发展(1)石油化工成为支柱产业
20世纪30年代催化剂进入石油化工,催化动力学的发展及催化剂的作用使石油的各种馏分成为各种不同用途的化工产品,石油化工迅速发展,已成为世界经济发展中占重要地位的工业领域。世界化工总产值中80%以上的产品与石油化工有关。(2)三大合成材料时代
20世纪前半叶,由于基础化学中的高分子化学的兴起和发展,逐步形成了塑料、纤维、橡胶三大合成材料工业。到20世纪末,世界年产合成橡胶能力已1200万吨,合成纤维达1500万吨,合成塑料已超过6000万吨。以塑料为主体的三大合成材料,以体积计算其世界总产量已超过全部金属的产量,所以有人称20世纪为聚合物时代。(3)化肥工业的巨大作用
20世纪面临人口大幅度增长和粮食需求迅速增加的局面。在解决这一困难中,化肥起了重要作用。其中氮肥的生产关键问题是如何利用大气中的氮大规模合成肥料。1909年德国化学家哈伯用锇作催化剂成功地建立了每小时产生80克氨的实验装置。哈伯因此而荣获1918年诺贝尔化学奖。1931年德国博施建成第一个用铁催化剂的合成氨工厂日产量为30吨。(荣获1931年诺贝尔化学奖)。60多年来,不断对合成氨工艺进行改进并引入现代化工技术。我国是农业大国,肥料是增产的关键措施。目前已达年产2000万吨的规模,占世界第二位。
(4)医药工业的大发展
20世纪人类寿命显著延长,70岁以上的老人比例显著提高,估计20世纪人类平均寿命增加30岁左右。人类寿命延长的原因之一是医疗条件的改善,其中针对人类常见病、多发病的新药的研制成功是关键因素。医药工业的发展与化学紧密相关。化学合成药在医学工业中占主导地位。磺胺药是第二次世界大战前惟一有效的抗细菌感染的药物。Domagk因此而在1939年荣获诺贝尔生理及医药奖。磺胺类药物的问世标志着化学疗法方面的一大突破。第二次世界大战后,磺胺药逐渐让位于治疗效果更好的抗生素类药,如青霉素、四环素、红霉素、氯霉素、头孢菌素等。目前世界药物市场的年销售量约为3000亿美元,在世界经济发展中有举足轻重的作用。
化学工业已成为某些国家的支柱产业。例如,美国90年代化学工业产值约占30%,化学品出口占总出口的30%,位居世界第二位。美国的调查报告“化学中的机会”指出,化学工业在国际市场上要保持竞争力,主要看作为基础学科的化学能否保持领先地位。可见,没有基础学科的发展为后盾,国民经济、高新技术的发展是不可能的。基础研究和工业生产紧密联系的一个典型事例是2001年诺贝尔化学奖授予不对称催化合成的先驱化学家:美国孟山都生物技术公司的威廉·s·诺尔斯博士,日本名古屋大学的野依良治教授和美国The Scripps研究所K·巴里·夏普莱斯(K.Barry Sharpless)教授。他们的研究成果使化学家们能够有效地操纵化学反应,开发了使化学反应向着只生成其中的一种手性分子的不对称合成技术,这些化学技术被广泛用于工业生产,特别是高纯药物分子,如抗生素、消炎药、治疗心脏病的药物以及神经传导阻滞剂等工业合成中。
二、化学学科发展的现状
1.化学是为人类进步提供物质基础的基础学科
化学不但能够大量制造各种自然界已有的物质,而且能够根据人类需要创造出自然界本不存在的物质。它们不但为人类吃、穿、用提供了大量适用的物质,而且使化学家迈向蛋白质、核酸等大分子。化学能够提供组成分析和结构分析手段,使人们能够在分子层次上认识天然的和合成的物质与材料的组成和结构,掌握和解释结构——性质——功能的关系,并且能够预测某种结构的分子是否可以存在?在什么条件下存在?有了这些基础,化学就能针对需要裁剪和设计分子。化学掌握了决定化学过程的热力学、动力学理论,并用于解决生产和生活问题。而且能从理论上指导新物质(如催化剂)和反应新条件(如高压、高温、超临界状态)的设计和创造,从而能够达到大自然所不能达到的目标。2.化学是促进交叉学科兴起的中心学科
20世纪初化学已深入到原子、分子层次。化学成为在原子、分子层次上研究物质结构和性能的科学,建立了一套物质分子的研究方法(包括理论研究和计算,分子层次上的测量,微观结构和宏观性质的研究)化学的原理和这些研究方法广泛使用于其他学科,使化学渗透到其他学科形成许多新的交叉前沿学科,从而使化学处于中心学科的地位。以下介绍几个最重要的交叉学科。
(1)生物化学与化学生物学
生命过程中的基础物质——蛋白质、核酸、糖和一些激素分子等,通过20世纪的研究已相继确定了它们的结构,并通过化学和生物方法可以进行合成。但这些基础物质如何配合起来产生生命现象和生命活动,则需进一步研究。现今这方面的研究途径大体上是从化学出发,模拟生命过程,合成生物功能分子及其类似物,组装成模型生物功能结构等等。(2)材料化学
材料、能源和信息构成现代文明的三大支柱。材料科学的发展十分迅速,它是物理、化学、数学、生物、工程等一级学科交叉而产生的新的学科领域。材料化学处于核心地位,它具有十分鲜明的应用目的,是人类进行生产的最根本的物质基础,也是人类衣、住、行及日常生活用品的原料。
特别是许多纳米级材料在电、光、磁、力学以至生物学等方面的性质发生了突变,这种变异开拓了一门新兴的交叉学科——纳米化学。纳米材料已成为高新技术的重要研究领域,纳米科学技术将成为21世纪关键的高新技术之一,而合成与研究纳米材料是纳米化学的主要任务。
(3)环境化学
环境化学是研究环境中物质相互作用的学科。包括研究天然物质、生物物质和合成化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)中的存在,化学特性、行为和效应,并在此基础上研究其控制的化学原理和方法。环境化学的研究任务包括分析检测环境介质中存在的有害物质,跟踪它们的来源以及在环境介质中的环境化学行为,了解有害物质对生物和人体产生不良影响的规律,因此又推动了环境分析化学、大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、元素化学循环、环境计算化学等三级学科的发展。绿色化学的核心是要利用化学原理从源头消除污染。绿色化学是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现零排放。不仅充分利用资源,而且不产生污染。并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂,生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。因此,绿色化学是更高层次的化学,化学家不仅要研究化学品生产的可行性和现实用途,还要考虑和设计符合绿色化学要求、不产生或减少污染的化学过程。绿色化学将使化学工业改变面貌。3.技术进步大大推动化学的发展
科学按照研究对象由简单到复杂可分为上游、中游和下游,数学、物理为上游,化学处于中游,生命、材料、环境等为下游。其他科学的发展和技术的进步促使化学学科的发展。例如19世纪中叶蒸气机的发明,在大量实验的基础上,建立了热力学第二定律,解决了判别化学变化方向和限度的标准问题。20世纪初,低温实验技术的发展及低温性质的研究,确立了热力学第三定律,为化学家解决了如何从物质的热力学测量数据求算物质间化学反应的平衡限度问题。
20世纪初量子力学的诞生而随后物理技术的进步建立了量子化学和分子层次的研究方法。
20世纪60年代激光器的问世及激光的发展和应用产生了激光化学,尤其使化学动力学。进入态一态反应层次。许多重要的快速反应得以研究形成“飞秒化学”。
信息科学的崛起是与电子计算机迅速发展分不开的。化学家们在研究中所需要获得的各种信息也逐渐通过电子计算机进行。如分子结构的测定可以通过计算机计算分子体系的能量和过渡态来判断;未知化合物的性能可通过计算机按结构和性能的关系进行预测,如药物设计,材料设计等;化学键及分子稳定性可通过量子化学计算得到确切的信息。计算机的迅速发展大大推动了化学的发展。化学和计算机相结合,逐渐形成了计算化学这个新兴交叉学科。
三、化学学科发展的态势
1.人类社会的发展对化学的需求
(1)化学仍是解决食物和健康问题的主要学科之一
食物问题是涉及人类生存和生存质量的最大问题。未来的食品将不只满足人类生存的需要,还要在提高人类生存质量、提高健康水平和身体素质方面起作用。利用化学和生物的方法增加动植物食品的防病有效成份,提供安全有防病作用的食物和食物添加剂(特别是抗氧化剂),改进食品储存加工方法。以减少不安全因素,保持有益成分等,都是化学研究的重要内容。
(2)化学在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用
21世纪初期,我国重点能源仍然为煤碳、天然气、石油等化石能源。这就要求研究高效洁净的转化技术和控制低品位燃料的化学反应,使之既能保护环境又能降低能源的成本。这不仅是化工问题,也有基础化学问题。此外还要开发新能源,新能源必须满足高效、洁净、经济、安全的要求。太阳能以及新型的高效、洁净化学电源与燃料电池都将成为21世纪的重要能源。
(3)化学将继续推动材料科学发展
2l世纪电子信息技术将向更快、更小、功能更强的方向发展。目前正在致力于量子计算机、生物计算机、分子电路、生物蕊片等新技术,标志着进入分子信息技术阶段。这需要物理学家提供器件设计思路,化学家则设计、合成所需的物质和材料。化学家应该更加主动地研究各种与电子信息有关的材料的性质和功能以及与各个层次结构的关系,特别是物质与能的相互作用的化学特征,创造具有特殊功能的新物质和新材料。此外,化学还必须推进凝聚态化学的研究,如纳米科学技术、超分子凝聚态构筑、晶体工程等,创造新的聚集态构筑技术。(4)化学仍是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
不断提高生存质量和生存安全是人类进步的标志。化学研究至少可以从三方面对保证生存质量的提高做出贡献:①通过研究各种物质和能的生物效应(正面的和负面的)的化学基础,特别是搞清楚两面性的本质,找出最佳利用条件;②研究开发对环境无害的化学品和生活用品,研究对环境无害的生产方式。⑧研究大环境与小环境(如室内环境)中不利因素的产生、转化与人体的相互作用,提出优化环境建立洁净生活空间的途径。健康是重要的生存质量的标志。预防疾病将是21世纪医学发展的中心任务。化学可以从分子水平了解病理过程,提出预警生物标志物的检测方法,建议预防途径。2.化学的基础研究方法的发展(1)微观与宏观相结合
化学的发展不应只看到化学热力学和动力学的经典内容,而应该看到它们发展趋势。例如,非平衡态热力学
(普里高津,1977年诺贝尔化学奖)的贡献是教给化学家一把开启从分子层次洞察生命过程的钥匙。迄今还需要更好的理论和方法描述实际开放系统(生物体、河流、大气等)的时一空动态变化。尽管在沟通微观与宏观研究中已经取得一些成绩,也建立了一些方法,但是大多数工作还是微观与宏观分离。由于解决实际问题的需要也因为在理论上和方法上已经有了一定的基础,预期未来微观与宏观将会更深入更广泛的结合。(2)静态与动态(过程)相结合
化学反应历程的早期研究仅限于小分子参与的宏观动力学研究,而且只能研究速率较慢的简单反应。而后,停流技术的发展才使人们有可能研究快速反应过程。交叉分子束实验技术的建立使微观反应动力学有了重大突破。近年来单分子操作能够用来观察分子的动态过程,计算机能够模拟分子间相互作用的过程。这些都预示着在不远的将来化学过程的微观动态跟踪的可能性。
(3)由复杂到简单,再由简单到复杂
经典物质科学(包括化学)研究物质世界的最终目的在于寻求简单的、普通的、永恒的基本解。他们或者用简化的方法、抽象的方法去研究复杂系统,建立各种模型和概念去解释实际生命现象。或者把生物系统拆成个别生物分子,研究它们的结构和性质的关系,用微观来解释宏观。近年来大家逐渐意识到,研究现实事物必须回到真实条件中去,即必须研究复杂系统中的复杂过程。对于化学,首先需要建立对复杂过程进行实验研究的方法,特别是过程中事件的动态跟踪;其次,需要分析和模拟,多反应组合的理论方法。从复杂系统的简化,到回归复杂性,再抽出个别问题进一步做简化研究,这将是今后一段时期内对复杂系统进行化学研究的主要方法。(4)多学科的综合
未来化学将在与其他学科综合研究中有所突破,这种突破将会产生若干新的领域,是未来科学的生长点。未来化学研究模式将体现在如下几个方面:从实际问题中抽出化学基本问题来研究;吸收其他学科的新理论和新结果,孕育化学生长点;与其他学科融合,开拓化学新领域;把握动向和时机,提出新的思路和新的研究方向;重视化学学科自身发展与整体科学技术的发展相结合。
预计2l世纪科学发展的趋势是各学科间纵横交叉而解决实际问题。对于化学学科,其自身的继续发展与相关学科融合发展相结合;化学学科内部的传统分支的继续发展和作为整体发展相结合;研究科学基本问题与解决实际问题相结合。3.化学学科一些可能的发展方向
当今国际化学基础研究的重要核心科学问题之一是如何创造具有特定性质和功能的新物质和新材料,建立和发展物质反应和转化的新方法,阐明物质结构一反应一性能的基本规律。
未来化学学科一些可能的发展方向:
· 运用现代实验方法和理论计算及模拟手段,探索和阐明化学键的断裂和形成之基本规律,揭示物质形成于转化的内在规律。
· 以绿色化学为准,发展分子物质(材料)合成的新概念、新反应、新试剂和新方法,使化学学科更好地服务于社会的可持续性发展。
·发展新型分子物质(材料)合成与制备的催化体系,特别重视不对称催化,提高合成与制备反应的效率和选择性,为分子物质(材料)合成与制备提供高效、低耗的先进方法。
·发展包括碳一氯键、碳一碳键和碳一氢键等非活性键的小分子活化方法,发展新的基于基本点石油产品的原子经济性反应,建立物质合成与备的新体系。
·发展基于生物转化反应的新的生物催化体系,将生物催化体系与金属催化剂及其他反应相结合,拓展生物技术催化反应体系,运用现代化学的理论与方法,结合生物技术手段来揭示生命过程的本质,并为实现对生物体系和过程的调控提供理论依据。
·研究外场(如超临界流体、离子液体等)中的特殊反应,探索物质合成和制备中新的现象和规律。
·发展合成方法学,合成具有特定功能的目标分子,实现新型无机化合物和高分子化合物、新的凝聚态和凝集态体系,以及具有可控性能和形态的新材料的合成与制备。
·发展分子识别和分子自组装的原理,实现分子间相互作用的精确调控,构筑功能超分子材料和分子(电子)器件,创造病毒、单细胞等某些低级的生命形式。
· 揭示分子与生物大分子问的相互识别和相互作用,及生物活性小分子诱导的生物大分子的构象以及功能的变化和生物活性小分子与细胞的相互作用及所引起的功能变化规律,发展新一代治疗方法与药物化学。
·探索并建立新的分离、分析测试理论与表征分析技术,为材料科学和生命科学的发展提供技术支持,为人口与健康、国家安全等领域提供强大的技术保障。
·结合我国经济建设以及全面建设“小康社会”的需要,在能源、资源、环境、材料、重大疾病防治、农业、国家安全等方面取得一大批创新的、具有我国自己知识产权的成果,为国民经济的发展和人民生活的提高做出重大贡献。
·发展与化学相关的新兴交叉学科新领域,如化学生物学、化学信息学、纳米化学等,占领前沿和交叉学科领域制高点。
四、化学专业本科教育改革 1.教育思想和培养目标
化学学科的发展推动社会经济的发展,但化学学科和化学教学必然依赖社会经济的发展,目前我国经济处于转型时期即从工业经济向知识经济转变,因此化学教学也必然处于转型时期。
本科教学不只是传授基础的、前沿的知识,更要传授获取知识的方法和思想,培养学生的创新意识和科学品质,使学生具有潜在的发展能力和基础,即继续学习的能力、表达和应用知识的能力,发展和创造知识的能力。从这个意义上说,本科教学又必然带有研究性,因此,担任本科教学的教师应有良好的从事科学研究的素质,具有创新的经验和能力。据此教师应是既懂教学又会科研,能把科学前沿积累的新知识及时融入基础教学内容,又可把科研的体会教会学生探索研究方法和提高创新能力。2.教学内容和课程体系
由于本科教育思想和培养目标的改变,本科化学教学的课程体系和教学内容也是随之而变。
(1)减少课堂学时 为了有利于素质教育和创新意识的培养,必须减少课堂讲授的时间,本科化学专业(含应用化学专业)授课的总学时(不包括军训和毕业论文)应控制在2500~2800学时为宜。(2)课程结构的三个层次
在基础教学中撤消过于专业的教学,例如应撤消专门化课和专门化实验,本科化学专业及应用化学(专业),课程结构可分为三个层次:
①公共基础课学时约占50~52%。
②专业基础课学时应占40%,其中实验教学学时约占专业基础课学时的50~60%。
③选修课学时约占8~10%。(3)化学专业课程结构的多元化
化学专业基础课中课程的合理设置历来是化学教学改革的核心问题之一,回顾历史,1978年全国高等教育处于拨乱反正阶段,有必要全国大学化学教育进行统一规范,以保证教学质量。为此,曾制订了各门化学课的“教学大纲”,不但规定了化学基础课的课程结构,同时规定了教育内容和学时数。1992年第一届化学教学指导委员会根据当时教学改革和学科发展需要,制订了“化学专业和应用化学专业基本培养规格和教学基本要求”,作为大纲式的规定,为的是有利于各校根据实际情况进行教学内容和方法的改革,同时又在较宽松范围内统一全国高校化学教学。
长期经验表明,由于我国高等学校较多,分布面广(现有化学专业198个,应用化学专业224个)各高校所处具体情况不同(历史条件、师资力量、生源、设备条件、培养的具体目标等)很难采用统一的课程结构模式,而统一模未来必是最佳方案。其次,随着我国国民经济建设的发展,市场经济的引入,需要多种模式的化学人才,相应需要不止一种课程结构。第三,如何建立适合我国理科化学专业及应用化学专业面向21世纪课程体系还需要不断探索和实践,规定统一的课程结构将不利于这种探索,也不利于各校发展自己的特色。
鉴于以上原因,第二届教学指导会对化学基础课课程体系的改革采用如下方法:在较宽松范围内规定化学基础课和化学基础实验课的“基本内容”和总的学时规定前提下,对化学基础课课程结构不作统一规定,经过一段时间的实践,推荐几种不同类型的化学基础课体系改革方案,供各校参考。
(4)制定专业基础课的“基本内容”
化学专业基础课内容历来是改革争议最多的问题,从历史上经过几十年的演化,化学专业基础课内容有愈来愈多的趋势,各门课程从自身发展特色,内容膨胀,陈旧,熟悉的内容难以拾弃,内容更新困难重重,这不符合目前的教育思想和培养目标。
但从化学工的主观审视,确有一些“基本知识”需要大学本科生所掌握,否则难以成为从事化学学科工作的人才。这些“基本知识”即为化学基础课的“基本内容”,选择应着眼于整个化学学科,着眼于为学生今后发展奠定基础,不应片面强调知识的完整性,也不只以知识的新旧作为取拾标准,同时“基本内容”的内涵会随着时代的演进、科技的进步、学科的发展、社会的需要而有所变化。根据以上观点第二届化学教学指导委员会制订了“化学专业和应用化学专业教学基本内容”,四年后由本届教学指导委员会根据形势的发展和教学的需要,在实践的基础上进行了修订(见附件)。“基本内容”只是大学本科化学专业和应用化学专业学生必须具备的知识,并不妨碍各校在此基础上发展自己的特色教学;“基本内容”并未规定课程设置,各校可以因校制宜,参照“基本内容”,通过组织不同课程来达到目的,“基本内容”未规定讲授深度(内容的讲授深度、方法、时间应由主讲教师决定)。这种改革观点为各校的基础课改革留有充分余地。而实际上一种成功的教学模式应既有基本要求而又不加过多约束,因地制宜,因材施教,适应学生个性发展和富有弹性。3.实验教学
从化学学科发展历史看,化学基本上是一门以实验为基础的学科,化学家的创新劳动大多是在实验室中完成的,因此化学实验对本科化学教学来说具有特别重要的地位。
实验教学的目的不同于课堂教学。实验教学不仅能验证基本理论知识,培养学生掌握一定实验基本方法,更重要的是培养学生观察、判断、抽象思维能力、总结表达能力、运用知识解决实际问题的能力,培养学生科学的研究方法及实事求是,一丝不苟的科学态度和作风。基础化学实验是融知识、能力、素质教学于一体,培养创新意识的最有效手段,鉴于此化学实验教学必须独立设课,有充分的学时保证,实验课学时和课堂教学学时之比不低于1:1。
实验教学改革包括以下几个方面:(1)实验管理体制改革
应改变由教研室、课题组管理基础实验室的局面,成立院(系)和学校二级管理体制。(2)实验教学内容、结构和方法的改革
①制订“化学专业和应用化学专业实验教学基本内容”文件,明确通过化学实验课学生必须受到的训练项目,必须掌握的操作技术和实验仪器,从宏观上规范基础实验教学。
②取消专门化实验而代之以综合化学实验是加强培养综合运用已学过的理论知识和实验技术能解决实际化学问题的能力。综合化学实验内容新颖大多来自化学前沿课题,实验以学生为主,不论在内容和方法上均有利于传统实验。
③实施“三段法”组织教学,整个实验内容分为基本训练、综合实验、研究型实验三层次,随着整个实验的推进三层次的比例可作调整。实践证明这种改革对培养学生的能力不失为一种好的方法。(3)开放实验室
尽早给学生提供一个科学研究的环境,使学生早期受到科学研究的熏陶,是培养创新意识的有效方法。为了创造这样的环境,设立开放式实验室是一种有效的方法。开放实验室是以学生为主,开放的形式可多种多样。例如:
一、二年级以开放基础课实验室为主(假日或假期),三、四年级以参加开放科研实验室为主。(4)实验室的建设
同课堂教学不同,实验教学同实验室建设密不可分。我国同国外本科化学教学相比,差距最大的就是化学实验条件。“基地”建设确使我国重点大学化学实验条件明显改善,但对大多数化学和应用化学专业而言,化学实验室建设尚处于十分困难的阶段。实验条件长期无法改善是实验课改革落后于理论课程改革的重要原因之一。因此在实验课各层次上,想方设法加大投入、认真配备合格的实验室主任、建设一支实验教师队伍,是解决这一困难局面的主要措施。
4.创新人才的培养
随着我国经济由计划经济向市场经济转变,我国高等教育由精英教育向大众化教育转变,在新的条件下如何提高高等教育的质量? 由于大规模的扩招对一些学校带来教学资源短缺问题(包括师资、教学设备、实验室用房等),这些问题的解决需要加大教学投入,采取有力措施稳定教师队伍,花大力气培养大批合格的教师,以稳定教学秩序。但更具有 普遍意义的是需要转变观念,改变单纯传授知识的教学体现,建立传授知识和探索研究相结合、推行以创新为核心的素质教育的新的教学体现。创新意识和创新型人才的培养是今后大学本科教育提高教学质量的一个核心问题。首先应该明确创新型人才和知识型人才有许多不同的特点:
(1)知识构成:创新型人才的知识应由直接知识和间接知识两部分构成。
(2)能力构成:创新型人才不但重视分析问题和解决问题的能力,更提倡具有发现问题和提出问题的能力。
(3)思维构成:创新型人才思维应多元化,既应正向思维,更要培养逆向思维;既有演绎推理能力,更善于归纳、分析、渗透综合能力。
(4)培养过程:创新型人才的培养不是单纯地传授知识,而是个综合过程,例如要考虑知识传授、探索研究、个性化教育等等。由此看来创新型人才的培养是本科教学的一个系统改革过程,涉及教育思想、教学管理、课程体系、教学内容、教学方法等各个方面。
50多年来我国本科教育在培养知识型人才方面积累了丰富的经验并取得很大成绩,但对创新型人才的培养尚处于探索阶段,如何在本科化学教学中培养创新型人才?经过近十年的探索有以下几点共识:
(1)转变教育思想:改专业教育为素质教育全面发展,特别应强调人文素质对化学创新人才培养的重要性。
(2)减少授课学时:课堂教学(第一课堂)不是教学的唯一形式,应有生动活泼的第二课堂(如讨论、讲座等)和第三课堂(社会实践、开放实验、参加科学研究等)。
(3)科学研究渗入本科教学:一方面要把最新的科学研究成果引入本科教学更新教学内容,另一方面让本科生早期介入科学研究,使学生了解知识创新的过程。
(4)实施个性化教育: 教育应该以人为本,让学生接受教育、提高素质、开发智慧、挖掘潜力,使学生的聪明才智贡献于社会。由于学生的兴趣、爱好、特长千差万别,因此成功的教育应是个性化教育,应因材施教。在研究创新人才培养模式时,重要的是如何营造一个宽松的环境,使学生按自己的兴趣、爱好、特长来学习,从而激发学生的学习兴趣、好奇心和激情,而这些往往是创新的动力。口
(因篇幅限制,本刊发表时略有删节)
第四篇:“新课程下初高中化学教学衔接课题”研究报告
“新课程下初高中化学教学衔接课题”研究报告
——我们是怎样搞好初高中化学教学衔接的
初高中化学教学衔接一直是初中升入高中后高一学习阶段重要的一环。近几年随着新课程改革的实施,重要性更为突出。因此,本着对学生负责的态度,兰山区教研室向临沂市教科研中心申报了《新课程下初高中化学教学衔接》这一市级课题(现已通过结题鉴定)。临沂三中化学组从2006年秋季加入该课题进行研究,连续几届高一参与课题实验,从知识教材、教师教学方法的衔接,到关注学生学习心理、思维方法、学习习惯的衔接,都进行了大胆实践尝试。现将该课题研究情况汇报如下:
一、新课程下初高中化学教学衔接的主要问题 1.存在的主要问题
在开学初对高一师生的问卷调查中,以下问题与过去相比更为突出,值得思考与研究:(1)有过半数学生感到课堂上知识容量和难度突然增加太多,跟不上教师的节奏,有些知识初中没学过。(2)高一教师认为有70%的学生知识迁移和应用能力较差,有60%的学生思维方法和思维能力低下,不能适应高中的学习。
2.问题的原因分析
教材方面:新课标初中化学教材知识面宽,贴近生活实际,符合学生的身心特点以及“普九”要求,其知识层次以要求学生“知其然”为主,化学知识的深度不够,系统性亦较差,不利于学生的逻辑思维的培养。而高一人教版教材,化学知识逐渐向系统化、理论化靠近,对所学习的化学知识有相当一部分要求学生不但要“知其然”而且要“知其所以然”。相对于学生的知识基础而言,教学内容偏难,在体现重难点均匀分布和循序渐进原则上存在着一定的结构性问题,重点内容和难点内容过于集中于必修1,如物质的量概念及其计算、氧化还原反应概念及其应用、离子反应和物质结构理论等。
教师方面:对高一教师进行的问卷调查显示,我校有90%的教师从未有过初中教学的经历;有60%的教师对初三新课标及教材不了解;有80%的教师刚从高三循环下来。在新一轮的课程改革中,上级部门只注重了对初三教师的培训,而高一教师的岗前培训工作未能全部跟进。
中考的导向作用:中考是严格按照新课标的要求命题的,没有考虑学生在高中阶段的学习,对学生的逻辑思维能力、知识迁移能力的要求较低。
二、新课程下初高中化学教学衔接的主要对策
1.培训和教研是解决教学衔接的有效途径。对学校教学管理者而言,针对高一教师对初中新教材不了解这一现状,适时地组织培训和加强教学管理对问题的解决会更有效。教学的起点是激发学生的学习需要,必须遵守因材施教的原则。高一化学教学必须分清学生现有水平与教学目标之间的距离,了解学生的知识基础和学习能力。设计合理的教学起点,选用恰当的教学方法,是做好初高中教学衔接的一个非常重要的环节。解决教学衔接问题的最终目的是解决学生学的问题,能承担起这一重任的应是高一教师,鉴于临沂三中生源状况,学校领导管理层高度关注高一教师的教学和研究,专门从初中部调剂初中化学教材,组织学习研讨。使整个备课组对初中教学中的细节问题及高一教学方向都能有一全面的了解和把握。并结合学校实际,规划出专门的初高中衔接教学的时间,时间约为2周(含军训时间)。
2.加强初高中教学衔接的研究,开发符合实际需要的校本课程。学校引导教师开展校本研究,课题组通过对初三和高一教材进行对比研究,编写初高中教材教学衔接讲义,对需要衔接的问题进行了整理和提炼。在高一教学过程中进行专门性的衔接教学和渗透性衔接教学。
(1)专门性的衔接教学
在高一课程实施之前,我们安排2课时对高一教材欠缺的且不宜穿插到各章分散衔接的知识做专门补充和归纳。例如:对元素化合物这部分知识,补充了以下内容:①电离的概念;②酸碱盐的定义,让学生从电离的角度认识酸碱盐;从离子的角度认识酸碱盐的通性;③酸碱盐氧化物的分类;④对复分解反应成盐进行拓展。帮助学生熟记并归纳总结以下内容:①酸碱盐氧化物的通性;②常用酸碱盐的溶解性;③用复分解反应的条件判断酸碱盐之间的反应;④常见物质和离子的颜色;⑤常见物质和离子的检验方法;⑥物质的分离和提纯方法。另外,要求学生重读初中化学课本,唤起学生记忆,帮助学生对初中知识进行再认识,有效避免了假期(中考后两个多月)后学生对初中知识的遗忘,减少了因陌生感而增加的不适应。同时,通过对物质的推断、物质的的鉴别和提纯等题型的分析,培养学生的逻辑思维能力和对知识的迁移应用能力。在进行相应的教学衔接之后,我们还通过问卷调查、个别访谈和测验的方式对新生进行了调查研究,了解所教学生的知识基础、学习方法等,把握学生对高中化学课堂教学的适应性和认同度,帮助他们尽快熟悉教师的教学方法,找到适合高中化学的学习方法。
(2)渗透性衔接教学
我们是按高一的教学顺序,在每一章节的教学之前或在教学过程中有意识地将欠缺的知识进行补充。同时,有计划地让学生逐步了解和体会高中化学学科的特征、化学学习的思维方法和认知过程,使学生的知识基础、学习能力、思维方法在初中的基础上逐步提高和改善。例如在进行氧化还原反应教学之前,训练学生熟记并能很快标出化合物中各元素的化合价。同时适时补充以下内容:①离子化合物和共价化合物的形成;②化合价的定义;③化合价的确定方法;④元素的化合价与元素的原子结构的关系。让学生从本质上理解化合价,将化合价的升降与电子的得失建立联系。这样,氧化还原反应的教学得以顺利进行。
三、新课程下初高中化学教师教学方法的衔接
初中化学的教学方法由于受到初中生知识水平及初中化学作为入门学科的限制,较多的采用灌输式的讲解方法。进入高中后,教师要抓住学生生理上从少年向青年转变,学习心理从“经验记忆型”的被动接收知识向“探索理解型”主动学习知识的转变时期,在教学方法上则应更多地采取启发式,启发学生主动地进行学习、引导学生从本质上理解所学内容。为了能顺利地开展高一年级教学工作,我们认为教师应该做好以下几点:
1.通览教材、大纲 教师要熟悉初中、高中教材,要研究大纲中对各部分知识的要求情况。确定新学年开始的复习内容、及时订出复习计划,使得所复习的内容有利于高中化学的学习,有利于初、高中的衔接。
2.深入了解学生的实际
教师对高一新生的中考情况要进行认真分析,对中考中与高中学习密切相关的内容的掌握情况要心中有数,以便在复习中有的放矢。(中考试题《沂蒙晚报》有刊载)
3.利用各种教学手段培养学生的学习兴趣及学科素养
充分利用教材上的图表、演示实验、教学模型等直观材料,结合当前社会热点,让学生认识到化学与社会、化学与生活、化学与经济有着重要的联系,以此培养学生学习化学的兴趣。如讲授《金属及其化合物》时,可结合生活中钢铁,合金等的常见运用,讲授《非金属及其化合物》时,可介绍有关环境污染及环境保护及我国的有关环境政策,等等。让学生觉得化学就在我们身边,化学就在我们的生活中,学好化学必须有脚踏实地、勤奋苦读的态度。
4.自高一开始培养学生良好学习习惯、提升各种能力
良好习惯的养成可使学生受益终生,高一年级要注意学生阅读习惯,作业规范,实验规范等的教育和养成。能力的提高和培养是中学教学的根本目的,也是素质教育的核心思想,学生能力的培养和提高有一个循序渐进、逐渐提高的过程,不同阶段、不同教学内容担负着培养不同能力的任务,教师应抓住各种机会对学生的能力进行培养。
5.指导高一新生建立高中化学错题集,准备红色笔,学会纠错究错。
四、新课程下初高中化学学生学习方法的衔接
初中生学习化学的方法主要是记忆、重现、简单模仿。这种较为机械、死板的方法不适应高中注重能力及创新的要求。高一年级教师有责任指导学生改进学习方法,使之适应高中化学的学习。学习方法的正确与否是决定能否学好化学的重要一环。学生学习方法的指导应贯穿于教学的各个环节中。
刚跨入高中阶段时,学生们都信心十足、求知欲旺盛,学习积极性和学业期望值很高, 都有把高中课程学好的愿望。但高中化学与初中化学相比,无论是对化学基础知识、学生学习能力、还是知识难易程度都存在着质的跨跃。这样,不可避免地造成许多学生不适应高中阶段的学习,而影响成绩的提高。同时高一新生由于心理发展的不成熟及初中化学教学“慢、细、少,且多次重复练习”的特点,学生学习的主动性不强,依赖性较大,往往记忆、模仿的能力较强,习惯以被动接受的方式获取知识,而理解的能力相对较弱,缺乏分析与解决问题能力,大多把课后学习等同于完成作业。而高中化学教学则要求学生通过课前自学预习、上课做笔记、课后自觉复习、独立完成作业、总结梳理评估来加深理解,通过内化使知识在自己脑海中生成并能使其活学活用。
每年高一我们都组织教师编写《高中化学学习方法指导》,并收录在年级印刷的《高中生活从这里开始》一书中。总结取得良好学习效果的基本经验是:1.先预习
带着问题去听课。2.勤提问
课内课外有许多问题要思考,不明白的多向老师同学请教。3.多看书
通过复习课本内容和参阅高质量相关教辅书进一步掌握所学知识。4.精做题
做题之前先看书,在看懂书中内容的前提下,再通过有针对性的实践练习来熟练细致掌握所学知识和技巧,不宜多“做”题,而应多“看”题。5.常总结
运用演绎、归纳、类比等方法总结所学内容,训练发散、收敛、整合思维的能力,学会把书看薄、把书看透,学会做学习总结笔记。
五、新课程下关注初高中学生心理衔接
由于高一新生在生理上的特殊时期,他们在学习时普遍存在下列现象:多数满足于过去的学习方式,在潜意识里乐观估计高中阶段的学习,对挫折承受力差,情感脆弱,一旦遭遇困难,便动摇了学习的信心。结果,经过一段时间的学习,感觉高中课程并不像初中那样简单易学,特别是理科,更显得枯燥、乏味、抽象;在做习题或实验时,他们常常感到茫然,不知从何下手,很多学生的成绩较之初中时期出现了严重的滑坡现象。
因此,教师此时要格外关注学生的心理衔接。帮助他们调节好心态,稳定好情绪,端正好学习态度。经常地给予学生鼓励性评价,增强学生自信心,建立平等、和谐的师生关系,使其尽快适应高中的学习。
总之,初高中化学的衔接不但是知识的衔接,教学方法的衔接,更是学习方法,学习心理以及能力培养的衔接,他们相辅相成,互为促进。在教学实践中,应重视其内在联系,综合考虑学生各方面的需要,使之尽快适应高中阶段化学的学习,并不断提高学习水平。
附:部分初高中化学教学衔接讲义材料 物质分类及其化学式书写
没有分类就没有学科,就无法进行科学研究。类别意识(分类思想)、正确地给物质分类是学好化学的第一步。不会分类,不知道物质的类别,就很难理性地认识物质和把握物质的组成、结构、物理性质、化学性质、存在、制法乃至用途等。
混合物中含有多种成分,即有几种不同微粒(分子),有几种不同的纯净物,所以混合物的熔、沸点并不固定。如空气、海水、合金等。
而纯净物的成分单一,可写出唯一的化学式(或分子式),具有固定的熔、沸点。如蒸馏水、氧气等。
纯净物分为单质、化合物。
(一)单质是仅由一种元素组成的纯净物。单质又分为金属单质、非金属单质和稀有气体单质。
1.常见的金属单质(按金属活动性由强到弱的顺序写): 2.常见的非金属单质:
①气态非金属单质: ②固态非金属单质: ③液态非金属单质: 3.稀有气体单质(按核电荷数由小到大顺序写):
(二)化合物
化合物种类繁多。化合物都是由两种或两种以上的元素组成的纯净物,化合物又分为无机化合物和有机化合物。无机化合物又分为氧化物、酸、碱、盐、氢化物、金属碳化物、金属氮化物等等。
1.氧化物:组成元素含氧和另一种元素,大多数氧化物中氧元素为-2价,这类普通氧化物又可分为酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物;还有一些复杂的氧化物(如过氧化物、超氧化物等)。(1)酸性氧化物—— 例如:(2)碱性氧化物—— 例如:(3)两性氧化物—— 例如: 规律:
2.酸:电离时产生的阳离子全部为H的化合物(电解质)。
形式上由氢元素和酸根组成,有无氧酸(如HCl、HF、H2S)和含氧酸(如H2SO4、HNO3、H2CO3)两类。又可分为一元酸、二元酸、三元酸等。
举例写出酸的分子式: 一元酸: 二元酸: 三元酸: 些金属元素可以形成含氧酸,如:
训练:常见的酸根名称与符号(请分类写):
+(1)含卤素的有:(2)含N、P的有:(3)含S的有:(4)含C、Si的有:(5)含金属元素的有:
3.碱:电离时产生的阴离子全部是OH的化合物(电解质)。
形式上由金属阳离子与OH组成。形如M(OH)n,NH3•H2O是一种独特的弱碱。又可分为一元碱、二元碱、三元碱。
举例写出下列碱的分子式:(1)活泼金属形成的强碱
易溶于水的强碱有: 微溶于水的强碱是: 氢氧化镁难溶于水,属于中强碱,分子式为:(2)难溶于水的弱碱:(3)易溶于水的弱碱是一水合氨:(4)两性氢氧化物,如:
4.盐:由金属(或铵根)阳离子与酸根阴离子组成的化合物。又分为正盐、酸式盐、碱式盐等等。
(1)正盐——酸碱完全中和生成的盐。钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均易溶于水;
盐酸盐中 难溶于水,硫酸盐中 难溶于水,常见的碳酸盐中难溶于水的白色沉淀有 ;易溶于水的银盐分子式。
再举例写出各6种正盐的化学式:
①钠盐: ②钾盐: ③铵盐: ④硝酸盐: ⑤硫酸盐: ⑥铝盐: ⑦盐酸盐: ⑧铜盐:(2)酸式盐——多元酸(二元或三元)与碱中和时,因碱量不足而使酸没有完全中和而得酸式盐,如(写化学式):
①碳酸的酸式盐(碳酸氢盐): ②硫酸的酸式盐(硫酸氢盐):
--(3)碱式盐——多元碱与酸中和时,因酸的量不足而使碱部分中和而得碱式盐,如(写化学式):
①碱式碳酸铜: ②碱式氯化镁: 5.氢化物——氢元素与另一种元素形成的化合物。
分为氢与非金属元素(H为+1价)和氢与活泼金属(H为-1价)两种情况。①卤素氢化物: ②O、S的氢化物: ③N、P的氢化物: ④C、Si的氢化物: ⑤Na、Ca的氢化物: 6.金属的碳化物、硫化物、磷化物等:
①二硫化亚铁: ②电石(碳化钙): 化学反应的基本思想
从物质类别入手,视化合物的组成,着眼于化合物的生成与分解,可了解其化合反应思想和分解反应思想;化合物与化合物之间的反应除了可能发生氧化还原反应外,可以从大中和思想以及离子结合生成沉淀、气体或水等弱电解质看化合物之间的离子互换型反应。
1.化合反应——几种物质仅生成一种化合物。
化合物越稳定化合反应越容易。(1)生成氧化物的化合反应 非金属+O2→ 金属+O2→ S→SO2→SO3 C→CO→CO2→CO(2)生成氢化物的化合反应(3)生成酸的化合反应(4)生成碱的化合反应(5)生成盐的化合反应 ①无氧酸盐: ②含氧酸盐:
2.分解反应——一种化合物生成几种物质。
化合物越不稳定越容易分解;越稳定越难分解;必须电解。①氧化物 ②酸 ③碱 ④盐
3.置换反应——“单质+化合物→另一种单质+另一种化合物”(1)活泼金属+酸(2)活泼金属+水
(3)较活泼金属+较不活泼金属的盐溶液(4)H2、C等还原剂加热下与某些金属氧化物反应(5)铝热反应:Al+Fe3O4
(6)较活泼非金属置换较不活泼非金属 上述(5)和(6)高一即将学习。
4.复分解反应——两种化合物相互交换成分而生成另外两种化合物的反应,产物有更难溶或更难电离的物质生成或气体生成。(AB+CD=AD+CB)(1)酸+碱→盐+水(中和反应)练习:(2)酸性氧化物+碱溶液→盐+水 练习:(3)碱性氧化物+酸溶液→盐+水 练习: 酸溶液→盐+水 碱溶液→盐+水(4)酸式盐+碱溶液→(5)碱式盐+酸溶液→(6)盐+酸→新盐+新酸(7)盐+碱→新盐+新碱(8)盐+盐→新盐+新盐 科学训练园地
一、元素符号、离子符号、根、化合价、化学式的训练程序: 1.依次写出核电荷数1~18的各元素名称和符号: 2.写出+1价常见元素的元素符号:
3.①写出+1价阳离子的符号②写出+2价阳离子的符号③写出+3价阳离子的符号④写出-1价阴离子的符号⑤写出-2价阴离子的符号⑥写出-3价阴离子的符号
4.常见的包含有+
4、+
5、+
6、+7价的元素的阴离子(原子团)有哪些?标出正化合价的元素,观察比较这些正价元素是金属还是非金属?
5.列出变价金属,常见的有哪些? 6.列出常见的多价非金属元素。
二、化学反应方程式训练
1.写出3个中和反应的化学方程式: 2.写出6个化合反应的化学方程式:
3.写出6个分解反应的化学方程式: 4.写出10个复分解反应的化学方程式:
5.写出8个置换反应的化学方程式: 6.写出有CO2生成的4个化学方程式:
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第五篇:化学教学中学生探究能力的培养课题研究报告
化学教学中学生探究能力的培养课题研究报告
一、课题研究的目的与意义
知识经济的飞速发展呼唤大批富有创新精神和创造才能的人才,而且在国家创新体系中,教育活动作为科技创新的中心环节,担负着为社会培养合格人才的重任。长期以来中学化学教学过于注重知识的传授,轻视能力的培养,学生以接受学习为主,围绕应试展开的反复演练日趋严重。学生重结论轻过程,缺乏动手实践和探究的机会,分析解决和合作交流的能力得不到锻炼,综合解决问题的能力较差。
要解决这一问题,必须改变学生的学习方式,在课堂上老师与学生一起共同营造一种轻松的探究式的学习氛围,促使学生对知识的形成有更丰富的理解,从而发展学生的自主学习能力。使学生通过亲身体验,内化新知,了解知识的形成过程,形成探究性学习的学习方式,为学生的终身学习打下坚实的基础。
二、课题研究的指导思想
根据现代教育理论与国家新课程标准的教育理念,本课题研究的指导思想定位于“以学生发展为本的教育平台”,进行探究活动的设计与组织,让学生通过亲身体验,内化学习的新知,了解知识的形成过程,形成探究性学习的学习方式,为学生的终身学习打下基础。
心理学表明,人的学习活动都是从模仿开始的,遵循着模仿—再造—创造的学习过程,因此,学生科学学习的过程就是师生共同探索科学研究方法及其模式的过程。化学的学科特点与学生思维的年龄特征决定了化学中的研究活动,同样是学生智力活动的重要源泉,而且也是学生获得直接经验的重要途径。
按照现代教学论的观点,化学教学不仅要使学生掌握化学知识的结论,还要让学生了解知识的发生过程。课堂教学中知识的发生过程,与人类的认识过程既有联系,又有区别。探究性学习过程既不是重复人类认识过程,又不同于直接向学生传授化学概念、化学基本规律的传统教法。尤其是一些探究性的实验,为学生积极探究,主动获取知识提供了机会,为学生感知具体化学知识的现实背景、来源创造了条件。
三、课题研究的目标
科研目标
进行探究活动的设计与组织,让学生通过亲身体验,内化学习的新知,了解知识的形成过程,形成探究性学习的学习方式,为学生的终身学习打下基础。
2.培养目标
通过探究活动,让每个学生都经历探究学习的过程,建立探究性的学习方式,使课堂焕发出生机和活力,努力培养学生的创新意识,为学生的终身学习打下基础。
3.工作目标
在以学生发展为本的教育理念支撑下,自觉地承担起师生共同发展的探究活动的组织者、引导者和合作者的责任,让学生真正成为知识的探究者、发现者和创造者。
四、课题研究的方法
①文献资料法:认真学习一些理论及文献精神,摘录对课题研究有借鉴和指导作用的理论知识,供学习和研究借鉴,做好资料的收集和存档工作。
②行动研究法:在化学课堂教学中,勤于将自己在课题研究中获得的理念转化为教学行为,在实践中不断总结、反思、修正、再实践,逐步积累经验。
③经验总结法:认真撰写阶段性报告,总结得失,不断调整研究步伐,最后以总结形式完成课题研究《结题报告》。
五、课题研究的实施过程
学习理论。
定期组织学习“探究式教学模式”以及学生“学习方式”的理论,更新观念,增强教师开展课题研究的积极性和主动性。
课堂实践。
进行“化学教学中学生探究能力的培养”的课堂教学实践,并定期进行公开研究活动,以点带面,滚动发展
阶段总结。
定期进行课题研讨活动,不断总结课题研究的成果及存在的问题,及时调整,改进教学,做好总结。
4.总结阶段。撰写报告,总结成果,报请专家组鉴定。
六、课题研究的成果
理论成果
1.精心选择探究内容
在课堂内容的设计、编制上,要遵循适度困难的原则,问题既有挑战性,能唤起学生探究欲望;又有适合性,能使多数学生经过努力有所获,让学生“跳一跳,够得着”。
创设宽松的教学氛围
探究创新能力的发展,必须在自由而安全的气氛中才能进行。自由而安全的课堂气氛,会使学生的思维处于积极活跃状态,使其探究创新的潜能得到最大限度的发挥。无论学生回答的问题正确与否,教师都应考虑到保护学生学习积极性,注意他们发生错误的原因,允许学生再思考再实践,这样有利于学生创新能力的培养。
(二)实践成果
1.课题研究促进了教师的成长
德国教育家第斯多惠曾说:“不好的教师是传授知识,好的教师让学生发现真理。”通过本课题的研究,不仅提高了我们教师对利用探究活动来发展学生探究能力的认识,而且切实转变教师的教学观念。
首先在备课时,以往我们关注的是怎么教能使学生学会,学扎实;通过课题研究后,我们在备课时更多地关注如何创设条件与机会,吸引学生投入到丰富多彩的探究中去。
其次在上课时,以往常常由我们作深入浅出的讲解,追求讲得清楚、明了,让学生一听就会;现在则关注的是如何引导学生在情境中去尝试、摸索,讨论,自己发现问题、研究问题、解决问题,教师的身份由传授者向引导者、参与者、合作者转变。
练习时,以往我们常常满足于学生能正确完成习题,现在非常注重让学生在情境中自己了解信息,利用信息去解决生活中的实际问题,使我们对学生学习效果的评价从“会解习题”深入到“会解决实际问题”。
2.课题研究提高了学生的学习素养
课堂教学中采用了探究式教学模式,在引导学生通过主动探究参与知识的形成过程中,培养了学生的实践能力,大大促进了学生素质的提高。
⑴探究性学习增强了学生实践的能力
现代教学论主张教学要知、情、意相结合。学生个体主动参与和学生群体的积极互动是使探究活动富有成效的必要条件。组织恰当的探究活动,鼓励学生进行真正的尝试,大胆说出自己的发现,有助于增强学生的主动参与意识。
⑵探究性学习培养了学生实践的探究精神
心理学的研究表明:儿童往往是在探究中思考的,这种独特思维的方式并不会随着更高级的思维方式的发展而消失。相反,只有物质的活动方式才是完备的智力活动的源泉。知识来源于现实,实践能力是学生学习、发展和生存的基本能力。探究性学习体现了“实践第一”的观点。在老师创设的情境中,学生亲身经历了知识发生发展的过程,认识和掌握了探究知识的方法和途径,使学生在课堂上尽情展示自己的才能,增强探究的欲望,提高学生发现问题和解决问题的能力。
⑶探究性学习激发了学生化学实践的兴趣
化学实验能激发学生的学习兴趣,变“要我学”为“我要学”。由于化学基本理论、基本概念比较抽象,学生不易理解,缺乏兴趣。在教学中,利用学生“好学、好动”的心理,从学生熟悉的生活情景和感兴趣的事物出发,提供给学生探究的机会,充分发挥学生学习的自学能动性,让学生在兴趣盎然的探究中获得正确认知,这样的探究学习符合学生的心理特征,能使学生在探究活动中动得其所,动有所获。
七、结论
在化学学习中让学生经历亲身体验活动,经历合作探究过程,积极主动地获取信息、加工信息,进而形成高效解决问题的能力,不仅符合学生的认知规律,也符合学科学习的特点。
八、讨论和分析
教师要有良好的心理素质,丰厚的知识底蕴,精湛的教学技术和较好的个人魅力,才能应对授课过程中可能出现的各种突发情况。
探究活动中学生一些不当的实验习惯会浪费掉很多实践而影响探究进程,因此,要注意培养学生边实验,边观察,边思考的协同活动能力,养成良好的实验习惯。
九、参考文献
杜殿坤主编,《原苏联教学论流派研究》西安:陕西人民教育出版社