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化学分析法在工业中的应用

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化学分析法在工业中的应用

化学分析法在工业中的应用

发表时间:2019-11-27T13:23:51.603Z 来源:《中国西部科技》2019年第24期作者:吴锋

[导读] 近年来,我国经济建设发展非常迅速,带动我国各行业有了新的发展方向。化学分析法是测量常量组分的分析方法,将其运用于工业测量,对工业的发展有重要意义。

摘要:近年来,我国经济建设发展非常迅速,带动我国各行业有了新的发展方向。化学分析法是测量常量组分的分析方法,将其运用于工业测量,对工业的发展有重要意义。

引言

我国工业建设自改革开放发展至今为我国基础设施建设发挥了非常大的作用。对于工业生产来说,知道原料和产品的纯度及成分是工业生产的基础。使用化学分析法进行定量分析,能够帮助人们了解到试样中待测组分的含量,因此,化学分析法在工业中有着非常重要的应用。其中,化学分析法又可以分为滴定分析法和重量分析法。

1化学分析法概述

现代废水处理技术分为几大类,包括物理法、化学法等。其中化学分析法以其应用性强,历史久远,方便快捷被称为经典分析法。化学分析法是凭借特定的化学反应及化学手段对水中污染物进行分析的方法。如重量分析法、滴定分析法等。尤其滴定分析法因其操作简单应用率极高。化学分析法利用化学反应,如中和反应、微电解反应等原理和方法来改变水中污染物本身的性质。区别于其他方法的根本是化学分析法除了能去除污染物中的杂质外,还可以改变水的性质,甚至可以把溶解于水中的有毒物质的毒性降低,或者变成无毒。

2化学分析法在工业中的应用

2.1滴定分析法的概述

滴定分析法是化学分析法中常见的一种,是将已知确定浓度的试剂标准溶液滴加到被检测物质的试剂溶液中,慢慢滴加标准试剂液,直到标准溶液与被测溶液完全反应,以标准溶液的体积和浓度为依据去求被测物质组成含量的方法。因为主要的操作是滴定。因此这种化学分析法被普遍称之为滴定分析法,也被称为“经典分析法或容量分析法”

2.2滴定分析法在工业上的应用

1.酸碱滴定法,混合碱的含量分析,酸碱滴定法的反应基础为溶液中的酸碱反应,在混合碱的含量分析中有着重要应用。工业制造的烧碱(氢氧化钠),在放置和储存的过程中会因为吸收二氧化碳而混有碳酸钠。在使用时,为了使烧碱更好地发挥作用,提高工业效率,通常需要测定氢氧化钠和碳酸钠的比例,对烧碱进行成分分析。一般使用双指示剂法进行酸碱滴定分析,其基本原理如下:采用标准GC1溶液为滴定剂,酚酞作为第一指示剂,到达第一化学计量点后,再加甲基橙作为第二指示剂。第一化学计量点时,氢氧化钠被完全中和,生成氯化钠;碳酸钠被中和了一半,生成碳酸氢钠。

2.EDTA络合滴定法,测定水的硬度,络合滴定法是以络合反应为基础的滴定方法,主要用于金属物质含量的测量。络合反应即金属离子与配位体生成配合物的反应。EDTA(乙二胺四乙酸)络合物具有络合比简单、络合物稳定、反应速率快、颜色易观察等优点,因此成为使用最广泛的络合滴定剂。当金属离子被滴定时,随着EDTA的加入,金属离子被不断络合因而浓度不断减小,直到到达滴定终点使指示剂变色,根据滴定剂的浓度和用量可计算出金属离子含量。EDTA络合滴定法可用于水的硬度测定。通常将水中含有的钙、镁离子的总量称为水的硬度,将含钙、镁离子含量较多的水称为硬水。硬水对工业生产会产生一定影响:洗涤过程中,如果水的硬度过高,会使肥皂沉淀而影响洗涤效果;在纺织工业上,如果使用了硬度过大的水,会使纺织物粗糙且染色困难。水的硬度是水质的重要监测指标,通过监测可知道水是否适用于特定的工业生产和排放。因此,测量水的硬度对工业用水有着重要意义。3氧化还原滴定,重铬酸钾法测量铁矿石全铁含量氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定方法。而重铬酸钾法是以重铬酸钾作为滴定剂的氧化还原滴定法,其最重要的应用就是测定含铁量。在工业上,重铬酸钾法更是用于测量铁矿石中全铁含量的标准方法。铁矿石作为商品,在工业和贸易上位居第二,仅次于原油。铁矿石的含铁量是衡量其利用价值的重要标准,含铁量越高的铁矿利用价值越大。所以,准确快速地测量铁矿石中的含铁量是非常有意义的。

2.3滴定管的操作方法对滴定分析结果的影响

1.滴定前,要将滴定管外壁溢出的溶液或者水分用抹布擦干,否则滴定管外壁的水分或者溶液挥发会影响滴定管的内壁温度,而引起溶液体积变化,滴定管下端管嘴的垂滴抹在瓶外,以免造成滴定液体积误差

2.在滴定分析过程中,滴定速度不能太快,必须一滴一滴地逐渐滴入。若滴入速度过快,容易使滴加的滴定液超过滴定点,而造成终点误差,这种影响实验结果的操作因素在实际过程中都是可以避免的。

3.在滴定过程中,如果滴定液需要避免光线的直射,如硝酸银滴定液和亚硝酸钠滴定液,通常情况下采用棕色滴定管。

2.4重量分析

1.重量分析法的概述,重量分析法是化学分析法中的另一个常用方法。重量分析法是通过测量物质的某一特定形式的质量,进而来确定被测物质的成分含量。重量分析法的原理是准确地称量一定物质的量,利用化学反应将被测物质成分变成纯化合物或者是被测物质的单体,以单体的形式将其析出,然后采取过滤的方法将其它物质分离,干燥后对分离的物质进行测量,直到该物质达到恒重,以此来求得所测成分在试样中的比例系数。重量分析法对低含量组分物质测定结果误差较大,但对测定常量组分分析的准确度相对其他化学分析法准确度较高。

2.制取单体或纯化合物过程中影响结果的因素,在重量分析过程中,制取单体或者纯化合物可以采用沉淀法、挥发法和萃取法等。这些方法虽然能够有效地制取被测物质的化合物或单体,制取的纯度也很高,但却不能达到百分之百,虽然理论上是可以的,却受条件的约束。以沉淀法为例,即使完全沉淀,也有可能混入其他杂质或沉淀溶液的净值残留,尤其在测量低含量物质时,由于测定误差因素的存在,会导致实验测定结果误差较大。

2.5SEP

SEP方法是将大气中的重金属含量的大气颗粒物区分成四类不同的化学形态:第一类,可交换态;第二类,可还原态;第三类,结合态,第四类,残渣态。水溶及可交换态。碳酸盐结合态:与硝酸盐发生反应的重金属状态,这类形态具有敏感性,对环境的各类条件都表现非常的敏感,特别是对环境的pH值。低pH值中,该形态的重金属元素能够重新进行释放。铁锰氧化物结合态:是指与Fe2O3和MnO2等部分。环境的变化能够对重金属物质产生非常大的影响,它可以使部分的重金属物质能够重新释放出来,它对环境存在一定的威胁。这类形态的重金属有一个比较明显的特点:在氧化还原反应下,其稳定性相对较差。有机物结合态:重金属呈现不同的形态进入环境以及人类中,发生着某些化学反应作用。这类型的结合态是相对比较稳定的,不容易被生物所吸收利用,但是当其和某些物质发生反应过后,它还

生物化学在工业及环境方面的应用

生物化学在工业及环境方面的应用 化工10904 杨庆序号18 学号200903052 生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究,进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术,对重要的生物大分子(如蛋白质、核酸等)进行分析,以期说明这些生物大分子的多种多样的功能与它们特定的结构关系。 生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力。例如皮革的鞣制、脱毛,蚕丝的脱胶,棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。近代发酵工业、生物制品及制药工业包括抗生素、有机溶剂、有机酸、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。70年代以来,生物工程受到很大重视。利用基因工程技术生产贵重药物进展迅速,包括一些激素、干扰素和疫苗等。基因工程和细胞融合技术用于改进工业微生物菌株不仅能提高产量,还有可能创造新的抗菌素杂交品种。一些重要的工业用酶,如α-淀粉酶、纤维素酶、青霉素酰化酶等的基因克隆均已成功,正式投产后将会带来更大的经济效益。据估计,全球发酵产品的市场有120~130亿美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有机酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。发酵产品市场的增大与发酵技术的进步分不开。现代生物技术的进展推动了发酵工业的发展,发酵工业的收率和纯度都比过去有了极大的提高。目前世界最大的串联发酵装置

已达75 m\许多公司对发酵工艺进行了调整,从而降低了生产成本。如ADM (Archer Danie1s Mid1and)和Cargill公司在20世纪90年代初对其发酵装置进行改造,将以碳水化合物为原料的生产工艺改为以玉米粉为原料,从而降低了生产成本,ADM公司生产的赖氨酸成本比原先降低了一半。利用基因工程技术,不但成倍地提高了酶的活力,而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中,构建基因菌产生酶。利用基因工程,使多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、稳定性得到提高,氨基酸合成的代谢流得以拓宽,产量提高。随着基因重组技术的发展,被称为第二代基因工程的蛋白质工程发展迅速,显示出巨大潜力和光辉前景。利用蛋白质工程,将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质,可以定向改造酶的性能,从而生产出新型生化产品。 环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量,从而使环境的质量降低,对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具体包括:水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。随着科学技术水平的发展和人民生活水平的提高,环境污染也在增加,特别是在发展中国家。环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一。处理环境污染的方法日新月异,近年来生物化学的方法越来越得到人们的重视。 在生物化学技术发展的同时,污水化学处理技术也在不断发展,其主要特点是投资省、运行稳定、操作灵活、除磷效果好,但不能去除溶解性有机污染物,出水水质也难以达到二级处理的排放要求,运行费用往往偏高。 当代污水处理技术的最重要发展趋势就是生物处理与化学处理的结合,二者

化学动力学与化学热力学在有机化学中的应用

化学热力学与动力学在有机化学中的应用 一.化学热力学: 一个反应能否自发发生及反应平衡时反应物和产物之间的相对比例是一个化学热力学问题。可以解决,一个反应的能否自发进行及反应的限度问题,是用自由能ΔG 来判断的,ΔG<0反应可以自发进行,直到平衡即ΔG=0,相反如果大于0时,反应是不能自发进行的,由平衡常数与ΔG 的关系可以知道,此时K 很小所以往往是可逆的。S T H G ?-?=?,Δ H 反应的是反应的热效应,在反应中焓的变化反映了反应物键的断裂与生成物键的生成能量 之差(其中包括张力能,离域能等),即断裂键的键能之和减去生成键的键能之和(键能为正值)。当ΔS 可以忽略不计的时候,ΔG ≈ΔH ,当反应是放热的时候,即ΔH<0,则ΔG<0,即反应可以自发进行。ΔS 的判断:1.分子在体系中的自由度越大,她的熵值也就越大。即气>液>固。在一个反应中如果反应物都是液相的,而产物至少有一个是气相的,那么在热力 学上由于熵增大所以是有利的。2.产物的分子数目等于反应物的分子数目的反应,熵变通常是不大的,但是如果生成物的分子数增加,通常会有较大的熵值增加。所以分解,分裂的反应在热力学上是有利的。但是注意,有些时候分解反应的热焓变比较大抵消了ΔS 的增大,最终ΔG 仍>0,反应仍不自发。3.链状分子比对应的环状分子有更大的熵值,因而分子的打开是有利的,闭环意味着熵值的减少。如果弱键断裂,强健生成,则反映放热,ΔH<0,在放热反应中,焓变对G 有一个负的的贡献,所以反应易于由弱键生成强键,反之,由强键生成 弱键,会消耗能量,H>0对G 有正的贡献,不易发生。综上焓减少是反应的推动力,熵增加是反应的推动力。 化学动力学: 对反应速度的处理研究涉及到化学动力学问题。有机化学中主要应用过渡态理论。过渡态是反应途径中能量最高点时所存在的结构。它和反应物、产物或中间体不同,并不是一个化学实体,无法分离和实验观察,仅是一个有一定几何形状的和电荷分布的高度不稳定状态。 微观可逆原理::(1)一个基元反应的逆反应也必然是基元反应,即任何基元反应都是可逆的;(2)正反应与逆反应经过相同的过渡态即正逆反应途径一样,机理一样。 当我们研究一个有机反应时,最希望了解的是这一反应将向产物方向进行到什么样程度?一般来说,任何体系都有转变成它们最稳定状态的趋势(即自发的趋势都是体系自由能减小的方向,ΔG<0),因此,可以预料当产物的稳定性愈大于反应物的稳定性时,则平衡愈移向产物一侧。这句话的意思可由下式看出来。△G=-RTlnK ,当两个物质的稳定性差很大的时候,即自由能差很大,如果生成物的自由能比反应物的小,即ΔG 很负,所以K 很大,平衡常数大,说明向稳定的方向进行的趋势很大,即平衡移向产物一侧,反应进行的很完全。 要使反应发生,产物的自由能必须低于反应物的自由能,即△G 必须是负值。说白了对于一个自发反应,反应物与产物之间自由能差别越大,或者说稳定性差别越大,反应进行的趋势完全程度也越大。 过渡态理论:1.起反应的物质结合时需要通过比原始和终了的状态较高的势能,具有较高势能的状态较过渡态。即假设一个反应先达到一个过渡态,然后从过渡态以极快的速度变成产物。2.反应有几种产物时,每一种产物都从不通过过渡态过来的,主要产物是过渡态能量最低的转化而来的。3反应物与过渡态之间存在一个平衡,反应的速度(生成过渡态的速度)依赖于平衡常数,而K 又与活化自由能有关。过渡态的自由能的高低成为衡量反应速率的重要标志。 在一步反应的图中能量最高点是活化络合物,在它的左边,所有络合物都被认为同反应物处于平衡中;而在它右边,所有络合物则被认为是同产物处于平衡中。 A+B 反应物 D 产物△G 双步 反 应G ΔG 1≠ΔG 2≠ C 中间体 A+B 反应物 C 产物过渡态△G 单 步 反 应G ΔG 1≠a b

分析化学在现实生活中的应用1

分析化学在现实生活中的应用我们的生活离不开物质。如何让物质能更加美好我们的生活呢?掌握一点化学知识其实是非常实用的方法。无论是生产、生活,还是环境保护、能源与资源的利用、医药卫生与人体健康等与化学有着广泛的关系。因此,生活中有许多化 学知识需要我们去认识。 “民以食为天”,我们先来看看吃里的化学吧。 油条是我国传统的早餐食品之一,它的历史非常悠久。当大家吃着香脆可口的油条时,是否会想到油条制作过程中的化学知识呢? 先来看看油条的制作过程:首先是发面,用鲜酵母或老面(酵面)与面粉一起加水揉和,使面团发酵到一定程度后,再加入适量纯碱、食盐和明矾进行揉和,然后切成厚1厘米,长10厘米左右的条状物,把每两条上下叠好,用窄木条在中间压一下,旋转后拉长放入热油锅里去炸,便成了一根香、脆的油条。 在发酵过程中,由于酵母菌在面团里繁殖分泌酵素(主要是分糖化酶和酒化酶),使一小部分淀粉变成葡萄糖,又由葡萄糖变成乙醇,并产生二氧化碳气体。同时,还会产生一些有机酸类,这些有机酸与乙醇作用生成有香味的酯类。反应产生的二氧化碳气体使面团产生许多小孔并且膨胀起来。有机酸的存在,就会使面团有酸味,加入纯碱,就是要把多余的有机酸中和掉,并能产生二氧化碳气体,使面团进一步膨胀起来;同时,纯碱溶于水发生水解,后经热油锅一炸,由于有二氧化碳生成,使炸出的油条更加疏松。 从上面的反应中,也许大家会担心,在制作油条时不是使用了氢氧化钠吗?含有如此强碱的油条,吃起来怎么会可口呢?然而其巧奥妙之处也在于此。当面团里出现游离的氢氧化钠时,原料中的明矾就立即跟它发生了反应,使游离的氢氧化钠经成了氢氧化铝。氢氧化铝的凝胶液或干燥凝胶,在医疗上用作抗酸药,能中和胃酸、保护溃疡面,用于治疗胃酸过多症、胃溃疡和十二指肠溃疡等。常见的治

化学热力学在科研及工业生产中的应用

化学热力学在科研及工业生产中的应用 【摘要】化学热力学是物理化学和热力学的一个分支学科,它主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化,从而对化学反应的方向和进行的程度作出准确的判断。因此,学热力学在材料学、生命科学等方面有着极其重要的作用。同时,在工业生产中,化学反应对热量的需求,直接影响到能源的成本,因此,在研发中找到一个合适的节能的反应路线就显得非常重要,而化学热力学在其中就扮演着不可或缺的角色。 【关键词】药物研究、环境保护、工业生产 正文: 一. 化学热力学在药物研究中的作用 1.药物晶型的研究 晶型不同的药物起理化性质不同,且生物利用度也有所差别。对药物热力学参数如熔解热、熔化热、熵及自由能等研究,有助于选择适当的药物品行。苄青霉素是一种应用广泛的抗生素,其钠盐注射剂在临床上具有优势,目前我国苄青霉素钠盐钠盐的收率很低。很有必要研究钠盐多晶型问题,然后测定相应晶型的结晶热力学数据,有助于提高苄青霉素钠盐结晶产率。研究普鲁卡因青霉素结晶过程的热力学问题,对其结晶动力学、反应动力学等理论研究及工业放大化设计提供了重要的理论依据。 2.对药物分散作用的研究 分散作用的热力学,对分散作用很有帮助。胡道德等研究了对吗氯贝胺与聚氯酮等形成的无定形固体分散体,可以提高药物的体外溶解速度,有助于开发吗氯贝胺高生物利用度的新型剂。青蒿素为新型抗疟疾药物,李国栋等研究聚乙二醇和青篙素分散作用的热力学,发现发散作用是焓反应起支配作用,并认为药物和载体之间具有氢键、范德华力等综合作用,为青蒿素制剂研究提供了重要参数。 二、化学热力学在环境保护方面的作用 自人类开辟工业化发展道路以来,直至今日,能源危机和气候变化已成为困扰人类的两大难题。传统工业化道路主要以煤炭、石油、铀等非再生资源为发展条件,主要发达国家已经完成了工业化历程,而包括中国、印度等发展中国家在内的数十亿人口正在踏上工业化进程,人类一直依赖的能源环境现在却面临枯竭。传统工业化道路也带来全球气候异常和生态平衡遭破坏的危机,海平面上升、臭氧层空洞、空气污染、极端天气现象等,都是其负面效应的体现。 现代化的先进、繁荣以加剧能源危机和气候危机为代价,本以为可充分享受工业化便利的个人,也越来越多地受现代社会带来的环境污染、身体受损、精神负担的困扰。这和能源的不合理以及低效使用密不可分。而能源和化学热力学则有着千丝万缕的联系。我们就以化学热力学中的熵增的概念加以说明。能和熵,从这两个概念的建立到上个世纪初,人们相信能源在经济和社会发展中的重要作用,能量主宰了宇宙中的一切。但是随着时代的发展,熵概念的重要性越来越突显出来了。人们越来越多的把它和无效能量,混乱度,废物,污染联系在一起。认识到了熵的重要意义,我们再用熵增这个概念对环境污染加以说明。 熵增加就是意味着系统的能从数量上讲虽然守恒,但是品质却越来越差,越来越不中用,被用来做功的可能性越来越小,不可用程度越来越高,这个就是能量的“退化”。而被转化成了无效状态的能量构成了我们所说的污染。许多人

化学教学中模型的应用

化学教学中模型的应用 This manuscript was revised on November 28, 2020

化学教学中模型的应用 摘要:模型是帮助学生理解和掌握一些抽象概念和理论的重要方法。模型方法的应用也可以促进学生思维能力的发展。文章论述了化学模型的定义和分类,并探讨将模型运用于化学教学中。 关键词:模型;化学模型;化学教学 文章编号:1008-0546(2016)05-0040-03 中图分类号:文献标识码:B 素质教育认为通过学习学生不仅要掌握知识,更要掌握科学方法。模型方法源自科学研究,是人类认识事物的重要方法,因此也是学习的重要工具,它可以帮助我们认识一些抽象的现象,也有助于我们理解一些概念和理论。化学是研究物质组成、性质和结构的一门学科,因此在研究和学习过程中普遍运用了模型方法 一、化学模型的定义及分类 化学模型是在已获得大量感性认识的基础上,以理想化的思维方法,对化学事实进行近似、形象和整体的描述,进而揭示其本质和规律。[1]化学中最重要的思想模型是分子模型(反映分子的组成、结构和性质的静态模型)和反应系统模型(反映分子转化过程即化学反应的动态模型)。化学中的其他思想模型,如官能团模型、化学键模型、反应速度理论模型、溶液模型等,都与这两类基本的化学模型有密切的联系。

按照模型代表和反映原型的方式是较为普遍使用的一种分类标准,可分为物质模型和思想模型。见表1。 二、化学教学中模型的应用 化学模型方法广泛应用于中学化学不同内容的教学中,如化学基本概念教学、基础理论教学、化学反应教学、化学体系教学,本文将从这几个方面以及数学模型在教学中应用加以讨论。 1.模型运用于化学概念教学中 化学概念是人类在认识过程中,把所感知的客观事物的本质特点抽象出来,加以概括。因此,概念具有抽象性、高度概括性。在概念的学习中可以运用模型方法,将概念和熟悉的事物联系起来,从而帮助学生理解相关概念(见表2)。 解析:在气体摩尔体积这一个概念的教学中,将微观世界宏观化,运用一系列分子模型图片展示1mol 物质的体积大小,让学生有感性的认识。利用学生熟悉的实物模拟物质的组成,采取类比方法,来解释说明影响气体、液体和固体体积的因素,使学生更易理解和掌握气体摩尔体积这一概念。 化学上还有很多抽象的概念,比如物质的量、质量守恒定律、氧化还原反应等等,学生在学习过程中存在学习困难。教师在教学中应提取概念的本质特征,建立适当的类比模型来帮助学生理解,使学生便于理解和掌握。 2. 模型运用于化学理论教学中

信息技术在化学教学中的应用

信息技术在化学教学中的应用 初中化学是基础教育的重要组成部分,信息技术通过各种表现手法将内在的、重要的、本质的东西凸出来,如抽象的概念,难以观察清楚的现象,不易实现的实验等,进行信息处理和图象输出,在屏幕上实施微观放大、宏观缩小、动静结合。这样,在短时间内调动学生多种感觉器官参与活动,使学生获取动态信息,从而形成鲜明的感性认识,为进一步形成概念、上升为理性认识奠定基础。既激发了学生的学习兴趣,又调动了学生的积极性,优化了教学过程,提高了课堂效率。 (一)课前研究 课前研究是教学的准备。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。我们应利用计算机收集整理化学教学内容和信息,譬如通过计算机网络系统查看省内外的化学教学信息,或者选用市场上出售的教学软件,从中选择或借鉴对教学有用的东西来充实化学教学。 (二)教学过程 学习新课,是教学中非常重要的部分。许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象,这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上、理解上的模糊或错误。在讲授新课时,利用信息技术技术,运用文字、声音、图象来刺激学生和调动学生多种感官,以多种方式,不同的表现手法对新授课的内容进行加工,使之生动、有趣地展现于学生面前,让学生充分认识化学现象、化学反应及其规律。实践证明,正确利用信息技术辅助教学使课堂生动形象,学生普遍感兴趣,让学生在活泼轻松的气氛中学习,知识接受快,课堂效益好。 1、情境创设 美国教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣”。利用信息技术计算机的特点,通过创设意境、渲染气氛,将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字信息等,在课堂上展示出来,以大量的视听信息、高科技手段刺激学生,多种感官参与教学活动,激发学生的学习兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。如:在讲述二氧化碳的教学内容时,上课开始先播放一段二氧化碳在生活中的应用以及重要性,使学生对它们又有了新的认识,渴望知道它们是如何制取的,还有哪些性质,有自己想试一试的冲动,给新授知识创设了一个良好的心里氛围。 2、实验模拟 化学实验是化学教学中的重要部分,通过实验即可培养学生的动手能力和科学态度,又能使学生更好地掌握所学知识。但初中化学中有些实验的危险性较大,还有的实验无法实际操作。运用信息技术计算机技术,模拟实验就可以弥补这一不足。如模拟错误实验造成的后果:给装有碱式碳酸铜的试管加热时,试管口向上倾斜,加热后生成的水倒流回试管,使试管炸裂;制取氧气时先熄灭酒精灯,再移出导管会出现水倒流回试管使之炸裂的情况;浓硫酸稀释时将水倒入浓硫酸中产生的危害;还可以使用vcd播放一些与教学有关的录像片,如易燃易爆知识及危害等等。通过演示模拟实验,使学生对所学知识有了进一步的了解,达到了教育教学目的,同时也培养了学生严谨的工作作风和一丝不苟的科学精神。 3、演示整合 化学教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。信息技术能很好地展示相异反应类型、相似反应过程等。诸如氢气、氧气、二氧化碳的制取收集,氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜等的比较、小结。以上内容,重做实验,既浪费时间,又无新鲜感,利用信息技术文字声音图象表格动态再现化学实验,唤起学生对旧知识的回忆,进一步得到同化,使学生的知识形成系统,更重要的是培养学生的思维能力。 (三)学习总结 在初中总复习时,运用计算机将课堂教学中的板书、例题、练习制成一个课件,即可增大课堂信息量、减少板书时间,又能达到较好的教学效果。也可制作化学实验常见的仪器素材库,根据每节教学内容的需

数学在各方面的的应用

附录三关于数学在理科中应用的调查报告 我们对理科中物理、化学、计算机基础中数学知识的应用进行了相关的调查。调查过程中翻阅了大量的相关资料,并询问了不少相关的专家,现将结果公布如下: 一、物理学中的数学知识 数学是物理学的基础和工具。离开了数学,物理学几乎寸步难行。现行大学物理系的数学教材几乎囊括了所有高等数学的基础知识。理论物理和实验物理都必需具备相当高深的数学知识。 理论物理中所应用的数学知识有:空间及其拓朴、映射、实分析、群论、线性代数、方阵代数、微分流形和张量、黎曼流行、李导数、李群、矢量分析、积分变换(包括傅里叶变换和拉普拉斯变换)、偏微分方程、复变函数、球函数、柱函数、函数、格林函数、贝塞尔函数、勒让德多项式等。 实验物理中所应用的数学知识呈主要集中在概率统计学中。包括一维、多维随机变量及其分布、概率分布、大数定律、中心极限定理、参数估计、极大似然法等。其中概率分布包括伯努力分布、泊松分布、伽马分布、分布、t分布、F分布等。 从上可以看出,上述数学知识对物理专业来讲,必需了解,且有的需要深入了解。比如群论、空间及拓朴、积分变换、偏微分方程、概率分布、参数估计等。工科和理科、师范类和非师范类、物理专业和非物理专业、其物理学习中所应用的数学知识也有范围和程度上的变化。工科就没有理科要求高,物理专业中所涉及的数学知识也比非物理专业所学物理课本上的数学知识丰富的多。 二、化学中的数学知识 初等化学只是简单介绍物质的组成、结构、性质、变化及合成。除了相应的计算外,与数学的联系没有物理学那么紧密。高等化学需要更深入的研究物质,因此需要相应的高等数学知识为基础。下面我们就化学理论和化学实验两种课程来讨论。 化学理论中所应用的数学知识有:级数及其应用、幂级数与Taylor展开式、Fourier级数、Forbemus方法、Bessel方程、Euler-Maclaurh加法公式、String公式、有限差分、矩阵、一阶偏微分方程、二阶偏微分方程、常微分方程(包括一阶、二阶、线性、联立)、特殊函数(包括贝尔函数和勒让德多项式)积分变换、初步群论等。 化学实验中所应用的数学知识有:随机事件及其概率、随机变量的数字特征、随机分量及其分布、大数定理、中心极限定理、参数估计等。 从上面可以看出,化学中的数学知识主要应用于计算,因此大部分是一些数学公式和方程,并没有更深一步理论推导及逻辑思维、形象思维的要求。所以,化学专业中数学知识的要求不高,只限于了解并会套公式而已。

化学知识在生活中的实际应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e21001678.html, 化学知识在生活中的实际应用 作者:焦小品 来源:《科技传播》2012年第09期 摘要:学习化学知识的根本目的,在于使学生能够将我们日常生活中所遇到的现象或问题进行科学、有理有据的解释与解决。实现化学知识,不仅是我们所学到的一门学科,更成为我们实际生活中的一门应用科学。 关键词:化学知识;生活;实际应用 中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0093-02 我们日常生活的处处、方方面面都存在着化学,懂的化学的基本理论知识与原理,就能用化学的知识去分析并应用我们接触到的事物,不仅能够更好的使事物发挥其应有的作用,而且还能使其与其他事物发生联系,让事物的利用范围更加的广泛。 1 日常生活和实验室不可或缺化学品(碘化合物)——食盐 食盐,化学学名氯化钠(Nacl),人们日常生活必备的调味品之一。而从化学的角度我们会看到,它不仅仅起到的是增加食物味道的作用,它更是保证我们人体日常生理、生化和功能正常运行基本而重要的元素成分。从氯化钠的化学成分组成我们可以分析得出,Na+和Cl-在体 内会与K+ Ca2+、Mg2+等多种元素发生反应和联系,建立错综复杂的关系,起到控制细胞、组织液和血液内的电解质平衡,保持体液的正常流通和控制体内酸碱平衡的重要作用;对于机体内神经和肌肉的适度应急水平也有着辅助性作用。而NaCl和KCl对血液粘稠度的变化也起着调节的作用;消化食物的胃酸、胃液、胆汁和胰液化合物也均有血液里含有的钠盐和钾盐形成。胃里开始消化某些食物的酸和其他胃液、胰液及胆汁里的助消化的化合物,也是由血液里的钠盐和钾盐形成的。另外,Na+、K+和Cl-浓度的适当配比,对于我们眼睛中视网膜对光的生理反应也起着重要的作用。而我们日常口腔护理中,淡盐水漱口不仅对于我们的口腔健康及牙龈肿痛能起到很好的防范和治疗作用;还对咽喉肿痛有一定的防治功效,这对我们在秋冬季节易发、多发的感冒起到预防的作用。 另外,碘化钾、碘化钠、碘酸盐等含碘化合物也是医学和化学实验室必备的化学试剂;而它又是食品和医疗中重要的营养成分和药剂,对人体健康的平衡起着很好的维护平衡的作用。碘作为我们人体中甲状腺生理作用必需的微量元素,它基本均已碘化合物的形式存在于人体内,通过甲状腺形成的甲状腺激素而起到其生理作用。我们正常人体内的碘含量在 15mg~20mg,且其中70%~80%浓集在甲状腺内。如果我们人体缺碘就会使机体产生一系列的生化紊乱及生理功能异常,如,常见的甲状腺肿大,以及导致婴、幼儿生长发育停滞、智力低下等疾病。

概念模型在化学教学中的应用

概念模型在化学教学中的应用 一、问题的提出 在高三测验的批改中,我发现存在这样一个问题:成绩好的同学正确率很高,而成绩差的同学错误率非常高。而在以前上新课的阶段,二者并不存在这样的差距。通过复习后,在随后的小测验中,两者的水平差距会有所减小,成绩较差的同学的练习成绩甚至可能会超过成绩较好的同学。但我认为,这并不说明了成绩差的同学对这部分知识有了更好的掌握。因为经过一段时间的冷却后,同样的练习,他们的错误率又会提高。而成绩较好的那部分同学往往可以较好地维持稳定。出现这样的问题,原因在哪里? 在分析了自己的教学过程后,我认识到,以前的教学只是把知识教给学生,将知识完全“迁移”到学生的大脑内部。在大量的密集式的练习下,许多同学在考试中体现出的水平差距不大。但在这个过程中,学生并没有真正获得知识,或者说,并没有把知识内化成自己的东西。因此,而经过一段时间后,由于没有把新的知识建构在原有的知识单元上,没有在大脑中建立一个化学的概念模型,因此,遗忘比较快,导致在随后的测试中表现出较大的差距。 二、构建概念模型的理论依据 心理学家将概念转变教学过程设想为一个动态的、循环的过程。这一过程由4个主要部分组成:①学生描述他们的理解和认识;②重新建构理解和认识;③应用新的理解与认识;④将新的理解和认识与以前的理解做比较。因此,学生已有的知识经验和学习过程非常重要,如果解决了这两问题,学生才会形成科学概念。 图1:已有的知识经验对学习的影响 来源 类型 作用 课本 生活 促进新知识的理解 错误、模糊的知识 妨碍新知识的理解 正确、清晰的知识 学习前 生活概 念 科学概 念 科学概 念 生活 概 念 学习中 学习后 图2:不同时期学习者头脑中的概念模型

游戏在化学教学中的应用浅谈

游戏在化学教学中的应用浅谈 钟山中学 黄声琼 很多中学生对学习化学用语、化学方程式及化学理论知识,都认为枯燥难记,泛味没有兴趣,甚至产生畏惧,厌烦情绪。针对这种情况,教师应使学生明确学习化学用语、化学方程式及化学理论知识的重要性和必要性,转变教学方式激发学生的学习兴趣,这是学习化学用语、化学方程式及化学理论知识的首要条件。 美国教育心理学家华尔特·科勒斯涅克说过:“兴趣可以看成既是学习的原因,又是学习的结果。正像兴趣是过去学习的产物一样,兴趣也是今后学习的手段。”因此,对于好奇心强的青少年朋友来说,激发和培养学习兴趣,可以使自己发挥出最好的水平,增强注意力,活跃思维,激发灵感,增强自信心,取得理想的学习效果。孔子在《论语》中也提出:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。” 在课堂上开展各种形式的化学,使枯燥的化学知识转变为学生乐于接受、生动有趣的游戏形式,为学生创造良好的课堂氛围并丰富学生的语言交际情景,使学生能在玩中学、学中玩。游戏在化学教学中的应用把化学用语、化学方程式及化学理论知识学习与化学知识技能的训练有机地结合在娱乐活动中,既可以转变化学用语、化学方程式及化学理论知识教学枯燥呆板满堂灌的局面,又可以培养学生学习化学的兴趣,激发学生求知欲,还可以发展学生的智力与非智力因素,起到“以趣激情、寓学于玩”的作用。 一、以游戏创设教学情景 化学教师要想在教学中很好地培养学生对化学的学习兴趣,激励学生在学习过各中处于最佳的学习状态之中,让他们乐学、善学、会学化学。关键在于转变教学方式,采用新的教学手段,想方设法以新颖、丰富多彩的教学方法激发学生兴趣,为化学用语、化学方程式及化学理论知识学习提供源源不断的动力。实践证明,丰富多彩的游戏能唤起学生的求知欲,所以,教师若能根据教学内容,巧妙设计一些有趣味性的可操作的游戏活动来创设教学情景引入新课的学习,可以培养学生学习的兴趣,调动学生参与学习的积极性和主动性,达到了预期的教学目标,很好地完成教学内容。 案例1:人教版高中化学必修一物质的分类 游戏功能:引入新课物质的分类 游戏玩法:

放射性核素在化学中的应用示踪原子方法原理利用

第十三章 放射性核素在化学中的应用 第一节 示踪原子方法原理 利用放射性核素容易探测这一优点,人们常用放射性同位素作为示踪来揭示体系中所研究物质变化的规律。在一些简单的示踪方法中,放射性核素仅仅附着于所研究的对象上。例如将含放射性钴的线系在昆虫身上,就可以利用γ射线来考察昆虫的活动习性和规律。用放射性浮标可以测定密闭容器中的液面高度,此时,只要在液面上加有含少许放射性物质的浮标,便可根据探测到的射线来判断液面的高度。 在另一类应用中,由于放射性示踪与研究对象混合均匀,所以可以根据示踪的浓度判断研究对象的行为。例如当油管中相继流过几中不同的油时,将可溶性的124Sb —三苯基锑加入油中,可以判断各种油流动时的交界面。将24Na 标记的盐水溶液注入病人体内,待盐水在体内均匀分布后,取样分析24Na 的浓度可求得病人体液的总量。 在化学研究中,广泛用放射性核素作为示踪原子。示踪原子方法常用于分子结构的研究;化学反应以及吸附、色层、电解、电泳等过程的动力学研究;还用于反应的平衡常数、活化能、分离系数、扩散速度、物质的比表面、溶解度、蒸气压等物理化学数据的测定;在分析化学中用于元素含量的定量测定等。 在化学中,除了将放射性同位素作为示踪原子应用以外,还可以作为辐射源应用。后一类属于辐射化学领域。本世纪初有人曾试图将RaD(210Pb)从大量珠铅中分离出来,然而实验表明,这种分离是徒劳的。 但是分离工作的失败却启示了人们,既然RaD 不能从铅中分离出来,RaD 和普通铅又发生完全相同的化学变化,那么就可以用RaD 来“标记”非放射性铅。在可以忽略同位素效应的前提下,同一元素的各种同位素的物理化学性质完全相同。因此若合成一种与所研究的化合物相同并含有放射性同位素标记化合物,则在将标记化合物均匀地加入所研究的化合物后,便可依靠对射线测量而方便地根据放射性同位素的行为来判断原来不易或不能辨认的大量稳定同位素的行为。该放射性同位素的原子常称为示踪原子。 放射性示踪原子方法的原理可以用下式表示 →)(*A xAy S M →N →…. →Y →)''(A Ay x Z →)(*A xAy S M’→N’→…. →Y’ →'Z (13--1) →)(*A xAy S M →N →…. →Y’’ → ''Z 式中)(*A xAy S 表示开始时体系中化合物S 含有x 个稳定同位素原子A 和y 个放射性同位素原子*A ,在通常情况下,x 远远比y 大得多。(13--1)式表示S 同时发生了三种化学变化,并且每一种化学变化又经过了一系列中间产物。但是因为A 和*A 的化学性质完全同,所以无论是中间产物还是最终产物中,稳定同位素原子A 和放射性同位素原子*A 的数目之比总是等于x/y 。例如对最终产物之一Z ,有y x y x =''。如果某一中间产物含有x’’个稳定同

化学在生活中的应用分析

化学在生活中的运用 作为一门基础的自然科学,化学在生活中运用非常广泛,对人类发展有着重大意义。众所周知,我们周围的事物都是由许许多多形形色色的化学元素组成的,包括我们人体不可缺少的许多元素以及衣、食、住、行,可以说化学无处不在。随着生产力的发展,科学技术的 进步,化学与人们生活的关系越来越密切。化学在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用。 众所周知,水是地球上所有生命赖以生存的基础。水是生命 的起源,远古时期最早的生命诞生在古老的海洋里,即使实现登陆,生命的存在仍然以水作为首要条件。即使在当今代表了最尖 端科技的航天领域,对外太空生命的探索仍然以水作为第一判断 条件,可以说没有水,一切生命创造的精彩都将不复存在。当今 世界,经济在高速发展,我们对于水需求更大,然而我们却在面 临前所未有的水危机。全世界很多国家国家中,有超过一半的国 家缺水,可见我们面临的形势有多么危急。我国水形势亦不容乐 观:中国是世界上缺水国家之一,全国全国很多城市中目前大约 一半的城市缺水,水污染的恶化更使水短缺雪上加霜:我国江河 湖泊普遍遭受污染,湖泊出现了不同程度的富营养化;城市水域 污染严重,南方城市总缺水量,水污染降低了水体的使用功能, 加剧了水资源短缺,对我国可持续发展战略的实施带来了负面影 响。我们的水资源正在遭受各种污染的侵袭,水污染严重破坏生 态环境、影响人类生存,要想实现人类社会的可持续发展,首先

要解决水污染问题。 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污 染。水的污染有两类:一类是自然污染;另一类是人为污染。而 后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性 污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为:无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等;物理性污染又可分为:悬浮物污染、放射性污染、热污染;生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。 历史上著名的全球十大环境公害中竟有三件是水污染,它们是水俣病事件、骨痛病事件和剧毒物质污染莱茵河事件。造成的危害是巨大而长久的,给人类带来了无比的伤痛。近些年来发生的水污染事件依旧触目惊心:淮河水污染事件:淮河上游的河南境内突降暴雨,颍上水库水位急骤上涨超过防洪警戒线,因此开闸泄洪将积蓄于上游一个冬春的2亿立方米水放了下来。水经之处河水泛浊,河面上泡沫密布,顿时鱼虾丧失。下游一些地方居 民饮用了虽经自来水厂处理,但未能达到饮用标准的河水后,出现恶心、腹泻、呕吐等症状。经取样检验证实上游来水水质恶化,沿河各自来水厂被迫停止供水很久,百万淮河民众饮水告急,不少地方花高价远途取水饮用,有些地方出现居民抢购矿泉水的场面,这就是震惊中外的"淮河水污染事件。金矿事件:罗马尼亚 境内一处金矿污水沉淀池,因积水暴涨发生温漫坝,含有大量氰化物、铜和铅等重金属的污水冲泄到多瑙河支流蒂萨河,并顺流

化学发光法及其应用

化学发光法及其应用 摘要:对近年来化学发光分析法的研究应用最新进展作了评述,包括化学发光体系的类型,化学发光法的新方法,化学发光在无机、药物分析及食品中的应用。 关键字:化学发光法;化学发光体系;应用; 化学发光是在没有光、电、磁、声、热源激发的情况下,由化学反应或生物化学反应产生的一种光辐射。以此为基础的化学发光化学发光(Chemiluminescence ,简称CL)分析法是近30 年来发展起来的一种高灵敏的微量及痕量分析法,由于可以进行发射光子计量,又没有外来激发光源存在时散射光背景的干扰,因而具有很高的灵敏度(检出限可达 10-12-10-21mol),很宽的线性范围(3-6个数量级),同时仪器设备又很简单、廉价、易微型化,在二十世纪的最后十年发展非常迅速。 近来,在改进和完善原有发光试剂和体系的同时,新发光试剂的合成,新体系的开发,与其它技术的联用,尤其是流动注射技术,传感器技术,HPLC 技术及各种固定化试剂技术的联用,更显示出化学发光分析快速,灵敏,简便等优点,也进一步拓宽了化学发光的应用范围。并且,化学发光在多类复杂有机物质,如氨基酸、蛋白质、维生素、核酸、DNA、激素、生物碱及各类药物及毒物的检测,多种生物活性物质的分析,多种抗体和抗原的免疫分析,基因芯片、蛋白质芯片、受体芯片、酶芯片、微流控芯片研究中得到了广泛地应用,而且呈现出上升趋势。为生命科学、环境科学、材料科学的研究提供了许多新的、高灵敏度的、有效的分析手段,推动了这方面科学理论和高新技术的发展;同时,其他相关学科的研究成果也为化学发光和生物发光提供了许多新的技术和手段,出现了许多新的化学发光和生物发光法,如纳米发光、发光成像、发光活体分析,大大促进了化学发光的发展及应用。本文将从以下几个方面论述化学发光分析法。 1 化学发光分析法的原理 化学发光(Chemiluminescence,简称CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类,是指物质在进行化学反应时,由于吸收了反应时产生的化学能,而使反应产物分子激发至激发态,受激分子由激发态回到基态时,便发出一定波长的光。根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含量的分析方法叫化学发光分析法[1]。 换句话说,化学发光是指吸收了化学反应能的分子由激发态回到基态时所产生的光辐射现象, 广义的化学发光也包括电致化学发光。一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足

计算化学软件在大学有机化学教学中的应用_孙林

TECHNOLOGY WIND [摘要]随着我国新课程改革体制的不断推广,我国教育界在教学方面已经发生了极大的转变,这为我国教育事业的发展奠定了坚实的基础。 加之近年来计算机技术的发展,在教育中的应用,我国教育事业日益提升。在大学有机化学教学当中,为了能够更加有效的反应其机理,巩固其稳定性,计算机化学得到了快速的发展。本文主要针对计算化学软件在大学有机化学教学中的应用展开相应的研究,其目的在于通过在大学有机化学教学中,应用计算机化学软件来提升化学教学效率,最终实现提升大学整体教学效果的目的。[关键词]大学;计算化学软件;有机化学教学 计算化学软件在大学有机化学教学中的应用 孙林 王素玲 (宣化科技职业学院,河北张家口075100) 众所周知,当前计算机技术的发展给我国很多领域发展带来了一定的机遇。为此,在化学研究领域计算机软件也被广泛的应用。应用计算机软件可将化学符号以及化学结构等表达的淋漓尽致,不仅能够吸引学生在课堂上的注意力,还能够让学生更容易理解与应用化学知识点。为此,当前计算机软件不仅被广泛的应用在科研界,还被当成重要的教学工具被教育界广泛使用。 计算机软件在化学教学中的使用,改变了传统的化学教学方式,而是以幻灯片以及挂图等形式进行教学,不仅弥补了传统教学的缺点,还能够丰富学生的想象力,提升化学课堂教学效率。 1计算机化学软件在分析立体模型显示方面的分析 纵观以往的有机化学教学而言,在分子立体结构降解方面,很多教师仅仅依靠分子结构进行展示,但是这种展示方式一般缺少形象直观因素作支撑,为此对于学生而言学生依旧很难懂得分析立体结构知识,导致学生无法想象出分子结构,无法深入理解,更加无法达到学以致用的目的[1]。可在化学教学中,有机化合物分子结构是化学整体教学的重点,它的立体几何构成与化学分子反应机理与物理、化学性质等之间存在着极大的关联。 伴随计算机技术的发展,已经有很多软件能够对分子结构展开模拟演示,教师也能够利用这些软件进行教学,从而使得学生能够更加清楚的认识到化学分子结构模式,使学生能够真正理解分子结构,应用这部分知识。 例如ChemOffice等相关化学辅助教学软件,都能够利用3D技术完成分子立体结构模拟演示操作,并且对化学分子中各种模型结构都能够完成模拟,例如球棍模型等,都能够提升学生对分子结构的理解,也能够提升学生的想象力等。 例如在对乙烷分子构象教学过程中,教师可以应用Gaussian03软件进行教学,通过对该软件的操作来完成分子构成,将其和分子能量展开关联。 具体做法为:首先需要建立乙烷分子模型,之后优化分子模型[2]。其次,为了能够有效的完成360度旋转C-C,就需要改变H4-C3-C2-H1二面角,将Scan输入其中,扫描所有旋转过程中的势能曲线。最后,对C-C旋转曲线先开分析,同时研究分子势能构象变化规律,最终和势能曲线最低点对应的构象便为稳定构象,也可以被称之为交叉型构象。 2计算化学软件对分子光学模拟的分析 在有机化合物分子光谱学习中,对其特征的学习能够使得学生更加灵活的应用相应的化学知识来分析物质世界。在现代社会发展中,科学家们要真正的完成对分子光谱的分析与了解工作,一般需要现代仪器对有机物的分子结构展开分析,但是这些仪器却不能在实际教学课堂上应用。 但是Gaussian03软件却与之不同,该软件能够被应用在实际混血教学课堂当中,在课堂上完成对分子光谱的模拟和预测操作。例如在对有机分子红外光谱与振动模式学习的过程中便可利用这款软件,引导学生分析与观察模型演示,从而使得学生更加直观的学习其知识,并且 理解与运用化学知识。 另外在化学教学课堂上利用软件ChemOffice也可以对有机化物的质荷比与核磁共振谱图实施预测与模拟工作。例如,可以对苯内酮模拟测试等。 除此之外,计算机软件也可以对化学反应机理展开演示。在相应有机化学教学过程中,化合物的有机反应是教学的一个重点[3],同时也是教学难点,由于机理反应后所带来的影响一般较为复杂,并且具有较多的种类,过于抽象,因此学生在学习这部分知识的过程中感觉到很吃力,对知识点也是很难理解,无法深入的把我与研究。可实际上掌握这部分的知识,能够帮助学生对日后学习合成工艺与合理选择等有着极大的帮助,具有提升学生科研能力的作用。 为此,我们可以认为有机反应教学能够对学生的学习带来较大的意义,能够推动学生的发展。实践表明,Gaussian03软件在这部分知识教学中能够有效的解决其中的问题,不仅可以让学生理解其中的知识,还能够让学生较为轻松的掌握与了解这一理论。例如,在学习双分子亲核反应的过程中,具体操作可为: 第一,需要建立起相应的模型,如CH3CL+BR-等等,并且对所建模型进行优化;第二,利用相应程序将相关反应形态表现出来,并且对其包含的关键词展开深入的计算与设计;第三,通过相应的计算,将分子结构与能量在化学反应过程中将其变化规律展现出来,并且通过软件对该反应的演示,学生更容易观察亲核试剂以及离去基团等之间的演变过程[4],从而使得学生更轻松的理解该部分的知识,在仔细观察之下,学生对反应过程中呈现的状态有所了解,这有利于学生在实际应用该部分知识的时候灵活思考与使用,最终实现大学有机化学教学效率提升的目的。 3总结 本文主要针对计算化学软件在大学有机化学教学中的实际应用进行分析,通过对计算机化学软件在分析立体模型显示方面的分析以及计算化学软件对分子光学模拟的分析等,明确在大学有机化学教学中,计算机软件占据着极为重要的位置。 它的应用不仅有利于协助教师的化学教学任务的完成,还有利于学生理解其化学知识,通过计算机软件模拟演示的观察,对化学分子知识进行深入理解,从而提升化学课堂教学效率,更加提升学生的知识运用能力等。 [参考文献] [1]郑燕,孙文新.计算机化学软件在大学有机化学教学中的应用研究[J].石家庄学院学报,2014. [2]莫倩,郑燕升.计算化学软件在高等有机化学研究性教学中的应用[J].广东化工,2013. [3]付婧婧,黄丹,廖奕等.计算化学软件在高中化学教学中的应用[J].中国校外教育(下旬刊),2014. [4]裴克梅.Gaussian软件在环境化学教学中的应用[J].大学化学,2012. 应用科技 117

化学史在中学化学教学中的运用

化学史在中学化学教学中的运用 陈颖 摘要:在中学化学教学中, 结合教材内容和学生的实际情况适当的介绍一些化学史的内容,不仅可以提高教学效果和学生的创新思维,而且可以达到寓政治思想教育 于教学之中。文章通过一系列理论与史实的结合论述了在化学教学中如何运用 化学史来引导学生走向成功的道路。 关键词:化学史中学化学化学教学 引言 现代的化学教学,强调要培养学生的观察力、想象力、思维力和创造才能,而不是单纯的传授知识;要发展学生健全的人格,而不是无视学生人文素质的培养。如何以化学知识为载体,去挖掘知识的内涵,体现化学知识价值的多元性;如何将科学价值与人文价值相整合,构建符合中学化学教育目的和任务的价值取向;如何引导学生学会学习、学会做事、学会合作、学会做人,已成为教师面临的日益严重的挑战。[2] 在化学教学中恰当运用化学史,可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变;不只局限于知识本身, 还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来,达到逻辑和历史的辩证统一 ,真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌[3]。 1, 化学史在中学化学教学中的作用 化学史是在人与自然的依存中,人类不断认识和改造自然,与其他学科一起取得自身的进步和社会发展的历史。化学的历史,实际上是一种化学方法和化学智慧的历史。在化学课堂教学中,结合教学内容,适时地贯穿一些化学史的教学,能够活跃和调节课堂气氛,渲染课堂氛围;化学史的学习有利于学生了解人与自然,人与社会的关系,学生从化学史的教学中获得了严谨的化学科学学习和研究方法;同时化学史的教学能激发学生的教学动机和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新精神,启迪学生的创新思维,培养学生一丝不苟的学习和实事求是的科研态度;培养学生民族自豪感和责任感,激励学生努力学好化学学科,为祖国和民族争光。[2] 1,1 利用化学史加深学生对基础知识的理解和掌握 元素概念既抽象,又难理解,如果教师在教学中简略地介绍古代的元素观把这些历史过程适时地有选择地配合有效的教学方法传授给学生,学生就会把握元素概念的演变过程,理解其丰富而完整的内容,知晓其实质。在学习元素周期表时,把门捷列夫建立元素周期律的思路和过程生动地描绘出来,加深学生对元素周期律更深刻的理解。在化学教学中,教师如能结

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