化学研究论文范文

化学研究论文范文第1篇

关键词:超分子化合物;主体客体;识别作用;配位

“超分子”一词早在20世纪30年代已经出现,但在科学界受到重视却是50年之后了.毕业论文超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学.在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1].超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成.聚集数可以确定或不确定,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键)较弱的作用力.如范氏力(含氢键)、亲水或憎水作用等[2].

1超分子化合物的分类

1.1杂多酸类超分子化合物

杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物.作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3],有关新型Keg-gin和Dawson型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注.杜丹等[4,5]合成了Dawson型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶Dawson型磷钼多酸超分子膜修饰电极,发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0.35～0.50mol/L范围内呈良好的线性关系.靳素荣等[6]合成了9钨磷酸/结晶紫超分子化合物,并对其光致变色性质进行了探究,即合成化合物具有光敏性,漫反射日光即可使其变蓝.王升富等[7]合成了磷钼杂多酸-L-半胱氨酸自组装超分子膜电极,发现该膜电极对酸性溶液中的NO2-有明显的电催化还原作用.毕丽华等[8]合成了多酸超分子化合物,首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为.刘术侠等[9]以Dawson型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(C10H18N)6As2Mo18O62·6CH3CN·8H2O,该化合物具有可逆的光致变色特性,并提出了一个可能变色机理.

1.2多胺类超分子化合物

由于二氧四胺体系可有效地稳定如Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用.苏循成等[10]合成了8羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体,其中含有2个***的螯合基团,在适当情况下能分别与金属离子配位.

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视.近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元.硕士论文李晖等[11]利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程.

1.3卟啉类超分子化合物

卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析,展示了更加诱人的前景,并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展.

1.4树状超分子化合物

树状大分子(dendrimer)是20世纪80年代中期出现的一类较新的合成高分子.薄志山等[12]首次合成以阴离子卟啉作为树状分子的核,树状阳离子为外层,基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物.镧系金属离子(Ln3+)如Tb3+和Eu3+的发光具有长寿命(微秒级)、窄波长、对环境超灵敏性等特点,是一种优良的发光材料,但镧系金属离子在水溶液中只有很弱的发光.朱麟勇等[13]合成了聚醚型树枝体与聚丙烯酸线性聚合体的两亲杂化嵌段共聚物,研究表明聚醚树枝体通过对Tb3+能量传递,使Tb3+发光强度大幅度提高的“天线效应”.

1.5液晶类超分子化合物

侧链液晶聚合物具有小分子液晶和高分子材料的双重特性,晏华在《超分子液晶》[14]中详细讨论了超分子和液晶的内在联系,探讨了超分子液晶分子工程和超分子液晶热力学.李敏等[15]从分子设计的角度出发,合成了以对硝基偶氮苯为介晶基团的丙烯酸类液晶聚合物,液晶基元上作为电子受体的硝基和作为电子给体的烷氧基可与苯环、NN之间形成一个离域的π电子体系.初步的研究表明:电晕极化制备的该类聚合物的取向膜具有二阶非线性光学性质.堪东中等[16]用4,4′-二羧酸1,6二酚氧基正己烷与等摩尔的4,4′-联吡啶合成了“T”型超分子液晶,并观察到随构筑“T”型介晶基元分子结构的变化,组装超分子体系由单向性液晶向稳定的双向性液晶转变的规律性.

1.6酞菁类超分子化合物

田宏健等[17]合成了带负电荷取代基的中位四(4′-磺酸基苯基)卟啉及锌络合物和带正电荷取代基的2,9,16,23四[(4′-N,N,N三甲基)苯氧基]酞菁季铵碘盐及锌络合物,并用Job氏光度滴定的方法确定了它们的组成,为面对面的杂二聚体或三明治式的杂三聚体超分子排列.发现在超分子体系中卟啉与酞菁能互相猝灭各自的荧光,用纳秒级的激光闪光光解技术观察到卟啉的正离子在600～650nm和酞菁负离子自由基在550～600nm的瞬态吸收光谱.结果表明在超分子体系中存在分子间的光诱导电子转移过程.

2超分子化合物的合成

2.1分子自组装

近年来分子自组装作为一种新的化学合成方法倍受关注,医学论文尤其是分子尺寸在1～100nm的化合物,它们用常见的化学合成法一般很难得到.最近,Yan等[18]运用超分子自组装方法合成了长度达厘米级、直径达毫米级、管壁达400nm的管,成为超分子化学合成上的一个亮点.

刘雅娟等[19]利用一对互补的分子组分5(4十二烷氧基苯乙烯基2,4,6(1H,3H)嘧啶三酮和4胺基2,6二十二烷基胺基1,3,5三嗪的自组装过程构筑了一种直径约为5μm的超分子纳米管.变温傅里叶红外光谱研究表明,在纳米管的形成过程中,氢键、π-π相互作用和范德华力等非共价键相互作用导致了超分子纳米管的形成.Reinhoudt等报道了最多具有47个钯配合物的有机金属树状分子,准弹性光散射实验(QELS)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)表明聚集体为直径200nm的圆球,Puddephatt合成了直到第4代的树状铂配合物(28个配位中心).

2.2模板合成

1992年Mobil公司的科研人员首次利用阳离子型表面活性剂的超分子液晶模板,合成了有介孔结构的氧化硅和铝硅酸盐,其中最具有代表性的是有六方排列介孔孔道的MCM-41[20].

以环糊精(α-CD,β-CD,γ-CD)作为环的轮烷的合成及性能研究尤其引人注目.环糊精边缘是亲水的,内腔是疏水的,环糊精作为主体与疏水客体分子自我识别可形成轮烷.刘育[21]在以环糊精为受体的分子识别和组装方面做了深入的研究.Isnin等成功地合成了不对称的轮烷.分子一端为二甲基(二茂铁甲基)铵盐,另一端为萘2磺酸盐.Stoddart等用聚乙烯醇与α-CD作用,端基为2,4二硝基苯时,得到了含有20～23个α-CD的珍珠项链型轮烷.Stoddart等在室温下合成一系列的索烃.在室温下以二苯34冠10(BPP34CI0)作为模板得到了索烃,收率高达70%[22].

2.3其他方法

最近,赵朴素等运用密度泛涵B3LYP方法,在6-31G*水平上设计优化了丁二酮肟与苯甲酸通过四重氢键构筑的异三体超分子,职称论文显示形成三聚体的反应可自发进行,实验合成出相关异三聚体[23].

赵士龙等[24]在水热条件下,合成了新型超分子化合物(bipyH2)2(H2P2Mo5O23).H2O,研究表明,杂多阴离子与质子化的4,4′-bipy和水分子通过氢键连成无限二维网状结构,形成超分子化合物.栾国有等[25]利用中温水热方法合成了化合物(H3NCH2CH2NH3)2[(HPO4)2Mo5O15],并确定其构型为5个MoO6八面体通过共边和共角连接形成1个五元环,其环平面的上下两侧各有一组HPO4四面体通过共用3个O原子与Mo—O簇键合,并且[H2P2Mo5O23]4-与H3NCH2CH2NH3通过强的氢键作用,形成一种新型的有机无机超分子杂化材料.

3超分子化合物的应用

3.1在光化学上的应用

Lehn等设计了专门用于光释放碱金属离子的穴醚,他们利用2硝基苄基醚充当一个大环的桥键,紫外光照可使此键断裂,形成单环化合物,后者对碱金属离子的络合能力大大下降.张海容等[26]发现在微量环已烷存在下,BCD可诱导BNS发射强的RTP.尹伟等[27]用Eu2+与邻菲咯啉(Phen)、2噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和联吡啶(Dpy)形成的四元、三元和二元系列配合物与上述2种分子筛组装成新的系列超分子纳米发光材料,并对它们的发光性能进行了比较.陈彰评[28]合成了卟啉冠醚4,4二甲基联吡啶超分子模型化合物.研究发现4,4二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去,在光照条件下,生成的卟啉激发态分子能很好地进行电子转移,形成了一个很好的光开关模型.

2在压电化学传感器的应用

超分子化学的主客体适应原理,在压电化学传感器中得到广泛的应用.超分子用作压电化学传感器的敏感涂层,利用超分子的特殊空间结构,通过分子间的协同作用,对目标分子进行分子识别.留学生论文符合空间结构的分析物被选择性地吸附,可以明显提高压电化学传感器的选择性.利用多种冠醚衍生物作为QCM涂层测定有机蒸气,如传感器阵列、模式识别等,在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别,预测结果较好,并用于定量分析.利用单苯15冠5(B15C5)、单苯18冠6(B18C6)、二苯30冠10(DB30C10)涂于T***化学传感器电极表面,可对39种有机蒸气进行分析,其中B15C5(涂载量12mg)对甲酸的检出限为20.1μg/L,并具有很宽的线性范围.

Dickert等用涂BCD的QCM和SAW测定四氯乙烯,测定下限可达几个10-6(Y).以后,他们又用交联BCD作为QCM的涂层测定氯苯,大量的二乙醚存在时(二乙醚-氯苯的体积比为50000∶1),不干扰测定,线性范围10×10-6～500×10-6(Y),并用于监测Grignard反应终点.Nelli等用间苯二酚杯芳烃衍生物作QCM敏感涂层,对硝基苯有较高的选择性,在相对湿度高达90%和有H2,H2S,NO,SO2,CH4,n-C4H1O共存时不干扰测定.Dermody等用多种杯芳烃衍生物,在SAW石英表面分子自组装成双分子层,测定苯、氯苯、甲苯等.Pinalli等用间苯二酚杯芳烃衍生物,测定气相中酒精的含量,线性范围1×10-3～4×10-3(Y),重现性好.Malitesta等用分子印迹电合成聚合制备仿生QCM传感器.姚守拙等用咖啡因(CAF)作模板分子制成BAW传感器,对CAF的响应范围为5.0×10-9～1.0×10-4

mol/L,在pH8.0时检出限5.0×10-9mol/L,回收率96.1%～105.6%[29].

3.3超分子化合物的识别作用

所谓分子识别就是主体(或受体)对客体(或底物)选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础,是酶和受体选择性的根基.互补性(complementarity)及预组织(preorganization)是决定分子识别过程的2个关键原则,前者决定识别过程的选择性,后者决定识别过程的键和能力.

对羧酸根、磷酸根的识别研究目的主要在于探讨主体分子对氨基酸、肽、核苷酸等的识别,进而研究对肽、核酸的催化水解反应.大环多胺及其金属配合物能很好地识别羧酸根、磷酸根的主体分子.带吖啶基团的配合物,通过Zn2+配合物的超分子自组装可对对二甲酸进行选择性识别.如果在大环多胺环外还有可以配位的氨基,则它与Cu(Ⅱ)能形成更加稳定的配合物.化合物(结构见***1)与Co(Ⅲ)形成的配合物与PO4

3-能形成相当坚固的配合物.因为分子识别的目的,这是系统可以作为一个能使磷酸键合位置移动的新摸型[30].

3.4超分子化合物作为分子器件方面的研究

分子器件是一种由分子元件组装的体系(即超分子结构),它被设计成为在电子、离子或光子作用下能完成特定功能的体系.刘祁涛[31]用对苯二甲酸terph为配体,合成了[Cu2(bpy)2(terph)]Cl2·4H2O晶体,其中bpy为2,2′联吡啶.英语论文应用苯三甲酸(TMA)为配体可以合成[Cu3(TMA)(H2O)3]n配位超分子晶体,为由配体超分子的途径制造纳米级的孔材料、实现纳米反应器的设想提供了可能.8羟基喹啉、邻菲咯啉的许多金属配合物都具有荧光,且配合物稳定.把8羟基喹啉或邻菲咯啉引入大环,由于两者都具有***的配位功能,可以形成稳定的超分子化合物,并进一步发展为光化学器件.

3.5超分子化合物在色谱和光谱上的应用

顾玉宗等[32]利用LB技术,以二十碳酸作辅助成膜材料,在疏水处理的P-Si上分别制备了2,4,6,10和20层聚乙烯咔唑(PVK)超分子膜.对这种体系的表面光电压谱(SPS)研究结果表明,表面光电压随PVK膜层数的增加而增强,在紫外区增强较为明显,随着膜层数的增加,表面光电压有趋于饱和的趋势.膜对基底的敏化主要是由于PVK的光导电性引起的.杨扬等[33]成功地用高效液相色谱法分离了某些超分子化合物合成过程中间产物富电子对苯二酚聚醚链(HQ)系列产品.

3.6超分子催化及模拟酶的分析应用

超分子的反应性和催化性,与酶对底物的识别和催化底物参加反应极相似.工作总结以模仿天然酶对底物的分子识别和高效催化活性为目的的模拟酶(或称人工酶)研究近十多年来是生物化学和有机化学的重要课题.其中对过氧化物模拟酶的分析应用研究特别突出.慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核酸,对某些金属卟啉的模拟酶活性的影响加以应用,并结合免***分析技术,建立模拟酶作示踪物的酶免***分析方法,或以模拟酶作非放射性探针标记物建立核酸序列分析方法[34].

3.7在分析化学上的应用

Shinkai等在研究硼酸衍生化卟啉的分子组装行为,并用于测定糖分子构型方面取得了许多成果.例如:四(4硼酸基苯基)卟啉(TBPP)在水溶液中和糖分子存在下由π-π堆积成的聚集体,圆二色谱(CD)的激子偶合带(ECB)符号,对糖分子的绝对构型有专一性,可检测糖分子的绝对构型等等[34].

4结语

目前,超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究将更加紧密地与各化学分支相结合.可以预见,作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、能源科学等共同做出巨大贡献;超分子化学方法在无机化学中的应用,留学生论文将使人们获得多种具特定功能的配合物、晶体、陶瓷等材料;物理化学则要改变当前超分子化学的定性科学现状,从微观和宏观上把选择性分子间力、分子识别、分子自组装等过程用适当的变量进行定量描述,从而提高人们对超分子化学的认识和预测、控制能力,最终要寻求解释超分子体系内在运动规律和预言此类体系整体功能的理论工具[2].

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化学研究论文范文第2篇

关键词：科学素养化学教学自然美科学美社会美

美在化学中无处不有、无处不在，学生只有具备了较高的美育素养，并在教师的教导下才能形成积极的审美情趣，才能去发现美、感受美、欣赏美、创造美，这样才符合新课程的理念，符合素质教育全面发展的要求。那么，如何在化学教学中渗透美学因素，培养学生的审美素质，让学生充分领略化学之美呢？笔者据多年在教学中的体会和感受总结以下几点相关措施：

一、开启学生美好的心灵，健全学生的人格

苏霍姆林斯基说“美是一种心灵的体操──它使我们精神正直，良心纯洁，情感和信念端正”。美育的社会功能在于全面培养人，它是从塑造美的心灵着手，而化学美育作为学校素质教育的一部分，我们教师又是课堂的设计者和指挥者，是学生智慧的启迪者和挖掘者，更是学生心灵的塑造者和培养者，在化学教学中应不失时机地挖掘教材和化学史中的美育因素，激发学生的情感，启迪他们的心智，培养学生美的心灵。

例如我们可以通过拉瓦锡空气成分发现过程的学习，让学生深深地认识到科学研究过程中美的真谛在于求真，作为科学家最大的美德是严谨的科学态度；可以通过我国著名化学家侯德榜改进纯碱生产的历史背景和过程的介绍，向学生渗透我国化学家的思想品质之美，因而激发学生的报国之志；可以结合碳酸钙在自然界中的循环变化，通过录象和多媒体课件向学生展示我国的溶洞奇观，让学生欣赏浙江省桐庐县“瑶琳仙境”、北京石花洞中那“洞天福地”等等的大自然的鬼斧神工之美，充分认识到了祖国河山的无限美好和大自然的力量，从而激发关心自然和热爱祖国之情。

还可以紧扣“石灰石生石灰熟石灰碳酸钙”的这一转化，借用明朝于谦的《石灰吟》启迪学生形成积极的人生观、价值观，进而塑造完美的人格等等。“化学给人以知识，化学史给人以智慧”，化学史中有举不胜数的真善美事例从心灵深处感染着学生。

二、感知自然界物质之美，激发学生学习的好奇心

自然界形形的物质及生机勃勃的各种变化能培养人的科学直觉——探求自然界的好奇心，而化学科学恰恰起源于人对自然界的好奇心然后去探求其奥秘，自然界物质所呈现出来的色彩、形态、结构、变化之美能使人产生心灵上的共鸣，引起震撼，并进一步唤醒人们对大自然的热爱。

在化学教学中引导学生透过现象，体会物质多样性中的统一之美，物质结构的层次之美，感受晶体、分子、原子结构中无所不在的对称、稳定、均匀、平衡之美，用美的体验激发学生对和谐的追求和创造。

譬如在讲解碳单质物理性质的差异性时，可以通过课件生动地向学生展示“金刚石中每个碳原子与周围呈正四面体排列的碳原子成键，仿佛金字塔般优美壮观，缔造了金刚石的坚硬；石墨由六边形构成的网状碳原子平面以0.335nm的间距一层一层地叠在一起，显示了石墨的性质和谐、稳定；C60分子由12个五边形和20个六边形构成的多面体的每个顶点上有一个碳原子，每个五边形面的周围环绕着5个六边形面，是一个由60个碳原子构成的足球状的球体结构，展示了C60结构完美的对称性”。这样可以让学生直观地感受到化学物质形态、内部结构的美，从而大大激发学生学习化学的好奇心，提高学习兴趣和动力。转三、感悟化学的科学美，培养学生学习的兴趣

著名的物理学家杨振宁大师说过“科学是美的，每个科学家都有这样感觉”，化学科学也不例外。化学是一门自然科学，科学的目的在于揭示自然的奥秘，呈现自然的真貌，反映自然的规律。自然界在外观上纷繁复杂，似乎杂乱无章，但在实质上和谐统一，具有很强的规律性、系统性、逻辑性等很多因素。化学科学美表现在如下几点：

1．化学理论美。化学理论是化学变化规律和化学现象本质联系的归纳与总结，它集中体现了物质化学运动的和谐统一美。教师要善于利用课堂教学把化学事实和化学理论中所蕴含的美揭示给学生。

2．化学变化美。化学变化的实质是有新物质生成，在变化过程中会产生各种十分美丽的现象，恰恰因为这点，我们学生对化学产生浓浓的学习兴趣，然后从这些复杂的具有魅力的现象中悟出它们的内在实质之美。

3．化学实验美。化学实验是美的现象在一定范围内的再现和再创造，任何一个成功的化学实验，会使学生感受到自然美和艺术美的魅力，得到真理的直观感受。从实验中获得感性的、直观的、美的现象，可以激起学生的热情，去追求微观的本质和规律。我们教师可以充分利用化学实验教学向学生展示化学的魅力，如实验室中晶莹剔透的玻璃仪器、流畅的装置设计、教师规范的操作、令人惊叹的实验现象都能够诱发学生的兴趣，引起学生情感上的共鸣。

总之，化学教师在向学生进行传道、授业、解惑的同时，必须还要充分挖掘教材中的美育因素，并有机地融入教学之中，让学生在心理上产生美的感受，在情感上产生美的共鸣，在学习上受到美的熏陶，使学生在审美的愉悦中掌握化学知识和技能、欣赏化学美、体验化学美，领略化学之美。从而使美育和智育等达成和谐的统一，最终达到提高化学教学质量目的并使学生终生受益。

参考文献：

[1]***《基础教育课程改革纲要（试行）》课程目标

化学研究论文范文第3篇

初中学生心理特征是由形象思维向抽象思维过渡，抽象思维依靠形象思维支持的。他们喜欢直观形象，特别是对于动片更敏感。教学时，可根据新课内容，对学生没有见过的现象运用投影进行模拟，启迪思维进而导入新课。例如在讲授初中化学第二章《核外电子排布初步知识》这节课时，教师运用两台投影仪模拟钠原子核外电子排布和运动情况。学生在投影银幕上看到钠原子核外离核最近一层排有2个电子，较近一层排有8个电子，最远一层排有一个电子，通过投影使学生直观、形象地看到钠原子核外电子排布和运动情况。这时教师指出钠原子核外电子排布运动是这种情况，那么其它原子核外电子排布、运动情况如何呢？由此而导入新课。通过投影解题，学生情趣盎然，急于学到新知识。

二、观片设疑法

心理学认为，思维总是从问题开始的。智力发展也是从发现问题和解决问题过程中表现出来的。化学是以实验为基础，研究微观粒子的变化。微观粒子既看不见，又摸不到只凭讲述去体会认识，学生感到枯燥乏味，为激发学生好奇心和求知欲，教师在引入新课时，如善于运用投影片提出问题，激发学生求知欲，效果将大不一样。例如，在讲“分子”概念这节课时，教师先演示蜜烽从很远的地方，奔向花丛去采蜜的拉动片。针对投影片教师设疑，蜜蜂为什么从很远的地方奔向花丛呢？带着这一向题导入新课，学生学习积极性空前高涨，思维异常活跃。

三、观片类比法

“温故而知新”，一切知识都有其内在的联系，有些新知识是由旧知识引出的。运用投影复习旧知识，找到新旧知识联系点，新知识学习的难点就迎刃而解了。复习内容不一定是上一节学过的，例如在教学完硫酸、盐酸性质这一内容后，在学习酸的通性这节新课之前，我们首先运用投影片复习盐酸、稀硫酸化学性质。

复习之后，教师结合投影片指出盐酸、稀硫酸化学性质极相似，那么所有酸是否也具有这些性质呢？通过观片类比，引出“酸的通性”这节新课。运用投影，通过新旧知识的联系，新知识的掌握便水到渠成，既巩固了旧知识，又获得新知识。

四、观片激趣法

在教学《碳酸钙》这节课时，一上课就出示贵州石林中五颜六色的石柱、石笋、钟***石投影片。教师问同学们这种景色美不美，同学们说美。接着教者就提出这种美景是怎样形成的呢？从而导入新课。通过投影观察，激发学生学习兴趣，引发思维，强化学习动力，但切忌为兴趣而兴趣，要做到点到为止，做到活而不乱、留有思维余地。这种导入新课方法，调动了学生学习的主动性和积极性。

五、观片激情法

化学研究论文范文第4篇

一、溶胶是怎样的概念

胶体从外观上看貌似均匀，与溶液没什么差异，因此胶体常称为溶胶。溶胶与胶体是同一个概念。

二、对淀粉、蛋白质等高分子溶于水形成的分散系，为什么有时称其为溶液，有时又称其为胶体

教材中是按分散质微粒直径的大小来给分散系分类的。淀粉、蛋白质等高分子溶于水形成的分散系可称为胶体。但是判断一种分散系是属于胶体还是溶液，单从分散质微粒直径的大小这一方面来考察，其结论是不全面的，甚至是错误的。正确判断一种分散系是溶液还是胶体，还要看分散质微粒的结构。如果分散质微粒的结构简单，比如是单个的分子或较小聚合度的分子或离子，那么这样的分散系应称为溶液。由于淀粉、蛋白质溶于水后都是以单个分子的形式分散在水中的，因此，尽管这些高分子很大，这些分散系仍应称为溶液。只是因为高分子的大小与胶粒相仿，高分子溶液才具有胶体的一些特性，如扩散慢、不通过半透膜、有丁达尔现象等。化学上常把Fe（OH）3，AgI等难溶于水的物质形成的胶体称为憎液胶体，简称溶胶；而把淀粉、蛋白质等易溶于水的物质形成的分散系称为亲液胶体，更多地是称为高分子溶液。

三、溶液是均一的，胶体也均一吗

憎液溶胶的分散质微粒是由很大数目的分子构成，因此是不均一的；高分子溶液中的分散质微粒是单个的分子，因此是均一的。

四、胶体能在较长时间内稳定存在的原因是什么

憎液溶胶的胶粒带有相同的电荷，由于同性电荷的排斥作用而使憎液胶体可以稳定存在。淀粉、蛋白质等高分子中含有多个极性基团（如—COOH，—OH，—NH2等），可以与水高度溶剂化（高分子表面形成水膜），因此也可较长时间稳定存在。很明显，这两类胶体稳定存在的原因是不同的。

五、溶液中的溶质微粒也作布朗运动吗

胶体微粒在各个方向上都受到分散剂分子的撞击，由于这些作用力不同，所以胶体微粒作布朗运动。溶液中的溶质微粒和分散剂分子大小相仿，因此溶质微粒的运动状况与胶体的胶粒运动状况是有差别的。由于胶体的丁达尔现象，用超显微镜才可以观察到胶粒的布朗运动。溶液无丁达尔现象，因此用超显微镜观察不到溶质微粒的运动状况。

六、凝聚与盐析有何差别

凝聚是憎液（水）胶体的性质，胶体的凝聚过程就是胶粒聚集成较大颗粒的过程。由于憎液（水）胶体的分散质都难溶于水，因此，再采用一般的溶解方法用水来溶解胶体的凝聚物是不可能的，也就是说，胶体的凝聚是不可逆的。盐析实际上就是加入电解质使分散质溶解度减小而使其析出的过程。盐析不是憎液胶体的性质，它是高分子溶液或普通溶液的性质，能发生盐析的分散质都是易溶的，如淀粉溶液、蛋白质溶液、肥皂的甘油溶液，由于分散质都是易溶的，所以盐析是可逆的。

七、蔗糖溶于水形成的分散系是溶液，为什么在生物课的渗透实验中，蔗糖分子却不能通过半透膜

不同的半透膜，如羊皮纸、动物膀胱膜、玻璃纸等，其细孔的直径是不同的，也就是说，不同的半透膜，其通透性是不一样的。显然，笼统地讲半透膜能使离子或分子通过，而不能使胶体微粒通过是不恰当的。

八、憎液胶体与高分子溶液在性质上有何异同

憎液胶体全面地表现出胶体的特性，高分子溶液则不然。这两种分散系中的分散质微粒都作布朗运动，都有丁达尔现象；憎液胶体有电泳现象，淀粉溶液无电泳现象，而蛋白质溶液则较为复杂；使憎液胶体凝聚的方法有：加入电解质、给胶体加热、加入带相反电荷的胶体，使高分子溶液中的分散质沉淀，主要是破坏高子分与分散剂间的相互作用，如加入大量的电解质也能使淀粉、蛋白质沉淀，这一现象称为盐析，它是可逆的。

九、有没有溶液能产生类似于胶体的电泳现象

由于溶液是均一的，不存在“界面”，因此，给溶液通电不会产生界面移动现象（即一极液面高，另一极液面低），但是有些溶液通电后却可以产生一极溶液颜色加深，另一极溶液颜色变浅的现象。比如，给紫红色KMnO4溶液通电一段时间后，阳极附近溶液的颜色就会变深，阴极附近溶液的颜色就会变浅。这是由于通电后，紫红色的MnO4－向阳极移动，但却不会在阳极放电（MnO4－远比OH－难放电）的缘故。CuSO4溶液就不会产生类似的现象，因为Cu2＋会在阴极放电。

十、Fe（OH）3胶体长时间电泳或电压增大，将发生怎样的现象

化学研究论文范文第5篇

本次采集的烃源岩样品包括钻井和露头的泥质岩（泥岩）与碳酸盐岩（石灰岩），其中野外露头8个，钻井6口（***1）。对采集的钻井和露头样品分别进行了有机碳含量（TOC）测定、氯仿沥青“A”抽提与计量、族组分分离与定量、岩石热解、饱和烃气相色谱等分析测试。其中，有机碳含量通过LECOCS-400碳硫测定仪进行测定；氯仿沥青“A”含量通过索氏抽提法利用氯仿溶剂进行抽提获得；族组分采用层析柱法进行分离、定量；岩石热解数据通过OGE-II油气评价仪（Rock-Eval）进行测定；饱和烃组成主要通过日本岛津GC-17A气相色谱仪进行分析。将测试数据与前人分析数据相结合，其中石炭系露头石灰岩、钻井泥岩和下二叠统露头泥岩的样品分析较多，其他样品的分析数据较少，样品少其实与该类可能烃源岩样品不发育有一定关系。露头与钻井不同岩性的有机碳含量与氯仿沥青“A”含量总体成呈正相关特征（***2）。据***2和表1可以较清楚地观测到钻井样品与露头样品的有机质含量差异。总体来看，钻井样品的可溶有机质氯仿沥青“A”含量偏高，位于上部区域。露头样品氯仿沥青“A”含量偏低，位于左下部和右下部区域。仔细观察可以看到，左下部区域主要为石炭系和下二叠统露头石灰岩样品，右下部区域的样品主要为下二叠统露头泥岩样品。很显然，二者相比，露头泥岩的有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均总体高于石灰岩，所有石灰岩有机碳含量在0.01%～0.83%，均值为0.09%；氯仿沥青“A”含量分布在0.0004%～0.0247%，均值为0.0034%。下二叠统露头泥岩有机碳含量在0.08%～4.45%，均值为1.79%；氯仿沥青“A”含量0.0002%～0.0108%，均值为0.0042%（表1）。钻井样品主要是石炭系泥岩、石灰岩与下二叠统泥岩，其中石炭系石灰岩有机碳和氯仿沥青“A”含量偏低，但是钻井石灰岩的氯仿沥青“A”含量仍高于露头石灰岩，而有机碳含量最高值分布于露头石灰岩（***2）。钻井泥岩有机碳含量大体介于露头石灰岩和露头泥岩之间，其氯仿沥青“A”含量总体偏高，有部分样品与露头泥岩接近（***2）。上述特征一方面反映了井下保存条件好，尤其对于可溶有机质。但无论露头还是井下，泥岩有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均高于石灰岩，侧面说明了石灰岩作为烃源岩确实不如泥岩好。总烃含量分布与氯仿沥青“A”含量具有类似的分布特征（***3）。露头泥岩的总烃含量总体高于露头石灰岩，石炭系与下二叠统石灰岩没有明显不同。石炭系与下二叠统钻井泥岩总烃含量分布基本一致，钻井石灰岩总烃含量没有明显低于钻井泥岩，主要分布在钻井泥岩的低值区域，但明显高于露头石灰岩样品。同时，还可以清楚地看到，石炭系钻井石灰岩的可溶有机质（总烃和氯仿沥青“A”）含量总体高于下二叠统露头泥岩（***3）。此外，热解S1+S2也表现为露头样品明显低于钻井样品（表1）。可见，上述各种有机质丰度特征对比分析反映了钻井样品的保存条件确实好于露头样品，风化作用对可溶有机质的破坏比对固体有机质（有机碳）要强。

2可溶有机质组成对比

岩石可溶有机质氯仿沥青“A”由饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质组成，不同组分抵抗风化作用的能力不同，因而会在钻井样品与露头样品组成中表现出差异。烃类包括饱和烃和芳香烃，非烃包括胶质和沥青质，烃与非烃含量显示二者具有反相关关系（***4），钻井样品的烃类含量总体偏高，非烃含量偏低，露头样品烃类含量总体偏低，非烃含量总体偏高(表2)。饱和烃和沥青质含量的对比也显示类似特征，即相同岩性的露头样品饱和烃含量基本都低于钻井样品，沥青质含量基本都高于钻井样品。作为中间组分的芳香烃和胶质具有微弱的正相关关系（***5），但露头样品与钻井样品看不出明显的差别，可见风化作用对饱和烃含量影响比较大，对沥青质有一定影响，对芳香烃和胶质的影响则显示较弱。饱和烃气相色谱***可以反映正构烷烃组成特征。通过大量对比（***6）发现，钻井样品的饱和烃组成中中低碳数烃相对含量高于露头样品，而露头样品饱和烃组成中中高碳数相对含量明显较高。钻井样品和烃气相色谱显示的双峰特征较为明显，表现出后峰高、前锋低的特征；露头样品一般也显示双峰型，但前峰明显减弱，高碳数为主的后峰强度显著加强。可见，风化作用对低分子烃类的影响更为明显，使得其相对含量显著减少。

3烃源岩热解参数对比

岩石热解是评价烃源岩的有效方法之一，由此方法建立的指标，不仅可评价有机质丰度，也可评价有机质类型[20]，尤其对于成熟度较低的泥质岩往往更为有效。通过钻井与露头样品的热解分析发现，风化作用对热解参数的影响也很明显（***7、***8）。露头泥岩的氧指数和氢指数明显偏低，石灰岩明显偏高；钻井样品的氢指数和氧指数大于露头泥岩和露头石灰岩之间的区域，其中泥岩氧指数总体低于石灰岩，氢指数总体高于石灰岩（表3、***7）。***8清楚地展示了不同样品氧指数与有机碳含量的反相关关系，露头石灰岩氧指数最高，有机碳含量最低；与之相比，钻井石灰岩氧指数偏低，有机碳含量偏高。下二叠统露头泥岩氧指数偏低，有机碳含量偏高，下二叠统钻井泥岩分布与之相近。石炭系钻井泥岩与下二叠统钻井泥岩相比，氧指数偏高，有机碳含量偏低。根据热解S1、S2和S1+S2均值对比（***9）来看，无论是泥岩，还是石灰岩，基本都是钻井样品的参数值高于露头样品，露头样品石炭系石灰岩参数值低于下二叠统石灰岩，钻井样品下二叠统泥岩参数值低于石炭系泥岩。热解Tmax与S1/(S1+S2)关系（***10）显示，各种钻井样品的S1/(S1+S2)都有较大的变化范围，多数露头碳酸盐岩样品未测出Tmax值，说明风化作用对碳酸盐岩的热解S2峰影响很大，从而影响Tmax。泥岩分析数据较多，钻井泥岩与露头泥岩相比，S1/(S1+S2)没有明显差异；而Tmax差异显著，下二叠统露头泥岩明显偏高，石炭系和下二叠统钻井泥岩明显偏低，露头石灰岩样品的数据与钻井泥岩接近，基本分布于同一区域。上述不同样品间热解参数的差异，一方面与沉积特征有关，另一方面与风化作用密切相关。不同层位钻井或露头样品间参数的差异与沉积境、水体性质等原始沉积特征有关，石灰岩和泥岩有机质特征的差异主要与沉积特征的不同有关，而同一层位同一岩性样品在钻井和露头上的差异主要与风化作用有关，泥岩比石灰岩抵抗风化作用的能力要强。

4结论

本次采集了大量野外露头烃源岩样品和钻井样品，弥补了前人露头样品不足和钻井样品分析数据较少的实际，但仍有部分层位不同岩性如下二叠统钻井泥岩和石炭系钻井石灰岩样品少，这与钻井泥岩取心少有关，有待以后新井钻探后补充。但总体上，不同岩性烃源岩有机质特征的差异还是比较清楚的。石炭系与下二叠统泥岩有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均高于石灰岩，石灰岩作为烃源岩其有机质丰度确实总体比泥岩差，主要与沉积环境和物质来源不同有关。钻井样品的保存条件好于露头样品。同一层位同一岩性样品在钻井和露头上的有机质特征差异与风化作用有关。风化作用不仅影响可溶有机质的总体组成，也破坏低分子烃类，对可溶有机质的破坏总体比对固体有机质要强。泥岩比石灰岩抵抗风化作用的能力要强。在利用露头样品评价烃源岩尤其是碳酸盐岩烃源岩时必须考虑风化作用的影响，这对于其他地区类似的烃源岩研究可以提供借鉴。

化学研究论文范文第6篇

论文摘要：中学化学教学中，结合化学史对学生进行人文素质教育，能培养学生学习的积极性和主动性，增强学生的创新意识。同时，培养学生的科技伦理道德，也是素质教育的重要内容。探索与实践证明，在化学教学中，渗透人文素质教育和科技伦理道德教育收到了明显的教学效果。

《全日制普通高中化学课程标准》指出“在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”、“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观”。[1]在化学教学中渗透人文教育，就是通过对化学学科的诸多内容和方法的研究，培养关注多样化的社会生活，崇尚科学、反对迷信和盲从的人文精神，使学生树立正确的世界观、人生观和科学观，培养学生的社会意识，增强服务社会的使命感和责任感。

一、化学教学中人文教育和科技伦理道德教育现状

我国中学理科教育实践中，由于学校承担着巨大的高考升学压力，教学组织和管理以及学科内容的教学成为理科教师课堂教学的首要任务。由于教学目标的偏颇，中学化学教学很少涉及科学伦理道德的教育及人文精神的培养，淡化了人文教育。具体地表现在：教学内容上，过分注重逻辑、系统化和网络化的化学知识结构编排，忽略了学生对社会、生活、就业等化学素质的需要，也严重地忽视了化学在技术研究和社会应用方面的道德规范问题；在教学方式上，崇尚理性，追求规范化、划一化，忽视学生谋求个性***和创造力的培养。虽然学生每天都生活在色彩斑斓的化学世界里，但对身边最基本的与化学有关的生活、社会和自然问题的基本原理却知之甚少，更不用说运用所学知识解决实际问题了。更有甚者道德沦丧，利用所掌握的知识，做出违背人与自然、人与社会和谐发展的举措来，清华大学学生刘海洋硫酸伤熊案就是一个典型。

二、化学教学中渗透人文教育和科技伦理道德教育的意义

学生的德育是素质教育的重中之重。伟大的教育家陶行知先生说过：“道德是树人的根本”。[2]国家教委副主任柳斌同志指出：“必须把育人看作是头等重要的事情。因为一个人学业上的缺陷并不一定会影响他的一生；而道德、人格上的缺陷却可能贻害他一辈子”。[3]

在化学教学中渗透人文教育和科技伦理道德教育，强调化学科学的育人功能，纠正化学教学中的唯科学化倾向，就是要求化学教学要关注学生的人性发展，强调人与自然、社会协调发展的现代意识。让学生将学习化学知识与认识社会、解决与社会相关的化学实际问题相结合起来，培养其社会责任感和使命感。

三、利用化学史渗透人文教育和科技伦理道德教育的有益探索

1．充分挖掘化学史中科学家人格魅力的榜样示范作用，塑造学生的高尚人格

一部化学科学的发展史，也是人类的奋斗史。挖掘存在于化学知识背后的一些活生生的事例，用科学家在创造伟大业绩时所表现出的伟大人格魅力去影响教育学生，对帮助学生形成良好的世界观，会起到潜移默化的影响。

例如：讲到元素氟时，向学生介绍：由于氟单质的活泼性和毒性极大，因而长期未能分离出来，为了研制它，英国化学家戴维曾受氟的毒害病倒好几个月，乔治和托马斯也为研制氟而严重中毒，鲁耶特和尼克雪为研制氟不幸殉难。在这种情况下，法国化学家莫瓦桑不畏艰险，不怕牺牲，仍坚持不懈，终于在1886年获得成功。让学生走进化学家丰富而多彩的精神世界，与大师们交流对话，沐浴人性光辉，逐步使学生在挫折前表现出一种顽强的斗志，从而在学习中自觉地去砥砺自己意志。

2．发挥化学史的德行、美育功能，有助于学生树立正确的世界观、人生观和价值观

（1）进行爱国主义的教育

化学史是一部科学发展的历史，其中蕴含着丰富的爱国主义人文教育素材，化学家们可歌可泣的爱国故事不胜枚举。***前，我国留美博士侯德榜为了打破帝国主义国家对我国采取的制碱技术封锁，为发展我国的民族化学工业，毅然放弃在美国的舒适生活，回到贫穷落后的祖国母亲怀抱。经过潜心研究，发明了享誉世界的侯氏制碱法，并公布于世。这是何等的爱国情怀，何等的高尚人格！

（2）进行辩证唯物主义的教育

一般认为在***治、语文、历史、地理等学科容易结合***故事和史实进行思想道德和爱国主义教育，实际上在数理化生等理科教学中，同样可以对学生进行思想道德教育，特别是辩证唯物主义教育。

例如：在有机化学“苯”一课中，可向学生介绍凯库勒发现苯的结构的传说，说明天才出于勤奋，鼓励学生努力学习。从苯的结构简式SHAPE\*MERGEFORMAT到SHAPE\*MERGEFORMAT的发展，又可以启发学生认识到世界上任何事物都是不断发展的，同时再介绍苯的两种结构都各有优缺点，应该克服思想方法上的片面性，不能简单地全盘否定或全盘肯定。

（3）进行科学态度的教育

科学家之所以可以成为科学家，其中很重要的一个原因就是他们有科学的态度：尊重科学，实事求是，精益求精，不畏辛劳。卤族元素氟、氯、溴、碘的发现史，就是一部化学家求真求实的历史。可以说轻信和主观使人们丧失及早认识氯真面目的机会，但化学家孜孜不倦地追求才使它真相大白。教学中以具体的实例展现化学先驱们追求科学的顽强毅力、献身科学的无私奉献精神和严肃认真的科学态度，可以丰富学生的科学情感、培养良好的科学素养。

3．用科学家的故事进行科技伦理道德教育。

道德伦理能净化心灵。在高中化学教材中，大部分思想教育内容并不占明显的地位，这就需要教师认真钻研教材，充分发掘教材中潜在的德育因素，把德育教育贯穿于对知识的分析中。

在学习有机化学时，学生曾遇到一道以二十世纪最伟大的发明：阿斯匹林为题材的练习。我不失时机地引用了发现阿斯匹林的故事进行伦理道德教育。阿斯匹林的前身是名叫Spirsaure的一种药品，这种药有很大的副作用，有机化学家霍夫曼的父亲因患风湿性病需要服用Spirsaure。但他对这种药过敏而无法服用。霍夫曼为了给父亲治病，就潜心研究改进这种药的方法。后来对这种药的结构进行修饰，减除了药的副作用，经过修饰的药被命名为阿斯匹林。[4]这个故事从侧面反映了孝敬父母关心老人的思想内涵，故事虽短，但教育效果不言而喻。这样的例子在化学史中还很多，只要教师充分挖掘新课程教材，是可以找到德育教育的素材的。

由于科学是真善美的统一，化学教学过程必定也是道德实践的过程。利用化学史渗透人文教育和科技伦理道德教育是行之有效的途径之一，但在具体实践中要注意它的策略性，一定不要喧宾夺主，要提高渗透的自觉性，把握渗透的可行性，注重渗透的反复性。面向全体学生，由把学生当容器来“灌”转到把学生当成有思想、有感情的活生生的人来“育”。

参考文献：

[1]．《全日制普通高中化学课程标准》．[M]北京：人民教育出版社，2003年第1版

[2]．王善迈著．《教育投入与产出研究》．[M]河北：河北教育出版社，96年第1版

[3]．恽昭世主编．《教育实验与学生发展》．[M]北京：人民教育出版社，97年第1版

化学研究论文范文第7篇

一门科学的内涵和定义至少有四个属性：

整体和局部性科学是一个复杂的知识体系，好比一块蛋糕。为了便于研究，要把它切成大、中、小块。首先切成自然科学、技术科学和社会科学三大块。在自然科学中，又有许多切法。一种传统的切法是分为物理学、化学、生物学、天文学、地理学等一级学科。近年来又有切成物质科学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、能源科学、生态环境科学、纳米科学、认知科学、系统科学等的分类方法。化学是从科学整体中分割开来的一个局部，它和整体必然有千丝万缕的联系。这是它的第一个属性。

学科之间的关联和交叉如果把科学整体看成一条大河，那么按照各门科学研究的对象由简单到复杂，可以分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游科学，化学是中游科学，生命科学、社会科学等是下游科学。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很大。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科学之花，可以接下游科学之木”。具有上游科学的深厚基础的科学家，如果把上游科学的花，移植到下游科学，往往能取得突破性的成就。例如1994年诺贝尔经济奖授予纳什，他在1950年得数学博士学位，1951－1958年任美国麻省理工学院数学讲师、副教授，后转而研究经济学，把数学中概率论之花，移到经济学中来，提出预测经济发展趋势的博弈论，因而获得诺贝尔经济奖。

发展性化学的内涵随时代前进而改变。在19世纪，恩格斯认为化学是原子的科学（参见《自然辩证法》），因为化学是研究化学变化，即改变原子的组合和排布，而原子本身不变的科学。到了20世纪，人们认为化学是研究分子的科学，因为在这100年中，在《美国化学文摘》上登录的天然和人工合成的分子和化合物的数目已从1900年的55万种，增加到1999年12月31日的2340万种。没有别的科学能像化学那样制造出如此众多的新分子、新物质。现在世纪之交，我们大家深深感受到化学的研究对象和研究内容大大扩充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世纪的化学是研究泛分子的科学。

定义的多维性一门科学的定义，按照从简单到详细的程度可以分为：（1）一维定义或X－定义，X是指研究对象。（2）二维定义或XY－定义。Y是指研究的内容。（3）三维定义或XYZ－定义。Z是指研究方法。（4）四维定义或WXYZ定义，W是指研究的目的。（5）多维定义或全息定义。一门科学的全息定义还要说明它的发展趋势、与其他科学的交叉、世纪难题和突破口等等。这样才能对这门科学有全面的了解。下面以化学为例加以说明。

化学的一维定义

21世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿照泛太平洋会议等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象。它可以分为以下十个层次：（1）原子层次，（2）分子片层次，（3）结构单元层次，（4）分子层次，（5）超分子层次，（6）高分子层次，（7）生物分子和活分子层次，（8）纳米分子和纳米聚集体层次，（9）原子和分子的宏观聚集体层次，（10）复杂分子体系及其组装体的层次。

化学的二维定义化学是研究X对象的Y内容的科学。具体地说，就是：化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律，相互关系和应用的自然科学。

化学的三维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容的科学。化学的研究方法和它的研究对象及研究内容一样，也是随时代的前进而发展的。在19世纪，化学主要是实验的科学，它的研究方法主要是实验方法。到了20世纪下半叶，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了，它的研究方法有实验和理论。现在21世纪又将增加第三种方法，即模型和计算机虚拟的方法。化学的四维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界，但现在应该增加一个“保护世界”。化学和化学工业在保护世界而不是破坏地球这一伟大任务中要发挥特别重要的作用。造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然的趋势。21世纪的化工企业的信条是五个“为了”和五个“关心”：为了社会而关心环保；为了职工而关心安全、健康和福利；为了顾客而关心质量、声誉和商标；为了发展而关心创新；为了股东而关心效益。

化学的多维定义———21世纪化学研究的五大趋势

1、更加重视国家目标，更加重视不同学科之间的交叉和融合在世纪之交，中国和世界各国***府都更加重视国家目标，在加强基础研究的同时，要求化学更多地来改造世界，更多地渗透到与下述十个科学郡的交叉和融合：1数理科学，2生命科学，3材料科学，4能源科学，5地球和生态环境科学，6信息科学，7纳米科学技术，8工程技术科学，9系统科学，10哲学和社会科学。这是化学发展成为研究泛分子的大化学的根本原因。所以培养21世纪的化学家要有宽广的知识面，多学科的基础。

2、理论和实验更加密切结合

1998年，诺贝尔化学奖授予W．Kohn和J．A．Plple。颁奖公告说：“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具，将化学带入一个新时代，在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”所以在21世纪，理论和计算方法的应用将大大加强，理论和实验更加密切结合。

3、在研究方法和手段上，更加重视尺度效应

20世纪的化学已重视宏观和微观的结合，21世纪将更加重视介乎两者之间的纳米尺度，并注意到从小的原子、分子组装成大的纳米分子，以至微型分子机器。

4、合成化学的新方法层出不穷合成化学始终是化学的根本任务，21世纪的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成，目的在于得到能实际应用的分子器件和组装体。合成方法的十化：芯片化，组合化，模板化，定向化，设计化，基因工程化，自组装化，手性化，原子经济化，绿色化。化学实验室的微型化和超微型化：节能、节材料、节时间、减少污染。从单个化合物的合成、分离、分析及性能测试的手工操作方法，发展到成千上万个化合物的同时合成，在未分离的条件下，进行性能测试，从而筛选出我们需要的化合物（例如药物）的组合化学方法。

5、分析化学已发展成为分析科学分析化学已吸收了大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学的方法，发展成为分析科学，应用范围也大大拓宽了。分析方法的十化：微型化芯片化、仿生化、***化、实时化、原位化、在体化、智能化信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化和单分子化。单分子光谱、单分子检测，搬运和调控的技术受到重视。分离和分析方法的连用，合成和分离方法的连用，合成、分离和分析方法的三连用。

化学的多维定义———21世纪化学的四大难题（中长期）（从略）

化学研究论文范文第8篇

苏鲁构造带（见***1）是大别造山带的东延部分，被郯庐断裂向北推移而出露到现在的位置。该变质带内合接触关系；（2）呈透镜状或条带状赋存于石榴石橄榄岩中，与围岩呈突变接触关系［23］。韩宗珠［24］曾将苏鲁榴辉岩分为胶东、鲁南和青岛3个区。胶东榴辉岩区是指文登、荣成及威海榴辉岩发育区，它包括文荣和威海2个榴辉岩集中分布区。该区位于胶东东部垛崮山－昆嵛山岩体以东地区，区内围岩为元古代片麻岩（多糜棱岩化）和少量变质地层（大理岩、石英岩等）及超基性岩（石榴橄榄岩、蛇纹岩）。区内榴辉岩出露数百个，荣成地区成北东展布，威海地区成近南北向展布。鲁南区榴辉岩多集中成群成带分布，构成青岛、诸城、莒南、东海（含临沭石门）5个榴辉岩集中分布区，围岩主要为元古界变质地层和花岗片麻岩，由于青岛榴辉岩较为特殊，故另作讨论。区内榴辉岩出露数千个，总体成NE和NNE向展布，仅临沭石门地区成北西向展布，主要分布于变质层状岩系和片麻岩中，少量分布于超基性岩中。

2样品和分析方法

本文榴辉岩样品来自江海至山东荣成苏鲁榴辉岩带，具体采样点如***1所示。将样品洗净烘干，选取新鲜部分粉碎至200目和60～100目左右，分别用于地球化学分析和单矿物颗粒的挑选。将粉碎至60～100目左右的样品颗粒冲洗烘干后过筛，随后在中国海洋大学海洋地球科学学院显微分析实验室利用体式镜挑选出纯净的绿辉石和石榴石，用玛瑙研钵研至200目左右进行地球化学分析。全岩主量元素在中国海洋大学海洋地球科学学院实验室用XRF完成测试，分析精度优于0．5％。全岩微量元素及单矿物主微量元素测试在青岛海洋地质研究所实验测试中心用ICP－MS／AES完成，分析精度优于5％。文中矿物缩写据WhitneyandEvans［26］，Grt：石榴石；Cpx：单斜辉石；Alm：铁铝榴石；Gro：钙铝榴石；Spe：锰铝榴石；Prp：镁铝榴石；Wef：硅灰石＋顽火辉石＋铁辉石；Jd：硬玉；Ae：霓石。

3岩石学特征

3．1岩相学特征

胶东－鲁南榴辉带上的榴辉岩主要呈片麻状构造和条带状构造，有时见斑杂构造和块状构造，压力挤压现象明显，矿物定向和分异普遍发育。由此可见，本区域大部分榴辉岩都经历了后期退变质作用和地壳物质混染，退变质作用尤以合晶化作用和角闪石化作用为主。岩相学观察表明，胶东地区榴辉岩呈中粗粒粒状变晶结构，块状构造，矿物组合为石榴石（30％～40％）、单斜辉石（40％～70％）和金红石（1％～2％），出露的主要岩石类型为榴辉岩、超镁铁质岩、片麻岩、面理化花岗岩（变质花岗岩、花岗质片麻岩）［21］，大部分是来自俯冲板片的大陆地壳。大量榴辉岩和超基性岩（约5％）呈大小不一的透镜状、团块状夹在大面积分布的围岩－变质表壳岩（约25％）和花岗质片麻岩（约70％）中［22］。苏鲁榴辉岩主要呈两种产状：（1）呈透镜状、条带状或肠状赋存于构造混杂岩系中，与围岩呈整部分样品中含有石英（8％）、白云母（3％）或角闪石（15％）。鲁南地区榴辉岩呈中粗粒粒状变晶结构，块状构造，矿物组合为石榴石（30％～60％）、单斜辉石（15％～40％）、角闪石（10％～20％）、白云母（2％～10％）和金红石（1％－3％），部分样品中含有石英（8％）。

3．2岩石化学特征

胶东地区榴辉岩各氧化物含量平均值分别为SiO2：45．71％，Al2O3：12．88％，Fe2O3：11．81％，CaO：10．91％，MgO：15．35％，Na2O：3．14％；鲁南地区榴辉岩各氧化物含量平均值分别为SiO2：45．15％，Al2O3：12．15％，Fe2O3：15．56％，CaO：11．55％，MgO：9．75％，Na2O：3．42％。鲁南榴辉岩的Fe2O3含量高于胶东榴辉岩，MgO含量则相对较低，多数苏鲁榴辉岩的主量元素化学成分相当于基性岩，部分榴辉岩SiO2＜45％，但其他氧化物的含量仍相当于基性岩，而非超基性岩［27］。

4矿物主量与微量元素化学

4．1石榴石

胶东和鲁南榴辉岩均主要由Prp、Alm、Gro和Spe4个端元组成，平均值分别为50．53％、25．32％、23．48％、0．68％和30．46、50．53％、29．85％、0．83％。胶东榴辉岩中石榴石∑REE平均值为16．46×10－6，低于鲁南榴辉岩中∑REE平均值25．53×10－6，东海榴辉岩Ec44－1的稀土总量偏低，仅2．9×10－6。稀土元素配分模式（见***2）为中重稀土富集的***型，具有明显的正Eu异常，部分样品具有Ce的负异常。石榴石微量元素主要有Cr、Zn、Sr、Sc、Co、Y、V、Ni，含有一定量的Ba（3．74×10－6～25．63×10－6）和Pb（0．65×10－6～35．35×10－6）。

4．2单斜辉石

苏鲁榴辉岩中仅一个样品单斜辉石投影在Mg－Fe－Ca辉石区，属普通辉石，其余样品单斜辉石均为绿辉石（见***3）。胶东榴辉岩中单斜辉石Jd分子含量平均为26．73％，低于鲁南榴辉岩中单斜辉石Jd平均含量（39．27％）。胶东榴辉岩单斜辉石∑REE平均值（26．58×10－6）高于鲁南榴辉岩单斜辉石中的∑REE平均值（9．49×10－6），稀土元素配分型式（见***4）整体为中稀土上凸富集的“钟状”，多数样品轻稀土表现为***富集，个别为***亏损，重稀土为***亏损型。绿辉石的“钟状”稀土配分模式是绿辉石与富集重稀土的石榴石和富集轻稀土的矿物平衡共生所致，从而使得绿辉石相对富集中稀土。绿辉石中的微量元素主要有Sr、Cr、V、Ni、Zn、Co，含有一定量的Ba（2．67×10－6～48．91×10－6）、Sc（4．01×10－6～32．59×10－6）和Pb（2．22×10－6～12．98×10－6）。

5讨论

5．1榴辉岩成因

根据榴辉岩中石榴石端元组分与榴辉岩地质产状的关系将石榴石分成三类［28－29］（见***5），胶东榴辉岩全部位于A类榴辉岩区，鲁南榴辉岩除东海样品投影在A类榴辉岩区，其他均投影在B类和C类榴辉岩的重叠区，反映榴辉岩原岩及成因的多样性。稀土元素球粒陨石标准化配分模式（见***6）多为LREE富集的***型，具Eu正异常，其原岩可能是富斜长石的基性岩；少量为LREE亏损的***型，HREE富集，可能与多硅白云母含量较多有关。部分样品具有Ce的负异常，说明其原岩可能是氧化条件下形成的沉积物［30］，与基性岩一同俯冲形成了榴辉岩。胶东地区榴辉岩TiO2含量低，平均0．52，鲁南地区榴辉岩TiO2含量高，平均1．82，反映出胶东地区榴辉岩形成的压力环境高于鲁南地区的榴辉岩。在Mg／（Mg＋Fe2＋＋Mn）－Ca2＋相关性***解中（见***7）说明胶东和鲁南榴辉岩区具有不同的成因和物质来源，胶东地区榴辉岩投影的全部在ZC线以上，为地幔成因；鲁南地区榴辉岩既有壳内角闪岩相变质成因，又有地幔金伯利岩和刚玉变质成因。上述特征说明胶东地区榴辉岩的成岩深度可能大于鲁南榴辉岩区。

5．2矿物之间元素分配及与全岩成分的关系

石榴石中（见***8）明显富集重稀土元素和Y，含量大于全岩成分，重稀土元素配分型式与全岩基本一致，另外石榴石与全岩主量元素、REE、Ba、Cr、Sc、V、Co、Ni、Y、Ga之间具有良好的正相关关系，说明石榴石是全岩重稀土元素和Y的主要寄主矿物，且其主量元素、REE、Ba、Cr、Sc、V、Co、Ni、Y、Ga等含量明显受全岩成分的制约。单斜辉石（见***9）明显富集轻、中稀土、Sr、V和Ni，与全岩主量元素、Sr、Ba、Cr、Sc、V、Ni、Ga之间存在明显的正相关关系，说明辉石的化学成分明显受到全岩成分的制约。胶东榴辉岩单斜辉石的LREE、Sr、V、Ni、Cr和Ga含量高于全岩，说明胶东榴辉岩中的单斜辉石是LREE和Sr的主要载体，不含磷灰石和绿帘石或者含量非常少，鲁南地区榴辉岩单斜辉石中LREE、Sr含量低于全岩，说明该区榴辉岩中存在磷灰石和绿帘石等强烈富集LREE和Sr的矿物［32］。石榴石和单斜辉石中的稀土元素含量占全岩稀土总量的大多数，石榴石亏损轻稀土、富集重稀土，单斜辉石相对亏损重稀土、富集轻稀土，二者的轻重稀土含量相互消长，呈互补关系。Y和Sr分别在石榴石和单斜辉石中相对富集，Ga、Cr、Sc、V、Ni和Co等元素在石榴石和单斜辉石中含量相对较高，这些特征与它们在榴辉岩石榴石和单斜辉石间微量元素分配系数研究及可类质同像代替石榴石和单斜辉石矿物晶体结构中主要阳离子的研究结果相符［13，33］。榴辉岩中石榴石和单斜辉石之间的微量元素分配是温度、压力和成分的函数［34－35］。苏鲁榴辉岩中石榴石和单斜辉石之间的分配系数（见***10）基本相同，说明石榴石与单斜辉石之间微量元素的分配已经达到了化学平衡。稀土元素的分配系数随着原子序数的增加而减小，轻稀土的分配系数均大于1，HREE与Y的分配系数均小于1。单斜辉石与石榴石之间的Sr、V、Ni、Cr和Ga之间的分配系数均大于1，Co和Sc的分配系数小于1，Zn的分配系数在1附近。上述微量和稀土元素在单斜辉石和石榴石之间的分配系数与它们在两种矿物之间的富集特征是一致的，即轻稀土和过渡族元素主要赋存在单斜辉石中，而重稀土、Co和Sc主要赋存在石榴石中。综上可知，Ga、Cr、Zn主要赋存于石榴石和单斜辉石中，重稀土、Y、Co、Sc主要赋存于石榴石中，V、Ni主要赋存于单斜辉石中，轻稀土和Sr在胶东地区榴辉岩中主要赋存于单斜辉石中，但在鲁南地区的榴辉岩中可能赋存于磷灰石和绿帘石等矿物中。

5．3成岩温度

胶东－鲁南榴辉岩的成岩平衡温度是采用Elliss和Green的Grt－Cpx地温计计算，这一温度计强调了Ca2＋组分对温度的影响，其计算结果与高温高压实验资料基本一致，其计算式为T（K）＝［3104XCaGrt＋3030＋10．86P（kb）］／（lnKD＋1．9034）式中：KD＝（Fe2＋／Mg）Grt／（Fe2＋／Mg）CpxXCaGrt＝［Ca／（Ca＋Mn＋Fe2＋）］GrtP的单位为kPa，按此公式，当压力变化为1kPa时，温度只改变1℃，故压力的影响可忽略不计。苏鲁榴辉岩中存在的柯石英说明该区榴辉岩形成于高温超高压环境，柯石英的稳定压力至少为2．8GPa［36］，因此，将苏鲁榴辉岩的最低压力值假定为2．8GPa，估算的胶东及鲁南地区榴辉岩的成岩温度如表5所示。从计算结果来看，胶东地区榴辉岩成岩温度主要为935．46～1349．22℃，平均为1176．26℃，主要属幔源的A类榴辉岩，鲁南地区榴辉岩成岩温度为850．15～1094．66℃，平均为959．65℃，大致相当于B类榴辉岩。苏鲁榴辉岩的成岩温度自西向东有升高的趋势。Kosler［38］认为微量元素对岩石变质温度和压力的变化比主量元素更明显，因此，榴辉岩中石榴石与单斜辉石之间的微量元素分配系数能够反映榴辉岩的峰期变质温度。苏鲁榴辉岩中单斜辉石和石榴石之间的Sr和稀土元素分配系数（DiCpx／Grt）与二者之间的Ca分配系数（DCaCpx／Grt）具有良好的正相关性，对应的分配系数回归线与地幔榴辉岩相应元素的分配系数回归线基本一致（见***11），其中Sm、Tb和Mo的分配系数与地幔榴辉岩之间的一致性最好；Eu、Nd和Y次之，其分配系数比地幔榴辉岩稍高；Sr的分配系数比地幔榴辉岩要低。这种较好的一致性说明苏鲁榴辉岩中单斜辉石和绿辉石之间微量元素和稀土元素已达到平衡分配，榴辉岩的形成温度可能与地幔榴辉岩非常类似。

6结论

（1）苏鲁榴辉岩的原岩为基性岩和氧化条件下具Ce负异常的沉积物。胶东榴辉岩为地幔成因，鲁南榴辉岩既有地幔成因又有地壳成因，形成压力胶东要高于鲁南地区。（2）石榴石与单斜辉石的主微量元素与全岩呈很好的正相关关系。石榴石富集重稀土，贫轻稀土，单斜辉石富集轻稀土，贫重稀土，二者的轻重稀土元素含量呈相互消长的互补关系。Ga、Cr、Zn主要赋存于石榴石和单斜辉石中，重稀土、Y、Co、Sc主要赋存于石榴石中，V、Ni主要赋存于单斜辉石中，轻稀土和Sr在胶东地区榴辉岩中主要赋存于单斜辉石中，但在鲁南地区的榴辉岩中可能赋存于磷灰石和绿帘石等矿物中。（3）榴辉岩的成岩温度自西向东逐渐升高。石榴石与单斜辉石之间的稀土元素分配系数与地幔榴辉岩具有较好的一致性，说明榴辉岩的成岩温度可能与地幔榴辉岩类似。

化学研究论文范文第9篇

【关键词】菝葜化学成分

Abstract：ObjectiveTostudythechemicalcompositionofRhizomaSmilacisChina.MethodsThecompoundswereisolatedbychromatographyonsilicagelcolumnandtoyopearlgelcolumnandidentifiedonthebasisofphysicochemicalconstantsandspectralanalysis.ResultsFourcompoundswereisolatedas：3，5，4’trihydroxystibene（Ⅰ）、3，5，2’，4’tetrahydroxstilbene（Ⅱ）,Querceetin4’OβDglucoside（Ⅲ）,Protecatechuicacid（Ⅳ）.ConclusionThecompoundⅣisobtainedfromthisplantforthefirsttime.

Keywords：RhizomaSmilacisChina;Chemicalconsitutents

菝葜为百合科植物菝葜SmilaxchinaL.的根茎,在我国主要分布于长江以南地区，资源丰富，《中国药典》2005年版Ⅰ部有收载，为较常用中药材，具有祛风利湿,解毒散瘀之功效，主要用于妇科多种炎症，疗效显著。作者对其化学成分进行了研究，从其根茎的乙醇提取物中分离得到了4个化合物，根据理化常数和光谱分析，分别鉴定为3，5，4’三羟基芪（3，5，4’trihydroxystibene,Ⅰ）、3，5，2’，4’四羟基芪（3，5，2’，4’tetrahydroxstilbene，Ⅱ）、槲皮素4’OβD葡萄糖苷（querceetin4’OβDglucoside,Ⅲ）、原儿茶酸（protecatechuicacid,Ⅳ）。化合物Ⅳ为首次从菝葜中分离得到。

1仪器与材料

1H-NMR:VarianMercuryVX-300/600型核磁共振仪，13C-NMR：VarianINOVA-150型核磁共振仪,EI-MS：VGZAB-3F型高分辨多级有机质谱仪，FT-IR：NICOLET670型红外光谱仪(NicoletIR-6.0数据处理系统)，UV：UV-2401型可见－紫外分光分光光度仪，ToyopearlHW-40F为Toyosh公司生产，薄层层析硅胶及柱层析硅胶为青岛海洋化工厂生产，试剂均为分析纯,菝葜药材由湖北福人药业公司提供，经湖北中医学院鉴定教研室鉴定。

2提取分离

取菝葜药材饮片5kg，用70%乙醇加热回流提取3次，2h/次，减压回收溶剂，浓缩后的药液依次用醋酸乙酯,正丁醇萃取，醋酸乙酯提取物经反复硅胶柱色谱,分别用不同比例的氯仿-甲醇梯度洗脱，ToyopealHW-40柱色谱纯化，反复重结晶处理，得到化合物Ⅰ（30mg），Ⅱ（17mg），Ⅲ（45mg），Ⅳ（13mg）。

3结构鉴定

化合物Ⅰ：浅黄色针晶，mp247～249℃。EI-MS:227（M+H）。IR(KBr)cm-1：3292，1606，1587，1512，1450，1380，1330，1260，1160，965，830，810，662。1HNMR（CDCl3）δPPm：9.51（1H，s），9.16（2H，s），7.39（2H，d，H-2''''，6''''），6.94（1H，d，J＝16.3HZ，H7''''），6.82（1H，d，J＝16.3HZ，H8''''），6.75（2H，d，J＝8.5HZ，H3''''，5''''），6.37（2H，d，J＝2.0HZ，H2，6），6.11（1H，d，J＝2.0HZ，H4）。13C-NMR（CDCl3）δPPm：158.4（C3，5），157.1（C4''''），139.2（C1），128.0（C2''''，6''''，8''''），127.8（C1''''），125.6（C7''''），115.5（C3''''，5''''），104.2（C2，6），101.9（C4）。波谱数据与文献［1］报道的3,5,4''''三羟基芪数据一致，故确定该化合物为3,5,4''''三羟基芪（3,5,4''''trihydroxystibene）。

化合物Ⅱ：淡黄色针晶，mp94～97℃。EI-MS:243（M＋H）；IR(KBr)cm-1：3229，1616，1593，1520。1HNMR（CDCl3）δPPm：9.57（1H，s），9.38（1H，s），9.14（2H，s），7.36（2H，d，J＝8.5HZ，H-6''''），7.17（1H，d，J＝16.5HZ，H7''''），6.78（1H，d，J＝16.3HZ，H8''''），6.35（2H，d，J＝2.0HZ，H2，6），6.32（2H，d，J＝2.3HZ，H3''''），6.26（1H，dd，J＝8.5HZ，2.3HZ，H5''''），6.08（1H，d，J＝2.1HZ，H4）。13CNMR（CDCl3）δPPm：158.5（C3，5），158.1（C4''''），160.0（C2''''），140.0（C1），127.1（C6''''），124.6（C8''''），123.2（C7''''），115.2（C1''''），107.2（C5''''），104.0（C2，6），102.6（C3''''），101.3（C4）。波谱数据与文献报道［2］的3,5,2''''，4''''四羟基芪数据一致，故确定该化合物为3,5,2''''，4''''四羟基芪（3,5,2''''，4''''tetrahydroxstilbene）。

化合物Ⅲ：黄色针晶，盐酸－镁粉反应和Molish反应均呈阳性。EI-MS:302(M-glc)。酸水解产物用TLC法检识有槲皮素，用PC法检识有D葡萄糖。IR(KBr)cm-1：3302，1657，1628，1602，1502。1HNMR（CDCl3）δPPm：12.45，10.78，9.20，9.10（each1H,s,OH）,9.97(1H,d,J=2.0HZ，H2''''),7.86(1H,dd,J=8.5HZ,2.0HZH-6''''),6.96(1H,d,J=8.5HZ,H5''''),6.48(1H,d,J=2.0HZ,H8),6.19(1H,d,J=2.0HZ,H6),4.78(1H,d,J=7.0HZ,H1''''''''),3.4～4.78(6H,m)。13CNMR（CDCl3）δPPm：175.9(C4),163.9(C7),160.6(C5),156.1(C9),148.8(C4''''),146.2(C2),145.2(C3''''),135.9(C3),123.5(C1''''),122.1(C6''''),115.9(C5''''),115.8(C2''''),102.9(C10),102.4(C1''''''''),98.2(C6),93.6(C8),77.2～60.6(3''''''''～6'''''''')。波谱数据与文献［3］报道的槲皮素4''''OβD葡萄糖苷一致，故鉴定该化合物为槲皮素4''''OβD葡萄糖苷（quercetin4''''OβDglucoside）。

化合物Ⅵ：白色针晶，mp195～197℃。FeCl3反应阳性。薄层检识与原儿茶酸一致。EI-MS（m/z）：154（M+）。IR(KBr)cm-1：3274，1677，1604，1530，1437，1381。1HNMRδPPm：7.43（1H，d，J＝2.0HZ，H2），7.42（1H，dd，J＝2.0，8.5HZ，H6），6.78（1H，d，J＝8.5HZ，H5）。波谱数据与文献［4］报道的原儿茶酸数据一致，因此可确定该化合物为原儿茶酸（protecatechuicacid）。

【参考文献】

［1］陈广耀，沈连生，江佩芬.土茯苓化学成分的研究［J］.北京中医药大学学报，1996，19（1）:44.

［2］ChristensenLP,JorgenL.Excelsaoctaphenol,astilbenedimmerfromChlorophoraexcelsa［J］.Phytochemistry,1989,28(3):917.

［3］冯峰，柳文媛，陈优生，等.菝葜中黄酮和芪类成分的研究［J］.中国药科大学学报，2003,34(2):119.

化学研究论文范文第10篇

一、思维呆板性的表现

1.知识盲区，形成错解

这主要是因为学生对化学基础知识理解不够全面、深入、透彻，只是一知半解，所以，回答考查知识理解情景的试题答非所问。

例1.甲烷在空气中的爆炸极限为5％～16％，爆炸最强烈时空气中含甲烷的体积分数（空气中含氧气21％）是（）。

A.8.6％B.9.5％C.10.5％D.33.3％

呆板性表现：1体积甲烷燃烧时需氧气2体积，则V（空气）＝2÷21％＝9.5，所以的体积分数为1÷9.5×100％＝10.5％。这是由于对爆炸气体的理解有盲区，不知9.5体积的空气中并不包含的体积，而本题中的空气应是含CH[,4]的特殊空气。

正确的解法是：1体积甲烷燃烧时需空气9.5体积，故的体积分数为1／（1＋9.5）×100％＝9.5％，故选B。

上例是对爆炸的内涵和外延的考查，要求学生灵活、全面、准确地理解相关知识。知识理解上如果存在盲区或漏洞，都会导致试题错解。因此，在平时教学中，既要弄清课本中某一知识的内在含义，又要把握其与相关知识纵横联系，双管齐下，使之融会贯通。

2.依样画符，造成错解

只会生搬硬套一些公式、定理、概念，而不看问题的本质，挖掘隐含的信息，判断失误，造成错解。

例2.在100mL某硝酸和硫酸的混合液中，硝酸的浓度为0.4mol／L，硫酸的浓度为0.1mol／L，向其中加入1.92g铜片，微热使其充分反应，最终溶液中物质的量浓度为______（不计由于气体放出引起的溶液体积的改变）。

试题中的对学生解题迷惑性很大，许多学生由于没有认清其“庐山真面目”，时常作出错误判断。常温下，在中性或碱性溶液中几乎无氧化性，而在酸性溶液中表现出强氧化性，能将等离子氧化，能溶解Cu、Ag等不活泼金属，所表现出来的性质与稀相当。在教学中，点拨解题迷津，归纳知识要点，可使学生从山穷水尽之困境步入柳暗花明之坦途。

3.思维僵化，促进错解

不会进行比较、分析、综合、抽象、概括等思维活动，更不会运用类比、猜想、求异等创新思维方法而导致错解。

例3.某课外活动小组利用附***装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，***中铁架台等装置已略去。请填写下列空白：

附***实验装置

（1）甲装置浸在温度为70℃～80℃的水浴中，目的是______。

（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1min后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。

（3）乙醇的催化氧化反应是______反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为______。

（4）控制鼓气速度的方法是_________；若鼓气速度过快则会_______，若鼓气速度过慢则会________。

（5）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接_______，______接丙；若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在______中。

呆板性表现：（1）错答的方式有“加快反应速率”，“恒温加热”，解答不够准确、完整；（3）方程式书写中出现反应条件不写或不完整，没有配平等错误，解题规范性差；（4）错答的形式有“控制挤压气囊的速率”“使反应不够充分”“乙醇的用量不够”等。这种答案没有答到问题的本质，没有抓住反应的特点。（5）容易将接口接反，认为是“长进短出”，不了解戊装置的作用。

如果我们运用类比思维进行分析：此反应是在玻璃管中进行，乙醇只有变成蒸气才能到玻璃管中与氧气在催化剂的作用下反应，且还要保证一定的生成速率，因此，甲装置常常浸在温度为70℃～80℃水浴中。由（2）中的现象可知该反应为放热反应；鼓气速度的控制要有明显的标志，因而可用甲中单位时间内冒出的气泡数来控制；此反应的进行需一定的温度，若控制好鼓气速度，反应放出的热量就能维持反应的进行。装置戊的作用是防止丁中水倒吸，气流应是“短进长出”。这样由浅入深，层层递进，答案就显而易见了。

4.以偏概全，导致错解

表现为思维滞阻，不能主动地从问题中获取信息，产生由此及彼、由表及里的联想，因此也就无法沟通结论和条件间的逻辑联系，发现解题途径。

例4.某元素R硝酸盐的相对分子质量为m，该元素相同价态的硫酸盐的相对分子质量为n，则该元素的可能化合价是（）。

A.B.C.D.

二、思维呆板性的解决对策

1.教学方法的灵活性，让学生会思考

教学方法上的呆板性是形成学生思维呆板性的主要原因之一。如在元素及其化合物这部分知识教学中，不少教师为了减少课堂教学中的“麻烦”，达到“顺利”完成预定教学计划的目的，往往不分青红皂白，一律采用：“结构—性质—例题—练习”的模式进行教学，而对于结构是怎样影响物质的化学性质又怎样影响物质的物理性质，物质的性质又怎样反映出它的结构特点等，最容易培养学生思维灵活性的问题，却往往不重视。这种呆板的教学方法，用教师的思维代替了学生的思维，学生被教师牵着鼻子走，其结果必然形成学生思维的消极、懒惰、麻木，从而表现出思维的呆板。为此，必须坚决打破教学方法上的呆板性，提倡多样化，要根据教学内容和学生的特点，选择不同的教学方法，如运用幻灯、多媒体、开放实验室等灵活多样的方法进行教学。注重启迪学生的思维，引导学生肯动脑子、爱动脑子、会动脑子。

2.教学方法的发散性，让学生会想象

发散性思维是一种创造性思维，它可以从一点出发，运用所学的知识进行放射性联想，以点带面，点面结合，广泛联想。而联想是一种追忆性的思维活动，是思维流畅的主要表现，要防止学生思维的呆板性，就必须在联想能力的培养上狠下工夫。为此，一要引导学生熟记某些物质的特性（如、HCHO等）作为联想的“知识库”，发散归纳同一类物质的结构特点及其化学性质。二要教给学生联想的方法，如通过“物质的量”横向联想学过的有关公式，纵向归纳公式互相转换的条件和化学含义；从某些物质的反应去联想概念的特征；从化学平衡的***象题去联想、归纳有关物质反应的***象题，做到从条件和结论的因果关系上去联想，从物质的性质和结构的结合点上去联想，从物质的量变引起质变的关键因素去联想。三要随时注意唤起学生的联想，如讲授新知识时引导学生联想旧知识，讲授例题时引导学生联想知识点，归纳解题方法，从而培养学生自觉联想、主动联想、积极联想的好习惯。

3.教学方法的创新性，让学生会发现

所谓创新，广义地说就是的不依常规，***地创造某种新颖、奇特与具有一定社会价值的思想和实践，它是科技不断发展、社会赖以进步的生命线。化学作为自然学科中思维性极强的一门基础学科，在培养学生的创新思维方面，有其得天独厚的条件。教学中必须鼓励和引导学生***思考，勇于提出自己的见解，充分发挥每个学生的创造性潜能。而教师本身应具有创新意识和创新思维，即教师对每个问题的提出及教学过程都必须是再现式思维和创新思维有机结合的典范，为此教师要尽可能把教学过程设计成发现问题—分析问题—解决问题的创造型模式，着力营造“情感共鸣沟通，信息反馈畅通，思维活跃流畅，创造精神涌动”的最佳意境。如氯、溴、碘活泼性强弱的创新系列实验：

（1）在一张滤纸的中心处，滴一滴饱和的溴化钠溶液，待其湿润之后，再滴上一滴氯水，滤纸呈现黄色的斑点。

（2）在呈黄色的斑点处，再滴一滴碘化钠溶液。滤纸上的斑点颜色变为浅褐色。

（3）在浅褐色的斑点处，再滴一滴淀粉溶液，滤纸上的斑点变为蓝色，该系列实验用滤纸代替了常规的试管，令人叫绝；变间断式实验为连续实验，节约时间；实验现象明显而又有趣，不像常规的那么呆板沉闷。成功的创新演示实验，不但给以示范，而且激励学生的创新动机，培养创新精神和创新能力。

通过这样的教学，既使学生克服了思维的呆板性，萌发创造灵感，又激发了学生学习的内驱力，并使他们从中深刻领悟到感知、理解、建构化学知识的方式和方法。从具体到抽象，从已知到未知，从无序到有序，重视知识的发生过程，重视学法指导，逐步达到“教是为了少教、不教”，使学生达到会学、要学、乐学的高境界！

4.教学方法的综合性，让学生会欣赏

在化学教学中，从卷帙纷繁、浩如烟海的中国古诗词中，采撷一些与化学相关的佳句用于课堂，使其知识性和人文相辉映，可激励学生在充满神奇和奥秘的化学知识宝库里不断追寻；使学生在意趣横生的学习过程中，激发科学的探索精神，坚定科学的责任感和历史的使命感，促使学生丰富、和谐、完善、健康地发展。

如学习乙醇的性质及制备时，不可避免地会提到我国悠久的酿酒历史。《诗经·小雅》中有“厌厌夜饮，不醉无归”之句；历史上有不少文人墨客与酒结下了不解之缘。诗仙李白的《将进酒》中“天生我材必有用，千金散尽还复来”，可谓是以酒言志的突出之作。但是，我们也应看到事情的另一面。“李白斗酒诗百篇”，仅仅是因为李白的潇洒狂放吗？其实，这是一种慢性酒精中毒的症状。酒精具有特殊的药理作用，使嗜酒者的脑细胞发生化学变化。长期饮酒会导致脑细胞膜硬化，这种病症要靠喝酒才能暂时恢复正常。因此，酗酒对身体是十分有害的，青少年更是不宜饮酒。

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