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化學(xué)的基本反應(yīng)大全11篇

時(shí)間:2023-06-28 16:58:21

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篇(1)

中圖分類號(hào):Q554+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)17-0310-02

0 引言

POD廣泛存在于自然界中,是動(dòng)植物代謝中一種重要的生物酶[1],其中應(yīng)用最為廣泛的為辣根過氧化物酶(HRP)。POD可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和物質(zhì)的分析檢測(cè)等領(lǐng)域,同時(shí)POD有很強(qiáng)的氧化特性,在很多領(lǐng)域中可以替代目前的化學(xué)氧化劑[2-4]。人們研究了很多植物中的POD,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其對(duì)植物的種子萌發(fā)及抗氧化有很大的促進(jìn)作用,而且過氧化物酶與很多植物果實(shí)深加工中的褐變反應(yīng)直接相關(guān)[5-7],因此POD的研究得到了越來(lái)越多的關(guān)注。

酶反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)研究中,主要考慮的是兩個(gè)參數(shù),即最大反應(yīng)速率Vmax和米氏常數(shù)Km。活性中間絡(luò)合物學(xué)說(intermediate complex hypothesis)認(rèn)為酶反應(yīng)都要通過酶(E)與底物(S)結(jié)合形成酶-底物絡(luò)合物(ES),然后酶再催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P),同時(shí)釋放出酶參加下一輪的反應(yīng),基于該理論,在穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)中,可以推導(dǎo)出米式方程:

Km反映了酶與底物之間的結(jié)合能力,Km越小,酶與底物的親和力越大,反之酶與底物親和力越小。同時(shí)Km是衡量反應(yīng)速度與底物濃度間關(guān)系的尺度,因此常可通過Km來(lái)確定在酶催化反應(yīng)中應(yīng)該使用的底物濃度。因此在酶的研究中,Km是非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)。

分光光度法[8-9]因?yàn)榉磻?yīng)體系簡(jiǎn)單,反應(yīng)物易于檢測(cè),設(shè)備簡(jiǎn)單易于普及,是目前國(guó)內(nèi)外測(cè)定過氧化物酶酶活性應(yīng)用最普遍的方法。本文基于分光光度法,利用圖1所示反應(yīng)式:測(cè)定了商品HRP及土豆中POD的活性,分別計(jì)算了兩者的酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。

由公式2可知,ΔA/Δt與酶活性濃度成正比,因此可通過測(cè)定催化反應(yīng)體系的ΔA/Δt用于研究和測(cè)定HRP 活性。其中,ΔA為酶催化反應(yīng)線性區(qū)域內(nèi)的吸光度變化;Δt為線性區(qū)域的時(shí)間間隔,min;ε為測(cè)定對(duì)象的摩爾吸收系數(shù),μmol-1·cm-1;L為比色池的光程,cm;V為反應(yīng)體系總體積,mL;v為加入樣品的體積,mL。

1 儀器與試藥

實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑:分光光度計(jì);電子天平;pH計(jì);HRP(≥250Umg-1,R.Z=3,中科院上海生化所東風(fēng)生物技術(shù)公司);H2O2(KMnO4法標(biāo)定其濃度為9.88mol L-1) ;鄰苯二胺(OPDA,成都市科龍化工試劑廠);其他試劑有:檸檬酸鈉;檸檬酸;玻璃微珠。試劑均為分析試劑。實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。

2 分析方法

2.1 HRP活性測(cè)定 配制pH5.5、濃度為0.1mol L-1的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液,使用緩沖液配制一定濃度的OPDA,HRP和H2O2溶液,首先將0.9mL OPDA溶液與0.2mL的HRP溶液加入到比色皿中,充分混勻,以此為標(biāo)準(zhǔn),調(diào)節(jié)吸光度A為0值,設(shè)計(jì)測(cè)定波長(zhǎng)為423nm。隨后加入0.9mL H2O2溶液并混合均勻,總體積為2mL。開始計(jì)時(shí),每間隔0.5min記錄一次吸光度數(shù)值,連續(xù)記錄至數(shù)值不再變化為止。隨后以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)作圖,得到吸光度隨時(shí)間變化數(shù)值如圖2所示,以圖中所示ΔA/Δt為基礎(chǔ)計(jì)算酶活性。

2.2 土豆中POD活性測(cè)定 一定量的土豆樣品首先使用超純水沖洗干凈,放置與研缽中,加入質(zhì)量為樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的玻璃微珠及檸檬酸鹽緩沖液5ml研磨,直至將樣品研磨至糊狀,轉(zhuǎn)入離心管中,并用檸檬酸鹽緩沖液沖洗研缽數(shù)次。使用檸檬酸鹽緩沖液將總體積定容為20ml,置于離心機(jī)中,1500rpm,離心15min。取上清液為樣品中POD粗提液用于測(cè)定,下層殘?jiān)鼇G棄。

使用土豆提取液替代HRP溶液,利用HRP活性測(cè)定的方法測(cè)定其中POD活性。

2.3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)選 反應(yīng)過程中,對(duì)酶活性測(cè)定有影響的因素包括:OPDA濃度;H2O2濃度;緩沖液pH;緩沖液濃度。因此首先對(duì)這四個(gè)條件進(jìn)行優(yōu)選,優(yōu)選得到最佳的反應(yīng)條件:OPDA與H2O2濃度分別為1.2mmol L-1和0.35mmol L-1,緩沖液濃度為0.1mol L-1,緩沖液pH為5.5。

后續(xù)關(guān)于酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)均在最優(yōu)條件下完成。

2.4 商品HRP酶動(dòng)力學(xué)計(jì)算 分別對(duì)HRP的氧化底物H2O2和還原底物OPDA 作Lineweaver-Bvurk雙倒數(shù)曲線,圖3所示為以H2O2為底物的L-B雙倒數(shù)圖。

3 結(jié)果與討論

商品HRP與土豆中粗提純的POD相比,商品HRP的Km更高,表明商品HRP底物間結(jié)合欠緊密。同時(shí),可以依據(jù)測(cè)定得到的HRP的Km,計(jì)算在不同實(shí)驗(yàn)中所使用的底物濃度,利于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作。確定底物濃度與最大反應(yīng)速度的條件下,可以盡量的減少HRP的使用量,節(jié)省寶貴的酶試劑,節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。

POD廣泛存在于動(dòng)植物中,它的研究在生物抗氧化與衰老等方面有很好的應(yīng)用前景[10-13]。酶動(dòng)力學(xué)研究可以用于表示酶與底物間結(jié)合的緊密度等,是一項(xiàng)非常有用的數(shù)據(jù),同時(shí)酶的動(dòng)力學(xué)研究可以用于酶催化反應(yīng)機(jī)理的研究,因此POD的動(dòng)力學(xué)研究在POD的使用及酶催化反應(yīng)機(jī)理研究中占有很重要的地位,值得深入探討。

參考文獻(xiàn):

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(17):9-10.

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2006,26(3):532-534.

篇(2)

高中的化學(xué)課程是一門以理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科,同時(shí)也是一門科學(xué)性很強(qiáng)的課程,所以同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中需要以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中,最為重要的是加深對(duì)理論概念的理解,培養(yǎng)自身分析、解決、統(tǒng)籌策劃的綜合能力。科學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)觀念在此過程中顯得尤為重要。

一、科學(xué)觀念在高中化學(xué)中的重要性

高中的化學(xué)課程作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然性學(xué)科,最重要的是培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)造性和對(duì)理論知識(shí)的理解能力,讓其真正做到學(xué)以致用。而化學(xué)的實(shí)驗(yàn)室一個(gè)驗(yàn)證、探索、發(fā)現(xiàn)新成果一個(gè)過程。讓兩個(gè)全新的事物重新組合排列,形成一個(gè)或多種物質(zhì),產(chǎn)生意想不到的現(xiàn)象。在此過程中,同學(xué)們需要自己動(dòng)手操作,在實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)中操作并解決其中出現(xiàn)的問題,最后得出結(jié)論,進(jìn)行結(jié)果的分析和報(bào)告的編寫,這一系列的過程都需要科學(xué)性。讓實(shí)驗(yàn)在一各很強(qiáng)的邏輯性和科學(xué)性中進(jìn)行,讓實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)有跡可循,保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到設(shè)計(jì)的狀態(tài),提升實(shí)驗(yàn)的效率[1]。

二、高中化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和途徑

(一)切實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí),提高實(shí)驗(yàn)中知識(shí)的運(yùn)用科學(xué)能力

在進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)期間,需要對(duì)某個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行求證和探索,但進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提是需要有堅(jiān)實(shí)的理論性基礎(chǔ)。同學(xué)在進(jìn)行學(xué)習(xí)前,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象做基本的了解。比如在人教版高中化學(xué)必修一的《非金屬及其化合物》的學(xué)習(xí)過程中,為檢驗(yàn)有機(jī)物和堿、酸等腐蝕性物質(zhì)之間的反應(yīng),需要多方收集有機(jī)物質(zhì),有機(jī)物的特性是:多數(shù)有機(jī)化合物主要含有碳、氫兩種元素,此外也常含有氧、氮、硫、鹵素、磷等。部分有機(jī)物來(lái)自于植物界,但絕大多數(shù)是以天然氣、石油、煤等作為原料,通過人工合成的方式制成的,比如碳酸鹽、一氧化碳、二氧化碳等。在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,同學(xué)們要對(duì)需要實(shí)驗(yàn)的對(duì)象的概念進(jìn)行基本的了解,了解其物質(zhì)的形態(tài)、分子的活躍程度、保存性等做基本的了解,在實(shí)驗(yàn)時(shí)才能更快地收集所需要的實(shí)驗(yàn)材料,高效設(shè)計(jì)并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)過程[2]。

(二)實(shí)驗(yàn)初期階段讓同學(xué)了解化學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)本質(zhì)

在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中,還能夠通過多種化學(xué)物質(zhì)之間的變化讓同學(xué)們掌握其實(shí)驗(yàn)的科學(xué)本質(zhì)。因?yàn)樵诨瘜W(xué)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)當(dāng)中,其主要的研究對(duì)象是將物質(zhì)之間的基本的特征和發(fā)展趨勢(shì)、化學(xué)變化的本質(zhì)等問題的認(rèn)識(shí)。高中的化學(xué)課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中,除了對(duì)基本的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解掌握之外,還要對(duì)認(rèn)識(shí)到化學(xué)的科學(xué)性質(zhì),讓實(shí)驗(yàn)更具邏輯性。

(三)掌握化學(xué)元素的特性

高中化W的學(xué)習(xí),其實(shí)就是各個(gè)物質(zhì)元素的學(xué)習(xí),同學(xué)們要熟練掌握其相應(yīng)的概念,比如物質(zhì)是由元素組合而成的。如果將元素按照原子核內(nèi)的質(zhì)子的個(gè)數(shù)的遞增,并將其有規(guī)律地排列在元素的周期表中,那么表中的元素性質(zhì)則會(huì)呈現(xiàn)周期性的變化。在物質(zhì)的學(xué)習(xí)當(dāng)中,同學(xué)們了解了化學(xué)的元素觀,在心中形成一套有效的物質(zhì)化學(xué)變化規(guī)律圖,也從中獲得化學(xué)的變化規(guī)律。

(四)在實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過程中觀察物質(zhì)微粒觀

比質(zhì)子更為細(xì)小的應(yīng)該是物質(zhì)的粒子部分。在化學(xué)的學(xué)習(xí)當(dāng)中,同學(xué)們了解物質(zhì)的變化是各個(gè)微粒之間的相互作用的結(jié)果。無(wú)法用肉眼看到的粒子的變化可以改變物質(zhì)的基本形態(tài),從這各中間同學(xué)們可以理解和解釋宏觀的事實(shí)和現(xiàn)象,掌握化學(xué)反應(yīng)及其能量的變化的實(shí)質(zhì),同時(shí)還了解了化學(xué)符號(hào)的意義,培養(yǎng)觀察問題的宏觀性和微觀性,形成縝密的科學(xué)觀念。

(五)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)觀、結(jié)構(gòu)形式和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究深入的了解

在進(jìn)行化學(xué)的實(shí)驗(yàn)階段,同學(xué)們會(huì)了解到世界是由物質(zhì)組成的,而物質(zhì)需要不斷運(yùn)動(dòng),比如電解質(zhì)中的電離子、化學(xué)平衡等。同時(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)還能決定其性質(zhì),是一種相輔相成的作用,了解其性質(zhì)后可以幫助學(xué)生預(yù)測(cè)物質(zhì)的變化。比如長(zhǎng)時(shí)間擱置在室外的食鹽,會(huì)變成水或者直接消失。要研究鹽為何會(huì)消失或者變成水,就需要找到其為U值得變化規(guī)律及其化學(xué)的形態(tài),尋找到其消失的條件。實(shí)驗(yàn)過程中同學(xué)們可以從最簡(jiǎn)單的質(zhì)量守恒定律到離子反應(yīng)、物質(zhì)的量的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵的斷裂和形成,到化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件、影響化學(xué)反應(yīng)的速率等條件中找到其消失的原因,讓實(shí)驗(yàn)的過程有跡可循、有證可依。

同時(shí),化學(xué)還是一門培養(yǎng)同學(xué)們綜合能力的學(xué)科,在學(xué)習(xí)高中化學(xué)當(dāng)中,需要認(rèn)識(shí)科學(xué)的一般過程和特點(diǎn),比如實(shí)驗(yàn)、假說、比較、分類、歸納、建模等,這些都充分體現(xiàn)了對(duì)科學(xué)及化學(xué)思想方法的培養(yǎng)[3]。

結(jié)束語(yǔ):

由此可見,在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中,不管是針對(duì)理論的課程學(xué)習(xí),還是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),都能夠體現(xiàn)出化學(xué)獨(dú)有的科學(xué)觀念,培養(yǎng)同學(xué)們分析、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn):

篇(3)

化學(xué)是一門理論性、邏輯性都很強(qiáng)的學(xué)科,它研究的是物質(zhì)的本質(zhì)和變化規(guī)律。要學(xué)好化學(xué),其先決條件就是要掌握化學(xué)的思想?;瘜W(xué)的思想是化學(xué)工作者們?cè)陂L(zhǎng)期的研究工作中總結(jié)出來(lái)的,它包括了化學(xué)工作者們對(duì)化學(xué)研究的基本觀點(diǎn)和看法,也包括了研究化學(xué)的根本思路和方法?;瘜W(xué)思想既是觀點(diǎn)也是方法,掌握了它不僅能幫助學(xué)生形成化學(xué)的觀點(diǎn),掌握化學(xué)的規(guī)律,更能幫助學(xué)生提升對(duì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)高度,提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。化學(xué)的思想主要包括以下兩個(gè)方面:

一、哲學(xué)的辯證唯物主義思想

1.辯證唯物主義的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)與化學(xué)之間的聯(lián)系

馬克思的辯證唯物主義哲學(xué)認(rèn)為,物質(zhì)是世界的本源,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的而靜止是相對(duì)的。而在化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,我們會(huì)學(xué)到分子的運(yùn)動(dòng),即布朗運(yùn)動(dòng)。我們?cè)陲@微鏡的幫助下觀察懸浮在水中的藤黃粉、花粉顆粒,可以看到顆粒在永不停止地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),而且溫度越高,運(yùn)動(dòng)越劇烈。這種運(yùn)動(dòng)不僅反映了周圍物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,而且體現(xiàn)了馬克思哲學(xué)中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的永恒性。同樣,我們也會(huì)學(xué)到原子的結(jié)構(gòu),原子非常小,是由位于原子中心的原子核和一些微小的電子組成的,這些電子繞著原子核做高速運(yùn)轉(zhuǎn),就像太陽(yáng)系的行星繞著太陽(yáng)運(yùn)行一樣。這一現(xiàn)象同樣也說明了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和靜止的相對(duì)性是辯證的統(tǒng)一。

2.哲學(xué)對(duì)立統(tǒng)一的規(guī)律與化學(xué)之間的聯(lián)系

哲學(xué)的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,是唯物辯證法的根本規(guī)律也是事物發(fā)展的根本規(guī)律,它揭示出事物以及事物之間的矛盾性,矛盾雙方的統(tǒng)一和斗爭(zhēng)推動(dòng)事物的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展?;瘜W(xué)變化的過程,實(shí)際上是物質(zhì)(內(nèi)部、外部)矛盾斗爭(zhēng)的過程,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的時(shí)候,這種矛盾斗爭(zhēng)也就趨于統(tǒng)一,這便是化學(xué)對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律。例如:測(cè)定CuSO4溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量,在0.5 mol/L H2SO4 溶液中電解CuSO4,在陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為,2H2O = O2+ 4H+ + 4e-,O2 在陽(yáng)極上逸出;陰極反應(yīng)為,Cu2+ + 2e = Cu,Cu在陰極上沉積,電解完成以后,取出電極稱重,電極增加的重量即為溶液中Cu的量。同樣在化學(xué)中,除一般情況之外,特殊現(xiàn)象也很多。例如,絕大部分固體物質(zhì)的溶解度隨著溫度的升高而增大(矛盾的普遍性),只有極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度卻隨著溫度的升高反而減小(矛盾的特殊性),如熟石灰Ca(OH)2的溶解度。在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物與生成物之間不僅是矛盾相互轉(zhuǎn)化的典型例子,也是矛盾同一性的最好證明。同時(shí),兩者之間又有斗爭(zhēng)性,即反應(yīng)若有利于向生成物方向進(jìn)行的話,就必然不利于向反應(yīng)物方向進(jìn)行,反之亦然,如弱酸H2A的電離:H2A??H++HA-?HA- ??H++A2-

二、守恒的思想

人們通過對(duì)質(zhì)量守恒定律的深入研究和認(rèn)識(shí),讓守恒的思想在化學(xué)領(lǐng)域生根發(fā)芽?;瘜W(xué)中有多種“守恒”,它包括:質(zhì)量守恒,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和;原子守恒,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變;元素守恒,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類與質(zhì)量不變;溶質(zhì)守恒,溶液在稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變等。在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多這樣的實(shí)例,如:

例1:24.5 g氯酸鉀與2 g的二氧化錳混合加熱到不再有氧氣生成,冷卻后稱量剩余物質(zhì)的質(zhì)量為16.9 g,則生成氧氣的質(zhì)量為多少g?剩余物質(zhì)中氯化鉀的質(zhì)量為多少g?二氧化錳的質(zhì)量為多少g?

這道題可以根據(jù)質(zhì)量守恒進(jìn)行解答?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式為,2KClO3=2KCl+3O2。生成的氧氣 24.5+2-16.9=9.6 g;剩余物質(zhì)中氯化鉀:9.6÷96×149 =14.9 g;剩余物質(zhì)中氯酸鉀:16.9-2-14.9=0 g;二氧化錳是催化劑,化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變,所以還是2 g。

例2:20 mL0.2mol/L HxRO4與40mL

0.15mol/L Z(OH)2液恰好中和,則R的化合價(jià)為多少?

這個(gè)題則可以根據(jù)電荷守恒進(jìn)行解答,設(shè)HxRO4中R為+n價(jià),則x=8-n。因H+和OH-守恒,有:20×0.2×(8-n)=

篇(4)

【Abstract】The junior middle school chemistry is the chemistry elementary education , is in conceptual formation and having applied more protruding obvious conceptual significance. Way chemistry teaching that can direct on a hereafter cramming up sustainable development having what be hindered more being from having affected a student studying a chemistry. The main body of a book the method being that the basic concept teaches to the chemistry has talked about some simple cognitions.

【Key words】Junior middle school chemistry; The basic concept teaches

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文章標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1326-3587(2012)01-0075-01

在這幾年的初中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于化學(xué)的基本概念的落實(shí)問題上一直在困擾著我。學(xué)生如果是靠死記硬背的記憶概念就顯得很牽強(qiáng),而且會(huì)使學(xué)生有抵觸情緒,沖淡學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,有什么更好的方法可以輕松牢記化學(xué)的基本概念,并且還可以讓學(xué)生保持著學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣?關(guān)于這個(gè)問題我有一些自己簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)。

一、重視概念的形成過程

教學(xué)過程忽略概念形成的過程,那是對(duì)概念的定義進(jìn)行生搬硬套的傳授,學(xué)生并沒有真正理解概念的本質(zhì),學(xué)生只是學(xué)習(xí)了一些詞語(yǔ),會(huì)背誦概念的詞句,在做題時(shí)雖然也可以解答習(xí)題,但實(shí)際上學(xué)生只是用概念的規(guī)律對(duì)習(xí)題做出判斷,那不是真正有意義的構(gòu)建了概念,那應(yīng)該叫做一種條件反射。當(dāng)遇到一些概念的靈活與運(yùn)用的問題和概念的外延的一些問題上就會(huì)顯得很被動(dòng)的。因此,化學(xué)基本概念教學(xué)的基本原理應(yīng)是注重學(xué)生概念學(xué)習(xí)的過程,幫助學(xué)生發(fā)展思維能力,可以充分利用演示實(shí)驗(yàn),分析歸納,形成基本概念適的條件使學(xué)生自主建構(gòu)意義形成概念。

教師應(yīng)該注重對(duì)情景的設(shè)置和提出有效的問題,并引導(dǎo)學(xué)生從一定的方向?qū)η榫斑M(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)情景中的問題,學(xué)生若能提出有價(jià)值的問題,說明學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的任務(wù),有了明確的思維方向,也就為學(xué)生自主建構(gòu)概念打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)概念時(shí),教師列出幾個(gè)在四大反應(yīng)范圍內(nèi)的和不在四大基本反應(yīng)范圍的氧化還原反應(yīng)的例子,當(dāng)學(xué)生首先按以前的經(jīng)驗(yàn)給這些反應(yīng)分類,但當(dāng)他們用原有的思維方式去分析這項(xiàng)反應(yīng)遇到困難時(shí),必然會(huì)產(chǎn)生用新的方式去理解這些反應(yīng)的動(dòng)機(jī),教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,并指導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)變化的角度去觀察,如果發(fā)現(xiàn)這些反應(yīng)其實(shí)只有兩類,這時(shí)學(xué)生基本上就形成了對(duì)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。此時(shí)學(xué)生應(yīng)能對(duì)所選擇的信息形成概括,應(yīng)用自己的語(yǔ)言進(jìn)行概述或接受前人的描述語(yǔ)言,從而完成對(duì)概念的建構(gòu)。

二、通過實(shí)驗(yàn)滲透概念

初三的化學(xué)是啟蒙教育,學(xué)生初次接觸化學(xué),就這個(gè)原因往往對(duì)概念理解不深,習(xí)慣用死記硬背的方法學(xué)習(xí),教師盡可能地加強(qiáng)直觀教學(xué),增加課堂實(shí)驗(yàn),讓每個(gè)學(xué)生都能直接觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,加強(qiáng)直觀性,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的信度。同時(shí)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)有助于形成概念、理解和鞏固概念。

三、把抽象的概念形象化

對(duì)于抽象的概念,在沒有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)該應(yīng)適當(dāng)?shù)谋扔骰蛑笇?dǎo)學(xué)生自學(xué)去獲取知識(shí)。合適的比喻可以起到事半功倍的效果。例如在講分子這一概念時(shí),可以讓學(xué)生先去想象分子的樣子,可以在紙上憑著自己的想象畫出自己心目中的分子。目的是培養(yǎng)學(xué)生的微觀意識(shí)。再讓學(xué)生回憶日常生活中所見到的一些現(xiàn)象:為什么我們能聞到花的香味?為什么衛(wèi)生球放久了會(huì)慢慢變小?煙霧的擴(kuò)散等。讓學(xué)生從宏觀的感覺中去體會(huì)微觀粒子的性質(zhì),理解分子論概念。元素是一個(gè)很抽象的概念,在建立元素概念時(shí),利用學(xué)生已有知識(shí),先讓學(xué)生回憶原子及原子核的組成,然后在舉例出各種元素的原子和同種元素的幾種原子,讓學(xué)生先感受到元素的概念,然后用生動(dòng)的語(yǔ)言抽象出元素的概念。也可采用指導(dǎo)學(xué)生先閱讀教材再通過討論的方法使學(xué)生自己得出正確概念。這樣,一方面能排除學(xué)生對(duì)抽象概念的厭煩情緒,又能使學(xué)生對(duì)比較抽象的概念理解得較準(zhǔn)確和深入。避免教師把概念硬灌給學(xué)生,讓學(xué)生死記硬背而記不住、難應(yīng)用,進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)概念的理解。

四、及時(shí)總結(jié)注意概念與概念之間的微妙聯(lián)系

初學(xué)化學(xué)的學(xué)生往往對(duì)概念理解不深。形成的概念模糊,似懂非懂。因此做題時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)差錯(cuò)。在教學(xué)中可列舉幾組實(shí)例進(jìn)行比較教學(xué),在對(duì)比中明確它們的本質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系,加深對(duì)概念的理解,鍛煉學(xué)生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比較分析它們的區(qū)別和聯(lián)系。即元素是宏觀概念,是描述物質(zhì)的宏觀組成,只論種類,不論個(gè)數(shù)。而原子是微觀概念,是描述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),既講種類,又講個(gè)數(shù)。元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。這樣的方式會(huì)讓學(xué)生在元素概念的運(yùn)用中會(huì)更得心應(yīng)手。

五、深挖概念的內(nèi)涵

一些化學(xué)概念層次較多,這給學(xué)生記憶帶來(lái)了一定的難度。教學(xué)中我把組成定義的關(guān)鍵詞句向?qū)W生突出講解,促進(jìn)對(duì)概念的理解,加強(qiáng)記憶效果。例如、在“催化劑”概念中,強(qiáng)調(diào)“變”和“不變”;在酸、堿定義中強(qiáng)調(diào)“全部”二字等。學(xué)生只有理解這些詞語(yǔ)的意義,才能深刻理解基本概念。

如在溶液中“溶解度”概念一直是初中化學(xué)的一大難點(diǎn),第一,定義的句子比較長(zhǎng),第二,而且涉及的知識(shí)也較多,學(xué)生往往難于理解。因此在講解過程中,若將溶解度概念中的四句話剖析開來(lái),效果就大不一樣了。其一,強(qiáng)調(diào)要在一定溫度的條件下;其二,指明溶劑的量為100g;其三,一定要達(dá)到飽和狀態(tài);其四,指出在滿足上述各條件時(shí),溶質(zhì)所溶解的克數(shù)。這四個(gè)限制性句式加上關(guān)鍵字構(gòu)成了溶解度的定義,缺一不可,進(jìn)而加深了學(xué)生對(duì)這個(gè)概念的理解。

篇(5)

“實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生形成化學(xué)概念?!痹趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中,首先以生動(dòng)、鮮明、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)在學(xué)生的面前,使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),然后分析、討論、比較,促使學(xué)生思維、想象、記憶,最后得出完整、正確、深刻的化學(xué)概念。例如,在講“化合反應(yīng)”這一概念時(shí),我們借助木炭、硫粉、紅磷、鐵絲等物質(zhì)在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上,把這些反應(yīng)通過分析、推理、歸納,指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生形成抽象的化合反應(yīng)概念。緊接著又做一個(gè)蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察并證明蠟燭燃燒是生成二氧化碳和水這兩種物質(zhì)的反應(yīng),這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生正確形成化合反應(yīng)的概念內(nèi)涵提供了典型、必要的認(rèn)識(shí)。此外,其他化學(xué)反應(yīng)類型概念的得出,也是在做典型、系列的化學(xué)實(shí)驗(yàn)后,歸納、總結(jié)得出的。

二、采用對(duì)比的方法

許多化學(xué)基本概念都是對(duì)立統(tǒng)一的,存在一定的關(guān)系,形成一個(gè)概念組。例如,化學(xué)變化、物理變化;化合反應(yīng)、分解反應(yīng);飽和溶液、不飽和溶液;單質(zhì)、化合物;混合物、純凈物等等。對(duì)于這些本質(zhì)特征對(duì)立的并列知識(shí),在教學(xué)時(shí),可通過列表比較,并舉出幾個(gè)實(shí)例幫助學(xué)生加以區(qū)別,做到異中求同,讓學(xué)生在相互對(duì)比的基礎(chǔ)上成對(duì)記憶。這樣,只要理解和記住對(duì)立概念的一面,就可以推出和記憶另一面。經(jīng)常這樣訓(xùn)練,能提高學(xué)生對(duì)文字的悟性,較敏銳地抓住概念中的關(guān)鍵詞,較好地把握概念的內(nèi)涵和外延,從而收到事半功倍的效果。相信這樣就會(huì)讓學(xué)生更有效地記住這些概念而不會(huì)混淆。

三、使用多媒體解決抽象概念的教學(xué)

篇(6)

一、重視概念的形成過程

教學(xué)過程忽略概念形成的過程,那是對(duì)概念的定義進(jìn)行生搬硬套的傳授,學(xué)生并沒有真正理解概念的本質(zhì),學(xué)生只是學(xué)習(xí)了一些詞語(yǔ),會(huì)背誦概念的詞句,在做題時(shí)雖然也可以解答習(xí)題,但實(shí)際上學(xué)生只是用概念的規(guī)律對(duì)習(xí)題做出判斷,那不是真正有意義的構(gòu)建了概念,那應(yīng)該叫做一種條件反射。當(dāng)遇到一些概念的靈活與運(yùn)用的問題和概念的外延的一些問題上就會(huì)顯得很被動(dòng)的。因此,化學(xué)基本概念教學(xué)的基本原理應(yīng)是注重學(xué)生概念學(xué)習(xí)的過程,幫助學(xué)生發(fā)展思維能力,可以充分利用演示實(shí)驗(yàn),分析歸納,形成基本概念適的條件使學(xué)生自主建構(gòu)意義形成概念。

教師應(yīng)該注重對(duì)情景的設(shè)置和提出有效的問題,并引導(dǎo)學(xué)生從一定的方向?qū)η榫斑M(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)情景中的問題,學(xué)生若能提出有價(jià)值的問題,說明學(xué)生明確了學(xué)習(xí)的任務(wù),有了明確的思維方向,也就為學(xué)生自主建構(gòu)概念打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)概念時(shí),教師列出幾個(gè)在四大反應(yīng)范圍內(nèi)的和不在四大基本反應(yīng)范圍的氧化還原反應(yīng)的例子,當(dāng)學(xué)生首先按以前的經(jīng)驗(yàn)給這些反應(yīng)分類,但當(dāng)他們用原有的思維方式去分析這項(xiàng)反應(yīng)遇到困難時(shí),必然會(huì)產(chǎn)生用新的方式去理解這些反應(yīng)的動(dòng)機(jī),教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,并指導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)變化的角度去觀察,如果發(fā)現(xiàn)這些反應(yīng)其實(shí)只有兩類,這時(shí)學(xué)生基本上就形成了對(duì)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。此時(shí)學(xué)生應(yīng)能對(duì)所選擇的信息形成概括,應(yīng)用自己的語(yǔ)言進(jìn)行概述或接受前人的描述語(yǔ)言,從而完成對(duì)概念的建構(gòu)。

二、通過實(shí)驗(yàn)滲透概念

初三的化學(xué)是啟蒙教育,學(xué)生初次接觸化學(xué),就這個(gè)原因往往對(duì)概念理解不深,習(xí)慣用死記硬背的方法學(xué)習(xí),教師盡可能地加強(qiáng)直觀教學(xué),增加課堂實(shí)驗(yàn),讓每個(gè)學(xué)生都能直接觀看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,加強(qiáng)直觀性,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的信度。同時(shí)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)有助于形成概念、理解和鞏固概念。

三、把抽象的概念形象化

對(duì)于抽象的概念,在沒有化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)該應(yīng)適當(dāng)?shù)谋扔骰蛑笇?dǎo)學(xué)生自學(xué)去獲取知識(shí)。合適的比喻可以起到事半功倍的效果。例如在講分子這一概念時(shí),可以讓學(xué)生先去想象分子的樣子,可以在紙上憑著自己的想象畫出自己心目中的分子。目的是培養(yǎng)學(xué)生的微觀意識(shí)。再讓學(xué)生回憶日常生活中所見到的一些現(xiàn)象:為什么我們能聞到花的香味?為什么衛(wèi)生球放久了會(huì)慢慢變???煙霧的擴(kuò)散等。讓學(xué)生從宏觀的感覺中去體會(huì)微觀粒子的性質(zhì),理解分子論概念。元素是一個(gè)很抽象的概念,在建立元素概念時(shí),利用學(xué)生已有知識(shí),先讓學(xué)生回憶原子及原子核的組成,然后在舉例出各種元素的原子和同種元素的幾種原子,讓學(xué)生先感受到元素的概念,然后用生動(dòng)的語(yǔ)言抽象出元素的概念。也可采用指導(dǎo)學(xué)生先閱讀教材再通過討論的方法使學(xué)生自己得出正確概念。這樣,一方面能排除學(xué)生對(duì)抽象概念的厭煩情緒,又能使學(xué)生對(duì)比較抽象的概念理解得較準(zhǔn)確和深入。避免教師把概念硬灌給學(xué)生,讓學(xué)生死記硬背而記不住、難應(yīng)用,進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)概念的理解。

四、及時(shí)總結(jié)注意概念與概念之間的微妙聯(lián)系

在教學(xué)中可列舉幾組實(shí)例進(jìn)行比較教學(xué),在對(duì)比中明確它們的本質(zhì)區(qū)別和聯(lián)系,加深對(duì)概念的理解,鍛煉學(xué)生的抽象能力。如在“元素”和“原子”概念形成之后,比較分析它們的區(qū)別和聯(lián)系。即元素是宏觀概念,是描述物質(zhì)的宏觀組成,只論種類,不論個(gè)數(shù)。而原子是微觀概念,是描述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),既講種類,又講個(gè)數(shù)。元素是具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的一類原子的總稱。這樣的方式會(huì)讓學(xué)生在元素概念的運(yùn)用中會(huì)更得心應(yīng)手。

五、深挖概念的內(nèi)涵

一些化學(xué)概念層次較多,這給學(xué)生記憶帶來(lái)了一定的難度。教學(xué)中我把組成定義的關(guān)鍵詞句向?qū)W生突出講解,促進(jìn)對(duì)概念的理解,加強(qiáng)記憶效果。例如、在“催化劑”概念中,強(qiáng)調(diào)“變”和“不變”;在酸、堿定義中強(qiáng)調(diào)“全部”二字等。學(xué)生只有理解這些詞語(yǔ)的意義,才能深刻理解基本概念。

如在溶液中“溶解度”概念一直是初中化學(xué)的一大難點(diǎn),第一,定義的句子比較長(zhǎng),第二,而且涉及的知識(shí)也較多,學(xué)生往往難于理解。因此在講解過程中,若將溶解度概念中的四句話剖析開來(lái),效果就大不一樣了。其一,強(qiáng)調(diào)要在一定溫度的條件下;其二,指明溶劑的量為100g;其三,一定要達(dá)到飽和狀態(tài);其四,指出在滿足上述各條件時(shí),溶質(zhì)所溶解的克數(shù)。這四個(gè)限制性句式加上關(guān)鍵字構(gòu)成了溶解度的定義,缺一不可,進(jìn)而加深了學(xué)生對(duì)這個(gè)概念的理解。

篇(7)

由于初中課標(biāo)的限制,初中學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程只是一個(gè)簡(jiǎn)單的入門過程,學(xué)生并未建立起完整的化學(xué)知識(shí)體系。學(xué)生對(duì)于相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)只限于一種基礎(chǔ)的膚淺的認(rèn)識(shí)過程,教材不注重知識(shí)體系的完整性和系統(tǒng)性,而注重的是學(xué)生聯(lián)系生活應(yīng)用化學(xué)知識(shí)為生活服務(wù)的能力,提倡學(xué)生的發(fā)展性學(xué)習(xí)。這樣的體系,能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合探究的能力,但也使學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)存在較大的缺陷,這一缺陷對(duì)高中化學(xué)的教學(xué)產(chǎn)生了較大的影響。高中的許多知識(shí)在教學(xué)時(shí)直接以初中知識(shí)為基礎(chǔ)的。但新教材的許多知識(shí)在初中并未提供足夠的能適應(yīng)高中教學(xué)要求的基礎(chǔ)知識(shí)。這就要求高中教師在教學(xué)中根據(jù)實(shí)際情況做必要的補(bǔ)充。例如:氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué),初中只是指出:物質(zhì)跟氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化反應(yīng),含氧化合物失去氧的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。教材將氧化還原反應(yīng)這一整體概念拆成兩個(gè)部分進(jìn)行描述,而沒有對(duì)氧化還原反應(yīng)的特征更進(jìn)一步的闡述,所以學(xué)生在把握這一概念時(shí)不便于從整體上理解,沒有建立氧化還原反應(yīng)的整體觀念,直接影響到高中氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。再如氧氣的學(xué)習(xí)只側(cè)重于助燃性和制法;碳和氫氣側(cè)重于燃燒過程;二氧化碳只描述與澄清石灰水的反應(yīng)以及其水溶液顯酸性;物質(zhì)的分類中,氧化物只劃分為金屬氧化物和非金屬氧化物的層次,不再介紹酸性氧化物和堿性氧化物等的基本概念。再如化學(xué)反應(yīng),初中學(xué)生學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)知識(shí)是非常粗淺的,要求的水平也是比較低的,不要求拓展深化。高中化學(xué)則在必修課程中就要求學(xué)生從宏觀與微觀、定性與定量、本質(zhì)與現(xiàn)象、積極應(yīng)用與負(fù)面影響、內(nèi)因與外因、化學(xué)反應(yīng)的外部條件和發(fā)生環(huán)境、化學(xué)反應(yīng)與物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化等方面對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)與理解。

普通高中教育是在九年義務(wù)教育基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高國(guó)民素質(zhì)、面向大眾的基礎(chǔ)教育,普通高中教育應(yīng)為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出普通高中化學(xué)課程是與九年義務(wù)教育階段《化學(xué)》或《科學(xué)》相銜接的基礎(chǔ)教育課程。

高中化學(xué)必修課程是在義務(wù)教育化學(xué)課程基礎(chǔ)上為全體高中學(xué)生開設(shè)的課程。必修課程旨在促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的發(fā)展,進(jìn)一步提高學(xué)生未來(lái)發(fā)展所需的科學(xué)素養(yǎng);同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)科課程和其他化學(xué)課程模塊提供基礎(chǔ)。必修課程的設(shè)置,注重學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng),重視化學(xué)基本概念和化學(xué)實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)綠色化學(xué)思想,突出化學(xué)對(duì)生活、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的主要作用。

初三化學(xué)的學(xué)習(xí)為學(xué)生打開了化學(xué)殿堂之門,高中必修化學(xué)則是讓學(xué)生看到了這扇門后面精美的畫面,選修化學(xué)為學(xué)生揭開了精美畫面的奧妙。不同的階段學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不同,教學(xué)的尺度亦不同。必修化學(xué)的教學(xué)是一個(gè)承上啟下的過程,它既是對(duì)初中化學(xué)的延續(xù)又為后續(xù)選修內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。初中化學(xué)教學(xué),是化學(xué)的啟蒙階段,也是高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。初中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的深淺,直接影響著高中化學(xué)的教學(xué)。

二、初高中化學(xué)教學(xué)中的銜接的知識(shí)點(diǎn)

由于初高中兩套教材中知識(shí)點(diǎn)編排的難易程度、排列順序略有不同,使得學(xué)生在知識(shí)的學(xué)習(xí)上出現(xiàn)了某些漏洞,也使得高中教學(xué)(特別是高一教學(xué))的難度增大。在高中化學(xué)教學(xué)中,教師必須先了解初中教材的知識(shí)特點(diǎn),補(bǔ)充由于教材版本不同而在知識(shí)編排上產(chǎn)生的知識(shí)漏洞,以彌補(bǔ)學(xué)生知識(shí)的欠缺。這一過程,使得原本緊張的課時(shí)更加緊張,留給學(xué)生的時(shí)間更少。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于知識(shí)的漏洞,使得原本直接應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)不知道或不會(huì)使用,影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為了幫助學(xué)生順利完成高一化學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù),教學(xué)中需要加強(qiáng)初高中化學(xué)的銜接。銜接的內(nèi)容既不是初中的知識(shí),也不是高中將要學(xué)習(xí)的知識(shí),而應(yīng)該是介于兩者之間的那種學(xué)習(xí)高中化學(xué)所必須的東西,這種東西初中不作要求,高中教材中又沒有(知識(shí)、技能、方法、策略等)。

高中化學(xué)教學(xué)中可能要銜接的內(nèi)容

知識(shí)點(diǎn) 建議增加的內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)基本方法 結(jié)晶;儀器基本操作

物質(zhì)的分類 酸性氧化物和堿性氧化物的概念;正鹽、酸式鹽、堿式鹽的定義氧化鈉、氧化鐵堿性氧化物概念堿性氧化物通性預(yù)測(cè)氧化銅、氧化鎂等

性質(zhì) (酸性氧化物酸鹽;堿性氧化物堿鹽)

離子反應(yīng) 復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律、應(yīng)用

氧化還原反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)的初中定義

金屬化學(xué)性質(zhì) 鐵、鎂的性質(zhì)

幾種重要金屬化合物 Cu2+、Mg2+的性質(zhì)

硅及其化合物 碳及其化合物

元素周期律 元素性質(zhì)、半徑比較、原子結(jié)構(gòu)示意圖、核外電子排布初步規(guī)律

化學(xué)鍵 離子化合物、共價(jià)化合物

有機(jī)物 有機(jī)物的基本概念及特征

金屬與海水資源 蒸餾原理

多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)宏觀與微觀、定性與定量、本質(zhì)與現(xiàn)象、積極應(yīng)用與負(fù)面影響、化學(xué)反應(yīng)的外部條件和發(fā)生環(huán)境、化學(xué)反應(yīng)與物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化等方面對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)與理解。

三、初高中化學(xué)教學(xué)銜接中的注意點(diǎn)

1.學(xué)會(huì)讓學(xué)生自我構(gòu)建銜接的內(nèi)容和策略

初高中化學(xué)知識(shí)的銜接,不是知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單的羅列式、填鴨式的補(bǔ)充和記憶,而應(yīng)該是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中根據(jù)自身的知識(shí)儲(chǔ)備,學(xué)習(xí)過程中遇到的實(shí)際問題,依據(jù)自身的需要,通過觀察、思考、比較和充分討論,歸納出相應(yīng)的知識(shí)、內(nèi)容和方法。讓學(xué)生學(xué)會(huì)自我構(gòu)建需要銜接的知識(shí)、內(nèi)容和方法,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

例如:初中簡(jiǎn)單介紹了金屬氧化物中CuO和Fe2O3與酸的反應(yīng),非金屬氧化物中CO2與NaOH的反應(yīng),但并未將這些知識(shí)進(jìn)行拓展。在教學(xué)中可指導(dǎo)學(xué)生書寫像Na2O、CaO、ZnO等與酸反應(yīng)的方程式,歸納該類物質(zhì)可能具有的性質(zhì),進(jìn)而得出堿性氧化物的概念,總結(jié)堿性氧化物的通性,預(yù)測(cè)其他金屬氧化物如BaO、K2O等可能具有的性質(zhì)。類似的,可以讓學(xué)生自我總結(jié)酸性氧化物的規(guī)律。通過這些過程,逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。

2.化學(xué)教學(xué)中注意銜接的時(shí)機(jī)和方法

篇(8)

化學(xué)素質(zhì)是科學(xué)文化素質(zhì)的重要組成部分,對(duì)促進(jìn)九年級(jí)學(xué)生素質(zhì)發(fā)展有重要意義。化學(xué)素質(zhì)主要由化學(xué)知識(shí)素質(zhì)、化學(xué)能力素質(zhì)、化學(xué)品德素質(zhì)組成?;瘜W(xué)知識(shí)素質(zhì)是解決化學(xué)問題和進(jìn)行化學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)的基礎(chǔ),化學(xué)能力素質(zhì)是化學(xué)素質(zhì)的核心,化學(xué)品德素質(zhì)則是青年一代成才的動(dòng)力和關(guān)鍵。

1.化學(xué)知識(shí)素質(zhì)

化學(xué)知識(shí)素質(zhì)是解決化學(xué)問題和進(jìn)行化學(xué)活動(dòng)創(chuàng)造的基礎(chǔ),沒有扎實(shí)的化學(xué)專業(yè)知識(shí),其他的素質(zhì)就成了無(wú)源之水,無(wú)本之木。課堂教學(xué)的根本目的之一是“授業(yè)”,即促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)基本概念和基本理論的理解和掌握,對(duì)化學(xué)基本計(jì)算、實(shí)驗(yàn)原理過程的掌握等。在新課程改革下,化學(xué)科學(xué)知識(shí)水平始終處于基礎(chǔ)和核心地位,其他一切素質(zhì)都以其為前提。

2.化學(xué)能力素質(zhì)

化學(xué)能力素質(zhì)是在化學(xué)知識(shí)素質(zhì)基礎(chǔ)上進(jìn)行能力的培養(yǎng)?;瘜W(xué)教師不僅要傳授知識(shí),更要促進(jìn)學(xué)生智力的發(fā)展?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的觀察、思維、實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要作用。在觀察實(shí)驗(yàn)的同時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象與已學(xué)到的內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行比較概括,將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí),鞏固知識(shí),發(fā)展能力。

二、創(chuàng)設(shè)高效課堂,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率

1.激發(fā)興趣,提倡學(xué)生自主學(xué)習(xí)

避免“滿堂灌”的教學(xué)模式,創(chuàng)設(shè)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的新型課堂模式需要建立在學(xué)生對(duì)學(xué)科濃厚興趣的基礎(chǔ)上?!芭d趣是最好的老師”,緒言是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的第一課,是通向化學(xué)知識(shí)領(lǐng)域的橋梁。教師一定要充分準(zhǔn)備,以極大的熱情上好這一課。面對(duì)奇妙的化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn),學(xué)生一定會(huì)驚嘆不已,學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣就會(huì)被激發(fā)起來(lái),甚至?xí)劝l(fā)終身研究化學(xué)、報(bào)效祖國(guó)的宏圖遠(yuǎn)志。

2.注重學(xué)習(xí)方法

(1)精通化學(xué)用語(yǔ)

元素符號(hào)、化學(xué)式和化學(xué)方程式是化學(xué)學(xué)科中最基本的化學(xué)語(yǔ)言。因?yàn)樵胤?hào)、化學(xué)式和化學(xué)方程式都是字母和數(shù)字的組合。有人形象地稱化學(xué)為“第二外語(yǔ)”,再加上知識(shí)點(diǎn)零散、抽象,很多初學(xué)者難以適應(yīng),我認(rèn)為做好以下幾點(diǎn)很重要:

首先,化學(xué)用語(yǔ)要注意讀寫規(guī)范。不論是元素符號(hào)、化學(xué)式還是化學(xué)方程式都有其讀寫規(guī)則,我們都要細(xì)心領(lǐng)會(huì)。如化合物的化學(xué)式的讀寫要注意三點(diǎn):①判斷化合物元素組成和排列順序;②在元素右下角注明原子個(gè)數(shù);③讀時(shí)從右向左讀作“某化某”,有些還要讀出原子個(gè)數(shù),如Fe3O4(四氧化三鐵),CO2(二氧化碳),P2O5(五氧化二磷)等。但在讀寫的過程中,很多學(xué)生會(huì)出現(xiàn)混亂和不規(guī)范,如把四氧化三鐵寫成4O3Fe。所以,我們把這樣的讀寫規(guī)則總結(jié)為“金屬在前,非金在后,氧化物中氧在后”,建議大家先掌握好規(guī)則,然后在練習(xí)中克服不良習(xí)慣,為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

其次,學(xué)習(xí)化學(xué)用語(yǔ)應(yīng)循序漸進(jìn)。教材對(duì)這部分的安排比較集中,但我們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)適當(dāng)放慢進(jìn)度。只要我們堅(jiān)持有計(jì)劃地記憶,就一定能夠積少成多。

(2)歸納總結(jié)物質(zhì)的變化規(guī)律

化學(xué)的主要任務(wù)是探究物質(zhì)的變化規(guī)律,以便人類更有效地利用和創(chuàng)造物質(zhì)。因此,我們應(yīng)學(xué)會(huì)歸納總結(jié)各種現(xiàn)象背后的化學(xué)規(guī)律,提高自己的學(xué)習(xí)能力。

篇(9)

中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2016)10-0309-01

1.氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)在高考中的重要性

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的核心內(nèi)容,既是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)也是認(rèn)識(shí)其他未知物質(zhì)的重要工具??v觀多年的高考命題,氧化還原反應(yīng)屬于分值高、考察方式靈活多樣的考點(diǎn)。為了分散難點(diǎn),在教材中分4次學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)。(1)懂得判斷是否是氧化還原反應(yīng)。(2)基本概念的理解和掌握。如氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的判斷,氧化性和還原性的比較。(3)氧化還原反應(yīng)的配平。(4)在原電池,電解池中的氧化還原反應(yīng)綜合考察對(duì)前面知識(shí)點(diǎn)的掌握。這些知識(shí)點(diǎn)分別在《必修1》、選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中出現(xiàn),貫穿于中學(xué)化學(xué)中。

電化學(xué)是研究電能與化學(xué)能相互關(guān)系的科學(xué),考高的熱點(diǎn),選擇題中基本每年都會(huì)出一題。多以生活實(shí)際先聯(lián)系,題目新穎,要求考生要有基本的知識(shí)素養(yǎng)和一定的解題技巧和能力。高中電化學(xué)的教學(xué),大概分兩個(gè)階段:(1)掌握基本的原電池原理,了解電解池及吸氧腐蝕,電解精煉銅。(2)掌握帶有鹽橋的原電池,化學(xué)電源,電解池基本原理,電鍍,金屬的腐蝕與防護(hù)。這些知識(shí)點(diǎn)分別在《必修2》、選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中呈現(xiàn)。

2.氧化還原反應(yīng)原理在電化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1掌握氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律。

根據(jù):升失氧化還原劑,降得還原氧化劑的十四字規(guī)律可判斷氧化還原反應(yīng)中的某元素價(jià)態(tài)的變化,從而判斷反應(yīng)的類型,為電化學(xué)電極反應(yīng)的書寫打好基礎(chǔ)。從宏觀的化合價(jià)變化,分析電極反應(yīng)式,判斷正負(fù)極和陰陽(yáng)極。

2.2明確電化學(xué)的考察內(nèi)容。

電化學(xué)原理:(1)原電池、電解池的判定。(2)電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)類型。(3)電極反應(yīng)方程式的書寫。(4)電子、離子的移動(dòng)方向。(5)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目相關(guān)計(jì)算等。

電化學(xué)應(yīng)用:(1)金屬的腐蝕與防護(hù)。(2)精煉、電鍍、電冶金等。

2.3二者的聯(lián)系。原電池是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),電解池是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)是學(xué)好電化學(xué)的基礎(chǔ)與工具,電化學(xué)是氧化還原的鞏固與深入。在化學(xué)學(xué)習(xí)中要解決好電化學(xué)問題,首先要理清氧化還原反應(yīng)的原理,再將此原理應(yīng)用到原電池和電解池的工作原理分析中。

3.實(shí)例分析

以下實(shí)例主要是結(jié)合某次測(cè)試中,學(xué)生的作答情況進(jìn)行分析。

3.1某電池示意圖如下,該電池工作時(shí),下列說法正確的是( )

A.銅作正極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.外電路中電子的移動(dòng)方向?yàn)镕eCu

C.Fe電極的電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+

D.鹽橋中Cl-向正極移動(dòng)

【分析】正確選項(xiàng):B。本題同樣屬于難度較低的題目,屬于帶鹽橋的原電池的入門題。少數(shù)學(xué)生會(huì)誤選A選項(xiàng)。一方面是氧化還原反應(yīng)原理掌握的不好,另一個(gè)方面還是要以氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律為工具才能加以辨別。正極得電子,是發(fā)生還原反應(yīng),而不是氧化反應(yīng)。

3.2研究人員最近發(fā)明了一種"水"電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池總反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列"水"電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是( )

A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-=AgCl

B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子

C.Na+不斷向"水"電池的負(fù)極移動(dòng)

D.AgCl是還原產(chǎn)物

【分析】正確選項(xiàng):B。令筆者比較意外的是,有不少學(xué)生誤選D。綜合看本題,對(duì)氧化還原反應(yīng)的綜合能力要求比較高。選項(xiàng)B,主要考察學(xué)生正確判斷氧化還原反應(yīng)中,電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。而選項(xiàng)D,主要考察學(xué)生對(duì)氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物的判斷。本題的考察,可以很好的考察出學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的掌握情況,同時(shí)也體現(xiàn)了氧化還原反應(yīng)在電化學(xué)解題中的重要性。

3.3在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是( )

A.H2SO4(aq)+BaCl2(aq)=2HCl(aq)+BaSO4(s) ΔH

B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH

C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH

D.3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l) ΔH

【分析】正確選項(xiàng):A。要設(shè)計(jì)成原電池,首先要是自發(fā)的氧化還原反應(yīng),其次大多數(shù)放熱反應(yīng)是能自發(fā)進(jìn)行。本題主要考察學(xué)生設(shè)計(jì)原電池以及氧化還原反應(yīng)的判斷。

3.4用下圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時(shí),控制溶液PH為9~10,陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無(wú)污染的氣體,下列說法不正確的是( )

A.用石墨作陽(yáng)極,鐵作陰極

B.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Cl-+ 2OH--2e-= ClO- + H2O

C.陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O + 2e- = H2 + 2OH-

D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2 + 2CO2 + 5Cl-+ H2O

【分析】正確選項(xiàng):D。本題屬于比較新穎的題目,注重了試題題材的生活化、實(shí)用化、情景化,同時(shí)也加強(qiáng)了不同知識(shí)間的相互滲透與融合,這與新課標(biāo)所倡導(dǎo)的提高國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)與探究、創(chuàng)新、靈活解決實(shí)際問題的能力極為相符。本題要求學(xué)生要有比較好的綜合能力,既能正確判斷陽(yáng)極反應(yīng)物,又能結(jié)合氧化還原反應(yīng)的配平,判斷D選項(xiàng)。有部分學(xué)生仍然會(huì)因?yàn)閷忣}不清或是原理不通,誤選A選項(xiàng)。

4.總結(jié)

原電池原理和電解池原理等電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的考察都是建立在氧化還原和電解質(zhì)溶液基礎(chǔ)上,借助氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,是高考命題重點(diǎn),題目主要以選擇題為主。主要圍繞工作原理、電極反應(yīng)的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應(yīng)用等進(jìn)行命題。越是綜合性強(qiáng)的題目,對(duì)氧化還原反應(yīng)和電化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的考察越細(xì),要求越要。電化學(xué)題目的分析離不開氧化還原反應(yīng)原理,氧化還原反應(yīng)是高中最重要的知識(shí)點(diǎn)之一。

篇(10)

化學(xué)反應(yīng)的問題都是最外電子層是否“飽和”的問題,物態(tài)的化合價(jià)基本符合元素周期表的分布規(guī)律,只有少數(shù)多化合價(jià)的,才需要抄下牢記。建議大家準(zhǔn)備一個(gè)專門學(xué)化學(xué)的筆記本,對(duì)一些“非常規(guī)”的現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真記錄,包括所有反應(yīng)的特殊顏色、氣體、沉淀、變價(jià)等值得注意的特殊反應(yīng)和元素。

通過復(fù)習(xí)反應(yīng)方程式(按課本章節(jié)逐步復(fù)習(xí)出現(xiàn)的方程式),并對(duì)照周期表進(jìn)行思考,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),參照最外電子層分布規(guī)律和同主族元素排列順序,一切氧化還原、水解電離等原本搞不清的概念,在你的面前。都變得清晰明了。你會(huì)發(fā)現(xiàn),一張小小的元素周期表,對(duì)你學(xué)習(xí)化學(xué)有多么大的幫助。

2.分清、牢記特殊元素。

什么是特殊元素?就是反應(yīng)能產(chǎn)生特殊氣體、沉淀、顏色的元素,還有變價(jià)元素、組合元素(酸根)等,這些都高考化學(xué)的考點(diǎn)與解題的切入口。

3.判斷與推導(dǎo)。

無(wú)機(jī)化學(xué)重在判斷,判斷反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)原理,如化合價(jià)是否對(duì)等,能否參與反應(yīng),如何配平,等等,這些都是基于元素周期表規(guī)律進(jìn)行判斷和推導(dǎo)的。而有機(jī)化學(xué)的判斷,首先是官能團(tuán)的判斷,接著是碳鏈的推導(dǎo)。抓住官能團(tuán)的反應(yīng)特性,然后根據(jù)碳鏈分布規(guī)律(4個(gè)鍵位),就能把知識(shí)點(diǎn)吃透,把題目解答出來(lái)。

4.圓規(guī)復(fù)習(xí)法。

圓規(guī)復(fù)習(xí)法就是立足于一個(gè)中心,然后不斷地對(duì)外擴(kuò)圈。無(wú)機(jī)化學(xué)的中心就是化合價(jià),有機(jī)化學(xué)的中心就是官能團(tuán)。

無(wú)機(jī)化學(xué)中,無(wú)論是氧化還原,還是水解電離,其實(shí)都是化合價(jià)遷移的過程,所以整個(gè)中心點(diǎn)是化合價(jià),而化合價(jià)的規(guī)律又來(lái)自元素周期表。因此學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)部分,必須以化合價(jià)為中心,認(rèn)真推敲元素周期表,熟悉特殊現(xiàn)象。

篇(11)

1.1化學(xué)的形象正在被與其交叉的學(xué)科的巨大成功所埋沒

化學(xué)是一門中心科學(xué),化學(xué)與生命、材料等朝陽(yáng)科學(xué)有非常密切的聯(lián)系,產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科,但化學(xué)作為中心學(xué)科的形象反而被其交叉學(xué)科的巨大成就所埋沒?;瘜W(xué)這門重要的中心科學(xué)(centralscience)反而被社會(huì)看作是伴娘科學(xué)(bridesmaidscience)而不受重視。

1.2化學(xué)正被各種各樣的環(huán)境污染問題所困擾

化學(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類進(jìn)步的同時(shí),在客觀上使環(huán)境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認(rèn)識(shí)不斷提升來(lái)解決這個(gè)問題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營(yíng)養(yǎng)化等;另一方面把所有的環(huán)境問題都?xì)w結(jié)為化學(xué)的原因,顯然是不公平的,比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當(dāng)然與化學(xué)沒有樹立好自己的品牌有關(guān)系,在最早的化學(xué)工藝流程里面,根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學(xué)工藝都是會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染的?,F(xiàn)在,有些人把化學(xué)和化工當(dāng)成了污染源。人們開始厭惡化學(xué),進(jìn)而對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了莫名其妙的恐懼心理,結(jié)果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠家也反復(fù)強(qiáng)調(diào)本產(chǎn)品不含有任何“化學(xué)物質(zhì)”。事實(shí)上,這些是對(duì)化學(xué)的偏見,監(jiān)測(cè)、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。

2綠色化學(xué)是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的必然

科學(xué)不但要認(rèn)識(shí)世界和改造世界,還要保護(hù)世界?;瘜W(xué)也如此,為了應(yīng)對(duì)化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),提倡綠色化學(xué)是刻不容緩。

2.1綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。

2.2綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景

當(dāng)今,可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認(rèn)同的發(fā)展觀。它強(qiáng)調(diào)人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展,既要發(fā)展經(jīng)濟(jì),又要保護(hù)自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國(guó)環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年,美國(guó)環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。1990年,美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動(dòng)”的法令,將污染的防止確立為國(guó)策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年,美國(guó)環(huán)保局又了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年,美國(guó)政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。1999年英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了第一份國(guó)際性《綠色化學(xué)》雜志,標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國(guó)也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿,在1995年,中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題。

2.3綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國(guó)Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(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。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:

原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%

如無(wú)公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性,減少?gòu)U物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則和5R原則

為了簡(jiǎn)述了綠色化學(xué)的主要觀點(diǎn),P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則,這12項(xiàng)原則對(duì)我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。

Ⅰ.防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。

Ⅱ.講原子經(jīng)濟(jì)——應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。

Ⅲ.較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無(wú)論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無(wú)毒的物質(zhì)。

Ⅳ.設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)具有最小的毒性。

Ⅴ.溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料(如溶劑或析出劑)當(dāng)不得已使用時(shí),盡可能應(yīng)是無(wú)害的。

Ⅵ.設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。

Ⅶ.用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。

Ⅷ.盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程),因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢棄物。

Ⅸ.催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。

Ⅹ.要設(shè)計(jì)降解——按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無(wú)害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。

Ⅺ.防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析——需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)程中監(jiān)測(cè),特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。

Ⅻ.特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生——在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。

為了更明確的表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求,人們又提出了5R理論:

Ⅰ.減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護(hù)產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少?gòu)U氣、廢水及廢棄物(副產(chǎn)物)排放量,必須排放標(biāo)準(zhǔn)以下。

Ⅱ.重復(fù)使用——Reuse重復(fù)使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。

Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括:回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。

Ⅵ.再生——Regeneration再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用。

Ⅴ.拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對(duì)一些無(wú)法替代,又無(wú)法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用。

3綠色化學(xué)的發(fā)展前景

3.1反應(yīng)原料的綠色化即反應(yīng)原料符合5R原則。

3.2原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)在基本有機(jī)原料的生產(chǎn)中,已有一些原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的典范,如丙烯氫甲?;贫∪?、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無(wú)疑是潔凈技術(shù)的重要組成部分。

3.4.提高反應(yīng)的選擇性———定向合成如不對(duì)稱合成。

3.5.環(huán)境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應(yīng)中,固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性,更小的腐蝕性。

3.6.物理方法促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)如微波引發(fā)和促進(jìn)DielsAlder反應(yīng)、Claisen重排、縮合等許多重要的有機(jī)反應(yīng)。

3.7.酶促有機(jī)化學(xué)反應(yīng)酶促有機(jī)化學(xué)反應(yīng)有高效性、選擇性、反應(yīng)條件溫和和自身對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。

3.8溶劑化學(xué)污染不僅來(lái)源于原料和產(chǎn)品,而且與反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中使用的溶劑有關(guān),有毒揮發(fā)性溶劑替代品的研究是綠色化學(xué)的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機(jī)合成和室溫熔鹽溶劑等。

3.9.計(jì)算機(jī)輔助綠色化學(xué)設(shè)計(jì)和模擬在化學(xué)化工領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)已廣泛用于構(gòu)效分析、結(jié)構(gòu)解析、反應(yīng)性預(yù)測(cè)、故障診斷及控制等許多方面。無(wú)疑,計(jì)算機(jī)在尋找符合綠色化學(xué)原則的最佳反應(yīng)路線、化工過程最優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面推動(dòng)了綠色化學(xué)的更快發(fā)展。

3.10環(huán)境友好產(chǎn)品如可降解塑料、環(huán)境友好農(nóng)藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。

綠色化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入了新的活力,在21世紀(jì)化學(xué)必將大有可為。</P><P>參考文獻(xiàn)

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