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中学化学素质教育探讨(高中)怎样在中学化学教学中贯彻实施素质教育,这是当前化学教师都在认真思考的问题。本人想在这里谈几点粗浅看法,与大家共同研究。一、教好学好化学基础知识和基本技能,使学生具备初步的化学科学素养素质教育的一个重要内容是提高受教育者的文化科学素质。初中和高中化学教学大纲都明确要求:要以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好基础。教好学好化学基础知识和基本技能,有两个观念需要更新:其一,强调化学“双基”教学,不只是为了升学需要,不只是为学生考进高一级学校进一步学习化学打好基础,还要考虑到学生毕业后未能升学(事实上大多数学生是不能升学的),参加社会主义建设和作为一个现代社会公民所应具备的化学基本知识和初步的化学科学素养;另外,“大纲”提出的“进一步学习”也不单指“升学”,还包括在实际工作需要时,以中学化学知识为基础,对化学知识的进一步学习,如自学或业余进修等。其二,“大纲”在提出要重视“双基”教学的要求之后,紧接着就强调化学“双基”教学必须同社会、生活、生产、科学技术等密切联系,要使学生了解化学知识的重要应用。要“教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题”。中学是基础教育,是“不定向”教育,它的根本宗旨是为青少年学生的成长和发展打好德、智、体等方面的素质基矗中学开设的课程是一般的、通用的文化课程,目的是要使学生掌握较为宽厚的文化、科学、技术的基础知识和基本技能。因此,中学化学教学必须改变那种以应考、升学为目的,从课本到课本、从理论到理论的脱离实际的倾向。将新编义务教育初中化学教学大纲和即将投入实验的新编高中化学教学大纲与过去的旧大纲相比较,我们会发现明显的区别是:新大纲都一致强调:在化学教学中要对学生进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育;要培养学生的能力和创新精神;培养他们的科学态度,训练他们的科学方法;培养他们关心社会、关心自然的情感。就是说,化学教学的任务是,既要用化学基本知识武装学生,也要使他们在思想、品德、能力、情感、意志等方面得到发展。这些教学目的,是主张“分数至上”、“片面追求升学率”、迫使学生埋头于应考练习的“应试教育”所不能达到的。二、设计好“教”与“学”的两种过程,使学生生动活泼地、主动地学习“应试教育”偏面强调灌输,在课堂教学中,只重视教的过程,不重视学的过程。教师习惯于把课本上的知识原原本本地呈现在学生面前,滴水不漏地讲给学生听,唯恐因某一点没讲到而造成考场上的失分。学生的学习被老师包办代替,处于被动地接受知识的地位;素质教育强调发展功能,实施发展性教育行为。在课堂教学中,遵循青少年的身心发展规律,让学生主动地参与,主动地获取知识。注意引导和鼓励学生去发现问题和解决问题,使教的过程与学的过程紧密结合起来,这是现代教学论的根本观点。科学发展的基本过程是:明确问题——收集资料——分析资料——得出结论。化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在教学中的地位和作用无论怎样强调都不过分。化学教学应充分利用和发挥化学实验的优势,使教的过程与学的过程相辅相成,和谐统一。例如:第一步:提出问题,创设情景,激发学习动机,引导学生参与;第二步:观察实验(教师演示或学生亲自动手),使学生获得丰富的感性认识;第三步:启发学生思考,把生动的直观引向抽象思维;第四步:通过 教师讲解和学生讨论,相互启发,得出结论;第五步:组织课堂练习,达到学以致用。这种教学方法,有利于调动学生学习的主动性和积极性,培养和发展他们的观察、实验、思维、自学以及分析问题和解决问题的能力。三、改变只有必修课的单一模式和课堂教学的封闭格局,开展多种形式的教育教学活动,拓宽学生的成才渠道“应试教育”的弊端之一是只设置单一的必修课程,只有课堂教学,教学内容、教学活动强调跟应考指挥棒对口接轨。教学视野封闭、狭隘。对全体学生不加区别的统一要求,忽视学生的个性和特长,其结果是扭曲和束缚了人才发展;素质教育则以现代课程理论为指导,构建必修课、选修课和活动课的课程结构。重视因材施教,重视学生的个性和特长发展,主张人才资源的多样化、多层次。课堂教学是素质教育的主渠道,但不是唯一的渠道,化学教师应充分利用课堂教学形式,教好化学教学大纲中所规定的教学内容。同时,要为学生的健康成长创造相对宽松的环境,提供必要的时间和空间条件保证。积极组织学有余力的学生参加选修课的学习,参加丰富多彩的课外活动,如参观、讲座、兴趣小组、社会调查、阅读科普读物等。使课内外、校内外的教育教学活动相结合,全面发展教育与个性发展教育相结合,从多方面、多渠道开发学生潜能。教育者必先受教育,提高教师自身的素质是实施素质教育的重要课题。我们要努力学习党和国家关于教育改革的方针政策,学习有关素质教育的理论,转变教育观念,坚定改革步伐,以提高全民素质,振兴中华为己任,在工作实践中,逐步开创出一条新路。 
科技论文的标准格式⑴题名是以最恰当,最简明的语词反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合,应避免使用的不常见的省略词,首字母缩写字,字符,代号和公式,字数一般不宜超过20个题名用语⑵作者姓名和单位,两人以上,一般按贡献大小排列名次①文责自负;②记录成果;③便于检索⑶摘要:是论文的内容不加注释和评论的简短陈述,中文摘要一般不会超过300字,不阅读全文,即可从中获得重要信息外文250实词包括:①本研究重要性;②主要研究内容,使用方法;③总研究成果,突出的新见解,阐明最终结论重点是结果和结论⑷关键词是从论文中选取出以表示全文主题内容信息款目的单词或术语,一般3-7个,有专用《主题词表》⑸引言回来说明研究工作的目的,范围,相关领域的前,人工作和知识布局,理论基础和分析,研究设想,研究方法,预期结果和意义⑹正文⑺结论:是指全文最终的,总体的结论,而不是正文中各段小结的简单重复要求准确,完整,明晰,精练⑻致谢:是对论文写作有过帮助的人表示谢意,要求态度诚恳,文字简洁⑼参考文献表(注释),文中直接引用过的各种参考文献,均应开列,格式包括作者,题目和出版事项(出版地,出版社,出版年,起始页码)连续出版物依次注明出版物名称,出版日期和期数,起止页码⑽附录:在论文中注明附后的文字图表等科技论文的选题可以参考下面的范围:为什么衣服能使人暖和?电磁跑道彩色投影小磁针做勇于创新的人别把垃圾浪费掉皮鞋为什么越擦越亮节省能源的路灯树干上绑稻草的秘密为什么这根铜线不导电?柳枝倒插、两头插也能成活吗?菜粉蝶实验学生科技制作与发明范例关于噪声的危害和控制
写好化学论文的必要条件1、深刻的论据论证,严密的科学性:科学研究的任务是揭示事物发展的客观规律,探求客观真理,成为人们改造世界的指南,学术论文的科学性在于:①主论上要求作者不带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。②论据上要求作者下较大力气,经过周密的观察,准确的实验与深入的调查研究,尽可能多地占有资料,以最充分、确实的有力论据作为主论的依据。③沦证上要求作者经过周密思考具有严谨而富有逻辑效果地论证,做到论证充分,令人信服。正确的论点,严密的论据,有说服力的论证使学术论文具有严密的科学性。化学论文切忌弄虚作假,有人写论文说自己已做了20多项实验,事实上他所描述的实验都是别的参考书上摘引过来的。这本身就缺乏写论文的正确的科学态度。化学论文不得发生科学上的差错,一篇写Nq以)3与K仁水解后溶液碱性的差异的文章,却误将山作Ki代入公式计算,因而写出错误的结论。永嘉上塘中学一位青年教师写的“电解食盐水时为什么用铁作阴极”的文章中,通过实验得出“当铁网的宽度大千石墨时,氢气在Fe上析出所需的时间就比石墨要少,所以增大铁网的表面积,可以降低过电位,并使气体更易逸出。另外铁网宜于吸附石棉绒成为隔膜层,铁网价格低廉,取材方便,又易于加工。所以选用铁网作电解食盐水的阴极/这篇文章虽短,但富于科学性与钻研精神,不啻为一篇好的论文。2、要有独立见解,富有创新性学术论文要有自己的独立见解,有创新性。科学研究是对新知识的探求。只能继承或人云亦云缺乏创新精神,这样没有给人以新的启迪,文章的价值自然就低了,人类社会的文明与历史就不会有所前进了!创新性是科学研究的生命,它能提出新的问题,解决新的问题,推动科学事业的发展。瑞安市一位化学老师写的“谈物理性质的教学”就是针对部分师生对物质的物理性质不够重视,他在教学中刻苦钻研,要求掌握物性的教学规律,提高物性的教学质量,多方面培养学生的学习物性的兴趣,尽量变机械记忆为意义记忆,提高物性知识的应用能力,提出自己的独立见解,在教学上具有推广的意义。此文获市化学教学论文评比一等奖。化学论文不要东拼西凑,更不应抄袭人家的文章,成为“手抄本”以免使人读了有似曾相识之感,如一篇论文写氧化还原反应的配平方法采用厂“十字交叉法”与“半反应”配平法,就缺乏新意。另一篇写“氨氧化催化的实验的改进”,采用纯氧代替空气加速氨的氧化,这个方法也没有什么新意。写论文时摘引或参考其它作者的文章是允许的,但应如实地在文章未了列出参考书的目录与作者名字,以供备查。3、文章通顺,具有平易性:学术论文要描述相当复杂的科学道理,这就要求写的文章平易近人,容易理解,深入浅出,化繁为简,一目了然,晦涩是文章的最大欠缺,不通顺的文章,大多的错别字,会降低文章的水平,给人以不好的印象。如一篇描述“有关酸式盐”的文章中误将HSO【+H十的反应写成NH4HSO3+H十,将水的K电离误为Kw,将M92+20H=Mg(OH)2、误写成MgCO3,将Na2Co3的溶解度误为Na2CO3.1OH2O的溶解度等较多差错,虽有些属作者笔误,却使文章逊色不少。化学论文不同于一般文艺作品,也不同于科学小品文,它的价值在于忠于事实,推理严密,文笔庄重,效果显著。大多的描写性的句子与过多的譬喻有时却适得其反,不仅会出科学性的错误而且使人看了有些庸俗感。例如有篇文章为了阐明电子云概念用了下述科学性不正确的譬喻:“电子云是电子运动象云雾一样快”“电子轨道如火车运行时的铁轨。”化学论文也不可以写成工作总结或工作汇报。如一篇关于校办工厂生产XX产品的论文,文章仅仅说明了过去该工厂的工人人数很少,产值不高,产品质量不好,通过他的努力产品质量符合国家标准,工厂发展很快,利润上升,产值增加等内容。作为工厂工作汇报确是一篇好文章,但作者将它作为化学论文却忽略了二点最关键的内容。其了是作为化学教师是怎样努力提高产品质量(这可看出作者的专业水平)。其二是工厂中容纳学生参加劳动,他是如何指导学生,使化学与生产实际相联系的(这可表示作者的教学水平)。因而,成为报流水帐的一般工作小结,不能作为一篇学术论文。化学论文更不能成为资料、数据的“堆积”文章,如一篇关于洞头县水产资源的调查文章,作者用了较多精力调查了洞头县渔业生产,化工生产与地理环境等项目近年来的情况,统计了许多数字,最后用一句话指出洞头县的生态平衡遭破坏后带来的恶果。文章仅停留在感性的认识上,没有上升到理论高度,更没有结合化学教学,所以不能体现作者的专业水平与教学水平。中学化学教学和教育学、心理学、统计学、逻辑学及辩证唯物主义都有密切的关系,描述一种教学方法应从心理学角度,教育学角度加以探讨,从学生的心理特点与生理特点对学习能力与智力进行评估,从提高化学教学质量及如何落实双基内容作为教改的成效衡量,将感性认识升华到理性认识,这样写出的文章才有“论文”味。4、勿失良机,重视可行性:学术论文的价值还受时空的制约,往往一篇好的论文能及时写成发表就有其实用价值,错过了时机,就失去了新鲜感,轮为二三流的作品了!中学化学教学研究课题,过去的“智能培养”是热门,“初中化学学习中的三个分化点”是热点,“非智力因素培养”又方兴未艾。目前新教材自然课本中的化学教学的研讨及化学教学中的素质教育等问题是值得大作文章的。而若抓住良机,写出教学上急需解决问题的文章,一定会深受欢迎。化学论文也不应陷入一定模式,如关于基本概念的教学不能停留在一般教科书上都有论述的四步模式,即:讲清概念的重要性,分析概念的内涵与外延,借助实验树立概念,反复练习强化概念。撰写化学论文也不一定要赴“热门”,如对化学教学模型的探讨,对教材中某一个问题提出自己的新见解,对一个化学反应的异议,对一个概念的辩析,对一项实验的改进,对一种教学方法的新尝试,对一个低能学生的培养,对学习化学学生的心理分析等等都可以深入钻研。认真探讨,分析提高写成有参考价值的论文。5、化学论文构成的基本型一通用性:化学论文作为学术论文有其一定的格式:一一标题、绪论、实验、结果、考察、结论、谢辞、参考文献与附录等。①绪论:说明研究这一课题的内容与意义。提出问题是绪论的核心部分,问题要明确具体,用字要精炼。②本论:展开论题,表达作者个人研究成果的部分,应写得充分,写得有理有据。是论文的主体部分。③结论:收束部分,写明论证所得到的结果或效果。首尾呼应,融成一体。(三)写好化学论文的注意点1、正确选题,笔墨集中:写文章一是写什么,二是怎样写。先确定研究什么问题,再考虑怎样研究,如何表达,所以选题是论文成败的关健。①选择有科学价值的课题,它包括:急待解决的课题,科学上的新发现新创造,空白填补,通说的纠正,前说的补充,②要选择有利于展开的课题:要有浓厚的兴趣,能发挥业务专长,占有资料条件,能得到指导,有实验条件,可在限定时间内完成。③对题目要加以限定,课题大小适中一”篇论文的标题切忌太大,评论的切人口要小,角度选择适当,这样展开议论就容易集中。否则面面俱到,空泛无物,如有些论文的标题是“论中学化学的教学法”,“中学化学教学之我见”“论中学化学实验教学”等。选题过大,头重脚轻,不能用短短几千字来说清问题,只得草草地收场,使论文暗然失色。论文的标题更应文题相符,写得切题,切忌文不对题。2、勤写勤练,经常积累:论文并不神秘,每个致力于化学教学的园丁都可以成为化学论文的作者。这次高级教师的评审中,有些老教师平时懒得动笔,只好临时凑写二篇或将五十年代年青时的文章拿来凑数(五十年代能写出好文章,难道经过长期教学实践反而写不出文章吗?)其尴尬处境,可想而知。凡是临时仓促写成的论文,其质量不会很高,所以我们应在平时教学实践中,不断思索,不断创新,经常动笔,第一次写成,第二次补充,第三次实践,第四次修改,第四次定稿。须知:大才出于勤奋,经验在于积累。3、讲究文采,写出新意:有人总认为论文是一篇严肃的文章,道理说清了就算,结果是有骨无肉,枯燥无味,尽管你的选题很新颖,若没有充分地展开,成为口号标语式的,略略几百字,显得十分单薄也会失去论文的价值。在这方面,毛主席的文章给我们作了很好的示范,他在议论文中讲的道理既深刻又浅显,幽默诙谐,令人读来,意趣盎然。有些文章缺乏新意,如“化学计算题的一题多解”每个小标题下面写几句话,写一道化学计算题,这样就不能成为一篇学术论文。总之,要写好一篇化学论文,决不能掉以轻心,但也并非高不可攀,只要你认真对待,掌握论文要领,在教学与工作的过程中不断发现新矛盾、新问题,及时予以思考、分析,经常进行调查研究,多动笔、多动脑,必然会写出好文章来的!
化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(51g·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要4电子伏特的能量,远大于可见光的能量(7—10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的4 降到2 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到3×109-2×109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金 回答者
中学的?高中的?还是毕业论文?每个都给你一篇吧:初中化学素质教育探讨国家教委颁布的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》(以下简称“新大纲”)明确指出:“初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段。要贯彻全面发展的方针,着眼于提高全民族的素质”。执行新大纲,要以全民族素质教育为准则,牢牢把握好素质教育的方向。素质教育主要包括思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质、劳动技能素质四个方面的教育。以这四个方面为红线,结合化学的学科特点,新大纲确定的初中化学的教学目的是:使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,初步认识化学在实际中的应用。激发学生学习化学的兴趣,培养学生的科学态度、科学的学习方法,以及关心自然、关心社会的情感。培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释一些简单的现象或解决一些简单的化学问题。对学生进行辩证唯物主义和热爱社会主义祖国的教育。强调素质教育,并不是不考虑升学需要,更不能把两者对立起来。新大纲指出:初中化学教学要“为学生参加社会主义建设和进一步学习打好初步基础。”只有搞好全体公民的素质教育,使全体公民都有知识、有文化、受过良好训练,有一定的能力和创造性,德才兼备的尖子人才的出现才有牢固的社会基础,才能大量涌现。我国经济建设和科学技术的发展,综合国力的不断增强,四个现代化宏伟目标的实现,既需要全体公民素质的提高,也需要众多的出类拔萃的优秀人才。二、关于教学内容现阶段和今后一段相当长的历史时期内,我国的初中毕业生能够升入高一级学校(普通高中、职业高中、中等专业学校等)继续学习的是少数,在农村尤其如此;城市里的初中毕业生虽然有较多的升学机会,但是二分之一稍多一些的学生将要进入职业高中或中等专业学校学习。我国今后中等教育发展的趋势将向职业教育进一步倾斜,进入职业高中或专业学校学习的学生,一般很少再有学习化学的机会。这意味着,我国未来的各行各业的劳动者大部分只是在初中阶段接受过一年(指“六三”学制,化学授课时数为96学时)或两年(“五四”学制,化学授课时数为132学时)的化学教育。在仅有一年或两年的化学教育中,如何使学生获得作为一个合格公民应具备的基本的化学知识,同时又能为学生进一步学习化学打好初步基础,这是我们选择初中化学教学内容必须认真考虑和严格遵循的两个基本原则。
一般是由:题目 论文摘要 关键词 目录 引言 正文