化学反应论文十篇

时间:2023-03-17 00:46:45

化学反应论文

化学反应论文篇1

现有制造电池、蓄电池的原理是电化学反应。电极是不同种元素、不同种化合物构成,产生电流不需要磁场的参与。

目前有磁性材料作电极的铁镍蓄电池(注1),但铁镍蓄电池放电时没有外加磁场的参与。

通过数次实验证明,在磁场中是可以发生电化学反应的。本实验报告是研究电化学反应发生在磁场中,电极是用同种元素、同种化合物。

《磁场中的电化学反应》不同于燃料电池、磁流体发电。

二、实验方法和观察结果

1、所用器材及材料

(1):长方形塑料容器一个。约长100毫米、宽40毫米、高50毫米。

(2):磁体一块,上面有一根棉线,棉线是作为挂在墙上的钉子上用。还有铁氧体磁体Φ30*23毫米二块、稀土磁体Φ12*5毫米二块、稀土磁体Φ18*5毫米一块。

(3):塑料瓶一个,内装硫酸亚铁,分析纯。

(4):铁片两片。(对铁片要进行除锈处理,用砂纸除锈、或用刀片除锈、或用酸清洗。)用的罐头铁皮,长110毫米、宽20毫米。表面用砂纸处理。

2、电流表,0至200微安。

用微安表,由于要让指针能向左右移动,用表头上的调0螺丝将指针向右的方向调节一定位置。即通电前指针在50微安的位置作为0,或者不调节。

3、"磁场中的电化学反应"装置是直流电源,本实验由于要使用电流表,一般的电流表指针的偏转方向是按照电流流动方向来设计的,(也有随电流流动方向改变,电流表指针可以左右偏转的电流表。本实验报告示意图就是画的随电流流动方向改变,电流表指针可以向左或向右偏转的电流表)。因此本演示所讲的是电流流动方向,电流由"磁场中的电化学反应"装置的正极流向"磁场中的电化学反应"装置的负极,通过电流表指针的偏转方向,可以判断出"磁场中的电化学反应"装置的正极、负极。

4、手拿磁体,靠近塑料瓶,明显感到有吸引力,这是由于塑料瓶中装了硫酸亚铁,说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

5、将塑料瓶中的硫酸亚铁倒一些在纸上,压碎硫酸亚铁晶体,用磁体靠近硫酸亚铁,这时有一部分硫酸亚铁被吸引在磁体上,进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。

6、将磁体用棉线挂在墙上一个钉子上让磁体悬空垂直不动,用装有硫酸亚铁的塑料瓶靠近磁体,当还未接触到悬空磁体时,可以看到悬空磁体已开始运动,此事更进一步说明硫酸亚铁是铁磁性物质。(注:用另一个塑料瓶装入硫酸亚铁饱和溶液产生的现象同样)

7、通过步骤4、5、6我们得到这样的共识,硫酸亚铁是铁磁性物质。

8、将塑料瓶中的硫酸亚铁适量倒在烧杯中,加入蒸溜水溶解硫酸亚铁。可以用饱和的硫酸亚铁溶液,然后倒入一个长方形的塑料容器中。实验是用的饱和硫酸亚铁溶液。装入长方形容器中的液面高度为40毫米。

9、将铁片分别放在塑料容器中的硫酸亚铁溶液两端中,但要留大部分在溶液之上,以便用电流表测量电流。由于两个电极是用的同种金属铁,没有电流的产生。

10、然后,在塑料容器的外面,将铁氧体磁体放在某一片铁片的附近,让此铁片处在磁埸中。用电流表测量两片铁片之间的电流,可以看到有电流的产生。(如果用单方向移动的电流表,注意电流表的正极应接在放磁体的那一端),测量出电流强度为70微安。为什么同种金属作电极在酸、碱、盐溶液中有电流的产生?电位差是怎样形成的?我是这样看这个问题的:由于某一片铁片处在磁埸中,此铁片也就成为磁体,因此,在此铁片的表面吸引了大量的带正电荷的铁离子,而在另一片铁片的表面的带正电荷的铁离子的数量少于处在磁埸中的铁片的带正电荷的铁离子数量,这两片铁片之间有电位差的存在,当用导线接通时,电流由铁离子多的这一端流向铁离子少的那一端,(电子由铁离子少的那一端铁片即电源的负极流向铁离子多的那一端铁片即电源的正极)这样就有电流产生。可以用化学上氧化-还原反应定律来看这个问题。处在磁埸这一端的铁片的表面由于有大量带正电荷的铁离子聚集在表面,而没有处在磁埸的那一端的铁片的表面的带正电荷的铁离子数量没有处在磁埸中的一端多,当接通电路后,处在磁埸这一端的铁片表面上的铁离子得到电子(还原)变为铁原子沉淀在铁片表面,而没有处在磁埸那一端的铁片失去电子(氧化)变为铁离子进入硫酸亚铁溶液中。因为在外接的电流表显示,有电流的流动,可以证明有电子的转移,而电子流动方向是由电源的负极流向电源的正极,负极铁片上铁原子失去电子后,就变成了铁离子,进入了硫酸亚铁溶液中。

11、确定"磁场中的电化学反应"的正、负极,确认正极是处在磁体的位置这一端。这是通过电流表指针移动方向来确定的。

12、改变电流表指针移动方向的实验,移动铁氧体磁体实验,将第10步骤中的磁体从某一片上移开(某一片铁片可以退磁处理,如放在交变磁埸中退磁,产生的电流要大一些)然后放到另一片铁片附近,同样有电流的产生,注意这时正极的位置发生了变化,电流表的指针移动方向产生了变化。

如果用稀土磁体,由于产生的电流强度较大,电流表就没有必要调整0为50毫安处。而用改变接线的方式来让电流表移动。

改变磁置:如果用磁体直接吸引铁片电极没有浸在液体中的部份的方式来改变磁置,铁片电极不退磁处理也行。

下图所示磁置改变,电流表指针偏转方向改变。证明电流流动方向改变,《磁场中电化学反应》成立。电流流动方向说明了磁体在电极的正极位置。

三、实验结果讨论

此演示实验产生的电流是微不足道的,我认为此演示的重点不在于产生电流的强度的大小,而重点是演示出产生电流流动的方向随磁体的位置变动而发生方向性的改变,这就是说此电源的正极是随磁体在电源的那一极而正极就在磁体的那一极。因此,可以证明,"磁场中的电化学反应"是成立的,此电化学反应是随磁置发生变化而产生的可逆的电化学反应。请特别注意"可逆"二字,这是本物理现象的重点所在。

通过磁场中的电化学反应证实:物理学上原电池的定律在恒定磁场中是不适用的(原电池两极是用不同种金属,而本实验两极是用相同的金属)。

通过磁场中的电化学反应证实:物理学上的洛仑兹力(洛伦兹力)定律应修正,洛仑兹力对磁性运动电荷是吸引力,而不是偏转力。并且洛仑兹力要做功。

通过实验证实,产生电流与磁场有关,电流流流动的方向与磁体的位置有关。电极的两极是用的同种金属,当负极消耗后又补充到正极,由于两极是同种金属,所以总体来说,电极没有发生消耗。这是与以往的电池的区别所在。而且,正极与负极可以随磁置的改变而改变,这也是与以往的电池区别所在。

《磁场中电化学反应》电源的正极与负极可以循环使用。

产生的电能大小所用的计算公式应是法拉弟电解定律,法拉第电解第一定律指出,在电解过程中,电极上析出产物的质量,和电解中通入电流的量成正比,法拉第电解第二定律指出:各电极上析出产物的量,与各该物质的当量成正比。法拉第常数是1克当量的任何物质产生(或所需)的电量为96493库仑。而移动磁体或移动电极所消耗的功应等于移动磁体或移动电极所用的力乘以移动磁体或移动电极的距离。

四、进一步实验的方向

1、在多大的铁片面积下,产生多大的电流?具体数字还要进一步实验,从目前实验来看,铁片面积及磁场强度大的条件下,产生的电流强度大。如铁片浸入硫酸亚铁溶液20毫米时要比浸入10毫米时的电流强度大。

2、产生电流与磁场有关,还要作进一步的定量实验及进一步的理论分析。如用稀土磁体比铁氧体磁体的电流强度大,在实验中,最大电流强度为200微安。可以超过200微安,由于电流表有限,没有让实验电流超过200微安。

3、产生的电流值随时间变化的曲线图A-T(电流-时间),还要通过进一步实验画出。

4、电解液的浓度及用什么样电解液较好?还需进一步实验。

五、新学科

由于《磁场中的电化学反应》在书本及因特网上查不到现成的资料,可以说是一门新学科,因此,还需要进一步的实验验证。此文起抛砖引玉之用。我希望与有识之士共同进行进一步的实验。

我的观点是,一项新实验,需要不同的时间、不同的人、不同的地点重复实验成功才行。

参考文献

化学反应论文篇2

1.1多媒体教学

在《化学反应过程与设备》的教学过程中采用多媒体授课,并配有图像清晰的DVD教学影片及动画。DVD影片主要选择了某些设备进行介绍,把这些设备进行拆卸后再进行安装,让学生更近一步地了解其内部结构;并介绍了某些设备在了实际操作中可能出现的事故现象及应急处理办法,让学生对生产实际了解更加深刻。教学动画主要对某些设备的运行进行了模拟,使学生能够直观地了解设备内部的运行状况。通过这些手段使教学变得直观、生动,极大地提高了学生的专业兴趣和学习积极性。

1.2仿真及实操教学

我院建有大型仿真实训室,可进行化工生产单元及工段仿真操作。该实训中心可以让学生在电脑上模拟化工单元操作情境,模拟化工产品生产整个生产过程,弥补了化工生产在真实装置上操作受到限制的不利因素。在完成本课程某个任务的理论教学后,带领学生进行仿真操作实践教学,将理论与实践紧密地联系起来,极大地调动了学生对本课程的学习积极性。在操作过程中,学生可以大胆的设计参数、改变参数,教师可以设定故障,让学生以小组为单位分析、研讨、解决,较好的提高了学生分析、判断、解决问题的能力。我院实习实训基地已经建成,并且配套了各种反应器,包括釜式反应器,管式反应器,固定床反应器、流化床反应器等,因此可以在理论教学的基础上,增加单元现场操作实验,使学生对生产设备具备实际操作流程各工序及相关技能得到训练,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,确保装置设备正常运转。

2丰富教学内容

2.1教学时数及分配

《化学反应过程与设备》所包含的内容比较广泛,因此现有的教学时数(总学时60)满足不了该课程的教学要求,应适当将教学时数加大,建议调整为周学时6,共90学时,适当增加实践性教学,争取做到理论教学与实践教学比例为3∶1。

2.2课程内容

理论知识模块应着重于反应器的设计计算,为毕业设计打好基础。建议学时58学时。充分利用我院仿真实训基地,增加仿真实验内容,通过单元操作仿真,加强理论知识的理解和掌握,使学生掌握各个基本单元过程的操作控制和调节方法,培养分析和解决生产操作中各种工程技术问题的能力。仿真实验教学内容:①釜式反应器仿真实验(4学时);②管式反应器仿真实验(4学时);③固定床反应器仿真实验(4学时);④流化床反应器仿真实验(4学时)。我院实习实训基地已经建成,并且配套了各种反应器,包括釜式反应器,管式反应器,固定床反应器、流化床反应器等,因此可以在理论教学的基础上,增加单元现场操作实验,使学生对生产设备具备实际操作流程各工序及相关技能得到训练,以便学生日后能对现行的工业生产过程进行管理,确保装置设备正常运转;反应器操作实验教学内容:①釜式反应器技能操作(4学时);②固定床反应器技能操作(4学时);③流化床反应器技能操作(4学时)。

化学反应论文篇3

世纪之交:新的历史性转折

风云变幻、潮起潮落。八十年代中期开始,一种新的文化批评思潮逐渐兴起,展开了世纪之交新一轮历史性的文化转折。 对于这一历史性的转折,美国《新文学史》杂志的主编拉尔夫•科恩了然于胸。《新文学史》是六十年代末为适应读者反应批评的兴起而创办的刊物,几十年来与接受反应理论共进退。面对世纪末文学理论新的变革,科恩邀集当代西方最著名的文学理论家批评家编撰了《文学理论的未来》一书,共同描绘这一历史性的转折。他将当代文学理论的发展态势及未来趋向作了这样的概括:(2)

首先,当代文学理论已不再把文学圈定在自治自律的本文的狭窄圈子里,它一反过去对政治的深恶痛绝,大规模地向当代政治、意识形态倾斜。其表现为黑人等少数民族文学理论家的呐喊和女权(女性)主义的迅速兴起,他们与马克思主义以及新马克思主义历史学家一起,对文学理论予以重新界定,使之成为“ 社会 和文化整体中具有政治反应力的一个组成部分,屹立于学术界之中”。他们认为过去的形式主义文学理论掩盖了理论的社会与政治功能,忽略种种成为黑人与白人、男性与女性读者及作者特征的传统上的差异,也忽略了阶级冲突及剥削的过程。剥夺了黑人和第三世界的文学在文学 教育 中应有的地位。

其次,当代批评中,解构主义正日益衰落,而解释学阐释则日益兴盛起来。科恩引用希里斯•米勒的话说: 米勒描述道:青年马克思主义者和福科的门徒们对这种脱离历史和政治的文学研究表示轻蔑,并感到无法忍耐。所以当转折发生时,仿佛普天下都发出一大声慰藉性的叹息:“解构批评”的 时代 完结了。它已度过了自己的黄金时代,而今我们可以问心无愧地回到更富同情心和人情味的工作中来,论述权力、历史、意识形态、文学研究的“惯例”,阶级斗争,妇女受压迫的 问题 ,男人女人在社会上的真实生活情况及其在文学中的“反映”。我们还可以重新问关于文学在人生中和社会里的用途这类实用主义问题。也就是说,我们可以回到,当文学研究不再严肃地思考作为一种语言形式的文学的特性时,所一贯倾向于成为的东西上去。

由此产生了第三个方面的转化,这就是文学学科与非文学学科的壁垒正被日益打破。原先那种划地为牢局囿于本文语词的封闭圈子中的文学观念已不再适合于今天的文学批评。今天的文学批评已是交触着历史学、社会学、伦理学、人类学、学术史、精神分析乃至其 治疗 效果的混合体。文学理论的各个组成部分通过不同的学科像蛛网一样扩散开来,成为一种阐释的指南、贯通性(correspondence)的源泉、分析的基础。文学理论正日益成为一种广义的文化诗学。

在这一历史性转折的背景中,新的理论派别文化唯物论与新历史主义赫然诞生,而接受美学与读者反应批评等原有的理论思潮也在这一变革中重新得以界定,文学理论在世纪末变革的氛围中迎接新世纪的到来。

科恩的概括广采博收,具有很宽泛的涵容性,十分明确地指出了当代文学理论的整体趋向:走向广义的新历史主义文化诗学。

新历史主义成为历史的中心

作为总体的新历史主义运动,还包括以雷蒙德•威廉斯(RaymondWilliams)为代表的“文化唯物论”(culturalmaterialism)。自60年代起,文学理论与批评中的反本文运动便已开始,除了接受美学、读者反应批评外,不少西方马克思主义者也已开始讨论文学与历史、文学与社会的关系。深受葛兰西、阿多诺、巴赫金等人的马克思主义批评思想影响的威廉斯,于80年代初,提出必须修正“历史唯物论”的主张。他认为应当依据马克思主义批评策略重新返回历史,由此出发他主张一种“文化唯物论”。文化唯物论强调文化层面应超过社会结构的其他层面予以优先考虑。它是一种对所有意指形式的分析,包括分析写作和写作过程中的实践环境和手段。他认为马克思主义的历史批评可以与解构主义的激进符号学联合起来,一个完整的“历史符号学”就等同于文化唯物论。(6)

这样,新历史主义就在当代西方后 现代 的现实语境中汇合了文艺复兴文化批评、福科主义者、文化唯物论、以杰姆逊为代表的马克思主义文化批评、女权主义、黑人及少数民族文化批评、以及范围广泛的政治批评,形成了一股声势浩大、影响广远的历史文化思潮。

从总体上看,新历史主义者们往往从理论上设定,不存在什么普遍的、超历史的人类本质。他们认为,人类的主体性是由通过各种不同的方式去界定和确定我们地位的文化符码(culturecodes)来产生的。他们认为不存在传统意义上的所谓“客观性”,而认为我们是在语言中体验“世界”的,我们所有的对世界的表现,对于本文和过去的阅读,决定于我们自身的历史地位,决定于寓于其中的价值和政治。他们还认为,在历史描述中,“表述”通过“塑造人类意识”的方式,“导致了事件的发生”,表现的不同形态应在彼此联系中阅读。(7)编辑《新历史主义》一书的H•阿兰穆•威瑟(H.AramVeeser)将新历史主义者们的共同追求概括为这样五个基本假设:

1.我们每一个陈述行为都来自物质实践的 网络 ;

2.我们揭露、批判和树立对立面时所使用的方法往往就是对方的手段,因而有可能沦为自己所揭露的实践的牺牲品;

3.文学与非文学“本文”之间没有界限,彼此可以不间断地流通往来;

4.没有任何话语可以引导我们走向固定不变的真理,也没有任何话语可以表达不可更改的人的本质;

5.我们批判和分析文化时所使用的方法和语言分享和参与该文化机制的运转。(8)

显然,这些新历史主义的共同特征显示了这一思潮对形式主义时代的反拨,对时代需要的呼应和对当代问题回答的总体取向。然而,与历史上众多批评流派批评思潮(如读者反应批评)相类似,新历史主义也是一个并无严密的共同纲领、统一目标、一致方法的理论流派,所以威瑟教授又不得不指出,“新历史主义”还是“一个没有确切指涉的措辞”。如果我们再看新历史主义思潮内部的差异与分歧,就知道的确此言不虚。

首先在新历史主义思潮中,人们对历史这个新历史主义的核心概念的看法就是人各各异的。有人认为,“历史”是一个关于权力关系和权力斗争的故事,一个矛盾的、异质的、破碎的故事。也有人持另一种引起了更大争议的观点:统治的权力只是一部分而不是全部的故事,而“历史”则是由各种声音和各种形式的权力讲述的故事。这些权力中,有的单薄弱小,处于边缘;也有的占统治地位,强大无比。有的把历史看作是“文学本文周围的社会存在和文学本文中的社会存在”,有的则把历史看作马克思主义的辩证思维的实践。而且,在新历史主义与旧历史主义之间还存在着欲断还连、相反相争的复杂关系。它在今天的确“是一个颇费踌躇的术语”。(9)

其次,在新历史主义的美国学派与英国学派之间也存在着重大差异。路易斯•孟酬士曾对美国的新历史主义与英国的文化唯物主义做过一个比较。由于英国学派更多地受到威廉斯著作的影响,因而,比它的美国伙伴更贴近于政治文化。也更加强调“现在”以及怎样利用现在来对过去进行描述。而美国学派的重心则“无一例外地”被置于最初产生文艺复兴本文的那一社会文化领域的重建,尽管他们也不忽略“现在”在重建过去时的作用。孟酬士区别道:“英国的‘文化唯物论’始终是一个处于边缘的学术话语,而美国的‘新历史主义’(一个取悦于美国人对事物的商品学科的术语)正在成为最新的学术正统与其说它是一种批评,不如说它是受意识形态支配的主体。”(10)总之英国的“文化唯物论”强调文化中的政治作用和社会阶级关系的阐释力量,属于西方马克思主义批评的一部分,尽管他们在学术上有很大成就,但始终未成为英国文学批评之主流。其代表人物虽亦关注接受美学与读者反应批评,然始终与之保持距离,未能汇流,。而美国的“新历史主义”则更重视分析文化中的语言叙述或表述,已成为后结构主义之后的新批评,影响深远,渗透到各文学研究领域,与读者反应批评交错汇合,展示了比读者反应批评更宏大的历史视野和现实景观。

家族相似:与新历史主义合流

那么,接受反应文论与新历史主义文化诗学是一种什么样的关系呢?总的说,它们是两种具有家族相似特征,是共同趋向于历史与社会,又各有特定时间、范围、原因及指向的思潮。一方面,接受美学及读者反应批评在时间上远先于新历史主义,它从许多角度影响并引导了新历史主义,因此,从某种意义上讲,接受反应文论是新历史主义的理论先驱之一;另一方面,新历史主义继承并大大拓展了接受反应文论的理论视野与批评指向,融汇了包括读者反应批评在内的众多理论话语,形成了一个范围更广、声势更大的文化思潮,从这一意义上讲,新历史主义文化诗学构成了接受反应文论的未来。 但从整体上看,接受反应批评在经历了接受美学读者反应批评之后,已部分地汇入了新历史主义文化批评的时代潮流之中。美国学者伊丽莎白•福克斯-杰诺韦塞就将明确读者反应批评归到新历史主义的总标题之下:

如果说新历史主义还有一个“机关刊物”的话,那无疑应推《表述》(Reresentations)它把各方历史家和文学批评家会聚在一起,让他们共同参加文化解读和厚描(thickdescription)的有声有色的欢宴。然而,《表述》也没有着手解释新历史主义研究的多样性,甚至连其多种走向也未及加以说明。我们或许应当把日益引起人们兴趣的读者反应批评也包括到新历史主义这一总标题之下,在这方面,尤其值得注意的是像简•汤普金斯和凯瑟•戴维森这类女性主义者的论著。……人们已经注意到,应当重新思考文学史。这一点提醒我们,文学家的新历史主义与思想史的界线乃是不确定、有争议的。(3)

对接受反应文论做出过重要贡献的简•汤普金斯转向了“一种新的历史批评”,并自认为是一名新历史主义者。她在《感受图式:美国小说的文化功用》一书中,大胆地向诸如F•O•马蒂逊(F.O.Mattiessen)之类“文化精英”所确立的美国文艺的规范挑战。她从费史的阐释学后结构主义的理论构架出发,认为文艺的审美价值不可能内存于本文之中,本文是由阐释性社会构成的。文艺的审美价值标准只能随着统一的阐释性社会的理论模式的变化而变化。在她的新历史主义观点来看,由新批评等确立的所谓客观标准自以为是代表全人类利益的规范,现在被证明它只符合一部分人的利益。客观性本身就是一个错误。所有的文学和批评都已丧失独立于社会之外,可以超然地对社会进行批评的有利位置,所以也就如同其他社会实践一样,注定要陷入那个产生他们的权力关系的领域之中。简言之,文学与批评并不占据一个脱离政治压力的超然空间,而是不可避免地从属于政治压力。所有文学的构成皆是政治性的。汤普金斯以肯定大众文化来对抗美国的“精英文化”的规范,(4)强调大众读物如《汤姆叔叔的小屋》的重要性,认为它们着眼于最一般的广大读者,这是“另一美国文艺复兴”的尝试。就文学而言,她坚持本文“为男人和女人提供将他们居住的这个世界理出条理的某种手段”,就历史分析而言,她专注于本文在过去创作时而非现在接受时所产生的文化功能,坚持传统历史主义者“尽可能同情地从本文产生的背景以及这些本文涉及的具体问题之中重构本文”的愿望。(5)汤普金斯保留了她对影响作家行为的社会态度和政治态度的批评,而试图设身处地地构想并使现代读者获知那些使作家的政治行为产生意义的观点。汤普金斯宣称,这就是她所说的新历史主义。这里她无法解决的矛盾是,一方面,她试图以作家自身的历史来理解作家;另一方面,她又主张阐释者对作品的理解是其自己阐释性假定的产物,而这些假定又是由其在历史中的位置而确定的。汤普金斯在相当程度上葆有读者反应批评的立场,并特别关注文学史如何构成这类接受反应理论的“保留剧目”,但又不愿局囿于文学范围内谈反应,而是顺应美国当代批评的新时髦大谈政治。她认为她推崇大众文化的研究与马蒂逊的精英文化研究是重新建构美学文学的互相竞争的尝试。她宣称,“文化精英制订的文学规范在许多方面具有影响整个民族思维方式的力量。现在在教授之间展开的这场关于哪些作家应该得到规范的地位的论争,并非一场仅仅涉及文学天才的相对优点的论争,而是一场对立团体之间为在美国历史画卷中争得一席之地的斗争。”

既是接受美学的创始人又是读者反应批评的代表人物的沃尔夫冈•伊瑟尔,多年来一直坚持本文接受的阅读活动的微观研究。近年来他利用自己频繁来往于欧陆与北美之间所独具的宏观视野,统观欧洲大陆与英、美国文论的现状及发展,审时度势,高屋建瓴,主张当代文学理论应进一步关注当代文化,恢复文学与人及人的生活的各个方面的密切联系,把文学理论从结构、符号乃至解构主义的桎梏中解放出来,走向文学人类学的历史目标。

伊瑟尔清楚地看到了当代新历史主义和文化诗学崛起的趋势,他认为当代文艺不再是那种统贯西方的本文形式模式了,文学的作用与功能已转移到当前代表人类文明的大众传播媒介上。文艺必须打破本文的限制,将来自于文学的深刻见解扩展到对整个大众媒介的研究上去。伊瑟尔认为,从传统文学本文观走向以文化信息与大众媒介为代表的当下文化,原有的本文中心必须大大扩展,新的信息媒介方式需要新的文化范式,而范式是由于其本身的意义才成其为范式的。人们不再满足于旧的本文理论,但中心的扩展并不能自然地为理论提供一种基础,以包容大众媒介所表现的异质性。也就是说,仅仅对文艺批评的方式采取一种折衷主义的方式,将其移植到对大众媒介的探索,还是很不够的。这是一场具有根本意义的范式变革,而每一新的范式必然拥有新的理论架构。(6)因此,文学理论要解决问题就必须改变方向。

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论文出处(作者):

在这种新的现实条件下,文学必须打破本文中心 时代 被隔断了的文学与人、文学与人的审美感官、文学与人的生活的密切关系,走向文学人类学这一目标。 历史 上传统的文学 研究 总是将文学与人文主义、与人格互相联系。但本世纪后半叶以来,这种注重个人意义的人本文艺观大大削弱,由于它逐步蜕变为教谕式的陈腐教条,因而受到全面质疑。西方 理论 界批评界对这种传统的关注教谕与人道主义的准则发动了猛烈攻击,必欲全面废除之。而符号学、语言学、结构主义乃至解构主义等更加理论化本文化的文学研究则获得异乎寻常的 发展 。但它们往往缺乏对于我们今日生活和审美感官的深切关注,因而这些曾经新潮的观点越来越不适宜于文学的发展。伊瑟尔宣称,文学研究中新的趋向是,必须恢复文学对于我们生活的重要意义,进行文学人类学的历史性研究。(7)这种文学人类学不是要回到先前的那种教谕式的准则中去,而是力图实现一种人类的自我启蒙。它不是先前知识百科型的积累过程,而是通过阐明我们的无意识准则引起一种长久的反省,这种反省过程也不再寻求满足某种理想,而是在反省中揭示我们的种种见解所形成的东西,不断提示我们自身境遇所发生的前提条件。同时,在这样一种过程中一种历史地形成的人类集体的文化心理结构也就日益显现出来。这样我们就可以看到,伊瑟尔的文学人类学是包含了人本主义、审美心 理学 、阐释学、精神 分析 、原型批评以及当代文化理论和信息媒介文化的跨学科内涵的文化诗学。

在谈到文学人类学如何获得当下研究中的合法性的,伊瑟尔指出,它必须遵循我们时代的 社会 与文化准则,反映当今社会的迫切需要。(8)从美国来看,今日西方的文化准则又一次趋向于批判当代制度与强权垄断,但这并不意味着定社会性历史性思潮是要重现六十年末七十年代初发生在欧美的 政治 风暴:当时的文学研究(萨特、马尔库塞等)被看作是革命性的制度变迁的工具或方式。事实证明,那种通过文学改革制度的愿望只能是一种幻想。伊瑟尔认为,他主张的文学人类学就须从一种文化理论起步,它与人文 科学 中的其他阐释性学科一道,共同形成一种文化理论。20世纪的文化现实为我们揭示了文化的异质性,这种多元文化也迫切需要一种文化理论,因此走向文化理论文化诗学就成为文学的当展趋势。当然文化理论不能单靠文学理论来完成,而只能依靠一种新的跨学科的文化研究的建立。

接受美学的另一代表人物姚斯则一直高倡文学的历史性和社会性,他从文学史入手,开宗明义将历史置于文学研究的中心:“我尝试着沟通文学与历史之间,历史 方法 与美学方法之间的裂隙。”他依据马克思生产与消费的论述,提出 艺术 作品的历史本质不仅在于它的再现或表现功能,而且在于它的 影响 与接受之中。因此作品的历史连续性就只能放到生产与消费、作品和人的相互关系来理解。只有当作品的连续性不仅通过生产方法,而且通过消费主体,即通过作者与读者之间的相互调节时,才能获得具有过程性特征的历史。

七十年代之后,他又转向审美经验与文学解释学,一方面坚持对“人”的关注,肯定人类的感官快乐和美的体验,另一方面主张审美经验的净化、陶冶,力图填平审美判断与道德实践的鸿沟,寻找从审美认同到道德认同的过渡的环节。在他的理论中,对文学的社会性,对文学与当下社会生活的联系的关注,都是接受美学中最具特色的。也正囿于此,在七十年代接受美学进入北美时,更接近本文理论的伊瑟尔获得了更多的青睐,而更具社会性历史性的他则由于与当时美国文坛现实的某种错位而遭致冷落。八十年代新历史主义的风行,使美国批评界再一次注意到他,而美国各种阐释性学科战胜解构主义的历史性转变,为他进入当代新历史主义提供了契机。海登•怀特等新历史主义代表人物重新发现了他的文学中的历史。并将之颠倒过来,提出了他的历史作为文学的新观念。

如果说姚斯追求的一直是将历史置于文学研究的中心的话,那么,怀特则要置文学研究于历史编撰的中心,向历史本身提出质问。这实际上表明,在追求什么样的“历史”上,接受美学的历史主义与新历史主义是大有区别的。

怀特理论中最引起争论和最具刺激性的方面是他的历史范型中,历史与文学的近似性。同姚斯一样,怀特也不同意那种客观的历史事实的存在观念,主张一种相对的历史观点。这种历史观念排斥传统历史观中的真实与确定概念。但与姚斯的关于历史编撰的理论相对比,怀特更新颖、更激进,他的历史学更具文学性。姚斯当年提出从历史入手向文学理论发出挑战,是基于今天与过去在本质上具有的对话关系,而怀特却将所有的历史编撰视为一种文学式的叙事写作方式。在分析各种不同的历史学家们惯常使用的叙事方法时,怀特根据设计情节的方式、解释的方式以及思想蕴涵的方式,看到了一种编撰中的文学类型学,在传统的观念预先确定:历史与虚构、事实与幻想都是完全对立的概念。诺思洛普•弗莱(NorthropFrye)说过:“在某种意义上说,历史是神话的对立面,对一个历史学家说他的书是神话一定会使他感到受了污辱。”但弗莱却认为:“当一个历史学家的规划达到一种全面综合性时,他的规划就在形式上变成神话,因此在结构上接近诗歌了。”弗莱认为历史属于“话语写作”的范畴,当虚构成份或神话情节结构在历史中明显地存在时,它不再是历史,而变成杂交的文类,成为历史和诗歌结合的产物。海登怀特则干脆认为,历史叙事同文学一样就是虚构。他认为,阅读和写作历史的方法与创作一部虚构小说相类似。历史中不存在任何随意记录下来的历史事件本身。历史学家在发现历史事实中隐含的故事时,实际上已对历史事实进行了阐释。不存在那种本身即是内在悲剧性的事件,这种悲剧性只能从经过组织的事件语境中的某一视角才能被观察到。因为在历史上,从一个角度看来是悲剧性的事件,也许从另一个角度看就是喜剧性的。它完全取决于文学家按何种情节结构或神话方式将历史组合起来,取决于他如何排列事件顺序从而编织出易于理解的故事。他指出:

回避历史叙事的虚构性质是“历史”概念被用来界定别的话语类型的结果。“历史”可以同“科学”对立,因为“历史”缺乏概念活力,不能够产生科学可以制造的普遍法则。同样,“历史”也可以同“文学”相对立,因为“历史”对具体事物而不是对“可能性”感兴趣,而“可能性”则是“文学”著作所表述的对象。因此,我们的批评传统一直在寻找小说中的“真实”和“想象”的成分,在这样的批评传统中,历史一直是表述的“真实”角色的原形。……通常文学理论家在谈论某一文学作品的语境时,他们假设这个语境历史背景具有文学作品本身无法达到的具体性和易近性,……但是所谓历史背景的具体性和易近性(那些文学批评者所研究的本文语境)本身就是历史学家研究这些语境所制造的虚构产品。历史文件不比文学批评所研究的本文更透明。我们承认历史经典具有一种永久性(nondisconfirmability),而这种永久性是历史经典中的根本的文学性质。一部历史杰作中确有不少否定的东西,这不可否定性因素(nonnegatableelement),不是事实,而是其形式,历史杰作的虚构在于它的形式。(9)

在接受美学与读者反应批评中,姚斯提出从今往后应当用文化研究作为一般历史的范式来运作,而怀特则对姚斯的观念予以辩驳,坚持历史思维本身便是文学式的比喻模式,它包括隐喻、转喻、提喻与反喻四种。比如在历史研究中,比喻性话语模式统治了所研究的数据的基本模式,表面上看起来是领域中研究对象本身固有的关系模式,实际上是由历史学家以其甄别和描写研究对象的举动而强加在领域里的。历史学家以自己使用的语言构成了作为叙事表述对象的主体。的确,在姚斯力图将历史置于文学研究中心的时候,怀特则将文学置于了历史研究的中心。

当然还应当指出的是,并不是所有的读者反应批评家都自觉地走向新历史主义或文化批评,有一些人恰恰反其道而行之,对新历史主义或文化批评表示了极大的反感。比如当年以出语惊人的“误读论”登上文坛的布鲁姆,近年对美国新历史主义的激进思潮多置异辞,深表不满。1994年,他发表新著《西方文学典律》,试图通过重整“文学典律”来对抗新历史主义等文化新潮,使美国文学 教育 回到文学自身中去。布鲁姆似乎忘记了自己当年的激进姿态,他指出,近年来美国文坛上各种激进批评流派要用文学去为改造社会服务,这是一种舍本还末的行为。文学不是教我们如何同别人说话,而是教我们如何同自己说话。那些把文学批评当成意识形态斗争工具的批评家,他们仇视的恰恰是文学本身,是他们自己身处其中学艺出师的那一套训练或规范。布鲁姆坚持经典艺术,高雅艺术,再一次祭起“文学就是克服困难”的传统命题,声称成为“文学典律”的本文不是给读者提供极大的不愉快,或者说,提供那种低档本文所不能提供的困难的愉悦。布鲁姆认为,人类发展到今天已经积攒了一个拥有不朽价值的伟大的文学宝库,其中的一部分作品都有各自内在的审美价值,如果有人试图使人服务于这样那样的文学以外的目的,或者要颠覆这些伟大的作品,那么这些人就是野蛮人。虽然 目前 这种人基本上已经在掌管美国的大学教育,控制了公共话语的体制,但布鲁姆相信,不管形式如何“黑暗”,总还会有一小部分人将一如既往地热衷于文学,坚守文学的本位。布鲁姆疾呼,现在美国大学中的文学研究正日益被“文化批评”的“垃圾”所取代,他身边到处是“追新族”。他不无沮丧地承认,“我是作为后卫在进行最后的奋力拼搏,我清楚,仗已打完,我们已然败北。”悲怆落漠之感溢于言表。

那么,为什么会出现这种有合有离、亦入亦出的情形呢?这是与接受反应文论与新历史主义在理论基础、思维指向和运作方式上的相同与差异密切相关的。

从共同性来看,两种批评都以当代解释学为理论背景和思维指向。前已述及接受反应文论的 哲学 解释学理论基础,它在总体指向上是不同于解构主义的。而新历史主义在美国的兴起,亦将解构主义作为转折的矛头所向。七十年代末保罗•德•曼还预言文学理论的未来是解构批评帝国主义式地占领一切文学领域,岂知到了八十年代,“解构批评”的时代完结,文学研究的兴趣已转移到各种解释学的阐释上。结果不是解构批评占领一切文学领域,而是解释学批评“帝国主义式”地获得广泛认同。新历史主义力图把各种批评方法或批评立场放进解释学的最终的阐释模式中,而接受反应文论则从当代哲学解释学发轫,其多数成员始终坚持解释学前提。因而二者的汇流便顺理成章、 自然 而然。

但接受反应文论中的各派在理论指向上并不完全一致。接受美学一直坚守阐释学立场,而美国读者反应批评则受到后结构主义乃至解构主义的深刻影响。布鲁姆虽然在阅读 问题 的研究上介入了读者反应研究,但作为耶鲁批评小组成员,在本质上仍具有解构主义的基本立场,因而对新历史主义大表不满,自然理在其中。

同时,我们还须看到,接受反应文论与新历史主义毕竟存在着重要区别和差异。从总体来看,接受反应文论仍然坚守文学的独立本体,仍然要给文学划定一个明确而又模糊的外延,这就是设定文学存在着由作者-本文-读者这三方面统一构成的本体,形式主义、新批评主张的本文中心论批评,将本文视为文学的唯一本体,忽略了文学中还有更为重要的一维:接受之维。因此,接受美学的任务就是打破文学的本文中心论范式,将文学本体扩展为作者-本文-读者三位一体的动态构成。所以,说到底,接受反应文论要解决的仍然是文学自身的问题,尽管其内涵已大大扩展。

而新历史主义则主要是企图解决文学与世界之间的关系问题。这个世界包含历史、政治、社会、意识形态、 经济 乃至人本身等诸多方面。文学在这里只成了一种观察的出发点,或某种视角,它已不具有独立本体的意义。新历史主义正是要打破文学与其他人文科学的界限,打破长期形成、文学的本体论壁垒,把文学融入政治、社会、历史乃至经济的整体文化视野中去,文学由文学理论文学批评变成文化诗学文化批评。新历史主义主张,将文学放入文化之中,打破人为的学科界限,改变文学的纯然之状回到文化的本然状态。 实际上,读者进入文学本体,不仅使接受反应文论突破了本文中心论的樊篱,也突破了它自身设定的文学本体论的新的界域,这是“读者”自身的性质决定的。从研究相关于本文的暗隐的读者,到研究读者的文学能力,从研究读者个人能力到研究“解释共同体”,再到整个读者社会,从研究文学的接受到研究文学的历史,再到关注整个社会历史,从这一轨迹看,接受反应文论转向新历史主义是理论发展的合理延伸,是顺理成章的。而新历史主义则把接受反应文论的阅读行为、接受语境、读者阐释视野、本文-读者双向交互作用等观念,作为既定成果或理论前提接收下来,并作为进一步阐释的出发点。接受反应文论成为其展开新历史的一级重要的“踏板”。

化学反应论文篇4

【关键词】物理化学 反应焓 教学 科研 计算化学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)06-0164-02

物理化学是化学类专业的重要基础课程,其基本原理被广泛地应用于其它分支学科。因而学好本课程,可以加深对无机化学、有机化学、分析化学等先行课程的理解。物理化学也是一门理论性很强的交叉学科,涉及一定的数学和物理学知识,推演出的公示很多,使初学者感到抽象难懂,普遍反映是比较难学的一门课程[1]。随着人们对物理化学现象本质的认识以及计算机技术的飞速发展,近些年来许多物理化学原理和方法得到了进一步的发展和完善。为了促使大学教师及时更新知识、丰富教学内容、提高教学水平,非常有必要在课程教学中融入相关学科领域的最新科研成果,最终达到科研促进教学的目的。鉴于此,作者将反应焓的量子化学计算研究融入到物理化学课程的热化学教学中,这极大地提高了物理化学的教学水平和教学效果,同时有助于培养学生的科研兴趣、增强学生的思维创新性。

1.物理化学教材中关于反应焓的计算

众所周知,化工生产离不开化学反应,而化学反应常常伴随着热量的交换与传递。测定或计算一个化学反应的热对于实际生产是非常重要的。由于实际生产经常是在等压或者等容条件下进行的,因此很有必要对这两种情况下的热即Qp和Qv展开学习和研究。又因为Qp和Qv之间存在直接的定量关系,所以只需要获得其中一种热效应值就可以了,一般倾向于讨论Qp。在非体积功为零的条件下,Qp与反应焓变H在数值上是相等的,故恒压反应热又可称之为反应焓。目前,物理化学教材[1]中关于化学反应焓的计算,主要是利用标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓这两种基础热数据计算标准摩尔反应焓。通过标准摩尔反应焓可以进一步计算化学反应过程的Qp、Qv以及体系的rH和rU等。因此,标准摩尔反应焓的计算是物理化学课程的一个重要知识点,所涉及的相关内容也是物理化学课程的教学难点。

对于298.15 K下的反应cC + dD yY + zZ,其标准摩尔反应焓等于:

也就是说,298.15 K下的标准摩尔反应焓等于相同温度下参加反应的各个组分的标准摩尔生成焓与其化学计量系数乘积的代数和。结合νB的取值情况,其实质是:一个化学反应的标准摩尔反应焓等于各产物的标准摩尔生成焓之和减去各反应物的标准摩尔生成焓之和。

如果利用标准摩尔燃烧焓计算上述化学反应的标准摩尔反应焓,那么相应的计算公式为:

显然,一个化学反应的标准摩尔反应焓等于参加反应的各个组分的标准摩尔燃烧焓与其化学计量系数乘积的代数和的负值。

2.反应焓的量子化学计算方法

根据文献“Thermochemistry in Gaussian”白皮书[2]可知,对于一个化学反应来说,如果反应物和生成物中各种原子的个数均相等,那么在计算该化学反应过程的反应热时,有关原子的信息就可以抵消,其反应热的计算只需要分子的数据。具体的计算公式如下:

其中Em表示分子总能量,Hc表示热焓校正,二者之和可以直接从Gaussian程序的输出文件中读取。此处量子计算化学研究的对象一般是单个气态分子,因此上述公式中的Em准确地说是气态单分子的总能量,Hc是气态单分子的热焓校正值。由此可见,这里所说的化学反应都是在气相中进行的,即参与反应的各个组分均为气态。这也正是该理论计算方法的局限性和不足之处。但是,对于某些液相或者固相反应来说,同样可以利用该方法粗略地估算其标准摩尔反应焓。

3.乙醇脱水制取乙烯的化学反应焓

以乙醇脱水制取乙烯的气相化学反应为例,介绍量子化学方法计算标准摩尔反应焓的步骤和具体过程。首先,利用GaussView软件分别绘制乙醇、水和乙烯的分子结构,编辑各自的输入文件。然后,采用Gaussian03程序优化它们的分子结构,并且进行振动分析以判断它们为势能面上的稳定点。图1给出了乙醇、水和乙烯在B3LYP/6-311++G?鄢?鄢理论水平下的优化分子结构。

此外,通过查阅物理化学教材[1]的附录获得乙醇、水和乙烯的气相标准摩尔生成焓分别为-235.10kJ/mol、-241.82kJ/mol和52.26kJ/mol,进而采用公式(1)计算乙醇脱水制取乙烯的标准摩尔反应焓等于45.54kJ/mol。其次,打开它们的Gaussian输出文件,得到每个组分的分子总能量Em与其热焓校正值Hc之和,再利用公式(3)计算该反应在298.15 K时的标准摩尔反应焓。在此基础上,计算各种理论水平下的误差,相关热化学数据的理论值及其误差列于表1。

从表1可以看出,标准摩尔反应焓的理论值与计算方法和基组密切相关。首先,分析一下基组对计算结果的影响。如表1所示,对于相同的混合密度泛函方法B3LYP来说,基组越大,计算结果基本上越准确,而且弥散函数对精度的影响大于极化函数。在B3LYP方法和6-311++G?鄢?鄢基组水平时,乙醇脱水制取乙烯的标准摩尔反应焓等于42.23 kJ/mol,此时误差的绝对值最小,仅比实验值小7%。其次,我们比较了6-311++G?鄢?鄢基组水平下,各种密度泛函方法的计算结果。由表1可知,当基组相同时,局域密度近似方法LSDA的误差最大,达到了117%,而广义梯度近似方法PBE的误差等于23%,显然混合密度泛函方法B3LYP的误差最小,仅为-7%。由此可见,密度泛函方法和基组的选择对标准摩尔反应焓有重要影响。因而,在计算化学反应的标准摩尔反应焓时,需要对方法和基组进行筛选。通过以上分析可知,B3LYP方法和6-311++G?鄢?鄢基组能够较好地预估含有碳、氢、氧这三种元素的有机化合物所涉及的化学反应的标准摩尔反应焓。

总之,将标准摩尔反应焓的最新量子计算化学科研成果融入物理化学课程的热化学教学中,不仅可以充实课堂教学内容,而且更加重要的是可以让学生体会到科学知识的发展与更新,感受到科学研究的魅力。这样也使得学生接触到了书本之外的理论知识,有助于提高他们课外阅读的积极性和主动性,潜移默化地培养学生对科学研究的兴趣与爱好。作为高校教师,应该努力把最新的科研成果融入到教学中,以提高教学质量和教学效果,真正达到科研促进教学的目的。

参考文献:

[1]天津大学物理化学教研室. 物理化学(简明版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2010.

[2]Ochterski J W. Thermochemistry in Gaussian[M]. Pittsburgh: Gaussian Inc., 2000.

化学反应论文篇5

一、鼓励求异思维,训练学生思维广阔性

“求同思维”是启发学生在同一个方面进行思考,寻求一个正确答案的思维方法。“求异思维”是引导学生从不同方面进行思考,摸索不同答案的思维方法。

为了说明这个问题,下面摘录一段“听课记 ”:

教学内容:师生一起归纳总结盐和酸的反应规律。

探讨:盐和酸反应一般生成什么物质?举例说明。

分组讨论:……

甲组学生答:盐和酸反应生成新盐和新酸,例如(板书化学方程式):

CaCO +2HCl= CaCl +CO +H O①

CaCO +H SO = CaSO +CO +H O②

乙组学生指出:反应②有问题,因为CaSO 微溶,沉积在CaCO 的表面,会使反应停止。

教师总结:反应①表达的是强酸和弱酸盐反应生成新酸和新盐。下面请大家分析Na CO 溶液和稀H SO 的反应。

丙组学生答:这个反应和反应①的情况完全一样(板书化学方程式):

Na CO +H SO = Na SO +CO +H O③

教师指出:他们的分析大家同意吗?

学生表示同意。

教师小结:我也同意。盐和酸的反应还有其它类型吗?

学生思考并讨论一段时间。

乙组学生答:还有一类是强酸与强酸盐的反应,生成物中有挥性物质。例如:固体NaCl和浓硫酸的反应,板书方程式:

2NaCl(固)+H SO (浓)=Na SO +2HCl

教师肯定:这是又一种类型。

丁组学生指出:根据我们的讨论,还有盐和酸反应不生成新盐和新酸的情况。例如:固体高锰酸钾和盐酸的反应,板书化学方程式:

2KMnO +16HCl= 2KCl+2MnCl +5Cl +8H O

教师小结:同学们分析得很好!上面我们分析的是盐和酸发生复分解反应的一般规律,盐和酸的反应除了复分解反应外,还有氧化还原反应等……

从上面的课堂教摘录可以说明,教师抓住一个问题,引导学生从不同方面进行分析和思考,广开思路,综合分析,得出结论,学生在教学过程中活泼、主动,是训练思维广阔的一种好方法。

二、启发逆向思维,训练学生思维的灵活性

启发逆向思维是在教学时,教师引导学生从顺、逆、正、反等不同方向去思考问题,不局限一种固定的模式开展思维活动,要求学生不盲从、善质疑。

例如:通过引导学生观察 验现象,可以训练学生的思维灵活性,下面以《浓硫酸与铜的反应》的 验进行说明。

这个 验的启发性很强,从使学生了解浓硫酸的特性出发,引导学生认真观察现象,展开思考,从而了解:(1)浓硫酸与金属的反应与其它非氧化性酸与金属的反应有何不同;(2)观察装有铜片的试管中的颜色变化;(3)观察装有品红溶液或紫色石蕊试液试管中的颜色变化;(4)观察生成的气体与澄清石灰水反应的现象;(5)观察反应剩余物倒入水中的颜色变化。这些是学生在教师的引导下开展顺向思维。与此同时,教师还要启发学生开展逆向思维,提出和上述相反的问题:(1)浓硫酸与铜片的反应不加热能进行吗?(2)为何产生的气体通入澄清石灰水中适量时有白色沉淀,过量后却没有沉淀?(3)将反应后剩余物倒入水中稀释,蓝色为什么反而加深?揭示这些学生容易忽视的现象,激发学生思考和探索,讨论后大部分学生易得出:(1)铜与浓硫酸需加热才反应;(2)产物气通入澄清石灰水中适量时有白色沉淀是因为:SO +Ca(OH) = CaSO +H O,过量时反而看不见沉淀是因为:CaSO +H O+SO = Ca(HSO ) ;(3)反应剩余物倒入水中稀释,蓝色加深是因为:Cu +4H O= [Cu(H O) ] (蓝色)。

通过顺向思维和逆向思维,学生的思维得以引深和拓宽,并为以后讲《浓硝酸与铜反应》作铺垫,也便于学生理解SO 与CO 的相似性、蓝色CuSO •5H O加热后变成白色等问题。

三、引导创造思维,训练学生思维的深刻性

在以往的化学教学中,学生惯于在教师的指导下进行模仿思维,表现为:教师讲解化学概念,学生机械接受概念的内容,不能进行相似、相近化学概念的比较和辨析;开展学生 验活动,总是教师怎样讲,学生就怎样做,不能进行分析和 验设计;在化学解题教学中,学生往往依赖教师的解题模式,题目内容一变,学生就不会灵活改变思维的方法和方向。这种教学方法不能使学生的思维达到一定深度。

引导学生进行创造思维,可以训练学生思维的深刻性。例如:师生在讨论分析钠与三氯化铁溶液的反应时,应着重讨论:几种特别活泼的金属,如钾、钙、钠等与溶液反应时,首先要考虑它们与水的反应,所以钠与三氯化铁溶液反应时,因为钠与水要剧烈反应,生成NaOH和H ,NaOH再与FeCl 反应,最后生成的应是Fe(OH) 沉淀和NaCl。板书讨论结果:

2Na+2H O= 2NaOH+H

3NaOH+FeCl = 3NaCl+Fe(OH)

接着教师要求学生分组讨论下面两个反应:

(1)铁与FeCl 溶液的反应;

(2)铜与FeCl 溶液的反应。

有些学生套用上面钠与FeCl 溶液反应的模式来分析这两个反应,但又了解铁和水及铜和水均不反应,同时又要考虑不会发生置换反应,从而作出了这两个反应均不能进行的错误结论。

教师提示学生抓住Fe 的氧化性,对这两个反应过程具体分析,展开创造思维。学生经过思考和探索,作出下面的分析:

对于铁与FeCl 溶液的反应,考虑到由于Fe 比H 氧化性强,而且溶液中Fe 比H 的浓度大得多,所以发生的重要反应是Fe 将Fe氧化成Fe 的反应,而不必考虑FeCl 水解因素的影响,即:

对于铜与FeCl 溶液的反应,因为铜不是活泼的金属,它既不能置换铁,又不能置换溶液中的H ,但是Fe 有较强的氧化性,其氧化性比Cu 强,而Cu的还原能力比Fe 强,所以Fe 能将Cu氧化成Cu ,而本身被还原成Fe 。即:

最后,教师用 验肯定了以上分析是正确的。

由此可见,引导学生从不同层次和不同角度去思考和探索问题,能激发学生的求知欲,便于学生理解问题的 质,提升感知的深度。

综上所述,教师对培养和训练学生的求异思维、逆向思维和创造思维能力应予充分的重视,关键问题是教师要改变教学理念,将学生看成是教学活动的主体,以探究式为主要教学方法。在教学中教师应注意做好引导学生广开思路、富有联想,鼓励学生勤思善问、敢于质疑,帮助学生分析对比、归纳小结,在师生互动的探究过程中培养以上三种思维能力。

参考文献:

[1]郑长龙等.课程标准与教学大纲对比分析(高中化学).东北师范大学出版社,2005.

[2]龚春燕,郑润洲,李秀玲编著.中国当代教学流派――顾泠沅与青浦 验.2001.

[3]王坦.合作学习的理念与 施.中国人事出版社,2002

[4]郭卓群,蒋次辉,赵景岐等.化学教学心理学.厦门大学出版社,1988.

化学反应论文篇6

关键词:高校教师;教学反思;专业发展;教学学术

中图分类号:G640

文献标识码:A

文章编号:1672-4038(2014)02-0073-04

随着我国基础教育领域新课改的不断推进,“反思性教学”的广泛开展对于提高教学效果和实现教师教学实践智慧“内生性”的增长作用已经得到普遍公认。但是,反观高等教育领域,由于多重因素的影响,无论是学校场域还是教师个体,对于教学反思理论和实践的重视还远远不够。

一、教学反思的意涵

从哲学的视界来看,反思是一种哲学的思维方式。英国哲学家洛克较早地探讨了反思问题,他认为反思是获得观念的反观自照,在这种反观自照中,心灵对自身观念活动做出反身觉察。斯宾诺莎则认为反思是主体对于自身反思性的自知,是观念的观念。黑格尔将反思提到了一个较高的位置,赋予反思相对独立的意义。马克思将实践提高到“本体论”的高度,以实践为基础,对反思方式进行扬弃、综合和超越,使反思获得了其相应的地位而成为实践的必要环节。

最早将反思概念引入教学领域的是美国教育哲学家杜威,他提出了反思性思维的概念,并将教师看作反思性实践者。他认为,反思作为一种专门的思维形式,起源于直接经验情境中所产生的怀疑和困惑,反思会引起有目的的探究和解决问题的行动,具有主动性、持续性、周密性等特点。上世纪80年代,美国教授肖恩在批判技术理性的基础上对反思性实践进行了深入的研究,并提出了反思性教学这一术语。但是,肖恩的研究仅仅关注了教师个体的教学行为过程而忽视了社会条件及其对教学实践的影响。自此以后,反思性实践思维成为教师教育界关注的热点。迄今为止,关于教学反思的概念界定仍然说法不一,如维拉认为,“反思性教学是教师借助发展逻辑推理的技能和仔细推敲的判断以及支持反思的态度进行的批判分析的过程”。伯莱克试图从哲学层面阐释反思内涵进而说明教学反思,他认为“反思是立足于自我之外的批判地考察自己的行动及情境的能力,这种反思的指向包括:将理论、基于认识的经验和实践联系起来;分析教学及教学改革的学校情景,并对教学情境进行多角度审视;理解教学的广泛的社会和道德基础”。

认真比较上述观点,我们认为教学反思应该具有如下特征:(1)怀疑和困惑是教学反思发生的原初动机。当教学过程遭遇到阻遏的时候,教师就会认真思考问题的所在,对自己已经做出的决策、计划及其结果进行解构,然后以新的形式进行重构。(2)教学反思是系统性地批判、省思过程。教师以开放性的心态,在质疑的基础上,对自身教学活动中的理念、行为、情感、意识等进行严肃、执着地回顾、沉思、梳理,以达到统整的目的。(3)教学反思是教师一种主动的思维过程。强烈的主体自觉和责任感促使教师不断地学习先进的理论或与同行、学生进行沟通,及时体察、修正自己的教学理念和实践,实现自我在教学上的完善。总结而言,教学反思是教师在复杂的教学情境中,借助于行动研究,持续地对教学实践及其支撑理论进行批判性地省思、检视,及时觉察教学实践中的问题并积极寻求改善方案,努力提升教学实践的合理性和科学性,并逐步使主体自身得到完善,成为全面、可持续发展的教师的过程。

二、高校教师教学反思的主要障碍

1.大学传统观念的阻遏

自洪堡以来形成的大学传统观念认为,追求高深学问是大学的灵魂,是大学教师的精神寄托。高深的思想和渊博的专业知识奠定大学学者的地位,支撑学者的身份认同。而在当今科学主义盛行的大环境下,许多教师认为学者必良师,教学非学术,这种窄化的学术观念严重制约了教师从事教学研究和实践的动力,阻遏了教师研究教学理论和进行教学实践的欲望。虽然美国教育家博耶在上世纪九十年代将教学纳入学术的范畴,提出“教学学术”观念,试图调和长期以来人们关于科研和教学关系的争论,但在实践中,这种“教学学术”理念并没有在我国高校中形成普遍的价值认同和价值选择。大学教师往往会选择将大量的时间和精力花费在能够使自己获得地位和荣誉的专业研究领域,而非教学方面。无论是观念层面还是实践层面,教学已经被普遍的矮化和边缘化了。

2.高校学术评价制度的偏离

目前我国许多高校的学术评价和奖励机制存在着严重的强调科研、轻视教学的倾向。教师的职业认同和身份肯定主要来自于其学术(不包括教学学术)水平,而学术水平的评定主要是以其发表的论文(主要是专业领域方面的论文)及所拿到的项目的数量和级别来进行认定的。一些学校还制订了严苛的年终科研考评制度,根据教师职称的不同,规定其在一年内所必须完成的论文数量和级别及所应提交的科研进款额度。对于达不到要求的教师,就列为考评不合格。相较于严苛的科研评价,对教学的评价只体现在完成一定课时量和基本教学任务的粗略要求。在笔者曾做过的一个关于“大学教师教学反思状况”的小型调研中,来自全国44所不同类型高校的47位大学教师中,有45位教师认为自己花在科研方面的时间远远大于花在教学方面的时间,给出的理由很具有共性,即科研压力较大,教学压力相对较小,教学反思属于个人行为,学校缺乏相关的政策和制度。由是,重科研、轻教学的评价制度必然导引教师对科研工作趋之若骛,急功近利地写论文、拿项目,教学就被忽略掉了,更别提进行持续、系统的教学反思了。

3.学校场域中教学反思文化的缺失

教学反思是一种社会性的实践活动,受到社会环境的制约,是个人建构和社会建构合力作用的结果。许多研究发现,组织结构在很大程度上影响着教师对变革的投入,学校文化是推动教师专业发展的重要力量。学校管理层的价值取向和价值选择、学校的管理制度及其文化表达、学校所营造的交往文化、学校的开放和宽容程度等等都是作用于教师教学反思的重要因素。同于高等教育领域科研导向的评价机制,在管理者的心目中,科研的权重比总是远远地高于教学,因此无论是在资源的投入、制度的建构还是文化养育方面,教学总是会被忽略的一隅。在我国行政化氛围较浓厚的大学校同里,管理层的价值选择无疑会极大地影响教师群体,进而形成整个学校的文化选择,这是高校普遍缺乏反思文化的深层原因。此外,长期以来在大学中普遍认为教学是教师高度个人化的活动,是极具个性化的文化表达,“独自面对”常常是教师日常的工作状态,许多学校尚未形成鼓励合作、分享的文化氛围,因此,教学反思也缺乏相应的交流平台。

4.教师习性的制约

教师的习性表现为教师作为教师的角色意识、教师掌握教育理论的水平、教师的反思能力、思维中的批判意识等。此外,教师是否有足够的思考时间也是影响教师进行教学反思的最现实因素。即使教师有足够的责任心和角色意识,但是,受科研导向的宰制,大学教师没有足够的时间和精力去及时学习和更新教育理论,教育理论素养的缺失制约着教师教学反思能力的增长。此外,大学教师所教授的课程常常被同定下来,相同的教学内容、相似的教学情境容易使教师产生习惯性思维,习惯性思维一旦产生就很容易被固化下来,当教师在处理教学中的问题时常常会依赖于以往的经验,本能地做出决策和采取行动,因循守旧、视野狭窄、观念僵滞、抱残守缺严重压抑了教师的批判反思意识,影响了教师对于新知识的吸取和新思维的建构,也常常会使教师面对外部环境的变化无所适从。

三、克服反思障碍的有效途径

1.适度改革高校学术评价制度,提升教学的学术地位

高校的学术评价制度有指挥棒的作用,高教管理部门和高校应该达成共识,从实际出发,适当改革高校现有的科研导向的评价制度,形成合力共同完善对大学的评价和评估机制,平衡教学、科研、社会服务三者的关系,使之趋向合理。首先,从宏观层面来看,决策层要转变观念,认同教学学术观,在制定评价指标时,教学学术的内涵应该在评价指标体系内有详细的体现,要适当增加教学的权重比,并且对教学的评价应该多元化,如定性和定量评价相结合、教师自评和他评相结合、教师评价和学生评价相结合等。其次,微观操作时,可以根据学校的特点和优势对学校进行不同类型的划分,还可以根据教师的特长将教师分成不同的类型,如科研型、教学型、科研教学型、教学科研型等,对于不同类型的学校和教师设定不同的评价标准,评价指标要细化、人性化和可操作性,如科研型的学校和教师依然是以科研为主,适度增加对于教学的考核。最后,国家和学校要为教学研究和实践提供制度支撑和足够的财力保障,引导教师从事教学学术活动,奖励教学反思。

2.培育学校场域中的反思文化

首先,管理层应该转变科研本位的观念,重视教学学术,培育反思文化。自上而下创设尊重教学学术、鼓励教学反思的环境,引导教师从事教学研究和实践。其次,营造开放、宽松、民主、平等的交流氛围,鼓励教师进行教学交流和合作,养成教师的反思习惯,提高反思能力。管理层可以通过构建教师网络交流平台,定期开设教学交流论坛和会议,将教师的教学经验和反思体会集结成册内部出版,鼓励同行教师间定期举办教学反思交流沙龙等形式实现教师在教学方面的互动,养成科学的反思思维。最后,根据教育部倡议,设立教师教学发展中心,校长可以直接兼任这个发展中心的主任。通过这个平台做好教师职前、职中的教学理论和实践方面的培训工作,定期推介前沿的教育教学理论及好的实践经验,引导、鼓励教师学习、彼此切磋,提高教师的教研、反思水平。

化学反应论文篇7

实验教学内容是有机化学教学的关键知识之一。已有的有机化学实验课程的教学内容是跟着学生的理论课程知识点走的。由于实验室场地、时间安排和教学人员不足等实际问题的存在,有时实验课的内容往往要比其理论课超前,实验课时学生就只好“跟着感觉走”,实际上出现了目的性不明确,应付实验的现象。这对学生综合能力的培养起到了消极的作用。甚至有的学生开始只管埋头做实验,最终却觉得有机实验内容较多,时间较长,具体做了哪些得到什么收获并不清楚,其培养实验能力的教学目的没有达到。因此,我们对有机化学实验内容进行了优化组合,提出了有机实验专题式模块化教学。首先,在教学内容的设计上,针对学生实验基本技能训练和分析解决问题能力培养,充分发挥学生和教师的互动作用,提高学生可持续发展的学习理念。在每一个专题实验中,为了训练学生的基本实验技能和基本理论知识融合,让学生带着明确的任务进行实验操作,让学生实验前查阅相关资料,完成预习报告,掌握整个实验原理和步骤。然后教师指导学生独立进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果,做好实验报告,对实验过程中出现的问题积极探讨总结,引导学生应用学到的理论知识去分析和解决实验过程中出现的问题,把整个实验过程中所涉及的知识点连接起来,使学生对所学知识和实验操作技能有系统的认识,这种由理论到实践再到理论的过程,使学生有较强的参与感和成就感,激发了学生独立思考的积极性和主动性。

2改革方案的实施

为了设计理论与实践贯通的专题式有机化学实验,给学生以主动实践、自由探索、相互间争论与交流和自我进行反思的机会。我们利用有机化学实验教学精品课程的研究内容,在离子液体反应体系中,将Heck反应一步法合成2-萘基烯丙醇这一新研究内容,设计成理论与实践贯通的专题式研究型有机化学实验课。在实验目的部分让学生结合文献查阅,了解离子液体的性质和合成方法;了解Heck反应的原理和特点;掌握2-萘基烯丙醇的合成和结构表征的方法;掌握反应体系的回收和再生使用方法,跟踪相关领域的研究进展。1-溴丁烷的制备是一个成熟的制备实验,可参照已有的实验教科书[3]。离子液体通常是由体积较大的有机阳离子和体积较小的无机或有机阴离子组成。有机阳离子一般采用烷基咪唑或烷基吡啶阳离子;阴离子一般采用四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、氢氧根或有机酸根负离子,离子液体作为新兴的绿色化学溶剂,不易挥发,不易燃易爆,对有机物和无机物有良好的溶解性,使反应可在均相进行,对水和空气稳定,便于反应操作和处理,易回收。在本实验中阳离子采用烷基咪唑阳离子,阴离子采用四氟硼酸盐。利用实验合成的1-溴丁烷与甲基咪唑反应,然后再与四氟硼酸钠进行阴离子交换[4]。2-萘基烯丙醇是制备非甾体抗炎、解热和镇痛药物萘普生(Naproxen)的重要中间体[5]。以2-溴萘和烯丙醇为原料,在1-甲基-4-丁基咪唑六氟磷酸盐离子液体、醋酸钯、1,3-双(二苯基膦)丙烷和三乙胺反应体系中反应,制得2-萘基烯丙醇化合物。最后离子液体回收再生使用,产物用柱色谱提纯,MS、1H-NMR、13C-NMR和IR分析,让学生练习仪器操作,熟悉谱图解析。

3结论

化学反应论文篇8

【关键词】科学/宗教/进化论/基督教

【正文】

在西方知识界,科学与宗教的关系问题一直是数百年来人们关心和争论的重要课题之一。就某一具体的科学理论来说,没有哪个理论能象达尔文的生物进化论那样对基督教产生如此巨大深远的影响。因此,进化论与基督教的关系问题倍受关注。本文试图结合西方学者近年来的研究成果,对这一问题的一个侧面——基督教对进化论的反应——进行分析,来说明科学与宗教关系的复杂性以及人们对这一问题认识的发展变化,进而揭示科学与宗教的关系模式。

关于基督教对进化论的反应,西方学者进行了许多有益的探讨。1979年,摩尔(james r.moore)在《后进化论的争论》一书中曾提出过三种反应类型:基督教反对进化论(christian anti-darwinism)、基督教达尔文主义(christian darwinisticism)和基督教进化论(christian darwinism)。1982年,桑顿(leo sandon)在一次讲演中提出了宗教对进化论反应的四种模式:神学反对进化论、进化论的神学(theology of darwinism)、神学与进化论不相干(theology above darwinism)以及神学与达尔文主义和谐一致(theology and darwininsticism in concert)。与摩尔相比,桑顿不但考虑到达尔文时代的自然主义,而且还透过伦理道德问题解释其反应的认识论根源。([1],p.111)

然而,桑顿的模式仍存在着严重的缺陷,它们还不能揭示出这些反应的变化过程。它们不能说明进化论学说是如何被作为一个科学理论来理解,又如何被掺杂进其它内容变成一种哲学神话。而这两个问题正是分析宗教对进化论反应的关键。尼布尔(h.richard niebuhr)的《基督与文化》一书则为解决这个问题提供了样板。

在上述著作中,尼布尔从社会学的角度“分析了基督徒对社会可能采取的各种不同的态度,从对世俗文化影响的敌意的排斥,直到对那些影响的完全的顺应。”([2],p.435)从而揭示了某一时期的宗教思想与其特定的社会历史条件之间的联系。在谈到宗教与文化的关系时,尼布尔提出了“五种典型答案”:宗教反文化、文化宗教、宗教与文化不相干、宗教与文化的悖论以及宗教改变文化。威尔金斯(walter j.wilki-ns)则在摩尔和桑顿的基础上,分析了基督教对进化论反应的四种类型,并比照尼布尔的第五种“典型答案”指出正在形成的新的发展方向。本文将其进行推广,并认为它们基本上代表着西方知识界关于科学与宗教关系的模式。

一、宗教反对科学

具体到关于进化论的争论,基督教对进化论的反对,主要是因为“进化论导致了对设计论、人类处境、伦理的基础以及《圣经》权威的一连串的质疑。”([7],p.126)但是,他们反对的理由又各不相同,美国宗教哲学家霍奇(charles hodge)以苏格兰哲学中的“常识实在论”(common sense realism)和培根的科学方法对进化论的认识论、方法论基础提出了质疑。

霍奇认识到真正对宇宙目的论和设计论构成威胁的不是进化论学说的结果,而是作为进化机制的自然选择。物种由低级向高级的进化并没有否定神的设计,以自然界中的生存竞争、物种对环境的适应来解释生物进化,才最终排斥了超自然力量存在的必要性。受瑞德(thomas reid)的常识哲学影响,霍奇认为,任何知识和科学都必须建立在自明的原理的基础上,而这些原理则是人们依据常识所作出的判断。他强调“人类的直觉和不可抗拒的信念”(转自[1],p.44)在认识过程中的重要作用,并认为科学理论不应该与常识相矛盾。在霍奇看来,任何具有常识的人都会认识到,自然界中处处存在着设计的迹象,其背后必然有一个设计者,这与一本书必定有其作者一样明显。基于这种观点,霍奇认为,对宇宙目的论和上帝的存在产生质疑的进化论违背了作为认识基础的常识。

霍奇这种强调常识的论点在培根的科学方法中找到了方法论上的依据。培根的经验——归纳法是建立在对感觉和实在的信任的基础上的,而感觉又依赖于常识,归纳必须包括所有的事实。基于上述认识,霍奇以培根的科学方法对进化论的方法论提出了质疑。他认为,达尔文提出进化论所依据的事实是不充分的,他排斥了真正的知识所必须的其它类别的证据。他还认为,达尔文没能正确地区分事实和对这些事实的解释。他说“进化论者所依赖的全部事实,对于科学领域的人们来说,是早已熟悉的,所有的变化只是主观的变化。”(转自[1],p.45)是以作为进化手段的自然选择对这些事实的解释发生了变化。霍奇进一步认为,达尔文没有认真地对待培根的科学方法,当考虑到所有事实时,他的进化论只是一个不能被证实的假说。因此,霍奇得出结论:进化论既不符合常识哲学的认识论,也不符合培根科学的方法;进化论是一种糟糕的认识论和粗糙的方法论。([1],pp.43-45)事实上,这正是科学认识论和方法论进步的体现。达尔文以“假设-演绎”的革命性方法取代了培根科学的“经验-归纳”法,动摇了常识哲学的基础。

在反对进化论方面,正如霍奇被认为是达尔文派的代表一样,布朗逊(orestes brownson)被认为是罗马天主教派的代表。布朗逊对进化论的抨击再现了罗马天主教的认识论和预定论。他在“科学与学科”一文中对那些认为培根的分类和归纳法是科学的人们提出强烈批评。他认为,康德已证明本体不可能从现象中推论出来,因此上帝也不能从宇宙中推断出来。他把攻击近代科学的方法作为他的主要目标。他论述道,近代科学的缺陷是在方法上处于分离状态,偶然性与必然性分离,经验与观念分离。“它(近代科学)的归纳和抽象只不过是对现象或具体事物进行不科学的和武断的分类。”(转自[1],p.47)他指责以达尔文为代表的近代科学,在认识论上把观念排斥在解释领域之外,在方法论上把上帝排斥在解释宇宙之外。

布朗逊认为,任何真正的科学都始于上帝的创世行为,然后从这个整体深入到各个部分。如果没有天启的帮助,理智就不能正常地工作。信仰有助于理解科学所必需的自然法则,而这些自然法则又源于超自然现象,因此,必然有一个依赖于上帝创世行为的偶然存在物。如果在方法论上否认上帝的创世活动,就不能理解或解释自然法则。这样,布朗逊就提出了用信仰弥补和完善人类知识这一罗马天主教立场。

布朗逊清楚地认识到进化论及其哲学解释对的威胁,他将达尔文的学说与斯宾塞等人的进步发展理论混为一谈,把进化论转变成情感上、道德上的问题,并以《圣经》为依据对其进行抨击。

与霍奇和布朗逊一样,当代的宗教哲学家反对进化论也是出于对其哲学解释的恐惧。其中,最有影响的是“科学创世论者”,其代表人物是莫里斯(henery morris)。1974年,莫里斯发表了《科学创世论》一书,它的目的是通过批评进化论学说,提供一个替论,即科学创世论。在该书中,莫里斯首先将其注意力集中在物种起源而不是物种进化的问题上,试图以科学方法的核心——观察和可重复性——来否认证实物种起源的可能性,进而提出在认识自然现象中信仰的重要性。其次,他以创世论和进化论都不能被证实为由,否认进化论的科学地位。第三,他从著名科学家批评进化论的教条主义和不可反驳性的言论中断章取义地选取一些论点来支持他的论证。于是,他得出结论:自然选择只是一种同义反复,因为它试图以简单地说“适者生存”来解释所有的事物。

在批评了进化论之后,莫里斯提出他称之为“科学创世论”的观点。他认为,宇宙处于一个从最初的完美世界不断向低级退化的过程中。这个最初的完美世界只能来自某种特殊的创造行为。“这些特殊的创造和整合过程已不再运转,一旦完成了创世,这些创世过程被一些守恒过程所代替,这些守恒过程是上帝为了维持他所创造的宇宙而设计的。”([3],p.12)为了符合他的科学标准,保护他的上述论点免遭质疑,他进一步说,“真正的科学必须被限制在对现在的现象和过程的研究,显然,没有办法知道这些过程和描述它们的规律在过去或在将来是否总是同样的。”([4],pp.12-13)这样,莫里斯实际上是否认了普遍规律的存在,从而“放弃了在科学共同体内对话的机会。”([1],p.63)

二、科学的宗教

在宗教对进化论的反应中,与霍奇等人不同,19世纪“人类宗教”和20世纪“自然主义宗教”的倡导者们,不但不反对进化论,而且还试图以进化论作为的基础。前者在美国的代表是弗罗星汉(octa-vius b.frothinghan)、阿博特(francis e.abbot)等。后者则以韦曼(henry n.wieman)作为代言人。

弗罗汉星是自由信仰协会最杰出的领导人。尽管他的科学和进化概念主要受惠于黑格尔哲学和浪漫主义而不是达尔文学说,但是,他声称所有的宗教思想都必须以进化的事实作它的坚实基础。他认为“任何时代的精神都是上帝的精神,”([1],p.67)主张对古典教义进行重新解释以适应时代的精神。他并没有因为达尔文学说的反宇宙目的论倾向而排斥进化的思想。相反,他认为进化论所揭示的从低级到高级形态的发展,是神的意志的体现。他把社会想象成一个系统地发展着的创造物,社会发展的规律就是进化的规律。尽管弗罗星汉也认识到人类在发展过程中的被动地位,但是他认为这与进化理论给人类带来的自信相比是微不足道的。他把人类的充分发展作为他建立“人类宗教”的目标,并以科学规律和进化理论的名义,用他的“人类宗教”清除任何超自然神的传统概念。他接受了达尔文的学说,赞赏自然选择的重要作用,主张在对自然过程进行科学解释时,排除任何神的干扰。但是,他并未能摆脱超验主义,他关于发现真理的观点更像是“浪漫的理想主义或达尔文主义的”([1],p.70)

阿博特是自由信仰协会的另一位代表人物,他的注意力主要集中在对认识论、科学方法论及其对信仰的影响进行严格的分析上。在认识论问题上,他反对任何形式的二元论,特别是现象与本体、知识与信仰的划分方法。他的主要著作是《科学的一神论》,在该书中,阿博特声称他的“关系的客观性”和“有洞察力的理解”是摆脱二元论困境的唯一出路。他认为,近代科学和科学方法证实了“事物之间客观关系”的存在,只是“客体与主体之间动态的相互关系”。科学通过描述宇宙中的客观关系证明世界的统一性和可理解性,而关系论是允许科学提供关于世界知识的唯一的哲学体系。

阿博特把宇宙看成是一个具有无限智慧的关系系统,并认为可以通过达尔文的进化论来阐明宇宙的含义。有机体和机械的概念是设想这一系统的两种不同方式。最完美的关系系统是一个有机体,因为它活着和生长:它进行自我设计,使外部力量服从它自己的目标,从而实现自我生存。阿博特把宇宙看作是有机体的思想是以“进化的事实”为基础的,但他反对机械的进化观。他认为,进化论确立了自然界中存在着一个客观的、可理解的关系系统,并且在自然过程中几乎排除了超自然力量的干预。但是,这种机械的进化观仍然允许用最初的神奇创世行为来解释生命的起源。在他看来,所有机械自然观的失败在于它们排除了宇宙目的论而恢复了外在的创造者。

然而,有机的进化观需要宇宙目的论的思想:“它仿佛是在整个过程中存在着一部有规则的思想进行曲——宇宙观念的发展。”(转自[1],p.73)对处于联系中的有机体来说,它自己就是它的目的。与此同时,它也是宇宙有机体目的的一种手段。这样,一个有机体的存在,既是为了实现自我又是为了完成宇宙有机体的使命。前者要求有机体进行自我保护,而后者则需要利他主义和自我牺牲。因此,阿博特认为,从宇宙目的论的角度,理解生命和进化论是哲学上理解达尔文学说的唯一出路。

谈到自然选择,阿博特认为,达尔文确实在解释物种适应环境所产生的进化方面排除了设计论,但是,他没有说明自然系统作为整体为何会以它所采用的方式发展。阿博特则把它解释为“规划的统一”(the unity of plan),它来自力的统一性和规律的统一性。科学是揭示力和规律统一性的唯一手段。这样,阿博特把宇宙的目的视为上帝的存在,而要揭示上帝的存在,只有通过对自然现象进行科学研究。也正是在这种意义上,阿博特把科学作为揭示上帝预言的先知,即他的“科学的一神论”(scientific theism)。

与弗罗星汉和阿博特一样,美国现代主义的代表人物韦曼也在认识论上接受了进化论的暗示,并结合实用主义、怀特海的过程哲学和柏格森的进化观,创立一种关于宗教思想的经验的自然主义的方法。

韦曼认识到,传统的基督教教义已经破产,要解决人类的问题,必须通过观察发现和明确界定当人们谈论经历和信仰时他们意味着什么。与杜威一样,他也认为知识的获得必须通过观察预期结果的经验方法,“因而不必注意所谓超验的领域,而应注意在我们对世界的历时体验中实际发生着的事情。”(转自[5],p.78)在他看来,近代自然科学不但提供了发现自然规律的方法,而且这种方法同样也适用于人类生活,并且应该成为宗教思想的基础。

在认识论上,韦曼深受柏格森和怀特海的影响。柏格森反对机械决定论的进化观,声称在自然界中有一种创造的冲动在起作用。他提出了创造性进化论来代替机械论和目的论。他认为在自然界中“有着不受因果律和决定论束缚的真正变化和真正自由的活动余地”([6],p.64)。在《自然的概念》一书中,怀特海提出了“创造有机认识论”(organice-pistemology of creativity),将“事件”作为精神和目的创造“新奇”的场所。虽然韦曼反对怀特海的上帝的概念,因为它含有超自然的成分,但是,他接受了柏格森和怀特海的概念,并将其与创造性结合起来。在他看来,创造行为是最高利益,为了维持创造过程,人类必须牺牲某些具体利益。他认为:真正的宗教应该包括那些具体地界定最高利益的概念,并以此来调节人类的行为。既然所有形式的知识都容易发生变化,宗教必须不断地变革自己以便在变化的文化中阐明它的信条。因此,他认为科学与宗教应该合作,将科学方法而不是具体的科学理论(如进化论)作为宗教思想的来源。值得注意的是,韦曼、弗罗汉星和阿博特在进行他们的尝试时,抛开了与传统宗教思想的联系,而这正是下一反应类型的基本立足点。

三、宗教与科学协调一致

在谈到基督教与进化论的关系时,这一类型的宗教哲学家保留了设计论,恢复了宗教体验在宗教思想中的地位。他们不仅接受了进化论在认识论和方法论上的直接暗示,而且还吸收了与进化论有关的哲学和社会思想作为他们调和科学与宗教关系的理论来源。在这一部分,我们选取费斯克(john fiske)和泰亚尔(teilhard de chardin),分别为19世纪下半叶和20世纪上半叶这一类型的代表。

费斯克的主要观点往往被称为“宇宙哲学”。它以康德的相对真理观和斯宾塞的社会进化理论为基础,试图调和科学与宗教之间的关系。费斯克反对基于神学教条的创世论和物种不变论,赞同斯宾塞将进化论推广到社会领域。他把进化看成是一个调整的过程,把生命理解为一种内部力量与外部力量的不断平衡。他认为,有机体的生存和进化取决于它们对外部环境的适应,而对人类来说,更多的是精神上的调整而不是生理上的调整。他意识到,接受进化论的最大障碍是需要建立起人类与低级生命形态之间的密切关系。他建议通过对社会进化的研究将原始社会与文明社会之间的联系同低级生命与人类的联系进行对照,来解决这一难题。他认为,两者的差异在于文明社会中的人们具有更好的推理和想象能力。这样,费斯克既回避了达尔文的遗传问题的实质,又修改了斯宾塞的社会发展理论。他称赞说:“达尔文理论第一次向我们清楚地表明,人类的产生和完善是如何作为大自然不懈努力的目标的。”(转自[1],p.97)在他看来,生存竞争的普遍存在体现了宇宙的目的,即我们通过调整自身,适应自然法则,摆脱野蛮状态,达到永生。这样,费斯克既保留了传统宗教思想的设计论,又将宗教与进化论调和起来。

耶稣会古生物学家泰亚尔表述了一种被巴伯称之为“趋同性”的进化观。他先后两次到中国,并在中国居住了20多年。这使得他对重建达尔文学说权威的“新综合”理论知之不多,但是他却得到“新综合”的权威人物朱利安·赫胥黎的称赞。因为后者曾为泰亚尔死后才得以出版的《人的现象》作了序,并肯定了他的大多数论点。

泰亚尔把宇宙的进化分成了四个相继的阶段:物质、生命、思想、社会。他将他的“人的现象”作为物质通过生命到达思想和社会繁荣的转变过程。他认为“在世界中,不是已经以一种模糊和原始的方式存在过的东西决不可能以终级的形式突然出现,横贯进化相继越过的不同门槛……每一种东西都以自己的一种极其微弱的形式在最初瞬间就存在着了。”([7],p.502)尽管他也同意进化过程中有许多分界线或转折点,每一个转折点都是达到新层次的突破,但是就其整个过程来说是连续的、渐渐展开的。

谈到进化的方向性,泰亚尔认为每个进化阶段都具有趋同性。“复杂性规律”(law of complexification)是泰亚尔理论的重要内容。它是指随着内部的进一步统一和聚集,有一种朝向增加结构复杂性的趋势。他认识到“生存竞争”和作为自然选择结果的“适者生存”在解释进化过程中的作用,但是他认为它们忽略了“生命体内部”的过程。他把进化过程看作是一种“摸索”,一种“得到引导的机遇”的过程。其中,大量的个体在探寻它们的特定目标中进行了种种尝试,“靠亿万次尝试和错误”,通过有机体自身的因素,使有利的组合得以积蓄和改进,从而产生进化。

在解释了进化的方向性之后,泰亚尔又把进化过程推广到未来。他认为,进化过程的趋同性发展将会聚为他所称的“终点”(omega),即万物在上帝之中的一种超人格的统一。([2],p.337)在他看来,上帝是宇宙最终的而不是起始的原因,他吸引万物趋向与他自身之中的完善。这种“吸引”就是泰亚尔所说的“辐射能”(radial energy),它源于上帝,体现在“事物内部”,并在进化过程中起作用,它就是上帝之爱。这样,泰亚尔既肯定了进化论,又解决了科学与宗教的冲突,并且根据进化过程创立了一种具有重要影响的宗教学说。

四、宗教与科学互不相干

这种反应类型的主要论点是科学发现对真正的不会产生影响。这种观点可以追溯到中世纪后期的唯名论者,并在伽利略和培根的著作中找到依据。具体到关于进化论的争论中,持这类观点的宗教哲学家试图结束科学与宗教界的论战,保持这两大知识领域的完整性。在这一部分我们选择鲍恩(borden p.bowne)和莱·尼布尔(reinhold niebu-hr)为代表。

在鲍恩之前,持这种观点对进化论作出反应的有“格雷学派”的基督教科学家。在美国最早接受达尔文学说的科学家之一是长老会植物学家格雷(asa gray),他通过强调科学在方法论上的中立,认为科学发现与无关,并提倡进化论,他的学生赖特(chauncey wright)进一步发展了他的思想,强调科学在哲学方面的中立,他晚年的朋友地理学家弗里德里克·赖特(frederick wright)试图建立一种方法论,来区分科学与宗教的任务,将两者限制在各自的领域。他们更主要是作为科学家而不是哲学家来关注这一问题的。

鲍恩的哲学观点往往被人们称为“个人唯心主义”。他深受康德和洛兹(lotze)的影响,反对斯宾塞的认识论和进化哲学,并对常识实在论提出了批评。1882年,鲍恩发表了他的主要著作《形而上学》。他主张将实在区别为现象的和本体的,并认为前者属于归纳科学研究的范围,后者属于形而上学的研究领域。他强调科学研究无需形而上学的干预,但又同时指出如果科学家将他们对现象之间的一致性研究作为一个自足的和完备的规律体系,那么科学家就变成了一个形而上学哲学家。他认为,科学与哲学不但不会相互冲突而且会相互补充,“它们之间的所有冲突完全是误解和愚昧的结果”。(转自[1],p.139)

鲍恩并不赞同康德的主客观二元论,他认为可以通过一种“基本力量”(basal power)来克服这种主体与客体、本体与现象的二元性。在他看来,这种“基本力量”就是一个人的精神活动,它可以在思维领域找到一种既包括主体又包括客体的实在。思维领域的核心是因果关系,它可以划分为三种类型:一是同一事物的先后因果联系;二是不同事件的相互因果联系;三是一种动因的自我因果联系。归纳科学关注的是第一类因果联系,它揭示事件发生的顺序。这种科学解释给我们提供了有用的知识,但它不能给我们一个关于“原因”的完整理解。只有当我们理解了先前事件与后来结果的“动态决定关系”,我们才达到了对因果关系的真正理解。科学的因果关系以过去的外推来解释一个事件。而动态的因果关系以智慧对事件的选择而面向未来。当科学以发生的相互作用来解释这些规律时,人的心灵需要“一个一元的存在,它假定和维持它们处于它们的相互关系之中”。(转自[1],p.140)通过这一存在,每一事物有了它存在的真正原因。

基于上述分析,鲍恩对科学与宗教活动进行了明确地区分。他认为,对任何事件都可以提出两种不同的问题,科学的问题是它是如何发生的,哲学和宗教的问题则是它意味着什么。这两类问题是有区别的,不应该被混淆。与创世论者相反,鲍恩断言科学家发现的自然规律与宇宙目的论无关,也不会对宗教构成任何威胁。相反,科学能帮助我们摆脱无知和迷信,对宗教提供很大的帮助。

具体到关于进化论的争论,鲍恩主要集中在达尔文学说和其它进化理论在哲学方面的正确性和适用性。他认为,作为一种科学理论,进化论描述了事物之间的联系和秩序,但在哲学方面应该对因果联系保持沉默。这一理论面对的是科学事实和争论,任何人都能接受它。在他看来,在进化论问题上产生的科学与宗教的冲突,实际上是“哲学之间的战争”,是对进化论所进行的不同形而上学解释之间的战争。他分析到,斯宾塞进化哲学的错误就在于它把自然理解为“一个独自的自足系统;并把自然规律看作是支配自然的必然物”。([1],p.141)然而,自然的因果关系与社会的发展规律之间并无逻辑上的联系。他反复强调,科学的、形而上学的和目的论的问题不能被混为一谈,必须将它们严格地限制在各自的领域中。如果能做到这一点,宗教与进化论的冲突问题也就不存在了。

与鲍恩不同,美国后自由主义神学家莱·尼布尔是从对人类本质的极大关注进而探讨宗教与科学的关系问题的。受欧洲新正统神学的影响,他强调不同知识领域的辩证关系。他认为,本世纪的科学有一种向形而上学和历史领域扩张的趋势。这是人类对科学的信心增强的表现,也是人类为了避免关于人类存在这一基本问题的模糊性所作的努力。科学几乎成了真理的同一词,描述具体过程的科学理论常常被当做形而上学的原理来解释任何事物。达尔文的进化论被看作是宣布了宗教神话的破产,甚至否认了宗教存在的必要性。面对这样的形势,宗教思想家不应该坚持宗教神话的科学准确性,应该避免与科学发生的任何可能的冲突。他尖锐地批评了创世者的论点,“这种将宗教堕落成一种糟糕的科学的做法激起了科学时代的正当反抗。同时,它也有助于诱导科学变成一种糟糕的宗教。”([8],p.33)在他看来,适当的反应是对创世作圣经意义上的理解,在自然和理性的因果关系领域之外坚持这一神秘的事件。

莱·尼布尔进一步强调了人类生活的深层,强调了自然过程与人类历史的差异。他指出,科学分析可以解释生命的过程和描述这些过程之间的因果联系,但是,人类生活深层的人类自由是不能用自然的因果关系来解释的。人类生活深层的自我也不是一个空间的客体,任何将其作为客体和试图用理性解释的企图都将降低它的地位。这种自然的必然性与人类自由之间的矛盾为神秘的创世活动提供了存在的可能性。莱·尼布尔强烈地反对将进化论推广到人类历史领域。一方面,他谴责斯宾塞和社会达尔文主义把“适者生存”变成一种道德法则;另一方面,他又指责费斯克等人将进化论变成了一种历史的和宗教的乐观主义进步观。他认为“必须将自然领域和人类历史领域从根本上进行区分,……这种区分的理由就在于人类自由的独特性。”([9],p.199)“无论是称之为‘科学的’或‘哲学的’进步观都掩盖了人生戏剧中变幻无穷的自由与必然间的相互作用。”([10],pp.1493-4)对他来说,人类历史是神性活动的舞台。在这个舞台上,人与上帝相遇,接受审判和再生,它们不能通过科学的方法来证实。这样,莱·尼布尔就将科学排斥在社会历史领域之外,显然,科学与宗教也就不会发生冲突了。

这种反应模式虽然保全了科学与宗教各自的完整性,但是它仍然断绝了这两大知识领域对话的可能性。这是因为,既然认为科学与宗教是两个互不相关的领域,双方也就没有了解对方的强烈愿望。而另一方面,双方为了防止对方的侵入又必须了解对方的发展状况。因此,这种模式至少在操作上仍面临着不可克服的困难。

五、宗教与科学相互渗透

通过以上分析,人们不难看出,上述科学与宗教关系的四种模式各自都存在着某种缺陷。也正是基于这种认识,威尔金斯认为,尼布尔关于宗教与文化的第五种“典型答案”——“基督,文化的变革者”(ch-rist,the transformer of culture),可能是建立科学与宗教关系第五种模式的努力方向。他认为,尼布尔关于神的创造力通过我们生活于其中的文化结构起作用的论点,可以作为这一新模式的思想基础。这种新模式将对科学与宗教进行认识论和社会学分析,通过强调知识的历史性、相对性和不完整性,承认科学和宗教表述在认识论上的多元性。这种模式将一贯地强调科学与宗教共同寻求对实在的理解。

威尔金斯注意到,最近的几项研究表现出人们试图趋向这一模式。嘉斯塔弗逊(james gustafson)建议在宗教概念和重要的科学理论之间建立一种相似的、语法上一致的模型。巴伯的“批判实在论”为建立一种科学与宗教关系的新模式提供了哲学基础。它认为科学与宗教各自提出的关于世界的真理是不完整的。既然基督教的范式的确提供了作为创造者的上帝并且确实唤起了人类对自然的态度,那么上帝的模型必须适合于科学对上帝所创造世界的理解。因此,巴伯认为怀特海和哈特索思(c.hartshorne)的过程哲学是最有能力提供这种模型的。

皮考克(arthur r.peacocke)的近期研究也以“批判实在论”为基础,他认为“在对实在的探讨方面,科学与宗教是相互作用和相互启发的。”(转自[1],p.165)在他看来,科学所揭示的实在是一个已进化了的等级系统。在这个系统中,等级越高越复杂。宗教关注的是这一等级体系的高层,它必须考虑(但不是屈从)科学对系统底层的理解。这样,科学与宗教都主要是对相应层次的认识,共同对认识实在这个等级系统作贡献,从而使两者的对话成为可能。

这是否意味着科学与宗教关系的第五种模式已被找到了呢?威尔金斯认为,巴伯和皮考克的研究只是提供了可能建立起这一模式的线索,而真正建立起这一模式仍需研究者的进一步努力。的确,1988年于荷兰召开的第二届欧洲科学与宗教学术讨论会就曾把议题定为“一个世界”,这表明一些学者正在朝着这一方向努力。

【参考文献】

[1] walter j.wilkins,science and religious thought,michi-gan,1987.

[2] 麦奎利:《二十世纪宗教思想》,何光沪、高师宁译,上海人民出版社,1989年版。

[3] henery morris,scientific creationism,san diego,1974.

[4] henery morris,a symposium on creation,michigan,1968.

[5] 何光沪:《多元化的上帝观》,贵州人民出版社,1991年版。

[6] 怀特:《分析的时代》,杜任之主译,商务印书馆,1985年版。

[7] 伊安·g·巴伯:《科学与宗教》,阮炜等译,四川人民出版社,1993年版。

[8] reinhold niebuhr,faith and history,new york,1949.

化学反应论文篇9

物理化学是化学类专业的重要基础课程,其基本原理被广泛地应用于其它分支学科。因而学好本课程,可以加深对无机化学、有机化学、分析化学等先行课程的理解。物理化学也是一门理论性很强的交叉学科,涉及一定的数学和物理学知识,推演出的公示很多,使初学者感到抽象难懂,普遍反映是比较难学的一门课程[1]。随着人们对物理化学现象本质的认识以及计算机技术的飞速发展,近些年来许多物理化学原理和方法得到了进一步的发展和完善。为了促使大学教师及时更新知识、丰富教学内容、提高教学水平,非常有必要在课程教学中融入相关学科领域的最新科研成果,最终达到科研促进教学的目的。鉴于此,作者将反应焓的量子化学计算研究融入到物理化学课程的热化学教学中,这极大地提高了物理化学的教学水平和教学效果,同时有助于培养学生的科研兴趣、增强学生的思维创新性。

1.物理化学教材中关于反应焓的计算

众所周知,化工生产离不开化学反应,而化学反应常常伴随着热量的交换与传递。测定或计算一个化学反应的热对于实际生产是非常重要的。由于实际生产经常是在等压或者等容条件下进行的,因此很有必要对这两种情况下的热即Qp和Qv展开学习和研究。又因为Qp和Qv之间存在直接的定量关系,所以只需要获得其中一种热效应值就可以了,一般倾向于讨论Qp。在非体积功为零的条件下,Qp与反应焓变H在数值上是相等的,故恒压反应热又可称之为反应焓。目前,物理化学教材[1]中关于化学反应焓的计算,主要是利用标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓这两种基础热数据计算标准摩尔反应焓。通过标准摩尔反应焓可以进一步计算化学反应过程的Qp、Qv以及体系的rH和rU等。因此,标准摩尔反应焓的计算是物理化学课程的一个重要知识点,所涉及的相关内容也是物理化学课程的教学难点。

对于298.15 K下的反应cC + dD yY + zZ,其标准摩尔反应焓等于:

也就是说,298.15 K下的标准摩尔反应焓等于相同温度下参加反应的各个组分的标准摩尔生成焓与其化学计量系数乘积的代数和。结合νB的取值情况,其实质是:一个化学反应的标准摩尔反应焓等于各产物的标准摩尔生成焓之和减去各反应物的标准摩尔生成焓之和。

如果利用标准摩尔燃烧焓计算上述化学反应的标准摩尔反应焓,那么相应的计算公式为:

显然,一个化学反应的标准摩尔反应焓等于参加反应的各个组分的标准摩尔燃烧焓与其化学计量系数乘积的代数和的负值。

2.反应焓的量子化学计算方法

根据文献“Thermochemistry in Gaussian”白皮书[2]可知,对于一个化学反应来说,如果反应物和生成物中各种原子的个数均相等,那么在计算该化学反应过程的反应热时,有关原子的信息就可以抵消,其反应热的计算只需要分子的数据。具体的计算公式如下:

其中Em表示分子总能量,Hc表示热焓校正,二者之和可以直接从Gaussian程序的输出文件中读取。此处量子计算化学研究的对象一般是单个气态分子,因此上述公式中的Em准确地说是气态单分子的总能量,Hc是气态单分子的热焓校正值。由此可见,这里所说的化学反应都是在气相中进行的,即参与反应的各个组分均为气态。这也正是该理论计算方法的局限性和不足之处。但是,对于某些液相或者固相反应来说,同样可以利用该方法粗略地估算其标准摩尔反应焓。

3.乙醇脱水制取乙烯的化学反应焓

以乙醇脱水制取乙烯的气相化学反应为例,介绍量子化学方法计算标准摩尔反应焓的步骤和具体过程。首先,利用GaussView软件分别绘制乙醇、水和乙烯的分子结构,编辑各自的输入文件。然后,采用Gaussian03程序优化它们的分子结构,并且进行振动分析以判断它们为势能面上的稳定点。图1给出了乙醇、水和乙烯在B3LYP/6-311++G?鄢?鄢理论水平下的优化分子结构。

此外,通过查阅物理化学教材[1]的附录获得乙醇、水和乙烯的气相标准摩尔生成焓分别为-235.10kJ/mol、-241.82kJ/mol和52.26kJ/mol,进而采用公式(1)计算乙醇脱水制取乙烯的标准摩尔反应焓等于45.54kJ/mol。其次,打开它们的Gaussian输出文件,得到每个组分的分子总能量Em与其热焓校正值Hc之和,再利用公式(3)计算该反应在298.15 K时的标准摩尔反应焓。在此基础上,计算各种理论水平下的误差,相关热化学数据的理论值及其误差列于表1。

化学反应论文篇10

高等有机化学作为一门理论性很强的课程,对于基础有机化学内容掌握较差的学生来说是望而生畏的。这门课程共计48学时,每周3学时,内容较多而学时相对较少,学生在学习时大多觉得内容多、难度大、学习吃力。经典高等有机化学主要包含物理有机化学和有机反应两大部分,课堂上重点讲授物理有机化学部分,即有机结构理论和反应机理。结构理论部分主要包括化学键、电子效应、立体化学、溶剂效应与活性中间体等内容。结构理论部分要精讲,讲深讲透。有机反应部分对照基础有机化学,选取延伸内容有侧重地进行讲授。例如,立体效应除了基本知识点外,“异头效应”作为重点,饱和碳原子上的亲核取代反应重点讲解的是邻基参与机理和应用,芳环上的反应主要介绍亲核取代即苯炔机理,消除反应以介绍Saytzeff和Hoffmann消除规律和立体化学以及E1CB机理为主等。学生在掌握结构理论之后,有机反应部分的学习相对容易。

二、教师精讲为主

学生同步自学结构理论是高等有机化学的基本原理部分,而且是本门课的难点,学好结构理论对于理解后面的化学反应规律和化学反应机理有很大帮助。因此,这部分内容主要采取以教师为主的教学方式,目的是将结构理论细讲、深讲、精讲,使学生深刻理解“结构决定性质”的基本原理和贯穿始终的主线“稳定性原理”。结构理论部分包括化学键、电子效应、溶剂效应、立体化学、分子结构与化学反应活性间的定量关系、酸碱理论和活泼中间体等。在结构理论中,共振理论和分子轨道理论是重点。分子轨道理论以分子整体为研究对象,考虑分子中原子间相互作用,可以解决许多经典理论无法解决的问题,而休克尔(Huckel)分子轨道理论是分子轨道理论的简化,利用它可以很容易地解释关于芳香烃的4n+2规则,再辅之以Frost圆圈法,可以较好地理解共振和芳香性之间的关系。电子效应和哈米特(Hammett)方程是另一个重点内容。Hammett方程是在定量的基础上,将分子结构及其反应活性联系起来,在一定的范围内可以预测化学反应速度和平衡,是有机化学研究从定性走向定量的一次质的飞跃。以上这些内容相对枯燥,授课过程中教师要尽量挖掘学生的兴趣点,并结合以前的有机化学基础,课前布置预习内容。例如,用共振论解释反应活性时,课前让学生复习基础有机中芳环定位规律和羧酸衍生物亲核取代活性,再用共振论加以说明,提高了学生的学习兴趣和学习效率,取得了良好的教学效果。有机反应部分主要包括脂肪族的亲核取代反应和消除反应、芳香取代反应、碳-碳重键的加成反应、碳-杂重键反应、分子重排反应等。大部分内容要求学生事先做好基础知识的复习和预习,课堂上完成深层次教学和内容延展。

三、改革教学方法

注重创新意识培养在传统的高等有机化学教学中,注重教师向学生灌输知识,忽略对学生创新意识和实践能力的培养。学生自学能力比较差,仍然习惯于传统的“满堂灌”式的教学方式,很少提问题。这种教学模式学生处于被动地位,不利于发挥主观能动性,不利于素质和能力的和谐发展。现代教学理论认为,教师在教学活动中应是组织者、引导者;学生是学习的真正主人,教学上的成败往往取决于学生参与学习的主动性。要想在培养学生创新能力方面有所突破,必须打破原有单一教学形式,探索和尝试一些行之有效的新的教学形式。变“一言堂”为“群言堂”,不仅是教师讲授知识,学生也积极参与研讨,甚至走上讲台,发表自己的观点,并进行论证,师生之间、学生之间开展研讨甚至辩论,师生关系由主客关系转变为合作关系。

(一)布置课程论文

可以指定内容让学生在查阅文献资料的基础上与其他同学进行讨论,最后以讲座或报告的方式进行汇报交流。这种以学生讨论为主的学习方式,有利于学生对所学知识的理解,提高科学素养,激发社会责任感和团队精神。通过课堂教学和自主学习的合理分配,让学生积极主动参与,教师还可以根据学生反馈信息及时调整教学。在授课过程中,让学生选择与自己研究方向相近并且与高等有机化学知识点密切相关的领域进行关联、剖析,进而了解高等有机化学的应用,并在科研课题中体现。如2010级一位学生进行萘的异丙基化反应制备2,6-二异丙基萘研究,首先用共振论解释α和β位的活性,然后阐述立体效应的影响,最后点明反应需要择形催化的必然性。这篇课程论文应用高等有机化学多个知识点,有理有据。通过这样的环节很好地实现了学生对课程内容的深化理解和综合应用,发挥了主观能动性。

(二)学生走上讲台