化学发展论文范文10篇

时间:2023-03-27 17:08:17

化学发展论文

化学发展论文范文篇1

关键词化学计量学发展中国

化学计量学(Chemometrics)在我国发展已有20多年的历史,是一门化学与统计学、数学、计算机科学交叉所产生的新兴的化学学科分支。它运用数学、统计学、计算机科学以及其他相关学科的理论与方法,优化化学量测过程,并从化学量测数据中最大限度地提取有用的化学信息[1]。它与基于量子化学的计算化学(ComputationalChemistry)的不同之点只在于化学计量学是以化学量测量为其基点,实质上是化学量测的基础理论与方法学[2]。

由于“十年动乱”的影响,使我国在化学计量学的发展方面略迟于欧美,但在化学界前辈的积极倡导和国家自然科学基金委的支持下,80年代以来,我国的化学计量学研究得到了飞速发展,到现在已发展成为一门在国际上有一定影响的独立的化学学科分支,已出版了多本化学计量学方面的专著和相应的教材[3],并在中国科学院的多个研究所和国内多个知名大专院校建立了队伍稳定的化学计量学研究小组,取得了一批具有国际先进水平的成果。8年前,我们曾在第二届斯堪的那维亚国际化学计量学大会上对我国的化学计量学发展主要成果进行过一次综论[4],在此,仅就近10年来化学计量学在我国的发展情况作出简要介绍。

化学计量学为化学量测提供理论和方法,为各类波谱及化学量测数据的解析,为化学化工过程的机理研究和优化提供新途径,它涵盖了化学量测的全过程,包括采样理论与方法、试验设计与化学化工过程优化控制、化学信号处理、分析信号的校正与分辨、化学模式识别、化学过程和化学量测过程的计算机模拟、化学定量构效关系、化学数据库、人工智能与化学专家系统等,是一门内涵相当丰富的化学学科分支。化学计量学的发展为化学各分支学科、其中特别是分析化学、环境化学、药物化学、有机化学、化学工程等,提供了不少解决问题的新思路、新途径和新方法。

化学计量学发展成为化学与分析化学学科的一个独特分支。两个重要的条件与因素推动了这方面的发展。首先,化学与分析化学中大量涌现的现代化学量测仪器,使化学与分析化学家比以往任何时侯都更容易获得大量化学量测数据。这种情况,在过去是难以想象的。到20世纪80年代,在分析测试或化学量测中,人们第一次发现,取得数据甚至大量数据已不是最困难的一步。最难解决的瓶颈问题是这些数据的解析及如何从中提取所需的有用化学信息。化学家与分析化学家首次遇到类似行为科学家或经济学家所遇到的大量数据如何处理的问题。化学家与分析化学家比较幸运。因为大量现代分析测试仪器出现带来“数据爆炸时代”,也正是计算机普及的时代。这就构成了化学计量学发展的第二个条件。为了对极为复杂的化学量测数据(其中负载着在分子水平上表征物质世界的信息)进行解析,化学家、分析化学家利用可在计算机上实现的许多强有力的数学方法,包括一些相关学科发展的数据与信号处理新方法,从多维化学量测数据中提取有用的相关化学信息。如果说经典分析化学是得首先依赖费时而麻烦的化学或物理的方法来对很多复杂化学体系进行纯组分分离,即采用单变量校正方法进行定性定量分析的话,那么,现代分析化学家面对的则是各种将分析分离技术集于一体的高维仪器所产生的巨量分析信号,藉化学计量学发展的新型分析信号的多元校正与分辨方法[5]来进行复杂多组分体系的定性定量解析,高维数据解析的化学计量学方法现已进入可用来解决分析化学中实际难题的程度,将这些方法用于复杂环境样本、中草药中单位药及复方分析等[6],取得了很多令人振奋的结果。继续进行高维数据、特别是针对可产生三维数据的新型仪器的化学计量学算法的研究现仍是一个研究的热点,我国的化学计量学研究在此方面取得了居于国际先进水平的成果[7]。多元校正与分辨一直就是分析化学计量学研究的主要内容,在此方面,中国科技大学、清华大学、石油化工科学研究院、沈阳药科大学、中国药科大学、同济大学、天津大学、厦门大学、兰州大学、江西大学、西北大学、华中理工大学、湖南大学等单位做了大量的研究工作[8]。将化学计量学方法固化于新设计的分析仪器之中,以构建新型智能分析仪器,是一个值得继续研究的方向。另一方面,由于近年来计算机科学及信息科学的长足发展,它们的发展也为化学计量学注入了新鲜血液,我国在分析信号处理新方法,其中特别是小波分析(waveletanalysis)的引入,为分析信号的压缩、去噪、分辨及背景消除等带来新思路和新方法,从对近年来在此方面的综述来看,可以说,我国在小波分析用于分析信号处理研究的方面是处于国际先进水平的,中国科技大学、中山大学、香港理工大学等单位的化学计量学研究小组在此方面作出了大量有水平的研究[9]。另外,有关人工神经网络(artificialneuralnetworks,ANN)[10]新技术、基于自然计算的全局最优算法如模拟退火(simulatedannealing,SA)和遗传算法(geneticalgorithm,GA)[11],信息科学中的图象分析(imageanalysis,IA)方法,统计学中研究热烈的稳健方法(robustmethods,RM)[12]等新型化学计量学方法的引入也取得很多可喜的成果。采样理论这一重要的化学计量学研究分支,过去未引起必要的重视,近期有关研究小组如南开大学等单位倡导开展了这方面研究[13]。

化学模式识别的研究提供的是对决策和过程优化很有实用价值的信息,为我国石油化工、材料化学等带来了解决研究难题的新思路,人工神经网络的新方法,为化学模式识别提供了研究的新机遇。无论在化学模式识别的方法和应用方面,我国都取得了不少优秀成果,中国科学院上海冶金研究所的化学计量学研究小组先后用化学模式识别的方法成功地解决了50多个石油化工过程优化、材料设计等方面中的实际难题。化学模式识别方法用于分析化学、物理化学、无机化学、药物化学、食品化学、农业化学、医药化学和环境化学等学科的研究在我国也取得了不少成果,浙江大学、中国科技大学、沈阳药科大学、中国药科大学、同济大学、中国科学院长春应用化学研究所、湖南大学等单位在此方面做了大量工作[14]。

化学定量构效关系(QSAR)的研究,是一个涉及到化学学科的一个带根本性的问题,即如何从物质的化学成分与结构来定量预测其化学特性,也可以说是理论化学研究中的一个最重要目标。目前,由于药学发展的需要,将基于量子化学计算的分子模拟与QSAR研究结合起来,为寻求有生物和药理活性的先导化合物提供了一个新途径,我国在这方面也已取得引人注目的成就[15]。将全局最优算法如模拟退火和遗传算法的引入分子力学的寻优,以指导最佳先导化合物的寻找,是化学计量学家的贡献,现已在QSAR的研究中得到了广泛的应用。QSAR通过直接研究可量测化学量及某些量化参数与化合物的某些已知化学特性之间的已知数据,采用统计回归(多元校正)和模式识别的方法来建立一种模式,从而达到预测化合物特性的目的,建立起某些化学结构与性能的关系来指导进一步的实验研究。目前,用ANN来进行QSAR研究颇引人注目,在模式分类与定量构效关系研究中展现了很好的应用前景。在QSAR的研究中,南开大学、北京大学、中国科学院上海药物研究所、中国科学院化工冶金研究所、中国科学院长春应用化学研究所的化学计量学研究小组将分子模拟与QSAR研究相结合,并直接用于指导实际的药物合成,取得了很好的研究成果[16]。在QSAR研究中,化合物结构的拓朴表征是另一个重要的课题,如何采用图论和数值方法来表征各种化合物分子,并将所得数值结果与实际量测的化合物的物理、化学和生物学特性连接起来,也是目前化学计量学研究的一个重要问题。我国的化学计量学研究工作者在此方面也做了不少有意义的工作[17]。

波谱化学是分析化学与有机化学家都十分关注的一个领域,怎样利用现存波谱数据库,如质谱、红外光谱、核磁共振谱、色谱的保留时间库以及吸收与发射光谱等为复杂分析体系进行快速定性定量分析,一直是分析化学家们努力的目标;而如何利用上述各种波谱为新合成的有机化合物定结构,则是有机化学家们手中必不可少的解析手段。计算机技术,其中特别是智能数据库与化学专家系统技术为此提供了进行上述解析的新途径。我国的化学计量学工作者在此方面也做了大量富有成果的工作。中国科学院上海有机化学研究所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院化工冶金研究所,南开大学、南京大学、东北师范大学、厦门大学、湖南大学等单位都先后建立了多种波谱的数据库和专家系统[18],如13CNMR谱图数据库和结构解析专家系统(ESESOC)、高效液相色谱专家系统、红外、质谱数据库与专家系统、ICP发射光谱专家系统等,他们用计算机进行各类波谱(包括核磁共振谱、质谱、红外光谱等)模拟,并用联合波谱库和专家系统进行结构自动解析与推导,选择各类仪器(色谱与光谱)的最佳量测和分离条件、进行各类波谱数据库的知识开发,并在各类数据库的网络化上也做了大量工作[19]。

1997年,在国家自然科学基金委的全力支持下,由湖南大学与挪威Bergen大学合作,在张家界举行了我国的第一次国际化学计量学会议,与会代表120多人,其中来自欧美及亚洲各地14个国家的境外代表60多人,会议的议题几乎覆盖了前述化学计量学研究的各个领域,还特别为化学计量学在工业中的应用开辟了一个专门议题。该会议已在国际化学计量学刊物“ChemometricsandIntelligentLaboratorySystems”出版了会议论文专辑[20],收集了44篇会议,其中我国作者占了28篇,第一次较系统地向国际化学计量学界展示了我国的化学计量学研究的实力,说明我国的化学计量学研究已与国际接轨。

化学计量学诞生至今,已有近30年历史,其发展前景亦是一个令人关注的问题。从分析化学与化学计量学的关系可以看出,化学计量学的发展将对分析化学产生深刻影响,已构成分析化学第二层次基础理论和方法学的重要组成部分,特别值得提出的是,化学计量学的发展还将为分析仪器的智能化提供新理论和新方法,为新型高维联用仪器的构建提供新思路和新方法,是21世纪分析仪器软件主体化发展的新突破口。此外,随着微型计算机和网络技术的飞速发展,对于化学波谱库的建立与检索方法以及化学人工智能和专家系统的研究也将取得长足进步。在采用计算机网络技术将多种波谱仪器连接的基础上,将数值化计算技术(近年来化学计量学方法学发展的主体)与传统的基于经验的逻辑推理方法的有机结合,可望解决化合物结构自动解析的难题,并使得长期困扰分析化学家的混合物波谱同时定性定量解析成为可能。在分析化学领域中,化学计量学的发展前景十分诱人。另外,化学计量学与其他化学学科分支,如环境化学、食品化学、农业化学、医药化学、化学工程等学科,将产生更密切的联系,得到更广泛的应用。随着各化学分支学科的发展,可以预期,化学计量学也将继续得到更蓬勃的发展。

参考文献

[1]SWold.Chemometrics:whatdowemeanwithit,andwhatdowewantfromit?PaperofInCINC''''94.www.emsl.pnl.gov:2080/docs/incinc/homepage.html

[2]俞汝勤.化学计量学导论.长沙:湖南教育出版社,1991.

[3]罗旭.化学统计学基础.沈阳:辽宁出版社,1985;俞汝勤.现代分析化学的信息理论基础.长沙:湖南大学出版社,1987;陈念贻,许志宏,刘洪霖,徐桦,王乐栅.计算化学及其应用.上海:上海科技出版社,1987;相秉仁.计算药学.北京:中国医药出版社,1990;许禄,郭传杰.计算机化学方法及应用.北京:化学工业出版社,1990;卢佩章,张玉奎,梁鑫淼.高效液相色谱法及其专家系统.沈阳:辽宁科学技术出版社,1994;许禄.化学计量学方法.北京:科学出版社,1995;陆晓华.化学计量学.武汉:华中理工大学出版社,1997;梁逸曾.白灰黑复杂多组分分析体系及其化学计量学算法.长沙:湖南科技出版社,1997;周声劢,梁亮,梁逸曾.合成计量学与化学化工系统优化.长沙:湖南大学出版社,1996;刘洪霖,包宏.化工冶金过程人工智能优化.北京:冶金工业出版社,1999;梁逸曾,俞汝勤.分析化学手册(第十分册)化学计量学.北京:化工出版社,1999.

[4]YuRQ(俞汝勤).Chemometricsinchina.Chemom.andIntell.Lab.Sys.,1992,14:15.

[5]袁洪福,陆婉珍.现代科学仪器,1998,(5):6~8;徐广通,袁洪福,陆婉珍.现代科学仪器,1997,(3):9;ShenHL(沈海林),andLiangYZ(梁逸曾).Chemom.andIntell.Lab.Sys.,1999,45:323~328;Wanghongyan(王洪艳).TheAnalyst,1995,120;梅雨,朱仲良,李通化.计算机与应用化学,2000,17:116;方慧生,吴玉田,黄春明.计算机与应用化学,2000,17:122;方慧生,吴玉田.分析化学,1999,17:14;LiangYZ(梁逸曾),Kvalheim.OMetal.Anal.Chem.,1992,64:946~953;LiangYZ(梁逸曾),KvalheimOM.TheAnalyst,1993,118:779~790;LiangYZ(梁逸曾)etal.Anal.Chim.Acta,1993,276:425~440;XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,272:61~72.XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,281:207~218;XieYL(谢玉珑),LiangYZ(梁逸曾),YuRQ(俞汝勤).Anal.Chim.Acta,1993,276:273~282.龚范,张林,梁逸曾,俞汝勤.化学学报,1998,56:500~506.

化学发展论文范文篇2

关键词:化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵

1我国化学灌浆技术发展成绩

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来,我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3],主要表现在以下方面:

(1)化学灌浆从无到有,从小到大发展起来,已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来(如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等)

(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等.

(5)化学灌浆技术已在国内水电(大坝、堤防、水库、电站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)和采矿等四大部门得到推广应用

(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题,取得良好的效益.以水利为例,如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7)化学灌浆已从工程完建后的应用,发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米,化灌加固地基预计3000米

(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平,如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂靠在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展,而无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1)无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好,因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近20年中,对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果,国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂,对环氧浆材的推广应用起了较好作用,今后还应朝这个方向继续努力

(2)无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大,制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂,但很多有机溶剂不但气味难闻,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往会产生环境问题.因此,人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时,也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展,国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.,这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景,值得努力探索

(3)水做介质的化灌浆材的研制.水做介质,不用有机溶剂,对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材,今后对水溶性浆材应放开视野,相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4)某些已有浆材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质,引起饮水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸盐浆材得到发展,但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂,却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%,成为实际无毒浆材[12].这个例子说明,我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造,降低毒性,达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1)新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材,解决了不少工程难题,但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用,不适宜环境标准,对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2)弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发,但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外,更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11],从而适应建设工程之急需

(3)快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低,固化物性能优异,且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广,它包括耐水、耐酸碱、耐候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1)通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应,使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2)注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10],他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构,这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能,值得深入研究

(3)加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助,从现己拿出的初步成果来看,该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1)水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材,同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差,金属离子易脱溶等,现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2)纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒,该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材,今后应对其进行提高性能研究,以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上,至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求,这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中,我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术,有许多采用化灌解决工程难题的典型经验,其中有些已有初步总结,如复合灌浆技术等;有些则尚待总结,如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结,现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合,在总结实践经验的基础上改进、提高,并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1)高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备,国内有多家研究所和小企业能研制和开发,但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产,并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展,以方便推广应用化灌技术

(2)化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错,将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用,并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同,目前国内已有几套研制方案,但还未见样品问世,很需要加快研制步伐,以应工程化灌监理之急需

(3)密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求,保证安全生产

(4)现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此,在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

化灌施工具有隐蔽性特徵,各行其道搞施工必将出现很多问题,甚至会形成工程隐患,值得我们高度警惕.然而我国至今还没有一部全国性行业标准和化灌施工规程、规范,这是很不正常的现象,应立即着手进行制订.希望政府相关部门能给于大力支持

化学发展论文范文篇3

五大特点是

(1)化学家对物质的认识和研究,从宏观向微观深入。20世纪以来,化学家已用实验打开原子大门,深入地了解原子内部的情况,并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说,也可以测量反应机理,了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。

(2)从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具,但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后,电子计算机大规模地引进化学领域,用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表,发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高,几乎所有仪器都是定量化的,有的还用电子计算机来控制。

(3)对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发,推出一些动态情况。例如,从热力学定律出发,通过状态函数的变化,从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理,而采用直接的方法去了解或描述动态情况,特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况,反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究,一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。

(4)由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验,主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向,但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限,化学不仅自身各学科相互渗透,而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展,已渗透到各学科,使化学摆脱历史传统,可以预先预测和推理,然后用实验来验证或合成。例如,当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计,然后决定合成路线。著名的维生素B12的合成工作就是一个典范,它标志着化学已从描述向设计飞跃。

(5)向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应,对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了,特别是研究生物体内的化学反应,就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如,一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂,同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系,已成为现代化学的一个特点。

现代化学的发展方向,一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用,使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的著名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12,就是按他创立的前沿轨道理论出发,计算后设计出最佳合成路线和原料配比,一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药,大都是先设计好合成路线,而后进入生产的。

化学发展论文范文篇4

一、化学史教育在初中化学教学中的重要性

中学化学是培养学生学习化学的一种态度,而并不是传授简单的化学知识,教师在化学教学中重新重视化学史教育,注意引用或穿插一些化学史实方面的材料,让学生敢去想,敢于讲,让不同的学生学习不同的化学.化学史可以丰富学生的知识面,培养学生实事求是、刻苦学习的态度,还能提升学生的科学素养和高尚的道德品质.

1.提高学生学习化学的兴趣

运用化学史中化学家的生平、轶事和化学史上一些重大科学事件等都能很好地激发学生的兴趣,创设新异的情境,对学习充满信心,激发学生的求知欲.在介绍元素周期表时可以向学生描述门捷列夫在做梦时看到一张表,元素们跳着、舞动着纷纷落到表中合适的格子里,他醒来后立刻记下该表的设计理念,又经过后人进一步完善,从而形成了元素周期表.课堂上讲授一些具有趣味又富有哲理的故事和趣闻,不仅活跃了课堂气氛,提高了学生学习的兴趣,还有利于启发学生能够独立思考问题、分析解决问题的能力.

2.增进学生对化学知识的理解

只按化学教材把现成的化学理论和定律的结论告诉学生,学生学到的这些化学知识将是孤立的、静止的,这对学生的发展将会产生负面影响.在进行“空气中氧气含量的测定”实验教学时,首先呈现了拉瓦锡经典的“12天实验”,让学生分析拉瓦锡的实验原理.水银燃烧消耗了氧气,使曲颈甑和玻璃钟罩构成的封闭体系中压强减小,在外界大气压的作用下,汞槽中的水银液面上升.然后对照分析实验室测定空气组成的实验装置,有了拉瓦锡实验的铺垫,学生很容易理解红磷实验的原理,这时候再讲述实验中的一些操作要点也就顺理成章了.在整个实验教学过程中教师一直与学生一起探究和赏析这个实验,鼓励学生提出问题,学会思考,不仅增进了化学知识的理解,更深入理解化学知识的本质.

3.培养学生化学探究的科学精神

化学发展的每一步都和化学家息息相关,因为他们做出过不可磨灭的贡献:著名化学家诺贝尔不怕流血牺牲、付出惨痛代价,经过锲而不舍的努力终于成功研制出安全炸药,为开矿筑路事业作出了巨大贡献,并设立了“诺贝尔”奖,将自己所得的财富全部用来奖励对世界、对人类有贡献的人.生动的历史史实,对培养学生的科学精神具有重要价值.历史证明,只有那些不畏艰险在崎岖道路上攀登的人,才能登上科学的顶峰.

4.加强化学教学中的爱国主义教育

初中阶段是中学生的思想从幼稚走向成熟的关键时期,所以教师应充分利用化学史丰富的好材料对中学生进行爱国主义教育就显得很重要.化学教材中叙述了中国化工专家侯德榜放弃了国外优厚的待遇,回到中国潜心研究,发明了“侯氏联合制碱法”,冲破了当时“索尔维公会”对我国的技术封锁.教材中还叙述了我国化学工业的过去和现状,使学生认识到我国优越的社会主义制度对我国化学工业和化学科学发展的积极影响.从而激发学生产生对祖国的热爱之情,让学生了解学科学用科学的目的就是为人民、为祖国做贡献.

二.在化学课堂中渗透化学史教育

1.在化学实验中渗透化学史教育,领悟科学方法

化学实验是化学学习重要的组成部分,初中化学教材中有一些探究性实验,这样的实验可以很好的培养学生的科学方法.但这样的实验不是很多,教师在教学中要大胆创新,不拘泥于教材,把化学史渗透到实验中来,让课堂教学多一些“探究味”.使学生不仅体验到这个科学探究的过程,也领悟到科学家开展科学研究的方法.还培养学生吃苦耐劳,不畏艰难的科学研究精神.

2.在知识引入上渗透化学史教育,感悟科学生活

化学教材中介绍的科学家数量很多,但描述科学家真实形象极少.对科学家的描述充满“科学味”,但缺乏“人情味”,抹杀了情感的影响和作用.在讲质量守恒定律时,可以就这个知识相关的历史发展作一个介绍,其中有突出贡献的是化学家拉瓦锡,他验证和发现了这个定律,提出了“氧化说”,推翻了“燃素说”.教师还可以抛开课堂教学的内容,对化学家拉瓦锡和他夫人的恩爱的生活情感作一个简单的介绍,让学生深切感受到科学家是真实的人,而不是不食人间烟火的神,也拥有丰富有趣的情感生活,也需要家人的支持和帮助.

作者:朱彩萍工作单位:江苏省丹阳市实验学校

第二篇:初中化学教学引思

1以生活实例引思

日常生活中处处有化学,人人与化学有关,衣、食、住、用,样样离不开化学。教学时,充分利用化学与生活关系密切的这个特点,根据教学内容提出一些日常生活中常见的问题,激发学生思考。这不仅能使用学生学会丰富的化学知识,还能让学生认识到学化学对将来实现强国梦的重要性,从而提高学生学习的自觉性和积极性,树立学生学好化学的信心。如复习第六单元:碳、一氧化碳、二氧化碳互相间的转化关系时,不是通过阐述它们各自的性质,从中找出它们之间的转化关系,而是联系学生烧煤炉,这一常见的实例进行引思:在煤炉里,煤层的上方常看到蓝色火焰,这是什么气体在燃烧?这一问,学生都开动脑筋,踊跃发言,异口同声地说出准确答案(一氧化碳燃烧)。于是我抽准这活跃之机继而引思:若该煤炉通风设备良好,燃烧正旺时,你能写出自下而上的化学反应方程式吗?有位学生不加思考马上回答:下层反应是2C+O2点燃2CO,接着另位学生赶忙更正:该同学答案不对,下层反应是C+O2点燃CO2,因煤是在“通风好燃烧旺”的条件下燃烧。然而还没有谁能答中、上层的反应,这时,为了进一步激活学生思维,进一步引思:煤炉上层的一氧化碳是如何产生的?这一引,激活了学生的逆向思维,使学生顺着问题从上层推向下层,最后终于茅塞顿开,找到了正确答案,煤炉最下方的主要反应:C+O2点燃CO2,中层反应:CO2+C高温2CO,上层反应:2CO+O2点燃CO2。通过这环环紧扣,层层深化的“引思”,使学生认识到小小煤炉里竟然存在着:炭、一氧化炭、二氧化碳之间复杂的转化。这样达到了复习目的,让学生从中体会到生活中处处有化学,时时用化学,提高了对化学学习的兴趣。

2以实验引思

化学是一门以实验为基础的学科,生动有趣的实验是诱发学生学习兴趣的“催化剂”。以实验引思在化学教学中具有得天独厚的条件,它能使学生始终保持强烈的兴趣,保持高度的注意力。实验能激发学生产生学习的积极性,促使他们探究新知,以获得最佳的教学效果。例如:教学“氧气的性质”这一内容时,我没有按照教材先物理性质后化学性质的常规步骤,而是调整顺序,启发诱导,调动思维。我预先准备了两瓶气体放在讲台上,告诉学生:两瓶中一瓶是空气,一瓶是氧气,你能确认哪一瓶是氧气吗?这时全班同学注意力都集中在讲台上,议论纷纷,但说不出解决的方法。我又问:“用肉眼能确认吗”?大家都说不能,因为氧气和空气都是无色无味的气体。正当学生进入“心求通而未得,口欲言而不能”的愤悱状态时,我把两根带火星的木条分别插入两个集气瓶中,学生看到不同的现象,问题迎刃而解了。通过以上实验,学生明确了氧气的色、态、味等特理性质,对其化学性质及检验方法也获得了生动的感知,这样教师讲解得心应手,学生学得轻松愉快。又如:在讲授酒精灯的认识及使用方法时,首先发给学生每人一盏酒精灯,先让他们充分利用感觉去认识外形和构造。然后我就问:你们手上酒精灯的酒精体积大概是多少呢?灯芯是否齐呢?大家都说酒精体积小于酒精灯体积的三分之二,灯芯都齐了,这时我说可以点燃了。正当每一盏灯都亮着时,我又问:“酒精灯火焰分为几层?用一根火柴梗平放在焰心,有什么现象呢?”这时同学们通过实验都得到相同的结论:酒精灯火焰分为三层,温度最高的是外焰,最低的是焰心。我接着问:“给物质加热时,用哪一层火焰来加热呢?”同学们都异口同声说:“用外焰给物质加热。”为了引导学生如何熄灭酒精灯火焰,我在桌面上放着两支燃着的蜡烛,一支用嘴吹灭,另一支用烧杯罩住,后者一会儿熄灭了。接着我问:“如何熄灭酒精灯火焰呢”?有的同学说可以用嘴吹灭,有的同学说只能用灯帽盖灭。正当他们激烈争议时,我就问:“酒精有挥发性吗”?有同学说“有”。那么用嘴来吹,会把酒精吹逸到空气中吗?同学又说“有”。这时同学们才恍然大悟了:不能用嘴来吹灭酒精灯,这样会引起火灾。通过引导学生一步步地动手操作,把学生的直觉兴趣引入有目的的规范操作中。学生观察的积极性、实验操作的积极性和思维积极性得到充分调动,这样,学生很快地掌握酒精灯的特点和使用方法。可见,充分发挥实验教学的直观作用,激发学生学习兴趣,引发学生思维,往往能收到事半功倍的效果。

3从学生旧知引思

旧知是新知的基础,新知是旧知的补充。在教学中,从学生旧知出发进行引思,能使学生从旧知中悟出新道理,促进学生对后继知识的学习与掌握。如讲二氧化碳的制法时,我首先引导学生回忆制取氢气和氧气的知识,再用投影映示几套制取气体的装置图,让学生选择:用哪套装置制氢气:用哪套装置制氧气?然后引导学生思考:①制取气体是根据什么条件来选择装置的?②取二氧化碳的反应原理、反应物状态和反应条件是什么?③制取二氧化碳选择哪个装置?可与制取什么气体同装置?④用什么方法收集?通过这一串问题的引思,学生能很快地从已经学习过的氢气和氧气制法的知识归纳中,总结出二氧化碳制法的设计思路和方法。可见,从学生旧知出发进行“引思”,对于架设认识的桥梁,沟通新旧知识的连接,弄清某一知识的结构,促进学生认识知识结构的完善具有重要的作用。实践证明,行之有效的“引思”可以促进学生在学习化学知识的同时,形成和深化认知思维结构,培养学生的思维品质,最终达到化学教学效果的最佳化。

作者:吴求娟工作单位:广东省雷州市第五中学

第三篇:初中化学学困生的思维障碍转化

一、“学困生”学习化学的思维特点

我国心理学著作中关于思维分类的代表性观点认为,根据思维发展阶段及其对象的抽象性,可将思维分为直观的行动思维,具体的形象思维和抽象的逻辑思维。根据以往研究可知,初中生思维方式由形象思维向抽象逻辑思维转变,抽象逻辑思维开始逐渐占主导地位。本文通过对于“学困生”进行化学实验时的观察和任课教师的交流以及学生的作业考试等方面研究发现:“学困生”在直观动作思维、具体形象思维和抽象逻辑思维三个方面均存在不同程度的障碍:(1)直观动作思维障碍。通过观察和访谈发现:“学困生”在化学实验中注重动手实验多于思考,不能做到眼、耳、脑等多种感官的协同作用,导致学生学习上出现障碍。(2)具体形象思维障碍。化学概念是系统学习化学理论的基础,概念掌握不牢或是理解不清,就不能实现化学概念的正确构建,导致学习障碍。(3)抽象逻辑思维障碍。化学计算是从量的角度丰富和完整对化学世界的认识体验的基础。在化学计算中,理清已知与未知、定量与变量等的辩证关系,对学生抽象逻辑思维能力的要求较高,学生在学习时存在思维障碍。

二、化学“学困生”思维障碍的转化策略

1.化学实验常态化,促进直观思维的发展

化学是一门以实验为基础的自然科学,它将化学现象赤裸裸地呈现在学生面前,学生面对化学现象时,多种感觉器官同时受到刺激,很容易促进学生的思维进入兴奋状态。教师在平时的教学中将实验教学常态化,在实验中教师注重引导,不但能够使学生进一步观察,还能引发学生的思考,这将有利于学生直观动作思维的发展。

2.教学形式多样化,促进形象思维发展

(1)使用教学模型,微观结构宏观化模型是人们根据观察到的事实和已经得到证实的科学原理,通过对所研究对象的结构、性能以及运动规律等进行分析而提出的理论框架。例如,用宏观的模型呈现微观分子的构成,更形象直观,学生能清楚地看出分子的构成,有助于学生思维能力的转换与培养。(2)使用多媒体教学,抽象内容直观化化学教学中采用多媒体教学,能形象、直观地演示微观过程,弥补学生在思维能力和想象力方面的差距。例如,讲水的电解时,按照课本来讲学生不能真切感受,在课堂上教师可以设计动画或者用视频来播放代替课堂演示,视听结合,学生能很快掌握正负极分别产生什么气体。

3.教学过程条理化,促进抽象逻辑思维的生成

化学知识分散在课本中的各章各节中,由浅入深、由易到难,比较符合学生的认知发展。“学困生”往往学习后不能前后连贯,需要教师帮助梳理,将点连成线,将线织成网,使得教学过程比较条理化。需要教师能抓住“学困生”思维的起点,理清思维的思路,帮忙找准思维的方向,在教学中需要引导学生多角度、多方位、全面地分析问题。

(1)抓思维起点。例如,根据学生的日常生活常识,湿衣服晾晒会变干,酒香不怕巷子深,等等。以此作为认识“分子是构成物质的一种微粒”的起点,然后通过形象的比喻、生动的事例,对于“学困生”来说理解分子概念、特性就很形象。

(2)理清思维思路。例如,讲制取氧气时,学生不清楚实验室制法、工业制法有什么不同,做题时也容易出现错误。在讲解时,我理教材上主线:关于氧气的实验室制法,以资料介绍工业制法。实验室制法分为三种,以高锰酸钾制取氧气为主,通过实验讲解制取步骤,以过氧化氢制取氧气详细讲解催化剂的性质等。学生学习起来思路清晰,减轻了学习上的不必要的思维障碍。

(3)找准思维方向。例如,一提到二氧化碳,学生马上就会想到它能灭火,不支持燃烧。此时可以给学生演示实验,将在空气中点燃的镁条迅速地放进盛满二氧化碳的集气瓶里,会看到镁在二氧化碳中能剧烈地燃烧,生成白色粉末氧化镁,黑色的碳附着在集气瓶的内壁上。引导学生寻找思维的方向。通过以上研究可知,“学困生”在直观动作思维、形象思维、抽象逻辑思维方面均有不同程度的障碍,不能做到手脑结合,对事物的形象理解限于表面,缺乏对于表象的进一步的加工能力,对于抽象知识的理解上不能很好的分析、综合、推理。认清“学困生”的思维特点,在教学中注重引导转化将有利于学生思维能力的发展和提高。

作者:薛锦媛工作单位:江苏省如皋市港城实验学校

第四篇:初中化学的有效记忆法

一、编成歌诀轻松记忆

所谓“歌诀”就是把一些比较枯燥的化学知识编成顺口溜,再赋予它们一定的音韵和节奏,使要记忆的内容合辙押韵,朗朗上口,便于记忆。例如,化学方程式写法可编为:“金属左,非金属右。氧化物中氧在后,原子个数不能漏。”通过这样的方法,学生很快就熟练掌握了化学方程式的正确写法。

二、利用谐音幽默记忆

例如,元素化合价的标法与离子符号的书写极易混淆。化合价标法在元素符号上方,符号在前、数字在后;而离子符号的书写则是在元素符号右上角先标上电荷数,后标正负号。这两者如果能牢牢地记住其一,就不易混淆了。为此我们可以将化合价标法编为:“化合价到北方找,富豪(符号)引路别乱跑。”这里的“北方”可联想地理方位“上北下南”,“富豪引路”即指“符号”在前,数字在后之意。再如,金属活动顺序表“钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金”可利用谐音法编为:“贾盖拿美驴,去换锌铁喜欢的铅氢,统共一百斤。”这里充分利用了谐音的作用,从而有效地帮助学生记忆相关学习内容,并分辨了比较容易混淆的问题。

三、编成诗歌理解记忆

例如,做氢气还原氧化铜的实验时,既要注意实验操作顺序,又要注意观察实验现象,更要及时记录、观察实验数据。为便于学生掌握这些知识,可编为:“老包静卧水晶房,轻风拂面喜洋洋。忽觉烈火从地起,老包变作关云长。云长急令退烈火,只留轻风吹暖房。”再如:检查装置的气密性,可编为:“导管一端先入水,两手紧握容器壁。管口不断冒气泡,方知装置气密性。”还有不定量的液体药品的取用,可编为:“瓶塞拿下倒置放,拿起瓶子签朝上。口口紧挨免外流,缓缓倒入眼瞅量。”以诗歌的形式既强化了学生的理解记忆,又激发了学生的学习兴趣,可谓一举两得。

四、巧用数字程序记忆

有些化学实验的操作具有明显的顺序性,巧用数字既能加强记忆,又能牢固掌握操作顺序。例如,固体粉末状药品的取用方法可概括为“一斜、二送、三直立”,块状药品的取用为“一横、二放、三缓竖”,过滤的操作要领概括为“一贴、二低、三靠”,对催化剂概念的理解可概括为“一变、二不变”,还有电解水的实验要领可记忆为“正氧负氢,氢2氧1”,另外对实验剩余药品的处理可概括为“三不一要”。

五、运用拟人手法趣味记忆

如实验室用氢气或一氧化碳还原氧化铜的方法可编为:“氢气(一氧化碳)早来晚归,灯迟到早退。”这样使枯燥乏味的知识与人融为一体,增强记忆的趣味性,学生很容易记住。

六、自然联想对比记忆

在教学中,教师可将互相对立、反差强烈的放在一起,形成对大脑的“两极刺激”,以加深印象,如氧化性和还原性、化合反应和分解反应、风潮解等。此类性质相反的知识,只要掌握一方则想到另一方,如在氧化还原反应中的氧化性和还原性、氧化反应和还原反应、化合价升降等概念,只要将这些概念简化为“失—升—氧—还”四个字就比较容易记住了,即“失去电子—化合价升高—氧化反应—该物质是还原剂”。如果用“得—降—还—氧”四个字还可想到另一方面,即“得到电子—化合价降低—还原反应—该物质是氧化剂”。

七、利用实验强化记忆

化学的感性认识主要靠化学实验提供,加强实验教学,可大大降低学生的记忆难度,尤其对某些实验现象的记忆更是如此。如在学习酸、碱的性质时,酸可使紫色石蕊试液变红,使无色酚酞试液不变色,而碱可使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。如果教者与同学一起亲自动手做实验,那么学生就会记得非常牢固。

八、联系实际深化记忆

在记忆某些化学知识时,可联系生产、生活实际提高掌握知识的深度和广度。如氢气和一氧化碳都能作气体燃料和冶金的还原剂,只要联想这个实际可以很容易地记住二者的化学性质,深化学生的记忆。

九、及时复习巩固记忆

学习任何一门课程,都要及时复习,趁热打铁,不要等问题成堆再复习。反复及时的复习可以强化记忆,使学生牢固地掌握学过的知识。

十、列表格比较记忆

化学发展论文范文篇5

运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能。

一、改验证性实验为探索性实验,用“探索法”组织教材和教学

通常情况下,学生实验都是安排在讲完新课后进行的,而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用,属于验证性实验。它有如下弊端:(一)不利于调动学生的积极性,甚至挫伤了学生的探索积极性。(二)验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的,不利于发展智力、培养能力。(三)不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的,做不做一回事。”“如果实验事实与书上有矛盾,照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。

与验证性实验相反,探索性实验具有明显的优越性。(一)实验前学生不知道实验的现象和结果,这就要求他们认真、正确地操作,仔细敏捷地观察,忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论,这有利于培养他们科学实验的基本品格。(二)有利于发展智力,培养能力。化学实验的现象总是多方面的,而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通过宏观现象,认识到微观世界的本质变化,把感性认识上升到理性高度。

“探索法”的教学过程,不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论,而是要引导学生“像以前的科学家”那样,通过实验探索规律、发现真理。例如,我在讲二氧化碳的实验室制法时,事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让五名学生到前面来依次分别做这五个实验,然后让同学们共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和争论之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。

二、灵活变通各种实验,加强实验教学

化学实验是最直观的教学手段,它模拟人类认识事物的实践过程,符合人类认识客观事物的自然规律,因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面,让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学,我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。

(一)演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验,在初学时,这种演示实验必须由教师亲手去做,它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段,在学生们做了几个分组实验之后,就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。初三学生的好奇心强,富有参与精神,很乐于自己动手做实验,而且每次实验的成功都给他们带来无比的欣喜。一些学生在前面做实验,下面的同学也仿佛自己在做实验,全部注意力都集中在一起,使得整个课堂的教与学融为一体。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验,注意力特别集中,收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力,也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。

化学发展论文范文篇6

石油和化工行业如何抓住这个机遇,加快自身的健康的发展?笔者拟就此谈一些想法。

1.加快西部石油和化工发展的有利条件

新中国建立以来,党和政府先后采取了一系列措施来开发西部地区,取得了巨大的成就。这就为实施西部大开发战略,加快这一地区石油和化学工业的发展创造了条件,打下了基础。

首先,国家为开发西部地区石油、天然气资源已投入了大量的人力、物力和财力。西部石油工业的发展是向西部开发转移的结果,取得的成绩也是巨大的,不仅提供了新的油气资源储备和增加了油、气的供应量,也积累了一流的勘探开发技术,培养和造就了一大批有理论有实践经验的技术人才和有先进管理经验的企业家。

国家和地方政府为以石油、天然气为原料的炼油、石油化工、化肥、有机化工原料的发展尽了很大努力,打下了一定的基础。目前,西部地区已拥有较大规模的炼油厂6个:克拉玛依、独山子、乌鲁木齐、兰州、延安、格尔木。又拥有兰化公司、独山子石化总厂等以乙烯为龙头的石油化工生产企业。兰化60万t/a乙烯工程也曾做过大量前期工作。这就为今后西部乙烯生产装置的改造和扩建积累了建设和生产经验,培养了技术管理人才。

西部地区利用天然气和重油生产合成氨和尿素的大企业(合成氨能力在20万t/a以上者)很多。例如乌鲁木齐有以油、气为原料的装置各一套;兰州化学工业公司、内蒙古化肥厂各有一套以油为原料的装置;宁夏化肥厂有以油、气为原料的装置各一套;新疆泽普有一套装置在生产,另一套装置正在建设;乌鲁木齐和宁夏化肥厂都在筹划建设第三套以气为原料的装置;四川、重庆、云南、贵州共有7套以天然气为原料的大化肥装置。还有以煤为原料的渭河化肥厂是采用德士古工艺生产合成氨和尿素的最大生产企业。这些厂占了全国大氮肥企业(或生产装置)的40%以上。这充分说明,西部地区11省、市(自治区)不仅具备了以油、气、煤为原料的世界一流的先进生产技术和装备,也已拥有了建设、生产、管理的全套人才队伍。

另外,这些年来,随着天然气的开发,西部地区加快了重要有机化工原料甲醇生产的发展速度。四川长寿维尼龙化工厂建设了甲醇装置(10万t/a)和配套的拨基合成醋酸装置(15万t/a),还有靖边、格尔木、吐哈、内蒙古伊盟化工公司年产9万t~12万t的甲醇厂,装置平均规模为10万t/a人四川自贡、云天化、沪天化也都扩大了甲醇的生产能力和配套后加工产品如甲醛、聚甲醛、尿醛树脂、三聚氰胺、醋酸、醋酸乙烯、聚乙烯醇等的生产。

其次,改革开放以来,国家和地方政府充分利用西部磷矿和钾矿的优势,加大了开发力度,不仅为我国磷肥和钾肥工业的发展做出了很大贡献,也为今后加快西部磷肥、钾肥工业的大发展创造了条件,积蓄了人才和物质基础。

云南的昆阳、贵州的开阳、瓮福、四川的金河、马边等磷矿的开发,不仅支持了各省市磷肥工业的发展,更为我国磷肥工业的发展提供了优越的原料条件。云南磷肥厂、红河磷肥厂、云峰磷肥工业公司、云南磷肥工业公司(大黄磷)、开阳(重钙)、瓮福磷肥工业公司(重钙)、金川磷按、陕西复肥厂等一批大中型磷肥企业和一批小重钙、小磷铰厂也迅速建成投产。这些大中型生产企业几乎都引进世界先进的生产技术和设备,西部的技术和管理队伍完全掌握了其建设、生产管理的技术和经验。

青海(柴达木)的钾肥厂是全国唯一的大型钾肥生产企业,从采矿→反浮选→冷结晶生产出氯化钾产品取得了企业的工艺技术专利。他们从引进技术装备到消化吸收,已掌握成套达产扩能技改技术,使年生产能力已达60万t,这为今后建成百万吨级的钾肥基地提供了技术保证,也为21世纪大发展创造了物质和技术、人才条件。

西部地区在积极发展磷、钾肥及复合肥的同时,加快了磷制品,特别是黄磷、磷酸及各类磷酸盐(包括工业用的磷酸五钠、饲料、食品工业用的添加剂等多种产品)的发展。

加快西部石油和化学工业发展,除上述有利条件外,还有一些条件也是十分重要的:一是西部地区有一批老工业基地和一大批“三线”军工企业和一批著名的高等学校和科研机构,只要充分利用这些已有的科技力量,尽快把一批企业培育成为技术创新的主体,积极发展科技型企业是完全可能的。

二是国外、境外和东部沿海省市为了寻找新的市场和发展空间,将被一批批吸引到西部来投资,投入技术和人力,这也是西部大开发的重要条件。

前一时期,国外华人学者、留学人员得知祖国要实施西部大开发战略,便积极献计献策。他们谈论的话题是怎样为祖国西部大开发作贡献。这对开发西部是一支不可忽视的力量。

4月初在西安开幕的2000年中国东西部合作与投资贸易洽谈会,短短5天,参会企业由开幕时的:000多家增加到7000多家,中外客商由3万多人增加到:万多人(其中外商:200多人);各类合同成交额超过1000亿元,协议成交额近900亿元。

另据报道,近两年广东企业和西部地区已有技术合作项目70多项,总投资30多亿元。烟台企业也已挺进西部,到1999年底已在西部地区办企业452处。

这种国内与国外(境外)合作,“东西联手,开发西部”的喜人形势也正是加快开发西部石油和化学工业所必不可少的条件。

2.加快西部石油和化工发展的比较优势

首先是自然条件方面的优势:西部地区占全国土地面积的56.8%,耕地面积占全国的27.7%,适宜开发为农用土地占全国的54%;人口只有2.85亿,占全国的23%;草地面积占全国的3/5,水资源年均总量占全国的46.6%(但西南、西北地区水资源的分布极不均匀,时空分布也不均匀)。加上丰富的光照资源,说明农业资源方面存在着特有的优势。

其次,从发展石油和化学工业的角度看,西部最大的比较优势,是天然气和化学矿资源丰富。这就为石油和天然气的开发,为化工用煤的开发,为发展炼油、石油化工、化肥和有机原料、无机盐、无机酸碱、精细化工、橡胶加工等提供了原料保证。现分述于下。

天然气:截至1998年底,全国累计探明储量的83.3%集中在陆上,且主要分布在我国西部地区的川渝、陕甘宁、塔里木、柴达木、准噶尔、吐哈等盆地。西部天然气东输的陕北至北京长输管线已正常送气,今年开工的柴达木盆地涩北──西宁──兰州天然气输送管道和正进入准备阶段的塔里木至上海的“西气东输”工程以及川渝天然气东输工程,也正在筹划中。而这些工程的气源都来自西部。

石油:十几年以前我国石油战线的石油勘探和开发工作就实施了向西部战略大转移的战略,每年可抵补东部油田日益减少了的产量。进入21世纪,我国石油供求差距还会拉大,除了增加进口以外,寄希望于西部开发。

>钾盐矿:我国钾盐资源主要分布在西部的柴达木盆地和塔里木盆地。暂不计塔里木盆地罗布泊的硫酸钾矿(已探明7000万、储量,尚未经国家储委批准)的储量,柴达木盆地钾盐储量占全国总储量的96%。虽然地理位置偏僻,交通不便,钾盐品位低(卤水氯化钾含量为1.5%~3.2%),但是我国自己的钾肥生产基地也只有西部的柴达木盆地(从远景看还有塔里木盆地罗布泊)。目前我国钾肥(氯化钾)的产量,90%以上来自于柴达木盆地。从生产成本上来看,可与进口的氯化钾竞争。

磷矿:我国的磷矿储量位于摩洛哥、美国、前苏联之后,居第四位。主要分布在西部的云、贵、川,其中云南(占38.95%)、贵州(占18.48%)、四川(占12.93%)三省储量占70.36%,中部的湖北省储量占22.15%,湖南省储量占1.92%,其他省份储量共占5.67%。

若按P2O5含量大于30%统计,全国富矿保有工业储量中,云南(占38.11%)、贵州(占43.69%)、四川(占4.91%)三省占86.71%,湖北省占13.29%(其中96%在宜昌)。

铬矿:铬矿属于重要的化学矿。我国是一个铬矿资源短缺的国家,为了满足钢铁工业和化学工业的需要,每年都要大量进口。因此,铬矿资源的勘探和开发十分重要。就我国目前已探明的铬矿资源分布来看,近98%分布在西部的西藏(占52%)、内蒙古(占12%)、新疆(占12%)、甘肃(占11.5%)、青海(占9.3%)、陕西(占l%),重庆、新疆等地也有一定的铬盐生产基础。东部只河北省有铬矿,储量仅占全国储量的2%。

其他化学矿:西部地区氯化钠、镁盐、氯化狸、银矿、芒硝、硼矿的储量都居全国首位。其中,仅青海高原的氯化镁、氯化钾、氯化钾等的储量,已占全国探明储量的90%以上。青海、西藏的硼矿储量居全国第一,青海的漠储量占全国第二。这些都是发展化学工业所必需的原料。

3.加快西部石油和化工发展的重点

确定石油和化学工业的发展重点,一定要从市场需求、市场竞争力和现有条件、比较优势以及科技水平和劳动者素质等诸多方面来综合考虑。

3.1石油、天然气的勘探开发与“西气东输”

石油、天然气的勘探开发与利用、“西气东输”,这不仅是西部开发的重点,也是国家的发展重点。

3.2天然气的后加工

我国天然气目前主要用于化工生产或作为工业燃料、城市民用和油气田生产用气,用于发电的比例很低。

以1998年为例,我国天然气的应用构成是:化工生产用43.5%,油气田生产用25.9%,城市民用10.96%,发电用12.7%(其中香港用气发电占我国发电用气的94.3%),商业及服务业用0.8%。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,以及环境保护意识的加强,今后我国天然气的利用方向,将发生很大变化,以气代油、以气发电,城市气化的使用比例将不断提高,而化工用气和工业燃料用气比例则会逐步降低(详见表l)。

天然气是生产合成氨、尿素和甲醇的最佳原料。“十五”期间天然气在后加工方面的利用,主要是用于化肥厂及甲醇厂的改扩建。要抓紧现有项目的建设进度,包括泽普二期、兰化、乌石化一期油改气;宁夏化肥厂三期、乌石化三期、沪天化二期建设的筹备。要经过“十五”或凡个五年计划,在乌石化、宁夏等地分别经过改扩建成100万t/a合成氨、200万t/a以上尿素的生产基地。

在此期间,随着技术进步和国产化的实施,应该建设更大规模(60万t/a~90万t/a)的合成氨、甲醇装置,以提高竞争力。另外,还应采用高新技术建设有机化工原料如甲醛、聚甲醛、尿醛树脂、季戊四醇等装置,以提高经济效益。

天然气的价格要合理。据预测,用于化肥生产的天然气,可承受的最高价格为0.71~0.86元/m3根据测算得知,我国天然气外销价各地各厂差别很大,届时只能根据市场经济原则并考虑到支持农业的精神商定。

3.3积极稳妥地发展炼油和石油化工

西部甘肃的玉门、新疆的克拉玛依和兰州炼化公司都是我国石油开采和炼制的发源地和老基地。目前,克拉玛依、独山于、兰州、乌鲁木齐、延安都有一定的石油一次加工能力并具有配套的二次加工能力。其中,兰炼是全国最大的润滑油生产厂之一,也是全国三大炼油催化剂生产基地和两大石油添加剂生产基地之一。今后,这些企业几乎都面临着通过进一步技术改造、提高原油加工深度、减少重质油比重、充分发挥已有加工能力、提高竞争云、贵、川、渝是极大的油品市场,而这些地区却没有象样的炼油厂。其油品的供应是由兰炼扩大炼量用管道输送解决,还是像有人建议的那样在四川建炼厂解决,以带动四川乃至西南地区石油化工的发展,要通过科学论证后再确定。但是这个间题应在2005年之前解决。

兰炼应充分发挥其配套二次加工能力的优势,建成我国润滑油、催化剂、润滑油添加剂、道路沥青生产基地。

独山子、兰化都有14万t/a~16万t/a乙烯生产装置,在一段时间内,主要应立足于技术改造,扩大生产能力至20万t/a左右,并重点搞好几个后加工产品。

西部大乙烯项目的建设,兰化已经做过大量前期工作,有了一定的生产建设中小乙烯装置的经验,原料供应相对有保证。但兰化的原料油的供应距离、价格都不具备明显的竞争优势,加之环保容量的限制,一直进展不快。若合资生产,当前吸引力还不是很大,因此对兰化或西部地区45万t/a~60万t/a乙烯项目的建设,既要积极又要充分论证,认真地做扎实的、多方案的比较后再定。但是笔者相信,随着西部的大开发,一定会有达到国际经济规模的大乙烯装置矗立在祖国西部的土地上。

3.4大力发展磷矿开采及后加工

要充分利用西部,特别是云贵一带丰富的、品位较高的磷矿资源。一方面要保证其他省份的磷肥企业生产和建设用矿,同时可在云贵建设几个大型磷肥、氮磷钾复合肥生产基地,还可建设大型磷酸装置以供应其他省份生产磷按或复合肥。

在云贵建设磷铰企业规模要达到30万t/a~60万t/a,复合肥企业规模要达到30万t/a~90万t/a,也就是说一定要达到经济规模,以适应加入WTO以后的市场竞争。

3.5加大钾盐矿的开发力度

我国钾肥生产,目前主要靠青海柴达木盆地的钾盐矿。应在“八五”、“九五”建设的基础上,采用国内已掌握的技术,使其生产规模尽快达到100万t/a以上;同时应尽早研究塔里木盆地罗布泊的钾盐矿的开采和利用,有可能的话,在新疆建成新的钾肥生产基地。

3.6充分利用其他矿产资源发展无机盐和无机化

工产品

我国铬矿主要产在西藏等地。重庆、新疆都有铬盐生产企业。重庆的生产规模大、经验比较丰富;新疆有一定的矿源,有必要在达到环境保护要求的前提下,对其铬盐生产企业进行改扩建。

在青海、重庆发展电子级碳酸锡,在重庆、贵州发展电子级碳酸钡、锑盐、锰盐、二氧化锰、五氧化二锑都是有基础的。

可充分利用云贵川的磷及磷酸资源加工食品级、饲料级添加剂和多种磷酸盐如磷酸氢钙、磷酸二氢钙等产品。

青海钾肥厂所用的卤水中含有大量的氯化锂、溴,也到了应考虑开发利用的时候了。综合利用可以大大提高钾矿开采利用的经济效益。

四川芒硝、钒、钛矿储量丰富,是发展元明粉、钛白粉、钒催化剂生产的极好原料。

总之,发展类似的无机盐和无机化工产品,是西部发展无机精细化工的优势,是比较切实可行的,也是有竞争力的。

3.7其他化工产品

重庆有较好的精细化工基础,应建成多行业、多品种的精细化工基地。

云、贵、川、渝、陕、宁夏、新疆都有一定的橡胶加工基础,可以根据本地需要加以发展(例如载重钢丝子午胎等)。

川化的赖氨酸、三聚氰胺、双氧水、催化剂,甘肃的黄原胶,重庆三峡及兰州永新涂料公司的油漆,重庆、贵州有机厂的醋酸系列产品,宁夏的双氰胺等,都是可进一步发展的产品。

4加快西部石油和化工发展的几点思考

西部大开发是要长期坚持实施的重大战略选择,它既关系到西部的发展又关系到东部的再发展,也可以说关系到中国发展的未来。正确理解这一伟大战略决策,把开发热情与实际结合好,对于加快西部石油和化工发展十分重要。

4.1抓住机遇,勇于开拓又不要急于求成

抓住机遇加快发展西部石油和化学工业,要积极但不要急于求成,盲目争项目。一定要经过科学论证,尽量减少人为的决策失误。最好的办法是借助“外脑”即咨询公司或专业的顾问公司的力量来完成科学论证。

在国外,咨询业是很发达的一个行业。企业和咨询业是生存和发展路上结伴而行的旅友。世界上的大公司和大的咨询公司,不仅在本土上相帮相携,还联手跨国跨洲作战。跨国企业到了哪里,跨国咨询公司也紧随而至。世界企业500强有95%以上都要聘用50~100家咨询公司(或专业的顾问公司)或顾问。

我国建立咨询业只有20年的历史,其市场还要进一步培育。但是,咨询业在中国的崛起是必然的,随着市场经济体系的健全和完善,特别是我国加入WTO以后,残酷的竞争最终会使企业的决策者们明白,必须借用“外脑”才能使企业决策更准确,才能使企业发展更快。

我国石油和化工行业对项目的科学论证、择优选定,已有较好的基础。在西部大开发中,应进一步加强这方面的工作,企业不要盲目争项目,政府不要盲目批项目。能用市场机制和企业行为去办的事,绝不包揽在政府手中去办。一定不要给西部增加新的包袱,争取上一个成功一个,尽最大努力减少失误。

4.2调整工业结构是西部石油和化学工业开发的关键

石油和化学工业结构调整,既要适应国内外经济发展的大趋势,也要结合西部的实际,发挥比较优势,努力把资源优势转变为经济优势,并加大技术含量,提高经济效益和竞争力。

首先,要把天然气勘探开发作为重点,尽快形成陕甘宁、青、新和川渝天然气生产和外输基地。

第二,要开发比较优势明显、市场前景好的钾、磷资源和能转化为经济优势的产品。

第三,要加快油田开发、炼油和石油化工的发展(油田开发更为重要)。

第四,应加大发展天然气后加工产品合成氨及甲醇的力度。

产业结构调整的核心是结构升级,以升级带动调整。西部的不少化工企业从规模上,工艺装备上是落后的,例如小电石、小氯碱、小聚氯乙烯、小矿山、小无机盐、小碳铰、小普钙厂J、油漆厂,有一大批应该被淘汰。要关闭一批浪费资源、污染严重、产品质量低劣的企业,使化工结构升级。

在结构调整中,一定要严防把国外和我国东部受到限制、高能耗的化工产业往西部转移。

产业结构调整主要体现在增加品种、提高质量、增加经济效益上。为此,一要加大企业技术改造的力度,努力开发有市场需求的新产品、新技术、新工艺(如象青海钾肥厂那样);二要积极发展新兴产业和高技术产业,例如西安金珠近代化工有限公司等所开发的HFCI34a生产技术,将结束依赖进口HFC134a的历史,打破了西方国家在ODS替代物生产领域的市场和技术垄断。

4.3必须走可持续发展之路

中央明确指示,在实施西部大开发战略中,当前和今后一个时期,要把加快基础设施建设作为开发的基础,把加强生态环境的保护和建设作为开发的根本性措施。保护环境就是保护和发展生产力,保护环境才能保证国家可持续发展。这是对西部大开发的要求,更是对石油和化学工业发展的要求。

兰州、重庆及长江中上游、乌鲁木齐都有大气、水体污染严重的报道。乌鲁木齐市附近去年曾因大气污染严重,能见度低,造成数十辆汽车相撞事故,飞机也难以起降。今年四川乐山某化工厂因污水滥排,造成大渡河和长江乐山一带大量鱼类中毒死亡。兰州因污染严重,有西雾(污)都之称。重庆嘉陵江受农药、红矾钠生产企业的污染,受到环保和化工管理部门的关注。

化工系统容易变成污染大户,化工技术又是治理“三废”污染的主要手段。因此,发展西部石油和化工的过程中,一定要解决好环保问题:一是兼治已有污染源,以新带老;二是新上项目必须做到“三废”治理达标排放;三是经过治理也难以达标的化工企业要坚决限期关闭;四是决不准国外和东部沿海一带向西部转移容易污染环境的项目。东部沿海发达地区对西部进行石油和化工投资开发时,要充分考虑到为西部地区创造经济发展和环境保护相协调的环境,而不要给西部地区带来新污染源。西部污染加重,不仅影响西部的发展,最终也会对东部自身产生深远的影响。

4.4发展科技、教育,加大培养、吸纳人才的力度

在知识经济和信息技术时代,国与国之间、企业与企业之间的竞争能力决定于人才。美国比尔·盖茨所经营的微软公司固定资产并不多,但发展却很快,利润率出奇地高,原因就在于它拥有一大批掌握了最新信息技术的人。

应该说重庆、成都、兰州、西安等地的化学、化工高教力量也是比较强的,中科院系统、军工系统与化工系统的研究院所也不少,人才也不能说不多。关键是要稳住人才。例如,兰州曾经是我国最重要的石油化工基地,但是由于支援东部新的石油化工基地的建设,加之近几年人才大量流失,技术力量大大削弱,成为企业陷入困境的重要原因之一。因此,稳住现有人才十分重要,十分现实。

要吸引和扩大能扎根西部的化工科技队伍:一是要使来自西部的生源能回得去、留得住;二是要实行优惠政策,使东部发达地区或海外归来的愿为石油和化工做贡献的优秀人才自愿流向西部;三是西部设有化工、化学专业的大专院校应主要增加西部生源,并多分配到西部;四是要给科技人才施展才能的空间和条件。做到这几点十分重要。因为实施西部大开发战略,加快中西部地区的发展,将有成千上万的项目上马,成千成万亿的资金投入,如果没有足够的人才投入,没有足够的资金用于人才工程的开发,再大的投资项目也很难获得应有的效益,其结果很可能是事倍功半。因此,人才的教育培养、吸纳和给予施展才能的空间、条件,是十分重要的。

4.5要有长期作战的思想准备

加快发展西部石油和化工,是一项规模宏大的系统工程。它是随着基础设施和生态环境设施的建设而前进的。要有紧迫感,更要有长期艰苦奋斗的思想准备。目前,西部大开发尚处在启动阶段,不可能刚开始就遍地上项目,遍地开发。例如塔里木的罗布泊发现了丰富的钾矿,若交通不解决,淡水不解决,没有人生存的起码条件,又怎么去建设一个大钾肥基地呢?某些城市被污染的环境,怎么吸引外商来建设大的石油化学工程?若不花大气力解决环境容量,行吗?要彻底解决这类城市的生态环境保护,又要投入多少?要花多少时间呢?

化学发展论文范文篇7

运用化学实验,通过一系列有效的方法和手段,能够较好地发展学生的智能。

一、改验证性实验为探索性实验,用“探索法”组织教材和教学

通常情况下,学生实验都是安排在讲完新课后进行的,而且大多是让学生重复教师课堂上演示过的实验。这样的实验只是起到巩固书本知识和训练操作技能的作用,属于验证性实验。它有如下弊端:(一)不利于调动学生的积极性,甚至挫伤了学生的探索积极性。(二)验证性实验的一切现象和结论都是学生已知的。严格的操作程序和方法把学生的智慧、手脚束缚得死死的,不利于发展智力、培养能力。(三)不利于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。“反正书上的结论是正确的,做不做一回事。”“如果实验事实与书上有矛盾,照书上写的填不会错。”这些想法反映了学生们的惰性和无可奈何。

与验证性实验相反,探索性实验具有明显的优越性。(一)实验前学生不知道实验的现象和结果,这就要求他们认真、正确地操作,仔细敏捷地观察,忠诚老实地记录。谁不认真谁就不能获得正确的结论,这有利于培养他们科学实验的基本品格。(二)有利于发展智力,培养能力。化学实验的现象总是多方面的,而这些复杂的现象又是人们认识物质变化的向导。探索性实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通过宏观现象,认识到微观世界的本质变化,把感性认识上升到理性高度。

“探索法”的教学过程,不是简单地、直接地让学生去掌握前人的科学结论,而是要引导学生“像以前的科学家”那样,通过实验探索规律、发现真理。例如,我在讲二氧化碳的实验室制法时,事先准备了如下几组实验:(一)碳酸钠与稀盐酸反应;(二)纯碳酸钙粉末与稀盐酸反应;(三)石灰石与稀盐酸反应;(四)石灰石与浓盐酸反应;(五)石灰石与稀硫酸反应。让五名学生到前面来依次分别做这五个实验,然后让同学们共同讨论:在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组实验最合适?为什么?在经过讨论和争论之后,同学们得出共同的结论:实验室应用石灰石(或大理石)跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合。从而不仅使学生们牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法,而且也使学生们学会了对比实验和优化实验的方法。

二、灵活变通各种实验,加强实验教学

化学实验是最直观的教学手段,它模拟人类认识事物的实践过程,符合人类认识客观事物的自然规律,因而最大限度地利用实验教学是化学教学最成功的教学手段。另一方面,让学生自己动手做实验则是培养学生能力的最有效的途径。为了更有效地加强实验教学,我把教材规定的实验做了如下的改进和变通。

(一)演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验,在初学时,这种演示实验必须由教师亲手去做,它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段,在学生们做了几个分组实验之后,就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。初三学生的好奇心强,富有参与精神,很乐于自己动手做实验,而且每次实验的成功都给他们带来无比的欣喜。一些学生在前面做实验,下面的同学也仿佛自己在做实验,全部注意力都集中在一起,使得整个课堂的教与学融为一体。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验,注意力特别集中,收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力,也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。

化学发展论文范文篇8

代化学科学的进步和发展,与现代科学技术整体的进步发展紧密相关。大量的事实说明,现代化学科学的发展,已经从宏观深入到微观,从定性走向定量,从描述进入推理,从静态发展到动态。一方面,19世纪形成的无机、分析、有机、物化四大学科的内部,在分化和综合、交叉、渗透发展中已经和继续填平鸿沟、模糊界线;另一方面,化学与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、信息科学以及自然科学的其他学科乃至人文和社会科学等众多学科相互交叉、渗透、融合和相互促进,衍生了许多边缘学科;化学科学的发明和创造被应用于生产,转化为生产力的周期越来越短,化学与化工、材料、能源、制药、食品、环境、农业、军工等产业的紧密结合,为社会创造越来越多的财富和效益。展望21世纪人们最关心的健康、环境、资源利用、水源、能源及食物等问题都与化学有关。每个人的生活都受到以化学为核心的科学成果的影响。因此,化学教育正面临着变革。化学教育要面向全体公民,教学内容要社会化、现代化。这正是当今化学教育的发展趋势。

国际化学教育会议(InternationalConferenceonChemicalEducation简称ICCE),是国际上最有影响的化学教育会议。ICCE的首届会议由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的化学教育委员会(CEC)发起,联合国教科文组织(UNESCO)响应,于1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召开。以后每两年召开一次,规模逐渐扩大,一般由IUPAC、UNESCO和主办国的化学会共同组织。到2000年为止,共举办了十六届。从近几届ICCE的情况,可以看到我国现代化学教育发展趋势有以下几个特点。

(一)化学教育改革方兴未艾

“教什麽?怎样教?学什麽?怎样学?”这是任何时代的教育工作者都必须回答的问题。在科技飞速发展的今天,这一问题尤为突出和尖锐。从ICCE看,近几届会议几乎全部以化学教育教学内容和教学方法的改革为主要议题。化学教育的教育改革思想正从强调学科中心转向关心人的充分发展,从提高理论水平转向加强化学与社会与生活的联系。从我国大学化学专业的课程结构改革看,为了认真落实国家教委关于“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”,复旦大学、苏州大学、中国科技大学等8所院校的20余位教授先后在苏州大学、复旦大学举行了4次研讨会,对化学专业基础课的课程结构及教学内容进行了认真讨论,提出了一个课程结构改革的新体系,与旧的课程结构体系相比,新体系有如下特点:(1)教学思想发生转变,原体系先讲授无机化学、分析化学和有机化学,再讲物理化学和结构化学,而近代谱学分散于各课程中;新体系先讲化学原理和谱学基础,后讲无机化学和有机化学,提高了学生的认知水平,避免了同层次、低水平的重复。(2)加强了基础理论内容,如谱学、化学原理、结构和材料等。(3)引入了化学发展的热点,如生物化学、材料化学、高分子化学等。(4)将实验作为一门独立的课程,按化学一级学科开设“实验化学”。目前,新体系的部分教材已经出版并开始试点。

从我国中学化学的课程结构看,日前国务院批准了教育部《基础教育课程改革纲要》,部分中小学课程将作重大调整,一些单科性课程将整合为综合性课程。其中,初中的物理、化学和生物整合为科学课。各中学根据自己的能力和实际,可选择开设单科课或综合课。从教学内容看,新编的教材中,具有适用性的内容明显增多,如编入了水与工农业的关系,水与人类的关系,水资源保护;介绍了酒精、醋酸、煤和石油资源;介绍了与现代生活密切相关的塑料、合成纤维及合成橡胶等三大合成材料……等。很多学校和教师注意在教学中渗透STS教育思想。在今后一段时期内,中学化学教学内容改革的趋势将表现为:(1)化学课程的多样化。把作为一个合格公民所必备的化学基础知识、基本技能编入必修课,作为核心课程,每个学生必学。然后把满足学生不同需要的内容,编入选修课程。给将要升学继续学习化学或其他科学技术的学生,开设高水平的学术性课程,这些课程狠抓双基和能力的培养,为学生打下坚实的化学科学基础,培养他们的科学态度和科学方法,提高创新能力。给即将就业的学生开设具有职业特征的课程,让学生学习之后能为今后就业做一些知识技能上的准备。(2)学科课程和综合课程并行。学科课程有利于打好学科知识的基础,综合课程有利于理论联系实际,有利于知识的综合应用。

化学发展论文范文篇9

一、动机的培养

正确的学习动机是学习的内在动力,因而在化学教学中要经常穿插一些中国化学史和当代的化学成就,目的是激发学生的民族自豪感和爱国主义激情,让他们感觉到学习不是为我,而是为民族和国家而学。例如讲石油时介绍我国石油资源丰富,但在解放前帝国主义顷销“洋油”,说中国是“贫油国”,解放后在党的领导下,我国先后开发和建设了大庆、华北、中原等石油基地,甩掉了贫油国的帽子,而且每年还出口大量的石油。在讲到蛋白质时,可介绍1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素,从而为生命的起源迈出了关键的一步。在教学中通过这些实例的讲述,可激起学生求知欲的高涨,从而保持学习的积极态度。

二、情感的培养

情感是开发人智力的源泉。没有情感的发展思维就不会发展;没有持久的热情思维就不能深化;没有成功感和失败感往往不能推动学生的智力发展。列宁说:“没有人的情感就从来没有,也不可能有人对真理的追求”。那么如何在教学中培养学生的情感呢?首先用大量化学科学观念和知识水平。备课时精心准备教案;讲课时注意表达的艺术性;实验时注意语言科学性与形象性相结合。其次要正确对待“好、中、差”三类学生。对“好”的要严,“中”的要引,“差”的要补。特别是对待差生不但要热情关怀还要循循善诱,具体帮助。这样才能使学习集体之间以及师生之间关系的融洽,感情平衡,使学生在学习中感到轻松愉快。我校的学生,大多来自农村,素质差,以前没有做过实验,但经我们分门别类耐心指导,他们的成绩及实验技能进步很快。

三、兴趣的培养

浓厚的学习兴趣是智力发展的催化剂。因而在教学中恰当地运用教具、实验板书、板画模型、比喻等来描述。在教学中教师要充分发挥学科特点,在实验上下功夫,提高实验的艺术性,这对提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性和激励学生热爱化学可以起到良好的作用。教师在教学中可贯穿讲一些化学家的故事和化学常识来激发学生的学习兴趣,在讲“苯”的结构时,介绍凯库勒通过梦的启示发现苯的环状结构,改进课堂教学方法,讲究授课的艺术。精湛的课堂教学艺术和生动有趣的语言能拨动学生的心弦,使学生听课感到是一种艺术享受。化学上常有一些概念和原理比较抽象,若采用照本宣科的方法,学生很难理解,如“电子云”。在教学中也可让所教知识与现行的生产、生活结合起来。如讲物质的稳定性,某村组农民不懂化学知识,见到NH4NO3结块,不好施肥,就用铁锤去砸,结果引起爆炸。讲到铝盐明矾举炸油条的例子,学生听得津津有味,产生浓厚的兴趣。

四、意志的培养

坚强的意志对学生会产生惊人的效果。因而在教学中要培养学生对知识勇于追求,善于探索的精神。对那些“打破砂锅问到底”的同学要给予鼓励,决不能扼杀他们的探索欲。教学中可讲有关科学家为完成一个实验或一个课题,往往需要几年、几十年的时间,有的甚至冒着生命危险,付出血的代价。如讲甘油可制烈性炸药——硝化甘油,诺贝尔为研究它,进行了几百次试验,几次炸飞了实验室,他就是冒着生命的危险,解决了硝化甘油的储运和引爆问题。在讲镭元素时,居里夫人为寻求这种元素购进几吨铀矿渣,终日用一根大铁棒在一口沸腾的大锅中搅拌,经过四年艰辛提炼,终于获得1克纯铀。为促进原子科学的发展作出具大的贡献。通过这些例子培养学生为科学和真理献身的精神。

培养学生的意志还要根据学生的特点,采取不同的措施。例如对胆小的学生,可以鼓励他大胆做实验,不要怕失败;对好冒失的学生要培养他的耐心细致的品质,可以教导他“欲速则不达”的道理:对于缺乏毅力的学生,应激发和培养他的坚韧精神,遇到化学难题不轻易告诉他如何解答,可让他冥思苦想,然后才加以提示。

化学发展论文范文篇10

代化学科学的进步和发展,与现代科学技术整体的进步发展紧密相关。大量的事实说明,现代化学科学的发展,已经从宏观深入到微观,从定性走向定量,从描述进入推理,从静态发展到动态。一方面,19世纪形成的无机、分析、有机、物化四大学科的内部,在分化和综合、交叉、渗透发展中已经和继续填平鸿沟、模糊界线;另一方面,化学与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、信息科学以及自然科学的其他学科乃至人文和社会科学等众多学科相互交叉、渗透、融合和相互促进,衍生了许多边缘学科;化学科学的发明和创造被应用于生产,转化为生产力的周期越来越短,化学与化工、材料、能源、制药、食品、环境、农业、军工等产业的紧密结合,为社会创造越来越多的财富和效益。展望21世纪人们最关心的健康、环境、资源利用、水源、能源及食物等问题都与化学有关。每个人的生活都受到以化学为核心的科学成果的影响。因此,化学教育正面临着变革。化学教育要面向全体公民,教学内容要社会化、现代化。这正是当今化学教育的发展趋势。

国际化学教育会议(InternationalConferenceonChemicalEducation简称ICCE),是国际上最有影响的化学教育会议。ICCE的首届会议由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的化学教育委员会(CEC)发起,联合国教科文组织(UNESCO)响应,于1971年在意大利的弗拉斯卡蒂召开。以后每两年召开一次,规模逐渐扩大,一般由IUPAC、UNESCO和主办国的化学会共同组织。到2000年为止,共举办了十六届。从近几届ICCE的情况,可以看到我国现代化学教育发展趋势有以下几个特点。

(一)化学教育改革方兴未艾

“教什麽?怎样教?学什麽?怎样学?”这是任何时代的教育工作者都必须回答的问题。在科技飞速发展的今天,这一问题尤为突出和尖锐。从ICCE看,近几届会议几乎全部以化学教育教学内容和教学方法的改革为主要议题。化学教育的教育改革思想正从强调学科中心转向关心人的充分发展,从提高理论水平转向加强化学与社会与生活的联系。从我国大学化学专业的课程结构改革看,为了认真落实国家教委关于“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”,复旦大学、苏州大学、中国科技大学等8所院校的20余位教授先后在苏州大学、复旦大学举行了4次研讨会,对化学专业基础课的课程结构及教学内容进行了认真讨论,提出了一个课程结构改革的新体系,与旧的课程结构体系相比,新体系有如下特点:(1)教学思想发生转变,原体系先讲授无机化学、分析化学和有机化学,再讲物理化学和结构化学,而近代谱学分散于各课程中;新体系先讲化学原理和谱学基础,后讲无机化学和有机化学,提高了学生的认知水平,避免了同层次、低水平的重复。(2)加强了基础理论内容,如谱学、化学原理、结构和材料等。(3)引入了化学发展的热点,如生物化学、材料化学、高分子化学等。(4)将实验作为一门独立的课程,按化学一级学科开设“实验化学”。目前,新体系的部分教材已经出版并开始试点。

从我国中学化学的课程结构看,日前国务院批准了教育部《基础教育课程改革纲要》,部分中小学课程将作重大调整,一些单科性课程将整合为综合性课程。其中,初中的物理、化学和生物整合为科学课。各中学根据自己的能力和实际,可选择开设单科课或综合课。从教学内容看,新编的教材中,具有适用性的内容明显增多,如编入了水与工农业的关系,水与人类的关系,水资源保护;介绍了酒精、醋酸、煤和石油资源;介绍了与现代生活密切相关的塑料、合成纤维及合成橡胶等三大合成材料……等。很多学校和教师注意在教学中渗透STS教育思想。在今后一段时期内,中学化学教学内容改革的趋势将表现为:(1)化学课程的多样化。把作为一个合格公民所必备的化学基础知识、基本技能编入必修课,作为核心课程,每个学生必学。然后把满足学生不同需要的内容,编入选修课程。给将要升学继续学习化学或其他科学技术的学生,开设高水平的学术性课程,这些课程狠抓双基和能力的培养,为学生打下坚实的化学科学基础,培养他们的科学态度和科学方法,提高创新能力。给即将就业的学生开设具有职业特征的课程,让学生学习之后能为今后就业做一些知识技能上的准备。(2)学科课程和综合课程并行。学科课程有利于打好学科知识的基础,综合课程有利于理论联系实际,有利于知识的综合应用。