化学学科发展
化学学科的发展历程
□中国科学院院士唐有祺
化学学科从近代化学算起已有两个世纪的历史。它与物理学和生物学都是自然科学中的主要基础学科。它们都有各自的使命和传统, 随着发展, 由于在其内容深处的盘根错节, 表现出相互之间越来越密切的关系。现在要结合化学与物理学和生物学的关系来谈谈化学学科的发展历程。
化学学科之奠立和原子论
近代化学发轫于18世纪和19世纪之交提出的元素学说(拉瓦锡,1774)和原子学说(道尔顿,1803)。此前多个世纪都曾进行过与化学有关的实践, 其中包括炼丹术和炼金术。从这些盲目实践中得出了教训, 要求在从事物质转化探索的同时注视物质的组成问题, 元素和原子学说应运而生。化学由此进入了持续至今以原子论为主线的新时期。从1960年起, 康尼查罗采纳了阿佛加德罗假说, 理顺了当量和原子量的关系, 并改正了当时的化学式和分子式, 从而使原子-分子论得以确立。
原子-分子论指明: 不同元素代表不同原子; 原子在空间按一定方式或结构结合成分子; 分子通过结构决定其性能; 分子进一步集聚成物体。这个理论基础在化学的发展进程中不断丰富、深化和扩展, 但并无颠覆性变化。
物理学在两个发展时期中与化学的关系
物理学学科的发展经历两个时期: 从质点运动和波动这两极来反复研究热、光、声、电、磁等效应的经典物理和揭示了原子内部结构及波-粒二象性后的近代物理。
在经典物理时期, 化学与物理之间曾有过一种约定俗成的分工, 其要点是化学要追究物质的组成, 而物理在研究中则需回避物质组成的变化。双方居然取得了种瓜得瓜、种豆得豆的效果：迷恋于追究物质组成的化学在19世纪中建成了原子-分子论, 发现和合成了众多化合物, 揭示了元素周期系和碳的价键四面体向以及关于结构与性能关联等规律, 对物质世界的认识大为开扩和深入, 并为资源的开发和利用提供了科学依据。
但化学学科当时若要再深入一步就需要迎接外来的契机了。幸好摆弄热、光、声、电、磁等效应的经典物理也取得了累累成果，为机、电和仪表工业等的奠立提供了理论基础，并从19世纪末起终于在揭示原子的内部结构和波-粒二象性后将牛顿力学上升到量子力学, 并为科技的研究和开发提供了一系列新手段。
近代物理对化学的进一步发展, 不论在实验和理论上都提供了新的起点。X射线等电磁波以及同位素和放射性等的广泛应用是这个新时期的重要标志。X射线衍射“喧宾夺主”, 成为测定结构的主要方法。在原子结合成分子的层次上, 牛顿力学无能为力, 正好需要量子力学，量子化学应运而起。
生物化学之崛起
生命科学是从现象到本质研究生命的学科, 它的核心是生物学, 包括农学和医学等学科。
生物学在19世纪后半期中接连出现了三大突破性发现, 它们是: 进化论(达尔文, 1859) ; 细胞学说(魏
尔啸,1860)和遗传定律(孟德尔,1865和德符里斯, 1990)。它们抓住了生命和有关现象中最普遍和最特征的事物, 为生物学奠立了学科框架。但生物学要在此基础上进一步发展, 特别是要揭示更多的共性和本质, 极大限度地消除其神密色彩以及解决农业和医药方面的问题, 就必须从化学来研究生命和生物, 并将认识的层次从细胞深入到分子。这时, 化学在奠立了原子-分子论后, 又经过了几十年, 已能在分析和合成以及研究分子的结构等方面都有了长足的进展。比起1828年韦勒从氰酸铵制取尿素的工作, 水平和意义已不可同日而语。这样就从有机化学中开辟了生物化学研究方向, 并逐渐形成了生物化学学科。它是将生物学引向分子水平的先驱学科。
现选列与本文内容密切相关的生物化学重大成果如下: E·费希尔(1907) 奠立蛋白质化学; A. Todd (1944) 奠立核酸化学; O.T. 艾弗里(1944) 确定基因的载体是DNA, 而不是蛋白质; A.J.P. 马丁和R.L.M. 辛格(1944) 发展出纸色层分析技术; E·夏尔加夫(1950) 得出DNA中胸腺嘧啶(A)与腺嘌呤(T)和胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)的等分子数关系以及F·桑格(1953) 测定胰岛素中各种氨基酸残基的定量组成, 并进一步测定其顺序。
生物化学研究了动物、植物以及微生物等各种生命形态的化学特征，发现了形形色色的生物具有令人惊异的共性。生物体的基本单位是细胞, 而构成不同形态生命的细胞具有极为相似的分子设计。
化学的使命和传统
借助于近代物理, 化学得以如虎添翼般地迅速发展, 与物理成为能充分交流和合作的学科伙伴, 而进入了分子水平前后的生物学也为化学学科提供了更多更能充分发挥其作用的问题。化学学科的核心任务仍然是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构和性能以及相互之间的转化。物质在分子水平上相互转化的过程称为化学过程。生命过程以及极大部分制取物资和材料的过程都是化学过程。难怪国外有人这样估计化学在今后25年中的成就: 除了继续培育化学的核心学科外, 化学家还将揭示生物学中的很多奥密, 并创造出具有神奇性能的新物质。
国外对化学还有一种甚嚣尘上的提法, 说化学是一门中心科学, 它与社会各方面的需要有关。而从学科之间的地位来看, 化学也确实处在一个多边关系的中心。但我们也不会对国内另一种说法听而不闻: 物理学以物质的运动为其研究对象, 从而其他学科与物理可以统称为物理科学。化学之所谓中心地位当渊源于它突出物质及其转化的传统。实际上, 物质和运动是一个统一体的两个侧面: 既无不进行运动之物质, 当更无不依附于物质的运动。这样, 物质和运动理当分别属于化学和物理。因此, 比较合理的提法显然是: 化学和物理合在一起在自然科学中形成一个轴心。
化学学科的传统工作方式是从整理天然产物和耕耘元素周期系来发现和创造新物质并进行积累的, 然后为各种用途筛选出合适的物质。从化学发展水平不断提高以及也面临着不断更新的需求来看, 化学学科的发展如果局限在这种模式上, 未免有点作茧自缚。首先可以考虑, 工作能否逆向而行, 即根据所需性能来设计结构, 再来进行合成。其次, 目光不要只盯在单个分子或化合物上, 而要把视野扩大到复杂体系上。化学要多致力于贯通性能、结构和制备三者之间关系的理论。今后它也当更多地注意生物和工程技术性能, 而不要只考虑分离和表征组分的性能。化学应该多提倡这种可以归之为分子工程学的工作模式。
生物学之进入分子水平
生物化学的研究已经带动生物学走向分子水平。而在1950-1960年的十年中,作为生物学进入分子水平的最后一关, 蛋白质和核酸高级结构问题的研究陆续取得了突破, 使关于生命过程以及生物大分子功能的认识开始从知其然向知其所以然发展, 推动生命科学进入了分子水平, 并使分子生物学得以确立。生命过程几乎没有不在生物大分子的参与下进行的。
提出或测定生物大分子高级结构从而对其功能作出说明的先驱工作有: 鲍林和科里提出蛋白质的α螺旋模型(1951); 沃森和克里克提出DNA双螺旋结构(1953) ; 佩鲁茨和肯德鲁测定血红和肌红蛋白的晶体结构(1960); 飞利普斯测定溶菌酶的晶体结构(1965)以及利普斯孔姆测定羧肽酶A的晶体结构(1967); 等等。其中以DNA双螺旋结构的意义最为重大。
蛋白质的晶体结构让我们体会到, 蛋白质分子在执行其功能时很像是一台分子机器。
分子水平确实给予了生命科学不可限量的活力和前景。
DNA双螺旋模型及其发现
这个发现是奠立分子生物学的主力。
DNA双螺旋模型是两条通过氢键结合起来的互补DNA链; 这是两条互补的DNA链通过它们之间一对对配对的有机碱分子之间的氢键所形成的双螺旋。
沃森曾将DNA双螺旋模型的发现过程写成《双螺旋》一书。书中谈到这个过程颇带传奇性。他当时认为: 我们既已明确DNA是与遗传有关的物质, 那么知道了DNA的结构, 当对遗传机制的了解必有助益; 而鲍林既已为蛋白质得出其二级结构, 我们为什么不把他的方法应用到DNA上去呢? 沃森这个很有心机的想法或信念可能正是他最后取得DNA双螺旋模型的成功之母。为蛋白质得出α-螺旋模型的鲍林最早体会到氢键在生命现象中是一个具有无比重要性的结构因素。他也为生物大分子总结出一整套价键和氢健的键长和键角等定量立体化学参数。沃森肯定是在这个基础上继往开来的。
沃森和克利克还有幸从伦敦国王学院的威尔金斯那里看到富兰克林女士(Rosalind Franklin)所摄的DNA纤维衍射图。这又是决定他们成败的一个重要机遇, 因为这个衍射图足以启示, DNA具有双螺旋结构, 而且磷酸根当在螺旋的外侧。这已经朝着他们的目标又接近了一大步。真是机会不负有心人, 还有其他机遇在文献中等着他们呢。E·夏尔加夫在前不久(1950)发表了一个关于DNA中四种有机碱组成的工作。这个工作指出, DNA中有机碱A与T和C与G是等分子数的。
他们1953年终于在这些前人工作的基础上提出了DNA双螺旋结构模型。富兰克林的衍射图和夏尔加夫的分析结果, 是提出这个模型的必要而充分的科学基础。这个双螺旋结构模型既需要满足定量立体化学的要求, 还必须体现夏尔加夫得出的A与T和C与G的等分子数关系。这个模型中两个螺旋的内侧正好只能容纳两个通过氢键结合起来的配对有机碱分子如A与T或C与G。正如沃森预言的那样, 结构模型一经得出就泄露了遗传机制。模型在无言中告诉我们: 遗传信息体现在以有机碱为字母拼出的文字中; 两条互补的DNA链成为互相复制的模板。
对化学学科未来之展望
化学学科的核心任务或今后的长远努力方向, 大体上可归纳为三个方面:
(1) 开展化学反应的基础研究, 以利开发新化学过程和揭示规律; (2) 揭示组成-结构-性能之间的关系和有关规律, 以利设计分子或结构从而创造新物质; (3) 利用新技术和新原理强化分析和测试方法的威力, 使化学工作的耳目趋于灵敏和可靠。
展望今后化学将一如既往, 积极参与材料科学和分子生物学的发展。这两个学科与化学都处在原子、分子层次上, 可以分享相当部分的原理和方法学, 而且涉及的是信息、通信以及健康、福利等新兴产业。在最近20年中, 新物质的创制确实也是十分可观的, 其中最为突出的是一系列高Tc超导氧化物以及以C60为代表的富勒烯类物。分子筛和金属有机物的合成化学也有值得注目的进展。最近对纳米科技的呼声很高。这可能也是创造具有神奇性能新物质的一个途径。当前，基因总谱的工作接近完成，后续的蛋白总谱当可为化学提供更多的机会。这是揭示生物学中很多奥秘的好机会。
化学在能源和环境产业中也大有可为。环境问题在较大程度上也与能源结构密切相关。当前的能源结构是不可能持续很久的。利用太阳能发电和制氢以及开发新化学能源已是当务之急。
生命过程在本质上是化学过程, 但我们所熟悉的体外化学过程一般还远非生命过程那样平易而有效。我们还需要为化学合成开发出像生命过程中的酶那么高效的催化剂。酶分子简直是一台分子机器。估计化学迟早也会掌握如何为某些化学过程开发出分子机器般的催化剂。我们也不可无视化学在生命以外的化学过程中的优势。在非生命化学过程中, 温度和压力等实验条件以及化学元素组成不像在生命过程中那么局限, 而且几乎是完全没有限制的。化学学科有时还要懂得“临渊羡鱼, 不如退而结网”的道理。
(整理)化学未来的发展趋势.
白春礼：对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作 者的期望 发布时间：2011-06-07 【字 号：小中大】谈一下化学未来的发展，有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸；新工具的不断创造和应用促进化学创新发展；绿色化学将引起化学化工生产方式的变革；化学在解决战略性，全局性，前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。 化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面，对原子，分子的认识将更为深入，多层次分子研究更为系统，创造新分子，新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带，是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料，对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次，更复杂拓展的延伸。 新工具的创造和应用会促进化学的发展，随着技术能力和仪器设备的不断进步，空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用，科学家不仅能在原子，分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质，而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年，人类实现了观察单个原子的愿望，实现了移动单个原子和单个分子，促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进，使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用，比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法，各种应用促进了化学向更深层次的发展。 绿色化学将促进化学化工生产方式的变革，绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究，未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济，高效，制备与人类生活相关的物质，绿色化学不仅是创造可持续的化学产品，也需要变废为宝，将今天的废弃物变为明天有用的资源，将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖，07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖，在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施，主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应，制备人类息息相关的物质，超过80%的化学生产需要催化剂，70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲，原子经济学，计算化学，绿色化学结合，合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂，如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性，并且在制造的过程中对环境是无害，使用的过程可以回收再利用，使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂，我们要采用绿色的溶剂，二氧化碳做溶剂，离子液体，聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝，把引起气候变暖的二氧化碳转化利用，通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术，利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆，树木，藻类转化为燃料，重要化学品核材料，木质素，纤维素为原料的新化学反应，粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用，不仅是创造新一代的可持续的化学产品，还要考虑如何变废为宝，这是下一步发展的重要方面。 第四方面，化学在解决全局性，前瞻性，战略性的重大问题中会发挥重要的作用，社会的发展不断对化学发展提出新的需求，比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染，资源利用方面必须做到合理高效的利用资源，最大显著的利用资源，材料方面绿色化及智能化，可再生循环利用，社会安全方面防患于未然，比如易燃品，爆炸品的检查和防护，有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。 刚才讲了环境，能源，资源利用等方面，在材料化学方面，要设计铸造分子，生命科学方面不仅是研究生命起源，调控机制，疾病发生机制和药物的作用机制，在脑科学和认知科学方面，如何在生物分子的水平上认识结构，化学都有十分重要的作用。
初中化学教学的特点
初中化学教学的特点 学生学习的主动性、积极性是与学习兴趣密切相关的。兴趣是学习动机的重要心理因素,学生只有对所学知识感兴趣,才会积极地去追求和探索。学生一旦对学习产生兴趣,必将成为他学习的内在动力,积极主动而且心情愉快地去进行学习。 1 巧用歌曲,以歌导趣 “知之者不如好之者,好之者不为乐之者”。首先,要有好的课堂导入。俗话说,良好的开端是成功的一半。教师应精心设计好课堂导入的方式来激发学生的爱好。在学习《三国鼎立》一节时,我让学生先欣赏歌曲《滚滚长江东似水》,学生回忆这是电视剧《三国演义》的主题曲,然后设疑“你们知道三国是指哪三国吗?”使学生很热情地投入到学习中。在教《和为一家》时,我抓住学生喜欢听歌的心理,让学生欣赏歌曲《五十六个民族》,再乘机开讲:“同学们,这首广为传唱的歌,生动地反映了我国各民族和睦相处,携手共创美好生活的新局面。这一局面的行成,经历了漫长的历史过程。唐朝是这个历史过程的重要阶段。那么,唐朝的民族政策有哪些?它在当时发挥了怎样的作用?”这一问题的提出,顿时激发了学生兴趣。 2 巧用典故,以奇引趣 在学习《祖国境内的远古居民》一课时,我首先给同学们讲述关于人类起源的神话传说,如上帝造人说,盘古开天辟地,女娲抟土造人等故事,激起学生对历史的莫大爱好,然后设疑“人究竟是从哪里来的?”让学生带着好奇心很自然地投入到课堂的学习之中。在学习《三国鼎立》一节时,因为很多同学看了《三国演义》的小说或影视,我请他们来讲述草船借箭,蒋干盗书等情节,并将他们与历史史实作比较,这样不仅调动了学生的爱好,也进一步帮助他们弄清电视剧与历史史实之间的区别。 3 精读诗词,以诗牵趣 我国优秀的古典文学是我们向学生讲述历史人物的重要依据之一。别具一格、题材典型的咏史诗以及壮怀激昂的爱国词对历史倾注了多少深情与厚爱。讲“安史之乱”时,为了介绍杜甫,我就适当而巧妙地引用了他《春望》中“国破山河在,城春草木深……”来表现他忧国忧民的情怀;讲“南宋灭亡”时,为了介绍岳飞,我就满怀激情地引用了他《满江红》中的“驾长车踏破贺兰山缺,壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血,待从头收拾旧山河。”来表现其浩然正气和强烈的爱国激情。通过精读诗词、讲述历史,使课堂充满了诗情画意;使学生在学史的同时,也受到了文学熏陶和美育教育,极大地营造了学生学史的浓厚氛围。在学习《红军不怕远征难》时,目标是引导学生学习红军战胜艰难困苦、勇往直前的革命英雄主义,培养学生热爱中国共产党、热爱人民军队、热爱祖国的感情,珍惜今天的幸福生活。我带领学生朗读毛泽东主席的诗《七律·长征》,然后指出诗中提到的五岭、乌蒙、金沙、大渡桥、岷山等地,只是红军长征经过的万水千山的一部分,设问“红军长征经
教育综合——我国化学学科的诞生及早期发展探讨
我国化学学科诞生的背景 (一)国际历史背景:现代化学学科的确立及化学工业的发展在西方,现代化学脱胎于多个源流,其中包括古希腊时期的“元素说”、阿拉伯人的化学和炼金术、文艺复兴时期的医学化学等。1661年,波义耳(R.Boyle)在牛津出版了《怀疑的化学家》(ScepticalChymists),该书提出了10个问题,对17世纪60年代之前相关化学研究进行了全面的质疑与批判。“化学史家曾经不止一次地指出过,正是这部着作使古老的‘黑术’(古埃及‘化学’概念的直译)走上了科学的道路。”[2]后经一个多世纪的发展,至1778年,法国化学家拉瓦锡(https://www.360docs.net/doc/693034717.html,voisier)引领了化学革命,他提出燃烧的氧化学说,阐明了燃烧现象的本质,并创建了一套用以描述其理论体系的化学术语(词汇),使其化学理论和语言成为了化学的核心内容。[3]此后,随着原子论和分子论的提出,物质转化及物质组成问题得到了圆满的解释,一系列化学基本概念和化学基本原理得到了阐明和确立,有机化学、无机化学、物理化学等分支学科也相继建立。至此,化学的研究目的、范围和方法已经清晰明确,化学基本上成为一门独立的学科,而不再是其他学科的附庸。在化学学科知识增长、化学学科纲领确立的同时,从拉瓦锡领导的化学革命到19世纪中期,化学学科的建制化也取得了重要突破。以当时被称为“三巨头”(TheBigThree)的法国、英国和德国为代表,西方现代化学实现了职业化和建制化,建立了全国性的化学学会、融教学与研究为一体的现代化学实验室,化学开始进入教育和科研体系。[4]18世纪既是化学学科发生重大变革与快速发展的时期,也是化学工业的萌芽和初步发展时期。三项重大技术的进步奠定了现代化学工业的基础:1749年,约翰?罗巴克(J.Roebuck)在普雷斯顿潘实现硫酸的商业化生产;1798年,英国工业化学家台耐特(C.Tennant)对氯气漂白技术的重大改进;1789年,法国吕布兰(N.Leblanc)对纯碱生产工艺的重大改进。[5]化学工业的产生和发展,极大地改变了人类社会的生产和生活面貌,为人类社会的现代化奠定了基础。可以说,19世纪的西方,在“现代化学学科纲领的确立”、“化学学科的建制化”、“化学工业的形成与发展”三个方面都取得了重要突破。这并非简单的巧合,三者相互之间有着密切的关联。一方面,化学学科知识的发展为化学工业提供了良好的智力支持,而化学学科建制化则为这种智力支持提供了制度保障;另一方面,化学工业的发展能够为化学知识的增长、化学专业人才的培养提供物质与经济支持。正是在这种宏观背景下,伴随着现代学校教育体制的诞生,使得化学进入了西方现代学校,成为学校教育学科群中的重要一员。 (二)国内历史背景:“西学东渐”时期化学的传入正当西方化学迅速发展的时候,中国社会的变革和西方教会组织的传教活动等引发了西学东渐的过程。相应的,化学也开始了向中国传播的历程。 1.化学知识在中国的早期传播及“化学”一词的出现早在鸦片战争之前,英美等资本主义列强就加紧了对中国的经济、文化和教育侵略。一方面,西方传教士来华传教,带来了部分科技知识,其中有许多关于采矿炼金、制造医疗药物等涉及化学工艺的内容。如德国耶稣会士汤若旺(JeanAdamSchallvonbell)与我国学者将德国矿物学名着《论金属》翻译成《坤舆格致》,其中就涉及化学知识,但由于当时社会动乱,该书译稿未及发行,现下落不明。[6]另一方面,西方国家开进中国的商船和炮艇已经用到了许多化学物品,例如用于灭火器的硫酸、用于焊接的盐酸、鉴别金属用的硝酸以及氢氧吹管等。[7]这样,古老中国的传统文化与现代西方科学开始了最初的碰撞,二者在碰撞中“化合”,生成着中国化学学科的最初源头。“化学”直接来源于英文chemistry一词的意译。Chemistry源于希腊文Khemia,后者是埃及一个古国的名字,指该国的土地为黑色,因而该词含有“埃及学”或“神秘学”的意思,而后逐渐演化成Chemistry。而在之前的汉语中,并没有“化学”一词,只是在唐末五代时期有一本道教着作《化书》。据郭宝章等人考证,我国最早出现“化学”一词,是在1856年。[8]是年,英国人韦廉臣(AlexanderWilliamson)出版《格物探源》一书,该书卷三论“元质”(元素)时写道:“轻二养一成为水,霼一绿一成为盐(NaCl),铗一淡一养三成为火硝(KNO3)。读化学一书,可悉其事”。同年,英国人伟烈亚力(AlexanderWylie)在其执笔的《六合丛刊》发刊号《小引》中写道:“比
初中化学学科特点
初中化学学科的显著特点是概念繁多、关系复杂，而且有些抽象，依初中学生的认知水平，领会和完整掌握这些概念具有一定的难度，学生只有准确地把握了概念的本质和内涵，才能灵活应用，因此在教学中就要针对不同的概念采取不同的教学策略，才能收到成效。下面谈谈我在概念教学中几种策略。对于一些抽象的化学基本概念，由于初中学生的阅读和理解能力一般都比较差，使他们学习一些抽象概念时往往感到困惑。因此这些概念比较适合通过实验直观得出其概念。例如：“饱和溶液”、与“不饱和溶液”概念可以设计这样的实验让学生慢慢地形成概念：先提出问题：物质能不能无限地溶解在一定量的水中？接着教师把5g硝酸钾加入到20ml 的水中，搅拌，硝酸钾全部溶解，再加5g硝酸钾，有固体剩余，这样学生已经知道“饱和溶液”是溶质不能继续再溶解的溶液。然后教师进一步实验，往溶液里加溶剂5ml水，或加热，剩余的固体物质又溶解了，这样学生就明白了溶液“饱不饱和”还要指明一定量的溶剂中、一定温度下才有意义。接着教师把原来饱和硝酸钾溶液倒出来一部分，往里面加5g氯化钠，氯化钠全部溶解，进一步剖析，让学生进一步理解为什么不能把不能继续溶解的溶质笼统地说饱和溶液，必须指明某种溶质的饱和溶液。最后师生共同总结：“在一定温度、一定量的溶剂中，溶质不能继续溶解的溶液叫做该溶质的饱和溶液; 相反，在一定温度、一定量的溶剂中，溶质还可以继续溶解的溶液，叫做该溶质的饱和溶液。这样通过实验一步步让学生形成概念，不但直观明了，学生也深刻领会到了概念中
每一个字、词的特定含义，通过实验的分析，学生不但容易全面掌握了象这样抽象的概念，也记牢了该概念。再如“催化剂”、“物理变化”、“化学变化”等概念的形成，都适合由实验现象分析、引导、归纳得出。教学效果是非常好的。 ②抓住要点、讲练结合 对一些含义比较深刻，内容又比较复杂的概念，分清概念中的层次和抓住要点进行剖析、讲练，以帮助学生加深对概念的理解和掌握。如“溶解度”概念的理解一直是初中化学的一大难点，不仅定义的句子比较长，而且涉及的知识也较多，学生往往难于把握概念的本质。因此在讲解过程中，若将组成溶解度的四句话剖析开来，效果就大不一样了。其一，强调要在一定温度的条件下；其二，指明溶剂的量为１００ｇ；其三，一定要达到饱和状态；其四，指出在满足上述各条件时，溶质所溶解的克数①。这四个限制性句式构成了溶解度的定义，缺一不可。这样将比较长、比较复杂的概念分层次、抓要点剖析开来，学生既容易理解，又便于掌握。 接着再结合练习来加深对该概念的理解。练习设计要有目的地直击易错点，例如：为了帮助学生对“溶解度”概念理解更透彻可设计这样的练习： 判断正误： ①.l00g水中最多溶解38g氯化钠，所以氯化钠在水中的溶解度是38g。( ) 直击错因：未指明温度
化学学科发展的历史回顾
化学学科发展的历史回顾、现状与未来 ?基础研究中六个方面的重大突破 ?在化学基础研究推动下化学工业的大发展 ?化学学科发展的现状 ?化学学科发展的趋势
化学学科发展的历史回顾 ?基础研究中六个方面的重大突破 ?在化学基础研究推动下化学工业的大发展
1661年波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。 1803年道尔顿提出原子论。 1811年阿伏加德罗提出了“分子”的概念。 1860年康尼查罗提出了原子--分子论。 1870年门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的理论基础。 19世纪末化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大 大推动了化学研究的深化。 20世纪量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学和数学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪 器的发明和计算机的出现，使化学学科得到迅猛 的发展。
基础研究的重大突破 (1)放射性和铀裂变的重大发现 20世纪在能源利用方面一个重大突破是核能的释放和可控利用，其前期基础研究经历了半个世纪。最有代 表性的是约里奥-居里夫妇用人工方法创造出放射性元素，在1935年荣获诺贝尔化学奖。1942年在费米领导下成功地建造了第一座原子反应堆。
基础研究的重大突破 (2)化学键和现代量子化学理论的建立 鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世纪的努力，使现代量子化学理论不断发展和完善，使化学进入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。
化学学科发展前沿
当代无机化学发展前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科 学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶 化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究 领域中占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化 材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础
初中化学教学现状分析
初中化学教学现状分析 摘要：初中化学是非常重要的学科，本文对当前初中数学教学现状进行了分析，主要包括教学观念陈旧、教师队伍教学水平有待提高以及化学实验设施不齐全等；再次基础之上提出了完善初中化学教学的建议，主要从激发学生学习化学的兴趣、提高教师队伍整体教学水平以及充分利用互联网等部分。 关键词：初中化学，新课程改革，课堂效果，实验课程 在当今社会，国家经济快速增长，人民生活水平不断提高，我国的教育也呈现出日益发展的趋势。化学作为一门基础学科，也发生了很大的变化，取得了很大的进步。然而，从目前的情况来看，我国的初级中学化学教学过程也暴露出许多问题。这些问题严重制约了化学教学质量的提高，极大地阻碍了学生科学知识的学习和未来的发展。 1当前初中化学教学现状 1.1教学观念陈旧 就目前的情况来看，大多数化学教师仍然使用传统的教学方法，要求学生背诵定义，谈论现象，找到本质，写反应方程等，但它没有发挥重要作用，教师对课堂情境的控制没有得到改善。在当前的初中化学教学中，很多初中学生对于化学的兴趣不高。产生这种现象的主要原因是化学是一门逻辑性很强的学科，初中学生刚开始接触严谨的逻辑思维和大量的知识，对于学生的理解能力而言是一种挑战。在化学课堂中，元素、分子式等相关知识点学生很难顺利理解。困难的学习过程导致初中学生对于化学的学习兴趣不高。兴趣是最好的老师，教师必须调整自身的教学观念，改变初中化学课堂单调的现状，激发初中学生学习化学的兴趣，进一步提升初中学生学习化学的主观能动性。 1.2教师队伍教学水平有待提高 新课改要求初中化学教学从根本上调整自身的教学模式，影响初中学生学习化学最主要的因素就是教师。由此可见，教师的个人综合水平能直接影响初中学生学习化学。我国当前初中化学教学中，师资力量不足。无论从化学教师的总数量还是平均水平来说都存在着问题，化学教师的数量不足，平均水平不高。当前在初中化学教师课堂上，教学观念过分陈旧，不能与时俱进符合新课改要求的教师非常多，这对于初中学学习化学来说十分不利。很多化学教师在课堂上只盲目为学生灌输化学知识，实行填鸭式教育。教师的惯性思维以及教师的数量、整体质量都有待提升。 1.3化学实验设施不齐全 化学不仅仅是一门理论学科，还是一门实践学科。在初中化学课堂教学中要注重实验教学，实验课的开设是必要的。实验教学需要以化学理论课为基础，与理论知识紧密相连。我国当前初中教学设置严重不足，例如酒精灯、酒精以及相关化学试剂缺乏，相关配套设置也并没有完善。基础设施以及化学试剂的缺乏严重影响了初中生化学学习的质量，甚至容易对初中生的身体健康造成威胁。新课程改革的背景之下，化学实验教材的更新频率较快，化学实验设施如果不能进行相应的更新，也会对初中生化学学习的质量造成影响。教师是初中化学实验课堂的组织者，要以新课改的要求为基础，结合理论知识不断对实验课内容进行调整，实时监测每一个学生的实验情况，防止学生做实验的过程中出现危险。 2完善初中化学教学的建议 2.1激发学生学习化学的兴趣 我国当前很多初中学生缺少学习化学的兴趣，在课堂中注意力不集中，这种情况会直接导致初中生的化学基础不牢固，对以后化学的学生造成十分不利的影响。激发初中学生对于化学学习的兴趣，首先，要改变初中学生对于化学的看法，提高初中学生对于化学价值的认同感，了解化学知识的整体结构，培养初中学学习化学的内在逻辑与知识体系；其次，初中
化学学科的核心素养
化学学科的核心素养 宏观辨识与微观探析能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化；能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念；能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。 变化观念与平衡思想能认识物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的；能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量转化；能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应，预测在一定条件某种物质可能发生的化学变化。 证据推理与模型认知能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；能认识化学现象与模型之间的联系，能运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果；能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。
实验探究与创新意识发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。 科学精神与社会责任具有终身学习的意识和严谨求实的科学态度；崇尚真理，形成真理面前人人平等的意识；关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊，勇于承担责任，积极参与有关化学问题的社会决策。
物理化学-化学前沿与进展资料
砷钼酸盐化学研究进展与展望 巩培军104753140807 物理化学 摘要：多金属氧酸盐以其丰富多彩的结构及其自身的优良分子特性，包括极性、氧化还原电位、表面电荷分布、形态及酸性，使其在很多领域，尤其是材料、催化、药物等方面具有潜在应用前景，因而受到人们的广泛关注。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点。 Abstract: Polyoxometalates (POMs), a fascinating class of metal–oxygen cluster compounds with a unique structural variety and interesting physicochemical properties, have been found to be extremely versatile inorganic building blocks in view of their potential applications in catalysis, medicine, and materials. In this paper, the main work has been focused on the rare reported arsenomolybdates. Keywords: polyoxometalates; physicochemical properties; applications 1 多酸概述 多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，它是无机化学中的一个重要研究领域[1-3]。早期的多酸化学研究者认为无机含氧酸经缩合可形成缩合酸：同种类的含氧酸根离子缩合形成同多阴离子，其酸为同多酸；不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子，其酸为杂多酸[4]。现在文献中多用Polyoxometalates (多金属氧酸盐) 及Metal-oxygen clusters (金属氧簇)来代表多酸化合物。 从结构上多酸是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的金属氧簇类化合物，它的基本的结构单元主要是八面体和四面体。多面体之间通过共角、共边或共面相互连接。根据多面体的连接方式不同，多金属氧酸盐可划分为不同的结构类型，如Keggin、Dawson、Silvertone、Anderson、Lindqvist 和Waugh 结构等，它们被称为多金属氧酸盐最常见的六种基本结构类型（图1）。（1）Keggin 结构，其阴离子通式可表示为[XM12O40]n– (X = P、Si、Ge、As、B、Al、Fe、Co、Cu 等；M = Mo、W、Nb 等)；（2）Wells—Dawson 结构，其阴离子通式可表示为[X2M18O60]n– (X = P、Si、Ge、As 等；M = Mo、W 等)；（3）Silverton 结构，其阴离子通式为[XM12O42]n– (X = Ce IV等；M = Mo VI 等)；（4）Anderson 结构，其阴离子通式为[XM6O24]n– (X = Al、Cr、Te、I 等；M = Mo 等)；（5）Lindqvist 结构，其阴离子的通式为[M6O19]n– (M = Nb V、Ta V、Mo VI、W VI等)；（6）Waugh 结构，其阴离子通式为[X2M5O23]n– (X = P V等；M = Mo VI等)。其结构又决定其特殊性质的，如强酸性、氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等。多金属氧酸盐由于各种确定的结构和特异、优越的物理化学性质，使它们在催化[5]、材料科学[6]、化学及医药学[7]等方面具有重要的应用前景。多金属氧酸盐可根据组成不同分为同多(iso)和杂多(hetero)金属氧酸盐两大类。这种分类方法一直沿用早期化学家的观点:即由同种含氧酸盐缩合形成的称同多酸(盐)，由不同种含氧酸盐缩合形成的称为杂多酸(盐)。多酸化学经过近两个世纪的发展，已经成为无机化学的一个重要分支和研究领
初中化学学科试卷分析
2017---2018学年度第一学期期中考试 初中化学学科试卷分析 一、试卷的知识结构 本次考试主要内容是对初三化学人教版前六个单元的考查，内容涉及课标中的五个一级主体和多个二级主题。 重点考查的知识点有：氧气、二氧化碳的制取、性质和用途；空气的成分及空气成分的探究；水的组成、污染与防治；物质构成的奥秘中的微粒的性质、用微粒观阐释化学反应的实质；对质量守恒定律的理解和依据化学方程式进行简单的化学计算；实验方案的设计等对科学探究能力的考查。 二、试题结构及难易度分析 1.试题结构 承袭中考试卷的结构，全卷分Ⅰ\Ⅱ两卷，共27个题目。其中第Ⅰ卷为客观题，40分，第Ⅱ卷为主观试题，分值60分；题目的数量、类型和权重与中考要求相吻合，这样设计的目的是做好与中考的衔接，及早培养学生的应考意识。 2.试题的难易程度
3.各名次档位分数段的划分 综观全市成绩，最高分99分，最低分2分，全市平均分60.19分，优秀分数线80分，优良分数线70分，及格线60分，优秀率24.5%，优良率42.2%及格率56.7%。 三、试题分析 （一）客观试题：出错率较高的有5、13、15、17、18、20。 错因分析： 第5题审题不清，佩戴口罩不能有效阻止臭氧的吸入，根据题干信息，理应能够判断汽车尾气将会导致臭氧污染，暴露出知识迁移能力较弱。 第15题考查从微观的角度认识化学反应的实质，学生不会由符号推断物质，更不能判断化合价。 第17题暴露出对测定空气中氧气的含量探究实验原理搞不清楚。
第19题考查质量守恒定律的应用和物质的分类及化学式的计算，暴露出化学用语方面的欠缺。 第20题暴露出对从题图中获取信息的能力较弱，不会判断物质质量的变化，更不会判断反应物和生成物。 （二）主观试题错因分析及改进 21题：包括4个小题。 第（1）小题水的构成及软水硬水的检验，难度不大，掌握较好。 第（2）小题书写甲烷燃烧的化学方程式，主要考查书写化学方程式的原则。 错误点：a.把产物写成4H，氢气，单质碳；b.方程式没有配平。 第（3）小题考查电解水的实验及气体的性质、水的净化方法、节约用水的具体做法。 错误点：a.氧气的用途记忆不牢b.汉字书写错误，像“供己呼吸”“蒸溜”“蒸流”“掏米水”等。 第（4）小题考查电解水的化学方程式。 错误点：条件写不全或者写错；没有配平；气体符号没加或加不全。 改进措施：在以后的教学中，强化化学方程式的书写、配平尤其条件。 22题：主要考查微粒构成的物质、认识化学元素、物质组成的表示。 第（1）题掌握比较好，出错极少。 第（2）题①考查元素种类，出错主要是没有明确质子数决定元素种类。②几乎全对，掌握比较好。 第（3）题②约十分之一的同学出错，错在没有看清题目要求的是核外电子排布规律③化合物化学式的书写出错率很高，主要写成了Mg5N2，还有一部分同学书写时没有掌握正价在前，负价在后。④出错率很高，六分之一左右的
初中化学教学措施
( 整改措施) 姓名：____________________ 单位：____________________ 日期：____________________ 编号：YB-BH-004297 初中化学教学措施Junior high school chemistry teaching measures
初中化学教学措施 关于初中化学教学的方法和技巧问题，很多老师都提出了很好的观点。但是最好的不一定是最适合的，生搬硬套别人的教学方法和技巧，这样既教不出好成绩，也不可能在教学方法和技巧上有所突破和创新。因此，每一位化学老师都应该根据学校和学生本身的实际情况探索一套适合自己的教学模式。通过分析自己多年来的教学经验，并借鉴其他化学教师的一些方法和技巧，下面我就自己在初中化学教学中使用的一些方法以及取得的效果和大家分享。 一、抓好课前小测，发挥它在课堂教学中的重要作用 化学是一门基础自然科学。尤其是初中化学基础性较强，知识点繁多，需要记忆的更多，而且需要有效长久的记忆。从我教化学的第一天起就坚持进行课前小测，因为我觉得课前小测有利于督促学生加强记忆，加强化学基础知识的落实，加深对化学知识的理解。而且课前小测能迅速有效地调整学生上课的学习状态，能起到很好的温故而知新的教学作用，能很好地为教师提供更为准确的学生学习信息，还可以增强学生的时间观念,提高学习能力，最后能喜欢上化学爱上化学。 可是，渐渐的我发现，随着化学知识难度的加深，真正能坚持每天都抽出十分钟来背化学的同学越来越少。每当我走进教室发纸条要默写的时候，就会有这样的声音：“老师，今天默那块内容呀。老师再给点时间吧，昨天因为作业写太
化学工程的发展与展望
化学工程的发展与展望 化学工程的发展与展 化学工程是将化学过程和物理过程的基础理论研究与工业化学相结合的学科，不仅是一门具有百年历史的成熟基础学科，也是充满朝气、与时俱进的学科。 1 化学工程的兴起 几千年来过滤、蒸发、结晶等操作在生产中被广泛的应用，但在相当长的时期里，这些操作都是规模很小的手工作业。化学工程这一学科，是在 19 世纪后期随着大规模制造化学工业产品的生产过程的发展而诞生的。 19 世纪70 年代，各种基础化学品的生产等都有了相当的规模，化学工业有了许多杰出的成就。如索尔维法制碱中所用的纯碱碳化塔，高 20 余米，在其中同时进行化学吸收 、结晶、沉降等过程，但是人们还没有从其中找出共有的规律。1880 年，“化学工程” 第一次被英国学者 George E.Davis 正式提出，1888 年，美国麻省理工学院开设了第一个以“化学工程”命名的课程，标志着化学工程学科的诞生。1915 年，本文由论文联盟https://www.360docs.net/doc/693034717.html, 收集整理美国学者 Arthur D. Little 提出了“单元操作”，将各种化学品的工业生产工艺分解为若干独立的物理操作单元，并阐明了即使是不同的工艺，只要是相同操作单元就遵循的相同原理。 1920 年，在美国麻省理工学院，化学工程从化学系分离出来，成为一个独立的系。1923 年华克尔、刘易斯和 W.H.麦克亚共同写的《化工原理》一书出版，奠定了化学工程作为一门独立的工程学科的基础。 2化学工程的发展 2.120 世纪前叶，化学工程二级学科应运而生 在20 世纪前叶，化学工程学科的发展促进了许多化学工艺的问世，如美国用丙烯合成出异丙醇，被誉为是石油化工的开端。这些化学工艺的出现，许多化学工程二级学科应运而生。 化学热力学，化学反应工程，传递过程，化工系统工程，化工控制工程等多个二级学科相继诞生。 2.220 世纪50～60 年代，化学工程完成了从单元操作到
化学学科的前沿方向与优先领域
化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。 化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。 学科的前沿方向与优先领域为： （1）合成化学； （2）化学反应动态学； （3）分子聚集体化学； （4）理论化学； （5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； （6）生命体系中的化学过程； （7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题； （8）材料科学中的基本化学问题； （9）能源中的基本化学问题； （10）化学工程的发展与化学基础。 今日化学何去何从 今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学
与生物学的夹缝中逐渐消微。第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。本文主张第二种回答。 1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同 在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。所以在这11年中，化学合成和分离了2 285万种新化合物、新药物、新材料、新分子来满足人类生活和高新技术发展的需要，而在1900年前的历史长河中人们只知道55万种。从上面的数字还可以看出，化学是以指数函数的形式向前发展的。没有一门其他科学能像化学那样在过去的100年中创造出如此众多的新化合物。这个成就用“空前辉煌”来描述并不过分。但“化学家太谦虚”（这句话是Nature 杂志在2001年的评论中说的，参见文献[1]），不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献。因此20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。 2.20世纪发明的七大技术中最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术 报刊上常说20世纪发明了六大技术： ①包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术； ②基因重组、克隆和生物芯片等生物技术； ③核科学和核武器技术； ④航空航天和导弹技术； ⑤激光技术； ⑤纳米技术。
化学前沿综述
化学前沿综述报告 摘要：催化剂的概念以及在新能源和环境治理中的应用，如：煤燃烧、废水处理。关键字：催化剂煤燃烧废水处理 化学前沿综述课不是一门只是教授书本知识的课程。在这里我学到了很多新鲜、实际的知识，大大拓宽了知识面。从中了解了当前化学各学科大致的发展方向以及如何在实际中将所学到的化学专业知识应用起来。在“化学反应动力学前沿简介”报告中我了解到了固体表面特征、固体表面孔的类型、固体表面力与吸附的关系、以及吸附原理、吸附平衡及其表征方法。在“自组装与光子晶体”报告中我了解了光子晶体是将两种或两种以上介质材料排列成具有光波长量级的一维、二维或三维周期结构的人工晶体。由于光子晶体具有光子带隙,光子局域等特性, 所以它具有巨大的应用前景。在“过渡金属催化的碳氢键活化”报告中我了解了碳氢键活化反应都需要对底物进行卤化或金属化等预活化步骤,因此过渡金属催化的通过碳氢键活化直接构筑碳-碳键的方法就成为构筑碳-碳键的绿色经济的途径。在这门课中也是我对催化剂有了新的了解和认识，催化剂在实际应用是广泛的，如在新能源和环境治理中。 当前新能源问题和环境治理是社会关注的热点，而催化剂在这两个领域将是很有作为的。新能源领域：我国是能源消耗大国，而在我国能源消耗结构中，煤占有重要地位。所以合理有效开发利用煤是一个具有现实意义的课题。环境治理方面：我国和全球都面临着严重的环境问题，其中水污染尤为严重，治理也就尤为迫切。所以利用催化剂在治理水污染具有长远意义。下面就简述一下催化剂的概念和在工业实际中的应用。 催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行反应。催化剂在工业上也称为触媒。化学催化剂的应用历史很长，特别在石油化工、精细化工、有机化工和生物化工中，可以说，催化技术已成为化学工业最关键的核心技术之一。据统计，到目前为止，人类所掌握的化学反应80%以上必须在催化剂存在下才能实现。在化学工业生产中，最常用的催化剂是无机酸和无机碱。催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某
我对初中化学教学的几点心得
我对初中化学教学的几点心得 近几年来化学中考分数比起其他学科来说，比例偏低了，所以现在的学生非常不重视化学，化学仅仅是100分和其他的120分比起来实在是微不足道。表现出的问题是学生积极性不高，有轻视的倾向。在加上化学是文理综合较强的学科，有性质、反应规律、化学用语、基本操作等多方面内容需要记忆，且化学用语、分子、原子等内容的学习又是难点，不易较快的掌握。面对此情，我感觉到压力好大。为提高中考成绩，必须想办法，经过认真反思，我觉得应该在以后的教学从以下以几点入手： 一、晓知以理，让学生从思想上重视。 化学成绩的好与差和学生的学习思想和态度有关，首先要让学生有一个正确的思想，化学不是可有可无的，我们人类离开化学就无法生存，同时化学给人类的生活带来了巨大的改善，使我们的生活水平不断的提高，如果没有化学的发展就没有人类的今天。从而让学生从思想上认识到学习化学的重要性。 二、教学中注重培养学生的兴趣。 兴趣是最好的老师，我们在平时的教学中要注重培养学生的兴趣，只有充分培养学生的兴趣，才能使学生喜欢去学习。对我们化学来说最容易引发学生的兴趣，因为学生对化学实验比较感兴趣，因而我们可以利用实验来调动学生的兴趣，利用我们身边的物品来玩成一些家庭小实验，使他们从实验中得到快乐，获得知识，找到自信。另外老师也可以在教学中给学生讲解一些利用化学知识来解释生活中学生解决不了而想知道生活常识。从而引发学生学习化学的兴趣。 三、教学中扎扎实实打好基础，注重概念的讲解。 学生做题中存在的问题，与他们平时没有准确地理解和掌握初中化学的基础知识和技能有很大的关系，因而重视和加强基础知识和基本技能的学习仍然是首要的。为了深刻讲解概念的含义，教师不仅要注重对概念论述时用词的严密性和准确性，同时还需要用简洁易懂语言进行讲解，抓住概念的关键词，这样做有
漫谈物理化学的发展及学科特点
漫谈物理化学的发展及学科特点 2007化教一班222007316011045 王祖龙 摘要：经历漫长而艰难的发展，物理化学终以一门新的学科出现。它具有自身独特的特点，并在化学中占有极重要位置。随着人们不断的深入认识，越来越多地为人们服 务。 关键词：物理化学形成发展学科特点前景 世界的变化日新月异，尤其在当今，新兴学科层出不穷，但统而观之，它们有一个重要特点，即很多都是边缘学科（亦称交叉学科，1926年美国首次出现）——横跨两种或两种以上基础学科。边缘学科的产生，是随着人们对物质运动形式及固有次序的逐步揭示，是当基础学科发展到一定阶段时的必然结果，是人们知识的深化。 化学，在其漫长的发展历程中，形成了自己独有的特色，并且一直以来对于人类文明的发展起到了很大的推动作用。与此同时，一系列化学的分支学科也不断形成，大大的丰富了化学知识，拓展了人们的眼界。在所有化学分支学科中，当属物理化学最为重要。 而物理化学，作为最早形成的第一门边缘学科，被称为交叉学科的典范，是现代化学的核心内容和理论基础，在基础化学课程体系中起着龙头作用。它的形成与发展经历了较漫长而艰难的时期。 一、物理化学的形成与发展 “物理化学”这个术语曾在十八世纪首先被罗蒙诺索夫创用，但是它的主要研究方向和基本内容却是在十九世纪下半叶才被确定下来。至今其研究内容也都是在当时的基础上不断深入发展的。对于物理化学的形成，不得不提到一个人——杰出的俄国一德国物理化学家奥斯特瓦尔德(Ostwald，W.F.，1853一1932)，他为物理化学作出了最伟大的贡献，在1887年创办了第一份名副其实的专业性期刊:德文的《物理化学杂志》(Zeitschrift physikalische Chemie)121，标志着物理化学的形成.。奥斯特瓦尔德因此被称为“物理化学之父”，也曾被列宁誉为“伟大的化学家和渺小的哲学家”。 在十九世纪下半叶以前的近代化学初期，化学家往往又是物理学家，他们研究的问题常常相互有关，相互渗透和相互补充。例如，1807年法国化学家盖吕萨克观测到气体向真空膨胀后温度没有变化，于是物理学家便据此作出“气体膨胀至真空没有作功”这种结论。又如道尔顿，他起初是一位物理学家，后来才研究化学。他从长期观测气象着手，研究空气组成并得出气体的“微粒说”；再经过对碳的两种氧化物以及多种氢化物的组成的化学分析实验，在1804年正式提出倍比定律，后来将物理原子论(即哲学“微粒说”)发展成为“化学原子论”，成为了近代化学诞生的标志。 到了十九世纪下半世纪，随着工业生产力的发展，以及此前大量拥现的化学和物理学成就的逐步积累，近代化学迅速向专业化分工，化学家在研究方向及方法上和物理学家终于分道扬镰。物理化学正是在这个时期开始独立形成的。在这一时期，主要是以李比希和杜马等为代表的有机化学家。有机化学取得了重大的成就，使得从类型理论向结构理论的发展逐步系统化。同时在这一时期，有少数化学家（有的本来也就是物理学家和数学家）关心物理学的理论和发现，这就使得化学和物理学相结合起来，例如拉乌尔(Raoutt，F.M，1830一1901，法国)、瓦格(Waage，P.1933一1990，娜威)、范霍夫(Van't Hoff，J.H.，1852一1911) 以及能斯特(Nernst，H.W.，1864一1941，德国)等。他们都为物理化学最终成为现代化学的一个独立分支做出了开创性的工作，是初期物理化学的共同奠基人。 从道尔顿提出原子论以来，近代化学前期到奥斯特瓦尔德创办《物理化学杂志》之间，有着许多与物理化学形成有关的十分重要的史实： 1、关于原子一分子学说