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化学物质的化学式范文1
于初中化学来说非常重要,在学习过程中,需要探究最有效的学习方法,为初中化学打好坚实的基础,提升化学教学质量.本文从初三化学入手,详细分析初三化学教材,提出了一些初中化学元素化合物知识的学习方法,为初中生学习化W竖起一座风向标,为化学学习提出一些有效学习方法,帮助学生提高化学水平.
关键词:初中化学;化学元素;化合物
【中图分类号】G633.8
一、制作化学元素化合物学习表格
制作化学元素化合物学习表格,要求学生自制一张表格,按照化学元素和化合物学习的基本思路整理,即化学元素化合物的颜色,状态,气味,密度,溶解性,可燃性,毒性,相对分子质量等,将所学的化学元素化合物整理分类.当今社会,网络科技发达,电脑成为千家万户的必备电子产品,学生可以利用电脑,
将化学知识整理成Excel 表格形式,学一个新的化学元素化合物,就添加到表格里,表格模板如图1 所示.利用表格,可以利用Excel 的分类筛选工具,将性质相似的化学元素物质整理到一起,进行对比学习.化学学习表格的制作,首先是化学学习的形式创新,化学元素化合物知识一般都易懂,但是很难记忆,都是定性的知识,属于说明性的知识,而且化学元素化合物知识的知识点非常多,学生容易产生厌倦感和枯燥感,结合Office 办公软件辅助化学元素化合物学习,可以增强学生的化学学习兴趣,消除学生对化学元素化合物的厌倦和枯燥.其次,用Excel表格整理化学知识,比起纸质的笔记本要可靠得多,电子表格
不容易丢失,修改起来更加方便快捷,查询起来也非常方便,将化学学习信息化,提高化学学习效率.最后,利用Excel 文档的排序筛选工具,将学到的化合物进行分类排序,相似性质的物质能够迅速整合到一起,对于同一类物质的性质,能明显地概
括出典型性质.例如,观察H2 SO4,HCl,HNO3,CH3COOH 这些酸的化学性质和物理性质,就可以总结归纳出酸的一般性质,在以后的学习中,遇到其他酸,不至于完全陌生,起码可以说出一些基本性质,尤其是在考试中会出现一些课本中未提到的物质,但却与课本里的化学物质拥有相似属性.
二、加强实验,加深对化学元素化合物的认识
化学是以实验为基础的学科.通过化学实验,可以增强学生对化学元素化合物的认识.化学实验是对元素化合物知识的认识和生动再现,如果没有关于CO2的实验,学习CO2的性质时,只是按照课本文字记忆,很容易忘记,对CO2的认识不会有深刻的认识.相反,通过一系列实验,亲自去感受CO2的存在,亲眼观察CO2的各种物理性质和化学性质,亲自进行化学实验,实验过程中的每一种场景都会在学生脑海留下深深印象,这些实验画面都是与CO2的性质相关联,能帮助学生区分CO2与其他化合物的性质.实验能够充分调动学生的所有感官,实验中,学生的眼,耳,口,鼻,手,脑都投入进去了,能够充分调动
学生的积极性,通过触觉,嗅觉等发现实验现象,从现象看到本质,这样的形式,可以使化学元素化合物的学习更加生动,形象,学生积极投入到化学学习中来,增强学生的学习兴趣和积极性,对化学水平的提高有很大帮助.
三、多做习题,巩固化学元素化合物知识
习题是对知识很好的检测和应用,多做习题,可以帮助学生应用所学知识,将所学的化学元素化合物知识进行巩固复习,化学元素化合物的知识繁琐难记,而习题是对重点化学元素化合物知识的高度概括的总结,习题能达到化学元素化合物知识记忆效率最大化.另外,习题能够真实地反映学生对知识的掌握程度,帮助学生查漏补缺,通过习题,自我检测,自我改正,深入学习化学元素化合物知识,提高化学水平.
万丈高楼平地起,化学元素化合物是筑起化学的最小微粒和最基本组成单位.只有学好化学元素化合物的性质,才能学习更复杂的化学知识,才能为高中化学学习打下坚实的基础.初中化学元素化合物学习要与时代接轨,利用现代化信息手段,鼓励动手操作,加强化学实验,学会观察,归纳,总结,寻求有效的学习方法,提高化学学习效果,不断提升化学水平.
参考文献:
[1]陈永红.中学化学教学法初探―――论中学元素化合物教学[J].遵义师专学报. 1996( 1) .
化学物质的化学式范文2
联系:化学变化过程中一定有物理变化,物理变化过程可能伴随着化学变化。
物理变化:没有生成其他物质的变化 。例如:灯泡发光,冰融化成水;水蒸发变成水蒸气;碘,干冰的升华,汽油挥发,蜡烛熔化等都是物理变化。
化学变化:物质发生变化时生成其他物质的变化。例如:木条燃烧,铁生锈,食物腐烂。化学变化在生成新物质的同时,时常伴随着一些反应现象,表现为颜色改变,放出气体,生成沉淀等,化学变化不但生成其他物质,而且伴随着能量的变化,这种能量变化常表现为吸热,放热,发光等。化学变化(chemical change)在生产和生活中普遍存在。产生了新物质的变化是化学变化。如铁的生锈、节日的焰火、酸碱中和,镁条的燃烧等等。宏观上可以看到各种化学变化都产生了新物质,这是化学变化的特征。总结:有新物质产生的变化即为化学变化。
(来源:文章屋网 )
化学物质的化学式范文3
关键词:植物化学;化学专业;教学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)48-0195-02
植物化学是应用现代化学理论和方法研究植物中的化学成分的一门学科。其研究内容包括植物成分(主要是具有生理活性的次生代谢产物)的提取、分离纯化、结构鉴定、理化性质以及主要结构类型化合物的生物合成途径和生物转化等。植物化学是植物学与有机化学相结合而形成的一门交叉学科,是天然有机化学或天然产物化学的重要组成部分,是在分子水平上揭示植物奥秘的学科,也是植物资源合理利用的基础。植物成分不仅是天然药物的重要组成部分,是发现新药或药物活性先导化合物的重要来源,而且还广泛应用于农业、工业、日用化工、食品、染料和化妆品等行业。我国对植物资源的利用有着悠久的历史和传统,涉及社会生活的方方面面。化学专业的学生毕业后许多会从事与植物成分有关的深造学习、技术、管理和服务工作。学生在本科学习阶段进行植物化学基本知识和实验操作技能的学习,对将来的深入学习和工作无疑具有重要的意义。鉴于这种情况,结合云南丰富的植物资源和地域特点,为了让学生尽早了解社会的发展和需求,拓宽知识面,改善知识结构,更好地融入社会,投身经济建设主战场,围绕国家“西部大开发”和云南建设“绿色经济强省”的战略目标,我们于1996年开始为化学专业高年级学生开设“植物化学”课。现根据十多年来的教学工作,谈谈教学中的几点体会。
一、课程定位与目标
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》,培养造就适应我国经济社会发展需要的高质量多样化人才成为新形势下我国高等教育教学改革的重点。植物化学课程以“培养厚基础、高素质、强能力的复合型人才”为人才培养的基本目标。由于我校的学生多数来自云南,结合云南的资源特点、社会、经济发展的实际,课程定位于培养的学生具有宽广的化学基础知识,不仅可以胜任传统的中学化学教学,而且能够根据自身情况和当地社会经济发展的需要,进行与植物成分相关的研究工作和产品开发,或者为进一步的深造提高打下坚实的基础。植物化学的课程目标是让学生认识植物化学的应用领域,了解植物化学研究的内容、目的、意义、发展现状和趋势;了解植物化学成分研究的程序及纯化合物的结构鉴定方法;了解各类重要植物化学成分的生物活性及应用;掌握植物化学成分常用的提取、分离方法,理解提取分离的原理;掌握各类重要植物化学成分如:糖、苷、萜、甾体、生物碱、芳香族化合物(香豆素、木脂素、黄酮)等的化学结构特征、性质和提取分离的方法。为继续学习以及毕业后从事与植物成分相关的工作打下理论和实践基础。通过植物化学实验,锻炼学生在植物化学领域的实验操作技能,通过实验加强理解理论知识,培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。进一步要求通过植物化学课程的学习,让学生感觉学到的知识就在自己的身边。通过开放实验、大学生课外科技活动、毕业论文设计等,锻炼学生的创新思维、动手能力;培养学生从提出问题,到分析问题和解决问题的能力;强调合作学习,包括师生之间的合作、同学之间的合作,培养学生严谨求实的科学态度、团结互助的团队合作精神;培养学生适应现代知识体系发展的综合能力。
二、教学内容设置
与其他化学专业课相比,植物化学课在化学专业中开设较少,无专门的教材。国外有的院校为学生开设“天然产物化学”,课时不多,无专门的教材;国内药学专业、中药专业等有“天然药物化学”、“中药化学”等教材。植物化学只有农林院校主编的两本教材,侧重于农林专业。为了编写适合化学专业使用的植物化学教材,我们于1998年编撰印刷“植物化学”讲义,在教学中使用。2004年,我们组织云南高校植物化学研究领域的科技人员,又是奋斗在教学一线的教师一起编写了《植物化学成分》一书,由化学工业出版社出版。该书内容既包括了植物化学成分的基本知识,又兼顾学科最新进展。尤其具有中国(包括云南)天然产物的特色,与社会的需求和发展紧密,便于学生把握植物化学的研究趋势和发展脉搏。《植物化学》课程由四大知识模块构成。第一部分,植物化学概论。包括植物化学的研究内容、意义、目的、研究程序、研究形势和发展趋势;植物化学成分提取、分离、结构鉴定的方法。第二部分,各类常见植物成分的结构特征、理化性质、提取分离、纯化精制以及结构鉴定的基本方法。第三部分,自主学习。每名同学就自己家乡特色的药用植物1~2种,对其活性成分的提取、分离方法及在医药、保健品、染料、色素和化妆品等领域的应用通过查资料后,写成小论文进行讨论。第四部分,植物化学实验。培养学生植物化学领域的实验操作技能,通过实验加强理解理论知识,培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。部分同学通过进一步的开放实验、大学生课外科技活动、毕业论文设计等,锻炼创新思维和动手能力。理论课授课共54学时,植物化学实验共36学时。
三、教学方法
采用课堂讲授、课堂讨论、实验、课外互动及学生课外查阅资料、阅读、归纳总结、报告、课外科技活动等方法进行教学。
1.课堂讲授。课堂讲授中注重经典内容和学科发展的有机结合;注重热点植物化学成分和云南特色药用植物的有机结合。采用多媒体授课,既有效地利用了课时,使学生在单位时间内获得较大的知识量,又能将植物图片、复杂的植物成分结构等一些比较抽象的内容形象化、具体化,生动地表现出来,加深学生的理解。将植物化学课件上网或打印出来提供给学生,使学生能够课前预习,课堂上能够跟得上教师的思路。通过课堂讲授,使学生系统地获得了各类植物化学成分的结构特征、主要理化性质、提取、分离方法、生物活性等知识。
2.课堂讨论。通过课堂讨论培养学生对植物化学基本理论和基本知识的归纳总结及综合应用的能力。启发学生从应用的角度综合地去掌握植物化学知识。如生物碱的提取,根据所学生物碱的结构特征、理化性质,让学生归纳其提取分离有哪些方法等。学生发言踊跃,对各种不同的提取方法提出自己的见解和质疑。
3.课外互动。课程教学中要求每个学生就自己熟悉的药用植物1~2种,自己出题,在课外进行资料查阅、归纳总结、小论文写作和幻灯片制作。这个过程,增加了学生与老师的互动和同学之间的交流讨论。弥补了植物化学内容多、课时少、辅导答疑时间有限的缺陷,也有利于学生释放自我,激发潜能,培养综合能力。学生将自己的课后阅读资料做成PPT进行汇报,一方面引导学生“走出书本”,扩大学生的知识面,锻炼了其查阅文献、分析和解决问题的能力;另一方面,提高了其专业交流的水平。
4.科研反哺教学。教学中,紧密结合云南特色药用植物成分或课程组教师的科研工作进行案例探讨,让学生觉得所学知识联系实际,有用,加深学生对所学知识的理解。如在结构鉴定、黄酮、二苯乙烯、环烯醚萜、二萜、三萜等内容的教学中,结合课程组教师的工作进行讲解,深受同学欢迎。既让学生对自己老师的工作有所了解,又收到了良好的教学效果。
为了培养学生的实际动手能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力,安排了6~10个植物化学实验,培养学生对常见植物化学成分提取、分离、鉴定的实际操作能力。为进一步加强对学生创新能力、实践能力、思维能力的培养,充分利用课程组教师科研课题较多、科研能力较强、科研方向与云南省地方经济发展紧密结合的特点,鼓励学生根据自己的兴趣,参加教师的科研活动,或在教师的实验室进行毕业论文实验,或自主申请省、校课外科技活动资助进行探索学习,以激发学生的学习兴趣,实现科研反哺教学。每年均有二十多名同学参与植物化学课程组老师的科研项目研究,在老师的指导下进行课外科技活动。
四、教学效果
植物化学课程由于贴近生活,与社会、经济发展密切相关,深受学生喜爱。学生的学习兴趣和主观能动性大大增强,资料查阅、综合分析、实验操作、论文或报告写作、科学思维等能力有很大的提高。自主申请学校的大学生课外科研基金,或参与老师的科研项目进行研究的热情高涨。相当一部分学生考取植物化学方向的硕士研究生进一步深造,作为人生的进一步追求。一些同学通过自主学习或参加课外科技活动,发表了学术论文,一些同学的课外科技作品获得了全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛三等奖等奖励。
参考文献:
[1]徐任生.天然产物化学[M].第二版.北京:科学出版社,2004:1-2.
[2]Baker DD,Chu M,Oza U et al.Nat. Prod. Rep.2007,24,1225–1244.
[3]Filho RB.Quim.[J].Nova,2010,33(1):229-239.
[4]陈业高.植物化学成分[M].北京:化学工业出版社,2004:1-283.
化学物质的化学式范文4
【关键词】实验教学 医学院校 生物化学
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)23-0082-02
21世纪是“生物学世纪”,生命科学已成为科学的前沿学科,而生物化学作为生命科学各学科的交汇点,已成为生命科学的领头学科。医学生物化学是以实验为基础的学科,更是成为医学院校各层次学生的一门重要的基础课程。随着科学技术的迅猛发展,生物化学实验技术已渗透到医药学科的各个领域,成为疾病诊断、治疗、预防的重要手段以及新药研发等的重要方法。医学生对生化实验技能的掌握直接关系到对其他生命类学科的学习。与理论教学相比,实验教学更具直观性、实践性和创新性,在加强学生综合素质教育与能力培养方面具有举足轻重的作用。因此,进行生化实验教学的改革也越来越显示出其重要性。笔者通过在教学实践中的研究和探索,就如何提高生物化学实验教学质量提出几点想法。
一 改革实验教学内容,明确教学目的
随着学院规模的扩大以及学科建设的不断发展,生物化学实验课的覆盖范围逐步扩大到临床医学、预防医学、口腔医学、中医学、针灸推拿学、药学、药物制剂、护理学、医学影像、医学检验等不同专业,并且有本科、专科、专升本等不同层次。因此,在实验课时的分配、实验内容和教材的选择上,不仅要有针对性,还要适应社会对学生实验技能以及创新能力的要求。因此,我们将实验课程从以往的以验证性实验为主,逐步分为三个层次:第一层次以基础验证性实验为主,注重基本操作规范化训练和基本技能训练,涉及离心、电泳、层析、分光光度等主要的实验技术,以及标准曲线制作、数据记录和处理等实验技能。适合本科生及以下的学生。第二层次增加了提高性实验内容,实验难度大,时间长,部分实验需要两次实验课才能完成,具有一定的综合性。该层次是本科学生必须掌握的。第三层次是带有研究性质综合实验,实验内容可与教师的科研相结合,针对不同专业的本科学生,开设两个与各自方向有关的实验内容,增加学生的专业意识,同时提高学生实验动手能力。
二 改变传统教学手段,充分发挥多媒体教学作用
传统的教学方法是以讲授为主,结合板书、实物和模型展示进行,课堂上教师起主导作用,“满堂灌”占用了绝大部分时间,而学生自学、讨论的时间较少,学生的学习兴趣不高,教学效果不理想。随着多媒体教学的广泛应用,现在的课堂将传统教学方法与多媒体教学相结合,课本内容通过声、像、动画和动态图像的形式呈现在学生面前,充分刺激了学生的感官,不仅丰富了教学手段,提高了学生的学习兴趣,也使枯燥的生物化学知识变得形象生动,抽象的理论知识变得容易理解。因此,我们采用在实验前先进行多媒体教学,再让学生动手进行实验操作的流程,首先对学生进行基本操作训练,再逐步加强其各种实验技能训练和综合技能训练等,最后完成教学大纲内容,这样的教学手段更易让学生接受。
三 紧密结合临床,激发学生学习兴趣
对于人类而言,疾病的发生发展几乎都与体内异常的生化环境改变有关。随着医学科学的发展,在分子水平探讨病因、阐明机制、作出诊断乃至基因治疗都需运用生物化学的理论和实验技术,生物化学与临床各科有着密切而广泛的联系。医学生在刚接触生化实验课时大多认为生物化学与临床关系遥远,因此学习动力不强。我们在每学期生化实验课的开始就强调生物化学与临床的密切关系,只有在充分掌握人体正常的生物化学过程的基础上,才能为临床异常的生化改变进行解释、诊断和治疗。如新生入学体检中有一个很重要的指标是测定血清谷丙转氨酶活性,为什么要做这个指标?该指标有哪些临床意义?学生的兴趣立即上来了,此时再跟学生解释谷丙转氨酶测定用的是转氨基反应原理,学生会产生自己动手实践的愿望,无形中使他们自觉投入到生化实验的学习中去。作为医学生物化学教师,应将生物化学实验与临床医学融会贯通,使学生体验学有所用的乐趣,这对激发学生的学习兴趣,提高学习效率不失为一个行之有效的办法。
四 开放实验室,加强学生操作能力的训练
动手机会少是学生基本操作技能差的主要原因。因此,我们在课外时间(如晚上或周末)有计划地开放实验室,提供学生动手训练的机会,并且在进行操作技能考核前增加实验室开放时间及次数,以对学生进行考核前强化训练。同时,在开放实验室时均安排一名教师随堂进行指导,这样可使学生的操作能力得到大大的提高。
五 改革实验考核办法,全面提高学生能力
以往生物化学成绩以理论考卷定论,这导致有些同学平时不重视实验,不认真做实验。现在我们改革了生物化学成绩的计分方式,将生物化学期末考试成绩分为两部分:一是理论考试成绩(占70%),二是实验考核成绩(占30%)。实验考核结合实验操作、报告书写、回答问题、出勤等几个方面综合考核,每一项都具体量化指标。操作考试前两周由教师选定考试范围及要求,同时开放实验室让学生有动手训练机会。考试时由学生自己抽签,按所抽到题号发题,学生按照考题内容独立完成操作,考试完成后教师当场评分。实验分数这种综合考核方式虽然操作较繁琐,但能公正、客观、合理地评价学生的实验素质和技能,改变了学生重理论、轻实践的思想,提高了学生的实验积极性,有利于学生掌握实验操作技能和实验理论知识,培养学生的综合能力。
通过采取以上的实验教学改革方法,学生参与生化实验的自觉性和积极性显著增强,大大提高了实验教学质量,为本校学生更好地学习生物化学知识提供了保障。在今后的教学实践中,我们仍需不断探索,引用新的技术手段,以期生物化学的实验教学质量能够不断提高。
参考文献
[1]李林、张宇辉、李云峰.构建新的生物化学与分子生物学实验教学模式[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2004(6):630~631
[2]陈瑜、吴世卫.生物化学实验教学改革之探讨[J].安徽农学通报,2008(17):223
化学物质的化学式范文5
关键词 高中化学教师 化学知识 无机元素化合物 教龄 职称
1 问题的提出
普通高中新课程的实施,对教师的学科知识提出了新的要求。教学中,一位教师所内化的知识的性质、数量、类型和程度不同,其创造性的程度和方向也就不同[1]。高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用[2]。那么,高中新课程改革实施至今,目前化学教师的学科知识状况如何?能否满足教育发展的要求?需要调查做出判断。元素化合物知识是高中化学新课程中的化学核心知识内容之一,包括无机元素化合物知识和有机化合物知识。本研究以无机元素化合物知识为载体,编制调查问卷,测查高中化学教师的学科知识,旨在揭示高中化学教师学科知识的现状,分析不同化学教师的学科知识是否存在差异,从而给教育培训专家提供培训内容和依据。
2 调查过程与方法
本研究以问卷调查为主要研究方法。问卷编制过程如下:一是基于元素化合物知识的结构,寻找出题点;二是通过深入了解教师在教学中和学生在学习中遇到的问题,确定出题点;三是知识点深度的掌握,所涉及知识点的深度不超过大学无机化学中元素化合物知识;最后结合东北师范大学化学教育研究所的教授、长春市1位化学教研员和2位省级重点高级化学教师对调查问卷的审阅意见做了进一步的修改完善,形成了《高中化学教师学科知识掌握情况的调查问卷》。调查问卷包括3个部分,第一部分是指导语;第二部分是个人的基本情况,以单项选择题形式呈现;第三部分是无机元素化合物知识题目,设有11道单项选择题,2道简答题,涉及钠、铝、铁、铜4种金属及其化合物知识,氯、氮、硫、硅4种非金属及其化合物知识。
此次问卷发放的对象是长春市及其周边地区部分高中的化学教师。发放问卷145份,回收有效问卷140份,有效回收率为96.55%。问卷调查采用匿名填写形式,答题时间在20分钟左右。最后运用Microsoft Office Excel 2007和SPSS Statistics 17.0对回收的问卷进行录入及统计分析。
3 调查结果的统计分析
3.1 测查对象的基本情况
问卷中,教师的基本情况包括性别、教龄、专业类型、学历、职称、曾教过毕业班的次数、学校所在地、学校类型。教师的各项基本情况详见表1。
3.2 高中化学教师对无机元素化合物知识的掌握情况
对问卷中13道题以赋值的方式进行统计。1~11题,答对得1分;不答和答错得0分;第12题通过氢氧化铁的溶度积常数进行计算,得出使三价铁离子形成氢氧化铁沉淀,溶液的pH为3.7左右,得1分;第13题用拉平效应,水是拉平溶剂解释为什么高氯酸的酸性比硫酸的酸性还强,得1分。统计结果显示,没有教师取得满分的成绩,最高12分,最低3分。8~9分的人数最多,占教师总数的52.86%;10~12分40人,占教师总数的28.57%;7分以下的26人,占教师总数的18.57%。第1、3、4、6题,教师的得分均值在0.90分及以上;第2、5、8、10、11题在0.60分以上;第7、9、12、13题在0.30以下。明确教师得分不同的原因,需要对题目做进一步分析。
3.2.1 金属及其化合物
(1)钠及其化合物
第6题考查Na2O2的强氧化性知识。选择正确答案“B.NH+4、Fe2+”133人(占95.00%),C项2人,D项5人。Na2O2在酸性条件下具有强氧化性,与Fe2+反应生成Fe3+;Na2O2与水反应生成NaOH和H2O2,H2O2分解为O2,OH-与NH+4反应生成NH3•H2O,NH3•H2O在加热条件下分解放出NH3和H2O,所以溶液中Fe2+、NH+4大量减少。
第7题是一道关于钠及其重要化合物的性质和应用的题。仅有25.00%的教师选择正确答案B项,液氨能够溶解金属钠生成一种蓝色溶液,将溶液蒸干,得到金属钠,钠的这一性质是大学无机化学教材中重点介绍的内容;选项C是正确的叙述,“1∶1的Na2CO3与Na2O2的混合物常被用作高温氧化剂”,96位(68.57%)的教师因大学化学知识欠佳,而错选此项;A、D两项涉及的均是高中化学内容。
可见,教师对高中化学课程中的钠及其化合物知识掌握得比较好,对大学无机化学相关知识掌握得不够扎实。
(2)铝、铁及其化合物
第8题是一道关于铝是否是两性物质,是否具有两性的概念题,选择正确答案“B.铝具有两性”95人(占67.86%),说明大部分高中化学教师能够明确“两性物质”和“物质具有两性”2个概念。35人(占25.00%)选择“D.铝不属于两性物质,也不能说具有两性”,单质铝不是两性物质,是两性金属,“两性”指铝能与酸反应显示其金属性(共性),与强碱溶液反应显示其非金属性(特性);A、C两项选择人数均为5人,两性物质是化合物,而非单质。
第10题是关于Fe(OH)3和Al(OH)3计算的题目。选择正确答案C项88人(占62.86%),A、B、D三项选择人数依次为21人、5人、16人,另有10人未作答。可见,教师对化学计算的知识能够较好地掌握,但因计算的繁琐性,对一少部分教师来说有一定难度。
第9题考查铁的氧化态知识。选择正确答案D项30人(占21.43%),A项22人(占15.71%),B项88人(占62.86%)。高中阶段介绍了铁的常见价态+2和+3,高考试题中出现过铁的最高价态+6,然而,铁还有+5、+4、+3、+2,在某些配位化合物中,也呈现更低的氧化态。可见,教师对铁的氧化态知识缺乏深入的了解。
第11题考查Fe3+、Fe2+、Zn2+的沉淀知识,教师只要理解题干,再经过细心分析就可做出正确答案。统计结果显示选择正确答案B项125人(占89.28%),C项4人,D项9人,另有2人未作答。一位合格的教师,对于所教授的知识不仅要“知其然”还要“知其所以然”,因此,笔者设计了第12题,考查教师对题干“使Fe3+形成氢氧化物沉淀,溶液的pH应为3.7左右?”的理解。Fe3+完全沉淀时,Fe3+的浓度为1×10-5 mol/L,25℃时Fe(OH)3的溶度积(Ksp)为2.64×10-39,即c(Fe3+)•c3(OH-)=Ksp(Fe(OH)3)=2.64×10-39,从而解得pH约为3.7。根据教师的回答情况,归类成8种情况:给出正确解答的32人(占22.86%);45人(占32.14%)认为是Fe3+发生水解;32人(占22.86%)认为pH为3.7时,Fe3+完全沉淀;4人写到“通过Fe(OH)3的溶解度常数得出”,这是一个不准确的表述,应是溶度积常数;4人认为“Fe(OH)3在pH=3.7时溶解”;5人写到“防止Fe3+水解”;1人认为“pH为3.7时,三价铁离子水解能力大于电离程度”;另有17人(占12.17%)未作答。
综上分析,教师能够较好地掌握高中化学课程中的铝、铁及其化合物知识,对与中学课程内容密切相关的化学学科层面的知识掌握得不够扎实。
3.2.2 非金属及其化合物
(1)硫、氯及其化合物
第1题考查消毒剂知识,但内容对教师来说均较为熟悉,难度不大。选择正确答案“C.二氧化硫”140人,和预期的结果一致。二氧化硫,是造成空气污染的主要物质之一,不能用于环境消毒。二氧化氯、过氧乙酸、漂白粉均可用于环境消毒。
第5题考查氯气相关化学反应知识,答题时,教师可按照题干所给信息逐一展开分析,选择正确答案D项125人(占89.29%)。
第3题“关于浓H2SO4的叙述错误的是?”。选择正确答案“A.浓H2SO4可干燥SO3、CO、H2等气体”126人(占90.00%),错在浓H2SO4不能干燥还原性气体CO;D项涉及利用固体卤化物与浓H2SO4直接反应,制取HF和HCl,无氧化性的浓H3PO4代替浓H2SO4,在加热条件下,制备HBr和HI;B、C是对浓H2SO4的脱水性和盛放问题的正确叙述。
第13题源自于实际教学中遇到的问题,“强酸是100%电离的,但是为什么说HClO4比H2SO4的酸性还强?”。水是拉平溶剂,用多种非水溶剂进行测定实验,水中一些常见强酸强度的顺序为:HClO4>HI>HBr>HCl>HNO3>H2SO4(一级电离)[3]。根据教师的回答,归类成9种情况:给出正确解答26人(占18.57%),写到“在水中,高氯酸、硫酸把质子全部给了溶剂水分子,完全电离,即拉平效应,水是拉平溶剂,醋酸是区分溶剂,在醋酸中高氯酸的电离程度大于硫酸,故高氯酸酸性强于硫酸”;28人(占20.00%)比较S与Cl两种元素的非金属性;20人(占14.28%)错误地认为酸性的强弱取决于释放出氢离子的程度,写到“HClO4的电离度更大”;认为HSO-4不完全电离和HClO4中O-H极性强于H2SO4的教师均有11人;9人从非羟基氧的个数分析;从2种酸的结构和比较2种酸给出质子的能力分析均有5人;另有21人(占15.00%)未作答。
综上分析,教师对于高中化学课程中的硫、氯及其化合物知识掌握得比较扎实,对与中学课程内容密切相关的化学学科层面的知识比较薄弱。
(2)氮及其化合物
第4题考查单质与浓HNO3反应的知识,教师可结合选项逐一展开分析。选择正确答案B项136人(占97.14%),D项2人,另有2人未作答。“B.Ag、P、Al、Pt”涉及除了Au,Pt,Rh和Ir等少数金属外,许多金属都能被HNO3氧化;碱金属一般都生成硝酸盐,S,P,As等非金属单质可以被浓HNO3氧化成高价的含氧酸[4]。
(3)硅及其化合物
第2题是一道关于硅酸性质的题目,教师只要对硅酸的制备和用途清楚,就可得到正确答案。选择正确答案D项111人(占79.28%),A项2人,B项23人(占16.43%),另有4人选择了B、D两个选项。D项阐述的是硅胶的制法。A项是对硅酸制备的错误描述,SiO2不溶于水,硅酸不能用SiO2与水直接作用制得;B项可溶性硅酸盐与酸作用生成硅酸是利用了强酸制弱酸的性质,而不是利用了由可溶性酸制难溶性酸的性质;C项表述错误,硅酸难溶于水,但是能够与NaOH溶液反应。
3.2.3 不同化学教师对无机元素化合物知识掌握情况的差异性
性别、专业类型、学历、学校所在地,均是2个独立的样本,对其进行独立样本t检验,检验其在问卷得分上是否有差异。结果显示,不同性别、学历、专业类型教师的问卷得分均值没有显著差异,不同地区学校教师的问卷得分均值存在显著差异。
教龄、职称、教过毕业班的次数、学校类型为多水平变量,采用单因素方差分析方法,分析其在问卷得分上是否有差异。4个变量的方差检验相应的Sig.小于0.05,因此认为每个变量各组之中至少有一组与另外一组差异显著,但不能说明是哪2组之间差异显著,进而笔者在SPSS的OneWay ANOVA过程中指定多重比较方法。
LSD法多重比较结果显示,教龄中1~3年和7~9年、10~12年、13~15年、16~18年、18年以上之间,4~6年和10~12年、13~15年、16~18年、18年以上之间的Sig.都小于0.05,差异显著;高级和中教一级、中教二级之间的Sig.都小于0.05,差异显著;教过毕业班次数中0次和2次、3次、4次、4次以上之间,1次和4次以上之间的Sig.都小于0.05,差异显著;省级重点和其他类型学校之间的Sig.小于0.05,差异显著。
4 结论
经过调查分析,我们对高中化学教师无机元素化合物知识的掌握情况有了一个初步的了解。
(1)高中化学教师对无机元素化合物知识缺乏深入的理解,不能很好地从化学学科层面去分析和理解教学中的问题。
(2)部分教师比较依赖于网络资源解决教学中的问题。教师应批判地对待网络资源,网络资源应是教师获取知识、解决问题的一个途径,而不是唯一途径。
(3)并非刚刚毕业的大学生的学科知识就好,高中化学教师的学科知识是在工作中不断学习、不断总结和不断反思的结果,是一个不断优化的过程。
(4)教龄、职称、教过毕业班次数、学校所在地和学校类型对高中化学教师无机元素化合物知识的掌握情况有显著的影响。
参考文献
[1] 何彩霞.化学教育,2001,22(5):22
[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验).北京:人民教育出版社,2003:1
化学物质的化学式范文6
关键词:生物;化学;学科交叉;综合
文章编号:1005-6629(2007)12-0051-04中图分类号:G633.8 文献标识码:B
生物学与化学是最为相近的学科,生物与化学都属于自然学科范畴,二者有各自的学科发展空间,但更多的发展还是两者间的交叉与融合。生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等的科学。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学[4]。化学指导生物的研究,解释机理,同时,生物为化学提供研究的课题,生物学的发展给化学研究开辟了新的领域。现代科学已经淡化了学科间的界线,那么中学课程也应顺应时展,体现学科的交叉与融合。
1 Prentice Hall《Chemistry》教材中生物与化学知识
1.1 融合的生物与化学知识
2005年版由世界著名的教育书籍出版公司Pearson Prentice Hall出版的高中化学教材Prentice Hall《Chemistry》(化学)是将生物与化学知识教学内容很好整合的一个范例。教材有6章内容涉及了生物与化学知识的融合点(见表1):前言、15章(水和溶液体系)、16章(溶液)、 18章(反应速率和平衡)、 19章(酸、碱、盐)、 22章(碳氢化合物)和第24章(生命化学)。
(1)生物知识
教材中涉及到的生物知识有(详见表1):生理。例如,细胞内部和人体血液的pH、人体器官、人体中的微量元素、血液等;植物,例如,土壤的pH影响植物生长状况、植物生长时发生的化学反应、叶绿体、β-胡萝卜素等;动物,例如:蜘蛛等;细胞学,例如细胞膜的重要组成部分及功能、植物表层的蜡膜等;遗传学,例如DNA和RNA在遗传学上的作用、DNA的鉴定及其重组等。
(2)化学知识
与生物知识相融合的化学知识有:物质的形态、气体压力、水及其性质、溶解、化学反应中的自发反应与非自发反应、熵和自由能、pH、酸碱指示剂、缓冲溶液、碳氢化合物、空气的组成、碳水化合物、氨基酸、聚合物、磷脂的结构、核酸:化学能量、 氮的循环、人工固氮等。详见表1:
2 生物知识与化学知识整合的三种形式
2.1 利用生物知识导出化学知识
教材“前言”中在介绍化学学科以及现代化学的发展时,就利用生物知识导出化学知识,介绍了化学学科的的五个分支:物理化学、无机化学、有机化学、分析化学和生命化学。教材首先展示了一名正在踢球的足球运动员的图片,取其身体的五个部分。
案例1:肺―“物理化学”研究影响人在运动时呼吸速率的因素;膝关节―无机化学可以解释缺乏Ca会影响骨骼的生长和修复;呼吸道―“有机化学”来诠释运动员吸入药物以控制哮喘过程;腿部肌肉―生命化学研究能量如何产生和储备以用于肌肉的收缩;血液―分析化学检测体内血液判断器官是否正常工作。
又如在第19章,“酸、碱、盐”中pH的介绍。
案例2:如果改变土壤的pH就会影响植物的生长状况,绣球花在酸性土壤中呈蓝色,而在碱性土壤中开粉色的花。土壤的pH过与偏向碱性,常青类的植物会得缺绿病使其叶子褪去绿色而变黄。
同样在介绍本章的缓冲溶液时,也将生物知识作为化学知识的背景:
案例3:生物体细胞内部液体的pH接近7,因为细胞内部的化学反应对液体pH的变化非常敏感,甚至一个轻微的改变都会伤害到它,人体血液正常时的pH一般维持在7.4,如果在几分钟内pH降到6.8或升到7.8,这时没有人能够存活下来。
以上几个例子都是利用生物知识来导出化学基本概念。以自然界中各种生物形态作为例子,使学生带着对生物知识的疑问来学习化学知识,很容易激起学生学习化学的兴趣与热情。同时导出化学基本概念的相关生物知识都简单易懂,有利于提高学生学习的积极性,使学生间接巩固和掌握了许多生物知识,也为生物课程的学习奠定了基础。
2.2 生物知识作为化学知识的拓展
“生物知识作为化学知识的拓展”主要分布在各个章节的“社会与科技”板块中,结合了大量的图片来做说明。例如在第16章“溶液”一章中的“社会与科技”板块,介绍了如何治疗肾衰。
案例4:血液在体内运输氧气和其他营养物质的同时,也从细胞中带走废弃物并将它们运输到肾脏,而肾脏的作用就是将血液中的有毒物质过滤掉并通过尿液将这些废弃物排泄掉。如果肾脏失去功能,那些威胁生命的毒素就会不断在体内积累。治疗这种疾病就需要利用血液循环,在体外利用药物清理血液,这种治疗方法叫做血液透析。
为了使学生对血液透析有更清晰、更直观的认识,在文字一旁还有相应的整个血液透析过程的模型图,并绘出了血管中红细胞、白细胞和废弃物在此过程中的变化。将化学知识溶解拓展到生物医学上。
又如在“气体”一章中的“社会与科技”板块,解释了潜水员为什么容易患上“减压病”。这主要与体内的氮气有关。
案例5:第一,氮气的分解。潜水员在潜入深水时为了使体内外各部分的压强处于平衡,必须吸入压强跟周围水压相等的压缩空气(组成与普通空气相同),这就使得潜水员呼吸时吸入的氮气增多,引起更多的氮气溶解在血液中。第二,氮气的麻醉。过量的氮气造成神经细胞膜的兴奋障碍,对潜水人员会引起一种麻醉作用。第三,“减压病”。当潜水员从水中快速上浮时,压强从几个大气压突然下降,这时氮气从组织中释放出来形成不溶解的气泡。这种气泡在小血管中形成栓塞,阻止血液流过。这会引起肌肉和关节疼痛,如果中枢神经系统发生栓塞,甚至会出现麻痹,厉害时甚至会导致瘫痪或死亡,这就是减压病。潜水员就是利用反复性潜水时间表来决定再次潜入水中的最佳潜水时间以确保自身的安全。书中将化学中的气体压力知识点作为铺垫引出生物学上的相关知识,开拓了学生的视野。
这种形式是以化学知识作为基础,利用化学知识拓展出与之相关的生物知识,有利于对所学的化学知识的巩固。所选取的生物知识相对来说都有一定的难度,使学生在掌握化学知识点后,增加课外知识来拓宽他们的视野,给学有余力的学生留下更大的思维和学习空间,便于继续探索和钻研。同时这种形式克服了学科本位的思想,用化学知识来解释不同领域中遇到的问题,使学生认识到化学学科的实用性及普遍性,体现了自然学科的整体性和相融性。
2.3 化学知识作为生物知识的背景
“化学知识作为生物知识的背景”主要体现在有机化学这一章中。由于有机化学与生物联系很紧密,而学生对这部分知识较为陌生,教材利用了大量的生物图片及表格呈现知识。比如在第24章“生命化学”脂类化合物一节中,先介绍了磷脂的构成元素和结构,接着以此作为背景引出细胞膜的基本骨架―磷脂双分子层,并进一步利用图片详细地介绍了细胞膜的构造及其功能。同样在介绍DNA和RNA时,教材首先简述了它们的结构和组成,然后从生物的角度讲述了DNA和RNA的作用。,还引出了一系列与遗传相关的内容:核苷酸、DNA分子的双螺旋结构、DNA鉴定、DNA重组、克隆等。
这一形式基本是以生物知识为主,通过简单介绍有机物的化学结构, 着重讲解相关的生物热点问题。这样编排使学生认识到化学与生物这两个学科是共同发展、相互依赖的,同时也了解到有机化学是发展空间巨大、与生物联系最为密切的化学分支。教材通过当今发生的生物重大事件,让学生以化学为桥梁,吸收更多生物科学前沿知识,认识到科学发展对人类的重要性。
3 结论
3.1 有利于学生的全面发展
实现化学与生物学科之间的交叉与融合,将枯燥的化学元素符号和理论与自然界中的植物、动物和医药等相关知识联系在一起,可以使学生从多方面认识和了解化学,从不同的角度观察问题、解决问题,有利于学生的全面发展。在化学教材中增添生物知识使原本的知识体系扩大,学生的视野也从深度和广度上有了很大的延伸,增加了学生的未知知识领域,给予他们想象的空间,激发他们的创新能力和求知欲望。
3.2有利于跨学科人才的培养
综合学科是科学发展的必然趋势,也是社会发展的必然要求。生物学科与化学学科的交叉与渗透越来越紧密,化学不仅仅是生物学的基础学科,未来的学科发展需要从事化学和生物学专业的学生都具备化学和生物学的基本知识体系。在教材中重视培养学生科学知识的形成过程,使学的知识更接近现代生活实际。美国化学教材Prentice Hall《Chemistry》(化学)通过:1.利用生物知识导出化学知识;2.生物知识作为化学知识的拓展;3.化学知识作为生物知识的背景,将生物知识与化学学科知识有机融合在一起,有利于学生将来的跨学科培养。在新的形势下,培养跨学科的人才,建立交叉学科的研究领域,是生物学和化学学科发展的必由之路。
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