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无机化学在生活中的应用十篇

发布时间:2024-04-26 02:23:01

无机化学在生活中的应用篇1

关键词:素质教育;无机化学教学改革;探索与实践

无机化学是普通高校化学、化工、轻工、材料、冶金、生物医药等相关专业开设的第一门专业基础课程,是学生进入高校学习的第一门化学专业课。无机化学与生命、材料、环境、能源等其它学科之间的相互交叉、相互渗透,形成了许多新兴的边缘学科如有机金属化合物化学、生物无机化学、无机固体化学、物理无机化学、无机高分子化学等,更为无机化学注入了新的活力,使它成为丰富多彩具有无限发展前途的学科。在这样的背景下无机化学的教学不仅要教有学生最基本的技能而且需要反映出无机化学学科的最新理论和成果。传统的无机化学教学模式是以教师为中心,通过教师的讲授、动作示范把知识传递给学生,这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥,便于教师组织、监控整个教学活动进程,有利于系统的传授。但是这种只重知识的传授,缺少教师和学生、学生和学生之间交流互动,忽略了对学习习惯和方法的培养,忽视知识在生产生活中的应用,使学生也感觉知识抽象、难以理解。因此,研究采用新的教学理念,挖掘开放性教学资源,让学生感觉化学有趣而且与生活生产联系紧密,激发学习热情,培养学生自主学习能力和创新意识,学会用化学思维解决实际遇到的问题,是当前无机化学教学改革的主要工作。

1重视收集和听取学生的意见

任何教学方法的改革不单纯是“方法”的改革,而首先是教学思想的转变,教学活动是“教”的活动和“学”的活动的有机统一,必须依靠师与生、教与学共同作用,协调配合去完成。学生是学习、认识和发展的主体,教学活动必须以调动学生的主动性、积极性为出发点,努力构建学生的学习主体地位。从学生中收集对无机化学教学内容、教学方法、教学进度、作业布置、考试方式和知识点等的意见和建议,适时地调整和改进无机化学课程的教学。

2创新教学体系,优化教学内容

教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。教材在坚持科学性、先进性、系统性的前提下,应该做到内容精练,剔除那些陈旧过时的教学内容,注重基础,突出重点,分散难点,便于讲授,利于自学。例如:热力学的内容将会在物理化学中系统学习,因此只需要讲一下焓、熵、自由能的物理意义及简单计算、应用即可。而对于元素部分,内容繁杂但易懂,有些内容高中时期已经学过。教师在讲解的过程可以只讲授重点同时加以总结、归纳,便于学生理解记忆。同时,在教学过程中,既强调基础知识的重要性,强调知识的关联性,并将读国内外专业期刊、杂志、网站报道的最近相关研究成果和进展介绍给学生,使教学内容更加丰富,增加课堂教学信息量。例如:在讲解碳族元素时将碳纳米管和石墨烯等新材料的发展、应用及前景介绍给学生。

3教学方法和手段的改革

讲授方法的优化是关键,教师要以创新教育为核心,改变传统的教学理念,营造宽松和谐的学习环境,优化讲授方法,引导学生自主探究,促使学生不断创新。学生不再喜欢传统的教师讲、学生听的教学模式,这种教学模式容易造成学生上课不积极,反应迟钝,有压抑感。学生也希望教师突破传统教学模式,采用自主式教学,使其积极参与。优化讲授方法至关重要。

3.1教学氛围

教师要营造一个自由、开放、民主的教学氛围,充分利用课堂时间,和学生交流,拉近师生间的距离。在课堂讲授时,利用熟悉的生活信息情景为切入点(如“生活中的化学物质”、“物质的化学变化”、“化学与社会发展”),立足从社会、人文、科学、技术多角度来探索化学课程资源。同时,根据不同专业的培养目标,进行分层次教学,因材施教,调动其学生的积极性,树立正确的学习观念从而达到事半功倍的效果。

3.2教学方法

在教学方法上,运用互动式、启发式教学方法,注重在教学中实践“以学生为主体,以教师为主导”的素质教育指导思想,采用板书加多媒体等多元化、全方位的教学手段,努力提高教学质量,培养学生的综合能力和创新意识。例如:在教学中,可以把有关章节交给学生自学,然后通过提问、讨论、写小结等手段来检验学生的学习效果,既调动了学生的积极性,又培养了学生的自学能力。同时,定期举行学习方法交流会,加强对学生学习方法的指导和思路的介绍,让学生尽快适应从中学的应试教育到大学素质教育的转变。

3.3教学模式

开辟无机化学网络教学模式,网络教学模式可以充分利用网络资源,创造开放式学习环境,丰富教学内容;同时加强教师与学生之间的学习交流,弥补课题时间的不足;提供教师之间、学校之间的教学经验交流和资源共享。例如:通过开设电子邮箱,将每章的学习要求、预习要求以及讨论课程的题目发给学生,同时学生在学习的过程中如有疑问,教师也可以通过电子邮箱进行答疑。

4教学评价的改革

教学评价体系要从侧重基本知识的考核转到侧重应用知识能力的考核上来,因此,采用兼容并重的考核体系,多种考核评价方式并举,多角度来考察学生,避免机械地背诵书本知识应付考试,注重学习效果和过程,提高学生学生知识、素质和能力,为其它专业课的学习打下良好基础知识。我院在实际教学中经过多年的修改和完善,成绩由原来单一的闭卷考发展为3部分组成的多元化考核体系:出勤及课堂表现10%;习题作业20%;期中期末考试70%。

5实验教学的改革

通过实验教学,加深对无机化学基础理论的理解,掌握实验基本操作技能、技巧和初步进行科学实验的能力,养成严谨、认真和实事求是的科学态度,提高观察、分析和解决问题的能力及学生的综合素质。实验教学中,精选实验内容,取消陈旧实验,加强综合性实验,选择那些能体现化学学科的科学方法、基础理论和操作技能的实验;在实验教学中注重紧密联系实际,适当增加一些难度适中,有一定趣味性和应用性的实验,增强学生的专业兴趣;实验中增加学生自主创新,鼓励学生参与在研项目,强化素质教育,培养创新型人才;开展课外实验研究,通过查找资料,拓展学生的知识面,在实验研究中让学生自己去寻找和发现、解决问题;加强计算机在实验中的应用,使学生能够获得实验数据的处理的方法及相关知识。无机化学教学改革的目的是为了提高教学质量,变“强制性”教学活动为“主动性参与”教学活动,强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚人格为核心的素质教育观念,为国家和社会培养大量符合社会需要的高水平的创新型人才。

作者:韩冰张捷张静涛刘炳坤单位:郑州轻工业学院

参考文献:

[1]杜婕.高校无机化学课程教学现状及其改革思路研究[J].贵阳学院学报:自然科学版,2011,6(2):79-81.

[2]李海霞,符小文,吴良,等.以素质教育为中心的无机化学教学改革[J].药学教育,2012,28(1):24-36.

[3]樊晓芳.高等院校无机化学教学改革探析[J].中国科技信息,2013,3(81):146-153.

无机化学在生活中的应用篇2

关键词:学习兴趣;无机化学;多媒体教学;微课

利用大一学生在学习无机化学时,普遍感到无机化学理论部分知识体系较难,尤其是物质结构部分,特别抽象;而学习元素知识部分,又觉得知识点特别零散,难记难学,从而影响大一学生学习无机化学的信心。笔者将从以下几个方面对“激发学生学习无机化学兴趣的有效方法”做简单的阐述。

一巧妙运用无机化学实验,激发学生学习无机化学的兴趣

大一学生的好奇心和求知欲较强,对于一些变幻莫测的无机化学实验现象,往往有着浓厚的兴趣。当他们掌握了一定的理论基础知识和技能之后,总希望能运用所学知识设计出一些新的实验解决生活中的一些实际问题。当利用学习到的知识解决了生活中遇到的难题时,学生会有一种成就感,从而提高了学习的积极性,这时老师应该设计一些实验问题和情境带入教学过程中。实际生活中遇到的问题可以在课堂上让学生思考,比如:螺母与螺钉绣在一起时,除了用钢锯直接锯开这种方法,还有没有更好的解决方法?这时学生们通过思考、讨论,想到用稀盐酸或稀硫酸除掉铁锈,很容易就能分开两者;问题2:笔者当讲到碳酸钠时,碳酸钠常用食品添加剂去蒸馒头,是利用碳酸钠热稳定性低还是与酸反应呢?根据将碳酸钠加热实验学生知道,碳酸钠非常稳定,蒸馒头的温度不可能使其分解。问题3:在讲配合物概念时,事先准备5mL硫酸铜溶液放在试管里,另一只手拿上一滴瓶氨水,在“众目睽睽”之下,往硫酸铜溶液中滴加氨水,待出现浅蓝色沉淀时,再继续滴加氨水,一定要让学生仔细观察会有啥现象,由浅蓝色沉淀变成深蓝色溶液时。问题4:通过讲解铝物理性质与化学性质时,问学生铝是活泼金属为什么可以作为日常器皿?原因铝可以导热,在空气中或水中易生成一层致密的氧化物薄膜,阻止进一步被腐蚀。通过这些简单的实验,极大的调动了学生学习无机化学的兴趣。

二设计好每堂课的导入,激发学生学习无机化学的兴趣

设计好每堂课的导入能抓住学生的心,可激发学生的兴趣和好奇心,从而把新课推向高潮。比如:在讲配合物概念时,事先准备植物进行光合作用的图片,或者搬上一盆花,真正能起光合作用的是什么呢?是叶绿素,那么叶绿素的化学成份又是什么呢?学生们在看的或听到这些导入时,眼睛里流露出一种惊奇、疑惑的神色,利用他们产生强烈的好奇心,激发学生学习无机化学的兴趣[2]。

三课外活动的丰富多彩,可以培养学生学习无机化学的兴趣

无机化学教学中可利用课余时间,开展课外活动来培养学生的学习兴趣,从而提高学生学习化学的积极性和主动性。随着课外活动的丰富性,学生增长了知识层面,而且也开阔了知识视野,改善了学习方法[3]。化学教学中应该重视兴趣广泛性的培养和兴趣持久性的协调才能真正提高学生的素质,培养学生的能力。一方面,我们老师可收集大量的趣味化学片断、化学史、化学谜语、化学游戏以及化学趣味实验或者歌词记忆以及谐音记忆等,还可以通过讲座、表演、比赛等方式丰富学生的课余生活。另一方面,充分利用好家庭中的器具和日用品,布置学生做好家庭小实验,来挖掘教材中与生活紧密相关的无机化学知识。四紧密联系日常生活,保持学生学习无机化学的兴趣化学教师在教学过程中,应注重将教学理论与实际相结合,引导学生掌握化学的基本理论,结合联系生活中的问题,做到学以致用并解决问题。比如了解到活性炭具有吸附作用后,学生可以自制简易装置放在家中去除异味;可以将作为剂使用的石墨,用来打开生锈的铁锁;讲到金刚石时,俗称钻石,它有在空气中很稳定,与氧气、酸和碱中都比较稳定,不用担心价值连城购买的钻戒,在通常情况下发生反应。所以我们在教学中注重从生活实际入手让学生爱上无机化学课、乐于上无机化学[4]。

五利用多媒体教学形式,提高学生学习无机化学的兴趣

多媒体教学形式具有直观性、趣味性、形象性和交互性的特点[5],在教学过程中,多媒体可以根据教学内容的需要进行调整,实现整体和局部,宏观与微观之间的相互转化,将事物的发展过程生动的展现出来,学生的注意力被吸引,自然起到提高学生学习化学的兴趣。教学内容与多媒体相互结合使用,能够使学生获得更多的学习材料,对学习的对象印象深刻,将学习理论与实际生活相联系,不仅可以帮助学生形成正确的无机化学概念,还能大大的提高课堂的教学效果。

六微课在无机化学教学的应用,有助于激发学生学习无机化学的兴趣

无机化学作为师范院校中化学专业的核心课程,是所有学科中最具生机活力的,并且同多个学科具有交集,例如医药、环境以及生物、材料等等。无机化学在发展中同各类学科相互促进,不断的进行着自我丰富与充实,所以无机化学的内容是在不断更新与发展的,但是学生在学校的学习时间是有限的,而教学改革还在不断的对课时进行压缩,因而高校需要面对的一个问题便是,如何有效解决庞大的知识体系同越来越少的学时之间的矛盾[6]。被迫使得任课教师无论在教学方法还是教学形式上均不得不面临改革。为了满足大部分学生的需要,可以将课堂上没时间讲的内容制作成“微课程”简称“微课”。微课是当今研究的热点之一,所谓“微”,指的是视频的时长较短,一般在5分钟左右,最好不超过10分钟,因为在互联网上,人们观看视频的忍耐度通常不会超过10分钟,这也是首届全国中小学微课大赛规定微课不超过10分钟的主要原因。“小”是微课的另一个主要特征。“小”有两方面含义:第一、是指微课文件的容量小,因为时间短,所以微课视频的文件容量可以大幅减少,一般只有几十兆甚至十几兆,这完全符合当下互联网播放视频的带宽和速度,也就使得微课视频的传播和分发有了较好的物理基础;第二、是指微课的选题小,因为时间短,所以微课不可能像以往的课堂视频一样讲授一个完整的单元,只能针对某个知识点、某道习题或某个学习环节进行讲解[7]。所谓“精”,指的是微课的设计必须精致、紧凑,不能拖泥带水。因为时间短,所以微课中的每一分钟甚至每一秒钟都应该经过精心设计,否则无法在较短时间内完成教学任务。传统的课堂视频,教师有较多的时间来导入学习内容,也有相对充裕的时间来组织学习活动,微课则不然,每一段教学活动都需要进行更精致的设计,因此设计微课就像拍一部短片一样,除了惯常的教学设计,还要有详细的脚本规划以及镜头的组织安排,否则很可能就超时了。微课与传统课堂相比,不再受到讲台、黑板这种空间上的束缚,主讲教师可以选择室外,或者真实的场景来进行拍摄,还可引入多媒体技术让学习内容更加生动、有趣。如加入动画。微课短视频不仅制作精良,而且功能齐全,学习者根据自身需要可以选择快进、后退、快速播放等。传统课程一节课上有重点、难点和知识点,而微课是对一个个知识点进行碎片化的讲解。这种碎片化的内容方便学习者利用碎片化时间,能够满足学习者业余的学习状态。微课由于其自身的特点,第一:内容精简,时间短,学生随时随地学习;第二:突出重点难点,类型丰富,便于学生理解;第三:微课程以教学视频片断为主线,结合多媒体素材和课件等资源丰富,使用方便。微课在中学各个专业均有应用,而在部分高校中无机化学实验的教学也开始使用,将微课这种新型教学研究形式应用到“无机化学”课程的教学中,并适合在“比较抽象又难理解部分的教学内容中的使用”,可以有效地帮助学生自学与理解在课堂上没时间讲过的知识点,有利于大多数学生更好的掌握无机化学的知识体系,有利于激发学生学习无机化学的兴趣。

参考文献

[1]柳秀芳.以实验为契机优化初中化学教学[J].中国校外教育,2013(11):32-32.

[2]谢英剑.新课程理念下的化学教学设计[J].江苏理工学院学报,2014(6):77-80.

[3]王锦秀.培养学生学习化学兴趣的策略[J].化学教育.2001,22(7):32-33.

[4]黄传营.学生学习化学兴趣的培养与发展[J].中学化学教学参考,1996(Z2):17-18.

[5]雷建霞.中学化学教学中学生兴趣的培养[J].管理学刊,2005,18(4):115-115.

[6]张年友,孙丽.如何有效提高高等学校无机化学教学质量[J].科技创新导报,2014(29):169-169.

无机化学在生活中的应用篇3

关键词atDe模式实验教学创新思维

中图分类号G633.91文献标识码B

目前中学生物学实验教学普遍采用“照方抓药”注入式教学模式,学生按教材中实验步骤被动操作,技能训练与思维能力培养分离现象严重,片面强调“三基”目标,忽视生物科学素养的培养,为了改变这一现状,笔者申请了《高中生物实验教学atDe模式研究》课题(江苏省教育科学“十二五”规划课题),尝试采用atDe模式进行生物学实验教学。下面以“酶的作用”这节课为例,探讨atDe教学模式在中学生物实验教学中的应用策略。之所以选“酶的作用”这节课,是因为江苏省高中生物评优课选了这节课,而笔者作为评委认真观摩了13位选手的公开课。

1atDe教学模式

atDe教学模式是由问(asking)、想(thinking)、做(Doing)、评(evaluation)四要素构成,即教师通过有机整合具有系统性与关联性的课程内容,采用启发式、探究式教学方式,循序渐进地推进教学活动,强调在学生原有的知识和经验基础上,通过“问”、“想”、“做”、“评”四步训练,以最大限度激发学生的想象力、敏锐力、流畅力、变通力、独创力,培养学生的创造性思维能力。atDe教学模式如图1所示。

该模式可以解释为:①问:创设情境、启发引导、精心设问。学生只有对学习活动持探究和质疑的态度,才会使自己的思维活动处于积极、活跃的状态,思维也才能具有创造性。②想:通过联想训练,培养创造性思维能力,以寻求创意。联想虽然并不能直接产生有创新价值的新形象,但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础,通过自由想象可设计各种解决问题的方案。③做:通过实际操作训练,让学生在学中做,做中学,做中议,议中醒,从实验活动寻求解决问题的方法,培养创造性思维能力。④评:通过师生共同制定评价标准,选取最适当的答案,共同评价,完善思维与实践活动。

为什么要设计这样四个环节呢,那是因为在课堂教学中教师讲得太多,而在实验课上则相反,教师引导太少,让学生按实验指导上的实验操作步骤一步步做,然后布置作业就下课。在实验课上,教师不能放任学生按实验指导步骤操作,而自己无所事事。教师备课,最需要考虑学生学习这个实验最大的难点是什么,学生做这个实验最容易患的错误是什么,然后按照这个逻辑去设置教学情景、实验中提什么问题、什么时候提、什么时候做、做了要解决什么问题,如何评价,从而就有了用atDe教学模式来指导实验教学。这时教师并不是学科知识的化身,也不是学科知识的传声筒;而是学生知识学习困惑的疏导者,学生知识应用难题的帮助者。

2“酶的作用”一节教材分析

“酶的作用和本质”是高中生物必修一第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”第一部分内容。在必修一第二章第二节“生命活动的主要承担着――蛋白质”这一节关于蛋白质的功能中提到:“细胞内的化学反应离不开酶的催化作用,绝大多数酶是蛋白质”,这为过渡到本节内容的学习做了很好的铺垫。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢,它离不开酶的催化。“酶的作用”是第一课时的内容,将是理解呼吸作用、光合作用等知识的基础。本节从细胞代谢的概念入手,通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验,让学生进行控制变量的科学方法的学习,学习控制变量法,不仅有方法论意义,而且在科学研究中有着广泛的应用价值,最后分析酶在细胞代谢中发挥催化作用的机理。

3运用“atDe教学模式”进行“酶的作用”一节课教学

(1)问:在导入新课、新授课、课堂复习等阶段,都需要创设情境、启发引导、精心设问。

教材以斯帕兰札尼的实验导入新课,然后提出三个问题。这是一个非常巧妙的实验设计,如果在使用这套新教材前,能有教师用这个实验导入新课,这一定是设计上的大亮点。但在省评优课中,13位选手都没有采用这个实验导入新课,可能是因为这个实验对学生来说是新颖的,但对评委来说没有新鲜感,因此从想要获奖的角度来备课,教师们想了新的导入方式,但共同点是大都通过实验提出问题。

导入新课的设问既要与学生的生活或经验相联系,又要与后面的新课学习相关联。如教材中的导入设置的情景是:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去;过一段时间后,把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。这个实验现象与学生原有的知识与生活经验是紧密相联的,那就是学生知道鹰的胃能消化食物,从而提出第一个问题:这个实验要解决什么问题?(要解决的问题是,鹰的胃是否只具有物理性消化,没有化学性消化功能)接下来第2个问题:就与要新学习的内容――酶相关,请学生推测,是什么物质使肉块消失了?(是胃内的化学物质消化酶将肉块分解了)第3个问题:怎样才能证明你的推测?(要求学生有基本的逻辑推理能力与实验设计能力,如果第2个推测正确,那取一点胃内的物质即胃内的消化液,在体外也应该能将肉块分解掉。)由此可以看到,导入新课设置的情景要与学生的生活相关联,以学生的知识经验为基础,设置的问题要与新授课内容相关联,要能促进学生积极思维。

省评优课上选手们是怎样导入新课的。南通高红梅老师是这样导入的:播放用双氧水清洗伤口的视频,教师问“用双氧水清洗伤口的时候看到什么现象?”学生回答“看到伤口上冒泡沫”。教师追问:“是什么原因冒泡沫?”学生回答可能是伤口细胞被破坏后释放的化学物质或伤口上的微生物使过氧化氢分解产生气体从而产生泡沫。那究竟是伤口处的细胞,还是微生物引起的呢?伤口与周围正常皮肤在同样的环境中,上面的微生物基本相同,在周围正常的皮肤上滴加同样的过氧化氢,如果正常皮肤上没有泡沫出现,只有伤口上出现泡沫,说明是伤口的细胞释放了促进过氧化氢分解的化学物质,过氧化氢分解产生气体,从而出现泡沫。教师指出过氧化氢是一种强氧化剂,适用于伤口消毒和食品消毒。也就是说过氧化氢能杀死微生物,对微生物是有害的,实际上过氧化氢对于人体正常的细胞也是有害的,然而,代谢过程中细胞又确实会产生过氧化氢这样的有害物质,那细胞如何解除它的毒性呢?这要靠细胞内的化学物质――酶,把过氧化氢分解,由于这种酶能分解过氧化氢,就被称为过氧化氢酶。生物体内不同的化学反应需要不同的酶来催化。只要人们还活着,酶催化的化学反应就不停地进行着,如在核糖体内进行的缩合反应需要酶的催化,细胞呼吸、光合作用也是由一系列酶催化的复杂的化学反应组成的,酶催化的化学反应有许许多多,每时每刻都在进行,把细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应,统称细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。这样就导入了新课。

这种导入方法,教学的起点定得比较准确,学生容易接受。教师要教给学生学科知识,但如果一开始上课就讲学科知识,学生会认为你是一个学究,而不是一位老师,因为你的眼里只有学科知识,而丰富多彩的日常生活却被你拒之眼外。因此,课堂教学的起点一定要与学生的生产生活实践、学生的感受紧密相连,如果教师对学生的生活感受置之不理,他也会同样对课堂教学置若罔闻;课堂教学一定是从课外知识到课内知识,而不是从课内知识到课内知识,如果你讲的课内知识在课外找不到证据,或者找不到相关的事实,后面的课内知识也会在学生的大脑中成为无根之木。不仅在导入新课时需要设问,在新授课中也需要创设情景,精心设问,并且与“想”、“做”结合在一起。

(2)想与做:“想”是atDe教学模式中的第二个环节,教师提出问题后,鼓励学生自由联想、发散思维、广泛进行类比和联系,并给予学生思维的时间,以寻求解决问题的方法。如果是针对具体的实验,教师则要引导学生根据实验目的和实验原理,结合相关知识,进行类比和联想,选取合适的材料,设计出合理的实验步骤,并预测实验结果。“做”是atDe教学模式中的第三个环节,那就是学生根据第二步想所做出的实验设计,利用教师提供仪器设备、试剂材料,边做边想,在做的过程中学习,最后根据实验结果,验证或否定原来的假设。新授课正是在问、想、做的过程中不断地推进,学生的认识则得到不断地深化。

仍以“酶的作用”一节课为例,教材上设计了比较过氧化氢在不同条件下的分解速率的一组实验,具体内容是:取四支试管,都加入2mL3%的过氧化氢溶液,3号与4号试管置于常温下,3号加入2滴FeCl3也就是无机催化剂,4号加入2滴肝脏研磨液(即加入生物催化剂酶),1号和2号都加入2滴清水,但1号放置在常温下,2号放置在高温90℃条件下。教师通过这一组实验让学生学习分析自变量、因变量、无关变量以及如何控制变量。在省评优课中,笔者发现大多数老师就引导学生按照这个表格的思路来引导学生讨论并设计实验,相比之下,不如把一个大实验分解成3个小实验那样思路清晰。

第一个小实验:设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。

问:书上说,酶是生物催化剂,能催化生化反应的进行。酶真的能催化生化反应吗?请你以过氧化氢酶为例,利用实验桌上的仪器与试剂,设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。

想:过氧化氢溶液中不加过氧化氢酶就不分解,加了过氧化氢酶就分解了,这样就能证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用。

问:你如何知道过氧化氢分解了?

想:有两种方法,一是看是否冒气泡,二是通过带火星的卫生香是否变得更加明亮或是否燃烧来检测是否有氧气释放。

做:学生进行实验操作,过程很简单,现象也很明显。

设计这样一个简单的验证实验是要引导学生学习控制变量的相关内容:自变量、因变量、无关变量。所谓变量就是实验中可以变化的因素。教师引导学生分析这个实验中有哪些变量,接着指出:人为改变的变量叫做自变量。这个实验中,自变量就是加没加过氧化氢酶,或滴加的试剂含不含有过氧化氢酶。而随着自变量的变化而变化的变量叫因变量,这个实验中因变量就是过氧化氢有没有分解,观察的指标是有没有气泡,或用带火星的卫生香能否燃烧。实验过程中除自变量外,可能还存在的对实验结果造成影响的变量称无关变量。这个实验中过氧化氢的浓度、过氧化氢的量都可能对最终氧气的释放量有影响,都是无关变量。

教师问:如何排除无关变量对实验的影响呢?那就要做对照试验,除了自变量外,其余因素都保持不变,所进行的一组实验。如,加过氧化氢酶的2号试管是实验组,不加过氧化氢酶的1号试管就是对照组,对照组中除了没有酶,其他所有无关变量都保持不变,如底物的浓度、底物的数量、反应的温度等,都相同。有了这一个简单的实验设计作铺垫,学生就比较容易理解了自变量、因变量、无关变量以及如何设计对照实验。

第二个小实验:设计实验比较无机催化剂与酶的催化效率。

问:初中化学学过,H2o2能被FeCl3这样的无机催化剂催化分解,根据下列材料用具设计实验,比较过氧化氢酶与无机催化剂(FeCl3)催化效率的高低。材料用具:新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液、新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液、3.5%FeCl3溶液、刻度试管、吸管、卫生香等。

想:在相同体积相同浓度都是2mL的3%的过氧化氢溶液中,一个滴加2滴FeCl3,一个滴加2滴肝脏研磨液,看哪个释放的氧气多。

教师引导学生进一步理解自变量、因变量、无关变量和对照实验,并让学生对这样的实验设计进行评价:“实验方案是否已经非常完善”。这涉及到atDe第四个环节――“评”,下面再分析。

第三个小实验:设计实验,探究高温对过氧化氢分解有什么影响。

有一位教师是这样过渡到第三个实验设计上的。他说:同学们请看,这是装过氧化氢的瓶子,看一下标签上的说明,保存过氧化氢的环境温度有什么要求?教师出示过氧化氢的瓶子,请学生看标签上的保存注意事项:保存温度不要超过20℃。教师提出:根据保存注意事项,推测提高温度对过氧化氢的分解有影响,下面请同学们设计实验,探究高温对过氧化氢分解有什么影响?材料用具有:3%过氧化氢、热水、大烧杯、试管等。取两支试管,各加入2mL3%的过氧化氢溶液,1号试管放在常温下,2号试管放在90℃的水浴中加热。实验的自变量是反应的温度不同,因变量是过氧化氢的分解情况,观察指标是产生的气泡量。然后学生做实验。实验结果是:常温下产生气泡不明显或者说基本上不产生气泡;90℃高温下,有少量气泡。实验说明加热能促进过氧化氢的分解。

为什么加热能促进化学反应呢?这就过渡到了对机理的理解上。一个化学反应体系中,反应物分子的平均能量水平较低,为常态,反应物中有一部分分子具有了比常态更高的能量,到了能发生化学反应的状态,称为活跃状态。活跃状态与常态之间的能量差值称为活化能,处于活跃状态的反应物能发生反应。加热的作用是使一部分反应物分子能量提高,达到了活跃状态,从而发生了反应。这是加热促进化学反应的机理。接下来教师播放动画:常态时,反应体系中达到活跃状态的分子数极少;加热时,提高了反应物的能量,一部分分子达到活跃状态,但总体上数量不多(所以过氧化氢有少量分解,有少量气泡产生)。而加催化剂,不管是无机催化剂还是酶,都没有提高反应物分子的能量,为什么能催化反应的进行呢?那是因为催化剂能够降低反应的活化能。

教师播放动画:在使用无机催化剂时,降低活化能后,反应体系中原来能量较高的分子,如果达到活跃状态,就能反应;而酶催化生化反应时,能显著降低反应的活动能。反应体系中能达到活跃状态的分子就更多了,所以它的催化效率更高。

教师强调,催化剂的一个作用特点是:催化剂能加快化学反应的速率,缩短达到平衡的时间,但不改变平衡点。同时提出一个问题:在下面的坐标系中绘出加入无机催化剂和酶后,反应速率的变化曲线(注:已画出未加酶的曲线,要求学生绘出加入无机催化剂和加入酶后的变化曲线,见图2)。学生思考,小组讨论、交流,然后画出图(也是“做”的过程),师生共评,可见问、想、做、评四个环节在整节课不断地进行。

为什么把原来一个大的复杂实验分成3个?为什么把加热对过氧化氢分解影响的实验放在最后讲呢?因为通过设计实验证明过氧化氢酶对过氧化氢有分解作用,让学生理解自变量、因变量、无关变量的概念,了解如何设计对照实验;通过设计实验比较无机催化剂与酶的催化效率,进一步强化对于自变量、因变量、无关变量以及对控制变量的认识。而把加热对反应的影响放在最后讲,是想通过常温与高温这一组对照实验,过渡到酶作用机理这一难点内容的学习上。

(3)评:评是atDe教学模式中的第四个环节,师生共同分析实验结果,评鉴、修正、完善实验方案,并分析出最合理的实验设计方案,如果可能按这个方案再做一次实验。如,在上面的比较酶与无机催化剂的催化效率实验中,实验方案还可以再优化,起码可以想到增加空白对照实验。此外“评”也应包括教师对学生课堂表现的综合评价,在此过程中,教师应避免将自己的目光局限在“学生能否获得与预期一致的结果”这一硬性指标上,而应该以“学生能否运用已有知识圆满地解释实验中的意外现象、能否提出科学的、创造性的方案去验证自身设想的正确性”作为评判的重要标准,力争从多个视角、不同的层面去审视每一位学生,敏锐地发现学生思维的闪光点、努力地挖掘学生的创新潜力,充分体现学生的个性。

4四点反思

(1)“问”要围绕教学目标形式多样。导入时“问”的起点不必过高,如这节课中双氧水处理伤口时为什么出现泡沫。新授课时,“问”要围绕目标层层推进,最好有内在逻辑关系,如这节课中的三个实验设计以及画出无机催化剂与酶的作用机理曲线图。另外,教师还要注意问的时候要变换角度,形式多样,本课中针对三个实验设计的设问就显得有些单一,虽然有利于找到解决问题的途径,但也可能造成思维模式僵化,不利于创新思维。

(2)“想”要体现问题的实质。如有的教师用图3所示的动画来解释催化剂作用机理,目的是促进学生去“想”,帮助学生去理解,设计思想很好,但有两点需要修改:①达到活化状态的分子要体现出发生了反应,即在左面是一个球,到了右面建议变成两个小球,以示发生了反应;②要体现分子数量,如图中(1)常温下,一个球示意反应底物,能量低,不能发生反应,这种表达方式容易让学生误解为所有分子都不能发生反应,而实际上是绝大多数反应底物能量低,不能发生反应,但也有极少数的底物的能量相对比较高,能发生反应,所以不能只画一个球;同样(2)中能到达右侧球的数量增加,(3)中到达右侧的球更多,(4)中到达右侧的球比(3)还要多,比例上显著增加(但也不是100%),动画中都只画了一个球需要修改。

(3)“做”要尽可能做出新意。如因变量的检测,即氧气的释放,教材上要求定性检测,能否定量检测?无锡杨旭老师带领学生设计了如图4所示的收集氧气的装置,可以定量测量出氧气的体积;还引导学生利用氧传感器,与计算机相连,现场定量测定,如图5所示,这些都有一些新意。

(4)“评”要体现教师的专业素养。如,比较酶与无机催化剂的催化效率,实验设计方案是,1、2两支试管各加入2mL3%的过氧化氢溶液,1号试管加入2滴FeCl3这样的无机催化剂,2号加入2滴肝脏研磨液,也就是加入生物催化剂――酶。教师在点评的时候说体现了等量原则。这里要注意的是,真正要等量是指Fe3+的数量与酶的分子数量相等,现在虽然催化剂都是两滴,表面上数量是相等了,但Fe3+的数量是酶分子数量的近25万倍,实际上并不等,在不等的前提下,而且是在无机催化剂要多得多的前提下,它催化释放的氧气量仍然比酶催化释放的氧气量要少得多。教师在评的时候,不能误导学生。

参考文献:

无机化学在生活中的应用篇4

关键词:大学生;手机依赖;形成原因;对策

从1957年苏联工程师库普里扬诺维奇最早的手机问世以来,手机已历经五十余载的发展。通过功能的不断演进与应用软件的持续开发,凭借沟通的便利性、信息传递的即时性及功能的广泛性等特点,手机已日益成为当代最主要的通讯工具。目前我国是世界上手机持有人数最多的国家,而高校大学生正是手机使用人群中的主力军。近年,伴随着手机功能的多样化与应用软件的开发,手机渐渐“入侵”课堂,极大的改变着高校学生的学习方式和校园学习风气。在今天的校园里,手机不仅仅是大学生活的一部分,更在潜移默化地影响着学生的健康与学习。由于高职院校和普通本科在教学导向、学生要求等各个方面有所不同,因此,我们针对高职院校的学生手机依赖进行了调研。

一、手机依赖的界定

二、大学生手机依赖的现状

(一)手机使用情况分析

通过调查显示,大学生主要使用的手机功能有打电话、发短信、聊天、刷微博以及听音乐和玩游戏等。其中最常用的是打电话和QQ微信聊天两项功能(使用人数分别达到97.57%和78.85%),尤其是QQ和微信,其在满足学生需求的基础上,既带来了便利性,又节约了费用。除了打电话和QQ微信聊天之外,仍有63.55%的学生经常使用手机发短信。但不容忽视的是用手机刷微博空间及玩游戏的学生均达到40%以上。

(二)手机依赖现状分析

三、大学生手机依赖的形成原因

(一)学生原因

1.手机普及,功能多样化,大学业余时间增加

高职由于其注重技能的特色,使得学生既摆脱了高中学习的紧张感,亦没有本科院校理论科研的压迫感,面对突如其来的“自由”加之学习压力较小,业余时间增多,学生迫切需要一个工具来打发漫长的空虚无聊。手机由于其功能日益多样化,软件层出不穷,不仅大大地丰富了学生的业余生活,更迎合了学生的心理诉求。但是,由于高职学生自制自控能力较弱,极易沉溺于手机应用软件而不能自拔,这不仅慢慢侵占了学习时间,而且也不利其身心健康。

2.交流沟通方式的变化

进入大学后,由于与中学好友的分别及对新环境的陌生与好奇,学生迫切想要开拓新的交往圈并同时维持与中学同学的联系,手机由于其通讯的及时性与便利性,无疑成为了最佳的媒介。根据对352名同学的调查显示,在同学间的平时交往中使用书信的为0,使用手机的为100%。伴随着近年微信、微博、陌陌等软件的开发与应用,传统的书信交流方式彻底被手机取代。其次,手机既克服了传统书信交流的时空障碍,又可避免面对面交流中存在的紧张焦虑感。正是由于这一优点的存在,更加加重了学生对手机的依赖。

(二)高校原因

1.制度设计不到位由于学生纪律观念不强,经常不分时间与场合的使用手机看视频、玩游戏等。运动场、图书馆、自习室、寝室、食堂甚至课堂上比比皆是“低头族”。但是从调研发现,目前四所高职院校的规章制度中尚没有对频繁使用手机的惩罚制度或干预制度,仅限于课堂口头训斥。由于没有相应的惩处措施,学生在课堂上使用手机更加肆无忌惮了。这不仅影响了学生的学习效果,降低了教师的课堂教学质量,有肆无恐的使用手机更加重了学生对其的依赖。

2.教学方法与手段单一,疏导方案缺失

高职学生相对本科学生而言,基础薄,自觉性差,加之对课程重视不够,如果仅是简单照本宣科,难以引起学生的兴趣。根据调查分析显示,在课堂上使用手机原因中,因课程无聊的占55.24%,因老师上课无趣的占55.48%。而高职的教学改革尚在探讨中,所以现阶段的课堂教学仍以传统的ppt或黑板面授为主,教学方式与手段单一,学生参与度低,所以手机就成为了他们打发无聊上课时间的工具。另外,尽管近年来手机依赖越来越明显,但高职院校的关注与重视度不够,欠缺手机依赖的心理疏导方案,使得手机依赖日趋严重。

此外,由于该地区高职学生主要来源于东部沿海城市,家庭经济优越,父母更多关注对孩子物质需求的满足而忽略了对孩子的关心与鼓励,加之两代人的代沟更使得学生将情绪转移到手机上,进一步加重了学生对手机的依赖。

四、干预措施

手机依赖是由于现代生活学习方式以及人际交往方式改变而衍生的一种现代心理病症,针对高职学生特定的生活学习环境,减轻其对手机的依赖应从学生自身、学校及家长入手。

(一)学生自身努力是减轻手机依赖的关键

1.树立自律意识,倡导文明使用手机

学生作为手机依赖的主体,在体验了手机带来便利的同时,更应清醒地认识到过度依赖对其自身产生的危害。在使用过程中,应树立自律自觉意识,合理规划使用时间,避免沉溺其中。此外,由于手机传递信息的广泛性,学生应注重自身文化修养,积极抵制不健康的文化与信息,正确处理手机与生活学习的关系,让手机更好的服务于生活学习。

2.努力学习,积极参加各种实践及竞赛活动

学生在学校的主要任务是学习知识与技能,因此,学生应正确适度使用手机,将更多的时间精力投入到学习中去,踊跃参与丰富多彩的课余校园活动,积极参加各种竞赛。通过这些活动不仅能分散对手机的注意力,更能在这些活动中加强学习,不断提升自我。

(二)高校应加强思想教育,为减轻手机依赖提供平台

1.合理约束手机使用,加强教学制度设计,营造良好的学习氛围

目前,手机依赖已在各高校普遍存在。但是学校的规章制度中真正涉及到手机使用的却极少。所以学校应与时俱进,着手制订在校使用手机的有关制度文件,落实在校手机使用的各项措施,严格管理课堂手机使用。同时还应将手机依赖的危害及如何正确使用手机纳入日常教育范畴,通过班会、报刊、校园文化会等渠道宣传手机依赖的危害,树立对手机使用的清醒认识,通过各种形式的校园实践和班级的主题班会,鼓励学生多参加活动,此外,还可以在教室内设置手机驿站,上课时手机统一放到手机驿站中,从根本上杜绝课堂手机的使用,为学生营造和谐融洽的学习氛围。

2.开展心理疏导,创新教学方式与手段,引导学生正确使用手机

通过调查显示,课堂教学的方式与质量直接影响着学生在课堂上的手机使用。所以教师应积极探讨,深入改革,打破传统的教学模式,创新教学方法与手段如尝试微课、体验式教学等,加大学生参与,将学生的注意力吸引到课堂上来。而针对已经出现手机依赖的学生应该及时进行心理疏导,积极进行个体咨询,以此来缓解其对手机的过度依赖。

无机化学在生活中的应用篇5

[关键词]皮肤创面无机诱导活性敷料;皮肤溃烂创面;应用效果

[中图分类号]R641[文献标识码]a[文章编号]1674-4721(2016)06(a)-0026-03

[abstract]objectivetoexploretheapplicationeffectsofskinwoundinorganicinductionactivitydressinginskinulceratedwound.methods66skinulceratedpatientsfromJune2015tomarch2016ofourhospitalweredividedintocontrolgroupandobservationgroupaccordingtorandomnumbertable.33patientsincontrolgroupwerecoveredwithiodineoilgauzeafterwoundcleaning.33patientsinobservationgroupweregivensprayingskinwoundswithinorganicinductionactivitydressingsprayafterwoundroutinecleaning.thetreatmenteffectsintwogroupswerecompared.Resultsaftertreatmentfor7days,thecurerateincontrolgroupandobservationgroupwererespectively48.5%and51.5%,andthedifferencehadnostatisticalsignificance(χ2=0.06,p=0.8064);aftertreatmentfor14days,thecureratewererespectively75.8%and97.0%,andthedifferencewasstatisticalsignificance(χ2=4.63,p=0.0314).thecuretime,hospitalstayandtimesofmedicationinobservationgroupwererespectively(16.3±3.5)d,(18.6±2.1)dand(19.3±1.1),whichwererespectively(27.6±5.4)d,(31.2±3.1)dand(28.6±1.2)incontrolgroup,andthedifferencewasstatisticalsignificance(p

[Keywords]Skinwoundinorganicinductionactivitydressing;Skinulceratedwound;applicationeffects

皮肤溃烂可由多种原因导致,如长期卧床患者形成的压疮、烧伤患者的皮肤表面等,对于皮肤溃烂患者如不及时予以治疗会对患者产生严重影响,影响患者的预后。皮肤溃烂创面的治疗旨在改善残余创面的微环境,促使创基残存皮肤附件细胞的增生和分化,从而促使其愈合[1]。治疗皮肤溃烂有多种药物,本次研究旨在探讨皮肤创面无机诱导活性敷料在皮肤溃烂创面的应用效果。皮肤创面无机诱导活性敷料在肿瘤放疗患者皮肤损伤、Ⅱ期压疮、甲状腺切口等皮肤溃烂中均有应用,其能有效治疗经久不愈皮肤溃烂创面,主要是应用其生物活性成分,主动诱导上皮细胞增生,促进伤口快速愈合[2]。本次研究以我院收治的66例皮肤溃烂患者为研究对象,现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

以我院2015年6月~2016年3月收治的66例皮肤溃烂患者为研究对象,采用随机数字表法将患者分为对照组和观察组。对照组33例,男17例,女16例,年龄17~64岁,平均(32.5±3.6)岁,皮肤溃烂原因:烧伤14例,压疮12例,手术切口感染7例;观察组33例,男18例,女17例,年龄18~65岁,平均(33.5±3.7)岁,皮肤溃烂原因:烧伤13例,压疮14例,手术切口感染6例。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(p>0.05),具有可比性。

1.2方法

治疗前先对两组患者皮肤及创面行常规清洁,对创面皮肤进行消毒,剔除创面及其周围的坏死组织,用浓度为3%的过氧化氢溶液进行清洁,创面擦拭采用无菌生理盐水棉球。对照组患者创面清洗后用碘伏油纱布覆盖,外用无菌敷料包扎固定,每天换药。观察组患者创口常规清洗后用无机诱导活性敷料喷雾剂喷涂皮肤创面:先用5%聚维酮碘对创面进行常规外科消毒,坏死组织的清除用无菌剪刀将破溃表皮清除掉,外科消毒用5%聚维酮碘,冲洗创面用0.9%氯化钠溶液。然后将皮肤创面无机诱导活性敷料喷雾剂喷涂皮肤创面,喷雾剂的喷口距创面10~15cm喷涂于创面患处,同一部位的喷射时间≤5s,以防冻伤;以单层消毒凡士林纱布覆盖,再覆盖消毒纱布,以胶带或绷带固定,1次/d。如创面不易喷到,可插上细导管进行喷雾,以确保整个创面不留死角。

1.3观察指标

比较两组患者的愈合率、创面愈合时间、用药次数、住院时间。创面愈合时间为创面愈合率达100%时的天数。创面愈合率=(治疗前-治疗后)创面面积/治疗前创面面积×100%。观察患者用药后有无局部皮肤反应和全身反应。

1.4统计学方法

采用SpSS17.0统计软件对数据进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,计数资料用百分率(%)表示,采用χ2检验,以p

2结果

2.1两组患者愈合率、愈合时间、住院时间、用药次数的比较

治疗后7d,两组愈合率比较差异无统计学意义(p=0.8064);治疗后14d,观察组愈合率显著高于对照组(p=0.0314)。观察组愈合时间、住院时间短于对照组,用药次数少于对照组,差异有统计学意义(p

2.2两组患者用药后不良反应发生情况

两组患者用药后均未出现严重全身反应、创面疼痛、皮肤过敏等不良反应。治疗后,血、尿常规,肾功能等与治疗前相比无异常。观察组患者创面分泌物更少。

3讨论

皮肤会因多种原因出现溃烂,皮肤溃烂如不能及时得到治疗,对患者后期愈合会产生严重影响。皮肤溃烂治疗多主张在采用浸浴清洁皮肤创面的基础上外用抗感染药物或敷料,应用药物后可有效促进创面愈合,选用外用药物或敷料时应选择有利于促进上皮再生和有抗菌作用的药物。抗炎症、解决炎症肿胀问题需始终贯穿于整个治疗过程。创面治疗主要围绕诱导愈合和还原创面病理状态两方面进行,达到这两方面预期目的,皮肤溃烂可以得到良好的治疗[3]。目前治疗皮肤溃烂有多种药物,不同的药物有不同的效果,本次研究旨在探讨皮肤创面无机诱导活性敷料在皮肤溃烂创面的应用效果。

皮肤创面无机诱导活性敷料是一种生物活性玻璃,其形态结构和表面化学结构可以缓慢释放出可溶性离子,可溶性离子可以作为生物信号,该生物信号可以活化细胞基因、刺激细胞增殖、诱导生长因子生成和分泌[4]。其化学成分类似人体内自然存在的无机元素,是一组特异性无机元素组成,能够有效促进Ⅳ型胶原纤维蛋白和上皮生长因子的合成和分泌,其也可调节组织细胞增生、缩短创面修复时间、减少瘢痕产生,药物的有效性和安全性可得到有效保障。该药物有大量的纳米结构设计,可有效强化创面吸附作用,具有明显的抑菌生物特性[5]。皮肤创面无机诱导活性敷料主要的作用机制是应用具有人体上皮细胞再生诱导作用的无机元素为生物活性成分,主动诱导上皮细胞增生,促进创面快速愈合[6]。本品的无机元素组合还可有效地中和创面酸性渗出物,并能保持创面不受感染,减少皮肤愈合后瘢痕的形成[7]。本品能改善皮肤创面的微环境,促使创基残存皮肤附件细胞的增生和分化以促进其愈合,缩短病程及住院时间,提高疗效[8]。皮肤创面无机诱导活性敷料用于创面后创面基底可在短时间内由晦暗红肿变为红润,肉芽颗粒变得紧实致密,上皮化进程显著加快[9]。创伤后如未及时治疗,创面处细菌负荷和细胞衰老等因素会使创面愈合受阻,影响皮肤创面无机诱导活性敷料的效果[10]。使用中未发现有明显的不良反应,具有吸收快、疗效高、安全可靠等特点,且应用方便[11],同时缩短了患者的住院时间,降低了治疗费用,减少了对患者的家庭及社会的影响,提高了患者的生存质量,在基层医院有广阔的应用前景[12]。

本课题所研究的皮肤创面无机诱导活性敷料在皮肤溃烂创面的应用,与常规的治疗方法有不同之处,是在常规抗感染对症支持治疗基础上,采用皮肤创面无机诱导活性敷料对创面进行喷涂外用,以促进创面愈合,进而缩短病程[13-18]。本次研究中,治疗后7d,两组愈合率比较差异无统计学意义(p>0.05);治疗后14d,观察组愈合率显著高于对照组,观察组愈合时间、住院时间短于对照组,用药次数少于对照组。两组患者用药后均未出现严重不良反应。治疗后,血、尿常规、肾功能等与治疗前相比无异常,充分说明皮肤创面无机诱导活性敷料在皮肤溃烂创面治疗中的有效性。

综上所述,皮肤创面无机诱导活性敷料在皮肤溃烂创面应用效果显著,能提高治愈率、缩短治愈时间,值得在临床中推广应用。

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无机化学在生活中的应用篇6

一、会计从业资格无纸化考试的概述

随着计算机技术、网络、多媒体等技术的发展,改变了传统的会计从业资格考试模式。从2010年起,在全国绝大多数省市都采用无纸化考试模式,使无纸化考试成了会计从业资格考试的新模式,也是其他从业资格考试的发展趋势。

从传统的试卷考试模式中可以看出,开展会计从业资格考试,通常具有组织难度大、投入成本高、运转周期长等弊端。无纸化考试能够更加有效地确保考试的客观性、公正性、实时性,具有提高会计管理工作效率、节约考试资源、规范考试管理、方便考生应考等传统考试不可比拟的优势,是贯彻落实科学发展观,积极构建节约型政府的有力举措。

二、会计从业资格证无纸化考试模式下的会计专业教学存在的问题

(一)无纸化模式的起步较晚,传统模式下的教学理念根深蒂固

由于传统模式下形成的教学理念已根深蒂固,而无纸化在全国大部分地方的推广实施还不满一年,所以,一时间很多会计专业教师很难完全地从传统考试模式下的习惯定势的束缚中一下子完全解脱出来。

(二)教学方法陈旧,有待于改进

在传统考试模式下,教师的主要教学手段是利用黑板、粉笔进行灌输式教学。由于很多会计专业教师是长期在传统考试模式下开展教学的,现在刚刚变成无纸化考试的新模式,很多会计专业教师一时感到茫然不知所措也是非常正常的。但是,这并不是说陈旧的教学方式不需要改进。如果不改进,会计专业毕业生的会计从业资格考试的通过率就无法得到提高。

(三)考生还不太适应无纸化考试模式

1.考生习惯了原来传统的纸质训练、试卷考试的传统模式,突然变成采用无纸化计算机上机模式的考试,考生因为缺乏必要的训练,所以不论从心理历练和操作经验来看,都是非常缺乏的。因此很多考生还不太适应无纸化考试模式。

2.少数考生因为计算机操作应用水平较差,而在无纸化上机操作考试中受到了较大的影响。虽然从整个考试的文字录入量来看,还是非常少的,主要是一些字母的录入。但是,由于学生缺乏必要的准备,难免在心理上产生畏难的情绪,自信心大打折扣,有的甚至过度紧张,在上机操作时手忙脚乱,六神无主,有的甚至还出现了很多相邻题目答案输错的严重失误,影响了考生正常水平的有效发挥,通过率就自然降低了。这说明在平时的教学中对计算机应用重视得不够,学生缺乏必要的训练。

3.题型变化也是考生失分的原因之一。无纸化考试要尽量避免因文字量输入过大而影响正常水平的发挥,将很多需要输入大量文字的题型删掉了,如在无纸化考试模式中删掉了问答题、案例分析题。无纸化的题型主要是以客观题为主,如单项选择题、多项选择题、判断题,会计基础还有业务核算题等。会计基础虽然保留了业务核算题,但只要求考生在指定的地方填上相关的会计数字即可,不再要求写会计分录;如广东省的《财经法规与会计职业道德》题型一般为:单项选择题、多项选择题、判断题,去掉了之前的填空题、简答题和综合题。无纸化模式的实施,无论从题型和题量上,都进行了相应的删减。看上去是降低了难度,实际上也是减少了得分点,所以也就更容易失分。

4.从目前的会计考试评价机制可以发现,过分注重会计知识的死记硬背,而忽略会计知识的灵活运用和相关操作技能的考核评价。这种考核评价制度所产生的弊端就是:容易使高分低能、死记硬背的人过关,而真正善于运用和有较强动手操作能力的人才却因没拿到从业资格证而被拒之门外。

三、会计从业资格证无纸化考试模式下的会计专业教学的改进措施

(一)采用多媒体、网络等现代教学技术,改变教学手段

多媒体、网络等现代化教学技术具有传统教学模式无可比拟的优势。一是多媒体教学可以使会计知识的传授变得生动形象,可以增强学生学习的积极性,能大大降低数据分析的难度。一些枯燥乏味的会计数字、图表,通过借助多媒体,图文并茂、有声有色地展示在大屏幕上,还可以使一些会计知识中的细节通过动画的形式进行形象化的处理,使原本死气沉沉的东西变得活灵活现,活泼灵动起来。学生在这样的教学情境中更容易集中精力,学习效果将大大提高。二是有利于师生互动,活跃课堂氛围;制作成功的课件便于保存,有助于实现教学资源共享、避免重复劳动。三是这种现代教学技术应用有利于学生熟悉无纸化考试模式的环境,增加心理准备和实际应对经验。

(二)加强学生分析问题、解决问题的能力训练

从传统的教学中发现,存在着“重知识、轻能力”、“重理论、轻实践应用”的弊病。因此,笔者认为,在无纸化考试的模式,必须把学生的应用知识的实践能力作为教学的重点,并在训练中予以落实到位。在教学中,教师应采用启发式的教学方式,在传授知识的同时,注重学生运用知识的能力训练。学生在通过分析问题、解决问题的探究过程的训练,其思维能力、理解能力和解决问题的能将得到有效地提高。这不仅有利于学生应对考试,而且对学生的终身发展也会产生重要的影响。

(三)加强无纸化模式下会计专业教师队伍建设

一是加强对会计专业教师培训机制的建设。只有提高了教师的素质,学生的教育质量才能得到保障。应把教师培训纳入学校的长效机制的管理中,与薪资待遇、考核评价和职务晋升相挂钩。二是应建立健全会计专业教师激励约束机制。把教师的责任、权利、利益等捆绑在一起。对于成绩突出的教师,予以重奖,对于工作不力的,也应给予相应的处罚。

(四)构建无纸化操作训练和评价机制

学校应以培养实际操作能力为核心设置考试评价。一是理论笔试时注重考查学生应用知识操作实践的能力。二是开通网上测试系统,让学生在无纸化考试模式中进行作业练习和考试自测、平时测验等模拟训练。三是网上测试平台的构建使学生能在平时的学习中就得到无纸化模式的考试训练,将大大丰富学生的应考经验和实战能力,还可以实现资源共享,师生互动等。四是随着计算机技术、网络技术的飞速发展,会计电算化是发展的必然。在平时的学习中,应让学生熟练掌握计算机应用技术,经常进行会计电算化练习,为学生进行无纸化考试的轻松过关和将来从事会计工作打下坚实的基础。

总之,我们应高度重视会计从业资格证无纸化考试模式下的会计专业教学。在平时的教学中采用与无纸化要求相接轨的教学方式和学生训练方式,为学生轻松获得资格证和今后从事会计工作打下坚实的基础。

参考文献:

无机化学在生活中的应用篇7

[关键词]药学;无机化学;生物无机化学;药物

[中图分类号]G642[文献标识码]C[文章编号]1673-7210(2013)03(c)-0150-03

生物无机化学是由无机化学、生物化学、临床化学和医学交叉融合而发展起来的一门新型边缘学科,在分子水平甚至量子水平上,研究和阐明生物体内生物大分子配体与无机元素有关的各种相互作用的学科[1]。它包括两个主要部分:一是研究生物体中天然存在的无机元素,二是把金属引入生物体系中作为探针和药物。

1药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性

在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。

2在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容

在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。

2.1绪论部分

无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。

2.2常见非金属元素及其化合物

非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。

2.3常见金属及其化合物

人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4~1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括Fe2+、Zn2+、mn2+、Cu2+、Co2+、mg2+、Ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。

2.4配位化合物

在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3-5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。

本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6-7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。

无机化学在生活中的应用篇8

关键词高分子化学无机化学高职院校教学

中图分类号:G712文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdkx.2017.01.044

“高分子化学”是高分子学科一门重要的专业必修课,是继无机化学、有机化学、分析化学和物理化学之后新开设的一门科学,主要研究高分子化合物的合成原理及其化学反应,该课程的学习为学好后继专业课程奠定了基础。然而,“高分子化学”由于内容抽象、概念多、公式复杂等特点,使得很多学生特别是高职院校的学生在学习该门课程时信心不足。因此,为了培养学生学习该课程的积极性和主动性,增加该课程学习的趣味性,提高该课程学习的质量,很多一线教师开始探索该课程的教学方法。其中,陈静、王小龙、何冰晶等①②③④认为,教学中不能孤立的去讲授该课程,应注重加强高分子化学知识和有机化学知识的有效衔接,取得了很好的教学效果。然而,笔者在教学中发现,对于高职院校的学生来说,无机化学知识在高分子化学学习中同样具有举足轻重的地位。文章Y合作者多年的教学实践和心得,分析了无机化学知识在高分子化学教学中的运用情况,既提高了教学效果,又达到了温故而知新的目的。

1自由基聚合

自由基聚合反应是连锁聚合反应中最重要、最典型的一种聚合反应,生活中约60%高分子材料,都是按自由基聚合反应合成的,如:pe、pp、pVC、pmma、aBS、SBS、SBR、丁氰胶、丁苯胶等。自由基聚合反应是单体借助于光、热、辐射、引发剂等的作用,使单体分子活化为活性自由基,再与单体分子连锁聚合形成高聚物的化学反应,聚合过程见图1,也就是说,要想使单体小分子转变成高聚物,活性自由基是贯穿着整个自由基聚合反应的主线,然而,什么是自由基?自由基是怎么产生的?自由基的活性以及自由基的化学反应等问题是教学中的一个难点,学生只有掌握了自由基方面的内容,才能更好的学习接下来自由基聚合机理的问题。因此,教师上课时必须首先讲自由基知识。

自由基,化学上也称为“游离基”,是指化合物的分子在光、热等外界条件下,共价键发生断裂而形成的具有不成对电子的原子或基团。授课时,应结合无机化学知识系统的复习共价键的相关知识。共价键概念最早是由美国化学家路易斯提出的,通常是指两个原子通过共用电子对形成的化学键,而这两种原子的电负性一般相差不大。共价键可以是单键,也可以是双键和三键,根据共价键的极性情况,又可以把共价键分成极性共价键和非极性共价键,极性共价键通常是由不同原子组成的,非极性共价键通常是由同种原子组成的。当学生充分了解了共价键的相关知识后,再进一步讲清楚共价键是如何断裂形成自由基的。共价键在不同的外界条件下发生断裂的方式不同,如图2。通常共价键在光、热等的条件下易发生均裂,形成的两个原子各带有一个未成对电子,叫做自由基;在极性溶剂或者催化剂作用下易发生异裂,产生了带有不同种电荷的离子。至此,学生便了解了自由基是什么,自由基是如何产生的问题。

然而,对于一个小分子来说,共价键通常有很多个,在形成自由基的时候究竟是哪一条键发生断裂呢?即影响共价键断裂的因素是什么?此时,教师又可以展开讲授共价键断裂的因素有哪些。如此讲解,帮助学生揭开了自由基神秘的面纱,从根本上解决了学生的疑虑,对接下来的学习更有信心。

在讲授自由基聚合反应时,必须要讲到它的引发体系,其中引发剂是最常用的引发方式,要重点讲解。常用的引发剂主要有偶氮双腈类、有机过氧类、无机过氧类和氧化―还原类引发剂。对于前三种引发剂,其共价键的断裂通常发生在C-n、o-o键之间,因为相对于C-C、C-H键的键能,C-n、o-o键的键能要低很多,也就是说共价键的键能越小越易断裂,越易形成自由基。然而,含有弱键的引发剂通常要在较高的温度下才能分解成自由基,若是聚合反应要求的温度较低该怎么办呢?此时可以在过氧化物类引发剂里加入还原剂,便成了氧化―还原引发体系,这里面除了有共价键方面的知识外,还涉及到无机化学里面的氧化还原反应的相关知识。如过氧化氢和亚铁离子氧化―还原引发剂引发的方式见图3,过氧化氢是氧化剂,具有氧化性,亚铁离子是还原剂,具有还原性,两者发生了氧化还原反应。

亚铁离子把自己的一个电子给了过氧化氢,形成了氢氧根离子,本身化合价升高变成了正三价铁离子。然而,在讲授过硫酸盐和亚铁离子引发体系的时候,如图4,该引发体系产生了一个带负电荷的硫酸根自由基,这和大多数学生一贯认为自由基应该是电中性的认识是不吻合的,因此这里要结合以上自由基的知识进行拓展。自由基可以是电中性的,也可以是带电的离子,判断某种物质是不是自由基,关键是看是否存在不成对的电子。

2离子聚合

离子聚合是另一种重要的连锁聚合方式。由于反应活性种所带电荷的不同,离子聚合可以分为阳离子聚合、阴离子聚合和配位离子聚合。⑤和自由基聚合反应不同,离子聚合对体系中的水、空气及杂质等非常敏感,且通常在低温下进行,给科学实验和工业生产增加了难度。然而,离子聚合反应在高分子合成的理论研究上和工业生产上同样具有着重要的地位,有些重要的聚合物只能使用离子聚合的方式进行合成,如热塑性弹性体SBS、聚甲醛、丁基橡胶等。因此,离子聚合也要详细讲解。

无机化学在生活中的应用篇9

【关键词】多媒体无机化学课堂教学

中图分类号:G4文献标识码:aDoi:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.02.086

化学这门课程与人类的生活是息息相关的,社会的进步和经济的发展也离不开化学。无机化学是化学科学的重要分支,主要研究无机物质的组成、性质和结构,同时还注重探讨无机化学反应过程。近年来,无机化学的领域在不断地扩展,许多新的化学知识和化学概念正丰富着化学学科。在初高中阶段学生们已经了解了一些基础的化学知识,在大学阶段如何高效的为学生们讲解无机化学的知识就成了教师需要关注的问题。

一般来说,大学阶段的学生已经拥有了一定的学习能力,但由于生活和社会中的诱惑比较多,一部分学生在化学课堂上常常无法集中注意力,整堂课下来多半是在开小差、玩手机,甚至还有些学生一直趴在课堂上睡觉。学生们到校园里是来学习知识的,这种现象的产生与学生自己的自控力不足有着很大的关系,为了促进学生们的健康发展,教师在进行课堂教学的同时还需要让学生们摆正自己的学习态度。在此基础上,化学教师还应当努力转变教学理念与方式,培养学生们对无机化学这门课程的兴趣。多媒体教学是一种新兴起来的教学方式,在课堂上采用多媒体进行教学,能够让学生们较为充分的发挥主观能动性,培养学生们对化学这门课程的学习兴趣。

一、转变教学方式

随着科技的进步,无机化学的发展也越来越迅速,学习这门课程能够让学生们基本了解当前无机化学的研究特点,使学生们的知识储备更加完善。无机化学中的一些重难点知识,单凭教师的板书进行教学是比较困难的,像化学热力学基础、分子结构、原子结构等部分内容是有一定的难度的,学生们学起来也比较吃力。如果化学教师在课堂上只以口头讲述和板书教学的方式来讲解知识的话,学生们往往不能够快速地理解和消化这些知识,因此教师需要转变教学方式,巧妙地利用多媒体来开展教学工作。

众所周知,在大学阶段的学生们可能一天之中需要上多门课,但是值得注意的是,大学生们的课业时间安排是很不一样的,有的时候一整天学生们都需要上课,有的时候一天只有几节课,这样的课程安排也给化学教师带来了一定的挑战。在授课之前,化学教师需要了解学生们每天的上课规律,提前备好课,尽量激发学生的学习积极性,培养学生对无机化学这门课程的学习兴趣。如果某天学生的课排的比较满,那么化学教师就需要注重进行课堂导入,让学生们的学习注意力尽快的转移到新课中来。此外,为了顺应新形势的发展,化学教师在平时的课堂教学中可以采用多媒体来辅助教学,以便提高学生的化学学习效率,培养学生的化学思维能力。而采用多媒体来讲解无机化学这门课程,化学教师还需要转变教学方式,淘汰陈旧的教学观念,围绕着学生们的需求来展开教学活动。

第一,化学教师可以在课堂上利用多媒体来导入教学内容。传统的课堂教学中,化学教师在讲解新课程时,往往以口述的方式来带领学生回忆旧知识,以期让学生们对新知识产生兴趣。这种纯粹依靠口头讲述的方式串联新旧知识的方式虽然也有着一定的教学效果,但是也显得比较枯燥。学生们在上课时如果开了小差,那么就很难再跟上化学教师的讲课进度,这无疑会让学生们的学习效果受到影响。为此,化学教师需要寻找新的教学方式来提高学生的化学学习效率。

多媒体导入贴合学生的学习心理,化学教师在课堂上如果能够结合多媒体来进行课堂导入,能够很好地激发学生的学习兴趣,让学生们积极地参与到课堂教学活动中来。无机化学这门课程本来就包含有许多的重难点知识,学生们在学习新知识的时候可能会忘记一些旧知识,化学教师可以利用多媒体来播放一些记载化学知识概念的图片,让学生们借此去脑海中搜寻相关的知识。而通过对旧知识的回忆,学生们可以由此对新知识产生学习的兴趣,化学教师也可以借此来提高学生们的化学学习效率,让学生们在消化旧知识的同时对新知识产生期待。

第二,转变教学方式,化学教师可以利用多媒体来讲解一些重难点知识。无机化学这门课程所包含的内容是比较广泛的,学生们需要了解与原子结构、分子结构等一系列内容,在课堂上,许多知识学生们理解不透彻,因此在考试中成绩也会不尽如人意。实际上,利用多媒体来开展无机化学的教学是很有意义的,化学教师可以将一些重难点知识以不同方式呈现在荧幕上,这种方式能够将一些经典的化学概念直观地呈现在学生面前,让学生们的脑海中对这些内容有着深刻的认识。

例如化学教师在为学生们讲解一些与氧化还原反应有关的知识时,就可以用多媒体将一些需要学生理解的内容呈现出来,让学生们思考问题的答案。许多学生反映氧化还原反应这部分内容学起来比较困难,因而化学教师在为学生们讲解这些知识需要投入更多的时间和精力,利用多媒体这种新兴的教学方式来提高学生的学习兴趣,使学生们牢固的掌握这些化学知识。化学教师需要让学生们牢记氧化还原的一些基本概念,如氧化剂和还原剂、半反应和氧化还原电对等基本内容,同时,教师还要让学生们了解如何采用离子-电子法配平氧化还原反应方程式。在课堂上,教师可以用多媒体来提炼一些重要的概念和化学式,让学生们的学习积极性得到提高。

二、加强师生互动

化学教师在采用多媒体来进行课堂教学的同时,还应当注重和学生们进行课堂互动。教学的目的就是让学生牢固的掌握广泛的化学知识,加强师生互动能够让教师了解学生们的对知识的掌握程度,对学生们的长远发展来说是很有利的。化学教师与学生们进行互动的方式是多样的,教师可以运用多媒体来进行提问,让学生们自主寻找问题的答案。此外,化学教师还可以在课堂上播放一些有趣的实验视频,让学生们对化学这门课程更有兴致。这种形式的化学互动对于提高课堂教学效率来说是很有帮助的,学生们也会慢慢变得更加乐于学习无机化学。

总之,在无机化学的课堂中采用多媒体来进行教学,需要教师转变教学方式,同时加强与学生的互动,让学生们对无机化学产生浓厚的兴趣。

参考文献

无机化学在生活中的应用篇10

关键词:有机合成闪速化学微反应器

有机合成是人类改造、创造世界的有力工具,是有机化学不可分割的重要内容,其发展水平直接关系到有机化学研究的发展。近年来,随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步,在有机合成化学领域也取得了许多令人瞩目的成绩,例如生物活性天然产物合成、金属参与有机合成等方面有很多突破性的成果,并逐渐从物理有机化学向化学生物学、计算化学、绿色化学等领域发展,科研与生产能力得到了大幅度的提升。本文对闪速化学的原理与应用进行研究,旨在发挥新理念、新技术的优势,更好的促进我国有机合成化学的发展。

一、有机合成化学发展回顾

据统计,目前已知的有机化学反应数量达到3000多个,被广泛应用的有200多个,并且不断有新的有机合成被研发出来投入应用,这些有机化学反应直接催生出2000多万种有机化合物。在有机合成化学领域研究中,合成路线、合成策略、合成方法需要兼顾原子经济性、高效性、环境友好等原则,通过科学合理的合成设计与巧妙的方法确保有机合成的综合效益。

在1902年至2005年前,诺贝尔化学奖有25项给予了对有机合成领域有突出贡献的科学家,可见有机合成的重要地位及其发展速度之快。最近几十年来有机合成领域发展速度进一步加快,传统有机合成已向绿色合成转变,并渗透到生命科学等学科中产生了巨大的推动作用,组合化学、正向合成分析等理论与技术为精细化学品的研发提供助力,超声波、微波等技术的应用日益广泛,微生物、人工酶的利用工艺日益精湛,很好的体现了有机合成的创造性魅力,为人类的生产生活提供方方面面的支持和帮助。

二、闪速合成目标化合物的原理及特点

在有机合成过程中,我们通常要考虑如何在不降低产物收率的情况下更大幅度的减小反应时间,而一般情况下二者相互矛盾难以统一,降低反应时间往往导致反应过程无法有效控制,最终导致产物收率降低,甚至生成许多副产物。为了有效解决这一问题,Yoshida提出了闪速化学的方法,并在聚合物快速合成中实验成功。其实早在上个世纪该理念便已体现在有机合成中,例如我们所熟知的闪速真空热解技术即是利用载气将前驱物带入裂解室快速获得产物,但因无法控制反应过程仅停留在理论层面。

新世纪以来微反应器技术的应用使闪速化学的实现成为了可能,微反应器的结构特点决定了其具有高效的热转换能力,可以对反应温度进行有效控制,能够快速、精确混合反应物料,并且精确控制滞留时间、快速实现物质分离转移,避免不必要的副产物生成。借助微反应器的诸多功能优势,闪速化学得以真正在有机合成中得到应用,对提高合成产物的产量和效率做出了重大的贡献。

闪速化学反应包括五种类型,主要针对有活性物质参与,或是易生成副产物、产物不稳定、放热剧烈以及需要高活性激发源的有机合成反应。闪速化学反应的特点主要是反应时间短,需要对反应物分子通过热激发、微波辐射等方式进行活化,并且往往产生敏感的高活性物质。

三、闪速合成目标化合物的应用

闪速化学的应用领域十分广泛,可以在氧化、酰化、取代、缩合等反应过程中应用,借助微反应器可以完成许多常规容器中无法实现的反应。下文中将进行列举分析。

1.中间体易分解反应中的应用

在常规容器中中间体易分解的反应,可以利用微反应器的滞留时间控制能力,在中间体分解前转移到后续反应,使化学合成得以顺利实现。例如以醇制备羰基化合物时需要进行低温Swern-moffatt氧化,反应过程需要在零下50℃条件下进行以抑制副产物生成,而利用微反应器,在20℃条件下将滞留时间控制在0.01s产物收率高达90%,与使用常规容器相比不仅对反应条件限制更小,而且产物收率更高。又如羟醛缩合反应中生成的烯醇盐活性高不易积累,而借助微反应器控制滞留时间将其快速转移,仅用15s即可生成高产率的合成产物。另外如溴锂置换反应等均可通过控制中间体滞留时间来实现闪速置换。

2.易生成副产物反应中的应用

为了提高合成反应速度通常需搅拌反应体系,导致难以研究动力学过程和产品选择性,需要依靠降温等方式来减慢反应速率。而凭借微反应器可以在自然速率下控制反应,获得动力学信息,得到选择性产物。例如通过微反应器控制格式反应能够抑制多取代产物的生成,其他如微反应器中的芳香化合物碘化反应也可提高产物选择性。

3.产物易分解反应中的应用

许多有机合成反应产物稳定性差,滞留时间长会分解从而降低收率,凭借微反应器中的闪速合成可以精确控制滞留时间,避免产物分解。例如β-羟基酮的酸催化脱水反应在微反应器中用氢氧化钠溶液冷浸停止,能够有效降低产物滞留时间,避免酸催化产生的环化产物等副产物,获得接近100%纯度的产物。

4.高放热反应中的应用

对于高放热反应常规方法是控制反应速率,然而局部过热现象难以避免,利用微反应器可以及时导出热量,对反应温度进行有效控制,从而提高产物收率和反应速率。有文献研究证实,凭借微反应器对氟化反应的放热量和反应温度进行控制具有显著效果,类似的研究还有硝化反应、卤素与金属置换反应等等。

四、结语

有机合成是化学研究领域的重要内容,推动有机合成化学的发展对于经济发展与科技进步具有积极意义。闪速化学借助微反应器的功能优势,能够更高速、高效的完成许多常规容器内无法实现的合成反应,对于有机合成化学的发展有着重要的促进作用。但是关于闪速化学的研究与应用尚不成熟,未来需要进一步深入研究,将其推向工业生产,以满足现代生产生活对分子快速合成的需求。

参考文献

[1](美)卡雷,(美)松德贝里.高等有机化学:反应与合成[m].科学出版社,2009.1.