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      大學化學物質分類

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      大學化學物質分類

      大學化學物質分類范文第1篇

      關鍵詞:化學物質教學 猜想與假設

      一、相關概念的界定

      1. 猜想

      猜想是在觀察和實驗的基礎上,根據已有的科學知識和經驗事實對未知的事實進行理性思維作用而做出的猜測性推斷。猜想中具有很多超邏輯因素,但只有在充分邏輯思維作用下,才能導致思維的復現、想象、直覺,從而做出猜想。猜想用準確的科學語言、邏輯形式表達出來就成為具體假設。

      2. 假設

      《現代漢語詞典》對“假設”的解釋是:科學研究中對客觀事物的假定的說明,假設要根據事實提出,經過實踐證明是正確的就成為理論。在科學探究中,假設是對觀察現象的一個假定性的解釋或者說是對所提出的科學問題的一個推測性的答案。假設是試圖對所觀察現象的原因或對實驗將要出現的結果做推測,假設要有一定的根據,或者是觀察事實的根據,或者是原有知識經驗的根據。假設是要符合邏輯的,形成假設要有一個推理的過程,并且要有相關的實驗或其他實證研究的工作緊隨其后以驗證假設是否成立,做出合理的假設可使求證意識與邏輯推斷能力得到提高。猜想比假設更廣泛,表達的言語更自由。對中學生來說,猜想和假設在實際探究活動中往往不斷反復,彼此交融,相互融合。

      3. 假設與假說

      假設指從已有的事實材料和科學原理出發,對事物(現象)存在的原因或規律作出有根據的假定性說明。假說是科學發展的形式,是科學理論形成的重要階段。假設和假說既有區別又有聯系。假設是科學假說的雛形和胚胎,是對所研究的客觀事物本質和規律的一種初步設想,而科學假說則是假設的驗證結果,是已經達到了的“假設的學說”,它已經進一步升華為理論形式了。它們的關系可用下圖表示:

      建構主義認為,知識并不是對現實的準確表征,它只是一種解釋、一種假設,不是問題的最終答案,科學知識絕對不是一成不變的絕對真理,而是相對真理。任何科學的發展都是隨時間推移不斷地繼承和揚棄的過程,它必將隨著人們認識程度的深入而不斷地變革、升華和改寫,出現新的解釋和假設。在探究活動中,特別是在提出猜想與假設的階段,學生實際上就是根據已有的認知結構,綜合、分析、比較相關的外在信息,從不同角度積極主動建構所研究問題的意義,從而把握事物(科學現象)的本質。

      二、研究方法

      高一的兩個班,一個重點班45人,一個普通班56人。實驗班為普通班,在《化學必修一》第三、四章采取“猜想與假設”能力培養的教學方式教學,重點班為對照班采用常規教學策略,經過兩個月的教學實踐。對研究對象的“猜想與假設”能力,化學學習興趣,化學學習成績進行前后測。對“猜想與假設”能力的測量用的是廣西師范大學化工學學院文慶城、許應華的《化學猜想與假設能力的PTA量表》。化學學習興趣的量表借鑒了徐承先編的《高中生化學學習興趣量表》,編制了兩份高中學生化學學習興趣的調查問卷。陳述句分為2類:一類是肯定性陳述,如“我覺得每周開設的化學課程太少,心里盼望著能多上兒節化學課”,那么選擇(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分別為7分、5分、3分、1分;另一類是否定性陳述,如“如果課前得知化學課不上了,我會很高興”,那么選擇(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分別為1分、3分、5分、7分。自制量表滿分一百分,化學學習成績以研究對象的入學成績和檢測成績獲取數據,以研究猜想與假設的教學策略對這三個因變量的影響。在此實驗中,教學時間、進度、教師、教材都保持了一致。

      三、研究意義

      現階段對探究過程或者技巧能力等有好幾種分類,比如美國科學促進協會認為完整的一個探究活動應該有:觀察、測量、應用數據、分類、應用時空關系、交流、推理、預測、解釋數據、建立模型、下定義、建立假設、控制條件和實驗等14種具體的過程技能。許應華、文慶城認為中學生科學探究能力是由提出問題能力、猜想與假設能力、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等8種能力構成。鄭長龍教授提出三過程說,還有研究者提出五過程說、七過程說。正所謂仁者見仁,智者見智。但不管對科學方法或探究技能做怎樣的分類,猜想與假設都科學探究的核心環節,同時又是學生認識事物(現象)的第一步自我式判斷,是使學生思維發散的最為活躍的階段,它在一定程度上決定著探究的方向。在整個探究過程中起著承上啟下的作用,同時也是學生在思維層面上探究的關鍵一環。猜想與假設環節在科學探究的過程中起著舉足輕重的作用。甚至有研究者認為學生的創造力取決于猜想與假設的能力。恩格斯也曾經說過:只要自然科學在思維著,它的發展形式就是假說。

      本研究試圖了解學生在化學物質的學習中是如何進行猜想與假設的,通過化學物質的探究性教學尋求比較有效的培養學生的猜想與假設能力化學教學策略。探討猜想、假設的能力與化學成績、學習興趣的關系,對改進中學化學教學、推動當前的基礎教育課程改革,具有十分重要的意義。

      四、數據處理

      表二:“猜想與假設”前測能力等級(猜想與假設能力的等級評定:A.強:9分及9分以上;B.較強:8分;C.一般:6分和7分;D.較差:4分和5分;E.差:3分及3分以下。)

      結論

      以上數據我們可以看出:學生的猜想與假設的能力普遍比較弱,但重點班的要稍微好于普通班。通過一段時間的在化學物質的教學中有意地進行猜想與假設能力的培養,實驗班的探究能力有較大的提高,尤其是E等級的學生人數有較大的下降,從實驗前的31降到了23,而且有兩個人達到了較強的B等級,而對照班各個等級的人數變化都不是很大。所以我們得出這個結論:猜想與假設的能力能通過探究性的物質教學的猜想與假設能力的培養而得到提高。尤其值得注意的是實驗班學生的化學學習興趣和學習成績都有較大的提高,這也是我們一線教師繼續實施探究性教學的動力。

      參考文獻:

      [1]王祖浩,王磊.普通高中化學課程標準(實驗)解讀[M].武漢:湖北教育出版社,2005.

      [2]李奇云.關于中學生猜想與假設思維活動的初步研究[D].桂林:廣西師范大學物理與信息工程學院,2005.

      [3]胡華.化學中的類比和假設[J].河北理科教學研究,2007,(4):46-49.

      [4]李軍.在化學實驗中引導學生猜想與假設的探索[J].當代教育論壇,2007,(5):106-107.

      [5]許應華.現階段高中生化學猜想與假設能力的調查研究[D].桂林:廣西師范大學化學化工學院,2005.

      [6]文慶城,許應華.中學生化學猜想與假設能力評價初探[J].化學教學,2005,(1-2):42-44.

      大學化學物質分類范文第2篇

      關鍵詞:有機化學;趣味性;策略

      中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)10-0245-120

      DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2016.10.003

      有機化學是高等院校化學、生物、材料、醫學、環境、土木等專業的專業必修課程,在專業培養計劃中具有不可替代的地位。通過有機化學課程的學習,學生可以掌握有機化學專業知識,如有機化學的發展歷史,相關概念及理論、物質的合成和分離。一般,鑒于化學這門課程本身以化學實驗為基礎,故會開設有機化學實驗。通過有機化學實驗,學生可以將實驗與理論課程相互聯系且融會貫通,鍛煉動手操作的能力與實踐能力。

      近年來,高等學校教學過程中,過多地關注教學知識能夠通過教學過程直接傳授給學生,忽視了教學中應用多樣的教學方法,在保證量的前提下,讓學生能夠掌握好所學知識。此時,如果在教學過程中,將趣味性貫穿整個教學過程,可以改善教學過程中理論知識的生澀難懂的狀況。教學過程中的趣味性的原則指的是在教學過程中教師運用幽默生動的語言、靈活的教學技巧、直觀形象的表演以及富有感染力的激情等來最大限度地增加課堂活力、激發學生的學習興趣、增強學習效果的一種教學方式,它要求在教學中教師應該以學生為中心,把枯燥、難懂的課堂變得生動而富有感染力[1]。所以,如何在有機化學教學中,采取不同的策略使課堂顯得趣味橫生就顯得尤為重要。

      一、充分應用多媒體,從視聽角度激發學習興趣

      傳統的一支粉筆的教學模式早已不再適用于現在的課堂教學,隨著多媒體技術的出現,各種多媒體軟件的廣泛應用已經成為現實。通過教學課件,講授的內容至少可以增加百分之三十左右,課件制作過程中,除了可以增加圖片以及圖標外,還可以穿插各種視頻短片。關于環己烷的椅式構象的翻轉過程中,學生難以從生澀的表述中理解構象的翻轉過程,所以在教學中,我通過自己制作的構象翻轉的小短片,使學生理解構象翻轉的全過程,在這個過程中學生對于生澀的東西不再排斥,從而產生興趣。

      二、利用化學實驗教學,調動學生的好奇心與學習興趣

      大多數人對化學的興趣大部分來源于奇妙有趣的實驗。從根本上來說,化學是一門實驗學科,因此在有機化學課程的教學中,利用化學實驗將產生不可估量的作用。戚洪彬等人[2]在《大學化學實驗課程體系的建設》中就指出化學實驗的趣味化、生活化的重要性。

      化學實驗,可以激發學生的學習興趣,特別是充滿趣味性的實驗,可以帶給學生無窮的驚奇和求知欲。作為一名化學專業的教師,應當窮盡自己的專業知識和教學技能,在課堂上展示給學生千變萬化的實驗現象,并且得到嚴密的實驗結論。那么,教師如何設計實驗,使得實驗具有趣味性就是一個需要考慮的問題。有機化學,是一門實踐性與應用性較強的學科,是一門滲透進社會生活各個方面的學科,也就是化學物質、化學現象以及化學變化無時無刻不在、無處不在。因此,教師應根據這些原則,設計實驗。在實際的教學中,把這樣一些生活中的物質帶進化學實驗室,并且設計成各式各樣的趣味實驗,比如,紙幣為何點不著,豬肝中有酶存在嗎、牛奶中摻了豆漿怎么檢查等等這樣一些實驗。通過這些實驗,既調動了學生的好奇心,又在潛移默化中產生了有機化學學習的興趣。

      三、應用趣味教學方法,讓課堂更富立體感

      教學方法,指教師為了完成教學任務所進行的根據教學內容因材施教、化難為易來理解理論和練習實踐的活動途徑,它是一種實現教學任務的方法和手段[3]。

      教師可以根據化學專業的特色,收集以下各方面的材料進行教學方法的改進。

      第一,利用比喻、擬人的手法,將有機化學中,種類繁多的化學名稱、反應機理等進行比喻和擬人,吸引學生的注意力。將碳比喻為人,對于碳一般最多只能連接另外四個原子,學生可以記憶為人只有兩只手和兩只腳,另外一個人想要抓住他只能拉手或者是拉著腳。對于親核反應機理來說,反應過程中需要越過能壘,這時,可以比喻為人翻大山,體質較弱的人由于缺少能量,翻不過大山,也就不能完成任務,即無法反應。

      第二,適當引入成語、謎語,使課堂充滿趣味。中華文明博大精深,現今流傳的成語很多都蘊含了豐富的化學知識。在課堂上適時運用成語,可以達到拓展學生知識面,增加學生的學習興趣的作用。如信口雌黃、飲鴆止渴、沙里淘金、百煉成鋼和靈丹妙藥等。故用“甘之如飴”來引入有機化學中關于糖類這一章,讓學生了解祖先早有由糧食中制取糖類的技術。學生都有一定的求知欲,把化學知識轉化為更具趣味性的謎語,就可以激發學生的學習興趣,提高課堂教學的效率。比如,有機化學實驗中經常使用的直型冷凝管,可以出這樣的謎語“直直腸來有肚皮,腸內腸外不通氣,腸外冷來,腸內熱”,便可形象地刻畫直型冷凝管。

      第三,生活離不開化學,興趣能夠產生在于其貼近生活。由于日常生活和工業生產都離不開化學,在課堂教學過程中要充分認識到這一點,聯系實際,激發學習的興趣,最終引導學生運用化學知識解決實際問題。比如,在講到研究“對映異構體”的重要性的時候,可以拓寬知識面,聯系生活中常用的藥物,如沙利度胺,存在一對對映異構體S與R構型,其R構型具有抑制反應活性,而S構型有致畸性,可以導致胎兒四肢短小甚至缺失,通過這些引入可以讓學生對對映異構體的研究的重要性產生更多的興趣和深刻的認識。

      總之,在有機化學教學過程中,運用趣味教學的原則,可以打破“滿堂灌”,生澀難懂難記憶的問題。從個人教學過程的例子出發,總結教學中的一些啟發,希望能夠給有機化學教學中的趣味教學原則的應用擴展提供一些參考。

      [1] 馬書云,王慧,吳方平,劉翠翠.自主趣味實驗提高自主學習能力

      的實踐[J].實驗技術與管理,2015(9):194-196.

      [2] 戚洪彬,梁樹平,姜浩.大學化學實驗課程體系的建設[J].實驗技

      術與管理,2011(10): 335-339.

      [3] 韓維東.課堂趣味研究[D].河南大學碩士學位論文,2010.

      Application of Interest-oriented Teaching in Organic Chemistry Class

      WANG Qian-qian

      (Technique Department, Xinyang Normal University Huarui College,Xinyang Henan,464000,China)

      大學化學物質分類范文第3篇

      關鍵詞:高壓液相色譜(HPLC) 正辛醇-水分配系數(Kow) 相關性分析 實驗設計

      中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.111

      液相色譜分析是儀器分析的重要手段之一,在現代有機物分析中發揮了巨大的作用。液相色譜分析教學也成為大學化學、生物、藥學、環境科學、食品科學等諸多專業的《儀器分析》課程中的重要內容。隨著我國經濟發展,各普通高校相關專業的實驗條件改善,在《儀器分析》配套實驗課程中逐步開設了高壓液相色譜(HPLC)實驗,有的在專門的《色譜》課程配套實驗中分不同類型、目的多方案開設實驗。傳統的HPLC教學實驗開設常常是選擇一種到三種有機物作為對象,在一定色譜條件下進行色譜分離與定性定量檢測,評估分離與分析的性能。然而,多年的教學經驗讓我們發現一個問題,常常學習過的學生或者甚至高年級的研究生并不能初步判斷不同有機物在反相HPLC上的保留特性的差異,而且往往對色譜分離原理在HPLC的實現機制缺少應有的基本認知。這促使我們設計了一套新的液相色譜實驗教學設計,即雙酚類有機物的Kow測定。

      1 實驗原理

      色譜法是一種借助色譜分離原理而使混合物中各組分分離的技術,它是混合物非常有效的分離、分析方法。其中的一相固定不動,稱為固定相;另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體(氣體或液體),稱為流動相。當流動相中攜帶的混合物流經固定相時,其與固定相發生相互作用。由于混合物中各組分在性質和結構上的差異,與固定相之間產生的作用力的大小、強弱不同,隨著流動相的移動,混合物在兩相間經過反復多次的分配平衡,使得各組分被固定相保留的時間不同,從而按一定次序由固定相中流出。

      待測有機組分在固定相和流動相間發生的吸附、脫附,或溶解、揮發的過程叫做分配過程。在一定溫度下,組分在兩相間分配達到平衡時的濃度(單位:g / mL)比,稱為分配系數,用 表示,即:

      (1)

      分配系數是色譜分離的依據。常用的分配系數是正辛醇-水分配系數Kow,即:

      (2)

      式中:CO、CW分別為有機物在正辛醇相和水相中的平衡濃度。Kow不同,保留時間亦不同。現已積累了大量有機化合物的Kow值,是量化表征有機化合物疏水性的方法之一。[1]

      USEPA根據Kow與色譜保留時間t的對數線性相關性(方程(3)所示),建立了基于反相HPLC保留時間t測定有機物Kow的標準方法。[2]

      log Kow = alogt +b (3)

      該標準方法中高效液相色譜法采用C-18反相色譜柱,流動相為甲醇-水混合液。本實驗采用高效液相色譜法測定雙酚類一系列結構相似的有機化合物的保留時間,通過考察保留時間與KOW之間的關系來進一步理解色譜法的原理,掌握基本實驗操作和數據分析方法。本實驗設計中選擇的系列有機物是雙酚類有機物。

      2 實驗試劑及儀器

      雙酚類有機物雙酚A(BPA)、硫代雙酚(TDP)、苯基乙基雙酚(BPAP)、環己基雙酚(BPCH)、雙甲基苯酚丙烷(BPP)、雙二甲基苯酚丙烷(TMBPA)、對苯撐二異亞丙基二苯酚(BPC)的稀溶液;高效液相色譜儀:安捷倫1200,流速:1.0mL/min;二極管陣列紫外檢測器;色譜柱:Kromasil 100-5C18,150×4.6mm。流動相甲醇-水混合液(80%甲醇:20%水),20微升定量環。也可采用手動進樣模式的HPLC。

      3 實驗步驟

      第一,按體積比配制80%的甲醇溶液,超聲20min除去溶液中溶解的氣體,用微孔濾膜過濾后即可作為流動相使用。

      第二,打開高效液相色譜儀,設置儀器參數:流速=1mL/min;檢測波長λ=280nm;在工作站中設置樣品的相關參數:樣品名稱,檢測時間,文件指定的保存目錄等。參數設好以后開泵脫氣(每次更換新的流動相都要進行脫氣操作),脫氣完畢后測試基線。

      第三,待基線平穩以后,將配好的BPA等一系列雙酚類有機物的稀溶液用進樣針從進樣口依次進樣,設定每一次的檢測時間為10min,記錄各樣品的出峰時間t,單位min。

      第四,樣品測定完后,關閉紫外檢測器。用超純水進樣,清洗進樣器中殘留的樣品,用100%甲醇流動相沖洗色譜柱約30min,關閉高壓泵。

      4 實驗結果及數據處理

      4.1 實驗結果記錄

      在表1中記錄七種雙酚類有機物在HPLC上的保留時間t,同時查閱現有的化學物質安全手冊(MSDS)或其他工具書,或者利用Chemiffice軟件獲得這些雙酚類有機物的Kow,計算其對數,列于表1。

      表1 實驗結果

      [[項目\&BPA\&BPP\&BPC\&TMBPA\&BPAP\&BPCH\&TDP\&t (min)\&2.514\&6.662\&3.306\&4.331\&3.138\&3.583\&2.327\&logKOW\&4.15\&7.04\&5.14\&6.1\&5.34\&4.9\&3.36\&logt\&0.4004\&0.8236\&0.5193\&0.6366\&0.4967\&0.5542\&0.3668\&]

      ]

      注:t為用液譜法測得的相應物質的保留時間;Kow由Chemoffice軟件獲得。

      4.2 確定log t 對log Kow的關系

      利用Origin軟件(或者其他科學數據處理軟件)將log t 對log Kow作圖,并進行線性回歸,得到結果如圖1所示。

      圖1 log Kow-log t關系圖

      圖1得到方程為logKow=7.521×logt+1.06651,R2=0.89608。不難看出雙酚類有機物完全滿足Kow與保留時間t之間的對數線性關系,能夠很好說明當有機物Kow加大時,其HPLC保留時間t延長的基本規律,而這一規律很好的反映了色譜分離原理在HPLC的實現機制,即有機物在流動相與固定相中不斷分配,達到平衡。而這個LC的分配原理與Kow的分配原理是一致的。在LC中固定相是C18,相當于Kow中作為有機相的正辛醇;而流動相是甲醇-水混合液,相當于是Kow中的水相。

      4.3 思考與討論

      由圖1可知,實驗結果舉例中回歸方程相關系數R2=0.89608,盡管明顯大于臨界相關系數(R2=0.764,a< 0.01, n=7),說明具有顯著相關性。但是相對而言,BPA和BPC的數據相關性最差。這可能是由于下列原因引起的:第一,試驗由本組所有成員分別進樣,可能是由實驗中實驗者的操作習慣或操作失誤所造成的;第二,液相色譜的手動進樣器松動,在換新的進樣器前所得到的數據可能并不準確;第三,由于實驗中BPA等物質的濃度沒有控制,濃度過高的有機物對色譜峰展寬,給其保留時間t測定帶來較大誤差。

      5 結論

      通過近年來的教學實踐,該實驗教學方案設計取得了良好效果,既幫助學習者生動快速理解掌握HPLC的分離原理與實現方式,又讓他們能夠延伸知識點,掌握了分配的重要基礎和參數,以及判斷有機物保留時間,利用MSDS數據和操作Chemoffice軟件等本領。另外本設計對儀器條件要求較低,有利于在此基礎上進行實驗的擴展,既適于化學專業作為色譜實驗系列教學內容的基礎環節,又適于非化學專業的(尤其是生物、環境、食品科學專業)作為基本實驗教學內容加以應用。

      參考文獻:

      [1]鄧南圣,吳峰.環境化學教程(第二版)[M].武漢大學出版社,2006.

      [2]USEPA. Standard Test Method for Partition Coefficient (N-Octanol/Water) Estimation by Liquid Chromatography [Z]. E1147-92, 1997.

      大學化學物質分類范文第4篇

      關鍵詞:醫學;化學;共性;區別;交互作用

      中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)07-0069-02

      眾所周知,自古醫學與化學的關系密不可分。醫學作為一門實踐性很強的學科,主要任務是對人體的生理、心理和病理等現象進行規律的探索,發現有效的預防、診斷和治療疾病的方法,以更好地保障人類健康。而化學作為一門自然學科,主要任務是研究物質的組成、結構、性質、變化及應用。兩者存在顯著差異的同時,彼此之間又相互融合和相互滲透。醫學的基礎少不了化學,醫學的發展離不開化學。而化學又可以通過醫學的發展來推動自身的進步。了解它們之間的聯系和區別將有利于運用在社會生活中,更好地為人類發展做出貢獻,進而推動時代的進步。

      一、醫學與化學起源

      縱觀人類醫學的發展史,醫學是在社會生產和生活中逐漸積累救護經驗而形成并存在的,歷史上經歷了五種醫學模式:(1)神靈主義醫學模式:在科技水平落后的古代,人們依賴祈禱和巫術,同時用植物藥進行簡單的治療,對創傷進行簡易處理。(2)自然哲學的醫學模式:對宏觀宇宙萬物有了粗淺的認識,出現了中國的陰陽五行的病理觀和古希臘的“四體液學說”。(3)機械論的醫學:文藝復興,一些科學家把復雜運動簡單歸納為機械運動或物理、化學變化,疾病就是生物體這種機器某部分故障。這種機械的自然觀和實驗方法當時促進了自然和醫學的發展。(4)模式生物醫學模式:19世紀后半葉發現了幾十種致病菌,人們就認為環境、宿主、病因三個相互作用的因素維持著生態平衡,如果失調就會導致疾病,這是從純生物角度進行理解的。(5)生物―心理―社會醫學模式:人們發現抑郁癥、高血壓病、胃潰瘍病、心血管病等與人的心理和社會因素有關。疾病的調控需要生物―心理―社會的相互作用。醫學的發展進入了一個新的時期。

      化學作為一門自然學科,在科學技術發展和社會生活中有著重要的作用。化學的發展主要經歷了五個時期:(1)遠古的工藝化學時期:該時期人們從制陶、冶金、釀酒、染色等工藝中累積化學知識,但系統的化學知識還沒有形成。(2)煉丹術和醫藥化學時期:人們記載、總結煉丹術,開始了最早的化學實驗。這一時期積累了許多物質間的化學變化,為化學的發展提供了豐富的素材。(3)燃素化學時期:隨著工業不斷進步和實驗室經驗不斷積累,人們認為燃素是可燃物燃燒的必需條件,燃燒的過程就是可燃物在燃燒中釋放燃素的過程。(4)近代化學時期:這一時期不少化學基本定律被建立起來,例如:提出了原子學說,發現了元素周期律,發展了有機結構理論。這時期為現代化學的發展奠定了基礎。(5)現代化學時期:即是現代科學相互滲透的時期。例如量子論的發展使化學和物理學有了共同的語言;化學向生物學滲透,逐步發現了蛋白質、酶等生命物質的結構。醫學與化學在不斷發展中相互交融、相互滲透。

      二、醫學與化學共性

      由于醫學與化學的淵源可以追溯到遠古時期,其間自然存在錯綜復雜的聯系。從大的方向來看,醫學的研究旨在促進健康之完美,而身體機能的穩定與相對平衡即完美,與化學中常常追求的反應平衡有相通之處。從小處著眼,二者的原理、基礎乃至研究所需的技術與精細程度要求也時常相差無幾。醫學的合理實踐需要其他相關基礎學科的綜合理論,而化學可以推動建立一個完整的醫學知識體系:許多疾病要從分子水平上加以探究與解釋才能明晰發生機理,化學研究分子在體內的調控表達過程和反應就成為了解和認識疾病的發病機制、演變過程和臨床治療的基礎與熱點。因此,醫學可以說是化學在生命方面的應用,化學又是醫學從基礎學習到理論實踐過程中必不可缺的一門學問。

      人體是醫學研究的主要對象,人體各種組織主要由蛋白質、脂肪、糖類、無機鹽和水等相關化學物質組成,含有數十種化學元素以及大量的微量元素。在人體中不斷有化學反應的發生、能量的轉化來維持人的生命進程,當人體內的化學反應向不良的方向進行時就會出現病理現象,這就需要用醫學來解決。醫學的一項重要任務是預防疾病,在預防疾病時離不開化學,例如:環境的檢測、消毒劑的使用等。血液、尿樣等成分的化驗更與化學知識密切相關,通過化學檢驗查出人體的異常。在治療疾病時,藥物的合成以及結構、性質、應用的鑒定,中草藥成分的提取、用途的鑒定,新藥的開發研制,都需要豐富的化學知識來解決。醫學科學日新月異,放射性同位素在醫學中的廣泛應用,臨床治療中使用的人造皮膚、人造器官、人造血管、人造血液等先進醫療方法不斷取得新進展,更是化學與醫學密切聯系的結果。在醫學不斷發展的同時,也需要化學不斷的更新。醫學中新的化驗方法的出現要求新的檢測方法,新藥物的研發要求發現可用于醫學治療的新物質。醫學的發展依賴于化學提供的平臺,化學的進步依靠于醫學的更新。

      三、醫學與化學的區別

      盡管醫學與化學間存在很多的共通之處,他們的差別依然存在。這首先體現在本質及定義上。化學,即“變化的科學”,旨在原子層次上研究物質的組成、結構、性質及其變化規律。如今已發展出如無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等二級學科,成為公認的“中心科學”。醫學,跨越了自然科學和社會科學兩個領域,成為深深扎根于眾多學科之中的綜合性科學。醫學在于協調人體生理、生理良好狀態及其相關問題,目的是治療預防疾病,保障人體生理機能的健康。其次,化學和醫學分別呈現不同學科層次、內容及形式。最后,兩者在研究方法上存在差別。化學講求實驗出真知,它以現象和數據為階梯,以實驗和推理為基石,最終抵達問題的實質,是一種形式化的方法;它遵循的便是這種形式化的方法,把實驗作為研究的工具,遵循演繹的特征,是以抽象到一般的發展規律,通過不斷的實驗探索,能準確地用概念來表述一個問題的約束條件,達到解決這一問題的一般方式。醫學則更加強調實踐出真理,對已經發生和存在的情況進行調查、觀察,其研究目的明確,研究因素客觀存在,是一種實證性的方法;它遵循的這種實證性的方法,把儀器作為工具,以生命體為研究對象,講究以證實,通過實踐獲取經驗,再歸納、統計達到一般共性。相比于化學,醫學不企求認識研究對象的完整的方面及其全面的相互關系,而是以焦點為中心,從認識的目的出發限定認識的主要方面,得到一個實用的解。最后,醫學和化學的研究對象不同。化學從物質的原子、分子出發,研究單一的物質個體,從個體出發研究整體,就是從局部到全面的研究過程。而醫學主要使用生命體這個整體,要從整體出發,再來研究某一方面,就是從全面到局部的研究過程。

      四、醫學與化學交互促進作用

      社會與自然環境的迅速變化決定了一些重大發現必須依賴學科的交叉。化學作為基礎學科,其發展水平足以為其他相關學科研究提供發展平臺,醫學也同樣需要借助此平臺繼續發展。例如麻醉劑的誕生與發展,早在1800年英國化學家Dov y H 就發現一氧化氮具有麻醉功效,不久之后,人們發現了具有更好的麻醉功效的乙醚,這對實現無痛外科手術及牙科手術的重要性不言而喻。接著陸續發明的更加實用有效的麻醉劑成為現代的外科手術的基石。1932年德國科學家Gerhard domagk使用偶氮磺胺染料用于治療一位患細菌性敗血癥的孩子并使他得以康復。由此,化學家研究發現并制備了許多新型的磺胺藥物,因而開創了今天的抗生素領域。

      現代化學和現代醫學有更加緊密的聯系。例如,無機化學、有機化學和生理學不斷融合并發展出現了一門新的學科――生物化學,其主要是研究生命活動和生理。它就是利用化學的理論和研究方法,對生物的化學組成、生物中亞細胞結構和功能及生命過程中的物質代謝和能量變化等生命活動進行研究。近年來,隨著化學技術的不斷進步,化學在生物高分子的研究領域中取得了突破,從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質,由此形成了一門新學科――分子生物學。由于分子生物學的發展,人們對生命的了解也逐步深入到分子水平,對醫學的發展也產生了重大的影響。例如,化學家通過分子層面研究發現了生物遺傳因子的基因是脫氧核糖核酸分子(DNA)。從化學研究方法中發展起來的各種色譜分離技術,在中草藥成分的分離提純上有很大的應用,也給醫學提供了強有力的方法。化學對醫學起了極大的推動作用。

      而在化學為醫學的發展提供必要的前提和理論基礎的同時,醫學也在化學孕育發展的過程中起到了非同小可的作用,醫學的水平一定程度上反映了化學的發展狀況。醫學在發展中遇到的任何新的臨床問題對醫學、化學乃至所有的科學技術提出了更高層次的要求,并大大促進了化學的進步。

      總之,醫學與化學相互促進并相輔相成,隨著時代的發展,醫學的發展將越來越依賴于化學的進步,而醫學也促進了化學的深入發展。他們之間日益大程度的借鑒及相互滲透將更好地造福于人類社會的發展與進步。

      參考文獻:

      [1]姚剛.醫學與化學的哲學思考[J].廣西醫科大學學報,2007,(9).

      [2]何法信.醫藥化學學派初探[J].自然科學史研究,1998,(2).

      [3]魏祖期.基礎化學[M].北京:人民衛生出版社,2001.

      [4]朱浩,華陵莉.關于醫學與理工科學的比較及其結合[J].醫學與哲學1999,(1).

      [5]袁婉清.為文科學生開設化學選修課的探討[J].大學化學,1994,(2).

      大學化學物質分類范文第5篇

      關鍵詞:普通化學;綠色化學教育;環境保護;滲透

      化學在人類歷史發展的長河中起著十分重要而積極的作用。化學讓當今人類社會的生活變得豐富多彩的同時,也給人類帶來了不容忽視的環境和生態危機。全球的十大環境問題包括大氣污染、臭氧層破壞、海洋污染、土地退化和沙漠化、淡水資源緊張和污染、生物多樣性減少以及環境公害等都直接與化學和化工產品的化學物質污染有關[1]。化學面臨人類可持續發展、環境保護等的巨大挑戰,綠色化學正是在這一背景下應運而生的。綠色化學可以詮釋為環境友好化學,綠色化學是開發從源頭解決污染的一門科學,對環境保護及社會的可持續發展具有重要的意義[3]。

      一、開展綠色化學教育的必要性

      1.開展綠色化學教育是社會發展的需要。普通化學課程是高等工科院校非化工專業學生的一門必修課,也是唯一的一門化學類課程。由于沒有其他化學類后續課程,普通化學課程對學生進行綠色化學教育有著得天獨厚的條件,其影響面之大、教學效果之明顯遠非選修課所能比。綠色化學是按照防止污染的思想發展起來的,是履行防止污染的最首要的和最根本的工具,也是提高人們物資再生產能力的技術的工具,綠色化學倡導采取綠色和環境友善結果的開展模式,從本源上防止污染的發生,可以克制污染在時間上延長和空間上增加,為人們的可繼續發展起到調試和限制的維護作用。當今人類早就深刻地認識到,假如不從源頭上防止污染的發生,實際地解決化學的污染,這樣,就不可以真正地處理環境污染這個全國性的問題。建立綠色化學計劃,可以防止化學污染,有助于環保,讓人們與環境和平相處。將綠色化學思想滲透到普通化學的教學中,不僅豐富了教學內容,使學生了解和關心生態、環境、能源等方面的問題,而且有利于激發學生的學習興趣,培養學生的創造力,增強學生的環保意識,使學生樹立綠色化學的思想和環境保護的意識,培養社會責任感。

      2.開展綠色化學教育是素質教育的需要。素質教育是現代教育所提倡的,素質教育包含知識素質、身體素質、心理素質等,而大學學生的綠色化學教育恰是知識素質的關鍵內容,同時又是別的素質的全面表現。幫助學生樹立綠色意識,形成綠色化學觀,促進學生養成良好的科學素養,以回歸自然、與自然和諧相處為己任。每一個國家,每一個人假如只想取得而不懂得保護和節省,到最后都會因為隔離綠色化學這個科學的方法而將遭到大自然隨意地懲罰,而今威脅人們生存的四大全球性問題——資源短缺與能源危機、環境污染和生態失調。青年一代,尤其是青年大學生作為未來社會的棟梁、未來社會的決策者,其意識、倫理、知識、信念都將從極大程度上決定世界的未來,這就需要從普通化學教育中逐漸侵入到綠色化學的文化中,對學生開展綠色化學教育,讓同學們建立綠色化學的思維和環境保護知識。唯有堅定不移地將綠色化學這一個信念深入地浸透到各個同學的大腦中去,我們的環境和能源狀況才可以出現改善的曙光。

      二、在普通課堂教學滲透綠色化學教育

      1.結合教材內容和生活實際。老師也可利用化學課的環境保護學識,采取各種各樣的辦法解說環境保護情況,逐漸讓學生知道污染環境的現狀,開拓同學們保護環境的意識,且每時每刻體現美化化學的原則,到處夾雜著美麗的化學教育,從此讓學生建立綠色化學的思維。要把綠色化學的理念貫穿到整個化學教育之中,化學教育必須體現綠色化學的新內容。將教學內容涉及的綠色化學知識,較為系統地滲透、融入普通化學課程的教學內容中,并積極跟蹤科研成果的新進展、新動向及相關的新信息,不斷豐富、深化和改進綠色化學的教學內容。就是在化學的教學的過程中,對教學實質觸及的有綠色化學知識的方面,及時地、恰當地加大知識創新及思路開拓。如在第一章“熱化學”中,介紹了能源,引出了清潔燃料、綠色能源-風能、太陽能,并介紹了我國燃料電池研究和發展的趨勢,并從環保的角度介紹廢棄電池不能隨意丟棄,應該分類回收。在講“化學反應速率”一節時介紹原子利用率、綠色催化劑的概念。在教學過程中培養學生的環保意識,使學生懂得科學技術本身就具有生態價值,包含綠色化學在內的綠色科技,將使人類與自然在更高層次上和諧共處。將綠色化學教育融入普通化學教學中,不僅密切了化學和工程的實際聯系,改變了以往普通化學課程教學內容單調、陳舊的面貌,而且大大激發了學生的求知欲和學習的熱情,極大地提高了普通化學的教學效果。

      2.結合多媒體。教學手段現代化是化學教育適應高層次的綠色化學教學需要的必要條件。只有采用現代化教學手段(投影、幻燈、錄像、光盤等)和信息教育手段(包括上網、使用多媒體等),才能更直觀、更形象地體現綠色化學內容,更易于為學生所接受,取得更好的教學效果。近年來,多媒體技術已廣泛應用于各個教學領域,對提高教學質量發揮著重要的作用。例如,在學習第二章“化學反應原理”時,在多媒體的屏幕上出現飛馳的、冒著濃濃尾氣的汽車,然后畫面出現了霧霾天氣,自然而然地引出了空氣污染的治理與防范。我們知道汽車尾氣中含有大量的NO和CO,這兩種氣體都是大氣污染物,如果在NO和CO在排放到大氣前經過化學反應,能夠生成N2和CO2,就可以大大降低汽車尾氣對環境的污染。那么NO和CO的反應能夠發生嗎?如果該反應能發生,能否進行得完全?該反應的快慢程度?這樣,很自然地把本章所要講授的知識——化學反應的方向和吉布斯自由能變、化學平衡與平衡的移動以及化學反應速率介紹給學生,激發了學生的學習興趣。在講授化學基本知識的同時,把與之相關的綠色化學知識傳授給學生,使學生在潛移默化中受到良好的綠色化學教育,增強學生的環保意識,提高學生的綜合素質。

      三、結語

      高等教育的培養目標已不再是單純的專業技術人才,而是要有高度的社會責任感、優秀的專業技術素質、較高的環境意識、能把工程問題置于社會環境中綜合考慮的高素質人才。

      這就讓我們自覺地要掌握寬廣的化學知識和才能,充分地認識綠色化學的必要性,還要籠統地學習綠色化學的思想和嶄新的研究成績,主動參加有關的商討和教學的實施,把延續綠色環境知識作為自己義無反顧的任務,用客觀的知識充實著我們的教學內容,按照范例所涉及的知識點,把綠色化學知識自然、生動地滲透到普通化學教學中。通過我們的教學使學生牢固樹立綠色化學和環境保護的意識,讓他們成為以后主動保護環境的“綠色化學家”。

      參考文獻:

      [1]朱清時.綠色化學與產業革命[J].現代化工,1998,(1):4.

      [2]謝年明.淺論綠色化學教育在化學教學中的滲透[J].化學工程與裝備,2011,(8):224.

      [3]劉根起,韓玲,張誠,程永清.非化學化工專業開展綠色化學教育的改革實踐[J].化工高等教育,2004,(3):24.

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