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大學無機化學論文范文1
關鍵詞:無機化學;若干問題;重大進展
1新時期無機化學中的若干重大進展
1.1有機體系建設中水熱合成技術的突破
根據有關無機化學研究小組的設計與研發來看,無機化學在研發中出現了最新的無機化學反應,特別是在低溫狀態下,該反應能夠實現一系列的非氧化物納米材料,并結合水熱合成技術,以及溶劑熱合成原理與水熱合成技術,并在一定的密封空間進行反應,最終實現有機溶劑的化學反應,該有機化學方面的技術性突破,很多學者將其給予報道,就在不久前的美國《化學與工程新聞》雜志上,針對該研究的報道就被評為“稻草變黃金”,被認為是一種“新穎的和非常有趣的合成方法,……將促進該領域更深入的工作”,又例如無機化學領域中的多元金屬硫族化合物形成的納米材料溶劑熱合成技術,就是該領域的全新研發進展,充分地運用好該技術能夠實現一定的產業優勢。國內針對無機水熱合成技術的研究,以及國際上鑒于對該領域的突破性研究都取得了不小的成就,特別是國家重點實驗室的教授應邀在2001年的美國化學研討會上就《化學研究評述》撰寫綜述論文,并針對該領域實現了積極的研究,希望給無機化學帶來全新的突破。
1.2納米技術和無機聚合物方面的突破
目前,學術期刊上有大量關于納米技術和無機聚合物方面的學術論文,很多論文具有國際化高水平,很多具有創新型的技術并得到了廣大學者的廣泛重視,例如合成性的納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage)成功地構建了具有Oh對稱的立方體金屬-有機籠子[Ni6(tpst)8Cl12],該構架模式能夠容納較多的離子和溶劑分子,是對納米技術的全新突破。另外,針對金屬納米線和金屬-有機納米板的合成領域也有著全新的突破,特別是在自組裝規律、空間結構、電子結構方面具有探索性的進展,實現了物理化學性能方面的延伸。另外還在空間結構與性質和性能方面找尋關系規律,例如學者李亞棟課題組發現了一些具有準層狀結構特性的金屬鉍,該金屬鉍能夠形成一種新型的單晶多壁金屬納米管,這是首例國際上比較認可的由金屬形成的單晶納米管,特別是鉍納米管的發現,為無機化學研究找尋了新的突破點,針對無機納米管的形成機理及應用研究,使得無機化學形成新的對象和研究課題。例如很多研究者還利用人工合成的有機無機層狀結構,積極的合成了金屬鎢單晶納米線和高質量的WS2納米管,該技術積極地分析了層狀前驅體到納米管的層狀卷曲機制,為一維納米線和納米管的合成展示出全新的領域。
2新時期針對無機化學研究發展的展望
縱覽過去的幾年,我們看出無機化學有著矚目的成就,許多激動人心的研究,恰如其分的實現了該學科的復興,使得無機化學改變傳統的理念,逐漸走向卓越的發展階段,回顧已經取得的成就,及通過近幾年的學術研究成果來看,無機化學和物理學科能夠有效地推動科技的進步,實現各領域的全面發展。由于各學科的相互滲透、生產技術的要求、實驗手段的增加,以及現代結構理論的建立與發展,使無機化學在傳統領域以及在化學與生物、物理、數學等邊緣學科方面都獲得了重大進展。就近幾年的發展來看,無機化學在某種程度上取得了突破性的進展,實現了與國際化的接軌,從傳統無機化學的角度,使得其在新時代背景下有著全新的突破,保持了與國際的接軌。針對最近幾年生物無機化學的發展,使得該領域形成了學術化的交流,發展中促進了該領域的學術提高,研究水平逐年提高。未來在新時期新技術科技的帶動下,無機化學領域更是會突飛猛進的向前發展,就目前的總體發展水平來看,生物無機化學還與國際化的發展水平有著一定的差距,需要國家給予大力的技術支持和必要的經費投入,需要國家培養出具有一定專業知識的杰出青年,為無機化學發展做出積極地貢獻。
3結語
大學無機化學論文范文2
【論文關鍵詞】:無機化學;研究前沿;研究進展
【論文摘要】:無機化學是化學學科里其它各分支學科的基礎學科,在近年來取得較突出的進展,主要表現在固體材料化學、配位化學等方面。未來無機化學的發展特點是各學科交叉縱橫相互滲透,用以解決工業生產與人民生活的實際問題。文章就當代無機化學研究的前沿與未來發展趨勢做了簡要闡述。
當前無機化學的發展趨向主要是新型的無機化合物的合成和應用,以及新的研究領域的開辟和建立。因此21世紀理論與計算方法的運用將大大加強理論和實驗更加緊密的結合。同時各學科間的深入發展和學科間的相互滲透,形成許多學科的新的研究領域。例如,生物無機化學就是無機化學與生物學結合的邊緣學科;固體無機化學是十分活躍的新興學科;作為邊沿學科的配位化學日益與其它相關學科相互滲透與交叉。
根據國際上最新進展和我國的具體情況,文章就“無機合成與制備化學研究進展”和“我國無機化學最新研究進展”兩個方面進行闡述:
一、無機合成與制備化學研究進展
無機合成與制備在固體化學和材料化學研究中占有重要的地位,是化學和材料科學的基礎學科。發展現代無機合成與制備化學,不斷地推出新的合成反應和路線或改進和綠化現有的陳舊合成方法,不斷地創造與開發新的物種,將為研究材料結構、性能(或功能)與反應間的關系、揭示新規律與原理提供基礎。近年來無機合成與制備化學研究的新進展主要表現為以下幾個方面:
(一)極端條件合成
在現代合成中愈來愈廣泛地應用極端條件下的合成方法與技術來實現通常條件下無法進行的合成,并在這些極端條件下開拓多種多樣的一般條件下無法得到的新化合物、新物相與物態。超臨界流體反應之一的超臨界水熱合成就是無機合成化學的一個重要分支。
(二)軟化學合成
與極端條件下的合成化學相對應的是在溫和條件下功能無機材料的合成與晶化,即溫和條件下的合成或軟化學合成。由于苛刻條件對實驗設備的依賴與技術上的不易控制性,減弱了材料合成的定向程度。而溫和條件下的合成化學——即“軟化學合成”,正是具有對實驗設備要求簡單和化學上的易控性和可操作性特點,因而在無機材料合成化學的研究領域中占有一席之地。
(三)缺陷與價態控制
缺陷與特定價態的控制是固體化學和固體物理重要的研究對象,也是決定和優化材料性能的主要因素。材料的許多性質如發光、導電、催化等都和缺陷與價態有關。晶體生長行為和材料的反應性與缺陷關系密切,因此,缺陷與價態在合成中的控制顯然成為重要的科學題。缺陷與特定價態的生成和變化與材料最初生成條件有關,因此,可通過控制材料生成條件來控制材料中的缺陷和元素的價態。
(四)計算機輔助合成
計算機輔助合成是在對反應機理有了了解的基礎上進行的理論模擬過程。國際上一般為建立與完善合成反應與結構的原始數據庫,再在系統研究其合成反應與機理的基礎上,應用神經網絡系統并結合基因算法、退火、Monte2Carlo優化計算等建立有關的合成反應數學模型與能量分布模型,并進一步建立定向合成的專家決策系統。
(五)組合化學
組合化學是利用組合論的思想和理論,將構建單元通過有機/無機合成或化學法修飾,產生分子多樣性的群體(庫),并進行優化選擇的科學。組合化學用于合成肽組合庫,也稱組合合成、組合庫和自動合成法。組合方法同時用n個單元與另外一組n′個單元反應,得到所有組合的混合物,即n+n′個構建單元產生n×n′批產物。
(六)理想合成
理想合成是從易得的起始物開始,經過一步簡單、安全、環境友好、反應快速、100%產率獲得目標產物。趨近理想合成策略之一是開發一步合成反應,如富勒烯及相關高級結構的合成,從易得的石墨出發,只需一步反應即得到目標產物,產率44%。趨近理想合成策略之二為單元操作。相對復雜的分子,如藥物、天然產物的合成,需要多步反應完成。在自然界里,生物采取多級合成的策略,在眾多酶的作用下,用前一步催化反應的產物作為后續反應的起始物,直至目的產物的生成。
(七)仿生合成
仿生合成無論從理論還是從應用上都將具有非常誘人的前景。無機合成與制備化學在生物礦化、有機/無機納米復合、無機分子向生物分子轉化等研究領域發揮重要作用。用一般常規方法難于進行的非常復雜的合成如何利用生物合成將其變為高效、有序、自動進行的合成。例如生物體對血紅素的合成可以從最簡單的酪氨酸經過一系列酶的作用很容易地合成出結構極為復雜的血紅素。因此,仿生合成將成為21世紀合成化學中的前沿領域。
二、我國無機化學研究最新進展
近幾年我國無機化學基礎研究取得突出進展,成果累累,主要在以下幾個方面取得了令人矚目的成績:
(1)中科大錢逸泰、謝毅研究小組在水熱合成工作的基礎上,在有機體系中設計和實現了新的無機化學反應,在相對低的溫度下制備了一序列非氧化物納米材料。溶劑熱合成原理與水熱合成類似,以有機溶劑代替水,在密封體系中實現化學反應。他們在苯中280度下將GaCl3和Li3N反應制得納米GaN的工作發表在Science上。
(2)吉林大學馮守華、徐如人研究組應用水熱合成技術,從簡單的反應原料出發成功地合成出具有螺旋結構的無機-有機納米復合材料,M(4,4''''-bipy)2(VO2)2(HPO4)4(M=Co;Ni)。在這兩個化合物中,PO4四面體和VO4三角雙錐通過共用氧原子交替排列形成新穎的V/P/O無機螺旋鏈。
(3)南京大學熊仁根、游效曾等在光學活性類沸石的組裝及其手性拆分功能研究方面設計和合成具有手性與催化功能的無機有機雜化多維結構,他們改性了光學活性的天然有機藥物(奎寧),以它作為配體同金屬離子自組裝構成了一個能進行光學拆分消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇,拆分率達98﹪以上的三維多孔類沸石。
(4)中國科學院福建物質結構研究所洪茂椿,吳新濤等在納米材料和無機聚合物方面的工作引起國內外同行的廣泛重視。他們成功地合成納米金屬分子籠(nanometer-sizedmetallomolecularcage),還成功的構筑了一個新型的具有納米級孔洞的類分子篩[{Zn4(OH)2(bdc)3}.4(dmso)2H2O]n,其中孔洞的大小近一納米。在金屬納米線和金屬-有機納米板的合成和結構的研究成果斐然。設計合成了一些金屬納米線,金屬-非金屬納米線和金屬有機納米板。
(5)北京大學高松研究小組在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。在水溶液中以1:1:1的摩爾比緩慢擴散K3[M(CN)6](M=Fe3+,Co3+),bpym(2,2''''-bipyrimidine)和Nd(NO3)3,合成了第一例氰根橋聯的4f-3d二維配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]。3H2O,24個原子形成的二維拓撲結構。
(6)清華大學李亞棟研究組在新型一維納米結構的制備、組裝方面取得了突出的進展。李亞棟課題組首次發現了由具有準層狀結構特性的金屬鉍形成的一種新型的單晶多壁金屬納米管,有關研究成果在美國化學會志上(J.Am.Chem.Soc.123(40),9904-9905,2001)報道。這是國際上首例由金屬形成的單晶納米管,鉍納米管的發現為無機納米管的形成機理和應用研究提供了新的對象和課題。
面對生命科學、材料科學、信息科學等其他學科迅速發展的挑戰和人類對認識和改造自然提出的新要求,化學在不斷地創造出新的物質和品種來滿足人民的物質文化生活,造福國家,造福人類。當前,資源的有效開發利用、環境保護與治理、社會和經濟的可持續發展、人口與健康和人類安全、高新材料的開發和應用等向我國的科學工作者提出一系列重大的挑戰性難題,迫切需要化學家在更高層次上進行化學的基礎研究和應用研究,發現和創造出新的理論、方法和手段,并從學科自身發展和為國家目標服務兩個方面不斷提出新的思路和戰略設想,以適應21世紀科學發展的需求。
參考文獻
[1]徐如人,龐文琴.無機合成與制備化學[M].北京:高等教育出版社.2001.
[2]馮守華,徐如人.無機合成與制備化學研究進展[J].化學進展,2000(12).
大學無機化學論文范文3
相對于其他藥學專業而言,由于無機化學涉及范圍廣泛,以及與藥物化學、醫用化學、有機化學息息相關等特點,決定了無機化學教學的特殊性。諸如在講解原子結構中波函數的圖形、分子結構中原子軌道的雜化及成鍵等重點內容時,過去簡單的照本宣科式教育根本無法讓學生建立起結構的立體觀及成鍵機理的整體觀,嚴重影響后續課程教學的深入開展。在對配合物的化學鍵理論的講解中,對于晶體場理論的發生機理,沒有形象的演示,同學們很難完整地理解。因此,如何將抽象的形象、機理進行簡單、直接地表述,一直困擾著無機化學教學人員。過去那種“填鴨式”的傳統教學方式已不可能在有限的時間內向學生傳遞如此新穎眾多的內容及進展信息,而將網絡多媒體應用到無機化學的課程,則可以為學生提供更為直觀的圖像和影音視頻,有利于學生的理解和記憶。
2網絡多媒體結合無機化學雙語教學的優勢
2.1教學內容形象生動,提高學生學習興趣網絡多媒體技術可以將數據、文字、圖像、聲音有機地融為一體,能夠大大豐富信息的表現力。因為多媒體課件可以節省教師課堂板書時間,避免因書寫筆誤給學生帶來的困惑,可以增大課堂信息容量,從而使教師有更多時間講解重點、難點,也可以講授一些擴展學生知識面的相關知識,從而在很大程度上提高教學質量和課堂效率。另外,由于電子產品的普及,學生們即使對課堂的內容尚未完全理解,也可以復制教師的課件,用電腦、平板電腦及手機等電子產品在課后溫習。這樣可以提高學生學習興趣,更好地提高教學效果。很多無機化學的原理就算用漢語講解也很費時費力,課程本身抽象難懂,更不用說英語講解了。這時我們可以充分借助多媒體課件的優點,使用圖片及動畫、視頻等輔助手段,既形象生動,又方便學生記憶和理解。例如:在講解稀溶液的依數性時,對于溶液蒸氣壓下降、凝固點降低、沸點升高和滲透壓的講解,可以借助于視頻,讓學生直觀地看到這幾種實驗現象,以加深記憶和理解;而對于比較抽象的原子軌道的雜化及成鍵等重點內容的講解則可以借助動畫來演示過程,便于學生理解。課后學生普遍反映印象深刻,容易理解。另外節選一些英文原版教學片于課件中,不但活躍課堂氣氛,而且加強學生專業英語的學習。
2.2在有限的課時內輔助雙語教學,提高學生的英語水平大多數情況下,采用雙語教學后,由于此門課程的計劃學時往往并沒有增加,在原本中文授課的課時內實現英文講授,會使教師和學生感覺到課時不足而導致不能充分理解。此外,授課還會受教師的英語表達能力、學生的聽力等因素的影響。采用多媒體技術可以很好地解決雙語教學和有限的課時之間的矛盾,多媒體的直觀展現可以對教師的英語表達起到輔助作用,有利于學生聽懂,從而提高學生的英語聽力。不僅如此,實施雙語教學,為學生營造一個良好的英語學習環境,在提高學生專業英語的同時,還可以提高他們的英文聽、說、讀、寫能力。
2.3提高學生自學和撰寫論文的能力目前很多高校都已進行了網絡課程及精品課程的建設,多媒體課件可以使其充分發揮重要作用,同時,校園網絡化的普及也使無機化學雙語教學增加了輔助手段,老師可以將教學知識及相關的拓展知識等相關信息于網上,還可以給學生提供一些兄弟院校相關課程的網站,有興趣和條件的同學可隨時閱讀,有助于提高學生學習興趣和培養學生學習能力,擴大學生的知識面。雙語教學的實施使學生掌握更多的英語專業詞匯,有效提高學生閱讀外文文獻的能力,極大地開闊學生專業視野,不僅可以掌握基礎理論和知識,還可以結合學科的發展增長新知識,獲得新成果,了解本專業的前沿發展方向,為學生畢業論文選題提供更多的選擇方向。
大學無機化學論文范文4
【論文摘要】: 無機化學是化學學科里其它各分支學科的基礎學科,在近年來取得較突出的進展,主要表現在固體材料化學、配位化學等方面。未來無機化學的發展特點是各學科交叉縱橫相互滲透,用以解決工業生產與人民生活的實際問題。文章就當代無機化學研究的前沿與未來發展趨勢做了簡要闡述。
當前無機化學的發展趨向主要是新型的無機化合物的合成和應用,以及新的研究領域的開辟和建立。因此21世紀理論與計算方法的運用將大大加強理論和實驗更加緊密的結合。同時各學科間的深入發展和學科間的相互滲透,形成許多學科的新的研究領域。例如,生物無機化學就是無機化學與生物學結合的邊緣學科;固體無機化學是十分活躍的新興學科;作為邊沿學科的配位化學日益與其它相關學科相互滲透與交叉。
根據國際上最新進展和我國的具體情況,文章就“無機合成與制備化學研究進展”和“我國無機化學最新研究進展”兩個方面進行闡述:
一、無機合成與制備化學研究進展
無機合成與制備在固體化學和材料化學研究中占有重要的地位, 是化學和材料科學的基礎學科。發展現代無機合成與制備化學, 不斷地推出新的合成反應和路線或改進和綠化現有的陳舊合成方法, 不斷地創造與開發新的物種, 將為研究材料結構、性能(或功能) 與反應間的關系、揭示新規律與原理提供基礎。近年來無機合成與制備化學研究的新進展主要表現為以下幾個方面:
(一) 極端條件合成
在現代合成中愈來愈廣泛地應用極端條件下的合成方法與技術來實現通常條件下無法進行的合成, 并在這些極端條件下開拓多種多樣的一般條件下無法得到的新化合物、新物相與物態。超臨界流體反應之一的超臨界水熱合成就是無機合成化學的一個重要分支。
(二) 軟化學合成
與極端條件下的合成化學相對應的是在溫和條件下功能無機材料的合成與晶化, 即溫和條件下的合成或軟化學合成。由于苛刻條件對實驗設備的依賴與技術上的不易控制性, 減弱了材料合成的定向程度。而溫和條件下的合成化學——即“軟化學合成”, 正是具有對實驗設備要求簡單和化學上的易控性和可操作性特點, 因而在無機材料合成化學的研究領域中占有一席之地。
(三) 缺陷與價態控制
缺陷與特定價態的控制是固體化學和固體物理重要的研究對象, 也是決定和優化材料性能的主要因素。材料的許多性質如發光、導電、催化等都和缺陷與價態有關。晶體生長行為和材料的反應性與缺陷關系密切, 因此, 缺陷與價態在合成中的控制顯然成為重要的科學題。缺陷與特定價態的生成和變化與材料最初生成條件有關, 因此,可通過控制材料生成條件來控制材料中的缺陷和元素的價態。
(四) 計算機輔助合成
計算機輔助合成是在對反應機理有了了解的基礎上進行的理論模擬過程。 國際上一般為建立與完善合成反應與結構的原始數據庫, 再在系統研究其合成反應與機理的基礎上, 應用神經網絡系統并結合基因算法、退火、Mon te2Carlo 優化計算等建立有關的合成反應數學模型與能量分布模型, 并進一步建立定向合成的專家決策系統。
(五) 組合化學
組合化學是利用組合論的思想和理論, 將構建單元通過有機/無機合成或化學法修飾, 產生分子多樣性的群體(庫) , 并進行優化選擇的科學。組合化學用于合成肽組合庫, 也稱組合合成、組合庫和自動合成法。組合方法同時用n 個單元與另外一組n′個單元反應, 得到所有組合的混合物, 即n+ n′個構建單元產生n×n′批產物。
(六) 理想合成
理想合成是從易得的起始物開始, 經過一步簡單、安全、環境友好、反應快速、100% 產率獲得目標產物。趨近理想合成策略之一是開發一步合成反應,如富勒烯及相關高級結構的合成, 從易得的石墨出發, 只需一步反應即得到目標產物, 產率44%。趨近理想合成策略之二為單元操作。相對復雜的分子, 如藥物、天然產物的合成, 需要多步反應完成。在自然界里, 生物采取多級合成的策略, 在眾多酶的作用下, 用前一步催化反應的產物作為后續反應的起始物, 直至目的產物的生成。
(七) 仿生合成
仿生合成無論從理論還是從應用上都將具有非常誘人的前景。無機合成與制備化學在生物礦化、有機/無機納米復合、無機分子向生物分子轉化等研究領域發揮重要作用。用一般常規方法難于進行的非常復雜的合成如何利用生物合成將其變為高效、有序、自動進行的合成。例如生物體對血紅素的合成可以從最簡單的酪氨酸經過一系列酶的作用很容易地合成出結構極為復雜的血紅素。因此,仿生合成將成為21 世紀合成化學中的前沿領域。
二、我國無機化學研究最新進展
近幾年我國無機化學基礎研究取得突出進展,成果累累,主要在以下幾個方面取得了令人矚目的成績:
(1) 中科大錢逸泰、謝毅研究小組在水熱合成工作的基礎上,在有機體系中設計和實現了新的無機化學反應,在相對低的溫度下制備了一序列非氧化物納米材料。溶劑熱合成原理與水熱合成類似,以有機溶劑代替水,在密封體系中實現化學反應。他們在苯中280度下將GaCl3和Li3N反應制得納米GaN的工作發表在Science上。
(2) 吉林大學馮守華、徐如人研究組應用水熱合成技術,從簡單的反應原料出發成功地合成出具有螺旋結構的無機-有機納米復合材料,M(4,4'-bipy)2(VO2)2(HPO4)4(M=Co;Ni)。在這兩個化合物中,PO4四面體和VO4三角雙錐通過共用氧原子交替排列形成新穎的V/P/O無機螺旋鏈。
(3) 南京大學熊仁根、游效曾等在光學活性類沸石的組裝及其手性拆分功能研究方面設計和合成具有手性與催化功能的無機有機雜化多維結構,他們改性了光學活性的天然有機藥物(奎寧),以它作為配體同金屬離子自組裝構成了一個能進行光學拆分消旋 2-丁醇和3-甲基-2-丁醇,拆分率達 98?以上的三維多孔類沸石。
(4) 中國科學院福建物質結構研究所洪茂椿,吳新濤等在納米材料和無機聚合物方面的工作引起國內外同行的廣泛重視。他們成功地合成納米金屬分子籠(nanometer-sized metallomolecular cage),還成功的構筑了一個新型的具有納米級孔洞的類分子篩[{Zn4(OH)2(bdc)3}.4(dmso)2H2O]n,其中孔洞的大小近一納米。在金屬納米線和金屬-有機納米板的合成和結構的研究成果斐然。設計合成了一些金屬納米線,金屬-非金屬納米線和金屬有機納米板。
(5) 北京大學高松研究小組在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。在水溶液中以1:1:1的摩爾比緩慢擴散K3[M(CN)6](M=Fe3+,Co3+),bpym(2,2'-bipyrimidine)和Nd(NO3)3,合成了第一例氰根橋聯的4f-3d二維配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]。3H2O,24個原子形成的二維拓撲結構。
(6) 清華大學李亞棟研究組在新型一維納米結構的制備、組裝方面取得了突出的進展。李亞棟課題組首次發現了由具有準層狀結構特性的金屬鉍形成的一種新型的單晶多壁金屬納米管,有關研究成果在美國化學會志上(J.Am.Chem.Soc.123(40),9904-9905,2001)報道。這是國際上首例由金屬形成的單晶納米管,鉍納米管的發現為無機納米管的形成機理和應用研究提供了新的對象和課題。
面對生命科學、材料科學、信息科學等其他學科迅速發展的挑戰和人類對認識和改造自然提出的新要求,化學在不斷地創造出新的物質和品種來滿足人民的物質文化生活,造福國家,造福人類。當前,資源的有效開發利用、環境保護與治理、社會和經濟的可持續發展、人口與健康和人類安全、高新材料的開發和應用等向我國的科學工作者提出一系列重大的挑戰性難題,迫切需要化學家在更高層次上進行化學的基礎研究和應用研究,發現和創造出新的理論、方法和手段,并從學科自身發展和為國家目標服務兩個方面不斷提出新的思路和戰略設想,以適應21世紀科學發展的需求。
參考文獻
[1] 徐如人, 龐文琴. 無機合成與制備化學 [M]. 北京:高等教育出版社. 2001.
[2] 馮守華, 徐如人. 無機合成與制備化學研究進展[J]. 化學進展 ,2000(12).
大學無機化學論文范文5
下面對我校試點改革的經驗闡述我們的一點淺見,并簡要介紹相應的教學實踐活動。
一、改變教學理念,注重科研素質和思維的培養
高等無機化學的教學和基礎無機化學的教學是相輔相成的[1]。鑒于課程學時限制與生源等客觀原因,我校學生對基礎無機化學的理解和掌握不是很深入,所以在學習專業課之前,有必要對學生的知識結構進行補充和提高。但以往的教學只是單純地注重知識性,其結果使學生學起來枯燥無味, 認為高等無機化學是更高層次的“無理化學”[2], 也導致了對后續專業課產生較大的排斥情緒。因此我們力圖通過高等無機化學的改革,不僅重視課堂的知識性,更是注重培養學生基本的科學研究能力和素質,幫助學生建立科學研究的一般思路,使其具備初步的科學思維以及科學研究能力,為學生打開一扇通往科學殿堂的大門,切實使本門課程成為培養化學高級工作者的“啟蒙課”。
二、注重科研思維的培養和訓練,全面發展科研能力
(1)在課堂教學手段上,改變傳統的板書教學模式,使用多媒體電子課件進行教學。多媒體教學不僅能夠突出教學的重點和難點,而且其強烈的感染力和豐富的表現力更能有效地激發學生的學習興趣。更重要的是,多媒體教學節省下大量的板書時間,可以讓教師從容地引導學生思考并鍛煉科學思維。例如應用板書講解金剛石合成章節時,只能簡單地介紹傳統的制備方法,但是應用多媒體教學,我們利用多媒體動畫,在分子反應層次上形象地展示了錢逸泰院士溶劑熱合成金剛石的反應原理,并介紹了此方法的科研思路和取得的成就, 同學們被此簡單而又極具創新性的科研思維深深吸引。
(2)在課堂教學實踐上,不再注重知識的簡單記憶,而更加注重引導學生對客觀規律性的理解和深層次的把握,重點解決基礎無機化學遺留下來的一些“死記硬背”的知識癥結,使高等無機化學的教學起到“畫龍點睛”的作用。而且我們在教學中更加注重把教師的科研成果或學科最新發展成果及時地引入教學,通過講解前沿科學問題的產生、假設、解決方法、實現途徑,使學生有一種“茅塞頓開”的感覺,把他們心目中“遙遠的、神秘的”科研工作直接拉到了課桌上,使學生對科學研究產生了濃厚的興趣。
(3)在教學方法運用上,注重發揮學生的主體作用,而教師則從知識的傳授者轉變為知識的引領者。只有這樣, 學生得到的知識才是自己的領悟而不是教師的灌輸。我們對于某些章節采取多樣的、靈活的教學方式,例如讓學生課外查閱資料,在相互討論中形成科學結論;鼓勵學生提出不同見解,甚至是形成學術爭論;邀請名家做報告、講述教師本人科研中的趣聞和體會等。通過這些手段和方法,使學生的學習由被動變為主動,使學生在解決疑問的過程中前進,在克服困難中獲得成就感,并養成自覺地鍛煉科研素質的習慣,進而樹立投身科研事業的遠大志向。
三、夯實教師基本素質,這是教師培養學生能力的前提
大學無機化學論文范文6
論文摘要:將《電解質溶液與電離平衡》一章中酸堿理論的內容提到盆類水解的前面介紹,統一了鹽類水解與溶液酸堿性的公式,并與后續課程《分析化學》中酸堿滴定部分的內容前后一致,保持了連貫性.
在無機化學中,有關電離平衡的知識占有極其重要的地位,因為大部分無機反應都是在水溶液中進行的,而且弱電解質的電離平衡、沉淀一溶解平衡是《無機化學》及后續課程《分析化學》所涉及的四大平衡中兩類重要的平衡.筆者翻閱過很多版本的《無機化學》,對龐錫濤老師主編的師?!稛o機化學》教材中《電解質溶液與電離平衡》一章有關內容的編排,筆者作如下探討。
1.教材中電解質溶液和與高平衡一t的內容編排
當介紹完電解質溶液、弱電解質的電離平衡及緩沖溶沼后,教材接著介紹鹽類的水解,然后介紹沉淀溶解平衡,最后才介紹酸堿理論。
1.1.鹽類的水解部分介紹了四種類型鹽類的水解
它們分別為:(I)一元弱酸強堿鹽的水解:(2)一元弱堿強酸鹽的水解:(3)一元弱酸弱堿鹽的水解:(4)多元弱酸強堿鹽的水解。對于水解后溶液的酸堿性的計算均由水解方程式求出水解常數;再根據水解平衡來計算溶液中,上述四種類型鹽類水解后溶液中時分別為:
1.2.酸堿理論部分重點介紹了酸堿的質子理論在酸堿質子理論下,重新定義了:凡能給出質子的物質都叫做酸,凡能接受質子的物質都叫做堿。酸給出質子后轉變為相應的堿,喊接受質子后又轉變為相應的酸,即酸啟質子+堿,這種存在共扼互變關系的酸和堿稱為共扼酸堿對。酸堿質子理論擴大了酸堿的范圍。同時酸堿反應的范圍也隨之擴大,如水溶液中的電離反應、中和反應、水解反應等都統一歸屬于酸堿反應.
2.電解質溶液和電離平衡內容編排之我見
2.1把酸堿理論的內容提到鹽類水解之前
從上得知,按龐錫濤老師的教材編排體系,得出的鹽類水解后溶液中的計算公式形式較復雜,記憶及使用都有些不便,尤其是本章內容、公式較多,給學生的學習帶來了較大的負擔.為此,我在多年的教學中均未按本書順序依次介紹給學生,而是在介紹完第一節電解質溶液、第二節弱電解質的電離平衡、第三節緩沖溶液之后,接著介紹第六節酸堿理論,重點學習酸堿的質子理論,這里的酸、堿強度也可用來定量、衡量,且補充介紹互為共轆關系的一對共扼酸堿對的與標之間有如下關系:
以此類推。
這里由于擴大了酸、堿的范圍以及酸堿反應的范圍,以下鹽類的水解也歸結為酸堿的反應來討論。22.鹽類水解的計算公式推導上述四種鹽水解后溶液的計算公式推導如下:
一元弱酸強喊鹽的水解,如NaAc,濃度為c
Ac為一元質子堿,其與水的酸堿反應為:電離出的[OH-]公式推導與一元弱堿(如)相同,設
這就是一元弱酸強堿鹽水解[OH-]的近似計算式,與一元弱堿溶液[OH-]的近似計算式相似,便于記憶和使用.同理,可導出:
一元弱堿強酸鹽[H+]的近似計算式為
酸弱堿鹽中酸堿質子理論下弱堿的共扼酸和弱酸的共轆堿的電離常數):
多元弱酸強堿鹽
3.教材內容,新編排后的優點
3.1.將鹽類水解與酸堿電離的計算公式統一起來了
只要是酸堿質子理論定義下的酸,則 要是酸堿質子理論定義下的堿,則多元酸或堿主要考慮一級電離只不過是,若式中的不能直接查表而得,而共扼的喊(或酸) 可查表而得時,要利用共扼酸膠對的與稱的關系來求,即 (具體見2.1.).這樣學生只要會求酸堿溶液的[H+]或[OH-],鹽類水解后所得的溶液的[H+]或萬[OH-]計算也就迎刃而解了.統一了公式,簡化了計算,方便了使用。
3.2.有利于今后的學習
調整以后的計算公式與后續課程《分析化學》中《酸堿滴定》一章中溶液酸喊度的計算公式一致,加強了教材的連貫性。對《分析化學》教學而言,可減少《酸堿滴定》一章的教學內容,又可節省課時;對學生而言,為他們學習《酸喊滴定》一章打下基礎,同時又可提高學習效率,減輕學習負擔。經調查,絕大部分同學認為教材內容這樣編排比原來的教材編排好,有利于減輕他們的學習負擔;也有利于《分析比學》的學習。
參考文獻
(1〕龐錫濤.無機化學(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2000.
(2〕趙消泉,劉膝果.分析化學[M].北京:高等教育出版社,1997.