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無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理精選(九篇)

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無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

第1篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

近年來(lái)對(duì)絮凝反應(yīng)機(jī)理的研究對(duì)象集中在單一組分的化學(xué)膠體體系上,而且主要是通過(guò)觀察絮體結(jié)構(gòu)、顆粒物數(shù)目、結(jié)構(gòu)、密度和混凝劑凝聚形態(tài)之間的相互關(guān)系來(lái)進(jìn)行分析。隨著生活的復(fù)雜多變,城市污水水質(zhì)變得復(fù)雜,現(xiàn)階段缺乏合適的監(jiān)測(cè)和分析手段,導(dǎo)致缺乏對(duì)污水化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)反應(yīng)過(guò)程的更加深入、細(xì)致的研究。大部分的解決辦法集中在藥劑種類和投加量的優(yōu)化上。

應(yīng)該在傳統(tǒng)的化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)工藝的基礎(chǔ)上引進(jìn)合適的方式方法?;瘜W(xué)生物絮凝工藝就是這樣一種污水強(qiáng)化一級(jí)處理新工藝,它是在傳統(tǒng)去污方法基礎(chǔ)上。通過(guò)增設(shè)污泥回流和改變反應(yīng)攪拌方式來(lái)去除污染物。這種方式也存在一定的困難,因?yàn)樵鲈O(shè)的污泥回流無(wú)法觀察到化學(xué)生物絮凝反應(yīng)池內(nèi)單個(gè)的絮體。他的反應(yīng)機(jī)理究竟如何。本研究試圖通過(guò)對(duì)比分析化學(xué)生物絮凝工藝進(jìn)出水中的Zeta電位、顆粒物粒度分布和溶解性有機(jī)物的分子質(zhì)量分級(jí)等初步揭示化學(xué)生物絮凝工藝的絮凝反應(yīng)機(jī)理。

二、化學(xué)生物絮凝工藝試驗(yàn)裝置及方法

(一)試驗(yàn)裝置

本研究設(shè)置了包括絮凝反應(yīng)區(qū)、貯泥區(qū)、斜板沉淀區(qū)。生物變速過(guò)濾區(qū)、污泥回流縫等幾部分組成的一體式試驗(yàn)裝置(如下圖1)。

從上圖1裝置可以看出,污水廠的沉砂池出水進(jìn)入系統(tǒng)后,依次流經(jīng)生物絮凝吸附段和生物膜過(guò)濾段等環(huán)節(jié),逐一得到凈化。

(二)試驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)主要是借助現(xiàn)實(shí)中的城市污水處理廠(實(shí)驗(yàn)條件如表1),考察生物絮凝吸附在低溶解氧濃度下的除污效能,同時(shí)也考察DO=0.2 mg/L時(shí)流量對(duì)處理效果的影響。

(三)試驗(yàn)結(jié)果與分析

溶解氧濃度對(duì)除污效果的影響不同DO濃度下對(duì)污染物的去除情況(如圖2:實(shí)驗(yàn)去污規(guī)律圖)。總的來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)結(jié)果概括如下:

(一)增高DO濃度對(duì)SS、COD、NH3-N、TP去除效果的改善作用不明顯相:

(二)生物絮凝段在Q=1.0 m3/d、DO=0.1 m g/L-0.5 mg/L時(shí)對(duì)SS、COD的去除效果較好。

(三)溶解氧濃度低不利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行,在進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷較低的情況下排泥也較少,因而對(duì)氮、磷的去除效果較差。

三、化學(xué)生物絮凝工藝的絮凝反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)述

(一)去污機(jī)理

生物絮凝吸附強(qiáng)化一級(jí)處理去除有機(jī)物及懸浮物的機(jī)理包括:細(xì)菌吸收溶解性物質(zhì)并將其轉(zhuǎn)化為細(xì)胞質(zhì)和貯存物質(zhì),在細(xì)胞內(nèi)有一部分溶解性物質(zhì)被降解(提供能量),使細(xì)菌得以增殖;通過(guò)胞外酶對(duì)污染物進(jìn)行水解而產(chǎn)生自然絮凝劑使膠體和懸浮物脫穩(wěn)并聚集在污泥絮體上,使之與細(xì)菌的莢膜和粘液層面結(jié)合而形成緊密的污泥絮體,對(duì)水中的懸浮物、膠體顆粒和溶解性物質(zhì)進(jìn)行網(wǎng)捕、過(guò)濾、吸附和吸收。對(duì)有機(jī)物及懸浮物的去除機(jī)理試驗(yàn)中,流量與進(jìn)水負(fù)荷和水力停留時(shí)間密切相關(guān),成為影響污染物去除率的重要因素。

(二)除磷機(jī)理

測(cè)定結(jié)果顯示,污水中的顆粒性磷能通過(guò)污泥的絮凝吸附和沉淀作用被去除。物理截留作用對(duì)磷的去除貢獻(xiàn)率為35%左右。根據(jù)活性污泥化學(xué)組成的經(jīng)驗(yàn)式,其含磷量約為自身質(zhì)量的2.26%,由此計(jì)算不同流量下污泥細(xì)胞同化作用對(duì)磷的去除貢獻(xiàn)率較大。除以上物理截留作用和細(xì)胞同化作用除磷外。還存在其他方式的除磷作用,其中主要是聚磷菌對(duì)磷的過(guò)量吸收作用。此外,在微氧曝氣的條件下通過(guò)生物絮凝吸附沉淀,有機(jī)物較易去除,在進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷較低的情況下因排泥較少,使得對(duì)磷的去除率難以大幅度提高。而試圖通過(guò)增加曝氣量和溶解氧濃度來(lái)提高對(duì)氨氮的去除率則意義不大;相反,即使保持較低的溶解氧水平,也完全可以通過(guò)延長(zhǎng)水力停留時(shí)間和絮凝區(qū)的污泥齡來(lái)引導(dǎo)和強(qiáng)化SND,從而簡(jiǎn)化了生物脫氮技術(shù)和降低了投資。

(三)脫氦機(jī)理

按照傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮機(jī)理,只有當(dāng)DO>0.5m g/L時(shí)才能很好地進(jìn)行硝化作用,否則硝化作用會(huì)受到抑制。試驗(yàn)中泥齡、進(jìn)水NH3-N濃度以及碳源和絮凝反應(yīng)區(qū)曝氣量不同對(duì)硝化作用影響不同。當(dāng)將出水的NH 3-N平均濃度下降后,去除率提升,脫氮效果顯著,這主要是由于生物絮凝反應(yīng)區(qū)發(fā)生了同步硝化反硝化(SND)所致:微生物絮體外表面的溶解氧濃度較高,優(yōu)勢(shì)微生物為氨化菌及硝化菌:由于氧傳遞阻力的增加和外部好氧菌對(duì)溶解氧的消耗,在絮體內(nèi)部形成了缺氧環(huán)境,從而使反硝化菌占優(yōu)。SND所呈現(xiàn)出的最大特征是好氧階段對(duì)總氮具有良好的去除效果。在生產(chǎn)規(guī)模的生物反應(yīng)器中,完全均勻的混合狀態(tài)并不存在,而菌膠團(tuán)內(nèi)部存在著溶解氧梯度已被廣泛認(rèn)同,使得實(shí)現(xiàn)SND的缺氧,厭氧環(huán)境可在菌膠團(tuán)內(nèi)部形成。由于生物化學(xué)作用產(chǎn)生的SND更具實(shí)際意義,它能使異養(yǎng)硝化和好氧反硝化同時(shí)進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)低濃度碳源下的高效脫氮。

參考文獻(xiàn):

第2篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

許多無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生面臨實(shí)驗(yàn)安全問題,同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)不同程度的污染?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)常常使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、刺激性的氣體和液體等化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品。這些藥品大都具有腐蝕性、揮發(fā)性、劇毒性等特征,對(duì)人體的傷害和環(huán)境的污染都有較大。每次實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)試劑種類繁多,造成的危險(xiǎn)與污染情況就更加復(fù)雜。例如“氯氣、氯酸鉀的制備”實(shí)驗(yàn)中,氯氣具有強(qiáng)烈的刺激性氣味且具有劇毒性,在空氣中混有氯氣的含量超過(guò)0.001mg/L,就會(huì)引起人體中毒,產(chǎn)生的尾氣和廢液影響周圍的環(huán)境。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)于這些含有砷化物、氰化物、汞及其化合物、高氯酸鹽、過(guò)硫酸鹽、白磷、一氧化碳、氯氣、液溴等危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)藥品的實(shí)驗(yàn),必須在保證學(xué)生安全的前提下開設(shè),并合理處置產(chǎn)生的廢液,減少污染環(huán)境的影響,這對(duì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提出更高的要求。

2多媒體技術(shù)對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用

多媒體輔助教學(xué)能夠在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)的教學(xué)模式的不足。多媒體技術(shù),集文字、聲音、圖像、動(dòng)畫于一體,使難以想象、理解的化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程用圖像或動(dòng)畫直接顯示出來(lái),在課堂上接觸到接近真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

2.1輔助實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)在傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,一些化學(xué)反應(yīng)機(jī)理較復(fù)雜或者操作步驟較為繁雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生僅僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)教材上的文字描述進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),了解復(fù)雜實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。這種實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式往往使學(xué)生對(duì)所涉及的實(shí)驗(yàn)操作步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象印象模糊,影響對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的預(yù)測(cè)和判斷,容易造成在課堂操作過(guò)程估計(jì)不足,導(dǎo)致手忙腳亂,不利于提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和速度。但是,利用多媒體技術(shù),可以綜合文字、聲音、圖像以及動(dòng)畫等多媒體元素來(lái)把抽象的、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容制作成多媒體仿真實(shí)驗(yàn)軟件,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將仿真實(shí)驗(yàn)軟件上傳到網(wǎng)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容形象地展示給學(xué)生。學(xué)生通過(guò)重復(fù)觀看多媒體軟件加深對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握,減少課堂實(shí)驗(yàn)出錯(cuò)導(dǎo)致重復(fù)實(shí)驗(yàn)的次數(shù),同時(shí)提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2.2減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間,信息量豐富無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往涉及到結(jié)晶、重結(jié)晶、過(guò)濾、加熱、干燥、焙燒、水熱處理等實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。在傳統(tǒng)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中往往占用較多的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù),不利于其他實(shí)驗(yàn)基本操作技能的學(xué)習(xí)。然而,多媒體技術(shù)被用來(lái)輔助無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式,通過(guò)多媒體軟件將實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)生面前,同時(shí)在有限的時(shí)間內(nèi)傳授更加豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于一些耗時(shí)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,通過(guò)加快演示速度,將原來(lái)需要幾小時(shí)以上的時(shí)間壓縮在短短的幾分鐘,同時(shí)借助于視頻動(dòng)畫形象逼真地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的認(rèn)識(shí)與理解。還可以將類似的實(shí)驗(yàn)過(guò)程快速地展示給學(xué)生,使得學(xué)生更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)和比較這些化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,更加深刻的掌握這些實(shí)驗(yàn)操作技巧。因此,多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)能加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度,逼真地展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一個(gè)步驟,促進(jìn)學(xué)生理解和掌握更多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

2.3綠色無(wú)污染,安全性高多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)隨時(shí)演示實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程和操作過(guò)程,可以重復(fù)多次再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的重難點(diǎn),減少實(shí)驗(yàn)次數(shù),提高實(shí)驗(yàn)的成功率,避免多次操作帶來(lái)時(shí)間、經(jīng)費(fèi)上的浪費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境造成污染。特別是對(duì)于那些具有嚴(yán)重污染和不安全因素的化學(xué)實(shí)驗(yàn),可以采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)操作,這些實(shí)驗(yàn)軟件通過(guò)文字、聲音、圖像、動(dòng)畫在不同的界面上展示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)原理、基本裝置、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演練,讓學(xué)生通過(guò)多媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,能使學(xué)生有一種身臨其境的教學(xué)效果,然而,自始至終沒有實(shí)驗(yàn)藥品對(duì)環(huán)境的污染,也沒有實(shí)驗(yàn)安全問題。因此,利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)保證了實(shí)驗(yàn)的安全性、可靠性和可重復(fù)性,同時(shí)使得實(shí)驗(yàn)廢物排放少,對(duì)環(huán)境污染小。

3輔助實(shí)驗(yàn)存在的問題

無(wú)機(jī)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力的重要平臺(tái)。而多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只處于從屬地位,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的起輔助作用,不能代替教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,所以不可盲目地、不加分析地用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)完全代替其它教學(xué)方式。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)畢竟不是真正意義上的化學(xué)實(shí)驗(yàn),一些感覺,特別是嗅覺、味覺、觸覺等,學(xué)生是無(wú)法憑空體驗(yàn)的,也不能形成對(duì)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)正確的知覺印象,長(zhǎng)期以這種模擬實(shí)驗(yàn)取代在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的基本操作訓(xùn)練,勢(shì)必造成學(xué)生缺少對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的感知。另外,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ腔瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的重要目的之一,藥品的取用配制、儀器的洗滌干燥、裝置的組裝、反應(yīng)過(guò)程的操作等都有很具體的、很嚴(yán)格的規(guī)范,必須通過(guò)實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練才能掌握。因此,多媒體技術(shù)不能替代常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,過(guò)度的使用多媒體技術(shù)不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)形成準(zhǔn)確的知覺印象,也不利于培養(yǎng)學(xué)生正確處理突發(fā)事件的良好心理素質(zhì)。

4結(jié)論

第3篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

關(guān)鍵詞:金屬有機(jī)化學(xué) 進(jìn)展 探究

中圖分類號(hào):TQ11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)05(a)-0013-01

1 簡(jiǎn)述金屬有機(jī)化學(xué)

1.1 金屬有機(jī)化合物的組成

金屬有機(jī)化合物即為碳元素和金屬元素經(jīng)過(guò)某一反應(yīng)而形成的化合物,人類發(fā)展比較早的金屬有機(jī)化合物主要有格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物,這些化合物的結(jié)構(gòu)是由金屬原子和氧原子組成的,所以不能認(rèn)為格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物是金屬有機(jī)化合物。從廣義上講,金屬有機(jī)化合物中的金屬指的是一些具有金屬性質(zhì)的非金屬元素(如硫、碲、硒、硼、硅、砷等),實(shí)際上,這一定義已遠(yuǎn)不符合經(jīng)典金屬有機(jī)化合物的范疇。但是因?yàn)樵赜袡C(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)之間存在緊密的關(guān)聯(lián),所以,即便是分不清元素有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)的概念,也不可能造成什么麻煩。

1.2 金屬有機(jī)化學(xué)研究分類

我們將對(duì)金屬有機(jī)化合物的探討的科學(xué)稱之為金屬有機(jī)化學(xué)。在學(xué)術(shù)界中,這一化學(xué)往往被分為兩種。

1.2.1 探究金屬有機(jī)化合物的合成及金屬有機(jī)化合物的性質(zhì)

采用一系列方法合成金屬有機(jī)化合物并研究它的一些物理化學(xué)性質(zhì),其實(shí)質(zhì)上就是合成金屬有機(jī)化合物,并且研究這些化合物的相關(guān)物理性質(zhì)和金屬有機(jī)化合物在高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1.2.2 探究金屬有機(jī)合成化學(xué)

采用一系列方法研究金屬有機(jī)化合物如何在合成中得到更好的應(yīng)用,雖然金屬有機(jī)化合物也在合成的范圍之內(nèi),此外,還通過(guò)其他一些方法獲得一些配體,但是其主要目的是研究金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成學(xué)上所起的作用,這類研究本質(zhì)上就是研究金屬有機(jī)合成化學(xué)。

我們可以從上述論述中得知,金屬有機(jī)化學(xué)是一種由多種學(xué)科構(gòu)成的組合學(xué)科,其構(gòu)成學(xué)科主要有晶體學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等和有機(jī)化學(xué)等一系列學(xué)科,金屬有機(jī)化學(xué)對(duì)于不對(duì)稱有機(jī)合成學(xué)而言有著重要的基礎(chǔ)性作用,被認(rèn)為是現(xiàn)代的有機(jī)化學(xué)界研究的重中之重。

2 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展

2.1 主族元素金屬有機(jī)化學(xué)

2.1.1 有機(jī)硅化學(xué)

現(xiàn)如今,有機(jī)硅化合物廣受人們的青睞,究其主要原因有其種類多種多樣,使用范圍廣。從20世紀(jì)50年代開始,林一和王葆仁等人合成對(duì)有機(jī)硅聚化合物和有機(jī)硅單體領(lǐng)域做了大量的工作,其主鏈?zhǔn)枪柩跬?。后?lái),北京大學(xué)也對(duì)領(lǐng)域做了大量的研究工作。目前,有機(jī)硅工業(yè)體系已經(jīng)在我國(guó)形成了,下列五個(gè)品種早已完成了其工業(yè)化進(jìn)程,即為硅橡膠、硅凝膠、硅樹脂、硅偶聯(lián)劑和硅油等五大品種,此外,它們還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)起到了身份重要的作用。

2.1.2 有機(jī)硼化學(xué)

21世紀(jì)60年代末,我國(guó)科學(xué)院下面的上海有機(jī)化學(xué)研究中心和其他研究中心開展了緊密的合作,它們主要研究了硼氫化合物,這之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法,其實(shí)驗(yàn)水平已經(jīng)接近空前的程度。時(shí)間進(jìn)入60年代,人們開始關(guān)注有機(jī)硼在有機(jī)合成中的應(yīng)用,這指的是硼氫化反應(yīng),硼氮六環(huán)、氮硼烷的合成,此外,還有硼烷的結(jié)構(gòu)規(guī)則以及硼酸酯化學(xué)等。

2.2 過(guò)渡金屬有機(jī)絡(luò)合物化學(xué)

2.2.1 過(guò)渡金屬絡(luò)合物的合成、反應(yīng)及結(jié)構(gòu)

眾所周知,積極研究過(guò)渡金屬有機(jī)絡(luò)合物的合成方法及相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)具有重要的意義,它在進(jìn)行金屬一碳鍵研究的過(guò)程中具有基礎(chǔ)性作用,此外還有利于金屬有機(jī)化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2.2 絡(luò)合催化和小分子活化

在此之前,由烯烴聚合而成的催化劑只能在d族過(guò)渡金屬中得到一些應(yīng)用,沈之荃及歐陽(yáng)等人花費(fèi)了大量的精力,并做了一些研究工作,得到了一種新的稀土催化劑。

3 我國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展方向

3.1 根據(jù)現(xiàn)有的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)規(guī)律來(lái)研究新的合成反應(yīng)

目前,像炔烴-αβ-不飽和羰基化合物之類的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)等金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到了較為細(xì)致的研究;此外還有雙取代、三取代烯烴,共軛雙烯等的立體選擇性合成技術(shù)比較成熟;亞胺的烷基化反應(yīng)和四異丙氧基鈦促進(jìn)的還原烯化反應(yīng)也在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛使用。值得慶祝的是,我國(guó)獨(dú)自研究了一種新型反應(yīng),即為炔烴-αβ-不飽和羰基化合物的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng),這一反應(yīng)給我們展現(xiàn)了一種較為先進(jìn)的質(zhì)解方法,可用于猝滅C-Pd鍵。

在我國(guó)技術(shù)有機(jī)化學(xué)研究中,亞胺的烷基化反應(yīng)是一種快速發(fā)展的反應(yīng),而目前,這一反應(yīng)已經(jīng)出現(xiàn)了幾個(gè)子系列。在亞胺的烷基化反應(yīng)中存在亞胺經(jīng)三甲基氯硅烷活化后和烯丙基錫的反應(yīng),當(dāng)有鋅粉或鎂屑存在的情況下和烯丙基溴的Barbier型進(jìn)行反應(yīng),以及和氟離子引起的亞胺和三甲基烯丙基硅烷的反應(yīng)。

3.2 進(jìn)一步研究金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律

金屬有機(jī)化合物的雙等瓣置換和伴隨加合的等瓣置換新模式和氧橋聯(lián)二茚基稀土化合物的立體控制選擇性合成是我國(guó)在研究金屬有機(jī)化學(xué)程中得到的。這兩個(gè)反應(yīng)規(guī)律是一種研究程度較高的金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律,它以研究單等瓣置換反應(yīng)為基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)橋連雙環(huán)戊二烯基雙金屬絡(luò)負(fù)離子可以一起和兩分子簇合物發(fā)生等瓣置換反應(yīng),最終獲得一系列具有較新結(jié)構(gòu)的橋連雙環(huán)戊二烯基雙原子簇化合物。因此,它對(duì)于現(xiàn)有反應(yīng)規(guī)律做深入研究有很好地指導(dǎo)作用,此外,還對(duì)金屬有機(jī)化學(xué)的研究工作具有至關(guān)重要的作用。

3.3 加快研究新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理

在剛發(fā)現(xiàn)的金屬有機(jī)化合物基元反應(yīng)之中二價(jià)鈀在催化反應(yīng)中鹵離子的作用下和氟離子形成的三甲基烯丙基硅烷和亞胺的反應(yīng)機(jī)理是技術(shù)比較成熟的,要知道,鹵離子在質(zhì)解反應(yīng)中具有十分重要的作用;氟離子在該反應(yīng)中只起催化作用,氟離子沒有可能完全產(chǎn)生其催化作用。所以,對(duì)于新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理所做的的進(jìn)一步探究同樣具有非常重要研究?jī)r(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

最近幾年,金屬有機(jī)化學(xué)這一前沿學(xué)科有了飛速發(fā)展,其中它的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的界限,同時(shí)又和合成化學(xué)、理論化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、催化、高分子科學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)等交織在一起,從而成為近代學(xué)科前沿領(lǐng)域之一。金屬有機(jī)化學(xué)的探究對(duì)我國(guó)的科技發(fā)展有著非常重要意義,其中在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工業(yè)等廣闊領(lǐng)域有著非常寬廣的前景。所以深入探究金屬有機(jī)化合物的性能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系,不僅能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)做出貢獻(xiàn),還對(duì)了解有機(jī)錫化合物的催化性能、生理活性和熱穩(wěn)定性等都有非常重要意義,并對(duì)尋找新材料、新藥物有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李東.金屬有機(jī)化學(xué)研究方向及進(jìn)展[J].化學(xué)科技導(dǎo)報(bào),2005(6).

[3] 張興全.有機(jī)化學(xué)發(fā)展前景分析[J].化工時(shí)代,2005(8).

第4篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

關(guān)鍵詞:對(duì)比;類比;斷鍵;成鍵;網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào):G623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: 文章編號(hào):1003-2851(2010)01-0161-02

有機(jī)化學(xué)部分與無(wú)機(jī)化學(xué)相比具有不同的特點(diǎn),按無(wú)機(jī)學(xué)習(xí)的方法來(lái)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué),往往只達(dá)到事倍功半的效果。學(xué)好有機(jī)化學(xué),要嘗試采取不同的學(xué)習(xí)方法。

一、巧記憶突破概念難關(guān)

掌握概念是學(xué)好有機(jī)的前提

(一)望文生義法

同分異構(gòu)體、同系物和無(wú)機(jī)中的同位素、同素異形體之間很容易混淆。找出重點(diǎn)字,利用望文生義法可以快速準(zhǔn)確的記憶。

“同分異構(gòu)體”中“分”指分子式,“構(gòu)”指結(jié)構(gòu),即相同的分子式不同的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體。如:分子式為C4H10的

“同系物”中“系”指系列即同一系列的不同物質(zhì)是互為同系物的前提條件,結(jié)構(gòu)相似才屬于同一的系列。物質(zhì)要互為同系物必須滿足――“結(jié)構(gòu)相似”和”分子組成上相差幾個(gè)CH2”這兩個(gè)要求,這樣的物質(zhì)互為同系物。如; CH2=CH―CH3和CH3CH2CH=CHCH2CH3,分子中都含有一個(gè)C=C(結(jié)構(gòu)相似)并且相差3個(gè)CH2原子團(tuán)它們互為同系物;

“同位素”落在“位”上,是指在周期表中處于同一的位置(同一元素)的不同原子,互為同位素。同一元素的不同原子必須滿足質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同即質(zhì)量數(shù)不同,如:1735Cl和1737Cl等;

“同素異形體”中“素”指元素,“形”指結(jié)構(gòu),顧名思義就是由相同的元素構(gòu)成的不同的單質(zhì)即為同素異形體。如金剛石和石墨、氧氣和臭氧等;

“同”的概念理解之后,很容易區(qū)分出物質(zhì)間的關(guān)系。如取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)等等概念也能利用望文生義法來(lái)理解。

(二)要點(diǎn)記憶法

對(duì)于剛接觸有機(jī)的同學(xué)們來(lái)說(shuō),都想準(zhǔn)確的掌握概念加以應(yīng)用,我們可以找到概念內(nèi)容中的要點(diǎn),理解記憶。如:烴中只有C和H兩種元素,烯烴中含有C=C,炔烴中含有,芳香烴含中有苯環(huán),醇和酚中含有―OH,醛中含有―CHO,而羧酸中含有―COOH抓住有機(jī)物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(官能團(tuán)),解決概念難關(guān)就容易多了。

(三)對(duì)比分析法

有的概念用上述方法不能達(dá)到目的,如:醇和酚的概念,結(jié)構(gòu)都有―OH,但如何能分清醇和酚呢?我們可以采用對(duì)比法,先理解了酚的概念,―OH直接連在苯環(huán)上的物質(zhì)屬于酚類,與酚類對(duì)比,―OH只要不是直接連在苯環(huán)上的有機(jī)物,我們都可以認(rèn)為它有醇的性質(zhì)。

二、分析理解解決性質(zhì)難關(guān)

(一)分類別,抓典型,類比推理掌握化學(xué)性質(zhì)法

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),把各種有機(jī)物按不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)――官能團(tuán)分成幾大類,每類物質(zhì)中找到典型物質(zhì),理解和掌握其性質(zhì),其它物質(zhì)的性質(zhì)與之相似,進(jìn)行類比推理。如:烷烴中抓住CH4,它在通常條件下比較穩(wěn)定,不和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑發(fā)生反應(yīng),在特殊條件下(關(guān)照),CH4可以和Cl2發(fā)生取代反應(yīng),生成多種取代產(chǎn)物,與之結(jié)構(gòu)相似的烷烴也具有這樣的性質(zhì);烯烴和炔烴的典型是乙烯和乙炔,它們能使酸性高錳酸鉀溶液褪色而發(fā)生氧化反應(yīng),能與Br2的CCl4溶液褪色而發(fā)生加成反應(yīng)等等,其它烯烴、炔烴也應(yīng)具有此類性質(zhì);醇的性質(zhì)與乙醇相似,與金屬鈉反應(yīng)放出H2,有些醇類可以被氧化,有些醇可以發(fā)生消去生成相應(yīng)的不飽和的化合物;醛、酚、羧酸和酯類都可以利用這種方法,掌握一種典型物質(zhì)的性質(zhì),運(yùn)用準(zhǔn)確的推理分析,相當(dāng)于掌握了一類物質(zhì)的性質(zhì)。

(二)動(dòng)畫模擬化學(xué)鍵的斷裂和形成過(guò)程,分析推理產(chǎn)物幫助記憶化學(xué)方程式法

判斷物質(zhì)能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幫助記憶比較容易,可以加深對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的理解,有機(jī)反應(yīng)可以分成不同的反應(yīng)類型,重要的是抓住其反應(yīng)機(jī)理。

取代反應(yīng)中無(wú)論是鹵代還是硝化等等都是其它原子代替有機(jī)物中的原子或原子團(tuán)――代替(交換)的意思。

加成反應(yīng)可以簡(jiǎn)單的理解是雙鍵或三鍵斷裂后,直接加進(jìn)其它原子或原子團(tuán)。如:與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)通常條件下即可, CH2=CH―CH3 + Br2 ?坂CH2BrCHBrCH3;與HCl、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)往往需要催化劑等條件;

有些反應(yīng)比較復(fù)雜,但任何反應(yīng)都是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過(guò)程,我們可以借助通過(guò)動(dòng)畫模擬反應(yīng)過(guò)程中舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成的過(guò)程,分析反應(yīng)的機(jī)理,推理產(chǎn)物。

1.氧化反應(yīng):

醇類的氧化反應(yīng):在銅或銀做催化劑和加熱的條件下,乙醇被氧化成乙醛

分析:乙醇被氧化的機(jī)理是與―OH相連的C上的C―H鍵和O―H斷裂形成碳氧雙鍵,而其余部分沒有變化。

醇的化學(xué)性質(zhì)主要是由它的官能團(tuán)醇―OH決定的,但由于各種醇的結(jié)構(gòu)又不完全相同,性質(zhì)上必然會(huì)有細(xì)節(jié)上的不同。

試分析CH3CH2CH2OH被氧化的方程式:

通過(guò)分析如CH3CH2CH(CH3)OH能否被氧化

氧化過(guò)程中斷鍵情況為

氧化產(chǎn)物是

不屬于醛類。而CH3CH2C(CH3)2OH則不能被氧化。

小結(jié):醇類被氧化的機(jī)理是與官能團(tuán)“―OH”相連的C上的C―H鍵和O―H斷裂形成碳氧雙鍵,其余部分不變。若醇分子中與―OH相連碳上沒有H,則該醇不能被氧化。

2.消去反應(yīng):

在濃硫酸加熱170℃條件下,乙醇通過(guò)消去反應(yīng)得到乙烯

分析:乙醇發(fā)生消去反應(yīng)的機(jī)理是與羥基碳相鄰的碳原子上的C―H鍵和C―O斷裂,形成碳碳雙鍵,其余部分不變。

通過(guò)分析CH3CH2CH2OH發(fā)生消去反應(yīng)的機(jī)理,斷鍵部位如圖所示

則消去產(chǎn)物為 CH3CH=CH2;CH3CH2CH(CH3)OH在適當(dāng)條件下發(fā)生消去反應(yīng),斷鍵部位可能情況如圖所示

則消去反應(yīng)的產(chǎn)物為CH3CH=CHCH3 或CH3CH2CH=CH2;CH3CH2C(CH3)2OH在適當(dāng)條件下發(fā)生消去反應(yīng),斷鍵部位可能為

則消去反應(yīng)的產(chǎn)物則為CH3CH2C(CH3)=CH2或CH3CH=C(CH3)2而則不能發(fā)生消去反應(yīng)。

小結(jié):醇發(fā)生消去反應(yīng)的機(jī)理是與官能團(tuán)“羥基”相鄰的碳原子上的C―H鍵和C―O鍵斷裂,形成碳碳雙鍵,其余部分不變。若與―OH相鄰的碳原子上沒有H則不能發(fā)生消去反應(yīng)。

抓基本概念、抓官能團(tuán)、抓特殊條件、抓特殊現(xiàn)象、抓特殊產(chǎn)物,理解了各類反應(yīng)中典型反應(yīng)的機(jī)理,利用形象而生動(dòng)的動(dòng)化演示過(guò)程,理解并掌握同類有機(jī)物反應(yīng)的情況,利用類推法得到產(chǎn)物。

三、尋找物質(zhì)間聯(lián)系,使知識(shí)結(jié)構(gòu)化

有機(jī)化學(xué)雖然錯(cuò)綜復(fù)雜,但往往有很明顯的特點(diǎn)――官能團(tuán),把零散的基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,找到知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系。如:在學(xué)習(xí)完烴的衍生物一章后,涉及到鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯等類物質(zhì)和氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、消去反應(yīng)、水解反應(yīng)、酯化反應(yīng)等反應(yīng)類型,我們找到下圖的網(wǎng)絡(luò)就很容易發(fā)現(xiàn)他們的聯(lián)系

第5篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

摘 要:有機(jī)化學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)課。近年來(lái),隨著教育教學(xué)改革發(fā)展,使醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)面臨不少困境,如理論課時(shí)的減少,學(xué)生人數(shù)的擴(kuò)增,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊等。對(duì)此,本文作者分別提出了具體解決方法,并在實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用,取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)論文

有機(jī)化學(xué)是一門集理論性、實(shí)踐性和系統(tǒng)性為一體的學(xué)科。醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)是醫(yī)學(xué)、藥學(xué)以及生命科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。它銜接無(wú)機(jī)化學(xué),并為后續(xù)的生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、藥物化學(xué)、藥理學(xué)和醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等課程提供了必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論。醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容雖與化學(xué)、化工、生物工程等專業(yè)的有機(jī)化學(xué)課程大致相同,但教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)、教學(xué)的方法須有所差異,對(duì)任課教師也提出了更高的要求。筆者從自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā),從以下4個(gè)方面談醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中。

一、了解學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)

筆者所在學(xué)校的醫(yī)學(xué)專業(yè)面向全國(guó)招生,而現(xiàn)階段各省或地區(qū)的高考政策不盡相同,部分新生參加了化學(xué)學(xué)科的高考,因而具有較為系統(tǒng)的中學(xué)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),同時(shí)對(duì)基本的元素、物質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)有一定的認(rèn)識(shí),這類學(xué)生具備較好的學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ);另有部分考生,未參加化學(xué)學(xué)科的高考,在高中階段學(xué)業(yè)水平測(cè)試之后便停止了化學(xué)的繼續(xù)學(xué)習(xí),這部分新生的中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)薄弱,普遍存在概念模糊,對(duì)元素、官能團(tuán)的認(rèn)知不清以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)幾乎一無(wú)所知的問題,這些問題導(dǎo)致這部分學(xué)生學(xué)習(xí)困難,課堂參與度低,進(jìn)一步導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和信心的喪失,最終難以順利完成該課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

針對(duì)不同生源的中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)參差不齊的情況,我們不僅需要在合班上課時(shí)考慮班級(jí)合理編排,更需要在課堂教學(xué)中照顧到基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,同時(shí)滿足基礎(chǔ)較好的學(xué)生更高的學(xué)習(xí)需求。另外,我們嘗試適當(dāng)安排時(shí)間對(duì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生單獨(dú)進(jìn)行中學(xué)化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)的回顧和講解,將有利于這部分學(xué)生跟上該課程的課堂教學(xué)進(jìn)度,也有助于他們對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

二、引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)建立有機(jī)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)

多數(shù)有機(jī)化學(xué)教材,包括該校使用的醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)教材均按照化合物類型(如烷烴、烯烴、炔烴、芳烴、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白質(zhì)……)進(jìn)行章節(jié)編排,雖利于學(xué)生依據(jù)化合物類型建立知識(shí)結(jié)構(gòu),但各章節(jié)內(nèi)容仍稍顯分散,知識(shí)點(diǎn)較為繁雜,學(xué)生掌握不易。為了學(xué)生能夠從最基本的有機(jī)化學(xué)概念、原理出發(fā)建立完善的有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系,我們有意識(shí)地加強(qiáng)了緒論部分尤其是關(guān)于有機(jī)結(jié)構(gòu)和有機(jī)反應(yīng)的基本理論的闡述。

比如:緒論中我們介紹有機(jī)化學(xué)反應(yīng)包含兩個(gè)基本的組成:反應(yīng)物共價(jià)鍵的斷裂以及產(chǎn)物共價(jià)鍵的生成。共價(jià)鍵的斷裂方式只有兩種:異裂和均裂。前者產(chǎn)生自由基,后者產(chǎn)生離子對(duì),兩者均為有機(jī)反應(yīng)的活性中間體,大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)與這兩種活性中間體的生成及參與有關(guān),從而派生出有機(jī)反應(yīng)的三個(gè)基本類型:自由基反應(yīng)、離子型反應(yīng)(親核或親電反應(yīng))以及協(xié)同反應(yīng)。

在后續(xù)章節(jié)的講解中,我們將具體反應(yīng)歸屬到上述基本反應(yīng)類型進(jìn)行講解。比如:講解烯烴的化學(xué)性質(zhì)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注碳正離子如何形成、如何穩(wěn)定以及如何參與化學(xué)反應(yīng);講解羥醛縮合時(shí),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注碳負(fù)離子如何形成、如何穩(wěn)定以及如何參與親核反應(yīng)。這樣不僅讓學(xué)生能夠從根本上理解反應(yīng),并且能夠圍繞基本反應(yīng)的類型及活性中間體,將內(nèi)容龐雜的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸類并逐步建立相應(yīng)的知識(shí)體系。

三、注重有機(jī)化學(xué)與醫(yī)學(xué)的學(xué)科交叉

有機(jī)化學(xué)之所以成為醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,不僅因?yàn)橛袡C(jī)分子是構(gòu)成動(dòng)物、植物體的基本單位,體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)換及能量傳遞也均與有機(jī)化學(xué)反應(yīng)息息相關(guān)。在醫(yī)學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中,我們有意識(shí)地引入相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識(shí),在強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的同時(shí),闡釋相關(guān)的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)現(xiàn)象,從而提升學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如:在講解立體化學(xué)這一章節(jié)時(shí),我們開篇即以“反應(yīng)?!?沙利度胺)事件為例,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到確定化合物立體構(gòu)型的重要性。在20世紀(jì)50~60年代,“反應(yīng)?!痹谂R床上被普遍用于抑制孕婦的妊娠反應(yīng),但隨之而來(lái)的大量“海豹畸形嬰兒”的出生使該藥物被禁止使用。后來(lái)的研究表明,當(dāng)時(shí)使用的藥物“反應(yīng)?!睂?shí)際為一對(duì)對(duì)映體混合物,即安全的R構(gòu)型及致畸的S構(gòu)型的混合物。通過(guò)這一實(shí)例,學(xué)生自然意識(shí)到立體化學(xué)對(duì)于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的重要性,課堂專注度也顯著提高。

在具體章節(jié)的講解中,我們還嘗試以常見藥物分子為例來(lái)闡釋相關(guān)的官能團(tuán)或者分子片段,做到醫(yī)學(xué)、藥學(xué)知識(shí)與有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的融合。比如:在羧酸及其衍生物的講解中,我們以青霉素等為例向?qū)W生介紹了含特殊結(jié)構(gòu)片段――“β-內(nèi)酰胺”的一類抗生素,使學(xué)生對(duì)酰胺的理解得以強(qiáng)化。同時(shí),我們還對(duì)青霉素的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和臨床應(yīng)用背景進(jìn)行了介紹,從而一定程度上激發(fā)了學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)研究的興趣。如圖1

第6篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

一多媒體教學(xué)手段在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

多媒體技術(shù)具有將文字、圖像和聲音綜合為一體的功能,能夠?qū)⒔虒W(xué)方式進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大和延伸,同時(shí)使教學(xué)環(huán)境清新,減少了粉筆灰等有害粉塵對(duì)師生身體的損害。它在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1從抽象到具體,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大學(xué)化學(xué)作為一門抽象的基礎(chǔ)學(xué)科,它主要由物理化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等四個(gè)二級(jí)學(xué)科組成,涉及范圍廣泛,從宏觀到微觀,從定性到定量。采用傳統(tǒng)的板書式教學(xué),很難使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征、微觀粒子的幾何性質(zhì)等抽象的知識(shí)進(jìn)行形象化的理解。學(xué)生只能借助教師的板書和語(yǔ)言講解,同時(shí)結(jié)合原有的知識(shí)進(jìn)行想象,很難在腦海中形成具體的模型,難以有效地掌握相應(yīng)的知識(shí),因此學(xué)習(xí)興趣和效果都會(huì)受到影響。若在這些抽象知識(shí)的講授時(shí),使用一定的多媒體技術(shù),將使這些過(guò)程由“靜態(tài)”變?yōu)椤皠?dòng)態(tài)”,由“微觀”變成“宏觀”。不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)更能提高教學(xué)效果,提升教學(xué)質(zhì)量。

2增大教學(xué)容量,提高教學(xué)效率

隨著目前教學(xué)內(nèi)容的不斷豐富,在短暫的課堂時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量的信息傳遞,傳統(tǒng)的板書式教學(xué)顯然有些“力不從心”。借助多媒體技術(shù)的高容量特點(diǎn),教師可以在上課前將大量相關(guān)的圖表、文字等教學(xué)內(nèi)容放入課件中,使學(xué)生在課堂上短時(shí)間內(nèi)就能接觸到大量的信息,有效地提高教學(xué)的效率。例如對(duì)物理化學(xué)部分中的壓縮因子圖、膠體模型,有機(jī)化學(xué)部分中的各種復(fù)雜分子式等信息在課件中進(jìn)行展示,使學(xué)生及時(shí)地接受大量的新知識(shí),有效地提高了教師課堂時(shí)間利用率。

3改善教學(xué)環(huán)境,提高教師備課效率

傳統(tǒng)的板書式教學(xué)要求教師每次講授課程都需要在黑板上重復(fù)地書寫,極大地浪費(fèi)了教師和學(xué)生的時(shí)間。如何有效地提高教學(xué)效率就成為了一個(gè)亟待解決的問題。由于大量的教學(xué)內(nèi)容具有相對(duì)的穩(wěn)定性,教師可以針對(duì)已經(jīng)使用過(guò)的課件進(jìn)行補(bǔ)充和修改,進(jìn)而減少重復(fù)性備課時(shí)間,使教師把更多的精力投入到對(duì)課程內(nèi)容的研究以及教育技能的改進(jìn)上,進(jìn)而有效地提高教學(xué)效果。以無(wú)機(jī)化學(xué)中元素部分為例,周期表中元素的性質(zhì)和特征已經(jīng)成為公認(rèn)的結(jié)論,教師可以在原有的內(nèi)容上加入最新的科研成果,既減輕了教師的備課負(fù)擔(dān),同時(shí)也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展了學(xué)生的認(rèn)知范圍,提高了教學(xué)的質(zhì)量。

二目前大學(xué)化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用多媒體存在的問題

多媒體教學(xué)方式的推廣使傳統(tǒng)的教學(xué)方式發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變,推動(dòng)了教學(xué)的現(xiàn)代化進(jìn)程。然而,伴隨著多媒體技術(shù)的深入使用,也出現(xiàn)了很多的負(fù)面影響。

1盲目代替其它授課形式

現(xiàn)代的多媒體教學(xué)手段具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),但是它也僅僅是一種教學(xué)的輔助手段。多媒體技術(shù)推廣之初,學(xué)校為了加快其普及的進(jìn)程,要求教師必須使用多媒體手段進(jìn)行授課,而且給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。隨著多媒體教學(xué)手段的長(zhǎng)時(shí)間使用,一些教師將多媒體技術(shù)的高效性特點(diǎn)錯(cuò)誤地使用,將課堂的教學(xué)過(guò)程完全變成課件展示,徹底地放棄了板書的使用,使課堂教學(xué)活動(dòng)變成了簡(jiǎn)單的“人機(jī)對(duì)話”,阻礙了學(xué)生理解和記憶教學(xué)內(nèi)容,以及對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng),顯然不利于教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行。

2知識(shí)內(nèi)容過(guò)多,缺乏科學(xué)性

隨著科技的進(jìn)步,教學(xué)內(nèi)容也在不斷的豐富。多媒體技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)可以傳遞大量的知識(shí)信息,有效提高教學(xué)效率。但是僅僅為了追求教學(xué)進(jìn)度,節(jié)省教學(xué)時(shí)間,在單位學(xué)時(shí)內(nèi)加入大量的教學(xué)內(nèi)容,而不考慮其科學(xué)性,往往會(huì)適得其反,舍本逐末,降低學(xué)生的思維靈敏度,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受和理解容易產(chǎn)生只知其然而不知其所以然的效果。同時(shí),課堂上大量的信息傳遞占用了大部分的教學(xué)時(shí)間,直接減少了師生之間的互動(dòng),忽視了教學(xué)上的肢體語(yǔ)言等知識(shí)和情感的表達(dá)方式,使學(xué)生在課堂上單純地面對(duì)著屏幕,感受不到課堂教學(xué)應(yīng)有的活力和教師的情感。學(xué)生只是處于一種單一的知識(shí)接受狀態(tài),阻礙了學(xué)生解決問題和分析問題能力的提高,以及創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

3過(guò)分依賴多媒體教學(xué)手段,忽視教學(xué)技能的提高

多媒體教學(xué)方式的普及減輕了教師的負(fù)擔(dān),提高了教學(xué)的效率。目前,學(xué)校的教師也都已基本具備獨(dú)立開發(fā)課件的能力,但隨著多媒體技術(shù)的不斷使用,卻出現(xiàn)了一些極端的現(xiàn)象,一些教師為了展現(xiàn)自己課件的精良,將大量精力全部投入在課件的制作過(guò)程,卻忽視了教學(xué)的需要;另一些教師則將已有的課件復(fù)制使用,或者將教材內(nèi)容“搬家”;還有一些教師,在課堂上,至始至終都在“自我欣賞”,一個(gè)人對(duì)著課件進(jìn)行“朗誦”,學(xué)生和教師之間的交互活動(dòng)幾乎沒有。顯然,這些行為不僅會(huì)影響到教學(xué)活動(dòng)的正常進(jìn)行,而且對(duì)學(xué)生的知識(shí)接受和能力提高都會(huì)起到負(fù)面效應(yīng)。此外,一旦遇到設(shè)備損壞、停電等意外的發(fā)生,有些教師甚至不能進(jìn)行正常的教學(xué)活動(dòng)。究其原因,主要是這些教師沒有正確地看待多媒體技術(shù)的使用,忽略了教學(xué)中各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系。

三關(guān)于改進(jìn)大學(xué)化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用多媒體的意見

多媒體教學(xué)手段具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也具有一些不足。因此,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中,正確地使用多媒體教學(xué)模式,揚(yáng)長(zhǎng)避短,使多媒體教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式優(yōu)化整合,同時(shí)提高課件質(zhì)量,有效地提高大學(xué)化學(xué)的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

1結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量

先進(jìn)的多媒體教學(xué)手段在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但是傳統(tǒng)板書教學(xué)的一些自身優(yōu)點(diǎn)還是多媒體技術(shù)無(wú)法取代的。在傳統(tǒng)教學(xué)中,知識(shí)的傳遞以“傳授-接受”為特征,既有利于學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng),也有利于師生感情的交流。而且,傳統(tǒng)教學(xué)具有較強(qiáng)的即時(shí)性和重現(xiàn)力。在即時(shí)性方面,教師以黑板板書進(jìn)行知識(shí)講解,學(xué)生在座位上聽講和練習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以根據(jù)課堂上學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受情況,隨時(shí)增刪教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),教師在教學(xué)中突現(xiàn)的教學(xué)靈感也能得到及時(shí)地展現(xiàn)。在邏輯性方面,尤其是對(duì)于物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)中公式性的知識(shí)點(diǎn),有機(jī)化學(xué)中各種反應(yīng)的演化歷程,教師在黑板上對(duì)其進(jìn)行的推導(dǎo),使知識(shí)點(diǎn)以及例題逐級(jí)展現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解形成邏輯性。同時(shí),教師的教學(xué)語(yǔ)言、手勢(shì)、板書以及學(xué)生的及時(shí)反饋,都能有效地促進(jìn)知識(shí)的傳遞,這是多媒體手段所無(wú)法代替的。另一方面,多媒體教學(xué)多樣的表現(xiàn)形式,豐富的信息量,形象直觀等特點(diǎn),也是其他教學(xué)手段無(wú)法代替的。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)該將這兩種教學(xué)手段進(jìn)行有機(jī)結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),使教學(xué)質(zhì)量得到有效地提高。

2提高多媒體課件質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)

多媒體課件的質(zhì)量不僅要體現(xiàn)技術(shù)性,更重要地是要體現(xiàn)課件的教學(xué)功能和整體化特征。必要的技術(shù)支持是完成課件制作的基礎(chǔ),但卻不是課件制作的目的。技術(shù)手段只有根據(jù)課程內(nèi)容和課堂的需要,使課件達(dá)到必要的教學(xué)功能,同時(shí)符合教學(xué)設(shè)計(jì)的整體化的特征,才能將技術(shù)和教學(xué)達(dá)到完美的互補(bǔ)。具體的提高方式應(yīng)有以下幾點(diǎn)。

課件的教學(xué)性方面:首先應(yīng)使復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容層次化,掌握教學(xué)節(jié)奏,使一些內(nèi)容較多、關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的知識(shí),逐次地展現(xiàn)給學(xué)生,讓教學(xué)過(guò)程產(chǎn)生邏輯性和層次性;其次,讓復(fù)雜的微觀化學(xué)反應(yīng)歷程在學(xué)生面前動(dòng)態(tài)地演示,幫助學(xué)生形象化地理解和掌握抽象的知識(shí)。

課件的內(nèi)容選取方面:首先,要符合教學(xué)大綱和人才培養(yǎng)方案的要求;其次,知識(shí)內(nèi)容科學(xué)規(guī)范、表達(dá)準(zhǔn)確、主次分明、信息豐富;再者,形式風(fēng)格要協(xié)調(diào)統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔美觀、具有吸引力,多媒體元素結(jié)構(gòu)合理,符合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

課件制作的技術(shù)性方面:首先,課件具有穩(wěn)定性,在不同的使用環(huán)境下,都能正常使用;其次,具有較強(qiáng)的可操作性,操作簡(jiǎn)便,易于查找;再者,多種媒體要素的有效整合也是課件質(zhì)量的保證。

課件制作的經(jīng)濟(jì)性方面:課件制作的代價(jià)和在教學(xué)中使用的效果之間應(yīng)有一個(gè)很好的平衡。既不能一味地追求課件的質(zhì)量,忽視教學(xué)技能以及教學(xué)質(zhì)量的提高,也不能單純?yōu)榱颂岣呓虒W(xué)效率,而忽略了多媒體手段的優(yōu)勢(shì)。如何建立一個(gè)合理的平衡,這需要教師在教學(xué)活動(dòng)中不斷地自我摸索,才能將教師的精力有效地利用。

總之,多媒體教學(xué)手段的出現(xiàn)和在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中使用,推動(dòng)了大學(xué)化學(xué)教育的現(xiàn)代化和信息化,極大地豐富了大學(xué)化學(xué)的教學(xué)手段。但是,多媒體技術(shù)在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中的推廣和使用過(guò)程中也暴露了很多的問題。因此,科學(xué)、合理、有效地使用多媒體教學(xué)手段,才能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,也將促進(jìn)教育教學(xué)理論研究的深層次發(fā)展。

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第7篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

1.1理論教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系不夠緊密

大學(xué)生作為未來(lái)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主力軍,大學(xué)生營(yíng)養(yǎng)狀況及身體素質(zhì)直接關(guān)系到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。通過(guò)在高校中進(jìn)行食品化學(xué)的公選課教育,不僅有利于大學(xué)生對(duì)食品化學(xué)的了解,還有利于其家庭良好飲食習(xí)慣的養(yǎng)成,但是在現(xiàn)階段的食品化學(xué)公選課教學(xué)中,教師還是以食品化學(xué)的專業(yè)知識(shí)為主,不能很大程度的聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也不高,從而影響全校學(xué)生對(duì)“食品化學(xué)”這門公選課的選擇。

1.2教學(xué)內(nèi)容缺乏特色

“食品化學(xué)”課程教學(xué)主要講授的是食品成分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、在加工保藏中的變化和這些變化對(duì)食品品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和貯藏穩(wěn)定性的影響。課程內(nèi)容涵蓋廣泛,知識(shí)點(diǎn)多且分散,與相關(guān)學(xué)科有交叉。如果課程內(nèi)容設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、缺乏特色,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中就會(huì)感覺到學(xué)習(xí)內(nèi)容雜亂,缺乏系統(tǒng)性,不好把握重點(diǎn),從而出現(xiàn)死背課本應(yīng)付考試的現(xiàn)象。學(xué)生如果對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理,將會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使教學(xué)效果大打折扣。

1.3與相關(guān)課程街接不夠緊密

“食品化學(xué)”的先修課程包括“無(wú)機(jī)化學(xué)”“有機(jī)化學(xué)”和“生物化學(xué)”,目前“食品化學(xué)”課程與先修課程的銜接不緊密,沒能突出“化學(xué)”的特色。在教學(xué)內(nèi)容上偏重于對(duì)單糖、雙糖和多糖結(jié)構(gòu)和特性的描述和蛋白質(zhì)變性及影響因素的羅列,這樣的教學(xué)內(nèi)容不能促使學(xué)生用已有的化學(xué)知識(shí)來(lái)理解食品化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí),“食品化學(xué)”課程教學(xué)重理論教學(xué),輕實(shí)踐教學(xué),對(duì)食品化學(xué)在食品加工和儲(chǔ)藏中的應(yīng)用知識(shí)介紹偏少,且缺乏與后續(xù)課程的聯(lián)系,不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2.“食品化學(xué)”課程教學(xué)改革的措施

2.1加強(qiáng)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的聯(lián)系

作為校級(jí)公選課,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣極其重要。為使學(xué)生牢固地掌握食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)知識(shí),并將知識(shí)積極應(yīng)用于實(shí)際,從而對(duì)“食品化學(xué)”具有更深入的認(rèn)識(shí),在教學(xué)過(guò)程中選擇學(xué)生最感興趣的話題,如一日三餐、顏色與營(yíng)養(yǎng)、食品添加劑、“病從口入”、有機(jī)食品、飲食與減肥等內(nèi)容進(jìn)行專題討論教學(xué),課程內(nèi)容更貼近學(xué)生實(shí)際需求,教學(xué)效果顯著。在教學(xué)過(guò)程中,適時(shí)給學(xué)生布置營(yíng)養(yǎng)調(diào)查實(shí)踐作業(yè),督促鼓勵(lì)大學(xué)生參與營(yíng)養(yǎng)學(xué)知識(shí)的宣傳。如“學(xué)生一日三餐就餐情況調(diào)查”、“食堂飯菜營(yíng)養(yǎng)素調(diào)查”等,通過(guò)實(shí)踐活動(dòng),提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的積極性,有利于增強(qiáng)學(xué)生的合理膳食意識(shí)。

2.2調(diào)整課程教學(xué)思路

首先要突出“化學(xué)”的特點(diǎn),強(qiáng)化化學(xué)在授課方向上的指導(dǎo)地位,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行深入了解。教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)集中在食品化學(xué)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用,增強(qiáng)教學(xué)思路的邏輯性,避免造成學(xué)生的機(jī)械記憶,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的廣度和深度。其次在教學(xué)實(shí)踐中,采用遞進(jìn)式的授課思路能更好地幫助學(xué)生記憶和理解知識(shí)點(diǎn)。教師先要分析食品的化學(xué)成分,講解清楚這些化學(xué)成分所具有的基本性質(zhì);同時(shí)讓學(xué)生列舉食品在加工貯藏中的變化,分析這種變化是由何種物質(zhì)的哪種化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的;最后,讓學(xué)生分析這種化學(xué)變化在宏觀上會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成怎樣的改變。

2.3處理好與相關(guān)課程交叉的內(nèi)容

“食品化學(xué)”作為大學(xué)公選課,相對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課“食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)”“食品酶學(xué)”“食品生物化學(xué)”等,“食品化學(xué)”應(yīng)選擇不同的側(cè)重點(diǎn),以避免重復(fù)。如“酶”這一章,“食品化學(xué)”在講授時(shí)應(yīng)側(cè)重于酶對(duì)食品品質(zhì)的影響(如酶促褐變等),對(duì)于酶的本質(zhì)、酶的固定化、酶學(xué)動(dòng)力學(xué)等內(nèi)容應(yīng)留給“食品酶學(xué)”講授。而對(duì)于“維生素和礦物質(zhì)”一章,維生素和礦物質(zhì)作為食品營(yíng)養(yǎng)素也是食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)涉及的一個(gè)重要方面,為避免重復(fù),“食品化學(xué)”應(yīng)主要介紹其在食品加工、貯藏過(guò)程的變化。

2.4改革教學(xué)方式

在教學(xué)方式上要加強(qiáng)知識(shí)的橫向遷移,找出知識(shí)點(diǎn)共同的化學(xué)原理。如美拉德反應(yīng)是聯(lián)系蛋白質(zhì)、碳水化合物和水的一個(gè)重要化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)美拉德反應(yīng)可以將參與反應(yīng)的糖類、蛋白質(zhì)的優(yōu)先次序、水分活度、反應(yīng)的化學(xué)機(jī)理、對(duì)食品正向和反向的作用等聯(lián)系起來(lái),形成一個(gè)大的知識(shí)模塊,這樣可以使知識(shí)點(diǎn)之間相互融合,讓學(xué)生以點(diǎn)帶面進(jìn)行系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)。教師還要注意歸納總結(jié)容易混淆的知識(shí)點(diǎn),如切開的蘋果容易褐變,剛烤出來(lái)的面包也是褐色的,雖然都是褐色的,但其反應(yīng)機(jī)理是不同的。前者是酶促褐變,后者是非酶褐變,是食品中的蛋白質(zhì)和碳水化合物在合適的條件下發(fā)生了美拉德反應(yīng),進(jìn)而改變了食品品質(zhì)。

3.結(jié)束語(yǔ)

第8篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

分析化學(xué)是提供物質(zhì)中元素或化合物組成和含量的科學(xué)和技術(shù),通過(guò)測(cè)量與待測(cè)組分有關(guān)的某種化學(xué)和物理性質(zhì)獲得物質(zhì)的定性和定量結(jié)果。原子能、半導(dǎo)體、微電子器件等新型材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)等新興學(xué)科的發(fā)展,一方面對(duì)分析化學(xué)提出了更高的要求,另一方面也促進(jìn)了分析化學(xué)的發(fā)展?;瘜W(xué)家們開始利用經(jīng)典分析化學(xué)方法中沒有運(yùn)用的現(xiàn)象,如測(cè)定被測(cè)物質(zhì)的電導(dǎo)、電位、光的吸收或發(fā)射、質(zhì)荷比、熒光等性質(zhì)來(lái)解決無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)中的分析問題。

隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,以及科學(xué)領(lǐng)域新成就的不斷引入,作為分析化學(xué)重要組成部分的儀器分析,由以化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)發(fā)展為以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學(xué)。它不僅能提供物質(zhì)的組成和含量信息,而且成為強(qiáng)有力的科學(xué)研究手段。

儀器分析與經(jīng)典分析方法相比較,具有重現(xiàn)性好、靈敏度高、分析速度快、試樣用量少、檢出限低等特點(diǎn)。儀器分析方法一般分為光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、熱分析法、放射化學(xué)分析法和分離方法。

光學(xué)分析法是基于檢測(cè)能量與待測(cè)物質(zhì)作用后產(chǎn)生的輻射信號(hào)或所引起的變化的分析方法。根據(jù)物質(zhì)與輻射能作用時(shí)有沒有能級(jí)躍遷可將光學(xué)分析法分為光譜法和非光譜法。根據(jù)能量作用的對(duì)象不同又分為原子光譜和分子光譜。

電化學(xué)分析法是根據(jù)物質(zhì)在溶液中的電學(xué)及電化學(xué)性質(zhì),如電位、電荷、電流、電阻等電信號(hào)及其變化來(lái)測(cè)定物質(zhì)的組分含量的分析方法。如電導(dǎo)儀用來(lái)測(cè)定水的電導(dǎo)率,pH計(jì)或離子計(jì)測(cè)定水樣的氫離子或其他離子濃度,利用滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的電位突躍指示滴定終點(diǎn)的電位滴定法等。

熱分析法是測(cè)定某些性質(zhì),如質(zhì)量、體積、熱導(dǎo)或反應(yīng)熱與溫度之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。它可用于成分分析和熱力學(xué)分析、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理方面的研究。

放射化學(xué)分析法是利用核衰變過(guò)程中所產(chǎn)生的放射性輻射來(lái)進(jìn)行分析的方法。如將放射性同位素作為示蹤原子用于污染物的遷移轉(zhuǎn)化研究。

分離方法是利用儀器方法(如色譜法、電泳法)來(lái)分離和分析那些在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上十分相近的化合物,主要基于色譜法和電泳技術(shù)。水樣中結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近的組分通過(guò)色譜分離后,可根據(jù)需要分別定性和定量測(cè)定各組分的性質(zhì),如熱導(dǎo)、電導(dǎo)、對(duì)紫外和紅外輻射的吸收、熒光等。將色譜法與各種現(xiàn)代儀器方法聯(lián)用是解決復(fù)雜物質(zhì)的分離和分析問題的最有效手段,也是儀器分析的一個(gè)重要發(fā)展方向。

2 分析儀器

分析儀器的作用是把通常不能被人直接檢測(cè)和理解的信號(hào)轉(zhuǎn)變成可以被人檢測(cè)和理解的形式。因此分析儀器是被研究體系和科學(xué)工作者之間的通信工具。

不同的分析方法對(duì)應(yīng)不同的分析儀器,不管它們的復(fù)雜程度如何,分析儀器一般包括四個(gè)基本組件:信號(hào)發(fā)生器、輸入換能器或檢測(cè)器、信號(hào)處理器和輸出換能器或讀出裝置。

信號(hào)發(fā)生器的作用是從試樣組分產(chǎn)生分析信號(hào),它可以是試樣本身,但是在許多儀器中,信號(hào)發(fā)生器都比較復(fù)雜,如紫外分光光度計(jì)的信號(hào)發(fā)生器,除了試樣以外,還有紫外輻射源、單色器、光速切光器等;檢驗(yàn)器是將一種類型的信號(hào)轉(zhuǎn)變成另一種類型信號(hào)的器件,如在分光光度計(jì)中的光電管,是將光能轉(zhuǎn)變成電能的器件;信號(hào)處理器是將從檢測(cè)器出來(lái)的信號(hào)進(jìn)行加工,例如對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大、衰減、積分、微分、相加等,也可通過(guò)整流使其變?yōu)橹绷餍盘?hào),或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變成交流信號(hào);讀出器件是將從處理器出來(lái)的放大信號(hào)轉(zhuǎn)變成一種可以被人讀出的信號(hào),它的形式有表頭、記錄儀、示波器、指針或標(biāo)尺和數(shù)字器件等。

3 儀器分析在水質(zhì)分析中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代化手段在水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析中得到了廣泛應(yīng)用。分析方法從分光光度法、電位法發(fā)展到原子吸收法、原子熒光光譜法、氣相色譜法和液相色譜法等;手動(dòng)和半自動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法、分析儀器也正逐步被計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)融合的在線或自動(dòng)分析檢測(cè)所代替。現(xiàn)代分析儀器為水質(zhì)分析檢測(cè)和科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的手段,目前水質(zhì)分析呈現(xiàn)出向儀器分析方向發(fā)展的趨勢(shì)。

除常規(guī)分析儀器應(yīng)用于水質(zhì)分析外,為滿足水質(zhì)分析項(xiàng)目的特殊需要,一些水質(zhì)專用測(cè)量?jī)x器也相繼出現(xiàn)。主要有以下幾種。

1)濁度儀:利用光透過(guò)法、光散射法等測(cè)定水樣混濁程度的儀器;

2)油分測(cè)定儀:利用紅外吸收法、濁度法、紫外吸收法或熒光法原理開發(fā)的專用于油分測(cè)定的儀器;

3)測(cè)汞儀:以原子熒光法和冷原子吸收法為測(cè)定原理,專用于測(cè)量汞元素的儀器;

4)生化需氧量(BOD)測(cè)定儀:用測(cè)壓式和生物膜電極測(cè)量水樣中氧的消耗量的儀器;

5)化學(xué)需氧量(COD)測(cè)定儀:根據(jù)COD的化學(xué)測(cè)量方法,利用分光光度法檢測(cè)分;

6)總需氧量(TOD)測(cè)定儀:將一定體積的待測(cè)水樣連同含有已知濃度氧的載氣一起通人燃燒管中,在高溫、催化的條件下進(jìn)行燃燒,消耗了載氣中的部分氧,使氧的濃度降低,再用氧氣檢測(cè)器測(cè)出剩余的氧濃度,然后將該濃度與已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液耗氧量進(jìn)行比較,求出TOD值。

另外,在水樣預(yù)處理中,固相萃取器、微波消解器、超聲波清洗器等也得到廣泛應(yīng)用??梢钥吹絻x器分析方法在水質(zhì)分析中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

第9篇:無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理范文

1.1各章節(jié)與藥學(xué)相關(guān)內(nèi)容的增加近年來(lái)對(duì)藥物新劑型及新的給藥系統(tǒng)研究成為熱門課題,因此七版教材最大的優(yōu)點(diǎn)在于引入了大量與藥學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)實(shí)例(延續(xù)六版基礎(chǔ)上),如利用熱力學(xué)中物質(zhì)pVT狀態(tài)變化介紹超臨界萃取技術(shù)在天然藥物提取中的應(yīng)用;相平衡中的冷凍干燥、減壓升華技術(shù)在制藥工藝應(yīng)用的原理;依據(jù)二組分完全不互溶系統(tǒng)特點(diǎn)建立提取藥材揮發(fā)性有效成分的水蒸氣蒸餾法;化學(xué)動(dòng)力學(xué)(較六版)更詳細(xì)地介紹了藥物有效期的預(yù)測(cè),藥品給藥時(shí)間的相關(guān)計(jì)算實(shí)例,同時(shí)還介紹了藥物穩(wěn)定性的影響因素及實(shí)驗(yàn)方法;膠體分散系統(tǒng)中增加了斯托克定律在混懸劑中的應(yīng)用;滲析技術(shù)在治療腎衰竭中的原理;納米技術(shù)在緩控釋制劑、傳感器等方面的應(yīng)用以及利用電泳技術(shù)判斷某器官是否病變等。七版教材更體現(xiàn)了“專業(yè)性”和“應(yīng)用性”兩者有機(jī)結(jié)合的特點(diǎn),與藥學(xué)專業(yè)聯(lián)系更緊密,更符合藥學(xué)生的使用需要。

1.2各章節(jié)部分內(nèi)容的縮減藥學(xué)教學(xué)體系中,物理化學(xué)內(nèi)容多,課時(shí)有限,因此六版教材對(duì)五版部分內(nèi)容做了精選與刪減,調(diào)整參考課時(shí),減少學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。如電化學(xué)章節(jié)刪除了與藥學(xué)專業(yè)聯(lián)系不大的“強(qiáng)電解質(zhì)溶液的互吸理論”、“化學(xué)電源”的內(nèi)容?;瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)中刪除“藥物貯存期預(yù)測(cè)變溫法”、“藥物對(duì)光穩(wěn)定性”、“反應(yīng)機(jī)理確定”及“快速反應(yīng)研究技術(shù)”,但是對(duì)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生而言“藥物貯存期預(yù)測(cè)變溫法”與“藥物對(duì)光穩(wěn)定性”內(nèi)容是十分重要的內(nèi)容,因此七版教材在六版的基礎(chǔ)上又將該部分內(nèi)容重新加入??s減后的七版與六版教材其課時(shí)數(shù)較五版縮短5~10個(gè)學(xué)時(shí),有利教師的教學(xué)安排,減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

1.3部分章節(jié)符號(hào)及講解順序的調(diào)整新版教材在物理化學(xué)的符號(hào)及采用標(biāo)準(zhǔn)上更符合國(guó)際慣例的要求。除此之外,通過(guò)章節(jié)調(diào)整,更加符合授課特點(diǎn),更利于學(xué)生學(xué)習(xí)與總結(jié)。如第五版與第六版、七版教材最大的區(qū)別在于功的正負(fù)號(hào)規(guī)定上:五版教材規(guī)定系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功為正,環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功為負(fù),而六版、七版教材對(duì)此規(guī)定正好相反,原因在于這兩種規(guī)定所采取的標(biāo)準(zhǔn)不一樣。除此之外六版以后亥姆霍茲能的符號(hào)改為F。在內(nèi)容講解順序上,七版教材將部分章節(jié)內(nèi)容講解順序進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,更易于學(xué)生的學(xué)習(xí)與理解。如七版教材中熵的計(jì)算一節(jié)中,對(duì)不同條件熵的計(jì)算公式的推導(dǎo)的內(nèi)容就進(jìn)行了調(diào)整。

1.4引言、附錄、例題及習(xí)題的相關(guān)調(diào)整雙語(yǔ)教學(xué)已成為我國(guó)教育改革的熱點(diǎn)問題,因此從第六版教材開始增加了相關(guān)術(shù)語(yǔ)的中英文對(duì)照附錄(七版在六版的基礎(chǔ)上又新增大量相關(guān)專業(yè)外語(yǔ)詞匯)。除此之外七版教材在每章引言前列有各章要求,以利于學(xué)生抓住要領(lǐng)(六版教材無(wú)),而五版教材的章節(jié)要求內(nèi)容列于理論之后習(xí)題之前,顯得不夠醒目。

2教材、授課內(nèi)容及教學(xué)方法調(diào)整建議

2.1注重專業(yè)特色,明確課程的整體框架結(jié)構(gòu),突出教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)針對(duì)藥學(xué)專業(yè)編寫的物理化學(xué)教材,一定要突出藥學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)特色,從內(nèi)容、例題習(xí)題及案例的選編上應(yīng)有所體現(xiàn)。結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn),建議適當(dāng)調(diào)整表面現(xiàn)象、膠體分散系統(tǒng)部分內(nèi)容的權(quán)重,如可適當(dāng)結(jié)合藥學(xué)實(shí)際增加有關(guān)表面活性劑,復(fù)合型非離子型表面活性劑HLB值計(jì)算,電泳等技術(shù)在藥學(xué)中的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)。授課時(shí)也要讓學(xué)生了解整個(gè)教材編排結(jié)構(gòu),清楚物理化學(xué)課程主要兩塊內(nèi)容有:化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué),在此基礎(chǔ)上延伸出化學(xué)平衡、相平衡、電化學(xué)、表面化學(xué)及膠體分散系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。

2.2加強(qiáng)校對(duì),避免出現(xiàn)差錯(cuò)該版教材在修訂了第六版教材部分差錯(cuò)情況下,也還存在少量錯(cuò)誤。如,第二章第57頁(yè)文字第九行“以對(duì)T作圖”應(yīng)改為“以CP/T對(duì)T作圖”;第59頁(yè)“將式(2-32)”改為“將式(2-34)”;第三章第78頁(yè)第五個(gè)公式(偏摩爾亥姆霍茲能)中的下角標(biāo)“T,V,nj≠B”應(yīng)改為“T,P,nj≠B”;第四章課后習(xí)題第六題參考答案與題不符;第五章第二節(jié)第128頁(yè)克拉伯龍方程推導(dǎo)示意圖中“dG(α)=0,dG(α)=0”應(yīng)改為“dG(α),dG(β)”;第五章第二節(jié)第129頁(yè)固氣平衡克拉伯龍方程推導(dǎo)中“Vm(g)≥Vm(l),ΔVm=Vm(g)-Vm(l)”應(yīng)改為“Vm(g)≥Vm(s),ΔVm=Vm(g)-Vm(s)”;第六章第171頁(yè)第三節(jié)第二行“還可獲得連續(xù)的連據(jù)”應(yīng)改為“還可獲得連續(xù)的數(shù)據(jù)”;第六章第四節(jié)第177頁(yè)“由表6-5中”應(yīng)改為“由表6-4中”。教材中還有部分差錯(cuò)不一一列舉,希望編者在續(xù)版教材編寫過(guò)程中把好編、寫、校、審四個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)。

2.3圍繞藥學(xué)專業(yè)特點(diǎn),優(yōu)化精簡(jiǎn)內(nèi)容針對(duì)藥學(xué)專業(yè)其他課程部分內(nèi)容與物理化學(xué)重疊的問題,在物理化學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)上是否可以考慮在保證物理化學(xué)知識(shí)體系的系統(tǒng)性、連貫性和完整性以及顧及藥學(xué)專業(yè)理論層次,保證學(xué)生能夠?qū)W以致用,與專業(yè)知識(shí)緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)上,對(duì)續(xù)版教材或教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的精簡(jiǎn)。如無(wú)機(jī)化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、氧化還原等章節(jié)知識(shí)與物理化學(xué)部分重疊,結(jié)合藥學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案及課程學(xué)習(xí)時(shí)間,是否可以考慮將熱力學(xué)內(nèi)容精簡(jiǎn)合并為一章,結(jié)合熱力學(xué)三大定律主要強(qiáng)調(diào)始態(tài)、終態(tài)、狀態(tài)函數(shù)、熵,判斷自發(fā)過(guò)程方向判據(jù)等一些重要的概念,處理宏觀變化問題的思路方法,以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。[10]此外相平衡、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、表面現(xiàn)象及膠體化學(xué)對(duì)后繼藥學(xué)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)非常重要,可以考慮適當(dāng)調(diào)整課時(shí),增加與藥學(xué)相關(guān)的典型例題,解析現(xiàn)象原理。如新型表面活性劑對(duì)透皮吸收技術(shù)、外用藥膏的作用;應(yīng)用鋪展與潤(rùn)濕的知識(shí)介紹軟膏劑基質(zhì)、片劑輔料的選擇等。

2.4可適當(dāng)增加物理藥劑學(xué)的內(nèi)容針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)藥劑學(xué)中的粉體學(xué)、流變學(xué)、溶解性等章節(jié)時(shí)難以理解的問題,建議新版可將該部分理論融合在物理化學(xué)里面,這樣學(xué)生學(xué)習(xí)會(huì)相對(duì)輕松。因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)物理化學(xué)中熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、表面化學(xué)等基礎(chǔ)理論內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了抽象思維和建立理想化模型的研究方式,所以對(duì)粉體學(xué)、流變學(xué)、溶解性等章節(jié)也能很好地理解。

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