无机化学研究方向范文

时间:2023-10-27 17:50:13

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无机化学研究方向

篇1

关键词:环境健康;形势;问题;发展方向

近年来重金属污染健康损害事件此起彼伏,仅2009年就相继发生了陕西凤翔铅污染、湖南武冈铅污染等多起重大环境健康事件。

1我国当前环境健康的基本形势

1.1我国居民疾病负担中环境因素的比重呈上升趋势

影响人体健康的因素包括营养条件、生活习惯、遗传因素和环境因素等。根据世界卫生组织(WHO)对伤残调整期望寿命年(disability-adjusted life-years, DALYs)计算,我国居民疾病负担中有21%是由环境污染因素造成的,尤其是与环境因素密切相关的慢性病如慢性阻塞性肺部疾患(COPD)和癌症等的发病率近年来呈明显的上升趋势 。

1.2化学性环境污染成为影响我国居民健康的主要环境因素

WHO认为环境对健康的影响叫以分为传统型和现代型。传统型环境健康问题是由于缺乏安全饮水、基础设施不良和发展不足等而引发的,环境因素以生物性污染为主,疾病类型主要是传染病和寄生虫病等;现代型环境健康问题指在工业化、城市化发展中不注意环境和生态保护,走不可持续发展的道路而产生的,环境因素以化学性污染为主,相应的疾病类型主要是慢性病(如肿瘤、心血管疾病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾患等)。

2我国当前面临的主要环境健康问题

2.1大气污染与健康

近年我国城市大气环境质量状况的恶化趋势得到了很好的控制,并呈现逐步好转的趋势,但总体形势仍然不容乐观。中国环境质量报告表明,2007年我国有21.9%的城市可吸入颗粒物(即PM10)的年均浓度超过了国家二级标准(0.1 mg/m3),14.40%的城市SO2年均浓度超过二级标准(0.06 mg/m3)魏复盛等研究了空气污染对儿童肺功能的影响,结果表明,空气污染可使儿童呼吸道阻力增加或产生通气功能紊乱。金银龙等的研究表明,重度污染区成人发生呼吸系统症状和阻塞性肺部疾病的危险性分别是相对清洁区的1.7倍和1.5倍,重度污染区小学生非特异免疫指标和体液免疫指标均明显低于相对清洁区。Guo等研究了北京市空气污染与心脑血管病急诊率的关系,结果显示,PM2.5、 SO2、 N02等污染的升高可导致心脑血管疾病急诊门诊率的升高,具有统计学意义。

2.2室内空气污染与健康

在城市,由于建筑装修污染导致的室内空气污染对人群健康的影响问题成为关注的焦点。阎华等测定并比较两组以及不同装修程度(毛坯房、简装修、精装修)居室空气中甲醛的浓度,分析两组儿童哮喘的症状和体征,结果表明,病例组室内空气中甲醛浓度明显高于对照组;病例组儿童哮喘刺激性干咳、大量白黏痰、呼吸困难、烦躁不安、被迫坐位、伴腹痛、听诊有哮鸣音的发生率明显高于对照组(P

2.3饮水污染与健康

饮用水污染对健康的影响包括介水传染病、消化系统和生殖系统疾病等,如肝癌、食管癌等,也叫导致出生缺陷高发。王志强等对福建省11个县饮用水水质与胃癌死亡率的关系研究认为该地区饮用水受有机物污染是引起胃癌高发不可忽视的重要因素。余新华等对粤北某农村地区居民饮用水水质污染与该地肿瘤高发的相关性研究认为研究区周边矿山废水已污染附近农村居民饮用水,并与该村人群的肿瘤高死亡率具有一定的相关性。关于饮用水健康风险的科学评价方法应当引起重视。

2.4土壤污染与健康

相比大气污染和水污染,我国土壤污染与健康的关系研究。尚琪研究了云南个旧砷污染区人群砷累积暴露量与砷中毒的关系,当地暴露人群砷中毒发生率己达10.4%;王福琳等的研究表明济南小清河污灌区长住居民血液、唾液与尿液中的免疫球蛋白水平均低于非污灌区居民,污灌区居民标化死亡率、标化癌症死亡率分别为0.67%和0.16%,显著高于对照区居民的0.55%和0.07%;骆永明等对长江三角洲某地区电子废物污染与健康的关系进行了研究,由于当地长期露天拆卸废旧变压器、电子洋垃圾及焚烧废弃电缆电线等,局部农田土壤表现出较高的二噁英类化合物积累,并且易经食物链而被人体吸收,当地居民二噁英的暴露量已超过WHO制定的日允许摄入量(TDI)标准最大值的16倍以上,成为威胁健康的重要危险因子。

2.5有毒有害污染物与健康

重金属和无机非金属污染仍是影响人体健康的主要因素之一。镉、汞、砷、铅等重金属污染在我国各环境介质中广泛分布,并在人体的体内富集,对人体健康产生不良影响。中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所2001年对我国9省19个城市3-5岁儿童血铅水平的调查结果显示6502名被调查儿童血铅均值为88.3ug/L,其中有 29.91%的儿童血铅>100ug/L,明显高于发达国家儿童血铅水平;其中兰州市、海口市、洛阳市、新乡市、郑州市儿童血铅>100ug/L的比例均>50%。

3主要科研方向

3.1有毒有害污染物的初步筛选和评估

由于我国当前各环境介质中均不同程度地存在着各类污染物的污染,究竟哪些介质、哪些区域、哪些污染物对哪些人的健康风险最应当引起关注,尚属末知。当务之急,应当采用健康风险评价的方法,结合污染物毒性、我国各地区及各介质中的污染程度、各类人群暴露水平等,对当前我国环境中现存的有毒有害有机污染物进行全面的评估和分析,筛选出我国现阶段应当主要关注和优先控制的污染物名录,为污染控制、环境管理等政策措施提供依据。

3.2污染物毒性和生物标志物评价方法的研究

在环境毒理研究方面,从器官、组织、细胞、亚细胞到分子和基因水平研究外来化学物的毒性机制,研究环境毒物对人类基因组的结构和活性(包括基因组决定和控制的细胞分子产物如mRNAs,蛋白质及其调控和代谢)的影响;开展环境有害因素对健康危害的生物监测研究,建立灵敏度高、操作简便、适合于现场使用的监测方法和以生物传感器为探测元件的在体检测;筛选出具有价值的环境污染所致健康危害生物标志物,主要包括暴露标志物、易感标志物和效应标志物;研究基因多态性和健康危害的环境污染因子之间的关系。

3.3新型环境健康问题的研究

城市复合污染的健康效应、气候变化对健康的影响等都是当前环境与健康领域的新问题。此外,随着科技的发展,新材料和新化学物的应用也越来越多。有许多新材料和新化学物都已显示出明显的健康危害和广泛的环境存在,如纳米材料的大气污染问题,以全氟辛酸胺(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)为代表的氟化有机物(FOCS) ,五溴双酚醚(PBDE)等具有POPS特性新环境污染物。从毒理学的研究中已发现这些新材料和新物质均具有较严重的健康隐患,如引起试验动物的中枢神经系统毒性 ,甲状腺毒性、胚胎毒性、遗传毒性、发育毒性、雄性动物生殖细胞毒性等,但这些物质材料的人群健康危害研究目前均处于空白状况,将是我国环境与健康科研领域的新挑战。

参考文献:

篇2

作者:史锐 张晓丽 吴品昌 单位:辽宁中医药大学

内容涉及浓度计算、结构理论、热力学初步等等,涵盖了多个化学学科知识,但像结构理论等知识主要以描述性介绍为主。这种浅、全,但内容繁多的内容很难符合现代教学要求,也不符合现代化医药人才培养的要求。内容与实用性联系较少。内容中对知识在医药学上的应用介绍较少,与实际应用联系较少。如缓冲溶液中只介绍简单的浓度计算方法,而在医药学上常用的溶液介绍非常少。(3)课程内容对不同专业无明显区别,授课无侧重点。因此需对课程内容进行调整,力求少而精。因不同专业的服务方向不同,对所学课程要求也不同,而课程的设置与教学质量直接影响学生对后续课程的学习效果,影响对学生整体目标的培养质量。因此《无机化学》怎样适应于不同专业的人才培养目标,怎样实施教学,是无机化学教学工作者们探讨和研究的时代命题。结合教学实践经验,提出以下构想。构建面向不同专业以无机化学为核心的课程体系本校无机化学教研室承担全校药学相关专业、护理学等多个专业的教学任务。并根据临床医学专业的课程设计需要,拟增加无机化学和现代无机化学课程作为临床医学相关专业的公共选修课,为其后续课程学习提供良好的铺垫,并为今后的科研工作起到引领作用。

因不同专业的服务方向不同,对所学课程要求也不同。因此,根据本校各专业培养目标的要求,构建以无机化学为核心的“1条主线和3个分支”课程体系,以适应全校不同专业对无机化学教学的需要。“1条主线”包括无机化学和现代无机化学2门课程,分别适用于药学和临床专业本科生必修和选修,体现无机化学对于药学和临床医学教学和科研的引导作用“;3个分支”包括无机化学(护理学专用)、基础化学和医用化学基础(中专护士专用),以加强非临床专业学生对本专业相关无机化学知识的学习。(1)核心课程《无机化学》是研究无机物的组成、结构、性质、变化规律的科学,重点阐述物质结构基础(原子结构、分子结构、晶体结构等)、元素周期律、化学基本定律、气体、热力学基础、动力学基础、酸碱理论、电解质溶液、氧化还原反应、配合物等。通过掌握该课程的基本理论、知识和技能将为医药学各学科的学习奠定基础,有利于将来的实际工作。无机化学是药学相关专业的必修课程,也是计划新开的临床专业公共选修课,但不同的专业对无机化学教学有不同的要求,药学专业学习重点为化学相关理论及药物制备合成相关知识;临床专业学习重点为后续有机化学和生物化学课程学习做铺垫,以及元素性质和其前沿应用的知识。因此,在上述专业的《无机化学》的教学过程中,我们将始终坚持突出专业特色、满足专业需求、体现专业水平的原则,分别制定不同的教学大纲、实验教学大纲和实验指导。(2)《现代无机化学》是药学和临床医学专业学生在掌握了无机化学及相关专业知识之后学习的一门计划新开选修课,其内容概括地总结无机化学中常用的经典理论成果,使学生有效地掌握理论工具,让学生运用所学理论知识指导对无机化学领域最新知识的学习和掌握,了解现代无机化学的主要研究方向、研究方法、应用及其发展趋势,培养学生把握无机化学学科前沿的能力及其在药学和临床医学的应用,为后续课程学习及今后从事相关研究工作打下坚实的基础。(3)《无机化学》(护理学专用)是护理学专业学生学习无机化学在护理学相关方面应用的一门专业选修课,它重点研究酸碱理论、电解质溶液、氧化还原反应、配合物等理论及相关技能,对今后从事相关工作提供重要的理论支持和技术指导。(4)《基础化学》是非临床医学专业计划开设的一门公共选修课,简述无机化学四大平衡理论、有机化合物的结构性质以及光谱分析、薄层层析、电化学分析等仪器分析的原理和方法。为其专业课的学习以及今后从事相关研究工作打下坚实的基础。(5)《医用化学基础》(中专护士专用)是研究无机物和有机物的组成、结构、性质、变化规律的科学,概括阐述化学相关知识以及化学技能在护士专业的重要应用。对护士专业今后工作具有重要的指导意义。整合新课程体系的教学内容课程教学内容的调整与整合非常必要,整合后在以下几个方面体现出特色。(1)满足学科综合化的发展趋势。无机化学学科与其它学科日益交叉、渗透、融合,学科领域不断扩展,从内容看,实用化和综合化趋势日益明显。只有对传统教学内容进行整合,并增开现代无机化学选修课,才能跟上形势的变化,做到与时俱进。(2)提高授课效率。目前教学要求与教学时数之间的矛盾突出,其中教学内容重复和衔接不畅是主要原因之一。整合后,精炼、流畅的教学内容可以有效提高授课效率,减缓缩课时与增内容之间的矛盾。(3)通过无机化学课程教学内容和方法的整合与改革,不仅提高实验教学仪器、设备的利用率,减少实验教学的重复建设,有效利用资源,缓解扩大招生与教学投入不足的矛盾,而且提高实验教学质量,培养学生科学思维、应用知识和创新能力。

探索创新性无机化学实验教学改革在原有无机化学实验教学改革成果基础上,通过实验手段的改革,教材内容的更新及实验考试方式的改革,对无机化学实验教学体系进行探索性的改革。(1)改革教学手段、更新教学内容:教学内容跟踪学科领域前沿发展变化动态,将新知识和新技术及时吸收融合到实验教学中,使学生了解学科发展动向,熟悉和掌握学科前沿的理论知识和操作技能。实验教学按基础(验证)实验、综合实验、设计探索性实验3个层次展开。并按照改革要求,编写新的实验教学大纲和实验指导。(2)改革考试方法和内容:改革单纯操作性实验考试模式。实验考试内容上实行老师指导下的学生自主选题,以小组为单位进行实验和论文撰写,以个人为单位进行论文答辩和技术考核,根据考试成绩和平时成绩对学生进行评分,提高学生学习的积极性和主动性。(3)开辟无机化学实验第二课堂:定期举行无机化学学术讲座和文献读书报告会;提倡药学专业本科生参加教师的研究课题和实验室开放项目,撰写综述和论文等方法进一步充实无机化学实验教学内涵,促进本科生创新思维和科研能力的发展。随着高校教改形势向纵深发展,中医药专业无机化学课程体系和教学内容的改革势在必行,但教学改革是一项长期而复杂的系统工程,必须积极而慎重地进行,并在实践中进一步完善。逐步加强无机化学在高等化学教育中的基础和母体地位,提高教学质量,为培养符合时展的中医药人才奠定基础。

篇3

论文摘要:无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,无机化学的教学在中医药学校的整个教学工作中占有举足轻重的地位。学校应根据学生生源状况、职业发展的需要,从教学内容、教育观念、教学方法等几个方面对无机化学教学进行改革,从而培养出适应社会需要的中医药高素质人才。

无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学、中药化学等相关课程奠定基础,提供必备的思维方法和综合运用能力,还肩负着使学生尽快适应中医药学校的教育模式和学习方法的重要任务。因此无机化学的教学在中医药学校的整个教学中占有举足轻重的地位,对于学校培养适用型人才,由应试教育向素质教育转化起到非常重要的作用。

一、目前中医药学校无机化学教学的现状与存在问题

(一)对学生的分析

目前,我国中医药学校的生源主要是升学无望的初、高中毕业生,且录取时几乎没有分数线。在这些学生中,许多人对化学不感兴趣,基础差、学习目的不明确且学习方法不当,造成有些学生是想学学不会;而有些学生是根本不想学,认为上中职学校毕业后用不到化学,学不学化学无所谓,于是中职学校的化学教学中出现了“教”与“学”不适应的问题,已没有那种“我要学”的现象,使化学教学难上加难。

(二)对教材的分析

目前,大多数中医药学校的无机化学教学内容与学生实际需要不适应,内容繁多、抽象、枯燥、乏味,专业性过强,涉及的化学结构式、反应过程复杂,学生难以理解。且课程安排衔接不当,与专业课内容脱节,这与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大的差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需求 。

(三)对教师及教法的分析

由于教材的权威性,专业知识的严密性,使教师教学受到制约,对枯燥难记的概念、化学反应必须按教材讲授,以保证化学知识的科学性、规范性和完整性,限制了教师的课堂发挥。化学教学缺乏直观的教学用具,传统教学方法难以动态表述化学结构的变化特点和化学反应过程,而运用多媒体教学时,教师制作课件存在困难,时间不够、水平受限,制作的课件达不到应有的效果。

(四)对无机化学在中医药学校中的地位分析

中医药学校是以一定的专业教育为基础的,这种中等职业教育的特性决定了学生在校期间,专业知识和技能训练是学习的主旋律。为了抓住专业技能这根中职教育的生命线,中职学校在课程设置和平时的教育教学活动中都非常突出“专业课”的地位,人为地使得“专业技能”与“文化基础”之间失去平衡,不重视对学生进行基础文化素质的培养,使化学课缺乏分量,得不到学生重视。

二、中医药学校无机化学教学的改革策略

(一)结合实际调整教学内容,构建适合中医药学校学生发展的教学内容。

中医药学校要根据生源状况、职业发展需要对教学内容进行适当调整。教学内容要注重遵循专业培养目标,淡化化学学科的独立完整性和系统性意识,尽量与本专业其他课程之间紧密联系、互相呼应,既要避免不必要的重复,又要防止重要内容的疏漏;严格把握教材内容的深度、广度和侧重点,突出应用型、技能型教育内容;避免理论与实际脱节、教育与实践脱节、人才培养与社会需求脱节的倾向;注重将中医药领域近年成熟的新理论,以及普遍推广的新知识、新技术、新成果,根据需要吸收到教材中来,体现新的时代风貌。

(二)摆正“专业课”与“化学课”之间的关系。

中职教育要根据学生实际情况来改革、完善化学课教学,提高对化学课教学的认识。化学课教学不仅关系到培养一技之长的“技能型”人才,还关系到培养一专多能的“复合型”人才;不仅关系到学生成为技巧型、应用型人才从而解决就业问题,更关系到学生潜能开发、终身发展的问题。因此,要将化学的教学安排放入整个人才培养方案和整体课程结构中,使化学课真正体现其学科价值。

(三)更新教育观念、改变教学方式,提高学生学习兴趣和学习能力。

无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意更新教育观念、调整教学方式,一本教材、一支粉笔、面无表情地教,那么学生也只会死气沉沉,按部就班,心不在焉地学。在无机化学的整个教学中,教师应立足改革,更新观念,树立教师教是为了学生学的思想。。根据中医药学校的特色、学生的实际情况、听课状态、学习方式,及时调整教学内容,改变教学方法。教师可采取提问、讨论、多媒体教学等方式活跃课堂气氛;采用贴近生活、通俗易懂、趣味性强的实例提高学生学习兴趣;教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。另外,教师还应加强学生的能力培养,教会学生如何学习,教会学生学习的方法,培养学生自学能力和终身学习能力,以适应现代社会不断发展的需要。

(四)多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量。

运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于具有文字、图像、动画、声音、视频,可以刺激学生感观系统,调动学生学习积极性和主动性,并能展示传统教学难以描述的动态变化过程或微观结构。例如:在教授原子的构成、电子云、电子得失、晶体的微观结构时,借助多媒体变小为大,变静为动,把微观粒子扩大为宏观的示意图像,用动画的形式给学生以生动的启示,形象直观,受到较好的教学效果。但是,也不能夸大多媒体的作用,在传统教学模式中,教师凭借嘴、粉笔、黑板,灵活地把握教学进度、充满强烈的感彩、及时的反馈与亲切的交流,这是计算机所不能完全替代的。可见,多媒体教学方法与传统教学方法两者各有所长、相互完善。教学中应相互结合、相得益彰,才能提高教学质量。

总之,中医药学校无机化学的教学改革,应适合学生的特点,突出中医药学校的特色,更新教育观念,改变教学方式,现代教学手段与传统教法相结合,才能培养出适应社会需要的中医药高素质人才。

参考文献

1刘知新主编 《化学教学论》 高等教育出版社 1990.4.

2铁步荣等主编《无机化学》北京中医药出版社2006.6.

3中国教育科学探索2005(6).

4伍棠棣等主编《心理学》,人民教育出版社2003年第3版.

作者简介

姓名:裴存芝(1967.01.20)

性别:女

学历:本科

篇4

中科院生态环境研究中心学术型硕士招生专业及初试科目

专业代码 专业名称 研究方向 初试科目 077601 环境科学 环境化学

环境毒理学

环境生物学

环境与健康

环境水质学

大气环境

土壤和土壤污染修复

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④846普通生物学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④851微生物学/824生物化学(乙) 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学/824生物化学(乙) 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学/821分析化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④842土壤学/851微生物学 083002 环境工程 水质、水环境与污染控

大气污染化学与控制

固体废物处置与资源化

环境生物技术

环境材料与减排技术

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④927环境工程

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④927环境工程 /825物理化学(乙)

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④818化工原理/823普通化学(乙)

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④851微生物学

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④818化工原理/819无机化学

071300 生态学 系统生态

城市生态学

产业生态学

景观生态学

生态风险评价

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学

101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学/840环境科学基础

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学/840环境科学基础

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)/621植物学 ④841生态学/835自然地理学

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)/612生物化学与分子生物学④841生态学

070302 分析化学 分析化学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③619物理化学(甲) ④821分析化学 070303 有机化学 有机化学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③619物理化学(甲) ④820有机化学 0776Z1 环境经济与环境管理 环境管理学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④928环境管理学

中科院生态环境研究中心专业硕士招生专业及初试科目

专业代码 专业名称 研究方向 初试科目 085238 生物工程 系统生产业生态

生态工程

环境生物技术

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态学

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态学

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③338生物化学④851微生物学/838环境化学

085229 环境工程 水污染控

大气污染控制

固体废物处置与资源化

环境材料与减排技术

环境分析与监测技术

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④927环境工

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④927环境工程 /825物理化学(乙)

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④818化工原理/823普通化学(乙)

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关健词:医用化学;实验考核;教学质量

中图分类号:S131+.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)16-0280-02

医用化学(主要包括无机化学、有机化学两门课程)是高职高专医学检验专业一门必修的重要的专业基础课程,特别是医用化学实验基本操作技能的培养对医学检验专业人才培养质量的影响极大。近年来高职高专医学检验专业课程改革后,医用化学课程的总时数明显减少,实验课时也相应减少。此外,高考制度改革后,化学已不是必考模块,学生的化学基础参差不齐,实验动手能力总体呈下降趋势。上述两个因素使医学高职高专的医用化学课程的教学遇到了前所未有的挑战。医用化学实验教学如何在总课时减少的情况下保证质量,并为后续专业课程的学习打下扎实的基础,是目前迫切需要解决的问题。

要让学生真正重视实验操作技能的训练,除了平时实验时严格要求外,我们认为加强实验操作考核,全面客观合理地评定学生实验成绩是必不可少的激励手段。为此我们对医用化学实验操作进行分阶段考核并取得良好成效。

一、医用化学实验操作考核方案设计的指导思想

高职高专培养的是技能实用型人才,注重学生动手能力、实践能力、可持续发展能力的培养[1]。而医用化学实验又是医学检验专业重要的专业基础实验。为了从根本上提高实验教学的地位,我们把医用化学实验成绩的比例提高到医用化学总成绩的40%。实验总成绩中,平时成绩(实验预习、实验操作、实验报告)占40%,实验操作考核占60%。加强操作考核与平时的实验教学的联系是提高实验教学质量的关键。我们设计了一个分两个阶段进行的与实验教学进度同步的实验操作考核方案,这样,学生平时实验也有紧迫感,极大地促进了实验教学。

二、医用化学实验操作考核项目及评分标准

采取分两阶段考核的办法。两次考核时间的安排为:第一次安排在无机化学部分实验结束,考核内容为以下2项:醋酸电离度和电离常数测定;银氨配离子配位数及稳定常数测定。第二次考核安排在整个有机化学实验结束。考核内容为以下2项:熔点测定;蒸馏及沸点测定。四个项目的评分细则见表1~4[2]。

三、医用化学实验操作考核的方案设计

两次考核的具体实施方法如下:第一次实验考核放在无机化学部分结束之后,考核内容是两项无机化学实验内容(见表1和表2)。第二次实验考核放在有机化学部分结束之后,考核内容是两项有机化学实验内容,即重点放在几个常用仪器的操作技能上(见表3和4)。

考核时,也像平时做实验时一样:以小班为单位(约30人),每一小班分为二批,每批约15人左右。由于课内时间有限,抽签工作在考核前一天完成:即每一次实验考核由学生自己抽签决定考核内容中的其中一项,每一项考核内容满分可得25分,具体评分标准参照表1~4。每一次的实验考核都要在两节课内完成。学生在规定时间内考完后,教师当场一一指出错误,让学生记忆深刻。实验总成绩为平时成绩40%与实验操作考核成绩60%的总和。实验总成绩的40%再计入到整个医用化学科目的总成绩。

该方法能公正、真实地评价出学生实验的水平,激励学生重视实验,最终达到提高教学质量的目的。将多种成绩相结合,能更准确地检测出学生的水平与能力,避免了“高分低能”的现象,有利于学生将学习的重点放在培养创造性思维的习惯上,能够充分调动学生学习的积极性和主动性,从而提高学生在实验中动脑动手的能力,培养有科学思维方法和创新能力的高素质的人才[3]。

四、讨论

医用化学实验成绩评定方式,充分体现了考核与评价实验成绩的客观性、公平性、时效性和真实性,使学生的学习目标明确,重视每一次的实验。实验操作考核使学生既有目标、也有压力。在踏实、认真地进行了数次的操作技能训练后,平时疏忽或不在意的错误操作及时得到了纠正,记忆深刻,再进行操作技能考核效果不错。这样有利于提高学生动手操作和解决实际问题的能力,有利于全面了解、客观、合理评定学生的医用化学实验成绩,这无疑将有利于提高医用化学实验教学质量。

通过分两个阶段的实验考核,学生的操作水平得到了极大地提高,更好地为专业课打下扎实的基础。同时教师也可以及时发现实验教学中的薄弱环节和存在的不足之处,也可以促进教师及时改进教学方法。

参考文献:

[1]孟庆祥.改革试验考核办法,培养创新型人才[J].实验室科学,2007(4):23-25.

[2]高丽华主编.基础化学实验[M].北京:化学工业出版社,2009:3.

[3]廖朝东,等.高职药学专业基础化学实验教学改革与实践[J].科教文汇,2007,(12):139.

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[关键词]任务导向 混凝土 外加剂

以任务为导向的教学方法要求在教学过程中,以完成某个具体的任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中,让学生自己提出问题,并经过思考和教师的点拨解决问题。学生在完成任务的过程中始终处于主体地位。教师是学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者及学习方法的指导者。即学生为演员,教师为导演。教师这个导演不仅要设计出含盖所要掌握知识点,又让学生感兴趣的工作任务,而且设计的任务要与生产实践相吻合,使学生毕业后即能顶岗工作,实现高职院校的人才培养目标。

随着国家房地产业的蓬勃发展,不仅预拌混凝土的产量逐年提高,而且对混凝土的性能要求也越来越高,相继出现了高性能混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土等等,这些混凝土都有一种重要的组分就是外加剂。适用于高等职业教育的《混凝土外加剂基础》课程,将传统意义上的学科体系进行解构,形成现代意义上的行动体系的重构。课程内容的序化,追求工作过程的完整性而不是学科结构的完整性。将认知过程与职业活动结合在一起,强调为了行动而学习,通过行动来学习,让学生熟悉劳动组织形式。旨在使现有的知识重心向能力重心迁移。

《混凝土外加剂基础》课程的开发,是将课程内容设计为三大部分,下设10个工作任务。通过完成工作任务,即掌握相关知识,也能培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。

一、传统体系中混凝土外加剂基础

在传统的课程体系中,混凝土外加剂基础涉及到《无机化学》、《有机化学》、《高分子化学》等方面的知识。要完成混凝土外加剂的合成,需要学习这三门课程后才能实现。第一在高职院校的“2+1”人才培养模式下,没有时间安排学生将这三门课程全部学习到;第二这种学科式课程体系只重视陈述性知识,其结果将导致学生职业能力获取的缺失,不利于学生获得与现实社会要求相适应的职业能力。

二、《混凝土外加剂基础》课程开发思路

1.课程目标

《混凝土外加剂基础》以培养学生的职业能力作为总体目标。针对高等职业院校学生的特点,培养学生的社会适应性。帮助学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。培养适合岗位需求的高素质技能型人才。

2.课程开发原则

(1)以工作任务为导向,以能力为本位,努力满足职业岗位的实际需要;

(2)即培养学生的职业能力,又要提高学生的学习能力和创新能力;

(3)强调‘学’和‘做’一体、‘工’与‘学’结合,即理论提升与实践技能提升相辅相成、呈螺旋式上升。

(4)课程内容与职业情境紧密相关,其学习过程为学生了解、熟悉职业情境做准备。

3.课程开发思路

从高等职业教育的“职业性、实践性和应用性”上入手,以混凝土外加剂的合成、选择与应用为目的,以工程实际中的各种混凝土外加剂为案例,规划课程体系。根据建筑及混凝土行业对人才的要求,设计课程内容,做到学为所用。以基础理论必须、够用为原则,进行课程内容的深度融合,将高职院校的《无机化学》、《有机化学》、《高分子化学》三门专业基础课内容深度融合为若干个工作任务,做到用什么,学什么。

三、《混凝土外加剂基础》课程开发过程

1.课程设计时考虑的因素

(1)工作任务分析

根据课程对职业技能的需求原则,以职业能力培养为主线,对哈尔滨宇辉混凝土有限公司、哈尔滨市宝宇商品混凝土搅拌站、哈尔滨强石外加剂厂等企业进行了广泛调研,了解岗位设置、了解技术发展水平,了解岗位能力要求,对材料工程技术专业所需的知识、能力、素质结构进行分析,重新整合了《混凝土外加剂基础》课程内容。围绕岗位能力要求构建了相应的教学任务。

通过对每个工作任务的分析,与企业共同开发了若干个和企业工作过程一致的典型工作任务,开发这些典型工作任务时,要广泛征求企业技术专家的意见,做到课程工作任务和企业工作岗位要求相一致,以提高学生“零距离”上岗的能力。同时,课程组教师和一线技术人员合作,为每个工作任务制定了相应的任务工单,要求学生训练工作任务时填写完成。通过优化课程内容,形成‘做’、‘学’一体,‘工’、‘学’结合的课程结构,强化实践技能训练和实践能力培养。

(2)学生素质分析

对学生的现有知识、能力和态度水平进行分析,针对企业对学生知识、能力、态度三个方面水平的要求,确定本课程要完成的学习目标。

2.聘请企业专家论证

聘请企业专家为指导,对课程内容的设计进行论证。结合建筑业、混凝土制造企业、混凝土外加剂企业对人才的要求,设计课程内容,做到学为所用。

3.课程内容深度融合

根据工作任务设置课程内容。突破以传统高等教育课程以学科体系为线索的指导思想,要打破原有的以概念、定律、定理为线索的内容体系,采取从感性认识入手上升到理性知识的循环结构和以实例贯穿的结构。把课程内容归结为以任务为导向的若干纵向线条,从而达到课程内容的深度融合。

四、《混凝土外加剂基础》课程开发的结果

根据学生应达到的能力和企业工作岗位,将《混凝土外加剂基础》课程分成为三大部分,在每部分下设了若干个工作任务,以要完成的任务为导向,引出知识内容和应进行的实践训练。《混凝土外加剂基础》课程内容:共分为四篇(有机化学、高分子化学、表面活性剂、相关标准),10个典型工作任务及相关混凝土外加剂标准。10个工作任务为:任务1脂肪烃的来源与制备,任务2萘系高效减水剂的制备,任务3溴乙烷的制备,任务4 β-萘乙醚的制备,任务5脂肪族减水剂的制备,任务6高级脂肪酸钠盐的制备,任务7氨基磺酸盐减水剂的制备,任务8糖钙减水剂的制备,任务9聚羧酸醚类减水剂的制备,任务10十二烷基苯磺酸钠的制备;混凝土外加剂相关标准。

纪明香:主要科研成果:“超微粉新型木材复合材料的研究”、“《建筑装饰材料与检测》专业课程体系开发”等,学术研究方向:建筑材料的研发、建筑材料生产方面的课程建设与改革。

篇7

他,是一位矢志不渝的科学家,十年如一日与科研相伴。

他,是一位有追求的学者,立足广西,执着努力为家乡经济社会发展服务。

他,是一位同行认可称道的学术团队带头人,给予每个成员“正能量”。

他就是广西师范大学化学化工学院副院长、省部共建国家重点实验室培育基地——广西壮族自治区药用资源化学与药物分子工程重点实验室、教育部重点实验室常务副主任,博士生导师陈振锋教授。

科研:无法割舍的情缘

对于无机化学领域,陈振锋教授注定无法与之割舍。他1993年毕业于广西师范学院化学教育专业后到广西大学林学院工作。带着对科学的执着追求,工作两年后,他考取了广西师范大学无机化学专业的硕士研究生,凭借着出色的科研能力,毕业后留校工作。1998年他又考取了南京大学的无机化学专业博士研究生,2001年获得博士学位后,陈振锋毅然回到了地处西部落后地区的家乡广西,回到广西师范大学从事教学、科研工作。

也许,那时他不曾知道,自己在科研方向上与广西结下了不解之缘,这一干就是十年。

广西是我国中药材的主要产区之一,中草药资源极其丰富,共有548科,1861属,4637种(包括亚种、变种、变型),总数列为全国第二,且具有广西自身的地方特色。广西主产的药用植物(两面针、广西巴豆、白花丹、黄柏、广西莪术等)已被发现有抗肿瘤作用,但其作用物质基础还不明确,其天然有机活性成分的金属配合物及其抗肿瘤活性的研究国内外鲜见报道。而且由于人才资源匮乏,很多资源没有得到应有的重视和研究,研究开发广西中草药资源已是迫在眉睫。陈振锋教授关注到了这一领域,他认为科研理应这样,从最需要研究的地方入手,从当地经济社会最需要的地方着手,他下定决心,要在中草药资源研究上下一番功夫,做出一番成绩来。

每天,天刚刚亮,陈振锋已经在化学实验室开始做实验了,为了查找一个数据,有时甚至半夜还在实验室。2003年,当时跟随陈振锋教授做实验的在读博士生刘延成还清晰地记得这样的场景:“陈老师做起实验来,顾不上吃饭睡觉,出差回来,行李还不及拿回家,第一站就是到实验室……”

广西师范大学化学化工学院教授王恒山回忆道:2009年,为了申请教育部创新团队,为了一个数据或者文献材料,在外国学习期间,陈振锋教授都要打电话回来给同事,帮忙求证和指导。

十年,三千多个日日夜夜,陈振锋这样一路走来。

实验室、教室,他在这些地方留下了无数的脚步和思考。

硕果:立足壮乡的回报

2003年,可以说是陈振锋教授科研道路上的转折点。

这一年,他破格晋升为教授。

这一年,他作为第二完成人完成了一项科学技术成果《若干含N,S配体的金属配合物的合成、结构和生物活性研究》,由广西教育厅组织鉴定后获评2003年广西科技进步一等奖。该成果被专家认为达到了国内同类研究的领先水平,部分成果达到国际先进水平。《科技日报》载文介绍该成果,是广西化学界历年来获得的首个广西科技进步一等奖。

这一年,他带领团队启动了1项国家自然科学基金资助项目——两面针和青黛有效成分金属配合物和抗肿瘤活性研究,如今这一项目早已结题,为广西中草药资源的开发做了大量的基础性工作。

此外,依托广西药用资源化学与药物分子工程重点实验室、省部共建国家重点实验室培育基地这一高水平研究平台,陈振锋教授还积极参与广西医药人才小高地的申报、建设和管理工作,多次组织由桂林知名医药企业研发人员参加的学术沙龙、企业研发研讨会,联合开展研发项目攻关,积极推动校企合作,他带领的“天然活性物质的发现、结构改造与功能”研究团队与广西医科大学、广西中医学院、桂林三金药业股份有限公司、桂林南药股份有限公司、天和药业股份有限公司等建立了长期合作研究关系,参与系列新药研发,并提供科技服务2000余项,为地方经济社会发展作出了积极贡献。

正是这样的执着与坚持,十年来,陈振锋主要从事手性配合物、有机药物配合物、基于中药活性成分金属抗肿瘤药物化学研究。在合理药物结构设计上,他提出并成功实现了修饰改造的中药活性成分配体+金属活性中心的设计思想,开拓了金属配合物药物的设计新模式。在国际上系统、深入开展了基于中药活性成分金属抗肿瘤药物的研究,开拓了中药-金属药物化学新的研究领域,为广西千亿元产业和广西丰富的中草药资源的深度开发提供原始创新成果。陈振锋教授先后独立主持“973”计划前期研究专项1项和国家自然科学基金项目3项,省部级项目7项,其他项目8项。至今,他已在业内知名刊物发表SCI收录论文近120篇,已被包括Angew. Chem. Int. Edit, J. Am. Chem. Soc., Med. Res. Rev.等在内的国际著名刊物他人正面引用900余次;获授权中国发明专利2项。他还是Dalton Trans., Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, European Journal of Medicainal Chemistry等20余种国际和国内刊物的审稿人。2011年,陈振锋教授获聘广西首批八桂学者。

“他的心思全部放在科研上了,陈老师永远是最勤奋刻苦的。天道酬勤,如今取得的科研成果和为地方经济发展做出的成绩是他付出心血的回报。”现在已经是广西师范大学化学化工学院副教授的刘延成博士动情地说。

团队:凝聚“正能量”的执着

一花独放不是春,百花齐放春满园。自然科学成就的取得,离不开团队,离不开每一个人的智慧,陈振锋深知这一点。2011年作为骨干成员,陈振锋参与申请成立了西南民族药协同创新中心团队,并且为广西师大化学一级学科博士授权点的规划、建设和申报工作作出了积极的贡献。

2012年,陈振锋教授和广西师范大学校长梁宏教授带领的“天然活性物质的发现、结构改造与功能”研究团队成功入选度教育部“创新团队发展计划”,实现了广西师大在该人才团队项目上零的突破,也是目前广西仅有的两个入选团队之一。

陈教授知道,优秀的团队不能缺少优秀的人才,人才永远是支撑优秀团队的保障,所以他总是以满腔热情帮助、指导青年教师和学生。

“陈老师总是热情地给予我们学习上的指导。从每篇论文从整体框架到每一个细节部分到项目申请书的材料报送,从每一个数据到文献资料,陈老师都会毫不含糊。”现在广西师大执教的青年教师黄富平博士说。

科研是陈振锋教授生命中矢志不渝的追求,而和学生在一起则是他生命中最大的乐趣。他关爱每一个学生,从教多年来,他与学生结下了深厚的感情,很多本科时期就是他的学生,然后跟着他读硕士、读博士,最后留校工作,刘延成就是其中的一位,“可以说我的成长是和陈老师的培养和关心分不开的。这么多年下来,他总是给予我们一股正能量,他既是我的老师,更像是我的朋友。”刘延成博士说。

“陈老师还是运动健将呢。”2010级无机化学专业研究生李仲庆饶有兴致地谈到,像许多科学家一样,陈振锋教授除了潜心于科学研究之外,还有比较广泛的兴趣和爱好,是我校校运会田径1500米跑教工组的冠军保持者,夺得几届羽毛球赛冠军,经常代表学校参加广西高校羽毛球比赛并取得不俗的成绩。

多年来,陈振锋教授承担1门本科生和2门研究生的主干课程教学工作。获2005年度广西高等教育自治区级教学成果三等奖1项。先后与他人合作(或独立)指导52名硕士研究生(13人考上博士研究生),1人获广西优秀硕士论文奖;合作指导博士研究生8名;指导本科毕业论文12人,其中3人获广西高校化学化工类论文及设计竞赛一等奖。

篇8

关键词:审条件;审关键;审隐含

化学解题的审题过程就是破解题意的过程,它是解题的第一步,也是最关键的一步,第一步迈不开,具体的解题也就无从谈起。人们常说,包公断案,审得清、判得明。之所以判得明,是因为审得清。考场解题也同一道理。能否在有限的时间里快速准确解答问题的第一关就是审题。那么怎样审题呢?以下结合审题实例说明之,不妥之处,请同仁指正。

1审条件、联想相关

审条件、联想相关即是把题目中的已知条件和未知条件提取出来,并在已知条件的基础上进行相关知识与信息的联想,以便已知与未知之间架桥。

例1:把三氯化铁溶液蒸干灼烧,最后得到的固体产物是( )

A、无水三氯化铁 B、氢氧化铁

C、氧化亚铁 D、三氧化二铁

本题的已知条件是三氯化铁溶液蒸干灼烧,判断产物为何是所求。显然,由于已知三氯化铁是在水溶液中发生了一系列变化,自然会联想到三氯化铁溶液在受热蒸干过程中发生水解,水解产物为氢氧化铁,而氢氧化铁在灼烧过程中又会分解为三氧化二铁的相关知识,此题得解。

审清条件,联想相关是审题的最基本要求,也是进一步审题的前提。大凡经过这一步审题就能解决的问题多属于容易题,而多数题目仅靠审清这一步是远远不够的,还需进一步审题。

2审关键、释难译简

审析一些题目时,在弄清题目中的已知及其相关之后,已知与未知之间搭桥仍陷于困境,这时需要着手考虑题目已知中的关键点,有人也称之为“题眼”或“突破口”。

例2:有机化合物A,B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A,B不论何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧时消耗的氧气和生成的水的物质的量不变。那么A,B组成必须满足的条件是????????? 。若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写分子式) 并写出分子量最小的含有甲基(-CH3)的B的2种同分异构体结构简式 、 。

已知非常清楚,关键也很易找到,即将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的水的物质的量也不变。仅找到关键条件还不够,必须将其进行转化和翻译,然后进行推理。本题中关键条件的意思是:A,B两化合物的物质的量之经可以是任意的,但只要二者物质的量之和是定值,消耗O2和生成的水必为定值。由于生成的水是定值,自然得出A,B两化合物中的氢原子数必相等的推论。于是推出两化合物中C原子数必不相等(若C原子数也相同、消耗为O2又相等,氧原子数必相同,分子式也就一样,与题已知不符),在C原子数不同的条件下,A,B以不同的比混合时C原子总数是变值,而要满足C原子消耗O2是定值(因氢原子总数是定值,则其消耗O2即是定值,故C原子数所耗氧气也必是定值),所以A,B两化合物中碳原子数多的化合物,其氧原子数也必多,且多的碳原子数必被多的氧原子数恰好消耗,即每多一个C原子,就必同时多两个O原子。这样才能满足A,B以不同比例混合时C原子总数虽是变值时,但其所耗的氧气是定值。也就相当于把已知条件转化成我们熟知的结论,即分子式相同的两种有机物,不论以何种比例混合,只要总物质的量是定值,消耗的氧气和生成的水就是定值,本题得解。

3审隐含、条件补全

隐含条件是题目中没有明确给出的已知,隐藏在容易找出的已知条件的背后或更深层。当已知条件审明后,仍感条件不足时,挖掘隐含条件则可“柳暗花明”。而这些隐含条件往往是解决问题的本质条件,能否审出和补全,可谓解答成败之所在。

例3:在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸,其它试剂自选,装置中必要的铁架台、铁夹、铁窗、石棉网、加热设备等图中均已略去。

A D F H

E

B C G I

(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是 ;烧瓶B的作用是 ;烧瓶C的作用是 ;在试管D中收集得到的是 。

(2)实验时U形管G中应加入的试剂是 ;长颈漏斗H中应加入 。

(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母) 。

(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量的硫酸铜溶液,其目的是 。

(5)试管E中发生反应的方程式是 。

(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须 。E管中的反应开始后,在F出口处应 。

不难发现,本题题干部分的叙述,每一句都给出了与解题有关的信息:第一句可判断出反应得到的氧化物是四氧化三铁,依据是中学课本中铁粉与水蒸气反应的原理:

3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2…①第二句和第三句给出的已知是①反应存在的逆反应即: Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O…②这个反应生成的铁叫做“引火铁”。第四句给出了实验目的,即制取Fe3O4和“引火铁”。第五句给出了部分仪器和药品,同时给出了②反应中的氢气是用铁粉和盐酸制得的,为考虑氢气的发生装置提供了线索。要回答(1)~(6),首先应判断哪套装置中发生①反应,哪套装置中发生②反应,也就是需判断A,E两上试管哪个发生①反应,哪个发生②反应,从给出的两套“残缺”装置和制得氢气的药品特点可初步判断II装置发生②反应(I和C仪器组成的部分可用来发生氢气)。应该说仅从对“残缺”装置图的观察和药品的特点来推测尚不充分,当考生阅读到第(6)小题的叙述“为了安全……”中的“安全”两字时,结合题目有关的信息很容易使考生联想到E试管中发生的是有氢气参加的反应,因为氢气燃烧或氢气与空气的混合气体加热的不安全性,反应前需要验纯是考生熟悉的,这样可进一步确认II装置发生②反应,则I装置发生①反应。至此,(2)(3)(4)(5)各小题已能解答。在解答(1)(3)小题之前,首先要解决I装置中哪个烧瓶是为A试管中发生的①反应提供反应物之一――水蒸气的,只要考虑注意到(1)小题中的第四问的叙述,就可得出正确的判断,从而得知D是收集一种气体,C又与D相联接,且C瓶中进管口与出管口相齐,由此判断出C烧瓶不是产生水蒸气的,也不是净化成干燥D所收集的气体的装置,显然B烧瓶是生成水蒸气的装置,B烧瓶需要加热,同时也确认C烧瓶起到了防止水倒吸的作用。故(1)(3)小题得解。从这个题的审题过程看,与解题有关的信息不仅在题干部分,在图形和求知的叙述中也同样存在与解题有关的信息,并且前后条件或信息互相照应才能推得正确的结论。所以说,审题要有全局观念,全题的任何一处都可能存在着引发考生思路的信息,为准确推理、判断,甚至检验分析结果的正误提供有利的佐证。

4结论

除上述之外,在化学审题中还要解决以下几个问题:一是审题要注意题目中的关键词语;二是要注意排除干扰条件;三是要注意有效数据的提取;四是要注意把握导向信息的目的;五是要注意过程图表构建。总之,成也审题,败也审题是有过考场体验的学生的共识。

参考文献

[1]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学.无机化学[M].北京:高等教育出版社1996.

[2]田荷珍,陈灏.无机化学讲义[M].北京:中央广播电视大学出版社,1984.

[3]汤启昭.无机化学[M].北京:中央广播电视大学出版社,2001.

作者简介:

篇9

金属有机化合物从广义上认为是一些具有金属性质的非金属元素和碳原子连接的化合物。在金属有机化学的研究中主要分为两类,一种是通过研究金属有机化合物的合成物及其性质;另外一种研究金属有机合成化学。研究金属有机物合成物,主要是通过一系列的化学和物理方法来合成金属有机物,并且研究其化学和物理性质,从而探究这些化合物在高分子材料中的相关应用。金属有机合成化学是通过采取一系列的方法来研究,金属化合物如何在合成其它化合物的过程中得到更好的应用。可以通过一定的方法来得到相关的配体,促进物质的合成;但是其主要目的还是为了研究金属有机化合物在物质合成中的作用。金属有机化学综合了多种学科的优势,包含了无机化学、有机化学、材料学、晶体学等多种学科。特别是金属有机化学中研究不对称有机合成的过程中,具有重要的基础性作用,而且对于现代有机化学研究具有重要的意义。

1)利用已知的金属有机化合物的反应来研究新的化合物的合成。

现在已经比较熟悉的金属有机化学的反应有双取代、三取代烯烃;炔烃-α,β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应;亚胺烷基反应;1,3-双烯等的立体合成以及四异丙氧基钛的促进还原烯化反应。其中炔烃-α,β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应是由我国独立研究发现的金属有机反应,而且这一反应的发现有些的解决了猝灭C-Pb键。双取代、三取代烯烃和1,3-双烯等的立体合成主要是通过以硒等化合物的价键结构,以及金属有机化合物的基元反应为基础,同时也结合了新的有机合成的方法,将金属原子或者其它类金属原子导入到烯基硒化合物中,而后形成碳碳连接的双官能团试剂,并且在过渡金属的催化作用性发生偶联反应,发展了多种双取代、三取代烯烃等。这一理论方法一在多种模式下的风雨中,用来合成各种不同性质的烯烃。亚胺烷基反应在我国的有机化学研究中发展比较快,目前已经开发了多个亚胺丙烯基化反应。四异丙氧基钛和三苯膦可以促进还原烯炔反应,可以合成三氟甲基-(E)-烯丙醇。这些相关的金属有机化学反应在我国的金属化学研究中取得了明显的进展,而且促进了金属有机化学交叉学科的发展。

2)对金属有机化学反应规律的研究。

在金属有机化学的研究中,逐渐发现了金属有机化合物在双等瓣置换以及加合等瓣置换等化合物中的选择性合成。这是金属有机化学规律研究中的最具代表性的反应,通过研究金属有机化合物在单等瓣置换反应的基础上,发现了桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以同时和两分子簇方式等瓣置换反应。

二、金属有机化学的应用分析

1)金属有机化学气相沉积技术的应用。

金属有机化学气相沉积是将容易在低温下挥发的金属有机化合物作为前驱,并且在预加热衬底表面下发生氧化或者还原反应有机分解等而最终制造出成品或者薄膜的技术。金属有机化学气相沉积技术和传统的化学沉积方法相比,其沉积温度更低,而且能够在物质的表面下形成不同的薄膜,在金属氧化物、半导体元件中等薄膜材料的研究中得到了广泛的应用。金属有机化学气相沉积反应是一种非平衡状态下的反应,外延层的生长速度和组织充分受到了温度、金属有机前躯体浓度有机基体表面的状况等因素的影响。金属有机前躯体作为反应中的重要物质,主要是有金属卤化物、金属氢化物、金属有机化合物组成。金属有机化合物和其它的金属化合物相比在沉积温度、毒性等方面具有一系列的优势,而且大部分金属化合物都属于容易挥发的液体或者固体,容易进入到反应室中。作为金属有机化合物的前躯体,应当具备相关的特点,例如在室温下的化学现在稳定,而且蒸发的温度低,蒸发的速度比较稳定,分解的温度低而且沉积速率容易控制等;高沉积率可以应用到沉积厚度比较大的涂层,沉积速度低的可以应用到半导体薄膜的沉积中。同时在沉积的过程中对环境没有污染,不会产生其它的杂质,而且不易自燃爆炸等。金属有机化学气相沉积技术作为气相外延的一种,逐渐成为半导体化合物材料气相外延生长的重要技术手段。

2)含碳硼烷金属有机化学的研究和应用。

硼作为形成多种类化合物中的类金属元素,可以形成碳硼烷、金属碳硼烷等多种化合物。近年来金属碳硼烷化学的研究不断的深入,人们对于金属碳硼烷的性质也有了更多的了解。碳硼烷分子对于光、热、氧化剂以及酸等的稳定性比较强,而且其功能比较优异,可以用来作为改变材料的性质。还有碳硼烷基的聚合物材料可以用来作为陶瓷前躯体、基体树脂、碳/碳复合材料等,可以作为材料表面的涂层来提高耐热和耐氧化性。金属碳硼烷多层结构还可以用来开发具有光学、电磁性质的新材料,用来作为数据才存储和恢复等。通过将碳硼烷结构引入到药物分子中,可以借用硼中子来治疗癌症等。

三、结束语

篇10

【关键词】生物有机化学 蛋白质 核酸

生物有机化学主要由有机化学、物理科学以及生物科学相互渗透组成,结合三门学科的特点,实现对仿效生化过程以提高化学反应速率与选择性的研究。就生物有机化学研究现状来看,研究方向主要包括蛋白质化学、糖类化学、核酸化学以及人工酶模型等几个方面,并且取得了一定的成果。

一、生物有机化学研究现状分析

生物有机化学研究的开展,需要在结合生物科学、有机化学以及物理科学三门专业相互融合的基础上,现在研究最为常见的一种方式主要根据酶的特性来进行,即针对酶中起主导因素设计并模拟构成生命基础的分子模型,或者是将酶模型化,进而对各种因素产生影响的机制进行研究。在进行研究时,主要根据酶的速效性与转移性,在相对温和的条件下,将经典有机合成中难于实现的反应完成,并且保证反应过程的效率以及质量,对原有反应过程的节能效果进行优化。生物有机化学的研究以及生产中的实际应用,与单纯有机化学应用效果相比综合性效益更高,对提高人类生存以及工农业生产都具有重要意义。对于生物有机化学的研究已经取得一定的成果,在研究的过程中也更为深刻的认识到生物有机化学与超分子化学之间的内在联系,对进一步提高研究成果具有深远的影响。

二、生物有机化学研究趋势分析

1.蛋白质化学

蛋白质是生命活动,如遗传信息的保存与传递、细胞周期、免疫反应以及胚胎发育等活动实现的主要载体,其是生物体的基本构成,更是维持生命活动的重要保障。蛋白质为一种生物大分子,主要由多种天然存在的氨基酸通过肽键以特定顺序连接而成,其中氨基酸为蛋白质构成基础单元。不同氨基酸R基团并不相同,其性质与命名也就不同。蛋白质由L-a-氨基酸结合而成,随着氨基酸残基、排列顺序、数目以及多肽链数目与空间结构不同,蛋白质的种类也各不相同,目前蛋白质结构主要可以分为一级结构、二级结构、三级结构与四级结构。

在所有蛋白质种类中,天然蛋白质处于能量最低的状态,并且其结构比较稳定,蛋白质结构的稳定性是保持生物个体功能以及物种相对稳定的基础。通过研究发现,大部分蛋白质体外并不能自发形成天然状态的三维结构,并且体内折叠与体外折叠也不完全相同,其中蛋白质体内前导肽段、折叠酶以及分子伴侣对体内折叠起着重要作用。

2.糖类化学

糖类化合物即碳水化合物,种类繁多在自然界中分布广泛,是所有生物体维持生命活动所需能量的主要来源,更是生物体完成其它化合物合成的主要原料,常用通式为Cx(H2O)y。糖类化合物主要可以分为三类,即单糖、寡糖以及多糖,其中的单糖不能进行水解,而寡糖为2~8个单糖组成,多糖则是由8个以上单糖构成。对于糖类化合物的研究很早就已经开始,在应用更多高新技术的基础上,糖类化合物生物功能如细胞识别、免疫、生长与分化等被逐渐纳入到研究范围内,并提出糖类化合物为生物信息携带者的研究理念。

与蛋白质相比,糖链结构复杂性更高,从化学角度来研究,寡糖为一类比较复杂的生物大分子,在研究其分子结构以及化学合成上存在很大困难。而从生物学科角度来研究,糖链结构的复杂性以及多样性特点使其能够成为携带生物信息的载体。与多肽以及核酸相比,寡糖链结构存在很大的不同,例如多肽与核酸携带信息需要依赖于组成单体的种类、数量以及其连接顺序,而寡糖链结构携带信息除了以上所有情况外,还可以通过异头碳构型以及分支结构等,其在生物信息携带方面的研究意义更大。

3.核酸化学

核酸可以完成异常信息的传递,可以将特有的生物特性保持下去,对生物体的延续具有重要意义。核酸主要可以分为脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)两种,其中DNA为主要完成储存与传递信息两种功能的高分子聚合物,RNA为将特殊遗传信息转变为特殊氨基酸指令系列。DNA可以将生物遗传信息转化为RNA,然后在通过RNA来完成蛋白质的合成,最终由蛋白质来实现生物性状的表现。

4.人工酶模拟

生命活动主要表现形式之一就是新陈代谢,主要是在生物体内不断地进行一系列相对复杂的化学变化,并且需要在酶的催化下完成。通过对生物有机化学逐渐深入的研究,发现少数核糖核酸也具备一定的催化功能,但是因为其催化效果比较轻微,并不能完全代替酶来完成代谢,酶依然是主要催化因素。生物体内新陈代谢的发生主要是在调节控制下来完成,并且相互之间存在一定动态的联系。通过对人工酶以及模拟酶的研究,可以设计出结构更简单,但是催化效果更好的专一性小分子生物有机模型,促进生物体的新陈代谢。

三、结束语

随着更多新型技术的应用,生物有机化学的研究效果不断提高,对生命工程的研究具有重要意义。现在我国生物有机化学的研究已经取得一定的成果,但是在部分领域涉及并不深入,必须要积极引进国外先进思想以及技术,争取不断提高研究效果。

参考文献: