『壹』 化學是一門前沿科學
介紹化學前沿知識 培養學生的科學素質
當前,素質教育的呼聲日益高漲,素質教育要以提高國民素質為根本宗旨,國民素質主要包括健康素質、文化教育素質和科學教育與現代科學精神、現代科學方法等。隨著現代高新技術的迅猛發展,從某種意義上說,21世紀是個科技社會,科學素質已越來越成為一個現代人基本素質中不可缺少的重要組成部分。科學素質是以一定的科學知識為基礎,適應人在現代社會各種與科學或科學成果相關的活動和發展中所需要的由情感、態度、方法、能力等諸因素綜合而成的基本品質。它在一定程度上決定了人與現代社會的適應程度。
化學是一門以研究物質組成、結構、性質、變化為對象的自然科學。隨著自然科學的發展,化學與生物、材料、能源等眾多學科交叉、滲透、融合,化學研究的范圍擴展到宇宙空間、人類社會、微觀世界的各個領域,化學無處不在,無處不有。化學已成為高科技發展的強大支柱。美國Owens等也將化學認為是處於當今世界上決定著科技發展方向的三大學科(材料學、生化與分子生物學、環境學)的中心。所以,化學是21世紀的中心科學。而我國現行的化學教材由於更新緩慢、調整周期較長,內容比較陳舊,遠遠滯後於現代高新科技發展,缺乏時代感。這樣學生盡管書本知識學了不少,但畢業後面對高速發展的科技社會,眼花繚亂,不知所措。在高科技蓬勃發展的今天,面對世界科技飛速發展的挑戰,我們教育工作者必須轉變教育觀念,以提高全民族的素質為已任, 重視化學教學內容的更新與改造,尤其要重視將前沿的科學研究與中學化學基礎知識結合起來,使課堂教學具有時代氣息,培養學生的科學素質。
一、介紹化學前沿知識可充實學生的科學知識
科學知識是構成科學素質的基礎要素,沒有掌握一定的科學事實,所謂科學素質也無從談起。人才的學識必須與時代發展相適應,與科技進步相結合。而化學處於自然科學的中心位置,介紹化學前沿知識,對充實學生的科學知識是非常必要的。
在課堂教學中可將前沿的科學研究與中學化學基礎知識結合起來。如講授鋁熱反應時,介紹利用鋁熱反應的原理定向爆破拆除舊樓,主要是利用鋁熱反應熔斷鋼筋使樓房定向倒塌;講硅酸鹽工業時,可向學生介紹新型玻璃;講硬水及其軟化時,可向學生介紹納米技術在凈水中的應用;講二氧化硅時可介紹光導纖維在現代通信中的應用;講煤和石油時,可介紹目前各國開發新能源的舉措:⑴美國一些科學家開發利用人體能,一些超級市場將顧客拉門消耗的能量貯存起來,轉化為電能,用於超級市場的電能消耗。⑵英國農村大面積種植油菜,用植物油代替石油。⑶英國科學家將青草放入特製的容器里,在實驗室里模擬地殼變遷,用植物製取石油。⑷英國科學家對一種嗜熱鏈球菌進行基因移植後,新繁植後的大量細菌在190℃溫度下,把稻草中的植物纖維變成乙醇。⑸英美科學家通過在熱水中迅速繁植的酶的作用,成功地將葡萄糖轉化為H2和H2O,而氫氣是一種無污染的燃料。⑹科學家受植物光合作用的啟示,正在研究尋找類似於葉綠素功能的物質,以實現在常溫常壓下利用光能分解水制氫氣;講硅時,可向學生展示硅表面結構 的STM(掃描隧道顯微鏡)圖像,介紹掃描隧道顯微鏡等新的測試手段;在講到碳的同素異體時,把C60及富勒烯的發現、性能、應用等介紹給學生,不僅能使學生的化學知識與超導、電磁、催化、醫葯等科學知識相互聯系、相互融合,同時還可以使學生關注電子技術、材料科學等新理論、新技術的研究成果和發展動態等等。
我們通過課堂中的不斷滲透,讓學生盡早接觸先進的知識和技術,了解化學在現代科技中的應用,不僅讓豐富了學生的科學知識,而且可以開拓學生的思路,可使學生看到和體會科技進步和競爭。
二、介紹化學前沿知識的研究可培養學生科學的方法
科學的方法是科學素質育成的核心要素,科學的方法論可以在更上位層次上有助於良好科學素質的育成,要從科學方法論和科學素質培養的高度重新認識化學教學。在中學化學教學中有意識地進行邏輯推理、實驗探索和驗證、建立模型等各種科學方法的滲透。
例如,在講授金剛石和石墨結構時,一定會介紹化學研究的幾大熱點之一——球烯,但我們不應只告訴學生C60的結構和講解97年的高考題,更要注意介紹球烯的發現和發展:1985年科學家用激光照射石墨時,通過質譜法首次檢測出C60、C70等純碳分子,化學家為確定其分子結構而冥思苦想,如果C60的60個碳原子以金剛石的四面體結構或石墨的六邊形層狀結構成鍵,則因存在著「懸鍵」,C60的化學性質就應非常活潑,這顯然與實際情況不符。後來,受著名的頂形建築師R·B·Fuller所設計的拱形圓頂建築結構的啟發,H·W·Kroto認為,C60分子結構也應具有與拱形圓頂類似的球形結構,用這樣的結構就可使C60分子結構避免產生「懸鍵」,因而和C60的「穩定」性質吻合起來。經研究小組熱烈地討論,反復計算,最後提出C60分子具有封閉球形籠式結構的設想,又經C60的紅外光譜和13C核磁共振光譜證實了他們的設想。C60的發現和發展過程中,科學家運用的邏輯推理、實驗探索和驗證、建立模型等科學方法會給學生以深刻的熏陶和感染,促進了學生科學方法的形成和提高。在化學教學中,結合此類具體事例向學生進行科學方法教育,生動直觀,學生一旦將科學方法內化為自己的思維方法和形為方式,就會像先輩那樣去獲取知識,有效地解決問題。為將來從事科研,從事創造性工作打下扎實的基礎。
三、介紹化學前沿知識可激發學生的科學精神
科學精神是科學素質育成的人格要素,是科學素質的靈魂,是體現現代人素質的重要標志之一,是人們從事科學活動是成功的基本保證。
化學最新科技成果是科學家經過了千辛萬苦的探索才取得的,其間不知凝聚了多少化學家的心血和汗水,交織了多少化學家的痛苦與歡樂。化學教學中向學生介紹這些傑出化學家的成長過程、研究工作和偉大功績,學生必然會被他們堅韌不拔的毅力、刻苦奮斗的精神、艱苦卓絕的勞動、輝煌燦爛的成就所感動,從中受到感染和啟迪,在潛移默化中樹立起勇於探索、勇於創新、追求真理的科學精神。同時,在介紹前沿科技時,教師表現出的熱愛化學、崇尚科學的情感和價值觀的「身教」也會對學生科學精神的形成產生深遠的響。
科學的知識、科學的方法、科學的精神,三者從不同側面構成了人的科學素質。在化學教學中不斷滲透前沿科學,不僅培養了學生的科學素質,而且可使學生的學習目的性更加明確,緊緊跟上時代的步伐,使化學教育富有生命力、感染力與時代感。
『貳』 化學是怎樣的一門學科
化學是自然科學的一種,主要在分子、原子層面,研究物質的組成、性質、結構與變化規律,創造新物質的學科。
不同於研究尺度更小的粒子物理學與核物理學,化學研究的原子 ~ 分子 ~ 離子(團)的物質結構和化學鍵、分子間作用力等相互作用,其所在的尺度是微觀世界中最接近宏觀的。
它們的自然規律也與人類生存的宏觀世界中物質和材料的物理、化學性質最為息息相關。作為溝通微觀與宏觀物質世界的重要橋梁,化學則是人類認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。
化學的學科分類:
1、無機化學
元素化學、無機合成化學、無機高分子化學、無機固體化學、配位化學(即絡合物化學)、同位素化學、生物無機化學、金屬有機化學、金屬酶化學等。
2、有機化學
普通有機化學、有機合成化學、金屬和非金屬有機化學、物理有機化學、生物有機化學、有機分析化學。
3、物理化學
結構化學、熱化學、化學熱力學、化學動力學、電化學、溶液理論、界面化學、膠體化學、量子化學、催化作用及其理論等。
以上內容參考:網路—化學
『叄』 化學是一門什麼
化學(chemistry)是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學。世界是由物質組成的,化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的成就是社會文明的重要標志。
『肆』 關於高中化學
化學是一門很有魅力的學科。但由於高中化學具有「繁,難,亂」的特點,所以不少同學對學習高中化學感到困難。那麼如何才能學好高中化學呢?
一、認真聽課,做好筆記。
好的筆記是教科書知識的濃縮、補充和深化,是思維過程的展現與提煉。
由於化學學科知識點既多又零碎、分散,所以,課堂上除了認真聽課,積極思考外,還要在理解的基礎上,用自己的語言記下老師講的重點、難點知識,以及思路和疑難點,便於今後復習。
二、及時復習。
復習並不僅僅是對知識的簡單回顧,而是在自己的大腦中考慮新舊知識的相互聯系,並進行重整,形成新的知識體系。所以,課後要及時對聽課內容進行復習,做好知識的整理和歸納,這樣才能使知識融會貫通,避免出現越學越亂的現象。比如學習了SO2的漂白性就跟氯水的漂白性進行比較,找出兩者的不同之處。
三、學會巧記
由於要記的化學知識點比較多,如果靠死記硬背是難以記牢的,所以應學會巧記。化學上常用的記憶方法有:比較法(常用於容易混淆、相互干擾的知識。如同位素、同素異形體、同系物、同分異構體四個相似的概念,可以通過比較,使理解加深,記憶牢固。)、歸納法、歌訣記憶法、理解記憶法和實驗記憶法。
四、勤練
練習是理解消化鞏固課堂知識的重要途徑。但練習要有針對性,不能搞題海戰術,應以掌握基本方法和解題規律為目標。在解題過程中,要注意一題多解和歸納總結,這樣才能達到做一題會一類的效果。如化學計算中常用的技巧法有:守恆法、關系式法、極值法、平均值法、估演算法、差量法等。
五、備好「錯題本」
做題的目的是培養能力、尋找自己的弱點和不足的有效途徑。所以,對平時出現的錯題,應做好修正並記錄下來。記錄時應詳細分析出錯的原因及正確的解題思路,不要簡單寫上一個答案了事。同時,要經常翻閱復習,這樣就可以避免以後出現類似的錯誤。
六、重視化學實驗
化學實驗不但能培養學生觀察、思維、動手等能力,還能加深對相關知識的認識和理解,所以必須重視化學實驗。平時做實驗,要多問幾個為什麼,思考如何做,為什麼要這樣做,還可以怎樣做,從而達到「知其然,也知其所以然」的目的。
此外,要把化學學好,還要多關注與化學有關的社會熱點問題和生活問題,善於把書本知識與實際結合起來。
總之,只要學習方法正確,相信同學們會輕松地把化學
『伍』 化學怎樣理解
化學是一門中心科學
化學是一門中心科學,化學與生命、材料等八大朝陽科學有非常密切的聯系,產生了許多重要的交叉學科,但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒。
1.化學是一門承上啟下的中心科學。科學可按照它的研究對象由簡單到復雜的程度分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游,化學是中游,生命、材料、環境等朝陽科學是下游。上游科學研究的對象比較簡單,但研究的深度很深。下游科學的研究對象比較復雜,除了用本門科學的方法以外,如果借用上游科學的理論和方法,往往可收事半功倍之效。化學是中心科學,是從上游到下游的必經之地,永遠不會像有些人估計的那樣將要在物理學與生物學的夾縫中逐漸消亡。
2.化學又是一門社會迫切需要的中心科學,與我們的衣、食、住(建材、傢具)、行(汽車、道路)都有非常緊密的聯系。我國高分子化學家胡亞東教授最近發表文章指出:高分子化學的發展使我們的生活基本被高分子產品所包圍。化學又為前述六大技術提供了必需的物質基礎。
3.化學是與信息、生命、材料、環境、能源、地球、空間和核科學等八大朝陽科學(sun-rise sciences)都有緊密的聯系、交叉和滲透的中心科學。
化學與八大朝陽科學之間產生了許多重要的交叉學科,但化學家非常謙虛,在交叉學科中放棄冠名權。例如「生物化學」被稱為「分子生物學」,「生物大分子的結構化學」被稱為「結構生物學」,「生物大分子的物理化學」被稱為「生物物理學」,「固體化學」被稱為「凝聚態物理學」,溶液理論、膠體化學被稱為「軟物質物理學」,量子化學被稱為「原子分子物理學」等。
又如人類基因計劃的主要內容之一實際上是基因測序的分析化學和凝膠色層等分離化學,但社會上只知道基因學,看不到化學家在其中有什麼作用。再如分子晶體管、分子晶元、分子馬達、分子導線、分子計算機等都是化學家開始研究的,但開創這方面研究的化學家卻不提出「化學器件學」這一新名詞,而微電子學專家馬上看出這些研究的發展遠景,並稱之為「分子電子學」。
又如化學家合成了巴基球C60,於1996年被授予諾貝爾化學獎,後來化學家又做了大量研究工作,合成了碳納米管。但是許多由這一發明所帶來的研究被人們當作應用物理學或納米科學的貢獻。
內行人知道分子生物學正是生物化學的發展。在這個交叉領域里化學家與生物學家共同奮斗,把科學推向前進。但在中學生或外行看來,「分子生物學」中「化學」一詞消失了,覺得化學的領域越來越小,幾乎要在生物學與物理學的夾縫中消亡。
盡管化學的學習利於學生的綜合培養,或許有些同學或家長對化學的就業還心存猶豫,其實在今天這個社會,化學作為一門中心科學已經滲透到各個領域,從水泥陶瓷、塑料橡膠、合成纖維,一直到醫葯、日用化妝品等都概莫能外。而且具有化學背景的人因為具有很好的學習素養,而受到很多行業的歡迎。我只是舉幾個目前熱點的方向簡單介紹一下。
精細化工:這或許是化學最貼近生活的方面,而且也是很多化學工作者致力的領域。我們日常的牙膏,化妝品,洗衣粉等的研發均屬於這個范圍。很多大型企業,如高露潔,強生,聯合利華,寶潔,歐萊雅,杜邦等都很願意選擇化學專業的同學。這個領域的人才需求量較大,每年都有不少化學專業的同學進入。
生物領域:21世紀是生命科學的時代,很多重大課題都是圍繞生物展開的。然而生命科學的本質是化學,哈福大學化學系教授Whitesides曾說:「如果你想想生物學中所發生的事情,你會發現其中的許多部分非常依賴於化學的發展。」如今的生物已經從宏觀深入到微觀,如何了解在分子層次發生的反應成為我們深入認知生命現象的關鍵,因為化學研究的對象就是分子和化學反應,所以化學在其中是中堅力量。具有良好化學背景的人可以在生物領域游刃有餘。
醫葯領域:在人們健康要求日益提高的今天,開發新的葯物是化學工作者的責任。隨著有機化學的高速發展,人們在合成方面的技術大大提高,已能有效地使合成反應在化學選擇性、區域選擇性和立體選擇性,這些都為新葯物的研究提供了機會。
材料領域:隨著人們對不同材料要求的提高,功能材料的發展將會獲得更多的機遇。這其中,無機、有機或無機復合有機,都有大顯身手的機遇。尤其在制備特定用途的材料過程中,化學更將顯示其強大的合成能力。
環境領域:環境問題是當今世界的一大重要課題,環境監測和控制的人才備受重視,而這其中應用的核心技術則是分析化學。通過各種分析化學的手段(如色譜分離技術)了解環境問題的原因,同時提出解決方案。化學人在這個領域會有更多的發展空間。
希望對你能有所幫助。
『陸』 化學是一門什麼科學
化學(chemistry)是研究物質的性質、組成、結構、變化,以及物質間相互作用關系的科學。世界是由物質組成的,化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的成就是社會文明的重要標志。
從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。
化學是重要的基礎科學之一,在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學;對地球、月球和其他星體的化學成分的分析,得出了元素分布的規律,發現了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據,還豐富了自然辯證法的內容!
『柒』 如何理解"化學--人類進步的關鍵" (寫的作文最好)
自從有了人類,化學便與人類結下了不解之緣。鑽木取火、用火燒烤食物、燒制陶器、冶煉青銅器和鐵器等都是化學技術的應用。正是這些應用,極大地促進了當時社會生產力的發展,成為人類進步的標志。今天,化學作為一門基礎學科,在科學技術和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用。化學史大致分為:
(1)遠古的工藝化學時期
這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝主要是在實踐經驗的直接啟發下經過若干萬年摸索而來的,還沒有形成系統的化學知識。這是化學的萌芽時期。
司母戊鼎 秦陶
陶瓷的生產過程
(2)煉丹術和醫葯化學時期
從公元前1500年到公元1650年,煉丹術士和煉金術士們,在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中,為求得長生不老的仙丹,為求得象徵榮華富貴的黃金,開始了最早的化學實驗。在中國、阿拉伯、埃及、希臘都發現了不少記載、總結煉丹術的書籍。
這一時期積累了許多關於物質的化學變化的知識,為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來,煉丹術、煉金術幾經盛衰,使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到正當發揮。在歐洲文藝復興時期,出版了一些有關化學的書籍。第一次有了「化學」這個名詞。英語的chemistry起源於alchemy,即煉金術。Chemistry至今還保留著兩個相關的含義:化學家和葯劑師。這些可以說是化學脫胎於煉金術和制葯業的文化遺跡了。
(3)燃素化學時期
從1650年到1775年,隨著冶金工業和實驗室經驗的積累,人們總結感性知識,認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素,燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程,可燃物放出燃素後成為灰燼。
(4)定量化學時期,即近代化學時期
1775年前後,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律,提出了原子學說;發現了元素周期律,發展了有機結構理論。所有這一切都為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。
(5)科學相互滲透時期,即現代化學時期。見下圖;
二十世紀初,量子論的發展使化學和物理學有了共同語言,解決了化學上許多懸而未決的問題;另一方面,化學又向生物學和地質學等學科滲透,使蛋白質、酶的結構問題得到了逐步的解決。到了今天,化學更是大放光彩,其作用體現在社會、生產、生命科學、科研等各方面。
2.我國在化學發展史上的成就
(1)我國古代在實用技術方面的成就主要有冶金、火葯、造紙、陶瓷、釀造等。
(2)在醫學巨著《本草綱目》中,記載了許多化學鑒定的試驗方法。
(3)1965年,我國科學工作者在世界上第一次用化學方法合成了具有生物活性的蛋白質——結晶牛胰島素。1981年,我國科學工作者又在世界上首次用人工方法合成了一種具有與天然分子相同化學結構和完整生物活性的核糖核酸。此外,我國還人工合成了許多結構復雜的天然有機化合物,如葉綠素、血紅素、維生素B12等。
結晶牛胰島素
3.材料
並不是所有物質都是材料。對於材料,應該有兩個層次的涵義:一是為人類社會所需要的,二是能用於製造有用器物的。
人類很早就開始使用材料,從石器時代到現代,人類使用的材料不斷地發生變化,材料的種類越來越多,用途也越來越廣。歷史的發展表明:沒有新材料的出現,就沒有工業的進步和大量新產品的涌現。材料是人類賴以生存和發展的物質基礎,是人類進步和社會發展的一種標志。根據材料的化學組成和使用功能可將其分類如下:
這里介紹一下生物陶瓷。生物陶瓷是指與生物或生物化學有關的新型陶瓷。根據使用情況,可以分為與生物體相關的植入陶瓷和與生物化學相關的生物工藝學陶瓷。前者植入體內以恢復和增強生物體的機能,是直接與生物體接觸使用的生物陶瓷,主要有人造牙、人造骨、人造心臟瓣膜、人造血管和其它醫用人造氣管和穿皮接頭等。植入陶瓷一般要具有與生物體親和性好、可靠性高、易短期內成形加工、容易滅菌等性能。目前已使用的植入陶瓷的品種很多。
『捌』 為什麼說化學是一門中心科學
化學與社會多方面的需求有關,能滿足人們衣、食、住、行和增進健康、戰勝疾病的需要,是現代社會中國民經濟的重要支柱。化學是一門承上啟下的科學,能在相關學科的發展中起基礎、牽頭、帶動和推動的作用。徐光憲院士指出:「科學可按照它的研究對象由簡單到復雜的程度分為上游、中游和下游。數學、物理學是上游,化學是中游,生命、材料、環境等朝陽科學是下游。上游科學研究的對象比較簡單,但研究的深度很深。下游科學的研究對象比較復雜,除了用本門科學的方法以外,如果借用上游科學的理論和方法,往往可收事半功倍之效。化學是中心科學,是從上游到下游的必經之地」;「化學與生命、材料等八大朝陽科學有非常密切的聯系,產生了許多重要的交叉學科」,以至化學成了有關學科群的中心。
可見,化學是一門中心學科,其本意是指其他門類的自然科學之間,或者自然科學與工程技術之間的聯系都需要以化學為中間媒介。例如,現代的生命科學和材料科學,如果缺少化學的介入,就不能達到高的水平;數學和物理科學,也需要通過化學的中介,才能在生物和材料科學中發揮較好的作用。說「化學是一門中心學科」,並不是說化學在所有學科中最重要,只不過是說明它在社會和科學系統中的多邊關系和地位而已。我們不要只說「化學是一門中心學科」而不做解釋,務必不要斷章取義,錯誤理解,盲目自大。
『玖』 什麼叫做化學
「化學」一詞,若單從字面解釋就是「變化的科學」之意。化學如同物理皆為自然科學之基礎科學。很多人稱化學為「中心科學」(Central science),它是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的科學。 化學對我們認識和利用物質具有重要的作用,世界是由物質組成的,化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它與人類進步和社會發展的關系非常密切,它的成就是社會文明的重要標志。 從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。 化學是重要的基礎科學之一,在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學;對各種星體的化學成分的分析,得出了元素分布的規律,發現了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據,還豐富了自然辯證法的內容。 化學是一門以實驗為基礎的科學。