‘壹’ 化学是一门前沿科学
介绍化学前沿知识 培养学生的科学素质
当前,素质教育的呼声日益高涨,素质教育要以提高国民素质为根本宗旨,国民素质主要包括健康素质、文化教育素质和科学教育与现代科学精神、现代科学方法等。随着现代高新技术的迅猛发展,从某种意义上说,21世纪是个科技社会,科学素质已越来越成为一个现代人基本素质中不可缺少的重要组成部分。科学素质是以一定的科学知识为基础,适应人在现代社会各种与科学或科学成果相关的活动和发展中所需要的由情感、态度、方法、能力等诸因素综合而成的基本品质。它在一定程度上决定了人与现代社会的适应程度。
化学是一门以研究物质组成、结构、性质、变化为对象的自然科学。随着自然科学的发展,化学与生物、材料、能源等众多学科交叉、渗透、融合,化学研究的范围扩展到宇宙空间、人类社会、微观世界的各个领域,化学无处不在,无处不有。化学已成为高科技发展的强大支柱。美国Owens等也将化学认为是处于当今世界上决定着科技发展方向的三大学科(材料学、生化与分子生物学、环境学)的中心。所以,化学是21世纪的中心科学。而我国现行的化学教材由于更新缓慢、调整周期较长,内容比较陈旧,远远滞后于现代高新科技发展,缺乏时代感。这样学生尽管书本知识学了不少,但毕业后面对高速发展的科技社会,眼花缭乱,不知所措。在高科技蓬勃发展的今天,面对世界科技飞速发展的挑战,我们教育工作者必须转变教育观念,以提高全民族的素质为已任, 重视化学教学内容的更新与改造,尤其要重视将前沿的科学研究与中学化学基础知识结合起来,使课堂教学具有时代气息,培养学生的科学素质。
一、介绍化学前沿知识可充实学生的科学知识
科学知识是构成科学素质的基础要素,没有掌握一定的科学事实,所谓科学素质也无从谈起。人才的学识必须与时代发展相适应,与科技进步相结合。而化学处于自然科学的中心位置,介绍化学前沿知识,对充实学生的科学知识是非常必要的。
在课堂教学中可将前沿的科学研究与中学化学基础知识结合起来。如讲授铝热反应时,介绍利用铝热反应的原理定向爆破拆除旧楼,主要是利用铝热反应熔断钢筋使楼房定向倒塌;讲硅酸盐工业时,可向学生介绍新型玻璃;讲硬水及其软化时,可向学生介绍纳米技术在净水中的应用;讲二氧化硅时可介绍光导纤维在现代通信中的应用;讲煤和石油时,可介绍目前各国开发新能源的举措:⑴美国一些科学家开发利用人体能,一些超级市场将顾客拉门消耗的能量贮存起来,转化为电能,用于超级市场的电能消耗。⑵英国农村大面积种植油菜,用植物油代替石油。⑶英国科学家将青草放入特制的容器里,在实验室里模拟地壳变迁,用植物制取石油。⑷英国科学家对一种嗜热链球菌进行基因移植后,新繁植后的大量细菌在190℃温度下,把稻草中的植物纤维变成乙醇。⑸英美科学家通过在热水中迅速繁植的酶的作用,成功地将葡萄糖转化为H2和H2O,而氢气是一种无污染的燃料。⑹科学家受植物光合作用的启示,正在研究寻找类似于叶绿素功能的物质,以实现在常温常压下利用光能分解水制氢气;讲硅时,可向学生展示硅表面结构 的STM(扫描隧道显微镜)图像,介绍扫描隧道显微镜等新的测试手段;在讲到碳的同素异体时,把C60及富勒烯的发现、性能、应用等介绍给学生,不仅能使学生的化学知识与超导、电磁、催化、医药等科学知识相互联系、相互融合,同时还可以使学生关注电子技术、材料科学等新理论、新技术的研究成果和发展动态等等。
我们通过课堂中的不断渗透,让学生尽早接触先进的知识和技术,了解化学在现代科技中的应用,不仅让丰富了学生的科学知识,而且可以开拓学生的思路,可使学生看到和体会科技进步和竞争。
二、介绍化学前沿知识的研究可培养学生科学的方法
科学的方法是科学素质育成的核心要素,科学的方法论可以在更上位层次上有助于良好科学素质的育成,要从科学方法论和科学素质培养的高度重新认识化学教学。在中学化学教学中有意识地进行逻辑推理、实验探索和验证、建立模型等各种科学方法的渗透。
例如,在讲授金刚石和石墨结构时,一定会介绍化学研究的几大热点之一——球烯,但我们不应只告诉学生C60的结构和讲解97年的高考题,更要注意介绍球烯的发现和发展:1985年科学家用激光照射石墨时,通过质谱法首次检测出C60、C70等纯碳分子,化学家为确定其分子结构而冥思苦想,如果C60的60个碳原子以金刚石的四面体结构或石墨的六边形层状结构成键,则因存在着“悬键”,C60的化学性质就应非常活泼,这显然与实际情况不符。后来,受着名的顶形建筑师R·B·Fuller所设计的拱形圆顶建筑结构的启发,H·W·Kroto认为,C60分子结构也应具有与拱形圆顶类似的球形结构,用这样的结构就可使C60分子结构避免产生“悬键”,因而和C60的“稳定”性质吻合起来。经研究小组热烈地讨论,反复计算,最后提出C60分子具有封闭球形笼式结构的设想,又经C60的红外光谱和13C核磁共振光谱证实了他们的设想。C60的发现和发展过程中,科学家运用的逻辑推理、实验探索和验证、建立模型等科学方法会给学生以深刻的熏陶和感染,促进了学生科学方法的形成和提高。在化学教学中,结合此类具体事例向学生进行科学方法教育,生动直观,学生一旦将科学方法内化为自己的思维方法和形为方式,就会像先辈那样去获取知识,有效地解决问题。为将来从事科研,从事创造性工作打下扎实的基础。
三、介绍化学前沿知识可激发学生的科学精神
科学精神是科学素质育成的人格要素,是科学素质的灵魂,是体现现代人素质的重要标志之一,是人们从事科学活动是成功的基本保证。
化学最新科技成果是科学家经过了千辛万苦的探索才取得的,其间不知凝聚了多少化学家的心血和汗水,交织了多少化学家的痛苦与欢乐。化学教学中向学生介绍这些杰出化学家的成长过程、研究工作和伟大功绩,学生必然会被他们坚韧不拔的毅力、刻苦奋斗的精神、艰苦卓绝的劳动、辉煌灿烂的成就所感动,从中受到感染和启迪,在潜移默化中树立起勇于探索、勇于创新、追求真理的科学精神。同时,在介绍前沿科技时,教师表现出的热爱化学、崇尚科学的情感和价值观的“身教”也会对学生科学精神的形成产生深远的响。
科学的知识、科学的方法、科学的精神,三者从不同侧面构成了人的科学素质。在化学教学中不断渗透前沿科学,不仅培养了学生的科学素质,而且可使学生的学习目的性更加明确,紧紧跟上时代的步伐,使化学教育富有生命力、感染力与时代感。
‘贰’ 化学是怎样的一门学科
化学是自然科学的一种,主要在分子、原子层面,研究物质的组成、性质、结构与变化规律,创造新物质的学科。
不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学,化学研究的原子 ~ 分子 ~ 离子(团)的物质结构和化学键、分子间作用力等相互作用,其所在的尺度是微观世界中最接近宏观的。
它们的自然规律也与人类生存的宏观世界中物质和材料的物理、化学性质最为息息相关。作为沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁,化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。
化学的学科分类:
1、无机化学
元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学)、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。
2、有机化学
普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
3、物理化学
结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。
以上内容参考:网络—化学
‘叁’ 化学是一门什么
化学(chemistry)是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志。
‘肆’ 关于高中化学
化学是一门很有魅力的学科。但由于高中化学具有“繁,难,乱”的特点,所以不少同学对学习高中化学感到困难。那么如何才能学好高中化学呢?
一、认真听课,做好笔记。
好的笔记是教科书知识的浓缩、补充和深化,是思维过程的展现与提炼。
由于化学学科知识点既多又零碎、分散,所以,课堂上除了认真听课,积极思考外,还要在理解的基础上,用自己的语言记下老师讲的重点、难点知识,以及思路和疑难点,便于今后复习。
二、及时复习。
复习并不仅仅是对知识的简单回顾,而是在自己的大脑中考虑新旧知识的相互联系,并进行重整,形成新的知识体系。所以,课后要及时对听课内容进行复习,做好知识的整理和归纳,这样才能使知识融会贯通,避免出现越学越乱的现象。比如学习了SO2的漂白性就跟氯水的漂白性进行比较,找出两者的不同之处。
三、学会巧记
由于要记的化学知识点比较多,如果靠死记硬背是难以记牢的,所以应学会巧记。化学上常用的记忆方法有:比较法(常用于容易混淆、相互干扰的知识。如同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四个相似的概念,可以通过比较,使理解加深,记忆牢固。)、归纳法、歌诀记忆法、理解记忆法和实验记忆法。
四、勤练
练习是理解消化巩固课堂知识的重要途径。但练习要有针对性,不能搞题海战术,应以掌握基本方法和解题规律为目标。在解题过程中,要注意一题多解和归纳总结,这样才能达到做一题会一类的效果。如化学计算中常用的技巧法有:守恒法、关系式法、极值法、平均值法、估算法、差量法等。
五、备好“错题本”
做题的目的是培养能力、寻找自己的弱点和不足的有效途径。所以,对平时出现的错题,应做好修正并记录下来。记录时应详细分析出错的原因及正确的解题思路,不要简单写上一个答案了事。同时,要经常翻阅复习,这样就可以避免以后出现类似的错误。
六、重视化学实验
化学实验不但能培养学生观察、思维、动手等能力,还能加深对相关知识的认识和理解,所以必须重视化学实验。平时做实验,要多问几个为什么,思考如何做,为什么要这样做,还可以怎样做,从而达到“知其然,也知其所以然”的目的。
此外,要把化学学好,还要多关注与化学有关的社会热点问题和生活问题,善于把书本知识与实际结合起来。
总之,只要学习方法正确,相信同学们会轻松地把化学
‘伍’ 化学怎样理解
化学是一门中心科学
化学是一门中心科学,化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。
1.化学是一门承上启下的中心科学。科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游,化学是中游,生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单,但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂,除了用本门科学的方法以外,如果借用上游科学的理论和方法,往往可收事半功倍之效。化学是中心科学,是从上游到下游的必经之地,永远不会像有些人估计的那样将要在物理学与生物学的夹缝中逐渐消亡。
2.化学又是一门社会迫切需要的中心科学,与我们的衣、食、住(建材、家具)、行(汽车、道路)都有非常紧密的联系。我国高分子化学家胡亚东教授最近发表文章指出:高分子化学的发展使我们的生活基本被高分子产品所包围。化学又为前述六大技术提供了必需的物质基础。
3.化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学(sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学。
化学与八大朝阳科学之间产生了许多重要的交叉学科,但化学家非常谦虚,在交叉学科中放弃冠名权。例如“生物化学”被称为“分子生物学”,“生物大分子的结构化学”被称为“结构生物学”,“生物大分子的物理化学”被称为“生物物理学”,“固体化学”被称为“凝聚态物理学”,溶液理论、胶体化学被称为“软物质物理学”,量子化学被称为“原子分子物理学”等。
又如人类基因计划的主要内容之一实际上是基因测序的分析化学和凝胶色层等分离化学,但社会上只知道基因学,看不到化学家在其中有什么作用。再如分子晶体管、分子芯片、分子马达、分子导线、分子计算机等都是化学家开始研究的,但开创这方面研究的化学家却不提出“化学器件学”这一新名词,而微电子学专家马上看出这些研究的发展远景,并称之为“分子电子学”。
又如化学家合成了巴基球C60,于1996年被授予诺贝尔化学奖,后来化学家又做了大量研究工作,合成了碳纳米管。但是许多由这一发明所带来的研究被人们当作应用物理学或纳米科学的贡献。
内行人知道分子生物学正是生物化学的发展。在这个交叉领域里化学家与生物学家共同奋斗,把科学推向前进。但在中学生或外行看来,“分子生物学”中“化学”一词消失了,觉得化学的领域越来越小,几乎要在生物学与物理学的夹缝中消亡。
尽管化学的学习利于学生的综合培养,或许有些同学或家长对化学的就业还心存犹豫,其实在今天这个社会,化学作为一门中心科学已经渗透到各个领域,从水泥陶瓷、塑料橡胶、合成纤维,一直到医药、日用化妆品等都概莫能外。而且具有化学背景的人因为具有很好的学习素养,而受到很多行业的欢迎。我只是举几个目前热点的方向简单介绍一下。
精细化工:这或许是化学最贴近生活的方面,而且也是很多化学工作者致力的领域。我们日常的牙膏,化妆品,洗衣粉等的研发均属于这个范围。很多大型企业,如高露洁,强生,联合利华,宝洁,欧莱雅,杜邦等都很愿意选择化学专业的同学。这个领域的人才需求量较大,每年都有不少化学专业的同学进入。
生物领域:21世纪是生命科学的时代,很多重大课题都是围绕生物展开的。然而生命科学的本质是化学,哈福大学化学系教授Whitesides曾说:“如果你想想生物学中所发生的事情,你会发现其中的许多部分非常依赖于化学的发展。”如今的生物已经从宏观深入到微观,如何了解在分子层次发生的反应成为我们深入认知生命现象的关键,因为化学研究的对象就是分子和化学反应,所以化学在其中是中坚力量。具有良好化学背景的人可以在生物领域游刃有余。
医药领域:在人们健康要求日益提高的今天,开发新的药物是化学工作者的责任。随着有机化学的高速发展,人们在合成方面的技术大大提高,已能有效地使合成反应在化学选择性、区域选择性和立体选择性,这些都为新药物的研究提供了机会。
材料领域:随着人们对不同材料要求的提高,功能材料的发展将会获得更多的机遇。这其中,无机、有机或无机复合有机,都有大显身手的机遇。尤其在制备特定用途的材料过程中,化学更将显示其强大的合成能力。
环境领域:环境问题是当今世界的一大重要课题,环境监测和控制的人才备受重视,而这其中应用的核心技术则是分析化学。通过各种分析化学的手段(如色谱分离技术)了解环境问题的原因,同时提出解决方案。化学人在这个领域会有更多的发展空间。
希望对你能有所帮助。
‘陆’ 化学是一门什么科学
化学(chemistry)是研究物质的性质、组成、结构、变化,以及物质间相互作用关系的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的成就是社会文明的重要标志。
从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善,化学的贡献在其中起了重要的作用。
化学是重要的基础科学之一,在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。例如,核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平,建立了分子生物学;对地球、月球和其他星体的化学成分的分析,得出了元素分布的规律,发现了星际空间有简单化合物的存在,为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据,还丰富了自然辩证法的内容!
‘柒’ 如何理解"化学--人类进步的关键" (写的作文最好)
自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火、用火烧烤食物、烧制陶器、冶炼青铜器和铁器等都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。化学史大致分为:
(1)远古的工艺化学时期
这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过若干万年摸索而来的,还没有形成系统的化学知识。这是化学的萌芽时期。
司母戊鼎 秦陶
陶瓷的生产过程
(2)炼丹术和医药化学时期
从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得象征荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。在中国、阿拉伯、埃及、希腊都发现了不少记载、总结炼丹术的书籍。
这一时期积累了许多关于物质的化学变化的知识,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍。第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。Chemistry至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
(3)燃素化学时期
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
(4)定量化学时期,即近代化学时期
1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说;发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
(5)科学相互渗透时期,即现代化学时期。见下图;
二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步的解决。到了今天,化学更是大放光彩,其作用体现在社会、生产、生命科学、科研等各方面。
2.我国在化学发展史上的成就
(1)我国古代在实用技术方面的成就主要有冶金、火药、造纸、陶瓷、酿造等。
(2)在医学巨着《本草纲目》中,记载了许多化学鉴定的试验方法。
(3)1965年,我国科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。1981年,我国科学工作者又在世界上首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。此外,我国还人工合成了许多结构复杂的天然有机化合物,如叶绿素、血红素、维生素B12等。
结晶牛胰岛素
3.材料
并不是所有物质都是材料。对于材料,应该有两个层次的涵义:一是为人类社会所需要的,二是能用于制造有用器物的。
人类很早就开始使用材料,从石器时代到现代,人类使用的材料不断地发生变化,材料的种类越来越多,用途也越来越广。历史的发展表明:没有新材料的出现,就没有工业的进步和大量新产品的涌现。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类进步和社会发展的一种标志。根据材料的化学组成和使用功能可将其分类如下:
这里介绍一下生物陶瓷。生物陶瓷是指与生物或生物化学有关的新型陶瓷。根据使用情况,可以分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强生物体的机能,是直接与生物体接触使用的生物陶瓷,主要有人造牙、人造骨、人造心脏瓣膜、人造血管和其它医用人造气管和穿皮接头等。植入陶瓷一般要具有与生物体亲和性好、可靠性高、易短期内成形加工、容易灭菌等性能。目前已使用的植入陶瓷的品种很多。
‘捌’ 为什么说化学是一门中心科学
化学与社会多方面的需求有关,能满足人们衣、食、住、行和增进健康、战胜疾病的需要,是现代社会中国民经济的重要支柱。化学是一门承上启下的科学,能在相关学科的发展中起基础、牵头、带动和推动的作用。徐光宪院士指出:“科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游,化学是中游,生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单,但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂,除了用本门科学的方法以外,如果借用上游科学的理论和方法,往往可收事半功倍之效。化学是中心科学,是从上游到下游的必经之地”;“化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科”,以至化学成了有关学科群的中心。
可见,化学是一门中心学科,其本意是指其他门类的自然科学之间,或者自然科学与工程技术之间的联系都需要以化学为中间媒介。例如,现代的生命科学和材料科学,如果缺少化学的介入,就不能达到高的水平;数学和物理科学,也需要通过化学的中介,才能在生物和材料科学中发挥较好的作用。说“化学是一门中心学科”,并不是说化学在所有学科中最重要,只不过是说明它在社会和科学系统中的多边关系和地位而已。我们不要只说“化学是一门中心学科”而不做解释,务必不要断章取义,错误理解,盲目自大。
‘玖’ 什么叫做化学
“化学”一词,若单从字面解释就是“变化的科学”之意。化学如同物理皆为自然科学之基础科学。很多人称化学为“中心科学”(Central science),它是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。 化学对我们认识和利用物质具有重要的作用,世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它与人类进步和社会发展的关系非常密切,它的成就是社会文明的重要标志。 从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善,化学的贡献在其中起了重要的作用。 化学是重要的基础科学之一,在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。例如,核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平,建立了分子生物学;对各种星体的化学成分的分析,得出了元素分布的规律,发现了星际空间有简单化合物的存在,为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据,还丰富了自然辩证法的内容。 化学是一门以实验为基础的科学。