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化學綜述論文:化學除草劑相關問題綜述論文
摘要：介紹了化學除草劑的使用原則,總結了其使用方法和避害措施,并提出藥害產生后所采取的及時有效的補救措施,以期將除草劑藥害降低至最小。
關鍵詞：除草劑;使用方法;藥害;補救措施
1堅持先試驗后推廣應用的原則
新的除草劑必須進行生物測定,以便明確該除草劑的適用范圍、除草對象、防除適期、用藥劑量或濃度、施藥方法及注意事項等應用技術。在推廣應用這些技術時,仍然要先進行試驗,然后由點到面,逐漸推廣使用。除草劑的使用劑量與不同地區的氣候條件、土壤質地、耕作狀況等有直接關系,如40%莠去津,在東北地區的用量為3.00～3.75kg/hm2,而華中地區用量超過2.25kg/hm2時,對后茬小麥就有影響。不同作物不同生育期對除草劑敏感性也不同。為了擴大除草劑使用范圍,應擴大試驗作物,同時要特別注意試驗作物及該作物不同生育期對除草劑的敏感反應,以便制定避免藥害產生的安全措施。
2嚴格掌握除草劑使用方法
2.1合理選用除草劑
選用除草劑既要對防除對象有較高的防治效果,又要對應用的作物安全無害,還要考慮對鄰近作物是否安全。例如:拉索、穩殺得、蓋草能、拿撲凈、草甘磷等除草劑,對禾本科作物較敏感。因此,在選用除草劑品種時,要考慮作物的敏感性,切不可使用對作物敏感的除草劑[1]。
除草劑種類很多,每一種除草劑對不同雜草都有很強的選擇性。因此,只有針對主要雜草選擇適宜的除草劑,才能起到除草增產的目的。如:野燕麥、長芒棒等禾本科雜草為主的麥田宜選用驃馬、綠麥隆等莖葉處理劑,針對野燕麥還可選用野麥畏土壤處理;以薺菜、播娘蒿為主的麥田要選用二甲四氯、2,4-D丁酯等;以麥家翁、豬秧秧、薺菜、播娘蒿為主的麥田要選用巨星、拌地農等;以毛兒眼為主的要選用使它隆。切忌盲目使用秋作物(大豆、棉花等)除草劑。
2.2要稱準劑量,配準濃度
一般除草劑活性較高,如巨星只用15g/hm2,稍增大劑量就會造成藥害。因此,除草劑要求用藥量,不管采用哪種施藥方法,都應均勻噴灑,做到不重不漏,才能安全有效。
除草劑與殺蟲劑、殺菌劑不同,很多品種超過推薦使用劑量,不僅成本增加,還會對作物正常生長產生嚴重影響。如:56%二甲四氯鈉鹽超過1.5kg/hm2,72%的2,4-D丁酯乳油超過1050mL/hm2都會造成小麥旗葉畸形、抽穗困難;25%甲黃隆可濕粉性劑超過30g/hm2,就會抑制下茬玉米、棉花等作物的出苗。若使用量低于推薦用量,又起不到應有的除草效果。隨著雜草葉齡的增加,要適當增加除草劑的用量,以提高除草效果。如:6.9%驃馬乳劑除禾本科雜草,在雜草二至五葉期用750mL/hm2,而在雜草五葉期后要增加到900mL/hm2;用75%巨星干懸浮劑除闊葉雜草,在雜草二至五葉期用15g/hm2,而五葉期后要增加到18.75g/hm2。
2.3掌握好施藥時期
在作物具有抗性時期內,選擇對防除對象較適宜的階段用藥,也是避免產生藥害的有效途徑。如用二甲四氯防除麥田雜草時,宜選在分蘗后到拔節前進行,過早或過晚都易產生藥害,溫度過低也會影響二甲四氯藥效的發揮。因此,越冬期不能施藥[2]。
雜草在不同生長時期對除草劑的敏感程度不同。因此,正確選擇除草劑使用時期是保障除草效果和避免小麥產生藥害的關鍵。苗前除草劑主要是在雜草出土前施藥,在土表形成藥膜或藥土層,使雜草不能出土。如用來防除野燕麥的野麥畏,在播種前均勻噴施土表,后淺混土,使土表形成藥土層,抑制野燕麥出土。若在野燕麥出土后施藥,將沒有防效。
莖葉處理劑主要是通過雜草葉片吸收后,破壞其生理、生化系統導致其死亡。雜草對這類除草劑的敏感葉齡為二至五葉期。因此,使用這類除草劑要在雜草二至五葉期施用除草效果好。
某些除草劑在土壤內殘留期較長,在使用時要考慮其對套作作物或后茬作物的安全性。如巨星在土壤內殘效期有60d左右,所以計劃套種西瓜、花生等作物的,就先要考慮巨星的有效期,再作安排,否則將會影響作物出苗及生長。
2.4采用恰當的施藥方法
及時,根據農藥性能及對作物的敏感性來研究施藥的方法;第二,根據農藥劑型確定相應的施藥方法,如在大風天,不宜用噴霧方法施用廣譜性除草劑,可用涂抹的方法,以防霧滴漂移引起藥害。
2.5注意施藥質量
藥害的產生與施藥質量密切相關,為了提高施藥質量,首先要平整土地,這對芽前除草很重要,避免溝溝洼洼影響藥物均勻分布而產生藥害。配制農藥時要攪拌均勻,對已產生分層或沉淀的農藥不要使用,噴施時要恰當的選用噴幅,采用直走式平衡推進法,行走的速度要一致均勻,停止行走要關掉噴頭,防止重噴或漏噴,避免藥害產生。同時,氣象條件對除草劑效果也能產生影響。雜草葉片對莖葉類除草劑的吸收速度與溫度成正相關,使用這類除草劑時若溫度高,則雜草死亡速度快且死亡率高。使用除草劑時要注意風力和風向。風速8～10m/s時噴除草劑,防除雜草效果降低1/2左右,而且霧滴有可能飄移到鄰近的敏感作物或林木上,造成藥害。
此外,土壤的墑情好壞,也將直接影響土壤處理類除草劑的效果,墑情差效果就差。
3抓好施藥后避害措施的落實
(1)徹底清洗噴霧器。如施用某除草劑之后不清洗噴霧器,又接著用來噴霧防治病蟲害,如果巧遇對該除草劑敏感的作物,就會產生藥害。因此,應徹底清洗噴霧器。清洗方法:塑料桶噴霧器可用5%堿液浸泡半天,再用清水沖洗2～3次[3]。
(2)妥善處理噴霧余液。施藥完畢,余下的藥液不可亂倒,以防產生藥害。
(3)施藥后降雨。應及時排水,切不可出現雨后積水現象,以免發生藥害。
(4)嚴格保管未用完的除草劑。一般要求用多少購多少,如一次使用不完則應妥善保存并保障標簽完好,且與其他農藥分別放置,以防錯用。使用時注意有效期。
4發生藥害的補救措施
(1)施肥補救。對產生葉面藥斑、葉緣枯焦和植株黃化等癥狀的藥害時,增施肥料可減輕藥害程度。如小麥出現綠麥隆藥害后,可追施人糞尿,根外施尿素+磷酸二氫鉀,促使植株恢復生長[4]。
(2)灌排補救。對于一些除草劑引起的藥害,適當灌排可減輕藥害程度。
(3)激素補救。對于抑制或干擾植物生長的除草劑,如2,4-D、二甲四氯、甲草胺、禾大狀等發生藥害后,噴灑赤霉素可緩解藥害程度。
化學綜述論文:臨床藥師的藥物化學再教學綜述
基層臨床藥師接受的是繼續教育,要求基層臨床藥師不斷地更新知識結構,適應新時期的需要。所以在授課內容上不能局限于教科書,而要拓寬知識面,補充新知識、新理論,以及藥物發展的近期動態及臨床應用和藥學服務的新理念,尋找新的知識切入點,如有關離子通道、酶抑制劑、受體、前體藥物、藥物合理設計和先導藥物等方面的理論和實踐內容。在心血管系統藥物如抗心絞痛、抗高血壓和抗心律失常藥物中都有鈣離子通道阻滯劑,若按藥物治療疾病的類型來講,不可避免會重復。為克服這一弊端,我們以離子通道為新的切入點,不同結構類型的離子通道阻滯劑具有不同的藥理作用,如硝苯地平為二氫毗陡類鈣離子通道阻滯劑,特異性高,作用強,能選擇性作用于心肌鈣通道,具有抗高血壓和抗心絞痛的作用。隨著對離子通道結構與功能認知,不斷深入,可以用離子通道的生理功能來闡明某些藥物的作用機制,因此離子通道就成為藥物尤其是心血管藥物設計的靶標。如近年來以鈣離子通道阻滯劑為發展方向,尋找抗氧自由基和抗動脈粥樣硬化作用的新藥等,就是根據離子通道的生理功能來設計的。通過給基層臨床藥師補充新知識,使基層臨床藥師了解藥物發展的近期動態,既拓寬了知識面,又能很好地適應時展的需要,同時體現教學改革“與時俱進”的新思路。
1強化基本技能訓練
在基層臨床藥師藥物化學的再教學過程中,我們還注重強化基層臨床藥師基本技能的訓練,如藥物的系統命名。由于藥物存在通用名、英文名(INN)和化學名,一藥多名給藥庫管理、醫生用藥以及學習等都帶來不便,而藥物系統命名則是代表和反映藥物本質,從藥物結構出發,具有規律性和系統性的一種命名形式,在新藥研制、文獻查閱和藥品說明書中都是必不可少的,所以基層臨床藥師掌握系統命名方法極其重要。因此我們在授課中始終貫穿這一原則,通過對典型藥物命名的分析,不斷強化系統命名的技能訓練,并佐以實例加以練習,使基層臨床藥師做到融會貫通,更好地掌握系統命名這一基本技術技能。
2實施互動教學,提高基層臨床藥師綜合能力
我們教師不僅要傳授知識,還要開發基層臨床藥師智力,培養其綜合能力,讓基層臨床藥師也參與到教學中,這是一個互動過程。在授課中,我們采取啟發式教學,假設一些臨床用藥的處方,讓基層臨床藥師運用所學的知識來分析判斷用藥是否合理。例如,為了使基層臨床藥師更好地理解青霉素G的性質,我們虛擬了“青霉素G與慶大霉素合并靜滴”這一處方,讓基層臨床藥師判斷這張處方是否合理;大家都表現出很大的興趣,積極參與討論,大多數基層臨床藥師都認為這張處方不合理,教師在肯定這一答案后,進一步幫助分析原因;這是因為慶大霉素為氨基糖苷類抗生素,結構上有多個氨基,若與青霉素G合并靜滴,會使青霉素G發生胺解而失效,所以在臨床用藥上,青霉素G不能與慶大霉素同時混合靜滴。通過對這一處方的分析,加深了對藥物性質的理解,同時基層臨床藥師也意識到掌握好理論知識對將來指導合理用藥的重要性,增強了實際應用藥物的能力。此外,我們在授課內容完成后留幾分鐘時間,讓基層臨床藥師來充當教員的角色模擬教學。由一個基層臨床藥師進行表述、歸納與整理,把這堂課認為是重點的內容講給其他基層臨床藥師聽,不足之處相互補充更正;或談一些自己在課外看到的感興趣的相關內容,如藥物發展的近期動態等。這樣既能鞏固所學的知識加深理解和記憶,及時消化授課內容又培養了基層臨床藥師的綜合能力,鍛煉了口才。
3運用多種教學手段,提高教學效果
我們在具體施教中,對于重點、難點的內容,做到突出重點,分析難點,以多媒體教學加深印象;此外還運用flash等多種形象教學手段,提高教學質量。例如有些藥物結構比較復雜,分子結構中既有稠合環又有手性碳,而書本上只能看到平面結構,基層臨床藥師普遍反映比較難學、難記。針對這一現象,我們制作了系列flash片,動畫演示,構型旋轉,讓基層臨床藥師清楚地看到藥物的空間結構,把抽象的內容變得更具體形象,基層臨床藥師在輕松的氛圍中掌握藥物的分子結構。我們對基層臨床藥師藥物化學再教學的一些嘗試,受到基層臨床藥師的一致好評。這也啟發我們在今后的教學中不斷總結經驗,改進教學方法,提高教學質量,以適應新時期對教學工作的需要,培養出適應社會發展的合格人才。
化學綜述論文:化學理論考核改革綜述
考核模式單一,考核模式單一主要表現在過去一貫采用規定時間內完成書面答卷的形式,基本考的是學生死記硬背的能力和重復前人勞動的能力。而沒有考查出學生的應變能力、解決問題的能力及開拓創新等能力。這種考核方式不能、地考核學生的綜合能力,培養出來的學生不能勝任本職工作,缺乏開發和創新能力。由于上述問題的存在,使有機化學理論課的考核阻礙了有機化學的改革。而有機化學知識已滲透到人們生活的各個方面,在工農業生產、國防、科研等方而也尤為重要,有機化學知識的更新日新月異,長此下去,培養出的人才怎么適應社會的發展和社會主義建設的需要?為此必須對有機化學理論課的考核進行改革,建議采取以下措施。建立或取得題庫。
多年來有機化學理論的考核一直是誰授課誰出題誰改卷。這樣容易出現兩種弊端。一是出題教師根據自已的教學模式和固有習慣出題,很容易造成教師出題形成固定模式,長年無變化、無創新。二是學生容易產生依賴性和隋性,根據老師的講課和輔導內容復習,造成學習不下功夫,復習不用過多時間,更談不上創新意識。近年來我院實行“考教分離”即由授課教師出兩份題型,內容相近的試卷再由教研室出題組或另一位教師根據前兩份試卷出第三份試卷,改卷由出題組改,但這只是形式上的考教分離,因為考的內容仍在授課教師的出題范圍內,要想真正做到考教分離就必須建立或取得題庫。建立題庫可減少每次出題的環節,節省人力、物力,增強保密性,便于保存和提用,有條件的學院或系可利用網絡技術,實現校內外題庫資源的利用與共享。改革試題內容。書本上的理論知識固然重要,它是前人從實踐中反復總結,升華得到的,我們首先要掌握,避免走不必要彎路,考核內容當然不能缺少。但掌握理論知識是為了更好地指導實踐活動解決實際生產、科研等方面的問題,從實踐中得出新理論,再指導實踐。所以試題內容還應有應用方面的知識和“啟發性”,“開創性”試題,如“鑒別及分離、提純題型”,以往總是把兩種或兩種以上的幾種純凈物放在一起讓學生鑒別或分離出來即可,我認為應從生產原料、藥品制備、藥物檢驗、食品分析等實際生活中提出相應的內容,不只讓學生掌握幾種物質之間鑒別、分離提純原理,還應考學生在實際生產、生活中對一個實際問題如何入手,結果如何,幾種解決辦法,改進建議等。另外還應增加適當的前沿知識和邊緣知識,增強學生學習有機化學的興趣,培養學生攀登科學高峰的精神和毅力,堅定學生獻身我國有機化學教育、科研及有機化學工業的決心。改革考核模式。在保留原有考核手段的基礎上應采用多種考核手段并存的方式,如除了以往的閉卷和開卷考核還可以進行口答式、論文式、應用式等。條件較好的學院,可以讓學生在計算機上完成有機化學的考核,也可以改變以前那種相同試題全班共答的模式為隨機調題,,在規定時間內,完成相應難度的考核試題內容,并且根據答題情況以五分制或百分制判定考核成績。甚至在辦學機制先進的學校可以對有些學生提前修完有機化學理論課,提前對其考核,考核合格者給其相應的學分。
對有機化學的考核進行改革,肯定會遇到不少困難和阻力。如建立題庫,需要組織專門的人才做大量的工作,所建題庫和共享試題不一定同時適合大、中專和本科、成人教育。有機化學理論課考核的改革還要求有機化學的理論教學首先進行改革。這就要求教師轉變觀念,正確引導學生,改變以前的教學方式,并且自身要鉆研業務,及時吸收新知識,了解本專業發展新動向。另外有些學校由于資金問題,不能擁有足夠的計算機,或及時更新軟件,這些問題的存在,我認為是可以處理和解決好的。如建立試題庫雖然避免了每次考核出題的重復性勞動,提高了效率,但不是一勞永逸的,還需要不斷地修改和補充試題內容和題型;對于教師方面要規定相應的考核制度,或送出去進修,交流;至于計算機不足,我認為這只是外部條件之一,可以先從轉變觀念、教學方面、出題方面入手,只要認真對待,就會解決好有機化學考核改革中的一切問題。總之,對現階段有機化學理論課的考核進行改革,具有深遠的歷史意義和重大的現實意義,是推動有機化學在教學、科研等方面進行改革的重大舉措。它將影響培養有機化學方面人才的模式和機制,影響著有機化學是否能為我國現代化建設培養有用的人才。
化學綜述論文:環境與綠色合成化學教學綜述
1《環境與綠色合成化學》公共選修課的主要內容
按照教學計劃,《環境與綠色合成化學》課程為32學時,其中28學時是講授學時,另有4學時為實驗環節。教材選用由吳輝祿主編的《綠色化學》,參考書有李朝軍的《綠色化學:理論與應用》、閔恩澤的《綠色化學與化工》、胡常偉的《綠色化學原理和應用》以及各個領域的一些國內外專著等。由于教學內容多、覆蓋面較廣,所以我們根據實際情況對教學內容作了適當的精簡,把授課內容分為兩大部分,一是綠色化學理論知識,包括綠色化學的定義及研究內容,美國總統綠色化學挑戰獎及哥本哈根會議介紹,世界各國環境問題及我國環境問題現狀,綠色化學12條原則,原子經濟性反應,綠色化學產品等。二是介紹綠色合成化學新技術:超聲化學合成技術,微波化學合成技術,綠色合成化學中的綠色介質,綠色合成化學與催化技術,綠色有機合成化學成功實例等。及時部分具體內容和學時分配如下:綠色化學緒論:包括綠色化學的定義及研究內容,綠色化學的提出及發展歷史,美國總統綠色化學挑戰獎及哥本哈根會議介紹,世界各國環境問題及我國環境問題現狀,4學時;綠色化學12條原則,2個學時;原子經濟性反應,2個學時;綠色化學產品,2個學時。第二部分具體內容和學時分配如下:超聲化學合成技術,2個學時;微波化學合成技術,2個學時;無溶劑合成(固相反應),2個學時;以水為溶劑的有機反應,2個學時;超臨界流體在有機合成與提取中的應用,2個學時;離子液在有機合成中的應用,2個學時;高分子負載均相催化劑,2個學時;組合化學,2個學時;多組分有機催化反應,2個學時;綠色有機合成化學舉例,2個學時。另外四個學時是實驗課。
2使用多媒體教學手段改善課堂教學效果
由于該課程的授課內容與其它化學課有所不同,有許多交叉學科的內容,需要采用一種不同于傳統課堂的教學方式。在教學過程中,充分運用現代多媒體技術,調動學生的積極性。一方面使授課內容直觀生動形象,擴大了信息量,且不受時間、空間的限制,有利于激發學生學習的積極性和主動性,使學生在較短的時間內掌握較多的知識[4]。例如,在超臨界萃取時,給同學們放了一張超臨界CO2萃取路線圖,學生不僅可以通過路線圖看到整個萃取過程,而且還可以理論聯系實際,了解一個新技術的應用需要考慮到各種現實的因素,特別要考慮成本和對環境的影響,這種教學效果用語言描述是無法實現的。在介紹原子經濟性時,通過比較幾種不同的技術路線圖,不但用直觀地看出哪種原子利用率好,還比較了幾種路線的優缺點和對環境的影響,增加了學生的環保意識。
3貼近實際,增強學生的綠色環保意識
3.1介紹綠色合成在生產和生活中的重要性,激發學生的綠色環保意識
通過國內外的重大污染事件,以及利用“總統綠色化學挑戰獎”向學生介紹綠色化學學科的熱點問題,綠色化學學科的任務和今后的發展方向等。在講解綠色合成技術的過程中,我們注意把本校的專業特長如催化化學、生物質轉化利用等方面的成果也融入講課內容。在組合化學內容講解中適當地穿插一些作者近年來在組合化學相關領域的研究成果,讓學生感覺到新技術離我們并不遙遠,提高學生們綠色環保意識。
3.2聯系學生的實際生活,激發學生的綠色環保意識
通過我們身邊實際的生活,如我們常用的膠水,讓學生猜測它們的成分,然后提出問題:如果我們要用水做溶劑來合成膠水,應該考慮到什么問題。然后講解水基膠水的種類和合成方法,以及和溶劑型的相比具有哪些優勢,對環境的影響能減小到什么程度。能夠讓學生體會到學了就可以指導生產和生活,在生活中發現綠色化學。聯系學生的生活實際,可以使學生感受到此課程學習的意義和樂趣,活躍課堂氣氛,促進師生互動,真正做到以教師為主導,學生為主體[4]。
4通過實驗教學培養學生的綜合素質
為了體現化學學科的特色、培養學生的動手能力及思考和分析實際問題的能力,我們在課堂教學之外安排了4學時實驗。首先同學們自己查資料,設計綠色合成的實驗,根據實驗的難易和現有的條件做什么實驗,條件允許的話我們可以讓部分同學做自己設計和合理的實驗。這些實驗項目包括:水基膠水的合成,離子液體中合成查爾酮,H2O2氧化環己酮合成己二酸,微波輻射下無溶劑合成肉桂酸,茶葉或茶葉下腳料中提取茶多酚等,上述這些實驗與生活密切相關,趣味性強,有助于拓寬學生的眼界,擴大知識面,促使學生對日常生活中化學現象的本質進行思考[5]。
5改革考試形式
環境與綠色合成化學是一門綜合性課程,在授課內容上是比較靈活、有彈性的,所以在考核形式上也不一定非要以試卷考試的形式。我們力圖通過改革考試形式,讓學生的綜合能力得到進一步提高。具體的考核方式如下:(1)期終考核要求學生完成兩篇文章,占總成績的60%。其一是課程總結,簡述各章主要內容;另一是結合自己最感興趣或收獲最多的課程內容,自擬題目,查閱文獻資料和網上查詢,撰寫一篇學術性小論文,字數不限,中英文不限,要求學生手寫,防止相互抄襲。撰寫論文是一種新的考試形式,不需要學生死記硬背授課內容,通過論文寫作,不但能開拓學生的視野,還有助于培養他們自主獲得知識的能力。(2)4學時的實驗成績,鼓勵同學們自己查資料,設計綠色合成的實驗,根據學校的條件來確定哪些可以進行。占總成績的20%。根據學生在4學時的實驗表現給出,這是對學生綜合能力的考察。(3)在課堂隨機點名若干次,根據學生的出勤情況,給出平時成績,占總成績的20%。(4)鼓勵有條件的學生將自己感興趣的選題制作成ppt演示文稿,并在課堂上作口頭交流,這種方式特別受到學生歡迎,他們可以盡情展示自己的成果和才華,極大地激發了他們的學習熱情和創造性。
6教學時應把握的幾 個問題
6.1要把握好教學內容的深度、廣度
該課程重點不是要把相關的化學原理講解的很深刻,主要是開擴學生眼界,提高學生綜合素質,樹立綠色合成的理念。讓學生透過綠色合成化學這個窗口,了解綠色化學在科技發展和社會進步中的作用和地位,自覺樹立綠色環保的科學理念,體會自然科學和社會科學相互依存的關系。因此,在教學時要特別注意把握好教學內容的深度、廣度和時代性,不要拘泥于深奧的化學原理。
6.2采用多媒體教學和板書相結合的授課方式
雖然多媒體教學直觀生動形象,信息量大,且不受時間、空間的限制,有利于激發學生學習的積極性和主動性,使學生在較短的時間內掌握較多的知識。但是,對于介紹一些化學知識,作者認為板書教學所具有獨特的啟發性和示范性的特點,例如原子利用率計算的時候,如果用PPT把計算過程和結論都展現出來,這樣學生就不想思考,好黑板上一邊寫公式一邊讓同學們計算,這樣學生印象會深刻的多。因此,整個課程的教學過程應該采用多媒體教學和板書相結合的方式。
6.3建議采用多師教學
由于該課程的教學內容非常廣泛、涉及到社會發展過程的方方面面。任課教師不可能在每個領域都是專家。特別在講解綠色合成技術時,對相關技術研究比較了解的具有豐富科研經驗老師可以講解的更加透徹,這樣不僅可讓學生領略不同風格的教師授課方式,接受各種思維方式的熏陶,還能及時學習到該領域近期的研究進展,有助于提高學生的創新意識。
化學綜述論文:城市環境地球化學調查研究方法綜述
摘要: 總結了城市環境地球化學調查的技術路線, 論述了城市環境地球化學解釋的思路和方法, 提出了城市環境地球化學調查研究的重點問題及研究方向, 為開展城市環境調查和評價工作提供了有參考價值的研究線索。
關鍵詞: 城市環境; 地球化學調查; 生態評價; 污染指示物
自上世紀60 年代系列公害事件發生后, 環境問題已成為倍受各國關注的國際性的重大問題。作為人口高度密集的城市區域, 其環境狀況早已引起世界上許多國家的高度重視, 在過去的幾十年里, 一些地球化學研究相繼集中在城市區域。目前, 城市環境地球化學調查已在世界各地展開, 如亞洲的香港[1]; 歐洲的倫敦[2]、柏林市[3], 非洲的哈博羅內市[4]。調查的目的在于查明市區的污染水平及郊區的“背景值”, 區分鑒定不同的污染源, 評價城市環境的生態效應, 研究城市環境與人類健康的關系。
1 城市環境地球化學調查的技術路線
1.1 采樣點布置方案
目前, 國外的城市環境調查一般在兩個區域進行, 即郊區和城區。在郊區的調查一是為了確定城區的背景值,二是獲得城- 郊地理變化區域內元素分布的地球化學變化梯度。如Lind等在瑞典的斯德哥爾摩市調查土壤重金屬的含量時, 以城市最繁華地帶為中心, 分帶布置樣點, 帶距為0~3km, 3~9km 和>9km[5];Birke 等在德國柏林市的調查中就包括大范圍的郊區區域[3]。通過對比城- 郊區的地球化學特征來揭示人類活動對城區地球化學環境狀況的影響程度。
為了調查城市不同區域內的環境地球化學狀況,研究不同的用地類型對元素分布的影響, 分別在城市的不同功能區域分類取樣, 即: 郊區土壤、工業區土壤、居民區土壤、商業區土壤和農業土壤[3- 5]。主要采集表層土壤(0~5cm)。在不同類型區域內選擇代表性點位取垂向土壤剖面樣品。城區的土壤難以實現均勻的網格化取樣, 一般按公園和綠地的分布隨機布置取樣點。
1.2 采樣介質
環境地球化學的采樣介質包括土壤、大氣、水、水系沉積物、生物樣等。但目前城市環境地球化學調查主要集中在土壤、大氣顆粒物(或氣溶膠)、大氣降塵等三種。其中較常用的是采集和分析城市淺層土壤樣和降塵樣。
在街道兩邊或高層建筑物頂部收集降塵并結合地面土壤是城市環境地球化學調查的主要方法。如Rasmussen等在渥太華市內取居室內灰塵、附近的街道降塵和公園土壤進行比較來研究該市的環境質量[6]。降塵和土壤對比調查, 即可查明元素在不同介質中的污染水平, 還有助于分析污染物的來源。
2 城市環境地球化學的解釋與評價
2.1 城市環境的地球化學解釋
城市環境調查結果的地球化學解釋是指對城市環境中重金屬元素的分布特征、成因及其來源進行解釋,研究元素地球化學分布模式、遷移轉化規律和機理, 建立城市環境地球化學調查成果解釋體系。
2.1.1元素來源判別
對城市環境中污染物的來源及成因進行分析判斷是城市環境地球化學調查的重要內容。多元統計方法在研究城市環境的物源判斷中具有廣泛的應用, 并以聚類分析和因子分析為主[7- 9]。不同來源的元素在因子分析中常常進入不同的主因子或表現為聚類分析中的不同元素組合, 根據元素的組合特征來區分元素的來源。如Manta 等在意大利的城市土壤中發現了Cu、Pb、Zn人為源的因子組合, 而V, Ni, Mn, Co等元素作為自然源進入另一因子, 并在聚類分析中組合在一起[8]。
城市環境物源判斷的另一重要方法是富集因子(EF)法, 它是一種能反映不同地質環境的化學元素比率方法, 用代表陸地來源的元素(如Al、Ti、Zr 和稀土元素等)和代表海洋源的元素(Na)作為參考元素對樣品中的元素含量進行標準化, 以平抑自然差異對元素含量的影響, 在此情況下出現的較高的富集因子值即意味著人為源的存在, 這種方法在環境地球化學判斷
元素來源及富集程度中具有非常廣泛的應用[10- 11], 特別是在大氣顆粒物或氣溶膠介質中的應用效果尤為顯著。其計算公式為[11]:
EF 海(X)=( X/Na) 氣/( X/Na) 海(1)
EF 殼(X)=( X/Na) 氣/( X/Na) 殼(2)
其中, 公式(1)為判斷海洋源的計算公式, 以Na為參考元素; 公式(2)為陸地源的計算公式, 以Al 為參考元素。(X/Na)氣、(X/Na)海、(X/Na)殼分別代表元素X在大氣顆粒物、海水及地殼中的含量。
通常將EF>10 作為大氣顆粒物的人為源標志。但在粒徑為2.5μm 的大氣顆粒物中, EF>5 即為人為源的標志[12]。
2.1.2元素分布類型及成因
在世界范圍內的城市土壤中重金屬元素含量普遍偏高, 但在不同的城市中變化很大, 這依賴于城市的歷史年代、經濟發達程度、不同的用地類型、汽油的添加濟成分、車輛元件的組成等, 在城市環境元素分布及成因的解釋中應綜合分析以上各種因素。城市交通是產生重金屬元素的重要途徑之一, 如Cu 通常是汽車潤滑劑的組分, 而Pb 曾一度是汽油的防爆劑, Sb 可以作為閘墊材料。因此, 交通是城市中Cu、Pb、Zn、Sb 等元素的主要來源。Romic 等發現, 燃燒和道路交通, 尤其是輪胎的磨損和消耗是城市區域內Cd 的主要污染源[7];Moller 等在大馬士革調查時認為交通是表層土壤中Cu、Pb、Zn 等重金屬元素富集的主要原因[9]。與歷史久遠的工業化城市相比, 相對年輕的城市具有較低的重金屬含量, 如非洲的哈博羅內市[4]比悠久的重工業城市倫敦[2]、柏林[3]的表層土壤的重金屬含量偏低[9], Li 等發現, 城市公園土壤中Cu, Pb和Zn 的含量與公園的年齡之間具有明顯的相關性[1],即城市歷史越長, 重金屬含量越高。元素在表層土壤中的分布明顯依賴于城市用地及工業類型, 如Birke 等[3]在柏林市調查中發現, Al,K, Si, Na, Sc 和Ti 主要是自然源, 即與母質的組成有關; 工業區域傾向于被Cu, Cd, Zn, Pb, Hg 污染; 農業區由于大量使用化肥和污泥, 富集Cd, F, Cr, Hg, Ni,Zn 和P 元素。盡管非洲的哈博羅內市比較年輕, 但它的不同區域仍然受Cr, Co, Ni, Cu, Zn 和Pb 等元素不同程度的污染。如城市中心和 工業區的Co, Cu, Pb,Zn 等元素污染, 農業土壤中的Cr,Ni 污染, 居民區及工業區的Zn 污染[4]。
2.2 城市環境地球化學評價
2.2.1污染程度評價
將郊區土壤背景值與城市各功能區含量進行比較是了解城市環境污染水平最常用、最直接的方法。如瑞典斯德哥你摩市Hg 在市中心土壤中的含量是郊區背景值的20 倍, Pb 和Zn 在市區中的含量也遠遠高于背景值[5]; 在柏林老工業區, Cu 的較大值是背景值的2050 倍, Cd 是1638 倍, Hg 是1780 倍[3]。通過同一城市不同功能區內元素含量的對比以及不同城市之間的對比, 也常用來評價城市環境的污染水平。
化學綜述論文:藥學探究化學教改綜述
分析化學是藥學專業必修的一門專業基礎課程,其理論知識和實驗技能在后續課程中都有廣泛應用。作為分析化學教師,不僅要使學生掌握基本理論和應用,還要使學生的綜合能力通過學習分析化學得到鍛煉和提高,為以后撰寫畢業論文和科研打下良好的基礎。
1分析化學教學的現狀
目前的分析化學教材,其內容和體系中經典的化學分析還是占了大量篇幅,儀器分析內容有所加強,但仍不夠詳細,學生從目前分析化學教材上所學知識和技能已遠不能滿足現代社會的需求,不能反映分析化學實驗技術在新興學科的應用和相關學科的滲透。在教學時間的安排上化學分析和儀器分析基本上還是各占一半,教學過程中,教師為了完成教學大綱所規定的教學內容,其教學方法多數是以講授為主,重視傳授知識,忽視學生自主學習能力、實踐能力和創新思維能力培養。實驗教學中,內容過于陳舊,多是一些驗證性實驗,使得學生依賴思想嚴重,缺乏自主和獨立思考的能力[1]。實驗結果的處理停留在筆紙上,基本上沒借助于計算機等先進手段來處理數據、打印實驗結果和進行誤差分析。綜合性實驗少,開發設計性實驗基本沒有開設,學生能力的拓展沒有放在重要的位置。
2分析化學教學改革
2.1根據專業需要,選擇教學內容
通過研究分析化學基礎理論和應用技術與藥學專業及其發展的內在關聯,進一步整合課程內容,提高課程整體水平,使本課程的特色更加明顯。隨著現代分析儀器的迅速發展,藥物的分離分析水平得到了顯著提高[2]。國外的分析化學教材內容更新較快,縮減了化學分析部分,更新較多的儀器分析部分,教材內容貼近專業發展實際狀況,和社會、生產的實際技術水平聯系緊密,目前常用的是各種色譜和光譜技術,這一技術能對復雜體系進行分析。近期版的《中國藥典》大量增加了高效液相色譜法測定藥品的含量。在教學過程中,可以壓縮重量分析法和四大滴定的內容,這部分內容多數學生通過自學可以看懂,老師只要講重點和難點部分,把知識點串連起來,并且通過做相關實驗加深理解和記憶,學生基本上都能較好地掌握化學分析的內容。重點放在儀器分析部分,這部分內容與前面的知識聯系較少,枯燥、抽象、難懂。應合理安排教學內容,做到詳略得當,重點突出,并充分發揮學生的主動性,開發學生的創新思維,培養學生的創新能力。凡與后續課程有關或與以后工作關系密切的要多安排課時。如誤差和分析數據處理,要詳細講解誤差的來源、減少誤差的方法、有效數字及運算,實驗數據如何處理,如何判斷實驗數據、實驗方法是否?為學生工作以后寫論文、搞科研打下良好基礎。在基礎課教學內容的選擇上必須突出重點,少而精,結合科學發展前沿,在教學中注意抓重點和難點,刪除較陳舊的內容。在講授基本理論的同時,盡量穿插一些現代分析化學如何運用基礎理論解決實際問題的例子,包括藥物、環境、食品等各個領域中分析化學的新進展、新成果。
2.2結合教學內容,寫小論文
在教學中,可結合教學內容讓學生以2~3人為一組寫簡單的小論文,如講色譜法時,可讓學生上網查閱資料,要求按論文的格式寫一篇關于色譜法發展史的綜述,通過查資料、寫作的方式使學生對色譜法的發展有更深層的認識,了解到相關的儀器和分析方法,進而了解一些近期研究報道和熱點追蹤,激發他們的研究興趣和培養他們的創新能力。藥品檢測方面的課題是學生畢業論文中常選的課題之一,在按藥典方法用高效液相色譜法測定阿莫西林含量實驗以后,可讓學生做相應的研究:流動相配比的改變對HPLC法測定阿莫西林含量的影響研究,pH對HPLC法測定阿莫西林含量的影響研究等相應課題并寫成論文,學生必須通過自己的獨立思考來發現和解決問題,在這一過程中,既培養了相互合作的團隊意識,又能使學生的基礎理論知識在很大程度上得到加強,通過思考,學生可以把書本上的知識轉化為自己的東西,這樣便形成一個良性循環學生的創新能力自然得到提高。
2.3開展綜合性、設計性實驗,開拓思維
以前所用標準溶液均由實驗員事先準備好,學生直接標定,這樣,學生對實驗課的學習缺乏系統性。為了改變這種狀況,我們將實驗時間改為6h,讓學生自己動手配制標準溶液,然后標定,再測定樣品含量。一次實驗結束后,學生對整個樣品含量測定過程有了的了解,收到了非常好的效果。為了培養學生獨立分析問題和解決問題的綜合能力,在儀器分析實驗中的“高效液相色譜法測定阿莫西林的含量”實驗,改變過去教師講、學生操作的老教學方法,充分發揮學生的積極性,在教師的啟發下,學生自己設計和完成實驗,并對實驗結果進行評定。并通過Excel,Origin等軟件的應用,可以教會學生使用計算機進行實驗數據的處理和實驗結果的模擬,從而提高學生學習的興趣[4]。為使學生盡快地系統地掌握科學的實驗方法,在化學分析實驗中開設了綜合實驗,“沉淀滴定法測定混合離子”,讓學生自己設計實驗方案,準備儀器、試藥,并對實驗結果進行分析、總結。培養了學生獨立思考和創新工作的能力。
2.4制作動畫,提高課堂效果
如儀器分析部分在講儀器的構造和原理時,要學生去想象發生在三維空間中的運動和變化,從而建立起正確的認識和理解是比較困難的。計算機直觀教學手段中形象的儀器構造和操作說明及各種各樣的動畫、視頻等使理論課的學習不再抽象,解決了因儀器數量和實驗條件的限制使理論課與實驗課不能同步進行的矛盾。通過向學生提供豐富的感性材料,將有助于將抽象的知識變復雜為簡單,變枯燥為生動,活躍學生的思維,開闊學生的思路,發展學生的想象力,降低理解難度。課堂教學更加完善,學生能較快、地把握教學的重點、理解教學中的難點,同時,上課時適當的穿插生動的動畫也有助于活躍課堂氣氛 ,從而大大提高了教學效果和學習效率。對儀器分析中某些簡單的分析儀器,制作相應的實物教具,有利于學生深刻地理解一種方法的原理、概念和基本實驗技術,可提高授課效率,收到好的教學效果。
2.5評分方法改革
采取“基礎理論、綜合能力閉卷、課堂作業、實驗報告、課程論文、課堂討論”等相結合的評價方式,力求學習效果的評價更合理,更有利于學生將學習的重點放在培養創造性思維上。對學生實驗成績評分方法進行了大膽嘗試和改革,由過去的優、良、及格和不及格4級分制改為百分制。在百分制中對學生實驗操作過程中各個環節進行評定。實驗操作占總評20%,實驗報告、平時成績占15%,小論文占5%,期末考試占60%。這樣既考查了學生對基本知識、基本理論的掌握,又加強了相關專業技能的綜合訓練,有助于學生專業素質的提高。
化學綜述論文:物理化學和學生思維培育綜述
從物理化學理論看直覺思維存在的廣泛性
邏輯思維中的直覺方法論中早已明確提到“直覺歸納”一詞,指出直覺歸納既具有歸納推理的特點,又具有直覺思維的特點,這表明了二者在思維活動中的不可分割性.亞里士多德最早提出這種直覺頓悟方法,他認為三段論演繹中作為一般原理的大前提只能由演繹以外的歸納方法得到,它沒有確定形式,而是憑借“人心的洞察力”,即他所謂的“理智的直覺”——由感性材料直接領悟到對象的本質.例如個別生命在顏色、大小、生長地點等方面有著明顯的差異,但卻能夠直覺地認識到這些差異都是非本質的、偶然的,而營養和繁殖機能是一切生命都具有的本性.所以,圖1中的直覺跳躍正是直覺歸納.由此可見,直覺在歸納中是一種如何從眾多事實中尋求最本質聯系的方向感,或“方向的判斷”,無須邏輯推理,但它受著邏輯的制約,這是由問題的答案所具有的內在邏輯必然性決定了的——直覺大多預示著可能的邏輯后果.例如,化學反應總是伴隨著熱效應,而熱總是可以通過適當的裝置轉變為功,這些現象使人們直覺地認識到內能的存在,認識到內能、功、熱都是能量的不同形式且能相互轉換,但熱力學及時定律被公認之前約一個半世紀的“機械能守恒原理”和焦耳的熱功當量研究已初步揭示了能量轉換的內在邏輯關聯,因此“能量不滅”這一直覺歸納中的邏輯制約是顯而易見的.演繹使理論發展的例子如此之多,論證如此之嚴謹,以至于我們看不到直覺的存在.“直覺演繹”一詞可能會引起爭議,但在運用演繹方法時,“如何演繹”的問題總是存在的,從公理導出命題、從理論導出關于事實的陳述,也是一個相當復雜的創造過程.吉布斯用演繹方法從基本概念(溫度、壓力、體積、內能、熵)及熱力學及時、第二定律中導出了吉布斯函數,之后又定義了化學位,徹底解決了化學反應的方向、限度問題.這肯定不是一個“純演繹”過程,因為由基本概念、基本原理可以導出的概念、命題有很多,含義也很可能是模糊不清的——吉布斯函數從定義式上講(G=H-TS,即焓與溫度、熵之積的差)也沒有確切的物理意義,但他卻敏銳地啟用了這一函數,特別是用這一函數定義的化學位,是熱力學體系的一個核心函數,它使化學有了很大發展,包括相平衡等很多平衡問題都可用吉布斯所形成的一整套方法來處理.對吉布斯的演繹,我們必須提出這樣的問題:這些運算是如何產生的?為什么恰恰就是這些運算?為什么吉布斯就是沿著這個方向前進的?吉布斯肯定不會是試著猜想一些運算得到命題,然后把它們放在一起,恰巧選中了吉布斯函數,如果真是這樣,命題的質量或創造性就成了備擇答案的線性遞增函數,而事實并非如此.形象思維中的直覺方法論認為把形象思維區別于邏輯思維在于:(1)運用意象而不運用概念;(2)基本環節是聯想和想象而不是推理和判斷.它的特點是突出了事物的形象特征,盧瑟福的原子模型被認為是形象思維的范例.問題在于:盧瑟福是如何把太陽系與原子聯系起來的?事實上,盧瑟福在聯想到這一構造之前,已從當時有關原子研究的信息中直覺地意識到原子核的存在并斷然從事這方面的研究.他的老師湯姆遜已提出了“膠凍狀”原子模型,盧瑟福卻未向那個方向邁進,正如波爾指出的那樣[3]:“盧瑟福很早就以他深邃的直覺而認識到由復雜原子核的存在及其穩定性所帶來的那些奇異、新穎的問題.”因而他被譽為具有非凡“戰略直覺能力”的科學家.此外,聯想可以是形象的,也可以是非形象的.這與問題的答案是以形象的構造還是以邏輯關系表達有關.所以,聯想本身具有類比性質.類比一直被認為是邏輯方法(運用概念進行推理、判斷),這一方法的依據是兩類對象在一系列屬性或關系上的相似性,其基本環節是聯想與比較.一個典型的例子是卡諾的熱機研究.卡諾在研究熱機時聯想到水輪機,并將熱機效率與水輪機效率作類比,得到了與水輪機效率形式相同的可逆熱機效率公式和卡諾定理.同樣,問題也在于:卡諾是如何把水輪機與熱機、把水位差與溫差聯系在一起的?事物之間的相似性只是隱約、模糊地被體會到的,對未知領域,能在模糊中使其本質的聯系清晰呈現出來,這不能不說是直覺的指引,正如方法論中提到的那樣:“運用類比推理不僅需要邏輯思維,它還特別需要直覺與其它思維形式在創造性思維活動中的相互滲透和依賴性.綜上所述,直覺思維是創造性思維活動中廣泛存在的一種方向感,它使創造主體能夠判定自己目前所處的位置與成功之間的差距及將要采取的下一步驟.韋特海默在回憶他和愛因斯坦交談時說[4]:“一次我告訴他,我有這樣的印象,方向在思維過程中是一個重要因素,他答道:‘對,方向這個東西頑強地存在著.那幾年,有一種方向感,即向著某種具體的東西一往無前的感覺’”.“在后來的歲月中,愛因斯坦常常與我談到他當時關心和要解決的問題,其中從未有過任何盲目的步驟.他放棄某個方向是由于他發現那個方向會引起無法理解、任意的因素.”
直覺產生的條件和誘發途徑
直覺雖是創造性思維活動中廣泛存在的一種思維形式,但它的產生也是有條件的.思維活動的基礎是知識,人們進行思維活動時總是以自己已有的知識結構為出發點,因此創造主體必須有足夠的知識儲備.縱觀物理化學理論的締造者不難發現,他們都具有極好的數理化功底,同時又有著深邃的哲學思想,即博學多才.如:道爾頓曾講授數學和自然哲學;阿侖尼馬斯17歲就開始攻讀數學、物理學和化學;范特霍夫曾在萊頓大學主攻數學,后在巴黎獲化學博士學位;吉布斯就讀于耶魯大學時因拉丁語和數學成績優異獲獎,后又獲耶魯學院哲學博士學位……哲學觀是世界觀,是大直覺.有正確的世界觀才有正確的方向感.德布羅依正是從哲學角度提出實物微粒的波粒二象性,他相信自然界的對稱與和諧.他的論點很快被電子衍射實驗證實并因此成為及時個因博士論文獲諾貝爾獎的人.愛因斯坦也正是堅信坐標系的相對性即慣性系等價才得到了狹義相對論,這一哲學思想的延伸又使他發展了廣義的相對論.同時,科學家們都極為關注科學研究的最前沿,多方面的興趣、開放的思維、不斷攝取信息,是直覺產生的途徑之一.例如赫姆霍茲在生理學、心理學方面都有成就,但卻因他的“能量不滅”聞名于物理學界;吉布斯的博士論文是《關于直齒輪的齒形》,但在1873~1877年間以化學勢發展了化學熱力學體系,1884年他的《矢量分析》也很著名,1902年他的《統計力學的基礎原理》歸納了麥克思韋、玻爾茲曼等人的成果,使統計力學得以系統化;愛因斯坦不僅以相對論著稱于世,他在統計、量子領域也有驚 人成就,曾因他的“光量子說”獲諾貝爾獎.此外,對所思考的問題抱有濃厚興趣,對所解決問題有強烈愿望,并能進行堅忍不拔的長期探索和努力是直覺產生的必要條件.例如,愛因斯坦從16歲就開始了時空的思索,直到26歲才完成他的狹義相對論(他寫論文卻只花了5周時間),而廣義相對論則耗去了他后來的15年的光陰.
學生直覺思維培養
心理學、思維學指出:思維能力的培養及發展主要是借助于知識而進行的,因此,要培養學生直覺思維能力,知識的傳授是必不可少的.問題在于選擇什么知識、用什么教學方法來傳授知識?因為不同知識對不同思維能力的發展有不同作用,而教學方法對思維訓練的效果有極大影響.如前所述,物理化學理論中隱含的直覺思維是廣泛的,因此在課程中利用知識的傳授來培養學生的直覺思維是合適的.但在日常的教學活動中,師生所進行的大量的教學實踐往往比較關注問題或思維的結果,而對其思維過程則甚少關心,教師也很少要求學生去了解、體驗其思維過程,同時理工科的學生所接受的思維訓練也存在著過于偏向的問題,如過于偏重抽象邏輯思維而忽視形象、直覺思維等.因此,教師若能在物理化學課程中恰當地選擇和創造性地運用多種教學方法,就可望改變學生思維訓練的現狀.為此,結合筆者多年的物化教學實踐經驗,就在物理化學課程中如何培養學生直覺思維能力的問題提出以下幾點建議:(1)傳統的講授法仍是課程中主要被采用的方法,這可以保障學生能系統化地掌握本課程內容,也能給學生最必要的知識儲備和構建他們合理的知識結構.但在講授上可適時改變講授知識的角度以使學生從物理化學理論概念的形成、發展中了解并體驗其中的直覺思維過程.例如在講述熱力學及時定律時可精選有關實驗現象如:汽油燃燒使汽車獲得動能、滑輪上的重物落地后機械能的去向、磨擦生熱等等,由此再引導學生歸納宏觀靜止的體系(機械能為零)發生變化時伴隨的能量變化形式:功、熱、內能的存在,繼而從熱功當量研究和機械能守恒出發引出“能量不變”的定量關系式,又如講解化學反應熱計算時,可按下列主線闡明演繹中的直覺及演繹對理論的應用與發展問題來尋找普遍化的化學反應熱計算方法:(公式略)航天、航空中高能燃料熱計算;⑤生命化學中的熱計算;⑥設想自己應用熱計算的例子.(4)建立讓學生參與科研的學制,形式應多樣化,如成立學生科研小組,集體或單個參與教研室專題科研工作,參與科普工作等等,這是被證明了的極有效地培養學生創造性思維的方法[5].首先,科研中的問題是開放型的,即不具備得到答案所需的一切必要條件,這與通常封閉型問題即給出一切必要條件的習題有很大不同,這使學生必須跳出由常規解題形成的習慣性思維,讓思維開放并不斷地從外界攝入信息以求得問題的解決.而在資料的收集、整理、分析過程中,方向感會得到很好的訓練,學生也可借此拓寬自己的知識面,豐富自己的知識儲備;其次,科研問題的答案不是短時間就可獲得的,學生必須花較長時間為之付出努力,這可以激發他們的興趣并使其思維常常達到活躍狀態,即滿足直覺產生的必要條件.當學生自己得到答案時,那種對直覺的體驗是教師的任何講解無法替代的.當然,問題的深度、廣度應適合于當時學生的知識與思維發展水平,教師可給出已有答案的小課題由學生自己完成解答,教師可監控思維的全過程并適時給予指導.
化學綜述論文:大學化學教育信息綜述
1通過運用數學知識培養學生邏輯思維能力
在無機與分析化學教學中,常會用到代數式表示的化學定義、化學平衡、化學反應速率、酸堿度等;也會用到弱酸弱堿電離平衡常數表和溶度積表等各種平衡常數表等;還會用到結構模型、能級圖等各種圖形以及各種曲線。在教學過程中如果運用好這些數學知識,不但能使化學問題變得簡單,達到事半功倍的效果,還可以發揮數學固有的邏輯性強的優勢,使學生的邏輯思維能力自然建立。案例3:溶液酸度計算教學。在進行溶液酸度計算的教學中,用到了pH=-logc+H這樣一個簡單公式,這里pH和c+H都代表了溶液的酸度。采用此公式的目的在于將繁瑣的濃度表示簡單化,使酸度有一個簡單的數字表示,應用更方便。因此可以在教學中引導學生,類似的化學問題都可以用此式來解決。方法是將上式變為純代數式pA=-logcA,有任何物質濃度需要轉換,都可以應用。于是后續課中出現的pOH=-logcOH-、pKa=-logKa、pM=-logcM等,學生就一目了然了,無需特別記憶。案例4:能級圖相關的教學。在進行各種能級圖知識的教學中要抓住重點。鮑林能級圖、分子軌道能級圖、金屬能帶理論示意圖、配位場能級分裂圖等各種能級圖主要表示了能級高低的順序,教學中應強調縱坐標即為能量高低的標志,電子的填充都是由低能級到高能級,按填充規則排布。學生自然就有了能級圖的概貌,體會細節也變得容易。
2通過“樹根圖”培養學生邏輯思維能力
“樹根圖”是以教學目的或關鍵知識點為主線,將其與相關支撐內容相聯系,畫出類似樹根的圖形。該類圖形可根據教學內容自創,應簡單明了,便于記憶,便于講課時圍繞主題,同時能方便學生自學。案例5:無機化學總論教學。在無機化學總論的教學中,可通過“樹根圖”(見圖2)突出本門課程的教學目的,激發學生對研究化學反應的興趣。由圖2可直觀看出,無機化學主要是從5個方面研究化學反應。前4個問題在無機化學總論中研究,后一個問題在無機化學各論中研究。將目的與內容聯系,既可以突出教學目的,使學生產生邏輯聯想,培養學生學習興趣,又可以使學生有學目標,培養學生解決問題的能力。在突出課程總教學目的基礎上,可根據總目的中涉及的五大問題提出逐一解決的具體方法,以各章的重點內容為主線,繪出“樹根圖”,進一步突出各章的教學目的,明確子目標,吸引學生注意。案例6:原子結構教學。在進行原子結構一章的教學中,可給出“樹根圖”3。原子結構內容是很抽象和枯燥的,圖3既明確了教學目的又包含了本章的所有教學內容。該圖清楚地表明,原子結構一章應從核外電子的運動特征入手,以核外電子的排布規律為主線,掌握周期表中各元素基態原子的核外電子排布及其周期性變化規律,進而討論元素性質的周期性,為研究分子結構和化學反應打下基礎。教學過程中按此圖示講解,會大大吸引學生的注意力,激發學生的邏輯思維能力和學習興趣。其他各章也可按此模式給出“樹根圖”,使學生建立邏輯思維模式。
3通過合作研究學習模式檢驗學生邏輯思維能力
合作研究學習模式是英國等國外大學生主要采取的學習模式。教師授課的同時給學生出研究題目,將學生分成研究小組,每組3~5人,課下以小組為單位完成教師布置的作業。由于作業都是研究性質的題目,沒有固定答案,學生需要參考很多資料才能達到要求。在小組中,需要多人配合,每個同學各有分工,集體討論,合作完成作業。作業形式可以是書面報告或口頭報告材料,后者需要學生在課堂上做口頭報告。教師根據學生的學習態度、學習過程及采用的研究方法、創新能力、整體合作情況評定學生分數。合作研究學習模式不但可以發揮研究性學習的優勢,還可以培養學生的團隊合作精神,對大學生未來參加工作具有重要意義。在合作研究學習模式中,首先要求小組成員分工明確,每個人發揮自己的邏輯思維能力和創造力,提出可行的解決問題的方案。更重要的,由于是多人完成同一題目,需要考慮每一部分與總體之間是否吻合,具有較強的邏輯關系,因此還要求每位成員具有全局意識和整體布局能力。這無疑是對每位小組成員邏輯思維能力的一個檢驗。案例7:色譜分離條件教學。在色譜分離條件優化研究的教學過程中,教師首先提示根據分離原理及色譜五大系統構造(文中及時部分已述及),哪些條件可以進行優化。與機理相關:固定相種類、流動相組成及配比;與儀器相關:泵壓、進樣量、柱長、柱內徑、檢測器種類、波長等選擇。然后讓學生設計需試驗哪些可變條件,給出可行的實驗方案。綜上所述,在基礎化學教學中,通過發揮化學為實驗性學科的特長,采用啟發式教學模式,充分運用數學固有的邏輯關系解決化學問題,通過“樹根圖”形象地描述出目的與內容之間的內在關系,使學生產生聯想,就能吸引學生注意力,培養學生的邏輯思維能力和學習興趣,收到好的教學效果。同時通過合作研究學習模式可以使學生的邏輯思維能力得到進一步提高。
化學綜述論文:思維對高中化學有效教學綜述
1、注重示意圖、流程圖、模型等的教學,形成直觀教學
有些教學內容不容易用實驗來演示,如煉鐵的高爐、冶煉鋁的電解槽、工業制硝酸、硫酸的過程等,有條件的學校可以組織學生去工廠參觀實物。但多數學校沒有這個條件,這時一般使用示意圖流程圖等教具,這些雖然同實物有一定差距,但同樣能給學生提供直觀形象。且這些圖形是經過人為簡化的,可以排除一些與所學知識無關的情節,突出所要認識的部分。因此,對教學有獨特的作用。在繪制和使用這些圖像時,除注意圖形的比例、整體效果外,還要用顏色等設法突出反映部位、物質流向等重要情節,使學生一目了然?；瘜W教學所涉及的物質及其變化,是從宏觀深入到微觀領域的,對于微觀粒子的形象、結構及內部運動狀況,我們是無法直接觀察到的,如原子、電子,我們用肉眼看不到,甚至用高倍顯微鏡也看不到。在這些內容的教學中,常常使用示意圖、模型等這些相對直觀的教具。雖然這些示意圖、模型的真實性較差,但它通過人為的方法放大、著色等,給這些微觀粒子賦予宏觀的逼真的形象,這是微觀粒子結構及其運動方面的教學不可缺少的直觀材料。如講甲烷的分子結構時,只講它是正四面體結構,告訴鍵角,畫出平面結構,學生是很難理解其空間結構的。而做出甲烷的球棍模型,并用不同的顏色做出碳原子和氫原子,那么學生通過觀察模型,甲烷的分子結構很容易就在頭腦中形成了一個明晰的形象,它的空間構型就很直觀的表現出來。
2、充分運用幻燈、影視、計算機等現代化教學手段
加強直觀教學幻燈、影視計算機等現代教學手段的發展,給化學教學,特別是在直觀教學方面提供了很多的方便。如它們可以顯示一些不易觀察到的實物、設施;還能夠對化學實驗進行規范化的演示,還能夠對受現實條件限制不能進行實際操作的實驗進行演示;而對于物質的結構、微觀粒子的運動等能變靜為動,比模型能更加形象、生動的表示或模擬出來。因而教師應注重開發和使用現代化的教學工具進行教學,使教學過程更加直觀生動。例如還可以將有機反應機理制作成三維動畫,能比較真實的體現出新鍵形成,將“電子云”、“晶體結構”制作成CAI課件,將化學世界變靜為動,變無形為有形,變無聲為有聲,變抽象為直觀,變看不見的微觀為看得見的宏觀,“鼠標一點,萬語千言”。
3、促進聯想和想象,培養想象能力
在教學中要不斷引導、激發和強化學生的想象,豐富學生想象的素材。例如,“原子核沉浸在電子的海洋中”,氧化還原反應想象為各種價態的原子互相之間“爭奪電子的斗爭”等等。這些形象生動的語言、恰當貼切的比喻等都是引發學生想象的催化劑和載體,極大地豐富了學生的聯想和想象。教師在教學中,要引導學生深刻體會和把握化學現象和本質,大膽、自由地進行聯想和想象,培養學生運用比喻、類比、聯想等方法技巧對化學現象和本質進行想象、加工和創新的習慣。在這個過程中,實驗、模型以及生動的語言和形象的比喻是中起著重要作用。要想提升化學教學的效率,形象思維的重要作用是不容忽視的。探求如何在高中化學教學中發揮形象思維的作用相關的策略方法,對于高中化學現實教學具有重要的現實意義。
化學綜述論文:錦州油田化學防砂技術綜述
摘要:簡介了錦州油田投入開發15 年來不同時期主要用于熱采稠油井的化學防砂技術原理和使用效果:以長效黏土穩定劑為主的稀油油藏固砂劑FSH2901 (1992~1995 ,施工136 井次,有效率78.7 %) ;無機鈣/ 有機硅高溫固砂劑BG21 (1992~1995 ,79 井次,79.7 %) ;Ca (OH) 2/ CaCO3/ 有機硅單體高溫“三氧”固砂劑(1996~1997 ,98 井次,82.7 %) ;高溫泡沫樹脂固防砂劑(1997 ,4 井次,50.0 %) ;改性呋喃樹脂防砂劑(1997~2005 ,99 井次,94.9 %) ;氟硼酸綜合防砂劑(1998~2002 ,130 井次,81.5 %) ;有機硅固砂劑YL971 (1998~2002 ,89 井次,85.4 %) ;高強度有機硅固砂劑LH21 (2005 ,11 井次,100.0 %) 。報道了防砂施工中出現的問題:出砂套變井逐年增多;多層合采長井段井化學防砂難度大;出砂粒徑逐年變細,表明油層骨架受到破壞。提出了化學防砂技術發展方向:研發常溫固化的耐高溫固砂劑;完善分層防砂工藝。參2 。
關鍵詞: 防砂技術;化學防砂;固砂劑;熱采稠油井;技術發展;遼河錦州油田;綜述
錦州油田現生產區塊主要有錦45 塊、錦7 塊、歡17 塊、錦25 塊、錦16 塊等,在長期的開采過程中,油井出砂一直是制約油田正常生產的一個主要因素。據統計2000 年出砂井數873 口, 2005 年上升到1056 口。 這些區塊呈現的特征是出砂的套變油井逐年增多,出砂粒徑逐年變細,出砂量逐年增多。其中錦45 塊和錦7 塊由于成巖作用差,膠結疏松,油井出砂極為嚴重。機械防砂、壓裂防砂、螺桿泵排砂等防排砂技術受井下工具的限制,均不適用于出細粉砂油井和套變油井防砂,而化學防砂具有其他防砂措施不可替代的優越性,具有固化強度高、有效期長、對地層傷害性小、施工簡便的特點,所建立的人工井壁能有效地阻擋地層出砂,具有普遍性,能很好地解決各種油井防砂問題,是解決套變油井和出細粉砂油井防砂難題的有效方法。
1 化學防砂技術的發展歷程
錦州油田已開發15 年,油井出砂一直是影響油田開發水平提高的主要因素之一化學防砂技術的應用和發展在油田開發中起了至關重要的作用。1992~2005 年期間化學防砂技術的發展可分為四個階段。
(1) 1992~1995 年,在稀油和稠油區塊分別使用以長效黏土穩定劑為主的FSH2901 稀油固砂劑和以無機物為主的BG-1 高溫固砂劑。
(2) 1996~1997 年,稠油井化學防砂技術有了新突破,先后開發并研制了含有有機成分的三氧固砂劑、高溫泡沫樹脂和改性呋喃樹脂溶液防砂劑。
(3) 1998~2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸綜合防砂技術代替長效黏土穩定劑成為稀油井化學防砂技術的主流,以含有水泥添加劑的有機硅固砂劑代替了三氧固砂劑。
(4) 2003~2005 年,改性呋喃樹脂防砂技術由于有效率較高和有效期較長,成為化學防砂技術的主流,其余早期的化學防砂技術不再使用,同時LH-1 高強度固砂劑防砂技術通過了現場試驗。
2 化學防砂技術的應用效果
2.1 FSH-901 稀油井固砂劑防砂技術
(1) 防砂機理 FSH-901 固砂劑主要成份為線性的高分子陽離子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,這種聚合物中陽離子與黏土晶格中的陽離子發生交換作用,中和黏土表面的靜電荷,消除黏土片層間的排斥力,使黏土呈吸縮狀態,阻止黏土膨脹引起砂粒運移。由于與黏土發生交換的陽離子是連接成鏈狀的,可在黏土顆粒表面形成強大的吸附膜,包裹黏土顆粒,使黏土顆粒與泥砂顆粒牢固地黏結在一起,又可防止其他陽離子的侵入和交換,達到固砂和防止油層出砂的目的。
(2) 應用效果 1992~1997 年,使用FSH-901稀油井固砂劑總計施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。
2.2 BG-1 高溫固砂劑防砂技術
(1) 防砂機理 該高溫固砂劑是以含鈣的無機化合物為主體,加入有機硅化物及分散劑,經密閉表面噴涂工藝處理制得的白色粉末狀固體顆粒。在快速攪拌下將該劑分散在水介質中,配制成微堿性的懸浮液,在注汽條件下擠入井內,其中的硅化物在井筒近井地帶高溫表面發生脫水反應,將地層砂牢固地結合在一起,從而達到固砂的目的。
(2) 應用效果 1992~1995 年,使用BG-1 高溫固砂劑總計施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。
2.3 三氧固砂劑防砂技術
(1) 防砂機理 三氧固砂劑由粉狀氫氧化鈣、碳酸鈣、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散劑、助乳化劑及其他助劑組成。承載于氫氧化鈣和碳酸鈣上的乙氧基硅烷在高溫條件下遇水分解,乙氧基變為硅醇基,硅醇基與砂粒表面的氫氧基( —OH) 之間和硅醇基相互之間發生脫水縮合反應,硅醇基與鈣化合物之間也會發生某些反應,其結果是砂粒和鈣化合物顆粒之間形成網狀結構的有機硅大分子,使松散的砂粒膠結在一起。
(2) 應用效果 1996~1997 年,使用三氧固砂劑總計施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。
2.4 高溫泡沫樹脂防砂技術
(1) 防砂機理 當高溫可發泡樹脂液擠入地層后,一部分樹脂液在砂粒之間吸附而形成膠結點,樹脂固結后將地層砂固結;進入地層虧空處的另一部分樹脂在發泡劑作用下發泡并形成固體泡沫擋砂層,起人工井壁的作用。這一技術是高溫樹脂固砂與固體泡沫人工井壁防砂的結合。
(2) 應用效果 1997 年,使用高溫泡沫樹脂總計施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。
2.5 改性呋喃樹脂防砂技術
(1) 防砂機理 改性呋喃樹脂防砂劑由改性呋喃樹脂、固化劑、催化劑及抗高溫老化劑、吸附劑及后處理劑組成,在紊流狀態下易分散于水中 不結團、不沉降。防砂劑在清水或污水攜帶下進入油井目的層段,分散并吸附在砂粒表面,在地層條件下固化,在套管外地層中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水則作為增孔劑使其具有一定的滲透率[1 ] 。這種防砂劑形成的人工井壁,抗壓強度為5~15 MPa ,可阻擋粒徑> 0106 mm的砂粒通過。
(2) 應用效果 1997~2005 年,使用改性呋喃樹脂防砂劑總計施工99 井次,有效94 井次,有效率94.9 %。
2.6 氟硼酸綜合防砂技術
(1) 防砂機理 氟硼酸可水解產生HF[2 ] ,即BF4- + H2O =BF3OH- + HFBF3OH- 陰離子可進一步依次水解成BF2 (OH) 2- 、BF(OH) 3- 、H3BO3 ,同時產生HF。各級水解生成的HF 與砂巖中的黏土和地層骨架礦物顆 粒的反應為HF + Al2SiO16 (OH) 2 H2SiF6 + AlF3 + H2O與此同時,羥基氟硼酸和硼酸亦與地層礦物顆粒如高嶺石反應,生成硼硅酸鹽和硼酸鹽。硼硅酸鹽可將小片黏土溶合在一起,阻止其分解和運移,使氫氟酸進一步與地層骨架礦物反應。在這些反應中,黏土中的鋁生成取決于F - 的某種氟鋁酸鹽絡離子而溶解在溶液中。在礦物表面富集了硅和硼,在硅酸鹽和硅細粒上則形成非晶質硅和硼硅玻璃的覆蓋層,溶合成骨架,使顆粒運移受阻。
(2) 應用效果 1998~2002 年,使用氟硼酸綜合防砂技術總計施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。
2.7 YL971 有機硅固砂劑防砂技術
(1) 防砂機理 該固砂劑能改變黏土表面的電荷性質,其中的主體成份聚合物還能與地層中的硅氧結構礦物(包括黏土中的硅氧結構礦物和砂礫中的SiO2) 反應,形成牢固的化學鍵;同時在油層條件下固砂劑分子之間相互交聯,形成牢固的網狀結構,既穩定了膠結物,又固結了疏松砂粒。
(2) 應用效果 1998~2002 年,使用YL971 有機硅固砂劑總計施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。
2.8 LH-1 高強度固砂劑防砂技術
(1) 防砂機理 在高溫下該固砂劑中的有機硅化物經水解、表面脫水,以硅氧鍵與地層砂結合,并在各種添加劑的共同作用下將地層砂緊密連接在一起,形成具有一定滲透率和高強度的立體蜂窩網狀結構濾砂層,阻止地層砂流入井筒。
(2) 應用效果 2005 年,使用LH21 高強度固砂劑總計施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。
3 現場施工中出現的問題
以上各種化學防砂技術在錦州油田開發的不同時期發揮了極其重要的作用,有力地保障了油田生產的正常運行。隨著各個區塊開發力度的加大及上產措施的實施,化學防砂主要面臨以下幾種狀況。
3.1 出砂套變井逐年增加
據統計,隨著錦州油田各采油區塊遞減幅度的加大,出砂油井數每年遞增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套變油井數也逐年上升,2000 年為163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套變油井如不及時采取防砂措施,套管變形將更加嚴重,甚至發生套管損壞、油井報廢。雖然套管嚴重損壞的油井可以采取注灰、補層、側鉆等補救措施,但會大大增加采油成本。對于套變油井,好在出砂初期便采用化學防砂法防治出砂。
3.2 長井段油井化學防砂的難度加大
進入油田開發中后期,錦州油田在布井上采取了井網加密策略,在油層開發上采取了幾套層系合采措施,油井開發層系增多,油層厚度加大,井段加長,也加大了化學防砂的難度。有些油井由于井段長,層間差別大,籠統的化學防砂方式已不再適用,只能根據不同油層的地質狀況、出砂量及出砂粒徑,設計不同濃度、不同組成、不同藥劑用量的合理的分層防砂方案,并利用井下工具來完成分層化學防砂措施。該技術正在逐步完善之中。
3.3 油井出砂粒徑逐年變細
以錦45 塊為例,根據463 個采集砂樣的篩選分析結果,2000 年砂樣平均粒度中值為01243 mm ,2005 年為01156 mm ,呈現逐年變細的趨勢,出細粉砂油井逐漸增多。另外,在少數油井采集的砂樣中,有大粒砂和近似泥漿的細粉砂,說明油層骨架已遭到破壞,如不及時采取防砂措施,將發生地層虧空嚴重、套管變形、破裂損壞的危險現象。
4 開發中后期化學防砂技術發展方向
4.1 開發新型常溫固化、耐高溫的化學防砂技術有一些出砂比較嚴重的套變的檢泵油井,由于油層溫度低,不能采用現有的化學防砂技術防砂。曾嘗試使用常溫環氧樹脂防砂技術,由于固化強度低而被淘汰。目前錦州油田使用的改性呋喃樹脂防砂技術和LH21 高強度固砂劑防砂技術,所用藥劑都是高溫固化類型的,不適用于常溫檢泵油井,有待開發常溫固化、耐高溫的化學防砂技術。
4.2 逐步完善配套分層防砂工藝
針對多層合采,井段加長的出砂油井,籠統防砂方法已不再適用,分層防砂是有效措施之一。目前的分層防砂技術應逐步完善各層系的設計方案、藥劑的選用和施工方式方法,以適應這類油井防砂的需要。
化學綜述論文:水蛭化學成分及其藥理作用探討綜述
關鍵詞：水蛭
Discussion on the chemical components and pharmaceutical action of Hirudo aipponica Whitman.
水蛭，為環節動物水蛭科水（Hirudo aipponica Whitman）和螞蝗（Whitmaniapigra uhitman）或柳葉螞蝗（Whitmania acranulaata Whitman）等的全體。扁長圓栓形，體多彎曲扭轉，長2～5cm，寬0.2～0.3cm。水蛭為破血通瘀、通經藥，其主要有效藥用成分為水蛭素。
1 化學成分
水蛭主含蛋白質，其水解氨基酸含量達49.4%，水蛭的唾液中含一種抗凝血物質，即水蛭素 ［1］ 。hayraft JB于1884年首先發現新鮮醫用水蛭的提取物中含有抗凝血物質。直到1955年德國學者Fmarkwardt及其同事從醫用傘蛭的唾液中成功地分離出這種抗凝物質的純品，而定名為水蛭素（Hirudin），并鑒定為一種氨基酸多肽。水蛭素是含65個氨基酸的多肽，分子量為7000左右，含3個二硫鍵，已分離鑒定7種異構體。水蛭素的二級和三級結構對其抗凝活性起決定性作用，二硫鍵是決定其分子結構的穩定性，保持高抗凝活性的關鍵。如果二硫橋鍵被氧化或還原，或子分子發生了蛋白降解，或失去酸性的一端氨基酸也會失去與凝血酶結合的能力 ［1］ 。
20世紀80年代初期-有Budzynskiaz等從螞蝗的唾液腺中抽提出一種新的抗凝物質，譚恩先等人稱之為吻蛭素 ［2］ 。此外，從水蛭及其分泌的唾液中，還提取出肝素，抗血栓素以及一種組胺樣物質等。水蛭中還含有多種化學元素，抗血栓素以及一種組胺樣物質等。水蛭中還含有多種化學元素，氨基酸成分及蛋白質等營養成分。在80年代末期國內學者胡玉清等人用高頻電感耦合等離子體發射光譜法測定水蛭中鎳、鐵、鋅、硒、鉬、錳等28種元素含量，并研究出水蛭的抗癌、抑癌藥理活性與錳、鎂和鋅含量較高有關 ［3］ 。
2 藥理學研究
50年代中期德國學者從醫用水蛭中分離并鑒定了水蛭素之后，對于水蛭素的藥理學，包括抗凝作用，對血小板各種細胞的影響，抗血栓效果，降血脂作用及對腦血腫，皮下血腫的影響，藥物動力學等都進行了、深入的研究，取得了科學的藥理研究成果。有此研究成果已印證了傳統中醫藥學水蛭臨床使用的科學性。對水蛭素等藥理活性綜述如下。
2.1 抗凝作用的藥理活性 藥理研究表明，水蛭素在目前提出世界公認的最強的凝血酶特效抑制劑，它與凝血酶結合后形成一種非共價復合物，這種復合物極其穩定，解離常數為10 -12 數量級，而且反應速度極快。水蛭素與凝血酶的親和力極強，在很低的濃度下就能中和凝血酶。試驗證明1μg水蛭素可以中和5μg凝血酶，相當于摩爾數比為1:1 ［1］ 。
水蛭素不僅能阻止纖維蛋白原凝固，也能阻止凝血酶催化 的進一步的血瘀反應。如凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ的活化及凝血酶誘導的血小板反應等均能被水蛭素抑制，且隨著水蛭濃度的增加，血凝過程會被推遲或阻止。水蛭素對由凝血酶誘導的其它細胞的非凝血現象也有作用。近代研究表明，凝血酶是調節多種細胞功能的活化劑，比如對成纖維細胞和脾細胞和神經細胞的前列腺素合成，單核細胞的趨化性及平滑肌的收縮性等都有影響。當凝血酶與水蛭素結合后，則失去與這些細胞作用能力。
2.2 抗血栓作用 血管內血栓的形成，雖有多種原因，但最根本的過程，還是凝血酶引起的凝血作用。80年代后期，我國研究人員李凡等對水蛭素的溶栓作用進行了實驗研究，結果表明了水蛭素有抑制大鼠由ADP誘導的血小板凝集作用，其抑制率隨藥物濃度的增高而提高，同時對實驗性血栓形成有明顯的抑制作用，對溶解酶所致的實驗性靜脈血栓有溶栓作用。水蛭水煎濃縮提取物能明顯降低全血比粘度和血槳比粘度。
水蛭有直接溶解血栓的作用，尤其對彌漫性血管內凝血（DIC）作用顯著。日本學者松田春秋以水蛭等藥材的70%乙醇提取物分別進行了體內、體外試驗，其試驗結果的:分別采取凝血酶在大鼠體內誘導的DIC（彌漫性血管凝血）和用內毒素在兔和豬體內誘發的DIC，同時靜滴腎上腺素及凝血酶在狗體內誘發的DIC;同時用20～30ng/ml濃度的水蛭素，則能抑制各種DIC的形成。而當采用體外試驗時發現水蛭具有活化纖溶系作用。由此說明，水蛭與植物性中藥、如丹皮、赤勺等抗血栓形成的藥理作用不同，其作用不是預防血栓形成，而是直接溶栓。
2.3 降血脂作用 水蛭對實驗性高脂血癥家兔的膽固醇，甘油三脂均有明顯的降脂作用。研究人員王達平等取家兔隨機分為造型組、預防組、治療組3組，各組每日加喂膽固醇（每只8g），預防組每日喂服水蛭粉1g/只，治療組則在造型結束后投藥。經治療6周后，將家兔全部處死，立即割檢，從主動脈起始部到髂總動脈，取出整條主動脈，剝離外膜，剖開，平鋪于福爾馬林中固定，蘇丹Ⅲ染色，采用九宮格法分別計算每條主動脈動的As斑塊面積占主動脈或冠狀動脈總面積的百分數，然后石蠟切片，HE染色鏡檢，試驗結果是:預防組對TC（血清總膽固醇），TG（甘油三脂）的升高有明顯的抑制作用。高脂血癥家兔造型組（喂含膽固醇）和預防組（喂飼膽固醇同時加服水蛭粉）AS病理變化差別顯著（P<0.01）試驗結果還證明治療組通過用水蛭治療，血清總膽固醇和甘油三脂下降非常顯著（P<0.01），水蛭對主動脈粥樣硬化斑塊有明顯的消退作用，實驗發現斑塊內膠原纖維增生，膽固醇結晶減少，說明水蛭對防止動脈粥樣硬化有潛在的應用價值 ［1］ 。
2.4 對腦血腫，皮下血腫作用 國內研究人員尹寶光等運用人工造成家兔中腦部實質血腫和背部側皮下血腫，治療組每日耳靜脈注入水蛭注射液2ml/μg，對照組則治以生理鹽水1ml/μg，連續7d處死動物后，分別測定腦血腫，炎細胞浸潤及腦組織變性壞死面積并進行統計學處理，結果證明，給藥組明顯促進腦血腫吸收，減輕周圍腦組織炎癥反應及水腫，緩解顱內壓增高，并改善出血水腫局部血液循環，保護腦組織免遭破壞，有利于神經功能恢復和皮下組織功能恢復等作用。兩組差別有顯著性意義（P<0.01） ［4］ 。
水蛭有增加心肌營養性血流量作用，對組織缺血缺氧有保護作用。水蛭素有對抗垂體后葉素引起的家兔冠狀動脈痙攣對心肌缺血有顯著的保護作用，水蛭還有擴張毛細血管，改善微循環，增加腎臟血流量等藥理特點 ［5］ 。
2.5 抗腫瘤作用 我國學者姜延良對水蛭進行了抗腫瘤試驗，體外用伊紅法表明水蛭素對腫瘤細胞有抑制作用。體外實驗對小鼠肝癌細胞生長有一定抑制作用。其藥理機制為水蛭有抗高凝作用。有利于抗癌藥理活性物質（如錳、鎂、鋅等元素）及免疫活性細胞侵入癌組織而殺傷癌細胞 ［6］ 。
3 水蛭素的藥代動力學
水蛭素的藥代動力學水蛭的抗凝抗栓作用，取決于其在血液中的濃度。以抗栓藥理作用為例:對于不同的試驗模型，抗栓的有效劑量和血濃度也不一樣。如大鼠靜脈血栓所需的血濃度是肝素的二十分之一，而DIC（彌漫性血管內凝血），僅是肝素的五十分之一。因為靜脈血栓形成的過程中，主要的血漿凝固因子被活化，導致凝血酶的形成，而水蛭素是最強的凝血酶抑制劑。而治療動脈血栓則需要較高的濃度。其濃度比是治療靜脈血栓的5倍，動物實驗中發現，大鼠由靜脈滴入水蛭素，血漿濃度達到4.3AT-u/me，則能抑制靜脈血栓的形成。而要抑制動脈血栓的形成，則需要按照200AT-u/kg給藥60min。
測定其血濃度的方法，主要通過測定血液凝固時間或用底質發色的方法，求出它與過量的凝血酶反應后，殘存的凝血酶量。 給狗、兔和大鼠靜脈滴注水蛭素，其消除數率是相當快的。消除半衰期為1h左右。在體內水蛭素公布于細胞外的空間，通過腎小球過濾，以活性形式排出，未經代謝，不與機體結合 ［1］ 。
4 結論
水蛭在我國自古以來均有重要的藥用價值，中外醫學都有應用水蛭的古老傳統。我國古代即有利用水蛭吮吸膿血的特性來治療體表疾病，故名“醫蛭”在2000多年前的《神農本草徑》就明確記載水蛭“主逐惡血、瘀血、月閉、破血瘕積聚，利水道”。漢代張仲景首先將水蛭用于臨床，立抵當湯，大黃丸破血逐瘀，治療各種瘀血頑疾。近代國外也曾報導，用活水蛭進行放血療法，法療高血壓及腦血管循環障礙，收到明顯療效。近年水蛭的藥用價值越來越突出。其功效以破血逐瘀，通經六字為綱，主治病癥皆與瘀血密切相關，如冠心病、腦血栓形成，血栓閉塞性脈管炎，血栓性靜脈炎外傷性血腫，視網膜中央靜脈栓塞，高脂血癥，頸動脈斑快形成等，均可以水蛭解栓塞之功。自50年代至今這半個世紀，國內外學者對水蛭藥理研究的成果，充分證實了中醫藥學關于水蛭藥用價值的科學性及其實用性。為今后廣泛應用水蛭治療各種血栓性病癥提供了科學依據。
化學綜述論文:化學反應工程課程教學探索與實踐綜述
一、理順課程基本線索，精選課程主要內容
本科《化學反應工程》課程的教學目標要求教師應從教材內容的組成，章節的編排體系，各部分內容的份量和側重等方面，依據不同專業學習的特點，對課程進行適當的梳理。我?，F用教課書為陳甘棠主編的“十一五”部級規劃教材《化學反應工程》第三版，此書內容系統，易于掌握。同時還選擇李紹芬教授編寫的“九五”部級重點教材《反應工程》作為教學參考書，此書較大的特點是編入大量生產實際反應的例題和習題，這種理論聯系實際的題型，能提高學生的學習興趣和聯系實際的能力。這兩本書的編排體系有所不同，學生在學習過程中可以通過比較，更深地理解反應工程的實質。在教授內容的選擇上，《化學反應工程》的基礎知識，教師應該重點講授，教學上可安排較多學時，為后續的學習打下堅實的基礎。在其他課程學習過的內容如化學反應速度等概念，教師應做概括性介紹，把主要精力放在新知識和學過知識的應用拓展上。部分章節學生可在教師的安排指導下有目的、有計劃地在課外進行自學。生化反應工程基礎等章節則可以不講。與此同時，學校還根據我校煤化工的特點，以講座形式聘請客座教授為學生授課，列舉典型生產實例進行講解和分析，提高學生分析和解決實際生產問題的能力。應用化學專業進行科研實踐周活動，讓學生在科研實踐周里熟悉反應器的選型與優化操作。通過對課程內容的精選和課程線索的梳理，使學生在學習過程中具有很強的針對性，大多數學生都能很好的掌握課程的重點內容和要求。
二、精心組織教學方法，采用多種教學手段
《化學反應工程》內容繁雜，難點較多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演繹。為了保障學生對基本概念能理解，基本方法能學以致用，就要對教學方法和教學手段進行改革。教師要精心研究教學方法，采用多種教學手段，滿足少學時多內容的教學任務，做到各章節重點和難點突出，使學生易于理解和掌握。首先，在講課方式上，應用不同的教學方法，充分體現教師“啟發引導”和學生“積極主動”的現代教育基本原則。采用啟發式教學法，使學生在學習過程中始終處于積極的思維狀態。在啟發式教學的基礎上，針對不同章節可采用對比法、歸納法、提問法等方法來調動學生的學習積極性和主動性。如通過具體事例的講解，應用對比與歸納法結合的方法對均相反應器型式和操作方法進行評選。對于某些有難度同時又在幾種情況下反復出現的概念，采取學生和老師現場探討形式，而后由學生自己總結結果。這樣活躍了課堂教學氣氛，提高了教學效果。再次，采用靈活多樣的教學手段是教學方法改革的重要措施。根據授課內容的特點，有選擇性地使用多種手段進行教學可以起到事半功倍的效果。多媒體在教學上應用，可以將工廠一些實際例子和生產現場搬到課堂，學生通過逼真的影像資訊不僅可以看清楚反應器的內部結構，同時也能了解反應器內傳質與傳熱狀況，對于反應器的設計、放大與優化建立必要的感性認識。如對合成氨反應器內部結構和流體流動的展示，激發了學生對反應工程課程的學習興趣和學習熱情。經過近兩年多位老師的共同努力，本課程多媒體教案制作完成，經過課堂的使用，同學們反應良好，可以明顯地提高教學效率。
三、加強工程技術觀念，做到理論實踐結合
重視理論和實踐結合將是提高教學質量的一個關鍵過程。因此在理論教學中，我們必須積極引導學生樹立和強化工程觀念，加大理論和實踐相結合力度。學生在課堂上領悟到所學知識的用武之地，就會表現出更高的學習熱情，收到意想不到的學習效果。在教學過程中我們在這方面進行了改革嘗試，具體做法是：一方面，教學內容和實際生產相結合。在教學過程中，我們注意選擇實際生產中與基本教學內容密切相關并具有代表性的事例進行剖析、講解，幫助學生對《化學反應工程》課程的理解。例如我們以淮化集團合成氨生產工藝為例，通過有針對性地對生產過程進行分析，使同學們對所學理論知識有了更深的理解和鞏固。另一方面，教學內容與科研、專業實驗相結合。我們利用專業實驗和教師的科研活動，把課程教學從較為抽象的理論變成易于理解和直觀的實際過程，加深學生對概念和原理的理解，加強學生的工程觀念。有些授課教師把自己的科研與課程有關內容緊密地結合起來，將一些案例引入課堂教學，讓學生學習反應工程科研思路方法，并且讓部分學生參與到自己的科研活動，學生通過自己動手更深地體會本課程的精髓。近年來，隨著我校“對甲酚催化氧化制對羥基苯甲醛研究”、“軟化學法制備共摻雜二氧化鈦光催化劑的研究”等課題研究的深入，在參與科研工作中，學生大大提高了感性認識和動手能力，培養了學生構建創新思維的能力。不少學生通過參與科研工作這個活動，對《化學反應工程》課程產生了濃厚的興趣，并且通過自己的努力，在化學工程方向繼續進一步的深造。《化學反應工程》是一門最能體現化學工程與工藝特點的學科，讓學生在短時間內掌握并運用它并非易事。只有激發學生的學習興趣，在教學內容和教學方法上不斷進行探索和改進，不斷強化工程觀念和使用多種教學方法、手段，才能提高學生的學習能力，培養學生的創新能力。我校反應工程專業的教師在近兩年的教學活動中進行了初步嘗試，并取得了一定的效果，今后我們將進一步進行《化學反應工程》課程改革的探索，提高學生學習《化學反應工程》課程的能力，掌握課程內容，為國家培養更多的化工創新人才。
作者：徐繼紅 張茂潤 李廣學 王劍波 單位：安徽理工大學 化學工程學院
化學綜述論文:當今藥物化學麻醉課設計綜述
1說學生的技能態度
通過大一的化學基礎課和藥理學知識的學習，學生初步的學習了芳香及時胺、酯鍵等官能團的性質、鑒定方法及局部麻醉藥的藥理學特性。說學生的特點風格學生在學習過程中易眼高手低，缺乏良好的學習習慣。需要在講課過程中予以指導。
2說教學方法和教學程序
2.1課前回顧通過提問的方法與學生互動，一方面檢測學生對上節課內容的掌握程度，另一方面為本次課的順利開展打下基礎。
2.2導入
通過處方分析的方式導入本次課，有位患者系支氣管哮喘伴有神經官能癥，醫生開具了下列處方：10％葡萄糖注射液250ml鹽酸普魯卡因注射液0．45g氨茶堿注射液0．125g地塞米松注射液5ml通過靜脈滴注給藥，這個處方合理嗎？為什么？讓學生思考，從而順利的導入本次課。
2.3講授
通過典型的小故事講述局麻藥的發現過程，引起學生的興趣。通過多媒體課件展示各類藥物的基本結構，采取比較的方式使學生分辨出各類藥物藥物結構上的不同，以結構為中心，采取結構－性質－應用三位一體的分析方法，調動學生學習的主動性，更好地掌握所學內容。即鹽酸普魯卡因、鹽酸利多卡因。采用列表的方式從兩個藥物的結構、性質、應用的不同相比較。通過對比，加深學生對所學內容的掌握，每種典型藥物按照結構－性質－應用三位一體的教學方法，即以結構為中心，以結構聯系性質，由性質聯系應用，有效地將理論知識與實踐工作崗位相結合，創設“教學做”一體化真實互動學習情境；重視學生職業道德素質的培養，使學生具有嚴謹的工作態度和一絲不茍的工作作風［4］。此部分內容是難點，采取多媒體展示及現場攜帶棍棒模型的方式，使學生理解藥物的空間結構，進而懂得藥物結構的改變會引起藥效的改變，使學生理解所學內容。
3歸納總結及練習
可先讓學生總結，老師做歸納。通過總結，加深學生對所學內容的理解與掌握，重申本次課的重難點。通過做練習，使學生更好地鞏固所學知識。說課是上好課的需要，是教學研究的需要，也是師資培訓的需要，說課是深層次的教研活動，是教師將教學構思轉化為教學活動之間的一種課前預演，也是一個說者、聽者共同參與、共同成長的過程。通過說課能夠很好地提高教師的教學水平，從而培養出的藥學人才。
作者：杜利月 單位：河南省漯河醫學高等?？茖W校
化學綜述論文:環境與綠色合成化學教學綜述
1《環境與綠色合成化學》公共選修課的主要內容
按照教學計劃，《環境與綠色合成化學》課程為32學時，其中28學時是講授學時，另有4學時為實驗環節。教材選用由吳輝祿主編的《綠色化學》，參考書有李朝軍的《綠色化學:理論與應用》、閔恩澤的《綠色化學與化工》、胡常偉的《綠色化學原理和應用》以及各個領域的一些國內外專著等。由于教學內容多、覆蓋面較廣，所以我們根據實際情況對教學內容作了適當的精簡，把授課內容分為兩大部分，一是綠色化學理論知識，包括綠色化學的定義及研究內容，美國總統綠色化學挑戰獎及哥本哈根會議介紹，世界各國環境問題及我國環境問題現狀，綠色化學12條原則，原子經濟性反應，綠色化學產品等。二是介紹綠色合成化學新技術:超聲化學合成技術，微波化學合成技術，綠色合成化學中的綠色介質，綠色合成化學與催化技術，綠色有機合成化學成功實例等。及時部分具體內容和學時分配如下:綠色化學緒論:包括綠色化學的定義及研究內容，綠色化學的提出及發展歷史，美國總統綠色化學挑戰獎及哥本哈根會議介紹，世界各國環境問題及我國環境問題現狀，4學時;綠色化學12條原則，2個學時;原子經濟性反應，2個學時;綠色化學產品，2個學時。第二部分具體內容和學時分配如下:超聲化學合成技術，2個學時;微波化學合成技術，2個學時;無溶劑合成(固相反應)，2個學時;以水為溶劑的有機反應，2個學時;超臨界流體在有機合成與提取中的應用，2個學時;離子液在有機合成中的應用，2個學時;高分子負載均相催化劑，2個學時;組合化學，2個學時;多組分有機催化反應，2個學時;綠色有機合成化學舉例，2個學時。另外四個學時是實驗課。
2使用多媒體教學手段改善課堂教學效果
由于該課程的授課內容與其它化學課有所不同，有許多交叉學科的內容，需要采用一種不同于傳統課堂的教學方式。在教學過程中，充分運用現代多媒體技術，調動學生的積極性。一方面使授課內容直觀生動形象，擴大了信息量，且不受時間、空間的限制，有利于激發學生學習的積極性和主動性，使學生在較短的時間內掌握較多的知識［4］。例如，在超臨界萃取時，給同學們放了一張超臨界CO2萃取路線圖，學生不僅可以通過路線圖看到整個萃取過程，而且還可以理論聯系實際，了解一個新技術的應用需要考慮到各種現實的因素，特別要考慮成本和對環境的影響，這種教學效果用語言描述是無法實現的。在介紹原子經濟性時，通過比較幾種不同的技術路線圖，不但用直觀地看出哪種原子利用率好，還比較了幾種路線的優缺點和對環境的影響，增加了學生的環保意識。
3貼近實際，增強學生的綠色環保意識
3.1介紹綠色合成在生產和生活中的重要性，激發學生的綠色環保意識
通過國內外的重大污染事件，以及利用“總統綠色化學挑戰獎”向學生介紹綠色化學學科的熱點問題，綠色化學學科的任務和今后的發展方向等。在講解綠色合成技術的過程中，我們注意把本校的專業特長如催化化學、生物質轉化利用等方面的成果也融入講課內容。在組合化學內容講解中適當地穿插一些作者近年來在組合化學相關領域的研究成果，讓學生感覺到新技術離我們并不遙遠，提高學生們綠色環保意識。
3.2聯系學生的實際生活，激發學生的綠色環保意識
通過我們身邊實際的生活，如我們常用的膠水，讓學生猜測它們的成分，然后提出問題:如果我們要用水做溶劑來合成膠水，應該考慮到什么問題。然后講解水基膠水的種類和合成方法，以及和溶劑型的相比具有哪些優勢，對環境的影響能減小到什么程度。能夠讓學生體會到學了就可以指導生產和生活，在生活中發現綠色化學。聯系學生的生活實際，可以使學生感受到此課程學習的意義和樂趣，活躍課堂氣氛，促進師生互動，真正做到以教師為主導，學生為主體［4］。
4通過實驗教學培養學生的綜合素質
為了體現化學學科的特色、培養學生的動手能力及思考和分析實際問題的能力，我們在課堂教學之外安排了4學時實驗。首先同學們自己查資料，設計綠色合成的實驗，根據實驗的難易和現有的條件做什么實驗，條件允許的話我們可以讓部分同學做自己設計和合理的實驗。這些實驗項目包括:水基膠水的合成，離子液體中合成查爾酮，H2O2氧化環己酮合成己二酸，微波輻射下無溶劑合成肉桂酸，茶葉或茶葉下腳料中提取茶多酚等，上述這些實驗與生活密切相關，趣味性強，有助于拓寬學生的眼界，擴大知識面，促使學生對日常生活中化學現象的本質進行思考［5］。
5改革考試形式
環境與綠色合成化學是一門綜合性課程，在授課內容上是比較靈活、有彈性的，所以在考核形式上也不一定非要以試卷考試的形式。我們力圖通過改革考試形式，讓學生的綜合能力得到進一步提高。具體的考核方式如下:(1)期終考核要求學生完成兩篇文章，占總成績的60%。其一是課程總結，簡述各章主要內容;另一是結合自己最感興趣或收獲最多的課程內容，自擬題目，查閱文獻資料和網上查詢，撰寫一篇學術性小論文，字數不限，中英文不限，要求學生手寫，防止相互抄襲。撰寫論文是一種新的考試形式，不需要學生死記硬背授課內容，通過論文寫作，不但能開拓學生的視野，還有助于培養他們自主獲得知識的能力。(2)4學時的實驗成績，鼓勵同學們自己查資料，設計綠色合成的實驗，根據學校的條件來確定哪些可以進行。占總成績的20%。根據學生在4學時的實驗表現給出，這是對學生綜合能力的考察。(3)在課堂隨機點名若干次，根據學生的出勤情況，給出平時成績，占總成績的20%。(4)鼓勵有條件的學生將自己感興趣的選題制作成ppt演示文稿，并在課堂上作口頭交流，這種方式特別受到學生歡迎，他們可以盡情展示自己的成果和才華，極大地激發了他們的學習熱情和創造性。
6教學時應把握的幾個問題
6.1要把握好教學內容的深度、廣度
該課程重點不是要把相關的化學原理講解的很深刻，主要是開擴學生眼界，提高學生綜合素質，樹立綠色合成的理念。讓學生透過綠色合成化學這個窗口，了解綠色化學在科技發展和社會進步中的作用和地位，自覺樹立綠色環保的科學理念，體會自然科學和社會科學相互依存的關系。因此，在教學時要特別注意把握好教學內容的深度、廣度和時代性，不要拘泥于深奧的化學原理。
6.2采用多媒體教學和板書相結合的授課方式
雖然多媒體教學直觀生動形象，信息量大，且不受時間、空間的限制，有利于激發學生學習的積極性和主動性，使學生在較短的時間內掌握較多的知識。但是，對于介紹一些化學知識，作者認為板書教學所具有獨特的啟發性和示范性的特點，例如原子利用率計算的時候，如果用PPT把計算過程和結論都展現出來，這樣學生就不想思考，好黑板上一邊寫公式一邊讓同學們計算，這樣學生印象會深刻的多。因此，整個課程的教學過程應該采用多媒體教學和板書相結合的方式。
6.3建議采用多師教學
由于該課程的教學內容非常廣泛、涉及到社會發展過程的方方面面。任課教師不可能在每個領域都是專家。特別在講解綠色合成技術時，對相關技術研究比較了解的具有豐富科研經驗老師可以講解的更加透徹，這樣不僅可讓學生領略不同風格的教師授課方式，接受各種思維方式的熏陶，還能及時學習到該領域近期的研究進展，有助于提高學生的創新意識。
作者：胡勁松 單位：安徽理工大學化學工程學院
