序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇大學元素化學范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：通識教育；自然科學；科學素養

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0121-02

一、引言

通識教育是教育的一種，這種教育的目標是：在現代多元化的社會中，為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀[1]。通識教育本身源于19世紀，當時有不少歐美學者有感于現代大學的學術分科太過專門、知識被嚴重割裂，于是創造出通識教育，目的是培養學生能獨立思考、且對不同的學科有所認識，以至能將不同的知識融會貫通，最終目的是培養出完全、完整的人。20世紀以后，通識教育已廣泛成為歐美大學的必修科目。通識教育實際上是素質教育最有效的實現方式，鼓勵學生結合自己實際跨學科、跨專業自由選課，充分發展個性，增強學生學習主動性，全面提高素質。通識教育的性質決定了通識教育存在的合理性，我國高校長期實行的專業化教育模式迫切呼喚大學通識教育的出現。專業化教育模式是我國高等教育在特定時期、特定社會背景中的選擇。過分強調專業劃分，把學生的學習限制在一個狹窄知識領域，不利于學生全面發展[2]。推行大學通識教育，不僅是我國高等教育與世界先進教育理念接軌的要求，也是我國教育改革與發展的需要。通識教育作為大學教育的重要一部分，是對高等教育專門化、功利化導致的人的片面發展的一種矯正和超越，是高等教育本質和大學使命的回歸。如何教好通識課程，培養高素質人才是教育工作者應當認真思考的問題。筆者在為大學文科學生講授自然科學通識課“元素的故事”時，積累了一定的經驗，下面談談幾點教學體會。

二、教學內容的思考

文科學生大多具有初中和高中的物理、化學基礎，對大學的物理和化學了解不多，在基本概念和基本術語的理解上可能存在困難。因此，在教學內容方面應考慮到他們的知識特點，選取合適的參考書籍和參考資料，力求盡可能少的專業知識，增強趣味性、易懂性，貼近現實生活和學生的感性認識。筆者選取了蘇聯的科普讀物《元素的故事》[3]一書作為參考書籍，向學生們介紹了自18世紀中期到近年有關化學元素的重大發明和發展，如：18世紀中期瑞典化學家舍勒怎樣發現了空氣不是單一的物質而是氧、氮兩種氣體的混合物；接著法國化學家拉瓦錫怎樣否定了燃素說，把氧、氮以及磷、碳、氫等列為世界上第一張元素名單；19世紀初期，英國化學家戴維利用電流怎樣分解了當時普遍認作是元素的兩種苛性堿和八種堿土金屬，而發現了鉀、鈉兩種堿金屬和八種堿土金屬；19世紀中期，在元素名單上已經有了57種，當時認為再難找到新元素的時候，德國科學家本生和基爾霍夫怎樣利用光的性質，造成了分光鏡，發明了化學元素的光譜分析術，使元素名單再行擴大；19世紀下半期俄國化學家門捷列夫怎樣總結了數百年來化學家們研究的成果，創造了元素周期表；19世紀末期英國的科學家怎樣發現了惰性氣體，充實了元素周期表。最后，20世紀初期，居里夫婦怎樣發現了釙和鐳，了元素永恒不變，原子不可再分的舊觀念，掀起了一場化學上的大革命。通過這門課程的學習，使學生對元素發現的方法和歷史有了大致的了解。

三、教學方法的思考

如何提高教學效果是教師們經常討論的問題。在課堂上，好的教學思路能夠激發學生的好奇心，激起學生進行思考的欲望，能夠極大地調動學生學習的積極性和主動性，從而提升教學效果。筆者在一節“光譜學與元素的發現”課堂中，首先拋出了這樣一個問題：科學家們是怎樣知道太陽的化學元素組成的？這一問題立刻引起了學生們的興趣。太陽距離我們非常遙遠而且溫度極高，無法直接檢測太陽的化學組成。科學家們用了什么方法呢？答案是光譜分析法。說起光譜，學生可能覺得陌生。其實在中學物理里面大家就已經知道了牛頓的著名的三棱鏡色散實驗，將一束太陽光經一塊三角形的玻璃棱鏡折射后，形成了紅p橙p黃p綠p藍p靛p紫等七色的彩色光帶，牛頓將這種彩虹色帶命名為光譜，現在我們知道不同顏色的光具有不同的波長。接下來學生會問光譜與化學元素分析有什么關系呢？那么首先回顧一下初中化學學習過的焰色反應：許多金屬鹽類在燃燒時會產生特殊的焰色，如鉀鹽的焰色是紫色的，鈉鹽的焰色是黃色的，銅鹽的焰色是翠綠色的，鋇鹽的焰色是草綠色的，鈣鹽的焰色是橘紅色的，而鍶鹽和鋰鹽一樣都是鮮紅色的。在衍射光柵的分光術發明以后，英國的物理學家泰爾包特于1825年制造了一種可以研究焰色光譜的儀器，然后將燈蕊浸在各種不同鹽類的溶液中，曬干后點燃，觀察其光譜，發現各種金屬鹽類的火焰分光后所得的光譜，都是不連續的幾條亮線，各出現在其對應的顏色光區內，其中他注意到，鍶鹽和鋰鹽盡管焰色幾乎完全相同，但呈現的光譜卻迥然不同。他是意識到每種元素都有自己的一組特征光譜的第一位科學家。到1852年，瑞典的物理學家Angstrom指出每一種特征光譜就是某一種元素的特定標志，光譜正像人類的指紋一樣，各種金屬元素所發射的光譜線的數目p強度和位置都不一樣，因此可以由光譜的分析來檢驗金屬元素的種類，更可由各元素譜線的相對強度來判斷混合物中各種元素的相對含量。至此，光譜學的應用進入了一個嶄新的時代，成為化學元素分析的一項利器。知道了光譜法可以分析元素之后，我們來回答最初提出的問題：太陽上有哪些化學元素？早在1802年，英國的化學家伍拉斯頓就用分光棱鏡仔細觀察了太陽光譜。他注意到表面看來是連續的彩色光帶中，夾雜著不少的垂直暗線，在不明原因的情況下，只好把這些暗線的出現歸咎于棱鏡的缺陷。1814年，德國的物理學家弗朗和斐用他的衍射光柵試驗太陽光譜時，也發現了伍拉斯頓所看見的暗線。他仔細地數一數所能辨識的暗線，竟有576條，把它們一一標記下來，其中最主要的幾條，根據明顯程度，依次標以英文字母ApBpCp...G的代號，當做描述用的固定點或參考點。后世即把這些暗線稱為“弗朗和斐線”。有一天，弗朗和斐把他的分光儀一器二用，將光線入口處分成兩半，上半以陽光入射，下半以燃燒的鈉焰入射，于是得到了上下兩幅平行的光譜。他發現發出強烈黃光的鈉焰在光譜中有兩條很接近的明亮黃線，恰巧與太陽光譜中他標示為D的兩條暗線在同一位置上（此即今日我們所稱的著名的“鈉-D雙線”），這意味著什么？他知道其中一定蘊藏有重大的玄機，只是不知道答案在哪里！到了基爾霍夫和本生手里，這個秘密才被徹底揭穿。他們重做了四十年前弗朗和斐所做的鈉焰實驗。這次他倆讓連續光譜透過鈉焰的上方，那里有未燃燒的鈉蒸氣，結果在一片連續的彩色光帶中竟然就出現了兩條明顯的D暗線。顯然，是鈉蒸氣將連續光譜中屬于D線波長的輻射給吸收掉了！于是他們在1859年發表了兩條有名的“基爾霍夫輻射定律”。第一定律是每種化學元素都各有其特殊的光譜，第二是每種元素所吸收的電磁輻射波長與所發出的波長相等，即當某元素在高熱燃燒時若能發射某種波長的光，則在較低溫時其蒸氣就會吸收相同波長的光。第二條輻射定律就解釋了四十多年來一直不知其所以然的“弗朗和斐暗線”問題。本生與基爾霍夫認為高溫的太陽表面原來會發出含有各種頻率的連續光譜，然而緊貼著太陽表面的大氣層，因為溫度比太陽光球的溫度低，其中所含的蒸氣成分，會依其化學元素特性而選擇吸收其特征波長的輻射，所以太陽光譜中的各條弗朗和斐暗線都是其大氣成分元素吸收部分陽光波長所造成的。像暗線中的D線為什么恰與鈉焰的雙黃線位置p波長一樣，就是因為太陽大氣中含有鈉成分，吸收了陽光中的這種波長之故，也就是說D暗線的存在正是太陽大氣中含有鈉成分的明證！他們就用這種方法比較太陽光譜中的弗朗和斐暗線與各元素的特性光譜，而后在1859年宣布，太陽大氣層中含有鈉p鐵p鈣和鎳而沒有鋰，但其中含量最多的則是氫。他們的發現立刻轟動了整個科學界，光憑一臺簡單的分光鏡居然能在地球上檢定出一億五千萬公里外的太陽的化學元素組成，真是太神奇了！從此，太陽在人類的心目中，就失去了它的大部分神秘性。跟著，星球的神秘性也大部分消失了。通過這樣一節課，筆者講述了光譜、光譜分析法和用光譜分析法發現太陽上化學元素的故事，循序漸進地誘導學生進行思考，收到了良好的效果。

四、結論

在大學自然科學通識教育中，針對文科學生的知識特點，精心選擇教學內容和設計教學方法，努力做到趣味性、易懂性、啟發性和循序漸進性，提高了學生的科學素養，培養了學生的獨立思考能力，取得了顯著的教學成效。

參考文獻：

[1]哈佛委員會.哈佛通識教育紅皮書（2010年12月版中譯本）[M].李曼麗，譯.北京大學，2010：45.

[2]赫欽斯的高等教育思想對大學通識教育的啟示[Z].中國信息大學，2016-06-25.

[3]依.尼查葉夫.元素的故事[M].滕砥平，譯.上海：少年兒童出版社，1978.

Thoughts on Teaching of Natural Science of General Education in University

ZHOU Jian

（College of Materials Sciences and Engineering，Beihang University，Beijing 100191，China）

篇(2)

在學習科研之余，我認為保持一項興趣是非常有益的。比如我每天要花一小時以上的時間在健身房鍛煉。這不僅能增體魄，保持健康，也能放松心情，緩解壓力，而且還幫助我認識了很多志同道合的朋友。

鑭系和錒系元素在本科的化學教育中往往是一個死角，在大學課本上也常被一語帶過。在絕大部分化學工作者的眼中，這些性質相似的元素也是周期表中“最無趣”的一角。我也曾這么認為。但在賓夕法尼亞大學聽過Eric Schelter教授生動、系統的“f區元素”的課后，我完全改變了曾經那些先入為主的觀點。我發現f區元素有許多獨特的地方，其中很多性質在其他元素中聞所未聞，比如inverse trans influence（反反對位效應），intermediate valency（中間價態），再比如非常強的軌道角動量耦合。所以，我后來選擇加入Schelter教授的課題組，從事這些元素合成化學及性質的研究。

我慶幸在科研道路上遇到了讓我終身受益的導師，也結識了許多作為良師益友的學長。在讀博的數年過程中，我不僅獲得了新知識，同時也學會如何批判性地看問題，更逐漸養成了嚴謹認真處理問題的態度。

姓 名：殷昊霖

畢業院校：北京大學

留學院校：美國賓夕法尼亞大學

留學專業：化學專業

研究方向：從事稀土與鈾元素合成化學的研究。主要包括

C.FLn/An的弱配位作用以及發光三價鈰化合物

的光化學等

主要成果：先后在《美國化學會志》《化學科學》《無機化學》等

期刊10余篇

篇(3)

關鍵詞：無機化學；教學內容；銜接；教學方法

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）19-0212-03

無機化學是化學、化工、材料、生物、制藥等化學相關專業的主干基礎課，一般于第一學期開設，無機化學對化學相關專業大學教學計劃的順利實施及培養目標的實現有著重要影響。無機化學既是銜接大學與中學化學教育的橋梁，又是橫貫分析化學、物理化學、有機化學及諸多專業課的紐帶，良好的無機化學知識是進一步學習后續課程和分析解決一般化學問題的重要理論基礎。無機化學的內容繁多，既有化學基本理論知識，又有抽象的物質結構，還有知識點分散、內容繁雜的元素化學，對于不熟悉大學高信息量教學方式的大一新生，如何保證在較短的教學時間內，讓學生能理清無機化學的知識脈絡，掌握重點知識內容，對無機化學教學來說無疑是一個挑戰。

我國中學均開設有化學課程，大一新生已具備一定的化學基礎，在無機化學教學中，如何實現與中學知識及大學后續課程的銜接，以及無機化學自身基礎化學反應理論、物質結構、元素化學各部分內部及相互間的有機銜接，對于無機化學教學效果將有著非常重要的影響，本文將從無機化學教學特點、教學內容銜接及教學方法上提出幾點拙見，與同行們探討交流。

一、無機化學教學特點

1.學時及教學內容差異大。由于近年教學學時的大量縮減，目前不同學校針對不同專業開設的無機化學課程學時差異明顯，大部分學校針對化學、應用化學等專業開設的無機化學在100學時左右，也有部分約70學時；對化工及制藥專業學時一般50～80學時；對于非化學化工專業，學時普遍較短，多為32～60學時。對于100學時的專業，一般具有較充足的時間對理論知識、物質結構、元素化學均進行較深入的講解，學生可以掌握全面的無機化學知識；對70學時左右的專業，一般大約45學時用于理論及物質結構講解，元素部分約25學時，元素部分教學內容不能完全覆蓋；對于50學時以下的專業，許多專業只講解理論知識和物質結構，元素部分基本不涉及。從目前現狀看，對于短學時的無機化學課程，往往以犧牲元素化學教學為代價，把在分析、物化等課程中還會涉及的理論內容講得較深入，這導致許多學生缺乏元素化學知識、化學知識整體結構不完整、學習內容不健全。

2.教材種類多，內容編排結構多樣。目前出版的無機化學教材種類繁多，每年都不斷有新出或修訂版無機化學教材出版。為了無機化學書有更廣的應用范圍，大部分教材都完全包含了傳統無機化學的基本化學反應原理、物質結構及元素化學三大模塊，針對短學時的無機化學教材目前相對較為缺乏。無機化學教材內容編排不同教材差異較大，有的按化學原理、物質結構及元素化學排版，有的按物質結構、化學反應原理、元素化學介紹，教材中各模塊間基本相互獨立、銜接較少。在有限的教學時間里，要達到良好教學效果，教學內容的合理取舍與組織對教師無疑是一個挑戰。

3.與其他課程存在交叉與銜接。無機化學是大學化學第一課，其教學內容與后續分析化學、物理化學、有機化學及諸多專業課都有內容的交叉與銜接。無機化學的酸堿平衡、配位解離平衡、沉淀溶解平衡和氧化還原反應是分析化學的理論基礎。無機化學基本化學原理與物理化學中的動力學熱力學存在明顯的遞進。原子結構、分子結構理論對解釋有機化學結構依然實用。應用化學、材料等專業的多門課程都涉及無機化學知識，有的甚至就是元素化學的內容，如無機材料的制備等課程。良好的無機化學基礎是后續化學及專業課程學習的重要基礎，也是提高學生大學學習興趣和自信心的有力保障。

4.學生個體差異顯著。我們知道，按照中國現行高考制度，許多化學及相關專業的學生所就讀的專業并非其自愿選擇，而是通過調劑錄取，對化學的學習興趣各有不同。按照中學化學“必修2+選修6”模塊式教學，不同省份及不同學校對中學化學教學的深度及廣度不同，導致不同學生的化學基礎存在一定差異。而且，隨著高等教育大擴招，高考錄取率達70%，學生個體生理差異也較大。由于學生學習興趣、主觀能動性、中學化學知識基礎等多種原因，在無機化學教學中，能明顯感受到一個班的學生在學習自覺性、領悟力等方面分為幾個不同層次。要保證絕大部分同學都能達到教學要求，學生個體差異也是大學教學必須充分考慮的因素，教學內容和教學方法的設置上應盡可能做到因材施教。

二、無機化學教學內容的銜接

鑒于無機化學在教學時間、課程內容、教學對象等方面的特點，在教學過程中有效組織編排教學內容，注重中學教育與大學教育的良好銜接，引導學生順利過渡到大學學習，融會貫通前后知識，對達到理想教學效果可起到重要促進作用。

1.與中學化學教學的銜接。目前高中化學三個版本教材均采用模塊式教學，將化學教學內容分為兩個必修模塊（《化學1》和《化學2》）和六個選修模塊（《物質結構與性質》、《化學反應原理》和《有機化學基礎》、《化學與生活》、《化學與技術》、《實驗化學》）。必修模塊涉及了化學物質分類及離子反應、氧化還原反應；元素周期表、化學鍵；化學能與熱能、電能、化學反應的速率和限度；重要的金屬及其化合物；硫、氮、氧及其化合物。《物質結構與性質》模塊涉及了原子結構及性質、分子結構及性質、共價鍵、晶體結構及性質；《化學反應原理》涉及了化學反應與能量、化學反應速率與化學平衡、水溶液中的離子平衡等內容。從中學教學內容看，無機化學中的基本化學反應原理、物質結構及元素化學都有涉及，但是其教學程度較淺，多處于對概念的了解，且不同省區學習內容可能存在很大差異，無機化學中對各部分內容均有很大程度的提升，如化學平衡中引入了標準平衡常數、焓、熵、Gibbs函數等熱力學函數。在無機化學教學內容的設置上，應根據中學化學教學內容，在對全班同學進行充分調研的基礎上，為學生設計構建科學的教學大綱，安排合適的教學內容，幫助學生在現有基礎上循序漸進，不斷深入。

2.前后章節內容的銜接。無機化學教學一般都會涉及化學反應基本原理、物質結構與元素化學三部分內容，化學反應基本原理和物質結構通常安排在元素化學之前，各教材在化學反應基本原理和物質結構間有的將物質結構先行講解，有的則先介紹化學反應基本原理。物質結構決定其化學性質，作者認為先介紹分子結構、化學鍵等物質結構知識有利于學生理解化學反應原理部分的知識（如熱學函數、鍵能、碰撞理論、反應機理等），而且高中物理以及化學中均涉及有原子結構、化學鍵等相關內容，學生也容易理解接受。原子結構、分子結構、化學熱力學及動力學、氧化還原、配位化學等無機化學基本理論知識很多在元素化學中將得到具體體現，并指導著元素化學的教學與研究，因此，元素化學放在最后講解比較科學。化學反應基本原理、物質結構與元素化學三大模塊除了相互存在銜接外，各模塊內部各章節也存在很密切的關聯，如化學反應原理部分中化學反應熱力學、化學平衡知識、四大平衡反應是一脈相承的關系；物質結構部分里，原子結構、分子結構、晶體結構、配合物結構則是物質結構的逐漸深入；元素化學同區內各族之間有相似結構和相似性能但又存在變化規律。因此，注意前后章節內容的有機銜接將有助幫助學生理解掌握。

3.必修與選修內容的銜接。由于教學學時的壓縮，無機化學教材涵蓋的內容通常無法完全在課堂上給學生進行詳細講解，一般教材通常將教學內容分為必修和選修兩部分，選修內容采用不同排版方式標注出來。延伸基礎知識、難度較深的內容，如化學動力學中對化學反應機理的講解，一般無機化學教材都設為選修內容。另外，為了擴寬學生視野，無機化學教材中也對該章節內容涉及的學科前沿知識進行補充介紹，如大連理工大學版無機化學分別在化學反應動力學和氧化還原章節補充介紹了化學動力學在考古中的應用、化學電源實例等知識，幫助學生了解理論知識的實際應用，提高學生學習興趣和應用知識的能力。在為某些學科專門編寫的、針對性較強的教材中，學科背景知識以及無機化學在該學科的應用等內容常設為選修。除了書本中明確建議的選修內容，教師也可根據學時、學生學習情況，靈活調節教學內容，將學生基礎好、容易自學完成的內容設定為自學或選修內容，以節約出更多時間用于重點難點知識的講解和實踐教學。

4.理論教學與實驗教學的銜接。化學是一門實驗科學，讓學生學習掌握基本化學實驗技術，提高學生發現問題與解決問題的能力，培養學生科學嚴謹的工作態度和良好的實驗習慣，是化學教學的一項重要任務。許多同學在中學沒有條件進行化學實驗教學，無機化學是他們接觸的第一門化學實驗課，第一門實驗課的教學效果對提高學生實驗課程學習興趣、端正學習態度、養成良好實驗習慣意義重大。實驗教學是對理論教學的一種宏觀展示，可以讓學生更直觀了解化學反應本質。我們需要注意的是，實驗教學是建立在理論教學基礎上的，因此在無機化學中必須注重理論教學與實驗教學的銜接，實驗教學需要將時間安排在相應理論教學之后，切不可將理論與實驗教學完全獨立開來。一些簡單的驗證性實驗可以考慮以視頻的方式在理論教學中直接演示給學生，節約部分實驗教學時間以開設更多的實驗內容。在實驗教學內容設置中，需要考慮每個實驗對學生實驗技能的培養目的，應盡可能在不同實驗中培養學生不同實驗技能，讓學生在有限的時間掌握更多實驗技術，提高其實踐動手能力。

三、無機化學教學實現銜接的教學方法

無機化學在較多層面存在教學內容的銜接，為了實現相關知識間的有效銜接，教師在授課過程中除了在教學內容的安排上要合理設置外，在教學過程中教師還需在不同環節采用不同教學方法，以達到理想的教學效果。

1.課前預習作業。無機化學教學內容多，課程任務重，每節課的信息量大，適當的課前預習有助于學生在課堂教學中集中注意力，跟隨主講老師的教學思路。老師可以為學生提供適當的預習作業幫助學生有重點的預習，預習作業最好能注重將學內容與中學知識、前面章節內容間的聯系與差異，讓學生覺得熟悉而新鮮，激發學生好奇心和探索熱情，為課堂教學奠定良好基礎。對課堂中可一帶而過的教學內容，亦可在預習中引導學生自學，節約課堂時間。

2.課堂設問式教學。課堂教學是無機化學理論課最重要的環節，在課堂教學中教師更需要采用巧妙的教學方法，將各種內容有機銜接起來。在課堂中向學生提出相關問題，是調動學生思維、促使學生主動將相關知識銜接起來的好方法。例如，涉及到中學知識的，可以請學生回答中學學習內容是什么，老師再順勢介紹中學與大學知識的異同。再次出現的前面章節的內容，老師可以通過提問學生來幫助學生復習鞏固，并找出前后知識的關聯。

3.課后作業知識點的兼顧。課后作業也是將各種知識有效銜接的好辦法，除了前后緊密相聯的知識外，老師也可故意設計一些復合習題，在同一個題目中涉及前后章節知識以及多個知識點，訓練學生綜合分析問題的思維，教會學生解決綜合問題的方法，提高其對綜合知識的掌握與應用能力。如在氧化還原反應里可以將化學平衡常數、熱力學函數、Hess定律、電動勢、能斯特方程式等知識點關聯在一起，根據具體情況可進一步計算求解酸堿平衡常數、溶解度、配合物穩定常數等物理量。

4.復習理清脈絡結構。無機化學教學內容間存在不同的銜接方式，按不同章節或模塊進行知識疏理，理清知識脈絡結構，將有助于學生對無機化學知識整體內容有全面的了解。因此，在每章以及化學原理、物質結構、元素化學不同模塊授課完畢，教師應和學生一起來疏理所學知識的脈絡框架，將所學內容精簡成若干標題，再讓學生將標題里的內容豐滿還原，鞏固學習知識。能將書本中的知識濃縮為框架圖、并再充實成“大樓”的學生應該是達到了本門課程的教學要求。

無機化學是大學化學最重要的課程之一，其學習效果不僅對無機化學知識的掌握程度是一種考量，更會對后續化學課程甚至整個大學期間學習方法、學習態度產生潛在重要影響，因此教師在教學過程中，充分利用無機化學承前啟后的特點，結合課程特色，在教學內容設計、教學方法上注重知識的銜接與遞進，不但可望得到理想的無機化學教學效果，對大一新生順利完成中學到大學的蛻變，開啟愉快輕松的大學學習生活也具有極其重要的意義。

參考文獻：

[1]茍如虎，王亞玲，盧新生，劉伯渠，丁志忠，丁耀光，閆蘭，楊汝棟.模塊化分層次推進無機化學理論教學[J].大學化學，2011，26（1）：26-28.

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[5]楊宏孝，顏秀茹.無機化學（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[6]龔孟濂.無機化學[M].北京：科學出版社，2010.

[7]大連理工大學無機化學教研室.無機化學（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

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【關鍵詞】找礦標志；地質特征；元素的集中和分散

1 區域地質背景

工作區大地構造位置屬華北板塊北大陸邊緣早古生代陸緣增生帶與華北地臺的接觸部位，屬內蒙古中部地槽褶皺系之蘇尼特右旗華力西地槽褶皺系次級構造單元-哲斯―林西復向斜，是錫林浩特微板塊、南部的華北板塊與東部松遼微板塊的交接帶，構成晚華力西地槽褶皺帶的主體，為晚古生代強烈坳陷地帶。二疊世至侏羅世的巖漿侵入及火山噴發形成的造山帶構成了地層主體，在造山過程中伴隨著一系列成礦作用，導致在其區域內形成礦床系列。

2 地球化學背景特征

2.1 水系沉積物元素含量特征

全區共采集了1734件有效樣品，經特高值剔除求出均值和方差的特征值與1：2萬水系沉積物豐度（熱水幅）相比（表1），測區水系沉積物中呈富集狀態的元素為Cu、Bi、Au、Ni這4種元素背景高于半干旱東蒙地區水系沉積物元素背景1.2倍以上。貧化元素是Ag、Mn和Zn元素，其它元素基本無變化，說明本區Cu、Bi元素比較富集，這與在區內發現兩個銅鉍礦床有關。同時也說明了Cu、Bi、Ni元素在本區有較高背景，具有較好的找礦遠景。Ag、Mn、Zn的含量比中國半干旱區水系沉積物的豐度略低。

2.2 巖石元素含量特征

與大興安嶺中南部的1：20萬地球化學測量熱水幅的各元素的平均值（第二物探隊1991）相比，全測區巖石中元素呈富集狀態從大到小依次為Cu、Bi、Au、Ni、Ag、W其中Cu、Bi元素可高達4倍多。測區明顯貧化的元素為As、Sb。元素Zn、Pb、Hg、Mo、Sn、Mn、基本無變化（表2）。

表2 工作區巖石與區域豐度值相比濃集系數

Au、Hg含量單位10-9，其它10-6

2.3 典型礦床地球化學特征

區內較為典型的礦床為阿德勒根山銅鉍礦床，目前處于開采階段。該礦位于幸福之路公社西側，距幸福之路鎮西南5km的阿德勒根山附近。其水系沉積物異常屬7甲2綜合異常區。異常元素組合較復雜，以Bi、Cu、Pb、Ag、Zn等主，伴有Mn、As等元素異常，呈不規則帶狀北西向分布。異常套合好、規模大、強度均達二、三級以上。各元素組合緊密，分為兩個顯著濃集中心，濃集分帶清楚。Cu元素異常峰值為255×10-6，平均值78×10-6；Pb元素異常峰值為695×10-6，平均值112×10-6；Zn元素異常峰值為405×10-6，平均值112×10-6；Bi元素異常峰值為30.69×10-6，平均值2.27×10-6；Ag元素異常峰值1.116×10-6，平均值0.76×10-6；且Cu、Bi、Pb、Ag濃度分帶為內、中、外帶。異常區已發現有多處銅、銀、鉍等多金屬礦化點。

3 找礦標志

找礦標志包括成礦系統的指示標志和成礦活動區的指示標志兩方面。成礦系統是形成內生礦產的前提條件，成礦活動區是成礦系統中有內生礦產存在的成礦地段。

3.1 成礦系統的指示標志

3.1.1 構造-巖漿穹窿

構造-巖漿隆起是指出露侏羅紀侵入雜巖體的隆起構造單元。一般來講，構造-巖漿穹窿的規模比較大，處于張性應力狀態，是構造和巖漿活動十分活躍的成礦構造單元，多數內生礦產分布于其中或邊部。

3.1.2 火山機構

區內火山機構主要分布于火山巖盆地中，個別產出于火山基底隆起內。在火山機構形成過程中發生的火山巖漿活動常伴隨熱液成礦作用，是重要的找礦標志。

3.1.3 侏羅紀侵入雜巖體

侏羅紀侵入雜巖體是由中性（閃長巖）中酸性（花崗閃長巖）酸性（花崗巖）巖漿巖演化序列組成的復雜巖體組合。產出于構造-巖漿穹窿或火山機構中的侏羅紀侵入雜巖體具有一定的找礦指示意義，是內生礦產的成礦母巖和賦礦圍巖。

3.1.4 二疊紀地層

二疊紀地層有兩種找礦指示意義：一是，成礦系統內的礦源層，為內生V產的形成提供部分成礦物質；二是，構造-巖漿穹窿的指示標志，出露二疊紀地層的部位，必定是構造隆起區。

3.2 成礦活動區的指示標志

3.2.1 礦化和蝕變

礦化和蝕變是熱液成礦活動的產物，是直接找礦標志。在本區孔雀石化、黃鐵礦化、綠簾石化、次閃石化、高嶺土化、硅化是熱液活動的重要指示標志。

3.2.2 化探異常

有礦化蝕變線索的化探異常具有找礦指示意義，是直接找礦標志。特別是礦致異常特征，其標志最為明顯，表現為：異常元素多、元素套合好、濃集中心明顯、異常強度大。

3.2.3 物探和遙感異常

本區磁異常是重要的間接找礦標志，區內已發現的礦床、礦點均有磁異常顯示。遙感異常也是間接找礦標志，遙感主要是鐵染異常，發現的已知礦床有鐵染的標志。

3.2.4 構造特征

北東向斷裂和北西向斷裂構造交匯區域是構造擴容區是易于成礦的空間，如北東向主干斷裂旁側的次級斷裂密集區、侏羅紀侵入雜巖體的接觸構造帶、火山隱爆角礫巖筒等。構造擴容區是礦床的賦存空間，是間接地質找礦標志。

致謝：

本文在撰寫過程中得到了河北地質大學徐國志教授的很多幫助，在此表示衷心地感謝。

【參考文獻】

[1]地質礦產局.區域地質志[M].北京：地質出版社，1991，7第一版.

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科學家希望這個新元素能夠成為到達預測中的“穩定島”的進階石。“穩定島”位于元素周期表的一個區域，在那里研究人員期望發現新的超重元素。盡管大多數重元素并不穩定，但是這些新的元素可以維持較長的時間，不過到目前為止，它們的應用前景還不明朗。

“作為令人興奮的事情之一是我們到底還能走多遠?”來自于卡內基梅隆大學的化學家保羅?卡羅爾(Paul Karol)說道：“我們或許能夠發現某些東西，它們擁有穩定的特征，并且擁有不同尋常的應用前景。”

1996年，通過以鋅同位素沖擊鉛片，由來自于德國重離子研究中心的西格德?霍夫曼(Sigurd Hof-mann)領導的研究團隊首次創造出了copernicium，其元素符號為Cn。當時為了創造出這種元素的一個單原子，他們花費了一周的時間。在今年2月出版的《自然――化學(NatureChemistry)》雜志上霍夫曼就此作了說明。霍夫曼的研究團隊以及其他科研人員歷經14年的不懈努力才使他們的研究成果得到了國際理論與應用化學聯合會的認可。

強行令兩個原子核結合在一起不是個小任務，國際理論與應用化學聯合會的前主管約翰，W?卓斯特(John w.Jost)說道。它需要克服靜電斥力的壁壘，并且運用那些力將兩個原子核套索到一起。即便這種“融接”能夠出現，其衍生品幾乎也會立即衰變。研究人員此時就必須要將這個衰變鏈接合到一起以得到他們所創造出的元素。這個過程就像“從場房外向一個發動機的內部活塞進行射擊，”卓斯特說道：“或許子彈可以沿著正確的方向前進，并且你的確命中了氣缸中的活塞，但是發動機同時也被破壞了。”

擁有92個核質子的鈾是自然界中大量存在的最重元素。科學家在實驗室中合成了所有更重的或者是超鈾元素(transuranic elements)。霍夫曼和他的同事此前創造出了第107到111號元素，之后他們運用通用線性加速器(UniversalLinear Accelerator)創造出copernicium。這個120米長的加速器能夠以十分之一的光速發射離子。

篇(6)

關鍵詞：元素化合物教學 化學學科觀念 建構

元素化合物知識是中學化學知識構成的基礎，是化學教學內容的重要組成部分。以前我們通常以族為單元進行學習，對該族中某一代表元素的重要代表物，如單質、氧化物、酸等，分別對其結構、性質、制備與應用等進行研究和學習，然而當我們要求學生說出或畫出元素家族的物質關系圖時，或要求實現多步轉化時，很多學生思維就很吃力，只能回憶起一些零散的物質性質，缺乏一種線索或者說缺乏一種思想方法，把物質、把反應整合起來，即學生缺乏方法類的知識作支撐來形成結構化的知識網絡。新課程改革的宗旨是提高學生的科學素養，重視學生學科觀念的建構，在高中化學新課程教材中，就很好地體現了元素化合物知識與“元素觀”、“分類觀”、“轉化觀”等化學學科觀念的有機融合與互相滲透，目的是幫助學生在掌握相關化學知識的同時，感受并形成相應的化學學科觀念。下面筆者結合自己的教學實踐，談談新課程理念下元素化合物教學中化學學科觀念的建構。

一、建構“元素觀”，形成“以元素為核心的物質家族”的觀念

從元素的視角看物質世界是化學學科特有的思想方法。“元素觀”的建構，會使學生主動地從元素組成成分上來認識他所遇到的各種物質，并能將其與熟悉的物質聯系起來，以元素為核心，建立起一種描述物質世界的認識框架。這樣就使學生從書本上學到的知識“活”起來，使知識向能力轉化，提高學生的科學素養。

例如在氮元素及其化合物的教學中，可以設計以下問題：（1）請列舉出常見的含氮元素的無機物；（2）簡單描述氮在自然界的循環過程。學生發表見解后互相補充、討論，再小結。教師通過創設問題情境，以任務驅動，激發學生的學習動機，通過學生的積極思考，發現原有的知識結構，初步建構“元素觀”：物質是由元素組成的，同一種物質的元素組成是固定的，可以用元素符號和化學式來描述；在自然界中，元素存在循環，元素及物質的循環系統是大自然不可分割的一部分。

二、建構“分類觀”，使元素化合物知識條理化、規律化

分類思想是高中化學的核心思想之一。“分類觀”的建構，能使學生在學習元素化合物時通過分類抓住共性，在原有認知的基礎上，通過舊知識和新信息的互動，對原有的知識進行改造、重組，使之產生新的意義，從而減輕學習負擔，使知識條理化、規律化，提高學生學習的效率。

例如在二氧化硫的教學中，首先可引導學生按照物質類別進行分類，知道二氧化硫屬于酸性氧化物，則可根據酸性氧化物的共性預測二氧化硫的性質，然后再設計實驗進行探究，討論小結后即可歸納二氧化硫作為酸性氧化物的性質；其次，可引導學生從硫元素的化合價（+4價）進行分類，處于硫元素常見價態的中間價態，根據中間價態的共性――既可升又可降、既有氧化性又有還原性，則可知二氧化硫既有氧化性又有還原性；最后，通過實驗使學生了解二氧化硫的漂白性。上述過程中，教師引導學生從物質類別的角度和價態的角度來預測二氧化硫的化學性質，這實際上就是“分類觀”的建構，能大大減輕學生的學習負擔，提高學習效率。

三、建構“轉化觀”，形成元素化合物知識網，增強學生的應用能力

布魯納的認知結構理論認為：“學習不是單純地掌握事實和技能，而是學習事物之間是怎樣聯系的，這是應用知識的最低要求。”“獲得的知識如果沒有完美的結構把它們聯在一起，那是一種多半會被遺忘的知識，一串不連貫的論據在記憶中僅有短促得可憐的壽命。”事實上，元素化合物最核心的問題就是轉化，只有當學生掌握了轉化關系，才能解決制備、檢驗、工業設計等一系列的問題。當把關注轉化關系內化為一種觀念，建構起“轉化觀”，學生就找到了高中階段學習元素化合物的根本方法。

1.新物質教學中“轉化觀”的建構

例如：在硫元素的知識教學中，采取從整體到局部的教學方法，即先建構以價態變化為線索和以物質類別轉化為線索（氫化物――單質――氧化物――酸――鹽）的轉化關系，然后再在此基礎之上進行單一物質性質的學習。相當于我們先給學生建構一張知識網絡，從整體上認識網絡中各個物質間的轉化關系，然后再具體到其中某一物質的深入學習。這樣教學的根本目的是為了凸顯知識結構，用整體性的結構指導認識具體物質的性質，讓學生體會到學習元素化合物知識最核心的問題就是學習物質間的轉化關系。

2.元素化合物復習中“轉化觀”的建構

例如：在復習硫元素的單質及化合物時，可在上文提到的二維坐標系的基礎上，給學生提出新任務：（1）把有轉化關系的物質用箭頭連接，箭頭的方向由反應物指向生成物；（2）給每個箭頭標上序號，寫出對應的化學方程式，并尋找轉化規律。學生首先獨立完成，然后再進行小組討論，查缺補漏，明確模糊知識點，形成結論，最后請代表展示、講解。在“轉化觀”的指引下，通過這樣一個過程，可以促進學生對原有知識進行再加工，使原本繁雜的元素化合物知識變得系統化，逐步形成可為自己所用的元素化合物知識網。

3.應用“轉化觀”解決具體化學問題

例如：請學生設計以硫鐵礦為原料生產硫酸的流程，并說明思維過程。學生就可以通過所形成的元素化合物知識網來找到解決問題的途徑。

總之，在元素化合物教學中，只有用化學學科觀念來引領知識教學才能促進學生對知識深入、持久的理解和掌握，使知識向能力轉化，提高學生的科學素養。

參考文獻

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        1. 學習化學知識要做到“三抓”，即抓基礎、抓思路、抓規律

        要重視基礎知識的學習，如元素符號、化學式、化學方程式和基本概念及元素、化合物的性質。在做練習題中要善于總結歸納各種題型及解題思路。化學知識之間是有內在規律的，掌握了規律就能駕馭知識，記憶知識，如化合價的一般規律，金屬元素通常顯正價，非金屬元素通常顯負價，單質元素的化合價為零，許多元素有變價，條件不同價態不同；再如，實驗室制取氧氣所需氣體發生裝置為試管，規律為只要是通過加熱一種固體藥品或兩種固體藥品用來制取氣體都要用到如同制取氧氣的裝置，抓住規律可以加以運用如給出信息題告訴實驗室制取甲烷氣用醋酸鈉和堿石灰兩種固體混合加熱，雖然我們沒有學過這部分知識，但根據固體受熱制取氣體的裝置規律可知同制取氧氣的裝置一樣。 

        2. 化學基本概念和原理的學習方法

        初中化學學科的顯著特點之一是概念多，這些概念理解是否準確，是否掌握熟練對學好初中化學課程關系非常重要。是形成正確實驗技能、計算技能的依據，是分析和解決化學問題的基礎。而初三學生對概念學習不重視，認為掌握概念就是死記硬背。學法不當，效果不好，這部分內容也是中考易失分的知識點之一。

        （1）通過感性認識來掌握概念 

        化學基本概念是從大量的化學事實中抽象概括出來的，如通過觀察鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，可以形成化合反應的概念；通過觀察酸、堿、鹽溶液的導電性，可形成電離的概念。所以脫離化學事實只單純的背誦概念不可能深刻理解化學基本概念。

        （2）找出概念間的聯系和區別

        化學概念之間既有本質區別又有相互聯系，學習時不要孤立地機械單一記憶，應將不同的概念進行比較，從中找出它們之間的不同點和內在聯系。如元素與原子、分子與原子，不同點是化學反應中分子可分，原子不可再分，原子可構成分子，分子是由原子構成的；相同點都是構成物質的微粒，元素是描述物質的宏觀組成，原子是描述物質的微觀構成。 

        3. 元素化合物知識的學習方法

        （1）元素及化合物與基本概念、基本理論相互滲透、關系密切。如由碳元素組成的金剛石、石墨物理性質的差異之大；硫酸因濃、稀的不同而引起性質上有本質差異。所以必須把物質的性質與基本概念、基本理論聯系起來學習。

        （2）元素及化合物知識的內在聯系緊密、規律性較強，知識系統都是從單質到化合物，都按存在性質用途制備的順序進行的。物質的存在、制備、用途都取決于物質的性質，因此，學習中應緊緊抓住物質的性質。如依據氫氣的化學性質具有可燃性和還原性來推導它的用途、存在。

        （3）元素及化合物知識內容多，即有共性，又有個性。因此，在學習中一定要全面分析問題。如硝酸具有酸的通性，又有特性如與金屬反應不生成氫氣而生成水。

        （4）元素及化合物知識對實驗的依賴性強，大部分化學知識是通過實驗獲得的。如氧氣的化學性質通過與c、p、s、mg、蠟燭等的演示實驗，使學生認識到氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體。所以一定要認真觀察和分析實驗現象。

        4. 化學實驗的學習方法

        （1）要重視化學實驗。化學是一門以實驗為基礎的學科，是教師講授化學知識的重要手段，也是學生獲取知識的重要途徑。大多數概念和元素化合物的知識都是通過實驗獲得的，通過實驗有助于形成概念理解和鞏固化學知識。

        （2）要認真觀察和思考教師的課堂演示實驗，因為化學實驗都是通過現象反映本質的。對教師的演示實驗要細心觀察，明確實驗目的，對實驗中看到的現象，要多問幾個為什么，不僅要知其然，還要知其所以然。

        （3）要自己動手，親自做實驗。實驗中要勤于思考、多問、多分析實驗發生的現象，從而提高自己的分析問題、解決問題的能力及獨立實驗動手能力和創新能力。