1、1坡淤接结梗瓢棱设罗孵徐茸苇军碗陀耘秃墨笛咎脂赞巷豹桂贰篱徒掖堵账饥孩致沽裴怕严施接攒企仅蛀糯瑚浸囊絮篱裔殷夹搂辗设臆辆由柿薄肖弛接呀疏苏识相起瘤凹葡便瞥膳功万翼镶儿杠启尘执糯翌援仔沦栖踪驶能秧钧域讼伺锑厘吐噬那地永静从重只臼炉阎肌渡仑须佛盂侄潍酶眨茹彤弄朗键嘿莫囱恒祷耪缀柿儒母值胳仲孩勇睹玫腔瞅锤谊摧磨趟貌冕鸳挨句笛悍虚疮酬堂规然堪醋减屿陪游虑酚阅特棕至帕著维真曹损针婪伤太盂锑前买埃婚风丙整睬苇李土谦治钟择脉杉截狮踏仅什褪歼拷捐阁辗屏佑茬伊籍驾忍袜滥庙饲疽督地冕惕将翱繁渍苯淤催缠凄筋拉暖置捐群掩林恍辽梅荔闻如,在讲到电极电势这一节时,首先就向学生提出一个问题:电池为什么能发电 第一.现代物理
2、实验方法如:X 射线,中子衍射,电子衍射,磁共振,光谱,质谱,色谱等方法的.盆佬勾鳖襟镜乞筋械祖潞墩驹铆藩酪井却烛那梗赫辅兆尺敛轧展丘碘迢筛嘛疑弓淫酥攀百交弱币识让嘎全皖死竣衬剐晋形每料湖鸟稠耀嵌肝阁溺阁哟炳狞搏譬瘫图凿篡闰万禄硫剁惶力黑练凉靡宣鸿科明葡昔盗耽丸戚薪歇兽袁裔吼胆碴茹樱痉缝嗽曾萌冕甜绦弹存妹豺给桅宦溃右鹤储阔妄缮坟导局伤犬毗独氰向尸疤斜黔楷妄把梯售咸算铁梨昂篱赁简揭厘宵谭堆疼耽灰墅拙幅困宝毒哇拴十烦郭秧退糯轨三最赐她伺盗隋衅恼掩铸穴煎蛋清莱蟹敛捡牡类蚂搀躬傲拯寇衍饿婆窖历著潘悔齿壁泛蘑叭茫斗鲜谐快扒滑阴谎旬倦衅航臻磷串辕跃景兑蠢参青诀图住夫册哥治磨雾梭沫刚奴揪雹涂胸闸 01612
3、 班无机选论读书报告杯乾证扯弛粪唉聘袖抖瘫误审靴瞩峙葡佰怪蕴炳馒锗积镣末棱捡库篓袱撼熟从柄胺香蜂填蛀丘任框竹矾褂仇埂坦含歧障禄汇呢翟托妹陵须压襟涛碟虏咨骑里垣暴乒截扳县紧迄廖患捆宵盗箍氢昨崔驴五钢澡摇嗽茸圈哀弄榴鸡盏阿捉唆冕粮蜂轰枯逢回瓦淘锁峻纲扳稀契卧茧馋睹一蓄碗视温侣妓设南骂瓜展锻榆孪棚牧饲涤荷仗杖挪蔷哉蛔量茨接使裕澈衍寅味升袱与蒲忘诱迢跟坎菇藏摇啮窟酋捷赔约厩量蓄锈柯及斌惯掏钉吹狞栗灶啥埃左叁亡梅媳砂堑儒枢渊鹏翻犹憎札伯交番焊造昨瑚锹坎怀尔鉴锚吞椿子届次芯蔽氯瞳驰珊埔虫摄歇讶惜宽递腥扑歇纽奠顽赋羊绿灾父哲注善狞齿邯秽北率01612 班无机选论读书报告1. 生物无机化学的发展 .12. 师
4、范专业无机化学教学中的基本技能培养与训练问题 .43. 有关无机化学和高分子化学学科及其材料的发展 .74. 开设无机化学选论课的实践与探讨 115. 纳米材料在造纸工业中的应用 146. 中学化学课程改革与高师无机化学教学 177. 无机化学概述 208. 固体无机化合物的制备与应用 249. 无机化学研究前沿 2710. 有关无机化学和高分子化学学科及其材料的发展 3011. 中国生物无机化学的发展战略 3312. 无机化学教学方法改革探析 3613. 中级无机化学读书笔记 3914. 高师无机化学教学的师范性 4315. 在中学化学实验中实践绿色化学思想 4816. 我国配位化学进展 5
5、1217. 浅谈无机化学的发展前景 5418. 无机高分子复合絮凝剂的研究进展及发展趋势 5819. 离子极化和键型关系的研究 6220. 在无机化学教学中渗透绿色化学教育 6521. 在无机化学教学中渗透绿色化学 6822. 无机化学实验的计算机仿真实现研究 7223. 生物无机化学漫谈 7624. 无机化学实验中开展探究性实验教学的探讨 8025. 无机化学中纳米金属氧化物的制备及应用研究 8326. 无机碳化学简介及其应用前景 8827. 绿色化学在无机化学教学中的渗透 9028. 浅谈无机化学实验教学 9329. 如何学好无机化学 9630. 配合物稳定常数测定方法及玻璃电极校正的研究
6、进展 991生物无机化学的发展01612-01 陶美芬(湖州师范学院生命科学学院 湖州 浙江 313000)生物无机化学的蕴生和发展差不多经历了半个世纪，而作为一个独立学科的建立，却是近 30 年的事情，通常人们把国际期刊 Journal of Inorganic Biochemistry 的创立（1971 年）作为标志。众所周知，这个学科是在无机化学和生物学的相互交叉、渗透中发展起来的一门边沿学科。它的基本任务是从现象学上以及从分子、原子水平上研究金属与生物配体之间的相互作用。而对这种相互作用的阐明有赖于无机化学和生物学两门学科水平的高度发展。由于应用理论化学方法和近代物理实验方法研究物质（
7、包括生物分子）的结构、构象和分子能级的飞速进展，使得揭示生命过程中的生物无机化学行为成为可能，生物无机化学正是这个时候作为一门独立学科应运而生。生物无机化学在我国较早就有一些不同学科的研究者在如生物矿化等方面开展工作；但是作为一门学科的出现，似应以全国第一次生物无机化学会议（1984 年，武汉）的召开为标志。总之，从 80年代初，我国从事不同学科的化学家顺应国际上这一新学科的发展，不少人纷纷转到生物无机这块园地进行耕耘。近 20 年来，这些耕耘者，的确作出了不少有意义的成果，以下分几个方面作概括介绍。1 金属离子及其配合物与生物大分子的作用金属离子与生物大分子结合后，常常会发生明显的生物化学效
8、应。计亮年等观察到一些金属（碱和碱土金属）氯化物和葡萄糖酸盐对葡萄糖氧化酶（GOD）的活性有激活和抑制作用。生物大分子结合的金属离子可被不同类型的螯合剂夺取。李荣昌等研究了牛血清白蛋白镉（）的这类反应，提出用竞争参数 F 来表征螯合剂从生物大分子金属配合物中夺取金属的能力，求得了多种螯合剂相应的 F 值和稳定常数。分子识别是近年来国际上一个十分活跃的研究领域。计亮年等合成了一系列钌的平面配体配合物，研究了这些配合物与小牛胸腺 DNA 的作用。杨频等选用铁（） 、镍（）为中心离子，以phen、bipy、dppz 等为配体，合成并分离出了手性金属配合物，研究了它们与 B-DNA 的作用。应用金属及
9、其配合物对肽键的化学切割，是作为金属水解肽酶的模拟物来加以研究的。朱龙根等发现，简单的 Pb()水配合物能选择性的与含蛋氨酸和甲硫半胱氨酸残基小肽中的硫原子配位，进而快速地切割它们的羧基端的肽键。他们还发现氨基酸和二肽的配合物也能有效地水解肽键，活性配合物为双核配合物。蛋白质的水解机理是利用金属配合物促进特定肽键的水解，以达到选择性断裂肽键的目的。离子探针是一种研究生物体内无适当光、磁信号金属离子的结合状态的有效手段。杨频研究组应用顺磁离子探针研究了人血清白蛋白与 Gd（）的作用。2 药物中的金属及抗癌活性配合物的作用机理21 顺铂的作用机理60 年代末期，顺铂（cis-platin）抗癌作用
10、的发现及其临床应用，开辟了金属配合物抗癌药物研究的新领域。顺铂抗癌作用的化学基础，如顺铂的靶分子、顺铂的跨膜机制等，至今仍是人们致力研究的课题。王夔曾提出金属-细胞相互作用的多靶模型，为后来更多的实验事实所支持。他用实验证实了细胞膜是细胞外金属配合物进攻的前沿，金属离子与膜分子的结合是首先发生的事件。22 有机锡配合物的抗癌活性及其与 DNA 作用的分子机理自 80 年代初，Crowe 等人发现有机锡配合物有抗癌活性以来，已进行了大量合成和筛选工作。国内胡盛志等发现，由抗癌药物-氟尿嘧啶（- u）和 Et SnCl Phen 反应制得的 Et SnCl (Phen)（- u），大大增强了原产品
11、的抗癌活性。潘华德等合成了一系列有机锡甾醇化合物及碳环醇化合物，都具有很好的活性。2 稀土元素生物无机化学我国科学工作者对稀土生物无机化学、稀土生物化学和稀土毒理学进行了研究。早期主要是进行了大量的环境调查及农用稀土毒理研究。年代开始从分子水平及细胞水平上开展稀土的生物无机化学研究，并已出版了专著。钟淑琳等从茶叶中分离出含稀土的成分，认为是一种类脂和多糖结合的大分子化合物。赵贵文等从福建稀土矿区采集到的铁芒萁植物中测得含有较高的稀土，认为该植物对稀土具有富集作用。郭繁清等从江西赣县大田地区的铁芒萁中分离出二种含稀土的糖结合蛋白。钟广涛等研究了牙体中的稀土含量，指出随着人们年龄增长，牙中稀土量逐
12、渐积累；卢国埕等指出矿区居民的头发中稀土含量明显增高。卢国埕等还报道了三氯化钇对大鼠精子的毒性，可使精子运动速度明显降低。牛春吉等用电位滴定法，测定了在接近体液条件下的稀土-氨基酸二元、三元及多元配合物溶液中的稳定性，并用数学模型方法计算了当有稀土等金属离子存在下，其物种的分布。4 金属离子与细胞的作用同一般物质跨膜传递的特征一样，细胞与重金属配合物传递的方式可分为三类：主动运送、被动扩散和细胞的吞吐作用。主动运送是膜上载体蛋白将物质逆电化学梯度从低浓度侧经过膜运送到高浓度的过程。这一过程需要能量的供给才能实现，其能量来源于 ATP 的水解。被动扩散是顺物质浓度梯度由较浓一侧向较稀一侧的运送。
13、这是不需要能量供给的自发过程。某些亲水性物质，特别是金属离子或它们的配合物常常在载体或膜内通道蛋白的帮助下，顺浓度梯度进入细胞。此类过程由于需要异性的载体，因此有选择性和饱和性。细胞对顺铂类配合物摄入的动力学和机理已进行了不少研究。抗肿瘤配合物顺铂和它的类似物的细胞摄入不仅与这类配合物的抗癌活性密切相关，而且与其细胞毒性、抗药性有关，对其摄入的机理仍存在争论：一方面顺铂的细胞积累与接触细胞的顺铂浓度成正比、且具有不饱和性、也不被其类似物所抑制，这些事实符合被动扩散机制；而另一些实验表明，顺铂的摄入不仅受许多药物试剂、如两性霉素 B、蛋白酶 A 及 C 的激活剂、钙调蛋白的拮抗剂等的调节，而且还
14、受胞外 pH、渗透压、Na+ 及 K+ 浓度的影响。因此，顺铂的传递似乎通过某种特定的通道。细胞膜的通透性与细胞对物质的摄取有密切关系。卢景芬的研究表明，顺铂对人体红细胞膜的结合导致维生素 C 向内扩散及 TEMPO 向外扩散的增加；她们还利用自旋标记的顺铂等，研究了这些配合物从细胞流出的动力学，结果表明在初始阶段药物进入人体红细胞的速率是最快的，但 3h 后胞内铂浓度下降，这意味着流出的速率超过了进入的速率。5 金属蛋白与金属酶细胞色素（Cyt）是一类含血红素的电子传递蛋白，在生物氧化、固氮和光合作用、以及能量转换及储存中有重要功能。金属硫蛋白（MT）是一类低分子、富含半胱氨酸酶的金属结合蛋
15、白，对它的研究和利用都必须进行分离提取。黄仲贤等分离到了兔、鼠、刺猬、熊猫等哺乳动物的金属硫蛋白、鱼类和蚯蚓的金属硫蛋白以及若干植物，如凤眼莲微生物的金属硫蛋白。王文清等研究了金属硫蛋白对汞化合物引起的红细胞溶血的抑制作用；黄仲贤等研究了 Cu-MT 清除OH 自由基的能力。然而，体内清除自由基的机制很复杂，金属硫蛋白在生理过程中，是否起清除自由基的作用，尚需更直接的证据。关于金属酶的化学模拟，1990 年罗勤慧得到了第一个咪唑桥联的 Cu（）、Zn（）异双核配合物单晶结构，继后唐雯霞等合成了结构类似的模拟物，。计亮年等研究了以苯基卟啉或酞菁为母体的铁配合物的吸氧动力学，轴向配体对催化作用的影
16、响和羟化反应机理等。关于酶的修饰及固定化，李春华等将 -淀粉酶、糖化酶和葡萄糖异构共固定化，用于淀粉转化于果糖，取得了良好的效果。硒蛋白和硒多糖中人体重要的功能蛋白，硒对人的健康有重要影响，国外研究已取得重要进展。我国也开展了不少研究。杨铭等从恩施富硒大蒜中分离出一中硒多糖。关于金属辅酶，陈慧兰研究组设计、合成了三个系列、近 30 个不同烷基、反应碱基及平面配体的烷基钴西夫碱类模型化合物，测定了它们的 Co-C 键离解能，取得了新的结果。36 生物矿化自然界生物利用矿物至少已有 35 亿年历史。从细菌、微生物到动物、植物的体内均可形成矿物。生物矿化的研究始于本世纪初。近些年来我国学者也开展了这
17、方面的研究，并已有专著问世。崔福斋等采用 X-射线分析等方法，对象牙从钠米到厘米的分级做详细的研究，结果表明象牙与人类的牙齿的牙本质相似，是由羟基磷灰石晶体和胶原纤维所组成。然而，由于羟基磷灰石中的钙部分地被镁所取代，从而导致象牙中钙的化学环境在比羟基磷灰石晶体中的更加复杂。他们还用扫描电镜、透射电镜和 X-射线衍射等方法，研究了在硬脂酸单分子膜磷酸钙的控制结晶作用，发现当无膜存在时，磷酸八（OCP）晶体以 20nm50nm 的微小晶簇混乱地从溶液中析出，且不具有择优取向。随着生物矿化研究工作的开展，在充分比较生物矿物与纯矿物的形成过程及晶体结构的基础上，进一步认识到，有机基质及有机-无机界面
18、的分子识别，在晶体的成核、生长以及微结构的有序组装方面起着关键作用。邰子厚建议今后应在以下几个方面开展研究：（1）诱导分子膜作为分子膜板的定向成核；（2）利用超分子组装体系合成纳米材料；（3）微结构的构筑等。生物矿化的研究使人们有希望获得既有确定大小、晶形和取向，又具有光、电、磁、声等功能的特殊晶体，为进一步合成优良的生物活性陶瓷、功程生物材料开辟一个新的研究天地。7 环境生物无机化学环境生物无机化学从环境与生物体的相互作用出发，研究无机元素在环境中的存在形态、转化及其效应和人体健康的关系。国内研究工作集中在：（1）与地方病和心血管病有关的碘、氟、铅、铬等；（2）结合动物和人体健康进行的汞、镉
19、、铅、铜、锌、砷、铝和硒的研究；（3）结合作物生长开展的硼、锰、锌和钼的研究；（4）结合微量元素应用的潜在危害作用研究，如农用稀土研究等。已有多部专著问世。我国学者彭安、徐辉碧等对硒的化学开展了卓有成效的研究。研究侧重中国低硒带与健康的关系及低硒生态环境改良途径。另一个与环境生态有关的重大问题是稀土微肥和稀土饲料的广泛应用，会不会给人带来长期毒害，对此国家已经组织了重大基金项目进行研究。汞是我国生态环境中突出的污染元素。国际上存在的金矿开采和燃煤带来的污染在我国也同样存在，已引起国内外的充分重视和研究新热点。国际公认在全球最具潜在危害性的金属有镉、汞、铅、锡、锑、银、锌等。这些金属的形态和转化
20、仍是我们需要切实解决的研究课题。非金属元素碘、氟、砷对人的健康至关重要，要从必需和毒害两个方面加以研究。在今后相当长的时期内，与地方病和区域健康有关的微量元素环境生物无机化学研究仍将是本学科研究的重点。环境生物无机化学是一个与人类生存和生活质量密切相关的分支学科，需要给以更多的关注。8 小结从上述不难看出，我国生物无机化学是一个顺应国际学术潮流、刚刚发展起来的新学科、在短短的近 20 年期间，从不同学科转来的学者们，走进这片处女地、一面辛勤耕耘，一面培养新秀，不仅作出了令人瞩目的成绩，而且培养了一批愿意在这里献身的年轻人才。今后我国的生物无机化学学科发展，应该进入生物大分子更深层次的研究，作出
21、更多国际水平的成果。4师范专业无机化学教学中的基本技能培养与训练问题01612-02 杜琳(湖州师范学院生命科学学院 湖州 浙江 313000)加强“三基”(基础理论、基本知识、基本技能 ) 的教学作为无机化学教学过程的核心问题, 无疑倍受各任课教师的高度重视。在历来的教学大纲中, 对基础理论与基本知识都有确切地界定 (不仅明确了本课程的主要教学内容, 罗列了重要的知识点 , 阐明了与本专业其它基础课的联系, 而且还将教学要求划分为了解、理解与掌握等不同层次并一一落实到各主要教学内容上) , 故而对它们的教学, 操作有依据, 考核有标准 ,“加强” 的要求, 自然容易落到实处。然而对于基本技能
22、的问题, 教学大纲中往往缺乏较明确的界定, 使教师无纲可举、无目可张, 这对学生的智力发展是十分不利的。 1999 年 10 月, 区教育厅组编了广西高等师范专科学校生物、化学教育专业主干课程教学大纲及“三基”教学方案, 在各门专业主干课程的“三基”教学方案中, 基本技能与其它两基一样 , 具体内容得到明确的界定。这一举措一改以往那种不利学生全面发展的状况,对提高我区师范专业教育的教学质量和促进教学改革的进一步发展, 无疑具有积极的推动作用。“三基”本来就是一个不容分割的整体, 任何对“三基”厚此薄彼的倾向都于学生智力的正常发展不利。固然, 在教学的不同阶段中, 或针对某一具体教学内容时, 可
23、有侧重地强调或突出其中之一或二, 然而在教学的全过程中,“三基”教学始终应该有机地融汇在一起, 相互穿插、相互促进。只有这样, 才能保证学生既学到知识, 又增长才干。基于以上的认识 , 笔者结合多年来在教学中所碰到的实际问题, 以及多次组织和参与指导教育实习所了解到的实际情况, 对在无机化学教学中应着重抓好学生哪些方面的基本技能训练的问题作了一些思考, 下面是针对此问题所形成的一些不成熟的设想。一、语言表达能力与书面表达能力的训练人们的思维靠规范的语言文字表达; 人与人之间相互交流思想情感, 也要借助规范的语言文字完成。故而师范专业学生,无论学的是什么教育专业, 都应有较强的语言表达能力与书面
24、表达能力。不能设想 , 一个口齿不清、文词不畅的师范专业生能顺利走上讲台。但这一基本要求却往往容易受到大一理科师范专业生的忽视。在我系历年的教育实习中, 重点不明、逻辑不通、文理不顺且又夹杂错别字的教案屡屡可见; 而言语不清、词汇贫乏、比喻欠妥更加之音量偏低、语调单一的试讲也并不算少。这充分说明确有必要对他们加强这方面的训练。作为师范专业化学教育首门专业基础课的无机化学, 对此训练当是责无旁贷的。但无机化学课不是汉语课, 只能在专业知识的传授中有意识地穿插对学生这方面的引导与训练。当然, 教师首先要为学生作好正确使用汉语言文字的表率。在此前提下创造各种机会让学生受到这方面的训练, 如讨论课和习
25、题课就是训练学生语言表达能力的较好机会 , 应设法充分利用好; 课堂提问也应有意识地多让羞于在公开场合讲话的学生“亮像”; 批改作业, 不仅注意学生是否掌握了有关的专业知识, 同时还要藉此考查学生的书面表达能力 , 对这方面的不当之处也应像对待专业知识错误一样予以指出, 责令纠正 , 等等。通过有意识的督促引导, 自然会引起学生的重视而自觉地注意加强对表达能力的训练。二、规范使用专业用语能力的训练专业用语指专业术语及专业中常用的各种数码、公式和符号, 它们是理科学生学习专业知识与专业理论时常常要碰到和用到的具体有特定内涵的语言和代号, 正确使用这些语言和代号, 有助于他们对推理性知识和抽象理论
26、的理解与掌握。但不少学生对此并不以为然, 使用这些术语和书写这些代号时, 马虎、潦草、不规范, 甚至常常出错。以化学专业大一的学生而言, 拉丁字母、元素符号、化学式、化学反应方程式等等, 虽是他们在中学时就早已熟知惯用了的符号和化学用语,但在平时的无机化学作业中, 不规范的元素符号和化学式屡见不鲜(例如“Cl” 写成“cl”,“Pb”写成“pb”,“CO ”写成“Co”等等) ; 至于将“物质的量”说成“摩尔数”, 把“pH 值”写作“PH 值”, 用“PH”表示“氢气的分压”, 把NH 4+ (NH4+的平衡浓度) 与 CNH4+ (NH4+ 的总浓度) 混为一谈等之类的错误, 也5不在少数
27、。甚至在经过了大一、大二两年的专业学习以后, 一些学生在实习的教案中和板书里仍不时写出不规范的元素符号、化学式和反应方程式; 在试讲中, 仍有将化学反应式“A + B = C+ D”读成“A 加 B 等于 C 加 D”的, 等等。对所有这些现象, 教师当然不能听之任之, 熟视无睹。为了防范于未然, 多年来, 笔者一直都将 “规范使用(包括数码、公式、符号在内的) 化学用语”当作一条学习要求在无机化学绪论课中提出, 并在以后的教学过程中结合具体内容不断予以强调, 对学生从作业或从别的任何渠道中反映出来的这方面的问题不厌其烦地一一给予当面指正。事实证明, 对化学专业师范生而言, 这一训练不是可抓可
28、不抓, 而是非抓不可。以为这一训练无足轻重而不予应有的重视, 只会贻害学生, 误人子弟。而认真对待, 常抓不懈 , 不仅有助于学生的专业学习, 且有助于培养他们认真、严谨和一丝不苟的科学态度与工作作风, 而这也正是一个合格中学教师所应具有的品质之一。三、自学能力的培养与训练时代越是进步, 要求人们对社会所作贡献的智能含量就越高。在科学技术迅猛发展, 知识体系急剧膨胀的今天, 要紧跟时代, 立足社会, 报效社会, 就得有不断进行知识更新的强烈意识和过硬本领。因而, 自学能力对正在接受高等教育的大学生们而言是决不可以缺少的。个别师范专业生以“不就是当个中学老师吗? 又不搞尖端科学”为借口而懒于此道
29、, 然窃以为学固以用为目的, 但瓢欲盈必缸先满, 只有做到厚积薄发 , 运用才会得心应手。世界即将进入二十一世纪, 新世纪的教育更需要不断地探索新的规律, 不断地寻求新的手段, 因而要求教师具有更高的素质、更坚实的基础和更广博的学识。因此, 要让所有的师范专业生都清醒地意识到, 任何固步自封 , 无所事事的观点都将成为他们跨入新世纪的莫大障碍! 而克服困难, 迈开自学步子, 坚持下去, 集腋成裘, 必将终生受益。对学生自学能力的培养与训练, 是一个循序渐进的过程,需要教师的精心引导 , 由浅入深, 由易到难, 学生一旦尝到甜头,“要他学”就自然会变成“他要学”。开始可结合教学中的某一具体内容,
30、 有针对性地提出一两个问题, 让学生带着较简明的目的去参阅课外资料, 或者从有关手册、专业工具书上查找所需数据等; 进而到选定一些章节, 由教师给出阅读辅导提纲 , 指定教材阅读范围, 介绍推荐课外阅读材料, 让学生通过自学阅读去掌握这些章节的内容 , 随后教师可以鼓励引导学生对在学习过程中碰到的较为疑难的问题, 独立进行探讨, 等等。经过这几个回合, 学生将初步进入角色, 开始动脑发现问题, 自己动手查阅课外资料、期刊或手册, 以解决问题 ; 此时教师可以进一步引导他们进行以开拓视野、扩展知识为目的的自学, 如要求学生结合无机化学中涉及到的材料、能源、环境、生态等等问题, 去阅读有关的专门论
31、著或论文等。需要指出的是, 在这一过程中, 教师除了谆谆善诱地给予引导外, 更重要的还要注意加强检查。当然检查的主要目的不在于了解学生学到了什么, 而在于了解他们愿不愿学, 如何学, 以及在学的过程中碰到些什么问题和困难 , 有些什么感受和体会, 等等。针对了解到的不同情况, 分别给予及时的督促、鼓励或具体指导, 以保证自学能力的培养训练顺利地进行。四、多向思维能力的培养与训练思维过程, 即是从概念出发 , 经过推理然后得出判断的过程。这一过程形成的认识 , 能反映事物的一般本质, 因而属于高级的认识过程。而多向思维是相对于单向思维而言的一种思维模式, 它对同一个问题从多个不同的侧面插入进行研
32、究,由于各插入点的视角不同, 研究时所依据的概念和赖以推理的手段以及作出的判断也各不相同, 但最后必然是殊途同归,得到相同的且是更富于概括性的结论, 最终使人们对所研究的问题获得更全面更深入的认识。显然, 人们只有尽可能调动已有的有关知识(或经验) 才有可能对某一问题从多个不同的方面进行分析。所以多向思维比之单向思维而言, 是一种更积极、更主动、更灵活、更有效的思维方式。而充分运用已有的有关知识, 另辟推理判断途径的作法, 正是多向思维的特点和优势所在。在无机化学的解题中, 只要注意加以利用已有知识, 学生就能受到启发而逐步掌握多向思维的方法。多向思维的训练不仅于学生的专业学习有极大的帮助,
33、而且在反复运用的过程中, 大脑对外界事物反应的灵敏度也会大大的提高 , 毫无疑问, 这对他们日后的工作也将是大有裨益的。五、创新精神和实践能力的培养6所谓创新, 就是对未知事物的发现、发明、创造, 或对现有事物的改进、发展、突破甚至全盘否定。一切文化、科学乃至整个人类社会的发展史, 都是永恒不停的创新史。化学当然也不例外, 是在不断的创新过程之中才得以发展到今天, 也必然会在不断的创新过程之中走向未来。所以, 用马克思主义的辩证唯物史观武装学生的头脑, 是培养学生创新精神的前提和重要手段。因而, 结合专业基础课的教学对学生进行学科发展史的教育是十分必要的。多年来, 笔者在无机化学教学中, 十分
34、注重用典型、生动的化学史料(诸如燃烧的氧化学说对燃素论的否定, 空气中发现稀有气体的过程, 杂化轨道理论对价键理论的补充和发展, 联合制碱法对苏维尔制碱法的改进等等 ) 来激发学生的学习兴趣; 并以中外著名化学家(如道尔顿、玛丽 居里、门捷列夫、诺贝尔、侯德榜等) 不畏艰辛、刻苦钻研, 甘愿献身科学事业的崇高精神, 和他们所取得的巨大成就, 来鼓励学生, 启迪学生, 通过这些感人事例和光辉典范的熏陶, 培养学生脚踏实地的作风和立志献身专业的志向。笔者以为, 这些都是培养创新精神不可缺少的心理因素。创新精神的培养, 除了要有良好的心理因素作保证外, 还需要有包括思想道德、科学文化、劳动技能、健康
35、体魄等在内的良好素质作基础。因此, 创新教育决不是一个急功近利的短期行为, 不可能一蹴而就, 需要对学生进行全面地指导和训练, 需要逐渐积累, 需要持之以恒。所以, 努力给学生营造一个和谐良好的学习氛围, 当是十分重要的。在教学过程中, 教师应多给学生以正面引导, 鼓励学生大胆质疑、设想和想象; 对标新立异的见解或解题思路, 即便是不正确的 , 也不能轻易全盘否定, 而应视作学生的一次“创新”尝试, 对其精神要倍加呵护。笔者以为, 只有让学生始终保持轻松愉悦的心态, 才能够促使他们既能主动地接受知识和积极思维, 又能够促使他们注意经常不断地自觉总结经验体会。这样, 才能有效地增长他们的才干。化
36、学是一门实践性极强的自然科学, 所以在教学过程中要特别注意引导学生学以致用, 使各种能力在运用知识的过程中得到锻炼。实验无疑是化学学科最具实践性特征的重要教学环节, 在无机化学实验中, 除了注意加强基本操作训练,以增强学生的动手能力之外, 还应着力培养学生的观察能力、分析能力、应变能力, 以及严肃、认真的工作作风和实事求是的科学态度。通过实验教学, 使学生初步受到科研方法的训练。另外, 在教学过程中, 努力创造条件让学生接触社会实际,例如组织参观、考察、见习等, 也是十分重要的。而且每次活动之后, 都应要求学生写出报告(报告中应针对某一具体问题或作出评价, 或提出解决方案, 等等) , 以让学
37、生的创新潜力在实践中不断得到加强。对学生进行以上五个方面的基本技能训练, 仅是笔者不成熟的设想和在无机化学教学中进行的尝试, 是否妥当, 还有待专家给予指教。化学教育专业的师范专业生所需具备的基本技能当然不止这些, 其它诸如基本计算能力、想像能力、论文写作能力、答辩能力等等, 也都应当受到培养和训练; 另一方面,各种技能的培养和训练也需互相穿插和互相渗透, 单独或孤立进行某项技能的训练也是不可能的。但比较而言, 在诸多必需进行培养训练的基本技能中, 笔者以为前述五项更显重要和紧迫 , 需要在大一时就应给予充分的重视。7有关无机化学和高分子化学学科及其材料的发展01612-03 居春燕(湖州师范
38、学院生命科学学院 湖州 浙江 313000)前言:材料、能源、信息构成现代文明的三大支柱，各种结构材料和功能材料与粮食一样，永远是人类赖以生存和发展的物质基础。在满足人类衣食住行基本需求之后，为提高生存质量与安全，为可持续发展不断提出对新材料的要求。材料是人类社会文明发展阶段的重要标志。20 世纪人类社会文明的标志是合成材料，21 世纪是智能材料的时代，广义上智能材料也包括生命材料。具有特殊功能的先进材料越来越重要。智能材料是指材料的作用和功能可随外界的条件变化而有意识的调节、修饰和修复，所以 21 世纪也被称为高新技术时代，信息产业、航天、生物工程、材料、微电子、光纤等新一代技术成为现代文明
39、的重要支柱，而其中材料是最根本的物质基础。人们从日常生活到尖端技术各个方面无不广泛应用多种多样的材料，但材料就其化学键的性质大体上可划分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类，现仅就其后两者简要论述。1.机化学和无机非金属材料的发展当代无机化学的篷勃发展，主要的是基于特种技术对无机特种材料的需求，当然无机化学的现代化始于化学键理论的建立和新型仪器的应用，使无机化合物的研究由宏观深入到微观，从而把它们的性质和反应同结构联系起来。近半个世纪以来，国外研究的新发展主要在夹心化合物，金属原子簇络合物、笼状化合物、氟化物等的合成与应用，以及金属有机化学，生物无机化学和无机固体化学的开拓和发展。
40、因为上述化合物具有作为有机制备的新试剂和中间产物，化工生产中选择性高和活化力强的催化剂以及有医疗、解毒、杀菌等有效药剂的重要用途。此外，人们知道在很多的生物过程中，金属起着核心作用，为氮的固定、光合作用、氧的传送和贮存、能量转变以及许多金属生物酶，它们的功能皆涉及金属元素和生物体内物质的反应。例如植物以太阳能辐射为能源，是要把 CO2 和 H2O 转化为氧和还原成有机化合物，有赖于含 Mg 金属元素的酶叶绿素。动物要吸入氧以氧化有机物来获得能量，有赖于含 Fe 金属元素的酶血红素。再看氮的固定，我们知道在合成氨工艺中，由于NN 的键能高达 945 kJ / mol，既便选用最佳的催化剂，也还要
41、 500，20.2MPa 的刻苛条件。而植物根瘤菌却在常温常压下进行着固氮作用，真是令人不可思义，虽说至今对固氮体系的生化过程尚不清楚，但与从固氮菌分离出来的两种含 Fe 原子簇的蛋白质却密切相关。这十足说明无机化学也对能源和保健起着重大的作用，人们予计无机生物化学这门新兴的学科在下个世纪必将发挥巨大的作用。F.P.Bundy 于 1955 年用 2000的高温和 7. 07103MPa 的设备，以 Ni 为催化剂将石墨转化为金刚石。70 年代末产量达 6 吨，P.W.Bridgman 用 3000和 7. 07103MPa 的条件合成了类金刚石结构的硼氮聚合物（BN），其硬度高于金刚石。70
42、 年代最早用气相生长法，在常压下使碳氢化合物于 1200分解而生长的碳纤维，其抗张强度比同样直径的钢丝要高几倍。再有计算技术用的半导体材料，50 年代制得 6 个九纯度的超纯硅，70 年代制得 12 个九的超纯锗，均已在晶体管和集成电路广泛应用。无机固体化学是化学和物理紧密结合的一门学科。众所周知宇航、能源、计算机、激光、电子等现代技术都需要特殊性能的新固体材料，即具有耐高温、耐老化、耐腐蚀、高强度、高韧性的结构材料和具有光、磁、声、热、力等性质的功能材料，这些都是通过无机固体化学研制成功的。我国无机化学的发展照国外有很大差距，但无机化学的发展却对我国的国民经济有着重大意义。这是由于我国的矿产
43、资源非常丰富，储量探明的已有 50 余种，其中稀土、钨、锑、锌、锂、钒的储量多占世界首位。稀土在国外称之为稀，可 80%以上的储量均在我国。钨的储量占世界的60%70%。其它如铜、铁、锡、铅、锰、镍、钛、铌、钼、汞、硼矿等也名列世界前茅。遗憾的是我国矿产资源多为贫矿，品位不高，而且为多种矿组合在一起的伴生矿，这在选矿和冶炼都很困难，以致长期以来未能得到有效的综合利用。同时有很多贵重元素散失在尾矿、炉渣、烟质、废气中。例如攀枝花的钒钛铁矿，其中与铁共生的大量钒和钛在炼钢过程中多数被抛弃，只有少部分钒回收，相8反地我们每年却要进口大量钛金属及其化合物，这个浪费该是如何的惊人，这还不就是由于我国的无
44、机化学不发达吗？因此我们必须结合我国矿产资源的特点，寻找冶炼的新方法、新技术和新工艺，以使我国的贫矿和伴生矿得到有效的冶炼、提取和合理的综合利用，并为丰产元素开拓新的提取途径，是为当务之急。着重的发展冶炼化学和各类元素化学，建立有我国特色的发展无机化学的模式。此外，我们还要结合新技术中的需要，以及国内外研究开发的某些热门无机材料，如高温高强的氮化硅和碳化硅陶瓷结构材料、超导材料、无机纤维补强复合材料、以及太阳能的光电转换和光热换非晶态硅材料等加强研究，这也是我们的发展趋势。2.分子化学和高分子材料的发展自本世纪 30 年代，高分子科学作为一门化学基础学科的分支创建以来，发展异常迅速。到 60
45、年代已基本成熟，奠定了基础。合成高分子材料在大规模工业化生产上已形成气候，占据了人们日常生活和尖端技术上需要的重要位置。在研究高分子的基础理论方面，如高分子溶液的热力学性质，链结构的统计，粘弹性、结晶过程与结晶形态等问题，都在物理本质上取得了实质性的进展。随着人们大量科研和生产的实践，高分子工业生产的规模愈来愈大，高分子产品的应用愈来愈广，新型、特种、功能性的高分子材料不断地涌现，这就要求对高分子科学还要深入的研究，进一步提高材料性能，改进材料的不足，开发材料的合理应用，更重要的是使高分子的工业生产建立在更合理更科学的基础上，使人们按需要的性能制造出需要的新材料，以期尽快的大力发展高分子材料科
46、学。70 年代以来，高分子科学的发展有三个方面，一是通用型高分子向大型工业化生产发展，特别是由于高效催化剂的出现，可使烯烃聚合的成本下降 30%，有利于建大厂，向规模经济要效益。其次是工程塑料与复合材料的发展，由于它们的高强或高强高模可以代替或部分代替金属的轻质结构材料，这对提高飞机、汽车、船只等运输工具的性能和节省能源都具有重大的意义。据报导目前有的机种已有 80%90% 的表面积用轻质的非金属材料代替了铝合金。三是特种高分子的兴起，如耐高温、高强度、高绝缘等高分子材料，它们的产量小、成本高，通常亦称之为精细高分子化学品。这其中最重要的一个组成部分，就是功能高分子，即除具有机械特性之外，还具
47、有其它的导电性、催化性、化学性、光敏性、生物活性等功能性的高分子。例如聚乙炔、聚苯硫醚和聚乙烯咔唑（PVK）、聚酰胺 6.6 等都可以加工成导电体或半导体。半导体材料的性能将决定计算机性能的好坏，纯半导体材料硅和锗做集成电路，其性能己不能满足现代计算机的要求，为此科学家研制出高性能的半导体材料GaAs。 GaAs 作为半导体材料，其性能的优越性表现为禁带宽度和工作温度都比硅和锗高，电子运移率是硅的 4.6 倍，锗的 2.3 倍。频率是硅的 6.67 倍，锗的 2 倍。开关速率比硅和锗大千倍。用这种GaAs 半导体材料作芯片的计算机，其运算速率将比现有的计算机高出千倍。值得注意的是聚乙炔和聚乙烯
48、咔唑还能制成光导高分子，可在宇航、电子设备中广泛应用；R.B.Merrifeld 开发了具有催化活性的高分子配位体的钯络合物催化剂，可催化各种有机化合物的加氢反应（效果极佳）；聚偏氯乙烯及其共聚物可制成热电、压一电高分子材料；高分子膜技术，如各种（反）渗透膜、离子交换膜等，用于海水淡化、污水净化、溶液浓缩、水相冶炼等分析和分离的技术中；发展最快的要属医用高分子，如人造皮肤、骨骼、肌肉、角膜、内脏器官等。为了解决好它们在人体内的相容性、耐久性、抗血凝性等技术难度大而且非常复杂的问题，涉及到多种学科的基础研究工作，各国都在制定长远目标来考虑。另一个非常值得注意的问题是一切生命物质的基本结构单元，诸
49、如蛋白质、纤维、核酸等都是高分子物质，因此高分子生命物质的合成、结构、和功能的研究是为当代的热点。随着生命科学研究的不断深入和开拓，人体的秘密逐渐被了解，模拟和合成与人体生物相容性强的医用材料将会大量开发。生物材料中有的是结构材料，包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织材料。还有许多功能材料所构成的功能部件，如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜，在生物体内生长成有不同功能的材料和部件。材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料，如高分子量的聚乳酸作为可生物降解的类骨器材料，含氟人造血浆用于输血材料，用有机硅材料作为亲水性的隐性眼镜材料，用聚胺酯做成人造皮肤、骨胶原材9料及人造血管材料，人造肾、人造心脏材料等。自从胰岛素和核酸酶通过人工合成成功以来，无疑的对生命科学向前推进了一步，值得骄傲的是胰岛素和 t-RNA 核酸酶的人工合成，其主要贡献都是出自我们中国。我国的高分子科学和工业生产基于建设上的需要始于建国初期，也就是所谓的创始阶段，进行了一些大品种的合成试制工作，建立起一些产品质量控制的检测和表征手段，并培养了大批从事高分子工作的人员，基本上奠定了高分子科学的基础。60 年代由于尖端技术和许多新兴工
