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篇1
化学发光是指某些化学反应中发出可见光的反应过程。化学发光体系有数种,但适用于化学光源的只有过氧草酸酯类化学发光体系。它以草酸酯、过氧化氢和荧光剂为主要成分,是迄今为止发现的一种最有效的化学(非生物)发光体系,量子产率高达20%～30%。
过氧草酸酯类化学发光最早发现于20世纪60年代。此后,20世纪70年代AmericanCyanamide公司的Rauhut等合成了一系列草酸酯。Rauhut等研究的主要目的是开发应急光源,并称之为“化学光源”(chemicallight),成为草酸酯获得实际应用的重要实例之一,并成功地研制和开发了发光棒。最初化学光源只是用于军事活动,后来逐步进入民用市场。使用这种冷光源可以杜绝因电火花或热光源引起火灾的可能性,也可用作紧急照明等。近年来,这种化学冷光源已日益流行于各大晚会上,具有很大的市场前景。另外,将应急光源与警报结合的紧急设施有利于人们在发生火灾时的逃生。
2化学光源的结构和组成
化学光源一般是由内外套管构成,外管的材质是聚乙烯塑料,内管是一个玻璃泡[1],不同的发光材料分别封装在内外管中。使用时将聚乙烯管折曲,使中间的玻璃泡破碎,两种液体一经混合立即反应,发出荧光。标准的化学光源持续发光2～20h。近年来化学光棒的构造也有一些改变,如Lexington&Assoelates公司发明的化学光棒里含有2种或以上的草酸酯,可发多色光。AmericanCyan-amide公司发明的化学发光器件只需转动就可产生化学发光。现在Omniglow公司还发明了一种化学发光器件,可连续发出不同颜色的光。
化学光源的组成主要包括二芳基草酸酯和氧化剂,通常的氧化剂为过氧化氢。当向体系中加入荧光剂,则产生很强的化学发光。此外,这一反应体系一般还包括一种或多种溶剂、催化剂和添加剂等。即在聚乙烯外管中放入草酸酯、荧光剂、溶剂,玻璃泡中封入过氧化氢、催化剂、添加剂。
3草酸酯类化学发光体系的发光原理
虽然草酸酯的化学发光经过了40多年的研究,但是至今它的发光原理也没有确定,其主要原因是反应的中间体活性较高、寿命短,无法直接获得检测,大多数人所认为的草酸酯类化学发光过程可用下列方程式表示[2]:
ArOCOCOArO+H2O2+荧光剂+催化剂=2CO2+2ArOH+荧光剂+hν
其发光机理可认为是:过氧化氢对草酸酯的羰基亲核进攻,生成双氧基环状中间体二氧杂环丁二酮,中间体分解将能量传递给受体荧光分子,使之处于激发状态,这种激发态分子从激发单重态回到基态,释放出光子即发出荧光。总的发光过程可用下式表示:发光效率是评价一个化学发光反应体系性能的重要参数。1摩尔分子发生化学发光反应如能产生1摩尔光子则化学发光效率为100%。过氧草酸酯化学发光的效率可用下式表示[3]:
QCL=YKI.YES.QFL
其中,YKI是关键双氧基环状中间体的产率,YES是激发态荧光分子的产率,QFL是荧光剂的荧光量子产率。由上可见,草酸酯的反应性能和荧光剂的荧光量子产率是决定其化学发光激发荧光效率的主要因素。采用具有较高量子产率的荧光剂将有助于提高化学发光的效率。
4草酸酯的种类及合成
草酸酯的化学发光强度和寿命主要取决于发光过程中的速率步骤,也就是过氧化氢与二芳基草酸酯的亲核进攻,以及随后2个取代基苯酚作为离去基团生成环状双氧基中间体的反应活性。一般芳基草酸酯分子中苯环上连有吸电的取代基,且该取代基的电负性越强,则越有利于酯的分解而形成环状过氧化合物。一个理想的草酸酯化学发光试剂还应在所用的有机溶剂(通常为邻苯二甲酸酯)中具有较好的溶解性(要求草酸酯浓度达到10-2～10-1mol/L)及稳定性。
对于草酸酯的选择,Rauhut等已作了大量的开拓性工作,我国对开发新型草酸酯化学发光试剂也作了较多研究。现有报道的草酸酯种类达数10种,可是能够满足上述发光条件要求的只有几种,用于化学光源较好的草酸酯是双(2,4,62三氯苯基)草酸酯,双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯和双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯。
双(2,4,62三氯苯基)草酸酯在邻苯二甲酸酯中具有较小的溶解度,发光强度大,持续时间短,可通过调节组分配比达到所需要求,较适合于化学发光体系。双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯化学发光量子效率较高,在溶剂中具有较大的溶解度,适合于高强度的发光体系。双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯发光强度比前一种弱,持续时间长,适合于制造低强度长寿命的光源。系列中各种酯的化学发光性能无明显差异,但双(2,42二氯262异戊氧羰苯基)草酸酯易提纯,稳定性高。
5荧光剂的选择及合成
荧光剂的结构决定了化学发光的颜色和效率。选用不同的荧光剂可以得到特定颜色的化学光源,然而,这种选择还必须受到荧光分子在溶剂中溶解度,以及在碱性和氧化气氛介质中稳定性的约束;同时荧光分子的荧光产率也对化学发光效率有影响,浓度淬灭效应小,具有较高荧光产率的荧光剂将有助于化学发光效率的提高。荧光剂在体系中的浓度有一适当的范围,一般在10-2～10-4mol/L,浓度太大容易引起浓度淬灭,太小则光强不足。
过氧草酸酯类化学发光体系中使用的荧光剂,通常选用较稳定的稠合线性共轭芳烃[4]。较好的荧光剂为蒽的衍生物:9,102二苯基蒽,9,102二苯乙炔基蒽[5,6]及其取代衍生物[7～9]等。除此之外,还有萘[10]和聚酰亚胺[11,12]的取代衍生物。
AmericanCyanamide公司还发现在发光系统中加入可溶性苝类荧光染料,可在黑暗中发出白光或更高强度的有色光。如在含有蓝色荧光剂的发光组分中加入可溶性苝类荧光染料,就可得到白光。改变用量则可得到蓝色和白色至白色和粉红色之间的颜色。合适的可溶性苝类荧光染料包括N,N’2二(2,52二叔丁基苯基)23,4,9,102苝四甲酰亚胺。
6影响发光体系的因素
6.1催化剂和抑制剂
在双氧环状中间体的生成过程中,一些弱碱的加入可增加发光强度,提高量子效率,但也会降低发光寿命[13]。实际使用时,常用的催化剂为水杨酸钠。通过调节催化剂的加入浓度,可以使长寿发弱光的体系转化为短寿发强光的体系。相反,抑制剂的加入,可以抑制化学发光,使光能以较平稳的趋势长时间地释放。抑制剂通常是一些有机强酸或酸酐。
6.2氧化剂的结构及浓度
草酸酯化学发光体系一般选用无水过氧化氢作氧化剂。当H2O2浓度较高时,不利于化学发光强度的提高;但在较低的浓度下,发光衰减的速率也随之加快。理论上草酸酯与过氧化氢浓度之比应为1∶1,但一方面因为草酸酯比过氧化氢贵得多,另一方面过氧化氢易分解,所以在制备化学光源时,为使草酸酯完全发挥作用,过氧化氢一般稍过量一些。如果加入一些酚类化合物,如2,4,62三叔丁基苯酚,可抑制储存过程中过氧化氢的分解。
6.3溶剂
考虑到草酸酯、荧光剂溶解性及与H2O2互溶性方面的原因,过氧草酸酯化学发光体系一般采用邻苯二甲酸作为溶剂,也可用二甲酯,丁酯,叔丁醇或三乙基柠檬酸酯[14]等。当溶剂中有水分或其它杂质时,会对草酸酯溶液的稳定性有影响,使制备的冷光源保存期缩短。
6.4提高发光强度及持续时间的其它方法
在发光体系中,加入适当比例的邻苯二甲酸二(十三)酯(DTDP)或已二酸二(十三)酯(DTDA),可以明显增强原发光体系的发光强度和发光持续时间。例如,在一种由AmericanCyanamide公司生产的绿色发光棒的化学液体(7mL)中分别加入410mLDTDP或DTDA,可使发强光的时间从原来的2h增加到20h。
加入少量的聚合物添加剂,如适量的聚苯乙烯[15],能明显增强化学发光,加入纤维素2乙酸2丁酸酯聚合物和聚环氧乙烷也能增强发光。
7不同颜色的化学发光组分
根据以上的内容,现介绍几种发不同颜色光的草酸酯化学发光体系[2,16]。
绿色化学发光,试剂A:邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂,荧光剂二苯乙炔基蒽1.1mg/mL,草酸酯0115g/mL,还可以加入柠檬酸或聚苯乙烯,以改善发光效率;试剂B:80%邻苯二甲酸二甲酯+20%叔丁醇作为溶剂,浓缩H2O2(体积比为4125∶0.75);试剂A与试剂B体积比为1∶2混合,即可观察到发出绿光。
红色化学发光,试剂A:10mL罗丹明B(碱性)饱和溶液+160mL聚乙二醇400+2mL31%H2O2;试剂B:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯;向试剂A中加入粉末状的试剂B,摇动混合。蓝色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+15mL二苯蒽;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+215mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。
黄色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+110mg5,6,11,122四苯基萘;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+2.5mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。
8展望
化学光源现阶段的研究方向应该是提高发光的强度和寿命,以利于发挥更大的用途。长时间发亮的荧光棒可用于娱乐场合,而高亮度的荧光棒可在一些不宜用电或没有电的地方应急用,所以对过氧草酸酯化学发光体系作系统的研究是很有价值的。从原料的选择,各组分的配比到工业化生产都需要更进一步的探索。
参考文献
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篇2
二、新课程对化学课堂教学的冲击
课程改革的理念与策略最终都需要落实在课堂上，体现在教学活动中。课堂教学的改革既要关注“怎样教”，更要关注学生“怎样学”。传统化学教学中，教师是课堂的中心，教师讲，学生听，学生学习的主运动性得不到发展。普遍存在着以“接受性学习”作为主导的，甚至是唯一的学习方式的现象，这不利于学生的健康发展，与新课程倡导的素质教育的理念相背离，必须进行改革。
三、新课程倡导“自主、合作、探究”的学习方式
自主学习就是学生自己确定学习目标、选择学习方法、监控学习过程、评价学习结果的一种学习方式。与传统的接受性学习相比，突显了学生学习的独立性即自我监控性能力。
值得注意的是在化学学习中并不是所有的知识都适合于学生自主学习的，所以化学教师要有目的地选择和挖掘适合学生进行自主学习的内容和素材，这是决定自主学习成功与否的关键一环。从总体上来说，那些宏观的与学生的日常生活联系比较密切的事实内容比较适合自主学习，如有关空气、水、金属等部分与日常生活相关的知识。
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的任务分工的互学习。合作学习需要建立“共同体中心环境”，通过共同体使学生间、师生间以及学生与其他参与者之间的互动，提供学习反馈、增加学习机会、增强学习动机，并提高学习质量。
在班级里，重要的是建立一种积极的、和谐的氛围以适合于化学学科学习，这种班级学习规范应重视对理解的探究，要体现科学的严谨性。在合作学习中由于有学习者的积极参与，高密度的交互作用和积极的自我概念，使教学过程远远不只是一个认知的过程，同时还是一个交往与审美的过程。[2]
另外，化学学习还要与更为广泛的共同体联系，我们应努力使化学课堂体现社会、体现生活、体现真实，同时我们还要鼓励学生在生活中、在社会中充分应用化学知识，使所学的化学知识“活”起来——这就是合作学习的真正目的。
探究性学习是指从科学领域或现实社会生活中选择和确定主题，在教学中创设一种研究情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查、信息搜集和处理、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式。
采用探究的方式学习“气体摩尔体积”，教材对“气体摩尔体积”内容的处理，渗透了气体分子运动论的基本观点，通过建立“气体模型”，解释了气体摩尔体积——气体的共性。充分挖掘教材中隐含的“模型方法”内容，明确地将“模型方法”的运用作为本节教学的一个重要内容，即凸现了科学方法的教学，又使学生对气体的共性有了更深的认识。
四、新课程教学中教师教学行为的变化
新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发，将科学探究作为课程改革的突破口，激发学生的主动性和创新意识，促进学生积极主动地学习，使获得化学知识和技能成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。教师通过心理换位能求得与学生思维上的同步和心理上的共鸣，使教学过程得到优化。”
在新课程教学中必须以“学生学为中心”，建立平等和谐的新型师生关系，创设基于师生交往的互动、互惠和对话的教学关系。这就要求我们教师关心学生，尊重学生，促使学生把从生活世界和心灵世界中建立的主体意识迁移到知识世界中来；相信学生，在教学上让学生自主学习、自我管理、自我教育、自我约束。
五、结束语
与世界化学课程改革的发展趋势相一致，我国的化学课程改革正朝着课程内容综合化、密切联系社会和生活实际、重视学生的发展和学习能力培养、重视学生自主学习和探究学习、加强课程的实践性等方向发展。新形势下的化学教学必须改革传统的教学思路，从思想上提高认识，从行动上赶上时代教育发展的步伐，这就要求我们师范毕业生要转变观念，拓宽思路，改变方法，以全新的思路，全新的方法投入到化学新课程改革中，从而活化化学课堂教学，使化学课堂成为学生喜闻乐，增长知识才干的场所，营造一个活化的课堂教学平台。
参考文献：
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[5]陈奇峰，初中化学新课程教学中教师教学行为的变化.中国教学资源网，教育论文，初中论文:
篇3
Keywords：RhizomaSmilacisChina;Chemicalconsitutents
菝葜为百合科植物菝葜SmilaxchinaL.的根茎,在我国主要分布于长江以南地区，资源丰富，《中国药典》2005年版Ⅰ部有收载，为较常用中药材，具有祛风利湿,解毒散瘀之功效，主要用于妇科多种炎症，疗效显著。作者对其化学成分进行了研究，从其根茎的乙醇提取物中分离得到了4个化合物，根据理化常数和光谱分析，分别鉴定为3，5，4’三羟基芪（3，5，4’trihydroxystibene,Ⅰ）、3，5，2’，4’四羟基芪（3，5，2’，4’tetrahydroxstilbene，Ⅱ）、槲皮素4’OβD葡萄糖苷（querceetin4’OβDglucoside,Ⅲ）、原儿茶酸（protecatechuicacid,Ⅳ）。化合物Ⅳ为首次从菝葜中分离得到。
1仪器与材料
1H-NMR:VarianMercuryVX-300/600型核磁共振仪，13C-NMR：VarianINOVA-150型核磁共振仪,EI-MS：VGZAB-3F型高分辨多级有机质谱仪，FT-IR：NICOLET670型红外光谱仪(NicoletIR-6.0数据处理系统)，UV：UV-2401型可见－紫外分光分光光度仪，ToyopearlHW-40F为Toyosh公司生产，薄层层析硅胶及柱层析硅胶为青岛海洋化工厂生产，试剂均为分析纯,菝葜药材由湖北福人药业公司提供，经湖北中医学院鉴定教研室鉴定。
2提取分离
取菝葜药材饮片5kg，用70%乙醇加热回流提取3次，2h/次，减压回收溶剂，浓缩后的药液依次用醋酸乙酯,正丁醇萃取，醋酸乙酯提取物经反复硅胶柱色谱,分别用不同比例的氯仿-甲醇梯度洗脱，ToyopealHW-40柱色谱纯化，反复重结晶处理，得到化合物Ⅰ（30mg），Ⅱ（17mg），Ⅲ（45mg），Ⅳ（13mg）。
3结构鉴定
化合物Ⅰ：浅黄色针晶，mp247～249℃。EI-MS:227（M+H）。IR(KBr)cm-1：3292，1606，1587，1512，1450，1380，1330，1260，1160，965，830，810，662。1HNMR（CDCl3）δPPm：9.51（1H，s），9.16（2H，s），7.39（2H，d，H-2''''，6''''），6.94（1H，d，J＝16.3HZ，H7''''），6.82（1H，d，J＝16.3HZ，H8''''），6.75（2H，d，J＝8.5HZ，H3''''，5''''），6.37（2H，d，J＝2.0HZ，H2，6），6.11（1H，d，J＝2.0HZ，H4）。13C-NMR（CDCl3）δPPm：158.4（C3，5），157.1（C4''''），139.2（C1），128.0（C2''''，6''''，8''''），127.8（C1''''），125.6（C7''''），115.5（C3''''，5''''），104.2（C2，6），101.9（C4）。波谱数据与文献［1］报道的3,5,4''''三羟基芪数据一致，故确定该化合物为3,5,4''''三羟基芪（3,5,4''''trihydroxystibene）。
化合物Ⅱ：淡黄色针晶，mp94～97℃。EI-MS:243（M＋H）；IR(KBr)cm-1：3229，1616，1593，1520。1HNMR（CDCl3）δPPm：9.57（1H，s），9.38（1H，s），9.14（2H，s），7.36（2H，d，J＝8.5HZ，H-6''''），7.17（1H，d，J＝16.5HZ，H7''''），6.78（1H，d，J＝16.3HZ，H8''''），6.35（2H，d，J＝2.0HZ，H2，6），6.32（2H，d，J＝2.3HZ，H3''''），6.26（1H，dd，J＝8.5HZ，2.3HZ，H5''''），6.08（1H，d，J＝2.1HZ，H4）。13CNMR（CDCl3）δPPm：158.5（C3，5），158.1（C4''''），160.0（C2''''），140.0（C1），127.1（C6''''），124.6（C8''''），123.2（C7''''），115.2（C1''''），107.2（C5''''），104.0（C2，6），102.6（C3''''），101.3（C4）。波谱数据与文献报道［2］的3,5,2''''，4''''四羟基芪数据一致，故确定该化合物为3,5,2''''，4''''四羟基芪（3,5,2''''，4''''tetrahydroxstilbene）。
化合物Ⅲ：黄色针晶，盐酸－镁粉反应和Molish反应均呈阳性。EI-MS:302(M-glc)。酸水解产物用TLC法检识有槲皮素，用PC法检识有D葡萄糖。IR(KBr)cm-1：3302，1657，1628，1602，1502。1HNMR（CDCl3）δPPm：12.45，10.78，9.20，9.10（each1H,s,OH）,9.97(1H,d,J=2.0HZ，H2''''),7.86(1H,dd,J=8.5HZ,2.0HZH-6''''),6.96(1H,d,J=8.5HZ,H5''''),6.48(1H,d,J=2.0HZ,H8),6.19(1H,d,J=2.0HZ,H6),4.78(1H,d,J=7.0HZ,H1''''''''),3.4～4.78(6H,m)。13CNMR（CDCl3）δPPm：175.9(C4),163.9(C7),160.6(C5),156.1(C9),148.8(C4''''),146.2(C2),145.2(C3''''),135.9(C3),123.5(C1''''),122.1(C6''''),115.9(C5''''),115.8(C2''''),102.9(C10),102.4(C1''''''''),98.2(C6),93.6(C8),77.2～60.6(3''''''''～6'''''''')。波谱数据与文献［3］报道的槲皮素4''''OβD葡萄糖苷一致，故鉴定该化合物为槲皮素4''''OβD葡萄糖苷（quercetin4''''OβDglucoside）。
化合物Ⅵ：白色针晶，mp195～197℃。FeCl3反应阳性。薄层检识与原儿茶酸一致。EI-MS（m/z）：154（M+）。IR(KBr)cm-1：3274，1677，1604，1530，1437，1381。1HNMRδPPm：7.43（1H，d，J＝2.0HZ，H2），7.42（1H，dd，J＝2.0，8.5HZ，H6），6.78（1H，d，J＝8.5HZ，H5）。波谱数据与文献［4］报道的原儿茶酸数据一致，因此可确定该化合物为原儿茶酸（protecatechuicacid）。
【参考文献】
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篇4
1玉米播后苗前进行封闭处理
在这一阶段主要是小麦收割后或地表进行整理完毕，杂草出土较少或未出土，已经进行玉米播种后可采用封闭处理。应用的除草剂以酰胺类、均三氮苯类除草剂为主，比如乙草胺、异丙草胺与阿特拉津的混剂。目前市场上表现较好的除草剂有惜玉、棒米笑等，其作用机理是通过地表喷雾，让药液在地表表面形成1层厚1cm的药土层，在杂草出土时碰到药土层，经幼芽或幼茎吸收，达到杀死杂草的目的。因此，应用以上产品进行杂草防除时要求在较长一段时间内不要破坏地表，喷药时应倒退行走，做到喷洒均匀；否则可能影响药效。
玉米田苗前除草受天气、土质、地表情况、使用技术及用量等因素影响较大，经常药效表现不稳定。但是玉米做封闭处理对于玉米的生长起关键作用，作物前期与杂草争肥争水的能力弱，需要一个相对良好的环境才能得到有效成长，同时更大程度上限制了杂草的出土，为后期杂草防除效果提供有力保障。但有些杂草在玉米播后苗前已有小部分出土，此时可以配合天闪（200g/L水剂）进行综合除草（即封杀结合），可以控制出土和未出土的杂草，但需要注意的是天闪应在玉米播种后立即使用。
2玉米苗后早期进行茎叶处理
如果由于农时或天气原因等影响了前期用药，或者因为天气、麦茬等原因造成封闭不好，在玉米苗后早期出土的一些杂草，也能够进行化学防除，从而控制早期的田间杂草，比如烟嘧磺隆系列产品。具体品种有玉农乐、金玉老、玉米见草杀、玉之盾等，同时根据田间杂草情况也可与盾隆（氯氟吡氧乙酸）等产品混用扩大杂草谱，防治阔叶杂草。
由于玉米田间杂草品种的不同，以及各品种的农药针对的标靶杂草不同，所以需要选择合适的除草剂品种。
如烟嘧磺隆对香附子与禾本科杂草效果理想，而对阔叶杂草效果较差；盾隆对阔叶杂草效果好，对禾本科杂草效果差，要根据田间杂草情况选择合适产品来进行杂草防除。
在玉米苗后茎叶处理全田喷雾时，首先要注意的是用药安全。进行苗后用药因用药不当会出现药害现象，如白化、矮化、卷心等症状出现（首先需分辨是否是因病虫害引起的）。发生药害的原因一般有以下几点：一是增大用药量；二是在高湿、高温环境下用药；三是与其他产品混用；四是用药时间不对或玉米品种受限制。以烟嘧磺隆为例，施用时期为玉米苗后二至七叶期，不能用于甜玉米、制种田玉米等，不能与有机磷类农药混用，用药前后7d内不能使用有机磷类农药等，所以在使用玉米苗后产品时，在向经销商询问的同时，应用时更需要阅读产品标签的内容，以确保能正确用药。相对苗前封闭性除草来说，苗后用药受环境影响较小，是未来玉米田除草的方向。
在农业生产实践中，苗后除草剂的使用可以采用顺垄喷雾，这是一个比较成熟的使用技术。在国内很多地方都有比较成功的范例。主要的好处有以下几点：首先玉米田苗后顺垄喷雾能最大限度地降低除草剂对较为幼嫩的玉米叶片的伤害；其次除草靶标是生长在田间的杂草，田间漫喷，玉米的着药面积更大，不仅浪费药液，更重要的可能会降低防除效果，顺垄施药能够解决这个问题，从而提升除草效果。
3玉米中期封行以前定向处理
因前期用药不理想或雨水过多新生杂草又产生危害，此时仍可以使用天闪或玉米见草杀、金玉老等产品进行定向喷雾，这时玉米已经较高（60~80cm高），采用行间定向喷雾，既可保护作物，又能除掉所有杂草，天闪（200g/L水剂）属灭生性除草剂，在应用中需注意不要将产品喷到作物上，在使用时应加喷雾防除罩。影响天闪药效的主要原因是产品在配制时用水的清洁度问题。为了提高药效需要用纯净的水配药，不要使用河水、井水等含杂质较多的水，应使用自来水，在阳光充足的条件下，天闪见效迅速，几个小时即可看到杂草死亡。
篇5
第一，发挥学生在复习教学过程中的主体作用。
从一定意义上讲，高考复习的主人翁应当是高三学生。作为教师，实际上是特殊的“服务员”，这是一种引导性、指导性、辅导性的高层次服务。然而，迄今仍有不少老师把自己摆在核心位置，将学生看成可以任意摆布的附庸，主观臆造地组织备考复习，致使学生成了储藏知识的“书柜”，这就有个转变观念的问题。
充分发挥学生在复习过程中的主体作用，应侧重从以下几方面操作：一是教师必须千方百计地启动非智力因素，使学生意识到自己是高考复习的主人；二是引导学生头脑清晰地站在掌握化学知识体系网络的高度领会《高考化学科考试说明》，心中有本“考点”账，不当浩瀚题海的“盲游者”，更不做稀里糊涂的演题“奴隶”；三是从大多数学生的实际水准出发来确定复习训练的标高；四是教学不平均使用力量，要以学生反映出来的实际难点为复习的主攻目标，借助基础知识为载体，侧重于能力的训练。总之，整个教学的部署，从学生所需、所求为基本出发点，这样才能体现学生主体作用的发挥。
第二，突出学生在复习教学活动中的“主角”地位。
学生主体作用的发挥，很大程度体现在他们能否充当复习活动的“主角”。
笔者在教学活动中采用了如下的举措比较有效。首先，给学生腾出自学课本的时间，坚持每章复习之前，发给学生阅读思考题为其导读，用思考题激发学生边读边思考；讲复习课时再提醒学生注意课文的重点和看来平淡而易被忽略、其实内涵深厚的段落文字，进行精读。其次，给学生开辟课堂活动的空间，尤其是每当复习到知识难点及思考坡度大的典型问题时，便设计若干阶梯式的思考题指引学生自己分析解题思路，展开讨论，力求学生自己钻懂。再者，给学生创造复查、整理、运用知识的机会，在基础复习的阶段，就穿插综前联后的训练促进学生对前面学过的知识进行“反刍”，克服了学前忘后的缺陷，其考查难度逐次有所提高。总之，无论是课前自学，课内讨论，还是课后整理、运用，学生都有“演出”的时间和空间，不仅在掌握双基，更重要的是在能力训练方面，真正成为复习活动的主角。
第三，激励学生在学习思考时发挥主动精神。
激励学生在复习中发扬主动精神，笔者在实践中感到以下的运作比较成功。
其一，在基础复习的训练阶段，就穿插若干启迪思维的“踮脚题”，鼓励学生面对这些在化学之树上结得高些的果子，踮踮脚，跳一跳，把它摘下来，不要胆怯，更不要自暴自弃。开始时，可能多数学生无所适从，教师应先做适当提示，激励他们挖掘潜能，开辟思路。渐渐地多数人习惯了，发展到后来，一般学生提高了兴趣和信心，面对能力题会表现出跃跃欲试的局面。
其二，学生信心和兴趣的提高，重要的还应赖于教师坚持做到训练精选，每练必评，评讲时借助一些典型题目练习分析、综合、归纳、演绎、类比、抽象等科学思维的方法，既强调学生对化学现象进行形象思维，又引导他们学会抽象思维，不断强化思维品质。日积月累，在潜移默化之中，学生的能力和素质就会得到提高。
其三，课内、课外结合，利用可能的机会激发学生积极思考。课内的启发教学，本文已另有阐述；课外诸如对待学生的询问答疑，教师不应就题答题，而可视学生的水准采取反问、点拨思路、换另外的角度激发思考，启发学生用化学思想分析问题等方法辅导学生。
其四，综合复习阶段，除了注意化学基础知识的综合考查，还要侧重于组织学生广泛接触不同角度的新题型，提高他们的解题能力。教师首先是自己明确，进而要告诫学生：不应抱有希望通过大量做题，碰运气撞到现成高考题目的侥幸心理，而应立足于自己解题能力的提高。这种能力概括起来，就是“读懂信息—整理信息—筛选信息—使用信息”的一般性本领，面对一道看来面目全新的考题，先不要怕它，静下心来读懂题意，理出头绪，运用自己掌握的化学基础知识积极求解，这即所谓以不变应万变。
二、把握复习内容——形成“三点”构织网络的化学知识体系
首先，紧扣考点不离纲。
所谓考点，指的是国家考试中心编制的《全国高考化学科考试说明》（即考纲）所规定的考试范围。复习伊始，我们就将复习计划印发给学生，这份计划确定了首轮基础知识复习的安排，以考纲规定的化学基础知识“五大块”为纲目统摄各册课本，把各章分别纳入包容它的大块之中，形成知识构架编排复习体系，但仍以课本为依托按章复习。每章教材复习之初，又将考纲对该章内容规定的考点编织成教学目标印发给学生，使其成为贯穿全章复习始终的脉络。
其次，围绕热点勤查练。
所谓热点，指的是历届化学高考反复测试的知识要点。例如以阿伏加德罗常数为基准及物质的量为中心的各种化学量的推断与比较，判断离子方程式的正误，离子浓度大小的比较，pH值的计算，离子大量共存的判断，原子内各微粒数目的推算，键型与晶型的判断，反应速度的推算，可逆平衡移动方向的判定，电极反应及析出物质的分析、计算，无机离子检验，有机物衍变关系等等，大约有27项知识点、链、块，几乎是年年必考的热点问题，而且主要在第Ⅰ卷中出现。为了突出热点，每章教材复习之初，我们除了印发考点外，还编织了以热点为骨干的知识体系表解及围绕热点展开的自学思考题来引导学生；这些思考问题还成了教师课堂归纳知识要点的提纲。至于每章检测题和综合训练题里的第Ⅰ卷客观试题，则侧重编用热点知识的选择题，与历届高考题接轨。
再次，突出难点重讲评。
所谓难点，指的是学生在明确考点、掌握热点过程中所遇到的知识障碍、理解疑难和易混淆之处。高考复习容量大、内容广、时间紧，平均使用力量既不可取也不可能。因此，我们注意从学生认知的实际出发，舍得在热点里的难点问题上花时间、下功夫，以保证学生脑海里构建的知识体系脉络畅通，统摄自如，启动灵活。具体的做法是在基础复习阶段，我们及时掌握学生课前自学和平时练习时存在哪些障碍，然后在知识要点分析归纳课和练习评讲时，通过阶梯思考、师生讨论或思维点拨等手段，帮助学生清除这些障碍。
三、讲究复习策略——正确处理好三种关系
化学教师所要采取的策略较为重要的是处理好三种关系：落实知识与训练能力；统一要求与分层指导；广集信息与限量用题。
其一，正确处理好落实知识与训练能力的关系。
在复习训练中，如何针对高考题的特点处理好落实知识与训练能力的关系呢？我们采取的策略是“知能兼顾，互相渗透，不同阶段，有所侧重”。在基础复习阶段，我们把复习重点放在双基知识的落实上。不过，每当要求学生系统地钻研课本时，很注意指导学生怎样自学；每当要求学生掌握知识要点和知识规律时，很重视引导学生运用比较、分类、归纳、演绎的思维方法；每当要求学生掌握实验知识时，又强调学生对许多实验仪器、药品、操作的特点进行再认识。所有这些，都渗透着学生自学、思维、观察和实验能力的训练。到了综合复习的阶段，重点转移到能力训练时，我们并没有忽视组织学生对已学知识的系统复查；每当剖析某一道能力题时，都忘不了提示学生注意解题时借助了哪些基本知识，把这些知识要点再次进行强化。
其二，正确处理好统一要求与分层指导的关系。
化学高考的考纲和考卷，对于每个考生的要求都是统一的，然而，一所学校、一个教学班里学生的化学水平有高有低，因此高考复习不可能也不应该一刀切。对此，我们采取的策略是“整体要求，分层指导，抓住两头，带动中间”。每个复习阶段，每一知识单元，我们都提出教学目标，从中等程度的学生水准出发，安排复习时间和内容，规定训练题量；统一要求每位考生都用考纲来规范和检查自己，努力争取达到复习目标。然而，面对不同层次的学生，对其达标程度和训练量，不作统一的规定；个别辅导时，侧重于抓强、弱两头的层次。
篇6
一、上好实验课
在实际教学中，往往为了省事，在讲到实验时，仅停留于“纸上谈兵”，“讲”实验，“画”实验。有时实验“画”都懒的画，直接用课本投影或让学生看课本图示。这就使得学生是索然无味“听”实验，“背”实验。对实验中提出的问题，不是通过观察实验现象得出结论，回答问题。而是听老师“说”现象，记现象，得结论。因此，在实际教学中上好实验课非常重要。我们尽量将实验课放到实验室进行，边做实验边讲解。必要时实验让学生自己动手做，问题让学生自己提。让他们自己从实验中寻找答案。这样效果会很好。这既体现现代学生的特点，又能培养学生的能力。同时，借助实验可以强化学生对基础知识的理解，提高实验能力。
二、遵循课程标准但是不拘泥于教材，对教材中的探究性进行创新。
中考考试说明中明确提出，化学学科考试内容严格遵循课程标准的前提下，编制试题，活而不偏，适度开放。加强以实验探究为核心的科学探究活动的考查。这就要求我们在实际的教学过程中利用好教材中的活动与探究。由于教材中的化学探究性实验内容的时间紧。教师在教学过程中可以针对探究性实验内容有所侧重，选择具有代表性的实验重点突破并有时创新。用来测定空气成分的方法很多，如图1所示是用红磷在空气中燃烧的测定方法。
图1图2
实验过程：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，
你认为导致这一结果的原因可能是、
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是：。
将课本实验进行改造和创新，可以培养学生综合运用知识分析问题和创造性解决问题的能力。使学生对知识的理解产生“质”的飞跃。为学生做好实验探究题打下坚实的基础。
三、转变教育思想，更新教学理念。
新课程理念强调：基础教育的任务不仅是传授知识，更重要的是让学生改变单一的接受性学习，掌握科学的学习方法，通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习来掌握科学知识。新课程理念要求打破以讲授、灌输为主的教学方式。使用体现学生参与合作，师生互动，探究创新的教学模式。努力引导学生自主专研，鼓励他们求异创新，主动构建自己的知识体系。但是很多老师仍按传统的教学思想去教学，对新课标准的要求视而不见，在实际教学中仍是以讲授、灌输为主教学方式，把自己放在了主题地位。以下是我听一位教师的课堂片段探究CO2与水的反应实验。
老师：取两支试管，在A试管中加入2ml蒸馏水，滴入2滴紫色石蕊试液。问学生石蕊试液颜色是否改变？
生：没变色，仍为紫色。
师：在试管B中加入几小块石灰石，再加入一定量的稀盐酸，迅速塞上带导管的橡皮塞。将导气管伸入试管A的溶液中。大家观察一下紫色石蕊试液颜色是否变化了？（演示实验）
生：紫色石蕊试液变成了红色。
师：紫色石蕊试液为什么变成了红色？（紫色石蕊试液遇酸变红色）
生：因为二氧化碳与水反应生成了碳酸。
师：给试管A加热至液体沸腾，大家观察一下颜色是否有变化？
生：红色又变成了紫色。
师：红色为什么又褪去了？
生：A中没有碳酸了。
师：碳酸是否稳定？
生：不稳定，受热分解了。
[板]CO2+H2==H2CO3
H2CO3CO2+H2O
这样的实验探究乍一看进展非常顺利，而且师生双边活动、课堂气氛都很好。若仔细分析不难发现，实际上仍是老师起主体作用。实验是老师做的，问题是老师提的，现象也是在老师提示下学生回答的。这样的教学实际上还是传统的灌输式教学。就像现在市场上销售的感冒药—感冒胶囊，换成的氨酚烷胺那敏胶囊，从外观名称看，好象是新药，实际仍然是以前的老药。而新课程理念提倡的是学生参与合作，师生互动，探究创新的教学模式。这就要求我们改变传统的讲授灌输式教学，变成师生先一同进行原理学习，然后由学生自己寻找装置，师生共同设计实验，然后学生自己亲自操作。实验结束后进行交流与讨论，总结出实验结论。这样可以真正体现学生的主体地位。让学生在快乐中学习，在实践中获得知识。同时提高学生的实验操作能力。
四．联系现实生活
新课程标准的理念是由过分注重学科系统知识的化学课程向贴近社会、贴近生活、体现STS教学思想的化学课程转变。近年来的中考题注重体现化学学科的实际应用研值和学科特点，体现化学与社会、生活的紧密联系。因此，在教学实际中，要足于学生发展和实际需要，将生活实际与物质的性质及变化联系起来，引导学生发现问题，对问题进行探究，从而获得化学知识与经验。
生活中，处处是化学，留心身边的生活现象，把教学研究的视角延伸到生活当中去，丰富多彩的生活为课题设计提供了丰富的资源。
例如：（徐州市2008中考）2008年春季，特大暴风雪袭击了我国南方地区，在抗击暴风雪的战斗中，融雪剂发挥了—定的作用。小明现有一包某公司生产的融雪剂，已知它由碳酸钠、氯化镁、硫酸铜、氯化钠中的一种或几种物质组成。
［提出问题］该公司生产的融雪剂到底含有什么物质呢？
［查阅资料］含钠元素的物质在酒精灯的火焰上灼烧时会产生黄色火焰。
［实验探究］下面是小明设计的探究实验，请你帮他完成。
实验操作
实验现象
结论
①取少量融雪剂，加水溶解
得无色溶液
不含物质
②另取少量融雪剂，滴加稀硫酸
无明显现象
③向该融雪剂的水溶液中滴加氢氧化钠溶液
出现白色沉淀
④
含有氯化钠
［反思和评价］
（1）写出③中反应的化学方程式。
（2）融雪剂融雪的原理是。
（3）使用融雪剂有很多危害，例如会腐蚀道路、桥梁。请你再举一例。
总之，在化学教学中，教师要在新课程标准的指导下运用多种教学方式和手段不断完善自己的教学。在实验探究教学中切实从有利于学生身心发展的高度，提高对化学实验探究教学重要性的认识。加强对化学实验探究的教学研究，努力提高化学实验探究教学的质量。
参考文献：
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生物化学是介于生物与化学之间重要的边缘学科,是物理、化学等理论与技术应用于生命科学研究领域所产生的交叉学科,是一门集理论与实验为一体的专业基础课程,在相关学科的发展中占据非常重要的位置。具有知识密集、信息量大、内容复杂、记忆性强、实验技术更新快等特点。面对激烈竞争的市场经济和生物专业学生分配就业时所遇到的困难,本文针对传统生物化学教学中存在的问题,进行了生物化学创新教学模式的探索,为提高大学生社会适应能力奠定基础。
1丰富教学内容,提高学生学习兴趣
“兴趣是最好的老师”。根据大学生的心理特点和学习兴趣的发展规律,教师应在教学内容、教学手段和教学形式等方面培养学生对生物化学的学习兴趣。
1.1结合学科发展前沿,激发学生学习热情
现代生物化学是一门飞速发展的学科,教师在教学过程中适当地介绍本学科的最新科研成果,实时更新内容。讲到基因表达时,可介绍我校主持的家蚕基因组“框架图”的研究进展,让学生了解我国在家蚕基因组研究方面已居世界领先地位,这是建立21世纪“丝绸之路”的起点和里程碑。并把有关基因组草图的基本知识介绍给学生,丰富教学内容,开阔学生的视野。
1.2理论联系实际,拓宽学生知识面
生物化学知识与生活密切相关,几乎渗透到生活的每一个领域。讲授理论课时,可通过联系周围的生命现象和生活常识了解生化问题,激发对生物化学的学习兴趣。如脂类代谢部分,可以介绍目前世界肥胖人数已超过16亿,肥胖易引发心脑血管类疾病,已成为全球第一死因,再结合脂代谢机理让学生懂得如何通过饮食平衡营养控制肥胖。另外,可以通过设问方式联系实际生活中的问题。如为什么短跑后人会感到小腿酸痛?为什么不能常吃生鸡蛋?为什么加卤水可以制豆腐?为什么多吃糖会发胖等等。用理论解释实际问题,既使学生掌握了所学的基本概念和原理,拓宽了学生在生物化学领域的知识面,又促进了学生学习生物化学的兴趣。
1.3灵活运用多媒体,提高教学效果
随着生物化学技术的迅速发展,信息量成倍递增,涉及的许多概念及反应过程非常抽象,尽管教师在讲授过程中花费了大量的时间和精力,学生仍然感到概念模糊和难以理解。多媒体是以计算机为载体,集声、像、动画、音乐为一体的现代化教学手段,具有信息容量大、视觉效果好、简明生动、条理清晰、重点突出等优点。
根据教材内容,采用多种软件制作多媒体课件,如用ChemOfficeUltra8.03绘制氨基酸或核酸的三维立体结构,录制视频介绍几种层析法等实验性强的理论知识,运用Flash动态画面模拟体内物质代谢过程。制作的多媒体课件应以基础知识为主线,遵循内容精简、版面简洁、色调清晰,动画科学,切忌将它制成电子黑板。在图文并茂、视听一体化效果的渲染下,配合教师的讲解,可使抽象概念形象化,微观图像宏观化,充分调动学生的积极性,提高课堂效果和质量。
1.4采取多样化的教学形式,调动学生积极性
课堂上以学生为主体,以问题为中心,培养学生的创新思维,实施引导式教学,把传授知识与培养能力结合起来。对重点和难点,教师可以有目的地组织学生讨论,然后以答辩的方式来回答问题;或者教师指导学生查阅相关的文献开展课堂交流。
在课外,学生可根据自己的实际情况,利用教参阅览室、视听阅览室、网络图书馆等设施以及学校提供的教学资源进行自学,或通过网络与同学、教师相互交流。
2开展双语教学,培养复合型科技人才
根据国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(4号文件)的精神,逐步推广和实行本科生教育中公共基础课和专业必修课的双语教学,已成为培养新时期我国高素质复合型创新人才和实现高等教育可持续发展的重要基础工作。开展生物化学双语教学是现阶段我国高等高等院校教学改革的一项重要内容,是培养具有创新意识和能力的复合型人才的重要条件。在生物化学的双语过程中,首先处理好现阶段双语教学和英语教学的关系,其次提高教师的双语执教能力。我校为了提高教师的口语,组织教师到英语国家培训。另外要选择合适的生物化学双语教学教材,采用循序渐近的教学方式,实现双语教学目的。
3开展创新实验,锻炼学生的科研能力
当今世界科技的竞争实质上是人才的竞争,谁具有一流的人才,谁就可站在科技的制高点。开展创新性实验,是培养学生科研能力有效手段之一。
3.1加强实验教学过程中的师生互动、提高学生的积极性
学生参与到实验中,是提高学生积极性的有效措施之一。如安排学生参加实验准备工作,使学生熟悉整个实验环节,从试剂配制到实验的预试及分析均由学生完成。学生动手又动脑,充分发挥了学生的主体作用。
3.2开展综合型实验,培养学生创新意识
由于课时和经费限制,很多学校主要开设验证性或演示性的实验,阻碍了学生创新意识的发挥。为了激发学生的创新能力,开设探索性和综合性的实验至关重要。如设计“鸡蛋清SOD酶的分离纯化及性质鉴定”实验,可以让学生进一步掌握酶的性质、酶的分离及纯化关键技术、酶的鉴定方法等知识。
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2011年的化学考纲和去年相比，基本没有变化，固定“8＋4”的模式，即8道选择题，4道大题，与去年相比与去年相比，今年高考大纲没有实质性的变化，专家研究发现许多考生审题不准确、不细致、不全面，答题不规范，应试技能不强仍是制约考生拿高分的关键，因此关注高考化学试题审题和答题的研究研究高考化学试题答题技巧十分重要
一、高考化学试题审题问题的研究
我们知道化学具有“深”、“杂”、“混”、“特”等特征，在高考中要发挥出应有的水平，审题是关键.审好题不仅能为我们形成正确的思路创造条件，找到解题的捷径，还可以帮助我们破解谜团、化难为易，审题一定抓好以下几个方面
1抓关键字词： “一定”、 “过量”、“少量”、“无色”、“酸性(碱性)”、“短周期”、 “小心加热”、“加热并灼烧”等化学论文化学论文，关键字可以在题干中，也可以在问题中，一个题干下的问题可能是连续的，也可能是独立的。
2抓专业术语：化学方程式、离子方程式、分子式、结构式、结构简式、电子式、原子结构示意图、
化学方程式、热化学方程式、电离方程式、离子方程式、电极反应式、能量变化，吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热、氧化剂、还原剂等。
3抓专业概念：温度、压强、物质的量、质量、密度、摩尔质量、摩尔体积；
4抓解题突破口，常见的解题突破口有：特殊结构、特殊的化学性质、特殊的物理性质(颜色、状态、气味)、特殊反应形式、有催化剂参与的无机反应、应用数据的推断、框图推断中重复出现的物质等等。
二、高考化学试题答题问题的研究
对于填空题在答题时有些共性的要求，回答简答题时，一定要避免“简单化”或烦琐不得要领，要涉及原理，应该有因有果，要答到问题的“根本”
(1)化学方程式书写问题
没配平、条件错、有机反应少写物质(水等)会造成该空不得分，反应物和产物之间的连接，无机反应用等号、有机反应用箭头，气体符号和沉淀符号要标清，点燃、加热、高温有区别，催化剂不能简写为“催”，这些问题出现会被扣分。
(2)最佳答案选择问题
当答案不唯一或有多种选择时，以最常见的方式作答是一种最佳选择，能用具体物质作答的要用具体物质作答，表达更准确杂志铺。
(3)简答叙述的条理性问题
对于语言叙述性题目作答时要注意，从“已知”到“未知”之间的逻辑关系必须叙述准确，且环环相扣，才能保证不丢得分点，才能得满分，回答问题要直接，不要转弯抹角；表达尽可能用唯一、准确的语言；不要多写无用的话，无用的话说错了就会扣分；作答要有明确的要点。
(4)表达式书写规范问题
对于计算型填空，要注意该书写单位的要书写单位。或者是要注意空后面所使用的单位是什么，不要因为没有书写单位或者是数量级不对而丢分。
三、高考化学试题的应试技能的研究
掌握应试技能，控制好答题时间这是考试过程中的一个不可忽视的问题，如守恒法、差量法、讨论法解一些计算题，可以提高解题的速率和准确性；推断有机物的结构，要抓住有机物官能团的转化规律和反应的基本类型化学论文化学论文，如有机物抓住烃、卤代烃、醇、醛、酸、酯的一系列变化关系；解无机推断题首先，读审——仔细读题、审清题意，即弄清题意和要求，明确已知和未知条件，找出明显条件和隐蔽条件，其次，找突破口或“题眼”—通过分析结构特征、性质特征、反应特征和现象特征及特征数据等等，确定某一物质或成分的存在，以此作解题突破口推理—从突破口向外扩展，通过顺推法、逆推法、假设法得出初步结论，最后作全面检查，验证推论是否符合题意，要通过复习提高灵活应用知识的能力。
四、备考建议
篇9
随着虚拟技术的发展和教学要求的不断提高，虚拟技术已进入教育领域，并且已成为完成教育工作的一种有效方式。例如利用化学教育软件，展示化学实验的流程和结果。学生可以通过使用该软件，了解和掌握整个实验过程，然后再进行实践操作。这样，既可以减少实验的危险性，又可以提高学生的学习兴趣和效率，减少不必要的浪费。再如利用物理教学软件，开展“欧姆定律”的讲解，其效果生动，且学生便于理解。
1.2生物制药领域
虚拟技术在生物制药方面的应用主要是在药物的设计阶段：采用相关的分子设计软件，设计药物小分子，模拟小分子与受体的相互作用，预测小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代谢途径、代谢物及其各类性质。目前，这种药物设计模式已被国际专业制药公司在研发新药时采用，并与实验相结合，以达到减少研发消耗，提高研发成功率的目标。1.3医疗领域虚拟技术在医疗领域的应用主要有：手术培训、手术模拟、医学影像检查和临床诊断。已经报道的“上海交通大学附属第九人民医院骨科专家成功完成真正意义上的3D打印骨盆重建手术”，是虚拟技术在医疗领域成功应用的又一案例。
2、化学信息学
化学信息学的研究领域并未经过刻意界定，很多化学家在各自不同的研究领域中力争发展和采用计算机的方法来处理大量涌现的化学信息，建立化合物的结构与性质的关系。在20世纪60年代，化学信息学的发展已初见端倪，到了70年代开始出现了飓风式的发展。因此，相关的化学信息学的定义有多种。
比较典型的有以下一些论述。
（1）采用分子模拟和数据分析技术与高分辨图形显示组合，得到了令人惊讶的结果。因此，化学信息学是通过应用信息技术帮助化学家研究新问题、组织并分析科学数据，以研发新化合物、新材料的过程。
（2）很多人认为化学信息学是化学信息的扩展，它涵盖了与化学结构、数据存储和计算方法相关的领域，如化合物登记系统、在线化学文献、结构-活性关系分析和分子性质计算[3]。化学信息学作为一个学科名称来说是很新的，但我们可以体会到，它存在于我们周围已经有了一段时间。不同的阶段常会给出不同的化学信息学的定义。
所以，在讨论这些不同观点的时候，我们认为“化学信息学是一门应用信息学方法和计算机技术来辅助解决化学问题的学科”[4]这个论述更具有普适性。
化学信息学方法主要有三种，即基于数据、基于逻辑和基于原理。
（1）基于数据的方法建立和利用多种化学数据库管理系统和化学数据库中的数据。该方法主要的作用是在数据库中获得已记录的相关信息。
（2）基于逻辑的方法利用已有的化学数据库中的数据，并在此基础上，利用归纳、推理和分类等方法将数据转化为知识，并对知识实施有效的管理，以便于知识得到广泛的应用。最终，能用于解决实际的化学问题。该方法适用于大量数据的处理，对象具有比较强的规律性。同时，它能解决数据库系统不能解决的问题。
（3）基于原理的方法利用已有的量子化学的理论，对化学对象作相关的量化计算，并根据计算结果，研究对应的化学问题。该方法能从原理上解释化学问题，但不适用于大批数据和大的体系的处理。在化学研究中，这三种方法相辅相成。对于不同的研究对象或不同的研究阶段，采用对应的方法组合。
3、化学研究
化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、用途和有关理论的一门学科，由于有机化合物都含有碳，同时以碳、氢化合物为母体，因此这门学科又可称为“碳化合物的化学”或“碳氢化合物及其衍生物的化学”，随着这门学科的发展，诞生出了高分子化学、元素有机化学等新学科，为合成染料、橡胶、纤维、药物、塑料等有机化学工业建立了理论基础。化学的研究内容主要可归纳为三部分：分子设计、合成设计和结构确定。利用相关技术设计具有特定功能的化合物即为分子设计[5]；利用相关技术设计特定化合物的合成路线即是合成设计；结构确定包括两部分：结构解析和谱图模拟。结构解析是根据已有的化学谱图，推测对应的化学结构。谱图模拟是基于化合物的化学结构，预测其化学谱图。化学是重要的基础科学之一，它也是一门建立在实验基础上的科学。在化学研究中实验和理论这两方面一直是相互依赖、彼此促进的。化学是一门古老而历史悠久的科学，它的研究模式为灵感、经验和实验（见图1）。长期实验数据的积累，为现在和今后的化学研究提供了宝贵的财富。截至2013年12月，已有记载的小分子化合物达7600多万个，化学反应约5580万个。要有效应用如此大量的研究和实验数据，只有采用信息技术才能实现。在此，我们提出了化学研究的现代模式，即在化学研究的传统模式中融入虚拟技术（见图2）。分子设计是化学研究的内容之一。传统模式的分子设计流程如图3所示，某种化合物的性质，通常是在得到化合物之后，经过实验测试才可获得对应的性质。现代模式的分子设计流程如图4所示，化合物的性质，可以用相关软件预测获得。根据获得的预测结果和经验，决定是否要合成该化合物。图3和图4中的分子设计流程显示，两者的差异主要在合成之前。传统模式在合成之前的分析工作仅以文献信息作为判断依据。而现代模式，既以文献信息作为判断依据，又以软件预测结果作为分析判断依据。从原理上讲，采用现代模式合成的化合物，其符合需求的成功率要高于传统模式，研究过程中产生污染的几率要比传统模式的低。
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在备课活动中，我们还通过观看一些化学教师的教学录像，特别对一些获奖的优秀课片，我们经常搬入微格教学的角色录像中，进行分析评价，这样教学信息能够及时准确地反馈，特别有利于教师教学技能的提高。例如，我们将一个获奖的优秀课片搬入微格教学的角色录像中，微格课型为提问类型，内容为高二化学“乙酸的化学性质”一节的总结归纳部分。他首先让学生复述乙酸的酸性和酯化反应的概念及酯化反应的过程，最后得出乙酸具有的化学性质。在6min的微格录像中，提问的语言、问题的明确性，新旧知识的连贯性，语速、启发与暗示等提问的基本技能掌握很好。
在课后，我们立即对照目标要求进行反馈评价，经过重放录像观察、发现有待于改进。提问设计的层次不到位，不利发展学生的思维。那么如何设计出更高层次的提问呢？在部分讨论后，建议教师可设计：“乙酸为什么能与碳酸钠溶液反应？”，“在乙酸与乙醇的酯化反应中为什么乙醇中使用氧－18，它的作用是什么？”，“酯化反应中的酸是指什么酸？”等，这样会更有利于发展学生的思维能力。
二、贯彻微格教学理论，有利于更新教学思想
微格教学从整体上看，符合人类认识的规律，符合教育学的观点，符合控制论、心理学原理，它对提倡教师改进教法，更新教学观念具有很大的促进作用。在我校电化教学设备许可的条件下，我们利用微格教学中的模式行为规范，重点讲述和训练下面的语言表达、板书、导入、提问、讲解、演示、变化、强化、课堂组织、结束等十种教学技能。
现以一实例说明通过微格教学对改进教法的作用：有两位高中化学教师毕业年限与任职资格相同，分别用甲、乙代表，微格教学的实践录像，都以“元素性质跟原子结构的关系”一节作为讲解课型的内容。
甲老师：语言生动、教态自然、板书规范，他用流利的语言和规范的实验操作，进行比较归纳，引导学生根据反应现象，得出同一周期、同主族元素性质的递变规律。
乙老师：语言和教态略显紧张，他选在实验室上，他首先让学生根据预习的实验去做，学生通过观察现象后，很容易得出结论。
根据微格教学具有模式规范的目标要求，运用教学评价量表，很容易得出，乙在某些方面虽不如甲，但在“启发教学应用”、“知识输入的方式”上高于甲，可见，微格教学表面上看只是一种教学行为的模仿与纠正，但实质上却隐含着深刻的教学思想，对于改变传统的“注入式教学”极为有效。
三、运用微格教学理论，科学地评价教学行为
在传统的化学教学中，评价授课老师的课堂教学整体与分项的优劣上，以前没有精确的限定规则，在评价上过于笼统空泛，利用微格教学理论就能比较科学地、真实地评价教学中的每一环节。
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1．对化学基本概念和原理、元素化合物这两大知识内容，按照学生的认知水平以及在初中化学中的重要性，教学要求分为常识性介绍了解、理解、掌握四个不同层次；
2．对化学基本计算教学要求的层次是掌握。要求学生熟练掌握有关化学式、化学方程
3．对化学实验的教学要求分为练习初步学会两个层次。在教学中，教师应按要求认真做好每个演示实验。对于学生实验，要积极创造条件，力争使每个学生都有动手做的机会。新教材在编排上遵循大纲规定“初级中学的化学教学是化学教育的启蒙阶段”的原则，适当降低厂理论要求和精减了一些次要概念，为了配合素质教育，培养学生面向未来的适应力，增加了一些金属、有机物（包括高分子化合物）以及保护生态环境，“温室效应”。硬水，氢能源、水和人类的关系、金属和人体的关系、化肥、农药等内容，体现了化学与生活，化学习社会，化学与生产。科技的紧密联系，为学生达到规定的化学科学知识水平创造厂条件。应该明确，在构成化学科学素质的诸多要素中，化学科学知识水平始终处于基础和核心的地位。
二、化学科学能力
化学科学能力是指学生在学习化学知识。应用化学知识解决实际问题的过程中，表现出的心理与个性特征。它包括对物质形态与变化的观察和感知；化学知识的记忆和想象；对微观世界和化学现象的理解。概括的能力，对于处在化学教育启蒙阶段的初中学生，应从观察能力、实验能力、思维能力、自学能力等方面，培养和提高他们的化学科学能力。
1．观察能力。观察能力是知觉的特殊形式，是一种有目的、有计划。是智力三要素（观察、思维、创造）之一，是智力发展的基矗化学是一门以实验为基础的学科，观察和实验是化学最基本的研究方法。通过能动的、客观的、定性、定量的综合观察，从实验的宏观现象人手，揭示和认识微观变化的本质。观察能力不是单一的知觉感知，而是诸多因素综合性的智力过程。新教材增加厂多幅彩图、插图、章头图和多项演示实验在学生实验前增设了思考题，启发学生养成自觉观察的良好习惯。教师除应做好每一演示实验外，还应在课堂教学、课外活动中，激发学生的观察兴趣，教会他们如何观察。通过学生动手动脑，由表及里，去租取精，去伪存真的观察和思考，不断提高他们的观察能力，避免只看“饶帧保看“门道”的不良习惯。
2．实验能力，实验能力是有目的地在人为控制条件下进行化学反应，认识和发现化学变化规律的能力，实验能力既包括实验操作能力，又包括推理、计算，对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力
教师应认以以下个方面培养和提高学生的实验能力：①能正确操作实验仪器和设备；②明确实验目的；了解实验原理；④掌握实验方法；对立验现象进行准确的观察和记录；⑤功实验结果进行分析处理。导出结论，写出实验报告，教师应积极创设实验条件，努力完成全部必做实验。有条件的适当做一些选做实验，鼓励和指导学生做一些家庭小实验，克服“教师黑板上讲实验，学生考试背实验”，只注重理论学习，不重视实验教学的弊端，充分发挥学生的独立件和创造性，培养和提高他们动手、动脑能力，以及实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。
3．思维能力。思维是人类在事物表象。概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。其中分析的最基本的过程，新教材正确处理了知识的逻辑顺序和学生生理、心理发展顺序的关系，在叙述方法和行义方面，注意调动学生士动学习、思考的积极性，以提高他们的抽象思维能力和自学能力，例如，在介绍物质结构的初步知识时，通过实验和类比，引导学生从宏观现象深人到微观结构的本质，通过提出问题，引发思考，然后再概括出结论或概念，使学生从感性认识上升到理性认识。
4．自学能力，自学能力就是在已有知识水平和技能的基础上，不断获取新知识并运用这些知识的能力。化学教学的重要目的之一不仅是使学生“学会”，更重要是使学生“会学”。现代科学技术发展迅速，知识更新周期缩短，如果不“会学”，就无法适应日新月异的社会发展需要。因此，现代教育的一个重要特点，就是培养学生不断摄取新知识的自学能力，使学生受益终身。
三、化学科学思想水平
学生的化学科学思想水平包括以下个方面：
1．辩证唯物主义思想水平。化学作为一抛匀豢蒲В旧砭具有丰富的辩证唯物主义素材。在化学教学中进行辩证唯物主义观点的教育，应结合教学内容，通过有机渗透，使学生逐步树立起辩证唯物主义的世界观和方法论，用对立统一、事物发展的矛盾性和统一性、量变到质变等观点学习和认识化学问题，提高学生应用辩证唯物主义观点观察问题和认识问题的能力。
2．实事求是的科学态度。初中化学启蒙教育阶段，应结合教学内容、化学史教学，对学生进行坚忍不拔的精神。实事求是的态度、严肃认真的作风等方面的教育。通过多种方法与途径培养学生的科学思维、研究方法和严谨求实的治学精神，使学生认识到一切科学知识都来源谑导反过来指导实践的道理。
3．爱国主义的思想水平，新教材结合教学内容，注意对学生进行爱国主义教育，如教材中介绍了祖国在化学科技方面取得的卓越成就，以增强学牛的民族自豪感和自信心。密切结合能源、材料、资源等教学内容，进行国情教育和爱国主义教育，使学生树立起为建设计会卞义祖国而努力学习的浪命感和远大目标。加里宁说：我没有看到一门不能教育青年热爱祖国，并培养他们具有最好的公民情感的科目，”化学也不应例外。
4．环境保护意识水平，人类赖以生存的水圈、大气圈、生物圈、岩石圈的物质在不断运动变化，并按一定程序循环着，组成了环境物质的平衡体系。
而人类在生产、牛活中产生的污染却破坏着人类赖以生存的环境，新教材的有关章节注意结合教学内容。对会生进行防止污染、保护环境的教育，教师应通过“我们只有个地球”的教育，让学生认识到环境保护的紧迫性别重要性。使学生认小养成爱护环境，保护环境的良好意识和习惯。
四、化学科学品质
化学科学品质指学生学习化学的动机，兴趣、情感和意志等化学科学品质是一种非智力因素，在一定条件下对学生的学习水平起看十分重要的作用。
1．化学学习动机。学习动机是指引起和维持学生进行学习活动，达到预定目的的意念。使学生学习动机的最有效的方法，化学足一门非常重要的自然科学，现代社会，不管是高科技成或常生活，都与化学科学息息相关，学化学是我国四化建设的需要，是科学发展和人类进步的需要，在教学中应始终贯穿理想教育这主线，通过具体的实例，生动有趣的教学，使学生明确学生目的，强化学生的学习动机。
2．化学学习兴趣兴化，化学学习兴趣是指学生对化学力求认识、趋近的一种心理倾向兴趣是学生学习的主要动力，学习兴趣使学生始终对学习保持良好的心理状态，并在其中得到乐趣和满足化学教学中丰富裳采的实验为培养学生的学习兴趣创造了得天独厚的教学情境，此外，使学生明确学习目的，采取有效的教学方法教师渊博的知识等，都是激发和培养学生学习兴趣的有效因素
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我校职高班学生都是部分初三未毕业学生被升至职高的，总的来说，他们的基础差，学习兴趣较差，学习习惯较差，对他们指导学习时，重操作，轻理论，不严格遵守教材，要特别选择学生对自己向往，又很实际的技术教给他们，指导他们进行学习。对初三潜能班的化学课，因为该班学生对学习的兴趣不浓，基础仍然较差，对化学实验兴趣较浓，应指导学生进行课堂实验、课外实验、课外家庭实验，从而培养学生学习兴趣，增强了知识，也提高了操作技术、动手能力。虽然动手做实验消耗时间较长，但学习兴趣得到提高，收到较好效果。对初三实验班学生，该项班学生学习积极性高、基础好，他们的目标追求国家级重点中学学习。对他们基本采取：一半时间用于自主学习，一半时间指导他们如何自主学习，这样的安排能够让他们拓展知识范围，收到较好效果。
2面对不同学生，采取不同的组织教学
在好的学法指导，学生的思想问题没有得到解决，就不是一个好的学法指导。面对自己每年接触的不同层次的学生采取不同的组织教学。
3无论面对怎样的学生，我总是有意识、有目的、有步骤地渗透以下学法指导，收到良好的效果
3.1善于联想、比喻。如果把联想、比喻巧妙地应用于化学授课中，就能取得事半倍的效果。
例如，在讲解石墨和金刚石都是碳元素组成单质，为什么它们的物理性质有很大的差异时，书上说是因为碳原子的排列方式不同。怎样理解呢？我们要吧让学生联想到宏观世界，可以采取比喻的方法，把碳原子比喻成建筑用的砖，把石墨和金刚石比喻成用砖盖成的建筑物，用相同的砖，但用不同的方式盖成的建筑物其外观形状，排列方式不同，牢固程度就可能存在很大差异。用类似这样的联想和比喻，就可以帮助学生直观地认识理解，掌握许多肉眼看不到摸不着的微观世界的认识，也有效地激发学生的学习兴趣。3.2长于对照、比较。教会他们学会对照、比较。对照是把相互间彼此有联系的但又各不相同事物进行对照、比较，找出它们之间的相同点和不同点。对比是人们认识事物，感知事物的重要思维方法。在化学授课中适时地指导学生学会用对比方法对容易混淆的知识点进行有的放矢地联系对比，找出它们之间的相似点、相异点、联系点，可以使学生在掌握知识时一清二楚、一目了然。
3.3巧于矫正指导法，是对学生在学习上存在的问题进行矫正指导，这种方法最适合在课堂提问与订正作业及测试试卷环节中应用。矫正要做到有及时性、针对性、实效性才能取得良好的效果。例如在学生进行测试后，总是没有超过几小时地对试卷进行评阅，然后及时发放、评讲。
3.4勤于记忆。记忆是掌握知识的重要和必要手段，也是形成好的学习方法的重要因素。基本知识的记忆直接影响着分析问题解决问题的能力。初三化学需要记忆的内容较多，教师要让学生知道哪些知识必须牢牢记住，哪些知识不必记忆。
3.5精于总结。华罗庚和钱学森曾经提到，读书要由“从薄到厚”再到“从厚到薄”。
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1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出：“未来的文盲将不再是不识字的人，而是不会学习的人。”因而学会学习是高中学生要练就的基本功。
其中自学能力是其重要的组成部分，预习是培养自己自学能力的有效途径，也是一个良好的习惯。那么，如何预习呢？首先，通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识，主要讲了哪些知识点？自己掌握了多少？还有哪些知识点理解不了？带着这些问题走进课堂，那么你的听课效果一定会更好。
2、学会“听”
听课听什么？要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点；听自己在预习过程中未能理解的内容；听老师对一类问题（或习题）是如何分析的；不仅要认真听，还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究，有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来，其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记，对于习题也只需记一些主要的分析过程，课后再进行必要的完善即可；万万不可顾此失彼，不要为忙着做笔记而忽略了听课。
3、学会“言”
“言为心声”，“言”代表着自己的见解、自己的思想。21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用，即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来，课堂上对一些问题的分析和解决，不要总是依靠老师的讲，要力争与老师、同学产生共鸣、互动。每一位同学都应该积极思考，怎么解决这个问题？这种思维方法好吗？哪种表达更为准确？不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来，听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法，不要害怕会出错，即使出错了或有些问题，老师和同学们也一定会帮你纠正过来，同时还会帮你找到出错的原因，何乐而不为呢？高考说明中明确提出对学生的分析综合能力和表达能力的要求，学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。
4、学会“记”
有道是：“记忆乃才智之母。”记是必不可少的，记忆是学习的基础，没有记忆就不会有知识的积累，就不会有对知识的巩固，化学可谓“理科中的文科”，所以必须讲究一些记忆的方法，如：强制记忆法、编制歌诀法、相互提问法等等，即一堂课下来或一个章节下来，必须要有一个较为系统地复习整理记忆过程，这直接关系到学习的效果。通过复习记忆，一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化，另外也可以对前后知识的系统性和联系性有更深刻的理解。
5、学会“思”
古语云：“学而不思则罔，思而不学则殆。”此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实，学习化学知识最关键的是学会思维，掌握化学的学科思想和解题方法（如：守恒法、极值法、关系式法等）。思维能力（思维的正向与逆向、思维的发散与收敛、思维的批判与创新等）是化学学习中高层次的智力活动，往往代表着学生的学习能力和学习潜力。因而，同学们在看书或做题时，要多想想为什么这样做？是否还有其他的方法或表述？此类习题有何规律？这种方法或表述好吗？在反思中提高自己的化学思维模式和答题能力。
6、学会“练”
“百看不如一练”。只有通过“练”，才会防止“眼高手低”的现象的出现。高中化学基础知识点相对较多，解题也往往需要一定的技能、技巧，要想熟练地掌握它，就得进行一定的强化训练。同学们不妨订一份《考试报》、《少年素质教育报》等，在那里每一期都会有精彩的释疑解惑、学习导航，并为你提供一次绝好的练兵机会。通过练习查漏补缺、融会知识，加深对知识的理解和解题技能的掌握，同时这也是提高同学们解答化学试题能力的一种有效手段。但是同学们千万不要陷入“题海”，要掌握好训练的“度”。
7、学会“纠”
有位哲人说：“一个人最大的错误就是第二次犯了同样的错误。”无论是平时的学习还是期中、期末复习，测试总少不了，那么当老师批阅后的试卷发下来后，我们怎么办？有一些同学在看完自己的分数后就是等待，等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有，试卷中许多问题自己是完全能够解决的，要提前想办法自己去纠错，不少题目之所以出错，完全是因为自己在审题时，信息提炼、知识迁移能力不够或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流，自己发现问题之所在并予以更正，这样既能加深自己对知识的理解，培养正确的思维；又能提高自己的纠错能力，防止类似错误的再次发生。在这里笔者要特别提醒大家的是：要建立一个纠错本，它会为你的复习节省大量的时间，它也会使你的化学学习卓有成效。
