大学元素化学精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇大学元素化学范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：通识教育；自然科学；科学素养

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）01-0121-02

一、引言

通识教育是教育的一种，这种教育的目标是：在现代多元化的社会中，为受教育者提供通行于不同人群之间的知识和价值观[1]。通识教育本身源于19世纪，当时有不少欧美学者有感于现代大学的学术分科太过专门、知识被严重割裂，于是创造出通识教育，目的是培养学生能独立思考、且对不同的学科有所认识，以至能将不同的知识融会贯通，最终目的是培养出完全、完整的人。20世纪以后，通识教育已广泛成为欧美大学的必修科目。通识教育实际上是素质教育最有效的实现方式，鼓励学生结合自己实际跨学科、跨专业自由选课，充分发展个性，增强学生学习主动性，全面提高素质。通识教育的性质决定了通识教育存在的合理性，我国高校长期实行的专业化教育模式迫切呼唤大学通识教育的出现。专业化教育模式是我国高等教育在特定时期、特定社会背景中的选择。过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄知识领域，不利于学生全面发展[2]。推行大学通识教育，不仅是我国高等教育与世界先进教育理念接轨的要求，也是我国教育改革与发展的需要。通识教育作为大学教育的重要一部分，是对高等教育专门化、功利化导致的人的片面发展的一种矫正和超越，是高等教育本质和大学使命的回归。如何教好通识课程，培养高素质人才是教育工作者应当认真思考的问题。笔者在为大学文科学生讲授自然科学通识课“元素的故事”时，积累了一定的经验，下面谈谈几点教学体会。

二、教学内容的思考

文科学生大多具有初中和高中的物理、化学基础，对大学的物理和化学了解不多，在基本概念和基本术语的理解上可能存在困难。因此，在教学内容方面应考虑到他们的知识特点，选取合适的参考书籍和参考资料，力求尽可能少的专业知识，增强趣味性、易懂性，贴近现实生活和学生的感性认识。笔者选取了苏联的科普读物《元素的故事》[3]一书作为参考书籍，向学生们介绍了自18世纪中期到近年有关化学元素的重大发明和发展，如：18世纪中期瑞典化学家舍勒怎样发现了空气不是单一的物质而是氧、氮两种气体的混合物；接着法国化学家拉瓦锡怎样否定了燃素说，把氧、氮以及磷、碳、氢等列为世界上第一张元素名单；19世纪初期，英国化学家戴维利用电流怎样分解了当时普遍认作是元素的两种苛性碱和八种碱土金属，而发现了钾、钠两种碱金属和八种碱土金属；19世纪中期，在元素名单上已经有了57种，当时认为再难找到新元素的时候，德国科学家本生和基尔霍夫怎样利用光的性质，造成了分光镜，发明了化学元素的光谱分析术，使元素名单再行扩大；19世纪下半期俄国化学家门捷列夫怎样总结了数百年来化学家们研究的成果，创造了元素周期表；19世纪末期英国的科学家怎样发现了惰性气体，充实了元素周期表。最后，20世纪初期，居里夫妇怎样发现了钋和镭，了元素永恒不变，原子不可再分的旧观念，掀起了一场化学上的大革命。通过这门课程的学习，使学生对元素发现的方法和历史有了大致的了解。

三、教学方法的思考

如何提高教学效果是教师们经常讨论的问题。在课堂上，好的教学思路能够激发学生的好奇心，激起学生进行思考的欲望，能够极大地调动学生学习的积极性和主动性，从而提升教学效果。笔者在一节“光谱学与元素的发现”课堂中，首先抛出了这样一个问题：科学家们是怎样知道太阳的化学元素组成的？这一问题立刻引起了学生们的兴趣。太阳距离我们非常遥远而且温度极高，无法直接检测太阳的化学组成。科学家们用了什么方法呢？答案是光谱分析法。说起光谱，学生可能觉得陌生。其实在中学物理里面大家就已经知道了牛顿的著名的三棱镜色散实验，将一束太阳光经一块三角形的玻璃棱镜折射后，形成了红p橙p黄p绿p蓝p靛p紫等七色的彩色光带，牛顿将这种彩虹色带命名为光谱，现在我们知道不同颜色的光具有不同的波长。接下来学生会问光谱与化学元素分析有什么关系呢？那么首先回顾一下初中化学学习过的焰色反应：许多金属盐类在燃烧时会产生特殊的焰色，如钾盐的焰色是紫色的，钠盐的焰色是黄色的，铜盐的焰色是翠绿色的，钡盐的焰色是草绿色的，钙盐的焰色是橘红色的，而锶盐和锂盐一样都是鲜红色的。在衍射光栅的分光术发明以后，英国的物理学家泰尔包特于1825年制造了一种可以研究焰色光谱的仪器，然后将灯蕊浸在各种不同盐类的溶液中，晒干后点燃，观察其光谱，发现各种金属盐类的火焰分光后所得的光谱，都是不连续的几条亮线，各出现在其对应的颜色光区内，其中他注意到，锶盐和锂盐尽管焰色几乎完全相同，但呈现的光谱却迥然不同。他是意识到每种元素都有自己的一组特征光谱的第一位科学家。到1852年，瑞典的物理学家Angstrom指出每一种特征光谱就是某一种元素的特定标志，光谱正像人类的指纹一样，各种金属元素所发射的光谱线的数目p强度和位置都不一样，因此可以由光谱的分析来检验金属元素的种类，更可由各元素谱线的相对强度来判断混合物中各种元素的相对含量。至此，光谱学的应用进入了一个崭新的时代，成为化学元素分析的一项利器。知道了光谱法可以分析元素之后，我们来回答最初提出的问题：太阳上有哪些化学元素？早在1802年，英国的化学家伍拉斯顿就用分光棱镜仔细观察了太阳光谱。他注意到表面看来是连续的彩色光带中，夹杂着不少的垂直暗线，在不明原因的情况下，只好把这些暗线的出现归咎于棱镜的缺陷。1814年，德国的物理学家弗朗和斐用他的衍射光栅试验太阳光谱时，也发现了伍拉斯顿所看见的暗线。他仔细地数一数所能辨识的暗线，竟有576条，把它们一一标记下来，其中最主要的几条，根据明显程度，依次标以英文字母ApBpCp...G的代号，当做描述用的固定点或参考点。后世即把这些暗线称为“弗朗和斐线”。有一天，弗朗和斐把他的分光仪一器二用，将光线入口处分成两半，上半以阳光入射，下半以燃烧的钠焰入射，于是得到了上下两幅平行的光谱。他发现发出强烈黄光的钠焰在光谱中有两条很接近的明亮黄线，恰巧与太阳光谱中他标示为D的两条暗线在同一位置上（此即今日我们所称的著名的“钠-D双线”），这意味着什么？他知道其中一定蕴藏有重大的玄机，只是不知道答案在哪里！到了基尔霍夫和本生手里，这个秘密才被彻底揭穿。他们重做了四十年前弗朗和斐所做的钠焰实验。这次他俩让连续光谱透过钠焰的上方，那里有未燃烧的钠蒸气，结果在一片连续的彩色光带中竟然就出现了两条明显的D暗线。显然，是钠蒸气将连续光谱中属于D线波长的辐射给吸收掉了！于是他们在1859年发表了两条有名的“基尔霍夫辐射定律”。第一定律是每种化学元素都各有其特殊的光谱，第二是每种元素所吸收的电磁辐射波长与所发出的波长相等，即当某元素在高热燃烧时若能发射某种波长的光，则在较低温时其蒸气就会吸收相同波长的光。第二条辐射定律就解释了四十多年来一直不知其所以然的“弗朗和斐暗线”问题。本生与基尔霍夫认为高温的太阳表面原来会发出含有各种频率的连续光谱，然而紧贴着太阳表面的大气层，因为温度比太阳光球的温度低，其中所含的蒸气成分，会依其化学元素特性而选择吸收其特征波长的辐射，所以太阳光谱中的各条弗朗和斐暗线都是其大气成分元素吸收部分阳光波长所造成的。像暗线中的D线为什么恰与钠焰的双黄线位置p波长一样，就是因为太阳大气中含有钠成分，吸收了阳光中的这种波长之故，也就是说D暗线的存在正是太阳大气中含有钠成分的明证！他们就用这种方法比较太阳光谱中的弗朗和斐暗线与各元素的特性光谱，而后在1859年宣布，太阳大气层中含有钠p铁p钙和镍而没有锂，但其中含量最多的则是氢。他们的发现立刻轰动了整个科学界，光凭一台简单的分光镜居然能在地球上检定出一亿五千万公里外的太阳的化学元素组成，真是太神奇了！从此，太阳在人类的心目中，就失去了它的大部分神秘性。跟着，星球的神秘性也大部分消失了。通过这样一节课，笔者讲述了光谱、光谱分析法和用光谱分析法发现太阳上化学元素的故事，循序渐进地诱导学生进行思考，收到了良好的效果。

四、结论

在大学自然科学通识教育中，针对文科学生的知识特点，精心选择教学内容和设计教学方法，努力做到趣味性、易懂性、启发性和循序渐进性，提高了学生的科学素养，培养了学生的独立思考能力，取得了显著的教学成效。

参考文献：

[1]哈佛委员会.哈佛通识教育红皮书（2010年12月版中译本）[M].李曼丽，译.北京大学，2010：45.

[2]赫钦斯的高等教育思想对大学通识教育的启示[Z].中国信息大学，2016-06-25.

[3]依.尼查叶夫.元素的故事[M].滕砥平，译.上海：少年儿童出版社，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)

在学习科研之余，我认为保持一项兴趣是非常有益的。比如我每天要花一小时以上的时间在健身房锻炼。这不仅能增体魄，保持健康，也能放松心情，缓解压力，而且还帮助我认识了很多志同道合的朋友。

镧系和锕系元素在本科的化学教育中往往是一个死角，在大学课本上也常被一语带过。在绝大部分化学工作者的眼中，这些性质相似的元素也是周期表中“最无趣”的一角。我也曾这么认为。但在宾夕法尼亚大学听过Eric Schelter教授生动、系统的“f区元素”的课后，我完全改变了曾经那些先入为主的观点。我发现f区元素有许多独特的地方，其中很多性质在其他元素中闻所未闻，比如inverse trans influence（反反对位效应），intermediate valency（中间价态），再比如非常强的轨道角动量耦合。所以，我后来选择加入Schelter教授的课题组，从事这些元素合成化学及性质的研究。

我庆幸在科研道路上遇到了让我终身受益的导师，也结识了许多作为良师益友的学长。在读博的数年过程中，我不仅获得了新知识，同时也学会如何批判性地看问题，更逐渐养成了严谨认真处理问题的态度。

姓 名：殷昊霖

毕业院校：北京大学

留学院校：美国宾夕法尼亚大学

留学专业：化学专业

研究方向：从事稀土与铀元素合成化学的研究。主要包括

C.FLn/An的弱配位作用以及发光三价铈化合物

的光化学等

主要成果：先后在《美国化学会志》《化学科学》《无机化学》等

期刊10余篇

篇(3)

关键词：无机化学；教学内容；衔接；教学方法

中图分类号：G642.3 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）19-0212-03

无机化学是化学、化工、材料、生物、制药等化学相关专业的主干基础课，一般于第一学期开设，无机化学对化学相关专业大学教学计划的顺利实施及培养目标的实现有着重要影响。无机化学既是衔接大学与中学化学教育的桥梁，又是横贯分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课的纽带，良好的无机化学知识是进一步学习后续课程和分析解决一般化学问题的重要理论基础。无机化学的内容繁多，既有化学基本理论知识，又有抽象的物质结构，还有知识点分散、内容繁杂的元素化学，对于不熟悉大学高信息量教学方式的大一新生，如何保证在较短的教学时间内，让学生能理清无机化学的知识脉络，掌握重点知识内容，对无机化学教学来说无疑是一个挑战。

我国中学均开设有化学课程，大一新生已具备一定的化学基础，在无机化学教学中，如何实现与中学知识及大学后续课程的衔接，以及无机化学自身基础化学反应理论、物质结构、元素化学各部分内部及相互间的有机衔接，对于无机化学教学效果将有着非常重要的影响，本文将从无机化学教学特点、教学内容衔接及教学方法上提出几点拙见，与同行们探讨交流。

一、无机化学教学特点

1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减，目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显，大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右，也有部分约70学时；对化工及制药专业学时一般50～80学时；对于非化学化工专业，学时普遍较短，多为32～60学时。对于100学时的专业，一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解，学生可以掌握全面的无机化学知识；对70学时左右的专业，一般大约45学时用于理论及物质结构讲解，元素部分约25学时，元素部分教学内容不能完全覆盖；对于50学时以下的专业，许多专业只讲解理论知识和物质结构，元素部分基本不涉及。从目前现状看，对于短学时的无机化学课程，往往以牺牲元素化学教学为代价，把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入，这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。

2.教材种类多，内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多，每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围，大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块，针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大，有的按化学原理、物质结构及元素化学排版，有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍，教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里，要达到良好教学效果，教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。

3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课，其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识，有的甚至就是元素化学的内容，如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础，也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。

4.学生个体差异显著。我们知道，按照中国现行高考制度，许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择，而是通过调剂录取，对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学，不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同，导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且，随着高等教育大扩招，高考录取率达70%，学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因，在无机化学教学中，能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求，学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素，教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。

二、无机化学教学内容的衔接

鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点，在教学过程中有效组织编排教学内容，注重中学教育与大学教育的良好衔接，引导学生顺利过渡到大学学习，融会贯通前后知识，对达到理想教学效果可起到重要促进作用。

1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学，将化学教学内容分为两个必修模块（《化学1》和《化学2》）和六个选修模块（《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》）。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应；元素周期表、化学键；化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度；重要的金属及其化合物；硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质；《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看，无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及，但是其教学程度较浅，多处于对概念的了解，且不同省区学习内容可能存在很大差异，无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升，如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上，应根据中学化学教学内容，在对全班同学进行充分调研的基础上，为学生设计构建科学的教学大纲，安排合适的教学内容，帮助学生在现有基础上循序渐进，不断深入。

2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容，化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前，各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解，有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质，作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识（如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等），而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容，学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现，并指导着元素化学的教学与研究，因此，元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外，各模块内部各章节也存在很密切的关联，如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系；物质结构部分里，原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入；元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此，注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。

3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩，无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解，一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分，选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容，如化学动力学中对化学反应机理的讲解，一般无机化学教材都设为选修内容。另外，为了扩宽学生视野，无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍，如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识，帮助学生了解理论知识的实际应用，提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中，学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容，教师也可根据学时、学生学习情况，灵活调节教学内容，将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容，以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。

4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学，让学生学习掌握基本化学实验技术，提高学生发现问题与解决问题的能力，培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯，是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学，无机化学是他们接触的第一门化学实验课，第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示，可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是，实验教学是建立在理论教学基础上的，因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接，实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后，切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生，节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中，需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的，应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能，让学生在有限的时间掌握更多实验技术，提高其实践动手能力。

三、无机化学教学实现衔接的教学方法

无机化学在较多层面存在教学内容的衔接，为了实现相关知识间的有效衔接，教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外，在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法，以达到理想的教学效果。

1.课前预习作业。无机化学教学内容多，课程任务重，每节课的信息量大，适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力，跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习，预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异，让学生觉得熟悉而新鲜，激发学生好奇心和探索热情，为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容，亦可在预习中引导学生自学，节约课堂时间。

2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节，在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法，将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题，是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如，涉及到中学知识的，可以请学生回答中学学习内容是什么，老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容，老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固，并找出前后知识的关联。

3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法，除了前后紧密相联的知识外，老师也可故意设计一些复合习题，在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点，训练学生综合分析问题的思维，教会学生解决综合问题的方法，提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起，根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。

4.复习理清脉络结构。无机化学教学内容间存在不同的衔接方式，按不同章节或模块进行知识疏理，理清知识脉络结构，将有助于学生对无机化学知识整体内容有全面的了解。因此，在每章以及化学原理、物质结构、元素化学不同模块授课完毕，教师应和学生一起来疏理所学知识的脉络框架，将所学内容精简成若干标题，再让学生将标题里的内容丰满还原，巩固学习知识。能将书本中的知识浓缩为框架图、并再充实成“大楼”的学生应该是达到了本门课程的教学要求。

无机化学是大学化学最重要的课程之一，其学习效果不仅对无机化学知识的掌握程度是一种考量，更会对后续化学课程甚至整个大学期间学习方法、学习态度产生潜在重要影响，因此教师在教学过程中，充分利用无机化学承前启后的特点，结合课程特色，在教学内容设计、教学方法上注重知识的衔接与递进，不但可望得到理想的无机化学教学效果，对大一新生顺利完成中学到大学的蜕变，开启愉快轻松的大学学习生活也具有极其重要的意义。

参考文献：

[1]苟如虎，王亚玲，卢新生，刘伯渠，丁志忠，丁耀光，闫兰，杨汝栋.模块化分层次推进无机化学理论教学[J].大学化学，2011，26（1）：26-28.

[2]付靖雯.三套高中化学新教材（必修模块）内容属性的比较[D].西南大学，2011.

[3]张丽荣，徐家宁，史苏华，宋天佑.多层次、立体化、系统性无机化学教材新体系的建设[J].大学化学，2010，25（10）：9-11.

[4]宋天佑，徐家宁，程功臻，史苏华.无机化学（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[5]杨宏孝，颜秀茹.无机化学（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[6]龚孟濂.无机化学[M].北京：科学出版社，2010.

[7]大连理工大学无机化学教研室.无机化学（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

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【关键词】找矿标志；地质特征；元素的集中和分散

1 区域地质背景

工作区大地构造位置属华北板块北大陆边缘早古生代陆缘增生带与华北地台的接触部位，属内蒙古中部地槽褶皱系之苏尼特右旗华力西地槽褶皱系次级构造单元-哲斯―林西复向斜，是锡林浩特微板块、南部的华北板块与东部松辽微板块的交接带，构成晚华力西地槽褶皱带的主体，为晚古生代强烈坳陷地带。二叠世至侏罗世的岩浆侵入及火山喷发形成的造山带构成了地层主体，在造山过程中伴随着一系列成矿作用，导致在其区域内形成矿床系列。

2 地球化学背景特征

2.1 水系沉积物元素含量特征

全区共采集了1734件有效样品，经特高值剔除求出均值和方差的特征值与1：2万水系沉积物丰度（热水幅）相比（表1），测区水系沉积物中呈富集状态的元素为Cu、Bi、Au、Ni这4种元素背景高于半干旱东蒙地区水系沉积物元素背景1.2倍以上。贫化元素是Ag、Mn和Zn元素，其它元素基本无变化，说明本区Cu、Bi元素比较富集，这与在区内发现两个铜铋矿床有关。同时也说明了Cu、Bi、Ni元素在本区有较高背景，具有较好的找矿远景。Ag、Mn、Zn的含量比中国半干旱区水系沉积物的丰度略低。

2.2 岩石元素含量特征

与大兴安岭中南部的1：20万地球化学测量热水幅的各元素的平均值（第二物探队1991）相比，全测区岩石中元素呈富集状态从大到小依次为Cu、Bi、Au、Ni、Ag、W其中Cu、Bi元素可高达4倍多。测区明显贫化的元素为As、Sb。元素Zn、Pb、Hg、Mo、Sn、Mn、基本无变化（表2）。

表2 工作区岩石与区域丰度值相比浓集系数

Au、Hg含量单位10-9，其它10-6

2.3 典型矿床地球化学特征

区内较为典型的矿床为阿德勒根山铜铋矿床，目前处于开采阶段。该矿位于幸福之路公社西侧，距幸福之路镇西南5km的阿德勒根山附近。其水系沉积物异常属7甲2综合异常区。异常元素组合较复杂，以Bi、Cu、Pb、Ag、Zn等主，伴有Mn、As等元素异常，呈不规则带状北西向分布。异常套合好、规模大、强度均达二、三级以上。各元素组合紧密，分为两个显著浓集中心，浓集分带清楚。Cu元素异常峰值为255×10-6，平均值78×10-6；Pb元素异常峰值为695×10-6，平均值112×10-6；Zn元素异常峰值为405×10-6，平均值112×10-6；Bi元素异常峰值为30.69×10-6，平均值2.27×10-6；Ag元素异常峰值1.116×10-6，平均值0.76×10-6；且Cu、Bi、Pb、Ag浓度分带为内、中、外带。异常区已发现有多处铜、银、铋等多金属矿化点。

3 找矿标志

找矿标志包括成矿系统的指示标志和成矿活动区的指示标志两方面。成矿系统是形成内生矿产的前提条件，成矿活动区是成矿系统中有内生矿产存在的成矿地段。

3.1 成矿系统的指示标志

3.1.1 构造-岩浆穹窿

构造-岩浆隆起是指出露侏罗纪侵入杂岩体的隆起构造单元。一般来讲，构造-岩浆穹窿的规模比较大，处于张性应力状态，是构造和岩浆活动十分活跃的成矿构造单元，多数内生矿产分布于其中或边部。

3.1.2 火山机构

区内火山机构主要分布于火山岩盆地中，个别产出于火山基底隆起内。在火山机构形成过程中发生的火山岩浆活动常伴随热液成矿作用，是重要的找矿标志。

3.1.3 侏罗纪侵入杂岩体

侏罗纪侵入杂岩体是由中性（闪长岩）中酸性（花岗闪长岩）酸性（花岗岩）岩浆岩演化序列组成的复杂岩体组合。产出于构造-岩浆穹窿或火山机构中的侏罗纪侵入杂岩体具有一定的找矿指示意义，是内生矿产的成矿母岩和赋矿围岩。

3.1.4 二叠纪地层

二叠纪地层有两种找矿指示意义：一是，成矿系统内的矿源层，为内生V产的形成提供部分成矿物质；二是，构造-岩浆穹窿的指示标志，出露二叠纪地层的部位，必定是构造隆起区。

3.2 成矿活动区的指示标志

3.2.1 矿化和蚀变

矿化和蚀变是热液成矿活动的产物，是直接找矿标志。在本区孔雀石化、黄铁矿化、绿帘石化、次闪石化、高岭土化、硅化是热液活动的重要指示标志。

3.2.2 化探异常

有矿化蚀变线索的化探异常具有找矿指示意义，是直接找矿标志。特别是矿致异常特征，其标志最为明显，表现为：异常元素多、元素套合好、浓集中心明显、异常强度大。

3.2.3 物探和遥感异常

本区磁异常是重要的间接找矿标志，区内已发现的矿床、矿点均有磁异常显示。遥感异常也是间接找矿标志，遥感主要是铁染异常，发现的已知矿床有铁染的标志。

3.2.4 构造特征

北东向断裂和北西向断裂构造交汇区域是构造扩容区是易于成矿的空间，如北东向主干断裂旁侧的次级断裂密集区、侏罗纪侵入杂岩体的接触构造带、火山隐爆角砾岩筒等。构造扩容区是矿床的赋存空间，是间接地质找矿标志。

致谢：

本文在撰写过程中得到了河北地质大学徐国志教授的很多帮助，在此表示衷心地感谢。

【参考文献】

[1]地质矿产局.区域地质志[M].北京：地质出版社，1991，7第一版.

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科学家希望这个新元素能够成为到达预测中的“稳定岛”的进阶石。“稳定岛”位于元素周期表的一个区域，在那里研究人员期望发现新的超重元素。尽管大多数重元素并不稳定，但是这些新的元素可以维持较长的时间，不过到目前为止，它们的应用前景还不明朗。

“作为令人兴奋的事情之一是我们到底还能走多远?”来自于卡内基梅隆大学的化学家保罗・卡罗尔(Paul Karol)说道：“我们或许能够发现某些东西，它们拥有稳定的特征，并且拥有不同寻常的应用前景。”

1996年，通过以锌同位素冲击铅片，由来自于德国重离子研究中心的西格德・霍夫曼(Sigurd Hof-mann)领导的研究团队首次创造出了copernicium，其元素符号为Cn。当时为了创造出这种元素的一个单原子，他们花费了一周的时间。在今年2月出版的《自然――化学(NatureChemistry)》杂志上霍夫曼就此作了说明。霍夫曼的研究团队以及其他科研人员历经14年的不懈努力才使他们的研究成果得到了国际理论与应用化学联合会的认可。

强行令两个原子核结合在一起不是个小任务，国际理论与应用化学联合会的前主管约翰，W・卓斯特(John w.Jost)说道。它需要克服静电斥力的壁垒，并且运用那些力将两个原子核套索到一起。即便这种“融接”能够出现，其衍生品几乎也会立即衰变。研究人员此时就必须要将这个衰变链接合到一起以得到他们所创造出的元素。这个过程就像“从场房外向一个发动机的内部活塞进行射击，”卓斯特说道：“或许子弹可以沿着正确的方向前进，并且你的确命中了气缸中的活塞，但是发动机同时也被破坏了。”

拥有92个核质子的铀是自然界中大量存在的最重元素。科学家在实验室中合成了所有更重的或者是超铀元素(transuranic elements)。霍夫曼和他的同事此前创造出了第107到111号元素，之后他们运用通用线性加速器(UniversalLinear Accelerator)创造出copernicium。这个120米长的加速器能够以十分之一的光速发射离子。

篇(6)

关键词：元素化合物教学 化学学科观念 建构

元素化合物知识是中学化学知识构成的基础，是化学教学内容的重要组成部分。以前我们通常以族为单元进行学习，对该族中某一代表元素的重要代表物，如单质、氧化物、酸等，分别对其结构、性质、制备与应用等进行研究和学习，然而当我们要求学生说出或画出元素家族的物质关系图时，或要求实现多步转化时，很多学生思维就很吃力，只能回忆起一些零散的物质性质，缺乏一种线索或者说缺乏一种思想方法，把物质、把反应整合起来，即学生缺乏方法类的知识作支撑来形成结构化的知识网络。新课程改革的宗旨是提高学生的科学素养，重视学生学科观念的建构，在高中化学新课程教材中，就很好地体现了元素化合物知识与“元素观”、“分类观”、“转化观”等化学学科观念的有机融合与互相渗透，目的是帮助学生在掌握相关化学知识的同时，感受并形成相应的化学学科观念。下面笔者结合自己的教学实践，谈谈新课程理念下元素化合物教学中化学学科观念的建构。

一、建构“元素观”，形成“以元素为核心的物质家族”的观念

从元素的视角看物质世界是化学学科特有的思想方法。“元素观”的建构，会使学生主动地从元素组成成分上来认识他所遇到的各种物质，并能将其与熟悉的物质联系起来，以元素为核心，建立起一种描述物质世界的认识框架。这样就使学生从书本上学到的知识“活”起来，使知识向能力转化，提高学生的科学素养。

例如在氮元素及其化合物的教学中，可以设计以下问题：（1）请列举出常见的含氮元素的无机物；（2）简单描述氮在自然界的循环过程。学生发表见解后互相补充、讨论，再小结。教师通过创设问题情境，以任务驱动，激发学生的学习动机，通过学生的积极思考，发现原有的知识结构，初步建构“元素观”：物质是由元素组成的，同一种物质的元素组成是固定的，可以用元素符号和化学式来描述；在自然界中，元素存在循环，元素及物质的循环系统是大自然不可分割的一部分。

二、建构“分类观”，使元素化合物知识条理化、规律化

分类思想是高中化学的核心思想之一。“分类观”的建构，能使学生在学习元素化合物时通过分类抓住共性，在原有认知的基础上，通过旧知识和新信息的互动，对原有的知识进行改造、重组，使之产生新的意义，从而减轻学习负担，使知识条理化、规律化，提高学生学习的效率。

例如在二氧化硫的教学中，首先可引导学生按照物质类别进行分类，知道二氧化硫属于酸性氧化物，则可根据酸性氧化物的共性预测二氧化硫的性质，然后再设计实验进行探究，讨论小结后即可归纳二氧化硫作为酸性氧化物的性质；其次，可引导学生从硫元素的化合价（+4价）进行分类，处于硫元素常见价态的中间价态，根据中间价态的共性――既可升又可降、既有氧化性又有还原性，则可知二氧化硫既有氧化性又有还原性；最后，通过实验使学生了解二氧化硫的漂白性。上述过程中，教师引导学生从物质类别的角度和价态的角度来预测二氧化硫的化学性质，这实际上就是“分类观”的建构，能大大减轻学生的学习负担，提高学习效率。

三、建构“转化观”，形成元素化合物知识网，增强学生的应用能力

布鲁纳的认知结构理论认为：“学习不是单纯地掌握事实和技能，而是学习事物之间是怎样联系的，这是应用知识的最低要求。”“获得的知识如果没有完美的结构把它们联在一起，那是一种多半会被遗忘的知识，一串不连贯的论据在记忆中仅有短促得可怜的寿命。”事实上，元素化合物最核心的问题就是转化，只有当学生掌握了转化关系，才能解决制备、检验、工业设计等一系列的问题。当把关注转化关系内化为一种观念，建构起“转化观”，学生就找到了高中阶段学习元素化合物的根本方法。

1.新物质教学中“转化观”的建构

例如：在硫元素的知识教学中，采取从整体到局部的教学方法，即先建构以价态变化为线索和以物质类别转化为线索（氢化物――单质――氧化物――酸――盐）的转化关系，然后再在此基础之上进行单一物质性质的学习。相当于我们先给学生建构一张知识网络，从整体上认识网络中各个物质间的转化关系，然后再具体到其中某一物质的深入学习。这样教学的根本目的是为了凸显知识结构，用整体性的结构指导认识具体物质的性质，让学生体会到学习元素化合物知识最核心的问题就是学习物质间的转化关系。

2.元素化合物复习中“转化观”的建构

例如：在复习硫元素的单质及化合物时，可在上文提到的二维坐标系的基础上，给学生提出新任务：（1）把有转化关系的物质用箭头连接，箭头的方向由反应物指向生成物；（2）给每个箭头标上序号，写出对应的化学方程式，并寻找转化规律。学生首先独立完成，然后再进行小组讨论，查缺补漏，明确模糊知识点，形成结论，最后请代表展示、讲解。在“转化观”的指引下，通过这样一个过程，可以促进学生对原有知识进行再加工，使原本繁杂的元素化合物知识变得系统化，逐步形成可为自己所用的元素化合物知识网。

3.应用“转化观”解决具体化学问题

例如：请学生设计以硫铁矿为原料生产硫酸的流程，并说明思维过程。学生就可以通过所形成的元素化合物知识网来找到解决问题的途径。

总之，在元素化合物教学中，只有用化学学科观念来引领知识教学才能促进学生对知识深入、持久的理解和掌握，使知识向能力转化，提高学生的科学素养。

参考文献

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        1. 学习化学知识要做到“三抓”，即抓基础、抓思路、抓规律

        要重视基础知识的学习，如元素符号、化学式、化学方程式和基本概念及元素、化合物的性质。在做练习题中要善于总结归纳各种题型及解题思路。化学知识之间是有内在规律的，掌握了规律就能驾驭知识，记忆知识，如化合价的一般规律，金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价，单质元素的化合价为零，许多元素有变价，条件不同价态不同；再如，实验室制取氧气所需气体发生装置为试管，规律为只要是通过加热一种固体药品或两种固体药品用来制取气体都要用到如同制取氧气的装置，抓住规律可以加以运用如给出信息题告诉实验室制取甲烷气用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热，虽然我们没有学过这部分知识，但根据固体受热制取气体的装置规律可知同制取氧气的装置一样。 

        2. 化学基本概念和原理的学习方法

        初中化学学科的显著特点之一是概念多，这些概念理解是否准确，是否掌握熟练对学好初中化学课程关系非常重要。是形成正确实验技能、计算技能的依据，是分析和解决化学问题的基础。而初三学生对概念学习不重视，认为掌握概念就是死记硬背。学法不当，效果不好，这部分内容也是中考易失分的知识点之一。

        （1）通过感性认识来掌握概念 

        化学基本概念是从大量的化学事实中抽象概括出来的，如通过观察铁丝在氧气中燃烧的实验，可以形成化合反应的概念；通过观察酸、碱、盐溶液的导电性，可形成电离的概念。所以脱离化学事实只单纯的背诵概念不可能深刻理解化学基本概念。

        （2）找出概念间的联系和区别

        化学概念之间既有本质区别又有相互联系，学习时不要孤立地机械单一记忆，应将不同的概念进行比较，从中找出它们之间的不同点和内在联系。如元素与原子、分子与原子，不同点是化学反应中分子可分，原子不可再分，原子可构成分子，分子是由原子构成的；相同点都是构成物质的微粒，元素是描述物质的宏观组成，原子是描述物质的微观构成。 

        3. 元素化合物知识的学习方法

        （1）元素及化合物与基本概念、基本理论相互渗透、关系密切。如由碳元素组成的金刚石、石墨物理性质的差异之大；硫酸因浓、稀的不同而引起性质上有本质差异。所以必须把物质的性质与基本概念、基本理论联系起来学习。

        （2）元素及化合物知识的内在联系紧密、规律性较强，知识系统都是从单质到化合物，都按存在性质用途制备的顺序进行的。物质的存在、制备、用途都取决于物质的性质，因此，学习中应紧紧抓住物质的性质。如依据氢气的化学性质具有可燃性和还原性来推导它的用途、存在。

        （3）元素及化合物知识内容多，即有共性，又有个性。因此，在学习中一定要全面分析问题。如硝酸具有酸的通性，又有特性如与金属反应不生成氢气而生成水。

        （4）元素及化合物知识对实验的依赖性强，大部分化学知识是通过实验获得的。如氧气的化学性质通过与c、p、s、mg、蜡烛等的演示实验，使学生认识到氧气是一种化学性质比较活泼的气体。所以一定要认真观察和分析实验现象。

        4. 化学实验的学习方法

        （1）要重视化学实验。化学是一门以实验为基础的学科，是教师讲授化学知识的重要手段，也是学生获取知识的重要途径。大多数概念和元素化合物的知识都是通过实验获得的，通过实验有助于形成概念理解和巩固化学知识。

        （2）要认真观察和思考教师的课堂演示实验，因为化学实验都是通过现象反映本质的。对教师的演示实验要细心观察，明确实验目的，对实验中看到的现象，要多问几个为什么，不仅要知其然，还要知其所以然。

        （3）要自己动手，亲自做实验。实验中要勤于思考、多问、多分析实验发生的现象，从而提高自己的分析问题、解决问题的能力及独立实验动手能力和创新能力。