化学计量在实验中的应用精选(九篇)

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第1篇：化学计量在实验中的应用范文

关键词：课堂教学设计；关注概念的建构过程；促进学生的认识发展

中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0023-02

化学基本概念和基本理论是学习其他化学知识的基础，是掌握物质变化规律的基础，也是进行化学计算和化学实验的基础，对培养学生能力起着重要作用。新课程改革倡导的是以发现学习、探究学习、合作学习为特征的学生自主学习、知识自我建构的过程。教师在教学中要善于把知识问题化、把问题情境化，捕捉新旧知识的结合点和联系，有意识地在事物之间多建立联系，形成各种联想，凭“联想”向问题情境中迁移，以“质疑”和“创造”认知冲突来激起学生学习的兴趣和动机，使学生在情境学习中达到知识的自主构建。

一、基于教改新理念的教法定位

对于“化学计量在实验中的应用（第一课时）”的教学，通常老师是对“物质的量”是表示含有一定数目的粒子的集合体这一概念进行剖析，用生活中的例子进行类比，注重概念的理解。而在新课程中，教材的前两章为学生提供了一些研究化学的方法和工具。我们在这部分的教学中就是要使学生初步认识这些方法和工具，体会他们的重要性，随着学习的深入，学生在不断的应用中，对这些方法和工具的认识也会逐步地深入。所以，在这一课时的教学中我特别注意转变观念，改变思维方式，改变教学方式，注重学生概念的形成过程和对概念重要性的感悟。

二、教学设计

1.科学诱导：首先拿着五百克的蔗糖和二百五十克的食盐向学生提问，五百克的蔗糖和二百五十克的食盐那个多？学生们的第一感觉是：“这还用问，当然是蔗糖多，它体积又大又重啊！”接下来，我继续引导说：“化学是一门充满神奇色彩的科学，它通过探索那些肉眼看不见的原子、分子、离子的特征和行为，从而引导人们认识整个物质世界。物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定的数目关系进行的，因此，在化学研究中比较物质的多少，更多的是比较物质的原子、粒子或分子等微观粒子数的多少。”学生这时就会想：“那我们怎么才能比较呢？”原子、离子或分子不仅肉眼看不到，也难以称量。如何比较物质中这些微观粒子呢？那么必须将可称量物质和原子、离子或分子联系起来，这个工具就是“物质的量”。接着就继续引导学生学习“物质的量”的概念，建立“物质的量”与微粒数和质量之间的关系，得到两个计算公式——n=m/M、n=N/NA。得到公式后，继续向学生提问：你们能计算500g的蔗糖和250g的食盐中分别含有的粒子数了嘛？那么算算看，用数据说明五百克的蔗糖比二百五十克的食盐要少。等学生计算后，总结本课时，提示学生在今后的学习中，我们应该知道，由于物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定的数目关系进行的，所以在化学上得到物质的质量意义不大，将其转换成“物质的量”（本质上是微观粒子的数量），这样才更有价值。

2.重点突破：这一节课，我们回归了化学的本质，把教学的重点落在了引导学生认识“物质的量”这个工具的重要性和概念的形成上，而不是反复地练习，使学生熟练地计算。学生有了这样的认识，在以后的学习中能够自觉、主动地应用这个工具。

3.教学感悟：通过这样的课程设计，跟以前的教学方法对比，我的感受是：以前学生学习“物质的量”总是感觉很难，不能够理解。到了高三很多学生还用质量作计算，怎么强调都不行，而现在大部分学生计算时能够主动应用“物质的量”进行计算。思考其原因：在以前的教学中过分地注重了概念、公式的本身和学生的熟练使用，没有使学生充分认识到“物质的量”是化学研究中一个很重要的工具。

三、结束语

作为新课程的教师，更要深刻地领会课标的要求、教材编写者的意图、教材内容的功能和作用，要把教学的重点从知识的落实转化为能力的培养和方法的建立上。总结起来就是要：改变思维定式，充分体现新教材的特点；改变教学方式，关注概念的建构过程；改变教师角色，体现教师的主导作用；改变学习方式，体现学生的主体作用。

参考文献：

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第2篇：化学计量在实验中的应用范文

本文介绍了拉曼光谱和利用化学计量学方法处理拉曼光谱的过程，简述了拉曼光谱应用于纺织纤维检测的可行性，最后介绍了本单位在应用拉曼光谱和化学计量学进行纤维检测方向的初期研究成果。

关键词：拉曼光谱；化学计量学；纤维检测

1 拉曼光谱的简介

印度物理学家C.V.Raman于1928年发现拉曼光谱并因此荣获诺贝尔物理奖。自此以后，拉曼光谱作为一种分子级别的物质结构分析手段被广泛应用。特别是在20世纪60年代后，随着高通量激光光源的产生、微弱信号检测技术的提高、化学计量学的高速发展和计算机的普及，拉曼光谱分析技术在很多领域得到了大力发展[1]。

拉曼散射是光照射到物质上发生的非弹性散射所产生的。单色光的入射光子与分子相互作用时可发生弹性碰撞和非弹性碰撞。弹性碰撞中，光子与分子之间没有能量交换，碰撞的发生只改变了光子的方向而不改变光子的频率，这种碰撞方式也称为瑞利散射。而非弹性碰撞过程中，光子不仅仅改变运动方向，同时光子的一部分能量传递给分子，或者分子的振动、转动能量传递给光子，从而改变了光子的频率，这种散射过程称为拉曼散射[2]。拉曼散射光和瑞利光的频率之差值称为拉曼位移。拉曼位移就是分子振动或转动频率，与入射频率无关，而与分子结构有关。拉曼光谱与红外光谱类似，同属于散射光谱中的一种，其信号来源于分子的振动与转动。但红外光谱与分子振动时的偶极矩变化相关，而拉曼散射则是分子极化率变化的结果。分子结构分析中，拉曼光谱与红外光谱是相互补充的[2， 3]。

拉曼光谱是一种振动光谱，与物质自身的结构相关，拉曼光谱技术对样品无接触、无损伤，测试前无须特殊前处理过程，可提供快速、简便无损伤的定性定量分析。在分析研究领域，拉曼光谱与其他分析方法相比，还具有以下的突出优点[4-6]：

（1）无损、快速、无污染。拉曼光谱是一种纯粹的光学检测方法，其分析过程无须制样、不破坏样品、不产生污染；分析过程快速，重现性好。

（2）检测灵敏度较高。新开发的激光拉曼分析技术和多种联用拉曼光谱技术，如显微拉曼光谱技术、表面增强拉曼光谱技术等，大大提高了拉曼光谱的探测灵敏度。

（3）不受水的影响。由于水的拉曼散射很微弱，适合含水样品的测试，对含水样品来说是非常理想的分析工具。

（4）高分辨率。拉曼光谱谱峰清晰尖锐，适合定量研究、数据库搜索以及运用差异分析进行定性研究。在化学结构分析中，独立的拉曼区间的强度可以和功能集团的数量相关。

2 国内外拉曼光谱技术发展状况及其在纺织纤维检测中的应用

随着拉曼光谱技术的迅速发展以及与化学计量学的紧密结合，拉曼光谱越来越多地被应用于过程监控、反应机理研究、材料分析等方面[7]。拉曼光谱技术除了应用于众多的科研项目外，还被广泛应用于医药、环境、食品、宝石鉴定等快速分析检测领域。康颐璞等[8]利用电解法制备银膜，使用在氯霉素拉曼光谱中，可快速检测出食品中残留的对人体骨髓有重大伤害的氯霉素。陶家友等[9]直接测量居室环境中的甲醛分子产生的拉曼光谱，快速测定了密闭环境中的甲醛浓度，为挥发性有机物的快速、准确检测提供了一种新方法。马寒露等[10]使用便携式拉曼光谱仪，结合化学计量学的方法，较好地鉴别了苹果汁中掺入梨汁的造假行为，建立了鉴别方法，为其他掺伪问题的解决提供了借鉴。

除了上述的分析检测领域，纺织品纤维成分定性鉴别和定量分析也是拉曼光谱分析技术应用的另一热点。棉、麻、毛、丝等大多数天然纤维及再生纤维素纤维等都具有较显著的吸湿性能，一小部分合成纤维的吸湿性能也较显著，若应用红外光谱法进行检测，须进行一定的前处理才能得到较好的结果，而由于拉曼光谱对水分子不敏感，且拥有上述优点，拉曼光谱不需要繁琐的前处理过程，被视为未来纺织纤维材料检测的一种新手段。乔西娅等[11]通过直接测取织物、纱线或纤维的激光拉曼光谱，结合光谱预处理技术与特征峰提取、匹配识别方法定性鉴别了涤纶、腈纶、锦纶、粘胶等纤维，并利用94份测试样品验证了其算法的有效性。吴俭俭[12]等针对当前纤维定性鉴别方法存在的缺点，开发拉曼光谱定性鉴别方法，通过对纺织纤维原始拉曼谱图的特性分析、光谱预处理等得到了信噪比更高的标准拉曼谱图，建立了拉曼谱图特征表数据库，初步验证了拉曼光谱定性分析纤维纺织材料的可行性。

3 化学计量学在拉曼光谱中的应用

拉曼光谱技术引入分析化学领域以来，以其独特的优势吸引了分析化学家的注意。拉曼光谱虽从实验中较易得到，但其反映的分子振动信息是以一种复杂的形式加和在一起，因此给拉曼光谱的解析带来了很大困难。随着化学计量学的引入，大大地降低了提取物质相关信息的难度，使拉曼光谱分析技术的应用范围得到了拓宽。为了得到有效的拉曼光谱，使所建的模型稳健可靠，有足够的预见性，在进行数据分析前须对实验所得到的拉曼光谱进行预处理，预处理过程包括信号平滑和背景扣除两部分。

3.1 拉曼光谱的信号平滑算法

拉曼光谱获取的过程中，由于拉曼散射效应信号微弱、仪器自身设计和操作者水平等原因，采集得到的拉曼光谱或多或少都会存在噪声。噪声是无用信息，还会对有效信息造成干扰。噪声可分为三类：第一类是没有规律的，与测量技术和环境影响相关，多次测量叠加后取平均值时噪声没有线性增加，可通过增加测量次数提高信噪比；第二类是有规律的，随着测量次数的增加，噪声也增加；第三类是前两种的结合，即无规律噪声。拉曼光谱中某些样品的光谱漂移就是第三类情况。化学计量学上常用信号平滑来消除随机噪声，提高信噪比。信号平滑算法主要有窗口移动多项式最小二乘拟合[13-16]、窗口移动中位数[17， 18]、快速傅里叶变换、惩罚最小二乘[19]、小波系数收缩[20]等算法。

3.2 拉曼光谱的背景扣除算法

对拉曼光谱影响最大的背景，就是荧光响应，为了有效地提取数据信息进行多变量定性定量分析，在预处理时要先将无用的背景扣除。扣除背景分为硬扣除和软扣除两种。硬扣除指的是改进实验仪器性能或操作条件，如更换波长更大的激发光源、对不同的样品采取不同的试验条件等；软扣除指的是利用化学计量学方法扣除拉曼光谱的荧光背景，常用于扣除背景的算法有手动线性背景拟合法[21]、不对称最小二乘法[22]、全自动背景扣除算法[23]和自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法[24]等。

3.3 聚类与分类算法（定性鉴别）

在光谱预处理完成后，就对数据进行分类，也就是常说的定性鉴别，在化学计量学上称这种方法为聚类与分类法。聚类是研究样品分类问题的一种统计分析方法。拉曼光谱数据通过化学计量学方法进行聚类或者分类分析建立模型，对新测定的样品数据进行已知类样本模型比对，以预测位置样品的类归属。聚类与分类算法常有以下几种算法：主成分分析[25]、偏最小二乘线性判别式分析、偏最小二乘判别分析[26]等。

3.4 回归分析（定量分析）

在定性鉴别完成后，可以进一步对样品进行定量分析。化学计量学常用回归分析算法进行定量计算，就是根据聚类与分类的结果，对数据信号进行深入处理，建立一个数据回归规律模型，以对其他未知数据进行定量分析，概括来讲就是用一个函数来表示应变量和自变量之间的关系。回归分析按照其自变量的多少，可以分为一元回归分析和多元线性回归分析；按照自变量和应变量的关系可以分为线性回归和非线性回归。不论是何种回归分析，基本都包含以下步骤：回归模型的建立、模型参数的求解、模型的评价、能很好模拟实测数据的模型选择、根据自变量对新样品的进一步预测。常用的回归算法有主成分回归[27， 28]、偏最小二乘回归[29]和支持向量回归[30]。

4 应用前景及研究进展

当前，分析测试技术受到越来越多的关注与重视，随着各种新型材料的出现，传统的检测手段在一定程度上难以适应新的要求。目前行业内常用的纤维鉴别方法有显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法等，但这些方法耗时长，不适宜现场快速鉴定。而拉曼光谱是反映分子极化率变化与振动信息的一种散射光谱，不同的纺织纤维具有不同的拉曼光谱特征，可以利用这些特征结合其他定性鉴别的方法区分纤维种类。

本单位以开发床上用品纤维成分现场检验鉴定技术为目的，利用美国必达泰克公司（B&W Tek， Inc.）的便携式拉曼光谱仪i-Raman EX对超过1000个纯棉、纯涤样品进行测试。全部样品谱图通过Matlab进行信号平滑和背景扣除的数据预处理。通过对各种预处理方法的比较，我们认为运用自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法对样品数据进行预处理可以得到最大限度保留样本光谱有效信息的数据，棉和涤纶的拉曼光谱图如图1和图2所示。

图1 预处理前（左）后（右）纯棉样品拉曼谱图

图2 预处理前（左）后（右）涤纶样品拉曼谱图

预处理之后的光谱包含有织物的特征信息，我们将大量的数据混合后通过主成分分析、偏最小二乘线性判别式分析、偏最小二乘判别分析等聚类与分类计算，尝试将它们分类，也就是我们常说的纤维成分定性。我们发现运用主成分分析法能很好地将纯棉和纯涤的混合光谱聚类分离，如图3所示，红色表示纯棉样品，黑色表示纯涤样品。结果表明，运用主成分分析方法，能将光谱的有效信息充分区分，并直观显示出来。主成分分析非常适合用对纺织纤维进行定性分析。

图3 300个纯棉、纯涤混合样品主成分分析图

化学计量学方法是拉曼光谱检测技术应用发展的重要推动力量，其与拉曼光谱检测技术的结合对纺织纤维的快速、无损检测有着至关重要的作用。随着数据分析的进一步深入，拉曼光谱技术将从纺织纤维的定性鉴别应用阶段跨入定量检测应用阶段，估计在不久的将来，以拉曼光谱为核心技术的纺织纤维定性定量分析标准将会诞生。

参考文献：

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第3篇：化学计量在实验中的应用范文

根据学校的，结合现在的教育思想与教育方针，努力完成实习期间的工作任务。

二：工作任务

1.高一年级化学必修1教材课堂教学，每周四节。

2.十月中旬的校运动会。

3.学校十一月初的期中考试。

三：教学目标

1.突出化学学科的特点，培养学生的动手能力。

2.启迪智慧，陶冶情操，提高动手和分析问题的能力。

3.增强学生对化学学习的兴趣，掌握化学科目的基本技能和基础知识。

4.大致了解我国优秀化学家及其贡献。

四：学生情况分析

1.学生处于由初中到高中的过渡期，有很多东西要慢慢适应，比如学习方法，生活节奏等，我们不能急于求成，要给他们时间。

2.学生对的学习兴趣不大，好多观点不全面。

3.上课纪律不是很好，总是有人睡觉

五:教学措施

1.高一年级的教材课堂教学主要以优化课堂的教与学过程，以培养学生的兴趣为主，以达到提高学生的学习积极性。

2.互相渗透，融洽教材中各局部内容，改变枯燥又单一的课型。

3.注意导入局部的设计，以“引趣”贯穿整个课堂教学过程。

4.及时与学生沟通，解决问题。举行主题班会，让学生自己主持和参与，在旁引导就好。

七：具体布置

现在讲的是化学计量在实验中的应用，实习期间应该可以讲到离子反应，我们要做到上讲台前充分准备，认真备课，做好试讲环节，把握关键的上课这一环。最后把教学的情况落实，及时检查学生完成练习的情况，了解学生学习中的普遍问题，详细讲解。对个别同学的单独问题，也要有耐心的一对一解决。班级问题要班干及时把班级情况和问题反馈给我，对症下药，尽快解决。最后希望自己有一个圆满的实习。

第4篇：化学计量在实验中的应用范文

新课程要求以学生的发展为根本，促进学生学习方式的转变，突出科学探究过程、方法、能力、精神，重视理论联系实际，加强自主学习的能力，以促进学生在知识和技能，过程和方法，情感，态度和价值观等方面的全面发展。

教师可以在以下几个方面指导并培养学生的学习能力：

一、体验实验，培养学生动手，动脑能力，开发学生的创造思维能力

布鲁姆指出：认识是一个过程，而不是一种产品，学习的目的是要学生参与建立学科的知识体系。现代教育理论也认为，不仅要加强化学基础知识的教学，更要重视对学生进行科学知识的探索过程和方法的训练，对学生进行科学态度和科学作风的培养。体验实验，让学生感知学习的过程和体验成功的喜悦，又培养他们科学的思维方法，及严谨的科学态度，这样培养出来的学生不仅有扎实的化学知识，同时具备进入高等学校继续深造的潜能，更重要的是在将来的生活和学习中，能独立研究，分析和处理问题，而不是一个纸上谈兵的书呆子。

新课程关于化学实验基础的内容标准，对学生提出了明确要求：

1.体验科学探究的过程，学习应用以实验为基础的实证研究方法。

2.初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能。

3.树立安全意识，能识别化学品安全使用标识，初步形成良好的实验工作习惯。

4.能独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。

5.初步认识实验方案设计，实验条件的控制，数据处理等方法，在化学学习和科学研究中应用。

教师可以从以下几个方面做起：

1.演示实验除为学生引路示范，帮助学生理解和掌握实验操作外，还可以让学生参与，发挥学生的主体作用，激发学生的学习积极性，培养其观察能力，分析解决问题的能力。

2.变验证性实验为探索性实验。验证性实验的缺点，在于学生不做实验便知结果，导致实验枯燥乏味，教师不妨改变实验的题设和结论方式，设置关卡，让学生去发现，去探究。对学生在练习或实验中暴露出的错误操作和不良习惯，要注意强调和反复纠正。

3.合理设计实验，拓宽学生思维空间。设计实验是根据实验目的，化学反应原理确定实验步骤，确定所选择的仪器，药品，在保证学生安全的范围内大胆让学生设计实验，自行探索。在教学中，教师不妨以物质的鉴别为题材，让学生进行合理的实验设计。实验后，根据实验的目的，结合实验中出现的问题，给予评价。

4.培养并呵护学生的实验兴趣，一个成功的实验，一次美好的体验，可导致学生对化学的终身兴趣。

二、学会阅读，培养学生在知识的海洋中获取信息为我所用的能力

“学会阅读，也就学会了学习”，故学会阅读，无论是高考还是终身学习，都非常重要。

2011年高考新课程全国统一考试大纲，对考生的自学能力也做了明确要求，其化学部分的考查从三个方面体现：

1.接受，吸收，整合化学信息的能力。

2.能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有的知识整合，重组为新知识的能力。

3.在分析评价的基础上应用新信息的能力。

在化学课上，如何培养学生的阅读能力，可以从以下几个方面做起：

1.课中阅读，教师要经常地精选教材中适当的片段，在课堂上用10～15分钟的时间进行阅读训练，在训练的过程中，视课文的难易，容量的大小，采取灵活多样的方法。如课文的内容抽象，难以理解，老师可事先列出提纲，让学生带着问题去阅读。如高一化学第一章第二节，化学计量在实验中的应用（新课程，必修），物质的量，摩尔，学生第一次接触这么抽象的两个概念，读完教材可能会一头雾水，不知所云。教师可列出提纲：①在实际生活中，人们常用不同的计量单位，表示不同的物理量。如质量，长度的计量单位是什么？②物质的量的单位是什么？③物质的量表示什么？表示的对象是什么？多少为一个集体？如教材的内容大而空泛，教师就应该指导学生做必要的补充，不断扩张学生的思维空间，让他们把书读厚，以便建立起更扎实，更系统更条理化的知识网络。如高一化学（新课程）氯气的实验室制法，课本只说明制取氯气的原理，老师不妨从实验室制取气体的基本思路出发，从发生，净化，收集，尾气处理，气密性检查等方面细化，一方面深化学生对知识的理解，一方面在教师的指导下，学生潜移默化的学会了阅读。

2．进行章节总结时，要求学生通读课文。

3.精选有关信息形式出现的命题，让学生阅读解答，老师予以点拨，引导，发现并总结阅读题的特点和规律，从而提高学生的阅读水平。

4.另外，可给学生推荐一些关于化学方面的科学著作，让学生博览群书，扩大知识视野。

三、深研教材，培养学生善于质疑的品质

“学而不思则罔”，故教师在实际的教学实践中，必须深入挖掘教材的内涵和外延，善于利用教材中出现的难点，或由学生提出疑问，或引导学生寻根究底，最大限度的发挥学生的聪明才智，相信他们，鼓励他们去探索，以质疑为前进的动力，培养他们发现问题，分析问题，解决问题的能力。

学生问题意识一旦形成，如又能依靠自身的力量消灭发现的问题，会由衷地产生成就感，激发起强烈的求知欲和好奇心，会更积极主动地学习，从而促进学习任务的完成和学习效率的提高。

四、培养学生对知识的归纳，整理和总结的能力

第5篇：化学计量在实验中的应用范文

【关键词】新型有机催化剂 合成 不对称催化

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0178-02

一、手性不对称及其合成方法

手性不对称作为自然界的一种普遍的特征，多糖、核酸、蛋白质等生命活动基础大分子都是手性分子[1]。而手性在药物化学中也得到了广泛的应用，许多人工合成药物的分子具有手性的特征。而在不对称的合成反应中，手性化合物获取的有效方式是不对称催化，在这过程中通过少量的手性催化剂便可以得到大量新的光学活性物质。该种方式既可以避免一般合成方法中所产生的外消旋体的较为繁琐的拆分过程，也不需要化学计量不对称的方式要求大量手性试剂，正是这一特点使其得到了广泛的应用。

光学纯的化合物的获得途径主要有：外消旋体拆分，即底物通过与手性试剂的化学键或者是化学分子的作用将一对外消旋体分开；手性源的方式，也就是以天然手性化合物作为基础而衍生出新的手性分子，该种方式简单却只能合成有限的化合物；不对称合成的方式，就是在手性化合物的手性中心影响下，在产物中形成新的手性中心，而该种方式又可以依据手性控制方式的不同而分为对底物的手性的控制、对手性的辅助剂的诱导、具有手性特性的试剂以及不对称的有机催化等方式[2]。通过对底物中已有的手性特性的中心进行诱导而使其衍生出一个新的具有手性特征的中心即为底物手性控制；将手性片段连接于非手性的底物上实现对反应的立体控制，而在得到催化反应的产物之后又将一些起辅助作用的具有手性特征的基团予以去除则是对手性化合物的一种使用辅助剂的诱导，常用的辅剂则是未经加工的氨基酸、存在于自然界中的糖还有一些生物碱等以及相对应的衍生物；具有手性特性的试剂和一些不具有手性特性的底物发生反应而得到手性产物的方式便是手性试剂的方法；用具有手性特征的催化剂来实现对不具有手性特性的底物的诱导使其直接转化为手性产物则是不对称催化的方式。在上述几种手性不对称的合成方式中，手性催化剂是最为经济也最适于工业化的方式，其在过去几十年中也得到了广泛的应用。

二、有机催化的不对称反应

1.有机催化的不对称性的Aldol反应

有机化合物的该种不对称反应是生物和化学综合系统中产生碳-碳单键的最为基础一个反应，并且也常被应在一些较为复杂的多羟基的重要部分的构建，在后者中的应用是建立在对用作催化反应的底物进行事先活化的基础上，就是将那些以羰基为构建基础的底物催化成为烯醇或者它的等价体，这一过程也被称为间接的Aldol催化反应，随着研究的进一步深入该种间接反应的过程相对的简化，羰基底物无需预先转化。

在对不对称Aldol反应的研究中，2000年，Barbas小组实现了L一脯氨酸催化的分子间的Aldol反应，它使得烯胺活化概念得到广泛关注；2003年，Reymond等人发现H.Pro.Glu.Leu―Phc.OH寡肽能有效催化丙酮和醛的Aldol反应，该实验中得到的e.e.值为66%，但是仍能证明小分子肽也是具有潜在活性的催化剂；2004年，Gong小组发展了基于L-.脯氨酸和L-苯丙氨酸的寡肽，这种催化剂能够高区域选择性和立体性的催化羟基丙酮113和醛的Aldol反应，其产物的e.e.值为96%[3]。2009年Barbas小组利用氨基酸7l实现了羟基丙酮为给体的顺式选择性的Aldol反应，在该反应中具有较好的区域选择性，并且这种非对映和立体选择性分别达到了18：1d.r.和98%e.e.实验过程中，在氢键的作用下，乙烯氨作为反应的中间体占据优势二使得产物成顺式结构为主体的形式，而后面的研究者发展了轴手性氨基酸磺酰胺催化剂127，在5%的催化剂用量下便可以获得高选择性的顺式Aldol产物。上述诸种催化试验和研究成果都会存在一定底物的局限性，但都为顺式选择性Aldol反应的研究奠定了基础。

2.有机催化的不对称Mannich反应

Mannich反应是含氮分子构建的有效方法之一，在该反应中两分子的羰基化合物与一分子的胺（即三组分）缩合成β-氨基-羰基化合物，Mannich反应又分为直接与间接反应两种。从2001年第一例脯氨酸催化的具有较高选择性的一个三组分催化反应被报道以来该领域的研究不断被业界所关注，先后实现了一些羟基衍生物、丙氨酸的衍生物以及L-脯氨酸的衍生物等的该种催化反应，这些反应中的物质都变现出了其在催化作用中的较高的活性和选择性。

3.有机催化的不对称MichaeI加成反应

Michael加成反应是亲核试剂对α、β-不饱和以羟基为基础β-位共轭加成，它在有机催化合成实验中是构建碳-碳的有效方式之一。学术界对该种不对称但应有较多的研究并发展了许多以金属为实验基础的具有手性特性的有机催化剂，以及对一些较小分子的该种不对称反应也逐渐的受到关注。尤其是将烯胺的催化和活化作为基础概念的催化方式，成为该种不对称加成反应实现的重要方法[4]。

三、新型手性二级胺一双酰胺催化的不对称Aldol反应研究

对于新型手性二级胺-双酰胺进行有机催化作用中的不对称性研究，首先要进行催化反应实验条件的筛选，实现最优化，然后再将底物予以扩展，并且通过反应机理的探讨来得到相应的结论。

在该实验中，我们选取具有手性特性的二级胺――双酰胺化合物14位-19位（如下图所示）作为催化剂，将反应的模板确定为硝基苯甲醛20a和环己酮21两者间的不对称催化反应，在此基础上筛选实验的最优条件。一般而言，室温下条件下，以氯仿作为实验的溶剂，而将乙酸用作试验中催化剂的一种共轭的加强酸，并以该种条件来对催化剂的14位到19位予以最优筛选。然后我们选定15为最优催化剂进一步筛选条件。在溶剂的筛选过程中，我们发现，试验中的15位的催化剂有较广的溶剂适用范围。而对于催化底物的扩展我们选择以2位的丁酮23用作不对称催化反应的一个给体。在-40℃时，由于发展后的15位的催化剂的作用，试验中两种试剂主要是位置的反应，在该反应中的产物产率和值都比较高，其中反式构型产物的e.e.值为99%[5]。从上述实验中我们可以看到新型催化剂引起分子构建及其底物的选择等都会对其具有的活性特征和自身的选择特性产生影响，从而影响其在不对称催化中的作用。

参考文献：

[1]董晓丽，张祯成，安庆大，张绍印，王少君.铁卟啉/钒取代杂多酸新型催化剂的合成、表征和性能研究[J].光谱学与光谱分析，2007（12）

[2]宿亮，匡永清，杨昊宇，向顺，孟丽丽，谢斌.新型手性双功能有机催化剂的合成及其催化不对称Henry反应合成（R）-aegeline[J].合成化学，2009（4）

[3]何永光，李虎，刘浩，潘昭喜.3，3’-二取代BINOL手性有机催化剂在不对称催化中的应用[J].广州化工，2012（05）

第6篇：化学计量在实验中的应用范文

【关键词】定性 定量 化学反应速率

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0135-01

定性――用文字语言进行相关描述，定量――用数学语言进行描述，定性分析与定量分析应该是统一的，相互补充的;定性分析是定量分析的基本前提，定量分析使之定性更加科学、准确，它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。化学教学中的定性是指研究对象的性质，包括物理性质和化学性质，例如看到浓盐酸就要想到它有挥发性，看到硫酸铜溶液就要想到蓝色，等等;然后主要考虑化学性质，例如看到金属就应该想到其具有还原性，在反应中失去电子，看到非金属单质如Cl2、O2应该想到其具有氧化性，在反应中得到电子。 定量主要是针对定性中的化学性质而言的，主要是要考虑反应物的用量问题，反应物是恰好完全反应，还是某一种反应物有剩余，如“适量”表示恰好完全反应，“过量”表示该物质有剩余，等等。下面我结合化学反应速率的教学来谈谈化学教学中从定性到定量的变化。

化学反应速率在高一化学2中已经涉及，但仅限于让学生了解化学反应有快有慢，化学反应的快慢可以用化学反应速率来表示。高二选修《化学反应原理》专题2第一单元的教学中又重新出现了化学反应速率这个知识点，这两次出现在教学要求上有什么不同呢？认真对比教材的编写内容，你就会发现《化学反应原理》中关于化学反应速率的教学其教学目标是让学生定量地认识化学反应的快慢。也就是高一你要知道爆炸反应快，钢铁腐蚀反应慢，高二的教学要让学生了解爆炸反应比钢铁腐蚀快了多少？同一个化学反应在不同时间段内反应的速率是否相同呢？用什么方法测定一个化学反应的反应速率呢？我的教学设计如下：

通过图片对比天津爆炸案发生的极快，溶洞的形成极慢来说明化学反应有快慢之分，向学生提问，用哪个物理量来描述化学反应的快慢，引入化学反应速率的概念。

观察与思考：在室温下，有少量催化剂存在时，过氧化氢在水溶液中发生分解反应：2H2O2=O2+2H2O反应过程中过氧化氢的物质的量浓变化如下表所示。

学生完成作图：

让学生分析图像中，随着反应时间的变化，以H2O2的表示的化学反应速率变化趋势，及前20分钟与后20分钟所表示的速率是否相同。

通过这样的教学活动，使学生认识到，化学反应速率是平均速率，瞬时速率可以通过数学方法得到。在单一反应物中随着反应物浓度的降低，反应速率在下降，那么在多组分的反应混合物中用不用物质表示的速率会有什么变化呢？

投影：N2O5在四氯化碳溶液中发生反应的实验数据如下：

请同学们分析，同一时间段内，同一个化学反应用不同的物质表示其反应速率，数值是否相同，数值之间有什么联系？

学生之间进行分组交流与讨论：得出结论。

同一个化学反应用不同的物质表示其反应速率，数值不一定相同，但是数值之比等化学方程式的系数之比。教学纠正为化学计量数之比。

教师，以上的实验数据是怎样获得的呢，阅读教材P34页，了解化学反应速率的测定方法，然后进行活动探究：盐酸与大理石反应的化学反应速率测定，实验装置如下：

图2-3 大理石与盐酸反应的实验装置图

第7篇：化学计量在实验中的应用范文

【关键词】新课改理念;高中化学教学;情境创设

新课改理念对高中化学教学提出了更高的标准，要求紧密联系学生生活实际，以现有知识和生活经验为基础，创设妙趣横生的教学情境，引导学生积极开展观察、操作、推理等一系列学习活动，使学生掌握“双基”，充分激发学生学习化学的兴趣，增强学生善于发现问题和思考问题的能力。因此，教师应不断探索具有探究性的教学情境，有效提高化学教学质量和学习水平。根据高中化学的学科特点及教学的基本要求，可以从以下五点来创设教学情境：

一、联系生活创设情境教学

教师在课堂教学时可以充分利用生活中生动具体的事实或问题来呈现学习情境，其中包括日常生活中与所学内容有关的物品、现象以及与化学有关的社会热点问题等。

例：在化学必修一第一章第二节《化学计量在实验中的应用》中学习的物质的量，这是学生接触的首个关于微观粒子计量的物理量，课标的要求是学生能够应用物质的量进行计算，并理解该物理量的意义。这时候就可以从生活中情境进行引入：家里取盐、取味精等小颗粒物的方法，为什么不像取白菜、黄瓜等一样数数？学生很容易得到答案和结论，通常用勺子取或称量，原因是盐、味精等颗粒太小不好数，而白菜、黄瓜等个体大容易数清楚，从而使学生认识到对于微观粒子是不能通过数其颗数来确定量的多少，从而激起学生的求知欲。

二、利用实验创设情境教学

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验对激发学生学习兴趣、启迪学生思维、培养科学方法和创新能力均能产生积极有效的作用。通过实验来创设情境在化学教学中具有举足轻重的地位。

例：在进行氢氧化铝的两性教学中，设置如下实验情境：

氢氧化铝怎样制备？学生很容易想到利用铝盐和碱来制备，让学生按自己的想法来操作。

（1）实验：制备氢氧化铝，学生分成两组

甲组：用氢氧化钠与氯化铝制备氢氧化铝

乙组：用氨水与氯化铝制备氢氧化铝

看哪个组制得的氢氧化铝多？（学生误以为加的药品越多，生成的氢氧化铝越多。）

（2）实验中，加氢氧化钠溶液的那组学生发现，氢氧化钠多了，沉淀反而没有了，这是怎么回事？

探究：指导乙组学生向所得沉淀中加入氢氧化钠溶液，结果发现沉淀溶解了。

归纳：很自然的让学生掌握了氢氧化铝的两性与氢氧化铝的制备。

探究性实验课是培养学生科学探究思想和科学探究精神的专题课和突破口。教师既要充分考虑学生的探究基础，又要考虑每一个探究性实验的教学目的――让学生在具体内容的探究过程中学会一种科学探究方法，领悟相关科学探究思想。

三、利用问题创设情境教学

问题情境能够激发学生的探究精神，引发认知结构与知识结构之间的不和谐，从而产生认知冲突，这种冲突会让学生带着渴望去解决问题。

例：在进行钠的化合物的教学中，利用学生只知道水能灭火，却不知道水还能“生火”情况下，让学生甲做“滴水生火”的实验，实验现象让学生的思维受到了很大的冲击，感到新奇、疑惑。进而又让学生乙做“吹气生火”的实验，看到这些实验现象，学生会更加好奇，这时提出相关问题：为什么会产生上述的现象呢？难道滴的是“圣水”？吹的是“仙气”吗？这样激活了学生的思维，产生了认知冲突，让学生带着求知欲去学习Na2O2的性质。

上述问题情境的设计，利用了学生认知结构不协调，创设了一个有趣而矛盾的问题情境和良好的认知环境来激发学生的学习动机。教师是学习的组织者和引导者，在课堂教学中，应充分考虑问题的设计与处理，做到教学目标、教学过程问题化。问题创设不但要联系学生实际，激发学习兴趣，更要能体现有效激发学生的化学思维，并能引导学生将思维聚集于情境内所隐含的化学知识、化学方法上。教师课讲得好，不如问得好，因为前者是以教师为主，采用传授式教学，而后者是以设置问题为主，体现学生的主体性。

四、利用多媒体为传授方式的教学情境

把多媒体技术运用于化学教学，能增加信息传输容量，并且还蕴含视听景象，极大地、有效地改善了学生的求知环境。通过互联网的传播，可使学生熟练掌握有价值的信息，进一步培养学生的洞察力和创造力。

总之，在化学教学中，教师应该深入地分析研究教材，结合学生的认知心理特点，因人、因课、因内容而异努力创设有效的问题情境，优化课堂教学结构，激发学生的自主探究欲望，激活学生的思维活动，促进学生学习能力的形成和发展，只有这样才能使新课标理念得以有效地落实。

参考文献：

第8篇：化学计量在实验中的应用范文

关键词：　高中化学；高效课堂

一、激发学习兴趣

学生学习兴趣提高了，课堂效率自然提高.高中化学的第一章第一节是化学实验基本方法，由于学生对化学实验的兴趣，在实验探究过程中学生积极性高，学习效果较好.但是在接下来的第二节化学计量在实验中的应用，由于理论性较强，较枯燥，怎样提高学生的学习积极性，这就需要巧设“导语”激发学生的学习兴趣.良好的开端是成功的一半，因此每节课开始，教师的“导”是很关键的，既可以调动起学生的学习兴趣，也可以让学生愉悦身心，唤起他们更高的学习热情.

要注重化学与社会生活、科学技术的联系.将最新的科技前沿知识和生活中的化学知识教给学生.如，在学习金属的化学性质时，学生通过了解知道钛的化学性质稳定，耐腐蚀，尤其是抵抗海水腐蚀的能力很强，因此，目前钛及钛合金产量的70%以上已被用机、火箭、导弹、人造卫星和宇宙飞船等领域.化学知识与社会生活相联系，不仅可以激发学生的学习兴趣，也可以让他们认识到学以致用的重要性.

二、转变教学观念

在化学课堂教学中教师应努力优化教学过程，实施开放式教学，为学生提供探究学习的机会，把化学知识的学习运用过程设计成一定的活动，让学生在活动中探索求知、在活动中发现创新，在活动中享受成功的喜悦.探究活动要给予学生足够的时间和空间，让他们在活动过程中学会观察、学会思考、学会发现，并能对自己的活动进行总结和反思，对新知进行自主建构，掌握科学探索和研究的方法.教学中可让学生联系生活实际，从已有的知识和经验出发，在独立思考的基础上开展小组合作、师生共同研讨等探索性活动，通过观察、操作、归纳、类比、猜测、交流、反思等活动获得知识和技能，进一步发展思维能力，提高学习水平，提高化学课堂教学的有效性.

三、创设有效的课堂提问

在教学过程中，课堂提问还是一项设疑、激趣、引思的综合性教学艺术.它是联系教师、学生和教材的纽带，是激发学生学习兴趣，开启学生智慧之门的钥匙，能引导学生一步步登上知识的殿堂.在教学实践中如果教师善于发问，课堂气氛就会活跃，学生学习积极主动，如果教师不善于发问，或问得不得法，课堂气氛和教学效果就会相对差一些.所以，只有对提问进行艺术设计，巧妙使用，恰到好处，才能产生积极作用，达到良好的效果.

四、提倡自主、合作、探究的学习方式

学生是学习的主人，教师是学习的组织者、引导者和合作者.所以学生对化学知识的学习不再是简单的模仿和记忆，动手实践、自主探索与合作交流已经成为学生学习的重要方式.教师在课堂上的作用就是组织和引导学生进行观察、实验、猜想、验证、推理与交流，通过学生的有效参与，让学生在相互合作的情境中自主学习、探究问题、解决问题，也就是说，解决问题的方法、策略和具体操作等都应尽量由学生自己来完成，教师只是在学生遇到困难时加以引导，起到为学生导航的作用，让学生在探究过程中，主动地获取知识.

五、促进学生的发展

学生是发展的、具有独特和独立意义的人.学生是发展的人.学生自身发展是有规律的.为强化教学的有效性，教师应熟悉并掌握不同年龄段学生的发展的特点，并根据学生自身发展的阶段性和规律性安排教学活动，从而做到有的放矢，有针对性地开展教学活动.另外，学生的发展有巨大的潜能，教师应相信每个学生的确都潜藏着巨大的发展能量，坚信每个学生都可以积极成长，有培养前途，可以获得成功.同时，还要承认，处在发展中的学生，有个性差异，肯定有许多不足之处，可能出现这样或那样的问题，但这些问题均可以在教师的指导下得到解决.

课堂教学是灵活多变的，我们的最终目标是构建高效的化学课堂，让学生学得愉快，学得轻松，学得牢固.课前的准备、课堂的实施、课后的巩固这三个环节要紧密联系在一起，每个环节都做好了，相信我们的目标也就达成了.

参考文献：

第9篇：化学计量在实验中的应用范文

关键词： 高中化学 绿色化 渗透 策略

目前威胁人类生存发展的诸多环境问题，大多与化学发展与研究有关。教师要通过为学生准确传授绿色化学理念，使学生正确了解化学制品对人类和环境的影响，学会运用化学知识解决环境问题。因此，教师在化学教学过程中渗透绿色化理念是社会发展的必然要求。

一、高中化学教学中绿色化理念渗透存在的问题

由于化学教学过程中存在诸多问题，导致绿色化理念在教学过程中的渗透遇到层层阻碍，主要问题表现在以下方面：

（一）师生对绿色化学理解程度不够

在高中化学教学过程中，很多教师保留传统教学理念，依旧延续传统教学模式，没有准确认识到在教学活动过程中渗透绿色化学理念的意义，也没有传授学生运用怎样的方式进行化学实验才更加科学、合理。同时学生在教师长期理念引导下，在开展化学实验过程中，并没有以安全、绿色、节省为实验理念[1]。只是单纯地为了完成教师布置的实验任务，在实验过程中根本没有对实验流程做出详细分析和研究，毫无顾忌地使用实验设备和化学药品，使得在化学教学过程中难以深层次渗透绿色化学理念。

（二）化学实验教学与绿色化学理念不符

随着教育改革不断深入，我国教育越来越重视教学活动的开展。在高中化学课堂教学过程中，教师不断提高对学生综合素质，特别是学生参与化学实验的兴趣和动力。虽然在课堂教学过程中，教师为学生渗透了大量绿色化学理念，但是没有在实际实验过程中对学生的操作和运用做出正确引导和监督。导致学生只是单纯了解绿色化学理念，不知道怎样实施在实验过程当中。最后常常导致学生在实验时掌握不好化学药品的用法和用量，造成严重资源浪费，不仅违背绿色化学理念，还不利于其在教学中的渗透，影响学生绿色化学理念的形成。

（三）实验过程中对化学药品的不正当操作

化学实验过程中往往存在一定的危险性，进行实验时常常用到一些有毒药品，对环境造成一定程度的污染，同时影响师生身心健康。另外，实验前教师没有讲解关于实验各个环节的操作标准和要求，没有为学生细致地演示正确的操作流程，以及不规范操作可能造成的后果。导致学生在实验过程中常常因为操作不当造成实验反复进行，不仅浪费大量药品，以及损坏仪器，还有可能造成安全事故。尤其处理和回收药品时，由于操作不当，很有可造成实验废物处理和回收不当，造成环境污染。严重违背绿色理念，使得在化学教学中渗透绿色化学理念遇到层层阻碍。

二、高中化学教学中绿色化学理念渗透方法

（一）提高教师对绿色化学理念的认识和掌握

教师是课堂教学的关键，也是开展化学实验的组织者和引导者。因此，教师要不断提高自身专业素养，加深对绿色化学理念的认识和掌握。在实际教学过程中，不断探究创新出更加新颖、科学的绿色化理渗透方式，使学生对绿色化学知识有正确的认识和应用，从而提高化学课堂教学质量和效率。另外，化学教师还要重视学生绿色化学意识的形成和发展。在课堂教学过程中，培养学生形成正确的绿色化学意识。实验时，教师要对仪器的使用和药品的正确用量做出正确的讲解和演示，尤其为学生讲解一旦毒气泄漏的应对和处理方式。同时要引导学生对实验过程不断总结和完善，减少有毒物品的使用次数，尽量避免由于化学药品的过度使用，以及有毒药品对师生身心健康造成的危害[2]。还有就是三废的处理和回收，很多实验的残留物都带有一定的污染和危害，教师要引导学生在不造成二次污染的前提下科学合理地回收再利用，既保护环境又节约资源。

（二）利用教材和生活实际渗透绿色理念

在教学过程中，教师要充分利用教材内容，联系生活实际开展绿色化学。化学教材中有很多知识都与环境保护有着密切联系，教师要充分利用这些知识信息向学生渗透绿色理念。从化学角度，向学生讲解污染的产生和危害原理，使学生认识到污染的形成原因和过程，以便学生学会从污染的源头找出解决和防护措施。化学原理来源于生活，生活中的很多问题都需要利用化学知识解决。因此，教师在教学过程中要多引入实际生活中的教学案例，使学生将化学知识与实际生活紧密联系起来，从生活中种种细节向学生渗透绿色化学理念。

（三）利用多媒体模拟高危化学实验过程

高危毒化学实验过程中产生的有毒物质严重威胁师生的安全和生态环境，不利于手动实验，在一定程度上影响学生对这类化学原理的学习和分析。利用多媒体可以将这类化学过程详细、具体、直观地模拟出来，教师只需要操作多媒体就可以让学生清楚地观察实验现象，符合绿色化学理念。不仅可以使师生通过零污染实验过程分析、验证实验原理，还可以对一些短暂的、有争议的实验原理反复观看，方便学生更深刻地认识和理解。

（四）在化学实验中融入绿色化学理念

首先是小型化学实验设计，教师要在能满足化学实验的基础上对原有的实验进行相关调整，精简化学实验仪器，同时选择型号比较小的化学装置，降低化学试剂的使用量，这样有效降低实验中排出的污染气体，减少实验中的不利因素。如氯气性质实验中，可以在型号比较小的实验器皿中进行，降低漂白液及稀硫酸的使用量，这样产生的气体将会扩散到培养皿中其他液滴之中，从而发生相关反应，有效减少了氯气对空气的污染。其次是在化学实验中要遵循正确的化学实验步骤，并且化学计量的使用必须趋于标准化，对于三废的处理一定要合理。否则将会造成很大的能源及化学试剂浪费，从而对环境产生很大的污染，在实验中很容易发生一些事故。所以在化学实验中一定要保证操作的规范性。最后就是在化学实验中采用无毒无害的材料，教师在课堂之上为学生演示实验，充分考虑到对环境的相关影响，以此选取一些无毒害的材料，避免对环境产生相关危害[3]。例如教师在利用白磷进行实验时，毒性很大，燃烧后会产生有害其他，对环境造成污染，因此，可以利用MgSi进行水解，这样实验之后产生的SiH会产生自燃现象，在实验过程中不会排放出有毒气体，因此教师可以利用MgSi代替白磷进行实验。同时在实验中教师要做好三废处理，主要是对其进行无害处理，为了贯彻绿色化学理念，教师要引导学生，增强学生处理各种化学废弃物的意识，掌握处理方式，以此避免对环境及空气产生危害。

综上所述，在高中化学教学过程中，教师要将绿色化学理念巧妙地融入教学各个环节当中，使学生明确地认识到化学对身体健康、资源环境可持续发展的重要性。教师应该充分利用一切可渗透绿色理念的机会，全面培养学生绿色化学意识，从而实现绿色化教学目标。

参考文献：

[1]吴小霞.在高中化学教学中渗透绿色化学理念[J].学园，2014，2（31）：126-127.