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化学分析实验是分析化学教学的重要组成内容,是实践分析化学“量”的概念的重要途径。本文探讨了国际化合作办学背景下化学分析实验课程的全英文教学模式与方法,总结了化学分析实验(全英)课程建设过程的经验与不足,展望了化学分析实验全英文教学的前景。
关键词:
化学分析实验;全英文;教学方法
分析化学通过一定的测试方法,鉴定物质的化学组成、测定物质的含量、确定物质的结构和存在形态及其与物质性质之间的关系等,“量”是分析化学的核心。化学分析实验课是分析化学课程的重要组成部分,向学生提供了正确熟练掌握分析化学实验基本操作和技能的重要途径,并让学生在实践中强化对分析化学“量”的核心概念的理解[1]。中外国际化合作办学是高等教育国际化的重要途径,也是目前国内各高校普遍开展的创新办学模式,通过整合国内外高校教育资源和理念,推进高等教育课程体系和教学方法的改革,培养具有国际化视野的专业人才[2]。国际化合作办学的重要特征是采用世界通用语言——英语构建国际化合作办学课程体系,并采用全英文教学方法,使学生在全英文的授课环境中接受专业知识和前沿信息的教育,培养学生采用英语进行专业学习的能力,以期尽快适应后续国外高校的授课模式。目前,国内一些分析化学教学团队已开展了分析化学理论课双语[2-4]或全英文[5]教学方法的有益探索,但关于化学分析实验课程全英文教学方法研究的报道较少。中山大学化学与化工学院于2010年正式开展了与香港理工大学合作的化学“2+2”国际合作办学项目。化学“2+2”学生第一、二学年在中山大学就读,第三、四学年在香港理工大学就读化学科技专业,学生在中山大学学习期间化学专业课程均采用全英语教学。化学分析实验(全英)课程是化学“2+2”专业学生第一学年的专业必修课,与化学分析(全英)理论课同学期授课[5]。在前期化学分析(全英)理论课建设的基础上,中山大学化学与化工学院进行了化学分析实验(全英)课程建设,并已对两届学生开设了该课程,研究了化学分析实验课程全英文教学方法,取得了初步的经验,现将该课程的教学模式及方法介绍如下。
1课程特点
化学分析实验(全英)课程是化学“2+2”国际合作办学项目教学体系中重要的组成部分,与化学分析(全英)理论课紧密联系,是分析化学的“启蒙”课程之一,是修习后续仪器分析及仪器分析实验课程的重要先导课程,具有重要的意义。化学分析实验(全英)课程计划学时数为54学时,内容涉及四大滴定分析法、重量分析法及吸光光度法等相关内容的基本操作及实验。化学“2+2”学生在学习了化学分析(全英)理论课,掌握了化学分析基础知识后,通过该实验课程进一步熟练、掌握化学分析实验的英文术语及基本操作和技能,强化学生对分析化学“量”的核心概念的理解,从“会学”到“会用”,培养学生从事理论研究和实际工作的能力以及严谨的科学思维方法和作风,提高分析问题和解决问题的能力。化学分析实验(全英)课程采用全英文教学模式,即采用精选的英文教材或讲义,指导教师在实验前有限的讲解时间内,在实验室现场使用英文完成授课与演示,并在实验过程中采用英文与学生交流,进行指导;学生在实验过程中采用英文进行交流、讨论,采用英文撰写实验报告,参加英文试题的口试及实验操作考试。因此,化学分析实验(全英)课程是具有很强即时性的实践课程,学生需要在听完短暂的实验前讲解后立刻动手操作,获得准确的测定结果,并撰写出科学的、逻辑性强的、简洁的实验报告。与化学分析(全英)理论课不同,学生无法在课后反复练习相关的实验操作,因此化学分析实验(全英)课程要求学生有很好的专业外语“听、说、读、写”能力,即能听懂讲解,能与指导教师流利交流,能快速准确地阅读英文教材及文献,能准确流畅地撰写英文实验报告。然而,化学分析实验(全英)课程在大一下学期开设,受众群仅修习过基础无机化学(全英)课程,并未形成较为完善的化学知识网络;同时,大一学生尚未学习化学专业英语的相关课程,专业英语能力薄弱。因此,如何让学生“会听”、“会讲”、“会做”、“会写”成为该课程成功与否的关键。任课教师除了具备扎实的分析化学专业知识、实验技能及良好的英语功底外,还应能结合化学分析实验(全英)课程特点,研究并采用合适的全英文实验课程教学方法讲授该课程,方能实现该课程的教学目标,使学生获益。
2教材建设
化学分析实验(全英)课程以训练学生的规范操作和基本实验技能为目的,通过实验进一步加深学生对化学分析理论知识的理解,因此所选择的实验内容应能与理论课相互联系、印证,使学生能通过实验操作“点对点”地解读化学分析的知识点。其次,由于大一学生专业英语能力薄弱,选用的全英文实验课教材语言应准确易懂,既符合国内大一学生的英文水平,使其能“看懂、学会”,还能满足国际合作办学课程体系的要求。
2.1多元教材体系
优秀的英文原版化学分析实验教材[6,7]较少且年份久远,目前许多英文实验教材经常以附录的形式收录于理论课教材中,其内容多为验证性实验,较少涉及化学分析实验背景知识的介绍及开放设计实验等内容。因此,面向中国学生的化学分析实验(全英)课程不能完全照搬国外的教材,应以优秀的英文原版教材为主要参考书。自编的英文实验讲义着重介绍化学分析实验的基本操作、实验背景知识及实验报告写作规范等,同时提供化学分析课程专业术语中英文对照词汇表供学生查阅。由于专业英语写作对大一学生的挑战最大,因此本课程采用循序渐进的方式培养学生的英文写作能力。对于课程伊始的练习性质实验,实验讲义中有配套的实验报告模板供学生学习报告写作,学生在完成实验后填写实验报告模板中留空部分(如某些重要的实验步骤、实验数据表格等)即可;而随着实验课程的深入,学生将在教师的指导下最终完成设计实验,并撰写出完整流畅的英文实验报告。
2.2实验内容选材
本课程实验内容的选材可以分为3个层次:练习性实验、常规测定实验及设计实验。练习性实验是最先开设的一类实验,以训练学生基本操作和实验技能为目的,如“酸碱滴定练习”、“天平操作练习”等,通过实验学生将熟练掌握滴定管及天平的正确操作。常规中文授课的化学分析实验课程由于没有语言障碍,练习性实验的讲解较为简略,学时数很少。但是,化学分析实验(全英)课程面向大一学生采用全英文授课,为了使学生能顺利渡过最初的语言关,并夯实实验基本操作技能,该课程加大了练习性实验的讲授时长和学时数。通过练习性实验,学生不仅学习了基本操作,还能全面了解并初步适应化学分析实验的全英文授课模式,学会“充分预习-认真实验-及时撰写报告(复习)”的实验课程学习方法。常规测定实验是化学分析实验(全英)课程的主体内容,涵盖了四大滴定、重量法及分光光度法等主要内容。学生在顺利渡过语言关后,通过该部分实验内容进一步熟悉化学分析实验的基本操作,系统学习各种化学分析实验方法,巩固化学分析理论课上的相关知识点,学会“理论-实践-理论”的思维模式,并能完整撰写流畅的英文实验报告。在完成一系列常规测定实验后,本课程还将引入命题式设计实验,其模式为:命题-学生提交设计方案-师生讨论修改-实施实验-提交报告-课后点评。学生需要从查阅英文文献开始直至撰写提交实验报告,独立把握实验的全过程。通过设计实验,学生将融会贯通化学分析基本知识,同时培养学生独立思考问题的能力以及初步的科研创新精神。设计实验结束后,学生将按照学术论文的格式用英文来撰写报告,对实验结果进行凝练和科学表述,使学生真正体会到“量”是分析化学核心的概念。3个层次的实验内容相互联系、相互补充,给予学生多方位渐进式的实验训练,最终培养学生严谨、细致的分析化学实验技能和动手能力。
3“互动引导型”教学方法
实验课与理论课授课模式最大的不同在于学生作为主体,通过参与整个实验、获得数据并整理报告的全过程,方能掌握实验技能并巩固相关的知识点。学生通过化学分析实验(全英)课程不仅应学习化学分析的基本操作和思路,还应培养分析化学专业英语的“听、说、读、写”能力,因此应让学生成为实验课程的主角;而教师应作为引导者,通过与学生的充分互动交流,帮助学生完成实验课程的学习。因此,本课程采用教师引导、学生自主学习的互动式实验教学模式,教师在实验课程授课过程中是引导者的角色,通过给予学生合理的建议和引导,使学生能自如地把握整个实验过程,为学生提供自觉多次获取化学分析知识点和提高实验技能的机会。
3.1“问题引导型”课前讲解
实验课开始时,教师首先采用全英文方式点评上次实验并点评实验报告,归纳总结出现的问题及注意事项,并与本次实验课程衔接。讲评过程中侧重点评学生实验过程中出现的操作规范问题以及实验结果的准确表达。让学生通过课前讲评回顾前一个实验中存在的问题,以及上节课中所出现的专业术语,从而加强全英文实验课程的印象与效果。接着,教师用中英文双语模式向学生介绍本次实验课的专业词汇及用法。专业词汇的学习采用互动造句及提问的方式进行,时间大约控制在5分钟左右。然后,教师采用全英文方式介绍本次实验的要点,包括基本原理、实验步骤及操作要领等,期间要演示实验中的重点操作(如滴定管操作、摇瓶操作、定容操作等)并进行详细的解说,采用国际上广泛采用的“问题学习法”(problem-basedlearning)进行讲授,通过适当提问、引导,促进学生的自我认知过程。由于大一学生专业基础相对薄弱,同时考虑全英文授课可能存在的信息传递损失问题,课前讲解应辅以相应的课件展报,使学生更容易理解授课内容。课前展板中对少许重要信息(如关键步骤、条件、试剂、操作等)留空,让学生听课后现场填写,以增强现场记忆。同时授课过程中应对学生的预习情况进行提问检查,增强师生互动,培养学生勤思考、巧动手、带着问题做实验的良好习惯。
3.2“互动引导型”的实验指导方法
在学生开始实验一小时内,教师应逐一观察、巡视每位学生的基本操作,采用英语口头纠正学生的基本操作规范。若有学生听力薄弱,应辅以示范实验,使学生确实意识到存在的问题,并及时改正。整个实验过程中,教师应增加巡视次数,及时纠正学生的不当操作,并使用英语与学生交流、沟通。对学生所提的问题,使用启发式教学,引导学生自行发现并解决实验过程中遇到的问题,养成独立思考、善于动手的实验能力。特别对于听力、口语薄弱的学生,实验过程中教师应多创造互动交流的机会,锻炼其英语表达能力。比如在进行络合滴定实验“水的总硬度测定”时,需要在pH≈10的氨性缓冲溶液中,采用铬黑T为滴定指示剂,测定Ca和Mg的总量。许多学生会问为何不采用钙指示剂,此时教师并不正面回答钙指示剂不适合在pH<12的非强碱性溶液中使用,而是提示学生金属指示剂均有其适合的pH,需在滴定过程中采用合适的缓冲溶液,引导学生思考氨性缓冲溶液是否满足钙指示剂的使用要求。于是,学生会想到氨性缓冲液的pH≈10,此时不适合采用钙指示剂,若把溶液的碱度调到pH>12,Mg又会沉淀,造成巨大的滴定误差,故此钙指示剂不适合作为水总硬度测定的指示剂。通过互动启发式的引导,学生不仅解决了问题,同时也深刻理解隐含在问题背后的原理,有助于学生将理论联系实验,互相印证。实验结束后,学生将获得的原始数据提交给指导教师检查,此时教师可与学生就实验过程中出现的问题进行面对面的交流和点评,也可利用这段时间指导学生提高实验报告的写作水平,改进实验报告中存在的问题。大一学生的语言基础薄弱,在撰写全英文化学分析实验报告时非常需要指导教师一对一、点对点的指导,针对性提高学生的专业外语写作能力。通过“一对一”实验报告点评环节,学生在报告写作方面均有明显提高,到课程结束时均能写出科学、简洁、表达准确的全英文实验报告。
3.3考核方法
化学分析实验(全英)课程的特点及目标决定了该课程不仅传授化学分析基本实验技能,还应培养学生良好的专业英语表达能力,因此课程采用多方位综合考核方式考查学生的化学分析基本技能及专业英语能力。化学分析实验(全英)课程总成绩由每个实验的成绩,加权操作考试成绩进行评定。每个实验的成绩由实验预习情况、实验操作、实验报告3部分构成,每次实验的累计成绩占总评成绩的70%,因此要求学生更多地关注实验过程及细节,认真地做好每一个实验,方能最终获得好的实验成绩。操作考试由单元操作考核及期末实验考核组成,占总评成绩的30%。单元操作考核在学习完练习性实验模块后进行,主要考查学生的基本操作;期末实验考核要求学生当场完成一个命题设计实验,并完成英文实验报告。无论单元操作考核还是期末实验考核均包含口试及实验考核环节,学生在开始实验之前先要通过口试环节,采用全英文方式回答教师的英文提问,提问内容包括设计实验原理、操作细节等,在实验结束之后学生也需要用英文向指导教师报告结果,之后方能开始撰写报告。通过多方位的全英文考核方式,将全面考查学生化学分析实验的基本操作技能及专业语言能力,为后续进入国际合作办学方的大学学习打下良好基础。
4教学效果与经验
采用调查问卷的形式,对2012及2013级修读化学分析实验(全英)课程的化学“2+2”学生共99人以问卷调查形式进行学习效果回访,共回收有效问卷82份。结果表明:93%的学生认为基本能适应全英文实验课程授课模式;98%的学生认为通过该实验课程的学习能较好地掌握化学分析的基础实验操作技能与知识,提高了动手能力,初步培养了独立思考能力及细致严谨的科研作风;96%的学生认为通过课程的学习对化学分析理论知识有了更加感性、深入的理解与认识,能与理论课程知识体系进行相互印证,巩固理论课学习效果;92%的学生认为通过该课程学习扩大了专业词汇量,提高了采用专业英语进行交流和写作的能力;93%的学生认为该课程能基本与后续国际合作办学方的课程体系相衔接,通过该课程的学习能为未来的学习打下良好基础;96%的学生认为所选择的实验内容丰富实用,能与化学分析理论课程紧密挂钩,配套的讲义或教材适合于该全英文课程的教学需求,语言准确易懂;93%的学生认为该课程的考核形式能较好地巩固课堂教学效果,真实反映知识掌握的程度;98%的学生认为该课程的授课老师能纠正并规范学生的实验操作,及时认真批阅实验报告,并解答学生实验过程中的疑问,使学生获益;99%的学生认为该课程的授课老师严谨认真,熟悉课程专业知识体系,语言表述准确清晰。
5展望
通过两届化学分析实验(全英)的实际授课及课程建设,我们总结了化学分析全英文实验课程的教学方法:以国外优秀英文原版教材为主要参考书,辅以自编的英文实验讲义,构建了化学分析实验(全英)课程教材体系;采用教师引导、学生自主学习的互动式实验教学模式,使学生成为实验课程的主体,自如地把握整个实验过程,提高了学生化学分析实验的基本操作技能及专业语言能力。该课程适合于化学“2+2”国际合作办学课程体系的教学目标要求,课堂效果良好,学生反馈及评价良好。当然,由于时间限制,化学分析实验(全英)课程建设还有待进一步完善。首先,虽然初步构建了化学分析实验(全英)课程教材体系,但目前尚无适合于中国高校化学专业国际合作办学的化学分析实验教材,因此应加强全英文实验教材的建设,编写出更多英语准确易懂,符合国际化学教育体系的优秀全英文实验教材。其次,全英文实验课程教学要求任课教师有扎实的专业理论基础、实验技能及良好的英语表达能力,目前师资力量非常匮乏。可进一步通过“请进来、走出去”的方式加强全英文教学师资力量的培养,同时进一步提高已承担全英文课程教师的授课水平,充实分析化学全英文教学的师资力量。
作者:张卓旻 李攻科 单位:中山大学化学与化学工程学院
参考文献
[1]邹小勇,马志玲,黄滨,胡玉玲,李攻科.大学化学,2006,21(4),30.
[2]潘祖亭,郭志谋.大学化学,2003,18(6),30.
[3]张立新.化学教育,2006,27(9),32.
关键词:初中;化学教学;德育
在教学过程中渗透德育,是科任教师的责任。在化学教科书当中蕴含各种思想教育内容,需要教师深入地挖掘,并且积极收集材料,适时进行插入,有机结合化学教学和思想教育,对学生进行辩证唯物教育和理想教育。
一、辩证唯物主义教育
例如,在学习核外电子排布知识的时候,这一课的基础就是量变到质变的辩证思想,通过这个方面的学习,可以对学生进行辩证唯物主义的教学。分析CO和CO2的分子构成和性质差异,可以让学生理解量变变为质变的规律。适当地结合化学课的内容,在教学过程中适当地渗透辩证唯物主义内容,帮助学生深刻理解课程内容,做到知识的融会贯通。学习化学物质和物质的变化,可以帮助学生明确世界是物质的,而物质运动是永恒的。又如在学习原子和分子的过程中,虽然原子和分子的体积比较小,质量也小,利用人的肉眼是无法观察的,手也无法触摸,但是它确实是真实存在的,并且在永不停止地运动,可以利用这个方面的知识让学生明确物质运动是在不断变化的。
二、培养学生团结合作的精神
当前很多初中生都是独生子女,从小得到父母的溺爱,因此他们很容易以自我为中心,缺乏合作精神。而现代人必备的素质就是合作,有助于集体获得成功。在实际教学过程中,教师需要培养学生的合作精神,例如,在分组实验的过程中,可以让学生自己分组,自己选好记录员和汇报员等。大家一起讨论问题,通过设计实验和相互配合的方式,对实验现象进行观察。利用分组实验的方式,让学生可以和他人进行合作,这样可以有效地培养学生的合作能力。针对开放性习题,学生需要进行共同讨论,引导他们从多个角度思考问题,并且可以相互补充。在讨论过程中可以明确自己的优势和不足,明确和他人合作的优势。实施研究性学习过程中,可以让学生自由组合,一起设计实验,从而解决问题。教师通过有意识渗透,为学生提供更多的合作机会,加强个体和群体的交往,帮助学生学会沟通和互助等,不仅可以学会尊重、欣赏他人,同时可以获得他人的尊重和理解。
三、培养学生的环保意识和社会责任
初中化学教材当中涉及很多环保教育内容,教师可以借助这个方面的内容实施环保教育。例如,在讲解空气这个课题的时候,可以集中当今空气污染严重的视频或者数据,让学生观看,从而明确空气污染的成因和危害。或者在学习爱护水资源的时候,教师可以讲解当前很多地区被迫利用污水灌溉农田,影响到周围居民的健康,让学生明确水体污染的原因和危害,结合现实生活和书本知识,让学生明确环境保护的重要性,让学生自己讨论解决措施,教师最后负责总结。化学这门课程离不开实验,在实验教学中需要重视环保教育。做完实验之后,要指导学生将废弃的物质投入到指定容器当中,回收利用那些可以继续利用的物质。例如利用高锰酸钾制氧之后,指导学生回收二氧化锰和锰酸钾,对每一种药品进行充分利用。做完酸、碱实验之后,首先需要处理酸性和碱性废液,再排放出去。通常这些可以培养学生保护环境的习惯。教师可以组织学生进行课外环保工作,可以和学生一起收集雨水,对雨水的pH值进行测定,这样可以使学生全面地了解当地空气污染情况。让学生利用课余时间收集废电池,避免污染到土壤和水体。
四、结合化学家的成长经历培养学生热爱科学的精神
初中教材介绍了很多化学家的成长经历和事迹,可以利用这个方面进行教育。例如英国化学家普利斯特利和原子论道尔顿等,他们的共同点都是自学成才。例如化学家卡文迪许,他虽然是贵族家庭,但却不关心贵族的社交活动,他的生活比较简朴,非常刻苦地学习,投入到自己的化学研究当中。通过介绍这些名人,可以激发学生学习的兴趣,有助于培养他们的探索精神。此外,还可以向学生介绍我国制碱工业的奠基人,为学生讲解他们的故事,增强学生的民族自豪感。
总之,初中教材当中涉及非常丰富的德育内容,因此德育渗透的形式和途径也是非常多的,初中化学教师需要将教材当中蕴含的德育因素等充分地挖掘出来,抓准时机对学生进行德育,从而达到育人的目的,同时让学生在不知不觉当中接受德育的熏陶,促进学生成长为德才兼备的社会主义接班人。
参考文献:
[1]徐国俊.农村初中化学教学中要注意渗透和加强德育教育[J].教育教学论坛,2011(24):221.
[2]南海波.浅谈初中物理教学中德育教育的方法[J].科技视界,2015(20):217.
[3]刘悦宏.浅谈初中化学教学中创新教育的实施方法[J].中国校外教育,2010(9):65.
[关键词] 经皮给药;渗透;化学方法;研究进展
[中图分类号] R965[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2008)05(a)-019-02
经皮给药系统(transdermal therapeutic systems,TTS或transdermal drug delivery,TDDS)指通过皮肤表面给药,使药物进入体循环产生全身或局部疗效。它可避免肝脏的“首过效应”和胃肠道的破坏,提供可预定的和较长的作用时间,降低药物毒性和副作用,提高疗效,减少给药次数,给药方便[1]。经皮给药系统以其独特的优势成为国内外研究的热点,随着新材料、新技术和新设备的不断发展,经皮给药促渗透方法也有了很大发展。本文主要介绍化学促渗透方法的研究新进展。
1 TTS基质的改进
实验证明,药物透皮吸收在较大程度上受赋形剂的影响,基质的改变可大大增加药物透过率。目前应用较多的黏合基质为聚异丁烯类、聚硅氧烷类和聚丙烯酸酯类。Kim等[2]曾研究几种黏合基质对他克林透皮的影响,发现丙烯酸酯类基质对透皮有明显促进作用。
2渗透促进剂
渗透促进剂是指所有能增加药物透皮速度或增加药物透皮量的物质。可分为亲脂性溶酶类、表面活性剂类、角质层保湿与软化剂、二组分及多组分系统等。常用的有氮酮、亚油酸、尿素、α-吡咯烷酮、丙二醇等。中药促渗剂有川芎提取物、冰片、樟脑、薄荷脑等。还有新开发的促透剂N,N-二甲氨基异丙酸十二烷酯(DDAIP)和N,N-二甲氨基乙酸十二烷酯(DDAA)。李国锋等[3]通过比较三种促渗剂氮酮(AZ)、肉豆蔻酸异丙酯(IPM)和单月桂酸甘油酯(GML)为透皮促进剂,以酮基布洛芬为模型药物,发现这三种促渗剂对药物经完整皮肤的促透能力为IPM> GML>AZ,对药物经剥离角质层皮肤的促透能力为GML>IPM>AZ 。
近年来,许多试验研究表明一些中药提取物及成分对药物经皮吸收具有促进作用。许碧莲等[4]研究表明在冰片促进盐酸川芎嗪的透皮吸收实验中,随着冰片浓度的增加,盐酸川芎嗪透皮吸收逐渐增加,其中3%冰片促透作用最显著。李蓓等[5]在研究自制枫香油对双氯灭痛、甲硝唑、甲氧氯普胺、川芎嗪和沙丁胺醇等5种药物的透皮促进作用中,证实枫香油均使5种药物的渗透系数增大。除沙丁胺醇外,对其他4种药物的透皮促进作用均优于Azone。
3脂质体
脂质体是由一层或多层同心的脂质双分子膜包封而成的球状体。可增加皮肤角质层的水合作用,改变皮肤结构,促进难透皮药物的透皮吸收;它不仅对药物有良好的促渗作用,还可降低其全身吸收,使药物集中于病灶,提高生物利用度;且对皮肤无刺激,对人体无害。抗病毒药阿昔洛韦的含醇脂质体制剂,以其市售的软膏Zovirax为对照,其渗透系数和累积接收药量无差异,皮肤滞留药量以含醇脂质体制剂较高。双盲法治疗疱疹感染,结果表明含醇脂质体制剂起效快,疗程短,治疗效果优于Zovirax[6]。
4 β-环糊精包合物
β-环糊精包合物(β-CD)是由葡萄糖单体构成的柱状体,可包裹粒径0.8 nm以下的药物分子,使其溶解性增加,渗透系数增大,且稳定性好,其作用机制可能是β-CD可与皮肤中某些成分作用,削弱其屏障作用。徐月红等[7]将阿维A用RM-β-CD包合,其溶解度由0.01 mg/ml提高到3.35 mg/ml, 透皮吸收度提高了3~4倍;在低HP-β-CD浓度时,于包合物混悬液中加入PVP和HPMC等亲水性高分子物质可协助环糊精加快药物的透皮吸收。
5化学修饰和蛋白酶抑制剂
化学修饰有两种方法:①对低脂溶性(或低渗透性)的TTS系统的药物分子进行结构修饰,合成亲脂性更强的生物转化型前体药物,改变药物的皮肤分配行为,促进药物透过角质层的转运。在渗透皮肤同时,前体药物经皮肤各种酶的代谢变成活性母体药物。②将亲脂性的母体药物制成离子化的前体药物, 通过离子导入促进透皮吸收。Imoto等[8]的研究中选用乙酸、戊酸、异戊酸将丁丙诺啡的羟基酯化,生成相应的前药。乙酸酯和异戊酸酯的经皮渗透率提高了1.5~3倍。化学修饰尤其适于肽和蛋白质类药物透皮吸收。对肽和蛋白质类药物促透皮吸收的另一类有效方法就是用蛋白酶抑制剂。蛋白酶抑制剂单独使用可以增加皮肤透过率。实验证明,使用离子导入法不能理想渗透的肽和蛋白质药物,如同时使用离子导入法和蛋白酶抑制剂,就能显著增加肽和蛋白质药物的透皮率。
6微乳
微乳是粒径为10~1 000 nm的乳滴分散在另一种液体中形成的透明胶体分散系统。药物经皮吸收的主要障碍是皮肤角质层,而提高药物载体的热力学活性可促进药物透过角质层;热力学活性与载体中药物的饱和度直接相关,过饱和系统可增大药物的扩散压和渗透速率。微乳技术在透皮吸收研究中是较新的领域。Changez等[9]研究了盐酸丁卡因的微乳,其经皮吸收的止痛效果是盐酸丁卡因水溶液的8倍,且作用强度与微乳中的含水量呈正相关。
7少数纳米制剂
目前对纳米药物经皮给药研究才刚刚开始,也仅仅限于少数纳米制剂。但高分子纳米粒加速体内转运的能力已得到证实。柔性纳米脂质体又称传递体,能变形,通过其自身直径1/5~1/10小孔[10],对皮肤透过率达80%以上,多用于蛋白质及多肽类药物的经皮给药。Cui等[11]最近对两种不同方法制备的负载DNA药物的壳聚糖纳米粒(200 nm左右)的皮肤给药进行了试验,结果发现CSN也表现出较高的经皮给药效率, 血清IgG应答效应也较高。可见,CSN具有促进多肽和蛋白质类药物通过皮肤及黏膜障碍的作用,而且能够延长药物的活性时间,提高药物利用度,因此是生物大分子给药体系的良好载体。
8非离子囊泡
非离子囊泡是非离子型表面活性剂自身闭合形成的双分子层微型或多室囊泡载体。可改变药物在体内分布,防止药物降解,延长药物作用时间并降低毒副作用。Alsarra等[12]的研究证明,非离子型表面活性剂囊泡前体能显著增强药物透皮量,减少时滞,与以Tween 20制备的非离子型表面活性剂囊泡相比,以Span 60为囊材的透皮率更高。
化学促渗法因使用方便目前仍是透皮给药常用的方法,随着更多的新技术与新方法的出现,也必将有越来越多的透皮给药制剂应用于临床,从而发挥更大的作用。
[参考文献]
[1]袁久荣.中医经皮给药与中药透皮吸收研究进展[J].中国医药学报,2003,18(4):243-246.
[2]Kim J,Cho Y,Choi H.Effect of vehicles and pressure sensitive adhesives on the permeation of tacrine across hairless mouse skin[J].Int J Pharm,2000,196(1):105-113.
[3]李国锋,权英淑,刘立捷,等.3种吸收促进剂对酮基布洛芬经不同皮肤层渗透的影响[J].华西药学杂志,2002,17(4):252-254.
[4]许碧莲,王晖,许卫铭,等.冰片对盐酸川芎嗪促透作用的研究[J].中成药,2001,23(12):864-867.
[5]李蓓,徐惠南.枫香油对5种药物离体大鼠皮肤渗透的促进作用[J].上海医科大学学报,1998,25(5):365-367.
[6]Horwitz E,Pisanty S,Czerninski R,et al.A clinical evaluation a novel liposomal carrier for acyclovir in the topical treatment of recurrent herpes labialis[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,1999,87:700.
[7]徐月红,徐莲英,陶建生,等.改善经皮给药系统性能的方法和技术[J].药学进展,2001,25(5):274-278.
[8]Imoto H,Zhou Z,Stinchcomb AL,et al.Transdermal prodrug concepts: permeation of buprenorphine and its alkyl esters through hairless mouse skin and influence of vehicles[J].Biol Pharm Bull,1996,19(2):263.
[9]Changez M,Varshney M.Aerosol-OT microemulsions as transdremal carriers of tetracain hydrochlorid[J].Drug Dev Ind Pharm,2000,26(5):507-512.
[10]丁平田,赵红(译).透皮吸收药物的载体―传递体[J].国外医学合成药、生化药、制剂分册,1997,18(1):48.
[11]Cui ZR,Mumper RJ.Chitosan-based nanoparticles for topical genetic immunization[J].Control Rel,2001,75:409.
关键字:初中化学;课堂教学;探索
教学情境是指教师在教学中创设的教学氛围,通过各种措施来创造课堂氛围来服务于教学。教学情境是教学课堂的基本组成要素,创设良好的课堂教学情境更是教育改革的重要措施,然而,在初中化学课堂教学中,教学情境的使用出现了问题,那么这些问题表现在哪些地方呢?
一、初中化学课堂教学情境出现的问题
1. 课堂仍然采用的是灌输教学
课堂仍然采用的是灌输教学是初中化学课堂教学情境常见的问题。在素质教学、素质课堂这些名词术语已被喊了多年的情况下,传统的课堂教学方法依然是灌输教学。尤其是在农村,老师基本上从上课的开始一直在念书,等把知识重点念完了,然后就是学生们的朗读记忆时间。这种灌输教学依然存在,依然被流传着。例如,在讲燃烧的课堂上,老师直接提出燃烧的三要素:可燃物、氧气、温度达到着火点。却没有告诉学生为什么是这三个条件,其他的条件可以不?例如,钠在氯气中燃烧,是没有氧气的,这又该如何解释呢?因此,课堂仍然采用的是灌输教学是初中化学课堂教学情境常见的问题。
2.课堂上生活与化学联系过少
课堂上生活与化学联系过少也是初中化学课堂教学情境常见的问题。化学本身就是与实际生活练习很密切的学科,通过生活中的现象来和化学学科融合,更能增添化学课堂的教学情境,使得生活性在化学学科得到充分体现。然而,在实际情况中,能做到这样的却很少,为了考试成绩的分数,不惜采用机械式的教学方法,课堂上很少把生活与化学所学联系在一起。因此,课堂上生活与化学联系过少也是初中化学课堂教学情境常见的问题。
课堂仍然采用的是灌输教学、课堂上生活与化学联系过少等是初中化学课堂教学情境常见的问题。那么,这些问题出现的原因是什么呢?
二、初中化学课堂教学情境出现问题的原因
1.化学学科自身的局限性
化学学科自身的局限性是初中化学课堂教学情境出现问题的客观原因。初中化学学科在中考所占的比重比较低,卷面总分是60分,并且由于化学不同于物理学科,物理学科在初二的时候已经开课,而化学呢,新奇、陌生的。在刚接触化学时,心理难免产生抵触和不自信,使得不少学生放弃,因为它的分值并不是很高,通过记忆背诵照样可以拿高分,面对这一现状,老师们纷纷改变教学策略,相比很费课时的情境教学,理所当然受到冷遇。化学学科虽然属于理科,但仍然有很多知识需要记忆背诵,例如,化合反应、分解反应、置换反应的定义等。因此,化学学科自身的局限性是初中化学课堂教学情境出现问题的客观原因。
2.缺少教学资源的投入
缺乏对教学资源的投入是初中化学课堂教学情境出现问题的重要原因。对教学资源投入的少,当然回报的也越少,具体表现在教师队伍的建设和化学实验的投入。情境教学是教育改革的重要措施,一种较为有效的教育思想,需要教师队伍具备这样的思想与素质;化学,不仅是靠书本知识来反映各种反应的进行,而是需要必要的实验来验证各种客观现象,化学实验是学习化学重要的一部分。因此,缺乏对教学资源的投入是初中化学课堂教学情境出现问题的重要原因。
化学学科自身的局限性、缺乏对教学资源的投入等是初中化学课堂教学情境出现问题的原因,那么有哪些措施来改善呢?
三、如何解决初中化学课堂教学情境出现的问题
1.加大对教学资源的投入
加大对教学资源的投入是解决初中化学课堂教学情境出现的问题的有效措施。加大对教学资源的投入主要分为两个方向,一个是引进具有高水平、高素质的教师,另一个是加大对化学实验设备的投入,使得每个学生都能做好实验。引进高水平、高素质的教师,一面这些教师具备较为先进的教学思想,使得初中化学课堂的情境教学成为可能,另一方面引进高水平、高素质的教师,是提升了整个教师队伍的素质。
2.培养学生的学习兴趣和积极性
培养学生的学习兴趣和积极性是解决初中化学课堂教学情境出现的问题的有效措施。归根结底,学习的主体仍然是学生,教学资源再怎么好,总的中心思想是不会变的。通过多媒体教学、探究性化学课题、化学趣味实验、化学小游戏等来吸引学生对学习化学的兴趣和积极性。因此,培养学生的学习兴趣和积极性是解决初中化学课堂教学情境出现的问题的有效措施。
总之,由于化学学科自身的局限性、缺乏对教学资源的投入等原因使得初中化学课堂教学情境出现课堂仍然采用的是灌输教学、课堂上生活与化学联系过少等问题,通过加大对教学资源的投入、培养学生的学习兴趣和积极性来改善。
参考文献:
[1] 周娜;新课程改革中化学教师教学方式的转变[J];安徽教育学院学报;2004年03期
相比初中化学,高中化学的难度更大,深度更广,知识更加抽象、复杂。因此,许多学生掌握不好化学学习方法,以至于化学成绩得不到提升。要想学好高中化学,首先就得了解化学的学科特点,再针对性的制定学习方法。本文对高中化学学科特点进行了分析,并提出了学好高中化学的方法。
关键词:
高中化学;学科特点;学习方法
化学知识在很多领域都有重要的应用,在高中阶段,我们应该掌握好化学的每一个知识点,形成系统的化学知识结构,为以后选择化学相关专业打下坚实的基础。而学好化学的前提是要掌握适合自己的学习方法,在方法的指引下才能提高我们的化学成绩。
1高中化学学科特点分
1.1内容复杂,覆盖面广
高中化学与初中化学不同,其知识点相对比较分散,知识难度有所加深,内容复杂,许多知识既考查了学生的记忆力,又要求学生具有较强的理解能力。比如,在各类化学反应中,生成的新物质可能有气体,可能有沉淀,也可能两者都有,我们不仅要记忆反应条件、反应规律、反应现象,还需要理解为何会生成这些新物质。如果掌握了化学反应的规律,即使是两种或多种我们陌生的物质发生反应,我们也能分析出其生成物的成分,这在整个高中化学的学习中都是非常重要的。
1.2知识比较抽象
高中的理科科目中都有一些比较抽象的知识,高中化学知识也不可避免的具有一定的抽象性。一些化学概念包含了大量的信息,需要我们一字一句的仔细研读,才可能找出其中的深刻含义。此外,许多知识点虽然与我们的生活息息相关,但是却让人难以理解。比如,有机化学,每种有机物的化学分子式都比较复杂,与无机化学不同,它的分子式就给人一种很抽象的感觉,有机物之间的化学反应也让人摸不着头脑,因此,有机化学是我们学习中的一大难点。
1.3化学方程式具有复杂性
初中化学反应方程式都比较简单,只需简单记忆不同物质反应会生成什么新的物质即可。但是,高中化学不同,其化学反应方程式比较复杂,有时候需要根据反应物的分子个数来判断生成物,如果分析不当,就会导致生成物错误。并且,高中化学中涉及到的化学方程式很多,同一种物质可以参与许多化学反应,容易给我们造成混淆。如果理不清反应规律,就会影响对后面知识的理解。
2高中化学的学习方法
2.1重视化学实验
实验是化学的重要组成部分,在实验过程中,我们能观察到不同物质发生反应的现象,会看到生成的新物质是怎样的性状。这有助于我们理解化学反应,并找处反应规律。并且,化学反应的时间都比较短,在此过程中,我们需要集中精力才能观察到反应现象。因此,通过化学实验,能够培养我们认真对待学习的态度。比如,在FeCl3与NaOH发生反应的试验中,我们会看到有红褐色的沉淀生成,对此,我们就可以分析,在有红褐色沉淀生成的化学反应中,反应物中可能存在Fe离子。这对于我们分析其他化学反应中反应物或生成物的成分是非常有帮助的。
2.2养成做笔记的好习惯
作为高中生,我认为在学习化学时,有必要将教师讲解到的每一个知识点记录下来。由于教材内容比较基础,教师通常会在教材内容的基础上进行知识扩展。这就要求我们必须做好笔记,在复习时才会有资料可参阅。比如,教材中对元素周期表的讲解是比较粗略的,而实际上元素周期规律是高中化学的重点知识。因此,在讲解这部分知识的时候,教师会对其进行补充,甚至有的元素会做大篇幅的讲解。如果不做好笔记,我们便无法掌握这些更深层次的知识,难以真正的掌握元素周期规律,从而影响整个高中阶段的化学学习效率。
2.3强化对化学知识的记忆
高中化学属于半文半理的科目,许多知识都是需要靠记忆来巩固的。比如,化学概念、化学元素的特性、各种物质发生反应需要什么条件,会生成什么物质等。这些知识只靠理解是不行的,理解需要建立在记忆的基础之上。而记忆的方式是多种多样的,可以通过反复诵读来加强记忆,可以通过多写来记忆,也可以读写结合起来记忆。总之,只要能够帮助我们加深记忆的方法都可以用上。记忆的过程也是帮助我们加深理解的过程,对一个化学概念反复的读、写,其实可以挖掘出其中蕴含的多种信息,为我们学习后面的知识打下基础。因此,在高中化学学习中,记忆与理解是不可分离的,应该将两者结合起来巩固我们的化学知识,从而提高我们的化学成绩。
3结语
综上所述,高中化学具有内容复杂、知识抽象、方程式多样化等特点,高中生应高度重视。高中生是否能雪好化学,关系着理科综合是否能取得优异的成绩,继而影响高考成绩。因此,以化学学科的特点为基础,采用重视化学实验、养成做笔记的好习惯、加强对化学知识的记忆等方法,能够对我们学好化学起到一定的作用。
作者:夏畅 单位:湖南省长沙市周南中学
参考文献:
[1]李芬格.浅谈高中化学的学习方法[J].中华少年(研究青少年教育),2012,(24):21.
关键词:高中教学;有机化学教学;教学策略
部分学生由于对高中有机化学没有掌握到学习要领,因此对化学知识吸收能力不强、不能灵活运用知识,出现知识拖欠情况,逐渐跟不上课堂进度,进而陷入学困境地。针对这一问题,高中化学教师该如何采取有效措施去这一问题的症结所在,是本文中笔者所要重点提出与研究的。
1基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机
对于任何学习科目而言,良好的学习兴趣都是其能够主动投身到学习过程当中,在课堂上完全跟随教师的思维而展开学习和理解活动的重要基础与前提。所以教师在展开有机化学教学的过程中,要充分把握学生的兴趣点,选择更加符合高中生心理特征、思想特点以及兴趣爱好表现的教学时机,在课堂上引入新内容、新观点以及教学重点等。由于化学本身是与现实生活、人类生活科技进步、乃至于人体机能构造都有着密切联系的学科,因此教师可以通过引入这样一种关联性,有效激发学生的学习兴趣。再例如,整个高中化学教材的设置,其内容划分为有机化学和无机化学两大版块,当无机化学的学习结束之后,学生随即而来接触到的就是有机化学,这个时候就有可能因为接触到一个全新的知识体系,而感到好奇和兴奋,这本身就是一个兴趣拔高点,也是教师可以用来把握教学的第一个最佳时期。
2处理好不同知识模块之间的过渡与衔接
高中有机化学部分的教材内容涉及主要包括两方面内容,即必修板块和选修板块。相对而言,前者是内置于“化学与可持续发展”部分展开的较为笼统的介绍,而后者则是相对独立的教学板块,有非常详尽的有机化学教学内容与模块设置。鉴于此,教师在展开具体的教学活动时,就需要充分处理好这二者之间的关系,做到必修内容和选修内容之间的有效衔接,使学生产生良好的过渡和缓冲心理,具体来说,主要包括下述两方面内容:首先,时刻把握化学课程学习的主题与精髓,即“结构决定性质,性质反应结构”。同时这也是有关有机化学学习的一项非常重要的指导思想,在解决诸多有关该系列内容的题目当中会发挥十分重要的作用。它指的是学生必须充分认知和理解“官能团”在有机化学学习过程中所能起到的作用和所扮演的角色,在通过必修课程模块当中理解和掌握到一定有机化学代表物的基础上,能够根据“官能团”的一致性,由代表性物质引申出一系列具有相似性或关联性的物质,例如从甲烷到乙烷,甲醛到乙醛,甲醇到乙醇的过渡;或者由乙醇过渡到一半醇类化合物和其它经济基化合物等,实现从个性到共性的推论。其次,充分认知和理解自然科学学习的主要方法———“归纳、演绎和类比推理”。例如在学习脂肪烃这一章节的相关内容时,就可以充分采用“复习再现、迁移提高”的教学模式。教师可以首先通过演示甲烷、乙烯等有机化学物质的立体模型,通过复习、总结出个性特点和结构规律;然后通过学习迁移,根据有机化学学习的关键点“结构决定性质”,进一步的出所有有关烷烃、烯烃的结构化学式的表达方法、结构特点以及其性质表现。其目的在于让学生在手动的观察过程中,能够更为清晰和直观到感受到有机化学的空间感、和立体感,从而在由手到眼、再到思考的过程中,不断提升个人的思维判断能力和类比迁移能力。
3利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学
有机化学当中所涉及到的物质大多具有非常复杂的结构特征,其内部空间排列、次序以及不同元素之间的组合关系都呈现着非常明显的特殊性,会为学生理解和充分认知这一章节与该系列内容的知识带来一定的困难。因此在有机化学教学过程中充分使用各类辅教学资源(挂图、视频影像、立体模型等)就显得十分重要。通过引入各类现代化的辅教学设备,不仅可以让学生对有机体的空间构型、元素比例、结构排列以及同分异构等问题产生非常直观的认知,还能在一定程度上培养学生的空间想象力和思维关联性,从而起到加深学生学习效果与理解力、记忆力的作用。
4注重对学生学习能力和分析能力的培养
对于有机化学的学习者而言,在教材设置促使其必须有传统无机化学转向有机化学进行过渡时,会出现思维上和学习方法上的“不适应”,其不仅表现在解题过程和理解问题中出现的“不适应”,也表现在课堂上传统的思维模式却没有办法接受全新的知识讲解过程,事实上这些都是由有机化学这一全新知识模块其独有的特点所造成的。相对于有机化学,无机化学从整体课程的设置以及内容的排不上来说,所涉及到的知识点、记忆点都比较少,需要强行理解的部分也不多。但是由于有机化学本身是“结构至上”的一系列内容,因此多样的组合导致了多样的变化,也导致了学科的复杂性,这就对学生的综合素质出现了不小的挑战与更高的要求。在这样一种局面下,学生就要打破传统的思维定式,不断提升自我的思维判断能力和逻辑分析能力,以一种全新的视角来展开有机化学的学习。综上所述,高中有机化学部分的教学是整个高中化学进程中的关键点与难点。对于化学教师而言,为提高教学质量就需要基于学生的学习兴趣,选择教学的最佳时机;处理好不同知识模块之间的过渡与衔接;利用多媒体或其它现代化的教学设备辅助教学;注重对学生学习能力和分析能力的培养———只有这样才能让学生逐渐克服对于有机化学学习的困境,从而更好地投入到对知识理解和内容吸收的过程当中。
作者:程跃 单位:河北省唐山市第十二高级中学
参考文献:
【关键词】建模;具体模型;抽象模型
一、前言
新一轮课程改革的一个基本取向就是从实际问题出发,一问题为本的过程本身就包容了理论知识与抽象知识的整合,包容了新课程提出的知识与技能,过程与方法。在高中化学知识中,有许多比较抽象的内容,如氧化还原反应,原电池原理,电解原理等。学生存在一定理解上的困难,如何让学生更好的理解抽象的内容,是我们教师共同面临的一个难题。要是抽象的概念在学生头脑中有深刻的印象,应该使抽象问题形象化,具体化,而通过建模是一种比较有效的途径。同时也存在许多具体的,零碎的知识,如何让学生整合这些零碎的知识也是我们面临的一个问题。对于整合一些零碎问题,可通过寻找零碎问题的共性,建立抽象化模型也是一条行之有效的途径。
二、建模观点
建模思想就是把研究对象的一些次要细节和非本质的联系或提取或舍去,把那些主要因素,本质联系,主要特征抽象出来再综合到一起,从而在观念上形成一个对客体结构和过程的认识的思想发放,它是以概念,判断,推理的形式并借以符号,线条,图形的方式表达出来。
我们知道,在高中化学教学中,当讲到晶体结构和有机物结构时,我们一般会借助一些球棍模型和比例模型当作教具,帮助学生理解不同晶体和有机物的空间结构,通过观看模型,学生基本上能理解比较抽象的空间结构,这在教学上给了我一点启示。通常情况下,我们所指的模型是指狭义上的模型,也就是指一些具体存在的、看的见、摸的着的模型和教具。但是,我个人认为模型不仅仅指一些形象化的模型,还应包括一些抽象化的模型。比如,可以把氢气还原氧化铜的这个例子看成是一个氧化还原反应原理的一个具体模型;可以把铜——锌原电池看成是一个原电池原理的一个具体模型;可以把电解氯化铜溶液看成是电解原理的一个具体模型等等。同样我认为可以把酸的通性看成一个抽象化的模型,把酸性氧化物的通性看成一个抽象化模型.这样就让一些抽象的理论在一些具体的模型中得到充分的体现,用一些抽象化的模型去理解一些具体问题。
在平时教学过程中,对一些抽象问题,我非常重视让学生构建一些具体的模型,学生容易忘记一些抽象的知识,但容易记住一些具体模型,根据具体模型进而推导出抽象的理论知识,符合人们由特殊到一般的认知规律。对于一些零碎的知识,可以通过构建抽象的模型,让具体零碎的知识归结到抽象模型中去,符合人们由一般到特殊的认知规律。
三、典型例子
在学习氧化还原反应原理这块抽象知识的时候,这是历届学生学习的一个难点,很多学生在学完之后对此一点印象也没有,建立不起氧化还原的概念。在该内容教学过程中,我选择了氢气还原氧化铜这个具体的模型。之所以选择这个例子有以下两个原因,第一,这个例子是学生在初中自然科学中已经学过的内容,学生对此有一定的基础,这为我们的教学提供了一个很好的切入点。第二,该例子是一个非常典型的氧化还原反应,包含了氧化还原反应的基本原理。
在氧化还原反应这一内容的教学过程中,学生通过初中的学习知道在氢气还原氧化铜这一反应中,氢气作还原剂,氧化铜被还原。再此基础上告诉学生氧化还原反应是一个对立统一体。有还原剂就有氧化剂,有被还原的就有被氧化的,两者同时存在于一个氧化还原反应中。同时,从化合价变化角度给出氧化剂和还原剂的判断方法,再加以适当的引导,学生也不难判断出氧化铜是氧化剂。同理,根据氧化铜在被还原后铜元素化合价降低,不难判断出氢气在反应中化合价升高被氧化。同样铜是氧化铜被还原后得到的产物,叫还原产物,其在化学反应前后化合价是降低的。水是氢气被氧化后的产物,叫氧化产物。最后引导学生从化合价角度对氧化还原反应中的氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物进行总结。
通过这样一个简单的氢气还原氧化铜的具体模型把非常抽象的氧化还原反应原理具体化了,有助于学生理解。
在高中电化学的原电池原理教学时,我们也可以通过构建铜-锌原电池这一具体模型,帮助学生更好的掌握原电池原理的有关知识。同样我们在选择铜―锌原电池这个具体模型时,有以下两点原因,第一,铜锌原电池是原电池的一个典型代表;第二,铜锌原电池是一个非常简单的原电池,有利于学生理解。
对于高中化学出现的一些比较零碎的知识,如学习元素化合物知识中的硫酸和硝酸等酸的性质时,假如把每种酸的性质单独进行学习时,内容显的多而杂,学生经常会张冠李戴。此时我们可以构建起酸的通性这样一个抽象化模型,因此学生就知道每种酸一般都有这些性质,而把学习的重点转向不同酸之间的区别上,这样找准了学习的重点,又可以很好的掌握不同酸的性质。
四、如何构建模型
对于构建具体化模型,应把握以下几点。第一,学生对该模型的构建存在一定原有基础,以原有的基础为切入点,有利于学生理解;第二,构建的模型一定要具有典型性。
对于构建抽象化模型,应把握以下几点。第一,找出不同零碎知识的共性;第二,找出不同知识之间的区别。
五、结束语
在我的化学教学过程中,我重视学生化学模型的构建,帮助学生理解和掌握一些化学知识起到了积极的作用。同时建模思想不是一种教学模式,只是一种教学方法,做到适当的时候应用它,发挥它的积极功能。但由于本人才疏学浅,希望与大家能一起探讨。
【参考文献】
纵观近年测试试题,命题风格基本保持稳定,对实验能力的考查比较灵活。很明显,命题者在向我们传输一个信号:要重视基础,同时要能灵活地应用化学知识解决实际问题。学业水平测试的特点就是重基础、低难度、全覆盖。因时间有限,复习特别要注重基础,双基在化学复习中起着奠基、支撑的重要作用,双基不过关,后面的复习就会障碍重重。因此,要针对考试说明中所列的知识点,特别是注过标识的,对照课本逐一进行梳理,做到准确复述、理解概念和规律,记牢有关物理量之间的关系式,必须努力把每一个概念及理论真正弄清楚,总结归纳,经常联想,找出解法的规律。
二、精选习题,强化训练
在牢固掌握基础知识的基础上,要决胜小高考,还要精选一些训练题,进行强化训练。做题是巩固知识的重要手段,是由知识到能力的转化过程,是学习成功的关键之一。但决不是搞题海战术,逢题便做,浪费精力和时间,却达不到复习的目的。因此,在复习过程中,学生要根据章节内容,根据自己的实际精选一些习题或在老师的指导下做一些有针对性的练习,目的在于帮助自己了解自己,知道自己存在哪些问题,从而达到弄懂真会的目的。凡是遇到不会的、不理解的、模棱两可的,说明了自己对这一知识点掌握不够,不要放过它或猜答案,一定要想办法(如查资料、问同学、问老师等)弄懂它。对作业、考试中出现的差错,及时反思,找出错误根源。
三、联系生活,专题训练
化学学业水平测试主要考查必修1.2和化学与生活部分,因此与生活密切相关的知识很多,平时可以多做一些典型的、与实际生活有联系的综合题。例如,酸雨问题,雾霾天气问题,能源问题,低碳生活问题,环境保护问题,南京青奥会的高科技以及新型材料,等等,从而提高自己在真实情景中利用化学原理解释化学现象和运用化学知识分析解决问题的能力。通过分析近年的江苏学业水平测试化学考试的得分要点可知,“化学与生活”的内容尤为重要。它围绕人类健康,环境保护,传统和新型材料,能源合理利用和新能源开发几大问题,提出的多为复述性的问题,很容易得分。
四、注意细节,答题规范
考试关键,细节取胜。在复习时,要做个有心人,认真仔细。课本上会出现很多化学专业术语,学业水平测试选择题也会有一题专门考查化学用语,学生要特别重视。例如,元素名称和元素符号,原子结构示意图和离子结构示意图,结构式和结构简式,电子式和分子式,同分异构体和同系物、同位素、同素异形体,等等。非选择题中书写化学方程式或离子方程式,生成物中气体的气体符号或沉淀物的沉淀符号,反应条件,方程式配平等,在答题时若不注意这些细节,就会导致不必要的失分。
五、加强训练,勇于冲A
要拿A就必须注意两点:一是基础题和中等题要做到滴水不漏,答题要注意规范化。二是平时还要加强训练一些“A级冲刺”题,以提高解题能力。最近几年的试题中,选择题最后一题主要是围绕元素化合物知识的计算,守恒思想用得较多,如溶液中阳离子所带正电荷与阴离子所带负电荷守恒、氧化还原反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数守恒等,在平时的练习中,可在这些方面加强训练。
六、总结
关键词:黄麻;纤维;纤维软化
1前言
黄麻纤维是一种韧皮纤维,属天然纤维素纤维。黄麻纤维抗张强度大、吸湿性好、染色性好、价格低廉,是一种重要的天然纺织纤维,并且种植黄麻能够改良土壤,对生态环境保护有积极作用[1-2]。但是黄麻纤维存在硬、粗、黄、形变恢复性能差等一些缺陷,纺织工业一般只将其用于制造麻袋、麻布、造纸、绳索、织地毯和窗帘等,种植量及在纺织工业中应用更是在近几年呈逐年萎缩趋势。
为更好地研究利用黄麻纤维,须采用适当的处理方法对黄麻纤维进行软化。国内外一些研究机构在这个领域做了很多工作,多数研究[1-3]使用H2O2、H2O2和K2S2O8混合试剂、NaOH、HCl等,近年来更多的是采用化学软化剂或生化试剂进行黄麻纤维软化处理研究 [4-7]。本文仅就近年来针对黄麻纤维软化研究的应用进展加以综述和分析,以供参考。
2试验方法
2.1NaOH处理
黄麻纤维经1%、5%、10%、18%的NaOH溶液浸泡,黄麻纤维和NaOH溶液的比例为1:20(w/w),浸泡时间为1 min或30 min,温度选择室温(30℃)或100℃。浸泡后压干水分,再经15%的醋酸浸泡15 min,清水冲洗,空气干燥。
2.2稀盐酸处理
用0.5%~2%的盐酸溶液在室温条件下浸泡黄麻纤维30 min~240 min,取出后压干水分,经1%的NaOH浸泡15 min,清水冲洗,空气干燥。
2.3K2S2O8和H2O2处理
分别采用0.5%、1%、2%、4%的K2S2O8,在室温下浸泡30 min,用清水冲洗,空气干燥。对于黄麻原麻或经K2S2O8氧化处理的黄麻纤维,常规H2O2漂白处理是使用3% H2O2、8%偏硅酸钠、0.7%NaOH、0.05%EDTA、0.2%非离子湿润剂,温度为85℃,pH值为10.8~11.0,浸泡2 h。流水冲洗,再用1.5%的醋酸中和,清水冲洗,空气干燥。
2.4纤维素酶和特制混合生化酶(由35 unit /mL纤维素酶、96 unit/mL木聚糖酶、136 unit/mL胶质酶混合配制)处理
研究表明[4],常规洗涤和H2O2漂白处理能够提高黄麻以及黄麻和棉混纺织物的酶活性,因此试验中采用纤维素酶或特制混合生化酶处理黄麻纤维前,均经过3% H2O2的漂白处理。处理过程使用2%、4%、6%、8%的生化试剂,温度为55℃,1:20的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,pH值为 4.8~5.0,置于离心机2 h。之后将温度提高到90ºC保持15 min,使酶钝化。然后用清水冲洗,空气干燥。试验分别采用了1 mL、2 mL、3 mL的纤维素酶(35 unit/mL)加入混合酶中,对混合酶进行增强,重复以上步骤,进行结果对比。
2.5染色处理
试验采用酸性染料、碱性染料和活性染料依据不同试验条件分别对经各种处理方法软化后的黄麻纤维样品进行染色处理。染色处理后,将样品水分挤干,分别用热水和冷水漂洗,皂洗(清洁剂用量为5 g/L,温度50℃,时间15 min),流水漂洗,空气晾干。
2.6Catasoftener 和多缩含氧乙烯基乳液软化剂(20%固体)处理
分别采用1%、2%、4%、6%的Catasoftener和多缩含氧乙烯基乳液软化剂对不同的经预处理或漂白处理的黄麻纤维样品进行处理。
2.7氨基改性有机硅乳剂(Silicorel-TTSC25%固体)处理
分别采用1%、2%、4%、6%的氨基改性有机硅乳剂,并添加2%醋酸锌作为催化剂,对黄麻纤维样品进行处理。流水冲洗,空气干燥。
2.8使用Catasoftener和氨基改性有机硅乳剂混合处理
试验采用Catasoftener和氨基改性有机硅乳剂按照100:0、70:30、50:50、30:70、0:100的比例对经预处理和H2O2漂白处理的黄麻纤维进行处理。流水冲洗,空气干燥。
3结果和讨论
(1) NaOH处理
试验中随NaOH浓度增加(1%~18%)或者稀NaOH(1%~5%)条件下温度增加都会明显伴随纤维重量损失、收缩率、断裂伸长、折皱回复角、黄度、K/S值等指标的增加,同时,强度、弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量、白度和亮度的值降低。在10%~18% NaOH溶液中,室温(30℃)处理30 min条件下,可以得到明显的软化效果,能够使黄麻纤维得到最大的弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量的降低,并且强度损失适中,断裂伸长增加到最大值。这个条件下的重量损失,颜色变黄的程度,强度损失可以接受,并且颜色变化可以由接下来的3%H2O2处理步骤消除。
研究[8]认为,经NaOH处理后,黄麻纤维强度降低与在NaOH的作用下半纤维素的分解有关,并且这种情况在18% NaOH条件下达到最大。低温条件下,NaOH浓度大于8%特别是在18%时,半纤维素分解加剧,导致黄麻纤维发生卷曲,产生收缩效果,纤维的断裂伸长值增加,使纤维具有更好的收缩性能,结合更为紧凑,获得更好的回弹性能。同时,经10%~18% NaOH处理过的黄麻纤维的弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量显著降低。如果使用较稀的NaOH溶液(1%~5%),即使温度提高到100℃也只是重量损失显著增大,对纤维的软化和弹性改善效果很弱。经NaOH处理后纤维表面黄化,可以解释为由于半纤维素溶解后,使得木质素的暴露增加,以及半木质素向表面的迁移并被氧化所致。但是这种黄化效果很容易在后续的H2O2漂白处理中得到部分消除,而且不会影响纤维的各项参数。
试验中,随NaOH浓度增加,能明显提高纤维对酸性染料吸收指标,但对于活性染料则呈现相反的趋势。半纤维素的去除会导致纤维羟基(COH)和醛基(CCHO)减少,铜值(斐林试剂)降低,半纤维素增溶性降低,活性染料附着依赖羟基,因此出现降低的趋势。试验同时表明NaOH浓度由1% 增加至10%,会导致羧基(CCOOH)增加,使得酸性染料附着能力增强。NaOH浓度由10% 增加至18%,羧基又会出现减少的趋势,酸性染料附着能力也随之有一定程度的削弱。
(2)稀盐酸(HCl)处理
试验采用0.5%~2% HCl、30℃、30 min~240 min对黄麻纤维进行处理,结果表明试验条件下能够实现对黄麻纤维一定程度的软化效果(弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量值降低),重量损失较少,强力、折皱回复角降低,而且亮度指标明显提高。但是经稀盐酸处理的软化效果远不如18% NaOH的处理效果好。
纤维强力、折皱回复角、弯曲长度、弯曲模量的降低是稀盐酸的酸性水解作用使得黄麻纤维的纤维素和半纤维素聚合链发生了退化[9]。在0.5%~2%盐酸、30℃、30min的条件下,重量损失2%左右,主要是由于黄麻中矿物油的流失,并且由于半纤维素中羟基酸性脂阳离子被H离子交换,纤维酸性增强,因此,经稀盐酸处理后的黄麻纤维的碱性染料附着增加。
(3)纤维素酶、特制混合生化酶处理
试验表明,相比较黄麻原麻或经NaOH处理的黄麻纤维,酶的作用对经冲洗或传统3%H2O2漂白的黄麻纤维更加明显。在单独使用纤维素酶、特制混合生化酶以及加入纤维素酶的增强混合酶的试验中,随着酶浓度增加,重量损失、收缩性能显著增加,断裂伸长、白度和亮度边际增加。弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量值降低(但不能达到经18% NaOH处理后的指标)。试验加入增强纤维素酶没有显著提高对纤维的软化效果,而且仅相当于1% NaOH、30℃、30 min条件的处理结果。
(4)化学软化剂处理
试验中采用的3种化学软化剂:Catasoftener、氨基改性有机硅乳剂、多缩含氧乙烯基乳液软化剂。
使用Catasoftener会使得黄麻纤维颜色黄化程度加剧。氨基改性有机硅乳剂可以增加黄麻纤维的抗挠刚性,但如果百分比浓度过高则会显示相反的效果。试验中采用Catasoftener、氨基改性有机硅乳剂混合处理经漂白的黄麻纤维,结果显示并没有出现两种试剂的协同效果。试验数据表明,相同条件下,应用2%~4%的多缩含氧乙烯基乳液软化剂软化经3% H2O2漂白的黄麻纤维能够得到明显的软化效果,比应用Catasoftener和氨基改性有机硅乳剂要好,但比生化酶和NaOH的软化效果差。
研究[5]证明轻度氧化处理可以破坏黄麻纤维中的聚合链。在应用化学软化剂前,必须采用适当的预处理降低黄麻纤维的内在硬度,例如采用K2S2O8对黄麻纤维进行轻度氧化。
试验采用不同浓度的K2S2O8、30℃、30 min,然后经传统3% H2O2、85℃、2 h漂白处理,再经各种化学软化剂处理后的黄麻纤维对比结果。经K2S2O8、H2O2处理后,纤维有7.2%到10.6%的重量损失(其中H2O2处理的重量损失为6%到6.6%)。试验表明,预处理可以有效地降低初始模量和纤维强度,折皱回复角、弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量一定程度下降,白度和亮度有一定的改善。
根据扫描电镜图谱(图1、图2、图3),经K2S2O8或H2O2处理的黄麻纤维有明显的表面损坏。同时,再分别经过3种化学软化剂处理,纤维表面受到的破坏得到了一定程度的掩盖(图4、图5、图6)。
使用catasoftener 和多缩含氧乙烯基乳液软化剂时,纤维重量有增加,弯曲长度、抗弯刚度、弯曲模量均下降。但是catasoftener和氨基改性有机硅乳剂不能形成连续的覆盖膜,因此图谱中仍然可以看到微小的孔洞和裂缝(图4、图5)。应用多缩含氧乙烯基乳液软化剂时,能够较好地实现纤维表面修复,这也可能是其软化效果较好的原因之一。
(作者单位:雷雷,陈效文:中国纤维检验局技术管理处;徐钦:北京科技大学)
参考文献:
[1] A C Chakravarty.Crimp Produced in Jute Fibres by Treatment with Solution of Sodium Hydroxide[J].Textile Research Journal, vol 32(1962):525-528.
[2] P Ghosh, K Samanta,D Das. .Effect of Selective Pretreatment and Different Resin Post treatments on Jute- Viscose Upholstery Fabric[J].Indian Journal of Fibre and Textile Research, vol 19(1994):277-280.
[3] P Ghosh, A K Samanta and G Basu. .Effect of Selective Chemical Treatments of Jute Fibre on Textile Related Properties and Processibility[J].Indian Journal of Fibre and Textile Research, vol 29(2004):85-89.
[4] A K Samanta, G Basu and P Ghosh.Enzyme and Silicone Treatment of Jute : Part :I : Effect on Textile Related Properties of Jute Fibre,Journal of the Textile Institute, 2005.
[5] K Samanta,S Mitra,K Mahalanabis.Effect of Selective Chemical and Bio-chemical Softening Treatment of Jute Fabric,Textile Research Journal,Vol 86(2006):21-33.
[6] S K Chakraborty,S N Sinha.Enzyme Additive Technology for Productivity Improvement and Cost Reduction in Jute Processing[J].Journal of The Institution of Engineers,vol 82(2001)1-6.
[7] S N Chattopadhaya, A Day, S K Sanyal, etal.Jute for Apparel Use : Mixed Enzyme Treatment[J].Indian Textile Journal, vol 107(1997)14-19.