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材料化学的特点范文

时间:2023-06-18 10:36:06

序论:在您撰写材料化学的特点时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

材料化学的特点

第1篇

关键词:甲基丙烯酸甲醋;化学灌浆材料;修补材料;混凝土;建筑材料

中图分类号:TU57文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)11-0023-02

众所周知,混凝土是当今应用量最大的一种建筑材料,广泛用于工业与民用建筑、水利、交通、城市建设等工程。但是混凝土最大的缺点就是容易出现裂缝,混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌,也都是从结构裂缝的扩展开始而引起的。特别是现在预拌混凝土和高性能混凝土的大量应用,使混凝土的各类裂缝显得更为突出。多年来,国内外科技工作者已经研制了大量的混凝土裂缝修补材料,提出了聚合物类修补材料等多种混凝土修补材料,对混凝土工程进行维护和修补,对提高混凝土工程的安全性和延长使用寿命具有十分重要的意义。

一、混凝土裂缝修补材料的要求

混凝土建筑不同于其他混凝土结构物,它是在大自然中的带状结构,表面要经受大气温度周期性变化的影响。因此,嵌入建筑裂缝的材料应具备良好的物理性质化学性质、力学性质及耐久性。

(一)收缩性能

裂缝修补材料的收缩性能直接影响到修补界面的黏结性能。在进行裂缝修补时,表面混凝土已完成了收缩,而新注入的裂缝修补材料的收缩刚刚开始,必将在界面上造成剪切和拉应力,在荷载及环境因素作用下,可能使界面出现二次开裂。因此,应尽量降低修补材料的收缩,使其具有较原建筑混凝土更低的收缩,甚至产生微膨胀性能,在界面上产生压应力,以获得理想的界面黏结,从而使界面的过渡层的密实性能得到改善,以提高裂缝修补质量。

(二)变形能力

作为建筑裂缝修补材料,同样要经受大气温度周期性变化的作用。因此,要求修补材料应具有一定的变形能力,以松弛瞬时荷载,防止修补材料中或界面上重新产生并发生新的裂纹。描述材料变形能力的参数通常可用材料的弹性模量,因此要求裂缝修补材料的弹性模量应小于基准材料的弹性模量。

(三)界面黏结性

建筑混凝土裂缝修补后,能否与旧混凝土协调一致地工作,其中一个重要的因素是混凝土裂缝修补界面的黏结性能,它关系到修补的成败以及能否避免二次破坏。一般情况下,界面黏结性能可从抗折黏结强度、拉伸黏结强度和剪切拉伸黏结强度三个方面进行评价。

(四)耐久性

同混凝土路面一样,裂缝修补材料灌入建筑缝隙后,仍在大气中,经受雨水的渗入、阳光的照射、污水的腐蚀。因此,要求建筑修补材料应具有抵抗这些介质侵入和损害的性能。修补材料本身也应该具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性能,至少应该与原混凝土建筑材料的耐久性相近。

(五)经济性

在满足力学性能、性能优越、价格便宜、提倡使用“绿色材料”,将“以人为本”的理念贯穿在施工性能、耐久性的前提下,尽量降低材料单价,研制出便于推广的混凝土建筑修补材料。

二、甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的特点与灌浆机理

灌浆是把适当的可以凝结的浆液灌入裂隙含水岩层、混凝土或松散土层中,从而降低被灌体的渗透性并提高其强度,延长其使用寿命的方法,又称注浆。甲基丙烯酸甲醋材料在土木建筑工程、水利工程等多个领域中被广泛应用于防渗堵漏、补强加固等实际工程中。

(一)化学灌浆机理

化学灌浆就是将化学材料配制成的浆液用压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,可以产生加固或防渗堵漏的良好效果,保证工程顺利进行或提高工程质量的目的。化学灌浆材料为一种真溶液,无悬浮粒子,所以比水泥灌浆材料具有更好的可灌性,它能对某些细微裂缝、孔隙进行灌注,能按工程的需要调节浆液的胶凝时间,并具有较高的黏结强度。从灌浆流变学理论角度看,任何灌浆载体或浆液基质均可用流变模型来描述。水泥浆液或化学浆液,一般用黏性及塑性―粘性来界定。于是,灌浆载体在弹性与塑性之间变化;浆液基质在黏性与黏―塑性之间变化。灌浆的实施就是这两者变化的组合与调节。一般来说水泥浆液是符合宾汉姆型流体的浆液,化学浆液符合牛顿型流体的浆液。我们知道,浆液具有黏滞性毋庸置疑。当它沿着灌浆载体裂缝缝壁流动,或浆液在地下水流体中运动时,由于“附着力”的作用,与缝壁或与水紧接的一层浆液会附着其上,邻层浆液则相对于该层滑动。“附着力”指两种不同介质接触部分的相互吸引力,它只有在其分子小于10-6cm时才呈现出来,浆液与被灌浆固体的接触部位同样呈现附着力,而固体缝隙,哪怕是密闭紧合的缝隙也不可能呈现附着力。这就是为什么采用液态的浆材来防渗、加固与补强灌浆载体的缘由。

(二)甲基丙烯酸甲醋类化学灌浆材料的特点

甲基丙烯酸甲醋类浆材具有黏度低,可灌性好,聚合体黏结强度大的特点,特别是其聚合固化后有很好的物理性能。适用于混凝土裂缝补强,特别是细裂缝的补强灌浆,能灌入0.05mm的细微裂缝。但甲基丙烯酸甲醋浆液在聚合过程中,由于单体分子逐步组成聚合链,缩短了分子间的距离。因此,20%的体积收缩,这将造成聚合体与缝面的局部脱空,使平均强度降低。同时它的官能度高,固化产物具有三向交联结构,所以耐热性、耐水性、耐介质以及耐大气老化性能都比较好。甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂还具有强度高的优点。因此,他比较适合于水泥混凝土建筑的裂缝修补。由于甲基丙烯酸酷树脂胶黏剂的黏度较其他有机高分子材料低,所以特别适合细微裂缝的修补,也可将其混入建筑混凝土中进行宽裂缝修补和板面边角修补效果都较好。

(三)优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺的措施

甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的可行与否主要取决于以下几个方面:(1)较低的初始黏度:黏度决定了浆液的可灌性,浆液的初始黏度越低,其可灌性也就越好,对于0.1~0.2mm的细微裂缝,浆液的初始黏度最好不要超过15MPa・s;(2)适当的胶凝时间:一般情况下浆液的胶凝时间不宜过短,如果胶凝时间过短浆液可能在未被灌注完之前就凝固。胶凝时间也不能过长,否则可能会影响修补工程的后续工作,根据工程的需要,浆液适合的胶凝时间一般在1小时之内;(3)良好的力学性能指标:主要考虑浆液固结体与混凝土的黏结强度以及浆液固结体本体的抗压强度。黏结强度过低,修补的裂缝有可能再次被拉开,达不到预期的目的。浆液固结体本体的抗压强度最好比混凝土的设计强度高出一个等级。那么以上几个指标考虑,优化甲基丙烯酸甲醋灌浆工艺措施首先要选定适合的主剂、增塑剂、引发剂和促进剂的品种后,通过变引发剂和促进剂的掺量比例,并根据上述的几个指标确定甲基丙烯酸甲醋灌浆材料的优化配方组成,使之达到灌浆与修补的目的。

参考文献

[1]胡高平.金属用胶粘剂及粘接技术[M].北京:化学工业出版社.

[2]魏涛,李珍,董建军,等.化灌法[M].北京:中国水利水电出版社,2005.

[3]蒋硕忠.化学灌浆的发展与近期展望[J].湖南大学学报,2004,31(1).

[4]王杰.注浆技术的发展与展望[J].沈阳建筑工程学院学报,1997,15(1).

第2篇

关键词:绿色化学;思想运用;高中化学;教学探索

众所周知,绿色是健康、环保的颜色,绿色化学理念是从源头上减少和消除污染,真正的实现零污染。而在社会飞速发展的今天,越来越多的人们意识到环保的重要性,开始提倡绿色化学,绿色化学思想贯穿了很多方面,并开始向教育系统发展,高中化学的教学开始逐步渗透绿色化学思想,并在教学中针对绿色化学思想进行教学内容和教学方法的改革,同时也对绿色化学思想在教学中的影响进行了客观的对待和运用。

一、绿色化学思想概述

1.绿色化学概念及核心内容

绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,使用化学的吉祥虎和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。绿色化学的整个过程都是无污染的。绿色化学的核心内容是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

2.绿色化学思想

绿色化学教学思想是将绿色化学作为化学教学的思想理念,并在教学中逐步将绿色化学思想渗透到化学教学当中,在教学中培养学生的绿色化学观念和环境保护意识。高中绿色化学教学是指从教学思想到教学内容和教学实验,都要将绿色化学思想作为教学的重点,同时,还要在实践教学中,将绿色化学引用到化学实验中去,真正的在教学中贯穿绿色化学思想。

3.绿色化学的特点

绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:

(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料。

(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放。

(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”。

(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

二、高中绿色化学的内容及特点

1.高中绿色化学的内容

高中绿色化学就是将“绿色环保的理念”融入到理论教学和实验教学中,在理论学习中有认识到酸雨、大气污染、固体废物污染、重金属污染等对于地球生存生活环境的破坏,学习书中的绿色环保知识,加强对化工行业的了解,从自身方面推广绿色化工、绿色环保理念,同时也能提高自身素质,保护环境。在实验学习方面,做化学实验是我们高中化学中必不可少的实践课程,该课程有助于我们深刻的了解各种物质的化学性质、反应条件等,有助于我们学习,我们的绿色化学就是要在做化学实验时,正确操作减少污染物生成、采用无害化实验材料、绿色环保的处理产生的废品。

2.高中绿色化学的特点

高中绿色化学的的主要特点有几方面,第一,绿色思想,这是高中绿色化学的主要特点,我们学校和学生要从自身认识到绿色思想的重要性,并向家人社会推广这种思想。第二,学习绿色治理,学习当今世界的各种污染物及其治理的方法。第三,绿色实验,对于实验中的各种污染物产生做好绿色处理。

三、绿色化学思想对高中化学的影响

1.绿色化学思想对化学课堂的影响

(1)转变教学的思想:在传统的化学教学上,我们教学的主要目的是为了传授学生知识,让他们了解到物质的构成、性质、化学性质等,为了让他们能够胜任考试,然而随着素质教育的增加,环境的恶化,为了保护环境绿色化学的理念应运而生,这种绿色理念融入化学中,使得我们重新认识化学,学习化学,这就要求我们的自我学习重新认识化学,并传授给学生,并且联系实际生活,应用到实际生活中去,实现真正的素质教育,形成真正的化学思想观念,为环境的保护和治理积蓄力量。

(2)变革教材内容:对于教材编制的影响,高中生化学的学习是以后学习和研究化学,在化学领域发展的基础,虽然将绿色理念引入化学教学,但是在教材编制上,我们还是以传授知识为主,适当增加绿色化学知识,循序渐进,逐步引领绿色理念,或者编制绿色化学课外读物,这样既能丰富知识又能达到教学的目的,例如我们在讲硫及其化合物时,教师不仅仅要教受学生它们的物理性质和化学性质等,还要通过对于二氧化硫和三氧化硫的讲解,来了解酸雨的形成及预防治理措施。

2.绿色化学思想对化学实验的影响

(1)对实验进行绿色化:高中化学在实验课上难免会在实验过程中产生一定的废弃物和有污染的气体或其他产物,绿色化学思想运用到高中化学实验就使得在实验过程中要注意废弃物的产生于避免,这就使得老师在实验课上要帮助学生进行废弃物质的回收再利用,并尽可能大的减少物资的浪费和废弃物的产生。绿色化学思想运用于高中化学教学的目的就在于使得化学实验课程实现无污染,所以,在不影响实验课程的前提下,尽可能通过循环利用的方式实现废弃物的回收再利用。

(2)对实验材料进行绿色化:高中化学实验课程要在保证学生人身安全的前提下进行,由于学校学生在实验过程中第一次操作,很有可能会产生一定的操作失误而导致实验的失败,由于有些实验具有一定的危险性,因此,在材料的x择上,要保证材料的安全无害。所以,在保证实验目的的前提下,尽可能使用环保型绿色材料,这样既能保证学生的人身安全,又能避免污染的产生,同时还能实现绿色化学教学,一举三得。

参考文献:

[1]崔金凤.高中化学教学有效性提问分析[J].中国校外教育,2016(25).

[2]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013.

[3]黄炼群.新课改背景下高一学生化学素养培养的实践研究[D].广西师范大学,2013.

[4]李建国.绿色化学理念的高中化学教学中的意义[J].生物技术世界,2015(12).

第3篇

关键词:说课稿;化学;教材;实践

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)21-210-02

一、学情分析

学生所知道的只是零碎、肤浅的化学常识,但对于究竟什么是化学,化学研究的内容是什么还是一片空白,对物质的观念和有待建立。也有一些了解过少量化学知识的学生有一种错觉,感觉化学学习很浅,只需要记一记就行了,还有部分学生畏惧理科,对作为理科的化学有一定的畏惧心理。

二、教材分析

1、教材的地位和作用 《化学使世界变得更加绚丽多彩》是人教版九年级化学上册的第一节课,也是整个化学学习的启蒙课,因此在整个教材中占有特殊的地位。通过这节课的学习,使学生一开始就喜欢化学,认识到化学的真正价值,产生强烈的学习愿望和远景动机,对学生学习的整个环节起着至关重要的作用。

2、教学目标 作为一门新的课程,学生会关注与化学有关的许多问题,绪言课的内容主要围绕着两个问题展开:什么是化学和化学有什么用。

(1)知识与技能:

①知道化学是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然科学。②通过化学知识的学习进一步了解认识自然、适应自然、改造自然和保护自然的重要性。

(2)过程与方法:①通过小组合作学习、主动探究,讨论交流,培养良好的学习习惯和学习方法。②通过具体事例额,体会化学与人类进步及社会发展的密切关系,认识化学学习的价值,体会学习化学的方法。

(3)情感态度与价值观:①激发学生对化学的好奇心和探究的欲望;②培养学生亲近化学、热爱化学,渴望了解化学的情感,关注与化学有关的社会问题。

3、教学重点 什么是化学;化学与人类的关系;激发学习对化学的兴趣和感受化学之美与化学的价值、探究之欲。

重点的突出:根据九年级学生的年龄特点和心理特点,设置问题情景,联系学生的生活实际,让学生在问题中去想象,在实验中去探求,在价值中去感受。这更好的激发了学生对化学的兴趣和渴望进一步学习的愿望。

4、教学难点 什么是化学和化学真正价值的认识。

难点的突破:通过创设教学情景、发挥九年级学生联想力丰富和活跃的优势,使学生在如同身临其境的情境中感受化学的价值,再在学生已知的基础上引出化学新的作用。选择丰富的色彩和历史图片、引导学生完成从新奇到萌发出喜欢化学再到渴望学习化学、学好化学的心理历程。不仅使学生初步了解了化学研究的一般方法和学习化学的方法,而且通过此过程,大大降低了学生对化学的神秘和畏惧心理。使学生在丰富的感官和思维刺激中展开想象的翅膀。

三、教学方法

根据学生心理需求,使在兴趣激发过程中学生由被动变主动,在教学中采用相互合作,交流讨论,师生互动,使学生亲身感受到化学的价值和学习化学的乐趣。

四、学习方法

采用从学生身边熟悉生活事例中提炼出的问题,在回答过程中参与、发现、讨论归纳等方法。通过化学史和实验探究中的发现感受化学学习的各方面价值。

五、教学过程设计

1、创设情境,引入新课,激发学生学习兴趣

首先教师演示实验以激发学生对化学的兴趣。

(1)魔棒点灯:用玻璃棒先后蘸取浓硫酸和高锰酸钾粉末,反应后将酒精灯点燃;

(2)滴水点火:将淡黄色的过氧化钠用脱脂棉包好放在石棉网上,用滴管滴水后棉花燃烧;

(3)雪球燃烧:用药匙取些固体酒精放在蒸发皿中,用火柴点燃。

这三个实验与学生的日常生活经验相违背,学生的兴趣会被激发起来。

2、播放录像,引起学生对化学的求知欲并讲授新课 教师通过多媒体展示课件:化学使世界变得绚丽多彩、蓝天白云、高山流水、基因解谜、克隆技术、纳米材料、三峡工程、神舟六号上天、隔水透气的鸟笼……,根据资料然后提出问题:飞船的外壳具有什么样的优点?制作鸟笼的材料有什么样的特点……等等。学生讨论,畅所欲言,在一个轻松的气氛中回答问题,这样会激发起学生的探究欲望,从而会对化学感兴趣。

3、归纳总结 针对学生的讨论发言,教师归纳总结化学的研究对象,揭秘化学的本质。加深学生对化学研究内容的认识,引导学生建立“从生活走进化学,从化学走向社会” 的学习意识。让学生真正理解化学研究内容的内涵,树立学好化学、造福人类的远大理想。

4、指导学生自学,了解化学的发展简史 学生自读教材2-4页,并在老师引导下归纳概括化学发展的几个阶段,大屏幕展示,学生描述。从而可以培养学生良好的自学习惯,并学会如何提纲挈领的概括,训练语言表达能力。

5、互动交流,了解化学与人类生活的密切联系 展示课前搜集的有关化学在衣、食、住、行、新能源、新材料方面发挥的作用,教师进行补充和总结。然后让学生分组讨论交流在日常生活中的体现。从而可以培养学生对信息的收集、加工及整理能力,语言表达能力。通过探讨化学与人类的关系,加深学生对化学重要性的认识。

6、拓展研究 指导学生阅读课文第4页绿色化学部分,使学生了解什么是绿色化学及其特点,从而对学生进行环保教育和爱国主义教育。结合化学学科特点,在学习方法和学习要求上给予指导。

7、课堂小结 今天是我们学习化学的第一节课,大家已经认识到了化学在我们生活中的重要作用,以及化学这门新学科要研究的内容,从今往后大家要对身边的物质有一个新的认识,站在化学的角度观察你所熟悉的事物。在今后的学习中希望每一位同学和老师一起走进神秘有趣的化学世界。

六、教学反思

通过本节课的学习,使学生充分体验到了化学的奇妙,萌发出渴望亲近化学、进一步学习化学的愿望和情感,感受到化学在生活中无处不在,感受到化学对世界影响的普遍和深远。为学生的后继学习打开了良好的开端,奠定了坚实的心理基础,基本实现了激发最大多数学生远景动机的作用。

七、板书设计

绪言 化学使世界变得更加绚丽多彩

一、化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。

二、化学发展史

第4篇

关键词: 化学教学 中考题 基础知识 核心观念 学科特点

一、重视化学的基础知识

该层次学习主要是对知识的再认或回忆,要求学生能够记住所学知识的要点,说出大意,描述出基本特征;能够在试题所提供的材料中辨认出它们,能够举出同类事物的例子。如:记住所学过的重要化学概念、原理、定律、规律;知道重要的化学史实;说出重要物质的名称、组成、性质、用途、制取方法;能说出常用实验仪器的名称、用途、使用方法等。

本题考查的是生活小常识,考生只要掌握各种营养素的生理功能、食物来源、缺乏症、摄入时的注意事项等内容,就能轻松、正确解答此题。【解析】A.米饭中富含淀粉,淀粉属于糖类,故该选项错误。B.苹果中富含有维生素,故该选项正确。C.蛋糕是以面粉、鸡蛋、白糖、油脂等为原料,富含糖类、蛋白质、油脂等,故该选项错误。D.大馍中富含富含淀粉,淀粉属于糖类,故该选项错误。

二、关注化学的核心观念

该层次学习要求学生能够较深入地理解知识的内在逻辑联系,并在理解的基础上运用。如:能对所学的重要化学概念、原理、定律、规律的本质进行说明;能从组成或结构的角度对有关物质进行区分;能对一些化学变现象进行解释;能运用所学化学知识对一些化学变化过程进行推断;能解释化学实验的过程、方法、条件及实验原理;能判断实验现象或解释所得实验数据的意义等。

【解析】“干水”一词经国家语言资源监测与研究中心等机构专家审定入选2010年年度新词语,并收录到《中国语言生活状况报告》中。本题以“干水”为情境,体现了化学物质的利用方式产生革命性变化。本题主要考查二氧化碳的化学性质、二氧化碳和水的组成、分子的性质,以及纯净物和混合物的概念,由一个情境进行分散,对多个考点进行考查,覆盖面广,这也是化学学科命题的一个特点。本题起点貌似很高,但落点低,难度适中,以陌生的情境考查学生对化学核心知识的理解,体现了化学学习中概念的学习更重要的是理解和应用,让学生在不同的变式中自主建构科学的化学核心观念,一味地死记硬背、搞题海战术是得不到高分的。

三、突出化学的学科特点

【例】(2011·安徽·14)某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究:

【解析】本题以学生已经学过的铁丝燃烧和日常蜡烛燃烧现象为情景,提出问题,探究物质的状态与燃烧的关系;进一步通过具体的数据说明在燃烧时的温度下,不同的物质状态不同,再用事实说明,物质的状态与产生火焰的关系。本题突出以实验为核心的科学探究能力的考查,体现出化学的学科特点,主要考查学生分析实验现象的能力,化学用语的掌握程度,以及对数据的分析、处理能力,引领教师加强对学生探究学习能力的培养,要深入研究教学过程中能培养学生科学素养和科学方法的素材。此题让平时没有经历过实验设计、分析、探究的学生束手无策,却给平常经常开展探究性学习的学生提供了较大的创新思维发挥空间。

四、体现化学的生活价值

【解析】人类使用材料的历史,就是人类的发展史。研究材料,制造新材料是化学研究的一个重要方面。本题以生活中常见的水管为情境,选材来源于生活,兼顾全体考生的认知经验,引导学生从化学的视角观察、研究身边的物质,从而更深刻地了解化学在提高人类生活质量和社会发展方面所起到的重要作用。此题考查了金属材料、有机合成材料、铁锈与盐酸反应的化学方程式、怎样防止金属锈蚀,以及化学在提高人类生活质量方面所起的重要作用等内容。较全面地体现了化学学习与生活实际相联系的新课标要求,同时要求学生会写重要的、基本的化学用语。

五、彰显化学的时代气息

第5篇

关键词:大学化学;非化学专业;实验教学

1教材内容“面面俱到”,专业针对性不强

从知识面和知识层次而言,大学化学课程内容覆盖面广、知识层次较深,科技的发展和各学科间的日益交叉和渗透融合,已使化学的研究范围己扩大到众多的交叉及边缘学科,例如能源化学、材料化学、环境化学、生物化学等,在这种背景下,对应大学化学教材的编写只有做到面面俱到,乃至包容万象,才能被称之为合格的教材。虽然对于这些非化学专业的学生来说。学好大学化学。具有与专业相关的化学素质十分必要,但过分求多求全的教材内容,不仅不能拓宽这些学生的化学视野,反而会挫伤学生的学习积极性和成就感。同时,在这种求大求全的背景下,大学化学教材的编写往往不具备专业针对性。对于这些非化学专业的学生,其专业方向也各不相同,包括材料、化工、采矿、地质、生物、环境等各个方面。各个专业都有其特点,因此不同专业的大学化学教材的编著也应有所侧重。但现实是,大学化学教利的编写往往忽略掉不同专业的独特需求。与求多求全的教材编著相悖的是,完成课程讲授的理论学时不仅得不到扩展,反而被逐年的压缩。于是大学化学的教学就出现了一种“教材越编越厚,课时越讲越少”的奇怪现象。

2授课内容脱离实际,授课方式简单枯燥

笔者在我校对100名学学化学的不同专业的学生进行过问卷调查,结果80%的学生认为授课内容和授课方式在大学化学的教学中最为重要。化学知识的发展非常快速的,也就是短短几十年的时间,化学知识渗透到我们生活的各个领域,而且新成果的转化也非常及时,学生很希望了解目前国内外化学最前沿的知识,包括理论和实践。而目前,我们的大学化学教学的内容过于陈旧,不能有效结合实际,无法在化学世界日益更新的先进成果和和其所依据的基础化学理论之间搭起桥梁,往往使同学们知其然,不知其所以然,加之授课缺乏交流与互动,激发不了学生学习的积极性和主动性。同时,授课方式的呆板单一,也严重影响了大学化学的授课效果。目前,大学化学授课多采用板书与多媒体相结合。不可否认,采用多媒体教学改变了板书讲授的单一性,而且图文并茂,色彩鲜艳,清晰生动,有助于激发学生的兴趣,提高学习效果。然而,正是多媒体具有传统教学方法(黑板、挂图、模型等)无法比拟的优点,使之愈来愈受到大学教师尤其是年轻教师们的青睐。加之教学内容与授课学时的双重压力,使得教师对多媒体的依赖和对传统教学方式的摈弃现象越来越严重。但由此带来的负面影响却不可回避。多媒体教学虽然扩大了教学信息传输量,缓解了课时少和内容多的矛盾,但是无形中增大了学生学习的强度,使学生陷入强制接受的模式而无暇思考,抑制了学生的发现问题提出问题的能力,无法在脑海中留下深刻的印象。以至于学生戏称多媒体教学“上课花花绿绿,下课一片空白”。

3实验课程设计僵化,实验教学方式单一

化学是一门实践性很强的科学,化学离不开实验。它是化学理论产生的基础,可以说所有的化学规律和成果都建筑在实验成果之上。因此,实验课程设计和实验教学在大学化学教学中起着至关重要的作用。并且,大学化学实验可能是非化学专业学生在大学期间接触最早的一门实验课了。它不仅可以激发学生学习化学的兴趣、提高操作动手能力,还可以培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。同时,在促进学生创造性思维发展、树立科学思维方式等方面具有独特作用。然而在现实教学中,化学实验的开设都是沿用实验教材上所设置的内容,且基本都属于不具备创新性的验证性实验,有限的实验学时长期以来被这固定的几个实验所填充;实验内容毫无新意,以至于学生在实验开始之前就已经预知到会发生的现象和出现的结果:实验教学中大多采取“教师讲授一学生实验一报告书写”三段式模式,这种模式不利于提高学生实验设计和操作能力。尤其是对学生实验和报告书写这两个环节无法开展合理有效的监管,易滋生学生的惰性心理,不利于培养学生分析问题的能力。总之,僵化的课程设计和单一的教学方式严重限制了大学化学实验的教学质量和教学效果。

针对非化学专业大学化学教学中存在的种种问题,如何在教学过程中提高教学质量,如何使讲授的内容为学生所接受,使学生对化学产生浓厚的兴趣,在对多年大学化学授课心得的总结之后,笔者有以下几个方面的思考。

3.1结合专业特点。优化知识结构

学学化学的学生,其专业分布包括材料、化工、采矿、地质、生物、环境等各个方面。由于各个专业的知识内容和研究重点各不相同,不可能要求他们象化学系学生那样,面面俱到,学习较深的化学理论知识。这样就会永远陷入“教材越编越厚,课时越讲越少”的泥潭中不可自拔,教师精疲力竭,学生也不买账。而应主要结合听课学生的专业特点,合理取舍教材的内容,详其该详,略其该略,优化知识结构。这也符合工科大学化学体系新颖,内容精炼,联系工程实际的特点。例如:对于化工和材料专业的学生,可以就陶瓷材料、液晶材料、纳米材料和功能金属材料作重点讲解:而对于生物专业的学生,可以就基因计划和基因工程等方向作重点阐述。有时甚至同一内容在对不同专业学生讲授时,侧重点也有所不同。

3.2理论联系实际,内容与时俱进,丰富授课方式

第6篇

通过列举一些与化学有关的、有切身感受的我们在衣食住行医疗等方面的进步和变化,使学生体会到化学就在我们身边,化学改善了我们的生活;结合多媒体展示和讲解,使学生了解化学在生产实践和科技进步等方面的成就,如有了半导体材料才有今天飞跃发展的信息技术;有了耐高温的高强度特殊材料,才有今天的航空工业;我国正是因为在吸收雷达波的隐形材料上的突破,才有今天同时试飞的两款隐形战机……。通过以上事例,使学生进一步认识到化学是一门充满神奇色彩的科学,化学科学对人类社会的进步和发展起着关键作用,从而激发学生学习化学的浓厚兴趣,调动学生学习化学的积极性。

2.培养学生的民族自豪感和爱国热情

进入新世纪以来材料科学技术的发展异常迅猛,而我国在高温超导材料、记忆金属、纳米技术和材料、高密度大容量存贮材料等方面的研究都处在世界的前列。通过以上事例,使学生进一步了解我国在古代及近现代化学所取得的巨大成就,使学生爱国热情高涨,民族自豪感倍增。

3.培养学生正确的情感态度与价值观

人类社会在不断发展,发展就会出现很多问题,而其中许多问题的解决离不开化学科学。如能源问题:我们现在使用的能源主要来自化石燃料,而化石燃料储量有限,不可再生,产生污染,这就一方面要想法提高燃料的燃烧效率,另一方面应寻找廉价的新能源,而前景广阔的核能和太阳能其发电装置离不开特殊材料的研制,用氢作能源要考虑贮氢材料和廉价得到氢的途径,这些都离不开化学科学;环境问题:酸雨、臭氧层破坏、三废排放引起的污染等问题的解决,推行绿色化学理念,从源头上控制和减少污染,离不开化学科学;一些热点问题如、假酒、苏丹红、毒奶粉的预防和治理需要化学的参与。通过以上事例使学生明白人类社会的发展需要化学科学去推动,面临的许多问题,尽管有些是化学造成的但我们要辩证地去看待,并用科学的方法去解决。使学生明白化学科学任重道远,学习化学大有可为,以培养学生的责任意识,建立正确的情感态度和价值观。

4.明确新课程高中化学的学科特点、学习方法和要求

第7篇

一、材料物理专业的特色

材料物理专业是“研究各种材料特别是各种先进结构材料、新型功能材料物理基础、微观结构以及与性能之间关系的基本规律,为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科,是理工融合的学科”[1,2]。材料物理是物理学与材料科学的一个交叉学科,主要通过各种物理技术和效应,实现材料的合成、制备、加工与应用。主要研究范围包括材料的合成、结构、性质与应用;新型材料的设计以及材料的计算机模拟等[3]。材料物理将理科的知识传授与工科的工程能力培养相结合,使传统材料工艺学与以现代物理学为基础的材料科学相融合,具有“亦工亦理,理工相融”的特点。

二、材料物理化学在材料物理专业中的作用和地位

材料物理化学是贵州大学材料物理专业本科生的学位必修课程,这门课程是从物理化学的角度研究材料科学与工程的基础理论问题,从基础的具有共性的原理及方法来论述各种材料的组成与结构、制备与合成、性能与应用的相互关系。该门课程的教学目的在于提高学生的专业知识水平,培养学生科学的思维方式和独立的创新能力,以及综合运用基础理论来解决实际问题的能力。材料物理化学是材料物理专业非常重要的专业基础课,它以高等数学、大学化学、大学物理等理论基础课程为基础。高等数学是学习物理化学的重要手段和工具,物理化学只有通过数学语言的表达才能成其为真正的科学。认识到大学物理和物理化学中热力学内容的衔接,了解大学物理中原子结构知识的介绍,协调好与大学化学中原子结构部分内容的关系,突出重点,避免重复,讲清难点,是材料物理化学教学中值得注意和认真对待的问题[4]。材料物理化学同时也是材料物理专业的后续专业课程(材料腐蚀与防护等)的基础课程。材料腐蚀与防护课程中的金属与合金的高温氧化的热力学部分,就要运用材料物理化学中诸多热力学基本知识,如G-T平衡图和克拉佩龙方程等。材料物理化学如同一座桥梁,将材料物理专业的前期基础课与后续专业课联接起来,以完善专业知识的系统与连贯性。同时,材料物理化学作为一门重要的专业基础课,是许多高等院校研究生入学考试的必考科目。材料物理化学与材料科学与工程各专业相关的生产生活联系紧密。新材料的设计、合成以及产物性能的提高与可控自由基聚合反应中所用的新型催化剂和引发剂息息相关。在材料表面改性过程中,界面效应是起理论指导作用的。电化学在材料领域应用广泛,例如:熔盐电解法制取金属铝、多种稀土金属及其合金,金属在使用过程中的腐蚀及防护等,新型的化学传感器、燃料电池、锂离子电池的研究和生成都要用到电化学理论。而对于发展迅速的前沿材料纳米材料,如何制备具有规定尺寸和组成的纳米颗粒、测量其性质、了解它们的特殊性质与颗粒尺寸的关系等很大程度上依赖于科学测量手段和化学化工技术,这也离不开材料物理化学基本原理的指导。

三、材料物理化学的教学难点

根据在以往的教学过程中的观察与经验,材料物理化学是一门老师难教、学生难学的课程。这首先是因为材料物理化学课程与数学物理联系密切、抽象概念多、数理推导多、公式繁杂等特点。许多学生见到大段连篇的公式推导就会产生畏难心理,丧失学好该课程的信心,然后就逐渐厌学甚至放弃学习。再加上该门课程对于材料物理专业的学生来说,课时相对较少,要在有限的学时中掌握较多的内容,使得以往的教学出现点到为止,认识学习不够深入的现象[5]。该门课程的授课对象是大学二年级上学期的学生,处于这个时期的学生学习兴趣和学习热情处于整个大学的全盛时期,求知欲强,精力充沛。面对这样的学生,如何有效地利用他们的求知欲,激发起学习该课程的兴趣,并针对他们的缺点,制定行之有效的方法及对策,使其通过该门课程的学习,培养起运用物理化学的方法进行科学研究和解决实际问题的能力,是值得我们教学工作者值得思考并认真对待的问题。

四、材料物理化学的教学改革

针对上述问题,为提高材料物理化学的教学质量,激发学生的学习兴趣,培养学生能力,我们对材料物理化学课程教学进行了多方面的改革。

1.教学内容上的改革。(1)教学内容与材料物理专业特色相结合。针对材料物理专业“亦工亦理,理工相融”的特点,材料物理化学的教学思想与内容安排也要做到理工相融。既要把重点放在物理化学的基础理论、基础知识、基础技能的教育上,比如要对基本概念有比较深的理解,对重要公式能够熟练掌握,对课程作业有严格的要求等,以加强学生对理论知识的认识和理解[6]。同时,教师也要认识到工程教育是材料物理专业学生培养中不可缺少的重要组成部分,要彻底改变传统物理化学教学模式下工程教育处于从属地位的状况。我们既要强调物理化学学科的理论性和科学性,又要从工程需求的实际出发进行考虑,不能重科学轻技术、重理论轻实践,不能从理论到理论,而应注重相关结论的物理意义、适用范围,注重科学理论与工程问题的结合。(2)教学内容与科研实践相结合。材料物理化学课程应积极倡导科研与教学资源共享,以科研促进教学,适时地将最前沿的科研成果渗透到教材、教学和实验中。将科研课题和教学相结合,实现科研对教学的带动作用。如能实现教学和科研的互动,这将为本科生完成毕业论文,继续读研深造奠定坚实的基础,并能大大提高学生分析问题解决问题的能力、实验操作能力以及计算机软件的使用能力。同时将教学与教师的科研实践相结合,还有利于调动学生学习和进行实验操作的积极性及兴趣,启发学生的思维,激发其探索精神。例如,可将材料物理系教师的科研课题“稀土氧化物纳米颗粒的制备”与相关化学热力学和界面现象的知识相结合来进行教学,将教师课题“激光熔覆制备生物陶瓷材料”与相关的热力学知识相结合,如反应吉布斯自由能的计算及其作为反应判据的应用,等等。还可以鼓励感兴趣的学生参与到教师的科研实验中来,学以致用,加强知识点理解的同时,拓宽视野,锻炼科研及动手能力。