導(dǎo)語：如何才能寫好一篇綠色化學(xué)的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本書由4部分組成，共23章：第一部分概念，含1-4章：1. 綠色分析化學(xué)的概念；2. 有關(guān)綠色分析化學(xué)的教育：3. 綠色分析實驗室的實驗；4. 有關(guān)綠色分析化學(xué)的出版物。第二部分分析過程，含5-14章：5. 綠色取樣技術(shù)：6. 樣品的直接分析；7. 綠色分析的樣品處理途徑；8. 用非色譜分離技術(shù)制備綠色樣品；9. 毛細管電泳；10. 綠譜學(xué)；11. 綠色分析原子光譜分析；12. 固相分子光譜學(xué)；13. 綠色分析化學(xué)的衍生技術(shù)：分子吸收、熒光和液相色譜；14. 綠色電分析方法。第三部分戰(zhàn)略，含第15-19章：15. 分析化學(xué)中的能量降耗；16. 綠色分析化學(xué)和流動注射法；17. 微型化；18. 微材料或納米材料的實驗室芯片檢測系統(tǒng)；19. 含有害有機化合物的實驗室廢料的光催化處理。第四部分應(yīng)用的領(lǐng)域，含第20-23章：20. 綠色生物分析化學(xué)；21. 生物診斷中的紅外光譜學(xué)：一種綠色分析途徑；22. 環(huán)境分析；23. 綠色工業(yè)分析。本書目錄的后面有各章作者的簡介。每章的結(jié)尾有參考書目，書的最后是主題索引。

本書第一編著M. 瓜迪亞博士是西班牙巴倫西亞大學(xué)化學(xué)系教授兼主任，在分析化學(xué)領(lǐng)域曾發(fā)表過大量論文和專著，榮獲很多獎項。他曾應(yīng)邀在法國、德國、中國等很多國家講學(xué)，并且是一些國際學(xué)術(shù)刊物的編委會成員。

本書系統(tǒng)地闡述了綠色分析化學(xué)的基本原理，并對樣品分析的各個基本環(huán)節(jié)提出了“綠化”處理的途徑。本書可作為化學(xué)系大學(xué)生、研究生的參考書；也是分析化學(xué)領(lǐng)域工作者有益的工具書。

篇2

關(guān)鍵詞： 《無機及分析化學(xué)》 實驗教學(xué) 教學(xué)效果

《無機及分析化學(xué)》是我院石油化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)和煤化工專業(yè)大一新生所學(xué)的第一門專業(yè)必修課，是一門理論性強、應(yīng)用范圍廣的學(xué)科基礎(chǔ)課。要學(xué)好這門課，實驗教學(xué)起著舉足輕重的作用。實驗教學(xué)，不僅可以使學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識和基本操作技能，還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)乃季S方式、認真求實的學(xué)習(xí)態(tài)度和環(huán)境保護意識。

1.實驗教學(xué)現(xiàn)狀

通過親身的實驗教學(xué)工作，我發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)過程中學(xué)生普遍存在以下問題：實驗態(tài)度不端正，不能嚴格按實驗要求進行實驗；實驗基本操作不規(guī)范，操作技能水平比較低；實驗過程學(xué)生的主動性差，“照方抓藥”，不認真思考；藥品浪費嚴重，缺乏環(huán)保意識；高職學(xué)生認為自己是高考的失敗者，缺乏應(yīng)有的自信心。針對上述現(xiàn)狀，我對《無機及分析化學(xué)》實驗教學(xué)內(nèi)容和方法進行了一些改革與探索，想以此培養(yǎng)學(xué)生的操作動手能力和運用所學(xué)知識解決問題的能力，達到強化實驗教學(xué)效果的目的。

2.教學(xué)內(nèi)容的選取

《無機及分析化學(xué)》這門課的實驗內(nèi)容主要是分析化學(xué)部分的四大滴定和吸光光度法。我在實驗原理講授過程中將原理的實際應(yīng)用案例結(jié)合進來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與實驗的熱情。如重量法的基本原理講解之后，告訴學(xué)生化工廠區(qū)空氣質(zhì)量的檢測，其中一項就是空氣中總懸浮顆粒物的測定，測定原理就是基于重量法：抽取一定體積的空氣，將其通過已恒重的濾膜，使懸浮微粒阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采氣體積，計算出總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。在四大滴定原理講完之后，我列出化工廠用水及排水需檢測的指標有酸、堿度，硬度，氯離子含量，化學(xué)需氧量等都可用滴定方法解決。許多化工生產(chǎn)過程中，對水中氯離子含量要求特別嚴格，氯離子含量過高，對催化劑的活性有毒害作用，氯離子含量的測定常用莫爾法：在中性或弱堿性溶液中，以K2CrO4為指示劑，用AgNO3標準溶液進行滴定。在講解了分光光度法的基本原理之后，介紹了室內(nèi)污染的“劊子手”――甲醛的檢測主要采用分光光度法，另一類污染物酚類化合物，人類長期接觸低濃度的酚，會引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血及多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，而水中酚含量高于5mg/L時會使魚類死亡。工業(yè)廢水中酚含量的測定，也是用分光光度法。通過以上實際應(yīng)用介紹，消除學(xué)生的枯燥感，使學(xué)生不再感覺學(xué)到的只是一些空洞的理論，而是和現(xiàn)實生活及自己將來的職業(yè)息息相關(guān)的，從而大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.樹立環(huán)保意識，建立綠色化學(xué)的思維方式

利用課余時間組織學(xué)生觀看工業(yè)“三廢”造成環(huán)境污染的短片，使學(xué)生意識到環(huán)境污染對人類生存的威脅，樹立環(huán)保意識，并在課堂上及時引入綠色化學(xué)。所謂綠色化學(xué)，又稱為環(huán)境友好化學(xué)，是指在制造和應(yīng)用化學(xué)品時，應(yīng)有效利用原料，消除廢物和避免使用有毒、危險的化學(xué)試劑，并建立環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝，使化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。其中美國Stanford大學(xué)Trost教授提出的原子經(jīng)濟性指標是量化綠色化學(xué)中的“綠色度”指標之一。通過引導(dǎo)學(xué)習(xí)，學(xué)生意識到化學(xué)工業(yè)在促進社會發(fā)展的同時，也是造成環(huán)境污染的“罪魁禍首”。作為準化工人，我們要意識到人類生活環(huán)境要改善，就要從自身做起。故在每次實驗前都要認真預(yù)習(xí)，熟悉原理和實驗步驟，在實驗過程中做到用盡可能少的化學(xué)藥品，達到該實驗操作的目的，養(yǎng)成節(jié)約藥品、減少浪費的好習(xí)慣，也使學(xué)生牢固樹立起綠色化學(xué)的思維模式。

4.強化具體實驗操作過程

高職院校育人目標是培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能型的技術(shù)人才。這就要求高職院校在教學(xué)實施過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而動手能力的培養(yǎng)和提高是通過具體的實驗、實訓(xùn)獲得的。故在基本操作訓(xùn)練階段，我將分析天平、酸堿滴定管、錐形瓶、移液管和容量瓶的操作方法給學(xué)生演示一遍，然后要求學(xué)生用自來水和其他學(xué)生粗鹽提純的產(chǎn)品反復(fù)練習(xí)以上儀器的基本操作直至熟練。我對學(xué)生操作中存在的問題及時糾正，并要求學(xué)生在練習(xí)以上儀器的使用方法時，正確記錄實驗數(shù)據(jù)，樹立量的概念。分析實驗的結(jié)果是否準確，既取決于實驗操作的熟練程度，又取決于數(shù)據(jù)的記錄是否符合儀器的實際精度，故樹立正確的量的概念非常重要。每一個學(xué)生的基本操作技能達標后，方可開始酸堿標準溶液的配制和標定。嚴格的基本操作訓(xùn)練，為學(xué)生的后續(xù)實驗打下良好的基礎(chǔ)。

具體的實驗過程中，每個實驗前都給學(xué)生幾道思考題，如自來水總硬度測定實驗的思考題：（1）鉻黑T指示劑是怎樣指示滴定終點的？（2）配位滴定中為什么要加入緩沖溶液？（3）用EDTA法測定水的硬度時，哪些離子存在干擾？如何消除？讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)。明白這些問題之后，學(xué)生在實驗時就更有針對性。如果實驗過程中出現(xiàn)問題，學(xué)生就會自己檢查，小組內(nèi)部討論來自行解決，而不是馬上去問老師為什么。在完成了實驗教學(xué)之后，我讓學(xué)生寫出本學(xué)期實驗教學(xué)的心得體會，學(xué)生普遍寫道：通過實驗操作增強了他們的自信心，他們不再害怕化學(xué)，不再恐懼實驗，不再覺著自己高考失利，沒有什么前途。學(xué)生相信通過三年的學(xué)習(xí)，一定能成為一名合格的化工人。

5.教學(xué)效果

通過實驗教學(xué)，學(xué)生的動手能力、分析問題的能力明顯提高。我系08級、09級學(xué)生參加“化工分析工”技能鑒定，學(xué)生嫻熟的操作技能、積極向上的精神風貌獲得了在場領(lǐng)導(dǎo)的好評，通過率達90%以上。

職業(yè)教育的舞臺很大，職業(yè)院校教師發(fā)展的空間也很大，我將繼續(xù)探索，為職業(yè)教育的明天更美好而努力。

參考文獻：

［1］沈玉龍，魏利濱，曹文華等.綠色化學(xué)［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

篇3

關(guān)鍵詞:知識;內(nèi)容;化學(xué)

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2009)10-0165-01

一、中學(xué)階段綠色教育的重要性

中學(xué)化學(xué)課程標準指出:中學(xué)階段的化學(xué)課程主要是幫助學(xué)生理解化學(xué)對社會發(fā)展的作用,能從化學(xué)的視角去認識科學(xué)、技術(shù)、社會和生活方面的有關(guān)問題,了解化學(xué)制品對人類健康的影響,懂得運用化學(xué)知識和方法治理環(huán)境污染,合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源:增強學(xué)生對自然和社會的責任感;使學(xué)生在面臨與化學(xué)有關(guān)的社會問題的挑戰(zhàn)時,能做出更理智、更科學(xué)的決策。而貫穿這些知識和內(nèi)容一條重要的線索就是綠色教育。綠色化學(xué)、綠色食品、綠色環(huán)保、綠色能源等無不滲透到材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)之中。綠色教育有助于學(xué)生對化學(xué)與社會、化學(xué)與生活、化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與材料、化學(xué)與能源等知識更理性的認識,能使學(xué)生更好的理解化學(xué)與發(fā)展的辯證關(guān)系,促使學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神的發(fā)展。中學(xué)階段的化學(xué)課程具有啟蒙性、基礎(chǔ)性,而可持續(xù)發(fā)展觀的預(yù)見性和全民參與性也要求:綠色意識要從小培養(yǎng)起,培養(yǎng)要向全人類。所以在中學(xué)階段加強綠色化學(xué)思想教育顯得尤為重要,使學(xué)生畢業(yè)后無論奔赴何種工作崗位,都能具備節(jié)能降耗、防止污染等綠色意識,象綠色的種子一樣播撒在全國各地,為改善中國的環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略打下基礎(chǔ)。

二、綠色教育的內(nèi)容

應(yīng)以綠色化學(xué)為樹干,以綠色食品、綠色能源、綠色建材等綠色意識為枝葉。

首先,要理解綠色化學(xué)的含義及其作用:綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué),是指從污染預(yù)防的基本思想出發(fā),在化學(xué)品生產(chǎn)的始端就采用預(yù)防的科學(xué)手段。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。綠色化學(xué)的目標是不使用有毒、有害的物質(zhì),不生產(chǎn)廢物,不處理廢物。它和“末端治理”不同,是一門“從源頭上阻止污染”的化學(xué)。防止污染總比治理污染更顯主動,所以實施綠色化學(xué)才能從根本上保護環(huán)境?？梢?綠色化學(xué)是對環(huán)境更友善的化學(xué),是人類追求與自然和諧相處更完美的一種高級表現(xiàn)。其次,要理解綠色食品、綠色能源、綠色建材等綠色概念的含義,以充實和豐富綠色教育的內(nèi)容。

當然綠色教育遠不能局限于以上內(nèi)容,只要是對環(huán)境友好,無公害,能使人類和自然和諧相處和諧發(fā)展的都屬于綠色教育范疇,包括其做法和思維等。

三、實施綠色教育的幾點做法

(一)在教材中滲透綠色意識,中學(xué)化學(xué)教材的內(nèi)容中本身就包涵著許多綠色化學(xué)的知識。對這些知識進行挖掘并結(jié)合教材、生產(chǎn)、生活實際地講解,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,更好的理解和運用知識。如在講化學(xué)反應(yīng)中指出化合反應(yīng)(A+BAB)最符合綠色化學(xué)理念,在講生命必須元素時引入綠色食品,在講能源時引入綠色能源,講材料時引入綠色建材等等。

(二)運用多種教學(xué)方法

授課時可以采用作專題講座、專題討論、網(wǎng)上查詢、課外活動、參觀調(diào)查、親身體驗等靈活多樣的方式進行。如開展《化肥、農(nóng)藥污染與人體健康》講座,討論“生活污染點滴及其危害有哪些?”,收集綠色奧運相關(guān)資料,調(diào)查當?shù)氐奈廴緺顩r和取得的成果,入住綠色生態(tài)園等。實踐證明,實施綠色化學(xué)教育更貼近生產(chǎn)和生活實際,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但要注意,中學(xué)階段綠色教育在知識上不能過高追求深度,主要是灌輸綠色思想、培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約資源、保護環(huán)境等綠色意識。

(三)以綠色化學(xué)實驗促使學(xué)生綠色意識具體化發(fā)展

篇4

[關(guān)鍵詞]中學(xué)化學(xué)教學(xué)　綠色化學(xué)

[中圖分類號]G421　[文獻標識碼]A　[文章編號]1006-5962(2012)03(a)-0052-01

綠色化學(xué)是21世紀化學(xué)發(fā)展的方向，當前，世界各國都在進行綠色化學(xué)的研究，并注重綠色化學(xué)的發(fā)展與教育。我國也對綠色化學(xué)教育及其研究問題非常重視，在新課程中強調(diào)：“要培養(yǎng)適應(yīng)21世紀科學(xué)技術(shù)和社會可持續(xù)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才，讓學(xué)生在中學(xué)階段就能深刻地認識到科學(xué)、技術(shù)和社會之間的相互關(guān)系，樹立可持續(xù)發(fā)展的思想。”而這也恰恰成為人們生活中的一種理念。綠色化學(xué)(Green Chemistry)又被稱為“對環(huán)境更友善的化學(xué)”。是人類與自然界生物和諧相處的化學(xué)，而這也成為21世紀化學(xué)教育與化學(xué)方展的主題與方向。

1 教材內(nèi)容中所涉及的綠色化學(xué)知識內(nèi)容

中學(xué)化學(xué)中涉及到以下三個方面的綠色化學(xué)知識：(1)節(jié)省資源，提高原料轉(zhuǎn)化率和利用率。例如在合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、接觸法制硫酸、聯(lián)合制堿法等工藝流程中采取循環(huán)操作，體現(xiàn)了綠色化學(xué)中節(jié)省資源的基本原理。(2)化工生產(chǎn)中尾氣回收及轉(zhuǎn)化方法和處理裝置以防止或減少環(huán)境污染。例如，氨氧化法制硝酸、接觸法制硫酸、煉鋼、煉鐵等均介紹了尾氣處理或尾氣吸收裝置。這些體現(xiàn)了綠色化學(xué)中強調(diào)的對環(huán)境更良性的生產(chǎn)方式的要求。(3)新教材中涉及的化工生產(chǎn)設(shè)計新的化學(xué)反應(yīng)條件，降低對人類健康和環(huán)境的危害，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。例如，教材中介紹了無氰電鍍，由乙炔制乙醛工業(yè)生產(chǎn)中使用非汞催化劑的原因等均體現(xiàn)了綠色化學(xué)內(nèi)涵。

2 中學(xué)化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的體現(xiàn)

如何將綠色化學(xué)的新觀點、新思想深入淺出地向中學(xué)生傳播，如何在中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，在潛移默化中對學(xué)生進行綠色化學(xué)觀點的教育，下面的一些做法可以作參考。

2.1 在實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)理念

實驗教學(xué)與綠色化學(xué)聯(lián)系最為緊密、最為直接，在實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想最為重要。為了適應(yīng)綠色化學(xué)的要求，中學(xué)化學(xué)實驗必須進行改革。(1)減量，大力推行微型實驗應(yīng)對常見實驗儀器進行微縮，對常用試劑應(yīng)給出限量，實驗中除了使用已研制成功的井穴板等微型儀器，還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發(fā)生器等儀器微型化。在微型化帶來實驗現(xiàn)象不明顯時，可借助現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段把實驗結(jié)果放大。(2)努力減少實驗對玻璃儀器的依賴性應(yīng)努力改革實驗方式，減少實驗對玻璃儀器的依賴性。有些顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板上進行，如指示劑與酸或堿作用實驗、Fe3+的顯色實驗等。有些定性實驗可放在濾紙上完成，如電解飽和食鹽水、檢驗醛基存在等。(3)現(xiàn)行化學(xué)課本中有些實驗操作時依然存在危險，需要進行刪改。例如考慮到硝基苯及苯的毒性，可以刪去硝基苯、溴苯制備實驗；(4)妥善處理化學(xué)實驗的廢棄物每次實驗完成后，教師應(yīng)要求學(xué)生將實驗的廢棄物分類回收，集中處理。通常實驗室的廢棄物由實驗室的老師來處理，這種做法的弊端在于不利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，如果將一些學(xué)生能夠處理的廢棄物交由學(xué)生自己處理，將實驗教學(xué)與培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識有機結(jié)合起來，則可收到良好的綠色化學(xué)教育效果。(5)利用計算機多媒體系統(tǒng)進行模擬實驗對于有些需要使用昂貴試劑、容易引起爆炸，或必須采用有毒、有害的試劑(如苯、苯酚、重金屬等)，并在整個實驗中排放較多有毒氣體、有毒廢水，且對環(huán)境造成較大破壞的實驗，可采用計算機多媒體系統(tǒng)進行仿真實驗或播放實驗錄像，避免環(huán)境污染以及對師生身體健康的影響。

2.2 深入挖掘教材中的綠色化學(xué)知識

中學(xué)教科書中有許多與綠色化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，如聞氣體的方法、氯氣的毒性、氯氣用于自來水消毒的利弊、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染、能源的合理開發(fā)與利用、廢電池對環(huán)境的污染等，它們都包含綠色化學(xué)的知識。教師只要在備課時充分挖掘和思考教材內(nèi)容所體現(xiàn)出來的綠色思想，在課堂上就能夠適宜地體現(xiàn)綠色化學(xué)原則，并與學(xué)生共同探討，一定會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生感受到綠色化學(xué)就在自己身邊。

2.3 宣傳和使用環(huán)境友好產(chǎn)品

教師在化學(xué)課堂上可以利用合適的時機，向?qū)W生宣傳不使用難降解的一次性飯盒，少使用塑料袋，不亂扔廢舊電池等，向?qū)W生介紹重大的綠色化學(xué)研究成果，如醇化汽油、環(huán)境友好柴油以及綠色環(huán)保筷子；要求學(xué)生留意生活中具有綠色環(huán)保標志的產(chǎn)品，如綠色電冰箱、無磷洗衣粉、綠色空調(diào)器、太陽能熱水器等。還可以鼓勵大家多騎自行車、乘坐公共汽車或地鐵，少用機動車。這樣，久而久之，在學(xué)生心里就會留下綠色化學(xué)的烙印，形成自覺保護環(huán)境，使用環(huán)保產(chǎn)品的習(xí)慣和品德。

2.4 考試與作業(yè)習(xí)題中滲透綠色化學(xué)思想

考試與作業(yè)習(xí)題是化學(xué)教學(xué)中一個重要的組成部分，而這其中也蘊含著豐富的綠色化學(xué)內(nèi)容，考試與作業(yè)習(xí)題不僅可以開發(fā)學(xué)生的智力與思維，還能使學(xué)生在考試與作業(yè)習(xí)題中了解科技動態(tài)，學(xué)以致用，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。例如在講“金屬的化學(xué)性質(zhì)”時，插入鋁對人體的危害與應(yīng)用、金屬礦物的合理開發(fā)利用等內(nèi)容的考試與作業(yè)習(xí)題，是學(xué)生在學(xué)習(xí)之余了解化學(xué)與生態(tài)的關(guān)系，融合“綠色化學(xué)”于考試與作業(yè)習(xí)題中，使學(xué)生更深入了解綠色化學(xué)的重要性。

參考文獻

[1]魏美薇.寓綠色化學(xué)于中學(xué)化學(xué)教育[J].才智，2011，08，23.

[2]魚維浩.論中學(xué)化學(xué)教育中的綠色化學(xué)教育[J].成功(教育)，2011.06：08.

[3]汪朝陽主編.綠色化學(xué)通用教程[M].中國紡織出版社，2007，4.

篇5

關(guān)鍵詞：中學(xué)生 化學(xué) 發(fā)展 發(fā)展趨勢

21世紀的社會主角是當代的中學(xué)生，21世紀的化學(xué)發(fā)展還要靠當代中學(xué)生的努力。要想在化學(xué)方面有所建樹，中學(xué)生就應(yīng)該了解化學(xué)的發(fā)展歷程及未來的發(fā)展趨勢。

自人類出現(xiàn)后，化學(xué)便與人類結(jié)下了不解之緣。遠古時代的鉆木取火，用火燒煮食物，制陶，冶銅和鐵器等等，這些化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用極大地促進了當時社會生產(chǎn)力的發(fā)展，標志著人類社會的進步。今天，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)和社會生活的各個方面起著越來越大的作用。那么，從古至今，伴隨著人類社會的進步，化學(xué)歷史的發(fā)展經(jīng)歷了哪些時期呢？

一、化學(xué)學(xué)科發(fā)展歷程的回顧

1、遠古的工藝化學(xué)時期

在遠古的工藝化學(xué)時期，人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是憑借幾千萬年的實踐經(jīng)驗摸索出來的，當時化學(xué)雖然知識還沒有形成，但已經(jīng)有了萌芽，這便是化學(xué)發(fā)展的萌芽時期。

2、煉丹術(shù)和煉金術(shù)時期

大約到了公元前1500年，人們開始對長生不死向往，戰(zhàn)國時期的方士認為只有金石之類的不朽之物方能成就人們的不死之身。于是，煉丹術(shù)便由此開始。由于絲綢之路的開通，中國的煉丹術(shù)逆向傳入歐洲的波斯和阿拉伯地區(qū)。這時的波斯已經(jīng)伊斯蘭化，伊斯蘭教徒?jīng)]有得道成仙、長生不老的觀念，他們只有對金的崇拜，于是人們想把其他金屬皆變作黃金，因此煉丹術(shù)在該地區(qū)演化成煉金術(shù)。這便是最早的化學(xué)實驗，化學(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當?shù)膽?yīng)用。在歐洲文藝復(fù)興時期，出版了一些有關(guān)化學(xué)的書籍，第一次有了“化學(xué)”這個名詞。英語的chemistry起源于alchemy（煉金術(shù)）。

3、燃素化學(xué)時期

從1650年到1775年，隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素后成為灰燼。

4、定量化學(xué)時期

氣體化學(xué)的定量方法的應(yīng)用，從化學(xué)科學(xué)內(nèi)部不斷地沖擊著陳舊的燃素學(xué)說。而在十八世紀后期的工業(yè)革命和資產(chǎn)階級民主革命，推動整個自然科學(xué)進入了一個空前的發(fā)展時期。這就又在化學(xué)科學(xué)外部提供了燃素學(xué)說，建立科學(xué)燃燒理論的條件。綜合這些因素，就使得化學(xué)家能夠把從氣體性質(zhì)中推導(dǎo)出來的物理概念應(yīng)用到傳統(tǒng)的化學(xué)中去，建立了新的氧化學(xué)說。1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時期，實現(xiàn)了一場深刻的化學(xué)革命。這樣，化學(xué)也就從傳統(tǒng)的經(jīng)驗技術(shù)性的學(xué)科，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢杂脭?shù)學(xué)進行定量計算的學(xué)科了。

二、化學(xué)學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀

20世紀初化學(xué)已深入到原子、分子層次，化學(xué)成為在原子、分子層次上研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能的科學(xué)，建立了一套物質(zhì)分子的研究方法(包括理論研究和計算，分子層次上的測量，微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)的研究)。這些科研成果如約里奧-居里夫婦用人工方法創(chuàng)造出放射性元素、在費米領(lǐng)導(dǎo)下成功地建造了第一座原子反應(yīng)堆、化學(xué)鍵和現(xiàn)代量子化學(xué)理論的建立、合成化學(xué)、高分子科學(xué)的建立和發(fā)展等等使化學(xué)發(fā)生了深刻地變化。

在進入21世紀的今天，人們在談?wù)摽茖W(xué)的發(fā)展時指出，“這將是一個生命科學(xué)和信息科學(xué)的世紀?！蹦敲椿瘜W(xué)還有什么用呢？如諾貝爾獲得者H.W.Kroto在回答這個問題時所述，“正是因為是生命科學(xué)和信息科學(xué)的世紀，所以化學(xué)才更為重要。”因為這是一門承上啟下、滲透于各種新興交叉學(xué)科的中心科學(xué)?；瘜W(xué)的原理和這些研究方法廣泛使用于其他學(xué)科，使化學(xué)滲透到其他學(xué)科形成許多新的交叉前沿學(xué)科，從而使化學(xué)處于中心學(xué)科的地位。

材料化學(xué)、生命化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、綠色化學(xué)等均屬于新的交叉前沿學(xué)科。

1、材料化學(xué)

材料科學(xué)的發(fā)展十分迅速，它是物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物、工程等一級學(xué)科交叉而產(chǎn)生的新學(xué)科領(lǐng)域。材料化學(xué)處于核心地位，它的應(yīng)用目的性很強。它是人類衣、住、行、用的原料，也是社會生產(chǎn)的最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)。比如新型高分子薄膜材料及其多層膜形成技術(shù)的研發(fā)成功，才使得舉世稱譽的“水立方”游泳館的設(shè)計得以實現(xiàn)，為2008年北京奧運會增添了色彩。

功能材料是新材料領(lǐng)域的核心，是社會發(fā)展、國民經(jīng)濟及國防建設(shè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。它不僅對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，還對我國相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造、實現(xiàn)跨越式的發(fā)展起著重要的促進作用。

當前國際功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨著新的突破，諸如超導(dǎo)材料、微電子材料、光子材料、信息材料、能源轉(zhuǎn)換及材料的分子、原子設(shè)計等正處于日新月異的發(fā)展之中，發(fā)展功能材料技術(shù)正在成為一些發(fā)達國家強化其經(jīng)濟及軍事優(yōu)勢的重要手段。

目前已發(fā)現(xiàn)上千種超導(dǎo)材料，但是實際上只有鈮基超導(dǎo)體[1]真正投入使用。以NbTi[2]、Nb3Sn為代表的實用超導(dǎo)材料已實現(xiàn)了商品化。以鈮為基礎(chǔ)的導(dǎo)體做成線材、電纜和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體已經(jīng)成為高磁場領(lǐng)域必不可少的工具。

鈮基超導(dǎo)體最突出的用途是醫(yī)療診斷上的磁性共振成像技術(shù)(MRI)。 在醫(yī)療器械領(lǐng)域，超導(dǎo)體已經(jīng)開辟出約2.5 B$ 的市場。MRI的一個典型的功能例子是腦成像，因血液中氧的含量不同，因而其磁特性不同，從而可探測大腦的活動。

第二個重要用途是核磁共振(NMR)的光譜技術(shù)，NMR 光譜在化學(xué)，生物學(xué)，醫(yī)學(xué)和材料研究領(lǐng)域已成為有力的分析工具。在NMR光譜方面，被研究的某一同位素共振線的光譜被記錄下來和分析，可以得到試樣中分子結(jié)構(gòu)的信息。商業(yè)用NMR光譜的范圍現(xiàn)在300 MHz(7T)和900 MHz (18.8T)之間。磁場達到400 MHz(9.4T)以上時，只能采用NbTi導(dǎo)體。對于500 MHz (11.8T) 和更高磁場的磁體, 其內(nèi)部高磁場部分采用的是Nb3Sn導(dǎo)體制成, 因此是NbTi/Nb3Sn的復(fù)合體。

另一個應(yīng)用領(lǐng)域是核熔融技術(shù)。電能不僅可以由重核分裂產(chǎn)生， 而且可以用氫同位素核融解來生產(chǎn)。熔融反應(yīng)只能發(fā)生在非常高的溫度下，此時必須采用加入粒子的等離子體。該等離子體必須包容在高磁場內(nèi)，該高磁場必須用超導(dǎo)磁體產(chǎn)生，應(yīng)用Nb3Sn材料的熔融裝置具有很高的磁場。核熔融為今后電力生產(chǎn)提供了另一種選擇。

2、生命化學(xué)

生命化學(xué)是運用化學(xué)原理及方法研究生命現(xiàn)象及其運動規(guī)律的學(xué)科。它是從分子水平來研究生物體的：研究其成分及它們?nèi)绾伟磭烂芴囟ǖ姆绞浇M合而成；研究其各部分為什么具有其特殊的生理功能；研究生物體是如何進行物質(zhì)與能量新陳代謝的；研究生物體如何繁殖，遺傳的原因等等。生命化學(xué)對于改良和創(chuàng)造新生物品種，充分利用資源，豐衣足食，提高生活質(zhì)量和健康水平以及改善環(huán)境均具有極其重要意義。

3、環(huán)境化學(xué)

環(huán)境化學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個分支，就其基礎(chǔ)來看更多的屬于化學(xué)范疇，它使用化學(xué)的基本原理和方法來研究環(huán)境問題。環(huán)境化學(xué)是研究環(huán)境中物質(zhì)相互作用的學(xué)科。環(huán)境化學(xué)的研究任務(wù)主要指分析檢測環(huán)境介質(zhì)中存在的有害物質(zhì)，追蹤它們的來源以及在環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)的行為，了解有害物質(zhì)對生物和人體產(chǎn)生不良影響的規(guī)律，由此會推動環(huán)境分析化學(xué)、大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)等三級學(xué)科的發(fā)展。

4、綠色化學(xué)

綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)過程以“原子經(jīng)濟性”為基本原則，即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的原料的每個原子，實現(xiàn)零排放。這樣不僅充分利用了資源，而且不會產(chǎn)生污染，并采用無毒、無害的溶劑、助劑和催化劑，生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品?；瘜W(xué)家不僅要考慮化學(xué)品生產(chǎn)的可行性及其用途，還要設(shè)計出不產(chǎn)生或減少污染的化學(xué)過程。綠色化學(xué)將會改變化學(xué)工業(yè)的面貌。

三、化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢

1、化學(xué)仍是提高人類生存質(zhì)量和生存安全的有效保障

不斷提高生存質(zhì)量和生存安全是人類進步的標志?；瘜W(xué)研究至少可以從三方面對保證生存質(zhì)量的提高做出貢獻：

① 通過研究各種物質(zhì)和能量的生物效應(yīng)的化學(xué)基礎(chǔ)，特別是搞清楚兩面性的本質(zhì)，找出最佳利用條件；

② 研究開發(fā)對環(huán)境無害的化學(xué)品和生活用品，研究對環(huán)境無害的生產(chǎn)方式。提供安全有防病作用的食物和食物添加劑(特別是抗氧化劑)，改進食品儲存加工方法，以減少不安全因素，有效防止“三聚氰胺”、“瘦肉精”、“有色饅頭”、“奶茶塑膠”、“有毒黃瓜”等類似事件發(fā)生。

③ 研究大環(huán)境與小環(huán)境中不利因素的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化與人體的相互作用，提出優(yōu)化環(huán)境建立潔凈生活空間的途徑。

健康是重要的生存質(zhì)量的標志，預(yù)防疾病將是21世紀醫(yī)學(xué)發(fā)展的中心任務(wù)?；瘜W(xué)可以從分子水平了解病理過程，提出預(yù)警生物標志物的檢測方法，建議預(yù)防途徑。

2、化學(xué)在能源和資源的合理開發(fā)和高效安全利用中起關(guān)鍵作用

21世紀初期，我國重點能源仍然為煤碳、石油、天然氣等能源。這就要求研究高效潔凈的轉(zhuǎn)化技術(shù)和控制低品位燃料的化學(xué)反應(yīng)，使之既能保護環(huán)境又能降低成本。此外還要開發(fā)新能源，新能源必須滿足高效、經(jīng)濟、潔凈、安全的要求。太陽能、新型的高效潔凈電源與燃料電池都將成為21世紀的重要能源。

3、化學(xué)將繼續(xù)推動材料科學(xué)發(fā)展

2l世紀電子信息技術(shù)將向更快、更小、功能更強的方向發(fā)展。目前正在致力于量子計算機、生物計算機、分子電路、生物蕊片等高新技術(shù)，進入分子信息技術(shù)階段要求化學(xué)家設(shè)計、合成所需的物質(zhì)和材料。

化學(xué)家還應(yīng)該研究各種與電子信息有關(guān)的材料的性質(zhì)和功能以及與各個層次結(jié)構(gòu)的關(guān)系，特別是物質(zhì)與能量的相互作用的化學(xué)特征，創(chuàng)造具有特殊功能的新物質(zhì)和新材料。

最后希望學(xué)生們努力學(xué)習(xí)化學(xué)，將來為化學(xué)的發(fā)展作出貢獻，加快社會發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量，讓化學(xué)改變整個世界!

參考文獻：

[1] Helmut Krauth. FABRICATION AND APPLICATION OF NbTi AND Nb3Sn SUPERCONDUCTORS.

篇6

2012年浙江省高考理綜卷化學(xué)試題嚴格遵循《考試大綱》、《普通高中化學(xué)課程標準》、《浙江省普通高中新課程學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》和《2012年浙江省普通高考考試說明》。在繼承的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，在創(chuàng)新中立足基礎(chǔ)，注重能力。試題不僅有利于為高校選拔人才，更重要的是為中學(xué)全面推進素質(zhì)教育、全面深化新課程改革起到良好的導(dǎo)向作用。在注重對化學(xué)學(xué)科中的基礎(chǔ)知識、基本能力和重要方法考查的同時，突出了對信息整合能力、問題解決能力、實驗探究能力的考查。試題穩(wěn)定中求變化，變化中求創(chuàng)新，試題主要有以下幾方面的特點：

1.時代性——關(guān)注社會實際

化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)已經(jīng)廣泛滲透到科學(xué)的各個領(lǐng)域當中，人類的生產(chǎn)和生活與化學(xué)密切相關(guān)。 2012 年浙江高考理綜化學(xué)試題的命制充分運用了新的問題素材、緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活、社會、能源、環(huán)境、醫(yī)藥、技術(shù)等方面的熱點問題，特別關(guān)注了與現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)和社會可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容，突出化學(xué)學(xué)科的社會價值、地位與責任。如第7題中關(guān)于太陽能的利用，蔗糖、淀粉、油脂等食品中的有機化合物，紅外光譜儀分析儀器，石油的煉制等；第29題中的環(huán)境激素，1h—nmr有機分子結(jié)構(gòu)測定技術(shù)，隱形眼鏡高聚物等等。通過這類試題的考查，能引導(dǎo)教師和學(xué)生對stse的關(guān)注，充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的發(fā)展性、時代性以及化學(xué)的實際應(yīng)用價值，昭示著科學(xué)探究的重要性。這和新課改要求提高學(xué)生學(xué)科能力和素養(yǎng)的精神是相符的。與考試大綱中的考核目標“重視理論聯(lián)系實際，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，以促進同學(xué)們在知識和技能、過程和方法、情感態(tài)度和價值觀等方面的全面發(fā)展”無疑是相一致的。

2.基礎(chǔ)性——彰顯學(xué)科特色

化學(xué)科學(xué)有著較為成熟的主干知識體系和深刻的學(xué)科特色。2012化學(xué)試題十分注重考查化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識和基本技能。試題涉及了物質(zhì)的量、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)與離子共存、離子濃度大小的比較、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律、熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、常見金屬元素及化合物、常見非金屬元素及化合物的重要性質(zhì)、化學(xué)基本實驗原理及操作、有機化學(xué)基礎(chǔ)知識等相關(guān)內(nèi)容，基本涵蓋了高中化學(xué)的主干知識。如第7題考查了化學(xué)基本概念及化學(xué)知識在實際中的應(yīng)用，涉及到太陽能、光能、化學(xué)能、綠色化學(xué)、糖類、油脂、電解質(zhì)和非電解質(zhì)、紅外光譜、石油的裂解和裂化等許多化學(xué)基本概念和知識，第8題考查了化學(xué)實驗的基本原理和基本操作方法的知識，第9題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的相關(guān)知識，涉及到元素的推斷、原子半徑大小的比較、化合物沸點高低的比較、氧化還原反應(yīng)、陰陽離子個數(shù)比等知識，第10考查了電化學(xué)的相關(guān)知識，涉及電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式正誤判斷、化學(xué)平衡的移動和轉(zhuǎn)化率的計算，第11題考查了有機化學(xué)的知識，涉及到烷烴的命名、氨基酸的成肽反應(yīng)、同系物有機物分子式的的正誤判斷，12題考查電解質(zhì)溶液的知識，涉及到溶液的ph及與酸堿性的關(guān)系，離子濃度大小的比較、酸堿中和滴定等， 13題考查了元素及其化合物、離子反應(yīng)和離子共存的有關(guān)知識，涉及到了中學(xué)階段學(xué)到的10多種金屬元素和非金屬元素組成的微粒間的相互反應(yīng)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系。四道主觀大題除有機題仍比較經(jīng)典外，其它三題“起點高”——考素質(zhì)、考能力，“落點低”——解題時運用的知識沒超過大綱，體現(xiàn)了命題源于課本而高于課本的原則；第26題著重測試了化學(xué)發(fā)現(xiàn)思維能力，試題以cucl2晶體及無水cucl2的制備為背景材料，考查沉淀溶解平衡、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、氧化還原滴定、離子方程式的書寫、質(zhì)量分數(shù)的計算等相關(guān)知識。第26、27、28題都考查了學(xué)生通過對數(shù)據(jù)、圖表和實驗現(xiàn)象的觀察，提取相關(guān)信息，進行加工、整合信息的能力，將圖表中所獲取的信息抽象歸納、邏輯地統(tǒng)攝成規(guī)律，并能運用此規(guī)律進行推理（收斂和發(fā)散）的創(chuàng)造能力，分析問題和解決問題的能力。同時，三個大題各自承擔了考查了化學(xué)主干知識的重要功能，第26、27題側(cè)重考查化學(xué)理論知識，第28題以有機為載體側(cè)重考查化學(xué)實驗?zāi)芰?，?9題側(cè)重考查有機分析推理能力。

3.實踐性——體現(xiàn)化學(xué)之本

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，離開實驗，化學(xué)就成了無本之木。實驗是化學(xué)科學(xué)不斷完善和發(fā)展的動力，化學(xué)實驗與探究能力是從事化學(xué)研究人才的基本能力要求，也是考試大綱對理科考生的重要能力要求。2012浙江高考化學(xué)試題特別重視對實驗的考查，試題充分體現(xiàn)化學(xué)新課程理念，注重對探究能力的考查，主要表現(xiàn)在化學(xué)實驗題的問題設(shè)置和探究上，問題的設(shè)置涉及實驗現(xiàn)象的觀察、實驗儀器名稱的書寫、實驗操作步驟判斷以及實驗方案的設(shè)計等，形式多樣，考查全面。如第8題和第28題著重考查了化學(xué)實驗的基本原理和實驗基本操作的知識，第8題的的前三個選項分別來自《實驗化學(xué)》專題三《物質(zhì)的檢驗與鑒別》、專題六《物質(zhì)的定量分析》和專題七《物質(zhì)的制備與合成》，第四個選項則考查實驗室一般事故的處理方法，突出實驗安全意識；第28題以苯乙酮的制備為背景，考查了混合物的分離和提純的有關(guān)知識，包括蒸餾、洗滌、萃取、分液等實驗基本操作；26題考查了過濾、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、滴定等實驗基本操作。可以說2012年浙江高考化學(xué)試題對實驗考查的重視，達到了一個前所未有的程度，涉及化學(xué)實驗的試題所占分值接近卷面的1/2。

4.創(chuàng)新性——注重課程理念

新課程標準的理念是：以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為主線，注重學(xué)生

轉(zhuǎn)貼于

的身心發(fā)展規(guī)律，精選學(xué)生終身發(fā)展必備的基礎(chǔ)知識和基本技能。新課程標準的主要特點是：突出基礎(chǔ)性、突出時代性、突出科學(xué)性、突出實用性、突出實踐性、突出靈活性。而20112年浙江高考化學(xué)試題在很大程度上體現(xiàn)新課程標準的理念，整卷以高中化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能為依據(jù)，以生產(chǎn)、生活、環(huán)保、醫(yī)藥、能源、技術(shù)等化學(xué)知識的應(yīng)用為載體，將化學(xué)研究的基本方法、基本概念和基本理論、常見無機物及其應(yīng)用、常見有機物及其應(yīng)用等融為一體。ⅰ卷客觀題主要以基礎(chǔ)知識、基本技能為考點，ⅱ卷重在考查考生對基本原理的理解、運用所學(xué)知識分析生產(chǎn)生活中實際問題和解決（解答）化學(xué)問題的能力、實驗與探究能力。同往年的試題相比，今年浙江高考理綜化學(xué)試題更加注重理解和應(yīng)用，對實驗技能和實驗探究能力的考查進一步加強，題目設(shè)置與生產(chǎn)和生活密切相關(guān)；試題充分體現(xiàn)探究與開放，增大了考生思維空間，更加注重“過程與方法”的考查。

5.方向性——引領(lǐng)課改導(dǎo)向

篇7

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)；制藥；西藥；應(yīng)用

綠色化學(xué)是基于傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上形成的，它的出現(xiàn)是以創(chuàng)新為基礎(chǔ)而非遵章守舊，是利用可持續(xù)發(fā)展策略為指導(dǎo)形成的一種綜合性技術(shù)理念。這一技術(shù)在當今社會發(fā)展中無論是工業(yè)還是商業(yè)上，都有著舉足輕重的地位，也發(fā)揮出重大的經(jīng)濟價值。但是在應(yīng)用的過程中，我們必須要認識到它的重要性，從可持續(xù)發(fā)展的角度入手，以其基本設(shè)計策略實現(xiàn)功能的最大發(fā)揮，從而為西藥研發(fā)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。

1.綠色化學(xué)概述

1.1綠色化學(xué)背景

綠色化學(xué)的研究是基于化學(xué)理論和研究實踐的基礎(chǔ)上形成的，它使得我們的衣食住行各個方面都發(fā)生了翻天覆地的變化，同時在醫(yī)藥治療方面更是取得了突飛猛進的突破。它在給我們帶來重大的社會經(jīng)濟效益的同時，也使得整個生態(tài)環(huán)境造成嚴重的威脅和污染，嚴重影響著人類的生存健康。自從上個世紀八十年代至今，人們對于自身健康問題的逐漸重視和對環(huán)保、節(jié)能生活理念的提出，以各種新技術(shù)、新方法為主的生產(chǎn)模式逐漸受到人們重視，也使得整個制藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了深刻的變革。

1.2綠色化學(xué)分析

1.2.1綠色化學(xué)含義

所謂的綠色化學(xué)主要指的是在化學(xué)生產(chǎn)的過程中以無毒、無害的原材料為主，以催化劑、融合劑為核心選擇出具備高選擇性、高轉(zhuǎn)化率且不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生副產(chǎn)品且不對環(huán)境造成污染的一種工作新技術(shù)，它的應(yīng)用是通過采用新的合成和反應(yīng)方式，從合成反應(yīng)入手、以優(yōu)化改進反應(yīng)流程為目的來減少能量損耗的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段，從根本上消除環(huán)境污染問題。

1.2.2綠色化學(xué)研究內(nèi)容

綠色化學(xué)在應(yīng)用的過程中注重安全這一概念，因為這一概念不僅是針對人類的健康，還包含了人體生命周期、生態(tài)環(huán)境、動植物生長的具體影響，但是就整個工作的開展進行分析，其在工作中所需要研究的問題包含了以下三個方面：

（1）原子經(jīng)濟性。

原子經(jīng)濟性概念是最早由美國人提出的一種新概念，它的應(yīng)用最為關(guān)鍵的內(nèi)容在于如何引導(dǎo)人們有機的去完成各項事件，同時以原子經(jīng)濟性為主的應(yīng)用流程主要是概念中如何確定上合計成分，是利用原理轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為基礎(chǔ)，以有效的選擇性為核心進行工作的，但是這一選擇并非是單純的選擇要求，更多的是注重高度和經(jīng)濟性的選擇，盡可能的在工作中利用各種原子材料。因而，我們可以看出在整個管理工作中，綠色化學(xué)是否能夠得到有效的落實其關(guān)鍵在于原子經(jīng)濟性能否得到有效的控制。

（2）手性合成。

當今世界本身是一個手性世界，其中構(gòu)成生命體生物分子絕大部分都是以單純的一種形態(tài)存在的。而生物活性作為手性化合物中的重要組成，無論是藥物還是其他的受體部分，都是以手性的方式相互促進和推動的。因此，藥物的兩個相對應(yīng)的體系在參與認識作用方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的意義。近年來，現(xiàn)代化藥物化學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，它也成為了人們身體健康和生態(tài)平衡的指導(dǎo)性理念。

1.3綠色化學(xué)的發(fā)展前景

1.3.1呼吁綠色經(jīng)濟

在生活方面，人們在目前的生活和生產(chǎn)中已經(jīng)離不開綠色消費、使用綠色產(chǎn)品，處于近年來各種食品安全和醫(yī)藥安全問題的出現(xiàn)，以節(jié)能、健康、高質(zhì)、安全為主的生產(chǎn)體系越來越受到人們的重視。綠色經(jīng)濟便是基于這種社會背景下提出的發(fā)展新流程，它的出現(xiàn)為我國經(jīng)濟發(fā)展指明了新方向，也為社會現(xiàn)代化建設(shè)提供了技術(shù)參考。

1.3.2綠色科技觀是根本

在當今社會發(fā)展中，以新技術(shù)、新理念的發(fā)展歷程越來越受到人們的關(guān)注，它在應(yīng)用的過程中越來越多的呼吁協(xié)調(diào)發(fā)展，使得其中存在的各種問題都得到了有效的解決，也使得整個工作流程發(fā)生了翻天覆地的變化。

2.應(yīng)用

2.1原子經(jīng)濟性

“原子經(jīng)濟性”的概念是1991年美國著名化學(xué)家Tr0st提出的。他提出在合成設(shè)計中經(jīng)濟地利用原子，避免使用保護基團及離去基團，這樣就不會產(chǎn)生廢物而對環(huán)境友好。Tr0st認為，合成效率包括兩個方面：一是選擇性，一是原子經(jīng)濟性，即原料分子中轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的原子可占的白分比。一個有效的合成反應(yīng)不但有高度的選擇性，而且必須具備較高的原子經(jīng)濟性，盡可能地利用原料分子中的原子。原子經(jīng)濟性“是綠色化學(xué)的基本原理之一。

2.2手性合成

人類周圍的世界是手性的，構(gòu)成生命體系的生物大分子的大多數(shù)重要的構(gòu)件僅以一種對映形態(tài)存在。生物活性的手性化合物，例如藥物，與它的受體部分以手性的方式相互作用。因此，藥物的兩個對映體以不同的方式參與作用并導(dǎo)致不同的效果。因此開發(fā)單一對映異構(gòu)體的手性藥物已經(jīng)成為國際上制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢。現(xiàn)在越來越多的藥物、食品添加劑和香料由全合成制備。通常，這些化合物是通過在合成過程的最后一步對其相應(yīng)的外消旋混合物進行拆分而獲得。這樣很可能對環(huán)境造成污染。從綠色化學(xué)的角度講，就是原子經(jīng)濟性較差。因此，催化的不對稱合成，即手性成成為有機化學(xué)研究的熱點和前沿。未來的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省能源和資源的，即要達到100%的選擇性和100%的收率，只產(chǎn)生目標產(chǎn)物而不產(chǎn)生廢物。實現(xiàn)催化劑的高效率和高選擇性是實現(xiàn)不對稱催化反應(yīng)的實用性和工業(yè)化的關(guān)鍵。通過不對稱催化不但可以提供醫(yī)藥、農(nóng)藥和精細化工所需的關(guān)鍵中間體，而且可以提供環(huán)境友好的綠色合成方法。

2.2.1不對稱催化氫化

不對稱催化氫化是第一個在工業(yè)上使用的不對稱催化反應(yīng)。早在20世紀70年代，美國孟山都（M0nsant0）公司就成功地應(yīng)用不對稱催化氫化合成了用于治療帕金森病的L一多巴。Pai等設(shè)計合成了手性配合物。

2.2.2不對稱催化氧化

1980年Sharptess報道了用手性欽酸醋及過氧叔丁醇對烯丙醇進行氧化，成功地實現(xiàn)了不對稱環(huán)氧化的過程，這一方法的出現(xiàn)促進了實驗有機合成和工業(yè)有機合成的發(fā)展。

2.2.3酶催化拆分異構(gòu)體

心血管病藥物心得安的藥效主要在于（s）一異構(gòu)體（R）一異構(gòu)體則可以用作一種避孕藥物。為了分別得到單一異構(gòu)體，Lag0s等發(fā)展了酶催化的方法。最近，叢方地將脂肪酶PSL器賠固定化生物反應(yīng)來代替酶粉應(yīng)用于該中間體的拆分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其催化活性是同質(zhì)量酶粉活性的l0倍，得到了95%的（R）-1一氯一3-（1一萘氧）一2一丙醇，并進一步合成、結(jié)晶得到99%.的手性（S）一心得安鹽酸鹽。

3.結(jié)束語

隨著綠色化學(xué)成為化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的方向.無毒無污染的合成技術(shù)。包括環(huán)境友好的“潔凈反應(yīng)介質(zhì)的研究和發(fā)展成為綠色化學(xué)的重要研究內(nèi)容。 [科]

【參考文獻】

篇8

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)課程；無機及分析化學(xué)；立體課程建設(shè)；實踐

[中圖分類號]G642.0　[文獻標識碼]A　[文章編號]1005－4634(2012)02－0100－03

山東科技大學(xué)的《無機及分析化學(xué)》不僅是應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程與工藝專業(yè)最核心的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是礦物加工、生物工程、環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程、無機非金屬材料工程和高分子材料與工程等近化學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，主要為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)《有機化學(xué)》、《環(huán)境監(jiān)測》、《食品理化檢驗》、《高分子化學(xué)》、《生物化學(xué)》、《生化實驗技術(shù)》、《儀器分析》等核心專業(yè)基礎(chǔ)課打以及做畢業(yè)論文打基礎(chǔ)。

《無機及分析化學(xué)》課程是一門理論與實驗相結(jié)合的課程，針對不同專業(yè)的需要，山東科技大學(xué)有兩種方式進行教學(xué)：一種是將無機化學(xué)與分析化學(xué)整合成一門課程的短學(xué)時教學(xué)(近化學(xué)專業(yè))，一種是將無機化學(xué)與分析化學(xué)分開授課的長學(xué)時教學(xué)(化學(xué)專業(yè))。

《無機及分析化學(xué)》網(wǎng)絡(luò)立體課程主要包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分，經(jīng)過十多年的教學(xué)改革和課程建設(shè)，形成了一套以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為特色的教學(xué)內(nèi)容體系：在理論教學(xué)方面，本著應(yīng)用為目的，夠用為度、適量超前的原則，以定量分析為主線，設(shè)置化學(xué)基礎(chǔ)原理和化學(xué)分析原理與技術(shù)兩大塊教學(xué)內(nèi)容，準確、簡明的闡述最基本的無機及分析化學(xué)原理和規(guī)律，并使“分析與應(yīng)用”貫穿于整個課程教學(xué)內(nèi)容之中，體了重基礎(chǔ)、強應(yīng)用、為專業(yè)服務(wù)的特色。在實驗教學(xué)方面，按照“基礎(chǔ)一綜合一應(yīng)用”的思路設(shè)計的實驗教學(xué)內(nèi)容，突出基礎(chǔ)技能為專業(yè)技能服務(wù)的特點，強化綜合技能的訓(xùn)練。

1　《無機及分析化學(xué)》課程系列教材的建設(shè)實踐

教材的建設(shè)體了教學(xué)思想、培養(yǎng)目標、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革，是網(wǎng)絡(luò)立體課程建設(shè)的重要組成部分，是有效解決教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法存在問題的關(guān)鍵。

根據(jù)山東科技大學(xué)近化學(xué)、化工類專業(yè)本科生對化學(xué)基礎(chǔ)知識的要求，以少而精、精而新的原則，將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與代新知識相結(jié)合，對無機化學(xué)、分析化學(xué)、普通化學(xué)內(nèi)容進行整合、革新和優(yōu)化，注重對學(xué)生進行素質(zhì)教育，編寫出版了21世紀高等院校教材《無機及分析化學(xué)》、《無機及分析化學(xué)實驗》和《分析化學(xué)實驗》。這些教材注重處理傳統(tǒng)學(xué)科與新興交叉學(xué)科知識的關(guān)系，在闡述基本原理和知識的基礎(chǔ)上注重內(nèi)容的更新，體了材料、環(huán)境及生物類學(xué)科與化學(xué)學(xué)科的交叉與融合。將化學(xué)熱力學(xué)知識融入全書有關(guān)章節(jié)，并將四大平衡和四大滴定分析法有機結(jié)合。理論教學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、四大平衡為重點，適當簡化四大滴定分析法，而使其在實驗教學(xué)中加強簡化分子軌道理論、晶體場理論等難度較大的內(nèi)容。編寫了綠色化學(xué)概論、材料與化學(xué)、生命與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)等作為培養(yǎng)學(xué)生興趣和擴大知識面的閱讀材料。通過閱讀材料部分的學(xué)習(xí)，既可使學(xué)生了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài)，擴大知識面，又能使學(xué)生了解化學(xué)基礎(chǔ)理論在相關(guān)學(xué)科中的重要地位，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣和熱情。編寫中力求使教材簡明扼要、概念準確、重點鮮明、深入淺出、通俗易懂、理論聯(lián)系實際，適用于礦物加工、材料、環(huán)境、生物工程等主要專業(yè)大類。

2　《無機及分析化學(xué)》課程立體化網(wǎng)站的建設(shè)實踐

按照國家、學(xué)校新修改的教學(xué)大綱的要求，對《無機及分析化學(xué)》課程進行了網(wǎng)絡(luò)立體化的全面建設(shè)，建立了《無機及分析化學(xué)》課程網(wǎng)絡(luò)平臺。將課程簡介、師資隊伍、理論教學(xué)、實驗教學(xué)、教學(xué)互動、教學(xué)視頻和化學(xué)資源等欄目的內(nèi)容公布在山東科技大學(xué)的網(wǎng)站上。目前無機及分析化學(xué)理論教材、實驗教材、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書、電子教案、課程網(wǎng)站等學(xué)習(xí)資源已經(jīng)形成了全方位、立體化的課程教學(xué)體系。學(xué)生可不受時間和空間的限制，掌控自己的學(xué)習(xí)過程。

在教學(xué)理念方面，把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神放在第一位，把無機及分析化學(xué)課建設(shè)成為既是學(xué)生學(xué)習(xí)科技知識的基礎(chǔ)課，又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)課。理論課教學(xué)以無機化學(xué)基本原理為主，以物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為依據(jù)，以四大平衡原理為重點，以重要元素及其化合物的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、變化規(guī)律及其含量測定為目標，以指導(dǎo)學(xué)生自我學(xué)習(xí)為方法。實驗教學(xué)以化學(xué)分析技術(shù)和技能訓(xùn)練為核心和重點，強化基本技能訓(xùn)練，強調(diào)系統(tǒng)分析問題和解決問題，重視系統(tǒng)性、綜合性、設(shè)計性實驗。礦物加工、材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸學(xué)科的研究和發(fā)展都離不開無機化學(xué)、分析化學(xué)原理和技術(shù)的進步與發(fā)展，要不斷建立礦物加工類、材料類、環(huán)境類、生物類幾個模塊相關(guān)專業(yè)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容。

3　在教學(xué)實踐中改革教學(xué)方法，增強師生互動

網(wǎng)絡(luò)立體化教學(xué)的多樣性，給不同層次的學(xué)生提供了適合自己的教學(xué)平臺。學(xué)分制的改革，作為基礎(chǔ)課的《無機及分析化學(xué)》的學(xué)時數(shù)也在減少，這對教學(xué)內(nèi)容和教師的教學(xué)水平提出了更高的要求，必須不斷進行教學(xué)內(nèi)容更新，教學(xué)方法、教學(xué)手段及考試方法的改革。無機及分析化學(xué)內(nèi)容廣泛，涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)基本原理、溶液平衡、化學(xué)分析、元素化學(xué)、部分儀器分析等內(nèi)容。課程講授不可能面面俱到，要在吃透教材的基礎(chǔ)上分層次合理安排講課內(nèi)容，注重難點和重點引導(dǎo)，精講與對比分析討論，如四大平衡與四大滴定，同時注意引入學(xué)科前沿知識。在教學(xué)方法上，主要是講重點、講難點、講思路、講方法、講應(yīng)用，形成了“課內(nèi)講授一課外講座一輔導(dǎo)答疑一考核評估”教與學(xué)一體化的互動教學(xué)模式，既注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，又注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)的能力。

《無機及分析化學(xué)》的教學(xué)課程在大學(xué)一年級進行，該課程的學(xué)習(xí)不僅使學(xué)生在知識上有所積累，而且在學(xué)習(xí)能力上也應(yīng)得到較大提高，要求學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)、課中互動、課后小結(jié)，學(xué)會學(xué)習(xí)的方法。在教學(xué)中針對部分內(nèi)容，要求學(xué)生自學(xué)，有些延伸內(nèi)容，要求學(xué)生查閱有關(guān)學(xué)術(shù)期刊，并撰寫小論文、課堂討論，最后教師總結(jié)。同時充分運用代教育技術(shù)，將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與代化教學(xué)手段相結(jié)合，大大提高課堂效率。此外，也在網(wǎng)絡(luò)課程中制作了大量的圖片、圖表、動畫、錄像等素材和資料，用以表課程教學(xué)內(nèi)容。

不斷進行考試方法的改革。鼓勵學(xué)生撰寫讀書報告和科技“小論文”，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的意識、習(xí)慣和能力，有助于學(xué)生對化學(xué)知識的深入理解及綜合運用。期末成績由考勤、平時作業(yè)、課堂提問、單元測驗、期末考試等成績綜合評定，撰寫的讀書報告和科技小論文實行額外加分，根據(jù)撰寫的質(zhì)量在總成績中加0～10分，若能達到公開

發(fā)表的水平最多可加10分，但課程總成績最多為100分。

4　《無機及分析化學(xué)》實驗課的改革實踐

實驗改革的目標是通過系統(tǒng)的實驗教學(xué)，加強基本訓(xùn)練，著重能力培養(yǎng)，強化創(chuàng)新意識。創(chuàng)造性教育要求對學(xué)生既要有基礎(chǔ)知識和新的專業(yè)知識的傳授，又要有自學(xué)能力、獨立思考能力、動手能力的培養(yǎng)，尤其是代意識、競爭意識的培養(yǎng)。自2004年起，根據(jù)山東科技大學(xué)實際情況和學(xué)生不同層次、不同專業(yè)的培養(yǎng)要求，對原實驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法進行改革，建立和完善了無機及分析化學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容，按照基礎(chǔ)實驗一綜合實驗一設(shè)計實驗3個層次推進教學(xué)進程。建立了以實驗技術(shù)要素為主線的實驗教學(xué)體系，設(shè)計了適合山東科技大學(xué)不同學(xué)科學(xué)生的多層次實驗教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生個性發(fā)展、潛能開發(fā)以及優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造條件。開放實驗室，使一些不能在課堂上完成的實驗得到補充，同時學(xué)生也可以自己設(shè)計一些感興趣的實驗，在教師的指導(dǎo)下進行，從而使學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力得到進一步提高。無機及分析化學(xué)實驗形成了多層次的實驗教學(xué)體系，多模塊的實驗教學(xué)內(nèi)容，預(yù)約開放式教學(xué)模式。為此，無機及分析化學(xué)實驗課程教學(xué)采取了以下改革措施。

1)對無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容進行了重組，并進行綠色化改造。本實驗課注重在繼承傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，增加設(shè)計性實驗，加強綜合性實驗，減少驗證性實驗。根據(jù)無機及分析化學(xué)實驗的特點，用綠色化學(xué)的觀念對傳統(tǒng)化學(xué)實驗進行了改造，實了“性質(zhì)實驗點滴化、制備實驗小量化、分析實驗減量化”，這樣在常規(guī)儀器中完成無機及分析化學(xué)的實驗教學(xué)，不僅大量減少了化學(xué)試劑和藥品的消耗，節(jié)約了實驗消耗費用，而且也加強了學(xué)生的環(huán)保意識，收到了良好的效果。

2)正確認識理論課教學(xué)與實驗課教學(xué)的關(guān)系。在無機及分析化學(xué)實驗教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)始終處于主置，教師則處于為實驗教學(xué)服務(wù)的主導(dǎo)位置。作為實驗教學(xué)主體的學(xué)生，在繼承傳統(tǒng)知識和技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點進行知識和技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新；作為主導(dǎo)教師，在搞好實驗教學(xué)引導(dǎo)工作的同時，加強自身知識和技能的擴展和更新，達到知識豐富、技術(shù)熟練和教學(xué)方法科學(xué)而實用的要求。

3)多媒體輔助教學(xué)和開放實驗室緩解實驗課時少、內(nèi)容多的矛盾。隨著單一、驗證性實驗向綜合性、設(shè)計性實驗的轉(zhuǎn)化，實驗教學(xué)內(nèi)容不斷豐富，往往一個連續(xù)的系統(tǒng)的試驗中涉及好幾個相關(guān)的實驗技術(shù)，由學(xué)生自己動手設(shè)計并完成整個實驗，由此開設(shè)綜合實驗面臨著如何在有限時間內(nèi)讓學(xué)生掌握更多實驗技術(shù)的難題。對于無機及分析化學(xué)實驗課，使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，利用錄像演示實驗技術(shù)的操作要點，再實驗進程和結(jié)果，增強學(xué)習(xí)效果。建立了仿真實驗室，學(xué)生可以在計算機上進行無機及分析化學(xué)實驗等課程的仿真實驗，同時可進行相應(yīng)的預(yù)習(xí)。

4)形成了基礎(chǔ)－提高－突優(yōu)－參與科研4層次的開放實驗教學(xué)模式和管理方法，完善了對不同層次學(xué)生因材施教的實驗教學(xué)方法。在生產(chǎn)實踐中發(fā)、研究、分析和解決問題，這對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力有著不可替代的作用。無機及分析化學(xué)實驗室成為大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基地，幾年來山東科技大學(xué)啟動“挑戰(zhàn)者杯”、“大學(xué)生實驗技能大賽”、“大學(xué)生創(chuàng)新基金項目”等多項大學(xué)生科技創(chuàng)新資助計劃，開放無機及分析化學(xué)實驗室，為其高質(zhì)量完成項目提供條件保證。

篇9

關(guān)鍵詞 科學(xué)教育；化學(xué)實驗；在線實驗；多媒體教學(xué)

中圖分類號：G424.省略是IBM、紐約科學(xué)館和科技中心協(xié)會（ASTC）協(xié)力打造的一項基于信息技術(shù)開展科學(xué)教育的成果，它采取動手試驗、虛擬實地旅行、交互式展覽和其他形式提供豐富的科技資源，引領(lǐng)學(xué)生通過與全球科學(xué)和技術(shù)中心的在線和離線交互活動，體驗激動人心的當代科學(xué)和技術(shù)。

該網(wǎng)站以青少年科學(xué)教育為特色，提供大量網(wǎng)絡(luò)實驗案例，囊括了地球科學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、航天學(xué)、工程技術(shù)、化學(xué)、社會科學(xué)、醫(yī)療保健等主題板塊。每個實驗案例均提供詳細的實驗信息，包括實驗?zāi)康?、實驗材料、步驟和現(xiàn)象、“怎么回事”、“給家長/老師的提示”。有的案例以Flas提供在線實驗體驗，搭配生動的音效以及體現(xiàn)操作的彩圖，符合學(xué)生的喜好，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲；大部分案例所需實驗素材簡單易得，可操作性強，便于大多數(shù)的實驗在家完成；每個實驗均以有趣的動畫和圖片呈現(xiàn)實驗步驟，生動地引導(dǎo)學(xué)生從中獲取詳盡的在線指導(dǎo)，也以直觀的形式激發(fā)學(xué)生的興趣；“怎么回事”為該實驗案例提供了生活情境和原理規(guī)律，這樣的安排有利于學(xué)生明白實驗的意義；“給家長/老師的提示”是為指導(dǎo)學(xué)生操作實驗的教師或者父母提供的文字資料，比如獲取實驗素材的途徑、實驗中的安全問題等，也在一定程度上拓寬學(xué)生自身的視野。

1 化學(xué)主題的實驗案例概述

TryScience網(wǎng)站提供的12個化學(xué)主題實驗活動，以其原料簡單易得、實驗操作簡單和趣味性強而深受科學(xué)教育工作者的關(guān)注。實驗案例不只限于化學(xué)學(xué)科，具有鮮明生命科學(xué)、物理學(xué)特色的小實驗充分體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)的“中心性”，進一步體現(xiàn)科學(xué)教育中化學(xué)的獨特價值。

1）DNA檢測。利用鹽與一滴清潔劑的混合水溶液作為提取液，獲取兩頰之間的細胞并使之破裂釋放出DNA；再注入冰乙醇（或甲醇、外用酒精），進而可以觀察到DNA鏈。（DNA在不同濃度鹽溶液中的溶解度不同。）適用于生命科學(xué)相關(guān)的課外教學(xué)活動，其中“DNA的粗提取與鑒定”可以借鑒這個實驗。

2）會呼吸的酵母。把酵母消耗糖這一生命活動作為微生物和碳循環(huán)的相互作用的具體實例，了解有機體是如何依賴于食物鏈中的水和能量的。這里主要根據(jù)“酵母對不同量的糖經(jīng)過呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的量不同”的問題進行探索研究。可作為闡述碳循環(huán)的補充實驗；生物學(xué)學(xué)生的探究實驗“酵母的呼吸作用”的課外探索實驗；在化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)定量分析應(yīng)用。

3）胡椒粉擴散。通過觀察胡椒粉在水中和肥皂水中的不同變化，了解物質(zhì)的擴散和水的表面張力。幫助學(xué)生了解水的表面張力和物質(zhì)的擴散。

4）想吃冰淇淋。利用鹽水在結(jié)冰之前必須低于0 ℃這一特性，準備牛奶、糖、調(diào)味劑、冰塊和食鹽就可以制作冰淇淋，從而了解制冷劑的具體用途。適用于初中化學(xué)中制冷劑的課外實驗。

5）粘住它！該實驗利用酸可以使蛋白質(zhì)變性的原理來獲取白膠，讓學(xué)生了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性。這里用醋（乙酸）來使牛奶中的酪蛋白發(fā)生性質(zhì)的改變，來獲取固狀凝結(jié)物?？捎糜凇坝袡C化學(xué)基礎(chǔ)”中的蛋白質(zhì)的性質(zhì)探索實驗。

6）浮油。由阿拉斯加州的普拉德魯灣的“艾克森瓦爾迪茲”漏油事件來引發(fā)學(xué)生對浮油的清除的探索實驗，比較網(wǎng)眼布、粗棉布或紗布、棉球、聚丙烯布清除油污的效果?？捎糜谛W(xué)的課外活動，培養(yǎng)正確的洗滌知識；也可以配套“高分子材料”的實驗探究教學(xué)。

7）防曬油。設(shè)計對比實驗，比較涂和沒涂防曬油的蘋果的干癟程度，讓學(xué)生從生活中了解防曬油或保濕霜的功效?？勺鳛樾W(xué)科學(xué)實驗的一個趣味實驗。

8）木乃伊魔術(shù)。就古埃及人做木乃伊過程中使用脫水技術(shù)為背景，探究泡堿混合劑如何使蘋果變干就像它把人的尸體吸干變成“木乃伊”一樣。可以作為初中“常見的堿”的拓展知識，幫助學(xué)生拓寬視野。

9）電解。網(wǎng)站中包含了在線實驗，同時可以方便學(xué)生在線動手進行實驗，探索電解的奧秘，整個過程包括連接導(dǎo)線、導(dǎo)體、電極、電解質(zhì)溶液的選擇及氫氣和氧氣的釋放。可作為九年級化學(xué)“水的組成”或高中“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊的電解中的網(wǎng)絡(luò)媒體輔助教學(xué)。

10）鍍銅實驗。簡單地利用鐵能置換銅的原理，巧妙地利用回形針從硬幣中置換銅離子，給回形針鍍銅，該實驗包含許多探索性問題?？勺鳛槌踔小爸脫Q反應(yīng)”的具體實例。

11）談?wù)勀汤?。用醋來制作奶酪，相對于利用細菌產(chǎn)的酸與牛奶進行反應(yīng)，過程很快，之后經(jīng)過處理即可獲得奶酪。可用于中小學(xué)的課外科學(xué)實驗活動，融合了生物和化學(xué)的知識。

12）絢麗的顏色。用Kool-Aid™和醋混合制成染料即可以給布料染自己喜歡的花樣，這不僅僅是一個化學(xué)實驗，還是能讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象的一個橋梁。可作為小學(xué)科學(xué)實驗的一個趣味實驗案例。

2 化學(xué)實驗典型案例

為了讓大家更好地了解TryScience網(wǎng)站科學(xué)實驗案例的特性，以電解實驗為案例，為大家詳細闡述。

2.1 在線實驗

以Flash呈現(xiàn)的在線實驗動畫可以模擬實驗操作，彌補一般實驗教學(xué)網(wǎng)站只呈現(xiàn)實驗步驟文本資料的缺陷，給予使用者、學(xué)習(xí)者更為真實的感性體驗。

點擊“化學(xué)”“電解”，可進入圖1的界面。左側(cè)呈現(xiàn)出的實驗步驟給予學(xué)生詳細的指導(dǎo)：1）用一節(jié)電視、一塊紙板、兩個導(dǎo)體、一杯水和兩根電線組成一個電路；2）杯子上的紙板用來固定導(dǎo)體；3）選擇良好的導(dǎo)體，將它們插入紙板的洞中；4）連接電線，形成電路。

點擊“開始”即可進入圖2所示的操作界面。右側(cè)是實驗主界面，包含一只錐形瓶和一只電池；左側(cè)提供了備用素材，由網(wǎng)友點擊拖拉到主界面中連接、搭配。如果選用素材有誤或?qū)嶒瀮x器連接錯誤，系統(tǒng)會作出提示，以便改正。如把左側(cè)的塑料吸管拖到右側(cè)作為導(dǎo)線與電池連接，動畫立刻提示：“這是用來喝飲料的！塑料管不導(dǎo)電！塑料、橡膠、黏土類材料是絕緣體，電子這種細微粒子無法通過這些材料。”即時的提示有利于學(xué)生糾正錯誤概念，也有利于指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的化學(xué)觀念。如果操作和填加素材正確，則會給出正確提示和如雷掌聲。

當全套儀器搭建完成，動畫里作為電極的鉛筆芯周圍就會釋放出大量氣泡，隨即提示：“電流可以產(chǎn)生足夠多的能量來分解水分子中的氫和氧?！?/p>

動畫提示的下一步操作是通過改變變量進一步探究水的電解。如增加電壓后，兩極產(chǎn)生氣泡更多，讓學(xué)生了解到不同強度的電壓是影響產(chǎn)生氣體速率的重要因素之一；“交換電線”更換電極連接后，產(chǎn)生氣體的現(xiàn)象與原來實驗相反；還可以通過“放大鏡”清晰觀察某個電極產(chǎn)生氣體，排開集氣裝置中的水。

“在線實驗”不只限于具體操作，還拓展到實驗意義，關(guān)注情感態(tài)度與價值觀的教學(xué)目標?！半娊鈱嶒灐边M一步指出產(chǎn)生的氫氣和氧氣作為燃料電池來發(fā)電驅(qū)動汽車的行駛（圖3）。

TryScience提供的在線實驗體驗，充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多媒體對化學(xué)教學(xué)的輔助功能。學(xué)生不再是一味地聽教師講、看教師做，而是在足夠的時間和空間范圍內(nèi)，由自己分配時間，進行方案設(shè)計，并進行虛擬實驗操作，最后通過對實驗事實的分析、歸納得出結(jié)論。就是在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，學(xué)生能真正感覺到自己是學(xué)習(xí)的主人，由此激發(fā)其主動參與的熱情。

其中具有特色的是它的在線實驗，虛擬提供給學(xué)生電線、紙板、不同的導(dǎo)體以供選擇組合成電路，通過自己動手來嘗試搭制實驗裝置。總之，這個實驗還是很值得讓學(xué)生去實踐探索的。

2.2 家庭實驗

動畫實驗不能完全替代化學(xué)實驗操作，網(wǎng)站提供的“家庭實驗”設(shè)計具有一定的開放性，不局限于教材，從知識、能力等多方面向外延伸或擴展，創(chuàng)設(shè)開放性問題情境，督促學(xué)生自己在家利用方便易得的素材開展實驗操作，提高對科學(xué)實驗的濃厚興趣。

1）實驗?zāi)康模核℉2O）分離出氧氣和氫氣；了解電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的原理。

2）實驗儀器和材料：兩支鉛筆（HB或者2B），兩根電線（每根長約30 cm），一個廣口玻璃瓶（500 mL），一張足夠蓋住廣口瓶的紙板，帶子，手電筒電池或電燈電池，水，鹽。

3）實驗步驟和現(xiàn)象。①削尖每支鉛筆的兩頭，削鉛筆前，拿掉鉛筆的橡皮和金屬部分。②將廣口瓶裝滿水，往裝滿水的廣口瓶加入一些鹽。③在廣口瓶的瓶口蓋上一張紙板。慢慢地將一支鉛筆穿過紙板，使鉛筆芯完全浸在水下。與這支鉛筆隔大約3厘米處，插入另一支鉛筆。要使每支鉛筆芯都近似地處于同一水位。用電線將第一支鉛筆的另一頭連接到電池的陰極。也就是用電線的一端纏在鉛筆芯上，另一端纏在電池陰極端。將第二支鉛筆的另一頭連接到電池的陽極。④通電，觀察實驗現(xiàn)象。

4）討論與研究。①水中必須放少許鹽。如果水中鹽濃度太高，則有可能會產(chǎn)生氯氣。②在溶液中加入酚酞（某些瀉藥的成分之一），它可以檢測陰極附近pH值的升高。如果pH值升高，溶液會變成粉紅色。紅球甘藍汁也可以看到這一現(xiàn)象。紅球甘藍汁在陰極變成藍色，在陽極變成紅色。如果使用紫色的甘藍汁，顏色的變化就很難看出來。試著多加幾節(jié)電池，就可以產(chǎn)生更明顯的氣泡效應(yīng)。

3 網(wǎng)站實驗特點及點評

3.1 生活化，趣味化

TryScience實驗選題廣泛，內(nèi)容新穎，大多來源于學(xué)生的學(xué)習(xí)和社會生活，實驗設(shè)計注重引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的知識研究和解決學(xué)生關(guān)注的一些社會問題，很多題目設(shè)計貼近生活、獨具匠心，足以引起學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)心向。例如，“談?wù)勀汤摇薄俺员苛堋边@兩個基本就從學(xué)生熱衷的食品取材，讓學(xué)生從生活中能夠體會到化學(xué)的存在，進而走進化學(xué)，喜歡化學(xué)。這樣的實驗新穎而又熟悉，直觀生動，易于吸引學(xué)生，引起學(xué)生的認知沖突和學(xué)習(xí)心向，使學(xué)生認識到化學(xué)知識就在身邊，增強化學(xué)知識的實用性，并且生活化的實驗提供學(xué)生某種生活經(jīng)驗，使學(xué)生能夠找到自己的“先行組織者”。

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的動機很大程度上來源于興趣，實驗趣味性越強就越能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，即化學(xué)實驗具有激發(fā)動機的功能。但近年來應(yīng)試壓力下的實驗選題單調(diào)，使學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣逐漸降低。各種調(diào)查顯示，很多中小學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，導(dǎo)致這一狀況的原因是多方面的，如何通過化學(xué)實驗，激發(fā)和保持學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣引起人們的思考。而TryScience的“木乃伊魔術(shù)”實驗，聯(lián)系傳說中的木乃伊，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)堿的興趣。當然，卡通的界面、孩子氣的動畫設(shè)計也是TryScience網(wǎng)站體現(xiàn)趣味性的一個重要方面。

3.2 探究化，綠色化

在化學(xué)實驗的設(shè)計上，化學(xué)教科書中過于強調(diào)實驗對所認識的化學(xué)基本概念、基本規(guī)律和基本原理的驗證，即使是“探索性實驗”或“啟發(fā)性實驗”，也是照方抓藥式的設(shè)計。這樣的實驗設(shè)計學(xué)生幾乎不需要進行什么“探索”，只要按照實驗步驟做下去，就可以得出結(jié)論，別說發(fā)揮實驗的功能、促進科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，就連學(xué)生最初的實驗操作興趣，也可能因為這樣的設(shè)計而喪失殆盡。而TryScience網(wǎng)站的實驗設(shè)計，利用在線實驗的互動多媒體效果，實驗研究方法的運用和實驗結(jié)果的表達有較大的靈活性。這些特點有利于發(fā)揮學(xué)生的個性特長和才能，形成開放的學(xué)習(xí)過程，更好地發(fā)揮化學(xué)實驗的探究功能，對促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主動、全面發(fā)展，有一定的引導(dǎo)作用。例如，“電解”的在線實驗，給出所需的實驗器材和提示，讓學(xué)生自己進行探索，自主學(xué)習(xí)，搭制正確的實驗裝置。過程中的提示和警醒也讓學(xué)生深刻了解實驗原理。

TryScience網(wǎng)站涉及的實驗也充分體現(xiàn)綠色化學(xué)觀念，遵循綠色化學(xué)中避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑的要求。例如，“絢麗的色彩”就是從綠色化學(xué)角度著手，試劑選用綠色材料，建議家長或教師帶領(lǐng)學(xué)生嘗試用水果和蔬菜制成的天然染料（冰凍藍莓、黑莓和甜菜汁的效果都很好。使用食物加工機混合水果或蔬菜并濾掉果肉來準備染料，得到的液體就是染料）來給自己的衣服染色，體會染色趣味的同時，還能樹立一定的環(huán)保意識。

3.3 綜合化，現(xiàn)代化

TryScience網(wǎng)站案例突出現(xiàn)實性、多學(xué)科性、動態(tài)性等整體化知識的特點。實驗設(shè)計內(nèi)容在加強化學(xué)與現(xiàn)實生活密切聯(lián)系的基礎(chǔ)上注重多種學(xué)科、多種技能的整合，注意與現(xiàn)實背景和歷史背景相結(jié)合，有助于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維?；瘜W(xué)欄目的實驗與生物學(xué)、數(shù)學(xué)、生物技術(shù)、物理等學(xué)科均有不同程度的滲透和綜合，其中DNA檢測涉及化學(xué)、生物學(xué)、工程技術(shù)；會呼吸的酵母涉及生物學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、社會科學(xué)；防曬油涉及生物學(xué)、化學(xué)和醫(yī)療保健；木乃伊魔術(shù)涉及生物學(xué)、化學(xué)、社會科學(xué)；電解涉及物理學(xué)和化學(xué)。這些實驗涉及的知識都可以看出化學(xué)是一門比較“中心”的學(xué)科，對化學(xué)的研究必須要建立在其他一些基礎(chǔ)學(xué)科上，當然利用化學(xué)的一些實驗技術(shù)知識也可以幫助對其他領(lǐng)域的探索研究。

網(wǎng)站功能設(shè)計具備現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計特色。譬如，對于某些實驗的實驗步驟設(shè)置，通過連環(huán)問題的設(shè)置來串聯(lián)教學(xué)思路，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，創(chuàng)設(shè)出真實、新異的教學(xué)情景，為學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展營造良好的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生循序漸進地由被動思維轉(zhuǎn)變到積極主動的思維，不僅促進學(xué)生積極思考、主動探索，鍛煉學(xué)生的思維能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神。學(xué)生利用多媒體實驗可以有目的地去注意觀察整個實驗的一個動態(tài)過程，并不是按部就班、毫無思考地進行化學(xué)實驗。運用動畫也恰到好處，不僅體現(xiàn)信息技術(shù)的輔助功能，還培養(yǎng)了學(xué)生利用技術(shù)去學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

總之，這個網(wǎng)站的實驗不僅可以作為教師的在校演示實驗和學(xué)生探究實驗素材，還可以作為家長早期引導(dǎo)孩子認識化學(xué)的家庭實驗，既可以鍛煉他們的動手能力，也能拓展他們的科學(xué)視野，更科學(xué)全面地認識這個絢麗多姿的世界。

參考文獻

[1]張鳳,陳凱.《科學(xué)探索者?化學(xué)反應(yīng)》中的活動與實驗[J].教學(xué)儀器與實驗,2009(9):25.

[2]王煒祺,張鳳,陳凱.趣味化學(xué)實驗與兒童科學(xué)啟蒙教育[J].教學(xué)儀器與實驗,2007(12):50-52.

[3]王煒祺,陳凱,張鳳.兒童科學(xué)教育的典范:德國巴斯夫“小小化學(xué)家”實驗案例介紹[J].教學(xué)儀器與實驗,2007(8):56-57.

篇10

從人類文明的早期開始，人們就懂得利用鐵礦石、銅礦石和木炭一起加熱制得鐵和銅，用來制造各式的鐵器和銅器。這些單質(zhì)狀態(tài)的金屬在自然界是極少存在的，通常都需要化學(xué)反應(yīng)進行制備，這大概便是合成化學(xué)的開端。

人類歷史上第一種完全人工合成的塑料是在1909年由美國科學(xué)家貝克蘭用苯酚和甲醛制造的酚醛樹脂，又稱貝克蘭塑料。1920年，德國化學(xué)家施陶丁格提出由簡單的結(jié)構(gòu)單元以重復(fù)鏈接的方式形成高分子化合物的概念，這一創(chuàng)新性的研究為高分子合成材料的出現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)，他也因此獲得了1953年的諾貝爾化學(xué)獎。1935年，以繭絲結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，美國化學(xué)家卡羅瑟斯首次成功地合成了尼龍66，這一發(fā)明促進了有機高分子合成化學(xué)的發(fā)展。20世紀40年代乙烯類單體的自由基的發(fā)現(xiàn)引發(fā)聚合合成反應(yīng)迅速發(fā)展，實現(xiàn)了包括氯乙烯、聚苯乙烯和有機玻璃等的工業(yè)化生產(chǎn)，這是合成高分子蓬勃發(fā)展的時期。

在第一次世界大戰(zhàn)期間，迫于橡膠缺乏，德國人采用二甲基丁二烯聚合合成了甲基橡膠。1930年德國和前蘇聯(lián)以丁二烯作為單體，金屬鈉作為催化劑，合成了丁鈉橡膠。而丁二烯與苯乙烯共聚則可以得到丁苯橡膠，它的性質(zhì)與天然橡膠相似。事實上，在第二次世界大戰(zhàn)期間，德國軍隊就是因為有丁苯橡膠，橡膠供應(yīng)才沒有出現(xiàn)嚴重短缺。美國在戰(zhàn)后大力研究合成橡膠，首先合成了氯丁橡膠，氯原子使氯丁橡膠具有天然橡膠所不具備的一些抗腐蝕性能。

進入20世紀50年代，利用從石油裂解而得到的烯烴（主要包括乙烯與丙烯），德國人齊格勒與意大利人納塔分別發(fā)明用金屬絡(luò)合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法，兩者分別于1952年和1957年實現(xiàn)工業(yè)化，這是高分子合成化學(xué)的歷史性突破，他們因此獲得1963年度諾貝爾化學(xué)獎。

20世紀60年代，由于登月工程的需求驅(qū)動，導(dǎo)致了可作為太空服原材料、航天飛機高溫黏合劑以及超音速飛機的復(fù)合材料等耐高溫合成材料的誕生。杜邦公司20世紀40年明的特氟龍PTFE（聚四氟乙烯）是另一類性能優(yōu)異的合成材料，具有耐酸堿、耐高溫、極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及極好的化學(xué)穩(wěn)定性，是原子能、國防、航天、電子、化工、紡織等領(lǐng)域不可取代的關(guān)鍵產(chǎn)品?？茖W(xué)家還合成了很多其他有機高分子材料，如涂料、黏合劑、離子交換樹脂等等，并制成了很多新的產(chǎn)品。在離子交換樹脂基礎(chǔ)上發(fā)展起來的離子交換膜，在淡化海水、人造腎、藥物的定時釋放等方面都起著很重要的作用。

無機合成化學(xué)為廣泛應(yīng)用的新型無機材料，如耐高溫、耐高壓、耐低溫、光學(xué)、電學(xué)、磁性、超導(dǎo)、儲能與能量轉(zhuǎn)換以及納米材料的發(fā)展開辟了廣闊的天地，一些無機材料的發(fā)展還推動了催化領(lǐng)域（如石油煉制、精細化工等）的進步。近幾十年來，一系列重量輕、強度高、耐熱性能好的無機纖維，如硼纖維、碳纖維等，以及氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等耐高溫材料的成功合成，為航空、航天技術(shù)的發(fā)展起到了重要推動作用。例如在波音787夢幻飛機上，由于大面積使用了碳纖維復(fù)合材料而大大減輕了飛機重量。據(jù)統(tǒng)計，機身制造使用的碳纖維重量占波音787重量的61％，占全機80％體積的構(gòu)件均為碳纖維復(fù)合材料；同樣，在空客A380的制造中，也大量使用了合成材料，飛機約25％由高級減重材料制造，其中22％為碳纖維復(fù)合材料，使得A380每乘客百公里油耗不到3升，相當于一輛經(jīng)濟型家用汽車的油耗。

當今最主要的三大合成材料―合成塑料、合成纖維和合成橡膠，它們均主要以石油、天然氣或煤等為原料，全球年產(chǎn)量已達數(shù)億噸。當然，今天倡導(dǎo)的可再生原料的應(yīng)用也離不開合成化學(xué)。這些材料在工農(nóng)業(yè)、國防以及人民生活等方面正發(fā)揮著巨大的作用。設(shè)想如果沒有這些材料，我們今天的生活顯然是無法想像的。事實上，這些合成材料的發(fā)明徹底改變了人類的生活方式。

合成化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)與機遇

合成化學(xué)的主要任務(wù)是實現(xiàn)從小分子到大分子、從單分子基元到超分子體系的構(gòu)筑，通過選擇性的控制，創(chuàng)造出具有理想性質(zhì)和功能的新物質(zhì)。進入21世紀以來，10年中已有4次諾貝爾化學(xué)獎授予合成化學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家，反映了這一領(lǐng)域的巨大創(chuàng)造力和活力以及對科學(xué)和人類社會的貢獻。盡管合成化學(xué)已經(jīng)達到了空前的成熟水平，但基于當今人類面臨的諸如健康、糧食、資源、能源、材料、環(huán)境和氣候等重大問題的情況下，合成化學(xué)的發(fā)展前景將更為廣闊，并將繼續(xù)在諸多領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。

2001年度諾貝爾化學(xué)獎得主野依良治教授指出：未來的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省資源和能源的化學(xué)，化學(xué)家需要為實現(xiàn)“完美的反應(yīng)化學(xué)”而努力，即以100％的選擇性和100％的收率只生成需要的產(chǎn)物而沒有廢物產(chǎn)生。因此，如何通過對化學(xué)鍵的選擇性活化、斷裂與可控性重組，通過弱相互作用的調(diào)節(jié)精確組裝功能超分子體系，實現(xiàn)以100％產(chǎn)率和100％選擇性對特定功能物質(zhì)和結(jié)構(gòu)體系低耗、安全、經(jīng)濟與綠色合成，是合成化學(xué)領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)。

無論現(xiàn)在還是未來，合成化學(xué)的另一明確方向是不斷與其他領(lǐng)域交叉與融合，以產(chǎn)生更多的跨學(xué)科新領(lǐng)域，從這個角度而言，合成化學(xué)需要極高水平的科學(xué)創(chuàng)造力和洞察力，以探索其無限的可能性。2001年度另一位諾貝爾化學(xué)獎得主、美國人夏普萊斯提出了“點擊化學(xué)”（Click Chemistry）的概念，強調(diào)合成反應(yīng)必須具有高產(chǎn)率、高選擇性以及對各種官能團和反應(yīng)條件優(yōu)異的耐受性，這一概念的提出為生命科學(xué)、材料科學(xué)領(lǐng)域提供了全新的理念、方法和物質(zhì)基礎(chǔ)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于藥物、新材料開發(fā)和分子生物學(xué)、化學(xué)生物學(xué)等諸多研究領(lǐng)域，成為目前最實用和引人注目的合成理念之一。

未來的合成化學(xué)將針對合成對象和合成過程的可控、高效、低能耗、低排放、高選擇性等要求，面向生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、能源科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域?qū)π挛镔|(zhì)、新材料和新器件的需求，研究功能導(dǎo)向新物質(zhì)的設(shè)計理論、反應(yīng)過程、合成與組裝方法學(xué)；探討合成反應(yīng)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程的機理與本質(zhì)規(guī)律；借鑒生命體系的生物合成和演化過程，結(jié)合物理、材料科學(xué)等學(xué)科的研究手段和技術(shù)，發(fā)展新的合成策略，以滿足在分子設(shè)計指導(dǎo)下定向合成各種特定結(jié)構(gòu)和特定功能化合物及其組裝體的需求。

合成化學(xué)：讓未來更美好

在過去的100多年里，合成化學(xué)為人類社會的進步做出了巨大貢獻：合成化學(xué)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展、解決70億人生存問題發(fā)揮了不可替代的作用；合成化學(xué)制造的藥物使人類的健康水平得到空前提高；合成化學(xué)創(chuàng)造的各種新材料徹底改變了人類的生活方式；合成化學(xué)還為探索生命科學(xué)的奧秘提供了重要方法和物質(zhì)基礎(chǔ)。合成化學(xué)家不斷創(chuàng)造出的合成新方法、對于化學(xué)機理的不斷明晰使人類可以“馳騁”在整個元素周期系中，不斷創(chuàng)造出新的物質(zhì)，這一過程大大增加了人類在認識自然和改造自然中的能動性，并創(chuàng)造出了新的生產(chǎn)、生活方式。我們現(xiàn)在已經(jīng)可以很好地利用自然界諸如石油和煤這樣簡單、豐富的天然資源，創(chuàng)造出一系列復(fù)雜的、更具價值的物質(zhì)。在不久的將來，我們將能設(shè)計、制造出更多具備各種性能、滿足人類需求的物質(zhì)。