化学研究论文范文

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化学研究论文

化学研究论文范文第1篇

关键词:超分子化合物;主体客体;识别作用;配位

“超分子”一词早在20世纪30年代已经出现,但在科学界受到重视却是50年之后了.毕业论文超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学.在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1].超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成.聚集数可以确定或不确定,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键)较弱的作用力.如范氏力(含氢键)、亲水或憎水作用等[2].

1超分子化合物的分类

1.1杂多酸类超分子化合物

杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物.作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3],有关新型Keg-gin和Dawson型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注.杜丹等[4,5]合成了Dawson型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶Dawson型磷钼多酸超分子膜修饰电极,发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0.35~0.50mol/L范围内呈良好的线性关系.靳素荣等[6]合成了9钨磷酸/结晶紫超分子化合物,并对其光致变色性质进行了探究,即合成化合物具有光敏性,漫反射日光即可使其变蓝.王升富等[7]合成了磷钼杂多酸-L-半胱氨酸自组装超分子膜电极,发现该膜电极对酸性溶液中的NO2-有明显的电催化还原作用.毕丽华等[8]合成了多酸超分子化合物,首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为.刘术侠等[9]以Dawson型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(C10H18N)6As2Mo18O62·6CH3CN·8H2O,该化合物具有可逆的光致变色特性,并提出了一个可能变色机理.

1.2多胺类超分子化合物

由于二氧四胺体系可有效地稳定如Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用.苏循成等[10]合成了8羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体,其中含有2个独立的螯合基团,在适当情况下能分别与金属离子配位.

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视.近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元.硕士论文李晖等[11]利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程.

1.3卟啉类超分子化合物

卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析,展示了更加诱人的前景,并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展.

1.4树状超分子化合物

树状大分子(dendrimer)是20世纪80年代中期出现的一类较新的合成高分子.薄志山等[12]首次合成以阴离子卟啉作为树状分子的核,树状阳离子为外层,基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物.镧系金属离子(Ln3+)如Tb3+和Eu3+的发光具有长寿命(微秒级)、窄波长、对环境超灵敏性等特点,是一种优良的发光材料,但镧系金属离子在水溶液中只有很弱的发光.朱麟勇等[13]合成了聚醚型树枝体与聚丙烯酸线性聚合体的两亲杂化嵌段共聚物,研究表明聚醚树枝体通过对Tb3+能量传递,使Tb3+发光强度大幅度提高的“天线效应”.

1.5液晶类超分子化合物

侧链液晶聚合物具有小分子液晶和高分子材料的双重特性,晏华在《超分子液晶》[14]中详细讨论了超分子和液晶的内在联系,探讨了超分子液晶分子工程和超分子液晶热力学.李敏等[15]从分子设计的角度出发,合成了以对硝基偶氮苯为介晶基团的丙烯酸类液晶聚合物,液晶基元上作为电子受体的硝基和作为电子给体的烷氧基可与苯环、NN之间形成一个离域的π电子体系.初步的研究表明:电晕极化制备的该类聚合物的取向膜具有二阶非线性光学性质.堪东中等[16]用4,4′-二羧酸1,6二酚氧基正己烷与等摩尔的4,4′-联吡啶合成了“T”型超分子液晶,并观察到随构筑“T”型介晶基元分子结构的变化,组装超分子体系由单向性液晶向稳定的双向性液晶转变的规律性.

1.6酞菁类超分子化合物

田宏健等[17]合成了带负电荷取代基的中位四(4′-磺酸基苯基)卟啉及锌络合物和带正电荷取代基的2,9,16,23四[(4′-N,N,N三甲基)苯氧基]酞菁季铵碘盐及锌络合物,并用Job氏光度滴定的方法确定了它们的组成,为面对面的杂二聚体或三明治式的杂三聚体超分子排列.发现在超分子体系中卟啉与酞菁能互相猝灭各自的荧光,用纳秒级的激光闪光光解技术观察到卟啉的正离子在600~650nm和酞菁负离子自由基在550~600nm的瞬态吸收光谱.结果表明在超分子体系中存在分子间的光诱导电子转移过程.

2超分子化合物的合成

2.1分子自组装

近年来分子自组装作为一种新的化学合成方法倍受关注,医学论文尤其是分子尺寸在1~100nm的化合物,它们用常见的化学合成法一般很难得到.最近,Yan等[18]运用超分子自组装方法合成了长度达厘米级、直径达毫米级、管壁达400nm的管,成为超分子化学合成上的一个亮点.

刘雅娟等[19]利用一对互补的分子组分5(4十二烷氧基苯乙烯基2,4,6(1H,3H)嘧啶三酮和4胺基2,6二十二烷基胺基1,3,5三嗪的自组装过程构筑了一种直径约为5μm的超分子纳米管.变温傅里叶红外光谱研究表明,在纳米管的形成过程中,氢键、π-π相互作用和范德华力等非共价键相互作用导致了超分子纳米管的形成.Reinhoudt等报道了最多具有47个钯配合物的有机金属树状分子,准弹性光散射实验(QELS)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)表明聚集体为直径200nm的圆球,Puddephatt合成了直到第4代的树状铂配合物(28个配位中心).

2.2模板合成

1992年Mobil公司的科研人员首次利用阳离子型表面活性剂的超分子液晶模板,合成了有介孔结构的氧化硅和铝硅酸盐,其中最具有代表性的是有六方排列介孔孔道的MCM-41[20].

以环糊精(α-CD,β-CD,γ-CD)作为环的轮烷的合成及性能研究尤其引人注目.环糊精边缘是亲水的,内腔是疏水的,环糊精作为主体与疏水客体分子自我识别可形成轮烷.刘育[21]在以环糊精为受体的分子识别和组装方面做了深入的研究.Isnin等成功地合成了不对称的轮烷.分子一端为二甲基(二茂铁甲基)铵盐,另一端为萘2磺酸盐.Stoddart等用聚乙烯醇与α-CD作用,端基为2,4二硝基苯时,得到了含有20~23个α-CD的珍珠项链型轮烷.Stoddart等在室温下合成一系列的索烃.在室温下以二苯34冠10(BPP34CI0)作为模板得到了索烃,收率高达70%[22].

2.3其他方法

最近,赵朴素等运用密度泛涵B3LYP方法,在6-31G*水平上设计优化了丁二酮肟与苯甲酸通过四重氢键构筑的异三体超分子,职称论文显示形成三聚体的反应可自发进行,实验合成出相关异三聚体[23].

赵士龙等[24]在水热条件下,合成了新型超分子化合物(bipyH2)2(H2P2Mo5O23).H2O,研究表明,杂多阴离子与质子化的4,4′-bipy和水分子通过氢键连成无限二维网状结构,形成超分子化合物.栾国有等[25]利用中温水热方法合成了化合物(H3NCH2CH2NH3)2[(HPO4)2Mo5O15],并确定其构型为5个MoO6八面体通过共边和共角连接形成1个五元环,其环平面的上下两侧各有一组HPO4四面体通过共用3个O原子与Mo—O簇键合,并且[H2P2Mo5O23]4-与H3NCH2CH2NH3通过强的氢键作用,形成一种新型的有机无机超分子杂化材料.

3超分子化合物的应用

3.1在光化学上的应用

Lehn等设计了专门用于光释放碱金属离子的穴醚,他们利用2硝基苄基醚充当一个大环的桥键,紫外光照可使此键断裂,形成单环化合物,后者对碱金属离子的络合能力大大下降.张海容等[26]发现在微量环已烷存在下,BCD可诱导BNS发射强的RTP.尹伟等[27]用Eu2+与邻菲咯啉(Phen)、2噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)和联吡啶(Dpy)形成的四元、三元和二元系列配合物与上述2种分子筛组装成新的系列超分子纳米发光材料,并对它们的发光性能进行了比较.陈彰评[28]合成了卟啉冠醚4,4二甲基联吡啶超分子模型化合物.研究发现4,4二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去,在光照条件下,生成的卟啉激发态分子能很好地进行电子转移,形成了一个很好的光开关模型.

2在压电化学传感器的应用

超分子化学的主客体适应原理,在压电化学传感器中得到广泛的应用.超分子用作压电化学传感器的敏感涂层,利用超分子的特殊空间结构,通过分子间的协同作用,对目标分子进行分子识别.留学生论文符合空间结构的分析物被选择性地吸附,可以明显提高压电化学传感器的选择性.利用多种冠醚衍生物作为QCM涂层测定有机蒸气,如传感器阵列、模式识别等,在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别,预测结果较好,并用于定量分析.利用单苯15冠5(B15C5)、单苯18冠6(B18C6)、二苯30冠10(DB30C10)涂于TSM化学传感器电极表面,可对39种有机蒸气进行分析,其中B15C5(涂载量12mg)对甲酸的检出限为20.1μg/L,并具有很宽的线性范围.

Dickert等用涂BCD的QCM和SAW测定四氯乙烯,测定下限可达几个10-6(Y).以后,他们又用交联BCD作为QCM的涂层测定氯苯,大量的二乙醚存在时(二乙醚-氯苯的体积比为50000∶1),不干扰测定,线性范围10×10-6~500×10-6(Y),并用于监测Grignard反应终点.Nelli等用间苯二酚杯芳烃衍生物作QCM敏感涂层,对硝基苯有较高的选择性,在相对湿度高达90%和有H2,H2S,NO,SO2,CH4,n-C4H1O共存时不干扰测定.Dermody等用多种杯芳烃衍生物,在SAW石英表面分子自组装成双分子层,测定苯、氯苯、甲苯等.Pinalli等用间苯二酚杯芳烃衍生物,测定气相中酒精的含量,线性范围1×10-3~4×10-3(Y),重现性好.Malitesta等用分子印迹电合成聚合制备仿生QCM传感器.姚守拙等用咖啡因(CAF)作模板分子制成BAW传感器,对CAF的响应范围为5.0×10-9~1.0×10-4

mol/L,在pH8.0时检出限5.0×10-9mol/L,回收率96.1%~105.6%[29].

3.3超分子化合物的识别作用

所谓分子识别就是主体(或受体)对客体(或底物)选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础,是酶和受体选择性的根基.互补性(complementarity)及预组织(preorganization)是决定分子识别过程的2个关键原则,前者决定识别过程的选择性,后者决定识别过程的键和能力.

对羧酸根、磷酸根的识别研究目的主要在于探讨主体分子对氨基酸、肽、核苷酸等的识别,进而研究对肽、核酸的催化水解反应.大环多胺及其金属配合物能很好地识别羧酸根、磷酸根的主体分子.带吖啶基团的配合物,通过Zn2+配合物的超分子自组装可对对二甲酸进行选择性识别.如果在大环多胺环外还有可以配位的氨基,则它与Cu(Ⅱ)能形成更加稳定的配合物.化合物(结构见图1)与Co(Ⅲ)形成的配合物与PO4

3-能形成相当坚固的配合物.因为分子识别的目的,这是系统可以作为一个能使磷酸键合位置移动的新摸型[30].

3.4超分子化合物作为分子器件方面的研究

分子器件是一种由分子元件组装的体系(即超分子结构),它被设计成为在电子、离子或光子作用下能完成特定功能的体系.刘祁涛[31]用对苯二甲酸terph为配体,合成了[Cu2(bpy)2(terph)]Cl2·4H2O晶体,其中bpy为2,2′联吡啶.英语论文应用苯三甲酸(TMA)为配体可以合成[Cu3(TMA)(H2O)3]n配位超分子晶体,为由配体超分子的途径制造纳米级的孔材料、实现纳米反应器的设想提供了可能.8羟基喹啉、邻菲咯啉的许多金属配合物都具有荧光,且配合物稳定.把8羟基喹啉或邻菲咯啉引入大环,由于两者都具有独立的配位功能,可以形成稳定的超分子化合物,并进一步发展为光化学器件.

3.5超分子化合物在色谱和光谱上的应用

顾玉宗等[32]利用LB技术,以二十碳酸作辅助成膜材料,在疏水处理的P-Si上分别制备了2,4,6,10和20层聚乙烯咔唑(PVK)超分子膜.对这种体系的表面光电压谱(SPS)研究结果表明,表面光电压随PVK膜层数的增加而增强,在紫外区增强较为明显,随着膜层数的增加,表面光电压有趋于饱和的趋势.膜对基底的敏化主要是由于PVK的光导电性引起的.杨扬等[33]成功地用高效液相色谱法分离了某些超分子化合物合成过程中间产物富电子对苯二酚聚醚链(HQ)系列产品.

3.6超分子催化及模拟酶的分析应用

超分子的反应性和催化性,与酶对底物的识别和催化底物参加反应极相似.工作总结以模仿天然酶对底物的分子识别和高效催化活性为目的的模拟酶(或称人工酶)研究近十多年来是生物化学和有机化学的重要课题.其中对过氧化物模拟酶的分析应用研究特别突出.慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核酸,对某些金属卟啉的模拟酶活性的影响加以应用,并结合免疫分析技术,建立模拟酶作示踪物的酶免疫分析方法,或以模拟酶作非放射性探针标记物建立核酸序列分析方法[34].

3.7在分析化学上的应用

Shinkai等在研究硼酸衍生化卟啉的分子组装行为,并用于测定糖分子构型方面取得了许多成果.例如:四(4硼酸基苯基)卟啉(TBPP)在水溶液中和糖分子存在下由π-π堆积成的聚集体,圆二色谱(CD)的激子偶合带(ECB)符号,对糖分子的绝对构型有专一性,可检测糖分子的绝对构型等等[34].

4结语

目前,超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究将更加紧密地与各化学分支相结合.可以预见,作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、能源科学等共同做出巨大贡献;超分子化学方法在无机化学中的应用,留学生论文将使人们获得多种具特定功能的配合物、晶体、陶瓷等材料;物理化学则要改变当前超分子化学的定性科学现状,从微观和宏观上把选择性分子间力、分子识别、分子自组装等过程用适当的变量进行定量描述,从而提高人们对超分子化学的认识和预测、控制能力,最终要寻求解释超分子体系内在运动规律和预言此类体系整体功能的理论工具[2].

参考文献:

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化学研究论文范文第2篇

关键词化学发光,化学光源,草酸酯,荧光剂,合成

1发展背景

化学发光是指某些化学反应中发出可见光的反应过程。化学发光体系有数种,但适用于化学光源的只有过氧草酸酯类化学发光体系。它以草酸酯、过氧化氢和荧光剂为主要成分,是迄今为止发现的一种最有效的化学(非生物)发光体系,量子产率高达20%~30%。

过氧草酸酯类化学发光最早发现于20世纪60年代。此后,20世纪70年代AmericanCyanamide公司的Rauhut等合成了一系列草酸酯。Rauhut等研究的主要目的是开发应急光源,并称之为“化学光源”(chemicallight),成为草酸酯获得实际应用的重要实例之一,并成功地研制和开发了发光棒。最初化学光源只是用于军事活动,后来逐步进入民用市场。使用这种冷光源可以杜绝因电火花或热光源引起火灾的可能性,也可用作紧急照明等。近年来,这种化学冷光源已日益流行于各大晚会上,具有很大的市场前景。另外,将应急光源与警报结合的紧急设施有利于人们在发生火灾时的逃生。

2化学光源的结构和组成

化学光源一般是由内外套管构成,外管的材质是聚乙烯塑料,内管是一个玻璃泡[1],不同的发光材料分别封装在内外管中。使用时将聚乙烯管折曲,使中间的玻璃泡破碎,两种液体一经混合立即反应,发出荧光。标准的化学光源持续发光2~20h。近年来化学光棒的构造也有一些改变,如Lexington&Assoelates公司发明的化学光棒里含有2种或以上的草酸酯,可发多色光。AmericanCyan-amide公司发明的化学发光器件只需转动就可产生化学发光。现在Omniglow公司还发明了一种化学发光器件,可连续发出不同颜色的光。

化学光源的组成主要包括二芳基草酸酯和氧化剂,通常的氧化剂为过氧化氢。当向体系中加入荧光剂,则产生很强的化学发光。此外,这一反应体系一般还包括一种或多种溶剂、催化剂和添加剂等。即在聚乙烯外管中放入草酸酯、荧光剂、溶剂,玻璃泡中封入过氧化氢、催化剂、添加剂。

3草酸酯类化学发光体系的发光原理

虽然草酸酯的化学发光经过了40多年的研究,但是至今它的发光原理也没有确定,其主要原因是反应的中间体活性较高、寿命短,无法直接获得检测,大多数人所认为的草酸酯类化学发光过程可用下列方程式表示[2]:

ArOCOCOArO+H2O2+荧光剂+催化剂=2CO2+2ArOH+荧光剂+hν

其发光机理可认为是:过氧化氢对草酸酯的羰基亲核进攻,生成双氧基环状中间体二氧杂环丁二酮,中间体分解将能量传递给受体荧光分子,使之处于激发状态,这种激发态分子从激发单重态回到基态,释放出光子即发出荧光。总的发光过程可用下式表示:发光效率是评价一个化学发光反应体系性能的重要参数。1摩尔分子发生化学发光反应如能产生1摩尔光子则化学发光效率为100%。过氧草酸酯化学发光的效率可用下式表示[3]:

QCL=YKI.YES.QFL

其中,YKI是关键双氧基环状中间体的产率,YES是激发态荧光分子的产率,QFL是荧光剂的荧光量子产率。由上可见,草酸酯的反应性能和荧光剂的荧光量子产率是决定其化学发光激发荧光效率的主要因素。采用具有较高量子产率的荧光剂将有助于提高化学发光的效率。

4草酸酯的种类及合成

草酸酯的化学发光强度和寿命主要取决于发光过程中的速率步骤,也就是过氧化氢与二芳基草酸酯的亲核进攻,以及随后2个取代基苯酚作为离去基团生成环状双氧基中间体的反应活性。一般芳基草酸酯分子中苯环上连有吸电的取代基,且该取代基的电负性越强,则越有利于酯的分解而形成环状过氧化合物。一个理想的草酸酯化学发光试剂还应在所用的有机溶剂(通常为邻苯二甲酸酯)中具有较好的溶解性(要求草酸酯浓度达到10-2~10-1mol/L)及稳定性。

对于草酸酯的选择,Rauhut等已作了大量的开拓性工作,我国对开发新型草酸酯化学发光试剂也作了较多研究。现有报道的草酸酯种类达数10种,可是能够满足上述发光条件要求的只有几种,用于化学光源较好的草酸酯是双(2,4,62三氯苯基)草酸酯,双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯和双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯。

双(2,4,62三氯苯基)草酸酯在邻苯二甲酸酯中具有较小的溶解度,发光强度大,持续时间短,可通过调节组分配比达到所需要求,较适合于化学发光体系。双(2,4,52三氯262烷基羰苯基)草酸酯化学发光量子效率较高,在溶剂中具有较大的溶解度,适合于高强度的发光体系。双(2,42二氯262烷基羰苯基)草酸酯发光强度比前一种弱,持续时间长,适合于制造低强度长寿命的光源。系列中各种酯的化学发光性能无明显差异,但双(2,42二氯262异戊氧羰苯基)草酸酯易提纯,稳定性高。

5荧光剂的选择及合成

荧光剂的结构决定了化学发光的颜色和效率。选用不同的荧光剂可以得到特定颜色的化学光源,然而,这种选择还必须受到荧光分子在溶剂中溶解度,以及在碱性和氧化气氛介质中稳定性的约束;同时荧光分子的荧光产率也对化学发光效率有影响,浓度淬灭效应小,具有较高荧光产率的荧光剂将有助于化学发光效率的提高。荧光剂在体系中的浓度有一适当的范围,一般在10-2~10-4mol/L,浓度太大容易引起浓度淬灭,太小则光强不足。

过氧草酸酯类化学发光体系中使用的荧光剂,通常选用较稳定的稠合线性共轭芳烃[4]。较好的荧光剂为蒽的衍生物:9,102二苯基蒽,9,102二苯乙炔基蒽[5,6]及其取代衍生物[7~9]等。除此之外,还有萘[10]和聚酰亚胺[11,12]的取代衍生物。

AmericanCyanamide公司还发现在发光系统中加入可溶性苝类荧光染料,可在黑暗中发出白光或更高强度的有色光。如在含有蓝色荧光剂的发光组分中加入可溶性苝类荧光染料,就可得到白光。改变用量则可得到蓝色和白色至白色和粉红色之间的颜色。合适的可溶性苝类荧光染料包括N,N’2二(2,52二叔丁基苯基)23,4,9,102苝四甲酰亚胺。

6影响发光体系的因素

6.1催化剂和抑制剂

在双氧环状中间体的生成过程中,一些弱碱的加入可增加发光强度,提高量子效率,但也会降低发光寿命[13]。实际使用时,常用的催化剂为水杨酸钠。通过调节催化剂的加入浓度,可以使长寿发弱光的体系转化为短寿发强光的体系。相反,抑制剂的加入,可以抑制化学发光,使光能以较平稳的趋势长时间地释放。抑制剂通常是一些有机强酸或酸酐。

6.2氧化剂的结构及浓度

草酸酯化学发光体系一般选用无水过氧化氢作氧化剂。当H2O2浓度较高时,不利于化学发光强度的提高;但在较低的浓度下,发光衰减的速率也随之加快。理论上草酸酯与过氧化氢浓度之比应为1∶1,但一方面因为草酸酯比过氧化氢贵得多,另一方面过氧化氢易分解,所以在制备化学光源时,为使草酸酯完全发挥作用,过氧化氢一般稍过量一些。如果加入一些酚类化合物,如2,4,62三叔丁基苯酚,可抑制储存过程中过氧化氢的分解。

6.3溶剂

考虑到草酸酯、荧光剂溶解性及与H2O2互溶性方面的原因,过氧草酸酯化学发光体系一般采用邻苯二甲酸作为溶剂,也可用二甲酯,丁酯,叔丁醇或三乙基柠檬酸酯[14]等。当溶剂中有水分或其它杂质时,会对草酸酯溶液的稳定性有影响,使制备的冷光源保存期缩短。

6.4提高发光强度及持续时间的其它方法

在发光体系中,加入适当比例的邻苯二甲酸二(十三)酯(DTDP)或已二酸二(十三)酯(DTDA),可以明显增强原发光体系的发光强度和发光持续时间。例如,在一种由AmericanCyanamide公司生产的绿色发光棒的化学液体(7mL)中分别加入410mLDTDP或DTDA,可使发强光的时间从原来的2h增加到20h。

加入少量的聚合物添加剂,如适量的聚苯乙烯[15],能明显增强化学发光,加入纤维素2乙酸2丁酸酯聚合物和聚环氧乙烷也能增强发光。

7不同颜色的化学发光组分

根据以上的内容,现介绍几种发不同颜色光的草酸酯化学发光体系[2,16]。

绿色化学发光,试剂A:邻苯二甲酸二丁酯作为溶剂,荧光剂二苯乙炔基蒽1.1mg/mL,草酸酯0115g/mL,还可以加入柠檬酸或聚苯乙烯,以改善发光效率;试剂B:80%邻苯二甲酸二甲酯+20%叔丁醇作为溶剂,浓缩H2O2(体积比为4125∶0.75);试剂A与试剂B体积比为1∶2混合,即可观察到发出绿光。

红色化学发光,试剂A:10mL罗丹明B(碱性)饱和溶液+160mL聚乙二醇400+2mL31%H2O2;试剂B:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯;向试剂A中加入粉末状的试剂B,摇动混合。蓝色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+15mL二苯蒽;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+215mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

黄色化学发光,试剂A:250mg双2(2,42二硝基苯苯基)草酸酯+50mL邻苯二甲酸二乙酯+110mg5,6,11,122四苯基萘;试剂B:25mL邻苯二甲酸二乙酯+2.5mL正丁醇+1.5mL31%H2O2;向100mL的试剂A中加入50mL试剂B,摇动混合。

8展望

化学光源现阶段的研究方向应该是提高发光的强度和寿命,以利于发挥更大的用途。长时间发亮的荧光棒可用于娱乐场合,而高亮度的荧光棒可在一些不宜用电或没有电的地方应急用,所以对过氧草酸酯化学发光体系作系统的研究是很有价值的。从原料的选择,各组分的配比到工业化生产都需要更进一步的探索。

参考文献

[1]熊振湖,刘玉茹,杨淑英.化学光源的研究与应用[J].天津城市建设学院学报1996,2(4):55-60.

[2]林金明.化学发光基础理论与应用[M].北京:化学工业出版社,2004.

[3]玉山江.过氧草酸酯的发光机理[J].新疆师范大学学报:自然科学版,2002,21(4):27-28.

[4]李斌,苗蔚荣.过氧草酸酯类化学发光激发荧光[J].化学通报,1996,6:32-36.

[5]雷丽红,雷春华.蒽类荧光染料的荧光性质以及其化学发光效应[J].光谱实验室,2001,18(6):703-705.

[6]李承志,廉世勋,吴振国等.中位取代蒽类染料的荧光及其化学发光性质[J].光谱实验室,2003,20(3):455-458.

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[12]ParkJae2Seok,LeeChil-Won,GongMyoung-Seon.Prepara-tionandchemiluminescencepropertiesofperylene–containingpolyimidesaspolymericredfluorophores[J].SyntheticMet-als,2003,132(1):177-184.

[13]支正良,杨绪杰,陆路德等.影响双(22丁氧羰基23,4,62三氯苯基)草酸酯化学发光体系的因素[J].应用化学,1998,5:77-79.

[14]CranorEarl.Highoutputchemiluminescentlightformulations[P].US6126871,2000-10-03.

[15]张晓丽,李海英,于大勇等.双(62甲酸异戊酯22,42二氯苯基)草酸酯的合成及化学发光性能研究[J].抚顺石油学院学报,2000,20(4):22-24.

化学研究论文范文第3篇

关键词:科学素养化学教学自然美科学美社会美

美在化学中无处不有、无处不在,学生只有具备了较高的美育素养,并在教师的教导下才能形成积极的审美情趣,才能去发现美、感受美、欣赏美、创造美,这样才符合新课程的理念,符合素质教育全面发展的要求。那么,如何在化学教学中渗透美学因素,培养学生的审美素质,让学生充分领略化学之美呢?笔者据多年在教学中的体会和感受总结以下几点相关措施:

一、开启学生美好的心灵,健全学生的人格

苏霍姆林斯基说“美是一种心灵的体操──它使我们精神正直,良心纯洁,情感和信念端正”。美育的社会功能在于全面培养人,它是从塑造美的心灵着手,而化学美育作为学校素质教育的一部分,我们教师又是课堂的设计者和指挥者,是学生智慧的启迪者和挖掘者,更是学生心灵的塑造者和培养者,在化学教学中应不失时机地挖掘教材和化学史中的美育因素,激发学生的情感,启迪他们的心智,培养学生美的心灵。

例如我们可以通过拉瓦锡空气成分发现过程的学习,让学生深深地认识到科学研究过程中美的真谛在于求真,作为科学家最大的美德是严谨的科学态度;可以通过我国著名化学家侯德榜改进纯碱生产的历史背景和过程的介绍,向学生渗透我国化学家的思想品质之美,因而激发学生的报国之志;可以结合碳酸钙在自然界中的循环变化,通过录象和多媒体课件向学生展示我国的溶洞奇观,让学生欣赏浙江省桐庐县“瑶琳仙境”、北京石花洞中那“洞天福地”等等的大自然的鬼斧神工之美,充分认识到了祖国河山的无限美好和大自然的力量,从而激发关心自然和热爱祖国之情。

还可以紧扣“石灰石生石灰熟石灰碳酸钙”的这一转化,借用明朝于谦的《石灰吟》启迪学生形成积极的人生观、价值观,进而塑造完美的人格等等。“化学给人以知识,化学史给人以智慧”,化学史中有举不胜数的真善美事例从心灵深处感染着学生。

二、感知自然界物质之美,激发学生学习的好奇心

自然界形形的物质及生机勃勃的各种变化能培养人的科学直觉——探求自然界的好奇心,而化学科学恰恰起源于人对自然界的好奇心然后去探求其奥秘,自然界物质所呈现出来的色彩、形态、结构、变化之美能使人产生心灵上的共鸣,引起震撼,并进一步唤醒人们对大自然的热爱。

在化学教学中引导学生透过现象,体会物质多样性中的统一之美,物质结构的层次之美,感受晶体、分子、原子结构中无所不在的对称、稳定、均匀、平衡之美,用美的体验激发学生对和谐的追求和创造。

譬如在讲解碳单质物理性质的差异性时,可以通过课件生动地向学生展示“金刚石中每个碳原子与周围呈正四面体排列的碳原子成键,仿佛金字塔般优美壮观,缔造了金刚石的坚硬;石墨由六边形构成的网状碳原子平面以0.335nm的间距一层一层地叠在一起,显示了石墨的性质和谐、稳定;C60分子由12个五边形和20个六边形构成的多面体的每个顶点上有一个碳原子,每个五边形面的周围环绕着5个六边形面,是一个由60个碳原子构成的足球状的球体结构,展示了C60结构完美的对称性”。这样可以让学生直观地感受到化学物质形态、内部结构的美,从而大大激发学生学习化学的好奇心,提高学习兴趣和动力。转三、感悟化学的科学美,培养学生学习的兴趣

著名的物理学家杨振宁大师说过“科学是美的,每个科学家都有这样感觉”,化学科学也不例外。化学是一门自然科学,科学的目的在于揭示自然的奥秘,呈现自然的真貌,反映自然的规律。自然界在外观上纷繁复杂,似乎杂乱无章,但在实质上和谐统一,具有很强的规律性、系统性、逻辑性等很多因素。化学科学美表现在如下几点:

1.化学理论美。化学理论是化学变化规律和化学现象本质联系的归纳与总结,它集中体现了物质化学运动的和谐统一美。教师要善于利用课堂教学把化学事实和化学理论中所蕴含的美揭示给学生。

2.化学变化美。化学变化的实质是有新物质生成,在变化过程中会产生各种十分美丽的现象,恰恰因为这点,我们学生对化学产生浓浓的学习兴趣,然后从这些复杂的具有魅力的现象中悟出它们的内在实质之美。

3.化学实验美。化学实验是美的现象在一定范围内的再现和再创造,任何一个成功的化学实验,会使学生感受到自然美和艺术美的魅力,得到真理的直观感受。从实验中获得感性的、直观的、美的现象,可以激起学生的热情,去追求微观的本质和规律。我们教师可以充分利用化学实验教学向学生展示化学的魅力,如实验室中晶莹剔透的玻璃仪器、流畅的装置设计、教师规范的操作、令人惊叹的实验现象都能够诱发学生的兴趣,引起学生情感上的共鸣。

总之,化学教师在向学生进行传道、授业、解惑的同时,必须还要充分挖掘教材中的美育因素,并有机地融入教学之中,让学生在心理上产生美的感受,在情感上产生美的共鸣,在学习上受到美的熏陶,使学生在审美的愉悦中掌握化学知识和技能、欣赏化学美、体验化学美,领略化学之美。从而使美育和智育等达成和谐的统一,最终达到提高化学教学质量目的并使学生终生受益。

参考文献:

[1]教育部《基础教育课程改革纲要(试行)》课程目标

化学研究论文范文第4篇

进入初三年级,我们会接触一门新的学科即化学,它是以实验为基础,研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然科学。在学习化学知识中,许多知识如化学概念、基本原理、元素化合物性质等,都是通过化学实验而获得的。因此,在化学学习中必须学会对实验进行正确的观察,并在观察的基础上根据实验现象得出结论,从而掌握化学知识。同时学习化学还要和我们的实际生活联系在一起,因为很多化学物质就是我们生活中所接触到的。比如在初三化学中将学到的氧气与水等物质都是人们日常生活中所离不开的,所以在学到这些内容的时候都要实际联系起来,这样就有利于化学知识的学习与记忆。有的学生刚一接触化学总感觉内容繁多,元素符号和化学方程式难写等诸多问题。因此就片面的认为化学难学,不想去学。其实每一学科都有它自身的特点,只要我们能够掌握方法,对症下药,就能够达到事半功倍的效果。学习方法是否恰当对化学的学习是非常重要的,本人根据化学科本身的特点和本人多年的化学教学经验,总结出了以下几种学习方法,仅供大家参考。

(一)注意观察实验。由于化学是以实验为基础的学科,学习化学当然就离不开实验,因此如何观察实验对于我们学习化学是非常重要的。首先,应明确实验目的,确定实验观察的重点。课本设置实验的目的在与实现某一学习目的,实验目的决定了实验观察的重点。只有明确重点观察的内容,抓住本质的现象,才能有效地观察,有效地学习。如在初中化学〈序言〉课的实验,所设置的几个实验都是为学生顺利理解和掌握物理变化和化学变化而设置的。因此,观察的重点应放在反应前后物质是否发生质的变化,从而确定该变化属于物理变化还是化学变化。如镁带的燃烧实验,观察的重点是镁在燃烧后的产物的性质和镁带有何本质的不同,确定反应是否新物质生成,从而判断该反应是否属于化学变化。而不能仅仅注意实验过程中的“发出耀眼的强光,放出大量的热”这一非本质的现象。只有这样,才能实现实验的目的——掌握物理变化和化学变化的实质。

其次,明确观察的要素和程序,全面、有序地进行实验的观察对于实验,特别是一些过于复杂的实验,往往存在多个实验观察的要素,实验过程中必须全面、有序地进行观察,才能实现实验教学的目的,从而深入、全面地掌握化学知识。那么,如何有序地、全面地观察化学实验呢?第一阶段(实验前)——观察要素为:1、反应物的物理性质(如反应物的颜色、状态、气味等);2、反应条件(如是否加热、光照、通电等);3、反应装置(使用哪种实验仪器、该装置有何特点等);4、操作顺序(如何组装实验装置、添加药品先后顺序如何等);5、其他(如药品的用量、实验注意事项等)。第二阶段(实验中)——观察要素:反应过程中的主要现象(如是否有颜色变化、是否有气体生成、是否有沉淀析出、是否发光、放热等)第三阶段(实验后)——观察要素:1、是否有新物质生成?2、新物质的颜色、状态、气味、溶解性等;3、仪器拆分顺序;4、仪器整理等。

再次协调多种感觉器官。实验现象的观察,往往不仅仅依靠眼睛观察来完成。在很多实验中,还需要借助手、鼻等感官。如第一章关于硫燃烧的实验中,除用眼观察之外,还需借助鼻闻(二氧化硫的刺激性气味)、用手摸(摸集气瓶感觉热现象)等。只要这样,才能全面获得感性的材料。

(二)积极动手实验。教学大纲明确规定化学是一门以实验为基础的学科,因此自己动手实验对于学生学习化学起到至关重要的作用。常言到“百闻不如一见,百看不如一验”,亲自动手实验不仅能培养自己的动手能力,而且能加深我们对所学知识的认识、理解和巩固,激发我们学习化学的兴趣,转变以前的要我们学习为现在的我们要学习,由被动变为主动,从而可以成倍提高学习效率,达到事半功倍的效果。例如,实验室制氢气的原理和操作步骤,动手实验比只凭看老师做和自己硬记要掌握得快且牢得多。因此,我们可以在老师的安排下积极动手实验,努力达到各次实验的目的。

(三)勤于记忆。每门课程都有其专业词汇,化学也不例外。与数学、物理相比较,“记忆”对化学显得尤为重要,它是学化学的最基本方法,离开了“记忆”谈其他就成为一句空话。这是因为:第一化学本身有着独特“语言系统”──化学用语。如:元素符号、化学式、化学方程式等,对这些化学用语的熟练掌握是化学入门的首要任务,而其中绝大多数都是必须记忆的;第二一些物质的性质、制备、用途等也必须记忆的,只有这样才能掌握它们的规律。怎样去记呢?本人认为:首先要根据不同的学习内容,找出不同的记忆方法。对于元素符号、化合价和一些物质俗名及某些特性则要进行死记硬背;对于概念、定律、性质等要认真听老师讲,仔细观察老师演示实验,在理解的基础上进行记忆;其次要不断的寻找适合自己特点的记忆方式,善于总结规律,这样才能花时少,效果好。

(四)善于动脑。遇到任何问题都要多分析、多思考,并且要善于从个别想到一般,从现象想到本质、从特殊想到规律,上课要勤动口、动手,同时更要动脑,多问几个“为什么”?在化学的学习过程中,碰到疑难,不能知难而退,而要深钻细研,直到豁然开朗;对于似是而非的问题,更不能朦胧而过,而应深入思考,弄个水落石出。多想、深想、独立想,就是会想,只有会想,才能想会了。

化学研究论文范文第5篇

初中学生心理特征是由形象思维向抽象思维过渡,抽象思维依靠形象思维支持的。他们喜欢直观形象,特别是对于动片更敏感。教学时,可根据新课内容,对学生没有见过的现象运用投影进行模拟,启迪思维进而导入新课。例如在讲授初中化学第二章《核外电子排布初步知识》这节课时,教师运用两台投影仪模拟钠原子核外电子排布和运动情况。学生在投影银幕上看到钠原子核外离核最近一层排有2个电子,较近一层排有8个电子,最远一层排有一个电子,通过投影使学生直观、形象地看到钠原子核外电子排布和运动情况。这时教师指出钠原子核外电子排布运动是这种情况,那么其它原子核外电子排布、运动情况如何呢?由此而导入新课。通过投影解题,学生情趣盎然,急于学到新知识。

二、观片设疑法

心理学认为,思维总是从问题开始的。智力发展也是从发现问题和解决问题过程中表现出来的。化学是以实验为基础,研究微观粒子的变化。微观粒子既看不见,又摸不到只凭讲述去体会认识,学生感到枯燥乏味,为激发学生好奇心和求知欲,教师在引入新课时,如善于运用投影片提出问题,激发学生求知欲,效果将大不一样。例如,在讲“分子”概念这节课时,教师先演示蜜烽从很远的地方,奔向花丛去采蜜的拉动片。针对投影片教师设疑,蜜蜂为什么从很远的地方奔向花丛呢?带着这一向题导入新课,学生学习积极性空前高涨,思维异常活跃。

三、观片类比法

“温故而知新”,一切知识都有其内在的联系,有些新知识是由旧知识引出的。运用投影复习旧知识,找到新旧知识联系点,新知识学习的难点就迎刃而解了。复习内容不一定是上一节学过的,例如在教学完硫酸、盐酸性质这一内容后,在学习酸的通性这节新课之前,我们首先运用投影片复习盐酸、稀硫酸化学性质。

复习之后,教师结合投影片指出盐酸、稀硫酸化学性质极相似,那么所有酸是否也具有这些性质呢?通过观片类比,引出“酸的通性”这节新课。运用投影,通过新旧知识的联系,新知识的掌握便水到渠成,既巩固了旧知识,又获得新知识。

四、观片激趣法

在教学《碳酸钙》这节课时,一上课就出示贵州石林中五颜六色的石柱、石笋、钟乳石投影片。教师问同学们这种景色美不美,同学们说美。接着教者就提出这种美景是怎样形成的呢?从而导入新课。通过投影观察,激发学生学习兴趣,引发思维,强化学习动力,但切忌为兴趣而兴趣,要做到点到为止,做到活而不乱、留有思维余地。这种导入新课方法,调动了学生学习的主动性和积极性。

五、观片激情法

化学研究论文范文第6篇

一、尽快去找你现在的化学老师,让他告诉你以前学过的最关键的知识点是哪些,然后在短期内补上,目的是能够大致跟上现在的教学进度,能听懂老师讲授的新知识点。摆脱"差生"的困绕。

要想进步,必须弄清楚导致这化学成绩差的根本原因是什么?是常用的几个公式、概念没记住,还是很重要的几个基本解题方法不能熟练应用,或者是初中的一些重点知识没有理解透彻等等。象摩尔、物质的量浓度、氧化还原反应,以及差量法、守恒法、离子方程式、化学方程式的书写及其相关计算等,是高中阶段出题的核心内容,有一个地方弄不清楚,就有可能造成学习上的困难,有几个弄不清楚,就可能沦为"差生"的行列。找准之后,赶紧把关键的知识补上,补的时候要想办法让你现在的任课老师"一对一"地进行辅导,手把手地教会你"补"的方法。同时要特别注意处理好研究课本与做题的关系。研究课本与做题的精力分配可以是4比6甚至3比7。所谓"研究课本"是指一字一句地阅读课本内容,画出自己认为是重点的内容。有任何不理解的地方,经过短时间的思考后要马上去问老师,认真听老师的分析,纠正自己理解上的偏差。做到这一点,你就会发现,甚至顿悟:"原来是这样啊!"那些平时困绕你的许多问题,答案原来就在课本上!你甚至会为此而感到悔恨:"我怎么连课本都没有仔细地看过一遍!!!"至此,你才明白,原来你并不笨,只是当时没有研究课本而已。但是,一做题,你可能又没有了信心:有不少的题你根本无从下手。

因此,要学好化学,必须做一定量的习题,"4比6"的意义就在于此。把化学归为理科,原因大概也在于此。不过这时,你心里一定要清楚:你没有必要做对每一道题!能做对60%~70%就达到目的了。在从"差"到"优"的转化过程中,是不可能"一步登天"的。实际上,研究完课本后,会做50%的题就不错了,有30%的题感到似是而非,有20%的题根本就不会,这是正常现象。但是,研究完课本不马上去做题,过一段时间后再做,你不会的题目就会上升到60%。因此,看书固然重要,做题更重要。看完书"马上做题"是关键。只有通过做题,才能检验你对课本的理解是否正确。并且,只做课本上的题也是不够的,每一节都要做一些任课老师推荐的课外习题(但是题量不宜太大,以时间不超过30分钟为宜),进一步加深对课本知识的理解。通过做题,你就逐渐的有一些问题产生,有一些奇思妙想出现,你就会发现你也可以象那些"优秀生"一样,经常去问老师!经常与老师交流。然后你就会体会到:学好化学原来如此简单。在此基础上,你还会逐步体会到:只要方法得当,只要付出一定的努力,每一个学科都能学好的。

二、争取在课堂上多表现自己,把自己的理解说给老师听。

现在的教学模式主要是"集体授课"。其最大弊端是不能很好地进行"因材施教"。这对成绩不很理想的学生来说是很不利的。面对四五十人,甚至七八十人,教师不可能针对每一个人的理解进行分析和解答。程度差的同学往往还没有听明白,老师就往下讲了。课堂上讲的内容,有很多时候又是环环相扣的,前面的没有完全理解,就有可能导致下面的更加难以理解,最终导致听课失败,如果课后又没有进行及时的补救(如:马上追着问老师),逐渐就会沦为"差生"的行列。

那么,身为"差生"的我,该怎么听课呢?策略是:"抢答。"不要怕回答错误,不要怕出丑,不要计较别人的善意笑声。只要你不是故意捣乱,没有人会责怪你。

在很多情况下,老师不一定知道学生哪里不懂?下面该着重讲解哪一部分?是否该"再讲一遍"?这时,老师会进行提问、设问,要求学生举手回答或集体回答。在这种情况下,你一定要积极的表现自己,把自己的理解大声说出来,让老师听到,尽可能使老师下一步的讲解是针对你的理解而进行的。

如果你时刻在准备着进行抢答,你的注意力,一定会很集中,听课的效率也一定会很高,学习就会逐渐变得轻松、有趣了。

三、上课坚决不能"跑神"!

统计结果显示;90%以上的"差生"是上课跑神造成的。"跑神"的表现多种多样,有苦思冥想其他问题的、有瞎想其他事情的、有看窗外的、有打量同学、观察老师的、有打瞌睡的,有看课外书的、有与别人说闲话的......如此等等。特别是打瞌睡,简直可以说是"严重的听课事故",是退步的导火线!是学习进入"恶性循环"的开始,是"不会学习"或"狂妄自大"的重要表现!只要你跑神,你就跟不上老师的思路,没法抢答,没法影响老师下一步的讲解内容,只能成为被动的听讲者,无法成为课堂教学中主动的参与者。

此,只有杜绝上课跑神,你才能进步,才能走出"差生"的阴影,做一个快乐而轻松的学生。

要做到这一点,首先是要合理安排自己的睡眠时间,一定要保证两个最重要的睡眠时间。一个是晚上11点之后一定要开始睡觉,一个是中午要有10到30分钟的午休时间。这是你从"后进生"迈向"优等生"的第一步,即:保持旺盛的精力,杜绝"打瞌睡"。有不少同学在寻找自己学习的失误时都忽略了这一点,然而,这一点处理不当,对于中等以下程度的学习者的打击往往是致命的。你可以回忆你的学习历程,你肯定也有过辉煌的时候,是什么时候开始"堕落"的?是经常在中午时去操场打球,还是连续有一段时间总是中午有事?总是熬夜?导致白天瞌睡难耐?!特别是晚自习效率极低,完不成作业!逐步陷入了学习的"恶性循环"中!

其次,一定要时刻提醒自己与"三闲"做坚持不懈的斗争。所谓"三闲"是指:闲话、闲事、闲思。这是做学生的最大敌人。能控制住"三闲"的人,才有可能成为一个考试成绩优秀的学生。

四、避免总是被老师"伤害"。

任何一个老师都不愿意伤害学生。但是如果你经常被老师"伤害",那就离"差生"不远了。老师怎么会"伤害"学生呢?当然,这里的"伤害"不是人身伤害,而是老师无意间扼杀了你的思维。这种情况主要是你没有按时完成作业造成的。我们都知道,不论干什么事情,关键在于"落实"。就学习而言,老师讲的再好--"天花乱坠","生动有趣",那当然很好,但是如果最终不落实在作业上,特别是数理化,只讲不练,一切都如过眼烟云、昙花一现,学生很难应付现在的各种考试。因此,及时完成作业,对于学好数理化是至关重要的一个环节。统计结果表明:成绩不理想的同学,99%与此有关。作业是考察你对课本知识理解程度的重要方法。同时,也是培养和训练你分析问题、解决问题的能力基本载体。每一次老师在评讲作业时,你都没有做或大部分没有做,都是直接听老师直接把答案讲出来。那么,你就一此又一此地丧失了培养和训练你的思维的机会。

学生还没有认真、细致地思考,就听到了答案,这就是老师对学生的最大是伤害。

教师是一种培养人的职业。教师都想把学生培养成国家和社会的栋梁之材,因此,负责任的教师总是想尽办法不伤害学生的思维,把评讲作业的时间一再后推,甚至宁愿不讲,而把答案以"告示"的形式公布出去。老师的这些良苦用心并不是每个同学都能理解的,因此,就有不少同学经常受到来自老师的伤害,久而久之,就沦落为"差生"。那么,当你意识到自己已经进入"差生"的行列而又想赶紧跳出来时,就必须注意这一点。在一开始的时候,你可能无论如何也完不成所有的作业,但是,你必须在老师讲之前做一部分,比如:隔一题做一题。而事实上,每一节,只要你能靠自己的努力完整地做8之12道题,基本上就可以了。老师布置的作业,在大多数情况下是针对优秀学生而布置的。因此,身出"差生"行列的你,根本没有必要全部做完。具体做多少,你自己心中要有个目标,"人贵有自知之明"说的就是这个意思。只要你没有完全被老师"伤害",就会进步。有时候,进步会在"名次"上体现出来,有时候,可能只有你自己和任课老师清楚,这也是"有自知之明"。

还有一种情况就是你上课时没有紧跟老师的思路,没有积极地思考老师提出的"设问性问题",在老师把答案说出来之前你还没有进行任何积极的思考,对你来说也是一种伤害。如果经常受到这样的伤害,你听课时就会觉得"稀里糊涂"、"听不懂",这时,你要及时的解剖自己:"我是否跑神了?!"。

五、经常去找老师,把你对某些问题的理解,讲给老师听。很多时候,你觉得自己已经会了,但是再做类似的题目的时候,还是不很顺手。这说明你对这些问题所涉及的知识还没有完全理解。这时,你可以不去找老师,因为经过努力你完全可以做出答案,有时只是差那么一点点;但是,我建议你去找老师,把你的理解详细的说出来,老师一听,就会发现你知识上的缺陷或解题方法上的不当之处。老师的三言两语,就会使你的能力发生质的飞跃。事实上,这才是教师职业价值的最大体现。

六、记住化学方程式,你会马上感到化学容易多了。

化学方程式是每一次考试的重中之重。你可以去分析你所经历的所有考试,你会发现,在你不会做的题目中,有60%以上是因为化学方程式不会写造成的。特别是化学的计算题,更是与化学方程式息息相关。因此,可以断言:只会写化学方程式,可能得不到高分,但是不能准确书写方程式,肯定不会及格。在某中意义上可以说:差生与优秀生的本质区别可能就是几个化学方程式。

七、马上准备一个"备忘本",把问到的知识记下来。

每个学生都会出现"一错再错"现象,但是优秀学生"一错再错"的几率要远远小于"差生"。大量的调查结果显示:优秀学生之所以能在各种考试中保持较好的成绩,一个关键的原因是他把不会的知识真正问清楚了,真正内化为自己的知识了。这里为什么要强调"真正"两个字呢?因为我们的"差生"遇到不会的题目有时也去问老师,也耐心地听老师讲,也听懂了。但是仅仅满足于听懂了,没有把听懂了的知识再写出来,内化为自己的知识,就急急忙忙地去做下一题或干其他事情去了。几天后考试时又遇到了这样的题,下笔写的时候,才发现写不完整,有那么一点还没有理解,"卡壳了",重蹈了"一错再错"的覆辙。若是当时问过之后,马上把它完整的写下来,在写的过程中,发现问题马上"打破沙锅问到底",就不会出现后悔莫及的事情了。正所谓"行百步而半九十"。就差一个"写下来",却道出了"优生"与"差生"的丁点区别,天壤之别!

化学研究论文范文第7篇

一、溶胶是怎样的概念

胶体从外观上看貌似均匀,与溶液没什么差异,因此胶体常称为溶胶。溶胶与胶体是同一个概念。

二、对淀粉、蛋白质等高分子溶于水形成的分散系,为什么有时称其为溶液,有时又称其为胶体

教材中是按分散质微粒直径的大小来给分散系分类的。淀粉、蛋白质等高分子溶于水形成的分散系可称为胶体。但是判断一种分散系是属于胶体还是溶液,单从分散质微粒直径的大小这一方面来考察,其结论是不全面的,甚至是错误的。正确判断一种分散系是溶液还是胶体,还要看分散质微粒的结构。如果分散质微粒的结构简单,比如是单个的分子或较小聚合度的分子或离子,那么这样的分散系应称为溶液。由于淀粉、蛋白质溶于水后都是以单个分子的形式分散在水中的,因此,尽管这些高分子很大,这些分散系仍应称为溶液。只是因为高分子的大小与胶粒相仿,高分子溶液才具有胶体的一些特性,如扩散慢、不通过半透膜、有丁达尔现象等。化学上常把Fe(OH)3,AgI等难溶于水的物质形成的胶体称为憎液胶体,简称溶胶;而把淀粉、蛋白质等易溶于水的物质形成的分散系称为亲液胶体,更多地是称为高分子溶液。

三、溶液是均一的,胶体也均一吗

憎液溶胶的分散质微粒是由很大数目的分子构成,因此是不均一的;高分子溶液中的分散质微粒是单个的分子,因此是均一的。

四、胶体能在较长时间内稳定存在的原因是什么

憎液溶胶的胶粒带有相同的电荷,由于同性电荷的排斥作用而使憎液胶体可以稳定存在。淀粉、蛋白质等高分子中含有多个极性基团(如—COOH,—OH,—NH2等),可以与水高度溶剂化(高分子表面形成水膜),因此也可较长时间稳定存在。很明显,这两类胶体稳定存在的原因是不同的。

五、溶液中的溶质微粒也作布朗运动吗

胶体微粒在各个方向上都受到分散剂分子的撞击,由于这些作用力不同,所以胶体微粒作布朗运动。溶液中的溶质微粒和分散剂分子大小相仿,因此溶质微粒的运动状况与胶体的胶粒运动状况是有差别的。由于胶体的丁达尔现象,用超显微镜才可以观察到胶粒的布朗运动。溶液无丁达尔现象,因此用超显微镜观察不到溶质微粒的运动状况。

六、凝聚与盐析有何差别

凝聚是憎液(水)胶体的性质,胶体的凝聚过程就是胶粒聚集成较大颗粒的过程。由于憎液(水)胶体的分散质都难溶于水,因此,再采用一般的溶解方法用水来溶解胶体的凝聚物是不可能的,也就是说,胶体的凝聚是不可逆的。盐析实际上就是加入电解质使分散质溶解度减小而使其析出的过程。盐析不是憎液胶体的性质,它是高分子溶液或普通溶液的性质,能发生盐析的分散质都是易溶的,如淀粉溶液、蛋白质溶液、肥皂的甘油溶液,由于分散质都是易溶的,所以盐析是可逆的。

七、蔗糖溶于水形成的分散系是溶液,为什么在生物课的渗透实验中,蔗糖分子却不能通过半透膜

不同的半透膜,如羊皮纸、动物膀胱膜、玻璃纸等,其细孔的直径是不同的,也就是说,不同的半透膜,其通透性是不一样的。显然,笼统地讲半透膜能使离子或分子通过,而不能使胶体微粒通过是不恰当的。

八、憎液胶体与高分子溶液在性质上有何异同

憎液胶体全面地表现出胶体的特性,高分子溶液则不然。这两种分散系中的分散质微粒都作布朗运动,都有丁达尔现象;憎液胶体有电泳现象,淀粉溶液无电泳现象,而蛋白质溶液则较为复杂;使憎液胶体凝聚的方法有:加入电解质、给胶体加热、加入带相反电荷的胶体,使高分子溶液中的分散质沉淀,主要是破坏高子分与分散剂间的相互作用,如加入大量的电解质也能使淀粉、蛋白质沉淀,这一现象称为盐析,它是可逆的。

九、有没有溶液能产生类似于胶体的电泳现象

由于溶液是均一的,不存在“界面”,因此,给溶液通电不会产生界面移动现象(即一极液面高,另一极液面低),但是有些溶液通电后却可以产生一极溶液颜色加深,另一极溶液颜色变浅的现象。比如,给紫红色KMnO4溶液通电一段时间后,阳极附近溶液的颜色就会变深,阴极附近溶液的颜色就会变浅。这是由于通电后,紫红色的MnO4-向阳极移动,但却不会在阳极放电(MnO4-远比OH-难放电)的缘故。CuSO4溶液就不会产生类似的现象,因为Cu2+会在阴极放电。

十、Fe(OH)3胶体长时间电泳或电压增大,将发生怎样的现象

化学研究论文范文第8篇

在苏联解体以后,我们已经看到了一个事实:即伴随着苏联的解体,原来的苏联哲学、苏联政治学、苏联经济学、苏联社会学等等,即所谓苏联文化也终结了。这就意味着,对于前苏联各族人民的思想和精神来说,这种“苏联文化”还是外在的东西,始终没有内化为他们的价值观、道德观,没有成为该社会一种内在的人文精神。从这个意义上说,在苏联存在的历史时期,始终没有形成一种真正意义上的人文科学。这样,由于社会文化的发展有自己的本质规律,就使它与特定的政治制度始终处在尖锐地对立之中。所以这种政治制度与文化发展客观规律之间的这种对抗性矛盾的解决,便成为这种政治制度解体的文化原因;而那种特定历史形态的文化,也就只能随着它附着之上的政权的解体而一起终结了。

苏联和苏联共产党的解体与“苏联文化”终结的同时性,特定历史形态的文化与相应的政治制度的这种特殊关系,给我们提供了一个很值得认真研究的文化现象;而对这个特殊文化现象的研究,则会使我们对苏联和苏联共产党解体的原因,有更深刻的文化学的认识。对苏联和苏联共产党解体原因的文化学思考,这对于我们总结经验教训,建设中国特色的社会主义文化,肯定会是有益处的。

以下,我们对苏联共产党统治时期,苏联社会中文化发展与政治统治之间的尖锐对立现象,进行一些分析,从文化学研究的角度,进一步探讨苏联和苏联共产党解体的历史原因。

1.文化的多元性本质与政治体制高度集权性的尖锐对立

大量的事实说明,苏联社会存在和发展的过程中,特别是在它的后期,文化和政治之间的矛盾日益深刻、日益尖锐,而政治体制本身的各种弊端,又使它无法解决这样的矛盾。因此,政治和文化之间对抗性矛盾的进一步激化,就成为导致政治体制本身瓦解的重要原因之一。从苏联产生到解体的过程中,政治和文化之间的矛盾为什么这样突出,并且最后变得不能相容了呢?根本原因之一,就是社会文化的多元性本质与政治体制高度集权性之间的尖锐对立。

在总结苏联解体的原因问题时,人们普遍认为,政治、经济、行政权力的高度集中,以党的领导一元化为特点的集权体制,就形成了党的领导集团、党的领袖对社会权力的全面垄断。于是,便形成了单一的权力结构、单一的经济所有制。这样,实质上是专制性质的单一权力结构,与现代社会经济、政治、文化发展要求就日益尖锐对立起来,最后,导致了政治经济体制的全面崩溃。

作为观念形态的文化,从根本上说是经济、政治关系的反映。但是,体现人类文明发展成果的文化,诸如科学理论、价值观念、伦理道德等等,并不是对经济政治关系的简单消极反映;相反,那些真正有价值的文化,必然会表现出它的精神特性。对于活生生的文化来说,这就是它的多元性的特点。但是,从整个苏联存在的过程中,我们可以看到,随着政治体制的日益集权化,文化的多元性发展也相应地越来越受到扼杀了。在社会科学的研究中,甚至在文艺创作中,政治上的党性标准,越来越成为惟一的要求。而这里所谓的“党性标准”,说穿了就是要求理论工作者,必须与现在当权的最高领导人的观点保持“完全一致”,否则,就要被扣上“”、“主义”等大帽子,遭到残酷的政治迫害甚至人身迫害。这样,为了维护高度集权性质的单一权力结构,就必然要执行文化专制主义政策,粗暴地破坏文化发展的多元性,造成一种具有教条主义特征的文化的单一性。

这种高度政治集权在思想文化领域中产生的恶果之一,就是国家崇拜、政党崇拜、组织崇拜、领袖崇拜的泛滥,而这其中影响最恶劣的是对领袖的个人崇拜。在斯大林当政时期,对斯大林的个人崇拜,已经达到了无以复加的地步。这种狂热的个人崇拜,粗暴地践踏了社会科学研究。在当时,人们必须按照斯大林的观点去理解哲学、经济学、历史学、政治学、法学,按照斯大林的意思去编写历史,等等。斯大林本人则成了各个学科(包括自然科学和社会科学在内的所有学科)惟一的、最高的学术仲裁者。[1]这样,由于权力的绝对集中,在斯大林的政治高压下,文化的多元性本质——思想的自由本性遭到了严重的摧残。

但是,文化发展的多元性发展规律、思想进步的潮流是不可阻挡的。或者说,社会科学理论的自由发展,科学思想的自由发展,这是任何政治权力和行政权力,都无法遏止的。这样,在政治权力与文化发展之间,就必然要形成日益尖锐的冲突。而在这种冲突中,政治权力必然要对文化的多元自由发展实行扼杀。但是,历史的发展证明,任何一种,在新的思想文化面前,或者说在它所称之为异端思想面前,都是表面上很强硬而实质上很脆弱的。所以,它们是经不住自由思想潮流冲击的。如果我们仔细研究一下苏联解体的过程,应当得出这样的结论:在一定的意义上完全可以这样说,苏联的庞大政权机器,是被以民主思想为主流的现代文化发展冲垮的。

2.文化的社会价值取向与政治实用主义之间的尖锐冲突

在各种历史形式的专制主义政治体制中,掌握最高权力的政治实体在极端自私的考虑下,必然要以自己为核心,而对其他的各种社会主体,一概采取利已性的政治实用主义态度。这就是说,集权专制政治体制的一个重要特点,是它把整个社会的各个机体,特别是各种能动的社会因素,都当作为自己服务的工具。我们看到,在苏联存在期间,整个社会的文化,全部的意识形态,特别是社会科学理论,完全都成了党的最高领导人可以任意摆布的政治性工具。或者说,社会科学的各个门类,都具有了政治工具性质。这样,现存的政治体制以及权力结构,就与文化的社会价值取向产生了尖锐的冲突。

真正意义上的文化,作为人类文明发展的创造性成果,它是属于全社会的精神财富。也就是说,作为一种意义世界,文化对全社会的各种主体,它都是一视同仁的。因此,文化的社会价值取向,这是它的本性。但是,在苏联的政治体制之下,全部文化只能为现存的政治服务,只能成为领导集团的实用主义政治工具。这就是说,只能有一种“党的理论”,而不能有具有自己特色的各门社会科学。正是由于这个原因,所以,如果再研究一下苏联存在期间的社会科学状况,我们就会惊奇地发现,在一个相当长的时间里,社会科学理论中的主要出版物,往往是同样的面孔,发出的是同一种声音,显示了它们作为同一种政治工具的基本特点。

文化,包括全部意识形态在内的社会科学理论,由于它的政治工具化,使它的本来的社会价值也变质了,或者说使它的作用庸俗化了。比如说,苏联共产党的末代领导人之一康斯坦丁·契尔年科,这个平庸之辈,在事业上毫无作为,也谈不上什么具有坚定的信念,然而,他对马克思主义理论却是十分重视的。不过,这并不是由于他对理论有什么兴趣,相反,“他多半是把马克思主义理论看作是保住权力的手段,当然这也是由习惯促成的。”[2]当然,在苏联领导人对待马克思主义理论的态度上,契尔年科只不过是个极端的例子。但是,苏联存在期间的事实已经证明了,这种普遍的政治实用主义态度,对于马克思主义理论的命运来说,是可悲的。因为,这样的所谓“马克思主义者”,他们不是要保卫马克思主义理论,而是要用马克思主义理论来保卫自己的权力、地位和利益。结果会是怎么样呢?随着政权的解体,他们的既得权力和所谓的“马克思主义理论”,一同失去了。

但是,这种政治实用主义的文化政策,由于它违背了文化的社会价值取向,实际上是不可能达到它预想的政治目的的;而且,由于政治实用主义与文化社会价值取向之间矛盾的尖锐冲突,往往是适得其反的。这样,文化,特别是意识形态、社会科学理论,不但不能有助于政治权力的强化,反而是常常帮倒忙,使社会的各个阶层对政治权力实体产生反感;同时,更严重的是,这种政治实用主义,极大地损害了社会科学的形象,取消了它的实际社会作用。可见,如果一种政治权力对文化采取政治实用主义态度,这不但会摧毁自己,更可怕的是摧残了社会文化。在社会的文化发展史中,苏联政权与苏联文化的同归于尽,是一个极为严重的教训。

3.文化的科学本性与学术政治化之间的尖锐冲突

在苏联存在的时期中,苏联共产党对整个社会一切领域实行的是所谓“一元化”领导。这样,作为整个文化基础的社会科学理论工作,就只能为党的现实政治任务服务,学术工作具有了单纯的政治性质;同时,由于党对社会科学理论工作的严密控制,于是就发生了与中世纪类似的情况:社会科学、学术成为政治的婢女。我们可以看到,在苏联时期,特别是斯大林时期,苏联共产党中央的现实政治需要,就是社会科学研究,也即学术研究工作的根本目标;党的最高领导人——斯大林的指示,就是学术工作的惟一指针;社会科学研究机构,必须按照党的政治指令来制定社会科学研究规划。这样,整个学术工作——文化工作就几乎完全政治化了。

在这种情况下,社会科学理论工作、学术工作,乃至整个文化工作,都只能在政治权力的指挥下进行。当然,在一定的社会环境中,学术工作、社会科学理论工作,乃至整个文化工作,要有正确的政治领导;但是,对学术的政治领导不能变成政治权力对学术研究工作简单的直接干预。否则,这种学术的政治化,就必然与学术文化的科学本性,产生尖锐的冲突。具体来说,在苏联存在的相当长的时期里,政治家们已经变成了蹩脚的、粗暴的学术警察。在这种情况下,政治家们尽管有强大的政权做后盾,尽管学者们和他们的理论作品常常遭到厄运,但是,实际的失败者仍然是政治家。不过,在这种情况下,学术——文化发展所付出的代价实在是太大了。

在苏联存在的一个相当长的时期里,由于政治权力对学术研究工作简单的直接指挥,党的领导者或领导机关对社会科学理论研究工作具体的直接干预,还产生了另一个特殊的社会政治现象:社会科学工作者的完全政治化。当然,对于大多数以追求科学真理为宗旨的社会科学工作者来说,这是一种悲剧。因为,在这种情况下,学者们是无法进行真正的科学研究的。但是,在这个特殊的社会政治环境里,即政治化了的学术环境,也给那些本来就怀有政治野心而混迹于社会科学学术界的人,创造了飞黄腾达的难得机会。于是,就产生了既能在政治界又能在学术界两栖生存的政客化了的所谓学者,或者说叫做“学者政客”。政客化了的学者或者说戴着学者帽子的政客的出现,对于苏联社会来说,既是一种政治悲剧,也是一种学术悲剧。因为,他们无论是在政治上还是在学术上,都是两面派。所以,他们既破坏了政治声誉,也败坏了学术声誉。在这个意义上,我们有理由说,这些政客化了的学者,是苏联和苏联共产党的掘墓人。

4.文化的开放性与政治体系封闭性之间的尖锐冲突

由于世界两大阵营的长期政治、军事对立,这种冷战的局面,造成了东西方国家之间政治上相当尖锐的敌对状态。在这种情况下,由于西方资本主义国家对苏联实行遏制政策,再加上苏联共产党在政策上的失误,使苏联社会在政治上逐渐形成了一种封闭的体系。这样,在东西方政治上对立状态——冷战的特殊历史条件下,由于苏联共产党实行了一种自我封闭的政策,就逐渐使苏联文化与西方文化长期处于对立和隔绝的状态之中。这种情况,对文化的发展造成了极大的危害,而对文化发展的危害,也必然会对政治带来种种恶劣影响。因为,社会政治体系的封闭性与文化发展在本质上的开放性是不相容的。任何一种真正的有价值文化,都是人类文明发展的共同成果,没有地区的局限性,甚至也没有国家的局限性。当代世界各国自然科学和社会科学的发展,越来越证明了这个道理。现代的世界是开放的世界,文化只能在开放的世界环境中发展,在闭关自守中,不可能建设现代文化。

由于处在这样一种几乎是与世隔绝的封闭状态之下,再加上集权政治的严格控制,苏联文化,它的意识形态,它的社会科学理论和学术研究,也就变成了一种自我封闭的系统。如果我们仔细研究一下当时的苏联社会科学、意识形态方面的作品,就可以发现,绝大部分是对西方各种学说、流派持绝对否定态度的,同时又理所当然地自封为惟我正确。这样,就使苏联文化,特别是在社会科学和自然科学方面,无法吸取人类文明发展的最新成果。很显然,在现代社会中,如果一种社会文化自外于世界文明发展的共同大道,孤芳自赏,惟我独尊,就只能是逐渐枯萎。我们可以看到,除了几部被当局视为离经叛道之作以外,所谓正统的苏联文化作品,在现代人类文明的发展史中,是没有什么特殊贡献的。

我们还要注意到的一个重要事实是,由于苏联共产党在政治思想上,在意识形态上的教条主义思想作风,加剧了文化发展中的这种封闭性状态,于是就与具有开放性本质的人类文化发展越来越处在尖锐的对立之中。这种对立,使苏联文化几乎形成了对人类文化发展的本能排斥。人们还都记得,1946年,苏联当局在批判《星》、《列宁格勒》两杂志的运动中,一批有才能的作家、艺术家被扣上“崇拜资产阶级文化”的罪名,而被开除甚至被逮捕;1947年,由日丹诺夫出面领导了批判哲学家“崇拜西方”的运动,解除了一批人在宣传部门的职务;1948年,苏联学术理论界发生了令世界学术界目瞪口呆的事件:秉承苏联最高领导人的意图,在苏联当局的支持下,医学生物学界公开批判遗传学派,还居然把这门科学叫做“伪科学”,扣上了“反动”的帽子。[3]后来的世界科学发展表明,由于文化封闭性带来的这些恶果,不但损害了苏联社会的文化发展,而且也使苏联的政治家们大丢其脸。

但是,无论是什么样的封闭性的政治体系及其对文化发展的封闭企图,都无法拒抗文化的开放性发展趋势。当年,在苏联领导人指挥下修建的“柏林墙”,1989年在东德民众的冲击中,终于被拆除了,这就是一个有力的说明。在这个特定的意义上,我们也可以这样说,苏联的封闭性的政治体制,是被开放的世界文化潮流所冲垮的。

从政治和文化之间矛盾这几个方面的分析,我们对苏联和苏联共产党解体原因的认识,会得出一个总体性的看法,即在苏联和苏联共产党存在期间,特别是后期,在内外各种思潮的交错冲击下,暴露出了这个政权的一个致命弱点,即它在文化上、意识形态上、思想理论领域,始终没有取得“领导权”。这里使用的“领导权”概念,就是意大利马克思主义理论家葛兰西所说的“文化领导权”、“意识形态领导权”概念的本来意义。也就是说,苏联和苏联共产党作为一种政治权力主体,始终没有取得在文化思想方面对苏联社会各个阶层的“领导权”;或者说,苏联共产党的政治领导权,从根本上说没有得到苏联人民的文化认同,即始终没有取得人民群众在意识形态上的“同意”。所以,从对苏联和苏联共产党解体原因的分析中,所揭示出的这个特殊的政治——文化现象,以及这个政治——文化现象所引申出的政治教训,是很值得我们深思的。

【参考文献】

[1]德·安·沃尔科诺夫.胜利与悲剧—斯大林政治肖像,第2卷[M].北京:世界知识出版社,1990.576.

[2]雅科夫列夫.一杯苦酒[M].北京:新华出版社,1999.204.

化学研究论文范文第9篇

本次采集的烃源岩样品包括钻井和露头的泥质岩(泥岩)与碳酸盐岩(石灰岩),其中野外露头8个,钻井6口(图1)。对采集的钻井和露头样品分别进行了有机碳含量(TOC)测定、氯仿沥青“A”抽提与计量、族组分分离与定量、岩石热解、饱和烃气相色谱等分析测试。其中,有机碳含量通过LECOCS-400碳硫测定仪进行测定;氯仿沥青“A”含量通过索氏抽提法利用氯仿溶剂进行抽提获得;族组分采用层析柱法进行分离、定量;岩石热解数据通过OGE-II油气评价仪(Rock-Eval)进行测定;饱和烃组成主要通过日本岛津GC-17A气相色谱仪进行分析。将测试数据与前人分析数据相结合,其中石炭系露头石灰岩、钻井泥岩和下二叠统露头泥岩的样品分析较多,其他样品的分析数据较少,样品少其实与该类可能烃源岩样品不发育有一定关系。露头与钻井不同岩性的有机碳含量与氯仿沥青“A”含量总体成呈正相关特征(图2)。据图2和表1可以较清楚地观测到钻井样品与露头样品的有机质含量差异。总体来看,钻井样品的可溶有机质氯仿沥青“A”含量偏高,位于上部区域。露头样品氯仿沥青“A”含量偏低,位于左下部和右下部区域。仔细观察可以看到,左下部区域主要为石炭系和下二叠统露头石灰岩样品,右下部区域的样品主要为下二叠统露头泥岩样品。很显然,二者相比,露头泥岩的有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均总体高于石灰岩,所有石灰岩有机碳含量在0.01%~0.83%,均值为0.09%;氯仿沥青“A”含量分布在0.0004%~0.0247%,均值为0.0034%。下二叠统露头泥岩有机碳含量在0.08%~4.45%,均值为1.79%;氯仿沥青“A”含量0.0002%~0.0108%,均值为0.0042%(表1)。钻井样品主要是石炭系泥岩、石灰岩与下二叠统泥岩,其中石炭系石灰岩有机碳和氯仿沥青“A”含量偏低,但是钻井石灰岩的氯仿沥青“A”含量仍高于露头石灰岩,而有机碳含量最高值分布于露头石灰岩(图2)。钻井泥岩有机碳含量大体介于露头石灰岩和露头泥岩之间,其氯仿沥青“A”含量总体偏高,有部分样品与露头泥岩接近(图2)。上述特征一方面反映了井下保存条件好,尤其对于可溶有机质。但无论露头还是井下,泥岩有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均高于石灰岩,侧面说明了石灰岩作为烃源岩确实不如泥岩好。总烃含量分布与氯仿沥青“A”含量具有类似的分布特征(图3)。露头泥岩的总烃含量总体高于露头石灰岩,石炭系与下二叠统石灰岩没有明显不同。石炭系与下二叠统钻井泥岩总烃含量分布基本一致,钻井石灰岩总烃含量没有明显低于钻井泥岩,主要分布在钻井泥岩的低值区域,但明显高于露头石灰岩样品。同时,还可以清楚地看到,石炭系钻井石灰岩的可溶有机质(总烃和氯仿沥青“A”)含量总体高于下二叠统露头泥岩(图3)。此外,热解S1+S2也表现为露头样品明显低于钻井样品(表1)。可见,上述各种有机质丰度特征对比分析反映了钻井样品的保存条件确实好于露头样品,风化作用对可溶有机质的破坏比对固体有机质(有机碳)要强。

2可溶有机质组成对比

岩石可溶有机质氯仿沥青“A”由饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质组成,不同组分抵抗风化作用的能力不同,因而会在钻井样品与露头样品组成中表现出差异。烃类包括饱和烃和芳香烃,非烃包括胶质和沥青质,烃与非烃含量显示二者具有反相关关系(图4),钻井样品的烃类含量总体偏高,非烃含量偏低,露头样品烃类含量总体偏低,非烃含量总体偏高(表2)。饱和烃和沥青质含量的对比也显示类似特征,即相同岩性的露头样品饱和烃含量基本都低于钻井样品,沥青质含量基本都高于钻井样品。作为中间组分的芳香烃和胶质具有微弱的正相关关系(图5),但露头样品与钻井样品看不出明显的差别,可见风化作用对饱和烃含量影响比较大,对沥青质有一定影响,对芳香烃和胶质的影响则显示较弱。饱和烃气相色谱图可以反映正构烷烃组成特征。通过大量对比(图6)发现,钻井样品的饱和烃组成中中低碳数烃相对含量高于露头样品,而露头样品饱和烃组成中中高碳数相对含量明显较高。钻井样品和烃气相色谱显示的双峰特征较为明显,表现出后峰高、前锋低的特征;露头样品一般也显示双峰型,但前峰明显减弱,高碳数为主的后峰强度显著加强。可见,风化作用对低分子烃类的影响更为明显,使得其相对含量显著减少。

3烃源岩热解参数对比

岩石热解是评价烃源岩的有效方法之一,由此方法建立的指标,不仅可评价有机质丰度,也可评价有机质类型[20],尤其对于成熟度较低的泥质岩往往更为有效。通过钻井与露头样品的热解分析发现,风化作用对热解参数的影响也很明显(图7、图8)。露头泥岩的氧指数和氢指数明显偏低,石灰岩明显偏高;钻井样品的氢指数和氧指数大于露头泥岩和露头石灰岩之间的区域,其中泥岩氧指数总体低于石灰岩,氢指数总体高于石灰岩(表3、图7)。图8清楚地展示了不同样品氧指数与有机碳含量的反相关关系,露头石灰岩氧指数最高,有机碳含量最低;与之相比,钻井石灰岩氧指数偏低,有机碳含量偏高。下二叠统露头泥岩氧指数偏低,有机碳含量偏高,下二叠统钻井泥岩分布与之相近。石炭系钻井泥岩与下二叠统钻井泥岩相比,氧指数偏高,有机碳含量偏低。根据热解S1、S2和S1+S2均值对比(图9)来看,无论是泥岩,还是石灰岩,基本都是钻井样品的参数值高于露头样品,露头样品石炭系石灰岩参数值低于下二叠统石灰岩,钻井样品下二叠统泥岩参数值低于石炭系泥岩。热解Tmax与S1/(S1+S2)关系(图10)显示,各种钻井样品的S1/(S1+S2)都有较大的变化范围,多数露头碳酸盐岩样品未测出Tmax值,说明风化作用对碳酸盐岩的热解S2峰影响很大,从而影响Tmax。泥岩分析数据较多,钻井泥岩与露头泥岩相比,S1/(S1+S2)没有明显差异;而Tmax差异显著,下二叠统露头泥岩明显偏高,石炭系和下二叠统钻井泥岩明显偏低,露头石灰岩样品的数据与钻井泥岩接近,基本分布于同一区域。上述不同样品间热解参数的差异,一方面与沉积特征有关,另一方面与风化作用密切相关。不同层位钻井或露头样品间参数的差异与沉积境、水体性质等原始沉积特征有关,石灰岩和泥岩有机质特征的差异主要与沉积特征的不同有关,而同一层位同一岩性样品在钻井和露头上的差异主要与风化作用有关,泥岩比石灰岩抵抗风化作用的能力要强。

4结论

本次采集了大量野外露头烃源岩样品和钻井样品,弥补了前人露头样品不足和钻井样品分析数据较少的实际,但仍有部分层位不同岩性如下二叠统钻井泥岩和石炭系钻井石灰岩样品少,这与钻井泥岩取心少有关,有待以后新井钻探后补充。但总体上,不同岩性烃源岩有机质特征的差异还是比较清楚的。石炭系与下二叠统泥岩有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均高于石灰岩,石灰岩作为烃源岩其有机质丰度确实总体比泥岩差,主要与沉积环境和物质来源不同有关。钻井样品的保存条件好于露头样品。同一层位同一岩性样品在钻井和露头上的有机质特征差异与风化作用有关。风化作用不仅影响可溶有机质的总体组成,也破坏低分子烃类,对可溶有机质的破坏总体比对固体有机质要强。泥岩比石灰岩抵抗风化作用的能力要强。在利用露头样品评价烃源岩尤其是碳酸盐岩烃源岩时必须考虑风化作用的影响,这对于其他地区类似的烃源岩研究可以提供借鉴。

化学研究论文范文第10篇

样品分析测试样品的分析测试工作由广东省物料实验检测中心承担。岩石和土壤样品按中国地质调查局“多目标区域地球化学调查规范(1∶250000)”(DD2005—01)要求,采用原子荧光光谱法(AFS)进行硒元素分析测定,检出限为0.004mg•kg-1,其准确度及精密度用分析国家一级标准物质(GBW)方法进行检验。测定硒元素的准确度和精密度,参数对数差(ΔlgC)、标准偏差(λ)结果合格率均为100%,完全符合质控要求。农作物样品按“生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)”(DD2005—03)生物样品分析方法要求,采用原子荧光光谱法(AFS)进行硒元素分析测定,检出限为0.001mg•kg-1,准确度的控制采用插入国家标准物质和加标回收两种方式进行,合格率为100%,精密度采用重复分析的方法进行控制,合格率为95%,满足质控要求。

2不同介质的硒含量

2.1岩石硒的含量特征台山地区共采集到岩石样品13件,涵盖台山地区寒武系至古近系的地层岩石(表1)。结果显示,岩石含硒量范围为0.01~1.34mg•kg-1,平均含量为0.22mg•kg-1,远高于地壳丰度0.05mg•kg-1。其中,含硒量较高的岩石样品均为上寒武统水石组的灰—灰黑色浅变质泥岩、泥质粉砂岩,沉积物颗粒偏细,硒含量范围0.26~1.34mg•kg-1,平均含量为0.75mg•kg-1(图2,图3);含硒量偏低的岩石主要为富硅岩石以及燕山期酸性花岗岩(图3),含量低于0.05mg•kg-1的岩石样本有4件,1件为石英砂岩,含量为0.04mg•kg-1;另外3件样品为燕山期花岗岩,其硒含量分别为0.03mg•kg-1、0.01mg•kg-1、0.01mg•kg-1。岩石样品硒的含量特征表明:硒普遍存在于各类岩石,但硒含量与岩石的岩性及形成的时代密切相关,而在各时代形成的岩石中,上寒武统的含硒量最高,远高于其他时代的岩石含量(上寒武统岩石硒含量均值/同区其余岩石硒含量均值=8.78);不同岩性含硒量的分布规律为:浅变质泥岩>泥质粉砂岩>凝灰岩>花岗岩。区内上寒武统水石组主要由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩及薄层状泥岩组成,岩石具轻微变质,泥质岩部分变质成千枚岩。台山地区发育的岩石地层中,上寒武统地层的出露面积占有很大的比重,占总区面积的39.4%,广泛分布于除东部山地岩体区以外的丘陵台地区。上寒武统浅变质岩的大面积分布,为区内土壤的富硒来源提供了坚实的物质基础。

2.2土壤硒的含量特征

2.2.1表层土壤硒含量特征土壤中硒的全量分析是确定土壤硒营养状况及环境容量的重要手段,对采集的3524件表层土壤样本进行硒全量分析,统计结果见表2。表2台山地区表层土壤硒含量参数(mg•kg-1)Table2TheparametersofSecontentsofsurficialsoilinTaishanregion元素指标平均值标准离差变异系数最大值最小值Se0.560.23920.42771.270.07由表可见,台山地区表层土壤硒含量范围为0.07~1.27mg•kg-1,变异系数为0.4277,含量起伏变化较为明显,空间差异较大。区内表层土壤硒含量均值为0.56mg•kg-1,明显高于该地区岩石平均含硒量,是地壳硒丰度(0.05mg•kg-1)的11.2倍,也大幅度地超过我国表层土壤(A层)硒含量均值(0.29mg•kg-1)[9],表明台山地区土壤中硒含量丰富,整体处于高硒环境,有利于富硒土壤资源的形成。

2.2.2不同母质类型剖面中硒的含量分布特征土壤中的硒含量很大程度上取决于土壤母质,地质背景差异和母质类型不同,控制了台山地区土壤硒的含量分布,而在土壤的形成过程中,风化和各种成土作用造成硒不断迁移、淋失和富集,导致它的分布沿垂向进一步改变。为理清台山土壤硒与土壤母质之间的关系,查明硒从母质层至表土层的含量变化特征,在台山主要的土壤母质区进行了9个浅井剖面揭露,剖面主要以母岩弱风化层为底,花岗岩地区要求至少超过1.5m,全部剖面总体深1.1~1.8m。根据土壤分层,共采集到51件土壤样品。9个土壤剖面按照土壤母质分类,分别为花岗岩母质类剖面(3个)、砂岩母质类剖面(3个)和浅变质岩母质类剖面(3个)。将3个花岗岩母质类土壤剖面样品的硒含量进行统计,18件样品硒含量均值为0.62mg•kg-1,从表土层往下至母质层,土壤硒的含量从0.82mg•kg-1降至0.52mg•kg-1,由表及底,呈现逐渐降低的趋势(图4)。可见,硒在花岗岩母质类土壤剖面中的含量分布是表层高于深层,总体趋势是硒在表土层聚积。从3个砂岩母质类土壤剖面的硒含量分布(图5)可见,硒含量也显示出一定程度的表聚特征,但与前述的花岗岩类剖面不同,在每个剖面的中段,即淀积层的相应位置,都聚积着丰度最高的硒含量,即出现硒在中部淀积层聚积的现象。浅变质岩母质类土壤剖面样品的含硒量分布见图6。3个土壤剖面的成土母质均为上寒武统的浅变质岩,土壤平均含硒量较其他成土母质的剖面丰富,含量均值为1.02mg•kg-1,是其他两种母质土壤剖面硒含量的1.6倍。由表土层至母质层,土壤硒的平均含量变化范围为0.92~1.14mg•kg-1。与前述两类土壤母质剖面样品硒含量分布不同,浅变质岩母质类剖面的硒元素主要富集于底部的母质层中,表现出一定的底聚趋势。

2.2.3土壤硒含量分级与富硒土壤划分土壤硒的含量范围很广,由痕迹至82mg•kg-1[11],李家熙等[1]给出了中国主要土壤类型中的硒含量范围,即土壤硒>3.00mg•kg-1为硒过剩,0.40~3.00mg•kg-1为高硒,0.175~0.400mg•kg-1为中硒,0.125~0.175mg•kg-1为低硒,<0.125mg•kg-1为极低硒。学术界也一般以上述的高硒限值为界,认为含硒0.40~3.00mg•kg-1即为富硒土壤[5,12-13],而实际关于富硒土壤标准,到目前为止,还没有一个明确的限值界定。台山地区表层土壤硒含量范围为0.07~1.27mg•kg-1,含量平均值为0.56mg•kg-1,若再以0.40mg•kg-1为下限制定当地的富硒土壤标准,则相对偏低的富硒标准下限会造成富硒土壤全区泛滥,有碍于最大程度地识别具有更高开发价值的高硒土壤区,进而制约富硒土壤资源的开发利用。区域上,珠江三角洲经济区富硒土壤大面积分布,Se含量>0.60mg•kg-1的土地面积达到12966km2(占珠三角陆域面积的31.1%)①。为此,根据台山地区表层土壤硒含量统计,再结合区域土壤硒的含量丰度,对台山地区土壤硒含量进行分级,以土壤硒含量≤0.2mg•kg-1作为低硒区界限值,0.2~0.6mg•kg-1作为正常硒含量范围,≥0.6mg•kg-1且≤3.0mg•kg-1作为富硒区,超过3.0mg•kg-1则视为硒过剩。根据上述硒的分级界限,编制台山地区的表层土壤硒含量分级图(图7)。以此为标准,将富硒下限大幅向上提高了0.20mg•kg-1后,台山地区表层土壤硒仍显示出很高的含量水平,总体处于富硒区和硒正常区,且无硒过剩区:(1)富硒区集中分布于中部的台城、水步、大江及东部古兜山一带,占总区面积的39.7%,基岩以寒武系地层及各期的岩浆岩为主;(2)硒正常区主要分布于台山地区北部及西南部,占总面积的52.5%,地层以第四系为主,次为第四系与寒武系的交接过渡地带;(3)低硒区主要分布在冲蒌—三合—白沙一带,呈狭长条带状沿北西向展布,占总面积的7.8%,地层主要为泥盆系砂岩。

2.3农作物硒含量特征

2.3.1富硒农产品评价标准富硒农产品是指农产品中硒含量达到一定平,且安全无毒副作用,能为特定人群提供一定硒营养的农产品或指硒含量达富硒标准的食品(富硒且安全)。目前,我国有关部门制定的富硒食品相关标准主要有卫生部颁布的“富硒稻谷(GB/T22499—2008)”、农业部颁布的“富硒茶”等,地方上也有湖北、陕西等常用的参照标准。结合参考卫生部最新的关于取消“食品中污染物限量(GB2762—2005)”中硒指标的公告,制定本地区农作物样品的富硒含量限值(表3)。

2.3.2农作物富硒程度评价台山作为全国优质的商品粮食基地之一,水稻和花生是其最主要的农作物,区内共采集到水稻(稻谷)样品70件,花生样品30件。根据富硒农产品含量标准(表3),所采集的100件农作物样品中,共有43件符合富硒食品的限值要求(表4),富硒比例为43%。本次测得水稻中的硒含量为0.001~0.241mg•kg-1,所分析的70件样品中,符合富硒标准的数量共有38件,富硒比例达54.28%。花生中的硒含量为0.027~0.195mg•kg-1,所分析的30件样品中,符合富硒标准的数量共有5件,富硒比例为16.67%。在不加入外源硒及未经土壤改良的情况下,台山地区超过40%的农作物硒含量已达到现有的富硒农产品含量标准要求,表明在台山富硒土壤分布区,进行富硒土壤资源区划,拓展富硒农产品的种植领域,开发系列富硒农产品,形成新的农业产业增长点,具有广阔前景。

3富硒来源

3.1岩浆活动是硒的主要来源岩浆活动是硒的主要来源,在火山和喷气活动产物中,硒是典型元素。台山地区,岩浆活动较为频繁,发育从志留纪到白垩纪的侵入岩,火山作用在区内虽仅见有晚侏罗世南山村组凝灰岩出露于西南台地区,但紧邻的西南部百足山发育晚二叠世晶屑凝灰岩,西部马山一带发育中—晚侏罗世火山岩,且与火山活动关系密切的热泉(温泉)在区内的温泉镇、三合镇等多地均有出露,基于区域丰富的地热资源,在西部相邻的恩平建立起了首个部级地热地质公园。地质时期频繁的岩浆活动以及现今还在进行的火山活动(热泉),给本地区带来大量的硒,为本区富硒土壤储备了充足的硒源。

3.2变质作用有利于硒的富集台山地区在加里东期(志留纪)及燕山期岩浆活动强烈,其强大的热能使下寒武世地层在高温低压条件下发生热接触变质作用。硒和硫的沸点分别为682.9℃及444.6℃,在高温条件下能扩大硒的类质同象的范围。台山地区多地可见晚寒武世的水石组地层与侵入岩呈侵入接触。晚志留世侵入岩与寒武纪地层接触,区域地层发生浅变质,造成硒的进一步活化迁移,在局部部位富集,致使本区上寒武统地层富含硒,其岩石硒含量与同区的剩余的岩石含量相比,比值达8.78。本地区广泛分布的寒武纪地层成为表层土壤的良好富硒岩源。

3.3粘土矿物的吸附作用使硒在本地区富集土壤颗粒的组成也影响硒的含量,细粒的粘土矿物是土壤保留硒的主要矿物组分。台山地区表层土壤粒度偏细,其土壤质地以壤土为主,台山地区171件根系土的土壤质地与硒含量的对应结果列于表5②,由表可见,随着土壤质地由粗砂土渐变细为壤土,土壤的硒含量也随之从0.28mg•kg-1升高至0.54mg•kg-1,表明细粒级、含粘土矿物组分更多的土壤更能吸附固定硒元素,促使硒元素在土壤的进一步富集。因此,粘土矿物的吸附作用是本地区土壤富硒的重要因素之一。

4结论

(1)台山地区岩石均含有硒,硒含量与岩石的岩性和形成的时代密切相关,而在各时代形成的岩石中,上寒武统浅变质水石组岩石含硒量最高。不同岩性含硒量的分布规律为浅变质泥岩泥质粉砂岩凝灰岩花岗岩。(2)台山地区表层土壤硒含量丰富,但不同成土母质土壤剖面的硒含量分布存在明显差异,浅变质泥岩母质类剖面硒分布以底部聚积形式显现,砂岩母质类呈表聚现象,花岗岩母质类则以中部淀积层富集为特征。(3)岩浆活动的硒源提供、区域浅变质作用的活化富集及粘土矿物的吸附保留,它们的共同作用造成了台山地区土壤丰富的硒含量。(4)在不加入外源硒及未经土壤改良的情况下,台山地区超过40%的农作物硒含量已达到现有的富硒农产品含量标准要求,具有广阔的开发富硒农产品前景。

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