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化學綜述包括哪些內容

發布時間:2022-12-09 01:29:52

1. 關於化學的文獻綜述怎麼寫,範文最好

高吸水性樹脂的應用不應該只限於作為衛生用品材料等,它也可以應用於固定酶,還可用於色譜和感測器。因此根據它所具有的特殊作用來探索其新用途,並應用於高科技領域將會迎來又一個銷售高峰。
吸水機理?
高吸水性樹脂的分類 我所研究的那一類是?具體一點
我在這次實驗中所要解決(或研究)的問題是?
本設計的實驗方案是?
三、 文獻綜述
1.國外發展情況
早在1958年,美國的邁諾和凱塞曼就研究了以硝酸銨為引發劑,將丙睛接枝到多糖上的反應。1974年美國農業部北方研究中心進一步研究並推廣了此技術。此後世界各國對高吸水性樹脂的品種,製造方法,性能和應用等方面進行了大量的研究,其中成效最大的是美國和日本。1975年美國研究開發成功澱粉—聚丙烯酸系高吸水性樹脂並進入市場,從此高吸水性樹脂便逐漸形成一個獨立新興的科研領域。對它的研發工作方興未艾,尤其是日本後來居上。首先是日本三洋化成公司考慮到丙烯睛單體殘留在聚合物中有毒性、不安全,於80年代提出了用放射線對各種氧化烯烴作交聯處理,合成非離子型高吸水性樹脂,其吸水性能力為2000倍,從而打開了合成非離子型高吸水性樹脂的大門。對高吸水性樹脂的應用研究是美國UCC公司最早(1973年)開始的,但是日本在1978年批准了高吸水性樹脂應用於衛生用品,並最先(1981年)將它大規模地用於衛生用品。用它製作的衛生巾、紙尿布等不僅重量輕、吸液量大、保水性好,而且安全無毒,因此深受廣大消費者的歡迎。由於日本、歐美等國紙尿布的迅速普及,高吸水性樹脂的用量也相應猛增,各生產公司一方面競相採用不同的原料、不同的合成工藝和合成方法,另一方面則紛紛擴大裝置,提高生產能力。1980年全世界高吸水性樹脂生產能力不足5kt/a;1989年,生產能力達到了207kt/a;1994年則達450kt/a;1996年高達846kt/a,開始出現供過於求的現象。針對這一狀況,日本、歐美各高吸水性樹脂大公司,一方面努力開拓國內市場,提高產品普及率,積極開拓新的應用領域。如日本用高吸水性樹脂改造沙漠。另一方面,他們紛紛把目光投向國外市場。如今的日本,高吸水性樹脂工業主要依賴高增長出口,這已成為其發展主要動力。從上述過程來看,日本在高吸水性樹脂原料、工藝創新和應用方面大有後來居上的派頭。 2000年全世界高吸水性樹脂生產能力已超過1000kt/a,並以7~8%的速度遞增。
2.國內發展情況
我國從80年代初開始了對吸水性樹脂的研究工作,1985年北京化工研究院申請了國內第一項吸水性樹脂專利,隨後有二十多家科研單位從事此類產品的研究。約有20家企業建立了中試及小試生產裝置,如:北京化學研究院、長春應化所、北京化學所、蘭州化物所、撫順化驗院、吉林石化所、黑龍江石化所等。1994年無錫市海龍公司首先建立千噸級生產裝置,吳江市浦江樹脂廠、保定市科瀚樹脂廠、唐山市博亞公司、吉林梨樹釀酒總廠、廊坊廣潤化工公司、黑龍江北安旭光化工總廠等先後建成百噸至千噸級裝置。1998年全國生產能力為6000t,實際產量1200t,科瀚廠首批出口2t。
我國從20世紀80年代開始對高吸水性樹脂進行研究,至今已有幾十家單位從事高吸水性樹脂的研究。自1991年開始使用吸水性樹脂,1994年的用量約為1300t,1998年消費量約為6000t,2000年達到10000t。目前國內所需的吸水性樹脂大部分從國外進口,特別是廣東、福建、上海、山東等沿海地區和中外合資衛生製品公司。有消息報道,沿海地區通過各種渠道每年進口量可達1.5萬t,進口售價為2.0萬~2.5萬元/t。國內吸水性樹脂的生產成本一般在1.2萬~1.5萬元/t,市場售價為1.8萬~2.2萬元/t。目前,高吸水劑還處於起步發展階段,尤其在基礎理論方面研究還較少,國內眾多文獻還多隻集中於研究其合成及其吸純水性能,對樹脂在鹽溶液中吸收性能的研究則很少,尤其是吸水性樹脂在吸水後的性能研究則更加欠缺。
3.吸水機理
高吸水性樹脂在水中的溶脹過程,實際上是兩種相反趨勢的平衡過程。溶劑力圖滲入高吸水性樹脂的內部,.使樹脂體積膨脹,引起樹脂的伸展;交聯點之間的分子鏈的伸展降低了它的構象嫡,引起了分子網格的彈性收縮力,力圖使交聯網格收縮。當這兩種相反傾向相互抵消時,就達到了溶脹平衡。高吸水性樹脂是由三維空間構成的高聚物,它的吸水既有物理吸附,又有化學吸附。當水與高聚物表面接觸時,有三種相互作用:一是水分子與高分子電負性強的氧原子形成鍵結合;二是水分子與疏水基團的相互作用;三是水分子與親水基團的相互作用。高吸水性樹脂在結構上是輕度交聯的空間網路結構。由化學交聯和樹脂分子鏈間的相互纏繞的物理交聯構成。吸水前,高分子長鏈相互靠攏纏在一起,彼此交聯形成網狀結構,從而達到整體上的緊固程度。高吸水性樹脂可以看成是高分子電解質組成的離子網路和水的構成物。在這種離子網路中,存在著高分子電解質的離子組成的可移動的離子對。高吸水性樹脂的吸水過程是一個很復雜的過程。吸水前,高分子網路是固態網束,未電離成離子對。當遇水時,親水基與水分子的水合作用使高分子網束張展,產生網路內外離子濃度差。如高分子網路結構中有一定數量的親水離子,就會在網路結構內外產生滲透壓,水分子因滲透壓作用向網路結構內滲透。同理,被吸附水中含有鹽時,滲透壓降低,吸水能力隨之降低。由此可見,高分子網結構的親水基離子是不可缺的,它起
著張網作用,同時產生滲透功能。親水離子對是高吸水性樹脂能夠完成吸水全過程的動力因素。高分子網結構持有大量的水合離子是影響高吸水性樹脂吸水能力、加快吸水速度的另一個因素。
4.高吸水性樹脂的分類
按原料來源分為:澱粉系高吸水性樹脂、纖維素系高吸水性樹脂、合成系高吸水性樹脂、蛋白質系高吸水性樹脂、共混與復合系高吸水性樹脂、其他天然高分子化合物及其衍生物系高吸水性樹脂。本論文中是以膨潤土、丙烯酸、丙烯醯胺合成高吸水性樹脂,屬於共混與復合系高吸水性樹脂。
5.高吸水性樹脂的發展趨勢
隨著高吸水性樹脂性能的提高,應用范圍也大大拓寬。它可以作為土壤保水劑應用在農、林方面,在土壤中添加少量的高吸水性樹脂可以提高某些豆類的發芽率和抗旱能力,並能增加土壤的透氣性;它可以作為增稠劑用於化妝品的乳液中,加入少量將使乳液粘度增加很大;它可以作為高吸水劑應用於紙尿布、衛生巾等衛生用品中,能抑制由於外壓而逆滲出水現象的出現;它可以作為防霧薄膜、抗結露薄膜應用於新的包裝材料,可以使食品保持應有的鮮度;它可以作為工業用脫水劑用於除去油和有機溶劑中的水分;它可以作為葯物緩釋劑應用於醫學領域,有效控制葯物釋放;由於高吸水性樹脂還具有無毒和可生物降解等優點,它將會愈來愈多的應用於工業、農業、醫療衛生和日常生活的各個領域。
四、 擬解決的關鍵問題
本論文以丙烯酸、丙烯酞胺和膨潤土為主要原料,環己烷為分散介質,利用反相懸浮聚合的方法合成膨潤土/聚丙烯酸鈉/丙烯酞胺復合型的高吸水性樹脂。具體的研究內容如下:
(1)以丙烯酸、丙烯酞胺和蒙脫土礦物為主要原料,環己烷為分散介質,利用反相懸浮聚合的方法合成聚丙烯酸鈉/丙烯酞胺/蒙脫土復合型的高吸水性樹脂。
(2)對丙烯酸中和度、引發劑用量、交聯劑用量、單體用量配比、膨潤土(鈉基的和有機的)用量、溫度等對產物吸水性能的影響進行了研究。
(3)對最佳條件下所製得的產品進行吸液性能測試,主要是吸煤泥水倍率、重復吸水能力、恆定溫度下保水能力測試等。

2. 我是化學專業的,我要寫化學綜述的畢業論文,但是我什麼都不知道,一臉懵逼,哪位大神可以幫我解釋下化學

焓變越大,自然是越難發生反應的。至於標准電極電勢你從表達式一眼就可以看出來為什麼越大了

3. 怎樣寫好一篇化學類文獻綜述

文獻綜述是在確定了選題後,在對選題所涉及的研究領域的文獻進行廣泛閱讀和理解的基礎上,對該研究領域的研究現狀(包括主要學術觀點、前人研究成果和研究水平、爭論焦點、存在的問題及可能的原因等)、新水平、新動態、新技術和新發現、發展前景等內容進行綜合分析、歸納整理文獻綜述和評論,並提出自己的見解和研究思路而寫成的一種不同於畢業論文的文體。它要求作者既要對所查閱資料的主要觀點進行綜合整理、陳述,還要根據自己的理解和認識,對綜合整理後的文獻進行比較專門的、全面的、深入的、系統的論述和相應的評價,而不僅僅是相關領域學術研究的「堆砌」。 你可以檢索一些文件,有些資料庫裡面可以找到相關的內容,如萬方,維普等資料庫。但是需要錢才可以下載哦。

4. 化學論文文獻綜述怎麼寫

文獻綜述的格式及要求 一、文獻綜述文獻綜述是研究生在開提前閱讀過某一主題的文獻後,經過理解、整理、融會貫通,綜合分析和評價而組成的一種不同於研究論文的文體。綜述的目的是反映某一課題的新水平、新動態、新技術和新發現。從其歷史到現狀,存在問題以及發展趨勢等,都要進行全面的介紹和評論。在此基礎上提出自己的見解,預測技術的發展趨勢,為選題和開題奠定良好的基礎。二、文獻綜述的格式文獻綜述的格式與一般研究性論文的格式有所不同。這是因為研究性的論文注重研究的方法和結果,而文獻綜述介紹與主題有關的詳細資料、動態、進展、展望以及對以上方面的評述。因此文獻綜述的格式相對多樣,但總的來說,一般都包含以下四部分:即前言、主題、總結和參考文獻。撰寫文獻綜述時可按這四部分擬寫提綱,再根據提綱進行撰寫工作。 前言部分,主要是說明寫作的目的,介紹有關的概念及定義以及綜述的范圍,扼要說明有關主題的現狀或爭論焦點,使讀者對全文要敘述的問題有一個初步的輪廓。 主題部分,是綜述的主體,其寫法多樣,沒有固定的格式。可按年代順序綜述,也可按不同的問題進行綜述,還可按不同的觀點進行比較綜述,不管用那一種格式綜述,都要將所搜集到的文獻資料歸納、整理及分析比較,闡明有關主題的歷史背景、現狀和發展方向,以及對這些問題的評述,主題部分應特別注意代表性強、具有科學性和創造性的文獻引用和評述。 總結部分,與研究性論文的小結有些類似,將全文主題進行扼要總結,提出自己的見解並對進一步的發展方向做出預測。 參考文獻,因為它不僅表示對被引用文獻作者的尊重及引用文獻的依據,而且也為評審者審查提供查找線索。參考文獻的編排應條目清楚,查找方便,內容准確無誤。關於參考文獻的使用方法,錄著項目及格式與研究論文相同,不再重復。三、文獻綜述規定1. 為了使選題報告有較充分的依據,要求碩士研究生在論文開題之前作文獻綜述。2. 在文獻綜述時,研究生應系統地查閱與自己的研究方向有關的國內外文獻。通常閱讀文獻不少於30篇。3. 在文獻綜述中,研究生應說明自己研究方向的發展歷史,前人的主要研究成果,存在的問題及發展趨勢等。4. 文獻綜述要條理清晰,文字通順簡練。5. 資料運用恰當、合理。文獻引用用方括弧"[ ]"括起來置於引用詞的右上角。6. 文獻綜述中要有自己的觀點和見解。鼓勵研究生多發現問題、多提出問題、並指出分析、解決問題的可能途徑。 7. 文獻綜述不少於3000字。四、注意事項 在撰寫文獻綜述時應注意以下幾個問題: ⒈ 搜集文獻應盡量全。掌握全面、大量的文獻資料是寫好綜述的前提,否則,隨便搜集一點資料就動手撰寫是不可能寫出好的綜述。 ⒉ 注意引用文獻的代表性、可靠性和科學性。在搜集到的文獻中可能出現觀點雷同,有的文獻在可靠性及科學性方面存在著差異,因此在引用文獻時應注意選用代表性、可靠性和科學性較好的文獻。 ⒊ 引用文獻要忠實文獻內容。由於文獻綜述有作者自己的評論分析,因此在撰寫時應分清作者的觀點和文獻的內容,不能篡改文獻的內容。 ⒋ 參考文獻不能省略。有的科研論文可以將參考文獻省略,但文獻綜述絕對不能省略,而且應是文中引用過的,能反映主題全貌的並且是作者直接閱讀過的文獻資料。

5. 化學綜述性論文

綠色化學是20世紀末崛起的一門新興學科,相對於傳統化學,它是未來化學化工發展的主要方向之一。下面是我為大家整理的化學綜述性論文,供大家參考。

化學綜述性論文範文一:有機化學實驗教學改革

1改革措施

1.1加強課前預習

隨著中國高校培養水平的逐步提高,目前在對學生的培養中設置了大量的實驗課,每周學生都要進行兩到三次的實驗課學習,學生對實驗課已經不存在太多的新鮮感,再加上不同的實驗課基本採取的都是同一模式的教學方法,從而導致學生對實驗的積極性普遍不高,實驗應付差事。以往在做實驗之前,通常是由教師組織安排,介紹實驗目的、實驗原理和儀器設備;對易出現的問題提出注意事項,對實驗中出現的現象提出理論解釋,學生按教師的講解按部就班的重復實驗,獲取數據,驗證規律。使用實驗規定的儀器設備,按照規定的實驗方法和步驟完成規定的實驗內容,然後按規定的格式完成實驗報告;這樣可以培養嚴謹、認真、規范的學習態度,有利於學生掌握有機化學實驗的操作要領。但也往往會使學生由於缺少獨立解決問題的意識,而挫傷學生的創造性和積極性,完全把他們放在了被動接受的位置上,嚴重地束縛了學生的創新性,缺少創新思想,缺少學習興趣,導致記憶不牢,認識不深,做實驗則只為拿學分,走形式,實驗操作過而忘,更不會掌握扎實的基礎。學生不經過預習,同樣可以根據老師的講解了解實驗內容,能夠按老師的講解完成實驗,但這樣學生對預習報告就會流於形式,照抄教材,敷衍了事,對實驗內容了解不深,從而不能真正掌握實驗的知識要點[3]。為改變此現狀,採用要求學生提前預習的措施。在上課之前,要求學生先交預習報告,否則不能進行實驗。實驗預習的具體內容要求明確實驗目的和要求、了解反應機理、熟悉各種化學試劑的物理常數、畫好裝置圖、列出實驗步驟和注意事項。為了杜絕學生應付差事,只是將教材一字不落的抄襲下來的現象,要求預習報告中的實驗步驟部分必須細化成一個個步驟,每個步驟必須有簡明扼要的標題,標題下寫明該步驟的具體內容。預習報告最後要求學生根據教材的注釋和網上查找的資料寫出注意事項。在對實驗講解時,設置若干問題,對學生進行提問,檢驗預習效果,同時對學生起到督促作用。通過這些措施,使得學生不得不認真預習,從而提高學習效果。

1.2培養過硬的基本操作能力

有機化學實驗包括許多的基本操作,在某種意義上我們可以說有機化學實驗就是由若干個基本操作構成的一個復雜的操作體系。若要使實驗達到理想的效果,學生必須具備扎實的基本功,具備過硬的基本操作技能[4]。有機化學實驗課一般設置了基本操作實驗(如熔點的測定、蒸餾和沸點的測定、分餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、萃取、重結晶、色譜等)和有機化合物的合成實驗(如乙醯乙酸乙酯的制備、肉桂酸的制備、呋喃甲醇和呋喃甲酸的制備、1-溴丁烷的制備、乙醚的制備、苯乙酮的制備、己二酸的制備、苯甲酸乙酯的制備等)。基本操作實驗是後續合成實驗的基礎,也是今後學生從事工作和科研的基礎,打好這個基礎對學生具有重要意義。在教學過程中,經常出現課程已經進行了大半部分,而學生的基本操作過程依然錯誤百出的現象。如在做蒸餾時,不知道溫度計水銀球的正確位置、冷凝管如何選用等種種實驗細節問題。這種問題的出現客觀上是基礎實驗操作要注意的細節很多,主觀上是學生學習態度不夠認真造成的。為使學生打下堅實的基礎,掌握基本的實驗技能,在基本操作實驗的教學中應該注意要求學生在實驗報告中劃出實驗裝置圖,在畫圖的過程中,學生會注意儀器意見的連接關系,儀器的選用、溫度計的位置等各種細節,從而使實驗裝置深深的引入腦海。學生實驗過程中老師要及時指出學生的實驗裝置和實驗操作存在的問題。

1.3提高平時成績權重

為督促學生平時認真實驗,應提高平時成績的權重。將平時成績的比重設置為60%,考試成績佔40%。這樣如果學生平時不認真做實驗,綜合成績不可能理想。將平時成績細化為預習報告成績、實驗操作成績、實驗報告成績和考勤。其中實驗操作成績為主要考察內容,所佔比重最大。學生每次的預習報告,實驗報告都給與相應的量化成績,督促學生不斷改進自己的報告,養成良好的習慣。而對於學生在操作工程中出現的問題,在指正的同時,要及時給與扣分的處罰,鞭策學生去認真改正錯誤。這樣在學期末評定學生平時成績的時候有據可依,成績更加公正:而在以往的評定中,因為沒有詳細的評分細則和平時量化分數,教師只能根據主觀判斷給出一個籠統的分數,成績評定往往不夠理性。而期末考試不但要考察學生的動手能力,(如:裝置搭建順序、儀器選用、裝置拆卸、儀器保養、實驗操作、熟練程度等);還應設置相應的問題對學生進行考核,考核內容主要是有機化學實驗的重要知識,包括實驗室規則及安全常識,化學儀器的使用和養護方法,基礎操作的原理及適用范圍等。

1.4開設綜合設計性實驗

二十一世紀高素質創新人才的要求和社會主義市場經濟對人才的需求,確定了化學實驗教學的目標和基本要求,要求我們建立起從接受型到培養綜合型的教學體系。過去,驗證性實驗占的比例過大,綜合性、設計性實驗很少,甚至沒有。學生做實驗幾乎成了“照方抓葯”,實驗所需的儀器、試劑均已由實驗員准備好,並擺在試架上,加什麼試劑,先後順序,甚至加幾滴都照書本步驟學生毫無主動性可言,只是機械地操作,定時觀察預計現象,記錄實驗數據,不能動手配製試劑,不能獨立動手安裝儀器,離開書本實驗步驟,就無法下手[5]。因此,有機化學實驗有必要對實驗內容進行調整,使之適應新形勢的需要。為了拓寬基礎實驗的內容,強化學生的綜合能力訓練,在實驗教學改革中注重加強綜合實驗。取消一些單獨的驗證性實驗,增加了綜合性實驗,開設了一些設計性實驗。採用綜合設計實驗的方式,使學生成為實驗方案的制定者和實驗的完成者,使其成為絕對的主角。具體做法是,教師負責擬定多個實驗題目,並分配給每個實驗小組,要求各小組到資料庫查找文獻資料,自行擬定實驗方案並完成實驗。採用這種方式不但提高了學生學習的積極性,而且培養了學生查閱文獻與參考書的能力、綜合分析資料設計實驗的能力和一定的科研素養。

2結語

通過改革,學生的學習積極性、綜合素質、動手能力和創新能力得到了很大的提高。學生普遍認為通過綜合設計性實驗學到了很多知識,包括資料的獲取、實驗方案的擬定、數據的處理等。由於設計性實驗能夠充分發揮學生自己的聰明才智,而不是按部就班的做驗證實驗,學生表現出了較高的興趣。科學、合理的考核方法使得學生注重實驗課程的每一個環節,其素質得到了全面的發展。

化學綜述性論文範文二:化學工程專業高等分離工程課程建設

國家、社會、經濟的發展需要人才的發展,人才是國家發展的第一要素。《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》指出,我國人才的總體發展目標為:到2020年,培養一支規模宏大、結構完善、布局合理、素質優良的人才隊伍,全面確立國家人才競爭優勢,實現加入世界人才強國行列的目標,為社會主義現代化建設奠定人才基礎,並且強調高技能人才要佔技能勞動者比例的28%。研究生教育在高等教育中佔有非常大的比重,其培養目標是為現代社會輸送高科技人才、高級管理、技術人才和研究型、應用型人才,這就要求高等學校在加強全日制研究生培養質量的同時,針對在職人員開展非全日制專業學位研究生的培養,使培養目標呈多樣化的發展態勢,形成高素質人才隊伍,全面提高創新型科技人才、領軍人才、復合型人才的培養比重,加大培養各個重點領域急需緊缺專門人才的力度。我國非全日制專業學位研究生教育制度始於1991年,主要培養對象為相關專業的在職人員,採用“進校不離崗”的方式進行學習,不影響學生平時的正常工作。在職工程碩士研究生來自於生產第一線,一般畢業3年以上,長期的工作實踐,積攢了一定的實踐經驗和解決實際問題的能力,企業對他們賦予了較高的期望值,但他們由於畢業時間較長,基礎知識的陳舊率和遺忘率較高,專業理論並不能滿足企業發展需要,從而在某種程度上限制企業的發展。我國國有大中型企業的快速發展決定了現代工程技術人員應該是高層次應用型和復合型人才。化學工程領域工程碩士的培養目標主要是為本領域所覆蓋范圍內的工業企業和工程建設部門、工程設計和研究院所等有關單位培養基礎扎實、素質全面、工程實踐能力強且具有一定創新能力的應用型、復合型高級工程技術人才和工程管理人才。對在職工程碩士進行工程應用和實踐能力的培養,其目的就在於使化學工程領域工程碩士學位獲得者能夠勝任企業要求,促進企業發展,推進企業技術進步,所以各個高校一方面要強化他們的基礎知識、專業理論,另一方面要培養他們的實踐、操作能力,實現發現、分析、處理企業現實問題的目的。因此,對於非全日制專業學位研究生的培養,要根據企業實際生產需求來設置教學內容,優化教學方法、手段、途徑,因此改變傳統的教學模式,結合工業生產實例進行高等分離工程課程改革,具有重要的意義。

一、引進綠色化學和綠色分離工程的概念

綠色化學又稱為環境無害化學,是一門從源頭上消除污染的化學,即利用高選擇性的化學反應,提高反應原子的利用率,達到100%選擇性,實現零排放。綠色分離工程指的是分離過程綠色化,主要包括兩種途徑進行實現:第一,優化傳統分離過程,降低甚至消除分離過程對環境的影響;第二,開發和使用新的技術,例如,膜分離技術。分離技術貫穿於整個化工產品生產過程,分離過程綠色化對於未來環境保護和污染治理具有重大意義,是社會現代化可可持續發展的關鍵性問題之一。分離技術是提高產品競爭力的關鍵技術,對於降低產品生產成本、提高產品質量等發揮著重要作用。教師要讓學生明白經濟發展在滿足當代社會發展的同時,又不能威脅子孫後代的未來。根據現有發展基礎、條件,在不損害地球生態系統的前提下,合理有效地利用和開發有限的資源並產生足夠的財富,以滿足社會合理的經濟需求。綠色分離工程等新型分離技術在高等分離工程課程中的引入,必將引領學科的健康和可持續性發展。

二、改進教學方法

與全日制研究生不同,在職研究生來自於化工企業,一般為單位的技術骨幹或相關崗位的管理者,有些甚至已經是高層次的專業人才和項目負責人等,具有一定的實踐經驗和解決實際問題的能力,他們的學習目的很明確,致力於知識轉化,用專業知識解決現實問題。對於在職工程碩士來說,他們既要增加自己的知識積累,更要培養自己應用知識的能力,學習的核心就是提高知識的有用性和實效性。因此,教學內容不能過於理論化,如果課程內容理論性過強,將會給學生的學習帶來困難,影響學生的學習效果。另外,教學一定要做到理論與實際相結合,例如,教師通過工程中的實際案例解釋相關的原理或者理論,側重理論與應用的結合。教師還要合理安排教學內容,課程結構要緊湊,做到重點突出、難點明確、層層遞進、詳細透徹,通過這種方式提高學生思考、處理問題的能力。例如,課堂上使用啟發式教學法、現場教學法、案例教學法等多種教學方法,實現對教學內容的詮釋;綜合運用多媒體、網路平台及模擬模擬系統等多種教學手段,使教學內容形象化,最終實現該課程教學質量及教學效果的根本性提高,使其達到培養專業型人才的綜合要求,建成學而有用、學而會用的核心課程。針對該課程的特點,結合高等分離工程課程教學的特性以及教學中存在的問題,應對該課程教學進行一定的改革.

1.優化教學方案、完善多媒體課件。教師要根據目前國內外的新技術、新工藝、新設備的發展,在現有課程體系基礎上,適當加入新的教學內容,制定出合理的教學方案。多媒體課件是目前高校授課的必備工具,目前該課程主要採用理論教學方法,沒有系統的模擬模擬系統和實踐設施,因此為提高授課效果,應對該多媒體課件進行進一步的完善,加入基本原理的動畫和實際生產的視頻,以保證該課程理論教學與實踐的有機結合,提高學生的理解能力。

2.採用研討式的教學方式。由學生提出本單位現場分離設備中存在的問題,根據所學的理論知識和工作經驗,找出解決問題的方法,並在各自的實際生產過程中進行驗證。

3.為了使學生能夠更好地學習、理解和掌握課程的理論技術和方法,採用AspenPlus、Pro/II等化工流程模擬軟體,對化工分離過程進行設計和模擬,建立典型案例庫,模擬化工分離的過程、分離過程中物質之間的相互作用以及分離工藝中相關設備的直觀演示,開發相關的計算軟體以解決分離工程中大量計算的問題。

4.讓學生提出工廠實際中分離設備存在的問題,並收集現場數據,進而設計程序,得出計算結果,提高學生處理實際問題的能力和素質。

5.充分利用互聯網資源。二十一世紀是信息時代,技術人員需要廣泛了解科技發展動態,了解學科的前沿性技術並掌握其發展趨勢。在職研究生平時在單位工作,只有節假日才能到學校上課,因此建立師生互助平台和網路信息庫勢在必行,不僅能加強學生與教師的溝通,還能加強學生與學生的聯系。教師在學校將專業的最新信息錄入信息庫內,為研究生開辟獲取信息的渠道,學生將遇到的技術困難提交到平台,教師與同學一起通過討論和研究,提出解決方案,再用於實際生產進行驗證。

三、注重教學環節

教學過程是影響研究生教育質量的關鍵,同時也是保證研究生教育質量的重要因素。高雙林等對影響研究生培養質量的可控因素進行了系統分析,主要包括學科建設、教學環節和管理體系三大部分,其權重系數分別為0.33、0.53、0.14,說明教學環節是研究生教育質量保證體系中的重要部分。在職研究生雖然參加工作一段時間,社會經驗和工程經驗比較豐富,但是回到學校後,往往會存在些許的陌生和拘謹,尤其是在教室內安靜的聽老師講課,往往很難。因此,對於這些學生的授課方式,要以互動交流為主,鼓勵學生提出生產中的實際問題,例如石油化工過程中針對硫含量過高的問題,鼓勵學生結合自己的工作去查閱文獻,以化學法和物理吸附法為基礎,設計出脫硫的方案,大家以基本理論為依據進行討論,提出解決方案,並到相關的企業進行驗證。

四、優化教師隊伍

6. 化學綜述論文

化學是基礎教育的重要組成部分,在化學教學中培養學生的創新精神對深化基礎教育改革,提高學生素質具有重要作用。下面是我為大家整理的化學綜述論文,供大家參考。

化學綜述論文範文一:化學工業節能減排研究

前言

化學工業推動著人類社會和物質文明的快速發展,也為人類社會作出了重大的貢獻,同時伴隨而來環境污染問題越來越嚴重,因此化學工業表現出的“貢獻”和“環境污染問題”的兩重性對化學工業領域的科研工作者和生產人員提出了挑戰。用綠色的化工工藝取代傳統的化工工藝是綠色化學工程與工藝所提出的思想,通過在化學工業生產過程中,在無毒、無害的反應條件下去採用無毒、無害的原料來進行反應,同時使整個反應具有高選擇性,進而能夠最大限度地減少副產物的生成。要達到此目的,必須在化工行業推行清潔生產,實現零排放,把污染消滅在生產過程中。文章針對傳統化學工業的發展問題,通過對綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用進行探討,從而在我們國家今後的化學工業生產中環保性和節能性提供參考依據。1綠色化學工業概念綠色化學又稱“環境無害化學”“、環境友好化學”“、清潔化學”,綠色化學的最大特點是在始端就採用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。其研究目的在於尋找充分利用原材料和能源且在各個環節都潔凈和無污染的反應途徑和工藝。綠色化學工業是把綠色化學的思想引入傳統化學工業生產中,並此基礎上產生對人類健康、社區安全、生態環境無害的化學工業過程。

2綠色化學工程與工藝的開發

早期人們對化學工業所引起的環境污染常常採用的辦法是“末端治理”,開發了多種環境保護手段,如:水處理技術、大氣污染防治技術、固體廢棄物處理技術和雜訊治理技術等,對生態環境的保護作出了重要貢獻。但隨著人類社會和物質文明的不斷發展和進步,環境污染的速度遠遠快於治理環境污染速度,並且治理環境污染的費用不斷增加,而且治標不治本。而綠色化學工程與工藝是用綠色的化工工藝取代傳統的化工工藝,採用無毒、無害的原料,在無毒、無害的反應條件下進行,使反應具有高選擇性,最大限度地減少副產物的生成。從而在化工行業推行清潔生產,實現零排放,實施綠色化工生產,從污染的源頭防止污染的發生。綠色化學工程與工藝在化學工業中具體實施方法主要有以下幾種。

2.1原料的綠色化

在化學產品生產中,原料的選擇是決定化學生產過程和生產工藝的主要因素之一,綠色化學工程與工藝以無毒無害的原料作為綠色化學工業重點研發目標,選用可再生資源作為綠色化學原料,如生物質資源包括植物、農作物、林產物、海產物(各種海草)和城市廢棄物(報紙、天然纖維)採用生物轉化法通過一系列的反應轉化得到醇、酮、酸類等常見的化工原料,在轉化過程中依賴各種微生物在細胞內產生出我們所需要的各種化學品,整個過程清潔無污染,這都是綠色原料應用的典型。

2.2催化劑的綠色化

近幾年來,隨著化學工業的快速發展,採用合理的化學反應應用在化工生產過程中成為了現代化學工業可持續發展的重要因素之一。在常規的化學反應中都離不開催化劑的使用,正確合理的使用催化劑不僅可以加速反應進程,改善化學反應的選擇性和提高轉化率,提高產品質量、降低加工成本,而且從根本上減少或消除副產物的產生,減少環境污染,最大限度地利用各種資源,保護生態環境。目前,針對化學反應催化研究已經研發出各種催化劑,例如,在精細化工生產中,已使用安全的固體催化劑分子篩、雜多酸等來替代有害的液體催化劑濃硫酸,從而簡化了工藝過程,減少“三廢”的排氣量。

2.3溶劑和助劑的綠色化

在化學工業生產過程中,無論是化學反應過程,還是化學產品的分離過程,都會使用大量的溶劑或者助劑來克服反應或分離過程中的特殊障礙,但是這些溶劑和助劑都是有毒的,往往會對人類健康和社會環境造成負面影響,所以開發出無毒無害的溶劑和助劑也是綠色化學工業重點研發目標之一。合適的綠色的溶劑和助劑不僅僅能使反應加速進行,也能使反應能耗低、效果更好、選擇性更高以及產品更容易分離,更有利於環境保護。例如,現已開發出各種離子液體來應用於化學工業生產過程中的化學反應提供新的反應環境,也應用在化學工業生產過程中的分離過程進行產品與副產物的分離。

2.4能源的綠色化

在化學工業中,從獲取的化學原料到發生的化學反應以及反應產物的分離和純化等各個環節均伴隨能量的產生和消耗,而且耗能巨大。然而,在化工生產的化學反應中,若反應是吸熱的,則需要在反應開始時加入熱量來使反應進行完全;若反應是放熱的,則需要冷卻以移出熱量來控制反應進行。同樣在化工過程的分離與純化中,可通過精餾、萃取、再結晶、超濾等操作來實現,也需要消耗大量能量。所以找到合適的能源也是綠色化學工業重點研發目標。例如,比較清潔的能源有電能、光能、微波以及超聲波等能量,其中電能是運用較多的一種,在利用天然、無毒、手性的維生素B12為催化劑的電催化反應中可以實現在溫和中性條件下的自由基環氧化。

3綠色化學工程與工藝對化學工業節能減排中的促進作用

近些年來,在國內的化學工業中,綠色化學工程與工藝主要應用在以下幾個方面。

3.1清潔生產技術的應用

在化工行業清潔生產包括清潔生產過程、清潔的產品以及清潔的能源等三個方面。而在化學工業節能減排中,主要以清潔生產過程為主。清潔生產過程是指在生產中盡量少用和不用有毒有害的原料,採用少廢、無廢的新工藝和高效設備,改進常規的產品生產工藝;盡量減少生產過程中的各種危險因素,如高溫、高壓、易燃、易爆、強雜訊、強震動等;採用可靠、簡單的生產操作和控制。已有的化學工業中清潔生產技術應用案例為:磷肥工業清潔生產工藝、鉻酸酐生產工藝的綠色化改造、環氧丙烷的清潔生產、對苯二甲酸二甲酯氧化尾氣的回收利用、二氯苯胺的清潔生產以及苯甲醛的清潔生產工藝等,這些清潔生產技術對化學工業節能減排有促進作用,實現了化學工業的綠色化,對人類健康和生態環境的保護作出了重要的貢獻。

3.2與生物技術相結合的應用

在化學工業生產中,綠色化學工程與工藝常常與生物技術相結合,採用生物煉制技術將可再生資源轉化化學原料,進而合成出所需要的化學品。通過這種技術得到的化學原料相對於一般的工業原料來講,反應效果和催化效率較好,反應產生的污染物和廢棄物較少,還具有良好的無污染性、高效性、節能性。生物煉制是開拓創新型技術,是生產能源、材料與化工產品的新型工業模式。例如,全作物生物煉制方法以油菜、大豆、甘蔗、玉米等為原料,採用發酵技術,用基因組合方法在有氧條件下生成1,3-丙二醇重要的化工中間體。

3.3環境友好型的化學品的應用

大力發展綠色化學工程與工藝可以使化學工業為我們生產出更符合社會、自然環境可持續發展的環境友好型產品,在生活中有許多具體應用實例。例如,已被聯合國列為新一代環保製冷劑含雜原子N、Si的三氟碘甲烷(FIC-1311)來替代傳統製冷劑氟利昂,FIC-1311不損耗臭氧層,溫室效應可以忽略,對環境破壞作用較小;2005年美國環境保護署已批準的新型熏蒸氣體殺蟲劑硫醯氟來替代溴甲烷,殺蟲效果比溴甲烷好,對堅果和乾果氣味無影響,同時對臭氧耗損潛能值為零,對大氣臭氧層無影響。

4結束語

在化學工業生產的過程中運用綠色化學工程與工藝的思想,從化工生產的源頭上採用無毒無害的原料、催化劑、溶劑等,使用節能減排的生產工藝,採用清潔生產的技術,能夠降低化學工業生產過程中能源消耗,實現人與自然的和諧,保護生態環境。因此,開發和應用綠色化學工程與工藝對現代化學工業的發展至關重要,也是促進現代化學工業可持續發展的重要前提條件。

化學綜述論文範文二:基礎有機化學實驗教學體會

基礎有機化學實驗是高等學校理工類、化工類、環境類、材料類以及生物、檢驗專業的必修課程之一,對培養學生動手操作能力、思維訓練等有著重要的影響。隨著經濟、社會的發展,有機化學在人們的生產、生活中發揮越來越重要的作用。基礎有機化學實驗作為有機化學的基礎課程,發揮著奠定學生未來發展的作用。然而,筆者在實驗教學中,發現有機化學實驗教學在教學理念、方法上存在諸多問題,結合筆者自身的教學經驗,提出了新的教學理念與方法策略,為基礎有機化學實驗教學提供參考。

1有機化學的重要性及與日常生活的聯系

有機化學與人們生產生活等各個方面有著密切的關系,主要體現在以下三個方面:首先,人類的生命就是一個有機體,由各種各樣的有機物組成,如蛋白質、核酸、糖類等,這些物質構成生命的基本單位,同時也參與體內的各種合成代謝。其次,人類的衣食住行離不開有機物,如我們穿的各種衣服,都是由各種合成纖維構成,飲食中少不了各種有機蛋白質、有機營養物質。最後,有機化學提升了我們的生活質量,如有機化學合成的各種葯物,不僅治癒了人類多種疾病,並且提高了人類的壽命。1965年,人類合成的第一個人工胰島素——結晶牛胰島素,在我國誕生,為糖尿病病人帶來了福音。

2基礎有機化學實驗對學生的意義

(1)訓練學生動手操作及理論聯系實際的能力。有機化學是一門實踐性非常強的學科,單獨以老師為主體的理論教學無法將整個有機化學知識點融會貫通,而有機化學實驗就為學生提供了動手操作的機會,解決了學生上課時對不明白知識點的困惑。例如,在學習有機物萃取時,很多學生在理論課時對萃取的過程以及注意事項都是死記硬背,而實驗課時學生通過自己的獨立完成或者協作完成,將會徹底領悟到萃取的原理,並掌握分液漏斗的正確使用方法。有機化學同時也是一門實用性非常強的學科,例如阿司匹林的製取,阿司匹林是一種解熱鎮痛葯,在人類的葯物發展史中有著不可替代的地位,對此葯物進行合成可以使學生明白有機合成的重要性,同時也能對重結晶提純法進行鞏固。

(2)訓練學生科研思維與專研精神。有機化學實驗由於其操作性強、專業性強等特點,對學生的綜合素質提出了考驗,同時也有助於培養學生的科研思維與專研精神。諸多著名的化學家如居里夫人、門捷列夫等,他們之所以能夠取得如此大的成就,就是憑借實驗訓練帶給他們的科研思路以及實驗成果。本科階段的化學實驗要注重的是實驗的熱情,因此將他們的熱情鼓舞起來後,他們才能夠真正投入到專研當中。

(3)為學生步入未來工作崗位打基礎。有機化學實驗是有機化學專業相關人才進入未來工作崗位的必要條件,只有掌握基本操作的技能才能夠勝任工作崗位的需求。我國大學生越來越多,就業形勢越來越嚴峻,市場和人才培養方向的脫節主要原因就是學生操作技能差,理論考試都能得高分,而一到具體應用就措手不及。然而,對於那些不從事化學相關專業工作的專業來說,有機化學實驗是一門基礎性的實驗,對未來工作崗位相關的知識都是一種重要的鋪墊。

3目前基礎有機化學實驗教學存在的主要問題

(1)實驗方法落後、實驗設備陳舊。有機化學實驗教材內容一般是那些已經完成被認可的基礎性實驗,這些實驗雖然很經典,但由於實驗方法落後導致實驗耗時長、操作繁瑣,有的實驗要6個小時以上才能結束,這使得一些本來對有機化學感興趣的同學望而卻步。而實際上有機化學經過幾十年的發展,實驗手段也不斷在進步,採用先進的實驗方法可大大縮短實驗時間,這非常有助於提高同學們的學習興趣。另外,我國諸多高校在有機化學實驗設備上都存在著設備過於老舊的問題,很多實驗無法開展下去的重要原因就是實驗設備的短缺,一般都是幾個學生用一個實驗台或者一台操作儀器。在實驗方法上,除了傳統的基本內容外,沒有將社會上用的新技術引進去,學生不知道學完後用在哪裡,自然無法激發他們的熱情。而很多現代社會根本用不到的理論仍體現在實驗教材上,這不僅耗費了學生和老師的寶貴時間,同時也不利於學生適應未來的工作。

(2)實驗過程中存在安全隱患。實驗的安全性隱患包括三個方面:①我國目前很多高校在實驗室安全方面都存在一定的隱患,例如缺乏實驗安全操作櫃,實驗試劑過期或者不合格等現象屢屢出現。②一些有機實驗本身存在安全性隱患,比如乙醯乙酸乙酯的制備,該實驗要使用鈉砂,金屬鈉遇水即燃,在熱熔鈉塊並震盪使之變成砂粒的過程中,如果操作不當,鈉會從瓶子里噴出來,非常危險。而事實上筆者在從事這么多年的有機合成研究過程中從未使用過鈉砂。③在實驗操作過程中很多學生都缺乏安全意識,沒有帶口罩和眼罩,一旦發生意外事件如試劑噴射到眼裡,或者身上,則無法進行有效及時的處理。

4對基礎有機化學教學的看法

(1)明確基礎有機化學實驗教學的目的。目前我國基礎有機化學實驗教學中存在諸多問題的重要原因,就是沒有真正明確其實驗教學的真正目的。我國大學現在開展的是素質教育而不是二十年前的精英教育,因此將過多的要求投放在學生身上,將會導致他們厭學或者恐懼。有很多學生還沒有進行實驗就被那些高難度的要求嚇得退卻,不能激發他們的實驗熱情、鑽研熱情。筆者認為,本科階段的有機化學實驗教學主要目的應該是激發學生學習的熱情,只有他們有學習的熱情與渴望,才可能進一步地鑽研,也才可能克服怕苦怕累的思想。

(2)因地制宜制定本科教學的培養策略。有機化學實驗教學應該採取針對不同的學生採取不同的策略,對於化學專業的同學和相關專業的同學應該制定不同的目標,不能一概而論,否則有機化學實驗課將對那些基礎理論學習少的同學產生很大的負擔。本科教育注重的是素質教育,因此著重在於培養他們的實驗熱情,只有奠定熱情的基礎上,才能夠進一步地實驗和攻讀研究生。

5改革基礎有機化學實驗教學的策略

(1)改革實驗教學的理念與目標。本科階段的有機化學實驗其本質上的問題是教學理念與目標的偏差。因此,教育部門應該徹底改革現有的教育體制,不能將二十年前的目標與理念用於現在。制定的理念與目標應該結合學生和學校的實際,同時也應該結合社會市場的需求。筆者認為本科階段基礎有機化學實驗教學的理念與目標應該是:著重培養學生的實驗熱情,提升素質教育。

(2)根據社會需求,改進實驗方法、設備。現階段我國本科有機化學的實驗不能與時俱進,沒有跟上社會需求的潮流。因此,應該引進那些社會工作中需要的實驗、刪除那些社會不需求或者用不到的實驗,改進實驗方法的前提就是要有充足的資金購買實驗設備,因此可以採用和企業聯合辦學的策略,由企業投資引進設備,同時企業排除專門人士進行指導,帶領學生參觀公司,只有了解到所學知識的有用性,才能激發學生的學習熱情,同時也為學生的就業帶來了保障。同時也要盡量使用現代的有機合成方法和手段,增加實驗的實用性,還可以找一些現象明顯、容易成功、能顯著提升學生興趣的實驗,以替換危險、氣味大的實驗。

(3)分階段教學的培養方案。在本科階段主要分為以下三個階段培養策略:首先,培養學生的學習熱情,可以是老師帶領學生參觀化學應用公司或者大型科研院所,也可以是老師通過簡單的實驗激發學生動手的熱情。其次,對那些有實驗操作熱情的同學,可以引進到老師的科研隊伍中,開拓學生的視野,同時也提升學生的實驗設計、操作以及鑽研的能力。最後,結合同學自身的情況,給出不同的建議。例如對那些具有刻苦鑽研精神的同學,可以將其作為保研的對象,對於那些實際操作能力強的同學,可以將其推薦到合作的企業當中去。

6結束語

7. 跪求一片關於有機化學的綜述

一、有機化學的發展簡史

「有機化學」這一名詞於1806年首次由貝采里烏斯提出。當時是作為「無機化學」的對立物而命名的。由於科學條件限制,有機化學研究的對象只能是從天然動植物有機體中提取的有機物。因而許多化學家都認為,在生物體內由於存在所謂「生命力」,才能產生有機化合物,而在實驗室里是不能由無機化合物合成的。

1824年,德國化學家維勒從氰經水解製得草酸;1828年他無意中用加熱的方法又使氰酸銨轉化為尿素。氰和氰酸銨都是無機化合物,而草酸和尿素都是有機化合物。維勒的實驗結果給予「生命力」學說第一次沖擊。此後,乙酸等有機化合物相繼由碳、氫等元素合成,「生命力」學說才逐漸被人們拋棄。

由於合成方法的改進和發展,越來越多的有機化合物不斷地在實驗室中合成出來,其中,絕大部分是在與生物體內迥然不同的條件下合成出來的。「生命力」學說漸漸被拋棄了,「有機化學」這一名詞卻沿用至今。

從19世紀初到1858年提出價鍵概念之前是有機化學的萌芽時期。在這個時期,已經分離出許多有機化合物,制備了一些衍生物,並對它們作了定性描述,認識了一些有機化合物的性質。

法國化學家拉瓦錫發現,有機化合物燃燒後,產生二氧化碳和水。他的研究工作為有機化合物元素定量分析奠定了基礎。1830年,德國化學家李比希發展了碳、氫分析法,1833年法國化學家杜馬建立了氮的分析法。這些有機定量分析法的建立使化學家能夠求得一個化合物的實驗式。

當時在解決有機化合物分子中各原子是如何排列和結合的問題上,遇到了很大的困難。最初,有機化學用二元說來解決有機化合物的結構問題。二元說認為一個化合物的分子可分為帶正電荷的部分和帶負電荷的部分,二者靠靜電力結合在一起。早期的化學家根據某些化學反應認為,有機化合物分子由在反應中保持不變的基團和在反應中起變化的基團按異性電荷的靜電力結合。但這個學說本身有很大的矛盾。

類型說由法國化學家熱拉爾和洛朗建立。此說否認有機化合物是由帶正電荷和帶負電荷的基團組成,而認為有機化合物是由一些可以發生取代的母體化合物衍生的,因而可以按這些母體化合物來分類。類型說把眾多有機化合物按不同類型分類,根據它們的類型不僅可以解釋化合物的一些性質,而且能夠預言一些新化合物。但類型說未能回答有機化合物的結構問題。這個問題成為困擾人們多年的謎團。

從1858年價鍵學說的建立,到1916年價鍵的電子理論的引入,才解開了這個不解的謎團,這一時期是經典有機化學時期。

1858年,德國化學家凱庫勒和英國化學家庫珀等提出價鍵的概念,並第一次用短劃「—」表示「鍵」。他們認為有機化合物分子是由其組成的原子通過鍵結合而成的。由於在所有已知的化合物中,一個氫原子只能與一個別的元素的原子結合,氫就選作價的單位。一種元素的價數就是能夠與這種元素的一個原子結合的氫原子的個數。凱庫勒還提出,在一個分子中碳原子之間可以互相結合這一重要的概念。

1848年巴斯德分離到兩種酒石酸結晶,一種半面晶向左,一種半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋轉,後者則使之向右旋轉,角度相同。在對乳酸的研究中也遇到類似現象。為此,1874年法國化學家勒貝爾和荷蘭化學家范托夫分別提出一個新的概念:同分異構體,圓滿地解釋了這種異構現象。

他們認為:分子是個三維實體,碳的四個價鍵在空間是對稱的,分別指向一個正四面體的四個頂點,碳原子則位於正四面體的中心。當碳原子與四個不同的原子或基團連接時,就產生一對異構體,它們互為實物和鏡像,或左手和右手的手性關系,這一對化合物互為旋光異構體。勒貝爾和范托夫的學說,是有機化學中立體化學的基礎。

1900年第一個自由基,三苯甲基自由基被發現,這是個長壽命的自由基。不穩定自由基的存在也於1929年得到了證實。

在這個時期,有機化合物在結構測定以及反應和分類方面都取得很大進展。但價鍵只是化學家從實踐經驗得出的一種概念,價鍵的本質尚未解決。

現代有機化學時期 在物理學家發現電子,並闡明原子結構的基礎上,美國物理化學家路易斯等人於1916年提出價鍵的電子理論。

他們認為:各原子外層電子的相互作用是使各原子結合在一起的原因。相互作用的外層電子如從—個原了轉移到另一個原子,則形成離子鍵;兩個原子如果共用外層電子,則形成共價鍵。通過電子的轉移或共用,使相互作用的原子的外層電子都獲得惰性氣體的電子構型。這樣,價鍵的圖象表示法中用來表示價鍵的短劃「—」,實際上是兩個原子共用的一對電子。

1927年以後,海特勒和倫敦等用量子力學,處理分子結構問題,建立了價鍵理論,為化學鍵提出了一個數學模型。後來馬利肯用分子軌道理論處理分子結構,其結果與價鍵的電子理論所得的大體一致,由於計算簡便,解決了許多當時不能回答的問題。

二、有機化學的研究內容

有機化合物和無機化合物之間沒有絕對的分界。有機化學之所以成為化學中的一個獨立學科,是因為有機化合物確有其內在的聯系和特性。

位於周期表當中的碳元素,一般是通過與別的元素的原子共用外層電子而達到穩定的電子構型的(即形成共價鍵)。這種共價鍵的結合方式決定了有機化合物的特性。大多數有機化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構成,少數還含有鹵素和硫、磷、氮等元素。因而大多數有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶於有機溶劑等性質,這與無機化合物的性質有很大不同。

在含多個碳原子的有機化合物分子中,碳原子互相結合形成分子的骨架,別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素周期表中,沒有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結合。由碳原子形成的分子骨架有多種形式,有直鏈、支鏈、環狀等。

在有機化學發展的初期,有機化學工業的主要原料是動、植物體,有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物。

19世紀中到20世紀初,有機化學工業逐漸變為以煤焦油為主要原料。合成染料的發現,使染料、制葯工業蓬勃發展,推動了對芳香族化合物和雜環化合物的研究。30年代以後,以乙炔為原料的有機合成興起。40年代前後,有機化學工業的原料又逐漸轉變為以石油和天然氣為主,發展了合成橡膠、合成塑料和合成纖維工業。由於石油資源將日趨枯竭,以煤為原料的有機化學工業必將重新發展。當然,天然的動、植物和微生物體仍是重要的研究對象。

天然有機化學主要研究天然有機化合物的組成、合成、結構和性能。20世紀初至30年代,先後確定了單糖、氨基酸、核苷酸牛膽酸、膽固醇和某些萜類的結構,肽和蛋白質的組成;30~40年代,確定了一些維生素、甾族激素、多聚糖的結構,完成了一些甾族激素和維生素的結構和合成的研究;40~50年代前後,發現青黴素等一些抗生素,完成了結構測定和合成;50年代完成了某些甾族化合物和嗎啡等生物鹼的全合成,催產素等生物活性小肽的合成,確定了胰島素的化學結構,發現了蛋白質的螺旋結構,DNA的雙螺旋結構;60年代完成了胰島素的全合成和低聚核苷酸的合成;70年代至80年代初,進行了前列腺素、維生素B12、昆蟲信息素激素的全合成,確定了核酸和美登木素的結構並完成了它們的全合成等等。

有機合成方面主要研究從較簡單的化合物或元素經化學反應合成有機化合物。19世紀30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。隨後陸續合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等一系列有機酸;19世紀後半葉合成了多種染料;20世紀40年代合成了DDT和有機磷殺蟲劑、有機硫殺菌劑、除草劑等農葯;20世紀初,合成了606葯劑,30~40年代,合成了一千多種磺胺類化合物,其中有些可用作葯物。

物理有機化學是定量地研究有機化合物結構、反應性和反應機理的學科。它是在價鍵的電子學說的基礎上,引用了現代物理學、物理化學的新進展和量子力學理論而發展起來的。20世紀20~30年代,通過反應機理的研究,建立了有機化學的新體系;50年代的構象分析和哈米特方程開始半定量估算反應性與結構的關系;60年代出現了分子軌道對稱守恆原理和前線軌道理論。

有機分析即有機化合物的定性和定量分析。19世紀30年代建立了碳、氫定量分析法;90年代建立了氮的定量分析法;有機化合物中各種元素的常量分析法在19世紀末基本上已經齊全;20世紀20年代建立了有機微量定量分析法;70年代出現了自動化分析儀器。

由於科學和技術的發展,有機化學與各個學科互相滲透,形成了許多分支邊緣學科。比如生物有機化學、物理有機化學、量子有機化學、海洋有機化學等。

三、有機化學的研究方法

有機化學研究手段的發展經歷了從手工操作到自動化、計算機化,從常量到超微量的過程。

20世紀40年代前,用傳統的蒸餾、結晶、升華等方法來純化產品,用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。後來,各種色譜法、電泳技術的應用,特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用,使有機化學家能夠研究分子內部的運動,使結構測定手段發生了革命性的變化。

電子計算機的引入,使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結構分析、電子衍射光譜分析,已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。

未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源,如煤、天然氣、石油、動植物和微生物,都是太陽能的化學貯存形式。今後一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。

對光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物,加以貯存;必要時則利用其逆反應,釋放出能量。另一個開發資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳,以產生無窮盡的有。機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。

其次是研究和開發新型有機催化劑,使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始,今後會有更大的發展。

20世紀60年代末,開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今後有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統化、邏輯化。

四、有機化學課程

有機化學主要是介紹化學物質的科學(高中化學學習當中也會涉及部分有機化學的課程)。目前有機化學物質的分類主要是按照其決定性作用,能代表化學物質的基團也就是官能團的不同來進行分類的。可分為:烷烴,烯烴,炔烴,芳香烴(以上為烴類);鹵代烴,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物,胺類,硝基化合物,腈類,含硫有機化合物(如硫醇,硫醚,硫酚,磺酸,碸與亞碸等),含磷有機化合物等元素有機化合物,雜環化合物等(以上為烴衍生物)。

具體主要是介紹這些化學物質的系統命名,化學反應,反應機理,制備方法。其中化學反應基本上為基團的取代,能否進行一個反應,取決於熱力學和動力學兩個方面的因素。而制備方法主要是通過無機物,石油提取物,以及容易制備或成本低的物質製得難以得到的物質。反應機理也為基團之間的進攻和離去傾向之間的競爭。

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