化学研究论文范例6篇

化学研究论文

化学研究论文范文1

马克思曾明确指出:“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时,才算真正发展了。”这是对数学作用的深刻理解,也是对科学化趋势的深刻预见。事实上,数学的应用越来越广泛,连一些过去认为与数学无缘的学科,如考古学、语言学、心理学等现在也都成为数学能够大显身手的领域。数学方法也在深刻地影响着历史学研究,能帮助历史学家做出更可靠、更令人信服的结论。这些情况使人们认为,人类智力活动中未受到数学的影响而大为改观的领域已寥寥无几了。

二、数学:科学的语言有不少自然科学家、特别是理论物理学家都曾明确地强调了数学的语言功能。例如,著名物理学家玻尔(N.H.D.Bohr)就曾指出:“数学不应该被看成是以经验的积累为基础的一种特殊的知识分支,而应该被看成是普通语言的一种精确化,这种精确化给普通语言补充了适当的工具来表示一些关系,对这些关系来说普通字句是不精确的或过于纠缠的。严格说来,量子力学和量子电动力学的数学形式系统,只不过给推导关于观测的预期结果提供了计算法则。”(注:《原子物理学和人类知识论文续编》,商务印书馆1978年版。)狄拉克(P.A.M.Dirac)也曾写道:“数学是特别适合于处理任何种类的抽象概念的工具,在这个领域内,它的力量是没有限制的。正因为这个缘故,关于新物理学的书如果不是纯粹描述实验工作的,就必须基本上是数学性的。”(注:狄拉克《量子力学原理》,科学出版社1979年版。)另外,爱因斯坦(A.Einstein)则更通过与艺术语言的比较专门论述了数学的语言性质,他写道:“人们总想以最适当的方式来画出一幅简化的和易领悟的世界图像;于是他就试图用他的这种世界体系来代替经验的世界,并来征服它。这就是画家、诗人、思辨哲学家和自然科学家所做的,他们都按照自己的方式去做。……理论物理学家的世界图象在所有这些可能的图象中占有什么地位呢?它在描述各种关系时要求尽可能达到最高标准的严格精确性,这样的标准只有用数学语言才能做到。”(注:《爱因斯坦文集》第1卷,商务印书馆1976年版。)

一般地说,就像对客观世界量的规律性的认识一样,人们对于其他各种自然规律的认识也并非是一种直接的、简单的反映,而是包括了一个在思想中“重新构造”相应研究对象的过程,以及由内在的思维构造向外部的“独立存在”的转化(在爱因斯坦看来,“构造性”和“思辨性”正是科学思想的本质的思想);就现代的理论研究而言,这种相对独立的“研究对象”的构造则又往往是借助于数学语言得以完成的(数学与一般自然科学的认识活动的区别之一就在于:数学对象是一种“逻辑结构”,一般的“科学对象”则可以说是一种“数学建构”),显然,这也就更为清楚地表明了数学的语言性质。

数学作为一种科学语言,还表现在它能以其特有的语言(概念、公式、法则、定理、方程、模型、理论等)对科学真理进行精确和简洁的表述。如著名物理学家、数学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)的麦克斯韦方程组,预见了电磁波的存在,推断出电磁波速度等于光速,并断言光就是一种电磁波。这样,麦克斯韦创立了系统的电磁理论,把光、电、磁统一起来,实现了物理学上重大的理论结合和飞跃。还有黎曼(Riemann)几何和不变量理论为爱因斯坦发现相对论提供了绝妙的描述工具。而边界值数学理论使本世纪二三十年代的远距离原子示波器的制成变为现实。矩阵理论为本世纪20年代海森堡(W.K.Heisenberg)和狄拉克引起的物理学革命奠定了基础。

随着社会的数学化程度日益提高,数学语言已成为人类社会中交流和贮存信息的重要手段。如果说,从前在人们的社会生活中,在商业交往中,运用初等数学就够了,而高等数学一般被认为是科学研究人员所使用的一种高深的科学语言,那么在今天的社会生活中,只懂得初等数学就会感到远远不够用了。事实上,高等数学(如微积分、线性代数)的一些概念、语言正在越来越多地渗透到现代社会生活各个方面的各种信息系统中,而现代数学的一些新的概念(如算子、泛函、拓扑、张量、流形等)则开始大量涌现在科学技术文献中,日渐发展成为现代的科学语言。

三、数学:思维的工具数学是任何人分析问题和解决问题的思想工具。这是因为:首先,数学具有运用抽象思维去把握实在的能力。数学概念是以极度抽象的形式出现的。在现代数学中,集合、结构等概念,作为数学的研究对象,它们本身确是一种思想的创造物。与此同时,数学的研究方法也是抽象的,这就是说数学命题的真理性不能建立在经验之上,而必须依赖于演绎证明。数学家像是生活在一个抽象的数学王国中,然而他们在数学王国的种种发现,即数学结构内部和各种结构之间的规律性的东西,最终还是现实的摹写。而数学应用于实际问题的研究,其关键还在于能建立一个较好的数学模型。建立数学模型的过程,是一个科学抽象的过程,即善于把问题中的次要因素、次要关系、次要过程先撇在一边,抽出主要因素、主要关系、主要过程,经过一个合理的简化步骤,找出所要研究的问题与某种数学结构的对应关系,使这个实际问题转化为数学问题。在一个较好的数学模型上展开数学的推导和计算,以形成对问题的认识、判断和预测。这就是运用抽象思维去把握现实的力量所在。

其次,数学赋予科学知识以逻辑的严密性和结论的可靠性,是使认识从感性阶段发展到理性阶段,并使理性认识进一步深化的重要手段。在数学中,每一个公式、定理都要严格地从逻辑上加以证明以后才能够确立。数学的推理步骤严格地遵守形式逻辑法则,以保证从前提到结论的推导过程中,每一个步骤都在逻辑上准确无误。所以运用数学方法从已知的关系推求未知的关系时,所得结论有逻辑上的确定性和可靠性。数学的逻辑严密性还表现在它的公理化方法上。以理性认识的初级水平发展到更高级的水平,表现在一个理论系统还需要发展到抽象程度更高的公理化系统,通过数学公理化方法,找出最基本的概念、命题,作为逻辑的出发点,运用演绎理论论证各种派生的命题。牛顿所建立的力学系统则可看成自然科学中成功应用公理化方法的典型例子。

第三,数学也是辩证的辅助工具和表现方式。这是恩格斯(F.Engels)对数学的认识功能的一个重要论断。在数学中充满着辩证法,而且有自己特殊的表现方式,即用特殊的符号语言,简明的数学公式,明确地表达出各种辩证的关系和转化。如牛顿

(I.Newton)—莱布尼兹(G.W.Leibniz)公式描述了微分和积分两种运算之间的联系和相互转化,概率论和数理统计表现了事物的必然性与偶然性的内在关系等等(注:孙小礼《数学:人类文化的重要力量》,《北京大学学报》(哲学社会科学版),1993年第1期。)。最后,值得指出的是,数学还是思维的体操。这种思维操练,确实能够增强思维本领,提高科学抽象能力、逻辑推理能力和辩证思维能力。

四、数学:一种思想方法数学是研究量的科学。它研究客观对象量的变化、关系等,并在提炼量的规律性的基础上形成各种有关量的推导和演算的方法。数学的思想方法体现着它作为一般方法论的特征和性质,是物质世界质与量的统一、内容与形式的统一的最有效的表现方式。这些表现方式主要有:提供数量分析和计算工具;提供推理工具;建立数学模型。

任何一种数学方法的具体运用,首先必须将研究对象数量化,进行数量分析、测量和计算。同志曾指出:“对情况和问题一定要注意到它们的数量方面,要有基本的数量的分析。任何质量都表现为一定的数量,没有数量也就没有质量。”(注:《选集》第4卷第1443页,人民出版社1990年版。)例如太阳系第行星——海王星的发现,就是由亚当斯(J.C.Adams)和勒维烈(U.J.Leverrier)运用万有引力定律,通过复杂的数量分析和计算,在尚未观察到海王星的情况下推理并预见其存在的。

数学作为推理工具的作用是巨大的。特别是对由于技术条件限制暂时难以观测的感性经验以外的客观世界,推理更有其独到的功效,例如正电子的预言,就是由英国理论物理学家狄拉克根据逻辑推理而得出的。后来由宇宙射线观测实验证实了这一论断。

值得指出的是,数学模型方法作为对某种事物或现象中所包含的数量关系和空间形式所进行的数学概括、描述和抽象的基本方法,已经成为应用数学最本质的思想方法之一。模型这一概念在数学上已变得如此重要,以致于许多数学家都把数学看成是“关于模型的科学”。怀特海(A.N.Whitehead)认为:“模式具有重要性的看法和文明一样古老……社会组织的结合力也依赖于行为模式的保持;文明的进步也侥幸地依赖于这些行为模式的变更。”(注:林夏水主编《数学哲学译文集》第350页,知识出版社1986年版。)并进一步指出:“数学对于理解模式和分析模式之间的关系,是最强有力的技术。”(注:林夏水主编《数学哲学译文集》第350页,知识出版社1986年版。)物理学家博尔茨曼(L.E.Boltzmann)认为:“模型,无论是物理的还是数学的,无论是几何的还是统计的,已经成为科学以思维能力理解客体和用语言描述客体的工具。”这一观点目前不仅流行于自然科学界,还遍布于社会科学界。为自然界和人类社会的各种现象或事物建立模型,是把握并预测自然界与人类社会变化与发展规律的必然趋势。在欧洲,在人文科学和社会科学中称为结构主义的运动,雄辩地论证了所有各种范围的人类行为与意识都有形式的数学结构为基础。在美国,社会科学自夸有更坚实、定量的东西,这通常也是用数学模型来表示的。从模型的观点看,数学已经突破了量的确定性这一较狭义的范畴而获得了更广泛的意义。既然数学的研究对象已经不再局限于“量”而扩展为更广义的“模型”,那么,数学概念的本质也在发生嬗变。数学正成为一个动态的、变化的、泛化了的概念体系,其涵盖的科学对象也必然随之增加。数学在社会科学中的模型建构大都以结构分析为目标,即在高度简化与理想化的框架中去理解社会行为机制。在某些框架下,利用科学去预测与控制一个社会系统的一切变量的更高层次的目标已经实现。

数学的模型方法把数学的思想方法功能转化成科学研究的实际力量。数学中有一个分支叫应用数学,主要就是研究如何从实际问题中提炼数学模型。这是一个对研究对象进行具体分析、科学抽象和做出判断与预见的过程。如对客观事物的必然现象,人们用确定性模型去描述,而对或然现象,人们建立了随机性模型。模糊数学被用于刻画弗晰现象。而各种突变现象,如地震、洪灾等,则可以由突变理论给出数学模型。

五、数学:理性的艺术通常人们认为,艺术与数学是人类所创造的风格与本质都迥然不同的两类文化产品。两者一个处于高度理性化的巅峰,另一个居于情感世界的中心;一个是科学(自然科学)的典范,另一个是美学构筑的杰作。然而,在种种表面无关甚至完全不同的现象背后,隐匿着艺术与数学极其丰富的普遍意义。

数学与艺术确实有许多相通和共同之处,例如数学和艺术,特别是音乐中的五线谱,绘画中的线条结构等,都是用抽象的符号语言来表达内容。难怪有人说,数学是理性的音乐,音乐是感性的数学。事实上,由于数学(特别是现代数学)的研究对象在很大程度上可以被看成“思维的自由想象和创造”,因此,美学的因素在数学的研究中占有特别重要的地位,以致在一定程度上数学可被看成一种艺术。对此,我们还可做出如下进一步的分析。

艺术与数学都是描绘世界图式的有力工具。艺术与数学作为人类文明发展的产物,是人类认识世界的一种有力手段。在艺术创造与数学创造中凝聚着人类美好的理想和实现这种理想的孜孜追求。尽管艺术家与数学家使用着不同的工具,有着不同的方式,但他们工作的基本的目的都是为了描绘一幅尽可能简化的“世界图式”。艺术实践与数学活动的动机、过程、方法与结果,都是在其自身价值的弘扬中,不断地实现着对世界图式的有力刻画。这种价值就是在充分、完全地理解现实世界的基础上,审美地掌握世界。

艺术与数学都是通用的理想化的世界语言。艺术与数学在描绘世界图式的过程中,还同时发展并完善着自身的表现形式,这种表现形式最基本的载体便是艺术与数学各自独特的语言体系。其共同特征有:(1)跨文化性。艺术与数学所表达的是一种带有普遍意义的人类共同的心声,因而它们可以超越时间和地域界限,实现不同文化群体之间的广泛传播和交流。(2)整体性。艺术语言的整体性来自于其艺术表现的普遍性和广泛性;数学语言的整体性来自于数学统一的符号体系、各个分支之间的有力联系、共同的逻辑规则和约定俗成的阐述方式。(3)简约性。它首先表现为很高的抽象程度,其次是凝冻与浓缩。(4)象征性。艺术与数学语言各自的象征性可以诱发某种强烈的情感体验,唤起某种美的感受,而意义则在于把注意力引向思维,升迁为理念,成为表现人类内心意图的方式。(5)形式化。在艺术与数学各自进行的代码与信息的意义交换中,其共同的特征就是达到了实体与形式的分隔。这样提炼出来的形式可以进行形式化处理。

艺术与数学具有普适的精神价值。有人把精神价值划分为知识价值、道德价值和审美价值三种。艺术与数学同时具备这三种价值,这一事实赋予了艺术与数学精神价值以普适性。概括起来,其共同的特点有:(1)自律性。数学价值的自律性是与数学价值的客观性相联系的;艺术的价值也是不能由民主选举和个人好恶来衡量的。艺术与数学的价值基本上是在自身框架内被鉴别、鉴赏和评价的。(2)超越性。它们可以超越时空,显示出永恒。在艺术与数学的价值超越过程中,现实被扩张、被延伸。人被重新塑造,赋予理想。艺术与数学的超越性还表现为超前的价值。(3)非功利性。艺术与数学的非功利性是其价值判断有别于其他种类文化与科学的显著特征之一。(4)多样化、物化与泛化。在现代技术与商业化的冲击下,艺术与数学的价值也开始发生嬗变,出现了各自价值在许多领域内的散射、渗透、应用、交叉等现象。

在人类思维的全谱系中,艺术思维和数学思维的主要特征决定了其主导思维各居于谱系的两端。但两种思维又有很多交叉、重叠和复合。特别是真正的艺术品和数学创造,一般都不是某种单一思维形式的产物,而是多种思维形式综合作用的结果。人类思维之翼在艺术思维与数学思维形成的巨大张力之间展开了无穷的翱翔,并在人类思维的自然延拓和形式构造中被编织得浑然一体,呈现出整体多样性的统一。人类思维谱系不是线性的,而是主体的、网络式的、多层多维的复合体。当我们想要探索人类思维的奥秘时,艺术思维与数学思维能够提供最典型的范本。其中能够找到包括人类原始思维直至人工智能这样高级思维在内的全部思维素材(注:黄秦安《论艺术与数学的普遍意义及基本关系》,《陕西师大学报》(哲学社会科学版),1994年第

2期。)。

六、数学:充满理性精神数学犹如一棵正在成长着的大树,它是不断发展和丰富着的理论知识体系。数学充满着理性精神,它不断为人们提供新概念、新方法。有的数学家说:“数学在人类历史中的地位绝不亚于语言、艺术和宗教,今天数学正对科学和社会产生着翻天覆地的影响。”(注:〔美〕L.A.斯蒂恩主编《今日数学》第26页,上海科技出版社1982年版。)

数学对于人类理性精神发展有着特殊的意义,这也清楚地说明数学作为整个人类文化的一个有机组成成分的重要性。正如克莱因(M.Kline)指出的:“在最广泛的意义上说,数学是一种精神,一种理性的精神。正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生产;试图回答有关人类自身存在提出的问题;努力去理解和控制自然;尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。”(注:M.Kline.MathematicsinWesternCulture.PenguinBooks,1953.Preface,121~132.)

化学研究论文范文2

一门科学的内涵和定义至少有四个属性:

整体和局部性科学是一个复杂的知识体系,好比一块蛋糕。为了便于研究,要把它切成大、中、小块。首先切成自然科学、技术科学和社会科学三大块。在自然科学中,又有许多切法。一种传统的切法是分为物理学、化学、生物学、天文学、地理学等一级学科。近年来又有切成物质科学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、能源科学、生态环境科学、纳米科学、认知科学、系统科学等的分类方法。化学是从科学整体中分割开来的一个局部,它和整体必然有千丝万缕的联系。这是它的第一个属性。

学科之间的关联和交叉如果把科学整体看成一条大河,那么按照各门科学研究的对象由简单到复杂,可以分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游科学,化学是中游科学,生命科学、社会科学等是下游科学。上游科学研究的对象比较简单,但研究的深度很大。下游科学的研究对象比较复杂,除了用本门科学的方法以外,如果借用上游科学的理论和方法,往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科学之花,可以接下游科学之木”。具有上游科学的深厚基础的科学家,如果把上游科学的花,移植到下游科学,往往能取得突破性的成就。例如1994年诺贝尔经济奖授予纳什,他在1950年得数学博士学位,1951-1958年任美国麻省理工学院数学讲师、副教授,后转而研究经济学,把数学中概率论之花,移到经济学中来,提出预测经济发展趋势的博弈论,因而获得诺贝尔经济奖。

发展性化学的内涵随时代前进而改变。在19世纪,恩格斯认为化学是原子的科学(参见《自然辩证法》),因为化学是研究化学变化,即改变原子的组合和排布,而原子本身不变的科学。到了20世纪,人们认为化学是研究分子的科学,因为在这100年中,在《美国化学文摘》上登录的天然和人工合成的分子和化合物的数目已从1900年的55万种,增加到1999年12月31日的2340万种。没有别的科学能像化学那样制造出如此众多的新分子、新物质。现在世纪之交,我们大家深深感受到化学的研究对象和研究内容大大扩充了,研究方法大大深化和延伸了,所以21世纪的化学是研究泛分子的科学。

定义的多维性一门科学的定义,按照从简单到详细的程度可以分为:(1)一维定义或X-定义,X是指研究对象。(2)二维定义或XY-定义。Y是指研究的内容。(3)三维定义或XYZ-定义。Z是指研究方法。(4)四维定义或WXYZ定义,W是指研究的目的。(5)多维定义或全息定义。一门科学的全息定义还要说明它的发展趋势、与其他科学的交叉、世纪难题和突破口等等。这样才能对这门科学有全面的了解。下面以化学为例加以说明。

化学的一维定义

21世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿照泛太平洋会议等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象。它可以分为以下十个层次:(1)原子层次,(2)分子片层次,(3)结构单元层次,(4)分子层次,(5)超分子层次,(6)高分子层次,(7)生物分子和活分子层次,(8)纳米分子和纳米聚集体层次,(9)原子和分子的宏观聚集体层次,(10)复杂分子体系及其组装体的层次。

化学的二维定义化学是研究X对象的Y内容的科学。具体地说,就是:化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态,直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应,制备、剪裁和组装,分离和分析,结构和构象,粒度和形貌,物理和化学性能,生理和生物活性及其输运和调控的作用机制,以及上述各方面的规律,相互关系和应用的自然科学。

化学的三维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容的科学。化学的研究方法和它的研究对象及研究内容一样,也是随时代的前进而发展的。在19世纪,化学主要是实验的科学,它的研究方法主要是实验方法。到了20世纪下半叶,随着量子化学在化学中的应用,化学不再是纯粹的实验科学了,它的研究方法有实验和理论。现在21世纪又将增加第三种方法,即模型和计算机虚拟的方法。化学的四维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界,但现在应该增加一个“保护世界”。化学和化学工业在保护世界而不是破坏地球这一伟大任务中要发挥特别重要的作用。造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然的趋势。21世纪的化工企业的信条是五个“为了”和五个“关心”:为了社会而关心环保;为了职工而关心安全、健康和福利;为了顾客而关心质量、声誉和商标;为了发展而关心创新;为了股东而关心效益。

化学的多维定义———21世纪化学研究的五大趋势

1、更加重视国家目标,更加重视不同学科之间的交叉和融合在世纪之交,中国和世界各国政府都更加重视国家目标,在加强基础研究的同时,要求化学更多地来改造世界,更多地渗透到与下述十个科学郡的交叉和融合:1数理科学,2生命科学,3材料科学,4能源科学,5地球和生态环境科学,6信息科学,7纳米科学技术,8工程技术科学,9系统科学,10哲学和社会科学。这是化学发展成为研究泛分子的大化学的根本原因。所以培养21世纪的化学家要有宽广的知识面,多学科的基础。

2、理论和实验更加密切结合

1998年,诺贝尔化学奖授予W.Kohn和J.A.Plple。颁奖公告说:“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具,将化学带入一个新时代,在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”所以在21世纪,理论和计算方法的应用将大大加强,理论和实验更加密切结合。

3、在研究方法和手段上,更加重视尺度效应

20世纪的化学已重视宏观和微观的结合,21世纪将更加重视介乎两者之间的纳米尺度,并注意到从小的原子、分子组装成大的纳米分子,以至微型分子机器。

4、合成化学的新方法层出不穷合成化学始终是化学的根本任务,21世纪的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成,目的在于得到能实际应用的分子器件和组装体。合成方法的十化:芯片化,组合化,模板化,定向化,设计化,基因工程化,自组装化,手性化,原子经济化,绿色化。化学实验室的微型化和超微型化:节能、节材料、节时间、减少污染。从单个化合物的合成、分离、分析及性能测试的手工操作方法,发展到成千上万个化合物的同时合成,在未分离的条件下,进行性能测试,从而筛选出我们需要的化合物(例如药物)的组合化学方法。

5、分析化学已发展成为分析科学分析化学已吸收了大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学的方法,发展成为分析科学,应用范围也大大拓宽了。分析方法的十化:微型化芯片化、仿生化、在线化、实时化、原位化、在体化、智能化信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化和单分子化。单分子光谱、单分子检测,搬运和调控的技术受到重视。分离和分析方法的连用,合成和分离方法的连用,合成、分离和分析方法的三连用。

化学研究论文范文3

关键词:教材挖掘备课

教材既是学生掌握知识的主要依据,又是培养学生学习能力的凭借和载体。我们的教学任务不仅是把教材知识传授给学生,而且更重要的是使学生通过教材的学习,掌握学习知识的方法为探求未知世界打下坚实基础,以激发学生的探索热情,培养其创新精神和创造能力,进而提高其综合素质。因此,教学中要千方百计地创设教学情景,把教材作为凭借,把教师置于组织者和指导者的地位,使教材的死内容变为活内容,再把学活的知识转化为能力,才能真正体现教材的作用。下面就本人在教学一线的不懈探索,谈谈怎样深度挖掘教材备好化学课。

一、对教材知识内容的挖掘

初中化学教材中所涉及到的知识点很多,对教材知识内容的处理需要注意的是:

1.知识的条理性和系统性:对教材知识内容分层次梳理单元知识,归纳知识点,连成知识线,构成知识面,结成知识网;防止知识遗漏,便于学生系统化、条理化地掌握知识,构建学科知识体系。

2.知识的规律性和方法性:突出重点,突破难点,抓住关键点,注重能力点,升华学科思想,提炼知识规律,传授科学方法,培养各种技能。

3.知识的针对性和警示性:针对学习和解题中出现的典型思维误区指点迷津,警示学生避开错路,少走弯路。

4.知识的新颖性和前瞻性:根据《考试说明》和近几年全市课标中考命题方向,以经典中考试题为范例,全面扫描中考考点和热点,总结命题规律和特点,展望命题的最新动向。

二、对教材重难点的挖掘

尽管教材中的知识点很多,但要注意的是并不是每个知识点都是重点,也不是每部分内容都要“平分秋色”,做好备重点工作有两方面含义:一是要抓住教材的重点内容。重点内容就是教材中最主要、最基本的内容。如初中《化学》的重点是建立起基本的化学概念,既使学生认识化学,学习化学的方法和手段,指导解决问题的能力,又是学习化学学科思想和方法。因此,应在教学中将重点放在对化学基本知识、基本概念、基本的化学变化及物质组成的基础上。二是下教案时要确定每堂课的教学重点和难点,本堂课着重要求学生掌握哪些知识或何种技能必须明确,而不能“眉毛胡子一把抓”,什么都想抓,结果什么也抓不住。化学教学中备课确定重点一般注意三条:①基本概念②基本理论③基本方法。关键在于“基本”两字。例如在学习物质的变化时,重点在于物理变化和化学变化的实质中有无新物质的生成,及组成物质的分子是否有了改变,只要抓住这关键所在,学生就能正确区分物质的变化是属于物理变化或者化学变化中的哪种类型了。

在确定好教学重点的基础上还应进一步对教材难点进行挖掘。难点的确定不同于重点的确定,重点的确定是因为选择教学内容必须是基本的教学内容,而难点的确定则主要考虑学习中的教学内容对大多数学生而言的难易程度,更要考虑什么样的内容对学生而言是难以理解和掌握的,从中找出一些带有规律性的东西来。确定教学难点从两方面考虑:①学生对知识的获得和认知经历是由简单到复杂的,获得知识有具体到抽象的过程,故难点应有复杂性和城乡性。②学生认识知识是从无到有,由简单到复杂的,学生掌握技能总是先技能后技巧的,所以,难点又要是那些对学生来说比较生疏而又带技巧性的。如化学计算中涉及到无数据、多反应、多步骤、联系知识面广同时又是新的方面的内容,就可作为教学难点内容。

三、对教学内容的探索性的挖掘转教材中需探索性的内容非常之多,关键在于教师能否深入挖掘。对教材中那些理论性强,难理解的内容,教师不应该只注重讲深讲透而让学生死记硬背结论,而应该进行探索式教学,其效果会大不相同。认真研究教材,精心设计探究性实验问题,学起于思,思源于疑,因此一个好的问题对整个教学都相当重要。实验——化学教学的一种重要手段,它是有目的的使自然界中的现象在特定条件下再现,能简单、明了的突出主要因素,给人以直观、生动的感受,它能激发学生发现问题,产生强烈的好奇心,并驱使他们积极思考,探究其中的奥妙。?做一个探究型的教师是新教材提出的一个基本要求。只有教师真正的探究起来,才能让学生在学习中自然而然地去发现问题、分析问题、解决问题,从而形成探究能力。例如,在讲物质的性质时,可采用展示实物的方法,让学生自己探索并得出结论。如酒精的性质教学时可作如下设计:

展示:酒精灯一盏,盛有酒精半瓶,让学生观察并描述物质:透明液体;

演示:托盘天平一边放上述酒精灯,另一边放盛相同体积水的酒精灯,观察天平,学生描述:酒精密度比水小。

演示:打开瓶盖,让学生用鼻嗅瓶口(注意正确方法),学生描述,有芳香气味(易挥发)。

演示:向盛有水的烧杯中慢慢加入酒精并不断搅拌,学生描述:酒精能以任意比例与水相溶。

演示:将酒精灯点燃,学生描述:酒精可以燃烧,具可燃性。

演示:将少量植物油分别倒入盛有水和酒精的试管中,学生描述:酒精可以溶解某些有机物,可做有机溶剂。

这样做,学生精力集中,兴趣盎然,思维积极活跃,实际是给学生设置了“发现”的情境,让学生通过探索“发现”了酒精的性质。又如讲实验室制氢气所需药品时,可选用铁、镁、锌和铜分别与稀硫酸反应,让学生观察其反应现象,比较找出最适合实验室操作的药品,后自己总结得出运用锌和稀硫酸,因为其反应速度适中,产生氢气量较多,反应时间较长等有利于对气体的收集。

四、对教材内容的启发性的挖掘

随着教学改革的不断深入,启发式教学有了新的含义。启发式不是一种具体的教学方法,而是一种方法论的指导思想。它能调动学生的学习积极性、自觉性,引导学生独立思考,主动实践的一切方式方法,均可称为启发式教学。要想真正做到正确运用启发式教学,首先要做到善于挖掘教材内容中的启发性素材,创设“启发”的情境。①充分利用实验启发,如将铁分别置于干燥环境中、潮湿环境中、水中一段时间,进行观察比较,启发学生总结铁生锈的条件;②补充启发性事例,如学习氧气的用途时可补充宇航员在太空中生活,工业上炼钢,动植物的生命需要等等,让学生理解氧气有哪些用途;③巧妙比喻进行启发,有些化学理论往往是抽象、枯燥的,如果用空洞的语言平铺直叙地讲述,学生接受起来就会感到乏味,效果极差。例如,对PH=5的盐酸稀释1000倍,为什么PH≠8,理论讲述,定量分析,理解都十分困难,但如果让学生思考“糖水无限稀释,能变成咸味吗?”,这样启发,学生会迅速理解。

五、对教材内容的开放性挖掘

教材内容的开放性,是指教学中以教材为中心和依据,但不局限于教材,是以教材内容为凭借,从知识、能力等方面向外延展和扩展。创设一些开放性的问题,拓宽学生的视野和知识面,处理好书内和书外的关系,要紧扣课本,适当补充书外知识,要用生动的实例,恰当的比喻和有趣的内容作适当补充,内容和教材相结合,让学生掌握更多更新的知识和方法,进而提高学生的创造思维能力。

六、对教材内容的情感教育的挖掘

教材内容的情感教育是指如何利用教材中的情感教育素材,有目的地培养学生良好的情感品质,以防止和克服消极情感,使学生身心获得全面健康的发展。①挖掘教材内容的吸引力,激发学生学习的积极性。充分利用好课堂演示实验和学生实验,引起学生的注意力,提高学生的好奇心和探求知识的欲望。开阔学生的思路,从而培养学生的辨证思维能力和敢于提出问题、敢于质疑的科学精神;②充分利用化学史教育激发学生勇敢精神和敢于冒险的精神。特别是科学家不畏艰险,不怕牺牲,勇于实践和创新的精神。如介绍普利斯里发现氧,舍勒证明空气中有“火气”,拉瓦锡发现氮等等事例,都必将大大鼓舞学生学习的积极性。③联系生活实际,结合科技、生产、生活中的现象,激发学生对学习价值的认识和体验。如在化学课堂中渗透环境教育。课堂教学是学校教育活动的主体,也是对学生进行环保教育的主要途径。作为化学教师,应认真钻研教材,挖掘教材的内在因素,找准与环境及环境问题有关的内容,阅读有关资料,收看有关电视节目,广泛涉猎,精心备课,适时对学生进行可持续发展教育。当讲到空气的成分时,指出空气的成分一般说来是比较固定的,对于人类和动植物的生存非常重要。但随着现代工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘改变了空气的成分,造成了空气的污染。被污染的空气会严重地损害人体的健康,影响作物的生长,造成对自然资源以及建筑物等的破坏。在讲到能源时,介绍我国解放后在能源开发和利用方面的成就,指出当今能源匮乏,污染严重等问题,培养学生爱护自然,保护环境的高尚意识。④利用教材中对易燃易爆物品的认识及防火防爆知识的学习,提高学生安全意识,将所学到的知识运用到自己生活中去,保护好自己的生命和财产安全。还可结合一些化学药品的腐蚀性、毒性对人体造成伤害知识的学习,让学生认识到,生活中无处不存在化学,化学已涉及到我们生活中的方方面面,进而是学生看到了学习化学的真正价值所在,保持学习化学的积极性。参考文献:

1.陈旭远:新课程实用课堂教学艺术(东北师范大学出版社)2004年6月

化学研究论文范文4

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

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化学研究论文范文5

苏鲁构造带(见图1)是大别造山带的东延部分,被郯庐断裂向北推移而出露到现在的位置。该变质带内合接触关系;(2)呈透镜状或条带状赋存于石榴石橄榄岩中,与围岩呈突变接触关系[23]。韩宗珠[24]曾将苏鲁榴辉岩分为胶东、鲁南和青岛3个区。胶东榴辉岩区是指文登、荣成及威海榴辉岩发育区,它包括文荣和威海2个榴辉岩集中分布区。该区位于胶东东部垛崮山-昆嵛山岩体以东地区,区内围岩为元古代片麻岩(多糜棱岩化)和少量变质地层(大理岩、石英岩等)及超基性岩(石榴橄榄岩、蛇纹岩)。区内榴辉岩出露数百个,荣成地区成北东展布,威海地区成近南北向展布。鲁南区榴辉岩多集中成群成带分布,构成青岛、诸城、莒南、东海(含临沭石门)5个榴辉岩集中分布区,围岩主要为元古界变质地层和花岗片麻岩,由于青岛榴辉岩较为特殊,故另作讨论。区内榴辉岩出露数千个,总体成NE和NNE向展布,仅临沭石门地区成北西向展布,主要分布于变质层状岩系和片麻岩中,少量分布于超基性岩中。

2样品和分析方法

本文榴辉岩样品来自江海至山东荣成苏鲁榴辉岩带,具体采样点如图1所示。将样品洗净烘干,选取新鲜部分粉碎至200目和60~100目左右,分别用于地球化学分析和单矿物颗粒的挑选。将粉碎至60~100目左右的样品颗粒冲洗烘干后过筛,随后在中国海洋大学海洋地球科学学院显微分析实验室利用体式镜挑选出纯净的绿辉石和石榴石,用玛瑙研钵研至200目左右进行地球化学分析。全岩主量元素在中国海洋大学海洋地球科学学院实验室用XRF完成测试,分析精度优于0.5%。全岩微量元素及单矿物主微量元素测试在青岛海洋地质研究所实验测试中心用ICP-MS/AES完成,分析精度优于5%。文中矿物缩写据WhitneyandEvans[26],Grt:石榴石;Cpx:单斜辉石;Alm:铁铝榴石;Gro:钙铝榴石;Spe:锰铝榴石;Prp:镁铝榴石;Wef:硅灰石+顽火辉石+铁辉石;Jd:硬玉;Ae:霓石。

3岩石学特征

3.1岩相学特征

胶东-鲁南榴辉带上的榴辉岩主要呈片麻状构造和条带状构造,有时见斑杂构造和块状构造,压力挤压现象明显,矿物定向和分异普遍发育。由此可见,本区域大部分榴辉岩都经历了后期退变质作用和地壳物质混染,退变质作用尤以合晶化作用和角闪石化作用为主。岩相学观察表明,胶东地区榴辉岩呈中粗粒粒状变晶结构,块状构造,矿物组合为石榴石(30%~40%)、单斜辉石(40%~70%)和金红石(1%~2%),出露的主要岩石类型为榴辉岩、超镁铁质岩、片麻岩、面理化花岗岩(变质花岗岩、花岗质片麻岩)[21],大部分是来自俯冲板片的大陆地壳。大量榴辉岩和超基性岩(约5%)呈大小不一的透镜状、团块状夹在大面积分布的围岩-变质表壳岩(约25%)和花岗质片麻岩(约70%)中[22]。苏鲁榴辉岩主要呈两种产状:(1)呈透镜状、条带状或肠状赋存于构造混杂岩系中,与围岩呈整部分样品中含有石英(8%)、白云母(3%)或角闪石(15%)。鲁南地区榴辉岩呈中粗粒粒状变晶结构,块状构造,矿物组合为石榴石(30%~60%)、单斜辉石(15%~40%)、角闪石(10%~20%)、白云母(2%~10%)和金红石(1%-3%),部分样品中含有石英(8%)。

3.2岩石化学特征

胶东地区榴辉岩各氧化物含量平均值分别为SiO2:45.71%,Al2O3:12.88%,Fe2O3:11.81%,CaO:10.91%,MgO:15.35%,Na2O:3.14%;鲁南地区榴辉岩各氧化物含量平均值分别为SiO2:45.15%,Al2O3:12.15%,Fe2O3:15.56%,CaO:11.55%,MgO:9.75%,Na2O:3.42%。鲁南榴辉岩的Fe2O3含量高于胶东榴辉岩,MgO含量则相对较低,多数苏鲁榴辉岩的主量元素化学成分相当于基性岩,部分榴辉岩SiO2<45%,但其他氧化物的含量仍相当于基性岩,而非超基性岩[27]。

4矿物主量与微量元素化学

4.1石榴石

胶东和鲁南榴辉岩均主要由Prp、Alm、Gro和Spe4个端元组成,平均值分别为50.53%、25.32%、23.48%、0.68%和30.46、50.53%、29.85%、0.83%。胶东榴辉岩中石榴石∑REE平均值为16.46×10-6,低于鲁南榴辉岩中∑REE平均值25.53×10-6,东海榴辉岩Ec44-1的稀土总量偏低,仅2.9×10-6。稀土元素配分模式(见图2)为中重稀土富集的左倾型,具有明显的正Eu异常,部分样品具有Ce的负异常。石榴石微量元素主要有Cr、Zn、Sr、Sc、Co、Y、V、Ni,含有一定量的Ba(3.74×10-6~25.63×10-6)和Pb(0.65×10-6~35.35×10-6)。

4.2单斜辉石

苏鲁榴辉岩中仅一个样品单斜辉石投影在Mg-Fe-Ca辉石区,属普通辉石,其余样品单斜辉石均为绿辉石(见图3)。胶东榴辉岩中单斜辉石Jd分子含量平均为26.73%,低于鲁南榴辉岩中单斜辉石Jd平均含量(39.27%)。胶东榴辉岩单斜辉石∑REE平均值(26.58×10-6)高于鲁南榴辉岩单斜辉石中的∑REE平均值(9.49×10-6),稀土元素配分型式(见图4)整体为中稀土上凸富集的“钟状”,多数样品轻稀土表现为左倾富集,个别为左倾亏损,重稀土为右倾亏损型。绿辉石的“钟状”稀土配分模式是绿辉石与富集重稀土的石榴石和富集轻稀土的矿物平衡共生所致,从而使得绿辉石相对富集中稀土。绿辉石中的微量元素主要有Sr、Cr、V、Ni、Zn、Co,含有一定量的Ba(2.67×10-6~48.91×10-6)、Sc(4.01×10-6~32.59×10-6)和Pb(2.22×10-6~12.98×10-6)。

5讨论

5.1榴辉岩成因

根据榴辉岩中石榴石端元组分与榴辉岩地质产状的关系将石榴石分成三类[28-29](见图5),胶东榴辉岩全部位于A类榴辉岩区,鲁南榴辉岩除东海样品投影在A类榴辉岩区,其他均投影在B类和C类榴辉岩的重叠区,反映榴辉岩原岩及成因的多样性。稀土元素球粒陨石标准化配分模式(见图6)多为LREE富集的右倾型,具Eu正异常,其原岩可能是富斜长石的基性岩;少量为LREE亏损的左倾型,HREE富集,可能与多硅白云母含量较多有关。部分样品具有Ce的负异常,说明其原岩可能是氧化条件下形成的沉积物[30],与基性岩一同俯冲形成了榴辉岩。胶东地区榴辉岩TiO2含量低,平均0.52,鲁南地区榴辉岩TiO2含量高,平均1.82,反映出胶东地区榴辉岩形成的压力环境高于鲁南地区的榴辉岩。在Mg/(Mg+Fe2++Mn)-Ca2+相关性图解中(见图7)说明胶东和鲁南榴辉岩区具有不同的成因和物质来源,胶东地区榴辉岩投影的全部在ZC线以上,为地幔成因;鲁南地区榴辉岩既有壳内角闪岩相变质成因,又有地幔金伯利岩和刚玉变质成因。上述特征说明胶东地区榴辉岩的成岩深度可能大于鲁南榴辉岩区。

5.2矿物之间元素分配及与全岩成分的关系

石榴石中(见图8)明显富集重稀土元素和Y,含量大于全岩成分,重稀土元素配分型式与全岩基本一致,另外石榴石与全岩主量元素、REE、Ba、Cr、Sc、V、Co、Ni、Y、Ga之间具有良好的正相关关系,说明石榴石是全岩重稀土元素和Y的主要寄主矿物,且其主量元素、REE、Ba、Cr、Sc、V、Co、Ni、Y、Ga等含量明显受全岩成分的制约。单斜辉石(见图9)明显富集轻、中稀土、Sr、V和Ni,与全岩主量元素、Sr、Ba、Cr、Sc、V、Ni、Ga之间存在明显的正相关关系,说明辉石的化学成分明显受到全岩成分的制约。胶东榴辉岩单斜辉石的LREE、Sr、V、Ni、Cr和Ga含量高于全岩,说明胶东榴辉岩中的单斜辉石是LREE和Sr的主要载体,不含磷灰石和绿帘石或者含量非常少,鲁南地区榴辉岩单斜辉石中LREE、Sr含量低于全岩,说明该区榴辉岩中存在磷灰石和绿帘石等强烈富集LREE和Sr的矿物[32]。石榴石和单斜辉石中的稀土元素含量占全岩稀土总量的大多数,石榴石亏损轻稀土、富集重稀土,单斜辉石相对亏损重稀土、富集轻稀土,二者的轻重稀土含量相互消长,呈互补关系。Y和Sr分别在石榴石和单斜辉石中相对富集,Ga、Cr、Sc、V、Ni和Co等元素在石榴石和单斜辉石中含量相对较高,这些特征与它们在榴辉岩石榴石和单斜辉石间微量元素分配系数研究及可类质同像代替石榴石和单斜辉石矿物晶体结构中主要阳离子的研究结果相符[13,33]。榴辉岩中石榴石和单斜辉石之间的微量元素分配是温度、压力和成分的函数[34-35]。苏鲁榴辉岩中石榴石和单斜辉石之间的分配系数(见图10)基本相同,说明石榴石与单斜辉石之间微量元素的分配已经达到了化学平衡。稀土元素的分配系数随着原子序数的增加而减小,轻稀土的分配系数均大于1,HREE与Y的分配系数均小于1。单斜辉石与石榴石之间的Sr、V、Ni、Cr和Ga之间的分配系数均大于1,Co和Sc的分配系数小于1,Zn的分配系数在1附近。上述微量和稀土元素在单斜辉石和石榴石之间的分配系数与它们在两种矿物之间的富集特征是一致的,即轻稀土和过渡族元素主要赋存在单斜辉石中,而重稀土、Co和Sc主要赋存在石榴石中。综上可知,Ga、Cr、Zn主要赋存于石榴石和单斜辉石中,重稀土、Y、Co、Sc主要赋存于石榴石中,V、Ni主要赋存于单斜辉石中,轻稀土和Sr在胶东地区榴辉岩中主要赋存于单斜辉石中,但在鲁南地区的榴辉岩中可能赋存于磷灰石和绿帘石等矿物中。

5.3成岩温度

胶东-鲁南榴辉岩的成岩平衡温度是采用Elliss和Green的Grt-Cpx地温计计算,这一温度计强调了Ca2+组分对温度的影响,其计算结果与高温高压实验资料基本一致,其计算式为T(K)=[3104XCaGrt+3030+10.86P(kb)]/(lnKD+1.9034)式中:KD=(Fe2+/Mg)Grt/(Fe2+/Mg)CpxXCaGrt=[Ca/(Ca+Mn+Fe2+)]GrtP的单位为kPa,按此公式,当压力变化为1kPa时,温度只改变1℃,故压力的影响可忽略不计。苏鲁榴辉岩中存在的柯石英说明该区榴辉岩形成于高温超高压环境,柯石英的稳定压力至少为2.8GPa[36],因此,将苏鲁榴辉岩的最低压力值假定为2.8GPa,估算的胶东及鲁南地区榴辉岩的成岩温度如表5所示。从计算结果来看,胶东地区榴辉岩成岩温度主要为935.46~1349.22℃,平均为1176.26℃,主要属幔源的A类榴辉岩,鲁南地区榴辉岩成岩温度为850.15~1094.66℃,平均为959.65℃,大致相当于B类榴辉岩。苏鲁榴辉岩的成岩温度自西向东有升高的趋势。Kosler[38]认为微量元素对岩石变质温度和压力的变化比主量元素更明显,因此,榴辉岩中石榴石与单斜辉石之间的微量元素分配系数能够反映榴辉岩的峰期变质温度。苏鲁榴辉岩中单斜辉石和石榴石之间的Sr和稀土元素分配系数(DiCpx/Grt)与二者之间的Ca分配系数(DCaCpx/Grt)具有良好的正相关性,对应的分配系数回归线与地幔榴辉岩相应元素的分配系数回归线基本一致(见图11),其中Sm、Tb和Mo的分配系数与地幔榴辉岩之间的一致性最好;Eu、Nd和Y次之,其分配系数比地幔榴辉岩稍高;Sr的分配系数比地幔榴辉岩要低。这种较好的一致性说明苏鲁榴辉岩中单斜辉石和绿辉石之间微量元素和稀土元素已达到平衡分配,榴辉岩的形成温度可能与地幔榴辉岩非常类似。

6结论

化学研究论文范文6

一 从追新逐后到寻求差异

西方是中国文化和文论的一个“他者镜像”,只有在这个镜像当中,我们才能知道自己走到哪一步,推进到哪一步,学术增长到哪一步,而哪些是当代中国文论研究的空白。当代文论发展的新趋势,说明了中国一个世纪以来不断的“追新逐后”的持续理论热情,这种理论热情持续了很长的时间,尤其是以二十世纪后半叶为重;对这种学术史的清理,在当代成为新的学术思想生长点的关键。

当代文中国学理论问题首先在于:各种文艺理论思想几乎共时态的涌入,中国的接受语境的复杂化。一般认为,文艺理论包括作家、作品、读者和社会文化四个要素:作家论如传记批评、精神分析、原型批评等;作品论如俄国形式主义、新批评、结构主义等;读者论如解释学、接受美学、读者反应批评等;社会文化分析新趋势,如西马、女权、解构主义,都不能说太新了,像后现代主义作为一思潮,已是明日黄花。而后殖民主义已把后现代主义关于差异性的理论和话语权力理论,应用到国别之间的国际关系文化权力模式研究中,做出了新意。当前,文化研究被认为是比较新的,其实它也仅仅是跨文化、跨学科的互动研究。再有就是少数话语,其实也与我们第三世界文学、第三世界身份紧密相关。这些内容都可以很快找到最新资料,并且同中国的具体现实结合起来。这里,我想提出这样一些问题:最近二十年来西方这些新理论一下子涌入中国,中国知识界接受了什么,已经消化了什么?什么样的东西与我们的肌体产生了一种共振、共鸣,生成了一种新的东西?哪些东西被我们清除了、排斥了、拒绝了?

事实上,西方文化理论为我们提供了一个方法论平台,这个平台足以使我们在分析文本时感到自己方法的落后、思想的僵化、和行文话语的边缘化,但是否我们抓住了这些最新话语就可以走向中心,就不再僵化,就可以表现得十分灵动呢?我认为,完全追新可能是一个本体论的误区,它将使我们永远追不上西方,使我们在新世纪还要重复二十世纪的一系列错误。所以,我们的文艺理论不可能完全从西方借鉴,但是不可能不对西方加以观照。在我看来,只能把西方理论作为一种方法论参照,要在本体论上发掘我们的本土资源。毕竟面前的现实是,我们的文化方法研究与西方基本同步,像世纪初的俄国形式主义在七八十年代进入中国时还显得很新,但今天女权主义、文化研究在国外刚刚出现一、二年,我们这里已经广泛应用了。既然是基本同步,追新就变得毫无意义,这时学术竞争不以量胜,不以万花筒的不断转动取胜,相反,是一种本质力量的学术较量。我们必须走出赶超心理,深层次地总结自身经验并寻求差异。这种差异性的东西有可能成为我们新世纪经过拿来主义走向输出主义的主角。我想强调的是,新世纪中国文学理论应该走出拿来主义模式,走向输出主义。 二 从文化拿来走向文化输出

但是,我们在强调文化输出的时候,首先得弄清楚应如何输出?中国文论有没有这种文化权力机制,它是否处在话语的边缘,因而文化输出只是一种妄想?在我看来,当代中国问题已经在西方引起关注。二十年前从事汉学研究的西方人及日本人、韩国人大抵只研究中国19世纪以前的文化,因为他们认为二十世纪的中国一无所看,一无所得,是一片空白,甚至著《中国文学理论》的刘若愚也认为:二十世纪文学理论不能称为“中国”文学理论。这种看法在20世纪末已经极大的改变,日本近两届全国性汉学大会,已经将当代中国问题尤其是文化转型问题看成重中之重。

这告诉我们,随着中国国力的增强,中国将在21世纪前一、二十年成为西方关注的一个重要方面,尤其是在文化上。这使得我们自己关注中国文化问题将产生一个新的动向,即寻求国际性审美共识框架,装入我们中国本士独特的审美意识、审美趣味。中国的东西如果不与国际性统一的审美共识挂钩,中国的东西如果仍是极端本土的,当不具有普遍性意义。寻找审美共识就是要寻找一种共识性的审美形式,这种审美形式负载着中华民族的的审美内涵。

我不赞成一味地对中国传统加以质疑,这只是在后人不太能干时,面对祖父的财产发出的怅叹。我们应当自我反省而不应自嘲自虐。当传统在历史的岁月中已经成为经典时,我们当前遭遇到的是决裂与选择的双重困惑。我们决裂了什么,是决裂祖先吗?我们选择了什么,是选择西方吗?这是一个忽略不得的问题。

三 从文学理论泛化到文化理论

文论界的另一个重要问题是:关于海外汉学家处身性策略左右国内知识界的动向。国外汉学家有可能受到西方某些权力的压制,甚至一些具体细微的生存环境的不顺心,都可能导致其形而上的情绪化反拨。而这种情绪传到国内就可能被人们误以为某种新趋势出现了。同时,西方汉学家对中国的解读往往充满误读或误导。

其实,理论的播撒不是单方面的,不是中心向边缘的播撒,理论旅行也不是单方面的,即便是一个声波传过来也还会有回声。我们第三世界理论也要向中心播撒,因为理论旅行是互动的,关键在于创新。我们在新世纪必得思考这样一个关键性问题:当文化研究达到一个很高水平时,文学理论是否会消失?在我看来,在前现代时期,理论不太重要--它是对经验的总结,经验高于理论;在现代时期,理论与经验并置互动;在后现代时代,理论会在相当程度上超前,即海德格尔所说的先行建构、先行见到。