现代大学科学技术论文2000字

大学科学 2000 字论文篇一：《感悟化学 享受化学》 摘要：教育只有满足了生活的需要，才有意义。新课程强调课堂教学要 以学生为本，贴近生活，贴近时代，充分体现了“科学源于生活，服务生活， 创造新生活”的思想。化学教学不但要学习课本理论知识，更重要的是通过学 生动手去感知、去实践，特别是能将所学知识应用到生活实践中去，去享受 学习化学的乐趣，那才是真正的学以致用，真正体现了化学走向生活，生活 源于化学的教学理念。 关键词：化学;生活;教育;能力 教学即生活，我国教育家陶行知先生在他的生活教育论述中提出，生活 即教育，用生活来教育，为生活而教育。但是，在传统化学的教学过程中， 教师往往重视学生解题技巧的训练，而忽视了学情分析，远离学生的生活， 远离学生的实践。学生的创新意识没有得到培养，创新能力也就没有得到提 高。若能够在教学过程中结合生活，将所学到的知识应用于实际生活，并能 解决生活中有关化学问题，则可以让学生享受学习化学的乐趣。体现“科学源 于生活，服务生活，创造新生活”的思想。 一、化学从生活中走来 只要我们在生活和教学中，时刻做有心人，充分利用身边的生活资源， 善于观察、善于思考、善于实践，发挥聪明才智，便可 变废为宝，让生活资 源成为课程资源，因为许多化学反应和化学原理在生产和生活中都可以找到 影子。因此，在设计教学流程时，引入化学问题要尽可能从学生周围的生活 现象导入。不要过多纠结学习化学是为考试而学，为升学而学，否则就会偏 离学生的实际，就会走老路。学生所学的东西就在时间流淌中而流失。在设 计教学内容时，教师要有意识地将教材知识与学生的生活实际联系起来，捕 捉适宜的生活现象引入新知，进而可以提炼出其中的化学问题。例如，用醋 可以除水瓶里的水垢;用鸡蛋或牛奶可以解重金属中毒;不同品牌的墨水不能 混合使用，经常雷雨交加的地方禾苗长得很茂盛，这些奇妙的现象激起学生 的好奇心后，就能促使他们去学习掌握醋酸、蛋白质、胶体和氮气的性质。 让学生置身于贴近自己生活的环境中，产生亲切感，积极主动地参与活动。 在设计教学内容时，虽要充分利用现有教材，但不迷信教材。因为知识 和技术在更新，而教材却在滞后。如水的净化，教材中自来水厂的净水剂说 的是明矾，而现实中，明矾这种落后的净水剂很少使用，多年前就被聚合铝 盐和铁盐所取代。在生活中感悟化学，才能让学生觉得学习有用，才会用心 学习。这种教学方式既能提高学生的学习兴趣，又能培养他们的学习积极性。 学生自然就愿学、乐学、善学。 二、联系生活实际，构建生活化化学课堂 “从生活中来，到生活中去，学以致用”永远是化学的重要功能之一。学 生日常生活中所接触的化学世界是丰富多彩的，他们目之所见、耳之所闻的 大量化学现象都可以成为学习感性知识的来源。教师若将一些日常生活常见 的现象在授课过程中向学生提出，往往能够达到事半功倍的效果。在讲述“环 境保护”这部分内容时，如果按照课本内容平铺直叙，这一节课将会干巴巴， 学生也从中得不到什么启示。如果找几个因为没有注意环境保护而造成严重 后果的事例，则环境保护就显得重要和有意义了。例如美国的洛杉矶因光化 学烟雾的污染历史上曾出现 75%的人患红眼病;广东省有一个小山寨有一段 时间出生的婴儿都是女孩，变成“女儿国”，后来调查才知道是因为采矿队在 采矿时破坏了当地的水质，水源被铍元素所污染等。有了实际的数据和现实 的例子，学生听课的热情高涨，对环境保护的意识也增强了。 家里的液化石油气是烃类，绝大多数的烃类虽是稍有气味的，但为什么 “煤气”泄漏时会闻到一股刺鼻臭味?这是很多学生都有亲身体会的。这股臭味 是硫化氢的特别气味而不是烃类气体的气味。向学生提及，他们对硫化氢就 有了更深的认识。那么为什么要在石油气中加入硫化氢?是因为这种特殊气 味容易被人们闻到，从而可以及早发现石油气漏气，以达到及时查漏处理， 防止石油气中毒或火灾等事故的发生。 这样，既可以提高教学效果，又可使学生增加生活常识。学生通过与实 际生活相联系，加深了对所学内容的理解。同时也让一些很难用理论知识解 释清楚的内容变得简单了。 三、让化学在实践中回归生活 “实践出真知”，实践是学生学习的重要环节，是知识理解的延伸与升华 。 任何束缚住学生手脚，只允许他们冥思苦想的教学方法都是不科学的。只有 让学生充分进行生活实践，才能使学生真正明白所学知识的价值。如：利用 熟水果散发出的乙烯催熟生水果，既有实用意义也加深了学生对乙烯性质、 用途的了解;通过高中化学学习，学生走进服装商场知道怎样鉴别“真丝”与“人 造丝”;走进珠宝店能鉴别真假金银、常见宝石的主要成分及如何保养;在学习 糖类、油脂、蛋白质之后，就可以布置作业，引导学生把自己经常食用的食 物进行归类，让学生收集有关食物营养成分的资料，为自己或家人制定合理 的膳食计划。 有一些比较简单的小实验，学生有条件的可以让他们自己回家动手做一 下。讲焰色反应的时候，我就让学生回家在燃烧的炉上洒少量的食盐，这样 很直观地看出钠元素的焰色是黄色。在讲葡萄糖的性质时，教学生自制甜酒; 或者自制葡萄酒;教学生巧用一些化学知识：烧荤菜时，在加了酒后，再加点 醋，菜就会变得香喷喷的。烧豆芽之类的素菜时，适当加点醋，味道好营养 也好，因为醋对维生素有保护作用;用面包能消除衣服油迹：用餐时，衣服如 果被油迹所染，可用新鲜白面包轻轻摩擦，油迹即可消除。家庭小实验不仅 增长了知识，培养了能力，同时也提高了学生学习化学的兴趣。 总之，在我们的化学教学中要落实新课标，体现化学教学的课改理念， 在化学教学过程中，注意和实际生活相联系，使学生课内所学、课外有用;课 外见闻，课内升华。在这样的内外交流过程中，课堂变大了，提高了学生对 知识的理解，培养学生的科学情感，能提高学生学习化学的兴趣，寓教于乐， 寓教于生活，促使学生创新意识与实践能力等发展性目标的达成，促进学生 的主动发展，享受化学的应用价值，享受学习化学乐趣。 大学科学 2000 字论文篇二：《化学家与化学肥料的发展》 摘要 化学肥料对粮食生产乃至对人类社会的发展都做出了突出的贡献， 回顾李比希、哈伯、维勒以及侯德榜等化学家在整个化学肥料的发展史中做 出的重大贡献，对于人们了解化学肥料的历史，认识化学这门中心学科的重 要性，消除化学的负面影响等都有重要的意义。 关键词 化学肥料 化学史 合成氨工业 氨碱法 侯氏制碱法 据世界人口年会公布的统计数字，截至 2005 年 6 月，世界人口已达 64.77 亿。预计到本世纪中叶，世界人口将达 90 亿至 100 亿【sup】[1]【/ sup】。由于全球人口分布不均匀以及尚未实现温饱的发展中国家人口增长 速度过快，使得大力提高粮食产量迫在眉睫，而化学肥料对于这个问题的解 决起了很大的作用。据统计，当今世界上有 1/3 的粮食产量直接来源于施用 化学肥料所导致的增产。在化学肥料的整个发展史中，一些著名的化学家起 到关键的作用，是他们开创、完善和发展了化学肥料。 1 李比希：农业化学之父，建立了化学肥料理论 李比希，德国化学家，由于他创立了有机化学以及发现了氮、磷、钾等 对于植物营养的重要性，第一个主张用化肥代替天然肥料施肥，因此被称为 “农业化学之父”。 当时德国农业遭受自然灾害，粮食减产，老百姓连吃饭都成问题。李比 希看到这种情形内心十分焦急，决心要用化学知识去帮助农民提高农业生产， 于是开始了对土壤的肥力及其物质构成的研究。李比希自 1840 年，直至去 世前，他的研究重点转到了农业化学和生物化学上。他用化学方法创造出人 造化学肥料——钾盐和磷酸盐，并证明植物生长需要碳酸、氨等无机物;动物 的排泄物只有转化为碳酸、氨等才能为植物所吸收，这些观点构成了近代农 业化学的基础。后来，李比希把他的实验成果写在《化学在农业和生理学上 的应用》一书中。在这本书中，他科学地论证了土壤的肥力问题，强调无机 质肥料——人造化肥对农业发展的重要性，这在科学史上还是第一次，他的 研究表明，除碳、氢、氧、氮之外，植物还需要硫、钾、磷、钙、铁、锰、 硅等许多元素。他把植物燃烧剩下的灰作详细分析，证明了他的论点。植物 吸收上述各元素的唯一源泉就是土壤。但是，为了使这种情况不会造成土壤 逐步贫瘠，从而最终导致作物的产量下降，因而就必须施用人造肥料。这是 人类自觉地利用科学干预农业生产过程的光辉思想【sup】[2]【/sup】。李 比希还根据他的研究指出：不只是钾肥，还有磷肥都对提高土壤肥力有着特 别重要的意义。他还确定，骨灰是给土壤提供磷肥的最理想的来源，同时还 提出，由于骨灰里所含的磷酸钙不溶于水，所以不能被植物吸收。为了获得 我们所需的效果，必须用化学方法处理，将不溶性的磷酸钙转化为可溶性的 酸式磷酸钙。 1842 年劳韦斯建立起第一个由骨粉和硫酸生产过磷酸钙的工厂，这是 化学肥料工业的开端。1843 年，英国和法国先后用古代遗留下来的含有磷 酸三钙的化石代替骨粉生产过磷酸钙肥料。1856 年李比希提出，用硫酸处 理其主要成分为磷酸三钙的天然磷矿，使矿中的磷酸三钙转化为水溶性的磷 酸一钙。1884 年德国人荷耶尔曼考察了托马斯炼钢法所弃掉的炉渣，发现 其中含有易为农作物吸收的磷成分。1889 年，全欧洲托马斯磷肥总产量就 达到 70 万吨。随着磷肥生产的发展，各种高浓度的磷肥，富过磷酸钙、重 过磷酸钙、磷酸二钙等相继研究成功。它是农业化学、肥料学的理论基础， 促进了化学工业的兴起。由此，开拓了农业化学这一新领域。 因为磷是植物生长必不可少的元素之一，它是构成细胞核中核蛋白的重 要物质。磷对种子的成熟和根系的发育，起着重要的作用。在作物开花期间 追施磷肥，往往也收到显著的效果。试想，如果没有这种磷肥的生产，今天 的农业将可能是另一番景象。 2 哈伯：合成氨，推动了化学肥料工业的发展 哈伯，德国物理化学家、合成氨的发明者。随着农业的发展，对氮肥的 需求量在迅速增长。在 19 世纪以前，农业上所需氮肥的来源主要来自有机 物的副产品，如粪类、种子饼及绿肥。一些有远见的化学家指出：考虑到将 来的粮食问题，为了使子孙后代免于饥饿，我们必须寄希望于科学家能实现 大气固氮。因此将空气中丰富的氮固定下来并转化为可被利用的形式，在 20 世纪初成为一项受到众多科学家注目和关切的重大课题。哈伯就是从事合成 氨的工艺条件试验和理论研究的化学家之一。他经过不断探索和不懈努力， 从常温常压到高温高压，从火花下反应到使用不同催化剂。最后，在 200 个 大气压和温度在 500～600℃时，氢、氮反应得到 6%以上的氨。1909 年 7 月，哈伯成功地建立了每小时能产生 80 克氨的实验装置，为合成氨工业奠 定了基础。 德国巴登苯胺和苏打公司由此看到了合成氨的工业化发展前景，投入巨 资，聘请化学工程专家波施从事工业化设计【sup】[3]【/sup】。耗时 5 年， 终于找到了合适的催化剂，并设计出能长期使用和可操作的简便合成氨装置。 1910 年该公司建起了世界第一座合成氨试验厂。1913 年建立了年产 7 000 吨规模的合成氨厂。1914 年第一次世界大战开始，在战争期间该厂为德国 提供了世界少有的氮化合物，以生产炸药和化肥。 此后，用“哈伯—波施”法生产合成氨，在世界各国广为发展。从此合成 氨成为化学工业中发展较快、十分活跃的一个部分。合成氨生产方法的创立 不仅开辟了获取固定氮的途径，更重要的是这一生产工艺的实现对整个化学 工艺的发展产生了重大的影响,因此，哈伯荣获了 1918 年的诺贝尔化学奖。 实际上，1828 年德国化学家维勒采用氰酸与氨反应合成了尿素，不仅 是科学的一大创举，也为今后化学肥料的发展打下了基础，为粮食生产和人 类的发展做出了自己的贡献。首先，人工合成尿素提供了同分异构现象的实 验证明;其次，这一发现强烈地冲击了形而上学的“生命力论”【sup】[4]【/ sup】;第三，人工合成尿素在化学史上开创了有机合成的新时代。更重要的 一点，由于尿素的合成，最终发展成为氮肥工业的支柱，满足了农业生产上 不断需求的氮肥。氮是蛋白质构成的主要元素，蛋白质是细胞原生质组成中 的基本物质。氮肥增施能促进蛋白质和叶绿素的形成，使叶色深绿，叶面积 增大，促进碳的同化，有利于产量增加，品质改善。尿素是比较高效的一种 氮肥，它含氮量高，速效性好，持效期长，而且性情温和，不容易出现烧苗 等不良反应。 但尿素转化为工业生产的过程并不是一帆风顺的。在维勒之后又出现了 制备尿素的其它方法，包括光气与氨反应、一氧化碳与氨反应、氰氨化钙水 解等，多达 50 多种。由于种种原因它们最终都未能实现工业化，唯一成为 当代尿素工业化基础的是由 NH【sub】3【/sub】和 CO【sub】2【/sub】 合成尿素的反应。 到 20 世纪初，工业规模的合成氨生产开始形成，为由 NH【sub】3【/s ub】和 CO【sub】2【/sub】反应合成 尿素提供了廉价的原料。各国研究者对此反应的平衡转化率、动力学以 及有化工生产等问题都进行了较全面的研究，为工业化奠定了基础，并相继 出现了各种生产尿素的工业装置。40～50 年代尿素工业生产研究集中在如 何 最 大 限 度 地 回 收 未 反 应 的 NH 【 sub 】 3 【 /sub 】 和 CO 【 sub 】 2 【 / sub】、解决设备材料的防腐技术等问题上,并相继出现了半循环法、高效半 循环法和全循环法等工艺。荷兰国家矿物局的子公司斯塔米卡邦采用加氧的 办法防止奥氏体不锈钢材料的腐蚀，等等这些为尿素生产的大规模发展提供 了条件【sup】[5]【/sup】。从此以后尿素的工业化生产步入了正确的轨道。 3 “索尔维制碱法”奠定了化学肥料工业的基础 索尔维制碱法，又称氨碱法，是 1861 年比利时人索尔维发明的。它使 用的原料是原盐(NaCl)NaCl))和石灰石。采用的方法是：煅烧石灰石制造二氧化碳 ， 把盐水氨化后吸收二氧化碳制取碳酸氢钠，再使碳酸氢钠分解制取纯碱，故 称氨碱法。1862 年实现了氨碱法的工业化，使制碱生产实现了连续化。由 于索尔维制碱法的质量纯净， 1867 年在巴黎世界博览会上获得铜质奖章 ， 1873 年又获维也纳博览会奖章,以后各国纷纷采用索尔维法制碱。由于该法 和路布兰法相比具有流程简单、连续生产、产品成本低、质量高、劳动力省、 废物容易处理、原材料消耗少、成本低廉等优点而大兴于世,到 20 世纪初已 取代了路布兰法,使纯碱工业得到迅速发展。 纯碱作为化工原料和化肥生产的原料，纯碱的工业化生产的突破，给化 肥生产的工业化提供借鉴，也为化学肥料的工业化生产打下基础。由于索尔 维制碱法的 NH【sub】3【/sub】损失过多，当时合成法制氨还未问世，氨 的价格比较贵;原料盐的利用率低;此外，该法设备腐蚀严重，急待改进。这 些问题吸引了很多科学家致力于这一方法改进的研究,1885 年德国施莱普首 先提出循环法来提高氯化钠的利用率和减少废液;1924 年德国格鲁德和吕普 曼试验一种新的以碳酸氢铵和食盐为原料的循环法,1935 年此法专利转让给 察安公司,后期称这一流程为察安法;1930 年苏联在施莱普法的基础上,研究新 的循环流程，Т.И.米古林又对循环法相图进行系统的研究,认为采用循环法制 碱不易得到纯净的碳酸氢钠和氯化铵【sup】[6]【/sup】。这些研究成果为 后来“侯氏制碱法”的创立打下基础。 4 侯氏制碱法开创了中国化学肥料产业 侯德榜，中国化学家，英国皇家学会名誉会员，“侯氏制碱法”的创始人 。 他一生在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维制碱法的秘密，打破 了索尔维集团 70 年的技术封锁。第二，创立了中国人自己的制碱工艺—— 侯氏制碱法。为了实现中国人自己的制碱的梦想，他经过 5 年艰难的摸索， 成功研制出的“红三角”牌中国纯碱，在美国费城举办的万国博览会上获得了 金质奖章。第三，他为发展小化肥工业所做了巨大的贡献。 1937 年抗战爆发,日军疯狂向华北、上海等地入侵,范旭东、侯德榜积 20 年心血所创亚洲最早的碱厂和硫酸铵厂,皆岌岌可危,不得不率众携要撤入四 川,为建设华西化工基地而奋斗。 侯德榜在 1934 年获悉德国有察安法专利,食盐的利用率可达 90%～ 95% ,如将这种制碱方法用在四川将是很合适的。1938 年 8 月,范旭东派侯德 榜率团赴德考察,准备购买察安法专利，德国百般刁难，所要专利费极高。范、 侯决断中止谈判, 侯德榜等人即日离德赴美,准备研究自力设计制碱新法。 试验开始在四川五通桥进行,后来搬到香港范旭东寓所进行, 接着又将试 验迁到上海法租界和美国进行。首先解密了索尔维制碱法的原理，重复察安 法，设定了十几个条件,共进行了 500 多次循环,分析了 2 000 多个样品, 已基