時間:2023-11-21 10:59:21
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇化學元素的分類,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
關鍵詞:初中化學;化學元素;化合物
【中圖分類號】G633.8
一、制作化學元素化合物學習表格
制作化學元素化合物學習表格,要求學生自制一張表格,按照化學元素和化合物學習的基本思路整理,即化學元素化合物的顏色,狀態,氣味,密度,溶解性,可燃性,毒性,相對分子質量等,將所學的化學元素化合物整理分類.當今社會,網絡科技發達,電腦成為千家萬戶的必備電子產品,學生可以利用電腦,
將化學知識整理成Excel 表格形式,學一個新的化學元素化合物,就添加到表格里,表格模板如圖1 所示.利用表格,可以利用Excel 的分類篩選工具,將性質相似的化學元素物質整理到一起,進行對比學習.化學學習表格的制作,首先是化學學習的形式創新,化學元素化合物知識一般都易懂,但是很難記憶,都是定性的知識,屬于說明性的知識,而且化學元素化合物知識的知識點非常多,學生容易產生厭倦感和枯燥感,結合Office 辦公軟件輔助化學元素化合物學習,可以增強學生的化學學習興趣,消除學生對化學元素化合物的厭倦和枯燥.其次,用Excel表格整理化學知識,比起紙質的筆記本要可靠得多,電子表格
不容易丟失,修改起來更加方便快捷,查詢起來也非常方便,將化學學習信息化,提高化學學習效率.最后,利用Excel 文檔的排序篩選工具,將學到的化合物進行分類排序,相似性質的物質能夠迅速整合到一起,對于同一類物質的性質,能明顯地概
括出典型性質.例如,觀察H2 SO4,HCl,HNO3,CH3COOH 這些酸的化學性質和物理性質,就可以總結歸納出酸的一般性質,在以后的學習中,遇到其他酸,不至于完全陌生,起碼可以說出一些基本性質,尤其是在考試中會出現一些課本中未提到的物質,但卻與課本里的化學物質擁有相似屬性.
二、加強實驗,加深對化學元素化合物的認識
化學是以實驗為基礎的學科.通過化學實驗,可以增強學生對化學元素化合物的認識.化學實驗是對元素化合物知識的認識和生動再現,如果沒有關于CO2的實驗,學習CO2的性質時,只是按照課本文字記憶,很容易忘記,對CO2的認識不會有深刻的認識.相反,通過一系列實驗,親自去感受CO2的存在,親眼觀察CO2的各種物理性質和化學性質,親自進行化學實驗,實驗過程中的每一種場景都會在學生腦海留下深深印象,這些實驗畫面都是與CO2的性質相關聯,能幫助學生區分CO2與其他化合物的性質.實驗能夠充分調動學生的所有感官,實驗中,學生的眼,耳,口,鼻,手,腦都投入進去了,能夠充分調動
學生的積極性,通過觸覺,嗅覺等發現實驗現象,從現象看到本質,這樣的形式,可以使化學元素化合物的學習更加生動,形象,學生積極投入到化學學習中來,增強學生的學習興趣和積極性,對化學水平的提高有很大幫助.
三、多做習題,鞏固化學元素化合物知識
習題是對知識很好的檢測和應用,多做習題,可以幫助學生應用所學知識,將所學的化學元素化合物知識進行鞏固復習,化學元素化合物的知識繁瑣難記,而習題是對重點化學元素化合物知識的高度概括的總結,習題能達到化學元素化合物知識記憶效率最大化.另外,習題能夠真實地反映學生對知識的掌握程度,幫助學生查漏補缺,通過習題,自我檢測,自我改正,深入學習化學元素化合物知識,提高化學水平.
萬丈高樓平地起,化學元素化合物是筑起化學的最小微粒和最基本組成單位.只有學好化學元素化合物的性質,才能學習更復雜的化學知識,才能為高中化學學習打下堅實的基礎.初中化學元素化合物學習要與時代接軌,利用現代化信息手段,鼓勵動手操作,加強化學實驗,學會觀察,歸納,總結,尋求有效的學習方法,提高化學學習效果,不斷提升化學水平.
參考文獻:
一、化學元素周期表的發展
將化學元素按性質分類排列的第一張化學元素周期表是法國化學家拉瓦錫在1789年出版的著作《化學基礎概念》。隨后,1869年俄國化學家門捷列夫將當時已知六十幾種元素按照原子量的大小加以區分并排列成一張表,他把化學性質類似的元素排在相同的一個橫行,這就是歷史上第一份成型化學元素周期表,它的誕生方便并影響著化學科學,之后,許多科學家對其規律進行研究,其中英國的科學家莫色勒在1913年利用“X射線實驗”發現元素的原子序數(即核電荷數)越大,X射線頻率越高的規律,他將元素按照核內正電荷數目排列并修訂,這才成為當今我們所使用的化學元素周期表。在化學教科書字典、詞典中,都會附著這樣一張“化學元素周期表”。這張小小的表揭示了客觀物質世界的奧秘,它將一些看起來毫無聯系的元素聯系起來,構成了一個完整且具體的物質世界,元素周期表的發明是近代化學史上的一個偉大成就,其對于化學科學的探索與發展起了里程碑式的作用。
二、認識化學元素周期表
在化學元素周期表里,以元素的原子序數從小到大依次排列,原子序數最小的(H)排在最先。科學家們將元素按照原子序數遞增的規律,將電子層數相同的元素放在同一橫行,橫行稱為周期;將最外層電子數相同的元素放在同一縱列,一個縱列稱為族。元素周期表目前排列已有7個周期,16個族。這七個周期分為:三個短周期(1,2,3)、三個長周期(4,5,6,)、一個不完全周期(7),其中16個族又分為7個主族(ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA),7個副族(ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB),一個第VⅢ族(包括三個縱行)以及一個零族。
(一)周期規律
同一周期內,從堿金屬到惰性氣體,元素都擁有相同的核外電子層數,且元素最外層電子數依次遞增,原子半徑逐漸減小(零族元素即惰性氣體除外),失去電子的能力逐漸減弱,獲得電子的能力逐漸增強,金屬性遞減,非金屬性遞增。從左到右,元素的最高正氧化數依次遞增(無正氧化價者除外),最低負氧化價也依次增加(第一周期以及第二周期的O、F除外)。
(二)族規律
同一族中,自上而下,最外層電子數相同,核外電子層數逐漸增加,原子序數遞增,元素金屬性遞增,非金屬性遞減。
早期化學元素是按照元素性質進行分類,即原子量、質子數、原子核電荷的多少進行分類,在現代周期表中,元素根據原子序的順序從左至右排列,并在每個惰性氣體后另起一行開始排列新一個周期。新一行周期的第一個化學元素一定是堿金屬,該堿金屬的原子序數比上一個周期的惰性氣體序數大1(例如,惰性氣體氙的原子序數為:54,而新一行周期由堿金屬銫開頭,其原子序數為:55,銫的原子序數比氙的原子序數大1)。
三、元素周期表的傳統教學方式
雖然在生活中化學隨處可見,但它的不易不同于物理的宏觀直觀性,化學的現象是本質的反映,其有些本質卻并不可視,故其難在抽象。
傳統的化學教學,像化學這樣抽象的教學既要言傳板書,又要模型、試驗的演示,對于一名教師來說可謂捉襟見肘了。經濟水平決定教育條件,發達地區的化學教育自然面面俱到,而高昂的化學藥品讓貧困地區無法負擔。曾明確指出實踐是檢驗真理的唯一標準,自然科學的學習如果只到書本中的知識為止,那么還只是說到問題的一半,對于化學知識的學習即是如此,如果只學習理論知識不加以實踐,那么“認識”則始終無法得以升華,知識也將停滯不前。
四、化學元素周期表的教學中多媒體運用
化學的實踐性很重要,如何解決平困地區化學教學的尷尬境地,就需要運用到多媒體教學了。首先,教師應該詳細并全面收集資料,參照實體化學元素周期表,制作一張化學元素周期表涵蓋教學知識的課件。其次,用超鏈接把對應的元素與其知識點聯系起來。最后在課堂講授時點開元素周期表中超鏈接的相應元素展示對應知識點,對應的實驗演示以及元素周期表中元素對應性質的展示輔助教學。
(一)課件的特點
1.信息量大。多媒體課件能提供豐富的信息和資料,讓教學環境更加豐富有趣。即可節約寶貴的上課時間,又能傳遞更多的知識,即能增加課堂的趣味性,也可增加學生的知識面。
2.界面美觀,操作簡單,指示明確。多媒體課件的界面簡潔清爽,提供的內容與開設的教學環境能讓老師輕松把握。
3.教學重點、難點更加突出。利用多維的動畫與視頻可使抽象、難以理解的現象和知識直觀化、可視化,撥開學生認知領域的迷霧。
4.增加同學們的求知欲。多媒體課件的動畫演示、聲音環繞、文本展示等可以給學生帶來感官上的綜合性刺激。這樣的刺激能有效集中學生的注意力,使學生產生學習興趣,增加學生學習知識的欲望。
(二)課件要求
1.內容簡潔明了。課件內容應該要求準確、簡潔,避免學生產生倦怠感。
2.色彩搭配協調。色調要鮮明,不同主題運用不同的色調來體現。
(三)課件制作
檢查電腦是否安裝WPSOffice、Powerpiont、Excel軟件。
首先,用Powerpoint制作需要的課件。如:用Powerpoint制作H的相關課件,完成后點擊保存。
然后,用Excel或WPSOffice制作一張元素周期表,點擊保存。
最后,點開制作的元素周期表用超鏈接將制作的課件與相應的元素鏈接起來,保存即可。
具體地說,所制作的課件點擊鼠標后顯示的要求是:①在整個周期表中的位置,即周期和族,用帶色的突出顯閃爍提示,②元素符號的正確讀音,中文名稱,③標出原子序數、原子量,④核外電子層排布式,⑤主要物理性質,⑥主要化學性質,⑦發現歷史,當今的主要應用等展示在眼前。制作的課件可使教師更加有效的反思及升華課件內容,提升知識覆蓋與教學效果。
多媒體在教學中的運用能為教師留出更多寶貴的時間,讓老師與同學之間的交流能更加深入密切,同時能更加有效地提高教師教學的效果和學生學習的效率。多媒體課件的制作方法多種多樣,本人只介紹一種簡單易操作的方法,有能力人士可制作更加精美的課件。
Exploration on Elements Content of Inorganic Chemistry Teaching Reform
in Higher Vocational College
Jingjing Yang,Yingying Wei,Jing Zhang
【Abstract】The elements content is the core of inorganic chemistry course. In order to improve the teaching effect, we analyze the present teaching situation of the content and put forward several teaching reform ways.
【Key words】Higher Vocational College; Inorganic Chemistry; Element
【中圖分類號】G 642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0042-01
無機化學是所有化學化工相關專業的一門專業基礎課,也是這些專業的學生在大學第一個學期就接觸到的專業基礎課和必修課,是后續開設的專業基礎課和專業課的基礎。無機化學的教學質量和學習效果對后續課程的教學和學習都產生直接影響。無機化學的教學內容分為理論基礎和元素部分,元素部分是無機化學的核心部分,而這部分內容繁雜瑣碎,需要記憶的內容較多,而高職學生的化學基礎較弱,對無機化學的學習信心不足。因此通過教學改革,提高學生對無機化學元素部分學習的積極性和主動性,培養他們對化學的興趣尤為重要。
一、無機化學元素部分教學現狀
無機化學元素部分是無機化學的核心內容,通過這部分內容的學習,可以使學生系統的掌握各類元素的單質及其化合物的制備、結構、性質以及變化規律。因為涉及內容較多,很多老師在講解的時候采用滿堂灌的方法,學生會感覺非常枯燥,失去對無機化學學習的興趣。
二、無機化學元素部分教學改革途徑
① 把講臺交給學生,討論法教學發散思維
高職學生的生源特點是文理科兼收,學生的化學基礎不同。在無機化學的教學中,可以對學生進行分組,文理生混合編組[1],引導各組學生自主選擇感興趣的某一或某一族元素,通過查閱資料,做成PPT課件,在課堂上輪流給大家介紹,學生之間相互討論交流,在這種氣氛下達到學習記憶的目的。教師可在學生的課前準備中給予幫助和指導,在課堂交流討論中把握內容的方向性和準確性。
②理論基礎串聯元素部分知識點
教師在元素部分的教學中必須善于整合資源,將基礎理論知識融入到元素化學的內容討論與講授中。比如說在鹵族元素的學習中,氫鹵酸的酸性強弱順序為HI>HBr>HCl,而HF是弱酸,引導學生分析出現以上規律現象的原因。將元素周期律和氫鍵的內容融入到元素化合物的性質規律中。再比如學習硫化物溶解性時,引導學生分析為什么有的硫化物能溶于稀鹽酸,而有的需要濃鹽酸才能溶解,而有的則需要濃硝酸甚至王水才能將其溶解。將沉淀溶解平衡的溶度積規則引入到這部分內容的學習中。
③多媒體視頻激發學習興趣
目前互聯網非常發達,很多教學資源可以從網站上下載。為了提高元素教學的趣味性,教師可以從網上下載反映一些元素化合物的性質或反應現象的視頻。比如說堿金屬與水的反應現象,就有國外做的非常壯觀的視頻,很能抓住學生的興趣。比如說在進行銅族元素學習過程中,就可以找到很多唯美的銅礦的圖片,學生在學習的同時也能開闊視野,增加課外知識。再比如:在講氮的氧化物這一部分內容時,可以向學生講述關于N2O的歷史趣聞[2]。教師也可以穿插一些生動有趣的化學史知識,增加學生的興趣。
④科學前沿開闊視野
教師可以結合自己的科研經歷,向同學介紹目前一些元素的最新科研動態。教師也可以將諾貝爾化學獎中與無機元素相關的內容引入到課堂,進行深入淺出的講解。比如在碳族元素的學習時,可以介紹最新獲得諾貝爾化學獎的石墨烯的發現及應用進展,開闊學生的科學視野,培養對化學學習的興趣。
三、結語
無機化學元素部分的內容在無機化學教學過程中具有非常重要的意義,需要教師不斷改進教學方法,通過各種手段培養學生對化學的興趣,提高教學效果。
(一)知識與技能:
(1)了解人體的元素組成。
(2)了解一些元素對人體健康的重要作用。
(3)了解人體中元素的存在形式,知道常量元素和微量元素。
(二)過程與方法:
(1)通過與同學討論、查閱資料,了解鈣、鐵、鋅、碘等營養元素的食物來源。
(2)調查市場上有關補鈣、補鋅等保健藥劑,查看它們的標簽或說明書,了解它們的主要成分。
(三)情感態度與價值觀:
(1)通過查閱相關資料,豐富課本知識。
(2)通過本課題學習,更加注意平常的飲食營養搭配,改掉偏食、挑食、不吃蔬菜等不良習慣。
(3)學會用一分為二的觀點辯證地看待化學元素對人體健康的影響.
二、教學重點:
人體的主要元素組成、分類及作用,一些元素對人體健康的影響。
三、教學難點:
微量元素對人體的作用及適宜攝入量。
四、教學準備:
1、學生以“你知道人體內含有哪些元素”為題,在課前進行資料查找。
2、教師在充分估計學生查找資料的情況的前提下,制作好課件。
五、教學過程:
課時安排:1個課時
新課導入:
師:俗話說:“吃什么補什么”生活中有些人用骨頭燉湯,多喝骨頭湯,能補充什么營養元素呢?(展示骨頭)
生:
師:那么人體由哪些元素組成,這些元素對人體健康有什么重要?怎樣補充這些元素?這節課我們就來一起學習課題2
化學元素與人體健康
(板書
課題2
化學元素與人體健康)
講授新課:
同樣是為了補充鈣元素,喝純牛奶和高鈣奶,哪一種補充鈣元素的效果更好呢?
生:(回答)
師:鐵強化的生抽比普通的生抽,強化補充了什么元素?
生:(回答)
師:用加碘鹽呢,強化補充了什么元素?
生:(回答)
師:請同學們來討論一下,這幾種營養強化食品有哪些共同之處?還能列出類似的食品嗎?
生:
師:人類為什么要生產營養強化品?
師:前面我們學習過生物細胞中的元素,讓我們通過微課一起認識人體中存在的元素。
(板書:一、人體中含有的元素)
師:同學們能說說人體中有多少種元素嗎?《板書:(50)》
生:
師:下面請同學來回答
生:回答2、3、4、
(板書:常量元素
>0.01%
微量元素
<0.01%)
同學們讀課本P97頁圖12-10人體中存在的常量元素、微量元素有哪些
(板書:O、C、H、N
...
Fe、Co、Cu、Zn...)
師:這些元素在人體中的生理功能是什么?讓我們繼續通過微課來了解某些元素對人體健康的影響
(板書:二、某些元素對人體健康的影響)
師:人體中含量最高的金屬元素是什么?
生:
師:誰來說說鈣元素在人體中以什么形式存在?
生:
師:它的生理作用是什么呢?
生:
師:缺乏鈣元素,對人體健康有哪些危害?
生:
師:鈉元素和鉀元素對人體健康也有著重要作用,它們在人體中存在形式分別是什么呢?
生:
師:它們的生理作用呢?
生:
師:同學們來思考一下運動員激烈運動,大量出汗之后,常會飲用一些含無機鹽的運動飲料。為什么?
生:
師:除常量元素外,不少微量元素也是人體必需的,下面請幾位同學抽簽回答幾種必需元素對人體的作用及攝入量過低對人體健康的影響。
生:
師:同學們來了解一下幾種元素的主要食物來源,為接著的小游戲做準備(板書:微量元素)
師:先請一位同學上來做模特,出示某元素,其他同學上講臺選出該元素的缺乏癥,及其主要的食物來源,看看誰最快,選出的有多又正確,參與的同學都有獎勵哈!
師:鐵、鋅、碘等這些人體必需的微量元素,還有一些微量元素是有害元素
比如:攝入汞、鉛、鎘等攝入過多會中毒、
所以我們要防止有害元素對人體的侵害。
【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2014)02-049-01
夯實學生的化學基礎,能夠幫助學生更好地進行化學知識的學習,靈活運用所學知識去分析問題,解決實際生活中的化學問題。要結合高一學生的實際情況,采取多種方法夯實學生的化學基礎。
一、培養學生對化學的興趣
剛剛升入高中的高一學生,只是在初中進行了一年的化學知識,對化學知識的學習還比較局限,基礎不夠扎實,有的學生不能寫出常用化學物質的分子式,沒有記住一些化學元素的化合價,要想解決這些問題,夯實學生的化學基礎,不能夠一味地追求教學進度,也沒有時間對初中所學化學知識進行全面的復習,根據自己的實際教學經驗,我認為首先要帶領學生進行例如化合價、元素符號、分子式和化學方程式的復習,扎實學生的化學基礎,這樣才能更好地學習高中化學知識。在進行化學元素符號的復習過程中,以一至二十號化學元素為重點,可以采用測試的方式,讓學生在規定的時間內寫出一至二十號化學元素的名稱及其符號,不會寫的部分要留出空位。通過這種方式讓學生對自己沒能寫出的化學元素進行重視,再通過板書的形式,帶領學生寫出這些元素的符號和名稱。板書演示完后,幫助學生加強記憶。在幫助學生復習常用化學元素的化合價時,可以為學生編排順口溜,幫助學生進行記憶。
要想扎實學生的化學基礎,首先要做的就是培養起學生的學習興趣,使學生愿意學習化學,能夠主動地參與到學習中來,從較低的起點出發,激發起學生的學習興趣,在教學中結合一些基礎的例題,為學生設置有效的教學情境和問題情境,使學生真正的參與到教學中來,在教學中夯實自己的基礎知識,不斷思考。
二、將學生作為教學的主體
在初中的化學教學中,由于學生剛剛接觸到化學,所以大多數情況下采用灌輸式的教學。在學生升入高中后,其心理也發生了很大的轉變,逐漸走向成人化。在學習時,更加傾向于主動地去探索知識而不是一味的被動接受。在這種情況下要想夯實學生的化學基礎,就要求高中教師要采取合適的教學方法,將學生作為學習的主體,更多的是對其進行引導和啟發,讓其自己發現問題,解決問題,充分發揮學生的邏輯思維,讓其在課堂上大膽的發言,與老師和同學之間進行積極的交流,可以將問題進行變化更新,改變其中的一個條件或者從其他角度去看待問題,讓學生們自己去探究問題的答案。在實際的教學過程中,教師要引導學生將新知識和舊知識聯系到一起,在舊知識的基礎上,去探究新的知識。這不僅是對舊知識的鞏固,也有助于學生化學體系的建立,更好的夯實學生的化學基礎。
比如在進行氧化還原反應的教學時,根據學生在初中接觸到的化學反應,按照不同的方法將其分類,并讓學生們按照要求寫出反應類型,對學生進行適當引導,使學生發現以上的各種分類方法不能使化學反應的本質得到表現,同時也不能包含全部的化學反應。然后從初中課本中得失氧的內容入手,以初中的氧化還原反應為鋪墊,將這種分類的不足進行展現,使學生對于新知識的學習產生一種強烈的欲望。再讓學生積極發言,找出這幾個反應的共同特點。最后教師在對氧化還原反應的基本特征進行說明。這種教學方法,符合高中生的心理特點,不僅能夠幫助學生掌握有關的化學知識,扎實學生的化學基礎,還能夠使學生對知識進行靈活的運用,培養了學生的思維能力。
三、幫助學生做好盲點知識的學習
要想夯實學生的化學基礎,就要從整體出發,不能忽視每個知識點,因為化學的學習是一個體系,某個知識點的學習上存在欠缺,會對整個體系造成影響。在教學過程中為學生安排必要的聯系,這些練習的內容要以學生學習中的盲點為主,根據以往的教學經驗,總結出學生在學習中的盲點,通過練習的方式,逐個解決這些盲點。通過長時間的聯系,學生的化學基礎得到了夯實。
例如在學習氧化還原反應的過程中,在判斷氧化性、還原性;氧化劑、還原劑;氧化反應、還原反應等的過程中經常出現問題。在教學中要對加強對這方面的聯系,幫助學生糾正學習中的錯誤,告訴學生只要是涉及到氧化還原反應的問題,不管是對哪部分知識的考察,都要按照順序進行分析,首先表明化合價,找出化合價的變化情況,確定氧化劑和還原劑,然后在確定哪種物質被氧化,哪種物質被還原,在反應物中,化合價升高的是還原劑,化合價降低的是氧化劑,還原劑具有還原性,氧化劑具有氧化性,被氧化的是還原劑,被還原的是氧化劑。通過這樣的練習和講解,學生就能夠對氧化還原反應進行準確的分析,通過化合價的變化來解題。學生的化學基礎得到夯實,以氧化還原反應為基礎,更好的進行學習。
總結:以上就是對在高一化學教學中如何夯實學生化學基礎的分析。結合自己的教學實踐,主要以氧化還原反應部分的知識為例子,提出了夯實高一學生化學基礎的措施。由于本人能力的有限對這方面的研究還不夠全面,要想更好地扎實高一學生的化學基礎還需要廣大高中化學教師的共同努力。
[ 參 考 文 獻 ]
關鍵詞:螺紋鋼;元素含量;大數據分析;多元回歸分析
Key words: deformed steel bars;element content;data analysis;multiple regression analysis
中圖分類號:TB114.2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)15-0136-02
0 引言
熱軋帶肋鋼筋(即螺紋鋼)主要用于鋼筋混凝土骨架組件,需要螺紋鋼具有一定的機械強度、可彎曲、可變形特性和工藝焊接性。組成鋼的化學元素直接影響著熱軋鋼的性能,大多數異形鋼筋采用合金化方法,通過添加昂貴的微量元素(如錳合金材料、合金材料等)到鋼鐵中用以調整成分比例和改善鋼結構性能[1]。
根據抗震等級、使用年限和工程標注等需求,目前我國大量生產性能比HRB335更加優異的HRB400級螺紋鋼。在HRB400級螺紋鋼的生產過程中適量的釩元素對其性能有強化作用[2]。其它化學元素含量對螺紋鋼的性能也有影響。研究化學元素含量對螺紋鋼性能的影響可以采用了主成分分析法。
1 數據分析
通過項目獲取的32045份HRB400級螺紋鋼的元素含量檢測數據符合大數據中的模態多、體量大、難辨識、價值大、密度低的五個特點[3]。采用基于大數據挖掘的方法分析這批螺紋鋼總體性能指標,對樣本數據的抗屈強度、抗拉強度、斷后伸展率的中位數值、最小值、平均值、方差等數值進行分析。對每種化學元素的含量取均值進行分析,之后利用spss對各種化學元素進行主成分分析。
1.1 均勻抽樣理論
對大量數據的處理最直接的方法是對其進行均勻抽樣,這樣在簡化計算量的同時可以發現數據內在的規律。同時在對大量數據的參數進行統計和相關參數的估計中,均勻抽樣可以有效減少樣本的數量,降低計算的成本,是一種很好的對數據進行前期處理方法[4]。因此對32045份原始螺紋鋼數據進行研究時首先使用均勻抽樣的方法對數據進行挖掘,以得到有效簡化數據后再其進行主成分分析。
1.2 數據的統計分析
對均勻抽樣后的HRB400螺紋鋼的數據進行統計分析,得到相應的三個性能指標:中位數、最小值、平均值。計算出方差,并與GB/T228-2002的標準的數據進行比較(數據見表1),由表1可知這批螺紋鋼的抗屈強度、抗拉強度、斷后伸展率都符合標準。
1.3 各元素的主成分分析
利用spss軟件以螺紋鋼的抗屈強度為約束條件,選取其特征值大于0.8,對各種影響螺紋鋼性能的元素進行主成分分析。
按照螺y鋼抗屈強度的大小對進行數據排序,再利用spss軟件對其進行主成分分析。分析結果中各元素的相關矩陣如表2所示,各個元素的解釋的總方差如圖1所示。從表2中可以的到各個元素基于抗屈強度的相互之間的相關性,以此作為之后的多元線性回歸分析的基礎。
從圖1中的數值可以看出,相對于螺紋鋼的抗屈強度,碳(C)、錳(Mn)、硫(S)、磷(P)、硅(Si)、釩(V)、鉻(Cr)數值都>0.8為主要影響因素。鎳(Ni)、銅(Cu)、鉬(Mo)元素在的初始特征值都
2 多元線性回歸
為了進一步分析各元素對HRB400螺紋鋼的抗拉強度、抗屈強度、斷后伸展率的影響,建立多元線性回歸模型對樣本數據進行再處理。通過Matlab編程對HRB400螺紋鋼數據進行運算后建立多元線性回歸模型,對各化學元素的影響進行具體分析。
2.1 多元線性回歸模型
多元線性回歸是一元線性回歸的發展,可用來研究因變量取值與自變量取值的關系。設抗拉強度、抗屈強度、斷后伸展率,分別為三個可預測變量Y1,Y2,Y3,這三個變量受到各元素含量t1,t2…tn的影響,建立HRB400螺紋鋼結構性能與元素含量間的多元線性回歸模型。
各種元素與抗屈強度影響的多元線性回歸模型1:
Y1=β10+β11t+β12t+…+β1n+ε1ε1∝N(0,σ2)模型1
各種元素與抗拉強度度影響的多元線性回歸模型2:
Y2=β20+β21t+β22t+…+β2n+ε2ε2∝N(0,σ2)模型2
各N元素與抗拉強度度影響的多元線回歸模型3:
Y3=β30+β31t+β32t+…+β3n+ε3ε3∝N(0,σ2)模型3
模型中εi表示的是計算過程中可能出現的偏差,將上述三個模型轉的數據化為數組的形式,再導入MATLAB程序中的多元線性回歸函數中,計算出各個模型的常數項βi0,以及各個元素含量對螺紋鋼性能影響的回歸系數βin。
2.2 模型求解
利用MATLAB程序對模型1-3進行求解,分別以抗屈強度、抗拉強度、斷后伸展率為因變量,以十種元素的含量為自變量對模型進行計算,得到各元素的回歸系數見表3。
根據回歸系數可得到三個模型的解分別為公式(1)-(3):
①螺紋鋼抗屈強度與各元素含量之間的關系:
Y1=-232+3403tC-610tMn+3306tS+799tP+890tSi+13206tV+265tCr-2353tNi-5188tCu+5846tMo(1)
②螺紋鋼抗拉強度與各元素含量之間的關系:
Y2=-507.4+4754.1tC-592.6tMn-4453.9tS+1378.9tP+1519.5tSi+9798.5tV+1269tCr-2425.9tNi-504.7tCu-338.4tMo(2)
③螺紋鋼的斷后伸展率與各元素含量之間的關系:
Y3=71.9+166tC-65.5tMn-244.7tS-129tP+53.3tSi-495.6tV+49.8tCr+161.1tNi+176.9tCu+1320.6tMo(3)
2.3 多元線性回歸結果分析
觀察回歸模型公式(1)-(3)中,從不同元素含量的回歸系數的大小和正負進行分析后,可知各元素含量對螺紋鋼性能的影響如下:①由公式(1)可知,影響螺紋鋼抗屈強度的主要化學元素含量是釩(V)元素,其次是銅(Cu)元素和鉬(Mo)元素。回歸系數為正是正相關,為負是負相關。②由公式(2)可知,影響螺紋鋼抗拉強度的主要的化學元素含量是釩(V)元素,其次是碳(C)元素和硫(S)元素。③由公式(3)可知,影響螺紋鋼斷后伸展率的主要的化學元素含量是鉬(Mo)元素,其次是釩(V)元素和硫(S)元素。
3 結束語
通過對32045份HRB400級螺紋鋼進行大數據挖掘和多元線性回歸建模的分析,得到螺紋鋼的各化學元素與螺紋鋼的抗屈強度、抗拉強度和斷后伸展率的公式(1)-(3)。
根據多元線性回歸結果分析,影響螺紋鋼結構和性能的主要化學元素有釩(V)、銅(Cu)、鎳(Ni)、碳(C)、硫(S)、鉬(Mo)等元素,增加碳(C)、硫(S)、磷(P)、硅(Si)、釩(V)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鉬(Mo)等元素含量可增強螺紋鋼的結構性能。煉鋼時可忽略上述價格較低且比較難控制含量的非金屬元素成分對鋼結構的影響,只需調整其中的鎳(Ni)、鉬(Mo)、釩(V)元素的含量即可提高RHB400級螺紋鋼結構性能。同時可提高價格較低鉻(Cr)元素的含量而適量降低貴金屬釩(V)的含量以達到節約煉鋼成本的目的。
參考文獻:
[1]楊昌樂.低成本生產熱軋螺紋鋼工藝的組織及性能影響規律研究[D].昆明:昆明理工大學,2011.
元素化合物是學習化學的基礎,也是化學教學中的重點內容,初中化學中許多知識都涉及到元素化合物的知識,或是由元素化合物的知識組成,可見元素化合物不僅是化學的基礎理念還是化學基礎知識的重要理論,并且初中化學的學習通常是從元素化合物物質的性質和用途開始的,再擴展到元素化合物的制取、鑒別等化學知識,因此,學生只有對元素化合物知識得到清晰、深入的理解才能學好初中化學.此外,元素化合物相關的知識與人們的許多日常生活有很大的關聯,而教學是為了培養人才以促進社會的發展、進步.總而言之,化學元素化合物的知識在初中化學教學中占據著重要的地位.
二、化學元素化合物知識在教學中存在的問題
從初中化學元素化合物教學現狀來看,其中還存在一些影響課堂教學質量不斷提升的問題,包括:教師的教學方式單一、落后;元素化合物知識的講解不能結合實際等等.接下來,筆者將針對上述提到的兩個方面,展開較為詳細的論述:
1.教師的教學方式單一
受到傳統教學模式的影響,教學模式單一成為了我國中小學教學現狀中最大且最常見的問題.化學作為知識內容豐富有趣的學科本應該是受到學生喜愛的,但是受到教師教學方式單一問題的影響不僅促使學生降低了對化學的學習興趣使學生在化學教學課堂中的學習積極性降低,還導致學生在課余時間用在化學知識的預習、復習和練習的時間較少,這嚴重影響了課堂教學效率和學生對化學知識的掌握,但化學作為學生考試科目之一,關系著學生的綜合成績和學生的就業發展方向,因此教學模式單一、落后,無法滿足教學的現實需求,是初中元素化合物知識教學中存在較為嚴重的問題.
2.元素化合物知識的講解不能結合實際
人們的衣食住行和社會的運營都離不開化學,可見化學技術和化學用品與人們的生活息息相關,而作為化學知識理論的基礎———元素化合物與人們的日常生活聯系更為緊密,在教學中采用學生生活中熟悉的與元素化合物有關事物進行講解可使學生對知識產生親切感,提高學生對知識的學習興趣,降低學生學習復雜知識時產生的抵觸心理,但在實際的教學中大多數教師沒有結合生活實際講解化學知識,使學生對復雜多樣的元素化合知識的理解和掌握能力不足,導致學生對元素化合物知識的深層運用能力較弱,影響了學生的深入學習,導致課堂教學效果難以提高.
三、元素化合物知識的教學方法
1.豐富教學模式,提高學生的學習興趣
元素化合物相關的知識內容較多,且相互之間的相似度較高,易使學生對有關聯的知識產生記憶混淆現象,對此,教師就應在元素化合物知識的講解時采用豐富且具有針對性的教學模式,使學生對知識進行清晰的記憶,此外,豐富的教學方式可以活躍課堂氣氛提高學生在化學課堂上的積極性,進而培養學生對化學的學習興趣.如在《二氧化碳和一氧化碳》的學習中,教師就可在課堂上采用多媒體視頻演示實驗操作等豐富的教學模式,使學生對二氧化碳和一氧化碳的性質和用途進行清晰的了解和深刻的記憶,在課堂上運用多媒體教學可以吸引學生的注意力,提高學生的學習積極性和學習興趣.
2.創設情境結合實際,使學生參與到課堂教學中
因為化學與人們的生活息息相關,故教師在元素化合物的教學中就可結合生活生產實際對相關的化學元素化合物知識進行講解,對學生熟悉的生活實際中蘊含元素化合物知識的講解可使學生能夠參與其中,讓學生在親身經歷中了解、學習元素化合物的知識,從而激發學生的學習興趣,并且促進學生發散思考的能力,培養學生探究問題的習慣.此外,教師還可在元素化合物知識講解中安排實驗環節,并由學生自己動手操作,使學生對元素化合物的知識更了解,有助于提高學生的實驗動手操作能力.如在《金屬的化學性質》學習時,教師就可結合實際生產中從銅礦中制取金屬銅用到的鐵的金屬活潑型比銅高的化學性質的知識———先使銅礦在硫酸溶液中溶解,再加入鐵就可將金屬銅置換出來,同時教師也可安排相關的實驗課程,使學生在親身操作中了解到鐵的這一化學性質,采用類似的方法運用到其他元素化合物知識的教學中,不僅可加深學生對相關知識的理解記憶,還可以培養學生對化學的學習興趣.
化學主族元素指:氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、硼、鋁、鎵、銦、鉈、碳、硅、鍺、錫、鉛、氮、磷、砷、銻、鉍、氧、硫、硒、碲、釙、氟、氯、溴、碘、砹。
主族元素是化學上對元素的一種分類,是指周期表中s區及p區的元素。主族元素另外一種定義是除了最外層電子層以外的電子層的電子數都是滿電子的化學元素。周期表中除了過渡金屬、鑭系元素、錒系元素、惰性氣體之外的都是主族元素。
(來源:文章屋網 )
中圖分類號:TS 201.4文獻標識碼:A文章編號:1672-979X(2007)07-0033-02
Determination of Nutritional Ingredients of Potentilla anserine
WANG Feng1, LU Jian-xiong2 ,SHEN Xiao-rong 2
(1. Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China; 2. Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730030, China)
Abstract:Objective To determine the nutritional ingredients of Potentilla anserine. Methods The ingredients in Potentilla anserine, including calcium, iron, magnesium, fosforus, zinc, iodine, potassium, water, ash, total reducing sugars, protein, crude fat ,vitamin A, vitamin B1, vitamin B2 and vitamin C, were determined by EDTA(Ethylenediamine tetraacetic acid)titration method, Kjeldah method, Soxhlet extraction method and other national standard methods.Results The contents of potassium, magnesium, protein, total reducing sugars, vitamin C, vitamin B1 were655μg/g, 9.16μg/g, 10.06 g/100 g, 9.78 g/100 g, 3.88 g/100 g and 1.45 g/100 g , respectively. The contents of nutritional ingredients were also high. Conclusion Potentilla anserine possesses higher nutritional value, edible value and healthcare function, so it can be used as a food resource and a Chinese herbal medicine.
Key words:Potentilla anserine; nutritional ingredient; determination
蕨麻又名“人參果”,為高原薔薇科植物鵝絨萎陵菜(Potentilla anserina I.)的多年生野生草本植物,主要產于青海、甘肅、等地。蕨麻含有大量淀粉、蛋白質、脂肪、無機鹽、維生素等,具有較高的醫療和營養價值,有健胃補脾、生津解渴、益氣補血的功能,藏醫稱它為卓老沙僧,深受國內外人民的喜愛,也是饋贈親友之佳品[1]。作為一種藥食兩用品,對其灰分、蛋白質、糖分含量等營養成分的報道較少。我們測定分析了其營養成分,現將結果報告如下。
1材料與方法
1.1材料
蕨麻,由蘭州金力食品廠提供。
1.2儀器
FZ102粉碎機(河北黃華京振光機廠);SRJX4-9高溫爐(長沙華光電機廠);索氏脂肪抽提器(北京中興偉業儀器有限公司);HH-6單列6孔水浴鍋 (北京永光儀器廠);凱氏燒瓶、凱氏半微量定氮儀(北京中興偉業儀器有限公司);721分光光度計(上海第三儀器廠)。
1.3試劑
鹽酸(化學純,甘肅白銀市化學試劑廠);濃硫酸(天津化學試劑六廠);硫酸銅(西安化學試劑廠);氫氧化鈉溶液(上海化學試劑站);無水乙醇(廣東石歧化工廠);
實驗過程中同時配制并標定了標準鐵溶液、0.1 mol/L鹽酸標準溶液、1 mol/L高錳酸鉀標準溶液。
1.4實驗方法
將干蕨麻100 g粉碎,過篩,備用。依次測定蕨麻中鈣、鐵、鎂、磷、鋅、碘、鉀等7種化學元素,及水分、灰分、蛋白質、總還原糖、粗脂肪、維生素A、B1、B2、C等營養成分[2]。
2結果與討論
2.1蕨麻中營養成分的測定結果
化學元素含量測定結果見表1,維生素及其他營養成分測定結果見表2。結果顯示,蕨麻中鈣、鐵、鎂、鎂、鋅、鉀等元素含量相當豐富,蛋白質、維生素、總還原糖、粗脂肪等含量較高。
表1化學元素含量測定結果(μg/g)
表2維生素及其他營養成分含量測定結果
注:維生素含量為mg /100 g ,其他為g/100 g
2.2討論
由表1可見,蕨麻中鉀含量較高。鉀攝入有調節普通人群和高血壓患者血壓的作用。高鉀飲食還能減少中風危險,阻止腎血管、腎小球和腎小管病變的發展,降低尿鈣排泄,減少腎結石形成及減少骨骼去礦質 (骨質疏松) 等作用[3]。人每天必須攝入足夠的鈣,才能保證血液中鈣濃度穩定,維持神經細胞的正常生理功能,多次全國調查顯示國人膳食中鈣不足需要補充[4]。鐵是人體必需的微量營養素,機體缺鐵是全世界特別是發展中國家最主要的營養問題之一[5]。鐵能運輸氧與電子轉移,促進生長發育,防治缺鐵性貧血,增加對疾病的抵抗力。蕨麻中鈣、鐵含量相對較高,可用以輔助治療因鈣、鐵缺乏所導致的相關疾病。
由表2可見,蕨麻中蛋白質含量約為10%,比甘薯、芋頭及山藥等根莖類高5~7倍;比竹筍粗蛋白含量高4倍[6]。總糖含量約為9%,可起到降低血漿膽固醇水平,改善大腸功能、改善血糖生成等作用[7]。脂肪營養價值很高,如機體攝入不足,會使組織細胞發生異常變化,還可促進體內脂溶性維生素A,D,E,K等的吸收。
3結論
蕨麻是我國特有的野生植物,含豐富的蛋白質、氨基酸、維生素和化學元素,是營養豐富、食用安全的食品。本實驗檢測表明,蕨麻中蛋白質、脂肪、糖類等營養物質含量較高,還含有大量的維生素、有機酸等,是一種理想的藥食兩用植物。
參考文獻
[1]熊亞,刁治民,吳保鋒. 青海草地蕨麻資源及開發應用價值[J]. 青海草業,2004,13(4):24.
[2]魯長豪. 食品理化檢驗學[M]. 北京:人民衛生出版社,1993:46-71.
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中圖分類號:R188 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0092-01
化學元素性地方病又被稱為生物地球化學性疾病,人類生活在自然環境中,環境的好壞直接影響著人們的健康。人們身體中某種元素的含量與人們生活的地區該元素含量有關。長期的地質作用和人為作用使地球表面局部區域元素分布出現異常,使當地居民從環境中攝入的元素量低于或超出人體所能適應的變動范圍,如果人體長期處于這種狀態就會出現化學元素性地方病。它嚴重威脅著人們的健康。該文旨在概述我國最常見的化學元素性地方病的誘因及防治措施。
1 地方性克汀病
地方性克汀病是由缺碘造成的一種以智力障礙為主要特征的神經-精神綜合征。它出現在所有缺碘地區,在中度或重度缺碘地區更為普遍。在缺碘地區,胚胎期及出生后早期缺腆都可導致地方性克汀病的發生。常表現為精神發育遲滯、運動功能障礙、聾啞、體格矮小以及性發育落后[1],對居民的傷害不言而喻。因此,在缺碘地區孕婦在孕期和出生早期應及時科學地補碘,具體以食用碘鹽和注射碘油為主要途徑,除此之外,還可以多吃富碘的海產品(如海帶、紫菜等)。
2 地方性甲狀腺腫大
地方性甲狀腺腫大是人體長期處于碘缺乏狀態而誘發的一種使甲狀腺增生肥大甚至發展為毒性甲狀腺腫大的病癥,常發生于缺碘的地區(如山區和遠離海洋的地區)。臨床可見壓迫癥狀,病人喉頭有緊縮感,勞動后氣急,吞咽困難、發音嘶啞等。此外,還嚴重影響病人的形象,易導致病人出現自卑情緒,對人體身心危害極大。地方性甲狀腺腫大主要以防為主,多食含碘豐富的海產品,如蝦米、海帶、紫菜、海蜇等。保持情緒的舒暢、平靜,盡量控制急躁易怒的情緒。
3 地方性汞中毒
汞是一種化學元素,俗稱水銀。是常溫常壓下唯一以液態存在的金屬。汞在常溫下即可蒸發,汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒。由于工業化進程的不斷推進,有些地區的土壤和空氣中含有過量的汞,人們長期生活在這種環境中就容易發生汞中毒。汞中毒危害極大:輕度汞中毒會使人體乏力、頭痛、急躁、易怒、消化道功能紊亂以及口中有金屬味;中度汞中毒會使人體記憶力顯著降低、情緒緊張身體震顫加劇;重度汞中毒會產生明顯的神經、精神癥狀如癡呆,嚴重使還可能威脅生命。
預防汞中毒的措施:加強個人防護,防止意外食入過量的汞化合物,避免食用被汞污染的食品。服用含汞藥物時應嚴格控制劑量;體溫計破碎后,應及時妥善處理潑撒出的金屬汞,防止其長期污染居室環境;加強宣傳教育,預防生活性汞中毒[2]。
4 地方性鎘中毒
鎘是當今重金屬污染中面積最廣、危害最大的重金屬元素,被稱為五毒之首。目前,我國鎘污染形勢非常嚴峻。鎘污染給環境和經濟帶來巨大的損失,對人體健康造成的潛在危害不容忽視[4]。研究表明,微量的鎘進入機體即可對肺、肝、骨、腎、生殖和免疫等器官系統產生一系列損傷。另外,鎘還具有一定的致癌性和致突變性。環境中的鎘不能被生物降解,隨著工農業生產的發展,受污染環境中的鎘含量也逐年上升[5]。
防治措施:(1)熔煉、使用鎘及其化合物的場所,應具有良好的通風和密閉裝置。焊接和電鍍工藝除應有必要的排風設備外,操作時應戴防毒面具。不能在生產場所進食和吸煙。(2)鍍鎘器皿不能存放食品,特別是醋等酸性食品。(3)做好環境保護工作,嚴格執行鎘的環境衛生標準。
5 地方性鉛中毒
鉛是一種重金屬,對人體各組織均有毒性,中毒途經可由呼吸道吸入其蒸氣或粉塵,然后呼吸道中吞噬細胞將其迅速帶至血液;或經消化道吸收,進入血循環而發生中毒。一般來講,口服2~3g可致中毒,50克可致死。隨著工業及交通運輸的迅速發展,越來越多的鉛被使用,鉛污染已從職業環境向日常生活環境擴展。鉛的污染危害成了一個普遍的公共衛生問題而越來越受到世界各國的高度關注[6]。
鉛及其化合物可經消化道、呼吸道進入人體。鉛在體內半衰期長對許多個器官系統和生理作用均產生不同程度的危害。鉛對人體的危害可概括為以下幾個方面:(1)神經系統:鉛中毒引起末梢神經炎,出現運動和感覺異常,情況嚴重者會造成癱瘓[7]。 (2)造血及心血管系統:鉛中毒可致血管痙攣、腹絞痛等癥狀[8]。(3)腎臟及生殖系統:常表現為間質性腎炎或萎縮性腎炎等病變。除此之外,還有消化系統、免疫系統、氧化代謝系統。
防治措施:(1)切斷鉛污染源:限制或消除汽油中加鉛,減少城市汽車尾氣鉛污染;改進礦山開采手段,提高冶煉技術,減少鉛的排放;(2)加強環境中鉛的管理:加強土壤、大氣、飲用水等的鉛污染管理,尤其對鉛污染嚴重的地區應采取必要的保護措施。(3)預防生活中鉛污染:盡量少吃或不吃含鉛量較高的食品如爆米花、松花蛋等。讓兒童遠離化妝品[9]。
參考文獻
[1] 李柏英.地方性克汀病的臨床及防治[J].黑龍江大學自然科學學報,1995(9):103-106.
[2] 張浩.汞中毒的危害及預防[J].現代職業安全,2009(2):106-107.
[3] 陳志良,莫大倫,仇榮亮.鎬污染對生物有機體的危害及防治對策[J].環境保護科學,2001(8):37-39.
[4] 刁書永.鎬中毒機理研究進展[J].動物醫學進展,2005,26(5):49-51.
[5] 顧永柞,顧興平.環境鉛污染與健康[J].四川環境,1998,17(1):1-7.