无机化学研究
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无机化学研究范文第1篇
关键词：微课；无机化学实验；自主性学习；开放式教学
无机化学是建立在实验基础上的一门学科，操作性强的无机化学实验教学不仅可以加深学生对无机化学理论知识的理解，提高学生的动手操作技能；同时能够培养学生创新实验的设计与严谨的科学精神。因此，无机化学实验是整个教学中的一个重要环节，其主要内容包括基本操作、无机化合物的制备、离子的分离鉴定、常见离子和化合物的性质等。然而，在实验过程中，由于学生人数多，基础差异较大，因材施教的教学方法开展较困难；学生预习不充分，对实验原理及内容不熟悉，导致实验操作能力差；实验内容多，演示实验耗时；缺乏安全实验设施及大型仪器设备，有毒实验以及性质研究实验难以进行等。以上无机化学实验教学中所存在的问题，导致无机化学实验未能达到预期的教学效果。随着微博、微信等信息产品悄无声息地渗透到生活当中，人类进入了微时代。无机化学实验的“教”与“学”也将发生重大的变化，传统的课本资料已无法满足学生的视觉要求；传统的课堂教学模式也不适应教育信息化的发展。目前，微课与物理化学[7]、生物化学[8]、天然产物化学[9]等相结合的教学设计已有报道，并取得良好的教学效果。笔者针对无机化学实验教学中所存在的问题及自身的实验教学经验，将生动形象的微课教学融入无机化学实验教学中以提高教学的效果。下面将从无机化学实验教学的现状分析到微课在无机化学教学中的设计进行展开。
1无机化学实验教学的现状
在传统的无机化学实验课堂教学通常分为以下几个主要环节学生课前预习、教师讲解与演示、学生实际操作、学生进行实验总结、教师答疑解惑等。结合学生基本状况、师资力量、实验条件、教学模式对无机化学实验教学的现状分析如下。
1.1学生对实验预习的积极性不高
在无机化学实验教学过程中我们会发现只有少数学生会提前预习，而大部分学生主要通过老师课堂讲解来了解一节课的实验内容。而对实验原理、内容的不熟悉又会影响实验的操作过程与实验结果。据了解其原因主要是实验课本携带不便，学生预习起来不太方便；课本多以文字形式来传递知识，不能激发学生的兴趣，导致学生预习的积极性不高。
1.2学时数少实验内容多课堂讲解耗时长
在无机化学实验中多数是性质实验，由于实验内容多、学时数少，为了给学生创造更多的动手操作、自主实验的机会，教师在有限的时间内不可能将每个实验细节讲得很详细。一般介绍实验的目的、原理、主要操作步骤及注意事项就需要20～30分钟，要想把实验讲的更透彻则耗时更长，这样学生实验操作时间就少了，不利于培养学生的动手操作能力和积极探索能力。
1.3最先接触实验操作能力差
无机化学在化学领域是一门基础性的学科，大部分高校在制订教学方案会把无机化学实验放到最前边。而在中学中受到硬件条件及时间的限制很少开展实验课，无机化学实验通常是学生最先接触的实验课。由于之前没有相关的训练，学生动手操作能力相对差些；并且学生人数较多，老师在演示实验的过程中不能保证每位学生都看得很清楚。因此，学生会存在操作的不规范或错误，导致仪器损坏、实验失败等现象。
1.4缺乏安全设备有毒的实验无法进行
对于很多高校来说由于经费投入不足，实验废液回收与处理困难、缺乏通风设备等，导致有毒实验无法开展。
1.5无机化学实验大多为验证性实验学生实验设计与创新能力差
目前对于大部分高校，无机化学实验的教学内容主要集中在离子的鉴定和简单化合物的合成。学生合成、制备出一个化合物来，只是通过实验现象来判断是不是目标产物，对化合物的纯度、性质通常不做太多的要求。当给学生一个研究方向时，学生由于缺乏相关实验设计、结构表征、性质研究等方面的训练，导致学生实验设计能力差、科研严谨性和创新性不足。
2微课在无机化学实验教学中的设计
通过对以上无机化学实验教学现状及问题的分析，我们将从以下几方面对无机化学实验教学进行微课设计。
2.1实验内容多样传播提高学生预习的趣味性与积极性
为了获得良好的实验效果，学生提前预习至关重要。教师将无机化学实验的目的、原理、操作步骤等内容用具有观赏性的示意图、流程图、影音资料代替枯燥乏味的文字叙述，并经过整理、概括、提炼做成微视频。学生携带方便并可以在任何时间、地点进行预习；简短、精炼的短视频符合学生注意力集中的有效时间(10分钟左右)；生动形象的微视频能够满足学生的视觉需求，深受广大学生的喜爱。
2.2规范性实验操作演示引导学生自主实验
由于学生人数多，在演示实验的过程不能保证每个学生都学会，并且演示的过程比较耗时。因此，老师可以在课前将规范的实验操作过程录制下来，做成微视频。借鉴可汗学院翻转课堂的成功经验[10]，学生在课前掌握实验的基本操作要领及实验过程中的注意事项。一方面，在实验课上学生将会有更多时间去动手操作和自由探索，在一定时间内可以做更多的性质实验，提高实验的效率；另一方面，教师不用把主要精力放在学生的基本实验操作上，取而代之的是更多的答疑、讨论，课堂真正成了师生互动的场所。这样能够更好发挥学生的主体性地位和教师的指导性作用，从而达到理想的教学效果。
2.3实验内容可以反复演示满足不同程度学生的接收能力
由于学生的基础不同，接收能力也有所差别，基础好或理解力较强的学生可能看一遍就行，而基础薄弱的学生可能得看好几遍才能学会。在开放的微课教学模式下，学生可以对实验过程、实验现象反复演示，直至理解老师所讲授的全部实验内容，满足不同程度学生的需求，在一定程度上弥补了课堂教学的不足。
2.4有毒实验的演示实验教学直观化
由于废液处理、通风设备等方面的限制，很多有毒性的实验一直难以开展(如一氧化碳、氯气的制备及性质等)。教师将实验过程、现象在课前录制下来。一方面，通过毒性实验的演示能够给学生留下深刻的印象，增加了学生学习的趣味性与积极性，进而提高了实验教学的效果；另一方面，通过视频演示的方法代替有毒实验，可以减少对环境的污染，通过微课教学可以解决毒性实验难以开展的问题。
2.5与科技前沿和先进技术相结合提高学生实验设计及科研创新的能力
大部分学校实验课教学陈旧、精密仪器数量难以满足实验需求的现状，将无机化学实验教学与当今的科技前沿相结合，让学生接触材料制备方法、表征手段以及功能应用，并以功能为导向让学生设计实验，能够充分发挥学生的主体性地位和调动学生自主实验的积极性。在课前将化合物的合成、表征、数据分析等过程录制下来，通过微视频的形式呈现给学生，教师在课堂上指导学生观察实验现象、分析仪器表征的原理、讨论实验结果。不仅拓宽了学生的知识面，激发了学生的实验趣味性，而且能够提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生科研的严谨性、逻辑性和创造性。
3结束语
微课与无机化学教学相结合，以短小精悍、生动形象的视频来呈现知识，学生乐于学，老师乐于教。一方面，解决了传统课堂教学中学生预习积极性不高、演示实验效果不够理想、毒性试验难以开展等问题；另一方面，易与现代信息技术、科技前沿、先进技术相结合，提高学生的自主学习和科研创新能力，促进信息化教育的发展。此外，微课能够实现自主、开放的实验教学，对高校实验教学的改革与发展有重要的意义。
作者:王斌 王晓红 刘宗瑞 段莉梅 白锁柱 单位:内蒙古民族大学化学化工学院
参考文献:
[2]胡铁生.微课:区域教育信息资源发展新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.
[3]胡铁生,周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术,2014,24(2):5-13.
[4]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究[J].开放教育研究,2013,19(1):65-73.
[5]吴婵.关于微课对优化高校教学效果的思考[J].科学导报,2013(10):17-18.
[6]蒋咏华.高校微课建设问题及其对策研究[J].中国现代教育装备,2014(23):73-75.
[7]陈欣,翟翠萍.微课在物理化学实验课教学中的应用探讨[J].广州化工.2014,42(17),230-231.
无机化学研究范文第2篇
1无机化学研究性教学的必要性
化学实验是解决化学有关实际问题的主要途径，化学教学尤其应注重实验教学。通过化学实验开展研究性教学，可以增强学习的趣味性，提高学生学习的积极性，引导他们自觉地应用无机化学理论知识分析并解决实验中遇到的问题，同时在这一学习过程中自然而然地掌握实验技能。然而，传统的无机化学实验课所开设的内容多以验证性实验为主，实验课的主要目的是加深对无机化学理论的理解，而且每个实验相互独立，忽视了整个实验的内在联系，忽视了学生对实验中出现问题的思维能力、分析能力、综合能力、科研能力、创造能力的培养，结果培养出来的学生不能满足用人单位的实际需要，缺乏实践技能和解决生产实际工作中遇到问题的实践应用能力。为了改变这一现状，培养既具有专业基础知识的学生，又要让学生具有职业素养，具有职业发展的潜力，实践技能过硬的应用技术型化学化工人才，有必要改变原有的验证性实验教学模式为以培养学生实验技能及实践应用能力为主的研究性实验教学模式，而在课程内容上选用研究型实验取代验证性实验［3－6］。
2无机化学实验研究性教学的设计原则
开展无机化学实验的研究性教学既应强调以学生为主体，也要同时，也应该重视教师的指导作用。在研究性学习实施过程中，教师应把学生作为学习探究和解决问题的主体，并注意转变自己的指导方式，调整实验课程内容。本研究基于研究性教学模式的的设计原则构建无机化学实验研究性教学体系。
2.1主体性原则
主体性原则是指以学生为教学主体，让学生充分发挥自己的积极主动性和创造性，积极地发现、分析及解决问题。而如何调动学生的积极性，让他们成为学习的主人，这也一直是实验教学中的一个难题。可以考虑从几个方面着手，一是修改无机化学实验课程内容，开设无机化学研究型实验，改编或剔除原有的验证性实验。由于传统无机化学实验内容多偏重于元素化学实验内容，形式机械，这较大程度上降低了学生实验的兴趣和新鲜感;二是增加作为教学主体的学生活动，让学生积极参与其中。传统的教学模式，教师处于主导地位，教师活动多，而学生的活动少，或是机械重复教师的指令。研究性教学则让学生处于类似科学研究的情境中，即面对不确定或未知的情境，让学生主动去探索和发现新问题、新知识，并能尝试运用已有知识解决它。让学生在研究探索的过程既学到实验知识，又体会到做实验的乐趣。当然并不说不需要教师指导，教师要在课题的选择、实验方法、原理及技能等方面进指导，让学生学会主动学习。
2.2问题性原则
问题性原则又称课题性原则，开展研究性教学的前提条件是确定好研究课题。爱因斯坦曾说过，“发现问题比研究和解决问题更重要”。问题的确定是研究性教学的首要步骤，它直接影响研究性教学的水平、价值及学生兴趣。教师要培养学生的观察能力，引导学生从自然界、日常生活、工业生产或教科书中去选择化学相关问题或课题，围绕问题或课题去寻找资料和提出解决问题的方案。同时，也要培养学生独立和批判性地思考问题的能力，不要人云亦云，要敢于提出不同想法或实验方案，既使最后得出的结果是错误，也能锻炼自己的思维能力。
2.3可行性原则
在研究性课程教学中培养大学生的独立思维能力和创新能力毫无疑问是非常重要和必要的。然而如果我们过分强调研究性教学的研究性和主体性，一旦把握不好，则会失去对课程教学的掌控，降低教学质量，得不偿失。研究性教学应该让学生围绕“课题”展开具有研究性特征的学习，进行学习的基础是学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能。针对大一本科生进行的研究性教学属于基于课程学习的研究性教学，而不是针对研究生开展的以课题研究、发明创造为目的的研究性教学。由于两者的教学目的不一样，因此，研究性课程教学的可行性对于大一新生显得尤为重要，这一原则的实现需要教师以教学为主体，研究作为手段，把握好所选择问题在实验上的可行性，学校现有资源的可行性及学生知识技能的储备与问题解决的可行性。总的来说，基于课程学习的研究性教学不需要太“高、大、上”，难度不应太高，尽量贴近学生层次及知识储备，选择学生耳闻目睹生活相关及与工业生产相关的无机化学问题。这一点教师要把好关，否则适得其反。同时学生已经掌握的理论知识和实验技能或要求在实验中学习的新实验技能能够解决这些问题的实施，使学生通过研究性教学中的研究手段学习到新的实验技能，加深对知识的理解，积累对解决问题的创新方法和经验，并激发学生无机化学实验学习的兴趣。
2.4创造性原则
对于大一学生而言，在研究性学习过程，不强调他们进行课题的创新发明，而强调以“研究”为手段，通过研究性教学激发学生的创造潜能，培养他们的创新能力。这也是研究性教学的主要目的之一。研究性教学对教师而言是一种需要创新的教学活动，对学生而言是一种需要创新的学习活动。整个研究性教学过程中，需要有创新思想才能发现问题，要用创新的方法从问题中筛选可行的课题，也要用创新的观念去选择适当的研究方法或实验方案，还要采用创新的手段来探索问题的本质，然后用创新的措施去分析问题的根源，最后用创新的眼光去总结课题的成果，所以创造性思维能在研究性学习活动中能得到广泛的应用。
3无机化学实验研究性教学的实施思路
实验无机化学实验研究性教学要遵循研究性教学的上述原则，坚持以学生为教学主体，研究为手段，处理好学生对理论知识和实验技能的掌握和创新能力的培养之间的关系，发挥教师在教学过程的指导作用。
3.1开设研究型实验
无机化学实验对大学化学实验是启蒙课程，课程内容的选择要考虑学生的实验技能层次，问题的提出应以无机化学实验基本操作和技能为主线，以开设研究型实验为主，初期可由教师提供课题，学生查阅资料，设计实验方案，经教师审核后独立完成实验，并学会在实验后分析实验中出现的问题和总结实验结论;后期由学生自己提供课题，方案设计及实验均独立完成。鼓励学生采取的实验方案尽量不同。每届学生提出的课题也是对课程内容很好的补充。
3.2加强教师的指导作用
尽管研究性教学强调学生的主体地位，但也不能忽视教师在教学过程的指导。研究性教学仍然属于课程教学，只是有别于传统的教师讲授为主的教学模式。首先教师要确定实验的目的及实验要学习的新实验技能，新的实验技能还是需教师讲授;其次学生课题的提出需教师的指导，使课题具有可行性;最后在实验完成阶段，教师应引导学生进行课题的探索，既不可以按已有的教学模式包办代替学生的自主学习，也不能放任自流，不闻不问。因此，教师如何恰当地把握学生的自主学习和其指导作用对研究性教学的水平和目的达成都至关重要。
3.3建立实验保障体系
要完成研究性教学，建立实验保障体系是必要的。首先，加强实验队伍建设，实现理论教师和实验教师的一体化。课程教师既负责理论课教学，又负责实验教学。这样做的好处在于可做到教师对于无机化学理论及实验技能有充分地了解，指导教师可以很好地对研究方法和路线进行严格的审查和科学的论证，保证研究方法和路线的科学性和可操作性，确保研究型实验的顺利进行;其次改革无机化学实验考核标准，从课题提出的可行性、实验方案设计的可操作性、实验操作的规范性、实验结果分析的合理性及实验的创新性等方面综合评价学生的实验成绩。
4结语
无机化学研究范文第3篇
关键词 固相化学 无机合成 无机材料 应用
Abstract Developments in the last fifty years(1949～1999)， especially in the last two decades on the solid state inorganic chemistry in China have been reviewed.
Key words Solid state chemistry， Inorganic synthesis， Inorganic materials， Application
固体无机化学是跨越无机化学、固体物理、材料科学等学科的交叉领域，尤如一个以固体无机物的“结构”、“物理性能”、“化学反应性能”及“材料”为顶点的四面体，是当前无机化学学科十分活跃的新兴分支学科。近些年来，该领域不断发现具有特异性能及新结构的化合物，如高温超导材料、纳米相材料、C60等，一次又一次地震撼了整个国际学术界。
中国化学会于20世纪70年代末成立了固体无机化学和合成化学专业组，从此在有关高等院校和研究所内开展了大量的基础性和应用基础性研究工作，取得了一批举世瞩目的研究成果，向信息、能源等各个应用领域提供了各种新材料，为我国的社会主义现代化建设作出了贡献。同时，许多高校相应开设了“固体化学”选修课，出版了编著或翻译的教材；1998年，出版了韩万书主编的《中国固体无机化学十年进展》一书；自从1986年召开了第一届全国固体无机化学和合成化学学术讨论会以来，迄今已召开了6次，这些活跃的教学和学术活动推动了固体无机化学的教学、科研、人才培养以及把科研成果转化为生产力等方面的发展。
1 固体无机化合物的制备及应用
固体无机化合物材料的制备大多是利用高温固相反应，这些反应难以控制，能耗大，成本高。为此，发展了其它各种合成方法，如前体法、置换法、共沉淀法、熔化法、水热法、微波法、气相输运法、软化学法、自蔓延法、力化学法、分子固体反应法(包括固相有机反应和固相配位化学反应)等。其中，近年来提出的软化学合成方法最为突出，它力求在中低温或溶液中使起始反应物在分子态尺寸上均匀混合，进行可控的一步步反应， 经过生成前驱物或中间体，最后生成具有指定组成、结构和形貌的材料。
1.1 光学材料的研究
苏勉曾等［1］用均相沉淀法在水溶液中合成了氟氯化钡铕(Ⅱ)，经过处理后制得无余辉、发光性能良好的多晶体。用这种多晶体制成的高速增感屏， 其增感因素是钨酸钙中速屏的4～5倍， 已被全国2000所医院使用。1983年，苏勉曾等在系统研究氟卤化物的X-射线发光及紫外发光现象的过程中，发现了BaFX:Eu2+晶体经X-射线辐射后着色的现象，开始注意到晶体中色心生成，并于1984年开始研究晶体的X-射线诱导的光激励发光现象及发光机理，用光激励发光材料制成了图像板，作为X-射线的面探测器。他们还设计制作了一台由光学精密机械和计算机组成的计算X-射线图像仪， 已可以获得清晰的X-射线透视图象和粉末晶体衍射图像。
苏镪等用溶胶-凝胶法合成了一系列的稀土硅酸盐和铝酸盐等固体纯相发光材料，使合成温度降低了150～300℃［2］；用燃烧法合成了发蓝光的多铝酸盐BaMgAl10O17:Eu2+和发绿光的Ce0.67Tb0.33MgAl12O20.5荧光体，该法具有反应时间很短，不需要还原性气氛保护，使用炉温从1500℃降到600℃，节能效果显著等优点［2］；他们首次发现，在空气中当以3价离子Sm3+， Eu3+和Yb3+不等价部分取代碱土硼酸盐SrB4O7中的Sr2+时，可使掺入的3价稀土离子还原为2价［3］，此项工作于1993年发表后，立即引起国际同行的注意。苏镪等还根据观察到的有关Dy3+的发光规律和敏化方式，合成出一些掺Dy3+的发白光的材料，制成光通量超过我国部颁标准的汞灯。
石春山等［4］研究出一种组成为BaLiF3:Eu2+、具有存储X-射线辐射能以及热释发光和光激励发光性质的氟化物晶体，很有希望成为一种性能更加优越的新型X-射线存储材料。王世华、赵新华等［5］发现EuI2和CsSmI3在高压下皆有相变化，并已将此研究成果用于电光源材料。
1.2 多孔晶体材料的研究
徐如人、庞文琴等在水热法合成各种类型分子筛的基础上，发展了溶剂热合成法，利用前驱体和模板剂，制备了一系列水热技术无法合成的新型磷酸盐及砷酸盐微孔晶体，所合成的JDF-20是目前世界上孔口最大的微孔磷酸铝［6］；1989年，徐如人、冯守华等首次报道了微孔硼铝酸盐的合成和性质［7］，之后，又获得了一系列新型微孔硼铝氯氧化物。其中硼的配位数可取4也可取3，但不会高于4；铝、镓、铟的配位数大多超过4，有的甚至达到6。所有这些都突破了传统分子筛纯粹由四面体结构基元构成的概念，为开发新型结构特征的微孔材料提供了丰富的实验依据。
庞文琴等［8］还系统研究了介孔分子筛的不同合成途径，首创了湿凝胶加热合成法［9］及干粉前驱体灼烧合成法合成MCM-41。她们还开发了双硅源法并成功合成了丝光沸石大单晶体；在非碱性介质中利用F-离子作矿化剂，成功合成了一系列高硅沸石分子筛大单晶体及一些笼形氧化硅大单晶。
1.3 纳米相功能材料及超微粒的研究
近几年来，我国科学家在纳米管和其它功能纳米材料研究方面，取得了具有重要影响的7项成果，引起国际科技界的很大关注。范守善等首次利用碳纳米管成功地制备出GaN一维纳米棒，并提出了碳纳米管限制反应的概念，该项成果成为1997年Science杂志评选出的十大科学突破之一；他们还与美国斯坦福大学戴宏杰教授合作，在国际上首次实现硅衬底上的碳纳米管阵列的自组装生长，推进了碳纳米管在场发射和纳米器件方面的应用研究。解思深等利用化学气相法制备纯净碳纳米管技术， 合成了大面积定向纳米碳管阵列， 该项工作发表于1996年的Science上; 他们还利用改进后的基底， 成功地控制了碳纳米管的生长模式， 大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向纳米碳管，该项工作发表于1998年的Nature上。张立德等应用溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方法及纳米液滴外延等新技术， 首次合成了准一维纳米丝和纳米电缆， 在国际上受到了高度重视。钱逸泰等用γ-射线辐射法或水热法及两者的结合， 成功地制备出各种纳米粉; 用溶剂热合成技术首次在300℃左右制得30nmGaN［10］，此外，他们还利用溶剂热法制得了InP及CrN、Co2P、Ni2P、In2S3等纳米相化合物; 用催化热分解法从CCl4制得纳米金刚石， 该项成果发表于1998年的Science上， 成为人们推崇的“稻草变黄金”的范例。
洪广言等应用醇盐法制备了十几种稀土氢氧化物、氧化物的超微粉；用络合-沉淀法制备了超微Y2O3粉；运用溶胶-凝胶法制备了CeO2纳米晶及多种稀土复合氧化物超微粉；运用共沉淀法制备了铝酸镧超微粉；采用乙二醇为溶剂和络合剂制备的PbTiO3超微粉，比传统固相反应合成温度降低了约230℃［13］。
1.4 无机膜与敏感材料的研究
孟广耀等［12］利用高温熔盐离子交换法获得固体电解质Ag+-β″-Al2O3，设计并发展了全固态SOx传感器；中国科技大学气敏传感器实验室还研制了CO、C2H2、C2H4等多种气敏传感器，有的已达国际先进水平。彭定坤等［13］建立了先进而有效的溶胶-凝胶工艺，制得了γ-Al2O3超微粉及Y2O3稳定的ZrO2膜；通过不同溶剂中的溶胶-凝胶过程，研制了有支撑体和无支撑体的TiO2膜。彭定坤、孟广耀等发展了化学气相沉积法(CVD)和金属有机化学气相沉积法(MOCVD)，合成了高温超导体YBa2Cu3O7-x薄膜和透氢的Pd-Ni、Pd-Y膜。
1.5 电、磁功能材料的研究
苏勉曾、林建华等用软化学方法合成一系列稀土-过渡金属间化合物［14］，制得了10余种满足制备稀土永磁粘结磁体要求的金属间化合物。任玉芳等合成了300多种不同组成的稀土与Ti、 V、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Mo、 W、 Ir、 In、 Sn的复合氧化物及稀土复合硫化物，稀土复合氟化物，稀土磷化物；研究了它们的结构和性质，光电、热电、气敏、热敏、磁敏等传感性质，快离子导电性质、超导性质及影响电性的规律；并研究开发了这些性质的应用。1987年，任玉芳等［15］在国际上较早提出临界温度为90.4K的掺银的Y-Ba-Cu-Ag-O超导材料。
1.6 C60及其衍生物的研究
1990年底，中国科学院化学研究所和北京大学开始C60团簇的合成实验研究［16］，尔后国内10余个单位相继开展了C60的研究，取得了很好的结果，如首先在国际上建立了重结晶分离C60和C70的方法；在国内首次获得了K3C60和Rb3C60超导体，达到了当时的国际先进水平；发现在阴极中掺杂Y2O3可以大大提高阴极沉积物中等碳纳米管的含量；首先报道了直接氧化C60含氮化合物的研究成果等。
1.7 多酸化合物的研究
顾翼东等［17］在常温及很低酸度下合成了活性粉状白钨酸，使钨化学研究取得重要突破；谢高阳等以活性白钨酸为原料，制备了多种不同结构的含钨化合物。王恩波等结合钨、钼、钒的催化、抗病毒、抗肿瘤、抗爱滋病等特性，合成了大量钨、钼、钒以及含稀土元素的多酸化合物，并以多酸化合物为催化剂［18］，在酯化反应、烷基化反应、缩合脱水反应等方面进行了卓有成效的工作。
1.8 金属氢化物的研究
申泮文等设计了有特殊搅拌设备的固-液-气多相反应釜， 使“金属还原氢化反应”［19］在400～500℃范围内进行完全；利用此类反应以新方法合成复合金属氢化物；以“共沉淀还原法”和“置换扩散法”制备了钛铁系、镍基或镁基合金等储氢材料；创造了钕铁硼等永磁材料合成新工艺。
1.9 其它
黄金陵［20］等通过固相合成获得了一系列具有奇特的层状结构的三组元碲化物，第三组元离子是插入到“薄板”内，而不是“薄板”之间；他们还合成了具有优异的光、电、磁、生物等特性的金属酞菁、萘酞菁类配合物等功能材料。秦金贵等对具有特殊固体物理性能的金属有机功能材料的合成、结构与物理性能进行了研究。孙聚堂等研究了一些固相反应的可能机理，希望为一些化合物的合成提供新方法。秦子斌、曹锡章、计亮年等在大环配体金属配合物，尤其是自由卟啉、氮杂或硫杂卟啉的配合物的合成、表征及其性质方面进行了广泛研究，取得了许多有意义的结果。
此外，国内还有利用微波辐射法合成了氧化物、硫化物、硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐、硼酸盐、钨酸盐等各类荧光体，其中制得的CaWO4:Pb荧光粉的相对发光亮度为市售荧光粉的119%；利用掺Sm2+的M1-xM′xFCl1-yBry(M=Mg， Ca， Sr， Ba)的选择光激励，在世界上第一个实现了室温光谱烧孔；建立了百万巴高压实验室，完成了模拟地下6×109Pa和1500℃的高温高压实验；利用高温高压法合成了立方氮化硼超硬材料、宝石级的掺稀土的翡翠及双稀土钙钛矿结构的新相物质。转贴于
2 室温和低热固相化学反应
从固体无机化学的发展过程来看，固相反应尤其是高温固相反应一直是人们制备新型固体材料的主要手段之一。但长期以来，由于传统的材料主要涉及一些高熔点的无机固体，如硅酸盐、氧化物、金属合金等，通常合成反应多在高温进行，所得的是热力学稳定的产物，而那些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温度下存在，它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。为了得到介稳态固相反应产物，扩大材料的选择范围，有必要降低固相反应温度。
2.1 固相反应机理与合成
忻新泉等［21］近10年来对室温或近室温下的固相配位化学反应进行了系统的研究，探讨了低热温度固-固反应的机理，提出并用实验证实了固相反应的四个阶段，扩散-反应-成核-生长，每步都有可能是反应速率的决定步骤；总结了固相反应遵循的特有的规律；利用固相化学反应原理，合成了几百个新原子簇化合物、新配合物以及固配化合物。
2.2 原子簇与非线性光学材料
非线性光学材料是目前材料科学中的热门课题。近10多年来，人们对三阶非线性光学材料的研究主要集中在半导体、有机聚合物、C60以及酞菁类化合物上，而对金属簇合物的非线性的研究几乎没有。忻新泉等在低热固相反应合成大量簇合物的基础上，开展了探索研究，发现Mo(W，V)-Cu(Ag)-S(Se)簇合物具有比目前已知非线性光学材料更优越的三阶非线性光限制效应(表1)，使我国在这一前沿领域的创新工作中占有一席之位。
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酞菁类化合物 甲苯 85 ≈0.1 J. W. Perry. Science， 1996， 273， 1533
{(Et4N)2［(μ4-WSe4)Cu4(CN)4］}n DMF 90 0.08 忻新泉等， to be published.
2.3 合成纳米材料新方法
纳米材料是当前固体物理、材料化学中的又一活跃领域。制备纳米材料的方法总体上可分为物理方法和化学方法两大类。物理方法包括熔融骤冷、气相沉积、溅射沉积、重离子轰击和机械粉碎等；化学方法主要有热分解法、微乳法、溶胶-凝胶法、LB膜法等。贾殿赠、忻新泉等［22］发现用低热或室温固相反应法可一步合成各种单组分纳米粉体，并进一步开拓了固相反应法制备纳米材料这一崭新领域，取得了令人耳目一新的成绩，如在深入探讨影响固相反应中产物粒子大小的因素的基础上，实现了纳米粒子大小的可调变；利用纳米粒子的原位自组装制备了各种复合纳米粒子。该法不仅使合成工艺大为简化，降低成本，而且减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒子团聚、回收困难等不足，为纳米材料的制备提供了一种价廉而又简易的新方法，亦为低热固相反应在材料化学中找到了极有价值的应用。
2.4 绿色化学
绿色化学是一门从源头上减少或消除污染的化学，它解决的实质性问题是减少合成反应的污染或无污染。低热固相化学反应不使用溶剂，对环境的友好及独特的节能、高效、无污染、工艺过程简单等优点，使之成为绿色合成化学值得考虑的手段之一。近年来，我们在这方面做了许多有益的尝试，取得了许多有意义的结果，如尝试在低热温度下用固体FeCl3.6H2O氧化苯偶铟类化合物，成功地合成了相应的苯偶酰类化合物［23］；尝试将低热固相反应合成方法用于芳醛、芳胺及过渡金属醋酸盐的原位缩合-配位反应，高产率地合成了相应的Schiff碱配合物［24］。有关固相反应在绿色化学中的应用潜力有待进一步发掘，尤其是在合成工业绿色化方面需要更多的投入。
作者简介：周益明 男，1964年8月生，江苏射阳县人，副教授，博士研究生。研究方向: 固相配位化学及固相有机合成。忻新泉 联系人 男，1935年1月生，浙江宁波人，教授，博士生导师。研究方向: 固相配位化学反应及含硫原子簇化合物。
作者单位：南京大学配位化学研究所 配位化学国家重点实验室 南京 210093
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无机化学研究范文第4篇
【关键词】创新教育高校无机化学教学改革
在我国经济社会发展进程中，市场经济体制也逐渐完善，对于应用型工程技术人才的需求逐渐加大，高校对于此类人才的培养也越来越重视。无机化学作为工科院校基础课程之一，想要满足新时期对于应用型人才的需求，需要积极创新课程教学，注重提升学生的创新能力，为新时期经济社会发展提供服务[1]。在创新教育视角下，高校无机化学教学改革可以从以下几方面着手：
一、创新教学内容，体现创新教育理念
在无机化学教学中，需要结合四大化学整体内容，重新整合、重组以及优化传统无机化学教学内容。将和中学阶段重复的内容删除，最大化减少无机化学中的低水平重复教学，节省课时，也能够进一步提高教学知识的系统性和连贯性。在教学中，不但要学生掌握基础知识，同时也应该结合专业实际需求，将教学内容分成“基础理论”、“基本知识”以及“应用能力”三个模块，分别适应不同专业的实际需求。另外在有限的课时内，也可以适当引入科学家重要发现以及学科前沿发现知识内容，以能够对学生思维起到激发作用。比如，在化学热力学教学过程中，可以讲解现代新能源开发和利用技术等等，激发学生创新思维，培养学生创新能力及应用能力，提高学生课堂参与积极性。
二、创新教学方法，提高学生参与积极性
在无机化学实验教学过程中，重点是引导学生掌握一些最基本的科研和创新方法。比如在硫酸亚铁铵制备中，首先需要学生了解制备原理，其次需要考虑到实验过程中用到的试剂、仪器以及实验步骤等等。另外也可以结合实验内容适当布置综合性作业任务或者小论文题目，例如可以提出“设计实验测定化学反应速率和活化能“课题，训练学生科研创新能力，在学生研究过程中教师进行指导，让学生有效掌握科研创新方法。在此教学过程中，学生可以得到有效的科研创新实践训练，更有助于提高自身的科研创新能力和水平，同时也可以提高学生在实验教学中的参与积极性，培养学生无机化学学习兴趣，有助于提升实验教学质量。
三、创新教学手段，提升课堂教学质量
在无机化学传统教学过程中，多媒体技术的应用，能够为课堂带来的生动性、形象性以及直观性课堂体验，将之前一些枯燥无味的教学内容，生动形象的展现出来，给予学生一个直观感受，在学生大脑中可以交替应用理论思维区以及形象思维区，实现两者的相互协调[2]。比如在和元素相关的化学矿物讲解中，如果只是在课堂上简单的介绍矿物俗名、化学名称这些知识，对于学生来讲在学习中只能死记硬背。但是如果在课堂教学中采用多媒体技术，在元素讲解过程中，在课件中接入无机天然晶体图片，并将其俗名和化学名称全部标记上，也就能够让学生面对枯燥俗名和化学名称的时候，脑海中呈现出实物感觉。在课堂教学过程中，可以积极应用图形、图片以及三维立体教学模具，这些均能够给学生带来一定的视觉效果，让学生更为直观的了解分解结构和整体图形，更有助于提高学生的知识掌握水平及理解深度。多媒体技术在课堂教学应用中，也可以结合网络课程教学应用，能够为学生课外学习提供一个平台，不但有助于提高教学质量，也有助于进一步开拓学生的创新思维，从而进一步提升高校无机化学的创新教育质量。
无机化学研究范文第5篇
1 目前无机化学实验教学存在的主要问题
1.1 大一新生在大学化学实验教学中实验素质不高 无机化学实验是新生刚进大学就马上开设的第一门实验课，要求为后续实验课打下基础，其地位之重要不言而喻。学生对于化学学科的学习，基本不是从实验着手而总结出理论，而普遍出现“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”现象[1]，使学生在高中阶段几乎没有自己亲手做过实验，因此，无机化学实验课程的重要性与学生较低的实验素质形成了矛盾，导致实验教学效果不理想。
1.2 化学实验课程和无机化学理论课程不能科学统一 无机化学实验课是一门实践性很强的基础课程，它与无机化学理论教学紧密结合，化学中的一些定律、原理、学说都来源于实验，同时又受实验的检验。做无机化学实验是学好无机化学的必要手段，做好实验可以巩固和扩大课堂上所获得的知识，同时理论也可以指导实验的操作进行，分析和解决实验中出现的问题。所以两门课程必须紧密结合在一起，才能同时学好两门课程，二者缺一不可。
1.3 “照方抓药”的实验模式不利于激发学生对于无机化学实验的思考和探索 笔者在从事将近三年的无机化学实验教学中发现，学生在做实验时很少思考，是因为他们都是按照教材上已经很成熟的实验方法操作，对应实验步骤照搬完成，形成所谓“照方抓药”的实验习惯，而对于出现的实验现象很少思考为什么。出现这样的现象，笔者认为原因是学生在实验之前没有充分预习实验，对于实验出现的现象没有科学的预测，导致在实验中只是照着步骤按部就班，不思考为什么，并且对于出现的特殊实验现象不能作出科学的解释。因此如何督促学生在实验之前必需预习是值得思考的问题。
1.4 无机化学实验考核制度不能全面反应学生的实验能力 无机化学实验是独立开设的一门基础课，它不仅与无机化学理论联系紧密，而且是后续实验课的基础。但是无机化学教学实践中，实验教学往往未能得到应有的重视，其作用也未能得到充分发挥。造成这一现象的原因是多方面的，而缺乏科学的考核方式与评价手段是其中重要的原因。过去，无机化学实验成绩主要是根据实验报告给定的。但是仅凭实验报告给成绩，造成了一些学生不认真做实验，而把主要精力放在实验报告的书写上；这就导致了实验成绩高的学生，实验技能不一定高，并且慢慢对实验产生厌烦情绪和草率应付的态度[2]，这样的态度对于学生良好实验素质和严谨科学态度的形成是非常不利的。
2 针对存在问题的改革措施
2.1 开展基本化学技能竞赛 对于刚走进实验室的新生来讲，由于中学几乎没有基本的实验基础，因此基本仪器的认识和规范操作是必须面对的一课，对于刚开始的实验基本技能的操作培养常常感到枯燥和乏味，甚至认为这不是化学实验，从而没有给予足够的重视。对此，学院具有针对性的开展了基本化学技能操作比赛，如溶液的配置、酸碱中和滴定、物质的称量等，这样的活动有利于学生对于基本操作的重视，激发学生的兴趣，并且相当弥补了在中学阶段实验能力的缺失。
2.2 上实验课必须先写预习报告 针对学生实验之前不预习，直接开始实验，照着教材实验步骤“照方抓药”的不良习惯，要求学生在实验之前必须先做实验预习报告，实验预习报告由实验老师根据每一个无机化学实验的具体内容设计，如在元素化学实验部分，实验预习报告应该包括以下几项：实验步骤、预测的实验现象、预测实验现象的解释、实际实验现象、实际实验现象的解释、实际现象与预测现象是否相符（若不符，请解释）。先做了这样的预习准备，学生在开始实验时，可以做到心中有数，对于出现的实验现象会有主动的思考。
2.3 改进无机化学的实验考核制度 传统的无机化学实验考核制度并不能反映学生实际的实验能力，可以做如下的改进：无机化学实验成绩的评定按五级制记录考试成绩，凡实验成绩不合格者，该门课程必须重修。学生成绩以平时成绩为主，平时成绩包括预习成绩、考勤和纪律、实验操作、卫生整理和实验报告五项，其中预习成绩以实验报告质量打分，实验操作则以每次实验中实验老师分别给出每次实验的操作分数，期末以平均值为最后成绩，实验报告成绩则以上交的实验报告的格式、数据处理、结果分析等给分。
无机化学实验成绩=平时（80%）+期末（20%）
平时=预习（20%）+考勤和纪律10（%）+实验操作（40%）+卫生整理（10%）+实验报告（10%）
期末=最后一次实验成绩
