应用化学的作用
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应用化学的作用范文第1篇
【关键词】大学英语 英语文化教学 文化导入
基于英语新课改的要求，我国英语教学的目的更加侧重于培养学生的英语文化意识，教学要求明确提出，高校大学英语课程要兼顾培养学生的语言知识基础和世界文化素质。对于语言学习和教学来说，如何让学习者具备外语言本族人具有的有意识的或无意识的语言知识是外语教育的主要目的。在某一种特定的文化背景下，个人或者集体想要掌握目标语言文化的过程就是外语教学的本质。语言学习应该继承语言的文化，因此语言教学与传授语言文化息息相关。
一、英语文化在教学中的作用
想要获得好的语言学习效果，了解所学语言的文化背景是必不可少的一个环节，不顾英语的文化背景而急于快速获得英语语言能力可能会造成一定的学习误差。近来学生意识到英语学习的重要性，自觉加强听、说、读等更方面的训练，并且他们可以通过发达的网络媒体等各种途径获得英语的语言知识，但是学习的成效并不理想。这一结果主要是因为缺乏对英美国家文化的了解。很多英语的语言表达依据文化积淀发生了根本的转变，通过单纯的字面意思无法解释。比如red在英文中不仅有红色的意思，也有残暴和血腥的象征，我国学者在翻译红楼梦时就因为这一点，而放弃使用red一词来译名。可以看出，在理解英语文化背景后学习英语，对学生正确掌握语言内涵更有帮助。
就课堂教学效果来说，在进行语言知识结构讲解时穿有关的特色人土风情，神话故事等，不仅丰富了课堂的教学内容，也更好地调动了课堂的气氛，让英语教学更富趣味性。从语言与文化的关系来探究，语言知识通过英语文化得以丰富，语言是表达文化的背景，学生对于语言的学习和掌握在通过对文化的了解后有一个大幅度的提升。综上，教师应通过增加对英语文化的介绍来激发学生学习语言的兴趣，帮助学生更好地理解语言内涵。
二、语言文化在教学过程中的应用原则
以知识的实用性为主，适用为度，循序渐进。在教学过程中，导入与学生所学语言知识有关的语言文化，确保语言实践与教学文化的紧密联系，避免出现语言教学出现过于抽象的问题，有意识的培养学生的学习兴趣和能力。教学内容也要符合时代的主流，选择有代表性的内容和方法，并正确引导学生自主学习的习惯。学习是一个循序渐进的过程，分步骤、分层次的开展教学，构建学生的知识框架，塑造英语文化意识，使学生的视野和知识面在自主学习的过程中得到开拓。
三、语言文化在教学过程中的应用策略
1.课堂教学中英语文化的穿插。充分利用大学英语教学的各个环节，在课堂教学中向学生展示西方文化，例如加强对中西方文化习惯和社交礼仪方面差异的讲解，向学生灌输英文的文化背景，从而对所学语言知识有更好的体会。设计灵活多变的教学形式，通过有趣的学习互动，激发学生自主学习和探索、总结知识的兴趣。可以就课本教育为基础，引入与课文内容和文化背景紧密相关的对话活动，通过有效的设计，要使学生在对话中运用到所学的语言知识，加深对所学知识的理解和印象。在设计课堂教学的同时，也要利用现代的教学手段例如网络和多媒体，生动的展示与课文相关的文化背景知识。努力为学生创造更多的机会接触英语文化，培养学生的交际能力，让文化背景的学习成为激发大学生学习英语的一个重要方式。
2.将优秀的英文影视作品引入课堂教学。优秀的英语原版电影作为一个集合声音与图像的文化载体，其无论是观赏性还是趣味性都能够有效的吸引大部分学生，通过这种新颖的教学形式，可以营造轻松快乐的课堂学习气氛。教师如果能够合理利用这一资源，引导学生在观赏电影的同时，学习地道的英语语言表达和标准的英语发音，充分体验英语语言知识的运用和英汉文化的差异。通过这些优秀的影视作品，使学生树立重视表达内容而非仅限于语法形式的新观念，激发学生对英语文化的兴趣，通过理解文化来促进语言的学习和积累。
3.开设有关文化背景的课程。开设有关文化背景的课程这一措施，可以从根本上提高学生对于学习英语文化背景的重视程度，在一定程度上督促学生对于英语文化的学习，并且能够为学生提供一个全面而且系统的学习文化知识的机会，对英语文化形成整体上的清晰认知。开设这类西方文化介绍课程，利于学生形成多元化的思维方式，在多元文化的交流中培养文化认同的能力。
4.将深层文化作为大学英语教学的重点。文化教学的理论内容和实践指导都有很大的发展空间，目标和内容都需要进一步的明确和细化，在大学英语教学这个重要的阶段，深层的文化内容应该是文化教育的主体，引导学生关注深层文化，帮助他们培养深层次思考的能力，可以有效的提升大学生的理解创造能力。
四、总结
语言和文化相辅相成，并且两者在不同的名族中体现出广泛而巨大差异。在现今新课改的进程中，英语文化教学愈来愈受到重视，国家教育部提高了对学生语言能力的实用性和实践性的重视度，更有效的提升英语教学质量。教师应在课堂教学中穿插适当的英语文化信息，培养学生英语文化意识，在传授英语语言知识的同时，加强学生对英语国家文化的理解和体会，培养文化交际的综合能力。
应用化学的作用范文第2篇
【关键词】化学 教改 课堂应用 合作学习法
合作学习法是一种全新的教学方法，这一教学方法的核心在于“合作”二字，之所以说合作教学法在化学学习中十分重要，是因为化学这一学科本身就需要以合作为前提，化学实验是化学学习中的重要组成部分，这是需要几个人的共同配合才能完成的，在这一过程中，小组成员可以积极的开展探讨，提出自己的意见，通过互相协调顺利的完成化学实验。同时在这一过程中也能培养学生相互协作的能力，在抒发个人见解与倾听他人意见的基础上，能够对化学的学习具有更进一步的认识。所以说在初中化学中运用合作教学法是十分必要的，对于现代化的教学改革来说具有重要的意义。
1以合作学习为基本意识
在进行化学学习前，首先要将一个班级的学生按照一定的要求分为几个不同的小组，在分组时应该注意，不能一味的将成绩优异的学生分为一组，应该按照“好、中、差”进行有机的搭配。也就是说在一个小组中，既要拥有学习成绩好的同学，也要具备学习成绩较弱的同学，这样可以形成优势互补的局面，起到一定的带动作用。在整个组建小组的过程中，还应该考虑到不同学生对于化学的学习兴趣是具有一定差异的，在心理素质方面也有所不同，应该充分的将这些多方面的因素考虑在内，以达到良好的组建效果，因为组建小组是进一步学习的前提条件，只有充分发挥其自身的特点，才能实现分组学习的最终目的。在每个小组中，还应该选出一个组长，起到管理小组的作用，小组内的合作学习应该充分的发挥学生自主能动性的特点，积极的提高学生对于化学学习的热爱。因此教师应该与学生之间形成一个良好的学习与合作关系，提升学生的合作意识，可以采取多种多样的方式，例如不定期的开展一些合作式的活动，对于表现优异的小组应该予以一定的表扬，以此作为榜样的力量向全班同学进行展示。化学学习中最主要的组成部分就是实验，在实验的过程中也能提高学生的合作意识，例如在进行“盐酸除铁锈”的实验过程中，学生只有积极的进行探索，才能使实验获得令人满意的效果。
2培养学生相互合作的有效途径
首先，学生要想建立起一个合作的意识，就要善于倾听，将这其中的疑问积极的指正出来，例如在进行氧化铜与稀盐酸反应的实验时，教师如果只是单纯的进行实验，就会发现学生的激情没有充分的激发出来，对未知事物的探索意识也不强，此时可以先不进行实验，令学生自己思考：如果氧化铜与稀盐酸发生反应，那么所产生的反应将会是什么样子的，化学的产物又是什么，并且根据以往的学习将化学方程式写出来，此时再进行实验课堂的效果就会更加融洽，学生的注意力也会集中在实验上，想对结果一探究竟，并且还会在整个过程中提出疑问，进一步加深学习的效果。其次，化学学习的过程中需要学生大胆发言，提出自己的见解。实验的作用是对理论知识的再现，在实验的过程中可以将书本上的理论知识转化为现实，所以在化学学习中教师应该专门为学生预留出讨论的时间，将整个实验活动交由学生处理，以此实现更加理想的化学学习效果，学生们各抒己见，在这里学生的程度没有好坏之分，只有对学习的热爱以及对化学的兴趣。第三，整个化学学习的过程中，对于学习成绩优秀的学生来说可能是轻而易举的，但是学习能力相对较差的学生在这一过程中却具有一定的难度，对于知识的理解能力也许具有一定的局限性，针对这一情况，教师要不断提升他们的自信心，实现互帮互助的效果，在小组内积极的开展一对一或者一对多的活动，有效的实现合作学习的价值核心。
3合作学习法在初中化学教学中的应用
因为在化学学习中，实验是一种基础性的方法，也是整个教学活动中的重要组成部分，所以本文以“水的净化”这一课题进行讨论，观察小组合作学习法在整个过程中的应用。首先要对学习的目标加以确定，这一项实验与人们的生活息息相关，更加与学生的日常生活具有密切的联系，所以在完成这一研究课题后就可以在家中自己制作一个简易的净水机，由此提高学生的学习兴趣。在实验前，学生应该先熟悉相应的知识，以便在后续的实验环节中进行进一步的探究。要明确课程的重点并不仅仅是要让学生掌握知识本身，更是要让学生掌握整个结论是如何形成的。其次，对学习目标加以确认，并且掌握净水的方式，如蒸馏、沉降等，不同方法具有不同的过程，学生在一边实验时，一边掌握不同净水方法的特点，以此提升在学习过程中的兴趣。整个环节的难点在于如何令学生掌握净水技巧，并且教师要对相应的步骤予以一定的指导，使学生顺利的完成实验环节。第三，在小组之中积极的开展讨论，将不同净水方式的特点以及步骤记录下来，学生对于难以理解的问题也可以进行进一步的指正，通过大家共同的努力得到解决，在整个活动中，这一环节是重中之重，所以教师应该令学生展开充分的交流并且进行倾听，以便在下一次活动中改正不足之处，使合作学习的活动发展得更好。在整个合作学习的过程中应该注意避免小组讨论流于形式，假讨论，赋予表面。在学生对问题进行交流讨论时一定要先独学、静学，每位学生在脑海中先形成自己的意识，当学生的思维打开后，再进行交流、讨论。学生在独立完成学习任务后，进行小组内合作交流，互相讨论。在小组内应重点交流做标记的题目，由会做的同学进行讲解，展示思路。组内都不会或不能达成共识的问题应由组长记录并反馈给老师。最后，进行效果反馈与合理评价。交流和小结后可根据本节课的教学目标提出问题，让不同学生回答来检验教学效果。同时让各小组评论本组和其他小组的实验方案的优劣。最后老师来评价学生的掌握程度，解决问题的能力以及学生学习中的表现等，多褒奖，少贬低，以激发学生进行下一轮学习的积极性。
4结语
总之，“合作学习法”是新课程所倡导的一种新的学习方式，在促进学生间的情感交流、互帮互学，发挥学生学习的主动性方面起着积极的作用。我们会加强研究，努力探索，不断提高小组合作学习的实效性。
参考文献：
[1]袁秀花.小组合作学习的探究[J].延边教育学院学报,2006(03).
[2]屠卫明.“金字塔”式的合作学习在科学中的应用[J].神州,2013(19).
应用化学的作用范文第3篇
关键词：水；催化作用；氢转移；氧气活化；过氧氢机理
1引言
水是生命的源泉,是人类赖以生存和发展不可缺少的最重要的物质资源之一[1].水与众多化学反应有着密不可分的关系:在生物体内,几乎所有的化学反应都在水介质中进行,没有水就没有生命;在化学化工生产中,水作为最清洁最普遍使用的溶剂[2],为无数化学反应提供反应媒介;此外,水本身还可以作为反应物参与化学反应等.尽管水与各类化学反应息息相关,但目前人们对水的认识主要局限在提供反应媒介上,对水在化学反应中其他作用的理解尚属有限[3].随着现代实验检测技术的发展及计算化学模拟水平的提高,人们逐渐开始在分子水平上研究水的各种作用.其中,水的催化作用受到广泛的重视.主要原因是水可以通过各种形式存在于反应体系中,除了人们熟知的溶剂形式或为了需要人为加入的水分以外,在其他一些非水环境的反应中,水的存在也往往不可避免,如反应物中会掺杂水分子、材料表面会吸附水分子、空气中有水蒸气存在、反应副产物会有水产生等,这些水的存在都可能起着重要的化学(包括催化)作用.近年来,有关水的催化作用的研究也逐渐增多.在气相体系中,Abel课题组[4]首次从实验上发现,水在OH自由基与乙醛的反应中起到了促进作用,并从理论上合理地解释了水的催化机理.在液相反应中,水的加入可以明显促进Mukaiyama-Aldol反应[5],加快P450StaP氧化色吡咯酸(CPA)反应[6].在非均相催化反应中,Haruta课题组[7]研究了纳米金颗粒催化CO氧化反应,发现水的加入可以明显提高催化反应速率及催化剂的活性.Ojeda等[8]开辟了以O2/H2O混合物为氧化介质,用Au/TiO2催化剂生产环氧丙烯的新途径,水在反应过程中起到了关键的催化作用.Zope等[9]在醇的氧化反应中报道了水可以通过O2+H2OOOH+OH反应使O2活化,从而加快氧化反应速率.根据本课题组及其他课题组的研究成果,本文将从气相分子反应、液相反应、固体表面反应3个方面对水的催化或助催化作用进行综述.其中,水在气相及液相反应中的促进效应被称为催化作用,在催化剂表面反应的促进效应被称为助催化作用.
2水分子在气相反应中的催化作用
水分子在大气中具有丰富的含量,约为13×1016kg[10].在大气中,水主要是以单分子或团簇形式存在[11],并与大气中的其他分子或自由基形成氢键络合物[12,13],从而改变大气分子的反应机理.为了探索水分子在大气反应中的催化机理,化学研究者在实验和理论上做了一些相关工作[14~26].下面将选择几个大气反应的示例,对水在气相反应中的催化机理进行阐述.
2.1水分子催化乙醛、硫酸与OH自由基反应
OH自由基在大气中普遍存在,作为一种重要的氧化剂参与在诸多大气反应中.其中,OH自由基夺取化合物中的氢生成H2O是一类重要的反应.乙醛是大气中一种常见的挥发性有机物[27,28],主要来自于人为和生物排放,同时也是一些高浓度芳香烃的氧化产物.在大气化学中,OH自由基夺取乙醛中的氢产生CH3CO+H2O,备受研究者的关注.2007年,Abel课题组[4]首次从实验和理论上研究了水分子在CH3CHO+OH反应中的作用.实验发现,水分子的存在可以加速反应的进行.理论计算表明,水分子的加入使OH夺取乙醛中醛基上氢的反应势垒从约0.08eV降到几乎无势垒(~0.01eV),证实了水分子起到催化作用.从反应过渡态结构(TS,图1)可以得知,势垒的降低主要是由于水分子的引入使CH3CHO、OH、H2O三者通过氢键形成络合物,有利于OH夺取乙醛中的氢.在该体系中,水分子本身并没有化学键的断裂或生成,仅通过与反应物构建氢键相互作用起到了催化作用.水在OH夺取硫酸中氢的反应中起到了类似的催化作用.在大气中,约90%硫酸以H2SO4•••H2O络合物的形式存在[29].因此,研究水催化OH自由基与H2SO4的反应有重要的现实意义.在无水情况时,硫酸与羟基的反应存在单氢转移和双氢转移两个反应通道的竞图1OH自由基在水参与时夺取乙醛中氢的反应前络合物、过渡态及产物结构[4](键长单位为)(网络版彩图)争[30].当水分子存在时,硫酸、OH、H2O首先形成三体氢键络合物(C1和C2,图2),这两个氢键络合物的结合能较大,约为0.87eV[30],其中在这两个氢键络合物中Ha•••O之间的相互作用体现了一定共价键的特征.在络合物C1的八元环结构中,由于强的氢键相互作用导致以下两种反应机理:(1)单氢转移机理,即OH直接夺取硫酸中的一个氢,水分子未直接参与氢转移过程,过渡态结构如图2TS1所示;(2)三氢转移机理,即硫酸中的氢转移到OH自由基上,原OH上的氢转移至水分子上,水分子中的H转移至H2SO4中的另外一个氧上,这3个氢的转移同时进行,过渡态结构如图2TS2所示.理论计算结果表明，这两个反应路径的势垒比无水分子时分别降低了约0.26和0.07eV,体现了水的催化作用.此外,水分子在HOCl+OH[26]及HCOOH+OH[24,25]反应中的催化效应在文献中也有报道.
2.2水分子催化SO3、H2COO的水化反应
水分子除了催化自由基与分子反应外,也能催化一些无机有机小分子的水化反应,如SO3的水化反应,SO3+H2OH2SO4.在气相中,SO3与一个水分子反应时,首先形成SO3•••H2O络合物,然后水分子中的H和OH分别加成到SO3的一个氧原子和硫原子上,形成硫酸分子.在这个反应过程中,过渡态相对于反应前络合物的能量约为1.00eV[31].当第二个水分子加入时,水分子通过提供氢转移通道,将反应势垒降低到约0.30~0.43eV[32].反应机理如图3所示:H2O(1)中的一个H转移到SO3的氧原子上,同时图2OH自由基在水参与下夺取硫酸中的氢的反应前络合物结构(C1,C2)及基于C1的过渡态结构(TS1和TS2)[30](键长单位为)(网络版彩图)H2O(2)中的一个H转移至OH(1)上,H2O(2)的OH加成到SO3中的硫原子上.在整个过程中,H2O(2)被加成到SO3上生成H2SO4,H2O(1)先消耗后生成,起到了催化作用.在催化H2COO+H2O反应时[15],水分子起到了同样的催化作用.由于这一过程与SO3+H2O反应极为相似,在此不再赘述.
2.3水分子团簇的催化作用
当水气浓度较大时,水分子极有可能通过氢键相互作用形成水分子团簇而发挥催化作用.Njegic等[33]报道了水分子催化ONONO2+HClClNO+HNO3的反应机理,研究发现当单个水分子催化该反应时反应势垒为0.23eV,而当两个水分子参与催化作用时反应势垒接近于零.其原因是两个水分子可以更好地稳定过渡态结构,使反应势垒降低.Santoyo-Flores等[34]报道了水团簇催化Br2分解反应,Br2+(H2O)nHOBr+HBr+(H2O)n1(n=1~4).研究发现,随着水分子数目的增多,Br2的解离势垒由2.53eV(n(H2O)=1)降低至~0eV(n(H2O)=4).由此可知,水分子团簇对于气相反应的催化作用更加明显.Anglada等[35]报道了大气层中的臭氧分子可以在小云滴表面形成OH自由基,其中水分子既充当反应物也起到催化作用.纵观以上文献报道,水在气相反应中的催化作用大都体现在涉及质子转移的化学反应过程中.至于水分子团簇比单个水分子具有更优催化性能的原因,Vuilleumier等[36]指出,当水或其他含氢物种构建起氢键相互作用链时,一端的氢质子可以沿着氢键网络跳跃.如图4所示,由4个水分子组成的分子团簇可以自然形成紧密的氢键作用链,一端的氢原子沿着氢键作用链几乎无势垒地传递至分子链的另一端,致使分子链的起始端形成OH,终端形成H3O+.在该反应体系中,中间两个水分子通过构建氢键相互作用链起到了加速质子传递的作用.这种氢质子沿氢键网络快速传递的物理本质可归结为质子隧穿效应.近期,Meng等[37]采用“针尖增强的非弹性电子隧穿谱”技术在实空间直接观察到了质子在氢键网络内的协同量子隧穿过程,为解释水分子团簇加速质子转移提供了有力证据.
3水在液相反应中的催化作用
水分子在液相反应中的催化作用在文献中的报道相对较少,主要因为水在液相反应中多以溶剂形式发挥反应媒介的作用,其催化作用往往难以被识别.下面将选几个典型例子,阐述水在液相反应中的催化效应.
3.1水催化甲酸分解反应
在实验上甲酸分解是一个十分有趣的反应现象,即在气相中甲酸主要分解生成CO+H2O,而在水溶液中甲酸主要分解生成CO2+H2.为了探讨水在甲酸分解过程中所发挥的作用,Akiya等[38]采用从头算及密度泛函理论等方法对以上两条分解路径进行了详细的研究.理论计算结果表明,无水情况下,甲酸分解生成CO+H2O的反应势垒明显低于生成CO2+H2的反应势垒;而有水分子参与时,虽然两条分解路径的反应势垒均得到降低,但后者降低更加明显,以致HCOOHCO2+H2成为主要反应路径.该研究明确指出,水在甲酸分解过程中起到均相催化剂的作用,不仅提高了甲酸的分解反应速率,而且改变了反应的方向(即选择性).
3.2水催化羰基化合物的水化反应
在羰基化合物参与的化学反应中,水对羰基化合物中碳氧双键的加成(或称水化反应)往往是反应的起始步或决速步[39].由于空间位阻效应,单个水分子对碳氧双键的直接加成比较困难,一般需要另外一个或多个水分子协助完成.根据文献报道,多个水分子对碳氧双键的加成存在两种可能的机理,即协同机理和分步机理.在协同机理中,当一个水分子中的羟基亲核进攻羰基中的碳时,该水分子中的氢原子在其他水分子的协助下同时转移至羰基的氧原子上,如图5(a)所示.在分步反应机理中,氢转移过程并非一步完成,而会经过H3O+的中间体,如图5(b)所示.对于这两种机理,研究者一直未达成统一认识.2011年,曹泽星课题组[40]采用杂化团簇模型和高精度从头算方法,分别计算了两种机理的活化吉布斯自由能,并与实验值对照,证实了分步反应机理在动力学上具有更好的可行性.对于这两种机理,实质上只有一个水分子加成至碳氧双键上,其余水分子通过构建质子传递通道发挥催化剂的作用.
3.3水催化色吡咯酸的氧化反应
水是众多生命生存的环境条件,对于维持生物体的正常生理活动有着重要的意义.在生物体内,水除了提供反应媒介和作为生命物质本身化学反应所必需的成分外,还有可能发挥催化作用.Wang等[6]采用混合量子力学和分子力学(QM/MM)计算方法,并与实验结合,首次揭示了水在细胞色素P450StaP氧化色吡咯酸(CPA)反应中的催化作用.研究者根据X射线测定的P450StaP-CPA络合结构,得知两个水分子(Wat644和Wat789)可以通过氢键相互作用将反应物P450StaP、CPA、His250连接起来,如图6(a)所示.在此基础上,结合QM/MM模拟,提出了质子耦合电子转移(proton-coupledelectron-transfer,PCET)活化CPA的机理,即CPA上的质子通过水分子和His250构建的氢键相互作用链转移至P450StaP,同时CPA反馈一个电子至P450StaP,实现CPA的初步氧化.在该过程中,两个水分子(Wat644和Wat789)和His250均未被消耗,通过构建氢键相互作用链发挥了催化剂的作用.此外,在生物体内水对氢质子在膜蛋白中的转移也有明显的促进作用[41~43].
4水分子在催化剂表面的助催化作用
在现代化学工业中,90%以上的化工过程及60%以上的产品都与催化作用有关.而水在大多数催化体系中往往难以避免,即使在超高真空环境中也会有痕量的水气存在,以致近年来水气在催化体系中的助催化作用受到广泛关注和研究[44,45].下面我们将通过几个气-固催化反应示例阐述水在固体催化剂表面的助催化作用.
4.1水分子助催化CO氧化反应
20世纪80年代,日本科学家Haruta等[46]和英国科学家Hutchings[47]开创性地发现金颗粒缩小到纳米尺寸时,在CO氧化反应及乙炔氢氯化中表现出很高的催化活性.这项发现在催化领域掀起了纳米金催化研究的热潮.为了探索纳米金催化活性的本质,CO的氧化反应得到了广泛研究[48~55].大量的实验研究发现,水分的存在可以显著提高CO的转化速率[7,56~60].根据研究可知,在Au/TiO2催化CO的氧化反应中[57],水分浓度在3×103~10×103mL/L(正常反应条件下的水分浓度)时,催化剂的催化活性是0.1×103mL/L(几乎干燥)时的10倍左右.随着水分浓度的增加,反应速率随之增快,在~0.2mL/L时达到最大值,继续增加水分浓度,反应速率呈下降趋势.据推测过多的水分子会覆盖催化剂的活性中心,从而导致催化剂的催化效率降低.Landman课题组[61]首次采用理论计算研究了水在CO氧化反应中的作用机理,催化剂模型采用的是非负载以及氧化镁负载的Au8团簇.反应式(1)~(5)描述了Au8/MgO(100)模型上有H2O存在时,CO氧化生成CO2的反应过程.H2O首先从气相吸附至Au8团簇(反应式(1)).H2O的存在有助于O2在催化剂上的协同吸附,共吸附能为0.4~0.9eV,大于二者单独吸附能之和.通过水分子和氧气间的氢键相互作用,二者形成稳定的O2•••H2O络合物(反应式(2)).在CO的诱导下,水中的一个H原子转移至吸附态的O2,形成类OOH基团(反应式(3)),OO键长由自由状态的1.23伸长到过氧状态的1.48,使O2得到了很大程度的活化.随后,气相中的CO进攻OOH的端位氧,生成CO2分子(反应式(4)),反应势垒仅为0.5eV.对于CO氧化反应,其决速步一般被认为是O2裂解产生活化的氧原子步骤.而此研究中由于H2O的介入,产生类OOH基团,改变了O2活化方式并且显著地降低了活化势垒,因而对加速整体反应速度起到了重要的作用.在CO夺取OOH中的一个O原子以后,H又反馈至原OH基团形成H2O(反应式(5)).从总体反应方程式中可以看出,H2O在整个反应中先被消耗而后又生成,起到了催化作用.近期,Saavedra等[62]从实验上获得了水在Au/TiO2界面助CO氧化的直接证据,并通过DFT计算提出OOH是CO氧化的关键氧物种.刘智攀课题组[63]对水在CO氧化中的作用也做了相关理论研究.他们发现,在无水的情况下CO的氧化需要通过3个步骤:CO+O2cis-OCOOtrans-OCOOCO2+O.三步反应的势垒分别为0.14、0.22和0.53eV.而在有水存在的情况下,CO的氧化只需两步反应:(1)CO+O2cis-OCOO,与无水时的反应类似;(2)cis-OCOO的直接分解,反应势垒为0.25eV.在这一步反应中,水通过形成氢键作用活化了cis-OCOO中的O–O键,使该键断裂成为可能.此外,水的参与使催化过程省去了一个基元反应,并且将反应势垒降低了0.28eV,从而加快了反应速度.胡培君课题组[64]在Au/TiO2(110)模型上研究了H2O在CO氧化过程中的作用,提出了不同的机理.研究指出,H2O在TiO2(100)表面很容易分解成两个OH基团,OH的存在可以促进O2在TiO2上的吸附,并且有利于O2沿Ti(5c)通道扩散至Au/TiO2界面从而与CO发生反应.李微雪课题组[65]认为，H2O可以促进反应物在金表面上的共吸附.有关水在CO氧化过程中的作用机理,还有其他实验与理论研究[66,67],在此不再赘述.
4.2水分子助催化丙烯环氧化反应
2009年,Iglesia[8]、Molina[68]及Haruta[69]课题组,几乎同时报道了在负载的(亚)纳米金催化剂(Au/TiO2、Au6~10/Al2O3、Au/TS-1)的催化下,以O2/H2O混合物为氧化介质制备环氧丙烯(PO)的新途径.与传统的氯代醇、H2O2、H2/O2等氧化工艺相比,该类方法具有成本低、副产品少、环境友好、工艺简单等优点,引起了人们的高度关注.为了弄清H2O在丙烯环氧化反应中的促进作用,Haruta等[69]设计了以下几步实验:氧化介质只有O2时,几乎没有PO的产生;随后将H2O通入反应体系中,丙烯的转化率及PO的选择性明显提高;然后停止H2O的通入,转化率及选择性立即下降.再次通入H2O时,又继续上升.该实验清晰地表明,H2O在整个流程中发挥着不可或缺的作用.Iglesia课题组[8]的实验证实，C3H6+O2或C3H6+H2O作为反应物都不能产生PO,说明O2和H2O二者缺一不可.在反应体系中同时通入O2/H2O混合物时,UV-Vis光谱监测到333nm处有Ti–OOH吸收峰[69].通过原位检测发现,H2O的通入与OOH的产生密切相关,OOH可与丙烯直接反应产生PO.另有实验数据[8,69]表明,H2O在整个催化循环中并没有被消耗,仅起到了助催化作用.基于以上实验现象,本课题组[70]对H2O在丙烯环氧化中的作用做了相关理论研究.研究表明,在非负载的模型金团簇Au10和Au38上,共吸附的氧气和水分子很容易结合生成OOH和OH(O2(ad)+H2O(ad)OOH(ad)+OH(ad)),反应势垒只有0.18~0.26eV,这一现象与Landman等[61]的研究结果类似.此后,丙烯通过进攻OOH中已经活化的氧原子,生成环氧丙烷(PO)及OH基团.残留在Au团簇上的两个OH可以重新结合生成H2O和原子氧(OH(ad)+OH(ad)H2O(ad)+O(ad)),使H2O在催化循环中再生,水没有因为参与催化反应而被消耗,这与实验观测相吻合.整个过程中,水通过对氧气的活化加速了反应的进行.最近,本课题组通过从头算分子动力学(AIMD)模拟实时观测到了共吸附的O2和H2O生成OOH基团的过程,其研究结果正在整理发表中.
4.3水分子助催化醇氧化反应
刘智攀课题组[71]研究了苯乙醇在Au团簇上的选择性氧化反应机理.他们发现,由于强烈的极化作用,H2O的存在可以使O2在Au表面的吸附能增加到0.4eV,有利于O2的进一步反应.Zope等[9]在研究醇的氧化反应中,提出了O2在Au(111)表面与水反应的还原通道,即O2+H2OOOH+OH,计算的反应势垒为0.17eV,与我们的计算结果[70,72]相近.OOH可以与另一分子水继续反应OOH+H2OH2O2+OH,反应势垒为0.50eV.这两步反应中产生的OH很容易夺取醇中的氢生成H2O及醇的氧化产物.在此类反应中,H2O虽然参与了反应,但在后续的反应中又会生成,整个反应是一个自催化的过程.本课题组[72]最近对16种含氢的有机和无机化合物R–H(水、醇、有机酸、胺类、烃类、硅烷等)与O2反应的OOH机理(R–H+O2•R+•OOH)进行了系统的计算化学研究.结果表明,OOH机理可以成为各类氧化反应的一个重要反应途径,值得实验科学工作者在设计和解释氧化反应过程中参考.除了水助氧气活化以外,本课题组[73]在甲醇的选择氧化反应中发现,水还可以与甲醇分子构建氢键相互作用链促进脱氢反应的发生,这一现象与水在气相和液相反应中的催化作用类似.如图7所示,单个甲醇分子中的氢转移至O2的活化能为0.91eV(无水路径),而当一个水分子参与其中时,活化势垒降至0.56eV.位于甲醇和氧气之间的水分子并未被消耗,通过构建氢转移通道起到助催化作用.
4.4水分子助催化甲醇合成及(逆)水气变换反应
1987年,Chinchen等[74]发现，负载铜催化剂表面图7甲醇在无水和有水时转移氢至氧气的反应势能图[73](网络版彩图)吸附氧对甲醇合成及水气变换反应有促进作用.最近,Yang等[75]研究了Cu(111)面上甲酸根加氢合成甲醇的反应机理.在实验中他们发现,在Cu(111)表面甲酸根的直接加氢不能生成甲醇;当Cu表面用O2或者N2O进行预处理后,甲酸根的加氢会有甲醇的大量产生.他们推测,Cu(111)上的表面氧或其衍生物会对甲醇的合成有重要的促进作用.因此,赵亚帆等[76]采用平面波密度泛函理论对Cu(111)表面CO2加氢合成甲醇及逆水气变换反应的机理进行了研究.结果表明,COOH是CO2加氢合成甲醇和逆水气变换反应的共同反应中间体,而水对COOH的生成有着重要的作用.根据前面的实验[74,75],Cu(111)表面用O2或N2O处理后,所产生的表面氧与表面氢原子反应生成H2O,是反应初始阶段体系中H2O的主要来源.计算结果如图8所示.在有水存在时,CO2加氢生成COOH的势垒从无水时的1.17eV,下降到0.17eV,极大地加快了反应的速度.反应过程中,水上的一个氢原子转移到CO2的氧上生成COOH,同时表面上的氢原子转移到水的氧原子上.由于水与反应物、产物的共吸附,反应热也从吸热0.18eV,变为放热0.52eV.整个过程中,H2O起到了传递氢的作用,总体上并没有被消耗.由于水的作用,使CO2加氢反应更容易选择生成COOH,而非HCOO.COOH可以继续加氢生成COHOH,随后分解为COH,再经过3次加氢依次生成HCOH、H2COH、CH3OH,完成甲醇的合成.此外,水的存在会增强单齿HCOO的稳定性,这一现象与Miller等[77]的发现一致.Tang等[78]研究了CO2在Cu/ZrO2界面加氢合成甲醇的反应机理.他们发现,在Cu/ZrO2界面CH3O和氢原子反应生成CH3OH的反应势垒高达1.31eV,反应吸热0.71eV;而在Cu表面,CH3O的加氢势垒也有1.01eV,过高的势垒限制了此反应的进行.如果用水作为氢原子的来源,加氢反应的势垒降低到几乎为零,反应放热0.01eV(即近乎热中性).水的存在不但改变了此基元反应的动力学,而且改变了反应的热力学,促进了加氢反应的进行.水在固体催化剂表面的助催化效应不仅与反应体系有关,还与催化剂表面的特性有关.水分子本身可发挥助催化作用,也有可能在高温下解离为H和OH后发挥助催化作用,其详细机理将在后续的综述文章中阐述.
5结论与展望
应用化学的作用范文第4篇
【关键词】影像；文学理论；视觉文化
视觉文化的崛起改变了人类的生活习惯与思维方式，而影像与视觉文化密切相关。这样的趋势，促使我们对文学概论课程的教学进行变革与探索，以适应时代的需要。
一、影像在文学概论教学中的可行性
文学理论在学科上归属于文艺学，关于文艺学的理解实际上有广义和狭义之分，广义上是指研究文学、艺术及其规律的科学，从定义看，它包括了文学、绘画、音乐、舞蹈等各门艺术分支学科在内，故统称文艺学。从狭义上，是指研究文学及其发展规律的一门学科。文艺学本来叫文学，但这三个字在中文里很拗口，所以从苏联翻译过来时，就干脆叫文艺学。叫文艺学有它的好处：这为我们跨越学科边界涉及绘画、电影等领域提供了合法性。
与视觉文化关系密切的影像文化的崛起，是当代社会的一个重大事件。丹尼尔·贝尔在论及“作为大众传播媒介的电影和电视”为代表的“视觉文化”时曾指出：“当代文化正在变成一种视觉文化，而不是印刷文化，这是千真万确的事实。”让·鲍德里亚也说道：“摄影是现代的驱妖术。原始社会有面具，资产阶级社会有镜子，而我们有影像。”影像世界“通过技术向我们强调它的存在。这个主客关系的反转发挥着惊人的、不可轻视的作用”。
影像是以图像和声音为媒介的，在运动的时间和空间里传达信息，创造形象，它“克服了文学的有意而无色、无画的缺陷，克服了绘画的有形而无声的缺陷，克服了音乐的有声而无形的缺陷，克服了舞蹈的舞台单一的缺陷，把图像、颜色、声音、文字等因素迭加起来创造了一个新的艺术形式，把文学的意义丰富性、绘画的图像直观性、音乐的曲调含蓄性、舞蹈的动作传神性等特点合成一体，创造出了以往任何艺术形式无法比拟的新的艺术形式和艺术效果”。这种视听结合、时空并存的特点使它能够更精确、更逼真、更生动地表现各种复杂的内容和精彩的故事，同时也能够全方位地刺激观众的审美感官，使其产生多方面的美感享受。
发挥影像的独特优势，进行视觉教学的探索之路，势在必行。伴随视觉文化教育思潮的滥觞，利用电影、电视等媒介开展教学，是当前高校教学中一项颇有现实意义的尝试。
二、影像与教学对象接受心理的契合
目前高校教学的对象，几乎都是上世纪80、90年代出生的孩子，他们在影像文化熏陶下成长，热衷于看电影、看电视、看动漫、看广告、看绘本……他们对“视觉性”的敏感是以往时代的人无法比拟的，“看”成为他们阅读与吸纳知识的重要方式。
针对教学对象的接受心理，利用影像的优势，改变传统的教学方法和教学手段，贴近学生的接受心理与认知规律，利用视觉影像，更好地呈现文字无法传达的内容。采用这样的教学方式，对教师来说既是一种挑战也是一种策略，利用生动立体的教学方式，为抽象的理论讲述寻找到生动的形象载体，从而调动学生的积极性，他们也会乐意接受。
三、影像有助于培养教学对象的审美能力
文学概论是研究文学及其发展规律的一门学科，文学属于艺术领域，因此，培养审美能力、美的情操和对艺术的兴趣，也是文学理论教学中不可忽视的一项内容。过去的应试教育大多只注重理论知识传授，忽视美育的渗透；注重教学成绩，忽略育人的目的，使得学生越来越成为“单向度的人”，对属于文学语言的魅力越来越淡漠，对艺术形式感觉越来越丧失，对审美感知、直觉和情感体验的培养，往往流于形式。
早在2000多年前古罗马学者贺拉斯就说过：“寓教于乐，既劝谕读者，又使她喜爱，才能符合众望。”五四时期我国著名的教育学家先生强调：“美育者，应用美学之理论于教育，以陶养感情为目的者也。”学生既要接受知识，有不能忽视美好心灵和健全人格的培养。而影像的教学方式，诉诸人的视听觉，图像与声音的空间感，给学生提供了自由理解的角度，不必冗长表述，一组有感染力的镜头，不经意间就能触动他们的情感。假如我们选择好的影像作品，有目的地引导学生观赏，必然会在感性的、直观的、非功利的教学过程中，对他们有所启迪，去领悟影像中包含的哲理意蕴和人文关怀的意味。
影像的直观逼真，让学生感受色彩、光影和声音立体效果，体会人类情感的细微表达，洞烛人物幽深的内心世界，使学生认识到什么是真、善、美，什么是假、丑、恶。比如由莎士比亚著名悲剧《哈姆雷特》改变的电影《王子复仇记》，王子留学海外，父亲却遭暗杀，王位被夺，母亲别恋……一切都来得太突然，权力与亲情、光明与黑暗、磊落与奸诈、爱情与寡义等等，进行复杂的移形换位。王子、皇后、父亲、叔父、朋友、大臣和心爱的姑娘，这些丰富多彩的艺术形象，以及凝练优美的台词，强烈的抒彩，以艺术的方式，使得他们的心灵得到净化。然后在讨论和讲授中，将感觉上升到理性的高度，对人生、人性的各个层面进行历史内涵和哲学意蕴层面的分析。由浅入深，由表及里，由体验到评判，培养学生的审美意识和审美能力。教育的本义是要在精神愉悦，受教育者深刻领略，经久不忘。施教者应该深谙美的魅力和感染力，有效地作用于受教育者，以达到“悦耳悦目、悦心悦意、悦神悦志”的效果，起到亚里斯多德所说的“卡塔西斯”（净化）作用。
藉由影像符号进行文学理论教学，于娱乐和放松中，培养了学生的审美感知能力，分享丰富多样的生命体验，培养他们的人文情怀，开发独立思考的创意思维，引发学生对文学名著的兴趣，抵御潜阅读，最终走回重归哈罗德·布鲁姆所推崇的“正典”或“经典”（Canon）文学阅读之路。
参考文献：
[1]丹尼尔·贝尔.资本主义文化矛盾[M].北京：三联书店，1989.156
应用化学的作用范文第5篇
关键词: 英语教学文化教学作用
从我国目前的外语教学现状来看,过去那种就语言本身来教语言的状况有了很大的改观。然而社会在发展,我国的外语教学方法也在不断创新,因此文化背景教学在外语教学中的作用有待发展。作为一名外语教学者来说,我们不仅要讲授这门语言,而且要将这门语言的文化背景知识融合在语言中,传授给学生,使他们对这门语言有更深刻的了解,从而更好地掌握这门语言。
1.语言与文化的关系
古德诺夫(H.Goodenouth)在《文化人类学与语言学》中是这样论述语言和文化的关系的:一个社会的语言是该文化的一个方面,语言和文化是部分与整体的关系,语言作为文化的组成部分,其特殊性表现在:它是学习文化的主要工具,人在学习和运用语言的过程中获得整个文化。语言和文化的关系是如此的密切,我们又如何能把文化研习和外语教学互相隔绝、互相分离呢?所以,语言与文化的关系紧密相连、不可分割。我们在学习语言的同时也应学习其语言中的文化。
1.1文化与语言对英语教学的影响
文化与语言的这种关系自然也反映在英语教学中。实践已经证明:要熟练地掌握并运用一门语言,必须具备以下两类实际知识:1)有关语言本身的结构和体系方面的知识,即所谓的“语言三要素”――语音、语法、词汇这三个方面的实际知识;2)与该语言有关的各种社会、历史、文化背景方面知识,包括各种“非语言的”或“超语言的”交际知识及交际规则。语言的使用者只有兼备上述两种知识,才能充分地、完整地发挥语言的文化交际功能。学生在交际中所犯的文化错误往往是因为缺乏文化意识。
1.2语言与文化的相互作用
学习语言和学习文化是不可分割的。“语言处处标记着文化,因为一方面语言是社会和历史的产物,另一方面语言始终是一种社会实践”。在教学实践中,我们看到学习一门外语不能局限于对语言的学习。语言是活的,它与一个民族的生活和文化十分紧密地联系在一起。在话语、文章的符号组合中,时时出现文化成分,学习外语的每一步都会碰到一些文化现象,而其中的文化差异一直是学习外语的主要困难之一。
Brown(1987)认为语言学习者失败的原因很多,但主要是没能把文化学习和语言学习有机地结合起来。造成这种情况的因素包括以下三个方面。
1.2.1长期以来,在外语教学领域中,社会文化因素一直没有得到应有的重视,这主要是因为外语教学的发展在很大程度上受到理论语言学发展的制改。不论是传统语言学、结构主义语言学还是转换生成语言学,都认为语言学研究的对象是语言本身(胡春洞,1996:88)。因此,教师在教学中往往没有把教学语言知识和文化知识放在同等重要的位置。
1.2.2学生在教学过程中过分依赖老师,习惯接受“填鸭式”教学,缺乏学习的主动性,目前的应试教育使学生很少利用课余时间阅读有关英美文化背景知识方面的书籍,大部分时间用于记单词、做练习上。
1.2.3外语教材一直受到国家政策的影响。学生所用的教材更多趋向于实用性,现在高校学生大学必学英语这门课程,但是大多数学生毕业之后所从事的工作和生活环境涉及英语的机会不多,因为这个因素,许多学生对学习英语的热情不高。所以尽管学生学的是英语,但是思想内涵却还是中国文化,语言和文化被人为地隔离了。
所以,语言文化的关系对外语教学有不容忽视的作用。教师只有把文化背景知识融入外语语言教学中才能更好地进行跨文化的交际。
2.文化导入的必要性
“只注意形式,而不注意语言的内涵是学不好外语的”(胡文仲:16)。语言本身就是一种文化现象,它是文化的载体,也是文化的重要组成部分,二者紧密相连、不可分割。早在20世纪20年代,美国语言学家Sapir在Language一书中就指出:“语言有一个环境,它不能脱离文化而存在,不能脱离社会继承下来的传统和信念。”(1921:221)语言和文化相互依存、相互影响的关系在不同文化背景的人们进行交际时表现得较为明显,要真正掌握一种语言就必须了解这种语言的特定社会背景,否则就没有真正掌握这种语言。
中国人和英语国家的人生活在不同的文化背景之中,在风俗习惯、、思维方式、道德观、价值观等方面存在很大的差异。语言是客观世界的反映,中西文化内涵的差异必然造成词义、句义、联想意义、比喻意义等语言现象的差异。如文化中的习语。习语的意义往往借助本民族的历史文化典故而形成,约定俗成地构成整体意义。汉语习语“小菜一碟”和英语习语a piece of cake(一块蛋糕)都表示一件事情很容易。在这种意义下,汉语的“小菜”与英语的“蛋糕”都含有“容易的事情”的意思。但是在习语中,两个民族对同一意思的表达采用的形式完全不同,这与两国的饮食习惯有关系。蛋糕在英国饮食文化中是非常常见的一种食品,英国人在生活中经常食用,所以他们就用a piece of cake表示容易做到的事情。因此,不了解文化在交际过程中就会不可避免地遇到文化障碍,甚至造成文化休克(culture shock)。
3.文化导入的内容
英国传播学家R.Williams做出了这样的结论,文化定义可概括为三种类别:第一种是理想性的。在这种类别的定义之中,文化被解释为一种具有绝对和世界性价值的人类完美状态与过程。第二种是记录性的。文化被解释为人类智慧与创造的主体,详尽地记录了人类过去的思想与经验。第三种是社会性的。文化被描述为一种特别的生活方式,这种方式代表了在习俗日常行为定的意义和价值观(陈申,2001)。可见,文化的内涵是很丰富的,我们只有用有限的时间学习无限的文化知识,才能为更好地掌握这门语言打下良好的基础。
3.1我国语言学家张占一(1983)把语言教学中的文化背景知识按功能划分为两种:知识文化和交际文化。知识文化是指一个民族的政治、经济、教育、宗教、法律、文化艺术等文化知识;交际文化是指两个文化背景不同的人进行交际时,那些影响信息准确传达(即引起偏误或误解)的语言和非语言因素。它包括问候、致谢、称呼等习语和委婉语、禁忌语等。例如“爱人”这个词,如果不懂它的特定含义,在与英美人进行交际的时候就可能被误解为英语里的“lover”即情人的意思。
3.2再如hot dog,如果我们不理解它本身的意思,就可能以为是一种动物,但其实它指的是一种食品,类似面包和三明冶。在西方人眼里,dog是人类忠实的朋友,是忠诚的象征,是受宠之物,以狗来比喻人时是褒义的。如:You are a lucky dog.(你这家伙真幸运);人疲劳时可以用dog tired来形容;Love me,love my dog.是“爱屋及屋”的意思。因此如果把dog一词理解成汉语中的“狗”就可能会曲解原意,闹出笑话。可见,词语的褒贬不同会给理解和交际带来很大的偏差,这就要求教师在讲解词语用法时,向学生说明词语的不同文化内涵。
4.文化导入的方法
文化背景知识的推广和研习,对外语教学可以产生事半功倍的效果,但这两者之间的融合并不是一件容易的事,需要我们在外语教学的实践中不断地探索和尝试。在高等学校,英语教学中的跨文化交际教学越来越受到重视,其致力于培养学生跨文化交际的能力,探索文化与语言的有机结合。因此,英语教学必须注意交际文化的渗入和学生跨文化能力的培养,认真思考英语教学中文化教学导入的作用,界定其地位和内涵,并在课程设置、教材编写、教学内容及策略上作出相应的调整,培养出真正合格的跨文化交际人才,使人才能更直接、迅速和频繁地接触外国文化,更敏锐和深切地体会不同文化体系的碰撞、冲突、调节和融合,并在文化融合中发挥积极作用(胡文仲、高一虹,1997:68)。因此只有正确恰当的文化导入教学,才能使学生更加有效地掌握一门外语。
参考文献:
[1]Sapir,E.Language:An introduction to study of speech. New York: Harhcourt,Brace. & Company.1921.
[2]Brown H.Douglas.Principles of Language Learning and Teaching.New.Jersey: Prentice Hall,Inc.1987.
[3]Kluckhohn,A.L.,Kroeber and Elyde Kluckhohn. Culture:A Critical Review of Concepts and Definition.New York:RanclomHouse.1952:1-139.
[4][英]Daivd.Munro编著.体育与竞技.北京:外语教学与研究出版社,2000.12.
[5]胡文仲.跨文化交际学概论.北京:外语教学与研究出版社,1999.11.
[6]熊子量.认知语用学概论[M].上海外语教育出版社,1999.
[7]吴国华.外语教学中的文化干扰问题.外语学刊,1990,(3).
[8]胡春洞,王才仁.外语教育语言学,南宁:广西教育出版社,1996.
