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关键词:微课程;信息技术;个性化学习
中图分类号:G427 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2015)01-0126-02
《Scratch音乐制作》一课结合音乐创编和鼓点设计任务,渗透了Scratch循环结构的程序设计学习。为了让每位学生能根据自己的现有水平及接受能力,更有效地学习这部分内容,我尝试制作微课程,以便帮助学生进行个性化学习。
注重设计――科学选择
微课程作为一种新的教学资源,因其具有微化知识内容、利用碎片化时间、实现个性化需求三大优势,成为新时代教育的“新宠”。微课虽然时间短,但也有较完整的课程结构,如开始、授课、互动、结束等,在设计时如何力求创新非常关键。
1.精选知识点
众所周知,信息技术课中不是所有的知识点都适合通过微课的形式来表现,这就需要教师在吃透教材的基础上,确定课的重难点、关键点,确定微课的基本内容。
经过教材分析和学情分析后,我选择了《Scratch音乐制作》中以微课呈现的知识点:认识音符与节拍、玩转音符与节拍、神奇的链表、乐器随心换,这4个微课组成这一单元的微课程。
2.确定微课类型
传统的微课有许多种类型,本课中所有微课均采用操作演示型。
精心制作――注重分层
信息技术课的微课大多以操作演示为主,因此可以通过录屏软件进行录制,常用的录屏软件有屏幕录像专家、录屏大师、Camstasia Studio等。
现以Camstasia Studio 8为例,我制作的第一个微课的内容是“认识音符和节拍”。先将视频、录音设置为使用默认设置,然后打开“Scratch”软件后按F9开始全屏录制,利用录屏软件,我一边通过鼠标移动的方式把中音和高音各七个与Scratch中的数字及钢琴键盘一一对应在Scratch,并用脚本排列起来,然后点击,可以听到不同音符。与此同时,用麦克风实现操作解说,完成后按F10停止录制,并保存为.camrec文件。接下来,对讲解和操作利用添加标注、字幕、音乐等方式使试听效果变得更为出彩,便于学生更好地理解音符和节拍以及钢琴键盘与Scratch中数字的关系。剪辑完成后,选择合适的分辨率,保存为视频文件。
第二个微课的内容是“音符与节拍”。我通过录屏软件录制修改脚本中两个参数的值将简谱“编码”,点击就能弹奏出曲子。以上两个视频为基础层次的微课。
第三个微课的内容是“链表”。我同样用录屏软件录制通过“链表”制作音乐作品的过程,让学生通过具体范例更好地理解链表的功能。学生若掌握了此微课涉及的内容,就说明已经轻松认识了链表,理解了变量和循环、许多重要的程序设计的概念,变量,循环语句,以及如何用变量控制循环次数,同时也理解了语句在循环里和循环外的区别。这一视频为提高层次的微课。
第四个微课则在前面微课的基础上,通过随机数的使用或设定变量进行赋值来变换不同的乐器。当然还可以讲解其他更多的设计方式。这一视频是拓展层次的微课。
灵活运用――个性化学习
在本课的实际教学过程中,根据微课的设计意图与学生的特点,我将教学分为五个阶段进行。
1.乐曲欣赏,激发兴趣
在教学开始时,先播放用Scratch软件制作的乐曲──江东外国语实验小学校歌I Believe I Can Fly。通过美妙、熟悉的音乐吸引学生的注意力,激发他们的兴趣与好奇心,并为学生编程提供条件。
2.统一观看,引导观察
这部分的教学以激发学生兴趣为目的,让他们识记编程的具体方法。先由教师通过大屏幕播放微课视频,来认识音符和节拍。看完微课后,让学生说一说感受,谈谈收获,以激发他们学习的欲望。在教学中,教师也可根据学生的具体情况,暂停微课的播放,通过讨论,引导学生发现、探索、学习。此时,学生已对音乐编程非常感兴趣,并跃跃欲试。
3.灵活选择,模仿编程
此时,我引导学生先自主探究,即按自己的的理解尝试操作,遇到困难时,再用微课进行“音符和节拍、链表、赋值”这几个知识点的学习,看完后,再次编程实践。通过微课,学生可根据自己的兴趣点以及实际操作水平开展个性化的学习。教师则一方面引导并督促学生展开微课学习,另一方面对部分学生在编程过程中出现的问题进行答疑解惑。这部分的微课视频学生可通过网络在线观看,这么做的好处是:如果学生遇到问题,可反复观看微课中的操作,并通过模仿进行编程与调试。如此安排,学生在信息技术课上的学习,就不再是机械的操作与模仿了。
4.自主创作,提升问题解决能力
在大多数学生通过微课程学习并编写好程序后,教师应鼓励大家发挥想象力,创作表达自己情感的乐曲,让大家提出修改意见和想法。例如,有的学生认为可以对校歌原曲做修改,编写成其他曲风;有的学生认为可以把自己喜欢的乐曲通过Scratch来演绎;有的则提出将几首相同风格名曲的乐句凑在一起,变成一首新曲……在创作中,学生的想象力完全跳出了原有的思维框架,此时,教师可鼓励他们创作属于自己的乐曲并到网上和大家一起分享,并最终全面提高他们的课堂积极性。
5.引入平台,展示交流
引导学生将完成的作品到浙江省中小学信息技术课程配套网络学习平台,和全省的同学进行分享和交流。
有效延伸――互动解惑
微课程的学习,不仅可以在课内实现,更可以通过网络平台在课后进行延伸,真正实现随时随地的个性化学习。
借助宁波智慧教育“你问我答”平台,我让学生将课堂上还没有解决的疑问,或者在课后编程中遇到的问题通过“你问我答”平台进行提问,同班或者同年级的同学可以借助手机、iPad、笔记本电脑等移动终端,随时随地进行解答和互动,教师全程关注并进行必要的指点。
可见,“微课程”体系化后,学生就可以沿着“切碎连通整合聚焦”的知识创建顺序进行课程学习,从而达到“约取博观约取”的目的,最终实现知识的连通和融合创新。科学合理地使用微课程进行教学,能使学生在信息技术课堂有限的学习时间内得到更多的收获。从这个意义上看,“微课程”比基于单个知识点的“微课”更有价值和用途。
经过一个阶段的教学尝试,我发现学生的学习积极性有所提高,识记模仿能力得到了加强,创新能力有了显著提升。期待微课程能真正做到以学生为中心,满足学生的个性化学习需求,转变学生的学习方式。为学生适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
参考文献:
[1]吴晓茜.利用微课促进信息技术教学的有效途径[J].课程教学研究,2013(7).
[2]梁乐明.微课程设计模式研究[J].开放式教育,2013.
关键词:分组学习;思维;对话式;小学数学
对话式教学不仅仅是一种科学的教学方法,更是将知识观以及教学方法理论融入课堂教学过程中的一种教学艺术,大大提高了小学数学课堂教学的有效性。本文主要围绕基于分组学习的思维对话式小学数学教学这一重要课题进行研究和探讨,整篇文章分为两个部分,第一个部分是分组学习的思维对话式教学概述,第二个部分阐述小学数学教学中分组学习的思维对话式教学的操作过程。
一、分组学习的思维对话式教学概述
1.对话式教学概述
对话式教学由教师、学生、课本三者之间进行对话交流以及探索的教学过程,教师引导学生对课文中的内容进行研究和探讨,不断地发现问题并解决问题,教师和学生通过对话交流不断学习新的知识,提高课堂教学效率。对话式教学分为三个阶段,即课前的积蓄准备阶段、课中的能量转换阶段以及课后的应用拓展阶段。这三个阶段都是非常重要的,都要高度重视。
2.小学数学教学中分组学习的思维对话式教学的意义
首先,小学数学教学中分组学习的思维对话式教学能够充分展示学生的个性。近些年,我国大力倡导素质教育,新课标也更加注重小学数学教学的方法,其中加强学生的动手实践能力以及培养学生的自主学习和自主思考能力成了重中之重。其次,小学数学教学中分组学习的思维对话式教学能够充分体现平等和谐的原则。采用开放的对话式教学能够为学生营造一个活跃有趣的学习环境,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。教师在小学数学课堂教学过程中要充分发挥学生的学习主体性,引导学生交流互动,让学生在平等和谐的环境中学习更多知识。
二、小学数学教学中分组学习的思维对话式教学操作过程
1.创设情境,提出问题
在小学数学教学过程中开展分组学习的思维对话式教学,首先教师必须精心创设情境,提出有价值的数学问题。教师与学生之间的对话是小学数学课堂教学的重点,有价值的数学问题能够启发学生进行思考,活跃学生的思维,提高学生学习数学的积极性和主动性。小学数学课堂教学的实质就是教师和学生一起提出问题以及解决问题的研究探讨过程。
例如,在学习《角的初步认识》时,教师创设以下问题情境:有一个粗心的三角形,在早晨上学的时候把一条边忘在家里了,(教师在黑板上三角形的一条边擦掉)“你们看这还是不是一个三角形?”“这不是三角形,那是什么?”教师可以根据学生熟悉的生活情境创设非常有趣的问题情境,提高学生的学习趣味性,并且让学生学会积极主动地思考。
2.自主探究,解决问题
小学数学教学活动是教师和学生共同参与并互动的过程,要充分发挥学生的主观能动性,引导学生主动探究新的知识,并且主动思考,弄清楚知识的由来,并且注重联系已经学习过的旧知识,学生之间进行相互交流和学习。在小学数学教学的过程中,教师起着非常重要的引导作用,引导学生自主探究,发现问题并解决问题,为后面的对话以及互动环节做准备。
例如,在学习《长方体、正方体体积和表面积》时,教师把学生带到学校体育场的跳远沙坑旁,将学生分为几个小组,让他们自己动手测量、计算,然后将他们的问题进行汇总,学生提出了很多数学问题,比如:这个沙坑的占地面积是多少?这个沙坑里的沙有多少?等问题。在教师的引导下,学生将这些问题一一解决了。这样的教学活动不仅能够提高学生的积极性和趣味性,还能让学生有更加深刻的体验,更加牢固地掌握所学知识,提高实践学习的能力。
3.合作交流,小组展示
在小学数学教学过程中,完成了创设情境、提出问题以及自主探究、解决问题这两个重要环节后,就要开始进行合作交流与小组展示了。教师与学生之间对话以及学生与学生之间对话是学习新的知识并且形成能力的关键所在。小组内的对话和互动完成之后,就开始小组与小组之间进行交流和互动。最后在教师的引导下,全班学生一起进行交流和对话,让每一个学生都有机会在课堂上提出自己的疑问和发表自己的见解,并且相互之间交流自己的看法和学习心得,充分发挥自己的主观能动性,张扬个性。
4.总结提升,学以致用
在进行班级合作交流与小组展示后,教师要引导学生对所学习的新知识产生的方式方法以及结论进行总结和提升。在合作交流对话式的学习过程中,学生虽然主动提出问题并积极思考解决问题,但在这一过程中他们所学习到的知识是零散以及感性的。这个时候教师要充分发挥自己的引导作用,引导学生将零散的感性知识进行梳理和归纳。通过积极思考,将其上升为规律性的系统理性知识,从而能够实现举一反三的学习效果。
教师引导学生对所学知识进行总结与提升之后,还要引导学生学以致用,必须要进行一定的巩固训练以及拓展训练。练习题的设计必须要有可操作性,体现思维的开放性,并且形式多样,能够达到巩固和拓展的目的。
综上所述,对话式教学在实际的应用过程中体现出很多特性,如平等性、参与性和倾听性以及差异性等。采用开放的对话式教学能够更好地实现素质教育的目的,让学生充分展示自己的个性特征,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。
参考文献:
[1]盖维秀.基于分组学习的思维对话式小学数学教学[J].当代教育科学,2013,18(17):156-157.
基于Hyper-V的服务器虚拟化,搭建私有云基础架构
针对服务器数量需求大,单台服务器利用率低的情况,学校首先引入基于Virtual Server的服务器虚拟化平台,实现服务器的合并和加固,优化资源分配。
我们通过高度可用的设置向导,部署了两台E7级别的服务器,每台配有八核心Intel Xeon(2.00 GHz)处理器、32G内存。Windows Server 2008标准版R2被安装作为主要的操作系统,Hyper-V被用做虚拟化的基础技术。两台物理服务器以虚拟机的方式整合了以往二十多台物理服务器。通过使用系统中心虚拟机管理器进行服务器性能监控,物理服务器的利用率被提高到80%以上。
云计算的基础是虚拟化技术,在学校的私有云解决方案中,数据库服务平台SQL Server 2008以及Windows Server 2008 R2/Hyper-V(虚拟化技术)/IIS组有机地融合在一起,成功构建出云计算服务平台。以Hyper-V服务器虚拟化技术构建底层虚拟化平台,结合System Center Virtual Machine Manager(简称SCVMM)虚拟机管理套件将学校内部现有的硬件服务器资源统一整合成为资源池,进行集中管理与调配。通过System Center实现了对整个私有云平台和动态数据中心的基础架构、应用的管理。
在该管理架构下的各类计算资源得到了充分的整合与利用,各类计算资源根据需求,被动态地、智能地、自动化地分配到各个应用中,保证了各个应用的顺畅运行,使得整个监管系统在任何时间都可以提供给用户一个切实可查的信息。具有稳定性、安全性、易用性与高度扩展性的微软私有云架构,也为未来的进一步发展壮大奠定了良好的基础。
完善学校私有云解决方案,优化资源配置
在云计算的基础架构中,所有的计算任务都在云端完成,用户无需关注计算资源所处的位置,所有的资源分配是动态的、灵活的,这对于那些对计算资源要求实时性较高的产品组而言,是极为关键的因素。而在原有的模式下,计算资源是独立的。受限于成本、计算性能、可用性以及安全管理、账户控制等问题,想要添加新的硬件异常困难。
为解决这一难题,在完成前期测试和评估之后,为了充分利用现有的硬件资源,在完成大量服务器的虚拟化的基础上,充分应用多余的硬件,投入到基础架构上,实现资源池的概念,在投资相同或少于往年的情况下,实现了硬件资源利用的最大化,解决资源分配难的问题。同时,针对服务器分散且缺乏统一有效的管理这一现状,引入系统中心虚拟机管理器作为云端服务配置工具,来提高用户体验,缩短服务时间。
利用自助服务门户 (Portal),缩短服务时间
自助服务门户为网络中心各应用管理教师提供了一个管理服务器需求的方式,使其能够集中管理物理资源,包括CPU数量、内存、硬盘空间、网络VLAN等。这大大简化了资源的管理流程。
自助服务门户提供了一个基于Web的用户接口来管理虚拟机。通过使用这一内部网站,每个应用的管理教师能够根据自己的需求申请虚拟机,配置虚拟机的相关参数,平均在15分钟左右即可完成测试环境的准备,大大缩短了过去搭建环境所花费的时间(平均2.5小时)。
学校私有云服务器架构
在私有云环境中,服务器端承担了更多的工作负载,并可以根据资源占用情况动态调配,从而实现资源的合理使用。这种模式降低了对于客户端的软硬件需求。另外,学校开始考虑在客户端实现进一步虚拟化,最终实现以瘦客户机为基础的终端虚拟化。我们希望将用户的桌面环境放在数据中心的服务器上运行,在用户端的瘦客户机上仅仅显示一个用户界面,而这种用户界面与典型的Windows桌面体验完全一致。对于用户来说,这种本地桌面到云端桌面的迁移是完全透明的。
在整个解决方案中,对于私有云的监控是保障学校数据中心正常运作的必要环节。微软的System Center Operating Manager提供了端到端的监控支持,不但可以监控物理服务器的运行,还可以对云环境中的虚拟服务器以及数据中心服务器上的虚拟桌面终端提供全面的监控,让管理员实时了解IT运维情况,并在出现问题时及时响应。除此之外,数据的安全与保护也是学校管理层和信息组最为关心的问题,System Center Data Protection Manager(简称SCDPM)提供了针对Windows平台及应用的数据备份和恢复解决方案。
整体解决方案的应用与效益
通过云计算基础架构,开发测试、安装和新服务器的添加都能够以自动化的流程来实现,在收到教师请求之后,可以立即自动地提供解决方案,这样为师生提供了最大程度的便利,也将管理教师的参与要求降到最低。云解决方案服务平台可以为教师提供高效的工具用来简化管理。
通过云计算平台进行资源整合,大大提升了学校的服务器、网络、存储资源利用率,提高了管理流程的自动化程度,变被动式服务为主动式服务,使得整个基础架构处于一个全面的、高度整合的平台之上,在提供高效、快捷服务的同时,降低了整体的系统维护复杂度和运营成本。
通过使用服务器虚拟化技术,可以使用冗余的虚拟服务器代替外部的物理硬件,因此,不需要部署昂贵的物理服务器即可获得冗余。 学校以私有云平台为依托,采用全面虚拟化技术,搭建起功能完善的私有云基础环境。同时,在服务器与终端实现了完全的虚拟化之后,学校IT所耗费的能源更少,真正实现了绿色节能。
通过动态数据中心工具包,使得应用能够在不超过15分钟的时间内,通过自助服务门户网站添加新服务器,几乎可以获得实时的水平缩放。另外,还可以为现有服务器添加处理器、内存以及存储资源,从而进行垂直缩放。从实际效果来说,云计算避免了容量规划可能带来的风险。
使用微软私有云解决方案,整个学校内无论是应用服务器还是师生所使用的客户端,大部分运行在动态数据中心的虚拟化的资源池中,各部门所产生的数据存储在统一的位置,让学校可以更好地控制敏感数据,保护学校数字资产,并提升学校安全性。
我们阳原县要家庄中心小学,试用以多媒体为主的信息网络化教学,是从2003年下学期开始的。经过几年的实践,已从不定期的选用到经常采用,从操作不熟练到比较熟练,取得了较好的效果。下面我结合几年来的教学实践谈一谈信息网络化教学的好处:
1.信息网络化教学开拓了新的教学模式,对传统教学进行了较大的改革。传统的教学方法一般是教师讲,学生听,外加课堂讨论、课堂练习等形式。我们现在在这个基础上配以直观、形象的画面,精心制作的综合归纳图表,有时还加上悦耳动听的解说词和音乐,课堂上自然就丰富多彩了。它能使抽象、枯燥的东西变得形象、生动;它能激发学生的想象,启迪他们的思维,提高学生分析问题和解决问题的能力;它能使学生听起来更有味,讨论起来更活跃,做起练习来思路更畅通。所以我们说,采用信息网络化教学手段是对传统的教学方法的改革。
2.信息网络化教学符合直观性原则,有利于帮助学生理解教材,加强记忆。小学生由于知识经验缺乏,对于抽象的概念和原理不易理解。使用信息网络化教学,学生就容易理解,而且记得牢。“表格制作”是《WORD2000》教学中的一个难点,原来自己讲授这一节课时,虽然花了不少的时间,但不少的学生印象模糊,理解不透,后来自己改进了教学方法,运用多媒体课件作辅助手段,取得了较好的效果。
3.信息网络化教学,节省时间,有利于提高教学质量。我们采用任何一种教学手段的目的都是为了提高教学质量,前面几条都说明信息网络化教学在提高教学质量方面有明显的效果。此外,信息网络化教学由于在课前做了平日课堂上所做的一些工作,就能节省课内的时间,有利于提高教学质量。例如课堂提问,将题目打在屏幕上,集中了学生的注意力,提高了学习效率,节省了时间。在课文分析时,我们把学生存在的问题制成图片,让学生去分析、辨别,有利于纠正错误,加深对问题的理解。在进行课程练习时,信息网络化教学能发挥更大的作用。我们根椐练习的内容,制成各种形式的图片,如综合归纳图表,区别比较图表,各种题型练习,配合讲授,更好地发挥归纳法、练习法、比较法等在教学中的作用,帮助学生巩固已学的基本知识。
总之,在信息网络化教学方面,我们经历了一个由不熟悉到比较熟悉的过程,现在信息网络化教学已成为我们教学中不可缺少的组成部分,成为我们提高教学效果的手段.
【关键词】微波消化技术;化学分析前处理;应用研究
20世纪70年代,Harwell实验室使用微波炉装置成功的处理了核材料,从这之后,微波辐射技术的发展逐渐扩展到了化学领域,并形成了一门新的交叉学科即微波化学。微波化学学科的形成,无论是在化学领域的基础理论方面,还是技术应用方面,都是化学领域中的一个新进展。如日常生活中的矿工、化工以及金属材料和食品成分的检测中,都需要应用微波消化技术,应用微波消化技术进行化学分析前处理工作,可以精确的检测出分解成溶液状态的样品成分,对保证样品分析过程的高效性和精准性具有重要意义。
一、传统的化学分析前处理方法
我国化学领域常用的化学分析前处理方法大致可分为溶解和熔融两种。溶解化学分析方法主要是将样品试样水溶于酸、碱以及其它种类的化学溶剂中,对样品的成分进行检测分析。熔融化学分析方法主要是将检测样品的试样与固体的化学溶剂混合,在高温加热的条件下,使分析检测样品的成分转化为可溶于水、酸和碱等化学溶剂的物质。另外在检测分析有机物,如生物制品、食品等中含有的无机物时,首先要去除检测样品中的有机物质。我国早期最常用的方法就是干法灰化和湿法消解,干法灰化主要是将检测样品试样用电炉进行碳化,然后在将碳化后的样品移至高温炉进行灰化,灰化后在测定该样品中的无机元素。湿法消解是在容器中按要求加入适当比例硝酸、硫酸混合酸进行消解检测。这些化学分析前处理方法普遍存在着化学试剂用量大、操作过程复杂、需要时间长、容易产生大量的有毒有害气体等问题,并且容易造成某些珍贵化学元素的挥费以及对人类的生存环境造成污染。由此可见传统的化学分析前处理方法在应用过程中存在很多问题,也带来了很多危害,同时还在一定程度上制约了化学分析仪器的先进性。
二、微波消化技术的应用原理及优势
目前我国化学领域在化学分析前处理中应用最广泛的化学分析技术就是微波消化技术,其主要应用原理是密闭微波溶样技术。微博消化技术的应用最早起源于上个世纪30年代,并且最初被应用于通讯领域,而应用于化学领域则是从20世纪80年代开始的。其实际工作原理是在250Hz的微波电磁场的作用下,使检测分析过程中添加的化学溶剂分子和水分子每秒产生24.5亿次的超高频率震荡,并与检测分析样品进行碰撞、摩擦和挤压,使温度升高,加快检测样品表层的破裂速度,形成新的样品表面与化学溶剂发生反应,使检测样品在短时间内完全分解。微波消化技术在化学分析前处理中的应用,是近年来化学分析领域的一项重要进展,在应用中,主要具备以下几点优点:
(1)检测分析样品溶解快,所需化学试剂少,样品溶解时间短,花费成本少;
(2)检验样品试样分解完全,有效减少了稀少元素的挥发率,回收率较高;
(3)检测分析过程中,引入的杂质和干扰物质少,降低检测分析失误率;
(4)采用密闭微波溶样技术,可有效防止检测分析过程中有害气体的泄漏,减少环境污染;
(5)能分解许多常规检测分析方法不能分解的样品试样,适合各种样品试样的化学分析前处理,尤其适合痕量分析和超纯分析。
由于微波消化技术在应用中具有以上优点,所以其在世界各国的化学分析前处理实验室中得到了广泛的应用。[1]目前我国海关部门和质检部门以及一些教育机构和研究所也逐渐开始应用微波消化技术,但由于设备价格昂贵,使得该技术还没有得到很大范围的应用。
三、化学分析前处理应用微波消化技术应注意的事项
在应用微波消化技术进行化学分析前处理时,检测样品试样的分解通常会用到无机酸。化学领域中,大多数的无机酸都具有良好的微波吸收能力,单一酸和混合酸在进行微波消化的过程中都会产生不同的性质变化和热分解效果,本文以密闭微波溶样为例,列出了部分单一酸和混合酸的基本性质以及适用检测样品的种类。
(一)盐酸
盐酸属于还原性较强的酸,不具有氧化性,不适合用于消解有机物质,在高温条件可与硅盐酸和难溶氧化物形成可溶性盐。而盐酸和硝酸进行混合后就会具有很强的氧化性,可以快速分解金、合金、硫化物以及矿砂等较难分解的物质,同时盐酸和过氧化氢混合使用,是分解效果良好的金属溶剂。
(二)硫酸
硫酸相对于其它酸性物质来说,具有较高的沸点,几乎可以破坏所有有机物的内部分子结构。但由于硫酸在高温条件下容易融化为聚四氟乙烯溶样杯,通常情况下不能单独使用。硫酸和硝酸混合后,可以使有机物氧化和碳化,同时还可以水解脂类。[2]比较适用于有机物、聚合物和脂肪类物质的分解,分解后可得到无色透明液体,如果所得溶液呈淡黄色,可加入适量过氧化氢进行消解。
(三)硝酸
目前我国化学分析前处理中,比较常用的酸溶剂就是硝酸和过氧化氢混合溶剂。硝酸具有氧化性强和沸点低的特点,在高温和高压的条件下,可以和检测分析样品迅速发生反应,化学分解产生的高能态活性氧是破坏检测样品有机物质的重要工具,化学分析前处理在使用微波消化技术时,往往会先加入硝酸,待检测分析样品初步分解后,在滴加过氧化氢,加强溶剂酸性,加快检测样品的分解速度。适合用硝酸和过氧化氢进行微波消化的样品包括蛋白质、脂肪、化妆品以及食品等。
(四)磷酸
磷酸具有挥发困难的特点,比较适用于分解氧化物,通常情况下,在应用过程中都需要与其它化学物质混合使用。[3]如磷和硫酸混合后使用可在低压条件下产生高温,比较适用于陶瓷制品和铝制品的消化分解。
(五)高氯酸
高氯酸属于典型的强氧化剂,加热后可分解出大量气体,产生高压。浓度和温度较高的高氯酸会与有机物质发生剧烈的反应,甚至引起爆炸,因此不适合应用于微波消化技术中。
四、结论
样品的化学分析前处理是一个复杂的化学反应过程,通常情况下,对于未知的样品试样,在进行微波消化之前一定要明确该样品的特征和属性,根据检测分析样品的不同属性和特征以及样品试样的待测元素含量,称量检测样品加入溶样酸的量,根据检测分析样品是否含有易挥发性有机溶剂以及和溶样酸的反应程度,来决定该样品是否要进行预处理,降低样品在微波消化的过程中所带来的高温和高压等危险性,确保微波消化技术应用过程中的安全性,使其能够被广泛应用。
参考文献:
[1]杨建民. 微波消解技术在煤及煤灰处理中的应用研究[J]. 中州煤炭,2012,(11)07:17-19.