福建农林大学生物化学

2024-09-12

福建农林大学生物化学(共10篇)

1.福建农林大学生物化学 篇一

农学大学生物化学专业思考题

一,概念题(每题2分,共14分)

糖有氧氧化 脂肪酸β-氧化 鸟氨酸循环 酮体 限制性内切酶

中心法则 联合脱氨基 氮的正平衡 糖异生 DNA的变性 共价调节

Tm值 核糖体 引发体 冈崎片断

二,填空题(每空1分,共50分)

1.糖酵解有 步脱氢反应和 步底物磷酸化反应。

2.18C的饱和脂肪酸经 次β氧化生成 个FADH

2个NADH和 个ATP。

3.真核细胞mRNA 端有 帽子结构。

5.糖原分解的关键酶是。琥珀酸脱氢酶的辅酶是。

6.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸时共消耗了 个ATP。

7.三羧酸循环中有 步脱羧反应,步脱氢反应,步底物磷酸化反应。

8.氮的总平衡是指机体摄入的氮量 排出的氮量。

9.LDL是由 向 运输胆固醇。丙酮酸脱氢酶系

含,酶和 种辅酶。

10.脂肪酸合成时所需的NADPH 来自 和。

11.饥饿时大脑可以用 代替糖的需要。

12.降低血糖的激素是,其主要作用是。

13.PRPP的中文是。hnRNA的中文是。

11.糖代谢为脂肪合成提供,和。

12.主要的生物氧化途径是 和。

13.原核生物蛋白质合成起始氨基酸是,携带起始氨基酸的tRNA反密码子是。琥珀酸脱氢酶的辅酶是。

14.奇数碳原子脂肪酸代谢的 可以进入三羧酸循环。

15.丙酮酸脱氢酶含,酶。

16.脂肪酸合成时所需的NADPH 来自 和。

17.酮体在 合成而在 分解。

18.酪氨酸转变成 和 再生成糖和酮体。

19.脂肪酸合成的原件是。

20.HDL在 形成,主要运输。甘油先转变成 再进入糖代谢途径。磷酸戊糖途径不可逆的部分是由 酶催化。

21.磷酸葡萄糖脱氢酶的受体是。谷氨酸脱氢反应中的氢的受体是。

22.嘌呤在人体内的最终分解产物是。

23.肝肾以外的组织由于没有 酶而无法直接补充血糖。糖原分解的关键酶是。

24.LDL是由 向 运输胆固醇。

25.糖代谢的3个交汇点是,和。

26.RNA聚合酶是由 和 组成。

27.磷酸戊糖途径生成 和。

28.IMP是 和 的前体。PRPP是由 合成的。

29.尿素由 个氨和 个二氧化碳合成。

30.柠檬酸 乙酰辅酶A羧化酶的活性。

31.1分子乙酰辅酶A的碳架进入三羧酸循环中经过 反应,生成。

32.合成酪氨酸的原料是 催化此反应的酶是。

33.原核生物蛋白质合成的氨基酸密码子是UGC时,tRNA反密码子是。终止信号由 阅读。

三,问答题

以下内容需要回复才能看到

1.简述一分子葡萄糖生成2分子丙酮酸的过程和2分子丙酮酸生成一分子葡萄糖的过程中参与的酶及能量的异同点。

2.简述DNA合成的准确性是如何保证的。

3.讨论苯丙氨酸的代谢途径,解释苯丙氨酸是生糖兼生酮氨基酸。

4.讨论进食,轻度饥饿、极度饥饿三种状态下大脑、肝脏、肌肉和脂肪组织的糖、脂肪及氨基酸的代谢特点。

5.尿素分子中一分子氨来自天冬氨酸时,鸟氨酸循环和柠檬酸循环及氨基酸转氨基作用是如何联系起来的。

6.简述蛋白质合成过程。

7.简述糖异生的生理意义。

8.简述糖酵解的生理意义。

9.简述磷酸戊糖途径的生理意义。

10.简述70S起始复合体的合成。

11.简述体内需要大时5-磷酸核糖时6-磷酸葡萄糖的代谢。

简述体内需要大量ATP时6-磷酸葡萄糖的代谢。简述三羧酸循环。

简述脂肪组织中的脂肪的代谢调控。简述脱氧核糖核酸的合成。

简述糖代谢为脂肪合成提供所有的原料。

17.简述冈崎片段的加工。

18.简述遗传密码的特点。

19.简述细胞能量对糖酵解的调控。

20.简述氨基酸脱羧后的碳架的去向。

21.简述糖酵解途径的调控元件为何是果糖激酶而不是己糖激酶?

22.简述体内需要大量NADPH时6-磷酸葡萄糖的代谢。

23.简述脱氧核糖核酸的合成。

24.简述4种脂蛋白的基本结构及其作用。

25.简述蛋白质合成过程中主要的参与因子。

26.简述有氧或无氧的条件下3-磷酸甘油醛脱下的氢的去向及其意义。

27.比较并讨论脂肪合成及脂肪分解的代谢途径。

28.解释蛋白质合成中为何mRNA链中的AUG密码子不能被起始tRNA识读,而区别两种AUG密码子的结构基础是什么?

29.简述三大营养物的相互转换。

30.简述DNA

聚合酶和RNA聚合酶的特点。

31.简述tRNA二级结构的特点。

32.简述大肠杆菌的DNA

聚合酶的特点。

33.乙酰辅酶A为什么不能合成葡萄糖?

34.简述核糖体的主要活性位点。

35.简述DNA的修复系统。

36.简述真核生物RNA转录后的加工。

37.简述肌糖原为什么不能补充血糖。

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2.福建农林大学生物化学 篇二

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

材料:市售白薯;红薯;马铃薯。洗净, 切碎, 晒干, 置于烘箱干燥, 室温密封保存备用。

试剂:无水乙醇, 天津市富宇精细化工有限公司;蒽酮, 国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖, 天津市恒兴化学试剂制造有限公司;浓硫酸, 遵义师范学院化工试剂厂;以上试剂均为国产分析纯;水为二重蒸馏水。

仪器:T6新世纪型紫外分光光度计, 北京普析通用仪器有限责任公司;MM823EC8-PS (X) 型美的微波炉, 佛山市顺德区美的微波电器制造有限公司;101-3型电热鼓风干燥箱, 北京科伟永兴仪器有限公司;SHZ-D (Ⅲ) 型循环水式真空泵, 巩义市予华仪器有限责任公司;AR124CN型电子天平, 奥豪斯仪器上海有限公司;80-2型离心沉淀机, 江苏金坛市中大仪器厂

1.2 实验方法

1.2.1 葡萄糖标准溶液和蒽酮-硫酸试剂的配制[1,2]

葡萄糖标准溶液配制:精密称取105℃下干燥至恒重的葡萄糖标准品10 mg;置于100 m L容量瓶中, 加蒸馏水溶解并定容至刻度, 摇匀, 得0.1 mg/m L的葡萄糖样品溶液, 备用。

2 mol/L硫酸溶液:准确移取111.11 m L浓硫酸溶液, 定容至1 L, 用于溶解总糖。

蒽酮-硫酸溶液配制:精确称取蒽酮粉末0.100 0 g加入100 m L的锥形瓶中, 加入浓度为80%的硫酸, 定容至100 m L, 备用。

1.2.2 样品溶液改进前和改进后的制备

1.2.2. 1 改进前的制备[3]

取一定的白薯样品在烘箱内105℃烘干, 恒重后, 精确称取1 g置于锥形瓶中, 加入80 m L沸蒸馏水, 放入沸水浴。不时搅动, 提取0.5 h, 取出立即过滤, 残渣用沸蒸馏水反复洗涤并过滤, 合并滤液, 冷却至室温, 用蒸馏水定容至100 m L。

1.2.2. 2 改进后的制备

取一定的白薯、红薯和马铃薯在烘箱内105℃烘干, 恒重后, 精确称取1 g置于锥形瓶中, 加入80 m L蒸馏水在适当条件下微波加热处理3 min, 将样品过滤, 取滤液浓缩至1/2体积。用Sevag (氯仿∶正丁醇=4∶1) 试剂除蛋白, 离心去沉淀。并加入4倍体积无水乙醇室温静置过夜, 将沉淀物置于70℃干燥箱中干燥, 平行实验三次, 求平均值。

1.2.3 总糖含量计算

根据葡萄糖标准曲线的回归方程进行计算。

2 结果与分析

2.1 改进前葡萄糖标准曲线制作及总糖含量测定[4,5]

分别从葡萄糖样品溶液中精密移取0 m L、0.1 m L、0.2 m L、0.3 m L、0.4 m L、0.5 m L、0.6 m L置于试管中, 加蒸馏水定容至1 m L, 精密加入蒽酮—硫酸溶液10 m L。置于沸水中加热7 min后取出, 放入冰浴中冷却, 以相应的空白试剂作对照, 在波长为620 nm下, 以吸光度A为纵坐标, 葡萄糖含量C (mg/m L) 为横坐标制作标准曲线, 按照生物化学实验教材的要求, 通过制作标准曲线的方法, 测出各管样品在A620时的吸光值, 计算平均值, 根据A620平均值从标准曲线 (图1) 上查出相应的含糖量, 得知样品中总糖含量。实验可知, 根据此法只能大致估计样品含量为1.45%。

2.2 改进后葡萄糖标准曲线制作及样品总糖含量的计算

分别从葡萄糖样品溶液中精密移取0 m L、0.1 m L、0.2 m L、0.3 m L、0.4 m L、0.5 m L、0.6 m L置于试管中, 加蒸馏水定容至1 m L, 精密加入蒽酮—硫酸溶液10 m L。置于沸水中加热7 min后取出, 放入冰浴中冷却, 以相应的空白试剂作对照, 在波长为620 nm下, 以吸光度A为纵坐标, 葡萄糖含量C (mg/m L) 为横坐标, 绘制标准曲线 (图2) , 得回归方程为:

由此可以得出总糖提取率计算公式:

式中:A———吸光度

M———称取样品质量

V———浸提液体积

通过计算:白薯中总糖含量为3.26%, 红薯中总糖含量为4.31%, 马铃薯为5.06%。由此可知, 可选用马铃薯为实验材料提取总糖计算含量。

2.3 样品中总糖含量改进前后的比较

由表1可知, 常规水浴处理所需的时间很长, 总糖含量较低;而微波处理只需极短的时间, 并用Sevag试剂除蛋白, 所得总糖含量较高;在同样条件下以马铃薯为材料得到的总糖含量比白薯、红薯高, 而且马铃薯一年四季都有, 材料容易获得。

3 结论

本文对大学《生物化学》实验中总糖含量测定的实验进行了探索改进, 结果表明:用微波辅助提取方法, 并对其进行提取、纯化和分离的综合性实验研究, 得出制备样品中总糖所需的时间短、含量高, 改善了实验教学效果。并对材料进行改进, 得知马铃薯是提取总糖的较好材料。

摘要:为了提高总糖含量, 以白薯、红薯和马铃薯为实验材料, 采用微波辅助提取和纯化分离的方法进行综合性实验改进。结果表明:微波辅助提取比常规水浴提取所需的时间短, 总糖含量高;而且在相同条件下用微波辅助提取白薯、红薯和马铃薯测定其总糖含量时, 马铃薯中总糖含量最高。由此可知, 对测定总糖含量的材料和方法都进行改进, 可以缩短提取时间, 提高总糖含量, 材料容得到, 改善了实验教学效果。

关键词:总糖,含量测定,实验改进,探索

参考文献

[1]张虎, 李凯.微波辅助浸提香菇多糖[J].大连民族学院学报, 2000, 2 (6) :21-24.

[2]许本波, 张世俊, 江洪波.微波辅助法提取山药多糖的研究[J].安徽农学通报, 2007 (12) :25-28.

[3]魏群, 李森, 井健, 等.基础生物化学实验.3版[M].北京, 高等教育出版社, 2009:84-86.

[4]王秀奇, 李淑媛, 高天慧, 等.基础生物化学实验.2版[M].北京:高等教育出版社.2008:103-105.

3.福建农林大学生物化学 篇三

笔者根据自身对大学化学知识体系与教学模式的掌握与理解,结合近十年在中学化学教学过程中的亲身体会,拟从理论教学、实验教学以及课程考核三个方面,简要探究大学化学知识内容与教学模式在中学化学教学中的指导作用。

一、理论教学

理论教学是化学教学的主要组成部分,也是中学化学教学的主要难点之一。目前,考虑到中学生对某些抽象理论知识的接受能力,中学普遍采用的化学教材中,往往很少涉及关于化学基本理论方面的详细知识内容。例如,大学化学知识体系中的化学热力学、化学动力学、平衡常数、电极电势、原子分子结构、电子杂化等理论知识,在中学化学教学中要么根本未涉及,要么不要求定量表述,往往将复杂问题简单化,这样的教学内容设计优点在于能够使学生在较短时间内掌握化学的基础知识。然而,由于在教授上述知识点的时候缺乏理论上的引导,往往会使学生在知识的掌握上不够扎实。为了有效弥补这种缺陷,只能让学生一字不差地去记忆,同时进行大量的解题训练,以强化这种记忆。这种教学模式表面上实现了学生对基础知识点的掌握,但是往往也会造成学生“学而不思”的不良学习习惯,再加上强迫式的记忆手段,很容易造成学生对于知识学习的反感。

除此之外,在缺少理论学习的情况下,很多学生还会出于对某些化学结论或化学现象的困惑而提出一些超出教材知识点的问题,如“为什么苯不能使高锰酸钾褪色,而甲苯能?”“sp2杂化与sp3杂化有什么区别,二者之间的最终结果是怎样的?”,等等。目前中学教学改革的核心就是把课堂还给学生,充分发挥学生的主观能动性,鼓励学生提出问题。那么,当学生提出诸如上述超出教材知识点范围的问题时,作为教师,应该怎么处理呢?或许有些教师以一句“这不是你现在需要掌握的内容”予以安抚,某些脾气较为急躁的教师,更是直接回答“不要问这么多”。这种简单粗暴地回答方式很不利于学生对化学学习兴趣的培养。那么,作为一名优秀的教师,如何来回答这种问题呢?前面我们已经提到,化学知识的教学是一个庞大的体系,作为这一体系的两个组成部分,许多中学化学教学中没有涉及的理论问题往往在大学化学知识体系中均能找到答案。因此,对于中学教师来说,在熟悉并深入钻研中学化学教材,科学、完整地掌握教材教学内容的同时,充分借助大学化学知识来充实自己的知识面,提高自己理论教学水平是非常有必要的。将部分大学理论知识点,如价键理论、分子轨道理论和碳的杂化轨道理论这些在中学化学教学中能用到,但教材中叙述又不太清楚的适当引入中学教学中,使学生对于化学知识的学习能够知其所以然。如,不仅要知道水分子空间结构是折线形、氨分子是三角锥形,还应弄清这是原子轨道sp3不等性杂化的结果;不仅知道各种反应速率的不同,还应该明白这种现象是由反应活化能差异等因素造成的。这种结合理论本质讲现象,再通过现象解释理论的教学模式,不仅有利于学生对化学基础知识的掌握,同时对于学生化学学习兴趣的培养也是大有裨益的。

二、实验教学

人类对任何知识的学习动力均源于兴趣,而培养学生化学学习兴趣的最佳手段之一就是实验。化学是一门以实验为基础的自然学科。所以,从这个角度上讲,学习化学更多地应该从实验入手,通过各种各样的实验现象来激发学生对化学知识的学习渴望。然而,现行的中学化学教材中,很多实验设计的重心在于如何让学生做好实验、做对实验,结果验证型实验较多,而用于培养学生设计实验、开发实验的探究型实验相对较少,换句话说,学生做实验只是“照方配药”,只动手不动脑,缺乏必要的理性思维。那么,在中学化学教学过程中,如何有效解决上述问题呢?大学化学教学实验的设计可以给我们提供一些很有价值的教学思路。目前,在许多高校化学实验教学体系中,增设了很多让学生自己动手设计、操作并给出实验结果的综合性教学实验。这种实验教学模式在很大程度上调动了学生学习的主观能动性,使学生在实验过程中能发现问题、分析问题并解决问题,有利于学生创新思维的培养。当然,受硬件条件的限制,上述大学实验教学模式在中学化学实验教学中完全照搬也是不可取的。我们可以取其精髓,根据自己的实际情况来设计具有中学特色的实验教学模式。例如,提供必要的仪器、试剂,让学生自己设计实验,既而动手实验,得出结论。如在讲Fe3+与Fe2+的性质时,可以先引导学生从氧化还原角度分析Fe3+、Fe2+各具有什么性质,然后根据所给的仪器、药品动手实验,通过对实验现象分析得出结论;在某些实验中,还可以适当地引导学生对课本中现有的实验装置或原理进行改进或完善。这种完全依靠学生自己动手操作、思考的实验过程却恰恰能够起到锻炼学生创新思维、提高学生综合专业能力的教学目的。

三、课程考核

课程考核是教学过程的关键环节,是反映教师教学效果与学生学习效果的重要手段,具有从教与学两方面检验教学质量的功能。目前,中学化学课程考核仍然采用传统的试卷考核方式。然而,以这种考试方式得到的成绩往往被赋予了很多其他特殊的含义,使学生无形中承受了更多的压力。因为,在学生看来,一份试卷成绩不仅代表自己的学习效果,它在很大程度上代表了父母与老师的寄托,代表了自己的前程,这种对于成绩的认识显然是非常片面的。目前,许多在大学从事化学类课程教学的教师已逐渐意识到这一问题,并已经开始着手进行各种化学类课程考核方式的改革与探究,如以课程报告、小组讨论并提交论文等方式来取代单一的试卷考核,这为中学化学教学考核方式的改革提供了一个参考性的尝试方向。例如,我们可以结合学生平时的课堂发言表现进行综合打分,或者对学生在实验学习过程中的综合表现进行考核,并将这种考核得分融入期末考试成绩的核算中。相信这种带有学生平时能力考核的打分方式应该更能够综合反映出学生对化学知识的掌握情况,对学生化学学习兴趣的培养,也是非常有利的。

大学化学教育是中学化学教育的延展和加深,二者一脉相承,缺一不可。从学生的角度来讲,学好中学化学,有利于学生在大学化学学习过程中对更多化学基础知识的掌握与理解;而对于教师而言,随时了解并更新自己对大学化学知识体系与教学模式的掌握,对于提高个人的教学水平、改善化学课堂教学效果、增强学生化学学习兴趣与学习效果均起到重要作用。

4.福建农林大学生物化学 篇四

王 希 成

第一章 氨基酸和蛋白质的一级结构(学时7)教学要求:

(1)了解氨基酸的分类、结构和一些重要的化学反应以及一些分析方法,要注意氨基酸是个具有两性性质的分子,弄清楚氨基酸的pK值,以及会求pI(2)掌握肽键、蛋白质一级结构概念,蛋白质分离纯化的各种方法,几种主要蛋白酶的作用部位和蛋白质氨基酸序列确定的方法 教学内容:

(1)蛋白质是由二十种不同的氨基酸构成的(氨基酸分类,氨基酸的两性性质,氨基酸的化学反应,氨基酸的分离纯化)

(2)蛋白质中的氨基酸是通过肽键连接的(肽键的形成,肽的化学合成,多肽的化学反应)(3)蛋白质可以通过各种生物化学技术纯化(凝胶过滤,电泳,离子交换以及亲和层析)(4)蛋白质的一级结构就是蛋白质的氨基酸序列(Edman降解测序方法,几种蛋白酶的作用部位,蛋白质一级结构与进化关系)

第二章 蛋白质的三维结构和功能(学时3)教学要求:

(1)掌握a-螺旋、b-折叠和胶原的结构特征,二级、三级和四级结构概念,维持蛋白质空间结构的主要作用力(2)熟悉肌红蛋白和血红蛋白结构特征以及它们的氧饱和曲线和镰刀型细胞贫血病的起因 教学内容:

(1)蛋白质存在着四种水平的结构(蛋白质一级、二级、三级和四级结构)(2)肽链在构象上受到很大的限制(a-螺旋,b-折叠,胶原结构)(3)肌红蛋白是第一个被确定具有三级结构的蛋白

(4)球蛋白的折叠依赖于各种相互作用,变性剂可引起蛋白质去折叠(5)伴娘蛋白(Chaperones)协助蛋白质折叠

(6)具有四级结构的蛋白质是球状亚基的组装体(血红蛋白是个四聚体蛋白,血红蛋白和肌红蛋白的氧合曲线不同,血红蛋白是个别构蛋白,镰刀型细胞贫血病是一种分子病)第三章 酶(学时6)教学要求:

(1)了解酶的分类和命名,酶与一般催化剂的异同

(2)掌握一些概念:活化能、活性中心、反应初速度、比活性、Km、酶原、别构酶、同功酶、竞争性抑制,非竞争性抑制、最适pH等

(3)了解米式方程的推导过程和假设的前题条件(4)影响酶促反应的各种因素 教学内容:

(1)酶可以按催化的反应类型分类

(2)米氏方程是表示酶促反应的速度方程(米氏方程,Km、Vmax、中间产物学说)(3)可逆抑制剂通过非共价键与酶结合(竞争性、反竞争性和非竞争性抑制作用)(4)丝氨酸蛋白酶可以说明酶活性的许多特征

(5)调节酶一般都是寡聚体(别构调节作用,天冬氨酸转氨甲酰酶,磷酸化作用调控)(6)存在着几种解释酶催化作用的机制(酶的催化机制,酶的催化中心,酸碱催化机制,共价催化,靠近效应)(7)催化抗体具有许多酶的特性 第四章 辅酶(学时2)教学要求:

(1)了解和掌握一些主要的水溶性维生素的名称、结构、生理作用和它们的辅酶形式。(2)了解4种脂溶性维生素的生理作用 教学内容:

++(1)主要B族维生素的结构和它们的辅酶形式(NAD、NADP,FAD、FMN,辅酶A,硫胺素焦磷酸,磷酸吡哆醛,生物素,四氢叶酸,维生素B12,硫辛酸)(2)4种脂溶性维生素的结构和生理功能(维生素A、D、E、K)第五章 糖(学时2)教学要求:

(1)了解葡萄糖的链状和环状结构是如何通过实验确定的,葡萄糖的分子构象

(2)能画出主要的单糖葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖,以及一些双糖,如麦芽糖、蔗糖、乳糖等糖分子的结构

(3)了解糖有那些重要的理化性质

(4)了解几种常见的多糖和粘多糖分子结构的异同 教学内容:

(1)大多数单糖都是手性化合物(醛糖、酮糖,单糖的构象,一些单糖衍生物)(2)二糖是两个单糖通过糖苷键连接形成的(3)单糖和大多数多糖是还原糖

(5)多糖是单糖残基的大的聚合物(同多糖:淀粉、糖原,结构同多糖:纤维素、几丁质)(6)糖蛋白有三种主要类型 第六章 脂和生物膜(学时3)教学要求:

(1)了解天然脂肪酸的结构和特点

(2)掌握几种重要磷脂的结构、特性和生理作用

(3)能描述生物膜的组成形式,给出膜流动镶嵌模型的要点 教学内容:

(1)脂肪酸是许多脂的成分

(2)甘油磷脂是生物膜的主要成分

(3)脂双层形成膜的基本结构(脂质体,流动镶嵌模型)第七章 核酸(学时5)教学要求:

(1)能画出主要的嘌呤、嘧啶、核苷、核苷酸的结构。了解DNA和RNA在组成、结构和功能上的差异

(2)掌握DNA双螺旋模型的要点,以及模型在生物学上的意义(3)弄清楚DNA超螺旋形成过程和特点(4)了解几种类型RNA结构特征

(5)了解核酸变性和复性时反映在光谱学上的变化,以及核酸杂化原理 教学内容:

(1)核苷酸是DNA和RNA的构件分子(碱基,核苷,核苷酸,磷酸二酯键)(2)DNA是遗传物质(肺炎双球菌转化作用,噬菌体转导作用)

(3)DNA二级结构是一个双螺旋结构(Chargaff法则,DNA的X衍射图,双螺旋模型)(4)DNA双螺旋可以以几种不同类型的构象存在(A、B和Z构型)(5)环状双螺旋DNA可形成超螺旋(DNA的三级结构)

(6)细胞中含有几种类型的RNA(rRNA、mRNA、tRNA和snRNA)

(7)核酸分子的理化特性(增色效应,减色效应,Tm,变性,杂化)第八章 代谢导论(学时2)教学要求:

(1)了解代谢的全貌。糖、脂、蛋白质共同的代谢中枢途径

(2)熟悉标准自由能变化、氧化还原电位的概念,以及ΔG°ˊ计算 教学内容:

(1)细胞中代谢包括分解代谢和合成代谢(反应区域,能量载体,还原力)(2)反应的平衡常数与标准自由能变化有关(3)代谢途径可以通过不同的方法研究 第九章 酵解和柠檬酸循环(学时5)教学要求:

(1)掌握一些基本概念:酵解,发酵,底物水平磷酸化,致死合成,巴斯德效应(2)熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与发酵途径的区别

(3)熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应,以及各步反应酶的作用特点

(4)会分析和计算酵解和柠檬酸循环中产生的能量,以及底物分子中标记碳的去向 教学内容:

(1)糖酵解是个普遍存在的糖代谢途径(糖酵解10步酶促反应,底物水平磷酸化,酒精发酵,乳酸发酵,巴斯德效应)

(2)柠檬酸循环可生成贮能丰富的分子(丙酮酸脱羧形成乙酰CoA,柠檬酸循环8步酶促反应,还原型辅酶的生成,柠檬酸循环的调控,代谢物进出柠檬酸循环 路径)(3)植物中乙醛酸循环是柠檬酸循环的支路 第十章 糖代谢中的其它途径(学时3)教学要求:

(1)了解戊糖磷酸途径的生物学意义:提供核糖-5-磷酸和NADPH(2)了解糖代谢的次要途径葡萄糖醛酸途径可以生成糖醛酸和抗坏血酸(人除外)

(3)了解酵解和糖异生途径是有分有合的,要记住乙酰CoA不能净合成糖的(植物除外)教学内容:

(1)戊糖磷酸途径能提供核糖-5-磷酸和NADPH(2)葡萄糖醛酸途径可以生成糖醛酸和抗坏血酸

(3)饮食中的其它糖可以经酵解途径降解(果糖,半乳糖,甘露糖)

(4)糖原降解和生物合成途径是分开的(磷酸化酶、转移酶、去分支酶,UDP-葡萄糖)(5)葡萄糖可以通过糖异生途径由非糖物质合成(三个能障)第十一章 电子传递和氧化磷酸化(学时2)教学要求:

(1)熟悉氧化与还原反应是如何通过电子传递链耦联的。质子浓度梯度差是如何形成的(2)掌握化学渗透假说的要点,以及电子传递是如何与ADP的磷酸化耦联的(3)熟悉胞液中的NADH转换为线粒体中的NADH的途径 教学内容:

(1)化学渗透假说解释了电子传递是如何与ADP的磷酸化耦联的

(2)电子传递和氧化磷酸化取决于蛋白质复合体(电子传递中的辅助因子,复合体I,II,III,IV和复合体V)

(3)穿梭机制使得胞液中的NADH可被有氧氧化(甘油磷酸穿梭机制,苹果酸-天冬氨酸穿梭机制)

第十二章 光合作用(学时2)教学要求:

(1)掌握一些主要的概念:光合作用和呼吸作用,光合色素,光合单位,光合系统,光合磷酸化,非循环式和循环式光合磷酸化的区别,Calvin循环和四碳二羧酸循环(2)了解光反应发生的部位和反应条件,光反应的主要产物

(3)了解固定CO2的载体和第一个产物,Calvin循环和四碳二羧酸循环途径和两者区别 教学内容:

(1)藻类和植物中的光合作用发生在叶绿体(叶绿素,类囊体膜,光系统)(2)非循环电子传递导致NADP+还原为NADPH(3)循环电子传递可以增强跨类囊体膜的质子浓度梯度(4)还原戊糖磷酸循环反应将CO2同化为糖(5)C4途径可以有效地浓缩和固定CO2 第十三章 脂代谢(学时3)教学要求:

(1)重点掌握脂肪酸β氧化过程,参与反应的酶、辅基和辅酶

(2)会计算饱和、不饱和脂肪酸经β氧化,柠檬酸循环和氧化磷酸化彻底氧化为CO2和水所产生的能量

(3)了解酮体生成的部位、生成过程及危害

(4)了解脂肪酸合成的过程以及与脂肪酸分解过程的主要差别(5)了解甘油磷脂以及胆固醇生物合成的基本途径 教学内容:

(1)脂肪酸氧化的主要方式是β-氧化(脂肪酸激活,脂酰CoA转运,脂肪酸氧化)(2)奇数碳脂肪酸的β-氧化有丙酰CoA生成

(3)酮体是燃料分子(酮体在肝脏中的合成,酮体在线粒体中的氧化)

(4)脂肪酸的合成是在细胞质中进行的(乙酰CoA的转运,丙二酰CoA的生成,脂肪酸合成酶复合体催化的脂肪酸合成)

(5)磷脂和三脂酰甘油的合成是通过共同途径合成的(6)胆固醇是由细胞质中的乙酰CoA合成的 第十四章 氨基酸代谢(学时3)教学要求:

(1)掌握一些主要的概念:转氨作用,氧化脱氨,鸟氨酸循环,生酮和生糖氨基酸(2)熟悉鸟氨酸循环发生的部位,循环中的各步酶促反应,尿素氮的来源(3)了解氨基酸碳骨架的氧化途径,特别是与代谢中心途径(酵解和柠檬酸循环)的关系,以及一些氨基酸代谢中酶的缺损引起的遗传病

(4)了解非必需氨基酸和必需氨基酸合成的基本过程 教学内容:

(1)生物圈中的氮处于循环中(生物固氮,氨的生成,氧化脱氨,转氨作用)(2)许多非必需氨基酸可直接由中间代谢物合成(3)细菌和植物合成动物所必需的氨基酸(4)氨基酸分解代谢常开始于脱氨作用

(5)尿素循环将氨转化为尿素(氨甲酰磷酸的生成,尿素循环,尿素的合成的调控)氨基酸碳骨架的降解会聚在代谢的主要途径柠檬酸循环途径 第十五章 核苷酸代谢(学时2)教学要求:

(1)熟悉嘌呤环和嘧啶环上各个原子的来源

(2)了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的过程以及最初产物。二者合成途径的差异(3)了解核苷酸补救合成途径的重要意义

(4)了解核苷酸降解的过程和终产物,尿酸堆积引起的疾病和治疗方法 教学内容:

(1)核苷酸生物合成需要磷酸核糖焦磷酸。

(2)嘌呤核苷酸从头合成的最初产物是次黄嘌呤核苷酸(嘌呤环上各个原子的来源)(3)核苷酸可以通过补救途径合成

(4)嘧啶核苷酸的从头合成途径的最初产物是UMP(5)嘌呤核苷酸降解产生尿酸

(6)嘧啶可以降解生成乙酰CoA和琥珀酰CoA 第十六章 激素(学时2)教学要求:

(1)了解生物体内存在的激素类型,激素作用的两种类型。熟悉存在的几种第二信使(2)重点掌握肾上腺素、甲状腺素的结构以及它们作用的原理和引起的生理作用(3)了解胰岛素和胰高血糖素的生理作用 教学内容:

(1)有些激素只影响表面存在特异受体的细胞(cAMP,肌醇三磷酸,二脂酰甘油)(2)胰岛素和许多生长因子的受体是酪氨酸激酶(3)类固醇和甲状腺激素进入核内改变基因表达

(4)胰高血糖素可引起脂肪和肝组织中cAMP浓度的增加(5)肾上腺素也是通过cAMP起作用的

(6)胰岛素可激活许多细胞中的酪氨酸激酶 第十七章 DNA复制(学时3)教学要求:

(1)掌握一些基本概念:中心法则,半保留复制,前导链,滞后链,复制叉,不连续复制,冈崎片段

(2)了解几类DNA聚合酶的催化特点,DNA复制的一般过程,以及原核细胞和真核细胞DNA合成的异同,逆转录酶催化cDNA的合成特点(3)了解DNA损伤和几种修复的机制(4)了解PCR有选择扩增DNA的原理 教学内容:

(1)DNA复制是半保留式的(复制双向进行,DNA聚合酶III催化的聚合反应)

(2)DNA聚合酶III同时催化两条链的合成(滞后链DNA的不连续合成,岗崎片段,RNA引物,RNA引物切除,岗崎片段延伸,岗崎片段连接,复制叉移动)(3)DNA复制起始于细菌染色体上的唯一的一个部位,终止于ter区

(4)除了标准的DNA复制方式之外,还存在其它复制方式(滚环复制机制,延迟合成,逆转录酶催化的cDNA合成)

(5)利用PCR可以有选择地放大DNA序列

(6)损伤的DNA可以修复(脱嘌呤,脱氨和形成胸腺嘧啶二聚体造成的DNA损伤,自然选择,E.coli中存在的4种修复系统)第十八章 RNA合成(学时2)教学要求:(1)了解RNA合成涉及的起始、延伸和终止三个过程,一些抗生素对合成的抑制作用(2)大多数RNA剪接机制,特别是几类自我剪接机制,掌握核酶的概念 教学内容:

(1)RNA合成涉及三个过程:起始,延伸和终止(DNA依赖性的RNA聚合酶,启动子序列,核苷酰基转移反应,转录终止,一些抗生素对RNA合成的抑制作用)

(2)大多数RNA剪接机制都需要一个RNA催化的两步反应(第I类、第II类内含子的自我剪接,hnRNA剪接,核酶)(3)rRNA和tRNA是从前体转录本加工来的,加工后的mRNA含有一个5ˊ甲基鸟苷帽子和3ˊ-聚腺苷酸尾巴

第十九章 蛋白质合成(学时3)教学要求:

(1)掌握一些基本概念:密码,反密码,氨基酸活化,“摆动”学说(2)了解tRNA分子在蛋白质合成中的作用

(3)了解多肽合成的三个过程,以及一些抗生素和毒素对合成的抑制作用 教学内容:

(1)遗传密码是三联体密码

(2)蛋白质合成需要tRNA分子(tRNA的三维结构,“摆动”学说,氨酰-tRNA合成酶催化的氨酰-tRNA合成)

(3)核糖体是蛋白质合成的场所(起始复合体在起始密码处组装,起始需要的tRNA分子,起始复合体形成的三个步骤)

(4)多肽合成主要包括起始、延伸和终止三个过程(5)蛋白质的合成受到许多抗生素和毒素的抑制 第二十章 基因调控(学时2)教学要求:

(1)了解操纵子学说内容

(2)弄清楚三种类型的操纵子的转录调控 教学内容:

(1)转录因子既可作为转录的激活剂,也可作为阻遏剂

(2)E.Coli中乳糖操纵子的转录调控(IPTG引起乳糖操纵子的去阻遏,激活蛋白正向调控乳糖操纵子)

5.中山大学化学与化学工程学院 篇五

本科生“能力提高项目(科研训练)”管理规程

中山大学化学专业于1993年经国家教育部批准为“国家理科基础科学研究和教学人才培养基地”。十多年来,化学基地为国家输送了大批优秀人才。化学基地如何培养适应21世纪科技发展和国际竞争所需要的高素质人才,是当前化学基地建设与发展过程中面临的重要课题。为培养知识、能力、思维和素质协调发展的优秀人才,2011年我院申请了“国家基础科学人才培养基金”设立的本科生“能力提高项目(科研训练)”并获得批准,国家自然科学基金委员会资助本项目400万元,执行期为四年(项目号:J1103305, 2012-2015)。为了加强上述项目的执行和过程管理,特制定本管理规程。

一、申请对象

化学学院各年级本科生。

二、研究经费

(1)本项目通过设立子项目课题的形式,资助学生参与各子项目课题研究,每个子课题的资助总额度为4万元。

(2)项目的指导教师队伍以所立子课题组成员为主。考虑到学院的发展和人员变动情况,可以拨出一部分机动经费用于资助少数非子课题组成员的优秀项目。

三、项目管理

为了使本科生科研训练得到可持续发展,确保学生参与课题研究工作的连续性,成立“中山大学化学与化学工程学院本科生科研训练工作管理小组(以下简称“小组”)”,对学生的学术训练全过程进行精细化管理,具体管理工作包括:

1、日常管理

“小组”负责本项目的日常管理工作,包括学生选拔、申请审批、子项目检查、学生研究工作汇报、项目总结与学术交流等。指导教师和受助学生发表与受助课题研究内容有关的论文、参加学术活动等,应标注本项目基金资助(项目号:J1103305)。项目资助经费的使用应严格遵守国家自然科学基金的有关规定。

2、教师工作会议

学院于每学期末召开各子项目负责教师工作会议,总结、交流教师指导学生科研训练的基本情况和经验,对存在的问题提出解决方案,对指导不力、疏于管理的教师提出批评,对 1

认真、耐心、细致地指导和培养学生的教师给予表扬和奖励。

3、举办“大学生化学论坛”

每学末,学院组织举办“中山大学大学生化学论坛”,参加各子项目的学生在论坛上汇报自己的研究工作;学院拟对其中的优秀学术研究成果予以奖励。

4、支持学生参加学术交流活动

“小组”负责审批学生提出参加全国性学术会议或国际学术会议的申请,并给予一定的经费支持。

四、申请方式

学生根据自己的学习情况自愿提出申请。每位申请人需在了解“中山大学化学与化学工程学院关于申请本科生‘能力提高项目(科研训练)’的通知”的基础上,认真阅读各子项目的研究内容摘要和意义、中山大学化学与化学工程学院本科生“能力提高项目(科研训练)”管理规程,联系各子项目负责教师,然后,如实填写“中山大学化学与化学工程学院本科生‘能力提高项目(科研训练)’申请表”并按时提交给学院本项目管理“小组”。

五、学生选拔

学院每学在适当时间向学生公布本项目各子课题的研究意义、目标和内容等,学生根据自己的兴趣选择课题。“小组”和子项目负责教师共同研究,择优接受本科生进入各子项目课题组。

1、选拔学生的原则

学生对科学研究抱有浓厚兴趣,选拔出真正立志从事科学研究工作的“研究型学生”。

2、选拔学生的程序

首先,各子项目负责人审阅学生提交的“中山大学化学与化学工程学院本科生‘能力提高项目(科研训练)’申请表”,确定参加面试的学生名单;然后,由各子项目负责人对学生进行面试,确定录取的学生名单报“小组”审批;“小组”公布批准参加本科生“能力提高项目”的学生名单;最后,被批准参加本项目的学生需与“小组”签定“中山大学化学与化学工程学院本科生能力提高项目(科研训练)责任书”,以此强化学生的责任意识和项目管理。

六、教师指导与本科生科研训练的方式

本项目由一批具有较高学术水平的教师负责指导学生独立开展课题研究,具体的科研训练方式如下:

1、采取全程导师制,各子项目负责教师每学年接受、指导1~2名学生。对于大一和大二的低年级学生,从大一开始,教师就开始指导学生如何选课、如何构建知识体系与结构、如何开展研究性学习、如何查阅文献、如何接触学科发展前沿,重点在学习方法、科学思维、对科学的兴趣等方面进行引导、培养,这将为其后续的全面科研实践与训练做好必要的铺垫和准备。他们同时进入各子项目课题组,了解科研的一般过程,学习课题涉及的新知识,参加课题组的研讨会,感受科学研究氛围的熏陶,接受初步的科研训练。

2、对于参加课题研究的大三和大四学生,他们直接进入各子项目课题组实验室开展研究工作。

3、教师指导的重点是:指导学生研读国内外文献,以了解化学学科的发展动态;指导学生根据课题涉及的研究领域查阅和研读文献、学习新知识,对课题进行详细了解。学生在课题组实验室进行化学实验技能的综合训练;指导学生如何选题、如何开展化学研究。

4、在导师指导下,学生开展课题的实验方案设计,并反复推敲和论证,以培养学生的创新思维为重点;在上述工作基础上,学生撰写开题报告,在课题组做演讲(Seminar);同时开展初步探索性实验。

5、大四一学年,学生在导师的指导下独立开展实验研究,在探索研究问题的过程中学习新知识、创造新知识、发现新问题、寻求解决问题的方法和途径,学习如何提出问题、发现问题的思路和方法;反复实验,分析处理实验数据,总结、深化实验研究,撰写科研论文、做墙报(POSTER)、设计演讲报告等;学院举办“大学生化学论坛”,参加本项目的每位学生将在论坛上进行演讲,开展大学生优秀学术研究成果评比活动,并予以表彰。

6、教师在指导学生开展课题研究的过程中,特别强调交叉学科的思维培养,着力培养学生以不同视角、不同思路和不同方法审视所研究课题、推敲实验方案,将学科交叉的思想和意识渗透到研究环节的每一个细微处,以期有所发现、有所创新;教师需认真指导学生对其撰写的研究论文或科研总结、专利申请书进行修改,投稿发表,同时支持学生参加全国性的学术会议或国际学术会议,使他们在更广阔的学术舞台上得到熏陶、开阔视野。

7、通过教师的言传身教和上述比较系统的科研过程训练学生的科学思维,培养学生的科学精神、创新精神、创新意识、创新能力,培养和激发学生的对科学研究的兴趣和创造欲望;使学生经过科研全过程的历练,不仅掌握科学研究的方法,而且受到科学文化和科学氛围的熏陶、感受教师的人格魅力、建立良好的学术道德,同时学生将体验学习与研究互动、挑战与能力并存、继承与创新依托、独立与合作共进、劳动与收获同在、艰辛和乐趣共存的各种滋味,最终达到提高学生科研能力和综合素质的目的。

8、学生须参加各子项目课题组的学术活动,并在课题组内定期汇报研究工作进展,每学年要利用课余时间和寒暑假完成不少于300小时的科研训练。

七、其他

若学生欲退出本项目,需在参与本项目的3个月内向“小组”提出书面申请,经批准后,方可退出。3个月之后,“小组”不再接受学生提出退出本项目的申请,以确保项目实施的连续性和取得一定成效。

中山大学化学与化学工程学院

6.大学化学主要概念 篇六

一、原理部分

第一章化学反应基本规律

系统与环境(三类热力学系统)相(相与聚集态)单相(均匀)和多相(不均匀)系统质量守恒定律(化学反应计量方程)化学计量数能量守恒定律状态状态函数△X = X2 – X1热力学能及其性质热功(体积功、非体积功)Q 和W 的符号规定热力学第一定律数学表达式化学反应的反应热定容反应热QV = △U定压反应热焓及其性质Qp = △H盖斯定律标

准摩尔生成焓标准摩尔焓变热力学标准态参考态元素自发过程及其特征 熵及其性质绝对熵摩尔熵标准摩尔熵标准摩尔熵变吉布斯函数及其特征标准摩尔生成吉布斯函数标准摩尔吉布斯函数变吉布斯函数判据可逆反应化学平衡状态标准平衡常数分压力分压定律多重平衡规则化学平衡的移动(压力、温度对平衡的影响)吕·查德里原理化学反应速率反应级数活化能浓度、温度、催化剂对反应速率的影响(质量作用定律基元反应反应速率常数反应级数阿仑尼乌斯公式)影响多相反应速率的因素

第二章溶液与离子平衡

溶液的浓度几种浓度的表示方法溶液的通性稀溶液的通性(拉乌尔 定律)溶液的蒸气压下降液体的沸点、凝固点溶液的沸点上升、凝固点下降溶液的渗透压解离常数单相离子平衡中的同离子效应缓冲溶液的缓冲作用溶度积和溶度积规则多相离子平衡中的同离子效应沉淀的转化分步沉淀与沉淀分离配合物的组成中心离子(单齿、多齿)配体配位原子配位数配合物的化学键配合物的解离配合物的稳定常数配位平衡的移动(酸效应溶解效应配离子的转化)配合物的应用

第三章氧化还原反应电化学

氧化与还原氧化数原电池(电池符号)半电池电极(电极导体)半反应氧化还原电对电极反应电极电势标准电极电势标准电极电势的物理意义影响电极电势的因素能斯特方程式电极电势在氧化还原反应、原电池中的应用电解电解池的结构放电反应分解电压电解产物的分析金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀防腐方法阴极保护法阳极保护法缓蚀剂

第四章物质结构基础

定态(基态、激发态)能级电子运动的特性(量子化、波-粒二象性、统计性)波函数原子轨道量子数(n,l,m,mS)的取值和物理意义用四个量子数描述电子的运动状态电子云原子轨道和电子云的角度分布图核外电子分布三原则近似能级图能级交错徐光宪规则能级组原子的电子分布式原子的外层电子构型(原子实)元素在周期表中的位置元素在周期表中的分区原子半径(共价半径、金属半径、范德华半径)元素的金属性和非金属性元素的电离能、电子亲和能、电负性化学键离子键的形成和特征离子的电荷、电子层结构、离子半径共价键的价键理论共价键的特征共价键的类型配位键键长键能键角杂化轨道理论的要点(杂化杂化轨道的数目、组成、特征)s-p 轨道杂化实例分子的极性(电偶极矩)键的极性分子的极化固有偶极诱导偶极瞬时偶极色散力诱导力取向力分子间力的特征氢键的形成条件氢键的特征分子间力和氢键对物性的影响晶体和非晶体晶格晶格结点晶胞离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体的特征和性质金属键的自由电子理论层状晶体链状晶体

二、应用部分

第五章金属材料

金属按活泼性的分类金属在工程技术上的分类金属的化学性质埃灵罕姆图及其应用金属元素在周期系中的分布过渡金属的三个过渡系过渡金属的化学是d 电子的化学金属钛、铬、锰的特性TiO2、Cr2O3、CrO3、K2Cr2O7、KMnO4的主要特性稀土元素的分布稀土元素的通性镧系收缩及其影响稀土元素的应用合金材料机械混合物、固溶体、金属化合物合金碳素钢和合金钢轻质合金的主要成分和性能硬质合金的组成和性质记忆合金的特性贮氢合金的成分和应用电铸化学镀化学蚀刻电化学抛光电解加工

第六章无机非金属材料

非金属元素在周期表中的位置和特性非金属单质的性质离子极化理论用于卤化物熔沸点的递变离子的极化力和变形性ROH 模型用于氧化物及其水合物的酸碱性氧化物的热稳定性碳酸盐的溶解度和热稳定性硝酸盐和亚硝酸盐的氧化还原性硫的含氧酸及其盐的氧化还原性氯的含氧酸的氧化性含氧酸盐热稳定性的规律耐火保温材料的分类和应用陶瓷的成分和组成相 陶瓷材料的生产和分类半导体材料的种类半导体导电机理(金属键能带理论)p-n 结及其应用超导现象超导材料的三大临界条件室温超导的进展激光的特点激光的产生激光器的种类激光的应用光导材料的组成光纤通讯的原理

第七章有机高分子化合物与高分子材料

高分子化合物的链节、聚合度、数均摩尔质量、相对分子质量及其多分散性高聚物分子的结构高分子链的柔顺性聚合反应(加聚、缩聚)非晶态高聚物的物理状态Tg、Tf 对高分子材料的意义高聚物的性能塑料及分类(热塑、热固)几种工程塑料的结构、特点和应用天然橡胶的主要成分和特性几种合成橡胶的结构、特点和应用几种合成纤维的结构、特点和用途几种功能高分子的特性复合材料复合材料的组成、类型增强材料增强作用基体材料玻璃钢几种复合材料高聚物的老化(现象与实质)防老化方法

第八章工业用油

石油原油馏分石油的组成石油的加工方法汽油的使用性能辛烷值柴油的使用性能十六烷值润滑油的作用润滑油的使用性能润滑油在使用过程中的化学变化表面张力表面活性剂的结构特点(双亲化合物)表面活性剂的分类CMCHLB值胶团(胶束)表面活性剂的基本作用(润滑、渗透;乳化、分散;起泡、消泡;洗涤)

第九章化学与能源

能量能量的形态能量的转化能源一次、二次能源再生、非再生能源燃料的分类与组成标准摩尔燃烧焓(热)完全燃烧燃料的发热量天然气化学电源锌锰干电池铅酸蓄电池燃料电池的结构和特点氢燃料的特点氢燃料的制取、贮存核裂变能的特点核聚变能的特点太阳能的特点太阳能的利用生物质能

第十章化学与环境保护

人类的环境生态系统生态平衡自净能力环境污染大气的污染物及其危害“温室效应”臭氧层空洞“酸雨”水的污染物及其危害水体富营养化赤潮海洋污染土壤的作用土壤的污染物及其危害大气污染的防治水污染的治理土壤污染的治理土地荒漠化及治理固体废物的综合利用

第十一章化学与社会

细胞的分类细胞的结构碳水化合物(糖类)蛋白质氨基酸肽蛋白质的高级结构酶核酸DNA 的结构染色体基因工程

第十二章化学与生活

蛋白质的来源脂肪的生理功能

药物洗涤剂牙膏的成分显影

7.福建农林大学生物化学 篇七

随着我国高等教育改革的不断深入, 复合型、创新型人才培养越来越受到重视, 本科教学已经不再是单纯的专业知识传输, 而是对知识、素质、能力等方面的综合培养。化学学科作为一门中心科学与应用型科学, 与物理学、材料学、生命科学等多种学科相互交叉、相互渗透, 已成为许多高校非化学专业学生的一门重要的基础课程。通过《大学化学》课程的学习可以帮助学生掌握必需的化学基本理论和基本技能, 能运用化学的理论、观点、方法审视公众关注的材料、能源、环境保护、生命科学、国防、医药卫生、资源利用等热点问题。在知识经济快速发展的今天, 加强大学化学课程教育, 培养具有一定化学基础知识和应用能力的学生是非常必要的。它顺应了教学改革的要求, 有助于提高学生的综合素质, 增强学生在就业市场上的竞争力, 拓宽学生的人生发展道路。

而《大学化学》课程教学模式改革是一个系统而漫长的过程, 如何尽可能的调动所有有益教学的因素, 充分利用教学资源, 为培养创新型、复合型人才服务是许多教育工作者关心的问题。在此背景下, 许多高校针对《大学化学》课程进行了诸多有益的尝试, 包括从教学内容、考试模式、活力课堂建设和实验教学等方面进行的教学改革, 这些对培养学生的创新意识、探究能力和动手能力, 提高教学效果等方面都提供了有益的经验。

本文将针对我校材料专业的《大学化学》对人才培养的要求等特点, 结合多年的高校一线教师的授课经验, 就大学化学课程设计、教学理念、教学方法等方面的教学思考, 浅谈如何以学生为主体, 提高《大学化学》课程教学质量。

二、前沿问题

大学化学是一门中心性和实用性的学科, 作为一门自然科学基础课, 是培养大学生的基本素质课程。国内各高校根据不同的非化学专业的需要开设的基础化学课程也各不相同。主要有大学化学 (或普通化学、应用化学) 、无机化学、有机化学、物理化学、分析化学及相关实验课程等。因此《大学化学》这类课程的开设目的, 并不是培养化学家, 而是旨在使相关专业的学生对化学学科有较为全面的了解并初步掌握化学领域内必需的基础知识, 为后续课程和各自专业课程的学习打下坚实的基础, 这与化学专业的化学教育有很大的不同。因此, 在进行教学时应根据授课对象的专业背景对教学内容进行合理取舍和调整, 使其能与学生的专业结合起来, 使学生了解到所学内容能为其所用, 从而调动其学习积极性和主动性。

对于非化学专业的学生来说, 他们既要掌握丰富的化学科学知识, 涉猎有关化学的前沿领域和历史动态, 掌握与化学基础知识和基本能力有关的各专业学科的相关知识, 学习任务相对教重。那么如何激发学生的学习动力、提高大学化学课程的教学效果, 在有限的教学时间把学生教好, 是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。

另外现有的该课程设置在各大高校中主要是理论课, 而无配套实验。实验教学是化学教学的重要组成部分, 是非化学化工专业学生将化学理论与实际相结合的为数不多的途径之一, 在学生能力培养方面具有不可替代的作用。但实际情况是, 大学化学课程学时通常较少, 根本无法开展实验教学。这些问题的存在, 一定程度上会挫伤学生的学习积极性和主动性。以上诸多问题都是现在化学课程开展中的不利方面, 因此大学化学课程的改革是十分必要的。

三、教学过程的思考

非化学专业与化学专业的化学教育有很大的不同, 因此任课教师在进行课堂实践教学时应十分明确教学目的和任务, 在进行教学时应根据授课对象的培养目标及专业背景等特点对教学内容进行合理取舍和调整。既能有利于学生科学素养的综合提高, 又能为后续专业课程学习提供一定基础。

因此面向非化学专业的大学化学课程重点在拓宽学生们的知识面, 注重对整体化学体系的把握和观察, 而不是仅局限于某个理论的详尽解释或某一复杂化学问题的计算等, 在给学生们提供基础理论知识之时要注重学科交叉融合及前沿动态。本文认为:“突出重点”、“改进教学方法”、“注重实践”为达到非化学专业的《大学化学》教学模式改革目标的有效途径。具体内容如下:

1.突出重点, 适当把握及精选《大学化学》教学内容大学化学课程的内容选自四大化学 (无机化学、有机化学、分析化学、物理化学) , 内容多、渗透性强, 这对学生的知识结构及对学习提出了较高的要求。此外该课程理论性和实践性都很强, 可以说它既是一门基本理论学科, 又是一门以实验为基础的学科。在教学内容上, 如果试图全面详尽给学生提供化学各学科基础知识及严谨理论计算, 很容易使非化学专业的学生进入一种“云深不知处”的学习状态, 对于并非立志从事化学的学生来说, 他们可能还没领略到化学之美就只被铺天盖地的化学知识给掩埋了, 给学生的印象也就成了知识的堆砌。这时何谈学习的乐趣及动力呢?因此应结合学生专业特点及人才培养的目标, 对教学计划、教学内容作相应的调整。

笔者所处的化学教学是面向无机非金属材料专业学生开设, 因此在教学过程中对大学化学的基本教学内容进行适当取舍, 包括调整后的内容能使得学生可以整体把握大学化学的学科脉络, 但对某些复杂的化学计算部分, 比如化学平衡的各种计算, 进行了淡化处理, 引入前沿科技或应用领域时加强与后续课程的衔接和联系, 介绍一些现代化学的前沿领域或教师本人的科研课题, 并适当围绕智能材料、纳米材料、液晶材料、新型陶瓷材料、光电转换材料等新材料的结构性能及应用进行阐述。以此开阔学生眼界, 激发学生的学习兴趣。

2.改进教学方法, 培养学生的自主学习能力教学方法是促使教学内容内化为学生素质的手段, 起着导向、中介和内化的作用, 不同的课程内容要和相应的教学方法匹配对应, 才能相得益彰。近年来各高校通过开展讨论, 推行多媒体教学和启发式、讲座式教学, 教学效果有所提高。在本人的教学过程中, 通常针对不同的教学内容, 采取不同的形式组织课堂教学。例如物质结构基础这部分内容较抽象, 往往多引用模型和多媒体技术等现代教学手段为主。例如元素和化合物性质这部分, 因为大多学生高中时学过相关知识, 因此可以由学生自学, 组织课堂讨论, 教师引导答疑。例如表征体系混乱度的“状态函数—熵”时, 多延伸举例各种体系从有序到无序的倾向性案例, 利用认知心理中用已知经验去理解未知事件的心理行为, 帮助学生们快速拉近与新知识的陌生感和距离感, 从而深刻理解该部分概念。在教学的同时不要拘泥于原有框架, 应鼓励学生有新思想和新见解, 培养学生开拓未知领域的兴趣, 也有利于课堂气氛, 提高课堂的教学效率。

3.注重实践, 加强实验教学, 提高创新技能化学是以实验为基础的学科, 化学学科的魅力在于其生动及复杂多变, 具有强烈的视觉效果及生动感。通过实验可以把书本学习中的复杂科学理论和严谨的化学语言进行生动再现及验证, 同时实验过程也是培养学生严谨求实的科学作风、动手能力和创新精神的重要手段, 所以我们应为学生提供更多的实验动手机会。

具体实施中, 应增加该类课程中的实验学时, 利用各自学校的化学实验室为学生们提供实验条件。相应设计配套实验内容, 包括基础实验、综合实验、开放性实验。基础实验和综合实验面向全体学生开放, 主要是对学生进行基本实验技能训练和综合能力的培养, 加深对理论教学的理解。开放性试验面向部分学生开放, 主要形式以学生自学和独立实验为主、教师辅导为辅, 鼓励他们勇于探索与创新, 主要是对学生的动手能力和创新精神的培养。对于非化学专业学生们来说, 受条件制约, 这方面还有很多工作可做。但实验教学对于提高教学效果, 改变教学模式, 带动学生学习化学的积极性, 改变传统教学内容中封闭被动的模式, 向开放型、主动性模式转变, 都具有极大的作用。

四、小结

对于非化学专业的大学生来说, 大学化学是作为一门专业方面的基础课程, 讲授的内容虽然和中学化学内容有部分重叠, 但更深入全面和复杂, 并且要为后续的各类专业课程, 比如无机非金属材料、功能材料、材料工艺基础、晶体学、复合材料等的学习奠定基础, 因此又起着对学生的大学学习承前启后的作用。同时大学化学作为大学新生开设的第一门专业基础课, 对于学生们的学习兴趣及专业热情有着极大的影响, 因此如何有效的从课程模式方面进行改革和探索, 从而提高大学化学课程的教学效果, 在有限的教学时间把学生教好, 是每位大学化学老师要面对的一个亟待解决的问题。

摘要:本文在分析现行《大学化学》课程的基础上, 针对课程体系中存在的问题, 试图通过调整教学计划、优化基础内容、加强实践实验教学、增设自学性选修内容等手段, 对《大学化学》课程教学模式进行优化, 从而对非化学专业的《大学化学》课程教学模式进行探索及实践。

关键词:大学化学,课程设计,教学模式,非化学专业

参考文献

[1]徐光宪.21世纪化学的前瞻[J].大学化学, 2001, (16) .

[2]刘献君.大学之思与大学之治[M].华中理工大学出版社, 2000, (4) .

[3]王燕露.论高等教育的本质[J].科技信息, 2011, (33) .

[4]裴坚.化学学科发展与化学教育[J].中国大学教学, 2014, (9) .

[5]廖桂英, 安黛宗.大学化学课程教学的思考[J].理工高教研究, 2005, (24) .

8.福建农林大学生物化学 篇八

【关键词】高中化学  大学化学  知识衔接

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2015)12B-0071-02

化学知识,相比较其他学科知识,更能反应出客观世界事物间的关系性。基于化学知识的这一学科特性,不同阶段的化学知识之间有着必然的关联性。调查发现,现阶段我国很多高校在化学教学中,普遍存在着大学化学和高中化学教学知识衔接得不够好的问题,这在很一定程度上降低了大学化学的教学效果。为改变当前的教学现状,大学化学教师应该采用科学的教学策略,有效开展化学知识的衔接工作,进而为大学生更加深入地掌握化学知识创造条件。

对化学知识进行归纳总结,可将化学这一学科的主要教学知识概括为基本概念、元素化合物知识、理论知识以及专业操作技能知识等几个方面。为搞好高中和大学两个阶段化学知识的衔接,就需要化学教师熟悉掌握高中化学和大学化学的教材结构体系,然后基于高中阶段化学知识,在大学化学教材内容中找出相关的关系点。研究发现,高中和大学两个阶段的化学知识存在很多衔接点,比如,“燃烧”的基本概念与外延;硫、铁、氧等多种元素化合物的拓展学习;原子结构的深化学习、专业计算技能拓展等。本篇文章主要阐述以下几种有效衔接高中和大学两个阶段的化学教学知识的策略。

一、将分散的化学知识进行归纳整合完成衔接

在高中阶段的化学教材中,基于对学生心理发展状态和认知水平的考虑,在编排教学内容时,并未完全按照化学知识原本的逻辑性来编排,而是采用了相互穿插和分散渗透的编排方式。但是,学生在步入大学阶段后,已经具备了深入分析和总结归纳知识点的能力,也可以將所学的化学知识整合形成相应的知识体系。因此,大学阶段的化学知识更具系统性。在高中时期的教材中,会在不同章节和模块中讲解电离平衡(高中化学必修2和选修2第3章第1节《电离平衡》)、盐类水解的平衡(高中化学必修2和选修2第3章第3节《盐类的水解》)、沉淀溶解的平衡(高中化学中的选修4中3.4.1《沉淀溶解平衡与溶度积》)等相关知识。在大学化学教材的内容中,则对上述相关知识进行了统一整合,即将其归类在化学知识的平衡原理体系的学习范畴。因此,化学教师可根据上述情况,将比较分散的化学知识进行归纳和整合,积极引导并教会学生如何对化学知识点进行概括。在调动学生探究化学知识积极性的基础上,让学生能够基于高中学习的化学知识,对现在所学的大学化学知识进行整合,进而实现高中和大学两个阶段化学知识的有效衔接。

二、通过学习化学知识理论的形成过程实现衔接

在高中化学的学习中,教材基本概述了相应知识点的基本概念、内涵、事物之间存在的关系性,但是,教材中对这些基本理论和概念的形成并未进行过详细的叙述。在大学阶段的化学教学中,化学教师会对这些理论和概念的形成进行深入地讲解。学生通过了解相关知识理论的发展和形成过程,能够了解到科学家发现这些理念的思维方式和过程。比如,对于“相对原子质量”这一学习知识点,在步入大学之前,学生对其只学习到了基本结论。但是,在大学阶段的化学课程学习中,化学教师不仅会在无机化学教学内容中讲解多核素相关元素相对于原子质量的具体计算公式,而且同时也讲解了测量相对原子质量的过程和方法,进而表明测量元素相对原子质量时,其结果是否精确与测量设备的精度、取样方法以及样品来源之间存在一定程度的相关性。因此,化学教师可以根据化学知识在不同学习阶段呈现出的学习特征组织教学,帮助学生通过学习化学知识理论的形成过程实现不同阶段化学知识的衔接。通过学习化学知识理论的形成过程实现衔接,不仅便于教学活动的开展,而且能有效激发学生探究知识的兴趣,进而提升化学课堂的教学效果。

三、采用不断深入的教学方式进行有效衔接

高中化学教材虽然已经初步涉及物质属性、化学原理的规律性等知识,但在大学阶段的化学教学中,还会对这些化学知识进行深入而全面学习。因此,采用不断深入的教学方式,能够实现高中和大学两个阶段知识的有效衔接。例如,在学习高中化学中的《原电池》一课时,只需要学生掌握原电池以及电解池的基本工作原理,并会写电极反应的方程表达式(负极:Zn-2e-=Zn2+;正极:Cu2++2e-= Cu)以及电池反应的方程表达式(Zn+Cu2+=Zn2++ Cu)就可以了,但是在大学化学知识的学习中,则会要求学生掌握电动势、各类电池等内容。目的是让学生更加全面地掌握电化学的整个理论知识体系,掌握电化学基本原理的具体应用方法。因此,对于上述类型的化学知识,大学化学教师在授课过程中,应该注意采用不断深入的教学方式,以高中阶段涉及的相关知识为(下转第76页)(上接第71页)引导开展新知识的教学,有效衔接高中和大学阶段的知识。这种衔接方式的使用不仅符合化学知识原本的逻辑性和顺序性,而且也顺应了学生的心理发展和认知能力提升的自然规律,能够帮助学生对所学的化学知识进行知识体系的构建,进而更深入地掌握知识。

四、开展颠覆法实现知识衔接

在大学、高中不同阶段的化学教学中,对部分知识点的内涵以及外延知识的讲解会存在不一致的现象,对于这类知识,因学生会在认知上产生混乱,因此,化学教师可以采用颠覆法进行知识的衔接。例如,在学习高中化学新人教版必修1中的《铜及其化合物的应用》一课时,讲解了铜由于自身的活动性比较差,因此铜不能和盐酸发生反应。到了大学阶段,学生在学习无机化学时会学习到这样的知识:铜如果在空气中,便可以缓慢溶解到盐酸之中,另外,在满足浓度需求或者反应温度的条件下,铜也可以和盐酸发生反应。类似这样的知识点,正是高中阶段学习的化学知识和大学阶段学习的化学知识之间存在的“矛盾”,因此,化学教师可以根据化学知识的这一特性,对相关知识点之间存在的相同点和不同点进行详细化研究,帮助学生内化化学知识。开展颠覆法实现知识的衔接,不仅能够帮助学生理解一些看似矛盾的理论知识,而且可以让学生从多个角度理解化学知识,进而为全面掌握相关理论奠定基础。

为提升化学这门课程的教学质量,本文所叙述的衔接措施并不一定要独立使用,化学教师可以在讲解相关知识点时,交替采用两种甚至多种衔接措施相结合的方式开展教学,避免以偏概全。

近些年来,我国越加重视技术型人才的培养,化学知识的学习是培养多领域社会型人才的重要基础。通过开展归纳整合等教学方式,实现了高中化学和大学化学教学知识之间的有效衔接,也为化学教师顺利地开展教学活动奠定了基础。另外,因大学化学知识具有容量大的特点,因此,化学教师难以在课堂上进行透彻而详细地讲解。为满足教学要求,化学教师应该注重改变传统粗线条的讲课方式,不断开拓创新引导型教学方法,注重学生的知识水平差异以及个体差异,全面开展促进学生全面发展进步的教学模式,全力为国家培养优秀的现代化人才。

9.大学化学论文 篇九

通过各分支学科的有机结合与渗透,培养学生综合解决问题的能力,从而使学生的科学思维能力、创新能力和创新意识得到进一步的提高。我国高等化学教育长期以来一直沿用“专业化、专门化”的“窄、专、深”课程体系,化学实验的目的重在加深对理论的理解和技能的训练,人为地消弱了化学学科之间的内在联系与渗透,学生综合能力得不到有效提高,严重制约了高素质化学人才的培养。为了打破传统大学化学实验教学的旧模式,建立以创新能力培养渐进发展的新模式,各高校教师进行了深化教育改革的研究工作,编写了好多综合化学实验的书籍,发表了大量综合化学实验的论文,取得了可喜的成绩[4-9]。综合化学实验的内容大多来自于教师科研项目成果,学生通过综合实验领悟到科学探索和研究的方法,使得学生科学素养得以提高。

2开设大学化学综合实验的条件

大学化学综合实验是完成化学基础实验教学之后,在化学学科层面对化学知识、实验方法综合运用的一门实验课程,是高等教育本科基本实验教学体系的重要组成部分。学生应在掌握基础无机化学、分析化学、有机化学和物理化学实验的基本技能的基础上进行该类实验。教师在整个实验实施过程中起到引导和解惑的作用。引导学生按照实验题目准备必要的实验仪器和试剂,教会学生科技文献的查阅方法,让学生参阅参考文献列出实验的详细步骤,培养学生连接单元操作、设计实验、分析问题和解决问题的能力。通过综合实验,拓展学生的科研思路,提高其科研工作能力。

3大学化学综合实验教学方案的设计与实施

本实验以有机合成、分光光度法测定无机金属离子为主线,辅以物理化学中表面张力的测定及临界胶束浓度(CMC)的确定方法,培养学生综合解决实际问题的能力。

3.1实验目的

(1)学习和掌握有机化学实验中水杨基荧光酮的合成方法。(2)巩固物理化学实验中表面张力的测定方法及表面活性剂临界胶束浓度(CMC)的确定方法。(3)掌握分析化学实验中分光光度法测定金属离子含量的原理及方法。

3.2实验仪器与试剂

仪器:电动搅拌器、三口烧瓶、回流冷凝器、加热套、721型(或722S型)分光光度计、pHS-3C型酸度仪。试剂:对苯二酚、乙酸酐、浓硫酸、无水乙醇、重铬酸钾、水杨醛。钼(Ⅵ)标准储备溶液:1mg/mL,准确称取0.1500g光谱纯MoO3于100mL烧杯中,加入10mL10%的氢氧化钠溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。使用时逐级稀释为1.00μg/mL的标准工作溶液;水杨基荧光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液。

3.3实验内容

(1)无机离子显色剂水杨基荧光酮的合成水杨基荧光酮的中文别名为邻羟基苯基荧光酮,9-(2-羟基苯基)-2,3,7-三羟基-6-荧光酮。水杨基荧光酮以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于铁、铜、锌、钴、钼、铝、锡、锗、钨、锰、锑、铬、钛、铑等金属离子的测定中。在岩石、矿物、药物、食品、环境水等领域的无机离子分析、药物分析以及生化分析中有着广泛的应用。水杨基荧光酮按文献[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在热的400mL50%的乙醇中,滴加20mL浓硫酸,在70~80℃时与8g(0.0655mol)水杨醛反应4h.冷却,在暗处放置二周后,用乙醇重结晶而得。反应方程式如下:(2)水杨基荧光酮与金属离子钼(Ⅵ)的显色反应学生可根据实际需要选用某种金属离子与水杨基荧光酮进行显色反应。本文仅以与钼(Ⅵ)显色为例说明实验的设计过程。钼的特性和钼工业的发展为钼的分析提出更高的要求,也为钼的分析研究与发展提供良好的机遇。钼的分析方法甚多,其中分光光度法因其灵敏度高,操作简便,分析速度快而倍受欢迎。而荧光酮类试剂光度法以其高灵敏度和较好的选择性被广泛用于钼的测定中。

3.4实验方法

在25mL容量瓶中,分别加入5.0mL的1.00μg/mL钼(Ⅵ)标准溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl缓冲溶液,3.0mL0.001mol/L的水杨基荧光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性剂,水定容,摇匀,10min后,以试剂空白为参比,用1cm比色皿于最大吸收波长525nm处测定溶液的吸光度。

3.5结果与讨论

(1)吸收光谱按照实验方法进行显色,测定有或无表面活性剂存在下相应配合物在不同波长下以相应试剂空白为参比的吸收光谱曲线,绘制吸收光谱,求出两种情况下最大吸收峰所对应的工作波长。探索表面活性剂是否使最大吸收波长发生红移,是否对显色反应起到增敏作用。(2)临界胶束浓度(CMC)与络合物形成的关系探索取一定量的CTMAB溶液按实验方法显色,以试剂作空白参比测量吸光度,并用表面张力仪测定相应CTMAB浓度下显色液的表面张力,得到不同浓度CTMAB溶液的吸光度和表面张力,结果见表1。以CTMAB浓度的对数lgc为横坐标,以对应的吸光度和表面张力γ为纵坐标绘制CTMAB浓度与表面张力(曲线1)和吸光度(曲线2)的关系曲线。从曲线1折点求出此体系中CTMAB的临界胶束浓度(CMC),找出吸光度与表面张力的关系见图1。(3)工作曲线取不同量的钼(Ⅵ)标准工作溶液,按实验方法测定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,绘制工作曲线,求出线性回归方程、表观摩尔吸光系数及25mL溶液中钼(Ⅵ)符合比尔定律范围。

4结语

10.福建农林大学生物化学 篇十

摘要:

自从化学工业兴起至今,化学制品已经渗透到生活的日常生活中的方方面面。1868年人类制成第一种塑料以后塑料制品相继产生。泡沫塑料凭其优越性能,在包装、一次性餐具以及建筑管道的保温等方面得到广泛应用。然而由于大量无法降解的塑料制品的使用,导致了世界上最严重的污染——白色污染。随着“白色污染”的日益严重.白色垃圾成堆的环境已引起社会普遍关注和强烈反响,英国《卫报》评出“人类最糟糕的发明”,塑料袋不幸“荣获”这一称号。而解决白色污染在有力、也最长远的可持续发展的手段就是绿色化学。

关键词

1.白色污染 2.现状 3.绿色化学 4.展望

一、白色污染

1.白色污染的定义

所谓的“白色污染”,是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。是一次性难降解的塑料包装物,它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物。因为塑料废弃物多为白色,所以得出这个名称。

2.白色污染的现状

在确保人们饮食健康以及适应快节奏生活等方面发挥了很大的作用。人是消费者。同时也是污染的制造者。据资料显示:

1、我国2003年合成塑料树脂的年产量约1300万吨,海关记录在案的进口合成树脂为1300万吨。同时还进口了300万吨塑料废料作为原料,实际总量约3000万吨。若按20%的淘汰率计算,每年可产生约600万吨的废弃塑料。

【2】

2、2007年中国塑料消费量为4 578万吨,进口废塑料为684万吨。

3、塑料购物袋是日常生活中的易耗物品,中国每年都要消耗大量的塑料袋。据中国塑料加工工业协会统计,我国塑料废弃量每年超过300多万吨,全国仅每天买菜都要用掉10个亿个塑料袋,其他各种塑料袋的用量每天在20个亿以上。

4、2007年末,中国连锁经营协会和商务部联合发布的国内首部《超市节能问题报告》显示,我国快速消费品零售全行业每年消耗的塑料袋约为500个亿个。

5、塑料袋生产消耗大量不可再生能源——石油。据估计,我国仅生产塑料袋一年消耗石油达500万吨。

6、全国每年快餐盒用量在120亿只左右,方便面以及快餐碗30亿只左右,一次性杯子80亿只左右。各种一次性托盘用量在50亿只左右

【5】

【4】

【3】

【1】。

3.白色污染的危害

“白色污染”已成为当今严重的环境污染源之一,也是困扰全球环境的一大难题。废塑料制品对环境主要有两种危害,即“视觉污染”和“潜在危害”。散落在环境中的废塑料制品,严重的破坏市容、景观,尤其是在城乡结合部、旅游区、水体中、铁道沿线、公路两旁、田间地头以及树梢上等到处散落的废塑料,更是给人们的视觉带来不良刺激,影响城乡和风景点的整体美感。

最重要的污染不是对人类视觉的影响,而是废塑料制品进入自然环境后很难完全自然降解而带来的长期的深层次的环境问题。首先,废塑料制品混在土壤中会阻碍农作物根系生长。破坏土壤理化性能,导致农作物减产。其次,弃置于陆地或水体中的废塑料制品,被动物当作食物吞入,导致动物死亡。第三,进入生活垃圾中的废塑料制品很难处理。如果将其填埋会占用土地,且长时间不降解;如果进行焚烧会对大气造成一定的污染,特别是有些含氯塑料在高温加热时会产生“二恶英”等致癌物质。

5.白色污染物的治理现状

世界各国已经被难缠的“白色污染”困扰多年,对于抵制“白色污染”更是各出奇招。美国的旧金山市是美国第一个封杀塑料袋的城市。2007年3月27日,美国旧金山市议会通过一项法案,限令旧金山的超市、药店等零售商分别在6个月和1年内停止使用化工塑料袋。

韩国政府从1999年起要求全国商场超市不再免费提供塑料袋和纸质购物袋。为推行和宣传这项措施,韩国政府当时在全国张贴了10万张宣传画,分发了20万份宣传册和6.5万个环保购物袋。2007年12月31日,国务院发出通知,要求从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于O.025毫米的塑料购物袋。

世界上其它国家也酝酿出台相关的法律法规,遏制“白色污染”。法国将从2010年元旦起,在全国范围内禁用不可生物降解塑料袋。澳大利亚环境、遗产和艺术部长彼得·加勒特宣布,澳大利亚的超级市场将分阶段停止使用塑料购物袋,这项计划将于2008年底前开始实施。但是即使各国政府付出了很大的能力,世界上白色污染并没有减轻的趋势,每年全球的塑料废弃物仍以每年30%的速率在增长。白色污染尚未得到有效治理。

二、白色污染的治理——绿色化学

1.绿色化学的要求

绿色化学是从环境友好的角度出发,坚持合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济可持续发展的原理和方法,从源头消除污染。

2.绿色化学解决白色污染问题的手段

【7】

从绿色化学的角度考虑,解决这一问题,需要从两个方面着手: 一方面使用过的难降解的塑料制品要想方设法回收再利用; 另一方面要研制开发易降解的塑料产品,包括光降解、微生物降解以及可控光降解结合微生物降解等。

大致可通过以下几种形式缓解白色污染的问题。1.1回收利用

1.1.1直接再生利用

显然这一方法符合绿色化学要求。根据原料不同,有3种直接再生利用的方法:(1)不需分捡、清洗等预处理,直接破碎后塑化成型。(2)必须经过清洗、干燥、破碎后造粒或直接塑化成型。(3)再生前须特别预处理。直接再生制品性能欠佳,一般只做档次较低的塑料制品。1.1.2改性再生利用 【6】

将再生料通过机械共混或化学接枝进行改进的技术。如增韧、增强、复合、活化、高联等,使再生制品的力学性能得到改善和提高,可以作为档次较高的产品。改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。湖南大学的谢朝学等同学研制的利用泡沫塑料制轻型保温隔热建筑材料,取得了良好的效果 I.2热分解法

热分解法就是将高聚塑料废弃物在高温条件或低温催化的条件下分解,使其回到低分子量状态,从而把长链的高聚物转变成了短链的不饱和烃的方法。这样得到的不饱和烃可以用来重新制造其他产品。此方法可用于处理PE和(聚丙烯)PP制品的混杂回收物。但对于那些含氯的塑料制品需分开处理,这种方法可用于反复处理高聚塑料废弃物。1.3焚烧法

1.3.1废塑料催化裂解制燃料油

将塑料废弃物收集起来,通过热裂化得到汽油、柴油等液体燃料。这样既减轻废塑料对环境的污染,又节约资源,变废为宝。在这一方面的技术日臻完善,已产生了好多专利技术Hd】。冀星等总结了废塑料油化技术的应用现状与前景一】。四川大学化学系李晓祥、石炎福、余华瑞通过试验表明:混合废塑料经过催化裂解制得的90#汽油和0舟柴油的质量均达到国家标准。油品品质好坏主要由废塑料的种类、催化剂和催化改性温度3个因素决定。1.3.2回收热能

对于难以分捡的混杂型废旧塑料,将其作为燃料焚烧具有明显优点:不需繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离;其生热值与相同种类的燃料油相当;残渣较少,密度较大,易于填埋处理。据统计,PE分子燃烧热为46.63GJ/kg,PP的燃烧热为43.95GJ/kg,PVC的燃烧热为18.06GJ/kg。可见,PE、PP、PVC的燃烧热非常大。因此,可以利用焚烧法来处理并充分利用其放出的热量H’。焚烧法就是将塑料废弃物集中起来置于焚烧炉中焚烧,充分利用放出的热量而将塑料废弃物处理的方法。

但是,我们必须得考虑一些持久性有机环境污染物的生成

以及这些燃烧产物对人类和生态环境的潜在危害¨叫(如PVC燃烧产生HCI,聚丙烯腈(PAN)燃烧产生HCN,聚氨脂燃烧时也产生氰化物等),需要在焚烧炉 上安装污染气体的吸收装置,以实现整个流程的绿色 化。

1.4溶解法

溶解法就是根据聚合物的耐熔性与极性等有关性质,将这些高聚塑料废弃物溶解在与其极性相当的溶剂中的方法。溶剂和聚合物的极性可以用相应的溶度参数表示。1.5研制开发可降解塑料产品

要想从根本上解决白色污染,需从源头上解决这些塑料的难降解性的问题。同时,也应该注意降解前后物质的毒性,要尽可能通过降懈达到绿色化学的目的。1.5.1光降解

我们既要考虑塑料产品的耐老化度,又要考虑它们的可降解性。因此,在制造塑料产品时,根据产品的主要用途,研制开发光稳定剂,通过控制加入量,塑料废弃物在一定时间内得到降解。另一种方法就是在合成塑料产品时加入一些光敏基团的单体。某些过渡金属化合物、如:硬脂酸铁、二茂铁衍生物和铁的烷基化合物,还有重金属盐是常用的光敏剂,可使其与该产品的基本原料的单体聚合。另外,可将一些增感剂加入聚合物中。这种增感剂会在紫外线的照射下使高聚物活化,进而促使塑料废弃物的分解。比如:可添加过渡金属化合物,二硫代氨基甲酸盐配体在紫外线的照射下生成活性极高的硫代氨基甲酰自由基,它可以促使PE、PP、PVC、PS变成光分解性聚合物。同时,加入一些“定时”的光敏剂,如铁钴镍的螯

合物。在紫外线引发之前不会分解,反而会增强它的稳定性。因此,可以通过调整和控制光敏剂的比例来实现这些塑料废弃物在一定时候通过光解达到绿色环保的目的。2.5.2生物降解塑料

利用细菌、酶或各类微生物侵入、吸收、破坏等作用,使塑料分子断链、裂化和崩坏。生物降解塑料根据其降解机理和破坏形式,可分为完全生物降解塑料和生物崩坏性(致劣性)塑料两种。至今还未普遍达到实用阶段,在研究开发、市场、应用等方面还存在许多问题¨“。其主要有以下四种类型:天然高分子型,利用纤维素、淀粉、木质素、甲壳质等多糖类天然高分子或将其与合成高分子接枝制得的生物降解塑料;共混型,将淀粉与降解添加剂加入聚酯等通用塑料制成的生物降解塑料;微生物生产的可降懈塑料,英国ICI公司以葡萄糖作为碳源进行菌种培养,向氢细菌供给丙酸、产生出了3一羟基丁酸与3一羟基戊酸共聚酯P;成高分子型,如聚乙酸内酯,即可为微生物降解。大连理工大学王奕等详细介绍了有机化学物质生物降解的测定方法及评价¨”。1.5.3可控光降解结合生物降解塑料

具有可控光降解与生物降解双重降解功能的塑料是近年来开发的一种新型降解塑料。它的特点是先使聚烯烃地膜发生光降解,大分子链迅速断裂,分子量迅速降低,然后发生生物降解。聚烯烃的生物降解过程比较复杂,热、紫外光、应力和水等皆可影响生物降解。

实地实验表明,当聚乙烯残体的平均分子量在104以上时,微生物(土壤中)对其作用很小,甚至不起作用。由此可见,可控光降解的程度是影响微生物降解的关键,这也表明降解塑料具有双重降解功能的技术先进性和实效性。

3.应用绿色化学治理白色污染的展望

从科学的观点来看,绿色化学是从环境友好、经济可行的绿色化学产品出发,研制开发符合原子经济性的原料来完成绿色目标产物的有关合成。

从经济的观点来看,绿色化学为我们提供了合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济可持续发展的原理和方法。

从环境的观点来看,绿色化学提供了从源头消除污染的方法,使原来的“先污染后治理”转变成“不产生污染、从源头根除污染”的路线。绿色化学治理白色污染的前景是光明的,它将会成为一种新型的治理模式。如果全世界的国家以及企业、个人能够投入绿色化学的建设中,积极开发生产塑料,降解塑料的的新技术,并将绿色化学产业化,绿色化学一定能够创造一个绿色的天地。

结语

随着白色污染问题的不断恶化和人类对其环境的重视,消除白色污染愈来愈受到人们的重视。完全生物降解高分子材料由于其生产成本太高,用途难以进一步扩大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,残余的碎片并不能完全降解,其分解产物是否会造成二次污染尚不明确。如何解决目前的环境问题,笔者认为首先应强调废旧塑料的回收、分类、加工,使有限的资源循环利用;其次是强调全民行动起来,响应号召,拒绝使用一次性塑料袋,改用温馨可爱结实耐用可长期使用的布袋。相信在不久的将来,白色污染物从我们身边永远消失不见„„

参考文献

【1】、【5】《中国“白色污染“现状及解决对策研究》董金狮

链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7002172.aspx

【2】、【3】、【4】《中国治理”白色污染“在行动》吴宇

【6】、【7】《白色污染的绿色化进展》 王绍梅,陈志强,武志富

链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jiaozdxxb200502018.aspx

《”白色污染"的综合治理》谢汝文,林越展,薛可平,李晓

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