时间:2023-11-21 10:59:21
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇化学元素的分类,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
关键词:初中化学;化学元素;化合物
【中图分类号】G633.8
一、制作化学元素化合物学习表格
制作化学元素化合物学习表格,要求学生自制一张表格,按照化学元素和化合物学习的基本思路整理,即化学元素化合物的颜色,状态,气味,密度,溶解性,可燃性,毒性,相对分子质量等,将所学的化学元素化合物整理分类.当今社会,网络科技发达,电脑成为千家万户的必备电子产品,学生可以利用电脑,
将化学知识整理成Excel 表格形式,学一个新的化学元素化合物,就添加到表格里,表格模板如图1 所示.利用表格,可以利用Excel 的分类筛选工具,将性质相似的化学元素物质整理到一起,进行对比学习.化学学习表格的制作,首先是化学学习的形式创新,化学元素化合物知识一般都易懂,但是很难记忆,都是定性的知识,属于说明性的知识,而且化学元素化合物知识的知识点非常多,学生容易产生厌倦感和枯燥感,结合Office 办公软件辅助化学元素化合物学习,可以增强学生的化学学习兴趣,消除学生对化学元素化合物的厌倦和枯燥.其次,用Excel表格整理化学知识,比起纸质的笔记本要可靠得多,电子表格
不容易丢失,修改起来更加方便快捷,查询起来也非常方便,将化学学习信息化,提高化学学习效率.最后,利用Excel 文档的排序筛选工具,将学到的化合物进行分类排序,相似性质的物质能够迅速整合到一起,对于同一类物质的性质,能明显地概
括出典型性质.例如,观察H2 SO4,HCl,HNO3,CH3COOH 这些酸的化学性质和物理性质,就可以总结归纳出酸的一般性质,在以后的学习中,遇到其他酸,不至于完全陌生,起码可以说出一些基本性质,尤其是在考试中会出现一些课本中未提到的物质,但却与课本里的化学物质拥有相似属性.
二、加强实验,加深对化学元素化合物的认识
化学是以实验为基础的学科.通过化学实验,可以增强学生对化学元素化合物的认识.化学实验是对元素化合物知识的认识和生动再现,如果没有关于CO2的实验,学习CO2的性质时,只是按照课本文字记忆,很容易忘记,对CO2的认识不会有深刻的认识.相反,通过一系列实验,亲自去感受CO2的存在,亲眼观察CO2的各种物理性质和化学性质,亲自进行化学实验,实验过程中的每一种场景都会在学生脑海留下深深印象,这些实验画面都是与CO2的性质相关联,能帮助学生区分CO2与其他化合物的性质.实验能够充分调动学生的所有感官,实验中,学生的眼,耳,口,鼻,手,脑都投入进去了,能够充分调动
学生的积极性,通过触觉,嗅觉等发现实验现象,从现象看到本质,这样的形式,可以使化学元素化合物的学习更加生动,形象,学生积极投入到化学学习中来,增强学生的学习兴趣和积极性,对化学水平的提高有很大帮助.
三、多做习题,巩固化学元素化合物知识
习题是对知识很好的检测和应用,多做习题,可以帮助学生应用所学知识,将所学的化学元素化合物知识进行巩固复习,化学元素化合物的知识繁琐难记,而习题是对重点化学元素化合物知识的高度概括的总结,习题能达到化学元素化合物知识记忆效率最大化.另外,习题能够真实地反映学生对知识的掌握程度,帮助学生查漏补缺,通过习题,自我检测,自我改正,深入学习化学元素化合物知识,提高化学水平.
万丈高楼平地起,化学元素化合物是筑起化学的最小微粒和最基本组成单位.只有学好化学元素化合物的性质,才能学习更复杂的化学知识,才能为高中化学学习打下坚实的基础.初中化学元素化合物学习要与时代接轨,利用现代化信息手段,鼓励动手操作,加强化学实验,学会观察,归纳,总结,寻求有效的学习方法,提高化学学习效果,不断提升化学水平.
参考文献:
一、化学元素周期表的发展
将化学元素按性质分类排列的第一张化学元素周期表是法国化学家拉瓦锡在1789年出版的著作《化学基础概念》。随后,1869年俄国化学家门捷列夫将当时已知六十几种元素按照原子量的大小加以区分并排列成一张表,他把化学性质类似的元素排在相同的一个横行,这就是历史上第一份成型化学元素周期表,它的诞生方便并影响着化学科学,之后,许多科学家对其规律进行研究,其中英国的科学家莫色勒在1913年利用“X射线实验”发现元素的原子序数(即核电荷数)越大,X射线频率越高的规律,他将元素按照核内正电荷数目排列并修订,这才成为当今我们所使用的化学元素周期表。在化学教科书字典、词典中,都会附着这样一张“化学元素周期表”。这张小小的表揭示了客观物质世界的奥秘,它将一些看起来毫无联系的元素联系起来,构成了一个完整且具体的物质世界,元素周期表的发明是近代化学史上的一个伟大成就,其对于化学科学的探索与发展起了里程碑式的作用。
二、认识化学元素周期表
在化学元素周期表里,以元素的原子序数从小到大依次排列,原子序数最小的(H)排在最先。科学家们将元素按照原子序数递增的规律,将电子层数相同的元素放在同一横行,横行称为周期;将最外层电子数相同的元素放在同一纵列,一个纵列称为族。元素周期表目前排列已有7个周期,16个族。这七个周期分为:三个短周期(1,2,3)、三个长周期(4,5,6,)、一个不完全周期(7),其中16个族又分为7个主族(ⅠA,ⅡA,ⅢA,ⅣA,ⅤA,ⅥA,ⅦA),7个副族(ⅠB,ⅡB,ⅢB,ⅣB,ⅤB,ⅥB,ⅦB),一个第VⅢ族(包括三个纵行)以及一个零族。
(一)周期规律
同一周期内,从碱金属到惰性气体,元素都拥有相同的核外电子层数,且元素最外层电子数依次递增,原子半径逐渐减小(零族元素即惰性气体除外),失去电子的能力逐渐减弱,获得电子的能力逐渐增强,金属性递减,非金属性递增。从左到右,元素的最高正氧化数依次递增(无正氧化价者除外),最低负氧化价也依次增加(第一周期以及第二周期的O、F除外)。
(二)族规律
同一族中,自上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增加,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
早期化学元素是按照元素性质进行分类,即原子量、质子数、原子核电荷的多少进行分类,在现代周期表中,元素根据原子序的顺序从左至右排列,并在每个惰性气体后另起一行开始排列新一个周期。新一行周期的第一个化学元素一定是碱金属,该碱金属的原子序数比上一个周期的惰性气体序数大1(例如,惰性气体氙的原子序数为:54,而新一行周期由碱金属铯开头,其原子序数为:55,铯的原子序数比氙的原子序数大1)。
三、元素周期表的传统教学方式
虽然在生活中化学随处可见,但它的不易不同于物理的宏观直观性,化学的现象是本质的反映,其有些本质却并不可视,故其难在抽象。
传统的化学教学,像化学这样抽象的教学既要言传板书,又要模型、试验的演示,对于一名教师来说可谓捉襟见肘了。经济水平决定教育条件,发达地区的化学教育自然面面俱到,而高昂的化学药品让贫困地区无法负担。曾明确指出实践是检验真理的唯一标准,自然科学的学习如果只到书本中的知识为止,那么还只是说到问题的一半,对于化学知识的学习即是如此,如果只学习理论知识不加以实践,那么“认识”则始终无法得以升华,知识也将停滞不前。
四、化学元素周期表的教学中多媒体运用
化学的实践性很重要,如何解决平困地区化学教学的尴尬境地,就需要运用到多媒体教学了。首先,教师应该详细并全面收集资料,参照实体化学元素周期表,制作一张化学元素周期表涵盖教学知识的课件。其次,用超链接把对应的元素与其知识点联系起来。最后在课堂讲授时点开元素周期表中超链接的相应元素展示对应知识点,对应的实验演示以及元素周期表中元素对应性质的展示辅助教学。
(一)课件的特点
1.信息量大。多媒体课件能提供丰富的信息和资料,让教学环境更加丰富有趣。即可节约宝贵的上课时间,又能传递更多的知识,即能增加课堂的趣味性,也可增加学生的知识面。
2.界面美观,操作简单,指示明确。多媒体课件的界面简洁清爽,提供的内容与开设的教学环境能让老师轻松把握。
3.教学重点、难点更加突出。利用多维的动画与视频可使抽象、难以理解的现象和知识直观化、可视化,拨开学生认知领域的迷雾。
4.增加同学们的求知欲。多媒体课件的动画演示、声音环绕、文本展示等可以给学生带来感官上的综合性刺激。这样的刺激能有效集中学生的注意力,使学生产生学习兴趣,增加学生学习知识的欲望。
(二)课件要求
1.内容简洁明了。课件内容应该要求准确、简洁,避免学生产生倦怠感。
2.色彩搭配协调。色调要鲜明,不同主题运用不同的色调来体现。
(三)课件制作
检查电脑是否安装WPSOffice、Powerpiont、Excel软件。
首先,用Powerpoint制作需要的课件。如:用Powerpoint制作H的相关课件,完成后点击保存。
然后,用Excel或WPSOffice制作一张元素周期表,点击保存。
最后,点开制作的元素周期表用超链接将制作的课件与相应的元素链接起来,保存即可。
具体地说,所制作的课件点击鼠标后显示的要求是:①在整个周期表中的位置,即周期和族,用带色的突出显闪烁提示,②元素符号的正确读音,中文名称,③标出原子序数、原子量,④核外电子层排布式,⑤主要物理性质,⑥主要化学性质,⑦发现历史,当今的主要应用等展示在眼前。制作的课件可使教师更加有效的反思及升华课件内容,提升知识覆盖与教学效果。
多媒体在教学中的运用能为教师留出更多宝贵的时间,让老师与同学之间的交流能更加深入密切,同时能更加有效地提高教师教学的效果和学生学习的效率。多媒体课件的制作方法多种多样,本人只介绍一种简单易操作的方法,有能力人士可制作更加精美的课件。
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
【中图分类号】G 642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)09-0042-01
无机化学是所有化学化工相关专业的一门专业基础课,也是这些专业的学生在大学第一个学期就接触到的专业基础课和必修课,是后续开设的专业基础课和专业课的基础。无机化学的教学质量和学习效果对后续课程的教学和学习都产生直接影响。无机化学的教学内容分为理论基础和元素部分,元素部分是无机化学的核心部分,而这部分内容繁杂琐碎,需要记忆的内容较多,而高职学生的化学基础较弱,对无机化学的学习信心不足。因此通过教学改革,提高学生对无机化学元素部分学习的积极性和主动性,培养他们对化学的兴趣尤为重要。
一、无机化学元素部分教学现状
无机化学元素部分是无机化学的核心内容,通过这部分内容的学习,可以使学生系统的掌握各类元素的单质及其化合物的制备、结构、性质以及变化规律。因为涉及内容较多,很多老师在讲解的时候采用满堂灌的方法,学生会感觉非常枯燥,失去对无机化学学习的兴趣。
二、无机化学元素部分教学改革途径
① 把讲台交给学生,讨论法教学发散思维
高职学生的生源特点是文理科兼收,学生的化学基础不同。在无机化学的教学中,可以对学生进行分组,文理生混合编组[1],引导各组学生自主选择感兴趣的某一或某一族元素,通过查阅资料,做成PPT课件,在课堂上轮流给大家介绍,学生之间相互讨论交流,在这种气氛下达到学习记忆的目的。教师可在学生的课前准备中给予帮助和指导,在课堂交流讨论中把握内容的方向性和准确性。
②理论基础串联元素部分知识点
教师在元素部分的教学中必须善于整合资源,将基础理论知识融入到元素化学的内容讨论与讲授中。比如说在卤族元素的学习中,氢卤酸的酸性强弱顺序为HI>HBr>HCl,而HF是弱酸,引导学生分析出现以上规律现象的原因。将元素周期律和氢键的内容融入到元素化合物的性质规律中。再比如学习硫化物溶解性时,引导学生分析为什么有的硫化物能溶于稀盐酸,而有的需要浓盐酸才能溶解,而有的则需要浓硝酸甚至王水才能将其溶解。将沉淀溶解平衡的溶度积规则引入到这部分内容的学习中。
③多媒体视频激发学习兴趣
目前互联网非常发达,很多教学资源可以从网站上下载。为了提高元素教学的趣味性,教师可以从网上下载反映一些元素化合物的性质或反应现象的视频。比如说碱金属与水的反应现象,就有国外做的非常壮观的视频,很能抓住学生的兴趣。比如说在进行铜族元素学习过程中,就可以找到很多唯美的铜矿的图片,学生在学习的同时也能开阔视野,增加课外知识。再比如:在讲氮的氧化物这一部分内容时,可以向学生讲述关于N2O的历史趣闻[2]。教师也可以穿插一些生动有趣的化学史知识,增加学生的兴趣。
④科学前沿开阔视野
教师可以结合自己的科研经历,向同学介绍目前一些元素的最新科研动态。教师也可以将诺贝尔化学奖中与无机元素相关的内容引入到课堂,进行深入浅出的讲解。比如在碳族元素的学习时,可以介绍最新获得诺贝尔化学奖的石墨烯的发现及应用进展,开阔学生的科学视野,培养对化学学习的兴趣。
三、结语
无机化学元素部分的内容在无机化学教学过程中具有非常重要的意义,需要教师不断改进教学方法,通过各种手段培养学生对化学的兴趣,提高教学效果。
(一)知识与技能:
(1)了解人体的元素组成。
(2)了解一些元素对人体健康的重要作用。
(3)了解人体中元素的存在形式,知道常量元素和微量元素。
(二)过程与方法:
(1)通过与同学讨论、查阅资料,了解钙、铁、锌、碘等营养元素的食物来源。
(2)调查市场上有关补钙、补锌等保健药剂,查看它们的标签或说明书,了解它们的主要成分。
(三)情感态度与价值观:
(1)通过查阅相关资料,丰富课本知识。
(2)通过本课题学习,更加注意平常的饮食营养搭配,改掉偏食、挑食、不吃蔬菜等不良习惯。
(3)学会用一分为二的观点辩证地看待化学元素对人体健康的影响.
二、教学重点:
人体的主要元素组成、分类及作用,一些元素对人体健康的影响。
三、教学难点:
微量元素对人体的作用及适宜摄入量。
四、教学准备:
1、学生以“你知道人体内含有哪些元素”为题,在课前进行资料查找。
2、教师在充分估计学生查找资料的情况的前提下,制作好课件。
五、教学过程:
课时安排:1个课时
新课导入:
师:俗话说:“吃什么补什么”生活中有些人用骨头炖汤,多喝骨头汤,能补充什么营养元素呢?(展示骨头)
生:
师:那么人体由哪些元素组成,这些元素对人体健康有什么重要?怎样补充这些元素?这节课我们就来一起学习课题2
化学元素与人体健康
(板书
课题2
化学元素与人体健康)
讲授新课:
同样是为了补充钙元素,喝纯牛奶和高钙奶,哪一种补充钙元素的效果更好呢?
生:(回答)
师:铁强化的生抽比普通的生抽,强化补充了什么元素?
生:(回答)
师:用加碘盐呢,强化补充了什么元素?
生:(回答)
师:请同学们来讨论一下,这几种营养强化食品有哪些共同之处?还能列出类似的食品吗?
生:
师:人类为什么要生产营养强化品?
师:前面我们学习过生物细胞中的元素,让我们通过微课一起认识人体中存在的元素。
(板书:一、人体中含有的元素)
师:同学们能说说人体中有多少种元素吗?《板书:(50)》
生:
师:下面请同学来回答
生:回答2、3、4、
(板书:常量元素
>0.01%
微量元素
<0.01%)
同学们读课本P97页图12-10人体中存在的常量元素、微量元素有哪些
(板书:O、C、H、N
...
Fe、Co、Cu、Zn...)
师:这些元素在人体中的生理功能是什么?让我们继续通过微课来了解某些元素对人体健康的影响
(板书:二、某些元素对人体健康的影响)
师:人体中含量最高的金属元素是什么?
生:
师:谁来说说钙元素在人体中以什么形式存在?
生:
师:它的生理作用是什么呢?
生:
师:缺乏钙元素,对人体健康有哪些危害?
生:
师:钠元素和钾元素对人体健康也有着重要作用,它们在人体中存在形式分别是什么呢?
生:
师:它们的生理作用呢?
生:
师:同学们来思考一下运动员激烈运动,大量出汗之后,常会饮用一些含无机盐的运动饮料。为什么?
生:
师:除常量元素外,不少微量元素也是人体必需的,下面请几位同学抽签回答几种必需元素对人体的作用及摄入量过低对人体健康的影响。
生:
师:同学们来了解一下几种元素的主要食物来源,为接着的小游戏做准备(板书:微量元素)
师:先请一位同学上来做模特,出示某元素,其他同学上讲台选出该元素的缺乏症,及其主要的食物来源,看看谁最快,选出的有多又正确,参与的同学都有奖励哈!
师:铁、锌、碘等这些人体必需的微量元素,还有一些微量元素是有害元素
比如:摄入汞、铅、镉等摄入过多会中毒、
所以我们要防止有害元素对人体的侵害。
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711(2014)02-049-01
夯实学生的化学基础,能够帮助学生更好地进行化学知识的学习,灵活运用所学知识去分析问题,解决实际生活中的化学问题。要结合高一学生的实际情况,采取多种方法夯实学生的化学基础。
一、培养学生对化学的兴趣
刚刚升入高中的高一学生,只是在初中进行了一年的化学知识,对化学知识的学习还比较局限,基础不够扎实,有的学生不能写出常用化学物质的分子式,没有记住一些化学元素的化合价,要想解决这些问题,夯实学生的化学基础,不能够一味地追求教学进度,也没有时间对初中所学化学知识进行全面的复习,根据自己的实际教学经验,我认为首先要带领学生进行例如化合价、元素符号、分子式和化学方程式的复习,扎实学生的化学基础,这样才能更好地学习高中化学知识。在进行化学元素符号的复习过程中,以一至二十号化学元素为重点,可以采用测试的方式,让学生在规定的时间内写出一至二十号化学元素的名称及其符号,不会写的部分要留出空位。通过这种方式让学生对自己没能写出的化学元素进行重视,再通过板书的形式,带领学生写出这些元素的符号和名称。板书演示完后,帮助学生加强记忆。在帮助学生复习常用化学元素的化合价时,可以为学生编排顺口溜,帮助学生进行记忆。
要想扎实学生的化学基础,首先要做的就是培养起学生的学习兴趣,使学生愿意学习化学,能够主动地参与到学习中来,从较低的起点出发,激发起学生的学习兴趣,在教学中结合一些基础的例题,为学生设置有效的教学情境和问题情境,使学生真正的参与到教学中来,在教学中夯实自己的基础知识,不断思考。
二、将学生作为教学的主体
在初中的化学教学中,由于学生刚刚接触到化学,所以大多数情况下采用灌输式的教学。在学生升入高中后,其心理也发生了很大的转变,逐渐走向成人化。在学习时,更加倾向于主动地去探索知识而不是一味的被动接受。在这种情况下要想夯实学生的化学基础,就要求高中教师要采取合适的教学方法,将学生作为学习的主体,更多的是对其进行引导和启发,让其自己发现问题,解决问题,充分发挥学生的逻辑思维,让其在课堂上大胆的发言,与老师和同学之间进行积极的交流,可以将问题进行变化更新,改变其中的一个条件或者从其他角度去看待问题,让学生们自己去探究问题的答案。在实际的教学过程中,教师要引导学生将新知识和旧知识联系到一起,在旧知识的基础上,去探究新的知识。这不仅是对旧知识的巩固,也有助于学生化学体系的建立,更好的夯实学生的化学基础。
比如在进行氧化还原反应的教学时,根据学生在初中接触到的化学反应,按照不同的方法将其分类,并让学生们按照要求写出反应类型,对学生进行适当引导,使学生发现以上的各种分类方法不能使化学反应的本质得到表现,同时也不能包含全部的化学反应。然后从初中课本中得失氧的内容入手,以初中的氧化还原反应为铺垫,将这种分类的不足进行展现,使学生对于新知识的学习产生一种强烈的欲望。再让学生积极发言,找出这几个反应的共同特点。最后教师在对氧化还原反应的基本特征进行说明。这种教学方法,符合高中生的心理特点,不仅能够帮助学生掌握有关的化学知识,扎实学生的化学基础,还能够使学生对知识进行灵活的运用,培养了学生的思维能力。
三、帮助学生做好盲点知识的学习
要想夯实学生的化学基础,就要从整体出发,不能忽视每个知识点,因为化学的学习是一个体系,某个知识点的学习上存在欠缺,会对整个体系造成影响。在教学过程中为学生安排必要的联系,这些练习的内容要以学生学习中的盲点为主,根据以往的教学经验,总结出学生在学习中的盲点,通过练习的方式,逐个解决这些盲点。通过长时间的联系,学生的化学基础得到了夯实。
例如在学习氧化还原反应的过程中,在判断氧化性、还原性;氧化剂、还原剂;氧化反应、还原反应等的过程中经常出现问题。在教学中要对加强对这方面的联系,帮助学生纠正学习中的错误,告诉学生只要是涉及到氧化还原反应的问题,不管是对哪部分知识的考察,都要按照顺序进行分析,首先表明化合价,找出化合价的变化情况,确定氧化剂和还原剂,然后在确定哪种物质被氧化,哪种物质被还原,在反应物中,化合价升高的是还原剂,化合价降低的是氧化剂,还原剂具有还原性,氧化剂具有氧化性,被氧化的是还原剂,被还原的是氧化剂。通过这样的练习和讲解,学生就能够对氧化还原反应进行准确的分析,通过化合价的变化来解题。学生的化学基础得到夯实,以氧化还原反应为基础,更好的进行学习。
总结:以上就是对在高一化学教学中如何夯实学生化学基础的分析。结合自己的教学实践,主要以氧化还原反应部分的知识为例子,提出了夯实高一学生化学基础的措施。由于本人能力的有限对这方面的研究还不够全面,要想更好地扎实高一学生的化学基础还需要广大高中化学教师的共同努力。
[ 参 考 文 献 ]
关键词:螺纹钢;元素含量;大数据分析;多元回归分析
Key words: deformed steel bars;element content;data analysis;multiple regression analysis
中图分类号:TB114.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0136-02
0 引言
热轧带肋钢筋(即螺纹钢)主要用于钢筋混凝土骨架组件,需要螺纹钢具有一定的机械强度、可弯曲、可变形特性和工艺焊接性。组成钢的化学元素直接影响着热轧钢的性能,大多数异形钢筋采用合金化方法,通过添加昂贵的微量元素(如锰合金材料、合金材料等)到钢铁中用以调整成分比例和改善钢结构性能[1]。
根据抗震等级、使用年限和工程标注等需求,目前我国大量生产性能比HRB335更加优异的HRB400级螺纹钢。在HRB400级螺纹钢的生产过程中适量的钒元素对其性能有强化作用[2]。其它化学元素含量对螺纹钢的性能也有影响。研究化学元素含量对螺纹钢性能的影响可以采用了主成分分析法。
1 数据分析
通过项目获取的32045份HRB400级螺纹钢的元素含量检测数据符合大数据中的模态多、体量大、难辨识、价值大、密度低的五个特点[3]。采用基于大数据挖掘的方法分析这批螺纹钢总体性能指标,对样本数据的抗屈强度、抗拉强度、断后伸展率的中位数值、最小值、平均值、方差等数值进行分析。对每种化学元素的含量取均值进行分析,之后利用spss对各种化学元素进行主成分分析。
1.1 均匀抽样理论
对大量数据的处理最直接的方法是对其进行均匀抽样,这样在简化计算量的同时可以发现数据内在的规律。同时在对大量数据的参数进行统计和相关参数的估计中,均匀抽样可以有效减少样本的数量,降低计算的成本,是一种很好的对数据进行前期处理方法[4]。因此对32045份原始螺纹钢数据进行研究时首先使用均匀抽样的方法对数据进行挖掘,以得到有效简化数据后再其进行主成分分析。
1.2 数据的统计分析
对均匀抽样后的HRB400螺纹钢的数据进行统计分析,得到相应的三个性能指标:中位数、最小值、平均值。计算出方差,并与GB/T228-2002的标准的数据进行比较(数据见表1),由表1可知这批螺纹钢的抗屈强度、抗拉强度、断后伸展率都符合标准。
1.3 各元素的主成分分析
利用spss软件以螺纹钢的抗屈强度为约束条件,选取其特征值大于0.8,对各种影响螺纹钢性能的元素进行主成分分析。
按照螺y钢抗屈强度的大小对进行数据排序,再利用spss软件对其进行主成分分析。分析结果中各元素的相关矩阵如表2所示,各个元素的解释的总方差如图1所示。从表2中可以的到各个元素基于抗屈强度的相互之间的相关性,以此作为之后的多元线性回归分析的基础。
从图1中的数值可以看出,相对于螺纹钢的抗屈强度,碳(C)、锰(Mn)、硫(S)、磷(P)、硅(Si)、钒(V)、铬(Cr)数值都>0.8为主要影响因素。镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)元素在的初始特征值都
2 多元线性回归
为了进一步分析各元素对HRB400螺纹钢的抗拉强度、抗屈强度、断后伸展率的影响,建立多元线性回归模型对样本数据进行再处理。通过Matlab编程对HRB400螺纹钢数据进行运算后建立多元线性回归模型,对各化学元素的影响进行具体分析。
2.1 多元线性回归模型
多元线性回归是一元线性回归的发展,可用来研究因变量取值与自变量取值的关系。设抗拉强度、抗屈强度、断后伸展率,分别为三个可预测变量Y1,Y2,Y3,这三个变量受到各元素含量t1,t2…tn的影响,建立HRB400螺纹钢结构性能与元素含量间的多元线性回归模型。
各种元素与抗屈强度影响的多元线性回归模型1:
Y1=β10+β11t+β12t+…+β1n+ε1ε1∝N(0,σ2)模型1
各种元素与抗拉强度度影响的多元线性回归模型2:
Y2=β20+β21t+β22t+…+β2n+ε2ε2∝N(0,σ2)模型2
各N元素与抗拉强度度影响的多元线回归模型3:
Y3=β30+β31t+β32t+…+β3n+ε3ε3∝N(0,σ2)模型3
模型中εi表示的是计算过程中可能出现的偏差,将上述三个模型转的数据化为数组的形式,再导入MATLAB程序中的多元线性回归函数中,计算出各个模型的常数项βi0,以及各个元素含量对螺纹钢性能影响的回归系数βin。
2.2 模型求解
利用MATLAB程序对模型1-3进行求解,分别以抗屈强度、抗拉强度、断后伸展率为因变量,以十种元素的含量为自变量对模型进行计算,得到各元素的回归系数见表3。
根据回归系数可得到三个模型的解分别为公式(1)-(3):
①螺纹钢抗屈强度与各元素含量之间的关系:
Y1=-232+3403tC-610tMn+3306tS+799tP+890tSi+13206tV+265tCr-2353tNi-5188tCu+5846tMo(1)
②螺纹钢抗拉强度与各元素含量之间的关系:
Y2=-507.4+4754.1tC-592.6tMn-4453.9tS+1378.9tP+1519.5tSi+9798.5tV+1269tCr-2425.9tNi-504.7tCu-338.4tMo(2)
③螺纹钢的断后伸展率与各元素含量之间的关系:
Y3=71.9+166tC-65.5tMn-244.7tS-129tP+53.3tSi-495.6tV+49.8tCr+161.1tNi+176.9tCu+1320.6tMo(3)
2.3 多元线性回归结果分析
观察回归模型公式(1)-(3)中,从不同元素含量的回归系数的大小和正负进行分析后,可知各元素含量对螺纹钢性能的影响如下:①由公式(1)可知,影响螺纹钢抗屈强度的主要化学元素含量是钒(V)元素,其次是铜(Cu)元素和钼(Mo)元素。回归系数为正是正相关,为负是负相关。②由公式(2)可知,影响螺纹钢抗拉强度的主要的化学元素含量是钒(V)元素,其次是碳(C)元素和硫(S)元素。③由公式(3)可知,影响螺纹钢断后伸展率的主要的化学元素含量是钼(Mo)元素,其次是钒(V)元素和硫(S)元素。
3 结束语
通过对32045份HRB400级螺纹钢进行大数据挖掘和多元线性回归建模的分析,得到螺纹钢的各化学元素与螺纹钢的抗屈强度、抗拉强度和断后伸展率的公式(1)-(3)。
根据多元线性回归结果分析,影响螺纹钢结构和性能的主要化学元素有钒(V)、铜(Cu)、镍(Ni)、碳(C)、硫(S)、钼(Mo)等元素,增加碳(C)、硫(S)、磷(P)、硅(Si)、钒(V)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)等元素含量可增强螺纹钢的结构性能。炼钢时可忽略上述价格较低且比较难控制含量的非金属元素成分对钢结构的影响,只需调整其中的镍(Ni)、钼(Mo)、钒(V)元素的含量即可提高RHB400级螺纹钢结构性能。同时可提高价格较低铬(Cr)元素的含量而适量降低贵金属钒(V)的含量以达到节约炼钢成本的目的。
参考文献:
[1]杨昌乐.低成本生产热轧螺纹钢工艺的组织及性能影响规律研究[D].昆明:昆明理工大学,2011.
元素化合物是学习化学的基础,也是化学教学中的重点内容,初中化学中许多知识都涉及到元素化合物的知识,或是由元素化合物的知识组成,可见元素化合物不仅是化学的基础理念还是化学基础知识的重要理论,并且初中化学的学习通常是从元素化合物物质的性质和用途开始的,再扩展到元素化合物的制取、鉴别等化学知识,因此,学生只有对元素化合物知识得到清晰、深入的理解才能学好初中化学.此外,元素化合物相关的知识与人们的许多日常生活有很大的关联,而教学是为了培养人才以促进社会的发展、进步.总而言之,化学元素化合物的知识在初中化学教学中占据着重要的地位.
二、化学元素化合物知识在教学中存在的问题
从初中化学元素化合物教学现状来看,其中还存在一些影响课堂教学质量不断提升的问题,包括:教师的教学方式单一、落后;元素化合物知识的讲解不能结合实际等等.接下来,笔者将针对上述提到的两个方面,展开较为详细的论述:
1.教师的教学方式单一
受到传统教学模式的影响,教学模式单一成为了我国中小学教学现状中最大且最常见的问题.化学作为知识内容丰富有趣的学科本应该是受到学生喜爱的,但是受到教师教学方式单一问题的影响不仅促使学生降低了对化学的学习兴趣使学生在化学教学课堂中的学习积极性降低,还导致学生在课余时间用在化学知识的预习、复习和练习的时间较少,这严重影响了课堂教学效率和学生对化学知识的掌握,但化学作为学生考试科目之一,关系着学生的综合成绩和学生的就业发展方向,因此教学模式单一、落后,无法满足教学的现实需求,是初中元素化合物知识教学中存在较为严重的问题.
2.元素化合物知识的讲解不能结合实际
人们的衣食住行和社会的运营都离不开化学,可见化学技术和化学用品与人们的生活息息相关,而作为化学知识理论的基础———元素化合物与人们的日常生活联系更为紧密,在教学中采用学生生活中熟悉的与元素化合物有关事物进行讲解可使学生对知识产生亲切感,提高学生对知识的学习兴趣,降低学生学习复杂知识时产生的抵触心理,但在实际的教学中大多数教师没有结合生活实际讲解化学知识,使学生对复杂多样的元素化合知识的理解和掌握能力不足,导致学生对元素化合物知识的深层运用能力较弱,影响了学生的深入学习,导致课堂教学效果难以提高.
三、元素化合物知识的教学方法
1.丰富教学模式,提高学生的学习兴趣
元素化合物相关的知识内容较多,且相互之间的相似度较高,易使学生对有关联的知识产生记忆混淆现象,对此,教师就应在元素化合物知识的讲解时采用丰富且具有针对性的教学模式,使学生对知识进行清晰的记忆,此外,丰富的教学方式可以活跃课堂气氛提高学生在化学课堂上的积极性,进而培养学生对化学的学习兴趣.如在《二氧化碳和一氧化碳》的学习中,教师就可在课堂上采用多媒体视频演示实验操作等丰富的教学模式,使学生对二氧化碳和一氧化碳的性质和用途进行清晰的了解和深刻的记忆,在课堂上运用多媒体教学可以吸引学生的注意力,提高学生的学习积极性和学习兴趣.
2.创设情境结合实际,使学生参与到课堂教学中
因为化学与人们的生活息息相关,故教师在元素化合物的教学中就可结合生活生产实际对相关的化学元素化合物知识进行讲解,对学生熟悉的生活实际中蕴含元素化合物知识的讲解可使学生能够参与其中,让学生在亲身经历中了解、学习元素化合物的知识,从而激发学生的学习兴趣,并且促进学生发散思考的能力,培养学生探究问题的习惯.此外,教师还可在元素化合物知识讲解中安排实验环节,并由学生自己动手操作,使学生对元素化合物的知识更了解,有助于提高学生的实验动手操作能力.如在《金属的化学性质》学习时,教师就可结合实际生产中从铜矿中制取金属铜用到的铁的金属活泼型比铜高的化学性质的知识———先使铜矿在硫酸溶液中溶解,再加入铁就可将金属铜置换出来,同时教师也可安排相关的实验课程,使学生在亲身操作中了解到铁的这一化学性质,采用类似的方法运用到其他元素化合物知识的教学中,不仅可加深学生对相关知识的理解记忆,还可以培养学生对化学的学习兴趣.
化学主族元素指:氢、锂、钠、钾、铷、铯、钫、铍、镁、钙、锶、钡、镭、硼、铝、镓、铟、铊、碳、硅、锗、锡、铅、氮、磷、砷、锑、铋、氧、硫、硒、碲、钋、氟、氯、溴、碘、砹。
主族元素是化学上对元素的一种分类,是指周期表中s区及p区的元素。主族元素另外一种定义是除了最外层电子层以外的电子层的电子数都是满电子的化学元素。周期表中除了过渡金属、镧系元素、锕系元素、惰性气体之外的都是主族元素。
(来源:文章屋网 )
中图分类号:TS 201.4文献标识码:A文章编号: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“人参果”,为高原蔷薇科植物鹅绒萎陵菜(Potentilla anserina I.)的多年生野生草本植物,主要产于青海、甘肃、等地。蕨麻含有大量淀粉、蛋白质、脂肪、无机盐、维生素等,具有较高的医疗和营养价值,有健胃补脾、生津解渴、益气补血的功能,藏医称它为卓老沙僧,深受国内外人民的喜爱,也是馈赠亲友之佳品[1]。作为一种药食两用品,对其灰分、蛋白质、糖分含量等营养成分的报道较少。我们测定分析了其营养成分,现将结果报告如下。
1材料与方法
1.1材料
蕨麻,由兰州金力食品厂提供。
1.2仪器
FZ102粉碎机(河北黄华京振光机厂);SRJX4-9高温炉(长沙华光电机厂);索氏脂肪抽提器(北京中兴伟业仪器有限公司);HH-6单列6孔水浴锅 (北京永光仪器厂);凯氏烧瓶、凯氏半微量定氮仪(北京中兴伟业仪器有限公司);721分光光度计(上海第三仪器厂)。
1.3试剂
盐酸(化学纯,甘肃白银市化学试剂厂);浓硫酸(天津化学试剂六厂);硫酸铜(西安化学试剂厂);氢氧化钠溶液(上海化学试剂站);无水乙醇(广东石歧化工厂);
实验过程中同时配制并标定了标准铁溶液、0.1 mol/L盐酸标准溶液、1 mol/L高锰酸钾标准溶液。
1.4实验方法
将干蕨麻100 g粉碎,过筛,备用。依次测定蕨麻中钙、铁、镁、磷、锌、碘、钾等7种化学元素,及水分、灰分、蛋白质、总还原糖、粗脂肪、维生素A、B1、B2、C等营养成分[2]。
2结果与讨论
2.1蕨麻中营养成分的测定结果
化学元素含量测定结果见表1,维生素及其他营养成分测定结果见表2。结果显示,蕨麻中钙、铁、镁、镁、锌、钾等元素含量相当丰富,蛋白质、维生素、总还原糖、粗脂肪等含量较高。
表1化学元素含量测定结果(μg/g)
表2维生素及其他营养成分含量测定结果
注:维生素含量为mg /100 g ,其他为g/100 g
2.2讨论
由表1可见,蕨麻中钾含量较高。钾摄入有调节普通人群和高血压患者血压的作用。高钾饮食还能减少中风危险,阻止肾血管、肾小球和肾小管病变的发展,降低尿钙排泄,减少肾结石形成及减少骨骼去矿质 (骨质疏松) 等作用[3]。人每天必须摄入足够的钙,才能保证血液中钙浓度稳定,维持神经细胞的正常生理功能,多次全国调查显示国人膳食中钙不足需要补充[4]。铁是人体必需的微量营养素,机体缺铁是全世界特别是发展中国家最主要的营养问题之一[5]。铁能运输氧与电子转移,促进生长发育,防治缺铁性贫血,增加对疾病的抵抗力。蕨麻中钙、铁含量相对较高,可用以辅助治疗因钙、铁缺乏所导致的相关疾病。
由表2可见,蕨麻中蛋白质含量约为10%,比甘薯、芋头及山药等根茎类高5~7倍;比竹笋粗蛋白含量高4倍[6]。总糖含量约为9%,可起到降低血浆胆固醇水平,改善大肠功能、改善血糖生成等作用[7]。脂肪营养价值很高,如机体摄入不足,会使组织细胞发生异常变化,还可促进体内脂溶性维生素A,D,E,K等的吸收。
3结论
蕨麻是我国特有的野生植物,含丰富的蛋白质、氨基酸、维生素和化学元素,是营养丰富、食用安全的食品。本实验检测表明,蕨麻中蛋白质、脂肪、糖类等营养物质含量较高,还含有大量的维生素、有机酸等,是一种理想的药食两用植物。
参考文献
[1]熊亚,刁治民,吴保锋. 青海草地蕨麻资源及开发应用价值[J]. 青海草业,2004,13(4):24.
[2]鲁长豪. 食品理化检验学[M]. 北京:人民卫生出版社,1993:46-71.
[3]Feng J He, Graham A, Mac G. Beneficial effects of potassium[J]. 英国医学杂志中文版,2002,5(2):84.
[4]丁双胜,安红钢,金丽丽. 生物补钙和磷[J]. 甘肃科技,2005,21(12):167.
中图分类号:R188 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(a)-0092-01
化学元素性地方病又被称为生物地球化学性疾病,人类生活在自然环境中,环境的好坏直接影响着人们的健康。人们身体中某种元素的含量与人们生活的地区该元素含量有关。长期的地质作用和人为作用使地球表面局部区域元素分布出现异常,使当地居民从环境中摄入的元素量低于或超出人体所能适应的变动范围,如果人体长期处于这种状态就会出现化学元素性地方病。它严重威胁着人们的健康。该文旨在概述我国最常见的化学元素性地方病的诱因及防治措施。
1 地方性克汀病
地方性克汀病是由缺碘造成的一种以智力障碍为主要特征的神经-精神综合征。它出现在所有缺碘地区,在中度或重度缺碘地区更为普遍。在缺碘地区,胚胎期及出生后早期缺腆都可导致地方性克汀病的发生。常表现为精神发育迟滞、运动功能障碍、聋哑、体格矮小以及性发育落后[1],对居民的伤害不言而喻。因此,在缺碘地区孕妇在孕期和出生早期应及时科学地补碘,具体以食用碘盐和注射碘油为主要途径,除此之外,还可以多吃富碘的海产品(如海带、紫菜等)。
2 地方性甲状腺肿大
地方性甲状腺肿大是人体长期处于碘缺乏状态而诱发的一种使甲状腺增生肥大甚至发展为毒性甲状腺肿大的病症,常发生于缺碘的地区(如山区和远离海洋的地区)。临床可见压迫症状,病人喉头有紧缩感,劳动后气急,吞咽困难、发音嘶哑等。此外,还严重影响病人的形象,易导致病人出现自卑情绪,对人体身心危害极大。地方性甲状腺肿大主要以防为主,多食含碘丰富的海产品,如虾米、海带、紫菜、海蜇等。保持情绪的舒畅、平静,尽量控制急躁易怒的情绪。
3 地方性汞中毒
汞是一种化学元素,俗称水银。是常温常压下唯一以液态存在的金属。汞在常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。由于工业化进程的不断推进,有些地区的土壤和空气中含有过量的汞,人们长期生活在这种环境中就容易发生汞中毒。汞中毒危害极大:轻度汞中毒会使人体乏力、头痛、急躁、易怒、消化道功能紊乱以及口中有金属味;中度汞中毒会使人体记忆力显著降低、情绪紧张身体震颤加剧;重度汞中毒会产生明显的神经、精神症状如痴呆,严重使还可能威胁生命。
预防汞中毒的措施:加强个人防护,防止意外食入过量的汞化合物,避免食用被汞污染的食品。服用含汞药物时应严格控制剂量;体温计破碎后,应及时妥善处理泼撒出的金属汞,防止其长期污染居室环境;加强宣传教育,预防生活性汞中毒[2]。
4 地方性镉中毒
镉是当今重金属污染中面积最广、危害最大的重金属元素,被称为五毒之首。目前,我国镉污染形势非常严峻。镉污染给环境和经济带来巨大的损失,对人体健康造成的潜在危害不容忽视[4]。研究表明,微量的镉进入机体即可对肺、肝、骨、肾、生殖和免疫等器官系统产生一系列损伤。另外,镉还具有一定的致癌性和致突变性。环境中的镉不能被生物降解,随着工农业生产的发展,受污染环境中的镉含量也逐年上升[5]。
防治措施:(1)熔炼、使用镉及其化合物的场所,应具有良好的通风和密闭装置。焊接和电镀工艺除应有必要的排风设备外,操作时应戴防毒面具。不能在生产场所进食和吸烟。(2)镀镉器皿不能存放食品,特别是醋等酸性食品。(3)做好环境保护工作,严格执行镉的环境卫生标准。
5 地方性铅中毒
铅是一种重金属,对人体各组织均有毒性,中毒途经可由呼吸道吸入其蒸气或粉尘,然后呼吸道中吞噬细胞将其迅速带至血液;或经消化道吸收,进入血循环而发生中毒。一般来讲,口服2~3g可致中毒,50克可致死。随着工业及交通运输的迅速发展,越来越多的铅被使用,铅污染已从职业环境向日常生活环境扩展。铅的污染危害成了一个普遍的公共卫生问题而越来越受到世界各国的高度关注[6]。
铅及其化合物可经消化道、呼吸道进入人体。铅在体内半衰期长对许多个器官系统和生理作用均产生不同程度的危害。铅对人体的危害可概括为以下几个方面:(1)神经系统:铅中毒引起末梢神经炎,出现运动和感觉异常,情况严重者会造成瘫痪[7]。 (2)造血及心血管系统:铅中毒可致血管痉挛、腹绞痛等症状[8]。(3)肾脏及生殖系统:常表现为间质性肾炎或萎缩性肾炎等病变。除此之外,还有消化系统、免疫系统、氧化代谢系统。
防治措施:(1)切断铅污染源:限制或消除汽油中加铅,减少城市汽车尾气铅污染;改进矿山开采手段,提高冶炼技术,减少铅的排放;(2)加强环境中铅的管理:加强土壤、大气、饮用水等的铅污染管理,尤其对铅污染严重的地区应采取必要的保护措施。(3)预防生活中铅污染:尽量少吃或不吃含铅量较高的食品如爆米花、松花蛋等。让儿童远离化妆品[9]。
参考文献
[1] 李柏英.地方性克汀病的临床及防治[J].黑龙江大学自然科学学报,1995(9):103-106.
[2] 张浩.汞中毒的危害及预防[J].现代职业安全,2009(2):106-107.
[3] 陈志良,莫大伦,仇荣亮.镐污染对生物有机体的危害及防治对策[J].环境保护科学,2001(8):37-39.
[4] 刁书永.镐中毒机理研究进展[J].动物医学进展,2005,26(5):49-51.
[5] 顾永柞,顾兴平.环境铅污染与健康[J].四川环境,1998,17(1):1-7.