時(shí)間：2022-03-20 15:46:30
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇元素化學(xué)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】地球化學(xué)模式；成因分類(lèi)；原生模式；次生模式
0.前言
所謂地球化學(xué)模式指的是元素在地球表面或者地下分布的一種樣式，從當(dāng)前對(duì)于地球化學(xué)的研究發(fā)展水平來(lái)看，已經(jīng)能夠很輕松的發(fā)現(xiàn)不同類(lèi)型的地球化學(xué)模式但是卻很難對(duì)地球化學(xué)模式進(jìn)行準(zhǔn)確詳細(xì)的解釋?zhuān)@也是困擾許多從事勘察化學(xué)研究的學(xué)者、專(zhuān)家的重要問(wèn)題之一。本篇論文主要從地球化學(xué)模式的成因角度對(duì)地球化學(xué)模式分類(lèi)進(jìn)行探討，簡(jiǎn)單的敘述不同成因下的地球化學(xué)模式。
1.按照成因不同對(duì)地球化學(xué)模式進(jìn)行分類(lèi)
按照成因不同可以講地球化學(xué)模式分為原生模式與次生模式，所謂原生模式指的是在原固結(jié)巖石中存在的地球化學(xué)模式，而所謂的次生模式則指的是在原生模式在地表風(fēng)化的作用下轉(zhuǎn)移到各種地表介質(zhì)中的一種地球化學(xué)模式。下面分別對(duì)這兩種類(lèi)型的化學(xué)模式進(jìn)行敘述。
1.1原生地球化學(xué)模式
由于原生地球化學(xué)模式定義及實(shí)際應(yīng)用中存在不一致的情況，因此本篇論文中的原生地球化學(xué)模式指的是各種巖石中的化學(xué)元素，而原生地球化學(xué)模式又可以分為同生模式和后生模式。同生模式是指與圍巖同時(shí)形成的分散模式，后生模式指的則是元素以一定的方式進(jìn)入基質(zhì)巖石中所形成的分散模式。而從地球化學(xué)模式形成的原因來(lái)看，同生模式是在火成巖漿的群儒、沉淀作用或者是變質(zhì)作用下形成的。而同生異常通常是表現(xiàn)為大到與整個(gè)礦源層相當(dāng)?shù)牡厍蚧瘜W(xué)省或者地球化學(xué)域，小到和局部巖體相當(dāng)?shù)木植慨惓！：笊Ｊ街傅氖窃跓嵋悍稚⒆饔孟滤纬傻姆稚⒛Ｊ健Ｆ渲卸文Ｊ脚c圍巖模式在我國(guó)的研究中被統(tǒng)稱(chēng)為擴(kuò)散模式。這種后生模式的異常通常是變現(xiàn)為局部原生暈。此外滲濾模式對(duì)于礦體勘察有著非常重要的意義。這是由于滲濾模式是原生暈組成分帶與幾何形態(tài)建立的基礎(chǔ)，因此對(duì)滲濾模式的研究可以為我們尋找隱伏礦床帶來(lái)幫助。
1.2次生地球化學(xué)模式
次生異常指的是巖石中的礦體以及原生異常在風(fēng)化作用下其含有的元素受到浸蝕而從原地點(diǎn)分散出去并進(jìn)入到表生環(huán)境介質(zhì)中。
與原生地球化學(xué)模式相同的是次生分散模式也分為同生模式和后生模式。所謂同生模式是指與介質(zhì)同時(shí)形成的分散模式，而后生模式指的是晚于介質(zhì)形成的分散模式。在同一種介質(zhì)當(dāng)中，同生分散模式與后生分散模式可以同時(shí)存在。同生模式與后生模式的分類(lèi)是根據(jù)時(shí)間而進(jìn)行的，次生模式又可以根據(jù)其形成的方式進(jìn)行分類(lèi)，按照形成方式不同次生模式在最初的研究中可以分為水生模式、碎屑模式及生物成因模式三種，但是隨著研究的不斷人數(shù)，人們也逐漸意識(shí)到次生模式的形成有著非常復(fù)雜的成因，單純的用最初劃分的三種類(lèi)型已經(jīng)很難全部概括，因此氣成模式與物理化學(xué)模式也被人們納入到次生模式的成因中來(lái)。
次生模式中的水生模式是一種地下水與地表水對(duì)元素的液體搬運(yùn)而此形成的一種異常模式。碎屑模式則是由水、冰、風(fēng)的機(jī)械搬運(yùn)以及重力作用下所形成的模式。生物成因模式則是由植物代謝將元素從土壤中積累，在植物體中形成的一種模式。
上面說(shuō)到次生化學(xué)模式的成因是極其復(fù)雜的，下面就簡(jiǎn)單的敘述一下次生模式形成的過(guò)程。一般而言次生化學(xué)模式的形成需要經(jīng)歷元素釋放、元素結(jié)合、元素搬運(yùn)及元素固定這幾個(gè)過(guò)程。
在此生化學(xué)模式形成的最初就是元素釋放，元素從原生礦體后者原生暈中被釋放出來(lái)這些釋放出來(lái)的元素為之后的搬運(yùn)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，在元素釋放的或承重有些可以直接形成次生異常。通常來(lái)說(shuō)在元素釋放過(guò)程中物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化的碎塊會(huì)對(duì)元素的釋放產(chǎn)生影響。物理風(fēng)化對(duì)于元素釋放的影響一般是出現(xiàn)在干旱、高寒及地形切割地區(qū)。溫差變化所引起的巖石收縮及膨脹、冰川摩擦、河流沖刷和風(fēng)的侵蝕等都是風(fēng)化的過(guò)程。而化學(xué)風(fēng)化則是一種通過(guò)水、生物、氣體對(duì)巖石進(jìn)行氧化劑溶解從而使元素釋放出來(lái)的過(guò)程。而生物風(fēng)化可以之間通過(guò)產(chǎn)生微生物、有機(jī)物的方式來(lái)對(duì)元素進(jìn)行溶解釋放又可以通過(guò)植物的根部來(lái)加速巖石的物流風(fēng)化從而實(shí)現(xiàn)元素的釋放。
經(jīng)歷了元素釋放之后就進(jìn)入了元素結(jié)合的過(guò)程中。那些被釋放出來(lái)的元素可以直接形成獨(dú)立礦物而進(jìn)入元素搬運(yùn)的階段，也可與其他的介質(zhì)進(jìn)行結(jié)合然后進(jìn)入搬運(yùn)階段。在這個(gè)階段中元素結(jié)合的形式可以使吸附、溶解也可以是吸收。這三種的不同之處在于吸附屬于物理形式，溶解屬于化學(xué)形式而吸收則是屬于生物形式。物理形式的元素結(jié)合主要是膠體的吸附、粘上吸附和微氣泡表而的吸附。化學(xué)形式的元素結(jié)合則是元素通過(guò)在地下水、地表水中的溶解，與水中存在的離子等形成可溶性的溶液。生物形式的元素結(jié)合則是依靠植物對(duì)元素的吸收來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
元素被釋放之后可以呈現(xiàn)出獨(dú)立的形式也可以通過(guò)不同的方式來(lái)結(jié)合，此后就進(jìn)入了元素的搬運(yùn)過(guò)程中，在這個(gè)過(guò)程中元素會(huì)被各種物理營(yíng)力，化學(xué)營(yíng)力和生物營(yíng)力所搬運(yùn)。此后就是元素的固定過(guò)程，但是這個(gè)固定也只是暫時(shí)穩(wěn)定的一種狀態(tài)。元素的固定可以通過(guò)如下的方式進(jìn)行，主要有水動(dòng)力減弱、氧化還原條件的改變、氧化物及硫化物等的吸附、有機(jī)物結(jié)合、生物累積。
2.結(jié)論
對(duì)成礦元素及伴生元素在礦體受到風(fēng)化剝蝕時(shí),從礦石中分散至周?chē)橘|(zhì)中,使其在周?chē)橘|(zhì)中的含量增高的現(xiàn)象或者是成礦元素及伴生元素在礦石沉積后,殘余熱液繼續(xù)向前緣的圍巖中分散,導(dǎo)致圍巖中元素含量增高的現(xiàn)象是勘察地球化學(xué)家所致力研究的主要內(nèi)容。而地球化學(xué)分散模式指的就是元素在一定空間范圍內(nèi)的濃度、變化梯度、均勻度及存在形式有別于四周廣大范圍內(nèi)的元素分布特征。對(duì)地球化學(xué)模式的研究可以幫助人們追索找尋礦床，因此有著非常重要的意義。
探討地球化學(xué)模式的分類(lèi)及成因?qū)τ谘芯慨惓５拇四藰?gòu)成過(guò)程有著非常重要的作用，而地球化學(xué)模式按照不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)有著不同的類(lèi)型，本篇論文研究的是按照成因不同進(jìn)行分類(lèi)的地球化學(xué)模式，對(duì)原生模式及次生模式的成因進(jìn)行探討，但是由于作者水平有限，還有很多地方存在不足。
【參考文獻(xiàn)】
［1］謝學(xué)錦.走向21世紀(jì)礦產(chǎn)勘查地球化學(xué)[M].地質(zhì)出版社，1999．
（安順學(xué)院數(shù)理學(xué)院，安順 561000）
（School of Mathematics and Physics，Anshun University，Anshun 561000，China）
摘要： 本文首先簡(jiǎn)要介紹稀土的概念、應(yīng)用及其研究意義，其次通過(guò)CNKI對(duì)我國(guó)近十年來(lái)稀土研究文獻(xiàn)進(jìn)行檢索和統(tǒng)計(jì)，最后得出我國(guó)稀土研究層次較高，研究領(lǐng)域重點(diǎn)在工程技術(shù)領(lǐng)域，研究機(jī)構(gòu)主要是“211”和“985”工程大學(xué)等特點(diǎn)。
Abstract： This paper first introduces the concept, application and research significance of rare earth, and then searches and counts the rare earth research literature in the recent years in China by CNKI, and finally it concludes that China’s rare earth research level is high, the key research area is engineering technology, and the research institutions are mainly the "211" and "985" engineering universities.
關(guān)鍵詞 ： 稀土；CNKI；篇數(shù)；趨勢(shì)
Key words： rare earth；CNKI；article number；trend
中圖分類(lèi)號(hào)：O614.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1006-4311（2015）06-0319-02
0 引言
素有“工業(yè)維生素”美譽(yù)的稀土金屬又稱(chēng)稀土元素[1]，這些元素及其化合物有很多特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，如：順磁性強(qiáng)、中子吸收截面大、可塑性大、低熔點(diǎn)高蒸氣壓、高硬度等等[2]。所以，稀土元素及其化合物在冶金、石油鉆探、輕工業(yè)、高新材料、航空航天等現(xiàn)代尖端科學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。
我國(guó)的稀土儲(chǔ)量豐富，為主要稀土出口地，約占世界97%的市場(chǎng)份額。然而，由于科學(xué)技術(shù)等原因，中國(guó)出口的稀土主要以鉛、鋅、高嶺土等初級(jí)品為主，價(jià)格極其低廉[4]。同時(shí)，稀土的開(kāi)采需大量挖掘后再予以過(guò)濾處理，副作用大，如損失大量土方及飛塵污染[5]。所以，研究稀土元素及其化合物的物理化學(xué)特性，大力推進(jìn)稀土元素及其化合物的深加工技術(shù)，不但是高效利用稀土元素及其化合物的前提，也是我國(guó)限制稀土出口規(guī)模和保護(hù)珍貴自然資源的法寶。
1 我國(guó)稀土研究的概況及趨勢(shì)
近年來(lái)，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，我國(guó)學(xué)者對(duì)稀土元素及其化合物進(jìn)行了大量的科學(xué)研究，研究領(lǐng)域不但涉及基礎(chǔ)科學(xué)研究，也涉及相關(guān)工程技術(shù)領(lǐng)域。本文通過(guò)在CNKI平臺(tái)進(jìn)行高級(jí)檢索，在輸入內(nèi)容檢索條件檢索項(xiàng)“篇名”中輸入“稀土”后進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，檢索時(shí)間截止為2014年8月9日晚上23:00。通過(guò)“分組瀏覽”分別統(tǒng)計(jì)“來(lái)源數(shù)據(jù)庫(kù)”、“學(xué)科”、“機(jī)構(gòu)”和“研究層次”等，檢索出我國(guó)研究稀土的概況及趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)情況。
1.1 我國(guó)研究稀土的概況
1.1.1 “來(lái)源數(shù)據(jù)庫(kù)”組的篇數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 從圖1來(lái)看，通過(guò)“分組瀏覽”統(tǒng)計(jì)“來(lái)源數(shù)據(jù)庫(kù)”篇數(shù)，不難得出：一是研究文獻(xiàn)來(lái)源最多的庫(kù)是“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)”，共34130篇；二是優(yōu)秀碩士論文，總數(shù)排名第三，總體研究層次水平較高。
1.1.2 “研究層次”組的篇數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 從表1來(lái)看，通過(guò)“分組瀏覽”統(tǒng)計(jì)“研究層次”篇數(shù)，特點(diǎn)為：一是研究以“基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究”和“工程技術(shù)（自科）”為主，共31668篇，占9類(lèi)總數(shù)的72%；二是科普類(lèi)文獻(xiàn)非常少，只有74篇，占總數(shù)0.17%。
1.1.3 “學(xué)科”組的篇數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 從圖2來(lái)可知，“分組瀏覽”統(tǒng)計(jì)“學(xué)科”的篇數(shù)特點(diǎn)為：一是研究文獻(xiàn)最多的是“工業(yè)經(jīng)濟(jì)”，共9905篇，占總數(shù)的24%；二是總體來(lái)看大多數(shù)研究文獻(xiàn)都屬于化學(xué)學(xué)科大類(lèi)，如：化學(xué)、有機(jī)化工和無(wú)機(jī)化工等。
1.1.4 “機(jī)構(gòu)”組的篇數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 從圖3來(lái)看，通過(guò)“分組瀏覽”統(tǒng)計(jì)“機(jī)構(gòu)”組的篇數(shù)可知：研究文獻(xiàn)排名15名的高校全是“211”和“985”工程大學(xué)，其中浙江大學(xué)發(fā)表相關(guān)的文獻(xiàn)最多，共計(jì)17908篇，占總數(shù)的11.13%。
1.1.5 “作者”組的篇數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果 通過(guò)“分組瀏覽”統(tǒng)計(jì)“作者”組的篇數(shù)，排名前三位的分別是倪嘉纘、林河成和徐光憲，篇數(shù)分別為106篇、102篇和68篇。其中倪嘉纘先生和徐光憲先生都是中國(guó)科學(xué)院院士，可見(jiàn)研究作者的學(xué)術(shù)地位都很高。
1.2 我國(guó)稀土研究的趨勢(shì) 為準(zhǔn)確了解我國(guó)稀土研究的總體趨勢(shì)，本文從CNKI檢索統(tǒng)計(jì)近十年來(lái)（2004—2013年度）研究稀土的文獻(xiàn)總數(shù)、學(xué)科領(lǐng)域和基金來(lái)源三個(gè)維度（表2）并分析如下。
①近十年“文獻(xiàn)總數(shù)”論文篇數(shù)變化趨勢(shì)。由表2可知，從2004-2013年度研究“文獻(xiàn)總數(shù)”篇數(shù)變化趨勢(shì)來(lái)看，一是總體趨勢(shì)逐年上升，2011年度篇名含“稀土”二字的文獻(xiàn)最多，共有3379篇；二是以篇名含“稀土”二字的文獻(xiàn)從2012年開(kāi)始有所下滑。②近十年“學(xué)科領(lǐng)域”論文篇數(shù)變化趨勢(shì)。由表2可知，從2004-2013年度研究“學(xué)科領(lǐng)域”篇數(shù)變化趨勢(shì)來(lái)看，一是“基礎(chǔ)學(xué)科”研究的文獻(xiàn)遠(yuǎn)少于“工程技術(shù)”研究的文獻(xiàn)，例如：2012年度，“基礎(chǔ)學(xué)科”和“工程技術(shù)”研究文獻(xiàn)分別為223篇和1542篇；二是“基礎(chǔ)學(xué)科”研究文獻(xiàn)總體看有逐年穩(wěn)步上升的趨勢(shì)。③近十年“基金來(lái)源”論文篇數(shù)變化趨勢(shì)。由表2可知，從2004-2013年度研究“基金來(lái)源”篇數(shù)變化趨勢(shì)來(lái)看，一是該領(lǐng)域獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的文獻(xiàn)最多，十年共計(jì)2088篇，獲得國(guó)家863計(jì)劃基金支持的最少，十年共計(jì)才288篇；二是從歷年文獻(xiàn)的變化趨勢(shì)上看，不管是獲得哪類(lèi)基金的論文篇數(shù)都保持相對(duì)穩(wěn)定。
2 結(jié)論
本文通過(guò)在CNKI平臺(tái)進(jìn)行檢索，得出我國(guó)研究稀土的概況及趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從結(jié)果中得出幾點(diǎn)信息：①?gòu)奈墨I(xiàn)總體分布情況看，論文來(lái)源碩博論文占有一定的比重，多以基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)（自科）為主，研究文獻(xiàn)最多的是工業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)科領(lǐng)域，研究機(jī)構(gòu)前15名高校全是“211”和“985”工程大學(xué)，論文篇數(shù)作者排名前三的有兩位院士院士；②從2004-2013年歷年文獻(xiàn)總體變化趨勢(shì)看，總體趨勢(shì)逐年上升，基礎(chǔ)學(xué)科研究文獻(xiàn)少而工程技術(shù)研究文獻(xiàn)較多，但基礎(chǔ)學(xué)科研究有穩(wěn)步上升趨勢(shì)；③我國(guó)研究稀土的文獻(xiàn)主要是獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
參考文獻(xiàn)：
[1]baike.baidu.com/view/89624.htm?fr=aladdin.
[2]白秀麗，于鶴.稀土元素的研究與應(yīng)用[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（04）.
[3]翁國(guó)慶，孫晉偉，張長(zhǎng)鑫.稀土納米材料及應(yīng)用（Ⅰ）[J].稀有金屬與硬質(zhì)合金，2005（03）.
關(guān)鍵詞：材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)；課程體系；優(yōu)化策略
為社會(huì)培養(yǎng)合格的“高級(jí)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才”是材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)教育的本質(zhì)［1］。目前，各高等院校不斷優(yōu)化材料化學(xué)課程體系，使其更加科學(xué)化和合理化。科學(xué)完備的課程體系是知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力培養(yǎng)的優(yōu)化組合，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系是材料化學(xué)人才培養(yǎng)方案的核心，對(duì)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系的優(yōu)化首先是課程體系和教學(xué)內(nèi)容的整體優(yōu)化。
一、優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系的必要性
1．高等教育改革的需要。
目前，優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，更新教學(xué)手段是高等教育改革的需求。優(yōu)化課程體系不僅要使它所包含的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課、實(shí)踐課等形成相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體，而且要充分體現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格。
2．現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。
近年來(lái)，隨著材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)教育課程論及教育理念的發(fā)展，我們根據(jù)材料科學(xué)發(fā)展規(guī)律，對(duì)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行了兩次優(yōu)化調(diào)整（分別為2008年下半年和2012年上半年）。我們優(yōu)化的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系能夠體現(xiàn)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)教育特色，完善材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系，加強(qiáng)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科方法論教育。
3．市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系能夠反映社會(huì)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)綜合性專(zhuān)業(yè)人才的要求。優(yōu)化的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系應(yīng)該充分體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向的思想。我們倡導(dǎo)與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的知名企業(yè)家走進(jìn)課堂開(kāi)展必修課教學(xué)，實(shí)現(xiàn)在校內(nèi)與企業(yè)的對(duì)接，強(qiáng)化學(xué)生的就業(yè)意識(shí)，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能。
二、現(xiàn)行課程體系存在的問(wèn)題及其成因
1．辦學(xué)特色不明確。
專(zhuān)業(yè)建設(shè)存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如材料化學(xué)課程體系的基礎(chǔ)課平臺(tái)不夠規(guī)范，課程設(shè)置不夠科學(xué)，教學(xué)進(jìn)程安排不夠合理，等等。此外，由于材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)時(shí)間短，存在專(zhuān)業(yè)學(xué)科定位不準(zhǔn)，專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)不夠明確，課程體系不夠科學(xué)等問(wèn)題。近年來(lái)，為提高教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，很多高校開(kāi)展了人才培養(yǎng)和教學(xué)體系研究。因此，有必要對(duì)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系的建設(shè)進(jìn)行思考。
2．課程設(shè)置理念滯后。
在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置中，我們受傳統(tǒng)的重視知識(shí)傳授的狹義專(zhuān)業(yè)概念的限制，不夠重視獨(dú)立思考習(xí)慣、自學(xué)能力、動(dòng)手能力和生存能力的培養(yǎng)。同時(shí)，在課程設(shè)置中存在社會(huì)需求、學(xué)生的就業(yè)取向、市場(chǎng)前景等的考慮程度不夠周到等問(wèn)題。合理的課程設(shè)置理念是讓每一位學(xué)生不僅受到本專(zhuān)業(yè)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練，而且受到廣泛的通識(shí)教育，把學(xué)生培養(yǎng)成有專(zhuān)業(yè)知識(shí)、有愛(ài)心、有責(zé)任心和有雄心的智者。
3．實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件欠缺。
優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該體現(xiàn)以下三個(gè)方面內(nèi)容：一是畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）實(shí)行“分類(lèi)指導(dǎo)，分流培養(yǎng)”。學(xué)生可根據(jù)個(gè)人從業(yè)需要，撰寫(xiě)高水平的實(shí)習(xí)報(bào)告，獲取名副其實(shí)的學(xué)分。二是優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程。各專(zhuān)業(yè)可根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)需要，科學(xué)、合理地確定畢業(yè)實(shí)習(xí)的時(shí)間和進(jìn)程。三是增設(shè)創(chuàng)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可通過(guò)創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練、第二課堂與創(chuàng)新活動(dòng)，獲得創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)學(xué)分。而我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，因人力資源和物質(zhì)資源等原因，欠缺根據(jù)學(xué)生需要安排實(shí)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容。
4．師資隊(duì)伍建設(shè)力度不夠。
師資隊(duì)伍是優(yōu)化課程體系的執(zhí)行者，也是培養(yǎng)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的主導(dǎo)者。先有優(yōu)秀的教師，后有優(yōu)秀的學(xué)生，再有品牌專(zhuān)業(yè)［2］。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)成立以來(lái)，我們加大力度引進(jìn)了固體材料化學(xué)、無(wú)機(jī)功能材料、催化材料、分子生物學(xué)等領(lǐng)域的博士研究生數(shù)名，充實(shí)了本專(zhuān)業(yè)的教師隊(duì)伍。目前我們正在通過(guò)各方努力引進(jìn)高水平教師，加強(qiáng)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的師資隊(duì)伍建設(shè)。
三、課程體系的優(yōu)化策略
課程體系是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程指導(dǎo)思想、課程設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)管理模式的綜合體現(xiàn)，是學(xué)校辦學(xué)特色、學(xué)科專(zhuān)業(yè)特色和人才培養(yǎng)特色的綜合反映。
課程體系是構(gòu)建人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容，其是否科學(xué)合理，對(duì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才目標(biāo)具有決定性的意義。我們通過(guò)選擇、整合與調(diào)適課程體系等措施優(yōu)化了材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系。
1.調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，優(yōu)化專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容。
（1）優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的無(wú)機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容
材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系是材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的核心，課程體系的科學(xué)性直接影響材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，隨著材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)條件的改善和教學(xué)理念的科學(xué)化，有必要優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系。我們現(xiàn)行的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中無(wú)機(jī)化學(xué)課程是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的必修課程。此門(mén)課程的指導(dǎo)思想直接影響學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)的思維模式和獲取知識(shí)的習(xí)慣，這個(gè)階段也是在大學(xué)一年級(jí)學(xué)生從中學(xué)學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變成大學(xué)學(xué)習(xí)模式的關(guān)鍵時(shí)期。因此我們有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)和自學(xué)能力，為學(xué)生將來(lái)的學(xué)習(xí)工作打下良好的基礎(chǔ)。
無(wú)機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容包括理論部分和元素部分。我們認(rèn)為無(wú)機(jī)化學(xué)理論部分內(nèi)容是無(wú)機(jī)化學(xué)課程的核心部分，元素部分內(nèi)容是輔助部分。目前無(wú)機(jī)化學(xué)課程詳細(xì)介紹理論部分內(nèi)容和元素部分內(nèi)容。我們對(duì)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的三屆（2007、2008、2009級(jí)學(xué)生）90名同學(xué)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果80名同學(xué)不贊成全部介紹無(wú)機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容，而是希望在老師的指導(dǎo)下以自學(xué)方式完成無(wú)機(jī)化學(xué)元素部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。
對(duì)元素部分內(nèi)容我們采取了抓典型元素性質(zhì)的分析和討論，引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)元素化學(xué)知識(shí)的方法；通過(guò)實(shí)例指導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)一個(gè)元素、一族元素或一類(lèi)元素；逐步了解結(jié)構(gòu)—性能—功能之間的關(guān)系；初步掌握如何通過(guò)查閱參考書(shū)、手冊(cè)汲取知識(shí)的模式。其余元素部分內(nèi)容我們?cè)O(shè)置為自學(xué)內(nèi)容。
（2）優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容
高等數(shù)學(xué)作為高等院校的基礎(chǔ)學(xué)科，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力，提高學(xué)生邏輯思維能力，為專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)思想和數(shù)理方法論的任務(wù)。高等數(shù)學(xué)是化學(xué)、生物、物理、材料物理、材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程。目前一些普通高等院校的課程設(shè)置中有生物、化學(xué)、材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的“生化材”類(lèi)高等數(shù)學(xué)教育教學(xué)。而隨著材料化學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉日益加深，定性定量分析發(fā)展迅速，材料結(jié)構(gòu)分析、材料物理性能測(cè)試計(jì)算時(shí)需要更深的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，所以我們把材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的“生化類(lèi)”高等數(shù)學(xué)調(diào)整為“理工類(lèi)”高等數(shù)學(xué)教學(xué)。同時(shí)我們?cè)诓牧匣瘜W(xué)專(zhuān)業(yè)的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容中增加了線(xiàn)性代數(shù)的內(nèi)容，以便達(dá)到材料結(jié)構(gòu)測(cè)試和性能計(jì)算的知識(shí)要求。
（3）材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式的優(yōu)化
測(cè)試方法在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)材料性能的要求日益廣發(fā)和苛刻，對(duì)材料性能及其組分和微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系越來(lái)越感興趣，因而不斷出現(xiàn)新的研究方法。測(cè)試手段也越來(lái)越多樣化，實(shí)驗(yàn)方法的數(shù)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而急速增加。因此我們把材料結(jié)構(gòu)分析方法課程的教學(xué)形式進(jìn)行優(yōu)化。具體做法是任課老師在課堂上介紹材料結(jié)構(gòu)和性能測(cè)定儀器的原理，然后到實(shí)際儀器設(shè)備房間進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生在儀器管理人員的指導(dǎo)下，利用化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院和內(nèi)蒙古功能材料物理與化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)儀器設(shè)備完成本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。這樣設(shè)置學(xué)生自己動(dòng)手測(cè)定樣品的結(jié)構(gòu)和性能的課程，有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
（4）以專(zhuān)業(yè)前沿知識(shí)講座充實(shí)課程內(nèi)容
課程內(nèi)容應(yīng)當(dāng)隨著社會(huì)、企業(yè)、科技的發(fā)展及時(shí)充實(shí)新知識(shí)。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)教材的內(nèi)容常常是數(shù)年，甚至數(shù)十年前的人類(lèi)材料科學(xué)知識(shí)的概括。所以，任課老師要根據(jù)自身研究工作經(jīng)歷及時(shí)充實(shí)現(xiàn)代材料科學(xué)知識(shí)，優(yōu)化課程內(nèi)涵結(jié)構(gòu)。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)老師可以采用以下三種方法：一是將現(xiàn)代材料科技成果恰當(dāng)?shù)厝谌氲交A(chǔ)課教學(xué)中，用新的材料科技內(nèi)容去改造、替代、充實(shí)陳舊的教學(xué)內(nèi)容，并處理好知識(shí)的繼承和發(fā)展的關(guān)系，使其有機(jī)地融合在一起；二是開(kāi)設(shè)材料加工新技術(shù)課程內(nèi)容或開(kāi)展材料設(shè)計(jì)加工科技活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高他們的動(dòng)手能力；三是開(kāi)展能夠反映本學(xué)科專(zhuān)業(yè)前沿知識(shí)、最新科技成就的專(zhuān)題講座。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，優(yōu)化課程類(lèi)型。
根據(jù)“高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊”所提倡的高等院校材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)規(guī)范討論稿的要求，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐課程有基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等內(nèi)容［3］。
多元化的實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和動(dòng)手能力的最有效手段，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物質(zhì)及其變化規(guī)律，使學(xué)生獲取基本的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題的能力、解決問(wèn)題的能力，一定的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力［4］。在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，充分考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性，選擇具有一定難度和較大覆蓋面的交叉型綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。全面開(kāi)放所有實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生創(chuàng)造開(kāi)展專(zhuān)業(yè)綜合技能訓(xùn)練的場(chǎng)所，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。
目前，在各級(jí)有關(guān)部門(mén)的支持下，按材料化學(xué)課程體系要求能完成基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。但是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的高等院校的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程出現(xiàn)了一些新情況。以往三四十人的實(shí)習(xí)隊(duì)伍進(jìn)入企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。而今，大型企業(yè)自動(dòng)化程度很高，實(shí)習(xí)生很難進(jìn)入車(chē)間進(jìn)行實(shí)地實(shí)踐學(xué)習(xí)，微小企業(yè)又沒(méi)有能力接收大量實(shí)習(xí)生，加上專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的缺乏等原因，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)課程無(wú)法實(shí)現(xiàn)“大部隊(duì)”形式的實(shí)習(xí)任務(wù)。所以，我們對(duì)材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程進(jìn)行了優(yōu)化。我們?cè)O(shè)置了適合地區(qū)特點(diǎn)的、按學(xué)生興趣分成由五—八人組成的“小組”進(jìn)入不同的微小企業(yè)進(jìn)行不同內(nèi)容的實(shí)踐的多元化實(shí)踐教學(xué)模式。在不同的微小企業(yè)完成實(shí)踐教學(xué)課程時(shí)我們注重學(xué)生自身管理和實(shí)踐指導(dǎo)老師巡視管理相結(jié)合，保證實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的實(shí)習(xí)效率和學(xué)生安全問(wèn)題。
改變材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)行畢業(yè)論文模式，允許學(xué)生做畢業(yè)論文時(shí)根據(jù)自身興趣愛(ài)好和就業(yè)取向選擇課題，可以在學(xué)院老師的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文課題，也可以在科研所、企業(yè)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體完成畢業(yè)論文課題。
3.增設(shè)自學(xué)選修課程，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)。
目前我院材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)的課程體系中沒(méi)有設(shè)置自學(xué)性選修課程。材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)教育不僅僅是傳授材料科學(xué)相關(guān)的知識(shí)，更重要的是傳授獲取知識(shí)的方法，以便學(xué)生順應(yīng)社會(huì)需求選擇性地學(xué)習(xí)新領(lǐng)域的新知識(shí)而提高生存能力。社會(huì)需求多元化的當(dāng)今時(shí)代，需要的人才不是單一性人才，而是綜合能力較強(qiáng)的復(fù)合人才。所以，在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課程是社會(huì)和科學(xué)發(fā)展的必然要求。
培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力是豐富學(xué)生知識(shí)面的重要措施，是教師的基本職責(zé)，是素質(zhì)教育的必然要求，是終身學(xué)習(xí)的客觀需要。優(yōu)化教學(xué)理念和教學(xué)觀點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的前提條件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的關(guān)鍵所在，營(yíng)造學(xué)生自主主動(dòng)學(xué)習(xí)的輿論氛圍是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的基本內(nèi)容，科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是促使學(xué)生自學(xué)的原動(dòng)力［5］。在材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中增設(shè)自學(xué)性選修課是提高學(xué)生自學(xué)能力的一種措施。
目前，材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系中的化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)史等課程完全可以設(shè)置為自學(xué)性選修課程。優(yōu)化的材料化學(xué)課程體系中應(yīng)有無(wú)機(jī)化學(xué)元素部分的一些內(nèi)容，還應(yīng)有自學(xué)性選修課程。只有這樣才能給學(xué)生創(chuàng)建重視自學(xué)，提高自學(xué)能力的學(xué)習(xí)環(huán)境。
總之，優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系是材料科學(xué)發(fā)展的客觀需求，是培養(yǎng)合格的材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的要求。優(yōu)化材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)課程體系是我們辦學(xué)條件改善和教學(xué)理念提升的產(chǎn)物。我們主張?jiān)谡n程體系設(shè)置中遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，留給學(xué)生足夠的空間，讓學(xué)生獨(dú)立思考自己有興趣的材料科學(xué)問(wèn)題。同時(shí)，我們給學(xué)生創(chuàng)造進(jìn)行獨(dú)立或在老師指導(dǎo)下的半獨(dú)立實(shí)踐活動(dòng)的條件。采取上述無(wú)機(jī)化學(xué)課程、高等數(shù)學(xué)課程、實(shí)踐教學(xué)課程和自學(xué)性選修課程的優(yōu)化措施，可培養(yǎng)具有獨(dú)立思考材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題、具有一定自學(xué)能力和動(dòng)手能力的符合社會(huì)需求的專(zhuān)業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)：
［1］王燕露.論高等教育的本質(zhì)［J］.科技信息（高校講壇），2011，（33）：216-220.
［2］張婧，孫建三.麻省理工學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)造創(chuàng)新型人才論析［J］.黑龍江社會(huì)科學(xué)，2004，（4）：130-132.
［3］高等院校材料化學(xué)規(guī)范討論稿［EB/OL］.高等院校理工科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)通訊，2006，9.
1867年，俄國(guó)彼德圣堡大學(xué)里來(lái)了一個(gè)年輕的化學(xué)教授，他就是門(mén)捷列夫。身為化學(xué)教授的門(mén)捷列夫大部分時(shí)間不是在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)，而是將自己關(guān)在書(shū)房里。手里總捏著一副紙牌，顛來(lái)倒去，整好又打亂，亂了又重排。不邀牌友，也不去上別人家的牌桌。
兩年后的一天，俄羅斯化學(xué)會(huì)專(zhuān)門(mén)邀請(qǐng)專(zhuān)家進(jìn)行一次學(xué)術(shù)討論。學(xué)者們有的帶著論文，有的帶著樣品，只有門(mén)捷列夫兩手空空，學(xué)術(shù)討論進(jìn)行了三天，三天來(lái)討論會(huì)場(chǎng)大家各抒己見(jiàn)，好不熱鬧，只有門(mén)捷列夫一個(gè)人一直一言不發(fā)，只是瞪著一雙大眼睛看，豎起耳朵聽(tīng)，有時(shí)皺皺眉頭想想。
眼看討論就要結(jié)束了，主持人躬身說(shuō)道：“門(mén)捷列夫先生，不知可有什么高見(jiàn)？”門(mén)捷列夫也不說(shuō)話(huà)，起身走到桌子的中央，右手從口袋里取出，隨即一副 紙牌甩在桌子上，在場(chǎng)的人都大吃一驚，門(mén)捷列夫愛(ài)玩紙牌，化學(xué)界的朋友已早有所聞，但總不至于鬧到這種地步，到這么嚴(yán)肅的場(chǎng)合來(lái)開(kāi)玩笑吧？
只見(jiàn)門(mén)捷列夫?qū)⒛且话褋y紛紛的牌捏在手里，三下兩下便整理好，并一一亮給大家看。大家這時(shí)才發(fā)現(xiàn)這并不是一副普通的撲克，每張牌上寫(xiě)的是一種元素 的名稱(chēng)、性質(zhì)、原子量等，共63張，代表著當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的63種元素。更怪的是，這副牌中有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色。
門(mén)捷列夫真不愧為玩紙牌的老手，一會(huì)兒功夫就在桌子上列成一個(gè)牌陣：豎看就是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫分別各一列，橫看那七種顏色的紙牌就像畫(huà) 出的光譜段，有規(guī)律地每隔七張就重復(fù)一次。然后門(mén)捷列夫口中念念有詞地講著每一個(gè)元素的性質(zhì)，滾瓜爛熟，如數(shù)家寶。周?chē)娜硕忌笛哿恕Ｋ麄冊(cè)趯?shí)驗(yàn)室里鉆了 十年、幾十年，想不到一個(gè)年輕人玩玩紙牌就能得出這番道理，要說(shuō)不服氣吧，好象有理，要說(shuō)真是這樣，又有些不甘心。
這時(shí)一直坐在旁邊觀看的門(mén)捷列夫的老師胡子氣得撅起來(lái)了，一拍桌子站起來(lái)，以師長(zhǎng)的嚴(yán)厲聲調(diào)說(shuō)道：“快收起你這套魔術(shù)吧，身為教授、科學(xué)家，不在 實(shí)驗(yàn)室里老老實(shí)實(shí)地做實(shí)驗(yàn)，卻異想天開(kāi)，擺擺紙牌就要發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律，這些元素難道就由你這樣隨便擺布嗎？……”老人越說(shuō)越激動(dòng)，一邊還收拾東西準(zhǔn)備離去， 其他人見(jiàn)狀也紛紛站起，這場(chǎng)討論就這樣不了了之。
門(mén)捷列夫堅(jiān)信自己是對(duì)的，回家后繼續(xù)推著這副紙牌，遇到什么地方接連不上時(shí)，他就斷定還有新元素沒(méi)被發(fā)現(xiàn)，他就暫時(shí)補(bǔ)一張空牌，這樣他一口氣預(yù)言了11種未知元素，那副牌已是74張。這就是最早的元素周期表。
在隨后的幾年中，門(mén)捷列夫預(yù)言的11種元素陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，乖乖地住進(jìn)他的元素周期表，特別是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的氦、氖、氬、氪、氙和氡又給元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然，它就像一幅大地圖，以后化學(xué)的研究就全靠這幅指南圖了。
本課題是在學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和元素概念的基礎(chǔ)上,繼續(xù)學(xué)習(xí)原子核外電子排布、原子得失電子形成離子的過(guò)程。本課題難點(diǎn)比較集中,有微觀表征:電子的分層排布、離子的形成;有化學(xué)用語(yǔ):原子結(jié)構(gòu)示意圖、離子符號(hào);也有把宏觀與微觀架起橋梁的知識(shí):元素最外層電子數(shù)與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。這些內(nèi)容是引領(lǐng)學(xué)生把學(xué)習(xí)注意力由宏觀世界轉(zhuǎn)到微觀研究的重要過(guò)渡,為學(xué)生探求宏觀物質(zhì)變化的奧秘打開(kāi)了一個(gè)微觀領(lǐng)域的窗口,是引發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇和向往,是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微觀世界學(xué)習(xí)興趣的一個(gè)很好的素材。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與能力目標(biāo):
1.知道原子核外電子是分層排布的。(難點(diǎn))
2.了解離子的形成,初步認(rèn)識(shí)離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子。(重點(diǎn))
3.了解原子結(jié)構(gòu)示意圖涵義及原子最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關(guān)系。
過(guò)程與方法目標(biāo):
1.通過(guò)想象、猜想探索證明歸納原子核外電子的排布,培養(yǎng)學(xué)生空間想象力。
2.觀察l~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,歸納小結(jié)原子最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關(guān)系。
3.探究分析NaCl的形成過(guò)程,了解離子的形成,初步認(rèn)識(shí)離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):
1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微觀世界學(xué)習(xí)的興趣。
2.喚起學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇與向往。
教學(xué)過(guò)程
一、情境導(dǎo)入
1.教師富有感情地朗讀學(xué)生作品──科普小論文《漫游原子世界》,鞏固原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)。
附文:我是一個(gè)小小的電子,我在原子里圍繞著原子核不停地轉(zhuǎn)動(dòng),雖然空間很大,但我和我的同伴總想掙脫原子核的吸引。可是原子核這個(gè)小老頭很有能耐,雖然只占原子的一丁點(diǎn)空間,里面卻由質(zhì)子和中子構(gòu)成,中子不帶電,質(zhì)子帶正電,正好把我身上的負(fù)電深深吸引。
2.設(shè)問(wèn):原子核外電子是如何運(yùn)動(dòng)的呢?它們能否掙脫原子核的吸引呢?
二、引導(dǎo)探究核外電子的排布
1學(xué)生猜想:核外電子是如何運(yùn)動(dòng)的?
2.學(xué)生交流:向你的同學(xué)說(shuō)一說(shuō)你想象中核外電子如何運(yùn)動(dòng)?
3.探究證明假設(shè):閱讀課本圖文。(把圖4-9“核外電子分層排布示意圖”制作成掛圖,借此引導(dǎo)學(xué)生空間想象能力,理解電子分層排布)
4.歸納結(jié)論:核外電子是分層排布的。
5.教師啟發(fā):科學(xué)家在探索原子核外電子運(yùn)動(dòng)時(shí),也經(jīng)歷了假設(shè)、猜想的階段,然后通過(guò)科學(xué)的手段、借助先進(jìn)的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定、檢驗(yàn)而得到真理的。那么電子為什么有的排在第一層?有的排在第二層?各電子層上電子數(shù)目有什么規(guī)律?(讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程后,進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生對(duì)電子排布的通想,提醒學(xué)生到高中后還會(huì)有更深入的研究,有興趣的同學(xué)可自己查閱有關(guān)資料)
6.學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)示意圖表示的意義:
7.練習(xí)鞏固:向你的同桌說(shuō)一說(shuō)下列原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義:
8.展示掛圖:1~18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。學(xué)生觀察、互相討論、歸納原子最外層電子數(shù)目與元素性質(zhì)的關(guān)系:
元素
最外層電子數(shù)
元素化學(xué)性質(zhì)
稀有氣體元素
8個(gè)(He為2)
比較穩(wěn)定
金屬元素
少于4個(gè)
不穩(wěn)定
非金屬元素
多于4個(gè)
不穩(wěn)定
9.教師設(shè)問(wèn):稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為8(He為2),達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。金屬元素原子和非金屬元素原子最外層電子未排滿(mǎn),要趨向穩(wěn)定,怎么樣才能達(dá)到目的呢?(制造探究情境,誘導(dǎo)學(xué)生下一步的探究)
6.引導(dǎo)提問(wèn):離子是怎樣形成的?什么叫離子?如何區(qū)別陽(yáng)離子和陰離子?離子符號(hào)的書(shū)寫(xiě)應(yīng)與原子有什么不同?
四、小結(jié)練習(xí),誘發(fā)思考
1.小結(jié):在本課題,我們學(xué)了什么?
2.練習(xí):課本習(xí)題。
教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明
過(guò)去由于過(guò)分追求知識(shí)和能力目標(biāo),忽略過(guò)程和方法目標(biāo)、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo),在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)上,教師往往注重知識(shí)的灌輸和解題能力的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的需要比較忽視。于是基本上是以教師講解為主,學(xué)生被動(dòng)接受,教師把一個(gè)個(gè)的知識(shí)點(diǎn)教給學(xué)生,學(xué)生記住結(jié)果并會(huì)應(yīng)用解題就行了。課堂上缺乏師生之間的感情共鳴,顯得蒼白乏味,學(xué)生學(xué)習(xí)方法不靈活,死記硬背,知識(shí)掌握不牢固。
在新的教學(xué)理念驅(qū)動(dòng)下,本課題的教學(xué)設(shè)計(jì)重視學(xué)生的全面發(fā)展,設(shè)計(jì)了多個(gè)探究活動(dòng),創(chuàng)設(shè)了多個(gè)學(xué)習(xí)情境,利用豐富的教學(xué)手段開(kāi)展課堂活動(dòng):(1)欣賞科普小論文《漫游原子世界》,以輕松活潑的形式、生動(dòng)形象的語(yǔ)言鞏固了原子結(jié)構(gòu)知識(shí),同時(shí)提出“校外電子是如何運(yùn)動(dòng)的”“電子能否掙脫原子核的吸引”等問(wèn)題,自然入了本課題的學(xué)習(xí);(2)讓學(xué)生猜想質(zhì)疑核外電子運(yùn)動(dòng),再借助掛圖(課本圖4-9“核外電子分層排布示意圖”)幫助學(xué)生樹(shù)立空間概念,探索、理解電子的分層排布;(3)通過(guò)學(xué)生角色扮演活化氯化鈉形成的過(guò)程,強(qiáng)化學(xué)生的探究欲;(4)利用圖示把鈉原子和氛原子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成氯化鈉的過(guò)程簡(jiǎn)明呈現(xiàn),幫助學(xué)生由形象思維到抽象思維的飛躍(這部分內(nèi)容的教學(xué),應(yīng)針對(duì)學(xué)生的具體情況,若學(xué)生難以接受,可按教材要求簡(jiǎn)化過(guò)程);(5)借助觀察掛圖“l(fā)~18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)示意圖”,以表格形式進(jìn)行知識(shí)類(lèi)比,歸納稀有氣體元素、金屬元素、非金屬元素的最外層電子數(shù)目與元素化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系;這樣處理能化難為易,變枯燥為樂(lè)趣,變結(jié)論性知識(shí)為探究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生饒有趣味地、自主地進(jìn)行科學(xué)探究,使生硬的化學(xué)概念變得栩栩如生,易于理解。學(xué)生逐漸對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)產(chǎn)生渴望之情,能主動(dòng)參與探究,建構(gòu)新知,從而逐步提高解決問(wèn)題的能力,形成科學(xué)態(tài)度和掌握一定的科學(xué)方法。
本課題設(shè)計(jì)主脈清晰,重點(diǎn)突出,從學(xué)生的認(rèn)知水平出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,學(xué)生參與度高,在輕松愉快的氣氛中,知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀都得到了充分的體現(xiàn)。
點(diǎn)評(píng)
選取核心概念──離子為研討課,內(nèi)容比較抽象,難度較大,富有挑戰(zhàn)性。本設(shè)計(jì)體現(xiàn)了義務(wù)教育新課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)理念,注重學(xué)生科學(xué)探究的設(shè)計(jì)和培養(yǎng)。實(shí)施教學(xué)過(guò)程中,不但知識(shí)與技能目標(biāo)得到較好的落實(shí),而且過(guò)程與方法目標(biāo)、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)也得到較好的體現(xiàn)。課堂設(shè)計(jì)充分挖掘教材,尤其重視課堂活動(dòng)設(shè)計(jì),使課堂教學(xué)生動(dòng)活潑而富有吸引力。
1.探究活動(dòng)設(shè)計(jì):(1)欣賞科普小論文,創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生對(duì)本課題學(xué)習(xí)欲望。(2)猜想、交流、探究校外電子如何運(yùn)動(dòng),體現(xiàn)對(duì)學(xué)生合作精神和科學(xué)探究的培養(yǎng)。(3)角色扮演離子形成的過(guò)程,生動(dòng)活潑,達(dá)到校理想的學(xué)習(xí)效果。
2.擴(kuò)展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì):元素性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)的關(guān)系研究采用表格設(shè)計(jì),體現(xiàn)了推理、歸納、分析能力的培養(yǎng)。
來(lái)源:人教網(wǎng)華南師范大學(xué)化學(xué)系錢(qián)揚(yáng)義點(diǎn)評(píng)
三、探究離子的形成
1、提供信息:①鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉。②鈉和氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
2、學(xué)生表演:兩個(gè)學(xué)生通過(guò)觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖,分別扮演銷(xiāo)原子和氯原子(頭上貼元素符號(hào),身上貼最外層電子數(shù)目的“電子”),其他同學(xué)當(dāng)裁判。(表演的形式活潑而又巧妙地考查了學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)示意圖的理解,學(xué)生熱情高漲地參與,課堂活躍起來(lái))
3.學(xué)生討論;要趨向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鈉原子和氫原子該如何變化來(lái)達(dá)到穩(wěn)定呢?設(shè)計(jì)一個(gè)方案。(生動(dòng)的情境、求知欲的驅(qū)使,學(xué)生積極設(shè)計(jì)多種方案:①氯原子的最外層電子中三個(gè)電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上,使雙方最外層電子數(shù)平均,分別為4。②氯原子的最外層七個(gè)電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上,使雙方達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。③鈉原子的最外層一個(gè)電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外電子層上,使雙方達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣,較好地暴露了學(xué)生的原有思維,有利于教師更有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo),對(duì)于方案①,教師要讓學(xué)生分辨生活中的平衡與化學(xué)中的穩(wěn)定的區(qū)別;對(duì)于方案②、③,教師可以從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),分析發(fā)生這兩種情況的難易程度)
[論文關(guān)鍵詞] x射線(xiàn)熒光光譜法 石灰石 熔融
石灰石是氧化鋁生產(chǎn)中的重要原料，本文主要研究了石灰石中主要化學(xué)成分的鈣、鎂、鋁、鐵等主要金屬的含量。石灰水的主要成分是氧化鈣，同時(shí)也有少量的二氧化硅，氧化鋁，氧化鐵等雜質(zhì)。氧化鈣和氧化鎂的含量是判斷石灰石質(zhì)量的重要指標(biāo)，快速準(zhǔn)確的分析氧化鈣的含量尤為重要。本文采用熔融法制取玻璃狀樣片，消除了粒度效應(yīng)和礦物效應(yīng)，建立工作曲線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)熒光法同時(shí)測(cè)定石灰石中的鈣鎂硅含量。該方法分析速度快，結(jié)果準(zhǔn)確度高，能完全滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
1、 試驗(yàn)部分
1.1儀器采用TNRY-02型熔樣爐（洛陽(yáng)特耐），MXF-2400型X射線(xiàn)熒光光譜儀（日本島津），X-射線(xiàn)管電壓40，電流70.鉑黃金坩堝（95%鉑金、5%黃金）、天平（梅特勒托利多AL2004）。
1.2 試劑采用四硼酸鋰做助溶劑，碘化氨做脫膜劑
1.3 試驗(yàn)方法
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5000g試樣于已加入5.00g助溶混合熔劑鉑黃坩堝中，在1100度，熔樣15分鐘（擺動(dòng)13分鐘，靜置2分鐘）的熔融條件下進(jìn)行熔片。將熔好的玻璃片用χ-射線(xiàn)熒光光譜儀按照電壓40kv，電流70mA的測(cè)量條件進(jìn)行測(cè)定。定期用EDTA絡(luò)合滴定法和熒光儀測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比對(duì)校正。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立
用一組（6個(gè)）石灰石標(biāo)準(zhǔn)樣品，對(duì)樣品進(jìn)行熔樣后，在x-熒光儀上進(jìn)行技術(shù)測(cè)量，根據(jù)氧化鈣含量和儀器檢測(cè)的熒光數(shù)間的關(guān)系制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。利用一元線(xiàn)性回歸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。
2、 結(jié)果與討論
在熒光分析中，熔樣是至關(guān)重要的，熔樣條件要滿(mǎn)足要求，才能滿(mǎn)足熒光分析需要。樣品要熔解均勻，樣片內(nèi)無(wú)氣泡。樣片不能開(kāi)裂，底部要光滑，以免熒光分析準(zhǔn)確性。
2.1標(biāo)樣或試樣要在干燥箱內(nèi)，在300度的溫度下烘干2小時(shí)，保證樣品的干燥。
2.2 要經(jīng)常檢查鉑黃金坩堝底部被腐蝕的程度，坩堝底部是夠有大的劃痕，確保熔樣的樣片周?chē)鷽](méi)有缺口，樣片表面光滑平整。
2.3 機(jī)體效應(yīng)和共存元素的干擾校準(zhǔn)
機(jī)體效應(yīng)是X-射線(xiàn)熒光分析中引起誤差的主要原因，主要是由試樣的礦物結(jié)構(gòu)和試樣的粒度引起的，樣品的粒度越小，干擾也越小。本實(shí)驗(yàn)采用1100度高溫熔樣制片，機(jī)體效應(yīng)引起的干擾比較小，可以忽略不計(jì)。
共存元素的干擾是在指在測(cè)定過(guò)程中分析元素和其他元素的普線(xiàn)部分重疊，影響主要元素普線(xiàn)的強(qiáng)度，使得主體元素含量測(cè)試不準(zhǔn)。為消除共存元素干擾，一個(gè)是合理選擇分析元素譜線(xiàn)左后背景的位置，其次是采用儀器軟件提供的數(shù)學(xué)模型來(lái)校準(zhǔn)消除干擾。
2.4 脫模劑的影響
熔片采用的脫膜劑是碘化氨，作用是減小熔融物的表面張力，使熔融玻璃片容易從鉑黃金坩堝中脫離，但脫模劑的加入量不宜過(guò)多，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，本文中確定為6滴。
3、 標(biāo)準(zhǔn)樣品的選擇與工作曲線(xiàn)的制作
用一系列化學(xué)值已確定的石灰樣品，在電腦上輸入其化學(xué)值，熔片并測(cè)定強(qiáng)度后，按照校正程序用回歸法建立工作曲線(xiàn)
4、 儀器校正
由于機(jī)器在使用過(guò)程中，其X-射線(xiàn)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致分析結(jié)果誤差，因此要對(duì)X-射線(xiàn)強(qiáng)度飄移進(jìn)行定期校正。校正公式如下：
Ic=α·I+β （1）
α=（I2-I1）/（M2-M1） （2）
β=I1-M1·α （3）
式中 α、β——X射線(xiàn)強(qiáng)度的校正系數(shù)；
Ic ——未知試樣校正后的X-射線(xiàn)強(qiáng)度；
I ——未知試樣測(cè)定X-射線(xiàn)強(qiáng)度；
M1、M2——標(biāo)準(zhǔn)化試樣的測(cè)定X-射線(xiàn)強(qiáng)度
I1、I2——標(biāo)準(zhǔn)化試樣的基準(zhǔn)X-射線(xiàn)強(qiáng)度
由于石灰石樣品在空氣中易潮解，發(fā)生變化，樣品不宜長(zhǎng)久保存，我們用低含量石灰石標(biāo)樣作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，采用一點(diǎn)校正，即：
Ic=I·α （4）
α=I1/M1 （5）
5、熟石灰中鈣以氧化鈣形式存在。
因此，礦物效應(yīng)是造成石灰中氧化鈣的相對(duì)X--射線(xiàn)強(qiáng)度差異大的主要原因。在實(shí)際工作中，礦石原產(chǎn)地不同，校正曲線(xiàn)也不同。為消除地區(qū)影響，或者是試樣與標(biāo)樣之間的差異，在繪制曲線(xiàn)時(shí)，應(yīng)由標(biāo)樣與不同礦區(qū)的已知準(zhǔn)確值的試樣共同完成；在繪制石灰工作曲線(xiàn)時(shí)，應(yīng)該有不同地區(qū)的樣品 ，可以使試樣分析結(jié)果更準(zhǔn)確、安全。也可避免基體組分變化太大而引起誤差。由于石灰特別容易吸潮，會(huì)影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，樣品應(yīng)該干燥充分，制做好的樣片應(yīng)及時(shí)測(cè)定。
一日本的情況
《舎密開(kāi)宗》（初篇、天寶八年（1837），宇田川榕蓭）中將硅音譯為“悉里叟母”（silicium的氧化物），但在“160章 珪土”中，將“SiO2”譯為“珪土”。有人誤以為這里的“珪土”是日本原有的詞語(yǔ)，但事實(shí)上這個(gè)詞是榕蓭新造的。換言之，雖然日本也有人將二氧化硅譯為“石英”或“水晶”，但榕蓭卻將荷蘭語(yǔ)中的Keiaarde（kei是玉石之意，讀音與珪（日文讀kei）相通，aarde是土之意）直譯為“珪土”，由此創(chuàng)造了這個(gè)詞。其后的元素名“珪素”就源于“珪土”，但《舎密開(kāi)宗》中并未出現(xiàn)“珪素”一詞。
文久二年（1862）出版的《舎密局必?cái)y》（上野彥馬著）也沿用《舎密開(kāi)宗》的譯法，將Si音譯為“悉里叟母”，但對(duì)于二氧化硅的譯法，彥馬除“珪土”外，還創(chuàng)造了一種新譯法“珪酸”，距“珪素”又近了一步。
那么，最早使用“珪素”這一元素名的文獻(xiàn)是哪一部呢？慶應(yīng)三年（1867）竹原平次郎抄譯的《化學(xué)入門(mén)》（初篇）中“單體區(qū)別之表”中的“非金屬之部”中出現(xiàn)了“悉里叟母·珪素·Si”，這是“珪素”首次登場(chǎng)。其后，這一元素名在石黑忠悳翻譯的《化學(xué)訓(xùn)蒙》（1870年）中被沿用，在市川盛三郎著《理化日記》（1872年）、《小學(xué)化學(xué)書(shū)》（1874年）等書(shū)中也被相繼使用，逐漸得到普及。
然而，除玉字旁的“珪”外，有些書(shū)中也會(huì)使用石字旁的“硅”，將Si寫(xiě)作“硅素”。以前的研究認(rèn)為首次使用“硅素”的文獻(xiàn)是明治7年（1874）宮里正靜著《化學(xué)·鉱物學(xué)用語(yǔ)英和対訳辭書(shū)》，但根據(jù)菅原國(guó)香等人的調(diào)查，首次使用“硅素”的文獻(xiàn)可以追溯到明治五年（1872）足立寬閱、土岐賴(lài)德翻譯的《化學(xué)闡要》（卷一），然后是上述的宮里、石松定（平賀義美）著《啓蒙化學(xué)小説》（1874）、久下秀太郎著《化學(xué)導(dǎo)蒙》（1874）等。另外，甲賀宜政在明治13年（1880）著的《化學(xué)命名論》中，將以往的各種日語(yǔ)元素名進(jìn)行比較對(duì)照，最后建議使用“硅素”。
其后，雖然1886年的東京化學(xué)會(huì)及化學(xué)命名法取調(diào)委員會(huì)的提案中采用了“珪素”，但《化學(xué)訳語(yǔ)集》（1891）和《化學(xué)語(yǔ)彙》（1900）中使用的是“硅素”。其后開(kāi)始使用“珪素”，但1949年以后改為用片假名“ケイ素”表示，一直沿用至今。
二中國(guó)的情況
在現(xiàn)代中國(guó)的化學(xué)用語(yǔ)中，元素Si對(duì)應(yīng)的中文是“硅”，而不是“珪”。其證據(jù)是，1959年出版的《日漢辭典》中，將日語(yǔ)“けいそ”的日本漢字寫(xiě)作“珪素”，而將其對(duì)應(yīng)的中文寫(xiě)作化學(xué)用語(yǔ)“硅”。另外，解放前中國(guó)的化學(xué)教科書(shū)、1934年出版的閻玉振和王鶴清編《高級(jí)中學(xué)化學(xué)教科書(shū)》（北京）中，也將元素Si的中文寫(xiě)作“硅”，解放后的化學(xué)教科書(shū)也是如此，與上述《日漢辭典》的記載完全相同。
不過(guò)，在現(xiàn)代中國(guó)的化學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)中，并非完全都統(tǒng)一使用“硅”字。例如，1956年蓑翰青著《中國(guó)化學(xué)史論文集》中，將“硅酸鹽”寫(xiě)作“‘矽’酸鹽”；松原行一在中國(guó)化學(xué)書(shū)《化學(xué)鑒原》中指出，“矽”用于珪素之意，這與上面的引用相符。
據(jù)日本的辭書(shū)《井上·中國(guó)語(yǔ)新辭典》（1954）記載，“矽”是指“化學(xué)元素珪素 silicon”，讀音為his。從讀音推測(cè)，“矽”應(yīng)該是取用silicon第一個(gè)音而成的漢字。而且，服部宇之吉、小柳司氣太等編寫(xiě)的《改訂増補(bǔ)詳解漢和大字典》中記載：“矽（seki）”是指“珪素……英語(yǔ)Silicon”，并未記載其他字義。另外，在同一辭典中，將“硅”解釋為“珪的錯(cuò)字，與‘矽’同樣使用”，這一點(diǎn)也備受關(guān)注。
在中國(guó)的化學(xué)用語(yǔ)中，所有元素名都用一個(gè)漢字來(lái)表示，金屬元素用金字旁、非金屬元素用石字旁、氣體元素氣字頭，然后分別與相當(dāng)于拉丁名的意思或第一個(gè)音的字組合起來(lái)，因此使用了很多造字，這是眾所周知的。由此推測(cè)，“矽”也是取自silicon第一個(gè)音的造字，但上述辭典中并無(wú)此說(shuō)明。然而，1716年完成、1827年校訂再版的《康熙字典》未收錄“矽”，由此推測(cè)，如果“矽”不是《康熙字典》出版后出現(xiàn)的錯(cuò)字，就基本可以確定是造字。
將這一推測(cè)結(jié)合中國(guó)慣用的Si=“硅”來(lái)思考，就會(huì)得出一個(gè)讓人感興趣的假設(shè)。在日本，明治五年（1872）足立寬閱、土岐賴(lài)德翻譯的《化學(xué)闡要》（卷一）及明治7年（1874）宮里正靜著《化學(xué)·鉱物學(xué)用語(yǔ)英和対訳辭書(shū)》中都出現(xiàn)了“硅素”一詞，但明治二至三年（1869—1870年）中國(guó)出版的《化學(xué)鑒原》中，遵照徐壽的音譯原則，使用了石字旁、與讀音hsi相對(duì)應(yīng)的“矽”。因此，中國(guó)化學(xué)用語(yǔ)中出現(xiàn)“硅”應(yīng)該是其后的事情了。做一個(gè)大膽的假設(shè)，中國(guó)開(kāi)始使用“硅”的原因會(huì)不會(huì)是，知道日本傳入中國(guó)的化學(xué)書(shū)中有“硅”或者“珪”及“硅”二字的作者，雖然知道“硅”是“珪”的錯(cuò)字，但考慮到原有的中國(guó)文字中“硅”是石字旁，而且有字義與該物質(zhì)相符的優(yōu)勢(shì)，便不再使用“矽”，而是開(kāi)始使用“硅”。目前，還無(wú)法確認(rèn)中日兩國(guó)化學(xué)書(shū)中“硅”出現(xiàn)的時(shí)期，所以上述內(nèi)容僅限于推測(cè)而已。
注 釋
作者成文過(guò)程中參考了以下文獻(xiàn)：
（1）
田中実 『日中學(xué)術(shù)用語(yǔ)交流史の1問(wèn)題：珪·硅·矽考および用語(yǔ)「化學(xué)の由來(lái) 科學(xué)史研究ⅠⅠ9，11-17（1970）；
（2）菅原國(guó)香、板倉(cāng)聖宣『元素の日本語(yǔ)名の成立過(guò)程の研究、 1：幕末·明治初期における日本語(yǔ)の成立過(guò)程の研究、1 科學(xué)史研究、ⅠⅠ28，193-202（1989）「3.2珪素、硅素についてと題；
【關(guān)鍵詞】原子論；原子分子論；比較
一.時(shí)代背景比較
19世紀(jì)化學(xué)發(fā)展迅速，法國(guó)哲學(xué)家伽桑狄受古希臘原子學(xué)說(shuō)的影響，強(qiáng)調(diào)原子的大小和形狀的原子論及機(jī)械哲學(xué)。波義耳有機(jī)械論宇宙觀，認(rèn)為物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)是宇宙的基本質(zhì)料。通過(guò)大量化學(xué)實(shí)驗(yàn)，他深信萬(wàn)物是復(fù)雜的，不能用亞里士多德的“四元素”或醫(yī)藥化學(xué)家的“三元素”全部概括，自然界一定存在許多元素，結(jié)合生成各種復(fù)雜的物質(zhì)，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆纸夥椒ǎ詈蠖甲兂稍亍２x耳明確闡述科學(xué)的元素概念，雖有局限性，但與之前元素說(shuō)完全區(qū)別開(kāi)來(lái)，一掃化學(xué)研究中的神秘主義，為近代化學(xué)的發(fā)展指明方向。波義耳指出，實(shí)驗(yàn)和觀察方法是形成科學(xué)思維的基礎(chǔ)，化學(xué)應(yīng)當(dāng)闡明化學(xué)過(guò)程和物質(zhì)結(jié)構(gòu)，必須依靠實(shí)驗(yàn)來(lái)確定基本規(guī)律，他把嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)研究，使化學(xué)成為一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)打下基礎(chǔ)。隨后拉瓦錫確定了質(zhì)量守恒定律，使化學(xué)從定性研究方法和觀點(diǎn)向定量研究發(fā)展。化學(xué)家們以弄清物質(zhì)的組成及化學(xué)變化中反應(yīng)物生成物之間量的關(guān)系為目的，將化學(xué)與數(shù)學(xué)方法結(jié)合，由此建立了一系列基本的化學(xué)定律，如當(dāng)量定律、定比定律等。進(jìn)一步揭示這些定律之間的內(nèi)在聯(lián)系。約翰.道爾頓研究的最值一提的是關(guān)于氣體方面研究所得到的理論以及引發(fā)的一系列關(guān)于原子的理論。做氣體實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到了難以用當(dāng)時(shí)已有的理論或者規(guī)律解決的問(wèn)題。首先采用物理方法解釋?zhuān)忉尣涣嘶旌蠚怏w研究?jī)?nèi)容呈現(xiàn)的規(guī)律和結(jié)論。其次運(yùn)用古代原子論也無(wú)法解釋。在大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上，大膽地猜想并且提出了轟動(dòng)全世界的“道爾頓原子論”，震撼整個(gè)化學(xué)界，給化學(xué)界開(kāi)創(chuàng)了新紀(jì)元，至今被奉為經(jīng)典。隨著科學(xué)家們研究工作的開(kāi)展，道爾頓原子論的缺陷日漸凸顯，傳播越發(fā)困難。蓋呂薩克由實(shí)驗(yàn)事實(shí)及反復(fù)驗(yàn)證提出氣體實(shí)驗(yàn)定律，它的準(zhǔn)確性更加說(shuō)明道爾頓原子論的不足。道爾頓不肯承認(rèn)蓋呂薩克的說(shuō)法。兩種理論出現(xiàn)矛盾。阿伏加德羅將兩者理論結(jié)合起來(lái)稍加發(fā)展提出屬于自己的新理論--分子論。它的傳播由于理論的不夠精確性同樣受到阻礙，同時(shí)仍然有很多頑固派科學(xué)家受舊的理論的束縛，支持道爾頓理論。后來(lái)康尼查羅對(duì)原子論發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)，獨(dú)辟蹊徑地研究化學(xué)史來(lái)論證原子- 分子論，體現(xiàn)了邏輯和歷史的統(tǒng)一，更加準(zhǔn)確和有說(shuō)服力。畢竟頑固派勢(shì)力強(qiáng)大，傳播受阻，當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)也無(wú)法證明其準(zhǔn)確性。在新一代科學(xué)家努力下，原子-分子論才為人接受。繼而才發(fā)展到現(xiàn)代原子-分子理論。
二.研究方法的比較
道爾頓揚(yáng)棄以古希臘科學(xué)家德謨克利特為代表的古代原子論研究氣體物理性質(zhì)和氣象研究時(shí)大膽假設(shè)出原子論內(nèi)容。曾假定各種物質(zhì)包括氣體在內(nèi)都是由同樣大小的微粒構(gòu)成。進(jìn)而研究空氣的組成、性質(zhì)和混合氣體的擴(kuò)散與壓力。為了解開(kāi)混合氣體的組成和性質(zhì)之謎，道爾頓日益重視氣體和混合氣體的研究，得出結(jié)論：各地大氣都是由氧、氮、二氧化碳、水蒸氣四種主要成分的無(wú)數(shù)微粒或終極質(zhì)點(diǎn)混合而成。而氣體的混合是因?yàn)橄嗤⒘Ｖg產(chǎn)生排斥擴(kuò)散。“混合氣體的總的壓力等于各組分氣體在同樣條件下各自占有某容器時(shí)的壓力的總的加和”的氣體分壓定律。某種氣體在容器里存在的狀態(tài)與其他氣體的存在無(wú)關(guān)。若用氣體具有微粒的結(jié)構(gòu)去解釋很簡(jiǎn)單，由此推論出物質(zhì)的微粒結(jié)構(gòu)即終極質(zhì)點(diǎn)的存在是不容置疑的，由于太小把顯微鏡改進(jìn)后也未必能看見(jiàn)。他選擇古希臘哲學(xué)中的“原子”來(lái)稱(chēng)呼這種微粒。空氣就是由不同種類(lèi)、不同重量的原子混合構(gòu)成的，確認(rèn)原子的客觀存在。而如果原子確實(shí)存在，那么根據(jù)原子理論來(lái)解釋物質(zhì)的基本性質(zhì)和各種規(guī)律，就需要把對(duì)原子的認(rèn)識(shí)從定性上升到定量的階段。道爾頓的首篇化學(xué)論文《關(guān)于構(gòu)成大氣的幾種氣體或彈性流體的比例的實(shí)驗(yàn)研究》從氧和亞硝氣（即氧化氮）的結(jié)合去探討原子之間是怎樣相互去化合的，并從中發(fā)現(xiàn)這幾種原子間的化學(xué)結(jié)合存在著某種量的關(guān)系。道爾頓在分析甲烷和乙烯兩種不同氣體的組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)它們都含有碳、氫這兩種元素，在這兩種氣體中，當(dāng)含炭量相同時(shí)，甲烷中的含氫量恰好是乙烯中含氫量的2倍。類(lèi)似的情況普遍存在：甲乙兩種元素能夠相互化合且生成不同的化合物，這些化合物中，實(shí)驗(yàn)表明跟一定重量的甲元素相化合的乙元素的質(zhì)量互成簡(jiǎn)單的整數(shù)比。于是，發(fā)現(xiàn)倍比定律。從原子的觀點(diǎn)來(lái)看，某元素不僅可以和另一元素的一個(gè)原子進(jìn)行化合，也可以和兩個(gè)或三個(gè)原子化合。得到的結(jié)果與一定質(zhì)量的某元素相互化合的另一元素的質(zhì)量就必然成簡(jiǎn)單的整數(shù)比：1：2、1：3或2：3等。在原子觀點(diǎn)的啟迪下，道爾頓發(fā)現(xiàn)并解釋了倍比定律，同時(shí)倍比定律的發(fā)現(xiàn)又成為他確立原子論的重要奠基石。道爾頓為了建立更加完善的原子論觀點(diǎn)和驗(yàn)證氣象研究方面特別是大氣性質(zhì)方面的成果得出的結(jié)論：“不同元素的原子重量和大小是不一樣的”。他聯(lián)想到了倍比定律及德國(guó)化學(xué)家里希特的當(dāng)量定律，既然原子按一定的簡(jiǎn)單比例關(guān)系相互化合，若對(duì)一些復(fù)雜的化合物進(jìn)行分析，把其中最輕的元素的重量百分?jǐn)?shù)同其他的元素的重量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較，就可得出一種元素的原子相對(duì)于最輕元素的原子的重量倍數(shù)，從物質(zhì)的相對(duì)重量，推出物質(zhì)的原子的相對(duì)重量即我們現(xiàn)在所說(shuō)的相對(duì)原子質(zhì)量。盡管由于他對(duì)一些復(fù)雜原子（分子）的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)及當(dāng)時(shí)條件的限制，他測(cè)定的原子量誤差很大，但人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)基本層次——原子的的認(rèn)識(shí)真正建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上了。受當(dāng)時(shí)科技水平的限制，他的理論偏于理論性，無(wú)法用科學(xué)儀器檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。但道爾頓原子論關(guān)于原子的描述和原子量的計(jì)算工作是項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的具有開(kāi)創(chuàng)性的工作，第一次把純屬猜測(cè)的原子概念變成一種具有一定質(zhì)量的、可以由實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定的物質(zhì)實(shí)體。1808年，法國(guó)化學(xué)家蓋- 呂薩克通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果及幾番論證發(fā)現(xiàn)并提出氣體實(shí)驗(yàn)定律，即“ 各種氣體在相互起化學(xué)作用時(shí)常以簡(jiǎn)單的體積比相結(jié)合”。在此同時(shí)還發(fā)現(xiàn)：不但氣體間的化合反應(yīng)是以簡(jiǎn)單體積比的關(guān)系相作用，而且在化合后，氣體體積的改變與發(fā)生反應(yīng)的氣體體積間也有明了的關(guān)系。由此他大膽地提出推論：“在同溫同壓下相同體積的不同氣體都含有相同數(shù)目的原子”。這個(gè)推論表面上似乎是支持道爾頓的原子論，實(shí)際上卻把道爾頓原子論推向了新的困境。阿伏加德羅在道爾頓基礎(chǔ)上結(jié)合蓋-呂薩克的理論假說(shuō)提出了新的學(xué)說(shuō)分子論，也由于理論的局限性遇到極大的困境。1811年，他發(fā)現(xiàn)阿伏伽德羅定律，即在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0℃，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，通常是1.01325×10^5Pa），相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的氣體分子，與氣體內(nèi)部化學(xué)組成和物理性質(zhì)無(wú)關(guān)。它對(duì)化學(xué)的發(fā)展特別是原子質(zhì)量的測(cè)定工作起了重大的推動(dòng)作用。此后，又發(fā)現(xiàn)阿伏伽德羅常數(shù)，即1mol任何物質(zhì)的分子數(shù)都約為6.023×10^23個(gè)分子。當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起化學(xué)家們注意，以致在原子與分子、原子質(zhì)量與分子質(zhì)量的概念上繼續(xù)混亂了近50年。直到他死后2年，科學(xué)家康尼查羅指出他應(yīng)用了阿伏伽德羅理論可怡解決當(dāng)時(shí)化學(xué)中的很多問(wèn)題。在1860年在卡爾斯魯厄重新宣讀了阿伏伽德羅的論文，之后阿伏伽德羅的理論才被許多化學(xué)家所接受。在1871年，V.邁爾應(yīng)用阿伏伽德羅的理論從理論上成功地解釋了蒸氣密度的特性問(wèn)題。后來(lái)康尼查羅是通過(guò)研究化學(xué)史來(lái)論證原子- 分子理論的。解決了道爾頓原子論無(wú)法說(shuō)明的領(lǐng)域。也將原子論發(fā)展到原子-分子理論。沖破了阿伏伽德羅理論的困境。但他也始終是把原子分子理論的微觀起點(diǎn)停留在了原子層面，沒(méi)能更推進(jìn)一步。隨著科技的發(fā)展，原子結(jié)構(gòu)模型猜想也不斷地演變：1904年湯姆生提出原子模型“葡萄干面包式”，1906年-1908年盧瑟福通過(guò)α粒子散射得出類(lèi)似太陽(yáng)系的原子模型，1913年玻爾提出了模型原子外電子做圓周運(yùn)動(dòng)，1924年法國(guó)科學(xué)家德布羅意提出光粒二相性再由薛定諤等人一起提出和發(fā)展量子力學(xué)模型，其中倫琴射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)，α粒子衍射法的運(yùn)用，原子研究進(jìn)入了更加微觀的結(jié)構(gòu)，質(zhì)子，中子，電子相繼發(fā)現(xiàn)。海森堡，海特勒，倫敦等科學(xué)家也都作出了巨大貢獻(xiàn)，又一原子論新紀(jì)元在化學(xué)史上拉開(kāi)帷幕。
三.具體內(nèi)容的比較
道爾頓原子論：1.元素是由非常微小、不可再分的微粒即原子組成，原子在所有化學(xué)變化中不可以再分，并且保持著自己的獨(dú)特性質(zhì)。2.同一種元素的所有原子的質(zhì)量、性質(zhì)都是完全相同的。不同元素的原子質(zhì)量和性質(zhì)也是各不相同的，原子的質(zhì)量是每一種元素的基本特征之一。3.不同的元素在化合時(shí)，原子之間以簡(jiǎn)單整數(shù)比的方式結(jié)合。被后人發(fā)現(xiàn)存在缺陷性，譬如說(shuō)原子可以再分，分為質(zhì)子，中子，電子等，同一種元素的原子有的性質(zhì)不一樣，如C-12有同素異形體金剛石，石墨而C-13則應(yīng)用在同位素示蹤，跟蹤化學(xué)反應(yīng)等運(yùn)用在不同的領(lǐng)域。阿伏加德羅在結(jié)合道爾頓和蓋呂薩克的理論基礎(chǔ)上他提出了自己的假說(shuō)，而原子-分子論的代表康尼查羅在阿伏加德羅假說(shuō)的基礎(chǔ)上，重申求物質(zhì)分子量的一個(gè)實(shí)用的方法--蒸氣密度法。他在原子學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上，突破性地提出了從分子量求原子量的方法，后被稱(chēng)為康尼查羅法。他指出某些金屬和非金屬的分子量是不可能求得的，道明阿伏加德羅假說(shuō)與杜隆- 培蒂定律的聯(lián)系，還指出原子量和當(dāng)量的區(qū)別和聯(lián)系。康尼查羅論證了無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的同一性。確立了書(shū)寫(xiě)化學(xué)式的具體原則。可謂是將原子論細(xì)化到具體。更加準(zhǔn)確也更加實(shí)用，被更多的人們所接受，繼而傳播到全世界。康尼查羅對(duì)化學(xué)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止在原子論上，是多方面的涉及。如今科技日新月異，從原子核電子的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)今夸克等更小為力的發(fā)現(xiàn)都是現(xiàn)代原子-分子論的集體發(fā)展。而道爾頓原子論與現(xiàn)代原子分子理論的關(guān)系凸顯，道爾頓原子論是大基礎(chǔ)，后者是順科學(xué)傳播受阻而發(fā)展起來(lái)的。所以道爾頓原子論和現(xiàn)代原子分子論兩者是密切關(guān)聯(lián)，發(fā)展的關(guān)系，是辯證統(tǒng)一的哲學(xué)關(guān)系。
四.真理性及缺陷性比較
道爾頓原子論是建立在拉瓦錫單質(zhì)論基礎(chǔ)上，在已發(fā)現(xiàn)氧、氫、氮等實(shí)際存在的原子之后提出的。在此之前還沒(méi)有確立科學(xué)的單質(zhì)論，只認(rèn)識(shí)到空氣原子，水原子等非實(shí)際存在原子，而道爾頓的原子論是直接結(jié)合定比定律和倍比定律等實(shí)驗(yàn)法則而產(chǎn)生的，導(dǎo)入定量描述的原子量概念，是原子觀念和實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)合，是科學(xué)的原子論學(xué)說(shuō)。道爾頓的原子論在理論上解釋了一些化學(xué)基本定律和化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，揭示了質(zhì)量守恒定律、當(dāng)量定律、定比定律、倍比定律的內(nèi)在聯(lián)系，使化學(xué)由定性描述發(fā)展到了定量描述，使它成為可驗(yàn)證的學(xué)說(shuō)。道爾頓的原子論揭示了質(zhì)量是化學(xué)元素基本特征的思想，是不自覺(jué)地運(yùn)用量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律，而后導(dǎo)致化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)。各種化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)元素以及化學(xué)定律之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，這種聯(lián)系為原子論所揭示，對(duì)當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的形而上學(xué)的自然觀又是一次有力的沖擊，因而原子論的建立不僅在科學(xué)上，而且在哲學(xué)上也具有重大意義。道爾頓原子論是在化學(xué)史上繼往開(kāi)來(lái)的嶄新一頁(yè)。所提出的新概念和新思想，成為當(dāng)時(shí)化學(xué)家們解決實(shí)際問(wèn)題的重要理論。首先用它清晰地解釋了當(dāng)時(shí)正被運(yùn)用的定比定律、當(dāng)量定律。同時(shí)這一理論使眾多的化學(xué)現(xiàn)象得到了統(tǒng)一的解釋。特別是原子量的引入，原子質(zhì)量是化學(xué)元素基本特征的思想，引導(dǎo)著化學(xué)家把定量研究與定性研究結(jié)合起來(lái)，把化學(xué)研究提高到新的水平。從此化學(xué)脫去了思辨哲學(xué)的外衣，而成為自然科學(xué)的重要學(xué)科。事實(shí)證明，如果沒(méi)有原子論，化學(xué)仍將仍舊是一堆雜論無(wú)章的觀察材料和實(shí)驗(yàn)的配料記錄。道爾頓的原子論使人們沖破長(zhǎng)期束縛思想的經(jīng)院哲學(xué)、機(jī)械論哲學(xué)，不僅把化學(xué)引上科學(xué)之路，而且由搜集、記錄材料為特征的經(jīng)驗(yàn)描述階段逐步過(guò)渡到整理材料、找出材料間內(nèi)在聯(lián)系的理論概括階段，它為化學(xué)開(kāi)辟了新時(shí)代。革命導(dǎo)師恩格斯評(píng)價(jià)說(shuō)，“在化學(xué)中，特別感謝道爾頓發(fā)現(xiàn)了原子論，已達(dá)到的各種結(jié)果都具有了秩序和相對(duì)的可靠性，已經(jīng)能夠有系統(tǒng)地，差不多是有計(jì)劃地向還沒(méi)有被征服的領(lǐng)域進(jìn)攻，可以和計(jì)劃周密地圍攻一個(gè)堡壘相比。”至今科學(xué)家們受到道爾頓原子論的啟發(fā)也很大。而原子-分子論是在它上面發(fā)展起來(lái)的也作出了巨大貢獻(xiàn)，彌補(bǔ)了道爾頓原子論的缺陷，是繼承和發(fā)揚(yáng)道爾頓原子論，意義深刻。目前仍然在快速發(fā)展之中。“夸克”的發(fā)現(xiàn)意味著原子論面對(duì)更多新的挑戰(zhàn)。未來(lái)原子論的發(fā)展亟待當(dāng)今科學(xué)家去思考與探究。歷史的車(chē)輪永遠(yuǎn)會(huì)往前滾去，發(fā)展是必然的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張家治：《化學(xué)史教程》，太原，山西教育出版社，2006年版
[2]盛根玉：《現(xiàn)代化學(xué)進(jìn)展》，上海師大人文學(xué)院，《上海師大學(xué)報(bào)》
[3]王峰，《道爾頓與近代化學(xué)原子論》，武大人文學(xué)院，《湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)》2003.3
關(guān)鍵詞:鍺煤礦;金屬元素;化學(xué)特性
中圖分類(lèi)號(hào):TN253文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)22-0055-02
鍺是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)重要的基礎(chǔ)原材料,是發(fā)展半導(dǎo)體工業(yè)的戰(zhàn)略性物資,隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,鍺將扮演越來(lái)越重要的角色。然而我國(guó)鍺的保有儲(chǔ)量,卻是已發(fā)現(xiàn)的168種礦產(chǎn)中資源短缺最嚴(yán)重的礦種。
一、鍺(Ge)煤礦金屬元素
鍺(Ge)相對(duì)原子質(zhì)量72.59,是一種淺銀灰色金屬密度(25℃)為5.323g/cm3熔點(diǎn)937.4℃,沸點(diǎn)2830℃。其晶體屬立方晶系,具有金剛石晶格,所以質(zhì)脆而硬。鍺在元素周期表中的位置正好處在金屬與非金屬之間,所以它雖然屬于金屬,但卻有許多非金屬的性質(zhì),在化學(xué)上也常常被稱(chēng)為“半金屬”。就導(dǎo)電的本領(lǐng)而言,它優(yōu)于一般非金屬,又劣于一般金屬,這樣它就成為“半導(dǎo)體”。鍺在室溫條件下,在空氣中十分穩(wěn)定,不受氧、鹽酸、氫氟酸和稀釋的強(qiáng)堿所侵蝕,但能溶解于王水、濃硝酸或硫酸中,硝酸一氫氟酸混合液、焙融堿都能很快將鍺溶解。鍺原子與4個(gè)有機(jī)碳原子聯(lián)結(jié)的有機(jī)化合物稱(chēng)為有機(jī)鍺烷。有機(jī)鍺化合物還有:有機(jī)鍺鹵(氧)化合物、有機(jī)鍺氧醚、烴基鍺有機(jī)醚配合物、含Ge-S鍵有機(jī)鍺化合物、螺鍺等。
眾所周知,煤中富含芳環(huán)結(jié)構(gòu),如果能夠找出一種不燃煤而直接從褐煤中提取鍺的方法,不僅能大大減少鍺的損失和避免環(huán)境污染,而且還可以進(jìn)一步對(duì)提鍺殘煤進(jìn)行處理,從中獲得高附加值的有機(jī)化學(xué)品,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)含鍺褐煤的綜合經(jīng)濟(jì)利用。因此為了今后能盡快展開(kāi)這項(xiàng)綜合開(kāi)發(fā)利用鍺煤的工作,盡快實(shí)現(xiàn)該煤及其鍺的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,本論文對(duì)鍺煤種金屬元素的化學(xué)特性進(jìn)行了分析研究,從而間接測(cè)定了煤樣中金屬元素含量。
二、金屬元素化學(xué)特性分析
金屬元素是煤的重要組成部分,直接影響到煤的性質(zhì)和煤的綜合利用,因而受到高度重視。煤中金屬元素的分布可能成為煤成因和礦化元素來(lái)源的標(biāo)志。我們利用XRF即(X射線(xiàn)熒光光譜)定性及半定量的分析方法調(diào)查了該鍺煤中金屬元素的分布情況,并同地殼克拉克值及同一地區(qū)無(wú)鍺煤進(jìn)行對(duì)比以研究其富集特征。
(一)實(shí)驗(yàn)方法
1.XRF定性及半定量的分析方法介紹。XRF法是對(duì)各種各樣材料進(jìn)行元素測(cè)定的一種現(xiàn)代化的通用分析方法,具有分析譜線(xiàn)簡(jiǎn)單、干擾少、測(cè)定元素范圍廣、分析范圍寬、測(cè)定精度高、重現(xiàn)性好、樣品制備簡(jiǎn)單、分析速度快等一系列引人注目的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)該方法還是一種非破壞、非損傷性分析,固體、粉末、液體試樣均可。
對(duì)于煤樣來(lái)說(shuō),它的成分非常復(fù)雜,標(biāo)樣很難獲得。如果能用XRF定性及半定量方法快速分析其元素,對(duì)于了解煤的性質(zhì)、元素分布以及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)煤、合理使用煤都是非常有用的。但是煤的主成分是C,所以不能直接用XRF定性與半定量方法對(duì)其進(jìn)行分析,只能先將其灰化,再用XRF定性與半定量方法分析煤灰中的元素,然后結(jié)合灰分產(chǎn)率及原子量數(shù)據(jù)計(jì)算出煤中相應(yīng)元素的含量。這種間接測(cè)定的方法雖稍顯復(fù)雜,但好處是不但可以使C燃掉,而且還可使其它元素進(jìn)一步得到富集,從而提高了煤中元素的檢出限。為了能正確的測(cè)出煤中元素,特別是易揮發(fā)元素Ge、Ga、V的含量,灰化時(shí)必需合理控制溫度,并保持在整個(gè)灰化過(guò)程中通空氣。
2.樣品特征。實(shí)驗(yàn)所用的5個(gè)樣品均采自新鮮鉆孔巖芯,其中1,2、3、4為礦化高鍺樣品,5為未礦化無(wú)鍺樣品。我們將高鍺樣品之一1送國(guó)家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),將揮發(fā)分、固定碳、發(fā)熱量及碳?xì)湓睾康臄?shù)值與“中國(guó)煤炭分類(lèi)”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照,確定該樣品為褐煤。含鍺褐煤一般煤化程度低,褐煤以半亮型煤、半暗型煤為主,其次為光亮型煤和全暗型煤。礦石呈黑色,具晦暗光澤,條帶結(jié)構(gòu),層狀或塊狀構(gòu)造,疏松易破碎,斷面粗糙,斷口呈不規(guī)則狀,常混入大量礦物碎屑。煤以鏡質(zhì)組為主,含少量半鏡質(zhì)組。煤中富含腐殖體,一般大于75%。腐殖體主要由團(tuán)塊腐殖體和碎屑腐殖體組成,少見(jiàn)明顯的植物結(jié)構(gòu)。另外,含鍺煤富含藻類(lèi)體和菌類(lèi)體,常見(jiàn)滲出瀝青體和類(lèi)脂體。與有機(jī)組分相比,煤中的無(wú)機(jī)物質(zhì)在數(shù)量上處于次要位置,以粘土和石英巖屑為主,黃鐵礦微量,偶見(jiàn)方解石、白云母、石膏、重晶石等。
3.分析測(cè)定。將原始煤樣進(jìn)行破碎、縮分處理后置于瑪瑙研缽中進(jìn)行研磨直至完全通過(guò)100目篩,將過(guò)篩后的煤樣攤成薄層,在室溫下于空氣中連續(xù)放置lh以達(dá)到空氣干燥狀態(tài),最后將制好的煤樣裝入帶磨口玻璃塞的玻璃瓶中備用。
準(zhǔn)確稱(chēng)取分析煤樣平鋪于灰皿中,然后置于馬弗爐中,半開(kāi)爐門(mén),用30分鐘左右的時(shí)間從室溫逐漸升溫到550℃,并在此溫度下保溫2小時(shí),然后再升到625℃左右,灰化2小時(shí)以上,至無(wú)黑色煤粒為止。灰份冷卻至室溫后準(zhǔn)確稱(chēng)量并計(jì)算灰分產(chǎn)率。
采用粉未直接壓片法將上述灰樣放入鋼模中(下襯硼酸)置于液壓壓片機(jī)上以30MPa的壓力制備成測(cè)試樣片準(zhǔn)備測(cè)定。
(二)結(jié)果與討論
用本法對(duì)該煤礦的5個(gè)褐煤樣品1、2、3、4、5灰化后的灰樣1-ASH、2-ASH、3-ASH、4-ASH、5-ASH進(jìn)行了測(cè)定。灰分產(chǎn)率和灰中所含金屬元素(以氧化物形式表示)及其含量列于表1。
同地殼克拉克值相比(表1),該鍺煤礦中的金屬元素具有如下特征:
1.K嚴(yán)重虧損,其他造巖元素Na、Mg、Al也明顯虧損,這可能歸因于K質(zhì)來(lái)源不足。也表明當(dāng)時(shí)的沉積水體為淡水環(huán)境。
2.親鐵元素Ti、Mn強(qiáng)烈虧損,Fe、Cr明顯虧損,Co稍有虧損,虧損的次序與溫帶條件下花崗巖中元素風(fēng)化的遷移率基本吻合,表明它們具有花崗巖風(fēng)化來(lái)源特征,并且是在溫暖氣候條件下發(fā)生的。
3.親硫元素Zn、Cu、Pb、Ni稍有虧損,Cd有相當(dāng)程度的富集。
4.微量元素Rb、Zr虧損嚴(yán)重,Ca、Ga、Sr、Y、Ba有一定的虧損。
5.Ge發(fā)生最強(qiáng)烈的富集,與Ge共同富集的還有W、AS,它們的共同富集可能表明它們與礦產(chǎn)地西部附近出露的含鍺相當(dāng)高的花崗巖和閃長(zhǎng)巖有關(guān)。此外,Ge-W-AS的共同富集暗示了一種氧化的表生遷移條件。
同無(wú)鍺煤金屬元素組成相比,除Ge、AS、W、Cd在含鍺煤中富集外,礦床中無(wú)鍺煤和富鍺煤所含金屬元素的總體變化特征相似,其中除Co、Rb、Pb為富鍺煤高于無(wú)鍺煤外,其它元素均為無(wú)鍺煤稍高于或基本等于富鍺煤。說(shuō)明富鍺煤與無(wú)鍺煤中大多數(shù)金屬元素來(lái)源一致,均來(lái)自基底的花崗巖和閃長(zhǎng)巖。
參考文獻(xiàn)
[1]尹金雙,陳功,劉正義,等.云南臨滄地區(qū)煤中世界特大型鍺(鈾)礦床有織成礦機(jī)理研究[J].核工業(yè)北京地質(zhì)研究院年報(bào),1996,(13).
[2]莊漢平,盧家爛,傅家漠.臨滄超大型鍺礦床元素地球化學(xué)及金屬元素有機(jī)/無(wú)機(jī)結(jié)合狀態(tài)[J].自然科學(xué)進(jìn)展,1998,8(3).
[3]尤金P.伯廷著,高新華譯.X射線(xiàn)光譜分析導(dǎo)論[M].北京:地質(zhì)出版社,1981.
論文關(guān)鍵詞：Fe、Sr、Mn微量元素，C、O、Sr同位素，成巖流體，卡洛夫-牛津階，薩曼杰佩氣田，土庫(kù)曼斯坦
0 前言
海相碳酸鹽巖微量元素和碳、氧、鍶穩(wěn)定同位素地球化學(xué)方法，被廣泛地應(yīng)用于研究全球海平面變化、古環(huán)境，成巖演化歷史和流體性質(zhì)[1-3]，國(guó)內(nèi)外已積累有不少研究成果，如Veizer 和Fritz 等（1986）建立了古生代至中生代可反映全球海平面變化的碳、氧同位素地層曲線(xiàn)[4]；Mcarthur和Howarth 等（2001）建立了可用于精細(xì)標(biāo)定地層年代的鍶同位素地層曲線(xiàn)[5]；Green 和Mountjoy等（2005）利用鍶同位素對(duì)加拿大西部盆地泥盆系和密西西比系白云巖儲(chǔ)層成因[6]和Swart等（2005）對(duì)阿拉伯海灣地區(qū)侏羅系—白堊系白云巖儲(chǔ)層成因[7]進(jìn)行的研究；鄭榮才等利用不同溶蝕強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)組分的巖溶巖與膠結(jié)物微量元素和碳、氧、鍶同位素的差異，分析了川東地區(qū)上石炭統(tǒng)黃龍組古巖溶儲(chǔ)層流體性質(zhì)、來(lái)源、演化規(guī)律和進(jìn)行成巖系統(tǒng)劃分[8-11]；胡忠貴等利用碳、氧、鍶穩(wěn)定同位素研究了川東北地區(qū)上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組與下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組白云巖儲(chǔ)層的成因及其與油氣成藏的關(guān)系[12-15]；李榮西等和劉建清等利用碳、氧同位素分別對(duì)黔西南地區(qū)三疊系碳酸鹽巖和羌唐盆地上侏羅進(jìn)行的層序地層學(xué)研究[16、17]；姚涇利等利用碳、氧同位素解釋了鄂爾多斯盆地下奧陶統(tǒng)馬家溝組馬五段白云巖
儲(chǔ)層成因[18]等成果。土庫(kù)曼斯坦中石油阿姆河右岸合同區(qū)薩曼杰佩氣田為前蘇聯(lián)時(shí)期曾開(kāi)發(fā)過(guò)的超大型天然氣藏，含氣層為上侏羅統(tǒng)卡洛夫－牛津階淺水臺(tái)地相的碳酸鹽巖沉積建造，具備非常優(yōu)越的天然氣生、儲(chǔ)、蓋組合配置關(guān)系和優(yōu)越的下生-中儲(chǔ)-上蓋封閉式圈閉成藏條件，但在前蘇聯(lián)時(shí)期僅注重于天然氣開(kāi)發(fā)，而對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)研究很少開(kāi)展，資料非常匱乏。因此，對(duì)該氣田卡洛夫－牛津階碳酸鹽巖進(jìn)行微量元素和碳、氧、鍶穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征研究，有助于揭示該氣田碳酸鹽巖沉積、成巖和儲(chǔ)層特征等方面的信息地質(zhì)論文，提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)精度和勘探開(kāi)發(fā)效益。
1 地質(zhì)概況
1.1 區(qū)域構(gòu)造特征
阿姆河盆地（圖1A）是圖蘭地臺(tái)東南部的一個(gè)大型富油氣盆地[19]，根據(jù)構(gòu)造和巖性特征，該盆地通常被劃分為基底、過(guò)渡層和地臺(tái)蓋層三個(gè)構(gòu)造層系（圖1B）：基底為古生界火成巖和變質(zhì)巖，埋深變化大，最淺處的卡拉庫(kù)姆隆起不足2000m，最深的北卡拉比里坳陷可達(dá)14000m以上；過(guò)渡層為廣泛沉積的二疊－三疊系陸源含煤碎屑巖建造，厚度變化很大，由北向南變厚，在盆地南緣的科佩特山前坳陷最大厚度可達(dá)12000m；地臺(tái)蓋層由廣泛發(fā)育的中生代侏羅系、白堊系和古近系碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖和砂巖、泥巖、煤層互層組成。盆地內(nèi)主要發(fā)育北西向和北東向兩組斷裂，控制了構(gòu)造格局和沉積蓋層的分布特征中國(guó)知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)基底形態(tài)和斷裂構(gòu)造特征，阿姆河盆地被劃分為科佩塔特山前坳陷、中央卡拉庫(kù)姆隆起、馬里謝拉赫隆起、巴加德任坳陷和查爾朱階地等眾多大型構(gòu)造單元，薩曼杰佩氣田即位于毗鄰巴加德任坳陷的查爾朱階地西南邊緣帶（圖1A）。
1.2 地層發(fā)育狀況
盆地內(nèi)侏羅系、白堊系和古近系巖性組合很復(fù)雜，包括海岸平原-瀉湖沼澤相含煤碎屑巖，濱、淺海相混積巖，開(kāi)闊-局限臺(tái)地相碳酸鹽巖和蒸發(fā)臺(tái)地相膏鹽巖等。中上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階為薩曼杰佩氣田最重要的產(chǎn)氣層位，該地層單元與下伏中侏羅統(tǒng)瀉湖-沼澤相的含煤碎屑巖地層呈超覆不整合接觸，與上覆上侏羅統(tǒng)基末利階高爾達(dá)克組的厚層膏鹽巖地層為連續(xù)沉積。其本身為一套臺(tái)地前緣緩斜坡→臺(tái)地邊緣礁、灘→蒸發(fā)臺(tái)地相的碳酸鹽巖-膏鹽巖沉積組合，自下而上可劃分為礁下層(XVa1層)、致密層（Z層）、生物礁層（XVa2層）、礁上層（XVhp層）、塊狀灰?guī)r層（XVm層）、層狀灰?guī)r層（XVp層）和灰?guī)r石膏層（XVac層）7個(gè)巖性段（圖2）。下伏中侏羅統(tǒng)煤系地層為主力烴源巖層，儲(chǔ)層主要發(fā)育于相當(dāng)牛津階的生物礁層、礁上層、塊狀灰?guī)r層和層狀灰?guī)r層等巖性段，而上覆灰?guī)r石膏層與高爾達(dá)克組的厚層膏鹽巖共同構(gòu)成了廣泛發(fā)育的區(qū)域性致密蓋層，因此，薩曼杰佩氣田卡洛夫-牛津階具備極其優(yōu)越的天然氣生、儲(chǔ)、蓋組合配置關(guān)系和成藏條件。
2 樣品類(lèi)型及特征
樣品取自Sam53-1井取芯段，按結(jié)構(gòu)-成因分類(lèi)[20]和對(duì)所取樣品進(jìn)行了薄片鑒定，確保了樣品的可靠性和代表性。所取樣品被劃分為石灰?guī)r、白云巖和方解石晶體三大類(lèi)，其中石灰?guī)r細(xì)分為微晶灰?guī)r、顆粒灰?guī)r和礁灰?guī)r3類(lèi)，白云巖被細(xì)分為灰質(zhì)粉晶白云巖和具粉-細(xì)晶結(jié)構(gòu)的晶粒白云巖2類(lèi)。
2.1 泥-微晶灰?guī)r類(lèi)
由泥晶-微晶方解石組成地質(zhì)論文，形成于局限和開(kāi)闊臺(tái)地潮下及前緣緩斜坡等低能環(huán)境。巖性較為致密，僅在局部發(fā)育有溶孔和溶縫，除裂縫發(fā)育帶，一般為不利于儲(chǔ)層發(fā)育的巖性（圖3-A）。
2.2 顆粒灰?guī)r類(lèi)
此類(lèi)灰?guī)r可細(xì)分為微-亮晶生物屑灰?guī)r、微-亮晶砂屑生物屑灰?guī)r、微-亮晶礫屑生物屑灰?guī)r、微-亮晶鮞粒灰?guī)r、微-亮晶球粒生物屑灰?guī)r、微-亮晶核形石生物屑（球粒）灰?guī)r、微晶（含）生物屑球粒灰?guī)r等復(fù)合顆粒灰?guī)r類(lèi)等，以生物屑灰?guī)r最豐富，生物屑類(lèi)型主要有厚殼蛤、珊瑚、苔蘚蟲(chóng)、
【關(guān)鍵詞】春小麥；鋅；硒；產(chǎn)量；礦質(zhì)元素
小麥?zhǔn)呛犹灼皆痛笈d安嶺地區(qū)的主要糧食作物，在當(dāng)?shù)刈魑锷a(chǎn)中有舉足輕重的地位。小麥品質(zhì)之優(yōu)劣是遺傳因素和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果[1-2]。在環(huán)境因素中，施肥對(duì)小麥的影響作用較大。在施肥對(duì)小麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響的研究中，對(duì)氮、磷、鉀肥的研究較多，而對(duì)鋅、硒等微量養(yǎng)分的研究比較少。近年來(lái)，農(nóng)作物中硒、鋅等人類(lèi)必需的礦質(zhì)養(yǎng)分富集技術(shù)的研究引起了國(guó)內(nèi)外的關(guān)注，研究硒、鋅對(duì)春小麥籽粒及礦質(zhì)元素的影響具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料與地點(diǎn)
試驗(yàn)以永良四號(hào)為供材料，田間試驗(yàn)于2005年在河套平原杭錦后旗的二道橋鄉(xiāng)進(jìn)行。供試土壤為灌淤土，肥力中等，土壤速效鋅為0.4487mg/g，土壤全量硒含量為0.0261mg/kg。
1.2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)設(shè)對(duì)照（A）、富硒專(zhuān)用種肥75kg/hm2+富鋅專(zhuān)用種肥150 kg/hm2（B）、抽穗前噴施富硒專(zhuān)用葉面肥525kg/hm2+噴施富硒專(zhuān)用葉面肥0.013kg/hm2（C）、富鋅專(zhuān)用種肥150kg/hm2拌種+抽穗前噴施富鋅專(zhuān)用葉面肥525kg/hm2和富硒專(zhuān)用種肥75kg/hm2拌種+抽穗前噴施富鋅專(zhuān)用葉面肥0.013kg/hm2（D）4個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列。3月22～26日播種，每667播種量均為25kg，每667施尿素（含N：46.7%）2.5kg、磷酸二銨（含P：24.1%）17.5kg。每個(gè)試驗(yàn)的小區(qū)面積均為66.7，重復(fù)2次，共計(jì)16個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。7月16～17日收獲，試驗(yàn)田間管理按照《A級(jí)綠色食品春小麥生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。
2 結(jié)果與分析
2.1 富鋅富硒專(zhuān)用肥對(duì)面粉中礦質(zhì)元素含量的影響
3 結(jié)論
施用富鋅富硒專(zhuān)用肥可顯著提高小麥面粉和麩皮中鋅、硒的含量，對(duì)鉀、鈣、鎂、錳、銅的含量也有所提高作用。科學(xué)合理施用鋅、硒肥可以實(shí)現(xiàn)小麥籽粒和面粉中鋅、硒的富集，不同施用方式的效果表現(xiàn)為種肥+噴施處理>噴施處理>種肥處理>對(duì)照。
參考文獻(xiàn)
[1]孫文靜.春小麥鋅硒吸收規(guī)律及其富集技術(shù)的研究[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.
[2]張化，索全義，高炳德.硒肥、鋅肥及其互作對(duì)春小麥產(chǎn)量影響的研究[J].
[3]中國(guó)土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì).土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，1983.
[4]GB 13105―91，食品中硒限量標(biāo)準(zhǔn)[S].
[5]蓋鈞益.試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006.
[6]G B 13106―1991，食品中鋅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].
關(guān)鍵詞：鉑族元素 分離富集 分析 進(jìn)展 評(píng)述
一、引言
鉑族金屬是世界上最稀有的貴金屬之一，地殼中的含量約為一億分之一，同時(shí)也是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技領(lǐng)域以及汽車(chē)制造業(yè)不可缺少的關(guān)鍵材料。如一氧化鈀（PdO）和氫氧化鈀[Pd(OH)2]可作鈀催化劑的來(lái)源。四硝基鈀酸鈉[Na2Pd（NO3）4]和其它絡(luò)鹽用作電鍍液的主要成分。鈀在化學(xué)中主要做催化劑；鈀與釕、銥、銀、金、銅等熔成合金,可提高鈀的電阻率、硬度和強(qiáng)度,用于制造精密電阻、珠寶飾物等。近年來(lái)鈀的分析在礦物、催化劑和工業(yè)用品中的應(yīng)用已經(jīng)有許多研究并取得取得很大進(jìn)展：(1)分析采用了立體、全方位研究，凡是可能涉及的對(duì)象如催化劑、汽油、土壤、沉積物、水體、大氣、生物組織及體液等均進(jìn)行分析和研究；（2）樣品的預(yù)處理技術(shù)不斷改進(jìn)，處理辦法日益成熟；（3）分離富集手段多樣化；（4）各種儀器聯(lián)用技術(shù)不斷發(fā)展，并且和分離、富集技術(shù)相結(jié)合。本文對(duì)該課題進(jìn)行系統(tǒng)的綜述，以供廣大同行參考。
二、鉑族元素分離和富集
1.負(fù)載泡沫塑料分離[1]
泡沫塑料（簡(jiǎn)稱(chēng)泡塑），其疏水而親有機(jī)物、比表面積大、空隙多且互相聯(lián)通，其中大量的（―NH2）等官能團(tuán)對(duì)金屬絡(luò)陰離子有較強(qiáng)的吸附能力。對(duì)于泡沫塑料不能完全吸附的無(wú)機(jī)離子，則可負(fù)載各種有機(jī)絡(luò)合劑或萃取劑（也可稱(chēng)為輔助絡(luò)合劑）形成易為泡沫塑料吸附的絡(luò)合物，從而達(dá)到定量吸附，醋酸丁酯就是一種痕量貴金屬的萃取劑，用負(fù)載醋酸丁酯的泡沫塑料，是SnCl2+存在下，富集Au（Ⅲ）、Pt（Ⅳ）、Pd（Ⅱ），以2%HCl、2%NH4HF2和水洗去雜質(zhì)。吸附率分別達(dá)到100%、98.3%和96.5%。該方法的特點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)便、快速，成本低，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，檢出限和準(zhǔn)確度均能滿(mǎn)足化探分析要求。
2.弱堿性陰離子交換樹(shù)脂吸附分離[2]
在鹽酸介質(zhì)中，鈀與氯離子發(fā)生反應(yīng)生成配合物[PdCl6]2-，該配合物能被大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂吸附。方法檢出限為0.12n/g(10.0g樣品)。方法經(jīng)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值相符，精密度(RSD，n=12)為8.9~13.9％，回收率為89~118％。方法已用于測(cè)定水系沉積物中的痕量鈀。
3.活性炭分離富集[3]
對(duì)精礦濕法冶金氧化浸出液采用控制分取體積，制成10％鹽酸介質(zhì)，以活性碳分離富集鉑、鈀，標(biāo)準(zhǔn)加入回收率鉑為98.9％，鈀為96.0%。，吸附容量為Pd≤150μg、Pt≤200μg，標(biāo)準(zhǔn)偏差鈀為0.52％，鉑為2.0％。
4.溶劑萃取[4]
溶劑萃取技術(shù)由于具有生產(chǎn)量大，操作簡(jiǎn)便，分離效果好，回收率高，產(chǎn)品純度高，成本低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到人們的重視。對(duì)鈀的萃取，人們做了大量的研究，并取得了一定的進(jìn)展。對(duì)于浸出鈀的水溶液，以從酸性氯化物介質(zhì)中萃鈀研究最多，同時(shí)也有部分從硝酸和硫酸介質(zhì)中萃鈀的研究。從有機(jī)相看，采用的萃取劑包括中性 、酸性、堿性和螯合萃取劑等。近幾年，也有一些二元協(xié)同萃取劑萃取鈀的研究報(bào)道。現(xiàn)簡(jiǎn)介如下
4.1中性萃取劑：中性萃取劑如亞砜、硫醚、烷基氧化膦、磷酸酯等，它們?cè)谒幸话泔@中性在貴金屬提取和分離方面占有重要地位。
4.2酸性萃取劑：主要包括羧酸和酸性含磷、硫萃取劑等。在水溶液中一般顯酸性。
4.3胺類(lèi)萃取劑：包括伯胺、仲胺、叔胺、季銨鹽和酰胺。
4.4螯合萃取劑：指能與金屬生成螯環(huán)萃合物的萃取劑，包括 二酮類(lèi)、 羥基喹啉類(lèi)、肟類(lèi)等，其萃取能力強(qiáng)、選擇性好，及分離系數(shù)大，是鈀的有效萃取劑。
4.5協(xié)同萃取劑：是指體系中含有一個(gè)或一個(gè)以上的萃取劑萃取金屬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生協(xié)同萃取效應(yīng)的一類(lèi)萃取劑。
三、鉑族元素的測(cè)定技術(shù)
1. ICP-MS和ICP-AES[5]
ICP-MS綜合了等離子體極高的離子化能力和質(zhì)譜法的高分辨、高靈敏及多元素同時(shí)檢測(cè)，已成為鉑族元素分析最強(qiáng)有力的檢測(cè)手段。四極桿ICP質(zhì)譜儀和具有磁扇場(chǎng)和電扇場(chǎng)結(jié)合的雙聚焦的高分辨率質(zhì)譜儀的應(yīng)用，對(duì)于一些樣品的測(cè)定可以不經(jīng)過(guò)分離富集而直接進(jìn)行測(cè)定，方法所具有的特有功能顯示了極其誘人的發(fā)展前景，而同位素比測(cè)定更是ICP-MS所具有的特有功能。ICP-AES也應(yīng)用于污染的生物樣品中的鉑族元素的分析。Vlasanvoka等分析了空氣顆粒物中的Pt和Pd，對(duì)于50ml中含1~20ng的Pt和Pd 純?nèi)芤海訕?biāo)回收率分別為97%~103%(Pt)和99%~101%(Pd)。
2.分光光度法[6]
水溶性試劑M間甲苯基N，-(對(duì)氨基苯磺酸鈉)硫脲(MMPT)在HAc-NaAc緩沖介質(zhì)和CTMAB（溴化十六烷基三甲胺）存在下，與鉑(Ⅳ)和鈀(Ⅱ)反應(yīng)形成綠色和褐色水溶性絡(luò)合物，其最大吸收波長(zhǎng)分754.4和304.6nm。符合朗伯-比爾定律的濃度范圍分別為0.00~1.25μg/ml和0.00~1.00μg/ml。摩爾吸光系數(shù)為εPt=8.6×104L?mol-1?cm-1和εPd=7.4×104L?mol-1?cm-1。在754.4和304.6nm波長(zhǎng)分別測(cè)定鉑、鈀混合液的吸光度。計(jì)算出鉑、鈀的含量。50種共存離子中，僅有Cu2+和Co2+對(duì)鈀的測(cè)定有干擾。該法選擇性好，用于合成樣品、礦石和催化劑樣品中鉑、鈀含量的測(cè)定，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于2.0％；回收實(shí)驗(yàn)回收率是96~104％。由于試劑鉑、鈀形成的絡(luò)合物都易溶于水，不需予先分離即可同時(shí)測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，快速，環(huán)境友好。
3.發(fā)射光譜法[7]
本法操作簡(jiǎn)便，檢出限低，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，適用于化探樣品測(cè)定。方法選用WPG-100型光柵攝譜儀，刻線(xiàn)1200條?nm-1，中間光欄3.2nm，狹縫12μm，交流電弧，220V預(yù)燃10A 2s，起弧18A 15s，光譜純石墨電極，上電極錐形，下電極規(guī)格Ф2.5×1.5×0.5mm，對(duì)電極攝譜。常規(guī)洗像，顯象20℃,3.5s在此條件下可得背景較淺的譜線(xiàn)。為使攝譜時(shí)的弧焰穩(wěn)定，加入光譜純石墨粉作緩沖劑。由于是多元素連測(cè)，很難找到一種合適的內(nèi)標(biāo)元素。可選用背景作內(nèi)標(biāo)，基本消除了測(cè)定條件波動(dòng)對(duì)譜線(xiàn)的影響。本法檢出限為（ng）Au：1.0，Pt：1.5，Pd1.7。RSD分別為35.38%，29.94%，12.5%。
4.石墨爐原子吸收光譜法 [8]
采用王水和氫氟酸熔礦，用石墨爐原子吸收光譜法直接測(cè)定鉑含量。方法簡(jiǎn)單、快速、測(cè)定準(zhǔn)確。本法采用日立Z-8000偏振塞曼原子吸收分光光度計(jì)，儀器條件為：波長(zhǎng)265.9nm，燈電流12.5mA，光譜通帶0.4nm，載氣流量200ml/min，進(jìn)樣量20μL，石墨爐升溫程序見(jiàn)表1。
測(cè)定時(shí)加入銅離子可以提高測(cè)定靈敏度消除其他離子干擾，本法加入400mg/L的銅溶液。在一定濃度下Fe3+、Ni2+等7種干擾離子對(duì)測(cè)定結(jié)果影響很小。在上述條件下方法的RSD為0.73%，加標(biāo)回收率99.4~100.3%，檢出限0.044mg/L
5.其他方法[1]
液相色譜、毛細(xì)管電泳、離子色譜和TXRF（全反射X射線(xiàn)熒光）等技術(shù)也應(yīng)用環(huán)境和生物樣品中的鉑族金屬元素測(cè)定。國(guó)外有報(bào)道使用TXRF測(cè)定空氣粉塵中的鉑和鈀，檢出限為0.40ng/m3（Pt）和0.08ng/m3（Pd）。Lucena等采用激光誘導(dǎo)破壞光譜法標(biāo)記汽車(chē)尾氣處理裝置中三效催化劑里的鉑族金屬元素，獲得滿(mǎn)意的效果。
四、結(jié)語(yǔ)
今后，鉑族元素分析的主要研究領(lǐng)域可能是：對(duì)于某些復(fù)雜樣品，不同的樣品處理方式，分析結(jié)果差異較大 。因此，仍需研究取樣、樣品貯存及防止污染和損失等；儀器造價(jià)較高，但是今后研究發(fā)展的方向之一，尤其是不經(jīng)過(guò)分離富集并同時(shí)測(cè)定多元素的課題；隨著鉑族元素應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，其生物效應(yīng)和環(huán)境效應(yīng)尚需深入研究。
表1 石墨爐升溫程序
參考文獻(xiàn)：
[1]李承元等.負(fù)載泡沫塑料富集發(fā)射光譜測(cè)定化探樣品中痕量金、鉑、鈀[期刊論文] 黃金 2005 26（12）.
[2]王玉玲等.弱堿性陰離子樹(shù)脂分離富集一發(fā)射光譜法測(cè)定痕量鈀[期刊論文] 巖礦測(cè)試 2007 26（5）.
[3]陳小蘭等.活性碳富集比色法測(cè)定金寶山精礦濕法冶金氧化浸出液的鉑、鈀 廣州有色金屬研究院分析測(cè)試中心
[4]朱萍等.用溶劑萃取從酸性溶液中回收鈀[期刊論文] 貴金屬 2002 23（4）.
[5]鄒洪.等 環(huán)境和生物樣品中鉑族金屬的分析研究進(jìn)展[期刊論文] 分析化學(xué)評(píng)述和進(jìn)展 2003 31（5）.
[6]馬冬蘭.等 光度法同時(shí)測(cè)定鉑和鈀[期刊論文] 光譜學(xué)與光譜分析 2009 29 （10）.
