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【關(guān)鍵詞】化學(xué)發(fā)光免疫;應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類號:C911文獻標識碼: A
一、前言
化學(xué)發(fā)光免疫分析方法靈敏度高、適用范圍廣泛受到了人們的認可,在醫(yī)學(xué)、食品、藥品等眾多領(lǐng)域廣泛使用。傳統(tǒng)的免疫分析需要的培育時間長,因此,提高分析的時間和效率是當前研究人員重點解決的問題。
二、化學(xué)發(fā)光免疫分析法
化學(xué)發(fā)光分析是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的輻射光的強度來確定物質(zhì)含量的分析方法?;瘜W(xué)發(fā)光免疫分析是將化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)與免疫反應(yīng)相結(jié)合,用化學(xué)發(fā)光相關(guān)的物質(zhì)標記抗體或抗原,與待測的抗原或抗體反應(yīng)后,經(jīng)過分離游離態(tài)的化學(xué)發(fā)光標記物,加入化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)的其它相關(guān)物產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,進行抗原或抗體的定量或定性檢測?;瘜W(xué)發(fā)光免疫分析中使用最多的4類標記物為魯米諾、異魯米諾及其衍生物,吖啶酯衍生物,過氧化物酶和堿性磷酸酶。
以酶為標記物的化學(xué)發(fā)光仍然是化學(xué)發(fā)光免疫分析的主流,辣根過氧化物酶(HRP)與堿性磷酸酶(ALP)是兩種常見的標記酶,均有其相應(yīng)的化學(xué)發(fā)光底物,在臨床檢驗中有廣泛應(yīng)用,開發(fā)催化活性更高、穩(wěn)定性更好、發(fā)光動力學(xué)曲線更符合免疫分析的酶和底物是化學(xué)發(fā)光免疫分析的研究熱點之一。
三、PEC免疫分析的基本裝置
PEC分析需要在光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn).該系統(tǒng)主要包括激發(fā)光源、吸收池以及三電極體系的電化學(xué)裝置.在光激發(fā)條件下,電解質(zhì)溶液中光電活性材料的表面將發(fā)生電荷的分離與躍遷,電極表面發(fā)生一定的氧化還原反應(yīng)從而在外電路產(chǎn)生電流,這一過程由電化學(xué)裝置所記錄并用于特定檢測對象的測定.
PEC免疫分析的基本原理是基于免疫反應(yīng)前后光電流信號的變化。在一個簡單典型的PEC免疫系統(tǒng)中,免疫探針分子(通常是特異性的抗體或抗原)首先被固定在光電換能器(transducer)表面作為識別元件(recognitionelement),抗原(或抗體)作為待測物與探針分子在電極表面形成免疫復(fù)合物,導(dǎo)致光電流信號的增強或降低.本節(jié)將介紹PEC免疫傳感界面的基本構(gòu)建過程,主要包括光電極的選擇與制備、免疫探針分子的固定等重要步驟。
1、電極材料的選擇與制備
PEC檢測的基本模式?jīng)Q定了其在免疫傳感中必須使用特定的光電活性電極.而免疫探針分子則在這種電極表面固定,隨后的免疫識別反應(yīng)也在該表面發(fā)生,所以光電活性材料的選擇和制備與免疫傳感的檢測性能密切相關(guān).理想的光電活性電極應(yīng)該具有較低的電子空穴復(fù)合率,以便獲得穩(wěn)定的光電流密度.一般而言,在PEC免疫傳感中,光電活性電極的選擇主要取決于所設(shè)計的檢測路徑與傳感過程.常用的電極有整體電極和氧化銦錫(ITO)修飾電極.整體電極如二氧化鈦納米管陣列電極(TiO2NTs),ITO修飾電極則由ITO基底和光電修飾材料兩部分構(gòu)成.
2、免疫探針分子的固定
電極制備好后,免疫探針分子的固定是傳感器制備中重要的一步,直接決定著傳感器性能的優(yōu)劣.原則上,電化學(xué)免疫傳感器中可以使用的固定方法都可以用于PEC傳感.但因后者使用的電極材料有所不同,所以具體采用的固定方法往往和電極材料的種類以及實驗的設(shè)計有關(guān).另外,為了保證探針分子的準確定位與吸附以使探針分子在固定后保持較高的活性和穩(wěn)定性并形成具有適宜厚度、密度、多孔性的敏感膜,同時為了避免非特異性吸附和結(jié)合的干擾,在固定這一步驟中需對電極的表面化學(xué)性質(zhì)進行嚴格控制,因此需要對實驗條件進行多重優(yōu)化以便確定最佳條件.具體來講,考慮到免疫探針生物分子具有不穩(wěn)定性,其固定需要滿足以下兩個條件:
(1)固定過程條件溫和,防止生物分子變性,而且固定在電極表面后也能保持良好的活性;
(2)固定后,敏感層與電極表面接觸緊密,同時具有良好的穩(wěn)定性和耐用性。
四、光電免疫檢測的分類與傳感機理
和其他的免疫分析方法一樣,PEC免疫分析也可以簡單地分為非標記型和標記型兩大類.結(jié)合不同的實驗設(shè)計,相應(yīng)的傳感機理也有所區(qū)別.
1、非標記型光電免疫傳感器
非標記型光電免疫傳感器通過直接測定抗原抗體免疫復(fù)合物形成時的光電流信號的變化來確定待測物的濃度.在非標記型光電免疫傳感中,由于省去了對待測物的標記過程,且樣品前處理過程簡單,極大地簡化了制備和操作步驟,因此該類型的相關(guān)研究工作在免疫傳感器領(lǐng)域一直具有不可取代的優(yōu)勢.但是,由于其檢測原理大多基于免疫復(fù)合物形成前后所產(chǎn)生的位阻效應(yīng)變化,因此檢測信號的變化幅度往往非常有限,在檢測靈敏度方面尚有待提高.目前對非標記型光電免疫傳感器的研究工作主要側(cè)重在對新型光電基底的利用和目檢測物的多樣化.Cosnier的非標記型PEC免疫工作中,釕聯(lián)吡啶配合物上被衍生連接了吡咯和生物素,然后利用吡咯的電聚合作用實現(xiàn)了光電物質(zhì)在電極表面的固定.然后通過生物素-親和素的連接作用,將標記有生物素的霍亂毒素固定到光電物質(zhì)表面.當向溶液中加入待測的霍亂毒素抗體(anti-choleratoxinantibody)時,形成的免疫復(fù)合物在光電物質(zhì)表面產(chǎn)生更強的位阻效應(yīng),阻礙電子受體向電極擴散,從而導(dǎo)致光電流降低.該方法很好地實現(xiàn)了霍亂毒素抗體的免疫測定,檢測限可以達到0.5μg/mL。
2、標記型光電免疫傳感器
非標記型免疫分析法雖然有著很好的簡易性,但是由于其負載量低以及無法實現(xiàn)信號放大,它在檢測靈敏度方面仍然需要改進.在此情況下,標記型免疫傳感分析應(yīng)運而生.在不同的檢測系統(tǒng)中,可以通過標記引入信號分子或?qū)崿F(xiàn)信號放大.具有催化活性的酶分子因為易于與抗體或抗原結(jié)合,且可在短時間內(nèi)將大量底物分子轉(zhuǎn)化為具有電化學(xué)活性的產(chǎn)物,因此常被用做標記物.常用的標記酶有葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根過氧化物酶(HRP)與堿性磷酸酶(ALP)。
最近,基于光電化學(xué)、酶聯(lián)免疫方法和生物催化沉積的協(xié)同作用,本課題組報道了用HRP標記的放大型PEC免疫分析方法.在CdSQDs修飾的ITO電極表面,通過免疫反應(yīng)形成夾心結(jié)構(gòu)Ab1-Ag-Ab2-HRP免疫復(fù)合物,然后利用BCP反應(yīng)在電極表面形成不溶物覆蓋層.此外,因為HRP在410nm的實驗條件下有很強的光吸收性質(zhì),所以在該體系中HRP除了引發(fā)BCP反應(yīng),還能夠競爭性的吸收入射光,協(xié)同提高了檢測靈敏度.該工作以小鼠IgG為模型分子,實驗結(jié)果表明可以實現(xiàn)對待測物的高靈敏檢測.因為很多種酶都可以被引入該系統(tǒng)并且引發(fā)相關(guān)BCP反應(yīng),所以本工作為發(fā)展高靈敏性的PEC免疫分析方法提供了一種新思路.基于該工作結(jié)合納米金標記放大技術(shù),我們進而實現(xiàn)了對前列腺腫瘤標記物(prostate-specificantigen)的高靈敏檢測。
五、發(fā)展與展望
化學(xué)發(fā)光免疫分析法具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、設(shè)備簡單等優(yōu)點,近年來在環(huán)境、臨床、食品、藥物檢測中得到了廣泛運用。實際檢測常常需要對大量、復(fù)雜、低豐度的樣品進行測定,因而化學(xué)發(fā)光免疫分析法逐漸向快速、高通量、高靈敏檢測的方向發(fā)展。本文總結(jié)了近幾年化學(xué)發(fā)光免疫分析法的應(yīng)用進展,涉及到降低溫育時間,多組分檢測,以及信號放大技術(shù)。這些例子都證明了化學(xué)發(fā)光免疫分析法具有廣泛的應(yīng)用前景和可操作性。為了更好地適應(yīng)臨床、環(huán)境等領(lǐng)域的實際應(yīng)用,需要大力發(fā)展微型化、集成化和自動化的化學(xué)發(fā)光免疫分析儀器。隨著分子生物學(xué)及納米與傳感技術(shù)的進步,新的化學(xué)發(fā)光免疫分析原理與高靈敏的免疫分析方法將得到不斷發(fā)展,開發(fā)催化活性更高、穩(wěn)定性更好、發(fā)光動力學(xué)曲線更符合免疫分析的酶和底物并推廣到臨床檢測,發(fā)展新型標記技術(shù)用于信號放大,建立化學(xué)發(fā)光免疫分析新方法,都將是未來的發(fā)展方向及研究重點。
六、結(jié)束語
隨著科技水平的發(fā)展和進步,化學(xué)光電免疫分析方法也將進一步完善,并發(fā)揮更大作用,推動相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展和進步。
參考文獻
[1]彭芳,榮,司士輝,等.光電化學(xué)型半導(dǎo)體生物傳感器.化學(xué)進展,2008,20:586593
關(guān)鍵詞:初中英語;學(xué)生;主體;差異化
《義務(wù)教育英語課程標準》指出:尊重學(xué)生的英語學(xué)習(xí)的個體差異,注重策略指導(dǎo),讓學(xué)生在不同教學(xué)方法和過程中能夠差異化學(xué)習(xí)發(fā)展。由此可見,學(xué)生英語差異化的存在,要求教師能夠運用符合其認知和思維的方法,以滿足學(xué)生的自由發(fā)展。這樣的分層教學(xué)模式的運用,不僅體現(xiàn)了生本主義教學(xué)理念,更凸顯了課程教學(xué)中“為了學(xué)生全面發(fā)展”的人文化教學(xué)理念和價值目標。
一、突出尊重發(fā)展,滿足差異化學(xué)習(xí)心理需求
以學(xué)生學(xué)習(xí)需要為基礎(chǔ),營造自由化的學(xué)習(xí)情境,在更好地體現(xiàn)人文化教學(xué)理念的基礎(chǔ)上,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)激情和興趣。
通過營造互相尊重和信任的教學(xué)氛圍,激發(fā)學(xué)生的興趣。首先,應(yīng)該營造自由和諧的學(xué)習(xí)氛圍,鼓勵學(xué)生積極主動參與學(xué)習(xí),以增強認知感悟。其次,教師應(yīng)該發(fā)揮自身的主導(dǎo)、引導(dǎo)作用,走近學(xué)生,深入學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中,引導(dǎo)學(xué)生主動參與課程教學(xué)。再者,尊重弱勢群體,尤其是學(xué)習(xí)困難的學(xué)生,幫助他們參與課程學(xué)習(xí),以增強其理解力和實踐能力。
這樣的差異化發(fā)展教學(xué),能夠更好體現(xiàn)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)主體地位和作用,彰顯生本主義教學(xué)理念。例如,在英語教學(xué)中,可要求學(xué)生根據(jù)自身情況來合理選擇學(xué)習(xí)方式。要求學(xué)習(xí)困難的學(xué)生自愿組團,圍繞著一個知識點來進行探究學(xué)習(xí)。在學(xué)生了解文章表達主旨的基礎(chǔ)上,教師可運用創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方式,要求學(xué)生能夠以文中人物的身份進行對話交流,以增強學(xué)習(xí)的認知體驗。
二、注重暢所欲言,增強差異化學(xué)習(xí)心理體驗
學(xué)生只有在互相交流中增強認知體驗,才能夠更好地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。學(xué)生在彼此交流、互動的過程中,不僅能夠?qū)φn程學(xué)習(xí)內(nèi)容有深刻的認識,還能夠有效地增強理解記憶的能力。
在暢所欲言的環(huán)境中優(yōu)化教學(xué)過程和方法,更能夠激活學(xué)生的英語情感體驗,讓學(xué)生的英語學(xué)習(xí)更為深入。對此,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要來調(diào)整教學(xué)策略。首先,合理分組,讓學(xué)生的不同學(xué)習(xí)要求都能得到滿足。其次,注重給學(xué)生平等的交流機會,讓學(xué)生能夠針對自身的學(xué)習(xí)需要來優(yōu)化表達,以強化認知。再者,要求學(xué)生能夠運用多元化的語言進行表達交流,以提高其語言表達綜合運用能力。
學(xué)生在暢所欲言的過程中,也能夠有效地發(fā)現(xiàn)問題。例如,在
《牛津初中英語》8B Unit4 A charity show的“Reading Hosting a
charity show”,可要求學(xué)生以模仿時裝走秀的形式來學(xué)習(xí)表達自
己的感受,在表演過程中圍繞What do I get from the charity show?和Why do the author have the charity show?等來進行暢所欲言的表達,以此強化課程學(xué)習(xí)的認知感悟。
三、關(guān)注策略運用,提高差異化學(xué)習(xí)運用能力
以策略指導(dǎo)為教學(xué)目標,能夠更好地激活學(xué)生的英語學(xué)習(xí)潛能。在教學(xué)中注重對學(xué)生認知策略、調(diào)控策略、交際策略、資源策略等要素的指導(dǎo)和培養(yǎng),不僅能夠幫助學(xué)生獲取豐富的語言知識和技能,還能滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。通過這些學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo),一方面,能夠培養(yǎng)學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)思維方式;另一方面,能夠提高學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)能力。
這些學(xué)習(xí)策略的運用,能夠使得學(xué)生的語言學(xué)習(xí)認知過程更為深刻和豐富。首先,培養(yǎng)學(xué)生的認知能力,鼓勵他們運用自己最喜歡的學(xué)習(xí)方式參與課堂學(xué)習(xí)。其次,注重對學(xué)生調(diào)控策略的指導(dǎo),要求學(xué)生能夠針對自己的理解感悟進行優(yōu)化調(diào)控。再者,要求學(xué)生能夠根據(jù)學(xué)習(xí)策略指導(dǎo)來形成適合自己的語言學(xué)習(xí)認知思維模式,提高運用能力。
總而言之,差異化教學(xué)模式的運用,是在激活學(xué)生學(xué)習(xí)潛能和興趣的基礎(chǔ)上,注重其主觀能動性的發(fā)揮,從而優(yōu)化教學(xué)過程和方法的教學(xué)行為。差異化發(fā)展需要也是教師在課程教學(xué)中應(yīng)該研究的課題。
參考文獻:
[1]孫大萌.面向全體學(xué)生發(fā)展差異化教學(xué)[J].新課程研究:上旬刊,2011.
[2]陳琳.初中英語分層教學(xué)之我見[J].中學(xué)課程輔導(dǎo):教學(xué)研究,2011.
化學(xué)電源俗稱電池,是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。世界上第一個電池(伏打電池)是在1800年由意大利人亞歷山大發(fā)明的。這個電池由銅片和鋅片交疊而成,中間隔以浸透鹽水的毛呢。
1859年,普朗特發(fā)明了鉛酸電池。1881年,富蒙、布魯希制成的涂膏式極板為鉛酸電池奠定了基礎(chǔ)。
1865年,勒克朗謝發(fā)明了鋅一二氧化錳濕電池。該電池用MnO:作正極,鋅片作負極,20%氛化錢水溶液作電解液。1886年,勒克朗謝用氛化鋅、石膏粉和
水混合而成的糊狀物代替氛化按水溶液,用炭棒代替炭片,將鋅片制作成兼作容器的筒形,鋅筒上部用石膏封口,這就是鋅~錳干電池的最初形式。后人為紀念
勒克朗謝的功績,把鋅一錳電池稱為勒克朗謝電池。
1890年,鋅一錳電池投入生產(chǎn)。1910年,將石膏糊狀物致進為淀粉凝膠體,一直沿用至今。1901年,美國著名科學(xué)家愛迪生發(fā)明了堿性蓄電池,至此,世界上最重要的三大類電池均相繼誕生,并逐步得到應(yīng)用和投入生產(chǎn)。在二戰(zhàn)期間,由于軍事應(yīng)用迅猛增加和新材料的產(chǎn)生,并隨著鋅一錳干電池以乙炔黑代替石墨,以電解錳粉代替天然錳粉,使性能大大提高。由于科研、軍用、民用、航天、環(huán)保等部門不斷提出新的要求,一系列現(xiàn)代新化學(xué)電源相繼誕生,如高性能理離子電池、燃料電池、熱電池、固體電解質(zhì)電池以及無汞錳干電池、鎳電池等。
二、化學(xué)電源的應(yīng)用
化學(xué)電源由于具有以上優(yōu)點,在以下各種領(lǐng)域獲得了極其廣泛的應(yīng)用:―民用方面如生活照明、家用電器、聲象設(shè)備、電子鐘表、電子玩具、電動工具、醫(yī)療電子等。―工業(yè)方面如無線通訊、郵政電信、便攜電腦、儀器儀表、機電設(shè)備、礦山機械、應(yīng)急照明、備用電源等。交通方面如火車、汽車、吊車、拖拉機、飛機、船舶等的啟動電源和照明電源,電瓶車、電動汽車等的動力電源。軍用方面如坦克、戰(zhàn)車、艦船、潛艇、飛機、導(dǎo)彈。宇航方面如人造衛(wèi)星、航天飛機、飛船軌道站等。
三、化學(xué)電源的發(fā)展熱點
隨著以信息、通訊、視聽為主導(dǎo)的電子產(chǎn)品設(shè)備的便攜化、無繩化、多功能化,以及對電池提出的電流大、重量輕、體積小、無污染、使用壽命長等要求,各國都在致力發(fā)展新一代電池。其發(fā)展熱點有以下一些方面:
(1)一次電池朝高容量、無水銀、堿性化方向發(fā)展,錳干電池漸趨萎縮,堿錳電池比例逐漸增大。
(2)二次電池中,鎳氫和銼離子電池將逐漸擠占鎳福電池原有的市場份額,從而打破鎳錫電池一統(tǒng)天下的格局。1992年,索尼公司率先解決銼金屬電鍍安全間題,開始批量生產(chǎn)銼離子電池。可以預(yù)見,在不久的將來,理離子電池將會找到大幅度降低成本的措施,屆時,鎳鍋電淪、鎳氫電池和鏗離子電池將形成三足鼎立的大好局面。
(3)新一代智能電池成為電池產(chǎn)業(yè)當前研究發(fā)展的方向。智能電池最重要的特征是通過與充電器或與使用電池設(shè)備的接口獲得電池運行的信息,使用戶能合理地管理充電和用電時間。為此,必須在電池或電他組內(nèi)安裝特種功能的IC,或者通過充電器、使用電他的設(shè)備來實現(xiàn)這種智能。
性能優(yōu)越的鋰離子電池(現(xiàn)如今已經(jīng)廣泛用于手機移動電源)、金屬氮化物一鎳電池、可充無汞堿性鋅一錳電池、燃料電池將是21世紀最受歡迎的綠色電池并擠占電池市場。隨著人們生活水平的提高和電池技術(shù)的發(fā)展,以電池為能源的電動汽車將逐步取代部分燃油汽車。新型化學(xué)電源的時代已經(jīng)到來。
(4)電動汽車召喚新的化學(xué)電源。當今汽車工業(yè)高速發(fā)展所引發(fā)的石油能源枯竭和環(huán)境污染是探深困擾人類的兩大優(yōu)患。即使在每輛汽車上裝上尾氣催化處理裝置,將有害氣體排放量降低到1/10,全球每日汽車排放的有害氣體仍高達數(shù)百萬噸。國際公認,解決汽車污染和牙發(fā)汽車用新能源的最佳方案是電動汽車。電動汽車可在夜間用電低峰時充電,使電力負荷日夜得到均衡,因此在相當一段時間內(nèi),電動汽車的增加,無需發(fā)電廠和變電設(shè)備擴容。美國加利福尼亞州已立法:從1996年開始,汽車產(chǎn)量中的2腸應(yīng)是電動汽車,以后每年增長一個百分點,并且免除電動汽車的一切稅收,以鼓勵電動汽車的發(fā)展。盡管電動機、控制系統(tǒng)、微處理器和輕型材料等都是電動汽車研究開發(fā)中必須解決的間題,但決定電動汽車性能和價格的關(guān)鍵卻是化學(xué)電池。電動汽車對充電電池的基本要求是高的比能量、比功率,長壽命和合理的價格。
關(guān)鍵詞:課堂教學(xué);化學(xué)實驗教學(xué);公平性;個體差異;均衡發(fā)展
一、課堂教學(xué)的公平性
教育公平是人類幾千年來共同追求的教育理念,是廣大民眾傾心追求的價值目標,歷來受到人們的廣泛關(guān)注。課堂教學(xué)公平是教育公平的重要組成部分,因為課堂教學(xué)是教育的實踐領(lǐng)域,其公平與否直接影響到個體的發(fā)展,進而影響整個教育領(lǐng)域內(nèi)公平的實現(xiàn)。因此,真正實現(xiàn)教育公平,就不得不關(guān)注課堂教學(xué)公平。什么是課堂教學(xué)的公平性?仁者見仁,智者見智。我認為課堂教學(xué)公平性應(yīng)包含以下幾方面的內(nèi)容:
(一)課堂教學(xué)要體現(xiàn)教育民主,讓全體學(xué)生都得到發(fā)展。
課堂教學(xué)是一個過程,簡而明之,就是師生個體、師生群體、生生互動的交流過程。沒有這種多主體、多層次的交流,就沒有真正有效的課堂教學(xué)。每一位學(xué)生都有獨特的個性和能力,每一位學(xué)生都有權(quán)利要求接受適合其個性特點的教育,實現(xiàn)個人的價值。這就要求我們的教育尊重每一位學(xué)生,尊重每一個學(xué)生的個性特點,為每一個學(xué)生提供平等的機會和資源。師生個體交流是課堂教學(xué)互動的一種最常見、最直接、最廣泛的方式。從選擇交流對象這個角度來看,教師作為主導(dǎo)者在師生交往中具有絕對的選擇權(quán)力。為了使課堂教學(xué)能夠如愿以償?shù)匮陶叩乃悸愤M行下去,完成預(yù)設(shè)的教學(xué)任務(wù),教師在選擇交往對象時,按照上文提到的期待選擇和心理偏見的因素,總是喜歡選擇那些成績優(yōu)異的學(xué)生或是表現(xiàn)突出積極的學(xué)生,于是這部分學(xué)生就得到了更多的課堂時間,更多的參與機會。這就是教師選擇意向的不公平。
(二)課堂教學(xué)公平要相信每一位學(xué)生都有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
美國著名心理學(xué)家霍華德?加德納提出的多元智力理論認為:智力是一種多元的能力,言語-語言智力、邏輯-數(shù)理智力、視覺-空間智力、音樂-節(jié)奏智力、身體-運動智力、人際交往智力、自我反省智力,每個人都同時擁有這七種相對獨立的智力,而這七種智力在每個人身上又以不同的方式不同程度的組合,使得每個人的智力各具特點。:因此,學(xué)生的智力沒有優(yōu)劣之分,每一個學(xué)生都有發(fā)展的潛力。
(三)課堂教學(xué)公平要尊重學(xué)生的個體差異。
豐富課程內(nèi)容,促進課程資源的公平分配。通過采用多樣化的材料與方法,鼓勵個體學(xué)生自主學(xué)習(xí),布置更加個人化的作業(yè)、實行多種分組模式,從而縮小了學(xué)生個體之間的能力差距。創(chuàng)建平等的教室需要在不忽視基本技能的前提下擴展課程,發(fā)展學(xué)生廣泛的技能和能力。在我們的課堂教學(xué)中要正視學(xué)生的個體差異,對于不同的學(xué)生有不一樣的學(xué)習(xí)要求,采用不同的教育方法,使每一個學(xué)生都能在自己原有的水平上得到最大的發(fā)展。
二、化學(xué)實驗教學(xué)的特點
新課標改革的核心是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的勞動人士和專業(yè)人才。因此做好化學(xué)實驗教學(xué)是十分重要,也是十分必要的?;瘜W(xué)實驗教學(xué)具有以下特點:
(一)化學(xué)實驗的生活化。
將“面向全體學(xué)生的化學(xué)”“面向公民的化學(xué)”這一新課程理念落實到化學(xué)教科書中,就要求化學(xué)教科書的內(nèi)容要貼近生活、貼近社會,使學(xué)生學(xué)習(xí)“有用的化學(xué)”。作為化學(xué)教科書內(nèi)容重要組成部分的化學(xué)實驗,尤其要注意聯(lián)系學(xué)生的生活實際和社會實際。這一方面可以提高學(xué)生的科學(xué)興趣,使學(xué)生感到化學(xué)就在自己的身邊,身邊無處無化學(xué);另一方面也可使學(xué)生在知道和理解化學(xué)知識的基礎(chǔ)上,能夠清楚所學(xué)的知識能用于做什么和怎么做;同時對化學(xué)的本質(zhì)和價值,尤其是化學(xué)科學(xué)的“兩重性”,有一個正確的認識。因此,通過化學(xué)實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對于拓展化學(xué)實驗的功能,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),具有十分重要的意義和價值。
1.選取學(xué)生身邊的化學(xué)物質(zhì)作為實驗藥品。
以學(xué)生身邊常見的化學(xué)物質(zhì)作為實驗藥品,可以使學(xué)生有一種親切感,感到化學(xué)并不神秘,就在我們身邊,這有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)他們進行實驗探究的興趣。例如,“灼燒葡萄糖、砂糖和面粉”、“蛋殼的性質(zhì)實驗”、“食用油和洗潔精在水中的分散情況實驗”、“純堿、肥皂水、石灰水、食鹽水、蔗糖水的酸堿性實驗”、“蔗糖溶液的配制實驗”等。這些實驗所涉及的實驗藥品,都是學(xué)生身邊常見的化學(xué)物質(zhì)。
2.選取生活和社會中的化學(xué)現(xiàn)象作為實驗內(nèi)容。
日常生活和社會生活中的很多化學(xué)現(xiàn)象都可以作為選取化學(xué)實驗內(nèi)容的素材,這些素材學(xué)生熟悉,內(nèi)容豐富,易于選取。以這些素材為實驗內(nèi)容,對于學(xué)生注意身邊的化學(xué)現(xiàn)象、解釋身邊的化學(xué)現(xiàn)象,利用身邊的化學(xué)現(xiàn)象,更好地學(xué)以致用,具有重要作用。例如,“吸入與呼出氣體的比較實驗”、“鐵釘銹蝕實驗”、“食鹽溶液、蔗糖溶液及水的凝固點的測量實驗”、“氫氣流吹肥皂泡實驗”、“雞蛋白性質(zhì)實驗”等。
3.選取與化學(xué)有關(guān)的社會問題作為實驗內(nèi)容。
化學(xué)在給人類帶來巨大福祉的同時,也出現(xiàn)了很多與化學(xué)有關(guān)的社會問題。這些問題關(guān)乎每一個社會成員,當然也應(yīng)當是作為未來社會公民的學(xué)生所關(guān)注的內(nèi)容。因此,選取這些問題為實驗內(nèi)容,對于學(xué)生形成從化學(xué)的視角來解釋和解決現(xiàn)實中的與化學(xué)有關(guān)的生活和社會問題,具有重要作用。例如,“硫在空氣中和氧氣中燃燒及形成酸雨的實驗”、“污水凈化實驗”、“小組協(xié)作完成當?shù)赝寥浪釅A性測定的實驗,提出土壤改良的建議或適宜的種植方案”、“設(shè)計實驗,探究農(nóng)藥、化肥對農(nóng)作物或水生生物生長的影響”等。
(二)化學(xué)實驗方式的探究性。
新課程倡導(dǎo)化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)該以探究式為主,老師不再把實驗步驟、方法、注意事項等周密地告訴學(xué)生,而是讓學(xué)生通過已有的知識自由探究,讓他們自己去發(fā)現(xiàn),然后將自己的研究成果加以展示交流。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣,而且還能培養(yǎng)學(xué)生主動探究的精神。在化學(xué)實驗的設(shè)計上,以往的化學(xué)教科書過于強調(diào)實驗對所認識的化學(xué)基本概念、基本規(guī)律和基本原理的驗證,即使是“探索性實驗”或“啟發(fā)性實驗”,也是照方抓藥式的設(shè)計。這樣的實驗設(shè)計學(xué)生幾乎不需要進行什么“探索”,只要按照實驗步驟做下去,就可以得出結(jié)論,別說發(fā)揮實驗的功能、促進科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展,就連學(xué)生最初的實驗操作興趣,也可能因為這樣的設(shè)計而喪失殆盡。改變化學(xué)實驗“照方抓藥”式現(xiàn)狀的關(guān)鍵,是加強化學(xué)實驗的探究化設(shè)計。這對于更好地發(fā)揮化學(xué)實驗的功能,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主動、全面的發(fā)展,具有重要意義。
實驗的探究化設(shè)計離不開實驗方法論的指導(dǎo)。實驗方法論是關(guān)于科學(xué)實驗的一般過程和方法的理論,對所有的實驗活動都具有指導(dǎo)作用?;顒邮沁\用方法的活動,方法是指導(dǎo)活動的方法,兩者的關(guān)系如下頁圖所示。因此,化學(xué)實驗的探究化設(shè)計,不僅要有利于學(xué)生通過實驗來學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)知識與技能,而且還要有利于學(xué)生體驗科學(xué)過程和學(xué)習(xí)科學(xué)方法。
在實驗方法論中,實驗條件的控制方法是設(shè)計和實施探究性實驗的最常用的一種方法?!皩嶒?,實際上是條件控制下的觀察”“所有的實驗,都是在條件控制下進行的”??刂茖嶒灄l件是實驗這種探究活動最突出的一個特點。因此,要想對化學(xué)實驗進行探究化設(shè)計,就必須運用“實驗條件的控制”方法。所謂實驗條件是指同特定實驗對象相聯(lián)系,并對其狀態(tài)、性質(zhì)和變化發(fā)生影響的諸因素的總和。中學(xué)化學(xué)實驗所涉及的實驗條件主要有化學(xué)藥品,包括化學(xué)試劑的規(guī)格,化學(xué)藥品的種類、狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài))、形狀(塊狀、顆粒狀或粉末狀)、質(zhì)量、體積和濃度等;化學(xué)實驗儀器和裝置,主要包括不同規(guī)格的化學(xué)實驗儀器及其不同的安裝方法;化學(xué)實驗操作,主要包括點燃、加熱、冷卻、振蕩、溶解、洗滌、過濾等化學(xué)實驗操作,以及對電流、電壓、時間和壓強的控制等。所謂實驗條件的控制,就是將影響實驗對象的諸條件中的一個條件作為可變,其他條件保持不變,探究此條件的變化對實驗結(jié)果的影響,以便找出最佳實驗條件的一種科學(xué)方法。正因為實驗條件的控制對于探究性實驗設(shè)計具有重要意義,因而在義務(wù)教育化學(xué)課程標準“發(fā)展科學(xué)探究能力”的“制定計劃”要素中,明確要求學(xué)生要具有“控制實驗條件的意識”。為了反映和落實“課標”的思想,“課標”實驗教科書中,運用實驗條件的控制方法設(shè)計了大量富有創(chuàng)意的探究性實驗。
(三)實驗對象的主體性。
新課標強調(diào)對學(xué)生收集處理信息、分析歸納總結(jié)、動手觀察創(chuàng)新能力的培養(yǎng),通過學(xué)生的主動探究、討論、自主思考來達到不斷自我完善的過程,使學(xué)生時終處于的實驗全過程的積極狀態(tài),以發(fā)揮學(xué)生的主體性和全體參與性。
(四)實驗過程的協(xié)作性。
新課標倡導(dǎo)小組合作的學(xué)習(xí)方式,這對于實驗教學(xué)尤為重要。由于學(xué)生之間存在著知識、心理、習(xí)慣、能力等方面的差異,所以老師在分組時應(yīng)該合理搭配,既能讓能力強的學(xué)生得到發(fā)揮,又能讓動手弱的同學(xué)得到幫助和鍛煉,使全體學(xué)生得到提高。
三、在化學(xué)實驗教學(xué)中如何體現(xiàn)課堂教學(xué)的公平性
新課標要求每位學(xué)生都得到公平合理的教育和學(xué)習(xí)機會,這就要求我們在化學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)課堂教學(xué)的公平性。如何在化學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)課堂教學(xué)的公平性?我認為要從以下幾方面入手:
(一)實驗分組的公平。
實驗分組要做到公平合理,做到組內(nèi)異質(zhì)組間同質(zhì)。即充許每個小組個體之間存在差異,動手能力強的和動手能力稍差的、表達能力強的和表達能力稍差的、男生和女生要均勻搭配,小組與小組之間做到絕對一致是不可能的,但其碼要做到大致一樣。這樣不僅有利于小組的合作學(xué)習(xí),既能讓能力強的學(xué)生得到發(fā)揮,又能讓動手弱的同學(xué)得到幫助和鍛煉,使全體學(xué)生得到提高,也有利于小組與小組之間公平競爭,有利于教師對各小組的評價。
(二)實驗資源的公平。
實驗資源也就是實驗所需要的各種儀器以及多媒體硬件設(shè)施等。每個小組都應(yīng)該享有相同實驗資源,這樣才有利于組間競爭的公平性,才能保教師評價的公平性。
(三)實驗機會的平等。
實驗機會的平等主要是針對組內(nèi)個體之間存在差異,有些同學(xué)動手能力強一點,就一直由他動手實驗,從而使其他同學(xué)失去動手的機會,甚至?xí)囵B(yǎng)學(xué)生的依賴性和惰性。我以為教師針對這種情況應(yīng)給予適當?shù)闹笇?dǎo),應(yīng)該讓每個同學(xué)都有同樣的實驗機會。比如可以讓動手能力強的同學(xué)打打下手,提醒或幫助動手能力弱的同學(xué)完成實驗,教師在評價方式上要注重小組全體成員的參與性,而不僅僅是實驗結(jié)果的準確性。
(四)實驗表達的平等。
關(guān)鍵詞:電廠化學(xué);水處理;發(fā)展與應(yīng)用
引言
電廠用水和正常運行離不開電廠化學(xué)水處理技術(shù),尤其是在水資源水硬度、雜質(zhì)多的地方,電廠化學(xué)水處理技術(shù)所表現(xiàn)出來的價值更大,這就需要對電廠化學(xué)水處理技術(shù)進行更加深入的研究。
1 電廠化學(xué)水處理的重要意義
眾所周知,水資源是人類賴以生存的要素,沒有了水資源,人類的一切活動都無從談起。工業(yè)用水在水資源的利用中算是重要的方面,而工業(yè)用水所排出的廢水會直接會環(huán)境造成污染,而隨著環(huán)保意識日漸深入人心,人們會更多的考慮廢水的處理問題,而不像以前直接將其排放到大自然中。工業(yè)廢水處理是全世界研究的重點。
而我國經(jīng)濟進入了快速發(fā)展階段,工業(yè)獲得了極大的發(fā)展,與此同時也帶來諸多問題,電廠問題是比較突出的。電力設(shè)備的正常運行才能保障電廠的發(fā)電、供電,但如果電廠的水達不到相關(guān)的標準,就會出現(xiàn)很多問題,其中設(shè)施問題比較多,如積鹽、結(jié)垢、腐蝕等,它們除了會造成設(shè)施的毀損外,還會阻礙電廠的日常工作。僅就現(xiàn)階段的發(fā)展來看,我國電廠所用的化學(xué)水處理工藝基本都是通過采集工藝系統(tǒng)的pH值、溫度、磷酸根含量等參數(shù)來檢測電廠的循環(huán)水需不需要進行處理。
2 電廠化學(xué)水處理工藝
傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理通常是按照需要的功能進行處理,不同的化學(xué)水處理過程所運用的處理工藝也不盡相同。先進行電廠用水的原水測試,然后進行預(yù)處理,進入鍋爐后進行鍋爐補給水的預(yù)處理,從鍋爐中出來后又要進行一系列不同的處理。傳統(tǒng)的電廠化學(xué)水處理有很多弊端,技術(shù)上不成熟是一個方面,管理上也有很多的不便條件,占地面積廣大,崗位較為分散?,F(xiàn)階段電廠使用的水處理系統(tǒng)主要是電廠汽機循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和化學(xué)水處理系統(tǒng),發(fā)展得也比較成熟。另外,膜分離技術(shù)也會應(yīng)用到,主要是通過膜分離來處理電廠的化學(xué)用水。
3 電廠化學(xué)水綠色處理措施
3.1 化學(xué)清洗鈍化
電廠化學(xué)處理中,清洗鍋爐是基本工作之一,主要為了提高鍋爐的工作效率,降低鍋爐中的結(jié)垢程度。鈍化是化學(xué)清洗中的最后一步,使用的是亞硝酸鈉。但亞硝酸鈉是一種致癌物質(zhì),可對人體造成很大的傷害。各國紛紛加大研發(fā)的力度來尋找可以替代亞硝酸鈉的物質(zhì),大量的實驗得出過氧化氫也能進行鍋爐的鈍化處理,并且環(huán)保沒有毒性,達到了零排污的綠色化學(xué)目標。
3.2 發(fā)電機內(nèi)冷水處理
發(fā)電機是電廠生產(chǎn)運行中重要的設(shè)備。運行中,發(fā)電機內(nèi)部會產(chǎn)生大量的摩擦熱,如果熱量沒有能夠及時排出,就會直接作用在電機上,使發(fā)電機無法正常工作。所以通常情況下電廠會以內(nèi)冷水的方式來進行循環(huán)水降溫,但循環(huán)水會腐蝕發(fā)電機的銅導(dǎo)線。很多電廠以添加緩蝕劑的方法避免內(nèi)冷水對發(fā)電機銅線產(chǎn)生太大干擾。但緩蝕劑自身會帶有一定的毒性,有的會帶有刺鼻的味道,這顯然不利于工作人員的身體健康。有的會對環(huán)境造成極大的影響,處理不當就會造成人或動物中毒事故。所以需要研究出綠色化的方法來處理發(fā)電機的內(nèi)冷水。有的專家提出采用凝結(jié)水調(diào)節(jié)內(nèi)冷水水質(zhì),除去氧氣和二氧化碳使水質(zhì)保持良好來實現(xiàn)防腐,這是一個很好的發(fā)展方向。
3.3 循環(huán)冷卻水處理
現(xiàn)階段電廠采用緩蝕阻垢的方法處理循環(huán)冷卻水,會用到鉻系、鋅系、磷系、全有機系等處理藥劑,使用比較多的當屬磷系和全有機系。鉻和鋅本身就是有害元素,所以用其進行水處理必然會造成環(huán)境污染。而磷是水中微生物營養(yǎng)物質(zhì)的直接提供者,使用磷系和全有機系作為水處理藥劑也會存在一定的問題,如會使菌藻類物質(zhì)大量生長。另外,經(jīng)過處理的廢水也會因為含有磷而使自身的排放受到一定的限制。綜上所述,這些利用緩蝕阻垢等水處理藥劑來進行循環(huán)冷卻水的處理存在的弊端還是比較大的。從發(fā)展前景來看,利用不酸化的pH調(diào)節(jié)處理水循環(huán)還是比較可取的。
3.4 爐水排放的綠色化學(xué)處理
我國的電廠鍋爐運行中多采用磷酸鹽來處理水,然后再進行排放。這就會在一定程度上形成污水排放,使本地的水資源受到破壞。特別是有的電廠在污水還處于高溫的情況下就進行排放,不僅造成了污染,還使很多的熱能浪費。如果在爐水處理時采用綠色化學(xué)法,除了能夠有效減少水資源污染外,還是提升鍋爐運行效率和資源利用率的有效途徑。從實際情況出發(fā),進行鍋爐和相關(guān)設(shè)備的管理工作,還要分析爐水處理所用添加劑的化學(xué)成分,找出能綜合其所得反應(yīng)物的中和劑,對爐水進行處理,達到零排放的目標。另外,改變處理爐水的方式,達到鍋爐零排污的目標,即使鍋爐要排污,也不會產(chǎn)生環(huán)境污染等問題,這是從源頭上解決問題,進而實現(xiàn)鍋爐的節(jié)水和節(jié)能,這是基于綠色化學(xué)處理的觀點。
3.5 鍋爐給水的綠色化學(xué)處理
現(xiàn)階段電廠處理鍋爐的給水通常情況都是除氧器進行熱力除氧后,再進行化學(xué)除氧操作。發(fā)電廠多采用亞硫酸鈉和聯(lián)胺進行鍋爐給水的化學(xué)除氧。采用聯(lián)胺具有的優(yōu)勢是很多的,除了能夠較好地去除氧外,并且聯(lián)胺和氧氣反應(yīng)后不會產(chǎn)生固態(tài)物質(zhì),鍋爐給水中的含鹽量也不會因為二者的反應(yīng)而增加。但采用聯(lián)胺也會有一些問題,那就是低溫狀態(tài)下,聯(lián)胺與氧氣的反應(yīng)速度較慢。除此以外,聯(lián)胺可能存在潛在的致癌性。采用亞硫酸鈉也有很多優(yōu)點,操作簡單并且成本低廉,操作安全。但采用亞硫酸鈉也存在一定的缺點,那就是亞硫酸鈉的量不好掌握。
4 結(jié)束語
通過文章的分析使我們深刻地感受到電廠化學(xué)水處理技術(shù)是一項系統(tǒng)化的工程,內(nèi)部較為復(fù)雜。關(guān)于電廠化學(xué)水處理技術(shù)有很多種類,也各有優(yōu)缺點。經(jīng)過多年的努力,我國的電廠化學(xué)水處理技術(shù)取得了很大的發(fā)展,但和發(fā)達國家相比,我們的差距還是很大的,無論是在科學(xué)研究水平上,還是從發(fā)展的速度上,這一點應(yīng)該得到相關(guān)部門的清醒認識。這就需要相關(guān)的工作人員注意積累工作中的經(jīng)驗教訓(xùn),加大科學(xué)研究的投入力度,借鑒發(fā)達國家的先進技術(shù),使電廠使用的水質(zhì)量得到更大的提高,進而為電廠電能生產(chǎn)的穩(wěn)定提供更多的可能。
參考文獻
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應(yīng)用化工論文 應(yīng)用化學(xué)論文 應(yīng)用技術(shù)論文 應(yīng)用管理 應(yīng)用電子技術(shù) 應(yīng)用科學(xué)研究 應(yīng)用技術(shù) 應(yīng)用經(jīng)濟論文 應(yīng)用藥學(xué)論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀