化學計量在實驗中的應用精選(九篇)

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第1篇：化學計量在實驗中的應用范文

關鍵詞：課堂教學設計；關注概念的建構過程；促進學生的認識發展

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0023-02

化學基本概念和基本理論是學習其他化學知識的基礎，是掌握物質變化規律的基礎，也是進行化學計算和化學實驗的基礎，對培養學生能力起著重要作用。新課程改革倡導的是以發現學習、探究學習、合作學習為特征的學生自主學習、知識自我建構的過程。教師在教學中要善于把知識問題化、把問題情境化，捕捉新舊知識的結合點和聯系，有意識地在事物之間多建立聯系，形成各種聯想，憑“聯想”向問題情境中遷移，以“質疑”和“創造”認知沖突來激起學生學習的興趣和動機，使學生在情境學習中達到知識的自主構建。

一、基于教改新理念的教法定位

對于“化學計量在實驗中的應用（第一課時）”的教學，通常老師是對“物質的量”是表示含有一定數目的粒子的集合體這一概念進行剖析，用生活中的例子進行類比，注重概念的理解。而在新課程中，教材的前兩章為學生提供了一些研究化學的方法和工具。我們在這部分的教學中就是要使學生初步認識這些方法和工具，體會他們的重要性，隨著學習的深入，學生在不斷的應用中，對這些方法和工具的認識也會逐步地深入。所以，在這一課時的教學中我特別注意轉變觀念，改變思維方式，改變教學方式，注重學生概念的形成過程和對概念重要性的感悟。

二、教學設計

1.科學誘導：首先拿著五百克的蔗糖和二百五十克的食鹽向學生提問，五百克的蔗糖和二百五十克的食鹽那個多？學生們的第一感覺是：“這還用問，當然是蔗糖多，它體積又大又重啊！”接下來，我繼續引導說：“化學是一門充滿神奇色彩的科學，它通過探索那些肉眼看不見的原子、分子、離子的特征和行為，從而引導人們認識整個物質世界。物質間發生的化學反應是原子、離子或分子之間按一定的數目關系進行的，因此，在化學研究中比較物質的多少，更多的是比較物質的原子、粒子或分子等微觀粒子數的多少。”學生這時就會想：“那我們怎么才能比較呢？”原子、離子或分子不僅肉眼看不到，也難以稱量。如何比較物質中這些微觀粒子呢？那么必須將可稱量物質和原子、離子或分子聯系起來，這個工具就是“物質的量”。接著就繼續引導學生學習“物質的量”的概念，建立“物質的量”與微粒數和質量之間的關系，得到兩個計算公式——n=m/M、n=N/NA。得到公式后，繼續向學生提問：你們能計算500g的蔗糖和250g的食鹽中分別含有的粒子數了嘛？那么算算看，用數據說明五百克的蔗糖比二百五十克的食鹽要少。等學生計算后，總結本課時，提示學生在今后的學習中，我們應該知道，由于物質間發生的化學反應是原子、離子或分子之間按一定的數目關系進行的，所以在化學上得到物質的質量意義不大，將其轉換成“物質的量”（本質上是微觀粒子的數量），這樣才更有價值。

2.重點突破：這一節課，我們回歸了化學的本質，把教學的重點落在了引導學生認識“物質的量”這個工具的重要性和概念的形成上，而不是反復地練習，使學生熟練地計算。學生有了這樣的認識，在以后的學習中能夠自覺、主動地應用這個工具。

3.教學感悟：通過這樣的課程設計，跟以前的教學方法對比，我的感受是：以前學生學習“物質的量”總是感覺很難，不能夠理解。到了高三很多學生還用質量作計算，怎么強調都不行，而現在大部分學生計算時能夠主動應用“物質的量”進行計算。思考其原因：在以前的教學中過分地注重了概念、公式的本身和學生的熟練使用，沒有使學生充分認識到“物質的量”是化學研究中一個很重要的工具。

三、結束語

作為新課程的教師，更要深刻地領會課標的要求、教材編寫者的意圖、教材內容的功能和作用，要把教學的重點從知識的落實轉化為能力的培養和方法的建立上。總結起來就是要：改變思維定式，充分體現新教材的特點；改變教學方式，關注概念的建構過程；改變教師角色，體現教師的主導作用；改變學習方式，體現學生的主體作用。

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第2篇：化學計量在實驗中的應用范文

本文介紹了拉曼光譜和利用化學計量學方法處理拉曼光譜的過程，簡述了拉曼光譜應用于紡織纖維檢測的可行性，最后介紹了本單位在應用拉曼光譜和化學計量學進行纖維檢測方向的初期研究成果。

關鍵詞：拉曼光譜；化學計量學；纖維檢測

1 拉曼光譜的簡介

印度物理學家C.V.Raman于1928年發現拉曼光譜并因此榮獲諾貝爾物理獎。自此以后，拉曼光譜作為一種分子級別的物質結構分析手段被廣泛應用。特別是在20世紀60年代后，隨著高通量激光光源的產生、微弱信號檢測技術的提高、化學計量學的高速發展和計算機的普及，拉曼光譜分析技術在很多領域得到了大力發展[1]。

拉曼散射是光照射到物質上發生的非彈性散射所產生的。單色光的入射光子與分子相互作用時可發生彈性碰撞和非彈性碰撞。彈性碰撞中，光子與分子之間沒有能量交換，碰撞的發生只改變了光子的方向而不改變光子的頻率，這種碰撞方式也稱為瑞利散射。而非彈性碰撞過程中，光子不僅僅改變運動方向，同時光子的一部分能量傳遞給分子，或者分子的振動、轉動能量傳遞給光子，從而改變了光子的頻率，這種散射過程稱為拉曼散射[2]。拉曼散射光和瑞利光的頻率之差值稱為拉曼位移。拉曼位移就是分子振動或轉動頻率，與入射頻率無關，而與分子結構有關。拉曼光譜與紅外光譜類似，同屬于散射光譜中的一種，其信號來源于分子的振動與轉動。但紅外光譜與分子振動時的偶極矩變化相關，而拉曼散射則是分子極化率變化的結果。分子結構分析中，拉曼光譜與紅外光譜是相互補充的[2， 3]。

拉曼光譜是一種振動光譜，與物質自身的結構相關，拉曼光譜技術對樣品無接觸、無損傷，測試前無須特殊前處理過程，可提供快速、簡便無損傷的定性定量分析。在分析研究領域，拉曼光譜與其他分析方法相比，還具有以下的突出優點[4-6]：

（1）無損、快速、無污染。拉曼光譜是一種純粹的光學檢測方法，其分析過程無須制樣、不破壞樣品、不產生污染；分析過程快速，重現性好。

（2）檢測靈敏度較高。新開發的激光拉曼分析技術和多種聯用拉曼光譜技術，如顯微拉曼光譜技術、表面增強拉曼光譜技術等，大大提高了拉曼光譜的探測靈敏度。

（3）不受水的影響。由于水的拉曼散射很微弱，適合含水樣品的測試，對含水樣品來說是非常理想的分析工具。

（4）高分辨率。拉曼光譜譜峰清晰尖銳，適合定量研究、數據庫搜索以及運用差異分析進行定性研究。在化學結構分析中，獨立的拉曼區間的強度可以和功能集團的數量相關。

2 國內外拉曼光譜技術發展狀況及其在紡織纖維檢測中的應用

隨著拉曼光譜技術的迅速發展以及與化學計量學的緊密結合，拉曼光譜越來越多地被應用于過程監控、反應機理研究、材料分析等方面[7]。拉曼光譜技術除了應用于眾多的科研項目外，還被廣泛應用于醫藥、環境、食品、寶石鑒定等快速分析檢測領域。康頤璞等[8]利用電解法制備銀膜，使用在氯霉素拉曼光譜中，可快速檢測出食品中殘留的對人體骨髓有重大傷害的氯霉素。陶家友等[9]直接測量居室環境中的甲醛分子產生的拉曼光譜，快速測定了密閉環境中的甲醛濃度，為揮發性有機物的快速、準確檢測提供了一種新方法。馬寒露等[10]使用便攜式拉曼光譜儀，結合化學計量學的方法，較好地鑒別了蘋果汁中摻入梨汁的造假行為，建立了鑒別方法，為其他摻偽問題的解決提供了借鑒。

除了上述的分析檢測領域，紡織品纖維成分定性鑒別和定量分析也是拉曼光譜分析技術應用的另一熱點。棉、麻、毛、絲等大多數天然纖維及再生纖維素纖維等都具有較顯著的吸濕性能，一小部分合成纖維的吸濕性能也較顯著，若應用紅外光譜法進行檢測，須進行一定的前處理才能得到較好的結果，而由于拉曼光譜對水分子不敏感，且擁有上述優點，拉曼光譜不需要繁瑣的前處理過程，被視為未來紡織纖維材料檢測的一種新手段。喬西婭等[11]通過直接測取織物、紗線或纖維的激光拉曼光譜，結合光譜預處理技術與特征峰提取、匹配識別方法定性鑒別了滌綸、腈綸、錦綸、粘膠等纖維，并利用94份測試樣品驗證了其算法的有效性。吳儉儉[12]等針對當前纖維定性鑒別方法存在的缺點，開發拉曼光譜定性鑒別方法，通過對紡織纖維原始拉曼譜圖的特性分析、光譜預處理等得到了信噪比更高的標準拉曼譜圖，建立了拉曼譜圖特征表數據庫，初步驗證了拉曼光譜定性分析纖維紡織材料的可行性。

3 化學計量學在拉曼光譜中的應用

拉曼光譜技術引入分析化學領域以來，以其獨特的優勢吸引了分析化學家的注意。拉曼光譜雖從實驗中較易得到，但其反映的分子振動信息是以一種復雜的形式加和在一起，因此給拉曼光譜的解析帶來了很大困難。隨著化學計量學的引入，大大地降低了提取物質相關信息的難度，使拉曼光譜分析技術的應用范圍得到了拓寬。為了得到有效的拉曼光譜，使所建的模型穩健可靠，有足夠的預見性，在進行數據分析前須對實驗所得到的拉曼光譜進行預處理，預處理過程包括信號平滑和背景扣除兩部分。

3.1 拉曼光譜的信號平滑算法

拉曼光譜獲取的過程中，由于拉曼散射效應信號微弱、儀器自身設計和操作者水平等原因，采集得到的拉曼光譜或多或少都會存在噪聲。噪聲是無用信息，還會對有效信息造成干擾。噪聲可分為三類：第一類是沒有規律的，與測量技術和環境影響相關，多次測量疊加后取平均值時噪聲沒有線性增加，可通過增加測量次數提高信噪比；第二類是有規律的，隨著測量次數的增加，噪聲也增加；第三類是前兩種的結合，即無規律噪聲。拉曼光譜中某些樣品的光譜漂移就是第三類情況。化學計量學上常用信號平滑來消除隨機噪聲，提高信噪比。信號平滑算法主要有窗口移動多項式最小二乘擬合[13-16]、窗口移動中位數[17， 18]、快速傅里葉變換、懲罰最小二乘[19]、小波系數收縮[20]等算法。

3.2 拉曼光譜的背景扣除算法

對拉曼光譜影響最大的背景，就是熒光響應，為了有效地提取數據信息進行多變量定性定量分析，在預處理時要先將無用的背景扣除。扣除背景分為硬扣除和軟扣除兩種。硬扣除指的是改進實驗儀器性能或操作條件，如更換波長更大的激發光源、對不同的樣品采取不同的試驗條件等；軟扣除指的是利用化學計量學方法扣除拉曼光譜的熒光背景，常用于扣除背景的算法有手動線性背景擬合法[21]、不對稱最小二乘法[22]、全自動背景扣除算法[23]和自適應迭代重加權懲罰最小二乘算法[24]等。

3.3 聚類與分類算法（定性鑒別）

在光譜預處理完成后，就對數據進行分類，也就是常說的定性鑒別，在化學計量學上稱這種方法為聚類與分類法。聚類是研究樣品分類問題的一種統計分析方法。拉曼光譜數據通過化學計量學方法進行聚類或者分類分析建立模型，對新測定的樣品數據進行已知類樣本模型比對，以預測位置樣品的類歸屬。聚類與分類算法常有以下幾種算法：主成分分析[25]、偏最小二乘線性判別式分析、偏最小二乘判別分析[26]等。

3.4 回歸分析（定量分析）

在定性鑒別完成后，可以進一步對樣品進行定量分析。化學計量學常用回歸分析算法進行定量計算，就是根據聚類與分類的結果，對數據信號進行深入處理，建立一個數據回歸規律模型，以對其他未知數據進行定量分析，概括來講就是用一個函數來表示應變量和自變量之間的關系。回歸分析按照其自變量的多少，可以分為一元回歸分析和多元線性回歸分析；按照自變量和應變量的關系可以分為線性回歸和非線性回歸。不論是何種回歸分析，基本都包含以下步驟：回歸模型的建立、模型參數的求解、模型的評價、能很好模擬實測數據的模型選擇、根據自變量對新樣品的進一步預測。常用的回歸算法有主成分回歸[27， 28]、偏最小二乘回歸[29]和支持向量回歸[30]。

4 應用前景及研究進展

當前，分析測試技術受到越來越多的關注與重視，隨著各種新型材料的出現，傳統的檢測手段在一定程度上難以適應新的要求。目前行業內常用的纖維鑒別方法有顯微鏡觀察法、燃燒法、化學溶解法等，但這些方法耗時長，不適宜現場快速鑒定。而拉曼光譜是反映分子極化率變化與振動信息的一種散射光譜，不同的紡織纖維具有不同的拉曼光譜特征，可以利用這些特征結合其他定性鑒別的方法區分纖維種類。

本單位以開發床上用品纖維成分現場檢驗鑒定技術為目的，利用美國必達泰克公司（B&W Tek， Inc.）的便攜式拉曼光譜儀i-Raman EX對超過1000個純棉、純滌樣品進行測試。全部樣品譜圖通過Matlab進行信號平滑和背景扣除的數據預處理。通過對各種預處理方法的比較，我們認為運用自適應迭代重加權懲罰最小二乘算法對樣品數據進行預處理可以得到最大限度保留樣本光譜有效信息的數據，棉和滌綸的拉曼光譜圖如圖1和圖2所示。

圖1 預處理前（左）后（右）純棉樣品拉曼譜圖

圖2 預處理前（左）后（右）滌綸樣品拉曼譜圖

預處理之后的光譜包含有織物的特征信息，我們將大量的數據混合后通過主成分分析、偏最小二乘線性判別式分析、偏最小二乘判別分析等聚類與分類計算，嘗試將它們分類，也就是我們常說的纖維成分定性。我們發現運用主成分分析法能很好地將純棉和純滌的混合光譜聚類分離，如圖3所示，紅色表示純棉樣品，黑色表示純滌樣品。結果表明，運用主成分分析方法，能將光譜的有效信息充分區分，并直觀顯示出來。主成分分析非常適合用對紡織纖維進行定性分析。

圖3 300個純棉、純滌混合樣品主成分分析圖

化學計量學方法是拉曼光譜檢測技術應用發展的重要推動力量，其與拉曼光譜檢測技術的結合對紡織纖維的快速、無損檢測有著至關重要的作用。隨著數據分析的進一步深入，拉曼光譜技術將從紡織纖維的定性鑒別應用階段跨入定量檢測應用階段，估計在不久的將來，以拉曼光譜為核心技術的紡織纖維定性定量分析標準將會誕生。

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第3篇：化學計量在實驗中的應用范文

根據學校的，結合現在的教育思想與教育方針，努力完成實習期間的工作任務。

二：工作任務

1.高一年級化學必修1教材課堂教學，每周四節。

2.十月中旬的校運動會。

3.學校十一月初的期中考試。

三：教學目標

1.突出化學學科的特點，培養學生的動手能力。

2.啟迪智慧，陶冶情操，提高動手和分析問題的能力。

3.增強學生對化學學習的興趣，掌握化學科目的基本技能和基礎知識。

4.大致了解我國優秀化學家及其貢獻。

四：學生情況分析

1.學生處于由初中到高中的過渡期，有很多東西要慢慢適應，比如學習方法，生活節奏等，我們不能急于求成，要給他們時間。

2.學生對的學習興趣不大，好多觀點不全面。

3.上課紀律不是很好，總是有人睡覺

五:教學措施

1.高一年級的教材課堂教學主要以優化課堂的教與學過程，以培養學生的興趣為主，以達到提高學生的學習積極性。

2.互相滲透，融洽教材中各局部內容，改變枯燥又單一的課型。

3.注意導入局部的設計，以“引趣”貫穿整個課堂教學過程。

4.及時與學生溝通，解決問題。舉行主題班會，讓學生自己主持和參與，在旁引導就好。

七：具體布置

現在講的是化學計量在實驗中的應用，實習期間應該可以講到離子反應，我們要做到上講臺前充分準備，認真備課，做好試講環節，把握關鍵的上課這一環。最后把教學的情況落實，及時檢查學生完成練習的情況，了解學生學習中的普遍問題，詳細講解。對個別同學的單獨問題，也要有耐心的一對一解決。班級問題要班干及時把班級情況和問題反饋給我，對癥下藥，盡快解決。最后希望自己有一個圓滿的實習。

第4篇：化學計量在實驗中的應用范文

新課程要求以學生的發展為根本，促進學生學習方式的轉變，突出科學探究過程、方法、能力、精神，重視理論聯系實際，加強自主學習的能力，以促進學生在知識和技能，過程和方法，情感，態度和價值觀等方面的全面發展。

教師可以在以下幾個方面指導并培養學生的學習能力：

一、體驗實驗，培養學生動手，動腦能力，開發學生的創造思維能力

布魯姆指出：認識是一個過程，而不是一種產品，學習的目的是要學生參與建立學科的知識體系。現代教育理論也認為，不僅要加強化學基礎知識的教學，更要重視對學生進行科學知識的探索過程和方法的訓練，對學生進行科學態度和科學作風的培養。體驗實驗，讓學生感知學習的過程和體驗成功的喜悅，又培養他們科學的思維方法，及嚴謹的科學態度，這樣培養出來的學生不僅有扎實的化學知識，同時具備進入高等學校繼續深造的潛能，更重要的是在將來的生活和學習中，能獨立研究，分析和處理問題，而不是一個紙上談兵的書呆子。

新課程關于化學實驗基礎的內容標準，對學生提出了明確要求：

1.體驗科學探究的過程，學習應用以實驗為基礎的實證研究方法。

2.初步學會物質的檢驗、分離、提純和溶液配制等實驗技能。

3.樹立安全意識，能識別化學品安全使用標識，初步形成良好的實驗工作習慣。

4.能獨立或與同學合作完成實驗，記錄實驗現象和數據，完成實驗報告，并能主動進行交流。

5.初步認識實驗方案設計，實驗條件的控制，數據處理等方法，在化學學習和科學研究中應用。

教師可以從以下幾個方面做起：

1.演示實驗除為學生引路示范，幫助學生理解和掌握實驗操作外，還可以讓學生參與，發揮學生的主體作用，激發學生的學習積極性，培養其觀察能力，分析解決問題的能力。

2.變驗證性實驗為探索性實驗。驗證性實驗的缺點，在于學生不做實驗便知結果，導致實驗枯燥乏味，教師不妨改變實驗的題設和結論方式，設置關卡，讓學生去發現，去探究。對學生在練習或實驗中暴露出的錯誤操作和不良習慣，要注意強調和反復糾正。

3.合理設計實驗，拓寬學生思維空間。設計實驗是根據實驗目的，化學反應原理確定實驗步驟，確定所選擇的儀器，藥品，在保證學生安全的范圍內大膽讓學生設計實驗，自行探索。在教學中，教師不妨以物質的鑒別為題材，讓學生進行合理的實驗設計。實驗后，根據實驗的目的，結合實驗中出現的問題，給予評價。

4.培養并呵護學生的實驗興趣，一個成功的實驗，一次美好的體驗，可導致學生對化學的終身興趣。

二、學會閱讀，培養學生在知識的海洋中獲取信息為我所用的能力

“學會閱讀，也就學會了學習”，故學會閱讀，無論是高考還是終身學習，都非常重要。

2011年高考新課程全國統一考試大綱，對考生的自學能力也做了明確要求，其化學部分的考查從三個方面體現：

1.接受，吸收，整合化學信息的能力。

2.能夠從試題提供的新信息中，準確地提取實質性內容，并經與已有的知識整合，重組為新知識的能力。

3.在分析評價的基礎上應用新信息的能力。

在化學課上，如何培養學生的閱讀能力，可以從以下幾個方面做起：

1.課中閱讀，教師要經常地精選教材中適當的片段，在課堂上用10～15分鐘的時間進行閱讀訓練，在訓練的過程中，視課文的難易，容量的大小，采取靈活多樣的方法。如課文的內容抽象，難以理解，老師可事先列出提綱，讓學生帶著問題去閱讀。如高一化學第一章第二節，化學計量在實驗中的應用（新課程，必修），物質的量，摩爾，學生第一次接觸這么抽象的兩個概念，讀完教材可能會一頭霧水，不知所云。教師可列出提綱：①在實際生活中，人們常用不同的計量單位，表示不同的物理量。如質量，長度的計量單位是什么？②物質的量的單位是什么？③物質的量表示什么？表示的對象是什么？多少為一個集體？如教材的內容大而空泛，教師就應該指導學生做必要的補充，不斷擴張學生的思維空間，讓他們把書讀厚，以便建立起更扎實，更系統更條理化的知識網絡。如高一化學（新課程）氯氣的實驗室制法，課本只說明制取氯氣的原理，老師不妨從實驗室制取氣體的基本思路出發，從發生，凈化，收集，尾氣處理，氣密性檢查等方面細化，一方面深化學生對知識的理解，一方面在教師的指導下，學生潛移默化的學會了閱讀。

2．進行章節總結時，要求學生通讀課文。

3.精選有關信息形式出現的命題，讓學生閱讀解答，老師予以點撥，引導，發現并總結閱讀題的特點和規律，從而提高學生的閱讀水平。

4.另外，可給學生推薦一些關于化學方面的科學著作，讓學生博覽群書，擴大知識視野。

三、深研教材，培養學生善于質疑的品質

“學而不思則罔”，故教師在實際的教學實踐中，必須深入挖掘教材的內涵和外延，善于利用教材中出現的難點，或由學生提出疑問，或引導學生尋根究底，最大限度的發揮學生的聰明才智，相信他們，鼓勵他們去探索，以質疑為前進的動力，培養他們發現問題，分析問題，解決問題的能力。

學生問題意識一旦形成，如又能依靠自身的力量消滅發現的問題，會由衷地產生成就感，激發起強烈的求知欲和好奇心，會更積極主動地學習，從而促進學習任務的完成和學習效率的提高。

四、培養學生對知識的歸納，整理和總結的能力

第5篇：化學計量在實驗中的應用范文

【關鍵詞】新型有機催化劑 合成 不對稱催化

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）12-0178-02

一、手性不對稱及其合成方法

手性不對稱作為自然界的一種普遍的特征，多糖、核酸、蛋白質等生命活動基礎大分子都是手性分子[1]。而手性在藥物化學中也得到了廣泛的應用，許多人工合成藥物的分子具有手性的特征。而在不對稱的合成反應中，手性化合物獲取的有效方式是不對稱催化，在這過程中通過少量的手性催化劑便可以得到大量新的光學活性物質。該種方式既可以避免一般合成方法中所產生的外消旋體的較為繁瑣的拆分過程，也不需要化學計量不對稱的方式要求大量手性試劑，正是這一特點使其得到了廣泛的應用。

光學純的化合物的獲得途徑主要有：外消旋體拆分，即底物通過與手性試劑的化學鍵或者是化學分子的作用將一對外消旋體分開；手性源的方式，也就是以天然手性化合物作為基礎而衍生出新的手性分子，該種方式簡單卻只能合成有限的化合物；不對稱合成的方式，就是在手性化合物的手性中心影響下，在產物中形成新的手性中心，而該種方式又可以依據手性控制方式的不同而分為對底物的手性的控制、對手性的輔助劑的誘導、具有手性特性的試劑以及不對稱的有機催化等方式[2]。通過對底物中已有的手性特性的中心進行誘導而使其衍生出一個新的具有手性特征的中心即為底物手性控制；將手性片段連接于非手性的底物上實現對反應的立體控制，而在得到催化反應的產物之后又將一些起輔助作用的具有手性特征的基團予以去除則是對手性化合物的一種使用輔助劑的誘導，常用的輔劑則是未經加工的氨基酸、存在于自然界中的糖還有一些生物堿等以及相對應的衍生物；具有手性特性的試劑和一些不具有手性特性的底物發生反應而得到手性產物的方式便是手性試劑的方法；用具有手性特征的催化劑來實現對不具有手性特性的底物的誘導使其直接轉化為手性產物則是不對稱催化的方式。在上述幾種手性不對稱的合成方式中，手性催化劑是最為經濟也最適于工業化的方式，其在過去幾十年中也得到了廣泛的應用。

二、有機催化的不對稱反應

1.有機催化的不對稱性的Aldol反應

有機化合物的該種不對稱反應是生物和化學綜合系統中產生碳-碳單鍵的最為基礎一個反應，并且也常被應在一些較為復雜的多羥基的重要部分的構建，在后者中的應用是建立在對用作催化反應的底物進行事先活化的基礎上，就是將那些以羰基為構建基礎的底物催化成為烯醇或者它的等價體，這一過程也被稱為間接的Aldol催化反應，隨著研究的進一步深入該種間接反應的過程相對的簡化，羰基底物無需預先轉化。

在對不對稱Aldol反應的研究中，2000年，Barbas小組實現了L一脯氨酸催化的分子間的Aldol反應，它使得烯胺活化概念得到廣泛關注；2003年，Reymond等人發現H.Pro.Glu.Leu―Phc.OH寡肽能有效催化丙酮和醛的Aldol反應，該實驗中得到的e.e.值為66%，但是仍能證明小分子肽也是具有潛在活性的催化劑；2004年，Gong小組發展了基于L-.脯氨酸和L-苯丙氨酸的寡肽，這種催化劑能夠高區域選擇性和立體性的催化羥基丙酮113和醛的Aldol反應，其產物的e.e.值為96%[3]。2009年Barbas小組利用氨基酸7l實現了羥基丙酮為給體的順式選擇性的Aldol反應，在該反應中具有較好的區域選擇性，并且這種非對映和立體選擇性分別達到了18：1d.r.和98%e.e.實驗過程中，在氫鍵的作用下，乙烯氨作為反應的中間體占據優勢二使得產物成順式結構為主體的形式，而后面的研究者發展了軸手性氨基酸磺酰胺催化劑127，在5%的催化劑用量下便可以獲得高選擇性的順式Aldol產物。上述諸種催化試驗和研究成果都會存在一定底物的局限性，但都為順式選擇性Aldol反應的研究奠定了基礎。

2.有機催化的不對稱Mannich反應

Mannich反應是含氮分子構建的有效方法之一，在該反應中兩分子的羰基化合物與一分子的胺（即三組分）縮合成β-氨基-羰基化合物，Mannich反應又分為直接與間接反應兩種。從2001年第一例脯氨酸催化的具有較高選擇性的一個三組分催化反應被報道以來該領域的研究不斷被業界所關注，先后實現了一些羥基衍生物、丙氨酸的衍生物以及L-脯氨酸的衍生物等的該種催化反應，這些反應中的物質都變現出了其在催化作用中的較高的活性和選擇性。

3.有機催化的不對稱MichaeI加成反應

Michael加成反應是親核試劑對α、β-不飽和以羥基為基礎β-位共軛加成，它在有機催化合成實驗中是構建碳-碳的有效方式之一。學術界對該種不對稱但應有較多的研究并發展了許多以金屬為實驗基礎的具有手性特性的有機催化劑，以及對一些較小分子的該種不對稱反應也逐漸的受到關注。尤其是將烯胺的催化和活化作為基礎概念的催化方式，成為該種不對稱加成反應實現的重要方法[4]。

三、新型手性二級胺一雙酰胺催化的不對稱Aldol反應研究

對于新型手性二級胺-雙酰胺進行有機催化作用中的不對稱性研究，首先要進行催化反應實驗條件的篩選，實現最優化，然后再將底物予以擴展，并且通過反應機理的探討來得到相應的結論。

在該實驗中，我們選取具有手性特性的二級胺――雙酰胺化合物14位-19位（如下圖所示）作為催化劑，將反應的模板確定為硝基苯甲醛20a和環己酮21兩者間的不對稱催化反應，在此基礎上篩選實驗的最優條件。一般而言，室溫下條件下，以氯仿作為實驗的溶劑，而將乙酸用作試驗中催化劑的一種共軛的加強酸，并以該種條件來對催化劑的14位到19位予以最優篩選。然后我們選定15為最優催化劑進一步篩選條件。在溶劑的篩選過程中，我們發現，試驗中的15位的催化劑有較廣的溶劑適用范圍。而對于催化底物的擴展我們選擇以2位的丁酮23用作不對稱催化反應的一個給體。在-40℃時，由于發展后的15位的催化劑的作用，試驗中兩種試劑主要是位置的反應，在該反應中的產物產率和值都比較高，其中反式構型產物的e.e.值為99%[5]。從上述實驗中我們可以看到新型催化劑引起分子構建及其底物的選擇等都會對其具有的活性特征和自身的選擇特性產生影響，從而影響其在不對稱催化中的作用。

參考文獻：

[1]董曉麗，張禎成，安慶大，張紹印，王少君.鐵卟啉/釩取代雜多酸新型催化劑的合成、表征和性能研究[J].光譜學與光譜分析，2007（12）

[2]宿亮，匡永清，楊昊宇，向順，孟麗麗，謝斌.新型手性雙功能有機催化劑的合成及其催化不對稱Henry反應合成（R）-aegeline[J].合成化學，2009（4）

[3]何永光，李虎，劉浩，潘昭喜.3，3’-二取代BINOL手性有機催化劑在不對稱催化中的應用[J].廣州化工，2012（05）

第6篇：化學計量在實驗中的應用范文

【關鍵詞】定性 定量 化學反應速率

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0135-01

定性――用文字語言進行相關描述，定量――用數學語言進行描述，定性分析與定量分析應該是統一的，相互補充的;定性分析是定量分析的基本前提，定量分析使之定性更加科學、準確，它可以促使定性分析得出廣泛而深入的結論。化學教學中的定性是指研究對象的性質，包括物理性質和化學性質，例如看到濃鹽酸就要想到它有揮發性，看到硫酸銅溶液就要想到藍色，等等;然后主要考慮化學性質，例如看到金屬就應該想到其具有還原性，在反應中失去電子，看到非金屬單質如Cl2、O2應該想到其具有氧化性，在反應中得到電子。 定量主要是針對定性中的化學性質而言的，主要是要考慮反應物的用量問題，反應物是恰好完全反應，還是某一種反應物有剩余，如“適量”表示恰好完全反應，“過量”表示該物質有剩余，等等。下面我結合化學反應速率的教學來談談化學教學中從定性到定量的變化。

化學反應速率在高一化學2中已經涉及，但僅限于讓學生了解化學反應有快有慢，化學反應的快慢可以用化學反應速率來表示。高二選修《化學反應原理》專題2第一單元的教學中又重新出現了化學反應速率這個知識點，這兩次出現在教學要求上有什么不同呢？認真對比教材的編寫內容，你就會發現《化學反應原理》中關于化學反應速率的教學其教學目標是讓學生定量地認識化學反應的快慢。也就是高一你要知道爆炸反應快，鋼鐵腐蝕反應慢，高二的教學要讓學生了解爆炸反應比鋼鐵腐蝕快了多少？同一個化學反應在不同時間段內反應的速率是否相同呢？用什么方法測定一個化學反應的反應速率呢？我的教學設計如下：

通過圖片對比天津爆炸案發生的極快，溶洞的形成極慢來說明化學反應有快慢之分，向學生提問，用哪個物理量來描述化學反應的快慢，引入化學反應速率的概念。

觀察與思考：在室溫下，有少量催化劑存在時，過氧化氫在水溶液中發生分解反應：2H2O2=O2+2H2O反應過程中過氧化氫的物質的量濃變化如下表所示。

學生完成作圖：

讓學生分析圖像中，隨著反應時間的變化，以H2O2的表示的化學反應速率變化趨勢，及前20分鐘與后20分鐘所表示的速率是否相同。

通過這樣的教學活動，使學生認識到，化學反應速率是平均速率，瞬時速率可以通過數學方法得到。在單一反應物中隨著反應物濃度的降低，反應速率在下降，那么在多組分的反應混合物中用不用物質表示的速率會有什么變化呢？

投影：N2O5在四氯化碳溶液中發生反應的實驗數據如下：

請同學們分析，同一時間段內，同一個化學反應用不同的物質表示其反應速率，數值是否相同，數值之間有什么聯系？

學生之間進行分組交流與討論：得出結論。

同一個化學反應用不同的物質表示其反應速率，數值不一定相同，但是數值之比等化學方程式的系數之比。教學糾正為化學計量數之比。

教師，以上的實驗數據是怎樣獲得的呢，閱讀教材P34頁，了解化學反應速率的測定方法，然后進行活動探究：鹽酸與大理石反應的化學反應速率測定，實驗裝置如下：

圖2-3 大理石與鹽酸反應的實驗裝置圖

第7篇：化學計量在實驗中的應用范文

【關鍵詞】新課改理念;高中化學教學;情境創設

新課改理念對高中化學教學提出了更高的標準，要求緊密聯系學生生活實際，以現有知識和生活經驗為基礎，創設妙趣橫生的教學情境，引導學生積極開展觀察、操作、推理等一系列學習活動，使學生掌握“雙基”，充分激發學生學習化學的興趣，增強學生善于發現問題和思考問題的能力。因此，教師應不斷探索具有探究性的教學情境，有效提高化學教學質量和學習水平。根據高中化學的學科特點及教學的基本要求，可以從以下五點來創設教學情境：

一、聯系生活創設情境教學

教師在課堂教學時可以充分利用生活中生動具體的事實或問題來呈現學習情境，其中包括日常生活中與所學內容有關的物品、現象以及與化學有關的社會熱點問題等。

例：在化學必修一第一章第二節《化學計量在實驗中的應用》中學習的物質的量，這是學生接觸的首個關于微觀粒子計量的物理量，課標的要求是學生能夠應用物質的量進行計算，并理解該物理量的意義。這時候就可以從生活中情境進行引入：家里取鹽、取味精等小顆粒物的方法，為什么不像取白菜、黃瓜等一樣數數？學生很容易得到答案和結論，通常用勺子取或稱量，原因是鹽、味精等顆粒太小不好數，而白菜、黃瓜等個體大容易數清楚，從而使學生認識到對于微觀粒子是不能通過數其顆數來確定量的多少，從而激起學生的求知欲。

二、利用實驗創設情境教學

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗對激發學生學習興趣、啟迪學生思維、培養科學方法和創新能力均能產生積極有效的作用。通過實驗來創設情境在化學教學中具有舉足輕重的地位。

例：在進行氫氧化鋁的兩性教學中，設置如下實驗情境：

氫氧化鋁怎樣制備？學生很容易想到利用鋁鹽和堿來制備，讓學生按自己的想法來操作。

（1）實驗：制備氫氧化鋁，學生分成兩組

甲組：用氫氧化鈉與氯化鋁制備氫氧化鋁

乙組：用氨水與氯化鋁制備氫氧化鋁

看哪個組制得的氫氧化鋁多？（學生誤以為加的藥品越多，生成的氫氧化鋁越多。）

（2）實驗中，加氫氧化鈉溶液的那組學生發現，氫氧化鈉多了，沉淀反而沒有了，這是怎么回事？

探究：指導乙組學生向所得沉淀中加入氫氧化鈉溶液，結果發現沉淀溶解了。

歸納：很自然的讓學生掌握了氫氧化鋁的兩性與氫氧化鋁的制備。

探究性實驗課是培養學生科學探究思想和科學探究精神的專題課和突破口。教師既要充分考慮學生的探究基礎，又要考慮每一個探究性實驗的教學目的――讓學生在具體內容的探究過程中學會一種科學探究方法，領悟相關科學探究思想。

三、利用問題創設情境教學

問題情境能夠激發學生的探究精神，引發認知結構與知識結構之間的不和諧，從而產生認知沖突，這種沖突會讓學生帶著渴望去解決問題。

例：在進行鈉的化合物的教學中，利用學生只知道水能滅火，卻不知道水還能“生火”情況下，讓學生甲做“滴水生火”的實驗，實驗現象讓學生的思維受到了很大的沖擊，感到新奇、疑惑。進而又讓學生乙做“吹氣生火”的實驗，看到這些實驗現象，學生會更加好奇，這時提出相關問題：為什么會產生上述的現象呢？難道滴的是“圣水”？吹的是“仙氣”嗎？這樣激活了學生的思維，產生了認知沖突，讓學生帶著求知欲去學習Na2O2的性質。

上述問題情境的設計，利用了學生認知結構不協調，創設了一個有趣而矛盾的問題情境和良好的認知環境來激發學生的學習動機。教師是學習的組織者和引導者，在課堂教學中，應充分考慮問題的設計與處理，做到教學目標、教學過程問題化。問題創設不但要聯系學生實際，激發學習興趣，更要能體現有效激發學生的化學思維，并能引導學生將思維聚集于情境內所隱含的化學知識、化學方法上。教師課講得好，不如問得好，因為前者是以教師為主，采用傳授式教學，而后者是以設置問題為主，體現學生的主體性。

四、利用多媒體為傳授方式的教學情境

把多媒體技術運用于化學教學，能增加信息傳輸容量，并且還蘊含視聽景象，極大地、有效地改善了學生的求知環境。通過互聯網的傳播，可使學生熟練掌握有價值的信息，進一步培養學生的洞察力和創造力。

總之，在化學教學中，教師應該深入地分析研究教材，結合學生的認知心理特點，因人、因課、因內容而異努力創設有效的問題情境，優化課堂教學結構，激發學生的自主探究欲望，激活學生的思維活動，促進學生學習能力的形成和發展，只有這樣才能使新課標理念得以有效地落實。

參考文獻：

第8篇：化學計量在實驗中的應用范文

關鍵詞：　高中化學；高效課堂

一、激發學習興趣

學生學習興趣提高了，課堂效率自然提高.高中化學的第一章第一節是化學實驗基本方法，由于學生對化學實驗的興趣，在實驗探究過程中學生積極性高，學習效果較好.但是在接下來的第二節化學計量在實驗中的應用，由于理論性較強，較枯燥，怎樣提高學生的學習積極性，這就需要巧設“導語”激發學生的學習興趣.良好的開端是成功的一半，因此每節課開始，教師的“導”是很關鍵的，既可以調動起學生的學習興趣，也可以讓學生愉悅身心，喚起他們更高的學習熱情.

要注重化學與社會生活、科學技術的聯系.將最新的科技前沿知識和生活中的化學知識教給學生.如，在學習金屬的化學性質時，學生通過了解知道鈦的化學性質穩定，耐腐蝕，尤其是抵抗海水腐蝕的能力很強，因此，目前鈦及鈦合金產量的70%以上已被用機、火箭、導彈、人造衛星和宇宙飛船等領域.化學知識與社會生活相聯系，不僅可以激發學生的學習興趣，也可以讓他們認識到學以致用的重要性.

二、轉變教學觀念

在化學課堂教學中教師應努力優化教學過程，實施開放式教學，為學生提供探究學習的機會，把化學知識的學習運用過程設計成一定的活動，讓學生在活動中探索求知、在活動中發現創新，在活動中享受成功的喜悅.探究活動要給予學生足夠的時間和空間，讓他們在活動過程中學會觀察、學會思考、學會發現，并能對自己的活動進行總結和反思，對新知進行自主建構，掌握科學探索和研究的方法.教學中可讓學生聯系生活實際，從已有的知識和經驗出發，在獨立思考的基礎上開展小組合作、師生共同研討等探索性活動，通過觀察、操作、歸納、類比、猜測、交流、反思等活動獲得知識和技能，進一步發展思維能力，提高學習水平，提高化學課堂教學的有效性.

三、創設有效的課堂提問

在教學過程中，課堂提問還是一項設疑、激趣、引思的綜合性教學藝術.它是聯系教師、學生和教材的紐帶，是激發學生學習興趣，開啟學生智慧之門的鑰匙，能引導學生一步步登上知識的殿堂.在教學實踐中如果教師善于發問，課堂氣氛就會活躍，學生學習積極主動，如果教師不善于發問，或問得不得法，課堂氣氛和教學效果就會相對差一些.所以，只有對提問進行藝術設計，巧妙使用，恰到好處，才能產生積極作用，達到良好的效果.

四、提倡自主、合作、探究的學習方式

學生是學習的主人，教師是學習的組織者、引導者和合作者.所以學生對化學知識的學習不再是簡單的模仿和記憶，動手實踐、自主探索與合作交流已經成為學生學習的重要方式.教師在課堂上的作用就是組織和引導學生進行觀察、實驗、猜想、驗證、推理與交流，通過學生的有效參與，讓學生在相互合作的情境中自主學習、探究問題、解決問題，也就是說，解決問題的方法、策略和具體操作等都應盡量由學生自己來完成，教師只是在學生遇到困難時加以引導，起到為學生導航的作用，讓學生在探究過程中，主動地獲取知識.

五、促進學生的發展

學生是發展的、具有獨特和獨立意義的人.學生是發展的人.學生自身發展是有規律的.為強化教學的有效性，教師應熟悉并掌握不同年齡段學生的發展的特點，并根據學生自身發展的階段性和規律性安排教學活動，從而做到有的放矢，有針對性地開展教學活動.另外，學生的發展有巨大的潛能，教師應相信每個學生的確都潛藏著巨大的發展能量，堅信每個學生都可以積極成長，有培養前途，可以獲得成功.同時，還要承認，處在發展中的學生，有個性差異，肯定有許多不足之處，可能出現這樣或那樣的問題，但這些問題均可以在教師的指導下得到解決.

課堂教學是靈活多變的，我們的最終目標是構建高效的化學課堂，讓學生學得愉快，學得輕松，學得牢固.課前的準備、課堂的實施、課后的鞏固這三個環節要緊密聯系在一起，每個環節都做好了，相信我們的目標也就達成了.

參考文獻：

第9篇：化學計量在實驗中的應用范文

關鍵詞： 高中化學 綠色化 滲透 策略

目前威脅人類生存發展的諸多環境問題，大多與化學發展與研究有關。教師要通過為學生準確傳授綠色化學理念，使學生正確了解化學制品對人類和環境的影響，學會運用化學知識解決環境問題。因此，教師在化學教學過程中滲透綠色化理念是社會發展的必然要求。

一、高中化學教學中綠色化理念滲透存在的問題

由于化學教學過程中存在諸多問題，導致綠色化理念在教學過程中的滲透遇到層層阻礙，主要問題表現在以下方面：

（一）師生對綠色化學理解程度不夠

在高中化學教學過程中，很多教師保留傳統教學理念，依舊延續傳統教學模式，沒有準確認識到在教學活動過程中滲透綠色化學理念的意義，也沒有傳授學生運用怎樣的方式進行化學實驗才更加科學、合理。同時學生在教師長期理念引導下，在開展化學實驗過程中，并沒有以安全、綠色、節省為實驗理念[1]。只是單純地為了完成教師布置的實驗任務，在實驗過程中根本沒有對實驗流程做出詳細分析和研究，毫無顧忌地使用實驗設備和化學藥品，使得在化學教學過程中難以深層次滲透綠色化學理念。

（二）化學實驗教學與綠色化學理念不符

隨著教育改革不斷深入，我國教育越來越重視教學活動的開展。在高中化學課堂教學過程中，教師不斷提高對學生綜合素質，特別是學生參與化學實驗的興趣和動力。雖然在課堂教學過程中，教師為學生滲透了大量綠色化學理念，但是沒有在實際實驗過程中對學生的操作和運用做出正確引導和監督。導致學生只是單純了解綠色化學理念，不知道怎樣實施在實驗過程當中。最后常常導致學生在實驗時掌握不好化學藥品的用法和用量，造成嚴重資源浪費，不僅違背綠色化學理念，還不利于其在教學中的滲透，影響學生綠色化學理念的形成。

（三）實驗過程中對化學藥品的不正當操作

化學實驗過程中往往存在一定的危險性，進行實驗時常常用到一些有毒藥品，對環境造成一定程度的污染，同時影響師生身心健康。另外，實驗前教師沒有講解關于實驗各個環節的操作標準和要求，沒有為學生細致地演示正確的操作流程，以及不規范操作可能造成的后果。導致學生在實驗過程中常常因為操作不當造成實驗反復進行，不僅浪費大量藥品，以及損壞儀器，還有可能造成安全事故。尤其處理和回收藥品時，由于操作不當，很有可造成實驗廢物處理和回收不當，造成環境污染。嚴重違背綠色理念，使得在化學教學中滲透綠色化學理念遇到層層阻礙。

二、高中化學教學中綠色化學理念滲透方法

（一）提高教師對綠色化學理念的認識和掌握

教師是課堂教學的關鍵，也是開展化學實驗的組織者和引導者。因此，教師要不斷提高自身專業素養，加深對綠色化學理念的認識和掌握。在實際教學過程中，不斷探究創新出更加新穎、科學的綠色化理滲透方式，使學生對綠色化學知識有正確的認識和應用，從而提高化學課堂教學質量和效率。另外，化學教師還要重視學生綠色化學意識的形成和發展。在課堂教學過程中，培養學生形成正確的綠色化學意識。實驗時，教師要對儀器的使用和藥品的正確用量做出正確的講解和演示，尤其為學生講解一旦毒氣泄漏的應對和處理方式。同時要引導學生對實驗過程不斷總結和完善，減少有毒物品的使用次數，盡量避免由于化學藥品的過度使用，以及有毒藥品對師生身心健康造成的危害[2]。還有就是三廢的處理和回收，很多實驗的殘留物都帶有一定的污染和危害，教師要引導學生在不造成二次污染的前提下科學合理地回收再利用，既保護環境又節約資源。

（二）利用教材和生活實際滲透綠色理念

在教學過程中，教師要充分利用教材內容，聯系生活實際開展綠色化學。化學教材中有很多知識都與環境保護有著密切聯系，教師要充分利用這些知識信息向學生滲透綠色理念。從化學角度，向學生講解污染的產生和危害原理，使學生認識到污染的形成原因和過程，以便學生學會從污染的源頭找出解決和防護措施。化學原理來源于生活，生活中的很多問題都需要利用化學知識解決。因此，教師在教學過程中要多引入實際生活中的教學案例，使學生將化學知識與實際生活緊密聯系起來，從生活中種種細節向學生滲透綠色化學理念。

（三）利用多媒體模擬高危化學實驗過程

高危毒化學實驗過程中產生的有毒物質嚴重威脅師生的安全和生態環境，不利于手動實驗，在一定程度上影響學生對這類化學原理的學習和分析。利用多媒體可以將這類化學過程詳細、具體、直觀地模擬出來，教師只需要操作多媒體就可以讓學生清楚地觀察實驗現象，符合綠色化學理念。不僅可以使師生通過零污染實驗過程分析、驗證實驗原理，還可以對一些短暫的、有爭議的實驗原理反復觀看，方便學生更深刻地認識和理解。

（四）在化學實驗中融入綠色化學理念

首先是小型化學實驗設計，教師要在能滿足化學實驗的基礎上對原有的實驗進行相關調整，精簡化學實驗儀器，同時選擇型號比較小的化學裝置，降低化學試劑的使用量，這樣有效降低實驗中排出的污染氣體，減少實驗中的不利因素。如氯氣性質實驗中，可以在型號比較小的實驗器皿中進行，降低漂白液及稀硫酸的使用量，這樣產生的氣體將會擴散到培養皿中其他液滴之中，從而發生相關反應，有效減少了氯氣對空氣的污染。其次是在化學實驗中要遵循正確的化學實驗步驟，并且化學計量的使用必須趨于標準化，對于三廢的處理一定要合理。否則將會造成很大的能源及化學試劑浪費，從而對環境產生很大的污染，在實驗中很容易發生一些事故。所以在化學實驗中一定要保證操作的規范性。最后就是在化學實驗中采用無毒無害的材料，教師在課堂之上為學生演示實驗，充分考慮到對環境的相關影響，以此選取一些無毒害的材料，避免對環境產生相關危害[3]。例如教師在利用白磷進行實驗時，毒性很大，燃燒后會產生有害其他，對環境造成污染，因此，可以利用MgSi進行水解，這樣實驗之后產生的SiH會產生自燃現象，在實驗過程中不會排放出有毒氣體，因此教師可以利用MgSi代替白磷進行實驗。同時在實驗中教師要做好三廢處理，主要是對其進行無害處理，為了貫徹綠色化學理念，教師要引導學生，增強學生處理各種化學廢棄物的意識，掌握處理方式，以此避免對環境及空氣產生危害。

綜上所述，在高中化學教學過程中，教師要將綠色化學理念巧妙地融入教學各個環節當中，使學生明確地認識到化學對身體健康、資源環境可持續發展的重要性。教師應該充分利用一切可滲透綠色理念的機會，全面培養學生綠色化學意識，從而實現綠色化教學目標。

參考文獻：

[1]吳小霞.在高中化學教學中滲透綠色化學理念[J].學園，2014，2（31）：126-127.