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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇歷史周期律,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:元素觀;門捷列夫;元素周期表;諾貝爾化學獎;科學史料
文章編號:1005C6629(2017)5C0094C03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
在人教版初三《化學(下冊)》[1]的結束語中寫道:“為此,我們應該理解和感謝化學。”這里的“此”,是指化學幫我們樹立了“元素觀”和“微粒觀”。只要學過化學的人提到化學,絕大多數最先想到的是那張具有100多種元素的周期表,然后想到的是最早發現元素周期律和排出第一張元素周期表的門捷列夫。從事物理專業的人,如果說請他們列舉一位他們崇拜的化學家,很多人會把門捷列夫放在首位。著名化學家傅鷹說:“化學給人知識,化學史給人智慧。”基于以上原因,筆者每次在教高一化學時,下學期總會要求學生讀《門捷列夫傳》,并寫讀后感。經常有一些學生提出這樣的問題――既然門捷列夫如此功勛卓著,為什么沒有獲得諾貝爾化學獎呢?當屠呦呦作為第一位中國本土科學家獲得2015年諾貝爾生理醫學獎時,學生更關注科學研究的貢獻大小與是否獲諾貝爾科學獎的相關性。于是,筆者遍尋化學史相關資料,對門捷列夫為什么沒有獲得諾貝爾化學獎進行了細致的研究和論證。
事實上,門捷列夫因發現元素周期表,曾很接近諾貝爾化學獎。1905年和1906年,他都獲得了諾貝爾化學獎提名[2],但最終都未獲獎,原因是評審委員會中的一名委員認為,門捷列夫的貢獻太過陳舊,而且元素周期表已經眾所周知,所以不應給門捷列夫頒獎。門捷列夫于1907年去世,徹底與諾貝爾獎無緣(至今,諾貝爾化學獎未授給過不在世的科學家)。
1 當時門捷列夫的貢獻真的太過陳舊嗎
回顧化學史,有這樣一些標志性的事件[3]:
1789年,拉瓦錫在《化學大綱》中第一張元素分類表;1829年,德貝萊納發表了《元素按其相似性來分類的嘗試》,提出三元素組;1859年,杜馬在元素族間尋覓原子量的“公差”,對后來門捷列夫發現元素周期律具有極大的啟迪;1865年,紐蘭茲發現“八音律”。
1869年,T捷列夫發現元素周期律和排出第一張元素周期表;1870~1871年,他大膽預測了類鋁、類硼、類硅三種元素的存在,創排了短式及自然長式周期表;1875年,類鋁(鎵)被發現;1879年,類硼(鈧)被發現;1886年類硅(鍺)被發現;1889年,門捷列夫受英國皇家學會邀請,接受法拉第獎章并發表演講,標志著元素周期律已被世界科學家公認是非常重要的自然定律;1894至1898年,5種惰性氣體的被發現使發展中的周期表更加完整。從1869年門捷列夫排出第一張元素周期表到1900年間,邁耶爾、貝利、巴塞特、湯姆生等科學家嘗試排布并發表過其他形式的周期表。歷史發展至此,似乎元素周期律和周期表經歷了30多年,已經開始陳舊了。而第一次諾貝爾化學獎于1901年頒發給了荷蘭化學家范特霍夫,因為他發現了溶液中的化學動力學法則和滲透壓規律。
然而,有關元素周期律和周期表的歷史還在續寫神奇。
神奇之一在于新元素的繼續發現。1898年,居里夫婦發現了早在1889年門捷列夫就詳細預言過的類碲(釙);之后,錒(1899年)、氡(1900年)、銪(1901年)、镥(1907年)等陸續被發現;瓦爾克在1900年最先發表了經他改革的長式周期表;維爾納(1905年)、愛默生(1911年)等隨著新元素的增加陸續設計出了新的元素周期表;至今,還有很多科學家在從事周期表的延伸和完善研究。
神奇之二在于發端于19、20世紀之交的物理學革命,使化學叩開并邁進原子的神秘大門,從而進入揭示元素周期律本質原因的新階段。
1897年,湯姆生發現電子;1907年,密立根精確測定電子的質量;1911年,盧瑟福提出有核的原子模型;1913年,莫斯萊從研究X射線入手,提出原子序數,發現其順序竟與周期表中元素排列次序不謀而合;1920年,查德威克測定了原子核電荷,恰好等于原子序數。至此,元素周期律發展成為:元素的性質隨原子序數而周期性改變。莫斯萊的發現,使元素周期律有了更嚴密、更科學的基礎。
1913年,玻爾提出新的原子結構模型;1923年,德布羅意提出“物質波”;1925年前后,四個量子數的提出,使人們進一步認識到隨核電荷數遞增,各元素價電子構型呈現周期性,這才是元素周期律的本質。
所以,縱觀門捷列夫發現元素周期律和排出第一張元素周期表前后的100多年科學史,在20世紀初,很難說門捷列夫的貢獻太過陳舊了,那時,他的貢獻正在物理化學發展史上迎來第二個春天。
2 對門捷列夫成就的一些質疑
有人質疑門捷列夫的成就,不過是前人成果的總結而已,也許別的科學家更應該有優先權。在1880年左右,邁爾就決定從門捷列夫的發現中把他認為是他的那部分分出來。面對這種關于優先權的爭論,門捷列夫是很寬厚的。他認為:“偉大的發現既不能被偷走,也不可能被剽竊。可以被偷走的是每個人力所能及的東西,而偉大的發現,這是只有為數不多的人才能勝任的重擔[4]。”基于門捷列夫的觀點,我們可以理解克德羅夫院士解釋門捷列夫的立場的文字了:“根據對該發現的態度能立即發現誰是真正的作者。因為真正的作者首先關心的不是炫耀自己和為自己的優先權大喊大叫,而是關心他的發現能否被其他科學家承認為真理,從而在科學上確立自己的地位。”邁爾許多年后也公開承認他是沒有勇氣像門捷列夫那樣自信地提出有遠見的推測的!
門捷列夫由于具有淵博的化學知識,才能做出如此大膽的推測,才能推測尚未發現的元素的性質和糾正許多涉及很少被研究的元素的謬見。1869年至1871年,他糾正了11種元素的相對原子量并在周期表中改變了20種元素的位置。但是,他起初被人質疑的原因恰恰正是因為這是一種理論推測。當門捷列夫建造好了周期律這座大廈后,1872年開始停止了相關的實驗嘗試。因為他驚人地感受到:“下一個30年對看清周期律的本質是沒有結果的;單體和復合體的周期性變化服從于某種高級的規律,這種規律的本質,另有原因,現在還沒有辦法理解,它很可能隱藏在原子和粒子內部力學的基本原理之中。”他能繞過那個世紀還不了解的微觀世界的規律,創立了第一張周期表,使之成為了解50年后出現的“原子內部力學”的鑰匙。這恰恰是門捷列夫的偉大貢獻。科學不僅是由公認的準確的結論的總和構成的,而且還是一系列假說構成的。這些假說在于解釋、表示和引起尚未確切了解的關系和現象。
3 1905年和1906年的諾貝爾化學獎歸屬
從1905年的諾貝爾化學獎評獎開始,評獎委員會開始考慮授給有重大意義的舊研究。但究竟多陳舊的重大發現可以納入考慮,存在爭議。
1905年和1906年的諾貝爾化學獎門捷列夫均獲得提名,然而,最后花落誰家呢?
1905年諾貝爾化學獎項提名了三人――貝耶爾、莫瓦桑、門捷列夫。最后授予德國有機化學巨人貝耶爾,因為他在靛藍、有機染料和芳香族化合物研究方面的杰出貢獻[5]。最早風靡全球的牛仔褲所用的染料正是靛藍。他的諸多研究都在人們日常生活中扮演著重要角色,人們身上的穿著有了更多的色彩,化妝品的種類也變得多種多樣。1905年頒獎時他因病未能出席頒獎典禮。他于1917年去世,享年82歲。
1906年諾貝爾化學獎的競爭繼續在門捷列夫和莫瓦桑之間展開,即“元素周期表”與“氟單質的制取和電解爐”的競爭。起初,整個瑞典皇家評審委員會只有1人贊同莫瓦桑,門捷列夫贏得了多數票。但支持莫瓦桑的那位委員克拉松非常能言善辯。他堅持:(1)門捷列夫并沒有預言到惰性氣體的l現,在周期表里并沒有給它們留出位置。(2)門捷列夫的研究是在把元素按原子量遞增排序的基礎上,而康尼扎羅在第一次國際化學大會上闡明了什么是原子、分子、原子量和分子量[6],所以應該兩人分享諾貝爾化學獎。但康尼扎羅當年并沒獲得提名,因而,門捷列夫也不應該被評獎。他推薦莫瓦桑的評語是這樣的:“莫瓦桑與同時代的能原創出重大的科學觀點的化學家相比,具有更好的實驗技能。”今天看來,這句推薦語恰恰道出了莫瓦桑的劣勢和門捷列夫的優勢。而在當時,實驗科學比理論研究有更高的地位。隨著克拉松的堅持,諾貝爾化學獎評審小組只好交由其上一級瑞典皇家科學院投票。隨著諾獎揭曉日的臨近,1906年10月27日,瑞典皇家科學院的化學家們最終投票是莫瓦桑得5票,而門捷列夫得4票,門捷列夫以一票之差敗北。“有人把這一天叫做瑞典皇家科學院威望的最低點。門捷列夫成了千年化學史上像帕拉塞爾蘇斯一樣的犧牲品”[7]。
最終,法國化學家莫瓦桑,因其成功制備劇毒單質氟和電解爐的發明,獲得了1906年的諾貝爾化學獎。從氟的天然化合物螢石在文獻中第一次被記載,到1886年莫瓦桑成功制得單質氟,前后共經歷了200余年,這在化學史上是不多見的。莫瓦桑填補了化學史上的空白,他在實驗中差點因為氟化物中毒而喪命。1907年2月,他在巴黎去世,享年55歲。
4 結語
通過以上對科學史的細致對比研究可以得出,1905和1906年的諾貝爾化學獎沒有授給門捷列夫,是因為他的貢獻過于陳舊的說法,是站不住腳的,是不符合史實的;元素周期表為眾所周知,恰恰說明其貢獻之大。1905年,拿貝耶爾和門捷列夫相比,顯然貝耶爾在有機領域的成就大于門捷列夫的元素周期表,這是在化學領域無可爭議的。如果站在1913年莫斯萊關于原子序數的發現之后再審視門捷列夫的成就,相信人們會更加認可其足以被評諾貝爾化學獎,盡管莫瓦桑的貢獻也不小。只可惜門捷列夫于1907年去世了,永遠地失去了被評諾貝爾化學獎的機會。
由此可見,科學家貢獻的大小,絕不可以是以一時的諾貝爾評獎來估量。被評上的科學家貢獻肯定不小,但沒被評上的科學家依然可能貢獻很大。我們要學會客觀地評價科學家的貢獻,客觀地看待其是否獲獎。于我們自己做事而言,就是應該踏實做事,看淡名利。
有一位科學家曾意味深長地說:“周期律無論過去、現在乃至將來都是化學、物理學、地質學以及其他科學領域成千上萬種創造發明的指路明燈。”
為紀念門捷列夫發現元素周期律的偉大功績,科學界將1955年發現的第101號元素命名為“鍆”!鍆最相鄰的元素是為紀念諾貝爾的第102號元素锘。
元素周期律,與達爾文的演化論和普朗克的量子論,被視為科學上最偉大的整合歸納工作之一。英國劍橋大學的J. Emsley博士對化學元素周期表的評價是:“只要有化學研究,就會有元素周期表。即便有一天與宇宙中的其他文明進行對話,我們確信不同文明形式都可以識別的是一排列有序的元素周期表。[8]”
其實,爭論門捷列夫是否應該獲得諾貝爾化學獎的過程,是深入研究一百多年化學史的過程,是用發展的眼光分析科學史的過程,是理解科學的暫時性和實證性,追求科學的精確性和合理性的過程,是體會科學本質的過程。這個主題的討論,在高中化學教學中有非常突出的實踐意義!
參考文獻:
[1]王晶主編.義務教育課程標準實驗教科書?化學(下)(九年級)[M].北京:人民教育出版社,2015:113.
[2]敬文.發明與創新[J].中學時代,2013,(2):4~7.
[3]張學方,王少亭.元素周期律與周期表的研究[M].北京:北京教育出版社,1998:31~53.
[4] [俄]斯米爾諾夫著.徐桃林譯.門捷列夫傳[M].北京:海燕出版社,2004:139.
[5]郭豫斌.諾貝爾化學獎明星故事[M].西安:陜西人民出版社,2009:9~42.
[6]陳德軍.門捷列夫[M].北京:中國少年兒童出版社,2005:74.
在中學化學教學中,講一點化學史,不論從教育或修養兩個方面來講,都有它的重要意義。
化學史是進行愛國主義思想教育的好材料。雖然現在出版的初中化學課本里提到的多位科學家都是外國人,但是我們仍然不應該忘記我們祖先的卓越成就。因為煉金術發源于中國,直到8世紀唐王朝時,才傳入阿拉伯。到公元十一二世紀再傳入歐洲。再經過了幾個世紀,煉金術逐漸演變發展成近代化學。到了19世紀中葉,近代化學再從歐洲傳入中國,可以說是化學回到了它的“娘家”。
通過化學史的教學,使學生了解到科學家在進行理論思維時,總要自覺或不自覺地受到某種哲學思想的支配,直接影響到他們的理論和研究成果。因而它是培養學生辯證唯物主義和歷史唯物主義世界觀的最好方法。在化學發展史上,“燃素說”統治人們思想幾乎一個世紀。18世紀最有名望的化學家如普列斯特利、卡文迪許、舍勒等,都是著名的化學家,他們的實驗工作是很出色的,對化學曾作出過重要貢獻。但是他們都相信“燃素說”。因此當進入到理論領域,就束手無策了。甚至做出許多理論上和實踐上的蠢事,正如恩格斯說的,當真理碰到鼻尖上的時候,還是沒有認識真理。普列斯特利發現了氧氣,但他始終不能認識它,而且還反對拉瓦錫的燃燒的氧學說。直到1794年,拉瓦錫去世后,他還在反對拉瓦錫的正確觀點。這個歷史教訓,是對形而上學觀點的最好批判。
1860年俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,這是化學史上一件劃時代的大事。有人說這是門捷列夫去玩紙牌時偶然發現的,當真是這樣嗎?
現在我們引一段1903年門捷列夫所寫的一段自述,看一看他當時研究這一問題時的思想方法。他說:“人們不止一次地問過我,我發現周期律……是以什么為根據,以什么樣的思想為出發點”。他回答說:“在我自己致力于物質研究時,我在它那里看到兩種這樣的特征或性質:質量――它占有空間,并且表現在引力中;特性――表現在化學變化中。因此無意中就產生了這樣的思想,即在元素質量和化學特性之間必然存在著聯系,而既然物質的質量……最終在原于形式中表現出來,那么就應當尋找元素的個別性質和元素原子量之間的函數關系”。這段自述最清楚不過地說明了門捷列夫發現周期律絕不是偶然的,他是應用了量轉化為質這一辯證法的基本規律來指導他的研究工作,最后獲得了巨大的成功。
學一點化學史,除了《大綱》所指出的以外,還有一點重要意義是可以培養學生的科研能力。學習化學史,從某種意義上來說,就是向我們的先輩學習科學方法論。哪些方法是正確的,我們應當學習和借鑒;哪些方法是不正確的,我們應該放棄或從中汲取教訓。例如初中化學課本中介紹的惰性氣體發現歷史,是很能發人深省的。惰性氣體早在1785年就被卡文迪許發現:他在除去二氧化碳、水蒸氣和其他雜質純凈空氣里,混入過量的氧氣,然后進行無聲放電,使所有的氮氣都和氧氣化合成酸性氧化物,然后用苛性鉀溶液吸收。多余的氧氣在用焦性鉻酸(即聯苯三酚)的堿性溶液吸收。經過兩次吸收后,按理不能再有什么氣體剩留下來,但是實驗結果卻仍留下大約只占原空氣體積1/20的氣體不被吸收。這是什么氣體?卡文迪許未經過進一步實驗就草率地、主觀地認為可能是因氮和氧作用不完全而殘留下的氮氣,把實際上已經到手的科研成果輕輕地放過去,使惰性氣體的發現推遲了一百多年。在科學研究中,有時出現出乎意料的情況,這在自然科學方法論中叫做“機遇”。在這種出乎意料的情況中,很可能蘊藏著某種重大的科學問題。遇到這種情況,必須尋根究底抓住不放,通過實驗找出現象產生的真實原因,切忌想當然地草率作出結論。惰性氣體的發現史很好地說明了這一點。
我國著名化學家和教育家傅鷹教授曾經說過:“科學只能給我們知識,而歷史卻能給我們智慧”。為了培養出開拓型、創造型的新一代化學人才,在化學教學過程中講一點化學史是十分必要和有著深刻意義的。
【關鍵詞】惰性 穩態 機制 變革
前言
從紛亂到安定,從無序到有序是全社會的普遍愿望和共同訴求,大到一個國際環境、一個國家現狀,小到一個公司管理,一個家庭組成都存在著這樣一個過程和人們為之努力去實現的目標,以及潛藏著這樣的一個周而復始的規律。
然而,無論是自然環境還是社會環境,一個絕對的安定或是穩態在我們這個世界里并不恒定的存在著,而是受一種潛藏著的內在規律在周而復始的支配著。黃炎培老先生曾經在延安跟說過這樣的話:“……其興也勃焉,其亡也忽焉,一人,一家,一團體,一地方,乃至一國,不少單位都沒有能跳出這周期律的支配,大凡初時聚精會神,沒有一事不用心,沒有一人不賣力,……既然環境漸漸好轉了,精神也就漸漸放下了。有時因為歷時長久,自然地惰性發作,由少數演為多數,到風氣養成,雖有大力,無法扭轉,并且無法補救。……控制力不免趨于薄弱了。……總之沒有能跳出這周期律。……”
本文僅就一個公司、一個單位或是部門來闡述這樣一種觀念并從中探尋解決問題的方式和方法。
一、惰性穩態的概述
現代經濟學和心理學都起源于18世紀的理性主義哲學家。兩者都把杰里米?邊沁(JeremyBentham)看作自己的前輩,邊沁所觀察到的一個深刻的心理學現象是,第二杯咖啡或者第二盤菜都不像第一次的那樣美好。經濟學家把這個規律奉為經典,變成了備受推崇的“邊際效用遞減規律”。可是到了20世紀,他們刪除了僅剩的這點心理學。今天,經濟學家的消費者行為理論,已經僅限于探索“理性人”假設的邏輯推論。
同樣還是18世紀的那些以高傲的理性假設解釋人的行為的哲學家,卻把動物的類似行為歸結于本能。心理學家卻幸運地把本能選作他們研究行為動機的起點。這開創了一條他們至今還在走的道路。“本能”這一概念的缺陷變得越來越明顯,它因此被一個更令人滿意的相關概念“內驅力”所取代。
最初,內穩態――有機體像自動調溫器一樣行動的傾向――只有較狹隘的意義,它的意思僅僅是今天所說的生理內穩態,即器官或肌肉自動的、不自覺的活動。通過這種活動,體溫和血液的化學成分被維持在一個穩定的水平上,或者眼睛里一個異物被不自覺地流淚沖走。后來,這一概念得到了擴充,因而包括了“心理內穩態”――被各種內驅力所激發的自覺行動。無論如何,這些自覺的行動補充了不自覺的行動,也和它們非常相似:兩者的目的都是將有機體的(內外)環境保持在穩定狀態,從而有益于生存并感到舒適。
因為生物學本能不能解釋所有的行動,這個理論很快得到了擴展,在初級的或叫做生物學的本能之上,又補充了次級的或叫做習得的本能。人們相信,雖然初級本能和次級本能結合起來可以解釋所有的行為,但仍需要一個一般性更強的理論框架來補充或取代本能理論。
二、惰性的穩態機制的危害
一個公司或一個單位創業初期自然艱難,凡事也紛亂無序,需要大家團結一心,集思廣益,主動創新,努力奮斗,并制定各項激勵機制,完善各種規章制度才能使得公司或單位不斷發展壯大,不斷形成正規化管理,才能使得公司或單位由無序走向有序,由紛亂趨向穩定,從而達到一個制度完善,崗位健全,結構規范,管理鏈條清晰的穩定狀態。穩態是全體同仁共同的奮斗目標和結果。
然而,當一個公司或單位在穩態的環境下運行了相當長的時段后,往往會出現或是滋生出一種與公司奮斗發展相悖的情形,其表象是:
人們在工作時間內似乎有著更多的閑暇,可以嘮嘮家長里短,可以扯扯閑篇,可以高談闊論內國外形勢,可以低語傳遞詭秘隱私……其主要精力似乎不在工作上,而是在應付工作,不得已而為之;
或是進入辦公室后,沏上一杯熱茶,然后躺靠在座椅上翻開報紙,慢讀細品新聞軼事、八卦文章,名曰學習充電,實則娛樂自己,優哉游哉;
或是打開工作電腦,將聊天QQ掛在網上,一心可以二用,邊工作著,邊閑聊著,有人來時,看我在工作,沒人來時,則我在閑聊;
或是時不時地煲煲電話粥,時不時地發發短信,時不時地玩玩游戲。現代化的先進科技既有利于工作溝通,亦有利于休閑娛樂;
或是借口外出辦事,名曰辦公事,實則辦私事;
即便是每周的辦公例會,也不過是擺擺樣子,走走過場,總結一下上周的工作,布置一下下周的工作,內容重復,老生常談,車轱轆話來回轉,沒有絲毫的新鮮感;
……如此種種,難以一一列舉。你說他上班不工作吧,可是他也能基本完成本崗位內的工作;你說他上班在工作吧,可是他的的確確的在機械麻木的對待工作,在渾渾噩噩的應付工作,在日復一日的重復工作。透過這些表象,從更深的層面上看,人們的思維是保守僵硬的,感覺是麻木無奈的,行為是熟練機械的;看不到人們以往的積極奮斗精神,看不到人們的主動創新意識,看不到人們的內在激勵意志……人們過去很多優秀的品質似乎被什么東西給消磨掉了。
究其根源,人們習慣于一種周而復始的工作狀態;人們滿足于一種每天不變的工作內容;人們依賴于這種固有的管理模式所創造的輕松環境。人們的奮斗精神、創新意識和激勵意志就被這些習慣、滿足和依賴所消磨掉了……
我們原來本意上想創造的一種穩態的、有序的工作環境和氛圍,卻因為“恒定不變”而形成一種固有的工作模式,久而久之使人們養成了一種習以為常的思維惰性,陷入一種習慣性的思維定式,似乎被一種日復一日循環往復的工作機制的框架禁錮著。我們被穩態有序的表象迷惑住了:每天公司照常運轉,工作照常進行,薪水照常發放,管理井然有序。可是我們卻感覺在這種穩態有序的內核里缺失了激情,缺失了創新,缺失了動力。與同事之間在工作中談論的話題不再是工作內容,不再是如何創新發展,如何提升業績,而是那些家庭瑣事、八卦軼聞、甚至是你我他之間那些扯不斷、理還亂的復雜關系……
人的思維以及行為常常會受周圍環境影響甚至是潛移默化地支配的,當你適應并習慣所處的環境時,當你滿足這個環境所提供的恒定條件時,當你依賴這個環境條件給予你的循環狀況時,你的思維就會陷入一種保守的、僵化的、麻木的境況中,主動性、創造性以及繼續奮斗的意志被那樣一種機制或模式牢牢禁錮著,可怕的是這種禁錮的機制或是模式就在你的周圍無形的罩著卻完全不被你意識到并發現到!因為你被這種禁錮的機制或是模式牢牢支配著!
這種固有的模式所形成的運營管理機制我們把它稱之為惰性的穩態機制。這種機制即便是穩態的,給人們帶來安定感,但是在運營相當長的一段時間后若不加以調整和改變必會給公司或是部門帶來極大的危害性,它禁錮人們的思維,固化人們的思維方式,凝固人們的工作熱情和創新活力,消磨人們的意志,懈怠人們的工作,長久以往必會使得公司或是部門缺少發展的生命力或是源動力,在市場的激烈競爭中敗下陣來。這是任何一個依靠公司的發展而生存和發展的人所不愿意看到的。
三、惰性的穩態機制的再破壞
為了延續公司的發展生命力,不斷地賦予公司向前的源動力,我們只能給這種惰性的穩態機制動“外科手術”,破壞它長久以來并延續不變的運營機制和模式,對運行已久的管理框架重新進行調整和改造,我們把這種改變叫作:再破壞。這是種良性的破壞,同志曾經說過:“不破不立,破字當頭,立也就在其中了”。這種“破”就是為了更好的“立”,砸壞原有的不適應再發展的舊模式和機制,建立新的適應新環境新時展的模式和機制,是改變公司環境的最好方法,而且是早改變比晚改變好,自己來改變比市場逼著我們改變好。破壞是會有一定的陣痛的,破壞或是改變一個運營已久的模式和機制并不是件容易的事情,有時甚至需要我們以改變原有的框架和環境、淘汰一些人作為代價,可是沒有辦法,這就是社會發展和歷史發展的法則,任何變革都要付出代價的,都要有陣痛的,刮骨療傷,斷臂求生并不僅僅是文學修辭,而是實實在在的動真格的。否則就難以變革的徹底,就難以真正重獲新生。
四、惰性的穩態機制變革的方法
那么我們怎樣去進行破壞、進行變革、進行改造呢?這里我僅從人力資源角度來進行探索性的闡述。
(一)公司應該導入崗位競爭機制,并使其保持常態化
導入競爭機制就是導入危機意識,讓每個崗位責任者或員工都有危機感,時刻保持競爭的狀態,保持自我奮斗的狀態,保持不進則退的積極狀態,保持對自己工作的不滿足感。這種競爭機制既對內開放,也對外開放,是每個人都擁有同等的機會,每個人的機會都是對能力的考核和考驗。(本案只做簡單的闡述,細化的內容待需要時做出)。
(二)公司應該導入崗位激勵機制,并使其保持常態化
導入激勵機制就是導入自主進步意識,激發每個崗位責任者或員工主動工作和自主創新意識,時刻保持旺盛的工作熱情,與時俱進,不斷進取,增強他們的主觀能動性,減少對公司的依賴性。(本案只做簡單的闡述,細化的內容待需要時做出)。
(三)設計并制定崗位或員工的百分考核制度
量化不同崗位不同考核內容的百分考核方案并形成制度,對崗位情況提出具體的并以分數體現的量化要求,并對達不到要求的員工提出警告或懲罰措施,對連續不能達到要求的可以采取末尾淘汰的處理方式。凡是能夠在經營或管理方面提出創新思路的員工除獲得獎勵外還可以獲得加分的支持;有些基層的、勞動密集性崗位的員工提不出大的創新的思路,也可以提出些改進工作方式和效果的合理化建議,若是被采納的,我們可以稱之為“有效建議”,凡是有效建議都有加分的支持。從而調動員工的工作積極主動性,使員工的思維和話題跟多的向公司及本崗位工作傾斜。(本案只做簡單的闡述,細化的內容待需要時做出)。
(四)每隔幾年就對既有的公司管理制度和組織框架做一定的適當調整
使之不斷適應時代的要求和市場的發展,以及員工們的環境適應感和疲勞感,不斷地激發并刺激員工們的工作熱情,既要員工們不斷產生自我約束力。也要員工們不斷煥發自由創造力。從而使公司始終充斥著正能量。
五、結論
惰性的穩態機制必須再破壞:惰性的穩態機制是隨著習慣性、滿足感和安定依賴感而滋生的,是人們隨著“亙古不變”的模式和循環往復的機制而所造就的環境疲勞感和麻木感,這不可能僅憑一次變革就可以一勞永逸地解決問題,面對這種具有周期律性質的固有模式和機制我們只能不斷地進行變革,不斷地進行破壞、再破壞……惰性穩態的機制是有著周期律的,我們的主動變革和主動破壞也應該伴隨著這種周期律的節奏,并在其沒有造成我們企業肌體重大破壞之前就有效的進行變革,激活我們企業的免疫系統,調動我們企業肌體的免疫活力,使之重新煥發青春,并在激烈的市場競爭中不斷前進、不斷壯大。
地球村的經權相濟越千年,商貿通達有了天涯咫尺的效果。
此起彼伏的經貿跌宕,
在全球--
我們看到了諾基亞、柯達、摩托羅拉,或倒下,或面臨倒閉或兼并的尷尬。
如果我們回眸2010年時,蘋果在手機市場的份額占8.7%,行業利潤占比到75%的事實,以及走到今天的市場慣性,一定會很驚嘆,但回眸諾基亞、柯達、摩托羅拉這些品牌的歷史,他們在高峰期同樣有類似這樣氣吞山河的業績,究其原因,無疑是其被公眾曾高度認可的價值性、 稀缺性、不可替代性、難以模仿性力量日漸缺失而已。從而形成市場“周期律”。
“禹、湯罪己,其興也悖焉,桀、紂罪人,其亡也忽焉”(禹和湯怪罪自己,他們的興盛很迅速,勢不可擋,桀和紂怪罪他人,他們的滅亡也很迅速,突如其來。)
這個中國歷史上很知名的典故,在很多國內外企業的歷史壽命中應驗。
這為今天擁有優質資本、尖端技術、智德合一的企業有了極好的“起牌”良機。
在國內---
不火的市場讓人上火是表象,更深層次,我們更可以看到:
我們看到未能照顧到顧客歷史價值、當下價值、未來價值的企業,在當前市場環境下奄奄一息;
我們看到缺少學習與成長團隊體系、缺少掙錢掙錢再掙錢,省錢省錢再省錢的財務體系、缺少研究客戶需求和欲望的系統機構、缺少內部運營完善流程機制的企業,戰略路徑在市場上一波三折
我們看到缺少人資選育用留機制、缺少培訓逐級成長、缺少員工生涯規劃的企業,在我們眼前每每曇花一現。
如今,人世間的財富分配究竟在遵循著什么樣的法則?
中國人改革開放所創造的財富,能否充分地被中國人享用?
美元走勢的周期性
作為貨幣之王的美元,在全球經濟形勢中有著舉足輕重的地位,美元引導著全世界金融市場活動的主流,美元指數的波動無時無刻都在牽動著各色人物的心理,USDX(美元指數)的走勢也是金融市場中最具爭議的話題。
對于美元指數走勢周期性的數理統計研究分析(見圖一),國際上有些研究機構的觀點與筆者的觀點相似。例如,著名的德意志銀行在其2013年12月21日公布的報告中提出,自從二十世紀七十年代初布雷頓森林體系解體以來,美元指數呈現出平均每七年漲一次跌一次的周期性規律。該規律見其報告的如圖四所示,而這正是德意志銀行看好2014年美元表現的主要原因之一。
德意志銀行的報告指出,雖然2008年金融危機令美元自2002年起始的跌勢被延長,特別是對新興市場貨幣;但美元的表現仍符合上述周期。這個周期規律正在影響著市場對2014年美元走勢的判斷。
德意志銀行表示,從上圖分析來看,美元指數才位于此輪升勢的當中,后市進一步大漲仍舊可期。該行對歐元/美元、美元/日元、英鎊/美元,及美元/瑞郎的2014年末預估分別為1.25、115、1.56及1.02。
世界各大銀行、投行及著名研究機構在2013-2014年度分析報告中 ,都對美國經濟是否進入復蘇周期進行了研判,結論是各抒己見,說法各異。而主流報告一般則認為美國經濟已經進入復蘇階段的初期。
美元的詭異
然而,近期美元的走勢似乎并沒有顯示出上述分析的跡象,利好不斷,美元不升反而是跌跌不休,美元的漲跌表現十分詭異!?
美元的詭異表現在業內外增加了人們的疑惑,陰謀論,供需論,霸權論,等等觀點紛紛登場,仁者見仁智者見智,陰謀論的市場似乎大一些。
為此,作者用三觀法對這些現象進行了分析,這里將幾年前為光大期貨舉辦講座而制作的《美元指數趨勢宏觀分析數理統計模型》,按照三觀法的技術原則推演出中觀模型圖,對于這種分析原理和方法,迄今為止在國內外尚無發現有人運用,其分析過程與機理見(圖五)所示。
從圖上看,美元指數近期這一波從2011年5月4日最低位72.70至2014年3月25日,走出了一個典型的圓弧形態,這在技術上意味著多空勢力相當,市場分歧正在被充分消化中。但無論市場怎么變化,周期律、利潤最大化,等等這些最基本的原理始終在核心層面支配著市場變化的靈魂,正是:萬變不離其宗。
從歷史價位域分析,USDX現在正經歷著上沖前的第5個回撤點位。可以理解為主力多頭在謀求徹底攬盡市場利潤,即多頭在上沖前力求把空頭最大限度地吃干吃盡,徹底平抑空頭的銳氣。這是利潤最大化原則的市場表現具體形式。
從歷史時間域分析,USDX這一波的回撤底位大致會出現在2014年10月份左右,但是在這期間,如果世界上出現了比較給力的題材,例如某種有分量的“危機”出現,美元指數則很有可能沿著圖中虛線的趨勢快速走出圓弧形態,那時,美元的復蘇表現將會顯現。即使世上沒有特別給力的題材,美元也會按部就班地運行,悠哉地等待“加息”上沖,那么,到了2014年秋冬與2015年其復蘇的表現也會顯著起來。這是周期律的市場表現的具體形式。
美元貶值的局面終究會有利于代表美國利益的企業更為從容地進行全球布局。媒體輿論對美元跌跌不休的解釋為:美國氣候的惡劣導致美國經濟數據疲軟;歐洲央行沒有進一步放寬政策;大量的資金流入南歐國家公債市場等等。
但是,近期有幾個參數很能使人對美國經濟的真實狀態心知肚明:
1、美國道瓊斯工業平均指數創出了120年來有記錄以來的最高值;
2、美國制造業平均周工時數統計創出了美國自第二次世界大戰來的最高記錄;
3、美國建筑活動諸指標已經走出了二十世紀六十年代有記錄以來的最低區域。
美元背后的推手
近期美聯儲領導班子換屆,又逢新任掌門人為美聯儲成立一百年來的首位女性主席――珍妮特?耶倫,其上任來的首次講話被媒體大炒熱炒特炒,其中最引人注目的話題是:美聯儲今年秋季結束購債,在大約六個月以后可能開始加息。而這些時間節點與作者所作統計推演模型的歷史結構比較相似。
在經歷了20世紀80年代經濟的萎縮周期之后,美國利率的運作趨勢似乎基本走在了通貨膨脹的前面,在“利率/長期國債/美元指數/”三者的趨勢對比中,利率的引導作用依稀可見。國債是誰都可以買的,匯率是完全市場化的、充分自由的,而利率是人為制定的。
實際上這三者是什么關系呢?打個比方來說吧,利率好比是如來佛,國債好比是唐僧,匯率好比是孫悟空。老孫看起來很自由、上天入地無所不能、吃喝玩樂無所不為,唐僧肉更是各路大仙們垂涎三尺的美味佳肴,但是,他們都在如來佛的手心里。唐僧肉有那么多妖怪們想吃,但吃進去了嗎?孫猴子那么大本事、那么機靈、金箍棒是那么優秀的工具,可他還不是在為唐僧服務么?唐僧只需念念咒語孫悟空就變得乖乖的。
美聯儲通過制定利率、干預購債進而間接操控美元匯率。這些統計資料顯示,美聯儲對利率、購債、匯率等金融工具運用的水平如今已經達到了嫻熟的境界,使得美國有底氣擔當人類金融文明的領導者,無需僅憑陰謀辦事。
一、教學情景的分類和創設方法
1.教學情景的分類。
(1)問題情景
“問題情景”就是在教材內容和學生求知心理之間制造一種“不協調”,把學生引入一種與問題有關的情景的過程。
(2)真實情景
讓學生親臨現場,在工廠、田間、野外等真實的生活與工作場景中學習知識,運用所學知識解決實際問題。
(3)模擬真實情景
用于在教學中展現一些危險性、不易或不宜真實接觸的必修教學內容與學習內容。
(4)合作性教學情景
通過合作教學,不僅充分發揮了學生的主體作用,而且培養了學生的交往、協作和競爭能力。
2.教學情景的創設方法。
進行情景創設時應該考慮以下幾點:(1)情景創設與教學內容的關系;(2)情景創設與學習者的特征的關系;(3)情景創設與客觀現實條件的關系,即情景創設的可行性。教學情景的創設一般有以下五種方法:生動講述法、觀察演示法、組織討論法、質疑問難法和聯系實際法。在現實的教與學中,可以根據教與學的實際需求選擇創設利用各種情景。例如:在探索型教學中應以問題為指導,創設問題情景,宜用質疑問難法;在課堂講授教學中用觀察演示法、生動講述法;組織討論,可以營造一種師生共同參與的積極和諧氣氛,這樣就創設了合作性教學情景;讓學生親臨現場,在工廠、田間、野外等真實的生活與工作場景中學習知識,可以創設一種真實的教學情景。
二、教學情景導入新課的運用
好的教學情景(導入新課)是課堂教學中的催化劑和興奮劑,引課技能運用的成功與否,關系到能否吸引學生、抓住學生的思路,是課堂教學能否取得良好效果的關鍵,因為好的開端是成功的一半。
1.教學情景生活實例引入法。
實例應貼近學生生活,是學生熟悉的但又說不清道理的問題,這樣才能激發學生的求知欲望,起到啟發學生發散思維、具有新課學習導向性的作用。
在《膠體的性質及其應用》教學時,提出問題:“為什么豆漿咸的會聚沉而甜的卻不會聚沉?為什么鋼筆混用不同墨水會寫不出水來?”講完新課后,引導學生解決引課時提出的問題,這樣,可讓學生體驗“收獲”的喜悅。
2.教學情景抽象概念形象化。
在化學教學中,經常會遇到一些抽象的概念,如化學鍵中的共價鍵。教師在課堂教學中應注意使用形象化的語言,使抽象的概念形象化,學生易于接受。以HCl為例講:“氫和氯都是非金屬元素,其原子最外層都沒有達到穩定結構,且均容易獲得1個電子。當二者結合時,都希望得到對方的電子,互不相讓,爭吵不休。為了解決矛盾,只好談判,最終獲得協議:雙方各拿出一個電子配成一對公用電子對共同使用,從而使雙方都達到穩定結構。”這樣可使學生對共用電子對的形成有一定的認識,也就不難理解共價鍵這一概念了。
3.教學情景趣味實驗導入法。
實驗是激發學生學習興趣的源泉,而化學是一門以實驗為基礎的科學,因此實驗導入新課在化學教學中具有得天獨厚的條件。通過實驗,吸引學生注意力,激發其解惑析疑的欲望。
在講《鈉》時,這樣導入:“通常情況下,我們用火柴點燃酒精燈。那么,用水能否點燃酒精燈呢?”接著演示“用膠頭滴管向酒精燈的燈芯上滴幾滴水,結果酒精燈燃燒起來。”再講“俗語說‘水火不相容’,那么,水又是怎樣把酒精燈點燃呢?因為我事先在酒精燈的燈芯上放了一小粒金屬鈉。”實驗現象使學生議論紛紛,課堂氣氛活躍。我抓住機會提出問題:“鈉為什么與水就能把酒精燈點燃呢?”學生非常好奇,急切地想找出答案。于是,因勢利導地引入新課。
三、教學情景的創設途徑
1.結合生活、生產和當前科學技術發展中的實際問題創設問題情景。
緊密聯系生活、生產和當前科學技術發展中的實際問題創設問題情景,有利于激發學生理論聯系實際、學以致用的意識,在解決問題的過程中培養學生思維的實踐性和深刻性。
在《二氧化硫》一節的教學中,筆者先是通過歷史資料引入本節學習的內容:
(1)1872年,美國化學家Smith首先提出了“酸雨”一詞,直到本世紀四十年代,酸雨問題才引起人們的廣泛關注。
(2)1985年,幾場酸雨過后,我國四川省奉節縣9萬畝華山松全部枯死,重慶市南山縣2.7萬畝馬尾松死亡過半。
酸雨的危害如此之大,造成酸雨的罪魁禍首是誰呢?
學生對酸雨竟然能造成如此大的破壞都非常吃驚,都非常想立刻弄明白其中的原因,學習積極性被極大地調動起來。
2.利用化學史料創設問題情景。
在化學課堂教學過程中利用化學史料創設問題情景,不僅可以使教學不再局限于現成知識本身的靜態結果,而且可以追溯到它的來源和動態演變過程,揭示出反映在認識過程中的科學態度和科學思想,使學生學到形成知識和運用知識的科學方法。
在《元素周期表》一節的教學中,我就有意識地引導學生追尋科學家的思維軌跡,做探索和發現的嘗試。
元素周期律是反映元素原子結構和性質變化的固有規律。從18世紀初期,人類就開始對元素內在聯系和變化規律進行系統的深入探討,俄國化學家門捷列夫在總結前人的經驗的基礎上,終于在1869年3月1日,將表面看來似乎是雜亂無章的已知元素,編制成一張秩序井然的元素周期表,被后人稱為“原子世界的地圖”,這是科學史上一個偉大的創造。現在同學們能否利用元素周期表的編排原則將1―18號元素設計成一張有規律的表格呢?
你是一座雄偉的山,引領我們眺望文學的長河
你是一本厚重的書,啟迪我們思考人生的哲理
你有一雙強健的臂膀
荊棘路上給予我們依靠
你有一顆無私的心靈
失意坎坷時帶給我們祝福
三尺講臺
載不下你許多情
三寸粉筆
寫不下你多少思
潦潦幾語
道不盡我們的感激
只記得
那偉岸的豐碑的蔽護下
一棵棵小草正接受芳澤,茁壯成長
——致薛偉澤老師
加減乘除算不盡你做出的貢獻!
你用知識的甘露,
澆開我們理想的花朵;
你用心靈的清泉,
潤育我們情操的果實。
您用火一般的情感,
溫暖著每一個同學的心房,
無數顆心被您牽引激蕩,
連您的背影也凝聚著滾燙的目光……
你和泥土一樣質樸,
你灑下辛苦的種子,
善良會長成參天大樹。
——致陳福強老師
政治無非一本書,
治課有方兩月熟,
張顯魅力三人睹,
越鳥南棲四方殊,
張越愛吾!
——致張越老師
長發、笑魘、青春,
大千世界,“娜”一瞥驚鴻,
不知是幸運,還是注定的際遇
我們遇上了你,
今夕何夕,
你是那學海的擺渡人,
將我們引向彼岸的萬紫千紅,
此處彼處,
我愿做成長的記錄者,
記錄下我們相處的短暫曾經。
歷史,并不會被遺忘,
而會隨時光逝去愈顯珍貴,
如同你
如同我們的“歷史”,
多年以后
我仍舊記得那些青春年華
縱使歲月斑駁也不曾忘 !
——致柴千娜老師
地煌了無限,
理心頭,
相乃人賓,
林豪把天香,
予萬史留芳然。
地艷艷煌煌子弟,
理心頭黃鶴之情,
相為我師指天下,
林林曉生最高明!
難忘他振奮的笑容,
常凝那奔波的身影,
相渺渺煙波,
林林總總,
因理而存,因地而生,
在他的課堂上,
去體現地理的美妙與靈動,
也因為他,
每一秒都成了永恒。
——致孫相林老師
三尺講臺,灑下的全是知識,
一方黑板,書出盡為真理,
神奇的浮力托出您深入淺出的講解,
微小的電荷載著您辛勞疲憊的背影,
拋出去的是活力,
電磁作用的是熱情,
您就在三月春風里侃侃談來萬有引力,
您就在六月夏水里悉心講解動能定理,
時光的年輪,
磨滅了您的青春,
在將來,
您一定會擁有桃李滿天下的輝煌。
——致李秋燕老師
三尺講臺,一支粉筆,
您帶領我們在物質世界里暢游,
笑顏盈盈,溫情脈脈,
您幫助我們開啟智慧之門;
在元素周期律的變幻中,
我們循到了人生的規律;
在化學能的轉化中,
我們懂得了變通的道理;
那化學鍵的斷裂聲,
是您編奏的美妙樂曲;
那化學反應顏色的變化,
是您描繪的絢爛畫面;
是您,
用勤勞的雙手培育出知識之果的香甜;
是您,
孜孜不倦地助我們飛向藍天!
——致郭媛英老師
生物,
這是一個殘忍卻溫暖的學科,
那些冰冷的器械,血淋淋的器官,
顫栗著我們的骨骼肌,
刺激著我們的視覺神經。
而您,嬌小可愛的您,
用您的熱情和耐心,
融化了宏觀和微觀之間的隔閡,
用您徹夜不眠的辛勞,
緊密了班集體的每一個細胞,
用您青春活力迸進了火熱的鮮血,
是您,讓器械不再冰冷,
解析幾何學和微積分的創立;英國科學家牛頓及運動三大定律和萬有引力定律的發現;英國科學家法拉第及電磁感應原理的發展;原于-分子結構學說的確立;俄國科學家門捷列夫制定化學元素周期律;英國科學家達爾文及其生物進化論學說;法國科學家巴斯德及微生物學的創立;法國物理學家居里夫婦合作發現放射性元素鐳;美國物理學家愛因斯坦提出著名的物理學的相對論。
2.能力目標:
①在教師的幫助和指導下,學生思考:為什么近代時期被人們稱為知識革命的時代?從而培養學生以歷史唯物主義觀點分析問題的能力。
②通過列表反映近代自然科學的發展狀況,以培養學生綜合所學知識的能力。
3.情感目標:
①近代自然科學的迅速發展,是由于資本主義制度取代封建制度,促進了生產發展所引起的自然科學的發展,反過來促進了生產的發展,鞏固了資本主義制度對封建制度的勝利。
②學習近代自然科學的發展概況,結合工業革命,進一步理解科學技術是生產力的理論。
③近代時期,眾多的科學家所以能作出重大貢獻,除了客觀條件外,還由于他們的努力以及他們具備的優秀品質,如他們的勤奮刻苦、執著追求,牛頓的虛心精神,巴斯德的愛國思想等,都是他們取得成就的因素,也是值得我們青少年學習的優良品德。
教材分析
1.重要人物:
牛頓,法拉第,門捷列夫,達爾文,居里夫婦,愛因斯坦
2.重要詞語:
微積分,運動三大定律,萬有引力定律,電磁感應原理,生物進化學說,物理學的相對論
教學重點、難點
重點:牛頓對力學的貢獻和達爾文創立牛物進化學說。
難點:本課涉及的自然科學知識,如解析幾何學、微積分、運動三大定律、萬有引力定律、電磁感應原理、原子-分于結構學說、化學元素周期律、生物進化學說、物理學的相對論等。
知識結構
*
[復習提問]
14世紀,一股資產階級文化的新潮流在意大利興起,這種資產階級文化運動在歷史上稱為什么?(答:文藝復興)
文藝復興是14世紀到16世紀歐洲發生巨大變化的又一標志,從此歐洲進入一個文化昌盛的時期,許多文學家、藝術家、思想家、科學家給后人留下了不朽的作品和啟示。文藝復興不僅在當時是思想文化領域里的一場偉大變革,而且成為近代文化的先驅,近代文化在它的基礎上取得長足的進步。
[導入新課]
同學們,人們通常把世界近代史分為兩大時期。第一時期從1640年到1870年,是“自由”資本主義時期;第二時期從1871年到1917年,是“自由”資本主義向帝國主義過渡和帝國主義最后形成的時期。近代第二時期的文化在第二冊世界歷史課本里闡述。本節課我們所講的是17世紀以來三四百年的科學和文化的成就,首先我們來了解自然科學革命。
(請同學閱讀課文提示)
[講授新課:]
一、數學和物理學的進展
(1)解析幾何學的創立
數學在17世紀取得了飛速的發展,使用了小數來表示分數,代數符號已經規范化。代數是進行著數量關系的研究和運算,它原來只是算術的一個組成部分。隨著計算方法的不斷改進,符號體系的被引進,使代數有可能成為一門科學。首先用字母做符號的是法國數學家維葉特。后笛卡爾改進了維葉特的符號體系。笛卡爾的方法和我們現在用的已十分接近,表明代數符號已基本實現規范化。符號的規范化,符號體系的建立,使代數發生了一次質的飛躍。
笛卡爾在數學上的又一大貢獻是創立了解析幾何學。幾何學進行著空間形式的研究,如長度、面積、體積的測量。解析幾何學的所謂“解析的”,其意義實際是“代數的”,它實現了幾何和代數的結合,即形和數的結合。
(2)微積分的發明
提問:微積分的發明者及意義。
教師特別強調:牛頓和萊布尼茨各自獨立發明了微積分。
隨著解析幾何學的建立,必然導致微積分的產生,微積分是人類思維的偉大成果之一。
如果一個物體,不受外力干擾,進行等速運動,就可以用一條直線來描述,用初等數學就可以求出它的運動速度或者所走過的路程。可是行星圍繞太陽運動的軌道是橢圓,不但運動速度每時每刻在變,而且橢圓的方向處處在變。怎樣來計算行星在無論哪個時刻的速度呢?用什么辦法來精確地描述橢圓的方向變化呢?科學家牛頓和萊布尼茨在研究笛卡爾解析幾何的基礎上找到了出路。
可以把任意時刻的速度看作是在微小的時間范圍里的速度的平均值;當這個微小的時間間隔縮到無限小的時候,就是微分的概念。一個變速的運動物體在一定時間范圍里走過的路程,可以看作是在許多微小時間間隔里所走的路的和,這就是積分的概念。科學家從這些基本要領出發,建立了微積分。
歐幾里得的幾何學也好,上古和中世紀的代數學也好,都是一種常量數學,微積分才是真正的變量數學。從日常生活中積累的經驗使人們習慣于常量計算,但是只要稍稍深入到事物的本質,人們遇到的就是大量的變化著的事物。現在有了微積分這門變量數學,對變化著的事物進行精密的測量和計算就有了可能。所以,微積分的發明不僅在數學史上,而且在整個人類的認識史上都是一次巨大的飛躍,稱得上是一次“革命”。
牛頓在1665年發明了微積分,但他只是把研究結果通知了自己的一些朋友。萊布尼茨最早關于微積分的筆記寫于1673年,他在這方面的著作發表于1684年,比牛頓公開發表自己的研究成果的時間要早。于是,就引起了關于微積分的發明權的爭論,歐洲大陸的數學家們站在萊布尼茨一方,英國的數學家們站在牛頓一方,雙方劍拔弩張,甚至進行人身攻擊。在牛頓和萊布尼茨死后,經過調查證明:雙方都是在前人的基礎上獨自發明的。
(3)牛頓和力學
請同學們朗讀課文中小字部分:牛頓簡介。
再請同學看書歸納出牛頓的科學成就,教師填表格。
牛頓在科學上重大貢獻有很多,在
本課課文中主要指的是發現運動三大定律及萬有引力定律。這些定律,反映了物體機械運動的基本規律。牛頓把力學確定為完整、嚴密、系統的學科。
請同學思考:牛頓在物理學上作出重大貢獻的原因。
教師歸納:當時社會發展的需求;牛頓以前有許多科學家對力學的發展作出了貢獻;牛頓本人的天資和刻苦努力。牛頓有句名言:如果我看得遠,那是因為我站在巨人的肩上。充分表現了牛頓的謙遜精神,值得我們大家學習。
(4)電磁感應原理的發現
提問:電磁感應原理的發明者、時間及作用是什么?
法拉第是自學成才而取得巨大成就的科學家。他出生在英國一個貧困的鐵匠家庭,只上過兩年小學,十二三歲曾以送報獲得微薄收入輔助家庭,14歲當裝訂書籍的學徒。他求知欲望十分強烈,在七年的學徒期間,廢寢忘食地閱讀了許多自然科學的書籍,他勤奮好學,工作努力。法拉第由于對電磁學作出的貢獻,而成為19世紀最偉大的物理學家。
從此,人們根據電磁感應原理,制成了發電機、電動機、建造起巨大的水力和火力發電站。人們利用電能推動工廠機器運轉,利用電力為人類服務,推動了一系列新機器和新產品的研制,從而極大地改變了社會生產和人類生活各方面的面貌。電學的發展,有力地證明了科學技術是生產力。
二、化學和生物的發展
(1)原子—分子結構學說的確立
道爾頓出生在英國一個貧窮的家庭,年輕時干過農活,27歲時成為曼徹斯特新教學院的數學和自然教師。他沒有受過正規的科學教育,但他不屈不撓的勤奮自學使他對科學事業作出了巨大貢獻。1808年,他提出了近代的科學的原子論。他認為:一切物質都是由小的微粒一原子組成的;每一種物質都由自己的原子組成;化合物是由幾種不同元素的原子按固定的比例結合而成;不同的元素原子量不同。道爾頓的原子論即使以當時的標準來看也是有缺陷的,但道爾頓不愧為現代自然科學中占據重要地位的原子科學的創始人和奠基者。
1811年,阿佛加德羅在論文中提出:分子是由原子組成,分子是具有物質特性的最小單位。
原子—分子結構學說的確立,合理地解釋了很多化學現象和定律,給化學奠定了重要的理論基石。
(2)門捷列夫制定化學元素周期表
指導學生閱讀課文小字部分,說明門捷列夫的周期律引起廣泛重視的原因。
(3)達爾文的進化論
關于生物是神創造的觀點,稱為“神創論”;關于生物物種是一成不變的觀點,稱為“物種不變論”。這些都是唯心主義的錯誤觀點。但在18世紀中期以前,這些錯誤觀點的盛行有一定的客觀原因。除社會宗教原因外,生物學的發展狀況也是一個原因。
林耐(1707年-1778年)是18世紀最偉大的植物學家,他在總結前人作過試驗的基礎上,擬定了最初的生物分類學,但他認為物種是由上帝創造的。
法國學者布豐(1707年-1788年)為進化論的前驅者。他的進化觀念最初由觀察化石得到啟發。他拒絕接受上帝創世的說法,對整個自然界提出了一種發展的觀點。他把生物界與地球的歷史聯系起來,斷言有機界并不是以現有的形式被創造出來,而是有自己的發展史。
法國博物學家拉馬克(1744年-1829年)于1809年出版了著名的《動物學的哲學》一書,明確提出了生物是從低級向高級發展進化的觀點。
1859年,英國科學家達爾文的《物種起源》問世,把生物進化思想卜升到理論的高度。他在書中指出:一切生物都經歷了由低級到高級、由簡單到復雜的發展過程,生物不是不變的。他還指出,在自然界,生物物種是通過生存斗爭實現的,生存斗爭的結果是優勝劣汰。這就是以自然選擇為基礎的生物進化論學說。
達爾文進化論是19世紀牛物科學的最大成就。它是生物科學的一次理論綜合。從達爾文開始,把生物科學作為一個整體來研究,并且從發展的觀點對生物進行研究。
進化論的提出,在人類整個思想史上也是劃時代的大事。17世紀的牛頓把上帝從無生命現象的研究領域驅逐出去(雖然牛頓承認了上帝的第一性),現在,進化論又把上帝從有生命現象的研究領域驅逐出去了。
恩格斯在1883年總結馬克思一生的貢獻時說:“正像達爾文發現有機界的發展規律一樣,馬克思發現了人類歷史的發展規律。”這個比喻是對達爾文的最高評價。
(4)巴斯德開創微生物學
微生物學是研究微生物結構和功能的科學。巴斯德是法國化學家、微生物學家,他開創的生物學分支——微生物學,改變了外科手術的面貌,大大提高了外科手術的成功率。
三、19世紀晚期到20世紀初的科技進步
(1)發現放射現象
德國物理學家倫琴發現并深入研究了X射線,后人為紀念他,也稱倫琴射線。倫琴這一發現,成為人類探索原子內部的微觀世界的重要開始。因發現X射線,倫琴獲得1901年諾貝爾物理學獎,成為第一位獲得諾貝爾獎的物理學家。
(2)居里夫婦發現放射性元素鐳
法國物理學家皮埃爾·居里及其夫人瑪麗·居里,在法國物理學家貝克勒爾發現放射性物質鈾(1896年)以后,對放射性現象進行了深入的研究。1898年7月,他們從鈾瀝青礦中含鉍的部分發現了一種新的放射性元素,命名為“釙”(以紀念居里大人的祖國波蘭);同年12月又在含鋇的部分發現了另一種新的放射性元素“鐳”,其放射性強度要比純鈾強900倍。以后,他們又在極其惡劣和簡陋的條件下,不顧個人健康,艱苦工作了整整4年,終于在1902年從數噸鈾瀝青礦渣中提煉出微量的氯化鐳,并初步測定出鐳的原子量是225。居里夫婦由于發現放射性元素釙和鐳等重要成就,而與發現放射性鈾的貝克勒爾共同獲得1903年的諾貝爾物理學獎。
(3)愛因斯坦提出相對論
德國出生的猶太血統美國物理學家愛因斯坦,是20世紀最偉大的科學家。19世紀末,由于電磁學方面一系列的新發現、新實驗同經典物理學理論發生了矛盾,物理學出現了危機。當時老一輩物理學家都企圖用修補漏洞的辦法來維護經典理論框架。科學界中一個默默無聞的小人物愛因斯坦,卻敏銳地意識到只有對物理理論的基礎進行根本性的變革,才能解決這一危機。1905年,年僅26歲的愛因斯坦發表了《論動體的電動力學》,創立了狹義相對論。1915年,愛因斯坦又創立了廣義相對論,進一步揭示了時空結構(四維時空)同物質分布的關系,指出了物質問所存在的萬有引力,是由于物質的存在和分布使時間和空間的性質不均勻(即時空彎曲)而引起的。相對論的捉出是物理學思想的一場重大革命,相對論既是原子內部的微觀物理學的基礎,也是大體物理學和宇宙學的基礎。相對論的提出,使愛因斯坦成為繼牛頓之后世界上最偉大的理論物理學家。
[課堂小結]
1.結合表格小結所學內容,鞏固新知。
2.請學生思考:牛頓和達爾文作出重大貢獻的原因是什么?兩者對比,其共同性的東西又是什么?
[課堂練習]
課后習題一、二、三。
[教法建議]
1.由于本課教材內容豐富,涉及的人名及事件較多,故教師在講授時要突出重點,詳略得當,語言準確,板書可通過列表的形式,邊講邊問邊填。
2.講授時最好以啟發式講解為主,配以簡明的表格和適當的電教手段,增強其生動性、趣味性。
那頓時的感悟,那會心的一笑,那深入思考后的釋然??是情理之中。
自然的風吹過耳際,清澈的泉流過腳畔,大自然無言地向我們啟迪出人意料與情理之中的趣味關系。
“枯松倒掛倚絕壁”,你是否驚嘆過山松的不可思議。看那虬勁的枝條彰顯出生命的出人意料,縱然有雪壓青松,它依然指向天空。因為它的根比枝更頑強,深深扎入巖縫,吸收著大地母親的精華,不要懷疑,要知道當一顆山松的種子落入巖隙中,就注定經歷著困難的洗禮,這就是情理之中。
冰心曾說:“人們總是驚羨于花兒的明艷,卻不知道那種子當初經歷了怎樣的血淚的洗禮。”
的確,當布滿鮮花的康莊大道向前延展時,背后一定有荊棘和鮮血的鋪墊;當天際出現美妙的彩虹,呈現水天一色的鷗翔魚游時,之前一定經歷了一場摧天坼地的電閃雷鳴;當登上山巔,驚嘆于積翠如云的空。
自然說每一個出人意料的背后一定站著一個必然的情理,這是會心一笑的真理。
社會的大潮涌動,在歷史和現實的海岸也有許多相同的道理。
元素周期律的發現源于門捷列夫的一場夢,苯環的發現也是源自一個盹,這的確有些出人意料,但如果兩位科學家沒有潛心研究,深入思考,哪有夢醒后的頓悟呢?
清朝初期皇上大臣一直在做天朝上國的美夢,那西方的堅船利炮打昏了清朝統治者,他們紛紛張大了眼睛,表示出人意外,但是背后那腐朽的封建臭泥土上不分明揭示出情理之中嗎?
奧運會上女網雙打冠軍是名不見經傳的李娜和孫甜甜,西方媒體紛紛冠之以“希臘神話”,但兩人平日的刻苦訓練不是給這勝利一個情理之中的理由嗎?
蘇教版《化學2》第四專題“化學科學與人類文明”的編寫意圖,是讓學生從化學學科在物質及其變化研究、新物質合成方面的貢獻,化學科學對科學技術發展、環境保護事業的重要性,認識到化學與科學、技術、社會的關系,擴大視野,感受化學的魅力,激發學生進一步學習、研究化學的興趣,讓學生能選擇更多的選修模塊開展學習。
這節課是本專題的第一課時,簡明揭示人類認識物質世界的過程,不要求接受大量新的化學具體知識,不能把這堂課上成“科普知識講座”, 重點應放在知識的整合和學生情感態度價值觀的熏陶上。
本節課的核心問題是:(1)能舉例說明(如人們對酸堿的認識)人們對物質世界認識的發展;(2)能舉例說明化學理論的建立在幫助人們認識物質世界中的作用。
教學過程:
第一環節:引入課題――化學是打開物質世界的鑰匙
師:數學老師說:數學是自然科學的皇后(幻燈片),物理老師說:物理是整個自然科學的基石(幻燈片)。那么化學老師該怎么說呢?
化學老師說,化學是一把鑰匙,板書(化學,鑰匙,物質世界)。這把鑰匙打開了物質世界。今天這節課,我們就來學習第四章第一單元的第一課時。化學是打開物質世界的鑰匙。幻燈片打出標題。
點評:以化學與數學、物理的對比突出化學在自然科學中的重要性,尤其突出主題――化學是打開物質世界的鑰匙。
第二環節:以火為引子貫穿古今,導出實驗在化學中的重要性
我們來看兩幅幻燈圖片。師:這兩幅圖讓你想到了什么?學生:鉆木取火。師:取得火種,給人類的祖先帶來了什么作用?生:有了火種以后,不僅使人類的祖先們在黑暗中得到光明、嚴寒中取得溫暖,而且還可以抵御野獸的襲擊。人類用火燒烤食物,擺脫了茹毛飲血的野蠻時代。
師:火,可以說是人類文明進步的分界線(幻燈片)。你知道現代漢語詞典中火是怎么解釋的嗎?停頓,學生思考一下。師:沒查過吧,我查了。
火,是物體燃燒時所發出的光和焰(演示幻燈片)。我們學過物質燃燒要具備的兩個條件,是什么,生:一是與氧氣接觸,二是達到著火點(幻燈片)。師:可是古代的人們對于燃燒的認識卻是神秘而模糊的。在十七世紀的時候,人們認為可燃物能夠燃燒是因為它含有一種叫燃素的物質,燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程,可燃物放出燃素后成為灰燼(幻燈片)。這種燃素說整整統治了一百多年。可是它卻無法揭示金屬在燃燒后質量增加的事實。直至1774年,法國化學家拉瓦西(演示幻燈片)通過化學實驗,即著名的空氣中成分的測定實驗,證明燃燒是物質與空氣中的氧氣發生的劇烈作用,了燃素學說,建立了氧化學說,拉瓦西用實驗事實揭開了燃燒的神秘面紗。我國著名化學家傅鷹先生曾說過一句話,這句話恰如其分的表達了化學實驗的重要性和權威性:化學是實驗的科學,只有實驗才是最高的法庭(演示幻燈片)。
下面我們就用化學實驗來鑒別這三瓶無色溶液。它們分別是稀鹽酸、氫氧化鈉和碳酸氫鈉溶液,可用的器具與材料有pH試紙、比色卡、表面皿、玻棒、試管(演示幻燈片)。想想如何來鑒別它們。學生分組實驗。請一位學生講一下實驗的過程和結果。
下面我給大家做了“藍瓶子”實驗。在錐形瓶中加入100毫升水,加入2克左右葡萄糖,再加入0.5~2克氫氧化鈉,滴加3~5滴亞甲基藍溶液,這時混合溶液呈藍色,塞緊瓶塞,振蕩錐形瓶,藍色溶液變成無色,停止振蕩,溶液又恢復藍色;循環操作,藍色和無色就交替出現。師:你肯定很想知道為什么會出現這樣循環的顏色變化吧。答案就在這本書上。展示《實驗化學》,高二時你可以選修《實驗化學》,它將帶你領略化學實驗的千變萬化。板書(選修,《實驗化學》)
點評:古人的鉆木取火,十七世紀的燃素說,拉瓦西提出的氧化學說,這些都使學生感受到人類文明的進步和化學發展的艱難歷程,又使學生有足夠的想象空間,想象古人如何從野蠻走向文明,科學家一種謬誤的艱難。利用三種鹽溶液鑒別實驗中用到的酸和堿能使pH試紙變色的性質為下面的酸堿理論做一下鋪墊,更是為了說明化學實驗的重要性和權威性。而“藍瓶子”實驗可以引起學生的興趣,為高二學生選修《實驗化學》出點力。我想這樣的設計有趣味性,又不乏科學性,學生又動了一回手,課堂氣氛應該不錯。
第三環節:由碳酸氫鈉屬于哪一類物質引出人類對酸堿認識的發展,繼而引出化學理論的發展。按物質的分類,我們應把碳酸氫鈉歸為哪一類物質?學生:鹽類。可是有人認為:碳酸氫鈉是酸堿兩性物質(演示幻燈片)。我們來判斷一下這種說法對不對。請同學們參考書本第87頁“人類對酸堿認識的發展。學生看書。并解決這么幾個問題:(1)閱讀了人類對酸堿認識的發展之后, 你有何感想(2)寫出NaHCO3在水溶液中的電離方程式,NaHCO3溶液分別與鹽酸、 NaOH溶液反應的離子方程式。(3) NaHCO3是否可稱為酸堿兩性物質?為什么?依據的是什么理論?(演示幻燈片)學生思考討論,回答(1):人們對酸、堿的認識從感性到理性,適用范圍從水溶液到非水溶液,隨著化學的發展逐步走向深刻和全面。請兩位學生把問題(2)中的離子方程式寫黑板上。學生回答問題(3)根據酸堿質子理論,碳酸氫鈉是酸堿兩性物質。碳酸氫鈉與酸與堿的反應,即它接受質子和給出質子的過程。
化學理論的發展為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。我們在化學1和化學2中也學習了一些化學基本理論。我們一起來回顧一下。化學1第一專題第三單元人類對原子結構的認識。大家是否記得原子結構模型的演變經歷了哪幾個階段?最早提出原子學說的是誰?是道爾頓(演示幻燈片)。他認為原子是不可再分的,是一個實心球。1897年,湯姆森發現了什么?電子,他提出電子是鑲嵌在原子中的,就象葡萄干夾在面包里一樣,稱為葡萄干面包式原子結構模型,也叫棗糕模型。
1911年,英國物理學家盧瑟福根據α粒子散射實驗確定了原子是由帶正電的原子核與帶負電的電子組成,電子在核外空間做高速運動,就像行星繞太陽運展一樣。
1913年丹麥物理學家波爾提出電子是在一系列穩定的軌道上運動。
到了二十世紀,科學家們用量子力學方法來描述核外電子的運動(演示幻燈片)。
化學2 專題1中我們學習了元素周期律,誰提出的?生:門捷列夫(演示幻燈片)。那么還記不記得什么是元素周期律?第7頁:元素的性質隨著元素核電荷數的遞增而呈周期性變化的規律叫做元素周期律(演示幻燈片)。在元素周期律的基礎上人們把已經發現的元素按一定的規則排呈元素周期表(演示幻燈片)。現在人們可以借助元素周期表研究合成有特定性質的新物質。例如在金屬和非金屬的分界線附近尋找半導體材料,在過渡元素中尋找各種優良的催化劑和耐高溫耐腐蝕的合金材料。我們還學了微粒之間的相互作用力,有哪些?生:有離子鍵,共價鍵,分子間作用力,氫鍵。這位笑容可掬的學者就是價鍵理論的先驅鮑林(演示幻燈片)。
人類對物質結構研究的發展,促進了科學技術的發展。現在,人們借助掃描隧道顯微鏡,應用STM技術,可以看到越來越細微的結構,并實現對原子或分子的操縱(演示幻燈片)。如果你對這方面有興趣,請在高二選修教材《物質結構與性質》(演示幻燈片,板書)。
點評:第二環節中出現了碳酸氫鈉,第三環節就利用碳酸氫鈉是不是酸堿兩性物質展開討論,結合書本中的交流與討論,設計幾個問題,借此了解人類對酸堿認識的發展,從而引出化學理論的發展,最后引導學生選修《物質結構與性質》。這樣的設計把第二環節和第三環節自然地聯系起來,又自然地把理論的發展帶出來,還復習了《化學1》和《化學2》中已學的化學理論知識。
第四環節:金屬被人類開發和利用的發展過程
(演示幻燈片)這是一個古代的陶器。你知道古人是怎樣學會制陶的嗎?學生思考。師:其實最早的陶器是人們在偶然中發現的。人們發現泥土制品經過火燒變得堅硬牢固,遇水也不再會變成泥巴了,這樣人們就學會了制造陶器。后來,人們又發現某些石頭在烈火中會燒煉出閃閃發光的金屬,經過長期摸索之后,人類又學會利用礦石、木炭冶煉金屬。從這段文字中你能歸納出哪些冶煉金屬的方法(演示幻燈片)?生:第一種方法,熱分解法。
幻燈片上打出氧化銀和氧化汞加熱分解的化學方程式。
(演示幻燈片)煉丹圖。大家肯定聽說過古代的煉丹術
從公元前1500年到公元1650年,為求得長生不老的仙丹,不畏煙熏火燎,煉丹術士開始了最早的化學實驗。在中國、阿拉伯、埃及、希臘都發現了不少記載和總結煉丹術的書籍。
煉丹術最早的研究的材料就是紅色硫化汞及其反應2HgS +O2=2HgO+2S(在加熱條件下) (演示幻燈片)。據《史記?秦始皇本記》記載,在秦始皇的墓中就灌入了大量的水銀以為“百川江河”,而這些水銀主要是從硫化汞提煉的。
生:第二種方法,熱還原法。
你能舉出哪些金屬是用熱還原法制得的嗎?
銅,鐵。請學生寫出冶煉銅、鐵的化學方程式(演示幻燈片)。你們知不知道鐵大約是在什么年代被人類大規模開發和利用的嗎?學生思考一下。師:答案就在書上。請同學們看書本86頁的交流與討論。人類大規模開發和使用銅是在約6000年前,大規模開發和使用鐵是在約2500年前。
錫和銅是在差不多時候被開發和利用的。古人將錫石(SnO2)與木炭放在一起燒,錫便會被還原析出。
并且古人還在銅中加入錫,制成了顏色呈青灰色的合金,叫什么呢?。生:青銅。青銅與純銅相比具有哪些優點呢?生:具有強度高熔點低,鑄造性好,耐磨且化學性質穩定的優點。師:中國青銅文化的起源可以一直追溯到原始社會新石器時代,而其真正的發展最高峰則出現在商朝和西周時期,我國出土了最大的青銅器,叫什么?生:司母戊鼎(演示幻燈片)。
除了銅和鐵之外,我們在化學1中還學了哪些金屬的冶煉?生:鈉、鎂、鋁。師:請分別寫出它們的方程式(演示幻燈片)。歸納一下用了什么方法。生:電解法。師:金屬的冶煉方法與金屬活動性之間是不是有什么規律呢?請學生思考回答(學生可討論)。
生:汞和銀屬不活潑金屬,用熱分解法;鐵銅中等活潑,用熱還原法;鈉、鎂、鋁,性質活潑,用電解法。師:(演示幻燈片)不同金屬冶煉方法的選擇。
師:現在大家是不是可以理解為什么金屬越活潑,開發利用的時間就越晚了吧。請學生來講。生:金屬越活潑,越不容易被還原,冶煉的方法和技術要求越高,只有化學發展到一定程度,才能開發利用。
師:如今人們對金屬及合金的利用相當廣泛,你能舉出例子來嗎?學生討論,舉例。我們來看幾幅圖片,這些都是人類對金屬合金的利用。(演示幻燈片,有日常生活用品,如鍋、卷門、音箱外殼、休閑桌椅等;有大的建筑,如南京朗詩城市廣場、新的中央電視臺,還有航天飛機等)。
師:科學家還制造出了記憶合金,儲氫金屬,泡沫合金(幻燈片)
泡沫合金:含有泡沫氣孔的特種金屬。如:向熔融的鋁合金中通入空氣,然后加入發泡劑如氫化鈦可形成泡沫鋁合金。它有質輕、隔熱、吸音的效能。
儲氫合金:Ti-Fe和La-Ni合金能大量吸收H2。為推動H2作為能源的實際應用可起到重要作用。
記憶合金:Ni-Ti等合金,在較低溫度下受力發生變形后,當加熱某溫度時,形狀會恢復到受力前的形狀。
點評:這一環節與第二環節的火遙相呼應。由于用火,人們發現了冶煉金屬的方法,結合學生學過的幾種金屬的冶煉方法,以及書本中的交流與討論,共同探討出金屬的活動性與人類開發、利用這些金屬的時間先后的關系。又把古代的煉丹術和青銅稍做介紹,溶歷史于化學中,突出了歷史的發展中化學確實是打開物質世界的鑰匙。最后幾種合金的介紹給學生新奇的感受,他們不得不折服于化學所創造的物質。
第五環節:結束語成為第一課時與第二課時的紐帶,使兩個課時順利過渡。
自從化學這把鑰匙打開了物質世界,人類就一直在試圖創造更多的新物質,以適應社會生產發展和人們生活的需要。所以說化學又是人類創造新物質的工具。下節課我們將做詳細闡述。
點評:介紹幾種新合金,目的就是從金屬自然過渡到這些新物質,為第二節課化學是人類創造新物質的工具做好鋪墊。
作業設計:
1. 道爾頓的原子學說曾經起了很大作用,其內容包含下列三個觀點:①原子是不能再分的粒子;② 同種元素的原子的性質和質量相同;③原子是微小的實心球體。從現代觀點看,你認為這三個結論不正確的是( )
A. ③B. ①、③
C. ②、③D. ①、②、③
2.人類使用材料的增多和變化,標志著人類文明的進步。下列材料與化學制備無關的是()
A. 石器 B. 青銅器 C. 鐵器 D. 高分子材料
3.化學在自然資源的開發和利用中具有重要的意義。下列認識不正確的是()
A. 利用化學知識和化學規律,人們可以更好地開發和利用資源
B. 利用化學知識和化學規律,人們可以制造更多物質,豐富物質世界
C. 人們在開發和利用資源地過程中,對環境造成了污染,化學對此無能為力
D. 人們對資源的開發和利用過程中,時刻不能忘記資源的可持續發展。
4. 根據酸堿質子理論判定下列說法正確的是()
A. 所有的弱酸根都是堿
B. 酸式弱酸根既是酸又是堿
C. 不可能一種物質既是酸又是堿
D. 氫氧根是堿
5. 19世紀,化學理論建立了哪些有代表性的科學成果?思考這些成果對人類進步產生的影響。
教學反思:
1. 我還有一種想法就是把學生分成若干個組,每組從不同的角度來討論化學是打開物質世界的鑰匙,這樣,課堂的預設性不會那么強,學生自由發揮的空間較大,但此舉需要學生課前做大量的準備,否則可能會出現冷場。
2. 此教學設計的結尾是把課題自然過渡到第二課時――化學是人類創造新物質的工具。我之所以這樣設計的目的是考慮到這一單元兩個課時的連續性和統一性,但這樣的設計也許會讓人覺得最后沒有能突出點明主題。我想,整個設計的過程就已經把主題,即核心觀念融合滲透進去了,最后的刻意點題反而覺得畫蛇添足,不如考慮這一單元的整體性,讓它成為這一單元兩個課時的紐帶。
參考文獻:
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[2]王祖浩等.高中化學教學參考書[M]. 南京:江蘇教育出版社,2006:86.
[3]王祖浩等.高中化學新教材教學情境設計[M].南京:江蘇教育出版社,2006:147.
在市場經濟體系內,一個人的財富來源除了遺贈,還來源于他對其他人提供的商品和服務。他一旦做到這點,作為交換的一方,就會獲得財富,或者說,誰越能夠讓更多陌生人滿意,誰就能獲得更多財富。這是市場經濟的通用法則。但是,這似乎難以解釋不同人之間的收入差距。
按產權學派鼻祖巴澤爾的分析,產權分為使用權、收益權和轉讓權。這是交換的先決條件之一,即先界定商品歸屬,誰有出租收益權和自由轉讓權,不然,交換就不能發生。當前大部分國家的國民都有這個權利。
但是,在不同國家間,這些個人權利的保護或界定有著巨大差異,尤其在發達國家和發展中國家間。究其原因,可能主要應歸于歷史,而不僅僅是國民性、或地理位置、或氣候條件、或人種等。中國是典型的城鄉二元體制,城市人不只是平均收入高于農村人,連生命價格都不一樣。拿羅斯福“人的四項基本權利”來說,城市人的自由權遠高于農村人,城市的社會保障和城市人的職業選擇自由權都遠超農村。改革開放后,中國人的一些權利都得到了極大提高,如言論自由權、遷徙權、自由選擇職業權、經商或交換權等。這些權利的提升和完善,是35年中國經濟奇跡的根源。
在人的基本權利無法保障的國家,個人財產權首先不能得到保障,連交換的可能都沒有,否則就要違法,甚至丟掉性命。同樣,在生命權得不到保障的地方,由于人人自危,自顧不暇,沒有人想著生產,這在很多種族仇殺地區能得到有力證明。當市場主體沒有辦法表達自己思想時,交易成本就會增加;在一個地方,當市場主體難以生存,或一個判斷失誤就可能餓死,就沒有人敢進入市場,只能拼命進入政府或類政府機構;當市場主體不能自由思考,創新對這個國家就是水中花、鏡中月;當市場主體時刻擔心自己的財產和生命安全時,生產就是居于太后面的事了。
基于以上分析,我們可以得出結論:國民的普遍富裕程度,取決于國家公民的權利豐富程度。兩者關系是既充分又必要。我們可以觀察世界上的富裕國家,他們的公民個人權利同樣“富裕”,反之亦然。
在這個基礎上,無論對未來中國長期走向,還是短期破解中國經濟社會政治困局,界定并保護公民權利都是唯一必然之路。只有越來越豐富的個人權利得到保護,才可能實現創新,才可能降低交易成本,才可能提高經濟效率,才可能不斷實現帕累托優化,實現經濟發展方式的轉變。
可以說,現在的所有貨幣政策和財政政策,似乎都面臨著兩面挨耳光的窘境,或者說財政政策和貨幣政策都已失效。從根子上逐漸匡正整個經濟系統、社會體系和政治系統,才是解開中國問題癥結的希望所在。如果繼續深入,那就涉及到一個宏大問題了,即:如何保護、歸還中國公民的個人權利!這些權利匯集為國家權力,牢牢掌控在一群人手里,這些權力在吳敬璉所說的權貴資本主義體系下,鑲嵌著、包裹著層層的特殊既得利益。如果說天賦人權,那中國歷史上似乎從未真正有過實踐;如果說人賦人權,那就意味著國民與特殊權力掌管者之間有必然的斗爭,當前來看,這種斗爭有望通過頂層權力機構的主動歸還或簡政放權來消弭,比如放開言論、打破戶籍制度、實現縣級自治等,都是當前可以繼續深入探索的路徑,否則,如果被動,這個國家可能面臨著又一次的大規模混亂。
總之,明晰了經濟發展與公民權利之間關系后,更重要的是能夠將其由認知轉為實踐。其實,這種實踐從來沒有停止過,中國改革開放即市場化這30多年,就是這一認知不斷實踐的過程,這一過程同時也論證了二者關系的科學性。所謂改革進入深水區,進入攻堅克難的階段,從權利角度來表述,就是人民與國家在權利、權力的不斷博弈和角力過程中,進入了均勢時期,往左,國家獲勝,意味著中國改革的倒退和集權的加劇,重演中國歷史的死循環悲劇;往右,公民獲勝,意味著中國改革的突破性進步和現代化水平的提高。從目前看,我們還是有望打破左的周期律的。
[關鍵詞]:無機化學;發展前沿
化學是一種廣泛運用于人們生活與工作中的自然科學,是一種基于原子、分子層次,進而對物質的結構、組成、性質變化規律的科學。而無機化學作為化學領域的一個重要二級學科及分支,細致研究了無機物質的結構、組成、性質和相關化學。例如:碳氧化物、硫化物、碳酸及碳酸鹽都屬于無機化學的研究范圍。
由于當前科研工作的復雜性與不確定性,多個領域的研究都出現相互滲透并且相輔相成的現象。目前,無機化學的主要發展趨勢是偏向新型的無機化合物的合成和應用,以及對新研究領域的不斷探索,并對其進行持之以恒的開辟和建立。
例如,生物無機化學是生物學和無機化學相互滲透的邊緣學科;固體無機化學是21世紀大熱的新型研究方向。
1、無機化學的發展進程
早期的人類在發展中逐漸學會了使用閃電擊打木頭致燃燒而產生的火到后來的“鉆木取火”也就是使用一定的技術使化學元素充分地為人類所用,當然那時的技術還是較為低級的,不夠成熟的。再到后來的古代中國煅燒陶瓷,鍛造青銅器,直到這時,人類才真正地開始使用“高級”的技術,運用化學原理和知識技術將某些元素轉變為性質不同,用法不同的物質。由于最初的化學研究多為無機物,所以近代無機化學的開始也標志著近代化學的開端。
近代化學始于英國的玻意耳、法國的拉瓦錫以及英國的道爾頓。玻意耳對化學基礎做了許多基本研究,比如氫氣、磷的制備,金屬酸的反應以及燃燒反應等。他著重強調了元素和與合物間差別所在,為化學的建立做出了巨大的貢獻。拉瓦錫再使用天平測量之后提出了質量守恒定律,這也是化學學科最重要的定律之一。同時,他確定了物質燃燒是基于氧化作用,了持續百年之久的“燃素說”,以此促進了化學的發展。而英國的道爾頓則提出了原子學說,說明一切元素都是由不能再分割的原子所組成。由此,化學這門科學正式宣告成立。
19世紀30年代時,化學領域已知的元素已達60多種,俄國化學家門捷列夫對這些元素進行了較為細致的研究,從而發現了元素周期律。隨后,他將已知的元素按性質進行分類,并繪出了世界上第一張元素周期表。周期律對以后化學的人工合成新元素以及各元素之間的性質類比、尋找替代元素等具有重要作用,因此,元素周期表也對無機化學的現展起到了不可或缺理論支柱。無機化學的研究重點在于解決材料、能源、生命、信息和環境等領域中的科學問題。在1945年核彈,計算機等相關技術的成熟后,原子能技術、計算機、通信等技術大大地推動了無機化學的發展。
現代無機化學的發展同樣運用到了大量物理方法和數學定量計算,正在由一個單一學科向邊緣學科、交叉學科迅猛發展。例如:二茂鐵的合成是這一時代的重要特征,二茂鐵是最早被發現的夾心配合物,二茂鐵的合成打破了無機化學和有機化學的界限從而開始復興無機化學。由此,無機化學進入了高速發展時期,同其他化學學科分支一樣,從描述性科學向推理性科學過渡、從定性向定量過渡、從宏觀向微觀深人。
2、無機化學的研究及運用方向
2.1生物無機化學
生物無機化學是現今無機化學學科中一門運用較廣泛的分支學科,它是生物學與無機化學的交叉產物。其研究對象多為生物體內的金屬(和少數非金屬)元素及其化合物。生物無機化學的研究對象范圍之廣,從分子顆粒大小來說,其涵蓋了從生物小分子到生物大分子;從研究的系統來看,它又囊括了從單獨的生物分子到整體生物體系。而近年來,研究者們又開始了對細胞層次的研究,并且逐年擴大對其的研究規模與研究力度。
而我國對生物無機化學的研究主要體現在:稀土元素生物無機化學、藥物中的金屬及抗癌活性配合物的作用機理、金屬離子與細胞的作用、生物礦化,環境保護等方面。其中,在研究金屬蛋白的結構與功能作用、生物大分子與金屬配合物的相互作用、生物礦化、金屬離子生物效應的化學基礎以及無機藥物化學等方面都具有了相對成熟的研究團隊與相對固定的研究方向,并且,研究隊伍也趨于年輕化。
對生命過程的研究是生物無機化學中最重要的研究之一。生命過程的核心之一是能量的轉換,而能量轉換的中心過程是電子的傳遞,因而生物電傳遞成為近年來生物無機化學研究的熱門課題,包括以微生物培養基為電解液的生物原電池研究以及對生物電的利用。
我國的生物無機化學是在國際學術潮流引領之下,初步發展起來的一門新興學科。在短短的幾十年的時光中,在研究人員的共同努力下,不僅得到了令人矚目的成果,并且涌現一大批愿為科學獻身的年輕人才。而從長遠來看,我國生物無機化學學科的發展將趨向于生物大分子更深層次的研究,并且逐步在國際無機化學領域展露頭角。
2.2綠色化學
綠色化學的核心是使用一定的化學技術從源頭徹底治理或減少現代工業和化學實驗中產生的對人體有害,對大自然有明顯危害作用的副產物,而不是先污染再治理。
近年來,研究開發無毒、無害的原料代替有毒、有害的原料來生產所需要的化工產品等等已經成為綠色化學的研究熱點之一。比如對新型制冷劑的研究,當人們已經意識到價格低廉,使用方便,效果明顯的氟利昂對環境有著極大的傷害,例如,氟利昂會破壞生物賴以生存的臭氧層,加劇溫室效應等等。就開始了對新型制冷劑的研究。比如碳氫化合物特別是丙烷已經在石化工業大型制冷裝置中應用多年。因為丙烷具有優良的熱力性能,相對分子質量比氨大,但不及氟利昂中的CFC、HCFC、HCF的效果顯著。除此之外,還有能夠防止白色污染的生物降解塑料的研究開發及應用等。因此,綠色化學越來越受到人們的歡迎。
2.3固體無機化學
固體無機化學是一門由固體物理、無機化學、材料科學等學科的相互滲透、交叉形成的一門邊緣學科。固體無機化學趨向于研究無機化學材料的性質、組成、結構、制備、功能等一系列相關領域,屬于現今無機化學領域中研究較為熱門,運用較為廣泛的學科。
在該領域,研究人員們不斷發現了許多具有特殊功能的化合物,如:C60 、納米材料、火箭助燃劑N2H4等等。同時,研究人員們也在原電池,電解池等方面廣泛應用了固體無機化學方面的知識,并獲得了較為重大突破,可以使化學物質在電流的作用下所產生的能量以及物質充分地為人類所用。而在對鹽類水解的相關研究中,研究人員們發現便于找到元素內在的性質和微觀數據的方法,從而引導人們制造出更加精密的測量儀器和材料,在無機化學中起到了不容小視的作用。在固態物體中,有著比液態和氣態更復雜的結構,所以對固體無機化學研究的發展前景也是非常廣闊的。
3.結束語
面對不斷加快的生活腳步、面對不斷提高到人民生活需求與對自然改造的要求、面對環境科學、材料科學、信息技術科學等眾多學科的高速崛起、快速發展的挑戰,化學作為“前輩”學科也在不斷地進步出新,努力設計出新型品種來滿足國民物質文化生活需求,使人類的生活方式更加簡單。當然,對化學的研究最終的目的是造福國家,造福人類,盡管人們也已經發現了許多,但是,大自然是無窮無盡的,還有更多的未知世界等待我們的探索。雖然這很困難,但是我相信,我們在國家和黨的領導下,一定能克服種種困難完成我們的任務,推動國家的發展,從而實現中華民族的偉大復興!
[參考文獻]:
[1]楊頻,我國生物無機化學的發展,化學通報,1999,12