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篇1

中圖分類號(hào)：R285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5304（2013）10-0108-03

代謝組學(xué)是后基因時(shí)代出現(xiàn)的一門新興“組學(xué)”學(xué)科，用能反映整體的代謝物圖直接認(rèn)識(shí)生理和生化狀態(tài)，因此，能提供區(qū)別于其他“組學(xué)”的大量信息。而化學(xué)計(jì)量學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的邊緣學(xué)科，可將多變量的分析方法引入化學(xué)研究，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，對(duì)中藥的復(fù)雜性和多樣性的分析能提供切實(shí)的技術(shù)支持。以臨床實(shí)效為生命力的中醫(yī)藥學(xué)，是具有重大的理論和應(yīng)用價(jià)值的實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)[1]。對(duì)這一復(fù)雜科學(xué)系統(tǒng)，運(yùn)用還原法研究是必需的，但不是研究的落腳點(diǎn)和最終目的，最終要回到其理論體系即整體觀上來，這就要有認(rèn)識(shí)方法上的還原論、控制論與整體論、系統(tǒng)論的結(jié)合[2]。筆者現(xiàn)就化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合代謝組學(xué)的方法應(yīng)用于中藥分析中的研究作一綜述。

1 關(guān)于代謝組學(xué)和化學(xué)計(jì)量學(xué)

代謝組學(xué)（metabonomics）是20世紀(jì)90年代中期發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是關(guān)于生物體系受刺激或擾動(dòng)（如將某個(gè)特定的基因變異或環(huán)境變化）后其代謝產(chǎn)物（內(nèi)源代謝物質(zhì)）種類、數(shù)量及其變化規(guī)律的科學(xué)[3]。它研究的是生物整體、系統(tǒng)或器官的內(nèi)源性代謝物質(zhì)的代謝途徑及其所受內(nèi)在或外在因素的影響。代謝組學(xué)研究的思想，不是把人作為一個(gè)孤立的體系，而是對(duì)人與環(huán)境（地理的、社會(huì)的）、人與腸道菌群之間的相互作用加以綜合考慮[4]。這種思想與傳統(tǒng)中醫(yī)強(qiáng)調(diào)人與社會(huì)環(huán)境的整體觀、四時(shí)和飲食對(duì)人的影響、辨證施治等思想是十分契合的[5]。近年來，隨著分析科學(xué)、生命科學(xué)和藥物動(dòng)力學(xué)等學(xué)科的迅速發(fā)展，中外學(xué)者對(duì)中藥復(fù)雜體系整體研究的手段日益豐富，研究所獲取的各類信息數(shù)量也與日俱增。中草藥復(fù)雜的成分加之新的分析技術(shù)，不可避免地需要對(duì)大量的化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，于是，如何對(duì)海量的信息進(jìn)行有效的提取分析成為中藥復(fù)方分析化學(xué)面臨的一個(gè)新課題。

化學(xué)計(jì)量學(xué)（chemometrics）自20世紀(jì)70年代初誕生起，在施行化學(xué)量測(cè)的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用中得到了迅速發(fā)展和完善。國(guó)際化學(xué)計(jì)量學(xué)學(xué)會(huì)（International Chemometrics Society， ICS）對(duì)化學(xué)計(jì)量學(xué)作出了如下的定義：“化學(xué)計(jì)量學(xué)是一門通過統(tǒng)計(jì)學(xué)或數(shù)學(xué)方法將對(duì)化學(xué)體系的測(cè)量值與體系的狀態(tài)之間建立聯(lián)系的學(xué)科。”[6]化學(xué)計(jì)量學(xué)可以優(yōu)化化學(xué)測(cè)量過程，并從化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)中最大限度地提取有用的化學(xué)信息。另外，化學(xué)計(jì)量學(xué)的最大特征是將多變量分析方法引入化學(xué)研究[7]。從這些特點(diǎn)分析，化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與中藥整體研究思路相一致，同時(shí)結(jié)合代謝組學(xué)的方法為中藥現(xiàn)代化與國(guó)際化的研究提供理論幫助。

2 基于化學(xué)計(jì)量學(xué)的代謝組學(xué)方法在中藥分析中的研究

2.1 在中藥藥用植物代謝組學(xué)的應(yīng)用

根據(jù)代謝組學(xué)的概念，植物代謝組學(xué)簡(jiǎn)單的定義是以植物為研究對(duì)象的代謝物組學(xué)。具體地說，植物代謝物組學(xué)研究不同物種、不同基因類型或不同生態(tài)類型的植物在不同生長(zhǎng)時(shí)期或受某種刺激干擾前后的所有小分子代謝產(chǎn)物，對(duì)其進(jìn)行定性、定量分析，并找出代謝變化的規(guī)律[8]。代謝組學(xué)為較為全面地研究植物復(fù)雜代謝過程及其產(chǎn)物，從而分析植物次生代謝網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、限速步驟，解析細(xì)胞活動(dòng)過程，以及尋找植物間的親緣關(guān)系等提供了可能，同時(shí)也為闡明中草藥“黑箱體”、更好地評(píng)價(jià)中藥提供了一個(gè)良好的平臺(tái)[9]。

隨著科技的進(jìn)步，高通量分析技術(shù)為研究紛繁復(fù)雜的植物次生代謝體系提供了可能，同時(shí)也產(chǎn)生了前所未有的海量數(shù)據(jù)?？蓱?yīng)用模式識(shí)別和多維統(tǒng)計(jì)分析等方法從這些大量的數(shù)據(jù)中獲得有用的信息，這些方法能夠?yàn)閿?shù)據(jù)降維，使它們更易于可視化和分類[10]。

2.1.1 中藥指紋圖譜分析 基于代謝組學(xué)思想的化學(xué)分析平臺(tái)得出的中藥成分指紋圖譜（數(shù)據(jù)庫(kù)），包括了體現(xiàn)藥效信息的多個(gè)有效部位的各種指紋圖譜。中藥的指紋圖譜大都比較復(fù)雜，色譜圖中各色譜峰的保留值易受各種因素的影響，海量的數(shù)據(jù)為分析人員帶來了重大的挑戰(zhàn)。化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在分析指紋圖譜數(shù)據(jù)領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注，并且成功地解決了在研究中藥代謝組學(xué)指紋圖譜中遇到的難題。

Li等[11]利用局部最小二乘法結(jié)合主成分分析（PCA）來分析33個(gè)飛蓬樣品的分類情況，結(jié)果表明該法更能從化學(xué)的角度來研究飛蓬中藥色譜指紋圖譜，從而評(píng)價(jià)飛蓬樣品的質(zhì)量，同時(shí)還為其他中藥的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了模式識(shí)別方法。Kim等[12]對(duì)3種麻黃植物Ephedra進(jìn)行了核磁氫譜指紋圖譜分析，通過主成分分析找到了它們之間的代謝物差異，證明指紋圖譜分析是植物化學(xué)分類學(xué)的一個(gè)有力工具，并為其全面質(zhì)量控制帶來了可能。同時(shí)，代謝指紋圖譜在擬南芥[13]和番茄[14]的研究中取得了成功。

2.1.2 不同“型”中藥藥用植物的代謝產(chǎn)物比較 中藥材化學(xué)成分復(fù)雜，且多為植物的干燥器官，由于其生長(zhǎng)土壤、產(chǎn)地氣候、采收期、儲(chǔ)存和炮制方法的不同而導(dǎo)致其化學(xué)成分產(chǎn)生差異[15]。同一名稱的中藥材可能來自不同基源的植物，同時(shí)中成藥生產(chǎn)過程中各工藝環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性等多種因素對(duì)其產(chǎn)品的化學(xué)組成也有很大的影響[16]。利用代謝組學(xué)的方法可對(duì)中藥的質(zhì)量進(jìn)行良好的控制，并通過數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)大量代謝物分析表征，為辨別中藥混淆品種、應(yīng)對(duì)中藥材質(zhì)量良莠不齊等問題提供依據(jù)。

Yamazaki等[17]應(yīng)用代謝組學(xué)技術(shù)并利用PCA、偏最小二乘（PLS）處理方法對(duì)2個(gè)Perillafrutescens品種（紅色和綠色型）進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)花青素（Anthocyanin）在紅色型的葉中含量較高，而在綠色型的葉中卻沒有發(fā)現(xiàn)，其他一些主要代謝物含量和分布并沒有明顯差別，因此認(rèn)為花青素是區(qū)分2個(gè)品種的標(biāo)志性成分。Choi等[18]用代謝組學(xué)結(jié)合PCA方法區(qū)分12種大麻（Cannabis sativa）的栽培品種，提供了優(yōu)質(zhì)種植品種。孟氏等[19]利用PLS回歸分析方法確定影響刺五加莖品質(zhì)的生態(tài)因子，為優(yōu)化可持續(xù)利用藥用植物資源提供理論依據(jù)。

對(duì)于珍稀名貴中藥材，代謝組學(xué)提供了全面評(píng)價(jià)培養(yǎng)型和野生型之間的異同、篩選優(yōu)良品種的方法學(xué)平臺(tái)，為解決資源匱乏中藥材提供了可能。

2.2 在中藥復(fù)方研究中的應(yīng)用

方劑（復(fù)方）是中醫(yī)臨床治療經(jīng)驗(yàn)的具體體現(xiàn)，是中藥創(chuàng)新藥物的源泉，充分認(rèn)識(shí)方劑中藥物之間的關(guān)系，有助于基于中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)新藥物研究工作[20]?；谡w觀點(diǎn)的代謝組學(xué)將研究代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)變化應(yīng)用于中藥及復(fù)方的整體效應(yīng)評(píng)價(jià)中符合中醫(yī)藥的整體觀以及辨證論治的特點(diǎn)[21]。中藥復(fù)方代謝組學(xué)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)需要進(jìn)行深層次的挖掘，化學(xué)模式識(shí)別的的數(shù)據(jù)挖掘方法成為其有利的應(yīng)用手段。

Wang等[22]利用PCA、正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)六味地黃丸的代謝輪廓進(jìn)行表征，結(jié)果表明，全方相對(duì)于拆方對(duì)甲狀腺素合用利血平造成的大鼠腎陰虛模型具有良好的回調(diào)效果。王氏等[23]利用PCA數(shù)據(jù)挖掘手段對(duì)茵陳蒿湯進(jìn)行研究，初步確認(rèn)乙醇性肝損傷的發(fā)生、發(fā)展和回調(diào)的的4個(gè)潛在生物標(biāo)記物；并對(duì)CCl4導(dǎo)致的肝損傷模型利用茵陳蒿湯進(jìn)行干預(yù)治療，利用PCA及PLS的方法進(jìn)行分析，只有在全方的條件下，茵陳蒿湯才能使CCl4導(dǎo)致的大鼠代謝紊亂得以調(diào)整，使尿液代謝組輪廓向正?；卣{(diào)[24]。另外，利用代謝組學(xué)技術(shù)對(duì)六味地黃丸干預(yù)前后的人尿液和血漿代謝組學(xué)研究，通過PCA方法研究初步表明六味地黃丸的長(zhǎng)期給予對(duì)機(jī)體多級(jí)代謝通路的代謝表達(dá)展示了明顯的積極調(diào)節(jié)作用[25]。

用代謝組學(xué)的方法結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)探究中藥可能的作用機(jī)制和尋找其主要的生物活性物質(zhì)，為快速找到中藥的分子靶標(biāo)提供了可能。

3 小結(jié)

代謝組學(xué)同基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)一樣，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，處于初步發(fā)展階段。同時(shí)，化學(xué)計(jì)量學(xué)作為一個(gè)年輕學(xué)科還有大量基礎(chǔ)工作有待完善。如果說分析技術(shù)打開了“一扇門”，那么，正確的數(shù)據(jù)分析方法和模型建立則是“找到寶藏”的鑰匙?？梢哉f，代謝組學(xué)研究離不開化學(xué)計(jì)量學(xué)，而代謝組學(xué)研究也為化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展提供了新的平臺(tái)。如何將化學(xué)計(jì)量學(xué)合理地與中藥復(fù)方物質(zhì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合，建立一套系統(tǒng)的、規(guī)范的物質(zhì)基礎(chǔ)研究體系，使化學(xué)計(jì)量學(xué)在中藥現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮更加積極的作用，依然是研究者面臨的課題。我們相信，將化學(xué)計(jì)量學(xué)與代謝組學(xué)有機(jī)結(jié)合是引領(lǐng)中藥現(xiàn)代化的重要之舉。

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篇2

關(guān)鍵詞 抗CD20單克隆抗體；人源化；ELISA；流式細(xì)胞術(shù)；藥代動(dòng)力學(xué)

1 引 言

近年來，隨著抗體藥物應(yīng)用的迅猛發(fā)展，該類藥物的藥代動(dòng)力學(xué)（Pharmacokinetics，PK）與毒代動(dòng)力學(xué)（Toxicokinetics，TK）研究成為一大熱點(diǎn)。目前，在抗體的PK研究中，定量分析方法主要依賴基于免疫微孔板的配體結(jié)合分析（Ligand binding assays，LBA）方法，如酶聯(lián)免疫吸附分析（Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、放射免疫分析（Radioimmunoassay，RIA）等[1，2]。此外，基于免疫相關(guān)技術(shù)的表面等離子諧振（Surface plasmon resonance，SPR）[3]，Gyros[4，5]，電化學(xué)發(fā)光（Electrochemiluminescence，ECL）[1，6]等定量分析方法也在快速發(fā)展。在免疫分析方法中，通常需要精制的抗原以及特異性的單克隆抗體用于生物基質(zhì)中被分析物的捕獲與檢測(cè)。但面對(duì)各種層出不窮的新型抗體藥物，商品化的特異性單抗極少。因此，制備靶抗原、特異性抗體或抗獨(dú)特型（Idiotype，ID）抗體，往往成為生物分析方法建立乃至整個(gè)PK/TK研究的瓶頸。在此情況下，不依賴于精制抗原或特異性抗體的分析方法如流式細(xì)胞術(shù)（Flow cytometry assay，F(xiàn)CA）[7]、液相色譜 質(zhì)譜聯(lián)用[8]等方法有望大大加快抗體藥物的研發(fā)進(jìn)程。但這些方法的適用性及通用性尚有待于進(jìn)一步考證。本研究建立了基于FCA的抗體藥物定量分析方法，并對(duì)其方法學(xué)以及在PK研究中的應(yīng)用進(jìn)行了考察。同時(shí)，對(duì)FCA法與經(jīng)典的ELISA法進(jìn)行了系統(tǒng)的比較。試圖對(duì)FCA法定量分析抗體藥物的方法提供較全面的評(píng)估，為后續(xù)該類藥物的研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

本研究選用重組抗CD20人源化單克隆抗體（rh anti CD20zumab）作為目標(biāo)藥物。它是基于人 鼠嵌合型單克隆抗體利妥昔單抗（Rituximab）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行人源化改造而成，其CDR區(qū)與利妥昔單抗一致。針對(duì)該抗體，以抗利妥昔單抗的抗ID抗體作為捕獲抗體（此抗ID抗體靶點(diǎn)為rh anti CD20zumab的CDR段），建立了靈敏高效的夾心ELISA法；同時(shí)，建立了基于B淋巴細(xì)胞表面抗原競(jìng)爭(zhēng)的FCA法。在對(duì)兩種方法分別進(jìn)行了全面驗(yàn)證之后，利用兩種方法同時(shí)對(duì)獼猴靜脈滴注rh anti CD20zumab（30 mg/kg）后的藥代動(dòng)力學(xué)生物樣品進(jìn)行了分析。試圖研究和對(duì)比不同分析方法測(cè)得的藥物PK行為的異同，為抗體藥物PK的深入研究奠定基礎(chǔ)。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

Guava微毛細(xì)管分析儀（Easycyte HT，美國(guó)Millipore公司）；超純水系統(tǒng)（美國(guó)Millipore公司）；ZW A微量振蕩器（國(guó)華電器有限公司）；超凈工作臺(tái)（東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司）；微量加樣器（德國(guó)Brand公司）；4MK2洗板機(jī)（美國(guó)Thermo公司）；MK3酶標(biāo)儀（美國(guó)Thermo公司）。

rh anti CD20zumab（批號(hào)：20121101，純度>98%）和FITC標(biāo)記的rh anti CD20zumab由上海醫(yī)藥集團(tuán)有限公司提供；猴血清吸附HRP標(biāo)記的山羊抗人IgG多克隆抗體（Bethyl公司，批號(hào)：A80 319P 15）；抗利妥昔單抗抗體（AbD Serotec公司，批號(hào)：110213）；人IgG（Rockland公司，批號(hào)：009 0102）；小鼠IgG（Abcam公司，批號(hào)：ab37355）；Wil2 S細(xì)胞由本實(shí)驗(yàn)室保存。

2.2 藥代動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

健康獼猴4只，雌雄各半，體重（4.0±0.2） kg；于后肢外側(cè)靜脈滴注rh anti CD20zumab，0.5 h滴注完畢。于滴注前和滴注后10，20，30 min（滴注結(jié)束）；1，2，3，4，5，6，8，10，12，24，36 h；2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，14，16，18，20，22 d在非給藥側(cè)后肢或前肢靜脈取血約2 mL，分離血清，于

Symbolm@@ 80 ℃保存待測(cè)。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 雙抗體夾心ELISA法的標(biāo)準(zhǔn)曲線及質(zhì)控樣品制備 用空白獼猴血清將rh anti CD20zumab標(biāo)準(zhǔn)品倍比稀釋至19.5～10000 μg/L；另用同樣方法單獨(dú)配制濃度為3750，500和100 μg/L的質(zhì)控樣品；分析方法確證中，增加2個(gè)驗(yàn)證樣品，濃度分別為5000 μg/L（ULOQ）和39.1 μg/L（LLOQ）。配制的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)曲及質(zhì)控樣品分裝后于

2.3.2 FCA的標(biāo)準(zhǔn)曲線及質(zhì)控樣品制備 用空白獼猴血清將rh anti CD20zumab標(biāo)準(zhǔn)品倍比稀釋至2.0～400 mg/L；另用同樣方法單獨(dú)配制濃度為150，40.0和6.0 mg/L的質(zhì)控樣品；分析方法確證中，增加2個(gè)驗(yàn)證樣品，濃度分別為200 mg/L（ULOQ）和3.1 mg/L（LLOQ）。配制的標(biāo)準(zhǔn)曲線及質(zhì)控樣品分裝后于

2.3.3 雙抗體夾心ELISA法測(cè)定血清中rh anti CD20zumab濃度 抗利妥昔單抗抗體每孔100 μL包被酶標(biāo)板，4 ℃靜置過夜。取包被板封閉后，加入經(jīng)稀釋液前處理（1∶100）后的標(biāo)準(zhǔn)溶液、各類質(zhì)控樣品溶液及待測(cè)樣品，每個(gè)樣品設(shè)2個(gè)復(fù)孔，室溫孵育2 h。洗板3次后，加入猴血清吸附HRP標(biāo)記的山羊抗人IgG多克隆抗體稀釋液100 μL/孔，室溫孵育1 h，洗滌液洗板6次后，每孔加入100 μL底物TMB（TMB濃縮液 TMB顯色液，1∶20，V/V），室溫避光反應(yīng)13 min，加入1 mol/L H2SO4終止反應(yīng)，50 μL/孔，立即用酶標(biāo)儀在450 nm處測(cè)定吸光度，參比波長(zhǎng)630 nm。

2.3.4 FCA測(cè)定血清中rh anti CD20zumab濃度 采用獼猴空白血清將待測(cè)樣品中rh anti CD20zumab按一定稀釋倍數(shù)稀釋至標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)，在未經(jīng)稀釋液前處理的標(biāo)準(zhǔn)溶液、各類質(zhì)控樣品溶液及待測(cè)樣品中加入等體積100 mg/L FITC標(biāo)記的rh anti CD20zumab。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Wil2 S細(xì)胞，1000 r/min離心8 min，用PBS洗滌一次，計(jì)數(shù)，再用PBS將細(xì)胞密度調(diào)整至1.6×106 個(gè)/mL，將細(xì)胞懸液分至EP管中。將以上方法制備的標(biāo)準(zhǔn)溶液、各類質(zhì)控樣品溶液及待測(cè)樣品加入分好細(xì)胞懸液的一次性管中；室溫振蕩孵育45 min后重懸于200 μL PBS中。GUAVA測(cè)定熒光強(qiáng)度。

2.4 結(jié)果計(jì)算

使用MicroCal公司Origin 7.5軟件對(duì)濃度對(duì)數(shù)和各管樣品響應(yīng)值Y繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，四參數(shù)Logistic擬合（其中最高濃度點(diǎn)與最低濃度點(diǎn)為錨定點(diǎn)，不參與擬合計(jì)算）：

其中，Emax和Emin分別為S 形曲線的最大值和最小值；EC50為50%響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的濃度； Slope為斜率，即響應(yīng)值隨rh anti CD20zumab濃度的變化率。用同一批次設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算樣品中rh anti CD20zumab濃度。

同時(shí)采用WinNonlin軟件計(jì)算獼猴血清中rh anti CD20zumab的PK參數(shù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 方法學(xué)驗(yàn)證

3.1.1 特異性 按照制備標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法制成低濃度質(zhì)控樣品（ELISA為0.10 mg/L， FCA為6.0 mg/L），并使其中含有高濃度（ELISA為5.0 μg/L， FCA為2000 μg/L）的小鼠IgG和人IgG，使用雙抗體夾心ELISA和FCA進(jìn)行交叉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。由表1可見，兩種抗體的回收率及測(cè)量精密度（RSD）均在

藥代動(dòng)力學(xué)研究可接受范圍內(nèi)，顯示rh anti CD20zumab與小鼠IgG和人IgG抗體未發(fā)生交叉反應(yīng)，這表明在獼猴血清中存在50和2000 mg/L 的小鼠IgG或人IgG時(shí)，均不會(huì)影響待測(cè)抗體的準(zhǔn)確性，但FCA優(yōu)于ELISA。

3.1.2 定量范圍和靈敏度 獼猴血清制備標(biāo)準(zhǔn)曲線，批間重復(fù)5次。由圖1可見，兩種方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線都具有良好的線性和重現(xiàn)性。ELISA法測(cè)得的OD值直接反映rh anti CD20zumab的濃度，其定量范圍為0.04～5.0 mg/L；FCA測(cè)得的熒光強(qiáng)度間接反映rh anti CD20zumab的濃度，其定量范圍為3.1～200 mg/L。由此可知，F(xiàn)CA的靈敏度與ELISA相比， 靈敏度相差約兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但以往研究表明，治療性抗體類藥物的給藥劑量往往可達(dá)到mg/kg級(jí)[9～11]，因此FCA的靈敏度已足以滿足絕大多數(shù)該類藥物PK研究的要求。

圖1 ELISA法（A）和FCA法（B）測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線（n=5）

Fig.1 Calibration curve using ELISA（A）and flow cytometry assay （FCA）（B）（n=5）

3.1.3 方法的精密度和準(zhǔn)確度 選取兩種方法的定量上限（ELISA為5.0 mg/L，F(xiàn)CA為200 mg/L）和定量下限（ELISA為39 μg/L，F(xiàn)CA為3.1 mg/L）以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的高、中、低（ELISA為3750，500和100 μg/L，F(xiàn)CA為150，40和6.0 mg/L）3個(gè)質(zhì)控濃度評(píng)價(jià)2種方法的批內(nèi)和批間精密度以及準(zhǔn)確度。其中，精密度和準(zhǔn)確度分別用RSD和RE值評(píng)價(jià)。從表2可見，ELISA的批內(nèi)和批間RSD值分別小于19.5%和12.7%，F(xiàn)CA的批內(nèi)和批間RSD值分別小于19.0%和15.4%； ELISA的RE在

之間。兩種方法精密度和準(zhǔn)確度非常接近，且均滿足生物技術(shù)藥物PK研究要求。

3.1.4 稀釋線性 rh anti CD20zumab以30 mg/kg靜脈滴注于獼猴體內(nèi)，給藥后一定時(shí)間內(nèi)血清中的實(shí)際藥物濃度高于標(biāo)準(zhǔn)曲線的最高濃度，測(cè)定時(shí)需要進(jìn)行稀釋后才能落入定量范圍內(nèi)。因此需要考察稀釋方法。如表3所示，將已知濃度（ ELISA為60.0， 30.0， 6.00和1.00 mg/L， FCA為800， 500， 500和300 mg/L）的rh anti CD20zumab標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行不同倍數(shù)（ELISA為500， 50， 5和2倍， FCA為50， 20， 5和2倍）稀釋后，其準(zhǔn)確度均小于15%，滿足生物分析方法學(xué)要求。因此，對(duì)血漿樣品進(jìn)行一定倍數(shù)（ELISA 為2～500倍，F(xiàn)CA 為2～50倍）稀釋后測(cè)定，兩種方法得到的結(jié)果仍準(zhǔn)確可信。

3.2 ELISA和FCA測(cè)定獼猴給藥后血清中rh anti CD20zumab的濃度

獼猴經(jīng)靜脈滴注30 mg/kg rh anti CD20zumab后，于不同時(shí)間點(diǎn)取血，采用ELISA和FCA分別測(cè)定血藥濃度。結(jié)果表明，給藥后血藥物濃度迅速上升，給藥30 min后（滴注完畢）血藥濃度達(dá)到最大值，其后逐漸下降，兩種方法都能檢測(cè)到給藥后22 d（大于4個(gè)半衰期）血液中的藥物。同時(shí)，兩種不同方法測(cè)定結(jié)果顯示出良好的一致性，如圖2所示。

3.3 ELISA和FCA測(cè)定獼猴給藥后血清中rh anti CD20zumab的PK參數(shù)

獼猴靜脈滴注30 mg/kg rh anti CD20zumab后，用ELISA和FCA測(cè)定經(jīng)計(jì)算得到的主要PK參數(shù)如表4所示，兩種方法測(cè)定得到的獼猴體內(nèi)PK參數(shù)高度吻合；統(tǒng)計(jì)學(xué)t檢驗(yàn)結(jié)果表明，兩種不同方法測(cè)得的rh anti CD20zumab參數(shù)沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（p>0.05）。

4 結(jié) 論

以往研究中，在缺乏高親和力特異性抗體時(shí)，ELISA法進(jìn)行定量分析常用多抗作為替代，但在純生物基質(zhì)中，此類方法極易出現(xiàn)交叉反應(yīng)， 從而影響其特異性[12]；而FCA法在血清基質(zhì)中受到的干擾更少，且樣品不需進(jìn)行前處理，因此在樣品制備時(shí)更為方便，并且在數(shù)小時(shí)內(nèi)即可完成一個(gè)分析批的樣品分析，大大縮短了分析周期。因此，F(xiàn)CA法是一種較為快捷、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定且特異性高的檢測(cè)方法。對(duì)于大多數(shù)治療性抗體而言，在短期內(nèi)難以獲得理想捕獲抗體，可以用FCA法代替ELISA法進(jìn)行分析。但值得注意的是，采用FCA法進(jìn)行PK研究時(shí)，盡量保證細(xì)胞活率>90%，同時(shí)每次使用的細(xì)胞密度應(yīng)保持一致，減少批間誤差。

本研究結(jié)果表明，F(xiàn)CA法的LLOQ明顯高于ELISA法，即靈敏度相對(duì)較低。對(duì)給藥劑量相對(duì)較高（mg/kg水平）的治療性單克隆抗體類藥物，F(xiàn)CA法雖然具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，但在面對(duì)給藥劑量相對(duì)較低的藥物（如細(xì)胞因子類藥物，給藥劑量通常在μg/kg水平）時(shí)，F(xiàn)CA較高的LLOQ可能會(huì)影響PK整體輪廓，尤其是濃度極低的末端消除相的描述。

同時(shí)，本研究中部分動(dòng)物在末端消除期觀察到一個(gè)快速“椅狀”清除相（未顯示），這提示在動(dòng)物體內(nèi)可能存在抗原介導(dǎo)的抗體清除機(jī)制。如能結(jié)合藥物的藥效、抗藥抗體產(chǎn)生和組織分布的結(jié)果，將進(jìn)一步闡述其PK/PD的相關(guān)性，并得到該抗體在體內(nèi)吸收、分布、代謝和排泄的完整流程。這將為類似治療性抗體在體內(nèi)PK行為的深入研究奠定基礎(chǔ)。

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篇3

國(guó)際化學(xué)研究的前沿內(nèi)容即綠色化學(xué)，該研究主題受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注?；瘜W(xué)不僅能夠?yàn)槿藗兩钐峁┍Ｕ?，還可以保護(hù)自然環(huán)境，使化學(xué)工業(yè)處于有利競(jìng)爭(zhēng)地位?；瘜W(xué)知識(shí)以及研究成果的應(yīng)用為人們?nèi)粘Ｉ顜砀Ｒ簦谝?、食、住、行上均得到了有效?yīng)用。但是，伴隨化學(xué)品的生產(chǎn)和應(yīng)用，在一定程度上破壞了生態(tài)環(huán)境，污水、廢物、煙塵等給人們身體健康和生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重威脅，應(yīng)引起廣泛關(guān)注。對(duì)于此，我們應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的重要意義和價(jià)值，這也將作為素質(zhì)教育的重要內(nèi)容之一。

1 綠色化學(xué)的概念與原則

1.1 概念

綠色化學(xué)是指基本原則為原子經(jīng)濟(jì)性的化學(xué)過程和化學(xué)反應(yīng)，即在化學(xué)反應(yīng)中對(duì)每個(gè)參與反應(yīng)的原料因子進(jìn)行充分利用，在獲得新物質(zhì)的同時(shí)確保零排放，使資源得到充分利用，且不會(huì)造成環(huán)境污染問題。同時(shí)通過無毒害的催化劑、助劑以及溶劑等，生產(chǎn)出對(duì)人體健康、環(huán)境保護(hù)有積極作用的環(huán)境友好型化學(xué)產(chǎn)品。綠色化學(xué)的核心是通過化學(xué)原理使污染在源頭上得到消除。綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)之間存在差異，環(huán)境化學(xué)作為一門科學(xué)，其主要研究對(duì)象是污染物，研究?jī)?nèi)容包括污染物存在形式、分布特點(diǎn)、遷移與運(yùn)行、對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響等。綠色化學(xué)是從開始階段就通過化學(xué)原理預(yù)防污染，這也是其最大特點(diǎn)，所以綠色化學(xué)的過程及其終端才能夠?qū)崿F(xiàn)零污染與零排放。綠色化學(xué)又被稱為環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué)，針對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生破壞的反應(yīng)，綠色化學(xué)將通過新環(huán)境友好反應(yīng)將其取代。

1.2 原則

綠色化學(xué)的應(yīng)用需要遵循一定原則，只有遵循應(yīng)用原則才能將綠色化學(xué)的實(shí)際意義充分發(fā)揮出來。綠色化學(xué)應(yīng)用原則概括起來主要包括以下內(nèi)容：第一，從廢物產(chǎn)生上進(jìn)行預(yù)防，避免產(chǎn)生之后再進(jìn)行處理。第二，化學(xué)反應(yīng)應(yīng)盡量控制能量消耗，以經(jīng)濟(jì)條件和生態(tài)環(huán)境可接受為準(zhǔn)。第三，化學(xué)反應(yīng)中盡量避免分離試劑、溶劑等輔物質(zhì)的應(yīng)用，若有涉及應(yīng)選擇無毒的輔物質(zhì)。第四，化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不僅要將原功能保持，還應(yīng)盡量減少毒性或做到無毒。第五，化學(xué)反應(yīng)所涉及的物質(zhì)應(yīng)盡量減少毒性甚至做到無毒，避免給人體健康和生態(tài)環(huán)境造成影響。第六，在最終產(chǎn)物中嵌入、并入所有起始物質(zhì)是合成方法設(shè)計(jì)的重中之重。第七，化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將產(chǎn)品本身性質(zhì)考慮在內(nèi)，當(dāng)其功能發(fā)揮之后不能在環(huán)境中滯留，應(yīng)降解成為無毒、無害的產(chǎn)物。第八，針對(duì)衍生中一些不必要的過程應(yīng)盡量避免，如臨時(shí)修改化學(xué)過程、物理過程等。第九，盡量選擇具備高選擇性的催化劑，而非依靠反應(yīng)物配料比的提高。第十，如果經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件允許應(yīng)使用可再生原材料。第十一，深入研究并開發(fā)綠色化學(xué)的分析方法，使其實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免有害物質(zhì)產(chǎn)生。第十二，化學(xué)過程中涉及的物質(zhì)應(yīng)盡量避免著火、爆炸等危險(xiǎn)事件的存在。

2 綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方向

2.1 研究?jī)?nèi)容

通常情況下，化學(xué)反應(yīng)容易受以下幾方面因素影響：第一，起始物或原料性質(zhì)。第二，合成路線或試劑特點(diǎn)。第三，反應(yīng)條件。第四，目標(biāo)分子或產(chǎn)物性質(zhì)。這一系列因素之間存在著密切聯(lián)系，在一定條件下可產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，所以這些方面也是綠色化學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。

綠色化學(xué)研究?jī)?nèi)容的重點(diǎn)在于：第一，重新設(shè)計(jì)化合物，保證人體健康和生態(tài)環(huán)境，這也是研究綠色化學(xué)的重要內(nèi)容。第二，探索更安全、更新、更利于環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝與合成路線，這部分內(nèi)容的研究可以從起始化合物以及原料的變換、新試劑引入上著手。第三，不斷改善并突破化學(xué)反應(yīng)條件，使其對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害降低，廢棄物排放減少。綠色化學(xué)追求更安全的理念，不僅體現(xiàn)在人體健康方面，還體現(xiàn)在整個(gè)生命周期影響下的動(dòng)物、植物等方面。在考慮直接影響的同時(shí)，不能忽視代謝物毒性等間接影響。

2.2 研究方向

綠色化學(xué)以原料、溶劑、化學(xué)反應(yīng)、催化劑、產(chǎn)品為中心展開研究，主要包括以下方面：第一，對(duì)綠色反應(yīng)進(jìn)行開發(fā)，使原子利用率得到提升。第二，選用無毒害原料。第三，在催化劑選擇上應(yīng)注意無毒害。第四，在溶劑選擇上應(yīng)注意其無毒、無害。第五，發(fā)展綠色工藝技術(shù)。第六，開發(fā)綠色產(chǎn)品。

3 綠色化學(xué)教育實(shí)施的方法和意義

3.1 實(shí)施方法

首先，通過化學(xué)知識(shí)滲透綠色化學(xué)意識(shí)。綠色化學(xué)的相關(guān)教育是中學(xué)化學(xué)教育工作的重點(diǎn)內(nèi)容。由于中學(xué)化學(xué)課程中包括了化工生產(chǎn)相關(guān)知識(shí)，這是滲透綠色化學(xué)意識(shí)的素材，在傳授知識(shí)過程中可通過實(shí)例講解、對(duì)比的方式逐漸滲透給學(xué)生，使學(xué)生建立綠色化學(xué)意識(shí)。例如：可通過三個(gè)途徑固定氮：一是人工化學(xué)固定；二是苜蓿與豆科植物根部瘤菌固定；三是閃電固定。其中人工化學(xué)固定的方式工藝復(fù)雜且能源消耗較高，生產(chǎn)過程會(huì)影響環(huán)境。而植物根部瘤菌固定的方式不僅不會(huì)造成能源消耗，還不需要機(jī)械設(shè)備等，同時(shí)不會(huì)污染環(huán)境，此種固定氮的方法體現(xiàn)了綠色化學(xué)。其次，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)滲透綠色化學(xué)意識(shí)。在綠色化學(xué)應(yīng)用原則中要求化學(xué)過程中涉及的物質(zhì)應(yīng)盡量避免著火、爆炸等危險(xiǎn)事件的存在。這可以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到體現(xiàn)，進(jìn)而引起學(xué)生思考。例如：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，藥品取用應(yīng)定量化，部分藥品的取用需要通過微型化操作或取最小量；在氫氣、乙烯、甲烷等物質(zhì)點(diǎn)燃之前應(yīng)先檢驗(yàn)其純度；在銀氨溶液配置過程中，應(yīng)做到隨配隨用，不能長(zhǎng)時(shí)間放置等；稀釋濃硫酸過程中應(yīng)謹(jǐn)防其爆沸等。最后，通過社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中滲透綠色化學(xué)意識(shí)?；瘜W(xué)教育除具備知識(shí)性特點(diǎn)之外，還具備社會(huì)性、開放性特點(diǎn)，因此可由學(xué)校組織，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入造紙廠進(jìn)行參觀，對(duì)其污水排放給環(huán)境帶來的影響進(jìn)行深入了解，讓學(xué)生在參觀過程中親身體驗(yàn)到綠色化學(xué)的重要意義，豐富學(xué)生感受，增強(qiáng)學(xué)生意識(shí)。

3.2 實(shí)施意義

伴隨著環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重，人們對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注程度也隨之提升。在化學(xué)工業(yè)方面，人們提出了諸多質(zhì)疑，懷疑化學(xué)的科學(xué)性。人們認(rèn)為環(huán)境污染嚴(yán)重的根本原因是化學(xué)。對(duì)于此，化學(xué)研究者除堅(jiān)信化學(xué)屬于中心科學(xué)之外，還應(yīng)做好宣傳工作。首先，應(yīng)面向?qū)W生進(jìn)行宣傳，將化學(xué)在人們生活質(zhì)量提升、身體健康、社會(huì)發(fā)展等方面的積極影響介紹給學(xué)生，并宣傳化學(xué)在科學(xué)技術(shù)中的關(guān)鍵性地位。其次，在化學(xué)研究方面應(yīng)做好反思工作，積極總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并努力改進(jìn)和完善，以綠色化學(xué)應(yīng)用的基本原則為依據(jù)，對(duì)合成路線進(jìn)行深入研究，對(duì)生產(chǎn)工藝和技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真檢討，探索出新反應(yīng)條件，使原子合成路線得到突破，開發(fā)并生產(chǎn)出更新、更安全的化學(xué)物，讓化學(xué)工?I成為綠色工業(yè)。為社會(huì)發(fā)展提供更多、更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)材料，同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。

篇4

我自己是學(xué)化學(xué)的，從事學(xué)化學(xué)、教化學(xué)、研究化學(xué)也幾十年了，但現(xiàn)在似乎有點(diǎn)兒不太認(rèn)得了。我覺得世紀(jì)之交，大家要重新有一個(gè)認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)學(xué)科本位的問題。

一門科學(xué)的內(nèi)涵和定義至少有四個(gè)屬性：

整體和局部性科學(xué)是一個(gè)復(fù)雜的知識(shí)體系，好比一塊蛋糕。為了便于研究，要把它切成大、中、小塊。首先切成自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會(huì)科學(xué)三大塊。在自然科學(xué)中，又有許多切法。一種傳統(tǒng)的切法是分為物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)等一級(jí)學(xué)科。近年來又有切成物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、生態(tài)環(huán)境科學(xué)、納米科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等的分類方法。化學(xué)是從科學(xué)整體中分割開來的一個(gè)局部，它和整體必然有千絲萬縷的聯(lián)系。這是它的第一個(gè)屬性。

學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)和交叉如果把科學(xué)整體看成一條大河，那么按照各門科學(xué)研究的對(duì)象由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，可以分為上游、中游和下游。數(shù)學(xué)、物理學(xué)是上游科學(xué)，化學(xué)是中游科學(xué)，生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等是下游科學(xué)。上游科學(xué)研究的對(duì)象比較簡(jiǎn)單，但研究的深度很大。下游科學(xué)的研究對(duì)象比較復(fù)雜，除了用本門科學(xué)的方法以外，如果借用上游科學(xué)的理論和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科學(xué)之花，可以接下游科學(xué)之木”。具有上游科學(xué)的深厚基礎(chǔ)的科學(xué)家，如果把上游科學(xué)的花，移植到下游科學(xué)，往往能取得突破性的成就。例如1994年諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)授予納什，他在1950年得數(shù)學(xué)博士學(xué)位，1951-1958年任美國(guó)麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)講師、副教授，后轉(zhuǎn)而研究經(jīng)濟(jì)學(xué)，把數(shù)學(xué)中概率論之花，移到經(jīng)濟(jì)學(xué)中來，提出預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的博弈論，因而獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)。

發(fā)展性化學(xué)的內(nèi)涵隨時(shí)代前進(jìn)而改變。在19世紀(jì)，恩格斯認(rèn)為化學(xué)是原子的科學(xué)(參見《自然辯證法》)，因?yàn)榛瘜W(xué)是研究化學(xué)變化，即改變?cè)拥慕M合和排布，而原子本身不變的科學(xué)。到了20世紀(jì)，人們認(rèn)為化學(xué)是研究分子的科學(xué)，因?yàn)樵谶@100年中，在《美國(guó)化學(xué)文摘》上登錄的天然和人工合成的分子和化合物的數(shù)目已從1900年的55萬種，增加到1999年12月31日的2340萬種。沒有別的科學(xué)能像化學(xué)那樣制造出如此眾多的新分子、新物質(zhì)?，F(xiàn)在世紀(jì)之交，我們大家深深感受到化學(xué)的研究對(duì)象和研究?jī)?nèi)容大大擴(kuò)充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世紀(jì)的化學(xué)是研究泛分子的科學(xué)。

定義的多維性一門科學(xué)的定義，按照從簡(jiǎn)單到詳細(xì)的程度可以分為：(1)一維定義或X-定義，X是指研究對(duì)象。(2)二維定義或XY-定義。Y是指研究的內(nèi)容。(3)三維定義或XYZ-定義。Z是指研究方法。(4)四維定義或WXYZ定義，W是指研究的目的。(5)多維定義或全息定義。一門科學(xué)的全息定義還要說明它的發(fā)展趨勢(shì)、與其他科學(xué)的交叉、世紀(jì)難題和突破口等等。這樣才能對(duì)這門科學(xué)有全面的了解。下面以化學(xué)為例加以說明。

化學(xué)的一維定義

21世紀(jì)的化學(xué)是研究泛分子的科學(xué)。泛分子的名詞是仿照泛太平洋會(huì)議等提出的。泛分子是泛指21世紀(jì)化學(xué)的研究對(duì)象。它可以分為以下十個(gè)層次：(1)原子層次，(2)分子片層次，(3)結(jié)構(gòu)單元層次，(4)分子層次，(5)超分子層次，(6)高分子層次，(7)生物分子和活分子層次，(8)納米分子和納米聚集體層次，(9)原子和分子的宏觀聚集體層次，(10)復(fù)雜分子體系及其組裝體的層次。

化學(xué)的二維定義化學(xué)是研究X對(duì)象的Y內(nèi)容的科學(xué)。具體地說，就是：化學(xué)是研究原子、分子片、結(jié)構(gòu)單元、分子、高分子、原子分子團(tuán)簇、原子分子的激發(fā)態(tài)、過渡態(tài)、吸附態(tài)、超分子、生物大分子、分子和原子的各種不同維數(shù)、不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài)，直到分子材料、分子器件和分子機(jī)器的合成和反應(yīng)，制備、剪裁和組裝，分離和分析，結(jié)構(gòu)和構(gòu)象，粒度和形貌，物理和化學(xué)性能，生理和生物活性及其輸運(yùn)和調(diào)控的作用機(jī)制，以及上述各方面的規(guī)律，相互關(guān)系和應(yīng)用的自然科學(xué)。

化學(xué)的三維定義化學(xué)是用Z方法研究X對(duì)象的Y內(nèi)容的科學(xué)?；瘜W(xué)的研究方法和它的研究對(duì)象及研究?jī)?nèi)容一樣，也是隨時(shí)代的前進(jìn)而發(fā)展的。在19世紀(jì)，化學(xué)主要是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，它的研究方法主要是實(shí)驗(yàn)方法。到了20世紀(jì)下半葉，隨著量子化學(xué)在化學(xué)中的應(yīng)用，化學(xué)不再是純粹的實(shí)驗(yàn)科學(xué)了，它的研究方法有實(shí)驗(yàn)和理論?，F(xiàn)在21世紀(jì)又將增加第三種方法，即模型和計(jì)算機(jī)虛擬的方法?；瘜W(xué)的四維定義化學(xué)是用Z方法研究X對(duì)象的Y內(nèi)容以達(dá)到W目的的科學(xué)?；瘜W(xué)的目的和其他科學(xué)技術(shù)一樣是認(rèn)識(shí)世界和改造世界，但現(xiàn)在應(yīng)該增加一個(gè)“保護(hù)世界”?；瘜W(xué)和化學(xué)工業(yè)在保護(hù)世界而不是破壞地球這一偉大任務(wù)中要發(fā)揮特別重要的作用。造成污染的傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變是必然的趨勢(shì)。21世紀(jì)的化工企業(yè)的信條是五個(gè)“為了”和五個(gè)“關(guān)心”：為了社會(huì)而關(guān)心環(huán)保;為了職工而關(guān)心安全、健康和福利;為了顧客而關(guān)心質(zhì)量、聲譽(yù)和商標(biāo);為了發(fā)展而關(guān)心創(chuàng)新;為了股東而關(guān)心效益。

化學(xué)的多維定義———21世紀(jì)化學(xué)研究的五大趨勢(shì)

1、更加重視國(guó)家目標(biāo)，更加重視不同學(xué)科之間的交叉和融合在世紀(jì)之交，中國(guó)和世界各國(guó)政府都更加重視國(guó)家目標(biāo)，在加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的同時(shí)，要求化學(xué)更多地來改造世界，更多地滲透到與下述十個(gè)科學(xué)郡的交叉和融合：1數(shù)理科學(xué)，2生命科學(xué)，3材料科學(xué)，4能源科學(xué)，5地球和生態(tài)環(huán)境科學(xué)，6信息科學(xué)，7納米科學(xué)技術(shù)，8工程技術(shù)科學(xué)，9系統(tǒng)科學(xué)，10哲學(xué)和社會(huì)科學(xué)。這是化學(xué)發(fā)展成為研究泛分子的大化學(xué)的根本原因。所以培養(yǎng)21世紀(jì)的化學(xué)家要有寬廣的知識(shí)面，多學(xué)科的基礎(chǔ)。

2、理論和實(shí)驗(yàn)更加密切結(jié)合

1998年，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予W.Kohn和J.A.Plple。頒獎(jiǎng)公告說：“量子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為廣大化學(xué)家所使用的工具，將化學(xué)帶入一個(gè)新時(shí)代，在這個(gè)新時(shí)代里實(shí)驗(yàn)和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì)?；瘜W(xué)不再是純粹的實(shí)驗(yàn)科學(xué)了。”所以在21世紀(jì)，理論和計(jì)算方法的應(yīng)用將大大加強(qiáng)，理論和實(shí)驗(yàn)更加密切結(jié)合。

3、在研究方法和手段上，更加重視尺度效應(yīng)

20世紀(jì)的化學(xué)已重視宏觀和微觀的結(jié)合，21世紀(jì)將更加重視介乎兩者之間的納米尺度，并注意到從小的原子、分子組裝成大的納米分子，以至微型分子機(jī)器。

4、合成化學(xué)的新方法層出不窮合成化學(xué)始終是化學(xué)的根本任務(wù)，21世紀(jì)的合成化學(xué)將從化合物的經(jīng)典合成方法擴(kuò)展到包含組裝等在內(nèi)的廣義合成，目的在于得到能實(shí)際應(yīng)用的分子器件和組裝體。合成方法的十化：芯片化，組合化，模板化，定向化，設(shè)計(jì)化，基因工程化，自組裝化，手性化，原子經(jīng)濟(jì)化，綠色化?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的微型化和超微型化：節(jié)能、節(jié)材料、節(jié)時(shí)間、減少污染。從單個(gè)化合物的合成、分離、分析及性能測(cè)試的手工操作方法，發(fā)展到成千上萬個(gè)化合物的同時(shí)合成，在未分離的條件下，進(jìn)行性能測(cè)試，從而篩選出我們需要的化合物(例如藥物)的組合化學(xué)方法。

5、分析化學(xué)已發(fā)展成為分析科學(xué)分析化學(xué)已吸收了大量物理方法、生物學(xué)方法、電子學(xué)和信息科學(xué)的方法，發(fā)展成為分析科學(xué)，應(yīng)用范圍也大大拓寬了。分析方法的十化：微型化芯片化、仿生化、在線化、實(shí)時(shí)化、原位化、在體化、智能化信息化、高靈敏化、高選擇性化、單原子化和單分子化。單分子光譜、單分子檢測(cè)，搬運(yùn)和調(diào)控的技術(shù)受到重視。分離和分析方法的連用，合成和分離方法的連用，合成、分離和分析方法的三連用。

化學(xué)的多維定義———21世紀(jì)化學(xué)的四大難題(中長(zhǎng)期)(從略)

篇5

下面我就進(jìn)入高三如何復(fù)習(xí)化學(xué)的方法談?wù)勎覀€(gè)人的看法：學(xué)習(xí)好、復(fù)習(xí)好化學(xué)要抓住三點(diǎn)：抓基礎(chǔ)、抓思路、抓規(guī)律。重視高一高二化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)是提高能力的保證。同時(shí)學(xué)好、應(yīng)用好化學(xué)用語：如元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程原子結(jié)構(gòu)示意核外電子排布式、排布圖等基本概念及基本性質(zhì)。在做題中要善于總結(jié)歸納題型及解題思路?；瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)之間是有內(nèi)在規(guī)律的，只有掌握了規(guī)律才能駕馭知識(shí)，記憶知識(shí)。

在一輪二輪高三化學(xué)的復(fù)習(xí)中還需多思考：比如，學(xué)生都知道乙醇與鈉反應(yīng)可以產(chǎn)生乙醇鈉和放出氫氣，可有幾個(gè)學(xué)生想過：這能不能叫置換反應(yīng)？為什么用無水乙醇不用酒精？反應(yīng)后生成乙醇鈉，它有什么性質(zhì)（實(shí)際上不用酒精的另一個(gè)原因就是乙醇鈉引起的）？乙醇和鈉的反應(yīng)類似酸、水與鈉的反應(yīng)，通過反應(yīng)現(xiàn)象的劇烈程度我們有什么啟示呢？（參加競(jìng)賽的學(xué)生應(yīng)該去研究一下這個(gè)問題：乙醇電離，是廣義的酸）

高三化學(xué)的復(fù)習(xí)有一種說法就是化學(xué)是理科中的文科，因?yàn)榛瘜W(xué)知識(shí)點(diǎn)要記要背的東西很多很多，而且化學(xué)也是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，因此，在高三化學(xué)的復(fù)習(xí)過程中要注意閱讀與動(dòng)手、動(dòng)筆結(jié)合。同時(shí)在高三化學(xué)的復(fù)習(xí)中，經(jīng)過錯(cuò)題重做積極思考提出存在于化學(xué)事物內(nèi)部或化學(xué)事物之間的矛盾，即化學(xué)問題，由自己來加以研究和解決去總結(jié)規(guī)律，當(dāng)在自己解決不了時(shí)請(qǐng)求別人幫助解決，老師、同學(xué)、上網(wǎng)解惑也是高三化學(xué)復(fù)習(xí)的一種基本方法，也是提高高三化學(xué)的復(fù)習(xí)效率的一種基本方法。

在高三化學(xué)復(fù)習(xí)的同時(shí)重視每一次化學(xué)考試，高三化學(xué)考試尤其是理綜化學(xué)對(duì)考生來說是高考前最重要的演練，考試的題目難易度、考查的內(nèi)容范圍、考試的題型安排等都跟高考非常的相似。對(duì)于高三化學(xué)的復(fù)習(xí)沖刺，越到最后越要淡定，要注意堅(jiān)持。

篇6

關(guān)鍵詞：生物化學(xué)　緒論　學(xué)習(xí)興趣

一、注重緒論教學(xué)，充分做好教學(xué)準(zhǔn)備工作

一般院校對(duì)于生物化學(xué)課程通常至少安排40～50個(gè)課時(shí)，鑒于生物化學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)繁多，學(xué)習(xí)難度較大，課時(shí)安排時(shí)間有限，又要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容，有些老師甚至直接忽略緒論部分的講解，這么做是非常不好的。

緒論這一章節(jié)，不僅具有知識(shí)性、科學(xué)性，還集趣味與育人為一體，對(duì)整門課程來說，有著提綱挈領(lǐng)的重要作用。要想把緒論講好并非易事，需要教師整體把握教材和知識(shí)體系，也需要多年專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累。教師在授課前，要做好充分的準(zhǔn)備，包括教材的通讀和鉆研，最新文獻(xiàn)資料的查閱以及課件的用心制作。這樣，對(duì)于緒論的講解才能生動(dòng)清晰起來，才能使學(xué)生樹立學(xué)好學(xué)會(huì)生物化學(xué)的信心。

二、由淺入深介紹生物化學(xué)定義，讓學(xué)生理解學(xué)科特點(diǎn)性質(zhì)

許多學(xué)生上完了生物化學(xué)課程，還不理解這么課程到底是講的什么，所以說對(duì)于生物化學(xué)的概念講解至關(guān)重要。把“生物化學(xué)”的概念講清楚了，學(xué)生就能很清楚地理解本門學(xué)科的特點(diǎn)和性質(zhì)。筆者在教學(xué)過程中先引出生物化學(xué)的基本概念：生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的原理和方法，研究生物體內(nèi)化學(xué)分子與化學(xué)反應(yīng)的科學(xué)，是從分子水平來探討生命現(xiàn)象本質(zhì)的一門學(xué)科，又稱生命的化學(xué)。然后再?gòu)母拍顬槌霭l(fā)點(diǎn)提出幾個(gè)問題，如生物化學(xué)的研究對(duì)象是哪些？是運(yùn)用什么原理和方法、在哪個(gè)水平研究生命現(xiàn)象的?生物化學(xué)課程和我們學(xué)習(xí)過的生理學(xué)、解剖學(xué)的研究角度有何不一樣？什么叫做生命?生物化學(xué)為什么又被叫做生命的化學(xué)?最后讓學(xué)生經(jīng)過討論、發(fā)言回答，教師解答，從多層次和多角度，由淺入深的介紹生物化學(xué)的概念，這樣學(xué)生就容易明白生物化學(xué)究竟是以什么為研究對(duì)象的學(xué)科。

三、介紹生物化學(xué)發(fā)展歷程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

生物化學(xué)的發(fā)展歷程總體可被劃分為三個(gè)主要階段，一是敘述階段，研究對(duì)象主要是生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能：第二階段是動(dòng)態(tài)生物化學(xué)階段，研究對(duì)象主要是各種物質(zhì)代謝途徑以及相關(guān)調(diào)控；第三個(gè)階段就是分子生物學(xué)階段，這個(gè)階段主要研究對(duì)象是基因遺傳信息的傳遞和其相關(guān)調(diào)控?？偠灾锘瘜W(xué)的研究?jī)?nèi)容分為三大部分：生物大分子的結(jié)構(gòu)功能和物質(zhì)代謝調(diào)控，以及基因遺傳信息的傳遞及其調(diào)控。

講述生物化學(xué)的發(fā)展史，要密切圍繞這部分學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且盡多地融入相關(guān)科學(xué)家的事跡介紹，把他們?nèi)サ倪@些科學(xué)成果的經(jīng)過、趣聞給予介紹，集知識(shí)性、趣味性融為一體，這樣比起蜻蜓點(diǎn)水式枯燥講解課本內(nèi)容，會(huì)更加容易激發(fā)學(xué)生的興趣，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

四、介紹生物化學(xué)的學(xué)習(xí)方法

生物化學(xué)課理論課程具有抽象難懂、反應(yīng)復(fù)雜等特點(diǎn)，學(xué)生普遍反應(yīng)比較難學(xué)。所以，給學(xué)生介紹一些本門課程的學(xué)習(xí)方法是很必要的。生物化學(xué)學(xué)習(xí)方法一般有目錄法、圖示法、比喻法等。例如在糖的代謝這一章節(jié)，利用圖示法講解效果很不錯(cuò)，對(duì)于代謝過程，列表法很清晰的對(duì)比出三條途徑的代謝起始物、中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物、其中的關(guān)鍵反應(yīng)步驟和關(guān)鍵酶、反應(yīng)前后的能量變化、代謝分支點(diǎn)以及調(diào)節(jié)因素。人體8種必須氨基酸的記憶可以通過編順口溜“一兩色素本來淡些”。用“一、二、三、四”來總結(jié)三羧酸循環(huán)的反應(yīng)特點(diǎn)，也就是“一次底物水平磷酸化，二次脫羧，三個(gè)不可逆反應(yīng)及其對(duì)應(yīng)的三個(gè)關(guān)鍵酶，四次脫氫”。

在實(shí)際的教學(xué)中，老師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，學(xué)生也應(yīng)該結(jié)合自身的實(shí)際情況，對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)，這樣運(yùn)用好的學(xué)習(xí)方法，就能盡可能避免走彎路，使學(xué)習(xí)效果事半功倍。

五、重視并積極改進(jìn)緒論教學(xué)

緒論部分不僅要介紹給學(xué)生生物化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)、主要研究對(duì)象，還要簡(jiǎn)述學(xué)科發(fā)展歷史，讓學(xué)生通過了解科學(xué)發(fā)展道路的曲折，而激起學(xué)習(xí)興趣和愛國(guó)主義情懷?？傊?，緒論這一章節(jié)，不僅具有知識(shí)性、科學(xué)性，還集趣味與育人為一體，對(duì)整門課程來說，有著提綱挈領(lǐng)的重要作用。要想把緒論講好并非易事，需要教師對(duì)知識(shí)進(jìn)行宏觀把握和微觀調(diào)控，與此同時(shí)，也要運(yùn)用合適的講課技巧，這樣傳授知識(shí)的時(shí)候才能夠有的放矢、得心應(yīng)手；才能更加吸引和打動(dòng)學(xué)生；才可以去的良好的教學(xué)效果。通過緒論課的學(xué)習(xí)使學(xué)生明確生物化學(xué)概念、特點(diǎn)、學(xué)習(xí)方法等，學(xué)好生物化學(xué)課程，為其他相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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篇7

1 大學(xué)化學(xué)與中學(xué)化學(xué)的區(qū)別

1.1 知識(shí)體系的變化

中學(xué)化學(xué)的知識(shí)體系主要包含一些基本概念、基本理論等?；诟呖即缶V，現(xiàn)行的人教版教材主要?jiǎng)澐譃楸匦?-2，選修1-6，其劃分的目的是為學(xué)生減負(fù)，并使不同地域的考生在選修內(nèi)容上靈活選擇。進(jìn)入大學(xué)以后，知識(shí)的基本框架雖與高中相似，但卻變得更加專業(yè)化，而且不同的專業(yè)由于培養(yǎng)目標(biāo)不同，所學(xué)習(xí)的知識(shí)體系也不盡相同，如化學(xué)專業(yè)的學(xué)生需要學(xué)習(xí)無機(jī)、有機(jī)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等，而物理相關(guān)專業(yè)則把有機(jī)與無機(jī)化學(xué)統(tǒng)一為普通化學(xué)。

1.2 知識(shí)深度的拓展

大學(xué)化學(xué)在知識(shí)的深度和廣度上較中學(xué)化學(xué)都有較大的提升。比如中學(xué)化學(xué)對(duì)概念和定義要求過死，局限性較強(qiáng)，過多的從字面追求嚴(yán)格的定義與相互關(guān)系，而沒有去從實(shí)質(zhì)去挖掘概念和定義的意思，知識(shí)內(nèi)涵較單一，嚴(yán)密性較薄弱。大學(xué)化學(xué)則重視知識(shí)的內(nèi)涵及外延，重在化學(xué)思想、方法的引導(dǎo)和運(yùn)用，重在了解本質(zhì)，使學(xué)生清楚產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，明白各種公式及結(jié)論的來由，重視并強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)、方法、手段的訓(xùn)練。

1.3 教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)方式的差異

中學(xué)化學(xué)教學(xué)的根本目的是提高升學(xué)率，因此培養(yǎng)學(xué)生如何解題、如何考試、如何拿高分成為教師灌輸式教學(xué)的核心。雖然新課改把實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求提高，但在實(shí)際的教學(xué)中學(xué)生仍然看多做少。加之目前課時(shí)壓縮，教師在知識(shí)講解的過程中無法將涉及的化學(xué)基本原理展開，只能簡(jiǎn)單地要求學(xué)生記住并學(xué)會(huì)使用某些特殊規(guī)律或者結(jié)論，但是其來源及推導(dǎo)與拓展則很少甚至不會(huì)講授。然而，大學(xué)化學(xué)的教學(xué)是為各企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)型人才或者培養(yǎng)教學(xué)、科研等研究型人才，因此它更注重對(duì)學(xué)生理論知識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化、拓展、提升，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2 大學(xué)化學(xué)與中學(xué)化學(xué)的銜接

由于大學(xué)與中學(xué)化學(xué)相比課程知識(shí)容量、難度都大大增加，思維方式也由以往的直觀、定性變?yōu)槌橄?、定量，學(xué)習(xí)環(huán)境也發(fā)生了巨大變化，且多數(shù)學(xué)生對(duì)此卻并未做好足夠的心理準(zhǔn)備，學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)能力仍然停留在高中層次，仍然用老辦法來面對(duì)和解決新問題，所以剛?cè)胄５男律鷮?duì)大學(xué)化學(xué)課程的適應(yīng)變得艱難。做好大學(xué)與中學(xué)化學(xué)的知識(shí)銜接可以從以下幾方面入手：

2.1 研究教材

教材直接關(guān)系到教師的課程設(shè)計(jì)、組織與實(shí)施，更關(guān)系到教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，所以對(duì)教材的研究和分析是教師的一項(xiàng)重要基本功，教師應(yīng)當(dāng)重視教材，學(xué)會(huì)分析并正確理解和把握它。新版高中化學(xué)教材在知識(shí)內(nèi)容及體系上已經(jīng)開始注重與大學(xué)化學(xué)知識(shí)的銜接，但其在知識(shí)的學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)及完整全面性上依然相差很遠(yuǎn)，這就需要高校教師一方面對(duì)高中的化學(xué)教材有一定的了解，能夠比較準(zhǔn)確地衡量和定位高中生的化學(xué)水平，以便在講授大學(xué)化學(xué)知識(shí)時(shí)做到較好的鋪墊、引導(dǎo)；另一方面對(duì)大學(xué)教材加大研究力度，盡可能實(shí)現(xiàn)大學(xué)與中學(xué)化學(xué)的無縫對(duì)接。

2.2 改革教學(xué)內(nèi)容

新課改后中學(xué)化學(xué)涉及的知識(shí)面更加寬泛，但是學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解與掌握卻日漸不足。進(jìn)入高校之后學(xué)生接觸到的大學(xué)教材，其內(nèi)容的編排幾乎與中學(xué)一樣，因此有些學(xué)生無法提起足夠的興趣，缺乏新鮮感和探索欲望。即使大學(xué)階段學(xué)習(xí)內(nèi)容在理論深度上加大不少，但這好比是蛋炒飯，無論花樣再變也無法吸引人。因此，為了提高學(xué)生對(duì)大學(xué)化學(xué)的熱情，高校教師應(yīng)當(dāng)在充分研究教材的前提下，對(duì)學(xué)生相對(duì)熟悉的知識(shí)有所拓展和突破，引導(dǎo)學(xué)生分析因果關(guān)系，找到問題的答案，讓學(xué)生的固有知識(shí)得到升華和提高，實(shí)現(xiàn)知其然也知其所以然的過程。

2.3 優(yōu)化教學(xué)方式

教學(xué)的銜接不僅僅是知識(shí)的銜接，更需要教師的教法與學(xué)生學(xué)法的銜接，我們建議教師在最初的授課過程中盡量采用貼近新生知識(shí)基礎(chǔ)的授課方式，講授學(xué)生能聽得懂的知識(shí)語言，使用學(xué)生較容易適應(yīng)的教學(xué)方法，比如板書盡量完整，重點(diǎn)講解盡量仔細(xì)，推導(dǎo)過程盡量完整，讓學(xué)生在一個(gè)相對(duì)熟悉的教學(xué)方式下逐步調(diào)整，并使其盡快進(jìn)入新的學(xué)習(xí)狀態(tài)，適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)的要求。

2.4 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，許多化學(xué)理論的獲取都來源于實(shí)驗(yàn)。雖已占有很大比重，但中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)仍然停留在教師講學(xué)生照樣做的水平上。并且中學(xué)實(shí)驗(yàn)重視的是對(duì)其理論上的分析，強(qiáng)調(diào)的是化學(xué)儀器使用的規(guī)范性，滿足于課本上規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，這樣很難發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的功能。因此，大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣、探究能力、動(dòng)手動(dòng)腦的能力，使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法，學(xué)會(huì)辯證而客觀地認(rèn)識(shí)世界。

2.5 引導(dǎo)學(xué)習(xí)方法

在中學(xué)化學(xué)的灌輸教學(xué)下，學(xué)生對(duì)該門課程的認(rèn)識(shí)往往就是如何去做題，并簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要題做得好就掌握好了，從而學(xué)生對(duì)老師的依賴性較強(qiáng)，缺乏獨(dú)立思考、解決問題的能力。大學(xué)課堂教學(xué)信息量大，教師對(duì)知識(shí)的講解也并非面面俱到，僅剖析重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此學(xué)生課前必須做好預(yù)習(xí)，課上做好筆記，課下查閱文獻(xiàn)，并通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來將課堂知識(shí)具體化。這需要我們通過導(dǎo)師介紹和學(xué)長(zhǎng)交流對(duì)新生在學(xué)習(xí)方法上加以引導(dǎo)，使他們清楚認(rèn)識(shí)到中學(xué)與大學(xué)學(xué)習(xí)的差異，幫助他們盡快地適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)節(jié)奏。

篇8

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 情境教學(xué) 實(shí)踐性 設(shè)計(jì)方法

一、情境教學(xué)概述

情境教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn)，幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感。情境教學(xué)，是在對(duì)社會(huì)和生活進(jìn)一步提煉和加工后影響于學(xué)生的。換言之，情境教學(xué)中的特定情境，提供了調(diào)動(dòng)人的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的某些線索，經(jīng)過思維的內(nèi)部整合作用，人就會(huì)頓悟或產(chǎn)生新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。情境所提供的線索起到一種喚醒或啟迪智慧的作用。比如正處于某種問題情境中的人，會(huì)因?yàn)槟尘涮嵝鸦蚺龅侥承┦挛锒艿絾l(fā)，從而順利地解決問題。

二、初中化學(xué)的情境教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)

1.利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境

化學(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐內(nèi)容的主要部分?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的情境設(shè)計(jì)要依靠實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開，進(jìn)行明確的實(shí)驗(yàn)分類和定位，根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體情況展開調(diào)查研究，根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)情況創(chuàng)設(shè)情境。情境教學(xué)的內(nèi)容主要根據(jù)化學(xué)理論課程內(nèi)容為主，展現(xiàn)出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技巧和具體方法，根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，按照初中學(xué)生的學(xué)習(xí)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.利用生活創(chuàng)設(shè)情境

化學(xué)在生活中的體現(xiàn)非常多，通過與生活的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相互結(jié)合，將化學(xué)的情境教學(xué)引入到情境設(shè)計(jì)之中，利用情境設(shè)計(jì)，結(jié)合化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出具體可行和有趣的生活情境，提高化學(xué)課程的教學(xué)吸引力，改善生活創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的有效性。利用生活經(jīng)驗(yàn)和基于生活的化學(xué)知識(shí)創(chuàng)設(shè)情境，保障初中化學(xué)的情境教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)，提高教學(xué)有效性。

3.利用語言創(chuàng)設(shè)情境設(shè)計(jì)

化學(xué)的理論教學(xué)中，語言的應(yīng)用也是一個(gè)重要的教學(xué)改進(jìn)方向，在語言的情境設(shè)計(jì)內(nèi)容上，重點(diǎn)考慮到語言的特點(diǎn)，從傳統(tǒng)的化學(xué)理論生硬的詞匯用語中獲得靈感，將更加有趣活潑的化學(xué)用語加入到情境教學(xué)之中去，讓情境教學(xué)更有吸引力。根據(jù)初中化學(xué)情境教學(xué)的實(shí)踐能力和特點(diǎn)，結(jié)合語言本身的實(shí)用價(jià)值，開展情境教學(xué)可以有效地改善初中化學(xué)的教學(xué)實(shí)用性，提高化學(xué)教學(xué)的動(dòng)力。

三、初中化學(xué)情境教學(xué)的實(shí)現(xiàn)途徑

1.競(jìng)賽模式的情境教學(xué)

競(jìng)賽模式是利用一種有效的競(jìng)賽方式，換取初中學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高初中化學(xué)的教學(xué)能力，改善教學(xué)效果的一種有效方式，也是實(shí)現(xiàn)初中化學(xué)情境教學(xué)的有效途徑。競(jìng)賽模式的情境教學(xué)開展，需要一定的知識(shí)作為基礎(chǔ)，競(jìng)賽內(nèi)容的主要構(gòu)成是化學(xué)理論知識(shí)，將理論知識(shí)作為一種主要理論內(nèi)容，考察每一個(gè)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的記憶，也考察相應(yīng)理論知識(shí)的有效性。競(jìng)賽模式的情境教學(xué)體現(xiàn)出初中化學(xué)的實(shí)用內(nèi)容，突出初中化學(xué)的有益性。

2.多媒體模式的情境教學(xué)

利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)能力可以將情境教學(xué)更好的體現(xiàn)出來，初中化學(xué)的教學(xué)過程中，可以利用多媒體教學(xué)軟件和教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)。將圖片、音頻、影視等多重媒介聯(lián)系在一起，結(jié)合成為初中化學(xué)的有效內(nèi)容，保證多媒體教學(xué)的有效進(jìn)行。利用形象生動(dòng)的情境教學(xué)直觀地為學(xué)生提供一個(gè)合適的教學(xué)環(huán)境，根據(jù)多媒體教學(xué)方法，提出具體的方法。

首先圍繞一個(gè)主題內(nèi)容進(jìn)行討論，展開討論的具體內(nèi)容，結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)為主。其次以化學(xué)知識(shí)的具體做法為主，展開情境教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的要求和具體提問問題展開信息搜集，最后給予學(xué)生解答。

3.創(chuàng)意的詩(shī)意情境教學(xué)模式

根據(jù)創(chuàng)意的詩(shī)意情境教學(xué)為主，加強(qiáng)情境教學(xué)的模式內(nèi)容有效性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主，利用詩(shī)意情境進(jìn)行模擬，根據(jù)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力模擬全新的教學(xué)環(huán)境，根據(jù)詩(shī)意情境教學(xué)內(nèi)容提高初中學(xué)生的情境適應(yīng)能力，改善教學(xué)方法，提高教學(xué)有效性。

創(chuàng)意的詩(shī)意教學(xué)是將化學(xué)知識(shí)的理論內(nèi)容糅合成為一種教學(xué)環(huán)境和活動(dòng)相互適應(yīng)的教學(xué)方法，根據(jù)心理學(xué)教學(xué)、化學(xué)教學(xué)、環(huán)境教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)相互結(jié)合，提出化學(xué)教學(xué)的有效案例。

例如，蠟燭實(shí)驗(yàn)，根據(jù)蠟燭的情境教學(xué)反應(yīng)提出問題，展開分析。蠟燭在燃燒過程中有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的轉(zhuǎn)變；蠟燭燃燒時(shí)火焰分好幾層；燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生黑煙，熄滅時(shí)會(huì)產(chǎn)生白煙；燃燒著的蠟燭吹滅后立刻點(diǎn)燃時(shí)一點(diǎn)就著，冷卻后再點(diǎn)燃需要的時(shí)間稍長(zhǎng)；如果用茶杯把一支短蠟燭完全罩住，蠟燭燃燒一會(huì)火焰漸漸變小而熄滅，一股白煙緩緩上升；此時(shí)用這只茶杯再罩住另一支燃燒的短蠟燭，燃燒的蠟燭立即熄滅；如果用茶杯罩在蠟燭火焰的上方，茶杯內(nèi)壁有小水珠；如果點(diǎn)燃兩支蠟燭，將這兩支蠟燭一高一低的靠近放在一起，高處的蠟燭火焰晃動(dòng)的比低處劇烈。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和其中的反應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真思考，討論結(jié)果，對(duì)蠟燭燃燒存在的火焰變化和其中燃燒存在的黑煙問題進(jìn)行討論和分析，并對(duì)其中的溫度高低，玻璃與火焰交互反應(yīng)以及學(xué)生觀察黃色火焰的具體情況進(jìn)行深刻思考，提出觀點(diǎn)和看法。

四、結(jié)束語

通過研究初中化學(xué)情境教學(xué)的實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)研究，提出了具體的研究?jī)?nèi)容和技巧，對(duì)存在的初中化學(xué)情境教學(xué)實(shí)踐方法和實(shí)現(xiàn)途徑做出了研究，提出了可行的方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 俞春燕. 應(yīng)用“情境教學(xué)”提高高三化學(xué)復(fù)習(xí)課堂效率[J]. 教育教學(xué)論壇，2012（34）.

篇9

關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 高職 化學(xué)教學(xué) 教育

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.10.047

On Integration of Green Chemistry Education into Chemistry

Teaching in Higher Vocational Education

LI Jun

（Yingtan Vocational and Technical College， Yingtan， Jiangxi 335000）

Abstract Firstly， the basic concept of green chemistry and the addition of Green Chemistry Education in Chemistry Teaching shallow sense to analyze the development of applications based on the status quo of Green Chemistry Teaching in Higher Education and China's current chemistry， and finally discussed from various angles high vocational chemical teaching effectively integrated into effective strategies green Chemistry teaching.

Key words green chemistry; higher vocational; chemistry teaching; education

綠色經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今世界的時(shí)代主題，無論是對(duì)于人類社會(huì)的發(fā)展來說，還是對(duì)于生態(tài)資源的可持續(xù)性利用來說，綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著極大的現(xiàn)實(shí)意義。綠色化學(xué)應(yīng)用就是基于綠色經(jīng)濟(jì)的理論提出的，由于這一課題的研究在現(xiàn)實(shí)中具有非常廣泛的應(yīng)用價(jià)值，因此是一項(xiàng)非常具有發(fā)展前景的化學(xué)課題。綠色化學(xué)對(duì)于當(dāng)前的時(shí)代背景來說是一個(gè)比較新興的事物，由于各方面的研究尚未深入所以仍然有著極大的可開發(fā)前景。綠色化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值極大，不僅能夠促進(jìn)化學(xué)相關(guān)應(yīng)用的綠色化改變，更能夠?yàn)楫?dāng)前化學(xué)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更加有力的支持與推動(dòng)。

1 綠色化學(xué)的概念及對(duì)化學(xué)教學(xué)的意義

1.1 綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)是相對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)提出的理論，是指在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)，同時(shí)與反應(yīng)相關(guān)的每一種化學(xué)物質(zhì)或者成分都能夠被利用起來，化學(xué)整個(gè)反應(yīng)過程幾乎是沒有任何污染所以稱作綠色化學(xué)。綠色化學(xué)的要求不僅是化學(xué)反應(yīng)生成物被全部利用起來，不涉及任何染污及廢物排放，而且反應(yīng)物、催化劑也是沒有任何污染性的，真正實(shí)現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)全程的無污染、無排放。綠色化學(xué)將人們所有的化學(xué)知識(shí)和技術(shù)進(jìn)行最有效的融合應(yīng)用，將所有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)，針對(duì)每一種反應(yīng)材料、反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行全面的污染物與有害物的再利用設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)綠色化體系，在解決污染問題的同時(shí)還擴(kuò)大了資源的使用充分度，減少了資源浪費(fèi)。

1.2 綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)教學(xué)的意義

高職院校承擔(dān)著為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才的重要任務(wù)，傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式僅僅能夠適應(yīng)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)需求，而對(duì)于當(dāng)今社會(huì)追求綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)則無法適應(yīng)，因此在高職化學(xué)教學(xué)中加入綠色化學(xué)教學(xué)是為了將來化學(xué)專業(yè)人才進(jìn)入社會(huì)之后能夠更適應(yīng)當(dāng)今的化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，使學(xué)生擁有綠色化學(xué)的基本理念以及基礎(chǔ)能力，在實(shí)際生產(chǎn)中將這種能力有效發(fā)揮來創(chuàng)造綠色經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從另一角度來說，當(dāng)前我國(guó)的綠色化學(xué)研究尚處于初級(jí)階段，無論是化學(xué)工業(yè)整個(gè)行業(yè)的人才專業(yè)水平，還是與化學(xué)工業(yè)相關(guān)的科研人員數(shù)量，都存在著很大的市場(chǎng)空缺，因此培養(yǎng)綠色化學(xué)理念的專業(yè)學(xué)生也是行業(yè)的迫切需求。

2 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展及在高職院校中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展

綠色化學(xué)教學(xué)理念在全球范圍內(nèi)受到關(guān)注是自2001年美國(guó)總統(tǒng)布什向世界各國(guó)呼吁“在教學(xué)與工業(yè)發(fā)展中加入綠色化學(xué)理念”之后開始。這一理念原本已經(jīng)在國(guó)際上出現(xiàn)，只是尚未受到各國(guó)關(guān)注而處于極度緩慢的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。當(dāng)因化學(xué)污染產(chǎn)生的環(huán)境問題日益嚴(yán)重，綠色化學(xué)的需求變得更加迫切，無論是工業(yè)國(guó)家還是非工業(yè)國(guó)家都開始投入對(duì)綠色化學(xué)課題的研究，并且將這一課題運(yùn)用到教學(xué)過程中，以促進(jìn)綠色化學(xué)研究的有效推進(jìn)。自1998年開始美國(guó)化學(xué)會(huì)的教育部門就與其它相關(guān)的環(huán)境部門做出了聯(lián)合協(xié)作的決定，他們將綠色化學(xué)教學(xué)材料編寫與課程的規(guī)劃列入了教育計(jì)劃中，教育部門還專門針對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行了多次高中化學(xué)教科書的修訂。其中就將綠色化學(xué)的基本理論、原則和意義作為專門性教學(xué)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了綠色化學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的影響力。

我國(guó)目前在綠色化學(xué)的相關(guān)研究上有極大的空缺，因此在化學(xué)教育中也較少涉及綠色化學(xué)的相關(guān)理論，除了基本的綠色化學(xué)研究不足之外，當(dāng)前的化學(xué)教育模式與體系也存在著很多不完善的方面，使綠色化學(xué)在高中化學(xué)教育中的融入面臨難題。綠色化學(xué)在教學(xué)中加入需要由各方力量的支持，針對(duì)目前我國(guó)的綠色化學(xué)研究水平來說除了需要由化學(xué)科研工作者進(jìn)行深入理論與實(shí)踐研究之外，還需要有國(guó)家環(huán)保事業(yè)的共同支持，而如果再將其滲入到高職化學(xué)教育中則又需要教育部與政府的支持。只有當(dāng)綠色化學(xué)建立起相對(duì)完整的理論體系，并且研究達(dá)到一定深度時(shí)才能將其作為教學(xué)手段與具體的教學(xué)活動(dòng)結(jié)合起來。

目前不僅是國(guó)內(nèi)，縱觀全面的環(huán)境形勢(shì)都處于一個(gè)非常緊張的狀態(tài)，各種污染類型時(shí)刻在制造著不同程度的污染物，同時(shí)由于人們?cè)诮?jīng)濟(jì)為第一目的的長(zhǎng)期發(fā)展過程中對(duì)地球資源與能源的大量開發(fā)，全球資源緊張形勢(shì)也是當(dāng)今重要的時(shí)代問題。綠色化學(xué)理論能夠很好緩解資源緊張及環(huán)境污染問題，因此即是未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向，也是人們尋求緩解資源與環(huán)境問題的重要途徑。

2.2 高職院校綠色化學(xué)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國(guó)的高職院校對(duì)綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的涉及率幾乎為零，大部分高職院校在化學(xué)教學(xué)中沒有任何綠色化學(xué)意識(shí)，甚至有許多化學(xué)教師也從未認(rèn)識(shí)和了解過綠色化學(xué)的相關(guān)理論。長(zhǎng)期處于傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式下的我國(guó)的高職化學(xué)教育尤其對(duì)綠色化學(xué)教學(xué)有著非常迫切的應(yīng)用需求，而我國(guó)的教育環(huán)境暫時(shí)又不具備將綠色化學(xué)教育全面落實(shí)到化學(xué)課程中的條件。所以就需要教師對(duì)課程和教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整，認(rèn)識(shí)并學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的基本原則與意義，在教學(xué)過程中加入綠色化學(xué)理念，使這種優(yōu)秀、先進(jìn)的化學(xué)理論能夠被更大范圍地普及，為未來我國(guó)綠色化學(xué)研究水平的有效提高提供支持。

3 高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)教學(xué)方法的途徑

3.1 加強(qiáng)對(duì)綠色化學(xué)教學(xué)的重視

作為化學(xué)教學(xué)課堂的主導(dǎo)者化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)能夠?qū)G色化學(xué)的理論進(jìn)行全面深入的了解和學(xué)習(xí)，掌握了基本的綠色化學(xué)原則和理論之后再將其進(jìn)行具體教學(xué)方式的改變，從而實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)與高職化學(xué)課堂教學(xué)的融合。教師認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)需要從其最基本的價(jià)值和意義入手，全面掌握綠色化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義和在可持續(xù)性發(fā)展中的作用，然后再深入了解具體的綠色化學(xué)知識(shí)，擴(kuò)展自身對(duì)綠色化學(xué)的眼界，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)。

教師需要對(duì)自身已經(jīng)掌握的綠色化學(xué)相關(guān)理論進(jìn)行整理、宣傳和推廣，宣傳與推廣的對(duì)象不僅是在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論教學(xué)，還包括在化學(xué)教師交流活動(dòng)中、在化學(xué)行業(yè)研究討論會(huì)上等。只要是能夠進(jìn)行創(chuàng)新思想交流的場(chǎng)合就將綠色化學(xué)的影響擴(kuò)大到這個(gè)場(chǎng)合中。最后，重視對(duì)學(xué)生綠色化學(xué)理念的培養(yǎng)，自身首先應(yīng)當(dāng)有清晰的理論思路，同時(shí)對(duì)綠色化學(xué)有足夠的重視，然后才可能在具體教學(xué)活動(dòng)中加入綠色化學(xué)的教學(xué)元素。

3.2 編寫綠色化學(xué)專用教材

綠色化學(xué)是一個(gè)專門性學(xué)科，其研究對(duì)象有著極大的共性，因此如果能夠?qū)⑵湟詫Ｓ媒滩牡男问竭M(jìn)行普及，對(duì)于綠色化學(xué)教學(xué)以及學(xué)科的發(fā)展都有著非常關(guān)鍵的推動(dòng)意義。編寫的專門針對(duì)綠色化學(xué)的教材需要做到最基本的兩點(diǎn)要求：一是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行優(yōu)化，向綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)靠攏;二是對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)整理，使之成為一個(gè)完整的學(xué)科體系。

從第一點(diǎn)要求來說，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)具有較大的可實(shí)施性。例如對(duì)于工業(yè)化學(xué)中硫酸的制作有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，工業(yè)硫酸的生產(chǎn)一般是通過接觸法來實(shí)現(xiàn)的，這一反應(yīng)中首先大量的廢物、廢氣，根據(jù)綠色化學(xué)的理論對(duì)廢物、廢氣進(jìn)行再次利用使其轉(zhuǎn)化為可被其它化學(xué)工業(yè)利用的原料，就實(shí)現(xiàn)了綠色化學(xué)的目標(biāo)，硫鐵礦在燃燒過程中產(chǎn)生的廢渣由于含有豐富的鐵元素，如果按傳統(tǒng)的處理方法不進(jìn)行再利用必然會(huì)造成資源的浪費(fèi)，而以此作為煉鐵原料進(jìn)行回收利用，既避免了廢物污染又提高了資源利用率。接觸法制硫酸產(chǎn)生的廢氣含有SO2，是一種有害的環(huán)境污染氣體，如果將其與石灰乳或者氨水接觸進(jìn)行反應(yīng)，就能夠產(chǎn)生具有利用價(jià)值的石膏或亞硫酸銨。這就是綠色化學(xué)原則的表現(xiàn)，既避免了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物、廢氣污染，又將其利用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌I(yè)原料或材料，實(shí)現(xiàn)了資源利用率的提高，而且也有效控制了對(duì)環(huán)境的污染。

從第二點(diǎn)要求來說。綠色化學(xué)專用教材應(yīng)當(dāng)有完整的學(xué)科體系，因?yàn)楦呗毣瘜W(xué)教學(xué)需要以此來作為學(xué)生全面學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)的基礎(chǔ)，所以在教學(xué)編寫時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行全面系統(tǒng)的理論和資源整理，從基本的基礎(chǔ)理論入手對(duì)綠色化學(xué)的理論、實(shí)踐研究、應(yīng)用價(jià)值、化學(xué)原理等進(jìn)行有效的梳理，以發(fā)揮在教學(xué)過程的實(shí)用性價(jià)值。

3.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

將綠色化學(xué)的理念運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)效果有效提升的重要手段。對(duì)于化學(xué)教學(xué)來說實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式本身就有著非常關(guān)鍵的教學(xué)意義，也是最利于學(xué)生深入接觸化學(xué)理論和現(xiàn)實(shí)意義的有效手段，綠色化學(xué)所關(guān)注的對(duì)工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過程的綠化和優(yōu)化基本上都是基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段實(shí)現(xiàn)的，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲入綠色化學(xué)的理念是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)改革途徑。

首先開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)。在許多重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中其用到的化學(xué)試劑是具有一定污染性或毒性的，對(duì)這種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型開發(fā)，運(yùn)用更少的原料和更小的反應(yīng)規(guī)模來說明化學(xué)原理，既實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目的，也減少了反應(yīng)產(chǎn)生的污染。這種具有污染性和危險(xiǎn)性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高職化學(xué)課程中是非常普遍的，例如氯氣的取用過程如果一旦發(fā)生泄漏就會(huì)對(duì)人體造成傷害，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境，微型實(shí)驗(yàn)就是減小氯氣的取用量，設(shè)計(jì)小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)選擇用針管來取用就能夠有效避免因此產(chǎn)生的污染問題。

4 結(jié)束語

綠色化學(xué)在我國(guó)高職化學(xué)教學(xué)中有著非常重要的開發(fā)意義，除了進(jìn)行專門的綠色化專用教材設(shè)計(jì)和教學(xué)之外，在每一項(xiàng)與化學(xué)教學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)中都體現(xiàn)出綠色化學(xué)的原則，是深入推進(jìn)綠色化學(xué)理念的有效方式，也是促進(jìn)我國(guó)綠色化學(xué)研究不斷深入的重要途徑。我國(guó)當(dāng)前面臨的化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展時(shí)代任務(wù)，要求通過高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)理念來有效提高綠色化學(xué)的科研水平。

參考文獻(xiàn)

篇10

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)　綠色化　重要性　原理　方法

隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越追求綠色化，而分析化學(xué)的綠色化旨在化學(xué)分析過程及技術(shù)設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行綠色化學(xué)原理的應(yīng)用，以最大程度地降低分析化學(xué)對(duì)周圍環(huán)境所帶來的污染，因而是未來分析化學(xué)發(fā)展的一個(gè)主要方向，下文分別就分析化學(xué)綠色化的重要性、原理、特點(diǎn)及其方法進(jìn)行了探討。

一、分析化學(xué)綠色化的重要性

作為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策之一，環(huán)境保護(hù)一直都是分析化學(xué)研究人員環(huán)境科研的一個(gè)重要方向，特別是近些年來，隨著人們環(huán)保意識(shí)的普遍增強(qiáng)，分析化學(xué)作為環(huán)境污染排放的重要來源之一本身也越來越受到關(guān)注。例如液液萃取過程中所使用的有機(jī)溶劑中，有許多諸如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳等等都具有極強(qiáng)的毒性，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境還會(huì)對(duì)人體健康造成危害。再如某些氯代烴甚至?xí)?duì)大氣臭氧層造成破壞，這些明顯都違背了環(huán)境保護(hù)的宗旨。有毒溶劑的使用不僅危害了分析化學(xué)研究工作人員的身體健康，還大大增加了樣品測(cè)試的成本，有些溶劑的廢液處理也是一個(gè)棘手的問題。分析化學(xué)自上世紀(jì)60年代以來已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)的重要的中心學(xué)科之一，不少環(huán)境分析化學(xué)研究工作人員都在從事著同環(huán)境樣品相關(guān)的分析化驗(yàn)工作內(nèi)容，以便于為環(huán)境科研、管理及其治理提供有力的科學(xué)依據(jù)。如今對(duì)于許多領(lǐng)域而言，環(huán)?；顒?dòng)及進(jìn)步同分析化學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)，只有通過分析化學(xué)相關(guān)技術(shù)手段才可以有效識(shí)別環(huán)境中污染物化及其代謝物的遷移過程或者所發(fā)生的形態(tài)變化，然后才能采取相應(yīng)地措施對(duì)污染源進(jìn)行有效地控制。由此可見，分析化學(xué)是大氣及水資源環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)學(xué)科。

正是由于這些原因，近些年來相關(guān)研究工作者都致力于研究和發(fā)展綠色分析化學(xué)技術(shù)，盡可能少用甚至不用有污染的溶劑或其他有機(jī)化學(xué)試劑。作為綠色化學(xué)的一個(gè)主要構(gòu)成方面，綠色分析化學(xué)已經(jīng)成為分析化學(xué)未來發(fā)展的主要方向。

二、分析化學(xué)綠色化原理及其特點(diǎn)

近些年來，綠色分析化學(xué)的研究多數(shù)是圍繞著催化劑、化學(xué)反應(yīng)、原料、溶劑及其產(chǎn)品綠色化等方面而開展的。因而無論是從原理上還是從方法上都為傳統(tǒng)的分析化學(xué)行業(yè)帶來了巨大的改變。例如，可通過新型化工方法或新產(chǎn)品的過程中運(yùn)用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、無毒性原料、催化劑以及溶劑等實(shí)現(xiàn)化工的綠色生產(chǎn)過程，并通過所獲得的新型綠色產(chǎn)品為人們的身體健康、環(huán)境保護(hù)等方面帶來有利影響。

綠色分析化學(xué)研究的主要核心問題如下：一是確保所選擇的起始原料及其試劑的綠色化；二是確保所選擇的溶劑、反應(yīng)條件及其催化劑的綠色化；三是確保所設(shè)計(jì)產(chǎn)品、目標(biāo)分子及其化學(xué)品的綠色化和安全化。如今，綠色分析化學(xué)已經(jīng)興起，其要求進(jìn)行化學(xué)分析的整個(gè)過程中都必須始終將環(huán)境保護(hù)作為一個(gè)前提或目標(biāo)，最大程度地減少甚至不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì)，確保分析過程本身盡可能地減少或消除對(duì)環(huán)境的影響，這即為綠色分析化學(xué)的最主要特征。除此之外，綠色分析化學(xué)的另一個(gè)主要特征還表現(xiàn)在其過程分析中，通常來說，環(huán)境分析主要是出現(xiàn)了環(huán)境問題之后進(jìn)行毒物的監(jiān)測(cè)及其分類的過程，而分析化學(xué)則是將分析重點(diǎn)放在了化學(xué)過程當(dāng)中，主要是通過傳感器的使用實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，這樣可以了解環(huán)境污染物形成的全過程，進(jìn)而即可實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量有害環(huán)境污染物的有效控制，并從源頭上實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物阻止的目的。整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，若因溫度、壓力、原料劑量、時(shí)間改變進(jìn)而導(dǎo)致污染物的形成，傳感器會(huì)及時(shí)地將整個(gè)過程的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣就可通過整個(gè)過程中參數(shù)的改變而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物產(chǎn)生全過程的有效控制，同時(shí)還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量極其純度。因此，綠色分析化學(xué)可以對(duì)污染物進(jìn)行防治和即時(shí)控制。

三、分析化學(xué)綠色化的發(fā)展方法

通常而言，分析方法是通過精密度、靈敏度、準(zhǔn)確度、分析的速度及其校準(zhǔn)曲線線性范圍等等的多項(xiàng)指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于分析化學(xué)的綠色化而言，除去上述指標(biāo)之外，還需將其對(duì)于環(huán)境的影響程度作為首要指標(biāo)進(jìn)行考慮。

為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)分析過程中分析化學(xué)綠色化的實(shí)現(xiàn)，必須將重點(diǎn)放在如何最大程度地減少甚至取消環(huán)境污染物的使用及其產(chǎn)生，可考慮如下方面：1）整個(gè)分析系統(tǒng)的微型化，這樣可以大幅度減少試劑及其載體的流耗量，實(shí)現(xiàn)污染的降低，還更加經(jīng)濟(jì)。2）對(duì)于不得不使用大量樣品進(jìn)行分析的系統(tǒng)而言，可借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)及化學(xué)計(jì)量學(xué)等理論，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)目?jī)?yōu)化的目的，這樣就可以最大程度地減少分析過程中測(cè)量的次數(shù)及其相關(guān)試劑的使用量，實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染物使用的目的。3）通過試劑固定化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)非消耗性及微消耗性等試劑的重復(fù)使用，這樣即可大幅度減少有害試劑的使用量及其有害物產(chǎn)生。4）通過無毒無害試劑的使用，例如，超臨界流體的開發(fā)，尤其可以將超臨界二氧化碳流體作為溶劑，其不僅具有常規(guī)流體都具有的良好的溶解性，同時(shí)還擁有氣體所具有的相當(dāng)高的傳質(zhì)速度，因此，借助于這種無毒無害的試劑即可實(shí)現(xiàn)原有毒性有機(jī)化合物的替代。5）將某些無試劑新型分析化學(xué)技術(shù)，諸如超聲、微波等技術(shù)等應(yīng)用到分析化學(xué)的過程當(dāng)中去，例如超聲萃取法、微波萃取及其消解等方法；6）有些待分析樣品組成相當(dāng)復(fù)雜，因而測(cè)定過程中不可避免會(huì)有干擾的出現(xiàn)，此時(shí)可以借助于儀器掩蔽法來實(shí)現(xiàn)對(duì)原有化學(xué)掩蔽法的替代，例如，可通過借助于導(dǎo)數(shù)以及雙波長(zhǎng)分光光度法，結(jié)合零交技術(shù)及其等吸收點(diǎn)法，即可在完全無任何化學(xué)試劑條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的消除；7）若很難完全取代有毒試劑時(shí)，應(yīng)盡量采用微型化或者使用具有較小毒性的試劑對(duì)由原有的大毒性試劑進(jìn)行替代，例如，將有機(jī)相的測(cè)定方法改變?yōu)樗鄿y(cè)定方法，以最大程度減小分析過程中自身對(duì)于環(huán)境所帶來的影響。事實(shí)證明，分析化學(xué)綠色化最基本的要求及其特征已經(jīng)在如今的一些分析方法中體現(xiàn)了出來，例如固相萃取技術(shù)、高壓流體萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、微型液-液萃取技術(shù)、免疫分析技術(shù)、x射線熒光金屬分析技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、自動(dòng)索格利特萃取技術(shù)、微萃取技術(shù)、揮發(fā)性有機(jī)化合物真空蒸餾技術(shù)及其表面聲波測(cè)定技術(shù)等等，此類方法都是在測(cè)量、監(jiān)測(cè)及其識(shí)別過程中，對(duì)過程中所用試劑及其所產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行控制，以最大程度地減少環(huán)境污染物的釋放，因而沒有造成不良的環(huán)境污染問題，所以應(yīng)盡可能采用此類綠色分析化學(xué)方法進(jìn)行分析。如今，分析化學(xué)正朝著綜合性邊緣學(xué)科方向發(fā)展，隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)及激光技術(shù)、微波技術(shù)、分子束及計(jì)算機(jī)等的不斷發(fā)展，為新型儀器分析方法奠定了基礎(chǔ)，并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色分析化學(xué)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)及其方法支撐，如激光技術(shù)已經(jīng)用于了光譜分析中，并形成了多達(dá)數(shù)十種方法，有些相當(dāng)快，可實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)分析。

四、結(jié)論

作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要方面，綠色分析化學(xué)是解決未來環(huán)境保護(hù)及其資源短缺問題其中的一個(gè)根本出路。因此，必須制定一系列鼓勵(lì)政策以支持綠色分析化學(xué)的發(fā)展，在新分析方法及其技術(shù)設(shè)計(jì)手段中應(yīng)用綠色分析化學(xué)原理。分析化學(xué)綠色化的發(fā)展逐漸朝著微型化和儀器化方向進(jìn)行發(fā)展。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是我國(guó)如今的分析化學(xué)儀器制造科研力量仍相對(duì)較弱，因此必須以戰(zhàn)略眼光對(duì)待綠色分析化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展及其教育，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，注重分析化學(xué)綠色化的研究，積極探索綠色少污染甚至無污染的分析方法及其技術(shù)，并將其應(yīng)用到實(shí)際的分析檢測(cè)中。

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