序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇常用的化學(xué)元素范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵字：化學(xué)實驗教學(xué)；化學(xué)元素觀；氧氣；二氧化碳

文章編號： 1005–6629(2012)5–0003–03 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 從化學(xué)元素觀說起

古代哲學(xué)家們認(rèn)為世間的萬物都是由為數(shù)不多的元素組成的。雖然中外哲學(xué)家提出的元素并不相同，但是把復(fù)雜的物質(zhì)歸結(jié)為有限數(shù)目的元素，他們的哲學(xué)思想?yún)s是一致的，而且實踐證明是正確的。盡管如此，古代哲學(xué)家們所提出的元素論并不能成為化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)，因為他們所提出的元素，不僅本身無法量化，而且在解釋具體物質(zhì)的性質(zhì)及變化時，具有很大的隨意性?；瘜W(xué)元素則專指組成化學(xué)物質(zhì)的基本單元，本身有著確定的物理意義。因為元素已經(jīng)成為大眾耳熟能詳?shù)拿~，在學(xué)習(xí)初等化學(xué)時，應(yīng)當(dāng)有助于建立化學(xué)元素的概念。但是僅僅認(rèn)識到化學(xué)元素是組成物質(zhì)世界的基本單元是不夠的，只有對化學(xué)元素的多種存在形式，如自由態(tài)―原子、離子態(tài)（包括不同價態(tài)）、結(jié)合態(tài)―單質(zhì)，以及以化學(xué)元素在化學(xué)變化中的可遷移性、組合方式的可變性和化學(xué)元素本身的不變性有所認(rèn)識，才算是對化學(xué)元素有了比較全面地認(rèn)識。而這種認(rèn)識，只有通過化學(xué)的學(xué)習(xí)才能形成。雖然初等化學(xué)涉及的化學(xué)元素不多，涉及的元素形態(tài)也不多，但是對于形成比較全面的化學(xué)元素概念，卻是可以而且應(yīng)該能夠做到的。遺憾的是，我們并沒有把握住這個最基本的學(xué)科基礎(chǔ)。尤其值得反思的是，盡管我們也承認(rèn)化學(xué)是一門實驗性科學(xué)，化學(xué)實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，但是在實際教學(xué)中，化學(xué)實驗的作用往往只體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、學(xué)習(xí)幾種簡單儀器的基本操作、了解把儀器組合成能夠完成某個化學(xué)過程的裝置時的要點等有限的幾個方面。當(dāng)課時緊張時，實驗現(xiàn)象的觀察改為多媒體演示，儀器裝置改為圖示，化學(xué)過程被簡化為相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)式等，就成為一種普遍采用的應(yīng)對方法?？己朔绞絼t著重于背誦某些實驗事實、名詞定義、各式各樣的化學(xué)計算題、脫離化學(xué)本身的推理題、和那些只適合化學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)階段才能夠正確回答的所謂探究性試題。

初等化學(xué)的任務(wù)，不僅在于學(xué)習(xí)一些基本的化學(xué)知識、以元素符號為基礎(chǔ)的化學(xué)語言體系、以原子相對質(zhì)量（分子相對質(zhì)量）為基礎(chǔ)的化學(xué)計量關(guān)系、以及化學(xué)常用儀器的使用方法和操作技術(shù)，作為化學(xué)學(xué)科的啟蒙和以培育科學(xué)素養(yǎng)為首要任務(wù)的學(xué)段，更為重要的是通過學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生把握住核心的化學(xué)基本觀念，從而能夠從化學(xué)視角來認(rèn)識我們周圍的物質(zhì)世界，和恰如其分地評價化學(xué)對人類社會的發(fā)展與進(jìn)步所起的作用。

化學(xué)元素觀是化學(xué)學(xué)科的核心觀念，即使在人們已經(jīng)知道，于特定條件下，對于為數(shù)不多的放射性元素或放射性同位素而言，原子核是可以發(fā)生變化的，亦即在這類體系中，化學(xué)元素是可以發(fā)生變化的。這種認(rèn)識并沒有違背化學(xué)元素觀，因為就所生成的化學(xué)物質(zhì)而言，化學(xué)元素觀仍然是認(rèn)識其變化途徑和確定產(chǎn)物的基礎(chǔ)，而且都可以從元素周期表中找到它們的歸宿。就一般情況而言，在化學(xué)變化中，反應(yīng)體系內(nèi)化學(xué)元素的存在形態(tài)和相互作用的方式可以變化，但是化學(xué)元素的種類不變（即原子核不變），以各種形態(tài)存在于物質(zhì)體系中的（元素）微粒數(shù)量不變，卻是經(jīng)過大量實驗證實了的事實，并已成為化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)。因為原子核不變，所以化學(xué)體系中物質(zhì)總質(zhì)量不變，化學(xué)反應(yīng)體系必定遵守質(zhì)量守恒定律，就是不言而喻的了。在這個前提下，化學(xué)反應(yīng)式的完成和化學(xué)計量關(guān)系的建立，以及依據(jù)化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行化學(xué)計算的規(guī)則和方法，對于初中學(xué)生來說，難道會比一般的四則運算題更難嗎？

2 實驗體系的特點和應(yīng)當(dāng)可以學(xué)到的化學(xué)

為了便于討論，先對氧氣和二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)實驗的原理和有關(guān)的化學(xué)概念分別加以介紹，然后再把它們整合起來，試圖闡明通過這兩個實驗應(yīng)當(dāng)并能夠?qū)W到什么。

2.1 氧氣的實驗室制取和性質(zhì)實驗

這是一個利用化學(xué)方法從含氧化合物中分離出氧元素并制備氧單質(zhì)的實驗。對大多數(shù)學(xué)生來說，利用化學(xué)變化以制取某種物質(zhì)為目標(biāo)的這類科學(xué)實驗可能是第一次。實驗所選擇的化學(xué)體系和所用到的儀器及基本操都比較簡單，但卻是最能體現(xiàn)化學(xué)特色（可惜過去在這方面沒有給以足夠的關(guān)注）。

從含氧化合物中獲取單質(zhì)氧的實驗，是對化學(xué)倚為基礎(chǔ)的化學(xué)元素論的有力佐證。直接加熱或同時加入某種催化劑的方法對于其他含氧化合物并非都可以奏效，表明在不同的含氧化合物中，氧所處化學(xué)環(huán)境不同（即結(jié)合的方式和強度不同），所以結(jié)果可以不同。它們之間的差別，包含在化學(xué)性質(zhì)不同的含義之中。元素在化合物中存在形態(tài)（或環(huán)境）的差別，是引申到對化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的最好鋪墊。所以僅僅關(guān)注排水集氣法的裝置原理和相關(guān)操作，對實驗體系中所包含化學(xué)本身的思考和探究的缺失，是值得認(rèn)真研究和改進(jìn)的一個重要方面。

為了加深對上述論述的理解，選取一些不能用類似方法制取氧氣的化學(xué)體系進(jìn)行對比，這是通過實驗學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。有比較才能有鑒別，其間的相似及差異的發(fā)現(xiàn)和比較，是通過實驗學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法。這種認(rèn)知過程雖然偏于感性，但是卻生動而具體，更容易引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最簡單的選擇莫過于參照實驗中用于加熱和作為反應(yīng)容器之用的玻璃儀器，只要想到，以二氧化硅為主要組分的玻璃，其中也包含有氧，卻能夠經(jīng)歷整個反應(yīng)過程而安全無恙！二者之間的差別所形成的鮮明對照，可以使得學(xué)生在物質(zhì)性質(zhì)取決于它的組成與結(jié)構(gòu)，以及物質(zhì)的變化可以用外界條件來控制這兩個方面有了實際的體驗，從而體現(xiàn)出初中化學(xué)的啟蒙作用。如果把探究的視角擴展到水、石英砂和陶瓷，內(nèi)涵就更豐富了。

在書寫反應(yīng)方程、繪制儀器裝置簡圖、敘述所觀察到的實驗現(xiàn)象的同時，還可以引導(dǎo)學(xué)生思考和研討以下的問題。

（1）在這個實驗中，通過氧氣的實驗室制取和對氧氣性質(zhì)的探究，你對氧氣的性質(zhì)有了哪些認(rèn)識？和你此前對氧氣的認(rèn)識相比，是否基本一致？又有了哪些新的認(rèn)識？

（2）在這個實驗中，我們有了把氧從含氧化合物中分離出來，和通過反應(yīng)（如氧化、燃燒）使氧進(jìn)入生成的含氧化合物兩個方面的體驗，你對化學(xué)元素論是否有了新的體會？

（3）如果有人說，只要化學(xué)物質(zhì)的組成中含有氧元素，就一定可以從它制得氧氣。你同意這種說法嗎？為什么同意或不同意？如果不完全同意，請試著給出一個你認(rèn)為更合理的說法。

（4）帶火星的木條、細(xì)細(xì)的鐵絲等在空氣中和在純氧中氧化（或燃燒）時，發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)相同（化學(xué)反應(yīng)式也相同），為什么現(xiàn)象并不相同？

（5）類似于上面的事例，在日常生活中并不少見，你能夠舉出幾個實例嗎？

（6）綜合（3）和（4）的事例，你能夠得出一個具有普遍性的結(jié)論嗎？試一試，好嗎？

2.2 二氧化碳的實驗室制取與性質(zhì)實驗

這是又一個用實驗室方法制備氣體物質(zhì)的化學(xué)實驗。因為氣體性質(zhì)不同，所以收集方法也有所不同。故爾在學(xué)習(xí)化學(xué)時，應(yīng)當(dāng)著重于發(fā)現(xiàn)和利用物質(zhì)之間的差異，這種差異無論是基于物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)，都可以成為選取對化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行制取、分離、提純和鑒別方法的基礎(chǔ)。二氧化碳的實驗室制取，和氧氣制備時相同之處，在于產(chǎn)物取自含有所需元素的反應(yīng)物；它們之間的不同，則在于所用的大理石或石灰石來自自然界，而非化學(xué)試劑（可視為純凈物），組成比較復(fù)雜，通常含有鈣、碳和氧三種元素（碳酸鈣是主要成分）以外的其他元素（如硅、鋁等）。如果以它們?yōu)樵现苯又苽涠趸細(xì)怏w，需要采用高溫焙燒的方法，但是利用一般的化學(xué)方法則在常溫下就可以制得。從而說明在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化時，化學(xué)可以提供更多的選擇性。所用方法可以不同，但是依據(jù)的最基本原理卻是相通的。因為化學(xué)元素在化學(xué)反應(yīng)中不會改變，所以通過物質(zhì)間元素的轉(zhuǎn)移、交換、或重新組合，就有可能實現(xiàn)所期望的物質(zhì)轉(zhuǎn)化。如果把實驗中二氧化碳的生成和二氧化碳與石灰水的反應(yīng)，僅僅當(dāng)成兩個孤立的化學(xué)事例，而不是引導(dǎo)學(xué)生把它們看成是一個整體，體會其中包括的化學(xué)元素觀和對化學(xué)元素觀的運用，也就達(dá)不到通過實驗學(xué)習(xí)化學(xué)的預(yù)期。二氧化碳和氧化鈣之間的結(jié)合和分離，在實驗室中用最簡單的儀器和普通的試劑就可以實現(xiàn)，充分體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的價值，化學(xué)難道不是非常有趣嗎？

火山噴出的氣體中含有大量的二氧化碳，動植物的代謝產(chǎn)物中也含有二氧化碳，但是依靠化石燃料作為動力的生產(chǎn)與生活過程是目前排向大氣的二氧化碳的主體。由于二氧化碳是一種重要的溫室氣體，所以“減碳”成為環(huán)境保護(hù)的重要措施之一。在現(xiàn)有的措施中，減少化石燃料的使用量和增加地表植被面積已達(dá)成共識。因為氣體物質(zhì)在水中的溶解度正比于所承受的壓力（你在生活中有此體驗嗎？），所以在高壓下將二氧化碳溶入深層海水中；利用化學(xué)反應(yīng)使二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C塑料；利用人工光合作用，使二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖類；利用太陽能使二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成有機化合物等方案，都成為化學(xué)家的熱門研究課題。有些設(shè)想看來有點匪夷所思，其實它們都有相同的科學(xué)依據(jù)，那就是化學(xué)元素論和物質(zhì)的性質(zhì)決定于它們的組成和結(jié)構(gòu)的基本化學(xué)原理。所以學(xué)了化學(xué)你便有了進(jìn)入復(fù)雜的物質(zhì)世界之門的鑰匙，你的奇思妙想將有理可循也將更加符合實際，因而行動更為有效。

通過這個實驗還可以引導(dǎo)學(xué)生思考或探究以下問題：

（1）實驗證明，由石灰石得到的石灰，制成石灰水或石灰漿后，可以很好地吸收二氧化碳，并生成固態(tài)沉淀。這個方法可以用于環(huán)境保護(hù)嗎？

（2）這個實驗也可以成為由并不純凈的石灰石或大理石為原料，制備純凈的碳酸鈣的一種方法。也就是一種可用以提純碳酸鈣的化學(xué)方法。從所依據(jù)的原理和化學(xué)基本概念著眼，和粗鹽提純相比，二者之間有什么差別，又各有什么特點？

（3）二氧化碳中含有氧，也含有碳，為什么反而可以用來滅火？可是鎂條不僅能夠在空氣和氧氣中燃燒，也能在二氧化碳中燃燒。從這兩件看起來似乎互相矛盾的事實，你能夠得出什么結(jié)論？

（4）有人建議利用太陽能來實現(xiàn)如下的反應(yīng)：式中hν代表光子。

2CO2+4H2O+hν---2CH3OH+3O2

2CO2+3H2O+hν--- C2H5OH+3O2

CO2+2H2O+hν--- CH4+2O2

……等等。燃燒產(chǎn)物在吸收光子的能量之后，又可以轉(zhuǎn)化成為燃料，這是多么有趣的設(shè)想！但是從原理上看，不過是植物光合作用的另一種模擬方案而已。這是化學(xué)家在了解自然現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)之后受到的啟發(fā)，向大自然學(xué)習(xí)，也是一種有益的探究思維方式。

①你認(rèn)為這些設(shè)想合理嗎？符合質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律嗎？為什么不同于永動機設(shè)計（后者被認(rèn)為是違背科學(xué)原理的）？

②通過上面的這個設(shè)想，你對在可持續(xù)發(fā)展中能源的重要性和對科學(xué)技術(shù)的評價，有了哪些新的認(rèn)識？

③這是一個利用化學(xué)反應(yīng)式和化學(xué)計量關(guān)系進(jìn)行方案可能性探究的例子。有人認(rèn)為它體現(xiàn)了學(xué)習(xí)和運用化學(xué)語言的必要性和意義，你同意這種看法嗎？

3 從這兩個化學(xué)實驗還可以學(xué)到什么

上述兩個實驗有助于初步認(rèn)識四類基本反應(yīng)，也有助于初步建立化學(xué)元素觀和微粒觀。這兩個實驗雖然比較簡單，如果加上鎂條在二氧化碳中可以燃燒生成碳和氧化鎂的演示實驗（或多媒體放映），已經(jīng)涵蓋了課標(biāo)要求的分解、化合、置換和復(fù)分解四種基本類型的化學(xué)反應(yīng)。在完成實驗報告時，由學(xué)生自己分別指認(rèn)，四類反應(yīng)的特點和反應(yīng)式前后有關(guān)元素的遷移（石灰石的熱分解和加酸后的復(fù)分解反應(yīng)，可以視為組成中CO2的整體遷移）、結(jié)合態(tài)和自由態(tài)的相互轉(zhuǎn)化、鎂對二氧化碳中碳的置換，可以使得學(xué)生通過化學(xué)式和化學(xué)反應(yīng)方程式獲得新的體驗。因為以化學(xué)元素符號組合而成的化學(xué)式和化學(xué)反應(yīng)式，可以幫助學(xué)生初步建立對物質(zhì)及其變化的微觀視角。只要把化學(xué)式中的每個符號視為某個元素的微粒，化學(xué)變化的過程與結(jié)果看成是有關(guān)微粒的遷移、交換、化合和分解，就可以形成這種認(rèn)識。實驗中觀察到的反應(yīng)物和生成物之間的差別（此外，還有嚴(yán)格的化學(xué)計量關(guān)系）、變化過程中的種種現(xiàn)象（例如氣體的產(chǎn)生，發(fā)熱發(fā)光、體系顏色的變化，固體反應(yīng)物表面的變化等），都可以成為上述微觀過程的生動而直接的證明，通過實驗學(xué)習(xí)化學(xué)的預(yù)期目標(biāo)由此可以落在實處。

四類基本反應(yīng)大致概括了利用化學(xué)變化實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和元素遷移的具體思路。亦即利用原料物質(zhì)制備簡單的新物質(zhì)這一化學(xué)合成途徑的基本思路。

通過化學(xué)途徑使氧和二氧化碳由結(jié)合態(tài)轉(zhuǎn)化為自由態(tài)，再通過化學(xué)途徑使它們由自由態(tài)轉(zhuǎn)化為結(jié)合態(tài)，和學(xué)生已經(jīng)知道的自然界的氧循環(huán)和碳循環(huán)過程很相似，可以看成體現(xiàn)后者基本特點的最簡化學(xué)模型。從而更有力地證明了化學(xué)就在我們的身邊的認(rèn)識。初中化學(xué)的教育價值也由此得到體現(xiàn)。

由于在化學(xué)反應(yīng)中元素保持不變（所以反應(yīng)前后，化學(xué)體系的總質(zhì)量保持恒定），由此可以想到，所有的化學(xué)物質(zhì)，包括廢棄物在內(nèi)，都有可能視為通過化學(xué)轉(zhuǎn)化獲取新物質(zhì)時的資源。雖然由可能性進(jìn)而成為現(xiàn)實，不僅決定于化學(xué)，還要受到能源、環(huán)境、成本和技術(shù)等方面的制約，但是這種可能性的存在是確切無疑的（已成為納米科技的理論依據(jù)）。這是化學(xué)為人們看待和解決環(huán)境問題和資源問題時提供的新視角，也是深入理解科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類社會可持續(xù)發(fā)展之間關(guān)系的一個方面。

參考文獻(xiàn)：

篇(2)

地球化學(xué)的發(fā)展可以分為兩個主要階段。第一階段是自20世紀(jì)初至60年代末的這一時期。這一階段主要研究地殼的化學(xué)組成，提出了眾所周知的克拉克值（地殼的平均含量）概念，這給我們在評價元素的分散與集中狀態(tài)時提供了一個有用的參照。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，使人們對微量元素的分析成為可能，地球化學(xué)也進(jìn)入到了一個新的階段。隨著大量巖層、巖石、礦物以及隕石等化學(xué)分析數(shù)據(jù)的積累，人們發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素在地殼、不同巖石和礦物中的分布和分配是有規(guī)律的，地球化學(xué)就為闡明元素在地殼及其組成巖石和礦物中的分布和分配規(guī)律的需要而發(fā)展；人類對礦產(chǎn)資源日益增長的需求，又促進(jìn)地球化學(xué)發(fā)展了地殼中元素集中、分散和遷移理論，以便更深入地研究礦產(chǎn)和巖石等形成規(guī)律，提供更有效的找礦方法。因此這一階段的地球化學(xué)就主要就是元素在地殼中的分布、分配、集中、分散及遷移歷史，對象基本是地殼中的元素、原子。

地球化學(xué)的理論與方法，在許多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，由此形成了許多地球化學(xué)的分支學(xué)科。

分支學(xué)科一：找礦地球化學(xué)

人類發(fā)展所需的資源90%以上來自自然礦產(chǎn)，礦床的形成就是一個地球化學(xué)過程，只不過是多種因素耦合在一起的結(jié)果。絕大部分礦床在地表以下，人們不能憑肉眼直接觀察到礦床，為了探尋地表以下的盲礦體，就必須采用一些有效的方法技術(shù)，而找礦地球化學(xué)就是一種有效的方法。它是通過系統(tǒng)地采集樣品（包括巖石、土壤、水乃至氣體等介質(zhì)），分析這些樣品的地球化學(xué)指標(biāo)（包括元素含量、氧化還原電位、酸堿度等），找出地球化學(xué)指標(biāo)異常地段，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)礦體。當(dāng)今，找礦難度越來越大（主要是找礦深度增大），地球化學(xué)找礦所起的作用越來越重要。

在用地球化學(xué)方法與理論開展找礦時，有時為了總結(jié)找礦規(guī)律，需要查明地質(zhì)體的形成時代，人們常用同位素地球化學(xué)技術(shù)。該技術(shù)是從核物理學(xué)領(lǐng)域引進(jìn)的，它的理論基礎(chǔ)是放射性同位素的衰變定理（N=Noe-t ，這里N是放射性元素衰變以后所形成的子體數(shù)量，No 是未衰變時母體的原子數(shù)，λ是衰變常數(shù)，t是衰變的時間），這為我們探索地質(zhì)體的形成年齡和某些地質(zhì)事件發(fā)生的年齡提供了有效手段。

分支學(xué)科二：農(nóng)業(yè)地球化學(xué)

農(nóng)業(yè)地球化學(xué)主要研究土壤的化學(xué)組分與農(nóng)作物生長發(fā)育的關(guān)系，它是地球化學(xué)與土壤學(xué)、農(nóng)業(yè)學(xué)的結(jié)合。大部分人都知道，農(nóng)作物的生長主要受氣候的影響，不同氣候帶內(nèi)，農(nóng)作物的種類是不同的。但在相同的氣候背景條件區(qū)域內(nèi)，有些地段適宜某些農(nóng)作物生長，而不適宜另外的農(nóng)作物生長，甚至在很小的范圍內(nèi)，同類作物的果實，其品質(zhì)有很大差異。例如，各種農(nóng)特產(chǎn)就是如此。這主要與土壤的性質(zhì)有關(guān)，而土壤的性質(zhì)又取決于土壤的化學(xué)成分。因此，研究土壤的化學(xué)成分與農(nóng)作物的關(guān)系，對于改良農(nóng)作物的品質(zhì)、提高產(chǎn)量具有重要作用。

當(dāng)前，由于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，為了提高產(chǎn)量，往往施放了很多化肥，有些化肥對土壤性質(zhì)起到一個破壞作用。例如，使土壤酸化、堿化或結(jié)板。應(yīng)用地球化學(xué)的方法，查明土壤的化學(xué)成分，根據(jù)土壤所含元素的貧富“對癥下藥”，即可起到提高經(jīng)濟效益與改良土壤性質(zhì)的雙重效果。在近代農(nóng)業(yè)規(guī)劃中，前期進(jìn)行農(nóng)業(yè)地球化學(xué)研究是很有必要的。

分支學(xué)科三：生態(tài)地球化學(xué)

在人類生態(tài)環(huán)境中，存在一個化學(xué)元素的循環(huán)系統(tǒng)，而生態(tài)系統(tǒng)就是其中重要的一環(huán)。有些元素從土壤、水體和空氣中進(jìn)入生物體系，人類在食用生物的過程中又吸收了這些元素，經(jīng)人體消化，有些元素被人體吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w的組成部分或能量，部分又被排泄出來，然后又進(jìn)入化學(xué)元素的循環(huán)體系中。被人體吸收的元素一部分對人體是有益的，也是人體必需的，一部分可能對人體有害，從而引起各種疾病。因此，要采取措施，使人體盡量吸收有益元素、減少有害元素的吸收，就要應(yīng)用元素的生態(tài)地球化學(xué)理論與方法，開展環(huán)境生態(tài)地球化學(xué)評價，研究元素對人體的生物作用機理，可改善人類生活環(huán)境和促進(jìn)人類健康。

分支學(xué)科四：環(huán)境地球化學(xué)

環(huán)境地球化學(xué)是環(huán)境科學(xué)與地球化學(xué)結(jié)合而形成的地球化學(xué)分支。主要研究人類環(huán)境中元素的地球化學(xué)行為，為環(huán)境保護(hù)和治理提供技術(shù)支撐。

隨著人類活動日益加速與擴大，對環(huán)境的影響越來越大，這種影響很多是破壞性的、和人類與自然的和諧共存是相悖的。環(huán)境破壞主要的表現(xiàn)形式之一就是環(huán)境污染，而環(huán)境污染是一些人為的化學(xué)元素和化合物疊加在自然界的物質(zhì)基礎(chǔ)之上，而環(huán)境地球化學(xué)的主要任務(wù)就是查明那些對人類健康影響有密切關(guān)系的元素在土壤、巖石、水體、空氣等介質(zhì)中的含量與演化規(guī)律，查明區(qū)域環(huán)境地球化學(xué)特征，揭示地方性疾病發(fā)生的原因，為保護(hù)和治理環(huán)境提供技術(shù)支撐，為城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。環(huán)境地球化學(xué)日趨重要是必然趨勢。

分支學(xué)科五：宇宙地球化學(xué)

按地球化學(xué)的定義，研究宇宙的化學(xué)成分及特點不屬于地球化學(xué)的范疇，但生活在地球上的人類要對宇宙進(jìn)行研究，因此把研究宇宙的化學(xué)成分與規(guī)律也作為地球化學(xué)的一個分支。

宇宙地球化學(xué)主要研究天體的化學(xué)成分、演化規(guī)律和對地球的影響以及探索宇宙的起因。

我國幾年前開展的“嫦娥工程”共包含4個系統(tǒng)，其中一個是地面應(yīng)用系統(tǒng)（即宇宙地球化學(xué)），這個系統(tǒng)主要對月球的物質(zhì)組成（包括礦物組成和化學(xué)組成）進(jìn)行研究，查明月球物質(zhì)的化學(xué)成分及賦存狀態(tài)，為人類未來開發(fā)利用月球資源、探索月球的起因及演化趨勢提供依據(jù)，也為研究宇宙演化提供線索。由此可見，地球化學(xué)理論與方法在近代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要性。

綜上所述，作為與人類生存發(fā)展密不可分的地球化學(xué)學(xué)科，隨著人類的發(fā)展將起到越來越重要的作用。

隨著人類對未知領(lǐng)域探索的不斷進(jìn)展，對地球化學(xué)理論與技術(shù)的需求也會與日俱增。人類活動空間日益擴大，“上天、下海、進(jìn)極”就是明顯的例證。在探索宇宙、深海資源、極地資源與對人類的影響都離不開地球化學(xué)。在這些前緣活動中，地球化學(xué)的理論與方法是最重要的支撐。

此外，地球化學(xué)還可對某些特定的地質(zhì)（史）事件研究起到?jīng)Q定性作用，如地球上的恐龍滅絕事件，只能依靠地球化學(xué)研究得出結(jié)論。

地球化學(xué)的發(fā)展，也推動了其他技術(shù)的發(fā)展，特別是分析測試技術(shù)和儀器的研發(fā)在近年取得很多成果，地球化學(xué)的需求是主要原因之一。

篇(3)

關(guān)鍵詞：巖石礦物；鑒定方法；地質(zhì)工作

對于地質(zhì)工作來說，巖石礦物鑒定是不可或缺的工作環(huán)節(jié)，其對于地質(zhì)工作的開展有著基礎(chǔ)性的作用。在巖石礦物鑒定過程中選擇合適的鑒定方法對于巖石礦物鑒定的效率與準(zhǔn)確率有著一定的影響。因此，針對巖石礦物鑒定的意義與方法進(jìn)行研究具有一定的實際意義。

1 巖石礦物的類別與特點

巖石礦物是地球地殼中一種或多種化學(xué)元素結(jié)合形成的自然聚合物體，是地殼出現(xiàn)的各種地質(zhì)活動下而形成的產(chǎn)物。巖石礦物的類別眾多，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要是由于自然界中含有不同的化學(xué)元素，并且不同的化學(xué)元素?fù)碛胁煌慕M合排列方式。同時，復(fù)雜多變的地質(zhì)作用也導(dǎo)致了巖石礦物的多樣化。通常來說，巖石礦物可以分為有機礦物以及無機礦物兩種類別。其中有機礦物的類別較少，主要為碳?xì)溲趸铮珑甑任镔|(zhì)。無機礦物的類別較多，更為常見，每年地球上都會新出現(xiàn)各種不同類型的無機礦物。相關(guān)蟮勞臣葡允荊當(dāng)前已知的無機礦物已經(jīng)有三四千種。有機礦物的化學(xué)成分為碳?xì)浠衔?，無機礦物的化學(xué)成分較為復(fù)雜。門捷列夫所歸納的元素周期表中涵蓋了一百余種化學(xué)元素，這一百余個化學(xué)元素可以相互組合，形成多個不同的元素[1]。其中的單個元素形式的礦物類型也較為多見。鐵元素、金元素、銅元素等等都可以形成自然金屬礦，而多種不同的元素更加可以搭配組合成為更多的礦物元素。通常來說巖石礦物的形成大多都是由巖漿活動所導(dǎo)致的。巖漿中包含著不同的元素與物質(zhì)，在經(jīng)過高溫影響下這些元素與物質(zhì)會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而形成多種化合物質(zhì)。然而影響化合物質(zhì)形成的因素眾多。地殼下不同區(qū)域巖漿的化學(xué)成分都有所差異，并且?guī)r漿在溫度下降的過程中會受到外界溫度、外界壓力等不同因素的影響，從而導(dǎo)致元素出現(xiàn)改變，因此由巖漿形成的巖石礦物擁有眾多種類。不同類別的礦物都具有其獨特的外形特征以及物理、化學(xué)性質(zhì)。所以，不同種類的巖石礦物同時還可以被使用在不同領(lǐng)域。

2 巖石礦物鑒定的意義

地質(zhì)工作的開展就是為礦產(chǎn)勘查開發(fā)規(guī)劃、建筑工程建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測提供數(shù)據(jù)真實、內(nèi)容全面的信息。其中，巖石礦物鑒定是最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，對于我國地質(zhì)考察工作以及掌握地質(zhì)基本情況來說有著重要的意義，同時其還可以獲得相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，對于地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展具有基礎(chǔ)性、指導(dǎo)性的價值。每一種巖石礦物均為在指定的地質(zhì)環(huán)境與化學(xué)物理反應(yīng)下造就的。往往包括各種類型的礦物。對巖石礦物中的化學(xué)元素進(jìn)行鑒定可以辨別巖石礦物種類，從而得知巖石礦物可以具體被運用在哪些領(lǐng)域，可以實現(xiàn)哪些經(jīng)濟價值。同時，巖石礦物鑒定工作對于找礦工作與地質(zhì)開采工作來說也十分重要，巖石礦物鑒定可以明確巖礦的類型，預(yù)估礦床隱藏的開采量以及潛在的經(jīng)濟性，進(jìn)而達(dá)到提高地質(zhì)勘探工作效率的目的。同時，巖石礦物在工程地質(zhì)勘查中也起到了十分關(guān)鍵的作用，其可以為建筑工程的設(shè)計與施工提供重要的參考，并且規(guī)范工程在施工中合理的使用自然資源，正確的優(yōu)化改造不良地質(zhì)情況，盡可能地避免工程對自然生態(tài)環(huán)境的損害。

3 巖石礦物鑒定的方法

3.1 試樣加工

一般情況下被用于鑒定的原始礦物樣品會由于種類的不同而出現(xiàn)不同重量，大多數(shù)在幾公斤或十幾公斤。然而在實際的巖石礦物鑒定工作中所使用的巖石礦物樣品僅僅需要幾克幾克。因此，在巖石礦物鑒定工作中第一個步驟就是對巖石礦物進(jìn)行加工處理，以獲取試樣。一般來說可以將巖石礦物研磨粉碎到一定程度，以便其分解；另外還可以通過其他經(jīng)濟有效的方式來獲取100g為代表重量，成為樣品。

3.2 定性分析

在對巖石礦物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理加工后，還需要對其進(jìn)行定性與半定量的處理分析。進(jìn)行定性與半定量處理分析的主要目的在于更加詳盡、更加準(zhǔn)確地了解樣品中包含哪些元素，同時還可以獲知元素在組合過程中各自所占據(jù)的比例。在經(jīng)過定性分析后，還需要對每一項待測元素選擇最為合適的檢測方法以及防護(hù)策略。當(dāng)前巖石礦物成分測定的方法眾多，沒有一種方法完全適用于全部的巖石礦物測試，因此需要根據(jù)不同的演示類型與礦物類別來選擇托尼蓋的處理方法[2]。目前較為常用的分析法包括色譜法、差熱法、元素法、光譜法等。其中，色譜法：色譜法，又被成為色譜分析法，其是一種通過分離來進(jìn)行分析處理的方法。根據(jù)物質(zhì)潛在的分離機制，色譜法又可以被分為分配色譜、凝膠色譜、親和色譜等不同類別的方法。差熱法：差熱分析法主要是處于某種實驗溫度環(huán)境下不出現(xiàn)其他化學(xué)反應(yīng)與物理變化的物質(zhì)與其相同量的未知物質(zhì)在同等環(huán)境下等速溫度變化結(jié)果的對比。其中，未知物質(zhì)出現(xiàn)的任何化學(xué)與物理上的變動，都與其處于相同環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)物的溫度信息對比，必然會出現(xiàn)溫度暫時上升或下降的情況，如上升則為放熱反應(yīng)，降低則為吸熱反應(yīng)。元素法：元素法主要是針對特征譜線進(jìn)行研究。通常來說，元素法的分析流程就是針對分類元素中的源自以及外層的電子進(jìn)行分析，然后通過獨特的方式將標(biāo)準(zhǔn)基態(tài)轉(zhuǎn)變成為激發(fā)態(tài)，同時還需要對物質(zhì)的溫度變化進(jìn)行詳細(xì)的觀察與記錄，然后對所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析與處理，從而了解到不同元素中所包含的原子含量以及相對濃度。光譜法：光譜法是物質(zhì)在受到輻射能的影響時，物質(zhì)內(nèi)部所產(chǎn)生變化的情況，光譜法通過對物質(zhì)內(nèi)部量子化的變化，吸收、發(fā)射或散射輻射判斷來進(jìn)行分析。光譜法分為原子光譜法與分子光譜儀法，其兩種鑒定方法的表現(xiàn)形式分別為線光譜以及帶光譜[3]。

3.3 草擬鑒定方案

草擬鑒定方案所需要工作內(nèi)容繁多，是最為關(guān)鍵的步驟。在方案的設(shè)計中需要牽涉到各種元素鑒定以及元素分離，需要鑒定人員擁有較為豐富的鑒定經(jīng)驗來完成。

3.4 鑒定結(jié)果的核查

在完成上述步驟后，對結(jié)果進(jìn)行核查是最后一個重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中要針對巖石礦物鑒定的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行核查，對各類鑒定信息進(jìn)行核實，以保證最后鑒定結(jié)果的真實性與準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

整體來說，我國在巖石礦物成分與性質(zhì)的鑒定中已經(jīng)獲得了可喜的成績。但是伴隨著社會的進(jìn)步與技術(shù)的成熟，巖石礦物鑒定工作也必須要緊跟時代的步伐，抓住進(jìn)步的機會，使用先進(jìn)的鑒定技術(shù)，高效、準(zhǔn)確地對巖石礦物的成分進(jìn)行分析，從而提升巖石礦物的利用率，改善巖石礦物的存儲與開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1]許乃岑，沈加林，張靜.X射線衍射-X射線熒光光譜-電子探針等分析測試技術(shù)在玄武巖礦物鑒定中的應(yīng)用[J].巖礦測試，2015（1）：75-81.

[2]杜谷，王坤陽，冉敬.紅外光譜/掃描電鏡等現(xiàn)代大型儀器巖石礦物鑒定技術(shù)及其應(yīng)用[J].巖礦測試，2014（5）：625-633.

篇(4)

【關(guān)鍵詞】原子光譜法 元素形態(tài)分析技術(shù) 非色譜分離技術(shù)

近年來，分析化學(xué)領(lǐng)域得到了長足的進(jìn)步，其中，形態(tài)分析作為其中的重要領(lǐng)域，發(fā)展迅猛。其中，尤其是聯(lián)用技術(shù)，以色譜分離技術(shù)和電感耦合等離子-質(zhì)譜的聯(lián)用為典型代表，促進(jìn)了分析化學(xué)的發(fā)展，但是，由于多種因素的干擾，聯(lián)用技術(shù)難以在常規(guī)實驗室推廣。因此，較為簡單、廉價、易于推廣的形態(tài)分析方法應(yīng)運而生，通過其應(yīng)用，可以有效降低元素形態(tài)信息中的費用消耗，樣品效率也得到有效提升。雖然其并不完美，但是仍然在水樣、食品和環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

1 液相萃取

1.1 溶劑萃取

溶液萃取是分析化學(xué)中的最為歷史悠久的富集和分離技術(shù)之一，在螯合劑（絡(luò)合劑）的作用下，對某種化學(xué)元素進(jìn)行選擇性螯合（絡(luò)合），從而獲取目標(biāo)元素。常用的螯合劑主要包括PAN、APDC、DDTP、TAN、5-Br-PADAP等，萃取劑主要包括MIBK、甲苯、苯、二氯甲烷、三氯甲烷等。該方法設(shè)備簡單、成本低廉、分離效率高，但是手工操作繁重，有機溶劑有毒、易燃、易揮發(fā)的性質(zhì)難以控制。隨著技術(shù)的進(jìn)步，有機溶劑的使用率不斷降低，避免了對環(huán)境的污染，其應(yīng)用也一直處于重要位置。

1.2 濁點萃取

該技術(shù)的原理是非離子型表面活性劑溶液的濁點現(xiàn)象和膠束增溶效應(yīng)，在這種萃取技術(shù)下，金屬離子在螯合劑的作用下，與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成疏水性的螯合物，與表面活性劑的疏水基團結(jié)合，被萃取進(jìn)入表面活性劑相，經(jīng)過離心、分離、稀釋、溶解，對表面活性劑相進(jìn)行分析物的分析與測定。在該技術(shù)下，根據(jù)不同元素的離子化學(xué)性質(zhì)，能夠有效實現(xiàn)萃取分離，完成元素形態(tài)分析。

1.3 微萃取技術(shù)

隨著新技術(shù)的發(fā)展，微型化逐漸成為主流趨勢。單滴微萃取和分散液液微萃取均是目前常用的萃取方法。前者在操作過程中需要選擇一定量的樣品溶液，放置于萃取容器，并用密封膜進(jìn)行密封，然后用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌，用微量注射器進(jìn)行萃取劑的吸取，并將其固定在萃取容器的上方位置，注射器將萃取劑推入萃取容器，進(jìn)行萃取，在萃取過程中加入一定數(shù)量的螯合劑能夠有效增加萃取效果。而分散液液微萃取是新世紀(jì)以來的一項新興技術(shù)，在有機萃取劑的作用下，促使溶液形成微滴，從而使得萃取劑與樣品的接觸面積大大增加，提高了萃取的富集效果。在該種方法下，可以通過差值法來進(jìn)一步測定元素的含量，根據(jù)不同價態(tài)的元素不同的特點，可以獲得準(zhǔn)確的含量值。

2 固相萃取

在固相萃取中，選擇吸附材料對于萃取效果意義重大。在這一過程中，常用的萃取劑往往包括硅膠、有機聚合物等，這些材料具有比表面積大、吸附容量大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點，在元素形態(tài)分析中應(yīng)用廣泛。

2.1 螯合型材料

將螯合或絡(luò)合反應(yīng)與固相萃取相結(jié)合，是常見的固相萃取方法，在螯合基團與金屬離子的配位作用下，溶液中的金屬離子可以直接得到螯合，通過化學(xué)反應(yīng)在基體上形成螯合基團，并成功與金屬離子鍵合，對于吸附劑的應(yīng)用選擇性具有明顯的推動性。在這種方法下，比較容易實現(xiàn)的就是利用硅膠等已有基體進(jìn)行操作，在表面引入螯合基團，操作更加便捷，在元素形態(tài)分析中的實踐性更強。

2.2 納米材料

納米材料是新興的材料，是隨著科技的進(jìn)步發(fā)展而來的微觀結(jié)構(gòu)，該種材料在一維方向具有納米尺度范圍，由于其比表面積大，相鄰原子之間缺乏原子的鍵入，不飽和性十分明顯，化學(xué)活性突出，因而具有明顯的吸附能力和容量。將其應(yīng)用于固相萃取，比較普遍的材料為碳納米材料以及納米ZrO2/B2O3，TiO2等。

2.3 分子印跡技術(shù)材料

隨著高分子合成、分子識別、分子設(shè)計、仿生學(xué)等的發(fā)展，分子印跡逐漸發(fā)展，并逐漸成為了制備分子識別功能材料的核心技術(shù)。在這一技術(shù)下，能夠保證材料按照模板分子進(jìn)行制作，對于共存元素的消除以及避免對目標(biāo)物的干擾具有劃時代的意義。這一特點也應(yīng)用于元素形態(tài)分析方面，在合成固相萃取吸附劑的過程中，通過印跡技術(shù)材料形成印跡聚合物，利用其高選擇性實現(xiàn)對目標(biāo)分子的識別和吸附，國內(nèi)外很多研究報道已經(jīng)證明了其效果的顯著性。

2.4 生物材料

在固相萃取技術(shù)下，生物材料也常常作為吸附劑應(yīng)用于萃取工作的實踐中，這是因為生物吸附材料中一般都會具有氨基、羥基、羧基、酰胺基等多種官能團，這些基團的存在使得生物材料對金屬離子具有了明顯的吸附性能，因而能夠在固相萃取中得到大力推廣。目前，應(yīng)用日漸成熟的該種材料主要有酵母、藻類、纖維素、細(xì)菌等。

3 其他萃取方法

在實踐中，以氫化物為基礎(chǔ)對元素形態(tài)進(jìn)行測定也是常用的方法，其中硼氫化鈉或硼氫化鉀是常用的還原劑，在氣態(tài)氫化物的檢測中作為常用還原劑應(yīng)用廣泛。將氫化物發(fā)生技術(shù)與原子熒光光譜相結(jié)合，可以輕松實現(xiàn)對元素形態(tài)的分析。此外，共沉淀法也是常用的方法，通過共沉淀劑的使用，促進(jìn)被測對象的共沉淀分離或富集，有效實現(xiàn)萃取結(jié)果；而蒸餾法也是形態(tài)分析中的常用方法，主要是利用了沸點的不同，對元素進(jìn)行有選擇性地蒸餾和分離，簡單可行，但是需要在整個過程中嚴(yán)格控制溫度和壓力。

4 結(jié)語

元素形態(tài)分析作為分析化學(xué)的重要領(lǐng)域，發(fā)展迅猛，其中，尤其以色譜分離技術(shù)和電感耦合等離子-質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)為典型代表，標(biāo)志著元素形態(tài)分析的現(xiàn)階段最高成就，但是，卻無法克服經(jīng)濟性和普及性方面的問題，因此，需要借助非色譜分離技術(shù)進(jìn)行樣品的處理?，F(xiàn)階段，多種元素形態(tài)分析方法的使用，實現(xiàn)了對多元素的快速測定，對于提高元素信息準(zhǔn)確性、靈敏度等具有重要意義，但是大量有機溶液的使用不符合綠色化學(xué)的基本準(zhǔn)則，所以離子液體、超臨界流萃取等新技術(shù)的發(fā)展前景更被人們所看好。

參考文獻(xiàn)：

[1]古君平，胡靜，周朗君等.原子吸收光譜法測定煙葉中的重金屬總量及形態(tài)分析[J].分析測試學(xué)報，2015，（1）：111-114.

篇(5)

[關(guān)鍵字]巖礦 鑒定 工作探究

[中圖分類號] P585 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-4-92-1

我國幅員遼闊，擁有非常豐富的礦產(chǎn)資源，這些礦產(chǎn)資源是完整工業(yè)體系的一部分，礦產(chǎn)資源的開發(fā)促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，如何發(fā)現(xiàn)巖礦并為之進(jìn)行正確的鑒定是地質(zhì)工作的首要內(nèi)容。

1巖礦鑒定的意義

巖礦鑒定是運用礦物學(xué)的原理與方法，通過礦物的光、電、熱、磁、重、硬度、氣味等特征以及其主要的化學(xué)成分的組成，對巖石、礦物樣品、包括光（?。┢⑸捌?、碎屑、粉末來進(jìn)行研究、鑒定以便于區(qū)別巖礦物質(zhì)的類別，以及研究巖石、礦石的主要礦物組成，研究礦物的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖（礦）石類型的技術(shù)方法。巖礦鑒定為地質(zhì)研究提供各種有關(guān)巖石、礦物測試參數(shù)。

巖礦鑒定在地質(zhì)調(diào)查研究中具有非常重要的作用，巖礦鑒定的工作水平和工作質(zhì)量對地質(zhì)研究工作的質(zhì)量有很大的影響。巖礦鑒定工作的好壞，鑒定工作水平的高低、鑒定成果的質(zhì)量問題，都在一定程度上影響著地質(zhì)工作的深入程度和研究的程度，并且，有時還會影響到地質(zhì)成果的精密度和準(zhǔn)確度。同時，巖礦鑒定工作，也能夠為工程建設(shè)的設(shè)計和施工，提供地質(zhì)學(xué)方面的資料，地質(zhì)工作人員，可以根據(jù)自然地質(zhì)資源來改造不良的地質(zhì)環(huán)境，最大程度的預(yù)防和避免自然災(zāi)害。

2巖礦鑒定的基本步驟

巖石礦物是由地殼中一種或者幾種化學(xué)元素組成的自然聚合體，是地殼中各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。自然界中不同的化學(xué)元素以及各種化學(xué)元素之間的組合方式形成了巖礦。根據(jù)巖礦本身的特征，巖礦鑒定工作的基本步驟如下。

（1）加工試樣。加工試樣的目的是將巖礦進(jìn)行一定程度的粉碎，來用于分解，并采用最有效的、最經(jīng)濟的方法來獲得一定的重量，用于代表原始樣品組成的均勻的試樣。

（2）進(jìn)行定性和半定量分析。為了了解試樣中含有的元素種類以及這些元素的含量比例，再加工完試樣以后，需要進(jìn)行定性和半定量分析，根據(jù)分析的結(jié)果，再結(jié)合地質(zhì)工作中要求的工作條件的實際情況，確定對待測元素所需要采取的測定方法，常用的定性和半定量分析的方法是發(fā)射光譜分析法和化學(xué)分析法。

（3）確定鑒定方法。對于鑒定的方法來說，只有根據(jù)實際的待定元素的特征來進(jìn)行分析，選擇正確、合適的方法來進(jìn)行鑒定，才能得出正確的結(jié)果。根據(jù)定性和半定量的分析結(jié)果，確定合適的鑒定方法。第一種方法：根據(jù)待鑒定元素的含量進(jìn)行選擇。一般情況下，對巖礦試樣中有較高含量的待測元素，采用容量法來進(jìn)行鑒定。第二種方法：根據(jù)共存元素的情況具體進(jìn)行分析與鑒定。

（4）進(jìn)行鑒定工作。根據(jù)已經(jīng)確定的鑒定方法，根據(jù)相關(guān)的操作規(guī)則來對巖礦樣本進(jìn)行鑒定，得出正確的結(jié)果。同時需要分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，這也是鑒定工作中最重要的一個步驟，它能夠更進(jìn)一步的分析鑒定過程和鑒定結(jié)果中存在的問題，并采用有效的措施來防止問題的發(fā)生。嚴(yán)格按照鑒定的步驟進(jìn)行鑒定，并對鑒定結(jié)果進(jìn)行分析，保證鑒定結(jié)果的正確性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3巖礦鑒定工作中存在的問題

（1）缺少專業(yè)的鑒定工作者。巖礦鑒定要求非常專業(yè)的鑒定工作者，這些工作者需要很細(xì)心、有耐心。在當(dāng)前形勢下，配備專業(yè)的鑒定人員來對巖礦進(jìn)行鑒定是必要的。當(dāng)前，在市場經(jīng)濟體質(zhì)改革的情況下，樣品的單價漲幅在逐漸的加大，從各大院校到地質(zhì)隊，從研究所到調(diào)查隊，巖礦鑒定人員都沒有特別專業(yè)的，總體上來說，目前巖礦鑒定工作中鑒定人員的專業(yè)知識不能滿足當(dāng)前社會對于地質(zhì)調(diào)查工作的需要。

（2）室內(nèi)鑒定工作和野外的地質(zhì)調(diào)查工作沒有結(jié)合起來。在當(dāng)前的巖礦鑒定工作中，室內(nèi)鑒定人員幾乎不參與野外的調(diào)查工作，同時，野外的地質(zhì)人員也不設(shè)計室內(nèi)的鑒定工作，只是通過簡單的鑒定報告來了解相關(guān)的巖礦信息，導(dǎo)致了室內(nèi)鑒定和野外的調(diào)查工作相脫節(jié)，觀察和研究的內(nèi)容沒有真正意義上的結(jié)合起來。

（3）新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用不夠。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，巖礦鑒定方面也有了新的技術(shù)和設(shè)備，如數(shù)字化偏光顯微鏡、電子顯微鏡波普—能譜儀的出現(xiàn)，這些新技術(shù)和新設(shè)備的使用，都可以提高巖石鑒定的效率，促使巖礦鑒定與元素測試有機的結(jié)合到一起。然而，到目前為止，許多的新設(shè)備、新技術(shù)在野外調(diào)查的項目中沒有得到普遍的利用，影響了巖礦鑒定的效率和質(zhì)量。

4巖礦鑒定工作的改進(jìn)措施

（1）加強巖礦專業(yè)鑒定人員的培訓(xùn)。地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)勘探單位要加強對項目地質(zhì)技術(shù)人員對于巖礦鑒定方面的培訓(xùn)，建立專業(yè)的巖礦鑒定組，同時可以定時的組織巖礦調(diào)查組的專業(yè)人員進(jìn)行交流，互相進(jìn)步。同時，鑒定部門也應(yīng)該配備專業(yè)的鑒定人員，來充實巖礦鑒定隊伍的鑒定力量。

（2）使室內(nèi)的鑒定人員和室外的調(diào)查人員結(jié)合起來。巖礦鑒定人員要深入野外采集第一手資料，參加一定的野外地質(zhì)調(diào)查工作，野外的地質(zhì)調(diào)查人員也要參與到室內(nèi)的鑒定工作當(dāng)中，采用室內(nèi)與野外相結(jié)合的手段，使室內(nèi)鑒定工作與室外的調(diào)查工作進(jìn)行溝通，對于雙方遇到的問題及時的溝通、解決、研究，增加鑒定人員對地質(zhì)現(xiàn)象的認(rèn)識。

（3）引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)。近年來的經(jīng)濟和科技的迅猛發(fā)展，使巖礦鑒定工作中引進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備成為可能。隨著我國對地質(zhì)工作的重視，在巖礦鑒工作中應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備指日可待。通過新設(shè)備、新技術(shù)的使用，使巖礦鑒定工作更加的精確，可以提交鑒定工作的工作效率，促進(jìn)地質(zhì)調(diào)查工作的順利進(jìn)行。

5小結(jié)

巖礦鑒定工作是地質(zhì)工作中的一個非常重要的內(nèi)容，巖礦鑒定指導(dǎo)著地質(zhì)工作的進(jìn)行，為地質(zhì)工作提供基礎(chǔ)的材料。因此，巖礦鑒定工作應(yīng)該受到各部門的重視，通過對巖礦鑒定意義的分析，對鑒定方法的分析、巖礦鑒定工作中面臨的問題，和提出改善巖礦鑒定工作的有效措施，來有效的提高巖礦鑒定工作的工作效率，為地質(zhì)工作的順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇(6)

【關(guān)鍵詞】因子分析法；化學(xué)質(zhì)量平衡法；PMF分析法；源解析

1簡介

黑碳主要是含碳物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的不定型的獨特顆粒態(tài)碳質(zhì)，在地球表面循環(huán)中很常見，在大氣、土壤、冰雪、海洋和湖泊沉積物中也能發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。其在全球碳循環(huán)和圈層遷移轉(zhuǎn)化中具有不同的地球化學(xué)行為而越來越受關(guān)注。目前，對于什么是黑碳，沒有一個十分明確的定義。一般認(rèn)為，黑碳是化石燃料和生物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的含碳物質(zhì)的連續(xù)統(tǒng)一體。由于燃燒產(chǎn)物的復(fù)雜性，很難去劃定一個清晰的黑碳定義界限[1]。

黑碳粒子剛進(jìn)入大氣中時呈鏈狀結(jié)構(gòu)，但這種鏈狀結(jié)構(gòu)會在大氣中的輸送過程中漸進(jìn)崩潰[2]，通常在研究黑碳的光學(xué)特性時都把它作為球形粒子來處理。

2黑碳的源和匯

2.1黑碳的源

黑碳?xì)馊苣z可以分為兩大來源：自然源和人為源，自然源排放（如火山爆發(fā)、森林大火等）具有區(qū)域性和偶然性，而人為源排放卻具有長期性和持續(xù)性。自工業(yè)革命以來，人類為了滿足自身發(fā)展的需要，大量使用煤、石油等化石燃料；化石燃料的使用和生物質(zhì)燃燒是黑碳?xì)馊苣z的主要來源。我國是一個以煤為主要燃料的國家，在煤燃燒利用過程中排放出大量的SO2、NO2、CO2粉塵等污染物，是大氣污染的主要來源[3]。

2.2黑碳的匯

（1）重力沉降通量和向地面的湍流輸送通量的干沉降能夠使大氣中的黑碳減少，前者取決于地表附近一定高度上氣溶膠粒子的湍流擴散系數(shù)和氣溶膠粒子的濃度梯度，后者取決于氣溶膠粒子的降落速度和地表附近氣溶膠粒子的濃度。

（2）降水屬于黑碳的濕沉降，可分為雨沖刷和水沖刷兩類。把最終形成降水的云的形成過程所造成的大氣微量成分清除叫做雨沖刷，而把云底以下降落的雨滴對大氣微量成分的清除叫做水沖刷[4]。

3　常用的黑碳源解析方法和適用性對比

3.1常用的源解析方法

目前對顆粒物源解析依然以受體模型為主，主要分為因子分析法（FA），化學(xué)質(zhì)量平衡方法（CMB）　，多元分析方法，PMF　（positive matrix　factorization）分析法和目標(biāo)變換因子法?。═TFA）　等。因子分析法（Factor　Analysis）是目前環(huán)境相關(guān)研究中常用的一種統(tǒng)計方法。它是一種互依分析（Analysis　of　Inter　dependence）技術(shù)，是一種多變項統(tǒng)計法。主要目的是通過較少且無相關(guān)的新變數(shù)解釋原本多而且彼此相關(guān)聯(lián)的變數(shù)。因子分析用于顆粒物源解析的數(shù)學(xué)模型：假設(shè)收集n個大氣顆粒物樣本，每個樣本測量了m個化學(xué)組分的含量，這樣構(gòu)成了一個n×m階的原始數(shù)據(jù)矩陣：

在大氣顆粒物的研究中，假設(shè)每一化學(xué)組分是各類源貢獻(xiàn)的線性加和，同時污染源貢獻(xiàn)可看作兩部分的乘積：一部分是污染源排放的單位質(zhì)量顆粒物中所含的該元素的量；另一部分是污染源對采樣點處顆粒物貢獻(xiàn)的質(zhì)量濃度。這樣，因子分析的模型如下：

式中，xij為化學(xué)組分i在樣品i中的濃度（μg/m3?。?，aik是化學(xué)組分i在源k排放物中的濃度（μg/mg），稱為因子載荷，反映了源k對顆粒物樣品中化學(xué)組分i的貢獻(xiàn)大小，f　kj是源k對樣品j所貢獻(xiàn)的質(zhì)量濃度（mg/m3），它對所有的i種化學(xué)組分都有貢獻(xiàn)，稱為公共因子；vi為僅對第i種化學(xué)組分有貢獻(xiàn)的特殊源的排放量（mg/m3），稱為唯一因子；di為唯一因子系數(shù)（μg/　mg）；εi是化學(xué)組分的測量誤差及其它誤差；；p為公因子數(shù)，即對采樣點處顆粒物有貢獻(xiàn)的污染源個數(shù)。

用矩陣表示為　X = A　·F　+ D　·V +　ε

式中，F(xiàn)為因子矩陣，A為因子載荷矩陣，V為唯一因子矩陣，D為唯一因子載荷矩。因子分析的基本問題就是從環(huán)境樣本數(shù)據(jù)X　ij出發(fā)，根據(jù)數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系，對因子模型進(jìn)行求解，從全部變量中綜合歸納出最少個數(shù)的公共因子并計算各個因子的因子載荷[5]。

因子分析法應(yīng)用于大氣顆粒物污染源解析最早見于　Blifford[6]對NASA?。āational　Air　Sampling　Network）　數(shù)據(jù)的分析解釋，他們用因子分析研究了美國30多個城市的氣溶膠來源，分辨出汽車排放、燃料燃燒和工業(yè)污染等共7個污染源，并對其中的4個進(jìn)行了細(xì)致的解釋。

化學(xué)質(zhì)量平衡法（　CMB?。┮彩亲畛Ｓ玫囊环N分析方法，數(shù)學(xué)模型如下：

式中，di為顆粒物樣品中元素i的含量，Xik為排放源K的顆粒物中元素i的含量gk為源強系數(shù)，n為顆粒物排放源類數(shù)，m為顆粒物中分析的元素數(shù)。若測出di和Xik，在m　>　n的條件下，則可解出gk，從而得到K源對氣溶膠的貢獻(xiàn)率[7]。目前CMB模型最常采用的算法是有效方差最小二乘法。二重源解析技術(shù)方法是利用3次CMB　模型計算的結(jié)果，即用CMB模型計算，不考慮顆粒物進(jìn)入環(huán)境空氣中途徑的情況下，各單一塵源類對受體的貢獻(xiàn)Ai，揚塵作為受體，其它各單一塵源類作為對其有貢獻(xiàn)的源，各單一塵源類對揚塵的貢獻(xiàn)率Bi，揚塵對受體的貢獻(xiàn)值C?。ㄓ脫P塵代替與其共線最嚴(yán)重的單一塵源類進(jìn)行計算?。。嬎愠鰡我粔m源類通過揚塵對受體的貢獻(xiàn)值Di=　Bi×C，從而可以計算出每1種源類對環(huán)境受體的直接貢獻(xiàn)值Ei　=A　i　3/　Di[8]。

PMF?。āositive Matrix Factorization）　方法是對化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析　，該方法是基于受體模型的主因子分析方法（其數(shù)學(xué)模型見參考文獻(xiàn)）　[9]。

篇(7)

創(chuàng)新能力是一種非常重要的能力，不論是對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)，還是以后的工作生活，都有很重要的意義。在高中化學(xué)教學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。可以通過以下幾點加強創(chuàng)新思維的培養(yǎng)：

1）傳統(tǒng)的教學(xué)方式比較保守，對于課堂教學(xué)太過重視，導(dǎo)致教師一味的進(jìn)行“填鴨式”知識灌輸，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣索然，再加上教師的主體地位，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中處在比較被動的地位，學(xué)習(xí)動力和思維都受到了一定限制。所以說，教師應(yīng)該緊跟“新課改”和“素質(zhì)教育”的步伐，改變教學(xué)方式，讓學(xué)生的思維得到解放。

2）進(jìn)行課堂教學(xué)時，不能將時間都用在知識傳授上，而應(yīng)該留出一定量時間，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和思考，一開始，可以由教師引導(dǎo)學(xué)生的思維發(fā)展方向，然后逐漸讓學(xué)生進(jìn)行自主思維的建立。這種方式能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，如果通過自主思考，得到了比較好的方法、見解，還會因此受到鼓舞，提高自己在學(xué)習(xí)中的自信心，這種方式能夠極大的增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力。

3）輕松活潑的課堂教學(xué)能夠讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)熱情，高中生的求知欲和好奇心仍然很強，可以針對他們的這個特點，進(jìn)行情境課堂的建設(shè)。化學(xué)知識豐富多彩，趣味性較強，各種各樣有趣的化學(xué)反映，能夠讓學(xué)生輕松的了解到各種化學(xué)原理。例如在“化學(xué)族”的學(xué)習(xí)中，因為同一族的化學(xué)元素，性質(zhì)上都有相似性，在學(xué)生學(xué)習(xí)時，可以根據(jù)這個特點進(jìn)行記憶和理解，通過一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，推斷出同一族中另一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，這種方式能夠很好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。按照傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法，雖然同一族元素有相似性，但是進(jìn)行推斷的時候，難免發(fā)生偏差，創(chuàng)新思維能夠讓學(xué)生的化學(xué)思維得到延伸，清楚的認(rèn)識到同一族元素雖然相似但是也有不同。

2建模思維在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有很多用到化學(xué)的地方。所以，要培養(yǎng)學(xué)生的“化學(xué)建?！彼季S，什么是建模思維，就是通過建立一個模型，對抽象化學(xué)反映的具體過程進(jìn)行分析，達(dá)到解決問題的目的。距離來說，“差量法”是應(yīng)用很多的一種思維方法，在化學(xué)問題中，找到“理論差值”，可以是質(zhì)量茶、體積差或者壓強差等等，通過這個差值，作為問題的解決入口，借助差值和其他量之間的比例關(guān)系，進(jìn)行解題，能夠?qū)⒎爆嵉幕瘜W(xué)問題變得容易解決。“差量法”的原理，就是數(shù)學(xué)中經(jīng)常用到的比例式，在化學(xué)問題中，一般一種物質(zhì)的量發(fā)生變化，另一種物質(zhì)的量也會呈比例的變化，用數(shù)學(xué)比例式表達(dá)就是：x1/x2=y1/y2=（x1-y1）（/x2-y2），應(yīng)該注意這幾個變量的單位應(yīng)該保持一致。

同樣的建模方法還有“守恒法”，這是化學(xué)解題中經(jīng)常用到的方法，主要原理是利用化學(xué)變化中一種物質(zhì)量不變作為解題突破點，能夠減少化學(xué)解題的繁瑣步驟，繞開題目中給出的繁雜條件，直接找到各種物質(zhì)的守恒關(guān)系，列出等式進(jìn)行解題。在化學(xué)反應(yīng)中，有很多的守恒關(guān)系，例如“物質(zhì)的量”“、元素化合價升降”等守恒。在化學(xué)學(xué)習(xí)中有幾種常見守恒，其中“電荷守恒”是在混合物、化合物中，負(fù)電荷數(shù)目和正電荷數(shù)目是相同的，代數(shù)和為零。還有“元素守恒”，化學(xué)反應(yīng)遵循“物質(zhì)守恒定律”，即化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)的總質(zhì)量?？偟奈镔|(zhì)的量。原子、離子數(shù)目等，都是不變的，在解題時，只需要找到守恒的物質(zhì)或者離子，列出關(guān)系式，就能夠很容易的解決問題。

3化學(xué)教學(xué)中其他思維的培養(yǎng)

除了上面說到的化學(xué)思維，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實際進(jìn)行學(xué)習(xí)?？梢钥吹剑S多化學(xué)知識，在我們的日常生活中都有體現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)就是“學(xué)以致用”，在“有機化合物”的學(xué)習(xí)中，有關(guān)乙醇的知識，學(xué)生們在生活中就很常見，例如醫(yī)用酒精、無水酒精等，都是乙醇為主要原料制作的，在學(xué)習(xí)的時候，學(xué)生也可以自己動手，找到乙醇這種物質(zhì)，進(jìn)行觀察和實驗，在生活中獲取化學(xué)知識。