量子化学应用篇1
论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。
量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。
一、在材料科学中的应用
（一）在建筑材料方面的应用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1，2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的al-o键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-o，Ba-o共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-o共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。
（二）在金属及合金材料方面的应用
过渡金属(Fe、Co、ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，nbo2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的nbo2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温nbo2及其等电子化合物Vo2在性质方面存在的差异[6]。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。
二、在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子，如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法Uam1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYp/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。转贴于
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。
随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。
三、在生物大分子体系研究中的应用
生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用，甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘，进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。
综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院，1994
[2]程新，冯修吉.武汉工业大学学报，1995，17(4):12
[3]李北星，程新.建筑材料学报，1999，2(2):147
[4]闵新民，沈尔忠，江元生等.化学学报，1990，48(10):973
[5]程新，陈亚明.山东建材学院学报，1994，8(2):1
[6]闵新民.化学学报，1992，50(5):449
[7]王宝俊，张玉贵，秦育红等.煤炭转化，2003，26(1):1
[8]agoH，nagataK，YoshizawaK，etal.Bull.Chem.Soc.Jpn.，1997，70:1717
[9]agoH，Katom，YaharaaK.etal.JournaloftheelectrochemicalSociety，1999，146(4):1262
量子化学应用篇2
关键词教学做一体化理实一体化教学电子测量应用探索
中图分类号：G71文献标识码：a
“教学做一体化”的思想，对指导职业学校的电子专业课教学有重要的理论价值和实践意义。理实一体化教学是打破理论课、实验课和实训课的界限，理论和实践同时进行，突出学生动手能力和专业技能培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。
电子测量是一门知识面很广，理论性、实践性都很强的课程，电子测量技术又是一门综合性技术。我们在电子测量课程教学中进行理实一体化教学的研究表明，开展理实一体化教学有利于学生操作技能的提高，有利于加深学生对理论知识的掌握与理解。
1理实一体化教学是“教学做一体化”的实践
它基本主张是：事怎样做便怎样学，怎样学便怎样教，在做上教、在做上学，做既是学的中心，也是教的中心。“理实一体化”教学模式要改变以往的教学模式，在课程标准的设置上做到理论知识的讲授以“必需、够用”为原则，强调“实用、适度”，技能操作则强调与实际接轨，同时注重学生的创新能力的培养。
2“教学做一体化”在电子测量课程中的应用探索
2.1“教学做一体化”需要优化课程标准
随着技术进步，社会需求的改变，电子测量的课程体系和内容已跟不上社会、企业对本专业人才提出的培养目标，与理实一体化教学的要求不相适应。同时，现有的电子测量课程标准对理论知识的要求较多，而实践操作的要求相对较少。因此，课程标准的调整是十分必要的。如第一部分电子测量的基本知识，设置一些关于实际测量结果的数据的处理，增强学生对基本知识的应用能力。第二部分常用的电子测量仪器及其测量技术，主要将掌握信号发生器、电子示波器、电压表仪器的工作原理改为理解仪器的工作原理。第三部分其他电子测量仪器及其测量技术，只要求学生掌握电子计数器、扫频仪、晶体管特性图示仪等相关仪器的操作方法就可以了。
2.2“教学做一体化”应具备合适教材
实施“教学做一体化”需要根据学校的实际情况，编写适合本校的校本教本。在编写过程要注意以下问题：
（1）要依据上级教学大纲、课程标准和国家技能鉴定的标准，按科学合理性和实用够用的原则编写一体化教材；
（2）深入企业进行调研，了解企业岗位要求，以企业用人标准为依据，在专业知识的安排上，坚持够用、实用的原则，去除复杂的理论知识，同时，提高技能训练学时的比例；
（3）对学校实验实习场所的情况进行调查，掌握现在实验实施的可使用情况，结合课程标准中的实践要求编制适合学校设备的技能操作指导手册；
（4）关注行业的发展趋势，多介绍新技术、新知识、新工艺、新方法，使教材与行业发展紧密联系。
2.3“教学做一体化”需要理实一体化的教学场所
教学场所是保证教学实施的重要环节，传统的教学是理论和实践分别在不同的教室进行的。以往的电子测量课程教学安排，理论课程大多在多媒体教室进行，介绍仪器的基本原理与操作方法，而到实习室进行实践训练时操步骤已经忘记了，老师又要重新讲，十分浪费时间，影响教学效果。这种理论与实践分割的教学场地安排，是与实践教学严重脱节的，因此要改变理论课与实践课地点分离的教学模式，创造一体化的教学场地。
2.4“教学做一体化”需要“双师型”教师
长期的理论和实践分开教学，导致部分专业课教师只在专业理论知识的教学方面下功夫，而忽略了实践操作方面的能力的提高；另外，专职实训教师在理论教学的方面能力比较欠缺，而操作方面的比较突出。要进行一体化教学，对专业教师提出了更高的要求，这不仅要求教师具有较扎实的专业理论功底，也要具有较熟练的实践技能。所以专业课教师要通过各种培训、下厂实习等学习机会，逐渐成长为能胜任理论教学又能指导实习操作的“双师型”教师。
2.5“教学做一体化”需完善课程评价体系
以往电子测量课程的考核偏向于理论考试，而对实践操作的考核是忽略的，导致教学质量评价很不全面。因此，需要对课程评价体系进行改革，可以从过程评价和结果评价两个方面着手，逐渐完善考核方法。对于理论知识的考核可以采用结果评价，可以采取理论考试的方法，根据学生的考试成绩，给出相应的评价。而操作技能需要从过程考核入手，根据学生对操作技能掌握的情况给出不同成绩评价。这样使学生对职业技能的掌握就有较高的积极性和主动性，教学效果显著。
3结语
运用“教学做一体化”的思想探索理实一体化教学的过程中，要紧紧把握课程改革的动态，创新地应用新教学方法；要不断地进行反思，并在实际教学过程中加以改进和提高。只有这样才能更好地将理实一体化教学应用到实践教学中提高教学质量。
参考文献
[1]李明生.电子测量仪器[m].北京：高等教育出版社，2008.
[2]周洪宇.陶行知教育名篇精选[m].福建：福建教育出版社，2013.9.
量子化学应用篇3
关键词：守恒思想；高中化学；计算题
化学计算是中学化学的重要内容，也是每年高考命题考查的范围之一。而守恒法又是运用最广泛的方法，它有如下特点：
1.化学知识与数学计算有机结合。化学计算的基础是对相关化学知识的正确理解和应用，而运算能力在化学计算中尤其重要，很多学生数学基础差，所以化学计算能力非常薄弱。
2.基础性强，对化学基本原理要求较高。要合理地运用守恒法，要求对化学原理掌握得比较透彻，根据相应的化学原理列出相应的式子或者方程、不等式等。
3.有一定的技巧性。化学计算题往往涉及一些巧算，而这些技巧性的计算运用最多的还是守恒，有电子守恒、电荷守恒、原子守恒等，更多的时候则是多种方法的综合运用。而这种题型重点考查学生思维的敏捷性和整体性，所以学生掌握起来还是有一定的难度。
一、原子守恒-关系式法
这种方法往往应用于比较复杂的多步反应或者多步计算，关键是把握好初始物质和最后的物质中间的量的关系。例：某化肥厂用nH3制备nH4no3。已知nH3制no的产率是96%；no制Hno3的产率是92%，Hno3与nH3反应生成nH4no3。问制Hno3所用去nH3的质量占总耗nH3的质量分数是多少？（不考虑生产上的其他损耗）
分析：根据n原子守恒，制Hno3所消耗的n原子数和与Hno3反应的nH3的n原子数相等。设100gnH3，其中被氧化nH3的质量为x克，则有：（x÷17）·96%·92%=（100-x）/17，解得x＝53.1，所以质量分数为53.1%。
二、原子守恒-差量法
差量法要求把握反应的本质，弄清反应物和生成物之间的差，具体体现在体积差、质量差等。而如果将化学中的守恒思想运用在差量法的计算中，一般学生就比较难掌握了。例：将卤素互化合物BrCln4.66g溶于水，再通入过量的So2，发生如下反应：BrCln＋（n+1）H2o＋（n+1）/2So2＝HBr＋nHCl＋（n+2）/2H2So4，然后将所得溶液调至中性，再加入过量Ba（no3）2溶液，除去生成的沉淀后，所得溶液用过量的agno3溶液处理，可得到15.46g沉淀，试确定卤素互化物BrCln的n值。
分析：根据题意，卤素互化物的水溶液与So2反应，可生成HCl、HBr和H2So4。反应后溶液中加入Ba（no3）2，目的是将产物中So42－全部转化为BaSo4沉淀，同时避免引入可能与ag＋形成沉淀的阴离子；再向滤液中加入过量的agno3溶液，显然是把产物中的Cl－和Br－全部转化为agCl和agBr沉淀。所以15.46g沉淀是agCl和agBr沉淀的总和。因agBr和agCln中的Br－和Cl－均来自BrCln，则ag＋的质量＝15.46g-4.66g＝10.8（g），根据题中已知反应，可得关系式
BrCln————（n＋1）ag＋
4.66g10.8g
80＋35.5n（n＋1）×108
10.8×（80＋35.5n）＝4.66×（n＋1）×108得n＝3
三、原子守恒-电子守恒法
例1：一定量的Cu、Fe与硝酸反应，生成的气体中只有no且为0.1mol，反应后溶液在常温下pH=1，求反应后溶液中no3-的物质的量。
分析：铜与硝酸反应生成硝酸铜，铁与硝酸反应，无论是生成二价的铁盐，还是三价的铁盐，特征都是生成的盐中no3-的物质的量与金属转移电子的量相等，而金属转移电子的量与硝酸做氧化剂所转移的电子的量又相等，所以后来形成的盐中no3-的物质的量应该等于硝酸转移的电子，当然是0.3mol，而溶液pH=1，说明溶液中多余的硝酸是0.1mol，所以后来溶液中no3-的物质的量是0.4mol。
例2：FeS与足量的稀硝酸反应，生成Fe（no3）3，S，no和H2o。若反应中有0.3mol的电子转移，求反应中没有被还原的硝酸的物质的量。
解：依题意，写出反应：（设参加反应的FeS为xmol，同时考虑铁和硫的原子守恒，初步写出系数）xFeS+Hno3xFe（no3）3+xS+0.1no。no是还原产物，转移电子为0.3mol，而化合价上升的有铁和硫两种元素，所以有：2x+x=0.3。解得x=0.1。所以没有被还原的硝酸的物质的量（即Fe（no3）3的物质的量）为0.3mol。
四、原子守恒-电荷守恒法
量子化学应用篇4
（1武汉理工大学管理学院湖北武汉4300702重庆信息技术职业学院重庆万州404100）
摘要：孔子学院作为儒家文化的载体，它是文化产业的一个分支，孔子学院的国际化势必对文化产业的经济和社会产生影响。文章从孔子学院的经济效应和社会效应两方面衡量孔子学院国际化效应。孔子学院的经济效应从出口效应和就业效应两方面衡量，用孔子学院的投入效应和服务效应分析孔子学院的社会效应，进一步构建孔子学院国际化效应的评价指标体系。文章运用主成分分析方法，评价2007－2010年孔子学院的国际化效应，得出孔子学院国际化发展迅速，国际化效应显著提升的结论。
关键词：孔子学院国际化；经济效应；社会效应；主成分分析
中图分类号：G812.4文献标识码：adoi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．11．037
*基金项目：河南省哲学社会科学规划项目阶段性成果（项目编号：2014CJJ056）
作者简介：徐九庆（1969－），男，武汉理工大学管理学博士研究生，重庆信息技术职业学院校长。
收稿日期：2015－04－16
0引言
国家“十二五”规划将文化产业上升为支柱产业，中共十八大明确提出“推动文化事业全面繁荣、文化产业快速发展”，以此为契机，国内外学者如火如荼的对文化产业的国际化展开研究，主要包括文化产业国际化路径、国际化模式以及国际化进程中发现的问题等方面。SamuelphillipsHuntington（1996）认为儒家文明能够代表东方文明，并指出以儒家文明为代表的非西方文明正在抵制西方文明，抗衡西方文化的侵蚀。Bator（1981）认为，文化产品进口可丰富本国艺术存量，同时文化产品的出口可提升国外关于本国文化产品的艺术欣赏水平，因此，各国应该加强文化产品的自有流通。mukherjee（2004）运用实证分析方法对印度文化产业对外开放进行研究，发现对外开放使印度文化产业不断发展壮大的同时保持了文化的多样性。关于文化产业国际化路径方面的研究有：花建（2002）从文化投资的角度展开文化产业发展的研究，提出要积极制定文化投资战略与国际接轨的建议。欧阳有旺、郭炳南（2006）提出中国文化产业对外开放“引进来”、渐进开放和“走出去”的三种战略设想。史瑞丽（2007）对中国文化产业“走出去”的战略体系从建立政策体系、实施营销战略、实施产品战略、人才战略、利用商务平台五个层面进行论述。蔡尚伟，王理（2009）认为中国文化产业的国际化应统筹国内市场和国际市场，将文化产业发展的短期目标与中长期目标相结合。齐勇峰，蒋多（2010）通过对我国文化“走出去”的内涵与现状进行解读，提出“走出去”战略的本质是文化的走出去与引进来应紧密结合起来，形成双向、均衡交流的局面。文化产业国际化模式的研究以以下学者的研究为代表：杜开林（2011）以国际的视野立足本国文化产业，分析出我国文化产业发展的瓶颈，提出中国特色社会主义制度下的文化产业发展的“挖掘创意优势战略”、推进产业“走出去”战略、复合型资源整合、文化企业发展战略以及推进文化“城市群”中心辐射战略等五大发展战略和进一步加深出版发行企业体制改革、规范艺术品交易市场管理等四大发展建议。曹令军（2012）指出文化产业国际化需要遵循“引进来、走出去”的战略方式，引进英美等发达国家先进的文化产业管理经验，引进大批文化产业的高级人才以及资金投入等作为引进来的相关内容；对外直接出口图书、报刊等文化商品，进行国际合作实现优势互补，进行境外直接投资以及委托国际等方式作为走出去的基本路径。曹文（2012）分析当前国内外文化产业发展形势后提出在传承好中华文化的基础上推动中华文化走向世界、在先进文化基础上实现文化产业国际化、在市场经济基础上实现文化产业国际化、在经济全球化基础上实现文化产业国际化等四大文化产业国际化战略方式。安畅（2012）在基于孔子学院的基础上对太极拳国际化传播进行研究，提出传播内容需要进一步深化防止出现传播表面化，经典的儒家文化，孔子的仁爱和人类共同宣扬的价值观相通，在国际化传播时不仅要大力宣传我国的传统思想而且要推广在这些思想基础上提炼出来的中医、美学、艺术学等文化符号；编写适合海外传播且具有梯度细分的教材，以海外受众更能接受的传播语言与方式进行儒家文化的传播。文化产业国际化问题研究有：赵有广，盛蓓蓓（2008）立足中国特殊国情结合我国文化产业的实际发展状况，在指出我国文化产业国际化进程中出现诸如文化贸易处于逆差状态，技术力量薄弱等劣势的同时也提出发展服务贸易等国际化战略方式。孙琳（2010）在研究了我国与发达国家的文化产业发展模式后，指出我国文化产业国际化存在文化产业法律和政策尚不完善、科技的应用与研发尚未成熟等问题，从体制创新、政策扶持、资本运营和国际合作交流等四方面，提出了适合我国现阶段文化产业的国际化发展模式。
孔子学院是一个由国家汉办和国外大学、教育机构合作创建，以推广汉语为依托对外传播我国优秀文化（以儒家文化为代表）的非营利性教育机构。第一家孔子学院在2004年创办于韩国首尔，截止到2012年的统计数据表明，孔子学院已在106个国家设立了322个孔子学院。孔子学院为汉语教育事业开拓了国际市场，催生了一批与汉语学习有关的衍生品，这也证实了孔子学院总部负责人许琳关于“汉语国际推广是文化产品，而不仅仅是纯教育”的观点，由此可见，孔子学院作为儒家文化的载体，文化产业的分支，孔子学院国际化不仅带来汉语热而且为文化产业的发展、提升国家软实力等方面做出了贡献，因此，有必要展开其国际化效应的评价。
1孔子学院国际化效应评价
孔子学院作为儒家文化的典型代表，儒家文化的载体，孔子学院的国际化是为了使儒家文化走向世界。文章将孔子学院的国际化效应分解为经济效应、社会效应两方面进行评价。对孔子学院国际化的经济效应评价、社会效应评价的评价是指在理论基础的指导下，全面、系统、客观地评价孔子学院国际化对国家经济、社会方面的影响。由于孔子学院是一家非营利性教育机构，不能通过衡量其它产业效应的常规指标如：收入、成本费用率、净利润率等对其经济效应与社会效应衡量。
1．1孔子学院国际化的经济效应
孔子学院国际化的经济效应评价是从货币和实物角度分析孔子学院国际化作为儒家文化的一部分为国家文化产业带来的经济变化。衡量孔子学院国际化的经济效应可从孔子学院国际化带来的就业效应、出口效应等4方面来衡量。
孔子学院作为一个由中国国家对外汉语教学领导小组办公室在世界各地设立的推广汉语和传播中国文化与国学的教育和文化交流的机构，是一个非营利组织，不产生收入，相应的不产生收入效应。孔子学院每年招聘并外派老师和志愿者到国外授课以及接收外国学生的注册学习，因此孔子学院的经济效应从就业效应以及出口效应两方面进行衡量。其中，就业效应依靠全球孔子学院教职工人数和全球孔子学院员工在职人数占整个文化产业员工在职人数的比例，又由于整个文化产业员工在职人数难以统计，因此，在进行案例研究时将全球孔子学院员工在职人数占整个文化产业员工在职人数的比例指标予以舍弃；出口效应依据全球孔子学院全年注册学员人数进行衡量。
1．2孔子学院国际化的社会效应
孔子学院国际化不仅可以提高文化产业对经济的贡献比例而且提升了国民素质，文章从社会进步方面着手对孔子学院国际化社会效应的评价。社会进步的表征是精神文明建设，精神文明包括两个方面：一是文化层面指的教育、科学、文学艺术、新闻出版、广播电视、卫生体育及图书馆、博物馆等各项文化事业；二是思想层面指的世界观、理想、信念、道德、思想、观念、态度等。
政府及广大居民对一个组织的投入力度一定程度的决定了组织的发展速度和社会效益作用的发挥，因此在衡量孔子学院的社会效应时对孔子学院投入效应进行衡量十分有必要。政府和居民对孔子学院的投入用其在孔子学院的支出进行衡量，支出主要包括孔子学院的运营、孔子学院教育设施的购置、教育经费等支出等。孔子学院投入效应的衡量可用以下五个指标：全球孔子学院新增数量、全球孔子学院的全年财政投入、全球孔子学院的教学设施价值、全球孔子学院举办国际会议支出、全球孔子学院的全年开办孔子课堂数量。
评价产业的孔子学院社会效应发挥的大小不仅体现在政府和居民在孔子学院方面的资金投入更多的体现在孔子学院发挥的社会服务作用的大小。孔子学院作为儒家文化的载体，承担着传承儒学精神、传播儒家文化的社会责任，因此在依靠孔子学院的投入效应衡量孔子学院国际化社会效应的基础上，增加孔子学院的服务效应，从社会服务角度衡量孔子学院国际化的社会效应。
孔子学院的服务效可利用孔子学院的全球总数量、全球孔子学院编写、翻译、出版教材读物等相关教学材料种类数量、全球孔子学院儒家文化为主线的年演出场次、全球孔子学院教材和读物赠送价值、全球孔子学院每年参加汉语桥全球孔子学院国际学生夏令营冬令营的外国学生人数、全球孔子学院每年举办会展次数等六个指标进行衡量。
1．3孔子学院的国际化效应
将孔子学院国际化的经济效应和社会效应综合得出孔子学院的国际化效应评价，结合文章已做出对孔子学院经济效应和社会效应的探讨，建立孔子学院国际化效应的综合评价指标体系，得到综合评价指标体系见表1。
2构建孔子学院国际化效应评价模型
2．1孔子学院国际化效应评价方法
在对孔子学院的国际化效应进行研究的过程中笔者发现，需要考虑多个变量，且变量之间存在一定的相关性，即变量包含的信息之间有重叠部分，可选择主成分分析方法进行评价。主成分分析法是把p个具有相关关系的变量进行线性转换，转换为小于p个互不相关的变量，且这些变量包含的信息却并不会减少的一种降维方法。新生成的每一个变量都是以前p个变量的线性组合，按照方差递减的序列生成，其中最先生成的也即方差最大的称作第一主成分，相应的方差次之的为第二主成分，以此类推，直至新生成的变量包含的信息达到原有信息的85％为止。
2．2主成分分析方法评价孔子学院的国际化效应
文章通过统计孔子学院国际化带动的相关产业近5年的各项指标值，运用主成分分析方法找出影响孔子学院国际化的综合得分的公共因子，构建计算孔子学院国际化的综合得分值模型，最后用对儒家文化国际化的综合得分值进行同比分析研究孔子学院的国际化效应。
文章利用国家汉办孔子学院2007－2010年的年报对数据展开收集，其中年报中以美元为单位计量的按当年12月31日人民币兑换美元的汇率转换为人民币计量，收集全球孔子学院2007－2010年的相关数据见表2。
分析全球孔子学院在2007－2010年的相关数据有，衡量孔子学院国际化效应的14个指标中除了教材和读物赠送价值没有每年递增之外其余13个指标均是每年递增的状态，从分析基于产业发展视角的孔子学院国际化效应评价的初始数据中得，国家对孔子学院的投入逐年增多，对孔子学院的国际化越来越重视，孔子学院国际化效应作用的发挥也在相应的增大，提升了国家软实力。
运用SpSS软件对收集的孔子学院的2007－2010年的数据进行主成分分析，根据特征值大于1以及累积贡献率达85％两个原则，利用SpSS软件计算得出的总方差解释表（见表3），选取主成分因子。
分析由SpSS软件计算出的总方差解释表知：第一主成分的特征值为10．901，贡献率为77．864％，累积贡献率为77．864％＜85％，继续纳入新的因子；第二主成分的特征值为1．892，贡献率为13．516％，累积贡献率为91．380％＞85％，不再纳入新的因子。前两个因子的特征值均大于1且累积贡献率大于85％，无须纳入新的因子，可用这两个因子代替之前的14个指标来衡量孔子学院的国际化效应。
确定主成分因子的个数后，对表4每个初始因子的载荷进行分析：第一，主成分的因子主要对教职工人数、全年学员人数、出国志愿者人数、教学设施价值、国际会议支出、全年开办孔子课堂数量、孔子学院的全球数量、儒家文化为主线的年演出场次等八个指标进行描述，囊括了孔子学院国际化的经济效应和社会效应信息；第二，主成分的因子主要涵盖了全年新增孔子学院数量、全年财政投入、编写、翻译、出版教材读物等相关教学材料种类数量、每年举办会展次数等四个指标的信息，主要描述了孔子学院国际化效应中的社会效应方面的信息。文章分析第一主成分因子及第二主成分因子涵盖的信息载荷得第一主成分因子和第二主成分因子涵盖了孔子学院国际化的经济效应的就业效应和出口效应以及社会效应的投入效应和服务效应四方面的信息。
根据初始因子载荷表进一步将初始因子载荷矩阵的系数除以相应特征值的平方根得出主成分的相应系数，得出主成分因子的计算公式，主成分因子系数见表5。
根据主成分因子及相应主成分的贡献率进行加权得，并购公司的综合得分值计算公式为：
F1＝0．301X1＋0．303X2＋0．302X3－0．248X4＋0．133X5＋0．296X6＋0．297X7＋0．298X8＋0．300X9＋0．279X10＋0．290X11＋0．027X12＋0．241X13＋0．269X14
F2＝0．049X1－0．006X2＋0．038X3－0．409X4＋0．401X5－0．134X6＋0．049X7－0．097X8＋0．071X9－0．242X10－0．153X11＋0．712X12＋0．014X13－0．211X14
根据主成分因子及相应主成分的贡献率进行加权得，并购公司的综合得分值计算公式为：
F＝0．852F1＋0．148F2
利用eXCeL和SpSS软件计算孔子学院国际化效应在2007－2010年四年的综合得分，得2007－2010年孔子学院国际化效应综合得分值及其环比增加值见表6。
对表6展开分析：一方面，从2007年孔子学院国际化效应的综合得分值为－3．3164上升至2010年的3．0796增长了192．86％，2007-2010年期间孔子学院的国际化效应越来越明显；另一方面，2008年、2009年、2010年三年的同比增加百分比均超过50％，且2009年对2008年的同比增加百分比大于2008年对2007年的同比增加百分比，但小于2010年对2009年的同比增加百分比，说明孔子学院国际化效应发挥作用越来越大的同时，发展速度也在上升且呈现逐年递增的态势。
3孔子学院国际化的发展对策
尽管孔子学院自2004年开办以来，发展迅速、势头良好，但仍存在一些问题：孔子学院由国家汉办主办且学院开办及运营经费相当大一部分来自国家拨款，导致孔子学院政治色彩偏重，外国友人在接受的过程中带有抵触情绪；目前孔子学院的宣传手段单一化主要依靠传统媒体诸如电视、杂志等途径宣传，较少应用新媒体进行宣传；孔子学院的一部分教职工对中文文化的研究不透彻，造成给外国学生授课时，教师不能把中华文化的精髓传授给学生，师资队伍的素质有待进一步提高。笔者针对孔子学院国际化中的问题提出相应的发展对策:
3．1引进市场竞争机制，多方式推广孔子学院国际化
孔子学院既可以看作是中华民族文化的集中代表和典型象征，同时又是儒家文化跨文化传播的主体和载体，孔子学院国际化对儒家文化国际化传播作用重大。孔子学院的经费来源是政府直接拨款，海外大众往往将其看作是政府行为、带有一定的政治色彩，可能产生抵触情绪，国家需降低在孔子学院的创办与运作中的参与度，让更多的民间资本参与到孔子学院的国际化进程中。
一方面，在孔子学院的创办与运作中将政府行政主导模式转变为政府推动为辅、市场运作为主的模式时，可借鉴国外成熟的语言推广机构的成功经验，利用公众力量和市场机制，引入市场竞争机制，积极探索孔子学院推广新模式，突破传统，支持、引导和培育一批有实力的企业和机构进行孔子学院的国际化推广；另一方面，从仅依靠内部推广转变为内外共同推广的模式。政府对孔子学院的国际化进行统筹安排，加强支持力度，充分发挥企业等社会力量的优势；不仅依靠国内的力量而且可适当借助传媒等行业的国际影响力进行推广，达到孔子学院国际化内外推广模式相结合的局面。
3．2立足儒家文化的全方位传播
3．2．1立足于跨文化交流与合作
孔子学院在国际化进程中不可避免的会与传入国的文化相冲突，孔子学院在国际化进程中要尽可能的寻求国外大众的支持与理解，将孔子学院的文化传播与当地社会、文化活动结合，建立可持续的大众传播机制，增强中国文化的亲和力和感染力。
3．2．2活化儒家文化传播的形式
儒家文化的传播方式不应单一化，应活化传播形式，多方式对儒家文化进行传播。孔子学院可利用网络力量如微博、微信等新工具新手段进行宣传。孔子学院的国际化不局限于课堂的交流与学习可开展更多的活动增进国外友人对儒家文化的了解，如学术交流、艺术交流、海外文化展等，有组织、有计划的推进孔子学院国际化。同时，可拓宽孔子学院的传播媒介的载体资源，充分利用网络、移动电视、数字杂志等新媒体工具进行传播宣传，为媒介资源整合提供新的渠道，运用现代科学技术中的高科技，利用多种语言和多种载体，将孔子学院推广到世界各地。
3．3加强师资建设，树立传播权威
3．3．1建设一支高素质的师资队伍
根据拉斯韦尔的“5w”传播模式的思想，当传播者自身对传播的信息模糊不清时，受众的信任度将大大降低，影响传播效果，因此提高儒家文化传播者的权威性成为必需之举。要提高孔子学院的传播效果就需培养一批高素质的师资队伍，树立起儒学专业权威。
3．3．2打造精品课程，树立品牌形象
孔子学院不仅需不断提高儒家文化和汉语推广的教学质量，提高教师汉语教学技能和跨文化的交际能力；而且需注重儒家文化的教学方法，开发儒家文化的推广教育载体，精心打造品牌教材和课件，开发特色课程，尤其是儒家文化传播系列教程的建设。孔子学院承担着将儒家文化发扬光大传播中华文化的责任，有着非营利性教育机构的性质，拥有打造出高信任度的全球超级品牌的优势条件。在为孔子学院制定长期发展目标时需从营销的角度出发，打造孔子学院具有广泛知名度的品牌形象，高度重视其品牌价值，最大程度发挥孔子学院在中国传统文化和中华文明对外传播中的潜在角色作用。
参考文献
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量子化学应用篇5
什么是多尺度模型
20世纪70年代，瓦谢尔从理论上提出，可以用计算机模拟、以量子力学和分子力学结合的方式描述化学过程，后来被称为“多尺度模型”。这一理论得到了广泛的应用。
其实，多尺度模型就是我们常用的mm/Qm模型。我们知道，原子是化学反应的基本微粒，它由原子核和核外电子共同构成。我们在做分子模拟时，分子力学（mm）算起来比较快，但只能处理到原子、基团这个层面，而量子力学（Qm）虽然考虑到了电子和原子核，但计算起来相当复杂。
三位科学家的开创性，在于打开了“势不两立”的分子力学与量子力学之间的一扇窗，将两者结合起来。如今，当科学家在模拟分子反应的过程时，他们会在必要时借助计算机的力量。化学反应系统核心的计算基于量子物理学，而在远离反应核心区域的地方，模型计算则基于经典物理学，在最外的几层，原子和分子甚至混合在一起，形成同质的物体。通过这些理论简化，我们可以对大型的化学系统进行模拟计算。
多尺度模型的应用与前景
“分而治之”描述化学反应
化学反应是一个微观过程，许多化学反应的发生极为迅速，我们肉眼难以快速捕捉到。比如，生命体中的核糖从无规则的多肽链发展到稳定的蛋白质结构所用时间为微秒级。如果扫描这一过程，耗费的时间将是天文数字。
因此，传统上用实验手段描述出反应过程的每一个步骤几乎是不可能实现的。量子力学的描述小而精，分子力学的描述宽泛但精度不高。如果都用高精度的方法来描述化学过程，计算将难以进行。所以，多尺度组合的方法便成了研究者最好的选择，这与中国古代“分而治之”的哲学思想类似。
掀起科学研究新篇章
化学是一门以实验为基础的学科，三位科学家基于量子力学、经典力学以及混合量子—经典力学提出的理论模型对化学的定量化研究、化学理论研究以及实验研究都有非常重要的指导作用。例如，通过计算机模拟的方法来研究蛋白质分子的运动和酶的催化反应机理，发展分子动力学模拟方法，研究复杂化学体系的运动规律等。
同时，该模型还被应用于计算化学、生物化学、生物物理学以及物理学与应用数学，是典型的跨学科成果。这一模型的提出与应用，对化学学科的推进、化学与生物学科交叉发展都发挥了相当大的作用，具有里程碑式的意义。
研究前景可观
对于该领域的研究，我国的起步相对较晚，但自2000年之后，随着国家科研实力的增强，这一领域研究已经取得了较大进步。例如，2012年9月，北京师范大学化学系教授方维海带领的课题组便采用高精度的量子化学计算对萤火虫发光机理进行了进一步探索，提出了渐进可逆电荷转移引发荧光的新理论，首次在电子态的水平阐明了萤火虫生物发光的化学起源。
此外，三位科学家的研究成果，已经应用于废气净化及植物的光合作用研究中，并将用于优化汽车催化剂、药物和太阳能电池的设计中。
经典力学与量子力学
经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，在宏观世界和低速状态下，研究物体的运动。经典力学又分为静力学（描述静止物体）、运动学（描述物体运动）和动力学（描述物体受力作用下的运动）。
量子力学是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质，它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础，而且在化学等相关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。
（敬瑞玲）
试一试
1.我们知道，经典力学是以牛顿运动定律为基础，在宏观世界和低速状态下，研究物体的运动。那么你所了解的牛顿运动定律有哪些呢？
2.量子力学主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质，根据所学的知识回答下列问题。
（1）原子是由什么构成的？
（2）氢原子呈什么电性？为什么？
（3）画出na原子的原子结构示意图。
（4）根据核外电子排布规律，画出Fe原子的原子结构示意图。
量子化学应用篇6
(1)电解水的实验
a.装置―――水电解器
B.电源种类---直流电
C.加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性
D.化学反应：2H2o===2H2+o2
产生位置负极正极
体积比2：1
质量比1：8
F.检验：o2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃
H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧，产生淡蓝色的火焰
(2)结论：①水是由氢、氧元素组成的。
②一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
③化学变化中，分子可分而原子不可分。
例：根据水的化学式H2o，你能读到的信息
化学式的含义H2o
①表示一种物质水这种物质
②表示这种物质的组成水是由氢元素和氧元素组成的
③表示这种物质的一个分子一个水分子
④表示这种物质的一个分子的构成一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
2、水的化学性质
(1)通电分解2H2o===2H2+o2
(2)水可遇某些氧化物反应生成碱(可溶性碱)，例如：H2o+Cao==Ca(oH)2
(3)水可遇某些氧化物反应生成酸，例如：H2o+Co2==H2Co3
3、水的污染：
(1)水资源
a.地球表面71%被水覆盖，但供人类利用的淡水小于1%
B.海洋是地球上的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H2o，最多的金属元素是na，最多的元素是o。
C.我国水资源的状况分布不均，人均量少。(2)水污染
a、水污染物：工业“三废”(废渣、废液、废气);农药、化肥的不合理施用
生活污水的任意排放
B、防止水污染：工业三废要经处理达标排放、提倡零排放;生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放;合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥;加强水质监测。
(3)爱护水资源：节约用水，防止水体污染
4、水的净化
(1)水的净化效果由低到高的是静置、吸附、过滤、蒸馏(均为物理方法)，其中净化效果的操作是蒸馏;既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。
(2)硬水与软水a.定义硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
B.鉴别方法：用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水
C.硬水软化的方法：蒸馏、煮沸
D.长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服;锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。
5、其他
(1)水是最常见的一种溶剂，是相对分子质量最小的氧化物。
(2)水的检验：用无水硫酸铜，若由白色变为蓝色，说明有水存在;CuSo4+5H2o=CuSo4?5H2o
水的吸收：常用浓硫酸、生石灰、固体氢氧化钠、铁粉。
二、氢气 H2
1、物理性质：密度最小的气体(向下排空气法);难溶于水(排水法)
2、化学性质：
(1)可燃性(用途：高能燃料;氢氧焰焊接，切割金属)
2H2+o2====2H2o点燃前，要验纯(方法?)
现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有水珠产生
(2)还原性(用途：冶炼金属)
H2+Cuo===Cu+H2o氢气“早出晚归”
现象：黑色粉末变红色，试管口有水珠生成
(小结：既有可燃性，又有还原性的物质 H2、C、Co)
3、氢气的实验室制法
原理：Zn+H2So4=ZnSo4+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2
不可用浓盐酸的原因浓盐酸有强挥发性;
不可用浓硫酸或硝酸的原因浓硫酸和硝酸有强氧化性。
4、氢能源三大优点无污染、放热量高、来源广三、分子与原子
分子原子
定义分子是保持物质化学性质最小的微粒原子是化学变化中的最小微粒。
性质体积小、质量小;不断运动;有间隙
联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。
区别化学变化中，分子可分，原子不可分。
化学反应的实质：在化学反应中分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。四、物质的组成、构成及分类
组成：物质(纯净物)由元素组成
1、内容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明：①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化;
②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
3、化学反应前后(1)一定不变宏观：反应物生成物总质量不变;元素种类、质量不变
微观：原子的种类、数目、质量不变
(2)一定改变宏观：物质的种类一定变
微观：分子种类一定变
(3)可能改变：分子总数可能变
二、化学方程式
1、遵循原则：①以客观事实为依据②遵守质量守恒定律
2、书写：(注意：a、配平b、条件c、箭号)
3、含义以2H2+o2点燃2H2o为例
①宏观意义：表明反应物、生成物、反应条件氢气和氧气在点燃的条件下生成水
②微观意义：表示反应物和生成物之间分子每2个氢分子与1个氧分子化合生成2
(或原子)个数比个水分子
(对气体而言，分子个数比等于体积之比)
③各物质间质量比(系数×相对分子质量之比)每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全化合生成36份质量的水
4、化学方程式提供的信息包括
①哪些物质参加反应(反应物);②通过什么条件反应：③反应生成了哪些物质(生成物);④参加反应的各粒子的相对数量;⑤反应前后质量守恒，等等。
5、利用化学方程式的计算
三、化学反应类型
1、四种基本反应类型
①化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
③置换反应：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应
④复分解反应：两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应
2、氧化还原反应
氧化反应：物质得到氧的反应
还原反应：物质失去氧的反应
氧化剂：提供氧的物质
量子化学应用篇7
【关键词】比喻化学教学运用
化学是一门以实验为基础的自然学科。中学化学中有些内容理论性很强，其中有些知识在中学阶段无法用实验加以验证，较为抽象，不易理解，这就增加了教学的难度，也是学生学习过程中的拦路虎。比喻是文学修辞中的一种形象修辞法，它利用人们熟知的事物，去描绘、说明另外一个事物。实践证明，比喻是一种有效的教学方法，教学中一个恰当的比喻，具有事半功倍的效果。如果教师能够在授课过程中充分联系实际，发挥想象，将学生难以理解的问题用生活中常见或易于理解的现象进行恰当的比喻，从而化难为易，化抽象为具体，化无形为有形，会收到很好的效果。
一、在物质结构教学方面的应用
化学是从微观层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科。分子、原子等微观世界看不见摸不着，比较抽象，再加上初中化学又是化学学习的起始阶段，学生对于物质的微观构成很难理解。运用适当的比喻，可以使微观世界变得更加形象易理解。比如，在讲到分子、原子概念时，可以将原子比喻成不可分割的实心球，多个实心球通过不同的组合方式变成不同的分子；在讲到从微观上区别物理变化和化学变化时，还可将分子比喻成一架机器，机器上的各种零件就是原子，在发生物理变化时分子是不变的，即可比喻成整架机器不变，发生化学变化时分子要拆开，即机器要拆散成零件，零件再按照不同方式重新组合成新机器；在讲到化学变化中分子、原子的关系时，也可将原子比喻成积木，分子就是用积木搭出来的各种作品；通过这些形象比喻，学生就能顺利的弄清分子和原子的区别了。在讲到不同状态物质分子间距离大小及运动状态时，可将班级中的每个同学比作分子，上课时同学们的状态就对应着固体时分子的状态，同学们可以在自己的座位上适当动动，但活动的范围较有限，同学们之间的距离也比较近，对应着物质固态时分子运动范围有限，分子间距离较小；下课时同学们的状态就对应着液体时分子的状态，同学们可以在校园内适当动动，但活动的范围较上课时大，同学们之间的距离也比上课时变大，对应着物质液态时分子运动范围比固态时大，分子间距离较固体时大；放学时同学们的状态就对应着气体时分子的状态，同学们各自回家，活动的范围变得更大，同学们之间的距离也变得更大，对应着物质气态时分子运动范围和分子间距离在物质三态中都是最大的；通过这样的比喻，学生很容易理解物质固、液、气三种状态的微观区别了。再如讲到原子大小时，由于没有参照系，学生很难想象原子的大小，这时可将原子之于乒乓球相当于乒乓球之于地球；在讲到原子核大小时，可将原子比作大体育场，原子核就只有体育场中间的一只小蚂蚁那么大小；通过这样形象比喻，学生很容易想象出原子及原子核的相对大小了。
二、在抽象概念教学方面的应用
有些化学基本概念很抽象，特别难以理解。
初中化学学习中较抽象的概念有元素、饱和溶液、质量守恒定律等。如在学习元素概念时，学生对元素与原子的概念较为混淆，这时可将元素比喻为人类，我们每个人就是原子，我们每个人都是人类的一份子，这样就很容易理解原子与元素之间的关系了。如在学习有关溶液饱的知识时，可将饱和溶液与不饱和溶液的关系比喻成人吃饭饱与不饱的关系，吃饱的人不一定吃得多，没有吃饱的人不一定吃得少；溶解度大小比作人的饭量大小，饭量大小跟身体状况有关。这样学生就豁然开朗：溶剂溶解物质达到最大程度即为饱和溶液，饱和溶液不一定是浓溶液，不饱和溶液不一定是稀溶液；溶解度是物质在一定条件的溶解的最大值，这个最大值是跟温度有关的。这样一来学生就可以把新知识与他们的日常生活所联系起来，从而方便他们运用。再如在讲解质量守恒定律微观解释时，可将分子比喻成由多个实心球构成的，分子在发生化学反应时，这些实心球的种类、数量、质量都不会变化，从而很容易理解化学反应中质量是守恒的。
高中化学中较为抽象的概念有物质的量、阿伏加德罗定律等。如在学习物质的量及其单位“摩尔”的时候，学生很茫然。此时就可以运用比喻帮助学生理解。假如一捆纸为500张，我们可以以“捆”作单位来衡量纸的量，同12克碳原子有6.02×1023个，作为一堆，称为1摩尔，我们就可以以“摩尔”作为单位来衡量微观粒子的量。再如在解释物质体积影响因素时，我们可以将分子比喻为各种球，如篮球、足球等，不同数量的篮球堆积起来的体积时不同的，相同数量的篮球和足球堆积起来的体积也是不一样大的，当相同数量的篮球以不同间距排列时的体积也是不同的，这样就很形象解释了影响物质体积的因素为粒子数目、粒子大小、粒子间距三因素。这样将抽象的、虚幻的、需要全凭学生去想象的微观粒子比作宏观的、可以观察到的、可以触摸的具体的事物，既方便了老师的讲解，学生理解、接受起来也更容易，而且印象深刻。
三、在化学反应原理教学中的应用
有些化学反应原理是很难理解的，可以通过恰当的比喻帮助我们对这些反应原理的深入理解。如学生对催化剂及催化作用理解的很肤浅，很不理解为什么在质量和化学性质都不变化的情况下还能改变化学反应的速率，这时我们可以将化学反应比作我们放学回家的过程，我们可以采取不同的方式，如步行、骑车、搭公交或者开车等，这些交通工具就像不同的催化剂，不同的交通工具还可以按不同路线行驶，这样回家的快慢就不一样，一般采用同种交通工具按最近的路线会在最短时间回到家，这就很容易理解催化剂是怎样改变化学反应速率的了。原电池可以加快化学反应速率，这点学生也很难理解。我们可以将原电池比喻为公交车，若只有一扇门，上下都从同一扇门，肯定慢，若有两扇门，一上一下肯定快得多。为了更好的理解化学平衡是个动态平衡，我们可将正、逆反应比作拔河比赛中的两队，当两队使力大小相同时达到了平衡，但两队都还在用力，达到了一种动态平衡。在理解“加聚反应”时，可以将单体比作人，反应后单体之间手拉手连接形成长链分子。通过这些比喻可以使这些复杂的化学反应原理变得很容易理解。
量子化学应用篇8
论文摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么，高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的发展关系如何呢？以下作简单介绍。
人类从一开始即与高分子有密切关系，自然界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等，也都是高分子。只是到了工业上大量合成高分子并得到重要应用以后，这些人工合成的化合物，才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料（聚合物）的应用与发展，人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时，很多人会想到“白色污染”，甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子，这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在，而人们认识高分子时，往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益，不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。
一、高分子化学的内涵
1．何为高分子化学
顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的科学，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定规律重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。
2．高相对分子质量与高强度
相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。
3．高分子科学的主要内容
既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连
接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。
二、高分子材料化学的应用
材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。
第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。
第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。
第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。 三、高分子化学与高科技的结合
当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。
随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。
第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。
第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。
第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。
四、高分子化学的可持续发展
研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。
参考文献：
量子化学应用篇9
关键词：辩证观点；化学教学；应用
文章编号：1008-0546（2012）12-0028-02中图分类号：G632.41文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2012.12.013
教是为了不教，学是为了会学。这句话剖开来说，就是指学生经过教师的教授能掌握科学的学习方法和策略，能独立地运用所学知识和方法解决生产、生活等方面所遇的实际问题。因此，在教学过程中，教师除了传授知识外，更要教会学生思维的方法，方法是钥匙，方法比知识更重要。化学教学内容中，蕴含了不少辩证法的思想。如果教师在教学过程中，能适时地运用辩证的观点进行教学，既可以使学生轻松、有趣地掌握知识，又可训练学生的思维，从而提高解决问题的能力。
一、矛盾的观点在化学教学中的应用
1.用对立统一规律认识化学变化的复杂性，抛弃非此即彼的僵化思维
对立统一规律是唯物辩证法的根本规律，它告诉人们：任何事物的内部都存在着矛盾的两个方面，它们既相互对立又相互统一。在中学阶段所讲的溶液或所遇到的溶液绝大多数是水溶液，水电离可产生H+、oH-，因此，所有的水溶液中都有H+、oH-，它们同生同灭，相反相成，只不过在不同的水溶液中H+、oH-的相对含量不一定一样，有的水溶液中H+含量多，有的水溶液中oH-含量多。酸溶液或碱溶液可看成是在纯水中加入酸或碱，抑制了水的电离，致使酸溶液中H+的含量超过oH-的含量，碱溶液中oH-的含量超过H+的含量；而显酸性或显碱性的盐溶液可认为是在纯水中加入了能水解的盐，促进了水的电离，造成显酸性的盐溶液中H+的含量超过oH-的含量，显碱性的盐溶液中oH-的含量超过H+的含量；而不能水解的盐溶液中H+、oH-的含量一样。总之，水溶液中H+、oH-的含量是随外界条件的变化而变化的，它可通过关系式c（H+）·c（oH-）=Kw求出具体量或判断出相对量。
再比如，对于氧化还原反应，亦可用对立统一的观点理解其中的一些概念：化合价升高与降低总数相等，失电子与得电子总数相等，氧化反应与还原反应同时进行，氧化剂与还原剂同时存在，氧化产物与还原产物同时产生，等等。互相对立而又共存的例子在化学中还有很多，如：分解与化合、升华与凝华、溶解与结晶、吸热与放热、加成与消去，等等。
世界充满着矛盾，世界是由物质组成的，化学是研究物质的一门科学，因此，用矛盾的观点学习化学知识符合事物的本质属性。在化学教学中，教师要让学生学会整体地去思考问题，遇有对立统一的内容时，既要使学生认识到矛盾双方的相互竞争，又要理解矛盾双方的相互依赖，失去一个，另一个也不可能存在。
2.用主要矛盾或矛盾的主要方面分析化学变化
CuCl2溶液与na2S溶液混合后会有什么现象呢？是生成黑色的CuS？还是生成蓝色的Cu（oH）2？实验结果显示：CuCl2溶液与na2S溶液混合后，生成黑色沉淀CuS，即发生了以下反应，CuCl2+na2S=CuS+2naCl。为什么不发生双水解反应生成Cu（oH）2？即CuCl2+na2S+2H2o=Cu（oH）2+H2S+2naCl。查表发现，CuS、Cu（oH）2的溶度积常数分别是6.3×10-36、2.2×10-20，由于CuS的溶度积常数比Cu（oH）2的溶度积常数小，所以此反应按离子互换反应的方向进行。化学反应总是向着能够最大程度减少物质浓度的方向进行，溶度积越小，说明离子浓度减少的越多，反应进行的程度就越大，此方向就是相关微粒反应的主要方向，亦即此方向的反应就是该问题的主要矛盾。因此，可以根据溶度积的大小判断反应进行的方向。
如果将FeCl3溶液与na2S溶液混合，会发生什么反应呢？理论上有三种可能：Fe3+、S2-之间的双水解反应、复分解反应和氧化还原反应，那么，究竟发生什么反应呢？经查有关数据可知，主要发生的是Fe3+与S2-之间的氧化还原反应，即Fe3+与S2-之间的氧化还原反应是三种可能的反应中程度最大的反应，该反应是此变化过程的主要矛盾。
唯物辩证法告诉人们：在复杂事物发展变化过程中，存在着许多矛盾，但必有一种矛盾起着决定事物的性质和发展方向的作用，这种矛盾就是主要矛盾。在化学教学中，教师要引导学生善于抓住问题的主要矛盾，因为抓住了主要矛盾，就等于找到了分析和解决问题的答案。
3.用矛盾的主次方面可以相互转化的关系解决一些实际问题
问题：①25℃时，0.01mol·L-1的盐酸溶液稀释1000倍后，该盐酸溶液的pH为多少？
②25℃时，1×10-5mol·L-1的盐酸溶液稀释1000倍后，该盐酸溶液的pH为多少？
经计算，第①题的pH为5，第②题若按第①题的思路计算，得出的结果是稀释后溶液的pH为8，此时溶液呈碱性，这显然是不可能的。因为稀释前溶液呈酸性，稀释过程中加入的是纯水，即使从极限的角度来说，稀释后溶液也最多是呈中性，怎么可能由酸性变成碱性呢？是计算有误？还是解题思路出了问题？经分析可知，问题出在对水的电离的忽略。尽管水是一种极弱的电解质，在通常情况下自身电离产生的c（H+）、c（oH-）均为1×10-7mol·L-1，当其他电解质电离产生的c（H+）、c（oH-）远远大于1×10-7mol·L-1时，水的电离可以忽略不计；但电解质电离产生的c（H+）、c（oH-）接近或小于1×10-7mol·L-1时，必须考虑水的自身电离。在第②题中，稀释1000倍后，由盐酸电离产生的c（H+）为1×10-8mol·L-1，小于由水自身电离产生的c（H+），因此，此时计算溶液的pH值，应当既要考虑盐酸的电离，更要考虑水的电离。经计算可得，稀释后的盐酸溶液pH为6.98。由此可见，第②题中水的电离不可忽略，稀释前的次要因素稀释后变成主导因素，主要矛盾和次要矛盾的相互转化使溶液的性质呈现出阶段性的差别。
唯物辩证法告诉人们：在事物的发展变化过程中，矛盾的主次方面是会随条件的变化而转化的。在化学教学中，遇有矛盾的主次方面可以相互转化的内容时，教师要培养学生学习相关知识时的条件意识，要使学生认识到浓度、压强、温度、酸度等条件的改变，都有可能使化学变化中的矛盾的主次方面发生转化。
二、量变质变的观点在化学教学中的应用
辩证唯物主义告诉我们，在事物变化发展过程中，当量的积累达到一定程度的时候，往往会发生质的改变和飞跃。化学变化中也有这样的一些事实，比如，硫化氢和氧气的反应，当氧气的量不足的时候，点燃会生成硫和水；但氧气的量充足的时候，点燃则会生成二氧化硫和水。反应物相同，反应条件也一样，由于反应物量的不同而引起生成物不同的反应还有不少，我们要善于归纳，并有序地传授给学生，使学生对知识能够理解地去接受，同时也掌握了一种学习知识的方法。
量变引起质变，在化学变化中还有其他一些情况。比如，在纯水中先加酸后加碱或先加碱后加酸，水溶液的酸碱性发生变化的过程，就是一个典型事例。在纯水中，由于水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度相同，故纯水显中性。若在纯水中加入一定量的氢氧化钠固体，就会使得溶液中的氢氧根离子的浓度大于氢离子的浓度，而使溶液显碱性；若此时不断地向该溶液中滴加盐酸溶液，就会发生氢离子和氢氧根离子的反应，溶液中的氢氧根离子将不断地减少，而氢离子则不断地在增多，在此消彼长的过程中，到了一定程度溶液中的氢离子的浓度将大于氢氧根离子的浓度，而使溶液呈现出酸性。
三、由因而果的观点在化学教学中的应用
结构决定性质，性质反映结构，这是化学教学中的一个基本思想，也是因果观的一个具体呈现。化学反应中往往伴随着能量变化、颜色变化、沉淀、气体等现象，不同的反应常常有不同的变化现象，利用这些因果关系可以解决一些实际问题。
物质的检验可以用因果观去分析、解决。比如，如何检验二氧化硫气体中混有二氧化碳气体？显然不能直接用澄清的石灰水去检验，因为二氧化硫和二氧化碳均能使澄清的石灰水变浑浊，因此，必须要排除二氧化硫的干扰。先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫气体，再用品红溶液检验二氧化硫是否除尽（二氧化碳与酸性高锰酸钾、品红溶液均不反应），最后再用澄清的石灰水检验是否含二氧化碳。
物质的推断题也可用因果观去解决。解推断题的关键是寻找突破口，而突破口往往是一些特征反应、特别现象，透过现象看本质正是因果观的体现。通过突破口确定某物质后，再根据题中的其它条件和信息，依据因果关系顺藤摸瓜、各个击破，问题自然会得到解决。
氧化还原反应的分析也要用到因果观。氧化还原反应之所以能进行，是因为物质之间有电子的转移，既有氧化剂，又有还原剂。分析一混合体系中有无氧化还原反应发生，要看该体系中有无氧化性物质和还原性物质存在，氧化性、还原性什么条件下表现出来？氧化性、还原性强弱怎样？要判断一反应是否是氧化还原反应，只要判断有无电子转移即可。若要进一步配平氧化还原反应，则要依据氧化剂与还原剂得失电子数相等的原则去进行。
四、守恒的观点在化学教学中的应用
化学反应的本质是原子的重新组合，在化学反应前后，原子的种类和数目既没有增加，也没有减少，只是原子的存在方式发生了变化，所以一切化学反应都存在着守恒的关系。
在中学化学里，守恒关系主要包括能量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子守恒，等等。运用守恒法解题，可以不顾中间的过程和细节，不需考虑反应的途径和方式，只要抓住反应的始态和终态的某些量，就可以达到快速、准确解题的目的。守恒法常常应用于解决比较复杂的计算题。
例：铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的no2气体和336mL的n2o4气体（气体的体积已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为
a.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g
解析：此题常规解法是列方程组求算，但计算比较复杂，容易出错，用守恒法则比较简洁。分析可知，生成的沉淀为Cu（oH）2、mg（oH）2的混合物，从物质组成和元素守恒来看，沉淀的质量等于铜和镁的质量加上氢氧根离子的质量，而从电荷守恒和电子守恒分析，氢氧根离子的物质的量等于反应中转移的电子的物质的量，即生成4480mL的no2气体和336mL的n2o4气体的过程中所得电子的物质的量，经计算可得为0.23mol。所以，沉淀的质量=4.6g+0.23mol×17g·mol-1=8.51g。
辩证的观点在化学中的应用还有很多，如否定之否定观等等，在此不再一一赘述。事物之间是普遍联系的，化学源于生活，因此化学与其他学科之间是有紧密关系的，这就要求我们在化学教学过程中，除了用本学科的方法进行教学，亦要善于从其它角度思考问题、总结规律，多管齐下，多法共用，定能收到理想的教学效果。
量子化学应用篇10
一、构成物质的基本粒子类图像题
构成物质的基本粒子有原子、离子、分子，分子由原子构成，离子是带电荷的原子。
例1.（苏州）科学研究发现：氮气不活泼，在3000℃时仅有0.1%的氮分子分裂成原子。在0℃、常压条件下，向密闭容器m中充入一定量的氮气，而后升高温度（不超过3000℃，压强不变）。若该密闭容器的体积增大了一倍，则m内分子变化的示意图合理的是（）
a.B.C.D.
解析：从图中知，m中的粒子“”表示氮原子，则粒子“”表示氮分子。构成物质的分子、各种元素的原子的大小和质量是一定的，不可能随着外界条件的变化而发生变化，当外界条件发生变化时，只能是分子间的间隔发生变化，从而使物质的体积发生变化，不可能是分子的大小发生变化。a图中氮原子、氮分子变大了，不合理；B图中氮原子、氮分子的大小都没有发生变化，只是分子间的间隔变大了，一定量的氮气体积变大了，合理；由题意知，在3000℃时仅有0.1%的分子分裂，在压强不变、温度升高（不超过3000℃）的条件下，氮分子基本上不会解离成原子，且氮原子也不可能变大，C、D两图不合理。
答案：B
点评：本题以图示的形式形象地考查学生对粒子特性的认识，对学生的观察能力、空间想象能力提出了较高的要求。在解答时，不仅要正确地识图，还必须明确：构成物质的每种粒子的大小是一定的，不随外界条件的变化而变化，一定量的物质体积大小的变化是构成物质的粒子间的间隔发生变化造成的。
二、粒子结构示意图类图像题
在宏观物质与微观构成之间建立联系，是化学学科不同于其他学科的特有思维方式，粒子结构示意图可以从微观上形象、清晰地表示粒子的结构。利用粒子结构示意图进行解题，必须理解粒子结构示意图中每一部分的含义，正确认识粒子结构示意图。
例2.下图为六种粒子的结构示意图，请用对应的序号填空。
aBC[+x]
DeF
（1）属于同种元素的粒子是。
（2）具有相对稳定结构的粒子是。
（3）属于阳离子的粒子是。
（4）某元素R形成的碱的化学式为R（oH）3，则此化学式中R的粒子结构示意图为。
解析：（1）粒子结构示意图中的小圆圈及小圆圈中的数字，分别表示原子核及核电荷数，同种元素的粒子（包括原子和离子）所带的核电荷数相同。C、F两种粒子的核电荷数都是13，属于同一种元素。D粒子属于原子，核外有三层电子，有11个电子，原子的核电荷数等于核外电子数，D粒子的核电荷数是11；e粒子是阳离子，核电荷数是11。D、e两种粒子的核电荷数都是11，属于同一种元素。（2）粒子结构中最外电子层达到8电子时，粒子就处于相对稳定状态，符合这个条件的粒子是a、e、F。（3）阳离子是带正电荷的原子，这种粒子的核电荷数多于核外电子数，e、F两种粒子的核电荷数都多于核外电子数，它们都是阳离子的结构示意图。（4）在R（oH）3中，R为显+3价的粒子，这种粒子的核外电子数比核电荷数少3个，符合这个条件的粒子结构示意图是F。
答案：（1）C与F，D与e（2）a、e、F
（3）e、F（4）F
点评：正确解答本题的关键是读懂粒子结构示意图，并能熟练结合有关原子、离子的相关知识。
三、坐标类图像题
例3.（呼和浩特）下图所示的四个图像，能正确反映对应变化关系的是（）
a.镁在氧气中燃烧
B.向二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C.向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液
D.等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应
解析：a项表示镁与氧气反应生成氧化镁过程中氧化镁、氧气、镁的质量变化关系，随着反应的进行，镁和氧气参加反应的质量比为48∶32，镁消耗的质量比氧气多，由坐标图可知，反应开始时镁和氧气的质量相同，随着反应进行，剩余镁的质量应该比剩余氧气的质量少，错误；B项表示过氧化氢溶液分解生成氧气的质量关系，随着加入过氧化氢溶液质量的增加，反应产生氧气的质量由“o”开始逐渐增加，正确；C项表示向一定量铁粉和铜粉的混合物中加入硫酸铜溶液，铁与硫酸铜反应（Fe+CuSo4=Cu+FeSo4，相对原子质量铜为64、铁为56）固体物质的质量逐渐增加，同时铁和铜都是固体，因此反应开始时固体的质量不是零，其曲线不应该从“o”点开始，错误；D项是等质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应，根据化学反应方程式：mg+H2So4=mgSo4+H2，2al+3H2So4=al2（So4）3+3H2，可知，相同质量的镁、铝分别与质量分数相等且足量的稀硫酸反应，镁生成的氢气质量应比铝少，错误。
答案：B
点评：学生遇到这类题时，首先必须明确纵坐标、横坐标的含义，以及它们之间的关系；再看图像是否从原点开始，及图像中的转折点是否合理；最后结合备选答案进行解答。
四、生产流程及物质推断类图像题
例4.（泰安）人们的日常生活离不开金属，高科技新材料的开发和应用也需要金属。硅钢可用于制造变压器的铁芯。某化学兴趣小组的同学为了验证硅钢（主要含有Fe、C、Si），设计了如下实验流程（有些反应的部分反应物和生成物已省略）：
查阅资料发现：常温下，单质硅（Si）不能与盐酸反应，但能与氢氧化钠溶液反应（Si+2naoH+H2o=na2Sio3+2H2）。
根据以上信息，回答下列问题。
（1）固体a的成分为，e的化学式为。
（2）滤液B中的金属阳离子为。
（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应。
（4）步骤⑤中发生的是化合反应，尝试写出其化学方程式：。
解析：硅钢中的铁和盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，所以滤液B是氯化亚铁溶液，固体a中含有碳、硅；硅和氢氧化钠溶液反应会生成硅酸钠和氢气，所以黑色固体D是碳；氢氧化铁加热生成氧化铁和水，所以e是氧化铁（Fe2o3）；氧化铁和碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳。（1）固体a的成分为碳、硅；e的化学式为Fe2o3。（2）硅钢中主要含有铁、碳、硅，只有铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁，所以滤液B中的金属阳离子为Fe2+。（3）在过滤操作时，若发现滤液浑浊，应查找原因，处理后重新过滤。（4）步骤⑤中发生的是化合反应，反应物是Fe（oH）2、o2和H2o，生成物是Fe（oH）3，化学方程式为4Fe（oH）2+o2+2H2o=4Fe（oH）3。
答案：（1）碳、硅（或Si、C）Fe2o3（2）Fe2+