化学探究学习论

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出版者:山东教育出版社
作者:毕华林
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-01-01
价格:14.2
装帧:平装
isbn号码:9787532841172
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 探究学习
  • 教育教学
  • 化学教育
  • 学习方法
  • 思维培养
  • 实验教学
  • 理论与实践
  • 课程改革
  • 教学论
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具体描述

探寻分子世界的奥秘:无机化学基础与前沿应用 书籍名称:无机化学基础与前沿应用 作者: [此处可虚构作者姓名,例如:张伟、李芳、王明] 出版社: [此处可虚构出版社名称,例如:科学技术出版社、高等教育出版社] 定价: [此处可虚构定价] --- 内容简介: 《无机化学基础与前沿应用》 是一部全面、深入、与时俱进的无机化学教科书与参考书。本书旨在为化学、材料科学、环境工程、生物医学等相关领域的学生、研究人员和工程师提供坚实的理论基础和广阔的应用视野。全书以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构,系统阐述了无机化学的核心概念、基本原理及其在现代科技中的关键作用。 第一部分:无机化学的基石——结构与键合 本书首先从原子结构和元素周期性展开,深入剖析了电子排布、轨道杂化以及不同类型化学键(离子键、共价键、金属键、配位键)的本质与规律。 第1章:原子结构与周期性规律的再认识 本章回归量子力学基础,探讨了原子能级结构、光谱学原理在确定电子结构中的应用。重点阐述了不同元素核外电子的排布特性,以及这些特性如何系统地反映在元素周期表(包括s区、p区、d区、f区元素)的物理和化学性质的周期性变化之中。我们将详细讨论电负性、原子半径、电离能、电子亲和能等关键参数的微观成因及其宏观表现。 第2章:化学键的本质与分子几何 本章深入探讨了化学键的形成机制。共价键部分,本书不仅涵盖了传统的价键理论(VB),更侧重于现代的分子轨道理论(MO),特别是HOMO-LUMO的概念在预测反应活性中的应用。我们详细分析了VSEPR理论、晶体场理论(CFT)和配位场理论(LFT)如何精确预测复杂无机化合物(尤其是过渡金属配合物)的分子几何构型、磁性及光学性质。对多中心键、大π键等特殊键合情况也进行了深入探讨。 第3章:固体结构与晶体化学 固体是无机材料的载体。本章聚焦于晶体结构,从布拉维点阵、密堆积、晶胞概念出发,系统介绍了离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的结构类型、晶格能计算及缺陷化学。重点阐述了结构-性质关系,例如:如何通过晶体结构缺陷(如施特勒点缺陷、F中心)调控半导体和陶瓷材料的导电性或光学特性。 第二部分:无机化学反应的动态与热力学 本部分着重于无机反应的驱动力、反应速率以及平衡状态的控制,为理解和设计化学过程奠定理论基础。 第4章:无机反应的热力学与平衡 本书对热化学、熵变和吉布斯自由能的计算进行了系统梳理。重点强调了在非常规条件下(如高温、高压或非标准状态)如何利用热力学数据预测反应的方向性,并引入了Ellingham图在冶金和材料制备过程中的实际应用。酸碱理论部分,则超越传统的阿伦尼乌斯和布朗斯特-洛瑞理论,全面介绍路易斯酸碱理论、溶剂效应以及非水溶剂体系中的酸碱行为。 第5章:氧化还原反应与电化学 氧化还原反应是无机化学的核心。本章详细阐述了氧化还原电位、能斯特方程的应用,并结合标准电极电位表,分析了复杂体系中的电化学平衡。应用方面,本章将电化学原理直接引向现代能源技术,深入探讨了燃料电池、金属空气电池以及腐蚀与防护的电化学机制。 第6章:反应速率与催化原理 速率论的引入,使得对反应机理的探究成为可能。本章讲解了反应级数、活化能、过渡态理论,并引入了碰撞理论和分子动力学模拟的初步概念。催化部分,本书区分了均相催化、多相催化与酶催化,侧重于过渡金属催化剂的活化位点、配体效应及其在有机合成中的转化能力。 第三部分:元素化学的精深探索与应用 本书的第三部分是无机化学知识的应用核心,分门别类地介绍了元素性质的递变规律,并结合最新的科研进展,展示了其在尖端科技中的无可替代的作用。 第7章:主族元素的化学特性与功能材料 本章系统回顾了1A至8A族元素的特有性质,如硼、硅、磷、硫等关键元素的成键特点及其化合物的特殊结构(如硼烷、硅酸盐网络、磷酸盐玻璃)。尤其关注了主族元素在高性能聚合物、阻燃剂以及环境修复材料中的应用案例。 第8章:过渡金属化学——配位化合物的艺术 过渡金属化合物是无机化学研究最活跃的领域之一。本章深入探讨了d区和f区金属离子的电子结构、磁性、颜色起源(d-d跃迁与电荷转移)。重点解析了配位数的选择、异构现象(顺反、光、对映异构),以及在均相催化(如Wacker过程、Heck反应)中的核心作用。对内过渡元素(镧系和锕系)的特殊结构和应用(如磁性材料、核燃料循环)也有专门的论述。 第9章:前沿无机材料的合成与功能化 本章将理论知识转化为实际的材料设计。涵盖了无机纳米材料的合成方法(如溶剂热法、化学气相沉积法),以及新型功能材料的设计。重点讨论了金属有机框架材料(MOFs)的孔隙工程、二维材料(如过渡金属硫化物TMDCs)的电子学特性、以及在气体吸附分离和光催化领域的前景。 --- 本书特色: 1. 理论深度与应用广度并重: 本书不仅夯实了量子化学、热力学在无机化学中的应用,更将这些基础原理与当前最热门的材料科学、能源化学、环境化学的前沿议题紧密结合。 2. 强调结构-性质关联性: 贯穿全书始终的核心思想是探究微观结构(电子构型、晶体结构)如何决定宏观化学和物理性质(反应活性、磁性、导电性)。 3. 丰富的案例研究: 提供了大量取自近十年科学文献的真实案例,帮助读者理解无机化学在解决现实世界挑战中的作用,例如新型催化剂的设计、储能器件的开发等。 4. 面向前沿的视角: 专题讨论了绿色化学原则在无机合成中的体现、生物无机化学中金属离子与生命系统的相互作用,以及超分子化学中的客体-主体识别机制,确保内容的前瞻性。 《无机化学基础与前沿应用》致力于成为一本能够激发读者探索欲望、培养创新思维的权威参考书,为下一代化学家和材料科学家构建知识体系提供坚实支撑。

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读后感

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在我阅读《化学探究学习论》的过程中,我不断地思考着如何将书中提出的理念融入到我的日常教学实践中。它不仅仅是一本理论著作,更是一份行动指南。书中对“探究性课程设计”的详细指导,让我看到了将抽象理论转化为具体课堂活动的可行性。它提供的步骤和示例,让我能够更有条理地规划我的课程,将探究性的元素巧妙地融入到每一个教学环节中。我从书中学习到了如何设计开放性的问题,如何组织学生进行小组讨论,如何引导学生进行实验探究,以及如何让学生展示他们的学习成果。这本书让我看到了教学的创造性,它不再是按部就班的知识灌输,而是充满活力的互动和探索。它让我明白,真正的教学,是激发学生的内在动力,让他们在学习中感受到乐趣和成就感。

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《化学探究学习论》的阅读体验,对我而言,是一次深刻的自我反思和专业成长。它如同一面镜子,让我看到了自己在教学实践中存在的不足,同时也指明了通往更优质教学的道路。书中对“教师角色”的重新定义,让我从一个单纯的知识传授者,转变为一个学习的引导者、支持者和合作者。它鼓励我放下“权威”的架子,与学生一同学习,一同成长。我从书中学习到,教师的智慧,不仅仅在于拥有多少知识,更在于如何激发学生的学习热情,如何引导他们独立思考,如何帮助他们克服学习中的困难。这本书让我对“教育”二字有了更深层次的理解,它不仅仅是知识的传承,更是对学生人格和能力的塑造。我将继续深入研读这本书,并将其中的理念转化为更有效的教学实践,为我的学生们开启一扇通往更广阔的化学世界的大门。

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在翻阅《化学探究学习论》的过程中,我不断地被书中对“探究”这一核心概念的独特解读所打动。它并非将探究仅仅局限于实验室中的动手操作,而是将其扩展到一种思维模式,一种观察世界、提出问题、设计实验、分析证据、并最终得出结论的完整过程。作者在书中反复强调,探究的起点往往源于一个看似微不足道的现象,一个“为什么”的疑问,而正是这些看似零散的疑问,构成了科学发现的最初火种。我从书中看到了许多典型的探究性学习案例,它们有的源自生活中常见的化学现象,例如洗涤剂的去污原理,有的则来自于经典的科学实验,例如氧气的发现过程。这些案例的呈现方式,并非枯燥的理论讲解,而是以一种故事化的叙述,引导读者一同走进探究的脉络,感受从模糊到清晰,从未知到已知的思维旅程。书中所提及的“问题导向学习”,更是让我茅塞顿开,它强调了问题在学习中的核心驱动作用,以及如何通过精心设计的问题,引导学生主动去探索、去思考、去解决。作为一名一线教师,我深刻体会到,如何提出一个既能激发学生兴趣,又能引导他们深入思考的好问题,是教学中至关重要的一环。这本书为我提供了宝贵的思路和方法,让我能够更有效地设计探究性课程,将抽象的化学知识与生动的探究过程相结合。

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《化学探究学习论》所构建的理论框架,给我留下了极为深刻的印象。它并非零散的观点堆砌,而是如同精密运转的机器,每一个理论模块都相互关联,共同支撑起一个完整的探究学习生态系统。作者在阐述“建构主义”学习理论时,并没有停留在抽象的哲学层面,而是将其与具体的教学实践紧密结合,详细阐述了学习者如何通过自身的经验和互动来主动构建知识。我特别欣赏书中对“支架式教学”的论述,它清晰地阐释了教师如何在学习过程中扮演引导者和支持者的角色,为学生提供必要的帮助,同时又不剥夺他们独立思考和解决问题的机会。这种“扶上马,再送一程”的教学理念,恰恰是我在日常教学中一直追求的。书中通过对一系列教学策略的详细剖析,例如引导性提问、合作学习、同伴互评等,让我看到了将理论转化为实践的具体路径。它不仅仅是一本关于理论的书,更是一本关于如何“做”的书。它让我反思,我是否在无意中过度干预了学生的学习过程,或者是在学生需要帮助时,没有给予足够的“支架”。这本书的价值在于,它不仅指出了问题,更提供了解决问题的思路和方法,让我对如何更有效地指导学生的探究学习有了更清晰的认识。

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《化学探究学习论》对“评估”在探究性学习中的作用的论述,给予了我极大的启发。它超越了传统意义上的纸笔考试,将评估视为一个贯穿于整个学习过程的动态反馈机制。作者强调,评估的目的不仅仅是为了检验学习成果,更重要的是为了了解学习过程,为教师的教学调整和学生的学习改进提供依据。书中对“形成性评价”和“总结性评价”的详细阐述,让我看到了评估的多样性和层次性。我特别欣赏书中关于“表现性评价”的论述,它鼓励教师通过观察学生在实验操作、问题解决、以及合作交流中的表现,来全面了解他们的学习状况。这让我意识到,我需要更多地关注学生在学习过程中的“行为”,而不仅仅是他们在考试中的“分数”。这本书为我提供了更为全面和科学的评估方法,让我能够更准确地了解学生的学习情况,并为他们提供更有针对性的指导。

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作为一名对科学教育充满热情的普通读者,当我第一次在书店的角落里发现《化学探究学习论》时,它就像一本陈旧的字典,散发着一种古老而深邃的知识气息,封面设计朴实无华,没有花哨的插图,只有沉静的文字,仿佛在低语着一段关于知识起源的叙事。然而,正是这种不加修饰的真实感,激起了我内心深处对科学学习本质的好奇。我迫不及待地将它带回家,在那个安静的午后,伴随着窗外偶尔掠过的鸟鸣,我翻开了第一页。书本的纸张略带泛黄,散发出一种淡淡的油墨香,这种触感和气味,瞬间将我拉回了学生时代,那些埋头于书本、孜孜不倦探索真理的时光。我并非化学领域的专业研究者,我是一名高中化学老师,每天都在与那些对化学既感到新奇又常常感到困惑的学生们打交道。我一直在寻找一种能够真正点燃学生学习兴趣,让他们感受到化学之美,而非仅仅是记住一堆公式和反应的教学方法。我希望我的学生能够像真正的科学家那样去思考,去质疑,去动手实践,去在实验的迷雾中寻找答案。因此,这本书的名字,仅仅“探究学习论”这几个字,就已经深深地吸引了我,它似乎预示着一条不同于传统填鸭式教学的道路,一条通往更深层次理解和更持久学习的道路。这本书就像一位经验丰富的老者,用一种娓娓道来的方式,引导我思考化学学习的内在逻辑,让我开始审视自己过往的教学方式,并不断地反思,我所教授的,是否真正地激发了学生对化学世界的探求欲。

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阅读《化学探究学习论》的过程,就像是在进行一场深度的心智对话。我常常在阅读某一段落时,脑海中会立刻浮现出课堂上学生们的具体表现,那些曾经让我感到困惑的场景,在书中得到了逻辑清晰的解释。例如,书中关于“认知负荷”的论述,让我明白了为何有些学生在面对复杂的化学反应方程式时会感到力不从心,而另一些学生则能游刃有余。它让我意识到,我们在设计教学内容时,必须考虑到学生当前的认知水平,循序渐进地引入新知识,避免信息过载。作者在书中对“元认知”能力的培养给予了高度重视,它强调了学习者不仅要学会“学什么”,更要学会“怎么学”。通过引导学生反思自己的学习过程,让他们认识到自己的学习优势和不足,并主动调整学习策略,这对于培养终身学习者至关重要。我从书中学习到,教师应该鼓励学生主动去思考“我为什么要学这个?”,“我用了什么方法学会的?”,“还有什么更好的方法?”。这些看似简单的问题,却能够极大地提升学生的学习自主性和效率。这本书让我看到了教学的艺术性所在,它不仅仅是知识的传递,更是对学生思维方式和学习能力的培养。

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我尤其赞赏《化学探究学习论》在处理“错误”和“失败”时的态度,它将这些视为学习过程中不可或缺的一部分,甚至是重要的催化剂。作者在书中强调,传统的教学模式往往将错误视为学习的阻碍,而探究性学习则将错误视为宝贵的学习资源。它鼓励学生勇于尝试,不怕犯错,并在错误中学习,不断修正自己的认知。书中对“错误分析”的深入探讨,让我明白了如何引导学生从错误中汲取教训,而不是仅仅给予批评。它让我看到,一次失败的实验,如果能够被正确地引导和分析,完全可以成为学生理解某个化学概念的绝佳契机。我从书中学习到,作为教师,我们应该营造一个安全、包容的学习环境,让学生敢于表达自己的想法,敢于尝试不同的方法,即使这些方法最终被证明是错误的。这种对“试错”的鼓励,对于培养学生的科学精神和创新能力至关重要。这本书让我对“失败”的定义有了重新的认识,它不再是终点,而是通往成功的必经之路。

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《化学探究学习论》在关于“合作学习”的论述上,给我留下了极其深刻的印象。它不仅仅是简单地让学生分组进行讨论,而是深入剖析了合作学习背后的心理学机制和教学策略。作者强调,有效的合作学习并非简单的“人多力量大”,而是需要精心设计的任务,明确的个人责任,以及有效的互动和评价机制。书中列举了多种合作学习的模式,例如“学生团队成就分配”和“圆形讨论”等,并详细阐述了每种模式的操作流程和注意事项。我被书中关于“促进性互动”的观点深深吸引,它指出,在合作学习中,学生之间的相互解释、相互澄清、以及对彼此观点的批判性思考,是促进深度学习的关键。这让我意识到,我过去的合作学习可能过于形式化,未能真正激发学生之间的深度互动。这本书为我提供了宝贵的思路,让我能够更科学、更有效地组织学生进行合作学习,让他们在互相协作中共同进步,共同成长。它让我看到,化学学习的乐趣,不仅在于个体的探索,更在于集体的智慧碰撞。

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这套书给我最深刻的印象,是它对于“学习”二字背后所蕴含的复杂性和动态性的深刻洞察。它并非简单地将学习视为知识的灌输和记忆,而是将其描绘成一个主动构建、不断修正、并与个体经验紧密交织的过程。作者在字里行间,通过大量生动的案例和细致入微的分析,揭示了学习者在面对新知识时的心理活动,从最初的认知冲突,到尝试理解,再到最终内化和迁移,每一个环节都充满了挑战和机遇。我尤其被书中关于“概念图”的讨论所吸引,它不仅仅是一种可视化工具,更是一种思维的呈现方式。通过构建概念图,学习者能够清晰地看到不同概念之间的联系与区别,从而形成一个结构化的知识体系,这对于化学这样一门概念密集、联系紧密的学科来说,其重要性不言而喻。它帮助我理解,为何有些学生能够举一反三,而有些学生则只能死记硬背;它也让我意识到,作为教师,我们不能仅仅满足于学生能够复述课本上的知识,更重要的是要帮助他们建立起清晰、牢固的知识网络。这本书的叙述语言,虽然充满了学术的严谨性,却并不晦涩难懂,反而充满了人文关怀,仿佛作者在与我进行一场深度的对话,共同探讨如何才能让学习变得更有意义、更有力量。阅读的过程,更像是一次自我革新,它挑战了我固有的教学模式,也为我提供了全新的视角去审视学生在学习过程中遇到的困难。

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