钾元素概念的发展史及其意义

通过对钾元素概念的发展史考证分析可知,钾是电化学兴起后最先发现的活泼金属。19世纪初,随着科学思想和实验条件的发展,通过电解法首次制取到钾的单质,但并未确定为元素。19世纪中期,对钾元素性质的实验验证和原子论的发展,使得钾元素的概念被确认。20世纪20年代,钾元素同位素的发现,形成了现代的钾元素概念。钾元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学方法的发展史与科学思想的演变史。     

氢元素概念发展史与化学思想的演进

18世纪,发现氢气的卡文迪什认为该气体是水与燃素的化合物;但发现水的组成的拉瓦锡认为氢气是一种元素物质。到19世纪,原子分子论形成后,氢气被认为是由双原子分子构成的单质。20世纪30年代,氢同位素的发现使人们对氢元素概念有了新认识,并逐渐形成现代氢元素概念。氢元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

从简单土质物质到现代化学元素：钙元素的发现及其概念的发展

18世纪末,法国化学家拉瓦锡预言石灰等土质不是简单物质。19世纪初,英国化学家戴维利用电化学技术从石灰中制得一种新的金属,并将其命名为“钙”(calcium),钙元素概念初步形成。随后,原子论的提出与钙原子量的测定使钙元素概念得到发展。到了20世纪,钙元素同位素的发现使人们对钙元素概念有了新的认识。总之,钙元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想、科学方法的演变史。     

非金属元素的同素异形体(一)——氢和硼的同素异形体概述

进行了同素异形体概念的探讨。简要叙述了氢和硼2种典型非金属元素形成的各种同素异形体的存在、组成以及结构、制备和性质,首次将多种硼富勒烯、硼纳米管、硼单层平面等晶态硼的内容补充在硼的同素异形体中,并强调了计算化学对同素异形体的预测和现代科学技术发展对制备的作用及其在材料中的应用。     

碳单质概念的发展史及其教育价值

通过对碳单质概念发展历程的考证可知，碳是古代已知的非金属元素。至17—18世纪，随着科学实验的兴起和元素观的发展，金刚石和石墨均被证明为碳的单质，碳单质概念初步形成；20世纪80年代C60的发现及之后碳纳米管、石墨烯和T-碳的发现使人们对碳单质概念有了新认识。在化学教育中，须让学生认识到碳单质概念的发展史是物质的发现史，也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

碘元素概念发展史及其教育价值

通过对碘元素概念发展历程的考证可知,1813年,盖·吕萨克首次提出碘元素概念,但当时碘元素和碘单质概念界定不清。至道尔顿提出原子论,赋予碘元素新的含义,首次将碘原子和碘元素结合在一起。20世纪40年代,碘同位素的发现完善了碘元素概念,形成现代碘元素观念。在化学教育中,须让学生认识到碘元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

硅元素的发现及其概念的发展

通过对硅元素发现历程的考证分析可知,17、18世纪随着科学实验的兴起以及元素观的发展,科学家以实践为基础,运用逻辑思维和直觉思维预见了硅元素的存在;19世纪随着电化学和分析化学的发展,科学家们成功制取无定形硅和晶体硅;20世纪30年代,硅同位素的发现使人们对硅元素的概念有了新认识。总之,随着科学思想的演进和科学方法的发展,硅元素概念的内涵也在不断发展变化。     

硼团簇及其材料化学研究进展(Ⅰ):硼墨烯

位于元素周期表中的第五位元素硼,其丰富的化学结构和多样的成键方式仅次于有机化学和生物科学中的核心元素——碳元素.硼的缺电子性质导致其必须通过多中心键的方式共享电子以平衡体系的电子分布,因此硼团簇多具有独特的几何结构和电子离域的成键特性.近年来,硼团簇及其材料的研究越来越受到人们的重视,并取得了一系列研究成果.通过实验和理论计算,发现小尺寸的硼团簇多具有平面结构.2014年,王来生与李隽两个研究团队合作发现了中心含六元环孔的平面B_(36)~-团簇并由此提出了硼墨烯(borophene)概念,为二维硼材料的发展提供了新的研究方向.最近中美科学家同时在金属衬底上合成了单层硼墨烯,使得二维硼材料备受关注.鉴于硼的缺电子特性,可以借助于金属掺杂等方式形成各种不同的金属硼化物结构.具有完美平面结构的CoB_(18)~-团簇以及准平面的RhB_(18)~-团簇的发现推动了金属掺杂硼墨烯(metallo-borophene)研究的发展.本文从实验和理论两个方面,对具有平面或准平面结构的纯硼团簇、金属掺杂硼团簇、二维无限延伸硼墨烯材料等进行了介绍和总结,并展望了硼团簇二维材料的研究前景和潜在应用.     

氩元素概念的形成和发展与化学思想的演进

19世纪末英国化学家瑞利和拉姆塞发现了氩元素，引发了“惰性气体”的发现，开辟了周期表中的零族元素；20世纪20年代氩元素同位素的发现使人们对氩元素的概念有了新认识；21世纪初，氩化合物的发现使人们对氩的“惰性”有了全新的认识，改称氩为稀有气体元素。总之，氩元素概念的形成和发展对于元素周期律的完善和发展，以及人们对原子结构和化学键理论的认识都起到了极为重要的桥梁作用。     

镉元素的发现及其概念的发展

通过对镉元素概念发展历程的考证分析可知,19世纪初,随着科学思想和化学分析方法的发展,德国化学家斯特罗迈耶首次通过药物分析制取并命名镉单质。至1826年,瑞典化学家贝采利乌斯首次测定镉原子量,赋予镉元素新的含义。镉原子量测定以及元素周期表形成,使镉元素的概念和镉原子结合起来。1924年,英国化学家阿斯顿通过质谱仪发现了镉同位素,从而形成了现代的镉元素概念。总之,随着科学思想和方法的不断发展,镉元素概念的内涵也在不断发展变化。     

论科学探究中的"科学问题"

“科学问题”是科学探究活动的要素,并贯穿于探究活动的始终。在教学活动中,并不是所有的科学问题都需要去探究,而应该选择有探究价值的科学问题进行探究。     

渗透科学知识属性的科学素养培养策略*

科学教学是培养学生科学素养的主要途径,现行的科学教学对科学知识的属性认识不深,导致科学教学的育人功能未能充分发挥。依据科学知识产生和发展的过程进行分析,科学知识具有科学属性、文化属性和社会属性,其科学属性具体表现为实证性、逻辑性、结构性和思想性等4个方面。在深入分析科学知识的科学属性基础上,提出科学教学中渗透知识科学属性的教学策略,将科学知识承载的科学方法、科学逻辑、科学结构、科学思想融为一体,在科学知识的学习中培养学生的科学素养。     

经典实验中融合科研方法训练的教学设计——格氏反应实验

以有机化学实验中格氏反应实验为例,介绍了以经典基础实验为依托开展科研方法训练的教学案例。将文献阅读归纳、数据处理分析、问题探究设计、科学写作等科研方法训练主题融入到实验教学的各个环节之中,在夯实学生实验技能的同时,训练科研方法、培养科学素养、建立科学思维。     

利用微视频彰显生活、人文与合作的课堂教学——以“水的净化”为例

以“水的净化——清泉之路”教学片段为例，展示了一节以微视频为主线的“三味”课堂：生活味的微视频情境吸引学生主动参与科学探究；人文味的化学课堂引领学生发现、感知、欣赏、评价美；合作味的活动氛围促进学生合作、体验、自主发展。     

基于提高学生科学素养的科学实践活动设计与实践——以“果蔬维生素C大比拼”为例

以“果蔬维生素C大比拼”科学实践活动为例,阐述了科学实践活动的设计原则、活动目标设计、教学过程设计、教学实施策略以及活动效果。说明科学实践活动对于培养和提高学生科学素养的独特作用,指出教师应重视科学实践活动的研究与开发,并需不断提高自身的科学素养水平。