[本报告严格按面上项目撰写提纲撰写] 探索Bi2O3-SiO2系统高温熔体结构的各向异性
一、立项依据与研究内容
1 项目的立项依据
1.1 研究意义
硅酸铋（BSO）是一种十分重要的功能材料，具有独特的光电、电导、声光、压电、铁电性能，可以用来制造高性能光折变晶体、光变色玻璃、高温超导体、电子陶瓷、高选择性催化剂等，在工业、国防、航空、航天、信息、环境、生物医学等领域具有广泛的应用[1-2]。研究Bi2O3-SiO2系统是掌握形成氧化铋和含铋氧化物材料的重要基础。
近年来，有关Bi2O3-SiO2系统的研究大多围绕相平衡、Bi12SiO20单晶制备、材料性能测定及应用展开。已知该系统熔体中可以析出的晶体有Bi12SiO20，Bi4Si3O12和Bi2SiO5。其中前两种是稳定化合物，Bi2SiO5是亚稳态[3-4]。Bi12SiO20单晶制备及应用已经比较成熟，但是针对Bi2O3-SiO2系统中Bi4Si3O12和Bi2SiO5的晶体生长和性质的报道还不多见[5]。总的来说，目前对该系统的全面研究仍十分欠缺，众多研究工作尚未展开，晶体生长基本规律、条件、性能改善、熔体奇异现象及其对结晶的影响因素还未查明，诸多现象仍然无法解释[6]。因此开展该系统熔体结构特性、高温反应过程和结晶行为的研究，对发展该系统新功能晶体材料具有迫切而现实的意义。
本项目围绕Bi2O3-SiO2系统熔体的各向异性提出的主要研究内容对于预测并发现材料的新性能、改进晶体生长技术并提出晶体生长新方法以及制备更优异性能的新材料，具有极其重要的意义。
如果能够深入了解Bi2O3-SiO2系统熔体的各向异性现象，进一步研究其它系统熔体的类似现象和特点并开展其应用工作，将会得到非常有意义的结果。研究成果未来可能用于瞬时高温记录材料和仪器、高温敏感材料和元件、高温状态显示材料和装臵的开发，这对空间探索、地球演变历史模拟、地质资源勘探、功能材料开发等航空、航天、国防、军事、资源、工业和人类生活将产生巨大而深远的影响。
1.2 国内外研究现状及发展动态分析
硅酸铋中最重要的是Bi12SiO20（BSO）晶体，这是一种宽带隙、高电阻率的非铁电立方半绝缘体，同时具有电光、光电导、光折变、压电、声光、旋光及法拉弟等效应。由于其特殊的光折变性能[7]，在室温下用低功率激光就可实现多种非线性光学变换。这种晶体的灵敏度高、响应速度快，可以反复使用而不发生损坏或疲劳，在实时光信息处理和光计算等技术中有广泛的应用，其中包括实时全息摄影记录材料、PROM和PRIZ空间光调制器、光存储、实时干涉量度、图象转换、相共扼以及光藕合等许多领域。
这些应用对于含Bi2O3材料的制备以及质量有严格的要求。1967年Ballman首次报道了用提拉法制备出BSO单晶。由于该方法的许多优点，如生产设备简单、易于控制、可操作性强、成本低等，提拉法一直是国内外生长BSO单晶的主要方法。但是由于重力场及表面张力等因素的影响，所得的单晶样品不可避免地具有生长条纹、核心及位错等缺陷。另一种较常用的是坩埚下降法和晶体下降法，通过延长铂坩埚熔炼时间和适当降低晶体生长炉温，明显降低了铂包裹体等缺陷，最终获得了50*35*35mm的优良单晶。也有文献报道用水热法生长BSO单晶。这种方法具有生长大尺寸单晶的潜在能力，同时提高了单晶质量，缺点是得到的样品不具有光折变效应。周燕飞等人对比了地面条件下生长的晶体与飞船上生长的单晶性能，发现微重力条件下生长的单晶光学性能明显优于地面生长的晶体。也有人采用化学气相沉积及液相外延法生长了BSO单晶薄膜。提拉法和坩埚下降法是生长大尺寸、高质量BSO单晶的最基本，也是最成熟的方法。近年来，有关BSO晶体的研究主要集中在单晶的掺杂改性以及超细粉体的制备方面。
Bi4Si3O12是一种新型闪烁晶体，是闪烁体Bi4Ge3O12（BGO）的最佳替代品之一，具有良好的机械和化学稳定性以及优良的光电、热释光特性[8]。例如，高能正负电子存储环探测器中的BSO量能器。这不仅是由于用价格便宜的SiO2代替昂贵的GeO2可以大大降低原料的成本[9]，而且Bi4Si3O12具有优良的闪烁性能，它的衰减常数为100ns，仅为BGO的1/3，光产额为BGO的20%。
亚稳相晶体Bi2SiO5具有介电、热电以及非线性光学等性质，它的非对称晶体结构使其可能具有铁电性质[10-11]。
图1 Bi4Si3O12晶体的用途（光开关，闪烁体，高温超导体，变色玻璃）目前Bi2O3-SiO2系统以及含Bi2O3系统熔体结构与特性的研究主要集中在两个方面。一方面是关于含Bi2O3系统亚稳态生成与稳定性研究[12-16]，主要包括熔体特性以及熔体凝固形成亚稳相的条件[17-21]。另一方面集中于含Bi2O3的二元及多元组分相平衡的研究，主要包括
Bi2O3-AO2（A=Si, Ge, Ti, Sn, Se）[22-25]、Bi2O3-A2O3（A=Eu, Yb, Er, Gd）[26-28]、Bi2O3-AO （A=Ca, Sr, Ba, Zn）[29-31]、Bi2O3-Li2O-Cs2O[32]和Bi2O3-TiO2-WO3[33]等。同时，对于含Bi2O3亚稳态晶体的生长和热分解也有一定的研究[34-37]。
1.2.1 关于熔体和相平衡
1978年后，俄罗斯科学院化学与化学技术研究所的V. P. Zhereb教授对Bi2O3-AO2（A = Si, Ge, Ti）系统进行了大量研究[38-39]。[SiO4]四面体的聚合物链非常稳定，它的解聚在没有游离氧时需要大量的能量，因此均匀冷却时，这种结构即使在有温度波动的情况下仍可一直保持到亚稳定相结晶的温度，从而造成了亚稳相析晶时很大的过冷度。富SiO2的熔体结构与亚稳相Bi2SiO5的Bi4[O4][Si2O6]的结构非常类似，因此冷却时Bi2SiO5容易析晶，Bi2SiO5的结构中含有被[Bi2O2]基元层分隔开的[SiO4]四面体的聚合物链，于是形成透辉石的纹样，富Bi2O3的熔体冷却时会析出亚稳定的δ相，该相是以δ-Bi2O3为基形成的含少量SiO2的固溶体。当氧原子填满立方晶格的面心时，变形的[Bi2O2]基元凝固，就会得到这种畸变的δ相结构。
根据Bi2O3-SiO2系统亚稳相平衡熔体粘度和密度测定结果，V. P. Zhereb等人将系统的液相状态范围区分成3个温度区域：低温区A、中温区B和高温区C，如图2所示。熔体结晶温度和形成相结构取决于熔体冷却起始温度所在的区域。
图2 Bi2O3-SiO2熔体的结晶温度区域
在A区域相应的温度时，熔体结构短程有序，[BiO n]基团环绕孤立的[SiO4]四面体，包含软铋矿（Bi12SiO20）为[BiO5]结构，闪铋矿（Bi4Si3O12）为[BiO3]结构，熔体接近软铋矿和闪铋矿结构，如图3所示。当温度在区域A内升高时，四面体的Bi-O短程有序结构被破坏，为分离创造了条件。生长该系统稳定化合物晶体时熔体最好保持在A温度区域[40-41]。
在A区域范围内提高熔体冷却的起始温度会导致过冷度的增长和试样析晶热效应的增加，这一效应将导致样品自身过热并提高熔体过热程度，同时析晶样品的亚稳相中带有稳定相。
图3 Bi2O3-SiO2系统在区域A内结构示意图
根据熔体热膨胀系数的测定结果，可以看出B区域的熔体具有最高的热膨胀系数。B区域的熔体中所形成的聚合结构是非常稳定的，当熔体缓慢冷却时，所发生的热聚合作用在很
大程度上促进了亚稳相的析出。在区域B内，SiO4四面体和Bi2O2基元分别聚合，导致产生SiO4四面体链和Bi2O2基元层，这种各向异性的熔融结构与液晶态相似。这是因为含Bi2O3氧化物系统中，Bi3+的不对称使得各向异性耗散结构（相关聚合体类似物）稳定存在，导致一种类似于液晶态的、链状或层状活性介稳态的形成，如图4所示。熔体在冷却后保持亚稳态的高温结构。因此，生长亚稳定化合物晶体时熔体需保持在B温度区域。
图4 Bi2O3-SiO2熔体在B区域结构
在区域C内，熔体可能是微小不均一的。处于C区域温度，熔体的冷却在所有的研究成分范围内均可获得仅含有亚稳定相的析晶试样。
图5 Bi2O3-SiO2熔体在C区域结构
由以上分析可知，Bi2O3-SiO2熔体的结晶温度和形成相的结构取决于熔体冷却起始温度所在的区域。研究发现Bi2O3-SiO2系统异常复杂，存在稳定和亚稳两个相平衡。系统高温熔融后出现亚稳态熔体，但其性质和作用尚不清楚。在经历不同的温度机制，Bi2O3-AO2（A=Si, Ge, Ti）熔体的粘度、密度、表面张力随温度呈不规则变化。基于研究中发现的并认为反应的机理可能是[AO4]四面体和Bi2O2基元层的聚合，决定介晶的生成，导致产生的各向异性熔融结构。Bi12SiO20所在系统异常复杂，有稳定和亚稳两个相平衡系统。许多关于氧化铋和含铋氧化物系统熔融过程的研究表明，熔体的性质对于后期晶体生长是至关重要的，将影响结晶过程、固相反应、晶体完整性。
国内方面，上海硅酸盐研究所对Bi2O3-SiO2系统的相关系、析晶行为及亚稳定相平衡做了研究，认为Bi2O3-SiO2系统和Bi2SiO5的亚稳定相平衡中独特的析晶行为可以利用Zhereb 等人的实验结果来解释。根据Bi2O3-SiO2系统熔体的粘度和密度测定结果，系统的液相状态范围被区分成3个温度区域：低温区A、中温区B和高温区C。
1.2.2 关于熔体的各向异性现象
硅酸盐熔体中，粘度是衡量高温熔体性质的重要参数。影响粘度的因素很多，在其他条件一定的情况下，粘度是温度的函数。随着温度上升，粘滞性下降。然而，由于该系统熔体极大的过冷度，通常在实际测量过程中获得的孤立粘度数据并不可靠。实验发现，Bi2O3-SiO2系统熔体的温度-粘度图中有粘度的不规则变化，即在某一温度粘滞性急剧增加，而后又再回到正常范围的变化，如图6所示。
Zhereb教授发现了熔融Bi2O3-SiO2系统的粘度随温度的这一异常变化，亦认为该系统的各向异性熔融结构与液晶态相似，见图7。
图6 熔融6Bi203:SiO2在不同加热和冷却条件下粘度随温度变化图
图7 液晶的粘度-温度变化图
熔融Bi2O3-SiO2系统的温度-粘度有两种不规则性：(1) 温度的规则变化（以一定速率持续加热）会引起粘度的异常变化，伴随有粘滞流体的活化能变化。温度变化会引起粘度更加复杂的变化，如粘度-温度图中，粘度跳跃变化呈现λ型异常；(2) 在加热和冷却的过程中，粘度随温度的变化可能会有明显不同。
在熔体的研究过程中，密度是衡量高温熔体性质的另一个重要参数。影响密度的因素很多，在其他状态函数不变的情况下，密度是温度的函数。随着温度上升，密度下降。但是在熔融Bi2O3-SiO2系统的温度-密度图中发现有密度突变，即在某一温度密度急剧增加，而后的变化趋势又恢复正常，见图8。
图8 Bi12SiO20熔体的密度-温度变化图
另外，在研究发现，经历不同了热历史，Bi2O3单组分熔体的表面张力在升温和降温过程中不一致。在加热的过程中，熔体的表面张力随温度升高而逐步的降低，在1300K后趋近一常数，见图9。在降温的过程中，这与一般的熔体有所不同，熔体的表面张力不是增大而是基本不变。这可能是由于该熔体结构复杂，使得体系具有很大的过冷度。
图9 Bi2O3的表面张力
1.2.3 关于高温熔体结构
到目前为止，获得熔体结构变化的内在机制完全凭借经验模型。加热时各种特性的非单调变化，熔体临界过热行为以及从临界温度冷却时的滞后性证明了亚稳相的转变。
分析形成的稳定相和亚稳相晶体的化学特性可知，在A区域温度范围内，形成闪铋矿和软铋矿的熔体结构同近程有序密切相关，包括有BiO n群簇包裹的AO4四面体。在软铋矿中n=5，而在闪铋矿中n=3。在A区域范围内升高温度，四面体的Bi-O环境遭到破环，经历相互影响的分离步骤。在B区域AO4和Bi2O2聚合。在区域C，熔体具有微观的不均匀性。在缓慢而冷却梯度小的情况下，区域B形成的聚合结构的存在导致了滞后的特性以及熔体的亚稳相。快冷导致熔体极大的热梯度，将克服潜在的能垒，结果使稳定态成核相对容易。在稳定态和亚稳态熔体的聚合度由在AO2富集区域的Bi2O3活度来得到。
根据Masson-Esin-Pretnar模型，在Bi2O3-SiO2稳定态和亚稳态熔体在统一尺度上有序性不同，在亚稳态熔体的高聚合度似乎依赖于滞后性行为。在硅酸盐熔体的聚合理论框架中，亚稳相熔体模型容许这个理论的概念范围可以外延，包括液晶态的共聚区域，相转变以及超分子化学的主要概念，特别是低聚物的自组装。另外，含Bi2O3的系统Bi3+离子的不对称性稳定了各向异性的开放结构，导致一个令人兴奋的链状或者层状，类似于液晶态的叶脉相（mesomorphic state）。
因此，似乎所研究系统的亚稳态同聚合物的聚合以及分离（微观以及宏观的不均匀的点），组成不相似组分，以及相互影响，归因于母体（在层状组分可比较的范围）或者侧向互作用（组分明显的不同的量）。
注意到聚合以及相关过程的类比性限制了硅酸盐以及相类似熔体的适用性，尽管这种方法已经得到证明成功用于描述温度和组分的主要动力学特性（如粘度）以及熔体的热动力学特性。同时认为聚合物模型依然可以用于金属和离子熔体。因此，假定液态同聚合物溶液一样是物质的高能密度态，这支持层状或者线状链结构。这暗示了“双稳态”（bistable systems）在自组织的过程中形成，而不是温度及组分的物化过程的结构水平。这伴随着极好的各向异性稳定空间结构的形成。
图10 Bi3+离子与氧的配位关系
从这个观点上，经典的聚合体是这种现象的一个特殊状态。由于这个原因，根据聚合体
模型和渗透理论，成功的描述了液态及无定形系统的状态。在这些系统空间关系由Pinsker 根据局部对称性检测到。根据他的结论，液体和玻璃态（无定形）在结构上根本不同于其他任何态，这可以通过一组非晶态图像对称原理来描述。在无定形态，这个特性由于缺乏长程有序性而得到认可：空间不能被“无空隙”填充，由D3对称三角双锥填充的空间自身固有不均匀性。很明显，在氧化物和硫化物里Bi3+离子以三角双锥态配位，见图10。
图11 亚稳相Bi2SiO5组分在925K及975K的固相反应时间Bi3+离子的电子壳层是非对称性的，同Pb2+和Tl+类似，引起了该离子最近邻离子/分子环境的非对称离子极化。从Tl，Pb到Bi依次递增，不对称性不仅仅引起了结构的各向异性，而且，在一定的外部参数的范围内（例如温度和组成），对各向异性状态的稳定性有影响。这引起了一种种族相态和家族相态（phase of species and phase of family）以及最后发展为所谓的聚合无定形态（polyamorphism）的一连串的物质产生。因此，需要发展熔体系统的超分子物化分析学和熔体超分子化学，以期在一定程度上揭示临界外部参数，类似自组装的非线性影响。
目前国内对于Bi2O3-SiO2高温熔体微观结构的研究主要是仇怀利和蒋国昌等[42]利用Raman光谱研究其微观结构在高温状态下的特征。实验获得了Bi12SiO20晶体自室温逐渐升温到1123K变为熔融态所获得的高温Raman光谱[43-44]。研究发现，在Bi12SiO20晶体高温熔体中，铋原子、硅原子、氧原子是以具有Bi3O4分子基团、SiO4四面体的单体、多聚体，以及由Bi3O4分子和SiO4四面体结构相互连接形成的更大的结构基团的形式存在[45]。
近年来，高温研究测试设备的组合应用与新设备设计成为热点[46]。上海大学钢铁冶金新技术开发应用重点实验室配备了显微热台，在高达1623K的温度下，实现了对熔体共焦显微Raman光谱的检测，研究了Bi2O3-SiO2系统微观结构在高温状态下的微观特征。
但是可用于深入了解、研究高温熔体的设备和测试手段还远远不够。该系统更多现象和规律以至其他系统的同类现象和规律亟待探索和掌握。研究工作只是揭开了具有非常奇异性质的Bi2O3-SiO2系统和高温熔体的冰山一角。
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2 项目的研究内容、研究目标，以及拟解决的关键科学问题
2.1 研究内容
（1）研究该系统熔体在不同高温区间的结构状态和升温、冷却规律，建立比较理想的熔体畴结构理论模型。借助高温XRD、高温Raman光谱等确定熔体畴结构表征
参数及理论模型和结构因子表达式；阐述熔体结构基本单元的形状特征、链长、
链角、配位关系以及畴间团簇之间的关系；基于这些参量，建立这些参量与宏观
性质之间的关系。
（2）直接观测熔体各向异性光学性能，联动多种仪器精确测量熔体物理性质（热导、电导、折射率、表面张力、粘度、密度等）、热力学性质（蒸汽压、热容等），
建立性能与熔体结构参数的定量关系。利用偏光显微镜、高温热台、特殊的熔池
设备观察高温熔体的光学性质；阐述熔体结构同主要物理性质的关系。
（3）外加扰动装臵，实施电磁干扰，通过熔体性质变化以及熔体结构参量的变化，模拟、分析熔体结构随外场的变化规律。
（4）利用高温电子显微镜、高温XRD、高温热台等原位方法实时观察熔融、结晶和晶体生长过程，定量描述晶面的发育程度，揭示晶畴发育的基本规律，掌握熔体结
构对结晶习性的影响。
2.2 研究目标
（1）掌握Bi2O3-SiO2系统熔体各向异性的特征和测量方法，了解其重要性和可能的应用。寻找Bi2O3-SiO2系统熔体存在各向异性的光学证据，进一步验证、分析力学
证据（粘度、密度等）。
（2）定量描述高有序晶体结构的形貌特征，掌握熔体熔融过程同其结晶习性的关系，寻找对该高有序结构的影响因素以及该结构所具有的光学、电学、磁学等性能特征，
探索该系统熔体结构与其特征参数之间的关系表达式。
（3）在不同区域的过渡阶段，熔体结构的调整变化方式对于该系统结晶性能的影响，掌握Bi2O3-SiO2系统熔体冷却后形成玻璃、多晶以及单晶之间的相互关系及各态的
形成条件。改进晶体生长技术并尝试提出从玻璃态或熔体中生长晶体的新方法（4）分析、解释具有熔体各向异性的元素和成分系统与其它元素和成分系统在热力学量和物理性质方面的异同，阐述熔体呈现各向异性的原因和条件、判断的方法和标准
以及熔体冷却的产物同熔体结构之间的关系。
2.3 拟解决的关键问题
（1）理论问题：熔体各向异性的光学证据、意义和主要突变点光学特征；熔体畴结构表征参数选取及与宏观性质关系模型建立；畴形状、尺度以及畴内链长、链间夹角、
团簇定向、配位状态等的计算、模拟和表达。
（2）技术问题：温度精确控制、测量，熔体性质参数的精确测量；熔体均一性保证及其与测量容器尺寸的矛盾；氧化铋挥发的控制；所加扰动的精确度以及实验的可重复
性。
（3）新的高温熔体的观察测试手段的实现。通过改变外界扰动条件来研究熔体的结构，同时通过熔体的结构来推断不同条件下结构对条件的响应。利用多功能各向异性扰
动装臵和动态精密测量仪器对该系统进行探索性研究。
3 拟采取的研究方法及可行性分析
3.1 研究方法
研究方法采用配料和熔制过程设计、高温熔融和实时观察测量、计算与理论分析、模型建立与验证的思路。
在前期研究基础之上，根据不同的温度生长历程，首先研究温度对熔体结晶性能的影响。
在得出比较合理的解释后，改变温度机制，验证提出理论的正确性。同时通过动态观察熔体的性质，研究该系材料伴随温度变化的性能演变历史。建立适当的模型来描述该系材料的演变历史。
通过测量材料高温下粘度、密度以及折射率等性质，探索临界温度点下，体系结构基元的改变对于体系宏观性质的影响。得到一定的数据后，进行计算机模拟。
进一步分析硅酸铋晶体高有序生长过程中的影响因素。按照一定的物料配比，在不同的温度机制下进行煅烧、熔融，寻找合适的晶体生长路径。经过反复实验后找到最优化的工艺参数；改变物料的配比，继续寻找合适的晶体生长路径。找到合理的生长温度，将熔体在该温度点上保温不同的时间，研究熔体的析晶的晶粒尺寸的变化趋势。
在得到结构因子同熔体畴结构单元的链长、链间夹角、配位关系、畴间团簇等之间的关系，初步建立这些参量与宏观性质之间的关系。
在等温测量或者恒定的加热或冷却速率下，通过浸球法测量熔体的密度。在恒温下通过液滴法测量熔体的表面张力。使用带有扭矩补偿的坩埚旋转粘度计来获得动力学粘度，以增加所测量粘度的灵敏度和准确性。通过连续记录补偿信号以准确揭示粘度、密度的反常性。
通过外加扰动装臵实施电磁干扰，测量熔体物理性质变化，模拟、分析熔体结构随外场的变化规律。
通过高温XRD 来研究材料物相和相变过程。选择合理的试验点，确定晶态转变的临界温度，同时探索临界温度点下体系结构基元的演变。通过高温电镜观察分析晶体生长过程。，揭示晶畴发育的基本规律，掌握熔体结构对结晶习性的影响。
3.2 技术路线
3.3 实验手段
（1） 实时观察测量：高温XRD 、高温Raman 光谱、高温SEM 的运用以确定熔体结
构、形貌。
（2） 加扰装臵的运用：以确定熔体对电磁场的响应及熔体结构分析。
（3） 特制熔池，高温偏光显微镜的运用，以直接观察熔体光学各向异性。
改变物料组成
（4）物理性质参数精确控制与测量。
3.4 关键技术
（1）配料及Bi2O3挥发控制：原料按配比精确称量，不同温度下，Bi2O3挥发预留余量控制；补充投料技术；同成分熔块对比技术。
（2）精确测、控温：保证足够容量，足够扰动场条件，降低环境影响。
（3）特制熔池：改变普通坩埚形状，设计成具有可加扰、可搅拌、可观察、可测量的特殊形状、结构及功能。
二、研究基础与工作条件
1 工作基础
1.1 工作积累
本课题组对Bi2O3-SiO2系统固相反应以及熔体特性进行了比较系统的研究。研究发现，该系统生成的化合物形貌在不同的热历史条件下有明显的区别。前期制备的稳定Bi4Si3O12晶体呈局部高有序生长，且具有明显的畴结构特征，如图12。Bi4Si3O12晶体的畴结构在发育过程中，呈典型的父代子代关系，父代在发育过程中，可以发育为几列性质相同的子代Bi4Si3O12晶体，其结构特征与父代相同。当几列同向发育的Bi4Si3O12晶列长度之和与另一列发育的晶体相当时，可以形成高有序的畴结构。该结构在一定的温度梯度下，于在晶体的缺陷部位首先产生裂纹，由于晶面{124}的结合能较低，裂纹沿该晶面扩展，整体断裂为穿晶断裂。
图12 高有序生长的Bi4Si3O12晶体畴结构SEM图
图13 800℃下生成的高有序生长Bi4Si3O12晶体晶列SEM图
图14 800℃下生成的高有序生长Bi4Si3O12晶体宏观SEM图
经过分析，该结构的形成是由于Bi4Si3O12晶粒{124}晶面生长快而{204}晶面生长较慢所致，见图13、图14。尽管对该系统的结晶习性有了一定的了解，但是高有序结构的形成过程、影响因素以及晶畴的演化过程，依然缺乏相应的实验结果以及理论支持。
1.2 研究工作成绩
[1] 田清泉，王秀峰，于成龙，等．高有序生长Bi4Si3O12晶体畴结构及缺陷分析，中国科
学E：技术科学，（已接受，排版中）
[2] Tian Q Q, Wang X F, Yu C L, et al. Domain Structure and Defects of Highly Ordered
Bi4Si3O12 Micro-crystals，Science in China Series E: Technological Science, 2009, 52（印刷中）
[3] Tian Q Q, Wang X F, Yu C L, et al. Highly ordered structure of Bi4Si3O12
micro-crystals. Mater Technol, 2008, (in press)
[4] 张争光，王秀峰，王莉丽，田清泉，氧化铋薄膜的制备及其性能表征，硅酸盐通报，
2008，27（2）：411-414
[5] 王燕，王秀峰，田清泉．Bi2O3-SiO2系统熔融特性对Bi12SiO20多晶体的合成的影响．功
能材料，2006，37（Suppl）：96—98
[6] 王燕，王秀峰，于成龙，等．Bi2O3-SiO2系统固相反应的研究．硅酸盐通报，2007，
26（2）：378—381
[7] 王燕，王秀峰，于成龙，等．反应时间和温度对Bi2SiO5形成的影响．无机盐工业，
2007，39（4）：38—40
[8] 张争光，王秀峰，王莉丽，田清泉，硅酸铋粉体的制备与表征，硅酸盐通报，2007，
26（6）：1236-1239
[9] 一种硅酸铋薄膜的制备方法，中国发明专利，已申请
[10] 一种硅酸铋多晶的生长方法，中国发明专利，已申请
2 工作条件
已经具备的实验条件，尚缺的实验条件和拟解决的途径（包括利用国家重点实验室，省部级实验室，以及科研基地的计划落实情况）
已有条件：实验室目前拥有自制超声水热电泳沉积设备、快速行星式球磨机、微机控温高温炉（1700℃、1350℃）、气氛高温炉（1300℃）、马弗炉、特制高温热台、自制超声水热电泳沉积设备、真空干燥箱、功率可调变频超声波发生器、电压电流可控电源、电子分析天平等。所在材料学院还拥有X-射线衍射仪、高温显微镜、偏光显微镜、原子力显微镜、DSC 分析仪、红外光谱仪、高温激光拉曼光谱仪、高温黏度仪等一系列分析测试设备。依托陕西科技大学教育部轻化工助剂重点实验室以及陕西省新型功能陶瓷材料与器件工程研究中心，基本可以满足本实验的研究。
尚缺条件：带扰动高温热台、高温电导率测试仪等自行设计制造；部分高温性能测试插件、高温XRD附件和部分测试需要的仪器设备通过国内其他大学和研究所解决，已与有关单位洽商、落实。
主要论著目录
论文
[1] 田清泉，王秀峰，于成龙，高有序生长Bi4Si3O12晶体畴结构及缺陷分析，中国科学E：技术科学，
（已接受，排版中）
[2] Tian Q Q, Wang X F, Yu C L, et al. Domain Structure and Defects of Highly Ordered Bi4Si3O12
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Technology, 2008, (in press)
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版中）
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[2] 王秀峰，王国文，一种钴酸钙热电材料粉体的制备方法，发明，200810018054.5申请
[3] 王莉丽，王秀峰，一种利用河床淤积泥砂制备渗水砖的方法，发明，200810018053.0申请
[4] 王秀峰，牟强，王秀峰，平面三明治结构有机电致发光器件，发明，CN200710017371.0 授权
[5] 王秀峰，牟强，一种NEA光电材料参与的有机电致发光显示器件，发明，200710017370.6授权
[6] 牟强，王秀峰，一种有机电致发光器件，实用新型，200720031188.1申请
[7] 牟强，王秀峰，负电子亲和势光电材料参电致发光显示器件，实用新型，200720031189.6申请
[8] 王秀峰，方俊，一种可变晶格常数二氧化硅胶质晶体的制备方法，发明，200610042778.4授权
[9] 王秀峰，方俊，一种图案化二氧化钛反蛋白石光子晶体的制备方法，发明，200610042766.1授权
[10] 王秀峰，程冰，一种氧化锌薄膜的制备方法，发明，200610042715.9授权
[11] 王秀峰，牟强，一种无机盐掺杂型有机电致发光显示器件，发明，200610041624.3授权
[12] 王秀峰，牟强，一种电子注入型有机电致发光显示器件，发明，200610041625.8授权
[13] 王秀峰，于成龙，一种陶瓷零件的快速制造方法，发明，200510043174.7授权
[14] 王秀峰，江红涛，一种陶瓷部件快速制造方法，发明，200510041976.4授权
[15] 王秀峰，单联娟，陶瓷零件的快速制备方法，发明，200510043175.1授权
[16] 王秀峰，江红涛，一种陶瓷零件的快速制备方法，发明，200510043176.6授权
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[4] 江红涛，王秀峰. 反相微乳液法制备陶瓷彩喷墨水（Ⅰ）[J]. 中国陶瓷2006,42(8):24-27
[5] 江红涛，王秀峰. 反相微乳液法制备陶瓷彩喷墨水（Ⅱ）[J]. 中国陶瓷2006,42(9):18-21
物质结构与性质 第一章原子结构与性质 第一节原子结构 第二节原子结构与元素的性质 归纳与整理复习题 第二章分子结构与性质 第一节共价键 第二节分子的立体结构 第三节分子的性质 归纳与整理复习题 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 第二节分子晶体与原子晶体 第三节金属晶体 第四节离子晶体 归纳与整理复习题 （人教版）高中化学选修3 《物质结构与性质》全部教学案 第一章原子结构与性质 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。
一次网络化学课后对网络教学进行探索及得到的启示 天津市第五十五中学郭茜 论文摘要：建构网路技术环境下的化学教学模式是现代化学教学面临的新挑战，本文首先提出了网络技术环境下我进行的化学教学采取的两种模式及理论依据，基本特征和过程，在分析教学过程中的实例，并对学生对网络教学的认同程度作了调查和分析，以此为依据，总结我在化学网络教学中的一些探索和得到的一些启示。 关键词：网络教学；教学模式；化学教学 1引言 随着信息时代的到来，具有创造力的人才培养日益成为当前教育工作者必须面对和思考的问题。网络媒体应用于教育，为具有创造力的人才培养提供了空前便利的条件。教学结构是教育思想、教与学理论的集中体现，而要使网络在具有创造力的人才培养中发挥它应有的效用，就必须建立与之相适应的网络教学结构。新的世纪是网络信息的时代，由于网络技术的不断发展以及全球网络的普及，通过网络进行学习的一种新型学习方式（网络教育）也应运而生。所谓网络教育，就是网络化学习，即在教育领域建立互联网平台，学生通过pc上网，以“网上冲浪”的形式获取、传输、处理、应用信息，从而达到接受教育的目的。当然，这种网络教育离不开网络技术和多媒体技术支持的开放型网络环境。在网络环境中汇集了大量的数据、资料、程序、教学软件、兴趣讨论组、新闻组等学习资源，形成了一个高度综合集成的信息库，并随时向学生开放。这种开放式的网络教育对培养新世纪的国际竞争型人才创造了最有利的条件。网络化教学正是这种教育环境下的产物。 网络教学出现了新的变革，大大优化了化学课堂教学，为学生进行化学学习提供一个全方位的交互环境。网络技术由于它资源共享，信息全面，补充了化学教学资源，尤其是与化学相关的生产、生活、社会和现代科技方面的教学素材。同时，网络以它特有的科学性、形象性和运用灵活性正越来越显示其独特的魅力，为指导学生学习提供良好的交互环境。在网络氛围下师生、生生、人机之间的互动变得更加丰富。我一直在化学教学中进行网络环境下的化学教学模式的探索，从教学思想的更新、教育理论的学习，教学方法的探索，到网络课件的开发，网络教学平台的建立、网络教学课堂试验的操作等方面入手，尝试建立网络教学的教学模式。 2建构主义学习理论 建构主义学习理论和建构主义学习环境强调学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者：而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已经发生很大变化。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式（彻底摒弃以教师为中主、单纯强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式）、全新的教学方法和全新的教学设计思想。以“学”为中心的教学设计正是顺应建构主义学习环境的上述要求而提出来的，因而很自然地，建构主义的学习理论和教学理论就成为以“学”为中心的教学设计的理论基础，也就是建构主义学习环境下的教学设计的理论基础。 2．1建构主义学习是以学生为中心的学习 在建构主义学习中，学习的主要目的是为了满足自身求知的需要，学习者用发现法、探索法等方法进行学习。在学习过程中学生主动搜集并在分析有关的信息和资料，对所学习的问题提出各种假设并设法加以验证。同时在学习过
普通高校成人教育实施网络教学模式的探索
摘要：计算机、网络等现代信息技术为成人教育注入了新的活力，传统的成人教育教学模式已不能很好地解决成人学生工学矛盾的 问题以及满足学生的学习需求，因此普通高校应充分认识到实施网络教学模式的意义和优势，积极探索如何实施网络教学模式，为学生学习提供一种更有效的手段和方法，以切实提高教育教学质量，促进成人教育事业的健康发展。 关键词：普通高校；成人教育；网络教学 一、普通高校传统成人教育教学模式存在的问题 （一）集中面授教学，课时有限，教与学不能做到有效统一 传统成人教育大多是业余教育，采用面授方式，以教师、教材、课堂为中心的集中式学习模式，教师在教学过程中起主导作用，在有限的学时中，教师只能讲授课本中的要点、难点，无法系统论述，知识的系统性和连贯性较弱，成人学生只能依靠自学来掌握全面知识，而每个学生的学习态度、学习方法和文化程度各异，这些都直接影响学习效果。由于面授时间较少，师生之间的接触机会必然减少，学生在自学中遇到难题得不到及时解答，必然影响其学习质量。（二）工学矛盾突出，传统教学模式制约成人学生学习的需求 成人学生大都是在职人员，他们在年龄、阅历、社会处境、自身学习条件及发展趋势等方面存在较大差异，工学矛盾不可避免地成为成人学生学习的障碍，制约着成人教育的发展。因此，实施网络教学模式可打破传统教学模式的时空限制，是解决工学矛盾的最佳选择。
二、普通高校成人教育实施网络教学模式的意义和作用 （一）网络教学为培养知识经济、信息时代所需人才的信息能力提供了崭新的手段和途径 网络教学的本质在于充分发挥了技术进步的功能，使教师从学生中分离、学生从学习集体中分离成为可能，而且使得教育过程能够得以继续并取得成功。在网络教学方式中，学生将取代老师作为教学的中心，学生是学习的主体，可以发挥更大的主观能动性，教师在教学中的作用更多的是引导和帮助。借助计算机网络，学校可以模拟和构造出各种虚拟环境，学生可以在这个虚拟的环境中进行尝试，将理论和实践密切相结合，学生和学生之间、学生和教师之间交流、沟通更加方便、快捷，交流的方式更加丰富多样。因此，网络教学的发展是适应信息社会的发展趋势，会逐渐成为主流的教育方式。 （二）网络教学拓展了教育空间，突破了教育时间的限制，使教与学做到有效统一 网络教学不再使用传统意义上的教室，取而代之的是虚拟的教学中心，借助于计算机网络，各种各样的教学资源对外开放，成人学生不用亲自来校学习，可选择合适的时间以自己喜欢的进度学习，而教师可以约定时间，来进行课程的讲解和小组讨论。在这种模式下，学生学习才不会忙于应付考试，而是更注重知识的积累和各方面能力的培养，以期更好地服务于工作和社会实践当中。 （三）网络教学将有效推动学习化社会的形成
新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究作者：蔡文联文章来源：：《化学教学》2007年01期点击数：31 更新时间：2008-3-24 新课标高中化学选修教材《物质结构与性质》—三种版本的比较研究 蔡文联饶志明余靖知 摘要：根据2003年出版的《普通高中化学课程标准(实验》)编定的高中化学教材已通过审定的有三种版本，分别由人民教育出版社、江苏教育出版社、山东科技出版社出版。高中化学课程8个模块中选修3“物质结构与性质”是属于化学基本理论知识的模块。本文将对新版三种教材(选修3“物质结构与性质”)的设计思路、体系结构、栏目设置等方面进行比较研究，以期有助于教师理解新课标、选择教材、教法以及把握教学尺度。 为了适应我国21世纪初化学课程发展的趋势，化学课程标准研制组经过深入的调查研究，多次讨论修改，于2003年出版了《普通高中化学课程标准（实验）》。他们将高中化学课程采用模块的方式分为必修和选修两部分，共8个模块，其中必修模块2个，选修模块6个。新课程“在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块”，兼顾“学生个性发展的多样化需要”，适应不同地区和学校的条件。目前以高中化学课程标准和基础教育课程改革纲要为指导编写的新版高中化学教材经全国中小学教材审定委员会初审通过的共有3种，分别是由人民教育出版社出版（宋心琦主编，以下简称人教版），江苏教育出版社出版（王祖浩主编，以下简称苏教版），山东科技出版社出版（王磊主编，以下简称山东科技版）。 在6个选修模块中，选修3“物质结构与性质”模块突出化学学科的核心观念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高学生的科学素养”为主旨的高中化学课程改革中，如何将新课程理念很好地融合进化学基本概念和基础理论的教学中，转变学生的学习方式，培养学生的逻辑思维能力，提高学生学习本课程的意义，是值得广大化学教师研究、推敲的。因此，针对上述三种版本的教材（选修3物质结构与性质）进行具体的分析、比较、评价， 对教师在选择教材、教法以及把握教学尺度方面都具有十分重要的意义。 1.“物质结构与性质”模块教材的简介
公共营养师人群营养模拟题 一、名词解释 1.孕妇乳母 2.赶上生长 3.骨质疏松症 二、填空 1.孕期主要的生理改变为( )、( )、( )、( )、( )。 2……孕妇的营养需要包含( )、( )、( )、( )。 3.哺乳期膳食中( )的供给量是影响乳汁分泌量的主要因素。 4.《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐孕期碘RNI为( )μg/d，UL为( )μg/d. 5.《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐孕妇中期钙的推荐值为( )mg/d，孕晚期为( )mg/d，UL值为( )mg/d. 6.《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐孕妇铁AI为( )mg/d，UL值为( )mg/d. 7.《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐孕中期锌RNI为( )mg/d，UL值为( )mg/d. 8.《中国居民膳食营养素参考摄入量》推荐孕妇中、晚期维生素A的RNI为( ) μg/d，UL值为( )μg/d. 9.儿童期脂肪适宜摄入量以占总能量的( )%～( )%为宜。摄入过多将增加肥胖及成年后心血管疾病、高血压和某些癌症发生的危险性。 10.对于学龄儿童与青少年来说，( )和( )是钙的最好食物来源，其含量高，易吸收。( )和( )会影响儿童青少年的营养素均衡摄入，对健康不利。 11.中年人的能量供给不易过多，供给量应与( )相适应。 12.人的营养需要有能量、脂肪、( )和( )、碳水化物、蛋白质。 13.青少年能量需要量大，( )类是我国膳食中能量和蛋白质的主要来源。
三、判断题 1.按孕前BMI超重26～29推荐孕期体重增长范围为～ 18.( ) 2.维生素对保持孕妇正常代谢、促进胎儿正常发育有重要 作用。( ) 3.母体摄入充足的锌可促进胎儿生长发育和预防先天畸 形。4.营养制剂可以代替膳食。( ) 5.在分娩后14天内所分泌的乳汁呈淡黄色，质地粘稠，称为“初乳”，其蛋白质含量为10%.( ) 6.碘缺乏在学龄儿童期与青春期的主要表现为甲状腺肿，含碘最高的食物是海产品包括海带、紫菜、海鱼等。( ) 7.学龄前儿童摄入蛋白质的最主要的目的是满足细胞、组织的增长。( ) 8.儿童缺铁的临床表现是食欲差、味觉迟钝甚至丧失，严重时引起生长迟缓，性发育不良及免疫功能受损。( ) 9.学龄前儿童典型的蛋白质不良包括以水肿为特征的蛋白质营养不良和以干瘦为特征的混合型蛋白质—能量营养不良。专家建议，学龄前期儿童蛋白质：脂肪：碳水化物供能比：1：：6.( ) 10.粗麦面包、麦片粥、蔬菜、水果是膳食纤维的主要来源。( ) 11.低温环境寒冷常使基础代谢率降低10%～15%.( ) 12.职业接触铅的人群蛋白供给量占总能量的14%～15%，其中动物蛋白质宜占总蛋白质的50%.( ) 13.如果按照年龄安排饮食，下面有一组建议，请分别判断其合理与否。( ) 10至13岁：钙质：为人父母者应当为发育中的子女安排强健骨骼的食物，包括低脂牛奶、乳酪、豆腐和绿色蔬菜。( ) 14至18岁：铁质：年轻女性需要额外铁质来补充因月经而丧失的铁质，含有丰富铁质的食物包括红肉、甲壳类动物、绿豆和谷物。( ) 19至25岁：维生素c：水果和蔬菜含有大量这种极重要的维他命，有助减轻吸烟和饮酒对身体造成的影响。维生素c有助增强免疫系统，那些备受压力的人应当吸收多些维生素c.( )
网络教学的实践与探索 姚天虬 一、当前计算机辅助学科教学的现状 随着计算机产品的价格下调和各级教育机构对教学的投入增多，“计算机辅助教学”已成为教育改革中一道亮丽的风景线。各校的硬件投入从起初的“电视机＋计算机”逐步过渡到如今的“多媒体网络教室”，而且可以说是一年一个样。无论在哪儿听公开课或评优课，不管什么学科，什么内容，多媒体计算机都成了必不可少的工具，然而是否收到了预期效果呢？在我看来，有的只是在“装门面”。这是什么原因呢？ １．关于辅助教学软件 当然，对于现今教学软件的话题，已经讨论得很多。而且不论教师、学生还是软件厂商，都还在大张旗鼓，各抒己见，各显神通。他们都做了大量的工作，必须肯定；但是，我们不得不承认，计算机辅助教学软件还没有走出幼稚园，还处于探索的阶段。综合部分教师和自己的使用体会，教学软件存在的问题主要集中在以下几点： （１）形式不适用 市场上出售的教学软件，有点课本搬家的嫌疑，将一本教材从头至尾一一道来，简直是一本电子读物。而有很多题库之类的软件也就最多可使学生在家里做做练习，而不宜搬到课堂上当教学的辅助媒体。目前而言，课堂教学并不能丢开教师、黑板和粉笔。在应用多媒体技术进行辅助教学的同时，必
须注意到多媒体技术只是教学的辅助手段，其目的也只能是弥补教师授课时“一支粉笔、一本书、一块黑板”的不足，只能是发挥教师的主导作用的必要的技术辅助手段。而不能代替教师的教学活动。所以作为教学软件，应该考虑教师上课的需要，有针对性。 （２）灵活性差 教学软件面对的是学生，学生知识水平和能力层次因人而异，各有不同。而使用软件的教师的教学方法也各具特色。那么软件应该怎样设计教学重点，怎样突破教学难点的方案不一定能适合每位学生、教师，所谓众口难调。 本来我们希望计算机对学科教学的辅助，能为教师教学和学生学习服务，结果本末倒置，不小心就会被软件牵着鼻子走，影响教学效果。这样难免会影响教师运用教学软件进行教学改革的积极性，甚至影响学生学习知识。（３）材料不完善 多媒体教学的一个重要特点就是能声音、图像、动画并茂来刺激学生的感官，吸引学生的注意和提高学生对知识的汲取速度和摄取知识的效率。但实际上现在的教育软件这些素材不是很完善，对物理化学实验的演示不够彻底，对生物等动画的细节材料提供不足。还有纯粹是将教师的课堂讲授内容搬上计算机，配上声音图画，难免有些哗众取宠；有的软件平铺直叙、缺乏交互性；有的一问一答，反馈简单又缺乏叙述性；有的缺乏教学方法的指导，没有给人留出思维的空间和思考的时间等。 ２．关于辅助教学态度 （１）只在做课时用
物质结构与性质知识点总结 专题一了解测定物质组成和结构的常用仪器（常识性了解）。 专题二第一单元 1.认识卢瑟福和玻尔的原子结构模型。 2.了解原子核外电子的运动状态，了解电子云的概念。 3.了解电子层、原子轨道的概念。 4.知道原子核外电子排布的轨道能级顺序。知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁。 5.了解能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，能用电子排布式、轨道表示式表示1-36号元素原子的核外电子排布。 第二单元 1.理解元素周期律，了解元素周期律的应用。 2.知道根据原子外围电子排布特征，可把元素周期表分为不同的区。 3.了解元素第一电离能、电负性的概念及其周期性变化规律。（不要求用电负性差值判断共价键还是离子键） 4.了解第一电离能和电负性的简单应用。 专题三第一单元 1.了解金属晶体模型和金属键的本质。 2.能用金属键理论解释金属的有关物理性质。了解金属原子化热的概念。 3.知道影响金属键强弱的主要因素。认识金属物理性质的共性。 4.认识合金的性质及应用。 注：金属晶体晶胞及三种堆积方式不作要求。 第二单元 1.认识氯化钠、氯化铯晶体。 2.知道晶格能的概念，知道离子晶体的熔沸点高低、硬度大小与晶格能大小的关系。 3.知道影响晶格能大小的主要因素。 4.离子晶体中离子的配位数不作要求。 第三单元 1.认识共价键的本质，了解共价键的方向性和饱和性。 2.能用电子式表示共价分子及其形成过程。认识共价键形成时，原子轨道重叠程度与共价键键能的关系。 3.知道σ键和π键的形成条件，了解极性键、非极性键、配位键的概念，能对一些常见简单分子中键的类型作出判断。注：大π键不作要求 4.了解键能的概念，认识影响键能的主要因素，理解键能与化学反应热之间的关系。 5.了解原子晶体的特征，知道金刚石、二氧化硅等常见原子晶体的结构与性质的关系。 第四单元 1.知道范德华力和氢键是两种最常见的分子间作用力。 2.了解影响范德华力的主要因素，知道范德华力对物质性质的影响。 3.了解氢键的概念和成因，了解氢键对物质性质的影响。能分析氢键的强弱。
专题5《物质结构的探索无止境》测试卷 一、单选题(共15小题) 1.据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是() A．它耐高温抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆 C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料 2.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹，就要分析月球岩石中是否包含有碳氢化合物。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理月球岩石样品，对收集的气体加以分析，结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸，其理由是() A．普通盐酸酸性太强 B．普通盐酸有强挥发性 C．普通盐酸与月球岩石中的碳化物无法反应 D．无法区别月球岩石中原来含有的是碳化物，还是碳氢化合物 3.下列有关物质性质的描述不符合事实的是（） A．有机物不导电 B．金刚石是自然界最硬的物质 C．SO2可用作食品防腐剂 D．NO可用于某些疾病的治疗 4.已知A，B，C，D，E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A，E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料．下列说法正确的是（） A．元素A，B组成的化合物常温下一定呈气态 B．工业上常用电解法制备元素C，D，E的单质 C．化合物AE与CE具有相同类型的化学键 D．一定条件下，元素C，D的最高价氧化物对应的水化物之间不能发生反应 5.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为20．下列判断正确的是（）
历史与社会课程网络教学的探索与实践[摘要]在新课程改革中，作为综合课程的历史与社会学科应该积极适应信息化的教学环境，转变学生的学习方式，构建符合学科特点和师生发展需要的网络教学模式。本文探讨了历史与社会课程网络教学的操作流程以及注意事项。 [关键词]历史与社会网络教学操作流程注意事项 《历史与社会》是一门综合性课程，课程内容广、博、杂，而且相当一部分内容与社会现实生活密切相关。该课程希望学生能够透过社会回望历史，穿越历史发展社会。课程设计的出发点虽然好，但是教材并没有真正把历史、人文地理以及其他人文科学的相关知识与技能有机地融为一体。为了弥补新教材的不足，深入实施该课程的主要学习方式——探究性学习，促进师生自身的发展，需要构建综合开放的教学模式。 笔者依据建构主义理论，探索并构建了网络教学的基本操作模式。这是一种以培养和发展学生主体性为主要目标的新型教学模式，以新教材为载体，强调尊重学生主体地位和主体人格，充分培养和提高学生的自主性、主动性和创造性，让学生在参与中学会学习、学会合作、学会创新，从发现中寻找快乐，从解决问题中增强信心，从不断体验中获得新知。 （一）根据课程和学生需要，确定主题与任务
根据新课标要求、相关学习内容和学生的学习意愿，确定每次学习的主题。立足新教材是实施网络教学的基础。自学教材是发展主体能力的前提，自学的质量将直接影响到学习目标的实现。因此，必须认真地引导学生自学、自读、自疑。在自学中，不但要使学生把书读懂，还要多问几个“为什么”，启发学生质疑问难。在自学的基础上，各学习小组或者学生个体自己选择主题中的某一子题，也可以由教师分配任务，共同完成该主题的学习。学生通过选择问题来进行分组，其中选择相同问题的学生为同组。分组在整个协作问题解决学习过程中是很重要的一个环节，有利于每个小组成员都参与到小组活动中，而且便于交流和组织管理。分组后，每个小组订出小组规范，选出该问题的负责组长，按照组员的兴趣和能力分配各自的任务，尽可能给他们提供施展知识和能力的机会。在这一阶段，教师要做好协调工作，从全局出发，整体策划，尽量保证每个学生能承担一项具有挑战性的任务。例如在学习《帝国新政》课时，就把学习任务确定为理解唐太宗李世民的历史功绩，了解唐太宗时代的“开明政治”，了解“贞观之治”的社会和谐局面，认识和学会正确评价个人对于历史发展所起的作用；理解三省六部制度、科举制度等新政策对于中国后世的社会政治以及古代东方世界的社会政治所产生的深远影响，理解古代中国对世界文明发展的巨大作用。教师要起到组织者和引导者的作用，帮助学生检视和反思学习情况，确立能够达成的目标。
第1讲 人类对原子结构的认识 1．原子 原子的英文名(Atom)是从?τομοζ(atomos ，“不可切分的”)转化而来。很早以前，希腊和印度的哲学家就提出了原子的不可切分的概念。17和18世纪时，化学家发现了物理学的依据：对于某些物质，不能通过化学手段将其继续的分解。19世纪晚期和20世纪早期，物理学家发现了亚原子粒子以及原子的内部结构，由此证明原子并不是不能进一步切分。 原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位，一个原子包含有一个致密的原子核及若干围绕在原子核周围带负电的电子，原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。在原子中，质子数与电子数相同，原子表现为电中性。如果质子数和电子数不相同，就成为带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同，原子的类型也不同，质子数决定了该原子属于哪一种元素。原子是一个极小的物体，其质量也很微小，原子的99.9%的重量集中在原子核，其中的质子和中子有着相近的质量，目前可用扫描隧道显微镜观察并拨动单个原子，下图为超高真空多功能扫描隧道显微镜，中图为显微镜下的硅原子结构，右图为在扫描隧道显微镜下科学家拨动49个铁原子排列在钢表面上形成的一个圆形栅栏。 2．构成物质的微粒
构成物质的微粒有原子、分子和离子。 原子是化学变化中的最小微粒，能直接构成物质，如金刚石、石墨等。 分子是构成物质的一种微粒，更多的研究结果表明，分子是由原子结合而成的，如：He、O2、O3、H2O、CO2、H2SO4等。 原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也是构成物质的微粒，如氯化钠就是由Na＋和Cl－构成的。 1．原子结构的演变 原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。原子结构模型主要经历了以下演变过程： 道尔顿原子模型(1803年)：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球体。 汤姆生原子模型(1904年)：原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子，中和了正电荷，形成中性原子，俗称“枣糕式”模型，糕体相当于原子核，分散在其中的枣子相当于电子。 卢瑟福原子模型(1911年)：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就像行星围绕太阳运转。玻尔原子模型(1913年)：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 2．原子的组成 原子是化学反应中的最小微粒，在化学反应中不可分割。科学研究表明，绝大多数原子的原子核由质子和中子构成，质子、中子和电子的质量、所带电荷各不相同。1个质子带1个单位的正电荷，1个电子带1个单位的负电荷，中子不显电性。原子核内的质子数与原子核外的电子数相等，所以原子呈电中性。原子核所含质子数，也就是所带的正电荷数又称核电荷数。科学家发现不同元素的原子所含的质子数各
《营养配餐》教案教学内容 模块6营养食谱设计 单元5 高温环境下人群营养原则与食谱编制 检查签字授课时间授课时数2课时教学目的 了解高温环境人群的营养原则； 了解高温环境人群的食谱设计。 教学重点与难点重点：了解高温环境人群的营养原则，学会编制食谱并能运用食物成分表，对食谱的能量和营养素进行计算与分析。 难点：高温环境人群的食谱设计。 难点：按照不同食品的营养特点，学会合理选择食品。 教学方法讲授、案例教学 教学过程设计 高温环境下人群营养原则与食谱编制 1. 高温环境下人群的营养要求 1) 能量 2)水和矿物质 3) 水溶性维生素 2.高温环境下人群的膳食选择 (1) 精心烹制谷物、豆类及动物性食品如鱼类、肉类、蛋类以补充能量、蛋 白质及B族维生素。 (2) 补充含矿物质尤其是钾盐和维生素丰富的蔬菜、水果和豆类。 (3) 高温作业人员的膳食要讲究色香味，花色品种多样，多用酸味和辣味的 饮料，以刺激味觉神经，激发食欲。 3.编制食谱的理论依据 1）中国居民膳食营养素参考摄入量（DRIs） 2）中国居民膳食指南和平衡膳食宝塔 3）食物成分表 4）营养平衡理论 4.营养食谱制定——计算法 5.编制食谱 （1）确定能量摄入量 （2）计算三大产能营养素需要量 （3）确定食物的品种 （4）根据糖类摄入目标值确定主食 （5）根据蛋白质摄入目标值确定副食 附记 1.点名 2.问题 3.小结 4.作业布置
（6）计算出烹调油的量 （7）食谱的初步确定 （8）食谱的复核计算 （9）食谱的评价 （10）食谱的调整 6.食谱调整前后营养素含量变化 7.食谱调整 8.高温环境下人群的一周食谱举例 作业布置思考题: 应用食物交换份法为一50岁建筑工男编制一日带量食谱一套。 小组讨论后交作业 教学反思
关于网络教学的心得体会 ——XXXXXXXXXX学校 XX 受到在全球范围内爆发的新型冠状病毒的影响，学校被迫延期开学。在各级政府及教育主管部门“停课不停学”倡导下，我校积极响应，探索网络教学新模式，保证“停课不停学”！ 在学校以及学院领导的安排下，在网络教学期间，我承担我院XXXXXXX课程的网络教学工作。自接到相关通知后，积极开始在线教学的准备工作，尽快熟悉“钉钉”APP，熟悉教学新模式。网络教学累计共6周，身为班主任，同时也是任课教师，感悟和经历良多。 网络教学优势： 1.网络教学对于教师个人的综合素质要求比较高，在教学的准备阶段以及教学实施阶段，能够快速提升教师各方面综合素质和能力。比如：在网络教学的过程中，由于教学软件的限制以及设置等，缺少教学互动环节，或者互动的方式较为局限，这就要求教师有较高的课堂的整体把控能力。 2.网络教学打破了地域和人数等限制，可以保证不同地方、大规模学生的学习需求，对于同一门课程教学，联播模式——可以有效减少师资，节约资源。 3.网络教学对于学生的学习环境的要求较低，学生可以在任何地点，使用合适工具，手机、 iPad、电脑等工具参与上课。 4.回看功能，长期保存的教学视频使的学生可以无限次、不
限时间和地点地回看上课视频，有利于学生的学习，尤其针对知识难点和重点，学生可以反复听，直至学会和掌握。 网络教学缺点： 1.网络教学对于学生的自控能力要求比较高。由于网络教学，缺少面对面的监督，学生的懒散、贪玩、没耐心等自我管理能力差的行为就行表现出来，尤其针对低年级学生以及诸如我校等职业性学校学生普通倾向动手、疏于文字性的情况。给“停课不停学”打了折扣。 2.网络教学期间，部分家长起不到监督和协助的作用。部分家长认为，孩子的教育问题是老师的事情，所以在网络教学期间，学生出现的不及时提交作业，不参加网课等情况，在班主任及任课教师和家长沟通的过程中，得不到支持和理解，甚至指责老师。 3.网络教学在有些时候师生沟通不畅，影响学生学习效果。学生对于个别知识点的疑问，网络沟通和交流，有些时候，比不了在现实中可以采用文字、画图、肢体语言等各种形式的交流，影响了学生解决学习上的疑问。 对于以上的优势和问题的存在，我认为，网络教学新模式不应该只是疫情下无可奈何的产物，过后即可抛弃。应该在以后的教学模式中逐步探索，扬长避短，更好地服务于学生。例如，可以针对因病缺课的同学在家也可以实时观看学习。可以逐步开展优秀教师有针对性的录制微课，尤其是专科课教师，既能应用于学生，又可以上传一些学习资源网，作为普通群众的学习资源。
专题5 物质结构的探索无止境 一、选择题（共10题，每题4分，共40分） 1．纳米材料被誉为21世纪最有发展前景的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几纳米(1 nm＝10－9 m)的空心管。下列说法错误的是() A．纳米碳管是一种新型的有机化合物 B．纳米碳管在常温下化学性质稳定 C．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳 D．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强 解析：选A。纳米碳管属于碳单质中的一种，与金刚石、石墨等互为同素异形体。 2．CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应： 下列有关三聚氰酸的说法正确的是() A．分子式为C3H6N3O3 B．分子中既含极性键，又含非极性键 C．属于共价化合物 D．生成该物质的上述反应为中和反应 解析：选C。A．由三聚氰酸的结构简式可知其分子式为C3H3N3O3，A错误。B．分子中存在O—H、C—O、N—C、N===C 键，都属于极性键，所以分子中不存在非极性键，B 错误。C．该化合物中只含有共价键，所以属于共价化合物，C正确。D．该反应不是酸与碱发生的反应，所以不是中和反应，D错误。 3．下列说法中不正确的是() A．分子生物学基础与化学键理论密切相关 B．DNA的双螺旋结构是由两条DNA大分子的碱基通过共价键形成配对的 C．修正变异配位小分子，有助于人类战胜疾病 D．胚胎干细胞的分化是一种复杂的物理化学过程 解析：选B。DNA的双螺旋结构是由两条DNA大分子的碱基通过氢键形成配对的，B 项错。 4．据最新报道，科学家发现了如下反应：O2＋PtF6===O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物(其中Pt的化合价为＋5)，对于此反应，下列说法正确的是() A．在O2(PtF6)中不存在共价键
高中化学物质结构与性质知识点总结 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。
课程作业: 观看完视频，谈谈什么是合作学习，网络合作学习的特点是什么，类型有哪些？如何设计网络合作学习，设计网络学习主要设计哪些内容，结合自己的教学实践，谈谈您对网络合作学习的看法及见解。 答：网络合作学习是目前较为流行、较为重要的一种教学方法。这种合作学习是与个体学习相对的概念，指的是以小组为单位进行学习的方式。它的特点是：互助性、互补性、自主性、互动性。这种学习方式的意义或者优点是： 1、能够激发创造性，有利于培养学生的合作意识和合作技能。 2、有利于学生之间的交流沟通，有利于培养团队精神和凝聚人心，增进认识和理解 3、能够促使学生不断反省，不断提高 网络合作学习的方法也是多种多样的，他们分别有“师生合作”、“生生合作”、“师生对话”、“生生对话”、“讨论分享”、“教师评价”、“同伴评价”等类型。其中，“师生对话”和“同伴评价”在教学中效果较为明显。如“师生对话”中，教师扮演的不是一般的“教导”、“总结”、“权威”的角色，而是“参与者”、“商讨者”、“问路人”的角色。当然，教师要有一定的智慧和深度，才能突出学生的主体性和合作的最终效果。而“同伴评价”则能开拓学生的思维，并在同伴的描述、争论、对比中整理出正确的思路，感悟出学科的特性。总之，在诸多网络合作学习的类型中，找到适合的方法是重中之
重的方法。 进行网络合作学习设计时，教师至少应该注意以下三个方面：1．精心选择内容2．恰当选用形式3．合理搭配人员 一般情况下，教学内容本身不复杂，亦即深度有限，但角度庞杂，具有开放性，覆盖面较广的情况下，为了在最短时间内整合各种观点，会采用合作学习方法。 另外，对于虽然简单但是学生需要交流的问题、一些涉及多元价值判断和选择的内容、一些单纯依靠个人力量难以完成的任务和问题也可以采用合作学习。总之，如何设计网络合作学习？这个要精心选择合作内容，可以从以下几方面入手： （1 ）具有开放性、值得探讨的问题。 （2 ）学生需要交流的问题。 （3 ）涉及价值判断和选择的问题。 （4 ）个人无法完成的复杂问题。 举例来说，比如语文课上讲有关明辨是非问题时，有一个老师就让学生讨论，把作业给同学抄到底对不对这样的问题。我觉得像这种问题很简单，指向性也很明确的内容就不需要合作学习。还有些内容涉及到学生的隐私，问：你的哪些隐私被侵犯过？这些问题也不宜于让学生合作讨论，比如你有过哪些不诚信的行为？可以想象，学生就很难在小组中敞开心扉，也很难达到合作学习的效果。 在实际教学中，学生需要交流的问题这一点给我启发很大。在平时的语文课上，学生需要交流的问题很多。如：你有过受挫折的经历
孕期的生理特点 一、孕期内分泌的改变： (a)母体卵巢及胎盘激素分泌增加 (b)孕期甲状腺素和其他激素水平的改变 二、孕期消化功能改变：孕期易出现饱胀感、便秘及消化不良，还会引起反胃等早孕反应 三、孕期血液容积和血液成分的改变：血浆容积随孕期进展逐渐增加 四、孕期肾功能改变：肾血流量及肾小球滤过率增加，但肾小管再吸收能力未有相应增高，故常有妊娠糖尿 五、孕期体重变化： 孕期营养需要量及参考摄入量 一、能量：孕中期后在非孕基础上增加200Kcal/d。 二、蛋白质：早、中、晚三期蛋白质增加值分别为5d/g、15d/g、20d/g。 三、脂类：孕期需积累3-4kg脂肪，以备产后泌乳所需。建议孕妇膳食脂肪供能百分比为20% - 30% 四、微量营养素： (a)钙：孕中期妇女钙的推荐值为1000mg／d，孕晚期为1200mg/d,UL值为2000mg ／d。
(b)铁：推荐孕妇铁摄入量为25mg／d，UL值为60mg／d ?碘：推荐孕期碘为摄入量200ug/d, UL值为1000ug／d (d)锌：孕中期后为16．5 mg／d, UL值为35mg／d。但建议妊娠者应额外补锌15mg／d，还建议妊娠期间治疗缺铁性贫血的孕妇补充锌15mg／d。 （二）维生素 (a)VA：推荐孕早期维生素A参考摄人量为800ug/d（较非孕期增加100ug），孕中、晚期900ug／d。UL值为2400ug／d。 (b)VD：推荐孕中、晚期VD参考摄入量为10ug／d，UL值为20ug／d。 ?VE: 推荐孕期VE的参考摄人量为14mg／d。 (d)VK：产前补充VK，或新生儿补充VK均可以有效地预防VK缺乏性出血症 (e)VB1：孕期VB1的RNI为1．5mg／d。 (f)VB2 ：建议孕期VB2的RNI为1．7mg／d。 (g)VB6：建议孕期VB6的RNI为1．9mg／d 。 (h)叶酸：建议围孕期叶酸RNI为600 ug／d。 孕妇合理膳食基本原则 一、满足胎儿生长发育与母体自身营养需要。 二、减少妊娠反应、妊高征、难产、产伤及感染的发生。 三、为产后泌乳并保证乳汁质量提供物质基础。
【高中化学选修《物质结构与性质》知识点提纲】 一.原子结构与性质. 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1.电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2.(构造原理） 了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示1～36号元素原子核外电子的排布. (1).原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2).原子核外电子排布原理. ①.能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. ②.泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. ③.洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36号元素的核外电子排布式. ①根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 ②根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高；在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 3.元素电离能和元素电负性 第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。 (1).原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化. (2).元素第一电离能的周期性变化. 随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化: ★同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小； ★同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明： ①同周期元素，从左往右第一电离能呈增大趋势。电子亚层结构为全满、半满时较相邻元素要大即第ⅡA 族、第ⅤA 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、Mg、P
人类对物质结构认识的 发展简史 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
人类对物质结构认识的发展简史 从古代到现代，人们对物质结构的认识，特别是对原子的认识，经历着不断深化、完善的漫长历史过程。这个过程至今还未结束，人们对这个问题的研究，还在不断地发展中。 远在公元前，古代的人们就对“宇宙是由什么东西构成的？”“宇宙是连续的，还是不连续的？”两个问题提出了不同的看法。 公元前四百五十年以前，希腊哲学家德谟克里特继承了刘基伯最先提出“原子论”，他认为宇宙万物都由最微小、坚硬、不可入，不可分割的物质粒子所构成。这种粒子叫做原子。宇宙万物间的千差万别都来自组成它的原子在数目，形状和排列上的不同所致。 同时期，我国春秋战国时代，一些着名的思想家如惠施、墨子等也都从不同角度提出了物质有不能再分的最小单位的观点。但当时这种观点主要是哲学家的一种朴素的、唯物的直觉想象，是一种哲学臆想。 中国古代还有一种有关物质构成的五行学说，就是把构成物质的材料分成金、木、水、火、土五类。大约到了战国时代五行学说得到了发展，意义范围扩大了。一种是五行相胜说，如“水胜火、火胜金、金胜木、木胜土、土胜水”。如此构成一个循环，相互制约。另一种是五行相生说，“木生火、火生土、土生金、金生水、水生木”，也构成一个循环。
中国从战国到秦汉转入炼丹术时期，公元7至9世纪，炼丹术由中国传播到阿拉伯，促进了炼金术的发展。公元11、12世纪，炼金术又由阿拉伯传到欧洲，这样经过了一段很长的历史时期，人们对物质结构的研究没有新的发展。随着生产和科技的发展，人们的注意力又转到冶金、酿酒、染色和玻璃等跟手工业生产有关的实用化学方面的研究。一直到公元17世纪末，18世纪初，1703年，德国化学家斯塔尔提出了燃素学说，认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种由火微粒构成的火元素就是“燃素”。人们的注意力又回到物质结构的研究。 燃素说虽未能正确解释燃烧现象，但结束了炼金术对化学的统治。 1777年，法国化学家拉瓦锡发现氧气，使人们对燃烧现象有了科学的解释，从而彻底推翻了统治化学一百余年的燃素学说。 19世纪，主要在19世纪后期，科学的发展和一些重大发现，促使人们对物质结构，尤其是对原子结构的认识有了很大的进展。 1803年，英国科学家道尔顿发表原子学说，其主要内容为： ①一切元素都是由不能再分割的。不能毁灭的微粒所组成，这种微粒称为原子。 ②同一种元素的原子，其质量、性质都相同。不同元素的原子，其质量、性质都不相同。