论文化学研究的特征

学术论文的基本特征就是结构完整性，还有创新性。

经过约200多年的努力，化学进入现代时期。总结起来说现代化学有五大特点和两个发展方向。五大特点是（1）化学家对物质的认识和研究，从宏观向微观深入。20世纪以来，化学家已用实验打开原子大门，深入地了解原子内部的情况，并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说，也可以测量反应机理，了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。（2）从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具，但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后，电子计算机大规模地引进化学领域，用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表，发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高，几乎所有仪器都是定量化的，有的还用电子计算机来控制。（3）对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发，推出一些动态情况。例如，从热力学定律出发，通过状态函数的变化，从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理，而采用直接的方法去了解或描述动态情况，特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况，反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究，一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。（4）由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验，主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向，但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限，化学不仅自身各学科相互渗透，而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展，已渗透到各学科，使化学摆脱历史传统，可以预先预测和推理，然后用实验来验证或合成。例如，当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。著名的维生素B12的合成工作就是一个典范，它标志着化学已从描述向设计飞跃。（5）向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应，对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了，特别是研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如，一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂，同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系，已成为现代化学的一个特点。现代化学的发展方向，一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用，使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的著名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12，就是按他创立的前沿轨道理论出发，计算后设计出最佳合成路线和原料配比，一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药，大都是先设计好合成路线，而后进入生产的。现代化学第二个发展方向是向分子群研究进军。在自然界中生物的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，才能使生物体生命延续。就是完成一项简单工作也必须是多个分子同时工作才能实现。例如，根瘤菌体内的固氮酶，就有两种蛋白质分子，一种是含铁的，另一种是含钼的，这两种分子必须同时工作才能把氮气固定下来。目前化学家已合成主要生命基础物质，并引进酶技术、仿生技术、膜技术等，使研究分子群的情况成为可能。这也是为揭开生命秘密做好基础工作。总之，现代化学的特点决定现代化学的发展方向，反过来现代化学的发展方向也决定现代化学的五大特点，它们是相辅而成、相得益彰的。

研究物质组成，结构，性质，变化规律。知道了物质的结构，就能推测它具有的性质。知道了性质，也就可以推测它的用途。化学最根本的特征是有新物质生成。化学的特色是以实验为基础。学好化学的方法：“贝多芬”。需要熟记很多现象。背的越多，得分越高。

中学化学实验的认知性研究是指为了获得对某个中学化学实验的原理、规律或者物质认识而进行的探究活动。它能够深刻的揭示中学化学实验中有关现象的本质和内部机理,表现出一定的深刻性和科学水平。传统的实验手段和人的感官具有一定的局限性,制约着中学化学实验认知性研究的水平。传感技术作为一种新型的实验手段,具有便捷、实时、直观、准确等特点。在中学化学实验研究中引入传感技术,能够突破人感官能力的局限、使获得的感性材料更加精确和客观、给实验控制和操作带来便利。笔者选择传感技术与中学化学实验认知性研究相结合作为本论文的研究方向,分析了国内外关于此课题的研究现状,调查了江苏省传感技术在中学化学教学中的使用情况,设计了八个实验案例进行中学化学实验的认知性研究,并阐述了传感技术在进行实验认知性研究过程中所起的作用。研究发现:传感技术其较高的灵敏度和分辨率、可控的采集速率、形象化的数据显示和强大的数据分析处理软件对开展中学化学实验的认知性研究有强大支撑作用。传感技术应用于实验的认知性研究能够使实验的过程可视化和精确化,定性实验定量化,还能测定某些特殊的物理量,有利于揭示实验的本质。传感技术是进行实验认知性研究的有力工具。结合研究实践,笔者提出了:利用传感技术进行中学化学实验认知性研究应当注重理论分析和实验验证相结合,传统实验手段和传感技术相结合的原则。同时笔者发现其仪器的精确性、稳定性、与传统实验仪器的匹配性是影响进行实验认知性研究效果的重要因素。全文综合采用了文献研究法、行动研究法、问卷调查法等研究方法。关键词:传感技术,中学化学实验,认知性研究