高中物理课题研究改革实施策略论文
无论是在学校还是在社会中,大家一定都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。你写论文时总是无从下笔?以下是我为大家整理的高中物理课题研究改革实施策略论文,欢迎阅读与收藏。
摘要: 当代教育改革提倡学生的全面发展,高中物理课题研究的改革则是新课改对学生科研素养、创造能力培养的充分体现,高中物理教师是这种科研素养培养的关键力量和引路人,教师要在让学生掌握知识的同时,同步推进科研素养、创造能力的培养,使学生各方面素质全面发展。
关键词 :高中物理;课题研究;新课改;
随着新课程改革的大力推进,“核心素养”一词成为教育的热点话题,核心素养的是指:学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成起来的适应个人终身发展与社会发展的人格品质与关键能力。而物理学科的核心素养即指,在核心素养的基础上加入物理学科的元素,学生通过物理知识的学习所形成的适合终身发展的品质与能力,被归纳为四个方面:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。那么,如何在高中物理课堂贯彻实施核心素养,便成了当代高中物理教师新的关注点,本文主要对高中物理课题研究的改革进行了分析以及对改革后的课题研究应如何实施进行了阐述。高中物理课题研究的改革是教育改革中的典型案例,高中物理一线教师便是这一举措的实施者,同时也是课程开发的研究者,课题研究的设置就是为了培养学生的培养科研素养和创造能力,科研和创造不应只是高等教育的代名词,科学态度和科学思维需从小培养才有利于深入和内化成自身的素养,高中物理教师应积极跟随教育改革的步伐,提高对核心素养的培养意识,并提升相应的培养能力,为新时代培养全面发展的人。
一、高中物理新课改中教材的变化
(一)新课改中教材的变化
2004年和2019年人教版两版新旧教材主要在排版、内容、习题、插图等方面进行了调整,新教材在排版方面增加了每节正文右侧的空白栏及旁批内容,空白栏为学生作随堂笔记提供了便利。新教材的知识内容整体并未发生变化,但每本书及部分章节内容安排都进行调整,从目录到章小节内容都有调整的部分。在习题方面,新教材在每章末增加了A组和B组复习题与提高题,这种改版在一定程度上解决了旧教材习题数量过少、题目难度过低等问题。在插图方面,新教材更多选取了实际拍摄的图片,突出了物理生活化和时代化的特征。
(二)新课改中课题研究的变化
2004版必修1课题研究中研究的主题是“桥梁的研究”,2019版必修1的课题研究并没有给出指定的研究内容,而是提供了一个“研究样例”和一个“参考选题”,分别是“球形物体空气阻力大小与速率关系的研究”和“橡皮筋弹力与伸长量关系的研究”;2004版必修2课题研究中研究的主题是“潮汐现象”“潮汐发电”,2019版必修2课题研究提供的样例和选题分别是“关于甩手动作的物理原理研究”和“掷标枪动作的物理原理研究”。2004版教材的课题研究包含课题的得来、课题的规划、课题的实施三个部分。2019版教材的课题研究中的“研究样例”包含问题的提出、实验设计、实验过程和数据、数据处理和结论四个部分,并且给出了具体的实验数据和结果分析,“参考选题”与研究样例会用到同类型的解决方案,但参考选题只提出问题,此处考查学生的类比迁移能力,因此并没有给出具体的实验数据和结果分析。
二、课题研究改革分析
课题研究的变化同时也反映着教育改革的方向,包含着教育改革的改革思路和育人理念,分析课题研究的改革,也是在深入贯彻体会教育改革。
(一)从教材变化分析
旧教材主张放宽眼界,摆脱教材的限制,留意观察身边社会及自然的事物,对于不懂的问题要问个究竟、探个明白。而新版教材更加强调科研素养和创造能力的培养,研究的内容不受教科书的限制,学生根据自己对周围的事物观察和质疑,发现并提出自己值得研究的问题,把更多的主动权给了学生,让学生自己放手去做。不仅如此,新版教材充分考虑到中学生的知识储备和动手能力,所研究的课题需要以教材中学习过的知识为基础,是已掌握知识的实践延伸,在一定成熟的知识体系的帮助下,让中学生的研究变得不再“可望而不可即”。综观两版教材,不难发现课题研究的研究内容从大到小、从宽泛到具体、从难操作到易上手,研究过程也更加具体细化,旧版教材重在让学生思考已经给定的问题,自己观察并解决,而关于问题如何解决并没有具体的陈述和指导。新版教材则重在解决问题,在研究样例中,不仅给出了一整套的实施办法,还给出了具体的数据及完整的结论分析,如此一来,有了样例,学生便明白了探究性学习的一般程序,便可以仿照给定的程序,自行完成参考选题,或学生也可以自行发现并选择同类型的现实问题,进行探究性学习。这样不仅可以达到培养学生探究性学习能力的目的,也传授给了学生研究性学习的实施程序,让学生掌握搜集数据、分析数据的能力。
(二)从育人理念分析
中学生的传统学习模式使得他们并不具备完全的探究性学习的能力,再加上繁重的课业及考试压力,导致课题研究这一板块大多被师生所“遗弃”,而新版教材的课题研究充分考虑到以上因素,研究的主题与学生已掌握的知识充分结合,内容上也更加贴近学生的生活,操作过程更加容易实现,并且教材中给出了具体的操作方法,学生可以先参透研究样例,模仿或自行完成参考选题部分,也可自行选择同类型的现实问题,进行探究性学习。被安排具体的学习任务是高中生长期的学习习惯和模式,这样的学习模式有利于教学任务的开展和管理,却也养成了中学生的不良学习习惯,被动的接受和不懂就问,久而久之缺少了自己探索的意识和能力,而自己通过努力去解决各种问题恰恰是离开校园后必须具备的品质。新版教材的课题研究便充分弥补了这些不足,极大地锻炼了学生自我探究的意识,和运用已学知识去解决问题能力。
三、研究课题的实施策略
改革后的课题研究具体应怎样实施成了高中物理教师思考的关键问题,首先要明白课题研究改革后想要达到怎样的目标,从目标意义入手,谈课题研究的具体实施。
(一)课题研究的目标
(1)获得参与研究的体验“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”比研究出实验结果更重要的是研究的过程和体验,研究结果带来的成就感会随着时间流逝而消逝,但是在实验过程中获得的科学探究素养,却会贯穿物理学习始终。与此同时,探索的积极体验也会给学生物理方面的学习带来积极的影响。
(2)培养解决问题的意识能力研究课题的过程是学生独立探索研究的过程,期间会遇到许多意想不到的问题和困难,在这一过程中学生无法依赖教师,无论结果如何学生都必须通过探究、查阅资料等手段独立完成,由此一来,学生独自解决问题的意识和能力便得到了培养,久而久之,内化成自身具备的品质。
(3)培养科学态度和科学思维科学的态度和思维是进行科学研究的基础,具备了科学的态度和思维才能更好地为科学研究服务,教育改革也在向着培养学生核心素养的方向不断推进。课题研究的过程便可以充分培养学生的科学态度、科学思维等方面,培养学生的物理核心素养,达到促进学生全面发展的目标。
(4)培养科研素养和创造能力“冰冻三尺非一日之寒”,科研素养和创造能力的培养也绝非一日之功,这些都需要点滴的渗透,需要学生从实际的情境中感悟、体会,并提炼成自身具备的品质。培养学生的科研素养和创造能力是设置课题研究环节最主要目的,当代中学生缺乏培养科研素养和创造能力的大环境,基础教育对培养学生这方面素质的'重视度不够,课题研究的改革正是迈出了改进这样现状的一步,将教育改革不仅仅停留于书面口头,而是落实于实际,真正为培养学生的科研素养和创造能力做出实质贡献。
(5)激活各科学习中的知识储存书本上的知识都来自长久以来人们对生活现象的研究、总结,学生直接从书本上获得知识,由于缺乏了提出疑问、研究、总结的过程,知识就不能“活”在生活中,不仅仅是物理,各科学习都普遍存在这一问题,课题研究便为解决这一问题提供了平台,让学生激活各科学习中的知识储存,提高知识的相关性,使学生研究并尝试相关知识的综合运用。
(二)课题研究的实施策略
(1)教师指导研究的主题教师带领学生对所要研究主题的背景框架做初步的分析和了解,并对将要用到的基础知识做回顾梳理,申述注意事项,接下来引导学生说出研究过程中可能会用到的科学方法,并对这些研究方法作以详细的指导,让学生有足够的知识、技术储备,使得他们具备独立解决研究主题的基本能力。
(2)制订研究计划有了基础知识的支撑和对研究方法的了解掌握,此时就需要学生运用自己的逻辑思维和动手能力,根据研究样例的实验研究过程,自行制订研究计划、设计实验,设计具体实验步骤。在此阶段,教师将不再对学生设计的具体步骤进行干预,充分给予学生主动权,让学生自己积极探索、积极体验。
(3)研究实施学生将自己制订的研究计划和设计的实验步骤付诸实践,如无法得出结论,则需根据实际情况检查并修订第二步中制订的研究计划,然后实施修改后的方案计划,再次研究实施,直到得出数据。
(4)处理数据,总结结论学生进行多次试验,并根据自己测得的实验数据,进行详细的分类、统计,并且分析数据之间的关系,排除误差数据,从中发现一定的规律,经总结得出结论。将实验过程及得出的结论进行整理、撰写为纸质版报告。
(5)组织研究成果的交流研讨教师组织学生在课堂上分享自己的研究成果,互相讨论研究的过程。在该阶段,教师则需要对学生研究过程进行评价,并对其中的错误进行指正,带领学生总结分析成功或失败的原因。
(6)研究效果评估这一阶段是教师参与的环节,教师可以引入多元化的学生评价方式来评估,按照一定的比例来综合,评定学生课题研究部分的成果,并对本次活动的总体效果进行总结,归纳大多数学生在研究中遇到并难以解决的问题,在平时的教学活动中对此类问题的解决办法加以渗透,以此提高学生的综合能力。
四、课题研究改革对现代教育的启示
课堂上的学习是学习方式的一种,但研究性学习的研究过程,将来在实际工作中所遇到的各种问题,多数会以这种研究的方式来解决。学校里教育,不应该以应对考试为最高目标,应是培养全面发展的人,不仅要有过硬的文化知识功底,也要具备创新能力和科研素养,学习到的知识或许不为今后职业生涯所用,但钻研探究的意识,却是学生终身受益的良好精神品质。现代教育也应积极向改革方向靠拢,对学生的教育不仅仅局限于知识维度的提升,更需提高对各方面能力的重视度,着眼于学生的未来,培养更多能够独立解决困难的人,和具备科研精神、科研素养的人。
学习的知识也不应该仅仅只为考试服务,教师应时刻立足于核心素养的培养,随着改革的思路转变育人理念,让学生能够通过物理知识的学习,形成适合终身发展的能力与品质。学生的未来关乎国家今后的发展,国家的发展需要科研技术的支持,科研人才的培养需靠高等教育的栽培,但科研精神和科研素养要从小培养意识,这就要依赖于基础教育,只有从小培养研究问题的意识,才能更好地具备科研精神和素养,为以后成为科研人才打下坚实基础。
五、结束语
高中物理课题研究的变化主要体现在研究主题的选择和研究过程,研究主题将物理生活化、抽象的概念简单化,细化研究过程,以学生为主体,给学生更多的主动权和发展空间,充分体现着新课改的育人理念,注重学生科研素养和创造能力培养,致力于学生的全面发展。高中物理课题研究的改革也是新课改乃至教育改革的一个缩影,高中物理教师应紧跟教育改革的步伐,紧抓核心素养,适当调整自己的教学策略,重视对学生科研素养和创造能力培养,培养全面发展的人。
六、参考文献
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[4]李大亮.基于核心素养的2019人教版高中物理教材分析[D].洛阳:洛阳师范学院,2020.
课题论文怎么发表?发表要求和发表方法双管齐下知实学术08月21日课题论文是课题研究科研成果,是课题结题的要求材料之一,必须按照课题主办方要求公开发表,否则通不过主办方的审核鉴定,会影响到课题成功结题。那么,课题论文怎么发表?课题论文发表,要解决两个方面的问题,一是课题论文发表要求;二是课题论文发表方法。1、课题论文发表要求课题论文发表要求,因课题而异,课题负责人根据主办方下发的通知文件来完成。比如某课题论文这样要求:结题至少需要公开发表2篇论文(重点项目的论文需刊发在学院认定的一类、二类期刊上),其中项目主持人至少发表1篇论文,发表的论文需注明项目编号。课题负责人在撰写课题论文时,要确保撰写论文篇数、主持人署名位置、论文字数、课题编号等,符合相关要求。2、课题论文发表方法课题论文发表方法,就是用什么样的方法让课题论文投稿给期刊,且见刊检索。当课题论文要求在课题结题前公开发表,课题负责人要提前安排发表,在课题结题时间前,让课题论文成功发表。当课题论文要求在课题结题后公开发表,课题负责人要先撰写好稿件,在结题后,安排发表。课题论文发表,要匹配合适的期刊。选择的期刊,不仅要在研究方向上与课题论文匹配,还要在课题主办方认可范围之内。比如要求课题论文刊发在学院认定的一类、二类期刊上,课题负责人就要了解学院认定的一类、二类期刊目录,从中选择合适的目标期刊。目标期刊已定,向其投稿发表。由于期刊论文发表过程中,有很多技巧和注意事项,课题组成员不熟悉或不专业,会耽误课题论文发表的效率,甚至会导致课题论文被拒,找专业人安排效率更好。关注知实学术,与多本期刊合作,欢迎私信,了解具体信息。
教案设计开题报告
每一门课程都有大量内容,而学时数有限,因此什么内容该上课讲,什么内容应由学生自学,什么内容该重点讲,什么内容应一笔带过,这些都是教学内容设计要解决的问题。 以下是我整理的教案设计开题报告,看看怎么写。
一、 问题的提出
教学作为一种有明确目的性的认知活动,其有效性是教育工作者所共同追求的。有效教学是教师在达成教学目标和满足学生发展需要方面都很成功的教学行为,它是教学的社会价值和个体价值的双重体现。
国家教育部自2001年6月8日印发《基础教育课程改革纲要》以来,全国上下掀起了新一轮课程改革的热潮,数学学科出台了理念全新的《数学课程标准》。在新理念的指引下,课堂上学生的座位变了,学生的活动多了,气氛热闹了,这些确实比过去有进步。但有些课的“生活味”浓了,“数学味”却淡了;学生的自主活动多了,教师的点拨却不够到位;学生的表现非常活跃,练习的错误率却非常高;一部分学生讨论、发言非常积极,而另一 部分学生则冷眼旁观做听众,甚至连听众都不是??
这种不同程度存在着的“以教定学”而非“以学定教“的现象,这种“表演教学”、“花样教学”、“强制教学”的现象,影响了学校教育本体功能的实现,阻碍了学生的发展。尤其值得重视的是当前在新课程实施过程中所出现的对新课程理念理解的浅表化、操作形式化的现象,课堂教学看似气氛热烈、学生全似乎积极主动,但实质上并未引起学生的有效学习,学生全面发展的三维目标得不到落实,学生的创新意识和实践能力得不到培养。鉴于此,我们期望数学课堂教学向着朴实而有效的方向努力,让数学课堂从“花哨”回归“本真”,提出了“新课程下追求有效的数学课堂教学”的研究,具有一定的理论价值和实践意义。
二、研究的意义、价值与创新 1、研究意义
有效教学的目标是全面提高教学质量,促进学生的全面发展。从数学的角度讲,有利于促进学生基础知识和基本能力的提高,有利于促进学生思考问题、解决问题的能力,有利于促进学生情感、态度和价值观的发展,特别是更有利
于促进学生的创新思维的发展,特别是更有利于教师在教学整个过程的调控和创新。
2、研究价值
理论价值:此课题的研究内容从组织策略、备课策略、课堂策略、评价策略等方面来关注教学过程,关注学习过程,对现在的课堂教学是一种理论上的补充。
实践价值:通过本课题研究找到一条提高数学有效教学的基本路径和操作程序,具有很强的实践性、创新性和运用性。 3、创新之处
本课题有二处创新:其一,把数学有效教学过程看成一个系统工程,应用系统论的整体性原理、相关性原理、目的性原理,开辟了数学教学研究的新领域。其二,课题的`研究从组织策略、备课策略、课堂策略、评价策略等方面来关注教学过程,具有较强的操作性。
三、基本概念的界定
1、有效教学:主要是指通过教师在一段时间的教学之后,学生所获得的具体的进步或发展。也就是说,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。教学有没有效益,并不是指教师有没有教完内容或教得认真不认真,而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学了没有收获,即使教师教得很辛苦也是无效教学。同样,如果学生学得很辛苦,但没有得到应有的发展,有效教学的就变成是无效或低效教学。
2、有效课堂教学形态:能够引导学生进行有效学习的课堂教学。本课题所指的有效课堂教学涵盖课前课后课内课外,初步包括合理的学情分析、合众的学习资源、合心的学法指导、合情的课堂生成、合序的实践活动、合情的激励与评价六个基本要素。
四、研究目标
1、使参与实验的教师能够具备先进的课程观、教学观、开放的教学思想,会取材、善设计、能组织,会根据教材和学生实际科学合理取材,设计出学生需要的、乐于探究的、适合学生发展的学习内容,开创适合学生发展的数学课堂,形成自己独具的课堂教学特色。
2、通过本课题的研究,为学生提供开放的、面向实际的、主动探究的学习时空,促使学生产生学习的兴趣和欲望,把学习当作一种自身发展的内在需求,和完善提高自己的手段,积极经历数学学习活动,从学习活动中获得愉悦体验,培养动手实践、合作探究的意识和能力,提高信息处理能力、问题解决能力,树立终身学习意识,获得可持续发展的动力,全面提升初中学生数学学习的品质和水平提高课堂教学效果;
3、通过本课题的研究,为数学教学改革提供经验,推动数学课程和教学的改革。探讨数学课堂优化的途径和方法,探索出理论和实践相结合的有效教学措施,减轻师生负担,促进学校的发展、教师的进步和学生的成长,全面提高教育教学质量。
五、理论依据
1、建构主义理论:建构主义学习理论提倡在教师指导下,以学习者为中心的学习,也就是说既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用,教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识传授者与灌输者;学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。
2、系统论:系统是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。系统论的核心思想是整体观念。任何系统都是一个有机的整体,其功能不是各个部分的机械组合或简单相加,而是各要素在孤立状态下所没有的新质,部分之和大于整体。研究有效教学系统的目的在于调整有效教学系统结构,协调有效教学各要素关系,使有效教学系统的要素、环境、目的达到最优化。
3、前苏联教育家维果茨基的最近发展区理论
青少年有着强烈的好奇心和求知欲,他们活泼好动,思维敏捷,表现欲强。他们希望参加有趣的实践活动,在活动中展示自我风采。对那些远离生活,枯燥乏味的内容则持冷漠态度,当课本内容不能吸引他们,校内活动不能满足他们的需求时,他们就会转移兴趣和注意,产生厌学情绪,如果能把握学生的“最近发展区”,就能加速学生的发展,避免产生厌学情绪。 4、美国著名教育家霍华德?加德纳(How arel Gardner)提出的多元智能理论。该理论认为:每一个学生都有自己的优势智能领域,教育的起点不在于学生一个人在数理逻辑上智能领域有多聪明,而在于教师怎样开发学生优势智能领域,要在教育中彰显学生个性,实施个别差异教育,使拥有不同天资和禀赋的学生在实施个别差异教育中能够得到适合自身特点的发展
六、课题研究的基础及可行性分析
1、我校是湖南省教学研究实验学校,是湖南省教育科研先进集体,健全完善的科研制度为课题研究的顺利实施提供了保障,学校有浓厚的教育科研氛围,有课题研究的有关制度及奖励方案,学校的《三年发展规划》提出了“课题进课堂,课题带课堂”的思路,大大激发广大教师教育科研的积极性。学校的课题研究十分重视,并全力在人力、物力、财力上制度支持,保障研究的设备设施、时间、资料、经费。
2、该课题组是一个“素质好、水平高、功底厚、能力强”的科研集体。
课题负责人陈绪生,中学高级教师,参加了省级骨干教师培训,曾参与或主持省“十五”、“十一五”五个课题研究,分别获得了一、二、三等奖励,在湖南省第一届教学成果评比中,获得了三等奖,有丰富的课题实验经验和扎实的理论基础;
课题的负责人张华,中学高级教师,本科学历,郴州市从事中学数学教学研究工作,专职数学研究员,已有40多项国家级省级研究成果和专著,是湖南教育版数学教材的核心成员和主撰人。
课题的负责人付跃宏,是一个年轻的赋有先进的教育教学思想的校长,研究生学历,已经担纲多个国家级省级课题研究的主持工作,有深厚的理论功底和对课题的指导调控能力,发表论文6篇,其发表的论文《对有效教学的思考》对本课题有良好的指导作用。
课题的负责人蒋小毛,本科学历,中学高级教师,苏仙区教育科学研究室数学专职研究员,工于教学设计和教学评价,有三项成果获得了国家一等奖奖励。发表论文20多篇。
课题活动策划人李霞是教研室主任,中学高级教师,本科学历,有6篇论文在各级各类刊物上发表。其领衔研究的课题已经有三个获得国家级和省级奖励。
参与研究的其他人员都是中青年教师,他们朝气蓬勃、进取心强、勇于开拓,有奉献精神,是学校开展教育科研的中坚力量,整个课题组是一个有识之士和有志之士组成的优秀团队,这些为该课题研究提供了良好的内外部条件。
七、研究内容
本课题研究主要分以下六个部分:合理的学情分析、合众的学习资源、合心的学法指导、合情课堂生成、合序的实践活动、合适的激励与评价
1、合理的学情分析:对学生已有的知识经验基础,思维特点及身理心理状况的分析。将心比心、设身处地为学生着想。教学的目标要求定准确,对过程性目标和情感目标要纳入优先考虑。
2、合众的学习资源。恰当的教学材料是学生实现有效学习的基础,应该是能够引起学生学习需要与强烈兴趣的内容。教师在设计教学时,除了要认真研读教材,还要认真调查学生的现实基础及学习需要,创造性地选择和组合教材,为学生的学习和发展提供恰当的学习材料。
3、合心的学习指导。教师对学生的学习要有针对性的指导;要让学生从“说数学”变为“做数学”,引导学生通过细致合作学习和探究性学习的操作和实践活动,不断丰富感性认识,把握数学内在的规律和本质。
4、合情课堂生成。根据课堂中学生反馈的信息和出现的意外的学习现象作出适当调整,合理处理好临时出现的各种情况,让课堂教学能有效的进行。
高中生研究性学习论文课题:我们身边的水摘要:本文是我们五位同学综合实践活动的成果,阐述了水的组成、性质,对我们生活中的水进行了分类和比较,在此基础上阐述了它们的各自用途。最后分析了长江流域和古运河流域镇江段水质污染状况及其原因,并初步提出治理构想。关键词:水,身边的水,分类,用途,水质污染水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。1水的性质物理性质 水在常温常压下为无色无味的透明液体。在20℃时,水的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K,冰的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K,在雪的密度为×103 kg/m3时,雪的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K。水的密度在℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为×103 kg/m3。水是良好的溶剂,大部分无机化合物和少部分有机化合物可溶于水。化学性质 水的热稳定性。水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量分解为氢气和氧气,但水在通电的条件下会分解为氢气和氧气。2H2O 2H2↑ + O2↑水与金属反应。很多活泼的金属能与水反应,如钠、钾、铁等。2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH3Fe + 4H2O Fe3O4 + 水与非金属反应。少部分非金属能与水反应,如氟气、氯气、碳等。Cl2 +H2O HCl + 水与一些金属氧化物和非金属氧化物能与水反应。如氧化钠、氧化钙、二氧化碳、二氧化硫等。Na2O + H2O = 2NaOHSO2 + H2O 与其它物质反应。NH3 + H2O + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑2水的分类及其应用普通水、重水、超重水氢元素有三种核素,分别为普通氢(核中1个质子,又叫氕)、重氢(核中有1个质子,1个中子,又叫氘)、超重氢(核中1个质子,2个中子,又叫氚),它们分别与氧结合形成普通水、重水和超重水。普通水的分子式为H2O。重水又叫氧化氘或氘水,分子式是D2O。重水是无色、无臭、无味的液体,但它的一些物理性质跟普通水稍有差异。例如,重水的密度是(25℃),而普通水是(25℃)。这是重水得名的由来。重水的熔点是℃,沸点是℃。盐类在重水里的溶解度比在普通水里小。例如,在25℃,100g普通水中能溶解,而100g重水只能溶解。许多物质跟重水发生反应,反应比普通水慢。重水对生物有不利影响。植物种子浸在重水里不能发芽,鱼类在重水中会很快死亡。一般的普通水中含重水约%。电解水时,由于普通氢气(H2)比重氢(D2)放出快6倍,所以电解水的残留液中重水被富集。目前生产重水的方法有电解法、精馏法和化学交换法。重水的主要用途是在反应堆中作慢化剂(又叫减速剂)和冷却剂。重水分解时产生的氘是重要的热核燃料。在化学和生物学中,重水用作示踪物质来研究反应机理等。 超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。生活中的水自来水 天然水经过过滤、沉淀、消毒以后的水,主要成分是水,其次有一些离子如Ca2+、Mg2+、Cl-等等。虽然自来水经过处理后,但还有微量的细菌如大肠杆菌,另外还有一些其他的溶质,因此自来水不能直接饮用。自来水的密度大于纯水的密度,没有固定的沸点。自来水在加热沸腾后可以饮用,可直接作为工业用水。矿泉水 矿泉水是从地下深处自然涌出或经人工揭露、未受污染的地下矿水。矿泉水含有对人体有益的多种矿物质和微量元素,如锂、锶、硒、锌、溴、钼等,生理功能强,对人体有一定的保健作用。在通常情况下,矿泉水的化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内相对稳定。纯净水 纯净水是以江河湖水、自来水等为水源,采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法等处理工艺制成的。就是经过复杂深层的净化程序达到无菌纯净。纯净水是把水中各种元素最大限度的去除,只保留水分子,在去除有害物质的同时,也去除了有益的物质,因此不能长期饮用纯净水,要和矿泉水搭配喝 磁化水 磁化水是使水经过高科技超导磁体的磁化,使水分子结构发生变化而得到的一种水。水磁化后,其物理化学性质发生了很大变化,主要表现为电导率增大,PH值升高,密度减小,挥发性加快,溶解氧(DO)升高,难溶物质在其中的溶解度增大等。在大多数磁场下得到磁化水表面张力增大、沸点降低;在极少数磁场下,表面张力下降、沸点升高。磁化后的水的冰点变化不大。由于磁化水具有不同于普通水的结构和性质,使它在生产和生活中有很多用途。在医疗上,它对人的高血压、糖尿病、血稠、肾结石等疾病都有一定的刺激和疗效。饮用磁化水对消除运动疲劳也具有一定的作用。在工业上使用磁化水具有抑垢防垢、灭尘、提高混凝土的强度等用途。在农业上用磁化水对农作物进行灌溉,可以激活各种生物酶,增强酶的生物活性,促进叶绿素的形成,提高光合作用,从而促进作物的生长发育,提高作物的产量和质量。用磁化水养鱼,使鱼类的生长和抗病抗寒能力得到加强。超水 将普通水在密闭容器中加热蒸发为水蒸汽,并使水蒸汽在石英毛细管(内径在nm数量级)中凝结,这样得到的水叫超水,有人不科学地称之为纳米水。经过处理得到的超水缔合结构发生了很大变化,形成一种链状六角环结构的聚合物,其颗粒直径达到nm数量级。由于超水结构的特殊性,决定了它具有不同于普通水的一些性质:①其密度为普通水密度的倍(ρ超=ρ普);②其粘滞系数是普通水粘滞系数的15倍(η超=15η普),挥发性低;③超水的冰点为-100℃,在700℃时仍保持其特性。加热到900~1000℃时变为普通的水,并且在-100~700℃内无论加热、冷却还是长期存放,都不会改变其特性。超水活性高,能更容易地进入其它物质的分子之间,某些与普通水不相容的物质,如燃料油,能与超水很好相溶,水进入到油分子之间,改变了分子之间的相互作用,使分子结构更松散。按一定比例配成含有超水的燃料油,燃点低且燃烧充分,一方面可以提高燃烧率和机械效率,另一方面可以减少大气污染,具有巨大的经济效益和良好的社会效益。用超水做溶剂,可以制成在低温下仍保持液态的溶液,也可以根据其挥发性低及粘滞系数大的特点,制成抗挥发和抗渗透的溶液,在工业上大有用处。中水 中水就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水,经集流再生处理后,达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水,其水质介于上水(清洁水)和下水(污水)之间。对于“中水”有多种解释,污水工程方面称为“再生水”,工厂方面称为“循环水”或“回用水”,有的人又称之为“复新水”,一般以水质作为区分标志。经过处理所得到的中水水质必满足如下条件:(1)满足卫生要求:其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮物、COD、BOD5等;(2)满足人们感观要求,无不快感觉,其衡量指标有浊度、色度、臭味等;(3)满足设备构造方面的要求,即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢,其衡量指标有PH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。处理后的出水一般用来冲洗厕所、喷洒道路、绿化、洗车、作为冷却水的补充水等。硬水与软水软水 含钙离子、镁离子较少或不含钙离子、镁离子的水,一般硬度低于8度的水为软水。 硬水 含钙离子、镁离子较多的水,一般硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。 工业上在使用硬水之前一般要进行软化。淡水与咸水淡水 含较少盐份或不含盐份的水,一般作为民用水或工业用水。咸水 含有较多盐份的水,如北方盐湖水,部分地下水和海水都是咸水。
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