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有机实验研究的方法有几种

发布时间:2023-01-03 23:22:46

㈠ 课题研究的方法有哪些

调查法

调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。

调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。

观察法

观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。

实验法

实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。

文献研究法

文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。

实证研究法

实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。

定量分析法

在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。

定性分析法

定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。

跨学科研究法

运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,现在世界上有2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。

个案研究法

个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型:(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。

功能分析法

功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。

数量研究法

数量研究法也称“统计分析法”和“定量分析法”,指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究,认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势,借以达到对事物的正确解释和预测的一种研究方法。

模拟法(模型方法)

模拟法是先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。

探索性研究法

探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息,探索、创造新知识,产生出新颖而独特的成果或产品。

信息研究方法

信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为,客观世界有一种普遍的联系,即信息联系。当前,正处在“信息革命”的新时代,有大量的信息资源,可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理,通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,并应用于实践,以实现新的目标。信息方法是一种新的科研方法,它以信息来研究系统功能,揭示事物的更深一层次的规律,帮助人们提高和掌握运用规律的能力。

经验总结法

经验总结法是通过对实践活动中的具体情况,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。

描述性研究法

描述性研究法是一种简单的研究方法,它将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证,给予叙述并解释出来。它是对各种理论的一般叙述,更多的是解释别人的论证,但在科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题,揭示弊端,描述现象,介绍经验,它有利于普及工作,它的实例很多,有带揭示性的多种情况的调查;有对实际问题的说明;也有对某些现状的看法等。

数学方法

数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。

思维方法

思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。

系统科学方法

20世纪,系统论、控制论、信息论等横向科学的迅猛发展,为发展综合思维方式提供了有力的手段,使科学研究方法不断地完善。而以系统论方法、控制论方法和信息论方法为代表的系统科学方法,又为人类的科学认识提供了强有力的主观手段。它不仅突破了传统方法的局限性,而且深刻地改变了科学方法论的体系。这些新的方法,既可以作为经验方法,作为获得感性材料的方法来使用,也可以作为理论方法,作为分析感性材料上升到理性认识的方法来使用,而且作为后者的作用比前者更加明显。它们适用于科学认识的各个阶段,因此,我们称其为系统科学方法。

㈡ 化学中有哪些探究实验采用的方法

1.控制变量法(研究单一变量对一个事件的影响)
2.假设实验法(大胆猜测,小心论证)
3.类比模型法(比如研究水分子,做成模型研究起来方便)
想起来我会再补充的

㈢ 论文的研究方法有哪些

研究方法是指在研究中发现新现象、新事物,或提出新理论、新观点,揭示事物内在规律的工具和手段。
1、规范研究法
会计理论研究的一般方法,它是根据一定的价值观念或经济理论对经济行为人的行为结果及产生这一结果的制度或政策进行评判,回答经济行为人的行为应该是什么的分析方法。
2、实证研究法
实证研究法是认识客观现象,向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法,其重点是研究现象本身“是什么”的问题。实证研究法试图超越或排斥价值判断,只揭示客观现象的内在构成因素及因素的普遍联系,归纳概括现象的本质及其运行规律。
3、案例分析法
案例分析法是指把实际工作中出现的问题作为案例,交给受训学员研究分析,培养学员们的分析能力、判断能力、解决问题及执行业务能力的培训方法。
4、比较分析法
是通过实际数与基数的对比来提示实际数与基数之间的差异,借以了解经济活动的成绩和问题的一种分析方法。在科学探究活动中常常用到,他与等效替代法相似。
5、思维方法
思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
6、内容分析法
内容分析法是一种对于传播内容进行客观,系统和定量的描述的研究方法。其实质是对传播内容所含信息量及其变化的分析,即由表征的有意义的词句推断出准确意义的过程。内容分析的过程是层层推理的过程。
7、文献分析法
文献分析法主要指搜集、鉴别、整理文献,并通过对文献的研究,形成对事实科学认识的方法。文献分析法是一项经济且有效的信息收集方法,它通过对与工作相关的现有文献进行系统性的分析来获取工作信息。一般用于收集工作的原始信息,编制任务清单初稿。
8、数学方法
数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。

㈣ 自然科学的研究方法都有哪些

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现代自然科学研究方法

自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学,它本身又构成了一门软科学,它是为各门具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式,是在人类已有知识的基础上,利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的,它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此,在科学研究、科学发明和发现的过程中,是否拥有正确的科学研究方法,是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律,确定正确的研究方向;可以为研究者提供研究的具体方法;可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用,这也就是我们要强调指出的一个问题。

一、科学实验法

科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉,而且也是检验理论正确与否的惟一标准,科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中,任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据,否则就不能被他人所接受,甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者,他也必须对他所关注的实验结果,甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此,可以说,科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。

(一)科学实验的种类

科学实验有两种含义:一是指探索性实验,即探索自然规律与创造发明或发现新东西的实验,这类实验往往是前人或他人从未做过或还未完成的研究工作所进行的实验;二是指人们为了学习、掌握或教授他人已有科学技术知识所进行的实验,如学校中安排的实验课中的实验等。实际上两类实验是没有严格界限的,因为有时重复他人的实验,也可能会发现新问题,从而通过解决新问题而实现科技创新。但是探索性实验的创新目的明确,因此科技创新主要由这类实验获得。

从另一个角度,又可把科学实验分为以下类型。

定性实验:判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能;结构是否存在;它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来,定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的,从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段,把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面,它是定量实验的基础和前奏。

定量实验:研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值,并求出某些因素之间的数量关系,甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的,因此可以说,测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续,是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变,定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点,即寻找度的问题。

验证性实验:为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。

结构及成分分析实验:它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。实际上成分分析实验在医学上也经常采用,如血、尿、大便的常规化验分析和特种化验分析等。而结构分析则常用于有机物的同分异构现象的分析。

对照比较实验:指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物,作为对照比较的标准,称为“对照组”,让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物,作为实验研究对象,称为实验组,通过一定的实验步骤,判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的,如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。

相对比较实验:为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行,并作相对比较。这种方法在农作物杂交育种过程中经常采用,通过对比,选择出优良品种。

析因实验:是指为了由已知的结果去寻求其产生结果的原因而设计和进行的实验。这种实验的目的是由果索因,若果可能是多因的,一般用排除法处理,一个一个因素去排除或确定。若果可能是双因的,则可以用比较实验去确定。这就与谋杀案的侦破类似,把怀疑对象一个一个地排除后,逐渐缩小怀疑对象的范围,最终找到谋杀者或主犯,即产生结果的真正原因或主要原因。

判决性实验:指为验证科学假设、科学理论和设计方案等是否正确而设计的一种实验,其目的在于作出最后判决。如真空中的自由落体实验就是对亚里士多德错误的落体原理(重物体比轻物体下落得快)的判决性实验。

此外,科学实验的分类中还包括中间实验、生产实验、工艺实验、模型实验等类型,这些主要与工业生产相关。

(二)科学实验的意义和作用

1.科学实验在自然科学中的一般性作用

人类对自然界认识的不断深化过程,实际是由人类科技创新(或称为知识创新)的长河构成的。科学实验是获取新的、第一手科研资料的重要和有力的手段。大量的、新的、精确的和系统的科技信息资料,往往是通过科学试验而获得的。例如,“发明大王”爱迪生,在研制电灯的过程中,他连续13个月进行了两千多次实验,试用了1600多种材料,才发现了白金比较合适。但因白金昂贵,不宜普及,于是他又实验了6 000多种材料,最后才发现炭化了的竹丝做灯丝效果最好。这说明,科学实验是探索自然界奥秘和创造发明的必由之路。

科学实验还是检验科学理论和科学假说正确与否的惟一标准。例如,科学已发现宇宙间存在四种相互作用力,它们之间有没有内在联系呢?爱因斯坦提出“统一场论”,并且从1925年开始研究到1955年去世为止,一直没有得到结果,因此许多专家怀疑“统一场”的存在。但美国物理学家温伯格和巴基斯坦物理学家萨拉姆由规范场理论给出了弱相互作用和电磁相互作用的统一场,并得到了实验证明而被公认。这表明理论正确的标准是实验结果的验证,而不是权威。

科学实验是自然科学技术的生命,是推动自然科学技术发展的强有力手段,自然界的奥秘是由科学实验不断揭示的,这一过程将永远不会完结。

2.科学实验在自然科学中的特殊作用

自然界的事物和自然现象千姿百态,变化万千,既千差万别,又千丝万缕的相互联系着,这就构成错综复杂的自然界。因此在探索自然规律时,往往会因为各种因素纠缠在一起而难以分辨。科学实验特殊作用之一是:它可以人为地控制研究对象,使研究对象达到简化和纯化的作用。例如,在真空中所做的自由落体实验,羽毛与铁块同时落下,其中就排除了空气阻力的干扰,从而使研究对象大大的简化丁。

科学实验可以凭借人类已经掌握的各种技术手段,创造出地球自然条件下不存在的各种极端条件进行实验,如超高温、超高压、超低温、强磁场、超真空等条件下的实验。从这些实验中可以探索物质变化的特殊规律或制备特殊材料,也可以发生特殊的化学反应。

科学实验具有灵活性,可以选取典型材料进行实验和研究,如选取超纯材料、超微粒(纳米)材料进行实验。生物学中用果蝇的染色体研究遗传问题同样体现了科学实验的灵活性。

科学实验还具有模拟研究对象的作用,如用小白鼠进行的病理研究等。科学实验可以为生产实践提供新理论、新技术、新方法、新材料、新工艺等。一般新的工业产品在批量生产前都是在实验室中通过科学实验制成的,晶体管的生产就是如此。

科学实验就是自然科学研究中的实践活动,尊重科学实验事实,就是坚持唯物主义观点,无视实验事实,或在实验结果中弄虚作假,都是唯心主义的作法,最终必然碰壁。任何自然科学理论都必须以丰富的实验结果中的真实信息为基础,经过分析、归纳,从而抽象出理论和假说来。一个科学工作者必须脚踏实地,这个实地就是科学实验及其结果,因此,唯物主义思想是每一个自然科学工作者都应该具备的基本素质之一。

二、数学方法

数学方法有两个不同的概念,在方法论全书中的数学方法指研究和发展数学时的思想方法,而这里所要阐述的数学方法则是在自然科学研究中经常采用的一种思想方法,其内涵是;它是科学抽象的一种思维方法,其根本特点在于撇开研究对象的其他一切特性,只抽取出各种量、量的变化及各量之间的关系,也就是在符合客观的前提下,使科学概念或原理符号化、公式化,利用数学语言(即数学工具)对符合进行逻辑推导、运算、演算和量的分析,以形成对研究对象的数学解释和预测,从而从量的方面揭示研究对象的规律性。这种特殊的抽象方法,称为数学方法。

(二)运用数学方法的基本过程

在科学研究中,经常需要进行科学抽象,并通过科学抽象,运用数学方法去定量揭示研究对象的规律性,其基本过程是:(1)先将研究的原型抽象成理想化的物理模型,也就是转化为科学概念;(2)在此基础上,对理想化的物理模型进行数学科学抽象(科学抽象的一种形式),使研究对象的有关科学概念采用符号形式的量化,达到初步建立起数学模型,即形成理想化了的数学方程式或具体的计算公式;(3)对数学模型进行验证,即将其略加修正后运用到原型中去,对其进行数学解释,看其近似的程度如何:近似程度高,说明这是一个较好的数学模型,反之,则是一个较差的数学模型,需要重新提炼数学模型。这一基本过程可用简图表示如下:

数学方法又称数学建模法,之所以其第一步要抽象为物理模型,这是因为数学方法是一种定量分析方法,而自然科学中的量绝大多数都是物理量,因此数学模型实质表达的是各物理量之间的相互关系,而且这种关系需要表达成数学方程式或计算公式。而验证过程则通常为研究对象中各种物理量的测定(通过实验)过程。因此,数学建模过程的第一步又常称为物理建模,换言之,就是说没有物理建模就难以进行数学建模;但是,若只有物理建模,就难以形成理论性的方程式或计算公式,就难以达到定量分析研究的目的。

(二)数学方法的特点

l.高度的抽象性:各门自然科学乃至社会科学虽然都是抽象的科学,都具有抽象性,可是数学的抽象程度更高,因为在数学中已经没有了事物的其它特征,仅存在数和符号,它只表明符号之间的数量关系和运算关系等。也只有这样才能定量地揭示出研究对象的规律性。

2.高度的精确性:这是因为可以通过数学模型进行精确的计算,而且只有精确(即近似程度高)的数学模型才是人们最终所需要的数学模型。

3.严密的逻辑性:这是因数学本身就是一门逻辑严谨的科学,同时运用数学方法解决和研究自然规律时,一般总是在已掌握大量的、充分和必要的数据(即实验信息)的基础上,并首先运用逻辑推理方法建立物理模型之后才去建立数学模型的,因此数学模型中必然会包含更加严密的逻辑性。

4.充满辩证特征:因为在数学模型中的量往往是一个符号,如F=ma就代表了牛顿第二定律,这其中的三个量的大小既是可以变化的,又是相互关联的。因此数学模型本来就体现了辩证关系的两大主要特征:变化特征和联系特征。

5.具有应用的广泛性:华罗庚教授曾指出:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学”。这是因为世上万物的变化无不由运动而产生,无不遵从由量变到质变的规律性,因此只有通过定量研究才能更深刻揭示自然规律,才能更准确的把握住量变到质变的关键——度的问题。

6.随机性:随机性是指偶然性中有必然性,实验信息是偶然的,通过数学建模,从多个偶然数据(分立的)中往往可以给出必然的结果(量之间连续变化的关系),即规律性的结论。

(三)数学方法的种类

1.自然事物和现象的分类

数学方法及数学建模的应用依赖于自然事物和现象的性质,而自然事物和现象的种类繁多,数量是无限的。在大干世界中,无法找到两个完全一样的东西,这是指再相仿的东西之间也必然会有差别。因此定量研究事物规律性时,数学模型不可能是针对某一个别事物而建立的,而总是针对同一类事物和现象所具有的共同规律性而建立的。这就要求:根据数学建模的需要,按一定的因素把事物进行分类,以便更方便地运用数学方法。概括起来,自然界中多种多样的事物和现象一般可分为四大类:第一类是有确定因果关系的,称为必然性的自然事物和自然现象;第二类是没有确定因果关系的,称为随机的自然事物和现象;第三类是界限不明白,称为模糊的自然事物和自然现象;第四类是突变的自然事物和自然现象。必然事物和现象就如同种豆得豆、种瓜得瓜一样,因果关系完全确定。而随机事物和现象就如同气体分子的相互碰撞一样,其中某两个分子是否很快会发生碰撞,没有必然性,但气体分子间确实经常发生碰撞,所以可以说分子间发生碰撞是必然的,但某两个分子的碰撞却是随机的。对模糊的事物和自然现象的理解,也可以用一个实例说明。许多国界都是以河流的主河道中线划分的,中线究竟在哪里,只能是一个模糊的界限,无法严格划分。因为河水有多的时候,也有少的时候,洞水在流动,波浪在不断地拍打着河岸,因此不可能进行绝对精确的测量,所以其界限是模糊的。地震的突然发生、桥梁的突然断裂折坠等则属于突然性事物和现象。

2.数学方法的分类

按照自然事物和现象的类型,根据理论计算和解决实际问题的需要,人们创立了许多种数学方法,概括起来主要有以下几种:常量数学方法:古今初等数学所运用的方法,便是常量数学方法,主要有算术法、代数法、几何法和三角函数法。常量数学方法被用于定量揭示和描述客观事物在发展过程中处于相对静止状态时的数量关系和空间形式(或结构)的规律性。变量数学方法:它是定量揭示和描述客观事物运动、变化、发展过程中的各量变化与量变之间的关系的一种数学方法。其中最基本的是解析几何法和微积分法。解析几何法由数学家迪卡尔创立,是用代数方法研究几何图形特征的一种方法。微积分(通常称为高等数学)方法是牛顿和莱布尼茨创立的。这种方法主要应用于求某种变化率(如物体运行速率、化学反应速率等);求曲线(曲面)切线(切平面);求函数极值;求解振动方程和场方程等问题。

必然性数学方法:这种方法应用于必然性自然事物和现象。描述必然性自然事物和现象的数学工具,一般是方程式或方程组。其中主要有:代数方程、函数方程、常微分方程、偏微分方程和差分方程等。利用方程可以从已知数据,在遵循推理规律和规则的条件下,推算出未知数据,如这种方法可以根据热力学方程计算出炼钢炉各部分的温度分布。因而可通过理论计算,确定和选取炼钢炉的最佳设计方案。

随机性数学方法:指定量研究、揭示和描述随机事物和随机现象领域的规律性的一种数学方法。它主要含概率论方法和数理统计方法。

突变的数学方法:指定量研究只揭示和描述突变事物和突变现象规律性的一种数学方法。它是20世纪70年代由法国数学家托姆创立的。托姆用严密的逻辑和数学推导,证明在不超过四个控制因素的条件下,存在着七种不连续过程的突变类型,它们分别是:折转型,尖角型,燕尾型,蝴蝶型,双曲脐点型,椭圆脐点型,抛物脐点型。这些突变数学方法和突变理论,对于解决地质学研究领域中的复杂生突变事件(如地震预测)和现象十分有用。有专家预言:突变的数学方法,可能成为解决地质学领域复杂问题的一种强有力的数学工具。

模糊性数学方法:指用定量方法去研究、揭示和描述模糊事物和模糊现象和规律性的一种数学方法。自然界存在着大量模糊事物、模糊现象和模糊信息,无法用精确数学方法处理。模糊数学方法的创立,才使人类找到了处理该类问题的有效方法,人们称这种方法的效果是“模糊中见光明”。“模糊数学”并非数学的模糊,这种数学本身仍是逻辑严密的精确数学,只是因用于处理模糊事物而得名。

公理化方法:指从初始科学概念和一些不证自明的数学公理出发遵循逻辑思维规律和推理规则,运用正确逻辑推理形式,对一些相关问题进行处理,从而建立起数学模型的一种特殊方法。公理化方法由古希腊数学家欧几里得首创,并构成了欧氏几何学理论体系,公理化方法的核心是研究如何把一种科学理论公理化,进而建成一个公理化理论体系。这种体系中首先建立公理,即把某学科中一些初始科学概念公理化,然后由公理推演出定理及其他,从而构成一个公理化理论体系。

(四)提炼数学模型的一般步骤

所谓提炼数学模型,就是运用科学抽象法,把复杂的研究对象转化为数学问题,经合理简化后,建立起揭示研究对象定量的规律性的数学关系式(或方程式)。这既是数学方法中最关键的一步,也是最困难的一步。提炼数学模型,一般采用以下六个步骤完成:

第一步:根据研究对象的特点,确定研究对象属哪类自然事物或自然现象,从而确定使用何种数学方法与建立何种数学模型。即首先确定对象与应该使用的数学模型的类别归属问题,是属于“必然”类,还是“随机”类;是“突变”类,还是“模糊”类。

第二步:确定几个基本量和基本的科学概念,用以反映研究对象的状态。这需要根据已有的科学理论或假说及实验信息资料的分析确定。例如在力学系统的研究中,首先确定的摹本物理量是质主(m)、速度(v)、加速度(α)、时间(t)、位矢(r)等。必须注意确定的基本量不能过多,否则未知数过多,难以简化成可能数学模型,因此必须诜择出实质性、关键性物理量才行。

第三步:抓住主要矛盾进行科学抽象。现实研究对象是复杂的,多种因素混在一起,因此,必须变复杂的研究对象为简单和理想化的研究对象,做到这一点相当困难,关键是分清主次。如何分清主次只能具体问题具体分析,但也有两条基本原则:一是所建数学模型一定是可能的,至少可给出近似解;二是近似解的误差不能超过实际问题所允许的误差范围。

第四步:对简化后的基本量进行标定,给出它们的科学内涵。即标明哪些是常量,哪些是已知量,哪些是待求量,哪些是矢量,哪些是标量,这些量的物理含义是什么?

第五步:按数学模型求出结果。

第六步:验证数学模型。验证时可根据情况对模型进行修正,使其符合程度更高,当然这以求原模型与实际情况基本相符为原则。

(五)数学方法在科学中的作用

1.数学方法是现代科研中的主要研究方法之一

数学方法是各门自然科学都需要的一种定量研究方法,尤其在当今世界科学技术飞速发展的时代,计算机已得到广泛应用,即使一个极其复杂的偏微分方程的求解问题也同样可以通过离散化手段进行数字求解。如航磁法、地震法探矿的数据处理问题就异常复杂,其数学模型就是一个偏微分波动(场)方程。当然此类问题都需要在超大型专门计算机构进行的。正因为如此,许多过去无法进行定量研究的问题,现在一般都可以通过数学建模进行定量研究。当然,研究中的关键就是如何建模的问题了。同时,只有通过定量研究才能更深刻、更准确地揭示自然事物和自然现象内在的规律性。否则,一切科学理论的建立和理论研究的精确化就难以实现。

马克思曾指出:“一种科学只有当它达到了能够运用数学时,才算真正发展了”。这正如我国数千年的传统中药,因其药效及有效成分没能达到定量研究的程度,因而其发展迟缓。当今世界各主要国家都在对中国的中药进行定量分析研究,某些中药已被它国制成精品并拥有专利权向我国倾销,这充分体现了定量研究的重要意义。

2.数学方法为多门科研提供了简明精确的定量分析和理论计算方法

数学语言(方程式或计算公式)是最简明和最精确的形式化语言,只有这种语言才能给出定量分析的理论和计算方法,通过理论计算给出的信息,可以给人们提供某种预测、某种预言。这种预示性的信息,既可能带来某种发现、发明和创造,也可能导致极大的经济和社会效益,从而使人们格外地感受到它的分量。

3.数学方法为多门科学研究提供逻辑推理、辩证思维和抽象思维的方法

数学作为自然科学研究的可靠工具,是因为它的理论体系是经过严密逻辑推证得到的,因此它也为科学研究提供了众多逻辑推理方法;同时数学也是一种辩证思维和抽象思维的语言,因此也同样为科学研究提供了辩证思维和抽象思维的方法。

三、系统科学方法

系统科学是关于系统及其演化规律的科学。尽管这门学科自20世纪上半叶才产生,但由于其具有广泛的应用价值,发展十分迅速,现已成为一个包括众多分支的科学领域。它包括有:一般系统论、控制论、信息论、系统工程、大系统理论、系统动力学、运筹学、博弈论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、一般生命系统论、社会系统论、泛系分析、灰色系统理论等分支。这些分支,各自研究不同的系统。自然界本身就是一个无限大、无限复杂的系统,在自然界中包括着许许多多不同的系统,系统是一种普遍存在。一切事物和过程都可以看作组织性程度不同的系统,从而使系统科学的原理具有一般性和较高的普遍性。利用系统科学的原理,研究各种系统的结构、功能及其进化的规律,称为系统科学方法,它已得到各研究领域的广泛应用,目前尤其在生物学领域(生态系统)和经济领域(经济管理系统)中的应用最为引人注目。系统科学研究有两个基本特点:其一是它与工程技术、经济建设、企业管理、环境科学等联系密切,具有很强的应用性;其二是它的理论基础不仅是系统论,而且还依赖于各有关的专门学科,与现代一些数学分支学科有密切关系。正因为如此,人们认为系统科学方法一般指研究系统的数学模型及系统的结构和设计方法。因此,我们下面将仅就上述意义上系统科学方法作简要论述。

(一)系统科学方法的特点和原则

所谓系统科学方法,是指用系统科学的理论和观点,把研究对象放在系统的形式中,从整体和全局出发,从系统与要素、要素与要素、结构与功能以及系统与环境的对立统一关素中,对研究对象进行考察、分析和研究,以得到最优化的处理与解决问题的一种科学研究方法。系统科学方法的特点和原则主要有:整体性、综合性、动态性、模型化和最优化五个方面。

(1)整体化特点和原则:这是系统科学方法的首要特点和原则。所谓整体性特点和原则,是指把研究对象作为一个有机的整体系统去看待。虽然系统中每一个要素,就其单独功能而言是有限的,但却是系统所必有的要素。就整体系统而言,缺少了任何一个要素都难以发挥整个系统的功能。这正如一辆汽车一样,它是一个完整的系统,任何一个部件出现缺损都可能影响整个系统功能的发挥,甚至一个微不足道的螺丝钉的缺损都可能造成某种事故的发生。因此必须把研究对象作为有了质变的有机整体去看待。这里的计算关系应该是1+1>2,这就如同“二人一条心,黄土变成金’’的格言所表示的含义类似,即系统的整体功能大于各要素的功能之和。这被称为系统各要素功能的非加性规律。这一规律性要求人们在对系统的研究中,必须从有机整体的角度去探讨系统与组成它的各要素之间的关系,而且另一方面,需要研究系统与周围环境之间的联系和关系,从有机整体的角度去发挥系统的功能,把握系统的性质与运动规律。

(2)综合性特点和原则:这一特点和原则包括两方面的含义:一方面指客观事物和工程都是一个系统,是由诸多要素按一定规律组成的复杂的综合体,有其特殊的性质、规律和功能;另一方面指,对任何客观事物和具体系统的研究,都必须进行综合考察,即从它的组成部分、结构、功能及环境的相互联系、相互作用和相互制约的诸方面进行综合研究。而系统的最优化目标就是根据系统科学方法对研究对象进行综合考察和研究的结果来确定的。

(3)动态性特点和原则:指在物质系统的动态过程中揭示它们的性质、规律和功能。因为客观世界中实际存在的一切系统,无论是在内部的各要素之间,或系统与环境之间,都存在着物质、能量、信息的流通和交换,因此实际系统都处于动态过程之中,而不是处于静态,因此就必须坚持动态性原则。

(4)模型化特点和原则:指的是在考察比较大且复杂的系统(如大型工程项目)时,因复杂系统因素众多,关系复杂,一时难以完全把所有因素和关系都搞清楚,甚至有的因素也没有必要完全弄清楚,而开始研究和处理问题时又往往要求进行定量分析,这就需要建立数学模型,即将系统加以简化抽象为理想模型,从而通过对模型的 实验、研究,达到较好地解决实际问题的目的。

(5)最优化原则:指在运用系统科学方法解决实际问题时,从多个可能的方案中选择出最佳方案,使系统的运行处于最佳状态,达到发挥最优功能的目标。按照最优化原则,系统内部各要素之间与系统和环境之间的联系或结构都必须处于最优状态,以发挥系统的特殊功能。

(二)常用的几种系统科学方法简介

1.功能分析法

功能

㈤ 科学研究中的基本方法有哪些

现代自然
科学
研究方法

自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学,它本身又构成了一门软科学,它是为各门具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式,是在人类已有知识的基础上,利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的,它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此,在科学研究、科学发明和发现的过程中,是否拥有正确的科学研究方法,是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律,确定正确的研究方向;可以为研究者提供研究的具体方法;可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用,这也就是我们要强调指出的一个问题。

一、科学实验法
科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉,而且也是检验理论正确与否的惟一标准,科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中,任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据,否则就不能被他人所接受,甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者,他也必须对他所关注的实验结果,甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此,可以说,科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。

(一)科学实验的种类
科学实验有两种含义:一是指探索性实验,即探索自然规律与创造发明或发现新东西的实验,这类实验往往是前人或他人从未做过或还未完成的研究工作所进行的实验;二是指人们为了学习、掌握或教授他人已有科学技术知识所进行的实验,如学校中安排的实验课中的实验等。实际上两类实验是没有严格界限的,因为有时重复他人的实验,也可能会发现新问题,从而通过解决新问题而实现科技创新。但是探索性实验的创新目的明确,因此科技创新主要由这类实验获得。

从另一个角度,又可把科学实验分为以下类型。
定性实验:判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能;结构是否存在;它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来,定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的,从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段,把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面,它是定量实验的基础和前奏。

定量实验:研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值,并求出某些因素之间的数量关系,甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的,因此可以说,测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续,是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变,定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点,即寻找度的问题。

验证性实验:为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。

结构及成分分析实验:它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。实际上成分分析实验在医学上也经常采用,如血、尿、大便的常规化验分析和特种化验分析等。而结构分析则常用于有机物的同分异构现象的分析。

对照比较实验:指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物,作为对照比较的标准,称为“对照组”,让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物,作为实验研究对象,称为实验组,通过一定的实验步骤,判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的,如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。

相对比较实验:为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行,并作相对比较。这种方法在农作物杂交育种过程中经常采用,通过对比,选择出优良品种。

㈥ 实验中最常见的方法有哪些

考试前有必要记的初中化学基础概念
初中化学知识小辑

一:化学之最
1、地壳中含量最多的金属元素是铝。
2、地壳中含量最多的非金属元素是氧。
3、空气中含量最多的物质是氮气。
4、天然存在最硬的物质是金刚石。
5、最简单的有机物是甲烷。
6、金属活动顺序表中活动性最强的金属是钾。
7、相对分子质量最小的氧化物是水。 最简单的有机化合物CH4
8、相同条件下密度最小的气体是氢气。
9、导电性最强的金属是银。
10、相对原子质量最小的原子是氢。
11、熔点最小的金属是汞。
12、人体中含量最多的元素是氧。
13、组成化合物种类最多的元素是碳。
14、日常生活中应用最广泛的金属是铁
二:其它
1、构成物质的三种微粒是分子、原子、离子。
2、还原氧化铜常用的三种还原剂氢气、一氧化碳、碳。
3、氢气作为燃料有三大优点:资源丰富、发热量高、燃烧后的产物是水不污染环境。
4、构成原子一般有三种微粒:质子、中子、电子。
5、黑色金属只有三种:铁、锰、铬。
6、构成物质的元素可分为三类即(1)金属元素、(2)非金属元素、(3)稀有气体元素。
7,铁的氧化物有三种,其化学式为(1)FeO、(2)Fe2O3、(3) Fe3O4。
8、溶液的特征有三个(1)均一性;(2)稳定性;(3)混合物。
9、化学方程式有三个意义:(1)表示什么物质参加反应,结果生成什么物质;(2)表示反应物、生成物各物质问的分子或原子的微粒数比;(3)表示各反应物、生成物之间的质量比。
化学方程式有两个原则:以客观事实为依据;遵循质量守恒定律。
10、生铁一般分为三种:白口铁、灰口铁、球墨铸铁。
11、碳素钢可分为三种:高碳钢、中碳钢、低碳钢。
12、常用于炼铁的铁矿石有三种:(1)赤铁矿(主要成分为Fe2O3);(2)磁铁矿(Fe3O4);(3)菱铁矿(FeCO3)。
13、炼钢的主要设备有三种:转炉、电炉、平炉。
14、常与温度有关的三个反应条件是点燃、加热、高温。
15、饱和溶液变不饱和溶液有两种方法:(1)升温、(2)加溶剂;不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:降温、加溶质、恒温蒸发溶剂。 (注意:溶解度随温度而变小的物质如:氢氧化钙溶液由饱和溶液变不饱和溶液:降温、加溶剂;不饱和溶液变饱和溶液有三种方法:升温、加溶质、恒温蒸发溶剂)。
16、收集气体一般有三种方法:排水法、向上排空法、向下排空法。
17、水污染的三个主要原因:(1)工业生产中的废渣、废气、废水;(2)生活污水的任意排放;(3)农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入河中。
18、通常使用的灭火器有三种:泡沫灭火器;干粉灭火器;液态二氧化碳灭火器。
19、固体物质的溶解度随温度变化的情况可分为三类:(1)大部分固体物质溶解度随温度的升高而增大;(2)少数物质溶解度受温度的影响很小;(3)极少数物质溶解度随温度的升高而减小。
20、CO2可以灭火的原因有三个:不能燃烧、不能支持燃烧、密度比空气大。
21、单质可分为三类:金属单质;非金属单质;稀有气体单质。
22、当今世界上最重要的三大矿物燃料是:煤、石油、天然气。
23、应记住的三种黑色氧化物是:氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁。
24、氢气和碳单质有三个相似的化学性质:常温下的稳定性、可燃性、还原性。
25、教材中出现的三次淡蓝色:(1)液态氧气是淡蓝色(2)硫在空气中燃烧有微弱的淡蓝色火焰、(3)氢气在空气中燃烧有淡蓝色火焰。
26、与铜元素有关的三种蓝色:(1)硫酸铜晶体;(2)氢氧化铜沉淀;(3)硫酸铜溶液。
27、过滤操作中有“三靠”:(1)漏斗下端紧靠烧杯内壁;(2)玻璃棒的末端轻靠在滤纸三层处;(3)盛待过滤液的烧杯边缘紧靠在玻璃捧引流。
28、启普发生器由三部分组成:球形漏斗、容器、导气管。
29、酒精灯的火焰分为三部分:外焰、内焰、焰心,其中外焰温度最高。
30、取用药品有“三不”原则:(1)不用手接触药品;(2)不把鼻子凑到容器口闻气体的气味;(3)不尝药品的味道。
31、写出下列物质的颜色、状态
胆矾(蓝矾、五水硫酸铜CuSO4•5H2O):蓝色固体
碱式碳酸铜(铜绿):绿色固体 黑色固体:碳粉、氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁 白色固体:无水硫酸铜(CuSO4)、氯酸钾、氯化钾、氧化镁、氯化钠、碳酸钙、碳酸钠、硫酸锌
紫黑色:高锰酸钾 浅绿色溶液:硫酸亚铁(FeSO4)
32、要使可燃物燃烧的条件:可燃物与氧气接触、要使可燃物的温度达到着火点。
33、由双原子构成分子的气体:H2、O2、N2、Cl2、F2
34、下列由原子结构中哪部分决定:①、元素的种类由质子数决定、
②、元素的分类由最外层电子数决定、③、元素的化学性质由最外层电子数决定、④、元素的化合价最外层电子数决定、⑤、相对原子量由质子数+中子数决定。
35、学过的有机化合物:CH4(甲烷)、C2H5OH(酒精、乙醇)、CH3OH(甲醇)、CH3COOH(醋酸、乙酸)
36、从宏观和微观上理解质量守恒定律可归纳为五个不变、两个一定改变,一个可能改变:
(1)五个不改变:认宏观看元素的种类和反应物和生成物的总质量不变,从微观看原子质量、原子的种类和原子数目不变;
(2)两个一定改变:认宏观看物质种类一定改变,从微观看分子种类一定改变;
(3)一个可能改变:分子的总和可能改变。
37、碳的两种单质:石墨、金刚石(形成的原因:碳原子的排列不同)。
38、写出下列物质的或主要成分的化学式
沼气:CH4、煤气:CO、水煤气:CO、H2、天然气:CH4、酒精:C2H5OH、
醋酸:CH3COOH、石灰浆、熟石灰、石灰水:Ca(OH)2、生石灰:CaO、
大理石、石灰石:CaCO3、干冰:CO2

初中化学知识点摘要
一、基本概念:
1、 化学变化:无新物质生成的变化。如:蒸发、挥发、溶解、潮解等。
物理变化:有新物质生成的变化。如:燃烧、生锈、腐败、风化等。
2 、单 质:由一种元素组成的纯净物。如:H2、O2、C、S、Fe 等。
化合物:由多种元素组成的纯净物。如:H2O、CO2、KClO3、H2SO4等。
氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。如:H2O、CO2 、 SO2、Fe2O3等。
酸性氧化物:与碱反应生成盐和水的化合物。通常是一些非金属氧化物,如:CO2 、SO2 、SO3 等。
碱性氧化物:与酸反应生成盐和水的氧化物。通常是一些金属氧化物,如:CuO、MgO、Fe2O3等。
酸:由H+、酸根离子组成的化合物。 如:HCl(盐酸)、H2SO4(硫酸)、HNO3(硝酸)
碱:一般由金属离子和OH— 组成的化合物。如:NaOH、Ca(OH)2、Fe(OH)3
盐:一般有金属离子和酸根离子组成的化合物。
盐分为三种: (1) 正盐,如:NaCl、Na2CO3、CuSO4 (2) 酸式盐, 如: NaHSO4
(3) 碱式盐, 如: Cu2(OH)2CO3
3、分子:保持物质化学性质的一种微粒。
原子:化学变化中的最小微粒。
离子:带电的原子或原子团。常见原子团如下:OH— (氢氧根)、 NO3— (硝酸根)、
SO42— (硫酸根)、CO32— (碳酸根)、 PO43— (磷酸根)、 NH4+(铵 根)
二、化学用语:
1、元素符号: 例 H:表示氢元素,也表示氢原子;3H:表示三个氢原子
2、离子符号: 例 氢离子: H+ (注意:1不写出) 镁离子:Mg2+三个硫酸根离子 :3 SO42—
3、化学式: 例 碳酸钠: Na2CO3 氢氧化钙: Ca (OH)2
4、电离方程式: 例 HNO3 === H+ + NO3–
Ca(OH)2 === Ca2+ + 2OH–
Na2CO3 === 2Na+ + CO32–
5、化学方程式: (要求熟练)
实验室制O2 :
实验室制H2 : Zn + H2SO4 ===== ZnSO4 +H2↑
实验室制CO2 :CaCO3 + 2HCl ===== CaCl2 + H2O + CO2↑
检验CO2 : CO2 + Ca(OH)2 ===== CaCO3↓+ H2O
检验H2O :CuSO4 + 5H2O ===== CuSO4 ? 5H2O (白色 蓝色)
湿法炼铜 : Fe + CuSO4 ===== Cu + FeSO4
要求熟记: (1)、1—18号原子顺序,并能画出结构示意图。 (P59)
(2)、常见元素化合价。 (P63)

作者: ☆幻儿☆ 2005-10-27 23:00 回复此发言

5 回复:考试前有必要记的初中化学基础概念
三、基本反应类型:
1、化合反应: A + B + … == C
2、分解反应: A == B + C + …
3、置换反应: A + BC == B + AC
(1)、金属 + 酸 ==== 盐 + H2
反应条件:金属必须是金属活动性顺序表中排在“H”前的金属, 酸一般用稀盐酸或稀硫酸,不用稀硝酸。
(2)、金属 + 盐 ==== 新金属 + 新盐
反应条件:金属活动性顺序表中排在前面的金属可置换后面的金属, (K、Ca、Na 除外)
盐必须是可溶性盐。
4、复分解反应: AC + BD ==== AD + BC
(1)、 酸 + 碱性氧化物 ==== 盐 + 水
(2)、 酸 + 碱 ==== 盐 + 水
(3)、 酸 + 盐 ==== 新酸 + 新盐
(4)、 碱 + 盐 ==== 新碱 + 新盐
(5)、 盐 + 盐 ==== 两种新盐
反应条件:反应物中无酸时要求反应物都可溶,有酸时要求是强酸,
生成物中必须有沉淀、气体或水。
要求熟记: (1)、 金属活动性顺序表。 (P162)
(2)、 常见酸、碱、盐的溶解性表。 (P228)

四、元素化合物知识:
1、常见气体及其性质: H2、 O2、 CO、 CO2、 CH4
可燃性:H2、CO、CH4 还原性:H2、CO 毒性:CO
密度比空气大:O2、CO2 可溶于水:CO2 最简单的有机物:CH4
2、常见物质的俗名:
纯 净 物: CO2 (干冰) C2H5OH (酒精) CH3COOH (醋酸) CaO (生石灰)Ca(OH)2 (熟石灰、消石灰) Na2CO3 (纯碱) NaOH (烧碱、火碱、苛性钠) CuSO4•5H2O (胆矾、蓝矾)
混 合 物: 煤( C ) 天然气、沼气(CH4)生铁、钢(Fe) 铁锈、赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4) 石灰水、石灰浆[Ca(OH)2 ] 石灰石、大理石(CaCO3)盐酸( HCl )
3、与水可以反应的物质:
(1)、大多数酸性氧化物:如CO2、SO2、SO3 ,与水反应生成对应的酸H2CO3、 H2SO3 (亚硫酸)、 H2SO4 。
(2)、少数碱性氧化物: 如K2O、CaO、Na2O ,与水反应生成对应的碱 KOH、 Ca(OH)2、 NaOH 。
(3)、某些盐: (有结晶水合物的盐) 如:
CuSO4 + 5H2O === CuSO4•5H2O
Na2CO3 + 10H2O === Na2CO3•10H2O
4、常见的酸、碱、盐的特性:
挥发性:浓盐酸、 浓硝酸 吸水性: 浓硫酸、 固体氢氧化钠(潮解)
脱水性:浓硫酸 毒性: NaNO2(亚硝酸钠) 、CuSO4 (硫酸铜) CH3OH(甲醇)
遇水放热:浓硫酸(稀释时)、 固体氢氧化钠(溶解时)、 CaO(与水反应时)
紫色石蕊试液 无色酚酞试液 pH 值
酸 性 红 色 无 色 pH值<7
中 性 紫 色 无 色 pH值=7
碱 性 蓝 色 红 色 pH值>7
备注:盐不一定显中性,如 NaCl溶液显中性,但Na2CO3溶液显碱性,而强酸的酸式盐(如NaHSO4)溶液则显酸性。
5、常见酸、碱、盐的主要用途:
HCl、H2SO4 —— 用于金属除锈
NaOH —— 制肥皂、造纸 Al(OH)3 —— 治疗胃酸过多
Ca(OH)2 —— 制三合土、漂白粉、农药波尔多液;改良酸性土壤等
CuSO4 —— 配制农药波尔多液 Na2CO3 —— 制洗涤剂、蒸馒头等
CaCO3 —— 制水泥等建筑材料
6、环境污染方面:
(1)、大气污染:
主要分两种:A、有害气体,如:SO2、NO2、CO 等,其中CO主要来源于汽车尾气,而SO2、NO2 是形成酸雨的主要物质。
[另注:空气中CO2 浓度增大会导致温室效应 (P111);而含氟物质的排放会破坏O3 (臭氧) 层,使得地球表面受紫外线辐射加重 (P10)。]
B、粉尘,如:灰尘、粉煤灰 等。

一、化学计算

化学式子要配平,必须纯量代方程,

单位上下要统一,左右倍数要相等。

质量单位若用克,标况气体对应升,

遇到两个已知量,应照不足来进行。

含量损失与产量,乘除多少应分清。

二、气体制备

气体制备首至尾,操作步骤各有位,

发生装置位于头,洗涤装置紧随后,

除杂装置分干湿,干燥装置把水留;

集气要分气和水,性质实验分先后,

有毒气体必除尽,吸气试剂选对头。

有时装置少几个,基本顺序不可丢,

偶尔出现小变化,相对位置仔细求。

三、氢气还原氧化铜

试管被夹向下倾,实验开始先通氢,

空气排尽再点灯,冷至室温再停氢

先点灯,会爆炸,先停氢,会氧化

由黑变红即变化,云长脸上笑哈哈。

一、化合价口诀

一价钾钠氟氢银,
二价氧钙钡镁锌,
三铝四硅五价磷;
二三铁,二四碳。
二四六硫都齐全,
铜汞二价最常见。

二、溶解性口诀
钾钠铵盐溶水快, ①
硫酸盐除去钡铅钙。 ②
氯化物不溶氯化银,
硝酸盐溶液都透明。 ③
口诀中未有皆下沉。 ④

三、1—20号元素顺序口诀⑤
氢 氦 锂 铍 硼,
碳 氮 氧 氟 氖;
钠 镁 铝 硅 磷,
硫 氯 氩 钾 钙。

四、金属活动性口诀
钾 钙 钠 镁 铝。
锌 铁 锡 铅 氢,
铜 汞 银 铂 金。
注:①钾钠铵盐都溶于水;

②硫酸盐中只有硫酸钡、硫酸铅、硫酸钙不溶;

③硝酸盐都溶于水;

④口诀中没有涉及的盐类都不溶于水;

⑤1~20号元素顺序另有谐音打油诗可以帮助记忆:

青 孩 你 别 蹦,
炭 蛋 养 沸 奶,
那 妹 雨 归 淋,
牛 鹿 鸭 呷 莱。
制氧气口诀:
二氧化锰氯酸钾;混和均匀把热加。制氧装置有特点;底高口低略倾斜。
集气口诀:
与水作用用排气法;根据密度定上下。不溶微溶排水法; 所得气体纯度大。
电解水口诀:
正氧体小能助燃;负氢体大能燃烧。
化合价口诀:

常见元素的主要化合价:氟氯溴碘负一价;正一氢银与钾钠。氧的负二先记清;正二镁钙钡和锌。正三是铝正四硅;下面再把变价归。全部金属是正价;一二铜来二三铁。锰正二四与六七;碳的二四要牢记。非金属负主正不齐;氯的负一正一五七。氮磷负三与正五;不同磷三氮二四。有负二正四六;边记边用就会熟。
常见根价口诀

一价铵根硝酸根;氢卤酸根氢氧根。高锰酸根氯酸根;高氯酸根醋酸根。二价硫酸碳酸根;氢硫酸根锰酸根。暂记铵根为正价;负三有个磷酸根。
金属活动性顺序表:
(初中)钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。(高中)钾钙钠镁铝锰锌、铬铁镍、锡铅氢;铜汞银铂金。
化合价口诀二:
一价氢氯钾钠银;二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷;二三铁二四碳,二四六硫都齐全;铜以二价最常见。
盐的溶解性:
钾钠铵硝皆可溶、盐酸盐不溶银亚汞;硫酸盐不溶钡和铅、碳磷酸盐多不溶。多数酸溶碱少溶、只有钾钠铵钡溶。

制氧气口诀:
二氧化锰氯酸钾;混和均匀把热加。
制氧装置有特点;底高口低略倾斜。
集气口诀:
与水作用用排气法;根据密度定上下。
不溶微溶排水法; 所得气体纯度大。
电解水口诀:
正氧体小能助燃;负氢体大能燃烧。
化合价口诀:
常见元素的主要化合价
氟氯溴碘负一价;正一氢银与钾钠。
氧的负二先记清;正二镁钙钡和锌。
正三是铝正四硅;下面再把变价归。
全部金属是正价;一二铜来二三铁。
锰正二四与六七;碳的二四要牢记。
非金属负主正不齐;氯的负一正一五七。
氮磷负三与正五;不同磷三氮二四。
硫有负二正四六;边记边用就会熟。
常见根价口诀:
一价铵根硝酸根;氢卤酸根氢氧根。
高锰酸根氯酸根;高氯酸根醋酸根。
二价硫酸碳酸根;氢硫酸根锰酸根。
暂记铵根为正价;负三有个磷酸根。
金属活动性顺序表:
(初中)钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。
(高中)钾钙钠镁铝锰锌、铬铁镍、锡铅氢;铜汞银铂金。
化合价口诀二
一价氢氯钾钠银;二价氧钙钡镁锌,
三铝四硅五氮磷;二三铁二四碳,
二四六硫都齐;全铜以二价最常见。
盐的溶解性:
钾钠铵硝皆可溶、盐酸盐不溶银亚汞;
硫酸盐不溶钡和铅、碳磷酸盐多不溶。
多数酸溶碱少溶、只有钾钠铵钡溶。
先拐先折,温度高,压强大!(化学平衡图象题目)

制取乙烯:
酒精硫酸一比三,催化脱水是硫酸。 温度速至一百七,不生乙醚生乙烯。
反应液体呈黑色, 酒精炭化硫酸致。

银镜反应
银镜反应很简单,生成羧酸铵,还有一水二银三个氨

过滤操作实验

斗架烧杯玻璃棒,滤纸漏斗角一样。
过滤之前要静置,三靠两低不要忘。

中和滴定:左手控制塞,右手摇动瓶,眼睛盯溶液,变色立即停。
越老越稀松,干啥啥不中,如有不妥处,请您多照应!

实验室制乙烯:硫酸酒精三比一。迅速升温一百七,为防暴沸加碎瓷,排水方法集乙烯
金属活动性顺序:贾盖那美驴,新蹄喜牵轻,统共一百斤
意思:有一条美驴的名字叫贾盖,换了新蹄子就喜欢驮(牵)轻的货物。统计一下,才100斤
有机化学并不难,记准通式是关键。
只含C、H称为烃,结构成链或成环。
双键为烯叁键炔,单键相连便是烷。
脂肪族的排成链,芳香族的带苯环。
异构共用分子式,通式通用同系间。
烯烃加成烷取代,衍生物看官能团。
羧酸羟基连烃基,称作醇醛及羧酸。
羰基醚键和氨基,衍生物是酮醚胺。
苯带羟基称苯酚,萘是双苯相并联。
去H加O叫氧化,去O加H叫还原。
醇类氧化变酮醛,醛类氧化变羧酸。
羧酸都比碳酸强,碳酸强于石碳酸。
光照卤代在侧链,催化卤代在苯环。
烃的卤代衍生物,卤素能被羟基换。
消去一个小分子,生成稀和氢卤酸。
钾钠能换醇中氢,银镜反应可辨醛。
氢氧化铜多元醇,溶液混合呈绛蓝。
醇加羧酸生成酯,酯类水解变醇酸。
苯酚遇溴沉淀白,淀粉遇碘色变蓝。
氨基酸兼酸碱性,甲酸是酸又像醛。
聚合单体变链节,断裂π键相串联。
千变万化多趣味,无限风光任登攀。

一般说燃烧、爆炸、自燃与缓慢氧化的本质都是氧化反应,只是由于条件不同而产生了不同的现象。

1.缓慢氧化是氧化反应的一种形式。反应过程中几乎不升温、不发光、现象很不显着,反应缓慢。例如,金属的锈蚀、呼吸作用、食物的腐败等都属于缓慢氧化

2.自燃是指可燃物由于缓慢氧化而引起的自发燃烧。可燃物在缓慢氧化过程中产生的热量,如果不易散失,以致于越积越多,温度逐渐升高,达到该可燃物的着火点,不经点火就能自发燃烧起来。例如:稻草、煤屑或沾有油的布等大量堆积在不通风的地方都有可能自燃。所以,缓慢氧化是否引起自燃,则决定于氧化所产生的热量扩散和进行缓慢氧化物质的着火点的高低。

3.燃烧是发光发热的剧烈的化学反应。物质在空气里起氧化反应的时候是否有燃烧现象,决定于温度是否达到这种物质的着火点;物质在空气里燃烧的急剧程度,取决于可燃物跟氧气的接触面的大小。

燃烧可分为完全燃烧和不完全燃烧。不完全的燃烧,其产物往往造成对大气的污染,还会降低热能的利用率,因此一般将固体燃料粉碎,液体燃料喷成雾状来增加和空气的接触机会,同时采用通风等措施,以提高燃料的利用率。

着火点是物质开始着火时的温度。纯气体燃料在常温下的着火点是一定的。例如,氢气的着火点为585℃,甲烷的着火点为537 ℃,一氧化碳的着火点为650 ℃。固体燃料的着火点不是固定不变的。

4.爆炸是指可燃物在有限的空间里发生的急速燃烧。一般有大量的气态生成物产生。反应瞬间完成,放热集中,来不及扩散,温度骤升,气体体积急剧膨胀,引起爆炸或爆鸣。若容器口大,则爆鸣,听到尖锐的口哨声;若容器密闭或口小,则爆炸,听到震耳欲聋的响声。
物质剧烈燃烧是否会发生爆炸,则取决于 可燃物与空气的接触面积的大小,以及可燃物所处空间的大小和是否有大量气态生成物骤然产生。
一般爆炸是由化学反应或核反应引起的。爆炸瞬间放出大量的能量,会产生爆破及推动作用。爆炸广泛应用于开矿筑路、推动发动机等。

㈦ 科学方法有哪些

1、历史法

为了全面而深人地把握研究对象的本质,科学研究不仅要考察对象的现状,而且要考察其历史。历史法以文献资料记载的关于对象的历史形态及其运动形式为依据,通过对历史形态及其运动形式的分析,发现规律,总结经验教训,用以指导现行的实践和预测未来的趋势。

历史法也用以确定研究对象在历史发展中的位置,以帮助确立发展的策略。一般而言,历史法在社会科学学科和一些学科的基础理论的研究中应用较多,因此在用历史法做研究时,应注意同这些学科研究中应用较多的逻辑方法和其他研究方法相结合。

2、比较法

有比较才有鉴别,比较法很早就成为人们认识事物的一种逻辑方法,后来逐渐成为常见的科学研究方法。比较法是将两个或两个以上的对象加以对比,从而加深对被研究对象的认识的方法。

比较法有三种:有对研究对象的相同点的比较,有对它们的相异点的比较,以及同异综合比较。通常,一篇学术性论文采用比较法做研究,三种比较方法都可能用到。例如《法国大革命、俄国的十月革命和中国的长期革命》,是黄仁宇《资本主义与二十-世纪》书中的一章,也可以作为一篇单独的论文看待,文中即应用了上述三种比较方法。

7、系统法

系统法是基于系统论的一种方法,也是一种较新的研究方法。它不同于传统的分析、综合方法,而是强调从整体与局部及整体与外部环境的有序联系上展开研究,把对象置于所在的整体系统中加以考察,以获取最优化抉择。在宏观课题的研究上,系统法是避免孤立地、片面地看问题的有效方法。

㈧ 化学研究的方法有哪些

有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化,从常量到超微量的过程。
20世纪40年代前,用传统的蒸馏、结晶、升华等方法来纯化产品,用化学降解和衍生物制备的方法测定结构。后来,各种色谱法、电泳技术的应用,特别是高压液相色谱的应用改变了分离技术的面貌。各种光谱、能谱技术的使用,使有机化学家能够研究分子内部的运动,使结构测定手段发生了革命性的变化。
电子计算机的引入,使有机化合物的分离、分析方法向自动化、超微量化方向又前进了一大步。带傅里叶变换技术的核磁共振谱和红外光谱又为反应动力学、反应机理的研究提供了新的手段。这些仪器和x射线结构分析、电子衍射光谱分析,已能测定微克级样品的化学结构。用电子计算机设计合成路线的研究也已取得某些进展。
未来有机化学的发展首先是研究能源和资源的开发利用问题。迄今我们使用的大部分能源和资源,如煤、天然气、石油、动植物和微生物,都是太阳能的化学贮存形式。今后一些学科的重要课题是更直接、更有效地利用太阳能。
对光合作用做更深入的研究和有效的利用,是植物生理学、生物化学和有机化学的共同课题。有机化学可以用光化学反应生成高能有机化合物,加以贮存;必要时则利用其逆反应,释放出能量。另一个开发资源的目标是在有机金属化合物的作用下固定二氧化碳,以产生无穷尽的有。机化合物。这几方面的研究均已取得一些初步结果。
其次是研究和开发新型有机催化剂,使它们能够模拟酶的高速高效和温和的反应方式。这方面的研究已经开始,今后会有更大的发展。
20世纪60年代末,开始了有机合成的计算机辅助设计研究。今后有机合成路线的设计、有机化合物结构的测定等必将更趋系统化、逻辑化。

㈨ 课题研究的基本方法有哪些

课题研究的基本方法有行动研究法、资料收集法、学生带动法、教育实验法、个案研究法。

1、行动研究法:制定个性研究方案,通过学生实践情况进行分析,再研究调整重新进行实践。并将经验总结、记录,形成有价值的文字。

2、资料收集法:深入班级,深入学生个体,对学生现状进行调查,利用不同的资源进行收集,找准问题所在,明确研究对象。

3、学生带动法:通过一小部分学生先学、先走,在带动、感染他周围的学生也来学习。

如要详细、全面拍摄一堂课,一部摄像机是不够的。观察者应准备几部摄像机,并事先作好分工。即使是作观察记录,也需要事先作好设计。在记录纸上印好以一定的格式排列的必须记录的项目,还可以约定一些记录符号,以尽量减少现场记录时书写文字的时间。

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与有机实验研究的方法有几种相关的资料

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