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作為一門基于學生興趣的課程,綜合實踐活動課程不僅體現出了“課程范式”的轉換和“教學范式”的轉型,還體現出了學習方式的根本性變革。基于此,如果能在民俗文化資源整合與開發過程中以游戲式教學進行嘗試,必定能提高活動的效率。
一、游戲式選題指導激活經驗,提出現實問題
提出問題進而確定課題是開展研究的第一步。然而很多學生缺乏問題意識,一下子提不出問題或不知道怎么提出問題。其實,教師可以在活動導入階段根據小學生的心理特點恰當地選擇學生喜歡的各種游戲,將其與活動探究內容有機地融合起來,讓妙趣橫生的“動感”進入課堂,使學生在感受到課堂氛圍的輕松愉快的同時,激活他們的生活經驗與對新課題探究的興趣,帶著強烈的求知欲望提出問題。問題從游戲中來,探究為游戲去。如,在“有趣的影子游戲”的活動設計中,教師運用“踩影子活動”的游戲,使學生整整一天都沉醉在測量、記錄、發現與驚喜之中,妙趣橫生,過程其樂無窮。
二、游戲式方法指導引發思考,感受方法價值
在綜合實踐活動的實施過程中,學生必定要學習并運用一些基本的科學研究方法。但小學生的注意力特點是:有意注意不穩定,集中注意力時間短、持久性差。此時,如果把探究活動與游戲競賽完美地結合起來,將學生需要掌握的技能以游戲競賽的方式呈現,定會極大地吸引學生的注意力,從而提高活動效率。例如,在“小組合作我能行”的活動中,學生為小組有效合作煩惱不已。教師通過兩個游戲的體驗,指導學生對游戲結果進行分析,讓學生積累很多合作的經驗,也讓學生從游戲中感受到方法的價值。趣味化的學習過程成功地實現了預設的教學目標。
三、游戲式實踐操作反饋信息,延續內在驅動力
實踐操作的形式是多樣的,信息被不斷反饋。在整個動態過程中,教師可以讓各個研究小組以競爭的方式比比探究的深入性、信息的完善度、資料的全面性等。此刻,教師作為競賽游戲的隱性指導者投入到學生的游戲活動中,往往能更吸引學生玩得更有興致。教師的參與使得實踐探究活動更深入。同時因為競爭,小組間的差異、不足、各自解決困難的方法都會在此刻展示。只不過這時的游戲已經暫時轉變為教學指導,融入了教師有目的的教學意圖。
四、游戲式成果展示匯報交流,豐富學生體驗
綜合實踐活動課程強調學生“體驗”而不是“知道”,要求學生掌握基本技能,提高實際操作能力和人際溝通能力,學以致用。因而可以讓學生研究小組自行創設一定的游戲情景,并任意添加,去除一些因素,從自己的經驗與個性出發,通過不同角色的扮演,體驗不同經歷,從而更完美地完成匯報任務。如,在“傳統游戲研究”中,各小組成員將自己收集的游戲玩法運用PPT制成一道道關卡讓其他組成員來闖關,變了解為體驗,成功進行了匯報。游戲式交流匯報豐富了學生的體驗。
當然,在競賽或游戲的選擇上還應注意趣味性、與活動主題的適切性、嚴格的規則、能夠產生競爭與合作等因素,適時恰當地運用競賽或游戲于課堂中,定能提高課程實施的效率。
參考文獻:
《義務教育化學課程標準(2011)》(以下簡稱《標準(2011)》)指出:“化學元素論是化學學科的核心概念。化學學科的基礎是化學元素,這是和其他自然學科最大的不同之點,也是化學啟蒙和化學前沿研究的核心內容。在化學啟蒙階段,化學元素觀是應當始終給予關注的核心概念。初中階段要求認識氫、碳、氧、氮等與人類關系密切的常見元素,記住一些常見元素的名稱與符號,知道元素的簡單分類。”由此可見,化學元素及化合物知識的教學在整個初中化學教學中具有重要地位。基于上述認識,筆者在初中化學教學實踐中,注重激發學生學習化學的好奇心,不斷優化課堂教學過程,提高了化學元素化合物課堂教學的有效性。
一、創設真實而有意義的學習情景
《義務教育化學課程標準(2011)》指出:“真實、生動、直觀而又富于啟迪性的學習情景,能夠激發學生的學習興趣,幫助學生更好地理解和運用化學知識。”因此,筆者在每一節課的教學中都根據教學目標、教學內容、學生的已有經驗,以及學校的實際條件,有針對性地選擇《標準(2011)》中建議的學習情景素材,引導學生從真實的學習情景中發現問題,展開討論,提出解決問題的思路。同時也在教學中采用化學實驗、化學問題、小故事、科學史實、新聞報道、實物、圖片、模型和影像資料等多種形式創設學習情景。例如,在有關“元素”教學中展示地殼、海水和人體中的化學元素含量表等。
二、加強實驗教學和直觀教學
《標準(2011)》指出:“化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。”初中化學教學是化學學科的啟蒙教學,學生有好奇心理,但對化學知識和原理知之甚少,只知道一些生活知識和自然現象,需要通過初三年級一學年的教學走入化學知識的世界中,不斷去認識和掌握更多的化學知識和原理。因此初中化學教學的成敗對學生的影響尤為重要。筆者在元素及化合物知識教學中充分利用學生的好奇心理和化學實驗的直觀性、趣味性引導學生愛好化學、想學化學的心理,盡可能進行展示實物、掛圖、模型、列表歸納和列舉生活中常見的事物和事,使學生獲得直觀的感性認識,對學生接受、理解、記憶和掌握知識有重要的作用。如教學Q2、H2、CO2、酸、堿和鹽等物質的物理性質時,先讓學生觀察物質,再指導學生分別探究,并對相類似的物質進行異同對比。這樣學生就容易接受、理解和記憶,掌握知識就比較牢固。
三、注重元素及化合物知識的內在聯系
元素及化合物的知識點雖然“多而雜”,而且分散在不同的章節中,但它們并不是彼此孤立的,而是存在著某些規律性的聯系,教學中必須注重元素及化合物知識之間的內在聯系。元素及化合物知識主要包括性質、存在、用途和制備等方面,這些知識中性質是主線,從性質可以判斷物質存在的狀態,決定制取、鑒別和用途。因此教學中要緊緊抓住物質這條線,講清各種物質的性質,并且有目的、有意識的使學生理解這些知識間的有機聯系,培養學生按內在聯系考慮問題的習慣。例如教學Q2、H2、CO2等物質時,就著重講清這些物質的性質,再引導學生思考和分析這些物質該如何制取、怎樣收集,如何鑒別和具有什么用途等,這樣學生的思維就會不斷的開闊,以后只要知道物質的性質,就可以分析得出該物質的制法、鑒別和作用。
元素及化合物知識的教學,還要充分注重各章節知識間的內在聯系,抓住各物質性質等方面的相似、相反的因素,進行比較、推理、判斷和歸納,使前后知識貫通,新舊知識呼應,隨著教學的進行,元素及化合物知識就聯成“網”,而不再是一些孤立的“點”。這樣學生不僅可以比較全面地理解知識,聯系起來記住知識、記憶也更為方便,而且知識也變得系統化、條理化,同時也培養了學生分析比較的思維方法。例如在教學氫氣的實驗室制法時,是用金屬單質鋅與稀硫酸反應制取的,同時金屬單質可用鎂、鋁和鐵代替鋅,可用稀鹽酸代替稀硫酸進行制取,那么是否還有其他代替物呢?酸是否可以用濃酸呢?這些問題由于學生所學知識的局限性,現在可不向學生解釋,只有把問題留下等學到酸的性質和金屬活動順序表后,再來向學生進行解釋,這樣學生對這些問題就容易理解和掌握了。
四、重視歸納復習和教學
元素及化合物的知識在初中教學材料中多而且分散,教學某個知識點時,學生是容易聽懂和接受的,但卻容易遺忘和難以記住,甚至是相互產生混淆。特別是有部分學生的學習,主要以課堂上學習為主,課后對所學知識不去歸納小結和進行記憶,這樣分散的知識點就更容易遺忘。因此,教學中必須采用必要的措施和方法,使分散的知識點集中、歸類和分流化,使學生 方便記憶掌握和產生聯想,歸納小結和總結復習是通常采用的復習方法,也是學生能夠接受的方法―當學完某個章節的內容后,對照章節內容涉及到的知識采用列表和圖標等形式進行歸類、對比小結,學生通過這個小結就可以了解和掌握這章節所講的知識內容;當學完幾個章節或所有章節內容后,把所學的知識進行歸類、分塊串聯起來復習,使知識形成網絡,這樣各知識點就不再孤立和難以記憶了,而是系統化和網絡化的,學生記憶起來就更方便了,而且有目的的精選一些題型配套進行綜合訓練,學生就能更牢固地掌握知識。
【摘要】黨的十報告中指出,要把”立德樹人”作為高等教育的根本任務,明確了”育人為本,德育為先”的教育理念。校園文化建設是高校素質教育非常重要的組成部分,是立德樹人不可缺少的物質基礎和精神支柱。近年來,西南大學切實發揮綜合性大學辦學優勢,秉承“含弘光大、繼往開來”的校訓,發揚”特立西南、學行天下”的校風,著力加強健康、和諧的校園文化建設,探索出了一條適合本校實際的高等學校文化素質教育的之路,取得了較好的育人效果。
關鍵詞 西南大學;校園文化;素質教育;立德樹人;立足實際
西南大學1995年成為教育部首批開展文化素質教育試點高校,1999年成為教育部首批批準建立的32個國家大學生文化素質教育基地之一。學校高度重視國家大學生文化素質教育基地的建設工作,構建了完備的工作體系,形成了”學校統一領導部署一一專家決策咨詢一一相關職能部門分工協作 文化素質教育中心負責具體實施 學生社團積極參與”的工作局面。學校立足本校實際,以文化素質教育為切人點,加強各部門各院系共同合作,全面貫徹實施素質教育的指導方針。經過十多年的建設取得了顯著成效,探索出一條富有西南大學特色的高等學校文化素質教育的之路。
一、校園文化育人載體建設
北碚歷來就有重慶”后花園”的美譽,而西南大學就是鑲嵌在這個后花園里的一顆耀眼的明珠。一走進校園,無不被這里成片的參天大樹所折服,讓人們想象它那飽經風霜的一百年;一來到共青團花園,就會讓你真實地感受到充滿青春活力的美麗校園,到處洋溢著如詩如畫的文化氣息。它依山傍水,花紅柳綠,鳥語花香,是讀書治學、陶冶身心的好地方。雨僧樓、薈文樓、蘭華樓、漱溟樓、半月樓,桃花園、丹桂園、宓園、博雅苑,崇德湖、文淵湖、尚善池,槐樹山、樟樹山、欒樹山,含弘大道、學行大道,融匯廣場、逸心廣場、半月廣場……無不搖曳書香,流溢雅致,散發著高等學府特有的靈性與品味。近年來,理科實驗大樓、中心圖書館、體育館等一幢幢建筑拔地而起;愛因斯坦、袁隆平等科學家的雕像,四通八達的校園柏油路,郁郁蔥蔥的行道樹,窗明幾凈的教室……無不彰顯著濃郁的大學氣息。這些是近年來成為學校快速發展的縮影,是打造良好環境育人的重要載體。
在大力加強硬件基礎設施建設的同時,學校也十分注重校園文化軟環境的建設。加強校園交通管理,規范校園交通秩序,建設了暢通的車行環路和便捷的步行道路相結合的交通體系;保障學校生活安全、食品安全,防止災害事故發生;關注師生員工的身心健康;建設和完善教職工活動中心、學生活動中心、學生食堂;進一步改善醫療保障條件;打造多層次的校園綠化景觀體系,營造建筑與園林互為背景、相互滲透和融合的優美環境。
二、建立文化育人的機構,做好制度保障
文化素質教育”雨僧計劃”,是我校進一步加強和改進文化素質教育工作的重要內容,是推進我校文化素質教育品牌和特色建設的重要途徑。為加強對文化素質教育工作的領導。學校采取了以下四項措施來確保該項工作的落實。
1.成立由學校主管教學的副校長任組長,相關職能部門負責人組成的西南大學文化素質教育領導小組,對學校文化素質教育工作進行統一部署和領導。
2.聘請一批人文科學、自然科學和藝術教育方面的專家,成立西南大學文化素質教育專家指導委員會,對文化素質教育活動進行指導、檢查和評估。
3.建立文化素質教育辦公室,落實文化素質教育管理的人員、經費和場地,確保我校文化素質教育工作的順利開展。
4.加大對文化素質教育師資隊伍的建設力度。建立文化素質教育專家庫,制定培訓規劃,建立激勵機制。 每學期各職能部門都將學校要求的文化素質教育方面的工作與部門日常工作計劃銜接起來,統籌規劃、認真落實、逐項考核。文化素質基地下設文化素質教育辦公室,配備了專門的工作人員,統一規劃和協凋,負責就課程建設、場地安排、專家聘請、講座籌備等各方面的事宜。[1]
學校為文化素質教育活動的開展提供了充足的經費和物質條件保障,并對教師的授課情況進行考評,對講座的效果進行跟蹤調查,定期開展檢查和督導工作。還與社會各界開展了多方面的合作,以此來推進我校文化素質教育活動的開展。
三、文化素質教育納入本科人才培養主渠道
學校秉持著提倡貫通古今中外,融會科技人文的人才培養理念來指導本科教學。近年來,學校深化課程改革,以通識教育的理念重新評估教學理念和課程設置。學校為綜合類大學專業眾多,學科齊全,為了使人才培養更具針對性,學校將課程基本分為兩大模塊:一是全校通識教育課,即面向所有本科學生的課程,分為通識教育必修和通識教育選修兩大類;二是學科課程,即按學校的學院結構和學科特點,分為師范類、文科類、理科類、藝術類和工科類五大部類,也分為學科必修和學科選修。與此同時,大學漢語、大學英語、大學生職業規劃與就業指導、軍事理論等素質教育課程成為學生的必修課程;文史經典、哲學智慧、人文社會、科學研究、經濟管理、生態環境、藝術審美、教師教育、技能技巧九大類形式多樣、內容豐富的素質教育課程,拓寬學生選課空間,滿足了綜合人才的培養要求。優化教學體系、深化教學模式改革、積極建設教學隊伍——高端立意、系統推進,教學體系改革為西南大學文化素質教育打造了精品載體。
充分發揮課堂在文化素質教育中的主渠道作用,強化課程建設。近年來,學校加大投入,整合全校優質教師資源,組織教學團隊實施素質教育課程建設。2012年,學校再次組織素質教育課程建設立項申報工作,從400多門通選課中,篩選出16門進行先期建設,為素質教育課堂教學奠定了良好的基礎。2013年,已有《跨界思維》等國家級視頻資源公開課4門已經上線;建成了《美學與人生》等校級精品視頻公開課4門,《計算機網絡》等校級品牌課5門;《社會凋查與統計》等研究性課27門。
支持學生多讀書,讀好書,激發他們的求知欲。學校每年推薦11類120本(部)經典名著,鼓勵學生利用課余時間(包括寒暑假)自由選讀,對1年讀完10本(部)專業以外的推薦書籍且考核合格的,不僅可以取得”名著閱讀”通識教育成績,還可以獲得”名著閱讀”學分;對3年讀完30本(部)專業以外的推薦書籍且考核合格的,還能得到學校頒發的《名著閱讀A級證書》。2013年4月15日,《光明日報》發表了《大學生讀名著難在何處?》一文來報道我校名著閱讀開展實施情況,《中國青年報》也針對此項嘗試發表了《西南大學”讀名著拿學分”引發師生爭議》一文,一時間引起了較大反響。
四、弘揚主流文化,積極提供健康向上的交流展示平臺
加強校園文化建設是優化育人環境的時代要求,也是新形勢下加強和改進大學生素質教育工作的重要途徑。西南大學歷來高度重視校園文化建設,堅持指導地位,高舉中國特色社會主義理論旗幟。學校堅持用社會主義核心價值體系引領校園文化建設,舉辦業余黨校,吸收大批優秀學生參加黨校學習,成為黨的積極分子;支持學生成立研究會、中國特色社會主義理論體系宣講團、憲法宣講團等一大批理論學習社團;牽頭舉辦了一系列內容豐富、形式多樣、傳遞正能量的相關講座。
尊重高等教育規律,充分發揮學生的主體性、主動性,建立學生自主全面發展的教育模式。對本科生而言,學校每年開設300多門通選課,供學生自主選修,以培養他們的綜合素質和基本能力;開展”雨僧講壇”(專家主講)、”學行論壇”(老師指導,學生主講)、”含弘講堂”(師生均可主講)等活動,每年均在一百場以上;開辟西大”青春縉云紅色家園網”、”素質教育雨僧網”等網絡空間,累計訪問量超過1000萬人次;編輯出版素質教育《雨聲》專刊54期,共計發行135000本;組織高雅藝術進校園,每年”請進來”演出2-5場,”走出去”表演5-10場,深受學生喜愛。這些舉措,不僅弘揚了主流文化;而且強化了理想信念教育,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。
鼓勵和支持優秀學生社團的發展,使學生社團成為校園文化建設和學生文化素質教育的又一重要載體。學生社團活動是深受學生歡迎,實效明顯的文化素質教育途徑之一。學校重點指導和扶持開展了一批特色鮮明、形式多樣、主題突出的文化和學術活動,延伸了課堂空間,豐富了學生的課余生活。國學知識競賽、外語文化節、民族文化節、哲學月、國際文化節、模擬聯合國、運動會、音樂節、”三下鄉”社會實踐、大學生素質拓展計劃、大學生藝術團、女子國旗班、學生科研訓練計劃等大學生文化素質教育重點項目,促使大學生文化素質教育活動蓬勃開展。西南大學國學苑是一個以弘揚傳統文化,傳播國學經典的學生組織。該組織開設了書法培訓、古典樂器演奏、國學大講堂、經典晨讀等一些弘揚傳統優秀文化的活動,每年一度的國學知識競賽更是全校的一場國學盛宴,總能在學生中掀起一陣國學旋風,取得了較好的效果。 在西南大學,學術、公益、體育、文娛、實踐五大類上百個社團,以豐富多彩的活動為學生開拓了展示個性、挖掘潛能的廣闊天地。各類社團形成百花齊放、朝氣蓬勃的校園文化氛圍,對全面提高學生審美情趣和藝術修養有著不可忽視的作用。
另外學校特設國際學院,與韓國、美國、加拿大等國家大學的交流計劃、暑期學生考察計劃、研究生支教計劃、博士生宣講團計劃,西南大學每年有大量出國及祖國各個地區訪問交流的師生,在成為特色鮮明的高水平研究型綜合大學的愿景下,西南大學不斷提升國際性,旨在培養出全方位的復合型人才。
五、推進文化傳承與創新,弘揚優秀傳統文化
由原西南師范大學、西南農業經過強強合并組建的西南大學,有著100多年的發展歷史,是目前國內學科最齊全的綜合性大學之一,面向學生開展人文教育具有得天獨厚的優勢,集中體現為厚重的歷史文化優勢、復合的學科結構優勢和完備的師資隊伍優勢。學校注重對前人積累的文化成果進行梳理研究工作,把社會主義核心價值體系融人大學教育全過程,建設體現社會主義特點、時代特征和學校特色的大學文化,組織實施校園文化創新活動,充分發揮學校圖書館、校史館、檔案館等場所的育人作用。學校素質辦定期編輯出版《西南大學雨僧》雜志,面向全國高校和校內學子發放;各職能部門分工合作,每年組織制定并實施新生入學教育方案;各學院積極開展形式多樣、內容豐富的校史、院史等參觀學習、討論交流活動。
發掘校園文化資源、提升學校文化品位。延續我校歷史文化傳統,在突出”求知”特色上下功夫。我校努力從百年歷史積淀中汲取寶貴教育資源,重視以”含弘光大、繼往開來”校訓和愛國主義傳統熏陶學生,形成了具有時代特征和學校特色的良好校風。唱校歌、講校史是新生入學教育的第一課,”吳宓班”、”袁隆平班”、”師元班”、”神農班”、”侯光炯獎學金”是西大學子心目中的崇高榮譽,袁隆平塑像、紀念碑等人文景觀,是愛國愛校教育的生動教材。所有這些,激勵學生弘揚西大精神,努力成為德才兼備的優秀人才。
六、幾點思考
目前對文化素質教育的理解,存在兩個誤區:一是把文化素質教育當成文藝教育,流連于唱歌、跳舞、插花、打高爾夫球,這實際上一種形式主義,更多的是流于形式;二是打著文理相通的旗幟,止步于理科生學習幾門文科課程,或者讓文科生學幾門理工科的課程,這實際上效果并不明顯。實質上,文化素質教育的重點是人文素養的培養,而這更多的需要通過文學、藝術、哲學、歷史、自然科學等方面的教育,使大學生成長為獨立自由的合格公民,學會規范個人行為,提升個人素質,最終提升整個社會的素質。
實現素質教育目標,有兩個方面的事情可以做。
第一個方面是課程建設。我們要加強文化素質教育,尤其是核心課程的建設,這個核心課程的要旨主要是通過精讀經典,體會文明精髓,陶冶情操,提高修養。鼓勵閱讀原著和原典,鼓勵批判獨立思考,鼓勵通過討論和社會實踐,真正理解知識,樹立民族自豪感和責任意識。
還有就是基本能力和素養教育課程,包括社會實踐課程,培養學生學習、實踐、創新能力,包括閱讀、寫作、思維、表達能力,這些都是非常重要的。
第二個方面是要建設高雅、文明、和諧的校園。現今,功利性文化以俗文化,娛樂、消費文化的形式大行其道,社會受到歪風邪氣的不正之風的侵蝕,道德水平令人擔憂,因此創造一個崇尚學術、追求卓越、艱苦奮斗和勇于擔當的氛圍,以及相互尊重、相互關愛、誠信公正和遵守紀律的道德環境就具有極強的現實意義。開展各種豐富的校園文化、學生社團、社會實踐活動,弘揚優良學風,弘揚正氣,我們需要做的工作有很多。
第三個方面是加強文化素質教育理論和實踐重大問題研究,形成有社會影響力的科研成果。作為首批國家大學生文化素質教育基地,需要進一步發揮試點和示范作用,加強文化素質教育理論和實踐方面的研究工作,深入研究在全面貫徹黨的教育方針中如何推進文化素質教育;深入研究先進文化對文化素質教育的指導作用;深入研究文化素質教育的規律,努力探索文化素質教育的新方式和新途徑;深入研究文化素質教育與專業教育的關系,不斷完善管理體制、創新人才培養模式、優化課程體系,推進文化素質教育向縱深發展。
在空氣中無法反應。在水中可以發生氧化還原反應,即碘把二氧化硫氧化。
元素周期表53號元素碘,在化學元素周期表中位于5周期系ⅦA族是鹵族元素之一。1811年法國藥劑師庫特瓦首次發現單質碘。單質碘呈紫黑色晶體,易升華,升華后易凝華。有毒性和腐蝕性。碘單質遇淀粉會變藍紫色。主要用于制藥物、染料、碘酒、試紙和碘化合物等。
二氧化硫是最常見、最簡單的硫氧化物。大氣主要污染物之一。火山爆發時會噴出該氣體,在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸。
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巖礦分析鑒定是地質工作的一個重要內容,它對整個地質工作起著基礎性和指導性作用。我國幅員遼闊,擁有著極其豐富的礦產資源。這些礦產資源是實現我國國民經濟飛速發展的雄厚物質基礎,沒有它們就無法建立完整的工業體系。因此,如何盡快的發現巖礦并予以正確的鑒定,是所有地質工作者的首要任務。
一、巖石礦物的種類和特征
巖石礦物是由地殼中的一種或是多種化學元素組成的自然聚合體,是地殼中各種地質作用的產物。一般巖礦種類是多種多樣的,這主要是由于自然界中不同的化學元素以及它們多樣的組合方式,同時復雜多變的地質作用也促使了巖礦的多樣化。自然界中目前已知的巖礦種類達到三千多種,然而最常見的也不過百余種之多。
1.巖石礦物的種類和特征
巖石礦物是由地殼中的一種或是多種化學元素組成的自然聚合體,是地殼中各種地質作用的產物。一般巖礦種類是多種多樣的,這主要是由于自然界中不同的化學元素以及它們多樣的組合方式,同時復雜多變的地質作用也促使了巖礦的多樣化。
1.1礦物的種類劃分
礦物分為有機礦物和無機礦物兩種:前者種類比較少,主要是碳氫氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上數量眾多,由于每年都有幾十至幾百種新礦物被發現,據統計,目前已有三四千種。許多種礦物是我們日常生活離不開的,可以說人類時時刻刻都離不開礦物。
有機礦物的化學成分是碳氫氧化合物,無機礦物的化學成分比較復雜,門捷列夫元素周期表中的一百多個化學元素,都可以組成無機礦物。既可以是由一個元素獨立存在,也可以是多個元素的組合。一個元素獨立存在的礦物較普遍,如:Fe(鐵)元素可以形成自然鐵礦物,Ag(銀)元素可以形成自然銀礦物,Au(金)元素可以形成自然金礦物等。兩個以上的元素組合可以形成幾千種礦物,最簡單的如兩個元素Si(硅)和O,可以組成SiO2,由這兩個元素組成的礦物可以是石英、柯石英和鱗石英等。三個元素組成的礦物就更多了,例如:CusFeS4是斑銅礦、CuFeS2是黃銅礦、CoAsS是輝砷鈷礦等。
1.2礦物的形成
形成礦物的途徑,一條是通過巖漿的活動。在巖漿里有著地球上的各種元素。這些元素,在巖漿的高溫熔融的條件下,發生化學變化,形成了多種化合物和一些單質。由于地下各處巖漿的化學成分不一樣,巖漿在冷卻時,溫度、壓力等條件都在發生變化,而一定環境只適于一定的礦物生成,因此,由于巖漿冷卻形成的礦物,種類是很多的。
1.3礦物的物理性質與形狀特征
各種礦物都具有一定的外表特征和物理性質,它可以用來作為識別礦物的依據。 礦物的形狀是各種各樣的。有些礦物能形成整齊的晶體,如食鹽是立方體,水晶是六面體,云母是六邊形的片狀。有些礦物則呈不規則的葡萄狀、粒狀、纖維狀、放射狀等。
1.4巖石與礦物的區別
巖石是由一種或多種礦物組成的固體,但它并不具備礦物的基本特性。巖石與礦物之間的區別就好像飛機模型和制造這些模型的材料之間的區別。正如巖石的構成要素是礦物一樣,飛機模型的構成要素是輪胎、機翼、發動機和其他組成部分。巖石的基本特點是所有的巖石都是混合物。
二、 巖礦分析鑒定的基本程序
1.試樣的加工。
通常送到實驗室進行鑒定的原始巖礦樣品重量,以及礦物種類的不同,從幾公斤到幾十公斤不等,但是實際上用于分析的試樣一般只是需要幾克。所以,在巖礦鑒定工作中首先遇到的問題就是試樣的加工獲取。加工試樣的目的,一方面是將巖礦粉碎到一定的細度,以便于分解;另一方面是用最有效、最經濟的方法獲得一定重量(一般為100g)的能代表原始樣品組成的均勻的試樣。
2.進行定性和半定量分析
巖礦試樣加工好后,必須先進行定性和半定量分析,主要是為了了解試樣中含有哪些元素以及這些元素的大致含量和比率等。根據以上分析,結合地質工作所要求的準確度和實驗室的工作條件、確定對各個待測元素應采取的測定方法和消除干擾的措施。進行定性和半定量分析常用的分析方法有發射光譜分析法和化學分析法。
3.選擇測定方法
對巖石礦物中的各種元素的測定均有多種測定方法可供選擇。這就需要根據上面定性和半定量的分析結果,選擇最合適的分析方法。一般從兩個方面進行選擇:一是根據待測定元素的含量進行選擇;一般來說,對巖礦試樣中含量較高(一般為1%以上)的待測元素,應采用容量法、重量法等方法進行測定,而對于含量相對較低(一般為1%以下)的待測元素,則使用比色法或是其他儀器分析方法進行測定。二是根據共存元素的情況進行選擇。例如,六偏磷酸鈉碘法使用與鈣、鎂含量較高的試樣中通的測定,氨分離碘量法和碘氟法使用與鈣、鎂含量較低的試樣中通的測定。所以,必須選擇合適的測定方法,才能得到正確的結果。
4.擬定鑒定分析方案
擬定鑒定分析方案是一個十分重要而又復雜的環節。它涉及到各個元素的測定方法和分離方法間的相互影響和配合的問題,需要較全面的巖礦鑒定理論知識和豐富的實踐經驗。因此,在擬定鑒定分析方案時,應同時考慮巖礦試樣的分解方法、干擾元素的消除方法和具體的測定方法三個方面。
對于簡項分析和全分析,所擬定的方案最好是一個綜合的分析方案,即同一稱樣經過分解后,就能分取溶液進行數個組分的測定,既可使用化學法測定,也可使用儀器分析法測定。必須注意,任何鑒定分析方案都有其使用的局限性。當條件發生變化后,方案也應當做出相應改變。
5.分析鑒定
在具體的鑒定分析方案確定之后,就應當嚴格遵守有關的操作規程進行分析鑒定。
6.審查分析結果
審查分析結果是整個巖礦分析鑒定工作的重要一環,它是在于進一步發現問題,以確保鑒定結果的準確性和正確性。這一環節也應嚴格遵照質量檢查制度進行檢查,分析結果必須符合國家規定的要求。
三、地質工作中對巖礦分析鑒定的評價
地質工作就是為礦產勘查開發規劃和工程建設、以及相關的環境保護和地質災害的預報防治工作提供基礎的地質資料和信息。而巖礦分析鑒定被認為是地質工作中最基礎的一項工作,它對查明認識全國的基本地質狀況、獲取相關地質數據信息具有基礎性、超前性、公益性和指導性意義。
1.礦物普查中對巖礦分析鑒定的評價
每種巖礦都是在一定的地質作用和物理化學條件性形成的,它們包含有一種或多種礦物,探明其中的化學元素,礦物種類,以確定巖礦的使用價值、經濟價值,都需要基礎的巖石礦物鑒定工作。巖石礦物分析鑒定特別是對開采和普查找礦有著極其重要意義。它能夠確定巖礦的種類,分析礦床的開采量,以及開采的可能性與經濟性,并能有效的提高地質勘探工作的效率。
2.工程地質中對巖礦分析鑒定的評價
巖礦分析鑒定在工程地質勘查中也起著非常重要的作用,能夠為工程建設的設計和施工,以及合理利用自然地質資源、正確改造不良地質、最大限度的避免自然災害,提供基礎的地質學資料。在工程地質中的巖礦鑒定包括對巖體的特征、化學元素和性質等進行分析,同時,水分析也是找巖礦工作的重要標志之一,也屬于巖石礦物分析工作的一部分。
參考文獻
[1] 熊繼有 ,李井礦 ,張坦言 .巖石礦物成分與可鉆性關系研究[J].西南石油大學學報 ,2005,27(2).
2、X射線分析法
該技術中,應用最為廣泛的當屬X射線熒光光譜法。該方法采用初級X射線,激發試樣原子內層電子,繼而產生次級X射線作為熒光X射線,通過測量熒光X射線波長強度,實現所含元素的定性與定量分析。該方法可以對周期表中從第5號元素到92號元素之間所有元素進行檢測和分析,且譜線易于識別,不會對試樣造成破壞,分析檢測速度快、靈敏度高。
3、容量法
該方法在石油產品元素分析中的應用也較多,主要對試樣中所含P、K、Na、Ca、Mg、Si、As、Cl等元素進行測定。主要是采用已知濃度溶液加到待測試樣中,直至化學反應結束,依據所使用試劑的量及其濃度,獲得試樣中所含待測元素的含量。例如,可采用該方法對含添加劑油中的Ca、Zn、Ba等元素的含量進行測定和分析。
4、熒光分析法
該方法主要包括分子和原子熒光分析法兩種方法,其中,前者不能同時測定多個元素,因而分析效率不高。原子熒光法采用的是線光源、連續光源等將試樣原子激發至較高能級,通過對電子返回基態時發射熒光轄射進行檢測,實現對試樣元素的分析。該方法光譜簡單,無需單色器,檢出限和原子吸收法相當,可用于多元素同時分析,但就某類試樣中,由于熒光淬滅會導致該方法的靈敏度大幅降低。雖然如此,該方法仍具有十分廣泛的應用,現行國家標準中,汽、柴油和油中的硫含量分析采用的紫外熒光硫法就屬于此種方法。
1.盆地地質背景
鄂爾多斯盆地是在漫長的地史中形成的大型迭合盆地,它將不同時代、不同類型盆地最終納于蔚然壯觀的統一地質實體,以沉降為主、間有抬升、構造穩定、地層平緩為顯著特征,坳陷的復合和遷移性,沉降的繼承性、多旋回性和構造的差異性,決定著油氣的運聚類型及分布規律;區域沉積的多階段發展形成了多套生、儲、蓋組合;地質構造的差異性導致了盆地內部與周緣油氣藏序列的差異性,構造抬升造成不整合侵蝕面及古地貌控制油氣的聚集和分布時空規律。因此,成為油氣十分豐富的物質基礎。
2.盆地油氣成藏特征
鄂爾多斯盆地屬于大型含油氣區,其油氣資源豐富,勘探領域廣闊。石油資源量約21.00×108~85.88×108t,天然氣資源量約4.6×1012~10.7×1012m3,油氣資源當量比為1:2(1.25)。其油氣分布格局具有“南油北氣、淺油深氣、中油古氣”的特點,即盆地南半部是主油區,北半部是主氣區,盆地淺部發育含油帶,深部發育含氣帶,盆地中生界主產油,古生界主產氣。
3.石油地球化學特征
石油一種存在于地下巖石孔隙介質中的由各種碳氫化合物與雜質組成的,呈液態和稠態的油脂狀天然可燃有機礦產,又稱原油,其組成十分復雜,主要為烴類,包括烷烴、環烷烴、芳香烴,其次是非烴組分,如含氧化合物、含硫化合物、膠質和瀝青質。通過石油組成的系統研究,對分析油氣的生成、運移和聚集的地質過程具有重要的意義。
3.1石油的元素組成
元素組成是化學組成的基礎。組成石油的化學元素主要是碳、氫、氧、氮、硫。 碳含量 為:84-87%;氫含量為:11~14%;兩元素在石油中一般占95~99%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有1~4%,其中,氧:0.1~4.5%,一般小于0.5%;硫:小于1%;氮:小于0.1%。含硫量小于1%的為低硫原油,大于1%的為高硫原油。常以0.25%作為貧氮和高氮石油的界線。由碳和氫化合形成的烴類構成石油的主要組成部分,約占95~99%,不同產地的石油中,各種烴類的結構和所占比例相差很大,通常用氫碳原子比反映原油化學組成。
除以上元素外,石油中還含有微量的金屬和非金屬元素,微量金屬元素主要為鎳、釩,二者可占微量元素的50%~70%;微量非金屬元素主要是磷、溴、碘等,在原油中以化合物形式存在。
3.2石油的化合物組成
石油是數目眾多的烴類和非烴類化合物所組成的混合物,其物理性質和化學性質都與其化學組成有密切聯系。在油氣地球化學中,常將原油的族組成分為飽和烴、芳烴、非烴類(膠質)和瀝青質。按照化學結構可進一步細分為:烴類―烷烴、環烷烴、芳香烴;非烴―含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物;膠質+瀝青質。原油的族組成與其母質類型、熱演化程度和成藏后的次生變化密切相關。
3.2.1 正構烷烴
屬飽和烴,在常溫常壓下,1~4個碳原子(C1~C4)的烷烴為氣態,5~16個碳原子(C5~C16)的烷烴為液態,17個碳原子以上(C17+)的高分子烷烴皆呈固態。
3.2.2 異構烷烴
石油中的異構烷烴以≤C10為主,且以異戊間二烯烷烴最重要。其特點是在直鏈上每4個碳原子有一個甲基支鏈。在沉積物和原油中以植烷、姥鮫烷、降姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高。研究和應用最多的是植烷和姥鮫烷。
3.2.3 環烷烴
由許多圍成環的多個次甲基(-CH2-)組成。其含量與成熟度有關:成熟度低高,由多環單、雙環。一般,單、雙環占環烷烴的50.5%;三環占環烷烴的20%;四、五環占環烷烴的25%。原油中大于四環的環烷烴一般具有很高的旋光性,沒成熟的原油旋光性高。
3.2.4 芳香烴
芳香烴其特征是分子中含有苯環結構,屬不飽和烴。根據其結構不同可分為單環、多環、稠環三類芳香烴。
3.2.5 非烴化合物
主要是含硫、氮、氧三種元素的有機化合物,主要集中在石油的高沸點餾分中。其中,含硫化合物是最重要的非烴化合物,存在于中、重餾分中。含氮化合物主要集中在膠質―瀝青質中,卟啉化合物,為石油有機成因的重要生物標志物。含氧化合物:主要有酸性和中性兩大類,油田水中環烷酸可作為一種含油氣性直接標尺。
4.天然氣地球化學特征
天然氣是一種優質、清潔、高效能源,廣義的天然氣包括自然界中的一切氣體,即包括巖石圈、水圈、氣圈以及地幔和地核中的一切氣體;狹義的天然氣系指以烴類氣為主的,分布于巖石圈、水圈以及地幔和地核中的氣體。在油氣勘探中主要研究的是巖石圈中的可燃性氣體,其主要成分是甲烷(CH4)。
4.1 天然氣的組分
天然氣組分通常可分為烴類組分和非烴類組分,烴類組分主要為甲烷、乙烷及乙烷以上的重烴組分,非烴類常見的有CO2、N2、H2S、H2、He等。由于天然氣的成因、運移和聚集過程的差異性,造成天然氣在化學組成上的很大差異。鄂爾多斯盆地天然氣特征表明,該盆地已發現的天然氣藏絕大多數為烴類氣藏,故盆地內有機質豐度高。
4.2 天然氣的同位素
烴類氣體的同位素特征可以較好地反映出天然氣的成因類型、成熟度、運移、演化及氣源對比等對天然氣勘探開發具有戰略意義的信息。
4.2.1 碳同位素
天然氣的碳同位素系列是指天然氣中甲、乙、丙、丁烷同位素組成的關系,甲、乙、丙、丁烷碳同位素組成分別縮寫為δ13C1、δ13C2、δ13C3、δ13C4。有機成因的同源天然氣具有δ13C1
4.2.2硫同位素和氮同位素組成
天然氣中硫同位素組成主要指H2S中的同位素。硫同位素組成主要反映氣源巖中硫酸鹽的含量和天然氣運移過程中所穿過的巖層硫酸鹽豐度。
天然氣中氮有三種來源:有機質分解、大氣來源和無機來源,一般情況下,有機成因氮同位素組成偏輕而無機組成氮相對較重。
5.總結
應用化學原理研究地質體中的有機質、石油、天然氣及其次生產物的組成、結構、性質和分布,可以用來判斷油氣的運移、聚集規律,介于鄂爾多斯盆地油氣開發的復雜性,在尋求高新儀器的情況下,還需認清盆地內油氣的儲藏及運移規律。日漸成熟的地球化學原理,將引導我們運用化學思想。去解決油氣的埋藏問題,進而指導油氣的勘探和開發。
參考文獻
中圖分類號P5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0101-02
0引言
筆者就地質分析整個歷史發展進行了詳細的論述,地質材料的研究、發現作為整個人類發展的最重要原料當中最重要的一個環節,對于它的研究科學家們始終是保持著飽滿的熱情,隨著整個社會發展都趨于高科技時代,地質分析也不例外。我們始終相信研究整個地質對提高地質分析技術的發展和改革是具有劃時代的意義的。
1地質分析的歷史發展
地質分析的歷史發展我們可以認為是同分析化學具有相同的淵源,其實也可以這樣認為,整個化學元素的整個發現史就是地址分析的一個歷史發展過程。分析化學發展的初期,對于巖石所含的礦物質分析來說一段時間都是處于整個無機分析的最前端。整個過程包括了整個十八世紀直至整個十九世紀的中葉,在天然礦物當中其化學元素分析始終是大多數化學研究學者的一個具有很高研究熱情課題。在上個世紀的中葉科學家們對于鈮和鉈,鋯和鉿這幾個在化學性質上具有很高相似性的元素的分離與分析甚至還是分析化學上難于解決的問題。對于礦物的分析不僅為整個化學元素的發現而且對礦產資源被很好的利用開發以及在近代工業革命的發展上具有一定的貢獻,同時對地質分析的發展上也起到了推動性的作用,成為了礦物學、巖石學、同位素地質學、地球化學及年代學這幾門科學的基礎。下面就將地質分析的近百年的發展歷史分成了三個重要的發展歷程。
上個世紀的中期之前,濕化學方法是作為整個地質分析的主要研究分析方式。這種方式是以碳酸巖巖石、硅酸巖作為主要組成成分分析系統這樣的流程確定同時將edta做為主要的分析流程來建立的流程,在那樣的一個歷史時期是將上述的分析成果作為一個重要的成果。這個成果具有重要的意義,它為研究在地質材料的化學元素的研究提供了方法基礎,可以這樣認為它是整個地質分析發展歷史當中一個非常重要的標志性的轉折點。
在上個世紀的五十年代到七十年代,各式各樣的應用儀器進行分析的技術在悄然發展,其中不得不提的集中分析方式有,X 射線熒光光譜、原子吸收光譜以及中子活化分析技術在整個化學分析當中進行引入,它在很大程度上對巖石礦物的分析面貌進行了改造:對于主、次量組分的分析相比之前在速度和準確率上都有了很大的提升,在一些實驗室當中,逐漸由xrf的方法逐漸取代了傳統的手工操作分析流程;,不同的痕量元素分析方法相繼出現,并且可以取長補短,這樣整痕量元素分析方法不斷的取得快速的發展;同時電子微束分析技術也引入了微區礦物學這一研究領域,它的最大變革是,從根本上改變之前在單礦物分析上只能使用濕化學分析這一方法的歷史。這個時期是地質分析發展歷史當中最積極和活躍的一個時期,同時也預示著整個地質分析會有一個新的飛躍。
在上個世紀的末期,各個領域隨著現代科技都融入了電子計算機技術的,同樣在這里也包括了地質分析技術,可以說計算機技術的應用使地質分析走進了智能化、自動化以及信息化的分析時代。在地質分析當中引入電感耦合等離子體發射光譜,對改變傳統的巖礦分析格局起到了十分重要的作用:通過計算機的引用各種具有高分析能力的儀器應用于不同的地質實驗室。用這些儀器說檢出的結果具有很高的精度以及準確度。將多元素進行同時的分析是這些高精度儀器最大的特點,這一時期的地質分析技術可以說已經非常成熟了;元素微區分布特征和微區分析方法當中的微區痕量分析這兩種研究手段在這一時期也發展非常迅速,同時在地質分析當中具有非常重要的地位。顯微分析同整體分析一樣,逐漸已經發展成為了從主、次量轉變到痕量甚至是超痕量的一個完整的分析結構體系。
2當今地質分析的重點及熱點
目前來看,整體分析的工作仍然是地址分析日常主要工作方式。從整個地質分析的發展歷史我們可以看出在未來整個分析的發展方向和趨勢一定是高準確度、高精度、智能化以及自動化的多元素并且具有快速分析技術,現在科學家們說使用的技術主要包括有: 智能xrf 技術上個世紀的六七十年代,一些校正方法以及計算機成功的應用到了整個分析方法當中,使得分析技術快速的成為了地質分析對于材料部分主、次量組分進行例行分析的最重要方法。這種方法已經取代了之前使用了很多年的經典化學方法。可以這樣說,此方法是地質分析當中的重要研究成果。這種技術在今天已經受到了大多數科學家認可,并應用于自己的研究當中,它的分析技術最大特點是具有非破壞性,我們相信在今后的一段時間之內xrf還會是作為一個主導的分析方式。
我們都知道,今年“霧霾”已經成為了我國各個城市的代言,它是環境污染的一個產物,給人們的生活和健康都帶來了一定危害,近代的工業革命在帶來經濟經濟發展的同時,給人們所造成的非常嚴重的不好的影響就是對環境的污染以及將地球上的生物賴以生存生態環境進行了破壞,而在這里化學污染是重中之重。要想解決化學污染的問題,首先來說,要從化學家們的研究做起,所以無論從哪一個角度來說都是提倡“綠色化學”和“綠色科技”。化學分析同一些化學工業進行對比,雖然在污染上相對來說只是很小的一部分,身上可以說是微乎其微的,但是不得不提的是,大部分的化學分析實驗室都處在城的市中心,所以在科學家作為實驗之后他們說使用的化學試劑及實驗的反應物就會不做無害化處理就直接排放,這種做法,詳細并不是一個化學家的責任。所以說現代的研究和發展方向一定是將整個環境不被破壞以及實現“零排放”作為現代地質、化學分析的研究發展方向,是我們避免由于化學實驗所帶來的環境污染。
3結論
我們可以說地質分析技術目前已經擺脫了上個世紀末期的研究低谷,現在整個地質研究真朝著高科技,高效率的方向不斷的發展,融入高科技是整個發展是熱點。目前整個國家對于地質分析工作非常重視,在各個方面都進行了不斷的投入給予了很多必要的支持,在某種程度上非常大地推動了整個地質分析的研究工作。我可以這樣認為,地質分析正在逐步走進一個高科技的時代,同時開始了一個良性的循環。地址分析人員應該運用高科技面對地質分析當中未被開發的挑戰,同時加快步伐,使地址分析這門科學發展更快造福人類。
參考文獻
巖礦的分析鑒定是地質工作的一個重要內容,它對整個地質工作起著基礎性和指導性作用。我國幅員遼闊,擁有極其豐富的礦產資源。這些礦產資源是實現我國經濟高速發展的重要物質基礎,礦產資源是建立完整工業體系的保障。因此如何發現巖礦并對它進行準確的分析和鑒定,是所有地質及化學分析人員的首要任務。
一、巖石礦物的種類劃分
巖石礦物是由地殼中的一種或是多種化學元素組成的自然聚合體,是地殼中各種地質作用的產物。巖礦的種類非常豐富,這是由于自然界中多種多樣的化學元素,及它們之間的多樣組合方式,復雜多變的地質作用也促使了巖礦的多樣化。在自然界中,目前被人類探明的巖礦種類達到三千多種,而被人們所熟悉的不過百余種。自然界中常見的巖石礦物通常是幾種元素的化合物,如石英、磁鐵礦、紅鐵礦等含氧礦物;碳酸鹽類礦物包括方解石、白云石等;硅酸鹽類礦物包括云母、長石、角閃石等;硫酸鹽類礦物包括重晶石、石膏等;此外,硫化礦物還有銅、鐵、鋅等。
1.礦物的種類劃分
礦物分為有機礦物和無機礦物兩種:前者種類比較少,主要是碳氫氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上數量眾多,由于每年都有幾十至幾百種新礦物被發現,據統計,目前已有三四千種。許多種礦物是我們日常生活離不開的,可以說人類時時刻刻都離不開礦物。有機礦物的化學成分是碳氫氧化合物,無機礦物的化學成分比較復雜,門捷列夫元素周期表中的一百多個化學元素,都可以組成無機礦物。既可以是由一個元素獨立存在,也可以是多個元素的組合。一個元素獨立存在的礦物較普遍,如:Fe(鐵)元素可以形成自然鐵礦物,Ag(銀)元素可以形成自然銀礦物,Au(金)元素可以形成自然金礦物等。兩個以上的元素組合可以形成幾千種礦物,最簡單的如兩個元素Si(硅)和O,可以組成SiO2,由這兩個元素組成的礦物可以是石英、柯石英和鱗石英等。三個元素組成的礦物就更多了,例如:CusFeS4是斑銅礦、CuFeS2是黃銅礦、CoAsS是輝砷鈷礦等。
2.礦物的形成
形成礦物的途徑,一條是通過巖漿的活動。在巖漿里有著地球上的各種元素。這些元素,在巖漿的高溫熔融的條件下,發生化學變化,形成了多種化合物和一些單質。由于地下各處巖漿的化學成分不一樣,巖漿在冷卻時,溫度、壓力等條件都在發生變化,而一定環境只適于一定的礦物生成,因此,由于巖漿冷卻形成的礦物,種類是很多的。另一種途徑是通過水和大氣,有時還有生物的作用,使已經形成的礦物發生化學變化,或者使溶解在水中的元素或化合物之間互相作用并沉淀堆積起來,造成各種次生的礦物。例如高嶺石是長石、云母等與水作用,風化變成的。
3.礦物的物理性質與形狀特征
各種礦物都具有一定的外表特征和物理性質,它可以用來作為識別礦物的依據。礦物的形狀是各種各樣的。有些礦物能形成整齊的晶體,如食鹽是立方體,水晶是六面體,云母是六邊形的片狀。有些礦物則呈不規則的葡萄狀、粒狀、纖維狀、放射狀等,我們經常看到的礦物多半是一些不規則的塊狀。
4.巖石與礦物的區別
巖石是由一種或多種礦物組成的固體,但它并不具備礦物的基本特性。巖石與礦物之間的區別就好像飛機模型和制造這些模型的材料之間的區別。正如巖石的構成要素是礦物一樣,飛機模型的構成要素是輪胎、機翼、發動機和其他組成部分。巖石的基本特點是所有的巖石都是混合物。煤、石油、天然氣屬于可燃性有機巖,而不是礦物。
二、巖石礦物分析的主要程序
1.加工試驗樣品
通常需要進行鑒定的原始巖礦被送到實驗室,樣品的重量從幾公斤到幾十公斤不等,巖礦的種類也多種多樣,但進行分析時所需要的試樣只有幾克。因此,在巖礦分析鑒定過程中首先要解決的問題就是對試樣的加工獲取。對試樣進行加工的目的,一方面是將巖礦粉碎到一定的細度,便于巖礦的分解;另一方面是用最經濟有效的方法獲取一定重量(一般為100g)的能體現原
始樣品組成的均勻的試樣。
2.對樣品進行半定量與定性分析
巖礦試樣加工完成后,首先進行半定量與定性分析,主要為了鑒定試樣所含元素的種類及這些元素的含量和大致比例等。根據這些分析,結合地質工作所要求的準確度和實驗室的工作條件,確定適合檢測各待測元素所應采取的方法,采取有效措施來消除其他干擾。化學分析法和發射光譜分析法是進行定性與半定量分析常用的方法。
3.測定方法的選擇
我們需要對巖石礦物中所含的各種元素進行測定,可供選擇的測定方法有很多種。這就需要根據以上半定量和定性的分析結果,選擇最適合的測定方法。通常可以從兩個方面進行選擇:一是根據待測元素的含量進行選擇;一般來說,對于待測元素含量較高的巖礦試樣,應采取重量法、容量法等進行檢測。而對于待測元素含量較低時,則采用比色法或使用其他儀器分析的方法測定。二是根據共存元素的情況來選擇。例如,在測定鎂、鈣含量較高的試樣時使用六偏磷酸鈉碘法。在鎂、鈣含量較低的試樣中則運用碘氟法和氨分離碘量法。所以,為了得到正確的結果,一定要選擇合適的測定方法。
4.確定巖礦分析方案
巖礦鑒定分析方案的擬定是一個十分復雜而又重要的環節。它涉及到很多方面,包括待測元素的測定方法、待測元素的分離方法及它們之間的相互影響與配合。這就要求檢測人員具有豐富的鑒定巖礦的理論知識以及足夠的實踐經驗。因此,在選擇分析鑒定方案時,應具體考慮三個方面,分析巖礦試樣采用的方法、消除干擾元素的方法和測定方法。對于簡項分析和全分析,所擬定的方案最好是一個綜合的分析方案,既在分解試樣后就能對溶液的數個組分進行測定,可以采用化學法和儀器分析法測定。必須注意,任何鑒定分析方案都有其使用的局限性。當條件發生變化時,方案也應做相應的改變。
三、結論
隨著國民經濟的不斷發展,礦產資源的利用和消耗也大大增加,在我國遼闊的土地上加強礦產資源的勘探與普查顯得日益重要,探明儲量也關系著我國經濟的高速發展。由于礦物的鑒定在地質工作中是極其重要的一環,因此,我們要不斷發現新的分析方法,不斷更新舊的分析方法。總之,在我國經濟快速發展的今天,礦業在國民經濟發展中占有重要地位,研究使用更準確、更先進的礦物分析方法和手段,合理的開發和利用巖石礦物,在資源日益缺乏的今天顯得尤為重要。
參考文獻
說到“環境保護”,不少人可能不屑一顧,認為是套話、老話。的確,環境保護是一個老生常談的話題。但是,各種現象表明確實有再提的必要,因為現在仍然存在只顧發展,不顧環境的現實。學生必須在接受化學知識掌握技能的基礎上滲透環境教育。
一、環境教育和環境保護是我國的一項基本國策
人類生存離不開環境,環境養育了人類。人類為了讓環境更好的為自己服務,在不斷地改造環境,擴大對環境資源的利用。這種人為的改造和利用,可使環境越來越適合人類生存的需要,但也造成了人為的污染,使環境質量不斷下降。因而,聯合國于1972年6月5日至16日晨瑞典首都斯得哥爾摩召開了人類環境會議,提出正式向環境問題宣戰。在中小學課程里,要適當編寫有關環境保護的內容。”可見開展環境教育,也是中學教學過程中不可缺少的重要組成部分。
二、提高認識,勇于承擔起環境教育的重大責任
從目前人們最關注的一些環境問題,如大氣污染、臭氧層空洞、溫室效應、酸雨、海洋污染、淡水缺乏、土地沙漠化、植被減少、生物種群滅絕、有毒化學品等方面來看,絕大多數與化學有直接的關系。從環境污染物的組成上看,有約70%屬于化學物質。因此,解決這些污染問題,消除或減少這些污染物的危害這一任務,就落在我們化學老師的肩上。這就要求我們務必提高認識,提早動手,加強對學生環境知識的教育,增強學生的環保意識。目前中學化學教材中已編入了大量的環境教育內容。如《一氧化碳》、《硫和硫的化合物》、《硝酸》、《金屬的冶煉》、《石油和石油產品概念》、《煤和煤的綜合利用》、《原電池原理及其應用》等章節中均涉及到了消除污染、保護環境的內容。這也迫使我們不能不加強對學生進行環境知識的教育。
對學生進行環境知識教育,也是培養學生適應環境,提高生存質量的一個極好的途徑。尤其是在目前這種化工產品、化肥、農藥、殺蟲殺菌劑、裝飾材料、塑料等應用日益廣泛的今天,讓學生學習一些環境保護知識,多了解這些污染物的產生、性質及危害,以便主動地去預防或減少這些污染物對環境及自身的毒害。
三、進行環境知識教育的有效舉措
(1)利用中學化學教材,講解環境保護知識。人類的進化和發展離不開周圍環境的變化。人類與自然環境有著某各內在的、最本質的聯系,這種聯系的紐帶就是化學元素,人體本身就是由化學元素組成的。研究表明,人體血液中60多種元素的含量與地殼及海水中這些元素的分布有明顯的相關性。因此,我們在學習元素、化合物知識的同時,可以介紹一些元素與人體健康的知識。如鈣、硒、鉻、鋅等元素與視力的關系;鐵與人體的健康;鎂、鋅與人體的健康;遠離鉛污染;買環保電池,防止鎘、汞污染;選無磷洗衣粉,別讓江河湖泊再流淚;氟、碘與人體健康;氯與生命的關系等等。也可適當介紹一些典型的污染事件和污染現象,如臭氧層空洞、白色污染、光化學煙霧等的形成和危害,讓學生對環境保護有一個較全面的了解,初步確立起環境問題的確嚴峻的思想。
關鍵詞: 沖壓;成型材料
Key words: stamping;molding materials
中圖分類號:TH14文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)20-0138-01
0引言
沖壓成型中用的原材料有很多種,并且這些材料的性能有很大的區別。根據原材料的性能和特點,沖壓成型的成功決定于沖壓成型方法,成型工藝參數及模具結構。對沖壓成型所用的材料性能研究如下:①材料沖壓性能的定義。②判斷材料沖壓性能的方法,找出可以確切表示沖壓成型中材料性能的參數,建立沖壓成型性能參數與實際沖壓成型的關系,以及研究性能參數的測試方法。③建立材料的化學元素、結構、制造過程以及沖壓性能之間的關系。沖壓成型所用的原材料主要包括各種金屬和非金屬板料。金屬板料包括黑色金屬和有色金屬。雖然很多金屬板料都被用于沖壓成型,但應用最廣泛的材料仍是鋼、不銹鋼、鋁合金以及各種復合金屬板料。
1沖壓成型材料
1.1 普通鋼板在沖壓成型中,鋼板是被應用最廣的材料。它用于交通工具包括汽車、拖拉機和火車,以及電器、石油化工、機械和建筑等多種工業產品。依據不同產品、不同的使用目的和功能要求,鋼板的種類和形狀也是不同的。圖1表示了各種鋼板的制造過程及制造過程中的物理變化。
1.1.1 熱軋鋼板熱軋鋼板的可用狀態有兩種。一種是在熱軋后在直接成型的鋼板上有一層10μm厚的黑色氧化層。氧化層硬而脆。在沖壓成型過程中,尤其是在剝落時,模具有可能損壞。為了克服這個問題,也提供過經酸洗表面處理氧化層的熱軋鋼板。這種鋼板的表面粗糙,但是也有易的優點并且適用于成型過程。
熱軋鋼板沒有冷軋鋼板的組織結構,所以它的沖壓成型性能不如冷軋鋼板。另一方面,熱軋鋼板的厚度和性能的波動性大,對沖壓過程也是不利的。除了材料化學元素外,其晶粒大小排列也影響它的強度和n值。
1.1.2 冷軋鋼板冷軋鋼板的表面質量和沖壓性能優異,板料的性能和厚度也穩定,因此它被廣泛的應用于沖壓成型。通過調整化學元素組成,控制冶煉的過程,熱軋和冷軋以及退火,可以得到擁有各種性能的冷軋鋼板。表1顯示了冷軋鋼板與熱軋鋼板在質量與性能方面的對比。
有兩種冷軋鋼板:時效性的和非時效性的。通常,一般的退火后的低碳冷軋鋼板在拉深曲線上有屈服點,原因是由于C和N原子的作用產生的不連續的屈服現象。在沖壓成型過程中會出現破壞表面光滑的滑移線。為了克服這種不良現象,在退火后使鋼板進行一定縮減量的軋制,稱為尺寸軋制。雖然這種方法非常有效,但是這種效果不能持續很長時間。在一段時間以后,C和N原子的作用會在斷層處恢復。這種鋼板被稱作時效冷軋鋼板。在鋼板內添加了Al和Ti能夠完全抑制C和N在斷層處的影響,甚至消除時效現象。
1.2 高強度鋼板提高強度,在保證制件強度和硬度的條件下減小鋼板的厚度,從而降低重量和成本,是成型過程中需要考慮的重要問題。因此,國內外的研究集中在生產出高強度的鋼板和發展相應的沖壓成型技術。
高強度的鋼板通常用于汽車工業來達到其強度需求、韌性及成型性能。現在很多種類的高強度鋼板被成功的應用于汽車工業,用來取代普通鋼板從而降低重量和造價。普通高強度鋼板的抗拉強度在350~500MPa的范圍內。一些超高強度鋼板,其強度高達1000MPa,這種鋼板已經發展起來。目前,用于生產的高強度鋼板如下:
1.2.1 添加磷的高強度鋼板這種高強度鋼板屬于溶解強化型。它用于相當早的汽車行業中,并且發展的比較成熟。添加磷以后,強度增加到350~440MPa,r和n降低了一點,分別是r=1.4~1.8,n=0.2~0.24。
1.2.2 BH硬化高強度鋼板這種鋼板的沖壓成型性能與低碳鋼非常相似。在沖壓成型之后,經噴涂和低溫烘烤,它的強度基于BH硬化而提高從而變為高強度鋼板。
1.2.3 雙相高強度鋼板這種鋼板有輕微的鐵素體和硬的馬氏體組織,因此板料的強度和塑性相當好。這種鋼板主要用于汽車結構件,如立柱和底盤。
1.3 表面處理鋼板為防止鋼板在使用中發生腐蝕制件結構的現象,在冷軋和熱軋后,經電鍍或在450~500℃的耐腐蝕金屬溶液中進行熱浸,然后制成表面處理鋼板。常用的表面處理鋼板有鍍錫鋼板、鍍鋅鋼板和鍍鋁鋼板。
基于表面處理鋼板的鍍層薄,鍍層對沖壓成型性能的影響就小。處理后的鋼板的性能與沒有進行表面處理的鋼板大致相同。但是,在沖壓成型過程中鍍層表面的摩擦性能引起的影響是不能被忽視的。尤其,當使用拉深筋在深拉深成型中,沖壓件的成型被摩擦力所控制,沖壓成型的成功與否就由其表面摩擦力來決定。研究結果顯示表面處理鋼板的摩擦系數增加時,實驗用的汽車覆蓋件的成型范圍下降。也就是說,對成型條件的要求和參數更加趨于嚴格。
參考文獻: