关键词：二维图；元素化合物；转化思路
一、问题的提出
在元素化合物知识方面，随着高中化学新课程在全国的实行，对传统的元素化合物知识的教学提出了挑战。现行的新教材突破了传统的“物质中心”模式，不再追求从结构、性质、存在、制法、用途等方面全面系统地学习和研究物质，充分重视从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。当前，元素化合物知识的教学存在众多的问题，存在着严重的“少、慢、差、费”现象，学生普遍感到元素化合物知识“繁、乱、杂、难”，教师罗列化学反应式时，学生死记硬背化学方程式，使得“形成独立、自主探究的意识”“通过学习具备了较强的分析、解释和解决简单实际问题的能力”等提高学生能力的目标难以实现。在有限的教学时间里，如何让学生掌握具体元素化合物的知识呢？自主地将掌握的这些有限的具体知识成面，增强知识拓展性和迁移；让学生自动形成自主研究元素化合物的一般思路和方法。基于两轮的教学实践及一定的文献研究，笔者认为价类二维图是复习元素化合物知识的一个较好的教学策略。下图为硫及化合物的价类二位图。
二、价类二维图转化为思路的过程
第一步，让学生回忆该元素所有的化合价及对应的物质类别，建立坐标系，坐标系的象限中标出的是元素某价态和种类共同对应的物质化学式，形成一幅常见化合价、常见类别物质图，并基于一个具体物质的化学性质的研究建立该具体物质的二维图；第二步，从研究具体的物质的方法中抽取概括研究物质的一般方法和思路；第三步，应用抽取概括的一般方法和思路研究具体的物质，建立其他物质的二维图。流程图如图2。
图4 硫化钠的价态二维图
三、价类二维图在复习过程的功能与价值
1.有助于学生建立知识体系，培养发散思维
化合价和物质类别是价类图的两大核心，明确元素所能形成的价态和物质类别后，建立起该元素的物质体系，然后再基于转化，把它们之间相关联，形成知识网络体系，不仅能使学生加深对所学知识的记忆，而且有利于思维发散能力的培养。遇到陌生的具体物质时，能自觉地对该物质进行分类，并根据其与各类物质之间的相互关系预测该物质的性质。
2.有助于学生形成化学的基本观念，形成研究无机物的基本思路
化学基本观念是对具体知识的概括提升，具有超越事实的迁移价值。化学基本观念是学生基于自己的认知基础，对化学学科的深刻理解，是学生深入思考和内心体验的结果，它影响着学生分析和解决实际问题的思维方式和价值取向。构建和应用二维图的过程实质是培养学生元素观、分类观、转化观等的过程，让学生基于自己原有的认知基础，深入思考，外显思维，建立一种有序的思维方式和思维习惯，形成研究无机物的基本思路（如图5）。
图5 研究无机物化学性质的一般思路
3.有助于元素化合物知识与基本概念及元素周期律的关联
化合价和物质类别是价类图的两大核心，也是高中化学的两大基本概念。化合价的价值功能是为氧化还原反应做铺垫，据此判断物质的氧化性、还原性和配平氧化还原方程式。物质类别的价值功能是为建构物质间的相互转化关系做铺垫，物质的类别通性如，单质、酸性氧化物、碱性氧化物、过氧化物、两性氧化物、两性氢氧化物、酸、碱、盐的通性。复习时要从原有的基本概念与学生认知出发，对原先转化模型进行拓展，建立起新的模型。在预测物质性质时除了要求学生关注二维图的两个角度，也要运用元素周期表和周期律，把握元素性质（包括元素化合价）的相似性，让学生理解元素的原子结构决定了它的性质，最外层电子相同的主族元素化学性质类似。把握递变性，既能使学生轻车熟路地运用一般规律去认识问题，又能在递变中灵活把握认识问题的不同角度。如预测H2Se的性质时，既要要求学生运用元素周期表和周期律把H2Se与H2S类比，又要关注二维图的两个角度。
参考文献：
[1]姜言霞，王磊，支瑶.元素化合物知识的教学价值分析及教学策略研究[J].课程・教材・教法，2012（09）：106-112.
[2]支瑶，王磊，等.“物质的分类”促进高中生无机物性质学习的功能价值分析及其教学实现[J].化学教育，2012（04）：28-35.
[3]李南萍.以分类观为核心构建元素化合物知识体系[J].化学教学参考，2011（03）：5-7.
类型一、求物质的化学式
1、 已知各元素的质量比和相对原子质量之比求化学式。
[例1]已知由X、Y两种元素组成的化合物中，X、Y两种元素的质量比为31：40，X、Y两元素的相对原子质量之比为31：16，求该化合物的化学式（其中X显正价，Y显负价）。 [解析]先设出此化合物的化学式为XmYn，X的相对原子质量为31A，Y的相对原子质量为16A。然后根据元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比列出计算关系式，X：Y=31Am：16An=31：40，则m：n=2：5，写出化学式X2Y5。
2、 根据元素原子的最外层电子个数求化学式。
[例2]已知A元素原子的最外层电子数为6，B元素原子的最外层电子数为3，当A与B两种元素相互化合时，形成化合物的化学式。
[解析]元素的化学性质是由原子的最外层电子数决定的，当最外层电子数≤3时，在与其它元素化合时易失去最外层电子形成阳离子；当最外层电子数≥4时，在与其它元素化合时易得到电子形成阴离子。根据电荷数，按阳离子在前阴离子在后的顺序，把电荷数约分后十字交叉即可写出化学式。A元素原子的最外层电子数为6，在与B元素化合时易得到2个电子形成A2- ；B元素原子的最外层电子数为3，在与A元素化合时易失去3个电子形成B3+ ，则根据 B3+ A2- 可得出化学式为：B2A3 。类型二、根据元素的质量比计算物质的质量比
[例3] 在Fe2O3和Fe3O4两种物质中，铁元素的质量比2：1，则Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为多少？
[解析]解决此类问题要明白两个关系：一是元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比；二是物质的质量比等于各物质各自的相对分子质量之和的比。设在Fe2O3和Fe3O4两种物质中，有X个Fe2O3分子和Y个Fe3O4分子，则在Fe2O3和Fe3O4两种物质中铁元素的质量比为：（2×56X）：（3×56Y）=2：1，可解得X：Y=3：1，假设X=3N，则Y=N。Fe2O3和Fe3O4两种物质的质量比为Fe2O3：Fe3O4=（160×3N）：（232×N）=60：29
类型三、已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数，求另一种元素的质量分数。
[例4]已知在FeSO4和Fe2（SO4）3两种物质的混合物中，硫元素的质量分数为m%，求混合物中铁元素的质量分数。
[解析]仔细观察两种物质的化学式，两种物质中硫原子和氧原子的个数比都为1：4，根据各元素的质量比等于各元素各自相对原子质量之和的比计算，混合物中硫和氧两元素的质量比为 S：O=32：（16×4）=1：2 ，即氧元素的质量为硫元素的2倍，硫元素的质量分数为m%，则氧元素的质量分数为2m%，剩余的则是铁元素的质量分数为1-m%-2m%=1-3m% 。
类型四、已知样品中某元素的质量分数，有关纯度的计算。
[例5]已知某硝酸铵样品中的氮元素的质量分数为32.2%（杂质不含氮元素），求此样品中硝酸铵的质量分数。
[解析]此类习题涉及纯度的计算，应先推导出纯度的计算公式，设样品的质量为m，硝酸铵的质量分数为x，则硝酸铵的质量为mx，氮元素的质量为32.2%m。而硝酸铵中氮元素的质量分数为28÷80×100%=35%，则氮元素的质量为35%mx，所以32.2%m=35%mx，则有 x=32.2%÷35%，即可得出纯度计算公式：纯度=样品中元素的质量分数÷这种纯净物质中该元素的质量分数。样品中硝酸铵的质量分数为：NH4NO3%=32.2%÷35%=92%
*此类涉及纯度的计算，可让学生牢记此公式，以便直接运用。
例如：已知某Fe2O3样品中铁元素的质量分数为63.7%（杂质不含铁元素），求此样品中氧化铁的质量分数。
根据公式可得出 Fe2O3%=63.7%÷[（56×2）÷160×100%]=91%
根据化学式计算的题型很多，就不一一列出，要根据不同的问题，引导学生学会分析，拓展解题思路，积极总结，不要让学生误认为初中化学知识少、计算少，错误的把化学定格为记一记，背一背即可，更重要的是要理解而不是死记硬背。
功，教师一要预设学生的“未知”，为学生选准探究内容、探究重点；二要关注生成，巧妙地在学生不知不觉之中说出相应变动，或激起学生认知冲突，或调整教学进度，或将差就错，变学生错误为新的学习资源。三要适时点拨、引导，“该出手时要出手”，把握时机，疏通探究途径，拓展探究成果。
总之，有效的数学课堂教学应有数学魂、数学味，这个“魂”和“味”指的是数学课是否让学生思考，是否发展学生的思维能力，其核心是在思考过程中，学生是否由不知到知，由知之较少到知之较多，是否通过思考，掌握数学知识、领悟数学方法、理解数学思想。参考文献：
[1]江苏教育
本节内容主要包括组成细胞的元素,组成细胞的化合物,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。其教学目标为:简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的最基本元素是碳;认同生命的物质性;尝试检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质,探讨细胞中主要化合物的种类。其中教学重点是组成细胞的主要元素和化合物,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质;教学难点为构成细胞的最基本元素是碳,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
与原来教材相比,新教材中“细胞中的元素和化合物”一节的内容存在一些重要变化:一是研究对象的范围发生了变化,原来研究的是组成生物体的化学元素和化合物,现在改为细胞中的元素和化合物;二是“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验有所改进,不再是单纯的验证性实验,而是在实验材料和方法上为学生提供了探究空间;三是教材编写有利于引导学生积极思考,通过“问题探讨”“思考与讨论”和“实验”等栏目,让学生在实验与观察、讨论与分析中获取新知识,而不是直接提供结论性的知识信息。教材首先通过“问题探讨”,让学生通过比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量,让学生自主发现问题、提出问题,并与学生交流和讨论。“问题探讨”栏目意在激发学生从元素水平探究细胞奥秘的好奇心,并且培养学生提出问题的能力。为了帮助学生比较分析,教材正文起始部分交代了组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,同时,细胞与非生物相比,各种元素的相对含量却大不相同,进而引导学生了解组成细胞的元素和化合物的种类。不同生物体内细胞形态、结构和功能不同,就是同一个多细胞生物体内,其细胞种类也是多种多样,其化学成分也不尽相同。教科书以人体细胞为例,以饼形图的形式,介绍了组成人体细胞的主要元素占细胞干重和鲜重的百分比,并提出问题引导学生思考:在细胞干重中,碳元素的含量达到55.99%,表明碳元素是构成细胞的基本元素,这对生命有什么意义呢?为本章后续3节内容的学习提供一个引子,为最后得出“生物大分子以碳链为骨架”打下一个伏笔。“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”的实验则是在原教材实验的基础之上加以改进,让学生在实验探究中体悟同种生物组织中有机物的种类,以及不同种生物组织中所含有机物种类和含量的差异,为认识生命的物质性和差异性提供感性认识。
世界是由运动的物质组成的,作为最基本的生命系统——细胞也不例外。但组成细胞的元素和化合物具有两重性,既与非生命世界具有统一性,又与之存在着重大差异,尤其是生物大分子,如生命活动的主要承担者——蛋白质,遗传信息的携带者——核酸等。学习本节内容将有助于学生从元素、分子水平较深入地认识生命的物质基础和结构基础。理解分子结构和功能的统一,领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用,了解生命的物质性和生命物质的特殊性,科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。同时,从分子结构和功能角度阐释细胞生命活动的规律,对于学生学习后续内容具有重要的奠基作用。毋庸讳言,学习本节内容存在着诸多困难,一方面由于学习本章内容的时期是在高中阶段的起始年级,学生从初中升入高中后,学习习惯和认知方法需要一个培养期和过渡期;另一方面由于本节内容与化学尤其是有机化学知识联系非常紧密。而高一年级没有开设有机化学课程,因此学生在学习时颇感吃力。
二、教学建议
1.利用“问题探讨”,让学生提出问题
由于学生在初三阶段已经学习了元素等化学基础知识,因此可以引导学生分析比较下列资料:组成地壳和组成细胞的部分元素含量表(见人教版必修1教材第16页),植物体和土壤的部分元素含量的比较表(见表1),人体和玉米细胞中部分元素含量表(见表2),组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重、干重的百分比图(见人教版教材第17页)。
为了培养学生提出问题、解决问题的能力,建议教师组织学生自己提出问题交流与讨论,最终解决问题。本节的主要教学目标是简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的最基本元素是碳,认同生命的物质性。故通过组成地壳和组成细胞的部分元素含量、植物体和土壤部分元素含量的比较分析,让学生认识到组成生物体与组成地壳、组成植物体与组成土壤的元素种类的相似性,组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到,为认同生命的物质性奠定科学基础;同时,通过分析比较,让学生明确细胞与非生物元素含量的差异性,细胞与非生物各种元素相对含量大不相同是生命现象的物质基础。利用表2中玉米与人体中部分化学元素及其含量(占细胞干重的质量分数),可以引导学生围绕下列问题进行思考:不同生物细胞中各种元素含量相同吗?组成细胞的元素中哪4种化学元素的含量最多?什么元素是构成细胞的最基本元素?在问题探讨中,还可以结合组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重、干重的百分比的饼形图,启发学生深入思考上述问题,最后得出如下结论:不同生物细胞中同种元素含量不同是生物多样性和差异性的物质基础;组成细胞的元素中C、H、O、N这4种元素含量最多;组成细胞中的化学元素有大量元素和微量元素之分;碳元素是构成细胞最基本的化学元素;生命的物质性和特殊性与组成细胞的元素种类和含量有关。为了帮助学生进一步认识生命的物质性,化学元素尤其是微量元素对于生命活动的重要性,建议教师从学生的生活经验入手,围绕人体、植物体中元素的生理作用以及常见的元素缺乏症,组织学生进行交流讨论。例如,缺钙时儿童会出现发育迟缓,牙齿不齐,骨骼畸形,中老年则会出现骨质疏松,易骨折;缺铁会引起贫血;缺锌则会出现食欲不振、厌食、偏食和免疫力下降等症状;婴儿缺碘会患呆小症等。对于植物体,油菜缺硼会“花而不实”,缺锌会患小叶病,缺铁则会出现黄化现象等。
2.利用化学知识,认同碳是构成细胞的最基本元素
首先通过上述资料分析比较,让学生认识到在细胞干重中碳元素含量最多,高达55.99%,初步得出碳是构成细胞最基本元素的结论。接着,建议教师引导学生以初三所学习的元素周期表为基础,回顾、分析碳原子核外电子分布特点和碳的化学性质,让学生理解碳链是构成生物大分子的结构骨架。学生通过元素周期表,得知碳位于第2周期、ⅣA族,其原子序数是6。教师出示碳原子结构示意图,说明碳原子核中含有6个质子,核外有6个电子,最外层有4个电子,这样碳原子就具有了4个能够成键的价电子。这4个价电子,能够使碳原子之间、碳原子与其他元素的原子之间结合形成更多的化学键。由于每个碳原子可以形成4个化学键,所以就有可能形成含有成千上万个甚至更多个碳原子的物质。正因为碳原子具有特殊的电子结构和丰富的成键能力,
以它为主形成的有机化合物构成了已知化合物的绝大部分,碳链真正成为生物大分子的基本骨架。据此,学生理解碳元素对于生命的重要意义也就水到渠成。但是,考虑到学生还没有学习蛋白质、核酸等生物大分子,因此对于这部分内容的教学目标可以分阶段螺旋式提升,尤其关于碳链是生物大分子的基本骨架,可以在学习了组成细胞的有机化合物之后,通过大量丰富的实例,理解碳元素对于生命的重要意义就可以了,而不要急于求成、一步到位。另外,对于学有余力的学生,教师还可以组织学生将人体中必需元素在元素周期表中勾画出来,找出这些生命必需元素在元素周期表中的分布规律。
3.利用生活经验,推测细胞中所含化合物的种类及其含量
由于组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,因此在学习了组 成细胞的元素内容后,需要引导学生进一步了解组成细胞的主要化合物及其相对含量。建议教师从学生的生活经验和认知基础出发,定性判断细胞中化合物的种类及其含量的高低。教师可以设问:人类从其他生物体内获得了大量而丰盛的食物,根据你的生活经验,请你说说各种动植物食品中含量较多的化合物有哪些?怎样提取这些化合物?学生可以从自己日常生活经验中提供信息和结论:西瓜中水分充足、糖分含量高;果汁中含水量高,还含有维生素、有机酸和糖类,因为吃在嘴里有点酸、有点甜;米饭中主要成分是淀粉,淀粉属于糖类;动物精肉中含有丰富的蛋白质,青少年要保证蛋白质足够的摄入量;豆腐中含有较多的植物蛋白,是从大豆种子里提取出来的;动物的肥肉中含有较多的脂肪,因为吃起来有一种油腻的感觉,在锅里熬炸后可以提取动物脂肪(荤油),如此等等。最后,教师组织学生进行总结:组成细胞的化合物有无机化合物、有机化合物两大类,无机化合物包括水和无机盐,有机化合物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。
关键词： 矿图；矿图元素；矿图文件；图层
中图分类号TD171 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）53-0073-02
0 引言
矿山企业需要各种矿图来支持自身建设和安全生产。这些矿图像互联系，在内容上，所包含的元素相互交叉，在绘制和使用上需要地质、测绘和采矿等相关专业配合完成。目前，由于缺乏对矿图元素进行科学的分类分层研究，矿图绘制技术存在着同一矿图元素在不同矿图中的表达不尽相同，其绘制精度也存在差异，给各专业之间的数据交换和共享带来了不便。因此，开展对矿图元素的系统分析与研究，进行科学分类、合理分层、优化组合，具有十分重要的意义。
1 矿图及其绘制特点
1）矿图图种的多样性和相互联系性：矿图依据功用不同被划分为20余种，并且各种矿图在绘制和使用过程中都不可避免的要与其它矿图发生联系。以采掘工程平面图为例，在绘制上即需要井下巷道、峒室等有关的测量数据，同时也需要地质构造以及采矿设计等方面的数据和信息；同时，在绘制井上下对照图、采掘设计图、三量计算图以及通风系统图等专题矿图时，也需要采掘工程平面图的数据和信息；
2）矿图所表达的矿山在空间中具有相对稳定性，因此矿图所包含的所有元素在空间中都具有相对的稳定性；
3）各类矿图根据功用不同而包含不同的元素，这些元素又包含在不同的图层里，按照所需图层最终合成不同种类的矿图。
在AutoCAD绘图系统下，所有属性相同的元素被分成不同图层，在绘图时自动归在某一指定图层里。由于这些元素属性相同，因此都具有相同的线型、线宽、颜色等。在图层里，这些特性被统一规定以更好的集中管理这些元素。当需要查看这些元素时，在图层管理器中打开这些图层就可以了。各类矿图根据功用不同而包含不同的元素，这些元素又包含在不同的图层里，因此，只要图层分类合理且详细，按照所需元素打开相应的图层即可合成不同种类的矿图。
2 当前矿图绘制技术存在的问题
目前，我国各矿山企业已基本普及计算机绘图，但是普遍存在以下问题：
1）缺乏对矿图元素的系统分析与研究，对矿图元素的分类与分层表示不够科学合理，没有形成一个统一的行业标准，矿图制作与生成的自动化程度不高；
2）在各类矿图的绘制方案上，没有充分考虑矿图之间的相关特性，每种矿图被作为一个独立的图形文件绘制、编辑和保存。因此，对于矿图之间的公共要素及各类相关要素，在不同矿图中将被重复多次绘制，导致不同矿图间相同要素表达的不一致、绘制精度的不一致和矿图更新的不同步，且整个矿图系统数据冗余严重，难以实现与GIS数据的融入。
3 对矿图分类与优化组合的指导思想
3.1 对矿图进行系统分类
矿图种类繁多，各类矿图之间关系密切，对矿图进行系统的研究和分析，明了每种矿图所包含的元素，所要表达的内容，以及其绘制过程、与其它矿图之间的关系，对于矿图元素的分类分层与优化组合具有重要作用，是了解矿图，把握矿图的一个重要环节。
3.2 矿图要素的科学分类与分层表示
根据矿图分类的指导思想，首先系统整理出各类矿图的属性及相互关系，其次将所有矿图元素按属性和空间位置进行分类归层，使矿图绘制形成以总矿图为基础，图层管理元素，矿图管理图层，以对图层进行有机组合叠加而最终合成所需矿图。为了实现每种矿图都能顺利合成，对矿图元素和图层的分类必须满足如下要求：
1）图层分类尽量细化，使不同图层所包含的元素尽量不发生交叉，每次提取图层时不造成元素重复；
2）所需元素都可通过相应且唯一的图层获得；
3）保证各类矿图都能通过“总矿图”模板的图层合成；
4）在图层满足合成矿图需要的前提下，对“总矿图”图层的数量有所控制以减少“总矿图”模板图层的数量，降低图层在利用程序合成时的压力。
3.3 建立矿图“元素数据库”
围绕整个矿山绘制一幅总矿图，建立起包含整个矿山所有元素的“元素数据库”。根据矿图元素的空间相对稳定性特点，绘制一个矿山“总矿图”，将整个矿山的所有元素都绘制到这张“总矿图”上来，每一次矿山地面建筑物的改造，每一次地下巷道的掘进、工作面的开采都直接在“总矿图”上进行补充绘制。时刻使“总矿图”紧跟整个矿山的变化，包含矿山内所有元素，反映矿山最实时动态的变化。这样，在矿山发生地面和地下的变化时，根据测量资料，只需在“总矿图”上进行补充绘制，就不需要在重新绘制图纸来反应矿山的变化。
各类矿图在所包含的元素上相互交叉，A矿图需要的元素绘制后，B矿图需要这些元素时又要重新绘制，但当绘制出整个矿山的“总矿图”时，无论那种矿图需要的元素都可在“总矿图”上按照图层获取，解决了同一种矿图要素被重复绘制的弊端。如此，可以降低绘图工作量，避免了大量的重复劳动，解决了在不同矿图中，同一种矿图要素被重复绘制的矛盾，达到对矿图要素从图块文件到图层、线性、颜色、图块等图元的优化分类与管理。同时降低矿图在绘制过程中由于人为因素而造成的精度损失和表达的不一致。
3.4 整理各类矿图所包含的图层与元素
整理出每种矿图所包含的元素，以图层的方式归类，使矿图绘制形成以总矿图为基础，图层管理元素，矿图管理图层，以对图层进行有机组合叠加而最终合成所需矿图。根据整理结果，每种矿图合成时，尽量做到内容完整，不遗漏元素，不造成冗余。在合成完成后，只需要少量的甚至不需要整饰即可得到标准的所需矿图。
4 矿图分类与优化组合的实现
为了快速有效的在AutoCAD绘图系统下绘制出矿图，也为了对矿图图层进行合理的分类与优化组合，需要对矿图进行系统的分析和研究，整理出矿图的数量、种类以及之间的相互关系。
4.1 按功用不同进行矿图分类
按照功用不同矿图可分为矿井测量图、矿井地质图和专题矿图三大类，如下图所示：
图1 按功用进行的矿图分类
4.2 按空间位置进行矿图分类
图2 按空间集团进行的矿图分类
矿图最终提交的成果，是按矿图的功用来划分的，而本文旨在矿图绘制的过程中精确高效的绘制矿图。矿图所包含的元素的不同性主要体现在属性不同和空间位置不同。其中，属性的不同决定了元素归属不同的图层，这一点着重体现在元素和图层的分类上，它直接决定着“总矿图”模板的质量，也就直接影响着矿图能否在图层分类的基础上顺利合成。
而空间位置的不同，不但决定了元素归属不同的图层，对各类矿图之间的关系也有影响。各类矿图按空间位置可分为地面部分矿图、综合部分矿图、井下部分矿图和不含空间信息的矿图四类。如图2所示。
4.3 创建“总矿图”模板
要绘制出一幅矿山企业的“总矿图”，必须建立“总矿图”模板，这张模板建立在矿图分类的基础上。
1）以 “矿图元素数据库”的形式，囊括了所有的矿图元素；
2）所有元素按照其属性和空间位置分类，归在不同的图层里；
3）对所有图层在满足矿图合成的目标下进行优化组合；
4）各个图层的属性：颜色、线型、线宽等都进行定义。
矿图元素和图层分类与优化组合的最终目的，是为了在AutoCAD制图系统下精确、高效的生成所需矿图。因此，在矿图元素和图层分类与优化组合的基础上，整理出每类矿图所包含的图层与元素，在合成程序的辅助下，顺利生成所需矿图。
5 结论
矿图是矿山企业重要的基础性技术资料，是一个复杂系统，它包含了矿山建设与安全生产所需的海量数据和信息。对矿图及其元素进行科学地分类并赋予不同的图层表示，设计一个“总矿图”模板，建立起一个矿山企业的“总矿图”文件，以图层控制技术进行图层的有机组合，从而实现自动生成不同矿图图件，派生各种特殊用途的专题矿图的目的。
参考文献
[1]周冠军.矿图[M].北京煤炭工业出版社，1993.
[2]中华人民共和国煤炭部.煤矿地质测量图例[M].能源煤总[1989]第26号.
[3]蔡孟裔，等.新编地图学教程[M].高等教育出版社，2000.
[4]李凤华.AutoCAD 2002/2000 VBA开发指南[M].清华大学出版社，2001，4.
[5]杨本生，刘武皓.矿图数字化及其应用[J].辽宁工程技术大学学报，2002，8：534-536.
《普通高中化学课程标准(实验)》中指出,高中生应认识分类思想对化学研究的作用,并能根据物质的组成和性质对物质进行分类。物质分类与转化是化学的核心问题,对物质进行分类和研究物质转化的规律,既符合化学科学的发展规律,也符合学生认知规律。
1. 化学的核心问题——物质及其转化
化学的核心问题是物质及其相互转化,化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务:一是探寻“物质及其转化”基本规律,二是建构“物质及其转化”的科学理论。
为了认识丰富多彩的化学物质及其转化规律,化学学科采取了独特的认识视角——元素视角。物质是由元素组成的,物质按照元素组成可以进行分类;组成相似的物质,其化学性质也相似,各类物质的相似性,就是各类物质的性质研究模型。
为了解释“物质及其转化”的事实和规律性,化学科学在认同分子、原子等微观粒子存在的基础上建构相关的化学科学理论。从内容上说,化学科学理论有分子论、原子论、原子结构理论、化学键理论、有效碰撞理论和碳共价键理论等。如图1所示。
2. 物质的分类
在自然界中,100多种元素形成了数千万种组成、形态、性质各异的单质和化合物。面对种类繁多、变化复杂的物质世界,化学家需要将众多的物质进行分类,需要探索各类物质间转化的条件和转化所遵循的规律。从元素的视角看物质的分类。如图2所示。
3. 物质性质的研究模型
同一类物质在组成和性质方面往往具有一定的相似性,对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。高中无机物性质研究的2个重要视角,一是物质的类别;二是核心元素的化合价。如图2所示。
金属单质、非金属单质、酸碱盐各类物质都有其相似的性质,如酸性氧化物的化学通性,如图4所示。
二、 “硫和含硫化合物间的相互转化”教学内容分析
“硫和含硫化合物相互转化”是苏教版《化学1》专题4的教学内容,从教科书的编排来看,这一内容安排在“二氧化硫性质和作用”、“硫酸的制备和性质”之后,是对硫和常见含硫化合物知识的一次归纳和整理,初步形成硫和含硫化合物间相互转化的知识网络关系。其教学价值在于:一是为了印证专题1中“物质的分类与转化”的化学家研究视角,二是为了建构“物质是可以相互转化的、物质之间的相互转化是有一定规律的”基本观念。
“含硫物质多种多样,它们在一定条件下可以相互转化。通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化。”教材已经为我们揭示了物质间相互转化的基本思想、以及研究或学习的方法,从无机物性质研究的2个视角(物质类别和核心元素价态)认识“物质转化”的内在规律,建构“物质转化”的基本观念。
“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化”。学生对“不同价态硫元素间转化”已有3个角度的认识:一是实验室中(二氧化硫被双氧水氧化、浓硫酸被铜还原)不同价态硫元素间的转化;二是酸雨形成及其防治中不同价态硫元素间的转化;三是硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化。教学是将这些已有的知识提高到观念建构的认识上来,使学生的学习不再停留在仅仅关注物质的性质,而是要利用氧化还原反应的知识,认识元素价态变化与含硫物质转化的关系。
“通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化”。学生从“物质类别变化”和“复分解反应”的角度认识了二氧化硫、亚硫酸和硫酸性质,如SO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性;亚硫酸是一种较强酸、硫酸是一种强酸,具有酸的通性。教学是将研究各类物质之间的相互反应关系,提升到研究它们之间的相互转化的意义,从“物质类别变化”的高度认识物质类别与含硫物质转化的关系。
从上述2个角度对硫及其化合物进行分类,以物质类别和价态变化为坐标的二维转化关系如下图5所示。
三、基于物质分类与转化的教学设计
教学目标:(1)元素观的建构:能够认识硫元素在自然界以多种物质形式存在,从元素视角对含硫物质进行分类;(2)转化观的建构:从物质类别和价态变化2个视角建构物质性质的研究模型,在学生头脑中建构以类别和价态为坐标的二维转化关系概念图,依据转化关系分析重要物质的性质;(3)转化观的应用:能够将转化关系概念图工具化,解决生产生活中的实际问题。
教学策略:一是以价态变化为线索,如自然界中硫循环、酸雨形成、硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化,建构的转化关系;二是以物质类别转化为线索,如“氢化物或氧化物酸盐”的转化关系。
教学过程:凸显硫和含硫化合物间“转化观”的建构与应用。
(1)硫和含硫化合物间“转化观”的建构
事实材料一:自然界中的硫
展示自然界中含硫物质的图片或实物标本,如天然硫单质、辰砂、雄黄、雌黄、黄铁矿、芒硝、重晶石、石膏等,并对其进行分类。
展示“自然界中硫循环”的图片。大气中的H2S、SO2主要来自岩石的风化、有机物的分解、矿物燃料的燃烧,SO2在大气中受O2、H2O(g)、阳光等影响被氧化成SO3,SO2和SO3溶解于水,分别生成H2SO3或H2SO4,随雨水降落地面,与地表的矿物质反应生成可溶性硫酸盐和亚硫酸盐进入土壤,经过土壤微生物作用,含硫化合物转化成能被植物根系所吸收的可溶性盐类,再经过动物、微生物的传递,最后又返回到土壤和大气中。火山喷发的熔硫在地下形成黄铁矿(FeS2)、辰砂(HgS)等含硫矿物和化石燃料。认识自然界中不同价态硫元素间的转化。
事实材料二:酸雨的形成与防治
再现教材中“硫酸型酸雨的形成”图片,化石燃料(含S)燃烧SO2SO3H2SO4,或化石燃料燃烧SO2H2SO3H2SO4,再次认识酸雨形成的反应过程,建构的转化关系。
再现教材中“用化学方法减轻酸雨对树木和土壤的危害”的图片,再次认识酸雨水中的二氧化硫、亚硫酸和硫酸与石灰的反应,建构“酸性氧化物酸盐”或“酸性氧化物盐”转化关系。
事实材料三:硫酸工业生产中不同价态硫元素间的转化
再现教材中“硫酸制备流程”图片,再次认识FeS2或SSO2SO3H2SO4的转化过程,建构的转化关系。
事实材料四:实验室中不同价态硫元素间的转化
再现教材中“铜与浓硫酸反应实验装置”图片,回顾SO2被H2O2水溶液氧化的实验,补充SO2与H2S反应生成硫的实验,进一步认识H2SO4SO2S转化过程。
根据“自然界中硫的循环”、“酸雨的形成与防治”、“硫酸工业生产”和“实验室中”等不同价态含硫物质间转化的事实材料,组织学生讨论、总结硫和含硫化合物间的转化关系,如图6所示。
(2)硫和含 硫化合物间“转化观”的应用
设计将硫酸厂尾气中的SO2转化为石膏(CaSO4·2H2O)的反应,并说明思维过程。从二氧化硫到石膏的转化涉及价态和物质类别变化,因此该转化过程既要用到氧化剂又要用到碱。至少有3条途径:SO2H2SO3CaSO3CaSO4·2H2O;SO2SO3H2SO4CaSO4CaSO4·2H2O;SO2CaSO4CaSO4·2H2O;如图7所示。工业上选择最合适的反应途径,并写出有关的化学方程式。
四、教学反思
教学设计的基本观点是能有效帮助学生建立“物质分类与转化”的基本思想、一般研究方法和思路,认识物质及其转化的两大基本任务,从“元素观”认识物质的分类,从“转化观”认识物质性质的研究模型。教学的关键是有效地帮助学生建立结构化的物质转化关系,“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化;通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的物质之间的转化”两条线索,帮助学生在头脑中建构物质类别转化和元素价态转化二维转化的概念图式,并利用概念图解决实际问题。
参考文献
[1] 王祖浩. 普通高中课程标准实验教科书:化学1 [M]. 南京:江苏教育出版社,2011:93-94
[关键词] 麦饭石；稀土元素；聚类分析；SPSS13.0；ICP-AES
[中图分类号] R914.3[文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2009）01（a）-011-03
Determination and cluster analysis of rare earth elements in Manfan stone extracts
CAO Hong-mei, LAI Hong-wei, ZHU Zhi-guo
（Jilin Medical College, Jilin132013, China）
[Abstract] Objective：To determine the contents of rare earth elements in Mafan stone extracts, and to further discuss the relationship of the rare earch elements and their content with the diseases. Methods：The inductive coupling plasma emission spectroscopy(ICP-AES) was used to determine the contents of rare elements and SPSS13.0 software was used to contain the rare elements on the system cluster analysis. Results：The Manfan stone extracts contained La, Ce, Nd, Sm, Gd, Dy, Yb, Er, Pr, Sc 10 kinds of rare element, in which the concent of Nd was highest, Dy, Ce, Pr were lower, Lu, Ho, Pm, Td, Tm, Eu 6 kinds of rare element had not detected. Conclusion：Through the element determination and the cluster analysis, we may explain the rare earth element to the influence function of the human body health.
[Key Words] Mafan stone；Rare earth elements；Cluster analysis；SPSS13.0；ICP-AES
麦饭石（Mafan stone）是一种传统的矿物药，具有神奇的医疗保健和药用疗效，素有“神石”、“健康石”、“长寿石”之称，其应用历史在我国已有2 000多年。明代药学家李时珍在《本草纲目》中立名“麦饭石”，并记载有“麦饭石气味甘，温，无毒；主治一切痈疽发背”。麦饭石中含有50多种元素，这些矿物质和元素在一定条件下都有相当的溶出量，堪称为一种无机源营养性矿物。目前国际上麦饭石研究较多的国家有中国、日本、美国、韩国等，研究领域涉及医疗[1-3]，保健食品[4]、日用化工[5]、环保[6]等方面。
聚类分析（Cluster Analysis）是研究如何根据观测到的数据或样品（或变量）进行分类的数学方法。利用聚类分析往往只需花较少的工作量，就能获得更符合实际的结论。因此，聚类分析在科研领域中有着广泛的用途。
本文中采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）对麦饭石提取液中稀土元素含量进行了分析，结合聚类分析的方法，通过SPSS13.0统计软件研究各稀土元素之间的相互关系，为麦饭石的应用提供了一定的理论参考依据。
1 仪器与试剂
ICP - AES发射光谱仪（美国Leeman Labs）；万能粉碎机（江阴市新友机械制造有限公司）。
麦饭石（辽宁阜新）。
2方法与结果
2.1 麦饭石提取液的制备
首先用万能粉碎机将麦饭石粉碎至一定粒度，依次过200目和250目筛取粒度在55~78 μm之间的麦饭石微粒。称取20.00 g上述样品，以300 ml的二次蒸馏水浸泡，同时加热到80℃提取24 h，移取提取液表层清液100 ml，静置一段时间后备用。
2.2 麦饭石中稀土元素的测定
采用ICP-AES法测定上述麦饭石提取液中稀有元素含量。仪器测定参数为：功率1 200 W；等离子气流量： 15 L/min；载气流量：0.8 L/min；辅助气流量：0.2 L/min；样品提升量：1.5 L/min；垂直观测高度：15 mm。
2.3 麦饭石提取液中稀土元素的测定结果
麦饭石提取液中稀土元素的测定结果见表1。
表1 麦饭石提取液中稀土元素测定结果(x±s，n=5)（mg/L）
Table 1 The determination result of the rare element
in Maifan stone extracts(x±s，n=5)（mg/L）
由表1看出，麦饭石提取液中共含有10种稀土元素。其中钕含量最多，镧次之，依次为钆、铒、镱、钪、钐，铈、镨、镝，镥、钬、钷、铽、铥、铕6种稀有元素在设定仪器条件下未检出。
2.4麦饭石提取液稀土元素的聚类分析结果
设论域U={?字1，?字2，…，?字10}，?字1，?字2，…，?字10分别代表麦饭石提取液中测定的10种稀土元素（依次为镧、铈、钕、钐、钆、镝、镱、铒、镨、钪），每种元素取7个指标：密度，熔点、沸点、熔化焓、升华焓、热容、摩尔熵，即：?字i=（?字i1，?字i2，…，?字i7）（i=1，2，…，10），其数值列于表2。
应用SPSS13.0软件，采用系统聚类法，对样品进行聚类分析。本方法中有10个样品参与分析，没有缺省值。距离测度方法采用计量变量中的欧氏距离，并将数据进行标准化分值，数值标准化区间为0~1，聚类分析结果的谱图见图1。
图1 稀土元素聚类谱系
Fig.1 Hierarchical cluster of rare-earth elements
3 讨论
稀土元素包括元素周期表中ⅢA族的钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）和原子序数57到71的镧系元素共17个元素，通常把稀土元素分为铈组（轻稀土，含钪和镧、铈至铕）和钇组（重稀土，钇和钆至镥），它们是典型的活泼金属，具有过渡金属特性，随原子序数的增加，其金属特性降低，性质趋于稳定。稀土金属多与氧化合生成稳定的氧化物。稀土在环境中常以二价、三价氧化物、氢氧化物、盐类等形式存在，各类有其特性，也有其共性。稀土易形成配合物的特性对稀土元素的生物效应起决定作用。稀土广泛存在于自然界及动物体内，稀土及其化合物具有特殊的性能和广泛的用途，并已被应用于工业、农业、国防和医药等方面。稀土元素在医药方面的研究成果和应用前景尤为人们所重视。稀土化合物属于低毒物质，比许多有机合成药物或过渡金属化合物的毒性低得多，这为其在生物医学领域的开发利用提供了非常有利的条件。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
通过SPSS 13.0软件对麦饭石提取液中稀土元素进行聚类分析，其聚类谱图见图1。该图清晰地显示出各分类单位（即10种稀土元素）之间亲缘关系的的远近（横线越长，亲缘关系越远）。
聚类谱系显示，镧、铈、钕、钐、钆、镝、镱、铒、镨、钪明显的分为6类。I类：钪，Ⅱ类：钆，Ⅲ类：铒、镝，Ⅳ类：钐、镱，Ⅴ类：镧、铈，Ⅵ类：钕、镨。钪自成一类，可以更好地解释其在元素周期表中位置即处于过渡金属元素系列。现代研究表明，钪的氯化物或氧化物可改善血液循环，具有很强的抗凝血作用。动物试验表明[7]氯化钆能够有效地抑制Kupffer细胞的免疫活性，从而减弱对小鼠实验性肝癌的抑制作用，这与钆单独划为一类是吻合的。稀土元素及其化合物具有降低血糖的作用，还有抗炎、杀菌、抗肿瘤和抗癌作用[8，9]。但铒，镝配合物未能测定出抑制50%的HIV的活性，因此没有抗HIV活性[10]，这与铒、镝划为一类是符合的。镧和铈归为一类，可以更好地解释高剂量的硝酸镧和硝酸铈对肝脏有一定的损伤作用[11]。同时它们对肿瘤组织具有较高的亲和力，Bepxoba认为此外，氯化镧可保护红细胞膜，有抗溶血毒素的独特作用，可减少溶血的发生；低浓度的硝酸铈水溶液可取代硝酸银作烧伤创面治疗药物，对革兰阴性、革兰阳性细菌都有较强的杀灭作用，尤其对革兰阴性杆菌属作用更强；镧可减少猴和狗的动脉粥样硬化的发生，而且不影响血液中脂蛋白和胆固醇含量，这可能与改变动脉壁细胞钙流量和钙在细胞外沉积有关。钕和镨聚为一类，它们都具有较强的抗炎作用。在所有稀土元素中，钕化合物的抗菌作用最强。临床上把钛铁试剂钕制成的软膏剂型称为Phlog，其中稀土与钛铁试剂比例为1∶2时，其抗菌活性最强，可广泛用于治疗湿疹、龈炎、鼻炎、静脉炎，并可预防口腔炎、除臭等；镨的缩氨基硫脲配合物具有抗霉菌活性，也可杀死尼日尔曲霉蛋真菌。麦饭石提取液中含有一定量的稀土元素，研究表明，小剂量稀土能明显地促进动物体液免疫力细胞免疫即巨噬细胞的吞噬能力。通过聚类分析，可以在一定程度上更好地解释其与人类疾病之间的内在联系规律。
稀土元素的医疗作用广泛，氨基磺酸镧、铈可用来停止患者发汗；稀土元素还可起到镇静止痛的作用；可制成各种防晒化妆品，在一定程度上减少因紫外线照射引起的皮肤疾病；稀土化合物可用作增感屏，在X射线透视和拍片方面，具有缩短曝光时间、片子动态清晰度高、人体辐射量少等优点；稀土永磁体具有高磁性能，所制成的磁疗器已广泛用于治疗高血压病、心脏病、关节炎等疾病，还可制成磁腰带、磁项链、磁疗背心、磁疗护膝等[12]。
有关稀土元素与人类疾病之间的关系越来越引起人们的关注，已成为医药学工作者探索的重要课题。麦饭石提取液中含有10余种稀有元素，在保健、疾病治疗中，可能发挥着重要作用，有待进一步研究。本研究为实际应用稀土元素提供了聚类分析客观依据。
[参考文献]
[1]侯慧英,张桂兰,应康.中华麦饭石对小鼠生长发育的影响[J].包头医学院学报,1998,14(2):9.
[2]侯芳玉,刘玉霞,张绍伦等.中华麦饭石对小鼠免疫功能的影响[J].中国实验临床免疫杂志,1991,3(5):39.
[3]李莲姬,韩春姬.麦饭石浸出液抗突变作用研究[J].微量元素与健康研究,2001,18(1):15.
[4]魏决.紫苏叶麦饭石功能饮料的研制[J].广东食品工业科技,2002,18(2):35-36.
[5]王尉和, 刘开平, 张瑞. 麦饭石在土耳其蓝釉中的应用[J]. 应用化工, 2007,36(10):1033-1034.
[6]韩周祥,魏剑英,赵玛,等.麦饭石对NOx的吸附[J].化工环保,2007,27(3):218-221.
[7]王梦远,丁雄,龚建平.氯化钆预处理对小鼠H22实验性肝癌形成的影响[J].化工环保, 2007，29(5)：422-424
[8]尹汉东, 马春林..具有抗癌活性金属化合物的研究进展[J].化学研究,1999,10(4):
[9]曾先捷, 邝晓聪,许坚,等. 硝酸镧抑瘤实验观察[J].广西医学,2002,24(4):451-452.
[10]梁兆玲,曾涛,汪旭,等.八种稀土金属配合物和铂配合物抗HIV活性的研究[J].云南师范大学学报,2005,25(1):40-43.
[11]李中峰,吴惠丰,张晓宇,等.轻稀土镧、铈急性生物效应的1H NMR谱代谢组学研究[J].高等学校化学学报, 2006,27(3):438-442.
[12]颜世铭,洪昭毅,李增禧.实用元素医学[M].河南：河南医科大学出版社,1999.333-336.
一本章的主要内容和特点
本章包括《组成生物体的化学元素》和《组成生物体的化合物》两节教材。第一节教材需用1课时教学，第二节教材需用2课时教学。此外，有1个学生实验。
第一节《组成生物体的化学元素》。首先，在节的引言中，明确指出自然界中的生物和非生物都是由化学元素组成的。接着，讲述组成生物体的化学元素、组成生物体化学元素的重要作用、生物界与非生物界的统一性和差异性三方面内容。
关于组成生物体的化学元素的内容，一开始就指出组成生物体的化学元素主要有20多种，紧接着以玉米和人体为例，将含量较多的化学元素以及这些元素的含量列成表。通过对表中内容的分析，概括出两点：一是组成玉米和人体的基本元素是C、O、H、N；二是组成生物体的各种化学元素，在不同的生物体内，含量相差很大，由此进一步提出了大量元素和微量元素的概念和种类。
关于组成生物体化学元素的重要作用的内容，首先强调指出，在大量元素中，C是最基本的元素，C、H、O、N、P、S这6种元素是组成细胞的主要元素。接着，说明组成生物体的化学元素进一步组成多种多样的化合物，这些化合物是生物体结构和生命活动的物质基础。
关于生物界与非生物界的统一性和差异性的内容，主要是从组成生物体和无机自然界的化学元素的相同和不同，提出了辩证唯物主义观点：一点是从组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到的事实，来说明生物界和非生物界具有统一性；另一点是从组成生物体的化学元素在生物体内的含量与在无机自然界中的含量相比，两者相差很大的事实，来说明生物界和非生物界还具有差异性。
第二节《组成生物体的化合物》。首先，明确提出构成细胞的化合物，主要包括无机化合物的水和无机盐，有机化合物的糖类、脂质、蛋白质和核酸。然后，依次讲述构成细胞的这6种化合物。，全国公务员共同天地
关于无机化合物的水，着重说明它在细胞中含量最多；水在不同的生物体中和不同的组织、器官中含量不同；水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在；水在细胞内的重要作用。最后强调指出，生物体的一切生命活动，绝对不能离开水。
关于无机盐，强调指出它在细胞中虽然含量很少，且大多数无机盐以离子状态存在于细胞中，但是具有多方面的重要作用：无机盐既是细胞内复杂化合物的重要组成成分，又对维持生物体的生命活动有重要作用。
关于糖类，主要说明它由C、H、O3种化学元素组成，它是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质；糖类大致分为单糖、二糖和多糖等几类(其中的葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖元等是重要种类)，以及它们在生物体内的分布和重要作用。
关于脂质，主要说明它由C、H、O3种元素组成，一般包括脂肪、类，全国公务员共同天地脂和固醇等；这几类物质在生物体内的分布和重要作用，并强调指出，磷脂是构成细胞膜和多种细胞器的膜结构的重要组成成分。
关于蛋白质，是本节的重点内容，教材中比较详细地讲述了有关内容。首先，强调蛋白质在细胞中只比水的含量少，大致占细胞干重的50%以上，它是细胞中各种结构的重要化学成分。接着，说明蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成；它是一种高分子化合物，相对分子质量很大；基本组成单位是氨基酸；蛋白质的分子结构是由许多氨基酸分子互相连接而成；蛋白质分子的多样性，决定了蛋白质在生物体内有多种重要的功能。
关于核酸，首先明确指出核酸是遗传信息的载体，它对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成有极重要的作用。然后，说明核酸由C、H、O、N、P等化学元素组成，也是一种高分子化合物；核酸的基本组成单位是核苷酸；核酸可以分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两大类。
本节教材的最后一段指出，任何一种化合物都不能单独地完成某一种生命活动，只有按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。这里也体现了辩证唯物主义的观点。
在本章中，为了配合学习有机化合物的内容，安排了学生实验《生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定》，主要是根据某些化学试剂，能够分别使生物组织中上述三种有机化合物，产生特定的颜色反应，来鉴定生物组织中有还原糖、脂肪和蛋白质的存在。
二本章与其他章的联系
1.本章是绪论后的开篇章，所讲内容是最基础的知识，因此与后面的各章都有密切关系，是学习好其他各章的基础，教学中要注意前后知识的联系。
2.组成生物体的化学元素和化合物的知识，是讲述第二章《生命活动的基本单位──细胞》的重要基础。例如，讲述细胞膜的结构和功能，会用到磷脂、蛋白质等知识。
3.第三章《生物的新陈代谢》，与本章联系十分紧密。例如，讲述植物的物质代谢时，要用到酶、水、大量元素、微量元素等知识；在讲到人和动物的物质代谢时，要用到糖类、脂质和蛋白质的知识。
4.第四章《生命活动的调节》在讲到激素的调节作用时，要用到蛋白质等知识。
5.第六章《遗传和变异》在讲到生物体的遗传性和变异性时，有关蛋白质和核酸的知识，是重要的基础知识。
于初中化学来说非常重要，在学习过程中，需要探究最有效的学习方法，为初中化学打好坚实的基础，提升化学教学质量.本文从初三化学入手，详细分析初三化学教材，提出了一些初中化学元素化合物知识的学习方法，为初中生学习化W竖起一座风向标，为化学学习提出一些有效学习方法，帮助学生提高化学水平.
关键词：初中化学；化学元素；化合物
【中图分类号】G633.8
一、制作化学元素化合物学习表格
制作化学元素化合物学习表格，要求学生自制一张表格，按照化学元素和化合物学习的基本思路整理，即化学元素化合物的颜色，状态，气味，密度，溶解性，可燃性，毒性，相对分子质量等，将所学的化学元素化合物整理分类.当今社会，网络科技发达，电脑成为千家万户的必备电子产品，学生可以利用电脑，
将化学知识整理成Excel 表格形式，学一个新的化学元素化合物，就添加到表格里，表格模板如图1 所示.利用表格，可以利用Excel 的分类筛选工具，将性质相似的化学元素物质整理到一起，进行对比学习.化学学习表格的制作，首先是化学学习的形式创新，化学元素化合物知识一般都易懂，但是很难记忆，都是定性的知识，属于说明性的知识，而且化学元素化合物知识的知识点非常多，学生容易产生厌倦感和枯燥感，结合Office 办公软件辅助化学元素化合物学习，可以增强学生的化学学习兴趣，消除学生对化学元素化合物的厌倦和枯燥.其次，用Excel表格整理化学知识，比起纸质的笔记本要可靠得多，电子表格
不容易丢失，修改起来更加方便快捷，查询起来也非常方便，将化学学习信息化，提高化学学习效率.最后，利用Excel 文档的排序筛选工具，将学到的化合物进行分类排序，相似性质的物质能够迅速整合到一起，对于同一类物质的性质，能明显地概
括出典型性质.例如，观察H2 SO4，HCl，HNO3，CH3COOH 这些酸的化学性质和物理性质，就可以总结归纳出酸的一般性质，在以后的学习中，遇到其他酸，不至于完全陌生，起码可以说出一些基本性质，尤其是在考试中会出现一些课本中未提到的物质，但却与课本里的化学物质拥有相似属性.
二、加强实验，加深对化学元素化合物的认识
化学是以实验为基础的学科.通过化学实验，可以增强学生对化学元素化合物的认识.化学实验是对元素化合物知识的认识和生动再现，如果没有关于CO2的实验，学习CO2的性质时，只是按照课本文字记忆，很容易忘记，对CO2的认识不会有深刻的认识.相反，通过一系列实验，亲自去感受CO2的存在，亲眼观察CO2的各种物理性质和化学性质，亲自进行化学实验，实验过程中的每一种场景都会在学生脑海留下深深印象，这些实验画面都是与CO2的性质相关联，能帮助学生区分CO2与其他化合物的性质.实验能够充分调动学生的所有感官，实验中，学生的眼，耳，口，鼻，手，脑都投入进去了，能够充分调动
学生的积极性，通过触觉，嗅觉等发现实验现象，从现象看到本质，这样的形式，可以使化学元素化合物的学习更加生动，形象，学生积极投入到化学学习中来，增强学生的学习兴趣和积极性，对化学水平的提高有很大帮助.
三、多做习题，巩固化学元素化合物知识
习题是对知识很好的检测和应用，多做习题，可以帮助学生应用所学知识，将所学的化学元素化合物知识进行巩固复习，化学元素化合物的知识繁琐难记，而习题是对重点化学元素化合物知识的高度概括的总结，习题能达到化学元素化合物知识记忆效率最大化.另外，习题能够真实地反映学生对知识的掌握程度，帮助学生查漏补缺，通过习题，自我检测，自我改正，深入学习化学元素化合物知识，提高化学水平.
万丈高楼平地起，化学元素化合物是筑起化学的最小微粒和最基本组成单位.只有学好化学元素化合物的性质，才能学习更复杂的化学知识，才能为高中化学学习打下坚实的基础.初中化学元素化合物学习要与时代接轨，利用现代化信息手段，鼓励动手操作，加强化学实验，学会观察，归纳，总结，寻求有效的学习方法，提高化学学习效果，不断提升化学水平.
参考文献：
[1]陈永红.中学化学教学法初探―――论中学元素化合物教学[J].遵义师专学报. 1996（ 1） .
