无机化学元素精选(九篇)

第1篇：无机化学元素范文

这种“先见森林后见树木”的态度，就是要对物质的认识有全局观，要有认识的主线和重点.无全局观就如同失去导航的轮船，在一望无际的大海中航行，辨不清方向.

一、复习内容的繁杂需要全局观

高中无机元素及其化合物这块内容，涉及到的物质加在一起大约上百种，能发生的反应多达几百个，覆盖面广，知识点繁多，高一新授知识点时所用课时不少于30课，约两个多月.高三复习时，绝对不能像高一时那样，按部就班详细讲解，必须要有全局观，让学生对众多物质的性质有一个整体的印象.教会学生抓住物质的特点，给物质“扣帽子”.一看到物质的名称，脑海中就要有相应的关键形容词.

以金属单质为例，将钠镁铝铁铜放在一起进行对比复习，找出各物质化学性质上最大的特点.相当活泼的钠：有酸酸优先、无酸水优先；酸碱“通吃”的铝：与强酸强碱溶液都会释放出氢气；“多变”的铁：遇强则高，遇弱则低，即遇到强氧化剂显示+3价，遇到弱氧化剂显示+2价；不活泼的铜：不溶于稀盐酸稀硫酸，在浓稀硝酸、热浓硫酸中均可溶解.

这样一来，对于常见的物质，就有了一个深刻印象，在性质复习中有了一定的指导方向.

二、学生认知的水平需要全局观

高三的学生学习任务繁重，各门功课都有无数的知识点要复习，无数的题目要完成，学生很容易产生烦躁感.我们带领学生进入元素化合物这片“大森林”时，若直接看每一棵“树木”，一棵接着一棵的介绍、对比、学习，学生会觉得厌倦、疲惫、烦躁不安.待到我们看完所有“树木”，想回头完整介绍这片“森林”有多么繁茂多么壮观、“树木”之间的联系多么紧密时，学生可能早已经失去耐心.结果就是，最重要的物质间的联系与对比未曾真正掌握，运用元素化合物知识解决生产生活中问题的能力没有得到提高.

所以复习某种元素时，我们可以和学生一起先画出知识网络，或者由教师给出一张思维导图，学生首先从全局去回忆这部分内容涉及到哪些物质，它们之间可以通过怎样的步骤进行转化，这些性质对用途、制取等其他方面有什么影响.在这种全局考虑的过程中，学生的积极性得到很大程度的提高，会主动的思考、总结、归纳，也很容易找出自己在高一新授课学习时的漏洞和缺陷，能增强复习的效果.

三、教师教学的方式需要全局观

每一位教师都会希望自己的课堂有出彩之处，若然枯燥无味，教师自己也会十分难过.在高三元素化合物的复习课上，按部就班、逐一书写、讲解某物质发生反应的方程式，这样的方式，对于大部分学生而言，都是没有兴趣的.基础比较好的同学，能写对几乎所有的方程式，说全该物质所有的性质，这样的课堂对于他们，就是在炒冷饭.如果高一时笔记写的清楚认真的话，就相当于读了一遍老笔记.而对于基础不够好的同学，课堂上老师快速的说一遍该物质的性质，他们依旧记不住，这样的课堂既无趣又无效.所以旧知识绝对不能用旧方法，要从全局角度进行对比、归纳，要让学生感觉到有新意.

比如，氧化钠与过氧化钠这一组，学生可以从颜色这一物理性质、与水的反应、热稳定性、与二氧化碳的反应等化学性质上加以区别.

即使默写方程式这样的训练，也要有新的做法.如，将能与水反应的总结在一起进行训练：钠与冷水、镁与热水、铁与水蒸气、氧化钠、过氧化钠、氯气、溴单质、氟气、二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮、氨气等与水.从不同角度书写记忆方程式，既是对物质化学性质的总结归纳，又是对物质间的异同点进行对比和归纳，能更大程度的提高学生复习的积极性.

四、试题考察的特点需要全局观

元素化合物部分绝对不是仅仅复习物质的化学性质，默写几个方程就完事.在综合模拟卷、高考卷中，元素化合物通常是作为一种载体，用来考察其他很多方面的知识点.如，氧化还原方程式的配平、电子得失守恒、物质的量的计算等.在复习过程中，要融入这些内容，从全局上让学生明白最终的考察方式，同时使复习内容饱满、课堂生动丰富、有一定的思考力度，

比如，在复习氯气性质和的时候，默写氯气与水、氯气与氢氧化钠这两个反应方程式时，可以从以下几个方面进行知识点的整合：（1）改成离子方程式，强调次氯酸是弱酸.（2）单线桥分析电子的转移，理解氯气既作氧化剂又作还原剂.（3）分析转移电子数和氯气的关系，尤其要注意的是氯气和水的反应是一个可逆反应.当有1 mol氯气完全和水反应时，转移的电子物质的量是1 mol；当将1 mol氯气通入足量水中时，转移的电子小于1 mol.

第2篇：无机化学元素范文

    无机化学教学改革实施方案

    无机化学教学改革实施方案是:理清知识体系,整合教学内容,压缩教学时数,实行模块化分层次推进教学,提高教学效率。无机化学教学的模块化分解和教学时数分配的框架(表略)。无机化学教学整合原则如下:(1)删掉部分内容(稀有气体、镧系、锕系、核化学、金属晶体和无机化学发展前沿),不再讲解,让学生自学。(2)压缩部分内容(溶液、热力学、动力学和晶体学),在后续课程中精讲。(3)合并部分内容(化学平衡、解离平衡和溶解平衡)。(4)补充部分内容(教学研究成果)。

    无机化学教学改革方案的特色

    (1)“三学二素一论”的两部分六模块改革。两部分为理论部分(48学时)和元素部分(42学时)。六模块为“三学二素一论”:“三学”为微观学、热力学和动力学;“二素”为主族元素和副族元素;“一论”为元素通论。(2)“三位一体”的教学模式。微观学Ⅰ为无机化学一,热力学Ⅱ和动力学Ⅲ为无机化学二,元素部分为无机化学三,由3个主讲教师完成不同模块,学完就考,学分加和。(3)根据“学生学习认知过程”设计教学顺序如下: ①由抽象到具体,先理论部分后元素部分;②由简单到复杂,微观学为“原子—分子—离子”;③由理论到应用,热力学为“热力学能—化学平衡和电化学—氧化还原反应”;④由主族到副族,先主族元素后副族元素; s区元素和ds区元素进行对比教学。(4)利用规律性的“教学研究成果”促进教学。六模块中有关规律的教学内容详见表1。在这部分教学中展示教师教学研究成果,既可以理清学生思路,解决疑点难点;又可以指导学生进行教学研究,以研助教,以教促研。(5)明确重点。溶液的有关理论重点在分析化学课程中讲解,而在无机化学课程中只学简单应用;热力学和动力学的有关理论重点在物理化学课程中讲解,而在无机化学课程中只学简单应用。

第3篇：无机化学元素范文

【关键词】 教学内容; 无机化学; 改革

随着社会对人才培养目标现代化、社会化的要求，社会对人才类型的需要已由“专才”型向“全才”型转化，而学生所学知识的知识面已大大拓宽;学科的发展和知识的丰富，无机化学课程的教学内容也越来越多，书越编越厚，然而无机化学的教学时间又大幅度减少，难以完成原有的教学内容，所以无机化学课程中存在许多需要解决的问题。例如理论部分的论述比较完整，但利用无机化学的实践活动操作比较困难;元素部分的内容比较琐碎，教师在讲授时困难较大，教学内容繁多，学生接受起来比较困难。

本着培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、素质高人才的目标要求, 适当减少基础课学时, 增加专业实践和新知识介绍是必要的。如何充分利用有限的教学时间，不大幅度地减少教学内容，使学生尽可能多的学习、掌握基础知识是摆在我们教师面前的一项重要课题。这就要求我们从课程改革中挖潜，从课程内容整合中获得。

1 优化课程教学内容

教学内容的改革是无机化学教学改革的核心。改革与优化教学内容表现为, 剔除那些与中学教学内容重复、陈旧过时或与中学化学教学联系极少的教学内容, 对经典的无机化学教学内容进行优化，适当补充化学前沿知识[1]。

1.1 课本内容与课外知识有机结合[2]课本上的理论与具体的科技研究成果介绍相结合，既有利于避免教师教学内容的枯燥无味、空洞抽象，也有利于拓宽学生的知识面，同时还能激发学生学习的兴趣和积极性。这就要求我们教师在教学过程中相应地引入一些化学史、化学重要发现的介绍。例如诺贝尔化学奖中无机化学方面的成就包括了英国化学家w.ramsay 对空气中稀有气体元素的发现、法国化学家h.moissan发明氟元素分析法、瑞士化学家维尔纳创立配位学说等。另外，教师还可以将日常生活中与人类息息相关的一些无机化学知识引入到教学当中，例如温室效应、酸雨、臭氧空洞、微量元素与人体健康等。为适应知识经济的特点，教师还可以将无机化学的前沿领域知识如纳米技术、金属有机化合物等渗入到基础教学之中。这些课外知识穿插于教师的授课过程中，既能活跃课堂气氛，也有助于学生对知识的理解和记忆。教师可在讲授配位化合物的知识时延伸出与配位化学联系密切的人体微量元素与健康、抗癌药物顺铂的发现历程;在沉淀反应中介绍肾结石形成的化学原理;在电化学中介绍燃料电池、电解制氢等新型能源技术;在卤族元素的学习中，介绍感光材料、阻燃材料等的应用。

1.2 改革教材内容, 优化课程结构

1.2.1 着眼课程群建设，调整课程体系为了达到人才培养的目标，我们不仅注重课程教学内容的改革，还更注重课程体系的建设。我们在本课程建设过程中，始终注意与其它课程的协作配合，以逐步形成一个相对独立统一的课程群模块。该模块包括如下课程：基础化学原理、无机化学实验、分析化学、物理化学。这四门课程共同瞄准无机化学这一主修课程在系统中的基础作用及优化这个目标，统一调整教学内容，精简学时，各自侧重完成分工的局部教学任务。基础化学原理课程使学生掌握基本的化学知识，无机化学实验部分让同学们了解化学实验的分析和简单设计;分析与物化课程使学生掌握化学的深层次内容，更大程度上学习化学理论。

1.2.2 运用现代观念，优化课程内容，实现教学内容的现代化课程内容的优化，一是要选择知识，再者一定要加强重点内容的提炼，明确知识点，抓住课程的“三基、三新”，即基本概念、基本原理、基本方法、新知识、新方法、新技术。基础课调整的重点是增加新知识，专业课调整的重点是增加新技术。同时妥善处理好经典内容和现代化内容的关系，做到二者的和谐统一，同时压缩那些起点低、简单重复和陈旧老化的内容，使增加的教学内容与高新技术接轨[3]。

1.3 突出课程教学的重要性

1.3.1 课程教学突出基础性、前沿性、时代性通过对现在与过去、国内与国外化学类学生培养目标，中、外无机化学教材内容对比分析、学科发展现状复习及发展趋势预测，在正确处理继承与发展关系的基础上，修订教学目标及教学大纲，结合省级精品申报和高教研究中心批准的“十一五”教研课题，更新理论课和实验课教学内容，探索、实施新的教学方法。课程内容在强调基本知识、基础理论和基本技能的同时，也适当介绍重要进展。

1.3.2 课程教学突出新知识、新概念和新技术在教学内容改革方面，除了坚持无机化学传统的基本知识、基本理论传授，坚持无机化学内容需要不断更新的原则，加强专业知识与科学方法论相结合，把二十一世纪化学类及相关专业的学生在无机化学学科应具有的基础理论和最优化知识作为精品课程的内容依据，着重处理好无机化学基础理论与无机化学前沿的新概念、新技术和新方法(如绿色化学、微波化学等)的关系，吸收无机化学发展的新知识，强化无机化学的知识结构，使教学内容不断丰富、不断完善;能够使学生高效率地掌握无机化学的精髓，并将其转化为创新能力。

1.3.3 课程教学中必须加强创造能力的培养如何在无机化学教学中加强创新能力的培养，我们在课程设置时就注重学生对社会的适应性，将培养学生创新精神和实践能力摆到突出地位。为了加强创新意识的培养，安排每个学期至少一个“研究性课题”;为了提高解决实际问题的能力，在教学内容的选择上更加贴近生活实际和生产实际，安排了“课程实习作业”，为培养创新意识和实践能力提供了重要方式和途径。

2 元素化学部分教学的改进

元素化学部分内容繁多难学，为此我们对元素化学每章内容，重点抓住原子结构与族通性的关系，引导学生通过原子结构和分子结构的原理来理解元素及其化合物的化学性质，概括归纳元素性质的变化规律性，从而突出化学的基本原理在元素化学学习上的指导作用。从学生反馈回来的教学质量调查证明，这有利于学生加深对元素及其化合物性质的理解和掌握。而对于元素及其化合物的存在方式、制备、用途等，则着重于学生的自学，让学生查找有关的资料来认识有关化合物的最新用途或制备方法，然后让学生撰写有关这方面的总结文章或论文，这样一方面增强了学生的自学能力，另一方面让学生知道了最新的一些化合物的研究动向。这样的教学模式调动了学生学习的自觉性，深受学生的欢迎。

无机元素化学教学难点的解决办法是：①元素部分以元素周期表为主线[4]， 深入地讨论主族元素及重要化合物的结构、物理性质、稳定性、氧化还原性、物质的制备及用途。以物质结构原理和热力学原理为基本点，从微观和宏观的角度去学习、讨论和研究无机化学的问题，注重规律性的讨论和总结，从而突出无机化学基本原理在元素无机化学学习中的应用和指导作用，加深学生对无机物性质及反应性规律的理解及对无机化学基本原理的掌握，改变元素化学在学生心目中内容繁多的印象。②以性质为中心讲好重点元素。由于同族元素性质相似，所以在讲授每族元素通性之后，对族内的重点元素必须较为系统地讲解，以便学生对族内其它元素的学习起到触类旁通、举一反三的作用。③密切联系实际。元素化学很多内容与工农业生产、日常生活，特别是中学化学教学关系十分密切。在教学中主动联系实际问题，教学就会更加深入、生动活泼，学生学习就不至于感到枯燥无味，反而对学习产生浓厚兴趣。④善于比较差异，归纳总结规律。元素化学内容多，知识零散，学生总感到难掌握，不易记忆。在教学中充分利用对比的方法可以加深学生对问题的理解，采用归纳总结规律的方法使学生学的知识系统化，这两点都有利于学生记忆。⑤利用现代教学手段，加强教学效果。计算机辅助教学代表现代教育技术的特征，能帮助或替代教师传递信息，突出教学的重点和难点，增大课堂容量，能激发学生学习兴趣，有强烈的感染力和丰富的表现力，其优势是传统教学方法无法比拟的。应用多媒体教学手段，不仅可以创设多样化的学习情景，更可毫不费力地将传统教学中难以描述、难以突破的难点生动、形象地表现出来。

3 教学方法和手段的改进

3.1 案例教学法以讲授为主，通过典型实例教学激发教与学的课堂互动。在课堂讲授中，通常将典型实例和疑难问题作为内容展开的引导和说明，始终关注社会上的热点化学问题，分析其中的化学机理，增强该课理论的实践性、时代性、启发性、通俗性和生动性，便于本科生接受并调动其主观能动性，课堂还实行课末5分钟学生提问，及时答疑。由此，提高了课堂的效率。

3.2 问题教学法适当给予刺激和压力，以各种形式的提问、作业和讨论等辅助手段巩固课堂教学内容。提问和作业中，既有要求当场口头回答或书面完成的，也有要求课后完成并提交的，还有仅提供思考的。为了方便学生复习，无机化学教研室编印了供校内使用的无机化学习题集，深受学生的欢迎。

“以问题为中心”讲授与讨论相结合。为有效地利用课堂教学时间，在整合教学中，我们把研究性学习引入课堂，即设计学习情景，让学生在学习新知识时做到“三先”, 即先尝试、先讨论、先思考。教师通过点拨、参与、辅导，让教学过程成为学生自主学习、师生互动的过程。学生在不断地发现问题、解决问题的过程中尝到成功的乐趣，激发了学生思维的积极性，达到有效地利用课堂教学时间的目的[5]。

3.3 多媒体教学法随着现代教学改革的推进，在无机化学的教学中，明显地出现了内容多、课时少的矛盾，我们充分利用现代教育技术手段较好的解决了这一矛盾。通过使用多媒体、投影仪等现代教育技术手段和实物模型实施课堂教学。通过各种课件充实和拓展教学内容，增加了内容的直观性，激发了学生的学习兴趣，让学生们在耳目愉悦中感受到化学在生活中无处不在以及在科技发展中的重要地位。所有教学课件上传在精品课程网站上，有利于学生自学，提高了学生的自学能力。

实施无机化学内容整合教学的尝试，其根本目的在于全面提高课堂教学质量。在教学过程中，我们运用教学设计的理论和方法来分析、研究教学问题, 设计教学策略、教学方法及教学过程，努力探索教学过程各要素、各环节相互联系和作用的最优化，教学效果得到明显提高。由于调整了无机化学相关内容的衔接与分工，内容突出主干，加强了学生实践能力、创新意识的培养，对提高学生综合素质起到了很好的作用。

无机化学是一门基础理论性和实践性都很强的学科，它是大学一年级唯一的专业基础课程，对后续的专业基础课程的学习影响很大，而提高无机化学教学质量的方法是多样化的，需要我们不断的讨论、探索和实践，为培养更多的高素质的现代化建设人才而努力。

【参考文献】

[1] 徐家宁, 史苏华, 阎 雁, 等. 努力探索, 全力打造精品无机化学课程[j]. 广西师范大学学报(自然科学版) , 2003,z2：6.

[2] 翟林峰,杭国培，王华林,等. 无机化学课程教学内容与方法改革研究[j]. 合肥工业大学学报，2008，22(1)：94.

[3] 黄 滨，王秦辉. 优化课程结构的探索与实践[j]. 教书育人,2002，24：28.

第4篇：无机化学元素范文

〖关键词〗波义耳，机械论哲学，机械论化学，17世纪，化学史

1 对“波义耳把化学确立为科学”的传统解释

“波义耳把化学确立为科学”，是恩格斯的著名论断之一，语出恩格斯《自然辩证法》第2、3节“自然科学各个部门的循序发展”（〖1〗,p.28） 。奇怪的是，恩格斯在谈到生理学、比较形态学和比较生理学等学科成为科学时，都说明了原因，但是，恩格斯没有对“波义耳把化学确立为科学”作出任何解释。持马克思主义观点研究化学史和化学哲学的学者，经常引用和注释这条经典，其基本观点是：波义耳提出了科学的元素定义，从而“把化学确立为科学” 。

现以在国内颇有影响的化学史书籍《化学发展简史》为例：

在化学领域，十七世纪英国资产阶级早期活动家波义耳（robert boyle1627-1691）对一系列新的实践经验，进行了总结，为化学元素作了一个科学的定义，为使化学发展成为真正的科学做出了一项重大的贡献，为人们研究万物的组成指明了方向，因而它是化学发展中的一个转折点。对此恩格斯给予了高度的评价，他曾指出：“波义耳把化学确立为科学”。（〖11〗,p.72）

然而，据对波义耳原著的研究，发现波义耳根本就没有提出过什么“科学的”、“近代的”元素定义（〖5〗,pp.95-98;〖6〗,p.380;〖7〗,p.17;〖8〗,p.76;〖9〗,pp.240-242）。波义耳从根本上怀疑元素的存在；波义耳除了批判元素概念以外，绝不给元素概念在化学研究中留下一点地位。

如果波义耳果真没有提出“科学的元素定义”，那么，恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是否就不能成立了呢？我们究竟应该在何种意义上理解“波义耳把化学确立为科学”这一论断呢？

2 对波义耳元素定义的误读

人们常常引用的波义耳关于化学元素的定义，出自波义耳《怀疑的化学家》一书。在研究波义耳关于化学元素的定义之前，我们简要地介绍一下《怀疑的化学家》的主要内容。

波义耳《怀疑的化学家》（the sceptical chymist），出版于1661年 ，其实这本书几年前就写好了，并且私下流传着（〖12〗，p.386）。波义耳著述甚丰 ，在今天的人们看来，《怀疑的化学家》是波义耳著作中最著名的一部，但是，在波义耳那个时代，这部书并不比他的其他著作更出名，也不比他的其他著作更重要（〖4〗，p.465;〖7〗,p.19）。这一事实丝毫无损于《怀疑的化学家》对化学发展的意义。

《怀疑的化学家》在机械论哲学的指导下，以实验为基础，试图彻底清除亚里士多德的四元素说（即一切物体皆由土、水、空气和火四种元素组成）和帕拉塞尔苏斯的三要素说（即盐、硫、汞是构成一切事物的要素）。波义耳把四元素说和三要素说视为“难兄难弟”，波义耳决定一剑双雕，彻底斩断它们。他说：“••••••我所要提出的许多东西，••••••都可不分彼此地适用于逍遥学派的四元素说和化学家们的三要素说，尽管我的某些反对意见可能更多地偏重于后列出的三要素说，但这不过是因为化学家们的假说看起来似乎更要比另一个得到了更多的经验支持，因此，着重围绕这一学说进行反驳才是当务之急，尤其还要看到，绝大多数的被用来反驳该学说的论据，只须略作变更，即可被用之于反对亚里士多德学派的学说，并足以强有力地驳倒这个缺乏根据的学说。”（〖2〗,p.29;〖3〗,p.33）

此书以对话体写成，也许波义耳是想效仿伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书的手法。书中的卡尼阿德斯（carneades），是波义耳的代言人，波义耳借他之口提出自己的疑问，表达自己的观点； 弥修斯（themistius）,是亚里士多德学说或逍遥学派的信徒；菲洛波努斯（philoponus）是三要素说的代言人；埃留提利乌斯（eleutherius）是一位中立者；书中还有一个“我”，充当书记员。

在《怀疑的化学家》中，波义耳主要讨论元素的数量及其对物体性质的影响，以及火术分析的机制。

针对四元素说和三要素说，波义耳提出了三个疑问：

第一，那些被逍遥学派和医药化学家、炼金术士认为是元素或要素的东西，真的是原始的、简单的物质吗？

第二，是不是每一种混合物体都包含有全部四种元素或三种要素？

第三，元素或要素的数量，是否真的仅限于亚里士多德学派所说的那四种，或者帕拉塞尔苏斯学派认为的那三种？

这里讨论的核心概念是元素或要素。为了避免“为空洞的词或术语或概念而争吵”，讨论的各方决定在讨论的开始就必须对元素或要素的概念达成一致的理解，“对要素或元素这两个词自始自终应如何理解作出规定”。他们异口同声地欣然同意在辩论时将元素和要素当着等同语加以使用，“都是指那些原始而简单的物体，而结合物则可说成是由它们组成的，并将最终分解成它们。”（〖2〗,p.13;〖3〗,p.19）这是元素的概念在《怀疑的化学家》中第一次出现。

经过了严密的有根有据的讨论，波义耳对上述三个问题给出了否定性的答案。这里我们看看波义耳针对第二个问题所做的部分回答。

“虽然化学家们宣称他们从某些物体中提取了盐，从另一些中得到了汞，又从一些中得到了硫；但他们却从未告诉我们运用其中的何种方法能够从一切种类的矿物中毫无例外地分离出来任何一种要素，无论是盐，还是硫或汞。因此，应该允许我下出这样一个结论，在这些元素中，没有哪种可作为一切物体的某种普适组分，倒是有些元素并不能成为其为这样一种组分。”（〖2〗,p.196;〖3〗,p.212; 〖15〗,p.55）

“我从未发现从金或银（暂时不列上其他金属）中能够分离出我们通常所说的那种土或水，因此，我可以给出以下结论以反驳我的论敌们的论点，这就是，土和水这两者绝非所有的那些被当作是完全结合物的物体所共有的组分。”（〖2〗,p.197;〖3〗,p.213;〖15〗,p.55）”

在波义耳认为他已经摧毁了四元素说或三要素说的时候，他继而开始怀疑元素究竟是否存在的问题。于是，波义耳第二次给元素下了一个定义。这就是人们“频繁地引用而又同样频繁地误解”（〖8〗,p.76）的那个定义。

现在我们来推敲波义耳关于元素的定义。为准确起见，现将原文和中译文一道抄录如下：

and,to prevent mistakes,i must advertise you,that i now mean by elements,as chymists that speak plainest do by their principles,certain primitive and simple,or perfectly unmingled bodies;which not being made of any other bodies,or of one another,are the ingredients of which all those called perfectly mixt bodies are immediately compounded,and into which they are ultimately resolved:now whether there be any one such body to be constantly met with in all ,and each,of those that are said to be elemented bodies,is the thing i now question.（〖2〗,p.187）

而且，为避免误解，我必须事先声明，我现在所谈的元素，如同那些谈吐最为明确的化学家们所谈的要素，是指某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分，是它们直接复合成完全结合物，而完全结合物最终也将分解成它们：然而，究竟是否存在这样的物体，即它们在所有的物体中总能找得到，而且它们都是所谓元素化的物体，则是我现在要怀疑的事情。（〖3〗，p.202；下划线为本文作者所加，此处译文与中译本略有改动。——刘立注）

仔细分析这段文字，可以发现：

第一，波义耳清楚地定义了“元素”概念。这里波义耳对元素作如是定义：“是指某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组分，是它们直接复合成完全结合物，而完全结合物最终也将分解成它们。”著名化学史家j•p•帕廷顿（partington）将元素的定义从上段文字中“剥离”出来，断章取义，以为这个元素定义就是波义耳所要提出的元素定义（〖11〗，pp.77-78;〖3〗，汉译者前言）,并且认为这是“把波义耳称为近代化学奠基者”的三个理由之一。（〖11〗，p.74）后来许多学者据此以为波义耳提出了近代的、科学的元素定义。这实在是一种误读。问题主要出在包括帕廷顿在内的许多学者都忽视了波义耳元素定义中的两个重要从句。

第二，波义耳的元素定义并非具有原创性。波义耳用一个从句说，他所谈的元素跟化学家明明白白所讲的要素，其意思是相同的。早在1641年，巴黎皇家学院的克拉夫（e.d.clave）就给元素下了很好的定义，即元素是“简单的物体，混合体最初由它们组成，并且最终将分解成它们或者可以分解成它们。”（〖5〗,p.85；〖13〗，p.38）其他化学家对元素也做过类似的定义。波义耳的元素定义与前人的定义本质上是一致的，因此我们认为波义耳的元素定义并不是原创的。著名科学史家r.s.westfall亦指出，波义耳“只是重复了元素的传统定义”。（〖7〗,p.19;〖8〗,p.76）

第三，波义耳的元素定义并非具有近代性。波义耳的元素定义与近代的化学元素定义有着显著的区别，其区别是如此之大，使得我们看不出该定义具有任何现代性：该定义假设，我们在任何物体中都能找到那几个屈指可数的元素，而且任何物体都应该分解成同样数目的元素，因此任何物体都是由同样数目的元素按不同的方式排列而成的。波义耳的元素定义丝毫没有这样的意思，即可能有某种物质（元素本身除外），其组成元素会少于四种（按四元素说的观点）或三种（按三要素说的观点）。显然，这跟近代化学元素定义有着本质的区别 。研究波义耳的权威化学史家marie boas hall在她为《科学家传记辞典》（dsb）撰写的波义耳条目中指出，“波义耳没有提出过近代的元素定义，但是他（特别地、故意地）给他那个时代化学家所理解的元素下了一定清楚的定义。”“波义耳从来就没有接近于提出近代的元素定义。”（〖6〗,p.380）

第四，波义耳从根本上怀疑元素的存在。上述文字中最后一个从句“究竟是否存在这样的物体，即在所有的物体中总能找到它们，而且它们都是所谓的元素化的物体，则是我现在要怀疑的事情”，表明波义耳对元素的存在持怀疑的态度。波义耳在《怀疑的化学家》中有多处表示对元素的存在表示怀疑。如波义耳说：“我就实在看不出有什么理由非要相信存在着这样的一些原始而简单的物体，说大自然正是用这些作为先在的元素才得以复合出一切其他物体。”（〖2〗,p.224;〖3〗,p.238）其实，《怀疑的化学家》这整部书乃是致力于否认元素存在的可能性。（〖7〗,p.19）在波义耳看来，元素是一个“错误的、使人误入歧途的概念”。（〖6〗，p.380）

综上所述，波义耳实际上并没有提出科学的、近代的元素定义，而且波义耳明确否定元素的存在。那种认为波义耳提出了科学的元素定义而“把化学确立为科学”的观点肯定是站不脚的。既然如此，恩格斯的论断“波义耳把化学确立为科学”是不是也站不脚了呢？看来，有必要对这一论断进行再认识。

3 1661年前的化学：炼金术、医药技艺和冶金技艺

“波义耳把化学确立为科学”，这句话本身提示我们，要分析波义耳之前的化学状态，波义耳的化学活动及其产生的影响，才能搞清楚化学经波义耳之手后变成了什么样子。

在近代之初，化学沿着三个主要趋势发展。首先，炼金术研究仍然盛行；其次，化学知识转用于医药；第三，化学同矿业密切结合。炼金术士、冶金家以及医药化学的活动，无疑产生了各种可以作科学解释的结果，但是他们的目标均属实用性质，而不属于科学；他们的实验旨在产生实际利益，而不是促进对化学现象的科学理解。他们的思维受到四元素说或三要素说的支配，即认为这些有限的元素或要素按不同的比例结合，构成世上万物。虽然亚里士多德的四元素说（土、水、气和火）似乎可以为化学提供一个可能的理论基础，但是，亚里士多德的信徒们从来就没有搞出一个亚里士多德化学体系出来。帕拉塞尔苏斯反对亚里士多德的四要素说，提出了三要素说：任何物体都是由盐、硫和汞组成的，它们分别对应于身体、心灵和灵魂。这一物质理论部分可以用来解释化学现象，当作化学理论。迄至17世纪中叶，化学领域中一直是帕拉塞尔苏斯化学占主导地位。

17世纪中叶以前的化学，与其说是自然哲学，倒不如说是实验哲学。试比较力学与化学研究的方式之不同。力学研究者以笔和纸作为工具伏案工作，而化学研究者则是在火炉上架起坩埚和蒸馏器在那里辛勤工作。自然哲学家、绅士派的学者们常常轻蔑地称化学家是“被浓烟薰得漆黑的经验主义者”，说“他们都谈不上是哲学家（虽然他们自己喜欢以此自称），因为他们被他们自己炉子里的烟雾蒙住了双眼，搅昏了心智”（〖3〗p.23）。化学家笃信火是无经不克的分析工具，可以将混合物分解成他们的元素或要素，揭示事物的本质。正如帕那塞尔苏斯的一个信徒告诫他的读者们：“购置煤炭，建造炉台，不厌其烦地注视并用火操作。用这种方法而非其他方法，你们将获得对事物及其性质的认识。”（〖17〗）那些炼金术士和医药化学家、冶金化学家，在某种意义上可以说是一批“用火操作的哲学家”。

这种重视实验的化学研究带来了经验知识的急剧增长，但是，当时的化学由于缺乏合理的理论结构，无法把握零碎散乱的经验知识，也无法为经验研究提供理论指导。

1661年以前，化学远离自然哲学的主流，尚未确立为一门独立的学科。

4 波义耳与机械论哲学、微粒哲学和机械论化学

统治了西方自然哲学达2000年之久的亚里士多德学说，终于在17世纪被一种新的自然哲学所推翻，致使关于自然的研究发生了一场深刻的革命，这就是机械论哲学（mechanical philosophy）。机械论哲学后来成为科学家的“工作假定”，到牛顿的《自然哲学的数学原理》（1687年）发表时，机械论哲学已经在欧洲科学中占统治地位。（〖16〗,p.154）

笛卡尔（rene descartes）是十七世纪机械论哲学的主要建筑师。笛卡尔不仅对力学、光学、几何学做出了巨大的贡献，而且对机械论哲学的建立也做出了杰出的贡献。笛卡尔在他的《哲学原理》（principia philosophiae,1644年）详细阐述了机械论哲学。

笛卡尔认为，自然是由物质构成的一架机器，它的运行跟机器一样，服从力学规律。物质由不连续的微粒组成，这些处于运动的微粒相互碰撞，就产生了自然现象。尽管单个微粒在相互作用中可能会改变其运动状态，或停顿，或加速，或改变方向，但是宇宙中运动的总量却是保持恒定不变的。这是笛卡尔机械论宇宙的基本法则。自然界中任何活动现象都可以用物质和运动来解释，无需引入任何非机械论的动因来解释。

机械论哲学试图把物体的性质和活动，都归结于组成该物体的微粒，它的运动、形状和广延。笛卡尔反对用终极原因或目的论来解释物体的性质和活动，他强烈抨击当时占统治地位的亚里士多德学派或经院学派解释自然现象的方式，他们到处用“实体形式”和“隐秘属性”等词语。笛卡尔宣称，整个宇宙中的任何现象，无一不可用“纯物质的原因——即完全独立于人的心灵和思维的原因”来解释。笛卡尔甚至应用机械论哲学解释了磁现象（〖8〗,pp.36-38）、动物和人体的生理现象以及心理现象（〖16〗,p.157）。

笛卡尔创建机械论哲学，是对17世纪科学改革的一个巨大贡献。但是，需要指出的是，笛卡尔的机械论哲学虽然是机械论哲学中最突出的，但并不是唯一的。在英国，霍布斯（thomas hobbes）提出了类似的哲学，不过没有笛卡尔的那么精致；在法国，原子论的主要复兴者伽桑狄（pierre gassendi）也提出了相似的观点。各种版本的机械论哲学大同小异，我们求同存异，可以发现他们在以下观点上是一致的：

1 要将“隐秘动因”（如爱、憎、亲和力）从自然界中彻底清除出去，任何自然现象都是物质过程的必然结果。

2 自然界是由物质组成的，物质是中性的，区别在于构成物质的微粒在尺寸、形状、运动等方面存在着差异。

3 自然哲学的纲领，就是要说明所有的自然现象都是微粒之间直接地相互作用而产生的。

机械论哲学犹如一阵清风，感召着那些对研究自然有兴趣的人们。他们相信，惟有从机械论哲学的观点，才能达到对自然的真正理解；相比之下，亚里士多德的自然哲学显得太浅薄，它对自然的解释总是用那些陈词滥调。他们还相信，任何新的发现，都可以从机械论哲学的观点来解释，整个世界都可以囊括在机械论哲学的范围之内。无怪乎，荷兰的惠更斯、英国的波义耳等人都对痴迷于机械论哲学；事实上，十七世纪下半叶欧洲任何一个重要的科学人物，无一不信奉机械论哲学。（〖7〗,p.17）“机械论”（mechanical）对波义耳和他的同时代人来说，是与“亚里士多德主义”和“神秘主义”针锋相对的一个概念；在他们看来，惟有机械论的解释才是理性的解释，这样的解释与力学原理相符合。

在英国，波义耳被同时代的人们称为“机械论哲学的重建者”（restorer of the mechanical philosophy）（〖4〗,p.414）。孩提时代起，波义耳就熟悉伊壁鸠鲁的原子论；他广泛阅读机械论哲学的代表人物的著作，如培根的《新工具》（1620年）、笛卡尔的《哲学原理》（1644年）。波义耳博采众家，不仅掌握了机械论哲学的要义，而且创建了自己的机械论哲学，即微粒哲学（corpuscular philosophy）。波义耳之所以要用“微粒”这个中性词汇来表达的机械论哲学，是因为，第一，波义耳既拒斥伊壁鸠鲁的原子，又拒斥笛卡尔机械论所说的粒子那复杂的等级结构；第二，波义耳希望，使用“微粒”这个中性词汇来谈论问题，可以为所有的机械论哲学家所接受和信服，不管他们信奉何种物质理论（〖4〗,p.467;〖6〗,p.379）。波义耳在1666年出版的《形式和质料的起源，根据微粒哲学》完整地阐述了他的微粒哲学。该书的出版者指出，波义耳的理论，虽然与伊壁鸠鲁的理论和笛卡尔的理论有类似之处，但是，它实际上是一个崭新的假说，“是作者独有的，是根据日常观察、严密的论证和实验，以及精确且容易操作的化学过程提出来的。”（转引自〖4〗,p.467）marie boas指出，此言极是。波义耳在《形式和质料的起源》中提出的微粒哲学，是彻底的机械论，牢固地建立在实验的基础之上，论证周密详尽；波义耳想把《形式和质料的起源》做成微粒哲学的指南（〖4〗,p.467），想一劳永逸地确立地物质内在结构的原理。

波义耳的微粒哲学,可以概括如下：

1 微粒哲学的基础是普遍质料（universal matter），这是一种“广延的、可分的、不可穿透的”物质，物质是运动的，运动乃是上帝赋予的。宇宙是一架自身包含运动的大机器，是一架“巨大的时钟”（〖4〗,p.486）。

2 物性不外乎“物质和运动”。“物质和运动”是所有东西的基本属性（primary qualities）,“物体的两个最伟大的、最普遍的原理”（〖4〗,p.468）。这里可以看到微粒哲学与原子论的不同：对经典的原子论来说，运动是感觉、性质变更的原因，而在波义耳的粒子哲学里，运动就是“性质自身的起因”。托马斯•s•库恩研究指出 ，波义耳一方面大力批判各种“原子论”，一方面发展了这种理论，其最重要的就是加上了“运动”的概念（〖14〗，p.47）。“运动”在波义耳的理论中具有极端重要的意义。

3 物质由大小、形状和运动各异的粒子构成。具有运动禀赋的物质，起初以粒子形态存在；这些粒子具有大小、形状和运动。虽然从理论上将粒子无限可分，但是，由于粒子细微又坚固，实际上是不可分的。这些细微的、坚固的、不可分的粒子，即第一自然质（prima naturalia），是构成物质的基本组分。粒子结合生成原始凝聚体或簇状物（primitive concretions or clusters），虽然它们可以还原为第一自然质，但是，在化学反应过程中表现为不可分解的单位，因而它们是可以检测到的最小粒子，是简单物体的基本化学组分。第一簇状物（primary clusters）之间相互结合，或者与第一自然质结合，即形成微粒（corpuscle），它们是物体的基本物理组分。物体的各种物理性质即是由微粒的大小、形状和运动决定的。

4 任何物体的现象和性质，均取决于微粒及其运动，并可以微粒及其运动来解释。波义耳将物体的性质分为四类（〖4〗,p.470）：第一类是第一性（primary qualities），如热、冷；第二类是可感知性（sensible qualities）,如味道、气味；第三类是第二性或化学性（secondary or chemical qualities），如流动性、稳固性、挥发性、溶解性；最后一类是隐秘性（occult qualities），如电性、磁性。波义耳认为，任何混合体的本性，都取决于组成该物体的组分，微粒或原始凝聚体；组分之间的大小和形状；更重要的是，给定时刻组分的运动状态。波义耳运用他的微粒哲学，对上述四类性质全都做出了合理的机械论解释（〖4〗,pp.469-484），不给那些隐秘的解释留下任何空间。

试以结合性（cohension）为例，看波义耳运用微粒哲学对物体性质的解释。

“关于物体的组成部分何以联合起来组成该物体的问题，人们曾信心十足地且合情合理地假定，物体中必定存在着某种实体形式，这是物体的组成部分之构成物体所必需的，否则，就不可能成之为物体。我的回答是，那些具有特定形状的组分，它们拼接配置，这样足以解释它们何以结合成物体，而无需借助于实体形式这种东西来解释。”（〖4〗,p.474）

波义耳的微粒哲学主要体现在《形式和质料的起源》一书中，但在《怀疑的化学家》中也不无阐述。我们来看《怀疑的化学家》中的两个命题。波义耳所讲的“命题”，相当于公理，它们是“明晰的命题，对于这些命题，我不作任何保证”。（〖3〗，p.33；〖2〗，p.29）

命题1 在结合物最初形成之时，普遍质料——结合物以及宇宙中其他物体均由它们所构成——实际上是那些被分割成了大小、形状和运动方式各异的细小微粒。此观点似乎并不荒谬。（ 〖2〗,pp.30-31;〖3〗, pp.33-34,此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注）

命题2 在细小微粒中，那些极小且相邻的微粒在各处联结成细小的团状物或簇状物，并且正是通过这些团状物或簇状物之间的结合，形成了大量的第一（primary）凝结物或团状物，它们很难再分解成组成它们的微粒。出现这种情况不是不可能的。（〖2〗，pp30-31；〖3〗，pp.34-35 ，此处译文与中译本上的译文有所改动。——刘立注）

波义耳对第一个命题作了的如下说明：

要证明微粒的存在，有两个途径：一是可以看物体的生长、腐败、滋养和毁灭，二是通过显微镜可以观察到这些微小的粒子；或者看结合物（complex bodies）分解后的生成物；或者采用炼金术士的火术，对结合物进行操作。通过这些途径，“似乎足以表明，结合物的组成部分极其微小，而且具有不同的形状。”（〖3〗，p.34；〖2〗,p.30）。波义耳指出，伊壁鸠鲁（epicurus）或摩西（moses）是微粒概念的滥觞。伊壁鸠鲁证明，世界是由原子组成的，原子由于内在的原因在虚空中运动不息；关于摩西，据波义耳讲:

“伟大而明智的万物创造者并不是直接创造出那些植物、兽类、鸟类及其他生物，而是利用原先就存在着的、虽然也是被创造出来的物质造出来的，他将这些物质称为水和土，是他使我们能够设想这些新的凝结物赖以形成的组成粒子，被置于各种各样的运动中，从而使得它们能够联结起来，以种种结合方式和结构，组成它们所要组成的物体。”（〖3〗,p.34;〖2〗,p.30）

波义耳在《怀疑的化学家》中还谈论了微粒的结合方式，如：

“在我看来，物体的各个微小组分只是通过相互接触和依附聚在一起，然而，也有极少数的物体，其微小组分是极为紧密地结合在一起的，应将这种紧密结合归之于何种原因，我们尚不清楚。”（〖3〗，p.92;〖2〗,p.87 ）波义耳提出了几种猜测，如甲粒子可能“钻入”乙粒子；或甲粒子与乙粒子发生极为紧密的结合，以致于火，或者其他不无效力的化学分析工具，都不能将它们分开。

波义耳指出，即使元素也是由微粒组成的，而且元素远不止三五个：

“如果我们姑且认为下述假定是合理的，这一假定我就像我当时曾作过的假定一样，是说一种元素是由彼此完全相同的众多的微粒构成的，而这种微粒又是由质料的极其微小的粒子所构成的某种微小的第一凝结物组成的。那么，我们设想第一聚集体的种数可能远远不止三个或五个便绝无荒谬可言。因此，我们便无须假定，在我们所谈论的每一复合物中，都恰好能够找出三种如上所述的原始凝结物。”（〖3〗,p.103 ;〖2〗,p.96）

波义耳在明确抛弃元素概念后写道：

“我实在看不出我们为什么不能设想，造物主只须以各种方式对那些被认作是结合物的物体的微小部分施行改造作用，即可以令这些物体相互造成它们自己，而勿须将质料化作那些所谓的简单物质或均匀物质。”（〖2〗，p.224;〖3〗,p.238）

波义耳相信元素“嬗变”，即一种元素可以变为另一种元素。嬗变被认为是炼金术的思想“残余”，可是波义耳为什么要相信金属嬗变，甚至相信世间任何一种物质，都可是变成任何一种另外的物质？波义耳的观点并不是建立在实验的基础上，而且实验在当时化学家的心目中，还没有重要到超过“哲学”的地步。波义耳的结论，恰恰是由他的微粒哲学提出来的：既然万物由粒子组成，粒子的排列结构当然决定性地构造了万物。从这里我们可以看到波义耳不同于他同时代化学家的地方。一方面，波义耳是他那个时代化学家的一员：相信嬗变，即使没有实验依据也相信这一先验的结论；但他又不是这时代化学家的一员：他对嬗变的建立是建立在他自己的“微粒哲学”之上的。

波义耳的微粒哲学影响很大。牛顿是波义耳的一个坚定的追随者，他仔细认真地攻读波义耳的著作，深受波义耳微粒哲学的影响，并且接受了波义耳的化学思想，当然他后来也发展了波义耳的理论，如关于吸引力的观点（〖4〗，pp.505-520）。牛顿的化学研究和物质理论在《疑问31》 中得到了充分的体现，其主要内容是对物质本性的沉思、揣想和假说，托马斯•s•库恩对此进行过专门的研究 。牛顿从“微粒说”的观点对化学现象进行解释。17世纪最流行的化学教科书《化学教程》 对化学现象的解释，也采取了微粒哲学的观点。

17世纪的化学家假定，组成物质的微粒，上面带有“钩”、“环”、“孔”，以及类似锁匙锁眼的结构，这些微观结构决定了不同的粒子，亦即不同物质的物理、化学性质。比如酸，被认为是带有针尖的微粒构成的。何以知之？以舌尝任何一种酸，即有一种被刺痛的感觉，正如皮肤被任何尖锐的东西刺痛一样。再如，甲物质能与乙物质发生化学反应，而不能与丙物质发生类似的反应，这是为什么？因为甲物质的微观结构与乙相合，而不与丙相合，一如一把钥匙可以开一把锁而不能开另一把锁一样（〖14〗,pp.41-42）。

波义耳运用机械论哲学（微粒哲学）研究化学，使得17世纪下半叶的化学变成了机械论化学，进入了自然哲学的主流。

5 对“波义耳把化学确立为科学”的新理解

波义耳是这样一个人，一方面，他了解化学家（广义的，包括炼金术士、医药化学家）的工作，并亲自从事化学实验；另一方面，他了解最新的自然哲学即机械论哲学，并创立了微粒哲学。这样的人在17世纪寥寥无几，是波义耳架起了化学和自然哲学之间的桥梁，实现了他为自己确立的目标：“促进化学家和机械论哲学家之间的相互理解”。

t•s•库恩高度评价波义耳的工作，说：波义耳所做“仅此二端”：“粒子哲学”和“系统地运用实验方法”来发展“哲学”，即我们今天所谓的自然科学。还说，波义耳“并不是一个孤独的‘先驱者’，而是一个极大限度地发展了化学的概念体系，使之与他当时的科学思潮主流相协调一致的人。”（转引自〖14〗，p.47,p.48）

marie boas研究指出，波义耳工作的一大创新是，他不仅证明了化学对医药和实用技艺是有用的，而且证明了化学对自然哲学也是有用的；波义耳利用化学来阐述自然哲学，在当时是非常激进的做法；波义耳从机械论哲学的观点解释物体的化学性质，在这方面取得了非凡的成功。波义耳可能是第一个把化学当作自然哲学的一个分支来处理的人（〖4〗,p.493,p.494,p.497）。

westfall也有类似的观点：波义耳通过将化学机械化，成功地拆除了阻碍化学进入自然哲学领域的壁垒（〖7〗,p.19）。“机械论化学确实取得了一个成就。它把化学引进了自然科学的领域。十七世纪肇始时，化学一般不被看作是自然科学的一个部分。在最坏的情况下，它是玄妙的秘术；在最好的情况下，它是为医药服务的技艺。但是，在史七世纪结束之际，化学家在欧洲科学组织中占有令人尊敬的席位。毫无疑问，机械论化学在这个转变过程中发挥了重要的作用。机械论化学用科学共同体可以接受的术语讲述化学，使化学获得了前所未有的尊敬。”（〖8〗,p.81）

综上所述，波义耳将机械论哲学应用到化学研究，创建了机械论化学，把化学带到了自然哲学的领域，并随着自然哲学向自然科学的转型而成为科学。正是在这个意义上，我们说，“波义耳把化学确立为科学”。

参考文献

1 恩格斯著，于光远等编译，《自然辩证法》，人民出版社，1984年。

2 robert boyle,the sceptical chymist,everyman*s library,vol.559,1911年印行，1964年重印本。

3 罗伯特•波义耳著，袁江洋译，《怀疑的科学家》（任定成主编，《科学名著文库》），武汉出版社，1993年。

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5 marie boas,robert boyle and the seventeenth century chemistry,cambridge university press,1958.

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8 r.s.westfall,the construction of modern science,the cambridge history of science series,cambridge university press,1977.《近代科学的建构》已由彭万华翻译成中文，复旦大学出版社2000年出版。

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10 r.mierzecki,the historical development of chemical concept,kluwer academic publishers,1991.

11 《化学发展简史》编写组 编著，《化学发展简史》，科学出版社，1980年。

12 亚•沃尔夫 著，周昌忠等译，《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》，商务印书馆，1985年。

13 袁江洋，“探索自然与颂扬上帝——波义耳的自然哲学与自然神学思想”，《自然辩证法通讯》，1991年第6期。

14 吴以义 著，《库恩》，东大图书公司，1996年。

15 r.mierzecki,the historical development of chemical concepts,kluwer academic publishers,1991.

第5篇：无机化学元素范文

王将克教授各时期的学术活动

俗语曰：人生七十古来稀，眼前已过古稀之年的王将克教授是这样向记者表述的：是强烈的事业心和对自己所从事的研究项目的浓厚兴趣，促使他退而不休，继续坚持在科研的第一线，开创新的边缘学科―农业生物地球化学和“富素”产品。为了实现他研究的“富素” 产品（即富含微营养元素的农产品和食品）为人类健康造福的梦想而不懈奋斗。下面我们重点采访王教授的学术活动就可以看出他提出的新边缘学科和多年学术研究的连贯性，其研究工作，大体可分成四个时期。

上世纪六十年代至七十年代

1、教学方面：主要从事动物学基础与动物地理学、古脊椎动物学和普通古生物学教学。

2、科研方面：对我国大熊猫化石和现生种、两广第四纪洞穴堆积哺乳动物化石、珠江三角洲全新世堆积物发现的象、鳄鱼等动物遗骸、广州南越王墓出土动植物遗骸等的研究，均有较深造诣，其成果和论文都分别发表在《动物学报》、《古脊椎动物学报》、《古生物学报》、《西汉南越王墓志》（上下卷）等部级刊物，其研究成果和文献都被广泛应用和收藏。

广东三水盆地及近邻盆地早第三纪鲤科鱼化石和关于骨 类起源问题的研究也做了大量工作。三水盆地早第三纪鱼化石系1974年王教授在广东三水河口等地“红层”含油页岩地层采集的，经研究鉴定全是鲤科鱼化石，其生存环境属陆相淡水湖盆，通过进一步研究提出，鲤科鱼类起源于早第三纪劳亚古陆的见解，当时媒体纷纷报道这个重要发现，媒体包括：《广州日报》、《光明日报》、《文汇报》、《人民画报》、《广东画报》。该成果在中国科学院古脊椎动物研究所创始人杨钟健（已故）院士的推荐下，在《中国古生物志专册》（总号第160册，新丙种第22号，1981年）出版，杨老还为该专著撰写序言。说明当时在三水盆地发现早第三纪鱼化石的意义重大。

上世纪八十年代至九十年代初

教学方面：1、除负责本科生教学外，同时还培养我国首届氨基酸生物地球化学研究生。

科研方面：1、从事地质体中生物物质成分―蛋白质氨基酸残留物，氨基酸测年和演化等研究，发表有关氨基酸方面的论文二十多篇，如“氨基酸外消旋及其应用”（1986年《百科知识》第12期）；“氨基酸测年法及其在考古学和古人类研究中的应用”（1986年《史前考古》第1，2期合订本）；“化石中氨基酸对映体气相色谱分析”（1987年《实验技术与管理》第2期）；“广西一些第四纪洞穴堆积中化石的氨基酸地质年龄”（1989年《人类学学报》8卷第2期）；“化学化石―对传统化石概念的补充”（1989年《地质论评》第3期）；“从氨基酸分子的手性探讨生命起源”（1989年《天地生综合研究进展》中国科学技术出版社）；“安徽和县猿人地点中化石氨基酸生物地球化学”（1989年《地质科学》第3期限）；“手性（-）毛细管柱对化石氨基酸对映体分离”（1987年《分析化学》第15期）……等。主编有关地质体氨基酸方面的专著两部：《氨基酸地质年代学》（1986年.海洋出版社出版）和《氨基酸生物地球化学》（1990年.科学出版社出版）。《氨基酸生物地球化学》还荣获中国科学院出版基金资助，该书被列为中国参加世界第30届国际地质大会系列专著之一，该书出版填补我国自然科学领域的空白；《氨基酸地质年代学》的出版，是我国第一部建立地质体氨基酸测年的专著，受到我国地学界同行的高度评价。

2、发起成立全国性氨基酸专委会：向全国同行发起成立和召开“全国氨基酸生物地球化学专委会暨第一届全国学术研讨会”（1991年在中山大学召开，王教授为大会主持人和学术报告人）。

上世纪九十年代

主要从事生物地球化学及有关方面研究：1、撰写生物地球化学系统论著：1994年王教授等撰写一份长达万字的《关于在我国开展生物地球化学研究的总体设想》，向院士们征求意见，后来杨遵仪教授（图1）、刘东生教授（图2）等四院士复函并撰写一份推荐书，鼓励支持这个研究计划，使王教授等深受鼓舞。通过四年的努力，一部长达85万字的《生物地球化学》系统论著终于问世，该专著填补了我国自然科学学科领域的空白（图3），该书曾荣获国内10位院士和20位教授、博士导师的联名推荐，作为我国高等学校本科和研究生教材用书。生物地球化学是一门广泛覆盖地球科学、环境科学和生命科学的基础理论学科。该书的出版为我国进一步开展相关学科的研究做出重要贡献。杨遵仪院士在该书序言中指出：“任何一项科学研究，尤其是重大的研究项目，其成功与否，取决于学术带头人的作用。我和王将克同志的工作联系已达30多年，对他的情况比较了解，他是一位意志坚定、事业心强、勤奋好学、办事认真和以身作则的教师，他曾是主持过多项重大研究的科研骨干。王将克的所有这些研究成果和论著曾先后得到了中国科学院院士杨钟健、涂光炽、刘东生、郝诒纯、吴汝康、蒲蛰龙、叶良俊、王鸿祯和贾兰波等诸先生的支持和赞扬。”

2、开展珠江三角洲地区（典型点）的环境生物地球化学项目研究。

3、十多篇，主要有：“生物地球化学及其研究方向”（1994年《中山大学学报》自然科学版第33期（增刊））和“关于生命起源研究的问题及其主攻方向的探讨”（1995年《地球科学进展》第2期）等。1997年，“农业生物地球化学―新兴边缘学科”，论文在粤台高科技现代农业研究会上宣读，获与会专家教授和领导的好评。当晚主持研讨会的台北大学生物化学系的丁一倪教授等五位专家与王教授专门就农业生物地球化学问题开座谈会，高度评价王教授关于农业生物地球化学的学术思想，认为台湾的农业发达，主要是应用基因工程培育良种提高产量，但没有提高农产品的微营养元素含量；应用农业生物地球化学提高农产品的微营养元素含量对满足人体健康需求意义重大。

4、召开“关于发展现代农业新科技路线研讨会”：1998年底，由广东老教授协会举办，在中山大学召开“发展现代农业新科技路线―生地化营养工程研讨会”（图4）。王教授为会议的主题报告人（图5），卢瑞华省长在百忙中到会（图6），并给予充分肯定，与会代表深受鼓舞，会议取得圆满成功，代表纷纷发言，反映很好。广州日报、羊城晚报、南方日报和中山大学校报分别作了报道。

5、原创性“富素”新产品开发研制和申请专利：1999年，由于“发展现代农业新科技路线研讨会”开得很成功，受到领导、专家、教授和院士的充分肯定后，集中全力进行新产品开发、试验研制，提出应用生物地球化学营养工程生物转化技术的科学方法，研制了富含生物源有机态微营养元素豆类食品及系列产品，经过两年的奋斗和无数次的试验，成功研制了“富素”（即富铁、富锌、富硒、富铬等）豆粉系列产品，并及时总结其研究成果，申请国家专利（图7）。

本世纪初（2000年）至现在

1、召开“富含有机态微量元素豆类新食品系列产品鉴定会”：2000年底，在广州迎宾馆召开富含有机态微量元素豆类新食品系列产品成果鉴定会。由王教授在会上作研究成果鉴定报告（图8）。评审专家鉴定委员会由中国食品工业协会组织主持（图9），我国著名营养学家于若木教授为该评审委员会名誉主任委员。鉴定委员会一致认为：“该项目选题正确，符合国家农业现代化政策，符合我国食品工业发展‘天然、营养、卫生、方便’的要求，并能够以市场为导向，适应食品工业生产的需求，为缺乏营养素人群提供了有机态的微量元素补充剂，对确保人体缺乏微营养元素的平衡具有重大意义”；经鉴定委员会评审和权威机构查新检索结果，“认为该项目研究成果及其产品具有较高的科技水平，填补了国内空白，在国际上也属领先水平，建议尽快扩大中试，完善产品技术标准，尽早将这一技术产业化，以满足市场需求。”

2、申请美国专利：2001年，王教授携同夫人钟月明高级工程师赴美国加利福尼亚大学考察（图10），并对上述富含有机态微量元素新食品研究成果申请美国发明专利。

3、“富素”项目特准立项：2001年9月，中国食品工业协会对王教授提出的《富含有机态微营养元素豆粉》中试扩产项目特准予立项，复函认为本项目是具有高科技含量的可持续发展项目，希望技术提供方与生产企业紧密配合，积极做好项目的实施工作，保证产品的技术含量与质量，以取得良好的经济效益和社会效益，为促进食品工业发展及提高国民身体素质起到积极的作用。

4、院士、专家教授联名推荐书：2002年8月王将克教授向省政府领导和院士递交一份关于本项目的研究成果汇报，并获8位中科院院士和广东省四位营养学和食品学权威教授的支持和鼓励，他们于2002年10月在百忙中为本研究项目撰写关于《在我国成立生物地球化学营养工程研究开发中心的倡议》的推荐书。前广东省委书记李长春同志和主管科技的李鸿忠副省长对项目作了批示。

5、创建生物地球化学营养工程研究所： 2002年底王教授的研究项目从中山大学移师韶关学院英东生物工程学院，创立生物地球化学营养工程研究所。近几年来，他率领研究所科研人员，克服种种困难，做了大量原创性、开拓性工作。

6、参加红三角经济发展研讨会：由广东老教授协会名誉会长黄焕秋教授给霍英东先生提议，由广东老教授协会牵头，召开红三角经济发展研讨会，霍先生立即应允，于2003年4月9～10日，霍英东先生和何铭思先生亲临广州市南沙经济技术开发区召开经济发展研讨会（图11）,其中论及有关“富素”项目方面，专家们一致指出，当前要抓准突破口：以韶关学院英东生物工程学院为基地，加速组建生物地球化学营养工程研究中心，催生科、产、贸一体化的“富素”有机食品系列，使之成为“红三角”富创造力的尖端品牌。

7、筹备《全国首届生物地球化学与富含有机态微量元素新食品研讨会》：经过积极筹备，由韶关学院、中国食品工业协会、广东老教授协会等联合举办，于2003年11月在韶关学院召开了“全国首届农业生物地球化学与富含有机态微量元素新食品研讨会”。王教授在会上作主题报告（图12），我国全国最高科技奖得主、中国科学院资深院士刘东生教授在百忙之中亲临指导（图13）。中国科学院资深院士杨遵仪教授送来录音发言贺词，我国著名营养学家于若木教授寄来贺信和题词。本次大会开得十分成功（有关大会盛况在2003年11月18日《人民日报》及2003年第6期《微量元素与健康研究》杂志中有详细报道）。

会后，于若木教授、杨遵仪院士和刘东生院士三人联名向总理写了推荐书信：“希望中央以远见卓识突破樊篱，采取‘特事特批特办’的革新措施，高度关注十多年来各国科学界倡导的‘第二次世界农业革命’这一时代课题，在实施食品革命、拯救人类健康这一世界难题上，扶持一个既显示中国科研原创力、更具有国际竞争力，可又因缺乏必要的资金，频临流产，急待转化为产业的创新项目，基于‘生物地球化学营养工程’而开发出来的‘富素有机食品系列’（富含有机态微量元素的新食品系列），促使其早日从潜在生产力转化为现实生产力。我们以绝对负责的态度申明：这一项目如能开发、投产、确能体现‘以人为本’的理念，确是增进人类健康、造福子孙万代的伟业”。温总理见后很是重视，当即交代有关部门予以重视、支持。

8、申请广东省科技厅科技计划项目基金：2003年荣获广东省科技计划项目基金资助，研究课题选择面向粤北资源丰富的烟草和银杏叶。

9、申请全球人类健康14个重大挑战基金：2004年初王教授联合中山大学、华南农业大学和中国食品工业协会，共同申请美国首富比尔・盖茨基金会发起的“全球人类健康14个重大挑战”基金―其中第9个项目即提高主食农产品的微营养元素。王教授的研究项目就是应用其生物转化技术提高农产品微量元素的，与上述申请项目不谋而合，说明其研究内容，方向与当今国际接轨。

10、建立“富素”绿色农产品开发生产基地：2003-2006年在粤北始兴建立富素绿色农产品开发生产基地，应用生物地球化学营养工程生物转化技术，利用生物必需的或有益的矿物元素开展富素烟草试验研究、富硒绿茶和始兴、南雄富素银杏叶茶新资源研究。

王教授通过近两年时间在始兴马市进行了“微矿物元素育烟苗”和“烟草生长发育过程叶面喷施不同浓度矿物元素比较试验”。最后得出了评估意见：使用微矿物元素可显著提高烟叶的质量，上等烟比例提高，下等烟比例减少，对增加农民收入、落实三农政策意义重大。为此，始兴县领导非常重视并积极扶持该项研究，决定在2006年扩大中试500亩（图14），已获得了成功，其在2006年核心刊物―中山大学学报自然科学版。现已计划在2007年扩大中试面积达5000亩，试验准备工作已就绪。

韶关学院党委宣传部、科研处、始兴县领导、烟草公司也大力支持，韶关市委组织部人才基金拨款资助中试部分费用，现在该所已把“富素烟草”中试试验列为2007年研究工作重点。

同时，在始兴县胆源林场进行“富素”银杏叶新资源研究开发。主要是针对银杏叶中的几种既是人体必需又是银杏叶本身含量低的微量元素（如硒、锌、铬、钴等）进行开发。利用人体必需的矿物元素，有的放矢地优化银杏叶，提高其含量水平。新开发的“富素银杏叶”新资源，将成为研制新一代富素银杏叶系列产品的原料。

11、应邀赴港参加“渔农业科技促进协会”两年一度的盛宴：2005年底，王教授携其得力助手邱晓武到香港参加“渔农业科技促进协会”两年一度的晚宴（图15），会上王教授展示了他们潜心研究的三个新产品“富素银杏叶茶”、“富硒绿茶”和“富硒菜心”，引起与会代表们的浓厚兴趣，同时在该会会刊发表文章，并被聘为该会顾问。

12、研发富硒灵芝：近年来在韶关市经贸局的支持帮助下，到新丰县灵芝场考察，应用生物转化技术，利用微矿物元素对灵芝进行富硒试验，初试结果效果良好，当地领导十分重视该项目的开发，进一步的研究计划已落实。

13、2006年6月，广东老教授协会针对“富素”项目研究撰写一份长达5页的报告― “关于实施农业科技新路线、发展生物地球化学营养工程的建议”，要求政府给予支持，正待主管农业的李容根副省长批复。

结语：

记者对上述王教授的学术活动归纳如下几点：

1、如上所述，王教授学术活动的特点是专攻边缘学科，选择课题主要是针对学科的交叉点，如早期由现代生物学转古生物学；由化石到生物物质成分，由地质体蛋白质氨基酸残留物扩大到生物地球化学―农业生物地球化学―生物地球化学营养工程生物转化技术，专攻本世纪农产品微量元素含量不足问题。

2、研究成果的原创性，从八位院士们对他的推荐书中都提到这一点：“他们研究工作扎实、循序渐进，坚持多年的基础理论研究（已主编出版三部有关论著）；提出农业生物地球化学新学科和发展该学科而又有别于‘基因工程’的‘生物地球化学营养工程’；应用该工程开发‘富含生物源有机态微量元素豆类食品及其系列产品’（成果已通过部级有关部门鉴定）；申请六项国家专利和一项美国专利，最终成功地研制出系列新产品。整个过程创立‘理论―成果―专利―产品’研究开发一条龙的新体系。这是我国自然科学研究领域的一大创新。”

3、科学钻研精神为年轻人树立榜样

多年来王教授一直致力于研究如何结合他的学科妥善地解决21世纪人类的缺素症亚健康问题，他十年如一日地工作，即使年事已高、身体状况欠佳，但他仍然以满腔的热情投入到科研中去，在工作中他以身作则、态度严谨，诲人不倦的精神深深地影响着身边的人，在这个科技为人类带来巨大物质财富的社会，王教授以其老教授独特的人格魅力为我们带来了另一笔更为珍贵的财富。

王教授各时期的学术活动与新边缘学科的建立

可能有人会问起农业生物地球化学新边缘学科是如何建立的？这个问题王教授从两个方面发表了意见：

首先，涉及到王教授的知识面、理论基础和实践经验。从王教授各时期的学术活动，所从事的科研工作不难看出其建立新学科的功底是雄厚的。王教授多次表示他一贯十分重视边缘学科的研究，其学术活动的特点是专攻学科交叉点，他的许多研究项目（选题）几乎都是选择交叉学科方面的（农业生物地球化学也是一门交叉学科），王教授从大学攻读生物学专业到毕业后从事古生物学、从生物形态分类到生物物质成分、从地质体蛋白质残留物（氨基酸地质年代学和氨基酸生物地球化学）到地质体所有生物物质成份（生物地球化学），然后又建立生物地球化学的分支学科―农业生物地球化学及其研究手段生物地球化学营养工程。王教授指出：农业生物地球化学的理论依据是生物地球化学的基本原理、研究手段是生物地球化学营养工程生物转化技术、研究对象是农业生物体的有机元素与其环境中无机矿物元素相互关系、主攻方向是提高农产品中微营养元素含量，满足本世纪缺素亚健康人群需求。

从上述列举事例中充分看出王教授创建的农业生物地球化学新边缘学科是各时期学术活动知识的积累和结晶，也是他从事交叉学科研究，一环靠一环密切相关、紧密联系的结果。

另一方面王教授在“农业生物地球化学―新兴边缘学科”论文别提到我国农业发展过程：由传统农业―现代农业（其中经历过石油农业―绿色农业―有机农业―“富素”有机或绿色农业）；王教授还在“纵观我国从传统农业到现代农业的发展历程及其与农业生物地球化学的关系”中指出：“农业生物地球化学关于提高农产品及其制品中的微营养元素含量水平，正是针对当今农产品及其制品（食品）和医学临床存在的、亟待解决的微营养元素问题而提出的”。

综上所述，“农业生物地球化学是一门可持续性发展的学科，也是伴随着社会经济、科学技术和人民生活水平提高的发展而诞生的一门新兴边缘学科，它与当前发展农业生产和许多有关农业问题研究有密切关系，尤其是与当今世界正在为解决人类‘营养危机’而提出的‘农业革命’和21世纪人类‘食物革命’的关系更为密切，它的研究对于推动农业生产的发展、国民经济的创汇、提高人类健康水平、具有深远的意义。”

“富泰”新食品：引导食物新革命

何谓“富素”呢？富素即富含有机态微量元素。主要是应用王将克教授多年研究开发的生物地球化学营养工程生物转化技术，以农产品为载体，吸收富集人工投入的人体必需的或有益的微矿物元素，并转化成为农产品中具生物活性的有机态微量元素，达到大大提高农产品中微量元素含量水平，满足当今缺素症亚健康人群的需求；同时也达到人类开发“健康食品，必须从农产品源头抓起”的目的。

近几年来王教授和他的助手们不断进行室内外试验研究（图16），现已开发研制出一系列富素新产品，现归纳成如下两大类：

第一类：富含有机态微量元素健康食品（含专利产品）

1、“富硒”绿茶；

“富硒绿茶”产于广东粤北始兴县，该县是经国家农业部批准认可的绿色生态示范县。据检测，水、土、气均达到无公害、无污染的绿色农业发展标准。

功效：富硒绿茶的含硒量比普通绿茶含硒量提高十几倍，对微量元素硒缺乏症引起的亚健康人群起到补硒、抗癌、抗衰老、提高免疫力和消脂减肥作用。

2、“富素”银杏叶茶

本品应用生物地球化学营养工程生物转化技术，提高银杏叶中有机态微量元素（如硒、铬等）含量，从而达到满足缺素症亚健康人群需求的目的。

功效：本品除具有一般银杏叶、桑叶等药效外，还富含有机态微量元素硒和铬（Ⅲ），为心血管疾病和糖尿病人，尤其是中老年人提供理想的微量元素硒和铬营养补充剂。

3、“富素”蜂胶，申请号：200510037055.0

富素蜂胶是一种适合亚健康人群需求的新产品，它除了保留蜂胶原有对人体有益的有机物质成份外，再应用生物地球化学营养工程生物转化法（或有机态微量元素添加法）补充蜂胶中微量元素含量，使蜂胶产品所含微量元素能更好地达到人体健康需求。

4、富硒灵芝孢子粉

通过灵芝的生物转化作用，将无机硒转成具生物活性的有机硒，提高灵芝体中微营养元素硒的含量，达到满足人体健康需求，本品除富含优质灵芝孢子粉的营养成分外，有机硒的含量大大高于市售人工栽培的灵芝孢子粉的含量。

5、“富素”豆奶，专利号：ZL01129884.7

本品是一种富含生物源有机态微量元素的豆奶，它是选用营养丰富、无污染的新鲜大豆、花生为原料，应用生物地球化学营养工程生物转化技术处理，大大提高大豆本身具生物活性的有机态微量元素含量，为当今由于食物中缺乏微量元素而出现的亚健康人群的理想营养补充剂。

本品远优于传统豆奶、别具特色：

⑴应用生物地球化学营养工程生物转化技术处理后的豆奶，大大提高生物源有机态微量元素的含量，也提高豆奶中总氨基酸和八种人体必需氨基酸的含量，即分别提高13%和15%；

⑵富素豆奶所含有机态微量元素，具生物活性、人体吸收利用率高、无毒副作用，远优于无机态的；

⑶本品用新工艺流程精制而成，不除豆渣，充分保留大豆营养成份、口感好；

⑷如上所述，本品是一种富含生物源有机态微量元素豆奶。每100毫升豆奶中微量元素（铁、锌、硒、铬）的含量，均控制在成人日需要量的范围内。

6、“富素”豆类（原料），专利号：ZL99116298.6

本产品应用生物地球化学营养工程科学方法处理，利用豆类（如黄豆、黑豆、绿豆等）为载体，富集人体必需的多种有机态微量元素（如铁、锌、硒、铬）为原料和其它原料配制成各种新产品如富素豆粉（黄豆粉、黑豆粉、绿豆粉、红豆粉等等）。为缺素症“亚健康”人群的理想营养补充剂。

7、“富素”发芽糙米，专利号：ZL200410077758.1

“富素发芽糙米”系指富含人体必需的有机态微营养元素的发芽糙米。其特色如下：

⑴富素发芽糙米的最大特色就是“富素”，即令糙米吸收富集人体必需微量元素并转化成具生物活性的有机态微营养元素，更易于人体吸收利用，而且其微营养元素（如铁、锌、硒、铬、钴等）富集量比原糙米的大大提高几十倍至几百倍，以满足“缺素症”亚健康人群的需求；

8、“富素”大豆南瓜粉，专利号：ZL99117294.9

本产品利用生物转化技术科学方法处理，以大豆为载体吸收富集人体必需的某些无机态微量元素（如铬、硒、钒、锂、锌）并转化成具生物活性的有机态微量元素豆粉，与具有较高的药用价值的南瓜粉组合而成“富素大豆南瓜粉”。本发明的富素大豆南瓜粉是专提供糖尿病心血管病患者食用，使其既免受饥饿之苦，又能摄取到一定的微量元素（如微量元素铬-Ⅲ是葡萄糖耐量因子-GTF的重要活性成分，糖尿病和心血管病患者需要经常补铬-Ⅲ），采用食疗代替药疗的方法解决糖尿病患者所面临的疾苦，也是心血管病患者的健康食品。

本发明的富素大豆南瓜粉原料可做成冲剂、饼干、煎饼、点心、饮料等供心血管病和糖尿病患者食用，如富素大豆南瓜粉，富素大豆南瓜饼等。

9、“富素”醋蜜酱，专利号：ZL99117295.7

本产品是利用生物转化技术科学方法处理，以豆类为载体吸收富集人体必需的某些无机态微量元素（如锌、硒、锗等）并转化成大豆本身具生物活性的有机态微量元素，也即令豆类大大地提高有机微营养元素的含量水平。传统的配方―用花生大豆浸泡醋和蜜糖是中老年人的营养食品，具有降血压、降血脂、降血糖、软化微血管、开胃、杀菌、美容、解酒、提高免疫力等功效。本品在传统配方的基础上，除保留传统配方的成份和功效之外更富含人体必需而又易于吸收利用的生物源有机态微量元素（锌、硒、锗），对于防治当今因食物缺乏上述各种微营养元素（未能满足人体健康要求）而引发的缺素症亚健康人群的需求更具重大意义。

10、富含有机态微营养元素补充剂（胶囊型），专利号：ZL 99124691.8

富硒-维E胶囊：本品是富集有机态微量元素硒。硒和维生素E都是人体中重要的抗氧化剂，两者联合作用的效果比单独应用任何一种的活性更强，更能有效地抑制和分解过氧化脂质，为中老年人，尤其是恶性肿瘤、糖尿病和心血管病等亚健康人群的理想营养食品；

富硒-锗胶囊：本品以豆类为载体，所富含的硒、锗均为具生物活性的有机态形式。硒和锗联合作用（如防癌、抗衰老）的效果比单独应用任何一种更为明显；

富铬（Ⅲ）胶囊：本品以豆类为载体，富集微量元素铬，其中所含的铬为具生物活性的有机态形式，因而补铬效果显著。铬是葡萄糖耐量因子的重要活性成分，也是促进胰岛素正常分泌的重要物质，故补铬极为重要。

11、“富素”芽苗菜系列食品和芽苗菜栽培装置，专利号：ZL 99236651.8

富素芽苗菜系列产品：富素（Se、Zn、Fe等）黄豆、绿豆、黑豆、豌豆、萝卜苗、白菜苗等芽苗菜。

芽苗菜栽培箱是一种新颖的无土栽培装置，体积小，可多层立体化栽培，操作简单，使用方便。是适于家庭式生产营养丰富、安全、卫生的芽苗菜新型装置。

具体地讲，富素芽苗栽培箱是模拟自然界种子发芽生长的自然过程，通过室内人工调控，利用人体必需的微量元素优化的种子发芽生长成卫生、安全、无毒副作用、富含有益于人体健康的具生物活性有机态微营养元素的芽苗菜，如富铁、锌、硒、铬等芽苗菜系列产品。

本新型产品，适应于千家万户使用，尤其对于医院病人、远洋航行和极地考察人员提供富素绿色的新鲜菜苗，同时也适于作为中小学生自然课教学模具。

第二类：应用微矿物元素开发农产品达到提高抗病力，促进生长发育，提高产量和微营养元素含量，达到人类“健康食品，须从源头抓起”的目的

（一）通过叶面喷施，开发的富素绿色农产品。

1、富素食用菌，如富硒香菇、富锌草菇。

2、富素玉米，如富硒、富锌玉米。

3、富素瓜果，如富硒佛手瓜、西瓜、黄瓜、蕃茄等。

4、富硒烟草，如富硒烤烟、富硒烟叶蛋白等。

5、富素牧草，如富硒、锌或钴牧草用作牛、羊、马和兔子等饲料。

6、富素灵芝，如富含硒～锗灵芝，富硒灵芝孢子粉、富硒灵芝子实体等。

（二）应用生物地球化学营养工程，利用生物必需的或有益的微矿物元素联合作用，以农产品为载体开发富有机微矿物元素动物饲料添加剂。

1、家禽（家鸡、鹌鹑等）有机饲料添加剂。

2、家畜（乳猪、肉猪等）有机饲料添加剂。

3、水产动物（淡水鱼等）有机饲料添加剂。

4、龟、鳖类（金钱龟、龟、鳖等）有机饲料添加剂。

5、宠物猫、狗等和稀有动物（如鹦鹉等）有机饲料添加剂。

6、蝇蛆：有机微矿物饲料添加剂。

王教授的工作体会

采访记者问及王教授对上述科学活动的体会，他自豪的告诉记者，凭着自己为科学奋斗终身的坚定信念，在科研实践中培养、树立了活到老、学到老，干一行爱一行，一竿插到底直至取胜的毅力和决心，王教授主持的一部长达85万字的《生物地球化学》系统论著就是在这种思想指导下完成的。中科院资深院士杨遵仪教授在为该专著撰写的序言中，对王教授这种对事业执着追求的精神给予了很高评价。

第6篇：无机化学元素范文

    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。

第7篇：无机化学元素范文

关键词：PBL教学法；无机化学；元素化学

无机化学是化学专业大学新生的第一门专业基础课，它既可以引导大学新生适应高等教育模式，又可以为后续分析化学、有机化学、物理化学等课程的学习奠定良好的理论学习基础。因此，无机化学课程在整个化学专业的学习中有着不可替代的重要作用。对无机化学的学习过程是大一新生新的学习习惯形成的关键时期，关系着学生学习能力、科学研究能力等综合素质的培养。如何在教学过程中做好引导和培养工作是无机化学教师一直致力于研究和实践的重点。

1无机化学教学内容的分类与特点

无机化学课程内容大致分为两部分——基础理论和元素化学。第一部分为基础理论，主要涉及气体和稀溶液、热力学初步、化学平衡、原子、分子和晶体结构、电化学基础等内容。这部分内容系统性、关联性、逻辑性很强，教师在教学过程中易于由浅入深、由表及里，逐步引领学生领略知识要领及精华所在，也是教师讲授容易投入、容易出彩的地方。学生在学习过程中也比较容易理出各章节的主线条，通过复习和总结也易于找出各种物理量或各知识点的关联性。因此，这部分内容大家往往觉得在教与学的方法上相对来说困难较少，便于教、易于学。第二部分为元素化学，主要包括元素周期表中s区、p区、d区、ds区和f区的各族金属与非金属元素的性质。这部分内容知识点分散繁杂，反应方程式多，教材基本是按元素及其化合物的存在、制备、结构、性质与应用这样的顺序编写，形式比较单一枯燥。教师在备课中，难以实现新颖的教学设计，往往只是借助于多媒体手段，引入彩色图片或动画等形式来增加视觉效果，吸引学生的注意力，以达到教学目的。而学生在学习过程中，因为有了中学化学知识的基础以及课堂内容设计的重复单调，感觉熟悉、简单，注意力不易集中。但是自己复习巩固时又觉得难以理出头绪，知识点多而乱，不易记忆，仿佛又回到了中学时代，只是一味地想把众多的反应记忆下来，而忽略了大学无机化学深入挖掘的、决定这些元素与化合物性质规律的一些重要内容。所以元素部分的教学，教师的教难以推陈出新、有所突破，学生的学困难重重、遗漏众多。对于无机化学的这两大部分内容，其中基础理论中的部分内容实际在后续的物理化学、结构化学等课程中还要进一步深入学习；而元素部分正是无机化学所特有的，也是无机化学最具特色的地方。学好这部分内容，对于今后的化学学习与深层的化学研究是及其重要的。因此如何做好元素部分的教学工作，是从事无机化学教学一线的教师们一直努力研究的方向。

2无机化学元素教学中PBL教学模式的引入

2.1PBL教学模式PBL(problembasedlearning)教学模式即基于问题的教学模式，是一种以问题为基础，倡导学生通过自学、分析、讨论和合作解决问题，培养学生自学能力，发展学生综合思考能力的一种教学理念和教学方法。PBL教学模式是1969年美国神经病学家Barrows教授在加拿大麦克马斯特大学首创的，1993年在爱丁堡世界医学教育高峰会议中得到了推荐，目前已成为国际上一种十分流行的教学方法[1]。PBL模式与以往传统的教学模式相比，它最为突出的特征是秉持以学习者为中心的理念，力求赋予学习者更大的个人发展与创新空间——即以学生为中心，以问题为导向，以项目为基础，重视跨学科式学习、合作式学习，力求让学生在解决问题的过程中获取知识、反思建构知识并形成学习的技能[2]。因为PBL教学模式更加强调以问题为中心，以学生为主体，所以这一教学模式让学生在问题中学习，在解决问题中成长，可以调动学生主体的积极性和主动性，激发他们的学习兴趣，实现从中学学习模式向大学学习模式的转变。改变他们进入大学之前形成的教师讲得多，学生听得多，主动思考和解决问题少的局面，培养其独立思考、团队合作、综合解决问题的能力。2.2元素化学教学中的PBL教学模式在无机化学中，元素化学部分包含周期表中几乎所有元素单质及其典型化合物的性质、制备、应用及单质、化合物性质递变规律。内容繁杂，知识量大，是学生最难以掌握内在规律和记忆的部分。由于同族元素及化合物间既有共性又有其特殊性、规律性，学生学习起来感觉知识量大，摸不着条理，多凭记忆学习，会出现学得快、忘得快的现象。实际上元素化学与物质结构、反应原理是密不可分的，是前两者的具体应用[3]。因此在教学中改变传统教学模式，让学生以主体的身份参与教学过程的组织，通过亲自查找资料、组织安排教学内容、集体讨论等过程学习巩固元素的相关知识，由被动学习向主动学习方式转变。2.2.1PBL在元素化学教学中的实施无机化学元素部分的教学内容描述性强，加之学生在中学阶段奠定的化学知识基础，对于他们来说看懂不是件难事。难点在于如何将大量的知识信息归纳整理，找出元素或化合物间的共性和个性，以及这些性质与其结构的关联。教师在教学过程中要做到正确的启发和引领，充分调动学生的主动性，不能使教学落入传统的教师平淡枯燥地讲、学生索然无味地听之中。借助PBL教学模式，无疑是调动学生主动性的好方法。只有学生主动参与教学，教学目标的实现、教学成果的提高才有保障。实际教学过程中，要贯彻实施PBL教学模式，充分调动学生的主动性。第一，问题的提出是关键。在PBL教学模式中，问题是整个教学过程的引线和核心[1]。只有问题设计的好、针对性强，学生在课下自学准备时才能目标明确、易于完成。因此，教师提出问题时要根据每个章节的特点，预先想好重点、难点以及如何将元素及化合物的性质用一条或几条线索串联在一起，形成简单的教学提纲，提前一周布置给学生，鼓励学生利用各种资源查阅相关知识内容。例如，碱金属和碱土金属这章包括三节内容，具体问题设置见表1。因为这部分内容中学介绍接触的比较多，学生对大多数知识点较为熟悉，准备难度不大，基本各组可以独立完成。在此过程中，不仅能培养他们查阅文献的能力，同时还可以促使他们积极思考，思考如何将查阅到的文献按照教师布置的要求进行分析、归纳和有序整理。这正是学生自主获取知识、提高学习效率、深入理解知识的好方法，也是大一学生从被动吸收知识向主动汲取知识转变的必经之路。第二，实施PBL教学模式，要循序渐进。对于多年来一直处于被动吸收知识的学生来说，这种“被动”早已渐变成“习惯”或“舒服”了，而突然进入主动寻求知识的过程，学生难免有“不习惯”、“劳累”、“力不从心”的感觉。因此，对于元素部分的学习，不能不分主次，一股脑地把整章的内容布置给学生，这样会使他们来不及适应，面临如查阅资料、分析、归纳、整理头绪等诸多困难，不仅不能调动其积极性、主动性，反而会增添其恐惧、逃避的想法。同时，有些内容特别是涉及结构方面知识的，学生在预习中是难以理解与把握的，这样简单布置给学生是不太合适的。例如氮族元素一章中，氮与磷的含氧化合物中，结构复杂，包含众多的大π键、反馈π键，次磷酸、亚磷酸酸性与结构的关系，部分化合物水解机理等难度较大的内容，就不适合布置给学生。所以，我们开始进行PBL教学模式之初，需要从每章中挑出比较好归纳整理的、知识难度小的部分内容，使学生适应这种教学方式，让他们在获取成功感受时体会到PBL教学模式的优点，引导学生顺利完成学习方式的转变，最终达到学习目的、目标。因此实施PBL教学模式要从一章中的一节或几节，循序渐进发展到整章运用PBL。我们在实施PBL教学模式时，教学内容的组织顺序是：s区、p区、ds区、d区、f区。之所以制定这样的顺序，是因为s区的碱金属和碱土金属元素学生们比较熟悉，这部分内容中学学习的基础较好，在进行PBL教学时，学生容易入手，难度较小，可以充分调动学生的积极性，让学生感受自主学习的乐趣，便于PBL教学模式的继续实施与开展。第三，实施过程中任务要分组布置，教师要积极协助引导。在元素化学教学过程中，按章节和班级人数将教学内容合理分配布置给各小组，并指定组长。各组人数不宜过多，一般4－5人为宜。在各组准备过程中，由组长组织小组成员完成相应的教学内容准备，并将遇到的问题集中与教师交流。教师一定要积极协助指导，特别是在教学资源的整理、归纳上要给予帮助，让学生把握元素教学内容的主线——结构决定性质，避免出现教学内容不分主次、偏离教学大纲的情况，在实施PBL教学的同时还要保证教学目标的顺利完成。2.2.2PBL在元素化学教学中的实施效果与评价在实施PBL教学模式一段时间之后，我们的教学质量和教学效果确实有了一定程度的提高。就以碱金属和碱土金属这一章为例，我们利用两个平行组的学生完成相同题目的作业及课堂测验，成绩如表2所示，A组(65人)是没有实施PBL教学模式的学生，B组(62人)是实施PBL教学模式的学生。由表2数据可以看出，运用PBL教学模式的学生在高分数段人数所占比例均高于未实施PBL教学模式的学生。表明PBL教学模式确实对学生的学习具有良好的促进作用，学生积极参与教学过程，教学质量和效果明显提高。在成绩评价时，将分数分为三个档次，由小组成员投票表决其成员贡献的大小，最后计入平时成绩中，期末按比例计入总成绩中(目前，我院课程总成绩=平时成绩×0.4+期末考试成绩×0.6)。因此，PBL教学模式的实施可以充分调动学生学习的主动性，使被动状态渐变为主动状态；同时也可以培养学生查阅文献的能力、自学能力以及团队合作能力，为进一步实施科学研究实验奠定基础。

3借助多媒体手段使PBL教学法更加生动

随着科学技术的发展，目前多媒体教学已成为最常用的教学手段。多媒体教学凭借其形象性、趣味性、新颖性，改变了传统教学中沉闷的表现形式，大大增加了课堂教学的信息量，缓解了课时严重不足的矛盾[4]。尤其是多媒体能将抽象的物质结构化为具体、将呆板的元素内容化为生动，创造出一个图文并茂的教学环境，为教学提供形象的表达工具，使学生不仅可以接受到大量的教学信息，而且能获得清晰明快的直观感受，更易于接受、理解、掌握所学知识。应用PBL教学时，为了能够达到预期的教学效果，提高教学质量，结合使用多媒体教学模式是非常必要的。课堂讲授前，教师要根据设置问题，提示学生查阅各种资料，利用多媒体手段制作生动、形象、易懂的多媒体课件，让学习过程更加直观、形象。在实施PBL教学模式之初，学生积极性很高，对这种新的上课方式充满好奇与期待，因此制作过程中，教师要及时审查，避免学生一味追求声情并茂而过分地引入图片、音频或视频，而冲淡了学习内容与目标。授课结尾阶段，教师一定要重申本节重点，强化教学目标。尽管在元素化学教学中，目前实施PBL教学法过程中仍然存在着一定的问题与不足，但对于提高学生的学习能力、文献梳理总结能力、团队协作能力等方面是非常有益的。新世纪的大学教育着重于培养学生的科学素质与创新意识，在课程学时基本稳定的情况下，教师应认真考虑如何依据少而精的原则对教材和教学内容做出合理的取舍，使其能够比较全面地体现基础理论性和科学创新性原则。如何在课堂教学中真正做到以学生为主体、以教师为主导，在传授基本理论、基本知识和基本技能的同时，努力培养学生的科学素质和创新能力，是一个值得探讨的重要问题，而解决这一问题需要将教学与教学研究相结合[5]。在具体的授课过程中，我们也深切地感受到要教好一门课不但要有深厚、广博的知识功底，还要具备严谨的教学态度、科学的教学方法和艺术的教学手段。

参考文献

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[4]刘春波.课程教学,2013,5(11),184.

第8篇：无机化学元素范文

【摘要】

目的 对比研究有机镓与无机镓对维甲酸引起的骨质疏松模型大鼠骨骼骨矿和微量元素含量的影响。方法 维甲酸按85mg/(kg·d)灌胃15d，建立大鼠骨质疏松模型，经有机镓、氯化镓灌胃给药治疗4周后，采用生化、病理等方法测定骨代谢相关指标，原子吸收法测定血、股骨、牙齿中钙(Ca)、磷(P)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Ze)锰(Mn)元素含量并比较其治疗效果。结果 与对照组相比，维甲酸可引起大鼠血清抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、碱性磷酸酶(AKP)明显升高及骨结构类骨质疏松症样改变；骨质疏松模型大鼠血清Ga、Fe、Mn、P、Ca、Zn、Mg含量均未见明显差异，股骨中Ga、Fe、Mn、P、Ca含量和牙齿Ga、P、Ca含量均明显降低。应用氯化镓、有机镓治疗，可明显降低骨质疏松模型大鼠TRAP和AKP活性，改善骨密度及骨形态计量学参数，增加股骨和牙齿中Ga、Fe、Mn、P、Ca元素含量，其中以有机镓效果最明显。结论 在动物实验中，镓盐能通过降低骨转换率，阻止骨钙释放，增加骨钙、磷含量，直接作用于骨形成而改善骨质疏松，有机镓较无机镓更安全、有效。

【关键词】 有机镓 镓盐 维甲酸 骨质疏松 骨代谢 大鼠

ABSTRACT: Objective To study the influence of organicgallium and gallium chloride on rat bone trace element metabolism in osteoporosis caused by tretinoin. Methods Osteoporosis model of rats was induced by intragastric administration of tretinoin at the dose of 85mg/(kg·d) for 15 days， and then they were randomly pided into control， organicgallium and gallium chloride treatment groups. Four weeks after treatment， the changes of osteoporosis indices were observed by biochemical and pathological approaches. Results Tretinoin could cause significant increase of tartrateresistant acid phosphatase (TRAP) and alkaline phosphatase (AKP)， and could also induce the changes of rat bone structure， which indicated the appearance of osteoporosis. Compared to those in the control group， the contents of Ga， Fe， Mn， P， Ca， Zn and Mg in serum had no significant differences， but the contents of Ga， Fe， Mn， P and Ca in femur and Ga， P and Ca in teeth were decreased significantly. Four weeks after organicgallium and gallium chloride therapy， bone density， thickness of bone cortex and the percentage of bone trabecula were increased; so were the contents of Ga， Fe， Mn， Ca and P in femur and teeth. However， the activities of TRAP and AKP were decreased. Conclusion Conversion rate of bone was declined， thus preventing bone calcium release and improving osteoporosis. In comparison， organicgallium is not only less dose needed and safer for animals but also better in therapeutic effects.

KEY WORDS: organicgallium; gallium chloride; tretinoin; osteoporosis; bone metabolism; rat

骨质疏松症是老年人常见的骨病之一，严重影响老年人的身体健康和生活质量。近年的研究表明，骨质疏松与某些矿物质摄取不足、过量或不平衡有关[12]。近年来，我们开展了镓盐对骨质疏松治疗作用的研究，发现镓盐具有抑制破骨细胞活性、降低骨转化率、抑制骨溶解、阻止骨钙释放的功能。考虑到一般无机元素对消化道吸收影响较大，亦有一定的毒副作用，故本研究采用生物转化技术，用合适镓溶液孵育绿豆芽，将无机镓转化为有机镓，应用于维甲酸致大鼠骨质疏松模型的治疗研究，观察氯化镓与有机镓对维甲酸引起的骨质疏松模型大鼠骨骼骨矿物质和微量元素含量的影响以及治疗作用，为骨质疏松的防治提供重要的实验资料。

1 材料与方法

1.1 动物模型的建立

3月龄雌性SD大鼠50只，由西安交通大学医学院实验动物中心提供(国家A级动物中心)，体重190～260g，随机分为正常对照组(13只)和骨质疏松组(37只)。骨质疏松组大鼠均按85mg/(kg·d)维甲酸灌胃15d，对照组用蒸馏水，两组均以常规饲料喂养和饮用蒸馏水。15d后，每组随机选5只大鼠处死，进行抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)、碱性磷酸酶(AKP)、骨钙素(BGP)等血清学指标检测及骨组织病理形态计量学测定，观察模型复制情况。然后进入治疗阶段。动物分为正常对照组、骨质疏松组、氯化镓治疗组、有机镓治疗组，每组8只。氯化镓治疗组采用60mg/(kg·d)GaCl3灌胃；有机镓治疗组应用镓溶液培育绿豆芽提取液(含镓12mg/L)10mL/(kg·d)灌胃。治疗4周后，乙醚麻醉，抽血，处死取材。剥取右股骨及牙颌骨，煮沸去净软组织，低温烘干待用。

1.2 检测指标及方法

1.2.1 骨病理形态计量学测定

取大鼠下肢骨常规脱钙制片，用MIAS型北航多功能病理彩色图像分析系统检测，计算平均骨小梁宽度、平均骨小梁间距、平均骨皮质厚度及骨容积占骨髓质容积百分比(以骨小梁百分比表示)。

1.2.2 TRAP、AKP及BGP的测定

TRAP采用硝基酚磷酸盐比色法测定；血中总AKP应用分光光度法检测，试剂盒由南京建成生物研究所提供；BGP用放射免疫法测定。

1.2.3 镓、铜、锌、铁、钙、镁、钾元素的测定

血清和骨骼中镓、铜、锌、铁、钙、镁、钾等元素用原子吸收分光光度计测定。股骨和牙齿样本经低温烘干、称重，放聚四氟乙烯消化釜内，加浓硝酸1mL、H2O2 3mL旋紧外层不锈钢外壳盖，120℃消化约3h，冷却，定容待测。

1.3 统计学处理

应用SPSS for Windows 10.0软件进行统计分析。实验数据采用均数±标准差(±s)表示，组间比较行t检验和方差分析，以P

2 结 果

2.1 模型期检测结果

2.1.1 血清微量元素及AKP、TRAP活性

与对照组相比，骨质疏松组血清AKP和TRAP活性明显升高(P

2.1.2 骨组织形态计量学

与对照组相比，骨质疏松组平均骨小梁宽度变窄，平均骨小梁间距变大，平均骨皮质厚度变薄(P均

2.2 治疗后检测结果

2.2.1 血清微量元素及AKP、TRAP活性

应用氯化镓和有机镓治疗4周后，与对照组相比，骨质疏松组大鼠血清AKP、TRAP活性仍处于较高水平，BGP含量仍处于较低水平；而治疗组血清AKP、TRAP活性明显降低(P

2.2.2 骨组织形态计量学

骨形态计量结果表明，与骨质疏松组相比各治疗组平均骨小梁宽度明显增宽，平均骨皮质厚度明显变厚，骨小梁百分比明显升高，平均骨小梁间距明显缩小，且有机镓组治疗效果更明显(表4)。表4 治疗后大鼠骨组织形态计量学结果（略）

2.2.3 股骨、牙齿矿物质与微量元素

与对照组相比，骨质疏松大鼠股骨Ga、Fe、Mn、P、Ca含量均明显降低(P

3 讨 论

骨质疏松症是当代老年人尤其是老年女性的多发病、常见病，临床表现为单位体积骨组织的骨基质和骨矿物质等比例减少。骨矿物质主要由无定形的Ca、P混合物和结晶Ca、P羟基磷灰石构成。Zn、Mg、Fe、Mn、Cu、B等多种微量元素既是形成骨矿，促进骨生长，维护骨细胞结构与功能的重要组成部分，同时又作为许多骨代谢酶的组成部分或活性中心，在体内催化一系列成骨的化学反应，影响着软骨和骨骼形成所需的胶原和糖蛋白合成等生物学效应，直接或间接影响钙平衡与骨代谢。这些元素的的缺乏可能是老年骨质疏松症发生、发展的一个重要因素。

镓是人体内非必需微量元素。自WARRELL等[3]报道了硝酸镓能抑制骨再吸收和对于癌症有关的高钙血症有效的结果之后，镓作为一种新的治疗代谢性骨病的药物，其对骨质疏松的治疗作用以及对骨钙的调节作用引起了人们极大的关注。近年我们对镓盐与骨质疏松进行的体内或体外研究结果表明，镓既能抑制骨的再吸收，快速抑制骨代谢异常的转化率，也能增加骨中钙和磷的含量，直接作用于骨形成[46]。考虑到硝酸镓注射液对肾脏和肝脏有极大的毒性，限制了其有效剂量的应用和推广使用，而氯化镓口服液毒性较小，但胃肠吸收较差，故本研究采用生物转化技术，用合适的镓溶液孵育绿豆芽，将无机镓通过生物转化为有机镓，同时对比观察无机镓和有机镓对维甲酸致骨质疏松大鼠的治疗作用以及在骨代谢过程中微量元素的变化。结果表明，应用维甲酸对3月龄雌性大鼠灌胃两周后，可使模型大鼠血清AKP、TRAP活性明显升高， 引起平均骨小梁宽度和平均骨皮质厚度明显变小，骨小梁百分比明显降低等类骨质疏松样变化。应用无机镓和有机镓治疗4周后，各治疗组大鼠血中AKP、TRAP活性降低，BGP含量升高；平均骨皮质厚度增加，骨小梁百分比变大。提示镓有拮抗骨吸收，促进骨形成，降低骨转换作用，相比较而言，有机镓效果更佳。

BOCKMAN等[7]应用同步加速器产生的X线显微检查微技术(XRM)，研究镓在骨中的定位及其对其他元素的影响时发现，镓优先聚积在骨细胞代谢和骨基质转换的活跃区，使骨中天然存在的微量元素浓度和分布发生改变。这一研究提供了镓在骨中生物学作用的可能机制。在本研究中，骨质疏松大鼠血清中诸元素与对照组相比均无明显差异；而骨中微量元素测定结果显示，骨质疏松大鼠股骨Ga、Ca、Mn、P、Fe和牙齿Ga、Mn、Ca、Fe元素含量明显降低，表明维甲酸可引起骨矿物质Ca、P和微量元素Ga、Mn、Fe丢失，进而导致其他有机质及无机质的相继丢失，造成骨质疏松症。骨质疏松与元素Ga、Ca、Mn、P、Fe密切相关。经氯化镓和有机镓治疗后，治疗组大鼠血清Ga含量明显升高，其他元素末见明显改变，这与以往研究结果一致[8]。而股骨和牙齿中Ga、Fe、Mn、P、Ca元素含量明显升高，尤以有机镓治疗效果更为显著，与BOCKMAN[910]等的镓可直接抑制骨溶解，阻止骨钙释放，增加骨钙、磷含量，直接作用于骨形成的结果一致。相比较而言，有机镓不仅用量少，而且在抑制骨溶解、增加骨钙、磷和微量元素含量诸方面都明显优于氯化镓。其原因可能是通过生物转化将无机镓转化为有机镓形式更易于骨的吸收、利用，抑或是有机镓中含有某些氨基酸、蛋白质、维生素等物质可促进镓的吸收、利用。

参考文献

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第9篇：无机化学元素范文

关键词：

物质的化学式是用元素符号来表示物质组成的式子。它是初中化学教学中的一个重要内容。在教学中如不认真总结规律，靠死记硬背来书写化学式，势必增大记忆难度，造成学习化学的一道难关。为了帮助学生较好地掌握这一内容，现将初中化学无机物的化学式书写规律归纳如下，供大家参考：

一、 单质化学式的书写

单质是由同种元素组成的纯净物。

1、单原子构成的单质的化学式：

在常温下呈固态的金属，非金属单质习惯上就用元素符号来表示它们的化学式，而稀有气体的分子也是由单原子构成，所以可以直接用元素符号来表示这些单质的化学式。如用Cu、S、He可分别表示铜、硫、氦气这三种物质的化学式。

2、双原子构成的单质的化学式：

有些非金属气体单质的一个分子是由两个相同原子构成的其化学式可先写出相应的元素符号并在右下角标出脚码“2”即可。如O2、H2、N2、Cl2分别表示氧气、氢气、氮气、氯气这些气体单质的化学式。

二、大部分无机化合物的化学式

化合物是由不同种元素组成的纯净物。

所以大部分无机化合物均可看成是由一种显正价的原子（或原子团）和一种负价的原子（或原子团）构成的。

若假设显正价的原子（或原子团）的符号为A，其化合价为+m, 显负价的原子（或原子团）的符号为B，其化合价为-n,则由A、B两种微粒构成的化合物的化学式的书写可分下列三种情况：

1、若+m=-n,其化学式为AB。如+2价的铜与-2价的氧组成氧化铜的化学式为CuO。

2、若+m≠-n,且有最大公约数R，其化学式为A B。如+6价的硫与-2价的氧组成氧化物的化学式为S+6 O-2SO3。

3、若+m与-n互为质数,其化学式为AnBm。如+3价的铝与-2价的硫酸根组成的化合物硫酸铝的化学式为A+3lS-2O4Al2(SO4)3。

三、书写无机化合物的化学式的步骤及方法：

1、步骤：一排序，二标价，三约简，四交叉。

2、方法：正价左，负价右，化合价标上头，先约简，后交叉，代数和为零不检查。

例：写出硫酸铁的化学式：Fe+3lS-2O4Fe2(SO4)3。