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化学双语教学课件Chemistry Bilingual TeachingPresentation本课件旨在帮助学生通过双语学习方式掌握化学基本概念和原理,提高化学专业词汇量,为今后的国际交流和研究打下坚实基础课程内容涵盖基础化学理论、实验技能、药物化学简介以及双语教学策略,适合高中及大学低年级学生使用第一章化学是什么?Chapter1:What isChemistry化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的自然科学它探索物质分子、原子层面的奥秘,解释物质如何相互作用、转化和结合作为一门中心科学,化学连接了物理学、生物学、地质学等多个学科领域化学的核心概念物质Substance化学的学科分支具有确定组成和特性的材料,可以是元素或化合物•无机化学Inorganic Chemistry反应Reaction•有机化学Organic Chemistry•分析化学Analytical Chemistry物质相互作用产生新物质的过程,涉及化学键的断裂与形成•物理化学Physical Chemistry•生物化学Biochemistry结构Structure•材料化学Materials Chemistry物质的分子、原子排列方式,决定了其物理和化学性质化学的重要性Why StudyChemistry化学作为基础科学,对现代社会的发展起着至关重要的作用了解化学不仅能帮助我们解释自然现象,更能应用于解决人类面临的重大挑战医药领域农业领域Medicine Agriculture从抗生素到抗癌药物,化学为人类健康提供了革命性解决方案药物分子的设计与合成是医药行业的基础,帮化肥、农药和生长调节剂的发展大幅提高了农作物产量,保障了全球粮食安全通过化学手段改良土壤、控制助人类战胜疾病,延长寿命病虫害,现代农业生产力得到显著提升环境领域材料领域Environment Materials环境监测、污染控制和废物处理离不开化学技术绿色化学原理指导我们开发更可持续的工艺流程,减少对地从半导体到超导材料,从复合材料到智能材料,化学使人类能够设计和合成具有特定性能的新型材料,推动技球的负面影响术创新生活中的化学化学无处不在,影响着我们日常生活的方方面面•食品添加剂Food additives保持食物新鲜和美味•清洁剂Cleaning agents去除污渍和杀灭细菌•塑料制品Plastics提供轻便耐用的容器和工具•纺织品Textiles提供舒适保暖的衣物化学改变世界Chemistry ChangestheWorld从疫苗研发到新能源材料,从食品安全到环境保护,化学不断推动人类社会进步与发展第二章基本化学概念Chapter2:Basic ChemistryConcepts原子、分子与离子物质的三态Atoms,Molecules,and IonsStates ofMatter原子Atom物质的基本构成单位,由原子核(质子和中子)和绕核运动的电子组成原子是元素的最小单位,保持元素的化学性质例如氢原子H、氧原子O、碳原子C固态分子SolidMolecule分子排列紧密有序,具有固定形状和体积分子间作用力最强,分子振动但位置相对固定由两个或多个原子通过化学键结合形成的独立粒子,是许多物质的基本单位分子是化合物或元素的最小单位,保持其化学性质例如冰、金属、岩石例如水分子H2O、氧气分子O
2、葡萄糖分子C6H12O6液态Liquid离子Ion分子排列较松散,具有固定体积但形状可变分子间作用力中等,分子可以相互滑动带电的原子或原子团,由于得失电子而形成带正电的离子称为阳离子,带负电的离子称为阴离子例如水、汽油、酒精例如钠离子Na+、氯离子Cl-、铵离子NH4+气态Gas分子排列极为松散,既无固定形状也无固定体积分子间作用力最弱,分子运动自由例如氧气、氮气、二氧化碳化学符号与元素周期表Chemical SymbolsPeriodic Table元素符号的中英文对照元素周期表结构Element SymbolComparison PeriodicTable Structure中文名称英文名称元素符号原子序数氢Hydrogen H1碳Carbon C6氮Nitrogen N7元素周期表按照原子序数排列,展示了元素的周期性质变化规律表中元素分为氧Oxygen O8主族元素钠Sodium Na11Main GroupElementss区和p区元素,包括镁Magnesium Mg12•碱金属Alkali Metals铝Aluminum Al13•碱土金属Alkaline EarthMetals硅Silicon Si14•卤素Halogens•惰性气体Noble Gases氯Chlorine Cl17钙Calcium Ca20过渡元素Transition Elements铁Iron Fe26d区元素,包括许多常见金属铜Copper Cu29•铁、钴、镍Fe,Co,Ni•铜、银、金Cu,Ag,Au锌Zinc Zn30•锌、镉、汞Zn,Cd,Hg银Silver Ag47内过渡元素Inner TransitionElements金Gold Au79f区元素,包括•镧系元素Lanthanides•锕系元素Actinides重点元素示例铁氧氢Fe,Iron O,Oxygen H,Hydrogen第三章化学反应与方程式Chapter3:Chemical ReactionsEquations化学反应的类型Types ofChemical Reactions合成反应分解反应置换反应复分解反应Synthesis DecompositionSingle ReplacementDouble Replacement两种或多种简单物质结合形成一种复杂物质一种复杂物质分解为两种或多种简单物质一种元素取代化合物中的另一种元素两种化合物交换成分形成两种新化合物A+B→AB AB→A+B A+BC→AC+B AB+CD→AD+CB例2H2+O2→2H2O例2H2O2→2H2O+O2例Zn+2HCl→ZnCl2+H2例AgNO3+NaCl→AgCl↓+NaNO3氢气和氧气反应生成水过氧化氢分解为水和氧气锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠配平化学方程式Balancing ChemicalEquations化学方程式必须遵循质量守恒定律,反应前后原子数量必须相等配平方程式的基本步骤
1.写出反应物和产物的化学式
2.在化学式前添加适当的系数,使各元素原子数相等
3.确认所有元素平衡后,检查电荷是否平衡(对于离子反应)双语示例铁与氧气反应Bilingual Example:Iron Reactionwith Oxygen铁粉在空气中燃烧,与氧气反应生成四氧化三铁Iron powderburns in air,reacting withoxygen toform ironIIIoxide.氧化还原反应Redox Reactions氧化与还原的定义典型反应案例铁生锈过程Definition ofOxidation andReduction TypicalCase:Rusting ofIron氧化Oxidation电子失去过程,导致氧化数升高例如Fe2+→Fe3++e-铁离子失去一个电子,氧化数从+2变为+3铁生锈是最常见的氧化还原反应之一,涉及铁、氧气和水还原Reduction4Fe+3O2+2H2O→2Fe2O3·H2O(铁锈)电子得到过程,导致氧化数降低反应分步进行例如Cu2++2e-→Cu
1.铁失去电子被氧化Fe→Fe2++2e-铜离子获得两个电子,氧化数从+2变为
02.氧获得电子被还原O2+4e-+2H2O→4OH-
3.进一步氧化形成铁锈4Fe2++8OH-+O2+2H2O→2Fe2O3·H2O+4H2O记忆口诀氧化是失去电子OIL RIG:Oxidation IsLoss,Reduction IsGain生锈过程需要同时存在水和氧,这就是为什么干燥环境或无氧环境(如水下)铁不易生锈的原因电子转移的本质The Natureof ElectronTransfer氧化还原反应本质上是电子从一种物质(还原剂)转移到另一种物质(氧化剂)的过程•氧化剂Oxidizing agent夺取电子的物质,自身被还原•还原剂Reducing agent给出电子的物质,自身被氧化在每个氧化还原反应中,氧化和还原同时发生失去的电子数量必须等于得到的电子数量氧化还原反应的应用Applications ofRedox Reactions电池冶金Batteries Metallurgy利用自发氧化还原反应产生电流例如,锂离子电池中锂的氧化和过渡金属的还原从矿石中提取金属通常涉及还原过程例如,利用碳还原氧化铁获得纯铁氧化还原反应演示Redox ReactionDemonstration铁锈形成过程示意图Oxidation-Reduction inRusting Process阳极反应Anodic Reaction:后续反应Subsequent Reactions:Fe→Fe2++2e-氧化Oxidation Fe2++2OH-→FeOH2阴极反应Cathodic Reaction:4FeOH2+O2+2H2O→4FeOH3O2+4e-+2H2O→4OH-还原Reduction2FeOH3→Fe2O3·H2O+2H2O最终产物水合氧化铁III铁锈Final product:Hydrated ironIIIoxide rust铁锈形成是一个电化学过程,涉及电子从铁(还原剂)转移到氧(氧化剂)水作为电解质,加速了这一过程防止铁生锈的方法包括涂漆、镀锌、阴极保护等,这些方法阻断了电子转移途径或提供了牺牲阳极第四章物质的结构与性质Chapter4:Structure andProperties ofMatter原子结构Atomic Structure质子Proton带正电荷的粒子,位于原子核中电荷+
1.602×10-19C质量
1.673×10-27kg原子序数等于质子数中子Neutron不带电荷的粒子,位于原子核中电荷0质量
1.675×10-27kg同位素之间的中子数不同电子Electron带负电荷的粒子,围绕原子核运动电荷-
1.602×10-19C质量
9.109×10-31kg排布在不同能级的轨道上分子结构与键类型Molecular Structure and Bond Types双语词汇键类型Bilingual Vocabulary:BondTypes共价键离子键Covalent BondIonic Bond定义通过共享电子对形成的化学键定义通过正负离子间静电引力形成的化学键Definition:A chemicalbond formedby sharingelectron pairsbetween atoms.Definition:A chemicalbond formedby electrostaticattraction betweenpositively andnegatively chargedions.关键特性关键特性•键能Bond energy:200-800kJ/mol•键能Bond energy:600-1000kJ/mol•键长Bond length:
0.074-
0.177nm•键长Bond length:变化较大Varies•方向性Directionality:强Strong•方向性Directionality:弱Weak•极性Polarity:可极性或非极性Can bepolar ornon-polar•极性Polarity:高极性Highly polar常见例子常见例子•H2氢气Hydrogen•NaCl氯化钠Sodium chloride•O2氧气Oxygen•CaO氧化钙Calcium oxide•CH4甲烷Methane•MgF2氟化镁Magnesium fluoride•CO2二氧化碳Carbon dioxide•K2SO4硫酸钾Potassium sulfate金属键Metallic Bond定义金属阳离子与自由移动的电子云之间的吸引力形成的化学键Definition:A chemicalbond formedby theattraction betweenpositively chargedmetal ionsand delocalizedelectrons.关键特性•键能Bond energy:100-850kJ/mol•键长Bond length:
0.125-
0.400nm•方向性Directionality:无None常见例子•极性Polarity:非极性Non-polar•Fe铁Iron•Cu铜Copper•Al铝Aluminum•Au金Gold•Ag银Silver第六章酸碱与盐Chapter6:Acids,Bases andSalts酸碱的定义及性质值及其测定pHDefinition andProperties ofAcids and Bases pHValue andIts Measurement酸的定义Acid Definition布朗斯特-洛里定义能够给出H+的物质Brønsted-Lowry:Substances thatcan donateH+.路易斯定义能够接受电子对的物质Lewis:Substances thatcan acceptelectron pairs.pH定义溶液中氢离子浓度的负对数Definition ofpH:The negativelogarithm ofhydrogen ion concentration ina solution.碱的定义Base Definition布朗斯特-洛里定义能够接受H+的物质pH值范围Brønsted-Lowry:Substances thatcan acceptH+.•酸性溶液pH7路易斯定义能够提供电子对的物质•中性溶液pH=7Lewis:Substances thatcan donateelectron pairs.•碱性溶液pH7pH测定方法酸的通性Properties ofAcids
1.pH试纸根据颜色变化判断pH值•水溶液呈酸性,pH
72.pH指示剂如酚酞、甲基橙等•能使紫色石蕊试纸变红
3.pH计精确测量溶液的pH值•能与碱反应生成盐和水•能与某些金属反应放出氢气•有酸味,对皮肤有腐蚀性碱的通性Properties ofBases•水溶液呈碱性,pH7•能使红色石蕊试纸变蓝•能与酸反应生成盐和水•摸起来有滑腻感•部分碱有苦味,对皮肤有腐蚀性常见酸碱物质及其双语名称Common AcidsandBaseswith BilingualNames酸碱中和反应Neutralization Reaction中和反应的本质生活中的应用The Natureof NeutralizationApplications inDaily Life中和反应是酸和碱之间的反应,生成盐和水本质上是氢离子H+和氢氧根离子OH-结合生成水的过程通式酸+碱→盐+水General equation:Acid+Base→Salt+Water离子方程式H++OH-→H2OIonic equation:H++OH-→H2O胃酸中和剂反应方程式示例胃酸主要成分是盐酸HCl,过多会导致胃痛常用的中和剂包括Example Equations•碳酸氢钠Sodium bicarbonate,NaHCO3•氢氧化铝Aluminum hydroxide,AlOH3盐酸与氢氧化钠反应•氢氧化镁Magnesium hydroxide,MgOH2HCl+NaOH→NaCl+H2O反应示例Hydrochloric acid+Sodium hydroxide→Sodium chloride+Water NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑土壤酸碱度调节硫酸与氢氧化钡反应酸性土壤可添加石灰CaO或碳酸钙CaCO3中和;碱性土壤可添加硫粉或硫酸铝调节H2SO4+BaOH2→BaSO4↓+2H2O工业废水处理Sulfuric acid+Barium hydroxide→Barium sulfate+Water酸性废水可用石灰中和,碱性废水可用硫酸中和,使pH值达到环保标准醋酸与氨水反应CH3COOH+NH3·H2O→CH3COONH4+H2OAcetic acid+Ammonia solution→Ammonium acetate+Water中和滴定实验Neutralization TitrationExperiment实验目的测定未知浓度的酸(或碱)溶液的浓度浓度计算公式Objective:To determinethe concentration of anunknown acidor basesolution.实验原理利用已知浓度的标准溶液与未知浓度的溶液反应,达到完全中和时,根据体积比计算未知浓度第七章有机化学基础Chapter7:Basics ofOrganic Chemistry有机物定义及分类主要有机官能团介绍Definition andClassification ofOrganic CompoundsIntroduction toMajor FunctionalGroups有机化学定义研究碳化合物的结构、性质、合成和反应的化学分支Definition ofOrganic Chemistry:The branchof chemistrythat studiesthe structure,properties,synthesis,and reactionsof carboncompounds.有机物的特点•主要由碳和氢组成,可含氧、氮、硫等•分子中碳原子通常以共价键连接官能团定义决定有机化合物化学性质的原子或原子团•具有多样的结构和功能常见官能团结构及性质•通常熔点、沸点较低•多数不溶于水,溶于有机溶剂官能团结构典型性质有机物的分类羟基Hydroxyl-OH形成氢键,提高溶解性Classification ofOrganic Compounds羰基Carbonyl C=O极性高,可发生加成反应烃类Hydrocarbons羧基Carboxyl-COOH酸性,可形成酯仅含碳和氢的化合物氨基Amino-NH2碱性,可形成肽键•烷烃Alkanes:CnH2n+2卤素Halogen-X F,Cl,Br,I增加分子极性,易发生取代•烯烃Alkenes:CnH2n•炔烃Alkynes:CnH2n-2醚键Ether-O-弱极性,化学稳定性高•芳香烃Aromatics:如苯C6H6酯键Ester-COO-具有特殊香味,可水解含氧化合物Oxygen Compounds含碳、氢、氧的化合物•醇类Alcohols:R-OH•醛类Aldehydes:R-CHO•酮类Ketones:R-CO-R•羧酸Carboxylic acids:R-COOH•酯类Esters:R-COO-R双语词汇有机化合物Bilingual Vocabulary:Organic Compounds有机物的结构示意图Organic Molecule Structures甲烷、乙醇、苯的结构对比结构与性质的关系Structural Comparisonof Methane,Ethanol,and BenzeneRelationship BetweenStructureandProperties分子大小与沸点分子量增大,沸点通常升高比较•甲烷CH4:-
161.5°C•乙烷C2H6:-
88.6°C•丙烷C3H8:-
42.1°C结构特点对比化合物分子式结构特点键角官能团与溶解性甲烷Methane CH4四面体构型
109.5°含极性官能团的分子更易溶于水乙醇Ethanol C2H5OH含羟基,碳链结构C-C-O约109°•烷烃不溶于水•醇类羟基增加水溶性苯Benzene C6H6平面六边形,共轭体系120°•羧酸羧基可形成氢键,提高水溶性结构与反应活性不饱和键增加反应活性•烷烃稳定,难反应•烯烃双键易发生加成反应•芳香烃倾向于取代反应而非加成有机物分子的立体化学Stereochemistry ofOrganic Molecules异构现象相同分子式但结构不同的化合物立体化学在药物中的重要性结构异构体Structural Isomers原子连接方式不同的化合物例丁烷C4H10和异丁烷第八章实验技能与安全Chapter8:Laboratory Skillsand Safety基本实验操作介绍实验室安全规范Introduction toBasic LaboratoryOperations LaboratorySafety Regulations测量技术Measurement Techniques准确读取刻度,避免视差误差•容量测量量筒、移液管、滴定管•质量测量天平(分析天平、电子天平)•温度测量温度计、热电偶个人防护Personal Protection溶液配制Solution Preparation进入实验室必须采取的安全措施按照准确浓度配制化学溶液•穿着实验服Lab coat•固体溶质称量、溶解、定容•佩戴安全眼镜Safety goggles•液体溶质量取、稀释、混合•使用防护手套Protective gloves•标准溶液精确浓度的参考溶液•扎起长发,不穿露趾鞋分离纯化Separation andPurification操作规程Operating Procedures分离混合物中的不同成分实验过程中的安全行为准则•过滤分离固液混合物•萃取利用溶解度差异分离•熟悉实验步骤和注意事项•蒸馏利用沸点差异分离•不要在无人监督时进行危险实验•色谱基于分配系数分离•不要用嘴吸取任何液体•不在实验室内饮食加热技术Heating Techniques事故处理控制反应温度,提供能量Accident Handling•酒精灯简单加热源发生意外时的应对措施•电热板温度可控•化学品溅到皮肤大量清水冲洗•水浴间接均匀加热•火灾使用灭火器,切断气源•油浴高温加热•化学品洒落根据性质正确处理•受伤立即报告并寻求医疗帮助双语安全标识及注意事项Bilingual SafetySigns andPrecautions实验案例铁的化学性质实验Iron ChemicalProperties Experiment实验目的观察铁与酸反应产生氢气Experiment ObjectivesObserving HydrogenGeneration fromIron-Acid Reaction本实验旨在探究铁的基本化学性质,特别是与酸反应产生氢气的过程,以及铁的氧化还原反应通过实验观察和数据分析,加深对金属活动性的理解主要目标•观察铁与盐酸反应产生氢气•测定反应速率与条件的关系•了解铁在不同环境中的氧化行为反应方程式•比较铁与其他金属的活性差异Fe+2HCl→FeCl2+H2↑实验步骤实验现象•铁与盐酸接触后立即产生气泡Experimental Procedures•溶液逐渐变为浅绿色(Fe2+)准备材料铁粉、铁钉、稀盐酸1mol/L、试管、导管、集气瓶•收集到的气体点燃后发出啪的声音实验装置搭建•反应持续进行直至铁完全溶解或酸耗尽•将铁粉置于试管底部影响因素分析•连接导管和集气瓶•排出空气,确保装置密封因素影响反应观察•缓慢加入稀盐酸温度升高反应速率增加•观察反应现象,收集气体酸浓度增加反应速率增加•测试气体的可燃性条件变化实验铁的表面积增大反应速率显著增加•比较不同温度对反应速率的影响添加铜离子反应速率增加(催化作用)•比较不同酸浓度对反应的影响•比较铁粉和铁钉反应速率的差异双语实验报告模板Bilingual Experiment Report Template铁的化学性质实验报告ExperimentReporton ChemicalProperties ofIron第九章药物化学简介Chapter9:Introduction toMedicinal Chemistry药物化学的定义与发展药物设计的基本原理Definition andDevelopment ofMedicinal ChemistryBasic Principlesof DrugDesign药物化学定义研究药物的化学结构与生物活性关系,设计、合成和改造药物分子的学科它是化学、生物学和药理学的交叉领域Definition ofMedicinal Chemistry:The disciplinethat studiesthe relationshipbetween chemicalstructure andbiological activityof drugs,anddesigns,synthesizes,and modifiesdrug molecules.It isan interdisciplinaryfield ofchemistry,biology,and pharmacology.历史发展传统药物发现Traditional DrugDiscovery•源于天然产物提取与经验累积药物作用基本机制大多数药物通过与体内特定靶点(如受体、酶、离子通道等)结合,影响生物体的生理或病理过程•如阿司匹林源自柳树皮,青蒿素源自中草药结构优化阶段Structure Optimization构效关系Structure-Activity Relationship•基于已知活性分子进行结构修饰研究分子结构与生物活性的关系,指导药物分子的优化•构效关系研究的开始关键参数药效团、空间构型、电子特性、脂水分配系数理性药物设计Rational DrugDesign•基于靶点结构设计互补分子•计算机辅助设计的应用药物代谢动力学Pharmacokinetics现代药物发现Modern DrugDiscovery研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程•组合化学、高通量筛选•生物信息学与人工智能的应用影响因素水溶性、脂溶性、分子量、血浆蛋白结合率生物靶点作用Target Interaction药物与靶点的特异性结合,如锁和钥匙模型或诱导契合模型相互作用类型氢键、离子键、疏水作用、范德华力典型药物分子结构示例Examples ofTypical DrugMoleculeStructures药物研发流程Drug Development Process药效学与药代动力学基础计算机辅助药物设计简介Fundamentals ofPharmacodynamics andPharmacokinetics Introductionto Computer-Aided DrugDesign药效学Pharmacodynamics研究药物对机体的作用,即药物对身体做了什么关键概念•受体理论Receptor theory•剂量-效应关系Dose-response relationship计算机辅助药物设计Computer-Aided DrugDesign,CADD利用计算机技术加速药物发现和优化过程•药效强度Potency与最大效应Efficacy主要方法•选择性Selectivity与治疗指数Therapeutic index基于结构的设计Structure-Based Design药代动力学Pharmacokinetics利用靶点三维结构信息设计药物研究机体对药物的作用,即身体对药物做了什么•分子对接Molecular docking关键过程ADME•结构优化Structure optimization•动力学模拟Molecular dynamics•吸收Absorption药物进入血液循环•分布Distribution药物在体内各组织间的转移•代谢Metabolism药物在体内的生物转化基于配体的设计Ligand-Based Design•排泄Excretion药物从体内清除基于已知活性分子设计新药药代动力学参数•药效团建模Pharmacophore modeling•定量构效关系QSAR•半衰期Half-life药物浓度降低一半所需时间•相似性搜索Similarity search•生物利用度Bioavailability进入体循环的药物比例•清除率Clearance单位时间内清除的药物量人工智能在药物设计中的应用•分布容积Volume ofdistribution药物在体内的分布范围•深度学习预测药物性质和活性•生成对抗网络GANs设计新分子•强化学习优化药物结构•大数据分析加速药物筛选药物研发全流程Complete DrugDevelopmentProcess靶点确认1Target Identification第十章化学双语教学策略Chapter10:BilingualTeachingStrategies词汇对照与重点术语讲解结合图表与模型辅助理解Vocabulary Comparisonand KeyTerm ExplanationUsing Chartsand Modelsto AidUnderstanding词汇建设方法分层词汇教学根据词汇的重要性和复杂度分层教学核心词汇必须掌握的基础化学术语拓展词汇提高理解深度的专业术语视觉辅助工具类型应用词汇与实验、应用相关的术语词根词缀分析分子模型Molecular Models通过分析词源帮助记忆和理解立体结构模型帮助学生理解分子的空间构型,特别适合教授有机化学中的立体化学概念双语标签可以增强记忆•如hydro-氢、水、-phil亲、-phob厌•Hydrophilic亲水的、Hydrophobic疏水的双语元素周期表Bilingual PeriodicTable对比记忆法同时标注中英文元素名称和符号的周期表,帮助学生建立元素符号与中英文名称的联系通过中英文对比加深理解•相似术语氧化Oxidation、还原Reduction•不同概念酸Acid、碱Base/Alkali概念图Concept Maps用双语展示化学概念之间的关系,帮助学生构建知识网络,理解各概念间的联系和层次术语表示例中文术语英文术语定义原子Atom物质的基本构成单位动画和模拟Animations andSimulations分子Molecule由两个或多个原子结合的粒子利用计算机动画展示微观过程,如化学反应机理、原子轨道等,配以双语解说增强理解元素Element由同种原子构成的纯净物化合物Compound由不同元素按一定比例组成的物质混合物Mixture由两种或多种物质混合而成的物质双语教学中的常见挑战Common Challengesin Bilingual Chemistry Teaching术语翻译的准确性学生语言能力差异Accuracy ofTerminology TranslationDifferences inStudents LanguageProficiency主要挑战概念对等问题某些化学概念在不同语言中可能没有完全对等的表达方式,导致翻译后意义偏差示例•Lewis acid/base翻译为路易斯酸/碱,需要额外解释其基于电子对的定义常见问题•Resonance翻译为共振,而非物理学中的谐振理解障碍语言能力弱的学生可能无法充分理解用第二语言表达的复杂概念参与不平衡语言能力强的学生在讨论中占主导,其他学生参与度降低表达困难学生可能理解概念但难以用第二语言准确表达术语一致性学习焦虑语言不流利可能导致学习焦虑,影响化学学习效果同一概念在不同教材或文献中可能有不同翻译,造成学习混淆评估挑战难以区分是语言问题还是概念理解问题导致的学习障碍示例能力差异原因•Transition state被翻译为过渡态或活化态•学生的语言学习背景不同•Hybridization被翻译为杂化或混成•接触外语的机会和环境差异•个体语言学习能力的差异新兴领域术语•学习动机和自信心的不同新兴研究领域的术语可能尚未有标准化的翻译,或翻译滞后示例•纳米材料、绿色化学等新领域术语•CRISPR、计算化学等跨学科术语文化背景对理解的影响Impact ofCultural Backgroundon Understanding解决方案与教学建议Solutions andTeaching Tips制作双语词汇卡利用多媒体资源Creating BilingualVocabulary CardsUtilizing MultimediaResources双语化学视频利用优质双语或可添加双语字幕的化学教学视频•Khan Academy化学课程(可添加中文字幕)•中国大学MOOC平台的双语化学课程•YouTube科学频道如Crash CourseChemistry词汇卡设计原则•MIT OpenCourseWare的化学讲座双面设计一面中文,一面英文,促进双向记忆视觉元素添加分子结构、图表等视觉辅助互动模拟软件多元信息包含发音指导、词源分析、使用语境关联记忆建立术语间的逻辑关联,形成知识网络使用可设置多语言界面的化学模拟软件词汇卡使用策略•PhET互动模拟(支持多语言界面)间隔重复根据艾宾浩斯遗忘曲线安排复习时间•Virtual ChemistryLab虚拟化学实验室自测练习学生自我测试,加强主动回忆•Molecular Workbench分子工作台分类组织按主题或概念关联对词汇卡分组•ChemCollective虚拟实验室游戏化学习设计配对游戏、抢答活动等数字化词汇卡双语学习应用利用Anki、Quizlet等应用程序创建电子词汇卡,支持多媒体内容和智能复习算法,便于随时学习推荐专门的化学学习应用和网站•化学元素周期表应用(多语言版)•化学助手APP(支持中英文切换)•Wolfram Alpha(科学计算与知识库)•Royal Societyof Chemistry资源库小组合作与讨论Group Collaborationand Discussion异质分组策略结构化讨论模式根据学生语言能力和化学知识水平进行混合分组,确保每组都有不同能力水平的学生这种分组方式可以促进互助学习,语言能力强的学生帮助解释概念,化设计清晰的讨论框架和流程,帮助学生有序参与双语讨论结构化的讨论可以降低语言障碍,让每位学生都有表达机会学基础好的学生分享专业知识讨论模式示例实施方法复习与巩固Review andReinforcement重点知识点总结双语练习题示例Summary ofKey KnowledgePoints Examplesof BilingualPractice Questions选择题Multiple Choice基础化学概念以下哪种物质是强电解质?Which ofthe following substances isa strongelectrolyte物质的组成与分类A.CH3COOH(醋酸Acetic acid)•原子结构Atomic structureB.H2CO3(碳酸Carbonic acid)•元素周期表Periodic table•化学键类型Chemical bondtypes C.HCl(盐酸Hydrochloric acid)物质状态与变化D.NH3(氨Ammonia)•物质的三态Three statesof matter答案Answer:C•相变过程Phase transitions填空题Fill inthe Blanks•溶液性质Solution properties碱性溶液中氢离子浓度低,pH值________7In basicsolutions,the hydrogenionconcentrationis low,and thepH valueis________
7.化学反应原理答案Answer:大于greater than反应类型计算题Calculation•氧化还原反应Redox reactions•酸碱中和反应Neutralization计算
25.0mL
0.100mol/L NaOH溶液与
20.0mL HCl溶液完全中和后,溶液中Na+的浓度HCl的浓度为
0.150mol/L•沉淀反应PrecipitationCalculate theconcentration ofNa+after
25.0mL of
0.100mol/L NaOHsolution iscompletely neutralizedby
20.0mL ofHCl solution.The反应动力学concentrationofHCl is
0.150mol/L.•反应速率Reaction rate•影响因素Influencing factors•催化作用Catalysis有机化学基础有机物分类•烃类化合物Hydrocarbons•含氧化合物Oxygen-containing compounds•含氮化合物Nitrogen-containing compounds官能团性质•结构特征Structural features•化学反应性Chemical reactivity期末考试准备Final ExamPreparation典型试题解析双语答题技巧Analysis ofTypical ExamQuestions BilingualAnswering Techniques多选题解题策略题目示例下列物质中,能导电的有()Among thefollowingsubstances,those thatcan conductelectricity includeA.固态NaCl SolidNaCl专业术语准确性B.熔融状态NaCl MoltenNaClC.蒸馏水Distilled water掌握核心化学术语的准确中英文表达,避免使用日常用语代替专业术语D.NaCl水溶液NaCl solution正确示例解析•共价键应译为covalent bond,而非sharing bond•氧化还原应译为oxidation-reduction或redox,而非giving andtaking electrons导电需要自由移动的带电粒子固态NaCl中离子固定在晶格中不能移动;熔融状态和水溶液中的NaCl,离子可以自由移动;纯净的蒸馏水几乎不含离子,导电性极弱答案B,D公式与符号表示计算题解题步骤科学符号和数学公式在中英文答题中保持一致,但注意单位和常量表示的细微差异
1.明确已知条件和求解目标注意事项
2.写出相关化学方程式•化学式如H2O、CO2在中英文中完全相同
3.套用适当的公式或原理•物理常量如气体常数R的单位表示可能不同
4.进行数值计算并检查单位•数字表示法中,小数点和千位分隔符的使用可能不同
5.验证结果的合理性语言切换策略在双语考试中,根据自己的语言优势选择答题语言,或针对不同题型灵活切换建议•概念解释题选择更擅长的语言表达•计算题可用符号和公式为主,辅以简要文字说明•实验设计题可用流程图辅助表达时间管理建议Time ManagementSuggestions课件资源与参考资料Resources andReferences推荐教材在线词汇表与化学数据库Recommended TextbooksOnline Glossariesand ChemicalDatabases化学术语数据库IUPAC网址https://goldbook.iupac.org/《药物化学(双语)》特点国际纯粹与应用化学联合会IUPAC提供的权威化学术语定义,可作为术语翻译的标准参考尤启冬主编,人民卫生出版社特点系统介绍药物化学基础知识,中英文对照,附有大量结构图和反应机理数据库PubChem网址https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/特点美国国立卫生研究院NIH维护的开放化学数据库,包含物质结构、性质和生物活性信息《基础化学双语教程》中国化学会术语库刘新锦,朱亚先编著,高等教育出版社特点针对大学基础化学课程,概念清晰,例题丰富,术语中英文对照网址http://www.chemsoc.org.cn/特点提供标准化的中英文化学术语对照,特别适合中国学生学习使用资源Royal Societyof Chemistry《》Chemistry:The CentralScience网址https://edu.rsc.org/Brown,LeMay等著,人民邮电出版社引进版特点英国皇家化学学会提供的教育资源,包含实验视频、互动模拟和学习材料特点国际通用教材,图文并茂,配有中文辅导资料,适合提高英语化学术语应用能力《无机化学》(双语版)武汉大学无机化学教研室编,高等教育出版社特点经典教材的双语版本,理论与实验并重,适合提高无机化学专业词汇量相关教学视频与动画Related TeachingVideos andAnimations化学双语教学激发学习兴趣Bilingual Chemistry Teaching InspiresLearningPassion通过生动的实验演示、互动讨论和多媒体资源,双语化学教学不仅传授知识,更激发学生的科学探索热情Through vividexperimental demonstrations,interactive discussions,and multimediaresources,bilingual chemistry teaching notonly impartsknowledge butalso inspiresstudents passionfor scientificexploration案例分享成功的化学双语教学经验Case Study:Successful BilingualChemistry TeachingExperience某高校药学院双语课程实践学生反馈与成绩提升数据Bilingual CoursePractice ina PharmacySchool StudentFeedback andAchievement Data背景概述某综合性大学药学院自2015年起开设药物化学双语课程,面向大三学生,旨在提高学生专业英语水平和国际交流能力课程由具有海外留学或工作经验的教师团队授课,每周4学时,为期一学期教学方法创新循序渐进的语言比例学习成效数据课程初期以中文为主(约70%),英文为辅(约30%),随着学生适应度提高,逐渐调整至中英文各半,期末阶段达到英文60%,中文40%87%32%三明治教学模式学生满意度专业词汇量增长每个概念先用中文简要介绍核心内容,然后用英文详细讲解,最后用中文总结和强化,形成语言三明治结构,帮助学生理解双语课程满意度调查结果,高于传统单语教学的72%一学期后学生化学专业英文词汇量平均增长幅度多媒体与实物结合22%课程充分利用英文原版动画和视频,结合分子模型、药物样品等实物,创造多感官学习体验,降低语言障碍期刊阅读能力提升学生阅读英文科技文献的速度和理解准确度提升百分比质性反馈摘录双语教学起初有些困难,但通过教师的支持和小组学习,我不仅掌握了化学知识,还提高了英语应用能力现在我可以自信地阅读英文文献了——大三学生张明课程的三明治模式特别有效,让我能够在理解概念的同时掌握专业术语分子模型和视频演示帮助我克服了语言障碍——大三学生李婷成功因素分析与可推广经验Success FactorAnalysis andTransferable Experience教师团队建设教材资源开发未来展望化学双语教学的发展趋势Future Prospects:Development Trendsin BilingualChemistryTeaching融合与智能教学工具跨文化交流与国际合作AIIntegration ofAI andIntelligent TeachingTools Cross-cultural Exchangeand InternationalCooperation国际联合课程未来将出现更多国内外高校联合开发的双语化学课程,通过远程教学和混合式学习模式,让学生同时接触不同教学传统和文化背景全球学生协作项目技术赋能双语教学基于云平台的国际学生协作研究项目将成为常态,来自不同国家的学生将共同解决化学问题,培养跨文化沟通能力和国际视野实时翻译与语音识别教师跨境交流AI驱动的实时翻译工具将帮助克服语言障碍,学生可通过智能眼镜或耳机获得实时翻译支持,教师讲解的内容可同步显示双语字幕化学教师的国际交流与培训将更加普遍,通过短期访学、在线研讨和教学资源共享,促进教学方法创新和文化理解自适应学习系统持续更新教学内容与方法基于AI的个性化学习平台可根据学生的语言水平和化学知识基础,自动调整内容难度和语言比例,提供量身定制的学习路径Continuous Updateof TeachingContent andMethods教学创新方向增强现实与虚拟实验模块化课程设计将传统化学课程拆分为灵活的学习模块,学生可根据兴趣和需求自主选择学习路径AR/VR技术将使学生能够在虚拟环境中进行危险或复杂的化学实验,交互式分子模型可通过手势操控,支持双语标注和解释问题导向学习以解决真实世界化学问题为核心,通过双语环境培养学生的批判性思维和创新能力跨学科整合打破学科界限,将化学与材料、环境、医药等领域知识整合,培养学生的综合应用能力前沿科学融入及时将化学领域的最新研究成果融入教学内容,保持课程的先进性和时代性未来化学双语教育的核心能力培养Core CompetenceDevelopment inFuture BilingualChemistry Education全球化学术交流能力双语思维与批判性思考未来的化学专业人才需要具备在国际学术环境中自信交流的能力,包括撰写英文论文、参与国际会议和合作研究的能力双语教学将重点培养学生的专业沟通技巧通过双语学习,学生将发展出在多种语言环境下思考化学问题的能力研究表明,双语思维有助于提高批判性思考和创造性解决问题的能力,这对于化学研究和创和跨文化理解能力新至关重要数字素养与信息整合终身学习与自适应能力结束语Conclusion化学双语教学,开启科学与语言的双重大门BilingualChemistryTeaching:Opening DoorstoScience andLanguage本课件系统介绍了化学双语教学的核心内容和方法策略,从基础化学概念到高级药物化学,从教学挑战到创新解决方案,旨在让学生在双语环境中自信掌握化学知识为化学教育工作者和学习者提供实用指导化学双语教学不仅是知识的传授,更是思维方式和文化视角的拓展通过双语学习化学,学生能够Enabling Studentsto MasterChemistry ConfidentlyinaBilingualEnvironment建立国际化视野成功的化学双语教学需要教师、学生和教育机构的共同努力教师应不断更新教学方法和内容,学生需要主动参与和坚持练接触全球科学前沿,理解不同文化背景下的科学思维方式,为未来的国际交流和合作奠定基础习,教育机构则应提供必要的资源和支持体系通过本课件展示的教学策略和实践案例,我们相信双语化学教学能够为学生提供更丰富、更有深度的学习体验,帮助他们克服提升认知能力语言障碍,在理解化学本质的同时提升语言能力化学是探索物质世界的钥匙,语言是连接全球科学共同体的桥梁化学双语教学将这两者完美结合,为培养未来的国际化科学研究表明,双语学习可以增强认知灵活性和问题解决能力,帮助学生从多角度思考科学问题人才开启了双重大门拓展职业机会在全球化科研和产业环境中,具备化学专业知识和双语能力的人才将拥有更广阔的职业发展空间和更多国际合作机会谢谢大家!Thank you!化学双语教学之旅永无止境,让我们共同探索,不断创新!The journeyof bilingualchemistryteachingis endless.Lets exploreand innovatetogether!。
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