中国科技行业分析

中国科技行业分析（精选8篇）

中国科技行业分析 篇1

中国保险科技行业融资报告

国内保险科技行业处于起步阶段截止20，国内保险科技的创业公司成立200余家。其中获得私募股权融资金额仅占全球保险科技行业的4%,中国作为全球第二大保险市场，保险科技创新才刚刚起步。未来在资本的助推下获得巨大的发展空间。科技深度赋能保险趋势显著科技与保险的结合已从营销渠道互联网化向科技深度赋能保险演进。大数据、区块链、Al等技术在精准营销、差异定价、风控与反欺诈等领域的运用，以及保险与场景的深度融合，日渐成为保险创新的主流模式。私募股权资本在此领域也在不断加码。(原文来自三个皮匠咨询文库)一、中国保险科技行业融资概况1.1中国保险科技行业融资概况自至年底.保险科技行业发生的私募股权交易总金额超过113亿元人民币。其中众安保险以超过57亿元人民币占据半壁江山。其他未上市保险科技企业通过私葵股权融资超过56亿元人民币。2017年，从全行业的企业融资数和总金额来看虽有所下降(左图)。但大额融资事件的数量较20增多(右图)。全行业的融资轨迹呈现Gartner曲线的形态是一种规律性的表现，市场回调是布局保险科技行业的机会。2017年，BAT又入股了7家拥有保险相关牌照的公司，目前总数已达到12张牌照(具体见3.4)，互联网巨头相继以设立、投资等方式加速进军保险业.他们自建保险业务的资本投入与保险科技创业公司的私募股权融资共同构成行业的`融资全貌。1.3融资总额前20名的保险科技公司众安2017年完成IPO，以其总融资金额175亿元人民币，遥遥领先保险科技行业。第二梯队集中在2C类的保险中介平台.依次是管理型总代理模式、综合销售平台、以及比价销售平台。互联网直接2C的获客模式更能获得资本的认可。车联网技术服务和网络互助平台曾因模式的创新获得资本青睐,但由于监管政策趋紧,发展受到很大挑战。二、保险科技各细分赛道的投融资状况2.2不同细分领域的融资总额按创业公司主营业务发展方向的不同.将保险科技行业划分为13个细分赛道;并对总融资金额超过5亿元以上的细分赛道做如右图排序:三、谁在投资保险科技公司

中国科技行业分析 篇2

关键词：古代科技,主题展览,科技馆,自主研发

1 中国古代科技展自主研发的现状分析

科技馆具有通过实物展项与展品生动再现科学知识、科学精神,为观众营造一个直观感受和理解科技的开发性学习环境的特点。

主题展览作为科技馆开展科普活动的重要活动形式,一般具有主题鲜明突出、内容相对独立等特点,是科技馆常设展览的有效补充和延伸。

1.1 现状分析

目前我国各类科技馆近600个。其中,主题展览作为科技馆重要的展示内容,主要通过外部引进和自主研发两大渠道获得。

国内数量众多的科技馆中,推出过自主研发主题展览的科技馆仅限于几个较大展馆。科技馆主题展览研发比例非常低,且展览选题一般围绕于社会热点,例如中国科技馆的低碳环保展、节能减排展,重庆科技馆的食品安全展,上海科技馆的生肖展,广东科学中心的用眼看世界展等。而展示中国古代科技文化的主题展览在我国科普展览研发较为少见。

1.2 存在问题

1.2.1 意识淡薄

科技馆自主研发的主题展具有贴近公众需求、符合社会公益、提升公众科学素养的优点。主题展览的研发工作本应受到科技馆的普遍重视,但长期的外部引进,让大多数科技馆形成了“重引进、轻研发”的思维模式。科技馆研发展览的意愿不强烈,积极性不高。

1.2.2 资金缺乏

展览研发需要投入人力物力,需资金支持,但目前大部分展馆资金吃紧,无研发经费,致使许多有意愿做研发的科普工作者无实施条件。

1.2.3 人才稀缺

一支稳定的、认可科普工作、有技术专长的研发团队是展览研发的关键。但目前科技馆展览研发人才稀缺。人才配备是展览研发的基础。台湾自然科学博物馆不断推出主题展览,因为其拥有66名学术研究人员,具备教授或副教授职称,拥有独立的展览研发、策划能力,为推出高品质主题展览的提供了技术保障。但内地科技馆配备的学术研究人员数量少、展览策划和研发能力较弱,研发队伍素质参差不齐,研发岗位人员轮换频繁,极大的限制了科技馆展览研发。

2 科技馆自主研发中国古代科技类展览的路径分析

2.1 重视需求导向,创新研发理念

观众的需求是科技馆研发展览的出发点和落脚点。科技馆的参观者是数量大、分散流动、多样的公众群体,为了做好大众化科学教育,研发应当结合参观者的特点,通过切实有效的分析,推出满足观众需求的主题展览。

2.1.1 确定展览切入点和内容

首先,中国古代科技展定位为服务公众群体,应该广泛收集观众意见,根据观众需求意向设计展览方案。抽样问卷调查是较为可靠的意见收集方式。

其次,向先进博物馆征求对展览主题和研发内容的意见。组织国内专家团队对方案中的展览主题、内容策划、展览形式、创意设计等进行论证。

最后,优先制作部分重点展品,进行小规模展出,再次收集观众意见。在展览开发过程中及时了解观众的看法和问题,发现隐藏的知识盲点或新的知识点。

2.1.2 古例新解,实现创新研发

科技馆区别于博物馆,形成了以科普教育、公众学习为基本功能,“参与、交互、体验式”展览展示为基本特点,中国古代科技展在研发过程中必须符合科技馆的特点,注入新的思维、新的表现形式。

中国古代科技展应注入新思维。根据展览展示的一般经验可知,与观众自身发生互动联系的展品最能激发观众兴趣和共鸣。展览在研发过程中应将古代科技与观众身处的时代主题巧妙联系,例如体现“天人合一”的古代科技发明与现代社会倡导的绿色低碳、可持续发展等理念的融会贯通。

中国古代科技展应采用新的表现形式。把日常生活中常见的事物通过艺术化和科普化的方式转化,秉承“贴近生活实际”的展品设计理念,有助于将科学原理讲述得通俗易懂,带给观众亲切感,激发观众参与积极性。展品设计过程中要让参观者能够在自己的日常生活中找到古代科技文化的影子,将其对日常生活的兴趣与热爱与古代科技文化联系。

2.2 科学推进研发步骤,创新研发方式

2.2.1 循序渐进,科学规范研发步骤

要充分展示中国古代科技文化的精髓,研发团队应积极与相关专家学者取得联系,以项目或课题的形式展开合作,借助专家学者的智力资源,弥补研发团队在专业知识中存在的短板。

策划展览内容和展览形式时。参考国际范围内相似的主题展览,打破呆板的知识传播方式。如提取古代科学历史中具有里程碑意义的历史场景,借助声、光、电等多媒体手段创设历史情境体验,还原科学发现氛围,揭示重大科学发现的思想方法。

2.2.2 合作共研,提升质量

展览的自主研发是一项系统工程,对研发团队、资金支持等有较高要求。为实现主题展览的顺利研发,可通过合作共研的方式,统筹多个科技馆的优势研发资源,共同组建研发团队,协同开发展览。我国科技馆相互关系密切,交流顺畅,这为展览的协同开发创造了条件。

2.3 接轨国际,弘扬民族优秀科技文化

我国科技馆近年来飞速发展,许多新建场馆的硬件设施已经达到国际水平,具备展出国际一流展览的条件。

2.3.1 国际视野与民族特色兼容并包

研发优秀的中国古代科技展,必须兼顾国际视野与民族特色。国际视野,可体现中国古代科技对世界文明发展的促进作用,客观公正地评价中国古代科技的地位和取得的成绩。民族特色,是中国古代科技展的精髓所在,也是展览进入世界展览领域交流的核心竞争力。主题展览的民族特色,能体现中国文化的博大精深,又能弘扬正能量,传递科学知识、科学精神。

展览可在内容体系的构建、展示主题的确立和展示形式的规化等方面充分体现国际化的视野;而在展品选择、展品设计等方面体现中国特色元素。

2.3.2 打造一流品质,走向世界舞台

中国古代科技展要实现“传递科学精神、弘扬民族文化”的目标,就需要同时聚焦国际、国内。“国内巡展,国外造势”的宣传运作模式,有助于扩大主题展览的惠及范围,助力主题展览走向世界展览舞台。

国内巡展,展览制作完成后可先在国内科技馆系统开展巡回展览,让更多的人观看展览。

国外造势,向保持伙伴关系的国外博物馆推荐主题展览;参加国际性博物馆界的展会,接触专业的展览代理人,向来自世界各地的展览专业人士作展示。通过多种渠道的宣传造势,助力中国古代科技展走向世界展览舞台。

“引进来,走出去”文化只有在双向的交互中才能展现其强大的生命力。作为精炼、阐释中国古代科技文化精髓的主题展览,不仅有利于增强我国民族文化的创造活力,也将促进缤纷多彩世界文化百花齐放、繁荣发展

参考文献

[1]叶洋滨.临时展览对科技馆的重要性[J].2014(10):29-30.

[2]朱建民.如何选择临时展览的主题——浅谈科技馆临时展览的策划[J].2004(4):23-24.

[3]张瑶.临时展览成功的基本要素[J].科技馆,2006(3):6-10.

中国基层农业科技推广现状分析 篇3

关键词 农业科技推广 ；模式 ；问题 ；建议 ；海南省

中图分类号 F323.3

Abstract From the team of agricultural science and technology promotion institutions in our country， the development， funding， personnel income， basic conditions， development status， analysis of the existing agricultural science and technology popularization in our country， put forward the corresponding countermeasures and suggestions to further improve the agricultural science and technology promotion system.

Key words agricultural science and technology extension ； model ； problem ； suggestion ； Hainan Province

科学技术是第一生产力。1982年以来，中国已连续出台18个以“三农”为主题的中央1号文件。其中，1982-1986年连续5年是对农村改革和农业发展问题的具体部署；2004-2016年连续13年强调了“三农”问题在中国的社会主义现代化时期的重要地位。农业科技推广，特别是基层农业科技推广，是解决农业技术转化为实际生产力的关键，是国家实施科教兴农、推动农业科技进步的重要力量，是发展现代农业的重要支撑[1-3]。随着社会经济的不断发展，人们对农产品的要求不断提高，供需矛盾越来越明显，农产品的质量和数量供给保障与土地资源紧缺、农业劳动力等资源流出问题越来越严重。农业生产面临农业生产成本增加、农产品质量安全和生态环境的压力越来越大，因此，对我国国内外农业科技推广情况进行研究，找出其存在问题，对于我国农业科技体系的进一步完善，更好地推广农业科技创新技术成果，提高农产品附加值及农业科技含量，促进农民增收和农业增效等都具有重要意义。

1 中国农业科技推广现状分析

1.1 机构设置情况

据农业部相关资料统计，种植业、畜牧兽医、渔业、农机化4个系统，省、地、县、乡4级共设立国家农技推广机构7.9万个，其中省级机构260个，地市级2 400多个，县级1.96万个，乡镇级5.68万个（包括区域站0.33万个），详见表1[1]。

由表1可以看出，目前，在国家农业推广机构4个系统中，96.61 %分布在县、乡2级，其中乡镇占71.84 %，省、地市2级仅占3.39 %。而从种植业、畜牧兽医、渔业、农机化各行业机构分布情况（表2）来看，存在以下特点：（1）种植业和畜牧兽医2个系统独立设置机构较多。在全国独立设置的农业推广机构中，种植业占42.5 %，畜牧兽医占37.3 %，2个系统占独立设置机构总数的80 %。目前，畜牧兽医系统在全国超过半数（51 %）的乡镇有独立设置的推广机構（畜牧兽医站），种植业系统在全国43 %的乡镇有独立推广机构（农技站或农技中心）。渔业和农技化系统在乡镇独立设置推广机构的比例分别为7.3 %和15.9 %。渔业系统主要集中在沿海和沿江地区的乡镇，农技系统主要集中在东北、西北等耕地面积广阔地区和一些粮食主产区。（2）层级平均数呈现“头重脚轻”。目前，绝大多数地区的省、地、县3级农业技术推广机构按照行业设立，如种植业、畜牧兽医、水产、农机化等；有的行业在一个层级的行政区域内还会进一步按照专业或者品种设立机构，如植保、土肥、种子、蔬菜、果品、奶业等机构。水产系统的农技推广机构一般在沿海、沿江等省份的地级和县级独立设置。本次统计结果显示，农业部所属4个系统设置在省级的推广机构平均8.7个，地市级7个，县级8个，乡镇1.72个。从行业分布看，种植业平均每省4个、地市3.5个、县3.9个；畜牧兽医每省2.5个、地市1.6个、县1.9个；渔业和农机化系统一般省、地市、县级各1个。

1.2 农业科技推广队伍发展情况

1.2.1 从业人员学历结构

通过对全国近年的农业科技推广数据进行统计，各层级农业科技推广队伍学历结构如表3。

从推广机构编制内人员学历结构统计分析，乡镇农业科技推广机构人员学历仍然以大中专为主，占66 %，高中以下学历13.9 %，本科学历19 %。另有1 %多的乡镇农业科技推广机构人员具有研究生及以上学历，主要分布在一些区域站。

1.2.2 从业人员年龄层次

通过对近年国家农业科技推广机构编制内人员年龄结构进行分析（表4），结果发现，35岁以下年龄11万人，占从业人员总体的20.46 %；45岁以上占40.24 %，其中50岁以上占21.81。从各层级结构来看，农业科技推广人员年龄差异不大，乡镇农业科技推广从业人员的年龄比省、地市级略低，主要原因是乡镇农业科技推广人员级别低，有的还是工人身份，退休年龄早。

1.2.3 从业人员专业匹配情况

从农业科技推广人员所学专业与工作的匹配情况（表5）分析，结果表明：目前我国农业科技推广队伍专业不对口问题比较严重，在省和地市2个层级上，畜牧兽医和渔业系统农业科技推广人员的专业匹配度不达标；在县级和乡镇2个层级上，所有农业科技推广人员的专业匹配度均不达标。尤其乡镇层次上，问题更为突出，乡镇从事种植业技术推广人员的专业对口率为57.21 %，畜牧兽医为62.19 %，从事渔业和农机化技术服务人员中50 %以上为非专业人员，专业对口率分别只有41.08 %和46.91 %。在专业对口人员中，全日制正规学历人员偏少，多数是通过函授或者农广校等非全日制教育取得的文凭。此外，基层农业科技推广人员接受业务培训的机会少，参加的多是为实施项目进行的短期性培训。

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1.3 经费保障情况

1.3.1 层级拨款情况

农业科技推广机构经费保障情况如表6。

由表6可以看出，不同层级不同行业农业科技推广机构经费保障方式差异不大。从层级上看，省市级农业科技推广机构实行全额保障的比例高一些，县乡略低。

1.3.2 行业拨款情况

从行业拨款情况（表7）来看，种植业推广机构财政全额拨款的比例达到95.2 %，畜牧兽医推广机构为90.2 %，渔业和农机化推广机构均不足90 %，综合推广机构为96.7 %。

1.3.3 地区拨款情况

不同地区农业科技推广机构经费保障方式见表8。通过进一步分析，财政保障方式在地区间呈现2个特点：（1）农技推广机构有财政全额拨款的比例与地区经济发展水平呈负相关。东、中、西部3个经济地带农技推广机构由财政全额拨款的比例分别为89.1 %、90.5 %、98.5 %，呈现西高东低的态势。（2）经济发展中等地区农技推广机构的财政保障程度偏低。对经济发展水平基本相同的地区进行归类分析可以看出，经济发展程度中等的地区财政保障程度低。将北京、上海、天津、浙江、江苏5省市作为发达地区，黑龙江、安徽、江西、河南、湖北五省作为中等地区，贵州、广西、甘肃、青海、新疆5省区为欠发达地区（下同）。统计结果显示，经济发达地区农技推广机构财政全额保障的占93.8 %，经济中等地区占91.1 %，经济欠发达地区为98.8 %。

1.4 农业科技人员收入情况

从省、地市、县、乡镇层级农业科技从业人员收入来看，基层从业人员收入水平相对较低。从行业来看，畜牧兽医系统人均收入偏低。农业科技人员收入在地区间差距明显。

造成这一现象的主要原因：（1）国家农业科技推广机构仍然没有实现财政全额拨款。差额拨款和自收自支机构主要集中在农业主产区，如湖北、河北、山东、河南、湖南等，这些省区农业科技人员年均收入不仅低于全国平均水平，也远远落后于当地同类工作收入水平和经济发展水平。（2）农业科技推广机构工作经费短缺，主要靠中央和省级项目经费支撑。目前，维持农业科技推广机构基本运行经费偏紧，影响了其职能作用的有效发挥。（3）农业科技推广人员收入水平在不同地区间差距明显，主产区农业科技推广人员收入过低。

实践证明，低收入导致农业科技人员无法将所有精力投入推广工作，直接阻碍了农业科技成果转化[4]。同时，低收入降低了就业吸引力，不利于农业科技推广队伍建设和农业科技推广体系的健康发展。

2 我国农业科技推广存在问题

2.1 农业科技推广体制不顺、机制不活

在农业科技推广体制和政策上，还存在不配套和矛盾的地方。农业技术推广管理体制不活，组织体系散乱。在农业科技推广工作中，科研院所（校）与农业政府部门缺乏统一协调和统筹安排，分工协作不明确，难以充分发挥各主体优势。特别是乡镇农业科技推广机构管理体制，“县管”和“县乡共管”的乡镇农技推广机构为28 %，归乡镇政府管理的为72 %，农技人员参与乡镇工作时间增加，业务主管部门对其支持和指导减少，影响技术服务效果。目前农业科学技术的推广仍然主要依靠行政手段，而基层组织机构涣散，不能将农业科技推广职能很好地发挥，这就出现小规模经营与现代化技术之间的矛盾。农业科技创新市场发育还不够完善，致使科技创新成果转化难以实现。

2.2 农业科技创新与生产脱节、成果转化率低

目前，我國农业科技成果转化率低，其中，既有农业技术本身的原因，也有农业科技成果与生产实际脱离，不能满足农业生产实际等因素。许多研究、推广机构与农民之间缺乏联系，科研单位长期处于传统科研模式，与农业推广部门和农民没有直接的联系，真正先进实用的科技停留在实验室及成果鉴定验收阶段，无法推广于生产实践。

另外，我国农业科技研究长期以来侧重理论、实验室基础研究，科研成果体现在论文和获奖上，而对其应用和开发研究重视不够，较少体现在农业生产实际。特别是我国农业长期以来着力解决人民的温饱问题，对于农业科学研究领域集中在产中研究，在农副产品的产后贮藏保鲜及加工技术方面十分缺乏，影响了农产品的商品化经济的转变。

2.3 基层队伍建设亟待加强、知识更新滞后

从农业科技推广队伍的学历结构看，基层推广队伍人才出现断档和老龄化，特别是乡镇农业科技推广队伍，而且，农业科技推广人员参加学习进修培训机会少，有些甚至几乎没有，知识更新严重滞后，推广人员业务知识有待提高。另外，基层农业科技推广人员工资报酬低，福利待遇差（乡镇一级农业科技推广人员约近40 %的人员未参加养老、医疗保险），严重影响农业科技推广人员的工作积极性。

2.4 农民文化程度不高，影响农业科技推广效率

农民的文化素质低，接受新技术能力有限，在很大程度上限制了农业科技文化的推广和应用，严重影响了农业科技推广的效果。统计资料显示，海南农村从业人员平均受教育年限仅相当于初中一年级学生水平。有相当一部分农民多年来沿用旧的传统种田方法，对于新的优良种苗和栽培技术等难以掌握，即使将新技术送到户，也不能灵活运用，达不到预期的目的。

3 对策

3.1 理顺管理体制，增强农业科技推广活力

建立有利于充分发挥基层农业技术推广体系作用的管理体制。结合当地实际，加强农业科技推广服务工作，使其为“三农”服务[5]。县级以下农业技术推广机构实行“县乡共管，县管为主”的管理体制。乡（镇）人民政府主要负责综合协调、监督等行政管理和政治、思想教育，提供必要的工作和生活条件，配合县主管部门做好相关农业技术推广人员的管理，加强指导，提供服务和支持。

通过机制创新，理顺管理运行机制。（1）完善人事管理制度。无论是县农业推广中心或者区域站的人员，在编制内要科学设岗、竞聘上岗，并逐步实现资格准入，严把进入关。（2）健全人员考评机制。对农业技术人员进行量化考核，对其服务内容和年度目标任务进行明确、量化，考评结果直接与其绩效工资、职务晋升、职称评聘等挂钩。（3）建立合作推广机制。大力推进农科教、产学研相结合，探索其公益性职能的有效实现形式，调动多方力量，参与农业技术推广工作[6]。

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3.2 构建多元化农业科技推广组织

农业科研单位、高校拥有科技成果、信息和人才优势，是农业科技推广中科技成果的源头和主要供给者，可以说科技推广工作是科研活动的延伸。因此，可以将合作形式推广至科研院所、高校教育系统，增加以农业科研单位、涉农院校、龙头企业及社会团体等合作形式的多元化农业科技推广组织，实现科研活动、教育实践与生产需求的有效衔接，提高科技推广服务的质量和效果。

3.3 加强农业科技推广队伍建设

加强农业科技推广服务队伍建设，适应农业产业发展需求，建立农业技术推广人员的教育培训机制，加强对农业技术推广人员的业务技能培训和知识结构更新，提高其服务能力。定期深入农村，进行相关科技推广与培训工作，不断培养和锻炼一批文化素质高的农技推广人才，打造一支高素质的农业科技推广服务队伍。

3.4 加强农民技术培训，提高农民科技文化素质

农民的科学文化素质程度关系着农业科技成果的转化及农业劳动生产率的提高，通过提高农民科技文化素质、科教兴农，进而达到提高农产品的科技竞争力，因此，农业科技推广体系应把提高农民的科技文化素质作为指导思想和基本目标，将科技术推广融于有效地提高农民科技文化素质的整个过程。对农民进行农业科学知识和技术的培训，深化农村教育，为农民提供多渠道学习形式和机会，可以通过举办农业技术讲座，函授、在线学习等多种形式，大幅度提高农民科学文化素质和农业科学技术水平。

3.5 实行“以人为本”的新型农业推广模式

实行新型农业科技推广方式，“以人为本”，关注农民的实际需求，提高农民个体行为。具体措施：（1）发挥农业推广的教育功能，从改变知识技能向改变农民态度转变。通过农业科技推广教育，逐渐让农民从被动接受变为主动需求和参与，从而产生学习新技术的热情和兴趣，进而达到改变他们的行为。（2）多形式多渠道与农民提供互动交流，在吸收各科研单位、大学、企业、农民合作组织等参与农民培训教育，丰富农民培训内容和形式，实现农业科技人员与农民技术上对接，增加农民受教育、接受信息的渠道和机会[7]。（3）延伸和提高农业科技推广的服务效果和质量。不但在农民种植、饲养品种和技术方面给予指导，还能指导其后期的市场销售等问题。

参考文献

[1] 张春玲. 农业科技对农民增收的促进作用研究[D]. 錦州：渤海大学，2012.

[2] 程丽娟. 农业技术推广体系改革中的政府行为研究[D]. 西安：西北大学，2010.

[3] 黄 媛. 民族地区的农业技术推广研究[D]. 武汉：中南民族大学，2012.

[4] 陈 竹. 海南省农业科技推广模式及其绩效评价研究[D]. 海口：海南大学，2012.

[5] 徐子利，李君成，任玉波. 关于基层农业技术推广体系改革建设的思考[J]. 科技致富向导，2011（11）：337.

[6] 李玉萍，宋启道，梁伟红，等. 海南省基层农技推广体系现状与发展对策[J]. 热带农业科学，2011，31（1）：42-48.

[7] 耿东梅，陈梅香，赵秋菊. 农业技术推广服务模式述评[J]. 农业科技管理，2007，26（2）：41-43.

中国科技行业分析 篇4

2.1目的和要求

分析化学实验是化学和应用化学专业学生的主要基础课之一，它既是一门独立的课程又需要与分析化学理论课紧密结合。本课程的目的和任务是：

（1）学习掌握定量分析化学实验的基本知识、基本操作、基本技能、典型的分析方法和实验数据处理方法。

（2）确立“量”的概念、“误差”和“偏差”的概念及“有效数字”的概念，了解并能掌握影响分析结果的主要因素和关键环节，合理地选择实验条件和实验仪器，以确保定量结果的可靠性。

（3）通过实验加深对有关理论的理解并能灵活运用所学理论知识和实验知识指导实验设计及操作，提高分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和科学探索的兴趣。为将来的独立科研工作打下坚实的基础，（4）培养严谨的、实事求是的实验态度、良好的科学作风和实验素养。

2.2 分析化学实验教学特点和目标

2.2.1 课程特色

本课程分I型、II型二种类型，I型是化学与材料学院、地球和空间科学学院环境化学和地球化学专业本科生的必修课，学时数为72；II型为化学系和材料化学专业本科生增开的必修课，学时数为72，也是其它院系本科生的选修课。I型实验是以基本操作、基本技能和基本方法的验证性实验训练为主，以综合实验、设计实验为辅。II型实验是在进一步增强I型实验的基础上，以综合实验为主，并注重学生能力和素质的协调发展。

先选课要求：分析化学，无机化学，无机化学实验

2.2.2 分析化学实验内容介绍

分析化学I型实验内容

分析化学实验I型主要以培养学生的实验技能、实验作风和科学意识为主的一门课程。由于分析化学实验自身“定量”的特点，在培养学生的综合实验素质方面呈现它的独到之处。因为“定量”的要求，学生要做好分析化学实验就必须具有规范的基本操作、认真的实验态度、严谨的实验作风。特别需要说明的是，针对分析化学实验的特点，实验室制定了一系列相关规则，如对实验原始数据的要求、对实验纪律的要求、对实验预习的要求、对实验报告的要求等，因而有利于培养学生良好的实验素养和实事求是的科学习惯。由于分析化学实验I型自身的定位，其实验内容主要以基本操作练习和验证性实验为主，如滴定分析基本操作和未知碱的滴定、有机酸摩尔质量的测定、返滴定法测定铝样中的铝、配位置换法测定铜合金中的铜、高锰酸钾法测定白云石中的钙、无汞盐法测定铁矿石中的全铁等。通过这些实验培养学生实验的动手能力和科研意识，同时，让学生了解分析化学实验的基本方法。在此基础上，I型实验安排了设计实验，如自选样品中钙的测定、铝合金多组分分析、药剂中醋酸和钙、镁分析等。设计实验拟在让学生了解科研的基本思路和做法，同时也有利于激发学生对科学实验的兴趣。

分析化学II型实验内容

分析化学实验II型是以综合型实验为主导的实验模式，是在I型实验的基础上，培养学生科研能力和创新意识。实验内容包括无机材料、有机材料和高分子材料的合成，改性及应用。应用涉及到生物、材料、医药、环境、食品等多个领域。如甲基橙的合成、变色域确定和离解常数测定、PVA亲和膜的制备及应用、SDS在氧化铝表面的自组装及用于处理环境废水中的重金属离子、聚乙二醇盐－水体系萃取分离钴离子、类脂质体包封药物（阿司匹林）及缓控作用研究、绿茶中茶多糖的提取和相关成分分析、羟基磷灰石的制备及组成测定、四氧化三铁纳米粒子的制备、改性及应用等。

这些综合和研究型实验都和当前科学研究的热点相关，因此，这些实验的开设不仅可明显增强同学们的科研能力，更重要的是有利于创新意识和能力的培养。如糖和蛋白、核酸一样是重要的生命信息分子，目前对糖及糖化合物的关注日益增强，利用茶多糖提取这个实验是想让同学们进一步了解这种物质，激发同学们的兴趣，同时也能使同学们掌握生物物质常见的提取、分离、富集和分析方法。类脂质体包封药物、氧化铝的表面修饰、聚乙二醇液-液萃取体系都和表面活性剂自组装形成的分子有序组合体有关，它是一种超分子结构，且有至少一级纳米尺度，属于介于宏观和微观之间的物质形态。目前，介观尺度物质的神奇特性正逐步被人们认识，并激起众多领域学者极大的科学热情。通过这个实验，可拓宽学生们的视野，了解神奇的介观世界。PVA亲和膜这个实验是利用亲和高分子膜分离和制备生物物质等的例子。膜分离和表面活性剂萃取是当代生物制备过程中常用且有效的分离手段，是学生有必要掌握的重要的技术之一。四氧化三铁纳米粒子的制备、羟基磷灰石的制备实验都是材料科学和其他学科如生物、环境、药物等交叉渗透的范例。前者是磁性材料，可应用于生物、环境和机械等众多领域，也可用于在线分析系统；后者是一种生物陶瓷，在医学领域中应用广泛。

由于这些新增实验内容具有综合性和设计性的特点，再加上涉及的实验内容趋向前沿且体现了学科间的交叉和融合，应用的技术手段也很丰富，因而可充分地调动学生主观能动性和积极性。

设计实验说明

一、目的

1．使学生在天平称量、酸碱滴定、配位滴定和氧化还原滴定等一系列的基本操作训练基础上，进一步熟悉和巩固有关知识和实验操作技能。

2．培养学生独立操作、独立分析问题和解决问题的能力。

3．训练学生灵活运用所学到的知识，并拟定出滴定分析或所学到的其他分析方案。

二、实验内容

1．高锰酸钾测定过氧化氢。

2．活性氧化铝的制备、表征及铝含量测定。3．果汁中维生素C的测定。

4．黄铜中铜、锌含量的测定。

5．DNA与中性红的相互作用及用于DNA的测定。

6．磁性四氧化三铁粒子的表面改性及应用。7.医用阿司匹林的制备及测定。8．工业苯酚纯度的测定。9．自选样品中钙的测定。

10．氯化铵和盐酸混合液中氯化铵和盐酸的测定。11．铜-EDTA配合物制备及组成测定 12．蛋白质分析方法评价及验证 13． 菠菜色素的提取和分离

14． 牛奶中酪蛋白和乳糖的分离及纯度分析 15． 大豆卵磷脂的提取及总量测定

16． 水溶性壳聚糖的制备、理化性质及应用

三、要求

1．每个学生根据所选定的实验题目，首先查阅有关的参考资料，并做详细记录。

2．拟定出初步分析方案，注明所用试剂，方法原理，选择何种指示剂，试样取量和分析结果计算。

3．初步方案拟定好后交老师审阅，批准后若有条件可按方案进行实验。

4．最后写出实验报告，总结实验情况。

5．分组讨论各个方案的优缺点，交谈实验收获。

开放实验内容介绍

开放实验的设立为对科学研究有浓厚兴趣的同学们提供一个平台，利用这个平台，同学们可充分发挥自已的想象翱翔在科学的海洋里，即可丰富自已的课余生活，又能积累知识、提高科学素养。为自已未来光明灿烂的人生，增添多彩的一笔。

感兴趣者可利用课余时间或假期选做开放实验，实验内容可自带，也可由开放实验室提供。前者需预先将实验方案提交开放实验室，以便了解方案的可行性和准备实验。

开放实验的建立是基础化学实验II的加强和补充。因完成基础化学实验II需较长的时间，对非化学专业的学生或化学专业高年级学生或低年级的研究生，可能因兴趣或专业方向的原因，需在某个方面得到进一步的培训和提高。因此，时宜的开放实验的开设可为这些同学提供一个提高自已和展示自己的机会。开放实验室提供的实验课题：

实验一 水样中溶解氧的测定

实验二 绿茶中茶多糖的提取和含量测定 实验三 乙二胺四乙酸铁钠的制备及组成分析 实验四 开管毛细管预富集结合流动注射法测定铜 实验五 季铵盐改性土壤对水中苯酚的吸附及去除效果分析 实验六 聚乙烯吡咯烷酮-盐-水液固萃取体系分离溶菌酶 实验七 碱式硫酸铜超微粒子的制备及纯度分析 实验八

类脂囊泡的制备及用于磺基水杨酸的包封 实验九

MCM-41型介孔分子筛的合成及其化学修饰 实验十 海藻酸盐微胶囊的制备、药物包封及缓控释分析 实验十一 纳米羟基磷灰石材料的制备及成分分析 实验十二 微孔滤膜富集测定食品中微量铁

2.2.3 主要实验技能

（1）玻璃量器及常用器皿的洗涤方法。（2）精确称量。（3）常量分析中各类溶液（包括标准溶液）的配制与标定。（4）样品的溶解及预处理。（5）指示剂的选择及滴定终点的控制。（6）滴定管、移液管、容量瓶等的操作。（7）纯净沉淀的制备及过滤、洗涤、干燥。（8）分光光度计（单光束、双光束）、pH计、磁力搅拌器（包括集热式）、多功能振荡器、超声清洗仪、离心机、干燥箱（包括真空式）、马夫炉、冷冻干燥机等仪器的正确操作。（9）查阅分析化学手册及有关资料。

2.2.4 主要培养的实验素养

严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告；良好的实验习惯（准备充分、操作规范，记录简明，台面整洁、实验有序，良好的环保和公德意识）；团结协作精神；认真观察实验现象、科学分析实验数据；强烈的求知欲望。

2.2.5 着重培养的实验能力

能力主要是指以下几个方面：动手能力、理论联系实际的能力、设计实验的能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结（实验报告）的能力等。在整个实验过程中，要利用一切环节进行能力的训练。开设“自拟方案实验”（简称“设计实验”）是训练和考查学生综合能力的重要教学环节之一。设计实验的题目提前两周～一个月公布，学生选定题目后在两周内进行准备。查阅有关资料，拟定实验方案（提倡讨论），然后在实验过程中进行试验和改进（双休日开放实验室），最后写出实验报告，并在实验室进行交流、讨论，由教师进行总结，使学生的思路和认识得到升华。

2.2.6 对实验数据和实验结果的要求

(1)了解原始数据和一般实验数据的区别，学会在分析化学实验中正确使用有效数字。

(2)实验中所有测量数据都要随时记在专用的记录本上，不可记在其他任何地方，记录 的数据不得随意进行涂改。

(3)常量分析中的典型实验，其平行实验数据之间的平均偏差不超过  0.2%；实验结果 的误差应不超过  0.8%。

2.3 分析化学实验课程要求

2.3.1 对实验课程的要求

1．课前应认真预习，明确实验目的和要求，了解实验的内容、方法和基本原理包括实验内容涉及的一些基本操作，并写好实验预习报告。

2．实验中要认真操作，仔细观察各种现象，根据原始记录，认真地分析问题、处理数据，写出实验报告。

3．实验操作要求独立完成，但有关实验方面的问题可与老师和同学讨论。4．对原始数据的要求：

(1)原始数据必须用圆珠笔、水笔或钢笔写，不能用铅笔；

(2)原始数据必须及时记录，而且要记在报告本上，并注意有效数字；

(3)原始数据不能任意涂改，若确实记错了，需经老师核对后，方可改正；(4)原始数据必须保留，不能撕掉。5.对实验报告的要求(1)实验目的(2)实验原理

(3)主要仪器与试剂(4).实验步骤及现象(5)数据处理(6)讨论

注意：①实验报告本要编上号，报告本要求用练习薄；

②报告本当天交。

2.3.2 实验室守则

(1)实验时应遵守操作规则。注意安全，爱护仪器，节约试剂；

(2)遵守纪律，不迟到，不早退，若迟到十五分钟以上，当天的实验成绩取消；保持室内安静，不要大声谈笑，做完实验后，将报告本交给任课老师后，方可离开；

(3)不能无故不来做实验，若确有特殊情况（如生病）不能按时来做实验的，需医生证明和请假条，在实验前带给任课老师；

(4)不准许将食品等带入实验室，更不允许在实验室吃东西。

2.4实验成绩评定的量化标准

2.4.1 实验前预习情况

凡未进行预习的学生一律不得进行实验。指导教师在实验前必须检查学生预习情况，根据预习是否认真，是否写好部分实验报告并列好有关记录表格，对老师的提问是否能准确地回答等，给予评分，实验成绩评分权重为0.10。

2.4.2 实验态度和遵规守纪情况

凡迟到15 min者，虽允许实验，但本次实验记零分；实验不认真，态度不端正，不听从指导教师安排或有违反实验室规则和课堂纪律者，此项成绩记零分或酌情扣减。

2.4.3 实验操作技术规范情况

实验课的目的之一就是使学生正确、规范地掌握基本实验操作技术，指导教师应不厌其烦地示范，辅导学生进行操作，对于屡教不改的或明知故犯的学生，应扣减此项成绩，实验成绩评分权重为0.20。

2.4.4 实验结果的准确度、精密度和有效数字的表达情况

凡抄袭他人数据和实验结果者，本次实验记零分，并不准重做。一次实验难有很好的准确度和精密度，指导教师在评分时应注意这种情况，在一定的范围之内可以不扣分，结果相差太大，且精密度亦不好者，应令其重做，但实验成绩以前次实验结果为准。此项成绩的评定，应综合考虑实验态度，实验操作技术的情况进行扣减，此项实验成绩评分权重为0.60。

2.4.5 实验报告的撰写情况

实验报告中的原始记录必须经指导教师签字后才有效，凡不及时将原始数据记在报告本上或任意涂改原始记录者，本次实验记零分，并不准重做。撰写实验报告，应做到字迹工整，数据可靠，图表正确，条理清楚，语言通畅，指导教师据此进行评分，实验成绩评分权重为0.10。

2.5分析化学实验前预习提要

2.5.1 分析化学实验预习的要求

（1）掌握本实验所涉及到的实验操作规范，如玻璃仪器的清洗、天平称量、样品的溶解、样品的制备或预处理、定量转移溶液、（标准）溶液的配制、定量移液、滴定（包括滴定速度控制、终点控制、读数等）及其它仪器的正确操作。

（2）了解实验应用哪些玻璃仪器，应配制哪些溶液，实验每步的顺序，做每步前应做哪些准备，应注意什么问题。只有这样才能做到心中有数。（3）掌握实验原理，结合所学的理论知识了解实验内容中每个步骤设计的思路。换句话说，就是做到知其然，知其所以然。为你做好实验提供了自信的保证。（4）按照报告的规范要求，写出实验预习报告。

2.5.2 分析化学实验（预习）报告格式

（1）实验目的 先预习，在了解实验原理和实验内容后，用自己的语言总结一下通过本实验可学到什么和掌握哪些实验技能。

（2）实验原理

用化学反应式或跟实验原理相关的图片，再结合简明的文字表达实验原理。

（3）实验所用的主要试剂和仪器

根据实验的需要，列出所需的玻璃仪器和需要配制的溶液（包括标准溶液）。

（4）实验内容

按照实验步骤，分几段列出实验内容。比如，酸碱滴定法测定未知碱实验，实验内容一般可三部分。

①溶液配制；②盐酸溶液的标定；③未知碱的测定。

后两部分，提倡用流程图形式结合简明文字，按照实验的实际需要，列出实验的先后步骤。

（5）实验数据和实验现象

根据实验需要，最好用表格的形式，记录实验数据。其中原始数据必须严格按照前述的要求记录并一定要注意有效数字的正确表达。

对实验过程中出现的一些实验操作或处理的方式以及产生的现象要如实记录，如返滴定法测定明矾中的铝时，在滴定前要利用硝酸调pH，用了几滴硝酸，颜色是如何变化的等都要及时记下来。这样做，一方面有利于实验的重复和对实验成败的分析；另一方面有利于发现一些新的实验现象或新的发现。

（6）数据处理和结果讨论

对实验中记录的数据进行处理，计算实验结果。根据实验结果及实验过程中的一些实验现象对误差进行分析。

计算实验结果时，需列出计算公式，然后给出结果。计算过程应尽量简明，相应的误差或偏差也要算出，必要时，给出统计结果。

（7）思考题

思考题要求在写预习报告时就做好，以加深对实验原理或过程的了解。

2.6 分析化学实验预习提要示例

充分预习是做好实验的前提，特别是较为复杂的实验。为了使同学们能很好地完成预习这个过程，下面就以几个不同类型的实验为例，提出预习和实验报告的模板，供同学们参考。

示例1 分析化学基本操作练习和酸碱滴定法测定未知碱的浓度

(1)首先要了解定量分析的一些基本操作规范（见第四章分析化学实验基本操作部分），了解定量分析的基本步骤，影响定量分析实验结果的误差来源。

定量分析化学实验由于有“定量”的要求，涉及到的实验操作大多都有一定的规范性。这是做好定量分析化学实验的必要条件。因此，同学们在做定量分析化学实验之前，在思想上必需有“量”的概念和意识，必需严格按照“分析化学实验操作规范”（见实验教材化学实验基本操作部分）进行实验。故要求同学在实验前必须充分预习实验教材中化学实验基本操作部分，再结合实验时的演示和实际练习以便尽快掌握这些规范性实验操作。

定量分析化学实验操作一般有玻璃仪器洗涤、准确称量、溶解、定量转移溶液、溶液配制（或样品制备）、移液、滴定、终点判断、读数、结果计算几个步骤。而实验操作的每一步都直接影响到最后的实验结果。因此，实验前充分的准备（自信心的建立）、实验中胆大而又细致的练习和操作（实验技能的产生）和对实验现象的准确判断及分析（科研意识的培养）、实验后的认真总结（知识的积累和科研素质的提高）是分析化学实验的“三步曲”。

(2)了解酸碱滴定法测定未知碱的原理，了解强酸强碱、弱酸弱碱、多元酸碱和混合酸碱滴定的区别。

强酸强碱滴定不存在反应完全程度和反应速度问题，只要选择好适合的指示剂，掌握了规范操作，一般很容易实现准确测量。弱酸弱碱首先要判断反应完成的程度，若能满足定量滴定的要求才可，其它同强酸强碱，一般也不存在反应速度问题。多元酸碱滴定相对比较困难，首先要考虑能否分步滴定，若可以，滴定到哪一步较为理想（这包括反应程度如何、指示剂选择、终点判别难易程度、滴定误差大小等）。由于多元酸碱自身的实际情况，滴定误差往往可以适当放宽（如误差要求由一般强酸强碱的0.2％到多元酸碱的0.5％）。混合酸碱滴定首先要判断能否分别滴定，你需要测定其中哪一个酸碱或全部测定，然后根据实际需要选择指示剂等反应条件。

酸碱滴定法测定未知碱的原理：

取未知碱溶液（或碱样经溶解后制备的溶液），加甲基橙（R）做指示剂，用盐酸标准溶液滴定至黄色突变成橙色即为终点。

第一步，盐酸的标定：

2HCl

+

Na2CO= NaCl

+

CO2 H2O

HCl

+

HR

=

Cl-

+ H2R + HR

碱式色（黄色）

混合色(橙色)盐酸不是基准物质，无法直接配制标准溶液，通常需要采用标定法配制。实验中采用甲基橙做指示剂。

第二步，未知碱的测定：

HCl

+

OH-

=

H2O

+

Cl-HCl

+

HR

=

Cl-

+

H2R + HR

碱式色（黄色）

混合色(橙色)同上，也采用甲基橙做指示剂。

(3)结合实验内容的设计，了解定量分析化学实验的一般步骤和规范性操作要求。

步骤

一、分析化学实验基本操作练习

分析化学实验因其定量的要求，对实验基本操作有一些规范性要求（见化学实验基本操作部分）。在预习时，除了要求了解这些规范性操作外，有必要了解这些仪器和操作的特点，这有助于了解这些规范的来由和正确掌握这些操作。

步骤

二、溶液配制（a）一般溶液配制

如0.1 molL-1HCl或NaOH溶液的配制等。

因一般溶液只能得到大致浓度的溶液，所以在配制过程中，没有必要精确称量和量取。故固体一般用台秤（普通分析天平）称量，液体用量筒（或量杯）量取即可。

但也要注意，所有的溶液配制都必须用蒸馏水（包括所用的玻璃器皿在使用前也必须用蒸馏水润洗三遍）。而且最后必须放置到适合的容器中，摇匀后再用。碱性溶液和含氟的溶液需要在塑料瓶中保存。酸性溶液和盐类可保存在玻璃瓶中。见光易分解的溶液需要用棕色瓶并放在暗处保存。

(b)标准溶液配制

标准溶液通过基准物质直接配制或通过标定后制备。因标准溶液是准确浓度的溶液，所以在相关步骤中都要求精确。如需用精密分析天平（能称准至0.1mg），基准物质溶解后必须被定量转移到容量瓶中备用或保存。

步骤

三、标定和测定

1.HCl浓度的标定为例：

在分析天平上用称量瓶准确称取无水碳酸钠1.2 g～1.5 g（用什么称量方法，称量时应注意什么问题？），置于250 mL烧杯中，加50 mL水（用什么量取，加水多少有影响吗？）搅拌溶解后，定量转入250 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。

用移液管移取25.00 mL上述Na2CO3标准溶液于250 mL锥形瓶中，加1滴甲基橙作指示剂（可否用酚酞作指示剂？），用HCl溶液滴定至溶液刚好由黄色变为橙色（为何不滴定到红色为终点？）即为终点，记下所消耗的HCl溶液的体积。平行标定三份。计算出HCl溶液的浓度和偏差（标准偏差、平均偏差、还是…，为什么要计算这种偏差？）。

2.未知碱浓度的测定

用移液管移取25.00 mL未知碱液于250 mL锥形瓶中，加1滴甲基橙作指示剂，用HCl溶液滴定至溶液刚好由黄色变为橙色即为终点，记下所消耗的HCl溶液的体积。平行滴定三份。计算出未知碱（一元强碱）溶液的浓度。

若测定的未知碱是一元强碱（如氢氧化钠），你认为标定和测定步骤中在操作上应有什么不同？在上述实验中，标定和滴定对过程的控制有什么不同？

附步骤一HCl标定的流程图模式：

Na2CO3(黄色）标准溶液锥形瓶甲基橙HClNaCl+ CO2+H2O橙色

附步骤二 未知碱测定的流程图模式：

未知碱溶液锥形瓶(黄色）甲基橙HCl无机盐＋水橙色

示例2 返滴定法测定明矾中的铝（验证型实验-配位滴定）

(1)首先要了解明矾的组成，了解铝的大致含量有多少，了解有无对返滴定法测定铝的干扰成分（通过网络、书籍、期刊等）。

KAl(SO4)2.12H2O，十二水合硫酸铝钾，无色晶体，能与水反应生成氢氧化铝。试样中铝的质量百分数的理论值为5.687％。由此可知，可用EDTA法测定明矾中的铝，且没有共存离子的干扰。

(2)了解返滴定法测定铝的原理，有无其它可以测定明矾中铝的方法。

铝离子是金属离子，而且氧化还原性也很弱，故用酸碱滴定和氧化还原滴定都比较困难，因此采用络合滴定是测定铝离子较为可行的方法。除了络合滴定法，重量分析也是测定铝可选的方法之一。但重量分析一般操作麻烦，且耗时长。

铝离子容易水解，容易形成多羟基配合物，在较低酸度时还会形成含有羟基的EDTA配合物，同时Al3+与EDTA配合的速率较慢，而且对二甲酚橙指示剂有封闭作用。因此，用EDTA络合滴定法滴Al3+时，不用直接滴定，而通常采用返滴定或置换滴定法。

返滴定法是是首先用酸溶解氧化铝，并调节pH到3~4，加入一定量（过量）的EDTA溶液并煮沸，使Al3+与EDTA完全配合，冷却后调节溶液pH至5~6，以二甲酚橙为指示剂，用Pb2+标准溶液滴定剩余的EDTA，因为铝和EDTA是1：1的络合物，所以EDTA的量（物质的量：mol）与Pb2+标准溶液的量之差即为铝的量。

返滴定法测定铝的原理：

第一步是加一定量过量的EDTA二钠盐（简称：EDTA），让Al3+与EDTA充分反应完全，要做到这一点，反应的酸度和温度的控制至关重要。选择pH3~4，一方面是防止Al3+的水解；另一方面是保证Al3+与EDTA反应完全。加热煮沸5min是为了加速Al3+与EDTA的反应。

Al3+ + H2Y2-

= AlY-+ 2H+ + H2Y2-(剩余的)实验中采用二甲酚橙（XO）做指示剂。

第二步是Al3+与EDTA反应完全后，剩余未反应的EDTA用Pb2+标准溶液滴定。这一步要注意的仍然是酸度的控制，前面反应的pH是3~4，但滴定时应控制在pH5～6。用二甲酚橙做指示剂，由黄色突变到紫红色即为终点。

Pb2+ + H2Y2-（剩余的）= PbY2-+ 2H+ Pb2+ +

XO

=

PbXO

指示剂颜色（黄色）

络合物颜色（红色）

置换滴定法是首先用酸溶解氧化铝，并调节pH到3~4，加入过量的EDTA溶液并煮沸，使Al3+与EDTA完全配合，冷却后调节溶液pH至5~6，以二甲酚橙为指示剂，用Pb2+标准溶液滴定剩余的EDTA（不用记录体积），然后加入过量的NH4F，加热至沸，使Al-EDTA配合物与F-之间发生置换反应，释放出与Al3+等摩尔的EDTA，反应式为：

AlY-

+ 6F-

+

2H+

=（AlF6）3-+ H2Y2-

释放出来的EDTA再用Pb2+标准溶液滴定，消耗的Pb2+标准溶液的量即为铝的量。

比较返滴定法和置换滴定法，它们各有所长。返滴定法步骤少，操作较为简单，故而可能引入的误差也小。但不能消除其它常见金属离子的干扰。置换滴定法虽相对较为麻烦，但对于复杂的体系，如合金、矿样等，可消除大部分共存离子的干扰。本实验中是测定明矾中的铝，不存在共存的干扰离子，故选择返滴定法较好。

(3)结合所学的理论知识，了解实验步骤的设计思想，真正做到知其然，也知其所以然。

步骤

一、EDTA溶液的标定

移取25.00 mL EDTA溶液于250 mL锥形瓶中，加水50 mL（为什么要加水？），加入2滴二甲酚橙、5 mL 20%六亚甲基四胺（起什么作用？加多加少有无影响？），用1:1 HNO3调至刚变亮黄（调到刚变亮黄的目的是什么？），用铅标准溶液滴定至红紫色。平行标定三份。求出EDTA溶液的浓度(molL-1)。

步骤

二、试样分析 准确称取0.24～0.26 g（称多称少有没有影响？）试样三份分别置于250 mL锥形瓶中，加水25 mL溶解（加多加少有无影响？），再加入EDTA标准溶液50.00 mL（用什么移取？），二甲酚橙1滴，摇匀，用1:1氨水调至溶液显紫红色（调到紫红色表示什么？），再用1:1 HNO3调至刚变亮黄（调到亮黄表示什么），并过量2滴。煮沸5分钟。冷却后补加二甲酚橙1滴（为什么要补加指示剂？）、六亚甲基四胺5 mL，再用1:1 HNO3调至刚变亮黄，用铅标准溶液滴定至红紫色即为终点。计算试样中铝的质量百分数。

2+

问题：本实验中，EDTA标定时，用EDTA来滴定Pb标准溶液可不可以？本实验中，用什么基准物质来标定EDTA最好？

在预习过程中，要求同学们对实验步骤中提到的问题逐一思考，找到满意的答案。这样做不仅有利于学生加深对所学理论知识的理解；而且也有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。

附步骤一EDTA标定的流程图模式：

EDTA25.00mL锥形瓶50mLH2O透明溶液2dXO5mL黄色溶液(CH2)6N4黄色或橙色溶液1~2d1:1HNO3

刚变亮黄Pb2+标准溶液刚变紫红色（滴定终点）

附步骤二铝样测定的流程图模式：

0.24～0.26g铝样锥形瓶25mLH2O透明溶液50mLEDTA透明溶液1dXO黄色溶液1:1NH3H2O紫红色1:1HNO3刚变亮黄1:1HNO32d黄色溶液煮沸5min黄色溶液冷却补加1dXO黄色溶液5mL(CH2)6N4黄色或橙色溶液1:1HNO3刚变亮黄Pb2+标准溶液刚变紫红色

示例3 无汞盐法测定赤铁矿中的铁含量（验证型实验-氧化还原滴定）

(1)首先要了解赤铁矿的组成，了解铁的大致含量有多少，了解有哪些方法可测定赤铁矿中的铁，干扰成分如何？（通过网络、书籍、期刊等）

赤铁矿中主要成分为Fe2O3，即氧化铁。自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3，其中Fe的质量分数约为60 %左右。前者在自然条件下稳定，称为赤铁矿；后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定，处于亚稳定状态，称之为磁赤铁矿。

常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。

由所学的理论知识可知，测定矿石中的铁，可采用的方法主要有：络合滴定法、氧化还原滴定法、重量法等。比较这些方法，我们不难推断，对于矿石中铁含量的分析，采用络合滴定时，即使把铁氧化到三价，也存在Ga的干扰消除困难和Fe-EDTA颜色对终点干扰等问题；采用重量法时，同样存在操作麻烦和耗时长等问题而难以快速准确测定。因此，常规的方法是采用氧化还原滴定。

常见的氧化还原滴定中，有高锰酸钾法、重铬酸钾法和铈盐法。其中铈盐法因铈的价格较贵（特别是高纯的铈氧化物），而化学分析用量大，难以实际应用；高锰酸钾法氧化能力强，而且一般不需再用其它指示剂，但高锰酸钾配制麻烦且需要标定，标定和滴定时的温度也难以控制，故也不常用；因此可知，重铬酸钾法是一个较为理想的选择。

采用重铬酸钾法时，一般是先采用还原的方法将Fe3+还原成Fe2+，然后再用重铬酸钾滴定。可见，只要选用合适的还原剂，如Sn2+，即可实现还原Fe3+成Fe2+，而Ti（IV）、Al3+、Ga3+不被还原，而Mn2+和Co2+因难以被氧化，故可准确测定铁矿石中的全铁。

(2)了解重铬酸钾法测定全铁的原理，若要分别测定样品中的Fe3+和Fe2+又应该如何？。

重铬酸钾法测定全铁时，先是将矿石溶解，然后控制温度在60℃以上，用Sn2+将样品中Fe3+还原成Fe2+；然后冷至室温，用硫酸-磷酸控制酸度和消除Fe3+颜色干扰，用二苯胺磺酸钠做指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫红色即为终点。

重铬酸钾法测定全铁的原理：

第一步是铁矿石的氧化还原预处理。样品经盐酸溶解后，溶液中应有Fe3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Co2+、Al3+、Ga3+、Ti(IV)等，用Sn2+还原，溶液的组成应该是Fe2+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Co2+、Al3+、Ga3+、Ti(IV)等，这一步一定要注意温度的控制，同时也要防止还原过量和还原后的Fe2+被氧化。经Sn2+还原后，即制备了含Fe2+的样品溶液。

Fe3+

+

Sn2+

=

Fe2+

+

Sn4+ 硅钼黄（黄色）+ Sn2+

=

硅钼蓝（蓝色）

+ Sn4+

预处理过程是采用硅钼黄做指示剂。

第二步是将制备好的含Fe2+的样品用重铬酸钾法测定。这一步主要是注意硫-磷混酸的作用，同时注意滴定速度的控制。Cr2O72-

+

6Fe2+

+ 14 H+

=

6Fe3+

+

2Cr3+

+ 7 H2O Cr2O72-

+ In（R）

=

In（O）+ 2Cr3+

+ 7 H2O

还原色（无色）

氧化色（紫色）

滴定过程采用二苯胺磺酸钠做指示剂。

若要分别测定Fe3+和Fe2+，最关键的问题是在溶解样品过程中如何防止Fe2+的氧化。因为在常规的样品处理过程中，都是在高酸度和高温条件下，此时Fe2+很容易被空气中的氧氧化，因而无法准确地测定Fe3+和Fe2+的量。所以说，要想分别测定Fe3+和Fe2+，就要注意选择样品的溶解方法，比如可无氧条件溶解等。滴定方法原则上均可使用。

(3)用所学的理论知识去理解实验每一步的设计理念，学会用科研的思想考虑问题。

实验步骤：准确称取0.11～0.13g干燥的赤铁矿粉末试样三份{其中老师称量两份，（称量的质量多少对实验结果有无影响？），分别置于250 mL锥形瓶中，加少量水使试样湿润，然后加入20 mL1:1 HCl（加硝酸溶解可否？），于电热板上温热至试样分解完全（可否直接用电炉加热溶解？），这时锥形瓶底部应仅留下白色氧化硅残渣（对滴定有无影响？）。若溶样过程中盐酸蒸发过多，应适当补加（为什么需要补加？），用水吹洗瓶壁，此时溶液的体积应保持在25～50 mL之间（体积大小有影响吗？），将溶液加热至近沸，趁热滴加15%氯化亚锡至溶液由棕红色变为浅黄色，加入3滴硅钼黄指示剂，这时溶液应呈黄绿色，滴加2%氯化亚锡至溶液由蓝绿色变为纯蓝色（谁的颜色？），立即加入100 mL蒸馏水（加水目的何在？），置锥形瓶于冷水中迅速冷却至室温。然后加入15 mL磷硫混酸（加硫-磷混酸作用？）、4滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂，立即用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液呈亮绿色（谁的颜色？），再慢慢滴加K2Cr2O7标准溶液至溶液呈紫红色，即为终点。计算赤铁矿中铁的质量百分数。

附测定全铁的流程图模式：

0.11～0.13g铁矿石锥形瓶趁热滴加棕红色溶液 15%SnCl2浅黄色溶液3d硅钼黄黄绿色或蓝绿色趁热滴加 2%SnCl220mL1:1HCl电热板加热棕红色溶液（仅白色残渣）H2O吹洗25～50 mL黄色溶液加热近沸纯蓝色溶液立即加入100mLH2O冷至室温15mL硫-磷混酸4d0.5％二苯胺磺酸钠K2Cr2O7标准溶液快速滴定亮绿色溶液慢速滴定刚变紫红色（滴定终点）

示例4 SDS在氧化铝表面自组装和分离富集测定铜离子（综合实验）

(1)对综合性实验，由于涉及的知识面较广，学生需要投入较多的时间预习。比如示例4如题实验，首先你需要了解氧化铝的种类和性质、SDS（十二烷基硫酸钠－一种阴离子表面活性剂）特性等。

氧化铝化学式Al2O3，分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。 型氧化铝（γ-Al2O3）是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。 型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，是典型的两性氧化物，它的等电点在弱碱性范围，大约在pH8～9.5。将它加热至1200℃就全部转化为α-型氧化铝。 型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强。

Al2O

3+ H+

= 3Al3+

+ 3 H2O

Al2O3

+ OH-

= 2AlO2-

+

H2O

SDS的分子式为：C12H25SO4Na，是一种阴离子表面活性剂，具有两亲的特点。在一定pH范围内呈现负电性质

(2)了解如何才能实现SDS在氧化铝表面的自组装，如何测定SDS在氧化铝表面的吸附量？经SDS改性的氧化铝为何能用于分离富集铜离子。如何来准确测定铜离子的吸附量？

 型氧化铝是一种多孔性物质，比表面大，是一种较理想的吸附剂或吸附载体。为了实现SDS在氧化铝表面的自组装，可调节溶液的pH使氧化铝表面带正电，而因SDS本身带负电，静电引力作用可实现SDS在氧化铝表面的吸附，从而实现了对氧化铝的改性。（那么这种改性到底有什么作用呢？能否直接利用带电的氧化铝直接吸附铜离子呢？）

从经SDS改性的氧化铝性质来看，它的表面层是一个疏水或弱极性的环境，无法实现对铜离子的吸附。因此，也需要对铜离子改性。在本文中，我们是采用铜试剂与铜离子形成疏水的配合物，从而改变了铜离子的亲水性，使其很容易实现在氧化铝表面层的吸附（注意我这里说的是表面层而不是表面）。（那么下一个问题又来了，如果对铜离子改性后，能否直接吸附到近中性（不带电，pH＝pI）的氧化铝表面呢？）

测定SDS的吸附量可采用测定吸附前后溶液中的SDS量来实现，测定方法见第二章实验部分的滴定分析部分。铜离子吸附量的测定分光光度法测定吸附前后铜离子的量来完成。涉及到的实验原理分别如下：

（a）SDS修饰的氧化铝作为吸附剂分离富集金属离子的示意图

（b）SDS测定原理（两相滴定法）

pH=7.5缓冲液SDS水相AR指示剂SDS+AR水相（红色）苯SDS+AR苯相（无色）水相（红色）SDS+HM海明1622(HM)SDS+HM苯相（无色）AR水相（红色）海明1622(HM)HM+AR（红色）苯相水相（无色）

（c）铜离子测定原理（分光光度法）

C2H5C2H5SNCS-+Cu2+C2H5SNCS-Cu2+2TritonX-100C2H5(无色）（黄色）

(3)本实验涉及到表面活性剂这种功能试剂、无机氧化物的自组装、吸附胶团、金属配合物、两相滴定法、分光光度法等众多的概念、知识和方法，通过对实验步骤的理解学会掌握学科之间的交叉渗透，以促进所学知识之间的融会贯通。

步骤

一、SDS涂层的Al2O3微粒制备 在搅拌情况下，将经过处理的Al2O3微粒（5 g）缓慢加入悬浮在150 mL 水和0.4g SDS混合溶液中，悬浮液用4 molL-1 HNO3酸化（酸化的目的是什么？），调至pH＝2（pH值如何选定？），振荡10分钟后，去除上层清液，水洗2-3次。将SDS涂层的Al2O3微粒转移进入一个微孔过滤器中进行过滤，以去除未吸附在Al2O3微粒上的SDS和其它离子。这种多孔玻璃器放有孔径为0.45m的聚碳酸酯膜，可防止Al2O3渗漏。水洗后沉淀移至表面皿上，110 0C烘干，备用。

步骤

二、SDS的两相滴定法

（a）海明1622（苄基苯氧基氯化铵）的标定

用2mL移液管移取2.00mLSDS标准溶液于100具塞量筒中，加入48mL水，10mL pH=7.5磷酸盐缓冲溶液（为何选定pH＝7.5？），2mL偶氮红指示剂（根据原理推测偶氮红应该是什么类型的指示剂？）和5mL苯，用5mL微量滴定管以海明1622滴定。每次加液后均需摇振、静置、分层。当有机相出现红色即达终点。根据c1V1=c2V2计算海明1622浓度。

（b）水样测定

如水样为均匀液体，摇匀水样，用50mL移液管移取水样滴定。如果水样含有悬浮固体杂质，混匀水样，移取50.00mL，用大孔径滤纸过滤（过滤时，如何选定孔径？），收取滤液于100mL具塞量筒中，用2次(每次5mL)缓冲溶液淋洗固体杂质（为何选定缓冲液做洗涤液？），合并滤液于量筒中滴定。

步骤

三、标准曲线绘制

取一系列一定质量的金属离子，如40 gmL-1的铜离子0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，加pH=4.0 HAc-NaAc缓冲溶液2.5mL，加2%TritonX-100水溶液1.0mL，再加1.0mLl铜试剂溶液，放置5分钟，并用水稀至25mL；用分光光度法测定吸收值，制作相应的标准曲线。（标准曲线有什么作用，单标法与标准曲线法有何不同？内标法和外标法有何不同？）

步骤

四、水样中的重金属离子的吸附和分析

取0.5 mL铜金属离子标准溶液（40.00 gmL-1），放入100 mL烧杯中，加pH=4.0 HAc-NaAc缓冲溶液2.5mL（为什么要控制pH值？），加2%TritonX-100水溶液1.0mL（加TritonX-100 有什么作用？），再加1.0mL铜试剂溶液，放置5分钟，加蒸馏水20.00mL，加入2.0g SDS涂层的Al2O3，震荡30分钟（振荡的目的何在？），将混合液转移到离心管中进行离心分离（为何要离心，过滤可不可以？），20分钟{2000rpm}后取出上层清液，到入比色皿中，在λ=420nm处用分光光度法测定吸光度，并与标准曲线对比，计算去除率。

示例5 自选样品中钙的测定（设计实验）

(1)设计实验的要求

(a)可行性

可行性是化学实验方案设计的首要原则。所谓可行性是指实验原理、实验步骤或方法必须有一定的理论基础。例如，要定量测定Ba2+，若选用EDTA滴定法就缺乏可行性。因 Ba2+和EDTA在滴定条件下很难定量反应完全，因而失去了定量分析最基本的条件。

(b)安全性

实验设计时应尽量避免使用有毒的药品和进行具有一定危险性的实验操作。若确有需要，则一定要小心设计，确保这些药品的安全使用和实验操作的顺利进行。对可能产生的危险要有预防措施和处理办法，以避免人身伤害和其它事故。

(c)简约性

实验设计的方案尽可能简易可行。比如，选用仪器（包括玻璃仪器）和药品简单易得；选用的方法实验步骤少，容易操作，且能实验准确度的要求。

(2)设计实验的安排

(a)提前二个月左右安排设计实验。

(b)学生以3～5人一组（自行组合或老师分派），选出一名组长，组长负责组织和协调小组的文献调研、讨论，负责安排PPT制作和答辩事宜。

(c)要求每个小组成员应选用不同的实验方法，但可以在一起讨论，相互协作完成。(d)学生实验前一周提交实验设计报告，由实验老师负责审查可行性（包括实验方法和所用的仪器、试剂等）。

(e)第一次实验，每组派一名代表报告组内所设计的每个实验的思路，提出可行性方案；老师和其它组的同学提出质疑，代表和组内同学负责解答；最后老师总结，提出整改方案；不同于其它类型实验，同学们需要准备实验所用的仪器和试剂，包括调试、溶液的配制等，其中样品处理和制备，需要同学们根据测定方法选择合适的途径来实现，以确保测定结果的可靠性。

(f)第二次实验，根据已修改的实验设计方案，同学们独立完成（指实验操作部分）实验过程，遇到问题先自行解决，或与老师和同学讨论以找出解决问题的办法。实验过程中，也可根据具体情况对方案进行修改（跟实验老师协商后），以争取完成实验预定的目标。实验完成后，无论实验成败与否，每个同学结合实验过程中遇到的问题和解决问题的办法进行分析和总结，最后写出详细的实验报告。

参考文献

中国科技名人 篇5

张衡(公元78—139)东汉科学家，文学家。河南南阳人。曾任掌管天文的太史令之职，精通天文历算。他创造了世界上最早的天文仪器浑天仪和测定地震的地动仪，第一次正确解释了月食的原因，认识到了宇宙是无限的。

华佗(约145—208)字元化，安徽亳县人，是我国古代杰出的医学家。他是世界上第一个应用全身麻醉进行腹腔手术的医生，曾成功地进行过诸如腹腔肿物摘除等大手术。他还创造了一套“五禽之戏”，这是一套摹仿虎、鹿，熊，猿，鸟五种禽兽动作的保健体操。华佗后来被曹操杀害。所著医书已佚。

祖冲之(429—500)字文远，祖籍范阳(今河北涞水县)，是南北朝时期杰出的科学家，在数学、天文历法，机械制造等领域都有卓越的贡献。祖冲之在世界数学史上第一次把圆周率计算到小数点后七位，并和儿子祖目恒一起导出了球的体积公式，祖冲之在三十六岁时修改了历法，编制了先进的大明历。他还设计制造了利用水力磨面的水碓磨。制造了“千里船”等。

毕异(?一约1051)宋代平民发明家。他发明的活字版印刷术是中国古代四大发明之一。大大提高了印刷效率．活字印刷成为世界科学复兴的手段，是对精神文明发展创造必要前提的最强大的杠杆。沈括(1031—1095)北宋科学家、政治家，杭州钱塘(今浙江杭蚶)人。他在许多领域有卓越贡献。在天文学上，他根据长期观测，制定了以节气定月的“十二气历”，在物理学上，他发现了共振现象，磁偏角现象及凹面镜成象规律，在地质学上，他根据化石现象作出了海陆变迁的结论。他的著作《梦溪笔谈》记载了当时的科学技术成就，是一部杰出的科学巨著。

郭守敬(1231—1316)元朝天文学家，水利学家和数学家，顺德邢台(今河北邢台)人。他曾参加通惠河的挖掘，治理过黄河流域的水利。他参加编制了《授时历》，革新和创造了许多天文仪器。他创造的“简仪”使观测精度大大提高，在世界上领先三百余年。他还改革了仰仪、高表、候极仪等许多观测天象的仪器，在全国设立二十七个观测站，测定二十八宿及其他恒星的位置，达到了较高的精确度。

李时珍(1518—1593)明代杰出的医药学家，蕲州人(今湖北蕲春)。出身医药世家。他发现前人著作《本草》中、有许多弄错和遗漏的药物，于是决定重新整理《本草》。他向农民，渔民，樵夫，药农请教，参考历代医药文献八百多种，对药物加以鉴别考证，纠正了古籍中的错误，收集整理了民间发现的许多药物。经过二十七年的艰苦劳动，著成《本草纲目》；共记载药物一千八百九十二种，全书共五十二卷，一百九十万字。这是一部杰出的医药著作，对药物学，分类学都作 出了巨大贡献。

宋应星(1587一1634)字长庚，江西奉新人。曾任江西分宜教谕。任职期间，系统地总结了当时农业和手工业的生产技术，写成中国古代科技百科全书式的著作《天工开物》。全书共十八卷，分别叙述了饮食、衣服、染色、制陶、采矿，冶炼、兵器、舟车、纸墨、酿造、珠玉等十八个部门的生产操作过程。书中附有二百余幅珍贵插图。《天工开物》在我国曾长期失传，但一直在日本流传。辛亥革命后，由日本重归祖国。本书已译成多种外文，在世界科技史上占有一定的地位。詹天佑(1861—1919)我国杰出的铁路工程师，安徽婺源(今属江西)人。早年留学美国，回国后从事铁路建设。1905—1909年，主持修建我国自建的第一条铁路——京张铁路。他在工程中因地制宜地运用“人”字形线路，减少了工程数量，并利用“竖井施工法”开挖隧道，缩短了施工时间，出色地建成了北京—张家口铁路。为了纪念他，在京张铁路沿线青龙桥附近建有詹天佑铜象。

侯德榜(1890—1974)化学家，中国科学院技术科学部委员。福建闽侯人。曾任塘沽永利碱厂和南京永利硫酸铵厂总工程师兼厂长。解放后任中国科技协会副主席，化工部副部长等职。他在1939年首先提出联合制碱法的连续过程，对纯碱和氮肥工业作出了一定贡献。国外称他提出的制碱方法为“侯德榜法”。主要著作有《碱的制造》等。

李四光(1889—1971)地质学家，湖北黄冈人。长期从事古生物学，冰川学和地质力学的研究。他的最重要贡献是创立地质力学，用力学的观点研究地壳运动现象，探索地壳运 动与矿产分布的规律。他用地质力学分析我国东部地质构造特点，指出了新华夏构造体系的储油可能性，为石油勘探提供了理论指导。他最早研究中国冰川，认为中国存在第四纪冰川。在地震预报方面，他也有许多贡献。曾任我国地质部部长等职。

竺可桢(1890—1974)浙江上虞人。是中国近代气象学，地理学的奠基人。他对台风及物候与气候的关系有深刻的研究。他的《物候学》是一部杰出的科学论著。、他根据大量古文献；写了《中国近五千年气候变迁的初步研究》和《历史时代世界气候波动》等书，深刻论述了气候的历史变迁，得到世界气象学者很高的评价。

艾萨克〃牛顿（1643—1727）是英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家，其研究领域包括了物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术。牛顿的主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并实际制造了第一架反射式望远镜等等，被誉为人类历史上最伟大，最有影响力的科学家。为了纪念牛顿在经典力学方面的杰出成就，“牛顿”后来成为衡量力的大小的物理单位。

阿尔伯特。爱因斯坦（1879—1995）

爱因斯坦，美籍德国犹太裔，理论物理学家，相对论的创立者，现代物理学奠基人。1921年获诺贝尔物理学奖，1999年被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

诺贝尔（1833－1896）

阿尔弗雷德〃伯纳德〃诺贝尔是瑞典化学家、工程师、发明家、军工装备制造商和炸药的发明者。他曾拥有Bofors军工厂，主要生产军火；还曾拥有一座钢铁厂。在他的遗嘱中，他利用他的巨大财富创立了诺贝尔奖，各种诺贝尔奖项均以他的名字命名。人造元素锘（Nobelium）就是以诺贝尔命名的。

达尔文（1809—1882）

查尔斯〃罗伯特〃达尔文，英国生物学家，进化论的奠基人。曾乘贝格尔号舰作了历时5 年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。出版《物种起源》这一划时代的著作，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。除了生物学外，他的理论对人类学、心理学及哲学的发展都有不容忽视的影响。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一。

丁肇中（1936—至今）

中国科技作文 篇6

一下车，我觉得天格外蓝，草格外绿，空气格外清新，我拉着***手，快步走进科技馆。

科技馆里面有四层楼。一进门，就看见一组转动的巨大齿轮，有汽车的活塞，有照相机的光圈，还有模拟的蒸汽机。有的展厅里，展示了中国古代的四大发明，有古代建筑模型，有张衡发明的地动仪，还有各种各样的水车，织布机，让我感受到中国古代劳动人民的勤劳与智慧。有的展厅里，陈列了许多物理化学实验，可以自己动手操作。我最感兴趣是液氮实验。液氮只有零下一百多度， 实验老师把一条“惊慌失措”的小金鱼放进液氮里后迅速拿出来，鱼已经冰得硬梆梆了。这也太残忍了吧，我心里想。正在我为小鱼感到可惜的时候，老师把它放回了温水里，小鱼居然又“活”起来了。太神奇了！还有一个焰火实验也很意思，控制台上有一个大屏幕，按钮旁写着金属的名称，按“铜”，屏幕上喷出绿色的焰火，按“钙”，就喷出红色的焰火，按“钠”是黄色的火焰。我明白了，节日的烟花里一定有这些东西吧。还有的展厅里，未来的机器人正在工作，太阳能和风力提供了所有的电力，磁悬浮列车在铁轨上奔跑，未来人们的生活一定更加美好。

最后，我还看了介绍海洋的3D巨幕电影，看到了海底里的各种生物，有奇形怪状的鱼，有美丽的珊瑚。因为有立体的效果，电影里的各种动物都栩栩如生，好像就在我眼前游来游去，最后有一只海狮游过来亲了我一口，吓了我一大跳。

中国科技行业分析 篇7

(一) 两国林业科研机构所有制和投资渠道不同

加拿大的林业科研机构所有制有三类, 分别是政府、大学和私人所有, 主要以国有为主。投资渠道分别为联邦政府投资、省政府投资和私人投资, 其中私人投资所占比例最多, 其次是联邦政府, 最后是省政府。主要原因如下:省政府虽然拥有大量的林业资源, 但基本上没有设置研究机构, 这就导致在林业研究上, 省政府几乎没有资金投入;大学科研项目较多, 而大学的林业研究主要依靠联邦政府的支持, 而且全国的林业科研项目大多有联邦政府参与, 因而联邦政府投入的资金也不少;而私人林业研究主要是以盈利为目的, 本着多投入、多盈利的观念进行投资, 所占比例最大。

中国的林业科研机构主要以国有制为主, 在中央、省和市都有分布, 虽然其间也出现过部分民营机构, 与国有机构相比, 所占比例可忽略不计。由此可知, 不管是国家林业研究机构还是大学林业研究机构, 都是由政府出资, 由于各地林业研究机构都有同等的竞标资格, 存在重复研究的问题, 资金浪费现象严重。

(二) 科研上层结构和基础结构稳定性和体制改革面临的任务不同

加拿大林业研究机构的部门从成立初期一直在不断进行变动, 优化。由最初独立的林业部到最后的自然资源部, 加拿大的林业研究主管部门一直是是林务局, 并且根据区域下设的五个基础研究部门, 即五个林业研究中心也未曾改变, 他们分工明确, 侧重点各有不同, 不存在重复研究的现象。各林业研究中心的主任直接受林务局部长的领导, 领导班子稳定, 各负责人职责明确, 对于科研的稳定发展有着重要的作用。

中国的林业研究部门自成立以来, 除了文化大革命时期, 上层结构几乎没有变动, 但基础结构变动较大, 各研究院自成立以来不断对学科进行细化, 各省市也相继跟风成立研究中心, 各部门的分工存在交叉现象, 造成严重的资源浪费, 并且上层领导和下层研究分配不合理, 导致人才大量流失, 给林业研究带来极大的阻碍。因此, 优化资源配置, 稳定上层和下层的结果关系, 实行林业科技体制改革已刻不容缓。

(三) 科研计划、资金、成果管理体制和方式不同

加拿大的林业科研计划的制定带有民主化的性质, 主要是通过对五个林业中心和其他下属林业研究部门进行意见征集, 然后由林务局和国际事务部归纳总结, 制定可实行的方案, 并组织实施。科研经费是通过自然资源部起草的年度计划, 经国会审议批准后下拨研究所, 有时还会召开听证会确保研究经费的公开性。若取得重大研究成果, 将以报告的形式出版, 并进行知识产权认证。除此之外, 对于一些可公用的成果, 进行公开交流, 达到资源共享的效果。

中国的科研计划的制定是小范围的, 主要是由专家审核评定, 其他部门参与度不高, 而且没有公众的参与, 透明度不高。计划一旦通过就不能撤销, 对于一些失败的计划而言, 就会造成极大的资金损失, 不符合可持续发展战略的实施。在科研成果方面, 国家每年都会组织评奖, 但很多成果不能应用到实际生活, 致使资源浪费, 而且科研机构对知识产权没有足够的重视, 导致成果被剽窃, 科研人员积极性降低, 不利于科研工作的开展。

二、中国应当学习的方面

(一) 按区域设置林业科研机构

中国的科研机构设置的过于繁杂, 各机构之间功能互相重叠, 对于资源的利用不够彻底。而加拿大的科研机构是按照林业资源的区域分布进行设置的, 有着合理的资源配置。因此, 中国在进行林业科研机构的设立时要借鉴加拿大的经验, 按区域合理配置, 在林业资源较多的地区设置科研机构, 既保证了资源的利用, 又避免了资源的浪费, 符合可持续发展战略的目标。而且按区域设置林业科研机构, 可以实现中央对基础的直观调控, 使科研计划的实行更为简单灵活。

(二) 开放和半开放式的科研计划管理体制

加拿大在科研计划评定过程中的民主性使得公众的参与度增强, 保证了公民的知情权和参与权, 而且专家和公众的共同评定, 有助于发现计划中的更多漏洞, 避免在实施过程中出现意外情况导致计划无法实施。中国在这一方面做得就不够完善, 应该开展公众听证制度, 把政策落到实处, 倾听群众的意见, 同时, 也要重视专家的意见, 将两者完美结合, 保证公民权利和义务的统一。其次, 完善领导班子的建立, 明确划分每个人的职责, 做到“在其位, 谋其政”, 提高科研工作的高效性。

(三) 国有森林私人经营的经验

虽然我国是社会主义经济体制, 但依然不影响我国在林业管理方面对加拿大的林业科技体制进行借鉴。加拿大的林业私营对于我国林业科技体制的改革是一个很强的冲击。我国林业研究机构权力过分集中, 容易滋生腐败因子, 同时, 各研究机构学科划分过于细致, 导致机构之间合作不紧密。而私营林业则将权力集中在个人手中, 为了将利益最大化, 企业必定会考虑到自身利益和林业利益的结合, 充分调动公众的积极性, 带动林业产业的发展, 促进经济的不断提升。同时, 国有森林的私人化, 也实现了国家部门的精简, 对于资源的合理配置有着重要的意义。

(四) 国家应制定科技管理纲要并提高相应管理水平

林业的发展需要法律的保护和理论的指导。因此, 我国根据当前林业的发展形势, 制定相对应的法律法规, 并将其落到实处, 对于违法现象进行严肃处理, 有法必行, 违法必究, 使林业研究有一个良好的社会环境。同时, 对林业的管理方式制定一个明确的规定条框, 在管理中, 采用科学化的管理方式和人员搭配, 将每个人的优势完全发挥出来, 成为科技管理体制的榜样。

结语

通过本文的分析, 可以看到, 我国的林业科技体制还有很多需要改进的地方。对如何进行林业科技体制改革的探讨对于我国林业今后发展有着重要的现实意义。

参考文献

[1]韩志业.林业技术创新中问题及发展对策[J].吉林农业, 2011 (07) .

[2]沈艳.科技创新是引领现代林业发展的关键[J].绿色中国, 2011 (05) .

中国科技行业分析 篇8

关键词 农业科技进步；农业科技进步贡献率； CD生产函数

中图分类号 F320.1 文献标识码 A

Measurement and Analysis of Contribution Rate

of Agricultural Science and Technology in China

——Based on the CD Production Equation

CHEN Ting， CHEN Jianhua

（School of Public Finance， Central University of Finance and Economics ， Beijing 100081，China）

Abstract Based on the agricultural data from the year of 1985-2011， we used CD production function to estimate the agricultural S&T contribution rate， then analyzed the reasons why it was lagging behind the major developed countries， and made policy recommendations in a targeted manner. We hope that these measures can promote the transformation from the traditional agriculture to the contemporary agriculture.

Key words agricultural S&T progress； agricultural S&T contribution rate； CD production function

1 引言及研究综述

农业作为第一产业的主导产业，同时又是国家整个产业体系的基础.把“加大强农惠农富农政策力度，大力支持农田水利等农村生产生活基础设施建设，着力推动农业科技创新，促进农业增产、农民增收和农村繁荣”作为2012年我国财政集中财力办理保障和改善民生的大事之一，充分体现了农业的重要战略地位及国家对农业科技进步的重视.

在知识经济时代，科学技术是第一生产力，因此重视农业科技，加大农业科研投入和技术推广力度，将科技转化为生产力，不仅是农业内涵式扩大再生产的基本手段，也是农业增长方式转变的客观要求.农业中主要产出是粮食，粮食不仅仅具有商品的属性，同时具有“政治”属性，它是被赋予稳定公民预期重要职能的商品.在我国耕地面积不断减少、人口不断上升等要素的约束下，只有农业技术的创新和推广才能解决粮食“瓶颈”问题.新古典经济增长理论也认为可以促进经济永恒增长唯一源泉是技术创新.

舒尔茨（1987）认为，发展中国家的现代农业而非传统农业能够对经济增长做出重大的贡献，因此，问题关键是如何把传统农业改造为现代农业.在一个经济体中，要素禀赋相对丰裕度不同，会导致技术变迁路径的差异（速水佑次郎，拉坦，2000），在市场经济条件下，由于资源的稀缺性，要素价格的变化会通过利益的驱动，促进农民致力于寻求那些能够代替日益稀缺的生产要素的技术.Alston， Edwards， Freebairn.（1998）对世界各大洲多数国家的研究表明，农业科研的投入强度（指农业科研投入占农业GDP的比重）在1971～1985年间呈普遍上升的趋势，其中亚太地区增长得最快，达到年均6.7%，发达国家的增速比较慢，但是发达国家的基数远大于发展中国家.从资金投入主体的结构上看，David， Hall， Toole（2000）回顾了1957年以来的文献，收集了30多篇在该领域有影响的文章，归纳后发现，多数文献支持农业的科研投资应该呈现出政府与私人相互结合的关系，一般在农业基础科学研究中以政府投资为主，在后续的农业科技应用研究中应以私人投资为主.胡瑞法等（2007）通过实证分析得出，20世纪90年代以来我国政府农业科技投资规模增速较快，农业科研经费平均增长达11.1%，政府拨款平均增长速度达15%.

在农业科技进步贡献率的测算方面，张应禄（2009）系统阐述了科技进步的基本概念、影响因素和测定方法的发展，分析了农业科技进步的作用、模式及其机制，介绍了测定农业科技进步的基本方法，并提出要正确理解和应用农业科技进步贡献率.孙秋霞等（2010）利用邹突变点检验对我国1990～2006年的农业数据分为两个阶段，并针对每阶段建立协整模型以避免伪回归问题，进而由模型的参数估计值计算各自的农业科技进步率，得到前后两阶段的农业科技进步贡献率分别为37.69%和42.83%，最后给出相关政策性建议.此外，也有其他学者采用CD生产函数模型或者索洛余值法或者多方法，对各省农业科技进步贡献进行了实证分析，指出科技经费投入与农业经济增长之间存在长期稳定关系，加大农业科技投入是促进农业经济增长的重要途径.如郝利（2010）、何春燕等（2010）、贾凤伶（2011）、雷玲（2011）、尚岩等（2011）、《山东省农业科技进步贡献率影响因子分析及对策》课题组（2012）.

以上研究为本文的实证分析提供了重要的理论基础和经验支持.区别于广大学者采用空间计量学（spatial econometrics）方法，虽然提高了模型的拟合优度，但是对于数据的过度处理将会导致原始数据中所包含实际信息丢失，使模型的趋向于虽完美但不切合实际的伪回归.因此，本文采用最新的农业生产数据，尽量避免对于原始农业相关数据做过于复杂的处理以保证数据满足计量的假设条件，首先检验数据列是否平稳，然后采用协整状态下的误差修正模型进行计算，这种数据处理与估计方式将最大幅度保留数据反映的原始信息，提升了对于农业科技进步率测量的准确度.

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2 数据及模型构建

2.1 理论模型

新古典内生增长理论认为，科技进步是经济增长的唯一源泉，其他因素只能导致经济暂时增长，一旦经济达到稳态，经济净增长速度为零.而在实践过程中，普遍采用著名的柯布-道格拉斯生产函数来测度全要素增长率，而一般认为全要素增长率即为科技进步对生产的贡献率.

因此，实践中测度农业科技进步率一般采用全要素增长速率测算法，目前最成熟的方法是CD生产函数测算法.本文亦采用该模型进行测度与研究.CD 生产函数的一般形式是：

在本文当中分别代表农业生产总值、农村社会固定资产投资额、农业劳动力、农业有效耕种面积的增长率.上述λ = 农业产出增长率-农村社会固定资产投资增长率份额 -农业劳动力增长率份额-农业有效耕种面积增长率份额，也就是说λ代表了科技进步率份额，因为权重为1，所以直接等于农业科技进步率.

2.2 数据来源及说明

本文数据主要来自历年《中国统计年鉴》、《中国人口与就业统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》以及《改革开放三十年农业统计资料汇编》与《新中国六十年统计资料汇编》，个别数据来自中国华人民共和国统计局网站公布数据，数据时间跨度为1985～2011年.变量选取为：①农业总产值（Y），采用农业国内生产总值，以1985年为基期，剔除物价因素对测算结果的影响；②农业生产物质费用（K），采用农村社会固定资产投资额，与农业国内生产总值数据相似剔除物价因素影响.由于农村社会固定资产投资中很大比例用于农业相关支出，在理论和实践上具备合理性；③农业劳动力（L），按三次产业划分的第一产业就业人口数；④农业用地面积（M），以农业有效耕种面积（即农作物播种面积 - 农作物成灾面积）作为替代指标，以求准确性.

2.2 模型构建与检验

1985～2011年农业总产值的年平均增长率为11.73%，则1985～2011年的我国农业科技进步对农业总产值的贡献率为31.54%.

朱希刚[1]测算“八五”期间的农业科技进步贡献率为34.8%， 蒋和平[2]测算出我国农业科技进步贡献率在“九五”期间达到了40.7%，而王启现、李志强等[3]以1953-2005年数据为基础，采用CD 生产函数测算出我国“十五”期间的农业科技进步贡献率为45.68%.据农业部测算，“十一五”末，2010年我国农业科技进步贡献率达到了52%.根据2011 年12 月30 日，农业部发布的《农业科技发展“十二五”规划》指出，预计到“十二五”末，我国农业科技进步贡献率将超过55%.

总的说来，我国的农业科技进步贡献率一直有所提高，但幅度较小；尤其从本文测算出的平均贡献水平来看，与发达国家相比，存在较大差距.早在1996年，发达国家的农业科技贡献率就已经上升到55%，日本已经上升到70%以上[4]，由此可见，我国的农业科技贡献率还有有待进一步提升.

2.3 农业科技进步贡献率较低的原因分析

第一，从世界范围内来看，我国农业科技投入强度（农业科技投入强度 = 财政农业科技投入/农业总产值）较低，只有0.2%～0.3%（采用的是政府财政对于农业开发与研究机构的活动经费拨款口径）.20世纪90年代中期，不发达国家中如印度为0.37%，马来西亚我0.58%，拉丁美洲国家平均为0.54%，普遍高于我国，发达国家中，日本高达2.1%，美国为2.02%，英国为2.29%[5]，我国与发达国家农业投入强度相比，差距非常大.较低的农业科研投入强度严重阻碍了农业科研基础条件的改善，同时也不利于吸引农业科技人才的引进，进而降低农业科技“孵化率”，进而导致我国农业科技对于农业生产的贡献率偏低.

第二，农业科技投入中私人投入比例较低.即使在亚洲的发展中国家，除了印度尼西亚之外，私人投资的比例一般都在10%以上[6]，而我国私人投资比例不超过10%；农业基础科研由于外部性较大，应由政府投资为主导，而在农业科技发明应用阶段是完全可以市场化的，私人投资可以进入，政府投资比例应逐渐降低.我国由于农业科技知识产权保护力度不高，政府扶持力度较低，私人投资农业科研动力不足，导致我国农业科技投入中私人投入比例较低.

第三，我国的农业科技推广体系建设滞后.农业科技体系包括农业科研体系与推广体系，而我国农业推广体系比较薄弱，因此很多的农业科技成果只能够存在实验室中，本身并没有进入到实际的农业生产过程中，农业推广经费仅仅是在维持基本工资待遇，没有多余的经费支持农业科技推广.同时由于农业科研成果而不是农业科技生产力成为科研工作者晋职调薪和评功受奖的主要依据，导致农业科技决策、科技推广与农业技术需求脱节，最终造成我国农业科技进步形成不了实际生产力，因此我国农业科技进步贡献率低下.

第四，我国传统的农业科研机构设置分工不明确，各自为政的条块分割和重复建设的现象较为严重，如一些农业科研机构存在不同的项目，而这些不同的科研项目之间交流频率非常小，尽管在交流中可以减少某些重复的农业科研程序，甚至可能在共同合作过程中催生出新的农业科研成果，同时不同地区的农业生产基地在地方政府的促进下纷纷建设相同的农业科技研究所，造成各个地方的农业科技研究所都在重复进行基础性农业科研工作，而这些科研工作产生的成果可能并不适应本地区的农业发展.这些现象严重影响了信息交流、技术共享和资源配置，降低了农业财政资金的使用效率，从而降低了农业科技投入对于农业总生产的贡献率.

3 政策建议

基于以上实证分析，为加快我国农业科技进步的步伐，进一步提高我国农业经济增长中的科技进步贡献率，推进我国农业现代化的发展，特提出以下政策建议：

3.1 加大政府对农业科技的财政投入强度，提供科技支撑

在我国，近期内政府财政依然是农业科技发展的投入主体，财政的支持力度对于我国农业科技的发展仍然至关重要.一方面建立财政用于农业科技投入资金持续增长的长效机制，持续提高财政对农业科技投入强度，使政府对于农业科技的投入强度应至少提高到与各行业投资强度持平，即达到0.6%以上；要积极探索多元化的融资机制，吸引社会资金、各地政府资金更多地投向农业科技领域.另一方面建立财政支农科研资金的绩效评估机制，提高财政支农科研资金的使用效率.

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财政应相应地把新增的农业科技投入，重点用在：支持我国在世界上保持领先地位的某些农业科技研发项目，以维持其在世界中的领先地位；重点建立一批高新技术产业基地和研究中心，并保证这些基地与中心能够零障碍的交流与合作，综合提高农业科研条件；加强具有最大外部性的农业基础理论研究，以缩小与世界农业科技水平之间的差距；加快农业科技成果的转化和应用等.总之，通过建立比较发达的农业科研和科技推广体系，提高科技在农业发展中的贡献水平.

3.2 创造诱导私人投资农业科技领域的良好政策环境

政府除了要加大投资力度外，可以制定出相应的诱导政策，以引导更多社会私人资金的投入.首先，可以采用对农业科技投入行为的税收优惠政策，针对那些农业科技研发公司，可以通过减免税、优惠退税、纳税扣除、加速折旧和税收抵免等措施来鼓励其发展.其次，完善农业技术知识产权保护制度，否则，即使有很高的投资内部回报率，也难以吸引企业资本流向农业科技研发行业，因为即使企业因为自己的科技发明与应用短期产生利润，但是由于知识产权保护不力被竞争对手模仿进而降低其利润，从而打压了私人投资农业科技领域的积极性.再次，完善土地流转制度，农业科技成果应用需要在较大范围内使用才能凸显其优势，小单位农业经营影响科技成果的推广.此外，由于农业生产方式的特点，受自然环境影响较大，决定了农业科技投入的高风险性，因此政府财政应该通过资金扶持农业大灾大难商业保险的设立，财政补助等手段对私人投入加以支持.

3.3 改革农业科技立项和成果评定机制

政府在农业科技课题立项上应重视科技成果的实用性，项目的选择要来源于现实的需求，而不是选择那些容易带来政绩的“短、频、快”项目.同时建立农业科技成果评定机制，特别强调农业科技成果的实用性，注重农业科技成果是否满足现实农业生产的需求.

3.4 按自然区域设置农业科研机构

在发展现代农业的过程中，农业区域化、专业化和产业化的生产和经营模式客观上要求改革传统的按行政区划设置农业科研机构的机制，建立按自然区域设置的农业科研体系，从而消除传统模式条块分割和重复建设的现象，实现农业科研工作的协调合作和信息共享，以适应农业科研活动周期长、季节性和区域性强、不确定因素多、风险大等特点.

参考文献

[1] 朱希刚.我国农业科技进步贡献率测定方法[M].北京：中国农业出版社， 1997.

[2] 蒋和平，苏基.1995-1999 年全国农业科技进步贡献率的测定与分析[J]. 农业技术经济，2001（5）：12-17.

[3] 王启现等. "十五"全国农业科技进步贡献率测算与2020年预测[J].农业现代化研究， 2006（6）：416-419.

[4] 季伟峰，杨志勤. 如何提高农业科技贡献率[J]. 农村经济与技术，1997（7）：29-31.

[5] 黄季焜，胡瑞法.农业科研体制的国际比较[J].农业科研经济管理， 2000（1）：04-07.

[6] 胡瑞法，时宽玉，崔永伟，黄季焜. 中国农业科研投资变化及其与国际比较[J].中国软科学， 2007，2（2）：53-65.