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研究生: 陳雅玲
Ya-ling Chen
論文名稱: 高中化學實驗教材分析及減量減廢實驗設計暨喹啉衍生物之單晶結構解析
指導教授: 翁春和
Ueng, Chuen-Her
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2002
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 142
中文關鍵詞: 實驗教材減量單晶結構解析
英文關鍵詞: single crystal, experimental text, X-ray, chemical waste
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:133下載:44
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  • 本論文分為兩個部分:
    第一部分
    實驗在化學教學上佔有相當重要的份量,但隨著實驗活動進行而產生的廢棄物所造成的環境負擔,也是值得正視的問題。基於減少實驗廢棄物的目的,本研究分為兩部分進行:第一部份為分析現行的高中化學實驗教材,第二部分則為減量減廢的實驗設計。
    由現行高中化學實驗教材的分析結果可知:民間教材版本雖多,但實驗的重複性頗高。其中,部分實驗已具有減量減廢的效果,但仍有許多實驗具有改良的空間。
    於減量減廢的實驗設計部份,共有三個實驗。(1)碘的製備與性質、(2)耐綸的製備、(3)電化電池。此三個實驗於藥品的減量上均有不錯的效果,時間上也有所節省。而由學生實作成效及學習感受的分析中也發現,雖在藥品減量的限制下,實驗仍維持相當的效果及準確性。
    第二部分
    本論文討論四個喹啉類衍生物之單晶結構解析:1-甲基-3-苯基喹啉(1),1-甲基-3-對氯苯基喹啉(2),2-乙基-3-硝基喹啉(3),3-硝基-2-苯基喹啉(4)。
    晶體數據:
    (1) 三斜晶系,空間群P1,a=6.988(5),b=9.574(2),c=10.983(2),α=97.378(1),β=98.57(3),γ=90.59(3),最後Rf=0.070(1285個繞射點)。
    (2) 正交晶系,空間群P212121,a=7.328(3),b=10.642(1),c=20.384(3),最後Rf=0.079(825個繞射點)。
    (3) 三斜晶系,空間群P1,a=7.0444(2),b=7.944(3),c=10.010(2),α=98.98(2),β=107.97(2),γ=105.44(2),最後Rf=0.078(1391個繞射點)。
    (4) 正交晶系,空間群Pcab,a=7.417(4),b=10.433(1),c=31.269(4),最後Rf=0.054(1197個繞射點)。

    part one:
    Experimenting in a chemistry laboratory plays a significant role in the teaching of chemistry. Yet, the produced chemical waste inevitably becomes an environmental issue. In order to achieve the future reduction of chemical waste in the laboratory, the research in this thesis is designed into two sections: First, to analyze the current chemistry curriculums of senior high school; Second, to design proper experiments for the reduction of chemical waste in a chemistry laboratory.
    After analyzing the materials for the present chemistry curriculums, we concluded that although there are many versions of teaching materials available, the repetitions of the similar experiments occur frequently un these materials. Few experiments in the present have begun to pay attention to the chemical waste problem, but most of other experiments need to be redesigned or improved.
    The following three experiments are introduced to achieve the goal of the chemical waste reduction. 1. The preparation of Iodine and its chemical property. 2. The preparation of Nylon. 3. The preparation of chemical battery. The above three experiments not only produced promising effects in reducing the consumption of chemicals, but also in reducing the experimental time. Most importantly, the responses from students and their experimental results indicated that those experiments still maintained the data accuracy and achieved chemical reduction.
    part two:
    This thesis investigate the structures of four quinoline derivatives with single crystal X-ray diffraction: 1-methyl-3-phenylquinoline (1), 1-methyl-3-(p-chlorophenyl)quinoline (2), 2-ethyl-3-nitroquinoline (3), 3-nitro-2-phenylquinoline (4). The differences in their structural characteristics are discussed.
    Crystal data: (1)Triclinic, Space group P1, a=6.988(5), b=9.574(2), c=10.983(2), a=97.38(1), b=98.57(3), g=90.59(3), Final Rf=0.070 for 1285 observations. (2)Orthorhombic, Space group P212121, a=7.328(3), b=10.642(1), c=20.384(3), Final Rf=0.079 for 825 observations. (3) Triclinic, Space group P1, a=7.0444(2), b=7.944(3), c=10.010(2), a=98.98(2), b=107.97(2) , g=105.44(2), Final Rf=0.078 for 1391 observations. (4) Orthorhombic, Space group Pcab, a=7.417(4), b=10.433(1), c=31.269(4), Final Rf=0.054 for 1197 observations.

    第一部分 中文摘要……………………………………………………… I 英文摘要……………………………………………………… II 表次…………………………………………………………… III 圖次…………………………………………………………… V 第一章 緒論 第一節 研究背景………………………………………1 第二節 研究動機………………………………………4 第三節 研究目的………………………………………5 第四節 研究範圍及限制………………………………6 第五節 名詞簡釋………………………………………8 第二章 文獻探討 第一節 實驗教學的重要性……………………………10 第二節 實驗教學與教師的關係………………………18 第三節 環境教育與綠色化學…………………………26 第四節 微型實驗………………………………………32 第三章 研究過程與方法 第一節 研究流程………………………………………36 第二節 教材分析流程…………………………………37 第三節 實驗設計流程…………………………………38 第四節 學生實作結果分析流程………………………39 第五節 研究進度………………………………………40 第四章 結果與討論 第一節 現行高中化學實驗教材之比較分析…………41 第二節 實驗資料收集與分析…………………………58 第三節 實驗設計與成果………………………………67 第四節 學生實作………………………………………78 第五節 討論……………………………………………80 第五章 結論與建議 第一節 結論……………………………………………92 第二節 建議……………………………………………94 參考文獻 中文部分 …………………………………………………100 英文部分 …………………………………………………103 附錄 實驗報告(碘的製備與性質) …………………………106 實驗報告(耐綸的製備與性質) ………………………108 實驗報告(電化電池) …………………………………110 學生學習感受問卷 ………………………………………113 第二部分 中文摘要……………………………………………………… i 英文摘要……………………………………………………… ii 表次…………………………………………………………… iii 圖次…………………………………………………………… iv 第一章 前言………………………………………………… 114 第二章 X-ray單晶結構解析 ……………………………… 116 第三章 結構解析 ……………………………………………124 第四章 討論 …………………………………………………136 參考文獻………………………………………………………142

    【中文部分】
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