大學普通化學筆記精選(九篇)

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第1篇：大學普通化學筆記范文

關(guān)鍵詞:畢業(yè)要求;課程設計;化學基礎(chǔ)課程

《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出，加快培養(yǎng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)急需人才，顯著提高創(chuàng)新型、復合型、應用型和技術(shù)技能型人才培養(yǎng)比例?；瘜W作為創(chuàng)造性的中心學科，它的方法，它對結(jié)構(gòu)和反應性的集中重視使其正活躍的支配著其他科學領(lǐng)域?；瘜W在研究對象的交叉性、研究方法的通融性、研究目的上的相似性，使得其進入基礎(chǔ)科學和應用科學的各個領(lǐng)域成為一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢［1］。三峽大學目前在制藥工程專業(yè)、生物工程專業(yè)、生態(tài)與生物學專業(yè)開設了《有機化學》、《無機及分析化學》、《物理化學》等化學基礎(chǔ)課程;在土木工程、水利工程、地質(zhì)工程、環(huán)境工程、工業(yè)工程等專業(yè)開設了《大學化學》、《工程化學》、《普通化學》等化學基礎(chǔ)課程。上述諸多課程均有化學專業(yè)的一線教師承擔，在化學知識儲備方面，任課教師都是非常優(yōu)秀的。非化學專業(yè)的化學基礎(chǔ)課程有別于化學專業(yè)，任課教師也有基本的認識。但在化學基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容設計方面，尚有諸多改進的地方。非化學專業(yè)的化學基礎(chǔ)課程不是簡化的、拼湊的化學知識片段，而應該是依據(jù)各個專業(yè)畢業(yè)要求規(guī)劃和制定的詳略得當、有機組合的個性化課程?；瘜W專業(yè)也應吸取其他學科專業(yè)教學素材資源，豐富化學基礎(chǔ)課程自身內(nèi)涵;厚積薄發(fā)，對其他專業(yè)輸出更加優(yōu)質(zhì)的課程資源，提升化學專業(yè)影響力，更好支持其他工程學科的發(fā)展。如何使化學基礎(chǔ)課程的教學課程內(nèi)容更加合理，本文結(jié)合實踐操作，淺談一些見解。

1明確課程定位

化學基礎(chǔ)課程分布于各個專業(yè)的課程體系中，每個課程體系里的課程一般分為通識核心課程、素質(zhì)拓展課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)拓展課程。不同專業(yè)對化學基礎(chǔ)課程的定位在培養(yǎng)方案中都有明確界定。對于化學專業(yè)，化學基礎(chǔ)課程主要定位為專業(yè)核心課程，專業(yè)基礎(chǔ)課程。但由于人為因素的影響，可能使一些重要課程偏離畢業(yè)要求的導向。例如，《物理化學》在化學專業(yè)課程體系中備受重視，但《結(jié)構(gòu)化學》部分卻由于知識難度較大，往往被定位為素質(zhì)拓展課程，列為選修課程，遠不符合化學專業(yè)的畢業(yè)要求。降低了學生的培養(yǎng)質(zhì)量。無法保證畢業(yè)學生有系統(tǒng)的量子化學知識儲備，不利于學生繼續(xù)深造和從事相關(guān)工作。因此課程負責老師應該對化學專業(yè)的培養(yǎng)方案有整體的認識，明確所負責課程對畢業(yè)要求的支撐強度，找準課程定位，堅持不動搖。對于非化學專業(yè)的理工專業(yè)的課程體系，化學基礎(chǔ)課程一般定位為專業(yè)基礎(chǔ)課程，且是必修。和數(shù)學一樣，化學也逐漸成為學生學習專業(yè)知識，進行科學研究的有力工具?；瘜W基礎(chǔ)課程所占的學時和學分，不同專業(yè)間差異較大，由各專業(yè)對化學基礎(chǔ)知識的需求度決定［2－3］。生物、醫(yī)藥、化工等專業(yè)的化學基礎(chǔ)課程學時一般較多，以便有足夠的化學基礎(chǔ)知識的容量滿足畢業(yè)要求;土木工程、水利工程、地質(zhì)工程、環(huán)境工程、工業(yè)工程等專業(yè)的化學基礎(chǔ)課程學時一般較少。學時分配是制定教學大綱的重要依據(jù)之一，決定了化學基礎(chǔ)課程的知識容量。畢業(yè)要求中對化學基礎(chǔ)知識的要求一般比較概括，以《有機化學》在生物工程專業(yè)課程體系為例，畢業(yè)要求:“掌握解決食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)復雜工程問題所需的數(shù)學、物理、化學等自然科學知識，并能夠?qū)⑵溆糜诠こ虇栴}的識別和表述;能夠應用數(shù)學、自然科學和生物工程的基本原理，對食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)中的復雜工程問題進行識別和判斷，并認識問題的本質(zhì)”。畢業(yè)要求中只提到了化學等自然科學，對教學內(nèi)容的導向不夠明確，這就需要課程負責人對該專業(yè)進行深入了解，對畢業(yè)要求的解讀準確到位，制定教學內(nèi)容合理的個性化的教學大綱。

2明確課程目標

化學基礎(chǔ)課程的教學目標要以所在專業(yè)的畢業(yè)要求為依據(jù)，對畢業(yè)要求形成有力支撐。首先，對知識范圍有明確要求，以生物工程專業(yè)的《有機化學》教學目標為例:“掌握有機化合物的命名、結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)的關(guān)系、各類化合物的典型反應及其歷程、誘導效應、共軛效應、有機化合物異構(gòu)及立體構(gòu)型等靜態(tài)立體化學的基本內(nèi)容、親電加成、親核取代、消除反應的立體化學和化學特征反應鑒別方法等有機化學基礎(chǔ)知識?！倍瘜W專業(yè)的《有機化學》教學目標在知識范圍方面有了很大拓展，在掌握有機化學基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，還要求了解化學的前沿理論、應用前景、最新發(fā)展動態(tài)以及化學相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況。其次，對知識的掌握程度和運用水平要求，同樣以生物工程專業(yè)的《有機化學》為例:“能夠用于解決食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)復雜工程相關(guān)有機化學問題的識別和表述;能夠根據(jù)有機化學的基本原理和方法，對食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)中的復雜工程出現(xiàn)的有機化學相關(guān)問題進行識別和判斷，并認識其本質(zhì)。”而化學專業(yè)的《有機化學》教學目標在對知識的掌握程度和運用水平要求側(cè)重于具有提出、分析和解決問題的能力，具有從事化學研究、開發(fā)和其它實際工作的能力。以畢業(yè)要求為導向的化學基礎(chǔ)課程教學目標，與該專業(yè)課程體系內(nèi)的其他課程目標相向而行，形成合力，對該專業(yè)的畢業(yè)要求形成更全面的支撐。

3優(yōu)化教學內(nèi)容

教學內(nèi)容與畢業(yè)要求處于不同的層次，一方面畢業(yè)要求的導向作用可以通過課程目標傳導給教學內(nèi)容;另一方面在做教學內(nèi)容設計時將畢業(yè)要求作為指導性綱領(lǐng)。首先將教學內(nèi)容劃分章節(jié)或知識模塊;依據(jù)教材的章節(jié)劃分教學內(nèi)容一般較為合理，但有時很難滿足課程目標個性化的要求，因此需要對教材的章節(jié)做適當?shù)恼{(diào)整或自編教材。其次是將劃分好的知識模塊內(nèi)容細化。每條知識鏈都能與課程目標緊密相扣，比較重要的課程往往有多個課程目標，一條知識鏈可能支撐多個課程目標，一個課程目標也可能被多條知識鏈支撐，因此知識鏈與課程目標就會呈現(xiàn)交錯的支撐關(guān)系。再其次是知識點在知識鏈中的重要性、難易度確認。知識點的重要性是隨畢業(yè)要求和課程目標的不同而有變化。例如生物工程專業(yè)，有機化學中的氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)是重點，而在地質(zhì)工程專業(yè)將硅酸鹽列為重點，氨基酸、多肽與蛋白質(zhì)基本不要求。知識點的難易度和知識點本身有很大關(guān)系，也和學生的專業(yè)背景有關(guān)系。生物相關(guān)專業(yè)課程體系內(nèi)包涵《生物化學》這門課，有助于學生理解化學相關(guān)知識，而水利工程專業(yè)課程體系無相關(guān)課程，因此知識難點的范圍要大一些。確定知識的重要性和難度，有助于在教學中把握教學重點和教學難點，以便采用不同的教學方法。結(jié)合知識模塊的知識容量、難易度和重要性，完成學時分配。畢業(yè)要求中普遍要求了解前沿理論、應用前景、最新發(fā)展動態(tài)以及專業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況。化學專業(yè)應增加對化學學科發(fā)展前沿知識的介紹，并進行有機整合，使新的教學體系更具系統(tǒng)性和完整性;其次注重開發(fā)豐富的優(yōu)質(zhì)教學資源;引入非化學學科應用化學理論解決科學研究或工程問題成功范例，有助于化學基礎(chǔ)理論的闡釋。非化學專業(yè)的化學基礎(chǔ)課程教前沿教學內(nèi)容主要涉及兩方面，一是化學前沿知識在相關(guān)專業(yè)中的應用，二是相關(guān)專業(yè)中前沿知識涉及的化學原理。，以地質(zhì)工程專業(yè)為例，其開設的《普通化學》中有關(guān)膠體的知識內(nèi)容，能很好的解釋河流入?？谌侵薜男纬伞Ｒ话阏J為河流入?？诹魉俳档蛯е履嗌吵两敌纬扇侵?，這只是其中一個因素。顆粒較小的泥沙在河水中形成膠體時，一般不易沉降，只有遇到含有強電解質(zhì)的海水時，才迅速沉降，形成河口三角洲。在化學中膠體遇到強電解質(zhì)發(fā)生沉降機理應在地質(zhì)工程和水利工程專業(yè)中列為重點內(nèi)容。畢業(yè)要求的最終實現(xiàn)要體現(xiàn)在學生對知識掌握的情況。每個知識模塊都對應學生的任務，包括課堂要求、課后要求和作業(yè)要求。明確課堂要求掌握具體知識點，課后補充拓展補充材料，作業(yè)要求的具體的題目。

4課程考核、成績評定依據(jù)與對課程目標的支撐

培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求的達成，需要合理的課程考核和成績評定［4－5］。傳統(tǒng)課程考核的平時成績與考試對課程目標支撐不足，課程考核依據(jù)需要細化。課程的考核可分為:平時作業(yè)，課堂筆記，教學活動，期末閉卷考試。平時作業(yè):作業(yè)完整，準確率＞90%，字跡工整，思路清晰，提交及時。筆記，筆記完整詳細，能在筆記本或教材上將重要知識點記錄和標注，并有自己的注釋。教學活動，積極參與教學活動，積極舉手發(fā)言，踴躍發(fā)起和參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織全面，能掌握相關(guān)的知識點，準確率＞90%。期末考試，合理分配各課程目標的分值，根據(jù)考察知識的特點，選擇合適的題型。課程考核對課程目標的支撐形成明確的量化關(guān)系，以有兩個課程目標的課程舉例列表，見表1。

5優(yōu)選參考教材

參考教材的選擇應盡量弱化教師的偏好，而應該有客觀的依據(jù)。培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求是重要的指導性綱領(lǐng)，選擇最能支撐課程目標的教材。參考教材要能博采眾長，教師需要研讀多個教材版本，以便整理出較為合理的教案和課件

第2篇：大學普通化學筆記范文

一、抓好新學期的教學常規(guī)檢查工作，組織好常規(guī)教學活動。

從新學期開始，教務處堅持每

天檢查上課情況三--四次，做好檢查記錄。全學期檢查教師教案、聽課筆記、學生作業(yè)、教學進度等各二次。學校領(lǐng)導親自參與常規(guī)檢查工作，發(fā)揮教研組長在學科教學檢查中的主動性，讓教研組長參與到教學各環(huán)節(jié)中來，發(fā)現(xiàn)問題及時與老師溝通，提出了解決問題的辦法。改革常規(guī)檢查方法，期中期末召開班長和學習委員會議，了解任課教師的作業(yè)批改情況，作業(yè)檢查讓學生干部參與進來，定期由學習委員上交記錄，教務處全面檢查作業(yè)二次，抽查二次。

第一次檢查教案情況：體育組書寫好的是xx亮。高二年級物理備課組較認真，其中xx的教案體現(xiàn)出電教手段和板書設計。數(shù)學組xx

第二次檢查教案情況：高二教師書寫規(guī)范字跡工整的教師有xx

第一次檢查教師聽課筆記，聽課次數(shù)較多的教師有xx。

第二次檢查教師聽課筆記，聽課次數(shù)較多教師有xxxx。聽徒弟課比較多的教師有宋學平、段曉霞。高二聽課較多的教師有xx

檢查高一記分冊，記載小考、提問次數(shù)多，記分冊運用的比較好的教師是xx

教師上課情況：教師能以教學為中心，扎實開展工作，教學穩(wěn)定有序進行，總的情況很好。存在的問題有：a關(guān)注教學反饋，根據(jù)反饋情況調(diào)整好教學做的不夠。b聽課發(fā)現(xiàn)啟發(fā)式教學原則貫徹不深入，以教師為主導、學生為主體的轉(zhuǎn)變力度不夠，師生互動過程比較差，有的班級學生有睡覺、看書畫、下棋等現(xiàn)象。c教具使用不規(guī)范。d聽力課、體育課、實驗課、信息技術(shù)課鈴響前應到位，體育課離教學樓遠些。e早自習聽力情況有所好轉(zhuǎn)，但未達到100％。f有個別教師仍在辦公室輔導學生，影響老師備課。針對以上情況學校加強教學檢查力度，確定四月份和六月份為教學質(zhì)量檢查月。工作重點抓常規(guī)教學的規(guī)范性。規(guī)范教學行為，提高教學質(zhì)量，針對教學檢查中發(fā)現(xiàn)的問題從嚴要求并及時反饋給年級，予以糾正。

第一次檢查高一高二學生作業(yè)。作業(yè)檢查情況：1、同一學科同一層次班級間不同班級作業(yè)量不同。高一數(shù)學：5班數(shù)學作業(yè)16次，6班作業(yè)5次，小考次數(shù)基本上相同。高一化學：8班作業(yè)4次，試卷3份，小考5次，練習冊20次。6班作業(yè)8次，試卷2份，小考2次，練習冊1次。高二物理：6班作業(yè)22次，試卷12份，小考2次。9班作業(yè)6次，試卷15份，小考1次。2、普通班作業(yè)批改次數(shù)比非普通班批改次數(shù)少。3、作文批改：學期過半批改沒過半的班級有：1年2班、1年6班、1年10班、2年6班。4、總體上比較好的備課組有：高一英語、物理、化學、歷史、地理。高二數(shù)學、物理、化學、生物、英語。

第二次檢查高一高二學生作業(yè)批改，檢查作業(yè)批改、小考、練習等。高一：語文作文各班5－6次，其他還有隨堂作文等。數(shù)學4班最好40次，物理1－4班最好30－32次。年級作業(yè)批改完成規(guī)定要求。高二：語文作文各班8次以上。代數(shù)、幾何11班最好39次。物理4、5、6、7、8、10班較好有25－30次。年級作業(yè)批改完成規(guī)定要求。

進入四月份學校加強教學檢查力度，四月份為教學質(zhì)量檢查月。工作重點抓常規(guī)教學的規(guī)范性。規(guī)范教學行為，突出教學質(zhì)量，從嚴要求，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，把問題消滅在萌芽之中。對期中到期末階段的教學工作提出了具體的要求。（1）搞好集體備課、搞好以老帶新活動，新教師

要聽老教師的課，做到先聽后講。（2）課堂教學要有互動性。課堂紀律不能不聞不問，要改革陳舊的教學方法。提倡講練結(jié)合，不滿堂灌，不一講到底。（3）教師對學生的學習進行不斷的督促，對學生的激勵手段要加強。（4）加強批改和小考。（5）探索啟發(fā)式教學，探索具有我校特點的創(chuàng)新課。設疑不要超越學生本身的特點，以激發(fā)學生的學習動機為前提，以學生的知識結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以對學生的思惟訓練為中心，以多種教學方法相互結(jié)合為原則，以多項信息反饋為調(diào)節(jié)。（6）加強高一高二的學科競賽輔導，發(fā)揮尖子生的輻射作用。（7）加強辦公室的紀律和教學紀律，不許把學生攆出課堂。

進入六月中旬以后，由于高一高二會考和高三年級報考志愿等客觀因素的影響，各年級的教學秩序一度出現(xiàn)反彈，學校領(lǐng)導十分重視這一現(xiàn)象，馬上召開中層干部和全校教職工大會，針對近日教學秩序混亂現(xiàn)象，xx向全體教師提出了嚴格要求，要求教務、政教兩個部門和三個年級通力合作，迅速扭轉(zhuǎn)教學秩序亂的現(xiàn)象。教務處加強了檢查力度，并做好檢查記錄。發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給年級。每天反饋二－三次，使年級教學紀律迅速好轉(zhuǎn)，恢復到了正常狀態(tài)。

組織好高一、高二的期中、期末考試，指導好高三月考。老師準時參加考前會，已經(jīng)形成制度。對期中考試（1）監(jiān)考情況：各考場學生人數(shù)是空前的，已經(jīng)達到了最大限額，各考場的老師監(jiān)考比較認真，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，完成了任務。（2）取收試卷情況：取試卷大家按順序，收卷未發(fā)現(xiàn)一張漏收試卷和答題卡現(xiàn)象，表現(xiàn)較好。（3）考題情況：考題勘誤較少，現(xiàn)場勘誤也較少。（4）流動監(jiān)考情況：比較認真負責，起到了應有的作用。共2頁,當前第1頁1

各年級及時開好考試質(zhì)量分析會，針對存在的問題提出新的要求，促進教學質(zhì)量的進一步提高。

全學期教務處組織高一高二市全能競賽，全國數(shù)、理、化、生學科競賽初賽、盟校通訊賽、高一高二期中期末聯(lián)考、協(xié)助高三組織月考5次等多種考試，做到了組織到位無差錯。

二、抓好教研、教改和崗位培訓工作。

1.公開課教學情況：開展各種形式的公開課教學50余節(jié)。

3月25日xx老師參加市級地理評優(yōu)課，教育學院xx一行三人來我校聽課并進行評選。對魏老師的課給予了充分的肯定。

盟校優(yōu)質(zhì)課校內(nèi)選拔賽4月9日---10日在七樓舉行，數(shù)學學科做課教師xx。經(jīng)評委打分評選出xx老師代表學校參加盟校優(yōu)質(zhì)課競賽。政治學科做課教師xx。評選出xx老師代表學校參加盟校優(yōu)質(zhì)課競賽。．4月21日xx、xx等一行13人前往xx151中學參加八校優(yōu)質(zhì)課競賽,最后xx老師分別獲得盟校二等獎和三等獎。

4月15—18日教務處組織了本學期青年教師第一次匯報課。xx等15名教師作了

匯報。大家一致認為，在學校領(lǐng)導及老教師的親切關(guān)懷下，經(jīng)過幾學期的教學實踐，通過導師帶徒活動，新老教師結(jié)對子活動,青年教師已迅速成長起來，課堂教學水平有較大的提高。

4月22日xx老師去九臺參加xx省中學數(shù)學課研討會并作課，受到與會者的好評。5月10日、29日xx老師分別在學校七樓會議室作語文研究性學習的公開課。希望通過此舉帶動我校研究性學習活動進一步走向深入。

6月3—7日教務處組織了本學期青年教師第二次匯報課。xx等19名教師參加了匯報。第一次匯報課中出現(xiàn)的問題有所克服，啟發(fā)式教學原則得到貫徹，德育目標明確，電教手段普遍應用。

2．各研究性學習小組本學期開展活動兩次，表現(xiàn)突出的是xx指導的《xx古墓與環(huán)境》小組，活動開展的最好，在“五?一”放假期間率學生赴xx考察，并作了成果匯報。

3．導師帶徒活動情況，開展好的有：高一物理：xx。

4．各教研組積極開展教學教研活動?；瘜W、物理、語文、數(shù)學教研組最為突出，尤其是化學教研組活動有創(chuàng)意、收效好。xx老師還作了觀摩課。本學期共錄制《教學雜談》節(jié)目四期，由地理、化學、物理、歷史教研組完成。

5．崗位培訓和外出學習情況：假期參加研究生學習的教師有xx、xx等。微機培訓內(nèi)容辦公系統(tǒng)，全校教師踴躍學習，電教室內(nèi)坐滿求知的老師們，非常令人感動。大家按照電教主任的要求做，積極提交教案，提交課件，如期完成了任務。

3月17日xx師范大學牛廣田教授來我校作教育理論報告，全體教師犧牲休息時間，聆聽專家講座，感到很受啟迪、頗有收獲。3月18日牛教授在集團二中為我校高一五班、高一八班學生上了一堂生動的語文課，沒有課的教師踴躍聽課，課后牛教授與聽課的教師在多方面進行了廣泛交流。

3月29日學校組織高三各科教師在xx教師帶隊下去xx參加高考信息交流會。

4月23日xx老師去泰安學習英語24字教學法。

4月27日xx率xx老師去露林高中聽xx關(guān)于語文教學改革的做課、xx關(guān)于研究性學習的報告。

5月30—31日xx率xx等教師去xx師大附中學習聽課。

6月11日xx去市內(nèi)參加市教科所組織的省“十?五”期間重大課題開題會。我校有兩個省級課題、一個市級課題入選，并被市教科所授予“實驗學?！便~牌。

6月12日xx一行去xx二中參加省里組織的高考報考指導會。

6月13日xx率xx老師去通化市一中觀摩“研究性學習延伸與研討課”，感到很受啟發(fā)，收獲頗豐，決心在我校廣泛開展研究性學習活動。

7月2日我校被省里確定為“青少年責任教育與培養(yǎng)實驗學?！辈炫啤?/p>

第3篇：大學普通化學筆記范文

最早的電池是怎么來的

電池可不是生來就像最常見的AA干電池那樣一顆一顆地擺著讓我們用，而是經(jīng)過了漫長的發(fā)展以及無數(shù)次的演變，才進化到現(xiàn)在的形態(tài)。同時，電池的開端也遠比我們想像的要早，它并不是在很多人以為的愛迪生時代出現(xiàn)的，最早的電池甚至要上溯到古希臘或者2000多年前的伊拉克巴格達。雖然沒有科學家給出明確的考證結(jié)果，但一方面，在古希臘一些史料的記載當中，可以看到當年的人已經(jīng)知道如果摩擦琥珀之類的物體，它們會產(chǎn)生對一些輕的物體的吸引力，這其實就是摩擦起電的道理；另一方面，在1936年，一群考古學家在巴格達附近的村莊發(fā)現(xiàn)了一些內(nèi)壁附著一層銅箔、中間固定著一根鐵柱的陶罐，這和后來的“濕電池”的原理類似，因此被科學家認為這是用來存儲靜電的。要知道這些罐子距今已經(jīng)2000多年，如果真是用作電池，那歷史也實在太悠久了。真正意義確定了電的存在以及想辦法把電搞出來，也是200多年前的事情了。最早對電的存儲以及傳輸方式展開討論的，是意大利的醫(yī)學家伽伐尼(Luigi Galvani)，不過他關(guān)注到電方面的事情也算是巧合。1780年秋天，伽伐尼在解剖一只青蛙時，碰到了青蛙大腿上的神經(jīng)，這使得已經(jīng)死掉的青蛙產(chǎn)生了抽搐。伽伐尼對此感到好奇，于是又多重復了幾次實驗，并換用銅和鐵、銅和銀等不同的金屬搭配，將這些金屬的兩端連接到青蛙的肌肉和神經(jīng)上，這么折騰的結(jié)果是青蛙的尸體不斷地抖動；但伽伐尼換掉金屬，改用玻璃之類的介質(zhì)，青蛙的抖動就會停止。基于此，伽伐尼就認為這是動物自發(fā)的電流，并認為腦部是“分泌”電液的器官。隨后在1791年，伽伐尼發(fā)表了《關(guān)于電對肌肉運動的作用》論文，把這形容為“生物電”現(xiàn)象。

伽伐尼的實驗實在有些牽強。第一，碰到動物的神經(jīng)系統(tǒng)，抽抽是必然的；第二，伽伐尼認為動物會放電，這至少在他的實驗當中是不成立的，動物只是起到了導體的作用。不過這并不影響伽伐尼在歷史上的地位，他的研究被公認為電流生理學的開端，現(xiàn)在我們熟悉的電療、心電圖等東西也都是從這里發(fā)展而來。

話說回來，在對伽伐尼的結(jié)論持有不同意見的人當中，有同時期的意大利物理學家伏打(Alessandro Volta)，不過他仍然在伽伐尼實驗的基礎(chǔ)上進行發(fā)展。首先他強調(diào)，產(chǎn)生電的并不是動物而是那些金屬。伏打此前做過這樣一個試驗：他用舌頭同時舔一枚金幣和一枚銀幣(這個動作想不猥瑣都難啊……)，然后用導線把兩枚硬幣連接起來，這時會有舌頭發(fā)麻的感覺。因此他認為，兩種不同金屬相互接觸才是電流產(chǎn)生的關(guān)鍵，如果再加上點濕濕的東西，效果會更好――總之，“玩電”上癮的伏打很快就發(fā)現(xiàn)了兩種金屬與液體混在一起能夠發(fā)生電流效應。于是在1800年3月20日，伏打宣布，他搞出了人類歷史上第一套電源裝置――這套裝置就是后人所稱的“伏打電池”。

伏打電池的原理其實非常簡單，讓幾十對銀片(最開始實驗時用的銅片，后來改用效果更好，價錢也更貴的銀片)和鋅片泡在鹽水或者堿水當中，再用兩條金屬線將銀片和鋅片焊接起來，它們就能產(chǎn)生電流效應。銀片和鋅片越多，電力就越強，也越持久。此后伏打還進行了不少的完善和改進，比如用硫酸代替鹽水。這一改進甚至沿用至今，如今汽車上的電瓶就是這樣的原理。

“濕電池”時代

可以看到，伏打電池的原理，其實跟之前巴格達那里發(fā)現(xiàn)的陶罐是一樣的，因為有鹽水或者堿水這樣的電解液的參與，這樣的電池被后來的人統(tǒng)稱為“濕電池”(廣義上的“濕電池”)。不管怎樣，伏打電池開啟了靈活用電的新時代，在此后的半個多世紀當中，科學家們都在致力于改善這一方案，比如選擇產(chǎn)生電流效應更好的金屬和電解質(zhì)、把容器進一步縮小以便將伏打電池用在更多的地方，另外還有解決短路等技術(shù)缺陷等。

一些科學家和Gee k們也基于這一方案繼續(xù)拓展。1813年，英國的戴維爵士(Sir Humphrey Davy)組裝了一個巨大的電池，他用了2000對金屬片，這可比伏打的狠多了也危險多了。而搗騰出這么大的電池，戴維爵士的目的一方面是想試試把天然的鈉和鉀混合物分離，以萃取純的鈉和鉀金屬，另一方面則是想了解電的特性，而后者又給法拉第(Michael Faraday)提供了參考，客觀上推動了發(fā)電機的誕生。在這一時期當中，英國化學家丹尼爾(John Frede ric DanielI)和法國的雷克蘭士(George LecIanche)成為了改進“濕電池”的代表人物。1836年，丹尼爾用一個銅制容器裝硫酸銅溶液，再用一個允許離子穿過的多孔的玻璃罐裝硫酸溶液，這個玻璃罐浸入銅制容器之后起到了過濾的效果，在電流產(chǎn)生之前銅離子不會漂移到鋅陽極而減弱電流，這一增強連續(xù)放電性能的改進方案被稱為“丹尼爾電池(DaniellCell)”。

而雷克蘭士的研究更為他在科學史上留下了自己的名字，他發(fā)現(xiàn)了最靠譜的一些金屬和電流收集方式。同樣是將兩塊金屬浸入電解質(zhì)中，1866年，雷克蘭士選擇將鋅和汞的合金棒作為負極(鋅被證明是用作負極材料的最佳金屬之一)，而用一個多孔的杯子盛著碾碎的二氧化錳和碳的混合物作為正極，當中還有一根碳棒當作電流收集器。然后將合金棒(負極)和混合物杯子(正極)都浸入氯化銨溶液中。這些材料顯然不是憑空組合的，而是經(jīng)過了大量的研究、論證和試驗才得到的，這樣的組合改善了電解質(zhì)的導電性，提高了反應能力，從而得以提供更長時間的電流。

雖然和早期的伏打電池一樣簡陋，但雷克蘭士的“錳鋅電池”方案已經(jīng)有了現(xiàn)代干電池的雛形。它能夠很好地發(fā)揮電池的功用，并且成本很低，于是迅速被廣泛運用。這一方案也被后人直接稱為“濕電池”(狹義上的“濕電池”)。直到20年后的1887年，英國人卡爾?葛司南(Carl Gassner)將合金棒改成鋅罐，并在氯化銨溶液中加入石膏來讓電解液從液體變?yōu)楹隣?，從而帶來最早的干電池――碳鋅電池，這也不過只是在雷克蘭士“濕電池”方案的基礎(chǔ)上提高了一小步而已。

干電池時代

從“濕電池”到干電池，電池的成分越來越穩(wěn)定安全，尺寸也可以根據(jù)需要 做得越來越小，成本也越來越低，這意味著電池這東西已經(jīng)有機會能夠為更多的普通人服務。而從碳鋅電池開始，電池的內(nèi)部至少不是純粹的液體了，外部也用上了鋅制的外殼，保證內(nèi)部的電解質(zhì)不會輕易泄漏。在此后的短短幾年時間當中，“干電池”方案不斷被完善，技術(shù)也不斷得以更新。改變來得有夠快，在碳鋅電池出現(xiàn)后沒多久，1896年，干電池在美國開始批量生產(chǎn)，干電池的時代已經(jīng)完全來到。到了1899年，瑞典科學家容納(Waldmar Jungner)發(fā)明了鎘鎳電池，最早的堿性電池由此誕生。鎘鎳電池是以充電電池的身份出現(xiàn)的，這種電池將鎳和鎘作為電池的電極，電解液則換成了氫氧化鈉，它除了性能更加穩(wěn)定，循環(huán)壽命和自放電控制也都更為出色。容納在發(fā)明鎘鎳電池的同時還發(fā)明了另一種可充電的電池，它采用鎳和鐵的組合。一開始這種電池會產(chǎn)生很多氫氣，這讓電池不能被密封，因此容納拋棄了這一方案。1901年，愛迪生開始對這種鐵鎳電池進行改進，到了1903年鐵鎳電池改進成功，并且被愛迪生嘗試性地用于取代早期汽車上的鉛酸電池(和鎘鎳電池一樣都是早期的充電電池)。

無論如何，愛迪生在干電池時代起到了巨大的作用，他撿起了原本被拋棄的鐵鎳電池方案，并不斷進行改善，讓這一方案更加成熟穩(wěn)定，還憑借自己的地位讓技術(shù)和產(chǎn)品迅速普及。進入20世紀之后，1910年，可充電的鐵鎳電池正式商業(yè)化生產(chǎn)，而在兩次世界大戰(zhàn)當中，干電池都發(fā)揮了重要作用(雖然不好說這事情到底是好是壞)。當然，現(xiàn)在我們更是隨處可見有干電池在售賣――早在一個多世紀之前，干電池的結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本定型。

可充電電池時代

電池如果能夠反復充電使用，不僅方便，對生產(chǎn)電池所耗的資源本身也是一種節(jié)約。也許很多同學以為可充電電池(也叫二次電池)是在有了干電池之后才出現(xiàn)的，事實上，早在“濕電池”時代，可充電電池方案就已經(jīng)出現(xiàn)，并且150年前的方案還能沿用至今，讓人感嘆當年那些Geek們的厲害。這說的就是1859年法國人普蘭特(GastonPlante)發(fā)明的鉛酸蓄電池，這是最早的可充電電池，這一方案一直沿用下來，只是在細節(jié)上不斷地調(diào)整和改進。比如最開始做實驗的時候鉛酸電池是開口式的，使用過程當中需要經(jīng)常添加水和硫酸啥的，這不僅麻煩，而且對人和對環(huán)境都很危險。后來就有了改進方案，把電池封口，要加水和硫酸的話通過閥門來控制，這基本上就是現(xiàn)在的免維護蓄電池了。

到后來19世紀末20世紀初，先后由容納和愛迪生發(fā)明改進的鎳鎘、鎳鐵等電池，它們本身也是以可充電電池的身份出現(xiàn)的。對不同材料的試探，目的都是為了增強電池性能，提高電池循環(huán)壽命，保證電池工作穩(wěn)定，從而使之能更加輕巧、方便地用在更多的環(huán)境和設備上。我們都說科技的發(fā)展是階梯式的，后來者在前人的研究基礎(chǔ)上繼續(xù)研究，一代人_代人的積累，這在電池的發(fā)展史上表現(xiàn)得特別典型。

進入20世紀70年代，隨著二戰(zhàn)結(jié)束以及各國在廢墟上建設了20多年，科技開始日新月異，帶動了可充電電池再次迎來新的發(fā)展。1971年，美國人斯坦福?奧維辛斯(Stanford ROvshinsky，后來被稱為“太陽能光伏之父”)研制出了金屬氫化物鎳電池，也就是我們通常所說的鎳氫電池。它是從鎳鎘電池改良而來，用氫代替鎘。這樣一方面可以更好地控制生產(chǎn)成本，更重要的是鎳氫電池擁有了比鎳鎘電池更高的電容量，記憶效應也很不明顯，同時因為不含有毒的鎘，鎳氫電池對環(huán)境的污染也很小――相比過去的方案，鎳氫電池的優(yōu)勢全面，真正將干電池形式的可充電電池引領(lǐng)到了一個全新的時代。現(xiàn)在最著名的可充電電池三洋eneIoop系列就采用的是鎳氫電池方案，極低的記憶效應、穩(wěn)定的電能輸出和1500次以上的循環(huán)使用壽命等都是eneloap系列的賣點。從20世紀80年代開始，隨著索尼推出Walkman隨身聽等便攜設備，全世界對電池有了進一步的需求，鋰離子電池的方案也逐漸浮出水面。這里很多人會將鋰電池和鋰離子電池混為一談，其實，鋰電池只是早期干電池的一種，它用的是鋰金屬或鋰合金為負極材料，電解質(zhì)同樣為糊狀，是當年愛迪生在實驗各種材料時“順帶”發(fā)明的。后來人們用很多種元素來合成鋰合金以提升電池性能，這應該被歸納到干電池的發(fā)展脈絡當中。

而鋰離子電池就是現(xiàn)在我們非常熟悉的電池方案了，我們的筆記本電腦用的是鋰離子電池，卸下手機后蓋，上面也寫得清清楚楚“xx伏特鋰離子電池”或者“鋰離子聚合物電池”。它的研發(fā)從1983年開始，由美國化學家、固體物理學家約翰?巴尼斯特?古迪納夫(John B Goodenough)率領(lǐng)團隊在索尼公司立項，并在1991年最終開發(fā)出成熟的鋰離子電池。從此，手機、筆記本電腦等本身以“便攜”為賣點的電子產(chǎn)品的重量與尺寸得以大幅降低，電池續(xù)航能力也得到質(zhì)的飛躍。

從鋰離子電池到鋰離子聚合物電池，研發(fā)也只用了三五年的時間。1996年，還是古迪納夫的團隊，他們用固體聚合物材料取代了原來的液體電解液(用多聚物取代液態(tài)有機溶劑)，從而讓電池能夠按照實際產(chǎn)品的需要設計成不同的外形，進一步為量產(chǎn)和普及掃清了障礙，3C產(chǎn)業(yè)從此也真正進入到發(fā)展的快車道。

清潔電池時代

似乎從一開始，電池這東西就跟什么硫酸什么金屬，以及這樣那樣的液體聯(lián)系到一起，給人的感覺是不管怎樣都要影響環(huán)境，搞不好還會有損人體健康。不過，“清潔電池”的方案也早就出現(xiàn)，雖然它誕生的初衷并不是為了保護環(huán)境，只不過是科學家為了尋找發(fā)電、保存電能的新方案而已，而且被認為是第一款“清潔電池”的硒光電池，當時也只是西門子為測量光量而進行的研究課題――1875年，德國人西門子基于“內(nèi)光電效應”，發(fā)明出了對光敏感、受光發(fā)電的硒光電池。它其實是半導體光電池的一種，可以將光能轉(zhuǎn)化成電能，產(chǎn)生電能的多少也與受光量成正比，這就是現(xiàn)代太陽能電池的雛形。

到了1889年，蒙德(Mood)和萊格(Langer)又提出了“燃料電池”這一名稱，這同樣不是為了“環(huán)保”而帶來的方案，而是為了試試看用煤氣等作為燃料能不能更好地控制電池成本，并且讓電池能夠搞定更大規(guī)模的應用。后來的燃料電池也確實做到了這一點，用煤氣作為燃料，運用機電效應等原理，將燃料電極、空氣／氧氣電極和電解液三部分組成一個電化學系統(tǒng)，通過冷燃燒的方式將化學能轉(zhuǎn)化為電能。因為是冷燃燒，所以第一不會有火焰，一氧化碳、二氧化硫之類有害氣體的排放量非常低，第二這種方式也很少會有機械參與其中，硬件損耗就幾乎可以無視了再加上產(chǎn)生與存儲電能的效率極高，這在后來就被應用到了航空航天之類的項目上。

或者說，電池能否“清潔”地進行工作，被看作是電池為生產(chǎn)生活提供更多幫助的重要基礎(chǔ)，而除了太陽能電池和燃料電池，其實從鎳鎘電池發(fā)展到鎳氫電池，也是為了避免鎘對環(huán)境造成危害――讓電池更加環(huán)保安全，這可以說是電池發(fā)展的源動力之一。

電池有多少種

在前文當中，我們已經(jīng)介紹了各種電池的類型與成分，這可能會讓大家感覺到困惑。因為當中一些概念和分類是相互涵蓋的，比如可充電電池能夠做成干電池和濕電池兩種，像太陽能那樣的清潔能源又似乎沒有一個合適的類別來歸納，因此我們需要超越已有的觀念，重新對電池來進行分類。簡單來說，我們會將現(xiàn)在主流的電池分成堿性電池、鋰電池、酸性蓄電池和太陽能電池四種。

其中，堿性電池分成一次電池和二次電池，一次電池比如堿性鋅錳電池，這也是目前堿性電池的主導產(chǎn)品，它比過去的碳鋅電池和氯化鋅電池更加安全，容量也更大；堿性二次電池則以鎳氫電池為代表，它憑借高壽命和環(huán)保等特性，已經(jīng)在進入21世紀之后逐漸淘汰了過去的鎳鎘電池。基本上，堿性電池都以民用為主，因此特別強調(diào)安全、環(huán)保與價格。

與堿性電池一樣，鋰電池也是與普通老百姓關(guān)系最密切的電池類型之一，它分成鋰一次電池和鋰二次電池兩種。鋰一次電池又稱金屬鋰電池，它的負極采用金屬鋰，而正極則根據(jù)需要，在二氧化錳、二氧化硫、亞硫酰氯、二硫化鐵、碘等元素當中進行選擇，這樣的組合會得到高電壓、大功率、放電能力出色的電池，在民用之外，在軍事領(lǐng)域也有廣泛應用：而鋰二次電池就更加隨處可見一它包括鋰離子蓄電池和鋰離子聚合物電池，目前我們已經(jīng)完全實現(xiàn)了鋰二次電池生產(chǎn)的國產(chǎn)化，生產(chǎn)和銷售各方面都非常成熟。

酸性蓄電池雖然名字聽起來好像不太流行，但我們也一定不陌生，酸性蓄電池當中的鉛酸蓄電池常用在汽車、電瓶車、摩托車等產(chǎn)品上，尤其是現(xiàn)在隨處可見的電瓶車，這一電池類型可是為環(huán)保事業(yè)做了很大的貢獻。至于太陽能電池，目前主要還處于研發(fā)的階段，當中只有包括單晶硅、多晶硅和非晶硅電池在內(nèi)的硅光電池可以工業(yè)化生產(chǎn)，不過長遠來看，目前的這些太陽能電池方案工作效率還太低，存儲和輸出電能都不夠穩(wěn)定，這就留給未來的Geek們?nèi)ソ鉀Q了。

未來電池什么樣