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大學化學論文
在平平淡淡的日常中,大家或多或少都會接觸過論文吧,論文是一種綜合性的文體,通過論文可直接看出一個人的綜合能力和專業基礎。那么問題來了,到底應如何寫一篇優秀的論文呢?下面是小編為大家整理的大學化學論文,歡迎閱讀與收藏。
大學化學論文1
分析化學實驗課程是化工、生物等很多學科的基礎課程.通過該課程的學習,能夠培養學生的動手能力、科學素養,為更好、更深入的學習其他專業課程打下堅實基礎.然而,現階段分析化學實驗教學達不到實驗教學應有的培養目標,存在一些不容忽視的問題[1-3],這就要求不斷對分析化學實驗教學進行改革和創新,以便提高分析化學實驗課程的教學質量.
1存在的主要問題
分析化學實驗課程的學習培養學生嚴謹求是的科學態度和在學習實踐中勇于創新、獨立思考的能力.現行分析化學實驗教學中制約教學效果的問題主要體現在以下幾個方面.
1.1實驗課內容單一
目前高校分析化學實驗課因為課時的限制,開設的實驗課較少且內容較為單一,尤其在化學分析部分的實驗多為滴定分析驗證性實驗,且部分實驗與實際生活的緊密性不強.單一的實驗教學內容,不能充分調動學生對分析化學實驗課程的學習興趣,束縛了學生的創造性思維,壓抑了學生的求知欲望.
1.2缺乏靈活性
分析化學實驗對于促進理論知識的理解,培養學生的動手能力、科研能力起到重要的作用.但是長期以來,傳統封閉式分析化學實驗課教學模式,受經費、設備、師資力量以及落后的教育觀念等因素影響,學生只能被動機械地在指定的時間,按照指定的題目和課本限定的方法完成實驗.因此,傳統模式過于機械化,缺乏靈活性.
1.3學生參與主觀能動性不強
充分調動和發揮學生主觀能動性是調動學生學習興趣的前提,是引導學生進行探究性學習的基礎.在現行的教學模式中,整個過程教師充當主體角色,學生只是被動地接受知識.這樣不能充分地調動學生對學習的積極性.在教學中,應充分考慮學生的學習基礎、認知水平和學習興趣,充分調動學生對實驗課程學習的主觀能動性,激發學生自主學習的熱情,以便達到理想的教學效果.
2開放式分析化學實驗教學的探討
開放式實驗教學是以學生為中心科學、新穎的教學模式,是培養學生創新意識和動手能力的'有效途徑,也是高校實驗教學改革的總趨勢[4].實踐證明,傳統的教學模式已經不能滿足日常教學需求,而開放式實驗教學模式用全新的教學理念為學生營造開放自主的學習環境、為學生提供更寬廣的探索和創新空間[5-6].
2.1鼓勵改進和創新
開放式分析化學實驗教學不對實驗方法和模式進行固定,要求學生參與整個實驗研究過程,學生在實驗過程中能夠靈活調整、修正實驗方案的不足,充實實驗內容,這樣的教學模式不僅能夠加深學生對理論知識的理解和掌握,而且還能最大限度的激發學生的實驗和科研探索興趣.另外,在學生掌握了一定的自主實驗技能的基礎上,鼓勵學生參與分析化學教師的項目,與相關人員同時進行科研實驗,在實驗過程中學習積累經驗,并且能得到教師及相關人員的指導,對于開啟學生的創新思維、拓展學生的思路,提升學生的科研能力和理論知識的運用能力都大有裨益.除此之外,學生還可以自擬課題,制定實驗方案,申請大學生科技創新實驗項目,通過這種形式培養學生申請課題能力,讓學生成為課題的申報主體、主要負責人和實施人,進一步培養學生的自主學習能力和科研能力,通過多種形式鼓勵和激發學生的創新欲、提高學生的科研探索能力.開放式實驗教學能夠為學生提供了一個開放式的實驗研究的環境,學生不再受制于教材、教師等因素的限制,學生的創新意識和創新精神能夠得到培養,個性思維能夠得到充分展現.
2.2增強學習主動性
學生對所學的內容有興趣才能夠更好的發掘他們的潛能,在此基礎上才能夠更好的培養學生的創新和探索意識.開放式實驗教學由學生自己查閱文獻資料、制定方案,準備所需試劑、實施方案和總結結果,因此可充分地調動學習積極性,培養學生分析和解決問題的能力.查閱文獻可提高學生對有關文獻的閱讀和綜合能力、自主設計方案可培養學生的設計能力和創新思維、自行配制試劑并完成和實施實驗方案可提高學生的動手能力、實驗論文的撰寫有利于提高科技論文寫作能力.開放式實驗教學以學生為主體,教師輔助指導,由學生全程參與實驗,體驗成功中的苦與樂,最大限度的調動了學生學習的積極性.
2.3促進理論課學習
開放式實驗教學要求學生結合實驗現象、結果等對相關理論知識進行總結,討論理論與實驗相互印證程度,要求學生提出自己的問題或建議,改進實驗方法,增強學習的系統性.如果實驗失敗,要求學生對失敗的原因進行分析,重新審查和調整方案,反復探索并總結經驗.因此開放式實驗教學可加深學生對分析化學理論知識的理解,真正讓學生把知識學活、學通.
3開放式分析化學實驗教學的漸進推廣
開放式教學的實施將是一個艱巨、長遠而復雜和不斷探索的過程,面臨并存在著許多新問題和困難[7-8],這些問題將影響實驗教學的實施效果,解決這樣的問題就需要積極進行探索.
3.1增加經費的投入
充足的經費是開放式分析化學實驗教學推廣的重要保障,因為開放式的實驗教學對實驗教師隊伍、試劑、儀器等都提出了更高、更多的要求,為了保證實驗課程的教學力度、質量和效果,應設有及時補充開放實驗教學所需要的設備等的基金,積極探索多種途徑的經費來源,確保開放式分析化學實驗教學的順利實施.
3.2健全實驗室管理體制和激勵機制
開放式教學需要有嚴格、細致、科學、規范的教學規章制度.在進行實驗前要求學生仔細了解管理制度,保證在有序的情況下進行開放性實驗研究.要出臺相應的激勵措施,通過建立合理有效的激勵制度來充分調動實驗教師、實驗室工作人員的積極性和工作熱情,促進開放式分析化學實驗教學的順利開展.
3.3建立多元化、科學的教學評價體系
學生實驗成績的科學評定是實驗教學過程不可或缺的環節,客觀公正地考核方法是對教學效果和教學質量進行科學評估的有效手段,會直接影響學生學習的積極性,因此,建立多元化科學的分析化學實驗成績考核體系勢在必行.在開放性教學過程中,實驗方案由學生自主設計,與傳統分析化學實驗相比具有不固定性,這使得學生之間實驗成績評定的可比性降低,實驗成績評定操作難度增大.目前已有的開放性課程的評價方法還不盡合理、不夠完善.為了能夠在現實教學中易于操作和把握,還需不斷探索,真正建立起多元化、科學的開放式分析化學實驗成績評定體系.
3.4高水平教師隊伍的建設
高水平的教師隊伍是開展開放式教學的人才保障.開放式實驗教學要求教師具有較高的業務水平,教師應不斷提升自身的專業水平和自身素質,以適應開放式教學方式帶來的各種挑戰,達到理想的教學效果.首先,要求教師既細心又要有耐心,對于學生提出的問題進行耐心、細心的解答;其次,要求教師具有較高的知識水平,教師要對學生閱讀參考文獻后設計的實驗方案進行可行性分析,并提出相應的改進方法和建議,使實驗的內容更加完善,因此要求授課教師必須更新教學理念,具有豐富的知識儲備.在實驗教學方面,可考慮與企業建立合作關系,在企業建立實驗實訓基地,還可聘任企業工程技術人員作為實驗指導教師,來彌補教育資源短缺的短板,在現實實驗教學中既發揮企業與實際生活不脫節的實踐優勢、又發揮工程技術人員的經驗優勢.
4結束語
開放式分析化學實驗教學模式是對傳統教學方法的改革,更加突出了個性發展和因材施教的教育教學理念.開放式教學能夠有效彌補傳統教學模式的不足,在培養學生創新精神、創新能力和創新思維上將發揮越來越重要的作用.目前,開放式分析化學實驗教學還沒有現成的模式可借鑒,在現實教育教學中還存在著一系列的問題需要不斷的摸索和解決,它的實施和完善將是一個漫長而艱巨的工作。
大學化學論文2
[摘要]對大學化學實驗在創新人才培養方面的要求進行了概述,論述了培養學生的化學實驗動手創新能力、實驗設計創新能力以及學生在化學實驗中的思維創新能力方面的具體要求。在此基礎上,重點論述了大學化學實驗如何根據上述創新人才培養的具體要求來開展教學活動,從轉變教師的教學思維、豐富教學內容以及多樣化教學模式分別提高學生的化學實驗的動手創新能力、實驗設計創新能力以及學生的實驗思維創新能力等,為教師的教學提供了一定的參考。
[關鍵詞]大學化學實驗;創新人才;教學改革
作為高等教育,大學階段的教育相比中小學更加注重對學生學習習慣、學習方法以及創新能力、探究能力方面的培養。大學化學實驗作為基礎性課程,對學生創新能力、探究能力的培養有著重要的作用和意義,需要教師立足于培養創新人才積極開展教學改革,從而促進學生在化學實驗動手能力創新、實驗設計創新以及化學思維能力方面有創新性的發展,促進當代大學生創新性的培養,為我國的發展提供創新性人才。
一、大學化學實驗在創新人才培養中的作用
(一)培養學生的化學實驗動手創新能力
創新人才的培養,首要方面就是檢驗提高大學生的動手實踐能力,而大學的化學實驗課程的教學在創新人才培養方面,需要教師予以重視。教師在大學化學實驗方面對創新人才的培養表現在幫助學生提高化學實驗的動手創新能力,提供了把學生培養成為創新人才的實踐基礎。
(二)提高學生的化學實驗設計創新能力
學生的實驗設計創新能力是大學生在化學實驗方面創新水平高低的衡量指標。學生的化學實驗創新能力的提升,是教師在大學化學實驗教學中培養創新性人才的重要方面,是與化學實驗教師的具體教學實踐活動的開展息息相關的,需要教師在教學中對學生創新設計化學實驗方面予以重視。
(三)增強學生的化學實驗思維創新能力
創新人才的培養,最終來講還是培養學生的創新意識、創新思維等等,讓學生學習如何進行創新,如何有效進行創新是大學化學實驗課程培養創新人才的重點之一。增強學生的化學實驗思維創新能力是大學化學實驗課程在創新人才培養方面的最高目標。
二、在大學化學實驗中培養創新人才的措施
在明確大學化學實驗課程在創新人才培養方面的作用后,教師就要根據這些具體的教學方面設計合理有效的實驗教學。
(一)轉變教學思維,引導學生自主動手參與化學實驗
培養學生的化學實驗動手創新能力,需要教師明確學生在實驗教學中的具體位置,需要教師轉變教學思維,給學生充足的學習空間,讓學生能夠在實驗中自主參與,積極動手,將各種實驗的原理、實驗注意事項以及不同實驗條件帶來實驗結果之間的'區分等內容與具體的化學實驗實踐相結合。教師在教學過程中,要讓學生進行自主探索,讓學生積極主動參與到實驗中,從而提高學生的實驗積極性,提高學生的實驗創新動手能力。例如,化學鍵以及化學能的釋放等化學實驗內容的教學就需要教師引導學生進行適當的預習,并生成問題,在課堂實驗過程中予以動手實驗練習,提高學生的實驗動手創新能力。
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摘 要:(二)豐富教學內容,在化學實驗課本內容的基礎上引導學生進行創新 教學內容的豐富是提高學生化學實驗設計創新能力的必由之路。培養創新人才需要教師在化學實驗課本教學內容的基礎上,鼓勵學生、引導學生在化學實驗
關鍵詞:大學化學論文
(二)豐富教學內容,在化學實驗課本內容的基礎上引導學生進行創新
教學內容的豐富是提高學生化學實驗設計創新能力的必由之路。培養創新人才需要教師在化學實驗課本教學內容的基礎上,鼓勵學生、引導學生在化學實驗的設計方面進行創新。例如,在電解質溶液的設計以及評定實驗中,需要教師引導學生探究不同的電解質溶液的特點,并讓學生創新選擇不同的溶液進行對比實驗,讓學生自主探究設計實驗,從而嘗試降低實驗誤差,或者在該實驗的基礎上得到一些新的實驗設計研究成果等。
(三)多樣化教學模式,提高學生在化學實驗學習中思維創新深度
多樣化教學模式,在大學化學實驗教學中,主要指教師要積極運用探究式教學模式、情景教學模式等,讓學生在這些開放的教學模式環境下,讓學生能夠在學習中獨立思考,能夠不斷迸發出探究創新的火花,促進學生化學思維深度的不斷深化發展以及思維寬度的廣化發展。例如,教師可以采用情景教學模式,給學生一個實驗創新或者實驗驗證的命題,讓學生自由結組開展實驗的設計、安排以及動手操作,自己解決實驗中面臨的問題,鍛煉學生的思維創新能力等。綜上所述,大學化學實驗對創新性人才的培養需要立足于課程基礎以及學生的學習現狀,明確大學化學實驗在創新人才培養方面的要求。根據這些要求,教師在大學化學實驗教學中要轉變教學思維,豐富教學內容以及多樣化的教學模式,從而促進大學化學實驗對創新性人才的培養,提高教師的教學效率以及學生的學習效率。
參考文獻:
[1]王軍,楊冬梅,霍玉秋.創新型人才培養模式下的物理化學教學研究與改革[J].大學教育,20xx(5):99-101.
[2]王明艷,馬衛興,錢保華,等.高等院校《物理化學實驗》教學改革思考及實踐[J].甘肅科技,20xx(21).
大學化學論文3
題目:化學工程中的化工生產工藝
摘要:
化學工程其實就是指一系列的化學生產活動,在現代的環保減排理念之下,化學工程的整個過程應該節能減排和低碳環保。也正是隨著這些理念的出現,一系列新型的化學工藝以及加工生產技術逐漸走進化學工程當中。綜合生產效益和生產效率的兩個點,化工生產應該在環保化的基礎之上促進高效化發展。將對化學工程中的化工生產工藝進行全面的分析。希望對相關技術人員有所啟發。
關鍵詞:化學工程;化工生產工藝;化工技術
目前,化學生產工藝在化學生產中的發展一直處于開發階段,而化學工藝的研發在近幾年卻變得逐漸火熱起來,其護腰原因還是因為化工生產在一定程度上對我們的自然環境造成了污染。隨著節能環保和低碳生活理念的持續火熱,人們對環境的關注度也越來越重,因此,化工生產就應該及時做出改變。在過去,化工生產的污染排放問題一直得不到科學合理的解決,化工廢料污染的排放,給我們的生活環境造成了較大的污染。
1我國化工生產的現狀
機械工業、煤礦工業和化學工業是我國三大工業主體。之所以化學工業能夠成為三大工業中的一部分,其主要原因就是因為化學工業能夠生產出大量我們生活所需的物件,能夠最大限度的滿足人們的生活需求,進而推動了我國農業和工業的進一步發展。肥料是支撐我國農業不斷發展的基礎要素,在很多程度上維持這我國的經濟水平穩定。但是,在化學生產過重,勢必會產生一定的化學廢料并對周圍環境造成一定范圍的污染,尤其是化工企業所排放出來的“三廢”。
1.1化工生產效率較低
我國三大工業存在一個相同的問題,那就是整體生產效率較低。而在化學工業這方面,其主要的原因就是因為生產環境較為惡劣,再加上化工生產設備存在質量問題。例如,在生產化學肥料時,反應器皿往往不能達到正常化學反應所需的溫度,進而導致化學反應不充分,最終導致廢氣問題出現。另外,如果化學反應不充分,那么最終形成的化學產品合格率就比較低,難以滿足人們生活的使用需求。
1.2對自然環境污染較為嚴重
化工生產可以說是我國目前最為嚴重的污染源之一,尤其是重金屬和化學廢料的污染。從化工廠附近的水源當中抽取檢測發現,水中的污染物嚴重超標,進而導致水源受到污染,間接影響到周圍的土質,導致范圍內的環境出現失衡問題。另外,化工企業為了節約生產成本,違反國家的環保法律,直接將一些化工廢料排入到自然環境當中,進而造成大范圍嚴重的化工污染。而在化學反應過程中,化學生產的連續性較低,進而導致整個化學工程反應遲緩,工程的進度受到嚴重的影響,進而導致整個生產環節出現脫節現象,這就會導致化工生產受到較大的影響。而導致脫節問題出現的主要原因還是應該化工生產工藝不合格所導致的。簡單來說,我國的化工生產主要存在生產效率低、企業環境保護意識差“、三廢”處理不科學和化工生產技術低下等問題。也正是這些問題的存在,嚴重阻礙了我國化工生產的發展。
2降低我國化工生產污染的措施
從分析我國化工生產現狀發現,我國的`化工生產技術和環境還不是很完善,各個工作環節都還存在缺陷。而針對這些問題的特點,我們就應該對化工工藝進行改進,而從化工工藝角度來看,我們又應該從哪幾個方面做起呢?筆者經過實踐工作總結了解,要想降低化工生產中的污染問題就必須做好以下幾點:
2.1優化反應環境,強化反應條件
反應條件是化工生產中最為重要的環節,為了達到最高效的化工反應,提高生產效率,降低廢料的出現量,反應條件就必須做到最好。所以,提升化工生產質量的關鍵點就在于提高化工生產中的反應條件。所使用的催化劑必須在一定反應時間之后才能夠使用,進而保障生產過程中的高效性,降低化學廢料的產出量。
2.2做好廢料環保處理工作
目前,我國法律明文規定,化工生產中產生的重度污染物不能直接排放到自然環境當中。另外,還有我們常見的廢氣,這些化工生產廢料都應該在經過處理之后才能夠進行排放。化工生產廢水的排放必須采用化學綜合的方式來對其進行處理。其工作原理非常簡單,就是通過化學反應的原理,將廢水中的重金屬物質通過沉淀的方式過濾出來,進而降低廢水的污染度。
2.3從化工生產技術入手
只有從化工生產技術入手,才能夠從化工生產根本上解決環境污染問題。例如,生產氧氣的方式有很多,那么哪一種生產方式才是最有效和最環保的呢?因此,我們應該針對生產環境的不同,選擇科學的生產方式,對于原料的選擇更是應該靈活應對。
3結論
化工生產中的工藝問題還有待進一步的研究,更多的技術點還有待進一步的強化,自然和化工生產之間的平衡點我們還未找到,因此,則應該更加努力的加強研究,對傳統化工工藝進行優化。
參考文獻
[1]李積云.化學工程中化工生產的工藝解析[J].,20xx(2):22.
[2]王杲,吳晶.關于化學工程中化工生產的工藝的分析[J].化工管理,20xx(18):167.
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[4]高改輕.化學工程中化工生產的工藝解析[J].民營科技,20xx(7):73.
大學化學論文4
大學化學不僅是化學化工專業的基礎課,同時也是材料、環境、機械、地質、食品、醫學、海洋工程等專業的公共基礎課,它不僅闡述了化學的基本概念與基本原理,也對上述概念和原理在工程材料、生物醫療、能源危機、環境污染與治理,以及日常生活等領域的應用進行了緊密關聯。與此同時,大學化學在目前仍然是許多專業必修課的基礎性課程,對大學化學知識的掌握程度將極大地影響后續課程的學習與理解,因此大學化學課程的學習在整個大學課程學習中占據著至關重要的地位。盡管如此,目前許多學生對于大學化學這門課程的學習仍然不盡如人意。
究其原因,主要可以歸結為以下幾點:
(1)課程理論性強:課程內容包含許多煩瑣的公式推導與抽象的化學概念,內容相對枯燥,導致許多學生學習興趣不高。
(2)與高中化學脫節:授課時往往開門見山、直截了當,學生無法從中學化學知識中找到相應的支撐點,容易使學生產生斷檔的感覺,從而增大了學習難度。
(3)教學模式單一:“填鴨式”教學模式使學生學習十分被動,無法有效地與教師交流,更無法對知識點進行深入理解與應用。
(4)知識結構框架不夠清晰:章節學習完成后未該部分知識點進行總結與提煉,使學生無法構建知識結構框架,導致對所學知識點無法進行融會貫通。
針對上述問題,本文將在自己大學化學教學實踐的基礎上,就如何提高大學生學習大學化學效率進行初步探索,并提出相應的教學策略。
一、與高中化學相銜接,建立學習大學化學的信心。
大學化學課程往往開設在大一年級的第一學期,該時期學生不僅要適應全新的大學生活,而且還要適應高中教學與大學教學的教學進度上巨大差異;加之大學化學課程理論性強、公式繁多,若此時在大學化學教學中開門見山、直奔主題,會讓學生產生一種斷檔的感覺,無法找到他們心中的化學基礎支撐點。久而久之,學生對大學化學學習的信心將逐漸喪失,甚至到最后會出現一種“不求甚解、只求及格”的狀態。
事實上,大學化學的教學內容是建立在高中化學知識基礎上的,可以說大多大學化學的知識點是對高中化學的深化與推廣。因此,當學生們翻閱教材后的第一感覺就是“似曾相似”,但是當他們繼續細看后又會發現其中的知識點較高中化學要抽象得多、復雜得多,出現一種不知從何下手的感覺。針對該現象,授課教師必須要思考如何將高中化學與大學化學中類似的知識點順暢地銜接起來。
例如,學生在高中化學中學習了呂·查德里原理,學會了對化學反應平衡的移動的定性判斷,而在大學化學中的化學反應基本原理這一章節對該知識點進行了深化,要求學生不僅要判斷反應平衡移動的方向,而且還要掌握定量計算平衡移動到了哪個程度。在闡述這個知識點時,教師應該首先復習呂·查德里原理,一方面可以讓學生喚起該知識點的回憶,另一方面也可以讓高中未掌握該知識的學生進行一個補充學習,起到查漏補缺的作用。隨后教師才可以引出呂·查德里原理成立的熱力學理論依據,分析反應平衡與吉布斯函數變、反應熵、標準平衡常數間的熱力學關系,并用公式進行逐步推導。在經歷上述步驟后,學生在學習過程中會經歷一個循序漸進的過程,感覺也不會突兀。
總之,將大學化學與高中化學進行適當的銜接不僅可以逐漸建立學生學習大學化學的信心,甚至還可以調動學生的學習熱情。
二、與社會熱點問題相結合,激發大學化學學習興趣。
大學化學這門課程涉及了許多公式推導與抽象概念,容易使學生產生困難感、枯燥感與厭倦感,從而惡化大學化學學習效率。筆者曾在課堂上發現,凡是講到一點社會熱點問題時,學生的興致頗高,但是一講到煩瑣的公式推導、理論計算時,學生的學習熱情就逐漸下降了。如果整節課一直在傳授理論性知識的話,學生的學習效率就會很低。
因此作為一名教師要盡可能將講授的理論知識與學生感興趣的社會熱點與科技前沿相結合起,激發大學生學習大學化學的興趣。例如,在講述電化學這章節內容時,可以將環境能源與海洋防腐與電化學知識很好地結合起來。目前,國內許多城市正經受著霧霾的侵襲,而霧霾的形成與汽車尾氣的排放有較大的關系。如果采用燃料電池來取代目前的柴油或汽油動力,可有效地解決汽車尾氣排放問題,同時燃料電池作為一種新能源還可以成功地替代石油這類不可再生的資源。因此,燃料電池的應用前景可以引起學生的興趣,而通過燃料電池又可引出原電池裝置以及其中的氧化還原反應原理,并進一步引申到電極電勢、電動勢的求解。電化學知識還可以跟海洋防腐緊密結合起來,包括利用電解生成金屬氧化物保護膜來隔絕氧氣與水汽,從而起到防腐蝕的作用,另外還可以使用陰極保護法、犧牲陽極法等電化學措施對海洋浪花飛濺區鋼構進行很好的保護。在配位化合物學習中,可以將王水為什么能溶解金、鉑等貴金屬的原理與配位化合物理論相結合起來,從而引發學生的好奇心,推動學生加深對配位化學物理論的理解。通過上述等串聯,學生在學習大學化學這么課程的時候就不會覺得單調,學習積極性也將顯著增強。
總之,在大學化學教學過程中可以經常強調化學在社會生活中的作用,展示化學令人振奮的發展前景,開闊學生的視野,激發學生濃厚的求知欲和強烈的探索精神。
三、增強師生互動,夯實學生的大學化學知識基礎。
在課堂中講述社會熱點問題與科技前沿問題,容易吸引學生的目光,但是大學化學課程是基礎課,不是前沿講座型課程,因此在適當吸引學生眼球的同時,還必須要將基礎知識闡述明白,讓學生較快地掌握并能夠靈活運用。筆者發現在課堂教學中,一些學生對某些知識點明明只是一知半解,卻不會主動提出問題以求透徹地理解這些知識點。這就需要增強師生間的互動,在教學過程中要時刻注意學生反饋,甚至要加強學生的反饋。
對一些重要的知識點與難點,可以采用課堂討論的方式進行解決。例如在課堂上可以拋出這么一個問題,升高溫度或增加體系壓力會讓反應平衡如何移動,標準平衡常數、正逆反應速率與正逆反應速率常數分別會發生怎樣的變化,然后讓學生進行分組討論。討論完成后,教師要對各組的主要結論與觀點進行提取與總結,然后進行對比、分析,如果說結論錯,應該進一步分析錯在哪里,為什么會錯。通過這個討論過程,學生對問題的思考程度明顯加大,對知識點的掌握程度明顯加深,學生學習的積極性也相應提高。更重要的是通過這種小組討論獲取的知識,會讓學生增強大學化學學習的成就感。
總之,在教學活動中應采用多種形式,加大學生的參與度,同樣能提高學習效率,達到提高教學質量的目的。
四、梳理章節主線條,讓學生構建自己的'知識框架。
大學化學理論性強,知識點多,因此在每章節學習后必須要進行適當總結與歸類,否則在一定時間后非常容易遺忘或者混淆。筆者認為,教師應當在每章結束后對整個章節的內容進行系統地梳理,提煉出知識主線條,然后圍繞主線理清各知識點間的邏輯關系,便于學生加深理解,并進一步構建知識結構框架,使學生能夠對知識點進行融會貫通,不用強行記憶就能掌握整個章節的知識點。例如,學生普遍反映化學反應平衡這部分內容理論性強、公式推導復雜,是大學化學中較難學習的一部分內容。
事實上這部分的內容總結起來主要有兩個問題需要解決:
(1)反應能否進行?
(2)如果可以進行,能夠反應到哪個程度?判斷反應能否進行,主要看反應的摩爾吉布斯函數變ΔrGm是否小于0。
而ΔrGm可由以下式子計算,ΔrGm=ΔrGθm +RTlnQ(式1),其中ΔrGθm 為反應的標準摩爾吉布斯函數變(由標準態下反應的焓變與熵變計算得到),Q為反應商,R為氣體摩爾常數,T為溫度。若ΔrGm小于0,則反應向正方向進行。若要判斷反應進行的程度,則要具體計算反應的平衡常數。當反應達到平衡時(ΔrGm等于0),此時標準平衡常數Kθ等于Q,根據式1可得lnKθ=-ΔrGθm /RT(式2)。由式2即可計算出反應的平衡常數,并可進一步計算出反應平衡時的轉化率。同時由式1與式2可進一步得到:ΔrGm=RTlnQKθ(式3),根據此式,只要比較Q與Kθ的大小即可判斷平衡移動的方向。通過上述關系的梳理,學生只要理解上述主線條與邏輯關系,就可比較完整地掌握反應平衡這塊內容。
總之,教學過程中一定要及時梳理知識主線,便于學生盡快地將復雜的公式、抽象的理論進行消化、吸收,并構建自己的知識框架。五、結語大學化學作為一門基礎課程,對學生后續專業課程的學習起著承上啟下的作用,對學生整個大學知識結構的構建也將至關重要。
因此,提升大學化學的學習效率頗具意義。鑒于大學化學的課程特點與上述分析,增強師生互動是教好大學化學這門課程的前提與基礎。在互動中不斷培養學生的學習信心,不斷激發學生的學習興趣,在互動中不斷強化課程基礎知識與核心內容的學習,不斷梳理各個章節的知識主線,才有利于學生不斷地提升大學化學這門課程的學習效率。學生的學習效率上去了,我們教師最終追求的教學效果與質量的提升才不會成為一句空談。
大學化學論文5
教學資源的全面信息化歸根到底是教育信息化的外在推動力,教學資源建設是關系教育信息化發展的一項重要內容,是需要長期建設與維護的系統工程。在知識經濟和網絡環境下,教學資源的開發和利用日益受到重視。然而,我國大學化學基礎課程教學資源的建設存在很多問題,諸如資源內容凌亂、重復建設等。雖然目前已有以具有學科優勢的高校為龍頭,其他具有資源優勢的院校協作共建、分工負責的模式進行資源建設,但是依然存在共享性差、利用率低等問題。如何促進大學化學基礎課程教學資源建設的可持續發展,已成為教學資源建設中不得不思考的問題。
文中“教學資源”主要是指為支持教與學而設計的軟件資源,是為教與學服務的信息資源,不涉及硬件和人力等資源。
一、大學化學課程教學資源建設中存在的主要問題
(一)缺乏統籌規劃,重復建設
我國大學化學基礎課程教學資源建設主要是素材庫、試題庫、多媒體教材、網絡課程等,表現形式主要包含文本、音頻、視頻等。由于缺乏對資源建設的全面統籌規劃,導致資源系統性差、重復建設和質量不高的局面。很多高校都各自為政,彼此之間缺乏必要的交流與合作,造成了教學資源大量重復建設,形成巨大浪費。許多大學化學基礎課程教學資源的內容相近,多數是文字教材的搬家或課堂教學的翻版,大量課程資源存在著簡單的低層次重復建設現象。筆者上網查找《有機化學》、《分析化學》等課程相關資源的時候,發現許多不同版本的課件,水平參差不齊。
(二)缺乏統一的標準,共享性差
現代信息技術在資源開放和共享等方面具有突出優勢,然而由于一些學校觀念問題卻人為造成信息孤島現象[1]。很多教學機構資源相互獨立、自我循環。不同學校各自開發獨立的資源管理系統,不同系統使用不同的文檔格式,系統之間難以進行交流。一些學校教學資源的對外開放并非完全公開,使本校外的眾多學習者望而卻步,甚至對住在學校以外地方的本校師生也造成障礙,資源的利用率很低。不同層次、不同屬性的教學資源在實際運用中不便利用與共享的問題日趨突出。封閉的資源模式,直接違背了網絡信息開放性、靈活性的宗旨。這種資源共享性與利用率低下的局面阻礙著大學化學基礎課程教學資源的優質持續發展。
(三)缺乏優質資源建設的積極性
目前,我國大學化學基礎課程教學資源建設主要依靠教師。但是,一些教師自制課件、利用多媒體教學還未達到應有水平,特別是年齡偏大的一些教師恐怕對計算機的基本操作都還有一定的困難[2]。許多教師承擔著一定的教學科研任務,缺少精力研究和學習現代教育技術,甚至一些老教師對于新技術存在“抗拒”和“恐懼”的意識。另外,一些高等院校對于化學基礎課程重視程度不夠,有很多教研室甚至沒有一臺電腦,加之缺乏相關激勵機制,這些因素都影響著教師參與資源建設的創造性和積極性。
(四)缺乏繼承性與發展性
隨著化學學科的不斷發展以及現代教育技術的不斷進步,大學化學基礎課程的教學資源建設也應隨之發展。很多現有教學資源缺乏加工、重組、擴充等多種功能,不具有易更新、易擴展的性質,學習者難以借助現有資源進行重新建構和再度開發。某些化學資源庫一旦建立投入使用就體現為一個靜態資源,這種孤立體系難以實現“應用——反饋——判定——充實資源——應用”的動態循環,缺乏繼承性和發展性的教學資源不適應學科的發展。
二、大學化學基礎課程教學資源建設的可持續發展對策
我國大學化學教學資源建設存在的現實問題制約著資源建設的可持續發展。在實際工作中落實資源建設的可持續發展觀,處理好資源建設短期目標和長期目標的關系,才能為學習者持續提供優質的資源,才能使基礎化學學科自身爭取到更大的發展空間。
(一)確定資源建設的.技術標準
我國大學化學類教學資源已達到一定規模,但是沒有統一的技術標準和規范,資源的交流與共享、兼容與聯結仍受到嚴重的限制。技術的標準化問題關系到信息資源建設的范圍、深度和效益。為避免重復建設,進一步提高資源的質量,更有效地實現資源的廣泛共享、便于管理和利用,確定資源建設的技術標準是至關重要的。我國制定的《現代遠程教育資源建設技術規范》提出非常具體的資源建設技術規范,具有很強的指導意義。大學化學類教學資源建設技術標準的確定應在此基礎上,跟蹤國際標準研究工作和引進相關國際標準,并根據我國化學學科實際情況修訂與創建各項標準,堅持以開放和共享的原則為中心,最終形成具有特色的資源建設技術標準體系。
(二)統籌規劃、建立統一平臺
據ETForecasts公司最新統計,至20xx年全球有11.7億人使用Internet,中國已成為網民數居亞洲第一、全球第二(僅次于美國)的國家[3]。上網已成為高校師生的一種學習生活方式。面對我國大學化學基礎課程教學資源建設的現有局面,建構統一功能齊全的大學化學教學資源管理平臺勢在必行。通過搭建網絡教學資源整合平臺,改變資源混亂局面,提高質量,提高優質資源的共享性和利用率,促使大學化學基礎課程教學資源的持續發展。
整個平臺系統的建設始終要遵循先進性、實用性、可靠性、有效性、擴展性、靈活性、易維護性和安全性等原則。該平臺除了一般資源庫具有的諸如資源查找、資源展示、資源交流和相關鏈接等基本功能外,應注意實現如下功能:資源搜索與導入的功能,師生便于將優秀的個人作品進行展示、學習者可以對資源進行公開評價與交流等功能。加拿大SN資源網(http://www.schoolnet.ca/home/e/resources/)和我國國家基礎(http://www.cbern.gov.cn/)的建設與運作模式值得借鑒。
(三)建立有效的資源評價與認證制度
建立有效的資源評價和認證制度,是保障教學資源質量,提高資源水平,促進資源良性發展的有效手段,是教學資源建設和使用過程中一個不可缺少的重要環節。資源評價指標是篩選與驗收資源的基本依據。大學化學基礎課程教學資源評價指標不僅包括資源的教育性、科學性、技術性和藝術性[4],還應包括資源的繼承性與發展性,這樣才能有利于優質資源的可持續發展。
在大學化學基礎課程教學資源的建設中既要做好現有資源的重組、整合和改造工作,也要做好新資源的開發建設。對現有的不同來源、不同種類、不同層次的教學資源,要組織專家依據評價指標進行資源審核和認證,挑出優秀資源重新整理、分類[5]。新資源的開發建設過程中,要實行過程評價與終結性評價有效結合的評價方式,盡可能地從資源開發建設的過程中就控制資源的質量,實行過程監控。
資源評價與認證制度不但要貫穿在資源的驗收與篩選過程,還應該重視教學資源使用后來自學習者的評價,從而促進資源的進一步完善與發展.
(四)建設隊伍,政策激勵,調動教學資源建設的積極性
教學資源的建設需要一支專業知識、文化結構合理的隊伍。顯然,目前僅憑教師來開發建設大學化學基礎課程教學資源,是不科學也是不現實的。一方面,可以建立資源建設小組,成員主要包括一線優秀教師、軟件(網絡)工程師和多媒體技術人員,教師提出意圖、思路或觀點,由其他技術人員作為技術支持后盾,優勢互補。良好的交流、溝通和協作是完成工作的關鍵。另一方面,加強教師的現代教育技術培訓工作,面對全體化學類教師進行課件制作、網絡知識、信息技術的培訓,使絕大多數的教師在一段時間后有能力承擔化學資源建設的任務。長遠來看,日后教師的聘用還須考慮是否熟練掌握信息和網絡應用技術。而且,高校教師的崗前培訓內容不但要包括現在實行的教育法、教育心理學、教育法規、教師職業道德修養等內容,還應包括多媒體課件制作和一定的信息技術與網絡知識等內容。
總之,大學化學基礎課程優質教學資源的建設不是一蹴而就的事情,它是一項長期的系統工程,目前應抓住創建精品課程的契機,統籌規劃,堅持優化整合、激勵開發、共建共享的原則,努力開創大學化學優質教學資源建設持續發展的新局面。
大學化學論文6
大學化學作為一門重要的基礎學科,是高等院校非化學專業學生不可缺少的一門課程。同時也是我校包裝工程專業一門重要的基礎課程。通過這門課程的學習,讓包裝工程專業的學生能跟上千變萬化的前沿科技,對涉及化學的一些實際問題,可以做出初步的分析和判斷。同時為包裝工程專業學生后續專業課的學習做好鋪墊。大學化學教學目標、教學內容、教學形式以及考核方式,都應適應該專業學生的基本能力以及專業培養目標的需要。
一、大學化學的重要性
中國工程院院士黃尚廉教授指出:“工程是各式各樣的,但其基礎仍是相通的,化學已深入到機械、電氣、熱力、能源、材料、信息、生命等各個科技領域之中,大學生的基礎化學教育是非常有必要加以重視的,不能只看局部和眼前而就事論事。另外,同濟大學劉艷生等[2]查閱了該校環境、材料、機械工程、汽車工程等8個系1991年后的322篇博士和碩士論文,其中有106篇不同程度地與化學直接相關,從一個側面體現了化學學科的基礎性、滲透性和重要性。包裝工程是一個綜合性的科學與技術,數學、物理、化學、力學、材料科學與工程、生命科學等學科對包裝工程學科的發展具有重大影響。化學是包裝工程專業后續包裝材料學、包裝防護原理等專業課程的重要基礎,在包裝工程專業中具有重要的地位。
二、目前教學存在的問題
1.學生學習目的不明確。包裝工程專業大學化學課程安排在大學第一學期開課,學生剛剛獨立外出學習,心理上仍處于不完全成熟階段,對未來工作學習目標不明確[3],對自己的專業沒有很多的了解,有的甚至對于包裝工程專業所具有的學科綜合性更是一無所知,因此,有很多學生認為大學化學與自己的專業離得太遠,認為學習化學用處不大,學習的積極性不高,學習效果自然也不理想。這就提醒我們,在化學教學過程中不僅要傳授知識,還要告知學生學習大學化學的必要性和重要性,提高學生學習的效果和學習的積極性。
2.教學重點不突出。培養應用型人才是地方工科院校打造特色教育的著眼點。化學與材料、生物、金屬、能源、機電、電子技術等學科相互滲透。包裝工程是一個綜合性的科學與技術,數學、物理學、化學、材料科學與工程、計算機科學與技術、生命科學等學科對包裝工程學科的發展具有重要影響。而目前大學化學的教學內容還是遵循非化學研究類、非化學生產類的學生普遍的教學內容進行授課,并沒有很好的跟包裝工程專業要求掛鉤。
3.教學方法陳舊。傳統的教學方法不能提高學生學習的積極性,學生的主觀能動性得不到充分發揮。根據現在大學生的培養目標,要求教學內容涉及面要廣,而且教學內容要新,要能解決一些實際生產生活中的問題,這就要求教師突破傳統,建立現代教學理念,應用現代教育手段實現人才培養目標。
4.成績考核方式單一,考后總結不到位。考試是教學中經常采用的一種手段,各類各級考試的目的都是為了對學生所學知識和能力進行評價,考試應對學生的學習起到積極的推動作用。對于大學化學課程,考核方法還沒有發生根本性變化,現在很多高校的考核方法還是采取期末卷面考試的傳統考核方式,這種考試方法雖然能夠檢查學生對所學知識的掌握情況,但是也導致學生為應付考試而對相關的理論知識死記硬背,出現“高分低能”現象,不利于提高學生學習興趣、發展學生創造能力,這與培養應用型人才的目標是相悖的。同時,學生考試完后,教師只根據卷面成績對考試結果進行分析,考試情況分析顯示學生的成績符合正態分布,就說明該方式能夠有效地考察學生的學習情況。而考后并沒有根據考試情況具體分析為什么會出現這樣的考試結果,考試只是為了考試,分析只是為了分析,并沒有對下次的教學起指導作用。
三、教學新方法探索
1.從專業學習角度讓學生意識到課程學習的重要性。大學化學課程是包裝工程專業一門重要的專業基礎課程,教師必須在第一堂課就跟學生強調大學化學課程與包裝工程后續專業課的聯系。例如,大學化學課程與包裝材料學、包裝防護原理、涂料學等專業必修課有密切聯系。讓學生在明白大學化學在該專業中的重要性的同時也讓大一新生了解了一些自己專業的相關信息(部分學生對于包裝工程到底學些什么并不太清楚,高考填志愿也是比較盲目的)。這樣會提高學生學習的主動性。
2.立足本專業,突出教學重點。我校包裝工程專業大學化學課程是在20xx年培養方案調整時,將無機及分析化學和有機化學合并而成的。但因為國家教委對大學生四年的總學時有嚴格的規定,包裝工程專業大學化學課程的課時并不是以前兩門化學課課時的總和,而是相當于以前一門課的課時量。大學化學理論教學40學時,實驗課16學時。針對大學化學存在內容多學時少的.問題,根據包裝工程專業特點、培養目標和為后續課程服務的原則,我們在《大學化學》課程的教學內容上做了相應調整。
3.教學方法改進。(1)了解學生知識背景,突出以學生為中心的教學。由于包裝工程專業的學生來自五湖四海,高中階段化學教育背景存在較大差異,學生的知識水平參差不齊,因此有必要在開課前對學生的知識背景進行摸底調查。就此,我們以問卷的形式調查學生對化學基礎知識的認知程度、對化學學習的興趣、對本課程學習后獲得知識能力的期望等。通過分析總結調查問卷的結果,從而對學生的化學基礎知識和學習心理有了明確清晰的認識,將教學設計和學生實際情況與需求結合進行課程教學。以充分利用有限的課堂教學時間引導學生有效學習、掌握教學內容。(2)充分調動學生學習興趣。愛因斯坦說過:“我自己并沒有特別的天賦,只有強烈的好奇心。”興趣才是學習的本質動機。講課時注意理論聯系實際,這樣學生就由原來的被動學習變為主動要求學習。(3)理論與實驗相互促進的教學方式。大學化學是實踐性很強的一門課程,教學中不僅需要注重學生對理論知識的掌握,還注重學生理論聯系實際能力的培養。例如,理論課上講述沉淀平衡時可要求學生根據所學的理論知識解答下面的問題:某溶液中含有0.01 mol·L-1的Cl-和CrO42-,當逐滴加入Ag+時哪種離子先沉淀?同時,可以安排類似的實驗,通過動手操作,讓同學們對沉淀平衡理論有更深刻的認識。在金屬防腐部分,理論學習后,可以安排綜合型實驗,自己選擇一種金屬防護方法處理金屬表面,測定其耐腐蝕性。該實驗的安排既加強了學生對理論知識的掌握,提高了學生的動手能力,同時也跟包裝工程專業后續的學習密切相關。
4.多種考核方式相結合,并形成一定的考后信息反饋體系。大學化學是包裝工程專業一門重要的基礎課程,基本理論的考核是必要的,但是還要注重實際應用所學知識能力的考核。采用多元化考核的方法對學生成績進行綜合評定,具體的方法可以是:期末進行閉卷考試,考核對理論知識的掌握程度,所占比率為60%;平時動態考核占20%,動態考核包括學生平時出勤和課堂互動、平時的作業評價和專題討論、課程進行中的章節測驗等;知識應用能力考核,這個也占20%。能力考核方法是提出一些他們所學專業中涉及到化學的比較前沿的實際問題,例如,能否利用反應:NO+CO=1/2N2+CO2來消除大氣污染物NO和CO呢?能源危機日益嚴重,那么水變油是否可行呢?讓他們通過查找資料提出解決問題的方法,并且以思考題或論文的方式提交給老師,這種考核方式讓學生既學習了基本理論知識,又學會靈活應用所學化學理論知識的能力。考試完成后,找部分有代表性的學生進行考后交流是十分必要的,這有利于收集學生對大學化學教師教學情況和學生學習情況的信息。通過對信息的分析和總結,進一步指導今后教學的方向。例如,在考后找這3類人談話,一是考試成績優異者(卷面成績超過90分),通過跟他們交流,了解他們考的好的原因,是教師課上得好還是對該課程有濃厚的興趣,還是考前進行的復習很到位。二是考試不及格者,通過跟他們交流,了解他們考不好的原因,是教師課上得不好還是化學基礎差,還是考前進行的復習不到位。三是平時表現很好而考試成績不很理想者,這類學生平時表現很活躍,給人的感覺是完全能跟上教師的節奏,但考試成績并未達到預期結果。通過考后跟學生的交流,更好地掌握教學和情況學生心理狀態,為進一步提高教學質量打下基礎。
包裝工程專業開設《大學化學》課程為學生建立現代化學的觀點、完善知識體系提供途徑,同時為后續課程的學習打下基礎。在課程教學實踐中緊扣專業特色對教學內容、教學方式和成績考核進行改革嘗試能促進大學化學的教學工作,同時能增強學生對專業的了解和學習的積極性。
大學化學論文7
摘要:目前,很多高校都開設了化學課程,化學課程在眾多課程中很普遍。目前的社會更加提倡綠色化學,在進行化學實驗時無污染無浪費,這對環境的改造有著很重大的意義。這也符合現在這個時代的標志。
關鍵詞:綠色化學;大學化學;教學策略
一、了解綠色化學,與時代發展相隨
綠色化學有著很廣的范圍,它涉及到了有機合成、催化反應、生物化學等多種化學領域的實驗。綠色化學保證了從一開始的無污染到最后反應完成后對環境也不會造成不良影響。目前,世界很多國家都在提倡“綠色化學”的理念。綠色化學在這個時代很有發展前景,這就更需要學生在學習過程中充分學習綠色化學。
二、提出綠色化學理念,明白綠色化學重要性
當今社會面臨著重大的問題就是環境污染問題,隨著科學技術的提高自己化學水平的飛速發展,許多企業以及工廠利用大量化學品生產各種產品,各種毒氣尾氣沒有經過任何處理隨意排放,這給環境帶來了很大的負擔,環境污染問題越來越嚴重。國家也在努力進行環境問題的治理。老師要在日常的教學中給學生們滲透嚴峻的環境形勢,讓學生們知道環境污染問題迫在眉睫。所以,要讓學生們認識到綠色化學在實際生活中的重要性。學生們要在日常的學習中充分認識綠色化學,盡量做到不浪費,無污染,不對環境有害。只有日常的學習中做好了,以后才會更加的注重綠色化學。
三、了解相關知識,應對環境問題
在教學的過程中老師要適當的滲透一些環境知識,明白了一些污染成因之后就能對環境污染有一定的認識,綠色化學就能在日常學習中進行滲透,從而解決一些環境問題。例如,光化學煙霧的形成:光化學煙霧是由于大量的汽車排出的尾氣和工廠排放出污染物的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等污染環境的氣體在陽光(紫外光)照射下所發生的化學反應從而生成二次污染物,污染環境的氣體和在化學反應下生成的二次污染物進行混合(其中包括空氣中的膠質和大量懸浮物)所形成的煙霧污染現象,它是一種由碳氫化合物在紫外線作用下生成的有害淺藍色煙霧。光化學煙霧的流動性很強,它能隨著空氣流動好幾百公里,正因為光化學煙霧的這種特點,光化學煙霧也能深深的影響到遠離城市的'鄉村,使各種莊稼也收到不良影響。光化學煙霧一般在陽光強烈溫度較高的夏季特別常見,夏天陽光比較強烈,光化學反應進行的較快,在高溫的催化下化學反應不斷進行,生成的光化學煙霧越來越多,約在3-4h后達到最大值。光化學煙霧對于環境來說有著十分惡劣的影響,光化學煙霧不僅僅影響到了人和動物以及各種植物,還對建筑物有著很大的不良影響,光化學煙霧影響了建筑物,人們的能見度大大降低,給人們出行造成了一定的影響。多講解一些污染知識讓學生們認識到環境污染問題就在我們身邊,我們在學習過程中要充分利用綠色化學理念來減輕對環境的污染。學生會對各種污染問題有一定的了解,學生們對環境問題有了更深刻的理解之后,就能更加理解綠色化學的重要意義。
四、進行實際講解,舉出具體實際
綠色化學在各種實驗中的應用有很多,如微波實驗。微波實驗是在1970年的英國Harwell實驗室首次應用的,此實驗中首次應用微波爐處理了實驗過程中產生的核廢料,從此微波技術被廣泛應用。有人發現在微波中進行的4-氰基酚鹽與苯甲基氯的反應很快,它是普通的加熱回流反應的240倍,這樣更加的節約資源。這一發現引起了人們對微波技術在化學合成應用方面的興趣。經過人們大量對于微波實驗的研究發現,把微波技術應用到化學化合反應中去會比一般的加熱反應進行的更快,在整個實驗過程中微波技術節約了大量的能源,并且沒有造成任何環境的污染。在實際的生活生產中也有好多應用到了綠色化學的理念,如孟山都公司的乙二醇胺催化項目,這項技術就是在生產中充分地應用到了綠色化學的理念。該公司生產的諾恩朵普是一種廣泛使用的廣譜無選擇性除草劑,對環境沒有特別大的不良影響。在其中起關鍵作用的中間體由亞胺乙二酸鈉須用氨、甲醛、氫氰酸為原料合成。但是,這個合成路線有三個很嚴重缺點:氫氰酸劇毒;反應過程中會釋放大量的熱量,在實驗過程中可能會產生實驗失控從而造成危險污染環境等。但是在技術人員的長期研究以及實驗后,孟山都公司研究出了可以將乙二醇胺用瑞尼銅催化脫氫來生成上面所說的中間反應物,這樣一來減少了上述實驗中的一大部分缺點,二來回收率得到了大大提高,回收率能達到95%。讓同學們多了解一些有關綠色化學在生活中的應用,同學們就能在一定程度上理解綠色化學的意義,讓學生們能在日常學習中應用綠色化學,讓綠色化學深入人心。
五、總結
綠色化學在整個化學領域中是十分重要的,學校應該以正確的方式將綠色化學的觀念傳授給學生。當今世界都在關注環境治理問題,綠色化學理念正好符合世界的發展。學校應該培養學生的綠色化學意識,從而培養出適合學生順應時代的發展。
參考文獻:
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大學化學論文8
[摘要]對應用型人才的培養是實現社會經濟發展的重要條件,本文分析探討了目前應用型本科院校大學化學教學存在的主要問題,結合本校及個人大學化學課程實踐及探索,對大學化學教學方法改進提出幾點建議,以期提高應用型人才素質,促進應用型本科院校的發展。
[關鍵詞]應用型本科;大學化學;教學方法
近年來我國高等教育趨于向大眾化及多樣化的特點發展,因此除了研究型大學之外,應用型本科院校得到蓬勃發展,應用型本科教育對于滿足中國經濟社會發展,對高層次應用型人才需要以及推進中國高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。應用型本科重在“應用”二字,要求以體現時代精神和社會發展要求的人才觀、質量觀和教育觀為先導,以在新的高等教育形勢下構建滿足和適應經濟與社會發展需要的新的教學內容、教學環節、教學方法和教學手段,全面提高教學水平,培養具有較強社會適應能力和競爭能力的高素質應用型人才[1-3]。應用型本科院校注重學生實踐能力,培養應用型人才,從教學體系建設體現“應用”二字,其核心環節是實踐教學。大學化學是高等學校非化學化工類專業開設的一門重要基礎課,通過大學化學的學習,使學生具備初步分析和解決一些涉及化學的工程實際問題的能力,從而培養學生獨特的思維方法和研究方法。大學化學的學習對于應用型本科院校應用型人才的培養及其重要,對學生在后續學習專業課階段的效果也起到了至關重要的作用,本文就應用型本科院校大學化學教學中存在的問題及教學改革的方向進行了探討。
1大學化學教學存在的問題
1.1學生學習積極性不高
學生學習的積極性是制約學習效果的重要因素,它是指大學生在學習活動中的一種自覺的能動的心理狀態,是激發學習、維持學習并將學習導向某一確定目標的原動力[4]。大學生進入大學后,和高中階段相比,作息時間及約束制度都松懈很多,大學化學課程多開設在第一和大二階段,不少學生學習目標并不明確,沒有考研和就業壓力,因此學習態度不端正,學習目標也不明確,很多學生放縱自己沉溺于虛擬網絡游戲中,致使學習態度消極。學生學習積極性不高,最終導致了應用型本科院校培養的學生質量不高,影響學校發展。
1.2教學手段單一
教學手段是應用型本科院校教學過程中的重要組成部分,教學手段對于教學效果的提升起著很大的作用,大學化學作為基礎學科的一門分支學科,目前教學手段主要是以教師板書講授為主,這種教學手段和高中階段相仿,這樣傳統的教學模式,教師為課堂教學的主體,教學效果與教學目的不明確,同時使學生在教學過程中處于被動的狀態,這種機械式的教學方式使教師成了傳遞講義的工具,課堂失去了化學學科的趣味性,嚴重阻礙了學生的思維發展,不利于學生創新能力的培養。教學內容往往只依賴于課程教材,忽略了與網絡平臺的溝通、互動,難以獲得相關的新理論、新方法、新技術。因此沒有創新的教學手段也是制約應用型本科院校大學化學教學效果的重要因素。
1.3實驗課時太少
大學化學實驗是以通過基本操作技能培養,提高學生分析問題、解決問題能力為目的的實踐性環節。傳統的大學化學實驗是沿襲教師講解實驗內容和操作步驟,學生完全按照設定的程序“照方抓藥”的教學方式,這種教學方式不利于應用型本科院校培養學生的自主學習能力和創新探究能力,大學化學實驗教學中最大的問題就是實驗環節課時太少,以西安航空學院材料工程學院為例,材料科學與工程專業及材料成型及控制專業都開設了大學化學課程,課時一共48課時,其中理論課時44課時,實驗課時僅僅為4課時,通過近幾年的教學情況來看,4課時僅能做完一個綜合性實驗,因此這種情況對于培養應用型人才的目標來說是非常不利的。
2大學化學教學改革探討
2.1做好教學準備
教學的準備,也就是我們每一個老師都不能缺少的備課環節,對于備課,我們經常說,要想給學生一碗水,老師就要有一桶水,其實現在的課堂教學要求我們不僅僅是一桶水,應該是兩桶水甚至更多,同時針對建設應用型本科的要求,課堂教學一定要做到理論聯系實際,這就更高層次的要求備課一定要充分。例如《大學化學》課程里的氣體反應這一章節,應重點講解工業上很經典的氮氣和氫氣反應合成氨的工藝過程,因為這個反應工藝很經典,所以可以查詢到很多相關的資料,比如說其他學校的精品課程里對這個反應工藝講解的教學視頻以及相關的工藝過程的動畫等等,都可以拿來借鑒,從而讓學生對這樣一個經典的工藝過程加深印象。總之,對于大學化學來說,教學準備并不是把教案寫好就可以了,還要做到對課堂把控的準備,只有對課堂做好充分的準備,才能有的放矢,才能做到心中有數,才能有效提高學生的積極性,才能自信滿滿的走上講臺,才能提高大學化學的授課效果。
2.2豐富教學手段
對于課堂教學手段,首先,將多媒體教學有效的運用到實際的大學化學的教學過程中,最大效果的把準備的教學內容很好的講解出來,進而讓學生最大程度的吸收消化,在多媒體運用的同時,大學化學課堂教學上一定要多和學生互動,講到關鍵點和重點的時候應該慢一些、甚至停下來,讓不同程度的'學生都能夠跟上講授重點的進度,并且講完一個完整的知識點后,應該盡量做一個短小精湛的總結讓學生再次加深印象。其次,合理有效的做好翻轉課堂,大學化學的教學內容與高中化學有眾多的相似之處,因此,應該由傳統的教師為主體模式轉變為學生為主體,例如能源化學這一章節,可以讓學生查閱多方面的資料,將學生進行分組翻轉課堂講解,這樣可以提高學生學習的積極性,同時也可活躍課堂氛圍。第三,板書也是一個重要的教學手段,一個漂亮的板書很重要,最美觀的板書是一面黑板寫六行字體,并且應當是由不同顏色的粉筆組成,應該標出重點和難點,但是顏色不易超過三種。當然這些都是很細節的問題,需要我們在教學過程中慢慢的把握和體會。
2.3加強實驗教學環節
應用型本科院校注重學生實踐能力,大學化學更是一門以實驗為基礎的課程,實驗環節的進行不僅能提高學生的實踐能力,還能提高學生對于該課程學習的積極性。由于大學化學內容多,總課時少,因此通過減少理論課時來加大實驗教學量這一方法就行不通了。作者認為,應該采用“理實一體化”的教學模式,就是將學科理論知識與實踐操作融為一體,以材料類專業為例,大學化學課程中實驗主要是材料的制備和表征,因此可將無機非金屬材料的制備方法及表征手段做為專題融入到理論教學中,同時,可以在理論教學中通過視頻或者簡易方法加入多個演示性實驗的操作,這樣既可以加強學生對實驗操作環節的熟悉程度,提高學生對大學化學學習的興趣,還能加強應用型本科教學中的實踐教學環節[5]。
3結語
大學化學作為一門專業基礎課,在應用型本科培養過程中有著重要的地位,應用型本科高校大學化學的教學改革是一個漫長的過程,除了做好教學準備、豐富教學手段以及加強實驗環節外,還有很多需要改進的地方。總之,我們應該把激情和熱情落實在課堂教學的每一個環節之中,努力上好每一節課,提高教學能力,為培養應用型人才而努力。
參考文獻
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大學化學論文9
摘要:隨著我國科技的快速發展,現代教育技術的應用范圍也在逐漸擴大。現代教育技術融合了許多當代的科研成果,同時它也蘊含著一些現代化的教育方式和理論。將現代教育技術應用在大學化學的教學中去,對提高大學生的學習效率有著非常大的作用。本文對現代教育技術的特點進行了深入的探究,同時對現代教育技術在大學化學教學中的應用也進行了細致的分析研究,希望對提高大學化學課堂的教學質量能夠有所幫助。
關鍵詞:現代教育技術;大學化學的教學;應用探究
大學化學的教學內容十分豐富,教學的目的從讓學生熟練掌握重要的化學知識,轉變成了對化學實用技能和應用能力的培養。隨著時代的發展,培養適應社會發展的應用型人才和創新型人才是當前最重要的事情。現代教育技術包含的教育資源非常豐富,大容量的教學信息能夠讓學生自主的對知識進行選擇,在大學化學的教學過程中,教師必須要明確教學目標,從實際出發,充分挖掘現代教育技術的教學意義,打破傳統教學觀念的束縛,盡可能地以學生為中心,實現對應用創新型人才的培養。
1現代教育技術的特征
現代教育技術的特征有很多,它和以往傳統的教育方式不同,無論是在教學工具方面還是在教學內容方面,現代教育技術都有著非常明顯的提高和優化。
1.1多樣的教學工具
現代教育技術比較重視在實際的教學過程中對工具的運用,通過利用計算機和網絡多媒體技術等完成教學,能夠使教學課堂變得生動起來,這和傳統的教學是非常不同的,它打破了原來以粉筆和黑板來完成教學的束縛,使教學效率有了大幅度的增高。現代教育技術善于利用多樣的教學工具,這在一定程度上提高了學生們的學習興趣。大學的化學教學本來就比較枯燥沉悶,而帶有色彩和聲音的多媒體教學正好能改善這種局面。
1.2自主學習和互動學習的結合
現代教育技術不但能夠為學生提供一個自主學習的學習環境,還能為教師和學生提供一個有趣的互動場所。在互動中,學生能夠和教師進行學習上的交流,及時解決在學習中遇到的難題,既方便學生鉆研學習,又培養了學生的溝通能力以及語言表達能力。而自主的學習環境則能培養學生獨立自主的學習能力,在現代化的教學環境中,即使沒有教師的幫忙,學生也可以進行網上查詢,通過觀看視頻的方式完成自主學習。
1.3豐富的教學內容
現代教育技術的教學形式有很多種,文字、視頻和圖像等都是現代教育技術常用的教學形式,以此構成的課堂教學內容是十分豐富的。學生不僅能夠通過這些來學習書本上的內容,還可以利用電腦虛擬技術來了解一些未來可能發生的情況,這對開闊學生視野和增加學生的知識積累都十分有好處。
2現代教育技術在大學化學教學中的應用
2.1生動剖析教學難點
大學的化學知識比較復雜,涉及的化學反應方程也比較多。在課堂上,化學物質的反應過程和狀態的變化都需要教師仔細的講解,但是僅僅依靠教師的'講解是遠遠不夠的,化學物質一般都比較抽象,學生想要理解透徹是比較困難的,這個時候現代教育技術的應用正好能彌補這個缺陷,教師可以利用計算機虛擬現實的技術將晶體等物質立體化,這樣學生就能夠清晰地了解到晶體的構成。對于一些復雜的化學反應,學生可以依靠軟件來模擬演示化學反應的過程,這樣學生就能仔細的觀察反應在每一階段的變化情況。
2.2創建教學資料庫以及調動課堂氣氛
在大學化學的教學中,教學材料是非常重要的。現代教育技術可以幫助教師收集優秀的教學材料,教師可以將這些材料進行歸類,根據學生的實際情況設置教學內容的難易程度,然后再將整理好的教學材料歸納進一個教學資料庫,這樣不僅方便教師教學,還能通過將資料共享來幫助學生進行自主的網上查詢學習。傳統的教學方式中教師和學生幾乎是零互動,教師在講臺上講解化學知識點,學生則在下面抓緊做筆記。而現代教育技術的出現則改變了這一局面,圖文并茂的教育方式讓學生得到了放松,學習興趣也有了極大的提高,課堂上學生與教師的互動也逐漸多了起來,課堂的教學效果明顯有所提高。
2.3對化學實驗進行模擬
大學化學的實踐性比較強,其中非常重要的教學內容就是化學實驗。部分化學實驗存在著危險,無論是對環境還是對實驗人員都有可能產生傷害。進行化學實驗時需要的實驗材料和實驗器具都需要消耗學校大量的資金。現代教育技術的出現正好解決了此類問題,通過網絡模擬技術對學生進行模擬實驗教育,讓學生事先對化學實驗的危險性有所了解,降低實際實驗時發生危險的概率,同時學生也可以通過模擬技術來自主的設計一些化學實驗,增強自身的實踐動手能力。
3結束語
現代教育技術在優化教學效果等方面具有積極的意義。大學的化學課程比較復雜,傳統的教學方法已經無法滿足實際教學的需要。本文結合多個方面,對現代教育技術在大學化學教學中的應用進行了深入的探究。
參考文獻:
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大學化學論文10
[摘要]為了對目前我國本科生學習的積極性和紀律性進行探討,在兩次大學化學課程的教學實踐中對本科生進行了不同的課堂紀律要求,并采用了不同的課堂表現激勵,觀測到學生在課堂學習積極性、紀律性方面比較顯著的差異。使用難度接近的試卷進行測試,嚴格進行課堂紀律要求并采用一定課堂表現激勵的班級在平時作業成績、考試成績、實驗成績三個方面均有一定的提高。此對比結果說明在目前本科教學過程中對學生課堂專注力和積極性進行調控的必要性。
[關鍵詞]大學化學;本科生;積極性;課堂紀律;授課質量
大學化學是本單位理學院建立后承擔的首門為非化學化工專業本科生授課的自然科學基礎課。本課程48個學時,由32個學時的課堂授課與16個學時的實驗課組成。內容包括化學熱力學、化學動力學、化學平衡等化學基本原理,電解質溶液的解離平衡,電化學,原子、分子(含配合物)結構和晶體結構知識以及對界面現象和膠體分散系的介紹。兩個班級授課期間在課堂紀律要求方面進行了兩種不同風格的嘗試,在班級1授課期間采用比較寬松和自由的紀律要求,從形式上來講接近一些歐美國家本科與研究生教學的課堂氣氛[1-3]。授課時未對學生準時到課、準時上交平時作業(習題)等行為進行嚴格要求,在班級2授課期間則對準時到課進行了明確規定,同時明確不接受補交的平時作業。另外,在班級2授課過程中增加了課堂表現加分與扣分機制,明確規定對出現上課遲到、上課看手機等行為的學生進行每次2分的平時成績扣減,對主動并正確回答課堂問題、提出有創意的新問題的學生進行每次2分的加分,計入平時成績。除上述差異之外,兩次授課的內容與授課方式沒有顯著差異。下面對兩次授課的效果從課堂表現和學習效果這兩個方面進行比較并針對比較的結果進行了分析:
1課堂表現
因為對班級2進行了明確要求,所以學生在提前到課這方面的表現明顯優于班級1。班級1的學生在上課開始前一般可保證90%左右的入座率,少數學生會在上課時間開始后2-3分鐘內陸續進入教室并尋找座位。因此,每次講課前需要刻意提醒學生進入安靜狀態。班級2的學生在上課時間之前基本可以保證完全入座,并在開始講課時自動進入聽課狀態。同時,班級2的課堂秩序也顯著優于班級1。在班級1授課時會出現少量睡覺、長時間看手機等現象,有時需要中斷上課進行管理。此類行為在班級2基本不出現,因此,在班級2授課時無需在課堂上進行秩序管理。在平時成績中引進的課堂回答問題加分的機制,顯著提高了學生的課堂活躍程度與專注度,主動舉手回答提問的學生比率顯著上升。在平時作業的上交方面,班級1學生在預定的上交時間尚存在大量的因為未帶作業本、未完成課后習題而不及時上交,或者上交作業但未完成全部習題的現象。在班級2則基本不存在此類現象,習題的準時上交率在99%左右,同時,習題的完成率也顯著提高。
2學習效果
課程的考核由平時成績(習題)10%,閉卷考試(70%)和實驗成績(20%,包括實驗預習、操作和實驗報告評價)三部分形成。在試題難度與評分標準與班級1接近的現狀下,班級2學生的考試成績有了顯著提高,其中70分的閉卷考試成績從平均52.7分增加為60.4分。同時,學生的實驗課成績也從平均17.3分提高到18.0分,平時成績平均分從8.4增加為9.6。因為平時成績上限為10分,同時獲得課堂表現加分的學生平時成績普遍較好,因此,由課堂加分影響的學生成績僅影響少數幾名學生平時成績的1~2分。由此看出,平時成績平均分從8.4到9.6的增加主要來自于大部分學生在課后作業的.完成率和準確率方面的提高。閉卷考試成績的顯著提高也說明班級2的課堂紀律要求與課堂激勵機制對學生課堂專注度和知識點的掌握有明顯的促進作用。從學生的總成績分布柱狀圖(圖1)看出,班級2的學生總成績分布比班級1的學生總成績分布明顯向高分段移動。由此可以看出班級2學生對本課程內容的掌握程度顯著提高。
3分析討論
從以上對比的結果可以看出,相較于寬松自由的課堂環境,在大學本科教學中采用比較嚴格的課堂紀律要求并不會顯著導致學生的抵觸情緒,從而導致沉悶的課堂氣氛。從兩個班級授課過程中學生的課堂表現可以看出,在使用相對比較嚴格的課堂紀律要求之后,如果采用適當的課堂激勵機制,可以保持學生的課堂積極性和專注度,仍然可以獲得比較好的授課效果。課堂紀律在外界約束下的顯著改善也說明目前我國大學本科生在自我行為的調控方面還存在不足,需要由教師進行提醒和督促。怎樣保持我國本科學生在課程學習、特別是一些自然科學基礎課程學習過程中的積極性與主動性,仍將是一個值得探討的問題。
參考文獻
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大學化學論文11
1開設大學化學綜合實驗的意義
通過各分支學科的有機結合與滲透,培養學生綜合解決問題的能力,從而使學生的科學思維能力、創新能力和創新意識得到進一步的提高。我國高等化學教育長期以來一直沿用“專業化、專門化”的“窄、專、深”課程體系,化學實驗的目的重在加深對理論的理解和技能的訓練,人為地消弱了化學學科之間的內在聯系與滲透,學生綜合能力得不到有效提高,嚴重制約了高素質化學人才的培養。為了打破傳統大學化學實驗教學的舊模式,建立以創新能力培養漸進發展的新模式,各高校教師進行了深化教育改革的研究工作,編寫了好多綜合化學實驗的書籍,發表了大量綜合化學實驗的論文,取得了可喜的成績[4-9]。綜合化學實驗的內容大多來自于教師科研項目成果,學生通過綜合實驗領悟到科學探索和研究的方法,使得學生科學素養得以提高。
2開設大學化學綜合實驗的條件
大學化學綜合實驗是完成化學基礎實驗教學之后,在化學學科層面對化學知識、實驗方法綜合運用的一門實驗課程,是高等教育本科基本實驗教學體系的重要組成部分。學生應在掌握基礎無機化學、分析化學、有機化學和物理化學實驗的基本技能的基礎上進行該類實驗。教師在整個實驗實施過程中起到引導和解惑的作用。引導學生按照實驗題目準備必要的實驗儀器和試劑,教會學生科技文獻的查閱方法,讓學生參閱參考文獻列出實驗的詳細步驟,培養學生連接單元操作、設計實驗、分析問題和解決問題的能力。通過綜合實驗,拓展學生的科研思路,提高其科研工作能力。
3大學化學綜合實驗教學方案的設計與實施
本實驗以有機合成、分光光度法測定無機金屬離子為主線,輔以物理化學中表面張力的測定及臨界膠束濃度(CMC)的確定方法,培養學生綜合解決實際問題的能力。
3.1實驗目的
(1)學習和掌握有機化學實驗中水楊基熒光酮的合成方法。(2)鞏固物理化學實驗中表面張力的測定方法及表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的.確定方法。(3)掌握分析化學實驗中分光光度法測定金屬離子含量的原理及方法。
3.2實驗儀器與試劑
儀器:電動攪拌器、三口燒瓶、回流冷凝器、加熱套、721型(或722S型)分光光度計、pHS-3C型酸度儀。試劑:對苯二酚、乙酸酐、濃硫酸、無水乙醇、重鉻酸鉀、水楊醛。鉬(Ⅵ)標準儲備溶液:1mg/mL,準確稱取0.1500g光譜純MoO3于100mL燒杯中,加入10mL10%的氫氧化鈉溶解,移入100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。使用時逐級稀釋為1.00μg/mL的標準工作溶液;水楊基熒光酮(SAF):0.001mol/L;十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB):0.02mol/L;pH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液。
3.3實驗內容
(1)無機離子顯色劑水楊基熒光酮的合成水楊基熒光酮的中文別名為鄰羥基苯基熒光酮,9-(2-羥基苯基)-2,3,7-三羥基-6-熒光酮。水楊基熒光酮以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鐵、銅、鋅、鈷、鉬、鋁、錫、鍺、鎢、錳、銻、鉻、鈦、銠等金屬離子的測定中。在巖石、礦物、藥物、食品、環境水等領域的無機離子分析、藥物分析以及生化分析中有著廣泛的應用。水楊基熒光酮按文獻[10]由30g(0.12mol)的1,2,3-三乙酰氧基苯溶解在熱的400mL50%的乙醇中,滴加20mL濃硫酸,在70~80℃時與8g(0.0655mol)水楊醛反應4h.冷卻,在暗處放置二周后,用乙醇重結晶而得。反應方程式如下:(2)水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的顯色反應學生可根據實際需要選用某種金屬離子與水楊基熒光酮進行顯色反應。本文僅以與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的設計過程。鉬的特性和鉬工業的發展為鉬的分析提出更高的要求,也為鉬的分析研究與發展提供良好的機遇。鉬的分析方法甚多,其中分光光度法因其靈敏度高,操作簡便,分析速度快而倍受歡迎。而熒光酮類試劑光度法以其高靈敏度和較好的選擇性被廣泛用于鉬的測定中。
3.4實驗方法
在25mL容量瓶中,分別加入5.0mL的1.00μg/mL鉬(Ⅵ)標準溶液,2.0mLpH=1.8的KCl-HCl緩沖溶液,3.0mL0.001mol/L的水楊基熒光酮(SAF)溶液,2.0mL0.02mol/L的CTMAB表面活性劑,水定容,搖勻,10min后,以試劑空白為參比,用1cm比色皿于最大吸收波長525nm處測定溶液的吸光度。
3.5結果與討論
(1)吸收光譜按照實驗方法進行顯色,測定有或無表面活性劑存在下相應配合物在不同波長下以相應試劑空白為參比的吸收光譜曲線,繪制吸收光譜,求出兩種情況下最大吸收峰所對應的工作波長。探索表面活性劑是否使最大吸收波長發生紅移,是否對顯色反應起到增敏作用。(2)臨界膠束濃度(CMC)與絡合物形成的關系探索取一定量的CTMAB溶液按實驗方法顯色,以試劑作空白參比測量吸光度,并用表面張力儀測定相應CTMAB濃度下顯色液的表面張力,得到不同濃度CTMAB溶液的吸光度和表面張力,結果見表1。以CTMAB濃度的對數lgc為橫坐標,以對應的吸光度和表面張力γ為縱坐標繪制CTMAB濃度與表面張力(曲線1)和吸光度(曲線2)的關系曲線。從曲線1折點求出此體系中CTMAB的臨界膠束濃度(CMC),找出吸光度與表面張力的關系見圖1。(3)工作曲線取不同量的鉬(Ⅵ)標準工作溶液,按實驗方法測定在2.0mLCTMAB存在下的吸光度,繪制工作曲線,求出線性回歸方程、表觀摩爾吸光系數及25mL溶液中鉬(Ⅵ)符合比爾定律范圍。
4結語
本文僅以水楊基熒光酮與鉬(Ⅵ)顯色為例說明實驗的設計過程。本實驗建議32學時,其中水楊基熒光酮的合成實驗10學時,水楊基熒光酮與金屬離子鉬(Ⅵ)的部分為10學時,查閱文獻、編制實驗方案與撰寫實驗報告等12學時。圖1的繪制采用Origin8.0軟件來繪制二維圖形,方法為選中數據后,點擊工具欄中的Plot/Multi-Curve/Double-Y即可。工作曲線的繪制及線性回歸方程的獲得都可以用Origin8.0軟件來完成。其中水楊基熒光酮也可以不用合成,直接用購買的分析純的試劑與鉬(Ⅵ)進行顯色反應,探索表面活性劑對顯色反應的影響。表面活性劑還可以選用常用的溴化十六烷基吡啶、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚等進行增敏研究。水楊基熒光酮法測定鋅、鈷等其它金屬離子可參閱相關文獻自行設計實驗方法。
大學化學論文12
論文題目: 大學有機化學實驗課堂教學方法探究
摘要: 本文對大學有機化學實驗的“三層次”遞進式教學模式進行了探究,針對“三層次”的實驗內容:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗,分別設計了“問題引領互動式”、“任務導向參與式”、“專題研討探究式”三種實驗教學方法模型,該方法促進了學生自主學習、自主實驗、自主創新能力的培養,提高了學生綜合素質。
關鍵詞: 實驗教學;“三層次”方法;設計
實驗教學作為高等教育中的重要實踐教學環節,是培養學生綜合素質和創新能力的重要教學手段。因此,探索高校實驗教學模式與方法,培養學生自主學習、自主實驗、自主創新(“三自主”)能力是高校實驗教學的重要研究課題[1-2]。有機化學實驗是化學、化工及其他近化類專業學生必修的一門基礎課,近年來,浙江工業大學基礎化學實驗中心在基礎化學實驗國家精品課程建設過程中,對有機化學實驗課程內容重新進行了規劃設計,構建了實驗內容的三個層次,即:基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗;在教學方法上不同內容采用不同方法,形成了“三層次”遞進式的教學特色,充分體現了教師為主導、學生為主體的教學理念;在培養學生“三自主”能力方面取得了顯著成效,充分發揮了作為國家級實驗教學示范中心建設單位的示范和輻射作用。
一、有機化學實驗“三層次”遞進式實驗教學模式的設計思路
有機化學實驗開設的時間多數高校是在大學一、二年級,根據學生在不同學習階段(大學低年級)的知識和能力結構的要求,課題組把有機化學實驗內容劃分為基礎規范性實驗、綜合設計性實驗、研究探索性實驗三個層次,循序漸進地培養學生的自主學習、自主實驗、自主創新能力,提高學生綜合素質。“三層次”遞進式實驗教學設計思路如圖1所示:
第一層次為基礎規范性實驗,是學生學好有機化學實驗的基本原理、基本操作技能的基礎,也是培養學生實事求是的、嚴謹的科學態度,良好的科研素養以及良好的實驗室工作習慣的關鍵。第二層次為綜合設計性實驗,是訓練、鞏固學生基本操作的重要環節,也是提高學生自主學習能力、自主實驗能力的過程;第三層次為研究探索性實驗,是拓展思路、提高科研素質、培育創新意識、鍛煉創新能力的過程。
二、“三層次”遞進式實驗教學模式的分層設計
課題組以培養學生“三自主”能力為目標,圍繞有機化學實驗“三層次”的內容,探索設計了三種教學方法。基礎規范性實驗采用“問題引領互動式”教學,意在調動學生的思維,側重培養學生規范的實驗操作技能、自主學習能力;綜合設計性實驗采用“任務導向參與式”教學,激發學生學習積極性,培養學生自主學習、自主實驗能力;研究探索性實驗采用“專題研討探究式”教學,以科研問題為導向,培養學生自主探索、自主創新能力。
1.基礎規范性實驗———問題引領互動式教學。
有機化學基礎規范性實驗包括有機化學基本操作和基礎實驗,目的是強化基本操作技能訓練,夯實基礎。采用問題引領互動式教學,主要通過以下三個環節來完成:
第一,實驗前教師要針對每個實驗內容,圍繞教學目標設置問題,讓學生帶著問題去預習,并擬出解決問題的方案,培養學生自主學習能力,提高實驗預習效果。
第二,教師要在實驗課堂上啟發學生思路,調動學生思維,引導學生爭論;學生在互動討論問題的同時,思維得到拓展;對實驗的內容也有了更深層次的理解,為動手操作做好了充分的準備。第三,教師總結點評,學生梳理思路,得出結論。通過這種教學方法,學生在實驗操作中思路清晰,錯誤率大大降低,同時,也會及時發現實驗中的問題,有利于培養學生自主學習、分析問題、解決問題的能力,培養學生勤動腦、善思考、細觀察的良好實驗習慣。以上過程可由圖2模型設計展示出來。
2.綜合設計性實驗———任務導向參與式教學。
在實驗教學中要培養學生的“三自主”能力,必須在實驗課堂上為他們創造必要的條件,讓學生通過親自設計實驗、參與實驗,培養他們獨特的思考能力和動手能力[3]。有機化學綜合設計性實驗是一些經典的、有代表性的合成實驗,目的是在加強合成實驗訓練的同時,增強學生綜合實驗能力。任務導向參與式教學是一種以具體教學內容作為任務,實驗前教師要將任務分解,學生以團隊的方式參與到實驗的'設計、講解、操作、討論、成績評定等各個環節,這種角色互換的方式可以有效激發學生的學習興趣和潛能,學生的自主學習能力、語言表達能力以及學生的自信心都會大幅提升,同時學生的自主實驗能力也會明顯增強,創新意識提高[4]。由于該方法由學生團隊和教師共同完成,因此,在學期初,教師需要向學生公布實驗教學任務,并組建團隊,一般5~6人為一個團隊。該教學過程設計模型如圖3所示。
3.研究探索性實驗———專題研討探究式教學。
研究探索性實驗是在基礎規范性實驗、綜合設計性實驗的基礎上開設的。該實驗集“綜合性、設計性、研究性”為一體,以培養科研能力和創新能力為目標,并兼顧實驗內容與實踐的聯系,可以為學生今后就業和從事科研工作打下良好的基礎。專題研討探究式教學,是學生根據某一專題的目的要求,查閱文獻,研究討論,運用相關知識和技能對實驗方法、步驟、儀器等進行設計并實施,最后分析、討論,評價其結果,是“科學探究式”的學習[5]。主要經過實驗準備、開題報告、過程探索、拓展延伸四個階段。經過這樣的訓練,學生學會查閱文獻資料,設計實驗方案,確定實驗步驟,自己選擇實驗儀器,自己操作實驗全過程;發現問題,自己解決;實驗結束,每組同學完成一篇科研論文式的“小論文”,并寫一篇實驗感想。這一過程將科研思維方式和方法引入教學,提高學生綜合利用已有知識不斷創新的科研素質,充分發揮了學生的自主學習、主動探索的積極性和創造性。該教學過程的設計如圖4所示。
“三層次”遞進式的實驗教學,經過浙江工業大學化學工程學院的實驗研究,教學成效顯著,但“教無定法”,只有不斷地改進、創新實驗教學方法,才能有效發揮學生的主動性、積極性和創造性,提高實驗課堂教學質量。
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大學化學論文13
微生物燃料電池(MFC)是一種可以將廢水中有機物的化學能轉化為電能同時處理廢水的新型電化學裝置。但輸出功率低、運行費用高且性能不穩定等嚴重制約了MFC的實際應用。影響MFC性能的主要因素有產電微生物、陰極催化劑、電極材料、反應器構型及運行參數等。其中,陰極是影響MFC性能及運行成本的重要因素。目前,有學者通過篩選電極材料及對電極材料進行改性來提高MFC性能和降低成本,效果較為顯著。因此,筆者采用HNO3氧化碳氈,制作改性碳氈空氣陰極,研究化學氧化改性對碳氈空氣陰極表面特征的影響;并通過循環伏安測試,考察改性后碳氈陰極的穩定性。
1材料與方法
1.1試驗裝置及材料
采用連續流運行方式,試驗裝置主體是由有機玻璃制成的圓柱體,中間陽極室有效容積為36mL(內徑為2cm,高為11.5cm),為確保陽極室的厭氧環境,用密封柱密封。陰極在陽極室外側壁圍繞。裝置總容積為3.92L,密封蓋上有陽極孔、陰極孔及檢測孔,以便用銅導線、鱷魚夾來連接外電路,外接1000Ω電阻作為負載。進水口設計在底部中央,制備成無膜上升流式反應器。陽極是直徑為1cm的碳棒,陰極是厚度為3cm的碳氈,輸出電壓由萬用表采集。
1.2原水水質及運行參數
垃圾滲濾液取自沈陽市老虎沖垃圾填埋場的集水井,其水質如表1所示。接種微生物為取自UASB反應器中的厭氧顆粒污泥,接種量為25mL。啟動期的進水流量控制在30mL/h,COD約為500mg/L。穩定運行后進水流量逐步提升到90mL/h,COD提升到1500mg/L。
裝置在32℃下恒溫運行。MFC接種厭氧污泥后,先用COD為1000mg/L的垃圾滲濾液馴化一個周期,使陽極的產電微生物成功掛膜,MFC運行穩定后,再以COD為1500mg/L的垃圾滲濾液作為陽極進水。
1.3改性碳氈空氣陰極的制備
陰極預處理:將碳氈剪成所需尺寸,然后浸泡在1mol/L的鹽酸溶液中,目的是去除碳氈中的雜質離子,24h后取出,用去離子水反復清洗直至清洗液為中性,放入105℃烘箱中干燥2h。
碳氈改性:將預處理過的碳氈浸入65%~68%的濃硝酸中,用水浴加熱至75℃,處理不同時間后取出并用蒸餾水反復清洗直至清洗液為中性,放入105℃烘箱中干燥2h。
催化劑吸附:將經改性后的碳氈放入Fe/C催化劑溶液(硝酸鐵濃度為0.25mol/L,活性炭粉為1g)中,于磁力攪拌器上攪拌30min,然后取出碳氈放入105℃烘箱中烘干。
1.4分析項目和方法
外電阻R通過可調電阻箱控制,電壓由萬用表直接讀取,功率密度P通過公式P=U2/RV計算得到,其中U為電池電壓,V為陽極室體積。
表觀內阻采用穩態放電法測定。
循環伏安測試以飽和甘汞電極作為參比電極,采用傳統三電極體系,電化學工作站為EC705型。
電極電導率采用伏特計測定,COD采用快速密閉消解法測定,NH+4-N采用納氏試劑光度法測定。
2結果與討論
2.1改性時間對催化劑擔載量的影響
電極表面催化劑擔載量是影響電極性能的直接因素,而化學改性將影響電極吸附催化劑的擔載量(如表2所示)。碳氈經過HNO3化學氧化處理不同時間后,其質量均出現一定程度的減少,且隨著處理時間的增加,單位質量碳氈減少量也逐步增加,同時,單位質量碳氈所吸附催化劑的量也增加。這是由于HNO3的氧化作用使碳氈結構發生了變化,表面溝壑加深加密,粗糙度和表面積增加。同時碳氈表面的H+易被催化劑Fe3+取代,也有利于陰極催化劑的吸附。
2.2化學改性時間對電導率的影響
電極電導率是表征電極性能的重要參數之一。考察了碳氈空氣陰極化學改性時間對其電導率的影響,
經改性后碳氈空氣陰極的電導率明顯提高,且隨著處理時間的增加,電導率升高,當化學改性時間達到6h后,電導率趨于穩定。
這是因為碳氈具有石墨層狀結構,層與層之間主要是以范德華力相結合,故層間較易引入其他分子、原子或離子而形成層間化合物。應用HNO3處理碳氈時,HNO3分子嵌入層間,同時吸引石墨電子,使其內部空穴增多,因此大大提高了碳氈的電導率。當碳氈層間嵌入的HNO3分子達到飽和時,將不再影響碳氈的電導率。
2.3改性時間對MFC電化學性能的影響
2.3.1對產電性能的影響
分別選取經HNO3氧化0、2、4、6、8、10h的碳氈制備碳氈空氣陰極,并以石墨棒為陽極,垃圾滲濾液為燃料構建MFC,進行產電試驗。極化曲線斜率和功率密度是表征MFC產電性能的兩個重要參數,因此,通過測定輸出電壓和電流等參數,分別得到極化曲線和功率密度曲線。整個試驗過程保持進水流量為120mL/h,反應溫度為32℃。經HNO3改性的碳氈空氣陰極MFC的極化都經歷了活化極化、歐姆極化和濃度極化三個階段。隨著HNO3改性時間的延長,活化極化、歐姆極化和濃度極化損耗逐漸減小,電池的極化曲線斜率逐漸減小,即表觀內阻逐漸降低;當改性時間為6h時,極化曲線斜率達到最小,表明此時表觀內阻最小(358Ω)。之后,隨改性時間的增加,極化曲線斜率增大,即表觀內阻增大。
隨著處理時間的增加,電池的功率密度同樣經歷了一個先增高再降低的.過程,與圖2的規律基本一致。其中當處理時間為6h時,電池的產電性能最好,最大功率密度達到6265.67mW/m3,較未經HNO3處理的MFC的最大功率密度(1838.46mW/m3)增大了2.4倍。由此可知,通過HNO3化學氧化改性碳氈空氣陰極是改善MFC產電性能的有效方式之一。
2.3.2對CV曲線的影響
循環伏安法(CV)是表征MFC放電容量的重要方法之一。化學改性碳氈空氣陰極MFC的CV曲線如圖4所示。其中,掃描速度為50mV/s,掃描范圍為-1~1V。掃描曲線以下的積分面積代表了電池的放電容量。由此可知,隨著處理時間的增加,放電容量先增加后減小,化學氧化時間為6h時,構建的MFC放電容量最大,即MFC性能最好。綜上所述,HNO3化學氧化碳氈空氣陰極的最佳時間為6h。
2.4MFC的產電除污穩定性
2.4.1產電性能穩定性
對經HNO3化學氧化處理6h的碳氈空氣陰極MFC進行了CV測試,共進行了21次循環掃描,結果表明:隨著循環次數的增加,曲線形狀幾乎沒有改變,第1、6、11、16、21次的循環伏安曲線基本重合,面積近乎恒定,即放電容量幾乎沒有變化,說明電池性能比較穩定,能夠長期穩定運行。
在其他條件不變的情況下,采用經HNO3氧化6h的碳氈作為陰極,保持進水流量為120mL/h,外接1000Ω電阻持續運行14d,每天記錄輸出電壓。
在最初的3d內,輸出電壓從62mV增加到483mV,第4天達到最大為492mV,接下來的一周則穩定在470mV左右。隨著運行時間的增加,電壓略有下降,這可能是陽極室溶液的不斷流動,沖刷陽極,帶出一定量產電菌同時增加了電池的內阻所致,但總體上電池的運行比較穩定。
2.4.2除污性能穩定性
采用經HNO3化學氧化6h的碳氈作為陰極、石墨棒作為陽極、外接1000Ω電阻的MFC,以連續流方式處理垃圾滲濾液。試驗過程中原水COD為(2376±200)mg/L,NH+4-N為(151±10)mg/L,保持進水流量為120mL/h、溫度為32℃,反應初期(1~5d),出水COD濃度急劇下降,之后出水COD濃度逐漸趨于穩定。
COD由初始的(2376±200)mg/L降到(238±15)mg/L,去除率達到89.9%~91.2%,高于謝珊等采用兩瓶型MFC處理垃圾滲濾液對COD的去除率(78.3%)。而氨氮則由初始的(151±10)mg/L降到(86±5)mg/L,去除率達到39.3%~46.8%。去除的氨氮中部分以NH+4形式隨水流進入陰極室,在陰極室擴散到空氣中或轉化為其他形式的氮,部分在陽極室作為電子供體被氧化。He等的研究也證實了氨氮可以作為MFC的燃料。
3結論
①碳氈空氣陰極吸附的催化劑量隨著HNO3化學氧化碳氈時間的增加而增加,但是過量的催化劑不但不能促進反應,反而會增加電池內阻從而降低電池產電性能。碳氈空氣陰極電導率隨著HNO3化學氧化碳氈時間的增加而增加,并逐漸趨于穩定。
②隨著HNO3化學氧化碳氈時間的增加,碳氈空氣陰極MFC的功率密度、放電容量呈現先升高后降低的趨勢,而極化曲線斜率呈現先降低后升高的趨勢。
③HNO3化學氧化碳氈的最佳時間為6h。陰極改性6h后電池產電性能較穩定,最大功率密度比未改性增大2.4倍,達到了6265.67mW/m3,內阻降低到358Ω。
④陰極改性6h后的MFC處理垃圾滲濾液的性能穩定。當進水COD為(2376±200)mg/L、NH+4-N為(151±10)mg/L時,對兩者的去除率分別為(89.9%~91.2%)和(39.3%~46.8%)。
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大學化學論文14
題目:化學工程技術創新在石化工業裝置實踐研究
摘要: 化學工程技術是石油工業發展的重要基礎,其技術的創新和發展對推動整個石化行業發展有著重要的意義。化學工程技術能有效解決石化工業裝置建設中的問題,并且能對其進行改造,讓石化工業得到更好的發展。本文主要通過講述石化工業裝置中關于工業爐的改造,以體現化學工程創新在其中的意義。
關鍵詞:化學工程;技術創新;石化工業;裝置建設
引言
化學工程是研究化學工業為代表的,是對石化工業的生產過程中有關化學過程與物理過程的原理和規律進行研究,并利用這些規律來解決工業裝置的建設。隨著石化工業的不斷發展,石化工業所涉及的范圍也越來越廣,因此重視化學工程技術的創新,并在石化工業裝置建設中得到實踐與發展是非常必要的。而同時,隨著石化工業裝置建設的發展,化學工程技術創新提供了必要的條件。
一、石化工業裝置建設中的主要改造的部分
在石化工業裝置中,工業爐是整個生產工藝中的重點設備,無論是煉油、有機原料的煉成和合成樹脂的工藝都需要借助不同工業爐完成。比如在煉油中,最為常見的石化工業裝置有裂解爐、轉化爐和加熱爐等。它們能夠按照不同的作用,不同的工藝要求,發揮不同的效果。但目前大多數的石化工業裝置仍然是根據其外形將工業爐分為五類:
1.管式加熱爐:按形狀分為圓筒爐、立式爐、箱型爐。管式爐爐體一般由鋼架及筒體(或箱體)組成,爐內襯有耐火材料和隔熱材料,還有爐管系統、爐配件和煙囪等部分。根據其受熱形式有純輻射式和輻射-對流式。管式加熱爐是石油化工行業最常用的爐型,以后各節主要圍繞管式加熱爐展開介紹。
2.立式反應爐:這類爐的爐體基本上是受壓容器,如甲烷化爐、中(低)溫變換爐、氣化爐、二段轉化爐等;另一部分類似平頂(底)或錐形頂(底)的常壓容器,如沸騰爐、蓄熱爐、煤氣發生爐等,爐體多數均有復雜的內件和襯耐火材料,催化劑填料等。
3.臥式旋轉反應爐:爐體呈臥式旋轉筒體,內部裝有螺旋輸運器或加熱爐管,外部有傳動及減速裝置,如HF旋轉反應爐等。
4.帶傳動、升降投料裝置的反應爐:這類爐設備類似容器,但外部有投料提升裝置,爐內有內襯或砌筑耐火和隔熱材料,如電熱爐等。
5.其他工業爐:焚燒爐:用于廢氣、廢液、廢渣的焚燒。將其中有害物質經焚燒轉化為無害物質排出。如污泥焚燒爐、硫磺回收裝置焚燒爐。干燥爐:用于干燥工藝物料。熱載體爐:塑料廠用的較多。當化學工程技術得到創新,石油化工裝置也需要做出相應的改變,以發揮化學工程技術的作用,提升自我生產率。所以為了進一步提升我國石油工業事業的發展,并且配合化學工程技術的創新發展,石化工業裝置的主體——工業爐也應該進行相應的改造。
二、化學工程技術創新在煉油方面的實踐與進展
1.催化裂化技術
在煉油裝置中的創新體現催化裂化是石油煉制過程之一,是在熱和催化劑的作用下使重質油發生裂化反應,轉變為裂化氣、汽油和柴油等的過程。催化裂化的主要工程需要在裂解爐中完成,裂解爐,主要以石油餾分為原料,進行熱裂解生產烯烴,其結構特征為:立管加熱裂解爐。裂解爐大多數為立式鋼架結構爐體,將幾種不同管徑組合成一組,爐底有油氣聯合噴嘴;對流室在頂部,為臥式盤管,預熱原料或燃料等。如今催化裂化技術已經成為石化工業裝置建設中的核心技術,是石化工業煉油都需要用到的一種方式。在這項技術中就體現了許多化學工程技術的創新之處,如自動開發的高效霧化噴嘴,PV高效旋風分離器、油漿旋液除塵和煙氣能量回收等。這些技術的創新與使用,很好的解決了煉油中長期存在的回收煙氣壓力、取出多余熱量等難題。有效的提升了煉油的效率和環保性,讓煉油取得了更好的經濟效益。
2.煉油裝置
煉油裝置中的核心部分為常壓裝置,是處理煉油的重要裝置。能有效提升其處理能力,降低能耗,提升拔除率。鎮海煉化與SEI對煉油裝置大型化開發應用了一系列化學工程創新技術,如在兩段閃蒸、三級蒸餾節能型常壓蒸餾技術應用其中,并使用真空技術來降低低壓降、高減壓的拔除率,是其研發出的煉油裝置成為目前國內最大的長減壓裝置。經過實際的投入運用,該常減壓設置的處理能力達到了102%,總拔除率達到了79.12%,整個裝置的能耗量低至每噸11千克標油。
3.催化重整技術創新
在煉油裝置中的體現催化重整是在催化劑的作用下,對油餾分中的烴類分子結構進行重新排列成新的分子結構的過程。石油在煉制的過程中需要在加熱、氫壓和催化劑發揮作用的共同環境中,讓原油中蒸餾所得的輕汽油餾分轉變成富含芳烴的高辛烷值汽油,并副產液化石油氣和氫氣的過程。催化重整中可以用作汽油調合組分,也可以使用芳烴抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副產的氫氣是煉油廠中重要的氫氣來源。需要注意的是,制氫裝置轉化爐的結果與其他工業爐的結構不同,爐管里都裝有催化劑,并在關于制氫反應過程是在爐管內完成的。爐內溫度較高,達到1000°C,反應介質出口溫度為800°C左右。而催化重整技術的創新主要是在其中應用了新型再生器催化劑分布器,能均勻的分布下料,有效提升反應器的利用率和催化劑的再生治療。該技術在進氣方式及氣體分配流動技術也有所創新改進,通過改善氣體的軸向及徑向分流的均勻性及提升了氣體在徑向床成內的壓力降和氣體在軸向的'壓力分布情況。這些技術方面的創新都有助于提升整個催化重整技術的效果。
4.新型塔板、填料和冷換設備
在改進煉油中相關的化學工程技術中,選擇合適的材料能有效保證創新技術的效果發揮,并能幫助煉油廠的合理成本管理。新型規整的填料或亂堆填料已經成為催化裂化中吸收穩定塔和常減壓塔的主要材料。高效換熱器也已經成為常減壓裝置的主要構件,其能很好的回收煙氣熱能,將熱爐熱效率提升到90%以上。此外,表面蒸發冷凝器、表面多孔管換熱器也已經在煉油裝置中得到廣泛的應用與普及。
三、化學工程技術創新在有機原料方面
1.乙烯成套技術
自“九五”計劃以來,我國乙烯事業就開始快速的發展,僅20xx年中國石化集團公司的乙烯產量就達到287×104t,并且在乙烯成套技術方面有了很好的創新和發展。石化股份公司對裂解爐和分離工藝技術進行了創新改進,通過在文丘里管流量控制技術對裂解原料在眾多的輻射段爐管中的流量實現了精密的均勻分布控制;應用“濕壁”模型解決了廢熱鍋爐結焦的問題。此外,在底部供熱和側壁供熱中是由輻射段,建立有效的供熱模式系統,讓供熱更快、更為均勻。乙烯分離技術一直是化學工程技術集中度非常密集的一個范圍,并且對于乙烯大型化節能效果與深冷條件都有著非常嚴苛的要求。通過對該技術的不斷研究與創新,在通過多種考慮后,石化公司選擇中型乙烯作為乙烯分離技術創新、改進的切入點。如今該項技術已經成功的在石油化工中得到使用。
2.甲苯歧化和烷基轉移成套技術
甲苯歧化和烷基轉移技術是芳烴技術中的一個重要組成單元,是滿足石油化工對二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究將HAT系列作為催化劑,并以此為基礎研制出大型軸向固定床反應器和反應器進口氣體分布器,以提升甲苯歧化反應的效率,并提升對二甲苯的回收率,滿足了石油化工對二甲苯日漸增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基轉移成套技術所使用的40×104t/a已經安全、穩定的使用了6年。
3.苯乙烯成套技術
在苯脫氫制成苯乙烯的成套技術中,乙苯脫氫軸徑向反應器是該項技術的創新點。對反應器中的原料與反應物料流向進行更合理、更環保、更節約的改進,能降低對催化劑的使用量,并提升乙苯烯的制成率。華東理工大學在6×104t/a和10×4t/a的反應器中進行多次實驗后,終于建立了兩維氣體的數學模型,并計算出反應器入口處軸向催化器的氣封高度。另外,也有研究發現使用新型的高效靜態混合器,是解決原有反應器入口處乙苯與水蒸氣在高溫和高速流動狀態發生的質量偏離及乙苯脫氫轉化率偏低的問題的最好方式。
4.化工型MTBE合成及裂解一體化成套技術
化工型MTBE合成及裂解一體化技術為制出高純度的聚合級異丁烯,上海石油化工研究院就以下兩點進行了創新:(1)使用帶有環柱形催化劑裝填構件,以實現深液層塔盤的催化蒸餾技術的使用;(2)在預反應器中是由外循環工藝,改變床層抽出的位置。這兩點的創新抓住了化工型MTBE合成及裂成一體化技術的關鍵所在,因此其所發生的效果也是顛覆性的。在MTBE裂解單元中使用固體酸裂解工藝技術,并適當的放大固定床反應器,并對裂解產物分離和精餾塔系進行合理的設計。目前該項技術已經得到很好的使用,以燕化公司為例,其所生產的高純度異丁烯很好的與丁基橡膠合成。
結論
化學工程技術的創新對石化工業裝置建設的發展發揮著重要的促進作用,但也正是因為石化工程裝置建設要不斷滿足市場的需求,不斷自我發展,自我突破,才為化學工程技術提供了良好創新環境。二者相輔相成,相互促進。所以只有不斷注重化學工程技術的創新,重視合理的引進、吸收國外的經驗,并根據本國的國情與條件進行合理的研究,是能有發現好的創新點,大大提升化學工程技術的效率。
大學化學論文15
引言
化學的應用給人類文明帶來了翻天覆地的變化,在建筑領域,基于化學基礎上的新型建筑建材的開發和利用提高了建筑的質量及建筑的安全性、穩定性、美觀性等,是現代建筑研究的重要話題。此外,隨著地球資源的日益緊張,環境污染的日益嚴峻,現代建材的研究和應用更為人們所重視,基于化學分子力學對建筑建材的選擇和應用途徑也日趨廣泛。
1 建筑建材的選擇和應用
1.1 現代建筑建材選擇和應用的現狀
伴隨著人類文明的發展,建筑建材的生產工藝日益改進,生產技術的現代化,實現了建筑建材生產的智能化、自動化,各類建筑材料在科技發展的影響下不斷優化。例如,混凝土的應用,它不僅是一種建筑材料,更具有裝飾等作用。如利用混凝土砌塊裝飾建筑物墻壁,不但具有一定的美觀性,還具有保溫、隔熱等效果。在高分子化學建材應用上,國外的發展要優于國內,例如塑料地板、高分子防水卷材等高分子化學建材最早出現與國際市場,被一些發達國家廣泛應用。當前,建筑建材的選擇和應用趨于高科技、多功能化,人們對建筑建材的性能、裝飾效果、環保作用等有了更高要求。例如,涂料的選擇,功能多、污染小、性能高、裝飾效果強的材料更受歡迎。總之,人們對建筑建材的選擇已由傳統的實用性,轉向了性價比高、性能好、低碳環保、功能多等多元方向。
1.2 新型化學建筑材料
新型化學建筑建材能賦予建筑新功能,在節約能源、優化環境等方面也有突出表現。例如建筑物墻體,可選擇非粘土磚、建筑墻體板材、鋼結構、玻璃結構等,其性能明顯優于傳統墻體。如玻璃結構,透光性好、裝飾性強,給人以時尚、美觀、大氣之感。同時,新型化學建筑建材的多樣性,使其具備更廣泛的功能。例如塑料,新型塑料門窗,不僅美觀、輕便、易安裝,還具有很好的隔熱性、耐腐性等; 又如新型的塑料管材,不但克服可傳統管材的易腐蝕、易生銹、易老化等缺點,還具質輕、易安裝、無污染等特點,極適合現代建筑環境; 再如塑料地板,節省原料,運輸、施工方便,能帶給人更好的舒適,具有良好的裝飾效果好,是現代建筑建材的“新寵”。此外,混凝土、涂料等,在化學發展的影響下也具有更多、更廣泛的用途,例如涂料的防水、防火、防毒、殺蟲、隔音、保溫等作用。
1.3 建筑建材的選擇和應用原則
建筑建材的選擇首先要滿足應用需求,確保建筑建材選擇的應用性能,確保其應用方便、應用安全和應用效果。其次,考慮建筑建材的美觀性,建筑不是把好的東西堆積起來,而是一種藝術的創造與實踐。
再次,充分考慮建筑建材的性價比,確保建筑工程的綜合效益。在選擇建筑建材時,先對建筑建材的特點、性能進行充分的了解,結合建筑需求,科學的選擇適當的建筑建材。再對建筑建材的使用環境、使用目標進行綜合的分析和研究,確保建筑建材應用的效果和性能,提高建筑物的功能性、美觀性。最后,要全面認知建筑建材的應用工藝,確保建筑建材性能的發揮。例如混凝土,不但要了解各種混凝土的特點、配置比例等,還要重視其混合工藝,確保混凝土能到達理想的建筑效果。因此,建筑建材的選擇是需要非常慎重的,而且需要遵循必要的應用原則。
2 化學分子力學對建筑建材的選擇和應用的影響
新型建筑建材種類繁多、功能齊全。例如涂料,有有機水性涂料、溶劑類涂料等,在應用上也有較大區別。新型涂料應用化學知識,使涂料具有低污染、高性能、隔熱、防火等多種功能,在材料選擇時,要充分考慮建筑建材的應用目的,以達到工程施工的最大效益。又如保溫隔熱材料,現在常用的有玻璃棉、泡沫塑料等,這些材料的選擇和應用與化學分子力學息息相關。以混凝土為例,要選擇高性能的混凝土,首先,要了解混凝土的特點,它是一種由水泥、砂石、水、膠凝材料等按一定比例混合而成的復合材料。在材料的選擇與應用中,必須認清其復合材料性質和各種混合比例,同時掌握混凝土的攪拌、成型、養護等等。
其次,在混凝土基本特點基礎上,科學認知混凝土的集中攪拌特點,科學搭配各種材料比例,確保建筑建材的工作性、效益性和性價比。再次,在實踐中結合理論科學的.進行建筑建材的選擇和應用。如通常情況下,建筑中會使用硅酸鹽水泥,在該類建筑建材的選擇上,不能單方面的考慮某一方面,要綜合考慮,全面了解、可選選擇。例如,在配置C40 以下的流態混泥土時,選擇 42. 5Mpa 普硅水泥就不太合適,應結合應用需求,選擇 32. 5Mpa 普硅水泥,避免選擇的盲目性帶來施工的不便。
此外,混凝土的選擇要科學的利用化學知識,如相同標號的混凝土,要選擇強度系數大,確保混凝土的耐久性; 相同強度的混凝土,則要選擇需水量小的,降低水泥用量,確保水灰比例的科學性。同時,注重季節、氣候等對于建筑建材化學性能的影響,如在混凝土配置中選擇水泥,如在冬季施工則易采用 R 型硅酸鹽水泥,搭配合適的摻料、外加劑等,確保混凝土性能。總之,化學豐富了現代建筑建材市場,為建筑提供了更多的選材機遇,而新型的建筑建材的使用一定要避開盲目性、跟風性,應在建筑目的的指導下,結合建筑建材性能,利用化學分子力學等知識,科學的、適當的對其進行選擇和應用,以提高建筑建材的應用效果和應用價值。化學的分子力學,在建筑建材中應用非常廣泛,基于建筑建材的化學分子力學應用,可以將建材的使用效率和使用效果做到最佳。總之,要充分利用化學分子力學的原理,在建筑建材中實現廣泛的推廣性使用,逐步加強對于化學原理的實際應用,從而達到推動行業發展的目的。
3 結語
高科技帶來了建筑建材的高性能、多功能及輕便、美觀等等。如玻璃材料鋼化、夾絲、夾層等工藝不但提高了玻璃的安全性、抗壓性,還對玻璃的隔音性、保溫性等有很大的優化作用。隨著化學工業的發展,越多的不可能變為可能,玻璃墻、塑料地板等,不斷的豐富人類的建筑需求,提升建筑品味,使城市建設的風景更加多姿多彩。
參考文獻
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