化学反应工程总结范文
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篇1
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.200
化学反应工程是化工类专业的一门核心课程。该课程以物理化学、化工原理、化工热力学等化工专业基础课为先修课程，其主要研究物料从进入反应器到离开为止的全过程，主要解决过程中的反应动力学和反应器分析与设计两个基本问题。化学反应工程内容涉及多学科，理论较抽象，数学模型多，计算复杂繁琐，有些方程只能通过数值计算求解。因此有不少学生把化学反应工程认为是大学中最难学的课程之一[1-3]。
重庆三峡学院是一所普通本科院校，学校人才培养目标是培养应用型技术人才。在化学反应工程的教学中，结合学生的实际情况，让学生能系统掌握本课程的内容，使教学内容达到较为合理的程度，力求把化学反应工程基本观点与相关基础知识紧密联系起来，着重培养宽口径、厚基础、应用型化工高级人才。为此，以培养学生综合运用基础知识分析、解决实际问题的能力为目标，把课程的理论研究与教学方法、手段等方面研究相结合，积极地进行教学改革探索与实践[4-6]。
1 教材的选择和教学内容的精选
优秀的教材是课程教学的基本保证。有关化学反应工程的教材版本很多，体系编排差别较大，所涉及到的内容大都符合教学大纲的规定，因此合理选择教材对于教学和学习非常重要。根据我校的实际情况，在研究多个版本教材的基础上，认为普通高等教育“十一五”国家级规划教材、由陈甘棠教授主编的《化学反应工程》（第三版）符合教学内容及授课体系，该书定为我校化学反应工程课程教材。该书内容经典系统，覆盖面大，循序渐进，篇幅较短，易于学生掌握。其它版本的教材当中，朱炳辰教授主编的《化学反应工程》更注重反应工程研究方法介绍，并在相应章节中论述了反应工程学科的新进展，便于读者深入钻研。两本教材各有特色，可互为补充。另外选取优秀的外文版教材译本作为学生的参考书，让学生涉猎到化学反应工程学科的前沿知识，开拓视野。
课程教学内容要力求体现本学科的科学性、先进性和适用性。教师只有掌握了该课程的知识结构特点，才能够抓住教学重、难点，精心选择教学内容。化学反应工程课程的基本内容包括反应动力学和反应器设计与分析两个方面，依据化工过程中的化学反应与反应过程中的动量、热量和质量传递关系来讲解，并对反应器进行设计与分析，阐明反应动力学基本原理。在实际的教学中，教师应清楚课程各部分知识的结构层次与相互关系，紧紧围绕反应工程学科的两个基本问题，把基本观点与基础知识联系起来，从工程分析的角度讨论化学反应工程中的重要概念。因此任课教师备课时必须认真钻研教材，了解本学科发展动态及前沿，精心组织讲课内容，合理安排，突出重难点，内容详实。重点讲授气-固相催化反应本征动力学与宏观动力学、理想流动反应器、反应器中的混合及对反应的影响等章节，突出工程意识，增强学生分析问题和解决问题的能力。对于气-液反应及反应器、气-液-固三相反应工程和多流体相的反应过程等内容，进行适当讲解。同时努力拓宽教学内容信息，把学科研究的最新工业化成果向学生介绍，激发他们的创新意识和工程意识。对于本课程与其他学科领域交叉形成的一些新的分支，如聚合反应过程、生物反应工程、电化学等，以学生自学为主，达到开拓学生的视野和培养学生创造力的目的。
2 采用灵活多样化的课堂教学模式
课堂教学是化学反应工程理论教学的主要环节。本课程涉及较多工程数学知识，且要求有一定的逻辑思维能力，由于学生的数学基础比较薄弱，专业基础知识面也不宽，课堂讲授的内容和方法必须适当，才能收到较好的教学效果。在化学反应工程课程的教学过程中，采用多种多样的n堂教学方法，改变完全以教师为中心的讲授式教学为多种教学方法并用， 以达到提高学生学习的主动性，提高课堂教学效果。下面介绍主要采用的几种教学方法。
2.1 讲授式教学
教师系统地向学生传授学科知识。教师在讲授每一章时都可先用几分钟的时间，采用图示的方法，概括本章主要内容和基本理论结构框架，让学生领会教学目标，明确教学思路和重、难点以及具体应用实例，特别要联系实际和知道如何应用到相应的具体计算当中。在每一堂课开始时，都应该有承上启下的对上一节课的内容相应的总结，使学生能够将知识有机地结合起来。教师在讲授过程中要详细讲解典型内容，并要突出重、难点。如气-固催化反应和气-液反应过程，可以根据反应物分子必须接触碰撞才能进行反应的共同特点入手，讲解其最基本的反应步骤。让学生了解其共性后，能够举一反三，推导出相应的液-液、液-固反应过程，既调动了学生学习的积极性，又能使学生牢固掌握基本理论。
2.2 互动式教学
即授课过程中教学双方经常进行交流互动。教师可以选出教材中较为典型的章节或例题，首先提出问题，由学生自行阅读课本，让学生带着问题自主学习，以学习课程知识为重点，让学生自行讨论阅读的内容后，全班讨论或小组讨论，最后教师强调并总结该部分内容中的关键概念和原理等。每次课程结束时，教师可以给学生布置总结本次课程内容的任务，下次课上随机抽出几位学生对前一次课的内容进行提纲挈领式的回顾，由此达到督促学生课后自主复习，及时消化，保证知识的连贯性，达到温故而知新的目的。互动式教学方法能够促使学生自主学习，新问题的提出，又能刺激学生主动想法获取问题答案，学生上课的积极性很快提高，取得了良好的教学效果。
2.3 归纳对比法教学
化学反应工程教材中的概念抽象，公式繁多，教学推导过程复杂。归纳对比法在化学反应工程的教学过程和指导学生复习巩固知识过程中起着重要的作用，可以把零散的、不成系统的基本概念知识系统化、理论化。例如，将理想反应器和非理想反应器，连续反应器和间歇反应器，平推流反应器和全混流反应器，等温恒容反应与等温变容反应，流化床反应器和固定床反应器等基本概念进行对比。通过比较，找出概念的相同点和不同点，把相近的概念区别开来，从而达到简化、概括和记忆的目的。除了本学科之内的概念比较外，也可以不同学科进行比较。如把反应器中三传问题与化工原理中的单元操作相比较，把宏观动力学与物理化学课程的本征动力学相比较，有意将化学反应工程和已经学过的课程进行联系，以加深学生对该课程学习的兴趣。将复杂的概念用列表、提纲等简单明了的形式表达出来，使学生在“识同辨异”中增进学习兴趣，在“归纳”中渗透，在“对比”中巩固，最终达到提高学习效率的目的。
2.4 案例教学法[7]
化学反应工程教材中的很多化工案例，内容过于简略，学生很难从中真正领会到案例的作用。对于教学过程中选用的一些能够反映技术发展前沿和创新科研的工业实例，可采用案例教学法。从化工实践中选取合适的案例，进行专题讨论，充分调动学生学习的积极性，发挥学生在学习中的主体作用，使他们通过积极的思维后主动获取知识。在案例教学的讨论中要注意教材中前后章节内容的连贯性，不孤立分割每一章节内容，要让同学意识到，所学的知识不是独力的而是共同为解决实际问题服务的。例如在讲授固定床气-固相催化反应时，选择学校实习基地宜化化工集团公司合成氨多段绝热固定床反应器的案例，结合生产实习认识，对固体催化剂的装载具体要求，反应器的具体实际类型和操作条件、操作方式等进行详细讲解和讨论，让学生深刻体会气-固相反应的过程、固定床催化器的特点、使用情况和选型原则等，初步掌握化工生产过程分析问题和解决问题的方法，培养学生理论联系实际能力。案例教学可以给学生留下深刻的印象，从而激发他们的创造欲，使他们成为推动学科发展与技术进步的新生力量。
3 理论教学与实践教学充分融合
在教学过程中，化学反应工程课程组教师充分认识到理论教学与化工专业实验和化工设计的统一性，理论知识能指导实践，科学实践又能帮助将感性认识上升为理性认识后，再应用到实践中去。抓住各实践教学环节的机会，将本课程中的理论融入实践教学之中。
由于校院两级投入的加大，实验条件和实践教学条件有了较大的发展。针对本课程所设置的教学实验有多釜串联反应器停留时间分布测定实验、管式反应器烃类裂解反应实验、苯酐合成实验、固定床与流化床的流动特性测定实验和乙苯脱氢制苯乙烯实验。现在开设的化工专业实验中，有很多实验是和理论课程紧密相连的，只要科学合理安排理论教学和实验教学，就能使二者有机结合，为本课程的实践教学提供良好的支撑。进行相关实验能够进一步强化学生所学的理论知识，让学生在实验过程中认识真正的反应器，并将所学理论知识运用到反应器的操控和数据的处理。改变那种老师“抱着走”的单一教学方法，提高学生学习的积极性和主观能动性。
课程设计是完成课程教学后对该课程基本知识和技能进行综合应用的一个教学环节，通过课程设计培养学生解决生产实际问题的能力和知识的综合应用能力。为了进一步深化学生对化工反应器的认识，建成了仿真计算实验室，仿真实验室安装有化工设计模拟软件，为学生化工设计实践提供了良好条件。化学反应工程课程的主讲教师也是化工设计指导老师，学生以小组为单位，教师提出设计课题，学生查阅工程手册等资料，采用CAD 绘制设计图纸，并通过答辩完成课题设计。通过反应工程的课程设计，初步培养学生的工程理念。
化学工程与工艺专业的学生都必须要经历认识实习和生产实习等实践环节。化学反应工程课程组教师充分利用这些实践教学环节，引导学生把课程理论知识与现场生产实践相结合。例如在实习中，给学生下达任务，了解相关工业反应器的形式和特点，其中所发生反应的类型和特点，记录反应器进出物料组成和流量等数据，利用该数据进行物料衡算，计算主产物的收率、选择性等，使学生利用所学知识，体会到所学知识在实际工作中的作用，激发学生学习兴趣，实现理论与工程实际的紧密结合。
4 改革考核方式
考试具有测评教师教学水平和学生学习效果的功能，还有引导学生积极学习的“无形指挥棒”作用。考试制度的改革可以同时有效促进教学内容、方法和手段的改革。考试通常有开卷和闭卷两种，各有特点。本课程采用平时成绩（占20 %）和期末考试成绩（占80 %）相结合的考核方法。化学反应工程课程试题多年来一直坚持教考分离，每次考试试卷由其他教师按基本要求从试题库出70%的考题，主讲教师根据各自的讲课特点出30%的考题组合而成。这种命题方式既考虑了课程的基本要求，实施教考分离，又能充分发挥各主讲教师自己的讲课特色，要求学生体会课堂教学的内容。
平时成绩按照学生平时出勤、作业、课堂回答问题及课堂练习考核、写小论文、写专题报告等情况综合评定给出。平时学生可以上学校化学反应工程精品课程网站，自主学习，使学生的综合素质得以提高。
期末笔试考核学生必须掌握和熟记的基本理论、数学模型与计算方法等，按照期末笔试答题情况给出期末成绩。这种综合评定成绩方式督促学生注重综合素质的提高，对学生良好的学风建设起到了促进作用。任课教师在每次考试后，要求必须对试卷进行详细分析和课程总结，找出试卷中学生存在的共性问题和薄弱环节，为下一轮教学起到借鉴和促进作用，并注意在教学过程中不断改进和完善，实现教与学两方面共同提高。
5 结束语
在当今实施素质教育、培养创新型人才的社会大背景下，化学反应工程作为一门工程学科，要求学生系统掌握反应工程课程的内容，能够把反应工程基本观点与工程知识紧密联系起来，从工程应用分析的角度来讨论重要的工程概念。通过课堂教学与专业实验、生产实习相结合以及创建课外实践教学活动平台和考试形式等多方面的教学改革，并比较了改进前后的教学方法对教学效果的影响进行，发现不同的内容采取相应的教学方法，学生更便于理解掌握教学内容，收到了良好的教学效果。化学反应工程的教学改革还只做了初步的改革探索与实践，每个学校具体情况都不一样，应根据自己的专业方向和办学特色做进一步的探讨。
参考文献：
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[4]李望，朱晓波.《化学反应工程》课程教学方法初探[J].教育教学论坛，2015，43（10）：156-157.
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篇2
本科《化学反应工程》课程的教学目标要求教师应从教材内容的组成，章节的编排体系，各部分内容的份量和侧重等方面，依据不同专业学习的特点，对课程进行适当的梳理。我校现用教课书为陈甘棠主编的“十一五”国家级规划教材《化学反应工程》第三版，此书内容系统，易于掌握。同时还选择李绍芬教授编写的“九五”国家级重点教材《反应工程》作为教学参考书，此书最大的特点是编入大量生产实际反应的例题和习题，这种理论联系实际的题型，能提高学生的学习兴趣和联系实际的能力。这两本书的编排体系有所不同，学生在学习过程中可以通过比较，更深地理解反应工程的实质。在教授内容的选择上，《化学反应工程》的基础知识，教师应该重点讲授，教学上可安排较多学时，为后续的学习打下坚实的基础。在其他课程学习过的内容如化学反应速度等概念，教师应做概括性介绍，把主要精力放在新知识和学过知识的应用拓展上。部分章节学生可在教师的安排指导下有目的、有计划地在课外进行自学。生化反应工程基础等章节则可以完全不讲。与此同时，学校还根据我校煤化工的特点，以讲座形式聘请客座教授为学生授课，列举典型生产实例进行讲解和分析，提高学生分析和解决实际生产问题的能力。应用化学专业进行科研实践周活动，让学生在科研实践周里熟悉反应器的选型与优化操作。通过对课程内容的精选和课程线索的梳理，使学生在学习过程中具有很强的针对性，大多数学生都能很好的掌握课程的重点内容和要求。
二、精心组织教学方法，采用多种教学手段
《化学反应工程》内容繁杂，难点较多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演绎。为了保证学生对基本概念能准确理解，基本方法能学以致用，就要对教学方法和教学手段进行改革。教师要精心研究教学方法，采用多种教学手段，满足少学时多内容的教学任务，做到各章节重点和难点突出，使学生易于理解和掌握。首先，在讲课方式上，应用不同的教学方法，充分体现教师“启发引导”和学生“积极主动”的现代教育基本原则。采用启发式教学法，使学生在学习过程中始终处于积极的思维状态。在启发式教学的基础上，针对不同章节可采用对比法、归纳法、提问法等方法来调动学生的学习积极性和主动性。如通过具体事例的讲解，应用对比与归纳法结合的方法对均相反应器型式和操作方法进行评选。对于某些有难度同时又在几种情况下反复出现的概念，采取学生和老师现场探讨形式，而后由学生自己总结结果。这样活跃了课堂教学气氛，提高了教学效果。再次，采用灵活多样的教学手段是教学方法改革的重要措施。根据授课内容的特点，有选择性地使用多种手段进行教学可以起到事半功倍的效果。多媒体在教学上应用，可以将工厂一些实际例子和生产现场搬到课堂，学生通过逼真的影像资讯不仅可以看清楚反应器的内部结构，同时也能了解反应器内传质与传热状况，对于反应器的设计、放大与优化建立必要的感性认识。如对合成氨反应器内部结构和流体流动的展示，激发了学生对反应工程课程的学习兴趣和学习热情。经过近两年多位老师的共同努力，本课程多媒体教案制作完成，经过课堂的使用，同学们反应良好，可以明显地提高教学效率。
三、加强工程技术观念，做到理论实践结合
篇3
关键词：大克泊湖淖；水化学演化；反向地球化学反应路径模拟
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）33-0029-03
在我国华北、西北地区，由于气候干旱，地表水相对缺乏，地下水往往是生活以及工农业生产主要供水水源，鄂尔多斯盆地是我国重要的能源化工基地，对地下水的需求尤其强烈，因此查明该地区地下水循环和水化学形成机理成为指导该地区地下水资源合理开发利用亟待解决的问题。大克泊湖淖是鄂尔多斯盆地众多湖淖中水域面积较大的湖淖之一，对研究鄂尔多斯地下水循环演化方面具有较好的代表性，而且在前期积累了大量的水文地质、地下水水化学和同位素等基础数据，具有较好的工作基础。
1 研究区概况
大克泊湖淖地区位于鄂尔多斯盆地北部，是一个小型盆地，大克泊湖淖位于该小型盆地中央。多年平均气温为5℃，多年平均降水量为322.5mm，且降雨多集中在5～9月。地层由下至上依次为侏罗系、白垩系、第四系。白垩系砂岩是研究区的主要含水层，侏罗系碎屑岩构成了整个含水层的隔水地板。第四系风积沙广泛分布于研究区内，最大风积沙层厚度约为5m，结构松散，基岩零星出露。大克泊湖淖面积约为4km2，湖水面积变化对降雨量响应迅速。湖盆边部分布着众多湖眼。
2 样品采集与测试
3 反向地球化学反应路径模拟
3.1 反向地球化学反应路径模拟简介
反向地球化学反应路径模拟是运用质量守恒原理，通过对比同一地下水水流路径终点和起点的水化学成分和同位素的质量，推测出两点水流路径上地下水由于发生溶解或沉淀等化学反应、蒸发或不同水体之间的混合等物理反应等引起的化学组分和同位素的变化量，总结出地下水从起点到终点间的水文地球化学反应路径。其反应形式可表示为：
3.2 反应路径的选择
3.3 反向地球化学反应路径模型
3.3.1 可能矿物项的确定。岩芯检测结果显示研究区常见的矿物有石英、方解石、碱性长石（钠长石和钾长石）、斜长石（钙长石）、伊利石、石膏。溶滤作用、浓缩作用和阳离子交替吸附作用是研究区浅层地下水普遍存在的水化学形成作用。由于地下水埋深较浅，而且上覆一层松散第四系风积沙，增加CO2作为矿物相。综上把方解石、钠长石、钾长石、钙长石、伊利石、石膏、NaCl、CO2、离子交换、浓缩作用作为可能矿
物相。
4 结果与分析
路径Ⅴ：模拟结果显示在水流路径上均发生了钠长石、NaCl的溶解，方解石沉淀，阳离子交替吸附作用，同时有土壤CO2进入地下水中。由于起点和终点的地下水水位埋深均较深（见表1），因此蒸发作用很弱。
参考文献
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篇4
[关键词]研究型大学；有机化学；教学探索；创新能力
在我国工科院校，不论理科方向还是工科方向，有机化学都是相关专业的基础课，有机化学的教学在学生的知识体系中占据着举足轻重的地位。同时，有机化学教学的实践与探索一直在进行，经过几十年的发展与改革，市面上针对有机化学的教材层出不穷，但万变不离其宗，历来有机领域所建立起来的基础知识、基本原理不变，仍然是我们教学工作者需要讲授的基本内容与重点，也是对学生提出的基本要求和研究型大学要求学生所必须理解、掌握与融会贯通的基础知识。在信息化技术改革与飞速发展的今天，学生获取知识与信息的手段和方法比以往发生了天翻地覆的变化，这就对我们现在大学课堂的教学模式与方法提出了更高的要求，特别是对于工科专业基础课的教学，不仅要与时俱进，更要推陈出新，从课程中引导学生的创新能力培养与课本知识学习无缝衔接。但目前存在这样的问题：一是学生群体用于科学文化知识的学习意识和学习能力发生了较大的质变。近几年来，高校基本上迎来了历史上独生子女比例较高的一批批大学生，个性强但独立性也稍差，用于对课本知识学习的时间不多动力不足[1]。二是先进电子科技的发展，查文献搜索科技信息以及互相之间的信息交流更加便利和及时，为学生提供了便利的同时却也给学生带来了消极的影响，多数学生基本不动手做笔记，而是依赖于教师的课件及希望教师所划出的考试重点，对化学反应的机理理解不透甚至不理解。三是由于课时的压缩，系统复习的时间不够，造成学生复习的仓促和顾此失彼。四是理论教学内容乏味单一，无法与基本的生产生活实际相联系，引起学生感兴趣的新东西新内容太少，教学效果不好[2]。基于这些问题，结合我校实施研究型大学发展模式的启动，我们从教学内容方面突出工程特点、教学方法方面实践有效学习、教学手段上引入新式工具及教学目标上注重培养学生创新能力四个方面对有机化学教学进行了初步的探索与实践，建立了一套适合于工科专业的有机化学教学模式，增强了学生对有机化学的学习兴趣，提高了教学质量。
1教学内容上突出工科特点
有机化学就是研究有机化合物的化学，是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及其有关理论和方法的科学。有机化学不仅是化工专业的重要基础课，也是我校矿物加工专业和环境工程专业的必修基础课之一。在人类更加关注地球的生存环境和追求无害化生活质量的今天，有机化学的地位已经越来越突出，其原因是多类行业的污染排放控制中毒害最大也是最难处理的那部分有害物质大多与有机结构的物质有关，因此对有机物质的认识、研究与分析是实现可持续环保化发展所必备的知识与技能[3]。有机化学教学已经延续了上百年的历史，教学内容几十年不变但工科性不强，因此，对于我校研究型工科大学的特点，在教学内容安排上我们突出工科特点，由基本的有机合成原理引伸出这些原理在最新的科研领域中的应用，即能引发学生极大的课堂兴趣，又能拓宽学生的知识面，为后续专业领域的研究奠定一定的基础。首先，对教学内容进行精简和侧重点划分式讲解。目前，我校有机化学课程选择的是由徐寿昌主编的高等教育出版社的《有机化学》作为教材，并且根据我校学科特点及调整后的培养方案，将前十七章即从绪论、烷烃至杂环化合物作为教学内容，该教学内容的设置是按官能团分类方式进行安排，从各章的内容结构来看，基本上每章内容分为三大部分，第一部分为含有相同官能团的有机化合物的基础性质，包括分子结构、构造特征、物理性质和波谱特征等；第二部分为相同类官能团有机化合物的制备方法与反应、化学性质与反应机制，此部分是有机化学的重点内容，也是有机化学教学的核心部分；第三部分为含有此类官能团有机化合物的典型代表。根据这样一条主线，每章内容都有相同的规律性，便于学生总结归纳，同时把章节之间相互交叉的内容前后渗透着讲解，比如后面章节有机化合物制备的化学反应与前几章节化合物化学性质的反应部分相互重叠，讲课时进行了简化合并，让学生一目了然。从工科体系对有机化学知识的要求来看，每章的第一部分为物质基础知识，内容基本雷同，这部分在绪论的有机化合物的分类和命名中系统讲解后，后面章节不再累赘，完全可以靠学生自学解决，既能训练学生的总结归纳能力，又能让学生学会自己思考得出其中的规律性，有助于对基础理论的理解、掌握与记忆。而第三部分内容则相对简单易懂但又有些过时和繁琐，因此完全可以不放在课堂讲解，只作为一种常识留给学生自学，把更多的课堂时间用于扩展第二部分内容并向工科基础延伸。其次，对重点内容突出工科特色，强化有机化学在实践中的作用。工科最大的特点在于通过学习化学反应借助于工艺过程不仅仅是解决能得到什么，还要从原材料的来源、工艺路线、条件、以及产率等多方面考虑，而这些工程特点的内容通过引入有机化学最新的科研动态和应用成果体现出来，这也是最能引起学生极大学习兴趣的方式之一。大学生的课堂教学，调动学生的学习兴趣是教学过程中最为重要的一个方面，在精简教学内容、适当删除部分过时和繁琐部分内容的背景下，将经典有机化学理论与相关学科前沿发展相结合，适当交叉讲述与有机化学关系密切学科的新成果、新方法和新技术，如材料、环境、食品、能源等等，让学生感受到有机化学与我们身边的生活息息相关，既能激发学生听课与思考的动力，引发学生的兴趣，又能使学生充分体会到所学知识的实用性。例如，讲解“苯酚与羰基化合物的缩合反应”时，这历来都是学生最难以理解的几个反应之一，很可能因为难以理解而导致学生逐渐失去了兴趣，有些学生甚至放弃了这一部分，造成对这部分内容教师难教、学生难学的局面。为此，我们首先以生活中最新发生的事例——双酚A事件开始：有机化合物双酚A是世界上使用最广泛的工业原料之一，在塑料制品中添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性能等特性，广泛用于水瓶、奶瓶、牙齿填充物等。可是最近卫生部明令禁止生产双酚A塑料奶瓶，而且这个禁令最早由欧盟提出而且已经在欧盟实施半年，但双酚A依然以其不可替代的优点广泛应用于其他方面。那双酚A又是什么呢？双酚A正是“苯酚与羰基化合物的缩合反应”的一种产物，由此切入这一反应类型机理的讲解，将复杂繁琐的有机反应机制与生产生活实际产品相结合，不但可以激发学生的好奇心，更会让学生带着强烈的求知欲在脑海里留下深刻的印象，并为后续课程中双酚A作为原材料去制备环氧树脂的工程路线的学习做好了铺垫。当然，诸如此类的反应机制大多都能与生产生活中的实例相结合，这些突出工科特点的教学内容既能强化基础又能保证教学内容的科学性和先进性，使学生充分体会到所学知识的可用性。再者，教学过程中渗透绿色化学，增强环保意识。有机化学的基本反应类型中有些化学反应尽管典型但后来在应用过程中综合考虑环境污染问题，已经过时或基本已被淘汰，对于这些反应，在教学过程中可以适当弱化其地位，只作为了解性内容介绍；同时，结合讲授内容适时补充一些绿色有机合成路线，提高学生的环保意识，使其感受到有机化学发展具备良好的应用前景。例如，酯交换反应是有机化学反应中的一大类，如聚碳酸酯的合成，作为一种工程塑料，聚碳酸酯是五大工程塑料中增长速度最快的，有机化学课程中是由双酚A和光气(COCl2)的酯交换法来合成，而Tundo报道了一种经酯交换和缩聚反应的绿色合成路线，先用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯，然后在固态熔融状态下由双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯。此工艺取代了常规的光气合成路线，并同时实现了两个绿色化学目标，一是不使用有毒有害的原料，二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作为溶剂。通过这样的实例使绿色化学的概念深入人心，让学生意识到有机化学反应具备广阔的可持续化发展的空间，同时也赋予了学生将来从事创新活动的思考空间，学生对此充满兴趣，保证和提高了教学质量。
2教学方法上践行有效学习
有机化学教学内容多、基本概念和理论复杂，需要记忆的化学反应又多，因此，课堂讲解起来显得比较零散，尤其是讲到后面几章时，学生也失去了耐心，造成了前后混淆或者是学了后面忘了前面的局面，复习的时候也是越复习越没有信心[4]。但仔细研究发现，按照官能团分类的教学内容安排，章节内及章节之间内容的规律性还是比较明显的，因此，根据多年教学经验总结，我们在教学过程中采取了随时总结归纳的方式，把前后交叉的内容串联起来，合理科学地安排在有限的课时内，这样能激发学生课堂学习效果的最优化，引导学生将重要的知识点都能在课堂上最大化地消化与吸收，达到有效学习。例如：(1)对乙烯的氧化反应产物，不同条件下有不同的氧化机制和产物，学生对此总是把握不好。为此，我们在综合了所有章节内容的基础上，对烯烃的氧化反应条件及相应的产物进行了归纳，如图1所示，这张图就让学生有了清晰的区别式记忆，不容易混淆而且对知识点的把握更加牢固。(2)有机化学中两大类型的四种反应贯穿教学内容的始终，包括亲电取代、亲电加成、亲核取代和亲核加成四大反应，其反应机理及反应发生的方向与快慢的影响因素这部分知识是教学中的难点，也是最容易让学生感觉到杂乱无章的内容。为此，我们采取了逐级总结、分步展开的方法进行讲解，先对卤代烷烃的化学反应总结，三类反应：亲核取代反应、消除反应和与金属的反应；再对三类反应进行分类总结，如卤代烷烃的亲核取代反应归纳如图2所示。这样的讲解与总结方式，很好地梳理了各类型反应特点、机理与影响因素，如图2所示，对学生理解与掌握难点内容起到了一目了然的作用，不仅记忆起来容易而且能让学生即时在课堂上把这些内容消化掌握，提高了课堂学习效率。(3)醛酮类的化学反应和β-二羰基化合物的化学反应是有机化学教学的重点，在整个有机体系中占有举足轻重的地位，其所参与的化学反应是有机工业的基础与纽带。但教学过程中研究发现，学生对这部分内容特别容易混淆，分辨不清，甚至无法正确掌握其反应机理和反应产物。为此，我们对醛酮类官能团的羟醛缩合反应和交叉歧化反应与β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反应进行类比式总结归纳，前后对照，找出其中的差异化，使学生对不同类型官能团的反应机理及产物有了明确的辨别与分析，同时记忆，达到了高效地掌握重点记忆重点，学生也在最短的时间内理解并掌握了这一部分即是重点又是最为复杂的内容。通过这种逐级归纳、分类总结及类比式、区别式归纳教学方法，能让学生对每一部分知识点都一目了然，有助于学生更快更牢固地理清容易混淆的内容，既提高了学生的学习效率，做到了课堂上有效学习，又培养了学生自主的归纳总结能力。
3教学手段上拓展新型科技渠道
信息化技术的应用为各行各业的工作带来了前所未有的智能化工具，将其充分地应用于教学工作中，也必将使教师的授课方式和学生的学习方式发生深刻的变化，这些变化为我们开创了新的途径和教学模式。同时，学生对信息化工具的使用已经成为常态，观看和应用手机、电脑等影像与视频也越来越方便和快捷，因此，我们所采用的教学手段完全有条件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先，电脑多媒体教学手段已经很好地呈现出了其优越性，在有机化学的教学工作中发挥了其不可替代的作用，因为有机化学涉及大量的物质结构、分子构象、反应机理等抽象性的概念，这些空间结构不能只靠平面式的讲解和学生的想象力去理解，而是在通过多媒体在教学课件中通过图片、视频及动画的方式，对开拓学生的空间意识、加深学生对抽象知识的理解与掌握起到了至关重要的作用，很大程度上激发起了学生的求知欲，更愿意去思考和提问，活跃了课堂气氛的同时提高了教学质量。再次，我们将新型的有机化学软件引入到教学工作中，如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等，这些桌面化学软件不仅能更加准确形象地描绘出有机化合物的分子结构，还能够以动画和三维Flash的形式展现出分子结构的3D空间及分子轨道形成过程。这些软件的使用丰富了多媒体教学的内容，使多媒体更加形象生动，由此制作的多媒体课件更加美观内容更加充实和饱满。与此同时，教师还引导和鼓励学生自学使用这些软件中的一种或几种，增加学生对电脑的应用技能，学生对此也有浓厚的兴趣，因为这对学生将来的毕业论文设计环节和工作环节都颇有帮助。另外，微课是最新发展起来一种教学方式，以其灵活方便、针对性强、教学时间短和与教师随时互动的特点，深受学生喜欢。在网络、信息与通讯技术快速发展的时代，微课在大学教学中作为传统课堂学习的一种重要补充，可以为学生拓展学习资源，实现个性化差异化教学，满足不同学生对不同知识点的按需学习，帮助学生巩固课堂学习内容并进行自我查缺补漏，尤其对对学有余力的学生起到了更大的帮助作用。比如我们用微课建立了涉及格利雅(Grignard)试剂的各种合成反应，并把由此建立了一张合成各类有机化合物的网状散射图，将各种醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路线与合成机理呈现得淋漓尽致，微课里的视频将授课内容大幅浓缩，将简单易懂的知识点去掉而仅保留难点重点，学生能够做到专注地记忆与思考；同时附有习题与测试可供学生加以巩固，这在接下来有机合成题的课堂练习与检测中明显地体现出来，以往学生对大部分有机合成题目都感到无从下手，不知道从哪里开始，不知道用哪类简单有机物质去合成，更不知道用什么方法或路线来合成，而通过这样的方式授课，既让学生抓住了课堂内容的主线又让学生有了充分的独立思考与分析的时间，针对不同的有机合成题学生能够做到分步分析，逐步找出正确合理的合成路线，始终保持思路清晰。微课不仅是一种教学模式，更是一种学习方式，即提高了学生的学习效率，又提高了教师的授课效率，它提供了一种可以让学生自主学习、可以随时跟授课教师沟通交流、可以让学生进行探究性学习的平台。
4教学目标上注重创新能力培养
大学在教育历史的延展中承担了育人、科研、服务的职能，研究型大学的本质就是“研究与教学相结合”，其发展目标必然是把研究放在首位，在大学的本科阶段即提供全面的学位计划，宽基础的学习也是为今后的科学研究打基础做铺垫。因此，作为专业基础课程的有机化学，我们在讲授过程别地提出对学生创新能力的培养，这是研究型大学今后发展的必然趋势，也是为培养多层次人才所必备的教书育人模式。现代社会是个发展突飞猛进、竞争异常激烈的时代，当代大学生不管是将来走向科研领域还是进入社会，其未来的发展前景必将依赖于创新能力，学生创新能力的培养自然而然成为教学工作目标的重要组成部分。我们将有机化学课堂内容、实验课与大学生创新实验训练相结合，针对目前学生在创新实践过程中出现的问题与不足，在有机化学教学中研究并设计了引导学生创新意识培养其创新能力的教学方式。在教学中注重学生创新能力培养方面，首先，当今大学生想象力丰富、思维活跃，总是想追求新颖的东西，但由于他们的知识面不够宽、对行业认知不深，无法把所学知识与行业中的发展需求相联系，从而缺乏创新的源泉和创新性思维的方式。为此，我们在教学过程中及时将所学有机合成反应与相应行业的最新发展相联系，引导学生结合行业中需要解决的问题自己思考。如“单环芳烃”这一章，在讲到单环芳烃的来源时，学生了解到苯及其同系物主要来源于煤的干馏分解产物，为了让学生更多地了解与之相关的行业发展动向，我们在此引入了目前研究最热的课题之一——煤燃烧过程中的结焦与结渣问题，这是影响燃煤发电厂的经济效益和安全运行的严重问题，要求学生与课堂内容相联系，思考如何去研究，同时与前面章节讲到的红外光谱前后呼应去分析结焦与结渣与哪些因素尤其是哪些有机物质有关，可以采取哪些研究方法去发现、分析并解决问题。同样的例子，我们在讲到“羧酸及其衍生物”一章时，其中一部分有机化学反应学生在高中已经学过且有些反应产物已经被淘汰或过时，在此，在精简课堂教学内容的基础上我们适时地引入与羧酸衍生物相关的材料科学方面的最新研究动向，即一种新型的超塑化剂——聚羧酸系高性能减水剂(PCE)，它是一种新型建筑材料添加剂，以减水率高、保坍性能好、强度增长快等特点被广泛用于配制超高强混凝土、高流动性及自密实混凝土，其分子结构与合成路线与本章内容息息相关。通过这些问题的引入，既能让学生接触到了学科发展的前沿，又能为学生的创新思维提供素材与源动力，同时教育学生要善于自己利用和创造条件，充分发挥自己的特长，把握本学科最新发展的动态和相关学科知识的横向关系，由此学生的创新意识与创新能力才能够得到进一步发展。再者，创新能力培养光有创新灵感和热情是远远不够的，还必须学习、掌握并具备相应的创新技能以及持之以恒的信心。为此，我们为充满创新意识又学生余力的学生提供了实验平台，培养学生的动手能力和运用创新科技的方法，比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分，教学过程中摒弃了过时的和学生高中所学过的部分内容，而将“聚羧酸减水剂的合成”作为这一章节内容的拓展教学，鼓励并指导大学生发挥其敏捷的思维与创新思想、大胆地去尝试新的合成工艺路线，不怕失败还是从失败中总结规律和经验，通过学生坚持不懈的尝试与创新，通过不断失败的合成路线的实验摸索，综合分析了各种合成工艺条件及对合成的产品的评价后，发现了一种新的合成工艺即低温合成聚羧酸减水剂的方法。因此，在现有的高等教育体制与教学模式下，学生的创新能力是在学习基础知识的基础上，通过教师在教学过程中适当的引导与启发而培养起来的。总之，通过多年的有机化学教学经验体会，我们在教学内容、教学方法、教学手段及教学目标的研究、探索与实践，很好地结合了我校研究型大学培养工科技术人才的要求，优化了教学内容，改善了课堂教学效果，提高了有机化学的教学质量。当然，有机化学的教学建设与改革仍在不断地向前发展，需要我们不断地提高教学水平，使课堂教学更加充满活力，从而提高教学质量，培养更多的创新型合格化工专业人才。
参考文献
[1]刘涛，杜荣斌，孔学军，等．突出工程教育特点的有机化学教学改革-以化学工程与工艺为例[J]．广东化工，2014，41(21)：263-264．
[2]张军，王启宝，王立艳．矿物加工工程专业有机化学课程建设的探索[J]．大学教育，2015(4)：164-165．
[3]陈立根，颜秀花，张红，等．化工专业有机化学教学改革的研究与实践[J]．广东化工，2014，41(21)：268-269．
篇5
1教材分析
化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化是化学反应的两大特征，但当一个具体的化学反应应用于实际时，我们最关心的问题是反应的速率和限度。在《化学1》“氯气的性质”中，学生已感知可逆反应，如何确定探究思想并通过实验揭示某些反应存在限度、把握反应达到最大限度时平衡状态的特点和平衡转化率等是本节的教学要点。
教师应该围绕核心问题的灵魂，设置富有逻辑性、递进性的问题，帮助学生打开从微观、动态的角度认识化学反应平衡的视角。
调控反应条件、改变反应限度及对化学平衡状态特征的理解与判断，是较深层次的要求。本着分层推进、螺旋攀升的原则，在此不必展开；有兴趣的同学将在选修模块《化学反应原理》中深入学习，这也符合学生接受知识的认知顺序。
2教学目标
(1)揭秘炼铁高炉悬念，认识化学反应的可逆性。
(2)通过实验，了解化学反应的限度，初步形成运用探究手段解决问题的能力。
(3)结合图表数据分析，从浓度变化角度建构可逆反应的平衡状态。
(4)通过交流讨论，培养学生严谨细致的科学态度、实事求是的质疑精神。
3教学过程
[史话激疑]钢铁生产是17世纪从英国开始的第一次产业革命的两大支柱之一。高炉炼铁的主要反应是：Fe2O3+3CO Fe+3CO2，其中CO产生的反应是： C（焦炭）+O2（空气）=CO2（放出热量）、 C（焦炭）+CO2=2CO（吸收热量）。但炼制1吨生铁所需要焦炭的实际用量，远高于按照化学反应方程式计算所需的量，且从高炉顶端出来的气体中总含有没被充分利用的CO气体。起初，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不够充分之故，于是设法增加高炉的高度。然而令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。这成了炼铁技术的科学悬念，你能揭开炼铁工程师们的困惑吗？
[讨论揭秘]19世纪下半叶，法国科学家勒夏特列经过深入研究，终将谜底揭开：C + CO2
2CO是一个可逆反应，并且自下而上发生在高炉中有焦炭的地方；后来的研究还发现，在高炉中Fe2O3与CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。增加高炉高度只是延长了反应时间，而反应已达到平衡，各物质的量不会再随时间而变化，所以，上述做法徒劳无益。
[小结①]可逆反应
许多反应具有可逆性，即正向反应（反应物生成物）和逆向反应（生成物反应物）在同样条件下能同时进行，这种反应称为可逆反应。
[讨论交流]水的生成和电解、CO2和H2O在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O，它们是否属于可逆反应？谈谈你的见解。
[诱导思考]在硫酸的工业生产中，二氧化硫的催化氧化是制约硫酸产率的关键反应。请思考若将2 mol SO2与1 mol O2混合于2 L密闭容器，充分反应后，能否得到2 mol SO3？现为你提供某同学实验过程的数据记录(见表1)，愿对你有所帮助。
[小结②]反应限度
在一定条件下，可逆反应最终进行到所有反应物和生成物共存、且浓度均不再改变的状态，即化学反应进行到能完成的最大程度，我们称之为反应限度。反应限度决定反应物在该条件下的最大转化率(或平衡转化率)。
[能力培养]怎样通过实验来证实反应存在限度？应本着怎样的原则来设计实验？现为你提供下列试剂和仪器：0.1 mol・L-1 KI溶液、 0.1mol・L-1 FeCl3溶液、CCl4、KSCN溶液、小试管、胶头滴管。请判断FeCl3溶液与KI溶液之间的反应能否进行到底？
[实验设计]①取5 mL 0.1 mol・L-1 KI溶液放入试管，滴加5～6滴0.1 mol・L-1 FeCl3溶液，振荡、静置、观察。②继续加入2 mL CCl4溶液，再次充分振荡，静置、观察。③取上层溶液，向其中滴加KSCN溶液，观察。填写下表：
[分析探究]实验①无非常明显的特征现象，表明正向反应是否发生，需通过实验来证实；实验②用CCl4萃取分离出单质碘，表明正向反应的发生；实验③现象表明少量FeCl3溶液与过量KI溶液混合后，Fe3+仍然存在，说明正向反应没有完全进行到底，即反应有一定限度。
[小结③]设计上述探究实验的原则
①有意识地控制反应物用量。②选择合适的试剂证明正向反应的发生和进行程度（证明相对不足物质仍存在），实质是常见物质和离子的检验，③从离子反应的角度来看，如检验K+、Cl-等离子的存在，既不能证明正向反应的发生，也不能证明正向反应进行不够彻底，因为这些离子在反应中都没有被消耗。
[提问推进]在一定温度、压强下，可逆反应进行到最大限度时，反应体系处于一种表面静止的特殊状态，即化学平衡状态（简称化学平衡）。它有哪些特征？我们还可以从哪些参数判断反应是否处于平衡状态？我们可以从某同学根据上表数据绘制的如下图像上，进行探讨。
[归纳总结]3.化学平衡状态
（1）化学平衡状态：可逆反应在限定条件下所能达到的最大限度时所对应的状态，此时正反应和逆反应的反应速率相等，反应物和生成物浓度不再变化。
（2）化学平衡状态特征：动（动态平衡）、 等 （v正=v逆）、 定（各物质浓度不再变化）、变（维持平衡的条件发生改变，平衡状态也将随之改变）。
[拓展变化]反应达到平衡时，正、逆反应仍以相等速率进行，反应物和生成物浓度不再变化，这显示反应不完全的必然性。作为反应体系整体，某些性质参数也不再变化，它们能否作为反应达到平衡的标志？
[练习思考]在一定温度下,反应A(s)+3B(g)
C(g)+2D(g)在恒容的密闭容器中进行，下列说法能说明反应一定达到平衡状态的是（ ）
A. B、C、D的物质的量浓度比为3:1:2
B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体的压强不变
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
[分析]平衡时各物质的量浓度比不变，但未必强求与计量系数比相等；平衡浓度还受到起始浓度的影响。混合气体的密度在恒容时取决于容器内气体的质量之和，B、C、D的质量之和不变，就意味着A的质量也不变，即A的生成和消耗相等。恒容时容器压强取决于容器内所有气体的物质的量之和，而本反应前后气体体积没有变化，即无论平衡是否形成，容器内气体的压强一直不变。混合气体的平均相对分子质量即混合气体的质量与混合气体物质的量之和的比值相等，结合B、C分析可知，只有达到平衡状态，混合气体的平均相对分子质量才能不变。答案：B、D。
[总结]（3）化学平衡状态判断：
①等：v正=v逆（本质） ②定：平衡体系相关性质参数不再变化（现象）
[教师讲解]：化学平衡状态判断尺度由平衡状态的形成和特征而来：一是“等”，要能从文字表述中确定反应方向，“等”不是机械的，对不同物质而言，要在比例关系上寻求相等；二是“定”，其含义广泛，实际判定时要联系反应容器特点、化学反应特点和表述的具体性质参数慎重分析，不可盲目、随意。
[知识运用]在20世纪60～70年代英国进行的一项研究结果表明，“高烟囱可以有效降低地面二氧化硫的浓度”。于是，各发达工业国家硫酸生产厂的烟囱竞相攀升（如图2所示）。据统计，英国某发电厂在这10年间排放的二氧化硫增加了35 %，但由于建造了高烟囱，工厂附近地面二氧化硫的浓度降低了30 %之多。请你判断英国的研究结果是否科学？试从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？
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[释疑解惑]烟囱升高，并没有提高二氧化硫的转化率。排放的二氧化硫只是随着气流“移动”到远处“洒落”罢了，从全球环境保护的角度看，这种做法并不可取。当然，增加烟囱高度与增加炼铁高炉高度做法相似，反应限度、化学平衡并没有改变的道理，需要在以后的选修模块学习时才能了解。
[巩固练习]（2008江苏高考卷，有删减）将一定量SO2和含0.7 mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量的NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。请回答下列问题：
(1）判断该反应达到平衡状态的标志是_____。
A． SO2和SO3浓度相等
B． SO2百分含量保持不变
C． 容器中气体的压强不变
D. SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E． 容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示，结果保留一位小数）。
答案：（1）B、C； （2）94.7 %
4 教学反思
教师要善于同学生对话、采用富有意义和效果的教学策略。从破解炼铁高炉悬念切入营造教学情境；观察实验现象引起认知冲突，以促使学生提出假设；提供图表数据变化图像供学生分析，以形成对话与建构的契机和平台。认真倾听学生的见解与预设不一致的地方，那是学生学习的障碍点，也是教学设计中不够完美的地方。如前述探究实验①中，有学生认为Fe3+的存在是由于Fe2+被氧化的结果，学生的回答没有支持反应存在限度，该怎样说服学生（I-过量、且还原性比Fe2+强）显示教师的教学机智。关注课堂意外，就是尊重学生，体现主导为主体服务的课程理念。
篇6
一、理解教材，明确学习目标
与传统教材相比，高中化学新教材有两个显著特点：一是学习内容具有选择性。教材为学生提供多样的、可供选择的必修和选修课程模块，同一学习主题的内容，按不同层次的学习要求分解在不同模块中。学生可根据自己的兴趣及未来发展的需要，学习必修模块和不同的选修模块。二是学习目标多元化。新教材赋予学习内容“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”的三维目标。因此，准确理解教材是实现“用教材教”的基础。
理解教材。第一要通读教材，从整体上宏观把握教材的编排体系，掌握教材知识结构，明确相关知识的内在联系，准确界定同一主题学习内容在不同模块的广度和深度。第二要深入教材，钻研教材。明确所要学习内容的三维目标的具体要求，领会教材的编写思路、知识建构的途径、达成目标的方法、难点突破的策略等。
例如，原电池在《必修2》《化学反应原理》《实验化学》三个模块中均有涉及。但三个模块的学习目标不同，《必修2》要求“通过学生的实验探究活动，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池反应的原理”。《化学反应原理》要求“通过化学能转化为电能的探究活动，了解原电池的构造特点及工作原理，能正确书写电池正、负极的电极反应式及电池反应方程式”。《实验化学》则要求“通过对不同材料构成原电池放电效果的比较，初步认识电池的极化作用，加深对原电池工作原理的理解”。教学过程中要准确把握好教学的侧重点，必修教学要注重基础性，防止一步到位，增加学生的学习困难；选修教学要注意转换视角，变换重点，形成知识体系，加深对原电池原理的理解。
二、丰富教材，拓展思维空间
杜威认为“所谓教材，就是在一个有目的的情境发展过程中所观察的、回忆的、阅读的和谈论的种种事实，以及所提出的种种观念”。也就是说，教科书不是教材的全部，它仅是教学的一种媒介、一种工具、一种资源。教师要从学生的学习需要出发，从生活、社会等各方面挖掘学习素材，丰富教学资源。
例如，在讲《必修2》“原电池”内容时，向学生介绍电池在日常生活、工农业生产、航天航空等领域的应用；增加“水果电池”的趣味实验；播放原电池工作原理的动画视频等。在讲《必修2》“铝的性质”时，将铝与氢氧化钠溶液反应的实验设计为探究实验，增加铝热反应的微型实验等。
丰富教材的目的不是增加学习的难度，而是通过丰富教材，拓展思维空间，激发学习的兴趣，转变学习视角，感受学习知识的过程，最终达到易化、活化、深化教材的目的。
三、重组教材，优化知识结构
新教材重视学习内容的“社会性”，强调“以学习者为中心”。教材栏目形式多样，令人耳目一新。如:活动与探究、观察与思考、交流与讨论、信息提示、拓展视野、资料卡、问题解决、整理与归纳等。教材编写方式的改变，使新教材出现了知识系统性不强，前后内容衔接不到位，实验探究缺乏知识性结论等问题。对新教材出现的新问题，教师不能一味地埋怨，而是要从教学的实际需要出发，打破教材局限，重组教材，优化知识结构。
例如，在学习《必修1》专题1第一单元“氧化还原反应概念”时，学生对常见元素化合价、化合物中元素化合价确定的方法存在知识的漏洞，教学中要及时进行有关化合价知识的“补偿”教学，实现初高中学习内容的有效衔接。在学习《必修1》专题2“氧化还原反应的本质”时，可以将《必修2》中原子核外电子排布规律、原子结构示意图的内容调整到《必修1》专题1第三单元进行教学，为学生认识化合价变化的本质，理解氧化还原反应的实质是电子转移做好知识的铺垫。在学习“铁、铜及其化合物的应用”时，将教材内容重新整合为铁及其化合物和铜及其化合物两个部分。从缺铁性贫血的治疗与防治为切入点，引导学生通过实验探究学习Fe3+、Fe2+的检验及相互转化。
重组教材不是抛弃教材，而是在尊重教材、服务学生学习的前提下，调整知识的学习顺序，补充相关知识的“间断点”，删除不适宜的教学内容，优化教材知识结构，使教材更加符合学生的认知规律。
四、超越教材，构建活动方案
教学过程不是教师照本宣科传授知识的过程，而是师生对话、交流、沟通与活动的过程。因此，教师要超越教材，将静止的、统一的文本素材，转化为动态的、个性化且富有弹性的师生活动方案，让课堂成为师生共同学习的舞台。
例如，在讲《必修2》“化学反应限度”内容时，笔者设计了如下活动方案：
［课题引入］人们常说：“忍耐是有限度的！”你们能解释一下“限度”的含义吗？
［学生活动］查阅词典中有关“限度”的解释。
［教师设疑］化学反应是否存在限度呢？能否用实验来证明化学反应存在限度呢？
［学生活动］交流讨论教材中“探究FeCl3溶液与KI溶液的反应限度”的实验方案。
［教师活动］解答学生对实验方案的质疑，并对实验方案进行评价。
［学生活动］分组完成实验，交流讨论，形成实验结论。
［过渡］实验证明，所有的化学反应都有一定的限度，只是程度有所不同。
［教师设疑］化学反应为什么存在限度呢？
［学生活动］以合成氨反应为例，交流讨论在化学反应过程中反应物、生成物浓度，正反应、逆反应速率随时间变化的关系。（如下图）
［整理与归纳］一定条件下的可逆反应，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化时，反应达到化学平衡状态。
［教师设问］化学平衡是一个动态平衡，日常生活中是否存在动态平衡？请联系实际谈谈你们对“动态平衡”的理解？
［学生活动］交流讨论。
［问题解决］钢铁生产是17世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。生产中发现，炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中的CO的比例竟然没有改变。这成了当时炼铁技术中的科学悬念。你们能破解这一科学悬念吗？
篇7
1、学会为方程式分类：高考化学实验题往往也是不少人的失分重点，其实每个实验都有相同点，只要掌握了实验题的大致步骤：如何减小误差、如何提高实验安全性、实验所要测量的要素等几个主要方面，解题时，每个步骤再稍加细心谨慎，分数自然提高不少。而三年高中化学学下来，光是主要方程式就有100多个，有些化学方程式繁复冗长，对一些同学来说记牢所有的化学方程式是一项艰巨的工程。因此，要学会给化学方程式分类，如按照化学反应类型：取代反应、氧化还原反应、加成反应、化合反应、分解反应等，不能靠死记硬背，要学会找出公式的相同点，了解它的类型。
2、常联想善总结：经过高一高二阶段化学的学习，有些同学觉得个别知识点已学会，而进入复习阶段后，很多同学复习课本知识，都是单线性，像小熊掰玉米，只专注于复习当前课本的内容。其实，高考考场得分，学会仅是一方面，高考化学知识考察点很广，更注重知识点的运用和总结归纳。课本的基础知识点一定要熟练于胸，他在复习课本时，往往是把几本的内容结合在一起复习，建立一个完整的知识结构。要学会带着运用复习，在回顾课本内容时，一看到一个方程式，要马上就能联想到之前学过的，与方程式相关的内容。
3、准确记忆是前提：初中化学是相对比较简单的，而高中却很不一样了。物质的量、元素周期律、氧化还原反应等等知识理论性强，抽象程度高，这些内容历来被认为是造成学生分化、学习困难的重点知识，如元素周期律有些比较容易混，氧化还原反应主要是元素升降价容易乱。
（来源：文章屋网 ）
篇8
关键词：化学工程；节能；绿色化学；工程工艺
中图分类号：TE08 文献标识码： A
前言：进入21世纪以来，环境问题越来越严重，而且，随着人口的继续增加，能源的持续减少，不可再生资源已经临近枯竭，生活垃圾核工业污染物也在无情的破坏着生态环境，人与自然的矛盾就这样不断被激化。在化学生产过程中，通过不再使用有毒、有害的物质，不再产生以及处理废物，生产无污染无伤害的目的正是绿色化学的设想。这虽然只是设想，但通过改进化学技术和方法，是可以达到减少有危害的化学产物的，绿色化学工程与工艺正是为了保证人类健康、生态环境，为促进化学工业节能目标而实施的。
一、绿色化学工业的概念
总结我们前面所阐述的，我们可以把其定义为无污染化学，所以在进行绿色化学工艺的过程中所产生的某种手段就是绿色化学工业技术，利用其原理从根源对普通化学反应产生的破坏进行整治。就绿色化学的特点来说，有以下两点，第一，绿色化学的本质就在于适中保持人与自然的和谐相处，近几年的快速发展而导致的环境破坏也就加速了绿色化学的快速发展；第二呢，绿色化学形成的结果是对环境友好的，绿色化学可以渐渐对付各种环境中产生的不利人类和自然发展
的因素。
但是究其根基，绿色化学是对环境的保护以及防范；而我们所说的环境化学就是对预防之后而无法达到效果的环境进行进一步的革新和处理，所以绿色化学和环境化学在起点和终点都是不一样的。那么在其反应过程中，对于有害物质进行摈弃，就可以制止不利产物的生成，但是在当前发展来看，这种想法只停留在表层，但是我们相信，通过科学家们的不断努力，这种想法终究会实现的。
二、传统化学与绿色化学的根本区别
化学可以理解为是研究从反应物向其生成物转化的的科学。传统化学在一定程度上是以资源过渡消耗和环境严重污染为代价的先污染后治理的化学工艺，其导致的危害是资源不可再生和环境污染，严重地威胁着人类生存和可持续发展，如目前全世界每年产生的废物达3-4 亿吨；而绿色化学（也称为环境友好化学）是从源头上防止环境污染的新兴科学。虽然传统的化学与绿色化学都为人类生活做出了巨大贡献，但绿色化学的根本思想是运用高选择性和原子经济性的反应，使用无毒无害的助剂、原料，生成环境友好的产品，而且经济合理，从而在节约资源的同时变废为宝。
绿色化学是对传统化学思维模式的革新和发展，也就是说，绿色化学可简单地描述为在化工生产反应过程中，改变了传统化学的“先污染后治理”，是“从源头上消除污染”，尽量不使用有毒有害物质，并减少或不生产废弃物和有毒有害物质。近年来的绿色化学发展，充分体现了绿色化学与可持续发展之间的密切关系，
因此，绿色化学也被称为“绿色与可持续化学”。
三、绿色化学应遵循的基本原则
1、污染预防优于末端治理污染；
2、尽可能的不用分离溶剂、试剂等辅助物质，若是不得已使用时，也应该是无毒、无害的；
3、在采用生产方法中尽量不使用和不产生对人类健康和对环境有毒有害的物质；
4、合成方法应具原子经济性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品是原子经济性的核心目标。绿色化学的原子经济性有两个显著有点：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地减少排放废弃物；
5、使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂；
6、生产过程能耗应最低且在温和的压力和温度下进行；
7、设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品；
8、在技术可行和经济合理的前提下，尽可能地使用可再生原料；
9、尽量减少或避免非必要的衍生反应步骤（如使用物理化学过程、屏蔽基团、保护复原的临时性变更等）；
10、选择参与化学过程的物质，尽量避免发生意外事故的风险；
11、化学产品在使用完后应能降解成可以进入自然生态循环无害的物质；
12、发展适时分析技术以监控有害物质的形成。
四、绿色化学工程与工艺的开发
传统的化学工程与工艺对有害污染物的处理很被动，有滞后性，并且达不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治标不治本。比如利用烟气除尘、脱硫，虽然净化了气体，却把污染物转化成了废渣废水，不但没有解决问题，反应复杂了处理方式。绿色化学工程与工艺，以零排放、清洁生产为原则，从化学反应着手，对污染进行有效的防止和控制。
1、采用绿色化学原料
化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素，传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源，选取这种化学材料，不仅增大了我国不可再生能源的消耗量，同时也增加了化学生产污染物质的排放量，所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目，选用可再生、无污染的化学原料，如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物，这些物质是典型的绿色化学原料，将其投入到化工生产中，可以转化成醇、酮、酸类的化学品，在转化过程中，这些化学原料只会产生氢气，不会产生任何有毒、有害物质。
2、采用高效高选择性的反应原料
对于化学工业来说，化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本，而且能够提高产物纯度，减少无效反应产物的排放，节约化学资源，在化学工业中，有机物的反应复杂，研究机制不确定，所以选择合适的反应原料，不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。
3、提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应，石油化工工业中时常发生这种反应，但是，它的生成物不稳定，很容易被进一步氧化，生成H2O和CO2。在各类的催化反应中，此反应一般不会被选择，因为有时生成物中还会存在同分异构提，不利于得到最终产物，所以，为了简化生产，一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度，还提高了反应的选择性，还能够起到降低成本，节约资源，减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性，比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂，就可以应对不同的烃类氧化反应。
4、采用无毒无害的化学催化剂
近年来，化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中，而催化剂对提高反应速率有着明显的效果，所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今，相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂，此外，分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
五、寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用
1、 污染治理
目前，化学工业有其是石油、化工、煤炭等重工业对环境造成重大污染，危害生存环境，破坏原有生态平衡，威胁人类生存。引起国际上广泛关注，美国
1996年设立“绿色化学挑战奖”表彰在绿色化学领域中做出贡献的人。绿色化学的目标就是从化学生产的源头上实现环境治理，消除环境污染，绿色化学改变了传统化学工业先污染后治理的模式，实现预防、监测、零污染，预先环境治理，保护环境，资源可持续发展。
2、优化资源
化学工业绝大多数工艺都是上个世纪开发的，受技术发展的限制，化工领域是劳动密集型产业，高耗能、重污染、浪费原料、劳动力成本高，对大气、水和土壤等环境排放高。使产品成本中附带原料浪费、能源消耗、污染治理等成本。据统计，美国化工业1992年用于环保经费达1150亿美元，治理污染经费达7000亿美元，化学品销售中资源节约和环境治理成本提升。绿色化学从约资源方面，提高使用效率，减少环境破坏，降低新产品经济成本，有利于倡导节约型社会。
3、节能减排
节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。世界各国都制定了相关计划来实现这一目标，美国绿色化学目标：2020年将废弃物减少40-50%，化学生产行业消耗原材料降低20-25%。日本制定新阳光计划，在环境化学领域倡导绿色技术，减少环境污染，发展减排新技术应用。中国2006年提出降低能源消耗和对外石油依赖，希望2010年，单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。2013年国家发改委表示，为确保今后节能减排目标、推进绿色低碳发展，深入推进节能减排各项工作。绿色化学正是实现节能减排和环境保护重要工具。国家倡导在重点领域节能减排，推进企业节能低碳行动，开展绿色化工行动，加强环境治理，加大治理力度，引导循环经济，着力增强全民节能减排意识，实现共创和谐社会，建设美好家园。
4、化学工业中绿色化学的应用
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染，做到完全无公害无污染，因此它又被称为清洁化学，应用范围广泛，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压，在反应过程中，只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术，另外加上绿色化学的高效催化剂，这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管，催化裂解反应中有很大的化学功效。
5、化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。
讲到了催化剂，这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物，学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中，选取有机的生物材料，主要是动植物的原料，另外也会采用他们经过上千年演变的产物―地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂，分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要，同时也能切合可持续发展的指导思想，节约能源，维持现在生态平衡的状态，推动化学工业发展。
六、结束语
综上所述，可持续发展在当今社会显得越来越重要，因此化学工业生产中也要遵循这个指导性思想，采用选择性高的原材料，节能减排，利用高新化学催化剂，最大程度的减少污染物排放，不断增高有效产物纯度，在资源有限的前提下，保护生态环境，维护现有的生态平衡。绿色化学在整个化学工业的发展中，有着实质性的意义，高新技术性产物催化剂的使用能改变现有产业结构和传统的生产过程，加速化学工业发展。
参考文献：
[1]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业，2013，05.
[2]李丽，王超. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 化工管理，2014，05.
篇9
关键词：新课标高中化学；食品类专业；普通化学；现行高考模式
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）24-0132-04
The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School
Kong Lingyan et al.
（College of Food Science and Engineering，Nanjing University of Finance and Economic，Nanjing 210023，China）
Abstract：As a required basis course for food specialty of colleges，General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper，the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.
Key words：New curriculum standard high school chemistry；Food specialty；General chemistry；Current college entrance examination model
普通化学作为高等院校食品类专业的必修基础课，是学生进入大学阶段首先学习到的化学课程，因此处于高中化学与大学化学的衔接点上，具有重要的地位。普通化学作为整个化学学科的导论性课程，所讲授内容一方面可以为其他课程如分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、食品化学等课程提供必备的理论基础，同时为学生的学习起着承前启后的作用。多年普通化学教学实践表明许多大一新生在刚进入大学时因学习习惯还停留在高中阶段的“灌输式”被动学习模式，不能很快的适应大学的学习节奏，自主学习能力、独立分析解决问题能力等方面较为欠缺。另外，2003年开始进行的普通高中课程改革，使高中化学课程结构和高中实际教学情况都发生了很大变化。现在高等院系食品类专业招收进来的大一新生，其化学知识贮备情况，高中阶段化学知识的覆盖范围，可否为大学化学学习提供必要基础，以及高中化学的知识体系是否能够成为大学化学课程体系的支撑，这些问题的解决对大学普通化学教学中帮助学生顺利实现由中学化学到大学化学的过渡，激发学生学学化学的兴趣，提高普通化学的教学质量起着重要作用。而在大学普通化学课程的教学中，教师对目前高中新课标知识体系与普通化学知识框架的衔接以及不断改革的高考模式下，学生的高中化学基础并不是很了解，在此，笔者将针对两者之间的衔接方式，及现行高考模式对大一新生化学知识起点水平的影响展开讨论，希望能够引起相关教育工作者的关注与重视。
1 新课标下高中化学知识体系
目前，我国的基础教育仍处在新一轮的改革中。高中化学新课程改革开始于2003年，随着改革的逐步推进，到2010年，这一改革已在全国范围内普遍推广。这一改革对大学的化学教学产生了一系列的影响。因此，作为高等院校化学教师，了解高中新教材的知识体系，了解大一新生所具有的化学基础对于提高普通化学教学质量具有重要意义。
1.1 高中化学课程设置及学习要求 2003年4月，教育部制订颁布了《普通高中化学课程标准（实验）》（简称新课标），目前新课程已实行了13a，称之为现行高中课程。依据新课标要求，高中化学课程由若干课程模块构成，分为必修、选修两类。其中，必修包括2个模块，以必修《化学》1和必修《化学》2两本教材呈现；选修包括6个模块，以6本选修教材呈现，分别是《化学与生活》《化学与技术》《物质结构与性质》《化学反应原理》《有机化学基础》和选修《实验化学》。必修课程为全体高中学生必须学习的内容，选修课程是必修课程的拓展和延伸，并且体现新课标的选择性，可以为不同学生的个性化发展提供保障。
高中生要达到高中毕业的要求，需学习2个必修模块内容加一个选修模块内容。选修课程基本上是由各省市教育主管部门统一为高中生进行了模块选择。必修模块内容一般安排在高一年级，所有高中生共同学习。到了高二文理分科，文科的学生一般选修《化学与社会》模块内容，理科的学生一般选修《化学反应原理》模块内容，并完成学业水平考试并达到合格以上，可以达到高中毕业的基本要求。各省市规定基本一致。
高考化学科目的考试内容包括必考内容和选考内容。必考内容涉及必修模块中的“化学1”“化学2”及选修模块中的“化学反应原理”的内容。选考内容涵盖了选修模块“化学与生活”“化学与技术”“物质结构与性质”“有机化学基础”的内容，在试卷中匹配了各选修模块的试题内容，分值相当，考生从中任选一个模块内容考试。因此如果考生参加化学科目的考试还要继续选修《物质结构与性质》《有机化学基础》《化学实验》等模块中的1～2个，以达到高考的要求，即总共需要学习4～5个模块的内容。
1.2 高中化学课程各模块主要内容 高中化学教材选取的是宋心琦主编，人民教育出版社出版的普通高中化学系列教材[1]。
必修1：引入物质的量的概念，并介绍了相关定性和定量计算的知识，如物质的量浓度的计算；实验室安全知识和基本的分离、提纯操作方法以及溶液配制；物质分类的概念；离子反应、酸碱电离理物质，给出了传统酸碱盐的概念和水溶液中酸碱反应的实质；化合价概念，从电子转移角度介绍氧化还原反应。
必修2：主要包括“物质结构基础”“化学反应与能量”“有机化合物”和“化学与可持续发展”4个一级内容。通过这一模块，学生学习了物质结构的初步知识，认识了元素周期表和元素周期律，学习了核外电子分层排布初步、化学键的概念；从化学反应基本原理出发，了解化学反应伴随能量变化的本质，知道化学键、化学能与电能的相互转化，定性了解化学反应速率及其影响因素和化学平衡概念；还学习了有机化学的入门知识。
以上内容充分体现高中化学内容的基础性，与大学阶段的普通化学中化学知识的基本框架性基本相符，基本能够反映大学阶段化学知识的风貌和基本轮廓。
化学与生活：注重化学与人类的关系，主要以日常生活为线索组织素材，贴近学生现实，极具亲切感和科普性，体现化学与社会发展的关系以及化学的作用和应用。文科学生主要选修此模块以达到毕业要求。
化学反应原理：包括“化学反应与能量”“化学反应速率与平衡”“溶液中的离子平衡”3个一级内容。内容上涵盖了化学反应的基本原理，如焓变、熵变的概念及相关计算，化学平衡的概念及计算，化学反应速率的计算；还包括了溶液中的弱电解质的解离平衡以及原来大学化学的知识沉淀-溶解平衡。这些内容是必修2的延伸和扩展，与大学普通化学内容中的化学热力学、化学反应基本原理、水溶液化学关系密切。目前各省市高中为理科学生指定选修此模块，以达到高中毕业要求。
物质结构与性质：主要内容包括原子结构与性质、化学键与物质性质、分子间作用力与物质的性质。较为详细、深入地介绍了原子结构初步知识和化学键以及分子间力等基本理论。还涉及了金属晶体堆积类型的内容。有机化学基础模块在大学普通化学内容中未涉及，因此不作介绍。高考中考化学科目的学生一般会从这两个模块中选择1个或2个模块继续学习。
化学与技术和实验化学选修模块，在目前大部分省市的高中很少会有学生选修，因此此处略去。必修模块为学生打下了化学学科的共同基础，是面向全体高中生的，具有基础性和启蒙性的价值选修模块内容是必修模块内容的延伸和扩展，在内容的深度和广度上均有所加深[2]。
1.3 普通化学知识体系与高中化学知识的衔接 普通化学教材参考《普通化学》（第6版）（浙江大学普通化学教研组编著，高等教育出版社出版）[3]。主要内容包括化学热力学初步、化学反应基本原理、物质结构基础、水溶液化学、电化学基础、元素化学等。新课标下高中课程设置基本上为大学化学做好了铺垫，有些知识点是重复的，但是有些知识点之间仍然存在一些衔接问题。需要普通化学教学工作者根据具体的情况区别对待。
有待进一步深入学习的知识点：酸碱理论部分，高中化学只讲了酸碱电离理论，给出了传统酸碱盐的概念；大学普通化学则是在酸碱电离理论基础上着重介绍酸碱质子理论，重新定义酸、碱、两性物质，扩大了酸、碱的范围和酸碱反应的范围。大学普通化学在氧化还原反应部分，引入更科学的氧化数概念取代高中化学中的化合价概念。化学反应原理中反应速率部分，高中化学采用平均速率来表示，而普通化学是以瞬时速率来表示，并考虑了反应进度。化学反应焓变的计算，高中化学采用Hess定律通过方程式的叠加间接计算，普标化学相关计算中引入标准摩尔生成焓的概念，并运用Hess定律直接计算反应的标准摩尔焓变。关于电子云的概念，高中化学只给出s、p轨道电子云轮廓图（界面图），未给出d轨道的图；而普通化学通过引入波函数概念，根据波函数对电子云定量分析，得到原子轨道角度分布图、电子云的角度分布图、电子云的空间分布图等3种图。大学教师在讲授这些内容时，应该以高中化学中的知识点为切入点，通过设置引导性、讨论性问题的方式组织课堂教学，帮助学生顺利实现由高中化学到大学化学的过渡，有利于激发学生的兴趣。
普通化学独有的内容（高中化学不涉及的内容）：在大学普通化学内容中，有一部分是高中化学不曾涉及的，如系统和环境；相；化学反应的自发性；吉布斯函数变与化学反应进行的方向；反应级数、反应速率理论和活化能；稀溶液的依数性；缓冲溶液；溶度积的概念和定量计算；配位平衡；配位化合物的定义和命名；电极电势及影响电极电势的因素；原电池电动势与吉布斯函数变的关系；分解电压；电解的产物；三种分子间作用力的产生和特征；离子极化理论和键型的过渡。学生对这部分知识是陌生的，没有任何知识基础。大学化学教师在教学中要高度重视，作为难点讲解，加深学生对知识点的认识。
2 高考模式对大学普通化学学习的影响
2.1 现行高考模式 自从2003年开始课程改革后，全国高考模式也随之变化。最突出的特点是各省市可以自主命题，自己确定高考模式。改革到现在，各省市的高考模式一般为“3+X”或“3+文综/理综”模式。两种模式中，“3”都指的是语文、数学、英语科目，为必考科目。在“3+X”模式中，X是指文科学生在政治、历史、地理中任选1门或2门考试科目，理科学生在物理、化学、生物中任选1门或2门考试科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式，江苏省施行的是“3+2模式”。“3+文综/理综”模式中，文综考试科目是将政治、历史、地理3门科目，综合在一张卷子上，分成三个模块出现；相应的理综指的是理科的物理、化学、生物3门科目综合在一张卷子上，分3个模块出现。自2013年开始，理综总分为300分（物理110分，化学100分，生物90分），例如北京市，安徽省，山东省，河南省等地区采用的是“3+文综/理综”模式。
施行“3+X”高考模式地区的理科考生来讲，除了必考科目，任选科目中可以不选择化学科目。在学完高中阶段要求的化学内容后就不再接触化学。这就导致目前高等院校化学专业或非化学专业大一新生化学基础、化学知识储备有很大的差异。
2.2 现行高考模式对大学普通化学课程学习的影响 “3+X”模式的文科考生及“3+文综”模式的考生，在高一和高二阶段完成了“化学1”“化学2”“化学与社会”3个模块内容的学习，“3+X”模式中不考化学科目的理科考生，完成了“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容的学习，均达到高中毕业要求，可以不再继续学习化学课程。因此具备了3个模块的化学知识储备，能够为普通化学课程的学习提供了一定的基础。但因为只在高中低年级学习，升入大学后再学习化学相关课程，可能将面临“从零开始”的困境[4]。
因高考化学科目的考试内容中包括必考和选考内容，所以“3+X”模式中参加化学科目考试的理科考生及“3+理综”模式的考生，除了完成高中毕业要求的“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容，一般还需要在高二及高三阶段继续学习化学课程中的选修模块内容。有的选择学习了“物质结构与性质”模块，有的选择了“有机化学基础”模块，有的两个模块均选择。这部分学生经历了高一到高三持续的化学课程学习、训练，学习内容上更加深入，因此具有较好的化学基础，将对大学阶段的化学课程学习提供较大的帮助。但因为所选修模块的差异，学生的基础不尽相同，仅选修“有机化学基础”模块的学生，对后续学习有机化学课程有一定帮助，但物质结构知识方面欠缺；仅选修“物质结构与性质”模块的学生，学习普通化学课程得心应手，但对学习有机化学课程帮助不大。
2.3 南京财经大学食品类专业学生的化学基础情况调查 为了解现行高考模式下高等院校入学阶段学生的化学知识起点情况，选择南京财经大学校食品科学与工程学院食品科学与工程、食品安全与质量控制2个专业的13、14、15级学生为调查研究对象，采用调查访谈的方法，主要从生源地、高考模式两个角度对学生进行了访谈。所得数据结果如下表所示。
分析表中数据可知，近3a来，我校食品科学与工程学院每年所录取的新生中，“3+理综”模式及“3+X”模式参加化学科目考试的学生人数较多，在每一级所访谈的学生中所占比例分别为，13级71.25%，14级72.61%，15级为71.60%。并且近3a来的比例变化不大，说明我院生源比较稳定。同时也说明7成多的学生高中起点的化学知识基础较好。“3+X”模式中未选考化学科目及“3+文综”模式的学生也占了一定的比例，其中13级为28.75%，14级为27.38%，15级为28.39%。说明每一级都有近30%的学生仅高中低年级阶段学习了化学课程，所学内容较浅显、不系统，同时因为间隔时间较长，因此高中化学基础知识可能已经遗忘殆尽。
3 总结与展望
综上所述，现行高中化学课程内容的设置，对于参加化学科目高考的学生而言，高中阶段所学习的化学知识基本与大学普通化学知识框架基本符合。而对于不参加化学科目高考的学生而言，其在高中阶段只需学习必修2个模块和选修1个模块的学习即可达到高中毕业的要求，因此所学化学知识只是具有启蒙性加基础性的意义。另外从现行高中化学各模块知识点与大学普通化学衔接的角度，有些知识点是重复的，有些知识点介绍方式及深度与大学普通化学有所不同，所涉及的范围也远不及普通化学广泛，知识的系统性，也有待学生在大学化学学习中进一步完善、提高。大学教师在教学中应根据普通化学知识点与高中化学知识点的衔接情况，合理安排教学内容，教学进度。对于重复的知识点可以不讲或少讲，将宝贵的时间放在需要加深和未曾学习过的知识点上。另外，现行的高考模式决定了食品类专业大一新生的化学知识起点参差不齐，有的学生选考了化学科目，有的考生没有选考化学科目，有的是文科生源。因此我们应关注学生的知识差异和个性差异，依据“因材施教” 的教育原则，在细致、透彻讲授知识的同时注重学习方法的引导，促进每一个学生都能发展进步。
参考文献
[1]宋心琦.高中化学[M].北京：人民教育出版社，2003.
[2]罗群兴，廖婉莹，纪敏.谈新课标高中化学与大学化学的相关性[J].化学教育，2011，32（7）：20-22.
篇10
关键词：城市天然气；管道腐蚀；原因；改进措施
中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）06-0133-02
人们生活水平的不断提高使得对能源资源的需求和要求不断提升，城市天然气的发展越来越快，随之而来的天然气管道腐蚀的防治问题也越来越多。对城市天然气传输管道进行充分的研究，分析天然气管道腐蚀的原因，并找到防治腐蚀的办法和改进措施，在提高管道寿命，增加企业经济效益和社会效益方面具有重要的作用。处理好城市天然气管道的腐蚀防治问题是全社会的共同责任，相关责任部门必须要认真严肃的对待。
1 城市天然气管道腐蚀的原因分析
城市天然气管道腐蚀问题是当前全世界范围内普遍存在的问题。造成天然气管道腐蚀的原因众多，主要有空气和细菌腐蚀、管道和土壤腐蚀两种。
1.1 空气和细菌腐蚀
城市天然气管道在空气中的腐蚀是由于空气中的氧气、水分和酸性污染物等共同作用下而发生的化学腐蚀。天然气运输管道的主要成分是钢铁，钢铁长时间暴露在空气中容易发生腐蚀，从而影响到管道使用的寿命。城市天然气管道在大气中受到腐蚀主要分为干燥大气腐蚀、潮湿大气腐蚀和可见液膜下的大气腐蚀等三种类型。另外，空气中还存在这一些常见的管道腐蚀细菌如铁细菌、氧化菌等，这些也是造成天然气管道腐蚀的重要原因。
1.2 管道和土壤腐蚀
城市天然气管道的腐蚀分为管道内壁腐蚀和管道外壁腐蚀。其中内壁腐蚀是由于管道中所传输的天然气的主要成分是硫化氢、氧气和二氧化碳等物质的混合物，这些物质混合在一起容易发生腐蚀作用，对管道内壁造成损害，影响管道使用的寿命。通常，我们处理管道内壁的腐蚀问题的原理是将燃气中的杂质控制在标准值之内。在管道内壁涂抹一些抗氧化的物质能够有效的减缓管道内壁被天然气中杂质的腐蚀。天然气管道外壁腐蚀主要是由于管道长期暴露在空气中或者被埋在土壤中。埋在土壤中的天然气管道的腐蚀称为土壤腐蚀。由于土壤中存在着一些能够腐蚀钢铁的化学物质，再加之水和渗入到土壤中的氧气的作用，使得天然气管道发生腐蚀，变得越来越薄，增加了天然气传输的安全隐患。
2 城市天然气管道腐蚀防治的方法探讨
2.1 管道内壁防腐方法探究
由于天然气的特殊成分，以及天然气传输过程中所夹杂的混合物的影响，以钢铁为材料所制造的运输管道很容易受到损耗。因此，研究清楚天然气的组成对天然气运输管道内壁的保护具有重要的作用。天然气在进入管道进行传输时往往都会夹带着水分、氧气、硫化氢以及二氧化碳等杂质，这些杂质在铁质管道的环境下会在发生电化学反应的同时发生破坏金属晶格的反应，使得天然气运输管道的内壁受到损伤，给天然气的安全运输埋下了巨大的隐患。因此，通过对天然气管道内壁的防腐方法进行探索研究，发现在运输管道内壁涂抹防腐物质和减少天然气杂质具有非常明显的效果。其中，减少天然气杂质需要我们从天然气传输源头上对天然气进行净化，通过脱硫、脱水等手段来使得天然气的成分符合相关的安全标准。而在管道内壁涂抹相关防腐物质则可以进一步降低管道因发生电化学反应而受损的风险。在减少管道的腐蚀的同时还能够减小天然气传输的阻力和清理管道的成本，提高相关单位的经济效益。
2.2 管道外壁防腐方法探究
城市天然气管道的外壁容易受到很多方面的影响而发生腐蚀，因此对管道外壁的防腐需要投入更多的精力进行研究。城市天然气管道外壁由于长时间与土壤接触，土壤中又存在着一些能够和管道所用材质发生电化学反应的物质，所以在进行管道外壁防腐工作时要充分预料到可能会发生的反应，然后再有针对性的进行管道防腐工作。如果用被腐蚀金属的质量来衡量腐蚀的速度，用W表示被腐蚀金属损失的质量，i表示腐蚀电流强度，t表示时间，k表示电化学当量，可以得到腐蚀速度W=i×t×k。
2.2.1 涂抹绝缘层进行管道防腐
城市天然气管道的主要成分的铁，在长期暴露在空气当中或者埋在土壤中容易发生电化学反应使得管道遭到腐蚀，影响到天然气的正常传输。在管道外壁涂抹绝缘层能够有效的阻止电化学反应的发生，延长了管道使用的寿命。然而，要达到理想的效果，对于天然气管道的绝缘层所涂抹的材料及施工的质量有着比较高的要求。为了达到管道防腐的理想状态，在施工时一定要保障所涂抹的绝缘层是没有缝隙的，保障管道外壁不会直接与土壤中的成分接触。在选择绝缘层的材料时一定要选择防水的、化学性质稳定、抗腐蚀，还要在施工过程中不影响施工的正常进行。当前，我国城市天然气管道防腐绝缘层的材料通常选用的是煤焦油沥青。煤焦油沥青进行管道外壁防腐不仅在经济上拥有着较大的优势，而且其所具有的性质基本都适用于管道绝缘层的要求，所以煤焦油沥青在管道防腐中运用比较广泛。然而，运用沥青进行管道外壁绝缘层的构建还需要其他材料的辅助，如玻璃布、聚氯乙烯塑料布、底漆、橡胶粉等，这些材料在配合沥青使用时还要满足其他一些要求。
其中，玻璃布的使用要根据不同环境下的不同管道情况来使用，一般而言，玻璃布的厚度为0.1 mm，经纬密度为8×8根/cm2，含碱量10%，这一标准下的玻璃布能够起到很好的绝缘效果，而且还能够充当绝缘层的骨架。聚氯乙烯塑料布抗寒和耐热能力超强，具有比较稳定的化学性质和物理性质，具有较好的防腐作用，而且还能够保护沥青。底漆则主要是通过对沥青和汽油按照1∶2（2.25～2.50）的比例进行调制而生成的，能够有效增加与管道表面的粘附程度，更好的起到保护的作用。在底漆中加入3%～5%的橡胶粉则在提高管道防腐绝缘层的延展性和粘性上具有重要的作用，同样也能够对防腐层起到一定的保护作用。
2.2.2 利用电保护法进行管道防腐
通过电保护法进行城市天然气管道的防腐工作是当前运用的比较普遍的方法。根据管道所发生的电化学反应的相关知识，电保护法分为外加电源保护法、牺牲阳极保护法和排流保护法三种办法。
其中，外加电源保护法能够消除管道与环境中的阴阳极电位差，从而阻止电化学反应的发生，达到保护阴极即保护管道不被腐蚀的目的。然而，根据城市天然气供应的实际情况，如果我们在管道防腐工作中采用外加直流电源方法的话难免会对其他公共设施的正常运行造成影响，从而可能会导致因小失大的结果。而牺牲阳极保护法的主要原理是利用还原性比天然气运输管道所用钢铁材料的还原性强的金属，该金属充当原电池中的负极，输气管道材料充当正极，在发生原电池反应时阴极所用材料被消耗，而充当正极的管道受到保护，从而达到天然气输气管道防腐的效果。在牺牲阳极保护法中我们常采用镁合金来充当阳极的材料，从而使得管道能够获得足够的电子来使管道呈现为负电位，以达到保护管道的目的。在实际应用当中，我们通常会将外加电源保护法和牺牲阳极保护法相结合，两种方法优势互补，相互结合，从而达到更好的管道防腐效果。
3 城市天然气管道腐蚀防治改进措施探讨
当前，相对国外管道防腐较为先进的技术而言，我国对城市天然气管道腐蚀防治的研究还存在着一些问题急需解决，管道防腐技术还有待改进。
3.1 积极开发管道防腐材料
我国当前所使用的管道防腐材料虽然基本已经实现了国产化，但是由于技术上的缺陷，所生产出来防腐材料难免会出现一些问题。因此，我们要加大对管道防腐材料的研究力度，通过借鉴国外先进的技术，结合国内的实情，运用到生产实践当中去，生产出高质量的材料来更好的进行管道腐蚀的防护。
3.2 积极提升腐蚀管道的定位技术
进行天然气管道腐蚀程度的测量需要我们拥有一个完善的防腐数据库管理系统，我们要不断的加强腐蚀管道的定位能力，使得腐蚀管道的定位快速而准确，这样才能够有效的找出天然气管道的安全问题，排除安全隐患。当前我国在这一方面的技术和先进国家相比还存在着很大的差距，对管道防腐检测技术投入足够的精力，才能够缩小和国外技术上的差距，增强我国管道腐蚀检测的实力。
3.3 确保阴极的准确到位
在对管道进行电化学反应保护时我们要确保阴极的准确到位，才能够保障腐蚀的是充当阳极的其他金属，而不是消耗阴极的管道金属。要确保阴极的准确到位，我们必须要关注阴极保护的关键参数。保护电流和保护电位是对阴极进行保护的关键参数，保护电位是金属完全停止腐蚀时所需要的电位，保护电流则是被保护的结构单位面积中所需要的保护电流。只有准确的把握了阴极保护的关键参数，才能够确保阴极保护的准确到位，对管道的保护才能够得到保障。
4 结 语
天然气是当前城市能源的主要供应形式，对城市天然气管道腐蚀的原因进行充分的研究，找到改进防腐的措施对于保障我国天然气正常供应具有极其重要的意义。根据我国的实际情况，结合国际先进的防腐技术对我国城市天然气管道的防腐技术进行改进，才能够保障我国城市天然气的正常供应。
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