導語：如何才能寫好一篇化學反應工程總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：化學反應工程；教學改革；實踐

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.200

化學反應工程是化工類專業(yè)的一門核心課程。該課程以物理化學、化工原理、化工熱力學等化工專業(yè)基礎課為先修課程，其主要研究物料從進入反應器到離開為止的全過程，主要解決過程中的反應動力學和反應器分析與設計兩個基本問題?；瘜W反應工程內(nèi)容涉及多學科，理論較抽象，數(shù)學模型多，計算復雜繁瑣，有些方程只能通過數(shù)值計算求解。因此有不少學生把化學反應工程認為是大學中最難學的課程之一[1-3]。

重慶三峽學院是一所普通本科院校，學校人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)應用型技術人才。在化學反應工程的教學中，結合學生的實際情況，讓學生能系統(tǒng)掌握本課程的內(nèi)容，使教學內(nèi)容達到較為合理的程度，力求把化學反應工程基本觀點與相關基礎知識緊密聯(lián)系起來，著重培養(yǎng)寬口徑、厚基礎、應用型化工高級人才。為此，以培養(yǎng)學生綜合運用基礎知識分析、解決實際問題的能力為目標，把課程的理論研究與教學方法、手段等方面研究相結合，積極地進行教學改革探索與實踐[4-6]。

1 教材的選擇和教學內(nèi)容的精選

優(yōu)秀的教材是課程教學的基本保證。有關化學反應工程的教材版本很多，體系編排差別較大，所涉及到的內(nèi)容大都符合教學大綱的規(guī)定，因此合理選擇教材對于教學和學習非常重要。根據(jù)我校的實際情況，在研究多個版本教材的基礎上，認為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材、由陳甘棠教授主編的《化學反應工程》（第三版）符合教學內(nèi)容及授課體系，該書定為我?；瘜W反應工程課程教材。該書內(nèi)容經(jīng)典系統(tǒng)，覆蓋面大，循序漸進，篇幅較短，易于學生掌握。其它版本的教材當中，朱炳辰教授主編的《化學反應工程》更注重反應工程研究方法介紹，并在相應章節(jié)中論述了反應工程學科的新進展，便于讀者深入鉆研。兩本教材各有特色，可互為補充。另外選取優(yōu)秀的外文版教材譯本作為學生的參考書，讓學生涉獵到化學反應工程學科的前沿知識，開拓視野。

課程教學內(nèi)容要力求體現(xiàn)本學科的科學性、先進性和適用性。教師只有掌握了該課程的知識結構特點，才能夠抓住教學重、難點，精心選擇教學內(nèi)容?；瘜W反應工程課程的基本內(nèi)容包括反應動力學和反應器設計與分析兩個方面，依據(jù)化工過程中的化學反應與反應過程中的動量、熱量和質量傳遞關系來講解，并對反應器進行設計與分析，闡明反應動力學基本原理。在實際的教學中，教師應清楚課程各部分知識的結構層次與相互關系，緊緊圍繞反應工程學科的兩個基本問題，把基本觀點與基礎知識聯(lián)系起來，從工程分析的角度討論化學反應工程中的重要概念。因此任課教師備課時必須認真鉆研教材，了解本學科發(fā)展動態(tài)及前沿，精心組織講課內(nèi)容，合理安排，突出重難點，內(nèi)容詳實。重點講授氣-固相催化反應本征動力學與宏觀動力學、理想流動反應器、反應器中的混合及對反應的影響等章節(jié)，突出工程意識，增強學生分析問題和解決問題的能力。對于氣-液反應及反應器、氣-液-固三相反應工程和多流體相的反應過程等內(nèi)容，進行適當講解。同時努力拓寬教學內(nèi)容信息，把學科研究的最新工業(yè)化成果向學生介紹，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和工程意識。對于本課程與其他學科領域交叉形成的一些新的分支，如聚合反應過程、生物反應工程、電化學等，以學生自學為主，達到開拓學生的視野和培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的目的。

2 采用靈活多樣化的課堂教學模式

課堂教學是化學反應工程理論教學的主要環(huán)節(jié)。本課程涉及較多工程數(shù)學知識，且要求有一定的邏輯思維能力，由于學生的數(shù)學基礎比較薄弱，專業(yè)基礎知識面也不寬，課堂講授的內(nèi)容和方法必須適當，才能收到較好的教學效果。在化學反應工程課程的教學過程中，采用多種多樣的n堂教學方法，改變完全以教師為中心的講授式教學為多種教學方法并用， 以達到提高學生學習的主動性，提高課堂教學效果。下面介紹主要采用的幾種教學方法。

2.1 講授式教學

教師系統(tǒng)地向學生傳授學科知識。教師在講授每一章時都可先用幾分鐘的時間，采用圖示的方法，概括本章主要內(nèi)容和基本理論結構框架，讓學生領會教學目標，明確教學思路和重、難點以及具體應用實例，特別要聯(lián)系實際和知道如何應用到相應的具體計算當中。在每一堂課開始時，都應該有承上啟下的對上一節(jié)課的內(nèi)容相應的總結，使學生能夠將知識有機地結合起來。教師在講授過程中要詳細講解典型內(nèi)容，并要突出重、難點。如氣-固催化反應和氣-液反應過程，可以根據(jù)反應物分子必須接觸碰撞才能進行反應的共同特點入手，講解其最基本的反應步驟。讓學生了解其共性后，能夠舉一反三，推導出相應的液-液、液-固反應過程，既調動了學生學習的積極性，又能使學生牢固掌握基本理論。

2.2 互動式教學

即授課過程中教學雙方經(jīng)常進行交流互動。教師可以選出教材中較為典型的章節(jié)或例題，首先提出問題，由學生自行閱讀課本，讓學生帶著問題自主學習，以學習課程知識為重點，讓學生自行討論閱讀的內(nèi)容后，全班討論或小組討論，最后教師強調并總結該部分內(nèi)容中的關鍵概念和原理等。每次課程結束時，教師可以給學生布置總結本次課程內(nèi)容的任務，下次課上隨機抽出幾位學生對前一次課的內(nèi)容進行提綱挈領式的回顧，由此達到督促學生課后自主復習，及時消化，保證知識的連貫性，達到溫故而知新的目的?；邮浇虒W方法能夠促使學生自主學習，新問題的提出，又能刺激學生主動想法獲取問題答案，學生上課的積極性很快提高，取得了良好的教學效果。

2.3 歸納對比法教學

化學反應工程教材中的概念抽象，公式繁多，教學推導過程復雜。歸納對比法在化學反應工程的教學過程和指導學生復習鞏固知識過程中起著重要的作用，可以把零散的、不成系統(tǒng)的基本概念知識系統(tǒng)化、理論化。例如，將理想反應器和非理想反應器，連續(xù)反應器和間歇反應器，平推流反應器和全混流反應器，等溫恒容反應與等溫變?nèi)莘磻骰卜磻骱凸潭ù卜磻鞯然靖拍钸M行對比。通過比較，找出概念的相同點和不同點，把相近的概念區(qū)別開來，從而達到簡化、概括和記憶的目的。除了本學科之內(nèi)的概念比較外，也可以不同學科進行比較。如把反應器中三傳問題與化工原理中的單元操作相比較，把宏觀動力學與物理化學課程的本征動力學相比較，有意將化學反應工程和已經(jīng)學過的課程進行聯(lián)系，以加深學生對該課程學習的興趣。將復雜的概念用列表、提綱等簡單明了的形式表達出來，使學生在“識同辨異”中增進學習興趣，在“歸納”中滲透，在“對比”中鞏固，最終達到提高學習效率的目的。

2.4 案例教學法[7]

化學反應工程教材中的很多化工案例，內(nèi)容過于簡略，學生很難從中真正領會到案例的作用。對于教學過程中選用的一些能夠反映技術發(fā)展前沿和創(chuàng)新科研的工業(yè)實例，可采用案例教學法。從化工實踐中選取合適的案例，進行專題討論，充分調動學生學習的積極性，發(fā)揮學生在學習中的主體作用，使他們通過積極的思維后主動獲取知識。在案例教學的討論中要注意教材中前后章節(jié)內(nèi)容的連貫性，不孤立分割每一章節(jié)內(nèi)容，要讓同學意識到，所學的知識不是獨力的而是共同為解決實際問題服務的。例如在講授固定床氣-固相催化反應時，選擇學校實習基地宜化化工集團公司合成氨多段絕熱固定床反應器的案例，結合生產(chǎn)實習認識，對固體催化劑的裝載具體要求，反應器的具體實際類型和操作條件、操作方式等進行詳細講解和討論，讓學生深刻體會氣-固相反應的過程、固定床催化器的特點、使用情況和選型原則等，初步掌握化工生產(chǎn)過程分析問題和解決問題的方法，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際能力。案例教學可以給學生留下深刻的印象，從而激發(fā)他們的創(chuàng)造欲，使他們成為推動學科發(fā)展與技術進步的新生力量。

3 理論教學與實踐教學充分融合

在教學過程中，化學反應工程課程組教師充分認識到理論教學與化工專業(yè)實驗和化工設計的統(tǒng)一性，理論知識能指導實踐，科學實踐又能幫助將感性認識上升為理性認識后，再應用到實踐中去。抓住各實踐教學環(huán)節(jié)的機會，將本課程中的理論融入實踐教學之中。

由于校院兩級投入的加大，實驗條件和實踐教學條件有了較大的發(fā)展。針對本課程所設置的教學實驗有多釜串聯(lián)反應器停留時間分布測定實驗、管式反應器烴類裂解反應實驗、苯酐合成實驗、固定床與流化床的流動特性測定實驗和乙苯脫氫制苯乙烯實驗?，F(xiàn)在開設的化工專業(yè)實驗中，有很多實驗是和理論課程緊密相連的，只要科學合理安排理論教學和實驗教學，就能使二者有機結合，為本課程的實踐教學提供良好的支撐。進行相關實驗能夠進一步強化學生所學的理論知識，讓學生在實驗過程中認識真正的反應器，并將所學理論知識運用到反應器的操控和數(shù)據(jù)的處理。改變那種老師“抱著走”的單一教學方法，提高學生學習的積極性和主觀能動性。

課程設計是完成課程教學后對該課程基本知識和技能進行綜合應用的一個教學環(huán)節(jié)，通過課程設計培養(yǎng)學生解決生產(chǎn)實際問題的能力和知識的綜合應用能力。為了進一步深化學生對化工反應器的認識，建成了仿真計算實驗室，仿真實驗室安裝有化工設計模擬軟件，為學生化工設計實踐提供了良好條件?；瘜W反應工程課程的主講教師也是化工設計指導老師，學生以小組為單位，教師提出設計課題，學生查閱工程手冊等資料，采用CAD 繪制設計圖紙，并通過答辯完成課題設計。通過反應工程的課程設計，初步培養(yǎng)學生的工程理念。

化學工程與工藝專業(yè)的學生都必須要經(jīng)歷認識實習和生產(chǎn)實習等實踐環(huán)節(jié)?；瘜W反應工程課程組教師充分利用這些實踐教學環(huán)節(jié)，引導學生把課程理論知識與現(xiàn)場生產(chǎn)實踐相結合。例如在實習中，給學生下達任務，了解相關工業(yè)反應器的形式和特點，其中所發(fā)生反應的類型和特點，記錄反應器進出物料組成和流量等數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)進行物料衡算，計算主產(chǎn)物的收率、選擇性等，使學生利用所學知識，體會到所學知識在實際工作中的作用，激發(fā)學生學習興趣，實現(xiàn)理論與工程實際的緊密結合。

4 改革考核方式

考試具有測評教師教學水平和學生學習效果的功能，還有引導學生積極學習的“無形指揮棒”作用?？荚囍贫鹊母母锟梢酝瑫r有效促進教學內(nèi)容、方法和手段的改革。考試通常有開卷和閉卷兩種，各有特點。本課程采用平時成績（占20 %）和期末考試成績（占80 %）相結合的考核方法?；瘜W反應工程課程試題多年來一直堅持教考分離，每次考試試卷由其他教師按基本要求從試題庫出70%的考題，主講教師根據(jù)各自的講課特點出30%的考題組合而成。這種命題方式既考慮了課程的基本要求，實施教考分離，又能充分發(fā)揮各主講教師自己的講課特色，要求學生體會課堂教學的內(nèi)容。

平時成績按照學生平時出勤、作業(yè)、課堂回答問題及課堂練習考核、寫小論文、寫專題報告等情況綜合評定給出。平時學生可以上學?；瘜W反應工程精品課程網(wǎng)站，自主學習，使學生的綜合素質得以提高。

期末筆試考核學生必須掌握和熟記的基本理論、數(shù)學模型與計算方法等，按照期末筆試答題情況給出期末成績。這種綜合評定成績方式督促學生注重綜合素質的提高，對學生良好的學風建設起到了促進作用。任課教師在每次考試后，要求必須對試卷進行詳細分析和課程總結，找出試卷中學生存在的共性問題和薄弱環(huán)節(jié)，為下一輪教學起到借鑒和促進作用，并注意在教學過程中不斷改進和完善，實現(xiàn)教與學兩方面共同提高。

5 結束語

在當今實施素質教育、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的社會大背景下，化學反應工程作為一門工程學科，要求學生系統(tǒng)掌握反應工程課程的內(nèi)容，能夠把反應工程基本觀點與工程知識緊密聯(lián)系起來，從工程應用分析的角度來討論重要的工程概念。通過課堂教學與專業(yè)實驗、生產(chǎn)實習相結合以及創(chuàng)建課外實踐教學活動平臺和考試形式等多方面的教學改革，并比較了改進前后的教學方法對教學效果的影響進行，發(fā)現(xiàn)不同的內(nèi)容采取相應的教學方法，學生更便于理解掌握教學內(nèi)容，收到了良好的教學效果。化學反應工程的教學改革還只做了初步的改革探索與實踐，每個學校具體情況都不一樣，應根據(jù)自己的專業(yè)方向和辦學特色做進一步的探討。

參考文獻：

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[3]傅楊武，祁俊生，梁克中.論《化學反應工程》教學改革與實踐-從“3T”人才培養(yǎng)模式視角[J].重慶三峽學院學報，2011，27（3）：131-134.

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篇2

本科《化學反應工程》課程的教學目標要求教師應從教材內(nèi)容的組成，章節(jié)的編排體系，各部分內(nèi)容的份量和側重等方面，依據(jù)不同專業(yè)學習的特點，對課程進行適當?shù)氖崂?。我校現(xiàn)用教課書為陳甘棠主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《化學反應工程》第三版，此書內(nèi)容系統(tǒng)，易于掌握。同時還選擇李紹芬教授編寫的“九五”國家級重點教材《反應工程》作為教學參考書，此書最大的特點是編入大量生產(chǎn)實際反應的例題和習題，這種理論聯(lián)系實際的題型，能提高學生的學習興趣和聯(lián)系實際的能力。這兩本書的編排體系有所不同，學生在學習過程中可以通過比較，更深地理解反應工程的實質。在教授內(nèi)容的選擇上，《化學反應工程》的基礎知識，教師應該重點講授，教學上可安排較多學時，為后續(xù)的學習打下堅實的基礎。在其他課程學習過的內(nèi)容如化學反應速度等概念，教師應做概括性介紹，把主要精力放在新知識和學過知識的應用拓展上。部分章節(jié)學生可在教師的安排指導下有目的、有計劃地在課外進行自學。生化反應工程基礎等章節(jié)則可以完全不講。與此同時，學校還根據(jù)我校煤化工的特點，以講座形式聘請客座教授為學生授課，列舉典型生產(chǎn)實例進行講解和分析，提高學生分析和解決實際生產(chǎn)問題的能力。應用化學專業(yè)進行科研實踐周活動，讓學生在科研實踐周里熟悉反應器的選型與優(yōu)化操作。通過對課程內(nèi)容的精選和課程線索的梳理，使學生在學習過程中具有很強的針對性，大多數(shù)學生都能很好的掌握課程的重點內(nèi)容和要求。

二、精心組織教學方法，采用多種教學手段

《化學反應工程》內(nèi)容繁雜，難點較多，有基本的概念描述，也有枯燥的公式演繹。為了保證學生對基本概念能準確理解，基本方法能學以致用，就要對教學方法和教學手段進行改革。教師要精心研究教學方法，采用多種教學手段，滿足少學時多內(nèi)容的教學任務，做到各章節(jié)重點和難點突出，使學生易于理解和掌握。首先，在講課方式上，應用不同的教學方法，充分體現(xiàn)教師“啟發(fā)引導”和學生“積極主動”的現(xiàn)代教育基本原則。采用啟發(fā)式教學法，使學生在學習過程中始終處于積極的思維狀態(tài)。在啟發(fā)式教學的基礎上，針對不同章節(jié)可采用對比法、歸納法、提問法等方法來調動學生的學習積極性和主動性。如通過具體事例的講解，應用對比與歸納法結合的方法對均相反應器型式和操作方法進行評選。對于某些有難度同時又在幾種情況下反復出現(xiàn)的概念，采取學生和老師現(xiàn)場探討形式，而后由學生自己總結結果。這樣活躍了課堂教學氣氛，提高了教學效果。再次，采用靈活多樣的教學手段是教學方法改革的重要措施。根據(jù)授課內(nèi)容的特點，有選擇性地使用多種手段進行教學可以起到事半功倍的效果。多媒體在教學上應用，可以將工廠一些實際例子和生產(chǎn)現(xiàn)場搬到課堂，學生通過逼真的影像資訊不僅可以看清楚反應器的內(nèi)部結構，同時也能了解反應器內(nèi)傳質與傳熱狀況，對于反應器的設計、放大與優(yōu)化建立必要的感性認識。如對合成氨反應器內(nèi)部結構和流體流動的展示，激發(fā)了學生對反應工程課程的學習興趣和學習熱情。經(jīng)過近兩年多位老師的共同努力，本課程多媒體教案制作完成，經(jīng)過課堂的使用，同學們反應良好，可以明顯地提高教學效率。

三、加強工程技術觀念，做到理論實踐結合

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關鍵詞：大克泊湖淖；水化學演化；反向地球化學反應路徑模擬

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0029-03

在我國華北、西北地區(qū)，由于氣候干旱，地表水相對缺乏，地下水往往是生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要供水水源，鄂爾多斯盆地是我國重要的能源化工基地，對地下水的需求尤其強烈，因此查明該地區(qū)地下水循環(huán)和水化學形成機理成為指導該地區(qū)地下水資源合理開發(fā)利用亟待解決的問題。大克泊湖淖是鄂爾多斯盆地眾多湖淖中水域面積較大的湖淖之一，對研究鄂爾多斯地下水循環(huán)演化方面具有較好的代表性，而且在前期積累了大量的水文地質、地下水水化學和同位素等基礎數(shù)據(jù)，具有較好的工作基礎。

1 研究區(qū)概況

大克泊湖淖地區(qū)位于鄂爾多斯盆地北部，是一個小型盆地，大克泊湖淖位于該小型盆地中央。多年平均氣溫為5℃，多年平均降水量為322.5mm，且降雨多集中在5～9月。地層由下至上依次為侏羅系、白堊系、第四系。白堊系砂巖是研究區(qū)的主要含水層，侏羅系碎屑巖構成了整個含水層的隔水地板。第四系風積沙廣泛分布于研究區(qū)內(nèi)，最大風積沙層厚度約為5m，結構松散，基巖零星出露。大克泊湖淖面積約為4km2，湖水面積變化對降雨量響應迅速。湖盆邊部分布著眾多湖眼。

2 樣品采集與測試

3 反向地球化學反應路徑模擬

3.1 反向地球化學反應路徑模擬簡介

反向地球化學反應路徑模擬是運用質量守恒原理，通過對比同一地下水水流路徑終點和起點的水化學成分和同位素的質量，推測出兩點水流路徑上地下水由于發(fā)生溶解或沉淀等化學反應、蒸發(fā)或不同水體之間的混合等物理反應等引起的化學組分和同位素的變化量，總結出地下水從起點到終點間的水文地球化學反應路徑。其反應形式可表示為：

3.2 反應路徑的選擇

3.3 反向地球化學反應路徑模型

3.3.1 可能礦物項的確定。巖芯檢測結果顯示研究區(qū)常見的礦物有石英、方解石、堿性長石（鈉長石和鉀長石）、斜長石（鈣長石）、伊利石、石膏。溶濾作用、濃縮作用和陽離子交替吸附作用是研究區(qū)淺層地下水普遍存在的水化學形成作用。由于地下水埋深較淺，而且上覆一層松散第四系風積沙，增加CO2作為礦物相。綜上把方解石、鈉長石、鉀長石、鈣長石、伊利石、石膏、NaCl、CO2、離子交換、濃縮作用作為可能礦

物相。

4 結果與分析

路徑Ⅴ：模擬結果顯示在水流路徑上均發(fā)生了鈉長石、NaCl的溶解，方解石沉淀，陽離子交替吸附作用，同時有土壤CO2進入地下水中。由于起點和終點的地下水水位埋深均較深（見表1），因此蒸發(fā)作用很弱。

參考文獻

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篇4

[關鍵詞]研究型大學；有機化學；教學探索；創(chuàng)新能力

在我國工科院校，不論理科方向還是工科方向，有機化學都是相關專業(yè)的基礎課，有機化學的教學在學生的知識體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。同時，有機化學教學的實踐與探索一直在進行，經(jīng)過幾十年的發(fā)展與改革，市面上針對有機化學的教材層出不窮，但萬變不離其宗，歷來有機領域所建立起來的基礎知識、基本原理不變，仍然是我們教學工作者需要講授的基本內(nèi)容與重點，也是對學生提出的基本要求和研究型大學要求學生所必須理解、掌握與融會貫通的基礎知識。在信息化技術改革與飛速發(fā)展的今天，學生獲取知識與信息的手段和方法比以往發(fā)生了天翻地覆的變化，這就對我們現(xiàn)在大學課堂的教學模式與方法提出了更高的要求，特別是對于工科專業(yè)基礎課的教學，不僅要與時俱進，更要推陳出新，從課程中引導學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與課本知識學習無縫銜接。但目前存在這樣的問題：一是學生群體用于科學文化知識的學習意識和學習能力發(fā)生了較大的質變。近幾年來，高?；旧嫌瓉砹藲v史上獨生子女比例較高的一批批大學生，個性強但獨立性也稍差，用于對課本知識學習的時間不多動力不足[1]。二是先進電子科技的發(fā)展，查文獻搜索科技信息以及互相之間的信息交流更加便利和及時，為學生提供了便利的同時卻也給學生帶來了消極的影響，多數(shù)學生基本不動手做筆記，而是依賴于教師的課件及希望教師所劃出的考試重點，對化學反應的機理理解不透甚至不理解。三是由于課時的壓縮，系統(tǒng)復習的時間不夠，造成學生復習的倉促和顧此失彼。四是理論教學內(nèi)容乏味單一，無法與基本的生產(chǎn)生活實際相聯(lián)系，引起學生感興趣的新東西新內(nèi)容太少，教學效果不好[2]?；谶@些問題，結合我校實施研究型大學發(fā)展模式的啟動，我們從教學內(nèi)容方面突出工程特點、教學方法方面實踐有效學習、教學手段上引入新式工具及教學目標上注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力四個方面對有機化學教學進行了初步的探索與實踐，建立了一套適合于工科專業(yè)的有機化學教學模式，增強了學生對有機化學的學習興趣，提高了教學質量。

1教學內(nèi)容上突出工科特點

有機化學就是研究有機化合物的化學，是研究有機化合物的來源、制備、結構、性能、應用及其有關理論和方法的科學。有機化學不僅是化工專業(yè)的重要基礎課，也是我校礦物加工專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的必修基礎課之一。在人類更加關注地球的生存環(huán)境和追求無害化生活質量的今天，有機化學的地位已經(jīng)越來越突出，其原因是多類行業(yè)的污染排放控制中毒害最大也是最難處理的那部分有害物質大多與有機結構的物質有關，因此對有機物質的認識、研究與分析是實現(xiàn)可持續(xù)環(huán)?；l(fā)展所必備的知識與技能[3]。有機化學教學已經(jīng)延續(xù)了上百年的歷史，教學內(nèi)容幾十年不變但工科性不強，因此，對于我校研究型工科大學的特點，在教學內(nèi)容安排上我們突出工科特點，由基本的有機合成原理引伸出這些原理在最新的科研領域中的應用，即能引發(fā)學生極大的課堂興趣，又能拓寬學生的知識面，為后續(xù)專業(yè)領域的研究奠定一定的基礎。首先，對教學內(nèi)容進行精簡和側重點劃分式講解。目前，我校有機化學課程選擇的是由徐壽昌主編的高等教育出版社的《有機化學》作為教材，并且根據(jù)我校學科特點及調整后的培養(yǎng)方案，將前十七章即從緒論、烷烴至雜環(huán)化合物作為教學內(nèi)容，該教學內(nèi)容的設置是按官能團分類方式進行安排，從各章的內(nèi)容結構來看，基本上每章內(nèi)容分為三大部分，第一部分為含有相同官能團的有機化合物的基礎性質，包括分子結構、構造特征、物理性質和波譜特征等；第二部分為相同類官能團有機化合物的制備方法與反應、化學性質與反應機制，此部分是有機化學的重點內(nèi)容，也是有機化學教學的核心部分；第三部分為含有此類官能團有機化合物的典型代表。根據(jù)這樣一條主線，每章內(nèi)容都有相同的規(guī)律性，便于學生總結歸納，同時把章節(jié)之間相互交叉的內(nèi)容前后滲透著講解，比如后面章節(jié)有機化合物制備的化學反應與前幾章節(jié)化合物化學性質的反應部分相互重疊，講課時進行了簡化合并，讓學生一目了然。從工科體系對有機化學知識的要求來看，每章的第一部分為物質基礎知識，內(nèi)容基本雷同，這部分在緒論的有機化合物的分類和命名中系統(tǒng)講解后，后面章節(jié)不再累贅，完全可以靠學生自學解決，既能訓練學生的總結歸納能力，又能讓學生學會自己思考得出其中的規(guī)律性，有助于對基礎理論的理解、掌握與記憶。而第三部分內(nèi)容則相對簡單易懂但又有些過時和繁瑣，因此完全可以不放在課堂講解，只作為一種常識留給學生自學，把更多的課堂時間用于擴展第二部分內(nèi)容并向工科基礎延伸。其次，對重點內(nèi)容突出工科特色，強化有機化學在實踐中的作用。工科最大的特點在于通過學習化學反應借助于工藝過程不僅僅是解決能得到什么，還要從原材料的來源、工藝路線、條件、以及產(chǎn)率等多方面考慮，而這些工程特點的內(nèi)容通過引入有機化學最新的科研動態(tài)和應用成果體現(xiàn)出來，這也是最能引起學生極大學習興趣的方式之一。大學生的課堂教學，調動學生的學習興趣是教學過程中最為重要的一個方面，在精簡教學內(nèi)容、適當刪除部分過時和繁瑣部分內(nèi)容的背景下，將經(jīng)典有機化學理論與相關學科前沿發(fā)展相結合，適當交叉講述與有機化學關系密切學科的新成果、新方法和新技術，如材料、環(huán)境、食品、能源等等，讓學生感受到有機化學與我們身邊的生活息息相關，既能激發(fā)學生聽課與思考的動力，引發(fā)學生的興趣，又能使學生充分體會到所學知識的實用性。例如，講解“苯酚與羰基化合物的縮合反應”時，這歷來都是學生最難以理解的幾個反應之一，很可能因為難以理解而導致學生逐漸失去了興趣，有些學生甚至放棄了這一部分，造成對這部分內(nèi)容教師難教、學生難學的局面。為此，我們首先以生活中最新發(fā)生的事例——雙酚A事件開始：有機化合物雙酚A是世界上使用最廣泛的工業(yè)原料之一，在塑料制品中添加雙酚A可以使其具有無色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊性能等特性，廣泛用于水瓶、奶瓶、牙齒填充物等?？墒亲罱l(wèi)生部明令禁止生產(chǎn)雙酚A塑料奶瓶，而且這個禁令最早由歐盟提出而且已經(jīng)在歐盟實施半年，但雙酚A依然以其不可替代的優(yōu)點廣泛應用于其他方面。那雙酚A又是什么呢？雙酚A正是“苯酚與羰基化合物的縮合反應”的一種產(chǎn)物，由此切入這一反應類型機理的講解，將復雜繁瑣的有機反應機制與生產(chǎn)生活實際產(chǎn)品相結合，不但可以激發(fā)學生的好奇心，更會讓學生帶著強烈的求知欲在腦海里留下深刻的印象，并為后續(xù)課程中雙酚A作為原材料去制備環(huán)氧樹脂的工程路線的學習做好了鋪墊。當然，諸如此類的反應機制大多都能與生產(chǎn)生活中的實例相結合，這些突出工科特點的教學內(nèi)容既能強化基礎又能保證教學內(nèi)容的科學性和先進性，使學生充分體會到所學知識的可用性。再者，教學過程中滲透綠色化學，增強環(huán)保意識。有機化學的基本反應類型中有些化學反應盡管典型但后來在應用過程中綜合考慮環(huán)境污染問題，已經(jīng)過時或基本已被淘汰，對于這些反應，在教學過程中可以適當弱化其地位，只作為了解性內(nèi)容介紹；同時，結合講授內(nèi)容適時補充一些綠色有機合成路線，提高學生的環(huán)保意識，使其感受到有機化學發(fā)展具備良好的應用前景。例如，酯交換反應是有機化學反應中的一大類，如聚碳酸酯的合成，作為一種工程塑料，聚碳酸酯是五大工程塑料中增長速度最快的，有機化學課程中是由雙酚A和光氣(COCl2)的酯交換法來合成，而Tundo報道了一種經(jīng)酯交換和縮聚反應的綠色合成路線，先用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)碳酸二甲酯，然后在固態(tài)熔融狀態(tài)下由雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯。此工藝取代了常規(guī)的光氣合成路線，并同時實現(xiàn)了兩個綠色化學目標，一是不使用有毒有害的原料，二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作為溶劑。通過這樣的實例使綠色化學的概念深入人心，讓學生意識到有機化學反應具備廣闊的可持續(xù)化發(fā)展的空間，同時也賦予了學生將來從事創(chuàng)新活動的思考空間，學生對此充滿興趣，保證和提高了教學質量。

2教學方法上踐行有效學習

有機化學教學內(nèi)容多、基本概念和理論復雜，需要記憶的化學反應又多，因此，課堂講解起來顯得比較零散，尤其是講到后面幾章時，學生也失去了耐心，造成了前后混淆或者是學了后面忘了前面的局面，復習的時候也是越復習越?jīng)]有信心[4]。但仔細研究發(fā)現(xiàn)，按照官能團分類的教學內(nèi)容安排，章節(jié)內(nèi)及章節(jié)之間內(nèi)容的規(guī)律性還是比較明顯的，因此，根據(jù)多年教學經(jīng)驗總結，我們在教學過程中采取了隨時總結歸納的方式，把前后交叉的內(nèi)容串聯(lián)起來，合理科學地安排在有限的課時內(nèi)，這樣能激發(fā)學生課堂學習效果的最優(yōu)化，引導學生將重要的知識點都能在課堂上最大化地消化與吸收，達到有效學習。例如：(1)對乙烯的氧化反應產(chǎn)物，不同條件下有不同的氧化機制和產(chǎn)物，學生對此總是把握不好。為此，我們在綜合了所有章節(jié)內(nèi)容的基礎上，對烯烴的氧化反應條件及相應的產(chǎn)物進行了歸納，如圖1所示，這張圖就讓學生有了清晰的區(qū)別式記憶，不容易混淆而且對知識點的把握更加牢固。(2)有機化學中兩大類型的四種反應貫穿教學內(nèi)容的始終，包括親電取代、親電加成、親核取代和親核加成四大反應，其反應機理及反應發(fā)生的方向與快慢的影響因素這部分知識是教學中的難點，也是最容易讓學生感覺到雜亂無章的內(nèi)容。為此，我們采取了逐級總結、分步展開的方法進行講解，先對鹵代烷烴的化學反應總結，三類反應：親核取代反應、消除反應和與金屬的反應；再對三類反應進行分類總結，如鹵代烷烴的親核取代反應歸納如圖2所示。這樣的講解與總結方式，很好地梳理了各類型反應特點、機理與影響因素，如圖2所示，對學生理解與掌握難點內(nèi)容起到了一目了然的作用，不僅記憶起來容易而且能讓學生即時在課堂上把這些內(nèi)容消化掌握，提高了課堂學習效率。(3)醛酮類的化學反應和β-二羰基化合物的化學反應是有機化學教學的重點，在整個有機體系中占有舉足輕重的地位，其所參與的化學反應是有機工業(yè)的基礎與紐帶。但教學過程中研究發(fā)現(xiàn)，學生對這部分內(nèi)容特別容易混淆，分辨不清，甚至無法正確掌握其反應機理和反應產(chǎn)物。為此，我們對醛酮類官能團的羥醛縮合反應和交叉歧化反應與β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反應進行類比式總結歸納，前后對照，找出其中的差異化，使學生對不同類型官能團的反應機理及產(chǎn)物有了明確的辨別與分析，同時記憶，達到了高效地掌握重點記憶重點，學生也在最短的時間內(nèi)理解并掌握了這一部分即是重點又是最為復雜的內(nèi)容。通過這種逐級歸納、分類總結及類比式、區(qū)別式歸納教學方法，能讓學生對每一部分知識點都一目了然，有助于學生更快更牢固地理清容易混淆的內(nèi)容，既提高了學生的學習效率，做到了課堂上有效學習，又培養(yǎng)了學生自主的歸納總結能力。

3教學手段上拓展新型科技渠道

信息化技術的應用為各行各業(yè)的工作帶來了前所未有的智能化工具，將其充分地應用于教學工作中，也必將使教師的授課方式和學生的學習方式發(fā)生深刻的變化，這些變化為我們開創(chuàng)了新的途徑和教學模式。同時，學生對信息化工具的使用已經(jīng)成為常態(tài)，觀看和應用手機、電腦等影像與視頻也越來越方便和快捷，因此，我們所采用的教學手段完全有條件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先，電腦多媒體教學手段已經(jīng)很好地呈現(xiàn)出了其優(yōu)越性，在有機化學的教學工作中發(fā)揮了其不可替代的作用，因為有機化學涉及大量的物質結構、分子構象、反應機理等抽象性的概念，這些空間結構不能只靠平面式的講解和學生的想象力去理解，而是在通過多媒體在教學課件中通過圖片、視頻及動畫的方式，對開拓學生的空間意識、加深學生對抽象知識的理解與掌握起到了至關重要的作用，很大程度上激發(fā)起了學生的求知欲，更愿意去思考和提問，活躍了課堂氣氛的同時提高了教學質量。再次，我們將新型的有機化學軟件引入到教學工作中，如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等，這些桌面化學軟件不僅能更加準確形象地描繪出有機化合物的分子結構，還能夠以動畫和三維Flash的形式展現(xiàn)出分子結構的3D空間及分子軌道形成過程。這些軟件的使用豐富了多媒體教學的內(nèi)容，使多媒體更加形象生動，由此制作的多媒體課件更加美觀內(nèi)容更加充實和飽滿。與此同時，教師還引導和鼓勵學生自學使用這些軟件中的一種或幾種，增加學生對電腦的應用技能，學生對此也有濃厚的興趣，因為這對學生將來的畢業(yè)論文設計環(huán)節(jié)和工作環(huán)節(jié)都頗有幫助。另外，微課是最新發(fā)展起來一種教學方式，以其靈活方便、針對性強、教學時間短和與教師隨時互動的特點，深受學生喜歡。在網(wǎng)絡、信息與通訊技術快速發(fā)展的時代，微課在大學教學中作為傳統(tǒng)課堂學習的一種重要補充，可以為學生拓展學習資源，實現(xiàn)個性化差異化教學，滿足不同學生對不同知識點的按需學習，幫助學生鞏固課堂學習內(nèi)容并進行自我查缺補漏，尤其對對學有余力的學生起到了更大的幫助作用。比如我們用微課建立了涉及格利雅(Grignard)試劑的各種合成反應，并把由此建立了一張合成各類有機化合物的網(wǎng)狀散射圖，將各種醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路線與合成機理呈現(xiàn)得淋漓盡致，微課里的視頻將授課內(nèi)容大幅濃縮，將簡單易懂的知識點去掉而僅保留難點重點，學生能夠做到專注地記憶與思考；同時附有習題與測試可供學生加以鞏固，這在接下來有機合成題的課堂練習與檢測中明顯地體現(xiàn)出來，以往學生對大部分有機合成題目都感到無從下手，不知道從哪里開始，不知道用哪類簡單有機物質去合成，更不知道用什么方法或路線來合成，而通過這樣的方式授課，既讓學生抓住了課堂內(nèi)容的主線又讓學生有了充分的獨立思考與分析的時間，針對不同的有機合成題學生能夠做到分步分析，逐步找出正確合理的合成路線，始終保持思路清晰。微課不僅是一種教學模式，更是一種學習方式，即提高了學生的學習效率，又提高了教師的授課效率，它提供了一種可以讓學生自主學習、可以隨時跟授課教師溝通交流、可以讓學生進行探究性學習的平臺。

4教學目標上注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

大學在教育歷史的延展中承擔了育人、科研、服務的職能，研究型大學的本質就是“研究與教學相結合”，其發(fā)展目標必然是把研究放在首位，在大學的本科階段即提供全面的學位計劃，寬基礎的學習也是為今后的科學研究打基礎做鋪墊。因此，作為專業(yè)基礎課程的有機化學，我們在講授過程別地提出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這是研究型大學今后發(fā)展的必然趨勢，也是為培養(yǎng)多層次人才所必備的教書育人模式?，F(xiàn)代社會是個發(fā)展突飛猛進、競爭異常激烈的時代，當代大學生不管是將來走向科研領域還是進入社會，其未來的發(fā)展前景必將依賴于創(chuàng)新能力，學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)自然而然成為教學工作目標的重要組成部分。我們將有機化學課堂內(nèi)容、實驗課與大學生創(chuàng)新實驗訓練相結合，針對目前學生在創(chuàng)新實踐過程中出現(xiàn)的問題與不足，在有機化學教學中研究并設計了引導學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的教學方式。在教學中注重學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，首先，當今大學生想象力豐富、思維活躍，總是想追求新穎的東西，但由于他們的知識面不夠寬、對行業(yè)認知不深，無法把所學知識與行業(yè)中的發(fā)展需求相聯(lián)系，從而缺乏創(chuàng)新的源泉和創(chuàng)新性思維的方式。為此，我們在教學過程中及時將所學有機合成反應與相應行業(yè)的最新發(fā)展相聯(lián)系，引導學生結合行業(yè)中需要解決的問題自己思考。如“單環(huán)芳烴”這一章，在講到單環(huán)芳烴的來源時，學生了解到苯及其同系物主要來源于煤的干餾分解產(chǎn)物，為了讓學生更多地了解與之相關的行業(yè)發(fā)展動向，我們在此引入了目前研究最熱的課題之一——煤燃燒過程中的結焦與結渣問題，這是影響燃煤發(fā)電廠的經(jīng)濟效益和安全運行的嚴重問題，要求學生與課堂內(nèi)容相聯(lián)系，思考如何去研究，同時與前面章節(jié)講到的紅外光譜前后呼應去分析結焦與結渣與哪些因素尤其是哪些有機物質有關，可以采取哪些研究方法去發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題。同樣的例子，我們在講到“羧酸及其衍生物”一章時，其中一部分有機化學反應學生在高中已經(jīng)學過且有些反應產(chǎn)物已經(jīng)被淘汰或過時，在此，在精簡課堂教學內(nèi)容的基礎上我們適時地引入與羧酸衍生物相關的材料科學方面的最新研究動向，即一種新型的超塑化劑——聚羧酸系高性能減水劑(PCE)，它是一種新型建筑材料添加劑，以減水率高、保坍性能好、強度增長快等特點被廣泛用于配制超高強混凝土、高流動性及自密實混凝土，其分子結構與合成路線與本章內(nèi)容息息相關。通過這些問題的引入，既能讓學生接觸到了學科發(fā)展的前沿，又能為學生的創(chuàng)新思維提供素材與源動力，同時教育學生要善于自己利用和創(chuàng)造條件，充分發(fā)揮自己的特長，把握本學科最新發(fā)展的動態(tài)和相關學科知識的橫向關系，由此學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力才能夠得到進一步發(fā)展。再者，創(chuàng)新能力培養(yǎng)光有創(chuàng)新靈感和熱情是遠遠不夠的，還必須學習、掌握并具備相應的創(chuàng)新技能以及持之以恒的信心。為此，我們?yōu)槌錆M創(chuàng)新意識又學生余力的學生提供了實驗平臺，培養(yǎng)學生的動手能力和運用創(chuàng)新科技的方法，比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分，教學過程中摒棄了過時的和學生高中所學過的部分內(nèi)容，而將“聚羧酸減水劑的合成”作為這一章節(jié)內(nèi)容的拓展教學，鼓勵并指導大學生發(fā)揮其敏捷的思維與創(chuàng)新思想、大膽地去嘗試新的合成工藝路線，不怕失敗還是從失敗中總結規(guī)律和經(jīng)驗，通過學生堅持不懈的嘗試與創(chuàng)新，通過不斷失敗的合成路線的實驗摸索，綜合分析了各種合成工藝條件及對合成的產(chǎn)品的評價后，發(fā)現(xiàn)了一種新的合成工藝即低溫合成聚羧酸減水劑的方法。因此，在現(xiàn)有的高等教育體制與教學模式下，學生的創(chuàng)新能力是在學習基礎知識的基礎上，通過教師在教學過程中適當?shù)囊龑c啟發(fā)而培養(yǎng)起來的?？傊?，通過多年的有機化學教學經(jīng)驗體會，我們在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段及教學目標的研究、探索與實踐，很好地結合了我校研究型大學培養(yǎng)工科技術人才的要求，優(yōu)化了教學內(nèi)容，改善了課堂教學效果，提高了有機化學的教學質量。當然，有機化學的教學建設與改革仍在不斷地向前發(fā)展，需要我們不斷地提高教學水平，使課堂教學更加充滿活力，從而提高教學質量，培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型合格化工專業(yè)人才。

參考文獻

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篇5

1教材分析

化學反應中的物質變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學反應的兩大特征，但當一個具體的化學反應應用于實際時，我們最關心的問題是反應的速率和限度。在《化學1》“氯氣的性質”中，學生已感知可逆反應，如何確定探究思想并通過實驗揭示某些反應存在限度、把握反應達到最大限度時平衡狀態(tài)的特點和平衡轉化率等是本節(jié)的教學要點。

教師應該圍繞核心問題的靈魂，設置富有邏輯性、遞進性的問題，幫助學生打開從微觀、動態(tài)的角度認識化學反應平衡的視角。

調控反應條件、改變反應限度及對化學平衡狀態(tài)特征的理解與判斷，是較深層次的要求。本著分層推進、螺旋攀升的原則，在此不必展開；有興趣的同學將在選修模塊《化學反應原理》中深入學習，這也符合學生接受知識的認知順序。

2教學目標

(1)揭秘煉鐵高爐懸念，認識化學反應的可逆性。

(2)通過實驗，了解化學反應的限度，初步形成運用探究手段解決問題的能力。

(3)結合圖表數(shù)據(jù)分析，從濃度變化角度建構可逆反應的平衡狀態(tài)。

(4)通過交流討論，培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度、實事求是的質疑精神。

3教學過程

[史話激疑]鋼鐵生產(chǎn)是17世紀從英國開始的第一次產(chǎn)業(yè)革命的兩大支柱之一。高爐煉鐵的主要反應是：Fe2O3+3CO Fe+3CO2，其中CO產(chǎn)生的反應是： C（焦炭）+O2（空氣）=CO2（放出熱量）、 C（焦炭）+CO2=2CO（吸收熱量）。但煉制1噸生鐵所需要焦炭的實際用量，遠高于按照化學反應方程式計算所需的量，且從高爐頂端出來的氣體中總含有沒被充分利用的CO氣體。起初，煉鐵工程師們認為是CO與鐵礦石接觸不夠充分之故，于是設法增加高爐的高度。然而令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中CO的比例竟然沒有改變。這成了煉鐵技術的科學懸念，你能揭開煉鐵工程師們的困惑嗎？

[討論揭秘]19世紀下半葉，法國科學家勒夏特列經(jīng)過深入研究，終將謎底揭開：C + CO2

2CO是一個可逆反應，并且自下而上發(fā)生在高爐中有焦炭的地方；后來的研究還發(fā)現(xiàn)，在高爐中Fe2O3與CO反應也不能全部轉化為Fe和CO2。增加高爐高度只是延長了反應時間，而反應已達到平衡，各物質的量不會再隨時間而變化，所以，上述做法徒勞無益。

[小結①]可逆反應

許多反應具有可逆性，即正向反應（反應物生成物）和逆向反應（生成物反應物）在同樣條件下能同時進行，這種反應稱為可逆反應。

[討論交流]水的生成和電解、CO2和H2O在植物體中通過光合作用合成糖與糖在人體內(nèi)氧化生成CO2和H2O，它們是否屬于可逆反應？談談你的見解。

[誘導思考]在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，二氧化硫的催化氧化是制約硫酸產(chǎn)率的關鍵反應。請思考若將2 mol SO2與1 mol O2混合于2 L密閉容器，充分反應后，能否得到2 mol SO3？現(xiàn)為你提供某同學實驗過程的數(shù)據(jù)記錄(見表1)，愿對你有所幫助。

[小結②]反應限度

在一定條件下，可逆反應最終進行到所有反應物和生成物共存、且濃度均不再改變的狀態(tài)，即化學反應進行到能完成的最大程度，我們稱之為反應限度。反應限度決定反應物在該條件下的最大轉化率(或平衡轉化率)。

[能力培養(yǎng)]怎樣通過實驗來證實反應存在限度？應本著怎樣的原則來設計實驗？現(xiàn)為你提供下列試劑和儀器：0.1 mol?L-1 KI溶液、 0.1mol?L-1 FeCl3溶液、CCl4、KSCN溶液、小試管、膠頭滴管。請判斷FeCl3溶液與KI溶液之間的反應能否進行到底？

[實驗設計]①取5 mL 0.1 mol?L-1 KI溶液放入試管，滴加5～6滴0.1 mol?L-1 FeCl3溶液，振蕩、靜置、觀察。②繼續(xù)加入2 mL CCl4溶液，再次充分振蕩，靜置、觀察。③取上層溶液，向其中滴加KSCN溶液，觀察。填寫下表：

[分析探究]實驗①無非常明顯的特征現(xiàn)象，表明正向反應是否發(fā)生，需通過實驗來證實；實驗②用CCl4萃取分離出單質碘，表明正向反應的發(fā)生；實驗③現(xiàn)象表明少量FeCl3溶液與過量KI溶液混合后，F(xiàn)e3+仍然存在，說明正向反應沒有完全進行到底，即反應有一定限度。

[小結③]設計上述探究實驗的原則

①有意識地控制反應物用量。②選擇合適的試劑證明正向反應的發(fā)生和進行程度（證明相對不足物質仍存在），實質是常見物質和離子的檢驗，③從離子反應的角度來看，如檢驗K+、Cl-等離子的存在，既不能證明正向反應的發(fā)生，也不能證明正向反應進行不夠徹底，因為這些離子在反應中都沒有被消耗。

[提問推進]在一定溫度、壓強下，可逆反應進行到最大限度時，反應體系處于一種表面靜止的特殊狀態(tài)，即化學平衡狀態(tài)（簡稱化學平衡）。它有哪些特征？我們還可以從哪些參數(shù)判斷反應是否處于平衡狀態(tài)？我們可以從某同學根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪制的如下圖像上，進行探討。

[歸納總結]3.化學平衡狀態(tài)

（1）化學平衡狀態(tài)：可逆反應在限定條件下所能達到的最大限度時所對應的狀態(tài)，此時正反應和逆反應的反應速率相等，反應物和生成物濃度不再變化。

（2）化學平衡狀態(tài)特征：動（動態(tài)平衡）、 等 （v正=v逆）、 定（各物質濃度不再變化）、變（維持平衡的條件發(fā)生改變，平衡狀態(tài)也將隨之改變）。

[拓展變化]反應達到平衡時，正、逆反應仍以相等速率進行，反應物和生成物濃度不再變化，這顯示反應不完全的必然性。作為反應體系整體，某些性質參數(shù)也不再變化，它們能否作為反應達到平衡的標志？

[練習思考]在一定溫度下,反應A(s)+3B(g)

C(g)+2D(g)在恒容的密閉容器中進行，下列說法能說明反應一定達到平衡狀態(tài)的是（ ）

A. B、C、D的物質的量濃度比為3:1:2

B. 混合氣體的密度不變

C. 混合氣體的壓強不變

D. 混合氣體的平均相對分子質量不變

[分析]平衡時各物質的量濃度比不變，但未必強求與計量系數(shù)比相等；平衡濃度還受到起始濃度的影響?；旌蠚怏w的密度在恒容時取決于容器內(nèi)氣體的質量之和，B、C、D的質量之和不變，就意味著A的質量也不變，即A的生成和消耗相等。恒容時容器壓強取決于容器內(nèi)所有氣體的物質的量之和，而本反應前后氣體體積沒有變化，即無論平衡是否形成，容器內(nèi)氣體的壓強一直不變?；旌蠚怏w的平均相對分子質量即混合氣體的質量與混合氣體物質的量之和的比值相等，結合B、C分析可知，只有達到平衡狀態(tài)，混合氣體的平均相對分子質量才能不變。答案：B、D。

[總結]（3）化學平衡狀態(tài)判斷：

①等：v正=v逆（本質） ②定：平衡體系相關性質參數(shù)不再變化（現(xiàn)象）

[教師講解]：化學平衡狀態(tài)判斷尺度由平衡狀態(tài)的形成和特征而來：一是“等”，要能從文字表述中確定反應方向，“等”不是機械的，對不同物質而言，要在比例關系上尋求相等；二是“定”，其含義廣泛，實際判定時要聯(lián)系反應容器特點、化學反應特點和表述的具體性質參數(shù)慎重分析，不可盲目、隨意。

[知識運用]在20世紀60～70年代英國進行的一項研究結果表明，“高煙囪可以有效降低地面二氧化硫的濃度”。于是，各發(fā)達工業(yè)國家硫酸生產(chǎn)廠的煙囪競相攀升（如圖2所示）。據(jù)統(tǒng)計，英國某發(fā)電廠在這10年間排放的二氧化硫增加了35 %，但由于建造了高煙囪，工廠附近地面二氧化硫的濃度降低了30 %之多。請你判斷英國的研究結果是否科學？試從全球環(huán)境保護的角度，分析這種做法是否可??？

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[釋疑解惑]煙囪升高，并沒有提高二氧化硫的轉化率。排放的二氧化硫只是隨著氣流“移動”到遠處“灑落”罷了，從全球環(huán)境保護的角度看，這種做法并不可取。當然，增加煙囪高度與增加煉鐵高爐高度做法相似，反應限度、化學平衡并沒有改變的道理，需要在以后的選修模塊學習時才能了解。

[鞏固練習]（2008江蘇高考卷，有刪減）將一定量SO2和含0.7 mol氧氣的空氣（忽略CO2）放入一定體積的密閉容器中，550 ℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3。反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量的NaOH溶液，氣體體積減少了21.28 L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6 L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。請回答下列問題：

(1）判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是_____。

A． SO2和SO3濃度相等

B． SO2百分含量保持不變

C． 容器中氣體的壓強不變

D. SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等

E． 容器中混合氣體的密度保持不變

(2)求該反應達到平衡時SO2的轉化率（用百分數(shù)表示，結果保留一位小數(shù)）。

答案：（1）B、C； （2）94.7 %

4 教學反思

教師要善于同學生對話、采用富有意義和效果的教學策略。從破解煉鐵高爐懸念切入營造教學情境；觀察實驗現(xiàn)象引起認知沖突，以促使學生提出假設；提供圖表數(shù)據(jù)變化圖像供學生分析，以形成對話與建構的契機和平臺。認真傾聽學生的見解與預設不一致的地方，那是學生學習的障礙點，也是教學設計中不夠完美的地方。如前述探究實驗①中，有學生認為Fe3+的存在是由于Fe2+被氧化的結果，學生的回答沒有支持反應存在限度，該怎樣說服學生（I-過量、且還原性比Fe2+強）顯示教師的教學機智。關注課堂意外，就是尊重學生，體現(xiàn)主導為主體服務的課程理念。

篇6

一、理解教材，明確學習目標

與傳統(tǒng)教材相比，高中化學新教材有兩個顯著特點：一是學習內(nèi)容具有選擇性。教材為學生提供多樣的、可供選擇的必修和選修課程模塊，同一學習主題的內(nèi)容，按不同層次的學習要求分解在不同模塊中。學生可根據(jù)自己的興趣及未來發(fā)展的需要，學習必修模塊和不同的選修模塊。二是學習目標多元化。新教材賦予學習內(nèi)容“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀”的三維目標。因此，準確理解教材是實現(xiàn)“用教材教”的基礎。

理解教材。第一要通讀教材，從整體上宏觀把握教材的編排體系，掌握教材知識結構，明確相關知識的內(nèi)在聯(lián)系，準確界定同一主題學習內(nèi)容在不同模塊的廣度和深度。第二要深入教材，鉆研教材。明確所要學習內(nèi)容的三維目標的具體要求，領會教材的編寫思路、知識建構的途徑、達成目標的方法、難點突破的策略等。

例如，原電池在《必修2》《化學反應原理》《實驗化學》三個模塊中均有涉及。但三個模塊的學習目標不同，《必修2》要求“通過學生的實驗探究活動，認識化學能可以轉化為電能，初步認識原電池反應的原理”。《化學反應原理》要求“通過化學能轉化為電能的探究活動，了解原電池的構造特點及工作原理，能正確書寫電池正、負極的電極反應式及電池反應方程式”?！秾嶒灮瘜W》則要求“通過對不同材料構成原電池放電效果的比較，初步認識電池的極化作用，加深對原電池工作原理的理解”。教學過程中要準確把握好教學的側重點，必修教學要注重基礎性，防止一步到位，增加學生的學習困難；選修教學要注意轉換視角，變換重點，形成知識體系，加深對原電池原理的理解。

二、豐富教材，拓展思維空間

杜威認為“所謂教材，就是在一個有目的的情境發(fā)展過程中所觀察的、回憶的、閱讀的和談論的種種事實，以及所提出的種種觀念”。也就是說，教科書不是教材的全部，它僅是教學的一種媒介、一種工具、一種資源。教師要從學生的學習需要出發(fā)，從生活、社會等各方面挖掘學習素材，豐富教學資源。

例如，在講《必修2》“原電池”內(nèi)容時，向學生介紹電池在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航天航空等領域的應用；增加“水果電池”的趣味實驗；播放原電池工作原理的動畫視頻等。在講《必修2》“鋁的性質”時，將鋁與氫氧化鈉溶液反應的實驗設計為探究實驗，增加鋁熱反應的微型實驗等。

豐富教材的目的不是增加學習的難度，而是通過豐富教材，拓展思維空間，激發(fā)學習的興趣，轉變學習視角，感受學習知識的過程，最終達到易化、活化、深化教材的目的。

三、重組教材，優(yōu)化知識結構

新教材重視學習內(nèi)容的“社會性”，強調“以學習者為中心”。教材欄目形式多樣，令人耳目一新。如:活動與探究、觀察與思考、交流與討論、信息提示、拓展視野、資料卡、問題解決、整理與歸納等。教材編寫方式的改變，使新教材出現(xiàn)了知識系統(tǒng)性不強，前后內(nèi)容銜接不到位，實驗探究缺乏知識性結論等問題。對新教材出現(xiàn)的新問題，教師不能一味地埋怨，而是要從教學的實際需要出發(fā)，打破教材局限，重組教材，優(yōu)化知識結構。

例如，在學習《必修1》專題1第一單元“氧化還原反應概念”時，學生對常見元素化合價、化合物中元素化合價確定的方法存在知識的漏洞，教學中要及時進行有關化合價知識的“補償”教學，實現(xiàn)初高中學習內(nèi)容的有效銜接。在學習《必修1》專題2“氧化還原反應的本質”時，可以將《必修2》中原子核外電子排布規(guī)律、原子結構示意圖的內(nèi)容調整到《必修1》專題1第三單元進行教學，為學生認識化合價變化的本質，理解氧化還原反應的實質是電子轉移做好知識的鋪墊。在學習“鐵、銅及其化合物的應用”時，將教材內(nèi)容重新整合為鐵及其化合物和銅及其化合物兩個部分。從缺鐵性貧血的治療與防治為切入點，引導學生通過實驗探究學習Fe3+、Fe2+的檢驗及相互轉化。

重組教材不是拋棄教材，而是在尊重教材、服務學生學習的前提下，調整知識的學習順序，補充相關知識的“間斷點”，刪除不適宜的教學內(nèi)容，優(yōu)化教材知識結構，使教材更加符合學生的認知規(guī)律。

四、超越教材，構建活動方案

教學過程不是教師照本宣科傳授知識的過程，而是師生對話、交流、溝通與活動的過程。因此，教師要超越教材，將靜止的、統(tǒng)一的文本素材，轉化為動態(tài)的、個性化且富有彈性的師生活動方案，讓課堂成為師生共同學習的舞臺。

例如，在講《必修2》“化學反應限度”內(nèi)容時，筆者設計了如下活動方案：

［課題引入］人們常說：“忍耐是有限度的！”你們能解釋一下“限度”的含義嗎？

［學生活動］查閱詞典中有關“限度”的解釋。

［教師設疑］化學反應是否存在限度呢？能否用實驗來證明化學反應存在限度呢？

［學生活動］交流討論教材中“探究FeCl3溶液與KI溶液的反應限度”的實驗方案。

［教師活動］解答學生對實驗方案的質疑，并對實驗方案進行評價。

［學生活動］分組完成實驗，交流討論，形成實驗結論。

［過渡］實驗證明，所有的化學反應都有一定的限度，只是程度有所不同。

［教師設疑］化學反應為什么存在限度呢？

［學生活動］以合成氨反應為例，交流討論在化學反應過程中反應物、生成物濃度，正反應、逆反應速率隨時間變化的關系。（如下圖）

［整理與歸納］一定條件下的可逆反應，當正反應速率與逆反應速率相等，反應物和生成物濃度不再發(fā)生變化時，反應達到化學平衡狀態(tài)。

［教師設問］化學平衡是一個動態(tài)平衡，日常生活中是否存在動態(tài)平衡？請聯(lián)系實際談談你們對“動態(tài)平衡”的理解？

［學生活動］交流討論。

［問題解決］鋼鐵生產(chǎn)是17世紀從英國開始的第一次產(chǎn)業(yè)革命的兩大產(chǎn)業(yè)之一。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，煉制1噸生鐵所需焦炭的實際用量，遠高于按照化學方程式計算所需的量，且從高爐頂出來的氣體中含有沒有利用的CO氣體。開始，煉鐵工程師們認為是CO與鐵礦石接觸不充分之故，于是設法增加高爐的高度。然而，令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中的CO的比例竟然沒有改變。這成了當時煉鐵技術中的科學懸念。你們能破解這一科學懸念嗎？

篇7

1、學會為方程式分類：高考化學實驗題往往也是不少人的失分重點，其實每個實驗都有相同點，只要掌握了實驗題的大致步驟：如何減小誤差、如何提高實驗安全性、實驗所要測量的要素等幾個主要方面，解題時，每個步驟再稍加細心謹慎，分數(shù)自然提高不少。而三年高中化學學下來，光是主要方程式就有100多個，有些化學方程式繁復冗長，對一些同學來說記牢所有的化學方程式是一項艱巨的工程。因此，要學會給化學方程式分類，如按照化學反應類型：取代反應、氧化還原反應、加成反應、化合反應、分解反應等，不能靠死記硬背，要學會找出公式的相同點，了解它的類型。

2、常聯(lián)想善總結：經(jīng)過高一高二階段化學的學習，有些同學覺得個別知識點已學會，而進入復習階段后，很多同學復習課本知識，都是單線性，像小熊掰玉米，只專注于復習當前課本的內(nèi)容。其實，高考考場得分，學會僅是一方面，高考化學知識考察點很廣，更注重知識點的運用和總結歸納。課本的基礎知識點一定要熟練于胸，他在復習課本時，往往是把幾本的內(nèi)容結合在一起復習，建立一個完整的知識結構。要學會帶著運用復習，在回顧課本內(nèi)容時，一看到一個方程式，要馬上就能聯(lián)想到之前學過的，與方程式相關的內(nèi)容。

3、準確記憶是前提：初中化學是相對比較簡單的，而高中卻很不一樣了。物質的量、元素周期律、氧化還原反應等等知識理論性強，抽象程度高，這些內(nèi)容歷來被認為是造成學生分化、學習困難的重點知識，如元素周期律有些比較容易混，氧化還原反應主要是元素升降價容易亂。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇8

關鍵詞：化學工程；節(jié)能；綠色化學；工程工藝

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

前言：進入21世紀以來，環(huán)境問題越來越嚴重，而且，隨著人口的繼續(xù)增加，能源的持續(xù)減少，不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭，生活垃圾核工業(yè)污染物也在無情的破壞著生態(tài)環(huán)境，人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學生產(chǎn)過程中，通過不再使用有毒、有害的物質，不再產(chǎn)生以及處理廢物，生產(chǎn)無污染無傷害的目的正是綠色化學的設想。這雖然只是設想，但通過改進化學技術和方法，是可以達到減少有危害的化學產(chǎn)物的，綠色化學工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境，為促進化學工業(yè)節(jié)能目標而實施的。

一、綠色化學工業(yè)的概念

總結我們前面所闡述的，我們可以把其定義為無污染化學，所以在進行綠色化學工藝的過程中所產(chǎn)生的某種手段就是綠色化學工業(yè)技術，利用其原理從根源對普通化學反應產(chǎn)生的破壞進行整治。就綠色化學的特點來說，有以下兩點，第一，綠色化學的本質就在于適中保持人與自然的和諧相處，近幾年的快速發(fā)展而導致的環(huán)境破壞也就加速了綠色化學的快速發(fā)展；第二呢，綠色化學形成的結果是對環(huán)境友好的，綠色化學可以漸漸對付各種環(huán)境中產(chǎn)生的不利人類和自然發(fā)展

的因素。

但是究其根基，綠色化學是對環(huán)境的保護以及防范；而我們所說的環(huán)境化學就是對預防之后而無法達到效果的環(huán)境進行進一步的革新和處理，所以綠色化學和環(huán)境化學在起點和終點都是不一樣的。那么在其反應過程中，對于有害物質進行擯棄，就可以制止不利產(chǎn)物的生成，但是在當前發(fā)展來看，這種想法只停留在表層，但是我們相信，通過科學家們的不斷努力，這種想法終究會實現(xiàn)的。

二、傳統(tǒng)化學與綠色化學的根本區(qū)別

化學可以理解為是研究從反應物向其生成物轉化的的科學。傳統(tǒng)化學在一定程度上是以資源過渡消耗和環(huán)境嚴重污染為代價的先污染后治理的化學工藝，其導致的危害是資源不可再生和環(huán)境污染，嚴重地威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展，如目前全世界每年產(chǎn)生的廢物達3-4 億噸；而綠色化學（也稱為環(huán)境友好化學）是從源頭上防止環(huán)境污染的新興科學。雖然傳統(tǒng)的化學與綠色化學都為人類生活做出了巨大貢獻，但綠色化學的根本思想是運用高選擇性和原子經(jīng)濟性的反應，使用無毒無害的助劑、原料，生成環(huán)境友好的產(chǎn)品，而且經(jīng)濟合理，從而在節(jié)約資源的同時變廢為寶。

綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維模式的革新和發(fā)展，也就是說，綠色化學可簡單地描述為在化工生產(chǎn)反應過程中，改變了傳統(tǒng)化學的“先污染后治理”，是“從源頭上消除污染”，盡量不使用有毒有害物質，并減少或不生產(chǎn)廢棄物和有毒有害物質。近年來的綠色化學發(fā)展，充分體現(xiàn)了綠色化學與可持續(xù)發(fā)展之間的密切關系，

因此，綠色化學也被稱為“綠色與可持續(xù)化學”。

三、綠色化學應遵循的基本原則

1、污染預防優(yōu)于末端治理污染；

2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質，若是不得已使用時，也應該是無毒、無害的；

3、在采用生產(chǎn)方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類健康和對環(huán)境有毒有害的物質；

4、合成方法應具原子經(jīng)濟性（atom economy），原料分子中的原子更多或全部地進入最終的產(chǎn)品是原子經(jīng)濟性的核心目標。綠色化學的原子經(jīng)濟性有兩個顯著有點：一是最大程度地利用了原材料，二是最大程度地減少排放廢棄物；

5、使用高選擇性的催化劑優(yōu)于化學計量試劑；

6、生產(chǎn)過程能耗應最低且在溫和的壓力和溫度下進行；

7、設計具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學品；

8、在技術可行和經(jīng)濟合理的前提下，盡可能地使用可再生原料；

9、盡量減少或避免非必要的衍生反應步驟（如使用物理化學過程、屏蔽基團、保護復原的臨時性變更等）；

10、選擇參與化學過程的物質，盡量避免發(fā)生意外事故的風險；

11、化學產(chǎn)品在使用完后應能降解成可以進入自然生態(tài)循環(huán)無害的物質；

12、發(fā)展適時分析技術以監(jiān)控有害物質的形成。

四、綠色化學工程與工藝的開發(fā)

傳統(tǒng)的化學工程與工藝對有害污染物的處理很被動，有滯后性，并且達不到根除污染物的效果，不但治理成本高，而且治標不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫，雖然凈化了氣體，卻把污染物轉化成了廢渣廢水，不但沒有解決問題，反應復雜了處理方式。綠色化學工程與工藝，以零排放、清潔生產(chǎn)為原則，從化學反應著手，對污染進行有效的防止和控制。

1、采用綠色化學原料

化學生產(chǎn)原料是決定化學生產(chǎn)流程和工藝的主要因素，傳統(tǒng)化學工程采用的綠色原料大多為不可再生能源，選取這種化學材料，不僅增大了我國不可再生能源的消耗量，同時也增加了化學生產(chǎn)污染物質的排放量，所以采用綠色化學原料是綠色化學工程重點研發(fā)項目，選用可再生、無污染的化學原料，如自然物質、綠色化學物質等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物，這些物質是典型的綠色化學原料，將其投入到化工生產(chǎn)中，可以轉化成醇、酮、酸類的化學品，在轉化過程中，這些化學原料只會產(chǎn)生氫氣，不會產(chǎn)生任何有毒、有害物質。

2、采用高效高選擇性的反應原料

對于化學工業(yè)來說，化學反應是決定化學工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學資源等各方面的重要性因素。可以降低工業(yè)生產(chǎn)的成本，而且能夠提高產(chǎn)物純度，減少無效反應產(chǎn)物的排放，節(jié)約化學資源，在化學工業(yè)中，有機物的反應復雜，研究機制不確定，所以選擇合適的反應原料，不斷提高工業(yè)技術是對化學工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

3、提高化學反應的選擇性

烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應，石油化工工業(yè)中時常發(fā)生這種反應，但是，它的生成物不穩(wěn)定，很容易被進一步氧化，生成H2O和CO2。在各類的催化反應中，此反應一般不會被選擇，因為有時生成物中還會存在同分異構提，不利于得到最終產(chǎn)物，所以，為了簡化生產(chǎn)，一般都會使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度，還提高了反應的選擇性，還能夠起到降低成本，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染的作用。所以加強這一方面的研究會有很強的實用性，比如開發(fā)載氧能力強、選擇性好的新型催化劑，就可以應對不同的烴類氧化反應。

4、采用無毒無害的化學催化劑

近年來，化學反應越來越多的應用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中，而催化劑對提高反應速率有著明顯的效果，所以開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑以成為綠色化學工藝的發(fā)展方向之一。如今，相關部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑，此外，分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應用。

五、尋找高效綠色的化學催化劑對提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用

1、 污染治理

目前，化學工業(yè)有其是石油、化工、煤炭等重工業(yè)對環(huán)境造成重大污染，危害生存環(huán)境，破壞原有生態(tài)平衡，威脅人類生存。引起國際上廣泛關注，美國

1996年設立“綠色化學挑戰(zhàn)獎”表彰在綠色化學領域中做出貢獻的人。綠色化學的目標就是從化學生產(chǎn)的源頭上實現(xiàn)環(huán)境治理，消除環(huán)境污染，綠色化學改變了傳統(tǒng)化學工業(yè)先污染后治理的模式，實現(xiàn)預防、監(jiān)測、零污染，預先環(huán)境治理，保護環(huán)境，資源可持續(xù)發(fā)展。

2、優(yōu)化資源

化學工業(yè)絕大多數(shù)工藝都是上個世紀開發(fā)的，受技術發(fā)展的限制，化工領域是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，高耗能、重污染、浪費原料、勞動力成本高，對大氣、水和土壤等環(huán)境排放高。使產(chǎn)品成本中附帶原料浪費、能源消耗、污染治理等成本。據(jù)統(tǒng)計，美國化工業(yè)1992年用于環(huán)保經(jīng)費達1150億美元，治理污染經(jīng)費達7000億美元，化學品銷售中資源節(jié)約和環(huán)境治理成本提升。綠色化學從約資源方面，提高使用效率，減少環(huán)境破壞，降低新產(chǎn)品經(jīng)濟成本，有利于倡導節(jié)約型社會。

3、節(jié)能減排

節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國都制定了相關計劃來實現(xiàn)這一目標，美國綠色化學目標：2020年將廢棄物減少40-50%，化學生產(chǎn)行業(yè)消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽光計劃，在環(huán)境化學領域倡導綠色技術，減少環(huán)境污染，發(fā)展減排新技術應用。中國2006年提出降低能源消耗和對外石油依賴，希望2010年，單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國家發(fā)改委表示，為確保今后節(jié)能減排目標、推進綠色低碳發(fā)展，深入推進節(jié)能減排各項工作。綠色化學正是實現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護重要工具。國家倡導在重點領域節(jié)能減排，推進企業(yè)節(jié)能低碳行動，開展綠色化工行動，加強環(huán)境治理，加大治理力度，引導循環(huán)經(jīng)濟，著力增強全民節(jié)能減排意識，實現(xiàn)共創(chuàng)和諧社會，建設美好家園。

4、化學工業(yè)中綠色化學的應用

綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染，做到完全無公害無污染，因此它又被稱為清潔化學，應用范圍廣泛，它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。工業(yè)中化學反應發(fā)生的條件一般都是高溫高壓，在反應過程中，只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學工業(yè)的技術，另外加上綠色化學的高效催化劑，這項工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管，催化裂解反應中有很大的化學功效。

5、化學工業(yè)中綠色化學和現(xiàn)代生物結合的應用。

講到了催化劑，這就涉及到另外的技術性學科生物技術。生物技術的就是高科技與高端專業(yè)知識結合的產(chǎn)物，學科內(nèi)又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學產(chǎn)業(yè)中主要應用于生物化學。在化學工業(yè)生產(chǎn)過程中，選取有機的生物材料，主要是動植物的原料，另外也會采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑，分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展的需要，同時也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導思想，節(jié)約能源，維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài)，推動化學工業(yè)發(fā)展。

六、結束語

綜上所述，可持續(xù)發(fā)展在當今社會顯得越來越重要，因此化學工業(yè)生產(chǎn)中也要遵循這個指導性思想，采用選擇性高的原材料，節(jié)能減排，利用高新化學催化劑，最大程度的減少污染物排放，不斷增高有效產(chǎn)物純度，在資源有限的前提下，保護生態(tài)環(huán)境，維護現(xiàn)有的生態(tài)平衡。綠色化學在整個化學工業(yè)的發(fā)展中，有著實質性的意義，高新技術性產(chǎn)物催化劑的使用能改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結構和傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程，加速化學工業(yè)發(fā)展。

參考文獻：

[1]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用[J]. 科技與企業(yè)，2013，05.

[2]李麗，王超. 論綠色化學工程與工藝對化學工業(yè)節(jié)能的促進作用[J]. 化工管理，2014，05.

篇9

關鍵詞：新課標高中化學；食品類專業(yè)；普通化學；現(xiàn)行高考模式

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 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

普通化學作為高等院校食品類專業(yè)的必修基礎課，是學生進入大學階段首先學習到的化學課程，因此處于高中化學與大學化學的銜接點上，具有重要的地位。普通化學作為整個化學學科的導論性課程，所講授內(nèi)容一方面可以為其他課程如分析化學、有機化學、物理化學、生物化學、食品化學等課程提供必備的理論基礎，同時為學生的學習起著承前啟后的作用。多年普通化學教學實踐表明許多大一新生在剛進入大學時因學習習慣還停留在高中階段的“灌輸式”被動學習模式，不能很快的適應大學的學習節(jié)奏，自主學習能力、獨立分析解決問題能力等方面較為欠缺。另外，2003年開始進行的普通高中課程改革，使高中化學課程結構和高中實際教學情況都發(fā)生了很大變化?，F(xiàn)在高等院系食品類專業(yè)招收進來的大一新生，其化學知識貯備情況，高中階段化學知識的覆蓋范圍，可否為大學化學學習提供必要基礎，以及高中化學的知識體系是否能夠成為大學化學課程體系的支撐，這些問題的解決對大學普通化學教學中幫助學生順利實現(xiàn)由中學化學到大學化學的過渡，激發(fā)學生學學化學的興趣，提高普通化學的教學質量起著重要作用。而在大學普通化學課程的教學中，教師對目前高中新課標知識體系與普通化學知識框架的銜接以及不斷改革的高考模式下，學生的高中化學基礎并不是很了解，在此，筆者將針對兩者之間的銜接方式，及現(xiàn)行高考模式對大一新生化學知識起點水平的影響展開討論，希望能夠引起相關教育工作者的關注與重視。

1 新課標下高中化學知識體系

目前，我國的基礎教育仍處在新一輪的改革中。高中化學新課程改革開始于2003年，隨著改革的逐步推進，到2010年，這一改革已在全國范圍內(nèi)普遍推廣。這一改革對大學的化學教學產(chǎn)生了一系列的影響。因此，作為高等院?；瘜W教師，了解高中新教材的知識體系，了解大一新生所具有的化學基礎對于提高普通化學教學質量具有重要意義。

1.1 高中化學課程設置及學習要求 2003年4月，教育部制訂頒布了《普通高中化學課程標準（實驗）》（簡稱新課標），目前新課程已實行了13a，稱之為現(xiàn)行高中課程。依據(jù)新課標要求，高中化學課程由若干課程模塊構成，分為必修、選修兩類。其中，必修包括2個模塊，以必修《化學》1和必修《化學》2兩本教材呈現(xiàn)；選修包括6個模塊，以6本選修教材呈現(xiàn)，分別是《化學與生活》《化學與技術》《物質結構與性質》《化學反應原理》《有機化學基礎》和選修《實驗化學》。必修課程為全體高中學生必須學習的內(nèi)容，選修課程是必修課程的拓展和延伸，并且體現(xiàn)新課標的選擇性，可以為不同學生的個性化發(fā)展提供保障。

高中生要達到高中畢業(yè)的要求，需學習2個必修模塊內(nèi)容加一個選修模塊內(nèi)容。選修課程基本上是由各省市教育主管部門統(tǒng)一為高中生進行了模塊選擇。必修模塊內(nèi)容一般安排在高一年級，所有高中生共同學習。到了高二文理分科，文科的學生一般選修《化學與社會》模塊內(nèi)容，理科的學生一般選修《化學反應原理》模塊內(nèi)容，并完成學業(yè)水平考試并達到合格以上，可以達到高中畢業(yè)的基本要求。各省市規(guī)定基本一致。

高考化學科目的考試內(nèi)容包括必考內(nèi)容和選考內(nèi)容。必考內(nèi)容涉及必修模塊中的“化學1”“化學2”及選修模塊中的“化學反應原理”的內(nèi)容。選考內(nèi)容涵蓋了選修模塊“化學與生活”“化學與技術”“物質結構與性質”“有機化學基礎”的內(nèi)容，在試卷中匹配了各選修模塊的試題內(nèi)容，分值相當，考生從中任選一個模塊內(nèi)容考試。因此如果考生參加化學科目的考試還要繼續(xù)選修《物質結構與性質》《有機化學基礎》《化學實驗》等模塊中的1～2個，以達到高考的要求，即總共需要學習4～5個模塊的內(nèi)容。

1.2 高中化學課程各模塊主要內(nèi)容 高中化學教材選取的是宋心琦主編，人民教育出版社出版的普通高中化學系列教材[1]。

必修1：引入物質的量的概念，并介紹了相關定性和定量計算的知識，如物質的量濃度的計算；實驗室安全知識和基本的分離、提純操作方法以及溶液配制；物質分類的概念；離子反應、酸堿電離理物質，給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念和水溶液中酸堿反應的實質；化合價概念，從電子轉移角度介紹氧化還原反應。

必修2：主要包括“物質結構基礎”“化學反應與能量”“有機化合物”和“化學與可持續(xù)發(fā)展”4個一級內(nèi)容。通過這一模塊，學生學習了物質結構的初步知識，認識了元素周期表和元素周期律，學習了核外電子分層排布初步、化學鍵的概念；從化學反應基本原理出發(fā)，了解化學反應伴隨能量變化的本質，知道化學鍵、化學能與電能的相互轉化，定性了解化學反應速率及其影響因素和化學平衡概念；還學習了有機化學的入門知識。

以上內(nèi)容充分體現(xiàn)高中化學內(nèi)容的基礎性，與大學階段的普通化學中化學知識的基本框架性基本相符，基本能夠反映大學階段化學知識的風貌和基本輪廓。

化學與生活：注重化學與人類的關系，主要以日常生活為線索組織素材，貼近學生現(xiàn)實，極具親切感和科普性，體現(xiàn)化學與社會發(fā)展的關系以及化學的作用和應用。文科學生主要選修此模塊以達到畢業(yè)要求。

化學反應原理：包括“化學反應與能量”“化學反應速率與平衡”“溶液中的離子平衡”3個一級內(nèi)容。內(nèi)容上涵蓋了化學反應的基本原理，如焓變、熵變的概念及相關計算，化學平衡的概念及計算，化學反應速率的計算；還包括了溶液中的弱電解質的解離平衡以及原來大學化學的知識沉淀-溶解平衡。這些內(nèi)容是必修2的延伸和擴展，與大學普通化學內(nèi)容中的化學熱力學、化學反應基本原理、水溶液化學關系密切。目前各省市高中為理科學生指定選修此模塊，以達到高中畢業(yè)要求。

物質結構與性質：主要內(nèi)容包括原子結構與性質、化學鍵與物質性質、分子間作用力與物質的性質。較為詳細、深入地介紹了原子結構初步知識和化學鍵以及分子間力等基本理論。還涉及了金屬晶體堆積類型的內(nèi)容。有機化學基礎模塊在大學普通化學內(nèi)容中未涉及，因此不作介紹。高考中考化學科目的學生一般會從這兩個模塊中選擇1個或2個模塊繼續(xù)學習。

化學與技術和實驗化學選修模塊，在目前大部分省市的高中很少會有學生選修，因此此處略去。必修模塊為學生打下了化學學科的共同基礎，是面向全體高中生的，具有基礎性和啟蒙性的價值選修模塊內(nèi)容是必修模塊內(nèi)容的延伸和擴展，在內(nèi)容的深度和廣度上均有所加深[2]。

1.3 普通化學知識體系與高中化學知識的銜接 普通化學教材參考《普通化學》（第6版）（浙江大學普通化學教研組編著，高等教育出版社出版）[3]。主要內(nèi)容包括化學熱力學初步、化學反應基本原理、物質結構基礎、水溶液化學、電化學基礎、元素化學等。新課標下高中課程設置基本上為大學化學做好了鋪墊，有些知識點是重復的，但是有些知識點之間仍然存在一些銜接問題。需要普通化學教學工作者根據(jù)具體的情況區(qū)別對待。

有待進一步深入學習的知識點：酸堿理論部分，高中化學只講了酸堿電離理論，給出了傳統(tǒng)酸堿鹽的概念；大學普通化學則是在酸堿電離理論基礎上著重介紹酸堿質子理論，重新定義酸、堿、兩性物質，擴大了酸、堿的范圍和酸堿反應的范圍。大學普通化學在氧化還原反應部分，引入更科學的氧化數(shù)概念取代高中化學中的化合價概念。化學反應原理中反應速率部分，高中化學采用平均速率來表示，而普通化學是以瞬時速率來表示，并考慮了反應進度。化學反應焓變的計算，高中化學采用Hess定律通過方程式的疊加間接計算，普標化學相關計算中引入標準摩爾生成焓的概念，并運用Hess定律直接計算反應的標準摩爾焓變。關于電子云的概念，高中化學只給出s、p軌道電子云輪廓圖（界面圖），未給出d軌道的圖；而普通化學通過引入波函數(shù)概念，根據(jù)波函數(shù)對電子云定量分析，得到原子軌道角度分布圖、電子云的角度分布圖、電子云的空間分布圖等3種圖。大學教師在講授這些內(nèi)容時，應該以高中化學中的知識點為切入點，通過設置引導性、討論性問題的方式組織課堂教學，幫助學生順利實現(xiàn)由高中化學到大學化學的過渡，有利于激發(fā)學生的興趣。

普通化學獨有的內(nèi)容（高中化學不涉及的內(nèi)容）：在大學普通化學內(nèi)容中，有一部分是高中化學不曾涉及的，如系統(tǒng)和環(huán)境；相；化學反應的自發(fā)性；吉布斯函數(shù)變與化學反應進行的方向；反應級數(shù)、反應速率理論和活化能；稀溶液的依數(shù)性；緩沖溶液；溶度積的概念和定量計算；配位平衡；配位化合物的定義和命名；電極電勢及影響電極電勢的因素；原電池電動勢與吉布斯函數(shù)變的關系；分解電壓；電解的產(chǎn)物；三種分子間作用力的產(chǎn)生和特征；離子極化理論和鍵型的過渡。學生對這部分知識是陌生的，沒有任何知識基礎。大學化學教師在教學中要高度重視，作為難點講解，加深學生對知識點的認識。

2 高考模式對大學普通化學學習的影響

2.1 現(xiàn)行高考模式 自從2003年開始課程改革后，全國高考模式也隨之變化。最突出的特點是各省市可以自主命題，自己確定高考模式。改革到現(xiàn)在，各省市的高考模式一般為“3+X”或“3+文綜/理綜”模式。兩種模式中，“3”都指的是語文、數(shù)學、英語科目，為必考科目。在“3+X”模式中，X是指文科學生在政治、歷史、地理中任選1門或2門考試科目，理科學生在物理、化學、生物中任選1門或2門考試科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式，江蘇省施行的是“3+2模式”。“3+文綜/理綜”模式中，文綜考試科目是將政治、歷史、地理3門科目，綜合在一張卷子上，分成三個模塊出現(xiàn)；相應的理綜指的是理科的物理、化學、生物3門科目綜合在一張卷子上，分3個模塊出現(xiàn)。自2013年開始，理綜總分為300分（物理110分，化學100分，生物90分），例如北京市，安徽省，山東省，河南省等地區(qū)采用的是“3+文綜/理綜”模式。

施行“3+X”高考模式地區(qū)的理科考生來講，除了必考科目，任選科目中可以不選擇化學科目。在學完高中階段要求的化學內(nèi)容后就不再接觸化學。這就導致目前高等院校化學專業(yè)或非化學專業(yè)大一新生化學基礎、化學知識儲備有很大的差異。

2.2 現(xiàn)行高考模式對大學普通化學課程學習的影響 “3+X”模式的文科考生及“3+文綜”模式的考生，在高一和高二階段完成了“化學1”“化學2”“化學與社會”3個模塊內(nèi)容的學習，“3+X”模式中不考化學科目的理科考生，完成了“化學1”“化學2”“化學反應原理”3個模塊內(nèi)容的學習，均達到高中畢業(yè)要求，可以不再繼續(xù)學習化學課程。因此具備了3個模塊的化學知識儲備，能夠為普通化學課程的學習提供了一定的基礎。但因為只在高中低年級學習，升入大學后再學習化學相關課程，可能將面臨“從零開始”的困境[4]。

因高考化學科目的考試內(nèi)容中包括必考和選考內(nèi)容，所以“3+X”模式中參加化學科目考試的理科考生及“3+理綜”模式的考生，除了完成高中畢業(yè)要求的“化學1”“化學2”“化學反應原理”3個模塊內(nèi)容，一般還需要在高二及高三階段繼續(xù)學習化學課程中的選修模塊內(nèi)容。有的選擇學習了“物質結構與性質”模塊，有的選擇了“有機化學基礎”模塊，有的兩個模塊均選擇。這部分學生經(jīng)歷了高一到高三持續(xù)的化學課程學習、訓練，學習內(nèi)容上更加深入，因此具有較好的化學基礎，將對大學階段的化學課程學習提供較大的幫助。但因為所選修模塊的差異，學生的基礎不盡相同，僅選修“有機化學基礎”模塊的學生，對后續(xù)學習有機化學課程有一定幫助，但物質結構知識方面欠缺；僅選修“物質結構與性質”模塊的學生，學習普通化學課程得心應手，但對學習有機化學課程幫助不大。

2.3 南京財經(jīng)大學食品類專業(yè)學生的化學基礎情況調查 為了解現(xiàn)行高考模式下高等院校入學階段學生的化學知識起點情況，選擇南京財經(jīng)大學校食品科學與工程學院食品科學與工程、食品安全與質量控制2個專業(yè)的13、14、15級學生為調查研究對象，采用調查訪談的方法，主要從生源地、高考模式兩個角度對學生進行了訪談。所得數(shù)據(jù)結果如下表所示。

分析表中數(shù)據(jù)可知，近3a來，我校食品科學與工程學院每年所錄取的新生中，“3+理綜”模式及“3+X”模式參加化學科目考試的學生人數(shù)較多，在每一級所訪談的學生中所占比例分別為，13級71.25%，14級72.61%，15級為71.60%。并且近3a來的比例變化不大，說明我院生源比較穩(wěn)定。同時也說明7成多的學生高中起點的化學知識基礎較好?！?+X”模式中未選考化學科目及“3+文綜”模式的學生也占了一定的比例，其中13級為28.75%，14級為27.38%，15級為28.39%。說明每一級都有近30%的學生僅高中低年級階段學習了化學課程，所學內(nèi)容較淺顯、不系統(tǒng)，同時因為間隔時間較長，因此高中化學基礎知識可能已經(jīng)遺忘殆盡。

3 總結與展望

綜上所述，現(xiàn)行高中化學課程內(nèi)容的設置，對于參加化學科目高考的學生而言，高中階段所學習的化學知識基本與大學普通化學知識框架基本符合。而對于不參加化學科目高考的學生而言，其在高中階段只需學習必修2個模塊和選修1個模塊的學習即可達到高中畢業(yè)的要求，因此所學化學知識只是具有啟蒙性加基礎性的意義。另外從現(xiàn)行高中化學各模塊知識點與大學普通化學銜接的角度，有些知識點是重復的，有些知識點介紹方式及深度與大學普通化學有所不同，所涉及的范圍也遠不及普通化學廣泛，知識的系統(tǒng)性，也有待學生在大學化學學習中進一步完善、提高。大學教師在教學中應根據(jù)普通化學知識點與高中化學知識點的銜接情況，合理安排教學內(nèi)容，教學進度。對于重復的知識點可以不講或少講，將寶貴的時間放在需要加深和未曾學習過的知識點上。另外，現(xiàn)行的高考模式?jīng)Q定了食品類專業(yè)大一新生的化學知識起點參差不齊，有的學生選考了化學科目，有的考生沒有選考化學科目，有的是文科生源。因此我們應關注學生的知識差異和個性差異，依據(jù)“因材施教” 的教育原則，在細致、透徹講授知識的同時注重學習方法的引導，促進每一個學生都能發(fā)展進步。

參考文獻

[1]宋心琦.高中化學[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]羅群興，廖婉瑩，紀敏.談新課標高中化學與大學化學的相關性[J].化學教育，2011，32（7）：20-22.

篇10

關鍵詞：城市天然氣；管道腐蝕；原因；改進措施

中圖分類號：TE988.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）06-0133-02

人們生活水平的不斷提高使得對能源資源的需求和要求不斷提升，城市天然氣的發(fā)展越來越快，隨之而來的天然氣管道腐蝕的防治問題也越來越多。對城市天然氣傳輸管道進行充分的研究，分析天然氣管道腐蝕的原因，并找到防治腐蝕的辦法和改進措施，在提高管道壽命，增加企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益方面具有重要的作用。處理好城市天然氣管道的腐蝕防治問題是全社會的共同責任，相關責任部門必須要認真嚴肅的對待。

1 城市天然氣管道腐蝕的原因分析

城市天然氣管道腐蝕問題是當前全世界范圍內(nèi)普遍存在的問題。造成天然氣管道腐蝕的原因眾多，主要有空氣和細菌腐蝕、管道和土壤腐蝕兩種。

1.1 空氣和細菌腐蝕

城市天然氣管道在空氣中的腐蝕是由于空氣中的氧氣、水分和酸性污染物等共同作用下而發(fā)生的化學腐蝕。天然氣運輸管道的主要成分是鋼鐵，鋼鐵長時間暴露在空氣中容易發(fā)生腐蝕，從而影響到管道使用的壽命。城市天然氣管道在大氣中受到腐蝕主要分為干燥大氣腐蝕、潮濕大氣腐蝕和可見液膜下的大氣腐蝕等三種類型。另外，空氣中還存在這一些常見的管道腐蝕細菌如鐵細菌、氧化菌等，這些也是造成天然氣管道腐蝕的重要原因。

1.2 管道和土壤腐蝕

城市天然氣管道的腐蝕分為管道內(nèi)壁腐蝕和管道外壁腐蝕。其中內(nèi)壁腐蝕是由于管道中所傳輸?shù)奶烊粴獾闹饕煞质橇蚧瘹?、氧氣和二氧化碳等物質的混合物，這些物質混合在一起容易發(fā)生腐蝕作用，對管道內(nèi)壁造成損害，影響管道使用的壽命。通常，我們處理管道內(nèi)壁的腐蝕問題的原理是將燃氣中的雜質控制在標準值之內(nèi)。在管道內(nèi)壁涂抹一些抗氧化的物質能夠有效的減緩管道內(nèi)壁被天然氣中雜質的腐蝕。天然氣管道外壁腐蝕主要是由于管道長期暴露在空氣中或者被埋在土壤中。埋在土壤中的天然氣管道的腐蝕稱為土壤腐蝕。由于土壤中存在著一些能夠腐蝕鋼鐵的化學物質，再加之水和滲入到土壤中的氧氣的作用，使得天然氣管道發(fā)生腐蝕，變得越來越薄，增加了天然氣傳輸?shù)陌踩[患。

2 城市天然氣管道腐蝕防治的方法探討

2.1 管道內(nèi)壁防腐方法探究

由于天然氣的特殊成分，以及天然氣傳輸過程中所夾雜的混合物的影響，以鋼鐵為材料所制造的運輸管道很容易受到損耗。因此，研究清楚天然氣的組成對天然氣運輸管道內(nèi)壁的保護具有重要的作用。天然氣在進入管道進行傳輸時往往都會夾帶著水分、氧氣、硫化氫以及二氧化碳等雜質，這些雜質在鐵質管道的環(huán)境下會在發(fā)生電化學反應的同時發(fā)生破壞金屬晶格的反應，使得天然氣運輸管道的內(nèi)壁受到損傷，給天然氣的安全運輸埋下了巨大的隱患。因此，通過對天然氣管道內(nèi)壁的防腐方法進行探索研究，發(fā)現(xiàn)在運輸管道內(nèi)壁涂抹防腐物質和減少天然氣雜質具有非常明顯的效果。其中，減少天然氣雜質需要我們從天然氣傳輸源頭上對天然氣進行凈化，通過脫硫、脫水等手段來使得天然氣的成分符合相關的安全標準。而在管道內(nèi)壁涂抹相關防腐物質則可以進一步降低管道因發(fā)生電化學反應而受損的風險。在減少管道的腐蝕的同時還能夠減小天然氣傳輸?shù)淖枇颓謇砉艿赖某杀?，提高相關單位的經(jīng)濟效益。

2.2 管道外壁防腐方法探究

城市天然氣管道的外壁容易受到很多方面的影響而發(fā)生腐蝕，因此對管道外壁的防腐需要投入更多的精力進行研究。城市天然氣管道外壁由于長時間與土壤接觸，土壤中又存在著一些能夠和管道所用材質發(fā)生電化學反應的物質，所以在進行管道外壁防腐工作時要充分預料到可能會發(fā)生的反應，然后再有針對性的進行管道防腐工作。如果用被腐蝕金屬的質量來衡量腐蝕的速度，用W表示被腐蝕金屬損失的質量，i表示腐蝕電流強度，t表示時間，k表示電化學當量，可以得到腐蝕速度W=i×t×k。

2.2.1 涂抹絕緣層進行管道防腐

城市天然氣管道的主要成分的鐵，在長期暴露在空氣當中或者埋在土壤中容易發(fā)生電化學反應使得管道遭到腐蝕，影響到天然氣的正常傳輸。在管道外壁涂抹絕緣層能夠有效的阻止電化學反應的發(fā)生，延長了管道使用的壽命。然而，要達到理想的效果，對于天然氣管道的絕緣層所涂抹的材料及施工的質量有著比較高的要求。為了達到管道防腐的理想狀態(tài)，在施工時一定要保障所涂抹的絕緣層是沒有縫隙的，保障管道外壁不會直接與土壤中的成分接觸。在選擇絕緣層的材料時一定要選擇防水的、化學性質穩(wěn)定、抗腐蝕，還要在施工過程中不影響施工的正常進行。當前，我國城市天然氣管道防腐絕緣層的材料通常選用的是煤焦油瀝青。煤焦油瀝青進行管道外壁防腐不僅在經(jīng)濟上擁有著較大的優(yōu)勢，而且其所具有的性質基本都適用于管道絕緣層的要求，所以煤焦油瀝青在管道防腐中運用比較廣泛。然而，運用瀝青進行管道外壁絕緣層的構建還需要其他材料的輔助，如玻璃布、聚氯乙烯塑料布、底漆、橡膠粉等，這些材料在配合瀝青使用時還要滿足其他一些要求。

其中，玻璃布的使用要根據(jù)不同環(huán)境下的不同管道情況來使用，一般而言，玻璃布的厚度為0.1 mm，經(jīng)緯密度為8×8根/cm2，含堿量10%，這一標準下的玻璃布能夠起到很好的絕緣效果，而且還能夠充當絕緣層的骨架。聚氯乙烯塑料布抗寒和耐熱能力超強，具有比較穩(wěn)定的化學性質和物理性質，具有較好的防腐作用，而且還能夠保護瀝青。底漆則主要是通過對瀝青和汽油按照1∶2（2.25～2.50）的比例進行調制而生成的，能夠有效增加與管道表面的粘附程度，更好的起到保護的作用。在底漆中加入3%～5%的橡膠粉則在提高管道防腐絕緣層的延展性和粘性上具有重要的作用，同樣也能夠對防腐層起到一定的保護作用。

2.2.2 利用電保護法進行管道防腐

通過電保護法進行城市天然氣管道的防腐工作是當前運用的比較普遍的方法。根據(jù)管道所發(fā)生的電化學反應的相關知識，電保護法分為外加電源保護法、犧牲陽極保護法和排流保護法三種辦法。

其中，外加電源保護法能夠消除管道與環(huán)境中的陰陽極電位差，從而阻止電化學反應的發(fā)生，達到保護陰極即保護管道不被腐蝕的目的。然而，根據(jù)城市天然氣供應的實際情況，如果我們在管道防腐工作中采用外加直流電源方法的話難免會對其他公共設施的正常運行造成影響，從而可能會導致因小失大的結果。而犧牲陽極保護法的主要原理是利用還原性比天然氣運輸管道所用鋼鐵材料的還原性強的金屬，該金屬充當原電池中的負極，輸氣管道材料充當正極，在發(fā)生原電池反應時陰極所用材料被消耗，而充當正極的管道受到保護，從而達到天然氣輸氣管道防腐的效果。在犧牲陽極保護法中我們常采用鎂合金來充當陽極的材料，從而使得管道能夠獲得足夠的電子來使管道呈現(xiàn)為負電位，以達到保護管道的目的。在實際應用當中，我們通常會將外加電源保護法和犧牲陽極保護法相結合，兩種方法優(yōu)勢互補，相互結合，從而達到更好的管道防腐效果。

3 城市天然氣管道腐蝕防治改進措施探討

當前，相對國外管道防腐較為先進的技術而言，我國對城市天然氣管道腐蝕防治的研究還存在著一些問題急需解決，管道防腐技術還有待改進。

3.1 積極開發(fā)管道防腐材料

我國當前所使用的管道防腐材料雖然基本已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但是由于技術上的缺陷，所生產(chǎn)出來防腐材料難免會出現(xiàn)一些問題。因此，我們要加大對管道防腐材料的研究力度，通過借鑒國外先進的技術，結合國內(nèi)的實情，運用到生產(chǎn)實踐當中去，生產(chǎn)出高質量的材料來更好的進行管道腐蝕的防護。

3.2 積極提升腐蝕管道的定位技術

進行天然氣管道腐蝕程度的測量需要我們擁有一個完善的防腐數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，我們要不斷的加強腐蝕管道的定位能力，使得腐蝕管道的定位快速而準確，這樣才能夠有效的找出天然氣管道的安全問題，排除安全隱患。當前我國在這一方面的技術和先進國家相比還存在著很大的差距，對管道防腐檢測技術投入足夠的精力，才能夠縮小和國外技術上的差距，增強我國管道腐蝕檢測的實力。

3.3 確保陰極的準確到位

在對管道進行電化學反應保護時我們要確保陰極的準確到位，才能夠保障腐蝕的是充當陽極的其他金屬，而不是消耗陰極的管道金屬。要確保陰極的準確到位，我們必須要關注陰極保護的關鍵參數(shù)。保護電流和保護電位是對陰極進行保護的關鍵參數(shù)，保護電位是金屬完全停止腐蝕時所需要的電位，保護電流則是被保護的結構單位面積中所需要的保護電流。只有準確的把握了陰極保護的關鍵參數(shù)，才能夠確保陰極保護的準確到位，對管道的保護才能夠得到保障。

4 結 語

天然氣是當前城市能源的主要供應形式，對城市天然氣管道腐蝕的原因進行充分的研究，找到改進防腐的措施對于保障我國天然氣正常供應具有極其重要的意義。根據(jù)我國的實際情況，結合國際先進的防腐技術對我國城市天然氣管道的防腐技術進行改進，才能夠保障我國城市天然氣的正常供應。

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