① 朱德與母親三疑三探第二課時教案
大班安全教案《不去這里玩》
活動目標1、知道哪些地方存在危險,不能去玩耍。
2、能說出不易玩耍的地方存在什麼樣的安全隱患。
3、增強安全意識,剋制自己的好奇心,不去危險的地方玩耍。
活動准備1、教學掛圖和幼兒用書。
2、一張對開大白紙(固定在黑板上)和一盒水彩筆。
活動過程1、活動導入:談話活動。
(1)教師:假期的時候,小朋友可以到很多地方玩。但是,生活中有很多地方十分危險,是小朋友不能去玩耍的。你知道哪些地方存在危險,不能去玩耍嗎?
(2)幼兒自由發言並討論,教師在黑板上的大白紙上用圖夾文方式記錄大家都同意的幾點。
(3)教師小結幼兒所講的內容。 教師:剛才小朋友們說出了很多不適合玩耍的地方,還有哪些地方不能去玩耍呢?讓我們一起來看一看。
2、活動展開:觀看教學掛圖。
(1)教師出示教學掛圖,引導幼兒理解第一幅圖的內容,即建築工地危險,不能去玩耍。
①教師:小倒霉去哪裡了?發生了什麼事?為什麼不能到建築工地玩兒呢?
②幼兒觀察描述並回答問題。
③教師小結:建築工地上都是沙子、水泥、鋼筋、石子等建築材料,不小心會被撞傷、砸傷。各種運輸車輛出入工地,不小心也會被撞傷。建築工地經常有高空吊物,滾落的材料會砸傷人。新建的建築物未安裝樓梯、門、窗等,如果進入其中可能會發生從高處跌落的危險。因此,建築工地非常危險,不能去玩耍。 (2)教師引導幼兒理解第二幅圖的內容,即停車場危險,不能去玩耍。
①教師:小倒霉又到哪裡玩了?發生了什麼事?停車場有什麼危險?為什麼不能去那裡玩兒?
②幼兒觀察描述,討論後回答。
③ 教師小結:停車場里隨時都有汽車駛進駛出,小朋友去那裡玩兒很容易被車撞傷,而且停車場里汽車很多,駛進駛出時都會排放廢氣,裡面含有鉛,會引起小朋友鉛中毒,影響身體健康和智力發展,因此不可以去玩耍。
(3)教師引導幼兒理解第三幅圖的內容,即倉庫危險,不能去玩耍。
①教師:小倒霉到哪裡玩兒了,發生了什麼危險?倉庫里有什麼危險?為什麼不能去那裡玩兒?
②幼兒觀察描述,討論後回答。
③教師小結:倉庫里會堆放很多的貨物、箱子。如果堆放得不牢固,或者堆放得比較高,容易滑落,小朋友可能會被砸傷。還有些倉庫可能堆放了危險物品,比如有毒的化工材料,會釋放出毒氣,導致人過敏或生病。因此,不能去倉庫玩耍。
(4)教師引導幼兒理解第四幅圖的內容,即廢棄的場所危險,不能去玩耍。
①教師:小倒霉最後到哪裡玩兒了?發生了什麼?這里有什麼危險?為什麼不能去玩兒?
②幼兒觀察描述並回答問題。
③教師小結:廢棄的礦洞里,有很多滑落堆積的小石塊,會掉落砸傷人,還有可能會有很深的積水,很危險。被廢棄不用的廠房、煤窯也有很多危險,比如建築物不牢固會發生坍塌,人會被掩埋在裡面,非常危險。所以,被廢棄的場所千萬不可以去玩耍。
(5)請幼兒整體閱讀幼兒用書第22~23頁內容,引導幼兒克制好奇心,不去危險地方玩耍。 教師小結補充:除了以上的地方存在危險、不能去玩耍以外,還有很多地點很危險,不能去玩兒,比如山洞、地洞、神秘地道等。去那裡可能會被卡住,還可能遇到蛇等危險動物,或者有很深的積水。小朋友不能因為好奇盲目進入,不然會發生危險。
3、活動總結:綜合前面幼兒討論的注意事項和幼兒用書的注意事項。
(1)教師:剛才我們了解了書上所講的一些存在危險不能去玩耍的地方,他們是建築工地、停車場、倉庫和廢棄的場所。我們再來看看一開始大家討論的,把沒有的內容補充上去吧。
(2)引導幼兒對照一開始討論的內容,將缺少的內容補充到黑板上的白紙上,形成的安全規則圖可用於區角張貼。
4、活動延伸:表演小倒霉的故事。
教師引導幼兒根據幼兒用書內容進行創編,並分組講述和表演。
2大班安全教案《不私自離園》
活動目標1、知道不應該私自離園,了解私自離園可能產生的危險。
2、能夠理解並遵守幼兒園安全規則,為了自身安全不私自離園。
3、體會私自離園的後果以及家長和教師焦慮的心情。
活動准備 教學掛圖活動過程1、活動導入:觀看教學掛圖。
教師出示掛圖,並提問:(1)仔細看圖,看看小朋友在做什麼?
(2) 有意個小朋友正往幼兒園門口走呢,他要做什麼?
2、活動展開:觀看情景劇表演(1)教師:剛才我們看到一個小朋友堯自己偷偷地離開幼兒園,你們覺得他做得對不對?如果他溜出幼兒園,可能會發生什呢?讓我們一起來看看吧。
(2)教師表演情景劇表演《皮皮留出幼兒園》,表現私自離園可能產生的危險。
①情景劇表演:配班教師扮演男孩皮皮,留出幼兒園大門,主班教師扮演人販子。
配班教師扮演人販子。
② 這款作圖可以嗎,化工專業
你是如何理解化工制圖是化工工程界的通用技術語言的 化工制圖是一門基礎專業課,並不是化學工程與工藝專業專屬課程。所謂基礎專業課,就是說如果要入這一行就必須具備這項技能,工藝流程設計需要我們畫出流程圖,能把立體的實物展現在二維平面上,所以一定得學好。另外,有關本專業的專業課,在大三或者大四才會開課,大一大二學習的都是基礎課程。 《化工制圖》課程的主要內容有哪一些 1.高等數學 60課時本課程的主要內容:包括一元函數微積分、無窮級數、向量代數與空間解析幾何、多元函數微積分、常微分方程等基礎知識。設置本課程的目的:使學生掌握高等數學的知識及處理問題的數學方法,提高學生分析、解決實際問題的能力,為學習化學專業課程提供必要的數學工具。2.普通物理 60課時本課程的主要內容:包括力學、熱學、光學、電磁學等四部分。設置本課程的目的:使學生掌握普通物理學的基本知識,初步獲得物理實驗的能力,為學習專業課程奠定基礎。 3.無機化學 120課時本課程的主要內容:包括物質結構,元素周期律,化學熱力學初步,反應速率,化學平衡,氧化還原,電解質溶液及配位化學等基礎理論知識;元素及無機化合物的存在,結構,主要性質、變化規律和用途;原子核化學初步等。設置本課程的目的:使學生系統地掌握無機化學的基礎理論,基礎知識,基本技能訓練學生科學的思維方法,養成規范化使用化學符號、化學語言和國家標准化計算單位的習慣;了解本學科的前沿及發展,為本專業後續課打下扎實的知識基礎。4.無機化學實驗 70課時本課程的主要內容:包括元素性質及少量合成制備實驗,掌握常用化學儀器的安裝與應用等設置本課程的目的:培養學生理論聯系實際的學風,鞏固課本理論知識,培養動手能力,掌握實驗室的管理方法。5.有機化學 90課時本課程的主要內容:包括烴、烴的衍生物及糖類、蛋白質,油脂類天然產物的分類、命名、結構、性質、用途;高分子化合物的基礎知識;重要的有機反應歷程;有機化學鍵理論及有機物結構測定的近代物理方法等。設置本課程的目的:使學生系統掌握有機化學的基本理論、基礎知識和基本技能;了解本學科的新成就和新發展。 6.有機化學實驗 60課時本課程的主要內容:包括有機實驗的一般知識,基本操作技能,各類重要有機物的制備、分離、提純、鑒別及典型性質實驗。設置本課程的目的:使學生驗證和鞏固有機知識;掌握有機實驗的方法和技能。7.分析化學 72課時本課程的主要內容:包括常見離子的分析特性,反應條件,常見陰陽離子的分析和鑒定方法;化學分析法的基本原理、方法和數據處理的基本知識;溶液平衡及其在分析化學中的應用;定性分析法和容量分析、重量分析、比重分析等定量分析法的原理及實際操作;儀器分析初步等。設置本課程的目的:使學生掌握分析化學的基本原理和基礎知識,培養解決化工生產及工業生產中涉及化學分析問題的能力。8.分析化學實驗 80課時本課程的主要內容:包括常見陽離子、陰離子的性質和檢出實驗;酸鹼滴定、沉澱滴定、氧化—還原滴定、配位滴定、重量分析法、比色分析法等定量分析法的儀器使用、基本操作及數據處理等。設置本課程的目的:培養學生實驗操作尤其是定量實驗操作的能力。9.物理化學 72課時本課程的主要內容:包括熱力學基本原理及運用該原理和方法討論溶液、相平衡、化學平衡、電化學等基本問題;化學動力學、催化、表面現象、膠體化學;物理化學實驗常用儀器的使用及數據處理等。設置本課程的目的:使學生理解、掌握物理化學的基礎知識、理論方法,從理論的高度加深對無機化學。有機化學和分析化學的理解,提高對化學現象的理性認識。三專業課:10.化工安全技術 30課時課程教學的主要任務:化工安全技術基礎的主要任務是使學生自覺樹立安全意識,具備化工生產過程中基本的安全知識,使學生能夠能夠理論聯系實際,解決化工生產中的安全問題,並受到有關安全技術基本技能的訓練。課程教學的要求:⑴正確認識化工安全生產的重要性,了解安全生產的基本原則、任務和發展動向。⑵初步掌握化工安全技術的基本知識。⑶使學生具有分析判斷事故發生的原因,進而採取防範措施的能力。⑷了解基本的勞動保護知識。11.化工生產管理 22課時本課程主要講授在化工生產的全過程中,有效地運用企業的基本要素(勞動者、資金、生產資料) , 以最經濟的手段 , 最高的生產效率,計劃、組織和控制生產部門的經濟活動,使產品能滿足計劃規定和用戶對於品種、產量、質量和時間的要求。12.儀器分析 48課時主要內容包括原子發射光譜法、原子吸收光譜法、(紫外可見、紅外)分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法、電化學分析法、復雜體系的綜合分析和儀器分析中的計算機應用等。使學生理解現代儀器分析的原理及方法,掌握各類儀器的操作方法及使用安裝、維修技術。理論與實際相結合,注重學生實際操作能力的培養。(可在外實習)13.煤化工 32課時煤化工課程是介紹以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體,液體,固體燃料以及化學品的過程。從煤的加工過程分,主要包括:干餾(含煉焦和低溫干餾),氣化,液化和合成化學品等。14.化學工藝學 60課時本課程的主要內容:包括流體輸送、傳熱、吸收、蒸餾和化學反應器的基本理論和應用;典型化工設備的主要性能及操作原理;典型化工產品如:硫酸、合成氨、氯鹼、石油化工的工藝原理、流程等。設置本課程的目的:使學生了解化工生產中的基本原理和典型設備的基本知識;了解化學反應原理在化工生產中的運用;豐富他們的實踐經驗。15.化工設備機械基礎 48課時本課程以化工類工廠一線生產操作人員應該具備的化工設備知識和能力為出發點,對化工設備機械基礎知識進行整合,重點介紹了化工裝置中主要設備的結構、功能;機械傳動的一般知識;化工設備的維護、維修與管理;化工材料、化工腐蝕與防護等內容。16.化工儀表及自動化 30課時該課程教學目的是使化工工藝類專業的學生掌握最基本的自動控制方面的知識,通過對常見熱工參數的測量原理、常規儀表的基本功能、自動控制系統基於微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統性的了解,從而便於在生產實踐中能根據生產工藝及自動控制兩個方面的要求,為自動控制系統的設計提供合理的、准確的工藝條件及數據。通過課外練習,以培養分析問題及解決問題的能力。在條件許可的時,安排對口參觀,加深感性認識。17.化工原理 54課時本課程緊密結合化學工程類的專業特點,圍繞單元操作原理和應用為主題,以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞過程為基礎,系統介紹流體輸送、沉降與過濾、傳熱、蒸餾、吸收及乾燥等各單元操作的基本原理、基本計算方法、工程應用,從而使學生能清楚地掌握各單元操作的基本原理及基本計算方法,樹立工程觀念。在此基礎上,課程對超臨界萃取、蒸發、膜分離等現代先進的單元操作技術也作了簡要介紹。本課程通過課堂教學及實驗教學、課程實習等實踐性環節相結合,使學生牢固建立起"單元操作"的概念,培養學生工程分析方法及獨立分析問題和解決問題的能力。通過系統的理論學習與實踐,使學生具有一定的工程設計能力,為未來的工作和後繼課程的學習打下基礎。18.化工制圖 36課時本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課,研究繪制和閱讀化學工程圖樣的原理和方法,包括畫法幾何、制圖基礎、化工制圖和ACAD等部分。通過學習正投影法的基本理論及其應用,培養空間想像能力和空間分析能力,掌握對於機械圖樣的圖解能力,能夠運用ACAD工具繪制簡單化工設備的圖樣。19.化工實驗及開發技術 36課時本課程主要介紹化工開發的基本知識,系統闡述實驗開發的方法、步驟及常用技術等共性問題。同時根據各類化工生產技術的特點,列舉典型實驗,以滿足不同地區、不同專業的教學需要,培養學生的實際動手操作能力。實驗過程中,注重學生動手能力和綜合能力的培養,圍繞預習、思考、改進、總結等環節進行實驗課教學。20.有機合成 32課時本課程的主要內容:包括熱力學在無機合成中的應用,無機化合物的分離、提純和合成方法。設置本課程的目的:使學生了解無機化合物的合成原理,分離、提純方法,為今後對新化合物的合成和研究打下基礎。21.精細化工 32課時本課程的主要內容:包括化學清洗劑、合成洗滌劑、食品添加劑、粘合劑、塗料、化妝晶及其它精細化工產品的概況。設置本課程的目的:使學生了解一些精細化工產品的工藝配方及制備反應原理。22.化學與生活 20課時本課程的主要內容:包括人類社會生活中的化學:化學與生命,化學、營養與健康,環境與化學,新能源,新材料以及化學學科發展在約定哲學思想。 設置本課程的目的:使學生了解化學在人類社會生活中的應用及重要意義,了解應用化學的新發展、新成果,開拓視野。23.化學文獻檢索 20課時本課程的主要內容:包括化學化工科技文獻的基本知識,常見化學化工文獻資料、化學文摘、專利文獻和標准文獻的查閱和檢索,注重計算機信息系統檢索方法的掌握,對ISO9000族標准、條碼檢索等新知識也有所介紹。設置本課程的目的:使學生了解化學化工科技文獻的基本狀況,了解常用化學化工文獻的基本查閱和ISO9000族標准、條碼技術及Internet情報檢索方法24.稀土化學 20課時本課程的主要內容:包括稀土元素及其重要化合物的存在、性質、用途、分離、提純方法和技術。設置本課程的目的:使學生掌握稀土元素及其化合物的存在、性質及分離提純方法、技術。25.化驗室組織與管理 20課時根據教學大綱的要求,包括緒論、化驗室組織管理、化驗室建築要求與設施、化驗室技術裝備管理、化驗室安全技術、化驗室的質量管理和化驗室在企業技術進步中的地位和作用等內容,分別闡述了化驗室的組織、技術裝備、安全和質量四大管理的內涵、管理原理和管理方法。為適應企業建設化驗室的需要,用一定篇幅介紹了化驗室建築和通風櫃的設計原理和實際設計知識。適當章節中選擇介紹了近年來國內外有關管理理論、管理技術和科學技術方面的新概念、新進展,以擴展學生視野。26.化學軟體應用 20課時隨著電子計算機應用的不斷發展與普及,各行各業對軟體的要求也不斷地增加。作為化學教學或科研工作者,以往常常為畫出標準的各式各樣的化學分子結構式及化學圖形而費不少心機。而在微機不斷普及的今天,如能用一化學軟體來完成此項工作,無疑將會給自己的科研和工作帶來事半功倍的效果。27.環境化學 20課時本課程的主要內容:包括大氣、水質、土壤三大環境要素的化學問題;大氣、水、土壤的污染、污染分析及防治。設置本課程的目的:使學生從化學的角度去理解環境、化學產品及化工生產中的污染和防治方法。(四)應用化工技術專業實訓項目28.化工原理 60課時課程實訓簡介:本課程實訓實驗作為化工類創新人才培養過程中重要的實踐環節,在化工教育中起著重要的作用,具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性,而且還能培養學生具有一絲不苟、嚴謹的工作作風和實事求是的工作態度。目的與要求:加深對化工過程基本理論的認識,著重對學生進行實驗研究方法與實驗技能的基本訓練,培養學生計算能力、動腦動手能力和嚴肅認真、實事求是的科學工作態度,為畢業環節工作和今後解決實際工程問題打好基礎。掌握典型化工設備的性能和操作,並熟悉化工上常用儀表的使用;掌握進行化工實驗的方法和技巧,培養學生的工程觀點,化工實驗動手的實驗能力以及實事求是的科學態度。29.化工實驗及開發技術 60課時課程實訓簡介本課程按照化工生產類別,分類進行實驗實訓,將化工實驗開發技術與化工生產實際有機地融合起來,使學生提高對化工生產及規律的全面認識,培養綜合能力。目的與要求拓寬學生知識面,培養實際動手操作能力,綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。了解化工開發的有關概念及方法步驟,掌握化工實驗常用技術。30.化工儀表及自動化 40課時課程實訓簡介本課程實訓以自動控制系統為主體,輔以各種自動化儀表和控制裝置,介紹生產過程有關變數的測量方法及應用特點,分析簡單自動控制系統和復雜控制系統的組成和設計原則,介紹計算機控制的基本概念,討論典型工業生產過程的控制方案。目的與要求拓寬和加深學生對已學過的理論知識的理解,培養學生實際動手能力。通過實訓,熟悉各類自動化儀表構成、工作原理和應用特點,對自動控制系統組成、分析和設計有更深刻的理解。31、化學工藝學 90課時課程實訓簡介本課程的實訓,培養學生應用已學過的基礎理論解決實際工程問題的能力,使學生了解當今化學工業概貌極其發展方向;掌握化工過程的基本原理,典型工藝過程的方法、原理、流程及工藝條件;了解化工生產中的設備材質、安全生產、三廢治理等問題。目的與要求以能力培養為核心,運用所學的理論知識,解決化工生產過程中的實際問題,為將來適應生產崗位需要提供保障。掌握化工工藝的基本原理、工藝流程、工藝因素分析、工藝過程的基本計算。32.《煤化工》60課時課程實訓簡介本課程實訓,主要是加強學生對煤化工工藝過程基本原理的理解,工藝因素的分析和計算,熟悉主要設備的應用和管理,以及煤化工安全與環境保護的常識。目的與要求 利用該實訓課程所學的實際知識為煉焦化學、煤氣工業、煤制人造石油、煤制化學品及其煤加工製品開發奠定初步實訓基礎。初步掌握煤的低溫干餾、煤的汽化、煤間接液化、煤直接液化、煤化工生產的污染與防治工藝。33.輕工產品檢驗技術110課時課程實訓簡介35個實訓項目:檢測防護裝飾層的防護裝飾能力、測量防護裝飾層的厚度、測量防護裝飾層的硬度、測定防護裝飾層的粘著力、測量表面粗糙度、測定表面光澤度、測定白度、測定白酒的酒度、測定白酒的總酸、測定白酒的總酯、測定白酒的總醛、測定白酒中的甲醇、區分啤酒中的蛋白質、測定啤酒中雙乙醯、測定啤酒色度、測定啤酒酒精酚、測定啤酒中苦味質、採集和制備造紙原料試樣、測定苯醇抽出物;測定纖維素、測定多戊糖、採集化學漿、測定甲種纖維素、測定銅價、測定表面活性劑含量;測定泡沫力、鑒定化妝品中禁用成分、鑒定化妝品限用成分、鑒定化妝品中抗菌劑、測定化妝品中醋酸鉛含量、測定化妝品中維生素C含量、測定化妝品中油溶性維生素含量、測定染發劑的染料分子、測定保濕成分尿素的含量、測定彩妝製品中重金屬含量通過實訓把高職高專的學生學會鑒定技術,檢驗技術,了解塗料、酒類、紙類、洗滌劑、化妝品的生產過程以及了解基本理論。目的與要求1、掌握輕工產品性能和質量指標的檢測原理2、掌握塗料性能和酒類,紙類,洗滌劑,化妝品的檢驗技術.34.現代儀器分析技術 80課時課程實訓簡介本大綱是依據《儀器分析》教材的理論內容進行配套編排的。質譜等儀器分析技術留待其它課程討論;本大綱注重的內容大致可以分為三大部分:光譜分析:包括紅外、紫外可見分光光度法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法等。電分析:包括電位法、伏安法等。分離分析:包括氣相色譜法、高效液相色譜法等。目的與要求開設的目的是使學生更進一步地理解各種分析方法所依據的原理、該方法的技術特點及操作要領。學會一些常規分析儀器的使用方法,掌握運用儀器對實際物質進行分析分離的基本思路。理論可以指導實踐,通過實驗可以驗證和發展理論。儀器分析實驗中一些大型儀器的操作較復雜、影響因素較多、信息量大、技術要求高,還需要通過對大量實驗數據細致的分析與圖譜解析來獲取有用的信息。通過本門課程的學習,可以培養學生如何使用分析儀器正確地獲取精密實驗數據,進而對實驗數據進行科學地處理得出有價值信息的能力。掌握所用儀器的結構和各主要部件的基本功能,理解和掌握相關儀器的操作技術、方法,增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力。
③ 地震來了怎麼辦小班安全教案
活動目標:
1.了解地震的基本知識及地震造成的危害。
2.幫助幼兒掌握地震發生時自我保護的方法,掌握逃生技巧。
活動准備准備:有關地震知識的錄像短片。
活動過程一、觀看地震知識的錄像片段,了解地震造成的危害。
(一)通過短片讓幼兒了解,由於地球不斷運動,逐漸積累了巨大的能量,在地殼某些脆弱地帶造成岩層突然發生破裂或震動,這就是地震。
(二)教師提問:剛才你們看到了什麼?地震會給我們帶來什麼危害呢?
幼兒自由講述:地震時,地面會劇烈震動、裂開大縫,房屋倒塌,家裡的東西都被壓壞了,有時我們的生命也受到威脅,地震的確給我們帶來很大的危害。所以今天我們一起來學習一些避震的知識。
二、幫助幼兒掌握一些地震發生時自我保護的方法。
(一)小朋友,如果發生了地震,我們該怎麼做呢?
(二)教師對正確的做法進行小結:
1 .當你在室內的時候,可以躲在牆角、廁所等容易構成三角支撐的地方以及結識堅固的傢具底下或旁邊。用身邊的坐墊、枕頭等柔軟物保護頭部。選好躲藏處後,正確的避震自姿勢為;蹲下,低頭,閉眼或用手保護頭部。還可以用濕毛巾捂住嘴、鼻子以防吸入灰塵和毒氣。千萬不要跑到陽台或窗戶旁邊,要遠離玻璃門窗,或是懸掛物物下。
2 . 如果是在室外,應該盡快跑到開闊的地方。要遠離樓房、圍牆、樹木、廣告牌等,更不要躲到地下通道中或高架橋下面。不要坐在汽車里,要到空曠的廣場避難。
3.千萬不能跳樓或者進電梯。
4.如果被埋,不要驚慌,要想辦法保護自己。可以設法敲擊能發出聲響的物體,向外發出求救信號。
三、教育幼兒在發生地震時,不慌張,及時躲避,運用逃生技巧。
地震雖然很厲害,但是小朋友不能慌張。在地震發生時,地面開始搖動後,還是有一小段時間可以用來躲避,如果在這段時間內躲到安全的地方,就不會受到傷害。
④ 求初三化學第七章 燃料及其應用的教案!在線等!
第七單元 燃料及其應用
[單元教材概覽]
(1)本單元內容與課程標準的對應關系:
本單元是初中化學《新課程標准》內容中:化學與社會發展——化學與能源資源利用、保護好我們的環境;物質的化學變化——化學變化的基本特徵——化學變化時伴隨有能量變化的重要教學內容。
(2)本單元在化學課程及本教材中的地位和作用,與其它單元的聯系:
本單元體現化學與生活、社會、人類的關系和作用,體現科學、技術、社會的相互關系 。本單元是體現化學教育價值的重要內容之一。加強本單元內容的教學,對於增強化學教育的實踐性,體現STS的理念,培養學生對自然、社會的責任感和正確的價值觀,提高公民的科學素質,都是極其重要的。
本單元內容綜合性強,學習本單元內容,能幫助學生綜合運用知識分析和解決問題;學習本單元內容,有助於學生全面認識物質的性質及其對人類和社會的影響,既看到它們對人類社會發展的重要作用,也看到處理、使用不當時會給人類社會帶來一系列的危害。幫助學生形成學習科學,應用科學,為人類社會驅害謀利的意識;學習本單元內容,還能幫助學生了解化學科學的發展前景,認識化學在解決人類社會面臨的問題上所能發揮的重大作用,可以進一步激發學生學好化學的積極性。
本單元在學了氧氣有關性質——助燃性、化學變化的基本特徵、化學反應中的質量守恆定律、CO2會造成溫室效應、CO可以做燃料同時又是一個「無形的殺手」等內容之後,學生在小學自然學科以及初中人防學科中已了解了一些燃燒與滅火的知識後再一次學習,使學生從模糊的表觀認識到本質的理解,使知識更系統化。
(3)新老教材知識體系的對照:
與原教材相比,《燃料及其利用》是化學課改教材增添的一個單元,它不僅將散落在老教材中不同章節的內容如原來在第一章《氧氣》中有關燃燒條件的探究、第五章《碳和碳的化合物》中二氧化碳滅火、甲烷及乙醇等燃料的燃燒等融合在一起,而且還新增加了一些諸如燃料燃燒過程中能量的問題、燃燒後的物質(如酸雨)對空氣質量的影響以及新能源開發等知識,使得教材從知識體繫上更加系統化,形成了以燃燒作為主線,燃料的利用、燃燒帶來的不良後果、新能源急待開發等作為支線的一條知識帶。
(4)本單元內容的特點:
本單元學科性知識點不多,聯系生活、社會的實用知識、觀念性問題為主。
本單元從常見的燃燒現象入手,介紹燃燒的條件和滅火原理以及一些安全知識。利用燃燒反應的實例很多,而生活中利用最多的是燃料的燃燒,所以,在介紹了燃燒等知識之後,又介紹了燃料及其用途,以及使用燃料對環境的影響等。隨著社會科學的發展,增進了人類對自然的認識,促進了社會的進步。但某些化學現象可以影響人類生活和社會的可持續發展,因而幫助學生正確認識化學與社會發展的關系是十分重要的。讓學生知道自然資源並不是「取之不盡,用之不竭」的;認識人類要合理地開發和利用資源,樹立保護環境、與自然和諧相處的意識,保證社會的可持續發展。
本單元在內容的安排上注意從學生的親身體驗出發,選擇學生熟悉和生活中常見的知識和現象,並配合圖像和繪畫,增強學生對知識的感受;同時,注意通過活動與探究、調查研究、討論和實驗等形式,培養學生的創新精神和實踐能力。教材中還適當編入與社會發展、新科技等相關的資料,以開闊學生的眼界。
[知識結構透視]
[單元目標聚焦]
1.知識與技能:
(1)認識燃燒的條件和滅火的原理;
(2)了解易燃易爆物的安全知識,了解常用滅火器的滅火原理和適用范圍;
(3)知道化石燃料對人類生活起著重要作用,是人類重要的不可再生的自然資源;
(4)知道石油煉制出的幾種主要產品及其用途;
(5)了解化學反應中的能量變化,認識燃料充分燃燒的重要性;
(6)了解化石燃料燃燒對環境的影響,認識使用和開發清潔燃料及各種能源的重要性;
(7)了解石油和煤的主要成分和性質,了解石油和煤不僅是重要的能源,也是重要的化工原料。
2.過程與方法:
(1)調查火災事故,培養學生調查研究和收集處理信息的能力;
(2)通過消防知識的學習和宣傳及火災逃生知識的討論,使學生掌握解決問題的科學方法;
(3)通過活動與探究,學習對獲得的事實進行分析得出結論的科學方法,能主動地與他人進行交流和討論,形成良好的學習習慣和學習方法;
(4) 通過上有關網站查詢「可燃冰」的資料,學會網上學習的方法,利用網路資源,認識煤燃燒對空氣造成的污染;
(5) 通過對「酸雨危害的模擬實驗」的活動與探究,加深對酸雨危害的認識;
(6) 充分利用教材的現有資源(圖片、資料、討論),認識化石燃料的利與弊,以及開發和使用清潔燃料的重要性和迫切性;
(7) 通過圖和文字介紹石油和煤綜合利用的產品,知道煤和石油的重要性;
(8) 學生在自主學習中,學會自己歸納、總結。
3,情感、態度與價值觀:
(1)通過幾種燃燒現象的比較,了解內因和外因間的辯證關系;
(2)在解決問題的過程中,如自製泡沫滅火器等活動探究,激發學生的進取心,讓學生獲得成就感;
(3)感受並贊賞化學對改善人類生活和促進社會發展的積極作用,關注與化學有關的社會問題;
(4)通過對化石燃料的使用年限進行估算,懂得珍惜資源、合理開發資源的重要性(增強節能意識)。
(5)通過影像觀看燃燒和爆炸對人類有有利的一面也有不利的一面,樹立科學的物質觀,學會用辯證的觀點看待事物;
(6)積極關注與化學有關的社會問題,形成主動參與社會決策的意識,對一些與化學有關的社會問題,主動撰寫論文,發表見解;
(7)樹立珍惜資源、保護環境、愛護地球、勇於創新、積極實踐的科學精神;
(8)通過煤和石油工業的迅速發展,對學生進行愛國主義教育,並激發學生為將來研究和開發新的能源而努力學習。
[重點難點掃描]
重點:1.燃燒的條件和滅火的原理; 2.易燃易爆物的安全知識;
3.煤、石油、天然氣三大化石燃料 4.化學變化中能量的變化。
5.化石燃料的燃燒對環境的影響; 6.使用和開發清潔燃料及各種能源的重要性。
難點:1.指導學生調查火災情況;
2.常用滅火方法和使用范圍。
3.燃料充分燃燒的條件和意義;
4.化學變化中能量的變化。
5.「酸雨危害的模擬實驗」的探究;
6.樹立珍惜資源、保護環境、愛護地球的意識。
[單元學情分析]
知識與技能:在第二單元的學習中,通過碳、硫、磷等物質在氧氣中燃燒的實驗,學生已知道氧氣具有助燃性;在第三單元拓展性課題——最氫的氣體H2中,已經知道H2在點燃之前要驗純,否則點燃時可能發生爆炸。
能力與方法:學生通過分子運動、CO2溶於水生成酸等實驗探究活動,已具有一定的實驗探究能力、分析能力。
情感、態度與價值觀:學生通過對O2、H2、CO等物質的學習,已經了解O2、H2、CO等物質對人類有有利的一面,也有不利的一面,能用辨證的觀點去看待事物。
本單元關注人體健康,尤其在對水、空氣的污染及其防治的基礎上,關注社會熱點問題——如肺癌發病率高,通過化學反應中能量問題,過度到能源問題,由燃料燃燒引起的環境污染和化石燃料可利用年限的推算,進而了解尋找新能源的迫切需要。通過本單元的學習,學生基本上能樹立環保意識。
[實驗活動分析]
本單元共有4個活動與探究、4個實驗和3個調查與研究 。
(一)活動與探究:
1.本單元的內容中蘊涵著大量的實驗題材,而這些實驗又極具實踐性,可以說很多內容是基於生活實踐,又在課堂的探究中得到了提升。例如,課題1《燃燒和滅火》中燃燒條件的探究實驗,原來是一個由教師做的演示實驗,現在改為由學生參與的探究活動,並且在原來的基礎上又將實驗進行了改進,即對僅僅驗證白磷在熱水中雖溫度達到著火點,但由於沒有接觸氧氣而無法燃燒的實驗進行了延伸:將氧氣通人燒杯中白磷的上方後,白磷在出乎學生意料的情況下燃燒了,這個現象極大地刺激著學生去探索其中的緣由,探究活動也順理成章地被推到了高潮,學生在非常自然的情境中總結得出燃燒所要具備的三個條件,原有的關於燃燒的體驗在課堂中得到了理論上的提升。同時,該實驗操作簡單易行,很適合學生合作完成,確為教材改革中的成功之筆。
2.設計一個簡易的泡沫滅火器,學生通過自己自製的滅火器去熄滅正在燃燒的火源,體現成功的喜悅。教師還可以讓學生了解身邊的消防器材,如何使用以及使用范圍;滅火器原理(反應)學生理解有困難,可告訴學生該反應類似碳酸鈣與稀鹽酸的反應,讓學生自己完成反應方程式;同時讓學生了解泡沫滅火器實際使用的原料(硫酸鋁代替濃鹽酸,碳酸氫鈉代替碳酸鈉)。
3.酸雨危害的模擬實驗,有關酸雨的知識學生們在初一環境教育課程中就已經有了一些了解,但由於酸雨對自然界的危害不是在短期內就能夠顯現的,盡管我們可以通過影像播放由於酸雨的危害,使自然界如建築物、植物等遭受的破壞,但學生沒有親身體驗,所以學生無法對酸雨對自然界的危害產生強烈的感受。於是教材在此處安排了一個酸雨危害的模擬實驗,用二氧化硫溶於水後所得到的溶液來代替酸雨,讓學生觀察其對金屬、大理石和蔬菜等物品腐蝕的情況。實驗實際上是將酸雨的效果進行了一些有效放大,實驗中,在學生的視覺關注下鎂帶、大理石被蠶食著,新鮮的蔬菜在溶液中變黃、變黑等現象無一不使在場的學生受到了觸目驚心的震撼,經過這樣一個極為成功的體驗性實驗,學生很容易接受酸雨對我們生存的環境的破壞這一事實,產生對新能源開發的迫切願望。
建議在本次探究活動中添加美人蕉花和一串紅的實驗,因為這兩種花在PH為4-6時,變色明顯:美人蕉邊部變黑色;一串紅變為淡黑色,而且這兩種花在十一月份都有,實驗起來非常方便。另外建議課後拓展本次活動:課後收集酸雨,讓豆子在培養皿上發芽,分別用自來水和酸雨水澆灌作對比實驗,觀察並記錄現象。
[資料鏈接]http://www.losn.com.cn/hjbh/index.htm
http://acidrain.atm.ncu.e.tw/understand/05.htm
4.煤和石油,學生通過資料分析了解煤和石油的組成元素,了解煤氣和罐裝液化石油氣的區別以及使用時的安全問題。
(二)實驗
1.教學實踐中對一些實驗進行再開發:除了按照教材的安排進行實驗以外,有些實驗還具有生成的功能,如課題1《燃燒和滅火》中蠟燭燃燒現象不同的實驗,教材只是注重了隔絕空氣和產生大量二氧化碳氣體會對燃燒造成什麼影響,根據學生的生活經歷和前面對燃燒條件的探究結論,將實驗進行再開發,如提供部分器材或直接由學生自己通過嘗試性的實踐採用盡可能多的方法使正在燃燒的蠟燭熄滅,從這一活動的實施中我們看出學生的思維被極大地調動了起來,學生爭先恐後地嘗試著各種方法,除了書上介紹的方法外,還採用了書的扇動、用水噴淋、用剪刀剪去燃燒的燭芯等方法,這種嘗試不是盲目的,是將前面得出的結論應用在他們的具體方法中,理論的精髓在這里得以體現。因此教師在條件允許的情況下對教材中的實驗進行生成性開發不失為一種值得探討的手段。
2.關於爆炸實驗建議播放影像文件(H2和Cl2混合遇火爆炸、酒精蒸汽遇火爆炸),補充書本上可燃性氣體、液體蒸汽點燃時如不純可能會爆炸,再做[實驗7—2] ,讓學生了解可燃性氣體、液體蒸汽、粉塵點燃時都可能引起爆炸,也為甲烷點燃前必須驗純埋下伏筆。 [實驗7—2]粉塵爆炸實驗,按照教材的方法試驗後,效果不夠理想,一方面成功率不高,另一方面現象不像書上描述的那麼明顯。我們試圖將麵粉換成顆粒更加細小的澱粉,容器的體積加大等,效果仍不是很明顯,金屬罐與塑料蓋板間的密封情況也不太好控制,可以播放影像文件。實驗時注意鼓氣球與金屬罐之間的連接管稍長一些,人應遠離金屬罐,以防危險。此實驗用的麵粉應細而乾燥;金屬罐可用八寶粥空罐或裝餅乾的鐵盒子等。
建議再播放一段影像文件,關於爆炸對人類不利的一面——棉紡廠的爆炸,損失慘重;但如能很好的控制爆破——利用爆炸(使危房倒塌),可以給人類提供方便。讓學生樹立看待任何事物,都必須一分為二、辨證地看問題。
3.[實驗7—3] 聯系氫氣和一氧化碳點燃前必須驗純的知識,指出甲烷點燃前也必須驗純,否則可能發生爆炸(按體積分數計爆炸極限為5%~15%),以此說明煤礦井內嚴禁煙火的重要性。通過實驗設計甲烷燃燒產物的檢驗,得出甲烷的組成元素---碳元素和氫元素,組成中是否含有氧元素的問題,此處不宜增加,但生源好的學校可以讓學生自己設計實驗方案來證明甲烷中是否有氧元素,以加深對質量守恆定律的理解。讓學生從報紙、電視、網上收集近期內所發生的瓦斯爆炸事故,了解爆炸原因和傷亡情況。
4.[實驗7—4] 化學反應中有放熱和吸熱現象,書本上只做了一個放熱反應——鎂和鹽酸的反應,而且前面幾個單元中已知道了碳、硫、磷、鎂、氫氣等物質在氧氣中燃燒是放熱的,書上對吸熱反應只提了一句話:碳和二氧化碳的反應是吸熱的,學生沒有感性認識,理解起來比較困難。建議在這兒補做一個吸熱反應的實驗——氫氧化鋇晶體與氯化銨固體在燒杯中研磨,實驗前,在燒杯底部放一個薄玻璃片(或硬塑料片),在薄玻璃片(或硬塑料片)滴兩滴水,再將固體混合物研磨,過一會兒玻璃片(或硬塑料片)與燒杯粘在一起了。或者做一個動畫,模擬碳和二氧化碳的反應是吸熱的:煤爐燃燒時向煤爐中添加新煤,一會兒煤爐上水壺壁上有水珠出現。這樣可以增強學生感官上的認識,達到更好的學習效果。當然由於燃料的燃燒都是放熱的,從燃料與能量角度考慮,也可不必補充。
(三)調查與研究
1.實驗僅是某些生活實際的縮影,而在實踐中應用才是實驗探究的真諦所在。本單元的內容為學生將課本知識拓展提供了廣闊的空間,比如現實生活中經常發生火災,關於火災的起因、火災的控制以及一旦發生火災後如何滅火、如何逃生都是學生應用課本知識的好機會,因此在這部分內容的教學中,我們讓學生根據自己的具體情況:
①選擇一處公共場所調查消防設施的品種、數量以及消防通道是否暢通;
②對賓館、住宅樓或學校進行模擬火場的救火、逃生自救的設計;
③對近年來所在地區或更大范圍內重大火災的成因、損失以及在現實生活中消防隊員採用的具體滅火方法等;
自由選擇一項進行調查,利用休息日來完成,最後學生再把結果帶到課堂上進行交流,在整個交流的過程中學生一直處於一種興奮狀態,大家紛紛發表意見展示自己的成果。有的學生到附近的商場進行實地考察(以前學生進商場都是為了購物,對商場里是否有消防器材、有哪些消防器材並未關心過),通過實地的考察,增加了實際體驗,增強了消防意識;還有的學生利用互聯網查到了一些重大火災的發生情況、一些常用的自救方法等,使得課本知識在理解的基礎上得以內化。
2.關於煤的加工產品有哪些用途?通過查閱書刊、報紙、上網、實際訪問和請教他人等方法獲取所需要的信息。
3.調查汽車、工廠和家庭等使用的不同燃料的性能、價格、對環境的影響,以及所採取環境保護措施等,寫出調查報告或小論文,諸如:《我說新能源》、《向植物要能源》、《愛環境就是愛家園》等議題。
[單元課時分配]
課題1、 燃燒和滅火 2課時
課題2、 燃料和能量 2課時
課題3、 使用燃料對環境的影響 2課時
拓展性的課題 石油和煤的綜合利用
單元小結 2課時
[單元教學建議]
(1) 重在情景設計和活動設計上下工夫
本單元的學習靠單純的講解和閱讀是學不好的。由於內容本身大多未涉及較深的學科知識,當科普講,內容過於單薄,也難以實現教學目標。要重視學習情景設計和探究活動,使學生能利用簡單的實驗,通過參觀、調查活動,收集有關資料,進行討論和辯論,進行有效的學習。如燃燒的條件、滅火的方法、爆炸等的教學。
(2) 注意發掘本單元內容中的化學學科知識
要從化學視角研究能源、環境問題,不要脫離化學來講述,避免和其他學科中講解的內容雷同。例如,講能源問題,一要讓學生了解燃料燃燒反應釋放能量,幫助學生研究怎樣使燃料完全燃燒;二要讓學生考慮燃燒的安全問題,學習怎樣應用化學知識防火、滅火;三要講燃料燃燒對環境的影響,怎樣減少燃料燃燒時有害氣體和煙塵的排放,減少對環境的污染;四要講化學科學為開發潔凈、高效的能源能做些什麼。
課題名稱 教學設想
課題1、 燃燒和滅火 1、組織學生探討並舉例說明火對人類生存的意義。
2、根據課本「活動與探究」的實驗,總結通常情況下燃燒的條件:可燃物;氧氣或空氣,達到著火點。
說明:
①燃燒 一般是物質與氧氣發生的劇烈氧化反應。
②著火點是物質固有的屬性,不能隨意改變。
3、根據生活常識,列舉一些火災的事例和滅火的方法,結合課本[實驗7—1]和[實驗7—2]總結出滅火原理。
4、展示一些常用的消防器材,選擇火災和滅火的影視素材播放,引導學生從中找出滅火的方法和消防知識,理解課本中與燃燒和爆炸有關的圖標的含義。到實驗室或地些消防重點單位如加油站、油庫,商場等地方實地調查後,設置虛擬火災現場,組織消防演習方案評比,強化消防安全意識。
1、 課本習題可以安排在課堂討論完成。
課題2、 燃料和能量 本課題與生產生活關系密切,內容通俗易懂,建議指導學生通過閱讀、討論等形式自主學習,同時可利用科教資料或影視素材介紹化石燃料是經過數百萬年甚至上億年的演變而形成的,強調化石燃料的不可再生性。
1、通過簡單計算,完成課本中化石燃料開采年限圖。
2、利用一些圖片等形式展示煤和石油的成份、用途。
3、在做甲烷可燃性實驗的同時介紹可燃物組成中碳元素和氫元素的鑒定方法——根據燃燒後是否有水和二氧化碳生成。關於組成中是否含有氧元素的問題,此處不宜增加。
4、對於化學反應中能量的變化,可以從開發新能源和節約能源的角度引導學生的開放性思維。
課題3、 使用燃料對環境的影響 本課題內容豐富、貼近生活,可以組織學生分小組對課本內容進行互相學習和探討,指導學生課前向家長、親友了解和查閱資料、收集素材,教師也提供一定的素材。
1、關於酸雨的危害,除了做模擬實驗以外,還可以做一些實地調查,如了解一些廣場的雕塑、露置室外的鋼鐵製品的腐蝕情況。
2、學生通過七個單元知識學習後,已具備了一些獨立思考、對知識進行簡單歸納小結和運用知識解決問題的能力。作為對知識和能力的總結,學生可以選擇教師提供的一些諸如:《我說新能源》《向植物要能源》《愛環境就是愛家園》等議題。也可以自擬題目,完成一篇圍繞本課題,運用相關化學知識的小議論文。選出優秀文章在班級內進行交流。
3、建議「拓展性課題」在本單元課題2「燃料和熱量」的教學法中,以閱讀的形式補充。
以上是我們備課小組在准備這一單元的備課時的一些體會。總之,本單元為將化學知識與實際生活緊密相連提供了很好的契機,也很適合學生參與到教學活動中來,但是它同時也要求教師在准備的過程中能充分考慮到學生的主體作用,合理設計教學環節,為學生創設一個充分發展的空間。
[本單元學習評價設計]
班級___________ 姓名___________ 評價時間___________
評價內容 自我評價 組內評價
質性描述 分數 質性描述 分數
探究活動(3分)
分組討論和實踐活動(1分)
疑難問題及解答(1分)
練習與實踐(2分)
學習信息和資料(1分)
交流與展示(1分)
學習反思或小結(1分)
進步、個性或特色(+1分)
總分、等級
教師評價
⑤ 在科學教學過程中,有什麼問題是急待解決的
1、 整體入手綜合評價 綜合評析法就是評課者對一節課從整體上作出全面、系統、綜合性回評價。通常是先分析答後綜合。綜合分析包括以下內容:從教學目標上分析;從教材處理上分析;從教學程序上分析;從教學方法和手段上分析;從教學基本功上分析;從教學效果上分析;從教學個性上分析;從教學思想上分析。 2、 化整為零單項評價 從自己觀察中,體會最深,感觸最大,認識最明顯里選擇一個角度,或側面來進行評課。或直接選取某一角度評價。這種評課可以避免與別人重復。 3、 沙裡淘金尋找亮點 千方百計尋找執教者的教學特點或教學風格。所謂教學特點就是教學成功的閃光之處,或是教學有別於他人的創新之處
⑥ 如何上好《化工制圖》緒論課
1.高等數學 60課時 本課程的主要內容:包括一元函數微積分、無窮級數、向量代數與空間解析幾何、多元函數微積分、常微分方程等基礎知識。 設置本課程的目的:使學生掌握高等數學的知識及處理問題的數學方法,提高學生分析、解決實際問題的能力,為學習化學專業課程提供必要的數學工具。 2.普通物理 60課時 本課程的主要內容:包括力學、熱學、光學、電磁學等四部分。 設置本課程的目的:使學生掌握普通物理學的基本知識,初步獲得物理實驗的能力,為學習專業課程奠定基礎。 3.無機化學 120課時 本課程的主要內容:包括物質結構,元素周期律,化學熱力學初步,反應速率,化學平衡,氧化還原,電解質溶液及配位化學等基礎理論知識;元素及無機化合物的存在,結構,主要性質、變化規律和用途;原子核化學初步等。 設置本課程的目的:使學生系統地掌握無機化學的基礎理論,基礎知識,基本技能訓練學生科學的思維方法,養成規范化使用化學符號、化學語言和國家標准化計算單位的習慣;了解本學科的前沿及發展,為本專業後續課打下扎實的知識基礎。 4.無機化學實驗 70課時 本課程的主要內容:包括元素性質及少量合成制備實驗,掌握常用化學儀器的安裝與應用等 設置本課程的目的:培養學生理論聯系實際的學風,鞏固課本理論知識,培養動手能力,掌握實驗室的管理方法。 5.有機化學 90課時 本課程的主要內容:包括烴、烴的衍生物及糖類、蛋白質,油脂類天然產物的分類、命名、結構、性質、用途;高分子化合物的基礎知識;重要的有機反應歷程;有機化學鍵理論及有機物結構測定的近代物理方法等。 設置本課程的目的:使學生系統掌握有機化學的基本理論、基礎知識和基本技能;了解本學科的新成就和新發展。 6.有機化學實驗 60課時 本課程的主要內容:包括有機實驗的一般知識,基本操作技能,各類重要有機物的制備、分離、提純、鑒別及典型性質實驗。 設置本課程的目的:使學生驗證和鞏固有機知識;掌握有機實驗的方法和技能。 7.分析化學 72課時 本課程的主要內容:包括常見離子的分析特性,反應條件,常見陰陽離子的分析和鑒定方法;化學分析法的基本原理、方法和數據處理的基本知識;溶液平衡及其在分析化學中的應用;定性分析法和容量分析、重量分析、比重分析等定量分析法的原理及實際操作;儀器分析初步等。 設置本課程的目的:使學生掌握分析化學的基本原理和基礎知識,培養解決化工生產及工業生產中涉及化學分析問題的能力。 8.分析化學實驗 80課時 本課程的主要內容:包括常見陽離子、陰離子的性質和檢出實驗;酸鹼滴定、沉澱滴定、氧化—還原滴定、配位滴定、重量分析法、比色分析法等定量分析法的儀器使用、基本操作及數據處理等。 設置本課程的目的:培養學生實驗操作尤其是定量實驗操作的能力。 9.物理化學 72課時 本課程的主要內容:包括熱力學基本原理及運用該原理和方法討論溶液、相平衡、化學平衡、電化學等基本問題;化學動力學、催化、表面現象、膠體化學;物理化學實驗常用儀器的使用及數據處理等。 設置本課程的目的:使學生理解、掌握物理化學的基礎知識、理論方法,從理論的高度加深對無機化學。有機化學和分析化學的理解,提高對化學現象的理性認識。 三專業課: 10.化工安全技術 30課時 課程教學的主要任務:化工安全技術基礎的主要任務是使學生自覺樹立安全意識,具備化工生產過程中基本的安全知識,使學生能夠能夠理論聯系實際,解決化工生產中的安全問題,並受到有關安全技術基本技能的訓練。 課程教學的要求: ⑴正確認識化工安全生產的重要性,了解安全生產的基本原則、任務和發展動向。 ⑵初步掌握化工安全技術的基本知識。 ⑶使學生具有分析判斷事故發生的原因,進而採取防範措施的能力。 ⑷了解基本的勞動保護知識。 11.化工生產管理 22課時 本課程主要講授在化工生產的全過程中,有效地運用企業的基本要素(勞動者、資金、生產資料) , 以最經濟的手段 , 最高的生產效率,計劃、組織和控制生產部門的經濟活動,使產品能滿足計劃規定和用戶對於品種、產量、質量和時間的要求。 12.儀器分析 48課時 主要內容包括原子發射光譜法、原子吸收光譜法、(紫外可見、紅外)分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法、電化學分析法、復雜體系的綜合分析和儀器分析中的計算機應用等。 使學生理解現代儀器分析的原理及方法,掌握各類儀器的操作方法及使用安裝、維修技術。理論與實際相結合,注重學生實際操作能力的培養。(可在外實習) 13.煤化工 32課時 煤化工課程是介紹以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體,液體,固體燃料以及化學品的過程。從煤的加工過程分,主要包括:干餾(含煉焦和低溫干餾),氣化,液化和合成化學品等。 14.化學工藝學 60課時 本課程的主要內容:包括流體輸送、傳熱、吸收、蒸餾和化學反應器的基本理論和應用;典型化工設備的主要性能及操作原理;典型化工產品如:硫酸、合成氨、氯鹼、石油化工的工藝原理、流程等。 設置本課程的目的:使學生了解化工生產中的基本原理和典型設備的基本知識;了解化學反應原理在化工生產中的運用;豐富他們的實踐經驗。 15.化工設備機械基礎 48課時 本課程以化工類工廠一線生產操作人員應該具備的化工設備知識和能力為出發點,對化工設備機械基礎知識進行整合,重點介紹了化工裝置中主要設備的結構、功能;機械傳動的一般知識;化工設備的維護、維修與管理;化工材料、化工腐蝕與防護等內容。 16.化工儀表及自動化 30課時 該課程教學目的是使化工工藝類專業的學生掌握最基本的自動控制方面的知識,通過對常見熱工參數的測量原理、常規儀表的基本功能、自動控制系統基於微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統性的了解,從而便於在生產實踐中能根據生產工藝及自動控制兩個方面的要求,為自動控制系統的設計提供合理的、准確的工藝條件及數據。通過課外練習,以培養分析問題及解決問題的能力。在條件許可的時,安排對口參觀,加深感性認識。 17.化工原理 54課時 本課程緊密結合化學工程類的專業特點,圍繞單元操作原理和應用為主題,以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞過程為基礎,系統介紹流體輸送、沉降與過濾、傳熱、蒸餾、吸收及乾燥等各單元操作的基本原理、基本計算方法、工程應用,從而使學生能清楚地掌握各單元操作的基本原理及基本計算方法,樹立工程觀念。在此基礎上,課程對超臨界萃取、蒸發、膜分離等現代先進的單元操作技術也作了簡要介紹。 本課程通過課堂教學及實驗教學、課程實習等實踐性環節相結合,使學生牢固建立起"單元操作"的概念,培養學生工程分析方法及獨立分析問題和解決問題的能力。通過系統的理論學習與實踐,使學生具有一定的工程設計能力,為未來的工作和後繼課程的學習打下基礎。 18.化工制圖 36課時 本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課,研究繪制和閱讀化學工程圖樣的原理和方法,包括畫法幾何、制圖基礎、化工制圖和ACAD等部分。 通過學習正投影法的基本理論及其應用,培養空間想像能力和空間分析能力,掌握對於機械圖樣的圖解能力,能夠運用ACAD工具繪制簡單化工設備的圖樣。 19.化工實驗及開發技術 36課時 本課程主要介紹化工開發的基本知識,系統闡述實驗開發的方法、步驟及常用技術等共性問題。同時根據各類化工生產技術的特點,列舉典型實驗,以滿足不同地區、不同專業的教學需要,培養學生的實際動手操作能力。實驗過程中,注重學生動手能力和綜合能力的培養,圍繞預習、思考、改進、總結等環節進行實驗課教學。 20.有機合成 32課時 本課程的主要內容:包括熱力學在無機合成中的應用,無機化合物的分離、提純和合成方法。 設置本課程的目的:使學生了解無機化合物的合成原理,分離、提純方法,為今後對新化合物的合成和研究打下基礎。 21.精細化工 32課時 本課程的主要內容:包括化學清洗劑、合成洗滌劑、食品添加劑、粘合劑、塗料、化妝晶及其它精細化工產品的概況。 設置本課程的目的:使學生了解一些精細化工產品的工藝配方及制備反應原理。 22.化學與生活 20課時 本課程的主要內容:包括人類社會生活中的化學:化學與生命,化學、營養與健康,環境與化學,新能源,新材料以及化學學科發展在約定哲學思想。 設置本課程的目的:使學生了解化學在人類社會生活中的應用及重要意義,了解應用化學的新發展、新成果,開拓視野。 23.化學文獻檢索 20課時 本課程的主要內容:包括化學化工科技文獻的基本知識,常見化學化工文獻資料、化學文摘、專利文獻和標准文獻的查閱和檢索,注重計算機信息系統檢索方法的掌握,對ISO9000族標准、條碼檢索等新知識也有所介紹。 設置本課程的目的:使學生了解化學化工科技文獻的基本狀況,了解常用化學化工文獻的基本查閱和ISO9000族標准、條碼技術及Internet情報檢索方法 24.稀土化學 20課時 本課程的主要內容:包括稀土元素及其重要化合物的存在、性質、用途、分離、提純方法和技術。 設置本課程的目的:使學生掌握稀土元素及其化合物的存在、性質及分離提純方法、技術。 25.化驗室組織與管理 20課時 根據教學大綱的要求,包括緒論、化驗室組織管理、化驗室建築要求與設施、化驗室技術裝備管理、化驗室安全技術、化驗室的質量管理和化驗室在企業技術進步中的地位和作用等內容,分別闡述了化驗室的組織、技術裝備、安全和質量四大管理的內涵、管理原理和管理方法。為適應企業建設化驗室的需要,用一定篇幅介紹了化驗室建築和通風櫃的設計原理和實際設計知識。適當章節中選擇介紹了近年來國內外有關管理理論、管理技術和科學技術方面的新概念、新進展,以擴展學生視野。 26.化學軟體應用 20課時 隨著電子計算機應用的不斷發展與普及,各行各業對軟體的要求也不斷地增加。作為化學教學或科研工作者,以往常常為畫出標準的各式各樣的化學分子結構式及化學圖形而費不少心機。而在微機不斷普及的今天,如能用一化學軟體來完成此項工作,無疑將會給自己的科研和工作帶來事半功倍的效果。 27.環境化學 20課時 本課程的主要內容:包括大氣、水質、土壤三大環境要素的化學問題;大氣、水、土壤的污染、污染分析及防治。 設置本課程的目的:使學生從化學的角度去理解環境、化學產品及化工生產中的污染和防治方法。 (四)應用化工技術專業實訓項目 28.化工原理 60課時 課程實訓簡介:本課程實訓實驗作為化工類創新人才培養過程中重要的實踐環節,在化工教育中起著重要的作用,具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性,而且還能培養學生具有一絲不苟、嚴謹的工作作風和實事求是的工作態度。 目的與要求:加深對化工過程基本理論的認識,著重對學生進行實驗研究方法與實驗技能的基本訓練,培養學生計算能力、動腦動手能力和嚴肅認真、實事求是的科學工作態度,為畢業環節工作和今後解決實際工程問題打好基礎。 掌握典型化工設備的性能和操作,並熟悉化工上常用儀表的使用;掌握進行化工實驗的方法和技巧,培養學生的工程觀點,化工實驗動手的實驗能力以及實事求是的科學態度。 29.化工實驗及開發技術 60課時 課程實訓簡介本課程按照化工生產類別,分類進行實驗實訓,將化工實驗開發技術與化工生產實際有機地融合起來,使學生提高對化工生產及規律的全面認識,培養綜合能力。 目的與要求拓寬學生知識面,培養實際動手操作能力,綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。 了解化工開發的有關概念及方法步驟,掌握化工實驗常用技術。 30.化工儀表及自動化 40課時 課程實訓簡介本課程實訓以自動控制系統為主體,輔以各種自動化儀表和控制裝置,介紹生產過程有關變數的測量方法及應用特點,分析簡單自動控制系統和復雜控制系統的組成和設計原則,介紹計算機控制的基本概念,討論典型工業生產過程的控制方案。 目的與要求拓寬和加深學生對已學過的理論知識的理解,培養學生實際動手能力。 通過實訓,熟悉各類自動化儀表構成、工作原理和應用特點,對自動控制系統組成、分析和設計有更深刻的理解。 31、化學工藝學 90課時 課程實訓簡介本課程的實訓,培養學生應用已學過的基礎理論解決實際工程問題的能力,使學生了解當今化學工業概貌極其發展方向;掌握化工過程的基本原理,典型工藝過程的方法、原理、流程及工藝條件;了解化工生產中的設備材質、安全生產、三廢治理等問題。 目的與要求以能力培養為核心,運用所學的理論知識,解決化工生產過程中的實際問題,為將來適應生產崗位需要提供保障。 掌握化工工藝的基本原理、工藝流程、工藝因素分析、工藝過程的基本計算。 32.《煤化工》60課時 課程實訓簡介本課程實訓,主要是加強學生對煤化工工藝過程基本原理的理解,工藝因素的分析和計算,熟悉主要設備的應用和管理,以及煤化工安全與環境保護的常識。 目的與要求 利用該實訓課程所學的實際知識為煉焦化學、煤氣工業、煤制人造石油、煤制化學品及其煤加工製品開發奠定初步實訓基礎。初步掌握煤的低溫干餾、煤的汽化、煤間接液化、煤直接液化、煤化工生產的污染與防治工藝。 33.輕工產品檢驗技術110課時 課程實訓簡介35個實訓項目:檢測防護裝飾層的防護裝飾能力、測量防護裝飾層的厚度、測量防護裝飾層的硬度、測定防護裝飾層的粘著力、測量表面粗糙度、測定表面光澤度、測定白度、測定白酒的酒度、測定白酒的總酸、測定白酒的總酯、測定白酒的總醛、測定白酒中的甲醇、區分啤酒中的蛋白質、測定啤酒中雙乙醯、測定啤酒色度、測定啤酒酒精酚、測定啤酒中苦味質、採集和制備造紙原料試樣、測定苯醇抽出物;測定纖維素、測定多戊糖、採集化學漿、測定甲種纖維素、測定銅價、測定表面活性劑含量;測定泡沫力、鑒定化妝品中禁用成分、鑒定化妝品限用成分、鑒定化妝品中抗菌劑、測定化妝品中醋酸鉛含量、測定化妝品中維生素C含量、測定化妝品中油溶性維生素含量、測定染發劑的染料分子、測定保濕成分尿素的含量、測定彩妝製品中重金屬含量通過實訓把高職高專的學生學會鑒定技術,檢驗技術,了解塗料、酒類、紙類、洗滌劑、化妝品的生產過程以及了解基本理論。 目的與要求 1、掌握輕工產品性能和質量指標的檢測原理 2、掌握塗料性能和酒類,紙類,洗滌劑,化妝品的檢驗技術. 34.現代儀器分析技術 80課時 課程實訓簡介本大綱是依據《儀器分析》教材的理論內容進行配套編排的。質譜等儀器分析技術留待其它課程討論;本大綱注重的內容大致可以分為三大部分:光譜分析:包括紅外、紫外可見分光光度法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法等。電分析:包括電位法、伏安法等。分離分析:包括氣相色譜法、高效液相色譜法等。 目的與要求開設的目的是使學生更進一步地理解各種分析方法所依據的原理、該方法的技術特點及操作要領。學會一些常規分析儀器的使用方法,掌握運用儀器對實際物質進行分析分離的基本思路。理論可以指導實踐,通過實驗可以驗證和發展理論。儀器分析實驗中一些大型儀器的操作較復雜、影響因素較多、信息量大、技術要求高,還需要通過對大量實驗數據細致的分析與圖譜解析來獲取有用的信息。通過本門課程的學習,可以培養學生如何使用分析儀器正確地獲取精密實驗數據,進而對實驗數據進行科學地處理得出有價值信息的能力。掌握所用儀器的結構和各主要部件的基本功能,理解和掌握相關儀器的操作技術、方法,增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力。
⑦ 化工原理課程設計
化工原理課程設計
題 目 乙醇-水溶液連續精餾塔優化設計
目 錄
設計任務書………………………………………………………………3
英文摘要前言……………………………………………………………4
前言………………………………………………………………………4
精餾塔優化設計…………………………………………………………5
精餾塔優化設計計算……………………………………………………5
設計計算結果總表………………………………………………………22
參考文獻…………………………………………………………………23
課程設計心得……………………………………………………………23
精餾塔優化設計任務書
一、設計題目
乙醇—水溶液連續精餾塔優化設計
二、設計條件
1.處理量: 15000 (噸/年)
2.料液濃度: 35 (wt%)
3.產品濃度: 93 (wt%)
4.易揮發組分回收率: 99%
5.每年實際生產時間:7200小時/年
6. 操作條件:①間接蒸汽加熱;
②塔頂壓強:1.03 atm(絕對壓強)③進料熱狀況:泡點進料;
三、設計任務
a) 流程的確定與說明;
b) 塔板和塔徑計算;
c) 塔盤結構設計
i. 浮閥塔盤工藝尺寸及布置簡圖;
ii. 流體力學驗算;
iii. 塔板負荷性能圖。 d) 其它
i. 加熱蒸汽消耗量;
ii. 冷凝器的傳熱面積及冷卻水的消耗量e) 有關附屬設備的設計和選型,繪制精餾塔系統工藝流程圖和精餾塔裝配 圖,編寫設計說明書。
乙醇——水溶液連續精餾塔優化設計
(南華大學化學化工學院,湖南衡陽 421001)
摘要:設計一座連續浮閥塔,通過對原料,產品的要求和物性參數的確定及對主要尺寸的計算,工藝設計和附屬設備結果選型設計,完成對乙醇-水精餾工藝流程和主題設備設計。
關鍵詞:精餾塔,浮閥塔,精餾塔的附屬設備。
(Department of Chemistry,University of South China,Hengyang 421001)
Abstract: The design of a continuous distillation valve column, in the material, proct requirements and the main physical parameters and to determine the size, process design and selection of equipment and design results, completion of the ethanol-water distillation process and equipment design theme.
Keywords: rectification column, valve tower, accessory equipment of the rectification column.
前 言
乙醇在工業、醫葯、民用等方面,都有很廣泛的應用,是很重要的一種原料。在很多方面,要求乙醇有不同的純度,有時要求純度很高,甚至是無水乙醇,這是很有困難的,因為乙醇極具揮發性,也極具溶解性,所以,想要得到高純度的乙醇很困難。
要想把低純度的乙醇水溶液提升到高純度,要用連續精餾的方法,因為乙醇和水的揮發度相差不大。精餾是多數分離過程,即同時進行多次部分汽化和部分冷凝的過程,因此可使混合液得到幾乎完全的分離。化工廠中精餾操作是在直立圓形的精餾塔內進行的,塔內裝有若干層塔板或充填一定高度的填料。為實現精餾分離操作,除精餾塔外,還必須從塔底引入上升蒸汽流和從塔頂引入下降液。可知,單有精餾塔還不能完成精餾操作,還必須有塔底再沸器和塔頂冷凝器,有時還要配原料液預熱器、迴流液泵等附屬設備,才能實現整個操作。
浮閥塔與20世紀50年代初期在工業上開始推廣使用,由於它兼有泡罩塔和篩板塔的優點,已成為國內應用最廣泛的塔型,特別是在石油、化學工業中使用最普遍。浮閥有很多種形式,但最常用的形式是F1型和V-4型。F1型浮閥的結果簡單、製造方便、節省材料、性能良好,廣泛應用在化工及煉油生產中,現已列入部頒標准(JB168-68)內,F1型浮閥又分輕閥和重閥兩種,但一般情況下都採用重閥,只有處理量大且要求壓強降很低的系統中,才用輕閥。浮閥塔具有下列優點:1、生產能力大。2、操作彈性大。3、塔板效率高。4、氣體壓強降及液面落差較小。5、塔的造價低。浮閥塔不宜處理易結焦或黏度大的系統,但對於黏度稍大及有一般聚合現象的系統,浮閥塔也能正常操作。
精餾塔優化設計計算
在常壓連續浮閥精餾塔中精餾乙醇——水溶液,要求料液濃度為35%,產品濃度為93%,易揮發組分回收率99%。年生產能力15000噸/年
操作條件:①間接蒸汽加熱
②塔頂壓強:1.03atm(絕對壓強)
③進料熱狀況:泡點進料
一 精餾流程的確定
乙醇——水溶液經預熱至泡點後,用泵送入精餾塔。塔頂上升蒸氣採用全冷凝後,部分迴流,其餘作為塔頂產品經冷卻器冷卻後送至貯槽。塔釜採用間接蒸汽再沸器供熱,塔底產品經冷卻後送入貯槽。工藝流程圖見圖
二 塔的物料衡算
查閱文獻,整理有關物性數據
⑴水和乙醇的物理性質
名稱
分子式
相對分子質量
密度
20℃
沸 點
101.33kPa
℃
比熱容
(20℃)
Kg/(kg.℃)
黏度
(20℃)
mPa.s
導熱系數
(20℃)
/(m.℃) 表面
張力
(20℃)
N/m
水 18.02 998 100 4.183 1.005 0.599 72.8
乙醇 46.07 789 78.3 2.39 1.15 0.172 22.8
⑵常壓下乙醇和水的氣液平衡數據,見表
常壓下乙醇—水系統t—x—y數據如表1—6所示。
表1—6 乙醇—水系統t—x—y數據
沸點t/℃ 乙醇摩爾數/% 沸點t/℃ 乙醇摩爾數/%
氣相 液相 氣相 液相
99.9 0.004 0.053 82 27.3 56.44
99.8 0.04 0.51 81.3 33.24 58.78
99.7 0.05 0.77 80.6 42.09 62.22
99.5 0.12 1.57 80.1 48.92 64.70
99.2 0.23 2.90 79.85 52.68 66.28
99.0 0.31 3.725 79.5 61.02 70.29
98.75 0.39 4.51 79.2 65.64 72.71
97.65 0.79 8.76 78.95 68.92 74.69
95.8 1.61 16.34 78.75 72.36 76.93
91.3 4.16 29.92 78.6 75.99 79.26
87.9 7.41 39.16 78.4 79.82 81.83
85.2 12.64 47.49 78.27 83.87 84.91
83.75 17.41 51.67 78.2 85.97 86.40
82.3 25.75 55.74 78.15 89.41 89.41
乙醇相對分子質量:46;水相對分子質量:18
25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力與乙醇濃度之間的關系為:
式中 σ——25℃時的乙醇和水的混合液的表面張力,N/m;
x——乙醇質量分數,%。
其他溫度下的表面張力可利用下式求得
式中 σ1——溫度為T1時的表面張力;N/m;
σ2——溫度為T2時的表面張力;N/m;
TC——混合物的臨界溫度,TC=∑xiTci ,K;
xi——組分i的摩爾分數;
TCi——組分i的臨界溫度, K。
料液及塔頂、塔底產品的摩爾分數
X==0.174
X==0.838
X==0.0039
平均摩爾質量
M=0.17446.07+(1-0.174)18.02=22.9 kg/kmol
M= 0.83846.07+ (1-0.838) 18.02=41.52kg/kmol
M=0.003946.07+(1-0.0039)18.02=18.12kg/kmol
物料衡算
已知:F==74.83
總物料衡算 F=D+W=74.83
易揮發組分物料衡算 0.838D+0.0039W=74.830.174
聯立以上二式得:
D=15.25kg/kmol
W=59.57kg/kmol
三 塔板數的確定
理論塔板數的求取
⑴根據乙醇——水氣液平衡表1-6,作圖
⑵求最小迴流比Rmin和操作迴流比
因為乙醇-水物系的曲線是不正常的平衡曲線,當操作線與q線的交點尚未落到平衡線上之前,操作線已經與平衡線相切,如圖g點所示. 此時恆濃區出現在g點附近, 對應的迴流比為最小的迴流比. 最小迴流比的求法是由點a(,)向平衡線作切線,再由切線的斜率或截距求
作圖可知 b=0.342 b==0.342 Rmin =1.45
由工藝條件決定 R=1.6R
故取操作迴流比 R=2.32
⑶求理論板數
塔頂,進料,塔底條件下純組分的飽和蒸氣壓
組分 飽和蒸氣壓/kpa
塔頂 進料 塔底
水 44.2 86.1 101.33
乙醇 101.3 188.5 220.0
①求平均相對揮發度
塔頂 ===2.29
進料 ==2.189
塔底 ==2.17
全塔平均相對揮發度為
===2.23
===2.17
②理論板數
由芬斯克方程式可知
N===7.96
且
由吉利蘭圖查的 即
解得 =14.2 (不包括再沸器)
③進料板
前已經查出 即
解得 N=6.42
故進料板為從塔頂往下的第7層理論板 即=7
總理論板層數 =14.2 (不包括再沸器)
進料板位置 =7
2、全塔效率
因為=0.17-0.616lg
根據塔頂、塔釜液組成,求塔的平均溫度為,在該溫度下進料液相平均粘計劃經濟為
=0.1740.41+(1-0.174)0.3206=0.336
=0.17-0.616lg0.336=0.462
3、實際塔板數
精餾段塔板數:
提餾段塔板數:
四、塔的工藝條件及物性數據計算
以精餾段為例:
操作壓力為
塔頂壓力: =1.04+103.3=104.34
若取每層塔板壓強 =0.7
則進料板壓力: =104.34+130.7=113.4kpa
精餾段平均操作壓力 =kpa
2、溫度
根據操作壓力,通過泡點方程及安托因方程可得
塔頂 =78.36
進料板=95.5
=
3、平均摩爾質量
⑴ 塔頂==0.838 =0.825
= 0.83846.07+(1-0.838)18.02=41.52 kg/kmol
=0.82546.07+(1-0.825)18.02=41.15 kg/kmol
⑵ 進料板: = 0.445 =0.102
= 0.44546.07+(1-0.445)18.02=30.50 kg/kmol
=0.10246.07+(1-0.102)18.02=20.88 kg/kmol
精餾段的平均摩爾質量
= kg/kmol
= kg/kmol
4、平均密度
⑴液相密度
=
塔頂: = =796.7
進料板上 由進料板液相組成 =0.102
=
=
=924.2
故精餾段平均液相密度=
⑵氣相密度
=
5、液體表面張力
=
=0.83817.8+(1-0.838)0.63=15.0
=0.10216.0+(1-0.102)0.62=2.20
=
6、液體粘度
=
=0.8380.55+(1-0.838)0.37=0.521
=0.1020.34+(1-0.102)0.29=0.295
=
以提餾段為例
平均摩爾質量
塔釜 = 0.050 =0.0039
=0.05046.07+(1-0.050)18.02=19.42 kg/kmol
=0.003946.07+(1-0.0039)18.02=18.12 kg/kmol
提餾段的平均摩爾質量
= kg/kmol
= kg/kmol
平均密度
塔釜,由塔釜液相組成 =0.0039
=0.01
=
∴ =961.5
故提餾段平均液相密度
=
⑵氣相密度
==
五 精餾段氣液負荷計算
V=(R+1)D=(2.32+1)15.25=50.63
== m
L=RD=2.3215.25=35.38
= m
六 提餾段氣液負荷計算
V』=V=50.63
=0.382 m
L』=L+F=35.38+74.83=110.2
=0.0006 m
七 塔和塔板主要工藝尺寸計算
1塔徑
首先考慮精餾段:
參考有關資料,初選板音距=0.45m
取板上液層高度=0.07m
故 -=0.45-0.07=0.38m
==0.0239
查圖可得 =0.075
校核至物系表面張力為9.0mN/m時的C,即
C==0.075=0.064
=C=0.064=1.64 m/s
可取安全系數0.70,則
u=0.70=0.71.64=1.148 m/s
故 D==0.645 m
按標准,塔徑圓整為0.7m,則空塔氣速為0.975 m/s
2 精餾塔有效高度的計算
精餾段有效高度為
=(13-1)0.45=5.4m
提餾段有效高度為
=(20-1)0.45=8.55m
在進料孔上方在設一人孔,高為0.6m
故精餾塔有效高度為:5.4+8.55+0.6=14.55m
3 溢流裝置
採用單溢流、弓形降液管
⑴ 堰長
取堰長 =0.75D
=0.750.7=0.525m
⑵ 出口堰高
=
選用平直堰,堰上液層高度由下式計算
=
近似取E=1.03,則
=0.017
故 =0.07-0.017=0.053m
⑶ 降液管的寬度與降液管的面積
由查《化工設計手冊》
得 =0.17,=0.08
故 =0.17D=0.12 =0.08=0.031
停留時間 =39.9s (>5s符合要求)
⑷ 降液管底隙高度
=-0.006=0.053-0.006=0.047m
塔板布置及浮閥數目擊者及排列
取閥孔動能因子 =9
孔速 ===8.07m
浮閥數 n===39(個)
取無效區寬度 =0.06m
安定區寬度 =0.07m
開孔區面積
R==0.29m
x==0.16m
故 ==0.175m
浮閥排列方式採用等腰三角形叉排
取同一磺排的孔心距 a=75mm=0.075m
估算排間距h
h===0.06m
八 塔板流體力學校核
1、氣相通過浮塔板的壓力降,由下式
⑴ 干板阻力 ==0.027
⑵ 液層阻力 取充氣系數數 =0.5,有
==0.50.07=0.035
⑶ 液體表面張力所造成阻力此項可以忽略不計。
故氣體流經一層浮閥塔塔板的壓力降的液柱高度為:
=0.027+0.035=0.062m
常板壓降
=0.062860.59.81=523.4(<0.7K,符合設計要求)。
淹塔
為了防止淹塔現象了生,要求控制降液管中清液層高度符合,其中
由前計算知 =0.061m,按下式計算
=0.153=0.153=0.00002m
板上液層高度 =0.07m,得:
=0.062+0.07+0.00002=0.132m
取=0.5,板間距今為0.45m,=0.053m,有
=0.5(0.45+0.053)=0.252m
由此可見:<,符合要求。
霧沫夾帶
由下式可知 <0.1kg液/kg氣
===0.069
浮閥塔也可以考慮泛點率,參考化學工程手冊。
泛點率=100%
=D-2=0.7-20.12=0.46
=-2=0.3875-20.031=0.325
式中——板上液體流經長度,m;
——板上液流面積,;
——泛點負荷系數,取0.126;
K——特性系數,取1.0.
泛點率=
=36.2% (<80%,符合要求)
九 塔板負荷性能圖
1、霧沫夾帶線
按泛點率=80%計
100%=80%
將上式整理得
0.039+0.626=0.0328
與分別取值獲得一條直線,數據如下表。
0.00035 0.00085
0.835 0.827
2、泛液線
通過式以及式得
=
由此確定液泛線方程。
=
簡化上式得關系如下
計算數據如下表。
0.00035 0.00055 0.00065 0.00085
0.8215 0.8139 0.8105 0.8040
3、液相負荷上限線
求出上限液體流量值(常數)
以降液管內停留時間=5s
則
4、漏夜線
對於型重閥,由,計算得
則
5、液相負荷下限線
去堰上液層高度=0.006m
根據計算式求的下限值
取E=1.03
經過以上流體力學性能的校核可以將精餾段塔板負荷性能圖劃出。如圖
由塔板負荷性能圖可以看出:
① 在任務規定的氣液負荷下的操作點
P(0.00083,0.630)(設計點),處在適宜的操作區內。
② 塔板的氣相負荷上限完全有霧沫夾帶控制,操作下限由漏液控制。
③ 按固定的液氣比,即氣相上限=0.630 ,氣相下限=0.209 ,求出操作彈性K,即
K==3.01
十 精餾塔的主要附屬設備
1 冷凝器
(1)冷凝器的選擇:強制循環式冷凝器
冷凝器置於塔下部適當位置,用泵向塔頂送迴流冷凝水,在冷凝器和泵之間需設迴流罐,這樣可以減少台架,且便於維修、安裝,造價不高。
(2)冷凝器的傳熱面積和冷卻水的消耗量
熱流體為78.36℃的93%的乙醇蒸汽,冷流體為20℃的水
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—單位時間內的傳熱量,J/s或W;
qm1, qm2—熱、冷流體的質量流量,kg/s;
r1 ,r2—熱,冷流體的汽化潛熱,J/kg
r1=600 kJ/㎏ r2=775 kJ/㎏ qm1=0.153kg/s
Q=qm1r1=0.153×600000=91800J/s
Q=qm2r2=775000 qm2=91800
∴ qm2=0.12 kg/s
傳熱面積:
A=
==21.2
K取700W·m-2/℃
∴ A=
2 再沸器
(1)再沸器的選擇:釜式再沸器
對直徑較大的塔,一般將再沸器置於踏外。其管束可抽出,為保證管束浸於沸騰器液中,管束末端設溢流堰,堰外空間為出料液的緩沖區。其液面以上空間為氣液分離空間。釜式再沸器的優點是氣化率高,可大80%以上。
(2)加熱蒸汽消耗量
Q=qm1r1 Q=qm2r2
Q—單位時間內的傳熱量,J/s或W;
qm1, qm2—熱、冷流體的質量流量,kg/s;
r1 ,r2—熱,冷流體的汽化潛熱,J/kg
∵ r1=2257 kJ/㎏ r2=1333 kJ/㎏ qm2=0.43kg/s
∴ Q=qm2r1=0.43×1333=573.2 kJ/s=2257 qm1
∴ 蒸汽消耗量qm1為0.254 kg/s
表 浮閥塔板工藝設計計算結果
序號 項目 數值
1 平均溫度tm,℃ 86.93
2 平均壓力Pm,kPa 108.89
3 液相流量LS,m3/s 0.00035
4 氣相流量VS,m3/s 0.375
5 實際塔板數 33
6 塔徑,m 0.70
7 板間距,m 0.45
8 溢流形式 單溢流
9 堰長,m 0.525
10 堰高,m 0.053
11 板上液層高度,m 0.07
12 堰上液層高度,m 0.047
13 安定區寬度,m 0.07
14 無效區寬度,m 0.06
15 開孔區面積,m2 0.175
16 閥孔直徑,m 0.039
17 浮閥數 39
18 孔中心距,m 0.075
19 開孔率 0.147
20 空塔氣速,m/s 0.8
21 閥孔氣速,m/s 8.07
22 每層塔板壓降,Pa 700
23 液沫夾帶,(kg液/kg氣) 0.069
24 氣相負荷上限,m3/s 0.00356
25 液相負荷上限,m3/s 0.00028
26 操作彈性 3.01
參考文獻
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課程設計心得
通過這次課程設計使我充分理解到化工原理課程的重要性和實用性,更特別是對精餾原理及其操作各方面的了解和設計,對實際單元操作設計中所涉及的個方面要注意問題都有所了解。通過這次對精餾塔的設計,不僅讓我將所學的知識應用到實際中,而且對知識也是一種鞏固和提升充實。在老師和同學的幫助下,及時的按要求完成了設計任務,通過這次課程設計,使我獲得了很多重要的知識,同時也提高了自己的實際動手和知識的靈活運用能力。
⑧ 《化工制圖》課程的主要內容有哪一些
1.高等數學 60課時
本課程的主要內容:包括一元函數微積分、無窮級數、向量代數與空間解析幾何、多元函數微積分、常微分方程等基礎知識。
設置本課程的目的:使學生掌握高等數學的知識及處理問題的數學方法,提高學生分析、解決實際問題的能力,為學習化學專業課程提供必要的數學工具。
2.普通物理 60課時
本課程的主要內容:包括力學、熱學、光學、電磁學等四部分。
設置本課程的目的:使學生掌握普通物理學的基本知識,初步獲得物理實驗的能力,為學習專業課程奠定基礎。
3.無機化學 120課時
本課程的主要內容:包括物質結構,元素周期律,化學熱力學初步,反應速率,化學平衡,氧化還原,電解質溶液及配位化學等基礎理論知識;元素及無機化合物的存在,結構,主要性質、變化規律和用途;原子核化學初步等。
設置本課程的目的:使學生系統地掌握無機化學的基礎理論,基礎知識,基本技能訓練學生科學的思維方法,養成規范化使用化學符號、化學語言和國家標准化計算單位的習慣;了解本學科的前沿及發展,為本專業後續課打下扎實的知識基礎。
4.無機化學實驗 70課時
本課程的主要內容:包括元素性質及少量合成制備實驗,掌握常用化學儀器的安裝與應用等
設置本課程的目的:培養學生理論聯系實際的學風,鞏固課本理論知識,培養動手能力,掌握實驗室的管理方法。
5.有機化學 90課時
本課程的主要內容:包括烴、烴的衍生物及糖類、蛋白質,油脂類天然產物的分類、命名、結構、性質、用途;高分子化合物的基礎知識;重要的有機反應歷程;有機化學鍵理論及有機物結構測定的近代物理方法等。
設置本課程的目的:使學生系統掌握有機化學的基本理論、基礎知識和基本技能;了解本學科的新成就和新發展。
6.有機化學實驗 60課時
本課程的主要內容:包括有機實驗的一般知識,基本操作技能,各類重要有機物的制備、分離、提純、鑒別及典型性質實驗。
設置本課程的目的:使學生驗證和鞏固有機知識;掌握有機實驗的方法和技能。
7.分析化學 72課時
本課程的主要內容:包括常見離子的分析特性,反應條件,常見陰陽離子的分析和鑒定方法;化學分析法的基本原理、方法和數據處理的基本知識;溶液平衡及其在分析化學中的應用;定性分析法和容量分析、重量分析、比重分析等定量分析法的原理及實際操作;儀器分析初步等。
設置本課程的目的:使學生掌握分析化學的基本原理和基礎知識,培養解決化工生產及工業生產中涉及化學分析問題的能力。
8.分析化學實驗 80課時
本課程的主要內容:包括常見陽離子、陰離子的性質和檢出實驗;酸鹼滴定、沉澱滴定、氧化—還原滴定、配位滴定、重量分析法、比色分析法等定量分析法的儀器使用、基本操作及數據處理等。
設置本課程的目的:培養學生實驗操作尤其是定量實驗操作的能力。
9.物理化學 72課時
本課程的主要內容:包括熱力學基本原理及運用該原理和方法討論溶液、相平衡、化學平衡、電化學等基本問題;化學動力學、催化、表面現象、膠體化學;物理化學實驗常用儀器的使用及數據處理等。
設置本課程的目的:使學生理解、掌握物理化學的基礎知識、理論方法,從理論的高度加深對無機化學。有機化學和分析化學的理解,提高對化學現象的理性認識。
三專業課:
10.化工安全技術 30課時
課程教學的主要任務:化工安全技術基礎的主要任務是使學生自覺樹立安全意識,具備化工生產過程中基本的安全知識,使學生能夠能夠理論聯系實際,解決化工生產中的安全問題,並受到有關安全技術基本技能的訓練。
課程教學的要求:
⑴正確認識化工安全生產的重要性,了解安全生產的基本原則、任務和發展動向。
⑵初步掌握化工安全技術的基本知識。
⑶使學生具有分析判斷事故發生的原因,進而採取防範措施的能力。
⑷了解基本的勞動保護知識。
11.化工生產管理 22課時
本課程主要講授在化工生產的全過程中,有效地運用企業的基本要素(勞動者、資金、生產資料) , 以最經濟的手段 , 最高的生產效率,計劃、組織和控制生產部門的經濟活動,使產品能滿足計劃規定和用戶對於品種、產量、質量和時間的要求。
12.儀器分析 48課時
主要內容包括原子發射光譜法、原子吸收光譜法、(紫外可見、紅外)分光光度法、氣相色譜法、高效液相色譜法、電化學分析法、復雜體系的綜合分析和儀器分析中的計算機應用等。
使學生理解現代儀器分析的原理及方法,掌握各類儀器的操作方法及使用安裝、維修技術。理論與實際相結合,注重學生實際操作能力的培養。(可在外實習)
13.煤化工 32課時
煤化工課程是介紹以煤為原料,經過化學加工使煤轉化為氣體,液體,固體燃料以及化學品的過程。從煤的加工過程分,主要包括:干餾(含煉焦和低溫干餾),氣化,液化和合成化學品等。
14.化學工藝學 60課時
本課程的主要內容:包括流體輸送、傳熱、吸收、蒸餾和化學反應器的基本理論和應用;典型化工設備的主要性能及操作原理;典型化工產品如:硫酸、合成氨、氯鹼、石油化工的工藝原理、流程等。
設置本課程的目的:使學生了解化工生產中的基本原理和典型設備的基本知識;了解化學反應原理在化工生產中的運用;豐富他們的實踐經驗。
15.化工設備機械基礎 48課時
本課程以化工類工廠一線生產操作人員應該具備的化工設備知識和能力為出發點,對化工設備機械基礎知識進行整合,重點介紹了化工裝置中主要設備的結構、功能;機械傳動的一般知識;化工設備的維護、維修與管理;化工材料、化工腐蝕與防護等內容。
16.化工儀表及自動化 30課時
該課程教學目的是使化工工藝類專業的學生掌握最基本的自動控制方面的知識,通過對常見熱工參數的測量原理、常規儀表的基本功能、自動控制系統基於微分方程的基本分析方法等有一個基本性的及系統性的了解,從而便於在生產實踐中能根據生產工藝及自動控制兩個方面的要求,為自動控制系統的設計提供合理的、准確的工藝條件及數據。通過課外練習,以培養分析問題及解決問題的能力。在條件許可的時,安排對口參觀,加深感性認識。
17.化工原理 54課時
本課程緊密結合化學工程類的專業特點,圍繞單元操作原理和應用為主題,以動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞過程為基礎,系統介紹流體輸送、沉降與過濾、傳熱、蒸餾、吸收及乾燥等各單元操作的基本原理、基本計算方法、工程應用,從而使學生能清楚地掌握各單元操作的基本原理及基本計算方法,樹立工程觀念。在此基礎上,課程對超臨界萃取、蒸發、膜分離等現代先進的單元操作技術也作了簡要介紹。
本課程通過課堂教學及實驗教學、課程實習等實踐性環節相結合,使學生牢固建立起"單元操作"的概念,培養學生工程分析方法及獨立分析問題和解決問題的能力。通過系統的理論學習與實踐,使學生具有一定的工程設計能力,為未來的工作和後繼課程的學習打下基礎。
18.化工制圖 36課時
本課程是一門既有系統理論又有較強實踐性的技術基礎課,研究繪制和閱讀化學工程圖樣的原理和方法,包括畫法幾何、制圖基礎、化工制圖和ACAD等部分。
通過學習正投影法的基本理論及其應用,培養空間想像能力和空間分析能力,掌握對於機械圖樣的圖解能力,能夠運用ACAD工具繪制簡單化工設備的圖樣。
19.化工實驗及開發技術 36課時
本課程主要介紹化工開發的基本知識,系統闡述實驗開發的方法、步驟及常用技術等共性問題。同時根據各類化工生產技術的特點,列舉典型實驗,以滿足不同地區、不同專業的教學需要,培養學生的實際動手操作能力。實驗過程中,注重學生動手能力和綜合能力的培養,圍繞預習、思考、改進、總結等環節進行實驗課教學。
20.有機合成 32課時
本課程的主要內容:包括熱力學在無機合成中的應用,無機化合物的分離、提純和合成方法。
設置本課程的目的:使學生了解無機化合物的合成原理,分離、提純方法,為今後對新化合物的合成和研究打下基礎。
21.精細化工 32課時
本課程的主要內容:包括化學清洗劑、合成洗滌劑、食品添加劑、粘合劑、塗料、化妝晶及其它精細化工產品的概況。
設置本課程的目的:使學生了解一些精細化工產品的工藝配方及制備反應原理。
22.化學與生活 20課時
本課程的主要內容:包括人類社會生活中的化學:化學與生命,化學、營養與健康,環境與化學,新能源,新材料以及化學學科發展在約定哲學思想。
設置本課程的目的:使學生了解化學在人類社會生活中的應用及重要意義,了解應用化學的新發展、新成果,開拓視野。
23.化學文獻檢索 20課時
本課程的主要內容:包括化學化工科技文獻的基本知識,常見化學化工文獻資料、化學文摘、專利文獻和標准文獻的查閱和檢索,注重計算機信息系統檢索方法的掌握,對ISO9000族標准、條碼檢索等新知識也有所介紹。
設置本課程的目的:使學生了解化學化工科技文獻的基本狀況,了解常用化學化工文獻的基本查閱和ISO9000族標准、條碼技術及Internet情報檢索方法
24.稀土化學 20課時
本課程的主要內容:包括稀土元素及其重要化合物的存在、性質、用途、分離、提純方法和技術。
設置本課程的目的:使學生掌握稀土元素及其化合物的存在、性質及分離提純方法、技術。
25.化驗室組織與管理 20課時
根據教學大綱的要求,包括緒論、化驗室組織管理、化驗室建築要求與設施、化驗室技術裝備管理、化驗室安全技術、化驗室的質量管理和化驗室在企業技術進步中的地位和作用等內容,分別闡述了化驗室的組織、技術裝備、安全和質量四大管理的內涵、管理原理和管理方法。為適應企業建設化驗室的需要,用一定篇幅介紹了化驗室建築和通風櫃的設計原理和實際設計知識。適當章節中選擇介紹了近年來國內外有關管理理論、管理技術和科學技術方面的新概念、新進展,以擴展學生視野。
26.化學軟體應用 20課時
隨著電子計算機應用的不斷發展與普及,各行各業對軟體的要求也不斷地增加。作為化學教學或科研工作者,以往常常為畫出標準的各式各樣的化學分子結構式及化學圖形而費不少心機。而在微機不斷普及的今天,如能用一化學軟體來完成此項工作,無疑將會給自己的科研和工作帶來事半功倍的效果。
27.環境化學 20課時
本課程的主要內容:包括大氣、水質、土壤三大環境要素的化學問題;大氣、水、土壤的污染、污染分析及防治。
設置本課程的目的:使學生從化學的角度去理解環境、化學產品及化工生產中的污染和防治方法。
(四)應用化工技術專業實訓項目
28.化工原理 60課時
課程實訓簡介:本課程實訓實驗作為化工類創新人才培養過程中重要的實踐環節,在化工教育中起著重要的作用,具有直觀性、實踐性、綜合性和創新性,而且還能培養學生具有一絲不苟、嚴謹的工作作風和實事求是的工作態度。
目的與要求:加深對化工過程基本理論的認識,著重對學生進行實驗研究方法與實驗技能的基本訓練,培養學生計算能力、動腦動手能力和嚴肅認真、實事求是的科學工作態度,為畢業環節工作和今後解決實際工程問題打好基礎。
掌握典型化工設備的性能和操作,並熟悉化工上常用儀表的使用;掌握進行化工實驗的方法和技巧,培養學生的工程觀點,化工實驗動手的實驗能力以及實事求是的科學態度。
29.化工實驗及開發技術 60課時
課程實訓簡介本課程按照化工生產類別,分類進行實驗實訓,將化工實驗開發技術與化工生產實際有機地融合起來,使學生提高對化工生產及規律的全面認識,培養綜合能力。
目的與要求拓寬學生知識面,培養實際動手操作能力,綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。
了解化工開發的有關概念及方法步驟,掌握化工實驗常用技術。
30.化工儀表及自動化 40課時
課程實訓簡介本課程實訓以自動控制系統為主體,輔以各種自動化儀表和控制裝置,介紹生產過程有關變數的測量方法及應用特點,分析簡單自動控制系統和復雜控制系統的組成和設計原則,介紹計算機控制的基本概念,討論典型工業生產過程的控制方案。
目的與要求拓寬和加深學生對已學過的理論知識的理解,培養學生實際動手能力。
通過實訓,熟悉各類自動化儀表構成、工作原理和應用特點,對自動控制系統組成、分析和設計有更深刻的理解。
31、化學工藝學 90課時
課程實訓簡介本課程的實訓,培養學生應用已學過的基礎理論解決實際工程問題的能力,使學生了解當今化學工業概貌極其發展方向;掌握化工過程的基本原理,典型工藝過程的方法、原理、流程及工藝條件;了解化工生產中的設備材質、安全生產、三廢治理等問題。
目的與要求以能力培養為核心,運用所學的理論知識,解決化工生產過程中的實際問題,為將來適應生產崗位需要提供保障。
掌握化工工藝的基本原理、工藝流程、工藝因素分析、工藝過程的基本計算。
32.《煤化工》60課時
課程實訓簡介本課程實訓,主要是加強學生對煤化工工藝過程基本原理的理解,工藝因素的分析和計算,熟悉主要設備的應用和管理,以及煤化工安全與環境保護的常識。
目的與要求 利用該實訓課程所學的實際知識為煉焦化學、煤氣工業、煤制人造石油、煤制化學品及其煤加工製品開發奠定初步實訓基礎。初步掌握煤的低溫干餾、煤的汽化、煤間接液化、煤直接液化、煤化工生產的污染與防治工藝。
33.輕工產品檢驗技術110課時
課程實訓簡介35個實訓項目:檢測防護裝飾層的防護裝飾能力、測量防護裝飾層的厚度、測量防護裝飾層的硬度、測定防護裝飾層的粘著力、測量表面粗糙度、測定表面光澤度、測定白度、測定白酒的酒度、測定白酒的總酸、測定白酒的總酯、測定白酒的總醛、測定白酒中的甲醇、區分啤酒中的蛋白質、測定啤酒中雙乙醯、測定啤酒色度、測定啤酒酒精酚、測定啤酒中苦味質、採集和制備造紙原料試樣、測定苯醇抽出物;測定纖維素、測定多戊糖、採集化學漿、測定甲種纖維素、測定銅價、測定表面活性劑含量;測定泡沫力、鑒定化妝品中禁用成分、鑒定化妝品限用成分、鑒定化妝品中抗菌劑、測定化妝品中醋酸鉛含量、測定化妝品中維生素C含量、測定化妝品中油溶性維生素含量、測定染發劑的染料分子、測定保濕成分尿素的含量、測定彩妝製品中重金屬含量通過實訓把高職高專的學生學會鑒定技術,檢驗技術,了解塗料、酒類、紙類、洗滌劑、化妝品的生產過程以及了解基本理論。
目的與要求
1、掌握輕工產品性能和質量指標的檢測原理
2、掌握塗料性能和酒類,紙類,洗滌劑,化妝品的檢驗技術.
34.現代儀器分析技術 80課時
課程實訓簡介本大綱是依據《儀器分析》教材的理論內容進行配套編排的。質譜等儀器分析技術留待其它課程討論;本大綱注重的內容大致可以分為三大部分:光譜分析:包括紅外、紫外可見分光光度法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法等。電分析:包括電位法、伏安法等。分離分析:包括氣相色譜法、高效液相色譜法等。
目的與要求開設的目的是使學生更進一步地理解各種分析方法所依據的原理、該方法的技術特點及操作要領。學會一些常規分析儀器的使用方法,掌握運用儀器對實際物質進行分析分離的基本思路。理論可以指導實踐,通過實驗可以驗證和發展理論。儀器分析實驗中一些大型儀器的操作較復雜、影響因素較多、信息量大、技術要求高,還需要通過對大量實驗數據細致的分析與圖譜解析來獲取有用的信息。通過本門課程的學習,可以培養學生如何使用分析儀器正確地獲取精密實驗數據,進而對實驗數據進行科學地處理得出有價值信息的能力。掌握所用儀器的結構和各主要部件的基本功能,理解和掌握相關儀器的操作技術、方法,增強學生獨立操作該類儀器進行科學研究的能力。
⑨ 化學新課程探究性實驗形式有哪些,各自有什麼優點
助人為快樂之本,第一時間來幫TA[摘要] 高中化學新課程強調實驗的重要性,加強了實驗的內容,實驗貼近生活,貼近社會,強調實驗的環保安全,最重要的是拓展了實驗功能,強調了科學探究實驗的作用。實驗探究是新課程背景下化學課堂的核心方式,是改善學生學習的重要手段,是深化化學實驗課堂教學改革的基本動力。化學教師應轉變實驗教學觀念,去激發學生的探究慾望,讓學生主動探究實驗的方法,深入探究實驗的原理,同時做好實驗探究教學的反思,以順利完成化學實驗教學,實現化學實驗教學的價值。
[關鍵詞] 新課程;化學實驗;特點;探究性實驗;教學
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗不僅僅是理論的附屬物,更是這門學科的基礎和靈魂,玻意爾正是從實驗這個角度確立了化學,以及它在近代科學中的地位。在人類認識世界、改造世界的活動中,實驗的形式和功能在不斷的變化和發展,它在與理論的交織中共同促進了人類的進步。在新的一輪課改中,作為化學教師,我們不應把實驗課當成是從屬於理論學習的內容,而是要當成與元素周期表、物質結構、氧化還原等方面的化學知識同樣重要的一個部分進行教學。我國著名的化學教育家戴安邦教授所說,「在化學教育中強調化學實驗,無論如何都不會過分;化學實驗室是學生學習化學最有效和收獲豐富的場所」。化學實驗課是培養學生實驗能力的主要途徑。但長期以來,在實驗課教學中普遍存在偏重實驗的操作和動手能力,忽視對實驗目的、原理的理解;強調按「本本」做實驗,忽視獨立探究能力和創新意識的培養。實驗教學與能力培養脫鉤,導致學生對實驗的最初興趣逐漸平淡,實驗的探究功能將會被淹沒。而高中化學新課程立足學生適應21世紀科學技術和社會可持續發展的需要,構建了「知識與技能」、「過程與方法」、「情感態度與價值觀」相融合的目標體系。強調了實驗的重要性,加強了實驗的內容,實驗貼近生活、貼近社會,強調實驗的環保安全,最重要的是拓展了實驗功能,強調了科學探究實驗的作用。通過科學探究的學習過程,使學生掌握科學的一般過程與方法,是科學素養培養的重要內容。面對深化教育改革,全面推進素質教育的新形勢,化學教師應轉變實驗教學觀念,體現新課程化學實驗的改革特點,大力推行探究性實驗課的教學,使科學探究作為一種理念滲透到化學教學的方方面面,去激發學生的探究慾望,讓學生主動探究實驗的方法,深入探究實驗的原理,同時做好實驗探究教學的反思,以順利完成化學實驗教學,實現化學實驗教學的價值。
一、新課程高中化學實驗的特點
隨著素質教育的整體推進,以及培養學生的科學素質、創新精神和實踐能力在學科層面的有效實施和落實,廣東省2004年開始實行教材改革,高中化學採用人教版的標准實驗教科書。新教材由兩個必修模塊教材和六個選修模塊教材組成,所涉及的內容基本覆蓋了初等化學的所有領域。化學實驗改革是化學課程與教學改革的重要組成部分,新教材有關實驗及其教學的理論與實踐研究有了較大的進展,強調了實驗的重要性,選修模塊教材還專門開設了《實驗化學》的課程。對於化學實驗改革,不能就實驗談實驗,而應當將其置於整個化學甚至理科課程與教學改革的大背景下,有目的、有計劃系統地加以思考。下面讓我概括一下新教材化學實驗及其教學改革的一些新的理念。
(一)強調實驗的重要性,加強實驗的內容
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,科學規律是通過對自然現象的發現、探究和反復驗證形成的。化學研究主要用的是實驗方法,實驗是學習化學、體驗化學和探究化學過程的重要途徑。所以,學化學也離不開實驗。掌握實驗方法以及完成化學實驗所必需的技能,是學好化學的關鍵。新教材安排了大量的實驗,有實驗、科學探究、實踐活動等等,選修本還專門開設了《實驗化學》課程,以對實驗進行系統的學習。新教材的實驗教學內容淡化了演示實驗與分組實驗的區別,實驗的設計非常有趣味性,而且強調有條件的學校就讓學生人人動手做實驗。教學中,教師只要積極引導,就能實現人人動手的目標。教師應讓學生充分利用現有的實驗條件,以及通過自製儀器和利用生活中的材料等手段來動手多做實驗,這樣,既訓練了學生運用化學實驗解決相關問題的能力,形成了嚴謹求學的科學態度,具有批評精神和創新意識,同時較強的參與意識及實驗內在的魅力,又大大地激發了學生進行化學實驗的興趣,從而更好的掌握化學知識。
(二)實驗貼近生活、貼近社會
化學是一門實踐性和應用性很強的科學,化學知識廣泛深刻地滲透進個人和社會生活的各個方面,化學物質、化學現象、化學變化無時不在、無處不在。因此,貼近生活、貼近社會,成為新教材化學實驗改革的重要指導思想。新教材中除編寫了新型無機非金屬材料等必學內容外,還編寫了能源、材料等的利用與人類進步的關系等閱讀材料,又如安排「家庭裝修如何選用材料」、「是否應該停止使用鋁質飲料罐」等實踐活動。選修課專門開設了《化學與生活》的課程,從「關注營養平衡、促進身心健康、探索生活材料、保護生存環境」等四個方面來闡述了生活中與化學的密切聯系。《實驗化學》還安排了「污水處理、海帶提碘、飲料的研究」等非常有實際應用意義的實驗。這些都使學生初步了解能源、材料、營養物質等這些人類賴以生存和發展的物質與人類進步的關系,從中體會化學的作用和學習化學的重要性。這一方面可以提高學生的科學興趣,使學生感到化學就在自己的身邊,身邊無處不化學;另一方面也可使學生在知道和理解化學知識的基礎上,能夠清楚所學的知識能力用於做什麼和怎麼做;同時對化學的本質和價值有一個正確的認識。因此,通過化學實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題,對於拓展化學實驗的功能,培養和提高學生的科學素質,以及經濟效益觀念,具有十分重要的意義和價值。
(三)強調實驗的安全環保作用
化學給人類的衣食住行帶來福祉的同時,也對人類賴以生存的環境帶來了諸多負面影響,因此,新教材的實驗非常注意環保的問題。例如,教材從引言開始,就注意結合有關內容滲透對學生進行環境保護意識的教育,又如必修一第四章,結合SO2和NO2等性質的介紹,採用學習、實驗、科學探究、實踐活動、資料卡片、科學視野等相結合的方式,從大氣、水、土壤以及居室、食品等方面相對集中地介紹了環境污染及其防治問題,使學生了解化工生產等雖然可能會給環境造成污染,但最終防治污染還需運用化學原理和化學的方法。《化學與生活》專門開設了「保護生存環境」的章節,詳細講述了如何利用化學方法來改善大氣質量、污水處理和實現垃圾的資源化等。另外,新教材也刪掉舊教材中一些毒性較大的實驗,在設計實驗方案時,要求盡量避免使用和生成毒性較大容易形成污染的物質,盡量選擇污染少的實驗方法和實驗裝置;在無法避免使用或者產生有害物質和污染的情況下,實驗方案中包括有效的保護和消害處理措施。在保證實驗效果的前提下,鼓勵進行微型化實驗,盡量減少實驗試劑用量,以使操作安全,污染減少,如《實驗化學》中的「氯氣的生成及其性質的微型實驗」,利用表面皿與玻璃片之間形成的一個相對密閉的小氣室,使生成的少量氯氣在密閉空間擴散,與各試劑液滴迅速反應,現象明顯,並可防氯氣泄漏。增強學生的環境保護意識,形成綠色化學的觀念,強化實驗安全意識,不僅利於保證實驗的順利進行,有利於學生理解所學的知識和學以致用,同時有利於學生良好實驗習慣的養成。
(四)拓展實驗功能,強調科學探究實驗的作用,展現創新能力
以前教材驗證性實驗過多,探究性實驗偏少,二者比例關系失衡,導致各自的作用的發揮受到限制,新教材改變了驗證性實驗「照方抓葯」式的設計,倡導結合所學知識對「驗證性實驗」進行探究。由此安排了大量的科學探究實驗,著重學習和體驗科學研究的思路和方法,將實驗技能的訓練與培養,置於實驗探究活動之中。在教學的過程中,教師引導學生把注意力放在實驗探究活動上,啟發學生理論聯系實際,把實驗和化學原理的學習結合起來,重視預習、實驗、完成實驗報告三個環節,勤於思索,勇於實踐,有條不紊地進行探究。訓練學生能對實驗現象作出合理的解釋,能運用比較、歸納、分析、綜合等方法初步揭示化學變化的規律。在積極、主動的實驗探究活動中,形成化學實驗技能,使實驗技能的訓練成為實驗探究活動的結果之一。化學實驗功能的體現,不僅僅在於獲得所謂的「正確」實驗結果,更重要的使學生經歷和體驗獲得實驗結果的探究過程,只有親身經歷了這樣的過程,真正地體現了實驗探究的艱辛,學生才能對什麼是科學、什麼是科學實驗有較為深刻的理解,才能在這樣的過程中受到科學過程和科學方法的訓練、形成科學的態度、情感和價值觀,以利於學生的可持續發展。
化學新教材強調實驗的重要性,體現了它的基礎性,在實驗的形式上體現了課改的理念,反映現代實驗教學改革的特點,如介紹現代實驗技術,安排相當數量的應用型實驗、研究性實驗和微型實驗,體現了它的時代性和探究性,還有就是教科書以多種形式強調實驗安全,又體現了它的安全性。新教材這些特點帶給我們不同於以往的教學方法,化學實驗是進行化學學科探究性教學的基礎與核心,因此化學新課程倡導探究性實驗課教學,以有效實現新課程目標,探究性實驗課教學已成為當前化學課程的核心組成部分。
二、探究性實驗教學的特徵與含義
「探究」即探索(觀察)和研究(思維加工),這兩個要素與運用(遷移)一起,構成探究教學的基本模式:按照探索——研究——運用的程序安排教學。讓學生在探索情境中觀察事物,在研究過程中進行思維加工,在實際運用中發生知識遷移。