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      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史

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      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史

      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文第1篇

      殷金玲 景曉燕 王君 哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院

      基金項(xiàng)目:哈爾濱工程大學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革研究計(jì)劃建設(shè)項(xiàng)目002100020632。

      摘要:針對(duì)面向非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的普通化學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題,通過(guò)重點(diǎn)利用學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)與普通化學(xué)的結(jié)合點(diǎn),配合

      一定的其他的課堂教學(xué)方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)普通化學(xué)的積極性。

      關(guān)鍵詞:普通化學(xué);專(zhuān)業(yè);交叉性

      中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào)

      一、普通化學(xué)教學(xué)中存在的最大問(wèn)題的分析

      目前許多大學(xué)里的普通化學(xué)基本上都是面向非化學(xué)化工專(zhuān)

      業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的,大部分學(xué)生認(rèn)為化學(xué)與自己將來(lái)的專(zhuān)業(yè)和就業(yè)

      沒(méi)有什么關(guān)系,在某種程度上致使很多學(xué)生是在被動(dòng)的學(xué)習(xí)普通

      化學(xué),主要就是為了考試能夠通過(guò)或者取得高分為自己的獎(jiǎng)學(xué)金

      的獲得做個(gè)準(zhǔn)備而已,而這種被動(dòng)就造成了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大

      大降低。那么如何提高非化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)普通化學(xué)的學(xué)習(xí)

      興趣就成了許多普通化學(xué)教師面臨的最大問(wèn)題。

      二、針對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)與普通化學(xué)的交叉性方面采取的措施

      1.了解學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)

      每位普通化學(xué)教師在接到教學(xué)任務(wù)后都需要首先整體了解

      一下授課對(duì)象是那個(gè)系的?學(xué)哪個(gè)專(zhuān)業(yè)的?這樣才能有的放矢,

      為下一步工作做好準(zhǔn)備。

      2.深入調(diào)查收集整理學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)及往年

      就業(yè)去向

      在了解了授課對(duì)象的所在院系和所學(xué)專(zhuān)業(yè)后就需要針對(duì)其

      專(zhuān)業(yè)等信息開(kāi)始進(jìn)行下一步的調(diào)查工作,以我校學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)為

      例,比如船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè),其專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)船舶與海

      洋工程結(jié)構(gòu)物研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、檢驗(yàn)、管理、教育等高層次專(zhuān)

      門(mén)人才。該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生主要就業(yè)去向是到與船舶和海洋工程有關(guān)

      的公司及國(guó)家各部委機(jī)關(guān),以及沿海、沿江各船舶設(shè)計(jì)院、研究

      所和造船骨干企業(yè)工作。再比如:核工程與核技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)培

      養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能在相關(guān)領(lǐng)域從事核工程與核技術(shù)研究、設(shè)計(jì)、生

      產(chǎn)、運(yùn)行和管理的專(zhuān)門(mén)人才。就業(yè)去向主要是一些國(guó)內(nèi)的核電站

      和核工業(yè)的研究院。還比如:環(huán)境專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能

      從事廢水、廢氣、固體廢棄物等污染物的防治技術(shù)研究、設(shè)計(jì)、

      應(yīng)用和開(kāi)發(fā)工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)面較

      廣,對(duì)于我校畢業(yè)生相對(duì)集中的就業(yè)單位有各大船廠(chǎng),沿海各大

      型企業(yè)的水處理公司,建筑設(shè)計(jì)院等。

      3.針對(duì)收集的信息尋找與普通化學(xué)授課內(nèi)容相關(guān)的交叉點(diǎn),

      并靈活應(yīng)用于課堂教學(xué)中

      針對(duì)船舶與海洋工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生我們?cè)谥v電化學(xué)基礎(chǔ)這一

      章節(jié)的內(nèi)容時(shí)首先就提出一個(gè)問(wèn)題:大家的專(zhuān)業(yè)都與船舶有關(guān),

      而我們知道船體相當(dāng)一部分與海水接觸,海水對(duì)船體的鋼鐵具有

      較強(qiáng)的腐蝕性。那么這種腐蝕在化學(xué)上屬于哪種腐蝕呢?如何在

      實(shí)際中采用什么樣的方法來(lái)防止或降低這種腐蝕呢?這個(gè)問(wèn)題

      直接與他們的專(zhuān)業(yè)相關(guān)了,學(xué)生自然興趣就提上來(lái)了。然后在講

      金屬的腐蝕時(shí),讓學(xué)生們知道這種腐蝕是電化學(xué)腐蝕,而針對(duì)這

      種腐蝕常采用的方法有:陰極保護(hù)法(又包括犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和

      外加電流陰極保護(hù)法),陽(yáng)極保護(hù)法,緩蝕劑法,金屬表面覆蓋

      層等方法。有時(shí)大家去船廠(chǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn)在船下面掛著一個(gè)鋁塊或者鋅

      塊之類(lèi)的東西,這是應(yīng)用了哪種方法呢?還有時(shí)會(huì)看到許多工人

      在船體表面進(jìn)行涂裝,這又是應(yīng)用了哪種方法?在這些學(xué)生感興

      趣的問(wèn)題的引導(dǎo)下讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

      針對(duì)核工程與核技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在第一堂緒論課中就可以

      給他們舉一個(gè)和他們專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)也是他們這個(gè)專(zhuān)業(yè)非常在意

      的一件事:切爾諾貝利核事故。他們可能在選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè)時(shí)已有

      耳聞這個(gè)核泄漏事故,但是對(duì)于這起事故的真正起因未必知道。

      而這起事故的真正原因不是核爆炸,而是一種化學(xué)反應(yīng)釀成了重

      大的損失。然后給學(xué)生介紹這次事故的前因后果:在進(jìn)行4 號(hào)反

      應(yīng)堆電能功率安全測(cè)試的過(guò)程中,操作人員有意切斷了通向核心

      區(qū)域的冷卻水流,當(dāng)然這個(gè)操作是測(cè)試的一部分,而且操作人員

      在反應(yīng)堆中留下的控制棒數(shù)目不夠,蒸汽壓很低又難以提供冷卻

      劑。這一系列的操作致使整個(gè)反應(yīng)堆功率劇增,產(chǎn)生巨大的熱量,

      燒塌了燃料芯堆,而釋放出的灼熱的放射性核燃料顆粒與用作冷

      卻劑的水接觸發(fā)生爆炸。這個(gè)過(guò)程中反應(yīng)堆中用來(lái)使中子減速的

      石墨起火燃燒,流到著火的石墨上的水又與石墨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)

      生氫氣,氫氣和空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而爆炸。這個(gè)化學(xué)反

      應(yīng)的爆炸卻掀翻了覆蓋在反應(yīng)堆上的鋼板??梢?jiàn)對(duì)于核工程與核

      技術(shù)人員掌握化學(xué)知識(shí)是必須的。

      針對(duì)環(huán)境專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言,同樣在緒論課中就可以讓他們知

      道化學(xué)與他們的專(zhuān)業(yè)是密不可分的,比如為了將普通化學(xué)主要內(nèi)

      容串接起來(lái),可以給他們舉個(gè)環(huán)境問(wèn)題的例子:汽車(chē)因大部分使

      用汽油內(nèi)燃機(jī),會(huì)產(chǎn)生一氧化碳和一氧化氮等有害物質(zhì)污染環(huán)

      境。如果我們能夠讓NO 和CO 在排放到大氣前就反應(yīng)生成N2 和

      CO2,就可以大大降低對(duì)環(huán)境的污染。那么:①這個(gè)反應(yīng)能夠發(fā)

      生嗎?(即化學(xué)反應(yīng)方向問(wèn)題)②如果該反應(yīng)能發(fā)生,那么會(huì)有

      多少的NO 和CO 轉(zhuǎn)化為N2 和CO2 呢?(即化學(xué)反應(yīng)限度問(wèn)題)

      ③同時(shí)我們知道對(duì)于每一個(gè)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)都會(huì)伴隨著吸

      收和放出熱量的現(xiàn)象,那么該反應(yīng)過(guò)程中能量是如何變化的呢?

      (即化學(xué)反應(yīng)能量變化問(wèn)題)④這個(gè)反應(yīng)若能發(fā)生,這個(gè)反應(yīng)是

      進(jìn)行的快呢還是慢呢?(即化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題)⑤這個(gè)反應(yīng)的反

      應(yīng)機(jī)理如何?而對(duì)于機(jī)理的分析比較復(fù)雜,首先我們需要了解物

      質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。(即物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)問(wèn)題)。這樣既可以

      將普通化學(xué)的整體內(nèi)容安排與實(shí)際問(wèn)題的解決聯(lián)系起來(lái),更讓學(xué)

      生了解要解決這樣的一個(gè)環(huán)境問(wèn)題必須要應(yīng)用化學(xué)的知識(shí)。同時(shí)

      針對(duì)環(huán)境專(zhuān)業(yè)的學(xué)生授課時(shí)更應(yīng)該增加一些綠色化學(xué)知識(shí)的介

      紹。

      三、其他課堂教學(xué)措施的配合

      除了抓住學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)與普通化學(xué)的結(jié)合點(diǎn)外,還要注意其

      他的一些課堂教學(xué)方式,如:將化學(xué)與學(xué)生日常生活中遇到的一

      些具體事例聯(lián)系起來(lái),即用普通化學(xué)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解釋一些實(shí)例

      和現(xiàn)象;在課堂上引入一些著名化學(xué)家的人物介紹和相關(guān)一些理

      論的發(fā)展史,像故事一樣介紹給學(xué)生,既吸引了學(xué)生的注意力,

      又加深了對(duì)基本理論知識(shí)的理解;課堂上適當(dāng)設(shè)有部分課堂演示

      實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)錄像的環(huán)節(jié),讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出化學(xué)的基本

      理論和規(guī)律,同時(shí)也讓學(xué)生深刻了解化學(xué)這門(mén)學(xué)科的特點(diǎn);注意

      利用問(wèn)題的引入來(lái)啟發(fā)學(xué)生的思維空間,并且加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生的歸

      納總結(jié)能力,進(jìn)一步強(qiáng)化教學(xué)效果等。

      參考文獻(xiàn):

      [1]段連運(yùn)譯.化學(xué)與社會(huì)(原著第五版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)

      出版社,2008:285-288.

      [2]李梅,景曉燕,韓偉,朱春玲,王君.普通化學(xué)教學(xué)中綠色

      化學(xué)教育的滲透[J].教育教學(xué)論壇,2013,28:2-3.

      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文第2篇

      關(guān)鍵詞:STEM理念;中學(xué)化學(xué)教學(xué);合成氨;教學(xué)設(shè)計(jì)

      文章編號(hào):1008-0546(2016)11-0047-05 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

      doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.016

      STEM教育是當(dāng)前國(guó)際上頗具影響的教育思想之一。STEM是科學(xué)( Science)、技術(shù)( Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門(mén)學(xué)科的簡(jiǎn)稱(chēng),強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合,將四門(mén)學(xué)科內(nèi)容組合形成有機(jī)整體,削弱了這四門(mén)學(xué)科中傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)障礙,促使學(xué)生綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí),以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力[1]。將STEM理念融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,使學(xué)生不僅獲得與科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等相關(guān)的知識(shí);還能與真實(shí)世界建立聯(lián)系,將科學(xué)教育和當(dāng)前的社會(huì)生產(chǎn)生活等緊密結(jié)合,充分理解科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)之間的交互關(guān)系,為提高學(xué)生綜合素養(yǎng)及全面發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。[2]

      一、教學(xué)目標(biāo)分析

      “人工固氮技術(shù)――合成氨”選自人教版高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》第一單元中的內(nèi)容,該課題涉及了“合成氨的反應(yīng)原理”“合成氨的基本生產(chǎn)過(guò)程”“合成氨工業(yè)的發(fā)展”三部分內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上,本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)又增加了“探索合成氨的最佳條件”。合成氨工業(yè)是重要的化學(xué)工業(yè)之一,對(duì)生產(chǎn)和生活有著重要意義,同時(shí)氮?dú)?、氫氣合成氨的反?yīng)也是在必修教材中學(xué)習(xí)到的一個(gè)重要的、典型的平衡體系。在本課學(xué)習(xí)中,學(xué)生既可以聯(lián)系原有知識(shí)和生活實(shí)際來(lái)學(xué)習(xí)合成氨的工業(yè)制取,又可以從STEM的角度進(jìn)一步探討工業(yè)合成氨生產(chǎn)中涉及的STEM要素。因此本課題是一節(jié)將學(xué)科知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的重要內(nèi)容,是充分滲透STEM理念的一節(jié)內(nèi)容。圍繞“人工固氮技術(shù)――合成氨”的內(nèi)容,從STEM四個(gè)維度出發(fā),制訂教學(xué)目標(biāo)如下:

      二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

      本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)以“任務(wù)為主線(xiàn),教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)方式呈現(xiàn),教師在某一種教學(xué)情境下提出問(wèn)題,將STEM學(xué)科知識(shí)整合到某一化學(xué)核心任務(wù)中,學(xué)生以小組合作的方式運(yùn)用STEM四方面的知識(shí)思考、討論與交流,從而解決化學(xué)問(wèn)題,并最終獲得相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中,教師發(fā)揮指導(dǎo)、檢查、監(jiān)督、和評(píng)價(jià)作用。[3]

      在本節(jié)教學(xué)中,教師以氮?dú)夂蜌錃庠谝欢l件下合成氨的反應(yīng)為指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)平衡理論與化學(xué)反應(yīng)速率理論嘗試考慮化工生產(chǎn)合成氨的適宜條件,同時(shí)從材料、設(shè)備、成本、環(huán)境等方面考慮實(shí)際生產(chǎn)中的最佳條件;從制備合成氨的原料氣、原料氣的凈化、氨的合成與分離等過(guò)程中熟悉工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的操作與技術(shù);從合成氨的工業(yè)發(fā)展中了解最新的工業(yè)改進(jìn)技術(shù),提高環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。在此過(guò)程中,將STEM理念滲透到整個(gè)課堂教學(xué)中,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)總是與科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)緊密聯(lián)系的。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示:

      三、教學(xué)過(guò)程

      任務(wù)一:合成氨的反應(yīng)原理

      [投影]PPT展示氮在自然界的循環(huán)圖。

      [教師]從氮在自然界的循環(huán)圖可以看出,含氮化合物對(duì)人類(lèi)生活有著十分重要的意義。含氮化合物除了用于制造染料、油漆、炸藥、人造纖維等,最主要的一大用途就是用于農(nóng)業(yè)化肥的生產(chǎn)。氮是植物生長(zhǎng)不可缺少的元素之一,農(nóng)作物每年從土壤中攝取大量含氮化合物,為了補(bǔ)償土壤中減少的氮,必須施加氮肥。而農(nóng)業(yè)上使用的氮肥如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨以及各種含氮混合肥料和復(fù)合肥料,都是以氨為原料制成的。

      [提問(wèn)]請(qǐng)結(jié)合《化學(xué)1》“氮及其化合物”知識(shí)想想合成氨的原理是什么?哪個(gè)小組的同學(xué)愿意上黑板寫(xiě)一下合成氨的化學(xué)方程式?

      [學(xué)生]回憶并思考,寫(xiě)出化學(xué)方程式:

      N2+ 3H2[?][高溫?高壓][催化劑]2NH3。

      [投影]合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng):3H2(g)+N2(g)[?]2NH3(g)。已知298K時(shí),ΔH= -92.2kJ/mol,ΔS= -198.2J/K?mol,請(qǐng)根據(jù)自發(fā)反應(yīng)進(jìn)行的判斷依據(jù)考慮,298K時(shí)合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?

      [學(xué)生]計(jì)算得出ΔH-TΔS

      設(shè)計(jì)意圖:以氮在自然界的循環(huán)圖引入,一方面使學(xué)生認(rèn)識(shí)到氮及其化合物對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活的重要意義,一方面使學(xué)生認(rèn)識(shí)到農(nóng)業(yè)、工業(yè)上所用含氮化合物大部分是以氨為原料制成的,突出合成氨工業(yè)的重要地位,自然而然引出本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)回顧《化學(xué)1》涉及的氮及其化合物的相關(guān)知識(shí),對(duì)合成氨工業(yè)的基本原理能夠熟練掌握,并學(xué)會(huì)利用數(shù)學(xué)思維對(duì)可逆反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行判斷,從而突出化學(xué)作為自然科學(xué)中的一員,其基本知識(shí)及原理對(duì)解決工程問(wèn)題的重要指導(dǎo)作用。

      任務(wù)二:探索合成氨的最佳條件

      [講解]分析得很不錯(cuò),看來(lái)同學(xué)們學(xué)以致用的能力很強(qiáng)。接下來(lái)請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位,結(jié)合這個(gè)表格中的相關(guān)數(shù)據(jù),根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析討論合成氨工業(yè)適宜的反應(yīng)條件,每個(gè)小組派一名學(xué)生給出你們小組的討論結(jié)果。

      [投影]合成氨平衡混合氣中氨的體積分?jǐn)?shù)(原料氣中氮?dú)潴w積比為1∶3)隨溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化情況。

      [小組學(xué)生]積極投入到小組討論中。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以看出,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)平衡混合氣中氨的含量隨著溫度的升高而降低,隨著壓強(qiáng)的增大而升高。這是一個(gè)放熱、氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng),因此增大壓強(qiáng),降低溫度將有利于氨的合成。

      [投影]根據(jù)這個(gè)小組回答選擇合成氨的條件時(shí),是不是壓強(qiáng)越高、溫度越低越好?在實(shí)際生產(chǎn)中怎樣選擇合成氨的最佳條件?

      [學(xué)生]不是。壓強(qiáng)太高,對(duì)設(shè)備要求越高,會(huì)增加建設(shè)投資和生產(chǎn)成本,溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太低,耗時(shí)間,不利于生產(chǎn)。

      [教師]不錯(cuò),這個(gè)小組同學(xué)分析得很到位。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,壓強(qiáng)越大,對(duì)設(shè)備的材料質(zhì)量和制造水平的要求越高,能量消耗也增加,從而增加建設(shè)投資和生產(chǎn)成本;如果采用較低溫度,雖然有利于增大平衡混合氣中氨的含量,但溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太低,需要很長(zhǎng)時(shí)間才能使反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。因此需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的壓強(qiáng)跟溫度。此外為提高反應(yīng)速率還需要加入催化劑,而催化劑需要在一定的溫度范圍內(nèi)才能表現(xiàn)出良好的催化活性,目前,合成氨工業(yè)普遍使用以活性鐵為主的多組分催化劑,又稱(chēng)鐵觸媒。鐵觸煤在500℃左右活性最大。綜合考慮以上因素,實(shí)際生產(chǎn)中合成氨的適宜條件是溫度在500℃左右,壓強(qiáng)在20~50 MPa之間,并以鐵觸媒為催化劑。

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生通過(guò)觀察氨含量隨著溫度、壓強(qiáng)數(shù)據(jù)的變化而變化的圖表,利用化學(xué)反應(yīng)速率及平衡思想分析合成氨工業(yè)所需適宜條件,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維分析化學(xué)、工程問(wèn)題。同時(shí)以學(xué)生的答案為出發(fā)點(diǎn),設(shè)問(wèn)“是不是溫度越低、壓強(qiáng)越高越好?”從而引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),考慮產(chǎn)率、設(shè)備、投資、成本等一系列工程問(wèn)題,體會(huì)到光靠化學(xué)基本原理解決實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還應(yīng)具備與工程、技術(shù)等相關(guān)知識(shí),明確理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。

      任務(wù)三:合成氨的基本生產(chǎn)過(guò)程

      [投影]PPT播放“合成氨――從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)”的科學(xué)史話(huà)及相關(guān)裝置圖。

      [提問(wèn)] 通過(guò)剛才播放的科學(xué)史話(huà)可以看出任何一項(xiàng)簡(jiǎn)單的過(guò)程都經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的不斷探索與實(shí)踐,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合剛才的科學(xué)史話(huà)并閱讀教材內(nèi)容,概括合成氨都需要經(jīng)歷哪些生產(chǎn)過(guò)程。

      [學(xué)生]合成氨的基本生產(chǎn)過(guò)程主要有三個(gè)步驟:一、制備合成氨的原料氣;二、原料氣的凈化;三、氨的合成與分離。

      [教師]概括很正確。要實(shí)現(xiàn)合成氨的工業(yè)化生產(chǎn),首先要獲得合成氨的原料氣,空氣中有充足的氮?dú)?,可以通過(guò)液化空氣再蒸發(fā)分離出氧氣獲取氮?dú)?,那么要通過(guò)什么工藝和技術(shù)來(lái)獲取氫氣呢?老師有以下幾種方案,你認(rèn)為哪種方案是最佳選擇?請(qǐng)從資源、能耗、成本、設(shè)備、環(huán)境等方面綜合考慮。

      [投影]氫氣的制取方案:

      方案一:電解水制取氫氣。

      方案二:由煤或焦炭制取氫氣,原理為C+H2O[=]CO+H2。

      方案三:由天然氣制取氫氣:CH4+H2O[=]CO+3H2;由煤或焦炭、天然氣制氫氣過(guò)程中產(chǎn)生的一氧化碳與水蒸氣反應(yīng):CO+H2O[=]CO2+H2。

      [學(xué)生]我認(rèn)為第三種方案是最佳選擇。電解水制氫氣消耗大量電能,成本高,不適用于制取大量的氫氣;利用煤制取氫氣投資高、能耗高,且副產(chǎn)物污染環(huán)境;天然氣易獲取,成本低、能耗也低,且便于管道輸送。因此選擇天然氣制取氫氣相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好。

      [教師]很好,考慮得很全面。不錯(cuò),從20世紀(jì)50年代起,天然氣已成為世界上合成氨的主要原料。但由于我國(guó)煤資源儲(chǔ)量大,分布地區(qū)廣,目前還有許多工廠(chǎng)仍然以煤作為合成氨生產(chǎn)的主要原料。制備好原料氣后,還需將原料氣進(jìn)行凈化處理,以除去制備原料氣過(guò)程中產(chǎn)生的CO、CO2、O2、H2S等雜質(zhì)氣體,一是為了得到純凈的原料氣,二是為了減少對(duì)空氣的污染。

      [投影]合成氨生產(chǎn)簡(jiǎn)易流程圖和合成塔內(nèi)部構(gòu)造示意圖。

      [教師]凈化后的原料氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮至高壓,進(jìn)入氨合成塔,氮?dú)馀c氫氣在高溫、高壓和催化劑的作用下合成氨。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)這張圖思考如何從合成塔出來(lái)的混合氣體中獲得我們需要的氨氣呢?剩余的氫氣與氨氣去哪了?

      [學(xué)生]認(rèn)真觀看圖片,思考并交流。為得到氨氣,需將混合氣體中的氨冷卻使其液化,然后分離出來(lái),剩余的氫氣與氨氣重新送到合成塔繼續(xù)反應(yīng)。

      [教師]很好,觀察、分析得很到位。老師再補(bǔ)充一點(diǎn),液化氨時(shí)要經(jīng)過(guò)冷凝器,分離出來(lái)的其他氣體需經(jīng)過(guò)循環(huán)壓縮機(jī),再送到合成塔,同時(shí)不斷向合成塔補(bǔ)充新鮮的原料氣,這樣氨的合成就形成了一個(gè)循環(huán)流程,使氮?dú)夂蜌錃獾玫匠浞掷谩?/p>

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生認(rèn)真觀看播放合成氨的科學(xué)史話(huà),在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)感受合成氨工業(yè)的發(fā)展歷史,知道每項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程都需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的探索與實(shí)踐,從而體會(huì)科學(xué)家們持之以恒,嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。通過(guò)獲取氫氣的方案篩選,一方面學(xué)生了解了幾種制取氫氣的基本技術(shù)手段,一方面學(xué)生也學(xué)會(huì)從能源、能耗、成本、設(shè)備、環(huán)境等多方面綜合考慮獲取氫氣的途徑,從而選出最佳方案。獲取氨氣利用液化分離技術(shù),剩余原料氣循環(huán)利用等都是化學(xué)工業(yè)上重要的科學(xué)技術(shù)手段,有助于學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)在改進(jìn)技術(shù)、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要作用,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)的提高。

      任務(wù)四:合成氨工業(yè)的發(fā)展

      [教師]目前為止,我們學(xué)習(xí)了合成氨的反應(yīng)原理、適宜條件的選擇以及合成氨的生產(chǎn)過(guò)程,自1913年世界上第一座合成氨廠(chǎng)投產(chǎn)以來(lái),合成氨工業(yè)不斷發(fā)展,我們學(xué)習(xí)的只是合成氨知識(shí)庫(kù)中的冰山一角。假如你是一名合成氨工廠(chǎng)的廠(chǎng)長(zhǎng),為了更好地發(fā)展合成氨工廠(chǎng),你還具備合成氨的哪些知識(shí)?

      [學(xué)生]合成氨的發(fā)展史、原料氣的凈化工藝和技術(shù)、催化劑的改進(jìn)、合成氨工藝所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題……

      [教師]看來(lái)同學(xué)們對(duì)合成氨的知識(shí)很感興趣,現(xiàn)在老師請(qǐng)一位同學(xué)上講臺(tái)利用多媒體網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)于合成氨的相關(guān)知識(shí),然后與大家一起分享。

      [學(xué)生]輸入關(guān)鍵字“合成氨”,有圖2鏈接,輸入“合成氨原料氣凈化”有圖3鏈接。

      [教師]這位同學(xué)演示得非常好,請(qǐng)同學(xué)們課后就工業(yè)合成氨這部分內(nèi)容,挑自己感興趣的模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索,每個(gè)小組同學(xué)挑選一個(gè)模塊進(jìn)行搜索整理,然后小組與小組同學(xué)之間交流分享。

      [教師]現(xiàn)在請(qǐng)大家回憶一下合成氨的生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)際上我們忽略了在生產(chǎn)實(shí)際中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),大家猜猜是哪個(gè)環(huán)節(jié)?大家可以聯(lián)想我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室制取對(duì)環(huán)境有污染、有毒物質(zhì)時(shí)所進(jìn)行的最后一步操作。

      [學(xué)生]尾氣處理與回收。

      [教師]不錯(cuò),這位同學(xué)反應(yīng)很快。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),合成氨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、廢氣、廢液的處理越來(lái)越成為技術(shù)改造的重要問(wèn)題。

      [投影]尾氣處理與回收是工業(yè)生產(chǎn)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),也是本節(jié)課最后的學(xué)習(xí)內(nèi)容,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容填寫(xiě)以下表格。

      [學(xué)生]認(rèn)真翻閱教材,與小組同學(xué)交流討論得出答案。

      設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生扮演合成氨工廠(chǎng)的廠(chǎng)長(zhǎng),考慮還需具備哪些關(guān)于合成氨的知識(shí),積極踴躍發(fā)言,通過(guò)角色扮演,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到知識(shí)是無(wú)窮無(wú)盡的,需要不斷努力充實(shí)和豐富自己的知識(shí)庫(kù)。課堂上學(xué)生親自上講臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索有關(guān)合成氨的知識(shí),給了學(xué)生展示自己的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù),培養(yǎng)了學(xué)生獲取信息、篩選信息的能力,為進(jìn)一步提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)打下基礎(chǔ)。尾氣處理與回收使學(xué)生意識(shí)到工業(yè)生產(chǎn)中不僅要關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益,還應(yīng)關(guān)注環(huán)境的保護(hù),資源的合理使用,將可持續(xù)發(fā)展理念滲透到每一步。

      四、結(jié)語(yǔ)

      本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)以任務(wù)為中心,將工業(yè)合成氨分為四項(xiàng)任務(wù),每項(xiàng)任務(wù)以問(wèn)題為情境線(xiàn),將STEM理念滲透其中。任務(wù)一以化學(xué)基本知識(shí)與原理為科學(xué)依據(jù),利用數(shù)學(xué)表達(dá)式,通過(guò)計(jì)算判斷某一特定條件下合成氨反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行;任務(wù)二通過(guò)表格數(shù)據(jù)分析合成氨的適宜條件,在此基礎(chǔ)上又結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,從設(shè)備、成本、經(jīng)濟(jì)效益等方面探索合成氨的最佳條件;任務(wù)三從能源、能耗、環(huán)境、成本等方面考慮選擇獲取原料氣的最佳方案,從合成氨的生產(chǎn)過(guò)程中理解所包含的技術(shù)要素,了解合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的基本裝置和流程;任務(wù)四通過(guò)角色轉(zhuǎn)換,讓學(xué)生自己思考需要掌握的合成氨的知識(shí),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)收集信息并與同學(xué)分享,最后通過(guò)尾氣處理與回收使學(xué)生意識(shí)到環(huán)境的保護(hù)、資源的合理使用等也是工業(yè)生產(chǎn)所考慮的重要因素。從整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中不難看出,科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)領(lǐng)域并不是孤立存在的,而是相互支撐、相互促進(jìn)的。學(xué)生通過(guò)小組合作交流的方式,在教師的指導(dǎo)監(jiān)督下對(duì)四項(xiàng)任務(wù)一一解決,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。STEM是科學(xué)教育的重要趨勢(shì),將STEM理念融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,可以更好地為中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)服務(wù)。

      參考文獻(xiàn)

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      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文第3篇

      關(guān)鍵詞:物理 非智力因素 整合

      在多年的物理教學(xué)實(shí)踐中,深深體會(huì)到物理教學(xué)的任務(wù)決不僅僅是傳授物理知識(shí)與技能,培養(yǎng)學(xué)生自己學(xué)習(xí),自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。還應(yīng)讓學(xué)生知道那些受人欽佩的偉大物理學(xué)家究竟是怎樣從平凡的年輕人中產(chǎn)生的。應(yīng)該讓學(xué)生了解物理學(xué)家們那種刻苦鉆研、勤于思考與實(shí)踐的感人毅力,勇于探索又善于探索的超人本領(lǐng),以及事實(shí)求是、嚴(yán)肅認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)情操和熱愛(ài)祖國(guó)、愿為人類(lèi)的科學(xué)事業(yè)現(xiàn)身的高貴品質(zhì)到底是如何形成的。通過(guò)研究物理學(xué)家的科學(xué)思想、言行,重大科研活動(dòng)及科學(xué)事件等,挖掘出所蘊(yùn)含的科學(xué)智慧,因此很有必要把物理學(xué)史滲透到物理教學(xué)之中。

      1、可激發(fā)愛(ài)國(guó)熱情我國(guó)古代的“四大發(fā)明”曾被馬克思稱(chēng)為“科學(xué)復(fù)興的手段”。在商代甲骨文中就有世界上最早的日食、月食和新星的記載。周代已用圭表來(lái)確定季節(jié),用漏刻來(lái)記時(shí)。東漢的張衡設(shè)計(jì)制造了渾天儀、地動(dòng)儀等,錢(qián)三強(qiáng)、何澤慧發(fā)現(xiàn)了原子核三分裂,我國(guó)原子彈、人造衛(wèi)星、超導(dǎo)研究、正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)等偉大成就,都可激發(fā)我們的自尊心、自豪感和愛(ài)國(guó)熱情。

      2、可啟人心智把物理學(xué)發(fā)展過(guò)程的史實(shí)與物理學(xué)內(nèi)容結(jié)合成有機(jī)整體,闡明科學(xué)家間的質(zhì)疑及爭(zhēng)論,進(jìn)而引出重大發(fā)現(xiàn),并突出他們所用的科學(xué)思維方法及解決問(wèn)題的關(guān)鍵,可給人以啟發(fā)和精神享受,從而使缺乏物理知識(shí)的學(xué)生,從中學(xué)到一些基本物理概念,并激發(fā)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣;對(duì)已掌握物理教學(xué)內(nèi)容的學(xué)生,也能從中了解物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程,進(jìn)而使已掌握的知識(shí)得到深化,融會(huì)貫通。

      3、啟迪領(lǐng)會(huì)方法論物理學(xué)史說(shuō)到底是一部人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)史。通過(guò)人類(lèi)認(rèn)識(shí)物理世界真實(shí)而令人興奮的探索歷程,可以感受到物理大師們用有效的方法一步一步地揭示出物理奧秘時(shí),那種科學(xué)創(chuàng)造的與激動(dòng),并受到研究方法的熏陶。那些在物理學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻處在前沿和十字路口的物理學(xué)家們,都有自己獨(dú)特的思路和研究方法?!敖茖W(xué)之父”―伽利略創(chuàng)立的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,改變了以直觀感覺(jué)或臆想為基礎(chǔ)的思辨方法,他將數(shù)學(xué)作為描述自然的語(yǔ)言,使自然科學(xué)邁進(jìn)定量表示的階段。麥克斯韋通過(guò)對(duì)穩(wěn)定理想流體場(chǎng)、熱流場(chǎng)和靜電場(chǎng)的類(lèi)比,找到了對(duì)法拉第力線(xiàn)圖景的數(shù)學(xué)描述……這些舉不勝舉的創(chuàng)造性工作中所顯示出來(lái)的種種絕妙的方法,都會(huì)給我們以極其深刻的啟示,有助于我們正確設(shè)計(jì)自己和科學(xué)對(duì)待自己,從而有利于提高創(chuàng)造性思維能力。

      4、開(kāi)發(fā)非智力因素,造就為科學(xué)現(xiàn)身精神在物理學(xué)發(fā)展中,許多科學(xué)家為人類(lèi)利益做出了無(wú)私的奉獻(xiàn)。為“上帝之火”―雷電的研究,富蘭克林被擊昏。居里夫人忍受清貧之苦,喪父之痛,在探索道路上表現(xiàn)出百折不撓的毅力。愛(ài)迪生為尋找一種合適的燈絲,試用了1600多種材料?!瓘倪@些史料中我們既可以分享科學(xué)研究的喜怒哀樂(lè),也可經(jīng)受專(zhuān)注奉獻(xiàn)的感染,接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶,造就為科學(xué)現(xiàn)身的精神,堅(jiān)定追求真理的科學(xué)信念。5、深化物理學(xué)知識(shí),給人以智慧隨著物理學(xué)中數(shù)學(xué)工具越來(lái)越高深和邏輯方法越來(lái)越廣泛的運(yùn)用,人們對(duì)物理學(xué)的成就雖越來(lái)越欽佩,但對(duì)物理學(xué)知識(shí)本身卻越來(lái)越覺(jué)得玄妙,人們普遍對(duì)物理學(xué)感到煩躁和深?yuàn)W,把物理學(xué)家看成是超人的偶像和高不可攀的天才。若通過(guò)具體、生動(dòng)、可靠歷史事實(shí)來(lái)說(shuō)話(huà),通過(guò)再現(xiàn)歷史發(fā)展的的具體過(guò)程或某些側(cè)面,使人們從中得到某些啟示或結(jié)論,可增長(zhǎng)智慧,提高對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)能力。物理學(xué)史通過(guò)介紹人類(lèi)歷史上成功的優(yōu)秀物理學(xué)家面對(duì)物理問(wèn)題是如何思考和解決的,其中那些得到成功,那些遭到失敗或修正,從而達(dá)到益人神智的作用。在物理教學(xué)中學(xué)習(xí)物理理論會(huì)給人知識(shí),學(xué)習(xí)物理學(xué)史則給人以智慧,二者是不可偏廢的。

      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文第4篇

      關(guān)鍵詞: 高中化學(xué)教學(xué) 信息技術(shù) 課程整合

      “各地要積極創(chuàng)造條件,逐步實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)進(jìn)入每一間教室,積極探索信息技術(shù)教育與其他學(xué)科教學(xué)的整合?!边@是前教育部部長(zhǎng)陳至立在中小學(xué)信息技術(shù)教育會(huì)議上提出的。以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)已成為拓展人類(lèi)能力的創(chuàng)造性工具,它極大地改變了人們的思維方式和學(xué)習(xí)方式,還促進(jìn)學(xué)校教育逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、國(guó)際化和個(gè)性化。多媒體教學(xué)的研究與實(shí)施為學(xué)生主體性、創(chuàng)造性的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),使學(xué)校教育朝著自由的、有特色的課程教學(xué)方向發(fā)展。下面我談?wù)剬?duì)化學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)整合實(shí)踐的認(rèn)識(shí)。

      一、現(xiàn)代信息技術(shù)與創(chuàng)造學(xué)習(xí)環(huán)境的整合

      利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課。雖然導(dǎo)課的方法很多,但在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)情境以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣卻是一種行之有效的教學(xué)方法。例如,我在講甲烷時(shí),課前收集了大量關(guān)于甲烷在生活中的應(yīng)用圖片,如沼氣在農(nóng)村用來(lái)取暖、照明、做飯,城市汽車(chē)改燒天然氣,海底可燃冰的開(kāi)發(fā),我國(guó)的西氣東輸工程等,讓學(xué)生了解甲烷是一種重要的能源,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)甲烷的興趣。在乙醇一節(jié)中,我給學(xué)生展示了各種含有酒精的飲品和化妝品,使學(xué)生了解乙醇是一種重要的有機(jī)溶劑;動(dòng)畫(huà)模擬乙醇在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成乙醛乙酸的過(guò)程,使學(xué)生了解飲酒過(guò)多對(duì)肝臟的損害;圖片展示乙醇汽油的高效性和清潔性,讓學(xué)生了解乙醇是一種清潔的新能源。在元素周期表一節(jié)中,制作flas展示周期表的發(fā)現(xiàn)和演變過(guò)程,使學(xué)生感受科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性。展示中國(guó)化學(xué)家在世界上首次合成蛋白質(zhì)的圖片等,讓學(xué)生感受化學(xué)家的研究成果。這樣的導(dǎo)課使學(xué)生感受到自己生活在化學(xué)世界中,感覺(jué)化學(xué)是“有血有肉”的,不覺(jué)得枯燥抽象,從而激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

      二、現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維的整合

      傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中,教師是傳授知識(shí)的主體,學(xué)生接受知識(shí)的客體。我嘗試通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。我校創(chuàng)建了對(duì)學(xué)生開(kāi)放的校園網(wǎng),我把一些與課堂知識(shí)相關(guān)的資料信息、網(wǎng)址、相關(guān)鏈接、課件、課后練習(xí)題等事先收集好,放在校園網(wǎng)上,這樣學(xué)生可以在電教室的電腦上自主學(xué)習(xí)。例如在學(xué)習(xí)“基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”一節(jié)時(shí),我是這樣設(shè)計(jì)的:

      教學(xué)環(huán)節(jié):

      問(wèn)題的提出――為什么糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)被稱(chēng)為人類(lèi)的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?

      知識(shí)的深入――糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)分子組成及在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化。

      知識(shí)的擴(kuò)展――糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

      學(xué)生活動(dòng):

      學(xué)生利用搜索引擎、網(wǎng)站、資源庫(kù)媒介查詢(xún)信息,獲取知識(shí)―同學(xué)之間交流討論―對(duì)自己感興趣的知識(shí)進(jìn)一步查閱―總結(jié)交流。

      雖然同樣是獲得信息,獲得途徑卻由教師直接提供信息變成指導(dǎo)學(xué)生由已知途徑自主查詢(xún)信息,進(jìn)行學(xué)習(xí)探索。這一簡(jiǎn)單的教學(xué)方式的改變,讓學(xué)生獲得自己獲取信息的能力,使教育從目的到內(nèi)容和形式都發(fā)生了重大變化。

      又如在講乙醇一節(jié)時(shí),我將乙醇的分子結(jié)構(gòu)制作成電子球棍模型,讓學(xué)生自己動(dòng)手將模型中的原子和共價(jià)鍵通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)拼裝起來(lái)。通過(guò)交流,學(xué)生組裝出了幾種不同的結(jié)構(gòu),最后根據(jù)乙醇的化學(xué)性質(zhì)確定了正確的結(jié)構(gòu)。這一學(xué)習(xí)過(guò)程使學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性地思考,從而達(dá)到啟迪創(chuàng)新思維的目的。

      三、現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的整合

      信息技術(shù)的飛速發(fā)展要求學(xué)生具有主動(dòng)利用信息工具和信息資源,有效地對(duì)信息進(jìn)行處理和創(chuàng)新的基本能力,這種能力是學(xué)生終身學(xué)習(xí)的必備能力?,F(xiàn)代信息技術(shù)條件下的學(xué)習(xí)有以下幾點(diǎn)好處:

      1.幫助學(xué)生理解并掌握抽象的化學(xué)概念和原理。例如“化學(xué)平衡”一課,我將反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行分解,將看不見(jiàn)的反應(yīng)物、生成物制作成動(dòng)畫(huà),直觀形象地展示平衡建立的過(guò)程,幫助學(xué)生理解概念。

      2.幫助學(xué)生觀察和理解化學(xué)現(xiàn)象。例如在“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”一課,將氫分子和碘分子生成碘化氫的過(guò)程制作成動(dòng)畫(huà),展示分子間通過(guò)碰撞發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程,使學(xué)生明白什么是有效碰撞。

      3.幫助學(xué)生了解化學(xué)發(fā)展史。通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù),結(jié)合相關(guān)的化學(xué)內(nèi)容,有利于學(xué)生在較短時(shí)間里了解化學(xué)發(fā)展史。從而培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀,樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

      4.有助于學(xué)生聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際。如金屬的冶煉、石油工業(yè)的生產(chǎn)流程、合成氨、煉鐵、煉鋼等,通過(guò)錄像、flas等展示流程,學(xué)生既容易理解,又能提高學(xué)習(xí)效率。

      四、現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合

      教師理論說(shuō)教的效率遠(yuǎn)不及一個(gè)五分鐘的演示實(shí)驗(yàn),但是課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在許多困難,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件可以運(yùn)用多媒體克服這些困難。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

      1.展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的微觀變化。如金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性的教學(xué),利用動(dòng)畫(huà)將金屬晶體內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)模擬展示,使學(xué)生對(duì)金屬為什么具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性的理解更加透徹。

      2.進(jìn)行復(fù)雜實(shí)驗(yàn)或具有一定危險(xiǎn)性(危害性)實(shí)驗(yàn)的先期教學(xué)。例如甲烷和氯氣的取代反應(yīng),反應(yīng)所需時(shí)間較長(zhǎng),無(wú)法在課堂上完成,我在實(shí)驗(yàn)室將實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄制下來(lái),在課堂上剪輯播放,提高了課堂教學(xué)效率。又如乙烯與溴水的反應(yīng),由于溴揮發(fā)性大,有毒,我下載網(wǎng)上的實(shí)驗(yàn)錄像,在課堂上播放,避免了課堂實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性。

      3.提高高三化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)效率。

      五、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用的注意點(diǎn)

      1.避免在教學(xué)過(guò)程中片面追求信息技術(shù)應(yīng)用而忽視師生互動(dòng)的作用。

      2.避免信息羅列過(guò)多而忽視教學(xué)重點(diǎn)。

      六、信息技術(shù)與教學(xué)整合對(duì)教師提出的要求

      現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的整合有利于教師角色的多元化發(fā)展,但對(duì)教師提出了更高的要求。教學(xué)前,教師需要科學(xué)合理地組織教材,將相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),形成完整的體系,備課量增加;實(shí)踐教學(xué)時(shí),知識(shí)要連貫,思維性要強(qiáng),既要合理使用多媒體教學(xué),又要引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、歸納總結(jié)規(guī)律,還要控制課堂的有序性和高效性。這些能力的提高需要平時(shí)的學(xué)習(xí)與努力。盡管我在多媒體輔助教學(xué)方面進(jìn)行了積極的嘗試,也取得了一定的成果,但我也清醒地認(rèn)識(shí)到課程整合是長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),將現(xiàn)代信息技術(shù)和課堂教學(xué)完美整合是我的不懈追求。

      參考文獻(xiàn):

      [1]楊光輝.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的化學(xué)教學(xué)模式的探討.化學(xué)教育,2002.1.

      化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文第5篇

      素質(zhì)教育是一種著眼于發(fā)展,著力于基礎(chǔ)的教育,其根本出發(fā)點(diǎn)是提高全民族的整體素質(zhì)。因此,素質(zhì)教育必須面向全體學(xué)生,培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的人才?;瘜W(xué)是中學(xué)教學(xué)中的一門(mén)重要的基礎(chǔ)學(xué)科,掌握一定的化學(xué)知識(shí)是每個(gè)現(xiàn)代公民必須具備的科學(xué)素質(zhì)之一。這就要求我們決不能把化學(xué)教學(xué)搞成僅為少數(shù)學(xué)生的升學(xué)服務(wù),而大搞“題海戰(zhàn)術(shù)”,走“應(yīng)試教育”的老路,使學(xué)生負(fù)擔(dān)過(guò)重,妨礙學(xué)生全面發(fā)展。

      然而,強(qiáng)調(diào)面向全體學(xué)生,也并不是“齊步走”、“一刀切”或“扯平拉齊”,要承認(rèn)學(xué)生的客觀差異,根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平作出不同的目標(biāo)要求。

      一要保障優(yōu)秀學(xué)生的正常發(fā)展,不能使他們處于“嗷嗷待哺”狀態(tài),要盡可能滿(mǎn)足他們的求知愿望,使他們的潛能得到充分開(kāi)發(fā);

      二要提高中等學(xué)生的現(xiàn)有水平,讓他們“吃好”,鼓勵(lì)他們趕超優(yōu)等生;三要加大轉(zhuǎn)變后進(jìn)生的力度。

      首先,對(duì)后進(jìn)生不能歧視,他們中的絕大多數(shù)是由于受非智力因素的影響,造成學(xué)習(xí)成績(jī)上的暫時(shí)落后。作為化學(xué)教師應(yīng)利用化學(xué)與生活、化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與環(huán)境以及化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)等有利條件,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們正確的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,產(chǎn)生迎頭趕上的學(xué)習(xí)動(dòng)力,使其成長(zhǎng)為對(duì)社會(huì)有用的人才。

      二、強(qiáng)化德育功能,培養(yǎng)現(xiàn)代意識(shí)是貫徹素質(zhì)教育的標(biāo)志

      進(jìn)行素質(zhì)教育,思想道德素質(zhì)起著導(dǎo)向、動(dòng)力和保證的作用,是衡量素質(zhì)教育能否得到強(qiáng)化的重要標(biāo)志。德育工作并不僅只是校長(zhǎng)、班主任和政治課教師的事,而應(yīng)滲透到各個(gè)學(xué)科中去?!敖虝?shū)育人”是每個(gè)教師的責(zé)任,化學(xué)課也不例外。

      1、依靠化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)進(jìn)行辯證唯物主義教育。

      化學(xué)學(xué)科本身充滿(mǎn)著辯證唯物主義思想方法,我們可以在化學(xué)教學(xué)中通過(guò)分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等建立學(xué)生的辯證唯物主義物質(zhì)觀;通過(guò)氧化與還原、化合與分解等內(nèi)容樹(shù)立學(xué)生的對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn);通過(guò)元素周期律等內(nèi)容幫助學(xué)生理解量變到質(zhì)變的規(guī)律;通過(guò)酸、堿、鹽、氧化物間的相互關(guān)系之間的衍變關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)系轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)……

      總之,在化學(xué)教學(xué)中主觀能動(dòng)地進(jìn)行辯證唯物主義教育,有利于學(xué)生樹(shù)立正確的世界觀,用辯證唯物主義的思想方法來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

      2、在化學(xué)教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。

      化學(xué)發(fā)展史是對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育的好素材。教學(xué)時(shí),應(yīng)確定好知識(shí)傳授與德育的最佳結(jié)合點(diǎn),潛移默化地自然滲透,達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的境界。

      如我國(guó)是世界上最早利用煤、石油和天然氣的國(guó)家,古代的四大發(fā)明,化學(xué)方面就占了二項(xiàng);愛(ài)國(guó)科學(xué)家侯德榜創(chuàng)造的“侯氏制堿法”填補(bǔ)了我國(guó)“純堿”工業(yè)的空白;我國(guó)首先在世界上合成了具有生物活性的“結(jié)晶牛胰島素”;等等。特別是改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)化學(xué)工業(yè)迅猛發(fā)展,鋼鐵、能源、水泥、化纖等年產(chǎn)量均居世界前列。

      這樣,寓德育于化學(xué)教學(xué)之中,點(diǎn)燃學(xué)生的愛(ài)國(guó)之火,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的民族自豪感和使命感,堅(jiān)定他們?yōu)樽鎳?guó)現(xiàn)代化建設(shè)而努力學(xué)習(xí)的信心。

      3、在化學(xué)教學(xué)中,要加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與人的關(guān)系的教學(xué),使學(xué)生了解化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)系和影響。

      教學(xué)中,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適時(shí)穿插和滲透一些現(xiàn)代社會(huì)面臨的、急需解決的重大問(wèn)題,如淡水資源的危機(jī)、主要能源(煤和石油)的危機(jī)、環(huán)境污染(臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、酸雨等)。如在教學(xué)“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時(shí),可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線(xiàn)的照射后,發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),形成光化學(xué)煙霧污染事件。如1943年9月,發(fā)生在美國(guó)的“洛杉磯煙霧”就是光化學(xué)污染的典型事件。學(xué)到SO2、SO3的性質(zhì)時(shí),告訴學(xué)生硫氧化合物會(huì)污染環(huán)境,嚴(yán)重危害人們的健康。1952年12月發(fā)生在英國(guó)的震驚世界的“倫敦?zé)熿F”事件就屬此例。

      再如由CO2、CH4等引起的“溫室效應(yīng)”,氯氟烴引起的臭氧層破壞,塑料形成的“白色污染”等等。以此培養(yǎng)學(xué)生形成三個(gè)觀念:愛(ài)護(hù)淡水資源節(jié)約用水的觀念;防止污染,保護(hù)良好生態(tài)環(huán)境的觀念;節(jié)約能源,合理利用現(xiàn)有能源的觀念。強(qiáng)化兩個(gè)現(xiàn)代意識(shí):科技意識(shí)和減災(zāi)意識(shí)

      三、養(yǎng)成思維習(xí)慣,學(xué)會(huì)思維方法是落實(shí)素質(zhì)教育的核心

      21世紀(jì)更需要能力型人才。民族的進(jìn)步,國(guó)家的富強(qiáng)是同整個(gè)國(guó)民的素質(zhì)是密切相關(guān)的,因而我們應(yīng)重視學(xué)生能力的培養(yǎng)?;瘜W(xué)教學(xué)中能力的培養(yǎng)主要包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、自學(xué)能力等的培養(yǎng),而發(fā)展思維能力是能力培養(yǎng)的核心。在教學(xué)中,我們應(yīng)使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方法,諸如求同思維、求異思維、逆向思維和聯(lián)想思維等。

      求同思維是教學(xué)中常用的思維方式。求異思維是一種創(chuàng)造性思維,要求學(xué)生對(duì)同一材料從不同角度、不同形式、不同相聯(lián)關(guān)系去探索結(jié)論。因此,在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生的求異思維,應(yīng)做到對(duì)一式或一題要多思、多變、多解、多聯(lián),才能使學(xué)生的思維不局限于某一固定思維模式之中,受思維定勢(shì)的束縛,表現(xiàn)出思維的靈活性、變通性和發(fā)展性。

      四、增強(qiáng)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力是提高學(xué)科素質(zhì)教育的重要手段

      知識(shí)的積累,智力的發(fā)展,能力的提高,重在于應(yīng)用。學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)不僅在于其掌握化學(xué)知識(shí)的多少,也不僅僅在于其能解多少化學(xué)難題,更重要的是看他能否運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去理解、解決生活中的化學(xué)問(wèn)題,去學(xué)習(xí)新知識(shí)以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。因此,在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)緊密聯(lián)系生活、生產(chǎn)、科技等方面的知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

      首先,讓學(xué)生從解釋身邊化學(xué)現(xiàn)象、處理身邊化學(xué)問(wèn)題做起,引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)去觀察生活、解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象,處理一些生活實(shí)際中的問(wèn)題。盡可能多地讓學(xué)生了解化學(xué)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響,了解化學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、生活中占有的重要地位。

      從電子計(jì)算機(jī)、生物工程、新材料、新能源、空間技術(shù)、海洋工程等領(lǐng)域,擷取富有知識(shí)性、趣味性的材料,擴(kuò)大學(xué)生的科學(xué)視野,激發(fā)他們的求知欲,增強(qiáng)他們應(yīng)用化學(xué)知識(shí)了解自然、了解社會(huì)、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的自覺(jué)性。

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