有机合成的任务范文
时间:2023-10-25 17:36:35
导语:如何才能写好一篇有机合成的任务,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1.知识与技能
(1)知道有机合成的原则和过程,体会有机合成在生活和生产中的应用。
(2)能列举碳键增长和引入碳碳双键或三键.卤原子.醇羧基.醛基和羧基的化学反应,并能写出相应的化学方程式。
(3)能根据要求合成指定结构简式的产物。
2.过程与方法
(1)通过练习归纳常见官能团的引入,消除和碳骨架增减的方法。
(2)通过阅读和讨论。了解合成路线设计的一般思路。
(3)通过实例掌握有机合成路线的选择和有机合成的方法。
3.情感、态度与价值观
应用教材中的资料长片对学生进行化学发展史介绍,培养学生的爱国热情,激发学生对本学科的学习兴趣。
【教学重点】
有机合成遵循的原则及其过程,有机合成的方法。
【教学难点】
有机合成的方法。
【教学方法】
阅读导读指导法,讨论交流法,图示分析法。
【教学过程】
引言:从远古时代起,人类一直依靠自然资源生存,但自然资源是有限的,而且有时天然物质的性能也不尽如人意。通过有机合成不仅可以制备天然有机物,以弥补自然资源的不足,还可以对天然有机物进行局部结构改造和修饰,使其性能更加完美,甚至可以合成具有特定性质的自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要。
板书:一、有机合成的过程
板书:(一)有机合成的概念
生阅读教材第64页第三自然段。
生:有机合成是利用简单.易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
板书:(二)有机合成的任务
生:目标化合物分子骨架的构建和官能的转化
板书:(三)有机合成的过程
生:
板书:二、有机合成遵循的原则
师:原料廉价,原理正确,路线简单,便于操作,条件适宜,副产物少,易于提纯,绿色环保等。
生:讨论并完成教材第65页思考与交流。
板书:三、有机合成的方法
(一)逆合成分析法
师:参照教材第65页资料卡片对化学发展史实介绍。
生:阅读教材第65页第二自然段了解逆合成分析法的路线。
目标化合物中间体中间体基础原料
案例分析(一)
以草酸二乙酯的合成为例。
板书:
根据分析,可以确定合成草酸二乙酯的基础原料为乙烯,通过以下五步反应合成:
(二)正合成分析法
合成线路:
基础原料中间体中间体目标化合物
案例分析(二)
以环己烷为基础原料合成二乙酸―1,4―环己二醇酯。
【练习】完成相关反应方程式(略)
【小结】有机合成是化学学科中最活跃最具创造性的领域。通过有机合成制得的许多药物,材料,催化剂广泛地应用于农业,轻工业等领域。本节重点掌握:(1)一些常见官能团的转换。(2)分子骨架的构建。
【板书设计】
有机合成
一、有机合成的过程
(一)有机合成的概念
(二)有机合成的任务
(三)有机合成的过程
二、有机合成遵循的原则
三、有机合成的方法
(一)逆合成分析法
(二)正合成分析法
【作业布置】
教材第67页,习题:1.3。
篇2
关键词:原子经济性; 绿色化学; 制药工艺
化学制药工艺学是药物合成路线、工艺原理、工业生产过程及实现其最优化途径和方法的一门学科。制药工业是整个医药产业的核心,如何以消耗原料、能源和资本为主的工业经济,转向以知识和信息的生产、分配、使用的知识经济,开发易于组织生产、操作安全和环境友好的生产工艺,成为新时代制药工艺学教学面临的艰巨任务。
一、原子经济性理论的提出
有机合成技术的发展经历了一个非常漫长曲折的历史进程,从1973年化学大师Woodward的维生素B12全合成,到当代最著名的化学家Corey的反合成分析法,为有机合成奠定了坚实的基础。1991年著名化学家B.M.Trost首次提出“原于经济性(Atom Economy)”的理论,即在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中,其计算公式为:原子利用率=(目标生成物的质量/参加该反应所有反应物的总质量)×100%。这一新的评估标准为药物合成的绿色化途径提供了一个指导方向,即尽可能地节约不可再生资源,又要求最大限度地减少废弃物排放。B.M.Trost因此获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。
二、原子经济性理论的应用
人们常用原子经济性来评估化学工艺过程,要求尽可能地节约那些不可再生的原料资源。理想的“原子经济性”反应应有100%的反应物转化到最终产物中,而没有副产物生成。传统的有机合成化学比较重视反应产物的收率,而较多地忽略了副产物或废弃物的生成。
1.设计合理的合成工艺路线
一个化合物往往可通过多种不同的合成途径制备,但相对化学当量的反应,高选择性、高效的催化反应才符合绿色化学的基本要求。一方面,基本骨架与功能基团构建的原子经济性,如(+)-生物素的工业化生产工艺路线选择中,其5碳侧链的构建采用C3+C2策略,以二氧化碳为原料,运用典型的双格式反应一步形成5C羧基侧链,比已有的C3+C3-C1合成策略更具原子经济性,且原料易得,原子利用率高,废物排放少。因此该工艺路线在中国的投产以绝对的优势垄断世界,不仅获得巨额利润,更具有保护资源和环境的社会效应;另一方面,有机反应的原子经济性。如环已烯为目标化合物时,从脱水反应的追溯求源思考方法,可以想到其前体化合物需为环已醇;但从原子经济性考虑,我们更应通过其前体化合物为丁二烯与乙烯通过Diels-Alder反应得到。因此工艺路线的选择中尽可能利用加成反应、重排反应等原子经济性反应,避免使用消除反应、取代反应等非原子经济型反应。
2.发展高选择性、高效的催化剂
手性药物获得单一手性分子的方法中,外消旋体的拆分是一个重要的途径。但是,理想的产率也只能达到50%,另一半异构体只能废弃,因此不对称合成反应是理想的原子经济性绿色化学途径。2001年的诺贝尔化学奖授予了Knowles,Noyori和Sharpless三位化学家,以表彰他们在不对称催化反应领域所取得的卓越成就,也表明了催化不对称反应在医药工业的重要意义。
在不对称催化反应日益发展的今天,教学中应重视案例分析,培养学生运用新观念、新技术、新方法和新型手性催化剂的思考。如动态动力学拆分的方法,使用手性催化剂催化异构化反应,这样单一光学活性化合物的产率就可以达到80%~90%。还有如不对称活化(毒化)、不对称放大、去对称化反应等新的观念、方法和技术都是需要深入研究和发展的。至于新型手性催化剂的研制,更需要重视具有我国特色的新型手性配体和相应的手性催化剂的研究和开发,如酶催化剂、有机小分子催化剂都是近年来研究的热点。在我国已有非常成功的例子――(+)-生物素的工业化不对称合成,采用的手性辅助剂和催化剂原料来自氯霉素生产过程中的手性右胺。该手性催化剂成功地应用到了(+)-生物素中间体手性内酯的合成中,大大降低了(+)-生物素的生产成本。此工艺的特点为废物利用和绿色化学的发展作出了卓越的贡献。
当然,目前真正属于高“原子经济性”的有机合成反应,特别是适于工业化生产的高“原子经济性”的有机合成反应还不多见。化学制药工艺学的教学应培养学生自觉地用“原子经济性”的原则去审视已有的有机合成反应,减少化学合成中有毒原料的使用,提高原料和溶剂的利用率,节约能源,努力开发符合“原子经济性”原则的新工艺。
参考文献:
[1]邓立新.药物的传统合成与绿色合成的原子经济性比较[J].化学教学,2005,(11):22-24.
篇3
【论文摘要】为了更好的实现教学目标,课程教学改革是必不可少的。本人结合高职《精细化学品合成工艺》教学实践体会,对如何合理安排和组织教学内容,采用启发式和探究式、任务驱动式、角色扮演、现场与课堂相结合的教学方法在该课程教学中的运用进行了探讨。
1.课程教学改革的必要性
《精细化学品合成工艺》课程[1]是高职高专化工类各专业必修的一门专业核心课程。它要求学生掌握卤化、磺化、硝化等12种单元反应技术,了解精细化学品合成的一般原理和方法,主要生产过程及工艺设备等技术问题,使学生掌握精细化学品生产具有共性的技术,以指导新产品的生产和开发。
我院《精细化学品合成工艺》课程采用的是教育部高职高专规划教材,该教材是按照反应单元和合成典型精细化学品实例的顺序编排的。该课程具有知识面广、实践性强、单元反应机理抽象复杂、合成流程及设备多种多样等特点。在教学过程中如何把这门实践性强、相互联系又相互独立的单元过程知识传授给学生,使学生真正具备设计精细品合成工艺流程和工艺优化选择的能力,并且能为以后走上生产技术岗位打下坚实的基础;如何激发学生的学习兴趣等。就必须在传统的教学过程中探索有效的教学方法,才能真正达到教学的目的。笔者通过实践教学的体会,认为可以从教材内容、教学方法、教学手段等方面入手。
2.课程教学改革的探讨
2.1 合理安排和组织教学内容[2]
教高16号文件[3]精神“以就业为导向,以服务为宗旨,能力为本,培养生产、建设、管理、服务第一线实用型、技术型、应用型、复合型人才”,是高职高专院校教育的目标。在教学过程中应认真研究人才培养方案,合理组织教学内容,做到精讲要点,突出重点,解释难点。本门课程由单元反应技术组成的,涉及的反应方程式,反应机理繁多。如在讲授磺化、硝化、卤化、烷基化、酰化、氧化、还原、缩合、重氮化等单元反应时,涉及到的反应非常多,不必要照本宣科,应选择一些实用的反应进行精讲精练,让学生对知识的掌握起到能触类旁通的作用,这样不但能提高教学效率,而且减轻学生的学习负担。对反应机理方面,学生不好掌握,更是不好理解,实用性也不强,在讲授这些内容时,没有必要花太多的时间。在讲授每一单元过程的影响因素时,物理因素的影响如浓度、物料配比、温度、压力、反应时间、溶剂、催化剂、物料的纯度、反应介质的ph值、反应的终点控制、反应设备的选择、传热等因素应根据具体的某一单元过程应重点讲授,特别是温度、压力、浓度、催化剂的影响。对于每一个单元过程的应用实例,可以选择一个能说明问题的典型产品加以说明,使学生活学活用,应起到举一反三的作用。
难点不一定是重点,在组织教学时,要根据实际情况,对教材进行适当的裁减,以学生为主体,把学生、教师与教学条件有机的结合起来,才能很好地激发学生的学习兴趣,培养学生的综合技能,完成教学任务。
2.2 采用启发式、探究式教学方法[4]
在实际教学中,遵循循序渐进,由浅入深,采用启发式、探究式教学方法,与学生形成互动,使课堂气氛活跃而又不失严肃,使学生在宽松、愉快的教学氛围中学有所成。而且无形中可以加强学生分析问题和解决问题的能力,有利于培养学生的创新意识与创新能力。与此同时,引导学生从反应的实质来理解每类反应,以点带面,让学生从纯粹的记忆中解脱出来,做到知识的有效融合。
例如在讲授c-酰化时,组织学生结合c-烷基化的内容,找出两单元反应的异同点,通过讨论,学生就能较好地掌握两者的反应机理都属于亲电取代反应历程,由于烷基的供电性,c-烷基化是一个连串反应,在反应过程中要严格控制反应的温度、反应物的配比和反应时间,避免较多的副产物生成;由于酰基是吸电子基,在芳环上引入酰基后,其电子云密度降低而不易发生多酰化、脱酰基、分子重排等副反应,c-酰化收率一般较高。通过类比的方法可以加深学生对知识的理解,提高学习的效率。再如:在“苯甲酸制备”的实验中,采用高锰酸钾作氧化剂,氧化甲苯制得产物,但高锰酸钾水溶液与甲苯的有机相极难互溶,反应在非均相体系中进行,较难控制,反应所需时间较长,而且产率也低。针对这些情况,启发学生根据所学过的“相转移催化”这部分知识来合理改进实验操作。通过学生们自己的分析和讨论,决定选择季铵盐(四丁基溴化铵)作为相转移催化剂,对原来实验方案进行改进。这样不仅加深了学生对“相转移催化”的认识,而且提高了学生理论联系实际的动手能力和综合设计实验的能力。
在探究式教学中教师要经常采用对比的手段,进行对比学习,可以加深学生对内容的理解,加深学生探究问题的深度和广度。
2.3 采用任务驱动式教学法[5][6]
“任务驱动”教学法,就是教师或者学生根据教学要求提出“任务”,以完成一个个具体的“任务”为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个“任务”之中,学生自己或者在教师的指导下提出解决问题的思路和方法,然后进行具体的操作,教师引导学生边学边做完成相应的“任务”。“任务驱动”主要结构是:呈现任务——明确任务——完成任务——任务评价。任务驱动式教学,可以让学生的主体地位得到进一步的发挥。例如:可以在先一次课结束时把课程中的某些内容以任务的形式布置下去,让学生预习及准备几个问题,并明确告之下次课请学生上台讲解或讨论。每6~8名学生组成一个学习小组,每个小组轮流选派代表上台讲解或发言,学生讲解完以后,其他同学或提问或补充或讨论。最后教师进行点评和讲解。该法鼓励学生相互竞争,能培养学生的竞争意识、表现自我的意识和团队协作精神。
2.4 采用角色扮演教学法
角色扮演是一种情境模拟活动。所谓的情境模拟就根据教学项目的内容,将学生安排在一个模拟、逼真的工作环境中去,要求学生以团队合作的形式去处理可能出现的各种问题。例如:在讲授典型产品生产工艺的过程中,对于工艺流程和关键化工设备的讲授,我们就可以采用角色扮演教学法,先随机以6~8名学生组成一个学习小组,每个小组成员自己定好角色(老板、客户、技术人员等),然后去共同完成教师提出的任务。通过小组内、小组间的相互提问与讨论,师生互评等方式,使学生积极参与到课堂活动中来,激发学生的学习兴趣。角色扮演往往与项目驱动、引导文法等相结合,在实际教学中,我们要根据具体情况灵活应用,才能取得更好的教学方法。
2.5 采用现场与课堂相结合的教学方法[7]
《精细化学品合成工艺》是与生产实际紧密联系的一门专业课程,甚至可以说是实际生产的缩写。在课堂教学中注重学生动手操作能力和分析能力的培养,以具体的生产实例贯穿于各单元操作的讲授中,将丰富的科研实践渗透在理论教学中。除了在学校设置相关实验外,有条件的话,我们还可以带学生到学校附近的工厂去看看相同的产品的工业生产流程。把工厂的流程与课本上的内容作比较,看看有何异同。我院化工系各专业的学生都安排有专门的时间到附近的茂名石化、新华粤、鲁华等大中型化工企业实习。教师可以考虑把教室搬到车间进行教学,采用现场与课堂相结合的教学方法。
教无定法,贵在得法。不拘泥于传统的教学模式,采用现场与课堂相结合的教学方法,能充分调动学生学习的兴趣,充分发挥学生学习的主动性;有利于增加学生的感性认识,做到理论与实践有机结合;有利于培养学生认真严谨、学以致用的工作态度,提高其表达能力。
3.结语
本文就如何合理安排和组织教学内容,采用启发式和探究式、任务驱动式、角色扮演、现场与课堂相结合的教学方法在《精细化学品合成工艺》课程教学中的运用进行了探究。通过教学改革,可以提高学生学习与参与课程的积极性和主动性,提高学生运用所学知识分析和解决问题的能力,有利于培养学生的创新意识和竞争意识,能有效地培养其沟通与表达能力。此外,为了达到教学目的,《精细化学品合成工艺》课程教学改革不仅要表现在形式上,更重要的是其内容的有机结合、教学方法的不断探索、理论和实践的相互渗透,才能真正使学生成为与社会主义现代化建设相适应、具有综合职业能力的“技能型、应用型”人才[8]。
参考文献
[1]林峰.主编.精细有机合成技术[m].北京:科学出版社,2006.09.
[2]程毓,张明.关于高职高专教学改革的思考[j].武汉科技大学学报(社会科学版),2004,9,3(6),72-73.
[3]刘晓东.高职高专院校化学教学改革的探索与实践[j].高等教育在线,2006,621:11
[4]李勇.《精细有机合成》教学中启发式教学的运用[j],科技教育,2008,no.30.
[5]毕忠梅.关于加快高职高专教学改革的思考[j].教学研究,2003,1,21,20-22.
[6]鞠剑峰.精细化学品教学改革探讨[j].南通大学学报,2005,6,2(21),91-93.
篇4
化学高考考试说明明确指出:化学科考试旨在测试考生对中学化学基础知识、基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。也就是说,我们应及时调整教学策略,在教学中注意培养学生的能力,尤其是创新思维能力。考生学习了学科的许多概念、原理,如能在上述能力上得到提高,则必能更好地理解、掌握这些知识,为进一步深造奠定基础,或者能把知识运用于实际中解决一些具体问题。
一般来说,以能力立意的试题大致具有以下特点:(1)试题不是单纯从化学物质、化学用语、化学方程式出发,就化学卷谈化学,而是带有明显的能力要求,往往有情景作依托,题干中会给出若干信息。考生应通过这些信息反复进行处理、加工,得出最后的结论;(2)试题设计常常以某个中心问题或某个事件为题材以流程、框图、数据表格、曲线图形等形式提供信息,要求考生回答有关问题。如以课题形式模拟科学家的科研过程,以学生兴趣小组做的某次课外实验,以合成一个产品为题材,要求考生回答某些反应条件、实验操作、生成物分离及提纯等问题,或验证化学原理中某个结论、书写化学方程式、计算某个物理常数和总结出某些规律等;(3)试题不拘泥于传统的、规范的方式。如计算题可以不给足数据,不要求具体计算过程,可以用字母按指令列式子表达;实验可不给出具体装置,让你设计一个简单方案。在形式上比较活泼,语句、指令比较明确,给考生以“新面孔”;(4)有些试题带有跨学科的知识联系,要求考生有比较广阔的知识面和知识的迁移能力,要善于运用化学知识、数学方法、物理概念来解决综合性问题。
一 化学计算逻辑思维的培养
运用化学知识和数学手段,培养化学计算思维,形成严谨的思维过程,是解决化学计算题的关键,教师的授课不应该让学生停留在烦琐的数学计算或单纯数学工具的应用上。
例题:硝酸与金属反应,其还原产物随金属的活泼性和硝酸浓度不同可分别为N2O、NO、NO2和NH4NO3等。已知6.5g某金属与过量稀硝酸反应(并无气体放出),反应后所得溶液加入过量热碱溶液可放出一种气体,其体积为560ml(标准状况下)。溶于硝酸的金属是______,推理过程是______。
解析:设n为金属M的化合价
8M+10nHNO3 = 8M(NO3)n+nNH4NO3+3nH2O,
NH4NO3+NaOH = NaNO3+NH3+H2O
根据以上反应,可以建立关系:8M—nNH4NO3—nNH3
设M的相对原子质量为Ar(M),n(NH3)= 0.56L/22.4L/mol = 0.025 mol
8M — nNH4NO3 — nNH3
8Ar(M)g
n mol
6.5g
0.025mol
Ar(M)=32.5n讨论:
(1)当n=1时,Ar(M)=32.5,一价金属无此相对原子质量。
(2)当n=2时,Ar(M)=65,二价金属锌符合。
(3)当n=3时,Ar(M)=97.5,三价金属无此相对原子质量。
二 构建元素化合物知识网络
构建元素化合物知识网络,把学生头脑中零散的碎片重新整合起来,形成新的知识体系,有助于学生把知识系统化,理顺知识的脉络。
三 构建有机化学知识框架
有机合成往往要经过多步反应才能完成,因此确定有机合成的途径和路线时就要进行合理的选择。选择的基本要求是原料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成本低。
四 化学平衡的综合应用
化学的思维能力可以分为普通思维能力和辨证思维能力。普通思维能力包括了形成化学概念的能力、化学判断能力、化学推理能力;辩证思维能力又叫理性思维能力,这种能力要求能对化学概念的矛盾、联系、转化、运动和发展的过程有深刻的理解。化学平衡的教学在高中教材中属于知识概念抽象、跨度较大的章节,从基本概念的理解、影响因素、计算、图像、推理、综合应用都有一系列的具体要求。因此,化学平衡承担着考查学生的思维能力的任务,而在多个考点中,思维能力的考查,尤其是辩证思维能力的考查,成为学生备考过程中的热点和难点。
五 培养审题的能力
化学本身就是一门活而实,在社会、生产、生活等各方面的应用面广、量大的学科,现代的科技成果不断涌现,为高考命题提供了取之不尽的素材。现代高考已不再是单纯的中学学科知识考察了。在日常教学中,渗透科技、社会、生活的教育、教学内容,使学生学会使他终生受益的学习信息,并把有关的学习内容应用于解决有关问题中。在高考中,引导和体现有关的教学指导思想,这是一个可以肯定的考试方向。培养学生在短时间内审题,阅读题干信息,并在头脑中有正确的反映,运用已经学过的知识解决新问题,这是突破学生考试心理障碍的重要的一步。我们的做法是,在复习过程中,既要进行基础知识复习,也要注意审题、阅读能力训练。在平时的练习、测验中增加一个版块——社会与生活,每节2至3题。
情景题的特点是在题干中为考生提供某些应用背景信息材料,或为解答试题中设问而提供铺垫知识、流程图、关键点等。它要求考生具备以下几方面的能力:(1)阅读、理解能力:面对新的情景,考生必须能通过阅读、审题,迅速接受新的信息,正确理解信息的含义;(2)联想、分析能力:根据新的信息,迅速从自己已有的知识系统中检索出与之有关的内容,并进行分析、比较,寻找解决问题的突破口;(3)迁移、应用能力:在分析、比较的基础上,将检索出来有用的内容迁移到新情景中,在不断处理、加工信息过程中最后找到解决问题的方法或答案。
那么,情景题涉及到哪方面的内容呢?
从题型看:有选择题、填空题、简答题、计算题等。
从内容看:涉及环境保护(工业废气、废水的排放和治理、汽车尾气转换、酸雨、冰箱制冷剂破坏臭氧层、自来水消毒和净化等);能源利用(煤、石油、航天飞机用的固体燃料、太阳能利用等);材料(医用高分子材料、涂料、黏合剂、塑料的生产、金属、合金、磁性粉料、矿样的组成分析等);工业生产(氯碱工业、联合制碱法、接触法制硫酸、工业制浓硝酸、制硝酸银、高炉炼铁、海水、卤水和海藻中碘等);生活与健康(人体血液pH、血红蛋白的组成及破坏、甲状腺肿大的病因、加碘食盐、同位素治癌、牙膏及牙齿蛀蚀与保护、抽烟的危害、卫生球、维生素A的结构与性质、假金元宝的识别、酒后驾驶、内燃机抗冻剂、生活用消毒剂、吸附剂、灭火剂、培养液配制等);模拟研究课题(铜的相对原子质量的测定、人体呼出气体中CO2含量的计算、模拟呼吸面具中生成氧气体积的测定、电解CuCl2溶液验证阿伏伽德罗常数值等)。
篇5
【关键词】教学行为;化学;课堂教学;有效性
High school chemistry teaching behavior to improve the effectiveness of classroom teaching
Liao Chunquan
【Abstract】Whether the Scientific research colleges and universities or the high school teacher devote more enthusiasm and energy to the validity of class teaching since the new class reform. The writer studied the teaching effectiveness of promoting chemical class from the point of view of teaching behavior. Show us the current achievements and raise the questions during the study and the idea of future.
【Key words】Teaching behavior; Chemical; Classroom teaching; Validity
1.研究背景
自2006年辽宁省新课程实施以来,无论是科研院校还是一线教师对此倾注了极大的热情,能够发现课堂教学悄悄地发生了变化。这些变化中,有些是我们期待已久的,有些却是背离或者说误解新课程理念的,比如一味的追求课堂的开放,对学生的知识成长只停留在知识表面而不注重思维的锻炼与养成等等。对于后者,我们要透过表层的变化看到问题的本质,须冷静、客观、科学的分析,以积极有效的探索与解决策略纠正教学行为上的偏差,回归到课堂效率提高的核心目标。
课堂教学的有效性,直接关系到教学目标的实现。随着课改的不断推进,如何使学生在新课程背景下能得到更好的发展,已经受到每一位教育工作者的关注,如何提高课堂教学的有效性,是新课改成效突飞的又一个瓶颈,其教学策略的选择以及影响因素的研究都有着极其重要的意义。
教师的教学行为是教学环节中最直接的作用点,是提高化学课堂教学有效性的直接操作体现,起到了推动与促进的作用。目前仅局限于教学行为和课堂有效性的孤立研究,从上世纪80年代起,国内关于教学行为研究的文献渐渐多了起来,以题名中含有“教学行为”一词为条件在期刊网上进行搜索,共搜到1123篇论文(期刊、硕士、博士),其中上世纪80年代4篇,90年代48篇,以后每年论文数量成倍数递增,由2000年的10篇已经到2010年193篇,可见对教学行为的研究在近10来年逐渐进入了成熟期 〔1-3〕。但教学行为与课堂教学的有效性的组合研究还是处于初期阶段,尤其是化学学科领域内的研究,因此在一线的教学中研究教学行为对化学课堂教学有效性的提高具有极大的理论与实际意义。
2.理论依据〔4-5〕
教学行为是指课堂上教师教学生的行为。教学行为既包含教的行为也包含学的行为,同时又有二者的相互作用,即师生的互动行为等等。教学行为与教学方法、教学模式和教学策略的抽象程度不同,其是对具体的、可观察到的行为的抽象,而教学方法、教学模式、教学策略都是对教学行为抽象之后的再抽象;其次,抽象的对象不同。教学行为的抽象对象是发生在课堂上的一个个具体的行为,而教学方法、教学模式、教学策略的抽象对象则是教学思想、教学观念与教学内容和教学行为的融合体,是对思想或观念的再抽象。
教学行为是教学方法、教学模式、教学策略存在和呈现的客观载体。教学行为包含在教学方法之中,是一个个的教学行为构成了教学方法。一个个的教学行为在一定的教学思想和教学原则指导下,为解决某一类教学问题而形成的固定的行为系列就形成了教学模式,教学模式必须通过具体的教学行为才能存在和体现出来。教学策略是对教学方法、教学模式的选择和改造,但这在本质上是通过教学行为来实现的。可以这样说,不同层次和类型的教学行为,在一定的思想指导下,在一定的时空中进行组合与抽象,就形成了教学方法、教学模式和教学策略。
教学行为、教学方法、教学模式、教学策略相互联系,又相互区别,各自在不同的层次上有其强调和关注的重点,共同形成了教学论的观念系统。同时也可以看出,任何教学思想、理论、观念,以及以此为指导的方法、模式、策略,都必须通过教学行为才能落实到课堂上,才能发挥自己的作用。这也是本研究着眼于教学行为提高课堂教学有效性研究的重要原因。
3.研究的目标
在新课程背景下,研究体现了现代教学理论在化学新课程教学中的具体运用,为教学行为的研究和提高教学有效性的研究及二者复合研究提供案例,丰富其理论研究。研究根据不同的课程目标及教学任务采用不同的教学方式,评价了不同教学方式对提高课堂教学的有效性的影响。
4.研究的主要内容及过程
根据高中教学课程的模块特点,选取了人教版必修一《氧化还原反应》《用途广泛的金属材料》、《硝酸的化学性质》,必修二《元素周期律》,《影响化学反应速率的因素》,选修三《离子晶体》,选修四《盐类水解》,选修五《有机合成》作为研究的课程载体,对教师的教学行为对提高化学课堂中元素化合物、化学规律、物质结构、化学反应原理、有机化学的不同模块教学有效性进行了深入研究。
研究主要包括一下几个过程,资料收集,研究内容的确定,研究方法的修订,内容的实施,评价与总结。
对课堂教学有效性的文献索引,2005年至2010年有关课堂有效性的文献共计4676篇,而化学教学有效性的论文共计144篇,与有关教学行为与化学课堂教学的研究近五年仅为9篇,可见二者只有少数重叠,这为具体课程载体的选定和与教学行为的研究提供了很好的理论依据和研究的角度。
综合文献研究,经过反复的论证,在第一个研究周期中,确定选取必修一《硝酸的化学性质》,必修二《元素周期律》,选修三《离子晶体》,选修四《盐类水解》复习课,选修五《有机合成》作为课程模块,结合教师的如下教学行为,进行研究。研究的教学行为包括:文学渗透,实验探究,元素性质的切入教学,大化学正负结合思想,晶体教学的对称美学,晶体教学的几何思想,盐类水解的微粒观,有机合成的逆向合成分析的逆向思维引导,理论构建角度的引导。除此之外对教学过程中的问题驱动,多媒体教学等对提高课堂教学的有效性亦有考察。第二个研究周期中,结合第一周期的研究,选定必修一《氧化还原反应》、《硝酸的化学性质》,必修二《影响化学反应速率的因素》,整合各种教学行为和针对性强化研究。
以三年为第一个研究周期,第四年加以整合与针对性加强研究,其中研究内容均以公开课,研究课,汇报课,比赛课,展示课等形式在课堂教学中得以实现,在授课过程中,运用了不同的教学行为,提高了课堂的教学效率,不但取得了很好的效果,也得到了业内人士的好评。
5.研究取得的主要成果
2007年《用途广泛的金属材料》研究课,获辽宁省教育软件大赛一等奖
2008年《元素周期律》研究课
2008年《有机合成》研究课,且获辽宁省教育软件大赛优秀奖
2009年9月《离子晶体》青年教师汇报课
2009年10月《盐类水解》大连市展示课,获全国新课改成果交流二等奖
2010 年10月指导辽宁师范大学优秀实习教师《氧化还原反应》汇报课
2010年12月《硝酸的化学性质》第二届校秋实杯新课程改革大赛一等奖
全国新课改成果交流教学案例类二等奖
全国新课改成果交流习题类二等奖
2011年4月《影响化学反应速率的因素》研究课
6.研究中存在的问题和研究设想
6.1 存在的问题。
化学教学的作用之一应体现以化学学科为载体,展示自然科学的探究过程,培养学生的研究性方法。再现科学探究过程应以何种教学行为促进其高效呢?实验的探究模式建立,其实是一个科学研究的过程,一直在思考怎们能让高中生体会到这里面的一般模式及科学性,而现有的矛盾是学生的知识体系完全局限于课本,课堂还要遵循课本及新课程,若不体现科学方法的引导,而只注重知识内容,试问怎能培养出高科学素养的学生呢?或者说学怎么能把学生越教聪明呢?着眼此处,研究过程中也做了些尝试,以再现一般科学研究方法。如在《硝酸的化学性质》一课中,铜与浓硝酸的反应直接给出客观事实(创设科研途中的偶然事实),以此为生长点,给出科研模式,变换一个影响因素,实践实验模式,提出课题即金属与硝酸反应的领域性研究,以让学生体会到科学研究的过程。课前预设学生的思考及方案建立,会在教师的引导下步步递进,但课堂中有了很多的新生成,这些生成也恰恰体现了学生研究问题的不同角度,属于科学思维过程,属科研途中的可能性预测,有利于学生的科学素养的培养。再如对一氧化氮的认识,发现生成后直接反应,对笑气的处理,会不会与氧气反应,继续加水溶解,还要为什么产物是单一的而不能推断的都会发生等等,在这些问题上均给与了很好的调整,这也正是推而广之,研究金属活动性顺序,硝酸浓度,及反应条件的三个因素立体科研领域素要考虑的问题,往往一个科研思维不是在高等教育中才闪现,而是基础教育中的生成,高等学府中成长,科研道路中成熟,只有这样才能有更高层次更有成就的科学领域探索。
6.2 今后的研究设想。
如何在一线教学中能够系统化的针对具体模块教学采用有效的教学行为,应该是今后有关教育理论的研究方向之一,应努力建立一种新课程下教学行为与有效性教学的互应模式。新的课程改革已经实施一段时间,及时的反思和灵活多变的策略,才能以不变应万变,正所谓教学有法,教无定法,贵在得法,才能够在教学过程中达到“教是为了不教”的目的,才能促进我国教育改革的深入,这是一个深刻的话题,我辈教员应不断为之努力。
参考文献
[1] 郑长龙.化学课程与教学论〔M〕.长春:东北师范大学出版社,2005.
[2] 娄延果,郑长龙.论理科课堂的教学行为研究〔J〕.社会科学论坛,2010,(3)
[3] 钟海青.教学模式的选择和运用〔M〕.北京:北京师范大学出版社,2006.
[4] 姚利民.有效教学研究〔D〕.上海:华东师范大学,2004.
篇6
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
一、采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。
我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
2.溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
固相反应
固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。
以水为溶剂的反应
由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。
超临界流体作为有机溶剂
超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
3.催化剂的选择
许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。
二、化学反应的绿色化
为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。
三、生物技术的应用
生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。
篇7
为深化城镇住房制度改革,培育和发展住房二级市场,规范已购公有住房和经济适用住房上市出售收益分配和管理,根据《中华人民共和国城市房地产管理法》、《国务院关于进一步深化城镇住房制度改革加快住房建设的通知》、建设部《已购公有住房和经济适用住房上市出售管理暂行办法》和财政部、国土资源部、建设部《关于已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理的若干规定》等有关规定,我们制定了《北京市城近郊八区已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理暂行规定》。现印发给你们,请遵照执行。
附件:北京市城近郊八区已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理暂行规定
为规范已购公有住房和经济适用住房上市出售收益分配管理,培育和发展住房二级市场,根据《中华人民共和国城市房地产管理法》、《国务院关于进一步深化城镇住房制度改革加快住房建设的通知》、建设部《已购公有住房和经济适用住房上市出售管理暂行办法》和财政部、国土资源部、建设部《关于已购公有住房和经济适用住房上市出售土地出让金和收益分配管理的若干规定》等有关规定,制定本规定。
一、职工个人购买的经济适用住房和按成本价购买的公有住房,房屋产权归个人所有。
二、已购公有住房和经济适用住房上市出售时,由购房人按上市出售的已购公有住房或经济适用住房所在地的标定地价的10%交纳土地出让金或相当于土地出让金的价款。在标定地价明确前,土地出让金或相当于土地出让金的价款暂按房屋售价的3%交纳。
购房者缴纳土地出让金或相当于土地出让金的价款后,按出让土地使用权的商品住房办理产权登记。
三、已购公有住房和经济适用住房的土地使用权是以划拨方式取得的,其土地出让金依法上交财政,专项用于城市基础设施建设。
已购公有住房的土地使用权是以出让方式取得的,其上交的相当于土地出让金的价款按已购公有住房原产权单位的财务隶属关系和财政体制,分别上交中央财政和地方财政或返还原产权单位,专项用于住房补贴。其中已购公有住房原产权属行政机关的,全额上交财政;属事业单位的,50%上交财政,50%返还原产权单位;属事业单位的,全额返还原产权单位。
四、职工出售已购公有住房属于规定标准面积内的部分,其售价在每建筑平方米4000元(含)以下部分,全部归出售人所有;售价在每建筑平方米4000元-5000元(含)的部分,80%归出售人所有;售价在每建筑平方米5000元以上部分,50%归出售人所有。售价扣除归出售人所有部分后,余额比照第三条第二款的规定上交财政或返还原产权单位。
属于超标面积部分,其售价扣除售房职工支付的购买超标面积的房价款后,余额比照第三条第二款的规定上交财政或返还原产权单位。
五、已购经济适用住房上市出售时,除由购房人按第二条规定标准缴纳土地出让金外,其出售收入全部归出售人所有。
六、出售人是住房面积未达到规定标准的职工,可申请返还其夫妇双方应得的住房补贴,返还额不超过上交财政或返还原产权单位的售房收入部分且不超过职工应得的住房补贴。
七、已购公有住房和经济适用住房上市出售应按有关规定交纳税费。
篇8
【关键词】集中供热;锅炉管网结垢;循环水处理对策
锅炉结垢后,使受热面的传热性能差,锅炉热效率降低,浪费燃料。锅炉结垢后金属璧温升高,强度降低,在锅内压力作用下,易发生鼓包,甚至爆破。锅炉及管道金属面易产生腐蚀,壁厚减薄、凹陷,甚至穿孔,降低了锅炉强度,严重影响锅炉安全运行。
1.锅炉及管网供暖期循环水化学处理的原理及方法
1.1水处理的方式
1.1.1离子交换软化水处理
钠离子交换软化的原理即采用食盐溶液中的钠离子置换水中的钙、镁离子,使水的硬度降低,从而达到阻垢的目的。但反洗水却含有大量的氯离子和钠离子,会造成地下水的污染。目前,钠离子交换软化水处理被广泛采用,但其对地下水污染的问题应引起足够的重视。
1.1.2投加防腐阻垢剂
此法适用于系统失水量小的供热系统,因为如果系统失水量大,加入的药剂量大,势必在系统中生成大量污泥,对系统运行不利。目前,防腐阻垢剂品种繁多、成分复杂,一般包括化学正磷酸三钠及氢氧化钠等碱性物质;亚硫酸钠、单宁酸钠和其它无机或有机除氧剂。还可以用一些有机合成的防腐阻垢剂。
1.2供热系统的堵塞及防腐
1.2.1采暖系统设置除污器、过滤器等防范设备
采暖系统可设置除污器,过滤器等防止堵塞的防范措施。换热站总回水管的直径较大时,可在循环水泵进水口侧安装一个立式扩容除污器,立式扩容除污器能截留任何杂质,且运行无阻力。为最大限度地保证散热器、温控器、热计量表等正常运行,可以在热入口及入户前的供水管上设置不同滤径等级的过滤器。还应选用能抑制水垢、污泥生成及微生物生长的水处理药剂,另外选用的防腐阻垢剂及其他水处理设施都应使地下水的污染减至最低。
1.2.2供热系统的除氧措施
热水锅炉在运行期间最常见的腐蚀就是氧腐蚀。那么如何减少循环水中的溶解氧含量呢?首先是在水中加入能减慢腐蚀的缓蚀剂。其次,为减少氧气进入供暖系统的机会,应采用高位常压密闭式膨胀水箱。水泵如果间歇运行,必然会有氧气进入系统,从而引起腐蚀,若采用变频泵补水,可连续补水缓冲系统压力变化,减少通过电磁阀的泄水量。另外,防止系统失水,也就是减少补水量,从而减少进入水系统的溶解氧量,可间接做到防腐。再者,如果循环水泵或者补水泵泄露,则会从水泵的负压侧吸入大量的空气,导致水中溶解氧含量升高,从而引起氧腐蚀,所以必须杜绝水泵的负压侧吸氧,因此给水除氧成为防止换热器及管道腐蚀的重要任务。
1.2.3控制循环水的PH值为10—12
如果循环水的PH值低于10,极易发生氧腐蚀。为达到减缓氧腐蚀的目的,必须控制水系统中循环水的PH值在10—12之间。目前我们采用钠离子软化处理,正常情况下出水硬度≤0.03mmol/L,而给水硬度要求
2.锅炉及管网供暖期循环水化学处理的相应对策
锅炉循环水系统日常加药可以选用HRC-L101型缓蚀阻垢剂,此药剂具有防垢、除垢、缓蚀、预膜、杀菌、提高循环水的 PH 值功能,适用于高硬度水质。
2.1 HRC-L101型锅炉缓蚀阻垢剂的特性
2.1.1 防垢
药剂能大量捕获成垢离子,生成带有相同电荷、相互排斥、流动性好的微细絮状物,防止垢物在换热面上沉积,起到软化水质作用。
2.1.2除垢
药剂有超强的渗透和分散能力,管线内壁多年的水垢在循环水中会逐渐细碎、脱落,随排污排出。
2.1.3缓蚀
药剂会在换热面形成具有电中性和绝缘性的有机保护膜,防止腐蚀,有效保护设备,防止管道生成铁锈。
2.1.4杀菌
药剂能抑制铁细菌、硫细菌、硫酸盐原菌等细菌的滋生,防止了铁锈和点蚀的生成,同时防止黑水、臭水的产生。
2.1.5节水
药剂不需严格控制浓缩倍数,循环水能实现零排水运行,最大程度上达到节约用水;补充水可以不用软化水,防止了含盐废水排放,省水、省力。
2.1.6提升PH值
快速提升循环水的PH值,循环水PH值保持在10.0~12.0之间。
2.2锅炉缓蚀阻垢剂特点及使用方法
(1)药剂主要成份为大分子有机物,棕褐色液体。药剂对水质要求非常宽松,水中的氯离子、碱度、硬度、色度、COD、BOD等对药剂的使用影响很小,无需专门人员化验水质,只需测PH值,操作简单。
(2)药剂投药量为每补25到40吨水加药1桶,日常补水补药。PH值控制在10.0~12.0之间。
(3)锅炉缓蚀阻垢剂在锅炉水质处理中的效果:
1)换热设备无结垢和腐蚀,原有老垢逐渐脱落,防垢率98%以上。
2)系统内壁形成保护膜,防止再次结垢和腐蚀,延长使用寿命。
3)循环水无腐蚀性细菌滋生。
4)设备换热效率提高,节省能源消耗。
5)锅炉运行一个周期后不用化学清洗,坚持使用可终生免于化学清洗。
综上所述,供暖设备的腐蚀与堵塞造成蒸汽锅炉能源的严重浪费、热水锅炉严重腐蚀,增大维修量、缩短使用寿命及导致高能耗、高水耗及高维修费用。采用在管网的二次水系统采用科学防腐阻垢水处理的方式,促进从锅炉到换热器再到用户散热器全部水系统在无垢、无腐蚀状态下运行,不但能提高换热器的换热效率,提高能源利用率,循环水呈墨黑色,可有效的防止人为失水,会取得更加理想的经济效益,停机大修,检修循环水泵时,叶轮清洁、往年的水垢都在运行状态下被清除干净;循环水藻类彻底消失;化学采样器效果明显提高;大大降低检修费用、食盐用量、人力、电能及生产总成本。供热系统分户计量是目前国家大力推行的节能、节水政策,做好水处理工作是分户计量推行下去的关键所在。循环水系统的水质情况直接决定了分户计量表的使用寿命及其精确程度。 [科]
【参考文献】
[1]李慧伦.供热管网防腐对策[J].科技促进发展,2010(08).
[2]张金峰.供热系统失水分析和应对措施[J].管道技术与设备,2005(03).
篇9
关键词:教学环节 ;提升;化学核心素养
作者简介:范海燕,女,江苏省沛县人,大学本科学历,理学学士学位,中学高级教师,主要从事高中化学教学及研究.
化学核心素养包含的内容主要有:以培养学生完美人格和终身学习能力为宗旨,指导学生从更高的野和境界上自我发展;培养学生的化学学科素养、化学思维素养、化学信息素养、跨学科综合创新素养、合作交流能力以及正确的情感态度与价值观等.这些素养的形成与我们的教学是息息相关的,因此抓实教学环节,是提升学生化学核心素养的有效途径.
“抓实”是实实在在抓好课堂,措施得当,环节落实到位.我们有时候这样评价某某老师:水平有,就是不出成绩.其中很大程度上就是没抓实课堂教学的原因.有时教师把课堂上自己讲的精彩作为核心工作,反思之后,不得不改变:学生真正掌握了多少是教师评价自己课堂优劣的标准.要提升学生的化学核心素养,必须抓实教学环节,提高课堂效益.笔者为了这个“实”不断摸索,主要从以下几个方面做起.
一、精心设计活动单是落实教学环节,提高课堂效益的前提
如何通过创设情境、点拨启发、评价、反思、提升等手段引导学生自主学习,充分发挥学生在教学中的主体性,是需要解决的问题.以前的课堂都是以讲为主,手头上没有成熟的学案,更谈不上提升学生能力的活动单.为了设计高质量的活动单,先吃透教材思想,大致构思本节课的设计思路,然后再在一些教育网站上下载一些优质教案、课件作为有益的补充.集体备课中全体成员共同审核,提出自己的见解和建议,逐步完善,设计出精致的活动单.
比如选修5《有机化学基础》第三章第四节有机合成的活动单设计中,为了逐步达到目标、化解难点,问题的设置就要有梯度,笔者设计了如下问题:
用化学方程式表示出下列官能团的引入或转化方法:
(1)以生成乙烯为例,列举引入碳碳双键()的方法
(2)以生成溴乙烷、1、2-二溴乙烷、溴苯为例,列举引入卤原子(-X)的方法
(3)以生成乙醇为例,列举引入羟基(-OH)的方法
(4)以生成乙酸为例,列举引入羧基(-COOH)的方法
通过这些比较熟悉的物质入手,学生积极性很容易被调动起来,经充分讨论后对官能团的引入、转化有了基本的思路,这些基础知识抓实了,学生就可以逐步掌握解决综合性的合成题的一般思路.利用活动单让学生获得了解决问题的方法与视角,这种能力的获得和发展才是影响学生一生的.
再如在设计电解原理及应用的活动单时,课堂反馈中设计了2016年高考全国新课标Ⅰ卷第11题“三室式电渗析法处理Na2SO4废水”,该题通过创设陌生情境对学生迁移思维能力进行了考查,同时这种方法将工业废水转化为硫酸和氢氧化钠溶液,体现了化学与可持续发展的理念,能引领学生关心身边的科学问题、关注社会的发展和进步.这样以生活、生产中的真实问题为情境,以中学化学基础知识为载体的问题设计,有效地考查了“科学精神与社会责任”这一学科核心素养.
二、落实教学环节是精心打造高效课堂的关键
高一年级化学教学尤其是第一学期进度是非常快的.但是化学的周课时数并不多,所以提高课堂效率是重中之重.笔者从以下几个方面谈谈自己的教学体会:
1. 课堂内容结构要合理
高一化学试题很多都是经过改编的高考题,不深入研究的话就给人错觉,造成我们在授课过程中,没有紧抓课本、抓基础,总想一步到位;扩展内容过深、过难;以高考的要求来要求高一的学生,忽视了他们是刚从初中踏入高中的新生,加大了学生学习的难度,也影响了学生听课效果和学化学的积极性.经常是考试之后才发现讲的难的没考,基础的学生也没掌握.所以教师在上课前一定要研究学生、研究课本.知识点由易到难的过程要多设置台阶,遵循学生的认知规律.
2.课堂上时刻留意学生的情况,根据学生的掌握情况调整自己的授课情况
尽管们每节课都有教学任务,但是可以根据实际的情况加以调整.比如《化学反应原理》模块中“化学电源”一节,笔者以氢氧燃料电池为例教学生燃料电池在不同电解质溶液中的电极、电池反应式的写法后,以甲烷燃料电池进行巩固,介质多了熔融氧化物和碳酸盐.有的同学用总反应式减去负极反应后得到正极CO2也参与电极反应觉得奇怪,笔者及时在课堂反馈中引入2015年江苏高考第10题让学生辨析、对比,学生分析题图发现正极通的是氧气和二氧化碳的混合气.虽然开始定的任务未完成,但是这个知识点学生掌握的就很实在.
3.引导学生在理解的基础上记忆
化学有很多记忆性的内容,以化学方程式为例,高一化学内容几乎涵盖了高中所有的化方程式.所以高一的考试特别注重化学方程式的考查.为了让学生记住化学方程式,我一开始的法宝就是让学生课堂一开始就默写的办法,后来发现效果甚微.学生都是课前强记,记忆时间短并且不会灵活运用.后来我把重点放到分析化学方程式的书写方法上,然后再以情景方程式的形式进行迁移,发现效果很好.比如在讲铜和硝酸的反应后,可以进行这样的情景方程式的训练:利用镀银的碎热水瓶胆与稀硝酸反应,可以制得硝酸银溶液,写出该反应的离子方程式;在讲SO2的性质时,引导学生分析其作为酸性氧化物具有的性质后,进行这样的训练:为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将石灰石和含硫的煤混合后使用.请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式.这些训练既能落实元素化合物的性质训练,又能让学生感受到学以致用,展现了化学贴近时代、贴近社会、贴近生活的课程理念.
三、精心选编课内、外练习是提升学生核心素养的保障
晚自习课上尽量不讲课,做定时练习.作业精细化,每次试卷都全批全改,做好错题的统计工作,这样讲课时才能有的放矢,讲完后让学生做相应的矫正补偿练习,平时要求学生整理错题集,错题本第一页要有目录,其目录的内容是各章节及对应的页码,这样的归类整理大大提高了效率.另外错题集没必要整题都抄,比如选择题的某个选项是学生不理解的.学生完全可以用自己的语言把错题进行整理分析,这样的精简也增强了可操作性.这不仅让学生学习了科学知识,更重要的是这样的一个发现问题整理问题的过程也潜移默化的培养学生学会学习的素养.
基于核心素养的化学教学是体现化学课程价值的必由之路.教师应抓实每个教学环节,以提升学生核心素养为目标,创设有利于学生能力发展的学习情景,培养学生的重要品质和各方面能力.
参考文献:
[1] 于海强,林肃浩.在选修课教学中培养学生化学核心素养的实践[J].中学化学,2016(10):7-9.
[2] 李晓东.理解学科核心素养的三个关键[J].今日教育,2016(3):15-17.
篇10
“巴尔米查”士兵系统
俄罗斯开发“巴尔米查”单兵作战装备基本型主要基于以下三c考虑:现代作战装备的快速发展以及在战场上的大量使用;更高的士兵存活率,尤其是保障那些单独执行任务的作战小组以及士兵安全;受其它国家积极研发“未来士兵”系统的激励。因此,1993年俄首次提出了作战装备一体化的概念,从2001年起开始在国防订货中单列单兵装备,成立专门的领导、研制机构及士兵装备试验基地。“巴尔米查”成为俄罗斯第一代士兵系统。
“巴尔米查”(即“勇士的头盔”)发展计划重点是研制与发展单兵防护器材、单兵通信与侦察器材、工程装备和特种装备等,用来提高武器装备的整体技术水平。
“巴尔米查”系统开发于1999年,由中央精密机械工程科研所(ЦНИИТОЧМАШ,以下简称“精密所”)为摩托化步兵和空降兵部队,以及一些特种部队研制,另外有20多家企业参与。2004年部分装备部队。在“和平使命-2005”中俄联合演习中,“巴尔米查”得到了展示,系统性能是原来制式装备的 1.5倍。它的特点是通用性好、多功能性和集成度高。由杀伤、防护、控制、生命保障、能源5个基本系统组成,包括11大类、60多种(有说50多种的)单兵和班组用器材,有火力打击武器(适合摩托化部队使用的5.45毫米“阿巴甘”AN-94自动步枪、AK步枪或“佩切涅格人”机枪,使用能击穿防弹衣和轻型装甲的新弹种等)、侦察监视装备(导航、指南针、夜视镜等)、通信器材(手提式“高架渠”无线电台等)、防护装备(“胸墙”防弹背心,可防护10米内AK-74步枪发射的子弹、“波利特-М”通用防弹头盔、通用战术背心)、生命保障系统(包括灭火设备,不同用途的背包、睡袋、雨衣、毯子、枕头、背包、斗篷,夏季和冬季军服、食品,加热器、水过滤器、医疗用品、工程设备等)、伞降器材、班用和专用器材等。其便携式电台可保障连―排―班―单兵间无线保密通信。“巴尔米查”全套装备质量为43~52千克。 “巴尔米查”系统在展会上亮相
“巴尔米查”全套通用战术背心号为6Sh112。其“射手”型基本套装为:1件基础背心,2个可装2个AK-74(AKM)步枪弹匣和1个照明弹的包,2个可装2个AK-74(AKM)步枪弹匣的包,4个装防御型手榴弹RGO、进攻型手榴弹RGN、远距离手榴弹RGD-5和F-1破片手榴弹的手榴弹包,2个通用包,1个小型步兵铲包,1个战斗包,1个巡逻包,1本操作手册,1个证件,1套备附件。此外,还有“机”包、“狙击步”包等。
此外“,巴尔米查-M1”系统还有激光探测器、超短波(或超高频)探测器和医疗生理监测系统等。
2007年,俄军开始了“巴尔米查-Ⅱ”系统的试验-设计工作,重点提高了防弹衣和头盔的防护等级,增强战场态势感知及指挥控制能力,进一步减轻重量。
“战士”士兵系统 “巴尔米查”全套通用战术背心6Sh112
俄“巴尔米查”士兵系统与美国“陆地勇士”和法国的FE? LIN士兵系统(世界首先装备部队的士兵系统)相比,除防护系统表现优越外,其它的科技含量较低,性能落后,且重量比西方产品高出10~20%。它其实只是将士兵需要的、有用的装备进行了整合,还不能算作是革命性改变。为此俄开始了第二代士兵系统――在“巴尔米查”系统基础上改进的“战士”士兵系统的研发工作。
“战士”士兵系统,即“战士”作战装备,是俄军最大的现代化计划之一,早在21世纪初就由精密所开始研发,总设计师是弗拉基米尔・列宾,超过50多家俄研究所和生产企业参与了该项目,其中有“Циклон”中央科研所、“特种技术与通信”科研生产联合体和“特种材料”科研生产联合体等。
其间,前国防部长谢尔久科夫曾打算向法国采购几套FE? LIN士兵系统,理由是法国的看上去要比国内国防工业设计的好。但显然FELIN系统成本明显偏高,加之后来他本人被解职等原因,俄又决定自主研制。
2011年8月,俄“战士”系统首次在MAKS-2011(第十届莫斯科国际航空航天展)上亮相。俄步兵、侦察兵和车辆驾驶员已在日常实战训练中使用了“战士”士兵系统,一些连队还开展了战术演习。部队试验于2012至2013年展开,包括参加了“高加索-2012”的演习。试验表明,“战士”不仅不逊于FELIN系统,而且在某些指标方面还优于FELIN。2013年至2014年夏天,12个部队参与了“战士”系统的国家试验。 从左至右分别为:战车车组乘员6B15防护服、“彼尔米亚克人”6B21作战套装和“巴尔米查”单兵作战装备
“战士”作战装备由防护、控制、生命保障、武器和能源保障系统5大系统、10多个子系统组成,分为冬天和夏天两款,一般复杂性的系统由59个组件组成(在设计阶段设计了大约100个组件,2012年确定有40个参加测试,其余组件已于2013年测试完成)。
防护系统含大约20个部件,由防弹背心、防弹头盔、防护眼镜、防护服和听力保护组件等组成,可帮助士兵抵御杀伤性武器和非致命武器(声音、催泪瓦斯、热等)的伤害,也有防毒功能。最早是2002年出现了6B21作战防护套装,后经不断改进,至2010年研发出了“彼尔米亚克人-M”版本。“战士”第一代作战装备按照“巴尔米查”的研发方向,采纳了“彼尔米亚克人-M”和其它b备。其它国家士兵系统的防护子系统在当时无法与俄相媲美。
标准型“战士”防护系统由5级防护服和防弹背心组成,重约10千克;最重型带扩展配置的防护系统,含头盔和具有6A级防护等级的6B43防弹背心的突击型防弹衣(含陶瓷插板以及肩部和髋部衬垫),总重约为20千克。
冬季版有保温和取暖设备。“战士”防护服透气性好,防水隔湿,可持续穿戴48小时,可粘贴臂章和肩章,摘掉标识也很方便。模块化设计使背心上可粘贴各种口袋。服役结束时,穿过的衣服在清洁除污后将发给新兵。 “战士”士兵系统已在部队日常实战训练中使用
防弹背心“战士”的防弹背心有两种,其中标准型质量大约7千克,比上一代大为减轻;突击型质量15千克,可达到最高6级防护。防弹背心具有嵌入式快速释放系统,使用方便、重量很轻,穿脱都很容易。当为受伤的战士打开衣服时,只需拉一下解脱装置(以前必须得从头上脱下防弹背心,或是切断皮带)。当士兵落水时,作战装备会瞬间脱掉,这对生存是极其必要的。
6B43防弹背心于2010年装备部队,可防护子弹对胸部、背部和侧面的攻击,以及防护破片对腹股沟和肩膀的伤害。复合陶瓷防弹插板可防SVD步枪从10米处发射来的枪弹。若击穿了防弹板,防弹背心仍有一个补充的防护板,它是由防弹织物――“鲁萨尔”(русар)[注]制成。防弹背心还有块缓冲板,一旦受到冲击,它会分配冲力,减轻子弹对士兵整个人体的伤害。
“战士”士兵系统6B43防弹背心技术指标如下:
防弹背心全套扩展时的重量:≤15千克;
防破片面积(防破片模块):63.8~72.5平方分米,其中包括:
――可拆卸的防破片挡板:5~5.3平方分米;
――防破片护肩:13.8~17.2平方分米。
增强型统一的防弹板的面积:26.5~29.9平方分米,其中包括:
――侧面防弹板:6~7平方分米;
――防弹板:3~3.5平方分米;
――后背下方防弹板:2.5~3平方分米。
防弹板――5A级防护。
防弹板――6A级防护。
防弹背心的防破片性能V50:≥550米/秒的初速; “战士”士兵系统6B43防弹背心
防弹背心的防护面积:≥45平方分米,重量:≤3.2千克。
防弹头盔研究者为“战士”设计了一个新的多层头盔,分三层结构:外层是复合材料,不连续的织物材料,内层也是复合材料。优点是:子弹的冲击波就像打在弹性变形材料上一样被分散。壳体在允许值内弯曲,但仍然是完整的。该头盔重量轻,全重1 060克,指标毫不逊色于国外的“重型”头盔。可承受从5米处发射来的9毫米手枪弹的冲击(防护等级为1级),防护初速为630米/秒的破片杀伤率约为50%。
它被公认为是当代世界各地军人使用的头盔中最轻、最结实的。在日内瓦的杜邦公司试验中心得出的结论是,俄罗斯“战士”系统的6B47头盔是对战场上作战士兵的最好防护。
防护眼镜第一代防护眼镜由“护身甲”公司生产,可防6毫米大小、初速350米/秒的破片。防护眼镜重量小于160克;防护面积大于1.3平方分米。
防护服防护服中有结实且轻的材料做成的防护插板,它能使战士免受从冷兵器发射来的低速破片的伤害,可保护躯干、颈、手和肩膀。其防护性能强、质量轻,且不妨碍运动。“彼尔米亚克人”防护服采用了最新研制的芳纶纤维,可防1克重、初速140米/秒的枪弹破片对士兵的伤害,也可防长达10秒的明火,当坦克受攻击而燃烧时,穿着防护服的坦克人员生存率提高。防护服本身不导热,可阻挡紫外线和红外线,不易被红外瞄准镜发现。其防护能力比以往产品提高70%。可有效保护身体90%的面积。 “战士”系统的多层头盔
控制系统包括通信、识别、信息处理与显示、定向和导航设备等。通过它,士兵可共享信息、目标定位、发送和接收指令。
俄新型C4ISR系统,即“射手座”侦察、指挥和通信系统,重2.4千克,含小型接收器和惯性导航系统。它实际上是移动的计算机。该系统能够在1.5千米范围内使用(可满足整个连的通信需要),同时还能保持无线电联络。该系统提高了抗干扰能力。采用开放式结构设计,可与多种侦察、控制、瞄准和目标指示装置、雷达、测距机、测向仪和无人机相连。该系统有班长、排长和连长三种级别的配置方案。士兵通过GLONASS和GPS确定坐标。导航系统主要在俄罗斯的软件和硬件系统上开发,允许士兵之间分享彼此的信息,也可与指挥官进行通信。能实时传输语音、图像和视频数据,可使指挥官更有效地调整士兵们的行动。这些数据能迅速传递给支援分队――炮兵和航空兵。敌我识别系统是新一代战斗装备的组成部分之一。 俄罗斯士兵身着“战士”系统的防弹背心
“射手座”早于2007年就已装备部队,2011年起装备的是经过改进的第二代“射手座”系统,还包括测距测角仪等。
生命保障系统包括护膝和护肘、水过滤器、自主热力和电力供应设备等。还包括不同类型的背包(通用背包容量50升,突击背包容量10升,可互换可快速拆卸的减重背心)、伪装服、折叠式保温衬垫、冬季使用的可拆卸的防寒设备、透气的T恤衫、内衣、毛毯、雨衣、帽子、衬帽、蚊帐、帐篷以及睡袋等。
武器系统原定为AK-12或AK步枪其它版本的改进型,配备夜视瞄具和红外热成像瞄准系统和“熊蜂”匕首等。几种机枪和狙击步枪将装备给排级部队。AK-12步枪的组件:手电筒、激光目标指示器、瞄准镜、蓄电池、前托握把、可伸缩枪托,在前托和机匣盖处的皮卡汀尼导轨、枪口制退器等也可能配装。 第一代防护眼镜
“战士”系统包括大量的电子和特种装备,大大提高了士兵的野战能力。使用夜视仪可进行夜战。有三个一组的热成像瞄准镜,每一个都能很好地适应作战条件和武器。瞄准镜可白天用,也可配备激光指示器在夜间射击使用。在新改型中增加了视频监视系统,配备了头盔显示器。
目前问题在于,哪支新型自动步枪会列装:是“卡拉什尼科夫公司”的AK-12还是“杰格佳廖夫兵工厂”的A-545?两家经历了几年的竞争选拔,多次的反反复复,至今仍未有结果。正是因为选择突击步枪的过程一再推迟,才导致“战士”系统迄今未投入作战使用。2016年10月,俄有消息称,“战士”系统的轻武器将在一年半后接收。“战士”士兵系统还包括能源系统等,如蓄电池和充电器等。