有机反应与有机合成范文

时间:2023-10-27 17:51:52

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有机反应与有机合成

篇1

关键词:溴的状态;有机反应;反应条件;反应历程

中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2015)05-0340-01

很多有机反应条件决定了有机反应历程,本文对高中阶段常见的几个与溴有关的的有机反应,从反应条件和有机反应历程之间的关联性作出粗浅的探究。

1.不同状态的溴与不同有机物反应条件对比

从高中教材中可以归纳出溴与不同有机物反应条件对比如下表:

有机物烷烃或芳香烃侧链上的取代反应与烯烃的加成反应与苯的取代反应与苯酚的取代反应

Br2的状态反应条件溴蒸气光照溴的四氯化碳溶液液态溴Fe作催化剂饱和溴水,

2.溴在不同条件下与不同有机物反应历程探究

2.1 Br2与烷烃(或芳香烃侧链)的取代反应人教版《化学必修2》P61科学探究中,甲烷与氯气的反应是将甲烷与氯气混合后光照,如果烷烃与溴的反应,应该也使用Br2蒸气,反应条件是光照。

Br2与烷烃(或芳香烃侧链)的取代反应是游离基取代反应,反应历程如下:

①链的引发:Br-Br――2Br・

②链的传递:R-H +Br・ R・+ H-Br

R・+Br-Br―― R-Br+ Br・

……

③链的终止: Br・+ Br・――Br2

在第①步中,将溴的蒸气光照,是使Br-Br共价键的断裂,产生溴游离基,引发反应。

2.2 Br2与烯烃的加成反应。烯烃与卤素单质的反应是亲电加成反应, Br2的CCl4溶液与乙烯反应历程如下:

①Br+的产生:Br-Br――Br++Br-

②Br+进攻Π键,形成Π络合物(环状的溴f离子)。

③Br-反式进攻Π络合物,形成二溴代物。

如果是用溴水,则第③步反应中,H2O分子(或认为是OH-)也会进攻Π络合物生成2-溴乙醇,使产物不纯。所以Br2与烯烃的加成反应的溶液环境绝对不能是极性环境的溶剂(在这里,我们选择非极性的溶剂:CCl4)

2.3 Br2与苯的取代反应

Br2与苯的取代反应中,使用的是液态Br2,Fe或FeBr3作催化剂。反应历程如下:

①Br2+FeBr3=Br++FeBr4-

②Br+进攻苯环形成Π络合物,而后形成σ络合物。

③σ络合物失去H+,生成溴苯。

在此实验中,不能有水的存在,因而不能用溴水,这是因为FeBr3遇水会水解生成氢氧化铁,失去催化作用(有的教辅资料上说不能用溴水的原因是因为溴的浓度不够高,这种说法是不对的);也不能用溴的CCl4溶液,否则不能形成FeBr4-,也就不能生成中间体Br+(或浓度很低),从而不能发生对苯环的亲电取代反应。

2.4 Br2与苯酚的取代反应。人教版选修5《有机化学基础》P54【实验3-4】向盛有少量苯酚稀溶液的的试管中逐滴加入饱和溴水,边加边振荡,观察并记录现象。

为什么使用的是饱和溴水和稀苯酚溶液呢?

苯酚与溴水的反应历程也是亲电取代反应,由于羟基对苯环的活化作用,使得苯酚的反应比苯的溴代容易得多,Br进攻酚羟基邻、对位,且容易发生三元取代反应。

2.4.1 不用液态溴。原因是液态溴为强氧化剂,会将2,4,6-三溴苯酚氧化得到黄色沉淀。

2.4.2 要用饱和浓溴水而不用稀溴水。是因为2,4,6-三溴苯酚溶于苯酚(相似相容原理),如果溴水浓度小,生成的2,4,6-三溴苯酚太少,就看不到白色沉淀(或白色沉淀立刻消失)。

2.4.3 要用稀苯酚溶液。这是为了降低苯酚浓度,减少2,4,6-三溴苯酚的溶解量,便于在实验中观察到白色沉淀的生成。

3.总结

在不同条件下,溴与不同有机物反应历程的不同,说明有机反应的条件是与反应历程是紧密相关的。在学习有机化学时,我们要重视反应条件对反应类型和反应产物的影响,做有机实验时,更要严格控制反应条件和反应的时间,以提高产物的产率和纯度。

参考文献:

篇2

【摘要】 离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的的新型溶剂,离子液体本身具有许多无可比拟的性质,而且其性质可通过结构组成的不同来调节,目前,离子液体正作为传统溶剂的替代品被人们广泛接受,本文主要综述了其中的聚合物负载离子液在有机合成中的发展和应用。

【关键词】 离子液体;聚合物负载离子液;有机合成

Abstract:Ionic liquid is a new sort of solvent with ionic characteristics and can remain liquid status at room temperature,ionic liquid showes remarkable new properties and close relationships between the structures and the properties,and is widely accepted as the substitute of conventional solvent.In this paper,new development and application of supported ionic liquids have been reviewed.

Key words:ionic liquid;Polymer-Supported Ionic Liquids;organic synthesis

室温离子液体(Room temperature ionic liquid,RTIL)是一种在室温或接近室温的温度下呈液态的有机盐,简称离子液体(IL)。它一般由有机阳离子与无机阴离子组成,阳离子通常是二烷基咪唑阳离子、烷基吡啶阳离子、烷基铵阳离子、烷基膦阳离子等,阴离子常见的是卤素离子、ALCL4-和含氟、磷、硫的多种离子,如:BF-4、PF-6、CF3SO-3、CF3COO-、PO3-4、NO-3等。

离子液体具有一系列突出的优点:几乎不挥发,不易燃,无色,无臭,稳定性好,毒性小,对许多化合物(尤其是有机金属化合物)有良好的溶解性,并且其性质可在很宽的范围内通过选择不同的阴、阳离子来调节,以满足不同反应和过程的需要,同时,使用后可以回收再利用,因而有望作为有机反应替代溶剂,目前已在电化学、分离过程,特别是有机合成中得到了广泛的应用[1]。

近年来,聚合物负载离子液体(Polymer-Supported Ionic Liquids,PSILs)的研究,大大扩展了离子液体的应用范围。聚合物负载离子液是将离子液体负载于载体之上,合成了含离子液体或具有离子液体结构的高分子聚合物。所形成的离子液体高聚物,在导电、催化有机合成反应中有着良好的应用前景。本文就聚合物负载离子液的发展及其应用研究作一简要介绍。

1 聚合物负载离子液体(Polymer-Supported Ionic Liquids,PSILs)的应用

由于现今常用的离子液体价格较高,在一些反应中对于产物的分离和催化剂的回收较繁琐,因此,将离子液体进行固载化,可以把离子液体和固相载体材料的优点结合在一起,与此同时保持其物理及化学行为,应用于反应与催化时,更有利于产物和原料的分离、催化剂的循环使用,并且更经济。将离子液体负载于载体之上主要有两种方式;第一,通过共价键连接于载体之上。第二,通过物理吸附于载体之上;有时辅以部分通过共价键连接的离子液体以加固其物理吸附。

1.1 通过共价键负载的离子液体

通过共价键将离子液体负载于载体之上,在使用中离子液体不易从载体上脱离,是一种相对牢固的负载方式。

Dong Wook Kim和Dae Yoon Chi研究组利用Merrifield树脂负载的的离子液体成功的促进了一系列亲核取代反应[2]。他们发现,在该反应中使用负载离子液体(Fig.1)显示了比使用简单离子液体更好的活性。

Fig.1 x-=BF4,OTf

Noritaka Mizuno课题组将咪唑 离子液体挂载于SiO2上(Fig.2),然后利用离子交换将负载于其之上离子液体的阴离子交换成为过钨酸盐[{W(=O)(O2)2(H2O)}2(μ-O)]2-。该负载离子液体可以利用其阴离子以过氧化氢作氧化剂催化烯烃环氧化反应;相比对应的均相体系,该催化体系具有更高的活性和选择性[3]。

Fig.2

蒙脱土(MMT)是一类由负电性的二维硅酸盐和阳离子共同组成的无机材料。Zhimin Liu课题组利用Na-MMT与离子液体1,1,2,2,-四甲基胍三氟醋酸盐([TMG][TFA])进行阳离子交换,制备了负载离子液体TMG-MMT。其后,他们将RuCl3吸附于此负载离子液体之上并将其还原成为纳米Ru离子;以此Ru/MMT作催化剂可以高活性的催化苯环氢化[4]。该催化剂回收使用四次后活性无明显降低。

Li Niu课题组通过酰胺键将离子液体负载于单层纳米碳管(Single-walled carbon nanotubes,SWNTs)之上形成了多功能材料(multifunctional materials,Fig.3)[5]。初步实验表明,单层纳米碳管和离子液体及其对应阴离子的性质都被成功的结合在该材料之上。

Fig.3 x-=Br-,PF-6,BF-4,1/3[PW12O40]-3

最近,Wagner A.和Mioskowski C.课题组将离子树脂作为杂相金属吸附介质吸附了Pd (Fig.4)和Rh,分别催化了Suzuki偶联反应或苯乙炔的硅氢化反应[6]。

Fig.4 Ionic-gel stablized Pd particals

1.2 通过物理吸附负载的离子液体

通过物理吸附将离子液体负载于载体之上,制备过程相对简便,是目前比较常用的负载方式。负载后的材料常用作气体吸附、物质分离以及催化合成等方面。

转贴于

1.2.1 物质吸附、分离等方面的应用 Carlos A.M.Afonso课题组将离子液体[Bmim][PF6]填充于输水性膜聚氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)孔径之中。他们发现该膜对二级胺(二异丙胺)的传输能力高于一级胺(己胺)和三级胺(三乙胺)[7]。

Villora,G.课题组将离子液体[Bmim][PF6]填充于输水性膜(尼龙)孔径之中。在丁酸乙烯酯、正丁醇、丁酸丁酯和丁酸混合液中该膜透过正丁醇的能力强于其它化合物[8]。

Quan Gan课题组将离子液体[Bmim][NTf2]、[C10-mim][NTf2]、[N8881][NTf2]和[C8Py][NTf2]填充于纳米滤膜之中。该填充后的滤膜对H2,N2,O2和CO的透过具有一定的选择性[9]。

Gui-Bin Jiang课题组将离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C8mim][PF6])填充于聚丙烯纤维孔径之中。该纤维可以有效的从含极低浓度(低于色谱检测范围)的氯代苯酚水溶液中将其萃取出来[10]。

Chun-Hsiung Kuei课题组将离子液体1-辛基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([C8mim][TfO])吸附于nafion膜之上。利用该吸附离子液体之后的nafion膜可以将极低浓度(低于色谱检测范围)的稠环芳烃从其水溶液中萃取出来[11]。

Sheng Dai课题组将树枝装分子PAMAM G4.0(PAMAM = polyamidoamine) 的胺基用Br?nsted酸(HNO3)质子化后与三氟甲磺酸胺基锂(LiTf2N)进行阴离子交换,得到了一种由树枝装分子负载的疏水性Brnsted酸-碱离子液体。该负载离子液体具有高的导电性及光致发蓝光性能[12]。

1.2.2 在有机合成,催化等方面的应用 Carlin R.T.等人将离子液体[Bmim][PF6]与聚氟乙烯-六氟丙烯共聚物、Pd/C共混后得到了一离子液体-Pd/C-聚合物膜[13]。该膜可以催化烯烃氢化反应。

Mehnert C.P.课题组将离子液体[Bmim][PF6]、Rh催化剂[Rh(NBD)(PPh3)2]-PF6吸附与硅胶之上[14]。离子液体在硅胶表面吸附形成了液膜,同时该液膜可以将Ru催化剂溶于其中。尽管最后的负载催化剂是固体,但其表面由于离子液体液膜的存在,在反应中为催化活性物种供了均相的环境(Fig.5,a)。而且由于该负载催化剂具有大的比表面积,可以增大反应接触面;使用该负载催化剂进行催化烯烃氢化可以得到高于均相催化的活性。该负载催化剂具有高的稳定性,重复使用18次后活性无明显降低。

Fig.5 Ioinc liquids supported on silica

同时,Mehnert C.P.等人将硅胶表面通过共价键负载上一层离子液体。此硅胶可以吸附离子液体[Bmim][PF6]及催化剂HRh(CO)(tppti)3于其表面之上。最后形成的负载催化剂体系可以高活性的催化烯烃氢甲酰化反应(Fig.5,b)[15]。

Han B.课题组将离子液体1,1,3,3,-四甲基胍乳酸盐(TMGL)吸附于分子筛之上后,利用胍基氮的配位作用将纳米钯稳定于分子筛上(Fig.6)。该负载催化剂可以高活性的催化烯烃氢化反应,并且回收使用5次后活性无降低[16]。

Deng Y.课题组采用sol-gel法将咪唑离子液体以及金属催化剂固载于硅胶孔径之中。采用此种固载方法可以将离子液体([Dmim][BF4]、[Cmim][BF4])和金属催化剂限制于硅胶孔径之中而不能从管道中穿出;与此同时,反应物和产物都可以顺利的从硅胶管道中穿过(Fig.7)。该方法提供了一种比简单的物理吸附更加牢固的固载手段,同时能够保持固载化离子液体的优点[17]。

2 结语

离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂,在有机合成、导电、萃取分离等领域的应用研究正在兴起,并已引起越来越多的研究者的浓厚兴趣。目前,离子液体用于各类有机合成反应如双烯合成、傅一克反应、聚合反应等催化体系中显示出明显的优势,如反应产物的高选择性,易循环回收利用等。高分子负载离子液体由于自身是固体,具有化学过程中使用量较少、反应后产物易于分离、回收使用方便等特点。设计和开发新型高分子负载离子液体具有更加重大的意义和应用前景。

Fig.6 Pd nanoparticals supported on molecular sieves by ionic liquids

Fig.7 Illustration of the synthesis of silica-gel-confined ionic liquids with and without the metal complex

【参考文献】

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篇3

首先,有机化学不像数学那样具有严密的逻辑性与规律性,又不像物理学科那样贴近生活并具有完整的系统性,有机化合物种类繁多、反应复杂、副产物多、分子式及结构复杂,再加上中职学生薄弱的化学基础,使得学生在学习有机化学时,头绪混乱,并产生“繁杂”、“模糊”的感觉。

其次,高中教学模式和初中有较大差别,有机化学内容和初中科学跨度很大,因此很多学生在学习时没有掌握学习要领,理不清有机化学内容的头绪与脉络。在学习有机化学性质时,对结构与性质的对应关系也没有把握好。

因此,帮助学生理清有机化学知识脉络,构建起有机化学的知识框架,十分必要。

一、归纳有机化学中的常见官能团,掌握其对应性质

有机化合物结构复杂,种类繁多,反应千变万化,但归根结底,有机化合物的性质主要取决于其所拥有的官能团。在中职有机化学教材中,最主要的官能团主要有碳-碳双键、三键、羟基、羰基、羧基等十几种,它们的具体性质如表1 所示。

在有机化合物的学习过程中,官能团及其性质十分重要,只有把官能团及其对应性质烂熟于心,才能在有机化学学习中举一反三,即使遇到一些陌生的有机化合物,也能依据其所拥有的官能团而大概推测其性质。

二、抓重要的有机化学反应类型

有机化合物反应复杂,类型众多,但最主要、最常用的还是以下六类反应。

1.取代反应

取代反应是有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应,取代反应是有机化学反应中最常见的反应,取代主要分为三种类型:亲电取代、亲核取代和自由基取代。从具体的取代方式上,主要包含以下几种情况:

(1)一个原子被另外一个原子所替代,如甲烷中的氢被卤素所取代;

(2)一个原子被另一个原子团所替代,例如醇分子间的脱水反应,事实上就是醇羟基中的氢被烷基所取代;

(3)一个原子团被另外一个原子或原子团所替代,例如酯脱水生成酸和醇的反应等;

(4)几个原子或原子团被其他一个原子或原子团替代。

2.加成反应

有机物分子里不饱和的碳原子和其他原子或原子团直接结合生成更趋饱和的别的化合物的反应叫加成反应。加成反应从反应机理上说主要有四种:亲电加成、亲核加成、带有吸电子基加成、自由基加成。从反应具体形式看,加成反应主要有以下三种情形:

(1)不同分子间的加成反应,如烯烃和卤素加成生成卤代烃;

(2)相同分子间的加成反应,如聚乙烯的合成即加聚反应;

(3)分子内加成,如葡萄糖中1号碳原子和5号碳原子之间的加成。

3.消去反应

有机化合物在适当的条件下,从一个分子脱去一个小分子(如水、卤化氢等分子),而生成不饱和(双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。例如醇类和卤代烃都能发生消去反应。消去反应一般有两种情况,即对称消除和不对称消除。发生消去的前提是和羟基、卤素相连的碳的相邻那一个碳必须要有氢。

4.氧化反应

氧化反应很多,例如有机化合物的燃烧就属于氧化反应。一般来说,加氧或者去氢的反应都是氧化反应。

5.还原反应

加氢或者去氧的反应属于还原反应,如炔烃加氢生成烯烃、烷烃。

6.聚合反应

高分子材料的合成大都属于聚合反应,一般有缩聚和加聚两种类型。

事实上,有机化学中的很多反应都可以归纳到上述六大类反应中。譬如,羧酸衍生物的生成实际上是取代反应,三大高分子材料的合成属于聚合反应,氨基酸可由羧酸中的氢被氨基取代而得,油脂的硬化属于加成反应,有机物的燃烧都是氧化反应等。在日常的教学中,如果能有意识地引导学生对反应进行归类,将有利于学生对整个有机化学教材当中的大部分化学反应形成一个知识框架,有利于学生对各类反应的记忆并深入理解。

三、把握每类有机化合物的知识脉络

有机化学教材中各章节,各类有机化合物的知识脉络一般遵循一定规律。

对于烃类,一般的内容安排有如下规律:

概念结构―通式―同分异构体―分类及命名―物理性质―化学性质―主要的有机化合物及用途―制法(实验室及工业制法)。

对于烃以后的有机化合物的学习,一般按以下规律进行:

概念―结构―分类及命名―物理性质―化学性质―主要的有机化合物及用途―制法(实验室及工业制法)。

对于物理性质,主要是颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性等。

如果在教学过程中,反复强调这样的学习顺序与方法,引导学生有意识地去进行强化,经过一段时间的训练,学生学习有机化合物时思绪就会比较清晰。

四、理清两条知识线

在有机化学教材中,有两条非常重要的知识线。

1.关于烃的知识线

2.关于烃的衍生物的知识线

在中职有机化学的教学中,烃及烃的衍生物是重中之重,两条知识线的形成,可以帮助学生清晰烃与的衍生物之间的相互关系,形成较为系统的知识脉络。

五、关注乙烯、醇、苯、羧酸四个中心

乙烯、醇、苯、羧酸是烃及烃的衍生物中非常重要的化合物,以它们为中心可以合成大量的有机化合物,因此,掌握这四个核心化合物,然后以此为中心进行发散,有助于对烃及其衍生物的学习与理解。

1.以乙烯为中心

乙烯是有机化学合成中非常重要的原料,从乙烯出发,通过不同的途径,几乎可以合成极大部分的有机化合物。例如,烯烃加氢还原可以得到烷烃,失去氢可以得到更加不饱和的炔烃,烯烃和卤素或氢卤酸加成可以得到卤代烃,和水加成则得到醇,工业制取乙醇经常用乙烯水合法,乙烯氧化可以制取甲酸,乙烯聚合则可以得到聚乙烯。因此,乙烯是有机合成工业和石油化学工业的重要原料,就像钢铁产量可以反映一个国家的重工业水平一样,世界上以乙烯的产量来衡量一个国家石油化工的生产水平,事实上,以乙烯为原料可以合成很多有机化合物,所以乙烯在有机合成中扮演着非常重要的角色。

2.以苯为中心

苯是芳香族化合物的母体,苯环特殊的结构及其中的大π键,决定了苯独特的性质。苯环上最主要的反应是取代反应,常见的取代反应有苯硝化生成硝基苯,磺化生成苯磺酸,卤化则可以得到卤代苯。苯还可以被烷基化,在苯环上引入烷基,如常用的洗涤剂里面的主要成分十二烷基苯磺酸纳,就可以通过苯环烷基化得到。重氮盐、染料中的苯胺、偶氮化合物等也可以通过苯来制得。

事实上,依据苯环上取代基定位规律,苯环上的氢可以继续被其他取代基所取代,从而形成了成千上万的芳香类化合物。

3.以醇为中心

乙醇是最重要的烃的含氧衍生物,从醇开始可以合成醛、酮、羧酸、醚等含氧衍生物及卤代烃、硫醇等。例如,乙醇氧化可以得到乙醛,继续氧化则得到乙酸;醇和乙酸能进行酯化反应生成酯;乙醇分之间脱水得到乙醚,分之内脱水则得到乙烯;醇与卢卡斯试剂反应得到卤代烃,醇蒸汽与硫化氢混合后反应制得硫醇等。因此,醇是烃的含氧衍生物中最核心的一种,它是连接烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的重要纽带。

4.以羧酸为中心

羧酸是羧酸衍生物的核心,羧酸卤化可以得到酰卤,和醇发生酯化反应可以得到酯,氨化可以制得酰胺,分子间脱水可以得到酸酐。反之,酯、酸酐、酰卤、酰胺等水解均可以得到羧酸。羧酸及羧酸衍生物之间的关系可以用图1表示。

总之,有机化学虽然对中职学生来说学起来有一定难度,有机化合物及化学反应虽然复杂且变化无穷,但是有机化学有其内在的规律,如果能帮助学生理清脉络,构建起有机化学比较完整的知识框架,那么有机化学也将不再那么难学。

(作者单位:浙江省绍兴市技工学校)

篇4

关键词:应用化学 化学史 二氯甲烷

1、应用化学的发展历程

化学史可大致分为:远古的工艺化学时期、炼丹术和医药化学时期、燃素化学时期、定量化学时期(即近代化学时期)和科学相互渗透时期(即现代化学时期)。

远古的工艺化学时期:从远古到公元前1500年左右,人类先是学会了使用火,进而学会利用火来烧制陶器和冶炼金属,并学会酿酒和利用天然颜料为布料染色。虽然这些早期的化学工艺都是通过实践摸索得到的经验,没有形成理论,只能算是化学的萌芽,但在当时这些工艺都极大的促进了社会生产力的发展和人类文明的进步。

2、二氯甲烷的性质及用途

2.1 二氯甲烷的性质

二氯甲烷,英文别名为Methylene dichloride,是由甲烷分子中两个氢原子被氯取代而生成的化合物。其化学式为CH2Cl2,相对分子质量是84.93。二氯甲烷是无色、透明、比水重、易挥发的液体,有类似醚的气味和甜味,不燃烧,但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。二氯甲烷微溶于水,与绝大多数常用的有机溶剂互溶,与其他含氯溶剂、酚、醛、酮、磷酸三乙酯乙醇也可以任意比例混溶。室温下二氯甲烷难溶于液氨中,能很快溶解在、甲酰胺、乙酰乙酸乙酯中。并且可与乙醇、乙醚和N,N-二甲基甲酰胺混溶,溶于约50份水中。其相对密度(d204)1.3255,凝固点-95℃,沸点 39.75℃及折光率(n20D)1.4244。低毒,半数致死量(大鼠,经口)2524mg/kg。高浓度蒸气有麻醉性。有刺激性。

2.2 二氯甲烷的用途

溶剂是二氯甲烷的最主要用途。二氯甲烷具有广谱的溶解能力、低沸点以及相对而言最低的毒性和相对而言最好的反应惰性,使其成为有机合成中使用频率位居第一的有机溶剂。作为溶剂其地几乎跟无机盐化学中水相当。

由于二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点,大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯,其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂,气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。

二氯甲烷为无色液体,在制药工业中做反应介质,用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等;还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、金属清洗剂等。

3、二氯甲烷的制备方法

3.1 天然气氯化法

天然气与氯气反应,经水吸收氯化氢副产盐酸后,用碱液除去残余微量的氯化氢,再经干燥、压缩、冷凝、蒸馏,得成品。

甲烷氯化机理是游离基连锁反应,通过升高温度或用3000~5000A的光源辐射来实现氯分子的活化。在工业操作中,为保持一个稳定的自由基连锁反应,需要将操作温度维持在380~450°C。其反应为强烦热反应,反应温度控制十分重要,为此,在工业中已成功采用下列反应装置设计:1.大量循环甲烷或生产的氯代甲烷使用的多级反应器,以保证足够低的氯甲烷进料比;2.采用无话四氯化碳或较低的氯代甲烷为热载体;3.采用流化床反应器。

当采用内循环式反应器时的工艺操作条件为:反应温度为380~400°C;氯:甲烷:循环气=2:1:9;氯化物冷凝温度为-40~-5°C;粗氯化液组成CH3Cl 48%、CH2Cl 35%、CHCl 14%、 CCl 3%;二氯甲烷蒸馏塔操作压力为303.9kPa(表压),塔顶温度为80°C,年产6000t二氯甲烷每吨产品消耗定额。

4、萃取溶剂的筛选

一般来说,萃取的选择应该注意以下几点:a.对被分离物有大的萃取容量。溶剂的萃取容量越大,其需要的循环量越少:b.应当有选择性。能在很大程度上溶解一个活多个被分离组分,而对另一些组分则很少溶解;c.应该是化学上稳定方的。即它不应与尽量物流中的组分或于再生期间发生不可逆的化学反应;d.应当能够再生,即被萃取物容易与溶剂分离,溶剂可以多次反复利用;e.应当比较便宜,从而维持溶剂在系统中循环量和补充溶剂损失的费用不大;f.应当没有毒性和腐蚀性,而且对于被处理的物流没有严重的污染。

5、结论

由于二氯甲烷、甲醇、丙酮和水混合液中组分间的相对挥发度较小,组分沸点较低且接近,易形成共沸溶液,采用普通的精馏方法难以将其分离。而萃取剂的加入可以增大组分间的相对挥发度,对于小沸点差溶液和共沸溶液,采用萃取精馏法是行之有效的途径。

萃取过程能否实现以及实现效果好坏的关键是萃取剂的选择。本文根据溶剂的性质初步筛选出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和环丁酚为萃取剂。同时测定二氯甲烷、甲醇、丙酮和水混合液与不同溶剂间的汽液平衡数据,计算出组分间的相对挥发度以进一步筛选溶剂。

通过分析比较不同溶剂存在下二氯甲烷/水、二氯甲烷/甲醇及丙酮/水、丙酮/甲醇的相对挥发度,我们可以看到乙二醇对二氯甲烷/水、二氯甲烷/甲醇的相对挥发度的影响明显比其他溶剂的影响大;乙二醇存在下得到丙酮/甲醇的相对挥发度较其他溶剂存在下得到丙酮/甲醇的相对挥发度大;而影响丙酮/水的相对挥发度最明显的是二甲基亚砜,其次是乙二醇。综合考虑,选取乙二醇作为二氯甲烷-甲醇-丙酮-水体系萃取精馏的最佳溶剂。

参考文献:

[1]程能林编著.溶剂手册[4版].北京:化学工业出版社,2007,11.

[2]毛润琦, 文咏祥. 我国甲烷氯化物市场现状及发展前景分析[J]. 现代化工, 2005, 25(10): 62-65.

[3]李伟,李晓燕,杨健. 二氯甲烷的生产及消费[J]. 河北化工, 1997,4:36-37.

篇5

一、综合题考查题型

从近年来高考全国新课程标准卷理综化学部分来看,主要以填空题的形式出现。第Ⅱ卷综合题主要题型有:

1.无机推断类

2.基本理论类

3.物质制备与实验设计探究类

4.有机推断与合成类

二、综合题解题策略

1.无机推断类

(1)考查内容

集元素化合物知识、基本概念和基本理论、实验、计算等于一体。突出考查考生的综合分析能力、逻辑推理能力,具有较高的区分度和很好的选拔功能。

(2)解题策略

解答时以结构特征(元素)、物质特征(物质)、实验现象(实验)等为主线,迅速找到解题的突破口,然后再根据性质的变化规律和反应事实进行推理。有时还可以大胆假设(元素、物质),再根据题意加以验证。

(3)例题分析

2011年全国新课程标准卷26题

26.(14分)0.80 g CuSO4・5H2O样品受热脱水过程的质量曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

请回答下列问题:

(1)试确定200℃时固体物质的化学式:

(要求写出推断过程);

【解析】该题的突破口在坐标图中,200℃时样品质量是0.57 g,故失水(0.80-0.57)g,设此时固体化学式为CuSO4・nH2O,则有:

CuSO4・5H2O=CuSO4・nH2O+(5n)H2O

250 18(5n)

0.80g (0.800.57)g

求得n=1

【答案】CuSO4・H2O(推断过程见解析)

(2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为 ,其存在的最高温度是 ;

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为 ;

【解析】(2)在270℃时,先假设0.80g硫酸铜晶体完全失去结晶水,得硫酸铜0.80×■=0.51g,即270℃时,固体应为0.51g CuSO4。故在570℃应该是硫酸铜受热分解。依题意综合得出该反应的化学方程式为:CuSO4 ■ CuO+SO3

氧化铜与硫酸溶液反应生成硫酸铜溶液,经浓缩冷却后析出CuSO4・5H2O晶体。

依图象知,CuSO4・5H2O晶体在102℃后开始分解失去结晶水,故存在的最高温度为102℃。

【解析】(3)问中是一个常见的化学反应方程式。

【答案】(2)CuSO4 ■ CuO+SO3

CuSO4・5H2O 102℃

【答案】(3)Cu+2H2SO4(浓)■CuSO4+SO2+2H2O

(4)在0.10 mol・L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)= mol・L1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)

若在0.1 mol・L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是

mol・L1。

【解析】pH=8时,c(OH)=106mol・L1,故c(Cu2+)=■

代入数据得c(Cu2+)=2.2×108 mol・L1;因为Cu2++H2S=CuS+2H+,故可判断此时溶液中的氢离子浓度为0.2 mol・L-1。

【答案】2.2×108 0.2

2.基本理论类

(1)考查内容

物质结构与元素周期律、热化学与电化学、化学反应速率与化学平衡、溶液中的离子平衡、离子反应与氧化还原反应等。要求考生有较强的阅读理解能力和分析归纳能力。

(2)解题策略

这类试题通常是由各自考查不同知识的若干小题组合而成的。要依据题中文字、图表、曲线、数据等信息来分析每小题的考查方向,明确各小题提出的问题,明确应该用哪些化学理论知识来作答。

(3)例题分析

2011年全国新课程标准卷27题

27.(14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(1)的燃烧热H分别为-285.8 kJ・mol1、

-283.0 kJ・mol1和-726.5 kJ・mol1。

请回答下列问题:

(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是 kJ;

【解析】从H2的燃烧热可知,1mol液态水分解需要消耗285.8 kJ的能量,故分解10mol液态水需要的能量是2858 kJ。

【答案】2858

(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。

【解析】依题意有:①CO(g)+■O2(g)=CO2(g)

H=-283.0 kJ・mol1

②CH3OH(g)+■O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)

H=-726.5 kJ・mol1

用②减①得CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

H=-443.5 kJ・mol1

【答案】CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)

H=-443.5 kJ・mol1

(3)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1,T2均大于300℃):

下列说法正确的是 (填序号)。

①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为

v(CH3OH)=■mol・L1・min1

②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡

时■增大

【解析】依图中数据可知,温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的速率为■mol・L1・min1,故①不对;温度为T1时生成的甲醇明显多于T2时生成的甲醇,故T1时的平衡常数要大,则②不对;从图中看出,T2>T1,即降低温度,平衡向正反应方向移动,故该反应为放热反应,故③正确;若温度从T1升到T2,则平衡逆向移动,导致n(H2)增多、n(CH3OH)减少,说明④正确。

【答案】③④

(4)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为?琢,则容器内的压强与起始压强之比为

【解析】运用“三段式”来分析,依题有:

则此时压强与起始压强之比为(4-2?琢)∶4=(2-?琢)∶2

【答案】(2-?琢)∶2

(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为 、正极的反应式为 。理想状态下,该燃料电池消耗1 mol甲醇所产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

【解析】在燃料电池中,通入氧气的一极是正极,通入甲醇的一极是负极。由总燃烧反应可知,负极反应为:CH3OH+H2O6e=CO2+6H+;正极反应为■O2+6H++6e-=3H2O。

由甲醇的燃烧热知,1 mol甲醇能释放的全部能量为726.5 kJ,故其理论效率为■×100%=96.64%。

【答案】CH3OH+H2O6e=CO2+6H+ ■O2+6H++6e-=3H2O 96.64%

3.物质制备及实验探究类

(1)考查内容

重要常见气体的制法原理、实验装置的选择与连接、气密性检查及实验安全措施,化工生产流程类制备的一些物质,还有物质性质实验设计、定量综合实验设计、评价实验方案等,综合考查考生的实验设计能力、语言表达能力。

(2)解题策略

一般来说,组装气体制备和性质实验依次为气体发生装置、净化装置、性质实验装置、尾气处理装置,其中净化装置一般是除杂在前、干燥在后。对于实验探究类,可先提出假设,再设计探究实验方案。定量实验包含实验原理、数据处理及误差分析等,充分利用教材中的定量实验进行迁移应用。

(3)例题分析

2011年全国新课程标准卷28题

28.(15分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下表装置制备氢化钙。

请回答下列问题

(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为

(填仪器接口的字母编号)。

【解析】据题意,应先制备氢气,利用氢氧化钠溶液除去氢气中混有的氯化氢,干燥后与钙反应,由于生成的氢化钙能与水反应,故最后应该加一个干燥装置。

【答案】ie,fd,cj,k(或k,j)a

(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞; (请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度

C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热,充分冷却

【解析】首先通入氢气驱赶装置内的空气,当收集的氢气验纯后,说明装置内的空气已排净,此时可加热使钙与氢气反应,待停止加热并充分冷却后再关闭分液漏斗活塞停止氢气的发生。

【答案】BADC

(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH2生成。

①写出CaH2与水反应的化学方程式:

②该同学的判断不准确,原因是

【解析】①CaH2与水反应生成Ca(OH)2和H2。

②因为金属钙也能与水反应生成Ca(OH)2和H2,所以不能根据题中的现象判断确有CaH2生成。

【答案】①CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2 ②见解析

(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象

【解析】取适量氢化钙或钙分别在加热条件下与干燥氧气反应,将反应后气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,若观察到白色固体变为蓝色,则为氢化钙。若白色固体不变蓝色,则为钙。

【答案】见解析

(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。

【解析】与氢气相比,氢化钙是固体,携带方便。

【答案】见解析

4.有机合成与推断类

(1)考查内容

常将有机物的组成、结构、性质整合在一起,将教材中的有机经典反应和新信息整合在一起,限定合成线路或设计合成线路制备指定有机物。另外,以常见官能团的性质为载体,推断陌生有机物的结构或根据结构推断其可能具有的性质或可能发生的反应,并与有机物结构简式、同分异构体、有机反应类型、有机反应方程式书写等基础知识一并考查。

(2)解题策略

必须掌握教材中典型有机物及官能团的性质,领会有机物间的相互转化关系,抓住问题的“突破口”,即抓住特征条件、特征性质、特征反应、特征衍变关系、特征现象、特征信息,再由“突破口”通过正推法、逆推法、正逆推综合法、假设法、知识迁移法等得出题设结论。

(3)例题分析

2011年全国新课程标准卷选考题

香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得:

以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去):

已知以下信息:

①A中有五种不同化学环境的氢;

②B可与FeCl3溶液发生显色反应;

③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成羰基。

请回答下列问题:

(1)香豆素的分子式为 ;

(2)由甲苯生成A的反应类型为 ,A的化学名称为 ,

(3)由B生成C的化学反应方程式为

【解析】采用逆推法较好,D中的羟基与醛基位于苯环上的相邻位置,则A必定是甲苯中甲基的邻位发生取代反应而引入一个氯原子,便找到了该题的“突破口”。从而推知B为一种酚,C是在B中甲基上引入了2个氯原子。C水解后,连在同一个碳原子上的两个羟基会变为稳定的醛基而成为题目中的D。

【答案】(1)C9H6O2

(2)取代反应 2―氯甲苯(或邻氯甲苯)

(3)

(4)B的同分异构体中含有苯环的还有

种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种;

【解析】B的同分异构体中,根据羟基与甲基在苯环上的相对位置还有2种,另有一种醇和一种醚,共有4种。其中在核磁共振氢谱中只出现4组峰的有2种。

【答案】4 2

(5)D的同分异构体中含有苯环的还有

种,其中:

①既能发生银镜反应,又能发生水解反应的是

(写结构简式);

②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是

(写结构简式)。

篇6

一、深入研究选修模块教材

1.研究新课标和新教材,整体上把握各选修模块的教材结构、教学内容和“三维”目标,提高教师课堂驾驭能力。了解选修模块与必修《化学1》、《化学2》之间的联系和拟选修的模块与未做要求选修的模块之间的联系,使自己在选修模块的教学中能够承前启后、有的放矢、得心应手。

2.正确领悟新课程的理念,准确把握选修模块教学内容的深广度,按选修模块开设指导意见和高考方案。选化学的学生要学习6个选修模块,其内容的总和远远多于过去任何一套教材。如何把握好教学内容的深广度成为不加重学生负担、真正落实课程标准中课程目标的关键。教师在实施具体的教学任务时,要把教学侧重点从对知识点的深挖、迁移和拓展层面,转移到通过化学基本知识的学习使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究意识,在实践中培养学生的创新精神和实践能力上来。比如,教材中《拓展视野》栏目,这些内容不是教学的重点,也不是考试的热点,在具体教学时要进行区别对待。

3.加强教学活动的设计研究,努力提高课堂教学的有效性。

(1)核心内容的设计:本节课的正文有哪些内容?教材为什么设置这些内容?这些内容在整个模块教材中具有什么功能,占有怎样的地位?与以往相关教材内容相比,新教材做了哪些改动?为什么会有这样的改动?根据教材分析,本节课教学内容的重点是什么?是否需要将教材内容的顺序重新调整?若需要,如何调整?

(2)学生活动的设计:本节课设置了哪些活动栏目?这些栏目的设置意图是什么?主要的学生活动有哪些?哪些问题需要进行相互交流?具体如何设计?哪些活动性栏目可以直接利用?哪些需要经过整合?哪些可以进一步创新?如何对学生活动进行引发和启发?可否将一节课中多个学生活动连为一个整体?学生活动可能会出现什么结果?如何应对课堂上可能发生的意外情况?

二、高中化学各模块教学策略

(一)、《化学与生活》模块

1.教材分析:《化学与生活》模块的设置充分体现了回归生活的新的课程理念,从学生生活中精选与化学关系密切的内容组成课程内容。学生通过对本模块的学习,不仅可以认识化学在促进人类健康、提供生活材料及保护环境等方面的重要作用,能应用所学化学知识对生活中的有关问题作出判断和解释,还可以认识化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用,形成可持续发展的思想。

2.教学策略:《化学与生活》模块涉及的内容较多,如果面面俱到地介绍,势必加重学生的学习负担,也不利于激发学生学习的兴趣。在教学过程中一定要准确把握内容标准的要求,选择典型物质和事例引导学生自主学习,力求使课程内容贴近学生、贴近生活、贴近社会。

(二)、《化学与技术》模块

1.教材分析:《化学与技术》模块以学生的知识经验为基础,使学生直面工农业生产、技术进步和社会发展中的重要问题,学习化学、应用化学,提高学生分析和解决实际问题的探究能力,培养学生的创新精神和实践能力。共有三个主题:主题1:化学与资源开发利用;主题2:化学与材料的制造、应用;主题3:化学与工、农业生产。

2.教学策略:《化学与技术》模块包含的内容范围比较宽广,如果单纯从知识的角度考虑,难以在规定的课时内完成学习任务。在教学中,要通过一些典型的实例使学生认识化学与技术、社会的关系,从而对化学的价值有更全面的理解;要重视精选典型案例,准确把握教学内容的深广度,重视学生基本观a念和技术意识的培养,而不是过分关注具体的生产流程和细节。

(三)、《物质结构与性质》模块

1.教材分析:《物质结构与性质》模块从原子、分子水平上认识物质构成的规律,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,帮助高中学生进一步丰富物质结构的知识,提高分析问题和解决问题的能力。共有四个主题:主题1:原子结构与元素的性质;主题2:化学键与物质的性质;主题3:分子间作用力与物质的性质;主题4:研究物质结构的价值。主要内容有:①了解核外电子的能级分布及电离能、电负性的涵义;②知道离子键、共价键、金属键,能根据不同化合物的结构特征解释某些物理、化学性质;③认识氢键,能说明化学键与分子间作用力的区别。

2.教学策略:《物质结构与性质》模块的知识内容比较抽象、理论性较强,若只是把艰深的理论知识堆积起来,不仅会使学生望而生畏、逐渐失去学习兴趣,也会导致学生的理解困难,无法落实标准中的课程目标。在教学中,要关注学生的认识水平,注重抽象概念与具体实例相联系,尽可能通过直观模型和模拟活动增进学生对科学概念的实质性理解。

(四)、《化学反应原理》模块

1.教材分析:《化学反应原理》选修模块与原教材有相似之处,与《化学2》也有相似之处,但同中有变:内容变化了,增加了熵与熵变、化学反应的方向性、电离常数、沉淀溶解平衡等知识;要求变化了,某些知识的教学要求有所提高,例如,盖斯定律从“阅读”提高到“能用盖斯定律进行计算”,化学平衡常数从“了解”提高到“知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应的转化率”等等;内容组织也发生了很大变化,增设了很多栏目引导学生探究、分析、比较、归纳,更加关注化学与社会的联系,突出化学的应用价值。《化学反应原理》模块通过研究化学反应与能量、化学反应速率、化学平衡以及溶液中的离子平衡等内容,探究诸如如何选择燃料、人类如何解决能源危机、如何确定合成氨反应条件等问题,探索化学反应的规律及其应用。

2.教学策略:《化学反应原理》模块的主要目的是让学生通过科学探究获得对化学反应所遵循的一般原理即化学反应本质的认识,增进对科学探究的理解,增强探索化学反应原理的兴趣,赞赏运用化学反应原理合成新物质对科学技术和人类文明发挥的重大作用,树立学习和研究化学的志向。在教学中,需要重视选用:⑴重视运用逻辑推理,凸现原理形成过程;⑵重视运用直观手段,创设良好学习情境;⑶重视理论联系实际,培养良好学习兴趣;⑷精心设计问题情境,发展学生探究能力等教学方法和策略,以促进学生通过合作学习、探究学习等学习方式展开学习。

(五)、《有机化学基础》模块

1.教材分析:有机化合物的应用已深入到人类生活的各个领域,学习有机化合物对提高学生的科学素养有着重要的意义。本课程模块共有四个主题:主题1:有机化合物的组成与结构;主题2:烃及其衍生物的性质与应用;主题3:糖类、氨基酸和蛋白质;主题4:有机合成高分子化合物。主要内容有:①有机化合物的结构,官能团,异构现象,同分异构体,有机化合物命名规则;②烷、烯、炔、芳香烃,天然气、石油液化气、汽油,卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯典型代表物,加成、取代和消去反应;③糖类、氨基酸、蛋白质,加聚反应和缩聚反应,新型高分子材料。

2.教学策略:《有机化学基础》模块的主要目的是通过各种探究活动让学生研究有机物的组成、结构、性质和应用,认识研究有机化学的一般方法,增进学生对实验在科学探究中重要性的认识并发展他们的实验技能,增强学生学习有机化学的兴趣,帮助学生认识有机化学对提高人类生存质量、促进社会发展和科学进步、提高人类社会文明发达程度所发挥的重大作用,进一步培养学生学习和研究化学的志向,进一步提高学生的科学素养。在教学中要重视如下教学方法和策略:⑴重视理论指导,形成系统知识体系;⑵重视直观教学,训练空间思维能力;⑶重视生活经验,培养学生良好情感;⑷重视实验探究,提高学生科学素养。

(六)、《实验化学》模块

1.教材分析:《实验化学》模块有助于学生能更深刻地认识实验在化学科学中的地位,掌握化学实验的基本方法和技能,培养学生的创新精神和实践能力。共有二个主题:主题1:化学实验基础;主题2:化学实验探究。主要内容有:①物质分离和提纯的常用方法,物质的组成和结构的检测方法,天平、酸度计等仪器的使用方法,控制反应条件的一些方法,物质的制备和合成方法;②设计、评价和优化解决化学问题的实验方案,收集、处理有关实验数据,合理解释实验现象,运用比较、归纳、分析、综合等方法揭示化学变化的规律。

篇7

效率。

关键词:高考;化学;教学理念

化学不仅是高中教育的重要组成部分,而且与人们的生活联系紧密,学好化学具有重要的现实意义。通过分析高考化学试题,探究高中化学课程教学理念,有助于提高高中化学的课堂教学效率。通过分析近几年的高考化学试题,笔者发现高考化学注重以下方面能力的培养。

一、对基础知识的掌握

从高考化学选择试题中不难看出,对理论知识的考查主要是基础理论知识,尤其是化学性质、结构、原理以及常识等。因此,化学老师要加强高中生对化学基本概念的学习与掌握。例如,下面这道高考题就考查了高中化学基础知识。

(2015・江苏)下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是

( )

A.质子数为17、中子数为20的氯原子:2017Cl

B.氯离子(Cl-)的结构示意图:■

C.氯分子的电子式:■

D.氯乙烯分子的结构简式:H3C-CH2Cl

本题主要是对常见化学用语的考查,涉及核素的表示方法、质量数与质子数和中子数的关系、电子式的书写、结构简式书写等,难度不大。学生认真审题,只要是基础知识掌握扎实,一般都能选对正确答案为C。这也体现了新课程标准注重对学生掌握基础知识的要求。因此,教师在平时教学中应注重对基础知识的教学,帮助学生牢固掌握知识,为化学的后续学习打下坚实基础。

二、实验探究能力

化学是一门以实验为基础的学科,新课程强调了实验在化学教学中的重要作用,而学生的实验探究能力是化学素养的重要组成部分,在近几年的化学高考中,也突出了对学生化学实验探究能力的考查。例如:

(2016・江苏)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂,在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量Na2S2O5的方法:在不断搅拌下,控制反应温度在40℃左右,向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2,实验装置如下图所示。

当溶液pH约为4时,停止反应,在20℃左右静置结晶。生成Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3■Na2S2O5+H2O。

(1)SO2cNa2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,其离子方程式为 。

(2)装置Y的作用是 。

(3)析出固体的反应液经减压抽滤、洗涤、25℃~30℃干燥,可获得Na2S2O5固体。①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、 和抽气泵。②依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤Na2S2O5固体。用饱和SO2水溶液洗涤的目的是 。

(4)实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO3和Na2SO4,其可能的原因是 。

该题考查了学生对化学实验的探究能力,体现了新课程标准的要求。教师在平时教学中应注重化学实验教学法,切实使学生动手操作实验,研究化学问题。避免将“做实验”变为教师在课堂讲解实验步骤和实验方法的“听实验”。另外,教师应改变传统的只重视“演示性实验”的做法,增加“探究性实验”,通过学生自主探究,充分调动学生学习的积极性,变被动学习为主动求知。通过学生亲自动手探究,发现化学规律,有助于提高教学效率。

三、分析和解决问题的能力

化学学习能力的提升离不开分析和解答问题能力的提升。在化学高考中很多题目考查学生根据试题情境分析问题、解决问题的能力,例如:

(2013・江苏)化合物A(分子式为C6H6O)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。A的有关转化反应如下(部分反应条件略去):

(1)写出A的结构简式: 。

(2)G是常用指示剂酚酞。写出G中含氧官能团的名称:

和 。

(3)某化合物是E的同分异构体,且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式: (任写一种)。

(4)F和D互为同分异构体。写出反应EF的化学方程式:

(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以A和HCHO为原料制备■的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例:■

本题是一道基础有机合成题,体现了新课程标准中注重对学生分析问题和解决问题能力培养的要求,要求学生在化学学习中具备解决问题的创造性思维和一定的分析评价能力。因此,教师在教学中应与时俱进,不断创新教学理念,摒弃传统教学中只重视学生成绩的观念,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,全面提高学生的化学素养,促进学生综合素质的提高。

综上所述,要想在新课程背景下更好地开展高中化学教学,化学教师应结合新课程标准和学生学情,从高考变化的形势中寻求规律,勇于创新实践,努力探索,分析探究高中化学教学的理念,指导化学教学实践,高效达成预期教学目标。

参考文献:

篇8

一、近四年高考命题特点

2016年高考化学试卷中单项选择题7个(7~13题)、必做题3个(26~28题)、选做题3个(36~38题)。2017年《考试大纲》将选做题改为2个,删去了选修2(化学与技术)。

分析近四年高考试题可以发现,全国卷选择题命题范畴基本稳定。选择题中必考知识点有:STSE题(4年8题)、化学实验(4年9题)、有机化学知识(4年12题,其中7题为同分异构);高频考点有:物质结构与元素周期律(4年6题)、电化学原理(4年6题)、水溶液中的离子平衡(4年6题);常考知识点有:元素化合物、化学反应速率与化学平衡、阿伏加德罗常数、盖斯定律与反应热、离子方程式与离子共存。

必考题包含三道大题,三个必考题分别承担相应专题的主干知识的考查――化学实验、化学反应原理、元素及其化合物知识。化学实验题主要考查化学实验基本仪器的选择或连接、基本操作、物质的制备和性质验证、实验方案的设计或实验方案评价等。化学反应原理题主要考查化学反应与能量、化学反应速率及化学平衡、电解质溶液等。元素及其化合物题主要考查化学用语、重要金属元素和非金属元素的单质及其化合物的性质、化学计算等。三道大题内容之间呈相互交叉和渗透的现象越来越明显,而且分别考查不同形式信息的整合、提取和应用。

2016年全国卷Ⅰ选考题中《物质结构与性质》依然延续了语言表达能力的考查,创新点是出现了金属电负性的比较和晶胞原子坐标参数,其他较常规,空间利用率题目在全国卷Ⅲ中出现。《有机化学基础》重点考查官能团、有机反应方程式、有机反应类型、同分异构体、核磁共振氢谱和有机合成路线的设计,创新点是出现了多双键的顺反同分异构体,其中同分异构体的考查难度较大。

二、考纲主要内容

1.必考部分:掌握电子式表示方法;理解物质的量浓度的概念;掌握溶液配制的方法;了解溶液和胶体的区别;能正确书写热化学方程式;了解焓变与反应热的含义;能正确计算反应物的转化率;了解反应活化能的概念;了解催化剂的重要作用;掌握化学平衡的特征;能利用电离平衡常数进行相关计算;掌握常见离子的检验方法;理解溶度积的含义,能进行相关计算;了解常见金属(增加了Mg)及其重要化合物的制备方法;了解常见非金属单质及其重要化合物的制备方法;能正确书写简单有机化合物的同分异构体;了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质的应用;了解乙醇、乙酸的结构;正确选用实验装置;掌握控制实验条件的方法;预测或描述实验现象。

2.选修3:了解原子核外电子的能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外价电子的电子排布式和轨道表达式;能用电负性说明元素的某些性质;了解共价键的形成、极性;了解配位键的含义;了解氢键的含义;了解范德华力的含义及对物质性质的影响;了解晶体的类型;了解晶格能的概念,晶格能对离子晶体性质的影响;了解分子晶体结构与性质的关系;了解金属晶体常见的堆积方式;了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。

3.选修5:了解确定有机化合物结构的某些物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱);掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质;掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化;能正确书写简单有机化合物的同分异构体;根据信息能设计有机化合物的合成路线。

三、复习重点

1.化学与STSE

常考考点:大气污染物及防治(SO2、CO、NOx、PM2.5等);白色污染;水污染及防治(重金属、水华或赤潮、消毒净水原理等);能量转化形式;食品安全问题;化学元素与人体健康;传统硅酸盐材料及新型无机非金属材料;天然纤维与化学纤维;海水提盐、提溴、提镁;工业制Si、Cl2、Na、Mg、Al、NH3、纯碱、烧碱、肥皂等;煤的干馏与石油的分馏等。

2. 化学实验基础

化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验的地位在高考中显得更加突出。不但在必考题中有一道大型实验题,而且在选择题中每年都有一道基础化学实验题,考查实验基本素养和逻辑推理,是学生出错率较高的一类题型。常考考点:常见仪器名称和用途(如球形冷凝管不用于蒸馏,否则会有液体残留);化学实验基本操作;常见物质分离、提纯(如除去Cl2中的HCl,分离KNO3和NaCl);常见物质(如H2O、CO2、NH3、H2、Fe3+、Fe2+、[NH+4]、[SO2-4]、[SO2-3])的检验;化学实验安全(如蒸馏加沸石防暴沸);对化学实验基本操作、现象、结论进行对应分析(如NaBr与氯水反应,证明还原性Br->Cl-;I-溶液中通入Cl2,证明氧化性Cl2>I2);常见气体的发生净化收集尾气处理;一定物质的量浓度溶液配制;一定溶质质量分数溶液的配制;中和热的测定;酸碱中和滴定;结晶水含量的测定等。

3. 有机化学基础

2016年新课标Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷中分别有4道、2道、2道题涉及有机物,有机物的知识应引起重视。常考考点:各类有机物的物理性质(溶解性、熔沸点、密度)和主要化学性质及其应用;同分异构体;有机物的命名;有机分子(甲烷、乙烯、乙炔、苯等及其衍生物)空间结构;键线式简化分析;有机反应类型;有机反应条件;官能团及其性质;有机物的检验、鉴别;化石燃料的综合利用;糖类、油脂、蛋白质的性质;高分子材料的应用等。

4. 电化学原理

电化学内容主要包括原电池、电解池、金属的腐蚀与防护、氯碱工业、粗铜的电解精炼、电镀及电冶金等。常考考点:电池充电与放电的原理;电极反应式的书写及正误判断;电极反应类型(氧化反应、还原反应);正极、阴阳极的判断;电子迁移方向及溶液中离子迁移方向;电极产物的判断和溶液pH的变化;离子交换膜及其计算;应用原电池、电解池原理分析新型电池等。解题时要注意读图、装置的环境及有机物中的电子转移。

5.水溶液的离子平衡

该部分内容是高考考点分布较多的内容之一,高考对该内容的考查相对稳定。常考考点:弱电解质的判断;弱电解质的电离平衡及其影响因素;电离平衡常数;电离度;水的离子积常数及其应用;pH计算;盐类的水解及其应用;离子浓度比较;酸碱中和滴定;滴定曲线的延伸应用;难溶电解质溶解平衡;Ksp计算;Ka或Kb、Kw、Kh、Ksp的换算等。

6.物质结构与元素周期律

该部分内容重点考查原子结构、化学键、元素周期表、元素周期律及“位-构-性”综合应用,常与元素及其化合物或有机与无机综合考查,且有些试题中推断元素时某些元素不确定。常考考点: 原子结构(质子数、中子数、质量数);化学键;离子半径比较;元素周期表及其结构;元素周期律(原子半径、主要化合价、元素金属性和非金属性变化规律及其应用);离子化合物、共价化合物;离子键、共价键;极性键、非极性键;电子式、结构式;一些特殊核素的应用等。

7.元素化合物

元素化合物是化学的基础,高考化学试题中占70%以上。高中化学重点介绍了Na、Al、Fe、Si、Cl、S、N等元素及其化合物知识。复习时关注以下内容:Na、Mg、Al、Fe、Cu、H2、C、Si、Cl2、S、O2、氮及其化合物的性质、制备、用途、转化等。高考题中命题落脚点常有:有关Na2O2的实验与计算;CO2与NaOH反应的计算;Al3+、A1(OH)3及[AlO-2]之间的相互转化;铁、铜及其化合物之间的相互转化,并将其与基本理论(电离、水解、电化学)等密切联系;Cl2的化学性质及卤素的相似性、递变性;含氯、硫、氮物质之间的转化;硫的化合物(如SO2、硫酸及硫酸盐)的性质及[SO2-4]的检验;NH3的性质、制法;浓、稀硝酸的性质及有关计算;C、CO的还原性;CO2的性质、制取、检验;典型碳酸盐的性质;Si单质的制备和SiO2、H2SiO3的性质等。

重视几种常见物质的性质:(1)SO2:酸性、氧化性和还原性;(2)[SO2-3]:碱性和还原性; (3)Cl2:溶于水呈酸性,强氧化性;(4)ClO-:碱性和氧化性;(5)NH3:碱性和还原性;(6)[NH+4]:水解呈酸性,还原性;(7)[NO-3]:有条件的氧化性(H+);(8)Fe3+:酸性和氧化性;(9)Fe2+:酸性和还原性。

关注新增镁的知识。有关镁的知识主要分散在:必修1第一章(粗盐提纯);必修2第一章(Mg与水反应);必修2第四章(冶炼Mg、海水提镁、铝热反应用Mg引发);选修4第三章[Mg(OH)2的沉淀溶解平衡]。此外镁还能与氮气、二氧化碳等反应。

8.化学计算

考纲要求的计算有:有关物质的量的计算;有关化学式的计算;有关化学方程式的计算;溶质质量分数计算;氧化还原反应得失电子的计算;利用盖斯定律(键能)进行焓变的简单计算;化学平衡常数(Kc、Kp)的计算;利用Kw、Ka、Kb、Kh进行相关计算;有关Ksp的计算;pH的简单计算。近年来,混合物的计算所占的比例很大,我们务必要熟悉有关混合物计算的常见方法:关系式法、电子守恒法、元素守恒法、电荷守恒法、方程组法、十字交叉法、平均值法、极值法等。

9.化学综合实验探究

首先要明确实验目的,确定实验原理,确定实验装置(一般包括发生装置、净化装置、反应装置、安全装置、测量装置、尾气处理装置),最后确定实验步骤(一般包括连接仪器、检验装置气密性、添加药品、加热反应、记录现象、收集产品、数据分析、得出结论)。

化学实验综合题常考考点:

(1)常见仪器的名称、用途、使用方法和注意事项等。

(2)化学实验基本操作:仪器连接;仪器(如滴定管、容量瓶)或装置气密性检查;试剂的取用和保存;常见试纸的使用方法;溶液的配制和稀释;沉淀的洗涤、检验沉淀是否洗涤干净、检验离子是否沉淀完全;仪器的洗涤等。常见实验基本操作答题模板如下:

①测定溶液pH:将pH试纸放在表面皿或点滴板上,用玻璃棒蘸取少量待测液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。

②排水量气:恢复室温后,调节左右两管液面相平,读数时视线与凹液面最低处相切。

③离子的检验:取少量待测液于试管中,加入××试剂,若产生××现象,则溶液中含有××离子,否则不含。

④洗涤沉淀:用玻璃棒引流向沉淀中加水至浸没沉淀,等水流出后,重复数次。

⑤检验沉淀是否洗涤干净:取最后一次洗涤液于试管中,加入几滴××试剂,若不能观察到××现象,说明沉淀已洗涤干净。

⑥滴定终点的判断:当滴加最后一滴标准液,溶液恰好变为××颜色,且30 s不恢复原色,说明达到终点。

(3)常见气体(O2、SO2、NH3、NO2、NO、Cl2等)、无机物及有机物的制备:试剂名称、用量;装置的选择、连接、用途;反应原理;产物除杂、干燥、收集方法;实验条件控制;尾气处理等。

(4)常见离子([NH+4]、Al3+、Fe2+、Fe3+、[SO2-4]、Cl-、[CO2-3]等)的检验;混合物分离和提纯方法(过滤、萃取、分液、蒸馏、分馏、结晶、洗气、升华等)。

(5)化学实验方案(性质、制备、检验)的设计与评价。

(6)定量实验(配制溶液、中和滴定、氧化还原反应滴定、物质组成及含量、转化率、产率测定等)。

(7)化学实验条件控制(对照实验)与实验数据的处理(计算)。如:设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验;卤素单质置换反应;设计Fe与H2O(g)反应的实验装置图;设计NO2尽可能多的被水吸收的验装置图;设计一套原电池并画出装置简图;Cu与浓H2SO4反应实验及产物SO2的检验;SO2溶于水及漂白品红溶液实验;化学反应速率的测定方法;浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

10.无机综合题

无机综合题重点考查元素及其化合物、基本理论在工业中的应用,常以流程图的形式出现。

分析流程图时首先纵观全局,画出原料与产品(一般来说,主线主产品、支线副产品、回头为循环),认真对比分析原料与产品,确定核心反应;然后将流程分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段,依箭头指向,分析每一环节中物质流入和流出的意义,理解生产过程中所采用的措施及采用的除杂质的基本原理;最后从基本理论、绿色化学原理、经济、安全生产等多角度回答问题。流程题的问题一般各自相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。每题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答。对于超纲知识,题目中要么有信息提示, 要么与解答题目无关。 答题时要答到要点,化学用语要规范,方程式一定要配平。回答问题时要密切关注题给信息,所给信息一定有用,而且一定能用到,有时还需将信息分解、重组、迁移到题目中来。

常见的化工术语:

[化工术语 作用或含义 研磨、雾化 将固体物质磨成粉末或将液体雾化,目的是增大反应物接触面积,加快反应速率 灼烧(锻烧) 使固体高温分解、改变结构,使一些物质能溶解或使杂质氧化、分解等 浸取(浸出) 向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性物质溶解 浸出率 固体溶解后,离子在溶液中的含量 酸浸 在酸性(稀硫酸、浓硫酸、盐酸等)溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程 碱洗 去油污,除铝表面的氧化膜等 水洗 除去水溶性杂质 ]

常见的操作及目的:

[常见操作 目的 pH的控制 调节溶液的酸碱性,抑制某些离子水解或使某些离子形成氢氧化物沉淀 加氧化剂 氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子 加氧化物 调节pH,促进某些离子水解(沉淀) 加过量试剂 使反应进行完全(或增大反应物的转化率、提高产率等) 判断能否加其他物质 考虑是否引入新的杂质或是否影响产品的纯度等 控制温度 ①防止副反应发生;②使化学平衡移动;③控制反应速率;④使催化剂达到最大活性等 加热 加快反应速率或使平衡向某方向移动 趁热过滤 防止某物质降温时析出。要得到溶解度随温度变化不大的物质,一般采用蒸发浓缩、趁热过滤的方法 煮沸 除去溶解在溶液中的气体,如氧气;促进某物质水解 冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,减少晶体的溶解损失 有机溶剂洗涤 洗去晶体表面的杂质离子,减少晶体的溶解损失,使晶体快速干燥 ]

11.化学反应速率、化学平衡及化学反应与能量的综合应用

化学反应原理综合题重点考查:盖斯定律;化学反应速率及其影响因素;化学平衡及其影响因素;化学反应速率、化学平衡常数、转化率计算以及能量、速率、平衡图像及其表格分析;用浓度商判断化学反应进行的方向;化学反应的自发等。此类题目情景往往比较新颖,常以图像或表格的形式综合呈现。答题时要注意各种“奇怪”的横坐标、纵坐标和表达式,分析题中的图像和数据信息,处理信息,培养“接受、吸收、整合”信息的能力。

四、复习备考建议

1.研究各地高考试题,把握命题轨迹

高考化学命题组组长南京大学段康宁教授说:“研究高考题,才能预测高考题,高考题就是最好的复习资料。认真研究历年高考试题不难找出其命题轨迹,从而把握试题难度。”研究高考试题可以发现,许多高考试题是由以前的高考试题改编而来的,如,2016年新课标Ⅰ卷26题:氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化跫下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:

(1)氨气的制备 [水][a][b][c][d][e][f][h][i][g] [水][A B C D E F]

①氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为

②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置

(按气流方向,用小写字母表示)。

2015年广东卷33题:(1)用NH4Cl和 Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。 [A B C D][E F G H]

两题都考查了氨气的发生、吸收和尾气处理装置。

2015年新课标Ⅰ卷28题出现了速率方程,2016年海南卷16题也出现了速率方程;2014新课标Ⅰ卷28题考查了Kp,2015年浙江卷和四川卷再次考查Kp。因此我们可以用历年高考试题进行演练,注意一题多解或多题一解,注重做后的总结与提炼。

2.回归教材,抓好基础知识、基本技能、基本方法

《考试说明》是纲,教材是本,复习资料是补充,命题依据前两者。高考试题源于教材而高于教材。复习时注意教材中的插图、课后习题、科学探究、实验、科学视野、科学史话等栏目,研究发现,很多高考试题均能在教材中找到影子。如:

(1)2016年新课标Ⅰ卷第7题:

化学与生活密切相关。下列有关说法错误的是( )

A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维

B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质

C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性

D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为95%

四个选项分别源自课本:必修2、选修5、选修5、选修5。

(2)2016年新课标Ⅰ卷第27题、2016年北京卷第10题均涉及反应[Cr2O2-7]+H2O [2CrO2-4]+2H+,该反应来自选修4。

(3)2016年新课标Ⅱ卷第28题(4)第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;实验②检验的离子是 。此考点来自选修4。

(4)2015年课标Ⅱ卷第13题、广东卷第10题、浙江卷第27题均出现了草酸与高锰酸钾的反应。此反应来自选修4。

教材中还有好多内容亟需我们去挖掘、整合。如苏教版教材中“将CoCl2溶于浓盐酸中能形成[CoCl2-4],溶液中存在如下平衡:Co(H2O)[2+6](粉红色)+4Cl- [CoCl2-4](蓝色)+6H2O ΔH>0”;“盐的水解与泡沫灭火器”“弱电解质的电离度”。复习中不能只抓住复习资料,要在复习到适当内容的时候认真阅读教材,在教材中产生联想和记忆。

3.训练思维,强化能力

《考试说明》对化学学习能力的要求有:接受、吸收、整合化学信息的能力;分析和解决(解答)化学问题的能力;化学实验与探究能力。如2016年新课标Ⅰ卷第27题“(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是 。”和新课标Ⅱ卷第26题“联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数为 (已知:N2H4+H+ [N2H+5]的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。”两题中均考查考生的知识迁移能力。2016年新课标Ⅰ卷必考题中出现了7张图和1张表,可见图表分析能力的考查居高不下。在平时的练习中,要加强审题能力的培养,挖掘、整合图表中信息,这是成功的前提。在平时的训练中,我们要重视化学实验的复习,突出化学学科的特色和魅力;注意学科知识的整合,培养统摄化学知识的能力;通过化学计算提升学科能力。

4.加强化学用语的规范,注意答题的规范性、准确性、烂苄

从历年高考评卷来看,一些考生因元素符号或结构简式等书写不规范、不按要求答题而失分,学生在答案的科学性、规范性、准确性、严谨性、全面性等方面存在不足。有些考生作答时使用的不是化学术语或专用名词,一些化学方程式未配平、遗漏反应条件或符号格式不规范,实验现象描述或反应原理解释的表述不全面或答不到要点,计算公式或结果错误,会做却不能得分,是非常令人遗憾的。平时考试时要训练有素,字迹工整、整洁,避免潦草,做到只要会的,写上去就是对的。

篇9

112,2’-偶氮二异丁腈

风险提示遇明火、高热、摩擦、振动、撞击可能引起激烈燃烧或爆炸。受热时性质不稳定,逐渐分解甚至能引起爆炸。

理化特性白色晶体或粉末。不溶于水,溶于乙醇、乙醚、甲苯等。分子量164.24,熔点105℃(分解),相对密度(水=1)1.1。

主要用途:作为橡胶、塑料等发泡剂,也用于其它有机合成。

危字信息

【燃烧和爆炸危险性】

遇明火、高热、摩擦、振动、撞击可能引起激烈燃烧或爆炸。受热时性质不稳定,40℃逐渐分解,至103-104℃时激烈分解,释放出大量热和有毒气体,能引起爆炸。溶解在有机溶剂时,有燃烧爆炸危险。易累积静电。

【活性反应】

与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类混合,有燃烧爆炸危险。

【健康危害】

大量接触可出现头痛、头胀、易疲劳、流涎和呼吸困难等症状。对本品作发泡剂的泡沫塑料加热或切割时产生的挥发性物质可刺激咽喉,口中有苦味,并可致呕吐和腹痛。本品分解能产生剧毒的甲基琥珀腈。长期接触可引起神经衰弱综合征、呼吸道刺激症状、以及肝、肾损害。

安全措施

【一般要求】

操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,熟练掌握操作技能,具备应急处置知识。

生产过程密闭,加强通风。使用防爆型的通风系统和设备,提供安全淋浴和洗眼设备。建议佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,戴橡胶手套。工作业现场禁止吸烟、进食和饮水。

远离火种、热源。应与禁配物分开存放,切忌混储。

生产、储存区域应设置安全警示标志。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

采用湿法粉碎工艺时,应待物料全部浸湿后方可开机;当采用金属球和金属球磨筒方式进行粉碎时,宜用水或含水溶剂作为介质。粉碎混合加工过程中应设置自动导出静电的装置,出料时应将接料车和出料器用导线可靠连接并整体接地。

生产过程中易引起燃烧爆炸的机械化作业应设置自动报警、自动停机、自动泄爆、自动雨淋等安全自控装置;自动化生产线的单机设备除有自动控制系统监控外,在现场还应设置应急控制操作装置。

生产过程中产生的不合格品和废品应隔离存放、及时处理:内包装材料应统一回收存放在远离热源的场所,并及时销毁。

【寺殊要求】

(1)操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶手套。

(2)避免产生粉尘。避免与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

(3)生产过程中需用热媒加热或加工过程中可能引起物料温升的作业点,均应设置温度检测仪器并采取温控措施。

【储存安全】

(1)储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库房温度不超过35℃。

(2)应与醇类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等分开存放,切忌混储。存放时,应距加热器(包括暖气片)和热力管线300毫米以上。储存区应备有合适的材料收容泄漏物。禁止震动、撞击和摩擦。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。

【运输安全】

(1)运输车辆应有危险货物运输标志、安装具有行驶记录功能的卫星定位装置。未经公安机关批准,运输车辆不得进入危险化学品运输车辆限制通行的区域。

(2)运输过程中应有遮盖物,防止曝晒和雨淋、猛烈撞击、包装破损,不得倒置。严禁与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等同车混运。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。

(3)拥有齐全的危险化学品运输资质,必须配备押运人员,并随时处于押运人员的监管之下,不得超装、超载,不得进入危险化学品运输车辆禁止通行的区域;确需进入禁止通行区域的,应当事先向当地公安部门报告,运输时车速不宜过快,不得强行超车。

应急处置原则

【急救措施】

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸、心跳停止,立即进行人工呼吸(勿用口对口)和胸外心脏按压术。如出现中毒症状给予吸氧和吸入亚硝酸异戊酯,将亚硝酸异戊酯的安瓿放在手帕里或单衣内打碎放在面罩内使伤员吸入15秒,然后移去15秒,重复5~6次。口服4-DMAP(4-二甲基氨基苯酚)1片(180毫克)和PAPP(氨基苯丙酮)1片(90毫克)。

食入:如伤者神志清醒,催吐,洗胃。如果出现中毒症状,处理同吸入。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水;中洗。如有不适感,就医。

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水或5%硫代硫酸钠溶液彻底;中洗。如果出现中毒症状,处理同吸入。

【灭火方法】

灭火剂:小火,用水、泡沫、二氧化碳、干粉灭火。

大火时,用大量水扑救。从远处或使用遥控水枪、水炮灭火。消防人员应佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服。在确保安全的前提下将容器移离火场。用大量水冷却容器,直至火扑灭。

如果在火场中有储罐、槽车或罐车,周围至少隔离800米:同时初始疏散距离也至少为800米。

【泄漏应急处置】

隔离泄漏污染区,限制出入。消除所有点火源(泄漏区附近禁止吸烟、消除所有明火、火花或火焰)。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。不要直接接触泄漏物。避免震动、撞击和摩擦。小量泄漏:用惰性、湿润的不燃材料吸收,使用无火花工具收集于干燥、洁净、有盖的容器中。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭空间。

作为一项紧急预防措施,泄漏隔离距离至少为25米。如果为大量泄漏,下风向的初始疏散距离应至少为250米。12 2,2’-偶氮-二-(2,4-二甲基戊腈)(即偶氮二异庚腈)

风险提示易燃,急剧加热或振动会发生激烈燃烧或爆炸。

理化特性白色晶体。不溶于水,溶于甲醇、甲苯和丙酮等有机溶剂。分子量248.42,有顺式和反式两种异构体,熔点分别为55.5-57~℃和74-76℃,相对密度(水=1)0.99,在甲苯中温度为64~C和51℃时分解半衰期分别约为1小时和10小时,活化能122KJ/mol。

主要用途:用于本体聚合、悬浮聚合与溶液聚合。

危害信息

【燃烧和爆炸危险性】

易燃,遇明火、高热、摩擦、振动、撞击可能引起激烈燃烧或爆炸。

【活性反应】与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类混合,有燃烧爆炸危险。

【健康危害】

皮肤接触、吸人和吞咽有害。

安全措施

【一般要求】

操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,熟练掌握操作技能,具备应急处置知识。

生产过程密闭,加强通风。使用防爆型的通风系统和设备,提供安全淋浴和洗眼设备。可能接触其粉尘时,建议佩戴自吸过滤式防尘口罩。戴化学安全防护眼镜,戴橡胶手套。工作业现场禁止吸烟、进食和饮水。

远离火种、热源。应与禁配物分开存放,切忌混储。

生产、储存区域应设置安全警示标志。禁止震动、撞击和摩擦。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

采用湿法粉碎工艺时,应待物料全部浸湿后方可开机:当采用金属球和金属球磨简方式进行粉碎时,宜用水或含水溶剂作为介质。粉碎混合加工过程中应设置自动导出静电的装置,出料时应将接料车和出料器用导线可靠连接并整体接地。

生产过程中易引起燃烧爆炸的机械化作业应设置自动报警、自动停机、自动泄爆、自动雨淋等安全自控装置;自动化生产线的单机设备除有自动控制系统监控外,在现场还应设置应急控制操作装置。

生产过程中产生的不合格品和废品应隔离存放、及时处理;内包装材料应统一回收存放在远离热源的场所。并及时销毁。

【特殊要求】

(1)可能接触其粉尘时,操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶手套。

(2)避免产生粉尘。避免与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。

(3)生产过程中需用热媒加热或加工工程中可能引起物料温升的作业点,均应设置温度检测仪器并采取温控措施。

【储存安全】

(1)储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库房温度不超过10℃。

(2)应与醇类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等分开存放,切忌混储。存放时,应距加热器(包括暖气片)和热力管线300毫米以上。储存区应备有合适的材料收容泄漏物。禁止震动、撞击和摩擦。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。

【运输安全】

(1)运输车辆应有危险货物运输标志、安装具有行驶记录功能的卫星定位装置。未经公安机关批准,运输车辆不得进入危险化学品运输车辆限制通行的区域。

(2)低温运输。运输过程中应有遮盖物,防止曝晒和雨淋、猛烈撞击、包装破损,不得倒置。严禁与醇类、酸类、氧化剂、丙酮、醛类和烃类等同车混运。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。禁止震动、撞击和摩擦。

(3)拥有齐全的危险化学品运输资质,必须配备押运人员,并随时处于押运人员的监管之下,不得超装、超载,不得进入危险化学品运输车辆禁止通行的区域;确需进入禁止通行区域的,应当事先向当地公安部门报告,运输时车速不宜过快,不得强行超车。

应急处置原则

【急救措施】

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸、心跳停止。立即进行人工呼吸(勿用口对口)和胸外心脏按压术。如出现中毒症状给予吸氧和吸入亚硝酸异戊酯,将亚硝酸异戊酯的安瓿放在手帕里或单衣内打碎放在面罩内使伤员吸入15秒,然后移去15秒,重复5~6次。口服4-DMAP(4-二甲基氨基苯酚)1片(180毫克)和PAPP(氨基苯丙酮)1片(90毫克)。

食入:如伤者神志清醒,催吐,洗胃。如果出现中毒症状,处理同吸入。

眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。如有不适感,就医。

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用流动清水或5%硫代硫酸钠溶液彻底冲洗。如果出现中毒症状,处理同吸入。

【灭火方法】

灭火剂:小火,用水、泡沫、二氧化碳、干粉灭火。

大火时,远距离用大量水灭火。从远处或使用遥控水枪、水炮灭火。消防人员应佩戴空气呼吸器、穿全身防火防毒服。在确保安全的前提下将容器移离火场。用大量水冷却容器,直至火扑灭。如果安全阀发出声响或储罐变色,立即撤离。

如果在火场中有储罐、槽车或罐车,周围至少隔离800米;同时初始疏散距离也至少为800米。

【泄漏应急处置】

篇10

关键词:中职化工;人才需求调查;人才培养

【中图分类号】G712

中等职业学校化工专业的人才培养目标是:培养面向现代化工制造业及相关行业,具有扎实的专业基础知识,能熟练从事化工及相关行业一线生产、管理等岗位群工作的中等应用型技能人才。为了缩小毕业生的综合素质与企业对人才要求的差距,提高人才培养水平,深化中等职业学校教育教学改革,我们对杭州湾国际精细化工园区、临江工业园区46家化工企业进行了调研,并重点对杭州传化集团、万向集团、百合花集体等6家企业进行了问卷调查,调研对象为企业人事部门、技术部门和生产部门,以了解企业对化工人才的需求状况,中职毕业生的就业岗位群,以及企业对中职毕业生在知识与技能、职业能力、职业素养等方面的要求,征询企业对中等职业学校化工专业教育教学改革的看法和建议。

一、调研结果及分析

1.企业对中职化工毕业生的需求现状

从企业调研中我们了解到,根据岗位需要的不同,企业各个部门对不同层次的人才的要求也不尽相同,调查显示,55%的企业未来三年招收中职化工毕业生的人数将增加。目前,杭州许多化工企业对于高学历人才的需求并不是很迫切,企业最迫切需要的是具有一定的化学知识和实践操作能力的一线生产操作人员和生产管理人员。高学历学生往往自我定位比较高,不安心于一线生产岗位,所以一线生产操作人员主要来源于中职毕业生及以下学历者(主要是农民工)。中职化工毕业生的就业岗位群分布见图1。

从图1可以看出,中职化工毕业生的就业岗位群主要分布在:生产一线(主要是化学检验、化工总控、有机合成、干燥、精馏、反应釜等)和生产管理(主要是班组管理、工段管理以及车间管理)等基础岗位,而在研发、物流、营销等其他部门所占比重较小。基础岗位是化工生产的主力军,岗位人才的需求量大,相对于农民工而言,中职毕业生在知识与技能、职业能力、职业素养等方面具有明显的优势。经过几年的锻炼,表现优秀的中职毕业生往往提升为班组长、工段长、车间主任等生产管理人员。因此,中职毕业生在化工企业具有良好的就业前景及发展前景。

2.企业对中职化工毕业生的评价

我们对46家化工企业进行了走访,并对6家企业进行了问卷调查,共发出问卷30份,收回有效问卷28份,以了解这些企业对中职毕业生的能力和素质的基本评价,以及对中职毕业生的满意度,调查结果见表1。

表1企业对中职化工毕业生满意度汇总表

从表1可以看出,企业走访和问卷调查两种调研方式得到的结果,在四个选项的比率基本一致。多数企业对中职毕业生的能力和素质是基本认可的,认为中职化工毕业生具备一定的化学知识和实践操作能力,基本能胜任相应的工作岗位,相对于高学历的人才而言,中职毕业生具有吃苦耐劳,能合理地自我定位,工作主动性和积极性强,流动性小、稳定性强等优势。但是,多数企业认为,中职毕业生也普遍存在着能从事的工种单一,技术不精,岗位适应性差等问题,这些问题与中等职业学校的人才培养方式有关。

3.企业对中职化工毕业生的要求

随着现代化工制造业的飞速发展,化工生产的科技含量不断提升,对生产一线的操作人员及管理人员的要求也在不断提高,技能方面的要求主要有:1能识读化工生产工艺流程图、PID图和简单设备图;2能认识并了解生产过程中的常用仪器、仪表和设备;3能熟练操作典型设备和仪器;4能排除生产过程中的常见故障;5能对原料、中间体和产品进行检验操作;6能熟练操作计算机控制软件等。

另外,化工生产涉及易燃、易爆及有毒化学品,属于高危行业,对从业者的综合素质也提出了较高的要求,要求从业人员具有认真负责的态度和吃苦耐劳的精神,具有爱岗敬业和团队合作精神。然而,目前的中职化工毕业生离这些要求还有一定的差距,因此,中职化工教育应与时俱进,瞄准企业需求,转变人才培养模式,才能更好地为地方经济发展服务。

二、中职化工专业人才培养中存在的问题及对策

杭州化工行业人才需求调查结果显示,中职化工毕业生在本地区人才需求中处于供不应求的状况,具有良好的就业前景。但是,毕业生的实际工作能力与企业要求之间还存在着一定差距,我们应继续推进和深化中等职业教育教学改革,转变人才培养模式,强化学生的职业技能,提高学生的职业素养。

1.构建与企业岗位需求相适应的课程体系

职业教育服务应地方经济,课程设置必须与当地社会经济发展和企业岗位需求相适应,与中职学生的学习基础和认知水平相适应。目前,杭州市中等职业学校中,本专业开设的主要课程有《化学基础》、《化学实验技术基础》(或《化工分析》)、《化工单元过程及操作》等,一部分学校还开设了《化工制图》、《化工安全生产与管理》、《化工工艺基础》、《化工机械及维修》,个别学校还开设了《工业分析》、《过程自动化》、《食品化学》等专门化方向课程,但整个课程体系还是以学科为本位构建的,课程设置沿袭大学模式,课程之间没有衔接,教学内容偏重学科,偏重理论,与职业实践能力培养相关的专业实践课程较少,而且主要集中在化学检验方面,与化工工艺相关的极少,这导致了学生化工生产实践操作技能的严重欠缺与不足。因此,改革现有课程体系,使学校的课程设置与企业岗位需求相适应,是职业教育适应地方经济发展的必然要求。

新课程体系应以职业技能的培养为主导,最大限度地满足企业(行业)对应用型人才的要求,应具备以下特点[1]:①以企业(行业)岗位应具备的综合能力作为配置课程和界定课程的依据,摆脱“学科本位”的课程思想,按能力需求精简课程内容;②以能力培养为主线,以能力训练为轴心,淡化公共基础课、专业基础课和专业课的界限,重新整合课程。③建立新的课程评价体系,改革考试、考核方法,以岗位需要为考试、考核内容,包括综合素质和行业岗位需求的知识和能力。

2.加强师资队伍建设

教师是教学改革的主体,教师的理念和专业能力是课程改革成败的关键。很多化工专业教师是在传统教育模式下培养出来的,具有较深的理论知识,但缺乏本专业的职业技能和技能教学能力。我们认为,现阶段本专业教师培养的有效途径不是“向上读”,而是“向下走”。

(1)“走出去”和“请进来”相结合。专业教师下到相关企业进行生产实践或参观学习,了解企业生产实际需要的知识和技能,以转变教学观念,优化教学内容,提高实践能力。同时,邀请企业或行业、高校专家开设讲座,以了解化工行业的新装置、新技术和新工艺,并将其应用在教学中。

(2)“专家引领”和“个体探索”相结合。邀请教育专家讲座,转变传统的教学模式,改变教师的职能,由以“教”为主变为以“导”为主,教师成为学生的导师或师傅,以体现“以学生为主体”、“因材施教”的教学观。教师应结合自己的生产和教学实践,编写教学项目,开展“理实一体化”的项目教学改革,在实践中不断完善教学项目,进一步提升教师的教学理念,提高教师的教学能力。

3.深化校企合作,建立“双赢”的校企合作运行机制

实践操作技能的培养是中等职业学校学生能力、素质培养的重中之重,中职学校化工专业要通过建立和完善校内实训基地来加强学生的实践技能培训,以确保学生学会典型仪器、设备的操作使用及维护保养,学会各种安全设施与设备的使用。同时,还应当进一步深化校企合作,让学生有更多的机会到校外实训基地参与企业的生产活动,在生产过程中巩固校内所学知识和技能,进一步提高实践操作的能力和水平。这也要求化工专业的教师不仅要熟悉整个行业的发展方向,还要具备一定的企业生产实践的经验和能力,方便对顶岗实习的学生进行技术指导。化工专业的人才培养还应主动适应合作企业的需求,发挥自身优势和专业特色,为企业提供多维、有效的服务,建立“双赢”的校企合作运行机制,促使校企联合人才培养卓有成效的开展。