化学反应的基本原理范文

导语：如何才能写好一篇化学反应的基本原理，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。

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关键词：湿式除尘脱硫设备 基本原理 流程 净化效果

造成我国大气环境污染的主要因素为燃煤和燃油烟气，它主要由二氧化硫和其他颗粒污染物组成，污染了环境和影响了人体健康。鉴于此，我国从上个世纪就已经着手脱硫除尘设备的研发工作，截止到目前，我国绝大多数燃煤和燃油装置都安装了这种设备。但由于经济的较快发展，大气污染情况进一步严重，因此，研发出一种高效湿式除尘脱硫设备变得十分必要和紧迫。

一、湿式除尘脱硫的基本原理

1.物理吸收的基本原理

气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应，仅仅是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。

物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。因为物理吸收速率较低，所以很少单独采用物理吸收法。

2.化学吸收法的基本原理

若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力，既提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。

物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度（或气膜阻力）和液相扩散速度（或液膜阻力）的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中，瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气，如单独应用物理吸收，因其净化效率很低，难以达到SO2的排放标准。因此，烟气脱硫技术中以化学吸收法为主，物理吸收法为辅。

3.化学吸收的过程

化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中，被吸收的气体在液相中进行溶解，当气液达到相平衡时，被吸收气体的平衡浓度，是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的活性组分进行化学反应，当化学反应达到平衡时，被吸收气体的消耗量，是化学吸收过程的极限。

4.化学吸收过程的速率及过程阻力

化学吸收过程的速率，是由物理吸收的气液传质速度和化学反应速度决定的。化学吸收过程的阻力，也是由物理吸收气液传质的阻力和化学反应阻力决定的。

在物理吸收的气液传质过程中，被吸收气体气液两相的吸收速率，主要取决于气相中被吸收组分的分压，和吸收达到平衡时液相中被吸收组分的平衡分压之差。此外，也和传质系数有关，被吸收气体气液两相间的传质阻力，通常取决于通过气膜和液膜分子扩散的阻力。

二、高效除尘脱硫设备的除尘脱硫过程

根据湿式除尘脱硫的基本原理，本课题组设计了一款高效除尘脱硫设备，其除尘过程主要有3级。第一，在进气管中安装喷头，它可以喷出雾化液体，这些雾化液体可充分与尘体接触，从而完成第一级除尘工作。第二，而后形成的高速气体流直接冲向设备中的水面，形成大量的水雾，这些水雾和烟气中的体积较大的颗粒物结合，并沉降到水底，完成第二级除尘工作。第三，由于烟气的冲击力较强，“S”型管道中出现了旋流雾液，雾液与颗粒物结合，进一步除尘，则完成第三级除尘。这三个过程不仅有除尘过程，还伴有脱硫过程，即设备中的碱性液体成功实现烟气的脱硫。最后，排出净化的气体时，则需经过脱水器的处理，而后如大气。

三、高效湿式除尘脱硫装置的净化效果

1.试验装置

为分析设备改造后的除尘脱硫效果，可确定试验设备的相关参数，锅炉处理量为2 t/h，处理气量为700m3/h，其长宽高分别为800mm、400mm、1700mm，进、出气管直径均为150mm。

煤尘可作为模拟粉尘，二氧化硫气体现行制备，碱性溶液为氢氧化钠溶液。

2.试验效果

实验过程中只需对进、出口处的二氧化硫浓度和粉尘浓度进行测量，本设备密封效果极好，因此，实验结果非常准确。测量结果如表2所示。

表2 除尘脱硫效率

结果显示，当液气比为0.34 L/ m3 时，其除尘率和脱硫率较高。与国内其他同类设备相比，它可在较小的阻力和液气比条件下，实现更好地脱硫和除尘效果。

四、结束语

本设备在除尘和脱硫基本原理的基础上，实现了除尘和脱硫高效化、一体化，此外，还可以有效除去较小的颗粒污染物。设备本身造价低，能耗小，结构密封性好，适用范围广，具有良好的应用效果。

参考文献

[1] 陈志刚.火电厂石灰石——石膏法烟气脱硫装置简介[J].有色冶金设计与研究，2006（04）

[2] 方棋，顾玖平，丁承刚，倪佳敏.外高桥电厂1、2号机组湿式烟气脱硫装置[J].上海电力，2006（05）

[3] 于建国，徐军杰，杨颖，邓强.燃煤锅炉房烟气脱硫除尘装置的工程应用[J].煤气与热力，2011（02）

[4] 于爱民.湿式除尘脱硫设备[J].化工环保，2001（03）

[5] 徐娟，郭静，郭斌，苑宏英.高效湿式脱硫除尘一体化装置的研究[J].城市环境与城市生态，2002（04）

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本届学生化学基础也比较弱，学生的学习自觉性还比较的差，学习气氛不够好，学习的信心不足，还需要耐心的给予引导和鼓励。

二、教材内容的基本分析及删、补意见。

《化学反应原理》内容是最基本的化学反应原理，包括反应速率、反应方向及限度等问题。从理论的高度认识酸、碱和盐的本质及其在溶液中的反应。化学反应与能量的关系是以反应热与反应物的物质的量的定量关系为主。化学能和电能的相互转化为基础的电化学过程和装置是富有时代气息和应用广泛的领域。

三、教学任务与目标。

化学这学期主要开设《化学反应原理》和《实验化学》，学生通过学习初步认识基本的化学反应原理，并能运用原理解决一些简单的实际问题。

四、主要措施和教学方法。

1：运用直观教学手段，创设良好的学习情景，如展示实物，采用图像、表格、多媒体课件、录象等进行教学。

2：理论联系实际，培养学习兴趣。如在讲“化学反应速率和化学平衡”主题中，可联系合成氨和工业制硫酸等化工生产条件的选择、催化剂的特点研究等内容。

3：精心设计问题情景，发展学生探究能力。

五、教学改革设想。

针对学生基础薄弱的因素，教学中抓好基础教学，扎实基础，培养学生的学习信心和学习兴趣，在此基础上培养一定的化学尖子。

化学教学教育工作计划本学期，根据省市教育主管部门的要求，化学主要学习选修内容中的《化学反应原理》和《化学与生活》，经全组老师讨论，制定教学计划如下：

一、教材地位与作用

《化学反应原理》是化学选修模块中选修四的内容，化学反应原理是化学反应中的基本原理，是在化学必修一和必修二的基础上的延伸和拓展，是核心化学知识，是为学生以后深入学习化学的必备知识，是选修中的必修，各地都选学了该内容（理科生），是高考必考内容之一。另外它与社会。生产。生活紧密联系，对提高学生的科学素养有很大帮助。《化学与生活》是文科生学习化学的选修内容，本模块重点介绍生活中常见的化学知识，目的是提高学生的科学素养，课程标准将该模块规定为2学分，修完才能顺利毕业。

二、指导思想

深入学习新课程改革的理念，认真领会新课程改革的精神，明确当前基础教育改革的方向，全面推进素质教育。

转变教学观念，更新知识结构，全面提高教师自身素质和教学水平，狠抓教学常规，开展模块教学课堂研究，深化课堂教学改革。确立“以生为本”的教学理念，致力于为学生的全面发展和可持续发展服务，转变教学方式，做到以学生为主体，教师为主导，倡导自主。合作。探究为主的学习方式，培养学生的科学态度。科学学习方法。创新精神和实践能力。

在学校有关部门的正确领导下，以“团结。务实。创新。进取”的团队精神为引领，加强组内合作交流，聚大家智慧，严格落实本学年化学教学计划，共同完成学校和年级下达给我们的计划和任务。

三、教学进度计划

第一周、化学反应与能量变化、燃烧热、能源

第二周、化学反应热的计算

第三周、《化学反应与能量》的小结与单元检测

第四周、化学反应速率、影响化学反应速率的因素

第五周、国庆放假、化学平衡

第六周、化学平衡

第七周、化学反应进行的方向

第八周、《化学反应速率和化学平衡》的小结与单元检测

第九周、期中测试

第十周、弱电解质的电离

第十一周、水的电离和溶液的酸碱性

第十二周、盐类的水解

第十三周、难溶电解质的溶解平衡

第十四周、《水溶液中的离子平衡》的小结和单元检测

第十五周、原电池

第十六周、化学电源、电解池

第十七周、电解池

第十八周、金属的电化学腐蚀与防护

第十九周、元旦放假、复习

第二十周、复习、期末考试

化学教学教育工作计划一、教学目的

1、严格按照教学大纲要求，准确把握教材的重点、难点、关键，使学生掌握好教材规定的基础知识和基本技能，努力提高教学质量，上学期化学教学计划。

2、在课堂教学中加强学法指导，在上一学期的基础上，进一步提高学生的阅读、理解能力和自学能力，提高学生的分析、综合、推理的逻辑思维能力，训练学生分析问题、解决问题的科学思维方法。

二、教学任务

1、理科选修班完成选修的教学任务，文科选修班完成选修的教学任务。

2、使学生掌握化学反应速率和化学平衡的概念，理解影响化学反应速率和化学平衡的因素。

3、理解电解质的电离平衡，理解盐类水解的原理，了解盐溶液的酸碱性，掌握酸碱中和滴定的原理和方法。

4、掌握电化学的基本原理。

三、教学措施

1、尽快熟悉学生，了解学生的学习状况

2、多做学生工作，要经常找学生谈心。

3、改进教学方法，多采用讨论启发探究实验探讨等方法，活跃学生学习气氛，提高学习兴趣，教学工作计划《上学期化学教学计划》。

4、面向全体学生，注意各层次的学生基础、。

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[关键词]小班研讨 工科 物理化学 教学改革

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）05-0021-02

物理化学是大化工类各专业本科教学计划中的一门专业基础课程，是理论性、系统性、逻辑性都很强的一门课程。由于学科本身公式繁多、概念严格、推导复杂，容易导致学生学习困难，知识掌握不牢、理论与实际脱节等问题，对大化工类相关专业的后续课程的学习带来不利影响。[1]长期以来，物理化学的学习一直是学生的难点。近年来，小班研讨这种创新性的教学模式由于在激发学生的学习兴趣和热情、引导学生养成自主学习的习惯、培养学生的创新思维能力和知识交流的能力等方面具有优势，逐渐被应用于许多学科的课堂教学。[2]

通过近几年的教学实践，我们认为，将小班研讨应用于工科物理化学课堂教学时，教师要充分发挥在教学过程中的主导地位[3]，合理地选择研讨内容，这样才能发挥小班研讨的上述优势，达到既定的教学目标。结合本校工科物理化学教学的实际情况，我们对工科物理化学小班研讨的研讨内容，提出下列的思考并进行了实际的探索。

本校使用的教材是科学出版社出版的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《物理化学教程》。在该教材的框架体系下，我们认为工科物理化学课程除了培养学生具有扎实的基础知识、良好的逻辑思维能力，建立科学的思维方法外，还应当突出基础理论与实际应用并重、注重联系实际的工科特色；并能够关注学科发展前沿，理解新兴领域的研究思路。因此，在小班研讨的研讨内容选择上，就要兼顾上述三个方面。

此外，本校本科学生在二年级上学期和下学期学习物理化学课程，这时学生正处在由基础课程到专业课程学习的过渡期，学生的理论联系实际的能力和创新意识都较薄弱；同时，多数学生的口头表达能力尚需鼓励和培养。在研讨内容的选择上也需要考虑这个问题。

一、基础核心内容的研讨

对于热力学、动力学、化学平衡和相平衡这部分基础核心内容，在教学过程中，为了让学生形成完整的知识系统，教师要站在整个学科的高度向学生讲述物理化学的主要框架和思想方法。

首先，研讨内容中学生的陈述内容可选择对每章的重点进行归纳总结，讨论内容可以选择学生易于混淆的概念、定理和基本原理进行辨析。对基础核心内容的难点问题，教师可通过拟定思考题的形式由学生进行讨论。这样做一方面可以夯实基础，强化学生的自主学习能力，为理论应用于实际打下基础；另一方面，可以逐渐培养学生的口头表达能力和学术交流能力，使研讨能够循序渐进地越做越好。

其次，在基础理论建立的过程中，通过分析科学家的研究过程、研究方法，可以学习科学家的逻辑思维方法。因此，从物理化学发展的历史中，选取某些知识的起源、发展和完善的历史作为研讨内容，通过学科发展和背景的讨论能促进学生对理论和公式的深刻理解，让学生掌握系统的学科思想方法。此外，科学家的生平介绍，研究方向的确立与变化，也可作为研讨内容，这样可以激发学生的学习兴趣和热情。

此外，融合章节间的研讨内容可以让学生对所学知识融会贯通，培养学生综合分析问题的能力。例如：以某一具体实例，将热力学和动力学结合起来，研究化工生产的反应条件。首先采用热力学中化学反应的等温方程判定反应的自发性，再采用等压方程优化反应温度，结合动力学中温度对反应速率的影响，在综合考虑平衡转化率和反应速度的基础上，确定最佳反应温度，反应时间等参数。这类的研讨内容可以提高学生分析问题的能力。物理化学课程中有许多相似的逻辑关系，这种相似的逻辑关系背后隐藏着更深刻的内在联系。例如，基于热力学的状态函数方法获得的相变焓与温度的关系，与化学反应焓变与温度的关系极其相似；在相变热力学中纯物质气液或气固两相平衡中，饱和蒸气压与温度的关系，在化学反应热力学中，标准平衡常数与温度的关系，在化学反应动力学中，速率常数与温度的关系，三者极其相似。这些没有现成答案的研讨可以活跃学生的思维，培养学生探索未知领域的意识和勇气。

二、扩展内容的研讨

工科物理化学的扩展内容为电化学、胶体化学和表面化学，这部分内容与科学研究和生产实践联系紧密，学生既可以用基本原理来解释自然现象，又可以用基本原理来解决实际问题。这部分的研讨内容相当丰富，也是探讨的重点。

例如：在电化学领域内，研讨腐蚀产生的原因以及应对策略，如阳极保护、阴极保护、钝化等措施的应用；研讨玻璃电极、离子选择性电极、化学电源、电化学合成的原理、装置和应用。在表面化学的学习中，研讨表面活性剂，从表面活性剂的结构到表面活性剂的性质，再到用途，如作为剂、去污剂、增溶剂和乳化剂等；研讨膜分离技术，基于膜具有较大比表面的特殊的表面性质，被应用于化工、食品、医疗、卫生等领域；研讨具有巨大比表面的吸附剂和纳米材料，它们的结构、性质和在工业生产和人民生活中的用途；可研讨毛细现象，解释“锄下有水”，“棉布吸水”等自然现象；研讨润湿现象，解释眼镜起雾的原理，并采取有效措施预防。学习胶体化学时，研讨解释胶体稳定性的DLVO理论，找到胶体稳定存在的原因，从而制定出破坏胶体的措施或者稳定胶体的对策；研讨电泳的原理，在分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域的应用。

这部分的研讨着重从基本原理的应用，到实验装置或生产设备的建立，再到工艺条件的选择，能训练学生将基本原理用于解决问题的习惯和能力，有助于学生形成系统发现问题、分析问题和解决问题的能力。

三、与专业相结合的学科前沿的研讨

本校每年学习物理化学的本科生有1000多名，专业涵盖大化工的许多专业，如冶金、材料、化工、环境、轻工等专业。大化工的不同专业的后续课程对物理化学知识的延伸和应用存在差异。比如，冶金和材料类的专业对相平衡知识应用较多，制药和纺织等专业对胶体化学的知识应用较多。针对这一特点，小班研讨的内容可视学生的专业特点而定，由学生自主选题，着重于工程应用和学科前沿。

在小班研讨的实践过程中，这部分的研讨尤其让教师深刻地体会到学生自身的巨大潜力和可塑性。例如：学习了相图中的临界状态，引出新兴的超临界流体萃取技术，食品专业的学生主要研讨用于萃取啤酒花、香辛料、植物色素和动物油脂等超临界流体萃取的原理、装备和工艺条件等；制药专业的学生主要研讨将之应用于中药有效成分的提取和中药的现代化；化工专业的学生主要研讨天然香精香料和天然色素等的提取；环境专业的学生研讨萃取污水中的有毒物质，如有机氯、有机硫等。关于电化学的应用，对环境科学和工程专业的学生，研讨将电化学氧化、电化学还原、电凝聚和电渗析等方法用于废水处理；对化工专业的学生，讨论燃料电池、新型海洋电池的设计原理、工作方式等；对生物化工专业的学生，研讨生物电催化、微电极传感器的原理及应用。当学习表面张力的时候，研讨内容对冶金专业可选择表面活性剂用于矿石的浮选原理与应用；对纺织专业，可选择荷叶效应对材料制作的启迪；对于生物化工专业，新型的生物表面活性剂又是研究的热点，由于它与环境具有兼容性，既无毒又可被生物降解，随着人们环保意识的不断增强，生物表面活性剂越来越受到人们的关注，需要研讨生物表面活性剂的结构、制备、应用以及与传统表面活性剂的优缺点比较等。在胶体化学中，微乳状液的制备和应用，双向凝胶电泳的技术及应用也是目前研究的新方向，可以提供给高分子材料专业的学生作为研讨内容。

四、结论

在知识更新迅速和信息爆炸的时代，迫切需要掌握扎实的基础知识，具备将基础知识应用于实际的能力，能够客观分析各行业的实际需求，创新性地解决问题的人才。在近几年小班研讨的实践中，我们逐渐发现，只有通过多层次、全方位、针对专业特色地精选研讨内容，才能循序渐进地培养人才的综合素质。在夯实学科基础知识的基础上，培养学生理论联系实际的能力，能进一步提升学生的创新性思维能力，最大限度地发挥小班研讨的作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 肖琦，黄珊.物理化学教学改革探索[J].大学教育，2012（5）：81-82.

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关键词：新课标高中化学；食品类专业；普通化学；现行高考模式

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）24-0132-04

The Teaching Research on the Connection between General Chemistry for Food Professional College Students and Chemistry in High School

Kong Lingyan et al.

（College of Food Science and Engineering，Nanjing University of Finance and Economic，Nanjing 210023，China）

Abstract：As a required basis course for food specialty of colleges，General Chemistry was the first chemical course for the university students. So it has played an important role. In this paper，the connection of chemistry teaching between food professional university and senior high school was introduced from the high school chemistry structure and the main points of the various modules under the new curriculum standard. And the influence of the current college entrance examination model to the general chemistry study was analyzed. And suggestions will provide reference for the reasonable arrangement of teaching progress and teaching methods for college teachers.

Key words：New curriculum standard high school chemistry；Food specialty；General chemistry；Current college entrance examination model

普通化学作为高等院校食品类专业的必修基础课，是学生进入大学阶段首先学习到的化学课程，因此处于高中化学与大学化学的衔接点上，具有重要的地位。普通化学作为整个化学学科的导论性课程，所讲授内容一方面可以为其他课程如分析化学、有机化学、物理化学、生物化学、食品化学等课程提供必备的理论基础，同时为学生的学习起着承前启后的作用。多年普通化学教学实践表明许多大一新生在刚进入大学时因学习习惯还停留在高中阶段的“灌输式”被动学习模式，不能很快的适应大学的学习节奏，自主学习能力、独立分析解决问题能力等方面较为欠缺。另外，2003年开始进行的普通高中课程改革，使高中化学课程结构和高中实际教学情况都发生了很大变化。现在高等院系食品类专业招收进来的大一新生，其化学知识贮备情况，高中阶段化学知识的覆盖范围，可否为大学化学学习提供必要基础，以及高中化学的知识体系是否能够成为大学化学课程体系的支撑，这些问题的解决对大学普通化学教学中帮助学生顺利实现由中学化学到大学化学的过渡，激发学生学学化学的兴趣，提高普通化学的教学质量起着重要作用。而在大学普通化学课程的教学中，教师对目前高中新课标知识体系与普通化学知识框架的衔接以及不断改革的高考模式下，学生的高中化学基础并不是很了解，在此，笔者将针对两者之间的衔接方式，及现行高考模式对大一新生化学知识起点水平的影响展开讨论，希望能够引起相关教育工作者的关注与重视。

1 新课标下高中化学知识体系

目前，我国的基础教育仍处在新一轮的改革中。高中化学新课程改革开始于2003年，随着改革的逐步推进，到2010年，这一改革已在全国范围内普遍推广。这一改革对大学的化学教学产生了一系列的影响。因此，作为高等院校化学教师，了解高中新教材的知识体系，了解大一新生所具有的化学基础对于提高普通化学教学质量具有重要意义。

1.1 高中化学课程设置及学习要求 2003年4月，教育部制订颁布了《普通高中化学课程标准（实验）》（简称新课标），目前新课程已实行了13a，称之为现行高中课程。依据新课标要求，高中化学课程由若干课程模块构成，分为必修、选修两类。其中，必修包括2个模块，以必修《化学》1和必修《化学》2两本教材呈现；选修包括6个模块，以6本选修教材呈现，分别是《化学与生活》《化学与技术》《物质结构与性质》《化学反应原理》《有机化学基础》和选修《实验化学》。必修课程为全体高中学生必须学习的内容，选修课程是必修课程的拓展和延伸，并且体现新课标的选择性，可以为不同学生的个性化发展提供保障。

高中生要达到高中毕业的要求，需学习2个必修模块内容加一个选修模块内容。选修课程基本上是由各省市教育主管部门统一为高中生进行了模块选择。必修模块内容一般安排在高一年级，所有高中生共同学习。到了高二文理分科，文科的学生一般选修《化学与社会》模块内容，理科的学生一般选修《化学反应原理》模块内容，并完成学业水平考试并达到合格以上，可以达到高中毕业的基本要求。各省市规定基本一致。

高考化学科目的考试内容包括必考内容和选考内容。必考内容涉及必修模块中的“化学1”“化学2”及选修模块中的“化学反应原理”的内容。选考内容涵盖了选修模块“化学与生活”“化学与技术”“物质结构与性质”“有机化学基础”的内容，在试卷中匹配了各选修模块的试题内容，分值相当，考生从中任选一个模块内容考试。因此如果考生参加化学科目的考试还要继续选修《物质结构与性质》《有机化学基础》《化学实验》等模块中的1～2个，以达到高考的要求，即总共需要学习4～5个模块的内容。

1.2 高中化学课程各模块主要内容 高中化学教材选取的是宋心琦主编，人民教育出版社出版的普通高中化学系列教材[1]。

必修1：引入物质的量的概念，并介绍了相关定性和定量计算的知识，如物质的量浓度的计算；实验室安全知识和基本的分离、提纯操作方法以及溶液配制；物质分类的概念；离子反应、酸碱电离理物质，给出了传统酸碱盐的概念和水溶液中酸碱反应的实质；化合价概念，从电子转移角度介绍氧化还原反应。

必修2：主要包括“物质结构基础”“化学反应与能量”“有机化合物”和“化学与可持续发展”4个一级内容。通过这一模块，学生学习了物质结构的初步知识，认识了元素周期表和元素周期律，学习了核外电子分层排布初步、化学键的概念；从化学反应基本原理出发，了解化学反应伴随能量变化的本质，知道化学键、化学能与电能的相互转化，定性了解化学反应速率及其影响因素和化学平衡概念；还学习了有机化学的入门知识。

以上内容充分体现高中化学内容的基础性，与大学阶段的普通化学中化学知识的基本框架性基本相符，基本能够反映大学阶段化学知识的风貌和基本轮廓。

化学与生活：注重化学与人类的关系，主要以日常生活为线索组织素材，贴近学生现实，极具亲切感和科普性，体现化学与社会发展的关系以及化学的作用和应用。文科学生主要选修此模块以达到毕业要求。

化学反应原理：包括“化学反应与能量”“化学反应速率与平衡”“溶液中的离子平衡”3个一级内容。内容上涵盖了化学反应的基本原理，如焓变、熵变的概念及相关计算，化学平衡的概念及计算，化学反应速率的计算；还包括了溶液中的弱电解质的解离平衡以及原来大学化学的知识沉淀-溶解平衡。这些内容是必修2的延伸和扩展，与大学普通化学内容中的化学热力学、化学反应基本原理、水溶液化学关系密切。目前各省市高中为理科学生指定选修此模块，以达到高中毕业要求。

物质结构与性质：主要内容包括原子结构与性质、化学键与物质性质、分子间作用力与物质的性质。较为详细、深入地介绍了原子结构初步知识和化学键以及分子间力等基本理论。还涉及了金属晶体堆积类型的内容。有机化学基础模块在大学普通化学内容中未涉及，因此不作介绍。高考中考化学科目的学生一般会从这两个模块中选择1个或2个模块继续学习。

化学与技术和实验化学选修模块，在目前大部分省市的高中很少会有学生选修，因此此处略去。必修模块为学生打下了化学学科的共同基础，是面向全体高中生的，具有基础性和启蒙性的价值选修模块内容是必修模块内容的延伸和扩展，在内容的深度和广度上均有所加深[2]。

1.3 普通化学知识体系与高中化学知识的衔接 普通化学教材参考《普通化学》（第6版）（浙江大学普通化学教研组编著，高等教育出版社出版）[3]。主要内容包括化学热力学初步、化学反应基本原理、物质结构基础、水溶液化学、电化学基础、元素化学等。新课标下高中课程设置基本上为大学化学做好了铺垫，有些知识点是重复的，但是有些知识点之间仍然存在一些衔接问题。需要普通化学教学工作者根据具体的情况区别对待。

有待进一步深入学习的知识点：酸碱理论部分，高中化学只讲了酸碱电离理论，给出了传统酸碱盐的概念；大学普通化学则是在酸碱电离理论基础上着重介绍酸碱质子理论，重新定义酸、碱、两性物质，扩大了酸、碱的范围和酸碱反应的范围。大学普通化学在氧化还原反应部分，引入更科学的氧化数概念取代高中化学中的化合价概念。化学反应原理中反应速率部分，高中化学采用平均速率来表示，而普通化学是以瞬时速率来表示，并考虑了反应进度。化学反应焓变的计算，高中化学采用Hess定律通过方程式的叠加间接计算，普标化学相关计算中引入标准摩尔生成焓的概念，并运用Hess定律直接计算反应的标准摩尔焓变。关于电子云的概念，高中化学只给出s、p轨道电子云轮廓图（界面图），未给出d轨道的图；而普通化学通过引入波函数概念，根据波函数对电子云定量分析，得到原子轨道角度分布图、电子云的角度分布图、电子云的空间分布图等3种图。大学教师在讲授这些内容时，应该以高中化学中的知识点为切入点，通过设置引导性、讨论性问题的方式组织课堂教学，帮助学生顺利实现由高中化学到大学化学的过渡，有利于激发学生的兴趣。

普通化学独有的内容（高中化学不涉及的内容）：在大学普通化学内容中，有一部分是高中化学不曾涉及的，如系统和环境；相；化学反应的自发性；吉布斯函数变与化学反应进行的方向；反应级数、反应速率理论和活化能；稀溶液的依数性；缓冲溶液；溶度积的概念和定量计算；配位平衡；配位化合物的定义和命名；电极电势及影响电极电势的因素；原电池电动势与吉布斯函数变的关系；分解电压；电解的产物；三种分子间作用力的产生和特征；离子极化理论和键型的过渡。学生对这部分知识是陌生的，没有任何知识基础。大学化学教师在教学中要高度重视，作为难点讲解，加深学生对知识点的认识。

2 高考模式对大学普通化学学习的影响

2.1 现行高考模式 自从2003年开始课程改革后，全国高考模式也随之变化。最突出的特点是各省市可以自主命题，自己确定高考模式。改革到现在，各省市的高考模式一般为“3+X”或“3+文综/理综”模式。两种模式中，“3”都指的是语文、数学、英语科目，为必考科目。在“3+X”模式中，X是指文科学生在政治、历史、地理中任选1门或2门考试科目，理科学生在物理、化学、生物中任选1门或2门考试科目。例如目前上海市施行的是“3+1”模式，江苏省施行的是“3+2模式”。“3+文综/理综”模式中，文综考试科目是将政治、历史、地理3门科目，综合在一张卷子上，分成三个模块出现；相应的理综指的是理科的物理、化学、生物3门科目综合在一张卷子上，分3个模块出现。自2013年开始，理综总分为300分（物理110分，化学100分，生物90分），例如北京市，安徽省，山东省，河南省等地区采用的是“3+文综/理综”模式。

施行“3+X”高考模式地区的理科考生来讲，除了必考科目，任选科目中可以不选择化学科目。在学完高中阶段要求的化学内容后就不再接触化学。这就导致目前高等院校化学专业或非化学专业大一新生化学基础、化学知识储备有很大的差异。

2.2 现行高考模式对大学普通化学课程学习的影响 “3+X”模式的文科考生及“3+文综”模式的考生，在高一和高二阶段完成了“化学1”“化学2”“化学与社会”3个模块内容的学习，“3+X”模式中不考化学科目的理科考生，完成了“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容的学习，均达到高中毕业要求，可以不再继续学习化学课程。因此具备了3个模块的化学知识储备，能够为普通化学课程的学习提供了一定的基础。但因为只在高中低年级学习，升入大学后再学习化学相关课程，可能将面临“从零开始”的困境[4]。

因高考化学科目的考试内容中包括必考和选考内容，所以“3+X”模式中参加化学科目考试的理科考生及“3+理综”模式的考生，除了完成高中毕业要求的“化学1”“化学2”“化学反应原理”3个模块内容，一般还需要在高二及高三阶段继续学习化学课程中的选修模块内容。有的选择学习了“物质结构与性质”模块，有的选择了“有机化学基础”模块，有的两个模块均选择。这部分学生经历了高一到高三持续的化学课程学习、训练，学习内容上更加深入，因此具有较好的化学基础，将对大学阶段的化学课程学习提供较大的帮助。但因为所选修模块的差异，学生的基础不尽相同，仅选修“有机化学基础”模块的学生，对后续学习有机化学课程有一定帮助，但物质结构知识方面欠缺；仅选修“物质结构与性质”模块的学生，学习普通化学课程得心应手，但对学习有机化学课程帮助不大。

2.3 南京财经大学食品类专业学生的化学基础情况调查 为了解现行高考模式下高等院校入学阶段学生的化学知识起点情况，选择南京财经大学校食品科学与工程学院食品科学与工程、食品安全与质量控制2个专业的13、14、15级学生为调查研究对象，采用调查访谈的方法，主要从生源地、高考模式两个角度对学生进行了访谈。所得数据结果如下表所示。

分析表中数据可知，近3a来，我校食品科学与工程学院每年所录取的新生中，“3+理综”模式及“3+X”模式参加化学科目考试的学生人数较多，在每一级所访谈的学生中所占比例分别为，13级71.25%，14级72.61%，15级为71.60%。并且近3a来的比例变化不大，说明我院生源比较稳定。同时也说明7成多的学生高中起点的化学知识基础较好。“3+X”模式中未选考化学科目及“3+文综”模式的学生也占了一定的比例，其中13级为28.75%，14级为27.38%，15级为28.39%。说明每一级都有近30%的学生仅高中低年级阶段学习了化学课程，所学内容较浅显、不系统，同时因为间隔时间较长，因此高中化学基础知识可能已经遗忘殆尽。

3 总结与展望

综上所述，现行高中化学课程内容的设置，对于参加化学科目高考的学生而言，高中阶段所学习的化学知识基本与大学普通化学知识框架基本符合。而对于不参加化学科目高考的学生而言，其在高中阶段只需学习必修2个模块和选修1个模块的学习即可达到高中毕业的要求，因此所学化学知识只是具有启蒙性加基础性的意义。另外从现行高中化学各模块知识点与大学普通化学衔接的角度，有些知识点是重复的，有些知识点介绍方式及深度与大学普通化学有所不同，所涉及的范围也远不及普通化学广泛，知识的系统性，也有待学生在大学化学学习中进一步完善、提高。大学教师在教学中应根据普通化学知识点与高中化学知识点的衔接情况，合理安排教学内容，教学进度。对于重复的知识点可以不讲或少讲，将宝贵的时间放在需要加深和未曾学习过的知识点上。另外，现行的高考模式决定了食品类专业大一新生的化学知识起点参差不齐，有的学生选考了化学科目，有的考生没有选考化学科目，有的是文科生源。因此我们应关注学生的知识差异和个性差异，依据“因材施教” 的教育原则，在细致、透彻讲授知识的同时注重学习方法的引导，促进每一个学生都能发展进步。

参考文献

[1]宋心琦.高中化学[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]罗群兴，廖婉莹，纪敏.谈新课标高中化学与大学化学的相关性[J].化学教育，2011，32（7）：20-22.

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关键词:化学反应工程;教学改革;教材;实施方案

《化学反应工程》课程是化工类及相关专业的核心课程之一，属于本专业重要的专业基础课和必修课，在化工类学生的培养过程中起着举足轻重的作用。化学反应工程是一门研究与化学反应工程相关问题的一门科学技术，是从上世纪30年代初萌生到50年代末形成的一门由过程控制、传递工程、物理化学、化工热力学、化工工艺学、催化剂等相关学科互相交叉互相渗透而演变成的一门边缘学科［1］。通过近几年的教学经验和调查研究发现，学生普遍认为化学反应工程是大学课程中最难学的基础课程之一，学习过程中发现理论计算公式复杂，反应器种类繁多，课程学习结束后感到一头雾水，抓不住重点。因此，面对这样一门课程，如何进行教学，让学生理解起来更加形象生动，从更本上改变化学反应工程的教学现状是我们目前的重要任务。本文结合不同种类高等学校选用教材的特点和差异，并根据我校化工专业的特色，提出了《化学反应工程》课程教学的侧重点，从多方面对本课程的教学提出了改革实施方案。

1《化学反应工程》教学在化工专业中的作用

化学反应工程的主要任务是研究化工生产过程中反应器内的反应规律和传递现象，使化学反应实现工业化生产的一门技术科学，是提高化工生产技术所必需的科学技术理论。化学反应工程在化学化工领域中起着举足轻重的作用，目前各种化学品的生产和应用无不借助于化学反应工程相关的理论知识。在20世纪40年代，一个化学反应过程的技术开发到真正的工业生产大概需要十年以上的时间，而现在只需要三到五年。此外，随着计算机技术的快速发展，中试试验的规模不断缩小，试验的次数也不断减少，大大加快了化工厂建设的步伐，降低了投资建设的成本［2］。因此，作为一门理论教学课程，将化学反应工程这门课程作为化工专业方向的重点课程进行建设，对于高等学校教学改革的促进、本科教学质量的提高、优秀化工专业人才的培养具有十分重要的意义。济南大学作为一所省部共建的大学，化学工程与工艺专业一直是本学校的特色学科，学校对化工类学生的培养目标一直是培养应用型高技术的人才，每年为我国的精细化工和石油化工行业输送大约240名高水平人才，对精细化工和石油化工行业的发展起到重要的作用。为此在化学反应工程教学过程中，我们紧密结合我校的特点和化工实际生产的需要，着重提升学生的反应工程知识储备，培养学生分析解决实际工程问题的能力，并在教学过程中不断地进行教学改革和实践，把课程、教材的理论研究和教学方法相结合，不断提升《化学反应工程》的教学效果。

2不同类型高校选用教材的特点和差异

直到20世纪70年代，化学反应工程的相关研究成果才开始被大量地介绍到国内，其中华东理工大学的陈敏恒教授，天津大学的李绍芬教授，浙江大学的陈甘棠教授，四川大学的王建华教授等是国内最早从事反应工程教学的学者。到了80年代以后，国内从事化学反应工程学科教学研究的队伍迅速壮大，并且化学反应工程的研究逐渐渗透到各种化工领域，与世界研究水平之间的差距也不断缩小，不同版本的教科书和各种各样的专著也相继出版。反应工程已经成为我国化工类专业学生的一门非常重要的专业课程。目前国内已有120所大学和科研单位培养化工类相关专业的人才，例如清华大学、天津大学、华东理工大学、北京化工大学、中国石油大学、南京工业大学、浙江大学、大连理工大学、四川大学、华南理工大学和济南大学等。目前化学反应工程学科正在蓬勃发展，由于国内高校地区和专业特色的不同，不同高校在化学反应工程教材选择上也存在差异，各有各的特点。作者就不同高校所使用的《化学反应工程》教材进行了汇总和分析。首先介绍一下陈甘棠教授主编的《化学反应工程》(第三版)，这本教材是国内许多化工类高校选用的主要教材之一，随着我国在化学反应工程这一重要学科的教育方面日渐普及，该部教材自1981年第一版问世以来，已经出版到了第三版，受到广大化工类专业师生的好评［3］。该部教材的特点是着重基础，本书共分为十章，分别介绍了均相反应过程，包括均相反应动力学基础、均相反应器、非理想流动:非均相反应过程，包括气—固相催化反应过程、非催化两流体相反应过程、固定床反应器、流化床反应器;聚合反应过程，包括聚合过程的化学与动力学基础;生化反应过程，包括生化动力学基础、生化反应器。该部教材注重反应工程研究方法的介绍，在不同的章节内容中论述了反应工程学的发展方向，有助于读者进一步深入研究。朱炳辰老师主编的《化学反应工程》也受到国内很多工科类高校化工专业老师和学生的青睐。本部教材的第一版是由化学工业出版社于1993年出版，截至目前本部教材已经出版到第四版，其中第三版累计发行量高达32000册。《化学反应工程》第四版主要吸收了一些关于现代化学反应工程发展方向方面的知识，本部教材的主线是围绕化学反应与动量、质量、热量传递交互作用的共性归纳综合的宏观反应过程，以及如何解决反应装置的工程分析和设计。该书对近年来出现的化学反应新概念、新理论和新方法做了大量阐述。另外，对于国内一些偏工科的化工类高等院校，选用的教材大多数以郭锴老师主编的《化学反应工程》为主，本部教材的主要内容包括:均相单一反应动力学和理想反应器、复合反应和反应器选型、非理想流动反应器、气固相催化反应本征动力学、气固相催化反应宏观动力学、气固相催化反应固定床反应器、气固相催化反应流化床反应器、气液相反应过程与反应器、反应器的热稳定性和参数灵敏性。本部教材的特点是主要突出了该门课程的重点和难点，删除了一些与教学大纲联系不是十分密切相关的内容，并着重讲解解决化学工程问题的基本方法。除此之外，罗康碧老师主编的《化学反应工程》教材结合了理科和工科的综合优势，吸收了国内外相关教材的许多内容和好的经验，增添了一些反应工程研究方面的最新成果。另外，本部教材在贯彻“少而精”的原则上更注意删繁就简，将重点放在化工专业领域内共性的基本问题上，并且同时体现了其教学性。本部教材先重点阐述基本概念和基本原理，然后结合实际生产，详细论述各种常用反应器的设计方法，并列出详细的例题和课后习题，用于帮助学生利用所学到的反应工程原理去分析和解决实际应用问题。近年来，梁斌等老师主编的《化学反应工程》第二版也受到国内许多化工类高校老师和学生的欢迎。在本部教材中，主要内容是以《化学反应工程》、《反应器理论分析》及国内外相关优秀教材为基础，致力于培养学生的分析问题能力和提高学生的工程实际知识储备，减少了教材内容在模型分析上的过程描述，加强学生在建立模型方面的训练。另外，本部教材还增加了工业应用背景的实例分析和课后习题，在分析解答这些习题的过程中让学生充分掌握反应工程的基本原理和相关知识，使教学内容尽量与科学研究和工程实践同步。

3我校化工专业的特点和教学侧重点

济南大学的化学工程与工艺专业属于理论性和应用性兼顾的一门特色化工学科，本专业始建于1992年，前身为山东建材学院精细化工专业，1993年招生，是济南大学重点学科的重要组成部分，2007年被学校授予校级特色专业，2012年成为山东省品牌(特色)专业，现为山东省氟化学化工材料重点实验室依托专业之一。其中化学反应工程这门课是本专业重要的专业基础课和必修课，另外，化学反应工程课程的理论教学是本专业本科教学的重要组成部分，起着理论指导和基础知识培养的作用。另外，从学校每年安排的工程实习学时就可以看出，学校对学生的动手能力和实践能力提出了更高的要求。例如学校每年组织化学工程与工艺专业大三学生去山东金城医药化工有限公司进行生产实习，主要参观和学习2－甲氧羰基甲氧亚胺基－4－氯－3－氧代丁酸生产车间的反应器设计和工艺装置流程图。通过调研每年的学生生产实习效果发现:学生在学习完实际工业生产装置后，对课本上的基本概念和原理理解的更加透彻。根据我校化工专业的特点，在《化学反应工程》的课程教学上，我们选择的教材是郭锴老师主编的《化学反应工程》第二版。在课堂教学过程中我们的教学目标为:通过对反应工程理论的学习，能够运用化学反应工程的理论方法建立数学模型，优化设计反应器、或者改善化学反应场所、改进现有的化工生产工艺;进一步提高学生的理论联系实际的能力，培养学生判断和解决问题的能力，使学生学会研究的方法，为进入研究生学习打下良好的基础;掌握由化学动力学特性建立动力学方程、建立数学模型、优化和设计反应器及改进化工工艺的理论;运用化学反应工程的知识，能够进行基本化工反应装置反应器的设计。

4拟采用或已经实施的教学方法

化学反应工程具有跨接多种学科的特点，结合本校化学工程与工艺专业的特色和优势，笔者从以下方面进行了教学方法的改进。(1)结合我校特点济南大学在医药中间体工业化生产、氟化学材料合成、精细化学品制备和环境催化方向具有鲜明的特色和优势，已经发展成为以新产品开发、新工艺设计、新技术应用为特色的精细化工和化工领域高级人才培养、科学研究和新技术开发的重要基地之一，并多次获得国家科技进步奖和发明奖。因此，在本科教学过程中，要结合我校化工专业的特色，着重讲解气固相催化反应和气液相反应过程，并要求学生能够运用化学反应工程的知识进行基本化工反应装置或反应器的设计，进一步提高学生的理论联系实际的能力，培养学生判断和解决问题的能力，为社会培养优秀的化学化工(医药中间体、氟化学材料和精细化学品)相关人才。(2)阐述方法和教学方式的改进目前全国高等学校的教学方式还是以灌输式教学为主，老师主动讲，学生盲目听，导致课堂利用率低，学生学习效率不高。随着计算机技术的不断发展，多媒体技术在高校已经普遍使用，虽然这样可以改善课堂教学方式，丰富课堂教学内容，提高学生的学习兴趣，但是多媒体技术的使用导致每节课的授课内容大大增加，学生并不能高效率的吸收每节课中所有的知识点，导致在学期末时学生对这门课的了解程度并不高［4］。例如，我在第一次讲授《化学反应工程》这门课程时，由于讲课经验和技巧都很欠缺，所以在整个课堂教学过程中完全按照多媒体上的内容进行阅读，这样生硬的填鸭式的教学模式，导致整个课堂教学效果很差。因此这样的灌输式教学模式会导致学生盲目听从，其自主性和能动性大大缺失，所以在以后的教学过程中，我们要“授之以渔”，而非“授之以鱼”，这需要我们在教学方式上加以引导［5］。笔者认为改变这种填鸭式的教学模式，主要的突破口就是让学生参与到课堂教学过程中，充分调动学生的积极性并培养学生对本门课的学习兴趣。针对这一措施，笔者在教学过程中进行了一些探索和改进，取得了很好的效果。具体探索过程如下:在阐述一些基本概念和原理的时候，可以在课前让学生充分的查阅资料，然后在课堂上让学生进行讲解，在这过程中并进行充分讨论，最后老师做总结，并纠正学生的错误观点。这种“查阅资料－主题讨论－问题反馈”的教学模式，能够让学生参与到课堂教学过程中，让学生做课堂真正的主人，提高学生的主观能动性，改变填鸭式教学的不足。(3)注重理论和实际的结合在高校的课堂教学过程中，教科书是一种不可或缺的教学工具，但也不能作为唯一的使用工具，教科书在本科教学过程中只能作为一种辅助的工具。这样就要求老师在教学过程中要灵活应用教材，既不能完全拘泥于教材，也不能完全脱离教材，在讲清楚基本原理和基本概念的基础上，注重理论和实际相结合。在每一章的讲述过程中，把每一个知识点都与实际工业应用相互关联，并阐明其主要的热量传递、动量传递、质量传递及化学反应在实际过程中是如何应用的，以加深学生对每一个知识点的理解。另外，还要注意结合科研成果，对学科前沿知识进行讲解，让学生了解目前化学反应工程的研究动向，例如在讲解气固相催化反应本征动力学时，可以引入最新发表的经典文献，通过对文献的讲解，加深学生对气固相反应本征动力学的理解，知道如何来研究一个催化剂的本征反应活性。通过这种理论与实际相结合的方法，可以大大提高学生在课堂上的学习效率。在对《化学反应工程》课程教学方法不断改进后，获得了良好的课堂效果，这不仅对教师的教学能力是一种转变和提高，对化工类学生思维和能力的培养也具有重要的意义。

参考文献

［1］金涌，程易，颜彬行.化学反应工程的前世、今生和未来［J］.化工学报，2013，64(1):34－43.

［2］王安杰，周裕之，赵蓓.化学反应工程［M］.北京:化学工业出版社，2005:1.

［3］陈甘棠.化学反应工程［M］.北京:化学工业出版社，2011:1－3.

［4］吴元欣，朱圣东，吴迎.以多尺度理念构建新的化学反应工程体系［J］.武汉工程大学学报，2011，33(1):2－3.

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关键词：优化内容；改革方法；寓学于乐

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中图分类号：TQ；G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0053-03

在当今科技高度发展、学科交叉进一步加强的时代，化学已经渗透到建筑、信息、材料、能源、机电、生命、环保等学科领域。大学化学是高校建筑类专业的公共基础课程，它在化学基本理论与工程具体实践之间搭起了一座桥梁。大学化学课程对优化学生的知识结构，培养学生用化学的观点分析、认识科学技术和社会实际中的化学问题，对把学生培养成为厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新人才有着重大的现实意义。

一、围绕专业需求，安排教学内容

大学化学是建筑类专业学生大学期间唯一一门化学类课程，具有相对的独立性和完整性。教师在讲授大学化学时，经常会犯“讲得过多”和“讲得过少”两类错误［1］。所谓“讲得过多”是指教师系统地介绍现代化学的所有内容，力图追求化学理论知识的完善；而“讲得过少”则是指教师只罗列一些与化学有关的热点问题和案例，基本不阐述化学的基础原理和规律。实践证明，“讲得过多”和“讲得过少”都不利于理论与实际的结合，不利于建筑类专业学生创新能力的培养。

因此，要针对建筑类专业的实际需要［2］，合理安排教学内容，需要对教学内容进行适当删减、强化、增加。删减、回避过细的化学计算和复杂的化学公式；强化水化学、胶体化学、材料化学等建筑领域中所必需的化学基础知识的教学，使学生能运用化学理论、观点和方法审视环境、能源、材料等社会热点论题；增加化学学习与专业应用之间的联系以及化学在工程实践应用中新成果。如华中科技大学针对建筑类专业学生的特点，在电化学原理部分的教学中，增加了阳极氧化和电解抛光知识。从电化学的角度出发，介绍了阳极氧化和电解抛光原理以及电解液的选用，分析和讨论这两种工艺的应用及其优缺点，让学生理解化学知识与专业实际息息相关，与工程技术紧密联系，并能学以致用。

二、改革教学方法，贯彻启发式学习理念

培养学生创新思维是教育的关键，而创新源于兴趣、起于自主、发于尝试。传统“教师中心论”的教学模式，教师处于完全的主导地位，在课堂上只向学生灌输知识，而不注意把握学生的心理，这与创新格格不入。因此要改革教学方法，贯彻启发式学习理念，充分调动学生学习的积极性。

（一）理论讲授要精心设计，遵循学生认知思路，突出以学生为中心的教学模式

教学活动是学生在教师的指导下进行的有目的、有计划的学习活动。化学基本原理中大量公式的教学，应当是在教师引导下训练学生有意识地进行抽象逻辑思维活动。教师要设计一系列问题，并留出学生积极思考的时间，通过师生间的讨论和交流，使学生主动得出结论。如在讲授化学热力学中化学反应方向的判断时，教师可以设计下列的教学程序。

首先，在压力为标准态和温度为298.15 K时，判断标准是ΔrGθm(298.15 K)，它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298.15 K)而计算出来，这一点学生都清楚。其次，教师引导学生思考“若压力仍是标准态，但温度不是298.15 K，该怎么办？”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)与温度无关，提醒学生可以用吉—亥公式求解。然后，进一步发问：“若压力不是标准态，温度也不是298.15 K，该怎么办？”此时提示学生利用热力学等温方程式中的ΔrGm与ΔrGθm的关系，将非标准状态化为标准状态，从而求解。

通过学生和教师间的这种互动、提问、设疑、解答，学生在自觉、主动、多层次的参与过程中不但学会了复杂的化学反应原理，而且也掌握了分析问题、解决问题的科学方法。

（二）应用部分要勇于放手，让学生走向讲台

教育的关键是使学生具备将所学知识应用于实际的能力。化学应用部分的目的正是培养学生利用所学的化学原理分析、解决工程实际问题的能力。在学生课后自学和相互讨论的基础上，学生和教师换位，由学生讲解该部分内容，对专业中遇到的实际问题，如金属腐蚀的防护与利用上升到化学原理加以分析，论述自己的观点。学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习，做好充分的准备。因此，他们在主动获取知识的同时，无形中提高了对这门课程的学习积极性。

（三）改革考试方法，以课程论文、实验设计代替闭卷考试

学生学学化学的基本原理和方法的目的不是为了成为化学家，而是具备基本的化学素养的化学思维，能以化学的眼光、角度、世界观分析和解决工程实际中遇到的化学问题。若通过做习题来检测学生的学习效果，不管是开卷或闭卷的考核形式都没有意义。相反，布置课程论文，让学生在查阅资料的基础上，对一些典型案例抽象化，建立理论模型，再用课堂上所用的原理进行分析，提出自己的见解；或者要求学生运用化学基本原理，结合专业特点，对自己感兴趣的内容自行构思、自拟方案，完成一个综合实验设计，并通过实验验证。这两种方式表面上不直接考察学生理论知识，实际上考察他们运用理论知识解决实际问题的能力是更深层次的要求［4］。

实践证明，布置论文或综合实验设计的考核方式行之有效，很多学生写出了较高质量的论文，大学化学实验设计也深受学生欢迎，真正达到了培养学生创新能力的目的。

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[例题]某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2和S,设计了以下实验流程图:

请你回答以下问题:

(1)为验证气体A,按图1所示进行实验:若能观察到________的现象,即可证明火柴头上含有S元素,离子反应方程式为______________。

(2)步骤②的实验操作装置如下图2所示,该操作的名称是____________________, 其工作原理是 ___________________________________。

(3)要证明火柴头中含有氯元素的后续实验步骤是_______________________。

(4)有学生提出检验火柴头上KClO3另一套实验方案(图4):

有关的离子反应方程式为_____________,有人提出上述方案中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO3的存在,其理由是____________。

(5)该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响,设计并进行了以下5次实验(见表1)。

由上表可知,实验①和⑤能证明温度越高,化学反应速率越快,实验_______和______证明物质D的用量越大,反应速率越快。

(6)写出步骤①中发生反应的化学方程式__________________。

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《无机及分析化学》主要有化学反应的基本原理、物质结构基础理论、溶液化学平衡、滴定分析等。本课程在我校作为生物制药及园艺专业基础科目，在大一开设：理论课48学时，实验课20学时。无机化学部分的学习既是对高中化学知识的提高，又为后续的相关专业课程准备必须的知识基础，起着承前启后的重要作用：而分析化学的内容与无机化学密不可分，四大滴定完全建立在四大平衡的基础之上。针对不同的专业，该课程的教学重点、难点以及教学方法都因专业而异。本文就该课程的教学过程中的讲授体会作简单介绍，为同行提供相关参考。

一、理论课教学应结合专业方向讲解

本校开设《无机及分析化学》课程的为生物制药及园艺专业，生物制药主要运用微生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用上述科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。本专业培养适应社会主义现代化建设和医药卫生事业发展需要，具备药学和生物学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握生物制药的基本原理和技术，熟悉生物医药分析和药品检验技术，能在生物制药研究、开发、生产以及医学检验、卫生防疫等领域从事相关工作的应用型人才。本专业的学生应掌握生化分离技术及工业药剂学等方面的基本理论知识和专业技能。因此，在教学中应重点讲授化学反应热力学基本知识以及化学反应动力学的内容，为今后学生从事新药研发做准备。同时，本课程的分析化学部分应作为重点讲授内容，解离平衡、滴定分析等章节内容在讲授过程中应结合药物分析相关内容，使学生能够理论结合实际，便于知识点的理解和吸收。

例如，在讲解氧化还原反应时，可结合园艺中常见的土壤腐殖质测定的问题，让学生将课本上的理论知识用于实际的操作中，加深强课程在专业中的应用。

二、讲授前沿知识

除了讲解课本上的理论知识外，教师必须查找相关内容的前沿进展，结合学生的专业特点介绍相关背景知识。针对生物制药专业跟医学材料相关的特点，我们在教学内容上，重点讲授高分子医学材料、储氢合金材料以及记忆合金材料。讲解这部分理论知识时，我们以高分子有机无机杂化材料为例子，在课堂上演示超滤膜的成膜过程，课前准备好高分子铸膜液和凝固液。用玻棒在玻璃板上涂一层薄薄的铸膜液，然后浸入纯水中，由于有机溶剂和非有机溶剂（纯水）的交换，铸膜液凝固成膜，整个成膜过程只需一分钟。初步成膜之后，让其在水中浸泡15分钟，充分去除掉有机溶剂。此实验让学生对高分子分离膜获得形象认识，然后再将超滤膜的表面和断面的微观结构以ppt的形式向学生展示，介绍膜分离原理。这种由浅入深的讲解，既兼顾了不同层次学生由“未知”向“已知”的过渡，同时又涵盖了大学化学的理论深度。这个过程，结合专业介绍相关前沿知识并提高学生听课兴趣，让学生带着问题听课，有所思考，从而达到好的教学效果。

三、注重实验教学

在新药研发过程中，需对药物的反应动力学进行测试，因此，对于生物制药专业的学生，该实验课程侧重化学动力学和化学分析方法等内容。在教学时，提前做实验部分，这样在理论讲解时，学生能很好的联系实验过程，有利于理论知识的理解。有的实验则先弄清楚理论部分，然后进行实验操作，从而达到理论和实践结合的目的。

化学实验教学是培养大学生化学基本实验技能、创新能力、理论联系实际能力的关键环节之一，在实验教学过程中存在如下问题：1.态度不够端正，缺乏严谨的科学态度。实验预习不够认真，很多同学只是简单的将实验课本上相关内容抄写至实验报告纸上，没有真正地对实验原理和实验过程进行理解吸收。在实验过程中，操作不够规范，例如在滴定分析实验中，很多同学在配置溶液中，存在药品随意洒出的现象，有的同学在取药品时不用药勺直接倒取，大量药品洒出，造成药品浪费和试验台的污染。2.实验数据的记录不真实。在实验过程中，很少同学能够做到对每一步的实验数据进行认真详细的记录，实验现象记录不仔细。有的甚至随意捏造数据，在实验结果分析部分，所得到的结果与理论值相差太大。

因此，在实验教学过程中必须强调科学严谨的实验态度，规范实验操作步骤，遵守实验室仪器实用的相关规定。在实验药品和仪器实用完毕后应该及时归位，并做好相关清洁卫生工作。在实验过程中必须实事求是的记录相关实验数据，对实验的实验现象应认真记录并查找相关理论原因。

四、灵活应用多重教学手段

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关键词：大学化学；学习效率；教学策略

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0143-02

大学化学不仅是化学化工专业的基础课，同时也是材料、环境、机械、地质、食品、医学、海洋工程等专业的公共基础课，它不仅阐述了化学的基本概念与基本原理，也对上述概念和原理在工程材料、生物医疗、能源危机、环境污染与治理，以及日常生活等领域的应用进行了紧密关联。与此同时，大学化学在目前仍然是许多专业必修课的基础性课程，对大学化学知识的掌握程度将极大地影响后续课程的学习与理解，因此大学化学课程的学习在整个大学课程学习中占据着至关重要的地位。

尽管如此，目前许多学生对于大学化学这门课程的学习仍然不尽如人意。究其原因，主要可以归结为以下几点：（1）课程理论性强：课程内容包含许多烦琐的公式推导与抽象的化学概念，内容相对枯燥[1，2]，导致许多学生学习兴趣不高。（2）与高中化学脱节：授课时往往开门见山、直截了当，学生无法从中学化学知识中找到相应的支撑点，容易使学生产生断档的感觉，从而增大了学习难度。（3）教学模式单一：“填鸭式”教学模式使学生学习十分被动，无法有效地与教师交流，更无法对知识点进行深入理解与应用。（4）知识结构框架不够清晰：章节学习完成后未该部分知识点进行总结与提炼，使学生无法构建知识结构框架，导致对所学知识点无法进行融会贯通。针对上述问题，本文将在自己大学化学教学实践的基础上，就如何提高大学生学学化学效率进行初步探索，并提出相应的教学策略。

一、与高中化学相衔接，建立学学化学的信心

大学化学课程往往开设在大一年级的第一学期，该时期学生不仅要适应全新的大学生活，而且还要适应高中教学与大学教学的教学进度上巨大差异；加之大学化学课程理论性强、公式繁多，若此时在大学化学教学中开门见山、直奔主题，会让学生产生一种断档的感觉，无法找到他们心中的化学基础支撑点。久而久之，学生对大学化学学习的信心将逐渐丧失，甚至到最后会出现一种“不求甚解、只求及格”的状态。

事实上，大学化学的教学内容是建立在高中化学知识基础上的，可以说大多大学化学的知识点是对高中化学的深化与推广。因此，当学生们翻阅教材后的第一感觉就是“似曾相似”，但是当他们继续细看后又会发现其中的知识点较高中化学要抽象得多、复杂得多，出现一种不知从何下手的感觉。针对该现象，授课教师必须要思考如何将高中化学与大学化学中类似的知识点顺畅地衔接起来。例如，学生在高中化学中学习了吕・查德里原理，学会了对化学反应平衡的移动的定性判断，而在大学化学中的化学反应基本原理这一章节对该知识点进行了深化，要求学生不仅要判断反应平衡移动的方向，而且还要掌握定量计算平衡移动到了哪个程度。在阐述这个知识点时，教师应该首先复习吕・查德里原理，一方面可以让学生唤起该知识点的回忆，另一方面也可以让高中未掌握该知识的学生进行一个补充学习，起到查漏补缺的作用。随后教师才可以引出吕・查德里原理成立的热力学理论依据，分析反应平衡与吉布斯函数变、反应熵、标准平衡常数间的热力学关系，并用公式进行逐步推导。在经历上述步骤后，学生在学习过程中会经历一个循序渐进的过程，感觉也不会突兀。总之，将大学化学与高中化学进行适当的衔接不仅可以逐渐建立学生学学化学的信心，甚至还可以调动学生的学习热情。

二、与社会热点问题相结合，激发大学化学学习兴趣

大学化学这门课程涉及了许多公式推导与抽象概念，容易使学生产生困难感、枯燥感与厌倦感，从而恶化大学化学学习效率。笔者曾在课堂上发现，凡是讲到一点社会热点问题时，学生的兴致颇高，但是一讲到烦琐的公式推导、理论计算时，学生的学习热情就逐渐下降了。如果整节课一直在传授理论性知识的话，学生的学习效率就会很低。因此作为一名教师要尽可能将讲授的理论知识与学生感兴趣的社会热点与科技前沿相结合起，激发大学生学学化学的兴趣[3，4]。

例如，在讲述电化学这章节内容时，可以将环境能源与海洋防腐与电化学知识很好地结合起来。目前，国内许多城市正经受着雾霾的侵袭，而雾霾的形成与汽车尾气的排放有较大的关系。如果采用燃料电池来取代目前的柴油或汽油动力，可有效地解决汽车尾气排放问题，同时燃料电池作为一种新能源还可以成功地替代石油这类不可再生的资源。因此，燃料电池的应用前景可以引起学生的兴趣，而通过燃料电池又可引出原电池装置以及其中的氧化还原反应原理，并进一步引申到电极电势、电动势的求解。电化学知识还可以跟海洋防腐紧密结合起来，包括利用电解生成金属氧化物保护膜来隔绝氧气与水汽，从而起到防腐蚀的作用，另外还可以使用阴极保护法、牺牲阳极法等电化学措施对海洋浪花飞溅区钢构进行很好的保护。在配位化合物学习中，可以将王水为什么能溶解金、铂等贵金属的原理与配位化合物理论相结合起来，从而引发学生的好奇心，推动学生加深对配位化学物理论的理解。通过上述等串联，学生在学学化学这么课程的时候就不会觉得单调，学习积极性也将显著增强。总之，在大学化学教学过程中可以经常强调化学在社会生活中的作用，展示化学令人振奋的发展前景，开阔学生的视野，激发学生浓厚的求知欲和强烈的探索精神。

篇10

关键词：烟气脱硫；技术；发展趋势

中图分类号：TF704.3 文献标识码：A

引言

随着工业的快速发展,对煤炭的需求量不断的增加,长期以来我国的燃料都是以燃煤为主,这样在长期的烟气排放过程中,对大气污染带来了严重的影响,在大气污染中的尘和酸雨所带来的危害是最为严重的,同时随着排放量的增加,污染程度也在不断的加剧,所以针对这类污染源,需要做好燃气排放过程中的SO2的脱硫工作,从而改善其对大气的污染程度。

一、我国现有的烟气脱硫技术

1、石灰石—石膏湿法脱硫技术

基本原理为烟气首先进入电除尘器除去粉尘，再进入换热器冷却，最后进入吸收塔，在向上流动的过程中SO2与吸收剂发生化学反应，生成CaSO3。洁净烟气在换热器中加热以后排放，CaSO3与氧气发生反应生成石膏。

此技术具有处理烟气量大、脱硫效率高、脱硫所需原料分布广泛、价格便宜、煤种适应性好且脱硫装置的运行不影响锅炉性能的优点，除此以外脱硫产物(石膏)还能够作为水泥生产的原料，具有广阔的应用前景。同时，也存在易堵塞、结垢、硫酸钙腐蚀和机械故障等问题，而且能源消耗较大，需要处理废水，投资运行费用较高。

2、喷雾干燥法脱硫技术

喷雾干燥法的基本原理是使用石灰浆作为脱硫剂，在吸收塔内石灰浆与烟气中的二氧化硫接触发生化学反应生产亚硫酸钙和硫酸钙，然后再利用烟气中的热量汽化雾滴，将干燥后的未被脱硫的粉末带走。喷雾干燥法不仅能够脱除SO2，而且对SO3和Cl-的脱除率也较高，一般可达到95%。该方法没有废水产生，无需废水处理设施。干燥塔内运行温度比饱和温度高，净化后的烟气无需再热设备，其能耗仅为湿法脱硫工艺的一半，在中、小型电厂中应用较多。喷雾干燥法通常会引入石灰，一定程度上影响了脱硫产物的综合利用，运行成本较高。同时，此方法还存在雾化喷嘴易堵塞磨损、固态物易沉积、浆池、料箱和管道易结垢、除尘设备易引起局部腐蚀的缺陷，导致脱硫剂的利用率较低，通常只有45%-55%。

3、海水烟气脱硫技术

天然海水含有大量的碱性可溶性盐，自然碱度通常为1.2~2.5mol/L，具有天然的酸碱缓冲能力和吸收SO2的能力。

基本原理为冷却后的烟气进入吸收塔，与海水在塔板上逆向接触去除SO2。清洁烟气经除雾后排放，吸收了SO2的海水进入曝气池进行曝气处理，待水质充分恢复后返回大海。海水脱硫工艺比较适合于燃烧中低硫煤的沿海电厂，其工艺比较简单，投资及运行费用较低，不存在废弃物处理问题，且脱硫效率较高。

4、脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术

基本原理为将脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，使其产生强电场，部分烟气分子在强电场作用下发生电离作用产生电子，电子在强电场的加速下获得能量成为高能电子，高能电子可以激活、裂解、电离其他烟气分子，进而产生OH-、O2、H2O等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NOX被氧化为高阶氧化物SO3，与烟气中的H2O发生化学反应生成H2SO4，在有NH3或其他中和物注入情况下，生成(NH4)2SO4的气溶胶。

该工艺具有装置简单、运行成本低、有害污染物清除彻底、不产生二次污染等优点，不仅可以脱硫脱硝，同时还能够除尘，副产物本身就是很好的化肥。该技术未能广泛应用最大的问题在于能耗较高。

5、湿法烟气脱硫除尘一体化净化技术

湿法除尘的基本原理是创造烟气与水接触的机会，在水中加入脱硫剂，那么除尘同时又能脱硫。湿式除尘机理可归纳为以下几点:利用惯性、布朗运动、表面张力和重力作用使尘粒被液滴、液膜截留、粘附；尘粒增湿相互凝聚，蒸汽以尘为凝结核凝结，增强尘料的凝聚性，强化上述除尘作用；热泳力、静电力使尘粒在液面上聚集而除去。

6、电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术脱硫

电子束氨法烟气脱硫脱硝的基本原理是经过净化的烟气首先进入冷却塔调节温度和湿度，然后进入反应器，遇到电子束辐照产生多种活性基团，烟气中的SO2和NOx被这些活性基团氧化，形成相应的酸，酸再与氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。

该工艺流程简单，投资不到湿法脱硫工艺的70%，能够高效率脱除烟气中的SO2，装置运行操作简便负荷跟踪能力强；该技术有充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，具有投资及运行费用低、运行维护简便、可靠性高、副产物是有用的氨料、无二次污染等优点，具有很大的应用空间。

二、烟气脱硫存在的问题

1、烟气脱硫技术和设备国产化问题

从九十年代开始我国所建成的大部分工业脱硫装置和一些大型的示范性工程中,其技术和设备多为国外引进的,虽然也有一些国产类所脱硫设备也进入了市场,但普遍存在着运行效率低、稳定性差等缺点。同时我国正规的脱硫公司和脱硫服务公司还较少,且技术都处于落后的状态,多数情况下所需要的设计和技术都由国外脱硫公司做为技术支持。

2、脱硫技术自身的缺陷

目前我国的脱硫技术有湿法脱硫和干法脱硫二种,都脱硫率都较低,湿法脱硫率相对来说还高于干法脱硫率,但不管是干法脱硫还是湿法脱硫所产生的废渣和废水都会造成二次污染,这些物质所含成分复杂,难于处理,会给环境造成再次的污染,同时在脱硫过程中对设备的腐蚀性较大,脱硫的费用也较高,难以保证稳定的运行,脱完硫后的二氧化硫没有达到循环再利用,造成了严重的浪费。

3、脱硫成本和产物出路问题

目前大多数设备都是由国外引进的,这些设备引进的成本非常高,同时运行时也需要大量的成本,光这一项投入成本就会占有电厂投资的百分之二十左右,投资量和运行费用都较大,部分电厂无力负担。同时不管是国外引进的设备还是国内自行研制的设备,在脱硫后所产生的产物都无法实现循环利用,只能做为废弃物处理,这样不仅造成了严重的浪费,同时也对环境造成了二次的污染。

三、烟气脱硫技术的发展趋势

我国是一个发展中国家，能源消耗主要以煤炭为主，煤炭燃烧会产生大量的 SO2污染大气。 加强对 SO2污染的治理， 不仅会带来巨大的经济效益， 同时也具有不可估量的社会效益。因此， 控制 SO2对大气环境的污染是我国开展环保工作的重点之一。

目前， 国内许多科研单位及高等院校通过各种方式积极研究新型烟气脱硫技术，如与国内外大型企业合作、 申请国家自然基金等。新技术具有脱硫效率高、 硫可回收利用、 脱硫剂再生容易、 损失率低、 投资和运行费用较低、 不产生二次污染的优点。 目前我国火电厂烟气脱硫工程的设备都是从国外进口， 而国内负责土建以及安装。我们必须较快实现火电厂烟气脱硫技术以及设备的国产化以提高对二氧化硫的治理力度。这样不但可以降低工程投资， 还能促进我国机电行业技术进步， 提高机电制造企业的竞争能力。

结束语

随着我国工业化进程发展速度日益加快，SO2的排放量也在日趋增加。大气污染物中SO2是最主要的污染物之一，对工业烟气中SO2含量的控制是目前环保工作中刻不容缓的课题。

参考文献: