对双碳的理解范文

导语：如何才能写好一篇对双碳的理解，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

关键词：实践感悟；双能；四能

通过参加“相约名师 聚焦课堂”这次活动，结合参加了《新课标》培训，使我对 “双能变四能”，有了一个更新的认识。现就我对名师课堂的感悟与我自己上课过程中的手法谈谈我浅薄观点：

“双能”变“四能”即从分析问题和解决问题的能力，拓展到发现问题和提出问题的能力。分析与解决问题涉及的是已知，而发现问题与提出问题涉及的是未知。因此，我认为发现问题与提出问题要比分析问题与解决问题要难得多。那么如何发展学生的发现问题和提出问题的能力呢？我认为可从以下几方面入手：

1、创设适当的数学情境，唤醒学生问题意识

创设数学情境――就是呈现给学生刺激性数学材料信息，引起学生学习兴趣和热情，启迪思维，激发其好奇心和发现欲，造成其认知冲突，从而诱发学生提出数学问题。教师应抓住学生思维活跃的热点和焦点，为学生提供丰富的背景材料，从学生喜闻乐见的实情、实物、实事入手，采用猜谜、讲故事、辩论、竞赛等形式创设生动、有趣的问题情境，使学生产生疑问，激发探索欲望，乐于发现问题。也可以从教师本身入手，通过“灰谐”的教师语言与教学情境，使学生对新课产生浓厚的兴趣。全国名师刘松在教学《连乘解决问题》这一节时，先让学生观看了漂亮的汽车图入手，通过问：“这些车你们想要吗？”。学生纷纷说：“想要！”。老师还真说，这些车我都带来了，想要的同学都可以得到，让我大吃一惊，学生也很吃惊。令人意外的是：老师居然用课件一部一部的将车呈现。这样的“忽悠”我认为并不忽悠。因为学生并不失望，他们觉得很有趣。这样不就很好地调动了学生学习这节课的兴趣了吗？

2、互动交流让学生乐于发现问题和提出问题

新课程注重关注学生的学习过程，教师在课堂上应让学生有充裕的时间去动手、探索、发现、归纳，真正成为“知识获得过程的主动参与者”。如在三年级“整理与复习教学中，我让学生自己动手或小组合作对知识进行梳理，并互相交流、评价、沟通知识间联系，形成知识网络。这样打破了师生一问一答的教学，让学生自己提问，在操作实践、问题讨论中探求解决问题的方法。

全国名师刘德武教师的课，让我对教师在课堂上应让学生有充裕的时间去动手、探索、发现、归纳，真正成为“知识获得过程的主动参与者”。有了一个亲身感触。刘老师上课很轻松，不但老师轻松，学生也学得轻松。他在上二年级《两位数加法与减法的复习课》上，通过五个环节把一节课复习课扣得太好了。首先由易到难，先是口算，再是笔算。拔萝卜游戏的设计，出了可能性，可能是给小白兔，也可能是小灰兔，那到底是给谁呢？一个问题下去，让学生去发现然后归纳方法。提高游戏――“水果盖住的是几”这个游戏，学生投入的积极性很高，题本身具有挑战性，学生在自主的探究中，真正成为了“知识获得过程的主动参与者”。

3、示范引领，让学生善于发现问题和提出问题

篇2

在全球合作和竞争的时代，大国博弈，不再是“明刀明枪”。而是科技战，金融战，贸易战，今天我限制给你出口，明天给你提高关税，总之，让你付出更多，我就收获更多。

因此，有的时候一个国家的动作，看起来只是本国的需求，但背后却有着不一样的深层意义。

世界工厂，罢工了！

2020年，疫情席卷全球，带来了巨大的影响，像印度、越南等制造业国家，由于疫情反复，导致产能受限，但中国由于及时控制了疫情，快速复工复产，贸易依旧活跃，全年货物贸易进出口总值32.16万亿元，同比增长1.9%，其中，出口17.93万亿元，增长4%，成为唯一正增长的国家。今年上半年，我国贸易再创佳绩，进出口总值18.07万亿，同比上涨27.1%；其中出口9.85万亿，同比增长28.1%。

按道理来说，世界对中国商品的需求增多，正是赚钱的好时机，但没想到世界工厂却迎来了“罢工”。

如今已经过了炎热的酷暑，进入到了秋高气爽的季节，对电的消耗会逐渐降低。可没想到一场“停电潮”正在席卷全国。“开二停五”还不够，广东东莞普通工厂停电4天，高能耗的停电一周！江苏超1000家企业 "开二停二"，泰州、南通等地直接停电放假20天。

陕西限电到年底，浙江化工厂四季度停电20-30天，还有山东、四川、云南、宁夏等多个省区都开始了“拉闸限电”。

全球贸易需求大涨，中国进出口额也跟着大幅上涨，为什么还要限电停工呢？

原材料价格暴涨，电厂亏损

相信大多数人已经很久没有体验过“停电”了，小时候那种到了夏天就经常停电的现象早已不存在。在我国，用电分为工业用电和居民用电，前者是市场性质的，后者却是计划性质的。简单理解就是居民用电的价格不能随便涨，必须统一，而工业用电却不一样。

自从疫情发生以来，美国等国家为了稳住经济，疯狂印钞，不断放水。这就导致了全球原材料价格的大涨，包括铜、铁、铝、煤炭均呈翻倍式上涨。进入到2021年，这种趋势并没有减缓，反而更加严重。比如动力煤，在年初经历了暴涨，在最近一个月再次暴涨，涨幅超过了50%。

在我国，发电结构中，火电占比高达73.32%，主要依靠的还是煤炭。这意味着煤炭价格大涨，发电厂的成本就会大幅上涨，然而电价又不能随便涨，这就导致火力发电厂每发一度电都要亏一毛多钱。

由于外贸企业订单飞涨，出口额大幅上涨，意味着工厂的用电量也是大幅上涨。数据显示，2021年上半年我国工业用电量26610亿千瓦时，同比增长16.6%。煤价一直在高位，电厂存煤偏少，发电越多，亏损的就越多。在这种情况下，发电厂只能拉闸限电。

能耗双控，时间紧任务重

改革开放40年来，我国经济飞速发展，已经成为了全球最大的能源生产国和最大的能源消费国。但在发展和消费的同时，我国的碳排放量也很大，2020年达到99亿吨，占据了全球的31%。

于是，我国提出了一个目标，到2030年实现碳达峰，而到了2060年完成碳中和。简单理解，就是最终要实现节能减排，高效利用能源，摆脱依赖。定这两个目标，还有一个目的，那就是为了能源安全，毕竟像煤炭等传统能源有限，需要发展新能源，促进各大行业完成转型，实现弯道超车。

不过，这一目标的时间很紧，距离2030年的碳达峰目标还有8年时间。然而，2020年国内万元生产总值能耗同比仅下降了0.1%，在今年8月，国家发改委印发《2021年上半年各地区能耗双控目标完成情况晴雨表》，点名青海、宁夏、广西、广东等9个省份，能耗强度同比不降反升。所以，才出现了“拉闸限电”的现象，因限电停产的A股上市公司超过了10家。

背后更是一场大国博弈

中国成为了世界工厂，是了不起的事情，助力中国经济飞速发展，在江浙一带，珠三角一带，民营经济发达，中小工厂非常多，创造了不少的就业岗位。这些中小企业基本都是从低端切入，买来几台机器，雇佣几个工人，就开始生产销售。这几十年来，依旧没有摆脱高投入、高消耗、高排放这种粗放的发展模式。

然而，这种模式不但污染了环境，还没赚到什么钱。为什么呢？因为各个企业的无序竞争，导致外贸出口商品的定价权，一直掌握在买方市场手里。石油、铜、煤等原材料的定价权都在外国。

自从疫情发生以来，美国就疯狂印钞，狂发31万亿美元。大量放水背后，必然要将危机转嫁给其它国家，于是通胀就不可避免。美国抬高了原材料价格，今年海运价格也大涨，这就意味着我国工厂面临着原材料、工人、运输成本等费用大涨，唯独商品销售价格没涨。

世界工厂的工人辛苦生产，源源不断地将平价的商品输送给世界各国，换回来的却是不断贬值的绿钞票。

那该怎么办？改变供需关系就是方法之一，通过拉闸限产，不但能降低能耗，还能将商品价格提上去，何乐不为呢？

篇3

关键词 热强钢；结晶分析；成分

中图分类号TG115 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）92-0118-02

0引言

为了提升热强钢在高温状态下的强度，需向其中加入适量的合金元素。而这些合金元素能够溶解在基体中，导致晶格发生畸变。同时，对于其所形成的的弹性应变场而言，能够有效阻碍错位运动，即为固溶强化作用；而这些金属合金元素能以碳化物或金属化合物的形式析出相颗粒，并且会产生一定的阻碍作用，即发生析出强化作用。

随着温度的不断提升，热强钢中合金元素的扩散能力不断增强。与此同时，固溶在基体中的合金元素不断析出，同时它们的强化机制也会随着时间的不断推移而发生相应的变化，并且由固溶强化作用逐渐转化为析出强化作用。而对于所析出的颗粒而言，在它们不断的聚集过程中，析出强化作用不断减弱，而热强钢的性能也会随之发生相应变化。为此，研究热强钢的结晶与成分研究，对有效调整合金元素的组成成分，并获得良好的高温性能等有着非常重要的作用。

1实验材料及方法

对于部分元素的作用机制而言，其作用机制不能只用强韧化理论而加以解释。如对于钴元素而言，能使热强钢的高温强度得到明显提升，但对其在热强钢中的存在形式而言，很少形成碳化物，这一点与钨、钼、钒等元素存在存在着很大程度的不同。对于钴元素而言，固溶强化作用非常弱，在高温状态下有较强的扩散能力，同时其弹性应变场也会在较短时间内消除，其固溶化作用会不断减弱，直至消失。为此，用经典的强韧化理论很难对钴元素高温状态下的强化作用机制进行解释。

为此，笔者使用了显微镜、X射线衍射等手段来研究700℃下富钴热强钢在长期实效时合金元素的扩散与再分配行为，并对钴元素的作用机制进行了较为深入的研究分析。

1.1实验材料选择与热处理

对于该项实验而言，选择了自行研制的热强钢为实验材料，采用真空炉加以冶炼，然后在进行电渣重熔。

1.2相位分析法

选用双喷法来制备用来观察的薄膜样品，取浓度为15%的高氯酸酒精溶液作为电解液，并将温度控制在—30～40℃之间，并在显微镜上对样品进行观察。

2试验结果与分析

2.1热强钢的组织结构

2.2高温状态下合金元素的再分配

在对高温条件下金属元素的再分配进行分析时，应对不同时效时间后基体中合金元素含量进行分析。在进行分析之后，笔者得出这样的结论：经过热处理之后的合金碳化物与金属间化合物消耗了一定量的金属元素，其中钨、钼、碳元素的表现最为明显，而仅剩余少量的元素仍然存留在基体的内部，碳、钼、钨等元素在时效过程中进一步析出，在时效600h之后，钨、碳几乎全部析出，而钼也只有3.5%左右的保留。对于铬、钒等元素而言，大部分仍然保留在基体内，仅有很少一部分进入第2组；在经过600h的时效之后，仍然有70%左右的铬元素保留在基体内；而对于钒元素的固溶率而言，在时效过程中几乎不发生变化，其在第二相基体内的含量也几乎不发生变化。如对于钴元素而言，在热处理之后几乎全部保留在基体内部，其数量几乎不随着时间的变化而变化。

3高温状态下合金元素作用机制探讨

钼、碳、钨、钒等元素的固溶强化作用比较明显，但是在长期高温状态下其热力学稳定性较低，几乎所有的钼元素都会析出，并形成相应的合金碳化物与金属化合物。为此，对于碳、钼、钨等元素而言，都会失去其相应的固溶强化作用，而转化为析出强化作用。

如钼元素大部分固溶在基体中，在600h时效之后的固溶率仍然在95%左右，而仅仅只有少量的钴原子进入了析出相。因此，钴元素在高温环境下所起到的主要作用是固溶强化作用。与此同时，钴元素的高温力学特性已经得到了有效证实，但对其作用机理的理解还不够深入，固溶强化理论不能对钴元素的作用进行较为准确、深入的解释。还有的学者提出，钴元素在高温环境下的高温作用机能是为了有效提升合金原子间的结合力，但是现阶段的研究工作都是站在结构层面进行研究的，从而这仅仅是一种假设与推测，无法清楚地分析出钴元素对原子间作用所产生的影响。而要想弄明白这一点，必须站在电子结构层次上进行研究。

4 结论

总之，本文对热强钢进行了结晶分析，并对其成分进行了相应研究。但是研究深度与针对性还有待提升。为此，在今后的工作过程中，应加强对于热强钢结晶的深入分析与探索，以使对其的研究更加深入、透彻。

参考文献

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一、理解记忆法

记任何东西不能死记硬背，化学知识的记忆也不例外。只有理解了化学知识有关概念的内涵与外延，掌握其本质属性后再记忆，才能经久不忘、触类旁通。

例如，记忆同系物的定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。对这一概念应作如下理解：

①必须是符合同一通式同一类物质，但化学式一定不同，而且符合同一通式的并不一定就是同系物；

②结构相似，是结构特点相似，并不是完全相同。如异丁烷与正戊烷，前者有支链，后者没有；

③结构相似，但性质却有时相差较大，如甲苯与苯；

④官能团一定要相同，并且官能团数目也要相同，如丁二烯与异戊二烯，都含有两个碳碳双键。

二、归纳记忆法

众所周知，一个人能毫不费力拿起一串葡萄，而要拿走同样数量、散落在地的葡萄粒则要费力得多，所以学了一段时间后，如果能将大量零散的孤立的知识及时归纳整理，找到前后知识的内在联系，通过某种方法使其形成一种知识网络或知识体系，将所学的知识“由厚变薄”，从而大大缩短同学们的记忆过程，达到以一贯十的效果。

例如，在学习完“碳及其化合物”―章时，先找到重点物质――二氧化碳，再以其为中心将本章所学的其他物质罗列出来，找到它们与二氧化碳之间的相互转化关系，用箭头将它们联系起来(箭头指向为物质的转化方向，箭头上下方为物质转化的途径或所需条件)，形成如下一个网络：

三、对比记忆法

化学中的有些概念、定律、公式、化学反应十分相似，往往易于混淆，如物理变化与化学变化、电离方程式与离子方程式等，若能把这些知识进行对比找出它们的异同点， 记忆起来就可收到事半功倍效果。

例如，记忆物理变化与化学变化这一对概念，可做如下列表对比：

四、联想记忆法

我们人类在认识客观事物时总会在头脑中形成复杂的也是系统的暂时联系，从而引发对过去事物的回忆，并由此及彼发展成联想。在学习化学过程中运用联想的方式进行记忆，不仅可以提高记忆效率，而且可以激发同学们的创造思维能力。

例如，通过实验室用启普发生器制氢气的实验原理，可以联想起二氧化碳和硫化氢的制取也可用启普发生器；由醛类能发生银镜反应就联想到甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖等也可以发生银镜反应：当我们碰到S02易溶于水就联想到其他易溶于水的气体物质HCl、NH3等。

再如，看到HOCH2―CH2―CHO这样一个我们没有学过的结构简式，可通过联想羟基(一OH)、醛基(一CHO)等官能团的特性，我们很容易推测该物质能发生酯化反应、银镜反应、还原反应、取代反应等。

五、口诀记忆法

口诀记忆法就是针对需要记忆的化学知识利用音韵编成融知识性与趣味性于一体、读起来朗朗上口、利于背诵的口诀。

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Liu Ling

（Xi'an University of Arts and Sciences，Xi'an 710065，China）

摘要： 高等学校素质教育的核心是培养大学生的创新意识和创新能力。理工科专业尤其需要培养学生工程素质和科技创新能力。本文以如何培养学生工程素质方法为主线，如何在工程素质培养过程中提高大学生科技创新的能力为途径，构建机电类学生科技创新活动体系。通过实践经验，对如何处理好课堂教学与科技活动的关系进行了分析,通过一系列大赛提高了学生的工程素质，实际运用此方法达到了教学改革的目的，从教学方式和教学内容改革、科技创新活动体系构建和硬件支撑等方面提出了改革措施。

Abstract: The core of quality education in colleges and universities is to train students' awareness of innovation and innovation capability. The engineering students need to develop quality and Sci-tech innovation projects in particular. In this paper, the main line is how to train the students' engineering quality, and how to improve the ability of Sci-tech innovation and to build Sci-tech innovation system. It analyzed how to handle the relationship between teaching and Sci-tech activities through practical experience. It improved engineering quality of the students through a series of competitions, and achieved the aim of the reform of teaching in use of this way. Reform measures are proposed from the reform of teaching methods and course content, technology innovation system and hardware support and so on.

关键词： 机电专业 科技竞赛 工程素质 科技创新

Key words: electrical professional；technology competition；engineering quality；technology innovation

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）19-0237-02

0引言

机械制造业是我国国民经济发展中的重要支柱产业，随着制造行业的快速发展，对综合素质高、实践能力强的高技术人才的需求也日益增加。因此重视机电类大学生工程素质尤其是科技创新素质的培养是非常必要的。机电类专业人才的培养的核心是机械设计和制造能力以及相关的自动化控制能力。这些能力的培养要贯穿于4年的大学教育，而其中重要的培养环节是通过组织学生参加科技活动来加强其工程素质的训练和科技创新能力的培养。只有依据大学的教育教学规律和大学生的身心特点来构建学生的科技活动体系，才能有效地完成工程素质培养和创新能力的任务。

对机电专业的学生来说，要培养他们的工程素质，一定要具备较高水平的思维能力，来支配他们的工程知识及习惯。那么怎样教学才能在工程技能教学过程中及一些大赛中培养和发展学生的科技创新能力呢？

1以各种竞赛为龙头建立科技创新体系

通过深入研究与实践，我院逐步确立了以各种竞赛为龙头的机电类学生科技创新活动体系。大学生通常思想活跃、自信心强、勇于表现、富有竞争意识和敢于创新，所以选择以各种竞赛为龙头开展学生科技创新活动更能激发学生的参与性、挑战性、竞争性和成就感。各种科技竞赛项目，如“机器人竞赛”、“无碳小车”、“飞思卡尔杯”、“博创杯”、“大学生科技制作”等专业覆盖面广，既需要机械专业的学生也需要电类专业（自动化专业）的学生参与其中。在参加这些大赛过程中，学生一方面把理论知识应用于实际，另一方面在制作的过程中思路宽阔的学生会有很多种创新方案，逐个实验，逐个排除，制作出最终的参赛作品。我系拥有机械设计制造及自动化专业、自动化专业和电信工程专业，因此在开展机电类学生科技创新活动方面具备有利条件。近年来，我们参与的国内各种比赛获奖人数逐年递增，我系通过组织学生参加相关竞赛，使学生走出校园开阔了眼界。这不仅有利于学生机电综合能力的培养以及团队协作精神的培养，也增强了学生的自信心和荣誉感，提高了学校的知名度。

2通过各种大赛加强大学生工程素质的培养

学生工程素质的培养，学校可以根据教学需要，联系适合的企业单位，与他们签订协议，建立长期合作关系，定期派遣经验丰富的员工到校内基地如工程训练中心指导学生实践教学。最主要培养学生工程素质的方法就是以各种大赛为背景，提高他们的工程素质。这次我们参加第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛（陕西赛区）“无碳小车”大赛就是一个范例，在制作小车的过程中，指导老师每天亲自去实习工厂，有手把手的和他们一起调试，既锻炼了他们零件加工工艺的设计，又让他们熟练掌握了各种机床的操作能力；另外在装配过程中又锻炼了他们理论知识怎么合理的在工程中应用，使学生更好的理解工程实际和理论知识的关系。另外在这次大赛中学生从一味的只知道使用机床到熟练精确的掌握了机床，从刚开始对工程图中公差与配合的初步理解，到在工程中怎样才能合理快速的满足公差要求。这不仅提高了他们的工程素质，还在工程素质培养中锻炼了他们科技创新的能力。

当今的社会需要的是既懂现代制造技术，又有较强动手能力的专业技术人才，对新建本科院校来说有广阔的发展市场前景。目前我院机制专业基本上是参照普通高校相应专业的基础上建立起来的，面对市场，专业教育除了和普通高校机电专业一样需要不断更新知识体系外，对学生的科技创新与工程素质培养尤其重要。科技创新与工程素质培养也有利于学生的就业和以后工作能积极尽快的投入工作中，以利提高我院的知名度。

3以各种大赛为契机，科技创新为目标实现课程改革

3.1 系列化课程的建设科技创新与竞赛活动是课内知识的综合运用和延伸，要保证活动的顺利进行，学生就必须具备坚实的理论基础。因此，在课程教学体系的建设中，我系注重系列化机电一体化课程的建设，在大一大二以基础训练为主，主要开设了“机械CAD”“工程训练”、“机械零件课程设计”、“电工电子综合实验”等课程；在大三以综合性创新型训练为主，主要以了“科技创新训练”“机电一体化系统”等课程；在大四以专业课程训练为主，开设了“PLC”“单片机”等课程随着系列课程的递进开设，学生的基本理论知识逐渐丰富，实践能力得到了系统性训练，自然就成为科技竞赛活动及工程训练大赛中的骨干，从而保证了科技创新活动的顺利进行。

大赛指导教师应由双师型教师担任。专门负责该大赛组织和指导工作，并且由教学和实践经验比较丰富的教师和青年教师配对。这类教师的工作以实践教学为主，平时应深入生产实际，掌握有关企业的产品工艺、生产设备及企业管理等方面情况，在收集技术资料的基础上，结合生产实际制定学生工程训练计划，这种实践教学模式，克服了以往指导教师不熟悉企业具体情况，经验丰富的教师有较宽和扎实的专业知识，而年轻教师能将一些新的理念带给学生，有利手提高实践教学质量。

3.2 教学方式和教学内容的改革为了培养学生开展科技创新活动的综合素质，如团队协作精神、解决实际问题的能力等，我系加强了教学方式和教学内容的改革。最主要的是我们摒弃了传统的课程设计题目《减速器的设计》，而让一部分学生对无碳小车进行设计，这是我们这次课改的重大突破，事实证明我们的课改是成功的。因为这次第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛（陕西赛区）“无碳小车”设计我们获得一个一等奖和三个二等奖。其中在机械部分，要求学生利用MATLAB仿真模块和三维软件建立机械系统模型，并对其运动轨迹、速度、加速度、力要求等进行分析与计算。另外在其它课程的改革中，教师通过课堂教学讲授必要的基础知识，并随着学习进程布置相关的设计题目，或结合教学内容要求学生自选题目；学生则分成若干个学习小组来完成设计任务。学生在学习小组中进行资料查找、设计方案讨论、设计图纸绘制等，教师随时答疑解惑。这两年我们就是把第四届和即将举办的第五届 “飞思卡尔杯” 和“博创杯”大赛作为我们其它课改的一个主要内容，并且取得了西部赛区二、三等奖的好成绩。

4合理定位本校的构建目标

4.1 建立一支“双师型”教师队伍为机械制造设计及其自动化专业的教育奠定师资基础。

4.2 建立实践教学基地为机械制造设计及其自动化专业的教学改革奠定物质基础。

4.3 加强实践教学环节主要实践环节：包括金工实习、机械制造技术综合实验、数控机床操作技能培训、数控技术综合实习、计算机绘图技能培训、CAD/CAM应用技能培训等。

4.4 技能证书与毕业证书相结合，实行双证书或多证书教育要解决这些问题必须做到以下几个方面：

一是确保指导教师到位，即确定竞赛项目或活动项目的负责人，明确任务和工作量以及相关经费，构建科技创新活动指导教师队伍。

二是通过立项，保证实验、模型制作等一条龙服务。

三是建立教研室与团委组织的联动机制，即教研室负责委派指导教师，团委和学生会负责组织学生。我们在各种大赛的过程中，充分发挥了学生强大的组织功能，从组织学生组队报名参加学院的初赛、决赛到参加国家级赛事的人员组织、现场安排以及争取社会赞助等，都发挥了重要作用。这样的组织模式，既锻炼了学生的组织才能，又使教师摆脱了事务性工作，从而便于集中精力进行技术指导。

最后还要鼓励大学生撰写并发表科技论文，为他们的就业提供有力保障。

5小结

本项目以陕西省第二届工程训练 “无碳小车”大赛、“飞思卡尔杯”、“博创杯”、“大学生科技制作”、“大学生科技创新大赛”等大赛为研究对象，加强学生科技创新和工程实践能力的培养。完善各种大赛所需的实验平台和仪器，编写相应的指导书。通过这些科技创新项目，又会培养一大批具有创新素质的优秀学生，从而使高等教育人才培养目标得以真正实现。最终培养出符合现代社会要求的高素质人才。

参考文献：

[1]田野，钱桦，陈劭，张健.以科技竞赛为龙头构建机电类学生科技创新活动体系[J].中国林业教育，2009（2）：43~45.

[2]王新辉，张跃勤等.电子信息工程类大学生就业素质培养实践探索[J].实验技术与管理，2010（12）：20~23．

[3]李志，王麒凯，熊娇.大学生就业素质现状的实证研究[J].青年探索，2009（3）：64-67.

[4]孙方红，徐萃萍.完善工程训练内容和手段，培养应用创新型人才[J].高校实验室工作研究，2010（12）：21-22.

[5]竺志超，王勇，祝洲杰.依托国家级实验教学示范中心强化学生机械设计创新能力培养[J].装备制造技术，2010（11）：168-170.

篇6

关键词：共振论；杂化轨道理论；分子轨道理论

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0229-02

有机化学学习方法之一就是要抓住“结构决定性质”去学习各类化合物的化学性质。有机化学中有三大结构理论，即价键理论（杂化轨道理论）、分子轨道理论和共振论。这三种理论在解释结构上都各有其优点，为了让学生更好地将三种结构理论应用于化合物结构和化学性质的解释，现就三种结构理论加以对比学习，另外对共振论作重点阐述。

一、价键理论

共价键分为双原子共价键（由2个原子共用若干电子如C-C，C=C）和多原子共价键（由3个及3个以上原子共用若干电子如CH2=CH-CH=CH2）。因为有机化学中的C都是4价，C的外层电子排布是2S22P2，有3个可占用的原子轨道（1个2S轨道+2个P轨道），为了能够很好的解释有机化合物中C是4价这个问题，所以在价键理论基础上引申出了杂化轨道理论，学习C的三种杂化方式SP3、SP2、SP时，重点是会画每种杂化方式的C的4个轨道的样子。通过杂化轨道理论能很好的解释有机化合物中σ和π键的形成，也能解释π-π共轭体系和P-π共轭体系（X、O、N）的结构，故杂化轨道理论在有机化学学习中贯穿始终[1-3]。

但是杂化轨道理论有其不完美的地方就是在书写分子结构时，因其电子是定域的，所以书写分子结构时（即经典价键结构式）它是一式对一物，如CH3-CH2-CH3表示的就是乙烷分子的真实结构，2个C-C的σ键都是定域的；CH3-CH=CH2就是表示丙烯分子的真实结构，σ键和π键上的电子都是定域的。但是对于1，3-丁二烯CH2=CH-CH=CH2这样的共轭体系分子，价键理论的书写无法表达出其真实的结构，即没有表示出分子中单键非单键，双键非双键的结构特点――共轭体系分子有键长平均化现象。如在苯环结构的解释上，价键理论解释了其大π键的形成过程，但是在书写苯结构式上还是无法表示出苯环这个共轭分子的真实结构。

书写苯分子结构式时通常写 或者 ，这两个经典价键结构式表达不出其无单双键之分和C-C键长都相等这个特点。

二、分子轨道理论

共价键可以用原子轨道的重叠形成的分子轨道来描述。而分子轨道相对原子轨道而言，就是分子中电子的运动状态，其是将能量相近、对称匹配的原子轨道先组合成等同数目的分子轨道，每个分子轨道同样有其形状和能量，同时将能量比原子轨道低的叫成键轨道，用ψ表示，能量比原子轨道高的叫反键轨道，用ψ*表示，每成键轨道和反键轨道的电子云形状是由所有原子轨道用不同位相加加减减形成的。分子轨道形成后，就将所有电子任意两两组合，从能量低的分子轨道开始填充，每个分子轨道也只能填充2个自旋相反的电子，一直到所有把电子填充完，则所有电子在有电子填充的分子轨道中运动，由于电子全部填充在比原来原子轨道能量低且更稳定的成键分子轨道中，因而能量得到释放形成共价键。即在原子轨道中电子的运动状态是单中心的，而分子轨道中电子的运动状态是多中心的，每个电子受到分子中所有原子核的作用。分子轨道理论可解释σ键的形成，可更多的是用于解释π键的形成，在分子轨道理论中由于填充时价电子进行了重新分配，电子是离域的，所以分子轨道道理论又叫电子离域论。分子轨道理论解释了共价键的形成，特别是在描述共轭体系分子时很有用，但该理论不涉及分子结构式的书写。

三、共振论

（一）基本思想

共振论是在经典结构式的基础上对π电子离域的共轭分子结构式的书写提出其基本思想的，即π-π和P-π共轭体系分子只用一个电子定域的经典结构式来描述时是无法描述（书写）其真实结构，那就用几个π电子分布不同的经典结构式的叠加或杂化来描述。即用不真实存在的经典结构式（叫共振式或极限式）表达分子的真实结构（共振杂化体）。故共振论更多强调的是结构式上的书写，而且是构造式的书写，不涉及立体结构。

在理解共振论时，注意两个概念：每一个经典价键结构式叫极限式或共振式，如下面例子中方括号中的式子，每个极限结构式是不存在的，它只存在于人们的想象中；而所有极限式的叠加或杂化叫共振杂化体，如下面例子中左边的非经典结构，即真实结构。也要注意π电子离域的共轭体系分子真实结构是客观存在的，每一个极限式都不代表这个真实分子结构，能量均高于真实分子，以免出现理解错误。

（二）共振结构式的书写原则

因为共振论不能完全摆脱价键理论的固有局限性，因此书写极限式时还是遵从经典式结构的书写原则――构造式的核不动，未成键电子数不变。当然书写极限式的技巧可以简单归纳为：先写一个熟悉的极限式，然后将离域所涉及的电子一般为P电子沿碳链或沿碳环走一圈，单键与双键互变，就可把可能的极限式书写出来。

书写中注意表达式之间：

1.各极限式用双箭头连接起来，所有的共振式用方括号括起来[ ]；

2.用弯箭头表示电子对的移动。

如：乙酸根的真实结构是2个极限式的共振杂化体：

碳酸根的真实结构是3个极限式的共振杂化体：

烯丙基碳正离子的真实结构是2个极限式的共振杂化体：

篇7

题型一:撰写海报

1. (2010高考语文浙江卷)某校学生会为使更多的同学体验“低碳”生活,接受“低碳”理念,决定组织同学参观世博园“零碳馆”。请根据所提供的材料,拟写一份海报。要求:只写海报的宣传鼓动内容;语言表达简明流畅,生动得体。(100字左右)

“零碳馆”利用阳光和导热材料采暖、黄浦江水控温、废木头发电,完全摒除了煤、石油等不可再生能源。

利用温压和风压,“零碳馆”能保持建筑内部空气流通,环境舒爽。墙体表面附着的特殊荧光涂料能将吸收的太阳能在夜间转换为荧光释放,使展馆成为“会发光的房子”。

游客在“零碳餐厅”看到的餐具都是由前晚多余的有机饼干处理而成,使用后将会用于发电和发热,最终剩余品又再加工成生物肥,真正实现变废为宝……这些创意试图让游客在日常生活体验中,逐渐养成“零碳”的新生活态度。

最特别的是,游客将在“零碳馆”领取专属的“二氧化碳身份码”,然后在“大富翁碳册游戏”中回答50个互动问题,这些问题涉及每个人的出行方式、里程数,使用的燃气种类,每月的水电煤费用等,最后游客将得到一张电脑计算出的“碳诊断书”,记录个人一年的“碳排放总量”。

【命题剖析】

这道题考查应用文的文体写作,主要考查语言运用的实际能力,富有生活性和实用性。题目已经作了要求,只写海报的宣传鼓动内容,所以,难度并不高,考生只要以生动得体的语言写出宣传鼓动的内容即可。

【参考答案】

如果你是个“高碳”消费者,那就去世博园参观最酷的“零碳馆”吧!

它没有空调但温度宜人,它不用耗电却熠熠生辉,它用饼干制作餐具,它用游戏灌输理念。

想做“低碳”潮人吗?想拥有第二张身份证么?现在就出发!

【指点迷津】

海报一般有两个特点。一是广告宣传性。海报希望社会各界的参与,它是广告的一种。有的海报加上美术设计,以吸引更多的人加入活动。海报可以在媒体上刊登、播放,但大部分是张贴于人们易于见到的地方,广告性色彩极其浓厚。二是商业性。海报是为某项活动做的前期广告和宣传,目的是让人们参与其中,演出类海报占海报中的大部分,它往往着眼于商业性目的。当然,学术报告类的海报一般不具有商业性。海报通常由标题、正文和落款三部分组成。

(一) 标题

海报标题的写法较多,大体有以下一些形式:1.单独由文种名构成,即在第一行中间写上“海报”字样;2.直接由活动内容作为题目,如“舞讯”“影讯”“球讯”等;3.可以是一些描述性的文字,如“×××再显风采、××寺旧事重提”等。

(二) 正文

海报的正文要求写清楚以下一些内容:第一,活动的目的和意义;第二,活动的主要项目、时间、地点;第三,参加的具体方法及注意事项等。

(三) 落款

要求署上主办单位的名称及海报的发文日期。

此外,海报一定要具体真实地写明活动的地点、时间及主要内容。文中可以用一些鼓动性的词语,但不可过分夸大。海报文字要简洁明了,篇幅短小精悍。海报的版式可以作些艺术性的处理,以吸引观众。

题型二:拆拼汉字

2. (2010高考语文浙江卷)余光中先生说:“一个方块字是一个天地,美丽的中文不老。”许多汉字自身的构成就能诠释含义、激发联想。请仿照示例拆拼汉字,并用富有文采的语言描述它。要求:至少运用一种修辞方法。

【例1】墨:大地滋养出一个黑色的精灵,在古朴的宣纸上翩翩起舞。

【例2】鸿:江边盘旋的那只孤独的鸟啊,每一声哀鸣都在诉说游子的心曲。

(1) 尘:

(2) 舒:

【命题剖析】

这道题用“拆拼汉字”的方式考查司空见惯的“仿写”,彰显了汉字的独特魅力,还能有效检测考生的语用能力。但顺利完成解答会有一定难度,因为你不但要用富有文采的语言描述它,而且还至少运用一种修辞方法。

【参考答案】

尘:轻飘飘飞着的小土粒。人类啊,我本不是灾害,应该好好思考我出生的原因了。

舒:舍我其谁?伟大作家的豪言壮语。

【指点迷津】

拆拼汉字就是指对文字形体加以离合、增损或只假借字形的一种修辞手法。它可以用来表达不便直说的思想内容,打破固定的语意,产生翻新的效果;也可以使说话婉转,增强趣味性,从而使人有耳目一新之感。

析字格分化形、借音、衍义三种。(1) 化形:是变换字型的析字,有离合析字,增损析字和借型析字三种。(2) 借音:亦称谐音,是谐字音的析字,分单纯谐音、利用反切的“切脚”、利用顺倒双重“反切”的“双切”三种情形。(3) 衍义:是从字义出发,推衍的析字,分代换、牵附、演化三种情形。

做此类题目要分三步走:(1) 仔细观察汉字的结构,了解其形体特点,明确各偏旁或部首的组成。(2) 就汉字的组成部位,找到联想点,充分展开联想、想象。(3) 构思有一定内涵的语句,使用修辞方法,并用富有文采的语言加以描述。

题型三:模拟角色

3. (2010高考语文江苏卷)2010年上海世博会丹麦国家馆,有一尊“小美人鱼”铜像。

(2)请以“小美人鱼”口吻,写一段不超过30个字的话,表达对上海世博会的祝愿或赞美。

【命题剖析】

这实际上是道角色模拟题,即把自己设想为小美人鱼,再进行情感的表达。这道题紧扣世博会这一热点题材,具有浓浓的时尚色彩。像这样的题目,既扣了考纲中扩展语句、语言得体等考点,又考查学生灵活运用语言知识的能力,还紧扣社会生活,可谓一箭三雕,具有很强的实用性和人文性。

【参考答案】

(1) 愿上海世博会像我一样,永远留在人们的记忆之中。

(2) 愿中国小朋友像喜爱我一样喜爱上海世博会。

(3) 愿上海世博会为我的故事续写新的篇章。

【指点迷津】

模拟角色时,首先要了解所模拟的角色的有关情况,包括该角色的出处、特点、身份、审美价值等;其次要紧扣身份,无论是现实生活中的人物,还是文学作品中的形象,比如“小美人鱼”的身份就是外国人和童话人物等;再次,要注意有关背景,如上题的“小美人鱼”是首次来到中国,参加世博会;此外,要符合题干要求,如上题必须要体现祝愿或赞美的意思,以得体的语言加以表达,并在简洁生动的句式里表现丰富的情感内涵。

题型四:漫画解读

4. (2010高考语文湖北卷)欣赏漫画《低碳生活》(“低碳生活”指低能耗、低污染、低排放的生活方式)。请仿照画面二、三的文字,补写其余两处。要求:① 紧扣画面内容;② 写两个五字句;③ 句末押韵。

【命题剖析】

漫画题主要考查学生对图画的观察能力、感受能力和审美鉴赏能力,在正确读图的前提下,又考查学生实际的语言综合运用能力,形式新颖,题型活泼,时代性、生活性强,开放度高,较好地体现了新课程理念。

【参考答案】

(1) 洗衣不用电,手洗身体健。

(2) 拒绝小汽车,绿色自行车。

【指点迷津】

解答此类题目主要从以下三方面着手:

一要准确观察,抓住主要矛盾。图是做题的依据,动笔前一定要把图看认真、看仔细,毫无遗漏地观察画面中的人、景、物,明白人、景、物有什么特点,细致分析,抓住主要矛盾。

篇8

各种不同的金属，其性能相差很大，比如铁丝和钢丝，它们一个柔弱而另一个坚硬。在介绍金属材料的力学性能时，老师在课堂上向同学们分别展示一段铁丝和钢丝，请同学代表上台检验其理论的正确性。为什么外表差不多的物体其性能却有如此大的差别呢？其根本原因在于物质的化学成分、内部结构的差异所决定。微小的含碳量的区别导致了铁丝和钢丝在力学性能上的不同。

所有金属在固态下都是晶体，而有些非金属物质在固态下是非晶体。怎样才能使学生们在课堂上理解晶体和非晶体的区别，不仅从定义上、性能特点上，还是从典型物质上加以区分。晶体的原子呈有序、有规则排列，具有规则的几何形状；有一定的熔点，性能呈各向异性。而非晶体的原子呈无序、无规则的堆积，物质没有规则的几何形状；没有固定的熔点，性能呈各向同性。课堂上老师向同学们展示出晶体与非晶体百宝箱：石英、云母、明矾、食盐、糖、味精；玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等，请同学们根据平时所积累的经验结合老师课堂上给予的知识自我鉴别，一一加以区分，并要求同学们说出理由。让学生在学到实实在在的知识的同时提高和丰富了他们的观察能力及语言表达能力，可谓一举多得。

在教材中，铁碳合金的组织这一章叙述较为抽象，“组元”及“相”的概念更让学生难以理解。固溶体的定义是“一种组元的原子溶入到另一组元的晶格中所形成的均匀固相”。笔者在这一章的教学中带上糖、开水，现场做成几种不同浓度的糖开水溶液，通过简单的实验告诉学生们溶液的溶质含量会随条件而发生变化，最终会饱和形成饱和溶液，是单相物质。当达到饱和状态时再继续添加溶质就会形成过饱和溶液，有了不能被溶解的溶质，即产生了多相物质。α-Fe和γ-Fe两种晶格对碳原子的溶解能力不同且随温度的变化而变化，α-Fe和γ-Fe两种晶格中分别溶入了碳原子就成了铁素体F和奥氏体A，它们的溶碳能力不同，性能就有差异。而γ-Fe的溶碳能力大于α-Fe，则奥氏体的强度高于铁素体，是因为溶质碳原子产生固溶强化的结果，但它们都是单一、均匀的单相物质。通过上述介绍为今后讲解铁碳合金各种组织的性能及铁碳合金平衡相图打下了良好的基础。学好了铁碳合金相图，今后在工作岗位中为钢材的选用和热加工工艺的制定提供了依据。

教师上课时应该针对学生的状况灵活地使课堂内容贴近学生的生活和经验，使学生对教学内容产生亲切、熟悉的感觉，吸引学生的注意力，进一步激发学生学习更深层次的求知欲和学习动机，实验教学就是贴近学生生活和经验的一种教学方法。学生平时见过甚至用过的已有了一定程度的感性认知，接受起来更容易。教师注意观察生活，收集素材在教学中使用，教学与兴趣相结合而事半功倍。

二、动手制作模型，分组讨论研究

金属的晶格类型是指金属中原子排列的规律。如果把金属原子看做一个直径一定的小球，再用假想的线连接起来，这样就形成了一个能反映原子排列规律的空间格架，即晶格。能够完整反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞。晶格是由许多形状、大小相同的晶胞重复堆积而成。绝大多数金属具有下列三种典型的晶格类型之一。一是体心立方。晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心。二是面心立方。晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的六个面中心。三是密排六方。晶胞是一个正六棱柱，原子除排列于柱体的每个顶点和上下两个底面的中心外，正六棱柱的中心还有三个原子。笔者在教学中买来几十个乒乓球，分到各个组，学生们自己动手粘贴金属的三种典型晶格类型的晶胞。学生们做出来的晶胞模型生动、活泼、形象，其乐无穷！学生们对这一部分知识理解透、记得牢、不会忘，还能现身说法。学生清晰的思路，将复杂的抽象概念简单化，并明白了物质内部的结构对金属材料性能的影响，具有非常重要的意义。

硬度是金属材料的力学性能之一，是指金属材料抵抗局部变形特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量材料软硬程度的指标。硬度越高，材料的耐磨性好。机械加工中所用的刀具、量具以及大部分机械零件都应具有足够的硬度，以保证其使用性能和寿命，否则容易因磨损而失效。在给学生们讲解了硬度的定义、常用压头材料、硬度种类及测量原理后，老师在课前准备多种不同材料的试样：灰铸铁、退火的T8钢、正火的45钢、调质的40钢及铜合金等，在学校的布氏硬度计上由老师示范，学生代表记录测量过程中的所有数据。被布氏硬度计测过的材料其表面留下了不同程度的凹坑。同学们带着这些试样回到课堂，分组进行压痕直径的测量，对照比较各组的数据，查找书后面的附录表——压痕直径与布氏硬度对照表，每组很快得出了不同编号试样的硬度数值，小组之间交换数据，讨论彼此的差异。有些好奇心强的同学甚至会根据老师前面讲过的布氏硬度与强度换算表查出它们的强度。

类似寓教于乐的教学形式还有很多，这样在达到教学要求的同时培养学生的团队意识和互助意识。

三、利用社会资源延伸教学内容

热处理是改善金属材料使用性能和工艺性能的一种非常重要的工艺方法。它是强化金属材料、提高产品质量和使用寿命的主要途径之一。因此，大部分重要的机械零件在制造过程中都必须进行热处理。淬火是热处理工艺过程中最重要，也是最复杂的一种工艺。因为它的冷却速度很快，容易造成材料的变形甚至开裂。如果冷却速度慢又达不到所要求的硬度。因此，淬火常常是决定产品最终质量的关键。除了零件结构设计合理、淬火的加热温度适宜外，淬火的冷却方式就需严密考虑和设计。凭借笔者在某公司担任热处理顾问的实践经验，课堂上向学生介绍并讲解生产中几种典型零件的热处理淬火工艺：有单液淬火、双液淬火，有分级淬火，还有下贝氏体的等温淬火。通过具体的分析和比较强调淬火三要素：淬火加热温度，工件保温时间及淬火冷却方式。淬火加热温度主要取决于零件的材料和形状，保温时间主要由工件的尺寸来决定，而冷却方式就决定了淬火的种类及最终得到的组织和性能。在前两种因素确定的前提下冷却方式复杂且难于操作。淬火种类再多，冷却介质和冷却方式再不同，但其基本原理是不变的。即为保证淬火质量，得到马氏体或下贝氏体的前提下，在C曲线的“鼻尖”处冷却速度大于临界冷却速度，尽量减小内应力，减小变形和开裂的倾向，最终保证淬火质量。

课堂上注重学生观察能力和分析能力的培养。在教学中充分考虑到学生在今后的学习或工作中要具备较高的职业素质和职业技能。面向社会，面向企业，学生学会查阅和应用技术资料，吸收别人的经验和成果，是他们必须掌握的一项基本功。把学生培养成具有钻研务实、创新精神的专业技能型人才。学生学到的不仅仅是单一的理论概念，更重要的是掌握一种学习方法，一种自我提升的能力。

篇9

一、辅助教学之媒体、越简单越好

在教学中，对于媒体的选择，首先应根据具体教学内容而定，但是，在具体的课堂教学中，如果每节45分钟的课，选择的媒体太多太复杂，花时太长，那么将很难完成教学任务。因此，媒体的选择，只要能够说明问题，应越简单越好。

讲《碳的化学性质》时，可以将课本中“笔意”二字放大复印，上课时展示，一下子吸引了学生的注意力，顺利地引入新课。模型的展示，挂图及活动挂图的合理运用，均是一些简单，却不失为有效的教学媒体。如有机化学中，运用甲烷、乙烯、乙炔的球棍模型来说明其分子结构及单、双、叁键的特点，分析其化学性质，既直观，又可以提高学生对有机物空间结构的想象能力。

二、实验是化学教学的基础，是一种最重要的教学媒体

化学是一门自然科学，是以实验为基础的科学。其理论的建立大多是通过实验，从个别到一般，再到个别；或者实验、假设、再实验论证的过程。因此，在化学教学中，实验是学生学习化学理论，掌握实验操作技能，培养严谨的科学素质必不可少的过程。特别是在课堂教学中，实验以其真实性、直观性，给学生第一手感性材料，任何模拟、说明、比喻、描述，都必须基于实验基础上，帮助学生理解教材内容。

三、利用录像实验辅助教学真实可信

对于一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验，不适合课堂演示，则拍成录像，于课堂播放。这样，既保证了实验的真实性和直观性，又便于观察实验现象，同时也提高了课堂密度。如讲《CO的性质》时，我把家中的煤炉燃烧情况拍成录像用于上课。又如讲“碳还原二氧化碳”时，很多同学很难想象这个反应实验该怎样做。我经过多次试验之后，确定采用铁管作为木炭还原二氧化碳的反应器，然后把实验拍成2分钟的录像，这样把一个复杂、反应时间长的实验带到课堂，起到了良好的效果。

四、运用计算机软件模拟化学反应原理效果好

化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学，化学概念及原理大多较为抽象。物质的微观结构既看不见，又摸不着，且化学变化又是在原子的基础上重新组合的结果。因此单靠语言和文字描述，学生较难理解。通过计算机软件进行动画模拟，能形象生动地表现分子、原子等微观粒子的运动特征，变抽象为形象，让学生直观形象地认识微观世界，更容易了解化学变化的实质，理解化学原理。如解释化学反应时，动画模拟“白磷分子”和“氧分子”，再分别拆为原子，最后重新组合为“五氧化二磷分子”的过程。又如：在做“Cu-Zn原电池”的演示实验的同时，通过动画模拟或使学生形象地看到电子运动方向及两极电子得失的特点。这样，既帮助学生进一步认识物质的结构，理解化学变化的原理，也大大提高课堂教学质量，吸引学生的兴趣，引导学生进一步思考。

五、科学应用投影机，促进知识的掌握

在众多的教学设备中，投影机有其独特的优点，因此，备受教师青睐，也是各校及教师使用频率较高的电教设备。在化学课堂教学中投影机的应用主要有两方面：即投影片和投影实验。但在课堂中如何科学、合理地使用投影，让学生更容易地掌握教材内容，首先应认真写好教案，将投影次序，提什么问题，讲解分析的内容都编定。还必须把握投影时机，以吸引学生的注意力，激发学生的求知欲，从而突破教学难点。这样才能恰当地指导学生观察、分析、解决问题。

（一）投影片的制作应抓住教材的重难点，以帮助学生理解学习内容。

使用各种媒体的目的，都是为了突出重点、突破难点。因此，投影片的制作要立足于科学、准确地解决教材中的重点、难点，以助于改进教学方法和提高教学质量。在具体设计每一张投影片时，要明确投影片要解决的问题。如介绍“电子云”时，学生对电子云模型中那么多的“点”很难理解，通过投影叠片使学生理解电子云模型的概念。而在介绍到“氯化氢制取装置中尾气吸收装置”如何防止水倒吸时，制作成推拉片，让学生形象地看到烧杯中液面的变化。在复习“烃的衍生物”时利用投影片比较各种官能团的特征，帮助学生比较烃的各类衍生物的性质。

（二）应用投影观察演示实验的现象，提高实验的可视性。

篇10

改革开放以来，我国城镇化呈现快速发展趋势。2013年城镇化率达到537%，年均增长310%，是建国至改革开放之前城镇化年均增长率（175%）的近2倍。与此同时，碳排放总量增长至35年前的62倍，人均碳排放增长至35年前的44倍。城镇化过程伴随着高碳排放，增长速率高于城镇化发展速度。这预示着我国未来城镇化发展将面临巨大的高碳排放压力。如何降低城镇化过程中的碳排放成为亟待解决的问题。本文将城镇化过程中导致高碳排放的各因素归纳为经济、政治两项因素，对我国城镇化过程中工业、建筑、交通、地方政府等导致高碳排放结果的行为加以区分。研究发现，城镇化过程中的工业高碳排放、建筑面积扩张与其使用效率的背离、交通出行需求量的持续上升、居民生活水平提高带来的消费力增加，城市低密度扩张以及其背后地方政府官员考核机制与地方财税制度的弊端，是我国目前城镇化呈现高碳发展状态的主要原因。由此可见，过去的城镇化发展模式非低碳、非持续是有其深刻的经济与政治原因的。中长期的低碳转型只有把经济手段和制度调整结合，低碳发展理念才有可能实现。

关键词城镇化;碳排放来源;政治经济分析;低碳城镇化

中图分类号 F293 文献标识码A文章编号1002-2104（2015）01-0061-06doi：103969/jissn1002-2104201501009

从世界范围来看，由于城市相对农村具有较高的碳生产率，城镇化将带来更多的碳排放。全球城市占土地总量的1%，容纳了地球上50%的人口，碳排放总量却占全球总排放的2/3，到2030年这一比例会上升到3/4[1]。尽管从经济角度来看，城市土地利用会随着城镇化的发展趋于更集约、生产率向更高的方向发展，然而，我国城镇化发展过程新产生的碳排放，往往多于由于城市土地集约、生产率提高而减少的碳排放。

当前我国粗放扩张的城镇化模式，带来了大量的能源浪费和高碳排放。建国后，我国城镇化率从106%提高到525%，实现了历史性的人口结构变化。然而，城镇化的发展也伴随着高碳排放。从1978年后，我国的人均碳排放强度和城镇化率不断上升[2-4]。城镇碳排放是中国碳排放的主体[5]，城镇化率对碳排放的正面影响最大[6]。尤其是改革开放以来，随着城镇化的发展，中国的工业水平、经济水平与居民生活水平都在迅速提升，并由此导致高碳排放产品消费量的增加。目前，我国城镇化进程还处于中期发展阶段。据预测，2050年我国城镇化率将达到80%[7]，这意味着中国的城镇化在未来较长的一段时间内将保持高速发展状态，如仍旧按照原有的城镇化发展模式，我国将无力承担这样的碳排放总量增长。

因此，探究城镇化高碳发展的宗由并以此为基础转变城镇化发展思路，对我国未来的低碳发展来说至关重要。本文在已有文献的基础上，通过总结、归纳事实数据，分析了我国城镇化过程中导致高碳排放的影响因素，以更直观具体的方式展现城镇化与碳排放两者的关系，为低碳城镇化政策制定提供参考。

1文献综述

关于城镇化与碳排放的研究，过去主要是围绕定量证明二者之间的关系展开。Sathaye and Meyers[8]从城市化对能源消费结构影响的角度出发，研究认为随着城市化率的上升，发展中国家正在加速石油替代煤炭的消费，由此侧面说明了城市化将增加碳排放。Gates & Yin通过分析中国能源型家电消费的城乡结构，认为随着城市化的推进，居民和商业能源相应增加，能源消费结构由直接燃烧煤炭和有机物而转向使用电力、石油、天然气等较清洁的能源[9]。Hiroyuki[10]利用 1980-1993 年多国数据，证明城市化率与人均能耗之间具有显著的正相关关系。张晓平研究认为城市化是影响我国能源消费区域差异和总量增长的主要因素之一[11]。郑云鹤认为工业化、城市化进程会导致能源消耗增加，而市场化进程则会导致能源消耗降低[12]。SvirejevaHopkin提出了基于人口密度空间分布的双参数“分布模型”，对城市年碳平衡进行了估算，也得出了城市化将加快碳增长的结论。林伯强、刘希颖，刘梦琴，何吉多[2， 13-14]的研究也证明了城市化进程直接加剧了CO2的排放。

然而，仅仅从总量角度理解城镇化与碳排放之间的关系是不够的，需要对碳排放和城镇化之间的关系进行定性分析。高碳模式主要由活动总量和活动效率导致。宏观层面上的城市规划可以直接影响活动的总量，形成碳锁定，而具体的操作（主要指中观技术层面）可以影响活动的效率。除了定量的分析，更需要具体地解释我国城镇化过程中工业、建筑、交通，以及地方政府等部门的何种行为造成了高碳排放的结果。

刘希雅等：城镇化过程中的碳排放来源

中国人口・资源与环境2015年第1期

2我国城镇化碳排放来源

我国城镇化过程中高碳排放的诱发因素可以分为两类，一类是如基础设施建设扩张、居民消费增长以及土地利用方式转变等的经济因素，另一类是导致短命建筑、大拆大建、城市低密度蔓延等现象的政策诱因。一方面，城镇化发展过程中的新增建设构成了碳排放的增量部分，另一方面，重复建设和建筑能源的浪费等加重了城镇化过程中的高耗能、高碳排放。经济因素与政策因素共同作用于我国城镇化，导致高碳化现象愈发明显。

21经济因素：城市化过程中的生产和生活用能上升导致碳排放增加

211工业生产带来碳排放的增加

工业快速发展是我国碳排放增长的主要动力。2003年以来，我国进入工业化中期，重化工业发展加速，工业发展领先一产、三产的速度。近年来，能源、原材料工业以及制造业、高技术制造业发展快速。一方面工业对整个国民经济给予有力支撑，另一方面带来了大量的碳排放。2005-2011年间，年均工业（制造业和能源工业）CO2排放占全社会CO2排放总量的756%。基于世界银行的数据分析得到，世界主要发达国家和发展中国家的历史都印证了工业化、城镇化与碳排放之间的关系。20世纪60年代以后，除了英国的城镇化表现出明显的低碳化外，大部分国家在城镇化过程中均呈现了高碳化趋势，具体表现为人均碳排放不断上升。

此外，出口贸易隐含碳对我国碳排放的上升具有不可忽视的作用。我国的出口以加工贸易为主，能耗较高，也是构成我国能源需求增长的重要因素之一。改革开放以来，我国对外贸易快速增长，以2010年为例，出口产品能耗占该年全国能源消费量的383%，其隐含能是1997年的45倍，大大高于社会总能耗（不含进口产品的隐含能）25倍的增速。出口额增长的另一面是出口隐含能的增加，2010年出口产品的隐含能占当年社会总能耗（含进口产品的隐含能）的42%，接近国内能耗总量与碳排放量一半的水平，对国内碳排放总量起到正向推升作用。

212建筑业碳排放增加迅速

建筑面积的增加也带来了更多的碳排放。1995-2011年，我国能源消耗中建筑能耗占总能耗已从101%上升到1974%[15]。1995-2010年，建筑业直接CO2排放量随着城镇化率上升而上升（见图1）。截止到2011年底，我国城镇节能建筑仅占既有建筑总面积的23%，全年建筑总面积469亿m2，约有77%的建筑为高耗能建筑。节能技术的落后使得建筑的高耗能在未来十年不减反增。以节能门窗的使用为例，我国每年新开工建筑面积约20亿m2，门窗流失的能耗占建筑能耗的51%，节能门窗用量

约占新开工面积的1/4。以如此增速，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达到2 1574亿m2。相比之下，在发达国家，使用高性能系统门窗的比例已达门窗总量的67%[16]，新增建筑节能效果是我国的近3倍。

此外，建筑使用寿命短、城市重复建设、空置率过高也

会造成碳排放的额外增加。过快地进行更新改造是当前城镇化过程中的一个重要问题，也造成碳排放无谓的增加。由于城市规划变更、用地性质改变、地价房价变动等因素，很多未到设计寿命的“年轻”建筑被提前拆除。根据我国《民用建筑设计通则》，重要建筑和高层建筑主体结构的耐久年限为100年，一般性建筑为50-100年，而实际上我国建筑却只能持续25-30年[18]。过频地拆除、重复建设造成了大量的建筑材料浪费和碳排放。与重复建设相对的，建筑的低效使用造成大量能耗浪费。空置率过高近年在我国也非常普遍。根据发达国家经验， 10%-15%的空置率是可接受的范围。但我国近年来的商品房空置率徘徊在20%-30%之间，相关调研表明北京房屋空置率近30%[19]。空置房屋造成大量能耗浪费，尤其是集中供暖、中央空调系统的商品房，低频度使用加大了建筑领域碳减排难度。

213交通运输碳排放增加较快

交通需求增加使得交通能耗总量及其占比皆呈现上升趋势。近年来，我国交通工具、道路交通基础设施和居民出行等方面都有了显著的变化。随着城市物流流转速度加快，城镇的货运能力逐步加强。单中心的城市扩张使得居民出行的距离也会变大，城市机动化水平迅速提高。

图11995-2012年建筑业直接CO2排放和城镇化率关系

Fig1Relation between direct carbon emission and urbanization in

construction industry （1995-2012）

资料来源：祁神军[17]

注：建筑业直接能耗及碳排放指建筑业在生产建造、拆除阶段消耗能源和释放的CO2气体量。

从1978-2011年，公路里程、运输路线长度、客运量、旅客周转量等重要指标值迅速上升。运输线路上升了18倍，公路里程上升了46倍，客运总量上升了138倍，旅客周转量上升了177倍，民用汽车上升了699倍[20]。私人汽车拥有量逐年上升，特别是私人汽车千人保有量从1985年的0018辆/千人，上升到了2012年的564辆/千人，见图2。

小汽车的出行比例逐年增加导致了交通能耗的急剧上升。如果不加以控制，交通部门能耗很快就会占到全国总能耗的30%[21]。机动车在各种交通工具中耗油比例最高，汽车和摩托车每年消耗85%以上的汽油，交通运输（公路、铁路和水路）消耗了20%的柴油。国际经验表明，当人均GDP达到3 000-4 000美元时，会出现机动车购买的高峰。这意味着未来一段时期内，我国私人汽车的拥有量会进一步提高。这种“以车为本”的交通方式导致了

图21985-2012年全国私人载客汽车保有量和

私人载客汽车千人保有量

Fig2Total amount of private cars and amount of

private cars per thousand people （1985-2012）

资料来源：中国低碳发展报告2011-2012，2014

私人汽车增长的恶性循环。但实际上30%-40%的小汽车出行完全可以被公共交通、自行车等替代。

214生活水平提高导致碳排放增加

随着

消费需求的增加，未来消费领域的能源需求将会大幅增加。从占GDP的份额来看，消费需求始终占据主导地位，是经济增长中份额最大、最稳定的需求。然而，我国消费

领域能耗对总能耗的贡献低于发达国家。2010年我国消费领域的能耗占能源消费量的542%，发达国家消费领域的能耗一般约占能源消费总量的70%-80%。随着城镇化进程的加快，越来越多的农村居民将进入城市，其生活方式尤其是消费水平的转变将带来大量的碳排放。如图3所示，1996-2010年期间，农村居民生活用能和城市居民生活用能差距不断扩大。以1995年基年，计算在人口自然增长与流动两种情况下碳排放的变化，其差值表明，1996-2010这15年，由农民变成市民产生的居民用能量增加带来了巨大的CO2排放，达447亿t。可以推测，在更多“村民”变为“市民”的过程中，生活用能将呈现上升状态。

22政策因素：地方政府短视行为加剧城市低密度蔓延，推升碳排放增量

低密度、高耗能的城市扩张助涨了碳排放的增加。城市化往往伴随着大量的基础设施建设，相对于发达国家较完善的仅需要维护、运行的基础设施体系，我国城市仍在不断扩张，建设过程中需要大量高能源、高碳密度的原材料产品，包括钢材、水泥等，基础设施能耗呈现显著上升趋势。在没有地方政府行为干扰下，城镇化过程往往伴随着土地集约使用，单位土地碳排放增加，人均土地碳排放减少。然而，现有土地利用方式非经济，导致新增人均土地碳排放不减反增。人均城市面积逐渐逐步扩大，人口密度却逐渐减小（如图4）。全国30个主要城市的人口密度在过去三十年均下降，城市面积扩张速度大于人口增加的速度。城市扩张边际人均能源消耗不降反增，城市表现为低密度、高耗能扩张。

城市密度作为一个重要发展指标，同交通能源消耗之间存在一定的相关性。城市低密度蔓延将带来更多的碳排放：城市半径扩大一半，交通总能耗将增长三倍。低密度的城市发展模式，分散的土地利用模式，尤其是“摊大饼”的城市规划，会增加私人小汽车的出行比例，最终消耗更多的能源，增加CO2的排放。1996-2012年CO2排放全国增量总量为6139亿t，年均排放增量为384亿t。

图31996-2010年城市和农村居民生活用能碳排放

Fig3Residential carbon emission from urban

and rural residents（1996-2010）

注：人口自然增长率计算以1995年为基年，城市人口净流入为当年城市人口减去根据人口自然增长率计算的人口。

图41981-2010年人均城市土地面积和人口密度情况

Fig4City area per capita and population density

（1981-2010）

资料来源：《中国城乡统计年鉴2011》，城市统计面积以建成区面积为基准。2006年以后的城市总人口为城区人口加上城市暂住人口，此前没有城市暂住人口的统计，其余年份城市总人口为城区人口。

图5城市低密度蔓延导致碳排放增加

Fig5Relation between direct carbon emission and

urbanization in construction industry （1985-2012）

资料来源：中国城乡建设统计年鉴，中国统计年鉴。

注：以1995年城区人口密度、城区单位面积CO2排放为基准，假设相对于低密度城市蔓延，保持高密度发展城镇化过程城区单位面积碳排放不变，城市人均碳排放为农村人均碳排放的3倍。

根据测算，如图5所示，由于城市低密度蔓延，1996-2010年CO2排放增量占当年CO2排放总量的比例从205%增长到181%，呈现逐年上升趋势，足以证明城市低密度蔓延对碳排放的影响。

城市低密度蔓延现象是地方政府行为的结果，地方政府“圈地”运动与城市规划失序是导致城市普遍低密度蔓延的主要原因。20世纪90年代的十年间，全国城乡建设用地增加2 640万亩，81%的新增建设用地来自对耕地的占用[22]。城镇扩张依靠占用农村土地，2000-2010年间，城市建成区面积从22万km2增长到4万km2，新建成区翻了一番。导致城市低密度蔓延的另一个重要因素是城市规划的不合理。地方政府扩张城市过程中，交通设置不合理、职住分配不合理都会造成交通量及相应消费能耗的增加。理应通过城市高密度、高效率发展而降低的人均土地碳排放量由城市规划的不合理造成的碳排放增量抵消，甚至反超。

深究制度原因，现行的官员考核机制与地方财税制度是加剧高碳化发展趋势两个主要原因。其一，地方官员考核机制主要是侧重GDP等经济指标的考核，没有同可持续发展相关的资源效率指标结合。其二，不彻底的中央和地方税制改革，驱使地方政府过度依赖土地财政。为了满足地方发展、GDP提高、政府基本运行和社会福利等，地方政府往往通过城市扩张获得收益[23]。这样的属地化管理模式不可避免诱发了地方政府职能角色错位等情况，往往因地方利益而失部门利益，表现出了经济高碳化的路径依赖。

3结论

综上，我国城镇化过程中高碳排放主要集中在工业、建筑、交通部门，但随着城镇化的深入，生活消费部门的能耗增加将加大碳减排任务的难度;与此同时，地方政府行为加大了城市低能效、低密度的蔓延，并造成了不减反增的边际人均土地能耗，对我国未来城镇扩张中碳减排提出了新的任务。

工业化过程中城镇化的高碳排放属性，意味着中国未来几十年的城镇化，将对我国甚至是世界范围的碳排放产生很大的影响。在城镇化过程中，我国将有几亿人口由农民变为市民，人均能源消耗的大幅度上升和温室气体排放

的增加，以及城市各类废弃物的增加皆加大了对环境的压力。城镇化作为国家的宏观战略，它的实现路径与方式，将直接影响碳排放的高低走向。

低碳城镇化是解决城镇化过程碳排放逐步上升这一难题的必要和可行途径。工业化过程中高碳排放依然会在我国继续，依然是今后不可忽视的重点领域，从技术减排到管理减排已经成为大的趋势。建筑、交通、居民生活和政策也是紧密相关，特别是经济激励政策。建筑面积扩张与其使用效率的背离、交通出行需求量的持续上升、居民生活水平提高带来的消费力增加都可以通过经济手段加以制衡。然而，中长期的低碳转型，必须将经济发展与制度改革结合起来，城市低密度扩张以及其背后地方政府官员考核机制与地方财税制度的弊端，制度基础决定了激励效果，只有从政策与措施上皆以“低碳发展”为理念，才有可能实现城镇化的低碳之路。

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Study on Carbon Emissions Sources in China’s Urbanization Process

LIU XiyaWANG YufeiSONG QijiaoQI Ye

（School of Public Policy and Management， Tsinghua University，Beijing 100084， China）