引論：我們?yōu)槟砹?3篇化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展史范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

在化學(xué)史上，化學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程中有著豐富的問題情境素材。這些化學(xué)知識(shí)是隨著人類對(duì)世界認(rèn)識(shí)的深入而不斷發(fā)展變化的。在這一過程中，化學(xué)知識(shí)被補(bǔ)充、完善、發(fā)展或更新，成為后人探索、發(fā)現(xiàn)真理的階梯和借鑒。

案例1：選修3《物質(zhì)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)》第一章第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)”教學(xué)

原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展史：德謨克利特等原子論道爾頓原子論湯姆生原子模型盧瑟福原子模型玻爾原子模型電子云模型能量最低原理、Pauling不相容原理。

以科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索過程和原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展史為背景切入課題。追尋科學(xué)發(fā)展的軌跡，讓學(xué)生感悟到人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)由“實(shí)驗(yàn)事實(shí)”到“理論模型”，再經(jīng)歷新的“實(shí)驗(yàn)事實(shí)”到新的“理論模型”，不斷發(fā)現(xiàn)、不斷修正，逐漸深入接近真理的過程。化學(xué)史真實(shí)地記錄了科學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實(shí)、形成化學(xué)概念、建立化學(xué)原理和理論的艱辛過程。其中蘊(yùn)含的科學(xué)思想和科學(xué)方法。是難能可貴的課程資源，對(duì)學(xué)生科學(xué)世界觀和方法論的形成具有深刻的啟發(fā)價(jià)值，具有潛移默化的教育功能。

2　巧用化學(xué)史，將重要的原理工業(yè)化

發(fā)展科學(xué)探索和創(chuàng)新精神。必須培養(yǎng)學(xué)生的懷疑精神、求變的態(tài)度和綜合選擇的能力。整個(gè)化學(xué)發(fā)展史就是一部化學(xué)先驅(qū)們不斷探索、創(chuàng)造和發(fā)明的歷史，科學(xué)探索和創(chuàng)新推動(dòng)了化學(xué)知識(shí)進(jìn)步完善的進(jìn)程。

案例2：選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第四章第三節(jié)“氯堿工業(yè)”教學(xué)

氯堿工業(yè)發(fā)展史：氯堿工業(yè)是由電解食鹽水溶液制取燒堿、氯氣和氫氣的生產(chǎn)工業(yè)，是重要的基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)之一。中國(guó)的氯堿工業(yè)歷史上主要采用隔膜法、水銀法和離子膜交換法等三種生產(chǎn)工藝。三種方法都離不開最基本的電解原理。在氯堿工業(yè)歷史的軌跡中，沿著化工工程師辛苦的足跡一步一步探究著氯堿工業(yè)的最佳制法。最早使用的隔膜就是用水泥多微孔材料制成的，因此其透過性差，不能連續(xù)操作，而后改用一種由石棉纖維制成的多孔滲透性的隔膜，其性能優(yōu)于前者。用隔膜法電解食鹽水法生產(chǎn)的堿液比較稀，其中含有較多未電解的NaCl，需要經(jīng)過分離、濃縮，才能得到較高濃度的NaOH溶液。而且細(xì)微石棉纖維吸入人的肺內(nèi)有損健康。離子膜交換法則是利用離子交換膜對(duì)陰陽(yáng)離子具有選擇透過的特性，以達(dá)到濃縮、脫鹽、凈化，提純等目的。離子膜交換法具有傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

3　巧用化學(xué)史，將重要的方法應(yīng)用化

化學(xué)史有著豐富的實(shí)驗(yàn)情境素材，可以利用其中的資源創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境。

案例3：選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》第四章第二節(jié)“糖類”教學(xué)

傳統(tǒng)李比希法測(cè)定了葡萄糖的組成：稱量18.0g葡萄糖晶體，在燃燒爐中加熱，其完全燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，使生成的氣體依次通過盛有CaCl2和盛有堿石灰的干燥管，氣體全部被吸收。測(cè)得兩瓶分別增重10.8g和26.4g。又測(cè)得該晶體的相對(duì)分子質(zhì)量為180，由此可推斷該化合物的組成。隨著人們對(duì)葡萄糖的深入研究，E.H.費(fèi)歇爾確定了糖的異構(gòu)現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)，并合成出葡萄糖，獲得了1902年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。而現(xiàn)代分析方法可通過紅外圖譜、核磁共振圖譜來研究葡萄糖的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。

教材中葡萄糖一節(jié)的篇幅較小。在教學(xué)中沿著分析葡萄糖的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的歷史軌跡，將有機(jī)化合物的分析方法、官能團(tuán)的性質(zhì)、科學(xué)探究進(jìn)行有效的整合。激發(fā)學(xué)生從歷史文化和科學(xué)的角度認(rèn)識(shí)葡萄糖的興趣。這種結(jié)合化學(xué)史創(chuàng)設(shè)的情境有利于學(xué)生知識(shí)與技能的掌握，有利于學(xué)生體會(huì)探究的方法。更重要的是學(xué)生能將所學(xué)的知識(shí)與方法應(yīng)用于實(shí)際問題的解決之中。

綜上所述。我們不難看出。化學(xué)史料是優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中要開發(fā)利用好這一珍貴的資源。將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮侠淼挠行д希诎盐战滩膬?nèi)涵的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的“二次開發(fā)”。體現(xiàn)“能創(chuàng)造性地使用教材”的新觀念。使學(xué)生通過對(duì)教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在獲得知識(shí)和技能的同時(shí)，在過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀方面出得到全面和諧的發(fā)展。

篇2

摘要：針對(duì)面向非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生開設(shè)的普通化學(xué)教學(xué)中存在的問題，通過重點(diǎn)利用學(xué)生所學(xué)專業(yè)與普通化學(xué)的結(jié)合點(diǎn)，配合

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

關(guān)鍵詞：普通化學(xué)；專業(yè)；交叉性

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

一、普通化學(xué)教學(xué)中存在的最大問題的分析

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

業(yè)的學(xué)生開設(shè)的，大部分學(xué)生認(rèn)為化學(xué)與自己將來的專業(yè)和就業(yè)

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

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

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

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

興趣就成了許多普通化學(xué)教師面臨的最大問題。

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

1.了解學(xué)生所學(xué)專業(yè)

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

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

為下一步工作做好準(zhǔn)備。

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

就業(yè)去向

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

型企業(yè)的水處理公司，建筑設(shè)計(jì)院等。

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

并靈活應(yīng)用于課堂教學(xué)中

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

章節(jié)的內(nèi)容時(shí)首先就提出一個(gè)問題：大家的專業(yè)都與船舶有關(guān)，

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

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

實(shí)際中采用什么樣的方法來防止或降低這種腐蝕呢？這個(gè)問題

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

耳聞這個(gè)核泄漏事故，但是對(duì)于這起事故的真正起因未必知道。

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

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

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

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

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

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

燒塌了燃料芯堆，而釋放出的灼熱的放射性核燃料顆粒與用作冷

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

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

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

應(yīng)的爆炸卻掀翻了覆蓋在反應(yīng)堆上的鋼板。可見對(duì)于核工程與核

技術(shù)人員掌握化學(xué)知識(shí)是必須的。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

紹。

三、其他課堂教學(xué)措施的配合

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

參考文獻(xiàn)：

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

出版社，2008：285-288.

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

篇3

1在有機(jī)反應(yīng)中引入電子理論進(jìn)行教學(xué)

在講解有機(jī)反應(yīng)過程和反應(yīng)活性等知識(shí)內(nèi)容時(shí)，引入電子理論教學(xué)，引入較為合理的邏輯概念，有利于學(xué)生對(duì)有機(jī)反應(yīng)本質(zhì)的理解和反應(yīng)活性之間的差別。有機(jī)電子理論是用正負(fù)電荷吸引的性質(zhì)，來說明化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生方式，即發(fā)生的位置和順序，發(fā)生的難易程度。因此，它把分子中電子攜帶的電荷分布情況，也就是以電子密度作為基礎(chǔ)概念來思考化學(xué)反應(yīng)。電子密度的大小、增量已被量子中的理論計(jì)算和物理測(cè)定所證實(shí)，并獲得化學(xué)界的承認(rèn)。化學(xué)家中把這種電子密度當(dāng)做類推的基本概念，廣泛用于說明和理解各種化學(xué)現(xiàn)象。電子理論認(rèn)為，分子中，電子(攜帶負(fù)電荷聚集的位置，即電子密度大的位置)，容易與攜帶正電荷的試劑(親電試劑具有吸引電子的性質(zhì))發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反之，電子密度小的位置容易與攜帶負(fù)電荷的試劑(親核試劑，具有排斥電子性質(zhì)的一方)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。利用電子理論能夠輕而易舉的解釋有機(jī)反應(yīng)中的離子型反應(yīng)，而我們大學(xué)有機(jī)化學(xué)的教學(xué)當(dāng)中，大部分反應(yīng)是離子型反應(yīng)，如親電加成反應(yīng)、親核取代反應(yīng)、親電取代反應(yīng)、親核加成反應(yīng)等。當(dāng)然電子理論的理解有一個(gè)過程，學(xué)生在剛開始接觸的時(shí)候很難理解電子密度的概念。在教學(xué)過程中需要逐步為學(xué)生打下一定的物理基礎(chǔ)，如電子-電子云-電子密度等概念，使學(xué)生能夠從微觀的角度、物理的角度去理解有機(jī)分子、有機(jī)原子，同時(shí)強(qiáng)化電負(fù)性、誘導(dǎo)效應(yīng)、立體效應(yīng)、共軛效應(yīng)等概念，讓學(xué)生從高中學(xué)習(xí)化學(xué)的思維中轉(zhuǎn)變過來，使用一種全新的有機(jī)化學(xué)微觀思維方式來理解反應(yīng)為什么發(fā)生、為什么在這個(gè)位點(diǎn)最容易發(fā)生、反應(yīng)活性變化等現(xiàn)象。從而從本質(zhì)上理解反應(yīng)，在以后的學(xué)習(xí)和工作中能夠舉一反山，真正達(dá)到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的目的。

2在課堂中引入化學(xué)史教學(xué)

在有機(jī)化學(xué)中有大量的人名反應(yīng)，每個(gè)重要反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程都是一個(gè)傳奇，里面閃耀著人性的光輝，科學(xué)家對(duì)真理的孜孜不倦的追求。比如第一堂緒論課中講解有機(jī)化學(xué)的發(fā)展史，介紹維勒偉大的工作-尿素的人工合成，以及維勒和伯者里之間的故事，他們的書信往來-關(guān)于尿素人工合成的探討，展現(xiàn)了維勒治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、堅(jiān)持科學(xué)真理的品質(zhì)。在講解鹵代烴這一章時(shí)，一定會(huì)介紹格式試劑，介紹法國(guó)化學(xué)家格利雅的生平，向?qū)W生介紹他突然發(fā)奮圖強(qiáng)，并在幾年后在科學(xué)界做出了巨大的貢獻(xiàn)，因此一個(gè)人無論什么時(shí)候努力都不晚。鼓勵(lì)學(xué)生，特別是高考發(fā)揮失常的學(xué)生，一定要振作，調(diào)整心態(tài)，大學(xué)不是人生的結(jié)束，而是人生的開始，只要在大學(xué)期間認(rèn)真為了自己的理想，不斷努力，一定會(huì)取得很好的成績(jī)。在學(xué)習(xí)芳烴這一章節(jié)中，講解F-K反應(yīng)時(shí)，引入法國(guó)化學(xué)家傅里德里和美國(guó)化學(xué)家克拉夫次之間國(guó)際合作研究以及科研工作無窮的魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛，對(duì)真理的崇敬和追求。在講解硝基化合物這一章節(jié)時(shí)，可介紹諾貝爾的事跡，他那種無畏的追求真理的精神和崇高的人格。總之，在有機(jī)化學(xué)各個(gè)章節(jié)中，傳插介紹有機(jī)化學(xué)史的內(nèi)容有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，鼓勵(lì)、激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)真理的追求，學(xué)習(xí)化學(xué)家們各方面的優(yōu)秀品質(zhì)。

3在課堂中引入安全概念

很多有機(jī)化合物性質(zhì)活潑，在處理它們的時(shí)候需要特別注意。安全在有機(jī)化學(xué)課堂中非常重要。很多學(xué)生聽說有機(jī)化學(xué)具有一定的危險(xiǎn)性，但是理解的不深刻。對(duì)于學(xué)完一門有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)生來說，他必須建立一定的安全意識(shí)，知道它們的危險(xiǎn)性并能夠正確的處理，這是有機(jī)化學(xué)素質(zhì)的一個(gè)重要表現(xiàn)。因此，筆者認(rèn)為有機(jī)化學(xué)教師在有機(jī)化學(xué)課程上，要不失時(shí)機(jī)地介紹化合物安全性方面的知識(shí)，使學(xué)生能夠建立安全意識(shí)，也有助于他們以后走上工作崗位之后能夠正確合理的處理一些突況。比如，在講解正丁基和叔丁基的性質(zhì)不同時(shí)，可介紹兩種化合物，正丁基鋰(n-BuLi)和叔丁基鋰(t-BuLi)，介紹它們的性質(zhì)差別，正丁基鋰很活潑，不能接觸空氣，需要惰性氣體保存，在使用的時(shí)候也有特殊的要求；但是叔丁基鋰更加活潑，它遇到空氣直接燃燒，處理時(shí)要非常小心。在講解醇時(shí)，醇能夠與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)溫和，但金屬鈉與水的反應(yīng)非常劇烈，因此可以提問，如果實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中有過量的金屬鈉需要處理，我們?cè)撛趺崔k？可以用水處理嗎？可以倒入垃圾桶嗎？該怎么辦呢？最后給出合理的方案，可以在空曠的水泥地上，讓金屬鈉與過量乙醇發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)溫和。大多數(shù)有機(jī)化合物容易燃燒，易燃易爆，因此要避免火源，在學(xué)生的頭腦中不斷的灌輸這樣的理念。

4板書與計(jì)算機(jī)教學(xué)相結(jié)合

使用計(jì)算機(jī)(ppt)進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，信息量大，對(duì)教師來說比較方便，但是也存在一定弊端。比如反應(yīng)方程式放的太快，并不適合有機(jī)反應(yīng)方程的學(xué)習(xí)，以及有機(jī)化學(xué)機(jī)理的講解，反應(yīng)過程的講解。在我們有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過程、反應(yīng)機(jī)理的講解還是使用傳統(tǒng)的板書教學(xué)較為合適，板書教學(xué)靈活，細(xì)致，可以把教師需要講解給學(xué)生的每一個(gè)細(xì)節(jié)步驟都表現(xiàn)出來，板書的過程就是教師教學(xué)的思路過程，速度相對(duì)緩慢，學(xué)生通過看教師板書，記筆記等方式跟上老師的思路和教師步驟，相對(duì)而言更容易掌握復(fù)雜的化學(xué)過程和反應(yīng)機(jī)理，教學(xué)效果較好。

5結(jié)束語

在有機(jī)化學(xué)課程上，通過這樣的課程設(shè)計(jì)和教學(xué)方法改革，學(xué)生通過理解而不是死記硬背掌握眾多的有機(jī)反應(yīng)，從本質(zhì)上理解反應(yīng)，從而在以后的學(xué)習(xí)工作中能夠舉一反三，達(dá)到真正學(xué)習(xí)的目的。同時(shí)化學(xué)史有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并從化學(xué)家們的身上學(xué)到更多寶貴的品質(zhì)，引導(dǎo)他們?nèi)ラ喿x更多化學(xué)家的傳記，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高綜合素質(zhì)。安全意識(shí)教育在有機(jī)化學(xué)中非常重要，在有機(jī)化學(xué)課程中不可忽視。

參考文獻(xiàn)

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篇4

二、根據(jù)教材內(nèi)容的特點(diǎn)，進(jìn)行辯證唯物主義教育。

化學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)藏著豐富的唯物辯證法。結(jié)合化學(xué)教學(xué)的具體內(nèi)容向?qū)W生進(jìn)行辯證唯物主義教育，有利于學(xué)生形成科學(xué)世界觀，有助于學(xué)生能力、特別是認(rèn)識(shí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。在化學(xué)教材中許多物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能、變化、關(guān)系、量變與質(zhì)變、吸引與排斥、宏觀與微觀、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)等等充分反映了唯物辯證法的基本規(guī)律，通過教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義思想觀點(diǎn)的教育，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)客觀世界的物質(zhì)性這些唯物主義觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)而自覺地把握物質(zhì)的特性。例講元素分類時(shí)，指出元素有金屬和非金屬之分，它們的氧化物又分為堿性氧化物和酸性氧化物等，它們的氧化物水化物又分別是堿和酸，從而形成無機(jī)物中相對(duì)立的兩大體系，這兩大體系之間相互作用(也就是矛盾斗爭(zhēng))結(jié)果形成鹽，而鹽則是在新的形態(tài)下的對(duì)立統(tǒng)一體。辯證唯物主義的許多原理在化學(xué)教學(xué)中得到體現(xiàn)。利用化學(xué)常識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行世界物質(zhì)性的教育。如:人們往往在墳地看到忽明忽暗的火光，就認(rèn)為那是什么“鬼火”，通過化學(xué)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到那是人的骨骼中的一種成分一一磷，所引起的自燃現(xiàn)象。通過對(duì)元素族物質(zhì)性質(zhì)遞變性的教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行量變到質(zhì)變規(guī)律的教育。如:鹵族元素，隨著核電荷數(shù)的增大，鹵族元素音質(zhì)的狀態(tài)從氣態(tài)到液態(tài)再到固態(tài);顏色從淡黃綠色到黃綠色再到深紅棕色及紫黑色;從化學(xué)性質(zhì)上，也表現(xiàn)出隨著核電荷數(shù)的增大，與氫氣、水等反應(yīng)的條件既越來越苛刻，生成物的穩(wěn)定性又越來越弱等。通過這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到質(zhì)變是量變的必然結(jié)果。最后，通過化學(xué)教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)是相互聯(lián)系的和物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)教育。如:質(zhì)量守恒定律告訴學(xué)生，物質(zhì)既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種形態(tài)。在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后物質(zhì)的種類不同，但各物質(zhì)的質(zhì)量和相等，即不發(fā)生變化。又如:氮在自然界的循環(huán)變化，也說明了物質(zhì)的相互聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)。氮以自然界中的單質(zhì)狀態(tài)被植物所吸收，轉(zhuǎn)化成鉸一一化合態(tài)的氮，又被分解，重新變成單質(zhì)，返回到大自然。

篇5

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.016

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

一、教學(xué)目標(biāo)分析

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

二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

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

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

三、教學(xué)過程

任務(wù)一：合成氨的反應(yīng)原理

[投影]PPT展示氮在自然界的循環(huán)圖。

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

[提問]請(qǐng)結(jié)合《化學(xué)1》“氮及其化合物”知識(shí)想想合成氨的原理是什么？哪個(gè)小組的同學(xué)愿意上黑板寫一下合成氨的化學(xué)方程式？

[學(xué)生]回憶并思考，寫出化學(xué)方程式：

N2+ 3H2[?][高溫?高壓][催化劑]2NH3。

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

[學(xué)生]計(jì)算得出ΔH-TΔS

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

任務(wù)二：探索合成氨的最佳條件

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

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

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

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

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

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

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

任務(wù)三：合成氨的基本生產(chǎn)過程

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

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

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

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

[投影]氫氣的制取方案：

方案一：電解水制取氫氣。

方案二：由煤或焦炭制取氫氣，原理為C+H2O[=]CO+H2。

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

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

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

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

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

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

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

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

任務(wù)四：合成氨工業(yè)的發(fā)展

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

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

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

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

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

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

[學(xué)生]尾氣處理與回收。

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

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

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

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

四、結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

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篇6

二、虛擬儀器的技術(shù)支撐和特點(diǎn)

硬件是虛擬儀器的基礎(chǔ)，軟件是虛擬儀器的核心。計(jì)算機(jī)主要完成數(shù)據(jù)處理和結(jié)果顯示。硬件接口電路主要完成被測(cè)輸入信號(hào)的采集、放大、模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換。根據(jù)構(gòu)成虛擬儀器的接口總線不同,主要分為基于通用接口總線gpib 的儀器系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)采集卡的虛擬儀器系統(tǒng)、基于vxi 總線儀器實(shí)現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于pxi 總線儀器實(shí)現(xiàn)虛擬儀器系統(tǒng)、基于串行口儀器的虛擬儀器系統(tǒng)和基于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的虛擬儀器系統(tǒng)等類型。軟件可定義儀器的功能圖。虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)從底到頂層分為儀器i/o 接口軟件、驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件3 個(gè)層次。

虛擬儀器作為新型的儀器種類,主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn):首先，技術(shù)和接口技術(shù),具有方便、靈活的互聯(lián)性,可方便地同外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)及其它應(yīng)用連接。其次，開放式體系結(jié)構(gòu),縮短系統(tǒng)開發(fā)周期。虛擬儀器開放性構(gòu)成方式,使其具有靈活性和功能的可重構(gòu)性,可使用戶提高重復(fù)利用率,縮短系統(tǒng)組建時(shí)間,降低開發(fā)費(fèi)用。最后，“軟件就是儀器”,儀器功能由用戶定義。虛擬儀器系統(tǒng)中,軟件是整個(gè)儀器的關(guān)鍵,用戶可以根據(jù)自己需要定義儀器的功能,通過修改軟件,很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模,打破了傳統(tǒng)儀器有廠家定義、用戶無法改變的模式。

三、虛擬儀器在化學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助客戶創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是ni近30年來始終引領(lǐng)測(cè)試測(cè)量行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的原因所在。它在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用有以下幾方面：

虛擬儀器可以應(yīng)用在化工過程控制領(lǐng)域中、是由化工領(lǐng)域中以及化學(xué)工程模擬領(lǐng)域中。虛擬儀器可以對(duì)化學(xué)反映系統(tǒng)中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，還能通過參數(shù)的檢測(cè)來調(diào)整和控制各項(xiàng)參數(shù)，以更好地確保化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行。在化工過程控制領(lǐng)域中的應(yīng)用有很多，例如，東南大學(xué)的王曉等人通過基于labview開發(fā)平臺(tái)的虛擬儀器開發(fā)了換熱器試驗(yàn)裝置測(cè)控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)有很多功能，包括對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)、記錄，同時(shí)還能對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行分析和調(diào)節(jié)，基于此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的研究和推廣，使其在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。石油化工領(lǐng)域中也經(jīng)常需要運(yùn)用到虛擬儀器，通常是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬儀器結(jié)合在一起進(jìn)行應(yīng)用。在這方面的應(yīng)用實(shí)例有：通過虛擬儀器，對(duì)石油管道的壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來判斷石油管道在運(yùn)行過程中會(huì)否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。化學(xué)工程模擬，實(shí)際上是通過建立化工過程的一系列數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的條件要求以及各項(xiàng)參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)，對(duì)這些模型進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)模擬出整個(gè)化工過程中所發(fā)生的行為。在化工領(lǐng)域中，如果要使用一種新的儀器或者是使用一項(xiàng)新的工藝，需要先依靠計(jì)算機(jī)對(duì)這些儀器或者工藝進(jìn)行模擬，得到一系列數(shù)據(jù)，并鑒定其可靠性。虛擬儀器在化學(xué)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，使得整個(gè)過程的各項(xiàng)參數(shù)判斷更加具體和直觀，有利于判斷其對(duì)于工程的影響。這方面的應(yīng)用實(shí)例也有很多，例如，新疆大學(xué)的付志新等人開發(fā)出了一套基于全混流反應(yīng)器的模擬系統(tǒng)，并且模擬計(jì)算了其中的不可逆的放熱反應(yīng)。

五、虛擬儀器的發(fā)展趨勢(shì)和光明前景

虛擬儀器還可廣泛應(yīng)用于航天航空、軍事工程、汽車、電力工程、機(jī)械工程、建筑工程、鐵路交通、地質(zhì)勘探、生物醫(yī)療等很多需要高性能測(cè)控設(shè)備進(jìn)行科學(xué)分析的場(chǎng)合。例如,利用虛擬儀器系統(tǒng)可以開發(fā)復(fù)雜的汽車駕駛室模擬仿真系統(tǒng),汽車abs 傳感器功能測(cè)試系統(tǒng);可以測(cè)試飛機(jī)飛行過程中的噪音,進(jìn)行飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試,飛行控制系統(tǒng)測(cè)試;可以用于電力參數(shù)的測(cè)試,構(gòu)建電力測(cè)量控制系統(tǒng);可以用于開發(fā)內(nèi)燃機(jī)測(cè)試系統(tǒng),等等。

自從虛擬儀器出現(xiàn)以來，其技術(shù)也不斷發(fā)展和成熟，逐漸向著圖形化這一開發(fā)平臺(tái)中的更強(qiáng)適應(yīng)性、更高級(jí)別的硬件模塊以及更符合標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)程序等方向發(fā)展，而該平臺(tái)自身的不斷完善和發(fā)展也是促進(jìn)虛擬儀器技術(shù)不斷發(fā)展和提高的重要保證。同時(shí)，怎樣縮短用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)量，就能確保其進(jìn)行具有強(qiáng)大功能虛擬儀器的使用，怎樣讓用戶輕易地對(duì)該模擬系統(tǒng)中得到的結(jié)果進(jìn)行判斷，或者如何確保用戶采用一些系統(tǒng)構(gòu)成比較簡(jiǎn)潔的虛擬儀器來對(duì)復(fù)雜的內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，都是虛擬儀器在未來的發(fā)展中需要解決的問題。

篇7

一、注重醫(yī)學(xué)發(fā)展史教育，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)道德

醫(yī)學(xué)史多是醫(yī)學(xué)類院校的第一課，俗語說：良好的開端是成功的一半，因此，醫(yī)學(xué)史的教學(xué)是必然。醫(yī)學(xué)史，是又稱醫(yī)療史或醫(yī)藥史，是歷史學(xué)的一個(gè)分支，以疾病經(jīng)驗(yàn)及其對(duì)應(yīng)手段為研究對(duì)象。二十世紀(jì)初期的醫(yī)學(xué)史，大多由醫(yī)生所撰寫，強(qiáng)調(diào)醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與突破。近期的醫(yī)學(xué)史，則強(qiáng)調(diào)病人的經(jīng)驗(yàn)，以及不同時(shí)代或文化對(duì)身體和疾病認(rèn)知的差異。期間共經(jīng)歷過三次衛(wèi)生革命：第一次衛(wèi)生革命以傳染病、寄生蟲病和地方病為主要防治對(duì)象，社會(huì)衛(wèi)生策略主要是國(guó)家制定衛(wèi)生措施，研究有效疫苗，推廣廣泛免疫接種計(jì)劃，推行消、殺、滅等綜合性衛(wèi)生措施，使急、慢性傳染病的發(fā)病率和死亡率大幅下降，平均期望壽命得以延長(zhǎng)；第二次衛(wèi)生革命則是以慢性非傳染性疾病為主要防治對(duì)象，主要是心腦血管系統(tǒng)性疾病、惡性腫瘤、意外傷害、精神病等。社會(huì)衛(wèi)生策略主要是發(fā)展早期診斷技術(shù)、增強(qiáng)治療效果，并不斷強(qiáng)化疾病的監(jiān)測(cè)，提倡廣大市民建立健康的生活行為方式，即不抽煙、不酗酒、不吸毒等，隨之也提出了合理營(yíng)養(yǎng)與體育鍛煉等綜合性的衛(wèi)生措施，降低慢性非傳染性疾病的發(fā)病率和死亡率。第三次衛(wèi)生革命以提高生活質(zhì)量，促進(jìn)人類健康長(zhǎng)壽為目標(biāo)，社會(huì)衛(wèi)生策略更加注重健康促進(jìn)策略，且涵蓋了決策指揮系統(tǒng)，新型公共衛(wèi)生體系建設(shè)，預(yù)防控制系統(tǒng)，執(zhí)法監(jiān)督系統(tǒng)，應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)，醫(yī)療救治系統(tǒng)和后勤保障補(bǔ)給系統(tǒng)等，以合力保障社會(huì)群眾的生命健康。

后醫(yī)學(xué)時(shí)代（WHO言論）認(rèn)為：“未來死亡率的下降是大部分靠非衛(wèi)生部門的努力來實(shí)現(xiàn)的，防治心血管病、癌癥等需要依靠社會(huì)行為措施，并樹立醫(yī)師是改變?nèi)祟愋袨榈墓こ處煹母拍睿瑥亩鴮?shí)現(xiàn)人人享有衛(wèi)生保健（HFA），保障人人健康。”

二、重視基礎(chǔ)性課程教育

醫(yī)學(xué)教學(xué)與工作中常使用到分析化學(xué)、生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等基礎(chǔ)性學(xué)科，學(xué)習(xí)效果直接影響到學(xué)生日后工作的效果。醫(yī)用化學(xué)作為面向非化學(xué)專業(yè)醫(yī)學(xué)類學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)有著重要的作用。這就需要教師首先要備好課，刻苦鉆研教材，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，使抽象、難懂的知識(shí)變得淺顯易懂、生動(dòng)有趣。教師在備課時(shí)應(yīng)多參考些相關(guān)教材，并進(jìn)行分析比較、歸納總結(jié)，避免片面偏頗。在解釋問題時(shí)，注重對(duì)知識(shí)的條理化、將文字轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的語言，便于學(xué)生理解和記憶。如：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其化學(xué)性質(zhì)有著必然的聯(lián)系，從其化學(xué)鍵的性質(zhì)及其官能團(tuán)的性質(zhì)推測(cè)其可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。又如：能發(fā)生水解反應(yīng)的物質(zhì)有：氯代烴、酯（油脂）、二糖、蛋白質(zhì)（肽）、鹽等；能被氧化的物質(zhì)多為含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的不飽和化合物、苯的同系物、醇、醛、酚等，大多數(shù)有機(jī)物都可以燃燒，燃燒都是被氧氣氧化；能使蛋白質(zhì)變性的物質(zhì)有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、苯酚、雙氧水、碘酒和三氯乙酸等物質(zhì)。

教師在講課過程中，應(yīng)采取精講與粗講互搭的方式，突出重點(diǎn)。精講部分要求學(xué)生必須掌握，講課時(shí)教師的思路一定要清晰，如較難理解的共軛效應(yīng)，應(yīng)采取由淺入深的方式，從回顧1，3-共軛二烯開始，并講述共軛雙鍵的電子云分布及軌道重疊情況，由于形成共軛二電子離域，鍵長(zhǎng)、電子云密度分布平均化，電子效應(yīng)導(dǎo)致其能發(fā)生1，4-加成，由1，3-共軛二烯再引申到含較多共軛鍵的鹵代烯分子，講共軛效應(yīng)對(duì)其的影響，之后講含有羰基的共軛體系，電子云密度的改變按交替方式傳遞至共軛鏈的另一端。最后講苯環(huán)上共軛效應(yīng)的傳遞情況，而不是簡(jiǎn)單地只講述鹵代烴的共軛。

三、培養(yǎng)關(guān)注醫(yī)學(xué)化學(xué)新動(dòng)態(tài)的熱情

治學(xué)大師朱熹說：“無一事而不學(xué)，無一時(shí)而不學(xué)，無一處而不學(xué)，成功之路也。”羅曼·羅蘭說：“成年人慢慢被時(shí)代淘汰了，最大原因不是年齡的增長(zhǎng)，而是學(xué)習(xí)熱忱的減退。”同志也曾語重心長(zhǎng)地說：“情況是在不斷地變化，要使自己的思想適應(yīng)新的情況，就得學(xué)習(xí)。”學(xué)習(xí)是人們建功立業(yè)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)大理想的有效途徑，也是一個(gè)人獲得成功的公開秘訣。鄭板橋作畫“四十年來畫竹枝，日間揮寫夜間思；冗繁削盡留青瘦，畫到生時(shí)是熟時(shí)”。正是這種日復(fù)一日、年復(fù)一年的勤學(xué)苦練，才使他的畫藝達(dá)到爐火純青的地步。對(duì)醫(yī)學(xué)化學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)的關(guān)注是保持學(xué)習(xí)熱情的重要方式之一，例如生物化學(xué)是運(yùn)用化學(xué)的理論和方法研究生命物質(zhì)的邊緣學(xué)科。其任務(wù)主要是了解生物的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及生命過程中各種化學(xué)變化。從早期對(duì)生物總體組成的研究，進(jìn)展到對(duì)各種組織和細(xì)胞成分的精確分析。目前，正在運(yùn)用諸如光譜分析、同位素標(biāo)記、X射線衍射、電子顯微鏡，以及其他物理學(xué)、化學(xué)技術(shù)，對(duì)重要的生物大分子（如蛋白質(zhì)、核酸等）進(jìn)行分析，以期說明這些生物大分子的多種多樣的功能與它們特定的結(jié)構(gòu)關(guān)系。近年來，酶的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及作用機(jī)制、酶活性的調(diào)節(jié)控制等是酶學(xué)研究的基本內(nèi)容是生物化學(xué)的熱點(diǎn)研究問題。再例如對(duì)一些常見病和嚴(yán)重危害人類健康的疾病的生化問題進(jìn)行研究，有助于進(jìn)行預(yù)防、診斷和治療。如血清中肌酸激酶同工酶的電泳圖譜用于診斷冠心病、轉(zhuǎn)氨酶用于肝病診斷、淀粉酶用于胰腺炎診斷等。在治療方面，磺胺藥物的發(fā)現(xiàn)開辟了利用抗代謝物作為化療藥物的新領(lǐng)域，如5-氟尿嘧啶用于治療腫瘤。青霉素的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了抗生素化療藥物的新時(shí)代，再加上各種疫苗的普遍應(yīng)用，使很多嚴(yán)重危害人類健康的傳染病得到控制或基本被消滅。生物化學(xué)的理論和方法與臨床實(shí)踐的結(jié)合，產(chǎn)生了醫(yī)學(xué)生化的許多領(lǐng)域，如：研究生理功能失調(diào)與代謝紊亂的病理生物化學(xué)，以酶的活性、激素的作用與代謝途徑為中心的生化藥理學(xué)，與器官移植和疫苗研制有關(guān)的免疫生化等。

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1、可激發(fā)愛國(guó)熱情我國(guó)古代的“四大發(fā)明”曾被馬克思稱為“科學(xué)復(fù)興的手段”。在商代甲骨文中就有世界上最早的日食、月食和新星的記載。周代已用圭表來確定季節(jié),用漏刻來記時(shí)。東漢的張衡設(shè)計(jì)制造了渾天儀、地動(dòng)儀等,錢三強(qiáng)、何澤慧發(fā)現(xiàn)了原子核三分裂,我國(guó)原子彈、人造衛(wèi)星、超導(dǎo)研究、正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)等偉大成就,都可激發(fā)我們的自尊心、自豪感和愛國(guó)熱情。

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

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

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化學(xué)發(fā)展史是對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育的好素材。教學(xué)時(shí)，應(yīng)確定好知識(shí)傳授與德育的最佳結(jié)合點(diǎn)，潛移默化地自然滲透，達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無聲”的境界。需要指出的是，為使愛國(guó)主義教育做得更有成效，要注意收集有關(guān)化學(xué)的新成果、新進(jìn)展，以不斷充實(shí)愛國(guó)主義教育的內(nèi)容；愛國(guó)主義教育除了在課內(nèi)進(jìn)行外，還可以通過參觀、講座等多種形式進(jìn)行；在化學(xué)教學(xué)中，還要加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與人的關(guān)系的教學(xué)，使學(xué)生了解化學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和科技意識(shí)。

教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容適時(shí)穿插和滲透一些現(xiàn)代社會(huì)面臨的、急需解決的重大問題，如淡水資源的危機(jī)、主要能源（煤和石油）的危機(jī)、環(huán)境污染（臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、酸雨等）等。在教學(xué)“NO和NO2是污染大氣的重要污染物”時(shí)，可介紹這些氮氧化合物受日光紫外線的照射后，發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，形成煙霧污染事件。培養(yǎng)學(xué)生形成愛護(hù)淡水資源節(jié)約用水的觀念、防止污染保護(hù)良好生態(tài)環(huán)境的觀念、節(jié)約能源合理利用現(xiàn)有能源的觀念。

二、養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方法

“學(xué)習(xí)本身最根本的任務(wù)是學(xué)會(huì)怎樣學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)怎樣思維。”化學(xué)教學(xué)中能力的培養(yǎng)主要包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、自學(xué)能力等的培養(yǎng)，而發(fā)展思維能力是能力培養(yǎng)的核心。

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

三、增強(qiáng)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力

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

首先，讓學(xué)生從解釋身邊化學(xué)現(xiàn)象、處理身邊化學(xué)問題做起，引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)去觀察生活、解釋生活中的化學(xué)現(xiàn)象，處理一些生活實(shí)際中的問題。

其次，盡可能多地讓學(xué)生了解化學(xué)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的影響，了解化學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、生活中占有的重要地位。從電子計(jì)算機(jī)、生物工程、新材料、新能源、空間技術(shù)、海洋工程等領(lǐng)域，擷取富有知識(shí)性、趣味性的材料，擴(kuò)大學(xué)生的科學(xué)視野，激發(fā)他們的求知欲，增強(qiáng)他們應(yīng)用化學(xué)知識(shí)了解自然、了解社會(huì)、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的自覺性。

四、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造精神

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1、引言

切削加工是工業(yè)生產(chǎn)中最基本、最普通和最重要的方法之一， 它直接影響工業(yè)生產(chǎn)的效率、成本和能源消耗。然而隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，各種新型難加工材料在產(chǎn)品中的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具已難以滿足生產(chǎn)需要，而作為新型切削材料的陶瓷刀具由于具有高耐熱性、耐磨性、化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，因此陶瓷刀具在切削加工中扮演者越來越重要的角色。

另外，從資源方面考慮，陶瓷刀具的原材料也遠(yuǎn)遠(yuǎn)豐富于傳統(tǒng)合金刀具。總所周知，硬質(zhì)合金刀具含有大量的W、Co 等戰(zhàn)略性貴重金屬， 并且這些貴重金屬在地球上市有限的，而且是不可再生資源。而陶瓷刀具的主要原料是Al2O3和SiO2，這些化合物在地殼中的含量非常豐富。因此其發(fā)展及應(yīng)用前景十分廣闊[1-3]。目前刀具的主要原材料是高速鋼和硬質(zhì)合金，但從發(fā)展趨勢(shì)來看，金屬陶瓷刀具材料在制造刀具方面的用量逐年增加，同時(shí)也是近幾年來新型刀具研究方面的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文將簡(jiǎn)述陶瓷刀具的發(fā)展史，同時(shí)綜述陶瓷刀具材料的種類及其性能，以及其制備方法。

2、陶瓷刀具的發(fā)展簡(jiǎn)況

陶瓷作為切削加工材料， 有著源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史。早在1905 年德國(guó)人就開始了用Al2O3陶瓷作為切削刀具材料的研究。但是由于Al2O3陶瓷比較脆， 而且當(dāng)時(shí)的陶瓷工藝技術(shù)也比較落后， 所以它的廣泛應(yīng)用在當(dāng)時(shí)受到限制。

1968 ～1970 年間人們研制成功了Al2O3+TiC復(fù)合陶瓷刀具，。這促使Al2O3基陶瓷刀具逐漸地走出了緩慢發(fā)展的低谷， 成為解決超硬材料加工的一種新型刀具[4-6]。

20世紀(jì)70年代中期美國(guó)用Sialon陶瓷刀具（Si3N4+Al2O3的固熔體） 加工灰鑄鐵， 取得良好效果[7]。同期， 中國(guó)用熱壓Si3N4陶瓷刀具實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種難加工材料進(jìn)行多種工序的加工和生產(chǎn)應(yīng)用[7，8]。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的新一代Si3N4陶瓷刀具，以另一支新軍的姿態(tài)受到人們的重視。

20世紀(jì)80年代初，日本日立金屬株式會(huì)社研制成功Al2O3+TiB2復(fù)合陶瓷刀具。這種復(fù)合陶瓷刀具主要是運(yùn)用了TiB2硬度比TiC高，熱膨脹系數(shù)卻比TiC小的特點(diǎn)， 從而使制成的復(fù)合陶瓷刀具具有更好的耐磨性和耐熱沖擊性。

20世紀(jì)80年代初， 美國(guó)、瑞典還研制成功SiC晶須增韌Al2O3陶瓷刀具（Al2O3+ SiCw， w指晶須）。晶須的加入使Al2O3基陶瓷的斷裂韌性提高兩倍多， 同時(shí)保留了高硬度的特質(zhì)。

3、陶瓷刀具材料的種類及其主要性能

3. 1 氧化鋁（ A12O3 ） 基陶瓷

（1） 純氧化鋁陶瓷。這種陶瓷中Al2O3的成分含量在99. 9 % 以上，大部分呈白色，俗稱白陶瓷。白陶瓷耐磨性好，用于切削灰鑄鐵有較好效果，也可切削普通碳鋼，但因其強(qiáng)度低，抗熱振性及斷裂韌性較差，切削時(shí)易崩刃，因此現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被Al2O3復(fù)合陶瓷所取代。

（2） 氧化鋁-碳化物系復(fù)合陶瓷。它是在Al2O3基體中加入TiC、WC、Mo2C、TaC、NbC、Cr3C2等成分經(jīng)熱壓燒結(jié)而成，其中使用最多的是Al2O3-TiC復(fù)合陶瓷。隨著TiC含量（30 %～50 %） 的不同，其切削性能也有差異，主要用于切削淬硬鋼和各種耐磨鑄鐵[9]。

（3） 氧化鋁-碳化鈦-金屬系復(fù)合陶瓷。該陶瓷因在Al2O3-TiC陶瓷中加入了少量的粘結(jié)金屬如Ni和Mo 等，從而提高了Al2O3與TiC的連結(jié)強(qiáng)度和使用性能，故可用于粗加工。這類陶瓷又稱金屬陶瓷。這類陶瓷用于切削調(diào)質(zhì)合金鋼時(shí)的切削速度是一般合金刀具的1～3 倍，刀具壽命是合金刀具的6～10倍，由于其含有金屬成分，所以能用電加工切割成任意形狀。同時(shí)，用金剛石砂輪刃磨時(shí)，能獲得較好的表面質(zhì)量。

（4） Al2O3-SiC晶須增韌陶瓷。它是在Al2O3陶瓷基體中添加20 %～30 %的SiC晶須而成。SiC晶須的作用猶如鋼筋混凝土中的鋼筋，它能成為阻擋或改變裂紋發(fā)展方向的障礙物，使陶瓷的韌性大幅度提高，適用于斷續(xù)切削及粗車、銑削和鉆孔等加工及鎳基合金、高硬度鑄鐵和淬硬鋼等材料的加工。

（5）Fe3Al/ A12O3陶瓷基復(fù)合材料

Fe3Al金屬間化合物具有特殊的物理、化學(xué)和力學(xué)性能及獨(dú)特的形變特征和室溫脆性，被稱為半陶瓷材料，是一種介于高溫合金與陶瓷之間的新型高溫材料。Fe3A1與Al2O3具有較好的適配性能，其復(fù)合材料界面不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，沒有界面相生成，具有較好的界面結(jié)合力。此刀具材料在切削鑄鐵和中碳鋼時(shí)顯示出優(yōu)良的特性，且成本低、功效高，具有廣闊的應(yīng)用前景[10]。

3. 2 氮化硅（ Si3N4）基陶瓷

Si3N4陶瓷是一種非氧化物工程陶瓷，其硬度可達(dá)HV1800～2000，且熱硬性好，能承受1300～1400℃的高溫，與碳和金屬元素化學(xué)反應(yīng)較小，摩擦因數(shù)也較低。這類刀具適于切削鑄鐵、高溫合金和鎳基合金等材料，尤其適用于斷續(xù)切削。由于純Si3N4陶瓷刀具在切削長(zhǎng)切屑金屬（如軟鋼）時(shí)，極易產(chǎn)生月牙洼磨損，所以新一代Si3N4陶瓷均為復(fù)合型。Si3N4基陶瓷目前主要有Si3N4-TiC-Co復(fù)合陶瓷、Si3N4晶須增韌陶瓷和Si3N4-Al2O3-Y2O3復(fù)合陶瓷等幾種類型[11]。

3. 3 Ti（ CN） 基金屬陶瓷刀具材料

Ti （CN） 基金屬陶瓷具有非常獨(dú)特的性能組合。與硬質(zhì)合金刀具材料相比，金屬陶瓷可有效地用于高速切削加工，最佳切削速度可比硬質(zhì)合金刀具高3～10 倍，并具有更高的耐磨性能，切削壽命是硬質(zhì)合金的5～10倍，不僅已用于鋼材的車削，而且也已用于鋼和鑄鐵的銑削加工。

通過優(yōu)化成分，改進(jìn)制備技術(shù)，及納米改性、納米復(fù)合、超細(xì)晶粒材料的研究開發(fā)，使得Ti （CN）基金屬陶瓷的綜合性能有了很大提高。例如其硬度和抗彎強(qiáng)度與普通金屬陶瓷相比均有明顯提高，其抗崩刃性、耐磨性和使用壽命較普通金屬陶瓷亦有較大幅度提高[12]。金屬陶瓷作為刀具材料使用，具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ耆梢栽谀承╊I(lǐng)域作為鎢鈷硬質(zhì)合金的替代材料。

3.4 TiB2基復(fù)合陶瓷刀具材料

TiB2具有高硬度、較高的強(qiáng)度和斷裂韌性，極好的化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐磨等性能，較強(qiáng)的抗月牙洼磨損和抗粘著能力。具有單相Fe-Cr-Ni 粘結(jié)劑或兩相Fe-B-Fe-Cr-Ni粘結(jié)劑的TiB2基復(fù)合陶瓷刀具材料具有較好的硬度與斷裂韌性組合，甚至比超細(xì)硬質(zhì)合金的硬度更高，是一類極具發(fā)展前途的刀具材料。

其他新型陶瓷刀具材料如ZrO2基陶瓷，因具有較高的斷裂韌性和較好的耐磨性能而受到人們的關(guān)注[13]；有研究認(rèn)為Y2O3陶瓷可作為一類新型的陶瓷刀具材料使用[14]；我國(guó)生產(chǎn)的陶瓷-硬質(zhì)合金刀具材料則具備了陶瓷和硬質(zhì)合金的綜合優(yōu)勢(shì)。

4、金屬陶瓷刀具材料的制備方法

4.1 真空液相燒結(jié)法（常規(guī)制備方法）

真空液相燒結(jié)法是指粉料在真空條件下，在燒結(jié)過程中生成液相的一種燒結(jié)方法。簡(jiǎn)單流程如下：

稱量粉料――球磨（酒精濕磨）―― 干燥――造粒――壓制――真空燒結(jié)

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4.2 機(jī)械合金化方法

機(jī)械合金化是在一個(gè)常溫下利用高效球磨過程完成的非平衡固態(tài)反應(yīng)過程。主要經(jīng)過稱量粉料――高能球磨――固化幾個(gè)過程。目前機(jī)械合金化方法在用于制備金屬陶瓷刀具方面還不是很成熟，但是由于它是一種新的復(fù)相金屬陶瓷制備方法，已經(jīng)引起了廣大材料工作者的關(guān)注。

4.3 放電等離子燒結(jié)（SPS）

放電等離子燒結(jié)是利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產(chǎn)生的瞬間高溫實(shí)現(xiàn)燒結(jié)的一種方法。流程如下：稱量粉料――高溫?zé)Y(jié)[15]

4.4 熱壓燒結(jié)

熱壓燒結(jié)是一種壓制成形和燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行的粉體材料成形工藝方法。流程如下：稱量粉料――加熱熔融――高溫施壓――燒結(jié)[16]

除上述方法之外，還有高溫自蔓延合成法、微波燒結(jié)、等離子噴涂法等其它的制備方法。

5 結(jié)論

陶瓷刀具不僅具有高硬度、高耐磨性， 同時(shí)在高溫下仍保持優(yōu)良的力學(xué)性能， 是制造切削刀具的理想材料。同時(shí)陶瓷刀具能實(shí)現(xiàn)以車代磨、以銑代拋的高效“硬加工技術(shù)”及“干切削技術(shù)”，提高零件加工表面質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)干式切削，對(duì)控制環(huán)境污染和降低制造成本有廣闊的應(yīng)用前景。通過對(duì)陶瓷刀具材料組分、制備工藝與材料設(shè)計(jì)的研究，可在保持高硬度、高耐磨性和紅硬性的基礎(chǔ)上，極大提高刀具材料的韌性和抗沖擊性能，制備符合現(xiàn)代切削技術(shù)使用要求的適宜材料。隨著各種新型陶瓷刀具材料的使用， 必將促進(jìn)高效機(jī)床及高速切削技術(shù)的發(fā)展，而高效機(jī)床及高速切削技術(shù)的推廣與應(yīng)用， 又將進(jìn)一步推動(dòng)新型陶瓷刀具材料的使用。

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篇11

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

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

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

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

教學(xué)環(huán)節(jié)：

問題的提出――為什么糖類、油脂、蛋白質(zhì)被稱為人類的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)？

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

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

學(xué)生活動(dòng)：

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

五、現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用的注意點(diǎn)

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

2.避免信息羅列過多而忽視教學(xué)重點(diǎn)。

六、信息技術(shù)與教學(xué)整合對(duì)教師提出的要求

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

參考文獻(xiàn)：

篇12

一、精心創(chuàng)設(shè)問題情境，導(dǎo)入教學(xué)

最佳問題情境的創(chuàng)設(shè)，是促使和引導(dǎo)學(xué)生積極置身于自主探究學(xué)習(xí)的有效途徑和手段。要緊扣教學(xué)目標(biāo)。情境創(chuàng)設(shè)要緊扣所要教學(xué)的物理知識(shí)和技能，離開了這一點(diǎn)就不是物理課了”。所以，教師在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，一定要緊扣當(dāng)堂課的教學(xué)目標(biāo)，使創(chuàng)設(shè)的情境為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)。不能為情境創(chuàng)設(shè)而創(chuàng)設(shè)，不管教學(xué)目標(biāo)是否需要也在課堂上搞一些花絮，使情境創(chuàng)設(shè)成為一種擺設(shè)。創(chuàng)設(shè)情境要符合學(xué)生的認(rèn)知水平和年齡特征。教師在圍繞某一知識(shí)點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，要蹲下身子看學(xué)生，深入關(guān)注他們對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的興奮程度和知識(shí)儲(chǔ)備情況、生活經(jīng)歷以及所關(guān)心的話題，深入琢磨學(xué)生的真實(shí)感受，努力把握學(xué)生心理的真實(shí)起點(diǎn)，有機(jī)結(jié)合教材進(jìn)行創(chuàng)設(shè)。千萬不能將問題情境創(chuàng)設(shè)發(fā)散了，或者脫離了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。手段要多元化。問題情境的創(chuàng)設(shè)除了應(yīng)用多媒體現(xiàn)代教育技術(shù)外，直觀形象的實(shí)物、實(shí)物圖、實(shí)際操作、引人入勝的故事、富有挑戰(zhàn)性的語言等也能促使學(xué)生達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

愛因斯坦說得好，“教育應(yīng)當(dāng)使所提供的東西，讓學(xué)生作為一種寶貴的禮物來領(lǐng)受，而不是作為一種艱苦的任務(wù)去負(fù)擔(dān)”。讓我們教師精心創(chuàng)設(shè)每一個(gè)問題情境，送給學(xué)生更多的、他們樂于接受又能促進(jìn)其發(fā)展的“寶貴禮物”吧！教師們通過精心的教學(xué)設(shè)計(jì)，做到了新課引入趣味化、揭示概念深入化、點(diǎn)撥規(guī)律條理化、練習(xí)形式多樣化、選題難度層次化、教學(xué)方法靈活化、教學(xué)技巧藝術(shù)化。真正體現(xiàn)出我們教師的角色是“導(dǎo)演”、是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“引路人”。

二、教師在自主學(xué)習(xí)的教學(xué)中創(chuàng)造多種機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

在探究物理或化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化這一問題中，通過學(xué)生猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分組實(shí)驗(yàn)、小組討論、交流匯報(bào)最后得出物理反應(yīng)前后質(zhì)量不變，并得出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。通過碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)在敞口容器內(nèi)進(jìn)行天平不平衡，而在密閉容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)則平衡。進(jìn)而來讓學(xué)生得出若有氣體生成或有氣體參加反應(yīng)時(shí)，應(yīng)在密閉容器中反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。整個(gè)教學(xué)過程一氣呵成，收到較好的效果。學(xué)生在親身參與科學(xué)活動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)問題，感受科學(xué)過程，獲取事實(shí)證據(jù)，檢驗(yàn)自己的想法和科學(xué)理論，逐步形成科學(xué)的態(tài)度、情感與價(jià)值觀。同時(shí)教師根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)造各種條件和形式，開展學(xué)生之間的交流。培養(yǎng)學(xué)生大膽提出問題的能力，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行開放性的討論，鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，利用協(xié)作性的小組形式開展探究活動(dòng)，使每一個(gè)人都能參與小組工作，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到小組的成員在探究嘗試中各有所長(zhǎng)，其知識(shí)和技能可以互補(bǔ)，通過這種活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神。在思想教育方面，自然真摯的情感流露也會(huì)感染學(xué)生。

三、在動(dòng)手實(shí)踐中獲得物理知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)

“實(shí)踐出真知”。研究表明：人們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)，如果僅靠聽和看，最多只能吸收30%；如果動(dòng)手做的話，可以達(dá)到90%以上。《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)：動(dòng)手實(shí)踐是有效學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式。因此，物理教學(xué)應(yīng)該讓學(xué)生充分動(dòng)手實(shí)踐。讓學(xué)生在生活實(shí)踐中經(jīng)歷物理。生活是一個(gè)巨大的課堂，學(xué)習(xí)應(yīng)是學(xué)生自己的生活實(shí)踐活動(dòng)，回歸到學(xué)生的生活中讓學(xué)生感到親切。教師要善于結(jié)合課堂教學(xué)的內(nèi)容捕捉生活現(xiàn)象，采擷生活實(shí)例。引導(dǎo)學(xué)生利用生活原型，結(jié)合自己的實(shí)踐與反思上升到物理知識(shí)，讓學(xué)生獲得充滿生命力的物理知識(shí)，體驗(yàn)物理的無窮樂趣。讓學(xué)生在綜合實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)。物理源于生活，而又服務(wù)于生活。物理的生命力就在于能有效地解決現(xiàn)實(shí)世界向我們提出的各種問題。所以，我們教師要引導(dǎo)學(xué)生開展多姿多彩的綜合實(shí)踐活動(dòng)。讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中豐富對(duì)物理的認(rèn)識(shí)，體驗(yàn)物理與生活的聯(lián)系，感受物理的價(jià)值與作用，形成運(yùn)用物理的意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)好物理的信心，提高解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)造力。

四、在高中物理課堂教學(xué)中貫穿心理健康教育

挖掘教學(xué)素材對(duì)學(xué)生進(jìn)行情緒情感教育。物理課堂上充分利用物理教材相關(guān)內(nèi)容陶冶學(xué)生的情感，引起情感共鳴，把內(nèi)隱在學(xué)生心靈深處的愉快、樂觀、同情等良好的情感激發(fā)出來。如：介紹我國(guó)物理發(fā)展史上有過的冶金、陶瓷、火藥、造紙、釀造等輝煌業(yè)績(jī)，抨擊個(gè)別小企業(yè)、小工廠偷排“三廢”給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，激發(fā)學(xué)生對(duì)這種缺乏社會(huì)公德、缺少公眾意識(shí)行徑的憎惡情感，走向社會(huì)后做一個(gè)正直的人，做一個(gè)有大局觀和公德意識(shí)的人。

五、利用物理史教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)的意志

介紹歷史上一些著名物理家在從事科研研究活動(dòng)中，不畏實(shí)驗(yàn)過程的危險(xiǎn)、條件的惡劣、多次實(shí)驗(yàn)失敗后的打擊，不畏“權(quán)威”“智者”的嘲笑，堅(jiān)信自己的能力及所從事工作的價(jià)值，不懈努力最終取得對(duì)人類社會(huì)造成巨大影響的成就。在元素一節(jié)的教學(xué)中，介紹著名物理學(xué)家、化學(xué)家居里夫人對(duì)鈾的發(fā)現(xiàn)，要對(duì)約有400噸鈾瀝青、200噸物理藥品和800噸水一次一次地分離、一點(diǎn)一點(diǎn)地測(cè)量，才最終提取出一克鈾。如此繁重的工程是在簡(jiǎn)陋的棚房里完成的，沒有頑強(qiáng)的意志力和堅(jiān)定的目標(biāo)是不可能實(shí)現(xiàn)的。通過以上介紹可讓學(xué)生從中體會(huì)到研究過程中必定會(huì)面臨眾多困難，必須要有堅(jiān)強(qiáng)的意志及不懈的努力才有可能取得成功。這樣有助于學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)克服畏怯、退縮、盲從等不良品質(zhì)。

篇13

環(huán)境化學(xué)是利用化學(xué)知識(shí)分析、研究不同介質(zhì)中污染物的存在形態(tài)、化學(xué)特性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和效應(yīng)及其控制原理的科學(xué)，其中有很多描述性及原理性的內(nèi)容，如果單純課堂講解枯燥無味，很多學(xué)生認(rèn)為只需死記硬背即可，故不認(rèn)真聽講，也不愿意深入思考，更缺乏主動(dòng)聯(lián)系實(shí)際的積極性。愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師”，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛，成為提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，筆者在上課過程中由一貫的只由老師講解的“填鴨式”教學(xué)，引入了研討型的教學(xué)方法［2］。講課的基本思路是:以身邊發(fā)生的環(huán)境熱點(diǎn)問題為切入點(diǎn)，首先提出研討的主題(擬定小論文或者匯報(bào)題目);然后學(xué)生自由選題、分組，安排學(xué)生自己去查閱資料，分析問題形成的原因、涉及到的污染物的危害、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及有效控制手段等;最后課堂討論及講解［3－5］。下面分別依大氣環(huán)境化學(xué)和水環(huán)境化學(xué)章節(jié)的講解為例，如何具體的開展教學(xué)工作。

2.1大氣環(huán)境化學(xué)章節(jié)的講解

本章主要介紹大氣結(jié)構(gòu)，大氣中的主要污染物及其遷移，光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)，重要的大氣污染化學(xué)問題及其形成機(jī)制。按照教學(xué)大綱要求，本章需要12個(gè)學(xué)時(shí)，筆者在本章內(nèi)容講解過程中分成兩個(gè)模塊:前6個(gè)學(xué)時(shí)側(cè)重理論講解，主要采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式;后6個(gè)學(xué)時(shí)側(cè)重環(huán)境具體問題，在講具體問題時(shí)再結(jié)合前面講的理論內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)理論內(nèi)容的理解，主要采用研討的教學(xué)方式。理論講解主要介紹大氣的層結(jié)結(jié)構(gòu)、大氣中的主要污染物、大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律及光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)。采用教師在講臺(tái)上講解為主，并輔以板書和多媒體，學(xué)生聽課與做練習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)方式，這樣有利于學(xué)生快速把握課程的基礎(chǔ)內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)，有利于學(xué)生快速建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。為了便于后續(xù)研討課的進(jìn)行，在本章第二次上課時(shí)要安排研討題目，本章的主要研討題目有:霧霾與PM2.5、溫室氣體與溫室效應(yīng)、臭氧空洞、酸雨、光化學(xué)煙霧、碳排放、全球氣候變化等。然后讓學(xué)生去選題、分組(大概5人一組)，要求每組學(xué)生針對(duì)研討題目查閱相關(guān)主題涉及的還擊給你問題的產(chǎn)生原因、危害、防治措施及啟示，并形成匯報(bào)材料，要求每組匯報(bào)時(shí)間不超過5min，大家討論時(shí)間不低于15min，老師點(diǎn)評(píng)5min，這樣每個(gè)題目討論時(shí)間大概25min。從第四次課開始進(jìn)行討論，完全互動(dòng)討論5個(gè)學(xué)時(shí)，剩下最后1個(gè)學(xué)時(shí)主要是對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。在研討過程中不能浮于表面，要理論聯(lián)系實(shí)際，既要體現(xiàn)課程的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，又要結(jié)合當(dāng)前的學(xué)科的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也要結(jié)合學(xué)生自己的知識(shí)水平，切記好高騖遠(yuǎn)。如“霧霾與PM2.5”這個(gè)專題。研討過程中既要涉及大氣顆粒物的來源與消除途徑、粒徑分布規(guī)律、化學(xué)組成，又要包涵PM2.5的來源、危害、產(chǎn)生機(jī)制及防治措施等等。

2.2水環(huán)境化學(xué)章節(jié)的講解

本章主要介紹天然水的基本特征，水中重要污染物存在形態(tài)及分布，污染物在水環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化的基本原理以及水質(zhì)模型。按照教學(xué)大綱要求，本章需要12個(gè)學(xué)時(shí)，同樣采用理論講解和研討型教學(xué)結(jié)合的方式。理論講解需要6個(gè)學(xué)時(shí)，主要介紹天然水的基本特征及污染物存在的形態(tài)、水中的主要污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程，如溶解－沉淀、氧化還原、配合、分配、光解等。研討課時(shí)6個(gè)學(xué)時(shí)，本章的主要研討題目有:飲用水安全、水體富營(yíng)養(yǎng)化、咔斯特溶洞、重金屬污染與水俁病、海上溢油、節(jié)水型校園建設(shè)等。本章第二次課就安排題目，從第四次課開始進(jìn)行討論，安排方式和時(shí)間安排基本同“大氣環(huán)境化學(xué)部分”，完全互動(dòng)討論5個(gè)學(xué)時(shí)，剩下最后1個(gè)學(xué)時(shí)主要是對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。上面依大氣環(huán)境化學(xué)和水環(huán)境化學(xué)兩章的內(nèi)容為例，討論了如何將結(jié)合具體環(huán)境問題和基本理論內(nèi)容開展研討型教學(xué)。除去通過上面具體的主題討論之外，還引導(dǎo)學(xué)生積極參與多項(xiàng)與環(huán)境化學(xué)相關(guān)的科技創(chuàng)新活動(dòng)，主要包括國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、南風(fēng)窗雜志舉辦的“調(diào)研中國(guó)”、節(jié)能減排科技大賽等活動(dòng)，把研討型教學(xué)引入到課堂外，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力。

3結(jié)語

通過引入研討型教學(xué)方法，課堂教學(xué)氣氛十分活躍，學(xué)生感覺不到有枯燥感，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。不但完全掌握了環(huán)境化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，而且鍛煉了學(xué)生分析問題及解決問題的能力，上臺(tái)演講的能力也得到了很大的提升。有些同學(xué)還通過組隊(duì)的過程，通過組隊(duì)、分工等方式，鍛煉了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。當(dāng)然任何教學(xué)方式也有他一定的局限性，在材料準(zhǔn)備過程中還存在組中個(gè)別隊(duì)員不積極準(zhǔn)備，消極參與工作的現(xiàn)象，討論過程中也不積極參與進(jìn)來。今后在積極推進(jìn)研討型教學(xué)的同時(shí)，避免上述問題的發(fā)生，是進(jìn)一步提高教學(xué)效果的關(guān)鍵。今后希望各位同仁，共同探討和完善環(huán)境化學(xué)教學(xué)改革，以進(jìn)一步提高環(huán)境化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)合格的環(huán)境高等人才才是我們的最終目的。

作者:王永強(qiáng)王 婧 劉 芳 盧 磊 劉其友 孫 娟 單位:中國(guó)石油大學(xué)( 華東) 化學(xué)工程學(xué)院 中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司華東設(shè)計(jì)分公司

參考文獻(xiàn)

［1］戴樹桂.環(huán)境化學(xué)．2版［M］．北京:高等教育出版社，2006:1－475.

［2］劉偉.研討式教學(xué)模式構(gòu)建［J］．高等教育研究，2008，29(10):65－67.