引論：我們?yōu)槟砹?篇化學(xué)反應(yīng)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，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。

化學(xué)反應(yīng)論文:自主合作學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)論文

一、活用網(wǎng)絡(luò)整合資源，優(yōu)化自主合作學(xué)習(xí)

選取“化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化———工業(yè)合成氨”一課進行網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)的原因有：一是本節(jié)課內(nèi)容是“化學(xué)反應(yīng)的方向”“化學(xué)反應(yīng)的限度”“化學(xué)反應(yīng)的速率”等化學(xué)理論知識的延續(xù)拓展，也是學(xué)生綜合利用化學(xué)理論知識解決實際問題的具體案例，而合成氨反應(yīng)也是學(xué)生熟悉的、典型的平衡體系，是重要的化學(xué)工業(yè)之一；二是本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容難度不大，但內(nèi)容相對分散，而且是學(xué)生自開設(shè)化學(xué)課以來及時次較多地接觸到化工生產(chǎn)，適于安排網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式；三是經(jīng)過高中一年的訓(xùn)練，學(xué)生的思維水平正從感性思維、形象思維向理性思維、抽象思維轉(zhuǎn)變，基本上具備積極主動獲取知識的能力，參與意識、合作意識已有較明顯的提高。同時學(xué)生已經(jīng)完成信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，掌握信息技術(shù)操作的基本技能，足以勝任網(wǎng)絡(luò)背景下自主合作學(xué)習(xí)的要求。通過自我實踐和探索完成知識的學(xué)習(xí)和建構(gòu)是自主合作學(xué)習(xí)的核心，而網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是如何運用網(wǎng)絡(luò)平臺整合教學(xué)資源。在實施本課程教學(xué)時，主要從兩方面入手：一方面將學(xué)習(xí)資源進行篩選、整合，優(yōu)化呈現(xiàn)方式。如將有關(guān)合成氨的學(xué)習(xí)資源整合成一份資料包，內(nèi)含：導(dǎo)學(xué)案的Word文檔，合成氨生產(chǎn)的溫度、壓強、催化劑數(shù)據(jù)分析模型、曲線圖，合成氨工廠模型建造過程的視頻，合成氨生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞及網(wǎng)址等，這樣做有助于學(xué)生利用紛繁復(fù)雜的知識進行有序的學(xué)習(xí)；另一方面將學(xué)生資源進行整合。如合理地將學(xué)生進行分組，本次授課班級有40位學(xué)生，通過精心巧妙地編排座位，分為12個小組，每個小組3～4名學(xué)生，一人負責(zé)上網(wǎng)查資料，一人負責(zé)查詢提供的信息，一人負責(zé)引導(dǎo)討論并完成電子導(dǎo)學(xué)案。分組時力求每個小組的學(xué)力水平保持相對均衡，每組都要有較為活躍、善于關(guān)心和鼓勵他人的學(xué)生，以增強組員之間的合作意識。在自主合作學(xué)習(xí)過程中，要求小組成員明確分工并相互交換角色。整合教學(xué)資源的目的是為了運用，那么經(jīng)過整合的教學(xué)資源在課堂上能呈現(xiàn)出預(yù)期的精彩嗎？不一定，有時可能跟教師的預(yù)期相差很遠，這就需要靈活運用網(wǎng)絡(luò)平臺，把握教學(xué)資源呈現(xiàn)的時機和呈現(xiàn)的形式。如在本節(jié)課的教學(xué)過程中，講到合成氨工廠需要龐大而復(fù)雜的設(shè)備時，順勢引導(dǎo)學(xué)生觀看資料包中的三維動畫及課件中的圖片，讓學(xué)生直觀感受實現(xiàn)合成氨工業(yè)化生產(chǎn)的困難，學(xué)生就會產(chǎn)生質(zhì)疑：“既然實現(xiàn)合成氨工業(yè)化生產(chǎn)那么困難，不研究可以嗎？”此時，借機引導(dǎo)學(xué)生查看課前印發(fā)的閱讀材料和資料包中提供的網(wǎng)址上網(wǎng)瀏覽，了解合成氨的重要性，緊接著用教師機展示歸納好的合成氨的重要性，進而讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)這節(jié)課的必要性和重要性。利用網(wǎng)絡(luò)平臺采集資源、整合資源，并靈活地運用于課堂教學(xué)實踐中，使課堂教學(xué)充滿無窮的魅力；同時把課堂交給學(xué)生，讓他們大膽嘗試，學(xué)習(xí)效率自然就提高了，從而優(yōu)化自主合作學(xué)習(xí)。

二、妙用網(wǎng)絡(luò)克服弊端，提升自主合作學(xué)習(xí)效果

網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)以學(xué)生為主，開放性很強，豐富的教學(xué)素材為學(xué)生提供了多樣化學(xué)習(xí)的可能，但是，若沒有方法指導(dǎo)進行盲目的學(xué)習(xí)，是很難抓住課程重難點的。另外，課堂有限的時間未必能保障學(xué)生學(xué)習(xí)所有的教學(xué)素材。因此，要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺的優(yōu)勢，除了選取合適的教學(xué)內(nèi)容，充分做好學(xué)情分析以外，還需要教師對學(xué)生可能的學(xué)習(xí)手段和方式做好充分的預(yù)設(shè)，保障在有限的教學(xué)時間內(nèi)幫助學(xué)生達成教學(xué)目標。這就需要教師在教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)資源整合上做好文章，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。如在實施本課教學(xué)時，從以下幾個角度入手：一是課前進行理論分析，明確學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)的任務(wù)，設(shè)計電子導(dǎo)學(xué)案，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送在班級QQ群中。在電子導(dǎo)學(xué)案中設(shè)置的問題有：利用平衡移動的知識分析如何提高氨的產(chǎn)量；利用化學(xué)反應(yīng)速率的知識分析如何提高合成氨的反應(yīng)速率；從化學(xué)平衡的角度和化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析溫度、壓強、催化劑、反應(yīng)物濃度和生成物濃度對合成氨的影響。當學(xué)生在自主合作學(xué)習(xí)過程中可能會發(fā)現(xiàn)達到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需條件會產(chǎn)生相互矛盾時，再追問幾個問題：壓強怎么選擇？溫度怎么確定？N2和H2的體積比為何是1∶2．8？合成氨工業(yè)生產(chǎn)中，原料氣為什么要循環(huán)利用？為什么要在適當?shù)臅r候?qū)睔鈴幕旌蠚庵蟹蛛x出來？二是教師有目的地查尋信息，精選網(wǎng)絡(luò)資源，對豐富的教學(xué)素材進行整合與歸納，整理成一份資料包發(fā)送到每臺學(xué)生機上。學(xué)生可以通過閱讀多媒體課件中提供的信息，并根據(jù)提供的相關(guān)網(wǎng)址上網(wǎng)瀏覽相關(guān)材料以及閱讀教材P68－69中的“化學(xué)與技術(shù)”，解決電子導(dǎo)學(xué)案中的基本問題。三是在學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)時，教師有目的地深入到各小組中，參與學(xué)生的交流和討論，對學(xué)生的觀點、看法做到心中有數(shù)，并隨機提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺提供的學(xué)習(xí)素材解決問題。如討論“合成氨適宜溫度選擇”這一問題時，學(xué)生認為反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的結(jié)論有矛盾，教師指導(dǎo)學(xué)生查詢PPT課件中“鐵觸媒催化能力———溫度圖”解決溫度問題。四是在師生交流環(huán)節(jié)中選擇與課堂重難點有關(guān)的問題加以討論。教師可以利用交互功能，在學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交的反饋作業(yè)中，找出兩份具有代表性的作業(yè)發(fā)送到學(xué)生機上進行分析討論，如在解決生成物濃度對提高合成氨反應(yīng)速率的影響時，一組學(xué)生認為應(yīng)增大濃度，另一組學(xué)生則認為要降低濃度，教師順勢引導(dǎo)小組成員查看課件中合成氨的速率方程，引發(fā)小組之間討論交流、發(fā)表看法，共同得出結(jié)論：應(yīng)該是降低氨氣的濃度以提高反應(yīng)速率。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有傳統(tǒng)媒體不可比擬的優(yōu)勢，但也存在先天的局限。只有學(xué)習(xí)的指向性得到保障才能節(jié)省課堂時間，才能保障絕大多數(shù)學(xué)生通過課堂的學(xué)習(xí)，達成教學(xué)目標，學(xué)生才有時間在網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)習(xí)自己感興趣的內(nèi)容，拓寬視野，提升自主合作學(xué)習(xí)效果。總之，基于網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)，使教材內(nèi)容與生動的網(wǎng)絡(luò)信息有機整合，優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高了課堂教學(xué)效率；既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)的能力和意識。

作者： 沈?qū)毴A 單位：福建寧德市民族中學(xué)

化學(xué)反應(yīng)論文:課堂教學(xué)行為化學(xué)反應(yīng)論文

1研究的設(shè)計與實施

由于教學(xué)行為是融合了教師行為、學(xué)生行為和教育信息等的綜合體，具有多樣的、靈活的、富于彈性的特點，且會受各種因素如教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生狀況以及教師理念、教學(xué)能力等的影響，因而教學(xué)行為的探查具有一定的困難性。國內(nèi)外許多學(xué)者的處理方式是，首先對教學(xué)行為進行分類研究，然后就各類教學(xué)行為的表現(xiàn)進行探討。循著這一思路，借鑒他人的研究成果，筆者從教學(xué)過程的角度將教學(xué)行為劃分為教學(xué)準備行為、教學(xué)實施行為（或稱課堂教學(xué)行為）兩類。課堂教學(xué)行為又分為口頭語言行為、非口語媒體手段行為，口頭語言行為包括講授（如講述、講解、講演等）、提問（如發(fā)問、追問、反問、質(zhì)疑、設(shè)問等）、指導(dǎo)（如指導(dǎo)合作、指導(dǎo)實驗、指導(dǎo)閱讀、指導(dǎo)練習(xí)等）、評價（如對學(xué)生回答、討論、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)結(jié)果、學(xué)習(xí)策略等的評價）等。非口語媒體手段行為包括展示（展示實物、模型、圖表、投影、錄像、PPT等）、演示（演示實驗等）、板書等。然后根據(jù)這一分類，對兩所學(xué)校教師講授《化學(xué)反應(yīng)原理》的教學(xué)過程（包括講稿、導(dǎo)學(xué)案和部分的授課PPT）進行分析，對部分江蘇省特級教師的教學(xué)錄像進行研究，以獲取鮮活的《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊的課堂實施教學(xué)行為信息。在此基礎(chǔ)上，筆者就《化學(xué)反應(yīng)原理》學(xué)習(xí)困難、困難原因等方面編制了“高中《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊教與學(xué)情況調(diào)查”的學(xué)生問卷和教師問卷，選擇了江蘇三所四星級中學(xué)高二、高三年級的453名學(xué)生為調(diào)查對象，于2014年四月實施了調(diào)查。共發(fā)放問卷453份，回收問卷450份，有效問卷445份（有效率為98.2%）。在調(diào)查的基礎(chǔ)上，筆者在被調(diào)查的學(xué)校中選擇了12名學(xué)生進行了訪談。教師的問卷調(diào)查于2014年7月進行。調(diào)查對象總計20人，其中男教師5人，女教師15人，中級職稱占85%，高級職稱占15%，教齡基本分布在8~15年之間。

2研究的結(jié)果與分析

2.1課堂講授行為缺乏學(xué)習(xí)主體指向性，導(dǎo)致事倍功半

學(xué)生為何覺得化學(xué)反應(yīng)原理知識難學(xué)？85%的教師認為，學(xué)習(xí)困難的產(chǎn)生可能與他們確定講授內(nèi)容時更多依據(jù)教師的思維過程而忽視學(xué)生認知規(guī)律有關(guān)，可能與他們在實際講授過程中，只通過簡單的問答和分析得到結(jié)論，沒有充分過渡，使講授內(nèi)容思維跳躍性大而導(dǎo)致學(xué)生思維產(chǎn)生斷點有關(guān)。上述調(diào)查結(jié)果包括兩方面的含義。一是說明教師確定的講解內(nèi)容忽視了學(xué)生的需求。學(xué)生問卷統(tǒng)計結(jié)果中，有58.6%的學(xué)生認為，教師講授語言中缺少了對他們感興趣的實驗功能和實驗設(shè)計的分析。68.5%的學(xué)生認為，教師需要增加應(yīng)用實例的講解，以便于他們能了解知識的價值。78.1%的學(xué)生認為需要增加典型例題的剖析，以便于他們能學(xué)會應(yīng)用知識解決問題。95.4%的學(xué)生認為，教師講解內(nèi)容中需要增加學(xué)習(xí)策略訓(xùn)練的內(nèi)容。有趣的是，有關(guān)學(xué)習(xí)策略的訓(xùn)練大部分教師卻認為自己已經(jīng)很關(guān)注了。通過訪談、文本分析和教學(xué)觀察，筆者發(fā)現(xiàn)，教師主要關(guān)注的策略是如何記憶和怎樣解題，而對于怎樣從不同的角度思考、怎樣進行遷移、怎樣進行對比和關(guān)系建構(gòu)等方面的策略訓(xùn)練很少。二是說明講解的過程未充分關(guān)注學(xué)生的認知特點。如情境教學(xué)是被學(xué)生認同的一種教學(xué)模式，90%的教師也會經(jīng)常以“化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”來創(chuàng)設(shè)情境，但當被問及“情境展示后，您的教學(xué)行為是”時，有50%的教師卻表示“分析了情境中的相關(guān)信息后就進行核心知識點的講解，直奔主題”，而引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)情境信息和已有知識經(jīng)驗推演得到結(jié)果的教學(xué)行為被忽視。通過對特級教師教學(xué)錄像的分析，筆者發(fā)現(xiàn)，充分關(guān)注學(xué)習(xí)主體的講授過程具有如下特點：講授內(nèi)容以學(xué)生原有的知識經(jīng)驗為起點，然后進行邏輯性的、推演式的分析、比較、聯(lián)想、想象、推理等，則能滿足各個層次的學(xué)生需求，激發(fā)學(xué)生的積極思考，使學(xué)生在抽絲剝繭式的講授中進行自我建構(gòu)。這種講解體現(xiàn)了學(xué)生的思維路徑，符合學(xué)生的認知速度和認知層級，因而使學(xué)生更能內(nèi)化。在對教師進行調(diào)查時，85%的教師也已意識到，教師的講授行為中如缺少對學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的了解，缺少對學(xué)生認知規(guī)律的關(guān)注，會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，會導(dǎo)致花很多精力教學(xué)效果卻甚微的后果。

2.2課堂提問行為針對性不夠，導(dǎo)致未啟不發(fā)

《化學(xué)反應(yīng)原理》內(nèi)容的特征決定了學(xué)生理解概念和解決問題時，需要用綜合的、聯(lián)系的、動態(tài)的觀點從多個維度進行思考。如研究化學(xué)平衡，就必須考慮化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)反應(yīng)方向、化學(xué)反應(yīng)程度、化學(xué)反應(yīng)條件等多種因素；再如多元弱酸鹽的水解，不僅要考慮其水解程度，還需要考慮多元弱酸根的電離狀況，更需要綜合考慮兩者的關(guān)系。學(xué)生如果缺乏這種思考的習(xí)慣和方法，則在學(xué)習(xí)或問題解決中出現(xiàn)困難。課堂提問行為在啟發(fā)學(xué)生思考的過程中起著不可替代的作用。如果教師善于根據(jù)學(xué)生的認知特點和學(xué)習(xí)狀況，通過發(fā)問、追問、反問、質(zhì)疑、設(shè)問等手段，則能誘發(fā)學(xué)生反思自己的認知缺陷，拓展自己的思維角度，激發(fā)探究欲望，促進知識的理解。但87.5%的學(xué)生認為，教師的“追問、提問”并沒有有效地幫助他們理解知識，問題出在哪里？本課題從教師教學(xué)行為層面考察，發(fā)現(xiàn)主要存在如下問題：一是教師關(guān)注預(yù)設(shè)性問題的實施，忽視生成性問題的解決。問卷調(diào)查中，65%的教師承認，他們對學(xué)生生成性問題的質(zhì)疑和追問不夠。近半數(shù)的學(xué)生也表示，教師在課堂中發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在困惑后，沒有了解學(xué)生不懂的原因，而是自作主張地變換方式講解。二是教師通常針對學(xué)科知識進行提問，而引導(dǎo)學(xué)生進行遷移、拓展思維角度、感悟方法的提問較少。如只有45.7%的學(xué)生表示，教師會對其模糊認識進行追問，只有4.4%的學(xué)生表示，教師會對他們膚淺的認識進行質(zhì)疑，只有27.8%的學(xué)生表示，教師有時會通過提問引導(dǎo)他們產(chǎn)生多種認識。三是提出的問題忽視了學(xué)生的差異性，通常用同樣的問題提問所有的學(xué)生，忽視了難度或深度廣度逐步提高的，由淺入深、由易到難、循序漸進的梯度性問題的使用，忽視了引導(dǎo)不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)學(xué)生思維向深度和廣度發(fā)展的教學(xué)，導(dǎo)致部分學(xué)生被動接受、機械記憶。筆者對江蘇省中學(xué)化學(xué)特級教師的教學(xué)觀摩和文本分析后發(fā)現(xiàn)，他們都具有這樣共同的特點：擅長在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)條理明晰、合乎邏輯、符合學(xué)生認知特點的“梯度式”問題解決情境，通過推演的方式，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、自現(xiàn)象而本質(zhì)、從具體到抽象地深入思考和探究。同時，通過一連串的追問，讓學(xué)生由表及里、由淺入深、由易到難地拾級而上，使學(xué)生在形成表象的基礎(chǔ)上向邏輯思維轉(zhuǎn)化，搞清反應(yīng)的實質(zhì)，找出規(guī)律。這些特級教師的提問教學(xué)行為從正面說明，具有針對性的、啟發(fā)性的提問對于學(xué)生化學(xué)反應(yīng)原理知識學(xué)習(xí)的重要影響。

2.3課堂教學(xué)行為側(cè)重于激發(fā)較低層次認知動機，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣喪失

積極良好的認知動機是學(xué)生獲取知識、提高認知水平的重要內(nèi)驅(qū)力。問卷調(diào)查結(jié)果表明，高中化學(xué)教師在進行《化學(xué)反應(yīng)原理》的教學(xué)中，已充分認識到促進學(xué)生認知動機的重要性，但訪談中許多教師表示，“明明說了這是很重要的知識點，反復(fù)強調(diào)，多次說明，但是學(xué)生的掌握情況還是很差”。其中緣故在學(xué)生問卷中找到了答案。68.3%的學(xué)生表示，教師教學(xué)中強調(diào)最多的學(xué)習(xí)目的是高考，他們知道這些知識對高考很重要，但久而久之，腦海中的許多個“很重要”已經(jīng)不分彼此，他們對“很重要”已麻木，而重要在何處卻不得而知。教學(xué)觀摩分析結(jié)果也顯示，中學(xué)教師在教學(xué)過程中確實存在“以考為綱，以考定教”的行為，學(xué)生在長期的學(xué)習(xí)過程中也已經(jīng)習(xí)慣這種目標定位，缺乏積極的認知動機。這樣的認知動機從短期來看會有一定的教學(xué)效果，但是隨著知識點的增加，學(xué)生腦海中“特別重要”的東西越來越多，遺忘和混淆也越來越嚴重，學(xué)習(xí)興趣也會逐步喪失。問卷調(diào)查中，有87.7%的學(xué)生表示，教師分析化學(xué)原理知識在生產(chǎn)生活中的作用時，能提高他們學(xué)習(xí)的積極性。教學(xué)觀摩分析結(jié)果也顯示，如果教師能給予積極的認知動機的引導(dǎo)，讓學(xué)生充分認識到化學(xué)反應(yīng)原理知識在解釋自然界中的現(xiàn)象、揭示化學(xué)反應(yīng)規(guī)律、促進生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展中具有的重要作用，讓學(xué)生體會到揭示各個知識點間的關(guān)系以及進行各種量的轉(zhuǎn)變的樂趣，那無疑會深層次激發(fā)學(xué)生的認知興趣，促使他們主動地學(xué)習(xí)。

2.4課堂指導(dǎo)性教學(xué)行為缺乏“指導(dǎo)”，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率不高

筆者在教學(xué)觀摩中發(fā)現(xiàn)，目前中學(xué)化學(xué)教師在《化學(xué)反應(yīng)原理》教學(xué)中教學(xué)行為多種多樣，除講解、提問、實驗演示外，交流討論、合作實驗等也是經(jīng)常使用的教學(xué)方式。合作學(xué)習(xí)是以學(xué)生的自主參與和交流合作為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，這種學(xué)習(xí)方式有利于發(fā)揮學(xué)生的主體地位，能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。學(xué)生問卷調(diào)查也表明，這是學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)方式之一。如88.7%的學(xué)生認為交流在學(xué)習(xí)活動中有著重要的地位，94.3%的學(xué)生表示喜歡討論式課堂，認為討論會加深自己對知識的理解。但許多學(xué)生認為，由于教師指導(dǎo)性教學(xué)行為不夠充分，使得這種學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)效率不高。如94.0%的學(xué)生認為，教師在交流討論內(nèi)容設(shè)計方面需要改進，88.1%的學(xué)生認為，交流和合作探究后，教師對學(xué)生的思維狀況、合作效果進行評價的教學(xué)行為不充分，89.6%的學(xué)生認為教師指導(dǎo)學(xué)生合作交流的行為不夠。而在實驗探究方面，89.2%的學(xué)生希望教師要說明“實驗究竟用來干什么的”，且盡量讓學(xué)生自己實驗并總結(jié)規(guī)律，而不是教師包辦代替。筆者通過觀摩特級教師的教學(xué)，發(fā)現(xiàn)他們善于指導(dǎo)合作學(xué)習(xí)，其常見的教學(xué)行為有：一是在師生交流活動中，要求學(xué)生立足于任務(wù)進行陳述，并通過不同學(xué)生的陳述引導(dǎo)思維的發(fā)散，教師也可從不同的角度引導(dǎo)學(xué)生思考；二是通過追問的方式引發(fā)學(xué)生深入思考，或誘發(fā)學(xué)生反思自己的模糊認識；三是善于利用實驗引發(fā)學(xué)生的認知沖突，然后通過師生間的一問一答，幫助學(xué)生打開思路。這些教師的教學(xué)行為，啟示我們完善這些教學(xué)行為的方向。

3總結(jié)

綜合上述實證研究結(jié)果，不難得出教師教學(xué)行為的不完善是學(xué)生《化學(xué)反應(yīng)原理》學(xué)習(xí)困難原因之一的結(jié)論。同時，研究結(jié)果也啟示我們，教師的講授行為一定要注重聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗進行推演，通過這種推演式、層級化的教學(xué)過程拓展學(xué)生的認知角度，促使學(xué)生思維流暢，不斷獲得愉悅體驗。另外，教師可將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為層次鮮明、具有系統(tǒng)性的一連串的教學(xué)問題，通過有效的提問等行為，引領(lǐng)學(xué)生去思考不同概念、理論、現(xiàn)象以及現(xiàn)象與理論、操作與原理等等之間的關(guān)系，主動構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，同時培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和性，并促進學(xué)生較好地掌握化學(xué)知識。

作者：呂琳 錢鳳華 虞凌洪 單位：揚州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 無錫市青山高級中學(xué)

化學(xué)反應(yīng)論文:金屬氧化物化學(xué)反應(yīng)論文

1晶面誘導(dǎo)生長與反應(yīng)工藝條件協(xié)同調(diào)控材料結(jié)構(gòu)

在電池的充放電過程中，電極材料體積的顯著變化容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的塌陷[13-15]，開發(fā)嵌鋰后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的材料是解決這一問題的關(guān)鍵。Wang等指出，空心圓錐形結(jié)構(gòu)可以有效緩解充放電過程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力和體積變化[16]，從而顯著提高其循環(huán)穩(wěn)定性。受該工作啟發(fā)，本研究組通過引入碳來調(diào)整高價錳被二價錳離子還原的速率，利用水熱法和Ostwaldripening機理實現(xiàn)低結(jié)晶度氧化錳的溶解再結(jié)晶，以及結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑對晶體的誘導(dǎo)生長，然后通過反應(yīng)器內(nèi)溫度場、濃度場控制，使其滿足氧化錳圓錐形結(jié)構(gòu)生長所需要的動力學(xué)條件，成功制備了氧化錳空心圓錐體/碳納米復(fù)合材料[17]，如圖1所示；作為鋰離子電池負極材料，表現(xiàn)出高的電化學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上，進一步利用復(fù)合材料中的碳加速氧化錳的還原速率，從而顯著降低嵌鋰溫度（380°Cvs.700°C），成功地將氧化錳/碳復(fù)合材料轉(zhuǎn)變成單晶錳酸鋰空心圓錐體鋰離子電池正極材料。表現(xiàn)出高的比電容量（127mAh?g-1vs.理論容量148mAh?g-1）、高功率性能（100mAh?g-1，50C）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（>1000次）[18]。因為贗電容材料的電化學(xué)反應(yīng)僅僅發(fā)生在材料的表面，減小顆粒尺寸還可以顯著提高材料的電化學(xué)活性[19-21]。本研究組利用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑對晶面的誘導(dǎo)生長，通過控制反應(yīng)物界面溫度濃度梯度，制備了多種超細超薄層狀化合物，顯著提高了其電化學(xué)活性。采用雙表面活性劑六亞甲基四胺和水合肼對晶面進行誘導(dǎo)生長，并控制界面的反應(yīng)-擴散速率，利用水熱反應(yīng)實現(xiàn)了不同厚度氫氧化鎳納米片的可控制備及自組裝，得到的超薄氫氧化鎳納米片組裝形成的花狀結(jié)構(gòu)具有異的電容特性，明顯優(yōu)于較厚納米片的組裝體[22]；基于水熱環(huán)境中強堿溶液對二氧化錳納米線表面微區(qū)的反應(yīng)-擴散速率，制備出具有超高長徑比的超細二氧化錳納米線（直徑約3-6nm），顯著提高了其比電容量[23]，且其電化學(xué)性能優(yōu)于Tang等和Xiao等課題組報道的二氧化錳納米帶[24]、納米管[25]等結(jié)構(gòu)；通過控制反應(yīng)速率和氧化錳的晶體生長習(xí)性，通過簡單的液相法合成了具有不同結(jié)晶度的超薄二氧化錳層狀結(jié)構(gòu)，研究結(jié)果表明氧化錳的結(jié)晶度越低、比表面積越大，其比電容量越高[26]。通過構(gòu)建超薄超細的納米結(jié)構(gòu)以及新型穩(wěn)定的空心結(jié)構(gòu)來提高電極材料的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性是切實可行的。超薄超細納米結(jié)構(gòu)可以提供更高的比表面積和電化學(xué)反應(yīng)效率，進而提高活性材料利用率及其電化學(xué)性能；空心圓錐形結(jié)構(gòu)可以存儲大量的電解液，保障快速的電子離子傳輸，并能夠有效緩解電極材料在充放電過程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和體積變化，提高其穩(wěn)定性。

2界面限域反應(yīng)控制制備金屬氧化

物嵌入介孔碳雜化材料氧化錳作為典型的過渡金屬氧化物儲能材料，具有高理論容量、廉價等優(yōu)勢；但是，當氧化錳應(yīng)用于超級電容器電極材料時，其電導(dǎo)率低、且在電化學(xué)反應(yīng)過程中容易導(dǎo)致錳離子的部分溶解（2Mn3+Mn4++Mn2+），導(dǎo)致其功率特性和循環(huán)性能比較差，阻礙了其在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[27,28]。目前，解決這些問題的主要方法是將MnO2負載在導(dǎo)電化合物的表面。例如，Guo等成功地將MnO2負載在導(dǎo)電高分子/石墨烯復(fù)合物的表面[29]，Xia等將MnO2納米片生長在碳納米管外表面[30]。采用上述方法雖然可以顯著提高MnO2的電化學(xué)活性，但是復(fù)合材料的比電容量小，且MnO2留在外部，錳離子的部分溶解問題仍然存在。針對這些不足，本研究組提出了制備金屬氧化物嵌入介孔碳納米雜化材料的思路（如圖2a所示）[31,32]，這種結(jié)構(gòu)不僅體現(xiàn)了介孔碳高功率特性與金屬氧化物高能量特性之間的強耦合作用，而且避免了金屬氧化物與電解液的直接接觸，從而有效緩解了充放電過程中的溶解問題。制備過程主要利用多巴胺構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，借助聚多巴胺的氨基和羥基與金屬離子之間的絡(luò)合反應(yīng)生成金屬有機化合物，通過碳化過程創(chuàng)新性地制備了金屬氧化物嵌入介孔碳雜化材料，如圖2b-2c所示；氧化錳嵌入介孔碳雜化結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的比電容量高達266F?g-1，在60A?g-1的大電流密度下比電容量仍保持150F?g-1，明顯高于純MnO2納米線（75F?g-1，20A?g-1）；經(jīng)過1200次循環(huán)后比電容量也沒有明顯下降的趨勢，顯著提高了其循環(huán)穩(wěn)定性。在此研究工作的基礎(chǔ)上，本研究組還進一步設(shè)計制備了異質(zhì)結(jié)構(gòu)豆莢狀氧化錳/碳納米復(fù)合材料[33]，有效解決了鋰化反應(yīng)過程中材料體積顯著膨脹所造成的活性材料部分溶解和結(jié)構(gòu)破壞等問題。在材料的制備過程中，利用多巴胺易于成膜的特點，借助氧化錳前驅(qū)體納米線和氧化錳納米線結(jié)晶度的不同，控制碳化過程中溫度分布，使氧化錳前驅(qū)體納米線發(fā)生原位分解，并斷裂成高結(jié)晶度的氧化錳納米顆粒，從而實現(xiàn)了豆莢狀氧化錳/碳異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備，且顆粒與顆粒之間存在大量的空隙。作為鋰離子電池負極材料，這種豆莢狀結(jié)構(gòu)比氧化錳納米線、氧化錳/碳核殼納米線表現(xiàn)出具有更高的容量和充電、放電倍率性能，且經(jīng)過1000次連續(xù)充放電測試，循環(huán)前后電極材料的結(jié)構(gòu)保持高度一致性。基于多巴胺易成膜的特點，利用多巴胺構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，來制備金屬氧化物嵌入介孔碳雜化結(jié)構(gòu)是一種方便可行的方法。該方法可以有效提高金屬氧化物的電導(dǎo)率，并緩解其在電解液中的部分溶解，進而提高電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

3新穎三維結(jié)構(gòu)的多元復(fù)合電極材料

對于納米材料制備過程，通過組裝等方法形成具有特定結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料體系具有重要意義，因為組裝體系表現(xiàn)出的特異理化性能，使其在新能源等領(lǐng)域顯示出了良好的應(yīng)用前景。Chen等利用超聲自組裝法成功制備了還原氧化石墨烯-MnO2空心球復(fù)合材料[34]，Zhu等利用靜電自組裝制備了石墨烯包覆蜂窩狀MnO2納米球[35]。但是，由于石墨烯不可避免地發(fā)生再堆疊以及MnO2與之界面只是物理作用力結(jié)合，導(dǎo)致二者的電容性能并不是很理想。因此，目前設(shè)計和制備具有顯著協(xié)同效應(yīng)和良好界面結(jié)合的異質(zhì)結(jié)構(gòu)并不容易實現(xiàn)。本研究組利用不同種類結(jié)構(gòu)單元之間的協(xié)同效應(yīng)及其界面耦合作用增強復(fù)合材料的電化學(xué)性能，借助高錳酸鉀溶液的強氧化性與固液界面的化學(xué)反應(yīng)速率控制，組裝了具有特定結(jié)構(gòu)的rGO/CNTs/MnO2等三維復(fù)合材料體系。為進一步提高氧化錳材料的大電流充放電能力，本研究組提出了通過在還原氧化石墨納米片表面生長碳納米管，構(gòu)建氧化錳電子快速傳遞三維網(wǎng)絡(luò)通道。基于CVD法在還原氧化石墨納米片表面控制生長碳納米管，有效避免了還原氧化石墨的再堆積，利用高錳酸鉀溶液的強氧化性實現(xiàn)超薄氧化錳納米片在碳骨架表面的生長，制備得到rGO/CNTs/MnO2三元納米雜化材料（圖3a）[36]。作為超級電容器電極材料時，在60A?g-1的大電流密度下，比電容量仍保持222F?g-1，明顯高于單一組分的氧化錳超薄納米片（僅52F?g-1）。基于上述研究工作，研究者進一步利用高錳酸鉀強的氧化性在氫氧化鎳（Ni(OH)2）納米線和聚苯胺（PANI）納米纖維表面構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、攪拌速率等控制其反應(yīng)和擴散速率，從而控制氧化錳在固體表面的成核生長，實現(xiàn)了超薄二氧化錳納米片均勻生長在Ni(OH)2納米線[37]，以及超細二氧化錳納米顆粒負載在導(dǎo)電PANI納米纖維（圖3b-c）[38]，長時間超聲測試后復(fù)合材料結(jié)構(gòu)保持完整，其界面結(jié)合牢固。電化學(xué)測試結(jié)果表明復(fù)合材料的電化學(xué)性能明顯優(yōu)于單一組分，各組分之間表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)。

4結(jié)論

本文主要概述了表面化學(xué)反應(yīng)控制制備多級結(jié)構(gòu)新型能源材料及其在超級電容器和鋰離子電池中的應(yīng)用性能。主要包括三個方面：利用晶面誘導(dǎo)生長與反應(yīng)工藝條件協(xié)同調(diào)控材料結(jié)構(gòu)的新方法，通過控制反應(yīng)器內(nèi)溫度和濃度場，使之滿足材料特定結(jié)構(gòu)生長所需要的動力學(xué)條件，創(chuàng)新性地制備了氧化錳空心圓錐體等多種新穎結(jié)構(gòu)納米材料，顯著提高了其電化學(xué)性能；利用多巴胺構(gòu)筑固液反應(yīng)界面，借助聚多巴胺的功能基團與金屬離子的絡(luò)合反應(yīng)，通過碳化過程創(chuàng)新性地制備了金屬氧化物嵌入介孔碳雜化材料，顯著提高了材料的大電流充放電能力和循環(huán)穩(wěn)定性；基于電極材料之間的協(xié)同效應(yīng)和界面耦合作用，利用高錳酸鉀構(gòu)筑固液反應(yīng)界面，借助其強氧化性組裝了多種三維結(jié)構(gòu)的多元復(fù)合電極材料，復(fù)合材料的電化學(xué)性能明顯優(yōu)于單一組分。在接下來的工作中，應(yīng)深入研究熱質(zhì)傳遞和反應(yīng)過程對材料微觀結(jié)構(gòu)形成和演變以及反應(yīng)器內(nèi)溫度、濃度分布及其對材料結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，為反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料的宏量制備奠定基礎(chǔ)。

作者：江浩 李春忠 單位：華東理工大學(xué)超細材料制備與應(yīng)用教育部重點實驗室

化學(xué)反應(yīng)論文:過氧烷烴下化學(xué)反應(yīng)論文

一、過氧甲烷解離反應(yīng)動力學(xué)分析

在相關(guān)研究中表明CH3OOH單分子解離一般具有4種途徑，包括了碳氧鍵斷裂、氫氧健斷裂、氧氧健斷裂以及水分子消去[2]。研究表明在乙醇單分子解離過程中，對羥基進行測定（采取激光誘導(dǎo)熒光法），并利用CCSD進行計算可得出氧氧健的鍵能為42.6±1kcal/mol。兩條解離路徑主分別如下：

（1）產(chǎn)生CH3+OH，該路徑盡管具備了低的解離能，但事實上產(chǎn)物的穩(wěn)定性并不理想。

（2）將CH3OOH中的水分子消去從而獲取了較為穩(wěn)定的產(chǎn)物，但是解離能較高，與單健解離能差值可達3.4kcal/mol。另外通過一系列實驗得到了CH3OOHCH3O+OH該步反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)為3*10^-11，其標準生成熱為-27.3kcal/mol。在298K條件下其生成焓為-30.1±1kcal/mol。H02與RO2反應(yīng)也是有機化合物降解過程中十分重要的一個環(huán)節(jié)，其中就涉及到了自由基HOx的化學(xué)動力學(xué)反應(yīng)機理。若該反應(yīng)處于復(fù)雜單態(tài)勢能面時，其中合成反應(yīng)將會占據(jù)主體地位，同時消去反應(yīng)也具有重要的地位。當處于二級反應(yīng)狀態(tài)時將會使CH3O2H、CH2FO2H產(chǎn)生解離，此時在羰基化作用的導(dǎo)向下會生成CH2O以及CHFO,而在這個過程中H2O事實上是發(fā)揮了催化劑的作用。CH3O2與HO2的反應(yīng)則相對較為復(fù)雜，反應(yīng)過程中會受到中間體的影響，另外過渡態(tài)的差異也會造成反應(yīng)存在不同。以最基本的單勢能反應(yīng)為例，會存在六種不同的路徑，其中將得到三種產(chǎn)物，分別為CH3O2H+O2、CH3+O3以及CH4+2O2。

經(jīng)過振動模型整合分析得出其主要機理如下：圖1CH3O2與HO2的反應(yīng)機理1若從三態(tài)勢能面上分析則存在兩種反應(yīng)路徑并生成同一產(chǎn)物即為CH3O2H+3O2，其反應(yīng)機理具體如下：圖2CH3O2與HO2的反應(yīng)機理2在眾多反應(yīng)當中CH3+HO2CH3OOH是研究領(lǐng)域中最受關(guān)注的反應(yīng)之一，相關(guān)研究對該反應(yīng)體系進行了深層次的分析。在逆反應(yīng)CH3OOHCH3+HO2當中，出現(xiàn)氧氧鍵斷裂時，此時甲基分子將向氧原子提供一個H，在這個過程中將會存在一個四中心過渡態(tài)。另外若反應(yīng)是基于氧氧鍵的斷裂所形成將從而得到CH3O+OH，此時該反應(yīng)路徑便會并不會出現(xiàn)過渡態(tài)，真?zhèn)€反應(yīng)吸收熱量為45.7kcal/mol。

二、過氧乙烷解離反應(yīng)動力學(xué)分析

除了過氧甲烷之外過氧乙烷也是大氣中羥基的重要來源之一，其反應(yīng)類型主要為光解反應(yīng)，在光照條件下與部分氧化劑進行結(jié)合并效果好，反應(yīng)主要影響因素為氧化劑名都以及反應(yīng)速率。早期研究中將CH3CH2+O2反應(yīng)路徑表達如下：CH3CH2+O2CH3CH2O2CH2CH2O2HCH2CH2+HO2，從上述反應(yīng)流程來看這個過程中并未出現(xiàn)高級能壘存在。之后對該反應(yīng)進行了進一步的分析并得到了更為詳細的路徑。Ignatyev認為上述反應(yīng)一共存在三個路徑：（1）先得到CH3CH2O2，之后將分子內(nèi)的乙烯去除。（2）在生成CH3CH2O2之后，通過分子內(nèi)重組得到CH2CH2O2H，然后分子內(nèi)發(fā)生消除反應(yīng)得到CH2-CH2。（3）在O2氧化作用下將H提取出來然后進行重排獲得CH2CH2OOH。在最近的研究中發(fā)現(xiàn)當反應(yīng)處于三重能勢狀態(tài)下時會得到CH3CH2O2H以及O2，該反應(yīng)過程將放出大量熱，其中釋放出的部分能量將在包含多個原子的中體現(xiàn)，從而使其進入激發(fā)態(tài)，通過測定可得在解離過程中釋放能量可達250KJ/mol，然后在四中心結(jié)構(gòu)過渡態(tài)下會使得碳氧鍵與氫氧鍵斷裂，就形成了CH3CH2+HO2路徑以及CH3CH2O2+H路徑。

三、結(jié)語

本文著重分析了過氧甲烷以及過氧乙烷解離過程中的反應(yīng)動力學(xué)，以此為基礎(chǔ)對過氧烷烴化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)進行了說明，對相關(guān)機理進行分析，供以參考。

作者：雷振友 單位：遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院

化學(xué)反應(yīng)論文:多角度化學(xué)反應(yīng)論文

1復(fù)習(xí)的內(nèi)容及其教學(xué)價值

從知識的概括抽象程度來看，孤立的某一、兩個化學(xué)反應(yīng)的實例及其應(yīng)用往往價值有限。要使它們變得真正富有教育意義，就必須把它們納入到學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)中，需要把事實(實例)、概念和規(guī)律與化學(xué)觀念、學(xué)科中普適性更高的重要概念和方法，如物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的檢驗、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)的驗證等組合起來，讓學(xué)生能夠基于這些不同層次知識間的內(nèi)在聯(lián)系實現(xiàn)知識的拓展和知識結(jié)構(gòu)的改造(見圖1)，讓學(xué)生能夠從中領(lǐng)悟更有普遍意義、具有持久遷移價值的學(xué)科思想觀點與解決問題的思路和方法，以提升學(xué)生的化學(xué)思維水平。以“二氧化碳與堿的反應(yīng)”為載體來感悟?qū)W科中普適性更高的化學(xué)觀念、重要概念與方法，需要學(xué)生“穿越”事實，需要讓學(xué)生經(jīng)歷以事實、現(xiàn)象、規(guī)律為基礎(chǔ)的比較與分析、歸納與概括、觀點表達與質(zhì)疑等思維活動。這是實現(xiàn)學(xué)生知識改造、完善學(xué)生認知結(jié)構(gòu)的重要保障。例如，以二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁、二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)無明顯現(xiàn)象等內(nèi)容為認識對象，圍繞“探究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的證據(jù)”這一核心任務(wù)，需要引導(dǎo)學(xué)生利用聯(lián)系和變化的觀點，整合之前所學(xué)的相關(guān)知識，通過比較、分析、概括等思維過程，逐步完善相應(yīng)的分析思路與方法(見表1)。

2學(xué)生的認識發(fā)展與障礙分析

物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)與檢驗，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的驗證與物質(zhì)的變質(zhì)等內(nèi)容涉及的知識點多，其綜合性較強，學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定困難。表現(xiàn):少數(shù)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的描述不，對實驗原理的分析及化學(xué)方程式的書寫有錯誤;在有關(guān)實驗探究及方案設(shè)計方面，大多數(shù)學(xué)生沒有思路或思路混亂，對實驗過程的描述和分析不清楚等。多數(shù)學(xué)生能夠依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)對單一物質(zhì)進行檢驗、解釋相關(guān)現(xiàn)象等，但對于相對復(fù)雜的問題，如兩種物質(zhì)同時存在如何檢驗?zāi)骋环N物質(zhì)時，想不到或不會分析排除干擾，不能將知識綜合運用。基于上述分析，學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中需要發(fā)展的方面主要如下:①知識的鞏固與提升。以“二氧化碳與堿的反應(yīng)”為載體，將常見物質(zhì)(二氧化碳、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣)與上述反應(yīng)建立關(guān)聯(lián)，建立這幾種物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)、檢驗與轉(zhuǎn)化的認識，幫助學(xué)生建立有聯(lián)系的知識，促進知識的鞏固、整合與系統(tǒng)化。②分析思路與方法的完善。以二氧化碳與氫氧化鈉是否反應(yīng)為探究點，從驗證反應(yīng)物減少、驗證有新物質(zhì)生成兩個角度來探究反應(yīng)是否發(fā)生，在問題解決的過程中促進學(xué)生完善分析思路與方法。③認識角度的拓展，將知識應(yīng)用于解決較為復(fù)雜的問題。如，換個角度看“二氧化碳與堿的反應(yīng)”，引出氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，按照是否變質(zhì)、是部分變質(zhì)還是變質(zhì)等問題的探究，將常見的堿(氫氧化鈉)與鹽(碳酸鈉)的性質(zhì)、反應(yīng)與檢驗融入其中。物質(zhì)的檢驗需利用物質(zhì)的性質(zhì)差異來進行。利用氫氧化鈉與碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)差異來分析和解決氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題(見表2)，可以幫助學(xué)生形成較為清晰的思考問題的路徑，有利于幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題。

3復(fù)習(xí)教學(xué)活動設(shè)計

(1)復(fù)習(xí)教學(xué)的整體思路基于上述分析，在“二氧化碳與堿的反應(yīng)”復(fù)習(xí)教學(xué)中，基于學(xué)生的認知基礎(chǔ)與發(fā)展需要，從物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗、轉(zhuǎn)化(變質(zhì))以及化學(xué)反應(yīng)的驗證等多角度來深入認識化學(xué)反應(yīng)便成為復(fù)習(xí)的核心所在。為此，將“二氧化碳與堿的反應(yīng)”專題進行整體復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計:第1課時，定性分析二氧化碳與堿的反應(yīng)，側(cè)重物質(zhì)檢驗、反應(yīng)發(fā)生的驗證以及堿的變質(zhì)問題;第2課時，定量分析二氧化碳與堿的反應(yīng)，解決實驗裝置的分析及實驗中某物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算等問題。(2)主要復(fù)習(xí)活動舉例以第1課時的教學(xué)為例。教學(xué)思路如下:(課的引入)二氧化碳與堿反應(yīng)的再認識(任務(wù)1)探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液是否發(fā)生了反應(yīng)(任務(wù)2)分析堿的變質(zhì)問題(任務(wù)3)提升思路與方法，解決新的問題。任務(wù)1和任務(wù)2的設(shè)計，體現(xiàn)了同一問題的不同認識角度，即通過檢驗生成物不僅能判斷氫氧化鈉溶液與二氧化碳是否發(fā)生了反應(yīng)，還能分析堿液是否變質(zhì)的問題。任務(wù)3的設(shè)計，注重在解決新的問題過程中，增進學(xué)生的理解力，并形成應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)分析問題的思路和方法。現(xiàn)就其中的主要活動設(shè)計簡要說明如下。任務(wù)1探究二氧化碳與氫氧化鈉是否發(fā)生了反應(yīng)［問題1］如何用實驗證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)?［素材1］2013年北京化學(xué)中考32題實驗裝置(見圖2)。［學(xué)生活動1］分析此裝置的特點及小氣球的作用。思考并討論:證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)需進行的操作、相應(yīng)的實現(xiàn)現(xiàn)象及發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)是什么。［設(shè)計意圖］利用圖2所示的實驗裝置，證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實驗操作依次為:及時步，將針管1中的氫氧化鈉溶液推入瓶中，氣球鼓起，發(fā)生的反應(yīng)是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O反應(yīng);第二步，將針管2中的稀鹽酸推入瓶中，溶液中有氣泡產(chǎn)生，氣球變癟，發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2;第三步，向外拉注射器3，澄清石灰水變渾濁，發(fā)生的反應(yīng)是CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。以此作為教學(xué)素材，將反應(yīng)原理與實驗裝置、操作有機整合，指導(dǎo)學(xué)生如何看實驗裝置圖，如何在新的實驗情境中分析化學(xué)反應(yīng)，從而體會到如何利用化學(xué)反應(yīng)解釋現(xiàn)象、檢驗物質(zhì)、說明反應(yīng)的發(fā)生。［素材2］學(xué)生探究二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實驗微視頻。［問題2］想一想實驗還有需要完善的地方嗎?有哪些干擾因素?如何排除干擾?［學(xué)生活動2.1］觀看學(xué)生實驗視頻，思考和交流實驗探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)的思路:通過驗證生成物碳酸鈉的存在，即加酸有氣泡，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁，說明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反生了反應(yīng)。討論和分析實驗的干擾物質(zhì)及排除方法:瓶中有可能存在沒有反應(yīng)完的二氧化碳。而要排除瓶中二氧化碳的干擾，需在推入鹽酸前，先向外拉注射器3。若無明顯現(xiàn)象，說明瓶中二氧化碳已反應(yīng)。［追問］設(shè)計實驗通過氣壓差能否驗證二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)?［學(xué)生活動2.2］思考并交流需排除氫氧化鈉溶液中水的干擾，學(xué)生能想到做對比和控制變量的實驗。觀看用氫氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)的視頻，說明通過證明二氧化碳減少，產(chǎn)生氣壓差也能證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)發(fā)生。［方法提升］在互動交流中師生共同總結(jié)檢驗無明顯現(xiàn)象反應(yīng)發(fā)生的方法。［設(shè)計意圖］播放學(xué)生實驗的微視頻，將實驗原理、裝置的理論分析與學(xué)生探究實驗的實踐相結(jié)合，能有效地激發(fā)學(xué)生新的學(xué)習(xí)。利用連續(xù)性的問題引導(dǎo)學(xué)生思考、討論和交流，讓學(xué)生參與實驗探究的全過程。一方面幫助學(xué)生理清檢驗無明顯現(xiàn)象反應(yīng)發(fā)生的思路，即可以從驗證反應(yīng)物的減少、驗證有新物質(zhì)生成兩個角度來考慮;另一方面引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)驗證實驗中的干擾因素并考慮如何排除干擾，在問題分析與解決的過程中提升化學(xué)思維，培養(yǎng)思維的嚴謹和發(fā)散性。任務(wù)2對氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的探究［素材3］一瓶久置的氫氧化鈉溶液。［學(xué)生活動3.1］思考久置的氫氧化鈉溶液有可能發(fā)生的變化:氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳可能發(fā)生了反應(yīng)。［問題3］如何檢驗這瓶氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度呢?［學(xué)生活動3.2］思考如何來分析氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，設(shè)計相應(yīng)的實驗方案并完成學(xué)案中的相關(guān)內(nèi)容。［追問］若證明氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)，如何排除碳酸鈉對氫氧化鈉檢驗的干擾?［學(xué)生活動3.3］交流完成的學(xué)案(見表3)及設(shè)計的實驗方案(見表4)。小資料:①碳酸鈉俗稱純堿，其水溶液呈堿性。②CaCl2溶液呈中性，CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl［方法提升］在互動交流中師生共同總結(jié)判斷堿液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的方法。［設(shè)計意圖］提出氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，給學(xué)生一個新的視角，通過分析與討論，讓學(xué)生體會到通過檢驗生成物不僅能判斷氫氧化鈉溶液能與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，還能幫助分析堿液是否變質(zhì)，這樣給學(xué)生之前已完成的復(fù)習(xí)增添了新的意義。分析氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)的關(guān)鍵要看是否有碳酸鈉存在，因此可以利用碳酸鈉的性質(zhì)進行檢驗。分析氫氧化鈉的變質(zhì)程度關(guān)鍵在于分析生成物的成分:如果是全部變質(zhì)，生成物只有碳酸鈉;如果是部分變質(zhì)，生成物中既有碳酸鈉，又有氫氧化鈉。要說明變質(zhì)程度關(guān)鍵是要證明氫氧化鈉是否存在。要檢驗氫氧化鈉的存在，還需要考慮如何排除碳酸鈉的干擾。基于上述的分析思路的討論，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從哪些角度分析、如何通過實驗來證明氫氧化鈉堿液的變質(zhì)問題，促進學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。在實驗方案的書寫與交流方面，要求學(xué)生從“取、加、若、則”四個方面做答，以規(guī)范和提升學(xué)生實驗方案的書寫與表達水平。任務(wù)3提升思路與方法，解決新的問題［問題］利用二氧化碳與堿液反應(yīng)能解決哪些問題?如何解決呢?［學(xué)生活動］總結(jié)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容，在教師引導(dǎo)下學(xué)生完善板書內(nèi)容(見圖3)［拓展應(yīng)用］有一包久置的生石灰干燥劑，你能探究哪些問題?請說出你的思路與方法。［設(shè)計意圖］通過“二氧化碳與堿的反應(yīng)”特點及其應(yīng)用的分析，整理所復(fù)習(xí)的知識內(nèi)容，讓學(xué)生進一步體會多角度地認識化學(xué)反應(yīng);通過板書(見圖3)結(jié)構(gòu)化地呈現(xiàn)的內(nèi)容與分析要點，將分析問題的角度與思維可視化，讓學(xué)生清晰地知道證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的思路、分析堿液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的方法。設(shè)計的拓展應(yīng)用，重在促進學(xué)生運用所學(xué)知識解決相關(guān)的不同問題，既是給學(xué)生提供更多的練習(xí)與應(yīng)用的機會，也可以用此來說明或檢測學(xué)生是否掌握了所復(fù)習(xí)的內(nèi)容。

4結(jié)束語

總之，物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的具體體現(xiàn)，是實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本途徑，是進行物質(zhì)檢驗、分離、提純的基本依據(jù)與重要方法，是研究物質(zhì)、探究化學(xué)反應(yīng)的重要載體。某些典型物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)(如二氧化碳與堿的反應(yīng))，是引領(lǐng)學(xué)生深入研究物質(zhì)、多角度地認識化學(xué)反應(yīng)的重要素材。在教學(xué)中，需要充分挖掘這些具體素材所承載的學(xué)科重要概念、學(xué)科思想觀點與方法，以此為導(dǎo)向展開教學(xué)，將學(xué)習(xí)重心從記憶事實轉(zhuǎn)移到理解可遷移的化學(xué)觀念和對更為根本的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的深層理解，使學(xué)生的認識能夠基于具體知識但又超越具體的知識，以實現(xiàn)學(xué)生知識的結(jié)構(gòu)改造、觀察與認識事物的方式發(fā)生變化。這是提升學(xué)生的化學(xué)思維水平與解決問題能力的重要教學(xué)策略。本文系北京教育學(xué)院“學(xué)科教育學(xué)”重點學(xué)科建設(shè)研究成果、2014年北京市“初中生學(xué)科知識建構(gòu)的研究與實踐”項目成果。

作者：何彩霞 余麗蓉 單位：北京教育學(xué)院 北京市和平街一中

化學(xué)反應(yīng)論文:磁場電化學(xué)反應(yīng)論文

一、前言

現(xiàn)有制造電池、蓄電池的原理是電化學(xué)反應(yīng)。電極是不同種元素、不同種化合物構(gòu)成，產(chǎn)生電流不需要磁場的參與。

目前有磁性材料作電極的鐵鎳蓄電池（注1），但鐵鎳蓄電池放電時沒有外加磁場的參與。

通過數(shù)次實驗證明，在磁場中是可以發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。本實驗報告是研究電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在磁場中，電極是用同種元素、同種化合物。

《磁場中的電化學(xué)反應(yīng)》不同于燃料電池、磁流體發(fā)電。

二、實驗方法和觀察結(jié)果

1、所用器材及材料

（1）：長方形塑料容器一個。約長100毫米、寬40毫米、高50毫米。

（2）：磁體一塊，上面有一根棉線，棉線是作為掛在墻上的釘子上用。還有鐵氧體磁體Φ30*23毫米二塊、稀土磁體Φ12*5毫米二塊、稀土磁體Φ18*5毫米一塊。

（3）：塑料瓶一個，內(nèi)裝硫酸亞鐵，分析純。

（4）：鐵片兩片。（對鐵片要進行除銹處理，用砂紙除銹、或用刀片除銹、或用酸清洗。）用的罐頭鐵皮，長110毫米、寬20毫米。表面用砂紙?zhí)幚怼?

2、電流表，0至200微安。

用微安表，由于要讓指針能向左右移動，用表頭上的調(diào)0螺絲將指針向右的方向調(diào)節(jié)一定位置。即通電前指針在50微安的位置作為0，或者不調(diào)節(jié)。

3、"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置是直流電源，本實驗由于要使用電流表，一般的電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向是按照電流流動方向來設(shè)計的，（也有隨電流流動方向改變，電流表指針可以左右偏轉(zhuǎn)的電流表。本實驗報告示意圖就是畫的隨電流流動方向改變，電流表指針可以向左或向右偏轉(zhuǎn)的電流表）。因此本演示所講的是電流流動方向，電流由"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的正極流向"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的負極，通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以判斷出"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"裝置的正極、負極。

4、手拿磁體，靠近塑料瓶，明顯感到有吸引力，這是由于塑料瓶中裝了硫酸亞鐵，說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。

5、將塑料瓶中的硫酸亞鐵倒一些在紙上，壓碎硫酸亞鐵晶體，用磁體靠近硫酸亞鐵，這時有一部分硫酸亞鐵被吸引在磁體上，進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。

6、將磁體用棉線掛在墻上一個釘子上讓磁體懸空垂直不動，用裝有硫酸亞鐵的塑料瓶靠近磁體，當還未接觸到懸空磁體時，可以看到懸空磁體已開始運動，此事更進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。（注：用另一個塑料瓶裝入硫酸亞鐵飽和溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象同樣）

7、通過步驟4、5、6我們得到這樣的共識，硫酸亞鐵是鐵磁性物質(zhì)。

8、將塑料瓶中的硫酸亞鐵適量倒在燒杯中，加入蒸溜水溶解硫酸亞鐵。可以用飽和的硫酸亞鐵溶液，然后倒入一個長方形的塑料容器中。實驗是用的飽和硫酸亞鐵溶液。裝入長方形容器中的液面高度為40毫米。

9、將鐵片分別放在塑料容器中的硫酸亞鐵溶液兩端中，但要留大部分在溶液之上，以便用電流表測量電流。由于兩個電極是用的同種金屬鐵，沒有電流的產(chǎn)生。

10、然后，在塑料容器的外面，將鐵氧體磁體放在某一片鐵片的附近，讓此鐵片處在磁埸中。用電流表測量兩片鐵片之間的電流，可以看到有電流的產(chǎn)生。（如果用單方向移動的電流表，注意電流表的正極應(yīng)接在放磁體的那一端），測量出電流強度為70微安。為什么同種金屬作電極在酸、堿、鹽溶液中有電流的產(chǎn)生？電位差是怎樣形成的？我是這樣看這個問題的：由于某一片鐵片處在磁埸中，此鐵片也就成為磁體，因此，在此鐵片的表面吸引了大量的帶正電荷的鐵離子，而在另一片鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子的數(shù)量少于處在磁埸中的鐵片的帶正電荷的鐵離子數(shù)量，這兩片鐵片之間有電位差的存在，當用導(dǎo)線接通時，電流由鐵離子多的這一端流向鐵離子少的那一端，（電子由鐵離子少的那一端鐵片即電源的負極流向鐵離子多的那一端鐵片即電源的正極）這樣就有電流產(chǎn)生。可以用化學(xué)上氧化－還原反應(yīng)定律來看這個問題。處在磁埸這一端的鐵片的表面由于有大量帶正電荷的鐵離子聚集在表面，而沒有處在磁埸的那一端的鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子數(shù)量沒有處在磁埸中的一端多，當接通電路后，處在磁埸這一端的鐵片表面上的鐵離子得到電子（還原）變?yōu)殍F原子沉淀在鐵片表面，而沒有處在磁埸那一端的鐵片失去電子（氧化）變?yōu)殍F離子進入硫酸亞鐵溶液中。因為在外接的電流表顯示，有電流的流動，可以證明有電子的轉(zhuǎn)移，而電子流動方向是由電源的負極流向電源的正極，負極鐵片上鐵原子失去電子后，就變成了鐵離子，進入了硫酸亞鐵溶液中。下圖所示。

11、確定"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"的正、負極，確認正極是處在磁體的位置這一端。這是通過電流表指針移動方向來確定的。

12、改變電流表指針移動方向的實驗，移動鐵氧體磁體實驗，將第10步驟中的磁體從某一片上移開（某一片鐵片可以退磁處理，如放在交變磁埸中退磁，產(chǎn)生的電流要大一些）然后放到另一片鐵片附近，同樣有電流的產(chǎn)生，注意這時正極的位置發(fā)生了變化，電流表的指針移動方向產(chǎn)生了變化。

如果用稀土磁體，由于產(chǎn)生的電流強度較大，電流表就沒有必要調(diào)整0為50毫安處。而用改變接線的方式來讓電流表移動。

改變磁體位置：如果用磁體直接吸引鐵片電極沒有浸在液體中的部份的方式來改變磁體位置，鐵片電極不退磁處理也行。

下圖所示磁體位置改變，電流表指針偏轉(zhuǎn)方向改變。證明電流流動方向改變，《磁場中電化學(xué)反應(yīng)》成立。電流流動方向說明了磁體在電極的正極位置。

三、實驗結(jié)果討論

此演示實驗產(chǎn)生的電流是微不足道的，我認為此演示的重點不在于產(chǎn)生電流的強度的大小，而重點是演示出產(chǎn)生電流流動的方向隨磁體的位置變動而發(fā)生方向性的改變，這就是說此電源的正極是隨磁體在電源的那一極而正極就在磁體的那一極。因此，可以證明，"磁場中的電化學(xué)反應(yīng)"是成立的，此電化學(xué)反應(yīng)是隨磁體位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的可逆的電化學(xué)反應(yīng)。請?zhí)貏e注意"可逆"二字，這是本物理現(xiàn)象的重點所在。

通過磁場中的電化學(xué)反應(yīng)證實：物理學(xué)上原電池的定律在恒定磁場中是不適用的（原電池兩極是用不同種金屬，而本實驗兩極是用相同的金屬）。

通過磁場中的電化學(xué)反應(yīng)證實：物理學(xué)上的洛侖茲力（洛倫茲力）定律應(yīng)修正，洛侖茲力對磁性運動電荷是吸引力，而不是偏轉(zhuǎn)力。并且洛侖茲力要做功。

通過實驗證實，產(chǎn)生電流與磁場有關(guān)，電流流流動的方向與磁體的位置有關(guān)。電極的兩極是用的同種金屬，當負極消耗后又補充到正極，由于兩極是同種金屬，所以總體來說，電極沒有發(fā)生消耗。這是與以往的電池的區(qū)別所在。而且，正極與負極可以隨磁體位置的改變而改變，這也是與以往的電池區(qū)別所在。

《磁場中電化學(xué)反應(yīng)》電源的正極與負極可以循環(huán)使用。

產(chǎn)生的電能大小所用的計算公式應(yīng)是法拉弟電解定律，法拉第電解及時定律指出，在電解過程中，電極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量，和電解中通入電流的量成正比，法拉第電解第二定律指出：各電極上析出產(chǎn)物的量，與各該物質(zhì)的當量成正比。法拉第常數(shù)是1克當量的任何物質(zhì)產(chǎn)生（或所需）的電量為96493庫侖。而移動磁體或移動電極所消耗的功應(yīng)等于移動磁體或移動電極所用的力乘以移動磁體或移動電極的距離。

四、進一步實驗的方向

1、在多大的鐵片面積下，產(chǎn)生多大的電流？具體數(shù)字還要進一步實驗，從目前實驗來看，鐵片面積及磁場強度大的條件下，產(chǎn)生的電流強度大。如鐵片浸入硫酸亞鐵溶液20毫米時要比浸入10毫米時的電流強度大。

2、產(chǎn)生電流與磁場有關(guān)，還要作進一步的定量實驗及進一步的理論分析。如用稀土磁體比鐵氧體磁體的電流強度大，在實驗中，較大電流強度為200微安。可以超過200微安，由于電流表有限，沒有讓實驗電流超過200微安。

3、產(chǎn)生的電流值隨時間變化的曲線圖A-T(電流-時間)，還要通過進一步實驗畫出。

4、電解液的濃度及用什么樣電解液較好？還需進一步實驗。

五、新學(xué)科

由于《磁場中的電化學(xué)反應(yīng)》在書本及因特網(wǎng)上查不到現(xiàn)成的資料，可以說是一門新學(xué)科，因此，還需要進一步的實驗驗證。此文起拋磚引玉之用。我希望與有識之士共同進行進一步的實驗。

我的觀點是，一項新實驗，需要不同的時間、不同的人、不同的地點重復(fù)實驗成功才行。

1979年北京第2版，統(tǒng)一書號：15045總2031-有514湖南省郵電管理局《蓄電池的使用和維護》編寫組，人民郵電出版社

化學(xué)反應(yīng)論文:對化學(xué)反應(yīng)工藝因素探究

一、化學(xué)平衡移動

化學(xué)平衡移動意義在于,當改變外界條件比如溫度、壓力和反應(yīng)物、生成物濃度時,打破了原有化學(xué)平衡狀態(tài)使其較大限度的向正方向進行,這在工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。

(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)的影響

從化學(xué)平衡常數(shù)定義分析來看,當反應(yīng)溫度不變時,增加反應(yīng)物濃度必然會使化學(xué)反應(yīng)向正方向移動,從而引起生成物濃度的增加這樣才能達到最終的平衡狀態(tài);同樣將生成物移走,對于原有的平衡狀態(tài)來看,相當于增加了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)也會向正方向移動,提高反應(yīng)物的利用率,這在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用比較廣泛。例如,對于N2+3H2=2NH3可逆反應(yīng)來講,讓化學(xué)平衡向生成NH3的方向移動,在其他條件不變的前提下,可以在反應(yīng)容器中充入N2或者H2使它們的濃度增加。在實際的生產(chǎn)中為了獲得多的NH3,需要將生成的NH3盡快的移走,降低NH3的濃度。這樣反應(yīng)就能向正方向移動。

(2)溫度對化學(xué)平衡的影響

改變濃度是在化學(xué)平衡常數(shù)不變的情況下遵循的規(guī)律,但是當化學(xué)反應(yīng)溫度發(fā)生變化會引起化學(xué)平衡常數(shù)的變化。經(jīng)過物理化學(xué)家們的潛心研究,終于發(fā)現(xiàn)了溫度對化學(xué)平衡的影響,其滿足克拉伯龍方程,即當升高溫度化學(xué)反應(yīng)向吸熱的方向移動,降低溫度化學(xué)反應(yīng)向放熱方向移動。所以,在工業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的吸、放熱采取相應(yīng)的措施,讓其向著生成物方向移動。

(3)壓強對化學(xué)平衡的影響

壓強對化學(xué)反應(yīng)的影響主要針對反應(yīng)物中有氣體或者是生成物有氣體反應(yīng),由化學(xué)平衡常數(shù)來看,化學(xué)方程式中分子數(shù)增加和減少的反應(yīng),壓強對其產(chǎn)生的影響也不同。經(jīng)過試驗證明,在其他條件時,增大壓強有利于向化學(xué)分子數(shù)小的方向移動,減小壓強有利于向化學(xué)分子數(shù)增大的方向移動。

二、化學(xué)反應(yīng)速率理論

不同化學(xué)反應(yīng)其反應(yīng)速率有著明顯的區(qū)別,比如,酸堿中和以及爆炸反應(yīng)比較猛烈,部分氧化反應(yīng)進行緩慢。為了將化學(xué)反應(yīng)更好的為化工生產(chǎn)服務(wù),需要對化學(xué)反應(yīng)詳細的研究,經(jīng)過研究最終用化學(xué)反應(yīng)速率來衡量化學(xué)反應(yīng)進行的快慢。

1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,是通過影響化學(xué)平衡進行過程實現(xiàn)的。對于大多數(shù)化學(xué)反應(yīng),增加生成物或者降低生成物濃度有利于向正方向移動,但是并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都遵守這個規(guī)律。比如,某組分對化學(xué)反應(yīng)速率的分級數(shù)是零,不管增加還是減少該組分都不會對化學(xué)反應(yīng)速率造成影響;當某組分反應(yīng)分級數(shù)是負數(shù),增加其濃度不會提高原反應(yīng)的速率,相反會降低其速率。對于某化學(xué)反應(yīng),當確定了催化劑和外界溫度后,濃度就成為影響其反應(yīng)速率是重要因素。

2、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響很早以前人們就發(fā)現(xiàn)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率有重要影響。化學(xué)反應(yīng)除了濃度對反應(yīng)速率有影響外,和化學(xué)速率常數(shù)也有著密切的聯(lián)系,溫度對化學(xué)反應(yīng)的影響主要通過影響反應(yīng)速率常數(shù)實現(xiàn)。反應(yīng)中如果整個體系的活化能降低,其反應(yīng)溫度就越高,反應(yīng)速率也就越快。但是對于復(fù)雜的反應(yīng)體系來講,溫度升高有利于向活化能高的方向移動。

3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化性具有選擇性,比如某種物質(zhì)在一個反應(yīng)中是催化劑,在其他反應(yīng)中就不一定是催化劑。對于具有主副反應(yīng)的體系,可以選擇合適的催化劑達到促進主反應(yīng)抑制副反應(yīng)的目的。另外,在化工生產(chǎn)中需要研究影響催化劑中毒的因素,避免由于使用工業(yè)設(shè)施不慎,導(dǎo)致催化劑中毒情況的發(fā)生。催化劑中毒使催化劑不能發(fā)揮的催化效果,影響反應(yīng)的進行。

三、總結(jié)

化學(xué)是重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一,它和其它學(xué)科一起在促進國家經(jīng)濟快速發(fā)展上扮演者舉足輕重的角色,是人類改造自然的重要手段,是人類文明進步的重要標志。很早以前人類就開始利用化學(xué)知識為生產(chǎn)服務(wù),在當今社會化工行業(yè)的迅速發(fā)展與化學(xué)取得的研究有著重要的內(nèi)在聯(lián)系。通過對化學(xué)反應(yīng)工藝因素進行分析,了解影響化學(xué)反應(yīng)方向和速率的因素,對提高化工原料利用率,縮短化學(xué)反應(yīng)時間具有重要的意義。現(xiàn)在化學(xué)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛,大到國防科技、宇宙探索,小到食物的保鮮等。因此,我國要加強化學(xué)領(lǐng)域方面的研究,讓化學(xué)為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出更大貢獻。

化學(xué)反應(yīng)論文:有機化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)譜分析

1電荷標記手段

多數(shù)情況下,反應(yīng)中間體是中性物種,含量較低而且難于離子化,有時離子化過程會破壞其結(jié)構(gòu)和活性.為解決這一難題,可以采用電荷標記手段.電荷標記可以分為長期標記和在線電荷標記.長期標記是通過化學(xué)反應(yīng)在底物或催化劑的非活性區(qū)域上引入電荷標簽(如季銨陽離子中心或磺酸陰離子中心);在線標記是利用中間體的特性臨時加入選擇性離子化試劑,實現(xiàn)中性物種的檢測,如堿金屬離子化.電荷標簽技術(shù)不影響反應(yīng)的正常進行,同時能大大提高微量中性活潑中間體的質(zhì)譜檢測效率.Metzger等[16]用電荷標記的膦配體,首次運用質(zhì)譜方法從反應(yīng)溶液中檢測到了亞甲基Ru卡賓中間體.隨后,Metzger等[17]運用堿金屬離子與催化劑形成加合離子來追蹤溶液中釕卡賓物種的變化,成功檢測到了1,7-辛二烯和1,9-癸二烯的關(guān)環(huán)復(fù)分解(ring-closingmetathesis,RCM)反應(yīng)中含有末端雙鍵的釕卡賓中間體.該兩個中間體在氣相中首先脫除膦配體(PCy3)而后再發(fā)生氣相RCM反應(yīng)分別丟失環(huán)己烯和環(huán)辛烯(圖2).該研究還表明,氣相條件下六元環(huán)化RCM反應(yīng)的活性遠遠高于八元環(huán)化,與液相中RCM反應(yīng)活性順序一致.催化反應(yīng)中典型的活性反應(yīng)中間體應(yīng)體現(xiàn)該催化反應(yīng)的趨勢性,即該活性中間體在串聯(lián)質(zhì)譜過程中所發(fā)生的單分子反應(yīng)或其在氣相離子-分子反應(yīng)中體現(xiàn)該中間體離子特有的反應(yīng)活性.質(zhì)譜學(xué)研究活潑中間體可以有三點依據(jù):離子質(zhì)荷比、離子同位素豐度和中間體離子的特征氣相反應(yīng)活性.近期,本課題組[18,19]運用堿金屬離子化策略和微反應(yīng)器技術(shù)研究了氮雜釕卡賓催化劑,以及乙腈促進的Grubbs催化劑的降解反應(yīng).同時,本課題組[20]發(fā)現(xiàn),采用硫作為基質(zhì),可以用MALDI-TOFMS技術(shù)表征Grubbs催化劑.

2準對映體策略

質(zhì)量標簽策略是質(zhì)譜學(xué)研究氣相反應(yīng)途徑和機理的傳統(tǒng)手段,也是質(zhì)譜學(xué)表征和研究反應(yīng)中間體的常用手段.手性異構(gòu)體化合物的分子量相同,因此直接質(zhì)譜分析難以區(qū)分.Pfaltz課題組[21]將傳統(tǒng)的質(zhì)量標簽策略發(fā)展成準對映體(quasienantiomers,QAS)標記策略,在遠離反應(yīng)位點的地方用同位素標記或差異較小的取代基標記手性異構(gòu)體.準對映體標記讓原本分子量相同的手性異構(gòu)體有了質(zhì)量差異,可在質(zhì)譜分析中直接進行辨別,也可實現(xiàn)手性催化劑的篩選和反應(yīng)立體選擇性的評價[22].此外,該課題組[23]通過ESI-MS方法檢測烯丙基酯動力學(xué)拆分反應(yīng)中的活性中間體,而不是前體或產(chǎn)物的新方法來篩選不對稱催化劑.這些技術(shù)和方法使得質(zhì)譜學(xué)為不對稱催化系統(tǒng)的對映選擇性研究提供了關(guān)鍵的證據(jù),甚至實現(xiàn)了手性催化劑的篩選.

3質(zhì)譜分析有機反應(yīng)中間體的典型案例

Metzger[24]、Eberlin[25]和本課題組[26]均發(fā)表過關(guān)于質(zhì)譜學(xué)研究反應(yīng)機理的綜述,本文主要對近期研究進展進行小結(jié).

3.1以Pd為代表的過渡金屬催化反應(yīng)

1994年,Canary等[27]首次運用ESI-MS方法研究Pd(0)催化的芳基硼酸與溴代吡啶偶聯(lián)反應(yīng),為機理的研究提供了寶貴的證據(jù),該工作為質(zhì)譜表征反應(yīng)活潑中間體以及反應(yīng)機理的研究奠定了基礎(chǔ).本課題組[28,29]利用電噴霧質(zhì)譜法研究了三氟甲基取代烯炔醇環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)和炔基磷酰胺的分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng).軸手性產(chǎn)物的Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)在不對稱催化研究中具有重要的意義和創(chuàng)新性,對這一過程進行質(zhì)譜學(xué)研究也具有很大的挑戰(zhàn)性.此外,我們還采用ESI-MS/MS技術(shù)對手性雙烯氯化鈀催化的不對稱Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)進行了機理研究[30],根據(jù)Pd的同位素峰簇特征將反應(yīng)相關(guān)的物種和其他物種按質(zhì)荷比進行質(zhì)量篩選,成功地捕獲到了目標Suzuki反應(yīng)各階段的反應(yīng)中間體.目前,Pd(II)/Pd(IV)的催化循環(huán)體系是有機化學(xué)中新興的研究領(lǐng)域,這類高價金屬復(fù)合物是發(fā)生C–H鍵活化和三氟甲基化的重要活性中間體.本課題組與劉國生課題組[31~33]合作,研究了一系列Pd(IV)催化的有機化學(xué)反應(yīng),如鈀催化的苯乙烯分子內(nèi)氨基氟化反應(yīng)[31]、鈀催化的烯烴的氧化芳基烷基化反應(yīng)[32]和鈀催化的苯乙烯的氟酯化反應(yīng)[33].本課題組[34]近期研究表明,Pd(IV)反應(yīng)中間體在MS/MS條件下,能發(fā)生氣相還原偶聯(lián)反應(yīng),生成相應(yīng)的偶聯(lián)產(chǎn)物和Pd(II)物種(圖3),這與Pd(IV)復(fù)合物的液相反應(yīng)活性一致.同時,許毓課題組[35]也報道了Pd(IV)復(fù)合物的相關(guān)質(zhì)譜學(xué)研究結(jié)果.由于ESI-MS技術(shù)能捕獲催化循環(huán)中的關(guān)鍵反應(yīng)中間體,被Chen[36]和Irth[37]證實是高通量篩選催化劑的一種具有價值的研究工具.

3.2自由基中間體

中性自由基反應(yīng)中間體不易被ESI-MS檢測,Metzger等[38]曾利用微反應(yīng)器-電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)捕獲到了單電子轉(zhuǎn)移引發(fā)的反式茴香腦二聚反應(yīng)中的自由基陽離子中間體.在一些自由基反應(yīng)中,一般需Lewis酸進行催化,同時金屬Lewis酸可與底物或自由基中間體形成復(fù)合物,被質(zhì)譜檢測[39].本課題組[40,41]運用ESI-MS研究了Selectfluor參與的親電氟化反應(yīng)和醛的α-氟化反應(yīng),成功捕捉到了親電氟化反應(yīng)過程中的自由基陽離子中間體.通過向反應(yīng)體系中加入自由基捕獲劑(如Tempo和Dempo等)[42],用質(zhì)譜捕捉到了自由基捕獲劑與反應(yīng)中的自由基陽離子中間體形成的復(fù)合物,證明了在所選底物的親電氟化反應(yīng)過程中確實存在單電子轉(zhuǎn)移過程.

3.3高價碘復(fù)合物參與和催化的反應(yīng)

本課題組[43]于2012年對PhI催化芳基酮α-乙酰氧基化反應(yīng)進行了研究,捕獲了反應(yīng)中目前未能分離或用其他手段未能直接分析的重要中間體:α-λ3-碘烷基酮復(fù)合物.進一步研究質(zhì)子化的該復(fù)合物在串聯(lián)質(zhì)譜中的氣相裂解行為表明,一步產(chǎn)物的生成經(jīng)歷了分子內(nèi)五元環(huán)過渡態(tài)的還原消除過程比分子間SN2反應(yīng)過程更合理.此外,我們[44]還運用質(zhì)譜法研究了三氟甲基苯基碘鎓陽離子(CF3I+Ph),發(fā)現(xiàn)PhI+CF3能發(fā)生氣相分子內(nèi)三氟甲基遷移反應(yīng)并脫除碘原子生成PhCF3+,而PhCF3+可進一步丟失CF2生成PhF+(圖4),該反應(yīng)能很好地體現(xiàn)高價碘氟化試劑的本質(zhì)反應(yīng)活性.隨后,本課題組[45]又研究了多氟取代碘苯自由基陽離子,發(fā)現(xiàn)其在氣相中特殊的CF2丟失反應(yīng),這體現(xiàn)了多氟取代引發(fā)的新型芳環(huán)裂解反應(yīng).

3.4氣相與液相人名反應(yīng)相關(guān)性的研究

著名質(zhì)譜學(xué)家Beynon曾將現(xiàn)代化的有機質(zhì)譜儀形容為一個“化學(xué)實驗室”[46].質(zhì)譜中離子所發(fā)生的重排/碎裂方式與化合物的離子形態(tài)在液相中相應(yīng)條件下的反應(yīng)有一定相似性[47,48],甚至可以“預(yù)測”研究對象在溶液中的化學(xué)反應(yīng)途徑.目前,氣相中的人名反應(yīng)除麥式重排和逆Diels-Alder反應(yīng)外,一直鮮有報道.本課題組[49~55]系統(tǒng)地研究了嘧啶氧基-N-芳基芐胺類除草劑豐富的氣相化學(xué)反應(yīng),如嘧啶氮引發(fā)的芐基遷移反應(yīng)[49]、質(zhì)子酸促進的氣相Smiles重排反應(yīng)[50]、Lewis酸促進的氣相Smiles重排反應(yīng)[51,52]、對氨基磺酰基陽離子的重排反應(yīng)[53,54]和芳環(huán)的逆-Michael反應(yīng)[55].在此基礎(chǔ)上,本課題組[56]研究發(fā)現(xiàn)了類似的溶液相反應(yīng),對研究該類除草劑的代謝及降解途徑和環(huán)境行為有重要的意義.2010年,本課題組[57]利用Favorskii重排反應(yīng)順利實現(xiàn)對該類具有高度環(huán)張力的活潑芳香性小環(huán)類化合物的氣相合成,還發(fā)現(xiàn)了N-苯基甲基丙烯酰胺質(zhì)子化后獨特的氣相N-Claisen重排反應(yīng)[58].潘遠江課題組在本領(lǐng)域也做出了很多出色的工作,如新型的氣相Smiles重排反應(yīng)[59,60]、逆-Michael反應(yīng)[61]、質(zhì)子遷移誘導(dǎo)解離[62]和銀離子催化的氣相Diels-Alder反應(yīng)[63]等.

4結(jié)論與展望

現(xiàn)代質(zhì)譜學(xué)為有機反應(yīng)中間體和反應(yīng)機理的研究打開了一扇窗.目前,有機質(zhì)譜學(xué)的發(fā)展應(yīng)與解決有機化學(xué)的核心科學(xué)問題相結(jié)合,建立有機化學(xué)各種復(fù)雜過程中間體研究的方法,為反應(yīng)機理研究提供支持.當代新型質(zhì)譜分析技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn),將大大提升質(zhì)譜分析在解決相關(guān)有機化學(xué)問題的能力.

化學(xué)反應(yīng)論文:探索高爐冶煉中的化學(xué)反應(yīng)

1碳酸鹽分解

碳酸鹽的分解壓PCO2隨著外溫而增大,在PCO2超過高爐內(nèi)煤氣的CO2分壓時,它們開始分解,超過煤氣的總壓便就激烈分解,即化學(xué)沸騰,因其高爐冶煉條件不同,各個高爐內(nèi)的總壓力和CO2分壓也存在差別,碳酸鹽在不同的高爐內(nèi)開始分解和化學(xué)沸騰分解溫度也存在差別。FeCO2、MnCO3和MgCO2分解相對容易,其數(shù)據(jù)如表1所示。前幾種碳酸鹽分解均出現(xiàn)在低溫區(qū),對高爐冶煉影響較小。而石灰石CaCO3分解開始分解溫度在700℃以上,其分解速率受料塊內(nèi)反應(yīng)界面出現(xiàn)的CO2向外通過反應(yīng)產(chǎn)物層而擴散的過程制約。因此,反應(yīng)速率受料塊粒度影響較大。在石灰石顆粒多為25mm-40mm的條件下,有相當一部分進入900℃以上的高溫才能分解。這時分解出的CO2會和焦炭發(fā)生碳素溶解損失反應(yīng):CO2+C====2CO-165528kJ這種反應(yīng)吸收大量高溫區(qū)的熱量,并消耗碳素,對高爐的能量消耗非常不利。煉鐵生產(chǎn)實踐表明,高爐每使用100kg石灰石,焦比要升高30-40kg。所以生產(chǎn)中要求除去高爐配料中的石灰石。主要方法是把石灰石加入燒結(jié)配料生產(chǎn)自熔性或高堿度燒結(jié)礦。在天然礦冶煉時,小高爐上可用生石灰代替石灰石,大高爐上控制其粒度在25mm~35mm以改善石灰石分解條件,使入爐熔劑控制在爐內(nèi)較高部位完成分解。同時,高爐中也進行著一定程度的析碳反應(yīng):2CO==CO2+C這是碳素溶解損失反應(yīng)的逆反應(yīng),在溫度在400-600℃發(fā)生出現(xiàn)這種反應(yīng)。對高爐冶煉不利:此反應(yīng)是放熱反應(yīng),因其發(fā)生在高爐上部,所以,熱量不能被有效利用;浸入爐身襯磚的CO如果析出碳素會由于出現(xiàn)膨脹而破壞爐襯,浸入爐料中的CO發(fā)生反應(yīng)會使爐料破碎、產(chǎn)生粉末阻礙煤氣流等。

2燃料揮發(fā)分的揮發(fā)

焦炭及煤粉中燃料揮發(fā)分,焦炭含有揮發(fā)分較少,在10%左右。焦炭下降到風(fēng)口前已被加熱到1400℃以上,含有揮發(fā)分已全都放出,在焦炭燃燒生成的煤氣中,揮發(fā)分僅占0.23左右,對煤氣成分和冶煉過程影響較小。而在噴吹煤粉時,煤粉中如果含揮發(fā)分高,噴吹量又大,就會造成爐缸煤氣成分明顯變化,這對還原反應(yīng)的影響必須加以重視。

3氣化

在高爐冶煉中,有些物質(zhì)會在高爐中氣化,如在高爐中還原出的P、As、K、Na、Pb、Zn和S等以及還原的中間產(chǎn)物SiO、Al2O和PbO在高爐中生成的化合物SiS、CS以及由原料帶入的CaF2等。這些物質(zhì)在高爐下部高溫區(qū)氣化后,隨煤氣流上升后又由于溫度的降低而冷凝;有少部分隨煤氣逸出,還有一部分被爐渣吸收而排出爐外,也有一部分隨爐料再次下降至高溫區(qū)而重復(fù)這種氣化的凝聚過程。這些易氣化的物質(zhì)的循環(huán),使這些物質(zhì)的濃度隨高爐的高度而出現(xiàn)變化。氣化物質(zhì)在較冷的爐壁和爐料表面上的凝聚,較輕時阻塞爐料空隙,增大煤氣流的阻力、降低料塊強度,較重時導(dǎo)致爐料難行、懸料以及爐墻結(jié)瘤等。解決的方法是增大其隨煤氣逸出量或被爐渣吸收的總排出量,如爐頂溫度較高,煤氣流速較大,能提高氣化物逸出爐外的數(shù)量;堿性爐渣能吸收S、O和SiO,酸性渣會較多的吸收K和Na,渣量大會增加這些物質(zhì)的排出量。在一些措施無效而且危害不斷加重時要從原料入手,限制這些物質(zhì)的入爐量,采取燒結(jié)加氯化物去除等方法措施。

化學(xué)反應(yīng)論文:分析烯烴羥汞化學(xué)反應(yīng)

羥汞化-脫汞是由烯烴合成醇的有效途徑之一[1]。羥汞化反應(yīng)主要分為兩個階段:①烯烴在含水的四氫呋喃溶液中與乙酸汞發(fā)生羥汞化;②羥汞化產(chǎn)物不經(jīng)分離,直接加入NaBH4進行還原脫汞。該反應(yīng)具有條件溫和(一般在室溫進行)、速度快(一般及時階段只需要幾分鐘,第二階段需要1小時)、中間產(chǎn)物不需分離、區(qū)域選擇性好(Markovnikov取向)、無重排產(chǎn)物等優(yōu)點。因此,盡管汞是公認最毒的金屬元素,但由于羥汞化反應(yīng)的諸多優(yōu)點,該反應(yīng)仍被廣泛用于有機合成[2-3]。

以丙烯加乙酸汞為例,目前比較公認的羥汞化反應(yīng)機理[4-5]見圖1。其中第二步和第三步最為關(guān)鍵,但是目前國內(nèi)外多數(shù)有機化學(xué)教材都沒有明確指出反應(yīng)的速控步是哪一步[6-10],部分教材甚至把羥汞化過程歸類為親電加成反應(yīng)[8-10]。我們對此產(chǎn)生疑問,整個反應(yīng)的速控步究竟是汞離子親電加成的第二步,還是水親核進攻的第三步?下面根據(jù)軟硬酸堿理論、元素電負性等有機化學(xué)基礎(chǔ)知識以及量子化學(xué)計算結(jié)果對各步反應(yīng)分析如下:(1)及時步,乙酸汞發(fā)生電離產(chǎn)生乙酰氧基汞正離子。我們認為該帶有正電荷的汞離子的生成是必要的。近期的研究證明氯化汞能夠催化芳基烯基醚的羥汞化反應(yīng)。加入氯化鈉等含有氯離子的無機鹽能夠抑制上述反應(yīng),而加入硝酸銀可以促進上述反應(yīng)。因為氯離子是軟堿,額外增加的氯離子能夠和汞離子絡(luò)合生成[HgCl4]2-,抑制了+HgCl的生成,進而抑制了羥汞化。而加入硝酸銀,使銀離子和氯離子結(jié)合,則可以促進+HgCl的生成,進而促進羥汞化反應(yīng)。對于不同的汞鹽,根據(jù)軟硬酸堿理論可以判斷其電離的難易。越容易電離的汞鹽,活性越高。不同汞化合物應(yīng)該具有如下的活性順序:Hg(OOCCF3)2>Hg(OOCCH3)2>HgCl2>HgBr2>HgI2。因為Hg2+是軟酸,CF3COO-是最硬的堿,I-是最軟的堿。所以Hg(OOCCF3)2最容易電離,HgI2則是“軟親軟”,不易電離,活性低。實驗結(jié)果表明Hg(OOCCF3)2對4-己烯-1-醇分子內(nèi)氧汞化速度比Hg(OOCCH3)2快,而且產(chǎn)物不同[12]。(2)第二步,乙酰氧基汞正離子與烯烴的碳碳雙鍵發(fā)生親電加成生成汞鎓離子。從軟硬酸堿理論分析,烯鍵的π電子為軟堿,汞離子為軟酸,“軟親軟”,該基元反應(yīng)應(yīng)該屬于快反應(yīng)。從電負性考慮,汞的電負性為1.9,略小于碳的2.55[13],這使正電荷主要集中在汞上而不是碳上。這一點與溴鎓離子截然不同,后者正電荷主要集中在碳原子上。所以,相比溴鎓離子,汞鎓離子不易受到水的親核進攻。我們用量子化學(xué)手段計算得出乙烯、丙烯、異丁烯與乙酰氧基汞正離子加成生成的汞鎓離子中間體以及乙烯的溴鎓離子的結(jié)構(gòu)與APT電荷(atomicpolartensor-basedcharges)[14]分布(圖2)(本文量化計算均采用Gaussian03軟件包,分子構(gòu)型在RB3LYP水平下進行優(yōu)化,其中C、O使用6-31G*基組,H使用6-31G**基組,Hg和Br使用贗勢基組(Lanl2DZ,其中對Br加上極化函數(shù)(極化參數(shù)為0.389);

對所有優(yōu)化的結(jié)構(gòu)進行頻率計算,以確認所有結(jié)構(gòu)均是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(駐點是極小值,沒有虛頻))。從以上計算結(jié)果可得出結(jié)論:①上述汞鎓離子中,乙酰氧基與汞原子是雙齒配位的,兩個O—Hg鍵長幾乎等長,都在2.30左右。②汞原子上總是帶有最多的正電荷。③在丙烯等不對稱烯烴的汞鎓離子中,由于甲基的供電誘導(dǎo)效應(yīng),C2上正電荷多于C1,在異丁烯的汞鎓離子中這一差異更加明顯。從乙烯到丙烯到異丁烯,Hg—C1鍵逐漸變短,從2.602變?yōu)?.478,再到2.419。而Hg—C2鍵逐漸變長,在異丁烯的汞鎓離子中,Hg—C2鍵最長,達到2.876。這都預(yù)示著第三步水親核進攻的位置在C2上,即Markovnikov取向。④在異丁烯的汞鎓離子中,C2上帶有最多的正電荷,可以預(yù)期其與水的親核加成速度要比丙烯或乙烯的汞鎓離子更快,這一結(jié)論與實驗結(jié)果一致[15]:2-甲基-2-丁烯的羥汞化在10s內(nèi)完成,而環(huán)己烯需要55s。⑤與電負性分析結(jié)果一致,與乙烯的乙酸汞鎓離子不同,在乙烯的溴鎓離子中,正電荷主要集中在碳原子上,溴原子上正電荷很少,這表明汞鎓離子與溴鎓離子有著本質(zhì)的不同。眾所周知,羥汞化反應(yīng)通常不會發(fā)生重排,這正是由于汞鎓離子中間體的正電荷主要集中在汞上而不是碳上的具體體現(xiàn)。因為涉及鎓離子的碳上正電荷較少,臨近α位的烴基或氫原子不易發(fā)生遷移。

我們分別計算了叔丁基乙烯的汞鎓離子和溴鎓離子甲基重排前后的能量變化,結(jié)果如圖3所示。從量子化學(xué)計算的結(jié)果也可以看出,在叔丁基乙烯汞鎓離子中,C2上的正電荷僅為0.4858e,而且甲基重排后所得到的叔碳正離子中間體的吉布斯自由能比重排前升高了77.78kJ/mol;而叔丁基乙烯的溴鎓離子中C2上正電荷高達0.8574e,非常有利于甲基遷移,而且發(fā)生類似重排后產(chǎn)物的吉布斯自由能比重排前降低了45.19kJ/mol。因此叔丁基乙烯的汞鎓離子的重排在熱力學(xué)上是極其不利的,不易重排。而叔丁基乙烯與溴的親電加成生成的溴鎓離子容易重排。事實上,許多烯烴,如:莰烯[16]、降冰片烯[17]和苯并二環(huán)[2.2.2]-2,5-辛二烯[18]與溴的親電加成都發(fā)生了重排。(3)第三步,水作為親核試劑進攻汞鎓離子。在該步中,水分子中的氧原子是硬堿,而帶有部分正電荷的碳原子是軟酸。由于碳上的正電荷較少,水的親核性又弱,此類弱親核試劑的親核進攻就變得更加困難。由此推斷,該步基元反應(yīng)才應(yīng)該是整個反應(yīng)的慢步驟,即整個羥汞化反應(yīng)的速控步。通過查閱文獻[19],這一結(jié)論得到了有力支持。例如:2-甲基-1-己烯的羥汞化反應(yīng)速度比1-己烯快10倍,比四甲基乙烯的羥汞化速度快833倍。上述實驗結(jié)果與相應(yīng)汞鎓離子中C2上的正電荷多少有關(guān)(圖4)。2-甲基-1-己烯的汞鎓離子中C2上的正電荷較大(0.6632e),羥汞化最快;而四甲基乙烯的類似物相應(yīng)碳原子上的正電荷最少,羥汞化最慢。如果汞鎓離子生成的一步是速控步,含有4個供電甲基的四甲基乙烯與乙酸汞離子形成汞鎓離子進而得到羥汞化中間體應(yīng)該是上述3個烯烴中最快的,然而實驗 事實正好相反。這反過來證明汞鎓離子生成的一步不是整個羥汞化反應(yīng)的速控步。另外,對于含多個雙鍵的烯烴,羥汞化優(yōu)先發(fā)生在最不對稱的雙鍵上,即1,1-二取代優(yōu)于1,1,2-三取代,單取代優(yōu)于1,2-二取代[20],反應(yīng)速度與汞鎓離子中取代最多的碳原子上的正電荷密度成正比,也進一步說明水親核進攻的一步是整個反應(yīng)的速控步。(4)第四步是中間產(chǎn)物Ⅱ快速失去質(zhì)子的過程,不再贅述。(5)關(guān)于烯烴和炔烴羥汞化產(chǎn)物的脫汞問題。在烯烴的羥汞化產(chǎn)物中,由于碳與汞的電負性差別太小,使得碳汞鍵的電荷分布比較均勻,碳汞鍵的極性較小。量子化學(xué)計算得出乙烯羥汞化產(chǎn)物中與汞原子相連的碳原子上負電荷密度均為-0.1300e,同樣說明碳汞鍵的極性很小,所以乙烯羥汞化產(chǎn)物HOCH2CH2HgOAc不像其他金屬有機試劑(例如Grignard試劑)那樣容易水解,而必須使用還原劑NaBH4進行還原。

相反,乙炔在汞催化下的水合產(chǎn)物是互變異構(gòu)體(圖5):HOCHCHHg+和OHCCH2Hg+,前者與汞相連的碳原子是sp2雜化,比sp3雜化碳原子具有更大的電負性[21]和更強的吸引電子能力,會使碳汞鍵極性增大;后者甲酰基是強吸電基,而且在稀硫酸中,氧原子會發(fā)生質(zhì)子化,使碳汞鍵極性進一步增大。因此,乙炔羥汞化產(chǎn)物中的碳汞鍵更像一般金屬-碳鍵,在稀硫酸中容易水解。所以在炔烴羥汞化反應(yīng)中,汞離子是催化量的。為了便于比較,我們在乙炔羥汞化中間體的汞原子上螯合了一個乙酸根,量子化學(xué)計算結(jié)果見圖6。從圖6能夠明顯地看出,乙炔羥汞化產(chǎn)物中的碳汞鍵正負電荷差別明顯大于乙烯羥汞化產(chǎn)物中的碳汞鍵電荷差,鍵的極性也明顯比后者強,即乙炔羥汞化產(chǎn)物中碳汞鍵容易直接水解變?yōu)樘細滏I。本文從有機化學(xué)基本概念、基本理論出發(fā),結(jié)合量子化學(xué)計算結(jié)果,對烯烴的羥汞化機理進行了分析,得出該反應(yīng)的速控步是水分子親核進攻汞鎓離子的一步,整個反應(yīng)屬親核加成。同時指出,烯烴羥汞化產(chǎn)物中的碳汞鍵極性小,不能直接水解為碳氫鍵,故需要硼氫化鈉還原;而炔烴羥汞化產(chǎn)物中的碳汞鍵極性較大,在反應(yīng)過程中可以直接水解轉(zhuǎn)化為碳氫鍵。

化學(xué)反應(yīng)論文:分析《化學(xué)反應(yīng)工程》課程雙語教學(xué)的實踐與認識

社會與科學(xué)的進步促使國際間的交流與合作不斷地擴展,對人才的要求也漸為提高,專業(yè)人才不僅要具有扎實的專業(yè)水平,還要具有較強的外語功底。為了適應(yīng)科學(xué)與社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要,教育部在2001年印發(fā)了《關(guān)于加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》,提出“積極推動使用英語等外語進行教學(xué)”,“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)”。根據(jù)這一形式,我校在2000年也對化工類主干課程《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)進行了改革,采用了雙語教學(xué)的模式。歷經(jīng)幾年的實踐,我們對雙語教學(xué)取得了一些認識。

1、雙語教學(xué)的意義

雙語教學(xué)是在非語言類學(xué)科中以兩種語言作為教學(xué)語言的教育[1],其中一種是學(xué)生的母語,使學(xué)生掌握非語言類學(xué)科知識。研究者將雙語教學(xué)模式分成三類[2],及時類,學(xué)校只使用一種非學(xué)生母語的語言進行教學(xué),即浸入型雙語教學(xué);第二類,學(xué)生進入學(xué)校后部分或者全部使用母語,然后逐步轉(zhuǎn)變成只使用第二種語言進行教學(xué),這種模式稱為過渡型雙語教學(xué);第三類,學(xué)生剛進入學(xué)校是使用母語,然后逐漸地使用第二種語言進行部分學(xué)科的教學(xué),其他學(xué)科仍然使用母語教學(xué),這種模式稱為保留型雙語教學(xué)。

采用雙語教學(xué)具有多方面的意義。首先,雙語課程多采用國外原版教材,通過課程的學(xué)習(xí),學(xué)生在掌握該課程內(nèi)容的同時,可自然習(xí)得外語的運用,提高外語的應(yīng)用能力。其次,外語學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用,在高校中往往花費諸多的學(xué)時在外語課程上,而學(xué)生的外語運用能力往往不理想,在運用外語進行交流的場合,往往很難表述自己的想法,涉及到專業(yè)用語,更是不知如何表達,外語的學(xué)用脫節(jié)問題嚴重。雙語教學(xué)的開展無疑可以有效地解決這一問題。雙語教學(xué)把課程知識的學(xué)習(xí)和外語的學(xué)習(xí)有機結(jié)合在一起,使學(xué)生真正運用自己的外語技能實現(xiàn)課程知識的學(xué)習(xí),切身感受到外語的重要性,實現(xiàn)學(xué)以致用。并且,國外原版教材的采用,使得課程教學(xué)體系與國外一致,從而可以吸納國外同類課程的精華。再者,通過雙語教學(xué),使更多的學(xué)生既具有較強的專業(yè)知識,又具有很好的外語運用能力,從而可以促進國際間的交流,推進對國際先進科技與創(chuàng)新理念的理解與接受。

2、《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的雙語教學(xué)實踐

我校《化學(xué)反應(yīng)工程》課程選擇國外名校教材《Chemical Reaction Engineering》(Octave Levenspiel 主編,3rd ed.,John Wiley & Son,Inc.,該教材2002年由化學(xué)工業(yè)出版社作為國外名校名著引進出版)進行教學(xué),該書文字流暢,內(nèi)容簡明,條理清晰,較適合作為雙語教學(xué)的教材,但是內(nèi)容上與我們的教學(xué)大綱不相符,我們在授課中根據(jù)需要對課程內(nèi)容做適當取舍或調(diào)整。主講教師均具有較好的英語基礎(chǔ),教師專業(yè)水平較高,均已取得博士學(xué)位或者正在攻讀博士學(xué)位。教師授課時,板書為英語,起始時以漢語講授為主,在學(xué)生能夠接受的前提下,采用部分英語授課,隨著時間的推移,逐漸加大英語授課的強度。按照教學(xué)模式分類,本課程屬于保留型雙語教學(xué)。

教師授課過程中,絕大部分時間講解課程知識,根據(jù)學(xué)生的英語掌握情況,提示部分專業(yè)詞匯或者講解部分英語段落、語句。授課過程中,具體采用多大份額的英語講授,每次課不同,根據(jù)學(xué)生掌握知識點的情況來調(diào)整,以大部分學(xué)生能夠掌握主要知識點為準。

課程作業(yè)為英文教材所配備的習(xí)題,對學(xué)生提交作業(yè)的語言不作硬性要求,英語表達能力強的學(xué)生可以采用英文,英語表達能力差的學(xué)生可以采用部分英文部分漢語的方式,鼓勵學(xué)生盡可能采用英語。考試采用英文試卷,答題語言也不作硬性規(guī)定。

教學(xué)方式上除了教師授課、學(xué)生聽課、記筆記的常規(guī)形式,還采用了很多靈活的形式。例如,在一次課結(jié)束時,對下一次課要講的內(nèi)容提出一些問題,要求學(xué)生預(yù)習(xí),再上課時,由學(xué)生就這些問題發(fā)表意見,甚至給同學(xué)講課,之后教師進行評價、討論。采用英文教材需要學(xué)生付出更多的精力來閱讀、理解,這種教學(xué)方式可以增加學(xué)生閱讀教材、分析問題的積極性。又如,為了增強學(xué)生對知識點的掌握,每次課前均對上一次課所講授的知識點進行回顧,講清各知識點之間的前后聯(lián)系。同時每個階段我們均進行小結(jié),把該階段的內(nèi)容前后聯(lián)系起來,每一階段均配合相應(yīng)的綜合練習(xí)題,鞏固已學(xué)知識。

同時,我校《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)網(wǎng)站已于2006年建成,上傳并了許多重要的教學(xué)資源,如課程信息、授課課件、教案、電子版參考資料(著作、論文)、拓展資源等,并經(jīng)常更新,學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò),瀏覽教學(xué)資源及下載。該網(wǎng)站的建成,對《化學(xué)反應(yīng)工程》雙語課程的日常教學(xué)起到了很好的輔助作用。

教學(xué)實踐的結(jié)果表明,大部分學(xué)生閱讀、理解教材的能力明顯提高,能夠基本上掌握課程的主要知識點。每次課程結(jié)束,均對學(xué)生進行調(diào)研,結(jié)果表明,學(xué)生認為該雙語課程講授的內(nèi)容充實,信息量大,能及時反映學(xué)科前沿內(nèi)容,對該雙語課程的教學(xué)方法基本滿意,該課程的學(xué)習(xí),對英語應(yīng)用能力的提高有很大幫助。校教學(xué)巡視員對《化學(xué)反應(yīng)工程》雙語課程的教學(xué)也給予了高度評價,一致認為課程組教師講授知識,教學(xué)方法和手段先進、合理,理論聯(lián)系實際。

3、雙語教學(xué)中存在的問題

在《化學(xué)反應(yīng)工程》課程教學(xué)實踐中,我們也逐步認識到了雙語教學(xué)中存在的一些問題。

首先,在本課程的教學(xué)中,常常不能完整地完成教學(xué)大綱規(guī)定的全部內(nèi)容,這是由于雙語教學(xué)中需要花費一定的時間來幫助學(xué)生對語言的理解,以保障學(xué)生對知識的接受,所以會損失一部分教學(xué)內(nèi)容。這一問題的存在也是必然的,因為我們的語言大環(huán)境是漢語環(huán)境,學(xué)生對于外語所表達知識的接受存在較大的障礙。要想解決這一問題,目前存在較大的困難,需要從我們的語言環(huán)境著手,增大外語的運用力度。我們考慮可以充分利用現(xiàn)代化的交流手段,例如通過網(wǎng)上質(zhì)疑和答疑,增強學(xué)生課后復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)的強度;同時提供合適的中文參考書供學(xué)生參考,把教學(xué)內(nèi)容的損失減到低。

其次,教師本身的外語運用能力有待進一步提高。的雙語教師應(yīng)該不僅可以用外語進行流利的日常會話,而且精通專業(yè)內(nèi)容、學(xué)科專業(yè)英語,能流暢自如地應(yīng)用雙語進行教學(xué)。在教學(xué)中 我們已經(jīng)認識到教師本身存在的一些不足,盡管我們進行雙語教學(xué)的教師都是英語基礎(chǔ)較好的教師,但是畢竟不是以英語為母語,要想實現(xiàn)流利的英語授課尚存在一定的困難,需要加強雙語教師的培養(yǎng)與培訓(xùn)。目前我校也采取了一些措施,例如選送雙語課教師由外教進行強化訓(xùn)練并短期出國培訓(xùn),已取得了一些成效,但仍需進一步加強這一方面的工作內(nèi)容。

再者,部分學(xué)生不能認同雙語教學(xué)模式,認為雙語教學(xué)沒有必要,在學(xué)習(xí)中處于被動,直接影響到其對知識的接受。而且,我校《化學(xué)反應(yīng)工程》課程的所有課堂均設(shè)置為雙語,該課程是化學(xué)工程與工藝專業(yè)學(xué)生的必修主干課,學(xué)生沒有選擇的余地,有些學(xué)生英語基礎(chǔ)較差,聽讀能力跟不上,課上講解的知識往往因為語言理解的問題而不能接受,隨著授課內(nèi)容的深入,這一部分學(xué)生往往產(chǎn)生消極情緒,進一步影響對課程知識的接受。如前所述,課上我們已經(jīng)采取了各種手段來加強學(xué)生對知識的理解,盡管如此,學(xué)生對雙語教學(xué)的態(tài)度積極與否仍然是雙語教學(xué)的關(guān)鍵一環(huán)。這就提示我們,進行雙語教學(xué)不可急于求成,需要根據(jù)學(xué)生的特點制定教學(xué)計劃,提高學(xué)生對雙語課程的積極性。

4、結(jié)束語

幾年的教學(xué)實踐中,我們在《化學(xué)反應(yīng)工程》雙語教學(xué)中已取得了一些成效,對于雙語教學(xué)的認識也有了提高,同時也發(fā)現(xiàn)了不少問題。雙語教學(xué)師資是提高雙語教學(xué)效果的前提,我們需要進一步加大師資的培養(yǎng)與培訓(xùn)力度。雙語教學(xué)還必須充分考慮學(xué)生的特點,必須符合學(xué)生發(fā)展的需要,給學(xué)生適當?shù)倪x擇空間,例如可以開設(shè)雙語與漢語兩種課堂,由學(xué)生根據(jù)自身的情況決定選擇漢語課堂還是選擇雙語課堂。另外可以適當采用激勵機制,例如學(xué)生選擇雙語課程可以得到適當?shù)莫剟?課程學(xué)分可以比同樣的漢語授課課程適當高出一些,提高學(xué)生對雙語課的學(xué)習(xí)熱情。總之,雙語教學(xué)要重實效,要從人才培養(yǎng)的高度來認識,依據(jù)實際情況循序漸進、持之以恒,逐漸加強雙語教學(xué)的力度。

化學(xué)反應(yīng)論文:化學(xué)反應(yīng)與設(shè)備教育創(chuàng)新探索

1多種教學(xué)手段并用

1.1多媒體教學(xué)

在《化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備》的教學(xué)過程中采用多媒體授課,并配有圖像清晰的DVD教學(xué)影片及動畫。DVD影片主要選擇了某些設(shè)備進行介紹,把這些設(shè)備進行拆卸后再進行安裝,讓學(xué)生更近一步地了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu);并介紹了某些設(shè)備在了實際操作中可能出現(xiàn)的事故現(xiàn)象及應(yīng)急處理辦法,讓學(xué)生對生產(chǎn)實際了解更加深刻。教學(xué)動畫主要對某些設(shè)備的運行進行了模擬,使學(xué)生能夠直觀地了解設(shè)備內(nèi)部的運行狀況。通過這些手段使教學(xué)變得直觀、生動,極大地提高了學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性。

1.2仿真及實操教學(xué)

我院建有大型仿真實訓(xùn)室,可進行化工生產(chǎn)單元及工段仿真操作。該實訓(xùn)中心可以讓學(xué)生在電腦上模擬化工單元操作情境,模擬化工產(chǎn)品生產(chǎn)整個生產(chǎn)過程,彌補了化工生產(chǎn)在真實裝置上操作受到限制的不利因素。在完成本課程某個任務(wù)的理論教學(xué)后,帶領(lǐng)學(xué)生進行仿真操作實踐教學(xué),將理論與實踐緊密地聯(lián)系起來,極大地調(diào)動了學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)積極性。在操作過程中,學(xué)生可以大膽的設(shè)計參數(shù)、改變參數(shù),教師可以設(shè)定故障,讓學(xué)生以小組為單位分析、研討、解決,較好的提高了學(xué)生分析、判斷、解決問題的能力。我院實習(xí)實訓(xùn)基地已經(jīng)建成,并且配套了各種反應(yīng)器,包括釜式反應(yīng)器,管式反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器等,因此可以在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,增加單元現(xiàn)場操作實驗,使學(xué)生對生產(chǎn)設(shè)備具備實際操作流程各工序及相關(guān)技能得到訓(xùn)練,以便學(xué)生日后能對現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)過程進行管理,確保裝置設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

2豐富教學(xué)內(nèi)容

2.1教學(xué)時數(shù)及分配

《化學(xué)反應(yīng)過程與設(shè)備》所包含的內(nèi)容比較廣泛,因此現(xiàn)有的教學(xué)時數(shù)(總學(xué)時60)滿足不了該課程的教學(xué)要求,應(yīng)適當將教學(xué)時數(shù)加大,建議調(diào)整為周學(xué)時6,共90學(xué)時,適當增加實踐性教學(xué),爭取做到理論教學(xué)與實踐教學(xué)比例為3∶1。

2.2課程內(nèi)容

理論知識模塊應(yīng)著重于反應(yīng)器的設(shè)計計算,為畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。建議學(xué)時58學(xué)時。充分利用我院仿真實訓(xùn)基地,增加仿真實驗內(nèi)容,通過單元操作仿真,加強理論知識的理解和掌握,使學(xué)生掌握各個基本單元過程的操作控制和調(diào)節(jié)方法,培養(yǎng)分析和解決生產(chǎn)操作中各種工程技術(shù)問題的能力。仿真實驗教學(xué)內(nèi)容:①釜式反應(yīng)器仿真實驗(4學(xué)時);②管式反應(yīng)器仿真實驗(4學(xué)時);③固定床反應(yīng)器仿真實驗(4學(xué)時);④流化床反應(yīng)器仿真實驗(4學(xué)時)。我院實習(xí)實訓(xùn)基地已經(jīng)建成,并且配套了各種反應(yīng)器,包括釜式反應(yīng)器,管式反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器等,因此可以在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,增加單元現(xiàn)場操作實驗,使學(xué)生對生產(chǎn)設(shè)備具備實際操作流程各工序及相關(guān)技能得到訓(xùn)練,以便學(xué)生日后能對現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)過程進行管理,確保裝置設(shè)備正常運轉(zhuǎn);反應(yīng)器操作實驗教學(xué)內(nèi)容:①釜式反應(yīng)器技能操作(4學(xué)時);②固定床反應(yīng)器技能操作(4學(xué)時);③流化床反應(yīng)器技能操作(4學(xué)時)。

3創(chuàng)新考核方式

打破原有期末閉卷筆試的模式,采用半開卷筆試與實際操作相結(jié)合的考核方式。(1)半開卷筆試(100分)主要考察學(xué)生對反應(yīng)器設(shè)計的理解與掌握能力。以試卷形式分兩部分進行考核,理論知識部分閉卷筆試(50min),反應(yīng)器設(shè)計計算部分開卷筆試(50min),給定學(xué)生一個設(shè)計項目,學(xué)生自我發(fā)揮,寫出設(shè)計思路,并進行相應(yīng)的計算。(2)實際操作(100分)主要考察學(xué)生單元操作過程的正常運行、操作調(diào)節(jié)、事故處理等能力。在我院實訓(xùn)基地進行考核。學(xué)生以3~5人為一組,隨機抽題(包括釜式反應(yīng)器,管式反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器,流化床反應(yīng)器技能操作),分工協(xié)作進行操作、測試數(shù)據(jù),教師根據(jù)學(xué)生操作熟練程度及是否按照操作規(guī)程進行等打分。

化學(xué)反應(yīng)論文:探究化學(xué)反應(yīng)條件及催化劑的作用

1化學(xué)反應(yīng)的影響因素

化學(xué)反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程,在反應(yīng)過程中容易受到不同因素的影響。及時,化學(xué)反應(yīng)會受到濃度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時濃度越大,反應(yīng)速率越大,化學(xué)平衡會向正向轉(zhuǎn)移。第二,化學(xué)反應(yīng)會受到壓強的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時壓強越大,反應(yīng)速率越大,化學(xué)平衡會向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)小的方向轉(zhuǎn)移。這一反應(yīng)影響條件是針對氣體反應(yīng)的,增大壓強相當于增大了單位體積內(nèi)氣體的濃度,一次化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率就會隨著壓強的增大而變快。第三,化學(xué)反應(yīng)會受到溫度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時溫度升高,反應(yīng)速率會增大,化學(xué)平衡會向吸熱方向轉(zhuǎn)移。實踐證明,溫度的變化可以影響到一切的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,只是影響程度會有所差異。第四,化學(xué)反應(yīng)會受到催化劑的影響。一般情況催化劑對化學(xué)平衡不會產(chǎn)生影響,也不參與化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)前后其質(zhì)量和組成是不變的。它加入的目的就是改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。通常正催化劑都會加速化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。此外,光、反應(yīng)固體物顆粒大小、溶劑等也會影響到化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。其中溫度和催化劑的影響比較明顯、具有很大的實用價值。如在工業(yè)合成氨中,會使用鐵做催化劑,加快化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,提高氨的生成速度。

2化學(xué)反應(yīng)中催化劑的作用

2.1催化劑的類型

在化學(xué)反應(yīng)中,催化劑雖不參與化學(xué)反應(yīng),但它會與反應(yīng)物發(fā)生作用,加快了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,使化學(xué)反應(yīng)變得更為劇烈。首先,催化劑不參與化學(xué)反應(yīng),即化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生任何的改變。其次,催化劑會改變反應(yīng)的速率,甚至可使反應(yīng)的速率提高上萬億倍,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用的效率,提高了單位時間內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量,創(chuàng)造了企業(yè)的經(jīng)濟效益。催化劑的類型多樣,按催化過程可分為均相催化劑和多項催化劑;按催化劑的反應(yīng)類型可分為氧化還原催化劑、酸堿催化劑和配位催化劑。按物質(zhì)類型可分為過度金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、酸堿催化劑和金屬絡(luò)物催化劑。隨著工業(yè)的發(fā)展,人類環(huán)保意識的增強,對工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)的要求也越來越高,產(chǎn)生了從環(huán)保角度出發(fā)的綠色化學(xué),如燃煤中加入生石灰反應(yīng),減少了煤燃燒過程中二氧化硫的排放。在綠色化學(xué)中很大一部分就是通過催化劑的合理利用來減少和排除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染、破壞,隨之相應(yīng)產(chǎn)生了綠色催化劑。

2.2催化劑的作用

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑起到了巨大的作用,促進了工業(yè)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的效率,催化劑的研究和使用時當今世界熱點,據(jù)統(tǒng)計有80%以上的工業(yè)生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)都會用到催化劑。首先,催化劑的使用降低了工業(yè)生產(chǎn)的成本。一方面,催化劑的使用使工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)更為充分,降低了工業(yè)生產(chǎn)的原料損耗,提高了生產(chǎn)效率。另一方面催化劑加快了化學(xué)反應(yīng)的速度,提高了單位時間內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)量,節(jié)約了人力等成本,使企業(yè)在同一時間內(nèi)生產(chǎn)了更多的產(chǎn)品,節(jié)約了生產(chǎn)消耗,為企業(yè)贏得了更多的利益。此外,一些催化劑的應(yīng)用簡化了所需產(chǎn)品的加工工藝,使人類通過廉價的手段提取了高效益的能源、產(chǎn)品,創(chuàng)造了極大的社會效益。其次,催化劑的使用提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力。如在工業(yè)合成氨的過程中,使用催化劑使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率提升了上萬億被,大大的提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力,為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值和社會效益。再次,催化劑能控制化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)物,如在乙烯與氧氣的反應(yīng)中,使用PdCl-CuCl2做催化劑可以生成乙醛;而使用銀作催化劑則會生成環(huán)氧乙烷。因此,生產(chǎn)中可以通過催化劑控制化學(xué)反應(yīng)的生成產(chǎn)物,獲取生產(chǎn)所想要得到的新物質(zhì)。此外,對于復(fù)雜反應(yīng),催化劑可以有效的加快主反應(yīng)的反應(yīng)速率,對副反應(yīng)起到一定的擬制作用,提高了生產(chǎn)中所需產(chǎn)物的收率。第四,催化劑改善了化學(xué)反應(yīng)的條件,如一些反應(yīng)本身要在高溫下進行,才能確保反應(yīng)和反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng),加入催化劑后可在常溫下進行并確保反應(yīng)的速率;又如一些反應(yīng)對設(shè)備的腐蝕性嚴重,采用催化劑后可改變發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),降低了反應(yīng)過程中對設(shè)備的腐蝕,并確保了生產(chǎn)的順利進行。可見催化劑的這一作用能有效改善企業(yè)化工生產(chǎn)中對生產(chǎn)設(shè)備的要求,較低了生產(chǎn)條件,為企業(yè)贏得了更多的利益。第五,催化劑的使用使更多的化學(xué)反應(yīng)得以實現(xiàn),拓展了工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)的原料來源,為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)掘出更多的資源。第六,催化劑擬制了一些化工生產(chǎn)中危害物品的生成,降低了化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境的污染。如工業(yè)生產(chǎn)鄰苯二酚過程中,采用酶E.Coli做催化劑,使產(chǎn)物的生成定向為鄰苯二酚,避免了化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品的產(chǎn)生和廢棄物的生成,有效的保護了環(huán)境。

3化學(xué)反應(yīng)和催化劑應(yīng)用的研究趨向

化學(xué)反應(yīng)對人類的貢獻是有目共睹的,但化學(xué)反應(yīng)造成的環(huán)境污染等負面影響也是不容忽視的,隨著環(huán)境問題的日益惡化,人類的環(huán)保意識逐漸增強。早在二十世紀時人們就提出了綠色化工,隨著人類對化學(xué)反應(yīng)及催化劑使用研究的深入,目前人類已掌握了很多提高化學(xué)反應(yīng)效率,減少環(huán)境污染的措施,并將其運用到工業(yè)化工生產(chǎn)中,實現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)對人類的無害服務(wù)。同時,人們利用化學(xué)反應(yīng)不斷的開發(fā)新的能源,如在催化劑作用下將煤炭資源轉(zhuǎn)化為液體燃料,增強了能源的利用效率,還降低了煤炭不充分燃燒所帶來的環(huán)境污染問題。因此,未來化學(xué)反應(yīng)與催化劑應(yīng)用的研究方向就是綠色化工、能源化工。隨著科技的發(fā)展,人類必將實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的無公害、無污染,并充分的利用催化劑等手段,拓展人類對能源原料的需求,進一步促進人類文明的發(fā)展。

4結(jié)語

化學(xué)反應(yīng)廣泛的存在于人類的生產(chǎn)、生活中,為人類社會的發(fā)展和進步作出了突出貢獻。從日常生活到工業(yè)生產(chǎn),從鋼鐵冶煉到航天、航空工業(yè)的發(fā)展,處處都要依靠化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。自然界存在著大量的物質(zhì)資源,為人類的生存和發(fā)展提供了保障。但這些資源的直接利用或初加工利用都會帶來一定的資源浪費和環(huán)境污染等問題,此外一些資源的狀態(tài)人類還無法加以利用。化學(xué)反應(yīng)從自然資源中制造出新的資源、能源為人類所用,為人類的生存和發(fā)展提供了極大支持。同時,催化劑的應(yīng)用具有加速化學(xué)反應(yīng)、提高化學(xué)反應(yīng)效益等作用,極大的方便了人類利用化學(xué)反應(yīng)進行生產(chǎn)的目的。隨著人們對化學(xué)反應(yīng)和催化劑應(yīng)用研究的不斷深入和擴展,化工生產(chǎn)將為人類社會創(chuàng)造更多的財富,實現(xiàn)無污染、無公害的為人類社會的發(fā)展服務(wù)。

化學(xué)反應(yīng)論文:對化學(xué)反應(yīng)工程實踐教學(xué)的改革與探索

化學(xué)反應(yīng)過程是化工生產(chǎn)過程的核心,流程中反應(yīng)器的投資不一定較大,但反應(yīng)器的設(shè)計精度、操作控制精度均要高于其它設(shè)備,是決定最終產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵部位。化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究工業(yè)反應(yīng)過程的開發(fā)和反應(yīng)器設(shè)計、優(yōu)化、放大的工程學(xué)科。目標是通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工業(yè)反應(yīng)器設(shè)計、操作和控制中遇到的實際工程問題的能力。化學(xué)反應(yīng)工程是人類從科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的,它離不開科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐。學(xué)生在學(xué)習(xí)時普遍感到理論抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣、工程問題多,不少學(xué)生認為化學(xué)反應(yīng)工程課程是大學(xué)中最難學(xué)習(xí)的課程之一。本科生的工程背景知識不足,僅靠理論教學(xué)難易將反應(yīng)工程基本原理與工業(yè)反應(yīng)過程有效結(jié)合,難易將知識內(nèi)化為學(xué)生的能力。開好這樣一門課程,改革實踐教學(xué)是深化書本理論知識、強化工程應(yīng)用能力的有效途徑之一。為此,青海大學(xué)化工學(xué)院(以下簡稱“我院”)在加強實踐性教學(xué)方面進行了一系列的探索,采取加大課程實驗、開設(shè)課程設(shè)計、開展反應(yīng)器操作仿真實訓(xùn)、鼓勵學(xué)生參加科研活動等一系列改革措施,取得良好的教學(xué)效果,顯著加深了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)工程基本原理的理解,有效提高了學(xué)生在反應(yīng)器設(shè)計、科學(xué)實驗研究、反應(yīng)器操作等方面的實踐動手能力。

一、開設(shè)課程設(shè)計、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識和反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計的能力

我院開設(shè)了為期2周的化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計,要求每個學(xué)生獨立完成硫酸轉(zhuǎn)化器設(shè)計,采用二轉(zhuǎn)二吸中的“3+1”或“2+2”式工藝、四段間接換熱絕熱式固定床催化反應(yīng)器。每個學(xué)生的設(shè)計規(guī)模、進一段的原料氣組成、凈化率、轉(zhuǎn)化率、吸收率不相同,學(xué)生自己查閱文獻資料、查找設(shè)計方法、搜集計算公式、選擇工藝參數(shù)進行設(shè)計。完成后撰寫設(shè)計說明書,內(nèi)容包括設(shè)計任務(wù)書、目錄、設(shè)計方案簡介、工藝計算、設(shè)計結(jié)果匯總、設(shè)計評述與討論、參考文獻,等等。設(shè)計過程中學(xué)生之間廣泛討論,商討設(shè)計方法,學(xué)習(xí)氛圍濃厚。雖然過程相似,但設(shè)計條件不同,每個學(xué)生都要單獨完成自己的設(shè)計任務(wù)。通過該課程設(shè)計,學(xué)生對固定床催化反應(yīng)器的形式和特點,固體催化劑的性能、內(nèi)擴散有效因子的概念和計算方法,平衡溫度、平衡溫度曲線的概念和繪圖方法,溫度、溫度曲線的概念和繪圖方法,各段進出口溫度、進出口轉(zhuǎn)化率的分配方法,利用本征動力學(xué)方程,通過數(shù)值積分計算反應(yīng)時間的方法,催化劑用量的計算及校正方法,反應(yīng)器直徑、高度及其它附件尺寸的計算方法等知識點,有了深刻的理解和較好的掌握。

二、逐步加大實驗、鞏固所學(xué)知識、培養(yǎng)實驗動手能力

對于化學(xué)反應(yīng)工程這種實踐性很強的工程學(xué)科來說,實驗是學(xué)生參加實踐獲取知識所必需的學(xué)習(xí)途徑。而化學(xué)反應(yīng)工程的主要研究方法也是應(yīng)用理論推演和實驗研究工業(yè)反應(yīng)過程的規(guī)律而建立的數(shù)學(xué)模型方法。所以教會學(xué)生如何建立各類實驗反應(yīng)器,如何進行實驗設(shè)計、反應(yīng)條件選擇和數(shù)據(jù)處理非常有用。為此在課程建設(shè)中,我院通過專業(yè)實驗課、綜合設(shè)計型實驗課,逐步加大與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的實驗。目前開設(shè)多釜串聯(lián)流動特性的測定、管式反應(yīng)器流動特性測定兩個驗證型實驗;開設(shè)乙酸乙脂水解反應(yīng)動力學(xué)的測定、乙醇催化裂解制乙烯反應(yīng)動力學(xué)測定、乙苯脫氫制苯乙烯、反應(yīng)精餾制乙酸乙酯等四個綜合設(shè)計型實驗。通過實驗,學(xué)生對返混、脈沖法、階躍法的概念以及停留時間分布的測定方法,多釜串聯(lián)模型、軸向混合模型的流動特性,理想流動反應(yīng)器與實際反應(yīng)器停留時間分布的區(qū)別,連續(xù)均相流動反應(yīng)器的非理想流動情況及產(chǎn)生返混原因,全混釜中連續(xù)操作條件下反應(yīng)器內(nèi)測定均相反應(yīng)動力學(xué)的原理和方法,反應(yīng)精餾與常規(guī)精餾的區(qū)別,連續(xù)流動反應(yīng)體系中氣——固相催化反應(yīng)動力學(xué)的實驗研究方法,溫度、濃度、進料流量對不同反應(yīng)結(jié)果的影響,轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率的概念及計算方法等知識點,有了透徹的理解。課堂上學(xué)習(xí)的理論知識,不但在實驗中得到驗證和鞏固,而且得到了應(yīng)用,掌握了反應(yīng)動力學(xué)的實驗測定和相關(guān)設(shè)備的使用方法。

三、開展仿真實訓(xùn)、培養(yǎng)實踐操作能力

我院以前有四周生產(chǎn)實習(xí),實習(xí)中遇到企業(yè)為了安全和效益等因素不允許學(xué)生親自動手操作時,學(xué)生得不到實際操作設(shè)備的鍛煉機會;一般實習(xí)一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,學(xué)生掌握了工藝流程、生產(chǎn)原理之后,實習(xí)后期學(xué)習(xí)興趣、主動性降低,影響實習(xí)效果等問題。而且目前大部分化工企業(yè)采用DCS控制,技術(shù)員主要在控制室通過電腦操作控制生產(chǎn)過程。隨著信息時代的到來,計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,采用仿真技術(shù)將復(fù)雜的工業(yè)反應(yīng)過程虛擬化,從而在計算機上以“慢速”再現(xiàn)反應(yīng)過程及變化特征,將“抽象”化為“形象”,動態(tài)演示工業(yè)生產(chǎn)過程。并且,仿真實訓(xùn)具有無消耗、無污染、可重復(fù)操作等優(yōu)點。為此我院購買了北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司的化工培訓(xùn)軟件,在校內(nèi)建立仿真實驗室,開展仿真實訓(xùn)教學(xué)。將以前四周全在企業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)改為前兩周在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實習(xí),后兩周在校仿真實驗室開展仿真實訓(xùn)。目前我院開設(shè)的與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的仿真實習(xí)項目有固定床反應(yīng)器單元、流化床反應(yīng)器單元、間歇反應(yīng)釜單元,以及30萬噸合成氨生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分、甲醇生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分,等等。學(xué)生要進行冷態(tài)開車操作、正常生產(chǎn)操作、停車操作、故障處理操作,以及單人單工段、多人單工段、多人多工段等操作環(huán)節(jié)的實訓(xùn)。通過仿真操作訓(xùn)練對于學(xué)生了解化工反應(yīng)過程、以及工藝和控制系統(tǒng)的動態(tài)特性、提高對化工生產(chǎn)過程的運行和控制能力具有特殊效果。這種運行、調(diào)整和控制能力,集中反映了學(xué)生運用理論知識解決實際問題的水平。所以,仿真訓(xùn)練是運用高科技手段強化學(xué)生掌握知識和理論聯(lián)系實際的新型教學(xué)方法。

四、參與科研活動、培養(yǎng)創(chuàng)新能力

鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參與科研活動,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,是我院進行的又一項加強實踐教學(xué)的改革措施。引導(dǎo)學(xué)生積極申報國家大學(xué)生創(chuàng)新型實驗 計劃項目、青海大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目”、吸納學(xué)生參加教師的科研項目,結(jié)合畢業(yè)論文實驗,給學(xué)生提出難度、深度和工作量相對適中的課題,或從教師承擔(dān)的科研項目中分出一部分專題,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展研究工作。經(jīng)過多年努力,目前我院化學(xué)工程系近30%的學(xué)生參與科研活動。參與完成了粒狀吸附劑制備、沸石吸附性能表征、反應(yīng)沉淀法分離油田水中的鈣鎂離子、處理鋅冶煉廢水的中試反應(yīng)器設(shè)計、屠宰廢棄物發(fā)酵反應(yīng)條件優(yōu)化、固相反應(yīng)法制備硫酸鋅、化學(xué)沉淀法分離鹽湖鹵水中的鈣鎂離子等與化學(xué)反應(yīng)工程知識有關(guān)的課題。使學(xué)生接觸和了解部分學(xué)科前沿知識和研究動態(tài),拓寬了學(xué)生的視野。科研中探索出的新思路、新方法、新對策,啟迪與開拓了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

實踐教學(xué)是理論教學(xué)的補充和升華,我院為加強實踐教學(xué)采取的一系列改革措施,深受廣大學(xué)生的歡迎和積極參與,取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)無止境,只有繼續(xù)改革與探索,才能進一步提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

化學(xué)反應(yīng)論文:提升《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)水平的創(chuàng)新策略方法

化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科主要是針對工業(yè)規(guī)模化學(xué)反應(yīng)過程的優(yōu)化設(shè)計與控制進行研究的。它的綜合性非常強,涉及的知識面也非常廣,因此對于教學(xué)的要求就顯得非常的高,是化工專業(yè)的一門重點專業(yè)學(xué)科。針對各方面要求都比較高的一門專業(yè)學(xué)科,老師如何教好這門課程,如何能讓學(xué)生學(xué)到課程的精髓,需要老師在多年的工作教學(xué)中,不斷總結(jié)各種教學(xué)經(jīng)驗來提升教學(xué)水平。筆者通過多年的工作經(jīng)驗,總結(jié)了如下提升《化學(xué)反應(yīng)工程》教學(xué)水平的創(chuàng)新策略方法。

一、加強問題教學(xué)法與案例教學(xué)法的使用

教學(xué)方法的改進對于教學(xué)水平的提高具有重要的作用。在多年的教學(xué)工作中,發(fā)現(xiàn)問題教學(xué)法和案例教學(xué)法對于教學(xué)水平的提升效果明顯。因此,在化學(xué)反應(yīng)工程課的教學(xué)中,要加強問題教學(xué)法與案例教學(xué)法的使用。

問題教學(xué)法是指圍繞問題展開教學(xué)雙方互動。一般的思路就是:首先提出問題,接著思考并討論問題,然后經(jīng)過相互討論找出答案,進行歸納總結(jié)。舉例說明:在教授多級CSTR串聯(lián)的計算和優(yōu)化時,我們可以提出如下問題:如何求解串聯(lián)體系的轉(zhuǎn)化率。針對這個問題,老師和學(xué)生展開討論,然后學(xué)生利用所學(xué)知識點已經(jīng)討論的結(jié)果來尋求答案,老師對問題進行歸納總結(jié)。通過這個過程,運用問題教學(xué)法進行教學(xué),不但活躍了課堂氣氛,還深化了學(xué)生對于學(xué)習(xí)知識的認識。

所謂案例教學(xué)法就是運用實踐中的實際案例來分析所學(xué)知識,做到學(xué)以致用,加強學(xué)生對于所學(xué)知識的認識。其教學(xué)過程一般為:首先進行案例的描述,接著讓學(xué)生進行嘗試性的解決,老師在此過程中設(shè)置懸念,然后再進行這方面的理論知識學(xué)習(xí),就行方案的剖析。舉例說明:講授反應(yīng)器中的混合及對反應(yīng)的影響這章時我們可以充分利用案例教學(xué)法,通過案例教學(xué)法啟發(fā)學(xué)生學(xué)會根據(jù)所測得的停留時間分布情況以及如何解決實際的工程操作以及設(shè)計問題。

二、加強課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的結(jié)合

對于化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科來講,它是一門理論性和實踐性都很強的學(xué)科,所以必須要加強課堂教學(xué)和實驗教學(xué)的結(jié)合。通過理論和實際的結(jié)合,讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)其理論知識,并能通過實驗學(xué)到更多的實際知識,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

為此,對于學(xué)校來說,要針對化學(xué)反應(yīng)工程這門學(xué)科,來增加硬件設(shè)施,給學(xué)生提供良好的實踐場所。比如學(xué)校可以配備如下實驗裝置:固定床反應(yīng)器、多釜串聯(lián)反應(yīng)器以及流體床反應(yīng)器等等。這樣在講解了相關(guān)的理論知識之后,可以在實驗裝置上進行實驗,讓學(xué)生親身體會到這個過程,這樣就能提高學(xué)生對理論的深入了解,同時也強化了其動手能力。另外,老師可以階段性地給學(xué)生設(shè)置一些設(shè)計實驗課程,讓學(xué)生經(jīng)常進入實驗室進行試驗,不僅能夠很好地檢驗學(xué)生對于理論知識的掌握情況,還能解決其在學(xué)習(xí)中常遇到的問題。

三、教學(xué)中要密切聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的前沿

化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科,知識量也在不斷的增多。所以,在教授化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)時,要密切聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的前沿,這對于學(xué)生以后的工作具有非常重要的意義,也是提升化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)水平的一種創(chuàng)新方法。目前,化學(xué)反應(yīng)工程發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢:及時,考察現(xiàn)象的時空尺度向兩級發(fā)展,這種現(xiàn)象主要體現(xiàn)在兩個方面,一方面隨著各種試驗儀器的快速發(fā)展,觀察事物的尺度也變得越來越小,這就讓我們更加容易了解事物的本質(zhì);另一方面時空考慮的尺度逐漸增大,并開始在更大范圍考慮諸如可持續(xù)性發(fā)展這方面的問題。第二,研究重點從各類大宗化學(xué)品逐漸向各種產(chǎn)量較少的專用品方向發(fā)展,這也是近年來大宗化學(xué)品不斷飽和而導(dǎo)致的。而我國還沒有完成從各類大宗化學(xué)品向各種產(chǎn)量較少的專用品方向發(fā)展的轉(zhuǎn)變,不過也在逐步變化中,多種小產(chǎn)量、高附加值的專用產(chǎn)品越來越受重視。第三,隨著科學(xué)技術(shù)與計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,以往各種相對困難的理論知識也得到了相應(yīng)的解決,比如非線性分析問題隨著計算機技術(shù)的發(fā)展也逐漸變成可能。這些疑難問題的逐步解決有利于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的發(fā)展。第四,對于化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科,已經(jīng)由過程導(dǎo)向性學(xué)科向產(chǎn)品導(dǎo)向性學(xué)科發(fā)展,化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的主要研究目標也有追求時空效率和物能利用的較大化向以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能的可控化方向拓展。因此,為了更好地學(xué)習(xí)該課程,必須在教學(xué)中密切聯(lián)系學(xué)科前沿知識。

四、加強教師自身修養(yǎng)

要想提升化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)水平,教師水平的提高必不可少。教師自身修養(yǎng)如果上不去,其他教學(xué)方面配套再完善,也無濟于事。為了提升教師的自身修養(yǎng)和化學(xué)化工相關(guān)專業(yè)知識能力,必須做到以下幾點:及時,制訂短期培訓(xùn)班,內(nèi)容包括專業(yè)知識的培訓(xùn)以及自身素質(zhì)的培訓(xùn)。第二,各個學(xué)校之間加強學(xué)科聯(lián)系,老師之間應(yīng)多溝通,多觀摩學(xué)習(xí),多切磋,尋找出最適合學(xué)生的教學(xué)與方法。第三,促進學(xué)校與相關(guān)企業(yè)進行交流與合作,讓老師有機會進入工廠參觀與學(xué)習(xí),深入了解企業(yè)的一些基本運作模式,運用所學(xué)知識,理論與實踐相結(jié)合,在很大程度上起到事半功倍的作用。由此可見,通過這些方面的提升,不斷地加強老師的能力,對于課程的教學(xué)也是非常有益的。

五、開設(shè)專題講座

專題講座可以開拓學(xué)生的視野,提升學(xué)生解決問題的能力。因此我們要定期開設(shè)與化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科相關(guān)的專題講座,這些專題講座可以是一些前言知識也可以是一些實際的生產(chǎn)實例。在講座中積極引導(dǎo)學(xué)生進行討論,通過專題講座這一形式,來提升學(xué)生解決問題的能力。由此可見,開設(shè)專題講座,可以強化理論與生產(chǎn)實際的聯(lián)系,是提升化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科教學(xué)水平的好方法。

綜上所述,要想提升化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)科的教學(xué)水平,需要學(xué)校和任課老師不斷努力,通過各種創(chuàng)新策略方法,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,真正讓學(xué)生從課程學(xué)習(xí)中學(xué)到實際的本領(lǐng),為以后的工作打下堅定的基礎(chǔ)。

化學(xué)反應(yīng)論文:化學(xué)反應(yīng)工程實踐教學(xué)的改革與探索

化學(xué)反應(yīng)過程是化工生產(chǎn)過程的核心,流程中反應(yīng)器的投資不一定較大,但反應(yīng)器的設(shè)計精度、操作控制精度均要高于其它設(shè)備,是決定最終產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵部位。化學(xué)反應(yīng)工程是一門研究工業(yè)反應(yīng)過程的開發(fā)和反應(yīng)器設(shè)計、優(yōu)化、放大的工程學(xué)科。目標是通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決工業(yè)反應(yīng)器設(shè)計、操作和控制中遇到的實際工程問題的能力。化學(xué)反應(yīng)工程是人類從科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的,它離不開科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐。學(xué)生在學(xué)習(xí)時普遍感到理論抽象、數(shù)學(xué)推導(dǎo)繁瑣、工程問題多,不少學(xué)生認為化學(xué)反應(yīng)工程課程是大學(xué)中最難學(xué)習(xí)的課程之一。本科生的工程背景知識不足,僅靠理論教學(xué)難易將反應(yīng)工程基本原理與工業(yè)反應(yīng)過程有效結(jié)合,難易將知識內(nèi)化為學(xué)生的能力。開好這樣一門課程,改革實踐教學(xué)是深化書本理論知識、強化工程應(yīng)用能力的有效途徑之一。為此,青海大學(xué)化工學(xué)院(以下簡稱“我院”)在加強實踐性教學(xué)方面進行了一系列的探索,采取加大課程實驗、開設(shè)課程設(shè)計、開展反應(yīng)器操作仿真實訓(xùn)、鼓勵學(xué)生參加科研活動等一系列改革措施,取得良好的教學(xué)效果,顯著加深了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)工程基本原理的理解,有效提高了學(xué)生在反應(yīng)器設(shè)計、科學(xué)實驗研究、反應(yīng)器操作等方面的實踐動手能力。

一、開設(shè)課程設(shè)計、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識和反應(yīng)器優(yōu)化設(shè)計的能力

我院開設(shè)了為期2周的化學(xué)反應(yīng)工程課程設(shè)計,要求每個學(xué)生獨立完成硫酸轉(zhuǎn)化器設(shè)計,采用二轉(zhuǎn)二吸中的“3+1”或“2+2”式工藝、四段間接換熱絕熱式固定床催化反應(yīng)器。每個學(xué)生的設(shè)計規(guī)模、進一段的原料氣組成、凈化率、轉(zhuǎn)化率、吸收率不相同,學(xué)生自己查閱文獻資料、查找設(shè)計方法、搜集計算公式、選擇工藝參數(shù)進行設(shè)計。完成后撰寫設(shè)計說明書,內(nèi)容包括設(shè)計任務(wù)書、目錄、設(shè)計方案簡介、工藝計算、設(shè)計結(jié)果匯總、設(shè)計評述與討論、參考文獻,等等。設(shè)計過程中學(xué)生之間廣泛討論,商討設(shè)計方法,學(xué)習(xí)氛圍濃厚。雖然過程相似,但設(shè)計條件不同,每個學(xué)生都要單獨完成自己的設(shè)計任務(wù)。通過該課程設(shè)計,學(xué)生對固定床催化反應(yīng)器的形式和特點,固體催化劑的性能、內(nèi)擴散有效因子的概念和計算方法,平衡溫度、平衡溫度曲線的概念和繪圖方法,溫度、溫度曲線的概念和繪圖方法,各段進出口溫度、進出口轉(zhuǎn)化率的分配方法,利用本征動力學(xué)方程,通過數(shù)值積分計算反應(yīng)時間的方法,催化劑用量的計算及校正方法,反應(yīng)器直徑、高度及其它附件尺寸的計算方法等知識點,有了深刻的理解和較好的掌握。

二、逐步加大實驗、鞏固所學(xué)知識、培養(yǎng)實驗動手能力

對于化學(xué)反應(yīng)工程這種實踐性很強的工程學(xué)科來說,實驗是學(xué)生參加實踐獲取知識所必需的學(xué)習(xí)途徑。而化學(xué)反應(yīng)工程的主要研究方法也是應(yīng)用理論推演和實驗研究工業(yè)反應(yīng)過程的規(guī)律而建立的數(shù)學(xué)模型方法。所以教會學(xué)生如何建立各類實驗反應(yīng)器,如何進行實驗設(shè)計、反應(yīng)條件選擇和數(shù)據(jù)處理非常有用。為此在課程建設(shè)中,我院通過專業(yè)實驗課、綜合設(shè)計型實驗課,逐步加大與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的實驗。目前開設(shè)多釜串聯(lián)流動特性的測定、管式反應(yīng)器流動特性測定兩個驗證型實驗;開設(shè)乙酸乙脂水解反應(yīng)動力學(xué)的測定、乙醇催化裂解制乙烯反應(yīng)動力學(xué)測定、乙苯脫氫制苯乙烯、反應(yīng)精餾制乙酸乙酯等四個綜合設(shè)計型實驗。通過實驗,學(xué)生對返混、脈沖法、階躍法的概念以及停留時間分布的測定方法,多釜串聯(lián)模型、軸向混合模型的流動特性,理想流動反應(yīng)器與實際反應(yīng)器停留時間分布的區(qū)別,連續(xù)均相流動反應(yīng)器的非理想流動情況及產(chǎn)生返混原因,全混釜中連續(xù)操作條件下反應(yīng)器內(nèi)測定均相反應(yīng)動力學(xué)的原理和方法,反應(yīng)精餾與常規(guī)精餾的區(qū)別,連續(xù)流動反應(yīng)體系中氣——固相催化反應(yīng)動力學(xué)的實驗研究方法,溫度、濃度、進料流量對不同反應(yīng)結(jié)果的影響,轉(zhuǎn)化率、選擇性及收率的概念及計算方法等知識點,有了透徹的理解。課堂上學(xué)習(xí)的理論知識,不但在實驗中得到驗證和鞏固,而且得到了應(yīng)用,掌握了反應(yīng)動力學(xué)的實驗測定和相關(guān)設(shè)備的使用方法。

三、開展仿真實訓(xùn)、培養(yǎng)實踐操作能力

我院以前有四周生產(chǎn)實習(xí),實習(xí)中遇到企業(yè)為了安全和效益等因素不允許學(xué)生親自動手操作時,學(xué)生得不到實際操作設(shè)備的鍛煉機會;一般實習(xí)一個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,學(xué)生掌握了工藝流程、生產(chǎn)原理之后,實習(xí)后期學(xué)習(xí)興趣、主動性降低,影響實習(xí)效果等問題。而且目前大部分化工企業(yè)采用DCS控制,技術(shù)員主要在控制室通過電腦操作控制生產(chǎn)過程。隨著信息時代的到來,計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,采用仿真技術(shù)將復(fù)雜的工業(yè)反應(yīng)過程虛擬化,從而在計算機上以“慢速”再現(xiàn)反應(yīng)過程及變化特征,將“抽象”化為“形象”,動態(tài)演示工業(yè)生產(chǎn)過程。并且,仿真實訓(xùn)具有無消耗、無污染、可重復(fù)操作等優(yōu)點。為此我院購買了北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司的化工培訓(xùn)軟件,在校內(nèi)建立仿真實驗室,開展仿真實訓(xùn)教學(xué)。將以前四周全在企業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)改為前兩周在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場實習(xí),后兩周在校仿真實驗室開展仿真實訓(xùn)。目前我院開設(shè)的與化學(xué)反應(yīng)工程有關(guān)的仿真實習(xí)項目有固定床反應(yīng)器單元、流化床反應(yīng)器單元、間歇反應(yīng)釜單元,以及30萬噸合成氨生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分、甲醇生產(chǎn)工藝中的反應(yīng)部分,等等。學(xué)生要進行冷態(tài)開車操作、正常生產(chǎn)操作、停車操作、故障處理操作,以及單人單工段、多人單工段、多人多工段等操作環(huán)節(jié)的實訓(xùn)。通過仿真操作訓(xùn)練對于學(xué)生了解化工反應(yīng)過程、以及工藝和控制系統(tǒng)的動態(tài)特性、提高對化工生產(chǎn)過程的運行和控制能力具有特殊效果。這種運行、調(diào)整和控制能力,集中反映了學(xué)生運用理論知識解決實際問題的水平。所以,仿真訓(xùn)練是運用高科技手段強化學(xué)生掌握知識和理論聯(lián)系實際的新型教學(xué)方法。

四、參與科研活動、培養(yǎng)創(chuàng)新能力

鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參與科研活動,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,是我院進行的又一項加強實踐教學(xué)的改革措施。引導(dǎo)學(xué)生積極申報國家大學(xué)生創(chuàng)新型實驗 計劃項目、青海大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目”、吸納學(xué)生參加教師的科研項目,結(jié)合畢業(yè)論文實驗,給學(xué)生提出難度、深度和工作量相對適中的課題,或從教師承擔(dān)的科研項目中分出一部分專題,讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下開展研究工作。經(jīng)過多年努力,目前我院化學(xué)工程系近30%的學(xué)生參與科研活動。參與完成了粒狀吸附劑制備、沸石吸附性能表征、反應(yīng)沉淀法分離油田水中的鈣鎂離子、處理鋅冶煉廢水的中試反應(yīng)器設(shè)計、屠宰廢棄物發(fā)酵反應(yīng)條件優(yōu)化、固相反應(yīng)法制備硫酸鋅、化學(xué)沉淀法分離鹽湖鹵水中的鈣鎂離子等與化學(xué)反應(yīng)工程知識有關(guān)的課題。使學(xué)生接觸和了解部分學(xué)科前沿知識和研究動態(tài),拓寬了學(xué)生的視野。科研中探索出的新思路、新方法、新對策,啟迪與開拓了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

實踐教學(xué)是理論教學(xué)的補充和升華,我院為加強實踐教學(xué)采取的一系列改革措施,深受廣大學(xué)生的歡迎和積極參與,取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)無止境,只有繼續(xù)改革與探索,才能進一步提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。轉(zhuǎn)貼

化學(xué)反應(yīng)論文:化學(xué)反應(yīng)條件及催化劑的作用

1化學(xué)反應(yīng)的影響因素

化學(xué)反應(yīng)是一個復(fù)雜的過程,在反應(yīng)過程中容易受到不同因素的影響。及時,化學(xué)反應(yīng)會受到濃度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時濃度越大,反應(yīng)速率越大,化學(xué)平衡會向正向轉(zhuǎn)移。第二,化學(xué)反應(yīng)會受到壓強的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時壓強越大,反應(yīng)速率越大,化學(xué)平衡會向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)小的方向轉(zhuǎn)移。這一反應(yīng)影響條件是針對氣體反應(yīng)的,增大壓強相當于增大了單位體積內(nèi)氣體的濃度,一次化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率就會隨著壓強的增大而變快。第三,化學(xué)反應(yīng)會受到溫度的影響。一般情況下當其他條件不變的情況時溫度升高,反應(yīng)速率會增大,化學(xué)平衡會向吸熱方向轉(zhuǎn)移。實踐證明,溫度的變化可以影響到一切的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,只是影響程度會有所差異。第四,化學(xué)反應(yīng)會受到催化劑的影響。一般情況催化劑對化學(xué)平衡不會產(chǎn)生影響,也不參與化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)前后其質(zhì)量和組成是不變的。它加入的目的就是改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。通常正催化劑都會加速化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。此外,光、反應(yīng)固體物顆粒大小、溶劑等也會影響到化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。其中溫度和催化劑的影響比較明顯、具有很大的實用價值。如在工業(yè)合成氨中,會使用鐵做催化劑,加快化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,提高氨的生成速度。

2化學(xué)反應(yīng)中催化劑的作用

2.1催化劑的類型

在化學(xué)反應(yīng)中,催化劑雖不參與化學(xué)反應(yīng),但它會與反應(yīng)物發(fā)生作用,加快了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率,使化學(xué)反應(yīng)變得更為劇烈。首先,催化劑不參與化學(xué)反應(yīng),即化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生任何的改變。其次,催化劑會改變反應(yīng)的速率,甚至可使反應(yīng)的速率提高上萬億倍,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用的效率,提高了單位時間內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量,創(chuàng)造了企業(yè)的經(jīng)濟效益。催化劑的類型多樣,按催化過程可分為均相催化劑和多項催化劑;按催化劑的反應(yīng)類型可分為氧化還原催化劑、酸堿催化劑和配位催化劑。按物質(zhì)類型可分為過度金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、酸堿催化劑和金屬絡(luò)物催化劑。隨著工業(yè)的發(fā)展,人類環(huán)保意識的增強,對工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)的要求也越來越高,產(chǎn)生了從環(huán)保角度出發(fā)的綠色化學(xué),如燃煤中加入生石灰反應(yīng),減少了煤燃燒過程中二氧化硫的排放。在綠色化學(xué)中很大一部分就是通過催化劑的合理利用來減少和排除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染、破壞,隨之相應(yīng)產(chǎn)生了綠色催化劑。

2.2催化劑的作用

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑起到了巨大的作用,促進了工業(yè)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的效率,催化劑的研究和使用時當今世界熱點,據(jù)統(tǒng)計有80%以上的工業(yè)生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)都會用到催化劑。首先,催化劑的使用降低了工業(yè)生產(chǎn)的成本。一方面,催化劑的使用使工業(yè)生產(chǎn)中的化學(xué)反應(yīng)更為充分,降低了工業(yè)生產(chǎn)的原料損耗,提高了生產(chǎn)效率。另一方面催化劑加快了化學(xué)反應(yīng)的速度,提高了單位時間內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)量,節(jié)約了人力等成本,使企業(yè)在同一時間內(nèi)生產(chǎn)了更多的產(chǎn)品,節(jié)約了生產(chǎn)消耗,為企業(yè)贏得了更多的利益。此外,一些催化劑的應(yīng)用簡化了所需產(chǎn)品的加工工藝,使人類通過廉價的手段提取了高效益的能源、產(chǎn)品,創(chuàng)造了極大的社會效益。其次,催化劑的使用提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力。如在工業(yè)合成氨的過程中,使用催化劑使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率提升了上萬億被,大大的提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力,為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟價值和社會效益。再次,催化劑能控制化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)物,如在乙烯與氧氣的反應(yīng)中,使用PdCl-CuCl2做催化劑可以生成乙醛;而使用銀作催化劑則會生成環(huán)氧乙烷。因此,生產(chǎn)中可以通過催化劑控制化學(xué)反應(yīng)的生成產(chǎn)物,獲取生產(chǎn)所想要得到的新物質(zhì)。此外,對于復(fù)雜反應(yīng),催化劑可以有效的加快主反應(yīng)的反應(yīng)速率,對副反應(yīng)起到一定的擬制作用,提高了生產(chǎn)中所需產(chǎn)物的收率。第四,催化劑改善了化學(xué)反應(yīng)的條件,如一些反應(yīng)本身要在高溫下進行,才能確保反應(yīng)和反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng),加入催化劑后可在常溫下進行并確保反應(yīng)的速率;又如一些反應(yīng)對設(shè)備的腐蝕性嚴重,采用催化劑后可改變發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),降低了反應(yīng)過程中對設(shè)備的腐蝕,并確保了生產(chǎn)的順利進行。可見催化劑的這一作用能有效改善企業(yè)化工生產(chǎn)中對生產(chǎn)設(shè)備的要求,較低了生產(chǎn)條件,為企業(yè)贏得了更多的利益。第五,催化劑的使用使更多的化學(xué)反應(yīng)得以實現(xiàn),拓展了工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)的原料來源,為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)掘出更多的資源。第六,催化劑擬制了一些化工生產(chǎn)中危害物品的生成,降低了化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境的污染。如工業(yè)生產(chǎn)鄰苯二酚過程中,采用酶E.Coli做催化劑,使產(chǎn)物的生成定向為鄰苯二酚,避免了化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品的產(chǎn)生和廢棄物的生成,有效的保護了環(huán)境。

3化學(xué)反應(yīng)和催化劑應(yīng)用的研究趨向

化學(xué)反應(yīng)對人類的貢獻是有目共睹的,但化學(xué)反應(yīng)造成的環(huán)境污染等負面影響也是不容忽視的,隨著環(huán)境問題的日益惡化,人類的環(huán)保意識逐漸增強。早在二十世紀時人們就提出了綠色化工,隨著人類對化學(xué)反應(yīng)及催化劑使用研究的深入,目前人類已掌握了很多提高化學(xué)反應(yīng)效率,減少環(huán)境污染的措施,并將其運用到工業(yè)化工生產(chǎn)中,實現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)對人類的無害服務(wù)。同時,人們利用化學(xué)反應(yīng)不斷的開發(fā)新的能源,如在催化劑作用下將煤炭資源轉(zhuǎn)化為液體燃料,增強了能源的利用效率,還降低了煤炭不充分燃燒所帶來的環(huán)境污染問題。因此,未來化學(xué)反應(yīng)與催化劑應(yīng)用的研究方向就是綠色化工、能源化工。隨著科技的發(fā)展,人類必將實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的無公害、無污染,并充分的利用催化劑等手段,拓展人類對能源原料的需求,進一步促進人類文明的發(fā)展。

4結(jié)語

化學(xué)反應(yīng)廣泛的存在于人類的生產(chǎn)、生活中,為人類社會的發(fā)展和進步作出了突出貢獻。從日常生活到工業(yè)生產(chǎn),從鋼鐵冶煉到航天、航空工業(yè)的發(fā)展,處處都要依靠化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)。自然界存在著大量的物質(zhì)資源,為人類的生存和發(fā)展提供了保障。但這些資源的直接利用或初加工利用都會帶來一定的資源浪費和環(huán)境污染等問題,此外一些資源的狀態(tài)人類還無法加以利用。化學(xué)反應(yīng)從自然資源中制造出新的資源、能源為人類所用,為人類的生存和發(fā)展提供了極大支持。同時,催化劑的應(yīng)用具有加速化學(xué)反應(yīng)、提高化學(xué)反應(yīng)效益等作用,極大的方便了人類利用化學(xué)反應(yīng)進行生產(chǎn)的目的。隨著人們對化學(xué)反應(yīng)和催化劑應(yīng)用研究的不斷深入和擴展,化工生產(chǎn)將為人類社會創(chuàng)造更多的財富,實現(xiàn)無污染、無公害的為人類社會的發(fā)展服務(wù)。

化學(xué)反應(yīng)論文:化學(xué)反應(yīng)中化工技術(shù)的重要性

1化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用中化學(xué)原料的重要性分析

在化工生產(chǎn)中,化學(xué)原料的選擇會根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的需要為標準。然而,在實驗室中,就可以非常容易的發(fā)現(xiàn)。即便生成一種物質(zhì),其化學(xué)原料可以有許多種選擇。例如氧氣的產(chǎn)生,可以采用很多種方法。在實驗室中,并不會去要求特別嚴格,也就是以經(jīng)濟安全為主。而在實際的化工生產(chǎn)中,就要考慮很以方面。首先,化工生產(chǎn)要以經(jīng)濟為及時原則,即開辦化工場首先要盈利,其次要考慮到原料的節(jié)約,即以最小的代價換取較大的利潤。此外,有一點也是非常重要的一點,要符合當前世界的主流———節(jié)能環(huán)保。對于化工生產(chǎn)而言,節(jié)能是一個難題,而環(huán)保則更是大難題。尤其是一些過濾以及電鍍等行業(yè)中的化工技術(shù),處理結(jié)束后會產(chǎn)生大量的廢水。這些廢水中富含大量的重金屬以及具有危險的化學(xué)物質(zhì)。一旦污染了飲用水或者是水源,對人類以及生態(tài)的影響都是非常巨大的。因此,在化工生產(chǎn)中,化學(xué)反應(yīng)中原料的選擇是非常重要的,在化工生產(chǎn)中也占據(jù)一定的重要位置。

(1)納米原料在化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用化工技術(shù)的重要性分析。納米是當代高端的技術(shù),其接近微觀的技術(shù)使得很多領(lǐng)域都有了突飛猛進的發(fā)展。在化工技術(shù)中,納米原料也得到了應(yīng)用。納米的優(yōu)良特性很多,表面以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都有著其他材料不可替代的優(yōu)勢。尤其是在涂層的防護方面,納米原料可以降低溶解性,并有效隔離紫外線等外在的侵擾。在化工技術(shù)以及化工生產(chǎn)中,納米材料起到了非常大的抗輻射的作用,其應(yīng)用前景樂觀,并進一步推動了化工技術(shù)中復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用。

(2)化工技術(shù)中,催化劑是非常必要的。很多化學(xué)反應(yīng)中都需要催化劑的使用,并且在大型的化工加工生產(chǎn)中,催化劑的作用更是不可小視。催化劑能夠有效地控制化學(xué)反應(yīng)的時間,并直接影響著化學(xué)反應(yīng)的效率以及速率。而在實際的化工生產(chǎn)中,化工技術(shù)要求催化劑的使用效率要非常高,才能滿足實際生產(chǎn)的標準。然而,在多數(shù)化工加工中,催化劑的效果往往都是無法滿足要求。這樣的現(xiàn)狀導(dǎo)致了化工原料的浪費,增加了環(huán)境污染等等。化工加工中,催化劑的使用好也是采用納米材料。這樣在催化時間的控制上,以及效果的呈現(xiàn)上都有了非常大的提高。

2化工技術(shù)中廢物處理相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)的重要性分析

化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用不僅僅是用來進行化工加工,即不是進行生產(chǎn),對于環(huán)保的難題———廢物的處理問題同樣是非常重要的。在當今環(huán)保為主流的時代,化工技術(shù)方面對于廢物的處理是主要課題。化學(xué)反應(yīng)的充分分析與利用,在實際中進行的對比分析,掌握了化學(xué)反應(yīng)的條件,使用率,產(chǎn)出效果的同時,還要注意對于廢物的處理問題。長久以來,化工場的污染問題一直難以解決。主要原因在于:

(1)廢物處理過程復(fù)雜,同樣需要采用化學(xué)反應(yīng)進行有毒有害物質(zhì)的綜合。

(2)人們的環(huán)保意識不強,為了節(jié)約成本而不愿意去進行污染治理。以上2點分析中,可以對及時點進行重點分析,化工廠中危害較大的為廢水。廢水中含有大量的重金屬和有毒物質(zhì),需要進行處理。對于污水處理,應(yīng)該安排專家,對廢水先進行抽樣化驗,分析水中含有的主要有害物質(zhì)。然后再根據(jù)其化學(xué)反應(yīng)原理,進行中和處理,將廢水中的有害物質(zhì)沉淀,降低其危害程度,保障廢水無危害排放。

3結(jié)語

化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ),實驗室中的化學(xué)反應(yīng)被轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)車間就成為了化工。化工技術(shù)源于化學(xué)反應(yīng)中的基本原理、基本條件以及客觀理論。化學(xué)反應(yīng)是基礎(chǔ),其中的理論原理作為生產(chǎn)的理論根基。其應(yīng)用到化工技術(shù)中的時候,就會實現(xiàn)相輔相成的效果。不管是對于社會的重要價值,還是對于環(huán)境的污染,化工技術(shù)都要依托于化學(xué)反應(yīng)的基本原理,從中尋找的利用率,以及的反應(yīng)條件。此外,化學(xué)原料的選擇對于化工技術(shù)而言,也是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。總之,重視化學(xué)反應(yīng)在化工技術(shù)中的應(yīng)用,充分認識其重要性,才能保障化工技術(shù)以及化學(xué)工業(yè)的長久發(fā)展。

化學(xué)反應(yīng)論文:化學(xué)反應(yīng)平衡在臨醫(yī)學(xué)的應(yīng)用

摘要：隨著社會的進步與科技的發(fā)展，我們的日常生活中越來越離不開化學(xué)的應(yīng)用，可以說化學(xué)是人類社會發(fā)展的催化劑。現(xiàn)階段隨著人類對自身健康關(guān)注度的不斷升溫，以及臨床醫(yī)學(xué)研究的不斷深入，有很多案例顯示化學(xué)反應(yīng)平衡在臨床醫(yī)學(xué)中具有重要的作用，在促進人體內(nèi)環(huán)境平衡和某些疾病的治療上具有廣闊的研究前景，尤其是生物體中的微量元素，正因其微量，是生命活動中必不可少的元素，才具有重要的研究價值，并被廣泛應(yīng)用到臨床醫(yī)學(xué)的各個科室。

關(guān)鍵詞：微量元素；化學(xué)反應(yīng)平衡；臨床醫(yī)學(xué)

一、引言

化學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系可謂是源遠流長，從古代中國的中醫(yī)，到現(xiàn)代的西醫(yī)，醫(yī)學(xué)上的每一項發(fā)展與進步都離不開化學(xué)。化學(xué)分析及合成技術(shù)的發(fā)展迅速推動了醫(yī)學(xué)的發(fā)展，同時醫(yī)學(xué)的發(fā)展進步又促進了化學(xué)的發(fā)展。追根到底，醫(yī)學(xué)研究的是人體，而人體內(nèi)各項生命活動的基礎(chǔ)都是化學(xué)反應(yīng)，當化學(xué)反應(yīng)平衡被打破時，人體就會出現(xiàn)疾病，因此也就產(chǎn)生了臨床醫(yī)學(xué)，運用化學(xué)藥物或一定的治療手段以糾正紊亂了的化學(xué)反應(yīng)。因此醫(yī)學(xué)的發(fā)展在某種意義上體現(xiàn)的是化學(xué)發(fā)展的水平，而化學(xué)的發(fā)展則是以醫(yī)學(xué)基本理論與人體正常的生命活動規(guī)律為前提的，二者相輔相成。

二、微量元素的定義

人是由細胞組成的，而細胞又是由是由元素組成的，從唯物論角度來看，世界是物質(zhì)的，而有物質(zhì)的存在就必然有元素。目前發(fā)現(xiàn)的人體一共有60多種元素，分別為宏量和微量元素，其中占機體總重量0.01%以下的成為微量元素，如鐵、銅、鋅、錳等，它們在體內(nèi)的含量極低，但卻與人的生命活動和健康息息相關(guān)，發(fā)揮著不可或缺的作用。它們的攝入過多或者不足都會影響機體的化學(xué)反應(yīng)平衡進而影響機體的新陳代謝，使內(nèi)環(huán)境發(fā)生紊亂，久而久之出現(xiàn)疾病。因此，引起了臨床上對機體微量元素研究的熱潮。下面將列舉幾種常見的微量元素的日需量和機體內(nèi)含量：

三、幾種常見微量元素對人體的作用

現(xiàn)在國外雜志上已有報道，如果機體攝入的鐵、鋅及銅的含量減少，機體的免疫防御功能將會減弱，增加了機體被細菌感染的概率。在近幾年的研究中發(fā)現(xiàn)，微量元素在防癌、抗病以及延長壽命等方面都具有重要意義。

（一）鐵在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

正常成年男性體內(nèi)的含鐵量約為3.0-5.1g,主要以絡(luò)離子的形式在血液內(nèi)儲存，與蛋白質(zhì)、血紅素等結(jié)合形成肌紅蛋白和血紅蛋白，進而具備儲氧和攜氧能力，隨血液循環(huán)為機體各組織提供氧氣，以供各組織器官的代謝需要。當機體內(nèi)含鐵量下降時，此時體內(nèi)氧和蛋白質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)平衡就會被打破，血紅和肌紅蛋白的合成就會相應(yīng)減少，機體就易患貧血。世衛(wèi)組織調(diào)查顯示，缺鐵性貧血在所有貧血類型中占有很大比例，是最易發(fā)生的貧血類型，如若兒童發(fā)生就會呈現(xiàn)豆芽菜的體型。在臨床治療上，如若貧血程度較輕者，一般醫(yī)生建議通過食物糾正，比如多吃動物的肝臟等內(nèi)臟，其次是蛋黃和瘦肉，此外還有許多蔬果類的也含有豐富的鐵質(zhì)。若缺鐵程度較重的不能通過食物糾正，醫(yī)生就會給藥鐵劑，維生素B12等，使機體鐵含量恢復(fù)正常，進而重新實現(xiàn)正常的化學(xué)反應(yīng)平衡。

（二）鋅在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

鋅在體內(nèi)的含量極低，但卻是多種物質(zhì)必不可少的組成成分，同時也是許多化學(xué)反應(yīng)的重要的催化劑。一旦機體缺鋅，很多物質(zhì)不能正常合成同時很多化學(xué)反應(yīng)也不能進行，許多體內(nèi)的代謝就會發(fā)生紊亂。鋅對嬰幼兒及青少年的生長發(fā)育具有重要意義，如果在成長發(fā)育階段缺鋅，就可能出現(xiàn)缺鋅型侏儒癥，并使乙氨基酸合成障礙，出現(xiàn)食欲下降、厭食、挑食以及異食癥，因此一旦出現(xiàn)缺鋅癥狀，臨床醫(yī)生就會立即給鋅制劑，以快速糾正缺鋅的危害。此外體內(nèi)鋅缺乏還會不同程度地損害機體的生殖及免疫系統(tǒng)。

（三）氟在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

越來越多的科研資料顯示，氟對人體具有重要作用，尤其是對骨骼和牙齒的意義巨大，而體內(nèi)的氟也主要在骨骼和牙齒中積聚，以促進鈣和磷的吸收和利用，從而加速骨骼的形成，并使其硬度增加。同時微量的氟還能對牙齒起到保護作用，含氟量降低不但會損害牙齒還會增加患口腔疾病的風(fēng)險，因此臨床醫(yī)生常會建議病人使用含氟牙膏，飲用含氟水如葡萄酒、茶飲料等，食用含氟食物如海蜇、貝類等，以促進機體含氟化學(xué)反應(yīng)在正常高度上重新實現(xiàn)平衡。此外含氟化合物在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用，被用于麻醉、消炎等；以氟合成的類固醇、全氟聚合物具有優(yōu)良的性能如耐久性、機械性和惰性等，因此是矯正外科病人植入物和替代血管組織的挑選，值得一提的是用于血管的PFC乳液是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的又一大飛躍。

（四）銅在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

銅也是人體必不可少的微量元素，含量低但在體內(nèi)分布范圍極廣，尤以心、肝、腦及腎中含量較高，體內(nèi)的銅主要存在于紅細胞和血清中，參與人體的造血過程，是血紅蛋白合成的重要催化劑，同時也是一些反應(yīng)金屬酶的重要組成部分。因此體內(nèi)銅含量降低，有關(guān)銅參與的化學(xué)反應(yīng)就會被阻斷或者其反應(yīng)平衡就會被打破，從而機體的肌肉、神經(jīng)及肝臟等器官組織中的新陳代謝就無法順利進行，人體便出現(xiàn)神經(jīng)動作失調(diào)等癥狀；若發(fā)生在嬰幼兒，則會發(fā)生發(fā)育遲緩、肝脾病變等癥狀；若發(fā)生在成年則可能出現(xiàn)血管破裂導(dǎo)致內(nèi)出血甚至骨骼脆弱等疾病，因此臨床出現(xiàn)缺銅病人時，醫(yī)生都會叮囑病人不可小視，多食肉類、蛋類、粗糧等含銅食物，程度較重的就會給銅制劑相關(guān)藥物，以快速糾正缺銅癥狀。

四、微量元素與臨床疾病研究

根據(jù)臨床調(diào)查顯示，有很多疾病的發(fā)生機制與體內(nèi)微量元素相關(guān)。長期以來癌癥發(fā)生的根本原因一直是困擾臨床工作者的一大難題，通過對微量元素的研究，人們逐漸認識到，嚴重的空氣、飲用水及食物污染，造成了有害元素鉛、鎘、汞等在體內(nèi)的過量蓄積，并會抑制機體必需元素的攝入及吸收，不僅打破機體的化學(xué)反應(yīng)平衡，而且這些元素都是嚴重的致癌因素。但也正是通過對微量元素的研究，人們認識到硒是腫瘤的抑制劑，能有效抑制癌細胞的分裂增殖，進而控制肺癌及肝癌的發(fā)生發(fā)展；如上文所述鐵是治療缺鐵性貧血的藥物制劑，適量的鐵還能有效預(yù)防胃和食道癌的發(fā)生，但是機體內(nèi)鐵缺乏或過量蓄積又會致使癌癥的發(fā)生。其次是心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生率近年來逐年上升，通過微量元素調(diào)查顯示，高血壓的發(fā)生與體內(nèi)微量元素的平衡失調(diào)有密切關(guān)系，適量的鎂、鈣、鉀、鋅、鐵等微量元素能夠保持血液的弱堿性，硒、鉬、鎂等可改善血管的彈性，釩還具有降低血脂的作用，它們可協(xié)同降低血壓，而其穩(wěn)態(tài)失衡就會增加高血壓的風(fēng)險。

五、結(jié)語

社會發(fā)展及工業(yè)化的普及必然會給人們帶來生活方式的改變，間接影響到機體內(nèi)微量元素的平衡狀態(tài)，嚴重的可產(chǎn)生許多疾病。如微量元素的缺乏，盡管微量元素在體內(nèi)含量極低，也很少有是體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的底物，但一般都充當著催化劑或酶的作用，離開它們化學(xué)反應(yīng)就很難順利進行，從而使組織器官的代謝發(fā)生障礙，致使疾病的產(chǎn)生；有害元素在體內(nèi)的不正常蓄積，也會損害機體各個組織器官，影響器官功能，因此微量元素與人體健康有著密切的關(guān)系，在醫(yī)學(xué)上對其的研究不斷深入，在臨床上對其的關(guān)注也不斷升溫，總之化學(xué)反應(yīng)平衡在臨床醫(yī)學(xué)的研究與應(yīng)用范圍的不斷拓展，將有助于醫(yī)生對疾病的診斷與治療。

作者：彭欣怡 單位：綿陽外國語學(xué)校

化學(xué)反應(yīng)論文:計算機在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)的應(yīng)用

摘要：化學(xué)反應(yīng)工程課程中，涉及到大量的數(shù)值計算、微積分運算及數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反饋該課程學(xué)習(xí)難度較大。本文根據(jù)化學(xué)反應(yīng)工程的課程特點，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、豐富和深化教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題能力為目的，闡述了在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中應(yīng)用計算機軟件的必要性。文章以動力學(xué)計算為例，應(yīng)用Excel和Origin兩類軟件將該部分內(nèi)容的理論知識與實踐有機的結(jié)合起來，巧妙的利用這兩類軟件調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并解決相關(guān)工程實際問題。

關(guān)鍵詞：化學(xué)反應(yīng)工程；教學(xué)；計算機

引言

化學(xué)反應(yīng)工程[1]是是教育部確定的化工類專業(yè)的主干課程之一，是以無機化工、有機化工、煤化工和石油化工生產(chǎn)過程中的化學(xué)加工過程為背景，按化學(xué)反應(yīng)與動量、熱量、質(zhì)量傳遞相互作用的共性歸納綜合的宏觀反應(yīng)過程；是將化學(xué)反應(yīng)原理與化工反應(yīng)設(shè)備相結(jié)合的一門學(xué)科。化學(xué)反應(yīng)工程既是一門專業(yè)課，同時，也是一門具有普遍指導(dǎo)意義的基礎(chǔ)性工程學(xué)科，它和工程實際密切相關(guān)，具有很強的理論性和應(yīng)用性。該課程主要涵蓋反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)器設(shè)計與分析兩個方面的內(nèi)容。其中，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的測定需要對實驗結(jié)果進行分析、擬合，這些過程均需要進行大量的計算；在反應(yīng)器的設(shè)計計算中，在確定數(shù)學(xué)模型時，涉及到微積分、數(shù)值計算等過程，計算繁瑣[2-3]。如能在教學(xué)過程中合理的應(yīng)用計算機，將繁瑣的計算過程簡單化，并能將計算結(jié)果以圖示和表格的形式呈現(xiàn)出來，將會使這類問題迎刃而解。

1在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中應(yīng)用計算機的必要性

在計算機的應(yīng)用過程中，計算機軟件起著非常重要的作用。計算機軟件是計算機技術(shù)的一個重要的方面。化學(xué)反應(yīng)工程課程中計算及數(shù)據(jù)處理占據(jù)比重較大，在學(xué)習(xí)過程中，涉及到微積分計算、常微分方程求解、迭代運算等內(nèi)容，需要學(xué)生分配大量的時間做相關(guān)的計算，這往往使得學(xué)生過分關(guān)注計算過程而忽略了反應(yīng)器設(shè)計及分析的核心內(nèi)容[4,5]。要發(fā)揮計算機在教學(xué)中的輔助功能，軟件是一個核心因素。常用的軟件除日常教學(xué)中熟知的PowerPoint、Word及多媒體播放工具等，具有強大數(shù)據(jù)處理能力的軟件在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中更能發(fā)揮其優(yōu)越性[6]。本文將以Excel和Origin兩類軟件為例來闡述計算機在反應(yīng)工程教學(xué)中發(fā)揮的作用，將該課程的理論知識與實踐有機的結(jié)合起來，鍛煉教師在教學(xué)過程中應(yīng)用計算機軟件的能力，巧妙的利用這兩類軟件調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性并解決相關(guān)實際問題[7]。

2計算機在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中的應(yīng)用實例

化學(xué)反應(yīng)工程的主要研究對象是工業(yè)反應(yīng)器，即如何使化學(xué)反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中有效地實現(xiàn)。這一過程的實現(xiàn)需要多方面的知識，其中化學(xué)動力學(xué)是所需的基礎(chǔ)知識之一[1]。2.1動力學(xué)方程本文以程序升溫條件下神華煤的水蒸汽氣化反應(yīng)為例，進行氣化產(chǎn)物的動力學(xué)計算，將Excel和Origin兩類軟件應(yīng)用在反應(yīng)動力學(xué)這一章節(jié)的教學(xué)過程中。反應(yīng)工程課程教學(xué)過程中，有這樣的結(jié)論：由阿倫尼烏斯方程對數(shù)式（式（1））可知，lnk對1/T為線性關(guān)系，此關(guān)系只適用于一定的溫度范圍，不能外推。雖大多數(shù)情況下，阿倫尼烏斯方程均能表示反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系，但某些情形下，lnk與1/T不成線性關(guān)系[1]。在教學(xué)過程中，直接得出此結(jié)論，學(xué)生沒有深刻的認知，如舉實例證明此結(jié)論，教學(xué)效果將更佳。2.2求解過程記錄實驗過程中神華煤程序升溫條件下水蒸汽氣化反應(yīng)生成氣體H2的濃度隨溫度變化的值，將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入至Excel表格中。實驗條件如下：反應(yīng)溫度范圍500-850℃，升溫速率2℃/min，每五分鐘記錄一組實驗數(shù)據(jù)。將記錄的H2濃度值用Excel的公式功能換算成H2的生成摩爾量并進一步計算出各個時刻對應(yīng)的累積生成摩爾量。選取溫度范圍為610-730℃的點繪制曲線，并用Origin的線性擬合功能進行線性擬合（圖3），線性擬合結(jié)果截圖如圖4所示，擬合后直線斜率可視為-E/R，截距為ln(A/?)，線性擬合的相關(guān)度R2=0.993，線性度較好，說明所選取的動力學(xué)模型較符合神華煤的氣化反應(yīng)特性。根據(jù)圖4數(shù)據(jù)計算可得神華煤在該程序升溫水蒸氣氣化過程中生成氣H2的活化能E值為150.2KJ/mol，指前因子A為7.623105，計算結(jié)果如表1所示。該數(shù)據(jù)可為反應(yīng)器的優(yōu)化和設(shè)計提供依據(jù)。通過以上計算及作圖過程可知，應(yīng)用Excel和Origin兩類軟件可將繁瑣的計算過程簡單化，并能將計算結(jié)果以圖示和表格的形式呈現(xiàn)出來，較傳統(tǒng)的教學(xué)過程更加靈活、更形象化，有助于學(xué)生理解和掌握反應(yīng)工程課程學(xué)習(xí)中的知識點，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)效果更佳[8]。

3結(jié)論

化學(xué)反應(yīng)工程既是一門專業(yè)課，同時，也是一門具有普遍指導(dǎo)意義的基礎(chǔ)性工程學(xué)科，它和工程實際密切相關(guān)，具有很強的理論性和應(yīng)用性。利用計算機軟件龐大的數(shù)據(jù)處理功能進行輔助實驗教學(xué)，使學(xué)生更加直觀、便捷的掌握教學(xué)內(nèi)容，得到的技能操作實踐，并獲取完善的知識體系和完備的綜合能力。Excel和Origin兩類軟件是綜合性較強的軟件，操作便捷，結(jié)果，是解決反應(yīng)工程實際問題的有力工具，在教學(xué)過程中，合理有效的利用計算機軟件不僅可以將復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)及數(shù)據(jù)處理簡化，加深學(xué)生對反應(yīng)工程中涉及的知識點的理解，而且能夠提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使得學(xué)科之間能夠融會貫通。另外，利用計算機技術(shù)解決反應(yīng)工程中的實際問題也是化工行業(yè)對于該專業(yè)人才的基本要求。因此，將計算機應(yīng)用在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中有著重要的現(xiàn)實意義。

作者：田慧英 單位：集寧師范學(xué)院化學(xué)系