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材料化學的主要特點實用13篇

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材料化學的主要特點

篇1

一、綠色化學思想概述

1.綠色化學概念及核心內容

綠色化學又稱環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,使用化學的吉祥虎和方法去減少或消除有害物質的生產和使用。綠色化學的整個過程都是無污染的。綠色化學的核心內容是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。

2.綠色化學思想

綠色化學教學思想是將綠色化學作為化學教學的思想理念,并在教學中逐步將綠色化學思想滲透到化學教學當中,在教學中培養學生的綠色化學觀念和環境保護意識。高中綠色化學教學是指從教學思想到教學內容和教學實驗,都要將綠色化學思想作為教學的重點,同時,還要在實踐教學中,將綠色化學引用到化學實驗中去,真正的在教學中貫穿綠色化學思想。

3.綠色化學的特點

綠色化學又稱環境友好化學,它的主要特點是:

(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。

(2)在無毒、無害的條件下進行反應,以減少廢物向環境排放。

(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”。

(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

二、高中綠色化學的內容及特點

1.高中綠色化學的內容

高中綠色化學就是將“綠色環保的理念”融入到理論教學和實驗教學中,在理論學習中有認識到酸雨、大氣污染、固體廢物污染、重金屬污染等對于地球生存生活環境的破壞,學習書中的綠色環保知識,加強對化工行業的了解,從自身方面推廣綠色化工、綠色環保理念,同時也能提高自身素質,保護環境。在實驗學習方面,做化學實驗是我們高中化學中必不可少的實踐課程,該課程有助于我們深刻的了解各種物質的化學性質、反應條件等,有助于我們學習,我們的綠色化學就是要在做化學實驗時,正確操作減少污染物生成、采用無害化實驗材料、綠色環保的處理產生的廢品。

2.高中綠色化學的特點

高中綠色化學的的主要特點有幾方面,第一,綠色思想,這是高中綠色化學的主要特點,我們學校和學生要從自身認識到綠色思想的重要性,并向家人社會推廣這種思想。第二,學習綠色治理,學習當今世界的各種污染物及其治理的方法。第三,綠色實驗,對于實驗中的各種污染物產生做好綠色處理。

三、綠色化學思想對高中化學的影響

1.綠色化學思想對化學課堂的影響

(1)轉變教學的思想:在傳統的化學教學上,我們教學的主要目的是為了傳授學生知識,讓他們了解到物質的構成、性質、化學性質等,為了讓他們能夠勝任考試,然而隨著素質教育的增加,環境的惡化,為了保護環境綠色化學的理念應運而生,這種綠色理念融入化學中,使得我們重新認識化學,學習化學,這就要求我們的自我學習重新認識化學,并傳授給學生,并且聯系實際生活,應用到實際生活中去,實現真正的素質教育,形成真正的化學思想觀念,為環境的保護和治理積蓄力量。

(2)變革教材內容:對于教材編制的影響,高中生化學的學習是以后學習和研究化學,在化學領域發展的基礎,雖然將綠色理念引入化學教學,但是在教材編制上,我們還是以傳授知識為主,適當增加綠色化學知識,循序漸進,逐步引領綠色理念,或者編制綠色化學課外讀物,這樣既能豐富知識又能達到教學的目的,例如我們在講硫及其化合物時,教師不僅僅要教受學生它們的物理性質和化學性質等,還要通過對于二氧化硫和三氧化硫的講解,來了解酸雨的形成及預防治理措施。

2.綠色化學思想對化學實驗的影響

(1)對實驗進行綠色化:高中化學在實驗課上難免會在實驗過程中產生一定的廢棄物和有污染的氣體或其他產物,綠色化學思想運用到高中化學實驗就使得在實驗過程中要注意廢棄物的產生于避免,這就使得老師在實驗課上要幫助學生進行廢棄物質的回收再利用,并盡可能大的減少物資的浪費和廢棄物的產生。綠色化學思想運用于高中化學教學的目的就在于使得化學實驗課程實現無污染,所以,在不影響實驗課程的前提下,盡可能通過循環利用的方式實現廢棄物的回收再利用。

(2)對實驗材料進行綠色化:高中化學實驗課程要在保證學生人身安全的前提下進行,由于學校學生在實驗過程中第一次操作,很有可能會產生一定的操作失誤而導致實驗的失敗,由于有些實驗具有一定的危險性,因此,在材料的x擇上,要保證材料的安全無害。所以,在保證實驗目的的前提下,盡可能使用環保型綠色材料,這樣既能保證學生的人身安全,又能避免污染的產生,同時還能實現綠色化學教學,一舉三得。

參考文獻:

[1]崔金鳳.高中化學教學有效性提問分析[J].中國校外教育,2016(25).

[2]邢季穎.綠色化學理念在高中化學實驗中的應用研究[D].遼寧師范大學,2013.

[3]黃煉群.新課改背景下高一學生化學素養培養的實踐研究[D].廣西師范大學,2013.

篇2

文章編號:1005-913X(2013)01-0127-01

普通化學主要內容是以包括化學熱力學和化學動力學的化學反應基本規律和物質的微觀結構理論為主線,其理論性強、概念抽象,也使得學生缺乏學習興趣以及學習的自覺性和主動性,這也增大了普通化學教學的難度。

一、增加體現化學與不同專業間的交叉性內容

在了解學生專業背景的基礎上,針對具體專業特點,授課過程中在教學內容基本相同的前提下,應該對不同的專業區分對待。教學過程中既要注重對化學基礎知識的講解,又要不斷引進一些與學生所學專業相關且與化學相關的科學技術發展成果,關注交叉學科的前沿、熱點知識,讓學生們感覺到化學實際上在他們未來從事的行業中有著重要地位和強大生命力。這樣不但開闊了學生的眼界,同時提高了學生學習化學的積極性,也提高了學生的創新能力。比如給材料專業學生授課時,在沉淀—溶解平衡一章中,可以介紹用沉淀法制備納米粉體的知識,使學生感覺到納米材料的制備并不是遙不可及的。

二、增加與日常生活相聯系的具體實例

將化學與日常生活聯系起來,引入一些典型生動的具體實例;增加一些圖片性、視頻性的現實、熱點、典型的內容。通過形象、生動、直觀的日常生活中的實例和圖片、短片等形式,調動學生的積極性和學習興趣,活躍課堂氣氛, 使學生在思想上產生共鳴,有利于拓寬學生的知識面,便于學生對知識的理解和掌握。比如講解沉淀-溶解平衡時講一下三聚氰胺毒奶粉事件:三聚氰胺促進沉淀形成,即增加腎結石的危險,尤其對于嬰幼兒,每天飲食基本就以奶粉為主,含有三聚氰胺的奶粉加劇了腎結石的形成。

三、增加與中學化學銜接內容

目前中學課程進行了改革,為了拓展學生的知識面,中學化學增加了許多內容,有部分內容與大學的普通化學有重復的部分,但是又不完全相同,但是在授課的過程中,有些學生聽到這部分內容時,覺得自己中學階段已經學習過了,不重視,也不能認真聽講,這樣即使是不同部分也沒有引起學生的重視。因此增加中學化學與大學化學銜接的內容,便于學生能夠很快的進入大學普通化學的學習系統中來,同時也能區別好大學化學與中學化學的不同點,不會產生大學化學是對中學化學簡單重復性學習的觀點。要特別注意化學基本概念的層層遞進和鋪墊過程。而對于教材中為體現知識體系的完整性而與中學教材重復的內容,教師只需交待概念, 讓學生通過一定的練習或自學來進一步了解,這就首先要求普通化學授課教師了解中學化學的教學現狀。比如在講反應速率時,高中階段用單位時間內物質的量變化表示反應速率,又進一步引申為單位時間內物質的量濃度變化,但都是用平均速率來定義的;而大學的普通化學中則主要是以瞬時速率來表示,考慮了反應進度的概念。

四、引入化學史料、化學前沿知識

借助化學史、化學重要發現、化學家故事內容,化學前沿的生動實例來說明化學在現實世界中的廣泛應用,避免枯燥地講授化學的理論知識,以減輕知識記憶方面的教與學的負擔。一是讓學生學起來有趣,二是讓學生覺得學過之后有用,這樣才能更好地調動學生的學習積極性和主動性,也有利于科學態度、辯證唯物主義世界觀和良好習慣的培養。同時也可以講一些關于我國的化學成就,使學生在求知中升華愛國主義情操。在普通化學的內容中,適當地延伸出一些現代化學的前沿領域、重大發現或目前的科研難題,讓學生開闊眼界、啟迪思維、激發興趣。比如在化學動力學的教學中,可以介紹華裔科學家李遠哲的分子束(離子束)碰撞器和埃及科學家澤維爾創立的飛秒化學,飛秒化學對過渡態理論有推進的作用。

五、引入綠色化學內容

綠色化學是更高層次的化學,體現了化學科學、技術與社會的相互聯系和相互作用,是化學科學高度發展及社會對化學科學發展的作用產物。它的主要特點是原子經濟性,即在獲取新物質的化學過程中充分利用每個原料原子,實現零排放,既充分利用資源,又不產生污染。綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學,從而使對環境的治理從治標轉向治本。綠色化學教育是化學教育的前沿,又是化學教育發展的必然,如果要成為全面發展并具備高綜合素質的大學生,就必須接受綠色化學的教育,培養綠色化學意識。在進行基礎課教學時,對教學內容涉及有關綠色化學知識的方面,進行及時的、適當的知識加深與更新及思維的拓展。比如說在原電池的教學過程中,可以向學生介紹一節紐扣電池棄入大自然可以污染六十萬升水,相當于一個人一生的用水,而中國每年要消耗這樣的電池四十二億只;一節5 號電池可以使一萬立方米的土壤遭到污染。讓學生知道綠色化學的重要性。

以上這幾點內容可以融入到每一章節的理論知識的學習過程中,將理論知識與實際有機結合起來,也可以單獨進行1~2節專題講座課,使學生較為詳細的了解一些先進的科學知識,還可以增加課堂討論環節,先讓學生自己去查閱相關資料然后自己來做一個簡短的報告,大家再共同討論。通過這些內容改革可以大大提高學生學習普通化學的興趣和積極性。

參考文獻:

[1] 翟林峰,杭國培,王華林. “無機化學”課程教學內容與方法改革研究[J].合肥工業大學學報( 社會科學版),2008 22(1): 94-96.

篇3

生動形象的化學實驗對學生具有很強的吸引力,將演示實驗轉變成學生自主實驗,將課本結論實驗變為探究實驗,大大提高學生的觀察能力,也激發了學生學習化學的熱情。要使教學中師生有效互動、教學流程有創意、效果好,可充分運用集文字、圖像、聲音、動畫、影視等信息傳輸手段為一體的多媒體教學,以營造具體生動立體的教學氛圍。學生邊聽邊看邊思考,寓學于樂,充分調動學生多種感官來認識理解化學的現象和本質,從而有效激發學生學習興趣,提高分析理解能力,增強學習的主動性。

二、發揮教師“教”的有效性

有效的課前備課,是實現有效課堂教學的前提和關鍵。新課改下的化學課堂教學要求結合實際,改革備課形式,豐富備課內容,進行有效備課。其中備課包括備教材、備學生、備板書、備教具等。教師在備課時,在確定課堂教學目的和要求的基礎上,首先要備教材,即要從整體上認識教材,并用聯系的觀點分析教材,在理解的基礎上讀懂教材,通過反復閱讀教材并查閱有關資料,了解教材編寫的指導思想,主要特點,結構體例,了解教材的每個單元和每節課的教學目標、重點、難點。其次要備學生,從學生角度來設計課程,要考慮學生的年齡特點、個性特點和已有知識水平,考慮到學生的接受能力,激發學生的學習興趣。最后教師備課時要特別注意板書及教具的提前構思和準備,確定板書及教具的書寫和使用,有效提高課堂效果。

現代教育注重以培養創新精神和實踐能力為核心的素質教育。因此,課堂教學要根據由具體到抽象的認知規律和中學生的心理特點,充分利用投影儀、錄像、計算機等現代教學設備以圖像、動畫、影像、聲音等多種媒體來輔助教學,逼真地表現事物的存在和動態變化,以吸引學生的聽覺和視覺,幫助學生由感性認識向理性認識過渡,達到激發學生學習動機的目的。

現行的高中化學新教材編排中增加了“家庭小實驗”環節,是為了進一步培養學生的實踐能力。這些小實驗的設計非常簡單,實驗材料也非常簡單,學生在家里就很容易找到原材料而設計好每個小實驗,這些小實驗既有趣味性,又有實踐性。鍛煉學生用學過的知識去解釋生活中的現象,生活中的問題。

三、明確教學目標,做好課堂教學,設計合理的教學方式

篇4

一、綠色化學的概念及特點

“綠色化學”由美國化學會(ACS)提出,其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”,它的主要特點如下。

1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;

2.在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境中排放廢物;

3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;

4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

二、綠色化學在中學化學中的滲透

1.課本上,穿插綠色化學知識。

課堂教學是化學教學的主渠道,是滲透綠色化學觀點的最佳陣地。教師在教學中要不遺余力地滲透綠色知識,增強學生的環保意識。現行使用的新教材在編排上合理地滲透了綠色化學的觀點,主要體現在以下方面。

①在講解“硫和氮的化合物”中具體介紹了酸雨的成因、危害,以及減少酸雨的舉措。

②在講解“氯氣的性質”中,主要介紹針對遇到有毒氣體泄漏,怎樣營救和自救的一些基本措施。

③在合成氨工業,硝酸工業,接觸法制硫酸,聯合制堿法等操作中均采用了循環操作,以節省能源,提高原料轉化率和利用率。

④在“化學反應速率”和“化學反應平衡”的章節中,介紹怎樣提高反應速率及提高反應物的轉化率,以減少廢氣廢渣的產生。

⑤在“幾種重要的金屬”中,主要在生活中要注意重金屬離子的污染,以及金屬的回收利用和金屬替代品的研制。

⑥在“原電池”的講解中主要滲透在生活中現在使用的電池要注意環保,以及怎樣研究環保、節能電池的方向。

2.課堂上,滲透綠色化學意識。

教學中充分發掘和利用教材中的綠色化學知識,將教材與環保知識有機地結合,適時地將收集的環保信息滲透到教學中,使學生受到綠色教育。例如,在講到“硫及其化合物”時,因化石燃料的燃燒,產生了很多的二氧化硫氣體,再經過一系列變化,形成了酸雨,腐蝕了森林和建筑,酸化了河流和土壤,所以我們在生活中出行盡量騎自行車,或以步代車,減少汽車尾氣對空氣的污染,等等。

3.練習中,設計綠色化學試題。

近幾年的化學高考中,和生活實際聯系緊密的試題越來越多,綠色化學知識的考查越來越多,所以為適應綠色化學教育的需求,有關綠色化學的試題不斷升溫,目的是使學生通過解題,樹立綠色意識,掌握一些具有使用價值的知識。因此,化學教師在平時教學中,也應該順應高考的要求,適時設計一些有關綠色化學教育的試題,以鞏固強化學生綠色化學知識,以及培養學生學以致用的能力。

4.實驗中,培養綠色化學意識。

在化學實驗中,教師要培養學生正確操作、規范操作、安全操作的習慣。在實驗教學中,要經常提醒學生注意實驗中的環境污染問題,以強化他們的環保意識和節約藥品的習慣。

首先,教師應注意自身素質的提高,演示實驗時切不可忽視環境保護。如:進行有毒氣體實驗時,最好在通風櫥中做實驗,并要加尾氣吸收裝置,演示完畢的廢液不能隨意丟棄,要統一收集到廢液缸中。另外,教師要對一些演示實驗,不斷地進行改進,在保證現象很明顯的前提下,要注意減少對環境的污染和對學生健康的影響,實驗要盡量朝著科學、嚴謹、簡便、環保的方向前進。

其次,教師要注意指導學生規范地進行實驗操作,防止有毒氣體和液體泄漏,同時也要培養學生實驗時取用藥品定量化、最小化的意識,如驗證鈉的性質的實驗,取鈉的量要盡量的少,看清現象就行,沒必要一次取很多,以免發生爆炸,發生危險。

最后,教師要注意指導學生正確處理實驗中的廢液、廢氣和廢渣等,如講原電池的性質時,稀硫酸等電解質溶液不要隨意丟棄,金屬電極材料要注意回收再利用,以培養學生節約資源和“綠色化學”的意識。

篇5

一有機化學教學中滲透綠色化學教育的重要意義

隨著經濟的快速發展和生活水平的逐步提高,當前社會環境污染問題越來越嚴重,人們對于綠色生活的呼聲也越來越高。在這種背景下,綠色教育也受到了社會、學校以及各級政府的重視,當前開展綠色教育的高校數量也在與日俱增,有機化學教學中也逐漸開始滲透綠色化學教育[2]。高校肩負著培養人才的重任,在培養目標上要以創新型、實用性人才為主,并且培養出來的人才要有可持續發展觀念,不僅要處理好人與人之間的關系,還要處理好人與自然之間的關系,能夠運用科學技術等手段使人和自然和諧相處。當前高校存在課時短、任務重等特點,這些特點導致綠色化學很難作為一門專業的獨立學科開進行教學。而有機化學是公共基礎課,在高校的開課面比較廣,將綠色化學滲透到有機化學課程之中具有可行性和現實意義。這樣不僅可以豐富有機化學教學內容,還能降低學生的學習負擔。化學老師在進行有機化學教學的時候,若是涉及到了綠色化學內容,可以進行針對性講解,并且適當加深和更新知識內容并對學生的思維進行拓展。在化學教學課堂上引用實例進行講解,不僅可以拓寬學生的視野和知識面,還能使化學教學內容活潑、生動、有趣,學生在不知不覺中接受了綠色化學教育。這種滲透式的教學方法,既不會造成課時緊張,又激發了學生的學習興趣,一舉兩得。

二有機化學教學中進行綠色化學教育的策略

(一)加強化學教材的建設

教材是教學的根本,也是學生學習的主要資料。在有機化學教學中進行綠色化學教學,首先要從教材著手。前文中也已經提到,在當前高校課時原本就緊張的情況下,單獨開設一門綠色化學專業不切實際,化學老師進行有機化學教學的時候,在涉及到綠色化學教育內容時可以針對這部分內容進行深入講解,因此,加強教材的建設應當作為滲透教學的第一步驟。“綠色化學”是化學界提出來的一個新觀念,這個領域的發展時間并不長,綠色化學的內容在化學教材中并未做具體詳細的闡述,很多有關于綠色化學的內容都并未在教材中突出來。因此,在有機化學教學中進行綠色化學教育,第一步就是調整化學教材。遵循綠色化學基本原則并以此為出發點,更新和選擇一些與綠色化學有關并且具有時代性的化學內容,例如洗滌劑無磷化、汽油無鉛化等,采用新技術和新試劑開發環境友好工藝[3]。舉個簡單的例子,在化學教材中,有一節內容是介紹烴類烷基化反反應,在這類反應中使用的催化劑一般是三氯化鋁和氫氟酸,這些催化劑屬于液體酸類,具有較強的腐蝕性,能夠腐蝕相關的化學設備,并且還會污染環境,對人體也有一定的危害。為了保護環境,降低污染和對人體的危害,近年來,國內外都在對新型催化劑進行研究,從超強酸、雜多酸以及分子篩等新型催化材料中對烴類烷基化反應的催化劑進行探索,并且已經取得的一定的成果。其中用生產線性烷基苯催化劑代替傳統的氫氟酸催化劑,可以有效降低環境污染,改善環境,目前已經實現工業化。還有一種乙苯液相烴化技術在化學界也引起了高度的關注,這種技術來自于新型分子篩催化劑,這種催化劑具有很高的選擇性,催化的壽命比較長,而且乙苯質量回收率比較高,據資料顯示,已經超過99.6%。類似這樣的綠色化學研究,將其整合到化學教材之中,就可以讓學生對綠色化學有了更清楚的認識,而不是僅僅停留在表面的認知上。化學老師在進行有機化學教學的時候,涉及到了這方面的內容,可以進行深入分析,讓學生了解到當前綠色化學的最新發展和最新成果,并且知道了新的應用方法和應用材料。除此之外,還可以在將綠色化學的一些基本原則等以專題化形式納入到化學教材的后面,豐富教材的內容。在教材的整改和編寫中,要實現教材內容由傳統化學到綠色化學的轉變,但是不能對傳統的化學采用完全否定的態度,而是采取“取其精華去其糟粕”的調整思想,將綠色化學中概念、原理和新思維有效凸現出來。

(二)精簡課堂教學內容

教學內容是決定課堂教學效率的關鍵因素之一。有機化學在高校無論是一門公共課還是一門基礎課,教材的篇幅和學時都會受到了一定的限制,化學老師在進行有機化學教學的時候滲透綠色化學教學,面臨著諸多挑戰和難以克服的困難。因此,化學老師要選擇合適的教學內容,并結合學生的專業,對化學教學內容作適當的調整,即精簡教學內容,讓學生學習到的化學知識都是有用的,能夠和專業其他學科實現有效整合。例如,園林專業或者農學專業的有機化學教學,農藥是有機化學中的重點教學內容,農業與園林和農學都是息息相關,因此老師可以將關注點放在這一方面,并在這方面教學中滲透綠色化學教育,對農藥知識進行深入分析。農藥的發展過程就是不斷降低副作用、提高藥效的過程。例如艾氏劑、六六六,這種毒藥的毒性可以不斷累積,內吸磷,這種毒藥有嚴重的急性毒性,還有二溴路丙烷、殺蟲脒等,這類毒藥有致癌作用。這些毒藥具有多樣性,而且在殺蟲方面也有一定的成效,但是對環境造成了嚴重的污染,對人體也有很大的危害,在全世界范圍內,已經被先后禁用。隨著科學技術的不斷發展,近十幾年,人們對于新型農藥的研究步伐也在不斷加快,并且取得了一定的成效。有一些生物活性很高的農藥,在殺毒的時候只是針對靶標,而對于非靶標的生物基本無害無毒,還有一些除草劑和殺菌劑等,也具有特別的作用機制,此外還有一些昆蟲生長調節劑,都是新型的農藥品種,這些新研發的農藥和試劑,既起到了殺菌殺蟲的目的,又無害于環境和人體。除此之外,化學防治概念也在最近幾年得到了重視,以前人們對于有害生物,采取消滅和殺害的態度,而現在更多的采取是控制措施,隨著綠色化學的研究發展,化學農藥也逐漸成為綠色農藥,可以被直接應用在綠色植物和相關的綠色農產品上。除了園林和農學專業,還有很多專業也涉及到有機化學教學,老師在教學有家化學教學的時候,要結合學生的專業實際情況對綠色化學教育內容選擇性滲透。還有一些專業的學生,例如獸醫、食品等,這些專業的學生很少涉及到這方面的知識,化學老師在教學過程中可以適當減少綠色化學的教學內容,采取少講或者不講的方式。對教學內容進行精簡,既可以讓學生學習到有用的知識,又節約了教學時間,提高了教學效率。

(三)采用合適的教學方式

教學方式在很大程度上決定了課堂教學質量,在有機化學教學中滲透綠色化學教學,適合采用誘導式和啟發式教學方式。當前的教育是以素質教育為主,老師不能采用傳統的灌輸式教學方式對學生進行教學,而應該將啟發學生思維作為主要的教學目標,對學生的思維進行啟發,指導學生自主探索,發現問題并解決問題,從而加深對綠色化學的認識。例如,在講解“原子利用率”這個綠色化學概念的時候,老師可以適當引入兩個案例,一個是利用現代催化氧化法制取環氧乙烷,還有一個是利用氯乙醇法制取環氧乙烷,通過讓學生比較這兩種方法制取環氧乙烷的優勢和劣勢,指導學生掌握“原子利用率”的基本概念。在講解類似酯縮合等縮合反應以及狄艾反應等加成反應時,化學老師可以讓學生對原子利用率進行計算,加深學生對“原子利用率”的理解,并學會用這一新型概念去體會有機合成中不同反應的環保意義和經濟價值。

(四)充分利用多媒體教學資源

篇6

(二)知識框架

(三)新教材的主要特點:

本節教材體現了“從生活到化學,從化學到社會”的認識逐步深入的過程。從

培養學生終身發展所必備的知識和能力出發,新教材較舊教材更符合知識的邏

輯關系,同時注重學生的能力培養。

二教學目標

(一)知識與技能目標

了解有機化合物的性質特征、結構特征與多樣性的關系

通過觀察實驗掌握甲烷的性質、取代反應。

掌握同分異構現象以及簡單的命名規律

初步培養學生空間想像能力

(二)過程與方法目標

1、通過引導學生對自己熟悉的種類不同的有機物的分析,讓他們學會怎樣從中歸納、總結有機化合物性質的一般規律。

2、通過“遷移?應用”、“交流?研討”、“活動?探究”等活動,提高學生分析、聯想、類比、遷移以及概括的能力。

(三)情感態度與價值觀目的

1、通過“遷移?應用”、“交流?研討”、“活動?探究”活動,激發學生探索未知知識的興趣,讓他們享受到探究未知世界的樂趣。

2、通過用模型組裝有機分子的實踐活動,培養學生嚴謹認真的科學態度和探索精神。

三教學重點和難點

甲烷的性質、有機物結構的多樣性

四、教學準備

教師準備

3、教學媒體、課件;

4、編制“活動?探究”活動報告及評價表。

五、教學方法

問題推進法、實驗探究法

六、課時安排

3課時

七、教學過程

第一課時認識有機化合物

教學準備

學生:預習教材第一節第一部分(60頁---62頁);

要求提前準備一種有機材料了解它的性質、用途并向同學做介紹。

教師:要求對學生可能找到的材料做到充分考慮;適當的補充實驗,例如溶解性、受熱

時狀態變化等,有利于學生進行歸納、總結。

教學過程

(一)學生活動“聯想……質疑”

問題:你認識的有機物是什么?它有什么性質?什么用途?

這個問題由學生充分討論、發言;介紹生活中接觸到的有機物

討論:1、哪些是有機物的共同性質?

2、從溶解性、耐熱性、可燃性、電離性等五個方面比較無機物有哪些區別?

3、研究有機物的性質用到哪些方法?

演示實驗:

歸納:有機物性質特征

大多數有機物:1、難溶于水易溶于有機溶劑。

2、易燃燒。

3、大多數是非電解質,難電離。

4、熔點低,易熔化。

5、反應慢、反應復雜、副反應多。

(二)師生共同活動“觀察……思考”(能進行學生探究實驗更好)

以甲烷為例進一步研究有機物的性質

1、完成書中實驗1、實驗2;

2、按小組討論、記錄實驗現象。

3、歸納甲烷的性質。(1)可燃性

(2)取代反應

甲烷的結構特點:閱讀63頁知識點擊

第二課時有機化合物的結構特點

教學準備

學生:預習教材第一節第二部分(63頁---65頁);

用球棍模型組合丁烷分子,體會有機物的樣性。

教師:教學媒體、課件;

教學過程

(一)閱讀63頁工具欄,由學生寫出甲烷的結構式、甲烷的結構簡式。

(二)進行“活動與探究”

(1)動手組合乙烷、丙烷、丁烷的結構模型,寫出它們的結構式、結構簡式。

給烷烴的概念,找烷烴的通式。

(2)閱讀64頁知識支持,讓學生發現問題,當碳原子數較多時組合方式不只一種,碳原子數越多,可能的結構越多;帶著疑問進入下面的討論。

(三)有機物的命名和同分異構現象

可以根據學生情況,控制深度。

總結有機化合物的結構特點:(1)原子之間共價鍵相連。

(2)碳原子之間可以連成鏈狀或環狀。

(3)碳原子與碳原子之間可以是單鍵、雙鍵、三鍵。

(4)分子式相同時,可以出現多種結構。

第三課時概括與整合

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1、埋地管道腐蝕危害

金屬管道與其所處環境介質之間發生化學的、電化學的或物理的作用而引起的材料破壞和變質稱為腐蝕。金屬腐蝕是引起材料失效和破壞的主要原因之一。由于埋地管道置身于土壤中,其運行環境復雜,管道被腐蝕破壞后,將造成管道泄漏、環境污染,嚴重時釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費,使國民經濟受到巨大的損失。因此,研究腐蝕機理,采取有效的防護措施,對經濟建設有著十分重大的意義。

2、埋地管道腐蝕的主要成因

不純的金屬跟電解質溶液接觸時,會發生原電池反應,比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣或土壤中所發生的腐蝕是電化學腐蝕最突出的例子。

我們知道,鋼鐵在干燥的空氣里長時間不易腐蝕,但在潮濕的環境中卻很快就會腐蝕。原來,在潮濕的環境里,鋼鐵的表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的氫離子與氫氧根離子,還溶解了氧氣等氣體,結果在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負極,碳是正極,鐵失去電子而被氧化。電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。

(1)析氫腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較強時)

負極(Fe):Fe=Fe2++2e-

Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+

正極(雜質):2H++2e-=H2

電池反應:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2

由于有氫氣放出,所以稱之為析氫腐蝕。

(2)吸氧腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時)

負極(Fe):Fe=Fe2++2e-

正極:O2+2H2O+4e-=4OH-

總反應:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

由于吸收氧氣,所以也叫吸氧腐蝕。

析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的Fe(OH)2被氧所氧化,生成Fe(OH)3脫水生成Fe2O3 鐵銹。鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。析氫腐蝕主要發生在強酸性環境中,而吸氧腐蝕發生在弱酸性或中性環境中。

3、常用的埋地管道外防腐技術

近年來我國的管道外防腐技術發展很快,出現了許多新的防腐蝕材料和技術,管道外防腐技術發展的主要特點體現在防腐材料的高性能、復合化、使用壽命長和良好經濟性。

埋地管道外防腐層一般分為普通級和加強級,穿越鐵路、道路、溝渠等應采用特加強級。埋地管道防腐蝕等級,應根據土壤腐蝕性等級確定。

由于管道穿越地區地形復雜、土壤性質千差萬別,埋地鋼質管道需要采取不同的外防腐措施。

3.1 石油瀝青防腐層。石油瀝青防腐層的特點:石油瀝青屬于熱塑性材料,低溫時硬而脆,隨溫度升高變成可塑狀態,升高至軟化點以上則具有可流動性,發生瀝青流淌的現象。瀝青的耐擊穿電壓隨硬度的增加而增加,隨溫度的升高而降低。抗植物根莖穿透性能差,不耐微生物腐蝕,抗有機溶劑、油等性能差,耐溫性差。雖然設計、施工技術成熟,價格便宜,但施工后的防腐厚度很難均勻,隨時間延長防護層易脆裂。

3.2 環氧煤瀝青防腐層。環氧煤瀝青防腐層的特點:具有良好的物理機械性能和耐化學介質的腐蝕性。在埋地管道外壁的防腐施工中經纏繞了玻璃布固化后形成類似于玻璃鋼結構的涂襯層,具有優異的電絕緣性、抗水滲透性、抗微生物侵蝕、抗雜散電流、耐熱、耐溫差驟變等優良性能。防腐層性能穩定,使用壽命長,施工較方便,價格低廉。但涂層固化反應受溫度影響,低溫(10℃以下)固化較慢,北方冬季施工受限制。

3.3 環氧煤瀝青冷纏帶。環氧煤瀝青冷纏帶的特點:由冷纏帶和定型膠兩部分組成。防腐層固化速度快,施工期短,可在低溫(-20℃)和潮濕條件下施工,解決了冬季施工難題。機械強度高,電性能和化學性能優異,涂層厚度均勻,施工質量穩定。涂層具有防水、耐酸堿、抗沖擊等性能。

3.4 煤焦油瓷漆。煤焦油瓷漆的特點:吸水率低,抗水滲透。優良的化學惰性,耐溶劑和石油產品侵蝕,電絕緣性能好,粘結性優于石油瀝青。抗植物根莖穿透和耐微生物腐蝕。低溫發脆,熱穩定性差。施工熬制和澆涂的過程中容易溢出有害物質,對環境和人體健康有影響。一般用于地下水位高和沼澤地段的土壤環境。

3.5 聚乙烯膠粘帶防腐層。聚乙烯膠粘帶防腐層的特點:機械性能較好,絕緣電阻高、抗雜散電流性好、施工方便,價格較便宜。缺點是抗土壤應力能力差,易于因粘結差和電阻值很高而產生陰極保護屏蔽。適用于地下水位不高、土壤腐蝕性不強等地區。

3.6 3PE防腐層。3PE防腐層的特點:三層結構聚乙烯防腐層綜合了環氧涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐層的優良性質,將環氧涂層的界面特性和耐化學特性,與擠壓聚乙烯防腐層的機械保護特性等優點結合起來,從而顯著改善了各自的性能。因此作為埋地管線的外防護層是非常優越的。據有關資料介紹,3PE可使埋地管道的壽命達到 50年。目前,在國際上被認為是最先進的管道外防腐技術。在我國,3PE已率先在石油天然氣系統得到應用。涂層具有優良的化學防腐性能和較高的機械性能,尤其耐磨性和附著力最佳。

3.7 聚氨酯泡沫塑料防腐保溫層。聚氨酯泡沫塑料防腐保溫層的特點:適用于輸送介質溫度不超過100℃的埋地保溫管道。它是由防腐層-保溫層-防護層組成的復合結構,整體防腐、絕緣及機械性能優越。

3.8 電化學保護

電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備或管道上采取措施,使之成為腐蝕電池中的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法,主要有以下兩種:

(1)犧牲陽極保護法:該方法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極,固定在被保護金屬上,形成腐蝕電極,被保護金屬作為陰極而得到保護。犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。(2)外加電流法(陰極保護法):將被保護金屬與另一附加電極作為電池的兩個極,使被保護的金屬作為陰極,在外加直流電的作用下使陰極得到保護。

對于長輸管線及集氣干線一般應采用防腐層與陰極保護相結合的方法。

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一門課程的第一次課通常都是緒論,其中并不涉及課程的主要內容,但是講好緒論的重要性卻絕對不容我們忽視。提高課堂的教學質量,關鍵是要提高學生學習的主觀能動性。而第一次課緒論的講解,會直接影響學生對有機化學的興趣。如果學生先入為主認為有機化學枯燥無味,在后面的教學中再想提起學生的興趣和積極性就比較難了。

而如何才能講好緒論呢?僅僅依靠課本內容是不行的。課本中緒論主要涉及無機化學中已經講過的軌道理論、酸堿理論,以及有機化學和有機化合物的基本概念,僅僅講解這些是相當枯燥的。但是如果我們是從有機化學的發展史引出有機化學和有機化合物的概念,那效果就完全不同了。從最早的有機物醋、酒、蔗糖等“生命力學說”:有機物只能由有生命的動植物體中才能得到維勒在實驗室中由無機物氰酸銨制得尿素打破“生命力學說”的束縛進入有機化學迅猛發展的合成時代:到目前為止,有機化學相關的Nobel化學獎個數仍然是所有化學學科的半數以上引出有機化學和有機化合物的基本概念。在講解的過程中穿插一些生動的圖片或小視頻,更加生動形象,使同學們比較容易接受,并且認識到有機化學并不是什么高大上的學科,而是與我們的生活密切相關的,克服對這門課的心理恐懼感。其間還可以簡要介紹幾個有機化學相關的Nobel化學獎的例子,激發同學們的學習積極性。

2 通過背景介紹加深對化學反應及原理的認識

有機化學的主要特點是理論性強、內容零碎繁多。如果僅僅照本宣科地介紹理論或化學反應是相當無趣的[4]。但是如果我們在介紹這些原理或化學反應時適度地引入一些相關的背景故事,會使整個課程變得豐滿起來,更能吸引學生,還可以加深學生對課程內容的記憶。這里簡單舉幾個例子,比如:Wolff-Kishner-黃鳴龍反應,這個反應的產生純屬偶然。黃鳴龍在美國做訪問學者期間跟隨費塞(LouiseFieser)做研究。費塞讓黃鳴龍做一個Wolff-Kishner實驗,此反應需要連續回流50h,但開始反應后黃鳴龍臨時有事要去紐約,臨行前讓隔壁一個黎巴嫩籍的同學幫忙照看。但是,黃鳴龍走后,處在回流中的燒瓶軟木塞逐漸松動,開了個口子。黎巴嫩同學因為只答應照看反應,從而沒有幫忙把軟木塞扶正。其結果是反應物中的肼和生成的水全跑光了。黃鳴龍回來一看非常意外,反應非但沒有失敗而且產率還很高。后來他又經過反復的實驗摸索出了新的反應條件,使回流所需時間從50h縮短至3h,產率從40%提高到90%,以后迅速成為標準方法。于是Wolff-Kishner-黃鳴龍反應就這樣誕生了,這也是唯一一個以中國人的名字命名的有機反應。除此之外,還有苯的結構,從法拉第第一次從照明氣中分離得到苯凱庫勒做夢得到苯的六元環結構(可介紹凱庫勒的生平,如何由建筑學轉入化學)分子軌道理論,前后經歷了一個世紀,終于得到苯的最準確真實的結構:正六邊形,碳碳鍵鍵長平均化,環形離域大π鍵分布在分子平面的上下方。烯烴親電加成反應的馬氏規則(又稱馬爾科夫尼科夫規則),從最初提出時由于相關輔助實驗做得太少而不被認可,到半個世紀后美國著名化學家鮑林由共振論解釋清楚,馬氏規則經過了大約60年才被廣泛認同,等等。這樣將知識點融入故事中,充分調動起了學生的學習興趣,課堂氣氛輕松,學生容易接受且印象深刻。

3 通過相關科學家的科研經歷培養學生堅韌的品質

愛因斯坦說過:“優秀的性格和鋼鐵般的意志比智慧和博學更為重要――智力上的成就在很大程度上依賴于性格的偉大。這一點往往超出人們通常的認識。”社會大力提倡素質教育,事實上在有機化學的教學過程中也可以潛移默化的進行。

比如,在“鹵代烴”這一章中涉及的“格利雅試劑”,介紹反應的同時,不妨講一下“格利雅――浪子回頭金不換”的故事,教大家在遭遇失敗和挫折時該如何面對,是該自暴自棄,還是該發奮圖強。家庭的溺愛使很多孩子缺乏面對失敗的承受力,而人生不如意十之八九,這種承受能力是一個人在社會上立身做事所必備的能力,如果缺乏這種能力,當面對生活的種種波折時便會心神不寧,影響正常的學習生活和工作。這些科學家的故事則可以為同學們樹立良好的榜樣,對提高同學們的挫折承受力具有良好的引導作用。

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1.以提高學生的科學素養為主要宗旨。科學素養是學習個體在先天遺傳的基礎上,經過后天教育而發展起來的,是運用科學的方法解決生活中的實際問題。在現實社會中,一部分人由于缺乏科學的方法,對科學空有一腔熱情,存在著愚蠢的盲從行為。教師要改變過于注重知識傳授的傾向,要運用科學的方法探究,培養學生實事求是的求學精神和嚴謹的治學態度。

2.倡導以探究為主的學習方式。新課程要改變死記硬背、接受學習的現狀,要培養學生的學習興趣,強調通過主動思考和積極探究活動獲取知識。選題要源于生活,切合實際,方案要具有合理性。活動形式要豐富多彩,除化學實驗外,還有交流討論、課外調查等形式,讓學生在探究活動中培養分析問題、解決問題的能力。

3.加強化學教學與科學、社會、生活的聯系。教師要打破教學內容過于注重知識的現狀,要根據學生的認知結構和心理特征,聯系生產和生活實際,教師要帶領學生觀看化學生產工藝過程,了解硫酸、硝酸的制造、石油的煉制以及煉鋼、電鍍、水泥的生產過程。

4.注重評價的診斷、激勵功能。傳統的教學評價形式單一,過于強調評價的選拔、甄別功能,注重知識技能的評價,以紙筆測驗為主,而忽視了對學生的探究過程、探究方法和表現出來的情感、態度的評價。教師應建立多元化的評價體系,充分發揮評價的診斷、激勵作用,以促進學生健康、和諧的發展。

二、初中化學新課程教學策略的構建

1.情境策略。前蘇聯著名教育實踐家蘇霍姆林斯基認為:“在人的靈魂深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”教師要根據教學內容和學生認知水平的發展需要,靈活地創造具體、生動的教學情境,拉進學生與文體的距離,有效降低教學難度,以激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識和實踐能力。(1)創設實驗情境。實驗是化學的靈魂,是激發學生求知欲的動力源泉。通過創設實驗情境,能調動學生手、腦、眼、口等多重感官并用,促進知識的內化過程,能有效激發學習興趣、發展學生思維、培養學生觀察能力和創新能力。如在“氧氣”教學中,教者準備沒有標簽的兩瓶氣體,一瓶是空氣,一瓶是氧氣,讓學生嘗試用眼睛看、用鼻子聞進行區分。接著教師讓學生用兩支帶火星的木條分別插入兩個瓶子中,觀察現象,并據此判斷哪瓶是氧氣,哪瓶是空氣。(2)創設生活情境。生活中處處有化學,教師要從學生的生活實際入手,創設生活化情境,讓學生感受化學的應用價值,運用化學知識解決生活中的實際問題。(3)創設故事情境。化學有讓人著迷的化學元素、豐富多趣的發明創造、令人驚奇的化學魔術、引人入勝的化工產品,教師要引領學生通過化學故事引入教學內容,如門捷列夫通過“玩紙牌”發現元素周期表、秦始皇夢想“點石成金”、玻爾巧藏諾貝爾金質獎章、女兒國之謎的精彩故事,引領學生由表及里,由現象探求問題的本質,從而培養學生的探究意識。

2.人文策略。人文素養是指具有學習個體除人文知識之外所表現出來的氣質和修養,如世界觀、人生觀、社會責任感等。教師除要具有發散的思維力、敏銳的觀察力外,還要具有嚴謹求實、踏實大膽的治學態度,充分展示人格魅力。(1)以史實培養學生的人生觀、價值觀。教師要通過化學史實以及化學家發明創造的小故事,展示化學家們不畏艱難的精神、勇于探究的精神和嚴謹治學的態度。(2)以事例培養學生的愛國主義精神。教師要充分利用我國勞動人民的發明創造,如蔡倫的造紙術、寧應星對鋅銅合金的論述、候德榜的制堿,為人類做出了卓越的貢獻,他們的高尚品質和崇高精神也值得我們去學習。(3)以應用培養學生的社會責任感。現代社會處處留下了化學的足跡,合成纖維、合成橡膠方便了人們的生活,智能材料、超導材料等使人類的夢想成為現實。但也帶來了一系列的問題,福爾馬林泡制水產品、三聚氰胺牛奶、地溝油、提取海洛因等問題觸目驚心。因此我們要教育學生樹立正確的人生觀,學會運用化學知識種過福人類。

3.探究策略。《初中化學課程標準》指出:“讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程,在知識的形成、相互聯系和應用過程中養成科學的態度,學習科學方法,在‘做科學’的探究實踐中培養學生的創新精神和實踐能力。”教師在研讀教材、分析學習的基礎上明確探究目的、優選探究內容、設計探究活動,開展形式多樣的探究活動,促進學生學習方式的轉變。

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一、激發學生的學習興趣

興趣是最好的老師,初中學生的好奇心都比較強,而化學實驗本身的豐富性和趣味性對學生的吸引力特別大,能夠調動起學生的學習興趣和求知欲望,促進學生有意注意力的集中,使其能夠積極主動的進行學習和思考,取得優良的學習效果.單純進行化學理論的學習使學生感到格外的枯燥,進而產生厭學情緒,學習效果大受影響.當教師利用實驗教學時,給學生展示的是一個繪聲繪色的教學情境,讓學生耳目一新,從內心深處油然激發對化學的學習興趣,學習的積極性和主動性提高,主動學習的意識增強.例如,教師在講解氫氣的燃燒的實驗時,學生自然會產生濃厚的興趣,心中也會產生各種各樣的疑問,而這些問題都能通過實驗得到解決.在興趣的帶動下,學生往往能夠投入全面的精力去參與實驗,進一步鞏固課堂教學效果.

二、提高學生獲得感性知識的能力

化學實驗的主要特點是生動性、形象性、真實性、立體性.在這些實驗教學特點的帶動和熏陶下,學生能夠搜尋到很多的感性材料,這有效促進了學生對化學理論知識的理解,實現了理論和實踐之間的結合,進一步強化了化學學習效果.另外,化學實驗的表現和演示的特點,又能夠為學生設置一個真實、具有立體效果的化學情境,能夠讓學生身臨其境的去感知,直接而迅速的獲得感性認識.學生通過實驗教學中的直觀的演示創造出鮮明立體的現象來實現自己對知識的探求,在整個實驗中始終保持愉快的心情,學習效果會大大提升.

三、有助于培養學生的思維能力

任何一個實驗都不是順利完成的,實驗操作中可能會出現各種意想不到的問題,尤其是學生自己在進行實驗操作的時候.當出現問題后,教師要引導學生思考,出現問題的原因,鼓勵學生自己動腦筋思考問題,將書本中的理論知識成功地運用到實踐當中去,學生在解決問題的過程中,就提高了他們的思維能力,同時在分析問題和解決問題的過程中,也培養了學生的動手能力,使學生逐漸養成了一種科學的思考問題的方法和習慣,增強其信心.總之,教師在教學中要抓好實驗教學,引導學生發揮其積極主動性,讓學生養成發現問題、分析問題和解決問題的能力,久而久之,學生在以后的化學學習過程中便能夠更加輕松自如的解決問題.此外,化學實驗的操作,大多數都是需要學生憑借自己的努力來完成的,這種過程本身就是學生探究的過程,化學實驗讓學生擁有了更多自己探索、探究的過程,在實驗操作中,他們會發現問題、通過各種渠道來解決問題,實驗順利完成后,學生心中會產生強烈的喜悅感和成就感,在潛移默化中培養了學生的自學能力.

四、促進化學教學中的其他特殊教育

化學實驗除了讓學生形成直觀、形象的認識,幫助其理解化學的理論知識和培養學生的思維能力之外,還對學生有一定的教育意義.教書的目的是為了育人,無論哪一科目的教師,都擔負著育人的重任.在化學實驗過程中,對學生的審美、環保、安全和人生教育都有一定的啟發作用.首先是人生教育.演示實驗教學過程中,實驗物品擺放的井井有條,實驗桌面的干凈整潔,教師在實驗過程中堅持的實事求是的態度等,都讓學生受到了感染和熏陶,這本身就是人生的教育.教師在實驗演示中所表現出來的持之以恒的態度、在實驗操作中的嚴謹性和不怕困難、勇往直前的精神都是一種潛移默化的人生教育,能夠讓學生逐漸形成正確的人生觀和價值觀.其次是有利于加強對學生的安全教育.化學實驗中有一些物質比較危險,操作不當就會產生爆炸等安全事故.教師要在演示實驗的時候對學生進行安全意識教育,避免產生安全事故.例如,濃硫酸是一種腐蝕性極強的酸,要讓學生認識到濃硫酸的化學性質,這樣學生在實驗操作過程中,接觸硫酸的時候就會增強安全意識.再次,是審美教育,在教師進行演示實驗過程中,要引導學生對美的觀察和接受能力.化學儀器的精美設計、實驗裝置的和諧美,實驗現象的奇異美和實驗物品的自然美都讓學生處于美的熏陶中,能夠更好的提升學生對美好生活的追求和向往,塑造學生的美好心靈.最后,實驗教學還能夠促進學生環保意識的提高.總之,實驗教學在化學教學中具有重大意義,不僅能夠激發學生的學習積極性,而且能夠培養學生的思維能力和分析、解決問題的能力,同時對學生的人生觀、價值觀和情感態度的養成也具有特殊重要的意義.

參考文獻:

[1]張其亮,陳永生.翻轉課堂在操作系統實驗教學中的應用研究[J].實驗技術與管理,2014(12).

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《化學與生活》通識課程的教學目的、教學內容和特點

(一)從而達到文理滲透、理工交融,人文藝術與科學精神和諧結合的目的。(二)《化學與生活》通識課程的教學內容顧名思義,《化學與生活》課程的主要內容應涉及衣、食、住和行等人類生活的基本需求,介紹身邊生活中的一些典型化學知識和化學現象。以筆者開設的《化學與生活》通識課程為例,“化學與飲食”一節主要介紹飲食結構中的化學物質類型、生理功能、營養價值,飲食常識等內容;“化學與醫藥”一節中主要介紹化學藥物的相關特點、安全知識和毒物;“化學與衣著材料”一節主要介紹常見和特殊衣著材料的類型,化學特點、洗滌和保護措施等;“化學與功能材料”一節中主要介紹與人類住和行相關的功能材料、新能源的分類,特點等知識。同時講授內容應密切聯系實際,通俗易懂,結合生活中一些重大的與化學相關的案例,如三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精和塑化劑等食品安全事件等。通過對這些事件的起因、發展、發現、分析檢測及社會影響等知識的講解,讓學生在了解有關化學知識的同時,培養他們的環保理念、安全意識和科學的辯證唯物觀。(三)《化學與生活》通識課程的主要特點《化學與生活》課程的特點應體現在五個方面,即科學性強、化學味重、生活味濃、資料性實和通俗易懂。化學本身是一門基于實踐的科學,在介紹和解釋生活中的一些與化學相關的知識和現象時,一定要以嚴謹、科學的態度待之,以實踐為基礎,以理論為依據,不可以訛傳訛,誤人子弟。《化學與生活》課程本來就是介紹身邊生活中的一些化學知識和現象,因此講授的內容或案例一定要與化學學科相關,一定要貼近生活,聯系生活中司空見慣的衣、食、往和行等日常內容,同時所選擇的生活案例一定要真實,資料詳細、具體,最好有公開報導,對社會有較大影響,這樣才能使學生感覺到化學學科離他們并不遙遠,體會到化學知識的親切、可信和實用。《化學與生活》作為通識課程開設,授課對象主要是低年級學生和文科學生,其化學基礎知識較為薄弱,因此講授時應由淺入深,通俗易懂,應盡量地回避復雜的化學結構,反應原理和機理等純理論化學的內容,避免讓學生產生枯燥泛味,敬而遠之的感覺。

師范性院校開設《化學與生活》通識課程的重要性

(一)為適應這種新的基礎教育模式,師范性院校所培養的學生應具備一專多能和廣博的知識面。而現實的中學教育體制中,中學生在高二年級就分成了文科和理科班,高考科目相應有別,客觀上導致了一些文科學生不關心自然科學,包括化學,在其知識體系中缺失了化學相關知識。由于自然科學知識的缺失,必將會影響這部分學生樹立正確的科學世界觀、建立完整的知識體系和全面的素質能力。因此在大學教育階段,有必要對這部分學生補上這一課,開設諸如《化學與生活》類自然科學方面的通識課程。(二)現代高校教育體制改革決定了開設《化學與生活》通識課程的重要性通識教育是英文“generalducation”的譯名,也可譯為“普通教育”或“通才教育”。是美國博德學院(BowdoinCollege)的帕卡德(A.S.parkard)教授于19世紀初第一次提出,并將它與大學教育聯系起來[6]。它產生的背景是當時的大學學術分科太過專業、知識被嚴重割裂,于是創造出通識教育,目的是培養能獨立思考,對不同學科有所認知、融會貫通的完全、完整的人。自20世紀起,通識教育已廣泛成為歐美大學的必修科目。我國在通識教育方面已經落后西方國家幾十年。痛定思痛后,國家終于在2010年頒布了“中長期教育改革和發展規劃綱要”,教育部隨即出臺了“高教三十條”,在此兩個文件精神的指導下,包括師范院校在內的各個高校都在嘗試教育體制的改革,進行新一輪人才培養方案的修訂等工作,其中一個重要的修訂內容就是在大學低年級加強通識教育,規范通識教育課程。筆者所在學校將通識課程正式劃分為五類:國學經典與文化傳承,西方文明與全球視野,科技進步與科學精神,生態環境與生命關懷,藝術鑒賞與審美體驗。五個類型涵蓋了文、理和藝術等知識內容,目的是促進學生知識、能力、個性和人格的全面發展。《化學與生活》課程被劃歸在“科技進步與科學精神”類。(三)人才培養目標要求決定了開設《化學與生活》通識課程的重要性現代社會發展需求的是“基礎扎實、知識面寬、能力強和素質高”的復合型人才,這也成為當今高校人才培養的目標。其實這種博學、多能的人才培養思想源遠流長,在我國古代教育思想中就有體現,認為博學多識可達到出神入化,融會貫通的效果。如《中庸》中主張,做學問應“博學之,審問之,慎思之,明辨之,篤行之”。《易經》中強調“:君子多識前言往行”。同時古人還論述了通識教育與培養通人、全人間的關系。如《論衡》中說:“博覽古今為通人”,“讀書千篇以上,萬卷以下,弘揚雅言,審定文牘,以教授為師者,通人也”。回到今天,在現代教育較為發達的美國,著名高校哈佛大學曾發表過《自由社會中的通識教育》的報告,其中提出教育可分為通識教育與專業教育兩部分。前者作為大學教育的一部分,主要關注學生作為一個有責任感的人和公民的生活需要,后者則給予學生某種職業能力訓練。兩者有區別,但并非相互對立和割裂。報告所建議的通識教育課程包括:文學名著、西方思想與制度、物理科學或生物科學導論課,以及屬于人文科學、社會科學、自然科學的其他課程。因此作為通識教育思想體系下的一門具體的自然科學科普課程———《化學與生活》,它的開設必將對這種通才人才的培養做出或多或少的貢獻。總之,由于現實社會中化學與生活的這種密不可分,相互依存、相互促進的關系,以及新形式下,隨著高校教育體制改革的進一步推進,加強通識教育和復合型人才培養的思想逐漸深入人心,各個高校尤其是師范性院校開設《化學與生活》課程就顯得順理成章和尤其重要。

作者:王園朝 單位:杭州師范大學

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初中化學知識都是萬變不離其宗,宗就是課標,它就是中考命題的依據。哪些知識作為一般性常識,哪些知識作為基本了解,哪些知識屬于應用掌握的,這些問題在《課標》的第三部分說得很清楚,所以在復習前一定要細細研究,制定出復習的策略和計劃。研究課標,把握知識的內涵和外延,作到有的放矢地復習,提高復習的時效性。例如08年中考化學試卷主要特點有:

1.重視基礎知識。特別是主干知識考查,充分體現學科特點。這部分知識是學好化學、獲得高分以及后繼學習的必備,也是面向全體考生、提高化學總體成績的主體,所以是學習化學的重中之重。

2.關注熱點,聯系實際。這充分體現了化學學科的特點,化學來源于生活,并最終走向生活。這部分知識主要包括物質與身體健康、節能與減排,環境污染與保護、合成材料、金屬資源的利用與保護等,通過這部分知識的學習,使學生體會到學習化學的重要性,所以是每年中考的必考內容。

3.注重考查實驗能力,增強試題的探究性。注重考查實驗能力,符合化學學科的特點。實驗能力既包括基本實驗技能,也包括實驗探究的能力。近兩年中考實驗探究題都是兩個題,一道是以課本中的實驗為背景,07年是有關氣體的制取,08年是燃燒條件,所以我們應該把我們課本中沒有考過的實驗作為重點去研究和探究。

4.設置圖表題,考查獲取信息的能力。這類型題能出現在各個題型中,主要包括的內容有元素周期表,實驗操作,物質的用途,框圖,說明書和坐標曲線等。08年涉及這類題型共有9個,通過比較我們發現09年學科說明的化學部分,它的考試內容和要求與08年完全相同,只不過例題部分略有改動,加入了08年的一些新題。

三、制定計劃,有序復習

復習一定要制定一個符合自己學情、切實可行的復習計劃――“三輪”復習法。第一輪按章節復習,這一輪重在根據課標掌握基礎知識;第二輪為專題復習,我們把所學的知識分為身邊的化學物質、物質構成的奧秘、物質的化學變化、化學與社會發展和科學探究五個專題。這一輪最為重要,我們每個教師負責一個專題,根據課標理清知識點,再根據知識點找相應的練習題,主要是從06到08年河北省中考題中去找,因為這些題最具有代表性;第三輪為模擬訓練階段,旨在增強應度能力。主要是培養學生的解題能力、心理應試能力。

四、講求方法,注重實效

根據所制定的計劃,采取適當的方法,才能達到事半功倍的效果。以下是我們在中考復習中的幾點具體做法:

1.抓牢教材,自主復習基礎知識。按照新課標的要求,我們在這一階段特別注重學生的自主學習,教師做“導演”,學生演“主角”,不僅僅是讓學生聽,而且要讓學生自己系統總結每部分的知識。具體做法是:先按單元分章分節讓學生自己總結知識點,教師的任務就是查看學生總結的知識點中有沒有共性的遺漏的地方,而后在課上作為重點講解并強調。這樣做,使得基礎知識的復習,由以往簡單的重復變為學生再學習的過程,學生不僅能如數家珍般的掌握基礎知識,還提高了他們的思維概括能力。

2.團結協作,搞好集體備課。我們充分發揮備課組的集體智慧,在復習進度、課時按排、基礎知識的講解、練習、作業的處理上進行高度統一;在第二輪復習中,每個教師負責一專題,負責專題的教師在集體備課前把這一專題的知識點、重點、難點、課堂練習、課后作業,實驗準備等打印出來,分發到教師手中。其他教師仔細研究知識點是否有遺漏,習題是否合適等,到集體備課時,大家再討論和補充。最后形成的是,前面是學生填的知識點,后面是學生根據知識點作的習題的一張卷子。這樣下來,既充分發揮集體的智慧,做到資源共享,又減輕教師備課的負擔,使教師有更多的時間和精力上好每一節復習課,大大提高了復習效率。

五、對學生學習方法指導和應試策略

1.篩選錯題。將以往做過的試卷全部拿出來,糾正并分析錯的原因比做題本身更有價值。不要令自己深陷題海,更不要盲目追求題目的難度。練習的關鍵是選擇適量的典型習題,真正的掌握,并能舉一反三。

2.強調審題的重要性。審好題是化學考試成功的第

一,審題能力的差異,可使平時水平相近的同學在中考成績上出現較大差別,其要訣是:

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高分子化學課程是高分子材料與化工專業的專業基礎課,是研究高分子化合物的合成原理和化學反應的科學。學生應具備一定的無機化學、有機化學、物理化學和概率論與數理統計知識才能學好該課程。國內高校多采用潘祖仁先生主編的國家級優秀教材高分子化學[1-2],對這門課的掌握程度,影響后續課程的學習。因此學生一般比較重視[3]。但對于初學者來說,認為該課程的內容較多,比較分散,系統性不強,有些知識點理解不透。

1高分子化學的課程特點

高分子化學主要介紹高分子的合成原理及高分子的化學反應,合成原理以聚合反應動力學為主線,衍生到聚合速率和分子量,而這二個指標正是工業生產控制的主要工藝參數,再通過聚合理論方程,討論溫度、介質、單體、引發劑等對聚合的影響。對于連鎖聚合,每一種聚合機理都有特殊的引發體系,因此引發劑或引發體系也是高分子化學的重點內容之一。最后一章,聚合物的化學反應,主要介紹聚合物化學反應特征、聚合物的基團反應及接枝、擴鏈、交聯、降解和老化,提出促使降解或防止老化的途徑。有學者總結高分子化學課程有“五多”的特點,即內容多、概念多、頭緒多、關系多和數學推導多[4]。該課程專業理論性強,概念復雜,抽象難懂,一定程度上影響了學生的學習興趣[5]。

2課程知識點淺析

該課程序論中,除了介紹高分子化合物的基本概念、命名、發展歷程及結構方面的基本知識外,重點介紹分子量。高分子的分子量大且具有一定的分布是高分子化合物的主要特點,其作為材料的力學性能主要由分子量及其分布決定。該部分內容介紹,需使學生明白高分子的分子量與小分子的相對分子質量的區別。縮合和逐步聚合反應中,首先通過二種雙官能團單體參與的線形縮聚過程示例,第一步反應,得到二聚體,第二步反應可以得到三聚體、四聚體,此時體系中含有一、二、三、四聚體的分子,第三步聚合,體系中可能含有八、七、六、五、四等聚體,假若反應就此終結,體系中產物的聚合度不同,由此使同學們很容易理解聚合反應得到的產物即聚合物,分子量存在一定的分布。同時自然引入官能團等活性概念,才能從紛亂的聚合反應中抽取出本質特征,用一個速率常數描述同種官能團的反應特征。在課程體系中,活性中心等活性概念是高分子化學的基本思想,因此要借助實驗數據進行例證,分子碰撞理論進行闡釋。還需要明晰N0和N的含義。有二個相同的羥基,肯定體系中存在另一個分子含有二個羧基,因此平均每個分子鏈含有一種基團;對于均縮聚,更是如此。這點一定讓同學理解,因為后面的理論方程推導要不斷用到。另外,反應程度p是一個非常重要的概念和度量,定義為參與反應的基團數(N0-N)占起始基團數N0的分數[2],代表某種基團的轉化率,反映了聚合反應的反應進程。縮聚反應中產物分子量分布,Flory利用統計法,根據等活性概念假設,以雙官能團單體均縮聚為例,形成x-聚體每個鍵的成鍵幾率為p,分子末端一個不成鍵幾率為(1-p),推導了線形縮聚的分子量分布關系[2]。實質上,每一個鍵的成鍵幾率不同,按照反應程度概念,應該是隨著聚合度增大,p增大,為了處理簡便,等同化,根據乘法原理,即得x-聚體的數量分布函數。后面自由基聚合、共聚合、離子聚合和配位聚合,都屬于連鎖或鏈式聚合機理,聚合一般都包含鏈引發、鏈增長、鏈終止和鏈轉移幾個基元反應。首先,要有活性中心的形成,進行鏈引發反應;正是根據其活性中心的不同,將其分為以上自由基聚合、離子聚合等。

有關其機理及分子結構的形成,與有機化學中的空間位阻效應、共軛效應有關。聚合動力學與物理化學知識有關,需要同學學前不妨復習下以前學過的有關內容。對于自由基聚合,介紹其英文詞匯為Radical,含有“激進、活潑”之意,故可以作為活性中心,故教材中一般用R•表示,黑點代表單電子。聚合物中單元結構主要在鏈增長階段完成,故鏈增長過程直接影響聚合物分子結構。①鍵接結構。增長過程中,結構單元間的連接存在“頭—尾”、“頭—頭”(或“尾—尾”)兩種可能形式,一般以頭-尾結構為主。原因是以尾-尾連接,活化能大。列舉生活中的實例,如小轎車、“和諧號”動車車頭,都采用流線型,頭部體積較小,阻力較小。微觀上的化學反應也遵循同樣道理。②立體構型。自由基上C為SP2雜化,與單體作用時既可從上方也可從下方進行作用,自由基聚合物分子鏈上取代基在空間的排布是無規的,但從空間位阻考慮,無規結構中,間同結構略占優勢。③幾何構型。雙烯類單體,還存在幾何異構,傾向于形成反式結構,都可以根據空間位阻進行解釋。這樣同學就容易理解高分子結構比較復雜的特性。另外自由基聚合的引發效率,主要是①誘導分解。誘導分解實際上是自由基向引發劑的轉移反應,也就是說,自由基誘使引發劑分解,消耗掉引發劑,作無用功,故使引發效率降低。②籠蔽效應,主要指溶液聚合中,引發劑分子處于溶劑的包圍中而不能發揮作用,可以想象,引發劑分子周圍存在一層層的溶劑分子和單體分子相隔的球形包圍圈(好像籠子一樣),初級自由基遇到單體,直接作用,形成單體自由基,若遇到溶劑分子,不能作用,被彈回,有可能與下一個初級自由基結合,甚至與溶劑分子結合,使引發劑分子白白消耗,引發效率降低,稱為籠蔽效應。由此派生出單體的活性與濃度、體系粘度和引發劑濃度,都影響引發效率,使同學將知識學通、學活。自由基共聚合中,關于鏈自由基的活性,一般認為帶有共軛取代基的鏈自由基穩定,同學不易理解,以射擊為例,若自由基上存在共軛基團,單電子不再歸屬于某個原子,離域程度大,行蹤不定,這樣用槍瞄準難度增加。單體相當于槍,就不易和它反應,故該類自由基活性差。

若鏈自由基帶有非共軛取代基,其單電子位置固定,活動空間小,容易瞄準擊中,即容易和單體發生反應,該類自由基活性高。烯類單體的離子聚合中,單體適宜于進行陽離子聚合還是陰離子聚合,主要取決于單體的結構,考慮取代基的誘導效應和工軛效應。帶有π-π共軛體系的單體都能進行陰離子聚合。如果取代基具有吸電子性質,更易進行陰離子聚合。因為吸電子基降低雙鍵上電子云密度,有利于陰離子進攻,并使形成的碳陰離子的電子云密度分散而穩定。而具有推電子取代基的烯類單體可進行陽離子聚合,因為推電子取代基增大了雙鍵上電子云密度,有利于陽離子進攻,并使形成的碳陽離子的正電性降低而穩定。苯乙烯,丁二烯等含有共軛體系的單體,由于其π電子云的流動性強,易誘導極化,能進行陽離子、陰離子或自由基聚合。陰離子的活性聚合在理論上和實際應用中具有重要意義,要讓學生明白活性聚合的原因、應用價值。配位聚合,要重新復習下無機化學中的配合物知識,其引發體系中,過渡金屬為中心原子,它提供空軌道,烯類單體作為配體在空軌道上活化、按照一定的方向或方式進行配位、插入到增長鏈中,因此所得產物立構規整度一般較高。聚合物的化學反應,是聚合物改性、擴大聚合物品種的手段之一。接枝、交聯等使聚合物分子量增大,降解、老化使聚合物分子量降低。用鮮活的實例向同學介紹,這樣學生學習時不覺得生硬,便于接受。

3結語

作為一名高校教師,能夠將復雜的原理講解得淺顯易懂,抽象的理論能夠結合現實生活具體化、簡單化,語言生動,課堂氣氛活躍,學生對所講內容有強烈的興趣,這門課程的授課質量才有保證。

參考文獻

[1]王小龍,何乃普,王九思.《高分子化學》教學中有機化學知識的有效利用探索[J].高分子通報,2009(11):62-65.

[2]潘祖仁.高分子化學(第五版)[M].北京:化學工業出版社,2011.

[3]王國建.《高分子化學》課程教學體會點滴[J].高分子通報,2012(11):97-100.

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