發(fā)布時(shí)間：2023-07-04 16:26:32
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的化學(xué)反應(yīng)流程樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】化工工藝 工藝設(shè)計(jì) 安全危險(xiǎn) 預(yù)防措施 分析探究
新形勢(shì)下，隨著人們?cè)谌粘Ｉa(chǎn)中安全防范意識(shí)的不斷提高，以及對(duì)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的研究不斷深入，促使人們對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)中存在的安全危險(xiǎn)問(wèn)題給予了越來(lái)越多的關(guān)注和重視。受化工行業(yè)本身的特殊性影響，化工行業(yè)在安全危險(xiǎn)的問(wèn)題上要求極為嚴(yán)格，需要化工企業(yè)人員在日常生產(chǎn)的管理和操作上，提高對(duì)安全危險(xiǎn)的識(shí)別和控制能力。為此，本文主要從化工工藝設(shè)計(jì)涉及的一些內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)加以討論，幫助化工企業(yè)人員識(shí)別和控制化工工藝設(shè)計(jì)中存在的安全危險(xiǎn)問(wèn)題。現(xiàn)具體分析如下。
1 化工工藝設(shè)計(jì)的概述及特點(diǎn)
化工工藝設(shè)計(jì)，主要是指在設(shè)備、管道、泵閥、儀表和自動(dòng)化等方面的配置，以及工藝流程的設(shè)計(jì)等。在整個(gè)化工工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了確?；どa(chǎn)的安全可靠和高效運(yùn)行，需要熟悉掌握化工生產(chǎn)的原則和精神，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)化工規(guī)范中對(duì)物品的危險(xiǎn)程度等級(jí)的劃分，確定不同危險(xiǎn)等級(jí)的物品的防火間距、防爆等級(jí)等，從而為我們?cè)谶x用設(shè)備與儀表、操作方式、消防器材等方面提供了安全保障。
一般來(lái)說(shuō)，化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要包括設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不完整、工藝流程獨(dú)特、工作量大以及規(guī)模大小不一等幾個(gè)方面，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不完整，體現(xiàn)在化工工藝設(shè)計(jì)的資料未經(jīng)檢驗(yàn)完善，數(shù)據(jù)缺乏足夠的可靠性和完整性；工藝流程獨(dú)特，主要是由于化工裝置及設(shè)備的多樣化和規(guī)格特殊化所導(dǎo)致；工作量大，則是從整個(gè)化工工藝設(shè)計(jì)來(lái)看的，化工企業(yè)的總體投資大、設(shè)備多、管道多，增加了化工工藝設(shè)計(jì)的工作負(fù)擔(dān)。同時(shí)，規(guī)模大小不一，則表現(xiàn)在測(cè)試工程數(shù)據(jù)的化工裝置規(guī)模不一。
2 化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)問(wèn)題的識(shí)別及控制
2.1 工藝物料方面
通常在化工工藝生產(chǎn)過(guò)程中，原料、材料、半成品和副產(chǎn)品，以及貯運(yùn)物質(zhì)都是以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)存在的，具有相應(yīng)的物理、化學(xué)性質(zhì)和危險(xiǎn)危害。需要化工企業(yè)人員加強(qiáng)對(duì)這些危險(xiǎn)特性的辨識(shí)、分析和評(píng)價(jià)。分別從化工工藝的各類物質(zhì)的性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)活性，以及爆炸特性、健康危害等加以識(shí)別和控制。
2.2 工藝路線方面
一般來(lái)說(shuō)，在選擇化工工藝的路線時(shí)，應(yīng)該從化工物質(zhì)的安全危險(xiǎn)出發(fā)考慮，盡可能采用無(wú)害、低危險(xiǎn)性的物料，緩和化工工藝過(guò)程的苛刻程度，可以通過(guò)采用化學(xué)反應(yīng)物催化劑，稀釋或緩和各類危險(xiǎn)物料?；蚴遣捎酶鞣N高新的化工技術(shù)、設(shè)備及工藝，取消或縮小中間貯罐，一定程度上減少危險(xiǎn)介質(zhì)的藏量。此外，通過(guò)采用污水回收、生產(chǎn)廢料和助劑回收等方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)化工工藝的節(jié)能降耗，有著極為重要的作用。
2.3 化學(xué)反應(yīng)裝置方面
2.3.1化學(xué)反應(yīng)器選型要求
化學(xué)反應(yīng)器，若以進(jìn)出物料的情況劃分，主要有間歇式化學(xué)反應(yīng)器和連續(xù)式化學(xué)反應(yīng)器兩大類。若以物料流程劃分，則可以分為單程化學(xué)反應(yīng)器和循環(huán)化學(xué)反應(yīng)器等兩種。若是從化學(xué)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)來(lái)看，則有釜式、管式、塔式和固定床，以及流化床等幾種。
通常情況下，構(gòu)成化學(xué)反應(yīng)器的裝置設(shè)備特性，以及工藝流程決定了化學(xué)反應(yīng)裝置的整體特性。在化學(xué)反應(yīng)器的選型過(guò)程中，應(yīng)該注重工藝的適應(yīng)性和安全性問(wèn)題，并從化工工藝的操作和操作出發(fā)，確定型號(hào)形式。
2.3.2化學(xué)反應(yīng)設(shè)備材質(zhì)
考慮到工藝流體、流速、流體反應(yīng)特性以及腐蝕特性等因素對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)的影響，在化學(xué)反應(yīng)設(shè)備材質(zhì)的使用時(shí)，應(yīng)該注重設(shè)備的耐腐蝕性、強(qiáng)度、可焊性以及機(jī)械加工性等方面，同時(shí)，對(duì)于可能影響化學(xué)反應(yīng)溫度的雜質(zhì)要加以重視，以免化學(xué)反應(yīng)速度受到影響，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的不穩(wěn)定性和一系列危險(xiǎn)問(wèn)題。此外，部分測(cè)溫測(cè)壓類的污染物甚至?xí)鸬筋愃拼呋瘎┑淖饔?，進(jìn)而引發(fā)不必要的化學(xué)反應(yīng)，需要化工企業(yè)慎重考慮。
2.3.3化學(xué)反應(yīng)條件控制
在化學(xué)反應(yīng)條件控制上，為最大限度避免出現(xiàn)失控反應(yīng)，可以通過(guò)外循環(huán)冷卻器、多段反應(yīng)等方式，加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的控制?；蚴遣扇⊥ㄈ氲蜏亟橘|(zhì)的方式，幫助化學(xué)反應(yīng)器降溫。也可采用向化學(xué)反應(yīng)器輸入易揮發(fā)的液體的形式，利用液體揮發(fā)來(lái)吸收熱量。
2.3.4化學(xué)反應(yīng)設(shè)備結(jié)構(gòu)
通常情況下，為了確保化學(xué)反應(yīng)裝置的安全可靠，在化學(xué)反應(yīng)裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)，尤其是高壓容器設(shè)備，不但要求具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還需要保證設(shè)備的嚴(yán)密條件好，以免大量介質(zhì)泄漏引起火災(zāi)、中毒等危險(xiǎn)問(wèn)題。
2.4 管道及閥門方面
管道往往用于輸送易燃、易爆、腐蝕以及具有毒性的物料，在管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從材料選擇、管道布置、振動(dòng)以及應(yīng)力分析等幾個(gè)方面綜合考慮，以免發(fā)生泄露。需要化工企業(yè)熟悉了解整個(gè)化工工藝流程，重視管道系統(tǒng)在化工工藝流程中的作用，包括操作條件、介質(zhì)物化特性以及腐蝕情況等方面的要求。閥門一般用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流通和壓力系統(tǒng)，具有切斷或接通介質(zhì)、控制流通、改變流量、以防介質(zhì)回流等顯著功能。在化工工藝設(shè)計(jì)中，閥門的設(shè)計(jì)必須符合安全生產(chǎn)及檢修。
2.5 電氣設(shè)計(jì)方面
在電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)該在確定當(dāng)?shù)厥欠駥儆诒ㄒ约盎馂?zāi)等危險(xiǎn)環(huán)境，并根據(jù)火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)程度不同，最大限度避免電氣設(shè)備、電氣線路等因?yàn)樵O(shè)計(jì)不當(dāng)而發(fā)生爆炸事故。
2.6 整體化工園區(qū)方面
從現(xiàn)階段我國(guó)化工園區(qū)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及監(jiān)管能力來(lái)看，大多存在著不同程度上的滯后現(xiàn)象。為此，要減少和預(yù)防化工工藝設(shè)計(jì)中的安全危險(xiǎn)問(wèn)題，化工企業(yè)可以通過(guò)設(shè)立統(tǒng)一的安全監(jiān)測(cè)和管理部門，創(chuàng)建完整性的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，并形成以“政府為主導(dǎo)、社會(huì)為中介、企業(yè)一體化”的綜合管理體系，通過(guò)三方連帶責(zé)任追究機(jī)制，將安全危險(xiǎn)有效控制在最小范圍。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵字：工藝流程題；能力立意；高考化學(xué)
文章編號(hào)： 1005–6629(2012)6–0061–03 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B
自2004年，廣東省作為高中課改的先行省份，每年均有工藝流程題出現(xiàn)。而這種題型也成為了廣東省高考方案（2010年開(kāi)始實(shí)施新調(diào)整方案）調(diào)整后難度系數(shù)最?。ㄗ铍y）的試題（見(jiàn)表1和表2）。
相的除雜已了然于胸。而像本題形成三相除雜學(xué)生不太熟悉，故而答題時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤較多。試題的（1）、（4）、（5）與工藝流程非密切相關(guān)，即它們單獨(dú)成題時(shí)考生即可作答，這就告訴考生一個(gè)重要信息，工藝流程題中的部分試題不看工藝流程也可作答得分；試題的（2）、（3）只要突破與工藝流程密切相關(guān)的核心化學(xué)反應(yīng)，學(xué)會(huì)對(duì)工藝流程進(jìn)行整體解讀，答案也會(huì)躍然紙上。
5.2 工藝流程題的一般解題策略
（1）“工藝流程的考查模式”（如圖2所示）是解答工藝流程題的一般范式，具有一定的普遍意義。
（2）與工藝流程密切相關(guān)的核心化學(xué)反應(yīng)是解答工藝流程題的關(guān)鍵。陌生化學(xué)方程式的書寫遵循原子守恒和電子得失守恒原理。抓住了工藝流程題的核心化學(xué)反應(yīng)，就抓住了解答工藝流程題的牛鼻子。
（3）與工藝流程非密切相關(guān)的設(shè)問(wèn)中下層學(xué)生均可作答。工藝流程題中的設(shè)問(wèn)常常是非相關(guān)設(shè)問(wèn)在前，密切相關(guān)設(shè)問(wèn)在后，且交替設(shè)問(wèn)。這就告訴考生工藝流程題中的某些設(shè)問(wèn)不看流程完全可以答題得分，因此，大可不必被復(fù)雜的工藝流程題所嚇倒。
（4）物質(zhì)的分離和提純可概括為兩相分離和三相分離。只要條件允許，這兩種分離方式在一定的環(huán)境中會(huì)得到充分利用。
5.3 求解工藝流程題學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)與技能
關(guān)鍵詞： 廣東高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題 呈現(xiàn)方式 教學(xué)啟示
自高中化學(xué)新課程實(shí)施以來(lái)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)題在高考化學(xué)卷中占有重要位置（在30%—40%之間），故此有“得實(shí)驗(yàn)者得天下”一說(shuō)，因此能夠做好實(shí)驗(yàn)題成為化學(xué)得高分的一個(gè)關(guān)鍵因素。高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題主要考查考生處理化學(xué)信息和分析解決問(wèn)題的能力。
一、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題呈現(xiàn)方式
2012年廣東高考化學(xué)考試題的設(shè)計(jì)比較合理，體現(xiàn)了新課改的基礎(chǔ)性、選擇性、綜合性、時(shí)代性特點(diǎn)。高考化學(xué)卷在內(nèi)容上主要涉及四大主題：（1）基本概念、原理；（2）常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用；（3）常見(jiàn)有機(jī)物及其應(yīng)用；（4）化學(xué)實(shí)驗(yàn)。今年廣東高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了考查：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)原理考查題如第9題（6分）；第30題（4）（5）（6分）；實(shí)驗(yàn)解析能力與其他化學(xué)原理結(jié)合考查題如第31題、第32題、第33題。
1.實(shí)驗(yàn)基本操作的考查。
在高考化學(xué)試題中，各種題型的變換以基本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，主要包括常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)格及其使用組裝，氣體的凈化和干燥，集氣裝置，氣密性檢查，尾氣吸收裝置，加熱操作及實(shí)驗(yàn)安全操作，等等。
如：9.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的是（ ）。
A.用溴水鑒別苯和正己烷
B.用BaCl溶液鑒別SO與SO
C.用濃HNO與Cu反應(yīng)制備NO
D.將混有HCl的Cl通入飽和NaHCO溶液中除去HCl
此題考查內(nèi)容是檢查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的掌握程度。四個(gè)選項(xiàng)分別對(duì)課本中的的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行了考查。A溴水與兩者均發(fā)生萃取，溶液分層，溴水層褪色。B.BaCl溶液SO與SO兩者均生成沉淀。D.HCl和Cl均可與NaHCO溶液反應(yīng)生成CO氣體繼而引入新雜質(zhì)。
同樣，在第30題的（4）中，題目提示有兩種物質(zhì)能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，考生由此可以推斷出此化合物是有四個(gè)碳的醛類。銀鏡反應(yīng)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反應(yīng)。以上兩個(gè)題目雖在綜合題目之中出現(xiàn)，但在考查領(lǐng)域上仍然是課本中的基本實(shí)驗(yàn)原理。因此，教師在復(fù)習(xí)過(guò)程中必須引導(dǎo)學(xué)生重視課本中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，吃透課本才能有更大的提高空間。
2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力的考查。
在高考化學(xué)試題考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ念}目中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，一般要求考生分析實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)及產(chǎn)生的誤差，等等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，既可能直接報(bào)告數(shù)據(jù)，又可能從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量的計(jì)算公式，繪制出一定的變化曲線。
如:31.碘在科研與生活中有重要作用，某興趣小組用0.50mol?LKI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?LKSO、0.10mol?LNaSO等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
題目考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度影響因素的掌握及對(duì)蓋斯定律的認(rèn)識(shí)程度。（1）要使淀粉變藍(lán)，即需要耗盡SO，根據(jù)題目給出的化學(xué)方程式，即可得知答案；（2）要探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響；（3）化學(xué)反應(yīng)速度的影響因素；（4）考查蓋斯定律的應(yīng)用。
3.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能的考查。
目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題仍然以強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)技能的信息為主要考查方式，這類考題是拉開(kāi)分?jǐn)?shù)差距的題型。近年來(lái)這類題目主要的呈現(xiàn)方式是通過(guò)化學(xué)符號(hào)，儀器、藥品、實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟、化學(xué)反應(yīng)的社會(huì)應(yīng)用、反應(yīng)的流程圖及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)表述。
如第32題是一道工藝流程題，考查了化學(xué)平衡、勒夏特列原理。一般工藝流程題目多會(huì)給出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)及工藝流程，進(jìn)而考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)掌握的能力與素質(zhì)，化學(xué)方程式或工藝流程沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，可是萬(wàn)變不離其宗，掌握了實(shí)驗(yàn)的原理，一切都會(huì)迎刃而解。如第33題（苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)，某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸）是一道有機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究題，此題旨在對(duì)考生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究能力和信息加工處理能力的考查。本題的出發(fā)點(diǎn)是化學(xué)科學(xué)能幫助人們改造物質(zhì)并更好地應(yīng)用物質(zhì)，此題以常見(jiàn)的有機(jī)化合物知識(shí)為載體對(duì)化學(xué)反應(yīng)式、科學(xué)探究的策略、方法及利用與創(chuàng)新意識(shí)等方面進(jìn)行考查。
二、廣東高考化學(xué)試題中實(shí)驗(yàn)題的發(fā)展趨勢(shì)
1.以考查考生能力為重點(diǎn)。
從近年化學(xué)高考題的題型可以看出，命題者愈來(lái)愈注重考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解能力、獲取信息能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力和綜合運(yùn)用能力的考查，尤其是實(shí)驗(yàn)的解析及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力已經(jīng)成為考查考生的重點(diǎn)部分。
如：2004年全國(guó)卷的第28題；2005廣東卷第20題；2006廣東卷第21題；2007年北京卷第26題；2008年重慶卷第8題；2008年廣東卷第20題；2009年廣東卷第20題；2010年廣東卷第31題，計(jì)算平衡常數(shù)；2011年廣東卷第33題，測(cè)定Ba（OH）?8HO的含量。
2.突出對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主干知識(shí)的考查。
化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依然是歷年高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的重點(diǎn)出題范圍，試題圍繞著化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主干知識(shí)作進(jìn)行命題，因此考生應(yīng)注重對(duì)基本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，尤其是教材中關(guān)于萃取、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)等實(shí)驗(yàn)操作，托盤天平、容量瓶及滴定管的使用方法，裝置氣密性檢查等的復(fù)習(xí)。
一、明確守恒思想應(yīng)用原則，更新解題理念
從理論上來(lái)講，物質(zhì)守恒定律是世界萬(wàn)物存在的重要定律.而守恒思想在化學(xué)中的體現(xiàn)主要表現(xiàn)為化學(xué)反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)前后可以依舊保持元素種類以及總質(zhì)量的守恒，以此為依據(jù)構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)等式.在傳統(tǒng)的化學(xué)問(wèn)題求解過(guò)程中，大多數(shù)學(xué)生本能地根據(jù)題干信息挖掘可以構(gòu)成等式的參數(shù)關(guān)系，但是在某些復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題中，所包含的重要化學(xué)信息都隱藏在題干信息中，所以單純地借助傳統(tǒng)的解題思想無(wú)法得到問(wèn)題的答案.為了確保學(xué)生準(zhǔn)確地應(yīng)用守恒思想求解相應(yīng)的化學(xué)題目，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確該種解題法的應(yīng)用步驟，以便借助守恒思想的合理應(yīng)用提高學(xué)生的解題效果.
二、巧用守恒思想，提高解題效果
守恒思想在化學(xué)解題中的應(yīng)用包含多種形式.除了質(zhì)量守恒之外，還包括元素守恒、電子守恒等，且不同守恒形式適合不同題目的求解需求.
1.質(zhì)量守恒思想的合理應(yīng)用
質(zhì)量守恒思想是指，在化學(xué)反應(yīng)前后的過(guò)程中反應(yīng)物的總質(zhì)量與剩余反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量總和保持一致.借助這種質(zhì)量關(guān)系構(gòu)建相應(yīng)的方程，能達(dá)到求解有關(guān)化學(xué)問(wèn)題的目的.
例1已知某暴露在空氣中的氫氧化鉀固體經(jīng)檢測(cè)后得知，固體中的碳酸鉀和水所占比例分別為7.2%和2.8%.在50mL鹽酸溶液（3mol/L）中加入1g該實(shí)驗(yàn)樣品，并得知用了30.8mL的氫氧化鉀溶液（1.07mol/L）中和反應(yīng)剩余的鹽酸，則中和后溶液在蒸干后剩余固體的質(zhì)量為（）.
A.6gB.4.5gC.11.175gD.8.45g
解析：這是一道典型的化學(xué)反應(yīng)習(xí)題.如果按照題干信息所述的化學(xué)反應(yīng)流程分別進(jìn)行求解，那么不僅計(jì)算步驟煩瑣，而且可能會(huì)因中間的某步錯(cuò)誤求解而影響最終計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性.此時(shí)可以引入質(zhì)量守恒思想.借助題干信息可知，最終的固體產(chǎn)物為氯化鉀，且相應(yīng)的氯元素全部來(lái)自于鹽酸.根據(jù)氯元素質(zhì)量守恒，即可求得最終的固體產(chǎn)物質(zhì)量為：0.15mol×74.5g/mol=11.175g.答案為C.
2.電子守恒思想的合理應(yīng)用
電子守恒法主要適用于求解氧化還原反應(yīng)中得失電子的反應(yīng)題，其主要是指化學(xué)反應(yīng)物失去電子的總數(shù)與得到電子的總數(shù)保持一致，借此列出相應(yīng)關(guān)系的方程，進(jìn)而達(dá)到求解問(wèn)題的目的.
例2在煮沸條件下進(jìn)行Fe2（SO4）3和50.0mL羥胺酸性溶液（mol/L）的全面反應(yīng)，得知反應(yīng)物中的二價(jià)鐵離子恰好與酸性高錳酸鉀溶液（0.04mol/L）50.0mL發(fā)生氧化反應(yīng)，則羥胺的氧化產(chǎn)物為（）.
A.NO2B.N2OC.NOD.N2
解析：羥胺同三價(jià)鐵離子發(fā)生氧化反應(yīng)，二價(jià)鐵離子和酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng)，所以羥胺所失去的電子最終全部被高錳酸鉀所獲取.由此可知，羥胺酸的N為-1價(jià)，加入其相應(yīng)的氧化產(chǎn)物N為x價(jià)，那么由電子守恒可知：[x-（-1）]×50.00mL×0.10mol/L=（7-2）×50.00mL×0.04mol/L，求得x=1.答案為B.
3.元素守恒思想的合理用
元素守恒法是指，化學(xué)反應(yīng)物中的各種元素種類及數(shù)量在反應(yīng)前后的總量保持一致，只是元素的融合方式可能有所改變.借助元素守恒思想，可以根據(jù)元素反應(yīng)前后總量保持一致列出求解問(wèn)題的方程.
例3將4.2g過(guò)氧化鈉和鋁的混合物放置于足量的水中，待反應(yīng)完全，且無(wú)多余固體時(shí)，再向其中加入100.00mL鹽酸（4mol/L）.求反應(yīng)沉淀物在恰好消失時(shí)，原混合物中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量.
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)；化工設(shè)計(jì)；具體應(yīng)用
1化工設(shè)計(jì)對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要性
1.1是化工產(chǎn)品生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)
化工設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就包括對(duì)化工生產(chǎn)中的各類化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以此為基礎(chǔ)對(duì)相應(yīng)的化工生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程進(jìn)行架構(gòu)和重組，分析化工生產(chǎn)中有可能出現(xiàn)的問(wèn)題和變量，結(jié)合實(shí)際的化工工程項(xiàng)目來(lái)指導(dǎo)后續(xù)的化工生產(chǎn)布局調(diào)整、原料資金投入、化工設(shè)備采購(gòu)等工作。由此不難看出，在化工工程項(xiàng)目中化工設(shè)計(jì)是化工企業(yè)需要生產(chǎn)發(fā)展的最為重要的基礎(chǔ)，只有完善化工設(shè)計(jì)方案，提高化工設(shè)計(jì)質(zhì)量，增強(qiáng)化工設(shè)計(jì)的有效性才能真正的發(fā)揮化工設(shè)計(jì)的規(guī)劃和指導(dǎo)作用。
1.2是完善化工企業(yè)生產(chǎn)流程的重要保障
化工企業(yè)在安排相關(guān)設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)，主要就是圍繞優(yōu)化化工生產(chǎn)流程這個(gè)中心來(lái)展開(kāi)的，要想提高化工生產(chǎn)效率和質(zhì)量，減少化工生產(chǎn)過(guò)程中不必要的損耗，降低化工安全事故的發(fā)生幾率，就必須要從工藝流程和生產(chǎn)控制流程這兩個(gè)方面入手，不斷地完善化工設(shè)計(jì)方案。首先從生產(chǎn)工藝流程上來(lái)講，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)一定的模擬和分析結(jié)果對(duì)所運(yùn)用到的化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)原理有基本的了解，以此為基礎(chǔ)對(duì)化工原料的基本用量和品種、化工生產(chǎn)中的環(huán)境因素、大致需要的生產(chǎn)規(guī)模等生產(chǎn)項(xiàng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從而最大限度的控制生產(chǎn)工藝流程中的變量因素，提升生產(chǎn)工藝水平。其次從生產(chǎn)控制流程方面來(lái)講，通過(guò)科學(xué)合理的化工設(shè)計(jì)，可以對(duì)生產(chǎn)中所需要使用到的相關(guān)設(shè)備和自動(dòng)化控制平臺(tái)進(jìn)行基礎(chǔ)架構(gòu)，進(jìn)一步提升化工生產(chǎn)的信息化水平。
2基于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的化工設(shè)計(jì)特點(diǎn)
2.1便利性
將計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)應(yīng)用于化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，最大的優(yōu)點(diǎn)就在于提升了化工企業(yè)生產(chǎn)的便利性?；ぴO(shè)計(jì)作為化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要到有關(guān)化學(xué)反應(yīng)和工藝流程設(shè)計(jì)等的相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)可以為上述工作提供很好的輔助工具，比如在進(jìn)行公益流程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員就可以借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)繪圖軟件對(duì)生產(chǎn)流程圖進(jìn)行及時(shí)地修改，改變了過(guò)去傳統(tǒng)的手繪制圖的方法，這就給化工設(shè)計(jì)人員提供了極大的便利，簡(jiǎn)化了其工作流程。
2.2精準(zhǔn)性
在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)還能夠極大的提升化工設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)往往需要涉及到一些化工生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，主要就包括化學(xué)反應(yīng)的頻率和次數(shù)、化學(xué)原料的用量，甚至是包括生產(chǎn)車間各設(shè)備的尺寸和比例，這些都需要在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行了精確的展示。借助于計(jì)算機(jī)軟件的高效數(shù)據(jù)處理功能，可以盡可能地減少化學(xué)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)誤差，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)軟件中的3D模擬技術(shù)，可以直接對(duì)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)廠房、設(shè)備、工藝線路等進(jìn)行更為正確的設(shè)計(jì)，可以參考化工工程師的意見(jiàn)對(duì)相應(yīng)的比例和尺寸等進(jìn)行及時(shí)的修改和調(diào)整，也就大大減少了生產(chǎn)流程中有可能存在的失誤，提高了化工生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。
3計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用分析
3.1在數(shù)據(jù)處理與計(jì)算中的應(yīng)用
在化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，最基礎(chǔ)的一步就是要對(duì)加工生產(chǎn)中的各項(xiàng)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與整理。在化工生產(chǎn)中，由于所使用的各類化學(xué)原料都具有極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，無(wú)論是在模擬反應(yīng)環(huán)節(jié)還是實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有可能會(huì)受到不同因素或變量的影響，這就導(dǎo)致了每一次的化學(xué)生產(chǎn)分析與模擬數(shù)據(jù)不可能完全一致，而在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)時(shí)，必須要依賴于這些模擬數(shù)據(jù)來(lái)盡可能的減少設(shè)計(jì)誤差。這就需要利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，對(duì)每一次化學(xué)反應(yīng)中使用到的原料、反應(yīng)環(huán)境、反應(yīng)溫度、容器、壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣可以將化工生產(chǎn)中涉及到的各類因素控制在一個(gè)大致的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，提取重要的信息參數(shù)，結(jié)合模擬歷史數(shù)據(jù)給出最為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理結(jié)果，從而有效的提升化工設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平。
3.2在設(shè)計(jì)構(gòu)圖中的應(yīng)用
化工設(shè)計(jì)的方案最終是以設(shè)計(jì)圖的形式展現(xiàn)出來(lái)的，隨著我國(guó)化工生產(chǎn)水平的提高，化工設(shè)計(jì)圖不再只針對(duì)化工生產(chǎn)流程工藝這一方面，同時(shí)也增加了生產(chǎn)車間管道設(shè)計(jì)圖、自動(dòng)化控制系統(tǒng)圖等，這在體現(xiàn)化工設(shè)計(jì)完整性的同時(shí)，也對(duì)化工設(shè)計(jì)繪圖方式提出了更高的要求。傳統(tǒng)的二維線條式繪圖設(shè)計(jì)顯然已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的化工生產(chǎn)需求，這就需要借助于計(jì)算機(jī)繪圖軟件，一般在化工設(shè)計(jì)中常用CAD制圖軟件來(lái)進(jìn)行輔助繪圖。通過(guò)對(duì)這一軟件的應(yīng)用，可以將設(shè)計(jì)圖以三維立體的模式呈現(xiàn)，給人更加清晰直觀的視覺(jué)體驗(yàn)，同時(shí)CAD制圖軟件還具備強(qiáng)大的工具箱，可以做到在不影響全局比例的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化調(diào)整，并且這一軟件操作方便，也不局限使用權(quán)限和終端，設(shè)計(jì)人員就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的繪圖調(diào)整，從而提高化工設(shè)計(jì)制圖的準(zhǔn)確性和有效性。
3.3在模擬試驗(yàn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用
模擬試驗(yàn)同樣是化工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重中之重，通過(guò)對(duì)化工生產(chǎn)仿真環(huán)境的模擬，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有效的控制是進(jìn)行化工生產(chǎn)的重要前提。以往的化工模擬試驗(yàn)工作都是在模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，需要耗費(fèi)大量的人力和物力投入到前期實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，而通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬化的實(shí)驗(yàn)流程模擬，有利于降低化工生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)成本。同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化分析，可以進(jìn)一步強(qiáng)化模擬實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性和真實(shí)性，通過(guò)不斷地調(diào)整整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各反映元素的具體參數(shù)和化工生產(chǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)化率，可以為后續(xù)正式投入化工生產(chǎn)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)參考。
關(guān)鍵詞：科學(xué)素養(yǎng)；有效理論；過(guò)渡狀態(tài)理論
高中化學(xué)必修課程是在義務(wù)教育化學(xué)課程的基礎(chǔ)上為全體高中生開(kāi)設(shè)的課程.旨在促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，進(jìn)一步提高學(xué)生未來(lái)發(fā)展所需要的科學(xué)素養(yǎng)；同時(shí)為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)選修課程及相關(guān)學(xué)科課程奠定基礎(chǔ).因此，在高中化學(xué)必修課程的教學(xué)中要注意以下幾個(gè)問(wèn)題.
一、加強(qiáng)初高中化學(xué)的銜接
高中化學(xué)必修課程是在義務(wù)教育化學(xué)課程的基礎(chǔ)上為全體高中生開(kāi)設(shè)的課程，高中化學(xué)必修課程與初中化學(xué)的聯(lián)系十分密切.在中學(xué)化學(xué)必修課程的教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)初高中化學(xué)的銜接.例如，在進(jìn)行酸性氧化物和堿性氧化物的教學(xué)時(shí)，首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)氧化物的概念，讓學(xué)生書寫CaO與鹽酸，CO2與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式，在此基礎(chǔ)上歸納出酸性氧化物和堿性氧化物的概念，最后讓學(xué)生通過(guò)書寫二氧化硫與氫氧化鈉溶液、氧化鎂與硫酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行鞏固.再如，在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的教學(xué)時(shí)首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)化合價(jià)的有關(guān)知識(shí)，分析反應(yīng)2Na+Cl2=2NaCl中元素化合價(jià)的變化，在此基礎(chǔ)上歸納出氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的概念，再用雙線橋表示該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，最后指導(dǎo)學(xué)生完成課本P45“問(wèn)題解決”進(jìn)行鞏固.
二、正確處理必修和選修的關(guān)系
高中化學(xué)課程包括必修和選修兩部分，必修課程僅是高中化學(xué)課程整體中的一部分，因此，在內(nèi)容的處理上要嚴(yán)格控制知識(shí)的深廣度，不要一步到位.例如，關(guān)于氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，在化學(xué)1專題1第一單元中僅要求學(xué)生能從化合價(jià)變化的角度來(lái)判斷氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng).在化學(xué)1專題2第一單元中則要求學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，能分析簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)，指出氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，并能用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目.再如，關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的教學(xué)，在化學(xué)2中主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)有快有慢，知道濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的影響結(jié)果，了解控制反應(yīng)條件在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用.在化學(xué)反應(yīng)原理模塊中主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定，理解濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能用有效理論、過(guò)渡狀態(tài)理論進(jìn)行解釋.
三、創(chuàng)造性地使用教材
在中學(xué)化學(xué)必修課程的教學(xué)過(guò)程中教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整.例如，化學(xué)1專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金，編者的意圖是讓學(xué)生通過(guò)探究從鋁土礦制備鋁的工藝流程，總結(jié)出鋁的氧化物及氫氧化物的兩性，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.但對(duì)于我們學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，難度太大.于是我們調(diào)整了教學(xué)順序，先學(xué)習(xí)了氧化鋁及氫氧化鋁的性質(zhì)，再學(xué)習(xí)從鋁土礦制備鋁的工藝流程，這樣不但降低了學(xué)習(xí)的難度，而且加深了對(duì)從鋁土礦制備鋁的工藝流程的理解.
四、有效使用多樣化的教學(xué)方式
常見(jiàn)的教學(xué)方式有直觀教學(xué)、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、資料查閱、多媒體的應(yīng)用等多種.教師要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)要求和學(xué)生的實(shí)際情況使用有效的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué).例如，在學(xué)習(xí)烴分子結(jié)構(gòu)時(shí)，讓學(xué)生親自動(dòng)手構(gòu)建甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯等常見(jiàn)烴分子的球棍模型，通過(guò)單鍵的旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生觀察分子中原子的共線、共面情況，這樣不但降低了難度，而且加深了對(duì)烴分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力.再如，在學(xué)習(xí)原電池時(shí)，我讓學(xué)生利用所給實(shí)驗(yàn)儀器和用品探究原電池的工作原理.學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，不但知道通過(guò)原電池可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能以及這種轉(zhuǎn)化在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)等方面的實(shí)際應(yīng)用，而且體驗(yàn)了探究的過(guò)程，強(qiáng)化了探究的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.再如，在學(xué)習(xí)氯氣的生產(chǎn)原理時(shí)，通過(guò)播放多媒體課件，學(xué)生清楚看到通電前后陰陽(yáng)離子在溶液中的運(yùn)動(dòng)、在電極上的放電及電子在導(dǎo)線中的流動(dòng)情況，不但加深了對(duì)氯氣生產(chǎn)原理的理解，而且培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力及抽象思維能力.
五、正確評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就
高中化學(xué)必修課程倡導(dǎo)紙筆測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)檔案評(píng)價(jià)和活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)等多樣化的評(píng)價(jià)方式，使學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面都得到發(fā)展.在中學(xué)化學(xué)必修課程的教學(xué)中教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)要求和學(xué)生的實(shí)際情況，選擇合理有效的評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)成就，關(guān)注學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，激勵(lì)每一個(gè)學(xué)生走向成功.
總之，我們?cè)谶M(jìn)行高中化學(xué)必修課程的教學(xué)時(shí)，一定要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由化學(xué)啟蒙教育向化學(xué)基礎(chǔ)教育的平穩(wěn)過(guò)渡.
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉芳.提高教育教學(xué)質(zhì)量的策略與方法，2001.
[2] 楊九俊，吳永軍.學(xué)習(xí)方式的變革，2006.6
1.教材地位和內(nèi)容分析
化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)條件確定的重要依據(jù)之一，作為動(dòng)力學(xué)原理的重要組成部分，化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)和研究具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值.在高中化學(xué)知識(shí)框架中，化學(xué)反應(yīng)速率在必修Ⅱ和選修Ⅳ兩個(gè)模塊呈現(xiàn)，雖然具體的學(xué)習(xí)要求不同，但足見(jiàn)其在高中化學(xué)知識(shí)體系中的重要地位.從知識(shí)[JP3]內(nèi)在構(gòu)成來(lái)看，化學(xué)反應(yīng)速率主要包括概念、計(jì)算及影響因素等.[JP]
2.當(dāng)前教學(xué)研究存在的問(wèn)題
在教學(xué)過(guò)程中，廣大一線教師均有這樣的體驗(yàn)：學(xué)生在單純地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率概念、計(jì)算和影響因素時(shí)，普遍感覺(jué)比較輕松，但在運(yùn)用反應(yīng)速率知識(shí)輔助學(xué)習(xí)化學(xué)平衡原理時(shí)，原有的對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的認(rèn)識(shí)立即變得模糊，容易出現(xiàn)瞬間短路的現(xiàn)象.這樣的現(xiàn)象其實(shí)反映了一個(gè)問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)體系真像原本以為的那樣容易被學(xué)生掌握嗎？那么如何才能幫助學(xué)生克服這樣的學(xué)習(xí)障礙呢？筆者以搭建學(xué)習(xí)支架的方式進(jìn)行了有益的嘗試.
二、理論依據(jù)
1.學(xué)習(xí)支架存在的理論基礎(chǔ)
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是新舊知識(shí)反復(fù)進(jìn)行雙向交互作用的進(jìn)程，即對(duì)新知識(shí)意義的不斷建構(gòu)和對(duì)舊有知識(shí)意義的不斷加以改造、重新組合的過(guò)程，也就是從同化到順應(yīng)，又由順應(yīng)到同化不斷循環(huán)交替的過(guò)程.教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)搭建學(xué)習(xí)支架能更好地幫助學(xué)生聯(lián)系舊有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，展開(kāi)組內(nèi)組間合作交流，從而更有利于重新構(gòu)建新知識(shí).
2.學(xué)習(xí)支架的概念內(nèi)涵
所謂支架指的是具有支撐作用的構(gòu)架，學(xué)習(xí)支架即是在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)其學(xué)習(xí)具有支撐作用的輔助工具.確切地說(shuō)，學(xué)習(xí)支架是一種旨在幫助學(xué)習(xí)者構(gòu)建知識(shí)的概念框架，目的是將繁重復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)簡(jiǎn)化分解，從而以便學(xué)習(xí)者更深入地理解問(wèn)題.正因?yàn)檫@樣，學(xué)習(xí)支架在各級(jí)各類學(xué)習(xí)中，都應(yīng)該有著廣泛的適用性，尤其是把支架搭建在學(xué)習(xí)者的最近發(fā)展區(qū)上，此時(shí)效果最佳.教師在搭建學(xué)習(xí)支架前，應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)情境，以期在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)喚醒學(xué)生腦海中所有相關(guān)就知識(shí)的記憶，從而更準(zhǔn)確地定位學(xué)生的最近發(fā)展區(qū).同時(shí)應(yīng)該讓學(xué)生全程參與搭建學(xué)習(xí)支架、解決所有問(wèn)題的全過(guò)程，既讓他們體驗(yàn)獲得知識(shí)的整個(gè)思維過(guò)程，又使他們自主搭建學(xué)習(xí)支架的能力得到發(fā)展和提升.
三、案例分析
下面我們就以選修Ⅳ化學(xué)反應(yīng)速率為例，來(lái)具體談一下如何搭建學(xué)習(xí)支架.
1.準(zhǔn)備工作――學(xué)生最近發(fā)展區(qū)分析
學(xué)生通過(guò)必修II化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)己經(jīng)初步定性接受了反應(yīng)速率概念，知道反應(yīng)速率是表征化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量，了解化學(xué)反應(yīng)速率受溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等外部條件的影響，但對(duì)于這些外部條件影響反應(yīng)速率的變化歷程、影響效果等知之甚少.學(xué)生經(jīng)過(guò)必修階段元素化合物知識(shí)、氧化還原理論的學(xué)習(xí)儲(chǔ)備初步具有了一些定量分析化學(xué)反應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，但還缺少定量分析化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)經(jīng)驗(yàn).學(xué)生通過(guò)部分演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)掌握了一些控制變量進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)的方法和技巧，使掌握定量測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率、定量分析外部條件對(duì)反應(yīng)速率的影響效果成為可能.
2.搭建認(rèn)知支架，整合知識(shí)基礎(chǔ)
個(gè)體學(xué)習(xí)活動(dòng)常常受到個(gè)體所處的周圍環(huán)境、文化背景的深刻影響，所以從學(xué)習(xí)者已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生活情境，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，使他們更為積極主動(dòng)地開(kāi)展對(duì)比與想象，將所要學(xué)習(xí)的新知識(shí)與頭腦中原有的舊知識(shí)同化順應(yīng)，從而整合形成一個(gè)更為完善、更加穩(wěn)固的知識(shí)基礎(chǔ).為此，在化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)中，設(shè)置認(rèn)知支架：以源自生活的一組圖片“食物的變質(zhì)”“化石能源的形成”“炸藥爆炸”幫助學(xué)生回憶化學(xué)反應(yīng)快慢的定性直觀描述，“校運(yùn)會(huì)百米沖刺”“百米飛人大戰(zhàn)”回憶描述快慢的定量方法及定量工具.這樣學(xué)生很容易由運(yùn)動(dòng)會(huì)百米計(jì)時(shí)聯(lián)想到化學(xué)反應(yīng)速率的定量描述方法為消耗一定量反應(yīng)物或生成一定量產(chǎn)物所需時(shí)間，或是單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或產(chǎn)物的生成量.
3.搭建實(shí)驗(yàn)支架，培養(yǎng)學(xué)科思維
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)的第一手材料，操作實(shí)驗(yàn)可以發(fā)展學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，分析實(shí)驗(yàn)可以提升學(xué)生學(xué)科思維能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)更可以提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng).在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生將組合成學(xué)習(xí)統(tǒng)一體，從而產(chǎn)生更多的交互式合作與交流.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案定量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的過(guò)程中，搭建如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)支架：（1）引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照酸性高錳酸鉀與草酸反應(yīng)原理，明確影響該反應(yīng)速率的因素，將所有變量分類成自變量、因變量和控制變量，以便幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握控制變量法.（2）引導(dǎo)學(xué)生將自變量按濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等因素分類，將抽象的控制變量概念具體化為基于控制變量法設(shè)計(jì)的一組系列實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)小組合作、交流討論確定各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的可行性.（3）引導(dǎo)學(xué)生分組操作實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)于自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，并分析處理所得數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.通過(guò)實(shí)驗(yàn)支架的搭建，將學(xué)生由看熱鬧的外行變成理性嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?nèi)行，使學(xué)生更深刻地體會(huì)到化學(xué)學(xué)科的研究過(guò)程和方法，提升科學(xué)素養(yǎng).
4.搭建概念圖支架，發(fā)展知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
概念圖是基于奧蘇貝爾認(rèn)知同化學(xué)習(xí)理論的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，它以節(jié)點(diǎn)表示概念，節(jié)點(diǎn)間連線表征概念間內(nèi)在邏輯關(guān)系，將學(xué)習(xí)過(guò)程形象直觀為舊有知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系不斷同化新知識(shí)從而不斷擴(kuò)展的過(guò)程.為了使學(xué)生順利接受并理解新知識(shí)，教師應(yīng)首先整固學(xué)生的上位概念體系，建立穩(wěn)定的概念固定點(diǎn)，為新概念的納入做好充分準(zhǔn)備，其次應(yīng)注意選擇合乎學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和知識(shí)內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)流程，方便學(xué)生前后聯(lián)系，此外還應(yīng)注意適時(shí)對(duì)新舊概念展開(kāi)對(duì)比區(qū)分，以防錯(cuò)位混淆.因此，在教學(xué)中搭建如下支架：（1）必修化學(xué)反應(yīng)速率概念與影響因素概念圖；（2）反應(yīng)速率概念的量化表征、瞬時(shí)速率與平均速率概念、同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)表征的反應(yīng)速率及其定量關(guān)系；（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的微觀解釋、圖像及一些簡(jiǎn)單數(shù)量關(guān)系；（4）化學(xué)反應(yīng)速率完整概念圖的整合.通過(guò)概念圖支架的搭建，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從局部到整體建構(gòu)概念圖，體驗(yàn)概念圖內(nèi)在的邏輯關(guān)系，使所學(xué)新知識(shí)內(nèi)化而成的新知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系更加清晰、穩(wěn)固.
一、綠色化學(xué)和綠色化學(xué)教育
1、綠色化學(xué)的概念。綠色化學(xué)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)，是伴隨綠色食品、綠色消費(fèi)而出現(xiàn)的新理念。其目標(biāo)是從根本上保護(hù)環(huán)境，推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。與傳統(tǒng)化學(xué)和化工先污染后治理的模式不同，綠色化學(xué)的宗旨是從流程的始端就對(duì)污染進(jìn)行控制和治理，即從源頭上減少或消除對(duì)生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑的使用及產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)生，發(fā)展安全的產(chǎn)品和安全的生產(chǎn)工藝；力求使化學(xué)反應(yīng)具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，提高采用材料、能源和水的效率，循環(huán)或再利用材料和再生資源，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。綠色化學(xué)是一門徹底阻止污染的化學(xué) 是講八成熟期的更高層次的化學(xué)。目前 它已經(jīng)成為未來(lái)化學(xué)發(fā)展的主要方向之一，是追求一個(gè)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境雙贏、人類與自然和諧共處的“綠色文明”。
2、綠色化學(xué)教育的任務(wù)。綠色化學(xué)注意環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，綠色化學(xué)教育應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為根本原則和目標(biāo)，將化學(xué)科學(xué)的真理性與人文需要的合理性融為一體。實(shí)施綠色化學(xué)教育的任務(wù)在于確立可持續(xù)發(fā)展為化學(xué)教育的道德規(guī)范和價(jià)值準(zhǔn)則，促成一種新的統(tǒng)一的綠色教育觀念體系，強(qiáng)調(diào)人對(duì)環(huán)境與發(fā)展的責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生以“科技與社會(huì)”之間和諧發(fā)展為基礎(chǔ)的道德、倫理和科學(xué)價(jià)值觀念，使它既植根于科學(xué)的客觀規(guī)律，又植根于人類普遍信仰與認(rèn)同的價(jià)值需要，并以此觀念體系為指導(dǎo)，來(lái)認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)，營(yíng)造綠色氛圍，規(guī)范人們的行為，最終以達(dá)到以化學(xué)教育為先導(dǎo)，帶動(dòng)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
高校承擔(dān)著培養(yǎng)建設(shè)性人才的重任?；瘜W(xué)教育工作者要建立可持續(xù)發(fā)展的觀念，要樹(shù)立綠色意思，要以人與自然平等、和諧的關(guān)系為出發(fā)點(diǎn)來(lái)重新認(rèn)識(shí)化學(xué)及化學(xué)在人與自然平等、和諧關(guān)系中的正確位置，只有這樣，才能使化學(xué)教育有正確的方向，才能使化學(xué)教育發(fā)展到更高層次。教育工作者要結(jié)合實(shí)際情況，將綠色化學(xué)教育滲透到教學(xué)工作中，讓學(xué)生受到綠色化學(xué)教育，通過(guò)對(duì)他們的教育將會(huì)影響一批又一批未來(lái)的化學(xué)及科技人才，通過(guò)他們把綠色化學(xué)的理念發(fā)揚(yáng)光大。
二、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透綠色化學(xué)教育
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教育過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。把綠色化學(xué)融入教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革中，已成為21世紀(jì)化學(xué)教育的最大挑戰(zhàn)和重要組成部分。大力促進(jìn)化學(xué)教育綠色化，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中著力培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想，正確解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的污染問(wèn)題是擺在教育工作者面前的新課題。
1、教材內(nèi)容綠色化。教材是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)，也是學(xué)生獲取知識(shí)的主要來(lái)源?，F(xiàn)有的教材對(duì)綠色化學(xué)這一新的領(lǐng)域很少滲透，許多教材沒(méi)有體現(xiàn)綠色化學(xué)的要求。在這方面可以運(yùn)用綠色化學(xué)原則對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行更新和調(diào)整，創(chuàng)造出具有良好的實(shí)施綠色化學(xué)教育的教材體系。實(shí)驗(yàn)教材的調(diào)整要注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合性、先進(jìn)性和環(huán)保性，減少單一的驗(yàn)證性試驗(yàn)，增加從天然原料中提取有效成分的實(shí)驗(yàn)，使綠色化學(xué)的思想和內(nèi)容貫穿于化學(xué)教育的始終。
2、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用綠色化學(xué)的理念，全面實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。要遵循綠色化學(xué)原則，在達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)，要能夠保護(hù)環(huán)境。一是化學(xué)試劑綠色化。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求選用無(wú)毒無(wú)害的試劑，或具有潛在環(huán)保屬性的試劑，利用可再生資源，如再生物質(zhì)作為試劑，少用或不使用有毒有害試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二是溶劑綠色化。傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)中，有機(jī)溶劑是最常見(jiàn)的反應(yīng)溶劑，但揮發(fā)性有機(jī)溶劑在使用過(guò)程中有的會(huì)引起地面臭氧層的形成，有的會(huì)引起水源污染。應(yīng)盡量選用水做溶劑，或用超臨界流體做反應(yīng)介質(zhì)，或在無(wú)溶劑條件下進(jìn)行反應(yīng)，避免使用有毒有害和有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，尤其是鹵代烴溶劑的使用。三是催化劑綠色化。即在化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)盡量避免使用有毒有害的物質(zhì)作為催化劑，如重金屬離子，溶液狀強(qiáng)酸強(qiáng)堿，而應(yīng)采用無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)作催化劑，如固體酸堿二氧化鈦，生物酶等作為催化劑。在選擇性和減少能量方面，催化優(yōu)于化學(xué)計(jì)量，通過(guò)促進(jìn)反應(yīng)向希望的反應(yīng)方向進(jìn)行，降低不希望的副產(chǎn)物量，減少產(chǎn)生的廢物。四是化學(xué)反應(yīng)綠色化?；瘜W(xué)反應(yīng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)廢棄物的零排放，這實(shí)際上就是綠色化學(xué)關(guān)注的焦點(diǎn)。要盡量使涉及的化學(xué)反應(yīng)具有較高的轉(zhuǎn)化率，提高試劑的利用率，這樣不僅可以提高實(shí)驗(yàn)效果，而且可以避免副產(chǎn)物帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。五是反應(yīng)產(chǎn)物綠色化。化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物和化工產(chǎn)品與人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。應(yīng)盡量使反應(yīng)的生成物(產(chǎn)物和副產(chǎn)物)無(wú)毒無(wú)害，是環(huán)境友好產(chǎn)品，或者以環(huán)境友好狀態(tài)存在的固態(tài)產(chǎn)物。六是化學(xué)劑量綠色化。即化學(xué)試劑、溶劑、催化劑的用量在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提下對(duì)用量進(jìn)行精確的核算，依據(jù)最新教學(xué)及科研成果，適時(shí)改革實(shí)驗(yàn)工藝，實(shí)驗(yàn)計(jì)量達(dá)到減量化乃至無(wú)量化。
三、綠色化學(xué)是綠色環(huán)境的保障
