時(shí)間：2023-05-30 08:54:12
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇合成氨論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：合成氨 技術(shù) 現(xiàn)狀 節(jié)能
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及市場(chǎng)對(duì)于化工產(chǎn)品需求量的不斷增加，化工行業(yè)正處于迅猛發(fā)展階段。氨合成產(chǎn)品作為重要的化工產(chǎn)品，可以用于氮肥、硝酸以及銨態(tài)化肥的生產(chǎn)加工制造。隨著市場(chǎng)對(duì)于合成氨產(chǎn)品要求的不斷提高以及國(guó)家對(duì)于化工行業(yè)節(jié)能減排的要求，改善合成氨生產(chǎn)技術(shù)，加大節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)，應(yīng)經(jīng)成為合成氨等相關(guān)化工行業(yè)迫切需要解決的主要問(wèn)題。
一、現(xiàn)階段合成氨工業(yè)主要生產(chǎn)原料
合成氨的反應(yīng)公式為3H2+N2=2NH3+Q，合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)主要為：可逆反應(yīng)，氫氣與氮?dú)夥磻?yīng)生成氨，同時(shí)氨在一定條件下也可以分解成氫氣和氮?dú)猓淮送猓铣砂钡姆磻?yīng)為放熱過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)熱與溫度以及壓力有關(guān)；而且需要催化劑的催化方能迅速進(jìn)行合成氨反應(yīng)。現(xiàn)階段用硬合成氨生產(chǎn)的原料主要有天然氣、重質(zhì)油以及煤或焦炭，具體生產(chǎn)工藝如下所示：
1.天然氣
采用天然氣生產(chǎn)合成氨主要工序?yàn)槊摿颉⒍无D(zhuǎn)換、一氧化碳轉(zhuǎn)換以及去除二氧化碳等工序，在上述工序完成后即可得到氮?dú)浠旌蠚猓倮眉淄榛夹g(shù)去除少量殘余的一氧化碳以及二氧化碳，并經(jīng)壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮處理，即可得到合成氨產(chǎn)品。
2.重質(zhì)油
重質(zhì)油主要是指常壓或者減壓蒸餾后的渣油以及利用原油深度加工后的燃料油。利用重質(zhì)油生產(chǎn)合成氨的工藝為首先重油與水蒸氣反應(yīng)值得含氫氣體。通過(guò)將部分重油燃燒以為反應(yīng)轉(zhuǎn)化吸熱提供足夠的熱量以及足夠的反應(yīng)溫度，進(jìn)而通過(guò)重油制氫為合成氨的生產(chǎn)提供基礎(chǔ)原料。
3.煤
以煤作為原料制取氫氣的工藝流程主要包括煤的高溫干餾焦化以及煤的氣化兩種，煤的焦化主要是將煤處于空氣隔絕的高溫條件下制取焦?fàn)t煤氣，通常情況下焦?fàn)t煤氣中含有60%左右的氫氣，作為合成氨生產(chǎn)的原料。而煤的氣化，將煤在高溫條件下，通過(guò)常壓或者加壓的方式與水蒸氣或者氧氣反應(yīng)，得到含氫的氣體產(chǎn)物，以此為制作合成氨的原料。
二、合成氨生產(chǎn)工藝指標(biāo)
1.合成氨生產(chǎn)壓力
通常情況下將壓力控制在3～4MPa左右，這主要是由于采取加壓的條件可以降低能耗，保證能量的合理利用，而且采取加壓的方式還可以提高反應(yīng)余熱的利用。
2.生產(chǎn)溫度
對(duì)于一段爐的溫度，一般控制在760～800℃左右，這主要是由于一段爐設(shè)備價(jià)值高，而且主要為合金鋼管，合金鋼管的特點(diǎn)在于溫度過(guò)高容易造成使用壽命大幅度降低。對(duì)于二段爐溫度，主要根據(jù)甲烷控制指標(biāo)來(lái)確定。在合成氨的生產(chǎn)壓力以及水碳比得出后，應(yīng)該根據(jù)平衡甲烷的濃度來(lái)確定合成氨的生產(chǎn)溫度。通常情況下要求yCH4
3.水碳比
由于水碳比高的條件下，殘余甲烷含量降低，且可防止析碳。因此一般采用較高的水碳比，約3.5～4.0。
三、合成氨生產(chǎn)節(jié)能措施研究
合成氨的生產(chǎn)作為需要大量能好的工業(yè)，，對(duì)于合成氨生產(chǎn)工藝進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造已經(jīng)成為合成氨工業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。降低合成氨生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，可以采取以下措施：
1.實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)規(guī)模的大型化
生產(chǎn)規(guī)模的大型化在于可以綜合利用能量，并且可以采用離心壓縮機(jī)，在降低成本投入的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的節(jié)能。大型化的合成氨生產(chǎn)可以建立完善的熱回收系統(tǒng)，進(jìn)而降低能量的消耗，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。此外，大型化的合成氨生產(chǎn)工藝由于采用了高速離心壓縮機(jī)，減少了合成氨的設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)了合成氨生產(chǎn)工藝的優(yōu)化。
2.實(shí)現(xiàn)制氣系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
合成氨的生產(chǎn)主要集中在制氣環(huán)節(jié)，制氣環(huán)節(jié)的能耗達(dá)到成產(chǎn)工藝的70%以上，因此實(shí)現(xiàn)合成氨的節(jié)能，必須提高轉(zhuǎn)化率降低燃料消耗。
對(duì)于利用天然氣生產(chǎn)合成氨的工藝，可以采取以下幾種措施：結(jié)合用于生產(chǎn)合成氨的天然氣的密度以及其他信息，判斷天然氣碳含量，并及時(shí)調(diào)整蒸汽，并通過(guò)適當(dāng)降低水碳比來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的節(jié)能；嚴(yán)格控制合成氨過(guò)程中的煙氣氧含量，并盡可能的減少其波動(dòng)，將其控制在較低的數(shù)值；在生產(chǎn)過(guò)程中除滿足氫氣與氮?dú)獗取⒍螤t出口的甲烷含量以及溫度的條件外，應(yīng)盡可能降低一段爐負(fù)荷；對(duì)于類似于Kelogg型的合成氨生產(chǎn)轉(zhuǎn)化爐，應(yīng)該盡可能地均衡控制各個(gè)支路間溫度，并減少各爐管間溫度偏差，進(jìn)而大幅提高加熱效率，這樣不僅延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)實(shí)現(xiàn)能耗的降低。
對(duì)于采用重油以及煤粉氣化爐的合成氨生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)改造可以采取以下措施：根據(jù)原料的基本屬性如密度、熱值等探尋反應(yīng)的最佳配比，及時(shí)調(diào)整氧氣量、蒸汽量，減少能耗；根據(jù)爐型及工藝設(shè)計(jì)不同控制方案，通過(guò)平穩(wěn)操作和優(yōu)化參數(shù)，提高轉(zhuǎn)化率，降低能耗；由于這類氣化控制的特殊性，如原料性質(zhì)難以定性、監(jiān)測(cè)點(diǎn)少、自動(dòng)化程度低等，尚無(wú)開(kāi)發(fā)出理想的優(yōu)化控制系統(tǒng)。
3.從馳放氣中回收氫
從馳放氣體中回收含氫氣體。從馳放氣體中回收有氫氣體主要有以下幾種方式：第一，將馳放氣體低溫液化，進(jìn)而通過(guò)蒸餾進(jìn)行進(jìn)一步的分離，通過(guò)這種方式不僅可以回收有氫氣體，同時(shí)可以回收部分稀有氣體。第二，采取分子篩在高壓條件下吸附的方式，進(jìn)而在減壓下進(jìn)行解吸的方法分離得到有氫氣體。第三，采用多極膜分離方法，由于氫氣透過(guò)膜的速率相比其他氣體較高，并通過(guò)多極膜進(jìn)行分離而獲得純度較高的氫氣。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著資源的不斷匱乏以及能源危機(jī)的制約，在合成氨生產(chǎn)工藝中采取各種節(jié)能措施，并進(jìn)行技術(shù)改造以便于降低能源消耗，提高合成氨的生產(chǎn)效益已經(jīng)成為合成氨生產(chǎn)技術(shù)改造的重點(diǎn)，這對(duì)于提高合成氨裝置的設(shè)備可靠性，改善合成氨的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]何歡.方巨生.胡洪英.陳志方.胡振軍.張新嶺 熱聯(lián)合在塔西南化肥廠節(jié)能降耗的應(yīng)用 [期刊論文] -油氣田環(huán)境保護(hù)2011（5）.
“一個(gè)沒(méi)有化學(xué)的世界將沒(méi)有合成材料，這意味著沒(méi)有電話、沒(méi)有電腦、沒(méi)有電影院、沒(méi)有合成布料。那也將是一個(gè)沒(méi)有阿司匹林、肥皂、洗發(fā)水、牙膏，沒(méi)有化妝品、避孕藥、紙張(因此也就沒(méi)有報(bào)紙和書(shū)籍)，沒(méi)有膠水和油漆的世界。”1987年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主萊恩這樣說(shuō)。
化學(xué)，通過(guò)其研究主題——分子和材料，顯示了創(chuàng)造力，即產(chǎn)生新的、前所未有的分子和材料的能力。這些原創(chuàng)物質(zhì)及其無(wú)限的變異形態(tài)，通過(guò)原子組合和結(jié)構(gòu)的重新排列而被創(chuàng)造出來(lái)。石頭、聲音和文字并不是雕塑家、作曲家或作家打造的作品，而化學(xué)家用構(gòu)成物質(zhì)的元素創(chuàng)造了原創(chuàng)分子、新材料和未知物質(zhì)。
難以忘懷的“的確良”
“的確良”，這個(gè)活躍在20世紀(jì)七八十年代的物品，如今說(shuō)來(lái)讓人依然懷舊。手感滑爽、耐穿易干、不用燙、顏色艷、不褪色，尤其是印染出的鮮亮，對(duì)熟悉了粗布粗衣或者是洋布洋衫的單一灰暗的中國(guó)人來(lái)說(shuō)，不能不說(shuō)是一次巨大的視覺(jué)沖擊。
“的確良”的化學(xué)名稱是聚酯，學(xué)名聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，屬于合成纖維。合成纖維是將人工合成的、具有適宜分子量并具有可溶(或可熔)性的線型聚合物，經(jīng)紡絲成形和后處理而制得的化學(xué)纖維。通常將這類具有成纖性能的聚合物稱為成纖聚合物。與天然纖維和人造纖維相比，合成纖維的原料是由人工合成方法制成，生產(chǎn)不受自然條件的限制。合成纖維除了具有化學(xué)纖維的一般優(yōu)越性能，如強(qiáng)度高、質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等外，不同品種的合成纖維還具有某些獨(dú)特性能。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界合成纖維年產(chǎn)量大約為1500萬(wàn)噸，已超過(guò)天然纖維產(chǎn)量。形象地說(shuō)，這相當(dāng)于30萬(wàn)畝棉田或250萬(wàn)頭綿羊的產(chǎn)量。再如工業(yè)用的一種合成材料——芳綸，它具有5～6倍于鋼絲的超高強(qiáng)度，但重量?jī)H為鋼絲的1／5。而且，它耐酸堿，在560度的高溫下不分解、不融化。
當(dāng)今最主要的3大合成材料——合成塑料、合成纖維和合成橡膠，它們均主要以石油、天然氣或煤等為原料，全球年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)億噸。這些材料在工農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及人民生活等方面正發(fā)揮著巨大的作用。假如沒(méi)有這些材料，我們今天的生活顯然是無(wú)法想象的。事實(shí)上，這些合成材料的發(fā)明徹底改變了人類的生活方式。
青霉素的發(fā)現(xiàn)
相信很多人都有過(guò)做青霉素皮試的經(jīng)歷，感冒發(fā)燒或者扁桃體發(fā)炎就打青霉素，這恐怕是人類的集體記憶。因?yàn)榀熜黠@而且價(jià)格便宜，20世紀(jì)，青霉素曾被親切地稱為“一針靈”。然而，在20世紀(jì)40年代以前，當(dāng)時(shí)若某人患了肺結(jié)核，那么就意味著此人不久就會(huì)離開(kāi)人世。為了改變這種局面，科研人員進(jìn)行了長(zhǎng)期探索，然而在這方面所取得的突破性進(jìn)展卻源自一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)。
1928年的一天，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家弗萊明在一問(wèn)簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里研究導(dǎo)致人體發(fā)熱的葡萄球菌。由于蓋子沒(méi)有蓋好，他發(fā)覺(jué)培養(yǎng)細(xì)菌用的瓊脂上附了一層青霉菌。這是從樓上的一位研究青霉菌的學(xué)者的窗口飄落進(jìn)來(lái)的。使弗萊明感到驚訝的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不見(jiàn)了。這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)深深吸引了他，他設(shè)法培養(yǎng)這種霉菌進(jìn)行多次試驗(yàn)，證明青霉素可以在幾小時(shí)內(nèi)將葡萄球菌全部殺死。弗萊明據(jù)此發(fā)現(xiàn)了葡萄球菌的克星——青霉素。
1929年，弗萊明發(fā)表學(xué)術(shù)論文，報(bào)告了他的發(fā)現(xiàn)，但當(dāng)時(shí)未引起重視，而且青霉素的提純問(wèn)題也
1935年，英國(guó)牛津大學(xué)生物化學(xué)家錢(qián)恩和物理學(xué)家弗羅里對(duì)弗萊明的發(fā)現(xiàn)大感興趣。錢(qián)恩負(fù)責(zé)青霉菌的培養(yǎng)和青霉素的分離、提純和強(qiáng)化，使其抗菌力提高了幾千倍，弗羅里負(fù)責(zé)對(duì)動(dòng)物觀察試驗(yàn)。至此，青霉素的功效得到了證明。
1942年，青霉素正式應(yīng)用于臨床，挽救了二戰(zhàn)中12％～15％盟軍士兵的生命。為了表彰這一造福人類的貢獻(xiàn)，弗萊明、錢(qián)恩、弗羅里于1945年共同獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎(jiǎng)。
青霉素只是現(xiàn)在全世界正在使用中的成千上萬(wàn)種化學(xué)合成藥物中的一員。2009年，全球前200個(gè)銷售額最大的藥物中，至少有140種是化學(xué)合成藥物，這還不包括那些半合成的化學(xué)藥物。但是，僅從青霉素的發(fā)展歷程中便可以窺見(jiàn)化學(xué)所起的巨大作用。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必需品
19世紀(jì)以前，農(nóng)業(yè)上所需氮肥的來(lái)源主要是有機(jī)物的副產(chǎn)品，如糞類、種子餅及綠肥等，用現(xiàn)在的話說(shuō)，這叫“有機(jī)肥”，天然、環(huán)保，但這并不能滿足農(nóng)業(yè)的需求，因?yàn)楫?dāng)時(shí)需要的是提高產(chǎn)量。由于大氣中4／5都是氮?dú)猓绾螌⒋髿庵袠O其穩(wěn)定的氮?dú)廪D(zhuǎn)化成可被植物利用的物質(zhì)形式即所謂的“固氮”，一直是科學(xué)家關(guān)注的重大課題。
利用氮、氫為原料合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)曾是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題，從第一次實(shí)驗(yàn)室研制到工業(yè)化投產(chǎn)，經(jīng)歷了150多年的時(shí)間。1909年，德國(guó)物理化學(xué)家哈勃在600℃、200個(gè)大氣壓下，用金屬鋨作催化劑，以6％的收率成功地在實(shí)驗(yàn)室中獲得合成氨，開(kāi)啟了合成氨的新紀(jì)元。后來(lái)，化工專家博施進(jìn)一步改進(jìn)了這一技術(shù)(以鐵為催化劑)，成為著名的“哈伯一博施法”合成氨過(guò)程。
今天，合成氨已經(jīng)成為最為重要的化工產(chǎn)品之一，世界上每年合成氨產(chǎn)量超過(guò)2億噸，以合成氨為原料的尿素產(chǎn)量達(dá)到1.5億噸，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有重要地位。合成氨的工業(yè)技術(shù)結(jié)束了人類完全依靠天然氮肥的歷史，農(nóng)業(yè)上使用的其他氮肥，例如硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥，都是以合成氨為原料，大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。由于這項(xiàng)革命性的合成技術(shù)，哈勃和博施分別獲得1918年和1931年度的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
如果不施用農(nóng)藥，世界糧食產(chǎn)量將因受病、蟲(chóng)、草害的影響而損失1／3。舉例來(lái)說(shuō)，在美國(guó)，如果不使用農(nóng)藥，農(nóng)作物和畜產(chǎn)品將減產(chǎn)30％，而農(nóng)產(chǎn)品的價(jià)格將增長(zhǎng)50％～70％。如果不用除草劑，人工除草不僅會(huì)大大增加農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，土壤流失的風(fēng)險(xiǎn)也將急劇增加；如果不用殺菌劑，不僅花生的產(chǎn)量將下降60％多，由病菌產(chǎn)生的天然毒素(毒性可能強(qiáng)于某些農(nóng)藥)的量也可能會(huì)急劇增加，對(duì)人類的健康產(chǎn)生威脅。
不可否認(rèn)的是，農(nóng)藥的長(zhǎng)期大量使用，對(duì)環(huán)境、生物安全和人體健康都可能產(chǎn)生較大的不利影響。上世紀(jì)曾一度廣泛使用的農(nóng)藥DDT就是一個(gè)典型的例子，這給科學(xué)家們提出了一個(gè)不容回避的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：在充分肯定農(nóng)藥的有利作用的同時(shí)，如何充分認(rèn)識(shí)農(nóng)藥對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康產(chǎn)生的危害以及如何防治農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染危害。
人工合成結(jié)晶牛胰島素的貢獻(xiàn)
人和動(dòng)物胰臟內(nèi)有一種呈島形分布的細(xì)胞，分泌出一種叫胰島素的激素，具有降低血糖和調(diào)節(jié)體內(nèi)糖代謝的功能。胰島素是一種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生物體的主要功能物質(zhì)，生命活動(dòng)主要通過(guò)蛋白質(zhì)來(lái)體現(xiàn)。1889年，德國(guó)的敏柯夫斯基首次發(fā)現(xiàn)了胰臟和糖尿病的關(guān)聯(lián)后，就不斷有人研究胰臟的“神秘內(nèi)分泌物質(zhì)”。1921年，加拿大的弗雷德里克·班廷等因首次成功提取到了胰島素，并成功地應(yīng)用于臨床治療，獲得了1923年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)；英國(guó)化學(xué)家弗雷德里克·桑首次闡明了胰島素分子的氨基酸序列，獲得了1958年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
編號(hào)：O6（2015）21-02-03
作者：周學(xué)新
化學(xué)與現(xiàn)代生活論文，生活離不開(kāi)化學(xué)，遍觀周圍，幾乎每件事物都與化學(xué)有關(guān)。
化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。自有人類以來(lái)就開(kāi)始了對(duì)化學(xué)的探索，因?yàn)橛辛巳祟惥陀辛藢?duì)化學(xué)的需求。它與我們的生活息息相關(guān)，在我們的日常生活中無(wú)處不在。我國(guó)著名滑雪前輩楊石先生說(shuō)：“農(nóng)、輕、重、吃、穿、用，樣樣都離不開(kāi)化學(xué)。”沒(méi)有化學(xué)創(chuàng)造的物質(zhì)文明，就沒(méi)有人類的現(xiàn)代生活。 人是社會(huì)的人，社會(huì)是人的社會(huì)，因此可以從人與化學(xué)的關(guān)系去探討化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性。
化學(xué)作為一門(mén)龐大的知識(shí)體系，能用來(lái)解決人類面臨的問(wèn)題，滿足社的需要，對(duì)人類社會(huì)做出貢獻(xiàn)。它的成就已成為社會(huì)文明的標(biāo)志，深刻的影響著人類社會(huì)的發(fā)展。社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)人類的發(fā)展，人類的發(fā)展離不開(kāi)人的生存，而人的生存離不開(kāi)化學(xué)。社會(huì)的一切發(fā)展，生命是基礎(chǔ)。一切生命的起源離不開(kāi)化學(xué)變化，一切生命的延續(xù)同樣離不開(kāi)化學(xué)變化。恩格斯說(shuō)：“生命的起源必然是通過(guò)化學(xué)的途徑實(shí)現(xiàn)的。”沒(méi)有化學(xué)的變化，就沒(méi)有地球上的生命，也就更不會(huì)有人類。是化學(xué)創(chuàng)造了人類，創(chuàng)造了美麗的地球。
就化學(xué)對(duì)人類的日常生活的影響來(lái)說(shuō)，化學(xué)在我們的日常生活中無(wú)處不在。首先，我們的衣、食、住、行無(wú)一不用到化學(xué)制品。 “民以食為天”，我們吃的糧食離不開(kāi)化肥、農(nóng)藥這些化學(xué)制品。1909年哈伯發(fā)明的合成氨技術(shù)使世界糧食翻倍，如果沒(méi)有他發(fā)明的這個(gè)化學(xué)技術(shù)，那么世界上就有一半的人得不到溫飽，那么世界上就多了一半的人的生命面臨危機(jī)了。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開(kāi)各種食品添加劑，如甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等，多是用化學(xué)合成方法或化學(xué)分離方法制成的。 如果沒(méi)有合成纖維的化學(xué)技術(shù)，那世界上大多數(shù)人就要挨凍了，因?yàn)橛邢薜奶烊焕w維根本就不夠用。我國(guó)1995年的化學(xué)纖維產(chǎn)量為330萬(wàn)噸，其中90%是合成纖維。 何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經(jīng)化學(xué)處理制成的。再有就是合成橡膠，少了合成橡膠，世界上60億人口又有多少億人要穿草鞋過(guò)冬啊？合成染料更使世界多了一道多彩繽紛的亮麗風(fēng)景線。所謂“豐衣足食”，是生命得以延續(xù)的保證。沒(méi)有了化學(xué)，就沒(méi)了保證。
總之，現(xiàn)代生活與化學(xué)是緊密相連不可分割的。不管是生命本身作為一個(gè)過(guò)程，還是生命得以維持所必須依賴的外在物質(zhì)條件，都離不開(kāi)化學(xué)。沒(méi)有生命還有化學(xué)，沒(méi)有了化學(xué)就絕對(duì)不會(huì)再有生命存在。化學(xué)是生命存在的支柱，也是社會(huì)存在和發(fā)展的支柱和動(dòng)力。
（作者單位：吉安市永新縣高溪中學(xué) 343400）
2011年是居里夫人獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)100周年紀(jì)念，也恰逢國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)的前身國(guó)際化學(xué)會(huì)聯(lián)盟成立100周年。為紀(jì)念化學(xué)學(xué)科所取得的成就以及對(duì)人類文明的貢獻(xiàn)，2008年12月31日，第63屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)通過(guò)決議，將2011年定為“國(guó)際化學(xué)年”，主題為“化學(xué)――我們的生活，我們的未來(lái)”。
緣起
化學(xué)是一門(mén)既古老又生機(jī)勃勃的學(xué)科，作為研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的一門(mén)科學(xué)，化學(xué)最鮮明的特點(diǎn)就是能夠創(chuàng)造出新的自然界不存在的物質(zhì)。被譽(yù)為“稀土之父”的著名化學(xué)家徐光憲院士指出：“人類需要化學(xué)來(lái)創(chuàng)造更多、更好新物質(zhì)、新材料，這是任何別的科學(xué)不能代替的。”從青銅器、火藥到合成氨、人造纖維，化學(xué)為人類文明和社會(huì)進(jìn)步做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。當(dāng)今社會(huì)，人們的衣食住行、生命、健康、環(huán)境、材料、能源、信息都和化學(xué)密切相關(guān)：現(xiàn)在很多衣服中都含有合成纖維，柔軟舒適又經(jīng)久耐磨；全世界之所以能夠供養(yǎng)這么多人口，很大程度是依靠化肥、農(nóng)藥使糧食增產(chǎn)；合成材料的高效率和高性能推動(dòng)了出行工具的快速發(fā)展……
化學(xué)不僅在過(guò)去的幾個(gè)世紀(jì)深刻地改變了我們的生活，今后也仍將繼續(xù)推動(dòng)人類文明走向未來(lái)。化學(xué)醫(yī)藥將進(jìn)一步提高我們應(yīng)對(duì)各種疾病的能力，延長(zhǎng)人類壽命，改善我們的生活質(zhì)量。而面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)，化學(xué)又將擔(dān)負(fù)起新的歷史使命。傳統(tǒng)資源能源的日益枯竭將成為人類可持續(xù)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)，應(yīng)對(duì)能源危機(jī)最現(xiàn)實(shí)的解決辦法就是依靠化學(xué)，探索開(kāi)發(fā)可替代的新能源。同樣，面對(duì)破壞嚴(yán)重的地球生態(tài)環(huán)境，我們的環(huán)保事業(yè)也同樣需要化學(xué)。它將使能源朝著高效、清潔、低碳或無(wú)碳排放的方向發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等新型能源的開(kāi)發(fā)。總之，化學(xué)與近現(xiàn)代科技進(jìn)步和人類生活的關(guān)系越來(lái)越密切，化學(xué)的作用將越來(lái)越凸顯。
中國(guó)是化學(xué)研究與化工應(yīng)用的大國(guó)，化學(xué)在中國(guó)也有著悠久的歷史和廣泛的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)的化學(xué)研究與應(yīng)用成果無(wú)論在數(shù)量和質(zhì)量方面，均已基本上跨入世界的前列。在國(guó)際重要刊物上發(fā)表科學(xué)研究成果的論文數(shù)目，我國(guó)在全世界已經(jīng)排名第二位，超過(guò)了日本。這些論文在2005～2008年被引用的次數(shù)也超過(guò)了日本。閔恩澤院士的化學(xué)催化研究應(yīng)用于石油化工方面，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，因此獲得2007年國(guó)家最高科技獎(jiǎng)。2008年國(guó)家最高科技獎(jiǎng)授予了徐光憲院士，以獎(jiǎng)勵(lì)他在稀土元素的分離方面的研究成果。
然而，與這些化學(xué)科研領(lǐng)域的諸多成就形成反差的是，目前我國(guó)社會(huì)化學(xué)普及工作還相對(duì)滯后，公眾的化學(xué)知識(shí)仍然比較匱乏，對(duì)化學(xué)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出的巨大貢獻(xiàn)缺乏充分認(rèn)同。特別是近幾年，隨著三聚氰胺、蘇丹紅等一次次食品安全事件的出現(xiàn)，人們似乎更多是從負(fù)面消息中感受到化學(xué)對(duì)生活的影響。曾經(jīng)無(wú)所不能的合成殺蟲(chóng)劑DDT變成了破壞環(huán)境的殺生劑；抗生素的濫用導(dǎo)致超級(jí)病毒的出現(xiàn)，這些案例使得化學(xué)的形象受到了很大程度地誤解和扭曲，人們甚至到了“談化學(xué)色變”的地步。
面對(duì)這一境況，一方面需要我們的化學(xué)科研工作者挺身而出，通過(guò)研制環(huán)保、無(wú)毒、無(wú)害的替代品來(lái)力挽狂瀾，用事實(shí)來(lái)證明化學(xué)并不可怕。另一方面，面向公眾的化學(xué)科普教育也顯得更加重要。應(yīng)當(dāng)通過(guò)普及化學(xué)讓人們認(rèn)識(shí)到，只要科學(xué)正確地利用和應(yīng)用化學(xué)，化學(xué)依然是人類的朋友，化學(xué)仍然是大有可為的。在這一環(huán)境下，“國(guó)際化學(xué)年”的到來(lái)，恰恰為中國(guó)推動(dòng)化學(xué)科普提供了一個(gè)絕好的契機(jī)。@國(guó)際化學(xué)年在中國(guó)
2011年伊始，中國(guó)的相關(guān)政府組織、專業(yè)院校、研究機(jī)構(gòu)及民間協(xié)會(huì)團(tuán)體等，都積極行動(dòng)起來(lái)，舉辦各種形式的活動(dòng)共同迎接“國(guó)際化學(xué)年”。
2011年2月19日，“國(guó)際化學(xué)年在中國(guó)”科普活動(dòng)啟動(dòng)儀式在中國(guó)科技館舉行，這標(biāo)志著中國(guó)迎接“國(guó)際化學(xué)年”的各項(xiàng)活動(dòng)的大幕正式拉開(kāi)。這之后，在中國(guó)科協(xié)和中國(guó)科學(xué)院的主導(dǎo)下，中國(guó)石油與化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)化學(xué)會(huì)、國(guó)際化學(xué)品制造商協(xié)會(huì)、中國(guó)化工學(xué)會(huì)等化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的科技團(tuán)體，聯(lián)合全國(guó)各地方科技團(tuán)體、高等學(xué)校化學(xué)院系、化學(xué)領(lǐng)域科研院所、化學(xué)化工企事業(yè)單位，將共同組織開(kāi)展“國(guó)際化學(xué)年在中國(guó)”的一系列科普活動(dòng)。這一系列活動(dòng)將以面向青少年和廣大公眾的化學(xué)科普活動(dòng)作為重點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)展多平臺(tái)、多角度、立體化的推廣和宣傳活動(dòng)。(陳明暉中國(guó)科技館展覽教育中心副主任)
我校以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，著力構(gòu)建具有職校特色的環(huán)境課程體系，在專業(yè)課教育中結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)解決諸如能源減耗、廢物利用、旅游環(huán)境設(shè)計(jì)等問(wèn)題，提高學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)和主人翁的責(zé)任感。
（一）機(jī)電與數(shù)控專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：在機(jī)電與數(shù)控等理論課中貫穿環(huán)保機(jī)械理念，在數(shù)控車床、數(shù)控銑床、鉗工等實(shí)踐課中將數(shù)控設(shè)備的噪音污染和數(shù)控加工的空氣污染等環(huán)境問(wèn)題滲透其中，鼓勵(lì)學(xué)生積極研究。在專業(yè)課教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約實(shí)訓(xùn)材料，節(jié)電的習(xí)慣和合理管理利用廢料愛(ài)護(hù)工作環(huán)境的良好習(xí)慣。
（二）電子專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：我國(guó)是電子電器產(chǎn)品、電子電氣設(shè)備的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。今后幾年我國(guó)電子廢棄物的產(chǎn)生量將大幅度上升。電子廢棄物中含有多種有害物質(zhì),如果貯存、拆解、利用或處置不當(dāng),將會(huì)危害人體健康和環(huán)境安全。電子企業(yè)的綠色設(shè)計(jì)、綠色生產(chǎn)、綠色制造、綠色回收已是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
（三）財(cái)會(huì)專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：財(cái)會(huì)專業(yè)課可結(jié)合誠(chéng)信教育與節(jié)儉教育，引導(dǎo)學(xué)生在從業(yè)過(guò)程中把好企業(yè)財(cái)務(wù)關(guān)，做好企業(yè)參謀，減少資源浪費(fèi)。
（四）烹飪專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：環(huán)境保護(hù)的目的是保護(hù)我們的生存環(huán)境，保障我們健康的生活，在烹飪專業(yè)課教學(xué)中要教育學(xué)生重視食品衛(wèi)生，這和環(huán)境保護(hù)有同等重要的意義。教育學(xué)生在烹飪過(guò)程中注意減少油氣污染和污水排放。
（五）物流專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：物流專業(yè)結(jié)合提高貨物流通效率，控制物流成本培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
（六）計(jì)算機(jī)動(dòng)漫專業(yè)教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：教育學(xué)生使用計(jì)算機(jī)時(shí)節(jié)約用電；影視作品是宣傳環(huán)境保護(hù)非常好的平臺(tái)，教學(xué)中要始終向?qū)W生灌輸環(huán)境保護(hù)意識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生在作品中環(huán)境保護(hù)。
（七）文化課教學(xué)中滲透環(huán)境保護(hù)教育：
1．語(yǔ)文學(xué)科滲透環(huán)境教育：在語(yǔ)文學(xué)科中要通過(guò)名人、名言、名篇，對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)意識(shí)的情景教育，對(duì)一些典型課文中的環(huán)保科學(xué)知識(shí)有側(cè)重地講解。語(yǔ)文課不能只滿足于進(jìn)行語(yǔ)言訓(xùn)練，還要注意培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)自然、保護(hù)自然的高尚情操。通過(guò)演講、辯論，編寫(xiě)故事，寫(xiě)建議書(shū)等形式，把環(huán)境教育內(nèi)容滲透其中，使學(xué)生在發(fā)展語(yǔ)文能力的同時(shí)，樹(shù)立環(huán)境意識(shí)，并在生活中成為保護(hù)環(huán)境的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者。
2．?dāng)?shù)學(xué)學(xué)科滲透環(huán)境教育：數(shù)學(xué)教師要明確數(shù)學(xué)學(xué)科在環(huán)保教育中的意義與作用，在數(shù)學(xué)課的教學(xué)中，利用關(guān)于環(huán)境的計(jì)算題或推理題等題型，對(duì)學(xué)生適當(dāng)?shù)刈鳝h(huán)境教育，有機(jī)滲透環(huán)保意識(shí)的教育。結(jié)合數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、繪制圖表等形式進(jìn)行滲透，通過(guò)具體數(shù)據(jù)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境是刻不容緩的現(xiàn)實(shí)。
3、英語(yǔ)學(xué)科滲透環(huán)境教育：英語(yǔ)教師在教學(xué)中結(jié)合書(shū)本有關(guān)環(huán)境保護(hù)的課文、短篇等，不但要傳授學(xué)生相關(guān)的單詞、詞組、句型、語(yǔ)法等，還要抓住機(jī)會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育。對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育的滲透。
4.物理學(xué)科滲透以下教育：振動(dòng)和噪聲污染、能源的利用和開(kāi)發(fā)、能源與環(huán)境、提高能源利用率、電磁輻射污染、光污染的影響、放射性污染。
5.地理學(xué)科滲透以下教育：只有一個(gè)地球、人類活動(dòng)對(duì)氣候環(huán)境的影響、水資源短缺、生態(tài)系統(tǒng)、自然資源和資源保護(hù)、能源和能源的利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食問(wèn)題、工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)布局、人口與城市、人類和環(huán)境、環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
6.生物學(xué)科滲透以下教育：生物與環(huán)境的關(guān)系、生態(tài)學(xué)、遺傳和變異與環(huán)境的關(guān)系、生物進(jìn)化與環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)的基本知識(shí)和規(guī)律。
7.化學(xué)學(xué)科滲透以下教育：鹵素單質(zhì)來(lái)源及危害、空氣污染、硫化氫污染及危害、二氧化硫污染、防止大氣污染、酸雨、砷污染、氨氧化物污染、氨與環(huán)境污染的關(guān)系、合成氨與硝酸工業(yè)中的污染、亞硝酸鹽對(duì)人類健康的危害、磷與環(huán)境的關(guān)系、農(nóng)藥和磷肥與環(huán)境、硅酸鹽工業(yè)中的污染及治理、電冶鋁的污染、重金屬污染、鋼鐵工業(yè)廢渣綜合利用、沼氣、芳烴污染、石油污染、燃煤污染、煤的綜合利用、鹵代烴污染及危害、氟里昴、酚對(duì)水的污染、油脂污染。
8．德育學(xué)科滲透環(huán)境教育：德育課要在愛(ài)護(hù)家鄉(xiāng)、學(xué)校一草一木，凈化、綠化、美化學(xué)校的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生良好衛(wèi)生習(xí)慣方面進(jìn)行教育，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保的社會(huì)意識(shí)、道德意識(shí)。
此外，計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科也要滲透學(xué)科教學(xué)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用課不僅僅要成為學(xué)生掌握信息與傳播知識(shí)的一門(mén)學(xué)科，而且要有助于他們更好地掌握環(huán)境知識(shí)，提高環(huán)境意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生們的環(huán)境素質(zhì)的發(fā)展，最終促進(jìn)環(huán)境的改善與保護(hù)。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用課上，通過(guò)教會(huì)學(xué)生使用因特網(wǎng)，讓學(xué)生能更好的在網(wǎng)絡(luò)上尋找一些有關(guān)環(huán)境保護(hù)的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，也為其他的學(xué)科滲透環(huán)境教育打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。有些學(xué)生的綠色作品，教師應(yīng)將其上傳到網(wǎng)上，使更多的學(xué)生看到，了解到相關(guān)環(huán)境知識(shí)。
二、工作要求
1．學(xué)校要求每位教師人人都做環(huán)保教育的帶頭人，在自己任教的學(xué)科中，聯(lián)系實(shí)際，有的放矢地滲透環(huán)保的內(nèi)容。每位教師須在每學(xué)期的教案中選擇一份最能體現(xiàn)滲透環(huán)境教育的教案參與學(xué)校評(píng)比，并根據(jù)評(píng)比結(jié)果進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)以調(diào)動(dòng)教師積極性，牢固樹(shù)立滲透意識(shí)。
2．學(xué)校開(kāi)設(shè)環(huán)境教育的校本課程，讓學(xué)生自主選擇修習(xí)。利用環(huán)境教育課積極開(kāi)展“六個(gè)一”社會(huì)環(huán)境實(shí)踐活動(dòng)：讀一本環(huán)保書(shū)籍、畫(huà)一幅環(huán)保畫(huà)、講一個(gè)環(huán)保故事、提一項(xiàng)環(huán)保建議、搞一項(xiàng)環(huán)保調(diào)查、做一件環(huán)保實(shí)事。寓教育于活動(dòng)之中，通過(guò)活動(dòng)提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，并將意識(shí)轉(zhuǎn)化為自覺(jué)行動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】變壓吸附 工業(yè)廢氣 二氧化碳 研究進(jìn)展
1 引言
自工業(yè)革命以來(lái)，石油、煤炭的用量急劇增加，它們?cè)诖龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，提高人們生活水平等方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，石油、煤炭的大量使用所帶來(lái)的空氣污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，由二氧化碳過(guò)量排放所引起的溫室效應(yīng)已經(jīng)成為全球性的嚴(yán)重問(wèn)題。因此，改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式、轉(zhuǎn)變能源材料的利用方式，降低二氧化碳的排放量是擺在人類面前的重要課題。
2 碳的捕獲和存儲(chǔ)
碳的捕獲和存儲(chǔ)這一概念最早出現(xiàn)于1977年，它是指將二氧化碳從工業(yè)或相關(guān)能源的源分離出來(lái)，輸送到一個(gè)封存地點(diǎn)，并長(zhǎng)期與大氣隔絕的過(guò)程。它主要包括捕獲、運(yùn)輸和封存三個(gè)階段，在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中都存在著這三個(gè)過(guò)程，其目的是為了減少二氧化碳排放量，減緩溫室效益。碳的捕獲和存儲(chǔ)是減緩溫室氣體的一種合理方案，它能否廣泛的得以運(yùn)用取決于多方面的因素影響，比如技術(shù)成熟程度、成本、法律法規(guī)、環(huán)境問(wèn)題等等。在整個(gè)捕獲和存儲(chǔ)過(guò)程中，捕獲是最重要也是最昂貴的環(huán)節(jié)，其資金消耗站到總資金的85%左右。
3 二氧化碳的分離工藝及捕獲系統(tǒng)
（1）分離工藝類型及特點(diǎn)。分離工藝主要包括四種類型：溶劑吸收法、低溫蒸餾法、膜分離法、變壓吸附法。在實(shí)際工作中，這些方法既可以單獨(dú)使用，也可以組合使用。溶劑吸收法適用于氣體中二氧化碳濃度較低的情形，濃縮之后二氧化碳的濃度可以達(dá)到99.99%，但是投資大，能耗較高，分離回收成本高。低溫蒸餾法適用于二氧化碳高濃度的情形，投資大，能耗高，分離效果較差，運(yùn)用得比較少。膜分離法操作簡(jiǎn)單，能耗較低，成本低廉，不過(guò)需要進(jìn)行前處理、脫水和過(guò)濾，得到的二氧化碳的濃度不高，但仍然是一種良好的工藝，有著廣泛的運(yùn)用空間。變壓吸附法能夠從多種含二氧化碳的氣源中捕獲提純二氧化碳，滿足二氧化碳多種工業(yè)用途。該工藝的能耗低、工藝流程簡(jiǎn)單、無(wú)污染、環(huán)境效益好，但存在的缺點(diǎn)是，吸附劑容量有限，往往需要大量的吸附劑。
（2）捕獲系統(tǒng)類型。當(dāng)前，捕獲系統(tǒng)類型主要包括：燃燒后捕獲、燃燒前捕獲、氧燃料燃燒，不同的系統(tǒng)類型具有不同的特點(diǎn)和運(yùn)行方式，但不管是哪種類型，在捕獲系統(tǒng)選擇的時(shí)候，需要考慮燃?xì)饬髦械亩趸嫉臐舛取⑷細(xì)饬鲏毫Α⑷剂项愋偷纫蛩亍?/p>
4 二氧化碳的變壓吸附分離技術(shù)進(jìn)展
（1）二氧化碳分離工藝。變壓吸附是通過(guò)周期性的壓力變換來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的分離或者提純，1960年出現(xiàn)了變壓吸附雙塔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了變壓吸附的循環(huán)操作，提高了產(chǎn)物的回收率，節(jié)省了均壓步驟中的能量損失。此外，為了提高二氧化碳的回收率、純度，減少操作過(guò)程中的能量損失，再加壓、均壓、順流減壓、回流等操作相繼被提出來(lái)，這些操作提高了產(chǎn)品的回收率、純度，降低了能耗，提高了變壓吸附分離二氧化碳技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和可行性。
（2）吸附劑材料。吸附劑主要用來(lái)捕獲二氧化碳，其選擇往往決定了變壓吸附的可行性。在變壓吸附操作當(dāng)中，將工作能力、選擇性、平衡等溫線類型、熱效應(yīng)作為衡量吸附劑好壞的標(biāo)準(zhǔn)。比較常用的捕獲二氧化碳的有活性炭、沸石、活性氧化鋁等。
5 國(guó)內(nèi)外變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展
（1）現(xiàn)代變壓吸附技術(shù)得到了顯著的提高。最初，人們認(rèn)為變壓吸附二氧化碳技術(shù)能耗大，成本高，回收率低，不可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。隨著人們的研究進(jìn)一步深入，在吸附塔結(jié)構(gòu)、循環(huán)設(shè)計(jì)、吸附劑等方面做了改進(jìn)，促進(jìn)了變壓吸附捕獲二氧化碳技術(shù)在工業(yè)上接受并得到廣泛的投產(chǎn)運(yùn)用。現(xiàn)代變壓吸附技術(shù)在二氧化碳回收率、純度、能耗、成本投資等方面都得到了顯著的提高。
（2）國(guó)外變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展。自問(wèn)世以來(lái)，變壓吸附分離提純二氧化碳技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)和完善，工藝流程變得更為簡(jiǎn)單，其操作也變得更為方便，其競(jìng)爭(zhēng)力也日益提高。日本最先利用變壓吸附技術(shù)分離二氧化碳，其應(yīng)用主要集中在電廠和制造業(yè)當(dāng)中。此外，日本也相當(dāng)重視在這方面的科研投入，在過(guò)去幾十年，日本政府已經(jīng)累計(jì)投入5000萬(wàn)美元用于二氧化碳捕獲和存儲(chǔ)的科研活動(dòng)，相關(guān)的科研成果也不斷的涌現(xiàn)，例如，設(shè)計(jì)活塞驅(qū)動(dòng)式超快速變壓吸附來(lái)捕獲二氧化碳，研發(fā)溫度支持的固定塔系統(tǒng)來(lái)分離二氧化碳等等。
（3）國(guó)內(nèi)變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展。國(guó)內(nèi)該技術(shù)最早由西南化工研究設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)出來(lái)，1987年，第一套從石灰窯氣中提純二氧化碳的裝置在四川眉山縣氮肥廠投入運(yùn)行，1989年第一套從合成氨變換氣中提純二氧化碳的裝置在廣東江門(mén)氮肥廠投產(chǎn)。1995年寧波化肥廠建成一套從合成氨變換氣中分離回收二氧化碳的變壓吸附裝置，1997年云南峨山化肥廠建成一套液體二氧化碳生產(chǎn)裝置，2005年四川開(kāi)元科技有限責(zé)任公司改進(jìn)變壓吸附脫碳技術(shù)工藝流程，優(yōu)化工藝配置，并在自動(dòng)控制系統(tǒng)方面取得了較大的進(jìn)步。
6 變壓吸附分離二氧化碳工藝中存在的問(wèn)題
（1）需要改進(jìn)變壓吸附循環(huán)設(shè)計(jì)或研發(fā)親二氧化碳的吸附劑材料。事實(shí)上，從工廠中排出的廢氣中，含有8%―10%的水蒸氣，盡管進(jìn)行前處理，但仍然有5%左右的飽和水蒸氣不能除去。對(duì)于工業(yè)廢氣中含有水蒸氣的情形，多數(shù)的吸附劑都會(huì)先吸附水蒸氣，但是這樣會(huì)大大的降低吸附劑吸附二氧化碳的能力。水蒸氣在吸附劑上濃縮，還會(huì)與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸，并腐蝕設(shè)備。所以，改進(jìn)變壓吸附循環(huán)設(shè)計(jì)，或者研發(fā)出親二氧化碳的吸附劑材料具體重要的現(xiàn)實(shí)意義。
（2）壓力降的存在對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。吸附劑引起的壓力降也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，對(duì)加壓、減壓、沖洗等都會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。為了減緩這種影響，不得不增加操作時(shí)間，降低系統(tǒng)壓力，這樣一來(lái)，不僅增加系統(tǒng)的能耗，增加設(shè)備的成本投入，還會(huì)降低二氧化碳的回收率。
（3）吸附劑的吸附性能和吸附效率受到多方面影響。在工業(yè)廢氣當(dāng)中，還含有NOX和SOX等污染物質(zhì)，它們會(huì)與吸附劑發(fā)生作用，對(duì)吸附劑的吸附性能產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。此外，在吸附過(guò)程中，系統(tǒng)溫度越低，吸附性能越強(qiáng)，但是在工業(yè)生產(chǎn)中，出口廢氣溫度較高，這就必然降低了吸附劑對(duì)二氧化碳的吸附能力。
7 結(jié)束語(yǔ)
隨著溫室效應(yīng)帶來(lái)的危害越來(lái)越嚴(yán)重，減少二氧化碳排放量，減緩溫室效應(yīng)所帶來(lái)的影響是擺在人類面前的迫切任務(wù)。變壓吸附分離工業(yè)廢氣中二氧化碳工藝具有顯著的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，它不僅能夠節(jié)約能源，而且投資小，無(wú)污染，能夠收到顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境效益，是將來(lái)人們研究二氧化碳分離技術(shù)的重要方向，在降低二氧化碳的排放量，減緩溫室氣體效應(yīng)所帶來(lái)的危害等方面必將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；研究性學(xué)習(xí)；課堂教學(xué)；實(shí)施
中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2012）20-035-1
研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自然、社會(huì)和生活中選擇和確定專題進(jìn)行研究，以類似科學(xué)研究的方式主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題，并在研究過(guò)程中主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。
一、研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)
研究性學(xué)習(xí)具有開(kāi)放性、探究性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，是師生共同探索新知的學(xué)習(xí)過(guò)程，是師生圍繞著解決問(wèn)題共同完成研究?jī)?nèi)容的確定、方法的選擇以及為解決問(wèn)題相互合作和交流的過(guò)程。
1.課堂教學(xué)中的研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。
課堂研究，內(nèi)容在課本，研究在課堂。教師要深入研究教材、研究學(xué)生，才有利于開(kāi)展培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的課堂研究。研究形式如下：
（1）設(shè)計(jì)開(kāi)放性問(wèn)題情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。
課堂教學(xué)要把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力作為基本目標(biāo)來(lái)完成，而利用啟發(fā)式教學(xué)可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵(lì)學(xué)生去探索。而激發(fā)的關(guān)鍵在于設(shè)置一種開(kāi)放性問(wèn)題情景，將常見(jiàn)的知識(shí)和常規(guī)問(wèn)題設(shè)計(jì)成一種具有一定難度需要學(xué)生努力克服，而又是他們力所能及的學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生跳一跳摘到桃子，同時(shí)獲得思考樂(lè)趣。
（2）利用實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)要從直覺(jué)思維開(kāi)始，通過(guò)各種直觀現(xiàn)象刺激學(xué)生的神經(jīng)。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不僅要看“熱鬧”，更要看“門(mén)道”。在《鈉的性質(zhì)》教學(xué)中，可采用邊講邊實(shí)驗(yàn)的方法，學(xué)生在做鈉與水的實(shí)驗(yàn)時(shí)看到奇妙的現(xiàn)象，學(xué)生興奮點(diǎn)達(dá)到，然后因勢(shì)利導(dǎo)，進(jìn)一步深化學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生思考：鈉在自然界以什么形式存在？工業(yè)上采用什么方法制備金屬鈉？這樣就達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。
（3）在資料的整理中開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
筆記的整理過(guò)程是學(xué)生學(xué)習(xí)記憶的過(guò)程，也是研究學(xué)習(xí)的過(guò)程。如高三復(fù)習(xí)階段需要分析處理的資料非常多，然而大多是現(xiàn)成的“死”東西。將“死”材料進(jìn)行“活”處理可以設(shè)計(jì)出研究課題。
2.課堂外的研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。
課堂外的研究性學(xué)習(xí)主要是課題研究，課題研究主要有三種形式：社會(huì)調(diào)查、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、專題研究。搞社會(huì)調(diào)查，寫(xiě)調(diào)查報(bào)告。搞科學(xué)實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。搞專題研究，寫(xiě)專題論文。每一項(xiàng)成果的取得都必須經(jīng)歷四個(gè)階段，教師在這四個(gè)階段中都要充分體現(xiàn)“指導(dǎo)性”。
二、研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施
研究性學(xué)習(xí)課程是一種：“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題—展示成果。”的教學(xué)模式。具體地講，研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施一般有以下幾個(gè)階段：
1.了解研究性學(xué)習(xí)課程。
適當(dāng)?shù)厥箤W(xué)生了解研究性學(xué)習(xí)課程開(kāi)設(shè)的背景、目的、意義是很有必要的。在學(xué)生選題之前可向?qū)W生介紹當(dāng)今我國(guó)教育改革動(dòng)向及開(kāi)設(shè)研究性學(xué)習(xí)的重大意義；介紹開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的一般步驟。具體如下：
常用于社會(huì)科學(xué)的研究步驟：確定研究課題制定研究計(jì)劃收集資料分析加工所收集的資料提出論點(diǎn)或假說(shuō)撰寫(xiě)研究報(bào)告
常用于自然科學(xué)的研究步驟：確定研究課題制定研究計(jì)劃做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)正假設(shè)實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象處理和分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論撰寫(xiě)研究報(bào)告
2.研究性課題的選擇。
指導(dǎo)學(xué)生選好研究性課題是成功的一半。可結(jié)合化學(xué)學(xué)科教學(xué)的實(shí)際，也可結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)、興趣或本地區(qū)和學(xué)校的具體情況，根據(jù)課題選擇的價(jià)值性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、創(chuàng)造性原則和可行性原則選擇適宜的課題。學(xué)科知識(shí)結(jié)合生活、生產(chǎn)、社會(huì)問(wèn)題展開(kāi)，增強(qiáng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)、探究意識(shí)和研究欲望。教材中合成氨工業(yè)，硫酸、硝酸工業(yè)，硅酸鹽工業(yè)，塑料、纖維素等都是很好的結(jié)合材料。還可以從簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)入手，如從鮮花中提取代用酸堿指示劑、改變花的顏色，以興趣引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)拓視野，活躍思維，掌握研究的程序和要求。根據(jù)高二學(xué)生特點(diǎn)以及我校實(shí)際情況，擬出以下課題供學(xué)生選擇。
（1）酒精可燃與不可燃的臨界濃度的研究
（2）無(wú)污染氯氣裝置的研究
（3）關(guān)于含碘食鹽的日常保存的研究
（4）無(wú)磷洗衣粉為何難以推廣的探究
（5）××鎮(zhèn)生活垃圾處理狀況的調(diào)查
（6）廚房生活垃圾能再利用嗎
（7）處處可見(jiàn)的動(dòng)態(tài)平衡
（8）用植物色素制取代用酸堿指示劑及其變色范圍的測(cè)試
（9）綠色能源離我們多遠(yuǎn)
3.組織課題小組，制定研究方案。
每個(gè)課題小組一般有3～5人，小組成員在性別、興趣、個(gè)性特點(diǎn)、家庭和社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景、化學(xué)成績(jī)、能力水平等方面有明顯差異，使每個(gè)小組都成為整個(gè)班級(jí)的縮影。建組之后，每一個(gè)課題小組要明確地制定研究方案。研究方案一般包括研究的目的和意義，研究的主要問(wèn)題，研究的步驟和程序，以及對(duì)調(diào)查問(wèn)卷、提綱、實(shí)驗(yàn)方案的編制等，使研究活動(dòng)有條不紊地進(jìn)行。
4.實(shí)施方案、信息處理、得出結(jié)論和課題評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵字】自動(dòng)化儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)
中圖分類號(hào)：P335+.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、自動(dòng)化儀器儀表的簡(jiǎn)介
1. 自動(dòng)化儀器儀表的定義
自動(dòng)化儀器儀表是用于化學(xué)、物理方面的技術(shù)工具和設(shè)備，可以檢出測(cè)量各種物理量、物質(zhì)成分。從廣義來(lái)說(shuō)，儀器儀表也可具有自動(dòng)控制、報(bào)警、信號(hào)傳遞等功能。顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡能使人們擴(kuò)展自己的視野，體溫計(jì)能讓人們測(cè)量自己的身體的溫度；此外，還有一些儀器儀表如磁強(qiáng)計(jì)、射線計(jì)數(shù)計(jì)具有特殊功能，可以感受和測(cè)量到人的感覺(jué)器官所不能感受到的數(shù)據(jù)因子。
自動(dòng)化儀器儀表又被稱作信息機(jī)器，因?yàn)樗闹饕δ苁切畔⑿问降霓D(zhuǎn)換，可以將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。信號(hào)按時(shí)間域或頻率域表達(dá)，信號(hào)的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。
2. 自動(dòng)化儀器儀表的分類
自動(dòng)化儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物，有很多種類，有的按用途分類，有的按功能分類，不同的分類方法對(duì)應(yīng)著不同的產(chǎn)品，本文主要介紹兩種分類方法。
（1）按不同用途來(lái)分類
儀器儀表有各種用途，有的用在運(yùn)輸上，比如汽車儀表、拖拉機(jī)儀表；有的用在航空上，比如船用儀表、航空儀表；有的用在地質(zhì)上，比如地質(zhì)勘探測(cè)試儀器、地震測(cè)試儀器；另外隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多儀器儀表應(yīng)運(yùn)而生，比如教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。
（2）按不同功能來(lái)分類
隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的成熟和各種行業(yè)的需要，產(chǎn)生了各種功能的儀器。比如工業(yè)自動(dòng)化儀表按功能可分為檢測(cè)儀表、記錄儀表、計(jì)算儀表等；檢測(cè)儀表按被測(cè)物理量又分為溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表等。
二、我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
自動(dòng)化的內(nèi)容在近10 年來(lái)隨著電子信息技術(shù)和光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而發(fā)生了許多變化。從縱深上講，可以涵蓋從最底層的自動(dòng)化感應(yīng)部件、各種檢測(cè)傳感器、變送器、各種間接測(cè)量設(shè)備、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等到自動(dòng)回路調(diào)節(jié)器、自動(dòng)控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)到綜合優(yōu)化調(diào)度與協(xié)調(diào)系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等。從應(yīng)用的行業(yè)性質(zhì)上分，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以分成以流程過(guò)程控制為主的過(guò)程控制系統(tǒng)(如各種DCS、回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)等) 和以運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)控制為主運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)( 各種邏輯控制PLC 和傳動(dòng)控制系統(tǒng)如CNC 等，工業(yè)自動(dòng)化儀器儀表主要是針對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)而言。
2002 年我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化儀表制造業(yè)共有309 個(gè)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24 億元，銷售收入133.75 億元，利潤(rùn)總額8.99 億元。行業(yè)綜合水平總體上達(dá)到國(guó)際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，達(dá)到國(guó)際八十年代末期水平; 約15%的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了智能化，達(dá)到國(guó)際九十年代水平。品種門(mén)類較為齊全，有一定的成套能力。可能承接60 萬(wàn)千瓦火電站、核電站、30 萬(wàn)噸合成氨、30 萬(wàn)噸乙烯、500 萬(wàn)噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30 萬(wàn)立方米城市煤氣站、日處理40 萬(wàn)噸污水、日產(chǎn)5000 噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項(xiàng)目。
三、當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)存在的主要問(wèn)題
儀器儀表行業(yè)技術(shù)發(fā)展雖然迅速，但較國(guó)外先進(jìn)的高性能、高實(shí)用性的領(lǐng)先技術(shù)比起來(lái)，我們還存在著10~15年的差距，當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)還存在著一定的問(wèn)題：
1、自主創(chuàng)新成果比例過(guò)少，應(yīng)用技術(shù)不足
我國(guó)儀器儀表行業(yè)的初期是通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，近幾年，也有不少科技型企業(yè)加大了自主研發(fā)力度，但從總體上說(shuō)，自主創(chuàng)新的成果還是非常少，并且技術(shù)的實(shí)用性欠缺。對(duì)于一些關(guān)鍵核心工藝加工制造技術(shù)力量非常薄弱。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)橹型夂腺Y與先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)嚴(yán)重脫軌。
2、中低檔產(chǎn)品居多，研發(fā)投入不足
我國(guó)現(xiàn)階段的儀器儀表產(chǎn)品較國(guó)外比較，大部分都屬于中低檔產(chǎn)品，產(chǎn)品創(chuàng)新能力弱，高端精準(zhǔn)儀器儀表數(shù)量非常少。其原因是現(xiàn)階段的儀器儀表行業(yè)缺少對(duì)于高端檢測(cè)、數(shù)字化精進(jìn)技術(shù)人才，限于各大企業(yè)和單位的指導(dǎo)思想和投入規(guī)模，研發(fā)投入也不夠，包括設(shè)備資金、人才培養(yǎng)等各方面的投入。
四、我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展要求技術(shù)的全球化，計(jì)算機(jī)和智能機(jī)器的發(fā)展對(duì)儀器儀表的發(fā)展有很大的促進(jìn)，我國(guó)應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外的微電子技術(shù)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)更多國(guó)有品牌，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)的發(fā)展前景廣闊，與國(guó)際自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展相比，可以分為智能化、高精度化和網(wǎng)絡(luò)化等趨勢(shì)。
1. 智能化
智能化技術(shù)是儀器儀表的一種發(fā)展趨勢(shì)，與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在智能化方面有很多不足，我國(guó)儀器儀表在智能化方面與國(guó)外存在明顯差距，因此，我國(guó)應(yīng)該加大創(chuàng)新力度，改變創(chuàng)新模式，在智能化方向改革創(chuàng)新。自動(dòng)化儀器儀表的智能化是指采用大規(guī)模集成電路技術(shù)、接口通信技術(shù)，利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作，使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產(chǎn)品可以很好的自主調(diào)節(jié)控制，利于信號(hào)的傳遞，提高了工業(yè)效率，更能適應(yīng)國(guó)際技術(shù)的發(fā)展。
2. 高精度化
自動(dòng)化儀器儀表對(duì)技術(shù)要求很高，只有高度精密化才能提升我國(guó)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)外很多儀器儀表產(chǎn)品具有高精度化的特點(diǎn)，我國(guó)的產(chǎn)品在這方面明顯落后，因此提高儀器儀表的精密是大勢(shì)所趨，也是應(yīng)對(duì)國(guó)際激烈競(jìng)爭(zhēng)的必然選擇。當(dāng)前的重點(diǎn)是研究和發(fā)展多維精密加工工藝，精密成型工藝，球面、非球面光學(xué)元件精密加工等工藝。
3. 網(wǎng)絡(luò)化
在國(guó)外市場(chǎng)以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為代表的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展，但是我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表在總線技術(shù)方面還不完善，許多產(chǎn)品功能還不完備，核心技術(shù)的掌握也差強(qiáng)人意，因此，網(wǎng)絡(luò)化是我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)和方向。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化就要充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)字化通信技術(shù)，完成信息的轉(zhuǎn)換，構(gòu)造一個(gè)龐大的信息化網(wǎng)絡(luò)，這樣信號(hào)流通順暢，更能提高生產(chǎn)效率。
總結(jié)
自動(dòng)化儀器儀表是很多自動(dòng)化元件組成的，包括各種功能的自動(dòng)、智能和微型技術(shù)工具。儀器儀表有不同的用途，對(duì)應(yīng)的功能也不同，有的具有測(cè)量、顯示功能，有的具有記錄、報(bào)警功能。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信等日新月異發(fā)展的新技術(shù)對(duì)自動(dòng)化儀表產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我國(guó)自動(dòng)化儀器儀表發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)不斷出現(xiàn)新的儀器，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了很大的促進(jìn)作用，從目前來(lái)看，我國(guó)自動(dòng)化儀表技術(shù)發(fā)展迅速，但與國(guó)際上比起來(lái)還是有一定的差距。自動(dòng)化儀表的改進(jìn)有重大的應(yīng)用前景，我國(guó)應(yīng)該加大資金扶持力度，轉(zhuǎn)變創(chuàng)新方式。
【參考文獻(xiàn)】
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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,人類賴以生存的地球遭受了嚴(yán)重的破壞,化學(xué)污染物對(duì)環(huán)境、人類健康、社會(huì)發(fā)展的危害,越來(lái)越受到世界的關(guān)注。教育者必須將環(huán)境保護(hù)納入學(xué)校化學(xué)教育當(dāng)中,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)環(huán)境污染的危害性,提高學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展思想。
關(guān)鍵詞：化學(xué)；教學(xué)；環(huán)保
環(huán)保是一個(gè)現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的話題，在課堂教學(xué)中滲透環(huán)保教育，能夠引起學(xué)生濃厚的興趣，提高上課效率。在我國(guó)教育界大力推行素質(zhì)教育的今天，完全有必要把培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)作為化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)。
一、加強(qiáng)教師自身的環(huán)保意識(shí)是環(huán)保教育的關(guān)鍵
教師的教學(xué)是學(xué)生知識(shí)和信息的主要來(lái)源，教師自身的素質(zhì)和環(huán)保意識(shí)直接決定和制約著培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的效果，首先作為化學(xué)教師應(yīng)在精通教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，努力學(xué)習(xí)有關(guān)的可持續(xù)發(fā)展政策，以及環(huán)保問(wèn)題的政策、法規(guī)，積極關(guān)心和了解國(guó)內(nèi)外環(huán)保問(wèn)題的動(dòng)態(tài)，環(huán)保知識(shí)和科技的進(jìn)展，加強(qiáng)自身的環(huán)保修養(yǎng)。其次用環(huán)保的法律法規(guī)知識(shí)規(guī)范自己的言行，做知法守法，保護(hù)環(huán)境的模范，這樣才有可能在教學(xué)過(guò)中進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)及基本技能的講授，充分地將教學(xué)知識(shí)中的環(huán)保教育因素挖掘出來(lái)，并能聯(lián)系實(shí)際生活，從而把環(huán)保教育真正滲透到化學(xué)教學(xué)中來(lái)，取得良好的教育效果。
二、利用課堂教學(xué)是進(jìn)行環(huán)保教育的主體
1.抓住教材的環(huán)保內(nèi)容滲透環(huán)保意識(shí)。化學(xué)教材中，涉及許多與環(huán)境保護(hù)有關(guān)的知識(shí)，如氯氣的制備、工業(yè)制硫酸硝酸、合成氨工業(yè)、電解與電鍍等化工生產(chǎn)過(guò)程。課堂是教師的第一陣地，化學(xué)教師要抓住這一陣地，緊密聯(lián)系教材，在日常教學(xué)中滲透環(huán)保教育，讓學(xué)生理解環(huán)保的必要性和緊迫性，逐步培養(yǎng)起環(huán)保意識(shí)。
2.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推進(jìn)環(huán)保教育。實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，同樣擔(dān)負(fù)著對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的重要職責(zé)，并且較之課堂更具有直觀性。化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常伴隨著各種廢棄物的產(chǎn)生，它為提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，增加環(huán)保知識(shí)提供了實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，必須予以高度重視，如制取氯氣、二氧化硫、硫化氫、二氧化氮等有毒氣體時(shí)，對(duì)其尾氣的處理，可用堿溶液（如氫氧化鈉溶液）來(lái)吸收。每次實(shí)驗(yàn)完畢后的廢液，一定要按照指定處傾倒或回收，然后統(tǒng)一處理，嚴(yán)禁隨意胡亂傾倒。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常向?qū)W生介紹常用化學(xué)試劑的有關(guān)性質(zhì)、貯存和使用知識(shí)，以及預(yù)防環(huán)境污染的措施。如貯存硝酸時(shí)，要用棕色試劑瓶存放在暗處，以免硝酸見(jiàn)光分解且揮發(fā)，污染空氣。再如液溴貯藏時(shí)要用水加封液面和用蠟封瓶口，溴水現(xiàn)用現(xiàn)配，防止溴蒸氣逸散到空氣中污染環(huán)境。能進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)的則盡量通過(guò)微型實(shí)驗(yàn)講解演示，讓學(xué)生觀察，這樣使整個(gè)實(shí)驗(yàn)都貫穿了綠色化學(xué)的思想，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中幾乎沒(méi)有毒氣散發(fā)在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的空氣里，避免污染環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
3.在習(xí)題中強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)。包括課堂練習(xí)、課后作業(yè)、考試試題。學(xué)生做習(xí)題是教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是課堂教學(xué)的延伸，是教學(xué)信息反饋不可缺少的途徑。在設(shè)計(jì)習(xí)題時(shí)要把環(huán)保知識(shí)的內(nèi)容精心安排在一些習(xí)題中，強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。例如：
（1）保護(hù)環(huán)境已成為人類的共識(shí)，人類應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展的方式使用資源，以合理的方式進(jìn)行處理并循環(huán)使用。下列做法不利于環(huán)境保護(hù)的是（）
A.發(fā)電廠的煤經(jīng)脫硫處理；B.電鍍廢液經(jīng)中和后直接排放；C.回收并合理處理聚乙烯塑料廢物；D.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作燃料
（2）下列方法中，你認(rèn)為也能控制城市空氣污染源的是（）
A.開(kāi)發(fā)新能源；B.植樹(shù)造林；C.戴上防毒面具；D.使用電動(dòng)汽車
環(huán)保知識(shí)滲透點(diǎn)的題目還有很多，以上只是其中的幾個(gè)例子。學(xué)生在鞏固所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，環(huán)保意識(shí)也得到了強(qiáng)化，學(xué)生的環(huán)保知識(shí)在潛移默化中也得到了提高。
三、開(kāi)展第二課堂，是進(jìn)行環(huán)保教育的有效手段
根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)僅靠在課堂上的培養(yǎng)是不夠的，把環(huán)境保護(hù)教育與豐富的第二課堂活動(dòng)相結(jié)合，以適應(yīng)中學(xué)生的求知欲望強(qiáng)烈、思想活躍、興趣愛(ài)好廣泛的特點(diǎn)，應(yīng)該把環(huán)保活動(dòng)作為化學(xué)課外活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分，把培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)作為化學(xué)課外活動(dòng)的一個(gè)重要目標(biāo)來(lái)認(rèn)真有效的實(shí)施。一 方面，可以通過(guò)化學(xué)課外興趣小組，開(kāi)展環(huán)境保護(hù)活動(dòng)。例如結(jié)合課本中環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容，組織學(xué)生到附近工廠進(jìn)行參觀訪問(wèn)，實(shí)地考察，寫(xiě)出有關(guān)環(huán)保方面的調(diào)查報(bào)告；開(kāi)展環(huán)境保護(hù)小論文競(jìng)賽，舉辦環(huán)境保護(hù)知識(shí)講座，利用櫥窗、黑板報(bào)、墻報(bào)進(jìn)行宣傳和展覽等，寓環(huán)保教育于知識(shí)性、趣味性的各種活動(dòng)之中。這樣既能使學(xué)生把課本中學(xué)到的知識(shí)得到鞏固和升華，又能引起廣大學(xué)生對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，增強(qiáng)了參與意識(shí)。另一方面，要教育學(xué)生在日常生活中，從自身做起，從一點(diǎn)一滴的小事做起，時(shí)刻牢記環(huán)保使命，充分利用節(jié)約能源，合理分類存放生活垃圾，不使用污染環(huán)境的物品，努力將環(huán)境污染降低到最低程度，保護(hù)好我們的家園。
環(huán)境保護(hù)不僅人人有責(zé)，而且人人可為。通過(guò)在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行環(huán)保教育，不僅是從思想上增進(jìn)學(xué)生對(duì)經(jīng)濟(jì)，社會(huì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的認(rèn)識(shí)，給學(xué)生傳授環(huán)保基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)他們保護(hù)環(huán)境的自覺(jué)性，把環(huán)境保護(hù)的知識(shí)和意識(shí)變?yōu)樽杂X(jué)的行動(dòng)，形成積極參與環(huán)保活動(dòng)的良好習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)人與自然，人與社會(huì)的和諧發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]盧克.關(guān)于綠色化學(xué)教育的實(shí)踐與探索[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2001(8).
憙一、從當(dāng)前全球環(huán)境問(wèn)題看加強(qiáng)環(huán)保教育的重要性。憖
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，源源不斷地產(chǎn)生了大量的工業(yè)“三廢”，使得崐生態(tài)失衡、環(huán)境污染。據(jù)有關(guān)資料記載，1943年9&127;月美國(guó)洛杉磯首次發(fā)生崐了光化學(xué)污染，即“洛杉磯煙霧”事件；1952年12月5日至8日在英國(guó)倫敦崐發(fā)生了震驚世界的“倫敦?zé)熿F”事件；在日本，曾因含汞廢水通過(guò)生態(tài)系崐統(tǒng)食物鏈的轉(zhuǎn)移、循環(huán)、累積而發(fā)生了震驚世界的“水俁病”事件；由于崐全球溫室效應(yīng)，引起人體組織缺氧，導(dǎo)致頭痛、神經(jīng)麻痹，甚至危及生命崐的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。近年來(lái)我國(guó)的上海、蘭州等工業(yè)城市上空已出現(xiàn)了濃重崐的化學(xué)煙霧；我國(guó)長(zhǎng)江以北的地區(qū)已找不到一條未被污染的主要河流；我崐國(guó)的一些大工業(yè)城市近年來(lái)連降大量的“酸雨”……顯然，環(huán)境的污染已崐嚴(yán)重威脅著人類的身心健康。嚴(yán)峻的環(huán)境危機(jī)，使得加強(qiáng)環(huán)保教育成為我崐們化學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。國(guó)家教委也從1990年起把環(huán)境教育納入九年崐義務(wù)教育大綱，并在《關(guān)于普通高中教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整意見(jiàn)》中指出：“把崐環(huán)境教育滲透到有關(guān)學(xué)科教學(xué)中去。”由此可見(jiàn)，開(kāi)展環(huán)境教育，提高全崐民族的環(huán)保意識(shí)勢(shì)在必行。
憙二、結(jié)合化學(xué)教學(xué)，加強(qiáng)環(huán)保教育。憖
環(huán)保教育具有綜合性、時(shí)代性、全民性等特點(diǎn)，涉及到自然科學(xué)、社崐會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)和管理科學(xué)，是一門(mén)復(fù)雜的綜合性學(xué)科，目前在我國(guó)尚崐未有專門(mén)對(duì)中學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育的教材和大綱。而化學(xué)學(xué)科與環(huán)境問(wèn)崐題有著密切的聯(lián)系，可以滲透的內(nèi)容很多。因此，寓環(huán)境教育于化學(xué)教學(xué)崐之中，是廣大化學(xué)教師應(yīng)努力探索與實(shí)踐的課題。
1.在化學(xué)課堂上進(jìn)行環(huán)保教育的滲透。
中學(xué)化學(xué)課本中，將近一百七十多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，多屬于有毒、易燃、崐易爆物的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)又接觸到了工業(yè)制硫酸、硝酸、合成氨工崐業(yè)、煉鐵、煉鋼、電解、電鍍等化工生產(chǎn)過(guò)程，可進(jìn)行環(huán)保教育滲透的內(nèi)崐容很多。在每章、每節(jié)的教學(xué)時(shí)，加強(qiáng)對(duì)環(huán)保教育的滲透，從化學(xué)角度出崐發(fā)，講明污染源的生成及危害原理，使學(xué)生知其然，也知其所以然，從原崐理上明白危害的原因及防護(hù)措施。例如講到水污染時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)講明白水污崐染的污染源主要是含有金屬離子的工業(yè)廢水的任意排放及農(nóng)藥的使用。常崐見(jiàn)的重金屬離子為鋇離子、汞離子、銅離子、鉻離子等。這些重金屬離子崐可使生物體內(nèi)蛋白質(zhì)凝固，一旦含有這些重金屬離子的水被人飲用，則會(huì)崐使人體中運(yùn)輸血液的血紅蛋白凝固而導(dǎo)致缺氧窒息死亡。又如在進(jìn)行有關(guān)崐“酸雨”的教學(xué)時(shí)，重點(diǎn)講明形成酸雨的原因是由于工業(yè)上酸性氣體如硫崐的氧化物、氮的氧化物等工業(yè)廢氣的大量排放所致。結(jié)合我國(guó)南方省份多崐“酸雨”的事實(shí)，使學(xué)生明白，“酸雨”可使地表水質(zhì)酸化，毒害魚(yú)類及崐水生生物，使土壤酸化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，腐蝕建筑物，破壞名勝古跡等。通過(guò)崐在化學(xué)課堂上環(huán)保教育的滲透，既能對(duì)學(xué)生拓寬知識(shí)面，又能使學(xué)生認(rèn)識(shí)崐到環(huán)境污染的嚴(yán)重性，加強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
2.聯(lián)系地方環(huán)境狀況，加強(qiáng)環(huán)保教育。
在化學(xué)教學(xué)中除了結(jié)合課堂內(nèi)容進(jìn)行環(huán)保教育滲透外，還可緊密聯(lián)系崐當(dāng)?shù)貙?shí)際，給學(xué)生介紹本地區(qū)的資源特點(diǎn)，工業(yè)狀況，環(huán)境現(xiàn)狀以及本地崐區(qū)突出的環(huán)境問(wèn)題。我們無(wú)錫地區(qū)地處太湖之濱，隨著改革開(kāi)放的深入，崐無(wú)錫的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)得到前所未有的飛速發(fā)展，然而隨之而來(lái)的城市污水、崐工業(yè)“三廢”的無(wú)節(jié)制排放，使得美麗、富饒的太湖變得不再那樣光彩奪崐目。使學(xué)生了解到太湖水質(zhì)的污染不僅阻礙了農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，崐而且給生態(tài)系統(tǒng)造成了重大危害，嚴(yán)重危及了人體的健康。同時(shí)也讓學(xué)生崐了解在國(guó)家和地方政府及環(huán)保部門(mén)的努力下，太湖及其周邊環(huán)境的污染問(wèn)崐題正在加緊治理，不久的將來(lái)，一個(gè)美麗、富饒的太湖會(huì)再現(xiàn)在我們面前。崐另外，蘇南地區(qū)交通業(yè)的迅速發(fā)展引起的大量汽車尾氣的排放，導(dǎo)致了城崐市空氣的嚴(yán)重污染。這些耳聞目染的環(huán)境現(xiàn)狀都是對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的崐良好素材。通過(guò)這些看得見(jiàn)、聽(tīng)得到的素材，使學(xué)生更加增強(qiáng)了對(duì)環(huán)境的崐保護(hù)意識(shí)。
3.開(kāi)展第二課堂，加強(qiáng)環(huán)保教育。
關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)工業(yè)流程題；特點(diǎn)；價(jià)值
文章編號(hào)：1005C6629（2017）6C0082C04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
有專家將化學(xué)工業(yè)流程題表述為：根據(jù)化學(xué)課程與教學(xué)評(píng)價(jià)的要求，將化學(xué)工業(yè)實(shí)際流程、方法、技術(shù)和設(shè)備等要素，根據(jù)所要評(píng)價(jià)的學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備及其認(rèn)識(shí)發(fā)展階段水平進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，形成簡(jiǎn)潔明確且符合學(xué)生閱讀理解基本能力的流程圖，并根據(jù)該化學(xué)工業(yè)流程中所涉及的基本原理，設(shè)計(jì)出與化學(xué)課程及其評(píng)價(jià)目標(biāo)相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)問(wèn)[1]。其實(shí)，化學(xué)工業(yè)流程題就是模擬、簡(jiǎn)化真實(shí)工業(yè)流程形成簡(jiǎn)潔的流程圖形式，根據(jù)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和考試說(shuō)明要求，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知的系列化學(xué)問(wèn)題的一類試題。筆者對(duì)這類試題進(jìn)行考察研究與思考，形成了以下基本認(rèn)識(shí)。
1 化學(xué)工業(yè)流程題的溯源
工業(yè)流程題主要涉及無(wú)機(jī)物制備較多，因而也被稱作“無(wú)機(jī)工業(yè)流程題”。現(xiàn)在的工業(yè)流程題是在無(wú)機(jī)框圖推斷題的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。1995年以前的高考，無(wú)機(jī)框圖推斷題作為必考試題，它著重考查學(xué)生元素化合物相互轉(zhuǎn)化和性質(zhì)，在一定程度上說(shuō)，這種試題對(duì)提升學(xué)生的分析、推理、知識(shí)建構(gòu)等有一定作用。但是由于這類試題“人為編造”痕跡較重，出現(xiàn)了一些不符合真實(shí)生產(chǎn)原理的轉(zhuǎn)化，一度為大家所詬病。
尋根溯源，化學(xué)工業(yè)流程試題在1996年首次出現(xiàn)在上海高考化學(xué)卷中，是關(guān)于“AgNO3的工業(yè)制備”。從2007年開(kāi)始，工業(yè)流程題出現(xiàn)在廣東卷和山東卷中；到2010年，全國(guó)有9套高考卷中使用工業(yè)流程題：京、粵、魯、閩、皖、川、滬、蘇、瓊等；到2016年，理綜高考或者慰聘嚦季碇屑負(fù)醵際褂昧蘇庵痔廡汀
筆者以兩個(gè)單科卷地區(qū)：上海和江蘇為例（如表1、表2），分析這兩個(gè)地區(qū)使用工業(yè)流程題的情況。
20多年來(lái)，上海高考中工業(yè)流程題得到了絕大多數(shù)命題專家的肯定，從表1中顯示僅有3年沒(méi)有出現(xiàn)工業(yè)流程題，其呈現(xiàn)出以下幾個(gè)基本特點(diǎn)：一是以無(wú)機(jī)物合成制備、提純等為載體的情境占據(jù)90.5%（18次考試的21個(gè)試題中，無(wú)機(jī)情境占19題）；二是經(jīng)典工業(yè)制備占據(jù)主要地位，甚至重復(fù)出現(xiàn)，如純堿制備、膽礬制備、合成氨原料氣制備等；三是與人們生產(chǎn)生活相關(guān)的重要生產(chǎn)資料成為主要情境載體，如凈水劑、鉀肥、自來(lái)水生產(chǎn)等。當(dāng)然，可能由于命題組成員的變化，2003年、2012年和2015年工業(yè)流程題被其他相關(guān)題型取代。
表2顯示了近11年江蘇高考共考查20題，其表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：一是每年工業(yè)流程題的題量較穩(wěn)定，一般在1～3題左右，以2題為主，沒(méi)有明顯規(guī)律；二是從2006年開(kāi)始涉及工業(yè)流程題，還是有機(jī)背景，2008年開(kāi)始明確成為必考題型，作為過(guò)渡年份，還是保留了1條框圖題，直到2012年不再出現(xiàn)框圖這種形式；三是流程形式有所創(chuàng)新，2014年開(kāi)始將流程表達(dá)成“環(huán)形圖”形式；四是工業(yè)“三廢”處理成為考查的重要載體，廢氣――硝酸工業(yè)尾氣、廢液――含碘廢液、廢渣――鋇泥池和粉煤灰等，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想；五是與元素化合物的核心知識(shí)聯(lián)系緊密，重要金屬――鐵、銅、鎂、鋁等均有涉及，重要非金屬――氯、硫、氮等均有考查。由表中也不難看出，閱讀容量、情境來(lái)源、呈現(xiàn)形式也制約著命題的進(jìn)一步創(chuàng)新。
2 工業(yè)流程題的特點(diǎn)
2.1 工業(yè)流程題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
工業(yè)流程題一般由三個(gè)部分構(gòu)成：題頭、流程、問(wèn)題。題頭部分由兩個(gè)部分組成：原料背景和流程目標(biāo)。在原料背景部分常常隱含原料的組成介紹，可利用物質(zhì)、待分離或者除去的雜質(zhì)等，流程目標(biāo)中主要介紹所制備的目標(biāo)產(chǎn)物的組成等。流程部分一般由三個(gè)部分構(gòu)成（如圖1）：原料的預(yù)處理、通過(guò)核心反應(yīng)進(jìn)行產(chǎn)物制備、物質(zhì)的分離及提純獲得目標(biāo)產(chǎn)物。在預(yù)處理環(huán)節(jié)中一般涉及基本預(yù)處理反應(yīng)（酸浸、鹽溶液浸取等）、初步分離（去除濾渣等）；在核心反應(yīng)制備環(huán)節(jié)一般涉及核心轉(zhuǎn)化反應(yīng)、二次去除濾渣等；在物質(zhì)分離及提純環(huán)節(jié)一般涉及具體操作等。問(wèn)題部分一般按照流程的邏輯順序進(jìn)行設(shè)問(wèn)，設(shè)問(wèn)內(nèi)容主要是信息反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)原理分析、提純及分離的操作選擇等。
2.2 工業(yè)流程題的命題內(nèi)容與立意特點(diǎn)
從知識(shí)點(diǎn)涉及的內(nèi)容來(lái)看，主要有8個(gè)方面內(nèi)容的運(yùn)用：（1）化學(xué)反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用。涉及反應(yīng)速率、原料的利用率、物質(zhì)的穩(wěn)定性等。（2）化學(xué)反應(yīng)原理運(yùn)用。氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)、復(fù)雜的復(fù)分解反應(yīng)書(shū)寫(xiě)等。（3）實(shí)驗(yàn)條件控制的運(yùn)用。如利用控制pH進(jìn)行分離除雜，涉及溶度積常數(shù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用等。（4）化學(xué)反應(yīng)中能量變化的運(yùn)用。如反應(yīng)中的熱效應(yīng)、化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化等。（5）實(shí)驗(yàn)基本操作的運(yùn)用。如除雜、分離、檢驗(yàn)，蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥等實(shí)驗(yàn)手段的選擇。（6）物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)的運(yùn)用。如資源的回收和利用、循環(huán)物質(zhì)的確定等。（7）環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)。如濾渣的處理等。（8）部分定量問(wèn)題。如結(jié)合給定數(shù)據(jù)或圖像，進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算或判斷，如反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量之間的關(guān)系等。
從試題整體立意看，主要有4個(gè)方面：（1）真情境。命題者以真實(shí)的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)為背景，通過(guò)對(duì)該工業(yè)流程背景的簡(jiǎn)化，再進(jìn)行簡(jiǎn)約表述，編制成適合學(xué)生閱讀的化學(xué)問(wèn)題。充分體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性，讓學(xué)生體會(huì)學(xué)有所用，充分認(rèn)識(shí)“化學(xué)與人類的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，化學(xué)也正以其特有的價(jià)值影響或改變著人類的生產(chǎn)、生活和生存環(huán)境”。（2）新信息。為體現(xiàn)化學(xué)工業(yè)流程題的應(yīng)用性，題干中一般介紹該工業(yè)產(chǎn)品在生活生產(chǎn)中的實(shí)際用途，或者最新的生產(chǎn)工藝，或者是新老工藝的優(yōu)缺點(diǎn)比較等。在流程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些化工術(shù)語(yǔ)，例如煅燒、粉碎、酸浸等。有時(shí)還會(huì)根據(jù)學(xué)生理解該工業(yè)流程或者答題需要，給出部分理化數(shù)據(jù)，例如相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，金屬陽(yáng)離子沉淀的pH范圍，不同溫度或酸堿性下的物質(zhì)性質(zhì)表現(xiàn)等。（3）大融合。流程題就像是一個(gè)“大拼盤(pán)”，將高中化學(xué)主干知識(shí)有機(jī)融合，內(nèi)容遍布高中化學(xué)教材的各模塊，尤其突出的優(yōu)點(diǎn)是能夠考查學(xué)生“對(duì)某一個(gè)化學(xué)背景或流程進(jìn)行多角度認(rèn)識(shí)的能力”，能有效考查考生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化原理及應(yīng)用四要素之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)（如圖2），問(wèn)題設(shè)計(jì)有效融合了化學(xué)基本概念與理論、元素及其化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等內(nèi)容。（4）高效度。試題中涉及的化學(xué)工業(yè)情境部分來(lái)自于教材的加工，或者是最新工業(yè)合成或制備工藝，對(duì)任何考生均有陌生感，它比傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)推斷題閱讀量更大，對(duì)考生在短時(shí)間內(nèi)綜合運(yùn)用四種能力解決問(wèn)題的考查，有很高的效度。這四種能力是：閱讀理解信息能力，篩選有價(jià)值信息能力，迅速進(jìn)行知識(shí)關(guān)聯(lián)能力，運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言解答設(shè)問(wèn)的能力。這種題型對(duì)指導(dǎo)一線教學(xué)，提升學(xué)生更高的化學(xué)素養(yǎng)有很強(qiáng)的導(dǎo)向性。
2.3 工業(yè)流程題的解題特點(diǎn)
研究題型解題策略者從解題流程角度提出了“泛讀、精讀、標(biāo)注、解答”的四流程法（如圖3）。也有學(xué)者采用“物質(zhì)線-實(shí)驗(yàn)線-生產(chǎn)線”的解題思路[2]。
在泛讀試題時(shí)，題頭部分介紹該生產(chǎn)線的原料以及生產(chǎn)目的，設(shè)問(wèn)中常常隱含一些有價(jià)值的解題信息。因此，在解答題目前，要明確生產(chǎn)目的，要圈點(diǎn)有用信息（如原料的成分、雜質(zhì)的組成、某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)等），要整體瀏覽工業(yè)流程，要在重要環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)化和標(biāo)注。
在精讀流程時(shí)，要逐問(wèn)解決，一般不要跳躍解題，因?yàn)樵囶}設(shè)問(wèn)有內(nèi)在的邏輯順序。
一是精讀原料的預(yù)處理環(huán)節(jié)。題中所涉及的原料，主要是礦石、工業(yè)“三廢”等。常見(jiàn)的預(yù)處理的方法有兩種，方法一是高溫煅燒、灼燒、焙燒，即在一定的溫度下，在空氣或者惰性氣氛中，對(duì)樣品進(jìn)行熱處理。其作用主要有：物質(zhì)分解或被氧氣氧化，原料物之間發(fā)生高溫下的反應(yīng)等。方法二是將原料中的某些組分轉(zhuǎn)化成溶液中的離子。常設(shè)計(jì)的工藝有：水浸-讓可溶物溶解，酸浸-讓可溶于酸的物質(zhì)溶解，堿浸-除去原料表面的油污，或者讓可溶于堿的物質(zhì)溶解，某些鹽浸，如使用FeCl3溶液提供強(qiáng)氧化性的離子等。
二是精讀核心化學(xué)反應(yīng)以及產(chǎn)物的制備環(huán)節(jié)。認(rèn)真解讀主化學(xué)反應(yīng)所涉及的反應(yīng)物及生成物，由于所考查的化學(xué)方程式陌生度很高，但又在考綱規(guī)定和學(xué)生能力的范圍內(nèi)，考生根據(jù)所學(xué)的元素化合物知識(shí)，利用化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本原理（氧化還原反應(yīng)原理、復(fù)分解反應(yīng)原理、基本酸堿理論等），由反應(yīng)物推導(dǎo)出生成物，并結(jié)合電子守恒、電荷守恒和元素守恒規(guī)則，運(yùn)用基本的配平原則與技巧，在正_表達(dá)化學(xué)式的前提下，即可正確寫(xiě)出陌生的化學(xué)方程式。陌生情境的化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)的一般步驟為（如圖4）：物質(zhì)分類聯(lián)想確認(rèn)反應(yīng)類型依據(jù)規(guī)律判斷生成物依據(jù)守恒進(jìn)行配平補(bǔ)充完整相關(guān)介質(zhì)寫(xiě)清反應(yīng)條件和添加必要符號(hào)依據(jù)原理檢查合理性。
五是綠色化學(xué)問(wèn)題。化工生產(chǎn)需要考慮的實(shí)際問(wèn)題很多，如原料的選取便捷性、設(shè)備的腐蝕和損耗、成本的核算等。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，如原料來(lái)源的廣泛性、可再生性、生產(chǎn)條件對(duì)設(shè)備的要求等；從生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生考慮，包括廢棄物的排放處理，通常涉及到“綠色化學(xué)”的思想，如副產(chǎn)物的循環(huán)利用、有毒物質(zhì)的處理與排放等。
3 工業(yè)流程題的價(jià)值思考
工業(yè)流程題有很好的價(jià)值導(dǎo)向，真實(shí)性化學(xué)工藝流程試題能將化學(xué)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)有效整合，使選拔考試滲透人文教育，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和問(wèn)題解決中感受愉悅，感悟真實(shí)化學(xué)問(wèn)題及其解決之美，使解題的過(guò)程價(jià)值得以提升[3]，在今后一段時(shí)間內(nèi)還將繼續(xù)存在。但是，有3個(gè)問(wèn)題必須關(guān)注：一是流程簡(jiǎn)約處理中的科學(xué)合理性問(wèn)題；二是與中學(xué)既有知識(shí)與能力的匹配問(wèn)題；三是流程題的表現(xiàn)形式問(wèn)題。
因此，作為一種有存在價(jià)值的試題，除了要解決好上述三個(gè)問(wèn)題外，也應(yīng)反思此類試題的消極因素，如增加了考生的閱讀負(fù)擔(dān)（減少了化學(xué)思維的空間和時(shí)間），增加了教師平時(shí)訓(xùn)練中的試題命制負(fù)擔(dān)（教師也模仿命題者的思路進(jìn)行原創(chuàng)），增加了課外隨意拓展的風(fēng)險(xiǎn)（有些教師引導(dǎo)更多學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀），增加了命題者遴選有效情境的難度等。基于此，筆者以為，立足教材情境，立足經(jīng)典工業(yè)制備，立足中學(xué)生基本化學(xué)能力是未來(lái)此類試題必須堅(jiān)持的命題方向。
參考文獻(xiàn)：
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在我院的教學(xué)工作中，各位任課教師兢兢業(yè)業(yè)、任勞任怨，良好的完成了本學(xué)期的教學(xué)工作。即使在北京市突發(fā)“非典”疫情時(shí)，所有任課教師及時(shí)按照學(xué)校的要求，調(diào)整了教學(xué)班級(jí)和教學(xué)計(jì)劃，無(wú)一人、無(wú)一堂課無(wú)故缺勤。在教學(xué)評(píng)分中，除兩位教師被評(píng)為中以外，全部達(dá)到了優(yōu)和良。其中優(yōu)秀率為46.2%，居全校各院之首。各位班主任與學(xué)生及時(shí)保持聯(lián)系和溝通，尤其是大一的班主任，主動(dòng)與北區(qū)的學(xué)生保持電話聯(lián)系，或到北區(qū)探望學(xué)生，以穩(wěn)定學(xué)生的情緒，保證了學(xué)校教學(xué)工作的正常進(jìn)行。
本學(xué)期我們還多次組織師生間的教學(xué)交流座談。 當(dāng)大二同學(xué)的英語(yǔ)四級(jí)模考成績(jī)出來(lái)后，主管學(xué)生工作的黨總支副書(shū)記和教學(xué)副院長(zhǎng)及時(shí)與模考成績(jī)較差的幾個(gè)班級(jí)舉辦了座談和動(dòng)員會(huì)，通過(guò)與學(xué)生的交流，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到英語(yǔ)學(xué)習(xí)在大學(xué)階段的重要性，以及對(duì)今后成才所具有的重要作用，鼓勵(lì)同學(xué)以班級(jí)或以宿舍為單位，相互帶動(dòng)，相互促進(jìn)，加緊努力，力爭(zhēng)在全國(guó)四級(jí)統(tǒng)考中考出好成績(jī)。 期中考試后，我院在北區(qū)組織了一次一二年級(jí)的表彰大會(huì)，院總支書(shū)記、副書(shū)記、教學(xué)副院長(zhǎng)、行政副院長(zhǎng)和各年級(jí)的輔導(dǎo)員、相關(guān)班主任等都到會(huì)，對(duì)在這次考試中取得全校前五名的班級(jí)進(jìn)行了獎(jiǎng)勵(lì)。由教學(xué)院長(zhǎng)向?qū)W生介紹了我院近年來(lái)在科研和教學(xué)上所取得的突出成績(jī)，尤其是在今年，我院兩位教授同時(shí)獲得了國(guó)家科技發(fā)明二等獎(jiǎng)，在全國(guó)如此眾多的院校和科研院所中，我院就占了“國(guó)二獎(jiǎng)”的九分之一；同時(shí)，我院教授入選中國(guó)科學(xué)院院士的有效侯選人。這些科研方面的成就，極大的鼓舞了同學(xué)們對(duì)專業(yè)的愛(ài)好，增強(qiáng)了同學(xué)們的自信心和自豪感，對(duì)于培養(yǎng)同學(xué)們愛(ài)校、愛(ài)院有很大的幫助。同時(shí)介紹了我校即將開(kāi)展的優(yōu)秀生培養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有了很大的促進(jìn)作用。黨總支副書(shū)記結(jié)合國(guó)內(nèi)外教學(xué)研究的發(fā)展，向同學(xué)們介紹了人才培養(yǎng)與大學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)系，并介紹了今年的就業(yè)形勢(shì)和考研的情況，讓同學(xué)們了解到，一方面我校、我院畢業(yè)生的就業(yè)率和考研率比較高，但也存在著不少的困難學(xué)生，尤其是一些沒(méi)有拿到“三證”的同學(xué)。因此，為了保證同學(xué)們自身的成才和未來(lái)的成長(zhǎng)，必須從現(xiàn)在開(kāi)始努力。 期未考試前后，我院又分別與各專業(yè)的同學(xué)代表進(jìn)行了教學(xué)工作的座談，對(duì)目前教學(xué)工作所存在的問(wèn)題、同學(xué)對(duì)任課教師的反映進(jìn)行了深入的調(diào)查，對(duì)包括“雙語(yǔ)教學(xué)”在內(nèi)的一系列教學(xué)改革工作，聽(tīng)取了同學(xué)的意見(jiàn)。并及時(shí)向同學(xué)強(qiáng)調(diào)了考試紀(jì)律。 二、教學(xué)與科研的互動(dòng)要構(gòu)建一個(gè)研究型的大學(xué)，必須有高水平的科研隊(duì)伍和高水平的教學(xué)隊(duì)伍。科研與教學(xué)之間需要建立一個(gè)良好的互動(dòng)關(guān)系，才能保障教學(xué)水平的不斷提高和教師層次的上升，才能不斷涌現(xiàn)出“教學(xué)名師”。
“科研是源、教學(xué)是流”，“問(wèn)渠哪得清如許，為有源頭活水來(lái)”。只有源頭的不斷創(chuàng)新，才可能產(chǎn)生教學(xué)上的不斷改革、進(jìn)步的動(dòng)力。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系、師資隊(duì)伍的建設(shè)都離不開(kāi)科研水平的提高。
作為一個(gè)科研大院，我院在科研與教學(xué)的互動(dòng)上取得了較大的成績(jī)，這體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.教學(xué)管理上加大對(duì)教學(xué)的支持 在教學(xué)管理上，我院依托于較強(qiáng)的科研力量，對(duì)教學(xué)工作提供了大量的支持。為保證教學(xué)工作的順利、良好的開(kāi)展，我院每年都從科研創(chuàng)收中向教學(xué)一線提供40萬(wàn)元左右的補(bǔ)貼，分別用于實(shí)驗(yàn)室條件的改善、教師辦公條件的改善、學(xué)生工作及學(xué)生活動(dòng)經(jīng)費(fèi)、教師生活條件的改善、以及對(duì)公共課考試成績(jī)達(dá)到全校前三名的班級(jí)及個(gè)人的獎(jiǎng)勵(lì)等。這些補(bǔ)助和獎(jiǎng)勵(lì)措施極大的提高了教師和同學(xué)的積極性，對(duì)于提高我院的專業(yè)教學(xué)水平起到了重要的作用。同時(shí)，在我院還一直強(qiáng)調(diào)教師上崗時(shí)，其教學(xué)工作的好壞是一個(gè)重要的指標(biāo)；在職稱晉升時(shí)，更是強(qiáng)調(diào)是否承擔(dān)過(guò)一線教學(xué)任務(wù)。這些管理制度和任課教師收入的提高，有效的緩解了幾年來(lái)我院一直存在的教學(xué)與科研的矛盾。 同時(shí)，我院還積極鼓勵(lì)從事教學(xué)工作的教師，要投入的科研中來(lái)，通過(guò)科研水平的提高，開(kāi)闊知識(shí)面，以更好的服務(wù)于教學(xué)。我院通過(guò)各種方式，鼓動(dòng)和幫助一些長(zhǎng)期從事教學(xué)的教師，參與科研項(xiàng)目和學(xué)歷學(xué)位的提升中來(lái)。以化工原理教研室為例，通過(guò)幾年的不懈努力，目前化工原理教研組將計(jì)算機(jī)控制與采樣技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中文 秘 家 園，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和裝置，每年向國(guó)內(nèi)各高校輸出實(shí)驗(yàn)裝置，在國(guó)內(nèi)享有很高的知名度。今年，該教研組主持了國(guó)家自然科學(xué)基金、863、北京市科技新星計(jì)劃等一系列國(guó)家級(jí)和省部級(jí)縱向科研項(xiàng)目，以及大量的橫向科研課題，科研到款逾百萬(wàn)元；教研組成員還作為主要技術(shù)骨干，參加了其他教師所主持國(guó)家自然科學(xué)基金、863及其他攻關(guān)項(xiàng)目等科研工作中。 在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的選題上，我院也一直堅(jiān)持真題真做，使同學(xué)能在大學(xué)階段參加一些國(guó)家重點(diǎn)的科研項(xiàng)目。 另外，在“非典”期間，我院化工原理教研組的杜俊祺老師，把自己通過(guò)科研所產(chǎn)生的殺毒技術(shù)貢獻(xiàn)出來(lái)，為學(xué)校捐獻(xiàn)了大量的活性氧殺毒劑，用于各個(gè)教學(xué)場(chǎng)地的消毒，也為保證教學(xué)工作的正常進(jìn)行提供了很大的幫助。
2.教學(xué)內(nèi)容上融入最新的科研成果 教學(xué)內(nèi)容的選擇，直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和專業(yè)知識(shí)體系的構(gòu)筑。將最新的科研成果融入到教學(xué)內(nèi)容中，不僅可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以通過(guò)案例分析，從而使學(xué)生了解本學(xué)科的應(yīng)用，對(duì)構(gòu)筑學(xué)生的專業(yè)知識(shí)體系有著極大的幫助。課程教材《化工過(guò)程分析與合成》中，作為一門(mén)近年來(lái)整合較大的課程，不僅融入了人工智能、dcs控制、換熱網(wǎng)絡(luò)綜合等內(nèi)容，而且還將我院施寶昌教授的研究成果“相對(duì)費(fèi)用函數(shù)法用于分離序列的綜合”列了教材內(nèi)容中，還將畢立群、朱群雄等人的研究成果提練為工業(yè)案例，在教學(xué)過(guò)程中得到了學(xué)生和國(guó)內(nèi)同行的好評(píng)。
3.課程體系上合理配置，體現(xiàn)專業(yè)的現(xiàn)展動(dòng)向 為了使學(xué)生能夠?qū)W到專業(yè)上最新技術(shù)成果，在課程體系設(shè)置上，除專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)驗(yàn)課和實(shí)習(xí)課外，我院還在化學(xué)工程與工藝專業(yè)開(kāi)設(shè)了一門(mén)《現(xiàn)代化工技術(shù)選講》。該課程請(qǐng)各博士生導(dǎo)師和有科研上有突出成績(jī)的年輕教師，結(jié)合自己的科研工作，在專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，向同學(xué)們介紹化學(xué)工程的新的發(fā)展方向。通過(guò)這門(mén)課程，使學(xué)生真正了解了化學(xué)工程與工藝“在做什么”，“能做什么”，從而使學(xué)生明白了化學(xué)工程并不是只有合成氨和化工廠，使學(xué)生對(duì)專業(yè)方向有了更多的了解，也樹(shù)立起對(duì)專業(yè)的興趣。 通過(guò)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課的教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，從基本的原理和知識(shí)逐漸入手，到專業(yè)課階段開(kāi)始漸漸地接觸到化學(xué)工程與工藝的原理及應(yīng)用方法，并在《現(xiàn)代化工技術(shù)選講》中，了解到這些原理和方法可以應(yīng)用于什么樣的領(lǐng)域，并最終在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，真正地投入到科研中去，用自己所學(xué)的基本知識(shí)和原理，針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，從而形成了一整套的知識(shí)體系。
