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化工基础课程的研究方法

发布时间:2022-10-20 04:50:34

1. 化工数学方法

化工数学
化工数学是指解决化工问题的数学,包括化工实验数学、化工建模和数学分析、化工过程模拟和优化等。

有同名的书籍《化工数学》,是根据全国高校化学工程专业教学指导委员会所确定要求而编写的专业教材之一。"化工数学"课程是在高等数学、算法语言、物理化学、化工原理等课程基础上开设的一门强调与化工相结合的综合型应用数学。前九章包括数学模型方法、实验数据处理、三种常用方程(代数方程--线性方程组及非线性方程与方程组;常微分方程;偏微分方程)的求解方法、场论、拉普拉斯变换以及概率论与数理统计。后五章有数据校正技术、图论、人工智能与专家系统、人工神经网络及应用、模糊数学及应用。每章均配有化工应用实例及习题。

为了便于读者使用,第三版尝试建立了教学资源库并陆续对其完善,由Fortran、Matlab和Excel编写的源程序代码及其使用说明可在此资源库下载,将免费提供给采用《化工数学(第3版)》作为教材的院校使用。《化工数学(第3版)》为高等学校化学工程类专业用教材,同时适合于化学、石油炼制、冶金、轻工、食品、制药等专业大学教学选用,也可供有关研究、设计和生产单位科研、工程技术人员参考。

ISBN
9787122114136
书名
化工数学
作者
周爱月
出版时间
2011年9月1日
定价
49.00
元尊小说360网络化工基础化工计算化工知识化工网络乙烯乙烷精馏塔设计化工溶剂手册环氧丙烷密度异丁烯密度化工原理
基本简介
化工数学是指解决化工问题的数学,包括化工实验数学、化工建模和数学分析、化工过程模拟和优化等。

有同名的书籍《化工数学》,是根据全国高校化学工程专业教学指导委员会所确定要求而编写的专业教材之一。"化工数学"课程是在高等数学、算法语言、物理化学、化工原理等课程基础上开设的一门强调与化工相结合的综合型应用数学。前九章包括数学模型方法、实验数据处理、三种常用方程(代数方程--线性方程组及非线性方程与方程组;常微分方程;偏微分方程)的求解方法、场论、拉普拉斯变换以及概率论与数理统计。后五章有数据校正技术、图论、人工智能与专家系统、人工神经网络及应用、模糊数学及应用。每章均配有化工应用实例及习题。

为了便于读者使用,第三版尝试建立了教学资源库并陆续对其完善,由Fortran、Matlab和Excel编写的源程序代码及其使用说明可在此资源库下载,将免费提供给采用《化工数学(第3版)》作为教材的院校使用。《化工数学(第3版)》为高等学校化学工程类专业用教材,同时适合于化学、石油炼制、冶金、轻工、食品、制药等专业大学教学选用,也可供有关研究、设计和生产单位科研、

2. 《化工制图》课程的主要内容有哪一些

1.高等数学 60课时

本课程的主要内容:包括一元函数微积分、无穷级数、向量代数与空间解析几何、多元函数微积分、常微分方程等基础知识。

设置本课程的目的:使学生掌握高等数学的知识及处理问题的数学方法,提高学生分析、解决实际问题的能力,为学习化学专业课程提供必要的数学工具。

2.普通物理 60课时

本课程的主要内容:包括力学、热学、光学、电磁学等四部分。

设置本课程的目的:使学生掌握普通物理学的基本知识,初步获得物理实验的能力,为学习专业课程奠定基础。

3.无机化学 120课时

本课程的主要内容:包括物质结构,元素周期律,化学热力学初步,反应速率,化学平衡,氧化还原,电解质溶液及配位化学等基础理论知识;元素及无机化合物的存在,结构,主要性质、变化规律和用途;原子核化学初步等。

设置本课程的目的:使学生系统地掌握无机化学的基础理论,基础知识,基本技能训练学生科学的思维方法,养成规范化使用化学符号、化学语言和国家标准化计算单位的习惯;了解本学科的前沿及发展,为本专业后续课打下扎实的知识基础。

4.无机化学实验 70课时

本课程的主要内容:包括元素性质及少量合成制备实验,掌握常用化学仪器的安装与应用等

设置本课程的目的:培养学生理论联系实际的学风,巩固课本理论知识,培养动手能力,掌握实验室的管理方法。

5.有机化学 90课时

本课程的主要内容:包括烃、烃的衍生物及糖类、蛋白质,油脂类天然产物的分类、命名、结构、性质、用途;高分子化合物的基础知识;重要的有机反应历程;有机化学键理论及有机物结构测定的近代物理方法等。

设置本课程的目的:使学生系统掌握有机化学的基本理论、基础知识和基本技能;了解本学科的新成就和新发展。

6.有机化学实验 60课时

本课程的主要内容:包括有机实验的一般知识,基本操作技能,各类重要有机物的制备、分离、提纯、鉴别及典型性质实验。

设置本课程的目的:使学生验证和巩固有机知识;掌握有机实验的方法和技能。

7.分析化学 72课时

本课程的主要内容:包括常见离子的分析特性,反应条件,常见阴阳离子的分析和鉴定方法;化学分析法的基本原理、方法和数据处理的基本知识;溶液平衡及其在分析化学中的应用;定性分析法和容量分析、重量分析、比重分析等定量分析法的原理及实际操作;仪器分析初步等。

设置本课程的目的:使学生掌握分析化学的基本原理和基础知识,培养解决化工生产及工业生产中涉及化学分析问题的能力。

8.分析化学实验 80课时

本课程的主要内容:包括常见阳离子、阴离子的性质和检出实验;酸碱滴定、沉淀滴定、氧化—还原滴定、配位滴定、重量分析法、比色分析法等定量分析法的仪器使用、基本操作及数据处理等。

设置本课程的目的:培养学生实验操作尤其是定量实验操作的能力。

9.物理化学 72课时

本课程的主要内容:包括热力学基本原理及运用该原理和方法讨论溶液、相平衡、化学平衡、电化学等基本问题;化学动力学、催化、表面现象、胶体化学;物理化学实验常用仪器的使用及数据处理等。

设置本课程的目的:使学生理解、掌握物理化学的基础知识、理论方法,从理论的高度加深对无机化学。有机化学和分析化学的理解,提高对化学现象的理性认识。

三专业课:

10.化工安全技术 30课时

课程教学的主要任务:化工安全技术基础的主要任务是使学生自觉树立安全意识,具备化工生产过程中基本的安全知识,使学生能够能够理论联系实际,解决化工生产中的安全问题,并受到有关安全技术基本技能的训练。

课程教学的要求:

⑴正确认识化工安全生产的重要性,了解安全生产的基本原则、任务和发展动向。

⑵初步掌握化工安全技术的基本知识。

⑶使学生具有分析判断事故发生的原因,进而采取防范措施的能力。

⑷了解基本的劳动保护知识。

11.化工生产管理 22课时

本课程主要讲授在化工生产的全过程中,有效地运用企业的基本要素(劳动者、资金、生产资料) , 以最经济的手段 , 最高的生产效率,计划、组织和控制生产部门的经济活动,使产品能满足计划规定和用户对于品种、产量、质量和时间的要求。

12.仪器分析 48课时

主要内容包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、(紫外可见、红外)分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、电化学分析法、复杂体系的综合分析和仪器分析中的计算机应用等。

使学生理解现代仪器分析的原理及方法,掌握各类仪器的操作方法及使用安装、维修技术。理论与实际相结合,注重学生实际操作能力的培养。(可在外实习)

13.煤化工 32课时

煤化工课程是介绍以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程。从煤的加工过程分,主要包括:干馏(含炼焦和低温干馏),气化,液化和合成化学品等。

14.化学工艺学 60课时

本课程的主要内容:包括流体输送、传热、吸收、蒸馏和化学反应器的基本理论和应用;典型化工设备的主要性能及操作原理;典型化工产品如:硫酸、合成氨、氯碱、石油化工的工艺原理、流程等。

设置本课程的目的:使学生了解化工生产中的基本原理和典型设备的基本知识;了解化学反应原理在化工生产中的运用;丰富他们的实践经验。

15.化工设备机械基础 48课时

本课程以化工类工厂一线生产操作人员应该具备的化工设备知识和能力为出发点,对化工设备机械基础知识进行整合,重点介绍了化工装置中主要设备的结构、功能;机械传动的一般知识;化工设备的维护、维修与管理;化工材料、化工腐蚀与防护等内容。

16.化工仪表及自动化 30课时

该课程教学目的是使化工工艺类专业的学生掌握最基本的自动控制方面的知识,通过对常见热工参数的测量原理、常规仪表的基本功能、自动控制系统基于微分方程的基本分析方法等有一个基本性的及系统性的了解,从而便于在生产实践中能根据生产工艺及自动控制两个方面的要求,为自动控制系统的设计提供合理的、准确的工艺条件及数据。通过课外练习,以培养分析问题及解决问题的能力。在条件许可的时,安排对口参观,加深感性认识。

17.化工原理 54课时

本课程紧密结合化学工程类的专业特点,围绕单元操作原理和应用为主题,以动量传递、热量传递、质量传递过程为基础,系统介绍流体输送、沉降与过滤、传热、蒸馏、吸收及干燥等各单元操作的基本原理、基本计算方法、工程应用,从而使学生能清楚地掌握各单元操作的基本原理及基本计算方法,树立工程观念。在此基础上,课程对超临界萃取、蒸发、膜分离等现代先进的单元操作技术也作了简要介绍。

本课程通过课堂教学及实验教学、课程实习等实践性环节相结合,使学生牢固建立起"单元操作"的概念,培养学生工程分析方法及独立分析问题和解决问题的能力。通过系统的理论学习与实践,使学生具有一定的工程设计能力,为未来的工作和后继课程的学习打下基础。

18.化工制图 36课时

本课程是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课,研究绘制和阅读化学工程图样的原理和方法,包括画法几何、制图基础、化工制图和ACAD等部分。

通过学习正投影法的基本理论及其应用,培养空间想象能力和空间分析能力,掌握对于机械图样的图解能力,能够运用ACAD工具绘制简单化工设备的图样。

19.化工实验及开发技术 36课时

本课程主要介绍化工开发的基本知识,系统阐述实验开发的方法、步骤及常用技术等共性问题。同时根据各类化工生产技术的特点,列举典型实验,以满足不同地区、不同专业的教学需要,培养学生的实际动手操作能力。实验过程中,注重学生动手能力和综合能力的培养,围绕预习、思考、改进、总结等环节进行实验课教学。

20.有机合成 32课时

本课程的主要内容:包括热力学在无机合成中的应用,无机化合物的分离、提纯和合成方法。

设置本课程的目的:使学生了解无机化合物的合成原理,分离、提纯方法,为今后对新化合物的合成和研究打下基础。

21.精细化工 32课时

本课程的主要内容:包括化学清洗剂、合成洗涤剂、食品添加剂、粘合剂、涂料、化妆晶及其它精细化工产品的概况。

设置本课程的目的:使学生了解一些精细化工产品的工艺配方及制备反应原理。

22.化学与生活 20课时

本课程的主要内容:包括人类社会生活中的化学:化学与生命,化学、营养与健康,环境与化学,新能源,新材料以及化学学科发展在约定哲学思想。

设置本课程的目的:使学生了解化学在人类社会生活中的应用及重要意义,了解应用化学的新发展、新成果,开拓视野。

23.化学文献检索 20课时

本课程的主要内容:包括化学化工科技文献的基本知识,常见化学化工文献资料、化学文摘、专利文献和标准文献的查阅和检索,注重计算机信息系统检索方法的掌握,对ISO9000族标准、条码检索等新知识也有所介绍。

设置本课程的目的:使学生了解化学化工科技文献的基本状况,了解常用化学化工文献的基本查阅和ISO9000族标准、条码技术及Internet情报检索方法

24.稀土化学 20课时

本课程的主要内容:包括稀土元素及其重要化合物的存在、性质、用途、分离、提纯方法和技术。

设置本课程的目的:使学生掌握稀土元素及其化合物的存在、性质及分离提纯方法、技术。

25.化验室组织与管理 20课时

根据教学大纲的要求,包括绪论、化验室组织管理、化验室建筑要求与设施、化验室技术装备管理、化验室安全技术、化验室的质量管理和化验室在企业技术进步中的地位和作用等内容,分别阐述了化验室的组织、技术装备、安全和质量四大管理的内涵、管理原理和管理方法。为适应企业建设化验室的需要,用一定篇幅介绍了化验室建筑和通风柜的设计原理和实际设计知识。适当章节中选择介绍了近年来国内外有关管理理论、管理技术和科学技术方面的新概念、新进展,以扩展学生视野。

26.化学软件应用 20课时

随着电子计算机应用的不断发展与普及,各行各业对软件的要求也不断地增加。作为化学教学或科研工作者,以往常常为画出标准的各式各样的化学分子结构式及化学图形而费不少心机。而在微机不断普及的今天,如能用一化学软件来完成此项工作,无疑将会给自己的科研和工作带来事半功倍的效果。

27.环境化学 20课时

本课程的主要内容:包括大气、水质、土壤三大环境要素的化学问题;大气、水、土壤的污染、污染分析及防治。

设置本课程的目的:使学生从化学的角度去理解环境、化学产品及化工生产中的污染和防治方法。

(四)应用化工技术专业实训项目

28.化工原理 60课时

课程实训简介:本课程实训实验作为化工类创新人才培养过程中重要的实践环节,在化工教育中起着重要的作用,具有直观性、实践性、综合性和创新性,而且还能培养学生具有一丝不苟、严谨的工作作风和实事求是的工作态度。

目的与要求:加深对化工过程基本理论的认识,着重对学生进行实验研究方法与实验技能的基本训练,培养学生计算能力、动脑动手能力和严肃认真、实事求是的科学工作态度,为毕业环节工作和今后解决实际工程问题打好基础。

掌握典型化工设备的性能和操作,并熟悉化工上常用仪表的使用;掌握进行化工实验的方法和技巧,培养学生的工程观点,化工实验动手的实验能力以及实事求是的科学态度。

29.化工实验及开发技术 60课时

课程实训简介本课程按照化工生产类别,分类进行实验实训,将化工实验开发技术与化工生产实际有机地融合起来,使学生提高对化工生产及规律的全面认识,培养综合能力。

目的与要求拓宽学生知识面,培养实际动手操作能力,综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。

了解化工开发的有关概念及方法步骤,掌握化工实验常用技术。

30.化工仪表及自动化 40课时

课程实训简介本课程实训以自动控制系统为主体,辅以各种自动化仪表和控制装置,介绍生产过程有关变量的测量方法及应用特点,分析简单自动控制系统和复杂控制系统的组成和设计原则,介绍计算机控制的基本概念,讨论典型工业生产过程的控制方案。

目的与要求拓宽和加深学生对已学过的理论知识的理解,培养学生实际动手能力。

通过实训,熟悉各类自动化仪表构成、工作原理和应用特点,对自动控制系统组成、分析和设计有更深刻的理解。

31、化学工艺学 90课时

课程实训简介本课程的实训,培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力,使学生了解当今化学工业概貌极其发展方向;掌握化工过程的基本原理,典型工艺过程的方法、原理、流程及工艺条件;了解化工生产中的设备材质、安全生产、三废治理等问题。

目的与要求以能力培养为核心,运用所学的理论知识,解决化工生产过程中的实际问题,为将来适应生产岗位需要提供保障。

掌握化工工艺的基本原理、工艺流程、工艺因素分析、工艺过程的基本计算。

32.《煤化工》60课时

课程实训简介本课程实训,主要是加强学生对煤化工工艺过程基本原理的理解,工艺因素的分析和计算,熟悉主要设备的应用和管理,以及煤化工安全与环境保护的常识。

目的与要求 利用该实训课程所学的实际知识为炼焦化学、煤气工业、煤制人造石油、煤制化学品及其煤加工制品开发奠定初步实训基础。初步掌握煤的低温干馏、煤的汽化、煤间接液化、煤直接液化、煤化工生产的污染与防治工艺。

33.轻工产品检验技术110课时

课程实训简介35个实训项目:检测防护装饰层的防护装饰能力、测量防护装饰层的厚度、测量防护装饰层的硬度、测定防护装饰层的粘着力、测量表面粗糙度、测定表面光泽度、测定白度、测定白酒的酒度、测定白酒的总酸、测定白酒的总酯、测定白酒的总醛、测定白酒中的甲醇、区分啤酒中的蛋白质、测定啤酒中双乙酰、测定啤酒色度、测定啤酒酒精酚、测定啤酒中苦味质、采集和制备造纸原料试样、测定苯醇抽出物;测定纤维素、测定多戊糖、采集化学浆、测定甲种纤维素、测定铜价、测定表面活性剂含量;测定泡沫力、鉴定化妆品中禁用成分、鉴定化妆品限用成分、鉴定化妆品中抗菌剂、测定化妆品中醋酸铅含量、测定化妆品中维生素C含量、测定化妆品中油溶性维生素含量、测定染发剂的染料分子、测定保湿成分尿素的含量、测定彩妆制品中重金属含量通过实训把高职高专的学生学会鉴定技术,检验技术,了解涂料、酒类、纸类、洗涤剂、化妆品的生产过程以及了解基本理论。

目的与要求

1、掌握轻工产品性能和质量指标的检测原理

2、掌握涂料性能和酒类,纸类,洗涤剂,化妆品的检验技术.

34.现代仪器分析技术 80课时

课程实训简介本大纲是依据《仪器分析》教材的理论内容进行配套编排的。质谱等仪器分析技术留待其它课程讨论;本大纲注重的内容大致可以分为三大部分:光谱分析:包括红外、紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。电分析:包括电位法、伏安法等。分离分析:包括气相色谱法、高效液相色谱法等。

目的与要求开设的目的是使学生更进一步地理解各种分析方法所依据的原理、该方法的技术特点及操作要领。学会一些常规分析仪器的使用方法,掌握运用仪器对实际物质进行分析分离的基本思路。理论可以指导实践,通过实验可以验证和发展理论。仪器分析实验中一些大型仪器的操作较复杂、影响因素较多、信息量大、技术要求高,还需要通过对大量实验数据细致的分析与图谱解析来获取有用的信息。通过本门课程的学习,可以培养学生如何使用分析仪器正确地获取精密实验数据,进而对实验数据进行科学地处理得出有价值信息的能力。掌握所用仪器的结构和各主要部件的基本功能,理解和掌握相关仪器的操作技术、方法,增强学生独立操作该类仪器进行科学研究的能力。

3. 如何学好化工原理

主要学习化学工程中单元操作的基本原理,平时学习时要把基本概念理解清楚,注意把所学的原理与一些工程实际结合起来,另外多做好课后的习题,加深理解原理.化工原理很重要,是化工学科的基础课程,它是学好其它化工课程的前提,一定下工夫学好它,另外将来考研也要考的.

4. 化工过程热力学分析方法有哪几种

热力学是物理学的一个组成部分,它是在蒸汽机发展的推动下,于19世纪中叶开始形成的.最初只涉及热能与机械能之间的转换,之后逐渐扩展到研究与热现象有关的各种状态变化和能量转换的规律.在热力学的基本定律中,热力学第一定律表述能量守恒关系,热力学第二定律从能量转换的特点论证过程进行的方向.这两个定律具有普遍性,在化学、生物学、机械工程、化学工程等领域得到了广泛的应用.热力学基本定律应用于化学领域,形成了化学热力学,其主要内容有热化学、相平衡和化学平衡的理论;热力学基本定律应用于热能动力装置,如蒸汽动力装置、内燃机、燃气轮机、冷冻机等,形成了工程热力学,其主要内容是研究工质的基本热力学性质以及各种装置的工作过程,探讨提高能量转换效率的途径.化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础,在化学工业的发展中逐步形成的.化工生产的发展,出现了蒸馏、吸收、萃取、结晶、蒸发、干燥等许多单元操作,以及各种不同类型的化学反应过程,生产的规模也愈来愈大,由此提出了一系列的研究课题.例如在传质分离设备的设计中,要求提供多组分系统的温度、压力和各相组成间的相互关系的数学模型.一般化学热力学很少涉及多组分系统,它不仅需要热力学,还需要应用一些统计力学和经验方法.在能量的有效利用方面,化工生产所涉及的工作介质比工程热力学研究的工作介质(空气、蒸汽、燃料气等)要复杂得多,且能量的消耗常在生产费用中占有很高比例,因此更需要研究能量的合理利用和低温位能量的利用,并建立适合于化工过程的热力学分析方法.1939年,美国麻省理工学院教授H.C.韦伯写出了《化学工程师用热力学》一书.1944年,美国耶鲁大学教授 B.F.道奇写出了名为《化工热力学》的教科书.这样,化工热力学就逐步形成为一门学科.随着化学工业规模的扩大,新过程的开发,以及大型电子计算机的应用,化工热力学的研究有了较大的发展.世界各国化工热力学专家在1977年举行了首届流体性质和相平衡的国际会议,1980和1983年分别举行了第二届和第三届会议,还出版了期刊《流体相平衡》.化工热力学已列为大学化学工程专业的必修课程.

5. 化工原理这一课程的认识

化工原理课程是化学工业技术和化学工程科学发展的必然产物。十九世纪九十年代国外高等学校相继设置化学工程系,开出的课程大都是针对不同化工行业编写各自的生产工艺学,直到二十世纪初才明确认识到各行各业通用的物理操作的共性,并于二十年代出版了第一部化工原理教科书-Principles of Chemical Engineering,我国于上世纪二十年代创办化学工程系,并开设化工原理课程。

化工原理是一门关于化学加工过程的技术基础课,它为过程工业(包括化工、轻工、医药、食品、环境、材料、冶金等工业部门)提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用。化工原理课程以单元操作为内容,以传递过程原理和研究方法论为主线,研究各个物理加工过程的基本规律,典型设备的设计方法,过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括三个环节,即:理论课教学、实验课教学和课程设计。实验课与理论课同步进行,课程设计安排在化工原理理论课之后进行。实验课程的设计思想:培养学生动手能力、观察能力、综合分析和处理问题的能力。课程设计是一个总结性的教学环节,针对化工厂中一个实际的化工单元操作,完成主体设备的工艺设计,附属设备的选型设计,主体设备总图的绘制。通过课程设计,使学生掌握化工设计的程序和方法,学会查阅资料、使用手册、选用数据和公式、合理确定工艺流程、正确进行工艺计算、用技术经济的观点评价设计结果,用文字数表图纸表达设计思想、以及严谨认真的工作态度和工作作风。

6. 化工原理研究的内容是什么

化工原理是化工类各专业(包括化工,生物,制药,轻工食品,环境,石油,材料等)重要的基础课。它是综合运用数学,物理,化学等基础知识,分析和解决化学家各类生产中各种物理过程的工科学科。
化工原理是研究单元操作共性的课程。化工单元操作就是指化工生产过程中的物理操作过程。

7. 化工原理有哪两种研究方法

实验研究方法(即经验的方法),和数学模型方法(即半理论半经验的方法)

8. 化学工程研究生必须学习哪些基础课程

化学工程研究生基础课程
公共必修课程: 自然辩证法、科学社会主义理论与实践、第一外国语、专业外语
基础理论课程:应用统计、数值分析
专业基础课程:化学反应工程、分离工程、催化原理、波谱分析、石油化学品化学、精细有机合成、多相催化剂研究方法、结构与量化基础
必修环节:学术活动、文献综述及开题报告
专业选修课程:石油加工过程模拟与优化、现代炼油技术、重油加工工艺学、功能高分子、精细化工导论、化工热力学、绿色化学、石油化工新技术、现代分析测试技术、石油化工过程开发、清洁燃料生产新工艺、电化学研究方法、应用电化学、石油化学、催化剂设计和制备、胶体与界面化学、纳米材料学与技术、多孔材料合成与结构、化学反应动力学

公共选修课程:体育、技术经济、知识产权法、计算机基础及C语言、数据库及应用

9. 化学新课程探究性实验形式有哪些,各自有什么优点

助人为快乐之本,第一时间来帮TA[摘要] 高中化学新课程强调实验的重要性,加强了实验的内容,实验贴近生活,贴近社会,强调实验的环保安全,最重要的是拓展了实验功能,强调了科学探究实验的作用。实验探究是新课程背景下化学课堂的核心方式,是改善学生学习的重要手段,是深化化学实验课堂教学改革的基本动力。化学教师应转变实验教学观念,去激发学生的探究欲望,让学生主动探究实验的方法,深入探究实验的原理,同时做好实验探究教学的反思,以顺利完成化学实验教学,实现化学实验教学的价值。

[关键词] 新课程;化学实验;特点;探究性实验;教学

化学是一门以实验为基础的自然学科,实验不仅仅是理论的附属物,更是这门学科的基础和灵魂,玻意尔正是从实验这个角度确立了化学,以及它在近代科学中的地位。在人类认识世界、改造世界的活动中,实验的形式和功能在不断的变化和发展,它在与理论的交织中共同促进了人类的进步。在新的一轮课改中,作为化学教师,我们不应把实验课当成是从属于理论学习的内容,而是要当成与元素周期表、物质结构、氧化还原等方面的化学知识同样重要的一个部分进行教学。我国着名的化学教育家戴安邦教授所说,“在化学教育中强调化学实验,无论如何都不会过分;化学实验室是学生学习化学最有效和收获丰富的场所”。化学实验课是培养学生实验能力的主要途径。但长期以来,在实验课教学中普遍存在偏重实验的操作和动手能力,忽视对实验目的、原理的理解;强调按“本本”做实验,忽视独立探究能力和创新意识的培养。实验教学与能力培养脱钩,导致学生对实验的最初兴趣逐渐平淡,实验的探究功能将会被淹没。而高中化学新课程立足学生适应21世纪科学技术和社会可持续发展的需要,构建了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的目标体系。强调了实验的重要性,加强了实验的内容,实验贴近生活、贴近社会,强调实验的环保安全,最重要的是拓展了实验功能,强调了科学探究实验的作用。通过科学探究的学习过程,使学生掌握科学的一般过程与方法,是科学素养培养的重要内容。面对深化教育改革,全面推进素质教育的新形势,化学教师应转变实验教学观念,体现新课程化学实验的改革特点,大力推行探究性实验课的教学,使科学探究作为一种理念渗透到化学教学的方方面面,去激发学生的探究欲望,让学生主动探究实验的方法,深入探究实验的原理,同时做好实验探究教学的反思,以顺利完成化学实验教学,实现化学实验教学的价值。

一、新课程高中化学实验的特点

随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,广东省2004年开始实行教材改革,高中化学采用人教版的标准实验教科书。新教材由两个必修模块教材和六个选修模块教材组成,所涉及的内容基本覆盖了初等化学的所有领域。化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分,新教材有关实验及其教学的理论与实践研究有了较大的进展,强调了实验的重要性,选修模块教材还专门开设了《实验化学》的课程。对于化学实验改革,不能就实验谈实验,而应当将其置于整个化学甚至理科课程与教学改革的大背景下,有目的、有计划系统地加以思考。下面让我概括一下新教材化学实验及其教学改革的一些新的理念。

(一)强调实验的重要性,加强实验的内容

化学是一门以实验为基础的自然科学,科学规律是通过对自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究主要用的是实验方法,实验是学习化学、体验化学和探究化学过程的重要途径。所以,学化学也离不开实验。掌握实验方法以及完成化学实验所必需的技能,是学好化学的关键。新教材安排了大量的实验,有实验、科学探究、实践活动等等,选修本还专门开设了《实验化学》课程,以对实验进行系统的学习。新教材的实验教学内容淡化了演示实验与分组实验的区别,实验的设计非常有趣味性,而且强调有条件的学校就让学生人人动手做实验。教学中,教师只要积极引导,就能实现人人动手的目标。教师应让学生充分利用现有的实验条件,以及通过自制仪器和利用生活中的材料等手段来动手多做实验,这样,既训练了学生运用化学实验解决相关问题的能力,形成了严谨求学的科学态度,具有批评精神和创新意识,同时较强的参与意识及实验内在的魅力,又大大地激发了学生进行化学实验的兴趣,从而更好的掌握化学知识。

(二)实验贴近生活、贴近社会

化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面,化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。因此,贴近生活、贴近社会,成为新教材化学实验改革的重要指导思想。新教材中除编写了新型无机非金属材料等必学内容外,还编写了能源、材料等的利用与人类进步的关系等阅读材料,又如安排“家庭装修如何选用材料”、“是否应该停止使用铝质饮料罐”等实践活动。选修课专门开设了《化学与生活》的课程,从“关注营养平衡、促进身心健康、探索生活材料、保护生存环境”等四个方面来阐述了生活中与化学的密切联系。《实验化学》还安排了“污水处理、海带提碘、饮料的研究”等非常有实际应用意义的实验。这些都使学生初步了解能源、材料、营养物质等这些人类赖以生存和发展的物质与人类进步的关系,从中体会化学的作用和学习化学的重要性。这一方面可以提高学生的科学兴趣,使学生感到化学就在自己的身边,身边无处不化学;另一方面也可使学生在知道和理解化学知识的基础上,能够清楚所学的知识能力用于做什么和怎么做;同时对化学的本质和价值有一个正确的认识。因此,通过化学实验来解释和解决日常生活和社会实际问题,对于拓展化学实验的功能,培养和提高学生的科学素质,以及经济效益观念,具有十分重要的意义和价值。

(三)强调实验的安全环保作用

化学给人类的衣食住行带来福祉的同时,也对人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响,因此,新教材的实验非常注意环保的问题。例如,教材从引言开始,就注意结合有关内容渗透对学生进行环境保护意识的教育,又如必修一第四章,结合SO2和NO2等性质的介绍,采用学习、实验、科学探究、实践活动、资料卡片、科学视野等相结合的方式,从大气、水、土壤以及居室、食品等方面相对集中地介绍了环境污染及其防治问题,使学生了解化工生产等虽然可能会给环境造成污染,但最终防治污染还需运用化学原理和化学的方法。《化学与生活》专门开设了“保护生存环境”的章节,详细讲述了如何利用化学方法来改善大气质量、污水处理和实现垃圾的资源化等。另外,新教材也删掉旧教材中一些毒性较大的实验,在设计实验方案时,要求尽量避免使用和生成毒性较大容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方法和实验装置;在无法避免使用或者产生有害物质和污染的情况下,实验方案中包括有效的保护和消害处理措施。在保证实验效果的前提下,鼓励进行微型化实验,尽量减少实验试剂用量,以使操作安全,污染减少,如《实验化学》中的“氯气的生成及其性质的微型实验”,利用表面皿与玻璃片之间形成的一个相对密闭的小气室,使生成的少量氯气在密闭空间扩散,与各试剂液滴迅速反应,现象明显,并可防氯气泄漏。增强学生的环境保护意识,形成绿色化学的观念,强化实验安全意识,不仅利于保证实验的顺利进行,有利于学生理解所学的知识和学以致用,同时有利于学生良好实验习惯的养成。

(四)拓展实验功能,强调科学探究实验的作用,展现创新能力

以前教材验证性实验过多,探究性实验偏少,二者比例关系失衡,导致各自的作用的发挥受到限制,新教材改变了验证性实验“照方抓药”式的设计,倡导结合所学知识对“验证性实验”进行探究。由此安排了大量的科学探究实验,着重学习和体验科学研究的思路和方法,将实验技能的训练与培养,置于实验探究活动之中。在教学的过程中,教师引导学生把注意力放在实验探究活动上,启发学生理论联系实际,把实验和化学原理的学习结合起来,重视预习、实验、完成实验报告三个环节,勤于思索,勇于实践,有条不紊地进行探究。训练学生能对实验现象作出合理的解释,能运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。在积极、主动的实验探究活动中,形成化学实验技能,使实验技能的训练成为实验探究活动的结果之一。化学实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探究过程,只有亲身经历了这样的过程,真正地体现了实验探究的艰辛,学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练、形成科学的态度、情感和价值观,以利于学生的可持续发展。

化学新教材强调实验的重要性,体现了它的基础性,在实验的形式上体现了课改的理念,反映现代实验教学改革的特点,如介绍现代实验技术,安排相当数量的应用型实验、研究性实验和微型实验,体现了它的时代性和探究性,还有就是教科书以多种形式强调实验安全,又体现了它的安全性。新教材这些特点带给我们不同于以往的教学方法,化学实验是进行化学学科探究性教学的基础与核心,因此化学新课程倡导探究性实验课教学,以有效实现新课程目标,探究性实验课教学已成为当前化学课程的核心组成部分。

二、探究性实验教学的特征与含义

“探究”即探索(观察)和研究(思维加工),这两个要素与运用(迁移)一起,构成探究教学的基本模式:按照探索——研究——运用的程序安排教学。让学生在探索情境中观察事物,在研究过程中进行思维加工,在实际运用中发生知识迁移。

10. 化学工程与工艺主要研究什么

化学工程与工艺又分为几个研究方向:
一、化工工艺方向
培养目标:通过学习基础化学、化工单元操作、化工热力学、化学反应工程、化学分离工程及化工工艺学等课程的基本理论和工程实践知识,初步掌握化工生产的基本原理、生产工艺过程与设备的基础理论、基本知识和设计方法。本专业毕业生具有对化工新产品、新工艺、新设备、新拄术研究和开发的初步的能力;具有对化工生产技术经济分析与生产管理的能力。
主要课程:无机化学、有机化学、物理化学、化工工艺学、工业催化反应工程、化工仪表、分离工程等。
就业范围:可从事化工生产过程运行、研究、开发、设计和管理工作。适合于化工厂、化肥厂、焦化厂、煤气厂、制药厂等化工企业的技术和管理工作,也适应于化工研究和设计单位的开发设计工作。
二、工业分析方向
培养目标:掌握化学分析与现代仪器材分析基本原理的技术,从事各工业部门开发与研究的高级工程技术人才。通过本科四年学习,使学生获得无机化学、分析化学、有机化,掌握化学分析与现代分析仪器的理论、操作方法、分析技能与各个领域的发展趋向,具有选择拟定和改进分析方案,研究有关工业分析方面问题的能力。
主要课程:无机化学、化学分析、有机化学、物理化学、结构化学、计算机语言、电化学分析、发射光谱及原子吸收光谱分析、气液相色谱分析、有机分析、可见紫外及红外分光光度分析、核磁的质谱分析。
就业范围:可以在化工、煤炭能源转化、冶金、垃质矿物、环保、轻工、食品、建材及商检等部门的大中型实验室、研究所从事开发研究及教育管理等工作。
三、精细化工方向
培养目标:培养能从事精细化工产品合成、生产、工艺设计及研制开发的高级工程技术人才。
精细化工包括:合成洗涤剂、表面活性剂、助剂、染料、颜料、涂料、香精、色素、合成药物、食品添加剂方面。
主要课程:化学、波昔分析、精细有机合成单元反应、精细化学晶化学、表面活性剂化学及工艺学等。
业务能力:掌握无机化学、有机化学、物理化学、化学单元操作和化学反应工程的基本理论;掌握精细化工产品生产工艺的基础知识;具有精细化工产品的研制和开发的能力;掌握精细化工产品的生产过程,具有工艺设计、设备计点、技术改造和管理的初步能力。
四、高分子化工方向
培养目标:主要学习从单元合成高聚物的基本理论和生产工艺及设备。高聚物包括合成橡胶、合成树J旨、合成纤维、塑料以及油漆、涂料、粘合剂等产品。还学习高聚物成型加工课程,以适应加工部门的需要。本专业主要培养从事高分子合成和高分子材料的研究、开发设计和生产的高级工程技术人才。
主要课程:有机化学、物理化学、化工原理、化工机械、商分子化学、高分子物理学、高聚物合成工艺学、高囊物成型加工、算法语盲、企业管理、技术经济等。
就业范围:可从事有关高聚物合成的生产、设计科研部门和高聚物加工部门{塑料、纤维生产工厂及研究部门)以及有关应用单位工作。

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