非金屬范文
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篇1
新型聚酰胺材料劉壽華(5)
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塑料混合料在家用電器中的新用途楊淑麗(11)
先進(jìn)復(fù)合材料在建橋中的應(yīng)用宋學(xué)智(17)
國外工程塑料市場發(fā)展動(dòng)向非金屬材料 張玉龍(1)
熱塑性聚氨酯材料簡介(一)Hopp.,HG劉壽華(10)
新型耐熱耐水解的聚異三聚氰脲酸酯塑料楊淑麗(13)
有助于吹塑成型的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)宋學(xué)智(19)
高性能芳香族聚酰胺纖維(21)
聚乙烯共聚物彈性體(26)
苯乙烯三元共聚物(29)
沖擊強(qiáng)度顯著提高的高級聚苯乙烯(30)
可聯(lián)機(jī)混料和模塑的長纖維加熱塑性塑料(33)
可使波音777減重725kg的石墨/環(huán)氧尾翼(35)
聚合物合金技術(shù)最近的進(jìn)步閻恒梅(1)
新型片狀成型材料閻恒梅(13)
環(huán)境保護(hù)促進(jìn)了PUR的發(fā)展宋學(xué)智(19)
FRP的粉碎工藝張振英(29)
高分子復(fù)合材料的新發(fā)展—高分子微觀復(fù)合材料閻恒梅(1)
反應(yīng)性丙烯酸粘合劑的進(jìn)步閻恒梅(3)
放電處理能提高聚烯烴的表面粘接性宋學(xué)智(9)
熱塑性彈性體繼續(xù)發(fā)展楊淑麗(1)
混雜樹脂的新發(fā)展張振英(7)
高分子材料的耐沖擊性閻恒梅(17)
PET/LCP合金(1)
塑料助劑現(xiàn)狀及研究課題遠(yuǎn)藤昭定張王龍(2)
不含鹵和磷的自熄性阻燃劑張振英(9)
塑料在電子電氣中的應(yīng)用(二)(16)
高性能用途的新型聚芳酯楊淑麗(1)
非金屬材料 塑料在電子電氣中的應(yīng)用(一)劉壽華(8)
轎車用復(fù)合材料宋學(xué)智(11)
廠商合作生產(chǎn)壓力管道用HDPE尹磊(14)
注射成型吊的液態(tài)有機(jī)硅橡膠宋學(xué)智(1)
改進(jìn)模塑部件透明性和加工速度的PP共聚物張振英(7)
熱塑性塑料初級廢料的回用劉壽華(9)
機(jī)械制造用的塑料滑動(dòng)件楊淑麗(12)
可口可樂公司生產(chǎn)多層PET瓶尹磊(19)
塑料包裝用量分析宋學(xué)智(20)
能提高工程塑料制品表現(xiàn)性能的吹塑成型工藝(續(xù))宋學(xué)智(1)
高性能薄膜的使用拓寬了軟包裝市場尹磊(8)
新型高功能成型材料張玉龍(11)
建筑用PPO屋頂板宋學(xué)智(13)
生物降解的特種塑料楊淑麗(1)
脫模劑宋學(xué)智(3)
塑料回收和熱量回收劉壽華(6)
能提高工程塑料制品表面性能的吹塑成型工藝宋學(xué)智(10)
新材料新技術(shù)新型聚合物材料楊淑麗(1)
食品硬包裝用聚丙烯宋學(xué)智(3)
采用化學(xué)回收聚氨酯劉壽華(6)
增強(qiáng)纖維張振英(9)
ASA塑料的性能的應(yīng)用楊淑麗(1)HttP://
意大利的塑料機(jī)械宋學(xué)智(4)
汽車用復(fù)合材料非金屬材料 趙志鴻(6)
廢塑料回收處理的技術(shù)動(dòng)向賈崇明(10)
一種有機(jī)金屬——聚苯胺劉壽華(17)
無鹵素阻燃復(fù)合材料張振英(19)
用于紙—箔層合膠粘劑的高性能丙烯酸乳液武哲(22)
汽車用復(fù)合材料趙志鴻(1)
苯乙烯/烯烴合金宋學(xué)智(5)
高結(jié)晶聚烯烴——高剛性等規(guī)結(jié)構(gòu)聚烯烴楊淑麗(7)
可生物降解聚合物材料劉壽華(9)
橡膠和金屬粘合用金屬活性劑尹磊(12)
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醫(yī)用工程塑料劉壽華(5)
脂旅聚酮楊淑麗(7)
新型聚酮尹磊(9)
萘酸酯聚酯楊淑麗(11)
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新材料新技術(shù)增強(qiáng)塑料在歐洲汽車工業(yè)中的應(yīng)用張振英(1)
樹脂基復(fù)合材料的最新進(jìn)展賈崇明(7)
復(fù)合材料——輕質(zhì)高強(qiáng)劉壽華(10)
導(dǎo)電塑料劉壽華(13)
層狀結(jié)構(gòu)提高聚丙烯的性能尹磊(15)
非金屬材料 汽車部件用尼龍宋學(xué)智(17)
非金屬材料在武器系統(tǒng)中的地位與作用于子河(1)
新型烯丙酯樹脂的性能和應(yīng)用賈崇明(7)
篇2
一、復(fù)習(xí)方法指導(dǎo)
1.重視周期表的應(yīng)用
在化學(xué)復(fù)習(xí)中,一定要重視元素周期表的應(yīng)用。應(yīng)用周期表對零亂的元素及其化合物知識進(jìn)行條理化、綱領(lǐng)化,使其變成有序的可推理的知識,便于學(xué)生采用邏輯推理的方法記憶和掌握,才能取得事半功倍的復(fù)習(xí)效果?,F(xiàn)以非金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為例,談?wù)勅绾螒?yīng)用元素周期表進(jìn)行復(fù)習(xí)。
(1)與單質(zhì)反應(yīng)。
①與金屬單質(zhì)反應(yīng)。主要掌握與活潑金屬Na、較活潑金屬Fe(也是變價(jià)元素)、不活潑金屬Cu的反應(yīng)情況。如:ⅦA族元素X與Na反應(yīng)生成NaX,與Fe反應(yīng)生成FeX3(I2生成FeI2),與Cu反應(yīng)生成CuX2(I2生成CuI);ⅥA族元素中的O2與Na反應(yīng)生成Na2O和Na2O2,與Fe反應(yīng)生成Fe3O4,與Cu反應(yīng)生成CuO;S與Na反應(yīng)生成Na2S,與Fe反應(yīng)生成FeS(不是Fe2S3),與Cu反應(yīng)生成Cu2S(不是CuS);ⅤA族元素中的N2與Na反應(yīng)生成Na3N;磷與Na反應(yīng)生成Na3P,與Fe、Cu的反應(yīng)中學(xué)不介紹。ⅣA族、ⅢA族元素與金屬反應(yīng),中學(xué)不介紹。ⅡA族沒有非金屬元素。ⅠA族中H2與Na反應(yīng)生成NaH,與Fe、Cu不直接反應(yīng)。在上述基礎(chǔ)上,需要補(bǔ)充的是:S在常溫下能與Hg反應(yīng)生成HgS,實(shí)驗(yàn)室用于除去灑落的水銀;Al2S3不能用濕法制取,必須在干態(tài)時(shí)用S與Al加熱制?。籑g可在N2中燃燒生成Mg3N2等。
②與非金屬單質(zhì)反應(yīng)。在掌握與ⅠA族中的H2反應(yīng)(ⅡA族中無非金屬,ⅢA族中的B元素的性質(zhì)中學(xué)不介紹)的基礎(chǔ)上,主要是掌握ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素間的反應(yīng);并從周期表角度,把非金屬元素之間反應(yīng)的主要產(chǎn)物列入下表,以便學(xué)生推斷、理解和記憶。
族系數(shù)ⅠAⅣAⅤAⅥAⅦA
ⅠA―CH4、SiH4NH3、PH3H2O、H2SHX
ⅣACH4、SiH4―有信息題CO、CO2、CS2、SiO2SiF4、SiCl4
ⅤANH3、PH3有信息題―NO、NO2、P2O5PCl3、PCl5
ⅥAH2O、H2SCO、CO2、CS2、SiO2NO、NO2、P2O5―不介紹
ⅦAHXSiF4、SiCl4PCl3、PCl5不介紹―
表格中是不同主族元素之間相互反應(yīng)的產(chǎn)物,同族元素之間也可以相互反應(yīng),如ⅦA族中的鹵素互化物,ⅥA族中O2與S反應(yīng)生成SO2、SO3,ⅣA族中的SiC等。
在掌握非金屬單質(zhì)間反應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,還要掌握它們之間發(fā)生反應(yīng)的條件和反應(yīng)現(xiàn)象,所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),并配合化學(xué)方程式的書寫,才能全面、準(zhǔn)確地掌握它們的性質(zhì)。
(2)與化合物反應(yīng)。
非金屬單質(zhì)還可與酸、堿、鹽、氧化物等化合物反應(yīng),以非金屬元素中代表元素的單質(zhì)為例,說明推理的過程。
①與酸反應(yīng)。Cl2可與酸中的H2S、H2SO3(有水參與)、HBr、HI等反應(yīng),O2可與酸中的H2S、H2SO3等反應(yīng),S可與酸中的濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng),N2不與酸反應(yīng),P可與濃HNO3反應(yīng),碳可與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng),Si可與HF反應(yīng)。
②與堿反應(yīng)。Cl2可與NaOH、Ca(OH)2發(fā)生歧化反應(yīng),還可與NH3反應(yīng);O2可與Fe(OH)2(有水參與)反應(yīng);S可與NaOH、Ca(OH)2發(fā)生歧化反應(yīng);N2不與堿反應(yīng);P可與NaOH、KOH發(fā)生歧化反應(yīng);碳不與堿反應(yīng);Si與NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)(水是氧化劑,NaOH不是氧化劑)。
③與鹽反應(yīng)。Cl2可與鹽中的亞鐵鹽、Na2S(NaHS)、Na2SO3(NaHSO3)(有水參與)、NaBr、KI等反應(yīng),O2可與鹽中的Na2S(NaHS)、Na2SO3(NaHSO3)、亞鐵鹽等反應(yīng),S可與鹽中的Na2SO3、KNO3+C(組成黑火藥)反應(yīng),N2、P不與鹽反應(yīng),碳可與KNO3+S(組成黑火藥)反應(yīng),Si不與鹽反應(yīng)。
④與氧化物反應(yīng)。Cl2可與氧化物中的H2O、SO2(有水參與)等反應(yīng),O2可與CO、NO、NO2、SO2、Na2O等反應(yīng),S、N2、P不與氧化物反應(yīng),碳與CO2、H2O、CaO、SiO2等反應(yīng),Si不與氧化物反應(yīng)。
同時(shí),在掌握上述物質(zhì)之間反應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,還要掌握這些單質(zhì)與化合物之間發(fā)生反應(yīng)的條件和現(xiàn)象,配合化學(xué)方程式和離子方程式的書寫,掌握產(chǎn)物的差別和異同等。
綜上可以看出,應(yīng)用元素周期表,對非金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)歸類,把元素及其化合物的性質(zhì)變成可推理的,有一定的邏輯關(guān)系的程序性知識,可以把數(shù)十頁的課本濃縮成千余字的一頁紙,把教材厚重的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化成單薄的知識綱要,學(xué)生掌握和記憶元素化合物的知識就會(huì)輕松方便些。
2.重視知識網(wǎng)的建設(shè)
復(fù)習(xí)元素及其化合物知識行之有效的方法是構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),采用“知識點(diǎn)―知識線―知識網(wǎng)”的方式,將元素及其化合物知識結(jié)構(gòu)化、條理化、系統(tǒng)化、整體化,這樣才能收到事半功倍的復(fù)習(xí)效果。
知識點(diǎn)是知識線中一個(gè)一個(gè)的具體物質(zhì)。中學(xué)化學(xué)中常見非金屬元素,以H、C、N、O、Si、S、Cl為代表,代表元素及其化合物具有典型性和代表性。掌握代表元素及其化合物的性質(zhì)是學(xué)好同族其他元素化合物的前提和基礎(chǔ),所謂“以點(diǎn)帶面”,就是說有了“知識點(diǎn)”才能串成“知識線”,才能結(jié)出“知識網(wǎng)”。在掌握重點(diǎn)代表元素的單質(zhì)、氧化物、氫化物、酸和鹽性質(zhì)的基礎(chǔ)上,還要根據(jù)“非金屬元素在元素周期表中的位置及性質(zhì)”的關(guān)系,掌握同族其他元素及其化合物性質(zhì)的相似性、遞變性和差異性,這是培養(yǎng)學(xué)生知識類比和遷移能力的保證。
知識線是指“氣態(tài)氫化物單質(zhì)氧化物氧化物對應(yīng)的水化物相應(yīng)的含氧酸鹽”這條物質(zhì)之間的衍生線。非金屬元素的重要特征之一是變化多,各種單質(zhì)和化合物間容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。復(fù)習(xí)時(shí)要以氧化還原反應(yīng)為主線,把單質(zhì)和化合物知識串起來,抓住價(jià)態(tài)變化的規(guī)律去理解元素化合物的性質(zhì)。如復(fù)習(xí)氧族元素硫時(shí),按價(jià)態(tài)由低到高把其單質(zhì)和化合物排成一行:H2SSSO2(H2SO3及亞硫酸鹽)SO3(H2SO4及硫酸鹽)。引導(dǎo)學(xué)生討論:單質(zhì)硫有氧化性又有還原性的原因是什么?舉例說明。二氧化硫中硫元素既有氧化性又有還原性,表現(xiàn)在哪些反應(yīng)中?通過價(jià)態(tài)變化規(guī)律來把握硫元素在不同價(jià)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,并探討對應(yīng)反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移情況,氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物分別是什么物質(zhì)等。
知識網(wǎng)是把各知識點(diǎn)、知識線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化,得到整體的、相互聯(lián)系的、結(jié)構(gòu)化的知識,使單質(zhì)及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系形成一個(gè)完整的知識網(wǎng)絡(luò)。復(fù)習(xí)時(shí)以知識點(diǎn)、知識線為線索,配合周期表、周期律中的“位置-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)”,通過討論、回憶和聯(lián)想,把各族單質(zhì)和化合物知識串起來,并做到元素及其化合物知識與物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵理論相結(jié)合,與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和化學(xué)計(jì)算相聯(lián)系,與生活實(shí)際和化工生產(chǎn)相融合。然后再通過練習(xí)鞏固,就能達(dá)到熟能生巧、運(yùn)用自如的程度。
二、考情分析與命題預(yù)測
1.考情分析
高考考試說明指出:中學(xué)化學(xué)階段的常見非金屬元素包括H、C、N、O、Si、S、Cl等,要求考生:了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用;了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響;以上各部分知識的綜合應(yīng)用。因此在歷年的高考中都是圍繞這些常見的非金屬元素及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用進(jìn)行命題的,其考查的內(nèi)容可能是元素及其化合物的性質(zhì)、鑒別、制法、用途,也可能是以此類知識為載體,考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識和實(shí)驗(yàn)技能、元素化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。題型以選擇題、實(shí)驗(yàn)題和無機(jī)推斷題的形式出現(xiàn),也有以環(huán)境保護(hù)為主題形式設(shè)計(jì)試題。
2.命題預(yù)測
非金屬元素及其化合物在保持原有考點(diǎn)的基礎(chǔ)上,弱化了對磷的考查,淡化單純考查元素化合物知識中的記憶與簡單應(yīng)用的試題。其命題形式在保留傳統(tǒng)的以物質(zhì)(元素)推斷、檢驗(yàn)、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)等為主要形式的試題的基礎(chǔ)上,逐步向以實(shí)際情境為依托,以元素化合物知識為載體,融化學(xué)基本概念和理論、元素化合物知識、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力于一體的試題轉(zhuǎn)化。
(1)試題仍以主要元素及其化合物的主要性質(zhì)為考查核心,但具有一定的綜合性、整體性,知識覆蓋面廣、思維跨度大。預(yù)計(jì)融合“位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)”、元素周期表和元素周期律、電化學(xué)、反應(yīng)熱等知識的綜合性試題可能要增多。
(2)試題往往以生產(chǎn)(生活)實(shí)際、溫室效應(yīng)、環(huán)境保護(hù)、光合作用、碳捕捉技術(shù)等熱點(diǎn)問題作為考查的切入點(diǎn),在化工生產(chǎn)、科技前沿信息的真實(shí)背景下尋找中學(xué)化學(xué)可以解釋或解決的疑難問題,考查考生利用元素及其化合物知識,解決化學(xué)實(shí)際問題的能力。預(yù)計(jì)融實(shí)驗(yàn)探究過程、方法和技能為一體的開放性實(shí)驗(yàn)探究題、化工流程題等應(yīng)用型試題可能要增多。
(3)試題的情景更加新穎,探討的問題字面內(nèi)容是陌生的,但涉及應(yīng)用的知識是課本中熟悉的,這就保證了高考的公平性,讓考生在同一起跑線上競爭。試題起點(diǎn)高落點(diǎn)低,在不弱化知識考查的前提下,更加注重能力考查。預(yù)計(jì)考查考生靈活運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識,處理化學(xué)現(xiàn)實(shí)問題的能力型試題要增加。
3.復(fù)習(xí)對策
(1)要注意常見非金屬元素中的重點(diǎn)元素及其化合物。隨著新材料、新能源、新科技的發(fā)展,以往高考中的不被看好的硅元素及其化合物,在新高考中的地位得到相對突顯。要注意碳、硅、氮元素在材料科學(xué)中的重要作用,注意氮、硫元素涉及的環(huán)境保護(hù)問題。這能體現(xiàn)考生對新信息的接受能力,促使考生關(guān)心社會(huì),熱愛生活,學(xué)有用化學(xué)。
(2)試題趨向綜合型方向發(fā)展,復(fù)習(xí)時(shí)就要關(guān)注各類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,注重知識的發(fā)散和遷移,關(guān)注學(xué)科間的聯(lián)系、滲透和綜合,并與氧化還原、鹽類水解、化學(xué)平衡、電化學(xué)、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評價(jià)等知識相整合,提升了學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力。在遵循“化抽象為具體,從一般到特殊,從無機(jī)到有機(jī)”的解題思路的基礎(chǔ)上,提高學(xué)生審題、分析問題、解決問題的能力。
(3)試題趨向應(yīng)用型方向發(fā)展,因此實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)就不能紙上談兵,應(yīng)在掌握基本實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上,關(guān)注物質(zhì)之間的分離、除雜,沉淀的洗滌以及相關(guān)操作的過程和效果檢驗(yàn)方法。注意物質(zhì)的量濃度配制、中和滴定等實(shí)驗(yàn)的過程、細(xì)節(jié)、注意事項(xiàng)和誤差討論,引導(dǎo)學(xué)生從定性和定量兩個(gè)角度研討化學(xué)問題。
(4)試題趨向能力型方向發(fā)展,因此提升學(xué)生的各種能力就成為高考復(fù)習(xí)的關(guān)鍵。復(fù)習(xí)時(shí)要輕題海戰(zhàn)術(shù),重能力培養(yǎng)。注意試題的變式、延伸、遷移,既要注意一題多法解,也要注意一法解多題。讓學(xué)生從不同角度、多方位考慮問題,以訓(xùn)練學(xué)生思維的發(fā)散性、收斂性和變通性,拓展思維的深廣度,提高學(xué)生的思維能力和品質(zhì)。
三、典型例題解析
例1.(1)為防治酸雨,降低煤燃燒時(shí)向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用。請寫出燃燒時(shí),有關(guān)“固硫”(不使硫化合物進(jìn)入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式:、。
(2)化學(xué)上曾有人發(fā)明一種固氮方法,該法以石灰石、焦炭、空氣為原料。第一步反應(yīng)是石灰石分解;第二步是用第一步反應(yīng)產(chǎn)物和焦炭反應(yīng),在電爐中的高溫下制得第三步反應(yīng)起始物;第三步反應(yīng)中另一反應(yīng)物是空氣,該反應(yīng)也是在電爐中完成的,生成一種固體;第四步是使該固體和水蒸氣反應(yīng)制得氨氣。又知該固體中有與N-3互為等電子體的離子。試寫出四步反應(yīng)的化學(xué)方程式:、、、。
解析:(1)酸性氧化物SO2能與堿性氧化物CaO反應(yīng)生成固體CaSO3,從而達(dá)到“固硫”的作用。又因?yàn)閬喠蛩猁}容易被氧化,生成硫酸鹽(這點(diǎn)易被考生疏忽)。故反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4。
(2)前兩步反應(yīng)分別是石灰石的分解和制造電石的反應(yīng):CaCO3CaO+CO2、CaO+3CCaC2+CO。第三步反應(yīng)是CaC2在高溫下與空氣中的氮?dú)夥磻?yīng),以取得固氮的效果。氮元素在此生成物中應(yīng)為-3價(jià),否則第四步與水反應(yīng)不能生成NH3。由于生成物有與N-3互為等電子體的離子,N-3的等電子體有CN2-2、C2N3-。如果N為-3價(jià),在CN2-2中C為+4價(jià),在C2N3-中C為0價(jià),不合理,因此生成物中的該離子只能為CN2-2。其化學(xué)方程式為CaC2+N2高溫CaCN2+C、CaCN2+3H2OCaCO3+2NH3。
反思:隨著新材料、新能源的廣泛應(yīng)用,人們環(huán)境意識的提高,合成和制造的新物質(zhì)也會(huì)增加,所以應(yīng)用原有元素化合物知識,分析、類推、遷移書寫有關(guān)信息方程式、離子方程式、電極反應(yīng)式的試題可能要增多。如2012年高考上?;瘜W(xué)卷第5題、全國新課標(biāo)試卷第36題等。
例2.(2012年高考天津理綜試卷第7題)X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期,且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族,可形成離子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子。
請回答下列問題:
(1)Y在元素周期表中的位置為。
(2)上述元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強(qiáng)的是(寫化學(xué)式,下同),非金屬氣態(tài)氫化物還原性最強(qiáng)的是。
(3)Y、G的單質(zhì)或兩元素之間形成的化合物中可作水消毒劑的有(寫出其中兩種物質(zhì)的化學(xué)式)。
(4)X2M的燃燒熱ΔH=-akJ?mol-1,寫出X2M燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。
(5)ZX的電子式為;ZX與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式為。
(6)熔融狀態(tài)下,Z的單質(zhì)和FeG2能組成可充電電池(裝置示意圖如下),反應(yīng)原理為:2Z+FeG2放電充電Fe+2ZG。放電時(shí),電池的正極反應(yīng)式為;充電時(shí),(寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負(fù)極。該電池的電解質(zhì)為。
解析:由X、Z同主族,可形成離子化合物ZX,可知X是H元素,Z是Na元素。由Y、M同主族,可形成MY2、MY3兩種分子,可知M為S元素,Y為O元素。因五種元素分屬三個(gè)短周期,且原子序數(shù)依次增大,故G是Cl元素。由此得出答案。
(1)第二周期第ⅥA族。(2)HClO4、H2S。(3)Cl2、O3、ClO2(任寫兩種,其他合理答案也可)。(4)燃燒熱對應(yīng)生成的水應(yīng)該是液態(tài)。即:H2S(g)+32O2(g)SO2(g)+H2O(l)ΔH=-akJ?mol-1。(5)Na+[H∶]-、NaH+H2ONaOH+H2。(6)由總反應(yīng)方程式判斷:Na為負(fù)極反應(yīng)物,F(xiàn)e2+為正極反應(yīng)物。答案為:Fe2++2e-Fe、鈉、βAl2O3。
反思:受理綜試卷中試題總量的限制,化學(xué)試題只有11題左右,要想利用這么少的試題覆蓋中學(xué)化學(xué)的主干內(nèi)容,試題必須要有一定的綜合度,即把多個(gè)知識點(diǎn)串聯(lián)、糅合起來進(jìn)行綜合考查。因此,將化學(xué)基本概念和基本理論、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂?jì)算技巧、推理能力,滲透到元素化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化與制備中進(jìn)行考查的綜合型試題可能要增多。如2012年高考安徽理綜試卷第25題、全國理綜試卷第27題等。
例3.(2012年高考全國大綱卷第29題)氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作。
回答下列問題:
(1)起始濾液的pH7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是。
(2)試劑Ⅰ的化學(xué)式為,①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。
(3)試劑Ⅱ的化學(xué)式為,②中加入試劑Ⅱ的目的是。
(4)試劑Ⅲ的名稱是,③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。
(5)某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)品07759g,溶解后定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用01000mol?L-1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為25.62mL,該產(chǎn)品的純度為(列式并計(jì)算結(jié)果)。
解析:本題要判斷整個(gè)除雜過程中加入試劑的先后順序。首先要加入過量的BaCl2,除去SO2-4和CO2-3,然后用K2CO3除去過量的BaCl2,最后用鹽酸除去過量的K2CO3。由此可得:(1)起始濾液的pH大于7,原因是CO2-3水解呈堿性。(2)試劑Ⅰ的化學(xué)式為BaCl2。①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO2-4BaSO4、Ba2++CO2-3BaCO3。(3)試劑Ⅱ的化學(xué)式為K2CO3。②中加入試劑Ⅱ的目的是除去多余的鋇離子。(4)試劑Ⅲ的名稱是鹽酸。③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2H++CO2-3H2O+CO2。(5)計(jì)算純度的數(shù)學(xué)式為(25.62×10-3L×0.1000mol?L-1×100.00mL25.00mL×74.5g?mol-1)÷07759g×100%=98.40%。
反思:實(shí)驗(yàn)探究題、無機(jī)流程題、物質(zhì)分離與提純題,這些來自生產(chǎn)生活實(shí)際的實(shí)驗(yàn)題,能考查考生靈活運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識與理論,處理化學(xué)現(xiàn)實(shí)問題的能力,因而這類試題以后會(huì)逐漸增多。如2012年高考福建理綜試卷第24題、浙江理綜試卷第26題等。
四、常見易錯(cuò)點(diǎn)歸納
在化學(xué)學(xué)習(xí)中,要善于揭示、總結(jié)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律和本質(zhì)。但化學(xué)規(guī)律與其他規(guī)律一樣,有其相對性,常有例外或特殊的例子。俗話說:“規(guī)律是學(xué)習(xí)的主線,特性是高考的考點(diǎn)”。復(fù)習(xí)時(shí)除要總結(jié)元素及其化合物有關(guān)規(guī)律的共性外,還應(yīng)注意搜集、整理一些特性。忽視了化學(xué)規(guī)律的特殊性,就易犯以偏概全的錯(cuò)誤,解答出錯(cuò)也就在所難免了。現(xiàn)列舉部分容易造成學(xué)生解題出錯(cuò)的特性,供參考。
1.碳、硅及其化合物的“易錯(cuò)點(diǎn)”
(1)因反應(yīng)SiO2+2C高溫Si+2CO,以為C的還原性大于Si。
(2)因反應(yīng)Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2,以為反應(yīng)物NaOH是氧化劑之一。
(3)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用,以為Si+4HFSiF4+2H2是錯(cuò)誤的。
(4)非金屬氧化物一般為分子晶體,以為SiO2也是分子晶體。
(5)酸性氧化物一般不與酸作用,以為SiO2不能與HF作用。
(6)以為CO2(或SO2)通入CaCl2(或BaCl2)溶液中均可產(chǎn)生白色沉淀。
(7)硅酸鈉水溶液稱為泡花堿或水玻璃,就以為泡花堿屬于堿溶液。
(8)Na2CO3+SiO2高溫Na2SiO3+CO2,以為H2SiO3的酸性大于H2CO3。
(9)以為少量的CO2與ONa反應(yīng),生成OH和Na2CO3。
(10)SiO2既能與NaOH又能與HF反應(yīng),以為SiO2是兩性氧化物。
2.氮、磷及其化合物的“易錯(cuò)點(diǎn)”
(1)NH4Cl中氯元素是-1價(jià),以為NH2Cl中氯元素也為-1價(jià)。
(2)濃HNO3與銅反應(yīng)生成NO2,稀HNO3與銅反應(yīng)生成NO,氮元素價(jià)態(tài)變化前者小于后者,以為稀HNO3的氧化性大于濃HNO3。
(3)以為標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的NO2,含有NO2的分子數(shù)為NA。
(4)以為用濃HNO3與足量銅反應(yīng),能收集到純NO2氣體。
(5)NO2能與水反應(yīng)生成HNO3,以為NO2是HNO3的酸酐。
(6)以為不能與堿反應(yīng)的氧化物NO、CO,一定能與酸反應(yīng)。
(7)酸和堿能發(fā)生中和反應(yīng),以為存在反應(yīng)Fe(OH)2+2HNO3Fe(NO3)2+2H2O。
(8)FeO與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2O,以為FeO、Fe3O4與HNO3反應(yīng)也有Fe(NO3)2和H2O生成。
(9)以為PO3-4與H2PO-4可共存。
(10)以為只有金屬與非金屬元素之間才能形成離子化合物,其實(shí)遺忘了銨鹽。
3.氧、硫及其化合物的“易錯(cuò)點(diǎn)”
(1)濃硫酸能作干燥劑,以為濃硫酸可干燥H2S、NH3。
(2)一般強(qiáng)酸才可以制取弱酸,以為CuCl2+H2SCuS+2HCl、CuSO4+H2SCuS+H2SO4不能發(fā)生。
(3)以為兩種不同的酸溶液混合,溶液一定呈酸性或彼此之間不反應(yīng)。其實(shí)有例外:2H2S+H2SO33S+3H2O、HClO+H2SO3HCl+H2SO4。
(4)以為向濃H2SO4中加入足量的銅,加熱充分反應(yīng)后,硫酸沒有剩余。
(5)以為用Ba(NO3)2和鹽酸作試劑檢驗(yàn)SO2-4時(shí),就可以防止SO2-3的干擾。
(6)向濃H2SO4中加入足量的鐵,加熱充分反應(yīng)后,以為能收集到純SO2氣體。
(7)以為鹽與鹽之間只能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),其實(shí)有例外:NaClO+Na2SO3NaCl+Na2SO4。
(8)在有SO2-4存在的情況下,直接用AgNO3和HNO3溶液檢驗(yàn)Cl-。
(9)把SO2通入氯水中,認(rèn)為所得的混合液漂白能力增強(qiáng)。
(10)因SO2有漂白性,以為SO2通入紫色石蕊溶液,溶液先變紅后褪色。
4.鹵素及其化合物的“易錯(cuò)點(diǎn)”
(1)以為裂化汽油可作為溴水或碘水的萃取劑。
(2)因反應(yīng)Ca2++2ClO-+CO2+H2OCaCO3+2HClO(CO2少量),類推反應(yīng)Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3+2HClO。
(3)酸和堿能發(fā)生中和反應(yīng),以為Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2O。
(4)Fe2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和H2O,以為Fe2O3、Fe3O4與HI反應(yīng)也有FeI3和H2O生成。
(5)把H2O+BrClHBrO+HCl寫成H2O+BrClHClO+HBr。
(6)把KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O反應(yīng)中,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)算成6個(gè)。
(7)以為弱酸無法變強(qiáng)酸,其實(shí)有例外:HClO+Na2SO3HCl+Na2SO4。
(8)活潑的非金屬單質(zhì)可把不活潑的非金屬從其鹽溶液中置換出來,以為F2能從氯化鈉水溶液中置換出Cl2。
(9)向Fe(NO3)2中加入鹽酸,以為相互之間不發(fā)生反應(yīng)。
篇3
關(guān)鍵詞:金屬非金屬礦山區(qū);采空區(qū)現(xiàn)狀;采空區(qū)治理;安全監(jiān)制
中圖分類號:TD21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
我國金屬非金屬礦山采空區(qū)分布點(diǎn)多面廣,管理者和從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊,裝備水平低,開采技術(shù)落后,安全監(jiān)管難度大。我國有大量金屬非金屬礦山采空區(qū)未得到處理,特別是非法無序的亂采濫挖留下了許多不明采空區(qū),致使礦山開采條件越來越惡劣,嚴(yán)重影響礦山的生產(chǎn)和安全。
1 采空區(qū)的現(xiàn)狀和存在的問題及其原因分析
我國礦山采空區(qū)的分布十分復(fù)雜,采空區(qū)的分布、特征等主要與礦體的存在狀態(tài)、采礦方法、采場結(jié)構(gòu)等有關(guān)。
(1)礦山企業(yè)對采空區(qū)存在的危害性和采空區(qū)治理的重要性沒有一個(gè)深入的認(rèn)識,同時(shí),受短其經(jīng)營行為和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,礦山企業(yè)對采空區(qū)所存在的隱患不愿投入資金對其進(jìn)行治理,致使采空區(qū)長期積壓。
(2)礦權(quán)設(shè)置重疊,相關(guān)責(zé)任人界定不明確。1980年代以來,非法無序的挖采現(xiàn)象嚴(yán)重,對留下的大量不明采空區(qū)沒有及時(shí)采取治理措施,加上有的礦山礦主更替頻繁,使其責(zé)任主體不明確,累積多種采空區(qū)治理問題,致使采空區(qū)的隱患越來越嚴(yán)重。
(3)礦山技術(shù)力量薄弱,不能有效的實(shí)施采空區(qū)治理工作。雖然我國礦業(yè)發(fā)展迅速,但礦山專業(yè)技術(shù)人才十分缺乏,甚至有很多的小型和民營礦山?jīng)]有專業(yè)的技術(shù)人員,因此很難對采空區(qū)展開治理工作。
(4)部分中小型礦山開采不規(guī)范。我國中小型礦山或民營礦山中存在著普遍的無正規(guī)開采設(shè)計(jì)或不按設(shè)計(jì)施工的現(xiàn)象,隨意采礦,形成的采空區(qū)相互重疊、交錯(cuò)。
(5)受民采干擾,治理難度加大。一些個(gè)人采礦留下的采礦區(qū)不明確,使一些國有礦山不能按計(jì)劃開采和處理采空區(qū),造成采空區(qū)長期積壓。
(6)殘礦回采加大了采礦區(qū)的安全隱患,老礦山采空區(qū)治理成為歷史遺留問題。一些國有老礦山改制后繼續(xù)對已近枯竭的老礦山資源進(jìn)行開采,長期開采留下了大量的未處理開采區(qū),新的企業(yè)主人未老采空區(qū)是歷史遺留問題,不愿曾但其治理責(zé)任。甚至還有企業(yè)對留下的礦柱進(jìn)行回采,這有增大了采空區(qū)的安全隱患。
(7)已關(guān)閉礦山采空區(qū)存在嚴(yán)重隱患。有些礦山雖然已關(guān)閉,但其原有礦主并沒有對其采空區(qū)實(shí)施治理工作,以至于留下了大量未處理采空區(qū)。
(8)采空區(qū)技術(shù)資料嚴(yán)重缺失。目前礦山企業(yè)對井下采空區(qū)分布情況普遍不是很清楚,同時(shí)也沒有有關(guān)圖紙資料可以查閱;其次老國有礦山企業(yè)因其改制,原有資料丟失現(xiàn)象嚴(yán)重。
以上問題,均是目前我國金屬非金屬礦山采空區(qū)普遍存在的問題,這也是我國礦山企業(yè)和政府必須面臨解決的問題。
2 采空區(qū)治理對策與措施
2.1 政策導(dǎo)向
2.1.1 建立督促和激勵(lì)采空區(qū)治理工作的政策機(jī)制。創(chuàng)新金屬非金屬礦山采空區(qū)的管理體制,建立督促和激勵(lì)性質(zhì)的政策機(jī)制,安監(jiān)、工商、國土分別從安全生產(chǎn)許可證、工商執(zhí)照年檢、采礦證等方面加強(qiáng)對采空區(qū)治理工作的管理,出臺采空區(qū)治理專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的優(yōu)惠政策,從而激勵(lì)和督促礦山企業(yè)對采空區(qū)進(jìn)行治理,這是采空區(qū)治理工作能積極展開的有效辦法。
2.1.2 礦山資源開采走科學(xué)化、集約化的發(fā)展道路。我國中小型礦山企業(yè)技術(shù)力量薄弱,對礦產(chǎn)資源利用率低,安全隱患較多。因此,政府必須進(jìn)行資源整合,用集約化解決中小礦山人才、技術(shù)等問題,從而,為企業(yè)安全生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。
2.1.3 加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、政策的制定,提高礦產(chǎn)資源開發(fā)的準(zhǔn)入制度。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了技術(shù)政策對行業(yè)發(fā)展的具體約束,加強(qiáng)和完善有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是推進(jìn)礦山技術(shù)進(jìn)步的有效措施。
2.2 技術(shù)保證
對不明采空區(qū)的探測技術(shù)、治理技術(shù)以及采空區(qū)預(yù)警技術(shù)與安全監(jiān)測儀器裝備的開發(fā)和研究,是復(fù)雜條件下安全高效開采急需解決的問題。因此,一方面要展開開采研究;另一方面,要跟緊國際先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展腳步,為我國金屬非金屬礦山開采及采空區(qū)治理的長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);同時(shí),大力推廣高新技術(shù)成果的應(yīng)用,盡快提升金屬非金屬礦山采空區(qū)治理的技術(shù)及裝備水平。
2.3 治理措施
2.3.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),全方位部署采空區(qū)治理工作。我國礦山分布點(diǎn)多面廣,安全條件差,部分地區(qū)尤其是國有礦山周邊亂采濫挖現(xiàn)象尚未整治到位,造成嚴(yán)重安全隱患。因此,地方各級政府要充分認(rèn)識和重視開展采空區(qū)治理工作的意義和作用,成立采空區(qū)治理專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)班子,全方位部署采空區(qū)的治理工作,落實(shí)責(zé)任。
2.3.2 全面開展采空區(qū)專項(xiàng)論證工作,并制定采空區(qū)專項(xiàng)治理方案。根據(jù)采空區(qū)的實(shí)際情況和開采技術(shù)條件等論證分析采空區(qū)的穩(wěn)定性及危害程度,制定科學(xué)、有效的治理方案。例如,近幾年來,因尾礦潰壩等造成的安全事故引起了社會(huì)和政府的廣泛關(guān)注,為此,國家已啟動(dòng)了尾礦庫專項(xiàng)整治方案。
2.3.3 設(shè)立采空區(qū)治理專項(xiàng)基金。設(shè)立采空區(qū)治理專項(xiàng)基金,是解決采空區(qū)長期治理資金問題的有效辦法。
2.3.4 建立礦山采空區(qū)信息資料管理庫,規(guī)范礦山企業(yè)技術(shù)資料。一方面,全面進(jìn)行動(dòng)員和部署工作,同時(shí)要組織各地下開采礦山企業(yè),根據(jù)礦山實(shí)際情況,調(diào)查核實(shí)采空區(qū)規(guī)模、穩(wěn)定性,逐步建立全國金屬非金屬礦山采空區(qū)基本信息數(shù)據(jù)管理庫;另一方面,必須規(guī)范礦山企業(yè)的技術(shù)資料,特別是圖紙資料,簡歷采空區(qū)資料檔案。
2.3.5 建立采空區(qū)治理聯(lián)合執(zhí)法機(jī)制,加強(qiáng)其監(jiān)管力度。采空區(qū)的治理十分復(fù)雜,應(yīng)建立政府及相關(guān)部門共同參與的聯(lián)合執(zhí)法工作機(jī)制,強(qiáng)化行政執(zhí)法,嚴(yán)厲打擊各類非法違法開采行為,及時(shí)研究解決采空區(qū)治理過程中的相關(guān)問題,同時(shí),加強(qiáng)對非法開采的打擊力度。
結(jié)語
我國金屬非金屬采空區(qū)規(guī)模巨大,情況復(fù)雜,均存在不同程度的安全隱患,應(yīng)從政策導(dǎo)向、技術(shù)保障、治理措施三方面對其治理制定對策,推動(dòng)、促進(jìn)采空區(qū)治理工作的全方位展開。
參考文獻(xiàn)
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篇4
1、金元素屬于金屬元素,本身就含有金字,所以也是金屬。
2、非金屬元素比較容易得到電子。一般情況下,金屬元素最外層的電子數(shù)比較少,所以它最外層的電子很容易被掠奪走,最后使其本身失去電子。而非金屬元素最外層的電子數(shù)比較多,所以它比較容易掠奪其他元素的電子,來滿足它本身的需求。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇5
關(guān)鍵詞:油田防腐;金屬腐蝕;非金屬管材
中圖分類號:TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)14-0043-02
1 油田概況
西北油田分公司是中石化的第二大油田,所屬油氣田內(nèi)腐蝕環(huán)境十分惡劣,采出液具有“高CO2、高H2S、高CI-,低pH值”的“三高一低”特點(diǎn),腐蝕帶來的直接損失和間接損失呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì),各行各業(yè)由于腐蝕造成的損失約占國民生產(chǎn)總值的3%,而石油與石化行業(yè)尤為嚴(yán)重,約占到其產(chǎn)值的6%左右。
2 非金屬管應(yīng)用與失效情況
目前已應(yīng)用各類非金屬管材980.77km,約占油田集輸管線的15%,且應(yīng)用量逐年增加。目前非金屬管線敷設(shè)主要以經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)選材,沒有按照油田實(shí)際工況條件進(jìn)行適應(yīng)性試驗(yàn)和評價(jià)選擇,導(dǎo)致管材失效問題較為突出,制約了非金屬管材推廣應(yīng)用。
2.1 非金屬管應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著腐蝕問題的加劇,對非金屬管材的需求也逐步擴(kuò)大,截止到2012年12月底,塔河油田已建非金屬管線總長度約980.77km,其中玻璃鋼管線長度524.533,占總管線比例53.48%。
根據(jù)介質(zhì)特性、腐蝕環(huán)境、材料性能等特點(diǎn),主要對應(yīng)用較廣的玻璃鋼、塑料復(fù)合管等非金屬管材等優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。
2.1.1 玻璃鋼優(yōu)點(diǎn)為質(zhì)輕,抗腐蝕強(qiáng),零件少,便于安裝,永久變形小,使用壽命長,缺點(diǎn)為抗外力破壞性差,維修困難,存老化問題,耐溫低,不適合DN400以上大口徑管道;連接方式手工糊制、螺紋承插膠接及O型圈承插連接。
2.1.2 塑料合金復(fù)合管優(yōu)點(diǎn)為適合注水及生活用水介質(zhì),衛(wèi)生,無毒,安裝方便,造價(jià)低,缺點(diǎn)為耐溫性能差,抗沖擊能力差,連接方式為金屬轉(zhuǎn)換接頭承插膠接。
2.1.3 連續(xù)增強(qiáng)復(fù)合管的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng),流體特性小,對接快,耐溫80℃,一次性施工長度長,缺點(diǎn)為脆性大,抗破壞性能力差,不易修復(fù),連接方式為金屬轉(zhuǎn)換接頭法蘭連接。
2.2 非金屬管失效情況
由于種類多、廠家多,非金屬管材的性能和質(zhì)量參差不齊,導(dǎo)致在塔河油田使用時(shí)暴露出了一些失效問題。2006年以來非金屬失效逐年增多,以接頭失效為主。至2013年非金屬管材在原油系統(tǒng)腐蝕頻次0.079次/公里,金屬腐蝕穿孔頻次0.265次/公里,是非金屬管材腐蝕刺漏的6倍;污水系統(tǒng)中非金屬管材發(fā)生腐蝕、刺漏頻次0.04次/公里,金屬發(fā)生腐蝕穿孔頻次2.33次/公里,是前者的約58倍。
3 塔河在用非金屬管材存在的主要問題
3.1 選材問題
目前,非金屬管線種類多,標(biāo)準(zhǔn)多,產(chǎn)品連接方式、施工工藝各異,問題是哪種產(chǎn)品適用于哪種工況條件及如何選用性價(jià)最優(yōu)產(chǎn)品及施工工藝的問題極大限制了非金屬管材在塔河油田的應(yīng)用,如非金屬管材在稠油區(qū)塊慎用。
3.2 適用性問題
由于非金屬材質(zhì)本身承壓低,抗沖擊性及耐壓等差,因而使用環(huán)境受限。如塑料合金復(fù)合管適應(yīng)的輸送介質(zhì)溫度為-35℃~70℃,適用壓力≤3.5MPa,有些管線在應(yīng)用中溫度遠(yuǎn)高于它的適用溫度,所以超出適用溫度也是發(fā)生刺漏的原因,投產(chǎn)至今8區(qū)地面工程刺漏嚴(yán)重。
3.3 施工問題
施工環(huán)節(jié)控制困難。非金屬管線在施工過程施工質(zhì)量受施工隊(duì)伍、環(huán)境、管溝、回填、道路、河流穿越等影響較大,施工難度大,時(shí)間長。如螺紋部分清理不徹底,玻璃鋼與其他材質(zhì)連接時(shí)由于采用的是鋼制轉(zhuǎn)換接頭處,容易滲漏。
3.4 搶修或修復(fù)問題
搶修或修復(fù)難度大。非金屬管材一旦發(fā)生刺漏,問題嚴(yán)重。修復(fù)時(shí)間長、難度大,甚至有時(shí)需停產(chǎn)更換,部分稠油管線再生產(chǎn)時(shí)還需鹽水掃線。
4 非金屬管材失效特征及原因分析
4.1 金屬轉(zhuǎn)換接頭腐蝕刺漏失效
接頭是非金屬及其復(fù)合管的薄弱點(diǎn)。接頭處因?yàn)槭莾煞N不同的材質(zhì),在此處主要存在的是靜電與集中腐蝕,造成腐蝕嚴(yán)重。
4.2 膠連接頭刺漏
由于接口依托粘結(jié)劑強(qiáng)度,施工時(shí)接口粘結(jié)劑進(jìn)雜質(zhì)或不均勻固化對管道接口強(qiáng)度影響大,溫度和風(fēng)沙天氣對管道施工均有較大的影響,施工控制不得當(dāng)易造成接頭刺漏。
4.3 長期服役后承壓能力下降
在某些介質(zhì)條件下,有的非金屬管材甚至?xí)l(fā)生吸漲、溶蝕等降級現(xiàn)象,并導(dǎo)致失效。T820(K)單井管線介質(zhì)為重質(zhì)稠油,天然氣中高含H2S,該管線運(yùn)行6年后發(fā)生溶脹、降解,導(dǎo)致管線性能減弱,出現(xiàn)破裂。
4.4 外力破壞失效
玻璃鋼材質(zhì)脆,柔性差,抗沖擊能力差,極易受機(jī)械損傷導(dǎo)致爆管。2012年4月11日4區(qū)油閥組至一號聯(lián)集輸干線玻璃鋼管線被挖斷,造成原油泄漏,影響正常生產(chǎn)。
5 結(jié)語
(1)非金屬材料由于非金屬材料的無極性,與大多數(shù)酸、堿鹽均不發(fā)生反應(yīng),且在電化學(xué)腐蝕環(huán)境中很難發(fā)生失去外層電子的氧化反應(yīng),在耐蝕性上比金屬材料具有先天優(yōu)勢。
(2)非金屬應(yīng)用還存在強(qiáng)度低、抗沖擊能力差、易破損、材質(zhì)脆性大、耐熱性差等方面的不足,非金屬管材的應(yīng)用需開展壓力等級、使用壽命、溫度、連接性能、環(huán)境相容性等方面適用性評價(jià)。
參考文獻(xiàn)
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篇6
1、無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在無機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作。一般就是水泥廠,陶瓷廠,玻璃廠,混凝土行業(yè)以及專業(yè)的相關(guān)部門。
2、無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)無機(jī)非金屬材料及復(fù)合材料的生產(chǎn)過程、工藝及設(shè)備的基礎(chǔ)理論、組成、結(jié)構(gòu)、性能及生產(chǎn)條件間的關(guān)系,具有材料測試、生產(chǎn)過程設(shè)計(jì)、材料改性及研究開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)和設(shè)備及技術(shù)管理的能力。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇7
[關(guān)鍵詞]無機(jī)非金屬材料;實(shí)習(xí);產(chǎn)學(xué)研;考核方式
在現(xiàn)代高等教育中,實(shí)習(xí)是不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。通過實(shí)習(xí)課程,第一能夠讓學(xué)生對本專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備、車間及工作狀態(tài)有一個(gè)直觀的認(rèn)識[2];第二能夠幫助學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際從而加深對所學(xué)理論知識的理解[3];第三,能夠提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力;第四,能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力[4]。重慶科技學(xué)院無機(jī)非金屬材料專業(yè)的實(shí)習(xí)課程體系包括認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)三部分,經(jīng)過多年的建設(shè),已取得了很大的成績,實(shí)習(xí)目標(biāo)明確,實(shí)習(xí)方案可行,與一批現(xiàn)代陶瓷、水泥混凝土、新能源材料企業(yè)建立了聯(lián)系,簽署了實(shí)習(xí)合作協(xié)議,已培養(yǎng)了十余屆合格的本科畢業(yè)生。但由于該專業(yè)建立時(shí)間較短,積淀不足,且行業(yè)環(huán)境[5]及學(xué)生特點(diǎn)也在發(fā)生變化,導(dǎo)致該專業(yè)的實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)仍然純在或者新出現(xiàn)了一些問題,限制了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
1實(shí)習(xí)教學(xué)中存在的問題
1.1落實(shí)實(shí)習(xí)企業(yè)難
我校是一個(gè)二本院校,社會(huì)知名度和影響力有限,很難聯(lián)系到大型企業(yè)實(shí)習(xí)單位,只能到一些中小型企業(yè)去實(shí)習(xí),而現(xiàn)在的中小企業(yè)大多為民營企業(yè),他們出于安全、技術(shù)保密等因素考慮,接納我們實(shí)習(xí)的意愿往往不高,這導(dǎo)致了我們聯(lián)系實(shí)習(xí)單位非常困難。有些企業(yè)雖然也同意我們?nèi)?shí)習(xí),但只讓學(xué)生走馬觀花的看一遍生產(chǎn)線,從進(jìn)車間到出車間總共不到兩個(gè)小時(shí),這種實(shí)習(xí)方式很難讓學(xué)生有較大的收獲。
1.2學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中學(xué)習(xí)的積極性不高
學(xué)生剛進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)時(shí),由于好奇和新鮮感,還是有一定的興趣的,但實(shí)習(xí)開始幾天后很大一部分學(xué)生就失去了積極性。這是因?yàn)?,目前的?shí)習(xí)方式,大體包括兩類,一類是只能看,不能動(dòng)手操作的參觀實(shí)習(xí),另一類是雖然能夠動(dòng)手操作,但往往只讓做一些簡單、重復(fù)且較繁重的工作;另外,學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中只能接觸到車間里的操作工人,這些工人基本都是一些農(nóng)民工,無法回答學(xué)生提出的一些問題。有些企業(yè)雖然同意學(xué)生在里面實(shí)習(xí)幾周,但實(shí)習(xí)三四天以后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)該看的都看完了,剩下的時(shí)間再實(shí)習(xí)不過是重復(fù)同樣的事情,無法將實(shí)習(xí)再深入下去,因此很快失去了熱情。
2解決措施
面對這些存在的問題,我們既要發(fā)揚(yáng)已有的好的方法及模式,又要敢于嘗試改革創(chuàng)新,從而推動(dòng)無機(jī)非專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的提高,為培養(yǎng)高素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。筆者有多年帶實(shí)習(xí)的經(jīng)歷,結(jié)合本專業(yè)實(shí)習(xí)的具體特點(diǎn),再參考相關(guān)文獻(xiàn)資料中報(bào)道的提高實(shí)習(xí)質(zhì)量的辦法,總結(jié)出了以下幾條適應(yīng)我校無機(jī)非專業(yè)實(shí)習(xí)的改革措施。
2.1充分發(fā)揮校友的作用來聯(lián)系實(shí)習(xí)企業(yè)
我校無機(jī)非金屬材料專業(yè)已有10余屆的畢業(yè)生,很多校友從事于本專業(yè)領(lǐng)域的工作,部分優(yōu)秀友現(xiàn)已成為單位的骨干或領(lǐng)導(dǎo),這些校友是學(xué)校的寶貴財(cái)富,通過他們聯(lián)系實(shí)習(xí)企業(yè)必然事半功倍。但本專業(yè)建立以來,只開過一次校友會(huì),這是不夠的。我們應(yīng)該通過多種方式加強(qiáng)學(xué)校與校友之間的聯(lián)系和合作,使校友資源能夠?yàn)閷I(yè)建設(shè)發(fā)展提供實(shí)質(zhì)性的幫助。首先,校友聚會(huì)的頻次應(yīng)該加大,至少5年一次;第二,每年的畢業(yè)答辯,可以請一些校友作為企業(yè)老師參與進(jìn)來,這樣既可以提高答辯的質(zhì)量,也可以加強(qiáng)同校友之間的聯(lián)系;第三,教師的一些科研項(xiàng)目,也可以邀請校友參與進(jìn)來。
2.2以產(chǎn)學(xué)研為紐帶加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系
我校無機(jī)非金屬材料專業(yè)擁有熱等靜壓爐、高真空鎢絲爐、全自動(dòng)壓機(jī)、原子力顯微鏡、維氏硬度計(jì)等先進(jìn)的儀器設(shè)備,同時(shí),還具有一定的人才優(yōu)勢,如擁有一批本專業(yè)領(lǐng)域的博碩士教師,這是一般的中小企業(yè)所不具備的;企業(yè)熟悉市場,了解市場的需求是什么,同時(shí),企業(yè)具有產(chǎn)品規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)的能力,這是高校不具備的。因此,兩者是具有合作基礎(chǔ)的,企業(yè)提出需求,學(xué)校則以科研課題的方式來協(xié)助企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品或者改進(jìn)產(chǎn)品。在校企合作中使企業(yè)獲得實(shí)實(shí)在在的好處,那么企業(yè)自然愿意接納學(xué)校去實(shí)習(xí)。
2.3改革實(shí)習(xí)方式與考核方式
本專業(yè)現(xiàn)在的實(shí)習(xí)方式是,進(jìn)廠前學(xué)生先在互聯(lián)網(wǎng)上查一下該企業(yè)的資料,對該企業(yè)有一個(gè)簡單的認(rèn)識,進(jìn)廠后,分組在各個(gè)崗位輪流實(shí)習(xí),以參觀實(shí)習(xí)為主,少數(shù)企業(yè)允許學(xué)生做一些簡單的工作。這種實(shí)習(xí)方式不能夠激發(fā)學(xué)生的積極性??梢杂商釂柺缴a(chǎn)實(shí)習(xí)方式[6]來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)習(xí)方式,進(jìn)廠前不僅要讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)查閱實(shí)習(xí)廠家的資料,老師還要通過PPT或視頻的方式為學(xué)生介紹該企業(yè)及相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝及應(yīng)用等,然后將學(xué)生分組,讓每組提出至少十個(gè)問題,學(xué)生需要在實(shí)習(xí)的過程中自己去尋找這些問題的答案。對學(xué)生進(jìn)行考核時(shí),他們所提出的問題和對問題的解答,都要作為打分的依據(jù)?;谥貞c科技學(xué)院為二本院校這一實(shí)際情況,我們應(yīng)該堅(jiān)定不移的走應(yīng)用型大學(xué)的建設(shè)道路,要將辦學(xué)與本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合,發(fā)揮自身的人才優(yōu)勢和設(shè)備優(yōu)勢,為本地區(qū)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級做出的貢獻(xiàn),切實(shí)的做到產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,那么實(shí)習(xí)單位聯(lián)系困難的困境就會(huì)迎刃而解。在實(shí)習(xí)過程中,要讓學(xué)生帶著問題去實(shí)習(xí),同時(shí)力爭做到將實(shí)習(xí)考核滲透到實(shí)習(xí)過程中,而不是簡單的只以最后那份實(shí)習(xí)報(bào)告作為評分的唯一依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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篇8
考點(diǎn)點(diǎn)擊從近幾年高考情況來看,以往不被看好的硅及其化合物知識隨著新材料、新能源、新科技的發(fā)展,在高考中的地位得到凸顯,常考內(nèi)容包括硅及其化合物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和用途,硅及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,硅及其化合物的有關(guān)實(shí)驗(yàn),硅及其化合物的有關(guān)計(jì)算,信息反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫,新型無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用分析等。
例1A、B、C、D、E五種物質(zhì)中均含有同一種非金屬元素,它們能發(fā)生如圖1所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,該元素(用R表示)的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽(Na2RO3)和氫氣,請回答下列問題:
(1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式:A、B、
C、D、E。
(2)上述物質(zhì)中,可以用作半導(dǎo)體材料的是(填序號,下同),可以用來制作光導(dǎo)纖維的是。
(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:,該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。
(4)寫出反應(yīng)⑤的離子方程式:。
(5)H2CO3的酸性強(qiáng)于E的,請用離子方程式予以證明:。
解題引導(dǎo)解答本題的突破口一是非金屬元素R的單質(zhì)能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽
(Na2RO3)和氫氣,說明這是硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化。突破口二是反應(yīng)條件“高溫”,
A在高溫條件下,能與焦炭、CaCO3發(fā)生反應(yīng),則A為SiO2,從而順滕摸瓜推知B為CaSiO3,D為Si,E為H2SiO3。據(jù)此可回答相關(guān)問題。
答案:(1)SiO2CaSiO3 Na2SiO3SiH2SiO3
(2)DA
(3)SiO2+2C高溫Si+2CO1∶2
(4)SiO2-3+Ca2+CaSiO3
(5)SiO2-3+CO2+H2OH2SiO3+CO2-3
考點(diǎn)二氯及其化合物
考點(diǎn)點(diǎn)擊氯是典型的非金屬元素,氯及其化合物的性質(zhì)、物質(zhì)制備、用途、鹵素性質(zhì)的遷移應(yīng)用、涉及氯及其化合物知識的框圖推斷、物質(zhì)或離子推斷和化學(xué)計(jì)算、聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行綜合應(yīng)用等一直是歷年高考考查的熱點(diǎn),需要關(guān)注。
例2在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取CI2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
(1)圖2中收集Cl2的正確裝置是(填序號);檢驗(yàn)氯化氫氣體中是否混有少量氯??刹捎玫脑噭┦?。
(2)將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 ,光照氯水有氣泡產(chǎn)生,該氣體是。
解題引導(dǎo)(1)氯氣的密度比空氣的大,收集時(shí)采取向上排空氣法,又因?yàn)槁葰庥卸荆栽谑占b置后要有尾氣處理裝置(NaOH溶液)。檢驗(yàn)氯化氫氣體中是否混有少量氯氣,可用濕潤的淀粉KI試紙。
(2)氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸(具有較強(qiáng)的氧化性),次氯酸電離生成的ClO-、溶液中溶解的Cl2也具有氧化性。HClO不穩(wěn)定,光照分解產(chǎn)生O2。
答案:(1)C濕潤的淀粉KI試紙(2)Cl2、HClO、ClO-O2
考點(diǎn)三硫及其化合物
考點(diǎn)點(diǎn)擊硫是重要的非金屬元素,硫及其化合物在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著重要的作用,因而其相關(guān)內(nèi)容是近幾年高考命題的熱點(diǎn),??純?nèi)容有硫及其化合物的性質(zhì),SO2-4的檢驗(yàn)、濃硫酸的特性、硫酸鹽的組成、以其為載體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化學(xué)計(jì)算、環(huán)境保護(hù)等。
例3對某酸性溶液(可能含有Br-、SO2-4、H2SO3、NH+4)分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①加熱時(shí)放出的氣體可以使品紅溶液褪色;②加堿調(diào)至堿性后,加熱時(shí)放出的氣體可以使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán);③加入氯水時(shí),溶液略顯橙黃色,再加入BaCl2溶液,產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。對于下列物質(zhì),不能確認(rèn)其在原溶液中是否存在的是()。
A.Br-B.SO2-4C.H2SO3D.NH+4
解題引導(dǎo)①加熱時(shí)放出的氣體可以使品紅溶液褪色,則溶液中一定含有H2SO3 ,H2SO3 不穩(wěn)定,分解產(chǎn)生的SO2 可使品紅溶液褪色。②加堿調(diào)至堿性后,加熱時(shí)產(chǎn)生使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,即有NH3產(chǎn)生,說明溶液中一定含有NH4+。③加入氯水時(shí)溶液顯橙黃色,說明原溶液中含有Br- ,再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成,說明此時(shí)溶液中含SO2-4,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3 產(chǎn)生的,故不能確定原溶液中是否存在SO2-4。
答案:B。
考點(diǎn)四氮及其化合物
考點(diǎn)點(diǎn)擊氮及其化合物知識內(nèi)容豐富,涉及面較廣,是歷年高考命題的熱點(diǎn)之一,試題常以元素及其化合物知識為載體,與化學(xué)基本概念、基本理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算密切結(jié)合。其考查的內(nèi)容主要有氮?dú)夥肿拥姆€(wěn)定性、氨氣分子的結(jié)構(gòu)和水溶性、氮氧化物的有關(guān)計(jì)算、銨鹽及NH+4的檢驗(yàn)、硝酸的性質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等。
例4下列關(guān)于氮及其化合物的敘述正確的是()。
A.N2在反應(yīng)中只能表現(xiàn)出還原性,而不能表現(xiàn)出氧化性
B.NO2與水反應(yīng)中生成NO,NO與空氣中的O2反應(yīng)可生成NO2
C.在金屬與硝酸的反應(yīng)上,硝酸只表現(xiàn)出氧化性D.銨鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)一定放出氨氣
解題引導(dǎo)在N2與H2合成氨的反應(yīng)和Mg在N2中燃燒的反應(yīng)中,N2均表現(xiàn)出氧化性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NO2與水的反應(yīng)為3NO2+H2O2HNO3+NO,NO與空氣中O2的反應(yīng) 2NO+O22NO2,B項(xiàng)正確;在金屬與硝酸的反應(yīng)中,有還原產(chǎn)物(NO或NO2等)和硝酸鹽生成,硝酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)銨鹽溶液的濃度很小時(shí),其與NaOH溶液反應(yīng)生成NH3?H2O,不能放出氨氣,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B。
考點(diǎn)五非金屬元素之間的轉(zhuǎn)化
考點(diǎn)點(diǎn)擊無機(jī)推斷題是高考時(shí)常見非金屬元素知識進(jìn)行考查的一種重要題型,通常以框圖題形式出現(xiàn)在試卷中。復(fù)習(xí)時(shí)需將知識網(wǎng)絡(luò)化,掌握不同的單質(zhì)或化合物之間的聯(lián)系及轉(zhuǎn)化。解題的關(guān)鍵是抓住題目中的關(guān)鍵信息,尋找突破口,順藤摸瓜,層層剖析,得出結(jié)論。
例5已知A是一種正鹽,B是氣態(tài)氫化物,C是單質(zhì),F(xiàn)是強(qiáng)酸。當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí),各物質(zhì)間都有如圖3所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物及反應(yīng)條件均已略去);當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),過量的B與Cl2反應(yīng)除生成C外,另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。下列說法中不正確的是()。
A.當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)可能是H2SO4
B.當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)可能是HNO3
C.B與Cl2的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
D.當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),C在常溫下是氣態(tài)單質(zhì)
解題引導(dǎo)由B為氣態(tài)氫化物,C為單質(zhì),可推測CE是無機(jī)化合物的連續(xù)氧化,對照上面的連續(xù)氧化過程,可知B為NH3或H2S。進(jìn)一步分析,NH3在堿性條件下生成,H2S在酸性條件下生成。當(dāng)X為強(qiáng)酸時(shí)B為H2S,C為S單質(zhì),D為SO2,E為SO3,F(xiàn)為H2SO4,A中含有S2-。當(dāng)X為強(qiáng)堿時(shí),B為NH3,C為N2,D為NO,E為NO2,F(xiàn)為HNO3,A中含有NH2+4,所以A為(NH4)2S。C項(xiàng)中H2S+Cl2S+2HCl、8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl均為氧化還原反應(yīng),D項(xiàng)不正確。
篇9
課程內(nèi)容連慣性不強(qiáng)由于不同測試儀器、不同測試方法涉及的測試原理不同,因而課程章節(jié)之間的內(nèi)容有較強(qiáng)的獨(dú)立性,甚至于毫不連慣,整個(gè)課程的教學(xué)成為一個(gè)相對分散的體系,而且與其他專業(yè)課的聯(lián)系也很少,往往使學(xué)生感覺教學(xué)內(nèi)容零散,不利于準(zhǔn)確掌握與記憶。課程結(jié)束后,學(xué)生對每種測試方法之間的相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證的關(guān)系認(rèn)識太少,在實(shí)際應(yīng)用中往往出現(xiàn)只知用某一種測試方法分析一類問題,而不會(huì)綜合其他的測試方法進(jìn)行更全面的分析、以得到更可靠的信息的現(xiàn)象。需要測試實(shí)驗(yàn)平臺的大型現(xiàn)代測試儀器支撐為了使學(xué)生更好地掌握本課程所涉及的主要儀器的工作原理和實(shí)際操作,并最終做到能學(xué)以致用,學(xué)生最好能夠直接接觸測試儀器,獲得感性認(rèn)識,因此對教學(xué)條件要求較高。測試方法課所涉及的設(shè)備屬于大型精密儀器,一臺透射電鏡至少要數(shù)百萬甚至上千萬元,既是教學(xué)儀器也是重要的科研設(shè)備。這個(gè)特點(diǎn)決定了測試方法課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不可能像大學(xué)物理等實(shí)驗(yàn)一樣,學(xué)生人手一臺自己操作,實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能以演示性為主,因而在很大程度上只能給學(xué)生一個(gè)表觀印象,影響了對課程內(nèi)容的深入了解和掌握。課程教學(xué)效果差課程涉及許多學(xué)科內(nèi)容和知識,面廣,公式原理多,學(xué)生不易理解,僅通過傳統(tǒng)的單一平面式紙介課本文字和掛圖,或者是幻燈投影式教學(xué)難以反映分析測試原理以及各種儀器使用的動(dòng)態(tài)知識,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高,互動(dòng)性不強(qiáng)。再加上部分學(xué)生基礎(chǔ)不夠扎實(shí),難免給學(xué)生心理上籠上了陰影,造成了學(xué)生學(xué)習(xí)中的畏難情緒。顯然,現(xiàn)代科技發(fā)展的需求與教學(xué)現(xiàn)狀的局限形成了強(qiáng)烈對照。如果沿襲舊的教學(xué)模式,勢必影響學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握,對學(xué)生閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)造成較大障礙,不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。因此,如何在現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)境下解決這些問題,保證教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生掌握先進(jìn)的材料分析方法,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析和創(chuàng)新能力,是這門課程改革的關(guān)鍵,也是開展研究性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。對該課程的理論教學(xué),既不能照搬教材,也不能完全采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,這就要求教師在授課過程中采用合理、適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。
根據(jù)這門課程的特點(diǎn),選擇合理的教學(xué)內(nèi)容,設(shè)定教學(xué)重心非常必要。在課堂教學(xué)方面,簡略介紹每種儀器的原理和結(jié)構(gòu),把重點(diǎn)放在各種儀器的應(yīng)用、樣品的制備方法及如何分析測試、分析數(shù)據(jù)結(jié)果上,強(qiáng)調(diào)知識的運(yùn)用。將教學(xué)目標(biāo)由以往的“以儀器為中心”轉(zhuǎn)化到“以材料為中心”,由“技能培訓(xùn)”轉(zhuǎn)化到“思維能力培養(yǎng)”,這樣,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生不感到枯燥。這一思路的改變,也使教師在授課過程中將科研引入到教學(xué)中,從而教授給學(xué)生的不再是簡單的技能,而是從事科學(xué)研究的思路與方法,提高了學(xué)生的科研能力,以期真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。教學(xué)方法改革教學(xué)方法是教師從事教學(xué)工作的工具和手段,對實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)實(shí)效有著重要的意義。在教學(xué)過程中,因材施教,運(yùn)用學(xué)生樂于接受的邏輯形式,可實(shí)行直觀式、啟發(fā)式、討論式、參與式、案例式等生動(dòng)而豐富的教學(xué)形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。然而,教學(xué)的根本任務(wù)是讓學(xué)生從被動(dòng)接受知識轉(zhuǎn)化為主動(dòng)自覺地學(xué)習(xí)知識,著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法中,學(xué)生只是“吸進(jìn)”沒有“呼出”,教師自我感覺講得頭頭是道,分析得清楚明了,學(xué)生卻學(xué)得被動(dòng),能力得不到提高,學(xué)生對整體的教學(xué)沒有概念,教師教什么學(xué)生學(xué)什么,課程之間缺少聯(lián)系。因此,教學(xué)改革要努力改進(jìn)教育教學(xué)的方法,改變滿堂灌、死記硬背的方式,大力提倡啟發(fā)式教育,推行研究性學(xué)習(xí)。
采用“牽一發(fā)動(dòng)全身”、“震一點(diǎn)動(dòng)整鏈”的思路組織教學(xué),可以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。問題鏈教學(xué)模式就是這樣一種高效教學(xué)模式[1-4],它以學(xué)生為主,通過精心設(shè)計(jì)問題鏈,引導(dǎo)學(xué)生按照“發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題”的思維發(fā)展過程,通過問題的提出,探索解決問題的方法。對于“無機(jī)非金屬材料測試方法”課程的教學(xué),可對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行問題情境設(shè)計(jì),組成教學(xué)問題,形成按順序解決的教學(xué)問題邏輯鏈條即問題鏈。實(shí)際操作的教學(xué)實(shí)施程序?yàn)椋寒a(chǎn)生問題情境1引導(dǎo)學(xué)生分析問題討論找到解決問題的方法產(chǎn)生問題情境2分析問題討論解決問題……循環(huán)下去。需要說明的一點(diǎn)是:問題鏈中的問題的答案既不存在于學(xué)生以前的知識中,也不存在于所提供的信息中。這種問題能引起學(xué)生的情感反應(yīng),造成學(xué)生的智力“困窘”,從而激發(fā)學(xué)生找到解決問題的興趣。以X射線衍射分析基礎(chǔ)為例,設(shè)計(jì)問題鏈:什么是X射線?X射線的本質(zhì)這樣的X射線如何產(chǎn)生的?X射線管產(chǎn)生出的X射線如何描述,有什么特征?X射線譜這樣的X射線與物質(zhì)有怎樣的相互作用?散射和吸收相干散射是晶體產(chǎn)生衍射的基礎(chǔ)。這個(gè)問題鏈主要是創(chuàng)設(shè)情境,通過這樣環(huán)環(huán)相扣的問題,將學(xué)生引入課題:X射線和物質(zhì)相互作用可以產(chǎn)生相干散射,而相干散射是晶體產(chǎn)生衍射的基礎(chǔ)。以電子顯微分析基礎(chǔ)為例,設(shè)計(jì)問題鏈:光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)多大?局限性,需要提高分辨本領(lǐng)如何提高分辨本領(lǐng)?采用短波源哪些短波源合適?電子電子可以發(fā)展光學(xué)嗎?波性,可改變運(yùn)動(dòng)方向如何使電子改變運(yùn)動(dòng)方向?靜電透鏡,磁透鏡。這個(gè)問題鏈主要是創(chuàng)設(shè)情境,通過問題鏈,將學(xué)生引入課題:電子可以憑借軸對稱的非均勻電場、磁場的力,使其會(huì)聚或發(fā)散,從而達(dá)到成像的目的。問題鏈?zhǔn)浇虒W(xué)注重了知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)整體教學(xué),注重了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和潛在的學(xué)習(xí)能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,注重對已有知識的復(fù)習(xí)和對后繼學(xué)習(xí)的鋪墊,強(qiáng)調(diào)學(xué)新溫故,知新延后,具有較強(qiáng)的邏輯結(jié)構(gòu)。通過一系列教學(xué)問題即問題鏈的研究性學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以掌握科學(xué)的知識和成果,而且還知曉這些知識和成果獲得的過程、方法和途徑,旨在強(qiáng)化學(xué)生問題意識,培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性和創(chuàng)新性。
針對“無機(jī)非金屬材料測試方法”課程屬于邊緣科學(xué),多學(xué)科交叉,起點(diǎn)高、知識面廣、難度大等特點(diǎn),教學(xué)過程中從兩方面同時(shí)進(jìn)行嘗試性改革。選擇合理的教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)講解各種儀器的應(yīng)用、樣品的制備方法及如何分析測試、分析數(shù)據(jù),強(qiáng)調(diào)知識的運(yùn)用。在此基礎(chǔ)上嘗試采用問題鏈教學(xué)模式,創(chuàng)設(shè)問題情境,組成教學(xué)問題,形成按順序解決的教學(xué)問題邏輯鏈。該方法使學(xué)生在教師的主導(dǎo)下逐漸建立起系統(tǒng)的儀器分析知識結(jié)構(gòu)體系,提高了學(xué)生接受新知識、新方法的能力,增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。若長期堅(jiān)持問題鏈教學(xué)模式,學(xué)生的問題意識、研究意識可能會(huì)變成一種習(xí)慣,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
作者:馬文 白玉 王俊 董紅英 單位:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院
篇10
【關(guān)鍵詞】微型化實(shí)驗(yàn) 氣體
中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.07.186
前言
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)(Microscale Chemical Experiment)是20世紀(jì)80年代國際公認(rèn)能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新技術(shù)和新方法。其優(yōu)點(diǎn)是:儀器微型化和試劑用量少,具有污染少,現(xiàn)象明顯,快速,節(jié)約,安全等優(yōu)點(diǎn)。微型實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對毒性大,藥品貴,耗量大,易燃,易爆,污染嚴(yán)重,操作復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為重要,它能杜絕或明顯減少實(shí)驗(yàn)過程中給環(huán)境帶來的污染,體現(xiàn)了綠色化學(xué)的原則。同時(shí)微型化學(xué)對學(xué)生較好學(xué)習(xí)化學(xué)也有顯著影響。因此,微型化學(xué)的開展和大力實(shí)施是非常必要的。
本文對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中氯氣,二氧化硫,的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了微型化設(shè)計(jì),目的是使這些實(shí)驗(yàn)操作簡單便捷,適合學(xué)生操作。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器與試劑
1.1.1儀器
自由夾,50ml燒杯,青霉素藥劑瓶,10ml注射器,20mL注射器,輸液管和12號注射器針頭,白紙,,直徑為6cm的培養(yǎng)皿,,直徑為9cm的培養(yǎng)皿(作蓋子),滴管,棉紙,250mL錐形瓶,配三孔膠塞,二孔膠塞,,橫口管試管,燒瓶夾,酒精燈,石棉網(wǎng),火柴,藥匙,玻璃瓶,塑料管,帶有玻璃閥門的導(dǎo)管,單頸燒瓶,微型氣體發(fā)生器,微型氣體發(fā)生和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)器,微型集氣瓶。
1.1.2主要試劑
1.2實(shí)驗(yàn)裝置
1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1氯氣的制備
氯氣的制備(圖1)
①將小培養(yǎng)皿放在白紙上,各種溶液及其用量按圖1所示分別滴加到培養(yǎng)皿中的相應(yīng)位置。接著在培養(yǎng)皿中央滴加“84消毒液”和稀硫酸(注意滴加的順序和液滴的問題),并立即蓋上大培養(yǎng)皿。
②1min后,可以觀察到培養(yǎng)皿中各種液滴的顏色發(fā)生了變化,生成的物質(zhì)如圖2所示,反應(yīng)現(xiàn)象如表1所示。
③移走大培養(yǎng)皿,迅速向含鐵離子的液滴中加1滴硫氰酸鉀溶液,向硫酸鈉溶液中滴加1滴鹽酸酸化的氯化鋇溶液,向含碘的液滴中滴加1滴淀粉溶液如圖2所示,各液滴的顏色變化情況如表1所示
④另取2個(gè)培養(yǎng)皿(一大一?。?,按圖4所示用量滴加各種溶液,用大培養(yǎng)皿蓋住1min后重復(fù)步驟3。
表1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1.3.2二氧化硫的制備及性質(zhì) (圖2)
①如圖連接好裝置,在后面的小玻璃中加少許水,并檢驗(yàn)該裝置的氣密性后待用。
②向左邊玻璃瓶中用藥匙加入適量固體Na2SO3,向右邊玻璃瓶中加適量NaOH溶液;用滴管一次在中間的4個(gè)塑料管中滴加紫色石蕊試液、Ba(OH)2溶液、溴水、酸性KMnO4溶液,用量為塑料管的1/3。
③塞緊塑料管的膠塞和玻璃瓶的膠蓋,用注射器制取適量的H2SO4(1:1),扎入裝有固體Na2SO3的玻璃瓶中。
④緩緩?fù)苿?dòng)注射器的活塞,將硫酸擠入玻璃瓶中,注意觀察各塑料管中氣泡的速度以控制硫酸的加入,至各瓶中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止加入硫酸。
⑤記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
化學(xué)方程式:
a: Na2SO3+ H2SO4=Na2SO4+ SO2+H2O
b: SO2+ H2O= H2SO3(使紫色石蕊試液變紅)
c: SO2+ Ba(OH)2=BaSO3+H2O
〔SO2+ H2O + BaSO3 = Ba(HSO3)2〕
d: SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr
e: 5SO2+2KMnO4 +2H2O=K2SO4 +2MnSO4 +2H2SO4
f: SO2 +2NaOH= Na2SO3 + H2O
2.結(jié)果與討論
2.1氯氣的制備
采用微型實(shí)驗(yàn)裝置制備氯氣,其優(yōu)點(diǎn)是:藥品用量小,尾氣排放少,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,簡單省時(shí),易為學(xué)生接納。微型實(shí)驗(yàn)裝置最大優(yōu)點(diǎn)是:①氯氣自發(fā)彌散取代了將反應(yīng)物混合,而且立即能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,中學(xué)生很快就能掌握這組實(shí)驗(yàn)的操作過程和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。②以往教師上課要帶上大批的裝置到教室去,弄得不好,還把教師搞得烏煙瘴氣,其結(jié)果只能導(dǎo)致學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生恐懼。
現(xiàn)在有了微型實(shí)驗(yàn)裝置,不但操作簡單,反應(yīng)條件容易控制,而且現(xiàn)象快速明顯,藥品用量少,大大降低了氯氣對實(shí)驗(yàn)室的污染程度。此外,該實(shí)驗(yàn)所用儀器均為透明的玻璃儀器。教師也可以用投影來演示,以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。
2.2二氧化硫的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
由于二氧化硫氣體具有刺激性,毒性,易溶于水,無色等特點(diǎn),導(dǎo)致常規(guī)實(shí)驗(yàn)制備二氧化硫具有一定缺點(diǎn): ①不易觀察,且制備時(shí)反應(yīng)速度極快;②不易控制,易對環(huán)境造成污染,影響學(xué)生健康。
本套微型實(shí)驗(yàn)裝置改掉以往常規(guī)實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn),具有一下優(yōu)點(diǎn):①包括二氧化硫的制備、二氧化硫的多個(gè)性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及尾氣處理三大部分,同時(shí)還配備有防倒吸裝置,功能齊全且體積小巧;②實(shí)驗(yàn)過程中試劑用量很少,節(jié)約藥品;③操作方便,易于控制,有利于學(xué)生進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn);④生成二氧化硫的氣體少,氣密性好,有尾氣吸收,能保證無環(huán)境污染問題。
3.結(jié)論
⑴氯氣制取是有毒氣體,因此制備時(shí)需注意尾氣吸收。
⑵二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。
①紫色石蕊試液變紅,說明SO2的水溶液呈酸性。
②能使溴水,滴有品紅試液的濾紙逐漸褪色,說明SO2具有漂白性。
③滴有KMnO4溶液的濾紙褪色,說明SO2具有還原性,易被KMnO4氧化。
④SO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO3說明SO2具有氧化性,易將+4價(jià)硫氧化為+6價(jià)。
參考文獻(xiàn)
[1]周懷寧主編 微型無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn).北京:科學(xué)出版社 2000
[2]Martin M.F.chino?J.Chem.Educ,2002 (8):992-993