发布时间:2022-10-12 10:59:08
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的化学反应论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
[关键词] 大学英语;翻译教学;文化因素
一、引言
随着中国对外开放的不断深入,与世界各国的交往不断增多,社会对各类翻译人才的需求大增,大学英语翻译教学的重要性和必要性也随之凸显出来。各种门类涉外企业公司都要求大学毕业生能够用英语进行口头交际,用英语翻译各类资料。然而中国大学英语翻译教学之现状,确有急需提高之处。许多高校的大学英语翻译教学基本围绕四六级英语水平测试里的五道翻译题展开,即只要求学生掌握英语学习中的重要句子结构,常用的词及短语。这种以四六级考试为指向的大学英语翻译教学的主要内容就表现为针对精读文章的重要词句进行英译汉和汉译英的练习。在教学实践中,这种所谓的“翻译”并不能引导学生获得翻译能力。相反,会让学生对英语学习感到乏味,无法获得英语原文带来的文化美感。原传道先生对非外语专业翻译教学的培养目标曾做出定位:“大学英语翻译教学的最终目标是培养学生分析传译信息的能力,包括分析传译具体的语言内容和非语言内容,获得语言表达运用的能力”(2004)。这种传译能力的获得往往要求我们在外语教学中,“根据语言的本质特征和外语教学的特点,遵循五个原则:交际原则,文化原则,系统原则,认知原则,情感原则。”(陈淑萍,2004)
其中,文化是翻译过程中必然会面临也可能是最难的问题之一。文化和语言的关系非常密切,语言是文化的载体。因为文化常常为一语言群体所特有,在另一语言群体中常常是空缺或差异。这造成了翻译的困难。美国翻译理论家尤金・奈达指出:“翻译是两种文化之间的交流。对于真正成功的翻译而言,熟悉两种文化甚至比掌握两种语言更重要。因为词语只有在文化背景中才有意义。”因此翻译是要将中西文化结合起来,离开文化背景去翻译,不可能达到两种语言之间的真正交流。
二、中西方文化差异
在翻译教学中培养跨文化意识要以文化主线来引导翻译教学的全过程,而不是以翻译技巧或语言的层面为主线。大学英语翻译教学应引导学生逐步发现本国文化与目标语文化之间的异同,加深学生对外国文化与中国文化的理解,培养学生对文化差异的敏感性。
1、价值观差异
中国主流文化价值观是集体合作精神。因此,中国文化体现出群体性的文化特征,这种群体性的文化特征是不允许把个人价值凌驾于群体利益之上的。西方国家价值观的形成起源于文艺复兴运动。文艺复兴的指导思想是人文主义,即以崇尚个人为中心,宣扬个人主义至上,竭力发展自己表现自我。
我国的群体性文化,非常重视家庭亲友关系,把它视为组成社会的细胞;而在西方国家,崇尚独立自主自强自立。比如英语中父母亲的兄弟姐妹的子女共同使用一个称谓cousin,而汉语中同样的亲族关系可表现为“表哥、表弟、表姐、表妹、堂哥、堂弟、堂姐、堂妹”。
2、宗教差异
不同同样会产生文化上的差异。 中国人信仰儒教,承认天和天命,但这种天和天命只是一种抽象的力量,没有主宰的神。它可以是老天爷,也可以是观音菩萨。 基督教则不同,它只承认一个上帝,认为上帝是世间万事万物,同时也是人类的创造者和主宰。 上帝无所不知,无所不能。所以人必须绝对地服从上帝。这种的差别在汉、英两种语言中反映得淋漓尽致。汉语中有“生死有命,富贵在天”,“天命不可违”, “闲时不烧香,临时抱佛脚”的语言表达。英语则对应的有 Heaven is above all.(上帝高于一切),God helps those who help themselves(自助者 天 助), Man proposes,God disposes.(谋事在人,成事在天)。 同时,这种上的差异也带来了中西方思维方式的不同。以基督教文化为背景的英语民族侧重逻辑分析思维,以儒家文化为主体的中国传统文化侧重整体与重形象思维。在英语句子中,其中一个现象就是连接词的使用非常丰富。比如“冬天来了,春天还会远吗?”的英文If winter comes,can spring be far behind? 其中 “If”从句的使用让两句间的逻辑关系一目了然,表明了西方人擅长的逻辑思维。
3、习俗差异
中国和西方国家的文化存在各个方面的差异,传统节日文化是其中重要的一项。中国是一个农业大国。由于天气和季节在农业里扮演着很重要的角色,最初为农业丰收庆祝而创立的那些传统节日都和季节有关。像“春节” 与一些农业活动,如种植、收获,有着密切的联系。而“清明”就是二十四节气之一。在西方国家,宗教是文化和社会的中心。因此,节日与基督教有着密切的联系,比如说圣诞节,复活节。中西方节日的风俗习惯也很不相同;在节日里,对于别人送来的礼物,中国人和西方国家的人也表现出不同的态度。中国人往往要推辞一番,表现得无可奈何地接受,接受后一般也不当面打开。如果当面打开并喜形于色,可能招致 “贪财”的嫌疑。而在西方文化中,人们对别人送的礼品,一般都要当面打开称赞一番,并且欣然道谢。
另外,英汉词汇中有关颜色、动植物、吉庆语与忌讳语方面也有诸多文化差异,能够凸显出形象色彩的不同。比如结婚时,中国的红色代表喜庆,而西方喜用白色表示圣洁。再看“pine”( 松)与“crane)(鹤),在汉语里比喻“长寿”。“松”又可喻“坚忍不拔”的精神,它们在英文中却没有文化意义。忌讳语方面,中国忌讳数字“4”,因为谐音“死”,所以医院住院部里常常没有四楼。而西方社会习俗中,数字“13”是需要回避的。这来源于“最后的晚餐”中第13个人“犹大”的背叛。
三、文化关联下的大学英语翻译教学建议
1、培养文化对比意识。翻译理论家谭载喜曾说:“对于译者来说,没有两种文化的对比知识,就无从谈起对语言文字的正确理解与表达”(谭载喜,1999)。由此可见,翻译过程一定会受到源语文化和目的语文化的制约。所以大学翻译教学要强调对学生的文化导入,注重学生文化意识和文化修养的培养,让学生意识到文化背景知识的获取是一个积累的过程,注意研究中西文化差异在语言表达上的反映,熟悉英语形成和变化所依赖的地理环境,了解中西方在价值观念,和风俗习惯上的差异。
2、拓展背景阅读。大学英语教材在设计上往往偏重于英语读写能力的培养,忽略文化背景知识的深入介绍。反映出来的问题就是学生普遍缺乏跨文化知识。学生的课外阅读量小而窄,尤其不太重视课外英语材料的阅读,只注重课内内容以及强化听说能力,造成词汇量难有质的突破。由于知识面狭窄,学生普遍缺少文化修养,而翻译的难点正在于对中西文化差异的认识。多数学生只能翻译词句,却难以正确翻译出英语原文中大量涉及到英语文化、历史、宗教等背景知识的内容。教师要鼓励学生充分利用课外时间来扩大自己的目的语语言文化知识,有意识地接触经典英美文学作品和报章杂志,多看英美国家原版电影,拓展学生的背景文化知识。
3、重视母语文化
教师在引导学生熟悉了解西方文化的同时,不能忽略母语文化的重要性。“在两种不同文化之间进行信息的转换与编码时,译者只有具备了双语言能力和双文化能力才有可能翻译出高质量的作品。任何外语文化的学习,都不能不以自身的母语文化为基础,脱离了母语文化的外语学习,如同无本之木、无源之水.”(戴淑云,2010)。在英语交际时,往往存在英美文化中心论,欧洲白人文化中心论及主流文化中心论的误区。重视母语文化,提高学生的中文水平,避免文字句式的欧化倾向,有助于中西文化间的平等互动。
结论
英语翻译教学中的文化教学是大势所趋。当今的语言研究已经从单纯的对文字的研究深入到对文化的研究。大学英语翻译教学应该顺应形式体现这种变化,帮助学生意识到语言翻译是文化活动,翻译的实质是跨文化交流,对不同语言的理解不能脱离地域文化和时代背景。
参考文献:
[1]原传道.大学英语翻译之我见[J] 教育与职业2004(20)
[2]陈淑萍.翻译教学的原则与学生翻译能力的培养[J],河南社会科学. 2004(5)
[3]谭载喜.新编奈达论翻译[M].北京:中国对外翻译出版公司,1999
转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。
任何反应都伴随着能量的变化,通常表现为放热或吸热,所以温度对化学平衡移动也有影响。
改变温度,若平衡向正方向移动,反应物的转化率增大;若平衡向逆方向移动,反应物的转化率减小。
1.对于焓增加反应,即吸热反应(H>0),升高温度,平衡向右移动;降低温度,平衡向左移动;
2.对于焓减小反应,即放热反应(H<0),升高温度,平衡向左移动;降低温度,平衡向右移动;
(在改变温度情况下,平衡右移,反应物转化率提高,生成物转化率降低;左移则反之。)
这是因为在升温时,吸热反应比放热反应速率增加得快,降温时吸热反应比放热反应速率减小的多的缘故。
二、压强改变,对反应物转化率的影响
改变压强,若平衡向正方向移动,反应物的转化率增大;若平衡向逆方向移动,反应物的转化率减小。
例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
此反应前后气体的体积(即物质的量)有改变,若减小容积,即加压,平衡向正方向移动,反应物N2和H2的转化率增大;若增大容积,即减压,平衡向逆方向移动,反应物N2和H2的转化率减小;若在恒温恒容下充入惰性气体,即压强增大,但对于N2,H2和NH3来说浓度没有改变,所以速率不变,平衡不移动,反应物的转化率也不变化。
例:H2(g)+I2(g)2HI(g)
此反应前后气体的体积(即物质的量)没有改变,无论是增大容积(减压)还是减小容积(增压),I2,H2和HI的浓度变化相同,速率变化也相同,平衡不移动,反应物I2,H2的转化率不变;若在恒温恒容下充入惰性气体,即压强增大,但对于I2,H2和HI来说浓度没有改变,所以速率不变,平衡不移动,反应物的转化率也不变化。
在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
三、加入反应物,对反应物转化率的影响
在恒温恒容下:
1.若只有一种反应物时,加入反应物,相当加压;减小反应物,相当减压,平衡的移动依据勒夏特列原理分析即可。
例:aA(g)bB(g)+dD(g)
在恒容下,加入A,开始平衡向正方向移动,但达到的新平衡点与原平衡点比较:
若a=b+d,新平衡与原平衡等效,A的转化率不变。
若a>b+d,新平衡向正方向移动,A的转化率增大。
若a<b+d,新平衡向逆方向移动,A的转化率减小。2.若反应物有多种时
例:mA(g)+Nb(g)pC(g)+qD(g)
(1)若增大A的量,平衡向正方向移动,B的转化率增大,A的转化率减小;若增大B的量,平衡向正方向移动,A的转化率增大,B的转化率减小。
(2)若按原比例同倍数增加A和B的量,相当在加压,
若m+n=p+q时,新平衡与原平衡等效,A和B的转化率不变。
若m+n>p+q时,新平衡向正方向移动,A和B的转化率增大。
若m+n<p+q时,新平衡向逆方向移动,A和B的转化率减小。
(3)若A和B的量不按原比例加入,分析何者增大倍数较大,则相当单独加入了这一物质,同a分析即可。
例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
原充入量1mol4mol达平衡后
又加入1mol1mol
增加倍数1倍1/4倍
经分析相当只加入了N2,则H2的转化率上升,N2的转化率降低。
通过不同条件下对反应物转化率的讨论,我们清楚平衡向正方向移动,反应物的转化率不一定升高。
四、化学平衡移动的应用
1.判断物质:由于压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断反应物或者生成物的状态。
2.判断系数:由于压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断方程式中反应物和生成物之间的计量系数的大小关系。
3.判断反应热:由温度的改变,根据平衡移动的方向,可以判断正反应或逆反应是放热还是吸热。
4.判断转化率:根据条件改变对化学平衡的影响,可以判断达到新的平衡时某反应物转化率的提高或降低。
研究化学平衡的目的并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外部的条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。
关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,学生应明确:
1.平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为以后将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;
2.平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间,所以学生在应用原理时应注意原理的适用范围。
参考文献:
[1]魏光,林银钟,陈鸿博.论现代化学定义及其原则宗旨[J].化学通报,1997(7).
[2]经怀德.化学平衡中的哲学原理[J].合肥师范学院学报,2008(6).
Abstract:Thechangeinpercentconversionofreactantsinshiftofchemicalequilibriumisthedifficultpointinseniorhighschoolchemistryequilibriumteaching.Ifchangingoneconditionofinfluencingequilibrium(suchasthickness,pressureortemperature),equilibriumwillshifttoadirection,whichcanlowerthiskindofchange.
英文名称:Chemical Reaction Engineering and Technology
主管单位:中石化集团公司
主办单位:联合化学反应工程研究所;中石化上海石油化工研究院
出版周期:双月刊
出版地址:浙江省杭州市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1001-7631
国内刊号:33-1087/TQ
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1985
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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期刊简介
关键词:混凝土工程,裂缝
1.1设计粗糙,建设、监理单位工作随意性大
由于多方面的原因,个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺,任意变更原设计。论文参考网。少数工程由业主的内部人员组成监理机构,监理工作失去了独立性。随着建筑市场的规范,这些问题会逐步得到解决。
1.2施工工艺或现场操作不规范
A.混凝土生产时原材料计量误差大,尤其外加剂的掺加随意性大,没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。在混凝土运输及施工过程中加水的现象也比较普遍。
B.采用整体式钢模板施工,混凝土浇筑时不振捣或漏振,混凝土均质性差。
C.盲目追求施工进度,随意提前脱模时间,使低强度混凝土过程承受荷载,破坏了混凝土结构。脱模后没有进行混凝土的潮湿养护。
D.夏季施工时砂、石料露天堆放,无切实有效的降温措施,混凝土入模温度高。冬期施工时采取的防寒保温措施不力。
1.3原材料质量差、配合比设计不合理
水泥品种选择不当,安定性不良,不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差,含泥量超标,碎石中石粉含量大,针、片状物过多,影响了水泥与骨科的胶结。
进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多,混凝土强度越高。对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导,往往达不到预期的效果。
2、常见裂缝问题的处理措施
2.1.化学反应引起的裂缝及预防
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
3、裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电法学防护法以及仿生自愈合法。
3.1表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。论文参考网。论文参考网。
3.2灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.3结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
3.5电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
3.6仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分秘某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶襄),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
4、结束语
施工事故时有发生,为保证工程质量,应坚持预防为主、防微杜渐的原则。
【关键词】化学反应工程;改革;创新能力
化学反应工程已成为化工类本科教育的一门专业课程,它以物理化学、化工原理、化工热力学等化工专业基础课为先修课程[1],但由于课程涉及大量的数学模型的建立、理论的推导,大多数学生在学习时普遍感到理论抽象,且在实际问题面前束手无策的高分低能现象。为适应新形势国民经济的发展和要求,我校化学反应工程课程体系在逐渐发生变化,探索出一种适合我校学生特点的新的专业课,为提高工程人才的培养质量、推动高等工程教育改革具有重要意义。
一、改革与具体研究方法
结合反应工程理论教学与学生工程实践能力培养的特点,我校化学反应工程课程教学团队认为该课程体系的改革,应从单向传授知识向互动性教学体系转变,建立系统传授与探索和创新研究相结合的新教学体系,具体如下:
1.课程体系“1+x”模块化建设:课程体系“1+x”模块化建设[2],深化反应工程理论的工业应用,直接关系到学生反应工程基本原理学习程度以及反应器设计与分析等工程能力的培养质量,不仅能增强理解理论知识的准确性和科学性,也扩展了反应器应用与新能源电容器、燃料电池等领域的应用,提高学生把握科技创新发展的命脉,锻炼学生的科研思维,为其在将来就业后能独立工作打下一定的基础。
将化学反应工程课程体系进行“1+x”模块化整合。其中,“1”指化学反应的基础理论知识及理想反应器,“x”指化工不同专业方向的非理想反应器及特色反应器。根据我校化学工程与工艺、应用化学、工业催化、制药工程等专业方向的特色,分别设置非理想反应器、催化反应设备、聚合反应器和制药反应设备,并将催化反应设备与结合当代新能源领域电池、电容器研究相结合,帮助学生扩展知识应用范围。根据学生情况及当代新能源研究热点,建立师生互动栏目、网络课堂和自测考试、qq群等,丰富学生第二课堂生活,扩展知识范围。
2. “启发互动式”教学法,充分调动学生学习思考的积极性,多媒体课件与实际工厂设备相结合[3],有助于提高学生感观认识;模拟反应器操作的仿真动画,使学生加深对这些理论、概念的认识、理解,增强学生综合运用知识解决问题的能力。
精心策划授课内容,培养学生的创新能力:要求课程教学团队精心策划、设计授课内容,合理运用多媒体与传统板书相结合的教学手段,多采用 “启发互动式”教学法,充分调动学生学习思考的积极性。比如:我校教学中采用多媒体技术模拟反应器操作的仿真动画,结合生产实际操作中各种反应器的影像资料,不仅解决了传统教学中老师难教、学生难懂的难题,而且大大提高了教学效率和授课效果,丰富了课堂教学内容,同时也培养了学生的学习创新能力;采用flas进行图文并茂,生动形象的影放化工过程和化工设备的实际运转实况,并辅以实验与理论的紧密结合,有助于教学质量跨上一个新台阶。
3. 建设化学反应工程精品课程:精品课程要求具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材等特点的示范性课程。近年来,我校汇聚了一些化学反应工程的研究人才,如来自于新加坡南洋理工、南京大学、中科院大连化学物理研究所等著名学府,其组建的反应工程教学团队将围绕反应工程课程建设和当今新能源领域研究热点进行大量的教学改革,通过课程网站建立师生互动栏目、多媒体课件、网络课堂和自测考试、qq群等交流平台,使课堂整体教学与网络教学相互补充,并将课堂教学延伸到教室外,给学生增添更多的自主学习机会,进而动了学生的学习积极性。
4. 精选国外经典教材,为实施双语教学做准备:双语教育正成为中国课程改革中的一个热门话题,是21世纪实现创新教育的一种重要教学方式。为了提升我校本科人才培养专业素质,提高学生专业英语的理解与应用水平,拟实施部分双语教学在课程的考核中,专业术语用英文来表述,英文阅读和答题占试卷的60%以上。
二、改革目标
课程教学方法改革与创新有效提高学生的学习兴趣和教学质量,确定一套适合我校学生特点的灵活多变的教学方法,建立具有我校特点的化学反应工程实践教学内容和培养方案,进一步提高我校化学反应工程课程的教学质量,为学生今后顺利完成毕业论文和毕业设计,以及科研能力的培养奠定扎实基础。同时,使学生掌握基本的理论外,注重培养学生起对工程问题的分析和解决能力,使学生能运用所学知识解决化工及相关领域的实际问题。
三、结论
化学反应工程已成为化工类本科教育的一门专业课程,随着化学工业的快速发展和环境污染问题的日益突出,新型反应设备与技术显得越来越重要,反应要从实验室放大到工业生产以及工业反应器的设计等一系列重要的化学工程问题都离不开化学反应工程的指导,为了适应新世纪知识经济时代的发展、国家及我校创新高素质人才培养目标的要求,进一步深化化学反应工程课程改革,想方设法调动学生的学习兴趣,丰富教学内容,培养学生分析、解决工程问题的创新能力,形成适合新时代人才发展的教学方式具有划时代的深远意义。
参考文献:
[1]刘其海,周新华,尹国强. 化学反应工程课程教学方法创新探讨[J]. 广州化工,2010, 38(7): 256-258.
高等有机化学作为一门理论性很强的课程,对于基础有机化学内容掌握较差的学生来说是望而生畏的。这门课程共计48学时,每周3学时,内容较多而学时相对较少,学生在学习时大多觉得内容多、难度大、学习吃力。经典高等有机化学主要包含物理有机化学和有机反应两大部分,课堂上重点讲授物理有机化学部分,即有机结构理论和反应机理。结构理论部分主要包括化学键、电子效应、立体化学、溶剂效应与活性中间体等内容。结构理论部分要精讲,讲深讲透。有机反应部分对照基础有机化学,选取延伸内容有侧重地进行讲授。例如,立体效应除了基本知识点外,“异头效应”作为重点,饱和碳原子上的亲核取代反应重点讲解的是邻基参与机理和应用,芳环上的反应主要介绍亲核取代即苯炔机理,消除反应以介绍Saytzeff和Hoffmann消除规律和立体化学以及E1CB机理为主等。学生在掌握结构理论之后,有机反应部分的学习相对容易。
二、教师精讲为主
学生同步自学结构理论是高等有机化学的基本原理部分,而且是本门课的难点,学好结构理论对于理解后面的化学反应规律和化学反应机理有很大帮助。因此,这部分内容主要采取以教师为主的教学方式,目的是将结构理论细讲、深讲、精讲,使学生深刻理解“结构决定性质”的基本原理和贯穿始终的主线“稳定性原理”。结构理论部分包括化学键、电子效应、溶剂效应、立体化学、分子结构与化学反应活性间的定量关系、酸碱理论和活泼中间体等。在结构理论中,共振理论和分子轨道理论是重点。分子轨道理论以分子整体为研究对象,考虑分子中原子间相互作用,可以解决许多经典理论无法解决的问题,而休克尔(Huckel)分子轨道理论是分子轨道理论的简化,利用它可以很容易地解释关于芳香烃的4n+2规则,再辅之以Frost圆圈法,可以较好地理解共振和芳香性之间的关系。电子效应和哈米特(Hammett)方程是另一个重点内容。Hammett方程是在定量的基础上,将分子结构及其反应活性联系起来,在一定的范围内可以预测化学反应速度和平衡,是有机化学研究从定性走向定量的一次质的飞跃。以上这些内容相对枯燥,授课过程中教师要尽量挖掘学生的兴趣点,并结合以前的有机化学基础,课前布置预习内容。例如,用共振论解释反应活性时,课前让学生复习基础有机中芳环定位规律和羧酸衍生物亲核取代活性,再用共振论加以说明,提高了学生的学习兴趣和学习效率,取得了良好的教学效果。有机反应部分主要包括脂肪族的亲核取代反应和消除反应、芳香取代反应、碳-碳重键的加成反应、碳-杂重键反应、分子重排反应等。大部分内容要求学生事先做好基础知识的复习和预习,课堂上完成深层次教学和内容延展。
三、改革教学方法
注重创新意识培养在传统的高等有机化学教学中,注重教师向学生灌输知识,忽略对学生创新意识和实践能力的培养。学生自学能力比较差,仍然习惯于传统的“满堂灌”式的教学方式,很少提问题。这种教学模式学生处于被动地位,不利于发挥主观能动性,不利于素质和能力的和谐发展。现代教学理论认为,教师在教学活动中应是组织者、引导者;学生是学习的真正主人,教学上的成败往往取决于学生参与学习的主动性。要想在培养学生创新能力方面有所突破,必须打破原有单一教学形式,探索和尝试一些行之有效的新的教学形式。变“一言堂”为“群言堂”,不仅是教师讲授知识,学生也积极参与研讨,甚至走上讲台,发表自己的观点,并进行论证,师生之间、学生之间开展研讨甚至辩论,师生关系由主客关系转变为合作关系。
(一)布置课程论文
可以指定内容让学生在查阅文献资料的基础上与其他同学进行讨论,最后以讲座或报告的方式进行汇报交流。这种以学生讨论为主的学习方式,有利于学生对所学知识的理解,提高科学素养,激发社会责任感和团队精神。通过课堂教学和自主学习的合理分配,让学生积极主动参与,教师还可以根据学生反馈信息及时调整教学。在授课过程中,让学生选择与自己研究方向相近并且与高等有机化学知识点密切相关的领域进行关联、剖析,进而了解高等有机化学的应用,并在科研课题中体现。如2010级一位学生进行萘的异丙基化反应制备2,6-二异丙基萘研究,首先用共振论解释α和β位的活性,然后阐述立体效应的影响,最后点明反应需要择形催化的必然性。这篇课程论文应用高等有机化学多个知识点,有理有据。通过这样的环节很好地实现了学生对课程内容的深化理解和综合应用,发挥了主观能动性。
(二)学生走上讲台
一、开设课程设计、培养学生应用知识和反应器优化设计的能力
我院开设了为期2周的化学反应工程课程设计,要求每个学生独立完成硫酸转化器设计,采用二转二吸中的“3+1”或“2+2”式工艺、四段间接换热绝热式固定床催化反应器。每个学生的设计规模、进一段的原料气组成、净化率、转化率、吸收率不相同,学生自己查阅文献资料、查找设计方法、搜集计算公式、选择工艺参数进行设计。完成后撰写设计说明书,内容包括设计任务书、目录、设计方案简介、工艺计算、设计结果汇总、设计评述与讨论、参考文献,等等。设计过程中学生之间广泛讨论,商讨设计方法,学习氛围浓厚。虽然过程相似,但设计条件不同,每个学生都要单独完成自己的设计任务。通过该课程设计,学生对固定床催化反应器的形式和特点,固体催化剂的性能、内扩散有效因子的概念和计算方法,平衡温度、平衡温度曲线的概念和绘图方法,最佳温度、最佳温度曲线的概念和绘图方法,各段进出口温度、进出口转化率的最佳分配方法,利用本征动力学方程,通过数值积分计算反应时间的方法,催化剂用量的计算及校正方法,反应器直径、高度及其它附件尺寸的计算方法等知识点,有了深刻的理解和较好的掌握。
二、逐步加大实验、巩固所学知识、培养实验动手能力
对于化学反应工程这种实践性很强的工程学科来说,实验是学生参加实践获取知识所必需的学习途径。而化学反应工程的主要研究方法也是应用理论推演和实验研究工业反应过程的规律而建立的数学模型方法。所以教会学生如何建立各类实验反应器,如何进行实验设计、反应条件选择和数据处理非常有用。为此在课程建设中,我院通过专业实验课、综合设计型实验课,逐步加大与化学反应工程有关的实验。目前开设多釜串联流动特性的测定、管式反应器流动特性测定两个验证型实验;开设乙酸乙脂水解反应动力学的测定、乙醇催化裂解制乙烯反应动力学测定、乙苯脱氢制苯乙烯、反应精馏制乙酸乙酯等四个综合设计型实验。通过实验,学生对返混、脉冲法、阶跃法的概念以及停留时间分布的测定方法,多釜串联模型、轴向混合模型的流动特性,理想流动反应器与实际反应器停留时间分布的区别,连续均相流动反应器的非理想流动情况及产生返混原因,全混釜中连续操作条件下反应器内测定均相反应动力学的原理和方法,反应精馏与常规精馏的区别,连续流动反应体系中气——固相催化反应动力学的实验研究方法,温度、浓度、进料流量对不同反应结果的影响,转化率、选择性及收率的概念及计算方法等知识点,有了透彻的理解。课堂上学习的理论知识,不但在实验中得到验证和巩固,而且得到了应用,掌握了反应动力学的实验测定和相关设备的使用方法。
三、开展仿真实训、培养实践操作能力
我院以前有四周生产实习,实习中遇到企业为了安全和效益等因素不允许学生亲自动手操作时,学生得不到实际操作设备的锻炼机会;一般实习一个化工产品的生产过程,学生掌握了工艺流程、生产原理之后,实习后期学习兴趣、主动性降低,影响实习效果等问题。而且目前大部分化工企业采用DCS控制,技术员主要在控制室通过电脑操作控制生产过程。随着信息时代的到来,计算机仿真技术的应用越来越广泛,采用仿真技术将复杂的工业反应过程虚拟化,从而在计算机上以“慢速”再现反应过程及变化特征,将“抽象”化为“形象”,动态演示工业生产过程。并且,仿真实训具有无消耗、无污染、可重复操作等优点。为此我院购买了北京东方仿真软件技术有限公司的化工培训软件,在校内建立仿真实验室,开展仿真实训教学。将以前四周全在企业的生产实习改为前两周在企业生产现场实习,后两周在校仿真实验室开展仿真实训。目前我院开设的与化学反应工程有关的仿真实习项目有固定床反应器单元、流化床反应器单元、间歇反应釜单元,以及30万吨合成氨生产工艺中的反应部分、甲醇生产工艺中的反应部分,等等。学生要进行冷态开车操作、正常生产操作、停车操作、故障处理操作,以及单人单工段、多人单工段、多人多工段等操作环节的实训。通过仿真操作训练对于学生了解化工反应过程、以及工艺和控制系统的动态特性、提高对化工生产过程的运行和控制能力具有特殊效果。这种运行、调整和控制能力,集中反映了学生运用理论知识解决实际问题的水平。所以,仿真训练是运用高科技手段强化学生掌握知识和理论联系实际的新型教学方法。
四、参与科研活动、培养创新能力
论文关键词:综合实验试题中加入某物质的作用归纳与解析
综合试题中经常出现考查新加物质作用的试题,这类试题既能考查学生对物质性质的理解,还能考查学生运用化学反应原理解决实际问题的能力,从而考查学生的化学学科素养。新加入的物质的作用一般从以下几个角度去思考。
一、从发生的反应考虑
从发生的反应来看,新加入的物质作为反应物或生成物,有的使原料溶解;有的提供氧化剂或还原剂;有的是通过反应除去杂质;有的是抑制某些离子水解;有的是抑制某些物质吸收等等。
例1(2011盐城二模):铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下:
问题1:酸浸时,二氧化锰被还原的化学方程式为:。
问题2:活性铁粉除汞时,铁粉的作用是(填:氧化剂、还原剂、吸附剂)。
解析:对于问题1,硫酸的作用主要是使锌等固体溶解;根据问题1中的信息“二氧化锰被还原,说明H2O2的作用是还原剂,化学方程式为:MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2↑+2H2O。对于问题2,活性铁粉除汞时,铁粉的作用主要是作为还原剂,使溶液中的汞离子变为汞单质。
例2(2009江苏第15题改编):医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%-100.0%)的主要流程如下:
问题:酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①;②;③。
解析:在酸化操作未加盐酸时,溶液中有过剩的氢氧化钙,所以教育论文,目的之一是除去过剩的Ca(OH)2,使之转化为CaCl2;由于Ca2+在蒸发结晶时(160℃)会部分发生水解,在酸性条件下可以抑制Ca2+水解;另外,在酸性较弱或碱性条件下,氯化钙会吸收空气中的CO2,酸性条件可以抑制CO2的吸收。
二、从反应所需要的条件考虑
若从反应发生的条件考虑,加入某物质的作用,有的是作为催化剂;有的是提供反应所需的温度,如作为燃料燃烧放热提供热量,向溶液中加入硝酸铵可以使溶液温度降低;有的是为了控制溶液的酸碱性以提供反应所需的酸碱性要求,等等。
例1(2008江苏第17题):工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
问题:实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
,。
解析:加入过量的炭可以使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量);由于①②为吸热反应,炭和氧气反应放热可以维持反应所需高温。
例2(2011苏南二模第15题)工业上用粗氧化铜(含杂质FeO)为原料制取氯化铜晶体(CuCl2?2H2O)的生产流程如下:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
完全沉淀时的pH
≥9.6