化学在土木工程中的应用范文第1篇
1 正交试验方法的主要优势以及应用原理
1.1 应用优势
其主要应用优势具有以下几个方面:其一, 在较多的试验条件中选取具有代表性较强的典型试验方案, 同时, 需要通过对这些选出方案的结果数据进行处理和分析, 从中寻求出最佳试验方案或者是最佳试验条件, 并可以根据所得到的试验结果进行对比, 并从中得出相关的其他信息和有关因素。正交试验的设计方法还在电力工厂的化学应用中具有其他广泛作用;不论对于原水的处理还是对于离子交换处理设备的调试等, 都可以提供促进作用;不论是对于锅炉清洗而言, 还是对于冷水技术处理腐蚀现象的过程中, 正交试验方法都可以使用较少的试验过程来得到最为优化的解决方式。
1.2 基本原理
正交试验方法是研究以及处理多因素试验的有效办法。正交表格自身具备的一定的平均分化以及系统可比的特点, 能够在一定的考察范围内, 选取出最具有代表性的少数试验并做到平均抽样。这样就可以通过较少次数的试验从而得到最为优化的解决方案。采用正交试验方法进行设计, 可以与其他试验设计方法进行比较, 能够切实发挥出其自身代表性强以及效率高的特点。
2 设计及应用
2.1 研制混凝剂
混凝剂的效果会受到多种因素的影响, 如p H值、水的温度、接触的介质以及混凝剂剂量等都会影响其混凝的效果。针对水处理的工艺流程或水质, 可以直接测量得到原水温度, 在设计工程施工的过程中决定接触的介质, 且决定后不能变更, 所以剂量的确定只能根据水的p H值和混凝剂的理化性质来进行。判断混凝效果是根据去除有机物的效率和水残留浊度来进行的。
2.2 调试处理离子交换水设备
处理离子交换水的设备, 其出水水质、经济性和运行的周期都是由设备的再生效果来决定的, 而再生效果会受到多个因素的干扰, 如再生液的浓度、用量、种类、流速, 进液的时间, 原水水质、温度, 交换树脂的破碎、老化和跑漏等。为了得到最佳的再生效果, 必须通过试验分析各个因素, 确定最佳的控制参数。在实际的运行工况中, 其运行的条件存在差异, 各工厂通常都会先在设备上通过正交试验来确定实际的参数。通过正交试验设计调试水处理设备, 不仅能够减少试验的次数和调试时间, 还能够得到最佳的再生条件, 提升设备的经济性。
2.3 化学清洗锅炉
化学清洗锅炉的过程中, 酸既能溶解沉降物, 还能够溶解基体金属, 保证金属管壁不受到腐蚀和破坏。在对锅炉沉降物进行清洗时, 理想的情况应当是溶解过程的速度越快越好, 而技术腐蚀的过程越慢越好。所以在对清洗介质进行选定后, 要利用试验对清洗参数进行确定, 如清洗的时间、温度、流速和介质浓度等。清洗药品的选择要根据锅炉的结构、材料和水垢的溶解性、成分等进行考虑。选定介质后, 就可以进行清洗的动、静态试验, 清洗会受到多种因素的影响, 正交试验通过静态模拟试验来设定各个因素的水平, 试验的结果能够评分判断清洗后管样的实际清洁程度。
2.4 腐蚀冷却水
循环利用冷却水的过程中, 除了温度会升高, 还会存在微生物生长、腐蚀和结垢等现象, 若没有妥善处理循环水, 发电机组的运行就无法实现其安全性和经济性。最常用的处理循环冷却水的方法就是投加水处理剂, 但在实际的应用中, 会时常出现下述情况:其一, 同样的药剂在不同的循环系统中, 处理的效果差异较大;其二, 同样的复合剂在同样循环系统中, 时期不同, 处理效果也具有较大差异, 效果得不到有效保障。所以, 必须在出现异常情况时利用相关试验对工况进行调整, 达到理想的循环水处理效果。对处理剂效果产生影响的因素比较多, 冷却水浊度、Fe离子含量、杀菌剂和药剂浓度等都会对其产生影响, 影响因素的具体情况可以根据相关的资料和经验进行确定。水处理剂的评价指标有两种, 分别是管材的腐蚀指标和水质稳定指标, 分析两个指标的结果, 可以通过综合评分和综合平衡的方式, 选定正交表来进行试验。
2.5 其他应用
在酸洗锅炉后, 确定最佳的复合钝化剂工艺条件、研究腐蚀和防护发电机内冷水的方案、研究凝汽器铜管以及测定交换树脂容量等方面的工作都能够应用正交试验设计。
3 结语
正交试验涉及到了多方面的内容, 其能够应用于研制混凝剂、调试处理离子交换水设备、化学清洗锅炉、腐蚀冷却水以及其他工作中, 通过正交试验能够对各个因素的具体水平进行确定, 对方案和指标进行优化。相较于传统的方案, 正交试验对效率进行了较大程度的提升, 并且能够应用于研究新生事物的工作中, 保证研究成果的有效性和可靠性。
摘要：化学研究和生产过程在火力发电工厂的实际应用中占据重要地位, 为了能够改革以往的传统工艺以及试验全新的研究方法, 需要反复进行多因素的研究实验等, 如何合理安排多因素的试验过程, 是一个较为值得研究的问题。正交设计是处理和分析多因素试验的一种有效方法, 已经在电力工厂的应用中被广发使用。本文结合国内以及国外的相关资料全面概述正交设计的试验方法和方式, 以及其在电力工厂的研究与应用中存在的问题, 并提出针对性的解决办法。
关键词：正交试验设计,电力工厂,化学应用
参考文献
[1] 喻为民, 胡晶晶, 李俊.正交试验设计及其在铁氧体配方选择上的应用[J].科技信息, 2013 (18) .
[2] 黄伟.运用正交试验方法提高阴床周期制水量[J].工业用水与废水, 2012 (05) .
化学在土木工程中的应用范文第2篇
1 HSC Chemistry软件在化学平衡热力学中计算
在化学平衡热力学的计算时, 以吉布斯自由能最低及熵增加原理为其计算依据.其步骤有如下四步进行。
对于系统中能够发生的反映, 首先运用HSC Chemistry软件以次顺序计算出每个反应的吉普斯自由能ΔG在温度不停变化的情况下显示的结果, 然后对不同温度情况下的ΔG变化趋势进行比较分析, 得出整个反映过程中不同反映式的相对难度。在我们日常生活中最为常见的就是, 太阳能熔融盐热化学循环制氢和合成气反应体系的实验。通过HSC Chemistry软件在平衡反应的过程中, 以最快的速度将焓变ΔHθ、熵变ΔSθ以及吉布斯自由能改变值ΔGθ在不同温度情况下的标准值的计算。然后我们可以根据热力学原理将相应的适合于太阳能作热力源进行选择, 在整个的反应介质过程中, 利用我们资源丰富的CH4作为还原剂, 制作金属单质及合成气新工艺的金属氧化物原材料。在整个实验过程中HSC Chemistry软件的强大功能被充分利用。
2 HSC Chemistry软件在Eh-p H的计算
HSC Chemistry软件对在Eh-p H计算过程中的主要根据为电池反应的能斯特 (Nernst) 方程, 将不同温度或不同离子浓度下的电解质输入可以得出电池的电势E, 分别以电势E和溶液的p H值, 为纵横坐标, 就能得出电势E与p H变化的纵横坐标关系图, 根据这个关系图可以迅速找出电解质溶液中热力学稳定区域所在的各个分组分。例如在讨论温度对Zn O薄膜电沉积的影响实验中, 由HSC Chemistry软件可计算出浓度为0, 假如我们以Zn O在不同温度下对薄膜电沉积产生影响的过程中, HSC Chemistry软件可计算出浓度为0.1mol/L的Zn (NO3) 2溶液对不同温度下Zn O沉积区域的电势Eh-p H向对应的电势Eh-p H数值, 通过反映过程中各项数据显示可以得出如下结论, 从上致下的数据点用线连接起来, 它们将会形成一条斜线的形式展现在我们面前, 例如以101.325 k Pa下氧气和水温度从25℃到90℃为例进行分析, 从不同温度下的各个数据显示可以看出, 如果将这些数据点进行连接, 那么它们将会成为两条相应的平衡线, 因此可以得出如下相应的结论, 在温度不断升高的情况下, 对应的, Zn O沉积的稳定区向p H便低的方向转变, 同时对应的Zn2+/Zn电相对的还原电势的变化微乎其微。一般情况下电沉积Zn O系统温度掌控在60℃~80℃之间, 明显可以看出只要将溶液的p H调在5~6范围内, 此时的沉积电势将会在-0.75 V (vs NHE) 上下徘徊, 然后由Zn2+离子直接在衬底上电沉积生成Zn O, 通过实验最后得出的结果也证明出将HSC Chemistry软件应于热力学理论分析是完全正确的.
3 结语
对于HSC Chemistry5版软件的应用, 笔者只是简单的介绍我们日常生活中比较常见的2大类, 对与更多的应用还有待于我们近一步研究。在化学反映的过程中, 我们都将各种反应视为在理想的条件下进行, 其反映的速率很容易被我们忽略。所以HSC Chemistry软件并不能将所有化学反应的实际问题都逐个进行解决, 但是在相对的情况下, HSC Chemistry软件依然是科学、高效、环保的化学科研辅助工具, 在不同学科领域被广泛使用。
摘要：目前化学热力学被广泛的应用在各个科学领域, 但是在操作过程中, 因其函数结构复杂多变, 如果仅仅依靠人为手工进行计算各类反应数据, 那么无论是在技术上还是在计算量上以及精确度上都将成为一个巨大难题, 但是HSC Chemistry软件可以轻松的解决这些问题。笔者通过几个具体案例介绍HSC Chemistry软件在化学科研中的应用, 并且HSC Chemistry软件在化学科研实验过程中对最佳反映条件及产率的快速确定, 对化学研究提供了许多方便。
关键词：HSC Chemistry软件,化学热力学,化学科研
参考文献
[1] 张光明, 冯可芹, 邓伟林等.钒钛磁铁矿碳热合成铁基复合材料的热力学分析[J].四川大学学报 (工程科学版) .2012.44 (04) :191—196.
[2] 刘光灿.物理化学中化学热力学的教与学[J].中国校外教育.2011 (6) :174—175, 179.
化学在土木工程中的应用范文第3篇
1利用实验 ,进行探究式学习
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究式学习,要充分挖掘化学实验在探究式学习中的功能,发挥化学实验在探究式学习中创设问题情景、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发探究性实验,引导学生通过实验去发现和探究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究式学习的根本转变。
1.1 以化学实验创设问题情境
探究式学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生探究的欲望,问题引发了学生的探究活动。在化学学习中,除学生自主地发现问题外,笔者还要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象,生动。直观的创设问题的情境的方法之一。
以化学实验创设问题的情境,要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂,有目的,有条理的敏锐观察和深刻的思考才能从复杂的化学实验中发现问题。例如,在讲《二氧化碳性质》时,笔者让学生吹石灰水,请学生思考这个实验说明了二氧化碳的什么性质? 学生通过观察,思考就可以得出答案。
以化学实验创设问题情境,要注意将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验。因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境中特别能发现问题和产生解决问题的迫切欲望。例如,在进行初中化学关于“燃烧的条件”的学习时,笔者从实验室酒精灯的熄灭、燃烧木材要把木材架空、液化石油气灶及煤炉都留通风口等学生非常熟悉的实验情景出发,引导学生思考,发现问题。
以化学实验创设问题情境,要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。影响化学实验的因素很多,产生的化学实验现象错综复杂。教学要通过精心设计实验方案,严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现化学问题,是学生通过努力能够顺利地解决化学实验呈现的问题, 如可用酒精、花香、晾衣服、白糖溶于水等实验来呈现构成物质的微粒是不停地运动的问题等,都能使学生顺利地发现和解决问题。
1.2 以化学实验验证假说或猜想
在探究式学习中,学生针对提出的问题,经过多渠道的收集信息和深入地思考,将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证,是学生进行化学探究式学习常用的方法。
以化学实验验证假说或猜想,要面向全体学生,让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说或猜想的机会。教师要指导学生, 特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。如:在初中化学中物质构成微粒知识的学习时,对“构成物质的微粒之间是有空隙”的假设的验证,学生在设计方案时可能产生一定的困难,这时教师就可以引导学生设计“黄豆和绿豆混合实验”的实验方案和“气态物质的压缩”以化学实验验证假说或猜想,要注意引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案,以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时, 可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变和减少三种不同的假设,并根据假设设计实验方案进行实验验证。在验证的过程中,教师就可以引导学生设计出一些如“镁条在空气中燃烧质量增加”,“木炭在空气中燃烧质量减少”等“反常”的实验方案,让学生在探究中产生新的问题,以提高探究式学习的质量和效果
以化学实验验证假说或猜想,实验中要严格控制实验条件。探究式学习中验证假说或猜想的实验方案,在不同的条件下,可能会产生不同的实验现象,要使实验能够用来验证假说或猜想,实验条件必须与题设条件相吻合。通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择, 使学生在探究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂,从而有效地掌握科学研究的方法。
2利用基本概念原理 ,进行探究式学习
化学基本概念原理是整个初中化学知识的基础, 利用基本概念原理,进行探究式学习,能使学生对化学所研究的物质及其变化的认识不致停留在低级的感性阶段, 能使学生更深刻地认识化学所研究的物质及其变化的规律,也是发展学生智力,特别是逻辑思维能力的必要条件。在讲化学方程式计算时,笔者是这样引导学生利用概念原理探究的:例完全电解18克水,能生成氢气多少克? 首先引导学生正确写出化学方程式,反复让学生说明化学方程式量的含义,即反应物、生成物的质量比,提出问题:反应物、生成物的质量比与本题有什么关系呢? 引导学生自己探究,然后同学之间互相讨论,得出结论,最后教师再强调格式。通过探究,培养了学生思维能力,更重要的是让学生发现了自己的能量,体验了成功的感觉。类似根据化学式的计算等均可利用概念探究学习。
3利 用问题情境 ,进行探究式学习
问题情境设置要达到促使学生原有的知识与必须掌握的新知识发生激烈的冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而产生问题情境,这种以矛盾的冲突为基础的问题情境的产生和解决,就成为教学过程与学生发展的动力,创设的问题情境应生动直观,富有启发性,要善于运用直观演示、实验探索、多媒体技术、趣味实验等手段,把抽象的问题具体化,深奥的道理形象化,枯燥的知识趣味化,从而激发学生发现问题的欲望和探究问题的热情。
3.1 用 有 “趣 ”的语言创设问题情境
在初中化学教学中,讲《水》时,笔者用下面一段话来创设问题情境。在我国古往今来浩如烟海的优美诗文中,“水”作为喻体所构成的比喻句层出不穷,丰富多彩,给作品增加了无穷的魅力。例如,离愁渐远渐无穷,迢迢不断如春水;月光如流水一般,静静地泻在这片叶子和花上……为什么人们喜欢用“水”作喻体,水有什么特点和性质呢? 这样就给学生造成一种悬念,增强求知欲。
3.2 通过日常观念和科学观念矛盾创设问题情境
例如,在学习《碳酸钠》时,笔者问学生蒸馒头是要往面里加碱,你知道加的碱是什么吗?它是碳酸钠,分类上属于盐,我们为什么叫它纯碱呢?同学们都很惊奇,从而引发了学生认知心理上的矛盾与冲突,产生问题情境。
探究式学习极大地激发了学生的学习兴趣, 改变了一些学生不好的学习习惯,使他们不再用教师监督了。在教学中虽然取得了一定成绩,但也有一些问题需要解决,如教学时间的分配,如何更好地引导、组织学生进行探究等问题, 还需要进一步探索。
摘要：探究式学习是新课程提倡的基本教学理念,是指在教师的引导下,以学生自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探索内容,使学生有自由表达、质疑、应用于所学知识解决实际问题的一种学习方式。其基本程序是:依据一定的事实提出问题——进行科学假设或预测——设计方案验证假设——拓展与应用。本文对探究式学习的应用策略进行简要的探讨。
化学在土木工程中的应用范文第4篇
1 运用多媒体辅助化学教学, 具有以下几方面的优势
1.1 集多种媒体信息于一体, 增强课堂教学的趣味性
课上如何最大限度地调动学生的学习兴趣, 激发学生的求知欲, 是教学活动能否取得预期效果的关键。如在讲初三化学第三章第一节 (水) 时, 我用电脑把让学生阅读的内容提前录好音并配以优美的音乐, 再配上大量有关水和人类关系、水和工农业生产关系、水污染对环境破坏等图片资料、视频剪辑, 制成一小段电影, 在课堂上通过多媒体电脑播放出来, 极大地吸引了学生的注意力, 增强了学生对水的认识, 提高了学生的环保意识。使组织教学更加容易, 达到了过去常规教学无法达到的效果。
1.2 模拟微观结构和微观变化
计算机可以模拟原子、原子团、分子等微粒的微观结构和变化机理, 使化学反应过程生动形象, 帮助学生理解和掌握基本原理。在初中化学课中学生初次接触到原子、分子、离子等微观粒子, 这些知识抽象难懂、枯燥乏味, 是初学化学的学生难以接受的知识点, 尤其是有关原子核外电子分层排布这部分内容。我们采用电脑动画的手段, 逼真地模仿出原子核外电子绕核旋转的全过程, 电子运动的立体动画生动地展示在学生面前, 加深了学生对微观结构的认识和理解。
1.3 反应原理的模拟
化学反应是化学研究的主要内容之一, 有新物质生成是化学反应的特征, 宏观物质发生的化学反应是看不见摸不着的微观粒子重新组合的结果。有些反应原理抽象。若用多媒体计算机来模拟反应过程, 不仅使抽象的反应原理变得形象直观, 降低学生的学习难度, 还能正确引导学生认识反应的实质。例如, 初中化学第四章第一节 (质量守恒定律) 中, 在讲到化学反应前后为什么存在质量守恒这一现象, 在讲这一节时, 以电解水为例进行讲解, 课前把电解水的微观变化过程用电脑制成动画课件, 通过水分子在通直流电情况下首先分解成氢原子和氧原子两种微粒, 氢原子再两两结合构成氢分子, 氧原子两两结合构成氧分子, 大量氢分子构成氢气, 大量氧分子构成氧气。通过模拟演示变化过程, 其变化的实质一目了然, 学生自己就能总结出质量守恒的本质原因。
1.4 对有害实验现象和工业大规模生产进行仿真描述
利用多媒体辅助教学可以对反应过程中有毒害物质出现的实验进行模拟, 例如, 加热氧化汞的反应中产生汞蒸汽, 对人体危害极大, 采用计算机模拟实验过程, 既避免有毒物质对师生身体的损害, 减少实验消耗, 又增强了学生对实验的感性认识, 达到了教学目的;此外计算机还可以对实验仪器和剖视实验过程进行仿真模拟, 使学生了解反应机理和仪器操作原理, 提高实验作用, 尤其对大型精密仪器、生产设备的仿真, 是其他教学手段达不到的, 如:在讲高炉炼铁原理一节时, 我们先用电脑播放一段高炉炼铁的实况录像, 然后模拟出高炉的剖视图和操作原理, 将学生由不可视的机械操作, 带入主动介入, 积极思考的全新教学情境中。
2 利用多媒体辅助教学时应注意的几个原则问题
2.1 利用多媒体辅助教学要符合教材需要, 要具有明确的教学性
利用多媒体技术不受时空、微观和宏观的限制, 将教材中难以理解、难以再现的具体事物的过程再现于课堂, 从而提高学习效率。
2.2 要符合科学性原则
制作的教学课件应能正确反映教学内容, 符合科学原理和规律。对所引用的视频、数据、图像、文字要真实、准确、结论要科学合理, 还要符合学生的认知规律。
2.3 艺术性原则
计算机辅助教学是把图形、图像、声音、视频和文字等多种媒体有机的组合在一起, 这些不同的媒体具有不同的艺术感染力, 通过现代技术手段进行播放, 形成美的环境, 给学生以美的熏陶, 激发学生对知识的渴求和强烈的学习欲望。
2.4 实用性原则
课件制作力求简单实用。直观明了, 操作简便, 可通过鼠标对界面进行直接操作, 能做到一看就懂, 即上即会。
2.5 经济性原则
课件的设计本着花最少的钱, 用最少的时间, 办更多、更好的事, 制作更多、更好的课件的原则。为了安装和移动的方便, 尽量使课件小而灵活。
实践将继续证明, 多媒体辅助教学以其显著有效的优越性, 将给教学带来无限的生机。在目前国家实施的全国农村中小学现代远程教育工程, 给广大农村中小学教师提供了丰富的多媒体教学资源, 用活用好现代媒体教学设备, 积极探索农村远教模式, 是摆在我们面前的首要任务, 愿大家携起手来, 共同为本地区及至全国农村远教工程贡献自己的一份力量。
面对各种不同的观点, 我们要集思广益, 努力建立、健全计算机辅助教学体系, 把对多媒体辅助教学的教科研工作推向更高的层次。
摘要：教师利用多媒体辅助教学可以使化学教学变得生动活泼, 激发学生的兴趣, 为学生创造宽松的学习氛围。第一, 运用多媒体辅助化学教学, 具有以下几方面的优势:①集多种媒体信息于一体, 增强课堂教学的趣味性。②模拟微观结构和微观变化。③反应原理的模拟。④对有害实验现象和工业大规模生产进行仿真描述。第二, 利用多媒体辅助教学时应注意的几个原则问题。①利用计算机辅助教学要符合教材需要, 要具有明确的教学性。②要符合科学性原则。③艺术性原则。④实用性原则。⑤经济性原则。
化学在土木工程中的应用范文第5篇
1 利用文学语言引入新课
良好的开端是成功的一半。精彩的新课引入, 能强烈地吸引学生的注意力, 能激发学生浓厚的学习兴趣, 能创设生动活泼的学习情境。教师可以利用文学语言中的成语、诗歌等设置问题引入新课。
在讲“原子结构”一节时, 如果照本宣科的讲解会使学生感到抽象、乏味。为此可用《庄子·天下篇》中“一尺之槌, 日取其半, 永世不竭”来引出新课。
学习石油新课之前, 教师可先介绍第一个釆用“石油”这一科学名词的是宋朝沈括《延州诗》“化尽素衣冬未老, 石油多似洛阳尘。”诗中用“多似洛阳尘”预言中国石油蕴量丰富, 多生于地中无穷。这样引入一下子就激发了学生的求知欲。
讲授“胶体的性质”时, 教师首先提问:“《红楼梦》中尤三姐为反对封建礼教对她的迫害而吞金自杀, 大家想想, 吞金为什么能自杀?”通过设疑起到出奇制胜的效果。
2 利用文学语言创设问题情境
为了提高教学质量, 教师在教学时, 重要的是要创设丰富的教学情境。利用文学语言创设问题情境, 让学生耳目一新, 可以营造一种轻松、和谐、积极的课堂气氛。
讲授碳酸钙的有关性质时, 教师可先让学生吟诵著名诗人于谦的《石灰吟》:千锤万凿出深山, 烈火焚烧若等闲, 粉身碎骨浑不怕, 要留青白在人间。然后提出问题:在这首诗中发出了几个化学反应?通过对这首富有情趣的诗分析、讨论, 学生对以下三个反应方程式熟记于心:CaCO3高温CaO+CO2↑;CaO+H2O=Ca (OH) 2;Ca (OH) 2+CO2=CaCO3↓+H2O。
3 利用文学语言突破教学难点
文学语言的意蕴总是比直接显现的形象和平淡无奇的描述更为深远和具有吸引力, 学生更乐于接受, 因此尽量用凝练、浅显、丰富、和谐的文学语言, 创设某一意境, 把事物本质的深微处表现出来, 帮助学生把难点知识与这种文学意境得到的感性认识相联系, 感悟化学的真谛, 从而达到突破难点的目的。
唐代大诗人杜甫在一首《客从》诗中, 记述了一件他十分迷惑不解和懊恼的事情:客从南溟来, 送我泉客珠。珠中有隐字, 欲辨不成书。缄之箧笥久, 以俟公家须。开视化为血, 哀今征敛无。诗的大意是说, 从南方来了一位客人, 他送给诗人一颗珍珠, 珍珠上似乎有花纹或字迹, 诗人珍藏在箱子中, 过了好久, 他打开箱子, 却发现珍珠不翼而飞, 只剩下一些红色的液体。
大家知道, 珍珠是珍珠贝的外套膜中受到刺激后产生的分泌物质聚积而成, 它的主要成分是碳酸钙, 还有少量的有机物, 碳酸钙难溶于水, 但在酸性条件下转变为酸或盐而溶解:CaCO3+CO2+H2O=Ca (HCO3) 2。杜甫住的房子漏雨潮湿, 竹箱没有防潮的性能, 遇到水和空气中的二氧化碳气体后, 珍珠就发生了化学变化, 成了液体。杜甫当时不知道这些化学知识, 所以他会迷惑不解。教师如能引用上述诗句, 相信学生定会茅塞顿开。
4 利用文学语言拓宽学生知识面
为了培养学生分析问题和解决问题的能力, 化学教学可以适度在广度和深度上拓宽学生的知识面, 也为学生创新思维的培养打下基础。
讲解“金属的冶炼”时, 可以介绍宋代沈括在《梦溪笔谈》中关于生铁炼钢作的总结性记载:“但取粗铁煅之百余火, 每煅称之, 一煅一轻, 至累煅而斤两不减, 则纯钢也, 虽百炼不耗矣。”这就是“百炼成钢”。这样不但对学生进行了爱国主义教育, 而且能使学生对金属铁的冶炼会有更深刻和全面的认识。
在讲到自然界金的存在形态或制取时, 唐朝诗人刘禹锡的一首诗就是最好的教学素材, 其中生动地描述了“沙里淘金”的艰辛:日照澄洲江雾开, 淘金女伴满江隈。美人首饰王侯印, 尽是沙中浪底来。莫道谗言如浪深, 莫言迁客似沙沉。千淘万漉虽辛苦, 吹尽黄沙始到金。
“晶体结构”这章内容时, 教师可朗诵南北朝诗人庚信的诗“雪花开六出, 冰珠映九光”置疑:雪花的结构是怎样的?冰属于什么晶体?天气条件等适宜的学校还可以以此为研究性学习的内容开展课外实践活。
5 利用文学语言编写习题
在文学语言中, 蕴含着丰富的化学知识和思想。利用文学语言编写习题, 融新颖性、知识性、趣味性于一体, 以学生喜闻乐见的形式呈现给学生, 使学生从中学习或巩固学过的知识, 也培养了学生学科内和跨学科间的知识的综合和迁移能力, 实现化学知识与文学语言和研究方法的渗透。下面列举几题利用文学语言编写的化学习题:
例1:“钻石恒久远, 一颗永流传”这句广告词被美国 (广告时代) 评为20世纪的经典广告之一, 该广告词能体现的钻石的性质是 ()
A.硬度大B.不能导电C.化学性质稳定D.熔点低
例2:指出下列诗词各句中所出现的“烟”字, 哪些指的是真正的“烟”________。
A.大漠孤烟直长河落日圆
B.暖暖远人村依依墟里烟
C.南朝四百八十寺多少楼台烟雨中
D.谈笑间, 樯橹灰飞烟灭
E.碧云天, 黄叶地;秋色连波, 波上寒烟翠
F.一川烟草, 满城风絮, 梅子黄时雨
例3:轻烟缭绕, 薄雾蒸腾, 祥光闪烁, 好一派云蒸霞蔚的缥缈仙境;演员置身其中, 轻歌曼舞, 顾盼生辉, 飘飘然如仙女下凡, 似玉树临风。这就是舞台上常见的神话境界。设置这一境界所需的烟幕是用NH4NO3和Zn粉按质量比8∶6.5混合放于温热的石棉板上, 又知发生反应有N2和H2O生成。有关说法正确的是 ()
A.H2O溶解NH4NO3, 发生吸热现象以起到启动反应的作用
B.Zn在反应中作催化剂
C.成烟物质是两性氧化物小颗粒
D.成烟物质是小锌粒, 它由NH4NO3反应放热而蒸出
俄罗斯科学家伊林说过:历史上“科学与文学是同时起跑的。”作为化学教学主导者的化学教师, 必须改变学科本位的观念, 更好的将文学语言应用到化学教学中来。让化学成为科学与文学相遇的地方, 让学生既陶醉艺术之美, 同时也领略科学之韵味。
摘要：文学语言以其独特的魅力, 在化学课堂教学中是难得的教学素材。笔者从几个不同的角度就文学语言在化学教学中的应用做了大胆的尝试。
关键词：文学语言,化学教学,应用
参考文献
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[2] 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书, 化学2 (必修) [M].江苏教育出版社, 2007, 6:22.
化学在土木工程中的应用范文第6篇
一、循环超声提取技术与设备的特点
通过大量的试验充分证明, 循环超声提取技术与设备, 与国内、国外相关设备相比较, 具有以下极其显著的特点与优势。第一, 提取效率高。此技术的提取时间按照物料情况, 在30分钟-60分钟之间, 具有较高的提取效率。第二, 提取能耗较低。因为小功率的超声波就能够对大量的物料进行破碎与提取, 通常情况在室温下对其进行提取, 不必使用大功率对其进行搅拌, 能够有效的降低单位物料处理量的能耗。第三, 目标提取物的提取率被提高。由于通过对循环超声提取技术的使用, 能够确保不断对药材中有效的成分进行充分的释放, 从而确保不断对目标提取物的提取率进行大幅度的提高。因此与常规的方法相比较, 能够更加快速的对其进行提取。第四, 适用范围极其广泛。因为循环超声提取技术能够在挥发性与非挥发性提取介质中使用, 所以可以在各种重要有效成分与天然产物提取中使用[1]。而且也能够在实验室研究中使用, 在新建中药与天然产物提取车间, 以及对现有的中药与天然产物提取工艺装置进行改进。因此循环超声提取设备不仅能够对陆地、海洋、各种天然产物挥发性与非挥发性提取介质进行提取, 也能够在超声分散、乳液制备与纳米胶囊制备等进行使用, 应用还能够不断对药品、保健品、化妆品、农产品深加工、植物提取物、烟草、食品与化工等多个领域进行扩展。同时在整个生产过程对计算机控制进行使用, 不仅能够对因人为因素而造成产品质量不稳定的情况, 也能够对自主创新、技术集成、生产自动化控制水平进行大幅度的提高, 还能够对我国中药提取技术水平与产品整体进行大幅度的提高, 以及不断增强在国际市场的竞争力, 从而确保逐渐将资源优势转变为经济效益。
二、循环超声提取技术与设备的应用
中药有效成分主要包含生物碱、萜类、酚性成分、多糖类与黄酮类等, 各自的提取方法也不相同。因为在对中药中的多糖类成分进行提取时, 主要通过使用沸水或醇回流搅拌对其进行提取;再利用粗提物石油醚脱脂, 最后采用沉淀法分离;对黄酮类化合物进行提取时, 主要采用乙醇等加热抽提或冷浸。所以在对中药中天然成分进行提取时, 必须确保能够快速、高效的进入提取介质, 同时中药的有效成分大部分为细胞内产物, 在对其进行提取时, 会对原料细胞壁造成一定的破坏。而且通过使用循环超声提取技术与装置, 已经成功的对数百种中药材原料中天然的产物进行提取[2]。部分结果如下, 能够充分的表明循环超声提取技术装置具有十分良好的放大性能, 而且相同的设备对不同的工艺条件进行选择, 会导致结果存在较大的差距。
(一) 萜类、内酯类
通常在50℃以下采取石油醚、汽油冷浸或者搅拌提取青蒿素, 提取时间为24-48小时, 提取率为60%左右。而且通过使用TGCXN-2B提取青蒿素, 分别研究与分析流体循环流动基本特性、超声时间、超声强度、搅拌速度、提取温度对青蒿素提取率与石油醚损耗的影响。同时在相关的实验下, 与其他常规的提取方法相比较, 能够使青蒿素的提取率达到90%以上, 不仅大幅度的提高青蒿素的回收率, 也有效的缩短提取时间使其时间为50分钟, 还促使石油醚回收率高达90%。
(二) 生物碱
从肉苁蓉用水提取甜菜碱时, 用TGCXN-2B提取20分钟与常规浸提24小时, 以及100℃回流6小时甜菜碱提取率相当。同时通过利用TGCXN-2B以1%酸水为提取剂, 对“砂生槐”中的总生物碱进行提取, 再使用室温超声对其提取30分钟, 并对其进行两次的提取, 能够大幅度的提高提取率使其超过85%, 而且提取三次的效果最佳。并且与常温浸提4-6小时/次相比较, 比常温浸提提取三次的效果更佳, 以及与渗滤24小时效果相比较, 也是其提取效果更佳。其次如果以氯仿为提取剂, 利用超声对其提取7次, 与常规连续提取一周效果相比较, 也是其提取效果更佳。
(三) 黄酮
在对银杏黄酮进行提取时, 在对其进行4小时的常规水煮, 提取率为56.5%;在常温下使用TGCXN-2B进行提取, 提取时间30分, 提取率为88.3%, 提取时间10分钟, 提取率为82.6%;而且在40℃下, 通过对TGCXN-50G进行使用, 对其进行30分钟的提取, 提取率为91.6%。同时在对蜂胶黄酮进行提取时, 对其进行48小时的常规浸提, 提取率为36%;通过对TGCXN-2B进行使用, 在室温下对其进行30分钟的提取, 提取率为41.8%;在30℃的条件下, 通过对50%乙醇TGCXN-2B进行使用, 对淫羊藿进行30分钟的提取, 黄酮的提取率为87%。并且在对甘草黄酮进行提取时, 通过对TGCXN-20B进行使用, 对其进行60分钟的提取, 在85%乙醇时提取的总黄酮的得率为8.8%, 在80%乙醇时总黄酮的得率为11.5%。
(四) 甙类
在肉苁蓉中通过使用甲醇, 对肉苁蓉甙类物质进行提取时, 通过对TGCXN-2B进行使用对其进行30分钟的提取、常规浸提24小时与80℃回流5小时, 甙类物质提取率相同。同时在30℃条件下, 通过对50%乙醇TGCXN-2B进行使用, 对淫羊藿进行30分钟的提取, 淫羊藿甙的提取率为90%。
(五) 多糖
在肉苁蓉中使用水对多糖进行提取时, 通过使用TGCXN-2B对其进行20分钟的提取, 与常规浸提24小时、100℃回流6小时对多糖进行提取相比较, 使用TGCXN-2B提取20分钟的提取率较高。
同时通过对TGCXN-2B进行使用, 对海带中的硫酸酯的多糖进行提取时, 在30℃的条件下对其进行20分钟的提取, 与水煮法 (100℃) 对其进行提取5小时硫酸酯多糖提取率相同。
(六) 茶多酚
在茶叶中对茶多酚与儿茶酚进行提取, 通过对超声波进行使用在常温下对其进行10分钟的提取, 茶多酚与儿茶酚的总量与100℃水对其进行30分钟的提取, 提取率被提高40%以上, 而且获得的茶多酚与茶多酚样品的性状一样, 并不会改变茶多酚与儿茶酚的各组分结构。
(七) 溶剂在浆萃取耦合集成提取纯化 (不通顺)
用TGCXN-2B进行了溶剂在浆萃取硫酸酯多糖的研究, 希望实现低微含量天然活性成份浸提、过滤、浓缩、粗提、分离纯化过程的耦合集成, 直接得到纯化产品。同时通过利用分离纯化强化浸提, 在室温下超声作用时间30分钟, 以及萃取剂浓度7%等条件下, 多糖的萃取率可达92%以上, 多糖中岩藻糖含量≥3596, 能够充分的满足医药用多糖 (岩藻糖含量≥30%) 要求, 而且其成本仅为常规提取的四分之一左右。
三、结语
综上所述, 因为循环超声提取技术具有提取效率高、提取能耗低、提取产品质量高、目标提取物提取率高、适用范围较为广泛、自动化程度高、操作简便、产品性价比较高等极其明显的特点与优势。所以在药用植物化学中对循环超声提取技术进行应用, 能够不断充分的释放药材中有效的成分, 从而确保不断大幅度的提高目标提取物的提取率。同时为确保我国中药与天然产物生产企业与市场需求相适应, 我国逐渐将循环超声提取技术, 作为我国中成药技术未来发展过程中重要的技术之一。
摘要：现阶段因为我国中药生产水平发展越来越缓慢, 所以导致与世界先进的天然药物的提取水平差距越来越大, 对我国中成药产品在世界药品市场的地位造成极其严重的影响。同时随着我国逐渐加入WTO, 为确保不断增加我国中药与天然产物生产企业在市场竞争中的竞争力度, 必须不断对先进的、高效的循环超声提取技术进行研究。而且为使我国中成药产品生产、销售与中医药悠久历史的地位相适应, 因此需要不断科学合理的将循环超声提取技术, 在药用植物化学中进行广泛的应用。
关键词：循环超声提取技术,中成药,医药植物化学,应用
参考文献
[1] 黎桂燕, 超声技术在中草药成分提取中的应用[J].内蒙古中医药, 2016, 35 (15) :144-144.