时间：2023-06-08 10:59:20
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化学优化方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】农林院校 大学化学 问卷调查
大学化学课程在我农林院校有着举足轻重的地位，它涉及几乎所有的农林专业范围，如园艺、设施、园林、食工、农学、植科、植保、动医等各个专业，是学生今后学习的专业基础课。为了进一步搞好教学，真正实现我校培养实用型人才的教学目标。明确教学改革方向，对我校已学过这门课程的在校学生进行问卷调查，听取反馈意见，以便找出影响我校学生学习化学课程的主要因素，提出解决问题的有效方案。
一、调查对象与方法
本次调查对象为我校已学过这门课程的在校2011级（大三）和2012级（大二）学生共计270人。调查采取不记名问卷方式.在教师的指导下由学生填写。共发出问卷270份，收252份，回收率为93.33%。
二、对大学化学课程的认识和态度调查
1. 你认为化学在日常生活和生产中是否有着重要的意义？A：是 B：否
2. 你是否关注化学前沿相关的知识？A：经常 B：偶尔 C：很少 D：从不
3. 在日常生活中，你是否关注过化学与食品安全、环保等相关的新闻或常识？
A：经常 B：偶尔 C：很少 D：从不
4. 你对化学是否有浓厚的学习兴趣？A：是 B：一般 C：没有
5. 若是有机会参加化学类竞赛，你希望参加哪一方面的？
A：化学基础知识竞赛 B：实验技能操作类竞赛 C：科研创新类竞赛 D：课外拓展类竞赛（趣味实验、生活小发明等） E：其他
6. 除了教材外，你是否经常阅读一些和化学有关的课外书？A：经常 B：偶尔 C：从不
7. 化学学习过程中，你最感兴趣的部分是？（7-11选项相同）
A：基本概念理论 B：化学计算 C：元素化合物 D：有机化学 E：化学实验 F：化学前沿
8. 你认为化学课程内容重点应该放在？
9. 你认为化学课程内容难点是？
10. 认为化学课程内容与你专业联系紧密的是？
11. 与你所学专业关系不大的是？
12. 你对化学实验的态度怎样？
A：喜欢且想尝试 B：喜欢但害怕操作 C：一般但不至于反感 D：不喜欢且害怕受伤
13. 对化学实验中产生某些现象与书本不一致时，你会？
A：尽可能提出可能产生的原因 B：去问老师或与同学讨论 C：等待老师的解释
14. 以下的学习方法中，你最喜欢哪一种？
A：靠老师的传播 B：自学 C：结合老师的指导，课后继续探索 D：小组学习
15. 您目前对于化学学科的态度是
A：很有发展前途 B：非常普通 C：专业性很强 D：危险性很高
三、结果分析
问题l中有86.11%（217人）的学生认为认为化学在日常生活和生产中有着重要的意义，说明大多数学生能够从日常生活中充分感受化学与生活联系的紧密性，是不可缺少的重要基础知识。
问题2中接近80%（199人）的学生很少或者根本不关注化学前沿相关的知识，更有甚者（14人）根本不知道什么是化学前沿，因此在课堂上适当添加前沿的相关内容，如每年的化学诺贝尔奖、现行的化学热点、焦点等等。
几乎每天电视、网络等媒体都在报道食品安全、环保等相关的新闻或常识，但是问题3中只有28.17%（71人）的学生经常关注，多数对之不闻不问，这就充分说明食品安全、环境等给人类所带来的危害没有引起学生的足够重视，应加强相关知识的教育。
问题4仅有17.46%（44人）的学生对化学有着浓厚的兴趣，大多数一般（153人）或者没兴趣（55人）。这就应该引起我们教学人员的重视，如何培养学生的兴趣是我们所要探讨的问题。
问题5结果显示同学们比较喜欢实验技能操作类竞赛（187人），因此在实验过程中我们应该加强实验基本操作技能。
问题6超过85%以上的学生只是偶尔（152人）或者根本没有接触到（64人）有关化学的课外书，这也许是对化学不感兴趣的原因之一。因此在课程中应设法引起学生的学习兴趣。
问题7至11的调查结果分布比较均衡，但是普遍显示课程的难点重点在化学计算，而此块内容与其专业联系并不是特别的紧密。这就说明在学习这块内容时，我们应该选择具有代表性的一些例题，讲精讲透即可，不要花费大量的时间在化学计算上。例如，在学习酸碱平衡、沉淀溶解平衡、配位平衡和氧化还原平衡这四大平衡，对其重点进行归纳，实质就一个问题――平衡常数。
问题12仅有6.1%（15人）的学生对化学实验的态度是不喜欢且害怕受伤，102人喜欢并想尝试，47人喜欢但害怕操作，88人一般但不至于反感。这说明大多数学生还是认为通过实验课既可以增强自己的动手能力，又可以加深对相关理论知识的理解，所以我们可以针对不同的专业适当加大实验学时。
问题13当化学实验中产生某些现象与书本不一致时，有17.46%（44人）的学生只是被动地等待老师的解答，多数同学喜欢通过相互讨论或者询问（148人）来解决，这说明相对理论知识来讲，学生更喜欢实验课程。
问题14学生学习方式的调查，56人选择靠老师的传播，84人选择自学，81人选择结合老师的指导，课后继续探索，31人选择小组学习，这就说明不同学生有着不同的学习方式。我们在实施课程教学中可以针对课程内容选择不同的学习方式，如，分组讨论、辩论、让学生自己到讲台上讲解等。这样既可以丰富课堂形式，又可以提高学习效果。
化学是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。但问题15中53.17%（134人）的学生认为化学是一门非常普通的科学。学生们没有认识到这一点，可能是由于没有认识到化学与社会、生产、生活之间的密切联系，没有认识到化学的重要性。
四、对策
1. 优化整合教学内容
通过数据分析，我们可以对教学内容进行优化。首先，剔除大部分专业普遍反映的与所学专业关系不大的一些内容，选择部分教学内容作为各专业的共性基础化学。此外，与各相关学院、各专业相结合设置专业特色内容。如：食品工程专业应加强食品安全、仪器分析的学习，园艺、农学、植保、植科专业应加强环境化学、土壤分析的学习，畜牧兽医则应加强生物化学相关知识，其他相关专业加强绿色化学、化学与生活、化学与营养、化学与健康等的学习，从而形成特色教学体系。因此，我们在实施教学时补充相应的扩展内容，同时注重平、高起点，注重反映化学在现代科技中的应用，注重对学生自学能力和思维方法的培养。
2. 教学内容模块化
我们在组织教学内容的过程中，从当今大学生应具备的基本科学素质的高度来构架高校大学化学教学体系和框定教学内容，从培养学生科学素质、创新能力出发，以工程技术的观点来组织教学。删除了那些陈旧的或能够被新理论所涵盖的内容，增添与专业技术和社会热点有关的内容，将课程按“模块”构造，“把知识放进构造得很好的模式里面”，教给学生学科的基本结构。因此，我们可以将教学内容分为三大模块。
第一模块：化学反应的基本规律包括：化学热力学基础、化学反应速率、化学平衡
第二模块：物质结构：原子结构与周期系、化学键与分子结构、晶体结构
第三模块：化学与人类、社会：化学与食品营养、环境与化学、化学与能源、化学与分子生物学、现代分析测试技术
这三模块在内容上既相互联系，又保持一定的独立性。可以灵活选择教学模块，进行组合，以适应不同专业、不同层次的需要。
3. 拓展教学内容
学生思维活跃，观念开放，他们不满足于书本上已有知识的讲授，厌倦照本宣科式的教学，因此教师应因势利导，多向学生讲解一些课本以外的知识，适当穿插化学史教育，体现化学在社会生产中的实际应用。例如在讲解原子结构时，我们就可以增加一些在薛定谔、海森堡、玻尔、普朗克、爱因斯坦等伟人在学术上孜孜追求的故事，消除理论知识的枯燥乏味，丰富教学内容，提高学生的人文素质。
4. 鼓励学生参加课外科技活动
无论是讲授有关章节，还是介绍课外知识，教师都要采取各种办法以引起学生注意，激发学生兴趣，加强对科学结论获取过程的科学思想的分析和阐述。可以布置一些科技小论文题目，让学生查阅资料，提高学生学习的主动性，刺激学生的求知欲望。这样不仅能激发化学专业学生朝成为优秀化工人才的欲望，也会促使《大学化学》受到非化学专业学生的重视和欢迎。
5. 注重实验教学，强化学生动手能力的培养
实践是一切知识的源泉。化学是完全凭借实验发展起来的科学。通过实验，不仅可以帮助学生形成概念，理解和巩固所学的知识，而且可以培养良好的实验习惯和科学的、严谨的工作作风以及观察问题、分析问题和解决问题的能力。还可以培养学生动手能力及创新能力。
首先，要对原来的教材内容进行精简、更新，将陈旧的、实用性较差的内容精简掉，适当增加现代社会需要的、体现现代化学思想和方法的先进的实验内容，增加与社会发展有密切关联的实验内容。其次，增加综合与设计性实验内容。传统的基础化学实验验证性实验较多，学生只是机械地照做，没有新奇感。因此，我们可以在保证基础实验教学的基础上，增加综合性和设计性内容，将实验教学内容。还可以将科研成果及学科发展动态引入课堂教学和实验教学，以激发学生的学习兴趣，引导学生进行科学思考，鼓励学生积极参与科研实践，以调动学生的学习积极性和主动性。培养学生的探索精神、创新能力和优秀科学品质。例如：黄酮类化合物因其独特的化学结构具有许多重要的生理、生化作用，如抗菌、抗病毒、抗感染、抗癌、防癌、抗过敏、抗炎等而成为研究的热门，因此我们可以增加天然物中黄酮的提取项目，激发学生的学习兴趣。最后，立足专业背景，增加专业性强的一些实验项目。如：食品检验专业可以增设蛋白质检验试验，园艺、农学专业增加土壤成分分析等等。
6. 编写学习指导书
该学习指导依据大学化学教材设立章节，各章分设：知识点归纳、典型题剖析、拓展题解析、综合能力自测题等栏目，同时附有“大学化学”教材中部分难度大的习题与解答。通过配套《大学化学学习指导》中知识点的归纳和思考题、习题的训练，引导大学一年级学生入门新课程的学习，并将课程要点融会贯通，力求使学生在接受知识的同时，学习科学的思维方法，提高创新意识。
【参考文献】
[1]刘春英， 李丽，冯锡兰. 大学化学立体化教材的建设与优势[J]. 高等理科教育，2009（6）：136-138.
[2]李丽， 李汝奕，冯锡兰，等. 大学化学教学体系的创新与实践[J]. 中国石油大学学报（社科版）， 2008 （增刊）： 60.
关键词：思维导图；化学教学；应用
思维导图（又称为脑图、心智图）作为一种可视化的思维工具，自引入教学以来，以其富有逻辑和条理清晰的优点而深受学习者和广大教师的青睐。将思维导图应用于化学教学中，有助于引导学生自主建构化学概念和原理，发展学生的思维能力，系统地整合化学知识，切实提升学生的科学素养。结合教学实践，笔者举例探讨思维导图在化学教学中的应用，希望能对提高课堂教学的有效性有所促进。
一、思维导图应用于化学教学的现状
目前，思维导图常用软件有MindManager、MindMapper、NovaMind等。其中对MindManager的应用研究较多，但NovaMind界面简单友好、操作简单、功能更加完善，能像ppt一样用于展示，并且能轻松地转化为word、pdf、mindmanager等格式。在中国知网中检索发现，目前思维导图在化学教学中的应用研究主要集中在化学复习课及教学设计等方面。笔者的研究主要是将思维导图应用于化学教学的多个方面，使课堂中的教与学方式多样化，打造化学高效课堂。
二、思维导图在化学教学中的应用举例
（一）集思广益，优化教学设计
为打造化学高效课堂，加强集体备课是强有力的措施之一。在集体备课环节中，教师可以将其他教师的见解绘制成思维导图，并将其整合成教学资源优化的教学设计，从而使教师的教学思路更加清晰、重点更加突出。例如，笔者在“电解池的工作原理”新授课前设计了如下思维导图（图1）。
（二）引导预习，优化学案问题
在当前新课程倡导的“减负增效”背景下，教师有效指导学生预习，切实提高学生自主学习的能力是当务之急。若能在导学案设计阶段引入思维导图，就可以优化问题设计，清晰地呈现出预习的要点，有助于学生自主把握学习的重难点。导学案的设计不应该仅仅是规律的总结，应该突出对活动和问题的设计，注重学法的指导和自主感悟，展示问题思考的过程。例如，在学习电解池的工作原理时，在预习学案中设计了如图2思维导图所示的问题群。
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图2 电解池的工作原理
（三）发散思维，优化解题思路
利用思维导图还可以清晰地展现分析问题的思路，破除解决问题中的思维障碍，及时地将解题过程进行反思，优化解题策略。通过对问题解决过程的分析，可以培养学生有序思考的习惯，发散思维、拓宽解题思路，提升学生化学问题解决的能力。
化学计算题一直是学生感到棘手的问题。教师通过思维导图对问题进行分析，可帮助学生找出其中的化学原理，提炼出物质转化的关系，优化解题的思路。例：已知等物质的量Cu、Ag合金17.2g和一定量的浓硝酸恰好反应，共生成4.48L气体（标准状况）。求生成气体的物质的量及参加反应的硝酸的物质的量。
笔者应用思维导图对题目进行分析如图3所示。
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图3 金属与硝酸反应的计算
（四）激发灵感，优化实验方案
实验方案的设计能力是化学教学的较高层次的培养目标，由于学生在平时动手操作的机会有限，所以在方案设计方面就更为薄弱。若能将思维导图应用于化学实验教学中，可以激发学生灵感，在小组合作学习中及时地将不同的方案进行比较，不断优化和改进实验方案。例如，在学习浓硫酸的特性时，笔者组织学生通过对课本实验的讨论，结合学生已有的知识基础对铜与浓硫酸反应实验，设计了如图4所示的思维导图。
（五）增进互动，优化知识结构
课堂教学中，教师利用思维导图可以帮助学生及时地将新知识与旧知识进行整合加工，从而促使学生加深对化学概念与反应原理的理解，把握知识中所蕴涵的思想方法，培养学生的创新能力和科学素养。思维导图的绘制不仅使学生更清晰地理解教师的教学思路，同时也渗透着化学学习的方法和研究问题的思路，增强学生分析和解决问题的能力。学生在课堂上，也可以自己尝试绘制思维导图，以便及时地将自己的想法与教师的思路相结合，使知识结构更加系统化和富有逻辑性。因此，思维导图有助于突出学生的主体地位，增进课堂对话，增强师生、生生间的互动，激活学生的思维。例如，学习完氯气的生产原理后，学生将课堂笔记进行整理并加工后，绘出了如图5所示的思维导图。
（六）系统思考，建构解题模型
在课堂教学过程中，教师不仅要教会学生基础知识，更重要的是要帮助学生在理解知识的前提下能自主建构解题的模式和方法，教会学生养成有序思考的习惯。将思维导图引入课堂教学，不仅可以将知识顺利地呈现给学生，还能把分析问题的思路逐步展示给学生，无论学生对知识与方法的接受，还是对记课堂笔记都有很好的促进作用。有机合成与推断是高考试题的热点和难点，学生往往在接触到此类题目时不知所措，为帮助学生系统掌握信息型综合题的命题特点，建构科学的解题模式，笔者设计如图6所示的思维导图。
三、思维导图在使用中发现的问题及研究展望
思维导图策略在化学教学中的应用还刚刚起步，因此，关于思维导图软件的使用技巧及其策略的运用还需进一步深入研究。在教学实践中，笔者发现以下问题与同行探讨。
①在MindManager、MindMapper、NovaMind等思维导图软件中化学用语的编辑较困难，思维导图的绘制应规范，不宜过于复杂，应该主题明确、重点突出。
②思维导图的绘制建立在个人理解与灵感的基础上，允许灵活多样，课堂教学中应注意培养学生的创造性思维，鼓励学生亲自动手绘制“个性化”的思维导图。
③思维导图的应用有助于改变学生对化学“多、繁、杂、散”的认识，帮助学生将化学概念和原理结构化、条理化，激发学生的学习兴趣，提高教学的有效性。
④思维导图应用于化学学习和课堂教学的评价以及辅导学生进行研究性学习等研究尚属空白，还有待我们去探索。
1实验内容现实化
在化学综合实验过程中应增加与日常生活相关，以及对化学、社会发展的紧密联系的内容，以提高学生自我钻研、创新的意识和兴趣。膏霜类化妆品已经完全渗透人们的生活，其配制实验也是学生极为感兴趣的综合性实验之一。化妆品原料种类繁多，性能特点各异，在配方中所起的作用不同，一般而言:油脂和蜡及其衍生物为基础组分;为使形成稳定乳化体，需加乳化剂，如司盘类、吐温类;为保证外观和流变性，应加水溶性高分子聚合物;此外，还应根据实际情况加入保湿剂、营养添加剂、防腐剂、色素、香精及祛痘、美白等其他功能性原料。完成一个具有优良性质的膏霜类化妆品的设计，需要掌握原料的性质特点、性质影响因素及相互影响;实验方案的设计、改良和优化;产品性质评价等多方面的内容。膏霜类化妆品设计方案与学生日常生活密切相关，学习兴趣浓，在实验过程中可以体味到科研实践的价值，很好地调动了学生的科研积极性。学生在实验完成后，积极主动地对实验进行总结和分析，对比不同方案优化实验方案，受到多方面的锻炼，实验思路、动手能力得到了有效的培养。
2实验学科交叉化
化学综合实验应综合体现有关知识:理论知识和实验知识;单元实验方法和实验操作技能;基础实验知识和科研创新能力训练;实验室实验能力和工业化生产能力训练等。化学合成属无机化学和有机化学的内容，是验证、巩固和加强理论知识，培养学生正确选择化合物的合成方法、条件优化以及一般的分离和鉴定方法，如重结晶、熔点测定等，应该注重合成方法的适用范围、实际条件、应用领域等。化合物分析包括分析化学和仪器分析，培养学生的基本分析方法和原理、化合物结构解析的基本知识、分析方法的有关计算，应该注重分析方法的合理选择和初步具备对数据的评价能力。化学工程与工艺专业的学生除了掌握化合物合成和分析等自然科学领域的有关知识外，还应具备工程技术科学领域的有关知识和技能。在化学综合实验过程中渗入化工原理实验，回答过程和设备的问题，使学生熟悉工艺流程和操作设备，掌握单元操作的过程规律和典型设备，学会利用理论知识分析操作变量对过程的影响，调整操作参数以完成指定工艺要求，还应启发学生积极思考过程实验装置和操作规范所蕴含的科学依据，为工业化生产奠定基础［4］。如在合成分析纯乙酸乙酯的实验中，使用的化工原料是什么?反应原理是什么?影响因素有哪些?工业上如何除去反应过程中生成的水?产品如何进行纯化，使用何种设备?设备的设计应该满足什么条件?产品纯度如何检测?在回答所有问题时，学生必需掌握合成、设备、分析等有关学科内容，实现学科交叉，对分析纯乙酸乙酯的从合成到工业化产品就有了非常深刻的认识。通过化学综合实验使学生初步具备查阅文献、选择合成方法、拟定实验方案、建立产品分析方法和基本工程操作能力，培养观察、分析和解决问题的能力，为研究性实验和创新性实验打下基础。为了满足实验需要，还应补充其他教学内容，如文献检索、波谱解析、试验设计方法等。
3实验项目科研化
化学综合实验除承接基础实验的提升外，还应为科研创新性实验的开展奠定基础，因此必然需要在综合实验中渗透科研的方法和技能。化学综合实验一般在第三学期，开设时间为两周，对一个实验项目不能进行特别深入的研究，因此选题就显得尤为重要，应该注意选题的难度控制和选题的意义。根据我院情况，题目来源主要有:教师科研项目中可分割的、难度适宜的试验部分;教研组开发的综合实验;学生提出可实行的实验项目等。科研实验对于本阶段的学生来说有一定难度，因此教师要从文献的查阅、实验方案的确定、实验条件优化、实验仪器操作、数据采集和处理分析等各个环节对学生进行指导，提高学生的动手能力，培养其实践和创新的能力，有利于提高其综合素质，培养其交流协作能力和团队精神［5］。
4结语
化学综合实验教学的目的是夯实学生基本理论，培养学生掌握实验技能，提高学生动手能力，使学生具有较强的独立解决问题的能力和良好的专业素质，还要重视对学生实事求是的工作作风，严谨的科学态度和具有创新性的科学思维方法的培养。因此，我们必须不断精选和更新实验内容，重视和加强实验教学研究工作，探索新的实验方法，增加现代的实验技术和手段，努力提高学生的综合素质，以期为社会培养出合格的应用型人才。
作者：王二兵 赵玉英 单位：太原科技大学化学与生物工程学院
关键词：煤气 剩余输送能力 减速管
一、引言
我厂三回收系统于1987年建成投产，配套三焦4.3m焦炉，粗苯、硫铵等化产品回收工艺已于2005年停产拆除，仅保留鼓风冷凝系统继续运行。由于处理能力小，投产时间长，设备及工艺技术严重落后，部分设备如电捕、卧式焦油氨水分离器等检修频繁，安全管理工作难度大，运行成本高，在5#干熄焦配套工程回收系统投产后，我厂煤气鼓风机的输送能力有所提升，因此可以考虑将三回收系统的鼓冷工序停止运行，降低生产成本，并拆除系统设备，减少设备维护工作并优化岗位人员结构。
二、系统停产的可行性分析
将三鼓冷系统完全停止运行并拆除，主体思路是将焦炉煤气输送负荷重新分配。三焦荒煤气由一、五风机共同负责输送，二风机输送一部分五焦荒煤气，三系统焦油氨水由一或五回收系统进行处理。此外还需考虑循环氨水系统的供给及三焦焦油氨水如何处理等问题，因此需对各方面数据进行分析。
1.煤气负荷数据分析
停止三回收煤气风机的运行，前提条件是其他各系统的煤气风机的剩余输送能力必须大于三回收煤气风机的输送能力，对相关系统煤气风机数据进行分析，数据见表1。
三、工艺优化方案
1.煤气系统改造方案
2.循环氨水系统改造方案
对循环氨水及焦油氨水回水工艺的改造方案，可以由三个方案进行选择。
2.1自流式回水工艺
根据现有工艺情况，三焦循环氨水由一回收单独供给，焦油氨水回水接入一回收刮渣机，工艺连接方式如图1。相关数据分析如下：
2.1.1三焦2#炉吸煤气管最东端管中心标高1：11.751
2.1.2三焦3#炉吸煤气管最西端管中心标高2：11.586
2.1.3三冷凝吸煤气管三通处管中心标高3： 11.586-28×0.01515=11.162
2.1.4三焦1#炉吸煤气管最西端标高4：11.100
2.1.5一冷凝刮渣机滤筒减速机平台标高5：9.525
由于现有工艺条件限制，回水管坡度无法继续放大，此工艺方案的优点是改造后工艺与一冷凝现有系统设计工艺一致，无需增加大型设备，投资小，后期管理简单。缺点是安装施工难度大，对接时间较长，对接作业时可能会对焦炉设备产生不利影响，引发集气管拉裂等问题。回水管管道坡度小，回水流动加速度小，大块渣可能会堵塞管道。
2.2设置中间槽的回水工艺
在三冷凝气液分离器附近区域安装两个焦油氨水中间槽，设置焦油氨水中间泵，三焦焦油氨水回水用泵送至一系统、五系统共同处理，工艺连接方式如图2。
工艺优化后，在实际生产中有三个主要问题可能会对生产管理造成影响。
2.2.1循环氨水中间槽及中间泵容易堵焦油渣。由于循环氨水泵进口流体为自流式流动，一旦出现停电或者泵跳闸的情况，极易在泵进口管段凝结油渣，堵塞流体流动。
2.2.2循环氨水中间槽液位监控难度大。循环氨水中间槽的介质为混合物，密度变化大，因此远程液位计监控到的液位准确度差，而且介质中含焦油、焦油渣等易堵塞管道的介质，易影响远程液位计的准确监控。
2.2.3一、五刮渣机负荷增加后，除渣效果差。经改造后，一、五刮渣机的生产负荷均有所提升，且循环氨水中间泵送来的混合液流速快，使得槽内的渣难沉降，一、五系统的除渣效果可能会受影响。设计中采取以下方式予以避免：
2.2.3.1循环氨水中间泵扬程设计40m，减少介质出管余压，并采用变频调节，在确保流量足够的前提下降低管道压力。
2.2.3.2进口管从刮渣机顶部接入，设置变径，出口介质流向与刮渣机液面平行，避免刮渣机内溶液翻滚，如图3所示。
参考文献
[1]何建平、李辉，《炼焦化学产品回收技术》，冶金工业出版社，2008，第二版.
[2]肖瑞华，《炼焦化学产品生产技术问答》，冶金工业出版社，2007.1，第一版.
[3]陈敏恒，丛德兹，《化工原理》上、下册，化学工业出版社，2004.7，第二版.
【关键词】污水处理工艺；优化方案；实例论证
0.前言
城镇污水处理工艺的优化，是环保工作者面临的首要问题。目前我国城市污水处理厂设计采用的工艺，基本涵盖世界各国的先进工艺，工艺技术水平与国外同类技术水平比较接近。总体上讲，我国城市污水处理仍以A/O、A2/O及其变形工艺、氧化沟、SBR及其变形工艺为主，其它工艺也正在不断发展和完善。本文结合工程实例对城镇污水处理工艺优化方案进行了阐述，以供同仁参考。
1.污水处理工艺方案选择原则
（1）论证方案的先进性和可行性。一方面应当重视工艺所具备的技术指标的先进性，另一方面必须充分考虑适合中国的国情和工程的性质。城市污水处理工程不同于一般点源治理项目，它作为城市基础设施工程，具有规模大、投资高的特点，且是百年大计，必须确保百分之百的成功，工艺的选择更注重成熟性和可靠性。因此，我们强调技术的合理，而不简单提倡技术先进，必须把技术的风险降到最小程度。
（2）合理确定处理标准，节省工程投资。选择简捷紧凑的处理工艺，尽可能地减少占地，力求降低地基处理和土建造价。同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低。对于我国现有的经济承受能力来说，这一点尤为重要。
（3）充分考虑到我国现有的运行管理水平。城市污水处理是我国的新兴行业，专业人才相对缺乏。在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行管理水平，尽可能做到设备简单，维护方便，适当采用可靠实用的自动化技术。应特别注重工艺本身对水质变化的适应性及处理出水的稳定性。
2.工程优化实例分析
2.1工程概况
某污水处理厂原有处理工艺为脱氮除磷效果较为稳定的水解酸化+倒A2/O-Galaxy工艺，总规模80000m3/d，预处理部分按40000m3/d建设，生化部分先按20000m3/d进行建设，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）的一级B标准。
2.2工艺流程图和进出水水质
2.3存在的问题
2.3.1可生化性差、快速生物降解有机物少
一般BOD/COD在0.3～0.5之间，表明污水的可生化性好，利于微生物生化降解。污水生物脱氮除磷系统中反硝化菌和聚磷菌所需要的碳源主要为快速生物降解有机物（VFA），去除lmg磷一般需要7～9mg的VFA，反硝化过程的需要量更多。该污水进水工业废水70%以上，生活污水仅占23%～30%，BOD/COD远远小于0.3，该污水中颗粒性有机物占有机物总量的70%以上，而可利用的快速生物降解碳源仅占有机物含量的10%～20%，不能满足脱氮除磷所需。
2.3.2 A2/O工艺难以同时得到氮、磷的高去除率
在A2/O工艺同一系统中硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着竞争性矛盾，难以同时获得氮、磷的高效去除。同时倒置缺氧池还存在碳源的争夺问题。原污水先进入缺氧池再进人厌氧池，污水中的易生物降解有机物将优先被反硝化菌利用，聚磷菌将得不到足够碳源，达不到除磷的目的。
2.3.3进水水质不稳定
该污水处理厂进水主要为工业废水，废水排放不规律，水质和水量直接冲击系统，导致运行不稳定。
2.4工艺优化方案
污水处理厂的优化工艺包括水力改造、设备改造和工艺升级改造等，其中污水处理工艺升级改造是提高出水水质的关键。与新建污水处理厂不同，污水处理厂升级改造的工艺选择问题相对复杂，通常情况下要考虑三个问题：①尽量利用原有构筑物，投资少；②工艺运行可靠，灵活性强；③处理效率高，能耗低。本优化工程就是在原有处理工艺的基础上，综合考虑本工程的建设规模、进水特性、处理要求、工程投资、运行费用和维护管理，以及充分利用原有设施等情况，结合原有工艺问题，参照国内外的研究成果和各种工艺的技术经济性能等指标，设计规模80O00m3/d，选用“强化生化系统+化学除磷+滤池过滤深度处理”工艺为本工程优化处理工艺，通过生物脱氮除磷、化学除磷和深度处理完全达到一级A标准。工程内容包括新建纤维转盘滤池、活性砂滤池、加药间等建构筑物及设备安装，并对原有絮凝沉淀池等设施按工艺设计要求进行了相应改造。该工艺主要特点为：
2.4.1对原有处理系统去碳、硝化反硝化功能的强化
根据目前设计与运行状况，可以通过提高污泥浓度、延长泥龄等措施，调整部分工艺参数，强化系统的去碳和硝化反硝化功能，使出水CODcr、BOD5、NH3-N和TN等指标达到新的排放标准。通过对原有设施的功能强化，在最大程度上节省了工程总投资。
2.4.2增加化学除磷工艺
根据本工程优化目标，出水总磷浓度要求不大于0.5mg/L，采用投加聚铝等化学药剂进行化学除磷措施，投加点为混合反应池末端，化学除磷药剂反应产生沉析，凝聚作用还可以去除部分悬浮物，减少悬浮物携带TP；化学除磷产生的污泥。可避免厌氧消化过程中磷的重新释放；出水总磷浓度降至0.5mg/L。
2.4.3增加深度过滤设施
过滤技术是污水深度处理的常用手段，是实现一级A出水标准的必需手段，也是本次升级改造的重点措施。经过对各种过滤技术方案论证，并结合污水处理厂建设用地特点、现有水力高程和建设工期要求。最终选择了占地面积小、过滤效率高、施工周期短的纤维转盘过滤工艺和活性砂过滤工艺两种技术。
①纤维转盘滤池优点。出水水质好，耐冲击负荷，占地面积小，设备闲置率低，总装机功率低，运行自动化程度高，维护简单、方便，滤前处理系统的事故对滤池的影响较小，并且恢复较快，设计周期和施工周期短。
②活性砂滤池优点：a）过滤连续运行，无需停机反冲洗，效率高，出水水质稳定.易于改扩建；b）不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门，无需单设混凝、澄清池，无需混凝、澄清用机械设备；c）集混凝沉淀及过滤于一体。大大简化了工艺流程及占地空间，与常规砂过滤工艺相比，可节省30%～40%的化学药剂，可节省70%的设备空间，运行及维护费用低；d）对于高SS含量的废水不需预处理（进水SS可达150mg/L）；e）深层过滤，滤床深度2000mm，滤床压头损失小，只有0.5m；f）采用单一均质滤料，无须级配层，滤料被连续清洗，过滤效果好，无初滤液问题。 3.结语
目前，我国的污水处理工艺发展趋势是流程简洁，控制灵活，单元操作简单以及节约用地的一体化工艺流程。本工程改造由于采用的技术先进可靠，使得本工艺改造工程的总投资、运行成本较其他工艺都有大幅度的节省。 [科]
【参考文献】
创新潜能就是推崇创新、追求创新、以创新为荣的潜在能力或理念。创新潜能是创新型人才必备的素质，只有在强烈的创新潜能引导下，才能产生强烈的创新动机，树立创新目标，充分发挥创新潜力和聪明才智，释放创新激情。具有较强的创新潜能和创新能力的人才是当今时展的要求。中学化学教学中，在向学生传授化学基础知识培养基本技能的同时，更应着力培养他们的创新潜能和创新能力。化学是一门以实验为基础的自然科学。它与社会生活联系紧密，以物质的组成、结构、性质以及变化规律为研究对象，具有科学性、实用性、趣味性等特点。根据这些特点，本文就化学实验教学中如何激发创新潜能从而提高教学效益谈几点体会：
一、优化演示实验激发创新潜能
创造学认为，不是任何问题都能引起创造动机，只有在对问题的新途径、新方法产生困惑时，才能产生创造动机。所以，教师在设计教学时要努力为学生创设适合学生发现、创造新知识的问题情境。化学实验一般要求装置简单、操作简便、药品节省、现象明显，体现安全性、环保性和创新性的原则。而教材上偶有实验存在明显不足，并非最佳方案。教师可以开动脑筋，对实验进行科学合理的改进，使之更趋完美，这也不失为创新的一种形式。若持之以恒，对此形成了习惯，就会带着挑剔的目光对每个实验进行思考、评判、改进，他们的创新潜能及创新能力就会提高。如高中化学原有实验“把薄铝箔卷成筒状，内部裹一纸片，点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”，这样做有时纸片引燃不了薄铝箔，为了提高实验的成功率，我分析后得出温度足够氧气有了就存在铝与氧气的接触程度。于是作改进如下：先将滤纸剪成条状后用水浸湿，然后在滤纸上沾满铝粉，最后把粘好铝粉的滤纸在阳光下晾干，引燃粘好铝粉的滤纸立即深入到盛有氧气的集气瓶中，滤纸上的铝粉剧烈燃烧，火星飞溅，发出耀眼的白光。此方法具有一定的创造性。此外对演示实验的优化采用了借助现代化的教学手段使演示实验现象更为明显，如采用视频转换仪放大数十倍，提高观察的细微程度。并尽可能将一些演示实验改为教师指导下的探索性实验。这样对演示实验的优化，不仅在于促进学生对反应原理进行再认识，而且在此过程中培养了学生的创新精神。
二、利用探索性实验培养创新潜能
探索性实验不仅要求学生掌握一定的化学知识和实验技能，还要求他们灵活地、创造性地综合应用这些知识和技能。探索性实验在激发学生的创新欲望、培养学生的创新能力方面所起的作用是其他实验无法代替的。
以苯的分子结构的学习为例。
我没有仅让学生背下苯的分子结构，记下苯的特殊形式的键，而是通过以下方式：先编一道计算题，根据烃燃烧确定苯的分子式为C6H6，从分子式看，苯远没有达到饱和，让学生讨论并写下分子式为C6H6的可能结构式，不论是上述的那种结构式，都含不饱和键，那么就应使溴水因加成反应而褪色，也都能使酸性高锰酸钾溶液褪色。当场让学生们自己实验验证推测。发现：苯只能萃取溴水中的溴，也不能使高锰酸钾溶液褪色。证明上述推测是不正确的，苯与一般烯、炔烃在性质上有很大差别。这时介绍凯库勒确定苯分子结构的故事，这样的教学过程不但强化了双基教学，更注重通过学生感受，理解知识的产生和发展的过程，培养了学生的创新能力。
三、利用设计性实验完善创新潜能
教师实验探究、实验改进、实验创新的精神潜移默化地影响着自己的学生，对学生的成长大有益处。我认为，中学化学实验改进、实验创新不能只是教师的事，也可以把它变成学生的事，要通过教师积极引导，有计划地来培养学生的问题意识，激发学生的创新潜能。设计性实验同样能很好地培养学生的创新能力。如将2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2这一知识改为学生实验，让学生自行设计实验方案来验证。结果，学生设计的方案多种多样，其中最多的是：①先制得CO2后再通人Na2O2中；②用玻璃管向Na2O2中吹入CO2；③将Na2O2放在脱脂棉上，再向其中吹人CO2等方案。这时我因势利导总结出其中最佳方案应为③，因为③不但验证了人Na2O2和CO2的反应，还从棉花的自燃证明了Na2O2与CO2反应属于放热反应的事实，且实验操作简单。这样无论是定性实验还是定量实验，让学生自己去设计，解决问题。布置任务后，给学生一段时间让他们先独立思考；再组织学生一起分析、讨论、比较设计方案的可行性和优缺点等，选择优秀的设计方案，由学生在课堂上演示，对比较好的给予表扬，对比较差的也要从其中找出某方面的优点给予肯定。这样，在解决问题的过程中，不仅使学生最大限度地获得化学基础知识和基本技能，沟通了知识间的联系，更重要的是培养了学生的创新潜能。
再如高中化学铜与稀硝酸的反应的演示实验，存在反应器试管中的空气无法除去，生成的NO马上和试管中的氧气反应生成红棕色的NO2，使学生无法很清楚地观察到无色的NO的问题，另外，NO还可能造成环境污染。针对这一情况，我们组织了一次探究性的实验教学活动，把教材中的实验装置展示给学生，请学生自己分析此装置有何不足，并让学生设计改进的方案，学生通过观察、分析、思考、交流等过程，设计出了很多种方案，先让学生小组研讨，相互评判，再让学生把他们小组选出的比较理想的方案在全班学生面前展示，师生共同分享创新的成果，最后师生综合考虑共同选出了一套比较理想的设计方案。
总之，仅扣实验教学激活创新潜能，培养创新潜能是我们在进行创新思维教育的一个重要方面，我们积极正确地完成此任务，不仅有利于教师搞好化学教学，有助于学生学好化学课，提高教学效益。关键在于它能有效地调动学生的积极性、培养学生分析问题和解决问题的能力、独立实验的操作能力、创造思维能力，有利于提高学生素质，培养创造型人才。
关键词：高效课堂；优化设计方案；创设情境；教学反思
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）13-316-01
通过了解，在当今教育事业的形势下，积极构造高效课堂的必由之路，所以当今社会，所有的教育事业工作者们都应该积极的去探索出来构造高效课堂的基本策略方针。实现提高化学课堂效率的因素，主要可以从学生方面、教师方面、校园环境方面去考虑。通过这些方面的紧密联系去分析考虑，最终达到提高初中化学课堂高效策略方针。
一、优化教、学案设计
化学是一门主要以实验为基础的一门学科，这门学科是与我们生活息息相关的，与我们的生活有着密切不可分的一层关系。初中的化学属于学生们在化学史的启蒙阶段，初中的学生们刚刚接触化学，所以，教师们必须要重视起来这一阶段的化学教学的学习，积极的把提高教学效率，构建高效课堂作为最终的教学目标。实验不仅能够帮助学生们学习和得到化学的知识点的体现，实验是一种获得化学知识的方式，还是掌握实验技能，同时还可以激发学生们学习化学知识的一种兴趣，更能够提高学生的实践和操作能力，所以学校要尽量多的进行化学实验去让学生们学习思考化学知识，以能够更好的提高初中化学的课堂高效性。
优化教、学方案的设计对教育事业来说，可以说是一个一直以来教育事业的理想状态。和培养学生能力、引导学生能够去学会更有效的去学习设计的一系列问题探究、要点强化、方法指导等大纲要例学习指导方案。学习目标、学结是主要的形成部分。学案的优化是教师为了更好的开发学生智力。和优化不仅仅是因为它足够重要，而且最重要的是因为，我们的教育事业工作者并没有很好地去达到完善的水平。
二、体现学生为主题
我们可以先从学生方面着手，我们都知道要想学好一样东西，兴趣爱好特别重要。因为兴趣是我们最好的老师。要积极培养学生们对学习化学的兴趣爱好。这样对学生们学好化学更加有帮助。可以努力培养学生在学习方面养成一个良好的课前预习习惯；同时在化学课堂上要积极参与老师提出的问题去进行回答，因为这样可以帮助学生们在教师提出问题后的思考去进行回答，这样可以帮助学生们对化学的知识点进行牢记和学习，于此同时，学生们更应该学会养成一个较为独立并且很自主去学习的一种探索知识的精神。
学习合作学习的新形式，更应该在学习的时候根成小组进行讨论学习，这样不仅可以使学生们对化学的知识点进行巩固牢记，于此同时，小组的学习会对学生们养成一个团队间互相合作的精神，这样不仅可以对学习化学有所帮助，更会对学生们在今后的人生道路上，去学会配合团队间的合作，对人生能够起到很好地帮助。现在的学生们在课后的反思行为也越来越少见，这样不能够对学生们学习化学起到好的帮助，要使学生们学会在每节课后及时的去学会反思。
三、指导学生课堂学习
学习化学在教师方面也有很大因素决定着，现在的初中教学教材都是图文并茂的类型，这样的教材可以在很大的程度上对学生们的身心发展起着很大的影响。虽然教材也已经使用了很多年了，但是一部分的老教师并没有能够去摆脱的掉由于旧思想的影响去束缚住，现在很多教师为了怕学生们对化学知识面的不理解和记忆不够深刻，就会利用每节课时的整节课去对学生们讲的面面俱到，就想一个小保姆一样，其实这样的一种教学方式是需要改进一下的，因为这样的教学方式并不会对学生起到非常的作用，同时反而会对学生的思维能力和空间造成一定的局限性，同时也会对学生的发展能力起到副作用，这样一来就更不好去谈该如何去构建“高效课堂”了。教师应当减少课堂讲授的时间，在每节课的讲授时间上尽量不要超过15分钟，这样就可以留有更多的时间为学生们谈论知识点的时间。
所以我们的教师们应当认真的在每节可是之前进行设计教、学案，优化课堂模式。并在每节课堂之前进行足够的时间去准备知识点和问题。在化学教学的课堂上要准备一些有关化学教学的情境，以此去调动学生们对学习化学的积极性和热情。并且要在课后积极的去对每节课的教学和学生们的反应和掌握程度去反思，以便对下节课教学的准备更加充分。当然，我们所说的讲，并不是很简单的一种教师对学生的一种知识的灌注和学习知识的简单传递，而是在教师的引导下师生们能够互动的过程，同时在教师的启发下和点拨下学生主动的构建知识的过程，同时去达到高效学习初中化学的高效课堂。
四、总结
总的来说，在新课程教育的改革背景之下，构建高效的初中化学课堂可以说是一项任重而道远的教学任务。所以要辛苦教师们要为此去付出艰辛的努力和积极的探索精神。我们可以了解到，以上这几个方面的互相联系作用是能够很有效的影响学生是否学好初中化学的重要因素，同时，教师们在讲课后的课余的时候里不要忘记对自己个人知识和教育教学的基本功的打磨和升华。这样就能够更好的去努力构建初中化学课堂的高效课堂，使学生们用自己更加积极向上的激情投入到化学知识的学习中去。
参考文献：
[1] 胡久华，王磊.初中化学教学策略[M].北京师范大学出版社.2010.
论文摘要：化学是以试验为基础的自然科学。化学试验能帮助学生正确认识物质及其变化规律。随着素质教育的不断深化，对试验教学的要求也越来越高。通过设置探索问题的情境，提倡学生质疑，鼓励学生创新。让学生在探究中体验的乐趣，激发学生对化学世界的求知欲。化学实验在教学过程中是不可替代的，实验教学的优劣，直接影响学生多化学的认知。因此，教师在实验教学过程中，要因势利导，不要因为追求教学环节的完整性，而忽视了学生的求知欲。
化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验能帮助学生正确认识物质及其变化规律，是培养学生规范的操作的主要方法，是激发学生兴趣和求知欲的重要手段。随着素质教育的不断深化，对实验教学的要求也越来越高，但是在如今的实验教学中，仍存在着一些明显的不足，使实验教学功能得不到充分的发挥。通过设置探索问题的情境，提倡学生质疑，鼓励学生创新。让学生在探究中体验实验的乐趣，激发对化学世界的求知欲。发展学生的合作能力、自学能力、观察能力、思维能力、实践能力、和创新能力，以提高学生对科学的认知，主动探索研究，促进学生发展。
一、积极创设问题情境，展现实验的设计理念，鼓励学生自主设计实验
重视问题情境的创设和思维动机的激发是优化实验教学的一条有效途径。对于演示实验，我们应提出质疑“为什么要这样设计？换一种方法能不能做？”例如学习了na2co3和nahco3两种白色粉末？要求学生根据它们不同的性质设计出不同的试验方案。
1根据它们溶解度的不同（在相同体积水中溶解的质量不同）
2根据它们碱性大小的比较（相同浓度的na2co3溶液碱性大于nahco3溶液）
3根据它们与盐酸的反应现象（nahco3与盐酸反应现象更剧烈）
4根据它们的稳定性（nahco3受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠）
5根据它们与cacl2反应现象的区别
学生可能会设计出各种各样的方案，然后教师引导学生进一步考究那些方案是科学合理的，那些是存在缺陷需要改进的。鼓励学生开动脑筋大胆设想，积极主动地参与实验设计过程，充分展示试验的设计理念。
二、非预设情况的问题情境，应适当引导学生拓展试验内容
化学试验规律的表现形式是多层次的，教材上的实验方案有着较大的局限性或单调性。而在试验操作过程中，有时会发生意料之外的情况。
例如：教师讲解过氧化钠与水反应的性质时，在盛水的烧杯中加入过氧化钠粉末，立即有大量气泡放出，经“带火星”木条检验，证明是氧气；再向反应后的溶液中滴加酚酞试剂，溶液明显变成红色。
提问：“酚酞试液为何变红呢？”
学生回答：“有氢氧化钠溶液生成。”
“对。”教师肯定了学生的答案，并在黑板上写出反应方程式
2na2o2+2h2o=4naoh+o2
但再让学生观察时，烧杯中的红色消失了。学生很意外，“为什么红色消失了呢？”有的教师就解释为na2o2具有漂白性，使溶液褪色了，事实真是如此吗？我们做一组实验来研究这个问题。
实验1向试管中加入一定量的na2o2粉末，再加入少量的水，直到na2o2固体完全反应为止，再加入酚酞，溶液的红色依然褪色。
这个实验证明并非是na2o2漂白作用使之褪色的，那么是什么原因呢？依据反应原理，该反应的中间产物是h2o2，h2o2具有漂白性，是不是h2o2使红色褪去了呢？为了验证h2o2是否具有褪色作用，我设计了实验2.
实验2取少量naoh溶液于试管中，加入酚酞溶液变红，再加入少量30℅h2o2水溶液，红色立即褪去。
该实验说明h2o2的确能漂白碱性溶液中变红色的酚酞，也就是说如果na2o2与水反应生成的h2o2并未完全分解成h2o和o2，而是仍有一部分在溶液中，因而该溶液就有了漂白性。为了证实这个结论，我又做了下面的实验。
结论： 经上述实验证明na2o2与h2o反应后，加入酚酞变红后褪色的根本原因是溶液中有未分解的h2o2造成的。遇到非预设情况时，教师应沉着冷静，认真分析问题，引导学生，根据学情打破预设，引导学生思考、讨论、争议，鼓励学生把探索结论的活动变为验证结论的活动，加强知识的巩固和拓展，增加学生动手能力，全方位提升学生素质。
三、精心设计问题情境，优化实验的演示过程，加大对实验的内容分析力度
演示实验经常是“教师做，学生看”“教师讲，学生听”。学生经常处于被动地位，很难引起学生的兴趣，这样的演示实验本身就是失败的。因此，教师在准备实验时，要精心设计问题情境，优化实验的演示过程。
例如：演示fe(oh)2的制备时，很难看到白色沉淀的生成，沉淀经常是灰绿色，逐渐变成红褐色。针对这种情况，要怎样才能比较持久地看到白色沉淀呢？如何改进实验？提出问题：
1为什么得到的沉淀不是白色的，而是灰绿色或红褐色？
回答：可能是氧气把氢氧化铁氧化了。
2如何防止氢氧化铁被氧化？
回答：要观察到明显的白色沉淀，就要想法减少溶液中的氧气，防止空气中的氧气进入溶液。
3怎样防止溶液中的氧气对实验的影响？回答：
1利用医用注射器——先吸取两毫升feso4溶液，再吸取适量的naoh溶液，排出了空气中氧气对溶液的影响。
2使用naoh固体代替naoh溶液——减少了中间过程，从而减少了空气被带入的机会，不使用胶头滴管，避免了因滴管操作而挤入空气，影响实验现象。
3可在盛feso4溶液的试管中先加入汽油或植物油（与水不相溶的且比水轻的有机物）来隔绝空气，然后再将滴管伸到液面下面滴加naoh溶液。
通过讨论，最终确定方案①和方案③实验操作简单，得到的白色沉淀现象十分明显。而方案②因为使用naoh固体，对观察实验现象有一定的影响。
教师在实验备课过程中要有一定的弹性，不要因为追求教学环节的完整性，而忽视了学生的求知欲。积极创设问题情境，优化实验教学过程，激发学生学习兴趣，引导学生进行实验分析，拓展实验的成果，才是提高实验教学质量的根本途径。
[参考文献]
[1]孟兆山：有预设的生成[j].内蒙古教育2005（8）
一、设计V形启发图
就本实验课的内容，我们设计了V形启发图，如图1，具体展开，则见表1、表2、表3。
二、教学设计
[教学目标]
知识与技能：掌握硝酸的氧化性。
过程与方法：
1.初步学会从物质分类的方法和氧化还原反应的角度研究物质性质的方法。
2.通过对不同浓度的硝酸与铜反应的实验探究，初步学会通过实验研究物质氧化性和还原性的思路和方法。
3.通过对硝酸与铜反应实验的探究，初步学会设计和优化实验方案的基本方法。
情感态度与价值观：通过实验探究，培养小组合作意识。
[重难点]
1.硝酸的氧化性。
2.设计和优化硝酸与铜反应的实验方案。
[教学方法] 实验探究法。
[教学用具]
实验仪器：试管、分液漏斗、集气瓶、水槽、饮料瓶、注射器（20mL）、输液袋（100mL）。
实验药品：铜片、铜丝、浓硝酸、6mol/LNaOH溶液。
三、课堂教学过程（详见表4）
四、说明
硝酸与铜的反应是普通高中课程标准实验教科书化学1中的重要实验，对该实验进行合理改进不仅可以帮助学生理解硝酸的性质，更有利于培养学生的创新能力和环保意识。人教版教材没有给出实验装置，苏教版课本实验的优点是能连续进行铜分别与浓、稀硝酸反应的实验，但是也存在如下缺点：①装置气密性不好；②集气瓶中收集的无色气体除可能来自铜与稀硝酸反应外，也可能来自NO2与水的反应；③浓硝酸易腐蚀橡胶塞。结合上述问题设计V形启发图改进教学设计，可以培养学生分析和解决问题的能力，设计和评价实验方案的能力。对几种方案进行比较，可以培养学生的问题意识和质疑能力，增强思维的严谨性，亲身体验实验探究的艰辛和乐趣，激发学生学习化学的兴趣。
参考文献：
在新课程理念下，化学实验是将现实现象带入课堂，使化学这门学科与我们的生活更加贴切，也使化学这一门学科与现实社会、生活现象、自然规律紧密联系在一起.只有将课程与现实生活紧密结合，才能更好地使知识点被学生所掌握，而且通过具体的实验可以增强学生的动手动脑能力.因此，在化学学习中，化学实验教学是重中之重的.二、实验教学的作用
1.化学实验是进行知识传授与知识创新的重要手段
教师可以通过实验将课堂内容更好地传授给学生，学生在做化学实验的同时也对知识点进行了复习与巩固，并且在一定程度上除了对知识点进行适当的创新，实验中出现的特殊现象也会给学生留下深刻的印象，有些实验现象可以激发学生对现象产生的原因的好奇，进而进行深入探索，而新的知识总是在探索中诞生的.
2.将实验与实际相结合
实验来源于现实生活，所学的知识需要学生能够学以致用，因此，将化学知识点通过实验的形式展现给学生，使所学内容更加贴近生活实际，能更加符合教学目标，使学生看到生活中的一些现象时就能想到产生这种现象的原因，能够想出解决方案，加快学生的思维速度，这也体现了对课堂知识的活学活用的特点.
3.在化学实验教学中让学生参加化学实验
学生可以设计相应的化学实验方案，选择实验中所需要的化学药物与器材.这就需要学生对实验药品的性质、实验目的、反应原理、实验方法、实验过程步骤、实验意义以及实验所存在的优缺点有一个全面的掌握和了解.这也是化学实验教学的价值体现，在培养学生动手动脑能力的同时也对化学实验基本内容进行了巩固.
4.掌握化学常识
在现实生活中可以知道哪些化学物质对人体是有伤害的，以便在化学实验中可以及时对其进行合理预防，可以使学生按照要求做实验，确保化学实验可以顺利完成，也有利于学生对化学实验知识体系进行构建.了解到哪些气体、液体、固体等对自然生活会造成环境污染，在生活中可以对社会环境规划管理起到监督的作用，做到保护环境从自身做起，为身边的群众做一个典型模范.三、如何进行实验教学
1.由传统的教师演示转化为教师指导学生操作
现今，生活水平有了相应的提高，因此教学设备也相应完备，在新课程理念下开始加强对化学实验的重视，将之前在化学教学中的欠缺不足之处及时弥补上来.之前在化学教学中，教师处于主动状态学生处于被动的状态，而现在通过让学生自己来做实验，教师和学生的主被动关系就发生了颠倒，想要更好地掌握知识点就必须要亲自实验.这样，可以让学生从被动学习转向为主动学习，有利于学生对化学知识点的吸收，促使学生在化学实验中发现化学的奥秘.
2.由原先教材的固定化转为实验的开放化，使实验的个性化特征不断加强
关键词：交互式电子白板；实验探究教学；中和反应
文章编号：1008-0546（2017）06-0086-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.026
一、问题的提出
1. 交互式电子白板
交互式电子白板是继黑板、幻灯投影之后发展起来的一种新型的现代教育技术。作为一种信息展示平台、师生互动平台、资源管理平台、再生资源平台、知识构建平台和教育协同平台[1]，交互式电子白板既能充分发挥传统黑板教学的优势，又能实现信息技术与学科教学的深度融合。利用交互式电子白板内置的聚光灯、拉幕、放大镜、书写、图形拖动、视频播放、图形标注库、存储等各项功能进行教学，能够促进多种课堂交互活动，实现技术集成和资源集成，使得最大化方式呈现数字化教学资源、处理教学过程中的知识生成、存储整个教学过程成为可能[2]。
2. 实验探究教学
所谓探究性学习，即从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中创设一种类似于学术（或科学）研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力发展的学习方式和学习过程[3]。以化学实验为载体的探究性教学活动，在改变学生的学习方式同时，能充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的化学学科素养，因而实验探究教学在初中化学教学中起着举足轻重的作用。
3. 交互式电子白板与探究性实验教学的融合
随着信息技术的迅速发展，将多种技术媒体元素融入探究性学习，以有效促进学生对知识的获取、深化，并进一步培养学生发现问题、解决问题的能力，是教育教学发展的必然要求[4]。交互式电子白板在实验探究教学中的应用，有利于创设特定的探究性教学情境，展示各种支持性教学材料，记录探究实验过程中的生成性学习成果，促进多种形式的课堂交互。教师可以根据学生的实际需求，还可以构建多种教学资源库，在实验探究教学过程中随时调用，为学生实验探究提供强大的技术和资源支持。
二、教学设计
1. 教材分析
本节课为粤教版九年级化学第八章第三节“酸和碱的反应”第一课时。以下分别从教材的“知识线”、“问题线”、“活动线”、“情景线”以及“学生的认知发展”等角度对教材内容进行分析，同时结合教学实际需求，通过多种途径搜集与本节课学习相关的资源，进行整合，最终形成本节课的整体设计。
2. 学生已有的能力基础和认知水平
九年级的学生已经具备了一定的抽象思维能力，通过分析、对比等方法，能对所学的材料中的信息进行归纳总结，具有基本的实验操作技能，能解决一些简单的情境化问题。在学习本节课之前，学生已知酸和碱的相关性质，掌握了测定溶液酸碱性的方法，对于复分解反应有一定的了解，能书写常见的复分解反应化学方程式，这为本节课的学习奠定了坚实的基础。
3. 教学目标设计
（1）知识与技能：①理解中和反应的定义和实质，能写出常见的中和反应方程式； ②理解向氢氧化钠溶液中加入盐酸溶液时，溶液pH的变化过程； ③能设计实验方案，探究反应后溶液的酸碱性。
（2）过程与方法：①通过小组活动，能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法；②通过探究酸和碱的中和反应，培养学生的科学探究能力；③通过讨论反应过程中溶液pH的变化，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（3）情感态度价值观：①通过探究实验，体验化学学习的乐趣，增强学习化学的内在动力；②通过本节课学习，进一步增进对“世界是物质的” 这种辩证唯物主义观点的认识。
4. 教学过程
（1）情境导入
[教师]聚光灯展示皮蛋图片：皮蛋是我们中华民族的一种传统美食，那么老师告诉大家一个小诀窍，吃皮蛋时加些醋会更美味，这是为什么呢？
设计意图：创设教学情境，激起学生学习兴趣。
（2）课堂实验探究
①观察与问题
[教师]电子白板展示：盐酸、溲趸钠、氢氧化钙、硫酸、硝酸、氢氧化镁的化学式图片。
[学生]在电子白板上拖动所给化学式图片，按照酸和碱进行分类。
设计意图：运用先行组织者策略，帮助学生快速进入新课学习。
[教师] 在前面的学习中我们已经接触到酸和碱的相关性质，那么酸和碱可以反应吗？
[教师] 演示实验：取少量稀氢氧化钠于试管中，逐滴加入稀盐酸，观察到什么现象？
[学生]没有明显现象。
设计意图：激发学生的好奇心理，反应到底发生了没有？
②假设与预测
[教师]通过上述实验，大家有什么问题要提出来吗？
[学生]没有明显的实验现象，酸和碱反应了吗？
[学生]提出猜想：猜想一：没有反应；猜想二：发生反应了。
[教师]大家为什么会提出这样的猜想？
[学生]如果酸和碱只是简单地混合，则猜想一成立；也有可能发生了反应，并没有产生明显的实验现象，那么猜想二就成立。
设计意图：引导学生提出合理的猜想，并分析出现这种猜想的可能原因，培养学生合理猜想的能力。
③实验与事实
[教师]电子白板展示提示信息：紫色石蕊试液在酸性条件下显红色，在碱性条件下显蓝色。无色酚酞在酸性条件下不变色，在碱性条件下显红色。请同学们根据提示信息，设计实验方案。（由于学生可能设计的实验方案较多，因此引导学生先向试管中加入氢氧化钠，学生可调节加入盐酸和指示剂的顺序。）
[学生]四人小组合作，设计实验方案。展示实验方案：
[教师] 利用图形标注库展示学生设计的实验方案。
[学生] 小组合作讨论各种方案可能产生的实验现象和可行性，进行方案优化：①NaOH溶液+酚酞试液+稀HCl； ②NaOH溶液+石蕊试液+稀HCl。
设计意图：培养学生的合作探究能力，利用图形标注库展示学生设计的实验方案，体现课堂的生成性。
[学生]四人小组合作，根据优化后的方案进行实验，展示实验现象。
[教师]提问：（1）酸和碱是否发生反应？（2）方案①和方案②哪个实验更利于验证酸和碱的反应？
[学生]回答问题：酸和碱发生反应了，因为方案①现象明显，更利于验证NaOH溶液和稀盐酸的反应。
[教师]板书化学方程式：HCl+NaOHNaCl+H2O。
[教师]在电子白板上出示坐标轴，展示提示信息NaCl溶液的pH=7。
[学生]交流讨论，方案①中，向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸的过程中，溶液pH变化的过程。在电子白板上画出溶液pH的变化曲线。
[教师]提问：在曲线上A、B、C处溶液中的溶质分别是什么？教师进行适当的引导。
[学生]小组交流，回答：A处溶质为NaOH和NaCl；B处溶质为NaCl；C处溶质为HCl和NaCl。
设计意图：通过问题教学，帮助学生由浅入深的剖析溶液酸碱性的变化过程。
④解释与结论
[师生]中和反应：酸和碱反应生成盐和水。师生共同举例，写出常见的两个中和反应。
[课堂练习1]
1、完成下列化学反应方程式，判断哪些属于中和反应。
（1）MgO + HCl；（2）CO2 + Ca（OH）2
（3）KOH + H2SO4；（4）HCl + AgNO3
2、酸和碱之间是否都能发生类似于盐酸与氢氧化钠溶液那样的化学反应？为什么？试着写出以下反应的化学方程式：
（1）稀盐酸与氢氧化钾溶液反应；
（2）稀盐酸与氢氧化钡溶液反应；
（3）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应；
（4）稀硫酸与氢氧化钡溶液反。
[过渡] 那么如何从微观角度认识酸和碱之间的反应呢？
[教师]播放flas，展示酸和碱反应的微观过程。
[学生]思考与交流：反应前后哪些微粒数目增多？哪些微粒的数目减少？哪些微粒的数目不变？中和反应的实质是什么？
[学生]小结：酸和碱反应的实质是：H++OH- H2O。
设计意图：通过播放flas，使微观反应形象化，便于学生理解中和反应的实质。
[课堂练习2]“幸运开奖游戏”。采取快速抢答的方式，判断盐分别是由什么酸和什么碱反应生成的，强化学生对于中和反应实质的认识。“幸运开奖”游戏设置如下：首先交互式电子白板上展示1-9号数字，学生可以选择自己的幸运数字，教师移开数字后在图第二层会展现出一种盐的名称，学生判断形成这种盐的酸和碱，教师拉开第二图层，在底层会显示正确的答案。在制作课件时要保证上层图片完全覆盖下层图片。
设计意图：利用电子白板中内置的层技术设计课堂游戏，采用学生抢答的模式，使学生积极参与到课堂教学中，激发学生的自主学习意识，创建活跃的课堂气氛。
[教师] 皮蛋的制作过程中要加入大量的碱性物质，为什么加醋可以使皮蛋口感更好？
[学生]通过中和反应，去除其中的碱性物质。
设计意图：前呼后应，学以致用。
⑤拓展与迁移
[教师]白板展示：实验方案①
[教师]提问：很多下水管道都是铁制品，酸碱反应完的废液能否直接倒入水槽中，为什么？
[学生]不可以，酚酞在酸性和中性条件下均不显色，如果酸碱反应后酸过量，会腐蚀下水管道的。
[教师]追问：如何设计实验方案验证上述反应后溶液的酸碱性？
[学生]积极讨论，踊跃展示，结果表3所示。
[教师]大家提出的方法都很好，有很强的可操作性，我们能不能对这些实验方案进行分类呢？
[学生]我们要判断反应后溶液显示酸性还是中性，主要是看其溶质中是否含有HCl，方法主要有：①加入石蕊试液，如方法一；②测反应后溶液的pH，如方法二；③加入活泼金属，如方法三和八；④加入金属氧化物，如方法五和六；⑤加入难溶性的碱，如方法九和十；⑥加入碳酸盐，如方法四和七。
[教师]那么这些试剂是依据什么加入的呢？
[学生]主要是根据稀酸溶液的化学性质加入的。
设计意图：通过设计实验方案，强化学生发现问题、解决问题的能力，同时复习稀酸溶液的化学性质。
3. 课堂小结
[教师]通过本节课的学习，大家有什么收获呢？
[学生1]了解到一个生活小窍门，吃皮蛋时要加醋。
[学生2]知道了什么是中和反应。
[学生3]知道实验后的废液要进行处理才可以排放。
[学生4]……
设计意图：学生从不同角度畅谈本节课的收获，在总结所学知识的同时，拓展课堂的广度。
三、教学反思
1. 作为信息展示平台，在整个实验探究的每个环节中都起着不同程度的支持作用，以促进学生认知的发展。在“情境导入”环节，利用聚光灯展示图片，有效吸引学生的注意，激发学生的学习兴趣；在“实验与事实”环节，利用交互式白板展示提示信息，帮助学生设计并优化实验方案；在“解释与结论”环节，教师通过白板操作，播放中和反应的微观动画，化抽象为具体，有效帮助学生认识中和反应的微观实质。
2. 作为交互平台，在实验探究教学中利用交互式电子白板，使得师生间的信息传递、交流结构形成多通道的网状结构，提高了学生对信息的关注度，使学生能接受更多的有效信息，因而有利于提高信息传输的效率[5]，在本节课的“师生交互”过程中，教师利用交互式电子白板，在“实验与事实”环节创设问题情境，合理搭建学习平台，充分激发学生质疑、思考、探究的欲望；在“课堂练习”环节开发抢答游戏，激发学生学习兴趣，促进师生互动的效果。本节课的“生生互动”主要围绕小组活动展开，对于“设计验证酸和碱发生反应”、“如何判断反应后溶液中的溶质和酸碱性”等关键内容，通过小组活动，集思广益，充分拓展课堂教学的深度和广度。而在“人机交互”中，教师利用交互式电子白板的各项功能提供各类教学资源，促进教学生成，而学生白板操作则促进学生身体力行的对学习任务进行操作，从而提高课堂的参与度。
3. 作为技术集成和资源集成平台，交互式电子白板的运用有效促进了学生的自主学习和探究性学习。从技术集成角度看，本节课中利用了交互式电子白板中的聚光灯、拉幕、书写、图形拖动、视频播放、图形标注库、记录等多项功能，有效突破教学的重点和难点，提高课堂活动的趣味性和互动性。从资源集成角度看，本节课中对文字、图片、动画等多种教学资源进行深度整合，同时利用交互式电子白板的层技术设计课堂游戏，使得课堂教学内容丰富多彩，学生学习趣味盎然。
4. 作为资源管理和再生平台，运用交互式电子白板可以实现资源的灵活调用和动态生成。从“资源管理平台”角度分析，交互式电子白板在本节课中的应用着重体现在“试验与事实”环节。教师通过调用白板资源库中的图形标注库，展示学生设计实验方案，引导学生讨论各种实验方案可能出现的现象和可能性，促进学生完成对知识的深层次建构。从“再生资源平台”角度分析，交互式电子白板作用主要体现在“实验与事实”、“解释与结论”、“拓展与迁移”等环节中，在“实验与事实”环节，教师出示坐标轴，学生通过小组讨论，在坐标轴上画出溶液pH的变化图，在“解释与结论”环节，师生通过分析，共同总结出中和反应的定义，并将其书写在电子白板上，在“拓展与迁移”环节，学生通过讨论，总结出鉴别反应后溶液酸碱性的方法，老师对其进行简要的记录，对于这些动态生成资源，运用交互式电子白板及时进行保存，在体现学生思维过程的同时，使得课堂变得丰满而灵动。
参考文献
[1] 肖川.论学习方式的变革[J].教育理论与实践，2002（3）：41-44
[2] 杜书珍.交互式电子白板优化小学数学课堂――以《平行四边形的面积》为例[J].软件导刊，2013（12）：29-31
[3] 朱峰.翻转课堂 “翻转 ”了什么 ？[N].北京日报，2014-6-11
一、优化实验方案的设计――激活学生的创造思维
化学实验的设计大致可分为实验装置的设计和实验原理路线的设计，二者都有较大的变异空间。“化学实验方案的设计”变传统的化学实验中“照方抓药”、模仿重复的实验教学模式为探究式实验教学模式。在设计过程中，教师如能适当加以引导，就更能发挥化学实验在培养学生创新能力上的独特优势。
1.创设良好的问题情景
教师要引起学生认知结构上的不平衡，造成学生心理的悬念，从而唤起学生的求知欲望。为达到这种目的，要求“实验设计方案”的题材新颖。正是这种“新颖”的刺激，才会引起学生对探索的兴趣和欲望，激发学生设问。思维源于疑惑，客观存在的问题虽然许许多多，但要发现它不容易，而发现、提出日常问题就更不容易。为激发学生进行求异思维和充分显示思维过程，教师要延迟判断，必要时须帮助学生准备相应的基础知识，一旦学生有“突发奇想”，教师因势利导。
2.营造和谐的讨论氛围
心理学认为，轻松和谐的氛围能促进人的个性和谐发展，能造成人的聪明才智的最佳发展。教师应肯定学生在提出实验方案中主动参与态度和创新意识，鼓励全体学生大胆地提出实验方案。教师应保护学生的好奇心和探究欲，允许他们在保证安全性的前提下，按照自己的实验设计方案进行实验探究，从中经受失败的体验和探究的乐趣，以及成功的喜悦。
二、挖掘化学实验的探索性――提高学生对科学问题的探究兴趣和探究能力
化学学科的发展史实际上就是以化学实验为手段，进行化学探索，发现新规律、新物质的历史。新教材增添了大量探索性实验，那么，在教学中如何更好地利用这些实验呢？我认为需要通过教学设计增加其探索性，即引导学生提出问题再通过实验进行探索。比如：在学习碱金属――钠，可以设计成：首先让学生讨论后明确：一般情况下可以从哪些方面研究一种未知物质。第二，引导学生自己设计研究钠的物理性质的实验方案，再对实验方案进行分析、筛选，最后形成一种较完善的实验方案。第三，实施实验，观察现象并加以解释或提出新问题。在实验时学生有两点“意外”发现：钠不仅能被刀切开，而且切开的表面银白色又很快变暗；钠不仅浮于水面，而且与水发生了剧烈反应，最后消失了。这就产生了新的问题。这样的教学设计较好地体现了化学实验的探索性，为学生今后进行创造活动培养了兴趣、锻炼了能力。
三、探索化学实验研究性――扩展延伸化学知识的研究性课题
研究性实验就是运用一定的实验方法，创设不同的实验情景，探索某一化学反应的实质和规律，从而有力地解释客观事实的属性。为此，就应对一些化学反应从多方位、多层面进行深入研究。这种研究有利于培养学生思维的灵活性，克服在化学学习中受到某些思维定势的影响在解决化学问题时产生障碍。例如，在学习氯气的性质以后，让学生通过实验研究氯水的成份。在设计这个实验时，首先应考虑氯气溶解于水中是单纯的溶解，还是发生了化学反应，或者是二者兼而有之。还应该考虑要检验的体系中是否还有反应物的微粒，是否生成物的微粒，从而判断物质与水反应后可能得到的产物。
