化学洗涤的具体操作方法范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了化学洗涤的具体操作方法范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

化学洗涤的具体操作方法

化学洗涤的具体操作方法范文1

一、科学规范进行操作

对实验操作的复习,必须结合具体的实验,有些实验操作的方法会因实验仪器装置等的不同而存在差异,教师就必须抓住实验操作原理、结合具体实验来确定正确的操作方法。例如:装置气密性检验,气密性检验的原理为:一是使被检验装置和水构成密封体系,二是依据改变体系压强时产生的现象来判断仪器装置是否密封。但由于不同实验仪器装置的差异,检验所采用的操作与方法也有所区别:一是“常规法―微热法”,操作:利用热源对仪器装置微热―观察是否有气泡―移开热源―观察是否形成水柱。复习时,对此类存在差异的同一操作也要进行对比分析,总结归纳。

二、注重理论联系实际

高考化学要求考生正确把握实验的目的和原理,依据具体的实验情景,灵活地运用实验基本技能,正确安排实验步骤、控制实验条件并处理好实验安全问题。例如:取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量的碳粉充分混合物,平铺在反应管a中,在b瓶中盛足量澄清石灰水。

按图连接仪器。实验开始时缓缓通入氮气,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成,同时,b瓶的溶液出现白色浑浊。待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却,此时,管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答:(1)元素Z是什么?(2)停止加热前是否需要先断开a和b的连接处?为什么?(3)反应管a中发生的所有反应的化学方程式是什么?(4)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如何处理?如不需处理,请说明理由。

分析:本题考查学生对金属热还原反应的理解,考查学生能否灵活地运用实验基本操作处理实验中具体问题。确定不了MZ是什么物质,不会影响解答其中的大部分题目。中学化学中遇到的黄色化合物不是很多,常见的有过氧化钠、溴化银、二硫化亚铁、硫化铝、二硫化亚铁铜等。氧化亚铅(PbO)也是黄色的,但不属于常见物质。从题目中看,题设MO是黄色物质,该物质的化学式是MZ,而且这种物质的氧化性很强,从题设情景看,绝不是过氧化钠,它不可能用C通过热还原得到。高中阶段未学习其他黄色氧化物,因此不能确定M是什么元素,题目也不要求回答,只能写为MO。我们也可以用MZ来表示相关的化学方程式。如果学生只会根据平时训练的经验,先推断出具体物质才能解答,就陷入死胡同。学生的应变能力并不单纯是靠解题训练能得到的。MZ与过量的碳反应生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,我们可以知道该气体中含有二氧化碳,也就是说Z元素应该是氧。因为一直通入氮气直至反应管冷却,因此,停止加热时,不会因为温度降低,反应管内气压减小而引起液体倒吸,所以不需要将a和b之间的连接处断开。根据过量的碳与MZ反应来看,该反应过程中除了生成二氧化碳之外,还会生成一氧化碳,一氧化碳有毒,应该进行尾气处理,处理的方法可以将其在导管口点燃,或者用气球收集,或接一个加热的装有CuO的玻璃管。学生在推断出MZ是氧化物,明白题设实验是通过热还原法用碳还原MO制得金属单质M之后,还要回答如何防止装置内气压降低产生液体回流,如何防止含有有害气体的尾气污染空气、危害健康等问题。这些问题是使用气体反应物经常需要考虑的,需要学生依据题设情景,作考虑、判断。

三、强化化学实验原理

我常常在想,在进行了实验的全面复习之后,为什么学生还会怕做实验题?这其中有一个原因就是学生在学新课的时候,到实验室做实验时会存在一些负面因素,诸如欠认真、欠思考,实验走过场、看热闹,这样实验的收效就大打折扣,严重地妨碍学生对实验中涉及的化学反应原理、实验装置的原理和实验操作的原理的理解,以致影响到日后的实验总复习。基于这种考虑,在实验复习中教师要避免完全是纸上谈兵的做法,要避免复习完后学生还是缺乏深刻印象?所以我在实验复习中让学生重返实验室,进行一些实验的具体操作,并且是每人独立完成的实验操作,让学生由过去的“玩”实验真正转化为研究实验。为此,我安排了一系列的实验。我所安排的这一系列实验,绝不是课本实验的简单重复,而是一些综合性的实验,由学生通过分析来写出自己的设计方案并到实验室去通过独立的操作来验证自己的方案,使学生由被动变为主动,体现了教师为主导、学生为主体的教育理念。例如,我设计了一个“将含有MgSO2杂质的NaCl样品进行提纯”的实验,在这个实验中涉及了胶头滴管的使用、过滤、蒸发、沉淀洗涤、判断沉淀是否洗干净、判断沉淀是否完全、pH试纸的使用等实验方法和操作,学生把实验设计出来并独立完成操作,得到不少收益。

化学洗涤的具体操作方法范文2

关键词:甲醇合成 结蜡 解决措施

前言

甲醇是重要的基本有机化工原料之一,广泛用作溶剂和生产甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、酯类、医药、农药等系列产品,并具有燃料应用的巨大潜在市场。在发达国家中,甲醇产量仅次于合成氨、乙烯、丙烯和苯而居第5位。因此甲醇在国民经济中占有十分重要的地位。近年来,随着C1化学的开发,甲醇的应用领域不断地扩展。从我国对甲醇的消费量仅占世界的4%左右来看,发展甲醇工业有着良好的前景。

我国的甲醇产量是由单醇和联醇两部分构成,单醇即单独生产甲醇,而联醇是在中国存在众多中、小型合成氨企业的情况下,于70年代独立自主开发的一种新工艺,它利用合成氨变换气剩余的CO来合成甲醇并达到净化合成氨原料气的目的。具有综合利用、节能、降耗、成本比较低和经济效益好的优点。因此,得到了广泛的发展,并为我国中、小化肥厂的多种经营做出了贡献。

目前,国内无论是单醇厂还是联醇厂,在使用天然气、石油气或煤造气生产粗甲醇时,均发现有不同程度的高碳链碳氢化合物及石蜡烃生成,尤其是联醇受到了与合成氨联产条件的制约,规模偏小,一些设备因陋就简,原料气净化条件差,又要求高压操作,使得生产长期以来存在结蜡比较严重的问题。粗甲醇产品中一旦有石蜡存在,后工序根本无法去除。虽然石蜡对精甲醇产品的质量影响不大,但对甲醇合成、精馏工序有较大的影响。其沉积在合成塔内件下部换热器出口端、水冷器管壁及连接管道、甲醇分离器内,情况严重时,会造成水冷器、甲醇分离器等设备及管道、阀门的堵塞,甚至连温度较高的甲醇合成塔出口管也会被石蜡堵塞,将直接影响生产的正常进行,有时可能被迫停产清蜡。因此在甲醇生产过程中,避免或减少结蜡是非常重要的。以下就对甲醇生产中生成石蜡的原因进行分析,以及石蜡的性质,最后探讨结蜡现象的解决方法。

一、石蜡的性质及产生条件

石蜡是高级烷烃混合物,即脂肪族烃类,分子式为CnH2n+2,比重为0.786~0.800g/ml,熔点在37℃以上,沸点在343℃以上。在铜基催化剂的作用下,理论上在下述情况,一氧化碳与氢会生成脂肪族烃类。

1.催化剂中含铁、钴、镍等元素时,将有如下反应(150――400℃下):

CO+3H2CH4+H2O

2CH4C 2H6+H2

2C2H6C4H10+H2

2.催化剂中含有钴、氧化钍、铝,在0.01~1MPa压力下有下列反应:

CO+2H2CH2+H2O+l 64.85kJ/mol

3.催化剂中含有铁或碱金属,在0.01~4MPa压力、180~350℃时,有下列反应:

2CO+H2CH2+CO2+204.6kJ/mol

4.原料气中存在水蒸气时,在含有铁的催化剂上一氧化碳还会发生如下反应:

CO+H2OCH2+CO2

二、甲醇合成中石蜡生成的原因

甲醇生产过程中,石蜡产生的原因比较复杂,不但与催化剂、原料气,甲醇塔的结构及材质有关,而且还与合成反应工艺条件以及操作方法有关。

1.催化剂的影响

1.1催化剂生产过程中的影响

目前合成甲醇所使用的催化剂基本上是铜基催化剂,其生产的工艺路线如下所示:

助剂Al盐预沉淀Cu(NO3)2 \Zn(NO3)2\Na2CO3 Cu、Zn共沉淀洗涤过滤干燥碾压造粒烘干焙烧打片成型

生产催化剂的过程中所使用的设备、管道有的是碳钢制的,在催化剂与其接触时可能带入了少量的铁元素,在沉淀的过程中也可能由所使用的蒸汽带入铁;另外,对沉淀物进行洗涤时,由于洗涤程度不够,很可能将钠盐带入到催化剂中,铁、钠碱性金属是生成蜡的催化剂。同样,新催化剂在贮运、充装过程中与铁制容器接触,容器上的铁锈也会粘附在催化剂表面或掺杂到催化剂中,如在合成塔装填催化剂时未清除干净,也会进入合成塔。

就我厂合成塔而言,内部管束亦为碳钢材料,其与催化剂直接接触,如果开车前的前序工作没有做好的话,最主要的就是塔内环境,一定要保证吹扫和置换干净合格。另外,当催化剂中含有少量SiO2或其它酸性氧化物时,也会促进石蜡的生成。

1.2催化剂使用过程中的影响

使用铜基催化剂生产甲醇的工艺中,随着使用时间的增加,特别是催化剂使用中、后期,会在粗甲醇产品、设备、管道中结蜡。原因是受催化剂选择性的限制,甲醇生产时不可避免的会伴有少量甲酸及其它有机酸生成,而生产甲醇所用的设备几乎都是碳钢,因此使设备及管道产生腐蚀。原料气中又有一定浓度的CO,腐蚀后的铁质以及由催化剂自身带入的铁质与原料气中的CO在有压力和适宜的温度下有生成羰基铁Fe(CO)5的可能,生成物通过挥发、分解、气流夹带的方式沉积在催化剂表面上,导致其活性下降,这样就使催化剂具备了生成脂肪烃的条件。

生产实践证明,催化剂连续运行时间越长,铁在催化剂表面积累量就越多,脂肪烃生成量也随之增加,使结蜡增多。那塔(GNatta)在实验中证实,由Fe(CO)5还原的铁,是促使CO与H2反应生成石蜡最有活性的催化剂。

2.甲醇塔内件的影响

甲醇合成塔内件的结构对合成甲醇至关重要,如果内件设计与实际生产情况不符,会导致催化剂床层温差大、温度难控制,进而会导致石蜡的产生。另如果设计不当,使油在生产过程中进入铜触媒层也容易结蜡,油是有机烷烃类,遇到铜基催化剂可生成高碳链的脂肪烃类的蜡。

就这个问题而言,我们厂采用的合成塔是Davy的蒸汽上升式合成塔SCR,此反应器是一个径向流反应器,催化剂装填在反应器的壳层,管内产生中压蒸汽。新鲜的合成气从反应器底部的中心管进入,中心管管壁上有分配孔以保证气体的分布均匀。气体沿径向从内到外通过反应器的催化剂床层。从汽包来的锅炉水进入反应器的底部然后向上流动并部分气化带走甲醇合成反应器所产生的反应热。这样的径向流结构很容易实现整个反应器内催化剂床层温度的均匀分布。径向流反应器也确保了在大气量的条件下压降较小,反应器生产能力的扩大可以通过加长反应器的长度来实现。因此,这个问题基本可以不去考虑。

3.操作条件的影响

3.1合成反应温度的影响

目前各厂使用的铜基催化剂主要都是由铜、锌、铝(或添加少量的铬、钒等)组成,用它们作为催化剂,在甲醇合成反应中,在不太高的温度、压力下,就会具有很好的活性,并对合成甲醇有极高的选择性,而铜基催化剂中的Al、Na等在一定温度、压力下,也会促进CO与H2进行反应生成石蜡。生产实践证明:在甲醇生产过程中合成塔反应温度控制得太低,使入塔气在低于催化剂正常活性温度的情况下进入催化剂层,生成的粗甲醇中就会带有大量石蜡,主要是开车投料阶段,合成塔反应温度还未达到正常操作值和停车过程中,合成塔反应温度下降,而原料气又未置换干净。这两个阶段产生石蜡最多。操作中温度波动幅度大,也易结蜡。合成甲醇反应中,副反应具有较高的活化能,对反应温度更敏感,提高温度更有利于副反应的进行。例如,对于铜基催化剂,当反应温度超过300℃时,就容易发生甲烷化反应。甲烷含量的增加间接地加速了石蜡的产生。

3.2合成反应压力的影响

合成甲醇时压力越高会使合成反应向生成高级烷烃的方向移动,结蜡的机率也越大。因为烃类生成反应是一个体积减小的反应,反应物的体积比生成物体积大得多,提高压力有利于副反应的进行,这些副反应发生时,反应前后其体积收缩程度较合成甲醇反应更明显,生成烃类的碳链越长,反应体积变化越大。因此生成烃类的碳链长度与反应压力有关,压力越高、生成烃类的碳链越长。

3.3空速的影响

在生产过程中,空速的选择尤其重要。空速过高,应在接衡状态下进行,反应速度较低,反之,反应物及产物在催化剂表面上停留时间延长了,这对副反应的进行是有利的,对于碳链增长的反应尤为有利。

3.4原料气的影响

入塔原料气中CO含量过高,副反应增多,生成脂肪烃类机会多,结蜡也就增多。合成塔原料气的进气温度也会影响石蜡的生成,进塔气温控制得过高,合成原料气中的水蒸气在含带铁的催化剂作用下与CO反应产生石蜡,同时还会生成乙醇。

4.开停车的影响

频繁的开停车也是造成结蜡的一个原因。开车投料阶段,合成塔反应温度还未达到正常操作值,反应气通过合成塔低温反应区时易产生石蜡。停车阶段,系统置换不彻底,末置换净的CO、H2通过合成塔低温反应区也易产生石蜡。因为开、停车或催化剂层温度波动大,造成催化剂层低温的机会,而且气体成份变化很大,使CO突然增高造成好机会,流速也变化大,接触时间也变化,总之,生产处于不稳定状态,氢与碳化物在不同条件下,副反应增多,多碳链的脂肪烃也会增加。

三、结蜡现象对甲醇生产的影响

首先,结蜡会影响甲醇的产率。在甲醇生产过程中,从合成循环压缩机来的合成循环气(包括补充的合成新鲜气),通过入塔气预热器预热至200℃左右,进入甲醇合成塔顶部,通过各炉管内催化剂的催化作用,CO、CO2和H2在230℃左右反应,合成甲醇。同时也副产了石蜡等杂质,此时出塔气中含甲醇约5%左右。从合成塔底部出来的气体在通过入塔气预热器降温(从255℃左右降至90℃左右),进入甲醇水冷器,此时出塔气温度降至40℃左右,出塔气中的气相甲醇被冷凝成液态,通过甲醇分离器分离后得到液态粗甲醇,而分离后的气体则返回合成循环压缩机经加压后进行循环。由于副产品中石蜡的熔点为37℃左右,当出甲醇水冷器的合成循环气温度降至40℃左右时,其中的副产品石蜡会被冷凝下来,形成粘稠状液体,分别粘附在管道、甲醇水冷器、甲醇分离器的管壁上,增加了管壁的厚度,影响甲醇水冷器的冷却效果,出塔气在甲醇水冷器中得不到充分冷却,使得出甲醇水冷器的气体温度升高,造成了气相中的甲醇不能被全部冷凝,使分离后合成循环气中带有甲醇,当此合成循环气返回合成塔时,由于进塔气中含有甲醇,从而影响了甲醇的转化率,造成甲醇单程合成率下降,影响甲醇产量,增加生产成本。

其次,结蜡造成阻力增大,增加了动力消耗。当结蜡严重时,会造成甲醇水冷器的管道堵塞,甚至甲醇分离器及合成塔出口管道也会被堵塞,引起停车、停产,给生产带来不稳定因素,造成极大的浪费和损失。

四、结蜡现象的解决方法分析

1.提高催化剂的质量

提高催化剂的质量,不仅是为了提高甲醇的产量与质量,对合成甲醇过程中出现的结蜡现象也相当重要。合成甲醇过程中,在催化剂表面上存在着合成甲醇反应与诸多副反应的竞争,如果催化剂对甲醇合成的反应具有良好的选择性,相对来说抑制了副反应的发生。降低催化剂中有害杂质的含量,尤其是铁、钠、硅等元素,能减少生产中石蜡的产生。

2.甲醇塔内件设计要合理

甲醇合成反应放热量大,需移去的反应热多,催化剂有效活性温度范围窄,有效气体成份如CO的波动对床层温度影响大,所以对甲醇合成塔内件的设计要求比较高。选择一种符合生产工艺状况,工艺参数易控制的甲醇合成塔内件对减小温度波动幅度至关重要,从而减少结蜡现象的产生。

3.选择合理的操作条件

原料气必须净化干净,并且CO含量不能过高,可适当提高CO2的含量,因为CO2存在能降低副产物石蜡等的生成。在合成甲醇过程中,应尽量避开易产生石蜡的合成反应温度区。前期低温操作时,容易产生羰基铁,因此在后期生产时应尽量避免低温操作。由于温度大幅度的波动以及超温也会导致石蜡的产生,在生产过程中应严格控制温度的波动。有资料称,高温超过260℃,低温低于210℃,容易生成石蜡,因此在实际生产中应尽量避开这一温区。在正常操作运行时,较低的合成压力、较高的空速,可减少结蜡现象的产生。

4.减少开停车次数

尽量减少开、停车次数,由于温度的大波动,会增加结蜡机会。每次停车后,要用高纯度的氮气将系统里的反应物置换除去,并保持正压,以防空气进入.

5.清理石蜡

高度重视系统检修,每一次大、中系统检修要对甲醇塔系统彻底清洗一遍,把系统里的蜡及金属铁等杂质全部清除掉,重点清洗水冷器、分离器,滤油器及收集槽。

清洗的方法:最好用80-100℃的热水,蒸汽也可以。

6.结蜡时的操作

(下转第页)

(上接第页)

通常情况下,甲醇合成系统的管道、设备中,甲醇水冷器结蜡现象比较严重,并且对生产影响较大,因此可以采用提高甲醇水冷器操作温度的方法,将甲醇水冷器中的石蜡熔化并用合成循环气将其带入甲醇分离器中的“热带”操作法。这样可暂时维持较长时间的正常生产,等停车检修时再对设备管道进行清蜡工作。

具体操作方法如下:在正常生产运行过程中,当甲醇水冷器的操作温度明显升高,说明管道结蜡现象比较严重时,可以将甲醇水冷器的冷却水进、出口阀关闭,人为升高甲醇水冷器操作温度(注意进、出口阀不能关闭太久,具体时间依合成循环压缩机进、出口温度不超过正常控制温度为准)。将甲醇水冷器中的石蜡熔化并通过合成循环气带入甲醇分离器中,由于甲醇分离器体积较大,结蜡现象不太严重时,是不会影响生产的,经过“热带”清蜡后,甲醇水冷器的操作温度会明显下降。而带入甲醇分离器中的石蜡,等有停车检修的机会时,再进行清洗。

五、综合分析及处理方法

综上,对我厂合成甲醇而言,将结蜡现象及结蜡的量控制的最好的手段分析如下:

合成塔内管束能否不用碳钢材料,而采用双向钢,但是这样的话,无法保证焊接工艺,因为目前世界范围内无法达到双向钢的焊接化工要求。采用碳钢的话,就得严格的控制合成气的具体气体含量,即必须保证一氧化碳和二氧化碳的含量在5%以上的情况下反应器床层温度绝对不能降至200度以下,这个情况最容易发生在开停车阶段,尤其是停车阶段,所以:我们在实际生产中,一定要保证开车和停车时,塔内反应环境一定要最佳,置换一定要干净合格。同时尽量保证减少开停车的次数。

将来在实际生产中,尤其是在催化剂的后期阶段,由于工艺的要求,温度会相对初期来讲高一些,在这个时候,在正常生产的前提下,我们能把压力控制的低的话就尽量控制低一点,这样也可以减少石蜡的生成。因为压力高会使合成反应向生成高级烷烃的方向移动,结蜡的机率也越大。同时在将来的实际生产中,如果合成气的组分一旦发生变动,则应立即通知前工况进行调整,尤其是一氧化碳的含量,一旦不合格后,应立即通知变换工况进行调整。因为CO含量过高,副反应增多,生成脂肪烃类机会多,结蜡也就增多。

参考文献:

[1]冯远琦 李关云,〔甲醇生产操作问答〕,北京.化学工业出版社.2008

[2]陕西渭化双甲车间培训教材.

[3]《甲醇生产新工艺新技术与生产操作常见疑难问题解答及质量检验标准规范实用手册》

[4]谢克昌.房鼎业.《甲醇工艺学》.北京.化学工业出版社.2010年5月.书号:978-7-122-07988-6

化学洗涤的具体操作方法范文3

[关键词]无机化学实验教学 课堂教学考核

[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0069-02

无机化学作为化学、化工、 食品、制药、材料等专业的一门专业基础课程,是系统性和实用性都很强的一门自然科学。不过大学所学的无机化学涵盖的基础内容,与高中相比相差甚远,其中涉及大量抽象的定律及立体结构内容。为了改变学生机械记忆的习惯,着重培养他们发现问题、分析问题及解决问题的综合学习能力,为学生后续化学课程的学习打下坚实基础。我们在课堂教学过程中,注重将课本内容与学生的专业与实践有机结合,将板书与多媒体有机结合,精练与调控教学语言,重视习题课的教学以及把握课堂教学气氛,取得了较好的教学效果。但同时也发现学生不能运用课堂上学到的理论知识来解释实验中所观察到的现象,为了改善这一情况,我们进行了几点探索,以使无机化学的实验教学能够与其课堂教学很好地融合,从而提高学生的兴趣与理解。

一、明确无机化学实验的教学目标

无机化学实验是化学相关专业的学生大学学习的首门实验课,这是他们必修的最基础的专业技能课程,同时也是对课堂理论知识的衔接与强化,直接关系到后续专业课程的学习。通过无机化学实验课程的学习,将有助于学生理解无机化学的基本理论,掌握基础知识,理解并掌握较为琐碎的元素及其化合物的特性。另外,通过本课程的技能训练,还可以培养学生良好的实验习惯、认真的学习态度、自主学习的习惯、理论联系实践以及团结协作的精神。

二、改革无机化学实验的教学方法

(一)预备实验和预习报告

教师在每次实验前要作预备实验。通过预备实验,及时发现实验成败的条件和各种异常状况出现的可能与原因,从而完善实验,在上课时有的放矢,使学生充分认识到自己操作过程中的问题。而且,通过预备实验教师可以理顺思路,将理论与实验顺畅地结合起来,针对关键的知识点启发学生的自主思考,从而引导学生将理论与实践良好地结合起来。

另外,还要要求学生每次实验前写预习报告,但要强调:预习报告不是“抄写”实验书上已经清楚地写明了的实验步骤、原理以及注意事项,而是对要做实验的了解和规划。要求学生通过查阅书籍和文献资料,清楚实验中所用仪器药品的性能性质,明白实验中的重点、难点和注意事项,了解实验规律,最后达到实验的目标。

(二)实验教学方法多元化

目前,实验课大多都是采取“先讲后做”的典型实验教学模式,但是这种模式容易使学生产生依赖心理,不去思考为什么要这样做,只管按照老师讲的做,阻碍了学生分析解决问题的能力和创新思维的培养。针对这种情况,我们在课程开始时先采用“先讲后做”的教学模式,让学生先适应大学无机化学实验课程的内容,但随着课堂教学和实验的深入,教师可以在讲解实验时先提出若干问题,让学生在实验中边做边思考,教师在实验过程中再询问答案,与学生产生互动,从而加深学生的理解和记忆。例如:“单多相离子平衡”实验,针对沉淀的生成和溶解内容,教师先不要把涉及的方程式及现象都给学生说明,可以先给学生强调要按照步骤顺序与量加入每种试剂,让学生自己先做实验,并与自己的预习相比对,及时发现问题,这有助于提高学生动手、动脑及独立思考的能力。

三、完善无机化学实验的教学内容

(一)基础性实验与应用综合性实验相结合

目前,我校理工专业的无机化学实验课程分成了基础型技能训练、拓展型性质实训和应用型综合实训三大模块。无机化学实验课程由玻璃仪器的洗涤与使用这一最基本的技能训练开始,经过氧化还原反应、配位化合物、单多相离子平衡拓展型性质实训以及粗盐提纯、硫酸亚铁铵等应用型综合实训,在完成教学内容的同时,学生拥有了不错的专业素质训练,拥有了一些专业能力。而针对化学专业学生后续学习的要求,我们在无机化学实验课程中适当增加了他们的综合性实验――硫酸钡溶度积的测定和离子交换法分离检测铁钴镍,这样更有利于培养化学专业学生的综合素质。

(二)加强学生基本操作训练,强调操作的规范性,养成良好的实验习惯

在实验教学过程中,严格执行面对面、手把手地传授实验技能的教学方式。并加强巡视指导,发现学生的不规范操作及时予以纠正,严格要求学生操作的规范性,灌输规范操作的思想,从而让学生真正掌握操作方法和技巧。

(三)注重观察能力的培养

教学中发现学生在实验中的观察往往缺乏目的性,也不够细致。如“氧化还原反应”实验中,在记录 Fe3+ 和少量 NaF 固体反应后,再加入 KI 溶液和 CCl4的实验现象时,学生老是强调溶液混浊,而没有与 Fe3+ 直接和 KI 溶液反应再加入 CCl4 的现象做对比。因此,教师在实验过程中要要求学生在预习的基础上根据实验目的的不同,有目的、有针对性地观察,要注意相关联实验的关系,分清主反应和副反应、正常反应现象和异常反应现象等。也就是要让学生知道在实验中应观察什么,如何准确地描述和记录观察结果。

(四)创新能力的培养

设计实验是培养学生创新能力的途径。设计实验包括实验目的的确定、实验结果的假设、实验材料器材的准备、实验方法步骤的设计、实验现象的观察与记录、实验结果的形成。通过设计实验可以使学生充分理解与掌握实验的内容,夯实基本实验技能,提高分析、归纳及思维能力。目前,无机化学实验中的设计实验主要为性质实验中混合离子的分离与鉴定,虽然要求学生设计出实验过程、实验步骤,并验证与分析结果。但是对于无机化学实验课程来说还稍显不足,并没有涉及浓缩蒸发、结晶、抽滤等基本操作。因此,设计实验在整个实验课程当中仍然较为薄弱,需要进一步研究和改善。

四、充实无机化学实验的考核方法

以前无机化学实验课程主要依靠学生平时每次实验与最后考查实验的结果来进行考核,成绩的评定比较粗略,很难全面考核学生。随着实验教学内容和教学方法的改革,我们逐步对考核体系进行了完善,其中包含了实验具体操作、卫生纪律、实验预习、实验报告、回答问题、实验结果、考核实验等,以求尽量综合实验操作能力和独立科研能力、考核学生的知识运用能力。

但是,这样在考核的过程中也会有问题存在,例如在考核准备中工作量大,与考核的时间要求存在冲突,造成有些考核不能完全落实;实验操作考核的学生较多,教师不可能看到学生的每一个操作,就造成了有的错误操作不能被及时发现,影响考核的准确性。因此,实验考核的改革还需不断探索和进一步完善,尽可能使我们的实验教学工作做到愈加深入与完美。

五、今后改革方向的设想

(一)适当开设一些微型实验和展示化合物的立体结构

由于时间的限制,无机化学实验教学往往不能与课堂教学同步,为了促使学生自主地将理论与实验相结合,适当开设一些微型演示实验和展示化合物的立体结构,可以激发学生的学习热情,使学生印象深刻又促进其理解。

(二)适当提供一些简单的科研课题

在课程学习之外,让学习进度快的学生接触一些简单的科研课题,不仅可以强化学生对课堂知识的理解与掌握,还可以提高学生独立的实验能力,为实验技能大赛培养后备人才,也为毕业论准备,还可以促进学生自发地进行学习及开发学生进行科学研究的兴趣。

为了促进与完善无机化学的教学,我们对无机化学实验教学和课堂教学相结合的方法进行了初步探讨,但无机化学实验教学和无机化学课堂教学的改革是一项复杂艰巨的工程,仍然需要继续深入地探索和努力。

[参考文献]

[1]吴文源.对于大学无机化学实验教学的再认识[J].化学教育,2007,(6).

[2]张静,崔明辰,孙连海.基于实验教学网络平台的无机化学实验学与教新型模式设计与应用[J].中国高等医学教育,2011,(12).