还剩49页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《第一章 开启化学之门》教材分析
1、地位和结构中国人常说“善始者,事半成”,初中化学课是学校教育中中学生系统学习化学的启蒙阶段,本章是初中化学课的开头一章,它带有绪言的性质正如章名所写,本章的学习内容旨在为学生打开化学的大门,使他们在学习伊始,初步了解化学这门课将要学些什么,学了化学有什么用,怎样学习化学;此外还要让学生了解一些最基本的化学概念和最基本的学习方法,为化学入门学习做好准备简而言之,本章在整个教材体系中,具有启明星的作用,为学生的学和教师的教指明了方向兴趣是学习的最好老师开启化学的大门,就要使学生真切地体验到化学学习和研究的内容是生动有趣、丰富多彩的;是引人入胜、富有魅力的为此本章以“化学给我们带来什么?”、“化学研究什么?”、“怎样学习和研究化学”为主题,通过约53幅插图和11个实验介绍一些古代、近代和现代的化学成就及其应用、日常生活和生产以及科学实验中的化学事实、现象及应用,让学生直观地领会到化学事实和现象就在自己的身边和体内,化学科学内容丰富多彩、有趣有用,从而把学生要求学习的“胃口”充分调动起来基于化学是一门以实验为基础的自然科学,且新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活和形成科学价值观的过程因此培养学生掌握“以观察、实验、实践为主的探究活动”这一学习化学的重要方法尤为重要本章第一节以26幅插图、4个《观察与思考》、2个《交流与讨论》和1个《活动与探究》,第二节以27幅插图、1个《观察与思考》、1个《交流与讨论》、1个《联想和启示》和3个《活动与探究》,第三节以1个《交流与讨论》和2个《活动与探究》;力求使学生通过简单的探究活动,体验探究的乐趣,初步体会到观察的重要性、实验的实证性和什么是科学研究与此同时教材在《练习与实践》中也安排了相关的训练题
二、教学设计
1、指导思想依据《全日制义务教育化学课程标准》,以提高学生的科学素养为主旨,结合学科知识的特点,创设情景,努力培养让学生终身受益的好习惯面对依据新课程标准编写的新教材,如何根据新课程的教育理念,采用与之相适应的教学形式,进行本学科的课堂教学,是每一位新课程的实施者——教师,既十分关注又颇感困惑的问题作为化学教师,深刻理解化学学科的课程设计理念并付诸实践,是成功进行化学学科课堂教学实践的关键所在在《标准》的设计思路中明确指出课程的理念是“以提高学生的科学素养为主旨”,《标准》中培养学生的科学素养这一课程总目标又是从“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度来构建的且《标准》在其第二部分进行了如下的概括性论述“义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能;引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代化社会生活的能力”纵观《标准》中的上述论述,我们不难得出结论——新教材所体现的种种特点(
①重视学生的生活经验和对科学过程的感受
②精心创设探究情境,培养学生探究能力
③坚持以学生的发展为本,加强科学精神和人文精神的渗透与融合
④注意体现科学·技术·社会(STS)教育的思想,具有鲜明的时代气息
⑤改革实验内容,加强实验的探究性)充分体现了新课程标准的总体要求和具体目标;落实到课堂教学中时,课堂教学的各个环节就必须充分体现提高学生的科学素养为主旨的课程总目标即科学素养的形成与提高是初中化学课堂教学的灵魂目前国际上普遍认为,科学素养的内涵应包括下列三个主要方面对于科学知识(科学术语和科学基本观点)达到基本了解程度;对科学的方法达到基本了解的程度;对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本了解的程度众所周知,素养的本意是指一个人的平日的修养顾名思义,科学素养是指一个人平日在科学方面的修养而素养的形成与提高来自于教育,因此科学素养的形成与提高必然来自于科学教育科学是指反映自然、社会、思维等的客观规律的分科的知识体系;就其对自然现象客观规律的探究进程来说,其本质是探究;科学可分为相互关联的四个层次的内容,即科学知识、科学方法、科学态度和科学精神教育是有意识的、以影响人的身心发展为直接目标的社会活动,其本质是促进人的发展因此科学教育应是科学本质和教育本质的的结合科学教育无疑应包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个方面的教育如何通过课堂教学这一具体实践使学生的科学素养培养得以形成和提高,我们认为其切入点就是——培养让学生终身受益得好习惯.著名教育家叶圣陶曾说过“教育就是培养习惯”坏习惯是一种势力,好习惯是一种力量改变坏习惯,习惯好习惯,这才是教育的美好结局乌申斯基曾说过“良好的习惯是人们存在的道德资本,这个资本不断地增值,而人在其整个一生中就享受着它的利息”因此可以毫不夸张的说,播种行为,收获的是习惯;播种习惯,收获的是命运“为了每一位学生的发展”是新课程的核心理念要使这一理念在课堂教学中真正落到实处,注重结合学科特点,培养让学生终身受益的好习惯,无疑是一个好方法,同时也是学科课程目标在课堂教学中地具体体现因此科学素养的形成与提高在新课程下初中化学课堂教学中的具体实践就是要培养让学生终身受益的好习惯以适应未来的化学学习鉴于初中化学教育是一个启蒙教育,因此我们以为,在初中化学课堂教学中除了注意加强培养具有学科特色的好习惯(如细心观察、勤于动手、严谨描述等习惯)外,还应注意重点培养学生以下四方面的好习惯
①、阅读交流的习惯科学知识是由科学用语、基本概念、基本原理、基本规律等组成科学知识的重要性是不言而喻的,在知识经济时代,知识的生产、分配和消费(使用)成为最重要的因素阅读是指通过看(书报等)并领会其内容有目的、有意义的阅读交流是掌握任何科学知识的基础同样作为自然科学的化学科学知识的学习和掌握主要来自于学生有目的、有意义的阅读交流因而,初中化学课堂教学中应注意培养学生良好的阅读交流的习惯教师在课堂教学中应通过创设情境和有目的的指导,使学生明确阅读交流不是文科的专利,化学知识的习得离不开自身的阅读量、阅读水平的提高和交流的情况;阅读的内容包括教材、课外参考书、报刊杂志和网页;阅读的方式可以是通读,也可以是有选择的重点阅读或上网查询等;也可以是同学观看电视、同学间、师生间和母(父)子(女)间的相互交流;使学生养成带着问题去阅读、通过阅读解疑、思考、获取有价值的信息
②、科学探究的习惯达尔文说过“最有价值的知识是关于方法的知识”科学方法的教育是科学教育的一个重要组成部分,一般的科学方法包括科学的学习方法、科学的解决问题方法、科学的思维方法和科学的实验方法等 每一门学科都有其独特的科学研究方法,作为自然科学的化学,是一门以实验为基础的科学,同样也有着具有化学学科特点的科学研究方法“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素”因此科学探究的习惯的培养是培养学生科学学习化学、科学的解决化学问题方法、科学的思考化学问题和科学的进行化学实验的好方法由好奇心引发的探究心是人与生俱来的,这种好奇心、探究心不仅是学习的动力、也是培养学生科学探究的习惯的最佳切入点我们知道简单内容的学习同样可以具有探究性,而复杂、深奥知识的学习照样可以是接受性的,关键在于教育者的观念和实践因而我们在实际课堂教学中要充分利用教材上的各个知识点,创设具有探究学习的氛围,以培养学生科学探究的习惯
③、敢于质疑的习惯科学态度是通过对科学知识的正确理解和科学发展的整体把握而形成的科学信念与科学习惯科学精神是对科学真理探索过程中,在对科学本质的认识不断深化的过程中,孕育起来的推动科学进步的价值观和心理取向科学态度和科学精神的培养是科学教育的重要组成部分科学的本性是拒绝权威、更拒绝权力的,科学的本质并不是证实真理,而是不断发现以前的错误,不断更新科学态度和科学精神中相通的一个要素就是敢于质疑义务教育阶段的化学教育只是一个入门教育,因此培养学生敢于质疑的习惯是培养学生科学态度和科学精神的基本切入点,也是完全符合入门学科教育要求的如教师在进行氧气收集方法的教学时,可以在引导学生探究收集方法原理的基础上,提出类似“我们该如何到学校操场上收集一定量的空气,用于环保检测?”的问题,让学生探讨,并在学生探究的基础上,引导学生质疑“实验室中收集氧气方法是否只有两种”,并加以探究,从而达到培养学生敢于质疑的好习惯
④、综合运用的习惯人类认识世界的过程可以看作是一个不断深化地对世界进行分析的过程,可世界本身并不会因为人类的分类而发生任何变化,依旧浑然一体现代教育要求教师在课堂教学中更加关注怎样使传授知识的过程成为掌握科学研究方法、开发学生智慧的过程,开发学生智慧的过程即培养学生综合运用各科知识的过程叶圣陶先生说过“学校里的课程各个分立,这是不得已的办法,不分立就无从指导无从学习但因为分立的缘故,某种课程往往偏于一种境界,如数学理化偏于逻辑的境界,历史地理偏于记忆得境界,公民训练偏于道德的境界,等等”“教育的最后目标却在种种境界的综合,就是说,使每个分立的课程,所发生的影响,纠结在一起,构成个有机体似的境界,让学生的身心都沉浸在其中”要使学生能够“沉浸其中”,教师首先要进入这一“境界”,并在学科课堂教学过程中渗透这一“境界”,作为启蒙教育的初中化学课堂教学,就应该从学科知识的综合应用着手,同时利用一切可能的机会介绍化学与日常生活、社会生产、环境、资源等方面的联系,使学生感到化学就在生活和社会之中,让学生了解科学知识与日常生活、社会生产的关系,从而培养学生综合运用的好习惯
2、教学模式的选择根据上述指导思想,因校制宜、因班制宜选择能将新课程标准设计理念融入之中的模式哪怕是“旧歌新唱”也可以,因此我校教研组提供了两位教师执笔的教案供各位同行参考
三、教学建议第一节课最重要的是引起学生学习化学的兴趣教师要用丰富的事例让学生认识各种新奇、生动、鲜明的化学现象,用各种令人赏心悦目的化学物质和化学现象为学生创造学习情境,从刺激学生感观入手,激发学生兴趣在课堂教学中要给每一个学生提供平等的学习机会,教师要根据不同的教学内容、教学目标和学生的实际认识水平引导学生自主地、开放地学习,循序渐进,使所有的学生都能体验到“跳一跳即可摘到桃子”的愉快心情在初中化学教学中,教师不仅要教学生“学会”化学知识,更重要的是要教学生“会学”化学知识,给人以鱼不如授人以渔因此,从一开始教师就要有意识地提供和创设一些让学生主动学习的机会,使学生处于学习的主体地位,在教学中还要指导学生用好教科书,调动学生的学习主动性,养成认真读书和独立思考的习惯,还要倡导以科学探究为主的多样化的学习方式,以帮助学生有效地进行学习,引导学生形成科学的学习方法本章中有大量插图,教师要利用好这些融知识性、趣味性、可读性、适用性于一体的彩图对学生进行素质教育教师要运用好插图培养学生爱科学、用科学,立志献身科学的精神,对学生进行爱国主义教育,培养学生的民族感,爱国情,还要运用彩图要讲国情国策,引导学生关注与化学有关的社会问题,逐步树立珍惜资源,爱护环境,并初步形成主动参与社会决策的意识化学是来源于生活的科学,而初中化学教材内容中更有很多是与日常生活相关的,在教学活动中教师要精心设计,巧妙联系实际,引导学生从一些熟悉的、司空见惯的事物、现象中发现问题,展开探究,从而获得有关的知识和经验使他们真正感受到身边的化学物质和化学变化,认识化学研究的内容与人们的关系十分密切,对人类的生活影响极大;还要引导学生将课本上学到的理论知识运用到实际,通过寻找解决问题的方法,认识到学好化学的重要性,由“要我学”变成“我要学”,充分发挥学生的主观能动性现代科学技术的发展离不开合作,教师要在指导学生进行探究学习的同时提供有利于学生进行沟通和合作的良好空间,从而形成并发展学生的团队精神,使学生学会交流与分享,这也有利于弘扬社会人文精神戴安邦先生说过,化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式因此,教师要精心准备实验,加强实验教学,让学生通过实验验证所学结论,发现不同之处;通过实验学习化学在实验时,还要注意培养学生的观察能力和实验能力如在课堂演示实验时可要求学生从实验现象,实验操作不同视角仔细观察,帮助学生学会充分运用多种感官,善于发现共同现象和不同现象,形成良好的观察习惯课时分配建议第一节 化学给我们带来什么 2-3课时第一节 化学研究什么 2课时第一节 怎样学习和研究化学 2课时沪教版教材第二章教材分析
一、【本章结构】㈠本章在全书中的地位从知识结构的角度来看承上在第一章的学习中,学生已经了解了化学研究的内容、会初步区分两种变化和两种性质在本章,学生将通过对自己身边最为熟悉、须臾不可离开的物质(空气、氧气、二氧化碳、水等)的学习,更为感性的认识到化学研究的内容是物质的组成结构、性质变化、用途制取;并更为深刻的认识物理变化和化学变化,物理性质和化学性质启下本章内容作为初中化学教学接触具体元素化合物知识的开端,通过本章学习的全过程,首先会给学生以后如何进一步学习有关元素及其化合物知识,提出一个在学习方法上的有效模式(即物质在自然界的存在——组成——性质——用途——制取);其次这些素材的教学为学生提供了丰富、生动的感性认识,为即将学习的“物质构成的奥秘”中的化学基本概念和基本原理做好铺垫,再次,通过探究实验可培养学生观察、分析、动手的能力㈡本章结构第一节多种物质组成的空气内容探究空气中氧气的体积含量,纯净物和混合物,氮气和稀有气体的用途,大气污染本节在本章中的地位与作用空气是学生学习的第一种混合物实验探究空气中氧气的体积含量,增强学生的动手能力和分析能力,并顺利的导出纯净物和混合物的概念氮气和稀有气体的用途紧密联系实际生活,使学生体会到化学知识对人类生活作出了贡献空气污染的内容会激发学生对大气环境的关心,自觉保护大气环境的责任感第二节性质活泼的氧气内容氧气的性质,制取,用途,分解反应、化合反应、氧化反应,自然界中的氧循环本节在本章中的地位与作用氧气是学生学习的典型的非金属单质实验探究氧气的化学性质,使学生在以轻松愉快的心情认识多姿多彩的化学并探索其中的奥秘,并自然引出氧化反应的定义增加了双氧水制氧气后,学生可掌握两种典型的实验室制气体操作技能第三节奇妙的二氧化碳内容自然界中的碳循环,温室效应,二氧化碳的性质,制取,用途本节在本章中的地位与作用二氧化碳是学生学习的第一种气态非金属氧化物由自然界的碳循环使学生从化学的角度更深入的认识人类生活用学生极为熟悉的汽水来探究二氧化碳的性质,让学生逐步学会关心生活解决生活中的问题,并进一步认识到物质的性质决定物质的用途由碳酸的形成和分解两个反应很容易理解化合反应和分解反应第四节自然界中的水内容水的存在、作用、性质、组成,水污染来源、危害、防治,软硬水的区别,蒸发过滤本节在本章中的地位与作用水是学生学习的第一种液态非金属氧化物探究水的组成使学生会分析物质的组成水污染的学习培养学生认识到水资源的宝贵,养成良好的节水、爱水的习惯和意识
二、【重点难点】
1.教学重点第一节⑴探究空气的组成⑵培养学生的环保意识⑶认识空气对人类生活的重要作用第二节⑴氧气的化学性质 ⑵氧气的实验室制法第三节⑴二氧化碳的化学性质 ⑵二氧化碳的实验室制法第四节⑴认识水的组成⑵水污染的来源、危害、防治和净化
2.难点第一节纯净物和混合物的概念及区分第二节学生实验氧气的实验室制法第三节从实验室制气设计思路出发总结制气装置第四节从元素的角度理解水的组成
三、【教学建议】
1.课时建议第一节多种物质组成的空气2课时第二节性质活泼的氧气3-4课时第三节奇妙的二氧化碳2-3课时第四节自然界中的水3课时整理与归纳1课时检测1课时
2.教学方法建议第一节几千年的人类文明史,而空气成分的发现不过两百多年因此,探究空气组成时,建议以培养学生实验前先思考的能力为重先把这个学生极为熟悉但从未深入思考的问题提给学生,让他们来思考;教师根据学生讨论情况,对无法入手的学生铺设问题台阶;对学生设计的其它可行方案安排到课后实验并书面展示结果(方案不一定要绝对正确,即使不能得到1/5的现象,也可以从中分析原因)另外增加空气成分的发现历史中舍勒与真理擦“鼻”而过的故事,使学生体会真实记录、细心严谨的重要性空气污染最好能了解常州本地的大气质量状况,提出相应的可行的措施此外除了介绍大气污染外,也可简介家庭室内污染的来源及防治第二节氧气的化学性质比较活泼,被不断消耗,但在空气中的含量较稳定建议由这一矛盾让学生自己想到自然界存在氧循环,并分析是如何循环的学习缓慢氧化的知识后,可以联系目前流行的“氧吧”、“氧立得”让学生思考,什么人需要去氧吧让学生体会到化学知识与我们生活的关系和作用甚至可以请有条件的学生试着调查“氧吧”、“氧立得”中氧气的制法及原理高锰酸钾制氧是初中唯一的加热固体制气体的实验,通过这一实验重在培养学生的实验技能课本中双氧水制氧的增加是非常有益的,建议组织学生对高锰酸钾和双氧水两种制氧方法从原料、反应条件、反应装置、操作等角度进行比较,以培养学生的分析比较能力第三节建议让学生对碳循环和氧循环进行对比,培养他们的分析能力的同时,认识到自然界有无数奇妙的化学变化联系到上一节的催化剂的知识,指出我们现在使用的催化剂相对于自然界的叶绿素、酶有多大的距离,真是望“酶”兴叹,以激发鼓励学生为人类文明作出更多的贡献而学好化学知识关于二氧化碳的物理性质,可预先用小试管收集好若干二氧化碳,鼓励学生动脑动手来探究证明二氧化碳“能”溶于水这一物理性质P43第2题学生家庭实验后,除了完成常规的探究报告可以启发学生思考这一实验用来实验室制二氧化碳是否好?与用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳有什么不同?第四节本节内容从水的分解和水的合成两个相逆的变化来探究水的组成可以由此培养学生的发散思维能力,可以用多种方法来研究证明物质的组成水污染的来源可布置学生查找其它资料(有条件以网络课为好)进行交流,还可请学生调查本校、自己家里的用水量控制水污染的方法水除了介绍控制工业三废、合理使用农业用化肥农药、生活污水外,可要求学生从自我做起,提出切实可行的节水、爱水的行为措施帮助学生形成合理使用水的意识,培养学生爱护水的行为习惯
3.教学注意点
①有关白“烟”,如果仅仅用语言解释“烟是固体小颗粒分散在空气中”,可能某些学生仍然不理解烟、气、雾的区别,此时教师可举生活中学生感受过的实例来说明,比如,起雾时眉毛上会有水(液体),无色的气体如空气肉眼是看不见的,经过拖拉机喷过的黑烟后人的衣服不会湿,但会变黑(固体)
②对是否是氧化反应的判断可增加氧气雷电条件下生成臭氧的反应让学生判断
③学生做氧气的制取及性质实验时,如果先做木炭、铁丝的性质实验,后做蜡烛在氧气中燃烧的性质实验而学生既要练习排水法收集,还需要用排气法收集干燥的氧气,所以需要更换相应的进气导管如果教师只是口头强调,学生易忘记,所以建议教师将应注意的操作用图示表示在黑板上(或投影),最好进气导管的颜色醒目些
④氧气性质实验的中点燃木炭观察现象时,多数同学会被发光这一现象吸引,忘记还需要检测产物建议教师仍然在黑板上画图提示
⑤做二氧化碳与水的反应时,有些学生因为看不到碳酸这种具体的物质,会将二氧化碳和碳酸两种物质弄浑建议对比实验,分别将干燥的蓝色石蕊试纸和湿润的蓝色石蕊试纸放在导管口
⑥做灭火实验时,如果梯形台较大,而集气瓶不够大,可在收集满二氧化碳后倾倒的同时,将进气导管通入装有梯形台的大烧杯底部还要注意轮到排在后面的班级蜡烛烛芯会露出较长,火焰过大而难以熄灭,应提醒学生将烛芯弄短
⑦如果做二氧化碳和水的反应,由于石蕊的紫色和红色区别不是很明显,建议做对比实验,即,紫色溶液分两份,其中一份中通入二氧化碳,另一份用来对比
⑧学生用碳酸饮料做时二氧化碳的制取和性质实验,速度会比较快如果时间充足,建议展示一种可控制反应的发生停止的制气装置,并提供其它仪器,请学生组合设计新的装置
⑨如果用霍夫曼水电解器,为避免玻璃导管对氢气火焰颜色的影响,建议尖导管可用注射器的针头代替;若不容易看到木条复燃,可在导管末端加一个干燥管⑩水污染一部分,建议介绍新的节水标志,世界水日和中国水周的时间,部分主题
四、【问题讨论】P25图2-3中分液漏斗末端为平的,是否应改为尖的?P47图2-25蒸发操作没画玻璃棒,是否应要求学生补画在相应位置?明矾做净水剂,从人体健康考虑到底有无弊端,是否需要介绍给学生?沪教版九年级化学第三章教材分析[本章结构]
(一)本章在全书中的地位在学习和探究了身边的一些常见物质之后,学生了解了氧气、二氧化碳、水等物质的性质和变化及制取和用途,产生了对化学的好奇和进一步探究的欲望不同物质为什么具有不同的性质,为什么会发生不同的变化,学生会产生各种疑问,为认识物质的微观结构准备了一定的条件本章将带领学生从五彩缤纷的宏观世界走入奇妙无比的微观世界,帮助学生用微观粒子的观念去解释宏观现象,理解化学现象的本质,从而进一步激发学生学习化学的兴趣,加深对前两章知识的认识,为以后灵活、方便使用化学用语,正确书写化学反应方程式做好准备,为后续学习质量守恒定律、燃料、金属以及酸、碱、盐知识奠定基础]
(二)本章知识结构本章共分四节,从定性的角度研究物质的组成和结构,以四个问题概括本章内容
1、自然界的物质是由什么构成的?
2、科学家是如何发现物质奥秘的?
3、构成物质的微粒具有什么特征?
4、怎样正确地表示物质的组成?第一节,用微粒的观点看物质
(1)由雪花、汞、冰糖、铝、硫酸铜晶体、钻石的图片,展示绚丽多彩的物质,激发学生探究物质构成的奥秘
(2)通过高锰酸钾溶于水,溶液稀释的活动探究,让学生体会物质是由极其微小的、肉眼看不见的微粒构成
(3)探究酚酞试液变红的原因及50mL水和50mL酒精混合,体积变小;空气易压缩,水难压缩的事实,让学生感知微粒在不断运动,微粒之间有空隙第二节,构成物质的基本微粒
(1)开门见山,说明构成物质的微粒有原子、离子和分子,并出示彩图,分别介绍由分子、原子、离子构成的物质和它们的结构
(2)由实验现象的微观图示,物质结构的示意图,真实的分子、原子图像、化学发展史料等,让学生认识分子、原子、离子的特殊性质和它们的区别、联系以及原子的结构等
(3)由原子的质量描述极不方便,引入相对原子质量和相对分子质量,为有关化学式计算打下基础第三节,组成物质的化学元素
(1)让学生从熟悉的常见元素开始,认识元素和元素符号
(2)根据纯净物中元素的种类,引出单质、化合物、氧化物的概念,让学生明白物质分类的重要性和分类的依据
(3)介绍地壳中、海水中、人体中元素的分布和元素与人体健康知识,使化学知识更贴近生活,指导学生自觉养成良好的生活习惯第四节,物质组成的表示方法
(1)首先结合水、铁、氧化铜的事例,让学生理解化学式反映物质的组成;任何纯净物都有固定的组成
(2)其次,让学生根据化合价正确书写化学式,并学会命名,熟练掌握化学用语
(3)从量的角度深化对化学式的理解,对物质组成的认识这些质量关系为
①化合物中各元素的质量比
②某元素的质量分数[重点、难点]第一节
1、认识物质的微粒性,知道微观粒子在不断运动,粒子之间存在空隙
2、能用微观粒子的观点解释某些常见的现象
3、学会运用有关物质的微观知识进行想象和推理第二节
1、认识构成物质的粒子有分子、原子、离子知道分子、原子、离子的不同和相互关系
2、知道原子的结构,建立物质无限可分的观点
3、能正确求算相对分子质量第三节
1、会写常见元素的名称和符号
2、能根据单质、化合物、纯净物进行简单的分类
3、了解一些与人类关系密切的常见元素第四节
1、能正确书写化学式,知道化学式的含义,并能进行命名
2、能根据化学式进行各元素质量比、某元素的质量分数的简单计算
3、培养定量处理事物的能力[教学建议]
1、课时安排第一节,用微粒的观点看物质,2课时第二节,构成物质的基本微粒,3课时课堂练习1课时第三节,构成物质的化学元素,2课时第四节,物质组成的表示方法,3课时课堂练习1课时整理归纳1课时测试,1课时
2、教法设想与建议
①第一节,第1课时,物质是由微粒构成的建议用多媒体展示绚丽多姿的各种物质(或实物展示),如铜、铝、胆矾、石墨、金刚石、冰糖、汞、干冰等物质,启发学生探究物质的结构学生实验高锰酸钾溶于水,稀释溶液,便于操作,现象明显补充学生实验无色溶液氯化钡和稀硫酸反应补充演示实验加热,使固体碘升华;致冷,使碘蒸气凝集然后,通过交流实验现象,感受、想象、解释现象,建立微粒的观念最后,讨论,P58页联想与启示中的问题第2课时,微粒是不断运动的,微粒之间有间隔第58页的活动探究中的实验11-2分钟后,现象明显(建议由4人一组来完成,因为浓氨水的挥发性很强,同时做实验时,刺激性气味太浓)实验2在酚酞溶液中可加入稀氨水,减少浓氨水的挥发可以补充学生实验品红扩散也可补充演示实验二氧化氮(或溴蒸汽)的扩散第59页的活动探究做学生分组实验时,可以用50mL水和50mL酒精混合(也可改为5mL水和5mL酒精混合,现象同样明显)
②第二节,第1课时,分子、原子内容比较抽象,尽可能利用多媒体课件,将化学变化中分子、原子的行为生动直观地表现出来,或者用球棍模型展示水分子、二氧化碳分子、金刚石、氯化钠的结构等,让学生感受分子、原子、离子的真实存在第2课时,原子的构成、离子由汤姆生发现电子和卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验现象,联想与启示让学生通过讨论、交流得出原子的构成第3课时,原子的质量建议将相对原子质量的计算过程由学生一步一步演算出来,这更利于学生理解,如m(碳)=
1.993X10-26Kg,m(氧)=
2.657X10-26Kg,m(碳)/12=
1.993X10-26Kg/12=
1.66X10-27Kg,氧的相对原子质量=
1.993X10-26Kg/
1.66X10-27Kg=16再求一下钠、铝的相对原子质量,巩固概念,通过练习让学生熟练掌握
③第三节,第1课时,元素与元素符号让学生先收集资料,将知道的元素、含该元素的物质、该元素的作用,填入第70页表3-2中,大家相互交流然后,引出元素的概念,注意讨论元素与原子的区别和联系元素符号由于在前面的学习中已出现多次,故学生不陌生,但元素符号的含义要通过练习让学生理解,如H、2H的含义另外,离子符号的书写学生有一定困难,建议降低难度判断纯净物、混合物有些学生尚不熟练,再加上单质、化合物、氧化物,学生会有困难,建议多加练习巩固第2课时,自然界中元素的存在,元素与人体健康建议由学生查找资料,相互交流,教师作一些指导补充
④第四节,第1课时,化学式反映物质的组成、化合价化学式在前面的教学中也出现了多次,难点是化合价的引出建议淡化化合价的概念,重点应在指导学生记忆常见化合价上第2课时,化合物化学式的书写,命名建议先写出一些化学式,标上化合价,让学生讨论探究书写化学式的规律,得到一般正价在前,负价在后和化合物中各种元素化合价的代数和等于零的原则然后,由学生根据找到的规律练习书写化学式,反馈矫正,练习巩固第3课时,纯净物中元素之间的质量关系通过示范、模仿、矫正、变式训练,让学生熟练化学式中各元素的质量比和某元素的质量分数的有关计算建议注意有效数字,难度不能太大
3、教学中的注意点
(1)本章内容抽象,易形成教与学的难点以及学生成绩的分化,应结合学生熟悉的现象和已有的经验,从身边的现象和简单的实验入手,引导学生从宏观走进微观世界
(2)要降低要求,淡化某些概念,控制化学式计算难度[问题讨论]
1、微粒是否改为粒子?
2、计算格式是否按照Ar(Fe)X2/Mr(Fe2O3)X100%?
3、有效数字是否一般为3位?[参考资料]进入原子世界原子论是古希腊哲学家提出的一种重要思想按希腊语,原子一词就是不可分割的意思后来,罗马人卢克莱修用这样的诗句来表达物体或者说物质要素,都是由原始粒子集合而成;虽有雷霆万钧之力,要破坏物质要素也不可能随着电子的发现和对放射性现象的深入研究,人们终于在明世纪初抛弃了原子不可分割的陈旧观念,开始思考原子结构问题1904年,汤姆孙首先提出一个被叫做面包夹葡萄干的原子模型他认为原子是一个小球,球内平均分布着质量很大、带正电荷的物质,其中嵌着质量很小、带负电的电子,因而整个原子保持电中性1910年,另一名英国物理学家卢瑟福和其助手在研究α粒子的散射时却发现了意想不到的事实他们用α粒子作炮弹去轰击金属铂片,按卢瑟福的预料,由于α粒子的质量比电子质量大七千多倍,它在轰击铂原子时应该一冲而过但实验结果却表明,在射向铂原子的八千到一万个α粒子中,会有一个α粒子被原子反弹回去(形成散射)这好比对一张纸射出一发炮弹,结果被弹了回来一样不可思议卢瑟福认为原子内部必定存在一个原子核,这个核的体积只有整个原子的100万亿分之一,但它却集中了整个原子质量的
99.99%;电子在原子核外的空间里绕原子核旋转,就好像地球绕太阳运行这就是卢瑟福建立的原子结构的行星模型后来的实验进一步表明,核外电子的运动很特别,它不像行星绕着太阳旋转一样有固定的轨道,而是既像声波、水波一样具有波动性,又像子弹一样具有粒子性因此,1913年丹麦物理学家玻尔依据当时的实验又提出了一种新的原子模型,后经索未菲等人的修正和改良,终于成功地解释了元素周期律和其他原子现象,从而为人们进一步探索原子世界内部的奥秘打开了大门摘自《中国少年儿童百科全书》扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜的英文缩写是STM这是20世纪80年代初期出现的一种新型表面分析工具其基本原理是基于量子力学的隧道效应和三维扫描它是用一个极细的尖针(针尖头部为单个原子)去接近样品表面,当针尖和样品表面靠得很近,即小于1纳米时,针尖头部的原子和样品表面原子的电子云发生重叠此时若在针尖和样品之间加上一个偏压,电子便会穿过针尖和样品之间的势垒而形成纳安级(10ˉ9A)的隧道电流通过控制针尖与样品表面间距的恒定,并使针尖沿表面进行精确的三维移动,就可将表面形貌和表面电子态等有关表面信息记录下来扫描隧道显微镜具有很高的空间分辨率,横向可达0.l纳米,纵向可优于0.01纳米它主要用来描绘表面三维的原子结构图,在纳米尺度上研究物质的特性,利用扫描隧道显微镜还可以实现对表面的纳米加工,如直接操纵原子或分子,完成对表面的剥蚀、修饰以及直接书写等目前扫描隧道显微镜取得了一系列新进展,出现了原子力显微镜(AFM)弹道电子发射显微镜(BEEM)、光子扫描隧道显微镜(PSTM),以及扫描近场光学显微镜(SNOM)等(摘自《世界科技大博览》)最小的物质--分子把一滴红墨水滴在一杯水中,可以看到红颜色不断向四周扩散,很快整杯水变成淡红色;晾着的湿衣服不久就干了;放在衣箱中的卫生球,是一种叫萘的物质做成的,它会逐渐变小,而箱中的衣物都有它的气味这些现象都是分子运动的结果原来,水、奈等物质,都是由很小很小的分子组成的,分子是保持物质性质的最小单位,所以又称它为最小的物质自然界中的水,无论是海水、河水、井水,还是雨水,都是由相同的水分子聚集而成的冰雪则是固态的水,它是由水分子按一定规律排列而形成的水分子很小很小,喝一瓶汽水,大约要喝进8亿亿亿个水分子单个的水分子,就是一般的显微镜也观察不到分子永远处在不停的运动中红墨水中含有红色的染料,这种染料的分子在水中自由扩散,于是水杯中的水都成为红色的了湿衣服上的液态水分子扩散到了空气中,衣服就干了,这种现象叫蒸发固体卫生球的萘分子也能一个个飞入空气中,这种现象叫升华萘的升华,使卫生球越来越小,而萘分子充满了衣箱各个角落,使蛀虫无处藏身鼻子能够闻到气味,也是由于物质的分子接触到鼻中的神经细胞各种不同的分子对嗅觉神经的刺激不同,感觉到的气味也不同警犬在执行任务时,就是用鼻子不断捕捉罪犯遗留下来的某些分子而追踪罪犯的有些昆虫能分泌特殊的物质,这些物质的分子随风飘散,在几十里外的同类昆虫用触角收集到这种分子,就会赶来相聚,真比拍电报还灵(摘自《中国少年儿童百科全书》)静止的分子绝对零度如果问你世界上最冷的地方在哪里7有的人可能会说南极或北极,因为南极洲最低气温(1983年)是-89.2℃但是,最冷的地方却不是这两个极地,而是在荷兰的莱顿市低温实验室以前人们在不知道微观世界时,无法深入地理解热和冷是怎么一回事实际上,热和冷都是分子运动造成的一个物体或冷或热,取决于它的分子运动速度的快慢分子运动l越慢,温度越低而运动越快,温度也越高但是分子能静止不动吗,如果我们能使温度达到-273.16℃时,分子便会真的静止不动--但是这一想象中的最低温度(绝对零度)到目前为止尚未能达到当然,人们能做到的已经非常接近于它了在荷兰的莱顿市低温实验室中,德·哈斯教授使某些在固态氮中冷却的盐类突然退磁,从而成功地获得比绝对零l度只高1/I000度的温度人们已经能够用这些盐类的几乎静止不动的分子进行一些有趣的考察研究了莱顿市可以宣布它拥有最冷的场所,不仅在地球上是最冷的,在整个宇宙间也是最冷的(摘自《世界科普画廊》)分子原子电子和离子分子论产生以后,人们知道了物质是由分子组成的,它的分子又是由多种原子化合而成的可是在物质中也有直接由一种原子构成的物质,例如铁、锡、碳等固体状态的元素就是此外,如氧、氢、氮等气体状态中的元素,是由两个相同的原子化合成分子而组成的元素这种原子、分子的发现是通过化学实验反应、然后抽象推理出来的到了20世纪,才用物理方法证实了原子、分子的存在那么,顾名思义,原子是否真的不可分呢?在化学反应中,它表现的状态的确是不可分的可是,对它进行物理试验,情形就不同了现已清楚,它不是不可分的,而是具有一定构造的复合体这点通过研究气体中的放电现象,已经得到证实分子和原子,作为整体,其电性是中性的因此,分子集合体的气体是不导电的可是,在气体中可以产生放电而让电流通过,这是19世纪初期的电学家发现的也就是说,它显示了气体的电性不是中性解开这种放电现象之谜的是英国的J.J.汤姆逊,那是1897年的事了他证实,电可以把气体中的分子和原子分割为带电的两部分因此,这时的气体不是中性了,所以,可以通过电流他还发现,被分割的一部分,其质量比原子小得多,且带阴电,由此,确认为电子电子是具有最小电量值的质量最小的粒子这一理论学说,最初是由爱尔兰人斯特尼(1826~1911)于1874年提出来的后来,由于英国物理学家约翰·汤姆逊发现了电子,从而证实了斯特尼的预想--电子存在论如果用克单位表示电子质量的话,那是小数点后加上27个零被分割的另一部分带阳电,它比电子要重得多,取名为离子摘自《国民科普大课堂》永不停息的物质分子运动组成物质的分子永不停息地运动着分子很小,肉眼不能直接看到,就是在光学显微镜下也看不到它们那么,怎样知道分子在永不停息地运动呢?在科学上,物质分子永不停息地运动,是由实验来证明的1827年,英国植物学家布朗,在用显微镜观察水中悬浮的花粉时,发现花粉颗粒在不停地做无规则运动取一滴稀释了的墨汁在显微镜下观察,同样看到小炭粒在不停地游动着,一会儿向东,一会儿向西,每个小炭粒运动的路线是一条不规则的折线由于这种现象是布朗发现的,所以把这种运动叫布朗运动布朗运动说明,悬浮在水中的微粒被水分子包围着,不断受到水分子的撞击,如同水面上漂浮着一块冰,一群鱼在冰块周围游来游击,不断撞击着冰块一样某个时刻向左的力量大些,冰块就向左运动;下一时刻向右的力量大些,冰块又向右运动;向前的力量大些,冰块又向前运动,……就这样,冰块一会儿前、后,一会儿左、右地运动着从显微镜中看到的小颗粒好比冰块,水分子好比鱼群冰块的运动是鱼群运动引起的,小颗粒做无规则运动,正是水分子无规则的运动推动的科学观察表明布朗运动是绝不会停止的不管在白天或黑夜,也不管在夏天还是冬天,在显微镜下观察水中的悬浮微粒,随时都可以看到布朗运动由此证明,物质分子的运动是永不停息的(摘自《中国少年儿童百科全书》)并不基本的基本粒子两千多年以来,科学家一直在思考一个问题如果把一个物体一直分割下去,将会怎样?能不能找到一种组成物质的最基本粒子?物理学家先是发现许多物体都由很小的分子和更小的原子组成原子具有复杂的结构,它的中心是原子核,核里有质子和中子,环绕原子核运转的是电子因此,人们一度认为,质子、中子、电子和光子是构成物质的最小单元,并将它称为基本粒子随着实验技术的日渐完善,近40年来科学家又陆续发现一大批新的基本粒子至今为止,基本粒子已是一拥有300多个成员的大集体在这些成员中,论质量有的竟是电子的6000倍,而有的轻得没有静止质量;论寿命,有的可以永久生存,而有的还不到亿亿分之一秒这么多形形色色的基本粒子的发现,给物理学家出了一个难题为什么会有这么多粒子,而且每一种粒子都与另一种不相同呢?于是,有的科学家设想这些不同的粒子可能组成几个家族,每一个家族内的粒子可能按照非常有规律的方式彼此有些差异大家知道,元素周期律的出现,是由于原子具有内部的结构物理学家由此产生一种很自然的想法,基本粒子是不是也有内部结构,从而可以像原子一样列出一个规则的表来?根据这样的思路,物理学家提出了一个进一步的假设,认为基本粒子是由三个(或一对)更基本的粒子组成的体系,他们称之为夸克令人高兴的是,根据这样一个假设,可以解释许多实验事实但是,夸克是真的存在呢,还是仅仅是一种数学上的臆想?有待物理学家在以后的实验中进一步解答可以肯定的是,基本粒子并不基本基本粒子世界还有许多尚未揭开的谜等待着人们去探索,去追寻(摘自《中国少年儿童百科全书》)质子、中子里有些什么 沈建其 盖尔曼 浙江近代物理中心及浙江大学物理系,杭州310027 对强子结构和标准模型研究的一再成功已表明夸克和色场是强子世界的最基本组成部分尽管如此,强子物理还存在一些悬而未决的困难,如夸克幽禁、质子自旋危机、质子衰变等
一、质子、中子不是点状粒子 对于物质结构的探索是科学的重要任务,自从有人类出现,这种探索从来没有停止过在19世纪,人们逐渐弄清楚物质是由分子原子构成的1932年查德威克发现了中子,人们认识到原子核应由质子和中子构成人们对物质结构的研究就如剥笋一样层层盘剥下去,每一个层次的发现,都是对物质结构认识的深化在原子核层次下面,质子和中子是否还有其内部结构呢? 质子和中子不是点粒子,它们都具有内部结构在30年代,理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子,应该象点粒子,根据狄拉克的相对论性波动方程,质子的磁矩是一个单位核磁子,中子由于不带电,因而磁矩是零但出乎意料的是,实验家斯特恩测得的质子磁矩却为
5.6个单位核磁子,中子磁矩也不是零,而是-
3.82个单位核磁子,与点粒子理论相悖这些都清楚地说明质子、中子并不是我们想象的那样简单,它们可能是具有内部结构的60年代,霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子,证明核子电荷呈弥散分布,核子的确具有内部结构
[1]既然核子并不是点粒子,那么其内部的物质是怎样分布的呢?也许有三种情形或者核子内有一个硬核,核子象一枚桃子;或有许多颗粒,象石榴一样有许多子;或没有颗粒,疏松如棉絮状具体属哪一种情形,要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定 深度非弹性散射实验指用极高能电子去撞击质子或中子,使后者激发到一个个分立的能级即共振态,甚至达到使π介子离化出来的连续激发态非弹性散射实验会改变质子、中子的静止质量实验表明,质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子,它们携带有一定动量和角动量那么质子、中子内的这些点状粒子是什么呢?具有些什么性质?
二、夸克模型 1964年,美国科学家盖尔曼(见右上图)提出了关于强子结构的夸克模型强子是粒子分类系统的一个概念,质子、中子都属于强子这一类“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声盖尔曼当初提出这个模型时,并不企求能被物理学家承认,因而它就用了这个幽默的词夸克也是一种费米子,即有自旋1/2因为质子中子的自旋为1/2,那么三个夸克,如果两个自旋向上,一个自旋向下,就可以组成自旋为1/2的质子、中子两个正反夸克可以组成自旋为整数的粒子,它们称为介子,如π介子、J/ψ子,后者由丁肇中等人于1974年发现,它实际上是由粲夸克和反粲夸克组成的夸克对凡是由三个夸克组成的粒子称为重子,重子和介子统称强子,因为它们都参与强相互作用,故有此名原子核中质子间的电斥力十分强,可是原子核照样能够稳定存在,就是由于强相互作用力(核力)将核子们束缚住的由夸克模型,夸克是带分数电荷的,每个夸克带+2/3e或-1/3e电荷(e为质子电荷单位)现代粒子物理学认为,夸克共有6种(味道),分别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克,它们组成了所有的强子,如一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成,一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成,则上夸克带+2/3e电荷,下夸克带-1/3e电荷上、下夸克的质量略微不同中子的质量比质子的质量略大一点点,过去认为可能是由于中子、质子的带电量不同造成的,现在看来,这应归于下夸克质量比上夸克质量略大一点点 质子和中子的组成一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成,一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成 虽然夸克模型当时取得了许多成功,但也遇到了一些麻烦,如重子的夸克结构理论认为,象Ω-和Δ++这样的重子可以由三个相同夸克组成,且都处于基态,自旋方向相同,这种在同一能级上存在有三个全同粒子的现象是违反泡利不相容原理的泡利不相容原理说的是两个费米子是不能处于相同的状态中的夸克的自旋为半整数,是费米子,当然是不能违反泡利原理的但物理学家自有办法,你不是说三个夸克全同吗?那我给它们来个编号或着上“颜色”(红、黄、蓝),那三个夸克不就不全同了,从而不再违反泡利原理了的确,在1964年,格林伯格引入了夸克的这一种自由度——“颜色”的概念当然这里的“颜色”并不是视觉感受到的颜色,它是一种新引入的自由度的代名词,与电子带电荷相类似,夸克带颜色荷这样一来,每味夸克就有三种颜色,夸克的种类一下子由原来的6种扩展到18种,再加上它们的反粒子,那么自然界一共有36种夸克,它们和轻子(如电子、μ子、τ子及其相应的中微子)、规范粒子(如光子、三个传递控制夸克轻子衰变的弱相互作用的中间玻色子、八个传递强(色)相互作用的胶子)一起组成了大千世界夸克具有颜色自由度的理论得到了不少实验的支持,在70年代发展成为强相互作用的重要理论——量子色动力学《第四章燃料燃烧》教材分析【本章结构】
(一)本章在全书中的地位通过对身边一些常见物质的学习,学生已初步学会用探究的方法学习化学,本章的“活动与探究”在原来的基础上再上一个台阶,让学生大胆提出解决问题的假设,再设计实验去检验自己的假设,这对学生的思考能力、动手能力的要求都有了提高,也符合学生发展的规律,有利于提高学生的科学素养质量守恒定律是化学中一个重要的定律,也是定量研究的基础在学习了有关物质构成的微观知识后,学生对于化学反应中质量为什么会守恒很容易理解,学习这个定律也是顺理成章的事从本章开始,学生又开始学习从定量的角度分析物质的变化,这样,开拓了学生的视野,使学生能更准确、更科学地认识物质用定性和定量的不同方法进行科学探究,也训练了学生的思维能力,有利于培养学生的实事求是的科学态度化学方程式的出现,使本章在全书中起着承上启下的作用学生只有在对物质的结构、化学式的书写、质量守恒定律有了比较扎实的学习之后,才能对化学方程式的学习较为容易接受;而化学方程式又是化学上非常重要的一种化学用语,学好化学方程式是做好化学计算的前提,也是定量研究物质变化的手段本章有关“化石燃料的利用”部分,相对于前面的内容,与我们的生活更密切相关,容易搜集资料和调查研究充分利用这一节,挖掘学生的自学能力,引导学生关注能源、关注环境、关注社会,树立环保意识,增强社会使命感,激发学生为解决能源危机而刻苦学习的斗志
(二)本章结构第一节
(1)说明火是燃烧时的一种现象,给出三幅彩图,均为有火的画面,其中有造福于人类的,也有给人类带来灾难的,说明科学是一把双刃剑
(2)通过回顾第
1、2章有关内容(燃烧现象),总结燃烧的概念
(3)通过三组探究实验,归纳出燃烧的三个条件这三组实验进一步发展了学生的实验技能,锻炼了学生归纳、总结和整理知识的能力,使学生对于“通过科学探究获得知识”的重要性有了更切身的体会和认识
(4)通过“观察与思考”,了解完全燃烧与不完全燃烧以及爆炸的现象,培养安全意识,认识燃料完全燃烧对节约资源、保护环境的作用和意义,掌握生产、运输、使用、贮存易燃、易爆物的安全常识
(5)进行调查访问,了解各种灭火方法,并在此基础上总结灭火原理,认识防火的意义在调查活动中,进一步培养学生团结协作的精神第二节
(1)从火柴燃烧和酒精燃烧两个现象引起对物质反应过程中质量变化的思考,而后进行“活动与探究”设计实验——猜想质量变化——进行实验论证——得出正确结论
(2)解释质量守恒的原因用微观知识解释宏观现象,培养学生辨证唯物主义观点
(3)化学方程式的书写、意义,以及根据化学方程式的运算,是全书一个非常重要的章节在这一节里,要让学生规范使用化学用语,明确计算格式,尝试多种解题途径第三节
(1)介绍什么是化石燃料,使学生对“化石”两个字有深刻的理解,产生危机感,激发学生为寻找新能源而努力学好化学的奋斗精神
(2)介绍化石燃料与环境污染的关系,树立环保意识,培养学生的全球观点、可持续发展观点,使学生对人与自然的关系有更清晰、准确的认识,激发学生热爱大自然、保护大自然的热情
(3)介绍化石燃料的综合利用,让学生了解一些化学加工常识,对合理利用各种资源有初步的印象【重点、难点】第一节重点
(1)燃烧概念
(2)燃烧条件
(3)灭火方法难点
(1)通过探究活动总结燃烧的三个条件
(2)P89“联想与启示”的问题回答
(3)“面粉爆炸”实验
(4)P93“练习与实践”问题回答第二节重点
(1)质量守恒定律
(2)化学反应前后质量守恒的原因
(3)化学方程式的书写
(4)根据化学方程式的运算难点
(1)验证质量守恒定律的实验
(2)化学方程式的配平第三节
(1)了解哪些属于化石燃料
(2)化石燃料与污染的关系
(3)合理利用资源【教学建议】
(一)课时安排第一节燃烧与灭火3课时第二节定量认识化学变化5课时第三节化石燃料的利用1课时(课前调查活动自行安排)本章复习1课时本章测试1课时
(二)教法设想与建议第一节燃烧与灭火本节知识与第2章中氧气的性质有紧密联系,在教学中要引导学生回忆已学知识,帮助学生在新的情景中呈现旧知识,将新知识融入学生已有的知识体系中,构成新的知识结构,使学生的知识系统化、程序化、网络化
(1)“火”不等于“燃烧”,火只是燃烧的一种现象火焰有各种各样的颜色让学生完成P87表格的同时,注意各种物质燃烧时火光的不同,还可举出其它颜色的火焰的例子〈补充实验〉用铂丝蘸取硫酸铜溶液,在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
(2)P88“活动与探究”的〔实验1〕中,用棉花球蘸酒精和水燃烧的实验会引起部分学生误解,将注意点放在棉花球上,而非酒精和水这两种物质可以改成用燃烧匙装少量水和酒精分别点燃,或将水、酒精分别置于两个蒸发皿中,投入一根燃着的火柴,观察现象
(3)总结燃烧的条件,还可补充如下实验(演示实验)在烧杯中倒入开水,把一小块白磷放入水中烧杯口放一铜片,铜片一端放少量红磷,另一短放一小块白磷观察现象然后拿去铜片,给水中的白磷通入氧气
(4)P89“观察与思考”的实验较简单,可改成“活动与探究”,让学生自备蜡烛和一只白瓷碗,人人动手,增强趣味性、直观性
(5)讲解“爆炸”现象时,可以举出锅炉爆炸、自行车胎爆炸等例子与火药爆炸做对比,将爆炸分为化学反应引发的爆炸、物理膨胀引发的爆炸、核物理爆炸等类型,然后再详细讲述化学反应中的燃烧引起的爆炸现象和后果
(6)P91“面粉爆炸”实验不易做出,可采用让2—3位学生同时演示的方法,成功几率大一些,也增强了趣味性,有助于培养学生勇于探索的意识
(7)〈补充实验〉如图,点燃不纯的氢气,小筒高高掀起第2章“水的生成实验”中,教师在讲课时已指明纯净的氢气才能安静地燃烧,这里补充这一实验,既复习了旧知识,又对“爆炸”这一现象有了更深刻的理解,前后呼应
(8)讲解“灭火的原理和方法”时,要留出足够的时间让学生调查和交流,这一段内容采用互教、互学的方式,结合人防知识,发挥学生主动性,锻炼学生的口头表达能力,培养学生团结协作、互帮互助的精神
(9)补充一些安全标志让学生辨认、识记(采用投影片等方式)第二节定量认识化学变化节内容多,重点难点突出,5课时可按如下方法分配
一、质量守恒定律1课时
二、化学变化的表示方法1课时
三、化学变化中的定量计算2课时
四、本节练习1课时教法设想
(1)将P95“活动与探究”中的两个实验顺序颠倒一下,铁与硫酸铜的反应较为简单,先做这个实验,符合由易到难的认知规律
(2)可补充一个实验,探究质量守恒定律如图,锥形瓶内装有稀硫酸,小试管里有氯化钡溶液,先称量该装置的质量;然后将锥形瓶倒置,反应后再称量,对比反应前后的质量
(3)P95“活动与探究”中的第一个实验碳酸钙与盐酸的反应,实际涉及到两个反应,在课本上补充“CO2+CaOH2→CaCO3+H2O”,并告知学生这两个反应都遵循质量守恒定律
(4)在进行质量守恒定律的探究活动中,有一部分学生会操作失败,可指导学生看阅P96“质量守恒定律的发现”,进行教育和鼓励,使学生树立不畏挫折的正确观点
(5)P97解释质量为什么会守恒时,课本上给出“2Mg+O2→2MgO”,要对系数2的来历加以解释,为后面讲解化学方程式的配平奠定基础
(6)化学方程式的配平是难点,要多讲、多练;会读化学方程式,了解意义,并能与前面的化学反应表达式加以区分
(7)有关化学方程式的计算格式要明确,有的题目可一题多解,要鼓励学生尝试不同的解题方法,开扩思路;补充练习题,训练学生解题方法和技巧
(8)本节内容可让学生自己编一些习题,与同学交流、讨论第三节化石燃料的利用本节是一个很好的调查研究的素材,建议学习重点放在课外
(1)给学生充分的时间去调查,调查地点可选择江苏石油化工学院、煤炭研究所、炼焦厂、加油站等为使学生的调查范围更广、调查内容更全,可将学生分组,有选择、有目的地调查
(2)课堂上,由学生做主讲,相互交流,归纳总结;教师做好串联的工作【问题讨论】
1、燃烧概念发光、发热的剧烈的化学反应,没有强调是氧化反应,而燃烧的条件里却强调氧气必不可少是否需要补充讲解没有氧气参与的燃烧?如氢气在氯气中燃烧
2、课本上只描述了化学反应引起的爆炸,我认为应该补充讲解由物理变化引起的爆炸,因为这类变化在生产和生活中很常见第五章《金属与金属矿物》教材分析[本章结构]1.本章在全书中的地位通过前面四章的学习,同学们对化学与人类生活、社会发展有了一定的认识,对化学学习产生了浓厚的兴趣;知道了空气、氧气、水、二氧化碳在生产、生活中所起的重要作用;了解到燃料的燃烧给人类会带来的幸福或灾难;掌握了一些基本的微观粒子概念,认识到物质构成的奥秘等等也就是说同学们已接触了较多的非金属元素的知识而在初中阶段,对“金属元素”的系统研究,是化学教材中首次出现的对“金属与金属矿物”的系统认识,特别是日常生活中接触最多的且与生产、生活关系最为密切的一种金属——铁的研究,就具有其独特的重要意义了本章内容主要是元素化合物的知识围绕“金属的性质、金属矿物存在的形态、怎样冶炼、金属的特点和用途、如何防止金属腐蚀和如何利用石灰石资源”等问题进行了“活动与探究”,使学生从熟悉身边的物质及现象入手,并通过相关资料的交流、动手实验、大胆猜测,让学生走进实验室、走向生活以及走向社会教师对这部分元素化合物知识的处理,要突出实验教学,加强对典型反应和现象的感知,注重联系社会生活实际,使学生逐步掌握元素化合物知识的内在联系,形成一定的知识网络,而不是孤立地死记硬背有关物质的性质;有条件的话要设计一些开放性的学习主题,有意识地引导学生从多个角度对有关问题做出价值判断,使学生形成新的认识,将科学探究向深层次推进2.本章重点和难点能否正确分析和把握教材内容的重、难点,是决定教学成效的关键第一节重点—金属的物理性质和化学性质难点—如何鼓励胆小的学生在探究过程中能得到锻炼第二节重点—铁的冶炼、合金难点—“一氧化碳与氧化铁反应”的操作全过程第三节重点—钢铁的锈蚀条件、防锈方法、变废金属为宝难点—铁生锈的条件第四节重点—石灰石主要成分的检验、生石灰与熟石灰的转变难点—石灰石、生石灰与熟石灰之间的转化关系[教学建议]1.课时安排第一节金属与金属矿物2课时第二节铁的冶炼合金2课时第三节金属的防护和回收1课时第四节石灰石的利用2课时或3课时本章整理和归纳1课时本章练习或测试1课时2.教学设想与建议第一节金属与金属矿物
①本节内容建议用“化学实验进行探究”的方法组织教学因为化学本身就是以实验为基础的一门学科,用化学实验的方法进行科学探究,是用其它教学手段无法替代的;本节内容实践性很强,实验时又没有严重的危险再说,通过前几个月的学习,同学的动手能力是在逐渐的提高,而且同学中的一种潜在喜爱动手的能量不可低估;所以,教师尽管大胆、放心的让学生去做上课时,教师可以让学生回忆探究过的实验入手,“镁带的性质”、“加热铜丝”、“铁丝在氧气中燃烧”,质量守恒定律中的“铁与硫酸铜溶液的反应”等等,多少也认识了一些金属;上述铺垫好后就可以引入新课,告诉学生,今天开始我们就来研究物质中的一大家族——金属与金属矿物“金属”、“金属矿物”是人类赖以生成和发展的物质基础,是人类进步的一个重要的里程碑例如,历史上的青铜器时代、铁器时代都是以金属材料作为主要标志的可以说“没有半导体材料的发明,便不可能有目前的计算机技术”同学们经过前面的学习,以具备了一定的科学探究的思想和实验操作的基本技能;这些金属就在学生的身边,就在他们的日常生活和学习中,而且能很方便的找到让他们用自己带来的金属做实验情趣更好;让学生在实践中得出金属具有的物理性质和化学性质,从中培养学生的动手能力,为第二学期结束的实验考核奠定牢固的基础
②尽可能的拓宽学生的知识面,讲一些“化学元素漫话”,再一次的激发学生学习化学的兴趣例如铁栏杆上涂的“银粉”—铝;热水瓶内胆壁的金属—银;温度计里象水一样的银子—汞;未来金属—钛;最重要金属—铁;地球上最多的金属—铝;电器工业的“主角”—铜;马口铁的“外衣”—锡;蓄电池的“主角”—铅;白铁皮的“外套”—锌;闪光灯中金属—镁;金属的贵族—金;最难熔的金属—钨;最硬的金属—铬;最轻的金属—锂;食盐里的金属—钠;原子弹的“主角”—铀等再如一滴水那么大小的纯铜,可拉成达两公里长的丝,或压延成比床还要大的几乎透明的箔片
③介绍常州地区(一市三县)的金属矿物常州市三县矿产资源分布很不平衡,种类不多,金属矿物资源非常贫缺,但也有具优势的矿种资源,如岩盐、硅灰石、方解石等常州市1/6以上面积是平原(主要存在的是煤矿),找其它矿物难度很大;比较集中分布在三县a.黑色金属铁矿分布于溧阳的别桥乡的土山、新桥等;矿物的主要成分有磁铁矿、黄铁矿b.有色金属溧阳的南部山区具有一定工业意义的是周城乡中巷的铜矿c.贵金属矿溧阳的城西乡的土包山,矿床以金为主的金铁硫矿d.石灰岩武进的孟城,主要成分有CaO、MgO、SiO
2、Fe2O
3、Al2O3等e.石灰石质大理石溧阳的南部青山村一带,主要成分有CaCO3等f.石英砂岩溧阳的瓦屋山赋产石英砂岩,主要成分有SiO296%、Al2O
30.6%等,达到玻璃硅质原料或冶金原料的工业要求第二节铁的冶炼合金
①做好“CO还原Fe2O3”的演示实验由于学生按新教材的学习,没有学“H2还原CuO的实验”,在没有任何铺垫的情况下,让学生来掌握这方面的完整知识是有很大难度的因此,在本节教学中,务必将此实验的“反应原理、操作步骤及证明反应已发生的”一套装置详细的告诉学生还要当心,教师演示时很可能会出现“石灰水倒吸”的情况,要避免上述情况的发生,关键要有足够的一氧化碳
②工业生产设备的介绍——高炉目前为止,只要学习一种生产设备——炼铁高炉要将炼铁高炉的结构向学生讲解清楚,有可能的话,可以带学生到炼铁厂去参观考察一下(向十五中学、实验初中以前曾成功的做过此方面的试验)
③关于“生铁和钢、合金”内容的教学,由于化学与社会生活有着广泛而紧密的联系,建议课前布置学生去“图书馆、在相关的网站、向父母或有关企业部门调查”收集资料,作好书面材料在班上或小组进行交流,并作为一次学生档案资料的积累;也可以让学生回忆所看的电影《泰坦尼克号》,其中海轮触礁而断裂之事,说明当时最好的钢材质量水平,若按当今的标准来分析,可能是不合格钢材;通过活动鼓励学生要有多样化的学习方式,促进学生的全面发展
④介绍金属材料的发展历史和我国的钢铁工业飞速发展情况,特别强调1996年后,我国的钢产量首次突破1亿吨,居世界前茅及时进行一次爱国主义的教育
⑤“塑钢”不是合金第三节金属的防护和回收
①建议在讲本章第一节内容前就布置学生做家庭实验书上第127页的图5—14的活动与探究,当然,这些实验不一定都能做但做其中的
②、
③、
④实验条件是能办到的并要求学生注意观察随天数的增多现象有什么不同,作好适当的记录;到了讲该节内容时,请同学把所做的实验带到学校对学生做的无论成败如何都要加以肯定,因为,我们倡导的是一种精神不过,总有做成功的学生;可请他们介绍具体的做法;然后,归纳出铁生锈的原因,最后寻找出防锈的方法在这些教学过程中,教师只是起了个穿针引线的作用,努力发展学生的主体作用;同时教师也只是将知识作为一种载体或媒介,让学生在探究中体验科学方法的运用,对现象进行分析,学会设计实验和控制实验条件进行探究,使学生学习化学知识的过程不再是一个单纯地接受现成知识结论的过程,而是感到是进行科学探究,养成严谨的科学态度,学会科学方法和形成价值观的过程,从而达到全面提高学生科学素养的目的
②由于金属易受腐蚀,造成了金属的浪费如工业排放的某些废水中含有银离子,即造成环境的污染又浪费金属;钢铁暴露在空气中会生锈,特别是潮湿的空气中浪费更大可以让学生说生锈的事实,也可让学生讨论“你有什么方法回收废金属呢?”常州快餐单位——“丽华快餐”,以32节废旧电池换取高级快餐的举措,为减少环境的污染作了贡献第四节石灰石的利用
①对CO32-的检验,建议让学生带些家庭实物如旧的珍珠物品、花盆中的小石子、鸡蛋壳、碱面等来完成书第132页的图5—20的实验
②书上第134页的图5—24的演示实验要做,很方便的
③介绍江苏地区的旅游点——宜兴的各个山洞里“水滴石穿”的现象,同学们肯定都去过让他们叙述屋檐下石块,在长期的屋檐水的作用下,日久天长地被水击穿的现象要求学生观察一下你生活的环境中是否有这样的事例,并用所学的知识解释这种现象[本章知识网络]原理高温下用CO还原铁矿石设备高炉物理性质色、态、金属特性、硬度等干燥情况—稳定空气铁性质与氧气反应潮湿情况—锈蚀纯氧—燃烧盐酸Fe+2HClFeCl2+H2↑化学性质—与酸反应稀硫酸Fe+H2SO4FeSO4+H2↑与硫酸铜溶液反应Fe+CuSO4FeSO4+Cu合金—新型金属CaOCaOH2CaCO3[资料卡片]珍珠哪里去了?克娄巴特拉七世是托勒密王朝的末女王,是历史上很有名的埃及艳后她父亲死后,她与兄弟共同统治富饶的埃及公元前48年,她在罗马统帅恺撒的帮助下,击败兄弟而独霸王位,将价值连城的王冠戴在自己的头上王冠上镶有一颗珍珠是当时世界上最大的珍珠,名叫“埃及的眼泪”夺位之事,引起王妹安尔西格尼的不满,王妹时刻想报复公元前44年,恺撒被人刺死,其部下安东尼举兵进攻埃及,克娄巴特拉七世无法抵抗安东尼的进攻,准备投降并以“埃及的眼泪”讨好安东尼可是,一件奇怪的事破坏了她的计划欢迎安东尼的宴会开始前,一个侍女突然报告说,王妹的女佣偷去了“埃及的眼泪”并把它吞到肚里去了女王想刹了女佣取出珍珠,但又怕被玷污的东西送人反而是一种亵渎犹豫之时,王妹突然建议说“让她喝醋,醋喝多了她就会泻个不停,一定会把珍珠泻下来”于是女王令人一个劲地给女佣灌醋,女佣果真泻个不停,但始终没有见珍珠下来珍珠到哪里去了呢?原来珍珠中含有大量的碳酸钙,在酸的作用下,珍珠溶解了王妹设计报复了女王,让这颗“埃及的眼泪”永远地消失了钢铁大桥和万吨巨轮为何断裂19383年3月14日,比利时的哈塞尔特城,温度低达零下15℃横跨在阿尔伯运河上的阿尔伯大桥在寒冷中屹立着,显得格外雄伟、壮观突然,从桥下传来惊天动地的金属断裂声,接着,桥身剧烈抖动,桥面出现裂缝,桥上的惊恐万状,争先恐后地向桥的两端奔逃,不到几分钟,大桥折成几段,坠入河中1954年寒冬,在爱尔兰寒风凛冽的海面上,3万2千吨级英国油轮“世界协和号”正在航行,水手发现船体中部出现裂缝,立即向船长报告,话音未落,忽然一阵巨响,油轮裂成两段,迅速沉入海底谁是着两起事件的罪魁祸首?经过有关专家的调查研究,终于真相大白,罪魁是藏在钢铁中的磷元素钢铁中的磷元素含量过高,致使钢铁有冷脆性寒冷的日子里,藏在钢铁中的磷使钢铁发脆,造成阿尔伯大桥断裂“世界协和号”油轮解体等严重恶性事故为了防止类似恶性事故的再次发生,人们在炼钢时,除减少生铁中的磷含量外,还加入适量的氧化钙,使磷变成炉渣除去,以消除钢铁的冷脆性21世纪的朝阳产业——材料科学一.再现风骚的传统材料1.高温结构陶瓷的显现与应用2.光导纤维交流容量倍增3.蓬勃发展的合成材料二.异军突起的信息材料三.倍受青睐的形状记忆材料四.新世纪的宠儿——纳米材料五.前途无量的超导材料六.千呼万唤始出来的生态环境材料等等大家知道一种新型材料的研制成功,可以引起人类文化和生活新的变化,没有有机高分子材料,人类生活也不能像今天这样丰富多彩相反,有很多新技术,因材料不过关,很难实现例如长距离输电,中途损耗很大,以致造成我国全国电力分布不均;又如,太阳能是取之不尽用之不竭,又无污染的一种能源,但目前还没有研制成将光电转换效率很高的材料因此,在一定意义上讲,材料是科学的先导,没有新材料的发展,便不可能使新的科学技术成为现实生产力以上内容仅供参考,如有不当之处,请各同仁批评指正
2002.
11.28第6章溶解现象教材分析【本章结构】
一、本章在全书中的地位首先,溶液是学生在日常生活中常见的一类物质,如碘酒、红药水、紫药水、酒精灯灯用酒精以及一些日用调味品;溶解现象也是学生常见的一种现象,学生也曾经自己动手配制过溶液,如冲糖水、冲咖啡等,有一定的实际生活经验;对于溶质和溶液以及质量分数(或质量百分比或浓度)的计算,学生在小学和初中前阶段的数学或其他课程的学习中也已经有了一定的了解,甚至已能进行一些简单的计算;此外,在一个阶段的化学学习过程中,学生已经学习了一些化学反应,其中一些化学反应就是在溶液中发生的,也接触过一些试剂,例如澄清石灰水、稀盐酸、稀硫酸等,这些物质本身也都是溶液,在前面的一些基本实验操作中训练时,也已经遇到了溶液的有关问题,如食盐水和纯水的区别,过滤和蒸发等,以上这些都是学生进一步进行本章学习的知识方面的基础其次,学生在看到形形色色的溶液,看到它们各不相同的性质,会产生相当的好奇感,激发起探索的愿望,形成学习动机,而且这些溶液又是学生在日常生活中应该要了解的,是必须的,这也可以促进与维持学生的学习兴趣,这是学生进行本章学习的心理准备第三,通过上册书五个章节的学习,学生已经掌握基础的化学知识与原理,更重要的是他们已经逐步了解并熟悉化学学习的方法,知道怎样应用科学探究的方法去探寻物质的性质与变化,这是学生进行本章学习的能力准备综上所述,在这里专门安排这一章符合学生的认知发展规律,也考虑了学生的学习需求,更为学生进一步发展打下了基础因为学生虽然熟悉溶液和溶解现象,但缺乏深入的了解,也不曾从化学的视角去研究所以让学生从本章集中和系统的学习一些溶液和溶解现象的知识,对于提高学生对所学知识的认识和理解是很必要的同时,在下一章,将要学习酸碱盐的知识,有关它们之间的化学反应几乎都是在溶液中发生的,要学好这些内容,就有必要要求学生比较系统的学习与掌握溶液的相关知识,因此本章的教学也正好为下一章的学习提供了基础,当然也为后续学习中深入学习分散系做了准备
二、本章知识结构本章知识共分三节涉及了以下几个方面1.溶液的概念、形成与性质2.溶液组成及其表示方法3.物质的溶解性、溶解度及影响因素4.溶液在生产生活中重要地位和应用5.乳化现象和结晶现象及其在生活中的应用第一节1.通过由学生回忆把物质分散到水中的事例和用途,激发学生对溶液等液体的潜在认识,并通过“几种物质在水中的分散现象”这组实验,让学生了解溶液的概念和特点,并体会到我们身边的许多液体都是溶液2.通过洗洁精洗去油污的探究活动认识乳化现象并了解乳化在生产生活中的应用3.通过探究活动来了解物质溶解时的温度变化,以及加速溶解的方法,4.通过生活和以往学习中的3个问题根据书上的探究活动了解水溶液的某些性质及其在生产与生活中的应用第二节1.从日常生活经验和图例了解溶液的组成,溶质与溶剂的概念,并交流与讨论常见的溶液中溶质与溶剂2.通过探究活动了解溶液的质量关系,学习用质量分数表示溶液的组成3.通过例题学习溶液溶质质量分数的计算4.与同学协作配置一定质量分数的溶液第三节1.通过三组探究实验了解影响物质溶解性的三个因素溶质与溶剂本身的性质以及温度2.通过探究活动了解饱和溶液与不饱和溶液的概念,并以日常生活经验为基础,交流讨论饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法3.在学习溶解性与饱和溶液的基础上继续学习并了解固体溶解度的概念、影响固体溶解度的因素,并知道可以用溶解度曲线表示某物质在一定温度时的溶解度4.学习描画溶解度曲线,并能利用它解决一些问题5.通过探究活动了解结晶现象并知道结晶在生产生活中的广泛应用【重点、难点】第一节重点1.认识溶解现象,了解溶液的概念与特征2.认识乳化现象及其在生活中的应用3.知道物质溶解时温度会变化4.知道物质溶于水时,水的熔沸点和导电性会改变难点1.从微观上认识溶液的形成第二节重点1.溶液的组成,溶质、溶剂与溶液三者的关系2.掌握一种溶液组成的表示方法3.能进行溶质质量分数的简单计算4.初步学会配制一定溶质质量分数的溶液难点1.溶质与溶剂的辨证关系2.涉及体积的溶质质量分数的计算3.与化学反应方程式计算相结合的溶质质量分数的计算第三节重点1.建立溶解性、溶解度、饱和溶液与不饱和溶液、溶解度、结晶的概念2.知道影响物质溶解性与固体溶解度的因素3.知道饱和溶液与不饱和溶液相互转化的方法4.学会描绘和使用溶解度曲线难点1.建立饱和溶液的概念2.正确理解固体溶解度的概念,区分溶解性与溶解度在概念上的不同3.利用结晶方法,分离几种可溶性固体物质的混合物的原理【教学建议】
一、课时安排第一节物质的溶解2课时第二节溶液组成的表示5课时第三节物质的溶解性3课时本章复习1课时本章测试1课时
二、教法设想与建议总体建议1.由于本章知识与学生的生活经验相关性较强,在处理本章教材时,一定要从学生已有知识体系与知识结构出发,让学生在在“同化”与“顺应”中建构新的知识2.本章所涉及的是学生比较熟悉的一类物质,因此本章教材安排了大量的探究活动,在教学过程中,应当充分发挥这些探究活动的作用,让学生独立完成这些实验,并从中体验与理解相应的知识点其次对于本章的知识,学生也有“交流与讨论”的基础,也要给学生充裕的时间,让他们在合作学习中,充分展示自己的思维过程,展现对相关知识的独特见解,从而达到相互促进的目的,进一步习惯合作学习再次本章出现的“拓展视野”部分的知识,也是学生能够理解与接受的,并且都与生产与生活有密切的联系,所以有必要做一定程度的了解,从而了解与体会溶液的重要性3.本章内容应尽可能让学生独立自主的学习,教师提供必要的指导与帮助第一节1.P151页的活动与探究中,建议再增加一组悬浊液与乳浊液的例子,如把面粉放入水中,动物油脂放入水中每一组各有两至三种液体,更容易让学生了解与归纳每组液体的特点,从而加深对溶液特点的理解2.对于溶液的特点均一性与稳定性应当在比较三类液体的基础上加以分析与说明,并建议把三种液体的形成过程能用简单动画演示,让学生对其微观过程有直观的认识,更好的理解溶液的形成3.由于学生见到的无色溶液较多,所以很容易把无色也当作是溶液的特征所以建议在教学过程中可多展示几种有色的溶液,纠正学生的想法,并为以后利用溶液的颜色鉴别物质打下基础4.对于乳化作用建议也可用简单动画演示其微观产生过程5.在P153页的“活动与探究”部分,建议再做一个生石灰溶于水的实验,并可简单讲述林则徐“虎门销烟”史实,一方面是学科间的渗透,另一方面也可增加课堂趣味性6.对于P154页的“活动与探究”,因为难度不大,可以改为家庭小实验,由学生在家里完成,然后在课堂上讨论交流即可7.P155页的“联想与启示”,第
一、第二两个问题学生有感性认识,但对其中的原理较难解释清楚,建议在P155页的探究活动实验一完成后再进行思考而第三个问题则是学生比较了解的,能够较好的进行解释8.固体物质的水溶液能够导电的原因建议也可用多媒体课件加以演示,加强直观性,加深学生的理解与记忆第二节1.书上P157页通过图6—9讲述溶液的组成,虽然看上去比较清楚,但是不利于学生得出质量关系溶液质量==溶质质量+溶剂质量,建议补充该实验,并通过天平检测质量变化情况,从而得出上述公式2.对于溶质是固体的情况,学生了解比较多,但对于溶质是气体和液体的情况,学生的了解是比较少,甚至是完全不知的建议在此可以补充溶质为液体与气体的实验如可补充油脂溶于汽油、酒精与水互溶的实验,补充氯化氢或氨气的喷泉实验等,既可以达到上述目的,还可以增加课堂的趣味性3.对于溶质与溶剂的辨证关系与判别,学生是比较容易搞错的,在此应加强练习4.关于溶质质量分数的计算,书上的例题的要求是比较低的,但是这部分内容考试的要求还是比较高的,所以在这里要补充一些内容
1、涉及体积、密度的溶质质量分数的计算
2、溶液稀释的计算
3、与方程式计算相结合的溶质质量分数的计算5.在“配制一定溶质质量分数的溶液”的基本操作中,应着重培养学生规范的操作,包括量筒、天平的使用、药品的取用等6.“拓展视野”里的“无土栽培”是一种逐渐为广大农民所接受并推广的种植新方法,所以做一些介绍是必要的,同时也可让学生更加意识到溶液的重要性第三节1.本节内容应该注意创设良好的教学情景,设置有一定思维价值的教学问题,展示出问题中的矛盾所在,引导学生较好的进行思考、讨论与展开2.P164页探究活动实验一“量取5毫升水分别溶解食盐、蔗糖、消石灰各5克”,在现在的温度下,5毫升水不能把5克食盐或蔗糖溶解掉,可能会影响学生的观察与思考,建议把5克改成3克,效果可能会更好一些3.P164页“交流与讨论”中,第二题“毛料衣物干洗的原理”干洗是利用清洁剂或溶剂,除掉衣服上的污渍目前主要是用四氯乙烯等干洗剂溶解衣物上的油脂等污迹4.在以往的教学中,溶液的浓稀与溶液的饱和与不饱和容易混淆,所以在分析了饱和溶液与不饱和溶液的概念后,可以补充一组实验熟石灰的饱和溶液是稀溶液与食盐的不饱和溶液是相对而言的浓溶液,从而让学生理解溶液的浓稀与溶液是否饱和之间的区别5.固体物质的溶解度是学生比较难以理解与掌握的概念,因此要在饱和溶液的概念的基础上,让学生从溶剂的量是确定的100克出发,从而理解为什么说溶解度是溶解性的定量表示6.在P166页的“活动与探究”中,学习溶解度曲线的绘制时,应该以学生在数学上已经学习并掌握的函数解析式和函数图象的绘制为基础7.建议在结晶一节,增加一个分离硝酸钾与氯化钠的实验,帮助学生正确区分蒸发结晶与冷却热饱和溶液结晶两种方法的区别与适用范围8.对气体溶解度建议也应做一定的介绍,因为气体溶剂度及其影响因素也是与我们的日常生产生活密切相关的,应用范围也较广【问题讨论】1.在通过实验探讨溶液的概念与特征时,是否要提一提悬浊液与乳浊液的概念,为今后更好的学习分散系做准备2.在讲述某些物质的水溶液能导电时,是否要提出电离的概念,为第7章的学习做适当铺垫?3.在学习溶解度曲线时,如学生对溶解度曲线上方的点的意义提出质疑,是否也应提一提过饱和溶液的概念?【参考资料】溶液的早期认识 人类应用溶液的历史是很悠久的,可以说自有人类以来就有溶液的作用为什么这样说呢?因为天然水就是溶液,植物和动物体内的液体也都是溶液在古代,有关酱、醋、酒之类的东西,都属于溶液尤其是在制盐的过程中,无论是海盐或井盐都要先尝试盐水的浓度以确定其开采价值据有关记载,在4、5世纪时,希腊炼金术士辛内索(Synesios)制作了一种比重计,以测量酒、醋、牛奶、蜂蜜等水溶液的比重到了6世纪,已经有了和我们现在所用的基本相同的比重计11世纪初阿拉伯人比鲁尼(al-Biruni)对当时一系列液体和金属盐溶液所测得的比、重数据,已经相当准确了 到了16世纪,化学发展进入了所谓医药化学时期,由于化学家摆脱了中世纪炼金术家的一些神秘观念的束博,化学研究与人们的生活发生了紧密的关系,因而有了较大的发展在这个时期有很多人从事矿泉水的研究由于各地的矿泉水的药理性能非常复杂,困而对它的研究也就促进了有关溶液的分析研究于是对溶液中各种定性反应的认识也就逐渐的多起来在此以前一些研究者只是简单地把一定量水蒸发干,称出残渣的重量,计算出矿泉水中溶解物质的比例到16世纪中叶,人们则进一步根据盐类的特征晶形,从溶液中使盐结晶出来加以识别例如,德国医生李巴维(LibariusA.1540-1616)在1597年曾指出确定水中深质的品种,可将水样蒸发浓缩,在其中悬一稻草或棉线,让溶质在它的上面结晶出来,从结晶的形状可以判断它是明矾还是硝石可见在这个时期人们已经掌握了溶解和结晶的方法关于利用化学试剂对水深液进行定性检验,大概在公元初就开始了古罗马的普里尼曾介绍过用五倍子浸液检验胆矾溶液中的铁后来李巴维便利用这个反应来检验矿泉水中的铁他还发现铜盐溶液与氨作用时显现翠蓝色,因而可以用胆矾溶液检验水中的氨17世纪荷兰医生埃享尼乌斯(TacheniusO.1620-1690)系统地研究了五倍子浸液与各种金属盐溶液的反应他曾用它来检验尿中的铁,以研究铁的排泄途径他还用苏打溶液检验驱蛔药水中污染的物质铜医生高克尔(Gockel约17世纪)曾采用硫酸检验葡萄从贮器上污染的有毒物质英国化学家波义耳依靠前人的实践经验和自己的钻研,把当时的溶液检验提高到一个新的水平他编写了一本关于矿泉水的专著《矿泉的博物学观察》,相当全面地总结了当时已知的关于水溶液的各种检验方法和化学反应他研究制取五倍子浸液时发现,这种浸液滴入铁盐溶液,会使溶液变黑他认为这种变化可以检验铁的存在又由于这种溶液可以当作墨水用,于是他研究了制备的方法,确定了配方后来人们沿用这个配方生产高质量的墨水几乎达一个世纪之久他还研究了在硝酸银溶液里滴入盐酸,而生产白色的“月牙”(氯化银)沉淀的化学反应并观察到这种沉淀在开口的容器里会逐渐变成黑色他认为这种方法可以确证在所检验的物质里是否有银存在后来由于氯元素的发现,这个反应便成为检验氯的特效反应了他还研究了沉淀作用的过程,解释了沉淀产生的原因因为在当时化学界流行的一种观点,认为当两种物质在溶液里相遇,彼此之间若有“厌恶感”便会发生沉淀反应,并以某种酸性物质在碱性物质作用下发生沉淀反应为例证波义耳不同意这种观点,认为这种理论实际上是赋予物质以神秘的性质他指出不仅锅灰(碳酸钾)能从酸中沉淀出某种溶解的物质,而且“中性的硝酸银可自王水中沉淀出盐酸”;“硫酸可从醋中沉淀出珊瑚粉(钙质)”他特别注意沉淀作用中量的变化,指出更加普遍的情况是“在沉淀过程中,溶解的金属与一部分沉淀剂发生了结合,因此沉淀的重量常常超过原来溶解的金属的重量”这种见解在当时显然是很先进的波义耳对溶液中化学反应的研究,为分析化学的发展奠定了基础溶液的研究与分析化学的发展到17世纪,在溶液研究中的不少化学反应,都为分析化学所应用,以确定物质中的一些组成元素如德国化学家格劳贝尔(GlanberJ.R.1604-1668)发现氯化银能溶于氨水;德国化学家霍夫曼manF.1660-1743)曾提出以氯化铵检查碱质,以硫酸检查钙质,以硝酸银检查水中的岩盐这时人们除了应用盐酸、硫酸与当时已知的金属盐之间的反应外,还进一步开展了研究碱类与盐溶液之间的反应虽然与16世纪比较有较大的进展,但研究的范围还是比较小的,而且都是一些孤立的、个别的检查方法到18世纪,情况就不同了德国化学家马格拉夫rggrafS.A.1709-1782)继承前人的工作,并在此基础上系统地研究了以碱溶液和氨水处理金属盐溶液的问题在当时人们还不能区分碳酸钾和碳酸钠,因而把它们笼统地叫做苛性碱马格拉夫却仔细地研究了植物碱(指草木灰、碳酸钾)与矿物碱(指碳酸钠)的区别,1762年他系统地对比了这两种碱生成钠盐和钾盐的晶形、潮解性和溶解度等性质,并用火焰反应证明它们是两种元素形成的碱,(因为在当时钠和钾两种元素还未发现,究竟是什么元素仍不知道)以后火焰反应便成为检验钠盐和钾盐的手段了此外马格拉夫还首先利用显微镜来鉴别物质如1747年,他用显微镜确认了甜菜糖和蔗糖是同一种物质1756年,他用显微镜观察各种铂盐的晶体,深入研究了许多铂化物的性质其他如瑞典化学家波兰特(BrantL)研究了钴盐的反应和氧化砷的反应,并系统地总结了各种金属的盐酸溶液对氨水的作用他还发现硼砂的酒精溶液燃烧时呈现出美丽的绿色火焰,并制定了检查硼的特效反应 到18世纪后半叶,在欧洲由于采矿业、冶金工业的发展,分析化学的主要研究对象已不是矿泉水或某些盐溶液的检验,而是对矿石和岩石成分的分析了一方面,由于在矿石和岩石中存在着微量或小量组分没有适合的检验方法而往往被忽略掉;另一方面,由于事先没有周密的、全面地定性检验,即使是很有经验的分析化学家也往往出现错误,因而亟需发展分析化学的研究到19世纪,新发现的元素如雨后春笋地出现,其中相当多的是稀有元素,虽然它们在矿物中一般含量极微,但由于工业和技术的发展,逐渐引起人们对矿物中的这些少量组分的注意和应用 在这种情况下,便使人们对金属与试剂之间的反应进行了系统的研究德国化学家汉希立(HeinrichP.C.1773-1852)为了使溶液定性检验的方法简单化和减少分析的盲目性,他提出了一套简单的分析程序他认为“被检验的物质可以先溶解在一个强有力的溶剂中,根据该物质在溶解过程所表现出的特性,可以引起一些重要的启示和结论”他还指出,对所得的溶液要先以几个基本试剂加以初步检验,而所选用的试剂应该是分别能够与溶液中某组元素产生特征反应的这样可以知道在溶液中是不是有某组元素存在,然后有针对性的检验某些元素,以加强检验的目的性,从而使检验的任务简单化被他用来分组的试剂有硫化氢水、硫化铵、黄血盐、碳酸铵、氨水、苛性碱和草酸钾等 汉立斯的著作出版之后不久,1829年,德国化学家罗塞(RoseH.1795-1864)首先明确地提出并制订了系统定性分析法其分析程序为⒈首先把盐酸加到溶液中,如果有低汞、银和大量铅存在时,会有沉淀发生⒉然后将硫化氢充入微酸性1的滤液中所得沉淀(称硫化氢组沉淀)再用氨性硫化铵处理,这样可将沉淀中可能存在的金、锑、锡和砷再溶解而用硫化铵处理后的沉淀残渣中,则可能含有镉、铅、铋、铜、银和汞的硫化物⒊向分出了硫化氢组沉淀后的滤液中加入硫化铵,这时候铁、钴、锌、猛和铝则被沉淀(称硫化铵组沉淀)⒋向分出硫化铵组沉淀后的滤液中加入碳酸铵,可沉淀出钡、锶和钙⒌分出碳酸铵组沉淀后,可加入磷酸钠溶液以沉淀出镁,钾可用氯化铂检验罗塞的系统分析,后来经德国化学家伏罗森纽斯(FrenseniusC.R.1818-1897)和美国化学家诺艾斯(NoyesA.A.)进一步精细研究和修改,使系统定性分析臻于完善,一直沿用到20世纪系统定性分析法在19世纪,为矿物学的研究和地质普查工作以及冶金工业的发展,曾作出了积极的贡献,对于化学工作者来说是一个有效的工具阿累尼乌斯建立电离理论的争论自1799年意大利物理学家伏打发明电池以后,英国化学家尼柯尔森(Nic-holsonW.1753-1815)和卡里斯尔(CarlisleA.1768-1840)最先发现溶液具有导电性他们把两根铂丝的一端放在不很纯的水中,而把两根铂丝的另一端连接电池的两极,发现两极上都有气体出现,据检验负极上是氢气,正级上是氧气这是他们在1800年发表的实验结果接着,他们电解酸、碱、盐溶液,也得到同样的结果人们感到奇怪的是,为什么氢气和氧气会出现在不同的电极后来,英国化学家法拉第(FaradayM.1791-1867)将分解前的物质称为电解质,把电流进入溶液的极叫做阳级,把电流从溶液出来的极叫做阴极他认为,在溶液中电流是由带电荷的分解物运送前进的他把这样的运输物叫做离子意思是说这种物质是用电经分解出来的其中带正电荷向阴极移动的离子叫做阳离子;带负电荷向阳极移动的离子叫做阴离子其他如法国化学家希托夫(HittorfJ.W.1824-1914)和柯尔劳希(KohlrauschF.W.1840-1910)都研究过离子在溶液中的迁移,但他们也都认为离子是通电流后产生的在众多的电解质导电的研究者中,只有英国化学家威廉逊(WilliansonA.W.1824-1904)和德国化学家克劳胥斯(ClausiusR.J.E.1822-1888)认为,电解质的分子与形成它们的原子之间存在着动态平衡,电解质分子与邻近分子之间不断地交换原子,因此分子的离解和原子的化合永远在连续不断地进行着但是,他们又认为这些离解出来的原子只能在很短的时间内存在,即他们只相信电解质只有极小的离解度,认为在常温下溶液中的分子不可能大量的离解 瑞典化学家阿累尼乌斯(ArrheniusS.1859-1927)从1882年秋开始对溶液的导电性进行了一系列的测量,直到次年才结束他把实验的结果通过整理、概括、计算又花了几个月时间同时,他还查阅了学术刊物中与这个问题有关的论文,对有关数据都作了比较,探索各种物质意想不到的现象和解释最使他惊奇的是氨的性质这种物质在气体状态时是不导电的,而它的水溶液却是导体,溶液越稀,导电性越好阿累尼乌斯查明卤酸也都有类似的性质为什么会出现这样的现象呢?到1883年5月阿累尼乌斯才根据实验作出这样的结论溶液稀释时,导电性增加的原因是水阿累尼乌斯兴致勃勃地把他的新理论向化学家克利夫(CleveP.T.1840-1905)介绍要解释电解质水溶液在稀释时导电性的增加,必须假定电解质在溶液中具有两种不同的形态即非活动性的分子形态和活动性的离子形态实际上,稀释时电解质的部分分子分解为离子,这是活性的形态;而另一部分则不变,这是非活性的形态因为当时代学家一般都认为溶液中的离子是通入电流后产生的所以当克利夫听到阿累尼乌斯的解释,毫不掩饰他的不满,说阿累尼乌斯的论点纯粹是胡说八道阿累尼乌斯又重申了他的看法,克利夫却尖刻地冷笑地说“这是蛮好的理论嘛!”阿累尼乌斯本想获得克利夫的认可和支持,没想到是这样的结果阿累尼乌斯肯定那些认为通电流后电解质才离解的看法是错误的,深信自己的解释是正确的因而他对克利夫的挖苦丝毫没有使他丧失信心于是他又到医学院去找研究化学的生理学教授汉马尔斯腾ammerstein.A.1841-1932)汉马尔斯腾怀着极大的兴趣听了阿累尼乌斯的介绍他发现这种见解非常独特,而且是对现象的合理解释,建议他继续研究阿累尼乌斯决定对他的想法进行理论上的概括,并准备写成论文发表他把第一篇题名为《电解质的导电率研究》,第二篇题名为《电解质的化学理论》这两篇论文于1884年6月经斯德哥尔摩科学院讨论后推荐发表阿累尼乌斯渴望留在乌普萨拉工作,把两篇论文的校样作为学位论文向大学提出学术委员会接受了这两篇论文,并指定在1884年5月进行答辨阿累尼乌斯获得委员会的赞许,答辨得很好但克利夫教授仍然不同意他的理论他认为“纯粹是空想,我不能想象,比如,氯化钾怎样会在水中分解为离子钾在水中单独存在可能吗?任何一个小学生都知道,钾遇水就会产生强烈的反应,同时形成氢氧化钾和氢气可是氯呢?它的水溶液是淡绿色的,又有剧毒,而氯化钾溶液则是无色的,完全无毒”答辩进行得很强烈,特别费力的是同克利夫教授的辩论当时,不同意关于在分子、原子和离子之间存在着本质的差别阿累尼乌斯竭力证明,在溶液中,特别是在氯化钾溶液中,存在的不是钾原子和氯分子,而是两种元素的离子钾离子不同于中性的钾原子,它带阳电荷因此,性质上与中性原子不同氯离子带阴电荷,不同于中性的双原子的氯分子,而完全具有另一种性质虽然溶液中离子的形成不决定于电流的想法,威廉逊、克劳胥斯等化学家早已提出过,但仅仅是一种没有验证的假设阿累尼乌斯不但论述得很明确而且通过实验证明了这个假设的正确性他甚至还计算出,在氯化氢的溶液中,有92%的溶质处于活性形态,也就是说大部分溶质分解为离子了这些结果也为其他科学家所证实例如,德国化学家奥斯特瓦尔德(OstwaldW.1853-1932)虽不是研究电离过程的,可是,他在研究盐酸的催化作用时却查明,它的总量中只有98%对过程起加速作用这一数值与阿累尼乌斯计算出来的数值是接近的用硫酸进行试验时,也得到相似结果根据奥斯特瓦尔德的意见,由于硫酸的浓度不同,起催化作用的硫酸可以由50%到90%,而阿累尼乌斯查明的数值则是47.6%到85%尽管阿累尼乌斯搜集了大量的实验材料,以及无可辩驳的证据,但是,由于委员会支持克利夫等人的意见对论文答辨还是给以第三级评语阿累尼乌斯论文答辨以后更加坚信自己的理论是正确的次日,他把自己的两篇论文分别寄给欧洲最著名的研究溶液的科学家克劳胥斯、范霍夫(vantHoffJ.H.1852-1911),万尔(MeyerJ.L.1830-1895),奥斯特瓦尔德,获得四位化学家的赞扬和肯定其中奥斯特瓦尔德专程与他讨论阿累尼乌斯进一步研究认为,在电解中两极间的电位差只起指导离子运动方向的作用,并没有分解分子;相同当量的离子,不管溶质是什么,都带有同量的电荷,因而在两极沉淀物的当量是相同的,这与法拉第的认识是一致的这个理论还解释了各种溶液中的反应热例如稀释的强酸和强碱的中和热,不管它们是什么,都是相同的这是因为在强酸和强碱之间的反应都是氢离子和氢氧根离子结合成水分子的反应,中和热都相同其它溶液中的反应热都可以从电离理论得到解释分析化学反应中的许多现象,如沉淀、水解、缓冲作用、酸和碱的强度以及指示剂的变色等也都可以从电离理论得到合理的解释阿累尼乌斯由于提出了电离学说,于1903年荣获了诺贝尔化学奖阿累尼乌斯的电离理论为物理化学的发展开创了新阶段,同时也促进了整个化学的进步甚至归初反对过电离理论的克利夫,也在阿累尼乌斯获得诺贝尔奖后认为“这一新的理论是在困难中成长起来的那时化学家不认为它是一种化学理论,物理学家也不认为它是一种物理学理论但是,这种理论却在化学与物理学之间架起了一座桥梁”克利夫还认为阿累尼乌斯与贝采里乌斯是瑞典的骄傲他在纪念贝采尼乌斯的讲演会上说“从贝采里乌斯肩上卸下的斗篷,现在已经由阿累尼乌斯戴上了”洗发、护发营养素注意容貌修饰的人都会发现,头发的美化和护理是美容中最能见效的或者说,就美容而言头发是最有开发前景的一片领地头发的护理和美化有许多环节,如头发的清洁和护养,这些环节的实施都离不开化学制品和化学变化在以往的许多岁月里,主大讲究的人们常用一般的香皂,甚至是肥皂去洗头这固然可以除去头发上的污垢,但由于肥皂和香皂呈碱性,它们会使头皮失去较多的油脂,头发失去自然光泽和美感而今香波已取代了肥皂,香波的去污能力来自其中所含的表面活性剂,例如烷基硫酸盐等,它在水溶液中可电离产生带长链亲油基和短链亲水基的阴离子,是头发去污的佳品有些表面活性剂,如咪唑啉等,去污能力相对差些,但刺激性小含这类表面活性剂的香波适用于儿童洗涤除主要成分外,香波中还有一些其它辅助成分,即乳化剂、稳定剂、防腐剂、紫外线吸收剂等此外,一些特殊香波,如营养香波、医用香波等则加有特殊的头发营养成分或防止疾病的药物一般地讲,洗发香波只起清洁的作用,而且在去污的同时,或多或少地会使头发表面的油脂受到损失如果香波里含有肥皂的话,肥皂还会吸附在头发上,不易洗净为了弥补发香波的不足,护发素诞生了最早的护发素主要成份是柠檬酸、酒石酸一类的有机酸.它可以中和头发上残留的肥皂护发素中还掺有动、植物油脂或液体石蜡,它可以补充头发失去的油脂,使其恢复正常较高级的护发素中,加有能吸附在头发表面的以季胺盐为阳离子的表面活性剂,它可以抑制头发表面产生静电,克服头发不易梳理的缺点美国首次发明了一种戒烟溶液大洋网讯 美国杜克大学的研究人员近日称,他们正准备与一家医药公司联手,为一种烟碱溶液的临床试验提供资助这种溶液加入饮料中可帮助烟民戒烟 仅有25名吸烟者参加了初步的临床试验被测试者每人发放几包溶剂,每次饮用的饮料中所含的尼古丁相当于吸一至三支烟试验表明有20%的被测试者半年后戒烟成功这与戒烟口香糖和戒烟片的试验结果相近 杜克大学医学中心的助教埃里克说,这种口服溶液的一大好处在于它包含了由手到嘴的动作,与吸烟动作类似而且,尼古丁很快就能被代谢掉“万能”溶液科学史上曾经有过这样一个传说一个年轻人想到大发明家爱迪生的实验室里去工作,爱迪生接见了他为了博得爱迪生的好感,这位年轻人信口开河地说“我一定要发明一种万能溶液,它可以溶解一切物品”爱迪生听后,微微一笑,他知道年轻人说的话理包含了一个逻辑矛盾,但他不想马上揭穿它,于是就说“好吧,请你回去后先制造一个能盛置这种溶液的器皿,假如你造好了,那么你就可以到我的实验室里工作”听了爱迪生的这番话,年轻人顿时满脸通红,他知道自己决不可能制造一个能盛置可以溶解一切物品的“万能溶液”的器皿的于是他马上向爱迪生承认了错误爱迪生后来把“万能溶液”这句话的逻辑矛盾分析给他听,并告戒他,科学研究是一项十分严肃的工作,一定要脚踏实地地去苦干传说后来这位年轻人果真脚踏实地搞科学研究,发明了许多东西,最后终于成了一位分明家关于他后来十分曾在爱迪生的实验室里工作过,传说中没有提到,但可以相信,他一定会记得“万能溶液”的教训的第七章《应用广泛的酸、碱、盐》教材分析【本章结构】
(一)本章在全书中的地位本章是课程内容标准一级主题身边的化学物质中的一个二级主题(单元)-生活中的常见化学物质在本章节前,学生已经学习了本一级主题身边的化学物质中的地球周围的空气、水与常见的溶液、金属与金属矿物三个二级主题(单元),学生对身边的化学物质空气、氧气、二氧化碳、水、金属矿物有了一个初步的了解、对溶液的性质有一定的认识已初步认识并知道用观察及实验探究的方法来认识和探究身边化学物质的性质,了解化学变化的奥秘;能运用化学方程式表示物质发生的化学变化;已初步认识到物质的用途与性质之间的关系——性质决定用途本章作为身边的化学物质里的四个二级主题(单元)中的最后一个,要求学生通过对酸碱盐主要性质的探究、思考、讨论,对元素化合物知识、物质的类别,单质、化合物、氧化物、酸、碱、盐,相互间的关系,进行简单的归纳一方面在则重社会问题中心的同时,兼顾了化学学科体系另一方面由于本章的活动与探究具有浅显、与生活联系紧密、情境性强、易引起学生兴趣、易操作、探究形式多样的特点,也对科学探究这个一级主题有了更进一步的发展,使学生在基本实验技能、对探究的理解和探究能力方面又上了一个台阶本章的教学过程中,教师在观念上要有两大转变
(1)是定义要淡化
(2)是要注意社会中心与学科中心的整合
(二)本章结构本章引言中明确提出了本章学习的主要内容
1、什么是溶液的酸碱性,怎样表示各测定溶液的酸碱性强弱程度
2、酸、碱、盐是什么样的物质,有哪些主要性质
3、什么是中和反应中和反应的生成物是什么?
4、酸、碱、盐在生产,生活中有什么应用,怎样正确使用酸、碱、盐第一节、溶液的酸碱性
1、在学生对溶液的概念及物理方面的性质有了初步的认识之后,由学生熟悉的生活中经常接触的,有酸味的食品食醋、酸奶和某些有酸味的水果等,引出了溶液的酸性,由肥皂、纯碱、石灰水引出溶液的碱性
2、通过学生的三个活动探究,归纳得出结论能使紫色石蕊试液变红的溶液表现出酸性,能使紫色石蕊试液变蓝的溶液显碱性;不能使石蕊变色的溶液呈中性象石蕊这样能检验溶液酸、碱性的试液,称为酸碱指示剂
3、溶液酸碱性的强弱程度用酸度和碱度表示PH表示溶液酸碱度的大小,PH试纸可以检验溶液的酸碱度
4、让学生通过实验,探究生活中的各种不同溶液的酸碱度,了解溶液酸碱性与生命活动的关系第二节、常见的酸和碱引言用两句话直接引出溶液显酸性是由于其中含有特殊物质——酸溶液显碱性是由于其中含有碱本节没有提出酸和碱的概念,直接提出盐酸、硫酸、硝酸和醋酸是几种重要的酸通过学生的观察与探究,归纳出浓硫酸,浓盐酸的物理性质和稀硫酸,稀盐酸的主要化学性质并通过活泼金属和稀酸的反应提出了盐是一种金属化合物通过活动与探究,归纳出常见的碱——烧碱、消石灰、氨水的主要物理性质和化学性质,并通过硫酸铜和消石灰的反应引出了复分解反应的概念第三节、酸和碱的反应通过探究用盐酸滴定氢氧化钠溶液时,指示剂颜色的变化情况和温度变化情况及反应后的生成物是盐酸和碱作用生成盐和水的反应又一次提出了盐并通过讨论几个具体的中和反应以及酸碱中和反应在生产生活中的运用对中和反应有一个更深刻的认识
三、本章重点和难点第一节内容标准会用酸碱指示剂和PH试纸检验溶液的酸碱性,知道酸碱性对生命活动和农作物生长的影响重点溶液的酸碱性、酸碱度的测定与判断难点溶液酸碱性对生命活动和农作物生长的影响第二节内容标准知道常见酸碱的主要性质和用途认识酸碱的腐蚀性,初步认识复分解反应能用于解释一些与生产生活相关的现象重点常见酸(盐酸、硫酸)碱(氢氧化钙、氢氧化钠)的化学性质,学习归纳方法难点对“酸的水溶液有共同的化学性质”和“碱的水溶液有共同的化学性质”的理解(或解释)第三节内容标准初步认识中和反应,能用于解释与日常生活相关的一些现象;能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断,并能解释日常生活中的一些现象重点中和反应的判断和书写,金属活动性顺序的探究难点中和反应的实验操作,用多种实验方案对金属活动性顺序进行探究,盐的分类第四节、内容标准;了解食盐、强碱、小苏打、碳酸钙等盐在日常生活中的用途;知道一些常用化肥名称和作用;认识催化剂的重要作用;初步学会稀释常见的酸碱溶液重点铵态氮肥的检验;酸、碱、盐及其溶液的正确使用难点稀释浓硫酸的正确操作[教学建议]
1、课时安排第一节、溶液的酸碱性能2课时第二节、常见的酸和碱3课时第三节、酸和碱的反应3课时第四节、酸、碱、盐的应用2课时整理与归纳1课时测试1课时
2、教学设想与建议第一节、溶液的酸碱性本节内容可从学生的生活常识和已有知识引入,通过学生的“活动与探究”、“推陈出新”归纳出测定溶液酸碱性的不同方法在此基础上还可以根据现象是否明显,操作是否简便进行评述和比较石蕊试液酚酞试液蓝色石蕊试纸红色石蕊试纸中性溶液紫色无色酸性溶液红色无色红色碱性溶液蓝色红色蓝色
(1)建议在上本节的第一课时前先指导学生利用课余时间动手做一些红色或紫色花辨或紫葡萄皮的浸出液,带到课堂上备用这样在学生的脑子里肯定有个大大的问号“老师让我们做这些干什么”?将会促进学生主动预习,带着问题和兴趣走进课堂而当学生学习了石蕊遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,遇中性溶液不变色,可以鉴别酸性,碱性,中性的溶液后,用他们自己制得的指示剂检验几种不同酸碱性的溶液并和石蕊试剂比较,学生将对指示剂有更深刻的了解然后再让学生单独用自己配制的指示剂鉴别一组未知溶液如已失去标签的稀盐酸、稀氢氧化钙、稀氯化钠溶液当学生取得成功后,他们的情感体验将是巨大的
(2)“溶液酸碱性的强弱程度”主要通过实验,用PH试纸测定所示溶液的酸碱性和酸碱度并学会使用PH试纸的可利用图7-6提供的线索,对不同类物质的酸碱性进行纵向的比较也可对同一类物质的酸碱度进行横向比较如水果类测定苹果、桔子、葡萄等(直接影响到口味)洗涤剂类肥皂、香皂、洗发水等,为后面探究碱对毛发和皮肤的腐蚀,选择合适的洗涤剂做铺垫;不同条件下取得的水化工厂附近河流中的水,生活区内河流中的水,自来水,纯净水等实验为后面中和反应、污水的处理做知识和技能的积累另外应利用实验室现有的酸度计,向学生做简单的介绍以丰富学生的知识并有一个PH值有小数的认识
(3)溶液酸碱性与生命活动的关系可利用各种不同的方式让学生查找有关人的体液PH的正常范围以及非正常范围引起的疾病,在课上进行交流汇报溶液酸碱性对农作物的影响,以及酸雨的危害及测定,都可以以调查或实验探究的形式进行,指导学生完成并做出相应的调查或实验探究报告进行交流第二节常见的酸和碱1.在这部分中酸、碱、盐都出现了,但没有提出酸和碱的概念,直接提出盐酸、硫酸、硝酸、醋酸是重要的酸,再通过实验体现物理性质,通过探究实验学习酸、碱的化学性质,同时学会利用探究归纳在交流分析讨论中结合溶液导电性的实验对“酸的水溶液有一些共同的化学性质”作出解释,即酸溶于水后生成的阳离子全部是氢离子决定了酸的水溶液有共同的化学性质“对碱的水溶液有一些共同的化学性质”作出解释碱溶于水后生成的阴离子全部是氢氧根离子决定了碱的水溶液有共同的化学性质2.由于学生在前几单元的学习过程中已经接触到一些酸、碱的反应,可通过小组讨论再交流等形式把学过的有关化学方程式写出来,然后再用实验进一步地探究和归纳常见酸、碱的化学性质在这里酸和金属的反应是讨论和归纳的重头戏理由有三,(1)为金属活动性顺序打下伏笔;(2)使学生又认识一类新的化合物-盐;(3)可让学生对照“活动性强的金属+稀硫酸(盐酸)→盐+氢气”试着归纳“某些金属氧化物+稀硫酸(盐酸)→盐+水”碱的化学性质主要还是通过实验探究认识碱的腐蚀性、在空气中易潮解以及和非金属氧化物CO2的反应、和CuSO4溶液的反应,教师也可根据情况增添一些实验如喷泉实验、波尔多液的配制等3.复分解反应的教学还应该注意以下两点
(1)让学生跟已学过的化合、分解、置换反应对比找出复分解反应的特点
(2)及时巩固和应用把盐酸、硫酸化学性质的诸反应中哪个属于复分解反应进行辨析和确认,从而了解“相互交换成分”这句话的意义并在以后各节中随时加以复习4.本章的拓展视野浓硫酸的特性,烧碱与蛋白质、油脂的作用建议作为要求学生了解的内容
(1)浓硫酸的特性溶解时放出大量热,吸水性和脱水性都是比较重要的内容而且和生产生活及后面的实验技能-浓硫酸的稀释联系紧密
(2)烧碱与蛋白质、油脂的作用探究溶液的酸碱性对头发的影响很有一定的趣味性,头发在碱性溶液中光泽、强度等性质都发生了变化,从而知道酸碱性是洗发剂的一个重要指标,合理地选择洗发剂也可让有肥皂或香皂洗头经历学生谈一下体会与用洗发剂做一比较对于酸的腐蚀性也可作一简单介绍或作为一个专题研究让学生去做
(3)练习与实践中的习题7自制叶脉书签的实践活动非常好,要充分利用让学生按教材上介绍的制作步骤课后制作叶脉书签并进行评比,选出优秀作品开辟橱窗在全校范围内进行展出可使学生得到知识、技能、情感态度、价值观充分体验第三节酸和碱的反应1.中和反应的实验操作综合性较强涉及的基本操作有滴管、温度计的使用,搅拌,蒸发,另外滴定终点的现象判断也有一定的难度,教师要分步指导,而且这一实验也能培养学生间的协作精神针对一些同学在滴定终点掌握不好过量较多导致进行〔实验2〕滴一滴NaOH溶液不变色的情况,启发学生进行讨论找出原因2.中和反应的概念要结合具体的化学方程式进行讲解并可对中和反应是否属于复分解反应展开讨论另外还可以让学生当堂进行写中和反应的化学方程式比赛对于中和反应的应用可通过一些材料和题目展开如根据表7-1也可开展健康饮食教育如现在医学发现大部分人的血液pH在
7.35以下即“酸性体质”是处于亚健康状态,而这都是摄入了过多的“三高”-高脂肪、高蛋白、高热量食品引起的应适当多食一些碱性食品如水果、蔬菜、豆制品、乳制品等3.在“盐”的教学中首先要结合“活动性强的金属+稀硫酸(盐酸)→盐+氢气”、“某些金属氧化物+稀硫酸(盐酸)→盐+水”、“酸+碱→盐+水”让学生明白“盐”不仅仅是食盐而是一类物质学生要从三个方面对盐进行分类金属离子、酸根离子、溶解性可由学生自己阅读书上有关内容来找规律4.通过实验探究判断金属活动性顺序具有较完整的从提出问题、猜想与假设到反思与评价、表达与交流探究过程,教师应根据学生具体情况决定学生自主活动和教师指导的程度与范围5.教材P190〔活动探究〕〔实验1〕所用氢氧化钠溶液的浓度应大一些,一般盐酸1M,NaOH1M的效果比较明显,如果取20mLNaOH溶液,完全中和后温度可上升5℃~6℃以上如果酸碱浓度过小,一来由于放出的热量少二来在下面的〔实验3〕中得到的氯化钠溶液浓度较小,蒸发氯化钠溶液时,时间既长又不能得到较多的氯化钠晶体6.教材P192〔拓展视野〕中关于阿伦尼乌斯近代酸碱理论,酸碱的概念和“中和反应的实质是H+与OH-结合生成水,同时生成盐”的内容可根据学生的实际情况指导学生归纳7.拓展视野中“复分解反应发生的条件”建议应让学生知道第四节酸、碱、盐的应用“常见酸、碱、盐的应用”可通过看录像、参观化工厂、写专题报告等形式展开“化学肥料”可分成化肥的分类、化肥的生产、化肥的鉴别、化肥使用的利与弊分别让学生通过阅读教材,实验探究和查找资料来完成化肥生产中提到了催化剂,可结合制氧、合成氨作一介绍,其中铁及其化合物具有重要作用,双氧水制氧也可用氯化铁溶液作催化剂由于是液相催化其效果要比二氧化锰好;以活性铁为成分的催化剂(商品名为预还原氨合成催化剂A110-I-H)在30万吨/年的大型氨厂得到广泛使用“酸、碱、盐的正确使用”可让学生讨论万一强酸强碱溅到皮肤、眼睛、衣服、桌面上时应采取的措施对于候德榜及其联合制碱法,包括亚硝酸钠及重金属盐的毒害的内容可通过上网查资料,撰写小论文、板报等形式展开在技能方面使学生初步学会稀释浓硫酸,并感觉到违反操作规程可能导致严重的后果能正确的使用溶液总之,在新课程标准中本章主要从生活出发认识酸碱盐,要求比较低,不必象以前那样做很多的练习进行强化[酸碱盐参考资料]生物体内的酸碱度生物体是复杂的有机体,新陈代谢是生物的最基本特征但是,生物体的新陈代谢必须要有适宜的环境其中生物体对酸碱度的要求是一个重要方面在生命活动过程中,生物体不断产生酸性物质和碱性物质,生物体外也有相当数量的酸性物质和碱性物质进入体内因而,酸性物质和碱性物质必须保持一定数量的比例,即酸碱度的大小在生物体的各部分都有一定的范围,如果一旦发生变化,就可能对有机体产生毒性
一、动物和人体内的酸碱度与动物相比,人体是最复杂的有机体,且动物和人体内的酸碱度有许多相似性,因此下面我们着重讨论人体内的酸碱度的有关情况
(一)人体血液中的酸碱度在人体生命活动过程中,会不断地产生酸性物质,如碳酸、乳酸等;也会不断地产生碱性物质,如碳酸氢盐、磷酸氢盐等另外,人们摄取的食物中也有相当数量的酸性物质或碱性物质尽管如此,健康人在正常情况下,血浆中的氢离子略少于氢氧根离子,是接近于中性的微弱碱性,且不会发生显著的改变,即人体血液中酸碱保持着平衡人体血液中酸碱之所以能保持平衡,是因为正常人血液里的pH主要是依赖于血液内存在的一些酸性或碱性物质,以一定比例组成的特殊系统来调节的这一特殊系统中,主要是碳酸——碳酸氢盐系统正常人血液中的[NaHCO3]:[H2CO3]=20:1,由此可知血液的pH=Pka+lg =
6.10+lg=
6.10+lg20=
7.40可见血液中的pH值稳定在
7.40左右正常值为
7.35~
7.45在休息时,动脉血液的pH值约为
7.40,而静脉血液中由于含碳酸较多,pH值约为
7.35~
7.37人体作剧烈肌肉运动时,由于有大量酸性物质(如碳酸、乳酸等)进入血液,可使静脉血液的pH值暂时降到
7.30当机体代谢过程中的糖、脂肪、蛋白质、核酸等氧化分解产生的二氧化碳、乳酸、丙酮酸、磷酸、硫酸等进入血液后,首先由强碱弱酸盐NaHCO3与之中和,中和后产生的碳酸,运输到肺后,碳酸又进一步分解成H2O和CO2,其中的CO2由肺排出体外,减少了体内所产生的过多的酸HL+NaHCO3→NaL+H2CO3乳酸碳酸氢钠乳酸钠碳酸H2CO3→H2O+CO2↑中和酸所消耗掉的NaHCO3又可在肾脏中不断产生并补充到血液中来,从而消除了酸性物质的影响当来自蔬菜和氨基酸代谢中生成的碱性物质如NaOH进入血液,则由弱酸H2CO3与之中和NaOH+H2CO3=NaHCO3+H2O,结果碱性较强的NaOH变成了碱性较弱的弱酸盐NaHCO3,这样碱性也就降低过多的NaHCO3由肾脏加以调节,同时呼吸变浅,肺排出的CO2减少,以蓄积酸根人体有时产酸过多肾功能不足或严重腹泻丢失大量NaHCO3,使NaHCO3浓度降低,血液pH值低于
7.35,可造成代谢性酸中毒对较严重的代谢性酸中毒,应输入碱性物质如乳酸钠或碳酸氢钠溶液有时因肺换气不足,如肺气肿、呼吸道梗阻等,使H2CO3浓度升高,pH值降低,造成呼吸性酸中毒此时应解除呼吸道阻塞,用人工或机械呼吸帮助肺换气,使H2CO3浓度降低有时服碱性药物如水杨酸钠过多,或反复呕吐,丢失大量氯化物,使NaHCO3浓度升高,血液pH值大于
7.45,造成代谢性碱中毒这时可考虑给病人服用酸性物质(如氯化铵)若由于肺换气过度,如脑炎、高烧、缺氧等,使血液中H2CO3浓度降低,血液pH值升高,可造成呼吸性碱中毒,此时应对症治疗
(二)人体消化系统内的酸碱度
1、口腔唾液的pH值为
6.6~
7.1当人们摄入含淀粉的食物时,唾液跟淀粉混合,在pH值为
6.8时,唾液淀粉酶活性最大,在它的催化作用下,部分淀粉被水解成麦芽糖
2、胃胃液的pH值为
0.9~
1.5在胃液中,存在着盐酸,使胃液成为体内酸性最强的液体胃酸能使胃蛋白酶具有催化能力,胃蛋白酶在pH值为
1.5时活性最大,可使蛋白质分解同时胃液的强酸性有抑制和杀灭胃内细菌的作用若喝过量的冷饮,就会冲淡了帮助消化食物的胃液,从而破坏了胃酸的防御功能,使人厌食或患肠胃炎、痢疾等疾病如果患萎缩性胃炎、恶性贫血等疾病时,胃酸分泌量减少甚至缺乏治疗这种因胃液分泌障碍而引起的消化不良,可让病人服用稀盐酸和胃蛋白酶
3、小肠胰液的pH值为
7.8~
8.4,肝胆汁的pH值为
7.4,胆囊胆汁因水分及碳酸氢盐被吸收而呈弱酸性,pH值为
6.8,小肠pH值为
7.6当食物经口腔、胃初步消化后,通过胃的运动被排空进小肠在小肠,胃酸被胰液中的碳酸氢钠中和,为小肠的各种酶的作用提供了适宜的碱性环境如胰淀粉酶在pH值为
6.9~
7.0时活性最大;胰蛋白酶在pH值为8时活性最大所以在小肠里,食物得到了彻底的分解蛋白质、淀粉、脂肪分解为氨基酸、葡萄糖、脂肪酸和甘油
4、其它如大肠液pH值为
8.3~
8.4;尿液pH值为
5.0~
7.0,最大变动范围为
4.5~
8.0在上述人体各部分中,以血液pH值要求最严格,测定血液pH值临床意义最大需说明的是,临床上是通过测定血浆中CO2结合力来推断血液酸碱平衡失常程度的代谢性酸中毒时,因血液中NaHCO3被酸中和而减少,故CO2结合力降低,代谢性碱中毒时则相反,CO2结合力升高其他部分pH值对维持酶的催化活性也起着举足轻重的作用由此可见人体内的酸碱平衡是极其重要的
二、植物体内的酸碱度
(一)花的颜色与pH值不同的花有不同的颜色如果仔细观察一下,就可以发现大多数花的颜色,是在红、紫、蓝之间变化着,也有一些是在黄、橙、红之间变化着花色能够在黄、橙、红之间变化,那是类胡萝卜素的种类不同引起的类胡萝卜素的种类很多,大约有60多种颜色像黄叶子、成熟的香蕉里所含的黄色的叶黄素,就是类胡萝卜素中的一种花色能够在红、紫、蓝之间变化,是因为花瓣细胞里含有花青素花青素是一种水溶性的植物色素,它的颜色可随着细胞液的酸碱度的变化而改变,当细胞液为酸性时呈红色,碱性则变成蓝色或紫色如把一朵红色的牵牛花泡在肥皂水里,这时牵牛花中的花青素就变成了蓝色,则牵牛花也就由红色变成蓝色如把已变成蓝色的牵牛花再浸到稀盐酸的溶液里,则牵牛花又恢复到原来的红色在植物体里,有酸性的物质,也有碱性的物质不仅不同植物体内的酸碱度不一样,即使在同一植物体内,酸碱度也会因光照、温度和湿度等不同而变化如棉花不但早上和下午会变色,而且同一枝上会同时开着几种颜色不同的花来这是各枝上的花开放有先后,不是同时开放的缘故
(二)叶的颜色与pH值在绿色植物的叶肉细胞中含有许多叶绿体,每个叶绿体内都含有蓝绿色的叶绿素a、黄绿色的叶绿素b以及黄色的叶黄素和橙黄色的胡萝卜素等在春、夏季节,叶绿体中的叶绿素尽管几乎每隔3天就要更新一次,但它的含量却一直占有绝对优势,浓绿的叶绿素颜色把其它色素全掩盖住了因此,当七色的太阳光照射到绿叶上时,叶绿素只吸收太阳光的红色与蓝、紫色光,而对绿色光却不吸收,并把它们反射出来,结果人们看到叶子的颜色便是一片翠绿的色调到了秋季,随着气温的不断降低,叶绿素分解的速度大于合成的速度,绿色逐渐减退,叶绿体中原来含有的叶黄素和胡萝卜素,使叶片呈现出黄色而秋天,黄栌、柿树、枫树和乌桕等树木的叶子却出现红的颜色这是因为寒冬到来之前,黄栌等树木的叶子中,糖分含量不断增加,这不仅增强了叶子的抗寒能力,而且为花青素的大量形成提供了有利条件秋季,当叶子中叶绿素含量急剧减少,叶肉细胞的细胞液又呈微酸性的情况下,花青素就显红色因此,这些树木的叶子纷纷显露出艳丽的红色、褐色或紫色
(三)气孔运动与pH值叶的气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”气孔对蒸腾和气体交换过程的调节是靠它本身的开闭来控制的大多数植物叶的气孔是由两个肾形的保卫细胞构成的由于保护细胞的内外壁厚度不同,靠着气孔的内壁厚,而背着气孔的外壁薄,因此,当保卫细胞吸水膨胀时,较薄的外壁易于伸长,细胞向外弯曲,于是气孔张开;当保卫细胞失水而体积缩小时,胞壁拉直,气孔即关闭(如下图)因此,引起气孔运动的原因主要是保卫细胞的吸水膨胀保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用,消耗二氧化碳,使细胞内pH值增高,淀粉酶将淀粉水解(该酶在pH
6.1~
7.3时促进淀粉水解作用),细胞的葡萄糖浓度高,保卫细胞周围的细胞中的水分进入保卫细胞,气孔便张开在黑暗里则相反,呼吸产生的二氧化碳使保卫细胞的pH值下降,淀粉酶催化合成淀粉(该酶在pH
2.9~
6.1时合成作用占优势),细胞浓度低,水分从保卫细胞排到周围细胞中气孔便关闭试验证明,叶片浮在pH值高或低的溶液中,可以分别引起气孔张开或关闭
(四)矿质离子吸收与土壤pH值植物从土壤中吸收离子时,具有选择性,即根部吸收的离子数量不与土壤溶液中的离子成比例这种离子的选择吸收,表现于对同一溶液中的不同离子,或同一种盐中的阴阳离子根部对离子吸收之所以有选择性,与不同载体的数量多少有关某种载体多,吸收该载体运输的元素就多,否则就少不同植物生长在相同的环境下,由于各种载体的数量不完全相同,所以吸收离子的情况是不一样的有人实验发现,番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率大,从而使培养液中的钙和镁的浓度下降;但水稻培养液中的钙、镁浓度反而逐渐增高,这说明水稻吸钙和镁的速率慢就硅来说,刚好相反,水稻吸收硅多,而番茄几乎不吸收这些差异说明了作物对不同离子的吸收速率不一样,也说明作物吸水和吸盐的比例不完全一致离子的选择吸收还表现在对同一种盐的阴离子和阳离子吸收的差异上例如,供给NH42SO4时,根对NH4+吸收多于SO42-,而植物根在吸收NH4+时,就要以吸附在根细胞表面的H+与NH4+进行交换,使溶液的氢离子浓度增大,久而久之,溶液就逐渐酸化,这种盐类称为生理酸性盐类,大多数铵盐属于这一类相反,NaNO3和CaNO32等属于生理碱性盐类,因为根部吸收NO3-比Na+或Ca2+更多些而植物根在吸收NO3-时就要以吸附在根细胞表面的HCO3-与NO3-交换这样,就有许多HCO3-残留在溶液中,使溶液氢离子浓度变小此外,还有一类化合物的阴离子和阳离子几乎以同等速率被根部吸收,而溶液酸碱度不发生变化,这种盐类就称为生理中性盐类,如NH4NO3生理酸性盐不宜施用在酸性土壤中,生理碱性盐不宜施用在碱性土壤中,如果长期施用,就会影响植物正常生长和发育百病之源:酸性食物过量正常人血液PH值在
7.35~
7.45之间,但这部分碱性体质者只占少数,大多数人为酸性体质,处于亚健康状态,如不注意改善会发展为疾病 据报道,世界著名医学博士、日本专家筱原秀隆先生提出人体的酸性化是百病之源,当酸素在体内愈来愈多,不断堆积,量变引起质变,疾病就会产生正常人血液的pH值在
7.35~
7.45之间,为碱性体质者,但这部分人只占总人群的10%左右,更多人的体液的pH值在
7.35以下,身体处于健康和疾病之间的亚健康状态,医学上称为酸性体质者酸性体质者易疲乏腰酸腿痛 与碱性体质者相比,酸性体质者常会感到身体疲乏、记忆力衰退、注意力不集中、腰酸腿痛,到医院检查又查不出什么毛病,如不注意改善,就会继续发展成疾病当人的体液pH值低于中性7时,就会产生重大疾病,下降到
6.9时,就会变成植物人,如果只有
6.8~
6.7时,人就会死亡医学证明,如果人体倾向酸性,人体细胞的作用就会变差,废物就不易排出,肾脏、肝脏的负担就会加大,新陈代谢缓慢,各种器官的功能减弱,容易得病酸性体质的人很容易疲倦,老化加快癌症患者几乎都是酸性体质 日本著名医学博士柳泽文正曾做过一个实验找100个癌症病患者抽血检查,结果100个癌症患者的血液,都呈酸性,也就是酸性体质 由于酸性过多而引起的成年人病大致分为四类
1、强酸与钙、镁等碱性矿物质结合为盐类,即固体酸性物,从而导致骨质疏松症等疾病
2、强酸或酸性盐堆积在关节或器官内引起相应炎症,导致动脉硬化、肾结石、关节炎、痛风等疾病
3、酸性废弃物堆积,使附近的毛细血管被堵,血液循环不畅,导致糖血尿、肾炎及各种癌症
4、胃肠道酸性过多引起便秘、慢性腹泻、尿酸、四肢酸痛,胃酸过多导致烧心、反酸、胃溃疡等另外,酸性体质会影响孩子的智力酸性体质缘于过食高脂食品 酸性体质是人体大量摄入高脂肪、高蛋白、高热量食物的结果当酸性物质超过了人体自身的调节能力,或人体对酸碱平衡的调节能力受到影响时,人体环境的平衡被打破,就产生了酸性体质 酸性食品有哪些 食品按其元素成分,可以分为碱性食品、中性食品和酸性食品三大类 含磷、氯、硫、磺等元素的食品一般为酸性食品,如面粉、肉类、谷物、油脂、酒类、白糖等 碱性食品有哪些 含钾、钠、钙、镁等元素多的食品一般为碱性食品,如水果、蔬菜、豆制品、乳制品、海带、碱性饮料等 酸味食品不都是酸性食品 需要指出的是,具有酸味的食品不一定是酸性食品以橘子为例,它含有较为丰富的钾,所以不是酸性食品,而是碱性食品酸雨大气中的化学物质随降雨到达地面后会对地表的物质平衡产生各种影响降雨的酸化程度通常用PH值表示,pH值就是氢离子浓度的负对数,即pH=-Ig[H+]正常雨水偏酸性,pH值约为6~7,这是由于大气中的CO2溶于雨水中,形成部分电离的碳酸CO2(g)+H2OH2CO3H++HCO3-而水的微弱酸性可使土壤的养分溶解,供生物吸收,这是有利于人类环境的酸雨通常是指pH小于
5.6的降水,是大气污染现象之一首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯1852年,他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘污染与雨水的酸性有一定关系,报导过该地区的雨水呈酸性,并于1872年编著的科学著作中首先采用了“酸雨”这一术语酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程,主要是由废气中的SOx和NOx造成的汽油和柴油都有含硫化合物,燃烧时排放出SO2,金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸,其化学反应过程可表示为气相反应2SO2+O22SO3SO3+H2O→H2SO4液相反应SO2+H2O→H2SO32H2SO3+O22H2SO4大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂,O3还是氧化剂燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2,NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸,其反应过程可表示为2NO+O2→2NO22NO2+H2O→HNO3+HNO2酸雨对环境有多方面的危害使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业生产(pH值小于48时,鱼类就会消失);腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹也危害人类健康因此酸雨会破坏生态平衡,造成很大经济损失此外,酸雨可随风飘移而降落到几千里外,导致大范围的公害因此,酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一空中的酸碱物质与酸雨 现代工业、农业和交通排放更大量,种类更多的污染物包括酸碱性物质且与尘埃一起升到高空通过扩散、迁移、转化而后重力沉降到地面,或经雨雪冲刷到达地面酸性物质可破坏植被酸化土壤酸化水域,造成水生和陆地生态失衡,加速岩石风化和金属腐蚀 自然活动和人类活动向大气排放若干物质形成酸雨;其中有的物质是中性的如风吹浪沫漂向空中的海盐NaClKCl等;有的物质是酸性的,如SOx和NOx及酸性尘埃火山灰等;有的是碱性的,如NH3及来自风扫沙漠和碱性土壤扬起的颗粒;有的本身并无酸碱性但在酸碱物质的的迁移转化中可起催化作用,如CO和臭氧;降水的pH值是它们在雨水冲刷过程中相互作用和彼此中和的结果自然活动和人类活动的排放规律完全不同在较长时间内如一个世纪以至几个世纪,前者的排放量大致不变;而后者在某些经济正在腾飞地区几十年甚至十年内就有明显增加因此,应该分开认识使问题变得清晰化并便于提出针性的污染控制方案酸性物质SOx的天然排放煤矿自燃属于哪类自然SOx排放源浙江省衢州市常山县某地地下蕴藏含高硫量的石煤开采价值不大但原因不明地在地下自燃数年通过洞穴和岩缝每年逸出大量SOx既是自燃当不系人为应归属于天然排放源它又属于局地特殊现象难成一类若将煤矿视为地下森林可归于自然因素导致的特殊森林火灾铜矿石也能自燃排放SOx 安徽省铜陵市铜山铜矿的矿石为富硫的硫化铜矿石其含硫量平均为20%最高为
41.3%世间罕见高硫矿石遇空气可自燃即:2CuS+3O2=2CuO+2SO2因此在开采过程中能自燃形成火灾并释放出大量热的SOx腐蚀性极大污染周边环境该铜矿管理部门曾采用低浓度水泥浆喷洒方法成功地扑灭了硫化矿石自燃火灾且有阻燃作用无疑这也减少了一类特殊的SOx自然排放源酸性物质NOx的天然排放源酸性物质NOx排放有两大类天然源闪电高空雨云闪电有很强的能量能使空气中的氮气和氧气部分化合生成NO继而在对流层中被氧化为NO2NOx即为NO和NO2之和;土壤硝酸盐分解,既使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸盐在土壤细菌的帮助下可分解出NONO2和N2O等气体恐龙灭绝原因的酸雨说几千万年前地球的主宰是恐龙为什麽突然灭绝了众说纷纭一种说法是一天一颗大的陨星撞上了地球沉埃迷漫天空达数年之久太阳光的相当部分被遮盖照不到地球表面因此气候变得寒冷和阴暗树木死了恐龙找不到充足的食物养不活庞大的身驱物种因此灭绝另一种说法是一天一颗长长的慧星撞上了地球细小的慧星雨与大气不断摩擦放电大气中的氮气与氧气化合形成酸性的NOx形成酸雨森林衰退恐龙最终被饿死应该说这种NOx是天然源排放化石燃料与酸雨 酸性物质SOx,NOx排放人工源之一,是煤、石油和天然气等化石燃料燃烧,无论是煤,或石油,或天然气都是在地下埋藏多少亿年,由古代的动植物化石转化而来故称做化石燃料科学家粗略估计,1990年我国化石燃料约消耗近700百万吨;仅占世界消耗总量的12%人均相比并不惊人;但是我国近几十年来化石燃料消耗的增加速度实在太快1950年至1990年的四十年间增加了30倍不能不引起足够重视工业过程与酸雨酸性物质SOxNOx排放人工源之二是工业过程如金属冶炼某些有色金属的矿石是硫化物铜铅锌便是如此将铜铅锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量SOx气体部分回收为硫酸部分进入大气再如化工生产,特别是硫酸生产和硝酸生产可分别跑冒滴漏可观量SOx和NOx由于NO2带有淡棕的黄色,因此工厂尾气所排出的带有NOx的废气象一条“黄龙”在空中飘荡,控制和消除“黄龙”被称做“灭黄龙工程”再如石油炼制等也能产生一定量的SOx和NOx它们集中在某些工业城市中,也比较容易得到控制土法炼硫炼出了赤地千里80年代初期云南某地区乡镇企业起步片面追求利润实施土法炼硫工艺陈旧落后硫的回收率仅达30%其余的硫都燃烧成为SO2迷漫于大气之中加之云南气候湿润,有人曾收集检测到每场降雨都是酸雨pH值可达到
3.2-
3.8其后果是生产区周围树上看不到昆虫地下找不到蚂蚁天上望不到飞鸟1500亩良田寸草不长一片荒凉的灾区景象1993年采取了一系列治理措施问题已得到缓解川南和川东某些县份土法炼硫更为严重据统计有8-100吨容量规模的土磺炉两千余座每生产一吨硫磺向大气排放SO2和H2S气体约
1.8-
2.2吨后者在大气中也能逐渐转化为SO2经监测土法炼硫炉群生产区空气中SO2浓度为
2.2-1087毫克/立方米;平均浓度78-185毫克/立方米超标百倍以上;生活区空气中SO2浓度为
1.1-
27.5毫克/立方米平均浓度
8.8毫克/立方米竟超标27倍人孰能忍受! 生产区域周围酸雨率100%年降水pH值为
3.0-
5.2均值为
3.75属于重酸雨区 四川省土法炼硫的生态危害范围为350-400多平方公里损失粮食5500万斤区内蕃茄亩产7200斤;海椒3700斤/亩而在区外蕃茄亩产11350斤;海椒4850斤/亩 贵州北部西北部某些县也有土法炼硫它们以硫铁矿为原料制备硫磺硫的回收率仅为45%一半以上的硫以SOx形式排向大气污染环境说来惊人!一个年产千吨的土硫磺厂方圆400米之内寸草不生空气中SO2浓度超过6毫克/立方米;在两平方公里内SO2浓度超过
0.5毫克/立方米 山东省淄博市博山区所属六个乡镇有八座土硫磺生产厂共有土炼磺炉177座年耗硫铁矿石
1.40万吨产硫磺260余吨土炼硫炉溢出的烟雾终日弥漫厂区及其附近居民区二氧化硫气体令人窒息老百性苦不堪言称二氧化硫烟雾为恶龙一些土硫磺厂周围一华里内看不见任何生物天上飞的地上爬的统统灭绝寸草不生成为不毛之地土壤饱含酸性物质经过淋溶酸性污水使淄河酸化进一步加剧了淄河的污染当地群众十分愤慨写信给市长大声疾呼:救救淄河!据估计此地每年向大气排放二氧化硫和硫化氢约4700吨通过干、湿沉降到达地面后相当于每年喷洒7000吨硫酸实在令人惊骸!硫酸厂周围的酸雨区某硫酸厂年产10万吨硫酸通过废气向大气排放SO23750吨厂区两平方公里范围被严重污染形成局地酸雨厂区降水pH值的最低值达到
3.63;平均pH值为
4.41;为重酸雨区交通运输与酸雨酸性物质SOx、NOx排放人工源之三是交通运输如汽车尾气在发动机内活塞频繁打出火花,象天空中闪电N2变成NOx不同的车型尾气中NOx的浓度有多有少,机械性能较差的或使用寿命已较长的发动机尾气中的NOx浓度要高汽车停在十字路口不息火等待通过时要比正常行车尾气中的NOx浓度要高近年来我国各种汽车数量猛增它的尾气对酸雨的贡献正在逐年上升不能掉以轻心人们常说车祸猛于虎因为车祸看得见摸得着血肉模糊容易引起震动;污染是无形的影响短时间看不出来容易被人忽视沙 尘 我国北方碱性物质“黄沙”来自东亚沙漠塔克拉玛干,古尔班通古特沙漠,腾格里沙漠和黄土高原等;大风扬起尘暴通常有三个主要通道万里过幽燕
1.北方通道蒙古人民共和国中央沙漠→阿拉善高地→河套平原→鄂尔多斯高原→山西雁北地区→京津地区;
2.西北通道独联体中亚国家→古尔班通古特沙漠→吐鲁番→哈密→河西走廊→宁夏平原→陕北高原→晋北高原→京津地区;
3.西方通道新疆塔什拉玛干沙漠→青海柴达木盆地→河西走廊或→宁夏平原最终“黄沙”可达韩国、日本以至夏威夷群岛黄沙含钙较多,是碱性的,会对空气中酸性物质起中和作用中国黄河以北不是酸雨地区,部分赖于此,真是扬沙天气所造成的不幸中的幸事“沙雨”与“天漠” 沙尘暴到底通过天空能搬运多少沙粒到平原地区在临近北京的河北怀来县官厅水库南侧青山绿水之间每年有几十万吨金黄色的沙粒均匀而细腻随沙尘暴从天而降出现“沙雨”近十年内筑成了近千亩的沙漠人们称这个从天上掉下来的沙漠叫“天漠” “天漠”的出现震动了京津地区人们惊呼:沙漠已漂移到北京及周边地区了其原因众说纷纭有人认为是就地沙化为永定河及其支流干涸的河床造成的;有人认为是从新疆和宁夏的沙漠经大风高空输送在官厅水库盆地形成气旋沙尘暴变成了“沙雨”大多数人认为两者兼有后者为重沙雨是一种碱性的和干的雨在中和北方大气酸性物质中起重要作用在中国西北工农业不发达干旱地区如甘肃的敦煌内蒙的阿拉善新疆的和田等地都收集到pH值大于
7.0的碱雨这些碱雨是雨水冲刷高空沙粒形成的碱性物质NH3的天然排放源 碱性物质NH3主要天然排放源有两个,其一是有机物分解野生动物或非人工饲养的动物粪便要分解出氨气大家都知道氨水是一种肥料,因此鸟粪或其已矿化了的鸟粪层常是质量上乘的有机肥;其二是森林火灾树木也含有微量的有机含氮化合物农牧业与酸雨 碱性物质NH3的人工排放源有三个,之一是人与家畜粪便分解,当我们走近农村猪圈或进入不经常打扫的茅厕,那种使人窒息的刺鼻刺眼的气味就是氨气;之二是化肥合成氨生产,跑冒滴漏;之三是农田氮肥施用,如施用尿素后,土壤微生物将其转化为铵离子,后者又部分被土壤微生物分解为氨气、逸出,另外部分被土壤微生物转化为硝酸盐因此,相对城市而言,农村和草场NH3排放为高“碱雨”与化肥生产相对于“酸雨”而言科学家把pH值大于
7.0的降水叫“碱雨”八十年代我国著名的化工城市吉林收集到碱雨原因是该市有座合成氨化肥生产联合企业管理不善有相当量的氨气跑冒滴漏到大气中氨气被降水冲刷形成碱雨它发生在局地某个时间段也未造成明显灾害比较易于控制因此从灾害角度而言碱雨不能与酸雨相比拟但从科学角度而言形成的道理是一样的都是降水在高空中冲刷酸碱物质的结果科学家根据计算绘出1995年中国大陆NH31°X1°网格排放图有趣地是,该图与前面的SOx和NOx图规律有所不同农村NH3的排放高于某些城市;西部农牧区NH3的排放,并不比东南部低多少碱雾 美丽的西双版纳风景秀丽气候宜人一年分干旱两季干季中每日晨起大雾午时云开雾散由于大气致酸成份H2SO4HNO3不高其首府景洪雾水一般为中性几年前pH值为
6.32;但是其郊区小镇勐养雾水pH值高达
8.34一次测得的最高值竟达到
9.15国内罕见!究其原因在此小镇有一个水泥厂一个复合肥料厂大量排放烟尘和氨烟尘中含有碱性的氧化钙碳酸钙和碳酸钾它们被细小的雾滴吸收或吸附雾水即呈明显碱性土壤-扬沙-酸雨土地耕作,交通运输,建筑工地会平地扬沙中国古代诗词中所描述的“黄尘古道”形象地描述了中国北方平地扬沙的景观特别在北方植被发育不全的冬春两季,土地裸露,现象更为严重大致上北方土壤偏碱性,被风吹起的扬尘也偏碱性,会中和雨中酸性物质;南方土壤偏酸性,扬尘也偏酸性,使雨中酸性物质增加会促进酸雨扬尘中的粗颗粒,近似于土壤成份,含钙的硅酸盐和碳酸盐,呈碱性,可中和酸雨;细颗粒,在高空会吸附酸性气体总体呈酸性,会促进酸雨我国北方干旱少雨,雨量集中,大雨或暴雨有较大缓冲酸的能力大气中同样数量的酸性物质,一次成雨,雨量大,pH值未必低;北方多风沙,来自沙漠的沙粒偏碱性;北方土壤也偏碱性,飘尘也偏碱性,都会中和大气中某些酸性物质经过监测得知北方雨水含碳酸氢根离子和粘土矿物较多,对酸性物质有较强缓冲能力这些因素都决定中国北方目前不可能成为酸雨地区,短期内也不会扩展成为酸雨地区,虽然中国北方某些地区SOx和NOx排放并不比中国南方低科学家根据计算绘出1995年中国大陆北方尘埃排放图它们的分布对北方降水的酸碱性起至关重要作用一座城市半边酸雨半边碱雨 福建省三明市是座新兴的工业城市它位于该省内陆山区中部市区面积约1000平方公里四面环山东西长南北短奇怪地是多年来城市东部降水呈明显酸性近几年降水pH值最低达到
4.0;而相差仅四公里的城市西部降水呈明显碱性降水pH值最高可达
9.89;同一场雨城东酸雨城西碱雨现象前所未闻通过常期监测和污染源调查科学家做出了合理的解释该城市座落于高山环绕的盆地中降水的酸碱性主要为当地环境污染源所制约城市东部是上风向降水主要受高空大气层积雨层影响该层含有城市燃煤所排放的酸雨前兆体SOx和NOx故呈酸性落地就是酸雨而城西部是在下风向特别时三明钢铁厂三明化工厂所排出的碱性粉尘和颗粒物遇到高山堆集在西部低空在降雨过程中被冲刷各种酸碱物质中和碱性大于酸性降水明显呈碱性此种碱雨还不同于新疆的碱雨前者仅含碱性颗粒物;而后者是在酸雨的基础上增加碱性粉尘和颗粒物形成的阴阳离子含量甚高污染更为严重治理也就更难一场雨上半场是中性下半场是酸性 一场雨有时持续几分钟有时持续几小时个别情况还有持续几天的酸雨酸雨从始至终总是酸的吗科学家进行了实时监测酸雨地区内有的雨的确从头到尾都是酸性的;碱雨地区内有的雨的确从头到尾都是碱性的;但是我国浙江某地科学家发现了:一场雨上半场是中性下半场是酸性的而且有重覆性奇也不奇经取样研究得知800米至1000米高空雨云的确被酸化了但是在雨云下有一层碱性颗粒物来自于化工厂和水泥厂烟囱排放其质量较重漂浮在800米下的低空当开始下雨时高空酸雨降下时发生云下洗脱雨中的酸性物质正与云下的碱性物质中和落在地面表现为中性;雨继续降落云下碱性物质其量有限被洗脱干净或其量较少时不足以中和酸性落在地面的雨表现为酸性直到雨终同此道理酸雨地区雨季的头场雨也常常是中性的无污染干净能源 无污染干净能源经常指风能,太阳能,潮汐和地热等风能我国风能资源总量为16亿千瓦,约有10%可供开发利用;特别是内蒙、新疆,青海,甘肃等省风能丰富,可用风能发电,目前风力发电装机容量已达20万千瓦这等于说至今尚未开始利用 内蒙古自治区风能十分丰富其总储量达到
10.1亿千瓦其中经济可开发的约占10%即
1.01亿千瓦1997年该自治区有50瓦至5千瓦的小型户用风力发电机
13.7万台容量达到
1.85万千瓦它们分布于广大的农村和草原;草原上地广人稀有的村子只有两叁户人家拉电线太费钱有了户用风力发电机牧民可以照明看上电视1997年该区有小型独立风力发电站32台总容量160千瓦;而联网的风电场101台容量共
3.98万千瓦该区尚计划进一步发展风能并替代火力发电;目前风能利用发电加上该区煤资源丰富而发展起来的火力发电使内蒙自治区本身用电已有所盈余且能向京津地区远距离输出若能进一步发展风能可达到经济发展与环境保护双赢之目的太阳能在中国有600万平方公里土地面积其上太阳能年辐射总量超过60万焦耳/平方厘米特别是西藏、云南、青海等省日照时间更长利用前景广阔可发展太阳能热水器太阳灶被动式太阳房和太阳能电池等目前太阳能利用仍属起步阶段年产生能量仅为200~300万吨标准煤太阳能发电 1997年全世界太阳能电池发电能力为13万千瓦比1996年增加了43%;从1990年开始平均年增长率为16%,可见发展之迅速日本电池公司开发的附有蓄电装置的太阳能发电系统已付应用它的特点是节约能源降低成本潮汐能东南沿海浙江、福建等海岸潮汐起伏大潮起屯水,潮退落水,通过水位落差也可用于发电我国可开发的潮汐能约在2000万千瓦以上,目前刚刚建成潮汐能和波浪能试验电站,潜力很大水力发电水力发电是另一大类无污染干净能源,我国水电可开发资源为
3.78亿千瓦特别是我国西南诸省和浙江、福建等省水力资源丰富,发展水力发电大有用武之地目前仅开发利用了约1%,近8000万千瓦其中,长江三峡水电站可解决南方数省能源问题 青海省是发展水电而得益的例子青海省以前主要靠火力发电但该省缺煤每年要从外省调运100万吨煤用于发电才能满足用电需求近年来该省着力于发展水电1997年全省发电量中水电占60%;仅龙羊峡水电站一项其装机容量达到128万千瓦地热地热资源尚有待进一步勘查,前景看好北京市郊区就打出多口温泉,热水可用于冬季取暖和日常洗浴,有益于人体健康云南省某地温泉水温可近摄氏百度,乡民直接在其内杀鸡退毛堪称一绝我国现已探明的地热储量约为60亿吨标准煤,现加以利用的仅为其万分之一核电站运行良好的核电站是安全的,起码不排放酸性物质到大气中我国东部和南部沿海地区,已经建立和即将建立若干核电站,将有利于减缓酸雨的污染 现将年供电能力100万千瓦的核电站和同等能力的燃煤火力发电站对环境的影响做了比较:就居民受到辐射剂量而言压水堆核电站是
0.018毫克/年;而火力电站是
0.048毫克/年因为煤中含有极微量的放射性元素核电站不会排放任何SOxNOx和烟尘;而火力发电站每年排放SOx46000吨NOx26250吨和烟尘3500吨出于核电有益于环境核电近年来发展很快在世界电力工业结构中已排在火力发电之后处于第二位发展沼气使用低硫煤发展沼气 我国广大农村习惯用秸秆薪材取暖和炊饭利用量约为
2.6亿吨标准煤占农村能源消费的70%左右但利用效率不高且能排放少量SOx和NOx酸性气体可发展沼气池生产沼气取暖和炊饭沼气池渣尚可肥田且减少酸性气体排放目前我国农村已建成各种沼气池超过500万座产生沼气相当于70万吨标准煤将来秸秆将主要用于还田和生产沼气使用低硫煤 火力发电和工业锅炉是排放酸性物质到大气中形成酸雨的主要罪魁祸首通过使用低硫优质煤,使用天然气和燃料油代替煤,可在一定程度上减少酸性物质的排放此外应用型煤、湿法脱硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效减少酸性物质向大气排放使煤前先将煤洗洗 烧煤前先用水将煤洗洗不是图干净是为了脱硫用专用洗煤设备洗煤可将煤中10-40%的可溶性硫酸盐除去如果洗煤前煤的含硫量是
1.5%那麽洗后可接近
1.0%这是脱硫的一种简单而有效的方法在洗煤设备里将煤粉浸入水中煤粉比重轻处于悬浮状态而大部分硫化物即沉淀下来含硫污泥的处理又成了新的难题火电厂改造 1995年底我国火力发电装机容量为
1.60亿千瓦二氧化硫排放量占全国总排放量的35%;2000年火力发电装机容量又增加了三分之一左右二氧化硫排放量已接近全国总排放量之半凡事抓大头首先从布局上加以优化应在双控区的城市市区内不再新建燃煤火电厂;同时对已有火力发电厂完善脱硫设备以山东省为例该省电力工业排放的二氧化硫占全省总量的
58.88%但电力工业所排放的二氧化硫之去除率仅为
4.47%差距实在太大即使这
4.47%也主要是烟尘吸附或含有硫化物通过除尘设备降尘附带脱的硫真正意义的脱硫设备尚未安装和运行 火力发电和工业锅炉是排放酸性物质到大气中形成酸雨的主要罪魁祸首通过使用低硫优质煤使用天然气和燃料油代替煤可在一定程度上减少酸性物质的排放此外应用型煤、湿法脱硫除尘、炉内喷钙固硫、电厂锅炉排烟脱硫和流化床除尘脱硫等新环保技术可有效减少酸性物质向大气排放绘图56治理化工冶金有色建材工业二氧化硫污染 化工冶金有色金属冶炼和建材工业生产过程中排放二氧化硫约占二氧化硫总排放量20%左右应对尾气进行治理;严重污染的旧工艺和旧设备应加改造和更换;应实行清洁生产全过程控制烟囱内壁涂一层石灰乳 烟囱内壁涂一层石灰乳后当烟道气通过时所含微量的SO2将被吸收大概烟气中90%以上的二氧化硫可被脱去同时可回收石膏和亚硫酸钙石膏将用于建筑材料造纸部门 石灰CaO或CaOH2乳浆液与二氧化硫的化学反应是: CaOH2+H2SO3=CaSO3和CaOH2+H2SO4=CaSO4用氨水吸收烟气中二氧化硫 有的工厂或附近厂区有化肥厂或合成氨车间可引来氨水吸收烟气中的二氧化硫即: 2NH4OH+H2SO3=NH42SO3和2NH4OH+H2SO4=NH42SO4所得产物尚可加硫酸生成高浓度二氧化硫和硫酸铵即: NH42SO3+H2SO4=SO2+NH42SO4 硫酸氨是良好的化肥用废碱液吸收烟气中二氧化硫 有的工厂或附近厂区有造纸厂其碱性废液含有NaOH或NaCO3十分难于处理用它吸收烟气中二氧化硫彼此中和有双嬴之利即: 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O用活性碳吸附烟气中二氧化硫 用活性碳吸附二氧化硫以脱除烟气中微量二氧化硫其脱硫效率高活性碳尚可再生循环使用在解吸后回收石膏高浓度二氧化硫和硫酸等付产品但不适用于高硫煤烟气脱硫汽车尾气净化用甲醇代替汽油 我国汽车数量越来越多,汽车尾气污染问题日益严重目前已从80~90年代的煤烟型大气污染特征转向煤烟-汽车尾气混合型大气污染特征可应用甲醇、液化气等干净的代用燃料代替汽油,将明显降低NOx的排放甲醇分子含有氧,比不含氧的汽油,易于燃烧完全,从而较少排放NOx用燃气代替汽油 近几年大街上时髦燃气大巴士这实在是好事与汽油相比燃烧产物中氮氧化物减少39%;二氧化硫减少90%;一氧化碳减少97%无疑对控制酸雨是有利的而且是目前能够实现了的汽车尾气净化 汽车安装尾气净化器,实施尾气催化净化,将NOx转化为中性的、无污染的氮气,排向大气城市应呼吁着力发展公共交通,适度限制私人汽车发展等发展有高效内燃机的新型汽车,适时报废尾气排放未达标的车型电动公共汽车 日前美国通用汽车公司生产的新型电动汽车业已面市并在加利福尼亚和亚利桑那州投入使用据称此举可使全美国污染最严重的洛杉矶市在净化空气的斗争中反败为胜该电动公共汽车使用高效燃料电池白天用晚上充电;或部分电池使用部分电池充电;新型电池体积趋向小型化重量趋向轻型化当然这样矛盾被转化到电厂他们算了一个总账净化一个大型电厂烟囱尾气的投资比净化百万辆汽车的尾气的投资要上算得多也容易得多发展中国家可以一步到位不必先全面发展尾气净化器后再发展电动公共汽车有报导南美国家哥斯达黎加首都也已投入使用我国大城市诸如上海可否率先使用呢?!何控制酸雨不再生成 酸雨控制是个十分紧迫的事情应该在近期得到控制近年得到改善因此需要两步走:先从实际情况出发对目前的酸性物质排放加以消减以求短期见效果;同时考虑根本改革即能源结构的变更从根本上解决问题后者在短时间内难以奏效 目前着手控制酸雨的措施包括:限制高硫煤的开采与使用;重点治理火电厂二氧化硫污染;防治化工冶金有色金属冶炼和建材等行业生产过程中二氧化硫污染 酸雨控制的根本途径是减少酸性物质向大气的排放目前的有效手段是使用干净能源发展水力发电和核电站使用固硫的型煤使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术发展内燃机代用燃料安装机动车尾气催化净化器培植耐酸雨农作物和树种等仅控制和消减酸雨地区的酸性物质排放能控制酸雨吗 酸雨是在高空雨云中形成的并可长距离传输因此不能仅控制酸雨区的酸性物质排放应该周边地区一起控制科学家曾估计过我国大部分省份它排放的SO2有一半以干湿沉降方式沉降在本省范围;有20-30%沉降到周围省份;其它则沉降到较远的省份大城市则更为突出它们排放的SO2,仅有20%左右沉降在本市内80%则被传输到其它地方去了可见不但要控制和消减酸雨地区的酸性物质排放还要控制和消减其周边地区酸性物质排放特别是要控制和消减大城市的酸性物质排放才能完全解决我国的酸雨问题增加烟囱高度能控制酸雨吗 前一阶段许多大城市修建许多近200米高的高烟囱来代替70-80米高的中型烟囱一下子污染物被带向千米高空继而扩散离开市区这一招数显然对控制酸雨无用且有害在千米高空高烟囱排出的致酸前兆体很容易与云水混合使其酸化继而经大气传输使酸雨区域扩大由城市扩至农村中国酸雨分布图近二十年监测结果1982年中国酸雨分布图,1987年中国酸雨分布图和1993年中国酸雨分布图较准确勾划出中国大陆有相对稳定的一大块酸雨区域棗长江以南包括江苏,上海浙江福建江西湖北湖南广东广西海南贵州四川重庆云南等省市大部分地区;及两小块酸雨区域棗胶东半岛和图门江地区后两者“酸雨”孤岛的形成,一方面是由于附近有较大城市青岛、长春、吉林有酸性物质强排放源另一方面它们濒临海洋,海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床 我国最强酸雨区在哪里八十年代年降水平均pH值最低的地区在重庆贵阳和柳州地区九十年代最强酸雨区东移到了长沙南昌和杭州1995年长沙市年降水平均pH值为
3.53;南昌市
4.68;杭州市
3.91东移的原因尚在研究之中可能与这些地区的经济近期快速发展有关我国最强碱雨区在哪里我国年降水平均pH值最高的碱雨区都在临近沙漠的城市例如1995年内蒙古自治区呼和浩特市年降水平均pH值为
7.94;甘肃古城敦煌市为
8.291986年青海省格尔木市年降水平均pH值为
8.20;而1986年新疆石河子市年降水平均pH值达到
7.53首先这些城市干旱少雨;其次它们临近沙漠碱性的沙粒是形成碱雨的天然源 酸雨是青蛙和鸟类的天敌 酸雨是青蛙和鸟类的天敌,鸟穿过酸雾,酸对角膜有刺激性,而鸟和青蛙对酸又十分敏感,即患红眼病酸化土壤肥力减退、农业减产酸雨可使土壤微生物种群变化,细菌个体生长变小,生长繁殖速度降低,如分解有机质及其蛋白质的主要微生物类群牙孢杆菌,极毛杆菌和有关真菌数量降低,影响营养元素的良性循环,造成农业减产特别是酸雨可降低土壤中氨化细菌和固氮细菌的数量,使土壤微生物的氨化作用和硝化作用能力下降,对农作物大为不利科学家试验后估计我国南方七省大豆因酸雨受灾面积达2380万亩,减产达20万吨,减产幅度约6%,每年经济损失1400万元银耳白了菜叶黄了福建沿海某地盛产银耳远销海内外近期不知什么原因颜色泛黄变成次品农民将它们至入塑料大棚内用硫黄蒸汽熏蒸的确见效银耳雪白成为上品但大量的硫逸出大气或沉于地下结果良田寸草不生每日清晨田间酸雾迷漫菜地菜叶泛黄所产菜无人敢买附近城镇居民多患哮喘病和支气管炎经过教育和综合治理业已改观 酸雨与人体健康人体耐酸能力高于耐碱能力,如经常用弱碱性洗衣粉洗衣服不带手套,手就会变得粗糙,皮革工人,经常接触碱液,也有类似情况;但皮肤角质层遇酸就好一些可是,眼角膜和呼吸道粘膜对酸类却十分敏感,酸雨或酸雾对这些器官有明显刺激作用,导致红眼病和支气管炎咳嗽不止尚可诱发肺病这是酸雨对人体健康的直接影响另一方面,农田土壤酸化,使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属如汞、镉、铅等再溶出继而为粮食,蔬菜吸收和富集人类摄取后中毒得病这是酸雨对人体健康的间接影响酸雨与文物 酸雨能使文物面目皆非碑林文字模糊;著名的杭州灵隐寺的“摩崖石刻”近年经酸雨侵蚀,佛像眼睛、鼻子、耳朵等剥蚀严重,面目皆非,修补后,古迹不“古”碑林、石刻大都由石灰岩雕成,遇到酸雨立即起化学反应,酸碱中和,即被腐蚀 南方某地属于酸雨区有一块五百年历史的大理石碑50年前字迹尚清晰现在已一片模糊这说明此事与近40至50年间的酸雨现象有关上海市嘉定城中明代万历年间古建金沙塔在酸雨产生的水滴石穿的腐蚀作用下表面层日益灰暗更显颓废酸雨尚可使油漆泛白,褪色给古建筑和仿古建筑带来许多麻烦,缩短粉刷装修的时间周期受酸雨淋的酚醛磁漆及醇醛磁漆大约两个月开始变色失去光泽部分涂膜脱落锈蚀嘉定名园秋霞圃江龙潭古建筑十年内粉刷油漆多次不久又暗淡无光使游人摇头而去酸雨与桥梁 酸雨能加速金属腐蚀,腐蚀速率碳钢大于镀锌铁板,紫铜较低,出现空洞和裂缝,强度降低,桥梁损坏金属涂上涂料会减缓腐蚀 在酸雨现象严重的重庆城区敞开暴露的碳钢腐蚀率大于一般大气暴露情况的
4.7至16倍;腐蚀速度达到
171.3微米/年重庆市路灯金属器具使用寿命较其它酸雨较轻城市要低一倍壁画为什麽脱落 壁画者是将画涂附在壁上而碳酸钙一般是壁的主要成份二氧化硫或酸雨侵入壁画后与壁画结合一起的碳酸钙起了化学作用结果碳酸钙变为硫酸钙体积成倍增大涨破壁画表面致使颜料脱落许多古代壁画文物难逃此厄运酸雨与建筑酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而建筑物损坏科学家曾收集许多被酸雨毁害的石灰石和大理石建筑材料分析发现该样品的碳酸盐的颗粒中总是嵌入硫酸钙晶体硫从哪里来认定与酸雨有关沙浆混凝土墙面经酸雨侵蚀后出现白霜;经分析此种白霜就是石膏硫酸钙 重庆市1956年建成的重庆体育馆水泥栏杆由于酸雨腐蚀石子外露深达1厘米之多按时间估计平均每年浸蚀
0.4毫米十分惊人这种水泥栏柱石子外露现象在路旁电线杆上也每每发生除了影响材料强度之外尚影响市容观瞻绿肥
1、什么是绿肥?绿肥有哪些种类? 凡作肥料施用的植物绿色体均称为绿肥绿肥的种类很多,根据分类原则不同,有下列各种类型的绿肥 1按绿肥来源可分为
①栽培要肥,指人工栽培的绿作物;
②野生绿肥,指非人工栽培的野生植物,如杂草、树叶、鲜嫩灌木等 2按植物学科可分为
①豆科绿肥,其根部有根瘤,根瘤菌有固定空气中氮素的作用,如紫云英、苕子、豌豆、豇豆等;
②非豆科绿肥,指一切没有根瘤的,本身不能固定空气中氮素的植物,如油菜、茹菜、金光菊等 3按生长季节可分为
①冬季绿肥,指秋冬插种,第二年春夏收割的绿肥,如紫云英、苕子、茹菜、蚕豆等;
②夏季绿肥,指春夏播种,夏秋收割的绿肥,如田菁、柽麻、竹豆、猪屎豆等 4按生长期长短可分为
①一年生或越年生绿肥,如柽麻、竹豆、豇豆、苕子等;
②多年生绿肥,如山毛豆、木豆、银合欢等
③短期绿肥,指生长期很短的绿肥,如绿豆、黄豆等 5按生态环境可分为
①水生绿肥,如水花生、水戎芦、水浮莲和绿萍;
②旱生绿肥,指一切旱地栽培的绿肥;
③稻底绿肥,指在水稻未收前种下的绿肥,如稻底紫云英、苕子等
1、什么叫做肥料 凡是为提高作物产量和产品品质、提高土壤肥力而施入土壤的物质都叫肥料直接供给作物必需营养的那些肥料称为直接肥料,如氮肥、磷肥、钾肥、微量元素和复合肥料都属于这一类而另一些主要是为了改善土壤物理性质、化学性质和生物性质,从而改善作物的生长条件的肥料称为间接肥料,如石灰、石膏和细菌肥料等就属于这一类然而,这两类肥料有时是不能截然分开的,如有机肥料既是直接肥料又是间接肥料
2、作物必需哪些营养元素? 凡是植物正常生长发育必不可少的元素,叫做必需营养元素现在在植物体中已发现了70种以上的元素,但并不都是植物必需营养元素根据研究,必需营养元素有16种,它们是碳C、氢H、氧O、氮N、钾K、磷(P)、钙Ca、镁Mg、硫S、铁Fe、锰Mn、锌Zn、硼B、钼Mo、铜Cu、氯Cl
3、哪些营养元素叫做大量元素?哪些叫做微量元素?什么叫做“肥料三要素”? 植物生长发育必需上述16种元素,但对其需要量有很大差别,习惯上把碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、称为大量元素;把需要量少的,含量在
0.01%以下的其余7种元素称为微量元素植物对氮、磷、钾需要较多,而土壤又往往不能满足作物的需要,经常要通过施肥来供应作物的需要,故称它们为“肥料三要素”
4、什么是有益元素和超微量元素? 有些元素虽然是必需元素,但它们对植物有一定的营养作用,这些元素被称为有益元素,如钴Co,它是非必需元素,但它是豆科作物根瘤菌固氮时必需的元素,因此它对豆科的生长有良好的影响钠Na、硅Si、碘I、硒Se、锶(Sr)镍Ni、钒V等也是有益元素超微量元素是指那些在植物体中含量很少很少的在十万分之几以下非必需元素,其中有些是有益元素,如硒、镉、汞等元素
5、作物的必需营养元素从哪里来? 植物所需的碳、氢、氧来自空气和水,氮素主要来自土壤,其余元素来自土壤所以除了碳、氢、氧外,植物主要靠根系从土壤中吸收这些养分根瘤菌作为人工接种物,已长期应用于豆类种子该菌天然存在于豆类的根瘤上,其所产生的氮化酶,能将空气中的N2转化为铵,而植物则进一步将铵转变成氨基酸根瘤菌的接种物已作为肥料的一种替代物而进入市场催化剂催化剂又称触媒,是一类能改变化学反应速度而在反应中自身并不消耗的物质其作用通常是加速反应;若其作用是使反应速度减慢,则称负催化剂催化剂可以是气态物质(如氧化氮)、液态物质(如酸、碱、盐溶液)或固态物质(如金属、金属氧化物),还有些以胶态存在(如生物体内的酶)在催化剂工业中,主要产品是固体催化剂催化剂有的是单一的元素或化合物,有的是复杂的综合体在多数场合下,为了使催化剂具备特定的功能,常用几种成分复配而成,按作用不同可分为催化活性组分、助催化剂、催化剂载体等许多固体催化剂中的活性组分是载于载体上的环境市场使催化剂的发展有了希望今后5年,环境市场增长最快,约13%迄今为至,欧洲增长最为明显的是汽车尾气净化催化剂,因为欧盟(EU)规定要求新汽车都装上这种催化剂亚洲汽车尾气净化催化剂市场也迅速发展最近Ordeg和Degussa公司在韩国的合资公司宣布,计划将催化转化器的生产能力翻番,由150万套/年增至300万套/年商品名一氧化碳助燃剂性能及用途本品活性高,催化裂化装置使用该产品后烟道气中的一氧化碳含量接近于零,再生剂上积炭能比使用助燃剂前降低50%左右,轻质油收率可提高2%~3%,焦炭产率能降低
0.5%以上同时一氧化炭燃烧时放出大量热量能被利用,可使装置总能耗降低本产品筛分接近于裂化催化剂,流化性能好,易与裂化催化剂混合均匀,有利于助燃性能的发挥本产品用于催化裂化装置催化剂再生过程中一氧化碳助燃包装及贮运专用小桶包装,内衬塑料袋本产品易吸潮,储运、保存时应注意防潮防止受其他化学品污染,运输过程中要轻拿轻放 商品名氨合成催化剂A106,A109,A110-1,A110-2,A110-3,A103H性能及用途均为有金属光泽的黑色无定形固体颗粒或球形堆积密度分别为
2.7-
3.
02.7-
3.
02.6-
2.
82.8-
3.
02.8-
3.0和
2.4-
2.7kg/L主要用于合成氨工业中,促使氢和氮合成为氨也可用于治金工业、电子工业,促使氨分解为纯净的氢气和氮气储运及防护同主温变换催化剂 商品名氨合成催化剂AC成分由精磁铁矿、氧化铝、氧化钴经电熔、冷却、破碎、筛分制得性能及用途本品为黑色有金属汹涌的不规则固体颗粒有各种粒度供选择活性(耐热前出口氨含量)≥
14.5%;耐热后活性≥
14.0%本品用于合成氨工业的氨合成过程安全注意事项本品无毒,贮于干燥处,防止污染包装及贮运铁桶装 商品名预还原氨合成催化剂A110-I-H成分活性铁性能及用途本品为银灰色无规则的固体颗粒有各种粒度供选择活性;出口氨≥20%;耐热后出口氢≥
19.5%本品主要用于大、中、小型厂合成氨工业,使H3和N2合成为NH3,已在引进的30万吨/年的大型氨厂广泛使用包装及贮运铁桶装 商品名内燃机尾气净化催化剂XLC-1001成分主要成分为La、Cu、Mn性能及用途本品为深褐色,直径5~7mm小球在空气中易受潮,不燃烧,无臭无味,不溶于水、强酸及强碱质量指标符合企业标准堆积密度
0.7~
0.8kg/L,耐压强度710kg/粒,磨耗率<1%,比表面积70~90m2/g,孔容积
0.28~
0.35ml/g,转化活性空速10000h-1,温度300℃),CO转化率>
97.0%,HC转化率>
85.0%本品用于氧化净化柴油机、汽油机排出的尾气中一氧化碳(CO)、碳氢化物(HC)等有害气体,是地质勘探、矿山井下采掘工程中,改善井下作业环境必不可少的催化剂用于汽车尾气的净化,控制城市大气污染,改善城市环境用于工业有机合成排气中毒气体的转化净化,控制城市大气污染,改善城市环境用于工业有机合成排气中有毒气体的转化净化,对一氧化碳和芳烃有较好的净化效果包装及贮运铁桶内衬塑料袋装,净重35kg 商品名苯系有机废气净化催化剂Q101成分原料经化铜、化碱、沉淀、过滤,加特种助剂碾压、压片、预处理、过筛包装即得性能及用途本品为直径5×5mm灰黑色圆柱形片质量指标执行Q/320000NH020-90标准其强度、活性、选择性比进口100型好本品可用于各种类型有机废气的净化处理,其能耗低,效果显著安全注意事项基本无毒贮于干燥处,防止污染包装及贮运纤维板桶内衬塑料袋闭包装 酸硷化学伤化学物品的溶液,粉尘或气体进入或接触眼内,都可引起眼部损伤,统称为化学性烧伤多发生在化工厂、实验室或施工场所其中最多见的为酸性和硷性烧伤
一、致伤原因和特点1.酸性烧伤化学工业或实验室所用的强酸是常见的致伤物酸性物质对蛋白质有凝固作用酸性溶液浓度较低时,仅有刺激作用;但强酸能使组织蛋白凝固坏死,由于凝固的蛋白不溶于水,形成一凝固层,能阻止酸性物质继续向深层渗透,因此组织损伤相对较轻2.硷性烧伤常见的硷性烧伤多由强硷如氢氧化钠、生石灰、氨水等引起硷能溶解脂肪和蛋白质,与组织接触后能很快渗透扩散到组织深层和眼内,使细胞分解坏死因此,硷性烧伤的性质与结果要比酸性烧伤严重得多.土壤酸碱度及其调节土壤酸碱度常常影响植物生长和施肥效果它是土壤肥力的一项指标酸指易于向其它物质释放出质子,即氢离子(H+)的物质碱指易于接受质子的物质当酸与水混合时,解离或电离出氢离子和陪伴阴离子(又称为酸根)假定有酸HA,其陪伴阴离子为A-,它在水溶液中解离为式中H+为活性酸度,H+活度越大,该酸越强硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)等都是强酸,而碳酸(H2CO3)、硼酸(H3BO3)、各种有机酸如醋酸(CH3COOH或表示为HOAc)等是弱酸碱性物质可以中和酸中和作用指酸和碱反应生成盐和水HA+BOH——→BA+H2O(B为盐基阳离子,OH为氢氧根离子,又叫羟基)强酸几乎可以全部解离而弱酸在水溶液中只能部分解离,放出有限数量的H+当这些H+遇到碱性物质中和后,解离反应向式右方向进行,解离出被中和掉数量的H+,再中和,再解离,直到弱酸被全部中和掉因此弱酸不但具有活性酸度,还有潜在酸度,两种酸度之和叫做总酸度H+的活度(即活性酸的浓度)单位是摩尔/升(mol/L)但通常用pH值来表示pH值的定义为H+活度(AH+)倒数的对数假定H+活度为
0.0001摩尔/升,根据上式计算,则pH值为
4.0pH值每变化一个单位,酸碱度的数量变化10倍要中和这些H+所需要的碱性物质数量急剧增加弱酸和弱酸盐可以组成酸碱缓冲体系,这是指向该体系中加入少量酸或碱后仍能使溶液pH值保持在某一窄范围内,即抵抗pH值改变的能力例如醋酸和醋酸钠混合液,醋酸钠高度解离,产生一定浓度醋酸根离子,该离子抑制醋酸分子解离如果向该体系中加入少量酸,则醋酸根离子和氢离子反应形成醋酸分子;若向体系中加少量氢氧化钠(碱),氢氧根离子与溶液中的氢离子生成水,醋酸分子解离补充中和掉的氢离子,结果体系的活性酸度都几乎不变土壤酸碱度由土壤pH值表示,即土壤被氢离子饱和的程度土壤酸度主要来自土壤中的腐殖质或有机质、硅铝酸盐粘粒、铁铝水合氧化物、交换性铝、可溶性盐类和二氧化碳土壤中的酸性物质几乎都是弱酸,因此会有一定的缓冲容量土壤pH值除与土壤母质和有机质有关外,还与降雨有关,穿流土壤的水将碱性元素钙、镁等淋洗出去后,土壤酸度增高收获作物也会带走一定数量的钙、镁豆科植物中比非豆科植物中钙、镁含量高豆科根瘤菌固氮也会使土壤酸化施肥,尤其施氮肥,会使土壤酸化,在酸性土壤上这是有害的,而在石灰性土壤或缺铁、锰或其它微量元素的土壤上这可能是有益的,降低土壤pH值可使这些元素有效性提高土壤酸度过高,即土壤pH值过低时,可能有一个或多个有害作用影响作物生长
(1)铝和锰元素达到毒害水平;
(2)分解有机质和转化氮、磷、硫的生物可能数量少、活性低;
(3)土壤阳离子交换量极低时也可能缺镁;
(4)豆科共生固氮大大减少;
(5)酸性强的粘质土壤团聚差;
(6)磷和钼等养分的有效性低许多作物在土壤pH值
6.0~
7.0范围内生长最好,有些作物则需要酸性土壤条件有机质分解或施用铵态氮肥会增加土壤酸度,铵离子转化为硝酸根时释放H+2NH4++4O2——→2NO3-+2H2O+4H+对酸度过高的土壤一般用石灰来处理,达到适合作物生长的土壤酸度石灰对土壤的作用远远超过中和土壤酸性它还改善土壤物理性质、刺激土壤微生物活性、使矿物质对植物的有效性增强、为植物提供钙和镁、增加豆科作物共生固氮确定施用石灰量时,要从活性酸度和潜在酸度两方面考虑测定土壤pH值方法简便,但只能测定活性酸度,还不能确定施石灰量石灰需要量不仅与土壤pH值有关,还与土壤缓冲容量或阳离子交换量有关,阳离子交换量(CEC)指被土壤胶体保持的阳离子可被其它阳离子取代,或者说它们是可交换的,钙可被钾或铝或氢交换,反之亦然确定施用石灰量通常采用的方法是将土样加进一定量的缓冲溶液中,改变溶液的pH值这一改变量与原来的土壤pH值和缓冲容量成正比,由此经过计算求出土壤pH值提高到一定水平时的石灰需要量常用的石灰材料有碳酸钙、方解质石灰石(结晶碳酸钙)、白云质石灰石(结晶碳酸钙镁)、生牡蛎壳、烧过的牡蛎壳、泥灰岩、生石灰、熟石灰、钢渣磷肥、石膏等另外还有一些不太常用的石灰材料在有豆科作物的轮作制中,应在豆科播种前3~6个月施石灰,在酸性土壤上种植豆科作物更需要施石灰如果冬小麦收后接着种豆科作物(如三叶草),最好在种小麦时施石灰施石灰应与土壤充分混合水分是石灰材料与土壤反应必不可少的条件干燥土壤中的石灰对pH值的作用很小砂质土壤宜少量多次施,粘质土壤宜多量少次施,翻入20厘米土层中混匀参考文献
1.酸性土壤施用石灰是一项良好的管理措施(肥料与农业发展国际学术讨论会论文集)
2.土壤酸度及施用石灰(土壤肥力与肥料)运用针对性的特殊解毒剂如铅中毒,用依地酸二钠钙解毒;亚硝酸盐中毒工业盐用美蓝解毒;某些重金属中毒,如砷、汞、锑等,必须用二巯基丙醇解毒候德榜——中国近代化学史上的第一颗明星凡是学过化学的人,都会看到各种各样的物质制备和形形色色的化学反应都被冠以外国的名字,这时你有没有在心中问过,有没有用中国人的名字命名的化学反应或方法呢?有,他就是发明候氏制碱法的候德榜,说出“难道黄头发绿眼珠的人能搞出来,我们黑头发黑眼珠的人就办不到吗?”的中国近代化工专家候德榜
一、生平简介
二、制碱工业简史及候氏制碱法
三、生平逸事
一、生平简介候德榜,著名化工专家,字致本1890年8月9日生于福建省闽候县坡尾乡一农民家庭,1974年8月26日卒于北京1907年以优异成绩毕业于美国教会办的福州英华书院,1910年考取清华留学预备学堂高等科,1913年以全部功课十科均满分完成预科学业并公费派往美国留学,1917年获美国麻省理工学院化工专业、1919年获哥伦比亚大学硕士学位,1921年获该校博士学位1921年10月回国后出任中国化工工业开拓者范旭东开办的天津塘沽碱厂总工程师建国后,1951年任中国化学会理事长,1955年被选为中国科学院学部委员(今中科院院士),1958年9月任中国科协副主席1963年任中国化工学会理事长候德榜一生功绩卓越,为中国化学工业发展做出卓越贡献,是中国近代化工工业的奠基人,世界制碱权威他一生共获20多项荣誉撰写过《manufactureofsoda》、《从化学家观点谈原子能》、《制碱工学》等10余部著作,发表过60多篇论文,被范旭东称为“国宝”,其塑像立于北京化工大学院内,为后人共仰
二、制碱工业简史纯碱即苏打soda,化学式为Na2CO3,是一种重要的化工原料,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品古代,人们从草木灰中提取碳酸钾,后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠,但量太小远不能满足化工生产需求,1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐为原料制碱,称路布兰制碱法,该法分三布
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS该方法生产时需要高温,硫酸对设备腐蚀严重,CaS废弃物长期堆积臭气四溢,加之成本较高,后被氨碱法代替氨碱法即索尔维制碱法,是1862年,比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法,其反应也分三步进行
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O反应生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气2NH4Cl+CaO=2NH4↑+CaCl2+H2O该法实现了连续化生产,食盐利用率得到提高,使纯碱价格大大降低,并且产品质量纯净,故被称纯碱候氏制碱法,对上述方法做了较大的改进,此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵NH4HCO3,而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产,此法的原理是低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氢钠NaHCO3,此时母液中Na+减少而Cl-相对多,此时再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵(NH4Cl)溶解度突然降低,而食盐NaCl的溶解度变化不大,所以氯化铵(NH4Cl)析出而食盐不析出,再用氨饱和后通二氧化碳(CO2),结果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮与水中的氢化合制成,CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品,这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来,故候氏制碱法又称联合制碱法该法生产的碱质量优良,纯白如雪,在1926年获美国费城“万国博览会金质奖章”
三、生平逸事候德榜在青年时就显露出过人的智慧,在清华留学预备学堂高等科学习时,以10门课获得满分1000分的成绩毕业这无论在过去还是现在都是广大学生望尘莫及的,无怪乎范旭东称之为“国宝”候德榜志向远大,学识渊博,他1917年毕业于美国麻省理工学院化工专业,获学士学位,正如他所说“要当一名称职的化学工程师,至少要对机、电、建筑内行”毕业后他曾在美国水泥、硫酸、染料、电化等工厂实习同时继续深造,在1919年获美国哥伦比亚大学制革硕士学位,1921年获博士学位在后来的工作中,曾主建和出任多家大规模化工厂的总工程师,并曾受聘于印度达达公司碱厂顾问,每年去印度一次,使印度纯碱制造获得成功,他曾应邀访问巴西等国,为其筹建碱厂候德榜做为工程师,深入实际工作,艰苦奋斗,数十年如一日,常和工人一同钻锅炉,跑下水道,哪有问题,他就出现在哪里一次,为解决大连碱厂干燥锅出现的问题,当时已是中国化工部副部长,年过六旬的候德榜,亲自钻进60~70℃高温的干燥锅观察了解,和大家讨论解决办法候德榜将毕生精力都用在科技工作和科学研究上,他常用“勤能补拙”勉励青年人,他有极强的民族自尊心和自信心,他的名言是“难道黄头发绿眼睛的人能搞出来,我们黑头发黑眼睛的人就办不到吗!”他用他的联合制碱法为中华民族争得了荣誉,为旧中国、新中国造福,我们缅怀这样的民族脊梁第八章食品中的有机物教材分析【本章结构】
(一)本章在全书中的地位本章内容属于教材一级主题——化学与社会发展,二级主题——化学物质与健康;属于一级主题——身边的化学物质,二级主题——生活中常见的化合物;一级主题——物质构成的奥秘,二级主题化学物质的多样性本着“以人为本”、“民以食为天”,作为一种必备的知识,让学生进一步体会、理解化学与生活的关系,要求学生能从组成上识别有机物和无机物,了解对生命活动具有重要意义的有机物(如糖、淀粉、油脂、氨基酸、蛋白质、维生素等),知道某些物质(如甲醛、黄曲霉素等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵御有害物质的侵害,初步认识化学科学的发展在帮助人类战胜疾病与营养保健方面的重大贡献,列举生活中一些常见的有机物,认识有机物对人类生活的重要性糖类、脂肪、蛋白质是人类重要的营养物质,本章的知识与生产、生活实际有密切的联系学生通过本章的学习,能够提高科学素质,丰富生活常识,有利于他们正确地认识和处理有关饮食营养、卫生健康等日常生活问题从新旧知识间的联系看,本章有助于学生认识教材上册第4章《第三节化石燃料的利用》中许多物质类别,比较全面认识有机物一些特性同时也是学生对教材下册第7章P188拓展视野中有关蛋白质、油脂性质研究兴趣的一种深层次的延续从简单分子到复杂分子,从小分子延续和发展到有机高分子,通过淀粉、纤维素、蛋白质等天然高分子的学习,为下一章学习合成材料作好铺垫从学科之间的相互渗透看,本章是联系生物学、生理学、营养学和医学的重要纽带,其学习的内容与人的生命和社会活动息息相关,通过本章的学习,使学生认识到这就是“身边的化学”、“生命的科学”
(二)本章结构本章包括三节内容,共有彩色图片12幅,图片可视性强,内容密切联系学生的生活实际和生命科学的社会实际,体现化学与生命科学的联系紧密和化学与社会发展的关系同时由日常生活中的化学常识,引出学习化学,认识物质及其变化的意义,从生命科学的角度,引导学生认识化学对提高人类生活质量方面的重要作用本章知识涉及以下几方面⒈有机物和无机物的概念,从组成上区分简单的有机物和无机物⒉有机高分子化合物(简称有机高分子),碳水化合物(又叫糖类)⒊淀粉、油脂、蛋白质和维生素是食物中的主要有机营养成分⒋淀粉、葡萄糖、油脂等物质的组成和性质特征⒌淀粉、葡萄糖、油脂等物质之间的相互转变关系和对生命活动的重要意义⒍蛋白质的组成,蛋白质和维生素的物理、化学特性⒎蛋白质和维生素对生命活动的重要意义⒏食物摄取和食物烹制的科学性、合理性,不偏食、不挑食的重要性第一节
1、先以学生已知的具体的实例,抓住化合物组成中含碳的事实和特征,很自然地引出重要概念有机物
2、简单表述无机化合物的概念,同时列举学生熟悉的一些无机化合物,力图让学生通过比较从组成上区分简单的有机物和无机物接着同样用学生熟悉的一些含碳化合物为例,说明有机物和无机化合物在组成上并没有严格区分标准
3、通过简述有机物的组成、结构和利用拓展视野图片,让学生知道自然界中有机物占绝大多数,种类繁多,性质各异的原因
4、通过观察厨房里的有机物和各种各样的食物两幅图片让学生了解人类的生活离不开各种各样的物质,这些物质中大部分也是有机物同时也了解到淀粉、油脂、蛋白质和维生素是食物中的主要有机营养成分
5、通过有机物的相对分子质量大小描述,了解什么样的有机物是有机高分子化合物第二节
1、从人们吃饭时主食的营养成分了解淀粉、葡萄糖、纤维素等碳水化合物,并且知道食用淀粉的重要性同时学习葡萄糖的组成、物理性质和它在体内缓慢氧化为生命活动提供热量和能量的重要意义
2、通过光合作用的图片和学生从生物学的学习获得的知识等,了解葡萄糖的来源
3、由生活、生产知识,了解淀粉和葡萄糖之间的相互转变关系以及应用
4、通过探究活动了解淀粉的特性,懂得用碘水(或碘酒)检验食物或其它植物中是否含有淀粉
5、通过探究活动了解葡萄糖的特性,懂得怎样检验葡萄糖,了解给病人尿检葡萄糖的方法
6、通过图例和列举了解富含油脂的食物以及常见的油脂
7、学习油脂的分类方法,了解油脂的组成以及对生命活动的作用第三节
1、通过图例了解常见的富含蛋白质的食物,在此基础上了解蛋白质在体内的消化、吸收和排泄
2、学习蛋白质在人体的存在、组成,进而了解人体摄入蛋白质的意义和对生命活动的作用
3、通过活动探究,了解蛋白质的溶解性以及影响因素
4、通过活动探究,了解蛋白质的重要化学性质,了解造成蛋白质变性的各因素
5、通过图例了解常见的富含维生素的食品和维生素制剂,了解人体摄入维生素的意义和对生命活动的作用
6、通过蛋白质、维生素的一些性质的了解,联系日常生活,解答烹调和食用富含蛋白质、维生素的食品时应注意的一些问题【重点难点】第一节重点
1、从物质组成上识别有机物和无机物
2、知道怎样的有机物是有机高分子化合物
3、认识人类的生活离不开各种各样的有机物了解淀粉、油脂、蛋白质和维生素是食物中的主要有机营养成分难点
1、理解有机物和无机化合物在组成上并没有严格区分标准
2、知道自然界中有机物占绝大多数,种类繁多,性质各异第二节重点
1、知道食用淀粉的重要性
2、了解葡萄糖的组成、物理性质和它在体内缓慢氧化为生命活动提供热量和能量的重要意义
3、了解葡萄糖的来源
4、学会用碘水(或碘酒)检验淀粉
5、了解葡萄糖的特性,知道检验葡萄糖的方法和现象以及这一方法的应用
6、认识富含油脂的食物以及常见的油脂
7、认识油脂的分类方法,油脂的组成以及对生命活动的作用难点
1、了解葡萄糖的生成
2、认识淀粉或纤维素与葡萄糖之间的相互转化
3、知道酿酒中物质的转变
4、认识碳水化合物的概念
5、学习油脂的提取第三节重点
1、认识摄取蛋白质的重要性,初步认识“蛋白质是生命的基础”
2、知道生活中常见的富含蛋白质的食物
3、认识蛋白质在人体的存在和蛋白质的组成成分
4、了解蛋白质的溶解性以及影响因素
5、了解蛋白质的重要化学性质
6、了解常见的富含维生素的食品和维生素制剂,了解人体摄入维生素的意义和对生命活动的作用
7、知道某些物质(如甲醛、黄曲霉素、黄米霉素等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵御有害物质的侵害
8、联系日常生活,解答烹调和食用富含蛋白质、维生素的食品时应注意的一些问题难点
1、蛋白质在体内的新陈代谢过程
2、知道蛋白质与氨基酸的关系
3、认识蛋白质的盐析和变性【教学建议】
一、课时分配(课前调查活动自行安排)第一节1课时第二节2课时第三节2课时本章复习1课时本章测试1课时
二、教学方法建议
1、教师要有意识地提供和创设一些让学生主动学习的机会,使学生处于主体地位,并要注重培养学生通过实验、观察、阅读、讨论、资料收集、调查访问等方式,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,培养他们科学的态度,获得科学的方法
2、教学中要注意从熟悉的身边现象入手,结合生活实际,引导他们发现问题、展开探究,从而获得有关的知识和经验使他们真正感受到身边的化学物质和化学变化,增强学习兴趣,加深他们对化学在生活实际中运用的认识
3、在课堂教学中,应注重对学生进行科学的学习方法指导,倡导以科学探究为主的学习方式,使学生积极主动的获取知识,培养实践能力
4、精心准备实验P214食物中淀粉的检验实验时,碘的溶质质量分数的是关键,所用的碘酒溶液一定要稀,过浓时产生的是变黑现象而不是变为蓝色同时建议让学生事先自我准备米饭、马铃薯、芋头、面包、甘薯粉条等生活中常见的淀粉含量较高的食物进行丰富的探究活动P214检验葡萄糖的实验中,一定要注意保证NaOH的过量P218活动与探究中
①鸡蛋白的提取建议在新鲜鸡蛋的两端各钻一个小洞,然后把鸡蛋竖直,鸡蛋白就顺利地从下端的小口流出,蛋黄留在蛋壳里
②实验1使用饱和硫酸钠溶液实验时,可能会出现现象不明显建议改用硫酸铵饱和溶液,而且不能加得太少,这样盐析现象明显同时,加水后析出的蛋白质又能重新溶解
③实验2中鸡蛋白溶液的配制方法将鸡蛋清与蒸馏水以1∶4的体积比混合均匀后,用洁净的湿纱布垫在漏斗上过滤,滤液即是鸡蛋白溶液
④实验2中蛋白质的颜色反应,要求所用的浓硝酸不低于40%同时建议采用在未稀释的鸡蛋白上滴加浓硝酸8滴~10滴,很快就显现黄色,现象很明显如果有兴趣,把浓硝酸滴在煮熟的鸡蛋白或白色的羽毛上,也立即显现黄色
三、教学中的注意点
1、有机物和无机物的区别可适当引入有机物多数不溶于水,易溶于有机溶剂,多数熔点较低,多数具有可燃性等特性
2、应重视厨房里的有机物的探讨
3、P210拓展视野中的三个图例,可说明不同的有机物相对分子质量可以相差很大,但不足以让学生直接感受有机高分子的含义,可让学生通过P211练习与实践中第3小题的思考结果来理解
4、不要忽视P211上的交流与讨论,应给以学生足够的时间
5、酒精是一种重要的有机物,现行教材中除作为酿酒的产物外,只是在P213拓展视野里作些它的性质介绍,同时附带介绍甲醇对人的毒害作用,教学中可适当作些要求
6、应利用P218上所指出的1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素对蛋白质的研究做出了重要的贡献,这是对学生进行爱国主义教育的好事例
7、知道某些物质(如甲醛、黄曲霉素、黄米霉素等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助人们抵御有害物质的侵害的重要性
8、为了学生能加深维生素对人体生命活动的重要性的认识,应充分利用学生手中的教辅材料《教与学
2003.2》P6表,了解维生素的种类、来源、功用和缺乏症
9、认识食用有机物的元素组成,可参照生手中的教辅材料《伴你学下册》P68表中内容
10、由于淀粉、葡萄糖、纤维素、蛋白质、油脂等许多物质发生的化学反应普遍需要各种酶的参与,有不要简单介绍酶的特性
11、本章内容看似不多,但绝大多数都是现今高二学生化学、生物学科所要学习的内容,下放到新课程标准指导下的初中化学教材中,而且单列一章,并不是说明初三学生与高二学生对有机物知识的要求相同,但空前绝后的几乎在教材中每两页就有一个拓展视野内容,足以说明有关有机物的知识内容密切联系学生的生活实际和生命科学的社会实际,体现化学与生命科学的联系紧密和化学与社会发展的关系同时由日常生活中的化学常识,引出学习化学、认识物质及其变化的意义,从生命科学的角度,引导学生认识化学对提高人类生活质量方面的重要作用【问题讨论】
1、P218活动与探究文字叙述和P219图8-12不太吻合,特别是图
②③④指的是哪些实验的现象有待研究
2、P219倒数第二节提到的,如果用霉变甘薯喂饲家畜,家畜尤其是牛会中毒致死这一现象,可能与牛的食量相对较大,并且牛是一种反刍动物,可能对毒素的吸收最充分,吸收量最大有关【参考资料】人体内主要物质的含量化合物占人体的质量分数蛋白质15~18%脂肪10~15%糖1~2%无机盐3~4%水55~67%其他1%酶酶是蛋白质,它们具有蛋白质的特性,如温度稍高或遇强酸、强碱、重金属盐类时变性等酶也有它们自己的特性,酶是生物催化剂,催化许多有机化学反应和生物体中复杂的反应,如氧化还原、水解等酶脱离生物机体后,仍具有活性淀粉和纤维素在微生物作用下发酵变为葡萄糖,葡萄糖在微生物作用下变为酒精,都有微生物产生的各种酶的作用在人和动植物的生理活动中,酶起着重要的作用,如含有淀粉的食物常常为人们的唾液和胰液中含有的淀粉酶所水解用淀粉酶水解淀粉与用强酸水解不同,一是条件温和,即不需加热;二是反应快,效率高酶催化还有另一个特点,就是它的专一性,如淀粉酶只对淀粉的水解起催化作用人们现在已经知道的酶有1000种以上,工业上大量使用的酶,多数是通过微生物发酵制得的,并且已经有许多种酶制成了晶体,酶已得到广泛的应用,如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工艺;蛋白质用于医药、制革等工艺;脂肪酶用来使脂肪水解、羊毛脱脂等酶也用于制造多种有机溶剂和试剂,如柠檬酸、丙酮、丁醇等部分食品的营养成分食物名称能量/kj蛋白质/g脂肪/g糖类/g胡萝卜素/ug维生素A/ug维生素B1/mg维生素B2/mg维生素C/mg维生素E/mg谷类稻米(粳)
14357.
70.
676.8—
0.
160.
081.01小麦粉(标准粉)
143911.
21.
571.5—
0.
280.
081.80玉米面(黄)
14238.
13.
369.
6400.
260.
093.80豆类豆腐
3398.
13.
73.8—
0.
040.
032.71黄豆
150235.
116.
018.
62200.
410.
2018.90绿豆
132221.
60.
855.
61300.
250.
1110.95蔬菜类胡萝卜(黄)
1801.
40.
28.
940100.
040.0416—马铃薯(土豆)
3182.
00.
216.
5300.
080.
04270.34菠菜
1002.
60.
32.
829200.
040.
11321.74大白菜
631.
40.
12.
1800.
030.
04280.36韭菜
1092.
40.
43.
214100.
020.
09240.96芹菜(茎)
841.
20.
23.
33400.
020.
0681.32冬瓜
460.
40.
21.
9800.
010.
01180.08黄瓜
630.
80.
22.
4900.
020.
0390.46番茄
790.
90.
23.
55500.
030.
03190.57辣椒(尖,青)
961.
40.
33.
73400.
030.
04620.88茄子
881.
10.
23.
6500.
020.
0451.13水果类梨
1340.
40.
17.3—
0.
010.041—苹果
2180.
20.
212.
3200.
060.
0242.12葡萄
1800.
50.
29.
9500.
040.
02250.70桃
2010.
90.
110.
9200.
010.
0371.54香蕉
3811.
40.
220.
8600.
020.
0480.24干果类花生(生)
124712.
125.
45.210…
0.
04142.97肉类牛肉(肥,瘦)
79518.
113.
4090.
030.
110.22羊肝
56117.
93.
67.
4209720.
211.
7529.93羊肉(肥,瘦)
8281914.
10220.
050.
140.26猪肝
54.
19.
33.
55.
549720.
212.
08200.86猪肉(肥,瘦)
165413.
2372.
41140.
220.
160.49鸡
69919.
39.
41.
3480.
050.
090.67鸭
100415.
519.
70.
2520.
080.
220.27带鱼
53117.
14.
93.
1290.
020.
060.82鲫鱼
45217.
12.
73.
8170.
040.
090.68鲤鱼
45617.
64.
10.
5250.
030.
091.27乳类牛乳
2263.
03.
23.
4240.
030.
1410.21牛乳粉(全脂)
200020.
121.
251.
71410.
110.
7340.48羊乳(鲜)
2471.
53.
55.
4840.
040.12—
0.19蛋类鸡蛋(红皮)
65312.
811.
11.
31940.
130.
322.29鸭蛋
75312.
613.
03.
12610.
170.
354.98油脂类豆油3761…
99.90…微
93.8花生油3761…
99.90…微
42.06说明⒈摘自人民卫生出版社1991年8月出版的《食物成分表》,表中各营养成分含量按照烹调和饮食习惯以食物的净可食部分每100g计算⒉表中的“…”为未检出,“—”为未测定,“微”为痕迹量,不等于零,“0”为不含此成分⒊表中营养成分仅现于有机物第九章化学与社会发展教材分析[本章结构]
(一)本章在全书中的地位本章是初中化学的最后一章,学生已经初步学习了一些元素化合物的基础知识,了解了几个重要的化学概念和基本原理,初步具备用化学知识解释和解决生活中简单的实际问题的能力本章将带领学生从“化学与能源”“化学与材料”“化学与环境”三方面进一步认识化学与社会发展的关系帮助学生建立自然资源并不是取之不尽、用之不竭的观点;认识人类要合理开发和利用自然资源,树立保护环境、与自然和谐相处的意识,保证社会的可持续发展知道环境问题的产生与环境污染的治理均与化学知识密切相关
(二)本章知识结构本章共分三节,
1、化学在能源领域中的作用,以及几种能量相互转化的过程和装置重点了解氢能源的特点,能在实验室里自行制备氢气
2、化学对材料科学的发展作用,生活中常见的材料以及材料对社会发展的重大作用
3、了解环境污染的种类、成因以及防治方法[重点、难点]第一节,化学与能源
1.化学在能源领域中的作用,以及几种能量化学能与电能、热能、光能相互转化的过程和装置重点了解氢能源的特点,能在实验室里自行制备氢气
2.知道化石燃料是人类社会的重要自然资源及化石燃料的综合利用了解海洋中蕴藏着丰富的资源
3.了解我国能源与资源短缺的国情,认识资源综合利用和新能源开发的重要意义第二节,化学与材料
1.知道常见的金属材料,无机非金属材料,合成材料,复合材料及其应用
2.了解使用合成材料对人和环境的影响
3.认识新材料的开发与社会发展的密切关系,知道化学在材料科学方面做出的重要贡献第三节,化学与环境
1.了解典型的大气、水、土壤污染物的来源和危害
2.了解酸雨的形成原理和危害;污染水体净化的基本方法;认识合理使用农药、化肥对保护环境的重要意义;了解固体废弃物的危害,知道垃圾是一种“放错地方的资源”
3.初步形成正确、合理的使用化学物质的意识,认识化学在环境监测与环境保护中的重要作用[教学建议]
1、课时安排第一节,化学与能源2课时第二节,化学与材料2课时第三节,化学与环境2课时整理归纳测试,2课时
2、教法设想与建议第一节,化学与能源介绍常见的能源,如风能、核能、电能、太阳能、地热能和化学能等,介绍能源对于人类社会的重要作用,以及化学对于能源的储存、转化等方面的作用(如电能转化成氢能,氢能转化成热能或电能、光能转化成化学能进行存储)着重以化学能转化成电能的原理、装置、应用以及转化后废弃物所产生的污染问题为例进行演示、分析讨论不同电池的收集及废电池的危害均可以由学生自主研究并完成调查报告介绍氢能源的优点及现阶段存在的问题(如成本的控制,安全贮运的问题)探究实验室制取氢气的原理(是否可以增加其他几种金属和酸进行实验原理的探究),小结气体制备的装置和收集方法(是否可以在此插入储氢材料的介绍),讨论氢气制取的操作步骤和氢气纯度的检验方法和验纯的必要性第二节化学与材料
1.介绍常见材料的分类,请学生出示收集到的金属材料,讨论这些金属材料的性质及其在生活中的用途是否能演示储氢合金、记忆合金的录像资料,增加学生的感性认识,讨论储氢合金、记忆合金的用途
2.通过网络收集与陶器、瓷器、玻璃相关的网页,让学生感受新型无机非金属材料在航天、机械和医疗等方面的巨大作用(可插入哥伦比亚号航天飞机的机翼问题)
3.介绍三大合成材料合成纤维、合成塑料、合成橡胶合成纤维中重点介绍比较棉、毛与合成纤维的优缺点,以及探究它们与酸、碱作用及点燃的现象,讨论鉴别棉、毛与合成纤维的方法以及鉴别羊毛制品真伪的方法合成塑料的种类用途以及废弃塑料对环境的污染,知道“白色污染”的含义和治理方法初步学习聚乙烯与聚氯乙烯的不同用途和鉴别合成橡胶的优点,(添加碳、硫增加橡胶的耐磨性和弹性的知识是否需要补充),以及其他高分子材料的的介绍
4.复合材料例举混凝土、玻璃钢、宇航服说明什么是复合材料及其优异性能和应用鉴于本节内容的特点,建议有条件的学校尽可能使用媒体资源增强教学的感性和直观性第三节,化学与环境
1.空气污染的污染物种类、成因、危害(建议以图片、视频等为媒介)以及治理方法(从治标治本两方面来讨论)以硫磺在空气和氧气中燃烧以及相关的实验(P239产生有毒气体的实验1实验2是否以演示为佳,实验
3、
4、5可让学生分组进行)来探究讨论酸雨的成因、对金属、动植物以及建筑物的破坏使学生了解空气污染导致的三大全球性环境问题
2.水污染的成因、后果及治理和改善水污染的可行性方法讨论“赤潮”和“水华”;污染水体中重金属离子、农药等的危害(是否能以图片,事例增强学生的认识)在探究化学方法处理污水的实验过程中讨论污水净化的方法和步骤,(污水是否可以让学生取,最后由教师选用几种典型的来说明不同污水的处理方法如淘米洗菜、洗衣物的废水;河水;工厂废水等)是否可以增加海水淡化的讨论
3.是否可以让学生对家庭里某一天的垃圾随机取样,在课堂上教师引导学生对家庭垃圾进行分析,讨论理解“垃圾是放错位置的资源”,垃圾分类回收的意义,垃圾处理不当会造成怎样的污染请学生在课堂学习的基础上对家庭里某一天的垃圾作出研究性报告,对成分、最合理的处理方法进行说明[问题讨论]
1.P241污水处理的探究实验由于对活性炭的使用量较多,是否有必要一人一组?[资料]自由能源巨头们在氢动力轿车上“押宝”广州日报2003-02-1711:04:33本报综合报道美国“千僖年电池”公司总裁斯蒂芬·唐称氢为“自由能源”,他认为氢最可能替代石油氢可以通过一个特殊的燃料电池,把热能转化为电能,向汽车提供动力,而它的惟一产品就是水,是最环保的新能源氢是地球上最丰富的元素之一,主要的存在形式是水,取之不竭、用之不尽问题是,从水中分解氢到应用有很多技术难题,而且氢太容易爆炸20世纪20年代~30年代,氢是当时流行一时的飞艇的最受欢迎的燃料,但1937年德国兴登堡氢动力飞艇爆炸不仅让世人放弃了对飞艇这种空中交通工具,也放弃了用氢做燃料的习惯但唐说,他们的公司已经研制出了一个氢燃烧系统,主要是利用从硼砂中提炼出来的催化剂,大大提升很容易爆炸的氢燃烧的安全系数不过,因为这种催化剂过于昂贵,要想在市场上看到使用这一技术的氢动力轿车,还需要假以时日像“千僖年电池”公司这样研究牵动着每一个石油业巨头和汽车业巨头的神经英国石油公司(BP)的新座右铭就是“超越石油”,荷兰皇家壳牌石油公司承诺,将于未来四年内投入10亿美元研究氢动力技术华尔街一名专家法德尔·盖特说“这些公司都非常担心,一旦某家公司的冒险修成了正果,自己就会被新市场抛弃”氢化物电池是技术关键氢动力轿车还要多少时间才进入市场呢?戴姆勒—克莱斯勒汽车公司副总裁托马斯·莫尔说“当街头的加油站都变成‘加氢站’后的第四年”这听起来还非常遥远不过,莫尔的公司最近四年也将拿出14亿美元,和“千僖年电池”公司一道研制新型氢动力轿车“钠”他说,“钠”轿车使用纳硼氢化物把水分解成氢气和氧气,然后通过氢气和氧气的燃烧提供动力,产物还是水罗伯特·斯坦佩尔在担任通用汽车公司总裁的时候组织开发出了可给氢动力轿车提供动力镍化氢电池现在,任“能源转换装置”公司总裁的斯坦佩尔和雪佛龙德士古公司在合作研究氢的储存和输送技术他们的设想是,在轿车外安装一个装满了氢化金属物的装置,这个装置可以像海绵一样先吸收并储存大量的氢,并在汽车开动时把氢传输到燃料电池中提供动力氢生产难做到“无污染” 美国总统布什把氢称为“无污染”能源氢燃烧时的确“无污染”,但用电力从水中分解氢时却可能造成环境问题美国能源部长斯宾塞·亚伯拉罕说,可以先用煤来发电,然后再用电力分解氢但煤力发电的污染是相当严重的还可以用核电力从水中分解氢,但美国民众对建设新的核电站大有意见氢还可以从汽油中收集,石油巨头们钟情于这种想法环境保护主义者表示,他们希望广泛建风力发电站和太阳能发电站,然后通过它们提供的电力从水中分解氢这个提议得到了布什青睐,他的12亿美元大部分都投放到这些项目中了但尽管美国的风力发电站电力提供能力在2002年增长了28%,其提供的电力尚不足美国目前总电力的1%,太阳能发电站的贡献就更小了从这一点上看,用风力发电站和太阳能发电站提供的电力分解氢很可能将是一个漫长的过程,以至于美国许多专家怀疑,氢到底能不能“无污染”地制造出来他们宁愿选择用天然气来替代石油向汽车提供动力,尽管天然气在燃烧时很难达到“无污染”“加氢站”今年问世,美国弗吉尼亚州亚力山德利亚市的H2Gen公司计划在今年下半年推出“加氢站”,其核心技术就是从天然气中提炼氢这家公司总裁桑迪·托马斯说,运用他们的新技术,可通过已有管道把天然气输送到各个“加氢站”,并在“加氢站”分解出氢来他表示,他们公司提供的氢的价格可以和汽油媲美然而,他承认,这个技术仅仅是“氢能源的过渡技术”,等有足够的风力发电高温超导材料高温超导材料一般是指在液氮温度(零下196摄氏度)电阻可接近零的超导材料同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比,前者的导电能力是后者的100倍以上,并具有输电损耗小,制成器件体积小、重量轻、效率高的特点,正在用于研制开发新一代超导变压器、超导限流器、超导电缆、超导电机、超导磁分离装置、超导磁拉单晶生长炉、超导磁悬浮列车以及核磁共振人体成像仪等产品这些产品右以在能源、交通、环保、医疗、军事等领域产生巨大效益根据世界银行预测,2010年全球与超导有关的产品将占有约1000亿美元的市场份额,而高温超导线材作为超导技术研究及其应用产品开发的关键原材料,全球需求将在1~2年内达到1万公里以上2001年9月24日,美国能源部公布的七项重大超导技术应用项目中,有6项都将使用铋系高温超导线材美国科学家认为“21世纪的超导技术如同20世纪的半导体技术,将对人类生活产生积极而深远的影响”《科技日报》
2001.
12.03记忆合金上海硅酸盐研究所副研究员刘岩1932年瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到记忆效应,即合金的形状被改变之后,一旦加热到一定的跃变温度时,它又可以魔术般地变回到原来的形状,人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金记忆合金的开发迄今不过20余年,但由于其在各领域的特效应用,正广为世人所瞩目,被誉为神奇的功能材料记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作发射人造卫星之前,将抛物面天线折叠起来装进卫星体内,火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,只需加温,折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开,恢复抛物面形状记忆合金在临床医疗领域内有着广泛的应用,例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等,记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关仅以记忆合金制成的弹簧为例,把这种弹簧放在热水中,弹簧的长度立即伸长,再放到冷水中,它会立即恢复原状利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温,在热水温度过高时通过记忆功能,调节或关闭供水管道,避免烫伤也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置当发生火灾时记忆合金制成的弹簧发生形变,启动消防报警装置,达到报警的目的还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内,用以保持暖房的温度,当温度过低或过高时,自动开启或关闭暖气的阀门作为一类新兴的功能材料,记忆合金的很多新用途正不断被开发,例如用记忆合金制作的眼镜架,如果不小心被碰弯曲了,只要将其放在热水中加热,就可以恢复原状不久的将来,汽车的外壳也可以用记忆合金制作如果不小心碰瘪了,只要用电吹风加加温就可恢复原状,既省钱又省力,实在方便赤潮概述赤潮是一种自然现象,也是人为因素引起的人类早就有相关记载,如《旧约·出埃及记》中就有关于赤潮的描述“河里的水,都变作血河也腥臭了,埃及人就不能喝这里的水了”在日本,早在腾原时代和镰时代就有赤潮方面的记载1803年法国人马克·莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别贻贝是否可以食用1831—1836年,达尔文在《贝格尔航海记录》中记载了在巴西和智利近海面发生的束毛藻引发的赤潮事件据载,中国早在2000多年前就发现赤潮现象,一些古书文献或文艺作品里已有一些有关赤潮方面的记载如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象赤潮是在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象赤潮是一个历史沿用名,它并不一定都是红色,实际上是许多赤潮的统称赤潮发生的原因、种类、和数量的不同,水体会呈现不同的颜色,有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等值得指出的是,某些赤潮生物(如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等)引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色随着现代化工农业生产的迅猛发展,沿海地区人口的增多,大量工农业废水和生活污水排入海洋,其中相当一部分未经处理就直接排入海洋,导致近海、港湾富营养化程度日趋严重同时,由于沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题;海运业的发展导致外来有害赤潮种类的引入;全球气候的变化也导致了赤潮的频繁发生赤潮虽然自古就有,但随着工农业生产的迅速发展,水体污染日益加重,赤潮也日趋严重我国自1933年首次报道以来,至1994年共有194次较大规模的赤潮,其中60年代以前只有4次,1990年后则有157起首先,赤潮的发生,破坏了海洋的正常生态结构,因此也破坏了海洋中的正常生产过程,从而威胁海洋生物的生存其次,有些赤潮生物会分泌出粘液,粘在鱼、虾、贝等生物的鳃上,妨碍呼吸,导致窒息死亡含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡人类食用含有毒素的海产品,也会造成类似的后果再次是大量赤潮生物死亡后,在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧,造成缺氧环境,引起虾、贝类的大量死亡赤潮的成因赤潮究竟是一种原本就存在的自然现象,还是人为污染造成的,至今尚无定论但根据大量调查研究发现,赤潮发生必须具备以下条件
1.海域水体高营养化;
2.某些特殊物质参与作为诱发因素,已知的有维生素B
1、B
12、铁、锰、脱氧核糖核酸;
3.环境条件,如水温、盐度等也决定着发生赤潮的生物类型发生赤潮的生物类型主要为藻类,目前已发现有63种浮游生物,硅藻有24种,甲藻32种、蓝藻3种、金藻1种、隐藻2种、原生动物1种赤潮的危害赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害,而且对人类健康甚至生命都有影响主要包括两个方面
1.引起海洋异变,局部中断海洋食物链,使海域一度成为死海;
2.有些赤潮生物分泌毒素,这些毒素被食物链中的某些生物摄入,如果人类再食用这些生物,则会导致中毒甚至死亡大气污染物的分类大气污染物主要可以分为两类,即天然污染物和人为污染物引起公害的往往是人为污染物,它们主要来源于燃料燃烧和大规模的工矿企业颗粒物指大气中液体、固体状物质,又称尘硫氧化物是硫的氧化物的总称,包括二氧化硫,三氧化硫,三氧化二硫,一氧化硫等碳的氧化物主要包括二氧化碳和一氧化碳氮氧化物是氮的氧化物的总称,包括氧化亚氮,一氧化氮,二氧化氮,三氧化二氮等碳氢化合物是以碳元素和氢元素形成的化合物,如甲烷、乙烷等烃类气体其它有害物质如重金属类,含氟气体,含氯气体等等化学性污染污染杂质为化学物品而造成的水体污染化学性污染根据具体污染杂质可分为6类
(1)无机污染物质污染水体的无机污染物质有酸、碱和一些无机盐类酸碱污染使水体的pH值发生变化,妨碍水体自净作用,还会腐蚀船舶和水下建筑物,影响渔业
(2)无机有毒物质污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响的物质,主要有汞、镉、铅、砷等元素
(3)有机有毒物质污染水体的有机有毒物质主要是各种有机农药、多环芳烃、芳香烃等它们大多是人工合成的物质,化学性质很稳定,很难被生物所分解
(4)需氧污染物质生活污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪和酚、醇等有机物质可在微生物的作用下进行分解在分解过程中需要大量氧气,故称之为需氧污染物质
(5)植物营养物质主要是生活与工业污水中的含氮、磷等植物营养物质,以及农田排水中残余的氮和磷
(6)油类污染物质主要指石油对水体的污染,尤其海洋采油和油轮事故污染最甚物理性污染物理性污染包括
(1)悬浮物质污染悬浮物质是指水中含有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫塑料等它们是由生活污水、垃圾和采矿、采石、建筑、食品加工、造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的悬浮物质影响水体外观,妨碍水中植物的光合作用,减少氧气的溶入,对水生生物不利
(2)热污染来自各种工业过程的冷却水,若不采取措施,直接排入水体,可能引起水温升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象,从而危及鱼类和水生生物的生长
(3)放射性污染由于原子能工业的发展,放射性矿藏的开采,核试验和核电站的建立以及同位素在医学、工业、研究等领域的应用,使放射性废水、废物显著增加,造成一定的放射性污染生物性污染生活污水,特别是医院污水和某些工业废水污染水体后,往往可以带入一些病原微生物例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌,如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体,随水流动而传播一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现某些寄生虫病,如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播防止病原微生物对水体的污染也是保护环境,保障人体健康的一大课题地下水污染与地表水一样,地下水也受到了污染的威胁,主要来自于地表或土壤水的下渗,农用氮肥以及垃圾中的油、酚污染着地下水,氮肥中的硝酸盐一旦进入地下,便转变为亚硝酸盐,它在人体中能够转变成致癌物质地面植被的破坏和湿地的排水减少了地表水的渗透,从而降低了潜水面由于城市和工业的过度需要,淡水不断被抽出作为生活和工业用水,然后作为地表污水重新排放,因而还会导致潜水面的进一步下降另一方面,大量频繁的灌溉可以增强渗透作用,使潜水面一直升到地表而在干旱地区,被水渗透的土地由于异常的蒸发作用,引起地下水中盐类的沉淀,迟早会变成不能耕作的盐碱地海水污染污水、废渣、废油和化学物质源源不断地流入大海在许多海域,倾倒混有石油的污水是非法的,但这种事仍时有发生,而真正的石油灾难是在巨型油轮泄漏或沉没时发生的如今我们设法用化学品使水中石油沉淀以达到清除石油的目的向海洋倾倒化学和放射性废物的作法已持续多年容器总有一天会腐蚀掉,有害物质便将进入海水中我们对深层水与表层水的循环情况还了解不多,其过程或许比我们以前所想的要快因此有害物质就会扩散到生物活动的水层中去中国首座垃圾电厂探秘有毒气体不会散发央视国际冯源城市废弃物处理对任何一座城市来讲都是大事,发达国家对垃圾的主要处理方法是焚烧,我国大多数城市对垃圾是填埋处理而如今上海每天生活垃圾的十四分之一不再进行填埋处理,而是送进垃圾发电厂焚烧发电 解放军报消息如今上海每天有1100吨生活垃圾不再进行深埋处理,而是进入垃圾发电厂焚烧发电这个数量占到全市城乡当天产生生活垃圾的十四分之一,发出的电能可供十万户家庭使用垃圾如何发电?近日,记者访问了位于浦东御桥工业区的这座垃圾发电厂这是国内第一座日处理千吨以上的大型现代化生活垃圾发电厂,学名为垃圾焚烧处理厂,占地8万平方米,总投资6.7亿元,拥有三座焚烧炉,两台8500千瓦汽轮发电机组,每天可处理120-150万城市居民产生的生活垃圾电厂采用进口技术设备,去年9月20日上海市环保局批准投入试生产,每天焚烧垃圾1000-1100吨,发电30-35万千瓦时造价技术相当于一架波音747客机 走进了外观呈乳白色的主厂房,我们首先来到三楼的中央控制室这里有42名职工,每天4班,基本达到国际管理水平中央控制室的十几台微机就是电厂的大脑,控制软件主要是自主开发在一台微机的显示屏上,十几条曲线上下波动根据微机显示,此时一号炉炉温为882℃,二号炉931℃,三号炉800℃ 中央控制室位于垃圾池的一旁,彼此之间只隔一道落地玻璃窗这座全封闭垃圾池深12.5米,可堆放6000-7000吨垃圾,浦东新区城区的生活垃圾经压缩后,全部送进这座垃圾池每天垃圾池中渗出的115吨废水,则由专门的设备回收利用在垃圾进入焚烧炉前,还要经过预烘干处理,因为我国的生活垃圾中有许多诸如瓜皮、果壳之类含有水分的东西预烘干之后,还要经过磁选,吸去垃圾中不能燃烧的金属三座垃圾焚烧炉位于厂房底楼,炉排面积为60-70平方米,每小时可分别处理15.2吨生活垃圾打开一座焚烧炉上的观察窗,炉内火光熊熊,烟雾腾腾,一股热浪浊气扑鼻而来焚烧炉把锅炉里的水烧成400℃、约40个大气压的蒸汽,推动两套8500千瓦汽轮发电机组发电从2001年12月20日试烧至今,已经发电6041万千瓦时,除自用外已对外供电4389万千瓦时“不过,最经济的余热利用方式还是供暖,比发电更实惠,”电厂总经理黄聿成说最近上海遇到了十年不遇的低温天气,“只要周边学校、居民需要,我们就可以把暖气管道接过去” 有毒气体不会散发 垃圾焚烧的烟气中有大量有毒物质,被世界卫生组织称作“最毒的致癌物质”二垩英就是在垃圾焚烧中合成的上海这座垃圾发电厂排放的烟气会不会含有大量“毒气”?中国城市环境卫生协会专家张益的回答打消了我们的顾虑他说,该厂排放的烟气已经达到欧盟环保标准以二垩英为例,它的排放指标是每立方米0.1纳克毒性当量粗略换算一下,在100亿立方米的外排烟气中,只有1克二垩英这座发电厂采取两个办法消除二垩英首先是提高焚烧炉炉温,在炉温高于800℃的情况下,在垃圾燃烧过程中生成的二垩英就会分解;然后再用活性炭吸附烟气中的二垩英 除二垩英外,烟气里的其它有毒气体以及飞灰也不会逃逸散发电厂采用先进工艺处理烟气,对烟气层层过滤电厂的烟囱高达80米,排放的烟气可迅速被气流吹散稀释;烟囱里还安装有烟气分析仪,随时可以报警飞灰则和活性炭一起经过水泥固化后深埋而每天电厂产生的252吨残渣,可以制作成建筑材料,修桥铺路 垃圾发电厂最大的意义还在于环保,将大量垃圾焚烧处理为无害气体,减轻垃圾占地给城市造成的压力目前,上海城乡每天产生生活垃圾1.4万吨、建筑垃圾1.5万吨,绝大部分采用填埋处理以南汇老港垃圾填埋场为例,10年中用地4平方公里,几乎相当于一个虹桥机场的面积而且填埋后的土地不能造房住人,也不能种稻种菜,只能种树绿化上海在建第二座千吨级垃圾发电厂建设垃圾发电厂也增强了市民的环保意识为与这座垃圾发电厂配套,2001年10月起,浦东新区城区和部分乡镇实行了生活垃圾分类收集最初有居民把建筑垃圾和生活垃圾混装,曾经损坏了电厂的机器,降低了垃圾的热值,随着市民素质的提高,如今垃圾混装现象几乎绝迹城市废弃物处理对任何一座城市来讲都是大事,发达国家对垃圾的主要处理方法也是焚烧现在,上海正在嘉定区的江桥修建第二座千吨级垃圾发电厂,还将在浦东修建生化垃圾处理厂,届时全市约六分之一的生活垃圾将可化废为宝。