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侯氏制碱法的基本原理十篇

发布时间:2024-04-25 19:32:03

侯氏制碱法的基本原理篇1

自1840年到1900年间,中国的近代化学跨出了历史性的一步,这一步是由中国学者徐寿、徐建寅父子为代表的仁人志士们跨出的http://。他们首先系统译出西方近代化学名著,制定化学元素汉译名原则,促成了我国近代化学的系统化;同时,引进分析化学技术手段及其配套的化学仪器设备,促进了用科学实验的方法研究物质的化学变化,初步奠定了近代化学科学发展的实验基础。其次,格致书院及《格致汇编》的创办为培养科技人才和普及化学、物理等科技知识作了有益的探索与尝试。值得提及的还有徐寿父子最早(1874年)在江南制造局药水厂仿造铅室法制硫酸获得成功,开了近代化学工业和民族工业的先河。总之,这历史性的一步,实现了我国由经验化学转变到近代实验化学的跨越,同时使得我国近代化学(尽管是引进的)一开始就与世界近代化学相接轨。

诚然,这一步的意义是重大的,但是离开中国化学与世界化学的全面接轨和近代化学以至现代化学在中国的“本土化”,那还有很长的路要走。以后的历史轨迹表明,中国近现代化学要赶上世界潮流,不能止步于“引进来”,而且更要“走出去”,只有把两者结合起来,中国的化学才能真正融合进世界的化学潮流。从1900到1950年期间,有志于中国科学发展的先辈们一批又一批地走出国门留学,他们中的不少精英学成归国后,为复兴中华科技事业作出了自己不懈的努力。其中富有代表性的人物之一是中国工业化学家、侯氏制碱法创始人侯德榜。

1中国工业化学家侯德榜的历史性贡献

侯德榜(1890-1974)原名启荣,字致本,于1890年出生于福建省闽侯县坡尾村的一个农民家庭。年少气盛的侯德榜发奋求读,1907年,以优异的成绩毕业于福州英华书院,1909年,毕业于沪皖两省路矿学堂。踏上社会后,曾在津浦铁路充当练习生。1910年,考取清华留美预备学堂,1913年,23岁的侯德榜以特别优秀的成绩完成了预科学业并以公费生资格派往美国留学。

青少年时代的侯德榜正遇上中国近代科技史上的重大变革时期,当时发生3项标志中国真正开始起步迈向现代科学的事件:

(1)1898年,京师大学堂(北京大学的前身)的成立,并于1904年派出第一批留学生分赴西欧各国(共16人)和日本(共30人);

(2)1905年,沿袭千年的科举制度被废止;

(3)1896年到1898年间开始大批派遣学生东渡日本留学。到1907年约有1万名左右中国学生在日本留学。

几年后,留学浪潮蔓延到美国和欧洲。这些早期的留学生,在出国前没有多少机会接触现代科学,到了外国后,绝大多数没有攻读较高的学位。但是,正是这批学生才真正身体力行地开展了引进现代科学的工作,他们全面引进近代科学,并开始步入现代科学领域。他们回国后,很多做了教师,而这些教师的学生们就有机会在出国前接触到一些近现代的科学知识。轮到这些学生们有机会去外国留学时,他们便有能力学习前沿的科学,取得硕士或博士的学位。他们中的代表人物之一侯德榜,就是以此为契机步入了现代科学的殿堂。

侯德榜在8年留学美国期间,先后在麻省理工学院、柏拉图学院和哥伦比亚大学研究院学习或研究。当他到麻省理工学院求学时,放弃了原来学习的铁路工程专业而转入化学工程,决心献身于这门当时正处于方兴未艾的新科学,以便迎头赶上化工技术发展的新潮流。1916年,侯德榜获麻省理工学院化学工程学学士学位,1918年,获柏拉图学院制革化学师文凭,1919年,获哥伦比亚大学硕士学位,1921年,获该校哲学博士学位。侯德榜8年的留学生涯,可以用“勤奋刻苦、孜孜不倦”来加以概括,它使得侯德榜在化学工程、工艺设计以及机械、电机、建筑工程等领域都成绩斐然、造诣深厚。这为他后来成为一名杰出的化学工程师和作出一系列重要的化学科学创新打下了坚实的基础。

1.1近代无机化工技术的新潮流

侯德榜学成归国之际,正是近代化学工业兴起之时,他面临的将是人生奋斗目标的选择。从18世纪末到19世纪,以生产“三酸两碱”为基础的近代无机化学工业和以生产染料为先导的近代有机化学工业蓬勃兴起,与此相关的化工技术的发展,成为代表近代化工技术的新潮流。所谓“三酸”(即硫酸、硝酸、盐酸)和“二碱”(即纯碱、烧碱)是化学工业中最基本的化工原料,也直接或间接地作为其他工业的原料。尤其是纯碱(na2co3)的产量如同硫酸的产量一样,可作为衡量一个国家化学工业发展程度或水平的标志。

纯碱工业化生产的专利,1791年首先由法国医生兼工业化学家路布兰(nicolasleblanc,1742-1806)获得。他以食盐为原料制得了纯碱,是为“路布兰制碱法”;此法共分3步,先使氯化钠与硫酸反应生成硫酸钠:

由于历史原因,路布兰制碱法未能使法国受益,却在资产阶级工业革命最早兴起的英国得到充分的推广与发展,并以此法为核心发展其他无机化学工业,奠定了化学工业的基础。这个方法的成功不仅为工业发展提供批量纯碱,而且获得副产品盐酸,遂使化学产物可以通过人工合成生产,因而对化学与化工的发展以及人类对客观物质世界的认识,都起了重要的作用。

路布兰法制碱曾盛行一时,但此法存在不少缺点,主要是:化学反应的熔融过程在固相中进行,并需要高温,故对设备的腐蚀严重,生产过程中产生的硫化钙作为一种废弃物长期堆积造成环境污染,原料的利用不充分、生产工序复杂以及纯碱质量欠佳等。

鉴于路布兰法存在上述缺点,许多科学家竞相研究其他制碱新方法,其中脱颖而出的是比利时工业化学家索尔维(ernestsolvay,1838-1922)所提出的“氨碱法”。该法以食盐、氨、二氧化碳为原料制得了碳酸钠,反应分3步进行:

氨碱法使生产实现了连续化,食盐的利用率得到提高、产品质量提增,因而被称为真正的“纯碱”。而其最大的优势还在成本低廉,纯碱的价格大为下降。1867年,索尔维设厂制造的纯碱产品在巴黎世界博览会上获得铜质奖章,此法亦被正式命名为“索尔维法”(又称氨碱法)。

消息传到英国,正在从事路布兰法制碱的英国哈琴森公司抢得先机,取得了两年独享索尔维法的专利。1873年,哈琴森公司改组为卜内门公司,建立了运用索尔维法大规模生产纯碱的工厂,后来,法、德、美等国相继建厂。这些国家发起组织带有垄断性质的“索尔维公会”,规定设计图纸只向会员国公开,对外绝对保守技术秘密。凡有改良或新发现,会员国之间彼此通气,并相约不申请专利,以防泄露。除了技术之外,营业份额和范围也有限制,他们采取分区售货的办法,例如中国市场由英国卜内门公司独占。由于如此严密的垄断组织方式,凡是得不到索尔维公会特许权者,根本无从问津氨碱法生产详情。多少年来,圈外许多国家想要探寻索尔维法奥秘的厂商,无不以失败而告终。

正因如此,我国所需的纯碱几乎都依赖英国进口。第一次世界大战期间,欧亚交通受阻,市场上更是缺乏纯碱,而以纯碱为重要原料的我国众多民族工业(如纺织印染、食品医药、造纸玻璃制皂等)难以生存。面对如此严峻境况,爱国的实业家范旭东(1884-1945,中国民族资本家,早年留学日本,一生以创办民族实业改善民生为己任)于1917年在天津塘沽创办永利碱业公司。他深知要取得成功,必须掌握先进的制碱技术和选用优秀的化工专家。1920年,范旭东委托赴美考察的陈调甫先生实地物色人才。陈设法在纽约寻访到了即将学成归国的侯德榜,陈把索尔维公会的封锁技术、卜内门公司的专横霸道、中国国内兴办制碱工业的重重困难以及范氏求贤若渴的急切心情一一向侯德榜作了介绍。此时的侯德榜已经获悉索尔维公会有关垄断制碱技术的行为,并对此十分反感和愤慨。现在听说祖国内地居然有了一个发展民族制碱工业而献身的机会,他便毅然决定接受永利碱业公司的聘请,于1921年启程回国,1922年就任天津塘沽碱厂的总工程师。

1.2“侯氏制碱法”的变革创新之路

侯德榜深信,制碱技术决不是洋人的私有财产,凭借中国人的聪明才智,一定能打破外国的技术垄断。他为自己写下了创办碱厂的座右铭:“勤能补拙”“勤俭立业”。在强烈爱国心激励下,侯德榜凭借自己扎实的学业功底和富有创造力的才智,为尽快揭开索尔维氨碱法的技术秘密而勤奋工作。经过不到两年的艰苦努力,侯德榜终于将索尔维法的各项生产技术要领摸索清楚并付之实施。

1924年8月,塘沽碱厂正式投产并取得成功,用氨碱法生产出了第一批纯碱。但不足之处是产品呈现出暗红色。经化验系铁锈造成。侯德榜设法往碳化塔内放入少量硫化钠,使与铁塔内层作用,在表面结成一层硫化铁保护膜,随之终于生产出雪白亮丽的纯碱。1926年,中国生产的红三角牌纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得金质奖章。此后产品不但畅销国内,而且远销日本和东南亚,洋人索尔维公会的垄断被彻底打破了。化工专家侯德榜和实业家范旭东合作,为我国建立起了纯碱制造了这一项基础化学工业功不可没。

令人感叹的还不止于此,侯德榜探索出了索尔维制碱法的奥秘,当时如果他和永利碱业公司以高价出售专利的话,那肯定会赚大钱,发大财。但是令人意外的是范旭东赞成侯德榜撰写一部阐述索尔维制碱法的专著,把氨碱法的奥秘无偿地公诸于世,使工业落后的国家不再仰仗技术大国的鼻息,听从他们的摆布。侯德榜于1931年赴美国进修期间完成了《制碱》书稿(mannfactureofsoda),1932年,由美国化学会刊印了英文版。该专著把索尔维法制碱工业的理论、技术和美国各大碱厂的内部技术设施一并公布,当时曾轰动了国际化工化学界,并成为美国企业界广泛重视的畅销书,大大提高了中国学者在国际科学技术界的声誉和地位。

面对成功和荣誉,侯德榜没有止步。因为他深知,他现在做的还只是迎头赶上,接下去要做的则是如何超越。他着手进行两方面的工作:一方面拓展以制碱工业为核心的我国基础化学工业,另一方面针对索尔维法的缺点(原料盐利用率低、大量氯化物以废液方式排弃等),试图进行制碱新法的设计。

从1932年起,永利制碱公司着手筹建硫酸铔(铵)厂——永利宁厂,这就是现在的南京化学工业公司化肥厂的前身。侯德榜担任该公司的总工程师,全权负责该厂的选址与设计。他对各国的产品、部件作了缜密的调查研究,切合自己整体设计的实际需要,择优选购不同国家的部件与设备,并将引进的外国专利结合中国国情作了改革。在侯德榜的主持和组织下,这座规模宏大的设有硫酸、硝酸、合成氨及硫酸铵等分厂的永利宁厂,于抗日战争前夕的1937年2月全部建成,并且一次试车成功投产。

依照原先规划,随着永利宁厂的建成就应该着手准备制碱新法的设计,拟用将原料综合利用的方法以解决和克服索尔维法自身带来的缺点和矛盾。但就在永利宁厂开工不到半年之际,就遭到日本军国主义侵华战火的威胁。由于永利宁厂生产的硝酸等产品和国防军火生产密切相关,所以日本军方多次威逼永利宁

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厂与其合作。侯德榜和范旭东等表现了中华民族的爱国气节,决心“宁肯给工厂开追悼会,也决不与日军合作”。为保存这个来之不易的民族企业并为抗日战争效力,侯德榜临危受命带领公司技术人员和部分工人,历经千辛万苦把工厂的大部分设备迁往内地。1938年初,侯德榜等一行辗转到达四川,并立即开始在川西五通桥地区筹建永利川厂。由于制碱的主要原料海盐在战时已断绝来源,而当时的自贡井盐需从深井提取卤水,五通桥一带的卤http://水浓度甚稀,必须先经熬制浓缩方可用作制碱原料。因此造成井盐生产成本大为提高。而这样一来,又与本来食盐利用率偏低、食盐转化率仅达70%的索尔维法制碱的矛盾更加尖锐。为此必须另找提高食盐利用率的制碱新工艺。此时的侯德榜清醒地意识到:应该变压力为动力,为加快制碱新法设计的步伐,侯德榜再次远涉重洋赴美国纽约,开始构想制碱新法的设计思路。

侯德榜设想将索尔维制碱工业和氮气工业结合起来,同时可生产出纯碱和氯化铵,这样既可以提高食盐原料的综合利用,又可以解决氯化物废液的处理问题。当时探索制碱新法的条件是相当艰难的,试验室设在香港,侯德榜则在美国纽约搜集资料、遥控指挥试验。到1939年底已全部摸清了制碱新法的各项工艺条件。紧接着的扩大试验,分别在当时的上海法租界、美国哥伦比亚大学和四川五通桥永利川厂三地同步进行。经过近3年的实验室试验研究和半工业性的扩大中间试验,并总结出最佳工艺条件,于1941年初确定了制碱新法的整个工艺流程。这样制碱新法研究终于取得成功。新法的要点是:在氨碱法的滤液中加入食盐,使它达到饱和,然后冷却到10℃以下,即有氯化铵结晶析出。母液又可重新回到生产中作为氨碱法的制碱原料,循环使用。这样不但使原料食盐得到充分利用,还可生产出化肥氯化铵。诚然制碱新法需要冷冻机,但因操作温度低,设备腐蚀不严重。总之制碱新法的总反应式可归纳为:制碱工艺上的新突破,在1943年3月16日,永利川厂厂务会议上,决定将新的联合制碱法命名为“侯氏(联合)制碱法”。同时向当时还在美国进行研究的侯德榜致信祝贺。但侯德榜没有满足已有的成功,他认为新法尚未完善,仍需继续改进。经过又一番的努力提高,新的联合制碱法生产在1943年11月永利川厂正式试车成功。新法把食盐利用率提高到98%以上,节省三分之一的设备及许多辅助原料,还能实现连续化生产,生产能力大为提高。其技术水平已优于索尔维法制碱的技术。1943年12月,在五通桥召开的十一届中国化学会年会上确认了关于“侯氏制碱法”的命名,并迅速得到公认和受到国际化学化工界的重视和关注。侯德榜荣获英国皇家学会、美国化学会和工程师学会等荣誉会员以及美国机械工程学会终身荣誉会员的称号。1943年12月8日,在永利川厂召开的庆祝大会上,范旭东高度评价侯德榜的成就:“永利所以在化工界能够有些许成就,中国化工能够踏上世界舞台,侯先生之贡献,实当首屈一指。”侯德榜以自己不懈的努力,实现了对索尔维制碱法的历史性超越。

2中国化学共同体的形成及其社会价值

20世纪的上半叶(1900-1950),近现代科学的精神和内容都急速地渗入中国,其主要方式有二类:一类是富有爱国心的莘莘学子留学归国带来科学的新风和行动纲领,另一类是中国科学界的同行们为构建科学共同体所作的努力。这类科学共同体以共同的价值观念和行为规范把科学工作者和群体跟整个社会紧密相连并充分发挥其社会功能。这两类方式的出现,一定程度上标志着中国现代科学的起步。具体反映在化学化工领域,除了上述的以侯德榜为代表的个体和群体的行动和贡献外,那就是中国化学共同体的形成。

所谓“化学共同体”,它是以对于化学研究的共同的价值观念和行为规范作为显著特征的,而增长与扩展确证无误的化学知识并使其转化为生产力,则是化学共同体内科学工作者们追求的一致目标。以1932年8月中国核学会(chinesechemicalsociely)创立为契机,中国化学共同体开始逐步形成,其主要标志如下:

2.1有一定的化学信息交流渠道

化学期刊方面(包括会志与期刊),如有:《理化杂志》、《中华化学工业会会志》、《中国化学会会志》、《化学》、《化学工程》及《化学通讯》等在1932年前后相继创刊。化学论著方面(包括编译与论文、专著),诸如:侯德榜的《制碱》、曹元宇的《中国古代金丹家的设备和方法》、吴宪的《物理生物化学原理》、丁绪贤的《化学史通考》、郑贞义的《化学命名原则》、陈国符的《道藏源流考》等。化学学术活动方面(包括定期和不定期的年会),主要有:中华化学工业会年会、中国化学会年会等。

2.2有比较一致的行为规范和价值取向

具体反映在中国化学会会志、简章及年会活动宗旨之中。例如,中国化学会宗旨就表明:本组织旨在“联络国内外化学界同仁共图化学在中国之发展及应用”以及“检讨过去、策划未来、宣读论文、砥砺学术、友朋聚晤、游览参观”。就中国化学会建会来说,就是在当时教育部为讨论化学译名、国防化学及化学课程标准等3大问题召开的化学研讨会过程中发起和成立的。来自全国各地曾经留学欧、美、日的化学学者组成的全体发起人都积极参与上述3方面的活动,而在中国化学会成立后则进一步开展这方面的工作。

2.3有一定的化学组织形式(或化学学术团体)

占重要地位的有中国化学会欧洲支会、中国化学会、中华化学工业会和中国化学工程学会等。还有一定的训练、培育化学人才的模式或机构。作为这方面的代表有:创立中央研究院化学研究所、建立化学基础课教学的实验室(东南大学张子高、王琎等)、先后成立化学系科(北京大学、厦门大学、南开大学、南京大学、清华大学、四川大学、浙江大学及武汉大学等)。

正是这种相对具体和自主的组织——化学共同体的形成及其发展,开始把中国化学家个体和群体跟整个社会紧密地联系起来并发挥其特有的功能,从而显示出了中国化学共同体的社会价值。这种社会价值概括起来有以下几个方面:

(1)中国化学共同体是一种科学交换系统,它的形成和发展开拓和加强了中国化学家之间以及他们与国际化学家之间的信息交流,从而促进了国民化学知识的增长和中国化学科学的发展过程。全面地认识与评价中国化学共同体的形成与发展,是一条从化学内部之社会因素去考察中国化学发展的分析途径。从中可得出关于中国化学共同体的社会价值所具有的鲜明特色(民族的大众的)。

(2)中国化学共同体以一种需要不断完善的科学奖励系统,推动整个中国化学科学体制的正常运行,这种奖励系统的主要类型有:发表化学家的论文、尊重和承认他们的发现、以化学家名字命名其某项发现(如侯氏制碱法、黄鸣龙还原法等)以及一种特殊形式的尊重——职业上的承认。这种奖励系统实质上是一种建立在价值标准基础之上的利益交换,它既是一种动力机制又是一种制约机构。正是这种奖励系统使得化学共同体内的化学家们在行为规范与价值取向上力求一致,从而推动整个化学科学体制的正常运行。至于这种体制的具体运行模式究竟如何,需联系中国整个国家的科学体制、乃至整个中国社会文化背景来考察。

侯氏制碱法的基本原理篇2

一、营造创新环境,唤起创新意识,培养创新品质

怎样才算具有创造性?对学生而言,在其劳动、学习甚至游戏过程中,只要具有主动、积极的思维状态,其行为结果就其自身的发展而言具有某种新颖性独特性,就可以认为具有创造性。要培养学生的创造性思维就要为学生营造创新环境,大胆扶持,肯定带有创新意向的活动及活动的有效途径。以实验室制乙烯为例,在实验过程中,同学们普遍反应如下:

观察到反应液逐渐变黑,联想到浓硫酸可以使蔗糖炭化;

由碳可以与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫得出制得的乙烯有刺激性气味的原因。

有二氧化碳、二氧化硫都是酸性气体联想到乙烯气体的除杂与净化。

由该反应的温度限制联想到了该实验过程中的其他副反应。

学生通过对实验的观察,有效类比,在周密思考的基础上形成了个人见解,这种通过模仿、迁移、类比等积极思维形成的学生的创造性劳动,都体现出了创造性的火花。

二、搞好实验教学,激发创新灵感

“一个真正关注人的发展的教学设计,会为师生在教学过程中发挥创造性条件。”化学教学区别于其他学科的主要标志是以实验为基础,在试验中激发学生心灵深处最强烈的探索欲望。“最好的方法就是让他像当年的科学家发现科学事实和客观规律那样经历发现的过程。”①当然,学生不可能也没有必要对每个问题都像当年的科学家那样去经历其发现过程,但是应用具有时代的典型问题,设置情景,引导学生去思考探究,充分体现学生的主动性,发现问题,创造性的解决问题是完全可能和必要的。例如:在讲钠与水的反应时,变演示实验为学生分组实验,让学生动脑、动手,在实验前,对学生提出应观察的内容,把钠投入水里,钠沉在水底,还是浮在水面?跟水反应时产生什么现象?滴有酚酞试液的水的颜色将有什么变化?使学生产生强烈的好奇心和求知欲,再让学生带着这些问题一边操作一边观察,解释实验现象,得出结论,写出方程式。继而可提出钠与盐溶液反应的问题。这样既使学生学到了化学知识,也培养了学生的实践兴趣。再如讲镁的性质时,先提出镁带能否在二氧化碳中燃烧,学生意见不统一,大多数认为不能燃烧,因为二氧化碳可以灭火,给学生一定的讨论、思考时间后,进行演示实验。并让学生通过该实验得到启示:(1)二氧化碳不能支持燃烧是相对的.(2)活泼金属着火不能用二氧化碳灭火。通过以上的实验设计,激发兴趣,启迪思维,培养学生科研态度,以生动、新奇、鲜明的实验现象对学生的认知情感、意志、思维等产生影响,是化学课堂教学充满创造性的关键。

三、介绍科学家的创新成就,激发创新精神。

化学是一门研究物质组成、结构、性质、变化的自然科学,构成大千世界的物质都是由原子、分子、离子构成的。从19世纪初英国科学家道尔顿提出近代原子学说,到意大利科学家阿伏加德罗提出原子、分子论,再到英国科学家汤姆生发现电子后揭示了原子内部的秘密,科学家历经几代人的努力,才弄清原子有复杂的结构。在讲纯碱时,介绍著名的侯氏制碱法的发明过程。侯德榜先生是我国著名的化学家,1921年获美国哥伦比亚大学博士学位,1922年毅然离美回国,出任天津塘沽永利制碱厂总工程师。当时被誉为世界先进的“苏维尔”制碱法被外国大资本家垄断为头等机密,侯先生刻苦钻研,攻破层层难关,于1926年生产出“红三角”牌纯碱,荣获美国费城博览会金奖。侯德榜先生不断探索,大胆革新,反复试验500余次,终于在1943年试验成功“侯氏制碱法”,把食盐的利用率由苏维尔的70%提高到95%,把纯碱工业推向一个崭新的阶段。②通过这些介绍,既让学生学到了科学家严谨的科学态度,又激发了他们不唯书、不唯古、不唯权威的大胆探索和创新精神。

总之,化学课中,学生创新思维、创新能力的培养,是对教师教学能力的新要求。只要我们以良好的师德和崇高的敬业精神,做教改的有心人,注意挖掘教材的创新因素,以培养学生创新能力为己任,与学生通过教学进行真切的交流,必然会出现一个教学相长,育人成才的新局面。

注释:

侯氏制碱法的基本原理篇3

初中化学教学思想道德德育教育俗话说,百育德为高。教师是人类灵魂的工程师,是学生灵魂的塑造者,教师在授课过程中,传授给学生的不仅仅是知识技能,更要以自己模范的品行来教育和影响学生。其人格品行一直作为一个重要的教育因素在教育过程中潜移默化地发生着作用。

我国在《教师法》《教育法》和《义务教育法》中,都体现了德育的内容,随着初中化学课程标准的全面实施,《初中化学课程标准》中提出的:“化学教学要为每一个学生的发展提供多样化的学习评价方式。既考核学生掌握知识、技能的程度,又注重评价学生的科学探究能力和实践能力,还要关注学生在情感态度与价值观方面的发展。”新课程要求教师确立新的教学观,克服教育生涯中的惯性,使化学教学中显现多样化的格局。随着社会的发展,“终身学习”和“人的可持续发展”等教育理念已进一步得到人们的认同。化学教育观面临着重大变革,化学教育目标在发生变化,由原来过多地关注基础知识和基本技能转变为在学生获得基础知识和基本技能的同时更加关注学生的情感、态度和价值观。因此,我们应在向学生传授基础知识、基本技能的同时,充分发挥课堂教学的主渠道,全方位地向学生施以思想、道德、法制等教育,渗透爱国主义思想培养良好的品质和道德,陶冶和熏陶学生,促进学生学习动力的形成,培养学生的社会责任感。

一、民族自豪感和爱国精神的渗透

爱国主义是中华民族的优良传统,在化学教学中要有意识地培养学生的民族自豪感,激发学生的爱国精神。我国古代有许多灿烂的文化,在化学上许多发明和工艺在世界上都是最早的国家之一,为世界科学技术的进步做出卓越的贡献。如在第六章《金属》的教学中,可以向学生介绍金属的使用代表着人类文明的进步,而我国从商代就开始了精美青铜器的制造和使用,春秋战国时期就掌握了冶铁炼钢的技术,西汉时期就能湿法冶金。这些都是树立学生爱国精神和民族自豪感的最好素材。再如,在第五章第三节《化石燃料》的教学中,我国化石燃料的发现和储量在世界上也是名列前茅的,可以通过视频展示我国是世界上最早开发和利用天然气的国家,我国石油的产量早在1994年就名列世界前茅,煤的产量也比建国初增加了30倍,为我国开发建设奠定了丰厚的物质基础,但在培养学生民族自豪感的同时,也要引导学生体会化石燃料的宝贵性和开发新能源的重要性,树立节约能源和保护资源的意识,激励学生保护、开发和利用资源,为祖国建功立业和振兴中华的使命感。

二、激发学生的学习意志,培养学生勇于创新的精神

在第八章第四节有关盐——碳酸钠的教学中,课本上有一个知识视窗介绍“侯氏制碱法”,我在课件上引导学生回顾这样的情境:20年代初,我国用的纯碱全靠进口。1921年,刚刚拿到美国大学博士学位的侯德榜,怀着强烈的爱国热情,回到祖国,立志献身祖国的制碱工业。他应邀出任塘沽永利碱厂总工程师,经过反复实验,终于在1926年生产出红三角牌纯碱,并在万国博览会上荣获金奖。从此,结束了我国完全靠进口洋碱的历史。上个世纪30年代,德国发明一种制碱新工艺,侯德榜前去考察,准备购买这一专利,但遭到了帝国主义的无理刁难和敌视。他气愤地说:难道黄头发绿眼珠的人能搞出来,我们黑头发黑眼珠的人办不到了吗?侯德榜经过3年苦战,创造出世界先进的联合制碱工艺,被命名为“侯氏制碱法”,使中国的制碱化学工业跃上了世界舞台。在平时的教学中,结合化学教学内容,适时地向学生介绍我国和世界上有重大发明的化学家,颂扬他们艰苦创业、百折不挠的精神。对学生进行化学史方面教育及爱国主义教育,启发引导学生克服满足现状的思想,培养他们勇于探索、不怕困难的意志品质,鼓励学生勇于创新的精神。

三、增强学生的环境保护意识,培养社会责任感

侯氏制碱法的基本原理篇4

这是针对学生学习了钠及其化合物的基础上设计的一节课,由于高一学生对定量分析实验方案设计还没有系统的接触,只在某些练习题中有所涉及,所以这节课的重点是让学生掌握物质定量分析实验设计的一般思路和方法。

本课采取分组讨论、合作探究的学习方式,实验设计带有一定的开放性、综合性。教师有意识地创设了一些问题情境,让学生或自主或合作设计改进、评价若干实验问题。

本课教学以学生为主体,以激发兴趣、训练思维为主线,引导学生积极参与、主动探究。全课以探究为核心,让学生经历一个个探究活动,提高设计、归纳、分析、表达和反思实验的能力,培养合作意识,培养科学素养。

【教学目标】

知识与技能

通过对碳酸钠和碳酸氢钠知识的回顾,加深学生对知识之间的关联。

根据实验情境的创设,培养学生设计和评价实验的能力;训练基本实验技能。

过程与方法

使学生掌握物质定量分析实验设计的一般思路和方法。

训练学生的发散性思维的能力,使学生的思维更严谨、更周密,培养学生的表达能力、分析问题的能力。

情感态度与价值观

培养学生积极探究、严谨认真的科学态度。

逐步促进学生形成自主学习、探究学习、合作学习的学习方式。

【教学重点】定量分析实验方案的设计

【教学难点】实验方案的评价

【教学用品】多媒体课件

【教学过程】

情境导入:家里蒸馒头时经常用到碱面,碱面的化学成分是什么?你知道工业上是用什么方法制备纯碱的?(侯氏制减法)侯氏制减法的反应原理是什么?(用多媒体打出侯氏制减法的流程图)

从刚才制碱的反应原理大家会发现,工业上制得的na2Co3会或多或少含有杂质。看着流程图,你认为工业制备的碳酸钠中会有什么杂质?(naHCo3)

如果你是一个制碱工厂的质检员,需要为产品出示一份纯度报告,那么你该如何用实验测定na2Co3纯度呢?

这节课我们就来设计一些简便可行的方案,解决此问题。

板书:na2Co3样品纯度测定的实验设计

多媒体:如果有一份na2Co3样品,其中含有naHCo3杂质,该样品的纯度应如何测定?

教师:我们要测一种物质在混合物中的质量分数,一般有什么方法?假若我们有a和B两种物质的混合物,要测a的质量分数。方法一,如知道a或B的质量,再知道总质量,就可以算出a的质量分数。方法二,可以通过两物质的性质,把其中的一种物质转化成另一种物质进行测定,从而通过计算得出一种物质的质量,再求出其中一种物质的质量分数。

学生分组讨论:

得出以下方案:

方案一:在一定质量样品中加入过量溶液,测产生沉淀的质量(简称为沉淀质量分析法)。

方案二:对一定质量样品直接加热,测加热后固体的质量(简称为差量分析法)。

方案三:在一定质量样品中加入稀硫酸,测产生Co2的质量(简称为气体质量分析法)。

方案四:在一定质量样品中加入稀硫酸,测产生Co2的体积(简称为气体体积分析法)。

(要求学生只提方案,只谈原理思路,不涉及具体步骤、装置)

(设计意图:通过学生讨论,形成一系列实验方案,培养学生的发散性思维,并为后述深入讨论及建立全面的知识体系做好铺垫。在初步提出各种基本方案后,教师就其中一两种方案的具体装置设计以及其他有关问题进行讨论。)

教师:比较这几种实验方案,你认为哪种方法更简便、可行?我们在设计实验的时候,一般遵循什么样的原则呢?(使学生逐渐清楚设计实验要遵循科学性、安全性、环保性、可行性、简约性及经济性的原则)

学生通过讨论、自评、互评,逐渐清晰设计思路,学会筛选最优方案。

教师:我们在以上方案中选择一种方案,进行更具体的实验探讨。

多媒体:方案一:气体质量分析法

例如:有学生设计如下装置,事先向锥形瓶中放入一定质量的样品,并通过分液漏斗加足量的稀硫酸,制出的气体通入盛有足量碱石灰的U形管中,再称出U形管前后的质量,以此计算样品纯度。请讨论:该装置进行纯度测定有什么不足之处?为什么?如何改进?

(设计思路:预设一个具体的问题情境,其目的是将学生探究范围和方向适当集中,避免放任自流。)

学生分组讨论:找出不足。

不足之处可能是:

①外界空气中Co2会进入U形管,造成误差;

②在吸收气体前,应该有一套干燥的装置;

③装置中还有残留的收Co2气体未完全被吸。

如何改进呢?学生讨论。讨论完,选择合适的仪器,进行组装。

(设计意图:学习选择不同的仪器进行组装,培养学生组装实验仪器的能力。)

学生讨论,各组给出自己的仪器组装,生生互评,师生互评,最终得到较为合理的一套装置。

教师:通过刚才的分析讨论,大家思考一下,以后我们再遇到测气体质量的定量分析实验时,要考虑什么问题?

学生讨论总结:①样品是否完全反应;

②其他物质(内界外界)对实验的干扰;

③气体是否完全被吸收等情况。

多媒体:

练习:

对其他三个方案进行具体的实验设计。

(要求:画出整套装置图或写出具体的操作步骤)

(设计意图:通过对不同实验情况的思考,使学生加深对实验设计原则的理解,培养学生在实验时对具体操作出现问题的处理能力。)

板书设计:na2Co3样品纯度测定的实验设计

方案一:加热,差量法。

方案二:加钙盐或钡盐,沉淀法。

方案三:加酸,测气体质量法。

方案四:加酸,测气体体积法。

……

课后反思:

新课标的精髓在于引导学生自主学习,教师的作用是引导,要激发学生学习和探究的主动性和积极性。这节课学生始终保持饱满的学习情绪、高昂的求知欲望,讨论热烈积极,往往一名学生说出自己的想法,多个学生站起来指出其不足之处。我只是在适时加以引导“测定碳酸钠纯度的实验设计”这节课的设计,立足课本钠化合物的知识结构,让高一的学生第一次感受到设计一套较为完整实验是不容易的,需要多方面考虑。同时对学生的各种思维有所拓展。更主要的是掌握了一种科学的研究定量实验的方法,我认为这比知识的掌握更重要。

侯氏制碱法的基本原理篇5

关键词:情景导入法实验故事趣味问题纠错

化学课堂教与学是一个不可分割整体,导入则是教与学的第一环节。它是打开学生心门的钥匙。使学生明确本节课所要学习的主要问题,并激发学生的学习兴趣和求知欲望,从而提高课堂效率。“万事开头难”就像高尔基谈所说的那样:“开头第一句是难的,好象音乐里的定调一样,往往要费好长时间才能找到它。”就像一本好书,精湛的开头就会吸引读者,就会产生一口气想把它读完的愿望。因此精彩的导入,不但会引起学生的注意,引发他们的学习动机和兴趣,还能达到承前启后,建立知识联系的作用。

情景导入方式很多,但没有固定的模式,它因人而异,因课而异。教师不论创设何种情景导入,只要能营造一种和谐的教学氛围,让学生不知不觉进入一个教与学的融合课堂,不觉枯燥和冗长,那就都是好的导入方法。下面就结合初中化学教材以及自己的实际教学经验,简单介绍几中情景导入的方法。

一、“创设实验情景”导入法

化学是一门以实验为基础的自然学科,实验导入法当为新课导入的最佳方案。例如在上第一节化学课时教师可以先做几个有趣的化学实验:如清水变牛奶、玻璃棒点灯、白纸写红字等等。让学生观察,甚至自己动手操作,这样马上就调动起他们的积极性和主动性,从而激发他们学习化学的兴趣。所以设计演示实验这种情景导入是化学教学中常用手段和重要组成部分。它作为一种真实、形象的教学操作形式,既有展示化学知识的直观效应,又有表演操作的示范作用。它能吸引学生的高度注意,激发学生的浓厚兴趣。例如在讲《常见的酸碱》一节时,老师就可以给大家表演一个魔术,名叫“神秘的文件”实验:把事先用酚酞写好的一小段文字展示给学生,当学生看到一张白纸后就会询问为什么没字,这时再用小喷壶喷稀的氢氧化钠溶液,然后字迹就会显露出来。同学们就感到很惊讶,有的就会小声议论,很想弄明白其中的道理,这时候因势利导,提出问题:“神秘的文件为什么会出现呢?”,从而引出新课“碱的化学性质”,为后面的学习做了很好的铺垫,顺势引导学生操作后面的实验。这时同学们会积极参与,踊跃举手发言,又进一步落实了碱的化学性质。因此通过创设实验情景导入新课,可以激发和保持学生学习兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法。

二、“创设故事情景”导入法

学生普遍爱听故事,故事对学生有着特殊的吸引力。教师如果结合化学教学把讲课内容故事化,定能加深学生对所学内容的理解。如在讲《二氧化碳的性质》一节时,介绍意大利的“死狗洞”的故事:当人和狗同时进入洞中,人没事但是狗却死了。这是怎么回事?以这样一则故事作为悬念,让学生去思考“为什么”,使学生一上课就兴趣盎然,沉浸在乐学的气氛中,从而导入新课二氧化碳的性质的学习。再则教材资料中有许多小故事,可以将他们进行补充加工,加以应用。例如有关侯德榜的介绍,他在美国攻读化学博士学位后,看到我国制碱工业被一家美国公司垄断,非常气愤,毅然放弃国外优厚的待遇回到祖国,在塘沽建起永利碱厂。通过改进生产工艺,产品质量优异,1925年在美国举办的博览会上获得金质奖章。此后,他精心实验,刻苦钻研,提出了先进的“侯氏制碱法”,名震中外,为祖国争得了荣誉。然而“侯氏制碱法”制得的不是碱,而是一种盐,俗称纯碱,从而导入新课《盐》的教学。因此一些经典的故事能够迅速激发学生兴趣,紧紧抓住学生的心弦,使其情绪高涨,从而步入求知兴奋状态。所以故事导入法能使学生产生浓厚的学习兴趣和求知欲,让学生在趣味盎然的情景中步入学习佳境。

三、“创设趣味情景”导入法

化学教学中可用学生日常生活中遇到的一些“趣味问题”、“趣味游戏”等,把学生带入新知识的殿堂。该法注重寓教于乐教学原则的应用,它能最大限度地活跃课堂气氛,让学生在不知不觉中接受新的知识,感悟深奥抽象的道理。例如“原子”概念的建立,教师如直接提出原子是化学变化中的最小微粒。学生会感到茫然,无法理解。如果创设一个趣味游戏,将水电解的过程制作成一个小的动画课件,然后配上声音,让学生自己操作播放动画,这样学生就能直观的感觉到“原子的小”是指什么,从而更准确的去理解原子的定义。由浅及深,循序渐进的把一个抽象的概念具体化,直观化,从而使学生更易领会,理解,掌握,并且能激发学习兴趣。另外还可设计一些化学用语接龙比赛,以小组为单位,互相合作,互相补充,即掌握了知识又培养了学生的团队精神。这一方法在“化学式”,“化合价”的教学中可以充分应用,而且非常有效,课堂气氛异常活跃,能起到事半功倍的教学效果。此外像“猜谜语”如在学习《空气》一节时,教师请同学们来猜一个谜语:一物到处有,用棒赶不走,眼睛看不见,手摸也没有,咀嚼无滋味,无它活不久。同学们争先恐后地说出谜底。学生的兴趣被调动起来,教师趁势导入新课,在这种愉悦、兴奋的状态中进入新课,教学效果交好。

侯氏制碱法的基本原理篇6

严肃认真,敢于创新。法国化学家拉瓦锡把天平作为研究化学的工具,全面研究了燃烧现象,彻底推翻了统治化学长达百年之久的“燃素说”。而英国化学家瑞利和拉姆基在测量气体的密度时,发现由亚硝酸铵制得的氮气和由空气分离所得的氮气密度不同,但是仅几毫克的差别。别人是容易忽略的,而他们却认真地分析研究,进一步地分离测量,最后发现了稀有气体。

二、通过中外科学家的感人事迹进行爱国主义教育中国化工之父侯德榜博士,从小热爱祖国,学习勤奋。留美8年获博士学位后,放弃国外的优越条件,以赤诚的爱国之心回到祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。“七·七”事变,天津沦陷,日本鬼子威逼永利合作时,侯德榜态度坚决,断然拒绝,后率众入川,筹建了川厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,名震中外,为中华民族争得了荣誉。

丹麦著名物理学家玻尔在二战时期被迫离开被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,把诺贝尔金质奖章溶于王水隐藏起来。后来纳粹分子窜进玻尔的住宅,而那瓶溶有奖章的王水溶液就在他们的眼皮底下。战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成诺贝尔奖章。重新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国的无限热爱。

一生荣获两次诺贝尔奖的居里夫人,把自己的艰辛努力发现的元素命名为“钋”,以纪念她的祖国波兰。

侯氏制碱法的基本原理篇7

关键词:新课导入;悬念;趣味;激趣;情景

教学有法而无定法。新课导入方式很多,但没有固定的模式,它因人而异,因课而异。教师无论以什么形式引入新课,只要能迅速创造一种融洽的教学氛围,把学生带进一个与教学任务和教学内容相适应的理想境界,就都是好的导入方法。下面简单介绍六种在平时教学中常用的新课导入方法。

一、“实验”导入法

化学是一门以实验为基础的自然学科,实验导入法当为新课导入的最佳方案。如在化学起始课中教师先做几个有趣的化学实验,如小小照明弹、清水变牛奶、肥皂泡炸弹等等,让学生观察思考,从而激发他们兴趣,调动起他们的积极性和主动性。演示实验是化学教学中常用手段和重要组成部分。它作为一种真实、形象的教学操作形式,既有展示化学知识的直观效应,又有表演操作的示范作用。它能吸引学生的高度注意,激发学生的浓厚兴趣。例如在讲《燃烧和缓慢氧化》一节时,表演一个魔术,名叫“烧不坏的手帕”。把棉手帕放入酒精与水的溶液里浸透,然后轻挤,用两个镊子夹住手帕两角,在酒精灯上点燃,火焰很大,等火焰减小时迅速摇动手帕,使火焰熄灭,而手帕依旧完好如初。然后提出问题“手帕为什么没有烧坏呢?”从而引出新课“燃烧是有条件的”,为后面讲解燃烧的条件、灭火的方法、着火点的概念做了很好的铺垫。学过这些内容之后,教师又问同学们“有人在做这个实验时,使用的不是棉手帕,而是化纤的,结果手帕也跟着燃烧了,谁能分析一下原因”?又进一步落实了“着火点”的概念和燃烧的条件。通过实验导入新课,可以激发和保持学生学习兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法。

二“承前启后”法

化学中有些内容和后面知识有很强的连贯性,可在检查学生上节课所学知识的同时导入新课。这种导入方法既可以使学生对新知识不感到陌生,又可以降低新知识的难度,帮助学生克服心理上的恐惧,使学生在学习新内容时既有了思想准备,又有了知识基础,学习起来轻松自如。例如在讲二氧化碳实验室制法时,可以由复习提问“二氧化碳”的性质内容开始,再巧妙地把话题转移到的它的制取上来。在《碱的通性》一节开始,提问酸具有哪些通性?酸为什么具有通性?自然地过渡到碱的通性。以复习旧知识为桥梁,符合学生的认知规律,调动了学生的积极性。运用该方法,既复习了学过的知识,又降低了本节的难度,顺利地导入新课。

三、“化学故事”导入法

学生普遍爱听故事,故事对学生有着特殊的吸引力。教师如果结合化学教学把讲课内容故事化,定能加深学生对所学内容的理解。如在讲《几种常见的盐》一节的开始,介绍著名化学家侯德榜的故事:他在美国攻读化学博士学位后,看到我国制碱工业被一家美国公司垄断,非常气愤,毅然放弃国外优厚的待遇回到祖国,在塘沽建起永利碱厂。通过改进生产工艺,产品质量优异,1925年在美国举办的博览会上获得金质奖章。此后,他精心实验,刻苦钻研,提出了先进的“侯氏制碱法”,名震中外,为祖国争得了荣誉。然而“侯氏制碱法”制得的不是碱,而是一种盐,俗称纯碱,从而导入新课。故事导入法能使学生产生浓厚的学习兴趣和求知欲,让学生在趣味盎然的情景中步入学习佳境。

四、“趣味”导入法

化学教学中可用学生日常生活中遇到的一些“趣味问题”、“趣味游戏”等,把学生带入新知识的殿堂。该法注重寓教于乐教学原则的应用,它能最大限度地活跃课堂气氛,让学生在不知不觉中接受新的知识,感悟深奥抽象的道理。如在学习《空气》一节时,教师请同学们来猜一个谜语:一物到处有,用棒赶不走,眼睛看不见,手摸也没有,咀嚼无滋味,无它活不久。同学们争先恐后地说出谜底。学生的兴趣被调动起来,教师趁势导入新课,在这种愉悦、兴奋的状态中进入新课,教学效果较好。

五、“激趣”导入法

在新课开始前设置一个问题,激发学生对新课的求知欲。例如在讲“物质的量”一节,拿烧杯装半杯水,问学生怎样才能知道杯中水的质量和体积?等同学们回答上来后,再问怎样才能知道杯中水所含分子个数呢?学生一个个都会想分子那么小,怎么才能测出来呢?最后告诉大家学了这一节就能解决这个问题。而且还能算出固体气体所含的分子个数。这样一来,学生会迫不及待知道后面的内容。

六、“创设情境”导入法

苏霍姆林斯基说过:“在每个孩子心中最隐秘的一角,都有一根独特的琴弦,拨动它就会发出特有的音响。要使孩子的心同教师讲的话产生共鸣,则教师就需要同孩子的心弦对准音调。”而创设情境恰好可以解决此问题。创设情感情境、创设趣味情境导入新课,都有利于培养学生的意识思维,提高学生的能力,从而达到培养跨世纪人才的教学目的。如果充分发挥这种优势,用潜移默化的方式和真情实感去感染人熏陶人,让学生产生共鸣,也能使对学生的德育教学变得自然真挚。因此在导入一些抽象概念时,教师可在课堂上创设情境,使学生对化学概念的理解更加透彻。

参考文献:

1.孙建民,孔凡升.初中化学课堂教学艺术.中国林业出版社,2005.

2.李如密.教学艺术论.山东教育出版社,1999.

3.冯克诚.化学课外活动的设计与实施.中国物资出版社,1998.

侯氏制碱法的基本原理篇8

“工业先导,功在中华”是主席对他的评价,“中国实业界有四个人不能忘记,搞重工业的张之洞,搞化学工业的范旭东,搞交通运输的卢作孚和搞纺织工业的张謇。”

这四个人当中,范旭东的事业或许是最为艰难,也最具有开创性的,因为在他之前化学工业在中国是完全没有基础和传统的。

从书生觉醒为开拓人

范旭东的成长经历本与那个时代大多数出身低微、志存高远的青年差不多。但他的幸运之处在于有一个引导他走向革命的兄长。范旭东的兄长范源廉进入时务学堂学习,与蔡锷等为同学,并兼理学堂事务。长兄如父,范旭东受范源廉的影响很大。1898年,百日维新被镇压,范源廉受到追查,被迫东渡日本留学。1900年范源廉潜回湖南,参与唐才常的自立军起义,事败后再次逃亡,这次他带走了17岁的范旭东。初到日本的范旭东进入东京第六高中,后考取京都帝国大学化学系。大学期间曾参与编辑《游学译编》月刊的地理一栏;同时接近康梁派,曾向梁启超主编的《清议报》投槁。1910年毕业后留校任专科助教。

1911年辛亥革命爆发,范源廉应蔡元培之邀出任教育部次长。范旭东携妻回国,因梁启超的引荐供职于财政部,负责银元的化验分析。很快他就因无法忍受官场的腐朽贪污而离职。1913年已经出任教育总长的范源廉又为弟弟找到一个赴欧洲考察的差使,在欧洲期间,范旭东以考察盐政为主,兼及制碱化学工业。

趟出中国制盐的艰辛路

1911年,范旭东抛弃了已在日本获得的大学助教的职位,铭耻奋志回到了阔别12年的祖国。回国后,他决定利用自己所学,改良国内的盐质,“使人民有干净的盐吃,有便宜的盐吃。”终于,他于1913年制出了含氯化钠(naCi)在90%以上的精盐。范旭东攻克了技术难关,当即决定联合有志之士共同发起久大精盐公司。从此,范旭东开始了他为中国现代化学工业奠基的历程。

1915年6月,久大精盐工厂破土动工,12月初正式投产,以平锅熬制精盐的方法,掀开了我国盐业技术史上的新篇章。

久大精盐公司在中国带来了制盐的革命,它也向盐商发起了挑战。长期以来,盐商依靠引岸专商制度获取暴利,他们的力量非常强大,无论是洋人还是政府都不敢轻言改革。甚至于代表列强利益的盐务稽核所和代表北洋政府的盐务署不得不一再迎合盐商的要求,压制久大的发展。久大刚设立时,因为规模较小,获利无几。但1917年2月汉口支店成立后,销路骤增。1917年精盐销量增加为12375.09担,1923年为420694.90担,1924年为438424.50担。此后一般都在30万担至40万担之间浮动。1936年达到最高,为494960.00担。

奋发图强打破技术封锁

碱被称为“化学工业之母”。从20世纪初开始,中国的碱市场却一直被英国卜内门公司所垄断。卜内门公司曾公然扬言:

“卜内门在中国有如铜墙铁壁,不怕任何人进攻!”而范旭东就不信这个邪!在欧洲考察盐政时,范旭东就萌发了用盐制碱的想法。

1918年11月,永利制碱公司在天津创立。1926年6月29日,这一天,永利生产出了碳酸钠含量达99%以上的洁白纯碱,打破了洋人对制碱技术的封锁。两个月后,永利“红三角”牌中国纯碱在美国费城万国博览会获得金奖。震动了整个世界化工业,被西方人誉为“中国近代工业进步之象征”。这一次终于打破了西方70多年来对制碱技术的垄断,使永利碱厂成为当时亚洲最大的制碱企业。“如果毁坏了永利厂,就等于毁了半个南京城。”这是在1949年4月人民渡江作战时下的保全命令。永利南京硫酸厂的重要性也可见一斑。

“七・七事变”后,范旭东和他的化工厂,因能生产化工产品和军需物资,让日本人心生觊觎。塘沽沦陷后,日军把“久大”、“永利”两厂包围,派出代表,要求合作,遭到严词拒绝,结果被强行接管。范说:“宁肯为工厂开追悼会,也坚决不与侵略者合作。”

1937年末,范旭东将制碱厂和硫酸厂都迁移到四川“新塘沽”,积极为抗战提供军需物资。此时永利面临的巨大难题在于抗战前一直使用的是用廉价海盐作为原料的苏尔维制碱法,而在四川只能使用昂贵的井盐。

为了有效地利用井盐制碱,范旭东于1938年携侯德榜专程赴德国考察,购买新型制碱专利――察安制碱法。但由于对方有意刁难,无功而返。于是范旭东组织技术人员,在极端困难的条件下自行研制新的制碱技术,后在香港,上海法租界和乐山五通桥等地进行了无数次试验,终于成功研究出自己的专利技术――“侯氏联合制碱法”,标志着世界制碱工艺史上的重大突破。

不可被淡忘的伟人

跟商人参照,他是社会企业家;跟社会企业家参照,他是社会战略家。1922年8月,他创办了黄海化学工业研究社,这是中国“私人企业中设立的第一个化工研究机关”。由于当时资金困难,范旭东拿出了董事会给他的久大和永利创办人酬劳金。他不仅用高薪聘请技术专家,还培养自己的人才团队,在黄海研究社成立后不到十年的时间里,范旭东聚集和培养了三百多名化工技术人才,这些人在新中国成立以后,成为建设化学工业的技术骨干。研究社后来并入了中国科学院。1949年,看望侯德榜时,称赞范旭东培养人才的业绩,说“永利”集团是“人才篓子”。

侯氏制碱法的基本原理篇9

国画中未被渲染的部分称为"留白",它要求作画者从大处着眼,精心布局谋篇,动笔之前成竹在胸、意在笔先,并从细处着手,需渲染处要浓墨重彩,需"留白"处要惜墨如金。课堂是当前学生学习的主战场,要提高课堂效率,教师不妨借鉴一下国画的"留白"艺术表现手法,给予学生充分合理的活动时间和探索空间,让学生自己去感知、去体会、去思考、去探究。那么,在化学教学中,教师该如何"留白",才能画好点睛之笔呢?

1.“触目横斜千万朵,赏心只有两三枝”――精炼

知识的获得,能力的培养,情感的体验,都需要课堂留出足够的时间让学生去消化、领悟和体会。这就需要教师从语言、教学内容、选题、板书等各方面做好精炼的工作,才能给学生留下足够"悟"的时间和空间。

1.1语言精炼。按照信息论的观点,如果可以用较少的信号单元表达的信息,却用较多的信号单元来表达,则有一部分信号单元是冗余的,?@就会降低信息传递的效率。所以,课堂教学中教师的语言一定要精炼,清除垃圾语言、口头禅和简单的机械的重复,给"留白"腾出足够的时间。例如钠与水反应的现象,可以引导学生概括为"浮、熔、游、响、红"(芙蓉又想红),显得简单又好记。

1.2内容精炼。教师要非常熟悉本节课的教学目标,设计教学过程要抓住重点、难点来展开。新教材相比老教材,多设计了呼之欲出却又欲言又止的"空白"。这给教师创造性地设计教学策略提供了机会,也给学生积极探索,施展才华提供了机会。如在学习化学平衡时,利用教材设计的表格,让学生通过简单的计算,领悟化学平衡常数和转化率分别与初始浓度的关系,教师只需稍加点拨即可,最后通过设问:一个化学反应,平衡常数越大,转化率是否越大?让学生真正弄清楚平衡常数与转化率的区别。接下来学习电离平衡常数和电离度的时候,学生只需对知识稍加迁移即可,而无需教师着太多的墨。

1.3选题精炼。理科的学习离不开一定量的课堂练习,而一节课的时间是有限的,如何让学生在有限的时间里掌握好所学内容,就需要教师对课堂练习进行筛选和精炼。例如,在复习"弱电解质"时,抛出一个问题"写出乙酸的电离方程式,设计实验证明乙酸是弱酸"。顿时一石激起千层浪,学生纷纷提出各种方法,既复习了基础知识,又锻炼了思维能力。思维过程的展现,师生间的交流碰撞,方法的优化,对学生都不无裨益。

2."画中之白,即画中之画,亦即画外之画"--有效提问

陶行知先生说过:"发明千千万,起点是一问……智者问得巧,愚者问得笨。"提问是"留白"的重要方式之一,教师通过提问或启发学生提问,然后引导他们从多角度多方面思考分析问题,便构成了设疑和释疑的情境。在课堂教学的各个环节都可以根据实际需要设计问题。

2.1抛砖引玉,导入留白。例如学习必修一"碳酸钠的性质与应用"时,教师可在一开始就介绍著名化学家侯德榜的故事:"侯德榜在美国获得博士学位后,看到我国制碱工业被一家美国公司垄断后,立志为祖国制碱工业作出贡献。回国后,侯德榜经过反复试验,终于使洁白的纯碱生产出来,结束了我国完全靠进口洋碱的历史。后来,侯德榜又发明了联合制碱法,被命名为"侯氏制碱法"。从此,中国制碱化学工业跃上世界舞台。讲完故事后提问:纯碱是碱吗?纯碱有哪些性质?纯碱有哪些用途?如何区别碳酸钠和碳酸氢钠?请带着这些问题看书做实验。在本课教学中,教师将主要时间留给了学生探究,只用故事和提问激发了他们探究的兴趣,看似讲得少,实际效果还不错。当然在学生探究过程中适当的引导、评价和小结仍是必不可少的。

2.2教学过程,设陷留白。学生在学习知识时,碰到有些结论往往会走进误区,教师不妨设计几个陷阱,让学生先跳进去,然后通过学生自己的思考,辅以教师的引导让他们再跳出来。如学习完电离平衡移动和水的离子积后,设问:"往醋酸溶液中加水,溶液中的所有离子浓度是否都减少?"有些学生会说离子浓度均减少,原因是加水直接导致各离子浓度减少,平衡移动只不过是减弱了这种改变。这部分学生平衡移动知识掌握得还可以,但忽略了问题中的一个细节,"所有"两字,这时教师可以再问"醋酸溶液除了醋酸溶质还有什么物质?"又一次将问题抛给他们,让他们通过思考讨论,再联系所学的水的离子积的知识,问题就迎刃而解了。像这样,同样的结论,学生通过犯错总结出来的记忆就要深刻得多。

3.“画留三分白,生气随之发”――留白原则

3.1适度性原则。留白要适度,一节课不能到处留白,这样的留白就会流于形式,只会定格成简单的一问一答,失去了主次,使创新思维追求的广度和深度无法体现。教师设计的问题不能太复杂,不能太简单,也不能跨度太大。

侯氏制碱法的基本原理篇10

关键词:德育渗透;化学教学;化学史;课外活动

中学阶段是青少年从幼稚发展到成熟的急剧变化时期,在此期间他们模仿性强、可塑性大、易受教育的影响,德育对他们的一生起着决定性作用。李岚清同志曾指出:只有全面发展的人,才是对社会最有用的人。如何在教育教学活动中做到既教书又育人,在传授本学科系统知识的同时对学生进行正确的世界观、人生观和价值观的教育,是我们每个人民教师都应该深入研究和思考的问题。

化学作为一门基础学科,在德育方面有着许多独特的优势。化学实验的神奇魅力、化学工业的光明前景、化学与生活的紧密联系、古今化学的辉煌成就中外化学家的典型事迹等都包含着许多宝贵的德育素材。这要求化学教师必须充分发挥学科优势,提高教学技能,努力探索教学规律,在教学过程中大力挖掘、因势利导、潜移默化地对学生进行德育渗透,从而激发学生的学习兴趣、求知欲和追求真理的愿望,培养学生的创新能力,推动学生的全面发展。基于初中学生的特点,阐述如何在初中化学教学中进行德育渗透。

一、科学态度和科学精神

1.培养学生实事求是、开拓创新的科学态度。在有些化学实验中,由于受到一些客观因素的影响,不一定能看到理想的实验现象或结果。此时教师应该耐心地引导学生分析原因,而不是牵强附会地糊弄过去。

2.培养学生严肃认真、一丝不苟的科学精神。无论是教师演示实验,还是学生探究实验,都要求规范、准确,遵循从下往上、从左往右的装置安装原则,药品取用方法、取用的量,铁夹或试管夹所夹的位置,试管的倾斜角度,操作的先后顺序等不可随意更改。

二、化学史的教育

通过化学史的教育,可以使学生了解化学知识的产生、发展的过程以及化学家在研究问题时所采用的思维方法,逐渐形成严谨的科学态度和高尚的道德情操,从而确立科学的人生观和价值观。

1.培养学生尊重事实、不畏困难的精神。如,居里夫妇从数吨沥青铀矿中仅提取了0.18g纯净的氯化镭。

2.培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。如,拉瓦锡质疑“燃素说”创立“氧化说”,阿伏伽德罗、道尔顿通过大量实验创立了分子学说和原子论。

3.培养学生的刻苦钻研、坚忍不拔的精神。如,我国化学家侯德榜在改进纯碱生产方面曾做出的杰出贡献:潜心研究制碱技术,打破了帝国主义对制碱技术的垄断,成功地改进了生产纯碱的索尔维法,发明了联合制碱法(侯氏制碱法)。

4.培养学生的爱国主义精神。如,在讲授“铁的性质”时介绍早在西汉时期我国劳动人民就已发现铁能从某些含铜化合物的溶液中置换出铜,这是现代湿法冶金的先驱。

三、教材中的“课外活动”

教育内容应该尽可能同学生的日常生活和行为举止相联系:由于贴近生活,看得见,摸得着,生活气息浓厚,因而愿意认同。通过开展多种形式的教育教学活动,巩固了学生所学化学知识,直接渗透了德育,达到了教书育人的双重目的。

1.举办化学晚会,使学生在快乐中领略化学的无穷魅力。如,在学完九年级化学上册内容后,适时安排一次小型化学晚会,深化所学知识,提高学习兴趣。可以这样进行:用碱液喷雾使酚酞变红显示晚会的开始,接着由学生表演“魔棒点灯”“今夜星光灿烂”,用击鼓传花让他们猜化学谜语等。通过活动,增强学生学好化学的成就感。

2.组织专题讲座,讲述或让学生搜集科学家的生平事迹和名人的趣闻。如,发现多种气体的普里斯特利、“近代化学之父”道尔顿、发明了放射性元素钋和镭的居里夫妇等等。用这些名人轶事去启发引导学生要有所追求,懂得为人类进步做贡献,人生才最有价值和意义。

3.组织参观化工厂,丰富学生的感性认识。如,考察造纸厂的生产条件、设备以及化学知识在生产中的重要作用,提高他们学习化学的自觉性。

四、教材中的“拓展视野”

教材中的“拓展视野”蕴涵着丰富的德育素材,应予以高度的重视并充分挖掘。如,在学习《二氧化碳与温室效应》时,可以向学生介绍温室效应的成因,认识到常见的温室气体特别是近几十年来人类活动排放的氯氟甲烷、氢氟化物、全氟化物、硫氟化物等等,而南极上方的“臭氧空洞”主要是受到氟氯烃等气体的破坏。推荐使用环保产品,让学生养成高度的环保意识,培养学生的社会责任感。

德育工作关系到社会主义事业的成败,关系到国家的前途和命运,加强德育,是一项意义深远的战略性任务。在以后的初中化学教学中教师需继续做好德育渗透工作,为培养出符合时代要求的人才努力。

参考文献:

[1]安道光.在初中化学教学中渗透德育的探索[J].山西教育学院学报,2001(03).