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[關(guān)鍵詞]人工影響天氣;作用;技術(shù);措施
中圖分類(lèi)號(hào):P48;V321.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)46-0239-01
一、漠河縣地理環(huán)境以及氣象情況
漠河縣位于大興安嶺北麓,黑龍江上游南岸,地理坐標(biāo)位于東經(jīng)121°07′~124°20′,北緯52°10′~53°33′,是中國(guó)緯度最高的縣。東與塔河縣接壤,西與內(nèi)蒙古額爾古納右旗交界,南與內(nèi)蒙古額爾古納左旗為鄰,北與俄羅斯隔黑龍江相望。下轄四鎮(zhèn)一鄉(xiāng)和五個(gè)林場(chǎng),總面積18367平方千米。境內(nèi)聚集著漢、蒙、回、滿(mǎn)、朝鮮、鄂溫克、鄂倫春、錫伯、土家等11個(gè)民族。漠河資源豐富,黃金開(kāi)采有百余年的歷史,曾被慈禧定為“胭脂溝”。
漠河縣是全國(guó)氣溫最低的縣份,屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。冬季在極地大陸氣團(tuán)控制下,氣候寒冷、干燥而漫長(zhǎng);夏季受副熱帶海洋氣團(tuán)的影響,降水集中,雨量充沛,氣候濕熱,日照時(shí)間長(zhǎng),適宜耐寒生作物生長(zhǎng),但易發(fā)生洪澇和低溫冷害;春、秋兩季,因冬夏季風(fēng)交替,氣候多變。春季多大風(fēng),降水偏少,物燥干旱,易發(fā)生森林火災(zāi);秋季降溫急劇,常有早霜和凍害發(fā)生。
漠河縣年平均氣溫在-4.3℃ 。各月平均氣溫在0℃ 以下的月份長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月之久。氣溫年較差為49.3℃ 。歷史最高氣溫:39.3℃ 出現(xiàn)在2010年6月 ;歷史最低氣溫:-52℃ 出現(xiàn)在1969年。平均無(wú)霜期為86.2天。年平均降水量為460.8毫米,全年降水量70%以上集中在7月份。5~6月份為旱季,7~8月份為汛期。太陽(yáng)輻射總量年平均為96~107千卡每平方厘米,日照時(shí)數(shù)為2377~2625小時(shí)?!?0℃的積溫為1436~2062℃。漠河雖冷,但有其獨(dú)特的氣候魅力。每年夏至前后,白天很長(zhǎng),不到深夜12 點(diǎn),天不會(huì)全黑,至凌晨?jī)扇c(diǎn)便露出晨光,所以人們稱(chēng)之為“不夜城”。冬季的氣溫平均在-40℃以下,極端最低氣溫曾達(dá)到過(guò)-52.3℃,有“北極城”之稱(chēng)。
二、人工影響天氣的內(nèi)涵
人工影響天氣,又稱(chēng)人工控制天氣,是指為了達(dá)到防止或是減少氣象災(zāi)害,增雨水、消霧、防霜等目的,在適當(dāng)?shù)臈l件下通過(guò)利用科技技術(shù)對(duì)局部地區(qū)大氣的化學(xué)、物理過(guò)程進(jìn)行的人工影響的活動(dòng)。其基本原理是利用云和物理學(xué)降水原理,采用向云中撒播催化劑的辦法,從而使某些局部天氣現(xiàn)象向著有利于人類(lèi)生產(chǎn)生活的方向轉(zhuǎn)變的一種科學(xué)措施。
三、人工影響天氣在防御氣象災(zāi)害中的重要作用
1.人工影響天氣在防雹減災(zāi)中的作用
冰雹預(yù)報(bào)的關(guān)鍵是識(shí)別冰雹云。而冰雹云只是積雨云的一種,從20世紀(jì)60年代以來(lái),人們利用飛機(jī)、氣象雷達(dá)和無(wú)線電探空等手段,對(duì)冰雹云和雷雨云的結(jié)構(gòu)和演變等物理特性,進(jìn)行了大量的觀測(cè)分析,并研究了冰雹和雨滴在云中生長(zhǎng)的條件和物理過(guò)程,從而對(duì)冰雹云的特征有了一定程度的認(rèn)識(shí)。
2.人工降雨在抗旱中的作用
人工增水與其它開(kāi)源方式相比較是一項(xiàng)投資少、見(jiàn)效快、相對(duì)比較成熟的技術(shù),特別是山區(qū)迎風(fēng)坡地形云的催化作業(yè),在干旱的季風(fēng)性地區(qū),水資源日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高的桎梏,因此根據(jù)該地區(qū)的生產(chǎn)和技術(shù)水平,在不影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)作業(yè)的能力,增加人工降雨量。而在溫室地區(qū),水資源豐富,但是極易發(fā)生水災(zāi),因此雨季未來(lái)臨之際就要做好防汛工作,把排水等工作做到細(xì)致。
3.對(duì)暴雨、大霧、暴風(fēng)雪等天氣的預(yù)防
加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)以及科研的投入,在暴雨、大霧等氣象災(zāi)害未擴(kuò)大之時(shí)進(jìn)行及時(shí)預(yù)告,提前做好各種防護(hù)措施。我國(guó)氣象災(zāi)害分布廣、各地區(qū)又有不同的特點(diǎn),因此,要因地制宜進(jìn)行防災(zāi)、減災(zāi)工作。
四、人工影響天氣技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)
1.多普勒天氣雷達(dá)應(yīng)用。雷達(dá)以多普勒效應(yīng)為其基本的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的,其在對(duì)降水的監(jiān)測(cè)作用和降水量的定量估算等方面具有與其它氣象雷達(dá)不同的優(yōu)勢(shì)。
2.云中液態(tài)水含量測(cè)量。目前微波輻射計(jì)探測(cè)技術(shù)比較成熟,運(yùn)用于液態(tài)水含量的探測(cè),其具有較好的連續(xù)性和可以進(jìn)行較長(zhǎng)的探測(cè)時(shí)間。微波輻射計(jì)探測(cè)技術(shù)的不足之處是沒(méi)能獲取大范圍的信息,這是該技術(shù)在空間上的局限。
3.作業(yè)地點(diǎn)的選擇是人工增雨作業(yè)的關(guān)鍵所在,因?yàn)樽鳂I(yè)地點(diǎn)的選擇直接關(guān)系到受益點(diǎn)。作業(yè)受到云速、風(fēng)速、作業(yè)點(diǎn)與受益點(diǎn)距離的制約,因此,作業(yè)地點(diǎn)要選擇在受益點(diǎn)的上風(fēng)向。另外,由于使用高炮或者火箭在發(fā)射完成后,其彈殼一般不會(huì)炸毀,完成爆炸后會(huì)因?yàn)橹亓ψ饔寐浠氐孛?,因此,就要考慮彈殼的落回是否會(huì)對(duì)人、房屋等建筑造成損害。
五、加強(qiáng)人工影響天氣的措施
1.增強(qiáng)防災(zāi)、減災(zāi)意識(shí)
要增強(qiáng)防災(zāi)、減災(zāi)意識(shí),各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)要重視抗災(zāi)工作,每逢山洪、冰雹多發(fā)生的季節(jié)要提前組織人手,保證各種設(shè)施齊全,人力、物力等進(jìn)行多方面的投入,給群眾發(fā)安全手冊(cè)、對(duì)農(nóng)民進(jìn)行科學(xué)技術(shù)、防汛防寒等知識(shí)講座,做到防患于未然,最大程度減輕氣象災(zāi)害等對(duì)人民日常生活等的影響。
2.加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的研究
人工影響天氣作為防災(zāi)、減災(zāi)的手段有著重要的作用。這種人工影響天氣的科學(xué)技術(shù)仍然處在胚胎階段,缺乏一定的成熟性,因此還需要在以后的科學(xué)發(fā)展中不斷地加以研究、改造,加強(qiáng)人工影響作為科學(xué)研究的投入,使災(zāi)難減輕到最小化,同時(shí)也要加強(qiáng)技術(shù)的有效實(shí)施,提高效果。利用已有的設(shè)備和技術(shù),進(jìn)一步研究其潛力,加強(qiáng)高炮、飛機(jī)、火箭等的作業(yè)能力,時(shí)刻增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),在研究現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上,推出經(jīng)濟(jì)投入更小、效益更高的產(chǎn)品。
3.因地制宜,突出重點(diǎn)項(xiàng)目
在干旱的季風(fēng)性地區(qū),水資源日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高的桎梏,因此根據(jù)該地區(qū)的生產(chǎn)和技術(shù)水平,在不影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)作業(yè)的能力,增加人工降雨量。而在溫室地區(qū),水資源豐富,但是極易發(fā)生水災(zāi),因此雨季未來(lái)臨之際就要做好防汛工作,把排水等工作做到細(xì)致。
4.健全各種法律法規(guī)以及各種規(guī)章制度
健全各種規(guī)章制度,是確保各種科技措施正常運(yùn)行的前提,對(duì)于相關(guān)的作業(yè)點(diǎn)等也要進(jìn)行實(shí)地考察,務(wù)必保證其科學(xué)性、安全性。同時(shí),做好安全防患體系,制定人員分布以及緊急突況時(shí)相應(yīng)的對(duì)策,對(duì)員工進(jìn)行嚴(yán)格的崗前培訓(xùn),嚴(yán)格操作,安全、有效的開(kāi)展技術(shù)活動(dòng)。
水資源的利用、開(kāi)發(fā)和保護(hù)是當(dāng)今世界關(guān)注的熱點(diǎn),也是中考考查的重點(diǎn)。近幾年中考關(guān)于“水”的熱點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:考查同學(xué)們從微觀角度分析分子和原子的區(qū)別;水在自然界的分布、存在和用途以及水的凈化;水的污染、危害以及防治水污染的措施。
熱點(diǎn)一:水的組成
例1 水是一種單質(zhì)還是一種化合物?試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的推論。
研析: 首先,水是一種純凈物。純凈物分單質(zhì)和化合物兩大類(lèi),也就是說(shuō)水不是單質(zhì)就是化合物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)是科學(xué)研究的重要方法之一。解答這類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題時(shí)須明確你要證明的東西。要證明水是化合物,只要設(shè)法證明水不只含一種元素,即至少由兩種元素組成就行。
答案:設(shè)計(jì)電解水并驗(yàn)證兩電極產(chǎn)生氣體的成分實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知,水電解以后生成了氫氣和氧氣兩種單質(zhì),而氫氣是由氫元素組成的,氧氣是由氧元素組成的,可見(jiàn)水是由不同種元素組成的,是化合物。
例2 關(guān)于電解水生成氫氣和氧氣,以下說(shuō)法不正確的是()。
A. 電解水是分解反應(yīng)
B. 電解水時(shí)水分子被破壞
C. 水中含有氫氣和氧氣,所以才能被電解
D. 電解水變化中的最小微粒是氫原子和氧原子
研析: 化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子破裂,原子重新組合成新的分子或原子直接構(gòu)成物質(zhì),化學(xué)變化中的最小微粒是原子,電解水是化學(xué)變化,水是由氫、氧元素組成。
答案:C
熱點(diǎn)二:水的凈化
例3 右圖為自來(lái)水廠凈水過(guò)程的示意圖,請(qǐng)判斷凈水過(guò)程中有化學(xué)變化發(fā)生的是()。
A. 從水庫(kù)取水
B. 通過(guò)過(guò)濾池
C. 通過(guò)活性炭吸附池
D. 投藥消毒
研析: 從水庫(kù)取水(物理變化)加絮凝劑、反應(yīng)沉淀池(物理變化和化學(xué)變化)過(guò)濾池過(guò)濾(物理變化)活性炭吸附(物理變化)清水池中投藥消毒(化學(xué)變化)用戶(hù)。
答案:D
例4 小冬同學(xué)制作的簡(jiǎn)易凈水器如右圖所示。
(1) 小卵石、石英沙和膨松棉的作用是______;活性炭的作用是______。
(2) 我認(rèn)為可用______來(lái)檢驗(yàn)凈化后是硬水還是軟水。
(3) 長(zhǎng)期飲用硬水對(duì)人體健康不利,要降低水的硬度,我采取______方法。
研析: 同學(xué)們自制凈水器首先應(yīng)理解凈水器的基本原理:小卵石、石英沙(過(guò)濾液體,濾去液體中不溶性物質(zhì))活性炭(濾去不溶性物質(zhì),吸附溶于水的雜質(zhì)和除去臭味)膨松棉(過(guò)濾和保護(hù)活性炭)。通過(guò)蒸餾能將硬水軟化為軟水。
答案:(1) 過(guò)濾 吸附作用 (2) 肥皂水 (3) 蒸餾
熱點(diǎn)三:水資源的利用和保護(hù)
例5 今年春季,某省出現(xiàn)數(shù)年來(lái)少有的干旱,城市居民的生活用水相當(dāng)緊張,部分土地甚至因?yàn)閲?yán)重缺水而沒(méi)有耕種。針對(duì)這個(gè)事實(shí),你有什么建議?(從開(kāi)發(fā)水源、節(jié)約用水和環(huán)境保護(hù)三個(gè)方面說(shuō)明)
研析: 本題是以當(dāng)前普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題設(shè)計(jì)的建議型開(kāi)放性試題,解題關(guān)鍵在于如何解決水資源缺乏和改善水質(zhì)的問(wèn)題,應(yīng)從開(kāi)發(fā)水資源、保護(hù)水資源等方面展開(kāi)豐富的聯(lián)想,提出有關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:物理化學(xué);課程改革;化工專(zhuān)業(yè);實(shí)踐導(dǎo)向
0引言
“物理化學(xué)”課程是高等院校化學(xué)、化工、制藥、材料和生化等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一.“物理化學(xué)”課程綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科的理論和實(shí)驗(yàn)手段來(lái)解決化學(xué)反應(yīng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,并研究在化學(xué)變化中所遵循的規(guī)律.物理化學(xué)是多種學(xué)科的理論基礎(chǔ),尤其在理科、工科化學(xué)系列課程體系中起著重要作用.由于“物理化學(xué)”課程的理論性強(qiáng)、公式多,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難免覺(jué)得內(nèi)容過(guò)于抽象而難以理解[1-2],同時(shí)所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系較小,造成學(xué)習(xí)的畏懼感,學(xué)習(xí)效果不理想.鑒于物理化學(xué)在化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中所處的重要位置,尤其對(duì)后面要學(xué)習(xí)的“化工原理”“化工熱力學(xué)”和“催化原理”等課程起著重要的鋪墊作用,因此,“物理化學(xué)”課程的建設(shè)對(duì)高質(zhì)量化工專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)至關(guān)重要.多年來(lái),我?;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院物理化學(xué)課程組通過(guò)更新教育理念,在物理化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)思想和教師隊(duì)伍建設(shè)等方面取得顯著成效.完成“物理化學(xué)”省級(jí)精品課程的建設(shè)和驗(yàn)收工作,成效顯著.“物理化學(xué)”課程團(tuán)隊(duì)被遴選為學(xué)校重點(diǎn)建設(shè)的課程團(tuán)隊(duì).在這樣的背景下,如何以實(shí)踐為導(dǎo)向,在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的工科思維,提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力是工科物理化學(xué)教學(xué)值得思考的重要問(wèn)題.
1調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容,側(cè)重工程實(shí)踐導(dǎo)向
相比而言,我校開(kāi)設(shè)化工專(zhuān)業(yè)的歷史較短,所用物理化學(xué)教材也一直沿用我校化學(xué)(師范)、應(yīng)用化學(xué)和材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)使用的《物理化學(xué)》(第五版、南京大學(xué)傅獻(xiàn)彩等編寫(xiě))教材,以相應(yīng)的《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》(南京大學(xué)孫德坤和沈文霞等編寫(xiě))作為學(xué)生的指導(dǎo)資料.在授課的過(guò)程中,雖然也積極拓展部分內(nèi)容,在一定程度上解決與化工實(shí)踐過(guò)程聯(lián)系不密切的矛盾.但隨著我?;?zhuān)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展,如果繼續(xù)使用偏重理論教學(xué)的物理化學(xué)教材顯然不合時(shí)宜.以課程體系的改革為契機(jī),基于實(shí)踐導(dǎo)向的新教材的選用成為物理化學(xué)教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn).從2014開(kāi)始,精選天津大學(xué)物理化學(xué)教研室編寫(xiě)的《物理化學(xué)》(第五版)[3]工科教材作為我?;?zhuān)業(yè)物理化學(xué)課程教材.與原教材相比,天津大學(xué)編寫(xiě)的工科“物理化學(xué)”教材增加許多與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),如真實(shí)氣體的液化及臨界參數(shù)、真實(shí)氣體狀態(tài)方程、二組分液體部分互溶系統(tǒng)的溫度-組成圖和完全不互溶系統(tǒng)的溫度-組成圖,以及多相化學(xué)反應(yīng)等,目的是幫助學(xué)生能更好地了解和掌握物理化學(xué)原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,有利于化工專(zhuān)業(yè)學(xué)生的工科思維的養(yǎng)成.另外,工科“物理化學(xué)”教材將電解質(zhì)溶液、可逆電池電動(dòng)勢(shì)及其應(yīng)用和電解與極化作用3部分內(nèi)容合并為電化學(xué),將化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)合并為化學(xué)動(dòng)力學(xué),既優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,又適當(dāng)降低理論深度,更重要的是拓展學(xué)生的實(shí)踐視野.本教材在我院近幾年的使用過(guò)程中,獲得學(xué)生良好的反響.
另外,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,圖文并茂、生動(dòng)形象的教學(xué)課件對(duì)工科物理化學(xué)課堂教學(xué)的支撐作用是顯而易見(jiàn)的.由于物理化學(xué)課程內(nèi)容的抽象性,注重通過(guò)演示與基本原理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)接實(shí)踐應(yīng)用,讓學(xué)生更好地理解所學(xué)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的直接關(guān)系[4],更好地突出物理化學(xué)理論知識(shí)對(duì)工程實(shí)踐的指導(dǎo)作用.在授課過(guò)程中,除講授教材上的基礎(chǔ)知識(shí)外,還注重把從事物理化學(xué)方面的科研體會(huì)以及最新科研成果有機(jī)地融入到物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,更好地激發(fā)學(xué)生對(duì)“物理化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生更加認(rèn)識(shí)到物理化學(xué)在生活和化工行業(yè)中的重要性,同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生加快適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的能力和科學(xué)創(chuàng)新的思維能力[5].
2優(yōu)化課堂教學(xué)方法,注重實(shí)例說(shuō)明理論
由于化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生將來(lái)所從事的職業(yè)與生產(chǎn)實(shí)踐更加緊密相連,所以,采用何種教學(xué)方法才能更加有效地提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力是物理化學(xué)教學(xué)過(guò)程中面臨的問(wèn)題之一.物理化學(xué)內(nèi)容抽象、公式多而雜,在課堂講授中要更加注重結(jié)合具體實(shí)例來(lái)闡述理論內(nèi)容,才能有效地幫助學(xué)生深入理解和接受所學(xué)的理論知識(shí).例如,講授界面現(xiàn)象中彎曲液面下的附加壓力時(shí),用他們所熟悉的人工降雨和暴沸現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明開(kāi)爾文公式,只有水蒸汽液化凝結(jié)成新相小液滴(凸液面),小液滴逐漸長(zhǎng)大才能從天上落下雨滴.由于新相小液滴剛開(kāi)始很難形成,即水蒸汽的過(guò)飽和蒸氣壓pr非常大,天空中的水蒸汽氣壓很難達(dá)到pr,因而需要采用人工的方式提供小液滴形成時(shí)的凝聚中心,大幅度降低pr的數(shù)值,使雨滴順利形成.同理,液體受熱氣化形成新相小氣泡(凹液面),小氣泡逐漸長(zhǎng)大才能從液體里逸出,但新相小氣泡開(kāi)始很難形成,即液體過(guò)熱也不沸騰,是因?yàn)橐后w中的小氣泡壓力很小達(dá)不到外界大氣壓的數(shù)值,因而需要向液體中加入實(shí)驗(yàn)中常用的沸石(孔中含空氣)增加初始小氣泡的大小,使氣泡壓力很快達(dá)到外界大氣壓值,保證氣體從液體中順利逸出,避免形成過(guò)熱液體,引起事故.總之,利用具體實(shí)例講授比較抽象的物理化學(xué)知識(shí),使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論中更接近實(shí)際生產(chǎn)和生活,激發(fā)他們將理論運(yùn)用于實(shí)踐的潛能.
3多方位理解實(shí)驗(yàn)原理,提高動(dòng)腦與動(dòng)手能力
伴隨著物理化學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,也將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化.例如:化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中常常伴隨著反應(yīng)熱的形成,如果不能及時(shí)地移除多余的熱量導(dǎo)致反應(yīng)溫度升高,反應(yīng)速率加快,將對(duì)化工生產(chǎn)安全帶來(lái)極大的隱患.所以,反應(yīng)過(guò)程中溫度的測(cè)量與調(diào)控在化工生產(chǎn)中顯得尤為重要.目前,在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及到多種類(lèi)型的溫度計(jì)(如玻璃溫度計(jì)、貝克曼溫度計(jì)、熱電偶等)用于測(cè)量反應(yīng)體系的溫度.作為溫差測(cè)量的貝克曼溫度計(jì),廣泛應(yīng)用在恒溫槽的組裝和性能測(cè)試、稀溶液的凝固點(diǎn)降低實(shí)驗(yàn)中.由于精密電子溫度測(cè)量?jī)x器的普遍使用,使得貝克曼溫度計(jì)在實(shí)驗(yàn)中的利用率逐漸降低,但它仍可以作為一種簡(jiǎn)便的輔助儀器使用.另外,溫度效應(yīng)常常在實(shí)驗(yàn)中有所體現(xiàn).如醋酸-水-氯仿三組分系統(tǒng)的相圖繪制實(shí)驗(yàn),其成敗與溫度的關(guān)系比較密切.然而,大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中并沒(méi)有注意到這個(gè)現(xiàn)象,也并不清楚隱含的實(shí)驗(yàn)原理.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,溫度影響到各組分間的溶解度,在溫度較高的條件下無(wú)法觀察到明顯的渾濁現(xiàn)象,導(dǎo)致不能很好地判定滴定終點(diǎn).因此,如果能夠測(cè)定不同溫度下的相圖,可以使學(xué)生更深入地了解萃取過(guò)程,理解相圖中物系點(diǎn)和相點(diǎn)的概念,對(duì)于化工產(chǎn)品分離條件的篩選起到良好地指導(dǎo)作用.其他的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,例如:溶液表面張力的測(cè)定、活性炭比表面積的測(cè)定、蔗糖水解反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定、高聚物的分子量測(cè)定等,溫度的影響均不可忽視.
合理的安排實(shí)驗(yàn)是保證學(xué)生理解并掌握實(shí)驗(yàn)原理的前提.但由于參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)較多,普遍的做法是將學(xué)生分成若干小組,采用循環(huán)的方式開(kāi)展實(shí)驗(yàn).如果物理化學(xué)的理論課與實(shí)驗(yàn)課在同一學(xué)期開(kāi)設(shè),在循環(huán)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將不可避免地導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目早于理論課程的學(xué)習(xí),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中則顯得非常被動(dòng),對(duì)實(shí)驗(yàn)理論一知半解,造成他們更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,只動(dòng)手、缺乏動(dòng)腦,實(shí)驗(yàn)效果并不理想.鑒于此,將實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)出時(shí)間較理論課程滯后一學(xué)期,先讓學(xué)生充分學(xué)習(xí)理論知識(shí),再開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn).通過(guò)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生試講實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、回答問(wèn)題等方式讓學(xué)生進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的理論知識(shí)和操作步驟,更好地理論聯(lián)系實(shí)際,教學(xué)效果良好.同時(shí),依托我校的安徽省化學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心,還可以進(jìn)一步開(kāi)設(shè)與物理化學(xué)相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),為學(xué)生深入理解物理化學(xué)原理、提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力奠定基礎(chǔ).
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)我校化工專(zhuān)業(yè)本科生“物理化學(xué)”課程的教學(xué)和改革結(jié)果,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的工科思維,才能提高學(xué)生利用物理化學(xué)原理知識(shí)綜合解決化工實(shí)踐問(wèn)題的能力.
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