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關(guān)鍵詞: 蘇教版高一化學(xué)實(shí)驗(yàn) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 建議
蘇教版高中化學(xué)教材在浙江實(shí)施已經(jīng)有兩年多,在教學(xué)實(shí)踐中教師自然而然地將其與人教版教材比較,發(fā)現(xiàn)蘇教版教材有很多的優(yōu)點(diǎn),但也存在很多的缺點(diǎn)。我根據(jù)自己的教學(xué)過程中的體會,對蘇教版高一化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡單的總結(jié)。
一、蘇教版高一化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)
(一)實(shí)驗(yàn)圖像優(yōu)點(diǎn)多。
蘇教版教材的顏色更豐富,不再是人教版教材中的黑、白、粉紅三色調(diào),多數(shù)圖片都是實(shí)物拍攝,比如配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液中就添加了6張圖。用圖片比較生動直觀,適合傳遞具體、形象的事物,增強(qiáng)了教材的直觀性、趣味性和可讀性,具有啟發(fā)和教育功能,尤其能激發(fā)學(xué)生對化學(xué)美的感受,有助于情感、態(tài)度和價(jià)值觀的形成和培養(yǎng)。而且圖片能使學(xué)生更容易了解實(shí)驗(yàn)的正確現(xiàn)象與規(guī)范操作,比如部分焰色反應(yīng)(特別是鉀)在高中實(shí)驗(yàn)室很難做出一個(gè)理想的效果,而新教材增加了圖片,使學(xué)生通過課本上的實(shí)驗(yàn)圖片更直觀地了解現(xiàn)象。
(二)實(shí)驗(yàn)數(shù)目、種類多。
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量將直接影響學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)。舊版高中高一化學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)共有38個(gè)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生實(shí)驗(yàn)共有8個(gè),另外還有5個(gè)選做實(shí)驗(yàn)(由于實(shí)驗(yàn)條件和教學(xué)時(shí)間的限制,很多學(xué)校沒有涉及);新教材高一化學(xué)必修1共有實(shí)驗(yàn)51個(gè),其中觀察與思考(演示實(shí)驗(yàn))有27個(gè),活動與探究(學(xué)生實(shí)驗(yàn))有24個(gè)。(1)化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界:10個(gè)實(shí)驗(yàn),其中觀察與思考3個(gè),活動與探究7個(gè)。(2)從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì):20個(gè)實(shí)驗(yàn),其中觀察與思考10個(gè),活動與探究10個(gè)。(3)從礦物到基礎(chǔ)材料:7個(gè)實(shí)驗(yàn),其中觀察與思考2個(gè),活動與探究5個(gè)。(4)硫、氮和可持續(xù)發(fā)展:14個(gè)實(shí)驗(yàn),其中觀察與思考12個(gè),活動與探究2個(gè)。新教材中增加了大量的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),教師的演示實(shí)驗(yàn)也是以探究為中心,還增設(shè)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案課題,我們通過這些探究性實(shí)驗(yàn),不僅能幫助學(xué)生理解化學(xué)基本概念、基本理論,掌握化學(xué)知識和基本實(shí)驗(yàn)技能,而且能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力、分析能力,以及科學(xué)的研究態(tài)度,有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
(三)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性。
舊教材很少涉及實(shí)驗(yàn)的探究性,大都是教師的演示性實(shí)驗(yàn),學(xué)生的參與性大打折扣,課堂上學(xué)生就好像是觀眾,看著教師在講臺上表演,表演到精彩部分的時(shí)候給點(diǎn)喝彩和歡呼,整個(gè)實(shí)驗(yàn)做下來,學(xué)生絲毫感覺不到實(shí)驗(yàn)的樂趣,只能瞪大眼,干著急。在新教材中,實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為課堂的主導(dǎo),從根本上改變了過去的不足,學(xué)生由被動、機(jī)械的操作變?yōu)橹鲃?、探究的?shí)驗(yàn),活躍了學(xué)生思維,開發(fā)了學(xué)生潛能,使學(xué)生成為了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體,從實(shí)驗(yàn)中去發(fā)現(xiàn)、去感受、去探究,學(xué)生的潛力在實(shí)驗(yàn)的過程中得以挖掘。
(四)實(shí)驗(yàn)編排更合理,效果更明顯。
在舊教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本上是在學(xué)習(xí)完新課知識后,以鞏固知識、驗(yàn)證性質(zhì)為目的安排設(shè)置的。學(xué)生一般是在學(xué)完本章知識以后再去做這些實(shí)驗(yàn)。這時(shí),學(xué)生已經(jīng)形成了思維定勢,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果就一定要符合所學(xué)的知識點(diǎn)。如果在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了和書上不同的現(xiàn)象,學(xué)生就會認(rèn)為是自己在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了偏差,而不去深入地探索實(shí)驗(yàn)與理論不符的地方。教師也無從發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題,不能及時(shí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn),從而不能拓展學(xué)生的思維。而且學(xué)生已經(jīng)學(xué)過這些知識點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象不再感覺到新鮮和陌生,因此就沒有了成就感,從而自然而然地就降低了做實(shí)驗(yàn)的興趣。而在新教材中實(shí)驗(yàn)成為課堂的主導(dǎo),學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中去發(fā)現(xiàn)、去感受、去探究物質(zhì)的性質(zhì),學(xué)生的潛力在實(shí)驗(yàn)的過程中得以挖掘和體現(xiàn)。
(五)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。
新教材對部分實(shí)驗(yàn)做了改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。比如電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn),舊教材用電解槽,而電解槽透明度不高,學(xué)生難以觀察到現(xiàn)象;新教材用U型管代替了電解槽,使學(xué)生很容易觀察到銅和氯氣的產(chǎn)生。
(六)部分實(shí)驗(yàn)注重了環(huán)保意識。
隨著工業(yè)和生活污染物的大量排放,全球環(huán)境污染和生態(tài)破壞越來越嚴(yán)重,環(huán)境保護(hù)已成為人們所關(guān)注的重大課題?;瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識、掌握化學(xué)技能、探索化學(xué)奧秘的場所。然而,化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)較為嚴(yán)重的污染源。因此,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要不斷滲透“保護(hù)我們的地球要從我做起,從小事做起”的環(huán)保意識。新教材部分實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了這個(gè)原則。比如必修1的電解飽和食鹽水的裝置中將陽極產(chǎn)生的氯氣用氫氧化鈉吸收,銅與濃硫酸的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置中也添加了尾氣處理裝置。
二、蘇教版高一化學(xué)實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)
(一)環(huán)保意識并沒有全面貫徹。
新教材的絕大部分實(shí)驗(yàn)都沒貫徹環(huán)保觀念。比如在電解實(shí)驗(yàn)中電解飽和食鹽水的裝置中將陽極產(chǎn)生的氯氣用氫氧化鈉吸收,但電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)就沒有尾氣處理裝置,而且生成的氯氣未作任何處理,直接逸散到空氣中,對學(xué)生可能會造成危害,并污染環(huán)境。有關(guān)氯、溴、碘的實(shí)驗(yàn)都沒有考慮揮發(fā)造成的危害。再如銅和濃硝酸的實(shí)驗(yàn)中,由于采用是開放的裝置,二氧化氮易泄露污染環(huán)境和危及師生健康。理論上可用封閉的裝置來完成實(shí)驗(yàn),防止二氧化氮外泄,從而控制污染。但多少學(xué)校有封閉的裝置?即使該學(xué)校有封閉的裝置,如果多位教師同時(shí)上這一課該如何解決?在現(xiàn)實(shí)中又有多少教師會使用封閉的裝置呢?
(二)該改的沒改。
新教材中的部分實(shí)驗(yàn)和舊教材完全相同,并沒有對舊教材中的問題進(jìn)行改進(jìn)。比如用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置,在使用舊教材時(shí)練習(xí)中很多題目會講到用一個(gè)倒置漏斗防止尾氣處理的倒吸問題,但新教材的實(shí)驗(yàn)依然沒有改進(jìn)。又如潮濕氯氣的漂白作用,新教材中的圖片和舊教材一樣用鮮花做實(shí)驗(yàn)材料,但鮮花被漂白的速度非常慢,我們做該實(shí)驗(yàn)一般都是前一天處理鮮花,而且鮮花也不能完全被漂白(課本中的圖中的鮮花也沒有完全被漂白)。再如鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中將鈉放在石棉網(wǎng)上加熱燃燒,結(jié)果只在石棉網(wǎng)上看到黑糊糊的一塊斑,很難看到黃色的過氧化鈉產(chǎn)生。如果將該實(shí)驗(yàn)改成:把鈉放在兩端開口的玻璃管中燃燒,這樣燃燒的過程學(xué)生可以很清楚地觀察,并且燃燒后生成的過氧化鈉有一部分粘在玻璃管上,學(xué)生可以較好地觀察到它的顏色?;蛘甙砚c放在坩堝里加熱效果也不錯(cuò)。
(三)莫名其妙的更改。
新教材中部分實(shí)驗(yàn)的更改讓教師感到莫名其妙。比如必修2中乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn),舊教材中的現(xiàn)象已經(jīng)非常明顯,但新教材將該實(shí)驗(yàn)中的無水乙醇浸入50℃的熱水中,教師都不明白課本這樣更改的目的,而且這使實(shí)驗(yàn)變得繁瑣,結(jié)果不少教師上課做實(shí)驗(yàn)時(shí)依然采用老教材的實(shí)驗(yàn)。部分教師猜測這樣改的目的是使乙醛揮發(fā),使氣味的變化更加明顯。但通過實(shí)驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)這樣更改作用并不明顯,因?yàn)橐掖嫉臍馕栋岩胰┑臍馕督o蓋住了。希望編者以后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)最好在教參中加以說明。
(四)失敗的改進(jìn)。
新教材中部分實(shí)驗(yàn)的更改是完全失敗的,更改的結(jié)果是使實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn)。比如氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)2,舊教材將金屬鈉放在玻璃燃燒匙中加熱再放入氯氣中。該實(shí)驗(yàn)操作簡單,現(xiàn)象明顯,但缺點(diǎn)是玻璃匙很多學(xué)校都沒有,因?yàn)檫@個(gè)原因新教材對該實(shí)驗(yàn)做了改動。新教材描述的是先在集氣瓶中放一團(tuán)玻璃棉,再將兩小塊鈉放在玻璃棉上,立即通入氯氣,結(jié)果根本就沒反應(yīng)。一開始我們以為是自己的原因使該實(shí)驗(yàn)無法實(shí)現(xiàn),但后來在我市的一次公開課上我們詢問了其他學(xué)校的教師,發(fā)現(xiàn)沒有一個(gè)學(xué)校能將該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出來。這就明顯地說明該實(shí)驗(yàn)的更改有問題,而且玻璃棉到底是什么,大家也不清楚。舊教材次氯酸的漂白作用實(shí)驗(yàn)裝置圖,比較繁瑣,而新教材中改成了將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中。改動后的實(shí)驗(yàn)操作簡便,但在布條的選擇上有困難,增加了教師的工作負(fù)擔(dān),而且根據(jù)實(shí)際操作結(jié)果來看,布條的褪色也不明顯。
三、幾點(diǎn)建議
(1)新教材是完全建立在有一定教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的,對于一位只有幾年教齡的教師來說使用新教材會出現(xiàn)很多問題,所以我建議編者能從新教師的角度出發(fā),對課本的實(shí)驗(yàn)中的描敘盡量詳細(xì),即使由于版面的原因課本不能很詳細(xì)地描述,也要在教參中說明。
(2)對于一些實(shí)驗(yàn)希望編者從普通學(xué)校的普通實(shí)驗(yàn)室出發(fā),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)盡量做到儀器要求簡單、設(shè)備要求簡單,并能統(tǒng)一提供實(shí)驗(yàn)材料,以減輕教師負(fù)擔(dān)(比如布條的問題)。
(3)2009的新教材和最初的新教材比較有部分改動,說明編者發(fā)現(xiàn)了新教材存在缺點(diǎn),而發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)并能改正缺點(diǎn)的最佳人選就是教師,所以希望編者在改編時(shí)能向工作在第一線的教師征求意見,使新教材更加完善。
參考文獻(xiàn):
[1]程正福.苯酚與金屬鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備,2003,(02).
一、發(fā)揮電教媒體優(yōu)勢,創(chuàng)造活潑課堂氣氛
教師如何運(yùn)用各種手段為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動、活潑、愉悅、融洽的學(xué)習(xí)氛圍,是關(guān)系到學(xué)生能否在課堂上不斷產(chǎn)生新知的欲望,集中自己的注意力,并能掌握化難為易的學(xué)習(xí)方法,是教師施教能力的集中體現(xiàn)。因此,在端正學(xué)生思想態(tài)度的同時(shí),教師應(yīng)借助于教學(xué)手段來達(dá)到創(chuàng)造教學(xué)環(huán)境,完成教學(xué)任務(wù)的目的。如在教“學(xué)圓周長”時(shí)出示一個(gè)“實(shí)物圓”,讓學(xué)生用尺子沿圓周量一量,接著問:一個(gè)花池怎樣量出它的周長?接著,再在實(shí)物展示臺上畫了一個(gè)圓,投影到屏幕上,提問:屏幕上的圓你能用尺子沿圓周量出它的周長嗎?這時(shí)學(xué)生相互討論,沒法量?!敖裉?,我們來一起學(xué)習(xí)圓周長的計(jì)算方法,你們想學(xué)嗎?”一下子把學(xué)生注意力集中到怎樣求圓周長這個(gè)問題上來,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引發(fā)了學(xué)生健康向上的學(xué)習(xí)動機(jī)。學(xué)生的求知欲望隨之得到激發(fā),課堂氣氛特別活躍。
二、發(fā)揮電教媒體優(yōu)勢,培養(yǎng)學(xué)生觀察理解能力,拓展學(xué)生創(chuàng)新思維
小學(xué)生要認(rèn)識一種事物,總是從觀察開始。觀察是認(rèn)識的基礎(chǔ),觀察目的能激起學(xué)生的興趣,喚起學(xué)生的注意力,從而為深入地揭示事物的本質(zhì)特征或聯(lián)系打下基礎(chǔ)。觀察的目的是得到結(jié)論,掌握本質(zhì)。而觀察中得到的只是感性認(rèn)識,要把感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,必須經(jīng)過思維(思考)。如在教“學(xué)角的初步認(rèn)識”時(shí),為了讓學(xué)生直觀建構(gòu)出抽象的角,可以利用多媒體課件的動畫閃爍光點(diǎn)閃動實(shí)物(如紅領(lǐng)巾)的角的形狀,既而把實(shí)物(紅領(lǐng)巾)的表象去掉,只剩下圖形的輪廓,從而抽象出幾何角。然后閃爍角的頂點(diǎn)和角的兩邊,幫助學(xué)生抽象概括出:角都有一個(gè)頂點(diǎn)和兩條邊。學(xué)生接受起來特別容易。這種由感性到理性,再由理性到感性,在學(xué)生的頭腦里形成一個(gè)完整角的印象,學(xué)生不僅有一種身臨其境的感覺,而且是通過觀察,得出的結(jié)論,鞏固率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)教學(xué)鞏固率高,同時(shí)也很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī),拓展學(xué)生的思維能力。
三、發(fā)揮電教媒體優(yōu)勢,化抽象為具體
要使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多更新的知識,做到既增加教學(xué)內(nèi)容和知識容量,又不增加教學(xué)時(shí)間和學(xué)生負(fù)擔(dān),只有依據(jù)現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段才能實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),可根據(jù)教學(xué)的需要,把教學(xué)內(nèi)容在大與小、遠(yuǎn)與近、動與靜、快與慢、虛與實(shí)、部分與整體、外表與內(nèi)觀之間相互轉(zhuǎn)化,把許多抽象的難以理解的概念轉(zhuǎn)化成看得見、摸得著的知識,把事物之間的聯(lián)系形象而清晰地呈現(xiàn)出來,從而縮短認(rèn)識過程,起到化難為易、化抽象為具體的重要作用。如教“學(xué)圓”時(shí),采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),熒屏上首先閃動一“個(gè)點(diǎn)(”指圓點(diǎn)),
然后順時(shí)針方向噠、噠、噠……地(伴著音響)閃動出圓圈。通過動態(tài)演示,使學(xué)生形象地感到“圓就是平面上的一種曲線圖形”,于是,發(fā)現(xiàn)“圓心決定圓的位置,半徑?jīng)Q定圓的大小”的道理,從而大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬學(xué)生視野,縮短教學(xué)時(shí)間,達(dá)到事半功倍的效果。這種模擬是其他手段所不能代替的。
四、發(fā)揮電教媒體優(yōu)勢,有利于教學(xué)質(zhì)量和效率的提高
課堂上利用多種媒體,可以引起學(xué)生的注意力和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果,活躍學(xué)生的思維。也可以向?qū)W生提供生動、形象的語言,烘托氣氛,把學(xué)生帶到課文的情境之中,幫助學(xué)生對課文的理解。對于教師來說,就是在一定的時(shí)間內(nèi)完成比原先更多的教學(xué)任務(wù);對學(xué)生來說,就是在一定的時(shí)間內(nèi)學(xué)到比原先更多的知識。
五、發(fā)揮電教媒體優(yōu)勢,深化情感,指導(dǎo)行為
關(guān)鍵詞:有效教學(xué) 教學(xué)觀念 化學(xué)實(shí)驗(yàn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程中的重要組成部分,一方面可以驗(yàn)證化學(xué)原理,通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,掌握基本原理,告別死記硬背的模式,加深對知識的理解和記憶。另一方面學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作,提高了動手能力,促進(jìn)了綜合能力的發(fā)展。深入教學(xué)改革,加強(qiáng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)迫在眉睫。
1.有效教學(xué)的內(nèi)涵及特征
1.1有效教學(xué)的內(nèi)涵
有效教學(xué)是一種現(xiàn)代教學(xué)理念,主要強(qiáng)調(diào)過程評價(jià)和目標(biāo)管理,能夠提高教師工作效率,加強(qiáng)學(xué)生對知識的吸收和理解。有效教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)在于學(xué)生的進(jìn)步和發(fā)展,要求教師提升教學(xué)的綜合效益,即通過盡可能少的時(shí)間、精力和物力的投入,獲取更好的教學(xué)效果:同時(shí)要求教師具備自我反思的意識,善于解決教學(xué)過程中遇到的問題。
1.2有效教學(xué)的特征
有效教學(xué)要求教師具備專業(yè)的教學(xué)精神和科學(xué)的教學(xué)觀念,保證教學(xué)質(zhì)量:提倡以目標(biāo)為導(dǎo)向開展教學(xué),教師應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容有計(jì)劃地制定教學(xué)目標(biāo),重視教學(xué)的方法和教學(xué)設(shè)計(jì);在學(xué)生的管理上提倡關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,給予學(xué)生高度關(guān)懷,營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新和自主學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
2.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
2.1地區(qū)差異。我國作為發(fā)展中的國家,在教育方面還有很長的路要走,就高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言,不同地區(qū)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展參差不齊,同一地區(qū)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平也有很大差別。教育水平發(fā)展較快的城市和地區(qū),在教學(xué)資源配置方面水平較高,相反,教育水平發(fā)展較慢的城市和地區(qū),甚至連最基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也無法完成,這些問題需要各地方教育部門加強(qiáng)重視,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,縮小地區(qū)差異。
2.2教學(xué)形式。目前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠完善,受各種條件限制,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的全面發(fā)展,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在教材的設(shè)計(jì)上,實(shí)驗(yàn)課程比重較小、數(shù)量不足;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺少探究性實(shí)驗(yàn),演示實(shí)驗(yàn)所占比重較大,學(xué)生動手操作的機(jī)會非常少,更沒有機(jī)會自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):創(chuàng)造性不足,教材中很多實(shí)驗(yàn)都是最基礎(chǔ)的操作實(shí)驗(yàn),不夠貼近日常生活,學(xué)生在學(xué)習(xí)中很難理解和掌握,將課本中的知識與生活中的各種現(xiàn)象相結(jié)合;實(shí)驗(yàn)后缺少溝通交流、深入思考,探究式學(xué)習(xí)最重要的意義在于,教師只是提供積極引導(dǎo)和支持,學(xué)生應(yīng)自主尋求答案和信息,理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x;最后在實(shí)驗(yàn)測評中,仍以傳統(tǒng)卷面測試為主,對提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性沒有任何幫助。
2.3教學(xué)觀念??茖W(xué)的教學(xué)觀念能夠促進(jìn)教學(xué)水平的提升,研究顯示,目前很多教師沒有給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)足夠重視,教材中以演示實(shí)驗(yàn)為主,缺少探究性實(shí)驗(yàn)和拓展性實(shí)驗(yàn),很多教師完全照搬課本上的實(shí)驗(yàn),敷衍了事,沒有給學(xué)生自己動手操作的時(shí)間,缺乏對學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的鼓勵:此外,多媒體等技術(shù)手段也沒有得到有效利用,對化學(xué)課程的教學(xué)觀念還停留在傳統(tǒng)教育層面。
一些高校領(lǐng)導(dǎo)自身的教學(xué)觀念落后,不支持和鼓勵一些教師去實(shí)驗(yàn),只追求高分和升學(xué)率。這主要是由于高校領(lǐng)導(dǎo)面臨來自社會及學(xué)生家長的壓力,對于學(xué)生家長來說,唯一的目標(biāo)就是讓子女有個(gè)好成績,考個(gè)好的大學(xué),學(xué)校出于這些考慮,為了維持較高的升學(xué)率,得到社會的認(rèn)可,只能采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,放棄實(shí)驗(yàn),增加理論知識的學(xué)時(shí)。
3.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的建議
3.1改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念。領(lǐng)導(dǎo)的支持是開展有效教學(xué)的前提,在這方面,學(xué)校應(yīng)起到積極的組織、宣傳作用,為教師提供便利的學(xué)習(xí)途徑和廣闊的學(xué)習(xí)平臺,督促教師樹立正確的教學(xué)觀念,豐富專業(yè)知識,提高教學(xué)水平。教師通過學(xué)習(xí)開闊自己的眼界,反思自己在教學(xué)過程中的不足之處加以改進(jìn),理清教學(xué)思路,形成自己的教學(xué)特色。傳統(tǒng)教學(xué)觀念的改變不是一朝一夕的事,需要社會的支持和理解,只有從根本上消除高校領(lǐng)導(dǎo)的重重顧慮,才能使學(xué)校、教師真正為提高學(xué)生的綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展而努力。
3.2優(yōu)化教學(xué)資源配置。在實(shí)驗(yàn)裝置和器材上,很多學(xué)校面臨著資源匱乏的問題,主要表現(xiàn)在,實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)施比較少,無法開展有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué):實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)儀器只能滿足基本的演示實(shí)驗(yàn),不具備探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件:缺乏經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)員,很多實(shí)驗(yàn)無法開展,等等。針對這些問題,相關(guān)教育部門及學(xué)校應(yīng)加大對教學(xué)資源的投入,為提供全面的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供資源上的支持和幫助。
此外在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)盡量采用綠色的環(huán)保型藥品或可再生資源,在源頭上減少污染物的產(chǎn)生,促進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。
3.3改變教學(xué)方法。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)中,應(yīng)以學(xué)生為主體,提高學(xué)生的動手能力。教師要能夠充分利用教材,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考探究,如果一味采用教師演示,學(xué)生總結(jié)現(xiàn)象得出結(jié)論的方法,就會打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)的知識不能融會貫通,容易遺忘。改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,改變學(xué)生被動接受的地位,通過教師引導(dǎo),使學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考,發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,最大限度地發(fā)揮學(xué)生潛能。將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄?shí)驗(yàn),給學(xué)生自由發(fā)揮的空間,在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、選擇、操作和總結(jié)分析中,得到最大的鍛煉。
3.4加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂管理。有效的課堂管理取決于教師對課堂秩序及效益的掌控。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)發(fā)揮主觀能動性,協(xié)調(diào)時(shí)間、精力、物力的投入及學(xué)生收獲之間的關(guān)系。充分利用課堂時(shí)間,提高教學(xué)效率,做好充分的課前準(zhǔn)備,包括準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和教學(xué)的流程,保證課程緊湊有效地進(jìn)行,減少不必要的時(shí)間浪費(fèi)。突出實(shí)驗(yàn)的中心思想,圍繞實(shí)驗(yàn)的主題,把控有價(jià)值的信息,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞: 中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能考查 問題 解決對策
2010年4月,我省舉行了第一次理、化、生實(shí)驗(yàn)操作技能考查,我作為化學(xué)科測試?yán)蠋?參與了“粗鹽的提純及配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查工作,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)有了新的認(rèn)識,現(xiàn)就本次中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能考查談?wù)勼w會。
一、存在的問題
本次測試,我??键c(diǎn)有400余名考生,事后,我又調(diào)查了其他學(xué)校,發(fā)現(xiàn)存在的問題頗多。相當(dāng)一部分的學(xué)生考試時(shí)操作不熟練、不規(guī)范。以我??键c(diǎn)為例,存在問題就有:做過濾操作時(shí),濾紙與漏斗壁之間留有氣泡;玻璃捧下端靠在濾紙上時(shí),一是沒有靠在濾紙的三層部位;二是用力過大,致使漏斗傾斜。使用托盤天平時(shí),直接用手撥游碼;托盤上不放或少放紙片。使用量筒時(shí),手拿著量筒讀數(shù);讀數(shù)時(shí)有的俯視,有的仰視。等等現(xiàn)象層出不窮。這還是在省廳決定統(tǒng)一測試,各個(gè)學(xué)校進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練后的效果,可想而知,平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是何種情形。
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊功能是其它內(nèi)容無法替代的。新課標(biāo)提出,實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的興趣,幫助學(xué)生形成概念,獲取知識和技能,實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力,而且能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。可是由于受“應(yīng)試”思想的影響,特別是農(nóng)村中學(xué),在條件不太好的情況下,常常是“黑板上畫實(shí)驗(yàn)、課堂上聽實(shí)驗(yàn)、考試前背實(shí)驗(yàn)”。教師只注重講授知識而輕視實(shí)驗(yàn)操作,輕視實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),只注重結(jié)論而不重視實(shí)驗(yàn)過程;學(xué)生實(shí)驗(yàn)可有可無,偶爾做了,也只重視動手能力而不重視實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的訓(xùn)練。凡此種種,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能得不到充分發(fā)揮,這次測試暴露出的問題就是很好的例證。增設(shè)實(shí)驗(yàn)操作考查,是由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育跨越的一大步,它不僅使考試貼近素質(zhì)教育,而且對普及實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是一種促進(jìn)。教師要從根本上轉(zhuǎn)變觀念,真正變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育。
二、解決對策
1.轉(zhuǎn)變觀念,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
轉(zhuǎn)變觀念,首先是主管部門要轉(zhuǎn)變思想。(1)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè),配足配齊實(shí)輔人員;對教師進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn),通過組織培訓(xùn)班、觀摩課等活動,提高教師的實(shí)驗(yàn)水平。(2)保證實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的落實(shí),將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、儀器配置與使用情況納入督導(dǎo)、考核范疇,借助督導(dǎo)和考核的東風(fēng),吹綠實(shí)驗(yàn)教學(xué)園地;用裝備保證教學(xué),滿足新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。(3)導(dǎo)向性,本次考查向素質(zhì)教育靠近了一步,但還應(yīng)把操作考查常態(tài)化,這樣教師、學(xué)生才有壓力,有壓力才有動力,有動力才會轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂X行為,才會有根本性的轉(zhuǎn)變。
轉(zhuǎn)變觀念,教師是關(guān)鍵。新課程改革的重點(diǎn)是“以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨”。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)講清原理,演示好實(shí)驗(yàn),盡管也注意學(xué)生能力的訓(xùn)練與培養(yǎng),但訓(xùn)練的重點(diǎn)往往在學(xué)生能否看清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能否明白實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)質(zhì)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)不應(yīng)只是傳授基礎(chǔ)知識和訓(xùn)練基本技能,更重要的是在教學(xué)中要有意識地對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng)。在教氧氣一節(jié)時(shí),我提出了兩個(gè)問題:①“捕捉”教室的空氣。學(xué)生馬上行動起來,有的說用塑料袋,有的說用燒杯、礦泉水瓶等。這時(shí)我問用礦泉水瓶時(shí)如何操作?學(xué)生馬上反應(yīng)過來:需裝滿水,然后進(jìn)教室倒掉。②如何將一集氣瓶空氣“捕捉”到另一瓶?用傾倒法肯定不行,在學(xué)生思考時(shí),我提供了必要的儀器,提示聯(lián)想“烏鴉喝水”的故事,作為作業(yè),第二天上交。多數(shù)學(xué)生都畫了正確的裝置。我充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生獨(dú)立思考、不停地動手、動腦,激活他們的思維,充分發(fā)揮了他們的潛能和創(chuàng)造性,全面培養(yǎng)和提高了他們的自主學(xué)習(xí)的能力。
2.改演示實(shí)驗(yàn)為合作實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為探索實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和探索能力。
演示實(shí)驗(yàn)往往因?yàn)榭梢姸炔粔蚨绊懡虒W(xué)效果。為了能更好地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力,教師應(yīng)最大限度地將演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同參與的合作實(shí)驗(yàn),使學(xué)生始終保持積極參與的熱情。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只限于模仿、重復(fù)教師演示過的,不能滿足學(xué)生的求知欲望。近年中考試題都相當(dāng)重視對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?將實(shí)驗(yàn)知識與技能的考查置于具體活動中。此類試題能很好地引導(dǎo)學(xué)生去親身體驗(yàn)。例題:某同學(xué)用廢干電池鋅皮制硫酸鋅晶體,變廢為寶。實(shí)驗(yàn)過程經(jīng)歷如下操作:①加熱蒸發(fā)濾液;②過濾反應(yīng)后的液體;③冷卻,回收晶體;④用稀硫酸溶解鋅皮。(1)寫出④反應(yīng)的化學(xué)方程式:?搖?搖?搖 ?搖。(2)對實(shí)驗(yàn)操作按實(shí)驗(yàn)先后進(jìn)行排序:?搖?搖?搖 ?搖。(3)在②中,該生獲得的濾液仍然渾濁。試分析可能的原因:?搖?搖?搖 ?搖。【分析】本題重點(diǎn)考查過濾實(shí)驗(yàn)的操作順序先后的設(shè)計(jì)。不是簡單地問:“過濾后,為什么濾液仍然渾濁?”而是把該內(nèi)容置于一定的情景之中:“用廢干電池鋅皮制硫酸鋅晶體,變廢為寶”(這是課本中的選做實(shí)驗(yàn)),如果學(xué)生真正獨(dú)立地做了選做實(shí)驗(yàn),這類問題很容易解決;反之,則很難完整答出。教師將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),能突出實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動獲取轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄俊W(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),要獨(dú)立思考,特別是實(shí)驗(yàn)條件不充分時(shí),需要去探究、去鉆研,在不同程度上創(chuàng)造性地運(yùn)用知識,這有助于智力與才能的發(fā)展,提高科學(xué)素質(zhì)。
3.積極開展課外和家庭小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
新課標(biāo)要求重視對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng),這一點(diǎn)應(yīng)反映在化學(xué)教學(xué)的全過程中,不能僅僅停留在課堂上,課外活動是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充。在教學(xué)中,教師要創(chuàng)造條件,組織和指導(dǎo)學(xué)生開展好課外活動,做好家庭小實(shí)驗(yàn)。農(nóng)村實(shí)驗(yàn)設(shè)備差,但與自然界接觸得多。教師要充分引導(dǎo),讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和尋找身邊的化學(xué),使其成為自己實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己在學(xué)習(xí)中的疑問,養(yǎng)成用實(shí)驗(yàn)來探究未知,大膽質(zhì)疑,勇于超越的創(chuàng)新精神。
關(guān)鍵詞:溶解氧 腐蝕行為 電化學(xué)
中圖分類號:O646
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1007-3973(2012)006-001-02
某采出水處理廠的處理設(shè)備自投運(yùn)以來,按現(xiàn)有污水處理工藝,處理后回注水腐蝕率約為0.2650mm/a,比0.076mm/a標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到的要求更嚴(yán)重,污水腐蝕。從國內(nèi)外油氣田對油田腐蝕問題的現(xiàn)有認(rèn)識,以及對注水水質(zhì)分析結(jié)果來看,該聯(lián)合站注水溶解氧超標(biāo)為主要腐蝕因素之一。為了弄清楚該聯(lián)合站注水系統(tǒng)溶解氧對管材的腐蝕機(jī)理,筆者進(jìn)行了油田注水了一系列的電化學(xué)試驗(yàn)研究。
不同氧濃度極化曲線:檢索從外地油田采出水的氮?dú)?,依照通風(fēng)時(shí)間來算出氧氣的濃度范圍,再依靠管內(nèi)氧濃度的測量,測試出極化曲線,從而研究出來不同氧含量對腐蝕反應(yīng)過程的影響。
不同氧的塔菲爾曲線:調(diào)節(jié)輸出的溶解在水中的氧氣,開路電位穩(wěn)定后,塔菲爾曲線試驗(yàn),極化曲線如圖1。
從測量不同氧的塔菲爾曲線,陰極區(qū)的腐蝕電位about50mv塔菲爾趨勢曲線變得非常的陡峭,此種情形下,反應(yīng)離子傳輸緩慢的反應(yīng)控制步驟,反應(yīng)塔菲爾公式的形式轉(zhuǎn)讓離子的前提下,提出忽略了濃差極化,根據(jù)Tafelmathematical曲線計(jì)算,選擇無腐蝕電位處理軟件處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)范圍在50~118mv area263a,從而計(jì)算出腐蝕率的計(jì)算結(jié)果,對油田污水腐蝕速度與氧氣濃度降低的解決方案。
1 溶解氧塔菲爾曲線分析
觀察圖1中氧塔菲爾變化曲線,從圖1中很容易得出,不論是陽極或陰極極化曲線形狀的觀察,許多形狀都非常相似,開路電位穩(wěn)定后范圍漂浮為810?0mv。由于電極反應(yīng)的塔菲爾曲線的形狀是具體體現(xiàn),因此,調(diào)節(jié)氧含量是由電極反應(yīng)速率的影響,但不會改變電極反應(yīng)這么多。輸出水的成分相對比較復(fù)雜,所以其電極反應(yīng)也非常有可能更為復(fù)雜。為了進(jìn)行分析過程中,筆者在相同的條件下測試的A3鋼在3.5%的鈉在比較分析的塔菲爾氯化物溶液。由于不同的氧氣濃度極化曲線形狀差異并不大,所以可以選擇氧氣濃度廢水在3.5%鈉氯化物溶液中的Tafel曲線測量Tafel曲線進(jìn)行了比較,并不會影響比較分析的結(jié)果,測量a3steel在3.5%的鈉氯化物溶液中的Tafel曲線,2個(gè)紅色的曲線是在A3鋼在氧含量0.7mg的/L的污水Tafel曲線測量系統(tǒng)。
圖2中1號曲線的測量3.5%氯化鈉溶液中A3鋼的tafel曲線、二個(gè)紅曲線在含氧量A3鋼0.7毫克/升的污水處理系統(tǒng)的測量tafel曲線。
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%,氯化鈉中性溶液、PH=7,一開始,陰極過程氧反應(yīng)液兩極分化,潛在負(fù)面的改變方向的潛在析氫陰極也開始發(fā)生氫極化反應(yīng)。
從圖2能夠看到,即使氯化鈉溶液的污水的構(gòu)成比較復(fù)雜,但是其表現(xiàn)出來的系統(tǒng)極化曲線,大概在58mv到150mv面積之內(nèi)腐蝕,陽極極化曲線呈現(xiàn)平行的狀態(tài),斜率相同的極化曲線,這可以解釋污水處理系統(tǒng),陽極反應(yīng)和3.5%氯化鈉溶液中的陽極反應(yīng),其中主要呈現(xiàn)的是鐵的溶解過程。從而能夠得出,斜坡的陰極區(qū)基本類似,陰極反應(yīng)過程也都非常相同。
污水處理系統(tǒng)的陰極極化曲線也是特別復(fù)雜,但其陰極曲線根據(jù)不同的控制過程分為如下幾個(gè)曲線(對應(yīng)a-d曲線):
(a)當(dāng)陰極極化電流密度小,表面的氧氣供應(yīng)充足,陰極在這個(gè)時(shí)候,氧電位和電流密度的線性關(guān)系,陰極極化電流密度的增加,強(qiáng)極化,氧還原反應(yīng)電位和極化電流密度測井服從tafel關(guān)系。在這個(gè)階段,電極過程的速度主要取決于氧氣在陰極電離率。
(b)當(dāng)陰極極化電流密度的增加,因?yàn)檠鯕鉂舛葮O化,離子氧陰極電位的反應(yīng)與氧擴(kuò)散過程混合控制。在這個(gè)時(shí)候,極化曲線變陡。
(c)極化電流密度的增加,造成氧氣濃度極化的氧擴(kuò)散控制畢竟會不斷強(qiáng)化,使極化曲線下降陡峭,腐蝕速率得到足夠的氧氣擴(kuò)散速率也得到控制。
(d)電位負(fù)移到一定值時(shí),氫離子還原反應(yīng)條件感到滿意,在去極化去極化反應(yīng)的氫氣和氧氣的陰極過程。
2 不同含氧量的交流阻抗測試
2.1 交流阻抗圖譜分析
為了使氧腐蝕的機(jī)理得到深入的分析,進(jìn)一步研究這一部分的交流阻抗技術(shù)在污水系統(tǒng)在不同氧含量的反應(yīng)過程。準(zhǔn)備測試和測量塔菲爾曲線的開路電位,包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從10KHz掃描到10mHz處結(jié)束。不同氧阻抗圖顯示如圖3。試驗(yàn)后的試樣表面,發(fā)現(xiàn)在工作電極面積由一層黑色的腐蝕產(chǎn)物膜覆蓋,但產(chǎn)品松散。
從Q235(A3)鋼交流阻抗譜(圖3)可以看出,污水系統(tǒng)在不同的氧氣測量阻抗通常包括兩個(gè)時(shí)間常數(shù),分別對照于高頻端的容抗弧,低頻端的不完整的感抗弧,和圓弧半徑的容抗在油田污水水消費(fèi)量增加。高端的容抗弧是由電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電阻,電阻的大小直接關(guān)系到腐蝕電流的大小,在碳鋼電極表面直接溶解高頻容抗弧,象征電極表面和解決電雙電層對電荷弛豫過程,弛豫過程的電極表面的雙電層電容器用三角洲擾動充電后,電荷轉(zhuǎn)移電阻放電恢復(fù)到原始狀態(tài)的過程,因此,高端電容弧半徑反應(yīng)碳鋼腐蝕速率。因此,腐蝕碳鋼與油田污水的氧含量降低。低頻的感抗弧過程中可能產(chǎn)生的反應(yīng)中間體,腐蝕產(chǎn)物,溶液中的離子在電極表面的吸附和解吸過程有關(guān)。電極過程不但由于電極電位的影響,而且還應(yīng)該通過中間吸附產(chǎn)品覆蓋這個(gè)狀態(tài)變量的影響。當(dāng)然油田污水中含有陰離子表面出現(xiàn)鋼解吸過程,這些離子在電極表面的吸附解吸過程將使碳鋼交流阻抗譜在感抗弧。
2.2 等效電路模擬
從測量阻抗圓圖的低頻的感抗弧知識,采埃孚構(gòu)成,一部分是電荷轉(zhuǎn)移電阻,并是一個(gè)中間反應(yīng)的吸附,解吸過程引起的總的阻抗和感抗阻抗復(fù)合r0l,如果可以用符號((Rt(R0L)),電極符號系統(tǒng)遙感Rs(QRt(R0L),等效電路如圖4所示。
交流阻抗譜等效電路的R(QR(RL)的擬合,擬合結(jié)果表明,在高頻區(qū),裝修完好,低頻區(qū)域容易發(fā)生偏離,其中最重要的理由是,依據(jù)不同的氧含量,實(shí)際電極的電極結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)接口比較復(fù)雜,參數(shù)的變化,隨著時(shí)間的推移和低頻區(qū)域的測試時(shí)間長,電極表面的阻抗偏差變化。
從表1可以看出,轉(zhuǎn)移電阻Rt與油田污水的氧含量增加值表來看,電荷轉(zhuǎn)移電阻逐漸下降。當(dāng)溶解氧含量比0.2mg/L時(shí),電荷轉(zhuǎn)移電阻和溶解氧含量降低,增加的幅度是小,對于陰極還原反應(yīng)物的濃度的氧氣濃度其決定因素不單單是電極反應(yīng)控制步驟,可能是陽極反應(yīng)鐵Fe2 + 2的反應(yīng)控制步驟,當(dāng)然可能是混合控制污水處理系統(tǒng);但是當(dāng)氧含量低于在低濃度上升時(shí),陰極還原反應(yīng)性能增加顯著,再一個(gè)因素是氧氣濃度電極反應(yīng)速率。電荷轉(zhuǎn)移電阻和解決方案的大小,直接關(guān)系到氧濃度。和反向值和并聯(lián)電容和電感值相對較小,因此整個(gè)電極系統(tǒng)密切相關(guān)的大小和電荷轉(zhuǎn)移電阻的阻抗值,逆轉(zhuǎn)錄值越大,腐蝕電流密度小的電極系統(tǒng)。
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