电化学范文

时间:2023-09-19 18:41:08

电化学

电化学篇1

前言

科技设备的发展以及在各个领域的广泛应用,如家电、其他的电器设备越来越多的应用到社会生活中。人们认识到电池在日常的重要作用,所以电池将越来越成为人们生活中不可或缺的一部分。因此对化学电池技术的了解和应用的研究是非常必要的,具有一定的理论意义和实践意义。

一、化学电池含义

1.化学电池定义

化学电池主要是把化学能转换成电能的供电设备。把电解质溶液放人到电池中,正、负电极和导线是重要构成部分。电池的类型主要是由原电池与蓄电池2个组成。原电池中不同电极间金属的性质存在一定的差异,这种差异使得自由电子开始活动,因此形成了电流。蓄电池和原电池是相对。

在工作功能方面,化学电池有很多的种类,它们的性能有着些许的不同。原电池(一次电池)包含有经常能够见到的锰电池、汞电池、锉电池等等。而蓄电池(二次电池)涵盖铅电池、锂离子电池、其它的电池等等。当今比较受到关注的是、高效能、取之不尽、无污染的太阳能电池。

2.化学电池的种类

化学电池按不同的工作类型可分为:一次电池(原电池);二次电池(蓄电池);铅酸蓄电池。其中:一次电池主要包括:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可涵盖为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池。 铅酸蓄电池可概括为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。

由于科学技术的不断发展,一些新型化学电池开始出现。比如:氢氧燃料电池、融融盐燃料电池、海水电池、碱性燃料电池、磷酸型燃料电池等。

3.化学电池工作原理

化学电池的重要组成部分是电池中的电解质溶液。放入到溶液内的两个电极与导线连在一起,由于两个电极金属的性质的差异,引起了其中的自由电子的定向移动,形成了电流, 因此得到了电能。化学电池中由于它放出的电流达到一定量之后,它的电能能量将会降低,由此很多的化学电池能够多次使用。要想对电池进行重复的使用,在它的使用期限内只需要对电池进行多次重复的充电即可。但是有些化学电池式无法充电的,它们就是原电池。一次电池如干电池,二次电池如铅蓄电池等,这两种电池有着不同的特征。

4.化学电池技术的应用对策

从能源的开发利用角度来看,化学电池的开发使用需要一定的技术支撑,这样能够发挥最大的利用潜能。在能源的能量转化过程中,化学电池能够将不同形式的能量进行转换,从这一点可将化学电池看成是一种高效能的能量转换器。例如,根据蓄电池的工作性能,已经实现了电池作为电力汽车的内在驱动力,在将来的化学电池技术研发和利用方面,这将会成为整个汽车行业的发展目标和内在动力。

为了提高能源使用效率,可以通过多种办法将能源转化成电能,在电厂中设置自动存储电能的装置,使供电均衡。加强对电池的低贡化生产,电池生产企业除了要做到对废旧电池的回收利用之外,还应当加强对可充式电池的研发。电池在利用后会变成“废旧电池”,其实废电池并不是真的“废”,经研究发现,在废旧电池中还有许多可以再一次利用的物质。我国的回收技术尚需完善,应善于借鉴和利用国外的处理废旧电池的技术,并发现其潜在的资源化。

二、化学电池技术正确应用

开发能源角度思考化学电池,其应有一定的技术支持, 以此将自身的作用发挥出来。在进行能量转换方面时,化学电池可以把不同类型的能量加以转化,应用效率非常高。所以可以看出化学电池可以当做为一种高效能量转化的设备。

1.废旧电池回收的强化

电池在一定的应用之后就会变成废旧电池,如果能够将化学电池内部的有用物质进行回收,将会节约很多资源以及减少一定量的不必要资源浪费。很多西方先进国家管理电池使用和回收方面,制定相应的处理规章制度。将全部使用过的电池回收到电池回收中心,再将他们进一步传送给生产企业,作进一步的再生产,以实现资源的循环使用。在我国,目前对废旧电池的回收力度有些许不足,处理废旧电池方面的方法有待提高,我们应参考其他国家成功案例,挖掘可利用资源。

2.化学电池的高效使用

如果想要⒛茉吹氖褂贸尚Ы行提高, 那么就要能够利用不同方法将其转换为电能量, 科研工作者应着力于研发新型的存电量大、使用周期长、电量大等类型的电池。相关电池生产厂家在进行废旧电池的回收工作时,应当生产一定量的蓄电池(二次电池)。

三、化学电池技术应用问题

随着社会和科技的发展,化学电池愈加受到不同领域的欢迎。化学电池技术的应用较为广泛,其应用起来安全有保障,多数化学电池技术可以重复应用。因此将为生产生活、科学技术、国防科技建设和人们的日常生活带来便利和积极作用。

1.应用后处理

化学电池中存有很多金属物质,在将他们转换成无毒物质方面比较困难,因为有毒物质含量愈来愈多,而且现代的科技还无法做到将全部废旧电池进行电解。

2.废旧电池丢弃影响

如果废旧电池随意丢弃那将会使土地、水资源受到不同程度的污染,从而影响农作物的生长以及危害人们的健康。很多家禽生物将植物作为饵料,其内部出现很多有毒物质,间接对人们的健康产生危害。

四、结语

电化学篇2

一、电子信息新时代特征

电子信息技术发展迅速,在不足百年中即完成了从分立电子元器件、集成电路到基于大规模集成系统如电脑、工作站等的网络时代的过渡,而目前已跨入互联网与移动网络融合的移动互联网时代。移动互联网是电子信息的新时代,此时代的特征是:(1)大规模数据、信息真正“大爆炸”。人、事、物混同一体的物联网出现。物联网的使用带来大数据时代,信息数量巨大、数据种类奇多。邬贺铨院士介绍:到2020年人类制造的数据将达40ZB,若以光盘存贮,光盘重量将达424艘航母重;(2)更加开放共享:不仅仅是原始资源共享,共享者之间补充的新资源亦共享;不仅仅是书本、电子资料等静态电子资源和数据共享,思想、做事方法等动态、无形资源亦开始共享,并且共享者之间开始互动;(3)更加自动化、电气化和互联网化:智能机器人、无人装备不断进步和应用,互联网思维已不仅仅限于信息行业,社会各生产领域均开始拥抱互联网,最典型的例子就是电子零售行业的兴起;(4)技术要求更加高精尖、知识更新更快、电子信息产业对传统行业影响更大:人类目前集成电路制造工艺商用已在20nm级、实验室已在10nm级。

二、电子信息产业对化学化工教育的影响

(一)正的影响是电子信息产业带给化学化工教育的机遇

1.电子信息产业给化学化工教育输送了新的教育技术和教学手段。电化教学在现代化学、化工教育中广泛采用,PPT(PowerPoint)、电动幕、拾音器成为现在课堂教学的标配;动画或动态图展示单元操作、实验过程和流程控制成为化学化工专业教育必要教学技巧;CAD(电脑辅助设计)、CA(I电脑辅助教学)得到深入应用,在化工管道、容器设计、单元操作仿真计算等方面大展拳脚。除此之外,电子信息时代可以将化学实验室“搬到网上”,这样既实现了现场试验一样的教学效果,又有效避免了由操作不当带来的危险后果及现场试验时有毒试剂、有害气体带给学生的人身安全问题;同时对一些实验室无法实现的原理、化学过程展示如核爆均可以通过数字手段进行呈现,极大地增加了教学的直观性。另外电子书包、教学云等知识媒介概念亦开始深入人心。2.电子信息产业给化学化工教育提供了新的教学模式和环境。以网络教学为代表的泛在教育(u-learning)渐成主流,网络课程(开放在线课堂)服务(MOOC,如斯坦福大学牵头的Coursera、MIT和哈佛创立的edX)蓬勃发展并加速挤压传统教学空间。同学们可以方便地学习MIT的化工原理、物理化学、普通化学等课程,了解不同的教学风格和自主决定学习时间、场合,实现了教育资源共享和公平,充分体现泛在教育的优越性。翻转课堂在全国各地开始受到重视并在多地试点。这些教学模式改变了传统的教师主导教学模式,变教师主导为教师引导,而学生学习也由以听为主变为以学为主。3.电子信息产业给化学化工教育带来了新的教学内容。电子信息产业也给化学、化工学科带来了全新的教学内容和理论知识,如半导体材料、纳米材料制备、掺杂、微观结构调控以及刻蚀加工,光刻胶的合成、改性,光催化、电子束催化化学理论建立与发展,化学从下而上(bottom-up)的自组装开始替代从上而下(top-down)的机械加工,以突破集成电路产业的<15nm尺度结构制备工艺等等,这些与电子信息产业发展前沿紧密相关的工艺与化学知识均应该在化学化工教学中充分体现和反映。

(二)电子信息产业带给化学化工教育的负面影响

1.技术“恐惧”与知识的更新压力。电子信息技术的高速发展使教育技术、理论知识等瞬息变化。教育工作者再无法继续一份教案教一辈子的工作状态,必须时时关注理论前沿和工业发展,并随时补充新的知识,以支撑电子信息产业等的发展和需要。如我国的集成电路制造,国家在2006年起开展“核高基”重大专项,先后发展微电子32nm及其以下制造工艺公关,电子信息产业高速、前沿和高制造标准发展,要求化学化工教育不断地增加、更新教学内容和相关理论知识以紧跟并支撑电子信息产业的发展,如光刻胶制备、微加工工艺等电子信息产业工艺,与化学化工紧密相关,故作为一名化学化工教育工作者必须掌握并能推动上述知识成熟、优化和发展;要求从事化工化学教育的教师不断地学习、更新自身知识、了解电子信息产业需要和理论前沿以满足电子信息产业行业发展需求。教育技术电教化后,新的教学工具和软硬件设施不断更新和装备课题,教师们必须与时俱进学习掌握新教育技术运用技能。2“.人机”亲密而情商锻炼弱化。网络教育迅猛发展,同学们学习知识的手段、接触知识方便性急剧增加,也更多地愿意在电能、智能移动终端上查询、获取知识,这就势必造成同学们之间“人机”接触远多于“人师”接触,甚至远多于同学与同学之间的交流。而人与人之间交往,即情商教育亦是教育的一部分,显然网络教育的发展对学生的情商教育是不利的。3.思维训练强度和动手能力培养不足。训练学生的思维能力、养成思考习惯是教育的重要任务之一,而在电子信息时代,一般知识、通用知识网上一查就有,不利于学生思考;另外信息量大了,理论知识多了,但是实践相对少了,而化学化工是一个实践性很强的学科,这对学生的动手能力是个制约。

三、化学、化工教育界对电子信息产业影响的应对与实践

电子信息产业崛起需要化学、化工教育界在课程建设、教育思想和教学体系架构等多方面进行调整、改革甚至重构,以适应电子信息产业要求和发展,为我国由电子信息产业制造大国、代工大国向电子信息产业强国过渡贡献重要力量。分析表明,中国化工教育规模位居世界前列;化工人才培养的数量和质量基本满足当前中国经济一般发展的需要,但未来化学工程师的培养还应在全面工程教育的框架下更加重视电子信息方面的创新能力、实践能力和全球化理念的培养。根据国家的“十二五”规划,面向电子信息产业,化学化工教育应该通过优化人才培养方案,培养卓越的具有电子信息背景知识的化工化学人才;加强和改进教学团队的建设,全面提升师资教育队伍水平;加强课程改革与教学资源建设,提高人才培养质量,并改革教学方式方法,全面提高教学水平。加强实践教学环节,促进人才培养水平的整体提升,形成一个教育观念先进、改革成效显著、特色更加鲜明的化学化工的现代化教育。

(一)确立面向电子信息产业的新化学、化工教育

理念和人才培养目标,架构新的培养方案化学、化工专业教育与人才培养目标定位应该从服务传统化工生产转向服务电子信息产业及相关化学品行业,重视化学、化工与电子信息产业的协同发展和相互促进,实施以电子信息产业为导向的化学、化工专业人才培养模式,把电子信息产业要求引入化学、化工人才培养方案、课程体系和评价要求,培养电子信息产业导向的创新型化学、化工特色人才,适应电子信息化的时代要求。

(二)架构新的课程、教材体系,大力吸纳电子信息

产业的知识成果与面向电子信息产业未来要求把半导体可控、洁净生产及微纳跨尺度加工,光刻蚀等新兴化合物及体系的合成、制备,功能薄膜化学生长、后处理及器件应用等方面的相关成果和理论知识作为化学、化工学科新的课程之一,大力扩充或者更新现有化学合成、化工单元操作知识与课程内容,架构新的课程体系。编写如“半导体化学”“焊接、封装材料与化学理论”等紧密结合电子信息产业的实际教材,系统介绍电子信息产业用化合物、材料的制备与加工,有效地实施电子信息产业理论知识生产、传播和更新。另外,电子信息化时代为化学化工学科带来了很多方便的画图及计算工具,使得化学化工的表达更加美观、快捷。比如ChemOffice、Chemwindow、ChemDraw等,对于这些电子软件尤其要加大教学力度,让学生从本质上达到了解与灵活运用,培养出能写、能画、能算的全面化工人才。

(三)锻造面向电子信息产业的化学、化工立体教学体系

面向电子信息产业的化学、化工立体教学体系包括:一方面从理论课程开设、教材建设和实验、实践培训三环节探索建立不断创新教学内容的有效机制,另一方面设立以本科生为起点,衔接硕博各阶段教育教学体系。除了开设相关电子信息教育专业课程,相应的实验教学和实训、实习环节均应以电子信息产业为导向。实验室相应开展光刻胶合成、光催化实验,刻蚀、显影液的配制及刻蚀过程、显影过程实验,电镀液配制和电镀制备工艺实验和培训。联系相应的集成电路生产企业、电子产品化学品制造企业为实习基地,让化学、化工专业学生参观、实习或建立联合培养合作关系。课堂外,组织学生大量查阅电子信息产业、化学、化工交叉联系的论文和资料,并组织撰写相关论文,拓展化学、化工专业学生的电子信息视野和应用思维。另外,积极吸收、创造机会让化学化工专业学生参与电子信息前沿产品研究,在科研实践中培养动手能力,养成学以致用习惯并具时代意识。同时评估、考试体系也应多向电子信息产业倾斜,应增加相应内容。

(四)形成教师培训和再教育机制

教师教育观念和全球视野对化学、化工教育是否紧跟电子信息产业发展密切相关,因此需要在新时代的化学、化工教育中建立教师培训和再教育机制,使教师随时了解并掌握电子信息产业前沿,方向和研究热点,特别是电子信息产业在国外的进展和最新成果。另外,教师从备课、讲授、课后等环节都可以利用信息技术来使教学内容更加接近科学发展前沿,达到教学目的。作为一门实验学科,实验是必不可少的,信息化技术也在实验教育中起到了必不可少的作用。教师在教育的过程中可以通过计算机将大量的实验视频和模拟画面带入课堂,提高教育的知识性、形象性和趣味性。再教育的目的也正是如此,从根本上将教育改革进行到底,在探索中令老师和同学一同进步。

四、结语

大学是知识的生产、传播和推广者,面向时展需求培养人才是大学设立和运营的天职,因此面向电子信息产业的化学化工教育是大学化工教育的本职工作。建立面向电子信息产业的化学化工教育体系将直接服务于我国当前的电子信息产业的转型、跨越和发展,党中央提出的大力发展电子信息产业的大局,也必将为实现原始、自主、核心、贡献高等院校的力量,最后也将推动我国面向电子信息产业的教育教学改革和化学化工的创新发展,这是一个机遇,也是一个挑战。

电化学篇3

关键词:原电池 电解池 可能 自发 强制

在高中原电池和电解池的电化学教学中,应根据教材原理将电化学知识讲解透彻,否则会给学生造成错误的观点。

一、电解池中的可能性

1.惰性电极可能反应

在电解池中一般认为惰性电极不参加反应,但工业上用石墨电极电解熔化的Al2O3制取铝时的电极反应

阳极:6O2--12e = 3O2

阴极:4Al3+ + 12e = 4Al

在高温下C能与O2反应:C+ O2 = CO2,故惰性电极石墨的惰性是相对的。

2.阳极可能参加反应

一般认为反应 Cu+H2SO4 = CuSO4+ H2是不能完成的,但在电解池中可以进行。以Cu作阳极,其它电极作阴极电解稀硫酸溶液,其电极反应为

阳极:Cu - 2e = Cu2+

阴极:2H+ + 2e = H2

但要注意的是,随着电解的进行 C(H+) 逐渐减小,C(Cu2+)逐渐增大,电解的后阶段变为电镀。电极反应变为:

阳极:Cu - 2e = Cu2+

阴极:Cu2+ + 2e = Cu

故活性电极作阳极时要参加电极与电解反应。

3. 原子团可能放电

惰性电极电解溶液时,原子能团一般是OH-放电,但电解Na2SO3溶液时由于SO32-的还原性远强于OH-,其电极反应是:

阳极:SO32--2e +H2O= SO42- +2H+

阴极:2H++2e = H2

总反应是:Na2SO3+ H2O = Na2SO4 + H2

4. 同一电极可能放出两种气体:

惰性电极电解NH4Cl溶液时,其电极反应是:

阳极:2Cl--2e = Cl2

阴极:2 H2O +2e = H2+2OH-

在阴极,随着电解的进行会发生:NH4++ OH- = NH3+ H2O 总反应:2 NH4Cl = Cl2+2NH3+ H2

在阳极,随着C(Cl-)的减小也可能发生2H2O -4e= O2+4H+

故阴极放出H2和NH3;阳极放出的Cl2中可能有O2。实际上惰性电极长时间电解溶液的最后阶段都是电解水。

二、原电池的可能性

1. 不活泼电极可能作负极

在一般情况下,对于活性不同的两个电极来说,由于活泼的一极比不活泼的一极更容易失去电子,从而活泼的一极的电势往往要低于不活泼的一极,因此在原电池中一般情况下都做负极,但这种情况却并不绝对,我们看下列两组原电池

(1)镁、铝电极与NaOH溶液构成的原电池

总反应:2Al+2HO-+2 H2O =2AlO2-+3H2

负极:2Al-6e+8OH- = 2AlO2-+4H2O

正极:6 H2O +6e=3H2+6OH-

(2) 铜、铝电极与浓硝酸构成的原电池由于铝在浓硝酸中钝化,总反应是:Cu+4HNO3= Cu(NO3)2 +2NO2+2H2O

负极:Cu-2e = Cu2+

正极:NO3-+2e-+4H+=NO2+2H2O

但要注意的是,随着反应 (2) 的进行,总反应变为

2Al+3Cu(NO3)2 = 3Cu + 2Al(NO3)2

电极反应是负极:2Al- 6e = 2Al3+ 正极:3Cu2+ + 6e = 3Cu

从上两例中我们可以看出原电池电极的确定还与电解质溶液有关,由于电解质溶液的不同可能使电极性质也不同,如上述装置改用酸性稀溶液做介质,则活性强的镁、铝分别做负极。

2. 两个电极可能相同

在一般情况下,对于只有活性不同的两个电极来说,才能形成电势差,也才能形成稳定的电流进而组成原电池,然而是否所有的原电池的电极的活性都要不同呢? 我们看下列一组原电池:

总反应:2H2+O2=2H2O

负极:2H2-4e = 4H+

正极:O2+4e+4H=2H2O

从上例中我们可以看出燃料电池的正、负极应由其通入的

气体的性质来决定,其电极本身的活性不能作为其电极正负的判据,如在燃料电池中两个电极的活性却是可以相同的。

3. 两个电极可能浸入不同电解质溶液中

在中学教材中出现的原电池装置一般都是两个电极浸入同一电解质溶液中形成原电池,致使很多同学都误认为原电池装置中的两个电极一定要浸入同一电解质溶液中,然而在新教材仅出现了一次的丹尼尔电池(盐桥)却有力的说明了上述观点的局限性。

总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu

负极:Zn-2e=Zn2+

正极:Cu2+ + 2e=Cu

4. 氧化还原反应只可能设计成原电池

原电池的实质是把一个氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,那么是否所有的氧化还原反应都能设计成原电池呢? 我们一起来看例题: 下列反应能设计成原电池的有( )

A. C+CO2=2CO

B. HCl + KOH = KCl + H2O

C. Cu + 2FeCl3 =2FeCl2 + CuCl2

D. 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

教学反馈发现很多同学都选择了 A 和 C,他们的理由是这两个反应都是氧化还原反应,然而并非所有的氧化还原都能设计成原电池,因为原电池的反应是化学能自发的转化为电能的过程,因此原电池中进行的反应必须满足如下条件即: 反应必须是氧化还原反应而且该反应必须是自发的氧化还原反应,因此本题的答案只有 C 。

三、教学反思

经过以上原电池和电解池的分析,我们在电化学教学中,老师应明确告诉学生:

1. 原电池反应是自发的氧化还原反应。在满足形成原电池的条件(两电极、电解质溶液、闭合)下,先正确的写出自发的氧化还原反应方程式(原电池反应)并确定氧化剂和还原剂。 还原剂一定在负极上反应,氧化剂一定在正极上反应。如果还原剂是金属,则该金属是原电池的负极,且正极与该金属不同,如果还原剂不是金属,则正负电极由其它电极代替且可相同。这样,既可以根据原电池反应判断正负极和书写电极反应,也可以将自发的氧化还原反应设计成原电池。

例(1)将自发的反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O设计成原电池并写出电极反应。

电池构成:Cu 作负极、Ag作正极、稀HNO3作电解质溶液。电极反应:负极 ( Cu-2e=Cu2+ );

正极(NO3-+3e+4H+=NO+2 H2O)

2.电解池反应是强制的氧化还原反应。在满足形成电解池的条件(电解质溶液导电)下,根据阳离子的氧化性顺序、阳极活性及阴离子的还原性顺序,正确的写出电解池反应并确定氧化剂和还原剂。还原剂一定在阳极上反应,氧化剂一定在阴极上反应。如果还原剂是金属,则该金属是电解池的阳极(阴极任选); 如果还原剂不是金属,则阳极是惰性的(阴极任选)。这样,既可以根据电解池反应判断阴、阳极和书写电极反应,也可以将溶液中或离子晶体熔化时不能自发的氧化还原反应设计成电解池反应。但要注意的是,惰性电极电解溶液时最后阶段可能是电解水。

例(2)在溶液中实现 Fe+2H2O =Fe(OH)2+ H2的反应。

电解池构成:直流电源、Fe 作电极、 Na2SO4 作电解质溶液, 电极反应 :

阳极Fe-2e + 2OH- = Fe(OH)2 阴极2H2O+2e=2OH-+ H2

电化学篇4

心理学研究告诉我们:兴趣是学习中最现实最活跃的成份之一,是推动学生力求文化教育认识、渴望获得知识,不断探求真理而带有的情感色彩的意向的活动。所以说激发兴趣是整个教学过程的重要环节。激发学生的学习兴趣的方法多种多样,可以通过幻灯机、投影仪器、实验、图表、教学电影等看得见,摸得着的感知条件,来引起学生的注意,再通过(投影仪)设疑,刺激他们的思维。而最重要的还是充分利用电化教学来吸引学生的学习兴趣。

对于初中化学来讲,教师的演示实验较多,而我们的学生只是看,往往看不清实验的现象。这个时候,我们可利用投影仪把所涉及到的问题放出来吸引学生。而且还要补充一些有趣味的实验给学生指导,以填空的形式放出来,指导学生操作,重点观察现象及所应得的结论效果。以探索性实验引起学生悬念,以新颖奇妙有声的实验现象强烈地刺激学生的大脑,打破原来的心理平衡,吸引学生的注意力,这样就达到了利用电化教学的效果。我们能够做到这一点,学生的思想活跃了,学得主动了,有的学生敢于向老师发问,有些问题,我们老师不一定马上能正确的回答,特别是与教材有关的知识,这就要求老师深钻教材,认真备课,精心设计,不断摸清学生的知识基础方可居高临下。此外,还要加强我们的组织能力,充分发挥老师的主导作用,掌握好教学过程。

第二段:利用电化教学让学生自学讨论

初中学生初学化学感到非常新鲜、好奇,加之阅读能力有限,我们教师应帮助学生抓住知识的核心,理清脉路。由此我们可利用幻灯片(投影仪)打出来,把主要问题显示出来,让学生带问题思考,帮助学生运用正确的理性思维。我们应给学生一定的时间,让学生在这个时间里认真阅读材料,思考问题。对于化学这门课来讲,我们应提示学生的综合分析能力,帮助我们打开思路。同时,我们可以点报阅读范围,鼓励学生同桌或前后三三两两议论,互相质疑。而我们这个时候,抓住时机,捕捉信息,将同学中的疑难点收集上来,为下一步全班集体归纳交流打下了良好的基础。

对一些思考性强的问题,是通过学生讨论来解决,如氢气的性质单元,组织学生讨论下述问题,怎样检查仪器的气密性;用氢气还原氧化铜时,试管口为什么略下倾斜?为什么先通氢气后点灯?实验完毕为什么先停灯后撤氢气?(用投影仪幻灯片打出来)。

在教师讲解时,坚持两条原则:一是要讲得精,二是师生共同活动。同时教师要注意调节课堂节奏,适机点拨及给予肯定等环节,使学生始终在浓厚的兴趣中掌握本单元的重点内容。这时可把时间完全交给学生,完全由学生通过阅读、实验、概括等环节熟练掌握本单元的内容。实践证明这样做比教师讲要强百倍。学的知识印象深,记得牢。

第三段:交流归纳

通过自学讨论以后,第三段是让学生带着自学中的收获和疑问进行交流,即进行全班性的集体讨论。目的是让学生掌握重点,突破难点,使学生的知识系统化、条理化。来培养的归纳能力和口头表达能力。此段教学要求教师必须根据自学讨论的信息来反馈,摸清不同学生知识和能力上的脉搏,抓住教材的重点和难点来启发学生学习。

对于显而易,学生基本都能发现和解决的问题,鼓励和提问基础较差的学生回答,调动他们学习的主动性和自信心,从而扩大学生的发言面。对于难理解或易混淆的内容,提醒学生要从不同角度去分析、比较,最后形成清晰的思路和明确的结论。对于教材中的重点内容学生的看法又有分歧时,要让学生充分辩解,鼓励学生进行“求异思维”。在辩论中教师不要轻易表态,要及时引导,使辩论始终围绕中心,最后师生共同得出正确的结论。

第四段:巩固练习

电化学篇5

1“.教学做一体化”的内涵

我国伟大的人民教育家陶行知先生,为我们研究教学,提供了重要思路。他在教学活动上非常重视“做”,在教学方法上,主张“教、学、做合一”。即“事情怎样做就怎样学,怎样学就怎样教”。他强调的知行统一的思想,与当前职业教育以就业为导向,人才培养为目标的办学理念是非常吻合的。“教学做一体化”,即理论实践一体化教学法,打破了理论和实践的界限,将某门课程的理论学习、实践教学、生产、技术服务融于一体,教学环节相对集中,教学场所直接安排在实训基地,来完成某个教学项目。师生双方边教,边学,边做,理论和实践交融渐进,直观和抽象交错出现,理中有实,实中有理,突出学生动手能力和职业能力的培养。也即以职业能力培养为核心,实现教学内容、教学情境与企业工作任务、工作过程相一致,“教学做”为一体。

2.实施“教学做”一体化的条件

2.“1教学做一体化”实训基地

实训基地已经不是单纯的实验室,必然是生产功能与实训基地的结合,即“实训与生产合一”的生成性实训基地。另外,学生创新设计区,黑板、多媒体设备等设置布局合理、有序。这样便于师生互动、学生互动以及学生之间团结协作精神的培养。即结合企业生产真实环境和教学实际建设一个不同于真实企业生产车间也不同于实验室的一种新型的“教学做”一体化生产性实训基地。

2.2双师型师资队伍

教学与实践由同一位教师担任,保证教学与做的一体化,学生既掌握了有关的知识,也将技术练在手上,既学会了怎样做,又懂得了为什么要这样做,知识与技能也就实现了一体化。由同一教师担任教学与实训、实践指导工作,对教师也是一个挑战和学习的过程,不仅要备好理论课还要备好实践课,更重要的是要使两方面的教学有机结合,同时由同一教师担任教学与实训、实践指导工作,便于教师掌握学生学习状况,根据实际教学情况调整理论或实践教学的进度及补充相关的教学内容。

2.3项目化的课程改革

根据专业核心能力培养的需求,完善、创新专业课程体系,在专业、课程指导委员会指导下基于工作过程的任务引领型项目开发。围绕核心能力培养组织教学内容,设计开发项目。项目要与岗位工作建立起联系,实现理论与实践的有机结合,有效实现课程目标和专业培养目标。融“教学做”为一体,实现教学做一体化。

3.电力电子“教学做一体化”的课程设计

3.1课程设计的背景

早期我院电力电子课程理论和实践是分开的,且理论课是按章节,内容缺乏实际操作性,课堂上学生感觉没有实际作用听得累,老师讲得很多,但是不能被学生所接受,实践时又反过来找理论,出现理论实践脱节的现象。为了改变这种现状,实施基于工作过程导向,以项目为载体一体化教学。实现理论实践交融渐进,提高学生的职业水平。例如:对晶闸管的认识、选择与使用任务分析时,在实训基地引导学生,认识其三个电极,搭接电路总结通断条件;认识型号、进行额定电压电流分析;使用万用表进行好坏的判别、选取。这样带着这些问题学生就会自己去学习晶闸管理论了。学生在用中学,老师在学中教,学生在应用中也掌握了需要的理论知识。

3.2课程设计的基本理念

课程依据专业培养目标,以提升学生职业能力为导向,围绕专业典型工作岗位所涉及的电力电子系统的安装、调试、维护、检修能力等工作过程。坚持由浅入深、由简单到复杂的原则,以项目为载体进行课程设计。系统地训练学生对职业工作岗位上将从事电力电子系统的安装、调试、运行与维护等工作过程的实施能力。

3.3课程设计思路

基于工作过程,重构课程体系,内容以主要工作任务为依托、以维修电工(高级)资格证书为载体按项目在电工电子实训基地完成,每个综合项目都完成一个具体工作任务,理论、实践交融渐进,通过若干个综合项目有机整合,完成课程教学。所有项目来源于生产实际,逐步引入到相关电力电子器件的功能知识和测试技能,再深入到其构成电路和对应的触发电路,注重实际操作能力和灵活的应变能力,“教学做一体化”加强学生的技能水平,在课程实施上从教师为主导转向学生为中心,从课堂情境转向工作情境,从知识储备为主转向实际应用为主,在教学实践中成功地应用和推广。实现理论与实践的交融渐进提高,使学生全面掌握某方面电力电子技术的知识和技能。逐步培养学生作为工作者的态度、职业道德、团队协作和沟通能力。

3.4课程教学情境设计

以电力电子教学项目“调光灯系统的安装与调试”为例设计“教学做”一体化教学情境。在此过程中为了突出以学生为中心的教学理念,充分发挥学生的创新能力,突出学生做的重要性。所以在教学中也以项目为载体以工作过程主线来组织教学。

4.小结

电化学篇6

【关键词】电化教学;优化课堂

        电化教学手段是与传统的教学手段相对而言的。传统的教学手段一般是使用教科书、黑板、粉笔、挂图等教学工具“口传笔授”。电化教学手段是指在教学中运用声、光、电等现代科学技术进行高效的教学。常用的电教工具有:幻灯机、放映机、电唱机、录音机、电视机、计算机等,称为“硬件”;还有电教教材,称为“软件”,如幻灯片、电影片、录相带、唱片、录音磁带、cai课件等。运用电化教学手段,不仅是提高教学质量,加速教育事业发展的重要途径,也是贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的战略方针,培养创造型人才的需要。

        在历史教学中恰当运用电化教学手段,不仅可以优化课堂教学,提高教学效益,同时还能激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力,想象能力和创新意识。

        1.运用电化教学手段可以加强教学的直观性

        历史课的一个重要特点是它的过去性和具体性。目前我们的中学历史教材一般是概述历史事实,历史现象,叙事简洁,议论精当,但却缺少生动、具体、形象的描绘;教材中虽配有一些插图,但数量少,色彩单调,缺乏立体感。我们在历史教学中,如能运用幻灯片、电视片、电影片就可以比较多地再现历史画面,如可以将《敦煌飞天图》等历史图片,秦陵兵马俑等历史文物,《黄海海战》等历史场面,葡萄牙航海家迪亚士等历史人物及许许多多生动的历史故事再现于屏幕上,化虚为实,化静为动,强烈的光感,鲜明的色彩,生动的形象映入学生眼帘,为学生所感知。再配以形象化的语言,生动的讲述,做到视听结合,以加深学生对历史表象、历史概念的理解和记忆。给学生以新鲜感、新奇感,适合青少年的心理特点,既能激发学生学习兴趣,又能培养学生的观察能力、想象能力,提高教学效益。如我在讲《中国历史》第二册第五课“海内存知己”时,利用《鉴真和尚东征绘传》制成幻灯片,在将鉴真和尚第五次东渡的画面映在屏幕上的同时,加以叙述说:“鉴真和尚和他的弟子乘着木制的帆船驶向波光荡漾的茫茫大海,遇到特大风浪几乎沉没,在海上飘流几个月后,备历艰险,最后飘到海南岛南端的振州(今崖县)。鉴真和尚就是这样不避艰险,从742年到753年,前后十一年,六次东渡日本,第六次东渡成功到达日本时,他已66岁高龄、双目失明,仍辛勤不懈地传播唐朝的文化,在中日文化交流和民间友好交往史上写下了光辉的一页。”学生兴致盎然地注视着银屏画面,聆听老师讲解,对鉴真东渡这一历史事实及其内涵的理解和记忆就增强了。

        又如我在讲授“我国有中国历史上的主要朝代”部分时,首先使用visual basic软件,根据教材内容把“公元纪年”,“主要朝代”制作了显示图标。 

使学生从整体上把握主要朝代和其先后顺序等要学会的主要问题。在“公元纪年”中,制作时间轴、年代、世纪一页。时间轴的显示和教师的讲解,使知识呈现直观性,调动了学生的学习积极性,吸引了学生的注意力,由于主要朝代是本课的重轴戏,教学中我首先启动创造性思维训练,使学生说出所知道的主要朝代,在屏幕中设置离散的、无序的各个朝代,然后使用动画技术,让朝代块沿不同路径落在相应的位置上,这时已使学生求知欲达到高潮。教师抓住契机,满足完整的认读朝代名称和顺序的欲望,又制作两页关于朝代的文字和歌诀,使学生的认知过程完整。通过练习及时反馈出学生存在的问题,并加以处理,从而完成教学任务。cai课件参与课堂教学配合练习,起到化难为易的作用,使学生对知识的理解力,记忆力以及语言表达能力都得到升华。

       2.运用电化教学手段可以节省教学时间

        采用电化教学手段来复现历史,生动形象,感染力强。学生易懂好记,这就提高了单位时间内的教学效果。同时,运用投影,能把预先准备好的板书提纲、图表,重复反射到屏幕上,让全体学生看得清楚,鲜明生动,从而节省了许多板书时间。另外,还可多次重复某些部分的录相、影片、幻灯片、录音,让学生掌握教材的重点、难点,这些都能使有限的教学时间,发挥更大的教学效益。再者,制出的幻灯片、电视片、录音磁带等,可以多次反复使用。教学人员制作时虽需要花去一些时间,但随着使用的次数多,时间长,实际上省了教师的许多时间。在当今信息化的时代,时间的价值倍增,电化教学的这一优点,更能显示其重要性。

        3.运用电化教学手段可以丰富教学内容

        教学时间的节省,就为扩大课堂教学容量提供了条件。同时,运用电化教学手段,可以在较短的时间内,复现大量历史事物和现象,特别是表现那些用一般教学手段所难于表现的历史现象。如林则徐虎门销烟的壮观场景,甲午海战,汀泗桥战斗等战争的场面和过程,谭嗣同狱中题诗和就义前奋笔疾书“有心杀贼,无力回天;死得其所,快哉!快哉!”的悲壮场面,秦陵兵马俑,崇圣寺三塔,库斯科的太阳庙等名胜古迹,斯大林格勒、遵义等地的革命遗址,古今中外的自然地址环境和风土人情,古代疆域的变迁等。这些内容,正好有利于补充教材的不足,丰富教学内容和开拓学生视野。

        4.电化教学可以丰富学生第二课堂的内容

        电化教学手段,不仅可以用于第一课堂教学,也可以在开展学生第二课堂学习活动时采用。在课外学习小组活动的时间,组织学生看历史教学幻灯片,历史教学电影片,电视片或历史题材的故事片、录相片,既增加了学生的历史知识和学习历史的兴趣,又丰富了第二课堂活动内容,有益于学生身心健康的发展。

电化学篇7

因为日常的金属材料都是合金,并且潮湿环境也很容易使金属腐蚀,所以在日常生活中电化学腐蚀更普遍。

电化学腐蚀是金属和电解质组成两个电极,组成腐蚀原电池。例如铁和氧气,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁是负极,遭到腐蚀。特征是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包,次层是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。

化学腐蚀是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程。这类腐蚀不普遍、只有在特殊条件下发生,例如,化工厂里的氯气与铁反应生成氯化铁。它通常分为铁的高温氧化、钢的脱碳与氢脆等。

(来源:文章屋网 )

电化学篇8

第一条为促进中小学电化教育工作并加强管理,根据《中华人民共和国教育法》及有关规定,制定本规程。

第二条中小学校电化教育是在教育教学过程中,运用投影、幻灯、录音、录像、广播、电影、电视、计算机等现代教育技术,传递教育信息,并对这一过程进行设计、研究和管理的一种教育形式。是促进学校教育教学改革、提高教育教学质量的有效途径和方法。是实现教育现代化的重要内容。

第三条中小学校开展电化教育应从实际出发,坚持因地制宜、讲求实效、逐步提高的原则。要充分发挥各种电教媒体在教育教学中的作用,注重教学应用与研究。

第四条各级政府和教育行政部门应积极创造条件,扶持中小学校开展电化教育,将中小学电化教育工作列入当地教育事业的发展规划。

第二章机构与职能

第五条中小学校应建立专门机构或指定有关部门负责电化教育。其名称可根据学校的规模称为电化教育室(中心)或电化教育组,规模较小的中小学校也可在教学管理部门设专人或兼职人员负责此项工作。

第六条中小学校电化教育机构要在学校的统一管理下,与校内各相关部门相互配合,完成电化教育工作,其主要职责:

拟定学校电化教育工作计划,协调学校各部门开展电化教育工作,并承担其中一部分教学任务。

收集、购置、编制、管理电化教育教材和资料。

维护、管理电化教育器材、设备、设施。

组织教师参加电化教育的基本知识和技能培训。

组织并参与电化教育的实验研究。

第七条中小学从事电化教育的人员编制,由学校主管部门根据实际情况,在学校教职工总编制内确定,按学校规模和电化教育开展的实际配备专职或兼职电教人员。

第八条中小学校电化教育机构的负责人应有较高的政治素质、熟悉电教业务,有较强的教学和管理能力,一般应具有中级以上专业技术职务。电化教育机构的负责人应保持相对稳定。

第三章电教专职人员与学科教师

第九条中小学校电化教育机构的专职人员是教学人员,必须具备教师资格,熟悉教学业务,掌握电化教育的知识、技能和技巧。中小学校电教专职人员应通过教育行政部门组织的业务培训与考核,不断提高电化教育水平。

第十条中小学校电化教育专职人员的专业技术职务按国家规定评聘。在评审与聘任时,要充分考虑电化教育工作的性质与特点。

第十一条电化教育专职人员要组织、指导学科教师开展电化教学。

中小学校应聘请优秀教师作为电化教育机构的兼职人员开展工作。教师担任电教机构的工作或编制教材、资料应计算教学工作量。优秀的电教教材、电教研究成果,应与相应的科研、教学研究成果同等对待。教师开展电化教学的实绩,应作为考核教师的内容。

第十二条学科教师要增强现代教育意识,学习并掌握电化教育的基本知识和技能;积极采用现代教学手段,开展电化教学;研究电教教材教法;总结电化教学经验,提高教学质量和效率。

第四章经费与设备

第十三条中小学校开展电化教育要有必要的经费保证,各级政府和教育行政部门要逐年增加对中小学电化教育经费的投入。学校应确定一定的经费比例开展电化教育。

第十四条电化教育的设备是开展电化教育的基础。学校要按照地方教育行政部门制定的有关中小学校电化教育教学仪器设备配备目录,根据教学的实际需要,统筹配备电化教育设备。要加强电化教育设备、设施的维护和管理,提高利用率。

第十五条学校电化教育设备、设施是为教育教学服务的,不得挪作它用。

第五章电教教材与资料

第十六条开展电化教育的中小学校要加强电教教材(音像、多媒体)、资料建设,保证有足够的经费用于配备电教教材、资料,做到与电教设备、设施建设同步发展。

第十七条中上学校应根据教学的需要,合理选择和配备由中央和省级教育行政部门印发的中小学教学用书目录所列入的全国或地方通用的电教教材,有条件的学校可根据实际需要自行编制补充性电教教材供学校教学使用,要做好学校电教教材的管理和应用工作。

第十八条中小学校电教教材、资料的编辑、出版不得违反《著作权法》;中小学校不得使用有害青少年身心健康的、非法的音像制品。

第六章管理与领导

第十九条地方各级教育行政部门主管本地区的中小学校电化教育工作,制定本地区电化教育发展规划及工作计划,并检查、评估和督导中小学校电化教育工作,协调电教、教研、装备、师训部门保障学校电化教育工作的健康发展。

第二十条地方各级电化教育馆(中心)是当地中小学电化教育的教材(资料)中心、研究中心、人员培训和技术服务中心,教育行政部门应加强对中小学校电化教育工作的管理与指导。

第二十一条中小学校要贯彻上级关于电化教育的各项方针、政策,加强对电化教育工作的领导,将其纳入学校整体工作之中,并要有一名校级领导主管电化教育工作。

第二十二条中小学校要重视对学科教师开展电化教育的基本知识和技能的培训,有计划地组织不同层次、不同形式、不同内容的教师培训活动,推动学校电化教育工作广泛深入的开展。

第七章附则

第二十三条本规程适用于普通中小学校。中等专业学校、中等技术学校、技工学校、职业中学、特殊教育学校、幼儿园,可参照执行。

第二十四条各省、自治区、直辖市教育行政部门可根据本规程,结合本地区实际,制订实施细则。

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