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摘 要:现代职业教育在很大程度上是自我管理式的学习,教师设计和构建以工作和社会生活环境为基础的学习情景是促进学生的能力发展、个性发展和学习兴趣的有效教学组织形式。在中职化学实验中通过工作过程环境拓展关联案例,将使学生在情景意识中提高扩散思维能力、化学分析应用能力以及将来的岗位适应能力。本文着重进行拓展化学实验教学相对应的背景知识,完善实验教学体系的探讨。
关键词:化学实验;关联案例;拓展
化学是一门实验科学,中职化学实验是实践性很强的课程实验,也是非常综合的实验。初涉化学实验的人们通常以几个简单的玻璃量杯加一些化学药水诠释,然而,化学实验跟我们的日常生活和工业应用息息相关。中职化学实验除了要求中职学生掌握必要和够用的理论知识外,更主要的是兼顾考虑学生工作环境中的专业岗位适应能力和可持续发展能力,如果只顾化学理论教学的简单衍生,必然导致教学内容的局限、教学体系的不完善。为此有必要将关联的背景知识通过拓展典型的教学案例,设计情景完善课程教学体系,以确保化学实验教学的针对性、关联性、适用性、持续性、发展性,从而使学生在情景意识中提高扩散思维能力、化学分析应用能力以及将来的岗位适应能力。
1 稀硫酸配制背景知识下的关联案例拓展
1.1 稀硫酸配制的方法及注意事项
稀硫酸配制时应用瓷器或玻璃器皿,将硫酸缓慢沿容器壁倒入水中,同时用玻璃棒搅拌以便混合均匀,迅速散热,切勿将水倒入浓硫酸中以防发生剧烈爆炸。
防护眼镜、胶皮手套、胶皮围裙、胶皮靴、口罩等是操作人员必须配戴的专用保护用品,确保操作安全,同时应在实验室备5%的碳酸钠溶液和清水以防意外发生。
1.2 稀硫酸配制的案例拓展
在日常工业中铅酸蓄电池有广泛的应用:比如汽车启动电源、船舶、电站应急电源等,其电解液稀硫酸的配制,除了上述配制方法和注意事项外,还应关注本案例的特殊地方:硫酸应采用符合现行国家标准《蓄电池用硫酸》,并有产品合格证,水应是符合标准要求的蒸馏水,尤其重要的是配制好的电解液密度及各项指标应符合产品说明书的规定。
配制好的电解液注入铅酸蓄电池中时还应注意电解液温度不应超过30℃,当室温高于30℃时,不得高于室温。
在化学能转化为电能的化学实验背景教学中,涉及了化学反应原理,关联了工业应用中的铅酸蓄电池。在强化稀硫酸配制方法和强调注意事项的过程中拓展“铅酸蓄电池状态的判断”,以及“铅酸蓄电池维护保养要求及注意事项”两个关联案例,以设计工作过程环境的教学情景。
1.2.1 铅酸蓄电池状态的判断
正常使用的铅酸蓄电池状态一般要判断的就是充满电的判断及放完电的判断,判断方法是结合蓄电池电压和电解液密度进行:
1)铅酸蓄电池充满电的判断标准
(1)电解液的密度上升为1.275 ~1.31。
(2)单个电池电压变化:
①刚充电时电压即上升至2.1V。
②随着充电时间的增长,电压缓缓增至2.3V。
③再充电几个小时后,电压升至2.6V左右基本维持不变,说明此时电池已充满电。
2)铅酸蓄电池放完电的判断标准
(1)电解液的密度下降至1.13~ 1.18。
(2)单个电池电压的变化:
①刚放电时电压即降至2.0~1.95V。
②随着放电时间的增加,电压缓缓降至1.9V。
③再放电时电压很快降至1.8~1.7V,说明此时电池已放完电。
1.2.2 铅酸蓄电池维护保养要求及注意事项
1)对铅酸蓄电池的维护保养要求
(1)每十天左右检查一次电压、电解液高度及密度,并作好记录。如低于规定值应及时补充蒸馏水、进行充电,然后清洁表面。
(2)不经常使用的蓄电池,每月至少检查一次,并进行补充电。
(3)蓄电池表面,每三个月进行一次彻底清洁,清洁时先用干布擦除接头处的氧化物,然后再涂上牛油或凡士林、防止氧化。
2)铅酸蓄电池维护保养注意事项
(1)注意保持蓄电池表面清洁,不要有油渍污垢在上面,决不允许在上面放置金属工具、物品,以防短路损坏蓄电池。
(2)保持极柱、夹头和铁质提手等处的清洁,如出现电腐蚀或氧化物等应及时擦拭干净,以保证导电的可靠性。
(3)平时注意盖好注液孔的上盖,以防电解液溢出,或其他含盐质水进入到蓄电池里。必须保持通气孔畅通。
(4)蓄电池放电终了,应及时按要求进行充电。
(5)蓄电池室内严禁烟火。
2 化学反应原理背景知识下的关联案例拓展
化学反应原理教学中,经常提到燃烧的概念,但在教学实施中通常是一些原理方面的阐述,相对缺少环境情景,难于提高学生的学习兴趣,为此有必要对化学实验关联案例拓展。
燃烧实质是一种放热、发光的剧烈化学反应,要注意的是燃烧不仅是化合反应也是分解反应;发生燃烧必须具备一定的条件,而不是随便发生,即必须同时具备三个基本条件或叫三要素,缺一不可。这就是:可燃物、助燃物(空气中的氧气或氧化钠、高锰酸钾等氧化剂)、着火源,通常也叫必要条件。有了这三要素,也不一定能发生燃烧,必须要有一定的可燃物的浓度,一定的氧气含量,一定的着火能量,同时必须三者相互作用,燃烧才会发生和持续进行。熟悉这燃烧实质后可以设计关联案例“火的分类及灭火方法”,“火灾的成因和预防”,使学生可以提高化学分析和实际应用能力,同时可以普及消防知识。
2.1 火的分类及灭火方法
根据不同燃烧物质燃烧所产生的火有不同的分类,通常采用欧洲共同体的火灾分类方法,将火分成四类:
1)甲类火(A类火)
甲类火是普通固体的着火。如日常生活中应用的木材、棉花、绳索、衣服和煤炭等燃烧产生的火。这类火的特点是不仅在物体表面燃烧,而且能深入内部。灭火时表面火熄灭了,其内部还有可能余燃,一旦条件具备,又会复燃。对于这类型的火,通常采取水来灭火。
2)乙类火(B类火)
乙类火是可燃液体与可溶固体的着火。通常如石油、油漆、酒精、和动植物油脂等物体的着火。这类火很明显的特征是只限于表面燃烧,且燃烧速度非常快,温度高,易引起爆炸。对于这类火通常采用干粉、泡沫、二氧化碳、卤代烷等灭火剂来施救。还要注意的是油类密度比水小,油在水面上漂浮而使火灾扩散,为此在敞开空间的油类火不允许用水来扑救。
3)丙类火(C类火)
丙类火是可燃气体燃烧产生的火。通常如液化石油气、天然气及各种可燃性气体所引起的火灾。要注意的是这类火易燃易爆性特别大,爆炸的危险性比上述的乙类火大。对于这类火通常适宜用干粉及卤代烷(注意卤代烷现在基本不生产,因其会破坏大气臭氧层)。
4)丁类火(D类火)
丁类火是可燃金属产生的火灾。通常如钾、钠、锂等物体引起的火灾。这类火有个鲜明的特点是燃烧温度很高,因其会与水反应燃烧,所以不适宜用水来扑灭,通常采用金属型干粉7150(特殊干粉)或砂土来灭火。
还有一类火灾是不属于上面另一类型的火灾,即电气火灾。其通常的灭火方法是先切断电源,断电后的电器火灾可采用甲类的火的灭火方法施救,但如果切实无法断电,应采用不导电的卤代化烃、干粉和二氧化碳等灭火剂来灭火。
2.2 火灾的成因和预防
了解火灾的成因,日常生活中确实加强预防,为我们安全生活和提高生活品质服务。日常生活中火灾产生的原因通常有以下几个方面:
1)吸烟不慎
不要把未熄灭的烟头和火柴乱扔,应把它们放入非易燃的容器内,直到其熄灭;同时不要躺在床上吸烟,容易引起闷火,其烟雾会使人昏睡,甚至窒息而很难觉察发生火灾;饮酒后吸烟不知觉中掉下未灭的烟头引燃;在一些禁止吸烟场合吸烟,比如油漆间、油气很浓的地方都容易引起火灾。
2)自燃
在工作中不要把浸满植物油或沾着油漆的抹布随意扔在工作间,在通风差时,布上的油开始氧化易自燃。为此应注意安全生产作业。
3)电器线路和设备
当电器设备老化的时候或者违规使用,或连接松动时,就会变成危险的火源。为此应及时更换合格的电器零部件。同时防止电器设备受潮短路引发火灾。
4)厨房用火
应该注意厨房用电和用火的安全,定期去掉炉灶上的积油、油垢。
在工业环境中货物运输、燃油输送、焊接作业、特殊环境的静电等都容易引起火灾,应确实预防。
3 结束语
化学实验是综合的实验科学,其教学内容关联知识设计情景可拓展的案例很多。本着提高教学质量,设计有效而实用的课堂教学,强调相关联的背景知识,拓展典型案例作为一种教学方法,可以提高学生扩散思维能力、化学分析应用能力以及将来需要的岗位适应能力。
参考文献:
[1]赵志群.教学组织形式与自我管理式学习[J]. 交通职业教育,2009,(5).
[2]大连海事大学.基本安全(防火与灭火)[M].大连:大连海事大学出版社,2008.
关键词:化学实验;关联案例;拓展
化学是一门实验科学,中职化学实验是实践性很强的课程实验,也是非常综合的实验。初涉化学实验的人们通常以几个简单的玻璃量杯加一些化学药水诠释,然而,化学实验跟我们的日常生活和工业应用息息相关。中职化学实验除了要求中职学生掌握必要和够用的理论知识外,更主要的是兼顾考虑学生工作环境中的专业岗位适应能力和可持续发展能力,如果只顾化学理论教学的简单衍生,必然导致教学内容的局限、教学体系的不完善。为此有必要将关联的背景知识通过拓展典型的教学案例,设计情景完善课程教学体系,以确保化学实验教学的针对性、关联性、适用性、持续性、发展性,从而使学生在情景意识中提高扩散思维能力、化学分析应用能力以及将来的岗位适应能力。
1 稀硫酸配制背景知识下的关联案例拓展
1.1 稀硫酸配制的方法及注意事项
稀硫酸配制时应用瓷器或玻璃器皿,将硫酸缓慢沿容器壁倒入水中,同时用玻璃棒搅拌以便混合均匀,迅速散热,切勿将水倒入浓硫酸中以防发生剧烈爆炸。
防护眼镜、胶皮手套、胶皮围裙、胶皮靴、口罩等是操作人员必须配戴的专用保护用品,确保操作安全,同时应在实验室备5%的碳酸钠溶液和清水以防意外发生。
1.2 稀硫酸配制的案例拓展
在日常工业中铅酸蓄电池有广泛的应用:比如汽车启动电源、船舶、电站应急电源等,其电解液稀硫酸的配制,除了上述配制方法和注意事项外,还应关注本案例的特殊地方:硫酸应采用符合现行国家标准《蓄电池用硫酸》,并有产品合格证,水应是符合标准要求的蒸馏水,尤其重要的是配制好的电解液密度及各项指标应符合产品说明书的规定。
配制好的电解液注入铅酸蓄电池中时还应注意电解液温度不应超过30℃,当室温高于30℃时,不得高于室温。
在化学能转化为电能的化学实验背景教学中,涉及了化学反应原理,关联了工业应用中的铅酸蓄电池。在强化稀硫酸配制方法和强调注意事项的过程中拓展“铅酸蓄电池状态的判断”,以及“铅酸蓄电池维护保养要求及注意事项”两个关联案例,以设计工作过程环境的教学情景。
1.2.1 铅酸蓄电池状态的判断
正常使用的铅酸蓄电池状态一般要判断的就是充满电的判断及放完电的判断,判断方法是结合蓄电池电压和电解液密度进行:
1)铅酸蓄电池充满电的判断标准
(1)电解液的密度上升为1.275 ~1.31。
(2)单个电池电压变化:
①刚充电时电压即上升至2.1V。
②随着充电时间的增长,电压缓缓增至2.3V。
③再充电几个小时后,电压升至2.6V左右基本维持不变,说明此时电池已充满电。
2)铅酸蓄电池放完电的判断标准
(1)电解液的密度下降至1.13~ 1.18。
(2)单个电池电压的变化:
①刚放电时电压即降至2.0~1.95V。
②随着放电时间的增加,电压缓缓降至1.9V。
③再放电时电压很快降至1.8~1.7V,说明此时电池已放完电。
1.2.2 铅酸蓄电池维护保养要求及注意事项
1)对铅酸蓄电池的维护保养要求
(1)每十天左右检查一次电压、电解液高度及密度,并作好记录。如低于规定值应及时补充蒸馏水、进行充电,然后清洁表面。
(2)不经常使用的蓄电池,每月至少检查一次,并进行补充电。
(3)蓄电池表面,每三个月进行一次彻底清洁,清洁时先用干布擦除接头处的氧化物,然后再涂上牛油或凡士林、防止氧化。
2)铅酸蓄电池维护保养注意事项
(1)注意保持蓄电池表面清洁,不要有油渍污垢在上面,决不允许在上面放置金属工具、物品,以防短路损坏蓄电池。
(2)保持极柱、夹头和铁质提手等处的清洁,如出现电腐蚀或氧化物等应及时擦拭干净,以保证导电的可靠性。
(3)平时注意盖好注液孔的上盖,以防电解液溢出,或其他含盐质水进入到蓄电池里。必须保持通气孔畅通。
(4)蓄电池放电终了,应及时按要求进行充电。
(5)蓄电池室内严禁烟火。
2 化学反应原理背景知识下的关联案例拓展
化学反应原理教学中,经常提到燃烧的概念,但在教学实施中通常是一些原理方面的阐述,相对缺少环境情景,难于提高学生的学习兴趣,为此有必要对化学实验关联案例拓展。
燃烧实质是一种放热、发光的剧烈化学反应,要注意的是燃烧不仅是化合反应也是分解反应;发生燃烧必须具备一定的条件,而不是随便发生,即必须同时具备三个基本条件或叫三要素,缺一不可。这就是:可燃物、助燃物(空气中的氧气或氧化钠、高锰酸钾等氧化剂)、着火源,通常也叫必要条件。有了这三要素,也不一定能发生燃烧,必须要有一定的可燃物的浓度,一定的氧气含量,一定的着火能量,同时必须三者相互作用,燃烧才会发生和持续进行。熟悉这燃烧实质后可以设计关联案例“火的分类及灭火方法”,“火灾的成因和预防”,使学生可以提高化学分析和实际应用能力,同时可以普及消防知识。
2.1 火的分类及灭火方法
根据不同燃烧物质燃烧所产生的火有不同的分类,通常采用欧洲共同体的火灾分类方法,将火分成四类:
1)甲类火(A类火)
甲类火是普通固体的着火。如日常生活中应用的木材、棉花、绳索、衣服和煤炭等燃烧产生的火。这类火的特点是不仅在物体表面燃烧,而且能深入内部。灭火时表面火熄灭了,其内部还有可能余燃,一旦条件具备,又会复燃。对于这类型的火,通常采取水来灭火。
2)乙类火(B类火)
乙类火是可燃液体与可溶固体的着火。通常如石油、油漆、酒精、和动植物油脂等物体的着火。这类火很明显的特征是只限于表面燃烧,且燃烧速度非常快,温度高,易引起爆炸。对于这类火通常采用干粉、泡沫、二氧化碳、卤代烷等灭火剂来施救。还要注意的是油类密度比水小,油在水面上漂浮而使火灾扩散,为此在敞开空间的油类火不允许用水来扑救。
3)丙类火(C类火)
丙类火是可燃气体燃烧产生的火。通常如液化石油气、天然气及各种可燃性气体所引起的火灾。要注意的是这类火易燃易爆性特别大,爆炸的危险性比上述的乙类火大。对于这类火通常适宜用干粉及卤代烷(注意卤代烷现在基本不生产,因其会破坏大气臭氧层)。
4)丁类火(D类火)
丁类火是可燃金属产生的火灾。通常如钾、钠、锂等物体引起的火灾。这类火有个鲜明的特点是燃烧温度很高,因其会与水反应燃烧,所以不适宜用水来扑灭,通常采用金属型干粉7150(特殊干粉)或砂土来灭火。
还有一类火灾是不属于上面另一类型的火灾,即电气火灾。其通常的灭火方法是先切断电源,断电后的电器火灾可采用甲类的火的灭火方法施救,但如果切实无法断电,应采用不导电的卤代化烃、干粉和二氧化碳等灭火剂来灭火。
2.2 火灾的成因和预防
了解火灾的成因,日常生活中确实加强预防,为我们安全生活和提高生活品质服务。日常生活中火灾产生的原因通常有以下几个方面:
1)吸烟不慎
不要把未熄灭的烟头和火柴乱扔,应把它们放入非易燃的容器内,直到其熄灭;同时不要躺在床上吸烟,容易引起闷火,其烟雾会使人昏睡,甚至窒息而很难觉察发生火灾;饮酒后吸烟不知觉中掉下未灭的烟头引燃;在一些禁止吸烟场合吸烟,比如油漆间、油气很浓的地方都容易引起火灾。
2)自燃
在工作中不要把浸满植物油或沾着油漆的抹布随意扔在工作间,在通风差时,布上的油开始氧化易自燃。为此应注意安全生产作业。
3)电器线路和设备
当电器设备老化的时候或者违规使用,或连接松动时,就会变成危险的火源。为此应及时更换合格的电器零部件。同时防止电器设备受潮短路引发火灾。
4)厨房用火
应该注意厨房用电和用火的安全,定期去掉炉灶上的积油、油垢。
在工业环境中货物运输、燃油输送、焊接作业、特殊环境的静电等都容易引起火灾,应确实预防。
3 结束语
化学实验是综合的实验科学,其教学内容关联知识设计情景可拓展的案例很多。本着提高教学质量,设计有效而实用的课堂教学,强调相关联的背景知识,拓展典型案例作为一种教学方法,可以提高学生扩散思维能力、化学分析应用能力以及将来需要的岗位适应能力。
参考文献:
[1]赵志群.教学组织形式与自我管理式学习[J]. 交通职业教育,2009,(5).
[2]大连海事大学.基本安全(防火与灭火)[M].大连:大连海事大学出版社,2008.