發(fā)布時間:2023-10-13 15:38:16
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇氧化鐵的化學元素,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關鍵詞:煉鋼;精煉;連鑄;質(zhì)量管理
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.001
高碳鋼廣泛用鑄造各種精密工具、刀具、機械,在工業(yè)生產(chǎn)體系中有著不可或缺的位置。所謂高碳鋼,是指碳含量約為0.60%到1.70%的特種鋼材。高碳鋼不僅堅硬,還有良好的淬火和回火性能。日常生活中的大錘、撬棒就屬于高碳鋼鑄造工具的一種,鉆頭、鉸刀等切割工具也是由高碳鋼鑄造而成。所不同的是,前者碳含量約為0.75%,后者含碳量約為1%。
作為高碳鋼生產(chǎn)大國,國內(nèi)的大部分鋼鐵企業(yè)都把高碳鋼的質(zhì)量控制放在首位,尤其是連鑄技術出現(xiàn)以后,如果在智能化、自動化、機械化的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)質(zhì)量控制更是煉鋼工藝的重中之重。本文首先對高碳鋼的成分進行詳述,在把握高碳鋼成分的基礎上對煉鋼過程的質(zhì)量控制進行分析,以鋼鐵制造企業(yè)有一定的參考意義。
1 高碳鋼添加成分綜述
在煉鋼過程中,加入適量的碳元素固體而基本不加其他化合金屬,經(jīng)過熱處理與冷拔之后,經(jīng)過硬化而成形的鋼坯就是高碳鋼。這種鋼材無論是硬度還是強度都強于一般鋼種,且彈性較好,磨損及切口極限很高,還具有一定的削切性能,因此,被大范圍使用。要確保高碳鋼的質(zhì)量,首先須從高碳鋼的化學添加成分入手,各化學元素在高碳鋼中起到的性能俱不相同,常用添加化學元素具體性能如下:碳元素C(提高強度)、硅元素Si(提高強度)、錳元素Mn(提高強度)、硫元素S(增大脆性、降低韌性、熱脆性)、磷元素P(增大脆性、降低韌性、冷脆性)。
煉鋼過程是一系列物理反應、化學反應的綜合,因此,煉鋼過程中,除了要注意各種化學元素的配比,還要注意空氣中的主要氣體元素對高碳鋼性能的影響。空氣中主要氣體在煉鋼過程中的來源、存在形式及相應的影響如下:氫元素(電離水可得,氫氣溶解于表皮,表面氣孔、增大脆性)、氮元素(電離空氣可得,氮化物溶解于鋼水,內(nèi)部晶核、增大脆性)、氧元素(電離、還原可得,氧化物溶解與鋼水、表皮,內(nèi)部氣孔、降低韌性)。
綜上分析可得,各種化學元素通過主動或被動添加與煉鋼過程中,都會對高碳鋼的性能有所影響,因此,高碳鋼質(zhì)量的控制首先是添加化學元素的控制,這就需要機械操作人員在實際工作過程中根據(jù)實際情況而定,不可盲目操作。
2 高碳鋼連鑄過程的質(zhì)量控制
鋼絲是四大鋼材中的一種,應用極為廣泛。作為高碳鋼的一種,本文以鋼絲連鑄過程為例,簡述連鑄過程的質(zhì)量控制。
20世紀70年代,鋼絲鑄造技術以模鑄生產(chǎn)方式為主,這種方式操作較為簡單,但是生產(chǎn)效率不高;80年代后,鋼水預處理工藝開始逐步應用,使得煉鋼效率大為提升。此后,連鑄小方坯技術逐漸問世,成熟的高碳鋼絲質(zhì)量也大為提高。
2.1 鋼水預處理質(zhì)量控制
鋼水成分對鋼絲質(zhì)量影響巨大,對鐵水進行預處理就是為了提高成品鋼絲質(zhì)量。鋼水預處理工作的核心為脫硫,提高鋼絲韌性。當前企業(yè)廣泛采用的脫硫方法為噴吹法,通過嚴格噴水而后的鋼水質(zhì)量極高,可使含硫量降低至0.01%以下。
2.2 轉爐冶煉質(zhì)量控制
轉爐冶煉過程其實就是煉鋼過程的主體,目前國內(nèi)企業(yè)主要通過以下兩種方法進行該過程質(zhì)量控制。
(1)高拉碳補吹法。這種方法主要對鋼絲中的碳元素和硫元素、磷元素進行控制,從而取得最佳的煉鋼效果。生產(chǎn)過程的前期材料可用高純度鐵水或者鐵水與專業(yè)廢鋼的結合物,主要注意吹煉過程中的碳含量。碳含量的多寡通過道爐測溫進行取樣而判斷,為了使碳含量的配比最為科學化,需要進行多次倒爐多次取樣。值得注意的是,這種方法雖然可以保證碳含量科學化,卻因為多次倒爐導致溫度損失很大,提高了生產(chǎn)成本。另外,在多次倒爐后不利于溫度控制,且氧化鐵含量低,使出爐后的精煉工序開展困難。
(2)低拉碳增碳法。相比于高拉碳控制過程,低拉碳過程較為簡單。低拉碳增碳法放碳過程只有兩次,即在鋼水注入前一次性加入所需碳量,一般約為0.07%-0.15%,連鑄后再次加入碳粉。這種方法操作簡單,要求爐溫較高,脫磷效果較好,且對后期的精煉有較大的促進作用。不足的是這種方法是成品剛韌性受到影響,所以要求操作人員有極高的操作水平、觀測水平。
2.3 脫氧過程質(zhì)量控制
鋼水凝固后,鋼水中經(jīng)過電離反應產(chǎn)生的氧元素會以氧化鐵的形式分布在成品晶界上,使陳品高碳鋼的可塑性受到影響。此外,氧化鐵和伴生物硫化鐵共同作用于成品高碳鋼會發(fā)生熱脆現(xiàn)象,因此,脫氧過程也是高碳鋼連鑄工藝質(zhì)量控制必不可少的步驟。
一般鋼鐵企業(yè)都通過化學方式進行脫氧,所不同的是有鋁脫氧和無鋁脫氧。有鋁脫氧是指通過硅鐵,錳鐵,和少量鋁熱劑進行反應,達到脫氧效果。無鋁脫氧是指只用硅鐵和錳鐵進行反應,達到脫氧效果。在具體操作過程中,究竟用那種方式脫氧還需視具體情況而定。
2.4 精煉過程質(zhì)量控制
精煉是高碳鋼連鑄過程的最后一步,通過精煉,高碳鋼的性能進一步優(yōu)化并固定,此過程進行質(zhì)量控制同樣必不可少。
一般的精煉或者二次精煉都才用鋼包吹爐法,目的在于控制爐渣堿度。一般的低堿度數(shù)值為1,高堿度數(shù)值為2-3,主要依據(jù)為檢測爐渣中氧化鈣、二氧化鋅等堿性物質(zhì)的含堿度。
3 結語
一、選擇題
1、鐵、銅等金屬可拉成絲或軋成薄片,是因為它們具有良好的
(
)
A
導電性
B
傳熱性
C
延展性
D
密度小
2、下列關于鐵的敘述正確的是
(
)
A
鐵是地殼中含量最多的元素
B
純鐵具有銀白色的金屬光澤
C
鐵器可用來盛放酸性物質(zhì)
D
鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和氫氣
3、下列有關鐵在氧氣中燃燒現(xiàn)象的敘述中,不正確的是
(
)
A
火星四射
B
產(chǎn)生大量的熱
C
生成黑色固體
D
生成紅色固體
4、下列四種物質(zhì)中有一種在適當條件下能跟其它三種反應,這種物質(zhì)是
(
)
A
氧氣
B
鐵
C
硫酸
D
硫酸銅
5、世界衛(wèi)生組織把鋁確定為儀器污染源之一,鋁的下列應用必須加以控制的是(
)
A
用鋁合金制門窗
B
有金屬鋁制裝碳酸飲料的易拉罐
C
用鋁合金作飛機、火箭材料
D
用金屬鋁制電線
6、人體中化學元素含量的多少會直接影響人體健康。下列元素中,因攝入不足容易導致人患有骨質(zhì)疏松癥的是
(
)
A
鈉
B
鐵
C
鈣
D
鋅
7、西漢劉安所蓍的《淮南萬畢術》中有“曾青得鐵則化為銅”的記載(“曾青”指的是如硫酸銅之類的化合物),它的反應原理屬于
(
)
A
化合反應
B
置換反應
C
分解反應
D
無法確定
8、下列屬于鐵的物理性質(zhì)的是
(
)
A
鐵投入稀硫酸中有氣泡冒出
B
鐵在純氧中能劇烈燃燒,火星四射
C
鐵具有良好的導電導熱性能
D
鐵在潮濕的空氣中能生銹
9、將鐵片放入下列溶液中,過一會兒取出,溶液的質(zhì)量不會發(fā)生變化的是
(
)
A
稀鹽酸
B
硫酸銅
C
稀硫酸
D
硫酸亞鐵溶液
10、以下不屬于金屬共同性質(zhì)的是
(
)
A
有銀白色金屬光澤
B
有良好的延展性
C
導熱性較好
D
導電性能好
11、聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過嚴密的科學分析,認為我國的鐵鍋是最理想的炊具,并向全世界大力推廣,其主要原因是
(
)
A
價格便宜
B
烹飪的食物中留有人體需要的鐵元素
C
傳熱性能好
D
硬度高
12、鐵、鋁、銅三種金屬的活動性順序是
(
)
A
Fe>Al>Cu
B
Al>Fe>Cu
C
Cu>Fe>Al
D
Fe>Cu>Al
13、社會上一些不法分子以銅鋅合金(金黃色,俗稱黃銅)假冒黃金進行詐騙活動,為了鑒別黃銅,以下方法不可行的是
(
)
A
觀察顏色
B
放在火上燒烤
C
加入硝酸銀溶液中
D
放入稀硫酸溶液中
14、地殼中含量最多的金屬元素與非金屬元素組成的氧化物的化學式為
(
)
A
Fe2O3
B
CuO
C
Al2O3
D
FeO
15、11.2克某金屬和足量的稀硫酸充分反應后,生成0.4克的氫氣,該金屬是
(
)
A
鐵
B
鋁
C
銅
D
鎂
二、連線題
16、用連線表示下列金屬的用途(左邊)與性質(zhì)(右邊)的對應關系。
A
鐵鍋
(1)導電
B
金箔畫
(2)導熱
C
銅電纜
(3)耐腐蝕
D
磁鐵制作磁卡電話
(4)機械強度大
E
銅鏡
(5)磁性
F
金屬材料
(6)金屬光澤
三、填空題
17、日常生活中,用于鐵欄桿外層涂料的“銀粉”大多是金屬
的粉末;家用熱水瓶內(nèi)膽壁的銀色金屬是
;溫度計中填充的金屬是
;燈泡里做燈絲的金屬是
18、已知鋁粉和氧化鐵粉混合物在高溫引燃條件下發(fā)生反應,生成鐵和氧化鋁,同時放出大量的熱,該反應屬于
反應,寫出反應方程式
19、硫酸亞鐵溶液中混有少量硫酸銅,為了除去其中的硫酸銅,可加入足量的
(填化學式),反應的化學方程式是
20、把一根銅絲在酒精燈上加熱,使其表面變黑,該反應的化學方程式為
,然后將其浸入稀硫酸中,充分反應后,溶液變?yōu)樗{色,試寫出該反應的化學方程式
四、實驗探究題
21、用兩種不同的方法證明鐵比銅的金屬活動性強(簡要寫出步驟、現(xiàn)象、結論)
由于無機化學實驗課程的特殊性,使得學生產(chǎn)生一種心理,認為做實驗不重要,重要的是記憶住理論知識,使得學生在進行無機化學實驗時隨意走動,不專心做實驗,甚至是交頭接耳互相談論無關課堂的話題,嚴重影響課堂秩序,加上學生在課前也不進行預習工作,導致課堂上教師的實驗操作步驟無法吃透,長期以往,學生在進行期末考試時,發(fā)現(xiàn)許多實驗步驟課本上都有,但是到自己實際操作時就忘記流程和步驟,導致實驗結果的失敗,無法得到正確的實驗結果,久而久之,缺乏對無機化學實驗課堂的興趣,學習效率得不到提高,學生缺乏學習興趣,無機化學實驗課堂就無法正常進行下去,因此教師需要合理引導學生建立正確的認識,重視無機化學實驗課堂的作用,從而真正把精力集中到課堂上來,提高學習積極性和主動性,只有這樣才能真正提高學生做實驗的興趣。
2合理安排無機化學實驗內(nèi)容
在進行實驗課堂教學時,選擇先易后難的實驗教材,讓學生在進行無機化學實驗時有個難易程度的轉換,通過一些簡單好操作的實驗來增強學生的自信心,從而更加愿意更深層次的去鉆研無機化學實驗教程。特別是在進行一些基礎操作時,教師需要合理安排好順序,先將基礎要領實驗程序給學生交代清楚,教會基礎操作時,在進行復雜的化學實驗時相對來說會輕松許多。將基礎操作要領教會以后,可適度根據(jù)教材和教學大綱的要求進行更新和變化實驗內(nèi)容,不要多次出現(xiàn)重復的無機化學實驗,同時還可以在安排一些相類似的化學元素,讓兩者在實驗時有個很好的銜接作用,如在進行氧化鐵的化學反應時,在做完一氧化碳還原氧化鐵反應后,緊接著進行氧化鐵的化學實驗,讓二者實驗之間有個很好的銜接,也正好給學生進行很好的比較,觀察在進行實驗時,二者有何異同點,從而加深學生對氧化鐵的印象,增強學生的綜合實驗能力和動手能力。
3加強對實驗實際操作的演示
對于化學專業(yè)的學生一開始就進行無機化學實驗有時會不知所措,也不清楚具體的實驗流程,導致課堂上的實驗效率比較低,因此教師在進行無機化學實驗時,可以先進行模擬操作,對一些簡單基礎實驗步驟加以演示,讓學生看清和了解具體流程后自己進行實際操作,這樣學生在進行實驗時就會有示范可借鑒,不會手忙腳亂,使得無機化學實驗課堂效率大大提高。特別是在學生遇到一些難點地方,教師可以讓學生集中匯總,然后結合學生的難點進行歸類,選擇有代表性的實驗步驟進行演示,幫助學生解決在無機化學實驗課堂中的困難,克服實驗過程中的每個問題,這樣學生的實驗創(chuàng)新能力得到大大提升。教師還可以進行鼓勵式實驗教學,鼓舞學生在原有的實驗基礎上加以創(chuàng)新,提高實驗課堂的有效性,真正讓學生在實驗中體驗化學知識的樂趣,從而培養(yǎng)無機化學實驗的學習興趣,更加愿意開展實驗課堂比賽,推動實驗課堂教學課程的有序進行。
4增強綜合性設計實驗的內(nèi)容
在大學里進行無機化學實驗課堂時,許多實驗題材的進行大多是為證明化學理論知識,幫助學生更好的理解化學原理,從而真正掌握化學原理的來龍去脈,幫組學生理解化學知識,從而更加感受到化學的魅力。教師在進行這些驗證性實驗時,需要有個難易的梯度,保證讓學生在實驗操作時,用一些簡單的實驗內(nèi)容來驗證實驗結果,讓學生真正理解理論知識,從而更好的在實踐中運用這些理論知識,解決實際生活中遇到的化學問題,增強化學實驗的實用性。
5改革和創(chuàng)新實驗的考核方法
實驗技能的高與低很大程度上取決于學生在無機化學實驗課堂上的學習效率,學生要想更好的步入社會,就需要有高超的實驗技能,更需要具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因此培養(yǎng)創(chuàng)新能力和動手能力需要學生和教師共同努力,教師需要制定出符合實際情況的實驗教案,具有一定的目的性對學生進行有針對性的創(chuàng)新能力培養(yǎng),學生更需要主動積極的參與到無機化學實驗課堂中來,學會獨立自主的進行化學實驗。然后教師根據(jù)學生完成的實驗情況進行合理的評價和考核,在考核過程中,一定要建立合理的考核機制,通過民主的方式進行考核,多多聽取學生的意見和建議,確保實驗課堂的有效性,在給予學生合理的評價之后,教師多多進行鼓勵,從而激發(fā)學生的興趣,真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。
6結語
頂排的元素是碳、氮和氧,對生命非常重要,氧氣在宇宙中的含量排第三位,人體中氧含量占了一半;在室溫下,汞是唯一的液態(tài)金屬,密度是水的14倍;作為火柴頭的主要成分,活潑的磷能夠在空氣中自燃。
王佛松(中國科學院院士):化學太神妙了。
掌握并控制這些元素,能改變?nèi)祟惖纳睢?/p>
從古老的煉金術士,到新時代的造物主,化學家創(chuàng)造出了成千上萬的物質(zhì)。
白春禮(中國科學院院長):化學和我們的衣食住行密切相關。
脫下樹葉和獸皮之后,人類換上了棉布與絲綢,如今,又把石油和水穿在身上。鉆石,為什么恒久遠?色彩,究竟從何而來?
服裝的變化濃縮了文明的發(fā)展歷程。衣服不僅能抵御寒冷,保護身體,還可以傳遞社會信息。現(xiàn)在,人們在衣著上追求更多美麗的色彩、更加舒適的面料,以及更全面的功能。沒有化學的力量,這一切都不可能實現(xiàn)。
現(xiàn)代化學工業(yè)的開端,起源于一抹美麗的藍色。
在沒有化工顏料之前,染料來自于大自然,最好的藍色顏料取自稀缺的青金石。這是一種藍中帶紫、閃著點點金光的礦石,蘊藏著幽邃的光輝,最適宜描繪天空的深遠。(圖2)
一位初到羅馬的年輕畫家,正為這種藍色顏料發(fā)愁。由于青金石稀少而昂貴,價格和黃金相同,他不得不在一幅快要完成的畫作上留下空白。許多年后,這個年輕人創(chuàng)作出了大衛(wèi)像、西斯廷教堂壁畫和圣彼得大教堂圓頂?shù)纫幌盗袀ゴ蟮乃囆g品,他的藝術思想影響了幾個世紀。然而,那幅《埋葬基督》中的空白,卻成了藝術巨匠永留的遺憾。(圖3)(圖4)
假設米開朗基羅生活在今天,這種遺憾絕對不會發(fā)生。
圖1 化學元素周期表
兩種不同顏色的溶液混合的瞬間,變成了青藍色。只要將這種溶液抽濾、烘干,就能得到一種粉末狀的晶體。藍中帶紫,閃著點點金光——這正是米開朗基羅曾經(jīng)求之不得的藍色顏料。
如今能夠輕而易舉地得到它,這要歸功于18世紀德國化學家狄斯巴赫的偶然發(fā)現(xiàn)。
兩種不同顏色的溶液。偏紅的是三氯化鐵,黃色的是鐵氯化鉀,這正是狄斯巴赫當年偉大的實驗使用的原料。將這兩種物質(zhì)充分混合,經(jīng)過過濾、烘干之后,得到了漂亮的藍色沉淀,狄斯巴赫將其稱之為“普魯士藍”。(圖5)
僅僅使用兩種含鐵的化合物,狄斯巴赫制成了世界上第一種合成顏料。
鐵是地球上含量最豐富的元素之一,地球其實就是個鐵礦。火星則由于含有氧化鐵而呈現(xiàn)紅色。鐵是有光澤的銀色金屬,但它在潮濕空氣中很快就會生銹。加入1.7%的碳,鐵就變成更耐久的不銹鋼。
不要小看這個簡單的實驗,狄斯巴赫的成功之處在于,他窺見了制造化合物的潛能。
白春禮:化學也是最具創(chuàng)新活力的學科,世界上現(xiàn)在有上千萬種化合物是化學家合成的,是自然界本不存在的。是通過研究原子、分子之間的相互作用,經(jīng)過合成的方法,構成這些新的物質(zhì),以滿足人類生活的各種需要。
不需要提煉礦石或植物,也可以合成出漂亮的顏色。這意味著,有機合成不但可以彌補天然物質(zhì)的不足,甚至在某些方面還使其得到改善。當時化學家將這一理論的第一批成果應用在了染料領域。1850年之后,化學給這個世界帶來了各種各樣的色彩。
王佛松:很多花梢的衣服,各種顏色的衣服,染料是化學家搞出來的,沒有漂亮的化學染料,天然染料哪能染出那么多好看的衣服?
王柏華(北京服裝學院教授):合成染料的好處是它的顏色,色彩,色譜特別豐富。
不過,合成新物質(zhì)并非將各種化學物質(zhì)混在一起那么簡單。
王佛松:水是氧和氫結合的化合物,它的分子很簡單,兩個氫原子一個氧原子結合起來。但是怎么使原子結合起來,變成一個新分子呢?
水,覆蓋了地球表面大約三分之二的面積。它是我們最熟悉、也是最簡單的化合物之一。氫原子和氧原子是怎樣結合在一起的呢?
或許,化學界一對性格迥異的“同胞兄弟”,能告訴我們答案。
鉆石,自然界最硬的物質(zhì)。它璀璨、稀少、價格昂貴。對性感女神瑪麗蓮·夢露來說,鉆石是“姑娘們最好的朋友”;而在化學家眼中,它和鉛筆芯沒什么兩樣——都是碳元素的單質(zhì)而已。(圖6)
圖2 青金石
圖3 圣彼得大教堂
圖4 米開朗基羅畫作《埋葬基督》
圖5 偉大的實驗
圖6 鉆石與石墨標本
所有元素都是由原子構成的。鉆石和石墨這對“同胞兄弟”之所以性格迥異,是因為碳原子排列的方式大不相同。
C代表碳,H代表氫,短線代表鏈接原子的化學鍵。(圖7)
碳的4個鍵能以不同強度連接其它碳原子,這是碳能以兩種極端形式存在的原因。在鉆石中,碳原子的4個鍵以三維的方式連接其它碳原子,這是鉆石最硬的原因;但在石墨中,碳原子只有3個鍵在同一平面中連接其它碳原子,這使得連接較弱,因此石墨顯得非常軟。(圖8)
王佛松:世界上那么多東西,都可從化學鍵這里得到解析,一百多個元素,通過不同的結合,可生成數(shù)以萬計,數(shù)以百萬計,數(shù)以億計的化合物,就是靠化學鍵,這是個很了不得的理論。
碳的四個鍵,使它具有另外一個特別的性質(zhì)。
我們把非常熟悉的一幅名畫中的人想像成是一個碳原子。他的一只手連接一個其它原子,另一只手連接另一個原子,兩只腳也能連接。所以四鍵的碳能與很多原子化合。碳能形成環(huán)和長鏈,很少元素具有這樣的性質(zhì)。(圖9——1圖9——2 圖9——3)
很多物質(zhì)中都有碳,從恐龍的化石,到最小的病毒。碳存在于DNA、纖維素、脂肪和糖類中,對生命十分重要。人類從出生到死亡,都依靠碳作為營養(yǎng),每個人一天平均要攝入300克碳。
《荀子》里有一句話:師者,所以傳道授業(yè)解惑也。大概意思是說,教師是給學生傳播道理和解答疑惑的。在初中化學教學過程中,教師不僅要給學生講述化學知識和基本理論,還要注意滲透素質(zhì)教育,強調(diào)教學方法,在教學過程中通過科學合理的教學方法傳授化學知識。化學相比較其他學科而言,學生學習起來會有難度,沒有基礎知識鋪墊和學習,學生對化學老師更有依賴性。如果教師在教學過程中不注重科學教學方法,很容易使學生喪失學習化學的信心和積極性,而學好化學,不僅包括課本知識學習,還包括科學學習方法,所以說科學方法教育很重要且必要。
二、科學教學的原則
1.適度性。教師要針對學生可以接受的范圍及課本內(nèi)容合理安排教學內(nèi)容,制定可行性較強的教學體系和教學目標。教學過程中,為了掌握學生對知識的學習情況,可以分四個階段提高教學效率。感受指在剛剛接觸化學知識時,學生僅對教師講解的課本內(nèi)容有基本了解和大概印象,需要學生在學習過程中留心相類似的內(nèi)容,自己要注意總結和對比記憶。如講解常見化學物質(zhì)的分子式時,要在大腦中形成立體的分子構成。聯(lián)系指將講解的科學方法和解題思路貫穿學習中,在學習中注意方法和內(nèi)容聯(lián)系起來,通過練習和思考逐漸熟練運用方法。例如,在學習書寫化學方程式時,一些金屬元素和鹽酸發(fā)化學反應的化學方式是不一樣的,系數(shù)也不一樣,但都是金屬元素和鹽酸發(fā)生化學反應,可以通過聯(lián)系金屬的相同性質(zhì)書寫方程式,從而舉一反三,降低書寫難度。應用指通過基礎化學知識的學習解決化學問題。例如,在化學學習中,比較常見的問題就是在主要物質(zhì)中摻有其他化學物質(zhì),如何檢驗這種物質(zhì)的存在等。評價指根據(jù)自己建立的科學知識體系判斷他人的學習研究是否有價值,當然這要求學生自身知識能力足夠高。
2.適時性。適時性的教學原則要求教師在確實有進行科學教育的必要時采取措施,否則會適得其反。化學課本中隱含科學的方法,有的知識內(nèi)容與教學方法聯(lián)系密切,在講解那部分時要注意滲透教學方法。教師要在恰當?shù)臅r候講解化學理論的來源及相關知識等,達到擴展學生知識面的目的。例如,在學習溶液的酸堿性時,常見的酸性溶液有酸溶液和某些鹽溶液,如硫酸氫鈉,對于其他不常見化學溶液沒有講解的必要。
三、科學教學的方法及措施
1.充分利用教學模具進行教學。在學習化學分子式及空間結構的時候?qū)W生的空間想象能力和邏輯思維能力的要求比較高,而初中學生剛剛開始接觸化學,很難形成空間想象,這就需要教師在教學過程中借助教學模具進行教學和講解,讓學生通過空間想象和模具幫助,先學習基礎知識,再通過了解和講解揭示其奧秘。例如,在學習一些化學分子式的結構書寫時,首先要記得該化學分子式是什么,然后才能知道在畫結構的過程中需要用到什么元素和幾根化學鍵,如寫三氧化二鐵的分子結構時,先想想其空間結構,或者借助化學模具,再進行書寫,久而久之,也就有了一定的空間想象能力。
2.通過比較、分析,熟記多種化學知識。化學元素太多太亂,很容易記錯記混,這就需要學生通過對比記憶,根據(jù)自己學到的化學知識和經(jīng)驗形成自己的學習方法。例如,在剛剛接觸化學的時候,最基本的內(nèi)容有固體、液體、氣體。除了狀態(tài)不同外,還要區(qū)分固體的顏色、性質(zhì)等,如銅和氧化鐵都是紅色固體,但兩者的化學分子式是不一樣的。這就需要通過分類和比較進行記憶,可以按照狀態(tài)、顏色的不同進行分類。
3.運用學到的化學理論對不了解的方法進行探索。在化學學習過程中,經(jīng)常用到的一種方法就是化學假說法,化學假說法指運用已經(jīng)學習和掌握的化學原理,對未知的化學現(xiàn)象和化學規(guī)律進行探索,而探索結果就需要時間和真理驗證,初中生不能對自己得出的結論做出對或錯的判斷,但是這種方法能激發(fā)學生的學習興趣和積極性。其實,化學假說法能最大限度地調(diào)動學生學習主觀能動性和積極性,更有效地培養(yǎng)學生的思維能力,發(fā)揮學生學習中的獨創(chuàng)精神,提高學生的科學素質(zhì),為以后從事科學研究工作打下科學方法的基礎。例如,化學家拉瓦錫根據(jù)燃燒現(xiàn)象與空氣中的化學成分相聯(lián)系,通過思考和研究,提出燃燒的氧化學說。
4.善于歸納和總結學習過程中遇到的知識。歸納所學知識和整理知識體系是學習化學的常用方法,養(yǎng)成對知識的整理和歸納的好習慣,能夠提高學習效率,達到事半功倍的效果。歸納從一些具體事例中概括整理出相應的結論,發(fā)揮學生的主體作用,歸納內(nèi)容和歸納形式都由學生根據(jù)自己的學習情況所決定,在歸納和整理的過程中加深對知識的記憶,在提高學習效率的同時達到復習效果,所以說歸納和整理是很重要的。例如,在學習元素周期時,根據(jù)教師思路學習和掌握前二十號元素的電子排布情況,在觀察和歸納的過程中,很容易得出電子的排布和變化規(guī)律,根據(jù)元素化合價的變化和元素原子半徑的變化從而得到排布規(guī)律,這樣就能達到提高學習效率的目的。
5.充分利用化學課本。學習化學不管采用什么形式,都離不開化學課本,而化學課本中的內(nèi)容排版就是按照學生接受程度和理解能力進行的,這就是一種隱含的科學教學方法,也是教師在教學過程中需要學習的。例如,初中化學中身邊的化學物質(zhì)這一部分內(nèi)容可以分為這幾部分,地球周圍的空氣、氧氣、碳和碳的氧化物、自然界中的水、金屬與金屬礦物、溶液、生活中常見的化合物等其他部分,是按照簡單到復雜安排的,簡單來說是教材中的一條知識線。抓住這條知識線能幫助學生學習和掌握課本的基礎知識,還能使教師講課條理清晰。這樣的教學安排能幫助學生理解和學習化學知識,是幫助學生學習的重要措施。
四、結語