時間:2023-06-18 10:46:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學元素的分類,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 建構 化學教學 學生元素觀
1 遵循化學元素建構的三大原則,建立完善的教學策略
(1)元素觀構建以理解性原則為首要。教師引導學生建立化學元素觀的建立,要以遷移性學習方面的學習為指導,以理解為基礎讓學生初步形成牢固的化學元素觀?;瘜W元素觀的理解中心為:宏觀的物質世界是由百種左右的元素組成,元素是固定不可改變的,但是不同元素的結合可以形成不同的物質,這也關系到了微粒觀,化學反應與能量觀,任何物質的形成都離不開微粒的概念與理解,化學反應過程的認識和理解。原子之間存在很強的結合力,將元素和原子結構緊密聯系,即建立良好的微粒觀有助于更好地建構元素觀,理解元素性質的周期。從另一個層面上講,化學教學上,借用元素觀解釋物質的有序性,指導物質變化方面的研究,要避免硬性記憶和被動輸入,要遵循理解的原則,只有學生理解了,才能形成理解性學習,才能形成化學的科學觀念,體現出元素觀念建立的指導價值。從多年的化學教學實踐中總結得出,建構化學元素觀應注重理解。
(2)元素觀構建觀念形成與學習的實際情況結合?;瘜W元素觀念不是單一的知識點,它包含了千絲萬縷的元素內容,涉及到眾多的化學知識。對此,要構建學生完善的化學觀念,首先要讓學生在學習過程中積累一定的化學事實,而學習中的具體實例是化學元素觀念形成、發展的根本,缺乏了具體事實作鋪墊,學習抽象的元素觀就如無源之水,籠統而難以把握。元素觀念的建立和形成,需要有一定的積累和循序漸進的過程,它需要一定的時間和沉淀。
(3)元素觀構建以結構化意識為根基。化學元素觀構建過程是一個“搭建筑”的過程,它的構建需要有結構化的整體意識,這樣才能牢靠地把握好化學元素的內涵。學生的化學元素的建立要注重理解認識的完整性,它是一種比較相對的狀態,結構化意識不僅在掌握整個元素觀知識體系中要發揮作用,而且在各個階段的元素觀觀念構建中都要注重結構化的思維模式。
2 重視學生構建化學元素觀的課堂指導
2.1 以問題為導向構建化學元素觀
教師首先要清楚化學元素觀的內涵,涉及到大量的化學概念、化學事實的深入學習,這個過程中,教師要明白這些概念、化學事實的積累,不一定能夠轉化為化學元素。這種概念、事實轉化為元素觀并不是一個自動化過程,它需要老師的啟發和引導,才能順利構建化學元素觀,根據國外一位著名學者以觀念教學為本的“設計方法”:一是將籠統的核心概念轉化成更容易讓學生理解和掌握的基本常識;二是掌握基本問題的表達形式,讓問題驅動教學學習,提高學生的理解程度;三是以基本問題為中心,設置教學課堂活動、學習活動、評價活動。創造一個學生積極主動參與討論學習的平臺,不斷增強理解和認識,逐步形成元素觀。
以問題為導向是為了更有把握地創造良好的構建環境,我們認識到一個事實就是“化學元素觀”,物質是由化學元素組成,日常生活中接觸到的不同物質,都是通過化學元素的重新組合,通過化學反應而形成的。教學中我們要抓住一點,物質的性質可以在化學反應中改變,卻不能改變元素的性質,它是所有反應和變化中不變的元素。對此,教師引導學生用聯系的眼光看待物質如何組成,對物質進行科學分類,從宏觀角度上把握物質的本質屬性和內在聯系,尋找相關規律,分類別地深入研究,將學習帶到結構體系中進行。教師在課堂上,可以深入淺出,首先根據元素觀的基本理解總結出幾個問題,讓學生思考和探討,提問。在交流和思考中,不斷加深認識和逐步構建新的元素知識體系。匯集的問題如:元素與物質存在什么關系?了解元素與物質之間的關系有什么好處?有限的元素如何構成龐大豐富的物質世界?要如何對物質進行分類?物質與物質之間存在什么樣的關系?學生們可以在這些啟發性的問題中找到答案,并逐步搭建元素觀,同時也鼓勵學生學會在專題性研究中探討和發出疑問。初中部和高中部的化學科目都包含了化學元素的進一步豐富和深化部分,對此要讓學生在專題性研究學習當中養成良好的思維習慣,形成完整的核心觀念。
2.2 以直觀的概念圖作為協助構建化學元素觀的工具
概念圖比較直觀,對各個元素知識點能夠比較明顯地體現出來,是不可多得的教學工具。概念圖技術作為協助構建化學觀念的有效技術,教師在不同學習階段,都可以使用概念圖深化學生化學元素觀,從而使學生的知識結構更加立體和完整,有助于學生建立思考的結構性。下面展示完整的化學元素概念圖(見圖1)。
3 幫助學生建立良好的化學觀念,促進化學元素觀的建構
3.1 建立良好的微粒觀
元素是由微粒構成的,既要讓學生站在宏觀角度學習元素,也要讓學生回歸到微觀角度,正確看待元素的構成。元素是由原子構成,原子由原子核和核外電子構成,而更微觀的是,原子核又由質子、中子構成。具有相同核電荷數的原子被稱為元素。而具有同一類數目的質子和中子又稱為核素。同一種元素但是核素不同被稱為同位素。微粒觀中,中子與質子質量相同,但區別在于中子不帶電荷。中子雖然對原子的運轉影響很小,但是卻影響著電子核的穩定和質量。而通過微觀角度引導學生建構元素觀,形成一個流程圖,世界物質由各種元素組成,各種元素由原子構成,但元素可能由兩種或兩種以上的原子構成,它們質量不同,化學性質相同。
例如在《元素》這個課題中,筆者就嘗試讓學生在下列的微粒(如表1)中進行分類,進而歸納出“元素”的概念,整個過程既順暢又易懂,效果很好;要不然在初中讓學生理解“元素”的概念,那是非常困難的。所以,化學元素觀的建構離不開微粒觀的建立。
3.2 建立良好的化學反應觀能量觀
關鍵詞:初中化學;方程式書寫;教學方法
化學,是初中生接觸到的較為新穎的一門課程,很多學生在面對這門課程時,會顯得手足無措。方程式,是化學教學內容的重要組成部分,幾乎每一個化學知識點都和一個方程式相互對應,這就決定了在初中化學課本中,會出現大量的方程式,這給學生的記憶增加了負擔。在實際教學中,很多學生在面對這些方程式時,都采取了死記硬背的方式,記憶時間和應用范圍都受到了很大的影響。其實,這些方程式就是有規律可循的,它們是對物質間反應過程的紙質書寫。針對這種情況,教師如果可以采用正確的方法對學生加以引導,必然會在很大程度上幫助學生加深對方程式的理解和記憶。
一、熟練掌握化學元素符號是基礎
化學方程式的書寫,是用化學元素符號進行標示的,對元素符號的記憶是書寫化學方程式的基礎。書本中很明確地羅列了各種化學元素以及相應的符號,學生必須熟練地掌握。
二、教師可以采取的積極的教學手段
1.激發學生的學習興趣,增強學習效果
在初中生以往所接受到的教育中,化學,是一門嶄新的學科。學生帶著好奇和激動的心情開始接觸這門課程。在初中化學的教學中,實驗教學是必不可少的一部分,初中生年齡較小,對新鮮事物有著強烈的好奇心。教師要緊緊把握學生的這一心理特征,以此來設計教學,把學生的注意力集中到課堂教學中來,讓學生在好奇心的支配下,輕松愉悅地進行學習,從而提高學生的學習效率。
其次,很多學生會抱怨記憶化學元素符號,是一個枯燥的過程,難以堅持,針對這一情況,教師可以通過把化學元素符號和化合價編成順口溜的方式,讓學生記憶,這樣不僅可以激發學生的學習熱情,同時還可以提高學生的記憶效率,為以后化學式的書寫奠定基礎。
2.教給學生正確的書寫方法以及配平方法
守恒定律是化學方程式書寫的首要原則。化學方程式書寫中,不能隨意地添加元素,也不可以編造不存在的元素,反應前后,方程式的元素是不可以改變的,更不可以把生產物和反應物顛倒著寫,這些都是不遵循守恒定律的表現。在對方程式進行配平時,只是在元素符號的前面添加或是改變相應的阿拉伯數字,方程式是不可以隨意改變的。方程式的配平是書寫化學方程式的一個重要內容,是不可以忽視的,教師在教學時,有必要花費一定的時間對配平方法進行專門的講解,并對學生的學習情況進行及時的測試。
3.找出方程式的書寫規律,讓學生進行分類記憶
化學方程式種類繁多,記憶不便,但并不是無規律可循的。對學過的化學方程式進行整合,不難發現其中的書寫規律??傮w來說,初中化學方程式具體可以分為化學分解反應類、置換反應類、復分解反應類、還原反應類、堿與非金屬氧化物反應類以及其他的一些反應類型。我們以置換反應的方程式為例,這類反應的規律就是反應元素之間的位置互換,方程式的書寫就是化合物組合后的生產物。只要找到了各種反應類型的規律,書寫化學方程式就成為一件容易的事情。
4.加強訓練,強化記憶
化學方程式的書寫,不是一朝一夕的事情,需要學生長久地堅持。學習過的知識,很多都只是一種淺層記憶,學生需要一定的訓練和檢測,來對這些知識進行強化記憶。課堂教學之后,教師要鼓勵學生把學過的方程式在理解的基礎上熟練記憶,并對此及時地檢測,從而使學生較好地掌握化學方程式的書寫。
總之,化學方程式的書寫是一個較為復雜的過程,教師在教學過程中,對學生要有足夠的耐心,切記急于求成。教師要采用積極有效的教學方式,對學生進行積極的引導,力求讓學生在輕松的學習氛圍中,熟練掌握方程式的書寫技巧。
參考文獻:
關鍵詞:化學用語 教學問題 應對措施
化學用語在初中學校的教學存在很大問題,也是國際性的化學科技語言,是對化學研究的重要手段?;瘜W教學貫穿了整個初中的教材,如果不能合理的找到教學的方法就會導致學生在以后的學習中大大的降低學習的興趣?;瘜W用語在教材中占有很大一部分與基本概念、基本理論、元素化合物知識、化學實驗、化學計算有著密切的聯系,也是化學的重要技能和基礎的知識,在學習中很多的同學感到十分的困難,對化學的學習也沒有興趣,導致化學教學也非常的吃力。在實踐中同學們也很難過關,對學習的探索精神也的下降了,主要是同學們不能很好地理解化學用語,從而失去學習化學的動力,我應該更具化學的特殊性制定學習方法,并對老師的教學模式加以革新,主要方法有:
一、將難點和重點分散,增進學生理解
初中的教學中,很多學生學不好化學,對化學不感興趣都是對化學用語不夠了解,也就是從我們學習元素符號的時候,很多的學生記不住元素符號,然而元素符號是化學的基礎知識,如果不能很好的掌握對以后的學習也就跟不上,在化學中的化學式和化學方程都是元素符號為基礎。所以要學好化學首先就要記住化學符號,并深入學生們的心中,這是我們應該在教學中采取難點和重點分散,增進學生理解。
在化學教學中,我最重要的就是要激起學生們的好奇心理,讓學生有主動探索的精神,這也就是在我們學習化學的第一節課的時候就給學生留下懸念,有目的的講一些生活中常見的物體的化學式,告訴學生一些常見元素的名稱、符號,引導學生提前記憶元素符號,讓學生了解元素符號所代表的元素名稱,讓學生們初步認識一下化學元素,并對這些化學元素要會讀會寫。到我們學習化學元素符號的時候也就會減少學生們的陌生感,學生們也就不會對這些化學元素感到排斥,反而會更加有學習的精神,而學生學習起來有種“溫故而知新”的感覺,對元素理解起來也就更加的勁松。我把化學符號在學生學習中反復的學習,學生看多了也就會形成自然記憶,到學習化學用語是學生們也就會更加的容易接受,掌握起來也就比較的容易。
二、教學時要落實的學生書寫,加強師生互動
我們學習了化學元素,也掌握了這些化學元素。但是最重要的是我們能夠運用到實際的學習和實踐中,所以化學式的書寫也就是老師們重要的教學問題,在書寫化學式的時候怎樣學會化學式的組合,這也是書寫化學式的關鍵。在實際的學習中,很多的同學就是化學式的角碼是最容易出錯的,對于這些應該采取關聯的方法,理解他的含義,理解學習化學式落實到書寫。
在學習化學原子結構意識圖的時候,我要求每位學生都能夠獨立的畫出結構意識圖,并引導學生自己總結最外層的電子數,互相對比做出總結,總結出了金屬、非金屬、稀有氣體原子的最外層電子數的特點。進一步引導學生分析得出原子最外層的電子數與該元素的化合價之間的內在聯系。在接下來學習物質的化學式時,可讓學生分類進行理解和學習。為了幫助學生在記住化合價的基礎上能熟練地書寫常見物質的化學式,以金屬活動性順序表為依據,依據如下口訣進行書寫:一排順序二標價,絕對價數來交叉,偶數角碼要約簡,寫好式子再檢查。
三、對學生加強培訓,使用優化配平方法
在化學的學習中,有很多的化學方程式,在學習化學方程式的書寫也就成了教學中的難點,在什么反應中化學方程式是相互平等,很多學生在化學配平中很容易出現錯誤,因此方法是我們教學的關鍵,平時使用的方法有。
在學習化學的過程,首先要熟練的掌握化學式的書寫,在熟練掌握了化學是的書寫時,我們應該引導學生學習書寫的方法,找到最優化的配平方法,平時我們可以采用最小公倍數法配平,這也是對于一些簡單的化學方程式。對于一些較復雜的化學方程式的配平,可引導學生用設“1”配平法進行配平,所謂設“1”配平法中的“1”是指先讓反應物或生成物中組成最復雜的化學式前的計量數為1,(所謂組成最復雜是指該化學式中包含的元素種類最多,原子個數最多),通過在其它化學式前添加適當的數字來配平化學方程式?;瘜W方程式配平之后要引導學生特別注意畫等號,并注明相應的反應條件,要求學生能從宏觀、微觀兩個方面說出化學方程式表示的意義,并在教學過程中作階段性的歸納小結。
四、加強學生的發散練習
化學教學中,化學用語貫穿了化學的整個教材,和化學教材的各個部分緊密結合,我們學習化學用語主要是應為化學用語學生不容易忘記,也方便學生們理解,所以化學用語貫穿了化學教材的各個環節,學習好化學用語是相當的重要。應當要求學生養成使用化學用語解答化學問題的良好習慣,能夠使用化學用語解答問題,能夠解答物質及其性質、用途,制取現象的解釋,實驗結論等,必須用化學用語來解答,經常練習,達到會讀、會寫、會用,逐步熟練。加強學生的發散思維的培訓,培養學生的創造性思維,要求學生有主動性、求異性、獨立性、發散性;這樣才能夠培養學生的創造性思維,以問題為中心,從不同的角度不同層面去分析問題,最終找到問題的解答方法。
五、加強監督,提高學生書寫與記憶效果
在我們學習化學用語時,老師要不定期的進行檢查學生們的學習成果,進行對元素符號、化學式的讀寫加強鞏固,化學方程式的配平及其它條件,符號的表示等;強調規范化,及時發現、糾正錯誤,使學生養成良好的習慣,也減少了學生們犯錯,這些責任主要在于老師們的監督和管理,只有老師敬職敬責,才能營造良好的學習環境。
六、結束語
在化學用語的學習中,我們只要掌握好以上幾點教學方法,也就能很好的提高學生們對化學用語的掌握,只有大家共同的學習社會才會進步,每個人都有自己不會的學習是增加見識的最好方法,這樣的教學方法不僅發展了學生們的記憶能力,也提高了老師的教學能力,為今后的學生也開辟了一條光明大道。
[關鍵詞]白山金礦;地質特征;找礦方向
中圖分類號:P185.15 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)30-0382-01
在吉林省白山地區存在很多大型的金礦,它們有不同的地質條件,礦體的產生地帶也各不相同。在金礦探測開發的過程中,對每一個金礦所處的區域地質進行調查研究,分析地層、構造等特點,準確掌握所開發金礦具體的地質特征,研究探索其準確的找礦方向,對金礦開發事業的發展具有極大的促進作用。
一、白山地區金礦概述
白山地區是吉林省東南部的一個金礦聚集地,眾多金礦分布在白山地區的各個角落,形成了一個系統性的白山金礦。隨著礦產事業的不斷發展,近年來,許多專家對該地區的地質條件及礦產資源進行了較為深入的研究。
白山金礦區的區內發育層以遠古宇為主,金礦的區位在華北板塊北緣東段。它們的演變主要有三個階段,以斷裂構造為主,區內的侵入巖巖性各不相同,主要有基性-超基性巖、酸性巖和中性巖類[1]。侵入時期有太古宙、遠古宙等四個時期。
在白山金礦的研究中,通過對不同金礦礦床的研究,得知白山地區金礦產出的地質構造環境相同,控制金礦產出的條件基本相似,但是具體的礦化類型卻各不相同。
白山金礦的成因與地層、斷裂交匯及巖漿活動有密切的關系,金礦的形成在時間等因素上與控礦條件存在一定的對應關系。
二、白山地區金英金礦的礦區地質特征
白山地區的各個金礦具有不同的礦區地質特征,每一個礦區的地質特征能有效指導金礦礦產資源的開發工作,促進金礦資源的開發。
(一)金英金礦的基本情況概述
金英金礦是白山金礦區的一個重要礦區,它由一個大型金礦床和部分金礦點組成。
礦區的金英金礦的面積有55km2,礦區西邊的黑溝子,東邊的里岔溝,形成礦區的東西走向范圍。北邊的龍崗山附近,南邊的渾江構成礦區的南北走向范圍。金英金礦內的礦產主要有銅礦、金礦、多金屬礦等四種類型。
整體范圍西從黑溝子開始,東到里岔溝,北邊到龍崗山的石碑嶺,南邊到渾江,區內的礦產主要有六道江銅礦、六道江狼洞溝金多金屬礦點等四種。
(二)金英金礦的礦區地質特征
1、基本的地質特征
遼東臺隆中段、中朝準地臺、太子河渾江陷褶斷束與鐵嶺靖宇臺拱量大地質構造單元轉換帶的一側是金英金礦的具置。其成礦地區的構造帶在華北東邊一帶,受到太平洋板塊的俯沖,常年受巖漿活動的控制[2]。
此金礦帶是白山地區成礦帶上的一處,赤砂與下元古界不平整合面的硅化構造角礫巖帶及構造破碎角礫巖帶是其金礦的賦存層。古生界中的次火山巖內外的侵蝕變化構造帶是金銀多金屬礦的產生地。
金英金礦區的巖漿侵入活動及其頻繁,太子河渾江陷褶斷束向斜軸北東,南西相伴的構造,韌性剪切帶和組間層的斷裂,導致種類繁多的巖漿侵入,使其活動頻繁。
巖漿巖主要有小型巖體、流紋斑巖、石英斑巖等,能形成較大規模的自由上青溝、里岔溝巖體等。
2、金英金礦的物理及化學場特征
在金英金礦的區域內,全面的地質特征不僅包括其區域地質特征,還包含其物理、化學場的具體特征。
在金英金礦區,礦區的磁場方向與地層的展布方向是空前一致的。金英礦區的區域北邊是屬于深變質巖石的太古宙體,只有較弱的磁性。能形成數值固定的平穩磁場,但是其部分地方的磁鐵石英巖較多[3]。相反的情況是,在早元古宙的老嶺群、震旦系等地層則表現出弱磁性甚至無磁性,也能形成平穩的磁場,但是磁場的數值遠遠小于之前的平穩磁場。
白山區的金英金礦在不同的重力梯度帶上,因此具有兩種不同的重力場分界帶,并且兩個分解帶的特征也存在很大的差異。
在化學場中,金英金礦的特征表現在不同化學元素的構成。白山金礦區的金英金礦區的北部屬于典型的太古宙,部分巖類的鐵族元素與Cu、Au等元素組合形成了多種元素的富集場,另外,Zn、Cu、As等元素是元古宙地層中元素富集場內的主要元素。
不同的金礦區域內化學元素的組合方式大不相同。在不同的構造帶其化學組合元素會發生異常,單一化學元素的異常會使礦區的礦體產生形狀的巨大變化。
3、金英金礦內的區域礦產
白山金礦區的區域礦產資源也是其地質特征的重要組成部分。全面了解白山金礦的地質特征必須弄清其區域內的金礦礦產資源,為礦產事業的發展奠定良好的基礎。
金英金礦內的區域礦產資源極其豐富,這是其地質特征的一大亮點。金英金礦豐富的礦產資源主要有金礦及多金屬礦,板石鐵礦。其中主要的是金礦及多金屬礦,由眾多的金礦點組成,基本分布在二道江板石溝三岔子成礦帶上。
三、白山地區金礦的具體找礦方向
在全面了解白山金礦的地質特征基礎上,分析該地區的不同金礦的特點,為吉林省白山地區金礦開采和發展開辟新的途徑。筆者基于對金英金礦的地質特征的全面分析,努力發展白山地區的礦產資源,尋找其找礦的正確方向。
(一)對礦點特征進行有效的對比,獲得準確找礦方向
在白山金礦區域地質特征較為相似的屬于狼洞溝金礦點和小板石東大坡礦床。因此,東大坡礦體群和石英砂巖一帶的方向是礦產資源集聚的地方,需要礦產開發的相關人員仔細去尋找。
此外,金英金礦區的狼洞溝金礦點內的礦體形態構成不穩定,但其深層的地層會有一定的礦體存在,是一個不容忽略的找礦方向,礦體的的走向呈北東向[4]。在具體的找礦工作中,要積極探索每一個可能的空間,能準確把握找礦的方向。
(二)利用斷裂構造,定位找礦方向
白山礦區的南東部是黑溝子、大頂子分散異常的礦區區域,而且這部分區域有較大的斷裂構造,基本呈北東向形成斷裂,但這些都是找礦的有利位置,需要每一個礦區工作人員的細心觀察和找尋。
(三)運用化學場特征,確定找礦方向
白山金礦區的里岔溝,火山巖的發育較好,巖層內的化學元素非常發達,一部分的火山巖中的變蝕性較強,大量的化學元素發育成熟,形成優質的礦產資源。因此,在這樣的地段種田找尋金礦資源具有較大的可能性。
結語
在礦產資源的研究和開發中,積極了解礦區的地質特征,從不同的方面具體
分析吉林省白山金礦區的區域地質特征、物理及化學場的具體特征及礦產資源的分布特征,利用這些有效的特征能準確定位找礦方向,明確每一種礦產資源的存在空間,不遺漏任何一個可能存在礦產的區域。為礦區的礦產開發提供了強有力的條件,能推動礦產事業的蓬勃發展。
參考文獻
[1] 姚慶海,潘彥平.吉林省白山金英金礦地質特征及找礦方向[J].西部探礦工程,2012,24(11):145-146,150.
關鍵詞:低合金;耐磨;鑄鋼技術
前言
耐磨材料是礦山、煤炭等行業特別需要的一種材料,只有具備了極高的硬度、強度、韌性,才能成為合格的耐磨材料,在使用中發揮良好的性能。耐磨材料中比較常見的是耐磨高錳鋼,但是其在應用場合上具有一定的限制,于是人們開始關注低合金耐磨鑄鋼,并對低合金耐磨鑄鋼技術進行了廣泛的研究和應用,取得了令人滿意的成果,發展潛力巨大。
1 低合金耐磨鑄鋼的簡介
低合金耐磨鑄鋼是在工業生產對耐磨材料大量需求的前提下產生的,它的產生逐漸代替了耐磨高錳鋼,因為其在韌性、硬度等方面的性能都優于高錳鋼,適用性更強。低合金耐磨鑄鋼是由不同的化學成分組成的,在低合金耐磨鑄鋼中含有碳、硅、錳、鉻、鉬、鎳等化學元素,形成了低合金耐磨鑄鋼的高耐磨性能。
在低合金耐磨鑄鋼之中,對其耐磨性影響最大的化學元素就是碳,碳含量的不同會造成低合金耐磨鑄鋼硬度和韌性的差異[1]。在對低合金耐磨鑄鋼進行萃取時,要將碳含量控制在適當的范圍內,才能保證低合金耐磨鑄鋼的硬度以及耐磨性。在低合金耐磨鑄鋼中含有硅元素,硅元素能夠對鋼進行脫氧作用,并且對鋼進行固化,從而在鋼的耐磨性上進行提高。在貝氏體耐磨鑄鋼之中,硅元素可以對碳元素的析出進行抑制,提高低合金耐磨鑄鋼的穩定性。低合金耐磨鑄鋼之中比較主要的元素是錳,錳元素可以有效提高鋼的淬透性,對鋼基體起到固化的作用。鉻、鉬、鎳是低合金耐磨鑄鋼中十分主要的合金化學元素,在低合金耐磨鑄鋼中進行合理的搭配,可以有效提高低合金耐磨鑄鋼的淬透性和韌度。
2 低合金耐磨鑄鋼分類及性能
2.1 貝氏體耐磨鑄鋼
高硅貝氏體的耐磨鑄鋼是通過三十分鐘的奧氏體進行等溫技術淬火時獲得的,是以貝氏體為主的顯微組織,其中含有一定量的奧氏體,在強度和韌性方面都表現出較高的性能。主要顯微組織為貝氏體的低合金耐磨鑄鋼,已經成為各界普遍研究的一個方向[2]。貝氏體的低合金耐磨鑄鋼是一種多元的低合金耐磨鑄鋼,鑄造工藝主要采取的是等溫淬火方式,工藝上比較復雜,不適合大鑄件的規模化生產,在化學成分上很難進行控制。之后對于貝氏體低合金耐磨鑄鋼的主要研究方向就是對其穩定性和均勻性的研究。
2.2 馬氏體耐磨鑄鋼
多元低合金耐磨鑄鋼在使用中具有良好的性能,與高錳鋼相比無論在硬度還是韌性上都有了很大的提升,應用在挖掘機和各種機械裝備的耐磨件上,不但可以高效的完成作業,還能夠減少斷裂與變形情況的發生。低合金馬氏體耐磨鑄鋼分為三種,一種是水淬,一種是油淬,還有一種是空淬,三種低合金馬氏體耐磨鑄鋼的性能各不相同,分別具有各自的優勢。
水淬低合金馬氏體耐磨鑄鋼的特點是其中具有很少的碳含量,經過淬取之后得到了馬氏體組織,這種低合金耐磨鑄鋼的抗斷裂性能較好,但是其還沒有將耐磨性與硬度進行很好的調試,硬度最高時耐磨性并不能達到最好。油淬低合金馬氏體耐磨鑄鋼可以在碳含量提高時,有效避免在鑄鋼過程中的開裂狀況,這種低合金耐磨鑄鋼在硬度上具有很高的性能,但冷卻速度較慢[3]??沾愕秃辖瘃R氏體耐磨鑄鋼中的碳含量較高,合金含量也在前兩種耐磨鑄鋼之上,在硬度上具有更好的性能。
3 低合金耐磨鑄鋼技術的研究和應用
低合金耐磨鑄鋼技術包括高純凈化技術、精煉技術、過濾技術、熱處理技術等,國內外對低合金耐磨鑄鋼都進行了廣泛的研究與應用,取得了一定的成果。
3.1 國外的相關研究與應用
國際市場的高新技術發達,對耐磨材料的要求也越來越高,球磨機、電鏟等設備在進行不斷的更新,對其中使用的耐磨材料的性能要求更高,不但要具有更高的耐磨性,還要抗斷裂,使用壽命要不斷增加。高錳鋼等傳統的耐磨材料已經無法滿足其在各種性能上的需求,于是專家學者開始對新的耐磨材料進行研究,也就是低合金耐磨鑄鋼[4]。國外專家學者通過對碳含量的改變,來調節低合金耐磨鑄鋼的硬度和強度,得到許多顯微組織為馬氏體的低合金耐磨鑄鋼,在球磨機襯板中進行了廣泛的應用。
3.2 國內的相關研究與應用
我國對于低合金耐磨鑄鋼的研究與國外相比時間較短,應用范圍也十分狹窄,隨著高錳鋼的缺陷逐漸顯現,人們才越來越重視這種在硬度和韌度等性能都優于高錳鋼的耐磨材料,應用領域也在逐漸擴大。
磨損行為研究是要使其在高荷載沖擊下具有較高的耐磨性,通過對不同強度的荷載情況下的磨損行為與高錳鋼進行比較,可以發現在不同的荷載強度下,磨損機制也呈現出一定的差異,為提高低合金耐磨鑄鋼的耐磨性提供了相應的理論依據[5]。之后對低合金耐磨鑄鋼與高錳鋼及其他幾種耐磨材料在同等強度的荷載條件下進行了比較,發現高錳鋼的耐磨性最低,而低合金耐磨鑄鋼在耐磨性方面具有很高的性能。通過研究表明耐磨材料中的碳含量對鑄鋼的耐磨性具有很大的影響,材料的硬度越高,抗磨損性能越好。
碳含量對低合金耐磨鑄鋼的組織和性能具有很大的影響,通過研究可以發現其中的具體關系,在對低合金耐磨鑄鋼進行應用時,可以根據具體的使用環境對碳含量進行調節,選擇高韌性或者高耐磨性。硅錳等化學元素的含量對低合金耐磨鑄鋼的硬度與抗沖擊性也具有很大的影響,由于其中使用的一些化學元素是十分稀缺的資源,所以對其進行研究具有重要意義。
4 低合金耐磨鑄鋼技術的發展前景
我國對于低合金耐磨鑄鋼技術的研究已經取得了一定的成就,并且在礦山、建材等領域都進行了很好的應用。今后對于低合金耐磨鑄鋼的研究工作將不斷的持續,研究重點可以放在同時提高其韌性和硬度方面,全面提高其耐磨性;也可以在鑄造工藝上進行提升,提高鋼鐵耐磨材料的質量;開展大鑄件大規模的生產,擴大低合金耐磨鑄鋼的適用范圍。低合金耐磨鑄鋼在國內外的研究和應用形勢都十分良好,具有十分廣闊的發展前景,可以在此基礎上強化對低合金耐磨鑄鋼的研究與應用。
5 結束語
低合金耐磨鑄鋼技術為耐磨材料的開發及應用提供了更加廣闊的發展空間,在硬度、韌性、耐磨性等性能方面比傳統的高錳鋼具有很大的提高。隨著工業生產對耐磨材料需求的增加,低合金耐磨鑄鋼技術的研究與應用將會取得更大的進步,為工業發展做出卓越的貢獻。
參考文獻
[1]王建民,李興志,范貴龍,等.稀土中碳低合金耐磨鑄鋼的組織及性能研究[J].內蒙古工業大學學報(自然科學版),2005(1):18-22.
[2]楊軍,吳占文.多元低合金耐磨鑄鋼的熱處理工藝研究[J].鑄造技術,2005(9):817-820.
[3]裴新華.空冷低合金耐磨鑄鋼的研究及應用[J].梅山科技,2003(1):40-43.
關鍵詞:微量元素;生理功能;人體健康
人體是由化學元素組成的。元素是構成人體的最基本單元, 科學研究證明:地殼、海水中的元素豐度決定了人體元素豐度,環境元素分布的不平衡是人類患地方病的根本原因。人類屬于異養型生物,是通過食物鏈從環境中攝取營養元素?;瘜W元素在人體內分布是有規律的,每時每刻都在做有序運動[1]。
1 人體中化學元素
在自然界存在的92種化學元素中,目前在人體已檢出81種。根據元素在人體中的含量不同, 又分為宏量元素(常量元素) 和微量元素(痕量元素)。某種元素含量超過體重0.05% 以上者稱為宏量元素, 它們構成人體總重量的99.96%。有11種,其中氧、碳、氫、氮、硫、磷占人體總重量的98.03%。某種元素顯示出生物功能, 其含量小于人類機體質量0.001%的元素稱為微量元素, 這類元素的總和僅占人體質量的0.05% 左右[2]。
2 微量元素分類
2.1必需微量元素 必需微量元素是維持人體正常機能所必需的元素, 缺乏該元素時,會引起代謝紊亂,導致生理功能異常,人就無法生存或不能保持健康狀態。世界衛生組織確認的人體必需的14 種微量元素為:鋅(Zn)、銅(Cu)、鐵(Fe)、硒(Se)、鉻(Cr)、鈷(Co)、錳(Mn)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、鍶(Sr)、錫(Sn)、釩(V)、碘(I)、氟(F)[3]。
2.2非必需微量元素 非必需微量元素是指目前生理功能尚未確定或在機體中可有可無的元素, 它們對人體無明顯特異作用, 這類元素很多。對非必需微量元素而言, 不存在缺乏時的生物效應問題, 應注意其過量時的毒害作用, 在一定含量時, 生物是可能耐受的, 但稍過量, 其毒性即增加,最終導致死亡。不同元素存在不同閾限, 超此閾限表現出毒性效應。有時也稱有益微量元素或惰性微量元素。主要有鋁(Al)、銣(Rb)、鋯(Zr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、硅(Si)等[3]。
2.3有害微量元素 有害微量元素,也稱毒性微量元素,是指侵入人體后難以排出, 則為害更烈, 有礙人體的正常代謝, 影響機體正常功能, 主要是汞(Hg)、鉛(Pb)、砷(As)、鎘(Cd)、鈹(Be)、銻(Sb)、鉍(Bi) 等一類毒性很強的元素[3]。
3 微量元素的生物效應
在有益和有害元素之間常常沒有明顯的界限, 許多元素在適當的濃度范圍內是有益的, 超過某一臨界濃度就是有害的, 微量元素在生物體內的濃度范圍, 明顯地影響著它對生物體是"必需"的, 還是"有害"的性質。人體中的必需微量元素也有一個安全和適宜攝入的范圍(量),在此范圍以外,都會對機體產生不利影響。即攝入不足會出現缺乏癥狀,攝入過多又會出現中毒反應。不同元素的安全適宜范圍是不同的,如硒的最佳攝入范圍50~200μg/dl,而氟的最佳攝入范圍為2~10mg/dl[4]。
4 微量元素的相互作用
體內各微量元素之間能相互影響, 發生拮抗作用或協同的生物學作用。微量元素的"拮抗作用", 是指體內一種微量元素抑制另一種微量元素的正常生理功能的現象, 或者說是指一微量元素的生理功能對另一種微量元素的抵消;"協同作用"是指各元素相配合的作用。如鎘和鋅有顯著的拮抗作用, 鎘能減少鋅的吸收, 干擾某些鋅的酶系統, 鋅能拮抗鎘的毒性, 減輕鎘對人體的毒害作用;鎘與鐵也有相互拮抗作用; 鉬能阻礙銅的吸收, 銅能對抗鉬的毒性; 硒能拮抗鎘、汞、砷的毒性, 砷能減弱硒的毒性。而鈷能增強硒的毒性; 鐵和錳既能相互干擾在消化道的吸收過程, 又能協同生血效果; 錳能促進鈣的利用, 銅能加速鐵的吸收和利用; 鐵、銅、錳、鈷有生血協同作用; 氟能促進腸道對鐵的吸收, 有利防治缺鐵性貧血。可見微量元素之間的作用是相當復雜的, 又是相當重要的。因此,研究微量元素對健康的影響, 不僅要注意單個元素的作用, 同時要研究各元素之間的相互關系。有時研究單一微量元素會得出錯誤的結論, 故要研究某元素的"微量元素譜"。目前, 微量元素用于治療還不多的重要原因之一, 就是人們至今還沒掌握元素之間的"拮抗作用", 一旦"拮抗作用"之謎被揭開, 微量元素在臨床治療上的應用便會有更大的"飛躍"[5]。
5 微量元素的生理功能
5.1運載作用 微量元素在體內有運輸宏量元素和傳遞電子的作用, 如血紅蛋白中的鐵(Fe2+) ,能將氧氣從肺部輸送到各組織細胞,再將細胞代謝產物CO2運送到肺部排出;某些含鐵蛋白質(如細胞色素C 等) , 在生物體內復雜的氧化還原中有傳遞電子的功能。硒構成谷胱甘肽過氧化物酶和煙酸羥化酶等的成分, 是一種與電子傳遞有關的細胞色素成分[6-7]。
5.2微量元素是酶的活性因素和激活劑 酶是一切生命現象及生化反應的基礎, 絕大多數生化催化反應離不開酶,而微量元素是許多酶的組成部分和激活劑[8]。據研究, 人體內千余種酶的50%以上有微量元素參與或激活, 離開微量元素, 許多酶就無法形成或失去發揮生理功能的作用, 如Zn、Mo、Co、Mn、Se 等微量元素, 多以金屬酶的形式存在, 參與物質代謝, 催化體內氧化還原反應的進行[9]。
5.3微量元素是某些激素和維生素的組成部分 激素和維生素能調節人體重要的生理功能, 只需極小的濃度就起作用, 如甲狀腺素中含有I, 維生素B12中含有Co。當體內缺少I和Co時, 就難以合成這些激素和維生素, 從而引起代謝紊亂。又如Cr能增強體內胰島素的作用, Zn能促進性激素的功能[10]。
5.4遺傳方面 核酸內含有V、Mn、Zn、Co、Cr等離子,它們在維護核酸的立體結構和維持核酸代謝等方面起著重要作用, 而核酸又是遺傳信息的攜帶者, 故一些微量元素對遺傳也有一定的影響[10]。有學者通過對9種遺傳缺陷疾病與微量元素代謝關系的分析表明,微量元素代謝的整個過程的每個環節上都同遺傳因素息息相關[11-12]。
5.5免疫作用 人體免疫反應受多種因素的影響,微量元素就是其中之一。某些適量的微量元素, 能促進機體的免疫功能,而含量過高或過低,又能減弱抑制免疫功能, 如適量的Zn、Se等微量元素, 能增強細胞免疫,提高抗病能力, 對機體免疫系統、防御機能和抗體形成都有一定的作用[13]。
6 維護元素平衡,保護人體健康
造成微量元素失衡的主要原因有兩種:"先天不足"及"后天失衡"[14]。所謂"先天不足"是指由于天然水文地質因素(或環境污染) 造成的某一地方"先天"的某一種或幾種元素過多或缺乏。例如:我國東北、西北、西南的廣大地區缺硒,新疆伽獅縣缺鉀,河南林縣缺鉬,廣東珠江三角洲缺錳,廣東四會市高鎳,貴州地區高氟等。 "后天失調"也是微量元素缺乏癥的一個重要原因,是人們食不厭精造成的惡果。本來天然的食物庫里,人類賴以生存的食物應有盡有,形成了一條巨大的微量元素食物鏈。當人們把食物加工得精而又精,細而又細,那么食物鏈中最重要的一環被破壞了,不平衡了,失調了。
綜上所述,人體必需的微量元素雖在人體內存量很少,卻是構造人體內某些酶系統、活性蛋白、維生素和激素的不可缺少的重要成份,對維持機體正常代謝有著重要的作用[15]。正確理解微量元素與人體健康的關系,自覺樹立科學的營養平衡觀,及時調節和維護元素平衡是實現健康長壽的關鍵。良好的飲食習慣是維持正常微量元素水平的基礎,對人體的健康有著極其重要的意義。當然,微量元素的種類和數量仍然是一個未能最后解決的問題,微量元素與人體健康的關系問題也是一個尚待解決的復雜課題,人們對微量元素的認識還在發展。
參考文獻:
[1]周光理.微量元素與人類健康認知[J]. 微量元素與健康研究, 2012, 28 (1): 73.
[2]龔漢章. 醫用基礎化學[M].蘭州:蘭州大學出版社,2007:250-255.
[3]唐有祺,王夔. 化學與社會[M] . 北京:高等教育出版社,2008:306-308.
[4]鄭秀琴,賈奎壽. 微量元素對人體健康的影響[J].廣東微量元素科學,2011 ,22 (1) :60-62.
[5]Alegria A, Barbera R, Farre R, et al .Optimization of selenium determination in human milk and whole blood by flow injection hydride atomic absorption spectrometry [J] .AOAC Int,2008,101:457-461.
[6]黃蘭芳,王炳武.對氨基二乙基笨胺全差示分光光度法測定微全格[J].分析化學,2010,35(2):208.
[7]Wang Z, Gao YX, Beizile N. Microwave digestion of environmental and natural waters for selenium speciation[J].Anal Chem, 2011,83:4711-4716.
[8]周祖文. 微量元素與消化系統腫瘤關系的研究近況[J].微量元素與健康研究,2012,32 (2) : 68-69.
[9]Hininger-Favier I, Andriollo-Sanchez M, Arnaud J, et al. Age- and sex-dependent effects of long-term zinc supplementation on essential trace element status and lipid metabolism in European subjects: the Zenith Study[J].Br J Nutr,2012 97(3):569-578.
[10]馬國東 .微量元素的營養學研究[J].冰雪運動,2005,23(4);85-86.
[11]Kristensen MB, Hels O, Morberg CM. Total zinc absorp-tion in young women,but not fractional zinc absorption, dif-fers between vegetarian and meat-based diets with equalphytic acid content[J]. Br J Nutr, 2006, 95(5): 963-967.
[12]徐素萍.微量元素鐵與人體健康的關系[J].中國食物與營養 ,2007,12(5):53.
[13]Kimura M, Honda K, Takeda A, et al. Developed determination method of ultra trace elements and ultra trace element levels in plasma of rat fed low magnesium diet[J].J Am Coll Nutr,2004 Dec,23(6):748S-750S.
一、化學式的讀寫
學習化學式要多看書,但是整本書只有一些生硬的詞匯和字母,討厭英語的同學更是心生排斥,沒有一點學習的欲望.筆者通過研究發現,學生學習化學式的讀寫時存在以下弊端:
1.學習方法死記硬背
很多學生在學習化學式時不能正確掌握學習方法,無論讀寫哪個方面都是死記硬背.化學式少的時候還好說,多時就容易混淆,腦袋一團漿糊,大大降低了學習效率.
2.了解化合價較少
化合價與化學式息息相關,但是教學降低了學習化合價的標準,學生只是學習了幾種常見的化合價.或者學習了很多,被要求記住的只有幾個常見的.就這幾個常見的而言,學生也不能完全理解它們的實質,增加了化學式的讀寫難度.
3.書寫潦草
在教學過程中,教師書寫基本功較差,字跡不規范.學生在學習初級階段,不能完全掌握化學式,只會照樣學樣,書寫基本功自然變差,進而影響了化學式的讀法.
二、規范化學式的讀寫
化學式是化學學習的基礎,直接影響后面化學內容的學習,所以它的讀寫很重要,決定了化學學習好壞的走勢.如何規范化學式的讀寫,我們著重從以下幾個方面進行闡述:
1.掌握學習技巧
學習化學式的讀寫時,根據具體情況從中掌握技巧,尋求一套適合自己的學習方法.可以進行分類學習,在讀寫時常用到理解記憶、比較記憶等方法,切忌死記硬背.
2.熟識元素符號
元素符號構成了化學式,要想寫好化學式,必須熟識元素符號.要正確書寫元素符號,避免出現大小寫的錯誤,更不能出現元素名稱與元素符號不一致的情況.學生要多讀多寫,最好可以背誦下所有元素名稱對應的元素符號.
3.學習化合價
化合價在化學方程式中的地位非常重要,學不好化合價,就無法寫出已知物質的化學式.平時學習時,要多記幾個化學價,無論是常見的還是不常見的,都要有所涉及,記得越多,化學式書寫就越規范.要正確理解化合價,知道它是什么意思,化合價只針對元素,物質是沒有化合價的.記憶化合價時可以根據組成元素結構示意圖進行理解,方便記憶.另外是增強練習,初期階段選用一些簡單的習題,重復使用化合價進行計算,無意識地記住元素的化合價,以此加深記憶力.
4.書寫規范化
書寫規范化是個重中之重.如果看不懂老師的字跡,可以詢問,也可以自己查找,切忌胡亂猜測,影響了對化學式的了解.如果書寫不規范,即便照本宣科也不會讀的通暢.另外自己書寫化學式時要注意數字匹配是否正確,這個可以根據化學價進行判斷.
三、讀寫注意事項
我們已經解決幾個化學式的讀寫問題,當然這只是片面的,學習化學式要注意的還有很多,下面就舉例說明幾個:
1.分類書寫
不同物質的書寫方法是不同的,要對其進行分類,首先要分純凈物和混合物,混合物是沒有化學式的.純凈物還有單質和化合物之分,單質和化合物又各有分類.書寫前要先知道物質的種類,有利于提高自身辨別物質類別的能力.
2.掌握書寫方法
書寫方法多種多樣,需要學生自己掌握技巧.可以采用由易到難的方式,判斷好純凈物的種類,按照種類的書寫方式書寫.
單質有兩種書寫方式,一種是元素符號就可以表示的三類單質,這三類單質分別是金屬、固態非金屬、稀有氣體;另一種書寫方式是指非金屬氣體單質,它是在元素符號后面標注數字.
3.練習書寫
勤能補拙,勤加練習可以培養成良好的書寫習慣.練習時可以從易到難,先學單質的書寫形式,如果熟練掌握之后,就可以著手練習化合物的書寫方式.
4.編造口訣
能夠熟練掌握每一種元素后,就可以為自己編造一套口訣,便于記憶,延長記憶時間,減輕學習負擔.
5.方程式是客觀存在的
關鍵詞 微課;高中化學;網絡學習平臺
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)03-0103-03
1 前言
微課是指以多媒體為依托,以圖形聲像相結合的方式制作的教學短片。微課是信息化教學的一種新生教學事物,以其短小生動的形式深受學生的歡迎,因此,在教學中得到較為廣泛的運用。在高中化學教學中,微課同樣能夠發揮其用武之地。化學是一門兼具知識性和實踐性的學科,微課能夠發揮其作用,將知識和實驗結合起來,所以微課在化學教學中用途很大。
微課的運用是有技巧的,并不是簡單地在課堂中播放一個教學短片,更重要的是要將微課和教學需要結合起來。精心地制作微課,適時地在課堂中進行展示,并且重視對于微課的課后分享,以此增強課堂教學效果。
2 微課的課前制作
微課的制作是運用微課的前提和基礎,一個好的微課課件才能夠在高中教學實踐中發揮其應有的作用。微課運用得好不好,很大程度上取決于微課課件制作得好不好。在微課的制作中,一定要圍繞教學目標,結合教學內容,采用多種形式,精心制作出能夠幫助教學效果改善與增強的微課課件。
結合教學目標精心設計主題 高中化學中微課的運用要針對教學目標,教師可以圍繞教學目標,設計一些有趣的主題,從而能夠讓微課充分發揮作用。如在高中化學元素的教學中,由于各種元素的特性不同,學生在記憶和理解的時候常常會存在困難。教師可以設計“化學元素大家庭”這樣的教學主題,通過微課動畫展現的形式展示化學元素大家庭里每一個元素的特性,如活潑元素、懶惰元素,通過元素找朋友的方式展示出不同元素在一起所產生的化學反應。通過這樣的教學主題,生動形象地展示出不同化學元素之間的情況,方便學生理解和記憶。
諸如此來的主題設計,都能夠達到教學的目標,教師一定要在主題設計上花心思、動腦筋,從而設計出高質量的微課課件[1]。
教學內容的選取要貼近需要 在化學教學里,需要向學生講解和傳授的知識點有很多,但是并不是所有的知識點都適合微課這種形式。教師在設計微課課件時,對于內容的選取一定要貼近教學的實際需要。一些需要學生識記的內容可能并不是很適合采用微課,這種就要通過板書講解等其他形式向學生傳授。而對于一些適合微課的內容,則可以通過微課進行傳授。教師要根據實際需要進行取舍,從而真正做出適合教學需要的課件。
如在教授氧化還原反應時候,很多學生可能搞不懂什么是氧化,什么是還原,以及中間發生的化學變化。教師可以通過微課,用動畫的形式展現氧化還原反應的過程,以及氧化物、還原物的特點等。學生可以通過微課的輔助展示,清楚地知道這些化學反應發生的全過程。
微課的形式要生動多樣 微課取勝之處就在于它的多樣性,圖形聲像等都可以作為微課的材料。在微課制作時,教師要通過不同的形式將化學教學內容的趣味性展示出來。運用動畫、音樂、沙畫、視頻、圖片等多種形式相結合,使得微課課件有趣生動,能夠吸引學生的整體興趣。以元素特性為例,化學元素可以是一個個動畫形象,其特性可以通過故事的形式展示,發生的化學反應可以是視頻,這些多種形式的有機結合是微課課件在課堂教學中能夠取得出奇制勝效果的保證[2]。
微課的長度要適當 在微課課件的制作中,要注意微課課件的長度,一般以5分鐘左右為適宜。一節課45分鐘,教師對微課課件的運用是插入環節,而不是主體環節,對于任何一個知識點的展示都不應該過長或者過短,過長學生會疲憊,過短可能講不清楚一個知識點。教師在微課課件的制作中,要既能夠講清楚一個知識點,又不會過長。微課的所有內容都應該是對教學有用的,對于一些單純的只是好玩的東西要少之又少,只保留核心內容,從而增強微課課件的實際效果。
3 微課的課堂展示
微課課件的展示要堅持適時適度的原則,在重要的教學時機進行微課課件的展示,能夠起到應有的作用,而不合時宜的展示則往往事與愿違。微課課件展示一般主要運用于以下幾個環節。
課程導入時展示 在新課程導入時,學生對于一些陌生的知識,常常比較難以理解和接受,而化學又具有一定的抽象性,如果只是單純地進行口頭講解,學生可能會不懂。因此,在新課程導入的時候,采用微課這種直觀的形式,能夠較為形象地向學生展示新知識,方便學生的理解和接受。且微課是一種較為活潑的形式,展示新內容也有利于調動學生的積極性,讓學生更好地集中精力,從而能夠以較高的熱情吸收新知識。再配合教師其后的講解,新知識的導入便不再是教學中的問題。
重難點講解時展示 在重難點講解的時候,微課展示是強調重點、分解難點的一個重要手段。通過微課的方式,能夠更好地讓學生記住重點、理解難點,從而提升課堂教學效率。在化學教學中常常會有一些重點需要向學生反復強調,對于這些重點,教師一遍遍地重復,學生可能會厭煩,也不見得能夠接受和記住。利用微課這種形式,因為比較生動形象,能夠吸引學生的注意力,從而加深學生的印象,幫助學生識記[3]。
對于一些難點內容,由于化學的抽象性,教師往往不能夠很好地講清楚。利用微課這種形式,能夠通過視頻、動畫等形式,將抽象的東西具象化,給學生直觀的感受,從而把需要大腦想象的抽象過程變為可以眼觀耳聽的直觀感受,讓學生能夠更加深刻地理解和記憶。
知識拓展時展示 化學課堂所傳授的知識并不僅僅是課本上的知識,有時候還需要對課本上的知識進行一些延伸和拓展,而在知識的延伸和拓展方面,微課又是一個好幫手。一些課本上沒有的知識,教師跟學生講的時候可能無法表達清楚,但是微課卻是能夠講清楚的一個好手段。通過微課的形式進行一些知識的延伸,有利于學生知識面的拓展。如在講授一些著名科學發現的時候,告訴學生這些著名的科學發現者,通過微課向學生展示這些科學家的圖片或者視頻,幫助學生發掘科學探索的精神,有利于學生對化學學習興趣的提升。
化學實驗時展示 在進行一些化學實驗的時候,由于課堂教室的空g局限性,可能后排的學生無法清楚地看到前排教師所進行的實驗,進而影響教學效果。教室可以通過微課的形式,在大屏幕上播放實驗過程,并且可以采用慢動作、反復播放等方式,讓學生看清楚實驗的過程以及其中的細節,從而幫助學生完成化學實驗。還有一些化學實驗由于具有危險性,比如可能會爆炸,在實驗室里無法展示給學生,就可以通過微課的方式讓學生看到實驗的結果,從而讓他們牢記一些可能出現的危險,避免在自己做實驗的時候發生。
直觀展示要結合深度講解 在微課的課堂展示中需要配合教師的講解。微課的運用并不意味著教師可以完全將課堂交給微課。微課是一種直觀展示的形式,對于一些表象的或者抽象的東西能夠很好地展示,但是對于一些深度的邏輯性的知識則展示能力較弱,這就需要教師配合微課進行知識的講解,幫助學生理解其中的邏輯和思路。另外,在微課播放過程中,由于融入一些動畫視頻等形式,學生獲得的信息比較多,有可能只是去注意這種形式上的好玩,而忽略了對于知識的提取。因此,對于哪些是核心知識,還需要教師進行強調,通過教師的講解和強調,幫助學生明白核心知識并進行重點掌握。
4 微課的課后分享
微課課件的運用不僅僅體現在課前制作、課堂展示,還應該體現在課后的分享和討論。通過分享,讓微課作用得以更好地發揮;通過討論,讓教師更好地掌握微課制作的要領。
網絡分享 微課課件是教師精心制作的學習材料,對于學生的學習有重要的作用。微課是一種電子媒介,電子媒介的特性之一就是便于復制和傳播,因此,在微課的運用中除了教學課堂的展示,還要注重課后的分享。在課堂教學中,教師采用大屏幕的方式向學生展示,能夠取得較好的課堂效果。但是課堂并不僅僅是微課課件的唯一用武之地,更重要的是課后更多功能的發揮。在課程結束后,教師可以讓學生復制微課課件進行課下學習,也可以通過微信群、QQ群、電子郵箱、網絡學習平臺等渠道將微課課件進行傳播和分享,從而幫助學生隨時隨地進行學習,也讓微課這種形式發揮更大的作用。
教學討論 微課是一種新的教學形式,這種形式在發展的過程中還有一些需要完善的地方。對于教師來講,微課也是一種新鮮事物,需要不斷地進行學習和完善。因此,對于微課的使用,教師可以組織學生進行一些課后討論,也可以在教師群體里發動一些教學技巧的交流和分析。如對于教師制作的微課課件,以及學習過程中不理解、不明白的地方,教師可以組織學生進行教學的討論,讓學生提出哪些是微課課件制作較好的地方,哪些是不能夠理解和接受的地方。通過征求學生的意見,幫助教師更好地掌握他們的興趣點以及興奮點,在以后的課件制作過程中進行改進,更加迎合學生的口味和需求,更好地進行課件制作,切實增強課堂效果[4]。
5 結論
高中化學課程中運用微課能夠有效地提升課堂的氛圍,增強教學的實際效果。在微課的運用中,最關鍵的在于科學地制作微課課件,要結合教學目標精心設計主題,教學內容的選取要貼近需要,微課的形式要生動多樣,微課的長度要適當。在課堂展示的時候,要注意適時地進行展示。微課主要運用于課程導入、重難點講解、知識拓展等環節,在進行直觀展示的同時要結合教學需要進行深入講解。此外,還要重視微課的課后分享,通過網絡分享的方式方便學生的學習需要。針對微課中的一些教學問題,教師要引導學生進行課后復習和討論。通過以上這些措施,切實發揮微課的實際作用。
參考文獻
[1]金國林,林肅浩.構建高中化學微課“生態”系統:以“化學反應的方向”為例[J].中學化學教學參考,2015(10):3-6.
[2]張正偉.微課在高中化學教學中的作用及要注意的問題[J].廣西教育b:中教版,2016(6):110.
[3]劉瑛.基于微課的翻轉課堂在中職化學教學中的應用初探[J].科技創新導報,2015(15):139-140.
[4]陳廣余.微課,讓化學學習更加有效[J].化學教與學,
[關鍵詞]礦產資源 巖石礦物 分析與鑒定
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-290-1
礦產資源是重要的自然資源, 是社會生產、生活和科技發展不可缺少的物質基礎。礦藏的勘探過程中,如何快速、準確地對巖石中各種礦物成分進行巖性分析與測定, 判明礦產資源的品質和儲量, 再根據巖石礦物所在地區礦產資源利用價值, 決定采礦的投資規模,具有重大的現實意義和深遠的歷史意義。
1巖石礦物概述
巖石礦物是地殼中的一種或者多種化學元素組成的自然聚合體,是地殼中各種地質作用的產物。
2巖礦分析鑒定地質工作的重要性
2.1巖礦分析鑒定對礦物普查起到重要作用
巖礦分析鑒定,在工程地質勘查中也起著非常重要的作用,能夠為工程建設的設計和施工,以及合理利用自然地質資源、正確改造不良地質、最大限度的避免自然災害,提供基礎的地質學資料,使我們全面的了解我國巖石礦物的具體分布。也是巖石礦物分析工作的一部分。
2.2礦物普查中、對巖礦分析鑒定的評價
任何一種巖礦都是在一定的地質作用和物理化學條件性形成的,它們包含有一種或多種礦物,探明其中的化學元素,礦物種類,以確定巖礦的使用價值、經濟價值,都需要基礎的巖石礦物鑒定工作。巖石礦物分析鑒定特別是對開采和普查找礦有著極其重要意義。它能夠確定巖礦的種類,分析礦床的開采量,以及開采的可能性與經濟性,并能有效的提高地質勘探工作的效率。
3巖礦分析鑒定的基本程序
3.1試樣的加工
通常送到實驗室進行鑒定的原始巖礦樣品重量,以及礦物種類的不同,從幾公斤到幾十公斤不等,但是實際上用于分析的試樣一般只是需要幾克。所以,在巖礦鑒定工作中首先遇到的問題就是試樣的加工獲取。加工試樣的目的,一方面是將巖礦粉碎到一定的細度,以便于分解;另一方面是用最有效、最經濟的方法獲得一定重量(一般為100g)的能代表原始樣品組成的均勻的試樣。
3.2對巖礦樣品進行相應的定性分析
在將巖石礦物經過一段標準和流程加工完成之后,還應對其進行相應的定性以及半定量分析。這么做的主要目的就是更好的去了解以及熟悉樣品當中所包含哪些元素,同時也了解這些元素在組合過程中其各自的含量以及比率。在經過定性分析之后,還應結合當前地質工作過程中的實際要求以及實驗室內部的工作環境,來對每個待測的元素選擇合適的測試方法以及相應的防護措施。另外需要注意的是,在對巖石礦物樣品進行定性以及半定量分析時,所選擇使用的分析方法一般有兩種,一種是發射光譜法,另外一種就是化學分析法。
3.3擬定鑒定分析方案
擬定鑒定分析方案是一個十分重要而又復雜的環節。它涉及到各個元素的測定方法和分離方法間的相互影響和配合的問題,需要較全面的巖礦鑒定理論知識和豐富的實踐經驗。因此,在擬定鑒定分析方案時,應同時考慮巖礦試樣的分解方法、干擾元素的消除方法和具體的測定方法三個方面。
4分析結果的核查
在選定了巖石樣品、確定了初步的測定方法之后,審查分析結果就是一個十分重要的環節。審查分析的結果的目的就是要進一步的發現問題,根據問題對各種測量信息進行重新的核實,以保證測量分析的質量。
5結束語
綜上所述,我們不難發現巖石礦物的分析與鑒定工作在整個地質研究作業過程發揮著何等作用。因此這就要求我們在日常的作業過程中,應依據既定的流程和標準,在遵循其原則的基礎之上,切實做好對巖石礦物的分析與鑒定工作。
參考文獻
[1]葉軼凡.巖石礦物分析鑒定淺析[J]科技資訊,2011(14).
【關鍵詞】高中化學 解題思路 守恒法
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0247-02
高中化學中的守恒法,就是指在化學反應中,化學物質在反應前和反應后是不變的,我們解題的時候就根據這個不變的量,用這個不變的量來解題,這種方法就叫守恒法。守恒法是解決化學題目中最常見也是最典型的解題方法。常見的化學解題中常用的守恒法有:得失電子守恒、質量守恒、電荷守恒、物料守恒。
一、質量守恒
在化學反應中,參加反應的反應物的總質量等于反應后生成物的總質量,反應前后質量不變。根據質量相等的原理,在解題的過程中進行計算或者推算,主要有反應過程中,化學元素的質量守恒、反應物總質量和生成物總質量的守恒、可逆反應中反應過程中總質量反應;結晶溶質總質量的守恒。比如把4.2g平均相對分子質量的14.4一氧化碳和氫氣的混合體,然后加入氧氣,讓他們充分然后,再加入固體NA2O2,問題是,請問這個容器中固體增加了多少?根據我們化學反應公式,當一氧化碳和氧氣反應后會得到二氧化碳,二氧化碳和氧化鈉發生反應后會生成碳酸鈉和氧氣,氫氣和氧氣在一起反應后會生成水,水與氧化鈉反應和會生成氫氧化鈉,所以這道題目的關鍵是無論加入多少的氧氣,只要經過充分的燃燒,最后都會經過氧化鈉釋放出來,物質的總量不會發生變化,所以容器中的固體的質量不會發生變化。
二、原子守恒
在一些復雜多變的化學反應過程中。雖然化學物質發生了變化,但是里面的一些物質原子的總量和以及溶液的濃度卻沒有發生什么變化,這個就是原子的守恒。例如:在2L1mol/L氫氧化鈉溶液中加入0.8mol二氧化碳,等到這兩種化學元素充分反應以后,容器中的碳酸氫鈉和碳酸鈉的質量比是多少?根據題目的要求,我們首先應該將兩個化學元素的反應方程式寫出來:NaOH+ CO2=H2O+Na2CO3,當CO2和NaOH產生化學反應以后產生Na2CO3,它還會CO2繼續反應,成生Na2CO3,也就是我們常常說的小蘇打,純堿。Na2CO3是強電解質,它的密度為是532g/cm3,容易溶于水,熔點比較高,達到了851℃,具有鹽的特性,在空氣中容易氧化。當Na2CO3與 H2O 還有空氣CO2產生化學公式是Na2CO3+ H2O + CO2=2NaHCO3,還要考慮到它鹽的反應,Na2CO3+ H2O + CO2= 2NaHCO3,以及它的特點,這道題目就變得很復雜。但是我們根據質量守恒定律,氫氧化鈉與二氧化碳發生化學反應以后,它的原子數量和種類不會發生改變,所以我們只要考慮化學反應中,鈉元素與碳元素的守恒。我們可以將碳酸氫鈉與碳酸鈉物質量設為A、B,碳原子的守恒定律是A+B=0.8mol,鈉原子的反應守恒定律是A2+B=1mol,根據這兩個等式,我們就可以算出A=0.6mol,B=0.2mol,0.6與0.2的比值是3:1,這樣很容易就將題目解答出來。
三、電子守恒
在高中化學學習中,氧化還原占據非常重要的位置,它幾乎貫穿高中整個化學過程。而解決氧化還原反應的計算題是考試中的重點之一,用守恒思維來解決計算是必需掌握的方法。氧化還原反應中,氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數,得失電子守恒。例如下面這道題目:把 0.002mol/L約50.00mL的羥氨酸性溶液,和一定量的硫酸鐵煮沸,當達到一定溫度時,羥氨溶液與硫酸鐵發生化學反應,生成亞鐵離子。將亞鐵離子與0.040mol/L約50.00mL酸性高錳酸鉀溶液混成在一起,最后羥氨產生的氧化物是什么?這道題目看起來,非常復雜。NH2OH、KMnO4、Fe2(SO4)3好幾種溶液,但是在這道題目中,NH2OH只是作為還原劑,Fe2+在其中不過是充當了媒介物,開始被NH2OH從Fe2(SO4)3中將Fe2+還原出來,最后又成了氧化產物。NH2OH中的失去的電子轉移到了KMnO4。所以我們可以假設NH2OH中的N是-1價,NH2OH氧化物的N是A價,然后根據電子守恒法,寫出化學公式: A-(-1)×50.00 mL×0.002mol/L =(7-2)×50.00 mL×0.04 mol/L。最后解出A=9
四、電荷守恒
電荷守恒法解題的關鍵是即電解質溶液中,不論存在多少種離子,溶液都是呈電中性的,即陰離子所帶負電荷總數等于陽離子所帶正電荷總數。比如把鎂條燃燒,然后將氧化物全部倒入50mL 4.0mol/L的鹽酸中溶解,然后再倒入20mL 0.5mol/L 的氫氧化鈉中和多余的鹽酸,再加入一定量的堿,將溶液中的氨提取出來,用稀鹽酸吸收,最后稀鹽酸增重0.17 g,求鎂的質量?這道題目可以直接套用電荷守恒的公式,將題目的中數值帶入公式,通過計算,我們很容易就求出了鎂的質量為1.92g。
五、結語
守恒法解題關鍵要點是抓住化學反應過程中,他們內在關系的變化,然后利用守恒定律刪繁就簡,簡化解題思路,提高解題的效率。在計算過程中,我們要充分發揮創造性思維,以靈活多變的方式解決問題。
參考文獻:
[1]丁玉娟,陳茂林.守恒法在高中化學解題中的應用[J].理科考試研究?高中版,2015(13).
[2]鄒美靈.守恒法在高中化學解題中的應用分析[J].數理化學習,2014(9).
關鍵詞:PCK;中學化學;點評;策略
中圖分類號:G463 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094(2014)06-0071-03
學科教學知識(Pedagogical Content Knowledge)作為學科內容知識和教育學知識的合金,全面影響著教師課堂教學目標和任務的完成質量,進而影響學生學習的效果。PCK一般包括學科課程的知識、教學策略的知識、學生的知識、自主學習的知識和評價的知識等。PCK有助于教師和研究者更加清晰地界定不同情境、不同主題教學中教師所需的專業教學知識,教學評價者也可以將其作為考察學科教學合理性的透鏡[1]。
聽評課是教研活動的重要形式,聽評課以“就課論課談建議”的現象居多,根本還在于缺少對點評的研究。點評究竟應當關注什么?通過點評怎么才能對教師的專業成長產生深遠的影響?如何才能發揮點評對促進教師專業發展的作用? 這些問題顯得重要而緊迫。
一、課堂實錄
這是滬教版初三化學第三章第二節《組成物質的化學元素》的課堂教學實錄。
師:同學們都看過哈藥六廠的廣告吧,里面所說的鈣鐵硒等就是我們今天這節課要討論的元素。同學們是否知道植物生長需要哪些元素呢?
生:氮、磷、鉀元素。
師:你還能說出哪些元素嗎?說出其作用。
(生舉例說出鐵元素、鈣元素等在人體內的作用。)
(師引入元素的概念并板書。說明元素概念的要點,即元素是一個宏觀概念,論種類不論個數,同種元素的原子中子數可以不同,原子的質量不同。)
師:那么現在的元素共有多少種呢?請同學們看課本104頁。
(生觀看元素周期表,得出元素種類的初步結論。)
師:自然界中有多少元素呢?請同學們看課本75頁。
生:共有九十多種。
師:這么多的元素如何分類呢?
生:一般將其分成金屬元素、非金屬元素和稀有氣體元素。
師:不同的元素如何表示呢?(講解一般的書寫規律。)
(生判斷書寫是否正確規范。)
(師講解元素符號所表示的意義。即可以表示一種元素,又可以表示一個原子。)
(生結合教師提供的練習開展訓練。)
……
元素是中學化學重要的理論基礎,具有抽象性強、難于理解的特點,本節課的教學設計與課堂實錄顯示了教師主要以知識的講解為主,這種現象普遍存在,根本原因還在于教師的學科教學知識不夠全面與完善。聽課教師的評課多涉及一些具體的建議,少有觸及教學法層面的建議,更沒有如何有效促進PCK提升的點評。在聽評課過程中,我們應當圍繞PCK的提升開展點評,使教研點評有效促進教師專業發展。
二、基于PCK提升的點評策略及操作
針對課堂實錄,筆者圍繞化學學科教師PCK所涉及的五個方面知識對教師提出建議,引導教師關注在今后的教學中應當圍繞哪些方面開展研究,以促進教學能力的持續提升。
1.提升PCK需要研究學科課程的知識
學科課程的知識涉及教學設計、教學資源等方面的內容。教師應當在全面了解化學課程的基礎上,強化對化學課程的研究與設計能力,了解學生在新舊知識之間存在的關聯,圍繞教學目標的達成,充分挖掘資源,促進學生的有效學習和意義建構。[2]
化學基本概念和原理的運用體現了學科發展的過程,蘊含著獨特的學科價值,這對于學生深刻領悟學科發展的過程,把握學科的本質,建立學科觀念起著重要的作用。為此,本節課應當以元素概念的建立、理解和運用為主線,把元素這一概念建立在化學研究對象――“物質的組成”范疇內,并與物質結構知識相聯系,使學生對元素的理解與運用更加靈活自如,關注學科知識的形成過程,促進學生學科思維能力的培養和學科素養的提高。
2.提升PCK需要研究教學策略的知識
教學策略的知識是指為了促進目標達成而選用的基本方法,包括設計的策略、實施的策略等。設計的策略是指合理規劃選擇教學目標達成的路徑,如情境設置、問題提出、實驗運用、探究設計等;實施的策略是圍繞教學目標達成而運用的相對固定的程序和方法,如教學環節的有效銜接、教學模式的選擇與運用等。教學策略的選擇及教學表征的關鍵應當體現“整合”與“轉化”,教師要緊緊圍繞“促進學生的理解”進行加工與重組,將化學學科知識轉化得學生易于理解。[3]
元素的抽象性很強,元素概念的建立與理解是本節課的重點和難點,因此,在教學策略上應當采取類比的方式尋求突破。設計過程如下:世界上有無數的建筑物,建筑物都是由建材組成的,建材中的鋼材也有許多不同品種,如螺紋鋼、鋼筋、鋼板、鋼絲等,但不同的鋼材都具有相同的成分。在此,教師將建筑物類比為物質;建材類比為元素;具體某品種建材類比為原子,從而得出“物質是由元素組成的”、“元素是具有相同核電荷數的同一類原子的總稱”等重要結論,有效促進學生對元素概念的理解。
3.提升PCK需要研究學生的知識
學生的知識主要包括教師對學生學習現狀、興趣、習慣、方法、特點的了解,以及對學生原有知識和經驗的分析,成功的教師并不是只對概念、原則或理論有所理解,而是在深入了解學生的基礎上,分析出大多數學習者對某一知識可以理解到什么程度,哪些是學習者最可能誤解、犯錯的地方,引導學生通過意義建構的方式獲取新知,發展能力。[4]
本節課中在課堂情境創設與運用過程中應堅持做到四個“貼近”,即“貼近生活經驗、貼近學生知識、貼近思維過程、貼近生產實際”。通過“人體缺鈣的危害及補充鈣質的辦法”這一問題創設情境,引入新課,使學生在貼近生活經驗中找到知識的“親近感”;采取對相應原子內部結構的簡要分析增加對核電荷數等概念的理解,為元素概念的建立做好鋪墊,使學生在貼近原有知識中形成新知的“認同感”;通過類比的方式加強元素概念的理解,促進學生對元素概念的遷移運用,使學生在貼近思維的發展中保持新知的“探究感”;通過聯系工業生產中元素含量的測定與調節等知識,彰顯學科的價值,使學生在貼近生產實際的運用中建立學科的“歸宿感”,形成探究學科知識的內驅力。
4.提升PCK需要研究自主學習的知識
自主學習能力是學生終身發展的基礎,學習從本質上講是學生通過個體的自主學習活動而悟出來的,自主學習的知識主要包括自主學習開展的時機、方式、評價以及展示等內容,課堂開展自主學習活動應當讓學生充分“動”起來,營造開放的氛圍,讓學生在相互碰撞中獲取新知,發展能力。
本節課中關于元素的種類以及元素符號的書寫等內容,均應當采取自主學習的方法進行,精心編制自學提綱,明確自學要求,讓學生帶著問題去學習,通過個體自學探究新知,小組討論相互碰撞,自學展示交流成果、方法,讓學生在合作、探究中獲取新知。
5.提升PCK需要研究評價的知識
評價的知識包括對學習效果的測評緯度和測量方法,課堂評價可以對過程,或對目標達成進行評價,課堂評價的方式可以采取有效的訓練或檢測,以根據反饋信息進行科學分析與客觀評價,調控教學進程。
本節課可以根據教學目標的達成設計形成性檢測,采取判斷正誤、選擇、填空等形式,題量控制在7―8道題目,時間控制在5―8分鐘,通過有效檢測促進元素概念的理解與運用,評價學生對知識的理解程度和運用能力。訓練的過程中教師應當加強巡視,了解學生答題的總體情況,發現學生個體存在的問題,以及時獲取準確的反饋信息。
教師的學科教學知識不是靜態的、孤立的,而應當是動態的、生成的。PCK的提升一般都要經歷三個階段,第一階段是模仿階段,此階段的點評側重于向教師提出明確而具體的建議和要求,解決教師應該怎么做的問題;第二階段是發展階段,此階段的點評應當增加對比分析的案例和素材,提供不同的設計思路與操作路徑,提供更多可借鑒的依據;第三階段是成熟階段,此階段的點評需要幫助教師提煉形成屬于自己的教學風格和特色,解決好教師個性化發展的問題。教研點評需要理解并把握學科PCK的內涵和特征,引導教師在多次的反思中不斷重構,逐漸形成具有個性特征的學科教學知識。
參考文獻:
[1]馬敏.PCK論[D].華東師范大學,2011:7.
[2]王峰.對教師PCK的比較研究[J].化學教學,2013(9).
關鍵詞:養豬場;廢水處理;再利用;生化處理
中圖分類號:X713 文獻標識碼:B 文章編號:1007-273X(2017)06-0033-02
隨著生物安全體系概念在生物學領域的廣泛應用,養殖場和養殖專業戶對其關注力度也逐漸增大。目前規?;B豬場的特點是養殖數量比較大,且飼養密度比較高,因此導致產生大量的廢水,增加了疫病的發生和傳播,一旦出現疫情,造成的經濟損失是非常大的。豬場產生廢水量是非常多的,如果將廢水全部棄用必定會造成資源的浪費,因此有必要對養豬場廢水的處理和再利用進行探討。
1 養豬場廢水處理現狀
目前國內規模化養豬場的養殖數量都非常多,一萬頭豬的養殖場其年排污量為30 000 t左右。但是目前多數養豬場對于污水的處理都不到位,只是敷衍了事,不僅污染了環境,還會滋生大量的細菌,威脅場區內人畜的安全,甚至經水體傳播擴散至其他水環境中。養豬場廢水的特點包括固液混雜、排放量大、臭味大、含有大量病原體,但是廢水中卻含有高濃度的有機質,而且含氮量比較高,因此有非常大的再利用空間。
2 養豬場廢水的處理方法
2.1 改進養殖技術
最有效的廢水處理方法當然是從源頭上降低廢水的產生,但是就當前的技術條件來說,其實現難度很大,目前比較成熟的如生物發酵床養豬技術。生物發酵床養豬技術利用牲畜糞便和墊料的協同發酵作用,將生糞、尿等養殖廢棄物實現快速的轉化,消除臭味,同時抑制害蟲和病菌的產生,該技術中的有益微生物菌群可以將墊料和糞便中的有機物轉化為可供牲畜食用的蛋白質、糖類、維生素、有機酸等物質,增強了牲畜的育肥能力和抗病能力[1]。該技術通過科學環保的養殖方式實現了從源頭上控制污染的產生與排放,是目前處理養豬廢水的重要途徑之一。
2.2 生化處理方法
生化處理方式是目前大多數養豬場所應用的廢水處理方法,其主要原理是通過生物發酵和化學添加劑的輔助來實現廢水的凈化。該方法需要根據養豬場污水的水質特性和排水狀況進行干濕分離,即在污水處理流程前端設置固液分離段,實現糞便和廢水的初步分離。干濕分離不僅能夠降低廢水的處理難度和處理量,同時還能將分離后的糞便同人工清除的糞便一同發酵,加工成有機肥出售,提高經濟效益。
分離后的廢水首先經過沉沙池和調節池,進行簡單的沉淀和酸化,完成廢水的均衡調節。然后再流入折流式厭氧反應池(ABR)進行一級生化處理,該處理過程可產生沼氣,能夠用于養殖場的發電、供熱等[2]。處理后的沉淀物在干化后可送至堆肥場,同先前的糞便一起發酵,作復合肥利用。經過此步驟后,廢水中COD、BOD的降解程度可達80%左右,然后再進入溪流氧化溝作二級生化處理(即好氧深度處理),此過程能夠進一步去除水中磷、氨的含量,使得U水中COD、BOD、NH3-N的降解程度可達97%以上,基本上能夠滿足排放的標準,可直接對外排放或者再次利用。
3 廢水的資源化利用
處理后的廢水中含有較豐富的氮磷鉀等化學元素,該類元素是農作物生長所必需的,因此理論上可用于農田的灌溉。通過試驗田的分析可以得出,處理后的廢水相比常規施肥來說,在提高農作物生長速度和產量等方面有較明顯的優勢,同時能夠有效的控制農作物中重金屬的含量。
利用養豬廢水還能培養能源微藻,并以此制備生物柴油,該技術目前已經取得成功,但由于微藻培養成本比較高,所以無法大面積推廣。但是該技術能夠有效的降低生物柴油的生產成本,對緩解能源危機有一定的助推作用。同時由于廢水中含有各類元素,因此還可用于培養微生物絮凝劑;另外廢水中豐富的化學元素也可進行回收,例如可以用鳥糞石沉淀法回收水中的磷元素。
參考文獻: