時(shí)間:2023-10-11 16:14:50
序論:在您撰寫氧化鐵的化學(xué)元素時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)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(jī)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(jiān)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(shù)出現(xiàn)以后,如果在智能化、自動(dòng)化、機(jī)械化的生產(chǎn)過程中實(shí)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(jìn)行詳述,在把握高碳鋼成分的基礎(chǔ)上對煉鋼過程的質(zhì)量控制進(jìn)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(qiáng)度都強(qiáng)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(xué)添加成分入手,各化學(xué)元素在高碳鋼中起到的性能俱不相同,常用添加化學(xué)元素具體性能如下:碳元素C(提高強(qiáng)度)、硅元素Si(提高強(qiáng)度)、錳元素Mn(提高強(qiáng)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(yīng)、化學(xué)反應(yīng)的綜合,因此,煉鋼過程中,除了要注意各種化學(xué)元素的配比,還要注意空氣中的主要?dú)怏w元素對高碳鋼性能的影響??諝庵兄饕?dú)怏w在煉鋼過程中的來源、存在形式及相應(yīng)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(xué)元素通過主動(dòng)或被動(dòng)添加與煉鋼過程中,都會(huì)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(xué)元素的控制,這就需要機(jī)械操作人員在實(shí)際工作過程中根據(jù)實(shí)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(yīng)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(jì)70年代,鋼絲鑄造技術(shù)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(yù)處理工藝開始逐步應(yīng)用,使得煉鋼效率大為提升。此后,連鑄小方坯技術(shù)逐漸問世,成熟的高碳鋼絲質(zhì)量也大為提高。
2.1 鋼水預(yù)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(jìn)行預(yù)處理就是為了提高成品鋼絲質(zhì)量。鋼水預(yù)處理工作的核心為脫硫,提高鋼絲韌性。當(dāng)前企業(yè)廣泛采用的脫硫方法為噴吹法,通過嚴(yán)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(zhuǎn)爐冶煉質(zhì)量控制
轉(zhuǎn)爐冶煉過程其實(shí)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(jìn)行該過程質(zhì)量控制。
(1)高拉碳補(bǔ)吹法。這種方法主要對鋼絲中的碳元素和硫元素、磷元素進(jìn)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(jié)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(jìn)行取樣而判斷,為了使碳含量的配比最為科學(xué)化,需要進(jìn)行多次倒?fàn)t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(xué)化,卻因?yàn)槎啻蔚範(fàn)t導(dǎo)致溫度損失很大,提高了生產(chǎn)成本。另外,在多次倒?fàn)t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(jìn)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(yīng)產(chǎn)生的氧元素會(huì)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(huì)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(xué)方式進(jìn)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(jìn)行反應(yīng),達(dá)到脫氧效果。無鋁脫氧是指只用硅鐵和錳鐵進(jìn)行反應(yīng),達(dá)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(jìn)一步優(yōu)化并固定,此過程進(jìn)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(jié)語
關(guān)鍵詞:主線;暗線;活動(dòng);化學(xué)課堂
文章編號:1008-0546(2014)11-0039-04 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.11.014
一、問題提出的背景
在化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)有效的課堂教學(xué)情境,推進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地參與化學(xué)課堂,全面提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),而達(dá)成這一目標(biāo)必須要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可以從“主線”與“暗線”的視角出發(fā),“主線”即知識線,是直接用文字、插圖等形式寫在教材里的知識的串聯(lián)與整合,反映著知識的縱向、橫向聯(lián)系,是學(xué)科知識傳承的載體,是貫穿一節(jié)課上、下的紐帶;“暗線”即思想、方法線,是從某些具體的化學(xué)事實(shí)性知識以及對化學(xué)知識認(rèn)識過程中總結(jié)、提煉上升的化學(xué)觀點(diǎn)和學(xué)科精髓,是對化學(xué)學(xué)科本質(zhì)、規(guī)律及價(jià)值的再認(rèn)識,是統(tǒng)攝一節(jié)課的靈魂。厘清教學(xué)的“主線”與“暗線”有利于教師在教材中找到教學(xué)的抓手和知識點(diǎn)的落腳點(diǎn),有效地幫助學(xué)生掌握知識、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)、鍛煉思維能力、領(lǐng)悟思想方法,為終身發(fā)展所需科學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
二、設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課選自滬教版九年級化學(xué)上冊第五章第二節(jié),教學(xué)的“主線”是鐵的冶煉,以氧化鐵鐵的轉(zhuǎn)化核心知識點(diǎn)為主線,按照煉鐵原料的選擇、煉鐵的反應(yīng)原理、反應(yīng)裝置的選擇和優(yōu)化、尾氣的處理、生成物的驗(yàn)證、工業(yè)煉鐵等知識要素的邏輯順序設(shè)計(jì)?!鞍稻€”設(shè)計(jì)有兩條,一條是圍繞“化學(xué)元素觀”展開的學(xué)科思想、方法“線”:煉鐵反應(yīng)原理的提煉上升、實(shí)驗(yàn)裝置的選擇和優(yōu)化、尾氣方法的設(shè)計(jì)、反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)證明;另一條線是情感態(tài)度“線”,從遼寧艦鐵礦資源最豐富的國家產(chǎn)鐵量最大的國家進(jìn)口鐵礦最多的國家煉鐵鐵礦的選擇,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和環(huán)保意識。
為了使本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)順利達(dá)成,對于學(xué)生上課用的學(xué)案改成了“活動(dòng)案”形式,即上課的每個(gè)環(huán)節(jié)用一張32K紙的學(xué)案,便于教師及時(shí)批閱點(diǎn)評,學(xué)生方便交流討論,從教師“教為主導(dǎo)”到“教為引導(dǎo),學(xué)為主導(dǎo)”,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下和同伴互助下,主動(dòng)地構(gòu)建關(guān)于現(xiàn)實(shí)知識的過程,真正體現(xiàn)“生本”的課堂、“體驗(yàn)”的課堂、“合作”的課堂、“愉悅”的課堂。
三、目標(biāo)設(shè)計(jì)
1. 知識與技能
(1)知道一些常見金屬礦物(鐵礦、鋁礦等)的主要化學(xué)成分;
(2)通過鐵的冶煉,使學(xué)生了解工業(yè)煉鐵的原理、設(shè)備、原料,從而將書本上的化學(xué)知識與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合;
(3)認(rèn)識鐵在生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展中的重要作用。
2. 過程與方法
(1)通過對工業(yè)上鐵的冶煉原理的探討與研究,掌握金屬的冶煉方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識于實(shí)際生活的能力;
(2)學(xué)習(xí)從日常生活事物中發(fā)現(xiàn)和提出問題,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新思維能力。
3. 情感與態(tài)度
(1)通過我國鋼鐵冶煉和使用的歷史介紹,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感;
(2)通過對冶鐵原理的分析,培養(yǎng)學(xué)生安全操作意識和良好的環(huán)保意識。
四、過程實(shí)錄
活動(dòng)一:猜一猜――“暗線”創(chuàng)設(shè)情境,牽出“主線”,讓學(xué)生“心動(dòng)”
以“猜謎游戲”引入新課,活躍課堂氣氛。
1. 純氧氣體中,火星濺;藍(lán)色溶液里,換紅妝。――打一元素名稱。
學(xué)生:鐵
2. 展示圖片――猜猜它是誰?
學(xué)生:遼寧艦
教師:這是我國第一艘可以搭載固定翼飛機(jī)的航空母艦。
設(shè)計(jì)意圖:增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。
3. 鐵礦資源最豐富的國家是?
學(xué)生:中國
投影:依次揭示排名:第一名是俄羅斯,第二名是巴西,第三名才是中國。
設(shè)計(jì)意圖:不直接揭示答案,讓學(xué)生經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的猜測,形成認(rèn)知沖突,使得他們的注意力完全集中到課堂中來。
4. 產(chǎn)鐵量最大的國家是?
學(xué)生:堅(jiān)定的說是中國,但有些學(xué)生卻是帶著懷疑的態(tài)度等待答案。通過表格“鋼鐵企業(yè)世界前10強(qiáng)”讓學(xué)生自己得出結(jié)論:目前產(chǎn)鐵量最大的國家是中國,而且從2000年到2013年我國產(chǎn)鐵量發(fā)展速度很快。
設(shè)計(jì)意圖:激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
5. 進(jìn)口鐵礦石最多的國家是?
學(xué)生猜測:中國,因?yàn)橹袊丝诙?,用鐵也多。但也有學(xué)生提出異議,中國是產(chǎn)鐵量最多的國家,不需要進(jìn)口很多鐵礦。學(xué)生之間展開辯論,課堂繼續(xù)升溫。教師以柱狀圖揭開謎底,更加直觀,解釋盡管中國擁有豐富的鐵礦石儲(chǔ)量,但大部分鐵礦的質(zhì)量不高,加上技術(shù)有限,提煉鐵礦石的成本相對比進(jìn)口鐵礦石的價(jià)格要高一些,因此我國還需要進(jìn)口大量鐵礦,是進(jìn)口鐵礦石最多的國家。我國主要向含有高純度鐵礦石的澳大利亞和巴西進(jìn)口鐵礦。
設(shè)計(jì)意圖:拓展學(xué)生的課外知識。
6. 現(xiàn)有三種鐵礦石可供選擇,用于煉鐵:赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦。你選擇煉鐵的礦石是?為什么?
提示:Fe、O、S的相對原子質(zhì)量,學(xué)生小組討論后,通過同純度礦石含鐵量的高底和是否含有硫等有害元素選擇了赤鐵礦、磁鐵礦。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生在認(rèn)識常見的鐵礦的同時(shí),討論研究出適合煉鐵的礦石,提高學(xué)生分析問題、解決問題和理論運(yùn)用于實(shí)際的能力。
過渡:今天如果我們選擇其中的赤鐵礦來煉鐵,它的主要成分氧化鐵,同學(xué)們,你們有什么辦法可以讓它變成鐵呢?
活動(dòng)二:想一想――“主線”逐漸明晰,隱含“暗線”,讓學(xué)生“腦動(dòng)手動(dòng)”
學(xué)生:通過觀察兩種物質(zhì)的化學(xué)式,比較出氧化鐵比鐵多了氧元素,提出若能有一種物質(zhì)能把氧元素奪走就好了。
教師:向大家介紹一種比鐵更具魅力的物質(zhì),它就是一氧化碳。它有一項(xiàng)超能力――還原性,能“順手牽氧”。氧化鐵化學(xué)式中含有3個(gè)氧原子,那就要有3個(gè)一氧化碳分子牽走這三只“氧”,接下來就是把二氧化碳前面加上3和鐵前面加上2就行了。接著請學(xué)生模仿這個(gè)化學(xué)方程式在電子白板上進(jìn)行展示寫出一氧化碳和四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式。
設(shè)計(jì)意圖:含鐵化合物中獲取單質(zhì)鐵的反應(yīng)原理既是幫助學(xué)生建立初級“化學(xué)元素觀”的基礎(chǔ),也是引導(dǎo)學(xué)生對金屬氧化物本質(zhì)的認(rèn)識,是由煉鐵的原理提煉、上升到一般金屬礦物冶煉規(guī)律總結(jié)的教學(xué)切入點(diǎn)和著力點(diǎn)。同時(shí)利用學(xué)?,F(xiàn)有電子白板設(shè)備,通過現(xiàn)代信息手段調(diào)動(dòng)學(xué)生的上課積極性,加深學(xué)生的印象。
教師:反應(yīng)原理有了,那一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的裝置是什么樣子的呢?接下來就讓我們走進(jìn)裝置選擇的世界吧!
投影:PPT展示反應(yīng)裝置圖,學(xué)生參照之前制取氣體的發(fā)生裝置的選擇條件開始討論,最終根據(jù)反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、安全角度進(jìn)行考慮,選出適合此反應(yīng)的裝置圖,固體和氣體反應(yīng)且需要加熱。
設(shè)計(jì)意圖:此處對于實(shí)驗(yàn)裝置的選擇是提升學(xué)生思維能力“暗線”的重點(diǎn)線索之一。之前,學(xué)生學(xué)過了實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳、氫氣的方法,對于“固體+固體反應(yīng),需要加熱”或“固體+液體反應(yīng),常溫”的裝置已經(jīng)非常熟悉,但是煉鐵的反應(yīng)是“固體+氣體,需要加熱”,裝置相對于之前有所不同,實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)都有待于學(xué)生進(jìn)行思維碰撞產(chǎn)生具體的解決方法,提升了學(xué)生的思維能力和分析解決問題的能力。
教師:接下來我們來玩?zhèn)€游戲:大家來找茬――找出投影中的裝置圖(見下頁圖1)與課本圖的不同之處??凑l找得快。
設(shè)計(jì)意圖:課堂進(jìn)行到此時(shí),可能有部分學(xué)生注意力開始分散,利用游戲吸引學(xué)生的注意力,提高課堂的有效性。
活動(dòng)三:畫一畫――“主線”“暗線”交融,小組PK,讓課堂“活動(dòng)”起來
教師:這些不同之處有一個(gè)比較重要,那就是尾氣處理裝置,因?yàn)橐谎趸际怯卸練怏w。那尾氣究竟該如何處理呢?請學(xué)生從活動(dòng)案三中右圖中給出的儀器中選擇合適的儀器,設(shè)計(jì)合理的尾氣處理裝置,在圖上作補(bǔ)充,并說出設(shè)計(jì)的依據(jù)。先小組討論,然后每組一名代表進(jìn)行展示,提醒學(xué)生可以自己畫圖,也可以從系統(tǒng)自帶軟件里拖出儀器。
設(shè)計(jì)意圖:既能培養(yǎng)學(xué)生的合作和競爭意識,也能提高學(xué)生分析、解決問題的能力。
過渡:我們都知道實(shí)踐出真知,剛才都是紙上談兵,接下來我們就真的來煉鐵。
活動(dòng)四:議一議――實(shí)驗(yàn)佐證“主線”“暗線”,形象直觀,讓學(xué)生“情動(dòng)”
鐵是怎樣煉成的呢?請同學(xué)生帶著以下問題仔細(xì)觀察老師的演示實(shí)驗(yàn)(見圖3)。(為了使全體學(xué)生清楚的看到實(shí)驗(yàn),將課前準(zhǔn)備好的攝像頭對準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)投影在屏幕上。)
設(shè)計(jì)意圖:此實(shí)驗(yàn)在以往的課堂中通常是以動(dòng)畫或視頻的形式呈現(xiàn),通過改進(jìn)書本上的實(shí)驗(yàn)裝置將實(shí)驗(yàn)真實(shí)地演示給學(xué)生看,更加直觀生動(dòng),既有助于加深印象,也便于學(xué)生理解掌握。
1. 歸納實(shí)驗(yàn)步驟。
學(xué)生歸納:(1)查:檢查裝置的氣密性;(2)裝:裝入藥品并固定裝置;(3)通:向玻璃管內(nèi)通入純凈的一氧化碳?xì)怏w;(4)點(diǎn):給氧化鐵加熱;(5)熄:熄滅酒精噴燈,停止加熱;(6)停:待玻璃管冷卻后停通一氧化碳。
2. 玻璃管中的固體發(fā)生了什么變化?
學(xué)生:紅色或紅棕色固體逐漸變成了黑色。
3. 澄清石灰水的作用是什么?實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
學(xué)生:檢驗(yàn)二氧化碳,澄清石灰水變渾濁。
4. 已知灼熱的鐵會(huì)與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵,實(shí)驗(yàn)結(jié)束前應(yīng)如何操作,才能保證制得的鐵粉較純?
學(xué)生:等到裝置內(nèi)溫度冷卻至室溫。
教師:書上的裝置,通一氧化碳至裝置冷卻。
5. 如何驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了鐵?
學(xué)生:物理方法――磁鐵吸引;化學(xué)方法――取樣分別和稀鹽酸或硫酸銅溶液反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn):
(1)通過實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)中生成了鐵。利用磁鐵吸引,取出黑色固體與試管和培養(yǎng)皿中,在試管中加入稀鹽酸,有氣泡生成;在培養(yǎng)皿中加入少量硫酸銅溶液,有紅色固體生成。
(2)尾氣燃燒,通過直觀的現(xiàn)象讓學(xué)生知道尾氣處理的重要性。
過渡:同學(xué)們想知道工業(yè)上是如何煉鐵的嗎?學(xué)生回答想。
活動(dòng)五:憶一憶――視頻展示工業(yè)煉鐵,升華“主線”“暗線”,讓學(xué)生“聯(lián)動(dòng)”
觀看工業(yè)煉鐵的視頻前,要求學(xué)生預(yù)習(xí)活動(dòng)案五,比比看誰看得最認(rèn)真,誰的記憶力最好,誰記錄的最正確。學(xué)生觀看視頻,教師巡視,批閱學(xué)生的活動(dòng)案,選擇一位學(xué)生的活動(dòng)案利用實(shí)物展臺進(jìn)行集體講解。
1. 工業(yè)煉鐵的設(shè)備是什么?
學(xué)生:高爐
2. 焦炭在高爐中有兩個(gè)作用,你知道是什么嗎?
學(xué)生:提供熱量,生成一氧化碳
3. 為什么要鼓入熱空氣?
學(xué)生:提供氧氣,保持爐溫
4. 石灰石在煉鐵的過程中起什么作用?
學(xué)生:除去雜質(zhì)二氧化硅
5. 出鐵口低于爐渣出口的原因是什么?
學(xué)生:爐渣的密度小于鐵水
6. 設(shè)備中主要有哪幾個(gè)反應(yīng)?
C+O2CO2 CO2+C2CO
3CO+Fe2O32Fe+3CO
7. 從出鐵口出來的是純鐵嗎?
學(xué)生:不是,混合物,是生鐵,含碳量2-4.3
過渡:最后讓我們用一句話來談?wù)劚竟?jié)課的想法。那我就先說,算是拋磚引玉吧!
活動(dòng)六:談一談――課堂總結(jié)“主線”,詩歌優(yōu)化“暗線”,讓學(xué)生“感動(dòng)”
教師:明代民族英雄于謙著有一首《石灰吟》,今天在課堂上老師也現(xiàn)場改編一首《詠生鐵》:千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕,脫氧留鐵身手顯。同學(xué)們,你們也來試試吧!
學(xué)生1:紅的進(jìn)去,黑的出來。
學(xué)生2:冷的進(jìn)去,熱的出來。
……
設(shè)計(jì)意圖:以改變詩歌的形式示范給學(xué)生,讓學(xué)生用自己的語言歸納出本節(jié)課的感受,既是對本節(jié)課的內(nèi)容的總結(jié),也提高學(xué)生歸納整理的能力。
五、教后反思
本節(jié)課按照“猜一猜”、“想一想”、“畫一畫”、“議一議”、“憶一憶”、“談一談”六個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行授課,“主線”“暗線”貫穿其中,學(xué)生的學(xué)案也按照這六個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)成了活動(dòng)案,即每個(gè)環(huán)節(jié)一張32K學(xué)案紙?;顒?dòng)案短小輕便,便于上課及時(shí)檢查批閱和展示,有利于控制學(xué)生上課的注意力,促進(jìn)學(xué)生至始至終積極主動(dòng)參與化學(xué)課堂,而且可以直接通過實(shí)物展臺進(jìn)行集體講解,將學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題和精彩的回答可以原生態(tài)的在課堂上展示出來,真實(shí)、及時(shí)、生動(dòng),學(xué)生課堂發(fā)言踴躍,思維活躍,課堂氛圍靈動(dòng)融洽。
同時(shí)本節(jié)課除了利用化學(xué)課堂上常有的實(shí)驗(yàn)、視頻、Flash 動(dòng)畫播放等,還通過游戲、電子白板、實(shí)物展臺、攝像機(jī)等現(xiàn)代信息手段進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,優(yōu)化教學(xué)過程,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)他們的競爭意識,調(diào)動(dòng)他們上課的積極性,讓整個(gè)課堂真正“活”了起來。
總之,學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的化學(xué)課堂是需要教師有全新的教學(xué)理念,精心設(shè)計(jì)教學(xué)的“主線”“暗線”,“主線”根據(jù)具體的化學(xué)專業(yè)知識,影響學(xué)生的世界觀、人生觀、價(jià)值觀的思維方式和解決問題的能力,“暗線”培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科特有的思維習(xí)慣、思想方法、人文涵養(yǎng)等,因此課堂上一定要利用我們的學(xué)科特點(diǎn)讓學(xué)生“心動(dòng)、腦動(dòng)、手動(dòng)、情動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、感動(dòng)”,最大限度地促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與課堂的各個(gè)環(huán)節(jié),使得化學(xué)課堂處處散發(fā)活力。
參考文獻(xiàn)
一、選擇題
1、鐵、銅等金屬可拉成絲或軋成薄片,是因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫?/p>
(
)
A
導(dǎo)電性
B
傳熱性
C
延展性
D
密度小
2、下列關(guān)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(yīng)生成氯化鐵和氫氣
3、下列有關(guān)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(dāng)條件下能跟其它三種反應(yīng),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(yīng)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(jī)、火箭材料
D
用金屬鋁制電線
6、人體中化學(xué)元素含量的多少會(huì)直接影響人體健康。下列元素中,因攝入不足容易導(dǎo)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(shù)》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(yīng)原理屬于
(
)
A
化合反應(yīng)
B
置換反應(yīng)
C
分解反應(yīng)
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(dǎo)電導(dǎo)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(huì)兒取出,溶液的質(zhì)量不會(huì)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(dǎo)熱性較好
D
導(dǎo)電性能好
11、聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過嚴(yán)密的科學(xué)分析,認(rèn)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(jià)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(dòng)性順序是
(
)
A
Fe>Al>Cu
B
Al>Fe>Cu
C
Cu>Fe>Al
D
Fe>Cu>Al
13、社會(huì)上一些不法分子以銅鋅合金(金黃色,俗稱黃銅)假冒黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng),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(xué)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(yīng)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(yīng)關(guān)系。
A
鐵鍋
(1)導(dǎo)電
B
金箔畫
(2)導(dǎo)熱
C
銅電纜
(3)耐腐蝕
D
磁鐵制作磁卡電話
(4)機(jī)械強(qiáng)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(jì)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(yīng),生成鐵和氧化鋁,同時(shí)放出大量的熱,該反應(yīng)屬于
反應(yīng),寫出反應(yīng)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(xué)式),反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為
,然后將其浸入稀硫酸中,充分反應(yīng)后,溶液變?yōu)樗{(lán)色,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
四、實(shí)驗(yàn)探究題
21、用兩種不同的方法證明鐵比銅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)(簡要寫出步驟、現(xiàn)象、結(jié)論)
關(guān)鍵詞:金屬及其化合物;元素化合物知識;元素觀;化學(xué)觀念教學(xué)
文章編號:1005–6629(2013)9–0027–03 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
作為高中化學(xué)新課程內(nèi)容的重要組成部分,化學(xué)1模塊中的無機(jī)元素化合物知識選擇以典型的元素及其重要化合物為代表,將物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)融入有關(guān)的生活現(xiàn)象和社會(huì)問題的分析解決活動(dòng)中,通過實(shí)驗(yàn)探究來學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)。然而在教學(xué)實(shí)踐中,教師普遍感覺教學(xué)效果不理想[1],學(xué)生也常常感覺元素化合物知識“好學(xué)”,但難以記憶。究其原因,主要有:第一,學(xué)生要在化學(xué)1模塊集中學(xué)量的元素化合物知識,其知識本身具有龐雜、零散的特點(diǎn);第二,化學(xué)1階段元素化合物知識被編排在原子結(jié)構(gòu)與元素周期律之前,關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)主要是基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與總結(jié),不能從結(jié)構(gòu)出發(fā)來推斷或解釋,而基于實(shí)驗(yàn)獲得的知識是感性的,且有些內(nèi)容又容易混淆;第三,元素化合物知識應(yīng)用方面的內(nèi)容較為廣泛,許多知識只能作為常識性介紹。現(xiàn)實(shí)中,學(xué)生對物質(zhì)性質(zhì)及應(yīng)用的學(xué)多停留在對實(shí)驗(yàn)事實(shí)的感知與記憶水平,由于缺乏對元素化合物知識內(nèi)在聯(lián)系及其所蘊(yùn)含的學(xué)科觀念與方法的理解,導(dǎo)致學(xué)生在處理實(shí)際問題時(shí)往往缺乏思考或求解問題的基本思路[2]。為此,幫助學(xué)生建立起研究和認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的思路與方法、加強(qiáng)從元素視角認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化以建立元素化合物知識的內(nèi)在聯(lián)系,就顯得尤為重要。
1 構(gòu)建從元素視角認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的思考框架
在化學(xué)1階段,應(yīng)如何幫助學(xué)生建構(gòu)無機(jī)元素化合物知識體系?從學(xué)科知識的角度看,無機(jī)元素化合物知識注重“物質(zhì)性質(zhì)及應(yīng)用”的學(xué)習(xí),其中“物質(zhì)性質(zhì)”是核心,物質(zhì)性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途、制法、保存等,不認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì),就不可能理解物質(zhì)的應(yīng)用。而物質(zhì)的性質(zhì)是由其元素組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的,不從組成和結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì),就難以形成對物質(zhì)性質(zhì)的深入理解。從中學(xué)階段無機(jī)元素化合物知識的編排看,學(xué)生對無機(jī)元素化合物知識的學(xué)習(xí)是逐步發(fā)展的。初中階段元素化合物知識以物質(zhì)為中心,學(xué)習(xí)典型物質(zhì)(如氧氣、二氧化碳)的性質(zhì)、制法及用途等,以典型代表物學(xué)習(xí)一類物質(zhì)(金屬、酸、堿、鹽)的性質(zhì)等。高中化學(xué)1階段元素化合物知識注重以元素為核心,通過核心元素將其單質(zhì)及其化合物知識組織起來,學(xué)習(xí)含有同種元素不同物質(zhì)的重要性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系;高中化學(xué)2階段,借助元素周期表和周期律對元素化合物知識進(jìn)行整合,建立以周期、族為系列形成對物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的認(rèn)識[3],建立不同元素及其物質(zhì)性質(zhì)等知識的聯(lián)系。限于化學(xué)1階段元素化合物知識的編排特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展水平,有必要加強(qiáng)從元素視角認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化(見表1),即要加強(qiáng)對元素與物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)分類、物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化等學(xué)科實(shí)質(zhì)性問題的認(rèn)識,發(fā)揮“元素觀”對元素化合物知識學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,幫助學(xué)生逐步領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用“元素觀”來分析解釋問題,增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識的理解。
作為中學(xué)化學(xué)的核心觀念之一,“元素觀”是從元素視角對物質(zhì)及其化學(xué)變化本質(zhì)的深層次理解[4,5],大致包括三方面含義:一是對元素的認(rèn)識,包括什么是元素、元素的種類、元素的性質(zhì)等。就元素的性質(zhì)而言,還涉及元素之間的差異、元素性質(zhì)的周期性、一類元素性質(zhì)的相似性等。二是從元素視角看物質(zhì),即元素與物質(zhì)有什么關(guān)系,具體包括元素組成與物質(zhì)的分類、性質(zhì)有什么關(guān)系等。三是從元素角度看化學(xué)反應(yīng),即元素與化學(xué)反應(yīng)有什么關(guān)系,在化學(xué)反應(yīng)中元素種類是否發(fā)生變化、含有同種元素的不同物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化存在什么規(guī)律等。
在化學(xué)1階段,強(qiáng)調(diào)從元素的視角認(rèn)識物質(zhì),就是要對元素與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系有深入的了解,這包括兩個(gè)層面:一是從元素視角認(rèn)識物質(zhì)的“個(gè)性”,即認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)與組成物質(zhì)的元素種類、元素形態(tài)(化合價(jià)、相鄰元素的結(jié)合方式、分子中元素間的相互作用等)密切相關(guān)[6]。對于簡單的化合物或單質(zhì),元素組成對于物質(zhì)的性質(zhì)甚至起著決定性的作用。具體為:(1)物質(zhì)元素組成上的細(xì)微差別,會(huì)引起物質(zhì)性質(zhì)上的巨大差異。如氧化鋁、氫氧化鋁、鋁鹽雖然都含有鋁元素,但因元素組成不同而其性質(zhì)不同;氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵,雖然都是氧化物,但由于組成氧化物的金屬元素不同,其性質(zhì)不同。(2)組成物質(zhì)的元素種類相同但其形態(tài)不同,物質(zhì)性質(zhì)不同。如氫氧化鐵、氫氧化亞鐵雖然含有相同的組成元素,但由于其中鐵元素的價(jià)態(tài)不同,兩者的性質(zhì)不同。二是從元素視角認(rèn)識物質(zhì)的“共性”,即認(rèn)識基于物質(zhì)元素組成可以將純凈物進(jìn)行分類,基于物質(zhì)類別認(rèn)識同類物質(zhì)具有相似的性質(zhì),如氧化銅、氧化鐵都是金屬氧化物,它們都能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)。
從元素的視角認(rèn)識物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,就是要以元素為核心,認(rèn)識含有同種元素不同物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律,建立某一元素的不同物質(zhì)之間的聯(lián)系,形成相應(yīng)的知識結(jié)構(gòu),這包括兩方面:一是同一元素相同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,如Al2O3—Al(OH)3之間的轉(zhuǎn)化、Fe2O3—FeCl3—Fe(OH)3之間的轉(zhuǎn)化等;二是同一元素不同價(jià)態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,如Fe—Fe2+—Fe3+之間的轉(zhuǎn)化。
借助表1中的思考框架,可以幫助學(xué)生建立研究物質(zhì)性質(zhì)、研究物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的基本思路與方法,即通過實(shí)驗(yàn)的方法,從物質(zhì)分類、氧化還原角度來認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)[7]。具體地說,從金屬(或非金屬)、氧化物、堿(或酸)、鹽等物質(zhì)類別所具有的通性預(yù)測某個(gè)具體物質(zhì)可能具有的性質(zhì),從物質(zhì)所含元素的化合價(jià)角度預(yù)測物質(zhì)是否具有氧化性或還原性,然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。對于同一元素不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,依據(jù)金屬(或非金屬)、氧化物、堿(或酸)、鹽等物質(zhì)所具有的性質(zhì)確定實(shí)現(xiàn)不同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化途徑,依據(jù)反應(yīng)物與生成物中核心元素有沒有價(jià)態(tài)的變化,確定是否是氧化還原反應(yīng)等。
2 以“元素觀”為導(dǎo)向明確學(xué)習(xí)的層次及其關(guān)鍵所在
新課程中無機(jī)元素化合物知識的內(nèi)容及其功能價(jià)值發(fā)生了明顯的變化。以“金屬及其化合物”為例,《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》在化學(xué)1主題3“常見無機(jī)物及其應(yīng)用”中所列內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為:“根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),能列舉合金材料的重要應(yīng)用”[8]。傳統(tǒng)的教學(xué)注重元素化合物知識的識記,新課程主張實(shí)施以化學(xué)觀念建構(gòu)為本的教學(xué),強(qiáng)調(diào)要超越具體的事實(shí)性知識發(fā)展學(xué)生的深層思維,增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識的深層理解,由此需要思考,在元素化合物知識的教學(xué)中到底需要教給學(xué)生什么?
從發(fā)展學(xué)生“元素觀”的角度看,化學(xué)1階段選擇以鈉、鐵、鋁、銅為金屬元素的典型代表,其學(xué)習(xí)內(nèi)容[9]可分為三個(gè)層次:一是學(xué)習(xí)金屬及其化合物知識,這是學(xué)習(xí)內(nèi)容的第一層次,屬于事實(shí)性知識。具體包括:在初中學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解幾種典型金屬的性質(zhì),如認(rèn)識金屬鈉的活潑性等,發(fā)展對金屬元素及金屬單質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識。學(xué)習(xí)相應(yīng)金屬的重要化合物(包括氧化物、氫氧化物及鹽等)的性質(zhì),如鋁的氧化物和氫氧化物具有兩性、利用 FeSO4溶液滴加少量NaOH溶液生成的Fe(OH)2在空氣中可轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3等事實(shí)的學(xué)習(xí),認(rèn)識鐵元素的變價(jià)性以及不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化等,發(fā)展對金屬化合物的類別、性質(zhì)的認(rèn)識。了解金屬材料(合金、稀土金屬)及其應(yīng)用等。二是在“金屬及其化合物”知識學(xué)習(xí)的同時(shí),增進(jìn)對物質(zhì)性質(zhì)與組成元素(種類、價(jià)態(tài)等)的關(guān)系、同一元素不同物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解,豐富和發(fā)展對“元素觀”的認(rèn)識,這是學(xué)習(xí)內(nèi)容的第三層次,屬于觀念性知識。三是要形成對上述內(nèi)容的認(rèn)識,需要學(xué)習(xí)相應(yīng)的研究物質(zhì)性質(zhì)、研究物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的基本思路與方法,這是學(xué)習(xí)內(nèi)容的第二層次,屬于方法性知識。第一層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容,是短期可以達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo)。后兩個(gè)層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容,屬于較遠(yuǎn)期目標(biāo)。其中較為關(guān)鍵的是要幫助學(xué)生建立“研究物質(zhì)性質(zhì)、研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般思路與方法”,這是引領(lǐng)學(xué)生從事實(shí)記憶走向觀念建構(gòu)的重要橋梁。
3 從促進(jìn)學(xué)生“元素觀”認(rèn)識的角度組織教學(xué)內(nèi)容
從人教版化學(xué)1教科書[10]的編排看,元素化合物知識按“金屬及其化合物”、“非金屬及其化合物”分類編排,其中“金屬及其化合物”依次分為金屬的化學(xué)性質(zhì)、幾種重要的金屬化合物、用途廣泛的金屬材料三方面內(nèi)容。就其中的“幾種重要的金屬化合物”而言,教科書選取鈉、鋁、鐵、銅4種元素(以前三者為主),按照氧化物、氫氧化物、鹽分類進(jìn)行討論。這樣的編排重視從物質(zhì)分類的角度學(xué)習(xí)含有不同金屬元素的同類物質(zhì)及其反應(yīng),溝通了不同金屬元素化合物的“橫向”聯(lián)系,能夠引導(dǎo)學(xué)生基于物質(zhì)類別認(rèn)識同類物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律。但需要指出的是,由于缺乏元素周期律知識基礎(chǔ),關(guān)于含有不同金屬元素的同類化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)不能從結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行推斷或解釋,而主要是基于從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出發(fā)進(jìn)行分析和總結(jié),學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然處于事實(shí)的記憶層面。并且這樣的編排割裂了含同一元素不同物質(zhì)之間的“縱向”聯(lián)系,不利于學(xué)生建立對同一元素不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系的認(rèn)識。為此,教學(xué)時(shí)需要對教材內(nèi)容進(jìn)行重組與再加工。
教學(xué)內(nèi)容的組織大致包含兩層含義,一是以“元素”為核心構(gòu)建教學(xué)單元,如“幾種重要的金屬化合物”,可以按照“鈉的重要化合物”、“鐵的重要化合物”、“鋁的重要化合物”來展開,每一教學(xué)單元均涉及氧化物、氫氧化物、鹽等物質(zhì)類別,這樣可兼顧元素化合物知識的縱、橫聯(lián)系;二是課堂教學(xué)內(nèi)容主線的構(gòu)建,以第二層次學(xué)習(xí)內(nèi)容為目標(biāo),考慮在具體知識如“鈉的重要化合物”、“鐵的重要化合物”、“鋁的重要化合物”等教學(xué)中,是以研究物質(zhì)性質(zhì)為主,還是以研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化為主,這體現(xiàn)了兩種不同的教學(xué)思路[11]。前者注重以具體物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測與驗(yàn)證為線索,在學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的同時(shí),學(xué)習(xí)研究物質(zhì)性質(zhì)的思路與方法。如“鋁的重要化合物”教學(xué)思路可以設(shè)計(jì)為:以生產(chǎn)、生活中常見的鋁的重要化合物為素材引入課題預(yù)測Al2O3的性質(zhì)、設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,認(rèn)識Al2O3具有兩性實(shí)驗(yàn)探究Al(OH)3的性質(zhì),認(rèn)識Al(OH)3具有兩性反思與提升,總結(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的思路與方法。后者以實(shí)現(xiàn)具體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為線索,在探討物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程中認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì),學(xué)習(xí)研究物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的思路與方法。如“鐵的重要化合物”教學(xué)思路可以設(shè)計(jì)為:由鐵單質(zhì)制得的化合物有+2價(jià)和+3價(jià)之分,將含鐵物質(zhì)進(jìn)行分類,引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)探究相同價(jià)態(tài)鐵的不同化合物之間的轉(zhuǎn)化[如請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化:FeCl3Fe(OH)3;FeSO4Fe(OH)2]探究不同價(jià)態(tài)鐵的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化(如請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)Fe2+與Fe3+間的轉(zhuǎn)化,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)反思與提升,總結(jié)研究物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的思路與方法。需要說明的是,究竟選擇哪種教學(xué)思路,需要同時(shí)考慮知識內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)與發(fā)展需要,以實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識邏輯與學(xué)生認(rèn)知邏輯的有機(jī)整合。
總之,將元素化合物知識的教學(xué)重心從事實(shí)性知識的識記轉(zhuǎn)向?qū)Ω鼮楦镜幕瘜W(xué)觀念(元素觀)及其認(rèn)識思路與方法的理解,一方面是基于對元素化合物知識的核心內(nèi)容及其教學(xué)價(jià)值的理解,另一方面是出于在教學(xué)中要讓學(xué)生思維發(fā)展、化學(xué)觀念的形成與知識學(xué)習(xí)協(xié)調(diào)同步的綜合考慮。發(fā)展學(xué)生從元素視角認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化的教學(xué)探索,旨在以元素為核心,通過實(shí)驗(yàn)的方法,從物質(zhì)分類、氧化還原角度幫助學(xué)生建立認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的基本思路。在指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決或解釋生產(chǎn)和生活問題的過程中,通過反思與內(nèi)化,將知識形成與應(yīng)用的過程體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生解決實(shí)際問題的方法與能力。這值得深入研究。
參考文獻(xiàn):
[1]朱志江.必修1“元素化合物”內(nèi)容教學(xué)困難成因及對策[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2012,(7):36~38.
[2][6]宋心琦.高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的元素化學(xué)教學(xué)問題[J].化學(xué)教學(xué),2008,(9):1~4.
[3][7]王磊,胡久華主編.必修課教與學(xué)——化學(xué)[M].北京:北京大學(xué)出版社,2006:17~19.
[4]梁永平.論中學(xué)生化學(xué)元素觀的建構(gòu)[J].化學(xué)教育,2007,(11):10~15.
[5]何彩霞.圍繞“化學(xué)元素觀”展開深入學(xué)習(xí)——以“水的組成”教學(xué)為例[J].化學(xué)教育,2013,(4):36~39.
[8]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[S].北京:人民教育出版社,2003:11.
[9]何彩霞.以化學(xué)觀念為統(tǒng)領(lǐng)設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)——對“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)課例的再研究[J].化學(xué)教育,2013,(1):16~18.
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐工藝;冶煉原理;操作要求
1 轉(zhuǎn)爐冶煉目的
轉(zhuǎn)爐冶煉主要是將生鐵里的碳及其它雜質(zhì)(如:硅、錳)等氧化,產(chǎn)出比鐵的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能更好的鋼。鋼與生鐵的區(qū)別:首先是碳的含量,理論上一般把碳含量小于2.11%稱之鋼,它的熔點(diǎn)在1450-1500℃,而生鐵的熔點(diǎn)在1100-1200℃。在鋼中碳元素和鐵元素形成Fe3C固熔體,隨著碳含量的增加,其強(qiáng)度、硬度增加,而塑性和沖擊韌性降低。鋼具有很好的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能,可進(jìn)行拉、壓、軋、沖、拔等深加工,其用途十分廣泛。
氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝:如圖1所示。按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內(nèi),然后倒入鐵水,并加入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi),吹入氧氣(純度大于99%的高壓氧氣流),使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng),除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆,以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后,當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí),即停止吹煉,提升噴槍,準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣,它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵??梢杂脕頍掍摚灰谎趸伎梢宰骰ぴ匣蛉剂?;煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外,煉鋼時(shí),生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。
2 轉(zhuǎn)爐冶煉原理簡介:
轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個(gè)梨,內(nèi)壁有耐火磚,爐側(cè)有許多小孔(風(fēng)口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi),又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時(shí),轉(zhuǎn)爐處于水平,向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時(shí)液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng),使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2,MnO,) 生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應(yīng)遍及整個(gè)爐內(nèi)。幾分鐘后,當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時(shí),碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后,磷也發(fā)生氧化并進(jìn)一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當(dāng)磷與硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時(shí),表明鋼已煉成。這時(shí)應(yīng)立即停止鼓風(fēng),并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進(jìn)行脫氧。整個(gè)過程只需15分鐘左右。如果氧氣是從爐底吹入,那就是底吹轉(zhuǎn)爐;氧氣從頂部吹入,就是頂吹轉(zhuǎn)爐。
轉(zhuǎn)爐一爐鋼的基本冶煉過程。頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼的操作過程主要由以下六步組成:
(1)上爐出鋼、倒渣,檢查爐襯和傾動(dòng)設(shè)備等并進(jìn)行必要的修補(bǔ)和修理;
(2)傾爐,加廢鋼、兌鐵水,搖正爐體(至垂直位置);
(3)降槍開吹,同時(shí)加入第一批渣料(起初爐內(nèi)噪聲較大,從爐口冒出赤色煙霧,隨后噴出暗紅的火焰;3~5min后硅錳氧接近結(jié)束,碳氧反應(yīng)逐漸激烈,爐口的火焰變大,亮度隨之提高;同時(shí)渣料熔化,噪聲減弱);
(4)3~5min后加入第二批渣料繼續(xù)吹煉(隨吹煉進(jìn)行鋼中碳逐漸降低,約12min后火焰微弱,停吹);
(5)倒?fàn)t,測溫、取樣,并確定補(bǔ)吹時(shí)間或出鋼;
(6)出鋼,同時(shí)(將計(jì)算好的合金加入鋼包中)進(jìn)行脫氧合金化。
3 轉(zhuǎn)爐煉鋼主要工藝設(shè)備簡介:
3.1 轉(zhuǎn)爐(converter)
爐體可轉(zhuǎn)動(dòng),用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉(zhuǎn)爐爐體用鋼板制成,呈圓筒形,內(nèi)襯耐火材料,吹煉時(shí)靠化學(xué)反應(yīng)熱加熱,不需外加熱源,是最重要的煉鋼設(shè)備,也可用于銅、鎳冶煉。
3.2 AOD精煉爐
AOD即氬氧脫碳精煉爐,是一項(xiàng)用于不銹鋼冶煉的專有工藝。AOD爐型根據(jù)容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。裝備水平也由半自動(dòng)控制發(fā)展到智能計(jì)算機(jī)控制來冶煉不銹鋼。
VOD精煉爐
VOD精煉爐(vacuumoxygen decarburization),是在真空狀下進(jìn)行吹氧脫碳的爐外精煉爐,它以精煉鉻鎳不銹鋼、超低碳鋼、超純鐵素體不銹鋼及純鐵為主。將初煉鋼液裝入精煉包中放入密封的真空罐中進(jìn)行吹氧脫碳、脫硫、脫氣、溫度調(diào)整、化學(xué)元素調(diào)整。
3.3 LF精煉爐
LF(ladle furnace) 爐是具有加熱和攪拌功能的鋼包精煉爐。加熱一般通過電極加熱,攪拌是通過底部透氣磚進(jìn)行的。
轉(zhuǎn)爐傾爐系統(tǒng)
傾爐系統(tǒng):變頻調(diào)速(變頻器+電機(jī)+減速機(jī)+大齒輪)
傾爐機(jī)構(gòu):傾爐機(jī)構(gòu)由軌道、傾爐油缸、搖架平臺、水平支撐機(jī)構(gòu)和支座等組成。
4 轉(zhuǎn)爐煉鋼要求
低碳鋼是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要產(chǎn)品。由于轉(zhuǎn)爐脫碳快,鋼中氣體含量低,所以鋼的塑性和低溫塑性好,有良好的深沖性和焊接性能。用轉(zhuǎn)爐鋼制造熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、汽車板、冷彎型鋼、低碳軟鋼絲等,都具有良好的性能。
轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼雖然有一些困難,但也能保證鋼的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐鋼制造的各種結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、硬鋼絲等都已廣泛使用。冶煉高碳鋼的困難是拉碳和脫磷。在C>O.2%時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)拉碳很難控制準(zhǔn)確,如果有副槍可借副槍控制,沒有副槍時(shí)需要爐前快速分析,這就耽誤了時(shí)間。高碳鋼終點(diǎn)(FeO)低,脫磷時(shí)間短,因此需要采用雙渣操作,即在脫碳期開始時(shí)放掉初期渣,把前期進(jìn)入渣中的磷放走,然而雙渣操作損失大量熱量和渣中的鐵,沒有特殊必要不宜采用。增碳法是冶煉中、高碳鋼的另一種操作法,這時(shí)吹煉操作和低碳鋼一樣,只是在鋼包內(nèi)用增碳劑增碳,使含碳量達(dá)到丘岡紳的要求。增碳劑為焦炭,石油焦等。中碳鋼的增碳量小,容易完成。高碳鋼增碳要很好控制,但軌鋼、硬線等用增碳法冶煉可以保證質(zhì)量合乎要求。
轉(zhuǎn)爐冶煉低合金鋼沒有特殊困難。冶煉合金鋼時(shí),因?yàn)楹辖鸹枰尤脘摪蔫F合金數(shù)量大。會(huì)降低鋼水溫度,而過分提高出鋼溫度又使脫磷不利。所以冶煉合金鋼應(yīng)與爐外精煉相結(jié)合.用鋼包爐完成合金化。另外,隨著對鋼的成分的控制要求不斷嚴(yán)格,為減少鋼性能的波動(dòng),要求成分范圍越窄越好。這也需要在鋼包精煉時(shí)進(jìn)行合金成分微調(diào)的操作。
參考文獻(xiàn):
(新余新良特殊鋼有限責(zé)任公司 江西 新余 338000)
【摘要】目前,我國煉鋼行業(yè)正在快速發(fā)展,同時(shí)煉鋼技術(shù)的進(jìn)步主要圍繞著高效率、高質(zhì)量、低成本、低能耗、少環(huán)境污染等方面。對于煉鋼技術(shù)采取優(yōu)化措施,結(jié)合工藝優(yōu)化和綜合降耗,從爐料消耗、氧氣消耗、石灰、合金消耗、煤氣回收、除塵灰、鋼渣綜合處理等環(huán)節(jié)有效控制,明顯提高煉鋼的經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量效益。在整體上提高煉鋼行業(yè)的競爭性,創(chuàng)新煉鋼工藝,不斷優(yōu)化煉鋼工藝等方面,取得了明顯的效果。
關(guān)鍵詞 煉鋼;轉(zhuǎn)爐工藝;操作要求
轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的優(yōu)化大大提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展,同時(shí)增強(qiáng)了煉鋼企業(yè)的市場競爭力,工藝優(yōu)化,不但可以降低成本,同時(shí)提高煉鋼企業(yè)的年產(chǎn)量,節(jié)省各項(xiàng)資源的消耗,最大限度地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的提高,進(jìn)一步優(yōu)化煉鋼工藝,帶動(dòng)了煉鋼業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文主要通過對煉鋼行業(yè)現(xiàn)狀的分析,結(jié)合成功經(jīng)驗(yàn),對煉鋼工藝優(yōu)化提出一些既有效又經(jīng)濟(jì)的方法,降低成本的同時(shí),提高煉鋼產(chǎn)量,節(jié)約能源。筆者分析探討了煉鋼工藝優(yōu)化的重要性和可實(shí)施性。
1.轉(zhuǎn)爐冶煉目的?
轉(zhuǎn)爐冶煉主要是將生鐵里的碳及其它雜質(zhì)(如:硅、錳)等氧化,產(chǎn)出比鐵的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能更好的鋼。鋼與生鐵的區(qū)別:首先是碳的含量,理論上一般把碳含量小于2.11%稱之鋼,它的熔點(diǎn)在1450~1500℃,而生鐵的熔點(diǎn)在1100~1200℃。在鋼中碳元素和鐵元素形成Fe3C固熔體,隨著碳含量的增加,其強(qiáng)度、硬度增加,而塑性和沖擊韌性降低。鋼具有很好的物理、化學(xué)性能與力學(xué)性能,可進(jìn)行拉、壓、軋、沖、拔等深加工,其用途十分廣泛。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝。按照配料要求,先把廢鋼等裝入爐內(nèi),然后倒入鐵水,并加入適量的造渣材料(如生石灰等)。加料后,把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi),吹入氧氣(純度大于99%的高壓氧氣流),使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng),除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆,以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后,當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí),即停止吹煉,提升噴槍,準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜,鋼水從出鋼口注入鋼水包里,同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后,可以澆成鋼的鑄件或鋼錠,鋼錠可以再軋制成各種鋼材。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣,它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此,必須加以凈化回收,綜合利用,以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵??梢杂脕頍掍?;一氧化碳可以作化工原料或燃料;煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外,煉鋼時(shí),生成的爐渣也可以用來做鋼渣水泥,含磷量較高的爐渣,可加工成磷肥,等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好,以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過程中都是氧化性氣氛,去硫效率差,昂貴的合金元素也易被氧化而損耗,因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。
2.轉(zhuǎn)爐冶煉原理簡介?
2.1轉(zhuǎn)爐煉鋼是在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐的外形就像個(gè)梨,內(nèi)壁有耐火磚,爐側(cè)有許多小孔(風(fēng)口),壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi),又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時(shí),轉(zhuǎn)爐處于水平,向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵,并加入一定量的生石灰,然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時(shí)液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng),使鐵、硅、錳氧化(FeO,SiO?2,MnO,)生成爐渣,利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用,使反應(yīng)遍及整個(gè)爐內(nèi)。幾分鐘后,當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時(shí),碳開始氧化,生成一氧化碳(放熱)使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后,磷也發(fā)生氧化并進(jìn)一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣,一起成為爐渣。當(dāng)磷與硫逐漸減少,火焰退落,爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時(shí),表明鋼已煉成。這時(shí)應(yīng)立即停止鼓風(fēng),并把轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)到水平位置,把鋼水傾至鋼水包里,再加脫氧劑進(jìn)行脫氧。整個(gè)過程只需15分鐘左右。如果氧氣是從爐底吹入,那就是底吹轉(zhuǎn)爐;氧氣從頂部吹入,就是頂吹轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐一爐鋼的基本冶煉過程。?
2.2頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一爐鋼的操作過程主要由以下六步組成:(1)上爐出鋼、倒渣,檢查爐襯和傾動(dòng)設(shè)備等并進(jìn)行必要的修補(bǔ)和修理;(2)傾爐,加廢鋼、兌鐵水,搖正爐體(至垂直位置);(3)降槍開吹,同時(shí)加入第一批渣料(起初爐內(nèi)噪聲較大,從爐口冒出赤色煙霧,隨后噴出暗紅的火焰;3~5min后硅錳氧接近結(jié)束,碳氧反應(yīng)逐漸激烈,爐口的火焰變大,亮度隨之提高;同時(shí)渣料熔化,噪聲減弱);(4)3~5min后加入第二批渣料繼續(xù)吹煉(隨吹煉進(jìn)行鋼中碳逐漸降低,約12min后火焰微弱,停吹);(5)倒?fàn)t,測溫、取樣,并確定補(bǔ)吹時(shí)間或出鋼;(6)出鋼,同時(shí)(將計(jì)算好的合金加入鋼包中)進(jìn)行脫氧合金化。
3.轉(zhuǎn)爐煉鋼主要工藝設(shè)備簡介?
(1)轉(zhuǎn)爐(converter)。爐體可轉(zhuǎn)動(dòng),用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉(zhuǎn)爐爐體用鋼板制成,呈圓筒形,內(nèi)襯耐火材料,吹煉時(shí)靠化學(xué)反應(yīng)熱加熱,不需外加熱源,是最重要的煉鋼設(shè)備,也可用于銅、鎳冶煉。?(2)AOD精煉爐。AOD即氬氧脫碳精煉爐,是一項(xiàng)用于不銹鋼冶煉的專有工藝。AOD爐型根據(jù)容量有3t、6t、8t、10t、18t、25t、30t等。裝備水平也由半自動(dòng)控制發(fā)展到智能計(jì)算機(jī)控制來冶煉不銹鋼。VOD精煉爐。VOD精煉爐(vacuumoxygendecarburization),是在真空狀下進(jìn)行吹氧脫碳的爐外精煉爐,它以精煉鉻鎳不銹鋼、超低碳鋼、超純鐵素體不銹鋼及純鐵為主。將初煉鋼液裝入精煉包中放入密封的真空罐中進(jìn)行吹氧脫碳、脫硫、脫氣、溫度調(diào)整、化學(xué)元素調(diào)整。?(3)LF精煉爐。LF(ladlefurnace)爐是具有加熱和攪拌功能的鋼包精煉爐。加熱一般通過電極加熱,攪拌是通過底部透氣磚進(jìn)行的。轉(zhuǎn)爐傾爐系統(tǒng)。傾爐系統(tǒng):變頻調(diào)速(變頻器+電機(jī)+減速機(jī)+大齒輪)。傾爐機(jī)構(gòu):傾爐機(jī)構(gòu)由軌道、傾爐油缸、搖架平臺、水平支撐機(jī)構(gòu)和支座等組成。?(4)轉(zhuǎn)爐煉鋼要求。低碳鋼是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要產(chǎn)品。由于轉(zhuǎn)爐脫碳快,鋼中氣體含量低,所以鋼的塑性和低溫塑性好,有良好的深沖性和焊接性能。用轉(zhuǎn)爐鋼制造熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、汽車板、冷彎型鋼、低碳軟鋼絲等,都具有良好的性能。轉(zhuǎn)爐冶煉中、高碳鋼雖然有一些困難,但也能保證鋼的質(zhì)量。轉(zhuǎn)爐鋼制造的各種結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、硬鋼絲等都已廣泛使用。?
總之,煉鋼業(yè)的發(fā)展與提高,離不開煉鋼工藝的發(fā)展與提高,作為煉鋼人有義務(wù)和責(zé)任提出優(yōu)化方案,為提高煉鋼企業(yè)的競爭力貢獻(xiàn)一份力量。煉鋼工藝優(yōu)化的效果體現(xiàn)在多方面,比如耗能少、環(huán)保效果好、效益提高等等方面。
由于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特殊性,使得學(xué)生產(chǎn)生一種心理,認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)不重要,重要的是記憶住理論知識,使得學(xué)生在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)隨意走動(dòng),不專心做實(shí)驗(yàn),甚至是交頭接耳互相談?wù)摕o關(guān)課堂的話題,嚴(yán)重影響課堂秩序,加上學(xué)生在課前也不進(jìn)行預(yù)習(xí)工作,導(dǎo)致課堂上教師的實(shí)驗(yàn)操作步驟無法吃透,長期以往,學(xué)生在進(jìn)行期末考試時(shí),發(fā)現(xiàn)許多實(shí)驗(yàn)步驟課本上都有,但是到自己實(shí)際操作時(shí)就忘記流程和步驟,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的失敗,無法得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,久而久之,缺乏對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的興趣,學(xué)習(xí)效率得不到提高,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂就無法正常進(jìn)行下去,因此教師需要合理引導(dǎo)學(xué)生建立正確的認(rèn)識,重視無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的作用,從而真正把精力集中到課堂上來,提高學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,只有這樣才能真正提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。
2合理安排無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時(shí),選擇先易后難的實(shí)驗(yàn)教材,讓學(xué)生在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)有個(gè)難易程度的轉(zhuǎn)換,通過一些簡單好操作的實(shí)驗(yàn)來增強(qiáng)學(xué)生的自信心,從而更加愿意更深層次的去鉆研無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程。特別是在進(jìn)行一些基礎(chǔ)操作時(shí),教師需要合理安排好順序,先將基礎(chǔ)要領(lǐng)實(shí)驗(yàn)程序給學(xué)生交代清楚,教會(huì)基礎(chǔ)操作時(shí),在進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)相對來說會(huì)輕松許多。將基礎(chǔ)操作要領(lǐng)教會(huì)以后,可適度根據(jù)教材和教學(xué)大綱的要求進(jìn)行更新和變化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不要多次出現(xiàn)重復(fù)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),同時(shí)還可以在安排一些相類似的化學(xué)元素,讓兩者在實(shí)驗(yàn)時(shí)有個(gè)很好的銜接作用,如在進(jìn)行氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)時(shí),在做完一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)后,緊接著進(jìn)行氧化鐵的化學(xué)實(shí)驗(yàn),讓二者實(shí)驗(yàn)之間有個(gè)很好的銜接,也正好給學(xué)生進(jìn)行很好的比較,觀察在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),二者有何異同點(diǎn),從而加深學(xué)生對氧化鐵的印象,增強(qiáng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力。
3加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的演示
對于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生一開始就進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有時(shí)會(huì)不知所措,也不清楚具體的實(shí)驗(yàn)流程,導(dǎo)致課堂上的實(shí)驗(yàn)效率比較低,因此教師在進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以先進(jìn)行模擬操作,對一些簡單基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)步驟加以演示,讓學(xué)生看清和了解具體流程后自己進(jìn)行實(shí)際操作,這樣學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)就會(huì)有示范可借鑒,不會(huì)手忙腳亂,使得無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂效率大大提高。特別是在學(xué)生遇到一些難點(diǎn)地方,教師可以讓學(xué)生集中匯總,然后結(jié)合學(xué)生的難點(diǎn)進(jìn)行歸類,選擇有代表性的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行演示,幫助學(xué)生解決在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中的困難,克服實(shí)驗(yàn)過程中的每個(gè)問題,這樣學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力得到大大提升。教師還可以進(jìn)行鼓勵(lì)式實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓舞學(xué)生在原有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新,提高實(shí)驗(yàn)課堂的有效性,真正讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)化學(xué)知識的樂趣,從而培養(yǎng)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣,更加愿意開展實(shí)驗(yàn)課堂比賽,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)課程的有序進(jìn)行。
4增強(qiáng)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容
在大學(xué)里進(jìn)行無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂時(shí),許多實(shí)驗(yàn)題材的進(jìn)行大多是為證明化學(xué)理論知識,幫助學(xué)生更好的理解化學(xué)原理,從而真正掌握化學(xué)原理的來龍去脈,幫組學(xué)生理解化學(xué)知識,從而更加感受到化學(xué)的魅力。教師在進(jìn)行這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí),需要有個(gè)難易的梯度,保證讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),用一些簡單的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,讓學(xué)生真正理解理論知識,從而更好的在實(shí)踐中運(yùn)用這些理論知識,解決實(shí)際生活中遇到的化學(xué)問題,增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性。
5改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的考核方法
實(shí)驗(yàn)技能的高與低很大程度上取決于學(xué)生在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上的學(xué)習(xí)效率,學(xué)生要想更好的步入社會(huì),就需要有高超的實(shí)驗(yàn)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(dòng)手能力需要學(xué)生和教師共同努力,教師需要制定出符合實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)教案,具有一定的目的性對學(xué)生進(jìn)行有針對性的創(chuàng)新能力培養(yǎng),學(xué)生更需要主動(dòng)積極的參與到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中來,學(xué)會(huì)獨(dú)立自主的進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。然后教師根據(jù)學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行合理的評價(jià)和考核,在考核過程中,一定要建立合理的考核機(jī)制,通過民主的方式進(jìn)行考核,多多聽取學(xué)生的意見和建議,確保實(shí)驗(yàn)課堂的有效性,在給予學(xué)生合理的評價(jià)之后,教師多多進(jìn)行鼓勵(lì),從而激發(fā)學(xué)生的興趣,真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。
6結(jié)語