如何提高化學轉化率范文

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篇1

關鍵詞：高職 旅游管理 提升 普通話水平

中圖分類號：G712 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.166

1 旅游管理專業學生普通話水平現狀分析

1.1 高職類學校忽視旅游管理專業學生普通話口語表達能力

目前國家非常重視各地普通話水平的提高，而高職類學校卻忽視了旅游管理學生普通話口語表達能力的培養，許多學校不為旅游管理專業開設普通話課程，或僅在全校開設一個班的公共選修課，遠遠滿足不了學生學習普通話的欲望與提高普通話水平的要求。殊不知，這在一定程度上影響到旅游管理專業學生考取導游證，遏制了學生綜合素質的提升。

1.2 高職旅游管理專業學生學習普通話積極性不高

由于學校層面對普通話課程重視不夠，學生學習時間不夠，無法了解國家對普通話制定的各種法律法規，領略不到社會行業對普通話水平的要求。學生意識不到自身普通話水平對其就業有影響，對其事業的可持續發展有影響，自覺學習普通話的積極性不高。

1.3 游客對導游員的講解服務評價度不高

由于許多地方的導游員在為旅游講解時使用的普通話或多或少帶有方言，甚至有的導游員普通話方言味濃重，講解時經常讓游客產生歧義，甚至難以聽懂，游客對導游員的講解服務評價度不高。

2 旅游管理專業學生提高普通話水平的重要性

2.1 政府高度重視

國家十分重視普通話的推廣工作，將推廣普通話工作納入政府工作之一，制定了一系列相關法律法規。我國《憲法》明確規定：“國家推廣全國通用的普通話。”[1]《中華人民共和國國家通用語言文字法》也明確提出：“提倡公共服務行業以普通話為服務用語。”[2]“普通話是我國黨政機關、團體、企事業單位干部在公務活動中必須使用的工作語言；是不同方言區以及國內不同民族之間人們的通用語言。”[3]廣西作為少數民族地區，在保護民族語言的同時，大力推廣普通話，各級政府全面開展推廣普通話的相關工作。

2.2 旅游管理者提高普通話水平的必要性

旅游行業是服務性行業，要求與顧客互動，所以服務人員必須具有良好的溝通、表達能力，特別是導游、計調員、酒店前臺接待、迎賓員、禮儀小姐等前線崗位，對服務人員的語言表達能力和交際能力要求更高。作為旅游管理工作者，可能要和全國甚至全世界不同語言的旅客交流、溝通。工作時用標準而流利的普通話與客戶交流，可以起到事半功倍的效果。如果普通話說不好，這會對工作造成很多不便，甚至會為工作帶來負面影響。提高普通話水平是提升旅游語言服務的關鍵，是高質量服務的一種表現。

2.3 導游員提高普通話水平的必要性

導游員能用一口標準而流利的普通話與游客交流確實在聽感上給人一種美的享受。使用標準的普通話語音為游客講解是接待國內游客的基本要求，讓游客聽懂解說詞也是導游講解的基礎。講解員講解時所使用的語言應該是為大多數游客所接受的規范性語音，但是許多導游員所使用的普通話或多或少帶有方言，甚至在講解時經常讓游客產生歧義，甚至難以聽懂。因此，講解時語音規范、發音正確，是優秀導游員的基本功，也是職業形象高素質體現之一，是羸得旅游者信任的第一步。

3 提升旅游管理專業學生普通話水平的策略

3.1 政府加大推普力度，提高從業人員普通話水平

在經濟飛速發展的今天，中國將成為世界上最大的旅游目的地國，旅游等服務業的從業人員的職業素養要求越來越高。政府更應加大推廣普通話的力度，加大普通話的培訓和測試工作，將普通話納入職業培訓范疇，投入一定資金對沒有達到普通話等級標準的從業人員進行培訓，并鼓勵員工積極參加普通話水平測試，通過測試促進普通話水平的提高，為今后的可持續發展打下良好基礎。采取 “培訓-測試-再培訓-再測試”的方式，切實提高從業人員普通話水平。

3.2 高職院校應高度重視普通話教學

各類高職院校要高度重視普通話課程教學，應將普通話納入公共基礎課程，對于與口語密切相關的（旅游、酒店、文秘、營銷、會計等）專業應將普通話作為專業基礎課程開設，加強課堂教學，不斷提升課程教學質量。結合豐富多彩的課外活動和社會實踐活動來提高高職旅游管理專業學生語言表達能力。

3.3 激發學習興趣

教師要改革普通話教學方法，激發學習興趣，授課前利用適當的眼神和體態語作聲情并茂的配樂朗誦、配樂解說，充分展示語言魅力；授課時采用學生喜愛的短劇、講笑話等形式，提高學習興趣；教給學生記少不記多、記聲旁類推、記聲韻配合規律等記憶方法，讓其輕松而快速地學好普通話。

3.4 突顯高職旅游管理專業普通話口語特色

有特色才有魅力，旅游專業的普通話教學要充分體現高職旅游專業的特點。[4]教師可以選擇有名的旅游景點，讓學生按照文字進行朗讀；或利用多媒體、模擬實訓中心等場所播放旅游景點的相關影片，讓學生隨著畫面的轉換進行解說；更可打破常規教學，在實踐環節教學中聘請歷屆有導游實踐經驗的學生為在校生講授實戰經驗，讓學生認識到自己語言表達能力不足，從而鼓勵學生提高普通話水平。

總之，高職旅游管理專業學生提高普通話水平對于他們將來的就業和發展以及全社會普通話的推廣都具有積極作用。

參考文獻：

[1]中華人民共和國憲法[EB/OL].http：///，2013-2-21.

[2]中華人民共和國國家通用語言文字法[EB/OL].http：///，2013-2-21.

[3]關于開展普通話水平測試工作的決定[A].普通話水平測試指南[M].南寧：廣西教育出版社，2001：3.

篇2

關鍵詞:化學平衡教學;考查維度

文章編號:1005-6629(2010)07-0004-05 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

化學平衡一直是高中化學最富有思維深度和理論價值的內容,但因其教學深、廣度難以把握,所以,容易出現因層次、難度設置不當而導致學生的思維混亂。而在新的課程標準和新的高考形勢下,考查平衡問題又有了新的動向。此時,若一味的借用過去成熟的教學思想和套路是行不通的。根據對近幾年高考趨勢的分析和平衡理論的深入理解,筆者認為,選修階段化學平衡教學成功的關鍵在于做到“適度”和“有序”。

1 從近幾年高考動向看化學平衡教學的“度”

全面分析對比近三年全國各地高考試題,無論是否實施新課程的省份與地區,有些“度”的把握是一致的。

1.1 一些舊課程中的傳統難題近乎絕跡

(1)等效平衡問題考查的分值越來越少,三年來每年全國僅有一道選擇題,而且基本都在還沒有實施新課程的地區。即使是這兩年全國Ⅱ和北京的兩道題,也可以不必用到等效平衡的概念來解決,更不必要總結等效平衡的種種情況了。

(2)單純的計算問題,甚至是利用壓強變化、密度變化來進行的計算問題不再出現。

(3)對建立模型等解題技巧的考查基本不再出現。

其實,這些問題本身并不是平衡的核心和本質問題,主要是數學、模型等方法在平衡中的應用。他們增加了平衡問題的難度,而且使得擅長化學應用型思維的學生并不具有優勢。

1.2 應用型、信息型問題比重加大

(1)勒夏特列原理和平衡常數的應用,考查的分值非常大。具體來說是,各種因素對平衡狀態的影響,平衡會向哪個方向移動?原料利用率、產率會增大還是減小?平衡常數變大還是變小?新的平衡狀態是怎樣的?并且將結論應用到生產、生活的實例中,以體現化學科學的價值和學生學習化學的意義。

(2)更加重視對數據圖表等信息的分析歸納和加工。以前,圖像解析一直是平衡問題考查的重要方式,但近兩年又增加了通過數據變化趨勢分析問題、歸納反應特征,2009 年在全國Ⅱ、浙江、廣東卷中各有一大題,要求根據不同反應條件下的物理量變化來繪圖,對信息加工能力的要求更高了。

通過以上兩方面維度的分析,我們發現,新課程平衡問題不是難度上的增大或減小,也不是知識點的簡單增減,而是對學生能力培養目標的變化,即淡化技巧訓練、題型歸類,強化對問題本質的理解,加強對應用能力、創新能力的培養,旨在培養真正具有“化學學科素養”的人才。

2教學中如何使學生能力循“序”漸進

通過上述分析,可以發現,面向新的高考,實施題海戰術不斷訓練解題技巧將徒勞無獲,學生在面對各種新的情境時會無所適從。在選修階段,學生是初學平衡理論,而不是復習,所以,應該打好理論基礎,創設富有層次、維度適當的問題情境,使學生在理論應用和創造中實現能力的逐步提升。

為此,我們將平衡問題按照學生的接受能力和知識的內在邏輯進行分層,逐一落實。

2.1認識化學平衡狀態

不知道什么樣的狀態是平衡狀態,不知道何時能到達平衡,就談不上判斷平衡的移動以及勒夏特列原理的應用。要準確地認識平衡狀態,知道平衡是如何建立的,需要儲備以下兩項知識:

(1)學生要充分理解c、V、p、ω、ρ等物理量的含義及其變與不變的本質原因。因此,必須先復習c、V、p、ω這些物理量,知道它們的基本公式;對于壓強p,我們可以不引入理想氣體狀態方程,但要了解在等溫等容的容器中,壓強與物質的量成正比,理解恒溫恒壓的原理。而對于ф(體積分數)雖然概念陌生,但在學習阿伏伽德羅定律時已經理解了,此時只是進一步提升。定量問題正好是必修化學的薄弱環節,一般的學生會感到很混亂和害怕,所以,此時加以總結,會增強學生學習后續內容的自信心。

例1: 一定溫度下2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), 在10 L容器中加入5 mol SO2和3 mol O2,當反應達到平衡時,有3 mol SO2發生了反應,則:平衡時SO3的量為__________、體積分數為__________。氣體壓強變為原來的___________。氣體密度比原來__________。

答案:3 mol;46.15 %;81.25 %;相等。

(2)能全面地分析發生化學反應過程中,究竟哪些物理量會發生變化?變化趨勢是怎樣的?最后怎樣趨于動態的平衡。

例2:(由2008 年江蘇卷改編)將一定量的SO2和含0.7 mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中,550 ℃時,在催化劑作用下發生反應:2SO2+O2 2SO3(正反應放熱)。請回答:在到達平衡之前,隨著反應向右進行,下列物理量是否發生變化,怎樣變化:

a. SO3的濃度_____b. SO2百分含量_____

c. SO2的消耗速率____ d. SO3的生成速率____

e.容器中氣體的壓強__________

f.容器中混合氣體的密度_________

答案:a.增大;b.減少;c.減小;d.增大;e.減小;f.不變。

2.2理解化學平衡移動

有時,我們發現學生經過了大量的習題訓練之后,往往會犯一些非常低級的錯誤,甚至不會判斷平衡移動方向。 很顯然,這種情況的出現,是因為學生在開始學習時就沒有抓住問題的本質。因此,在學習勒夏特列原理時,一定要從本質上來解釋,注意問題設計的層次性,先打好基礎,實現學生能力的螺旋式上升,而不是讓學生死記住一些結論。

我們把化學平衡移動教學分為以下幾個層次:

(1)通過典型實驗,認識外界因素對化學平衡的影響,了解平衡發生移動的外在特征,能結合溫度、濃度、壓強的變化,將勒夏特列原理的表述具體化。

如人教版選修4關于和平衡體系的實驗,根據該實驗[1], 可以設計下列問題讓學生思考:

例3: 對于如下反應:2NO2(g)N2O4(g)ΔH

答案:(1)變深; 發生了移動; 無色N2O4(g)濃度減小, 紅棕色NO2(g)濃度增大。 (2)到達了新的平衡狀態;維持溫度不變,氣體的顏色不再改變;(3)吸熱反應。

(2)微觀解釋化學平衡為何可以移動。

例4:對于如下反應:2NO2(g)N2O4(g)ΔH

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答案:瞬間增大;瞬間增大;正反應速率逐漸增大,逆反應速率逐漸減小,直至二者相等。v-t圖見圖1。

通過對于多個實驗的剖析,我們可以得出化學平衡移動的實質原因與判斷標準:v正與 v逆的大小比較。

(3)舉出一些實例,讓學生分析化學平衡將會怎樣移動,并寫出分析的步驟。

例5:光照黃綠色的氯水一段時間,現象是_______,說明平衡向____方向移動了。改變的條件是_______,移動的原因是_________________,請畫出從原平衡到新平衡的v-t圖。

答案:氯水顏色逐漸變淺;正方向;光照使HClO濃度降低;在Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡體系中,生成物的濃度降低,使平衡向右移動。v-t關系如圖2所示。

2.3理解平衡常數及其價值

筆者曾經用物理化學專家高盤良教授的話對學生隆重介紹化學平衡常數。他說:“勒夏特列原理是經驗性的原理沒有理論基礎,是定性的規律沒有定量的計算。它的科學的、嚴格的表述是:均相、封閉體系,當只有某一個因素改變時,平衡會向抵消外來因素改變的方向移動。如果違反了這個前提,可能會得到錯誤的結論。所以,勒夏特列原理并不是普遍遵守、什么情況下都可以用的。”而“平衡常數是建立在嚴謹的理論基礎之上的, 是熱力學理論解決化學平衡問題的偉大成果。無論在理論上還是指導實踐中,都發揮著巨大的作用。利用平衡常數判斷平衡移動方向,不管是開放體系還是混相體系,不管是單一因素還是多因素,都是可以使用,因此,它可以解決更廣泛的問題。[2]” 然后,給學生介紹平衡常數,并通過計算得出各種結論,最后,總結勒夏特列原理。

這段話雖然很長,但是學生聽得很認真、安靜。學生很需要教師幫他們整理一下所學理論的優勢、局限性和相互關系。

因此,我們的教學應能讓學生感受到平衡常數的重要價值,并學會應用。

(1)一定溫度下,將濃度商的數值與平衡常數進行比較,理解平衡狀態的建立過程或判斷平衡移動的方向。還可以利用平衡常數計算新的投料狀況下的原料轉化率。

例6:高爐煉鐵中發生的基本反應如下: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)H>0;其平衡常數可表達為: K=c(CO2)/c(CO), 已知1100 ℃時, K=0.263, 此時, 測得高爐中c(CO2)=0.025 mol?L-1,c(CO)=0.1 mol ?L-1,在這種情況下,該反應是否處于平衡狀態?__________(填“是”或“否”),此時化學反應向__________方向進行,其原因是__________。

答案:否;正反應;此時濃度商Qc= c(CO2)/c(CO)=0.25, Qc

例7: (2007 年廣東卷)黃鐵礦(主要成分為FeS2)是工業制取硫酸的重要原料,其煅燒產物為SO2和Fe3O4。將0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容積為1 L的密閉容器中, 反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一定條件下達到平衡,測得c(SO3)=0.040 mol?L-1。計算該條件下反應的平衡常數K和SO2的平衡轉化率。

答案:1.6×103 L?mol; 80 %。

(2)另外,既然平衡常數比勒夏特列原理更加普適,我們可以將曾經定性判斷的問題拿來改編,通過平衡常數的定量計算來驗證原來通過勒夏特列原理定性得到的結論。

例8:已知CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g), 800 ℃ K=1.0; 求恒溫恒容體系中, 用c(CO):c(H2O)=1:1或1:4開始,達到平衡時CO的轉化率。 當 c(CO):c(H2O)= 1:n時呢?通過對兩平衡中CO和H2O(g)的轉化率的對比,能說明什么?

答案:c(CO):c(H2O)=1:1時, CO轉化率為50 %,H2O轉化率為50 %; c(CO):c(H2O)=1:4時, CO轉化率為80 %,H2O轉化率為20 %;當c(CO):c(H2O)=1:n 時, CO轉化率更大,但不可能為100 %,H2O轉化率更小,但不可能為0。

說明: 提高一種反應物的濃度,可以提高另一種反應物的轉化率,其自身轉化率下降, 但并非呈直線性變化關系。

以上結論若通過勒夏特列原理憑空推理,恐怕是很難讓學生信服的。

2.4 應用平衡理論創造性地解決問題

(1)解決實驗或生產實際中的問題

必修和選修4是高考的重點,我們將必修中不能深入探討的可逆反應拿來作為實例,用化學反應速率和化學平衡的理論加以解釋與深化,可以加強學生對理論的理解與應用,同時可以使新課程中被削弱的元素化合物知識得以豐富和提升。

例9:氯氣與水反應, Cl2+H2O H++Cl-+HClO達平衡后, A. 加入氫氧化鈉發生什么反應?B. 久置氯水的成分是什么?為什么?C. 次氯酸鈉中加濃鹽酸會發生什么反應?D. 為什么氯氣難溶于飽和食鹽水?E. 加入NaHCO3固體, c(HClO)將如何變化?

答案:A. 加入氫氧化鈉,中和生成物中的酸,是平衡向右移動,最終生成NaCl和NaClO;B. 久置氯水的成分是稀鹽酸,因為HClO逐漸分解,使平衡向右移,最終都變成稀鹽酸;C. 次氯酸鈉中加濃鹽酸,相當于上述平衡中生成物濃度變大,使平衡向左移動,會產生氯氣;D. 飽和食鹽水中c(Cl-)較大,相當于增加了上述平衡中生成物的濃度,使平衡向左移動,抑制氯氣的溶解;E. 加入NaHCO3 固體,鹽酸會與NaHCO3反應, c(H+)下降,使平衡向右移動, c(HClO)增加。

勒夏特列原理在化學與技術問題中的應用能體現化學反應原理的學習意義和理論價值。化學反應速率可解決反應的快慢問題,平衡理論可解決轉化率問題,綜合考慮二者,才能提高工業產品的產量。化學因此而顯現魅力。因此,我們在教學時一定要重視,并讓學生感受到樂趣。

例10:接觸法制硫酸的核心反應是

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), H

(1)生產中用過量的空氣能使SO2的轉化率____(填“增大”、“減小”、“不變”),該反應為何在常壓下進行___________________,選擇400 ℃的主要原因是_______________。

(2)圖3中表示的是反應過程中,體系內各物質濃度的變化情況。t2～t3時曲線發生變化的原因是________________,t2時二氧化硫的轉化率是_______________;該溫度下,該反應的平衡常數為___________;升高溫度,K值將_______(選填“增大”、“減小”、“不變”)。

(3)若在t4時將氧氣的濃度增大0.1 mol?L-1,請按要求在圖3畫出變化情況。

另外,工業生產常常不同于我們習題中的理想狀況,比如有時會中途改變投料,我們應該設計一些實際問題讓學生思考。

(4)若在t2-t3中的某一時間點將氧氣的濃度增大0.1 mol?L-1,又如何用圖像表示其變化呢?

答案:(1)增大,常壓下已經有較大的反應速率和轉化率,可節約成本;該反應正方向是放熱反應,溫度太高會降低SO3的產率,溫度太低不利于催化劑的活性和反應速率的提高。(2)降低溫度;

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22.2%; 0.09L/mol; 減小。(3)見圖4。(4)見圖5。(要求:變化趨勢正確,且注意量的比例)

(2)解決圖像及數據信息問題

關于圖像解析題,要注意的是,一定不能讓學生感覺化學平衡圖像問題是一類新的問題。其實,問題的實質沒有發生變化,只不過改變了問題出現的形式,在解答時多了一點圖像解析的技巧。所以,不建議在進行專題教學時全面歸納各種圖像的類型和解題模式,不要去限制學生的思維,而應讓學生自己掌握普遍方法后具體問題具體分析。

我們更應該關注的是目前高考中的一個新興熱點難點問題,即要求學生自己繪制圖像,而且,目前教學素材并不是特別多,很多又是高考難點,解決起來障礙較多。所以,我們可以自己編制一點題,比如,將識別圖像題改為繪制圖像題,或對數據信息題進行變式訓練,學生只有深入理解了各條件下反應之間的關系,才能創造性地解決這類問題。

例11:(由2001年上海卷改編)某化學反應2A(g)

B(g)+D(g)在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0,反應物A的濃度(mol?L), 隨反應時間(min)的變化情況如下表1:

根據上述數據,完成下列填空:

(1)在實驗2,A的初始濃度c2=______mo?L-1,反應經20分鐘就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是_________________。

(2)設實驗3的反應速率為v3,實驗1的反應速率為v1,則v3________________v1(填>、=、、=、

(3)比較實驗4和實驗1,可推測該反應的正反應是__________反應(選填吸熱、放熱)理由是________________________________________。

(4)請畫出4次實驗中反應物A的濃度(mol?L-1)隨反應時間(min)變化的圖像。畫出3、4兩個反應中生成物B的濃度(mol?L-1)隨反應時間(min)的變化的圖像。

答案:(1)1.0;催化劑。(2)>>。(3)吸熱;比較實驗4和實驗1,發現投料相同,溫度升高時,反應物A的濃度減少,說明平衡向右移動了,即正反應是吸熱反應。(4)4個反應中反應物A的濃度(mol?L-1)隨反應時間(min)的變化的圖像見圖6,3、4兩個反應中生成物B的濃度(mol?L-1)隨反應時間(min)的變化的圖像見圖7所示。

綜上所述,選修“化學平衡”屬于教師引導下學生的探索學習,我們應該注意在適當時候設置維度與層次適當的問題,不要一開始就逾越學生的能力基礎、逾越科學知識本身的層次架構,而應循序漸進,使學生通過我們的問題設置能夠清晰地歸納出整個理論框架的內部結構關系,如速率與平衡的關系、勒沙特列原理與平衡常數的關系等等。然后在這樣的有效學習成果下進行創造。

參考文獻:

[1]人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書:化學.化學反應原理(選修4)[M].北京:人民教育出版社,2007

篇3

新課程元素化合物知識在教科書編排中更多地考慮知識內容的切入、難易程度等是否符合學生的認知心理特點,淡化了學科知識體系的系統性。在高三元素化合物的復習中,如何體現知識的系統性,體現元素化合物作為其他部分知識的載體功能,如何結合方法技巧,應用能力等方面訓練是提高復習效果的策略方法。

從化學課程內容以化學學習內容需要教師對化學課程與教科書內容理解化,然后轉化為適合學生化學學習特點的化學教學內容。布魯納認為,如果把教材組織成結構的形式,有助于學生記憶具體細節的知識。因此,教師在實際的化學課堂教學中,還需要從學生的角度,將化學教學內容以一定的形式呈現給學生。在元素化合物的復習中,本人認真研讀教科書和教輔資料,充分考慮各部分內容的特點,認為結合學生的知識基礎和思維能力,因地制宜應用“點、線、面”等腰三角形不同的策略方法,既呈現復習方法的靈活性、又提高復習內容的有效性。

1點

點即中心。就是以一種物質為中心,發散學習。

例如,水作為反應物的化學反應可以總結如下:

氧化還原反應

2線

線即線索。就是以某些物質的共同特征為線索,歸納學習。例如,我們可以以物質的顏色和一些物質特殊轉化關系為標準對物質和反應進行歸納總結。

以有顏色的物質為線索總結:

以一些特別的連續變化關系為線索總結:

ABCD

FeS2SSO2SO3H2SO4

H2SSSO2SO3H2SO4

CCOCO2H2CO3

NaNa2ONa2O2NaOH

NH3NONO2HNO3

FeFe2+Fe3+Fe(OH)3

AlAl3+Al(OH)3AlO2-

3 面

面即全面。布魯納認為,如果學生了解了基本概念和基本原理,有助于學生把學習內容遷移到其他情景中去。在元素化合物復習中,將元素化合物作為載體,滲透物質結構、性質、制法、實驗、環境、社會生活、計算等內容,進行綜合復習。充分發揮基本理論的指導作用,從不同角度分析、理解元素化合物知識。注重化學實驗在元素化合物復習中的重要作用,通過典型的實驗分析,加深對物質的感性認識,同時也提高以實驗手段解決、探究化學問題的能力。

在組織氨氣有關內容復習時,本人選擇各個方面的例題以充實基本化學知識,有助于學生學活元素化合物知識,提高應用能力。下面將展示五個方面的例證。

(1)認識物質結構、體會結構決定性質

問題1:請寫出氨的電子式、結構式、分子構型以及與氨具有相同電子數的微粒。

問題2:從某些方面看,氨與水相當;NH4+與H3O+(H+)相當;NH2-與OH-相當;NH2-(有時包括N3-)與O2-相當。已知下列反應都能發生,請完成化學方程式

(1)NH4Cl+KNH2_______________;

(2)NH4I+PbNh________________;

(3)K+NH3____________________;

(4)CaO+NH4Cl__________________。

(2)應用平均原理,解決生活實際問題

某些自來水廠在用液氯進行消毒處理時還加入少量液氨,其反應的化學方程式:NH3+HClO H2O+NH2Cl(一氯氨),NH2Cl較HClO穩定,試分析加液氨能延長液氯殺菌時間的原因。

(3)對比噴泉實驗,透過現象看本質。

問題1:用圖2裝置進行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發水上噴的操作是__________。該實驗的原理是_________。如果只提供如圖3的裝置,請說明引發噴泉的方法。

問題2:如圖4,實驗前a、b、c活塞均關閉。若要在該裝置中產生噴煙現象,其操作方法是______________。若要在該裝置中產生雙噴泉現象,其操作方法是________________。

問題3:引發噴泉的根本原因是什么,噴泉實驗成功的關鍵是什么?

(4)認真讀題審題,打破思維定勢。

合成氨工廠常通過測定反應前后混合氣體的密度來確定氨的轉化率。某工廠測得合成塔入口處N2、H2混合氣體的密度為0.5536 g?L-1(標況),合成塔出口處的混合氣體在相同條件下密度為0.693 g?L-1,求該合成氨廠N2的轉化率。

分析:本題若思維定勢,按N2、H2物質的量比1∶3計算,就得出錯誤的結果。若能理順題目的意思設N2、H2的物質的量分別為x mol、y mol,按照化學平衡題目起始量變化量平衡量三段式解題模式,應用兩個密度數據,問題就迎刃而解了。

(5)聯系社會問題,強化環保意識

社會問題、環境問題是個大話題。若是專門長篇大論地強加給學生,學生會覺得死板、枯燥乏味。而將這類問題滲透在日常的教學過程中,效果或許更好。一個簡單的題目也可以順便涉及到環境問題。例如,在消除汽車尾氣中有毒氣體的一種方法叫做氨吸收法,寫出該法除去NOx的化學方程式。

參考文獻:

[1]鄭長龍.論化學學習內容的內化[J].化學教學,2009,8:35～40.

篇4

【關鍵詞】分層次教學 高中化學

我校從2004年開始在各年級進行不同層次學生進行分班教學。將一部分學習主動性強且分析能力較強的學生組成一個班集體從而組織教學，稱之為“特保班”。其他程度相當的同學組建成一個班級，稱之為“平行班”。這樣便于教師有針對性的分層次教學。作為化學學科，如何運用教育學、心理學及化學專業知識技能使不同層次的學生能夠最終實現新課程標準提出的“知識與能力”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三維一體的教學目標，成為筆者不斷研究和努力的方向。通過幾年來的實踐，總結了一些經驗。主要包括以下幾個方面的內容。

一.根據不同程度學生認知策略的不同，有效的進行分層次的教學設計。

認知策略這一術語最初由布魯納于1956年在研究人工概念中提出。七十年代，加涅（R·Gagne）才在其學習結果分類中將認知策略作為一種可以習得的性能單獨列出。加涅將認知策略定義為：“內部組織化的技能，是學習者用以調節其注意、學習、記憶及思維過程的技能”。

本人在所在年級擔任一個特保班和一個平行班的教學工作。通常情況下，我在每一節課時前都會準備不同的教學設計，因為正如前面所以不同學生認識策略是不同的，程度較好的班級，學生們的學習主動性強，記憶力較好，上課不容易走神，所以在教學設計上本人更注重學習分析能力和知識遷移能力的培養，例如：對于實驗室制取氣體的裝置，在學習氨氣的實驗室制法時學生已掌握了氧氣的實驗室制法，因而氨氣的制取裝置就可與氧氣的制取裝置進行同化。在比較出它們制取裝置相同的原因，即知道了實驗室中制取氣體的反應物狀態、反應條件對反應裝置的要求之后，又可以進一步同化上升出固體與固體加熱反應制取氣體反應裝置的選取。同樣，固體與液體相互反應在加熱或不加熱條件下制取氣體裝置的選取，都可采用同化的策略學習。這不僅使新舊知識產生了聯系，鞏固了知識，而且從原理上進行了概括，利于知識的檢索和運用。而對于程度相對較弱的班級，就不能一味的從理論上分析，因為一部分學生注意力容易分散，理解能力有限，如剛才實驗室制氨氣的教學設計上本人就會選擇將反應原理，反應方程式結合實驗演示展示給學生，激發他們的學習興趣，而不是像程度較好的班級那樣知識不斷的遷移，這樣不同層次的學生都可以通過自身的努力，高效的掌握本節課所教授的內容，使他們學的更有興趣，更有自信。

二.利用不同教學設計中探究活動激發各個層次學習化學的興趣

興趣是學生力求探究某種事物或從事某種活動，并且具有強烈情緒色彩的意識傾向。它能使中學生對感興趣的東西給予優先注意，并使之一往情深地去研究它、掌握它。所以教學中激發學生的學習興趣，是調動其學習積極性的關鍵。由于種種原因，高中生的文化水平參差不齊，程度好的學生課堂參與性強，喜歡積極思考并竭盡全力去解決所提出的問題，而平行班的部分學生在課堂教學中缺乏參與意識，且學生個體間的差異性很大，給教學工作帶來諸多不便。 進行分層次教學之后，可以根據不同層次學生對化學知識程度興趣的差異進行有效的課堂教學。對于特保班我便采用開展科技活動，利用多媒體教室，放映一些與化學有關的影視作品；開展介紹學法的講座，以提高學習化學知識的效率；開展猜化學謎語，化學魔術等活動，提高學生學習化學的興趣，增長知識等.實踐表明，通過開展一系列有針對性的，趣味性的，形式多樣的課外活動，一方面使同學們增長知識，另一方面也使學生對化學科產生了濃厚的興趣，從而提高了學生學化學的主動性和積極性，為學生提供源源不斷的學習動力。平行班的學生主動力性弱，自覺度不高，不能像前者那樣給與極大的自由，我便利用多媒體教學軟件中豐富多彩、引人入勝的視頻圖像，優美動聽的音樂 ，色彩鮮艷的圖片，生動活潑的文本文件等資料，吸引學生聽看動手和思考問題的興奮點，對這些因素加以綜合應用加上及時講解明顯大大的激發學生學習的興趣，提高學習的主動性和積極性，從而提高課堂的教學效果。 從2010年至今我的兩個教學實驗班教學效果明顯，特別是其中的平行班始終名列年段前茅。

三.通過不同方式的比較辨析使不同層次的學生都學會總結規律，從而更好的掌握化學知識。

在化學的學習中，學生往往感到困難的是知識點多、概念抽象、記憶困難。他們常常將一些概念混淆，其原因是他們對概念的認識只停留在表面的感性記憶上，并沒真正地理解和掌握，當他們再學習語意和字意相近的概念（如原子和元素、同位素和同素異形體、電離和電解、純凈物和化合物、同系物和同分異構體等）時，就會出現張冠李戴、不知所措的現象。為了避免這種情況的出現，在教學過程中應加強指導學生進行比較辨析，使學生理解這些易混概念的實質含義、使用范圍以及相互間的聯系。對一些有相互聯系且意義相反的概念，如氧化與還原反應、加成與消去反應、水解和酯化反應等，則可通過對比來加深學生對概念的理解和記憶。程度較好的班級本人會通過橫向和縱向共同比較辨析使學生深該掌握，如前面提到同位素和同素異形體的概念可以橫向的一并列出同分異構體、同系物和同種物質，即“五同”，讓學生分別列舉例子進行分析記憶，從實質上了解它們的不同，同時從無機跨越到了有機，這就是較高能力的要求。而別一層次班就先在無機范圍內的同位素和同素異形體進行詳細的比較，一個概念給出多個例子，讓學生能夠更形象，更直觀的掌握下來。如同素異形體將常出現的金剛石、石墨，紅磷、白磷，氧氣、臭氧，斜方硫、單斜硫等一一列舉出來，強化學生的概念的穩定性和清晰度。

四、找到正確的定位，攻破力所能及的“難題”

無論對于哪一類的學生，他們都會遇到自己的“難題”，但是如何正確的對待這些看似困難的題目，如何給自已定位，就是擺在不同程度學生面前的一個最關鍵的問題。在給兩個不同層次班級教授完新課之后，我會布置一部分相同的題目，同時再針對不同層次的學生進行不同題目的選擇，讓他們覺得自己通過努力都能理解并解決出來，增強他們的學習自信心和主動性。例如在學習完化學平衡一節課程之后，我會給不同班級相同的選擇題題目，然后針對不同層次的學生出一些相應的填空題。對于程度好的班級，選用的題目：

有兩只密閉容器A和B，A容器有一個可移動的活塞能使容器內保持恒壓，B容器保持恒容，起始時向這兩只容器中分別充入等量的、體積比為2∶1的S02與02的混合氣體，并使A和B容積相等（如右圖所示），在保持400℃的條件下使之發生如下反應：2S02（g）+O2 （g） 2S03（g），填寫下列空格：

①兩容器中的反應速率大小關系，反應開始時：_______；建立平衡過程中：_______。

②兩容器中反應達到平衡后S02的轉化率大小關系.

③達到平衡后，若向兩容器中通入少量且等量的氬氣，A容器化學平衡______，B容器化學平衡______（向正向移動、向逆向移動、不移動）。

④達平衡后，若向兩容器中通人等量的原反應氣體，達到新平衡時， A容器的S03體積分數_______，B容器中的S03體積分數_______（增大、減少、不變）。

此題將題干設置于恒溫恒壓兩種情境之下，通過一個可逆反應的實例綜合考查學生反應速率，轉化率和化學平衡移動等知識點。對學生綜合能力要求較高，所以可以作為特保班的課后能力題。

平行班選用的題目是：反應mA+nB pC在某溫度下達到平衡。

①若A、B、C都是氣體，減壓后正反應速率小于逆反應速率，則m、n、p的關系是______。

②若C為氣體，且m+ n =p，在加壓時化學平衡發生移動，則平衡必定向_____方向移動。

③如果在體系中增加或減少B的量，平衡不發生移動，則B肯定不能為_____態。

④若升高溫度，A的轉化率降低，則此反應的逆反應是_____熱反應

此題也考查到化學反應速率和化學平衡移動等知識點，但難度相對較小，只要課堂上能夠理解老師上課時所分析的概念和平衡移動的原理，應該能夠較為順利的解決問題，所以我選擇給平行班的學生使用。這樣通過不同的題目設計，讓學生在學和做中都體會到成功的快樂，只有這樣才能從根本上提高學生學習的興趣和積極性，讓化學知識轉化成素養。真正的掌握高中化學新課程中所提出的物質觀，轉化觀，微粒觀，守恒觀等化學的核心觀點。

參考文獻

[1]張楚廷.學習策略及其教學論意義[J].教育研究

[2]加涅，布里格斯，韋杰著.皮連生，龐維國譯.教學設計原理[M].上海：華東師范大學出版社

[3]劉超，探討化學教學中高級水平的學習認知策略及其能力培養[J]。化學教學

[4]費午華，淺談認知策略在化學教學中的應用[J]。化學教學

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國畫中未被渲染的部分稱為"留白"，它要求作畫者從大處著眼，精心布局謀篇，動筆之前成竹在胸、意在筆先，并從細處著手，需渲染處要濃墨重彩，需"留白"處要惜墨如金。課堂是當前學生學習的主戰場，要提高課堂效率，教師不妨借鑒一下國畫的"留白"藝術表現手法，給予學生充分合理的活動時間和探索空間，讓學生自己去感知、去體會、去思考、去探究。那么，在化學教學中，教師該如何"留白"，才能畫好點睛之筆呢？

1.“觸目橫斜千萬朵，賞心只有兩三枝”――精煉

知識的獲得，能力的培養，情感的體驗，都需要課堂留出足夠的時間讓學生去消化、領悟和體會。這就需要教師從語言、教學內容、選題、板書等各方面做好精煉的工作，才能給學生留下足夠"悟"的時間和空間。

1.1 語言精煉。按照信息論的觀點，如果可以用較少的信號單元表達的信息，卻用較多的信號單元來表達，則有一部分信號單元是冗余的，?@就會降低信息傳遞的效率。所以，課堂教學中教師的語言一定要精煉，清除垃圾語言、口頭禪和簡單的機械的重復，給"留白"騰出足夠的時間。例如鈉與水反應的現象，可以引導學生概括為"浮、熔、游、響、紅"（芙蓉又想紅），顯得簡單又好記。

1.2 內容精煉。教師要非常熟悉本節課的教學目標，設計教學過程要抓住重點、難點來展開。新教材相比老教材，多設計了呼之欲出卻又欲言又止的"空白"。這給教師創造性地設計教學策略提供了機會，也給學生積極探索，施展才華提供了機會。如在學習化學平衡時，利用教材設計的表格，讓學生通過簡單的計算，領悟化學平衡常數和轉化率分別與初始濃度的關系，教師只需稍加點撥即可，最后通過設問：一個化學反應，平衡常數越大，轉化率是否越大？讓學生真正弄清楚平衡常數與轉化率的區別。接下來學習電離平衡常數和電離度的時候，學生只需對知識稍加遷移即可，而無需教師著太多的墨。

1.3 選題精煉。理科的學習離不開一定量的課堂練習，而一節課的時間是有限的，如何讓學生在有限的時間里掌握好所學內容，就需要教師對課堂練習進行篩選和精煉。例如，在復習"弱電解質"時，拋出一個問題"寫出乙酸的電離方程式，設計實驗證明乙酸是弱酸"。頓時一石激起千層浪，學生紛紛提出各種方法，既復習了基礎知識，又鍛煉了思維能力。思維過程的展現，師生間的交流碰撞，方法的優化，對學生都不無裨益。

2."畫中之白，即畫中之畫，亦即畫外之畫"--有效提問

陶行知先生說過："發明千千萬，起點是一問……智者問得巧，愚者問得笨。"提問是"留白"的重要方式之一，教師通過提問或啟發學生提問，然后引導他們從多角度多方面思考分析問題，便構成了設疑和釋疑的情境。在課堂教學的各個環節都可以根據實際需要設計問題。

2.1 拋磚引玉，導入留白。例如學習必修一"碳酸鈉的性質與應用"時，教師可在一開始就介紹著名化學家侯德榜的故事："侯德榜在美國獲得博士學位后，看到我國制堿工業被一家美國公司壟斷后，立志為祖國制堿工業作出貢獻。回國后，侯德榜經過反復試驗，終于使潔白的純堿生產出來，結束了我國完全靠進口洋堿的歷史。后來，侯德榜又發明了聯合制堿法，被命名為"侯氏制堿法"。從此，中國制堿化學工業躍上世界舞臺。講完故事后提問：純堿是堿嗎？純堿有哪些性質？純堿有哪些用途？如何區別碳酸鈉和碳酸氫鈉？請帶著這些問題看書做實驗。在本課教學中，教師將主要時間留給了學生探究，只用故事和提問激發了他們探究的興趣，看似講得少，實際效果還不錯。當然在學生探究過程中適當的引導、評價和小結仍是必不可少的。

2.2 教學過程，設陷留白。學生在學習知識時，碰到有些結論往往會走進誤區，教師不妨設計幾個陷阱，讓學生先跳進去，然后通過學生自己的思考，輔以教師的引導讓他們再跳出來。如學習完電離平衡移動和水的離子積后，設問："往醋酸溶液中加水，溶液中的所有離子濃度是否都減少？"有些學生會說離子濃度均減少，原因是加水直接導致各離子濃度減少，平衡移動只不過是減弱了這種改變。這部分學生平衡移動知識掌握得還可以，但忽略了問題中的一個細節，"所有"兩字，這時教師可以再問"醋酸溶液除了醋酸溶質還有什么物質？"又一次將問題拋給他們，讓他們通過思考討論，再聯系所學的水的離子積的知識，問題就迎刃而解了。像這樣，同樣的結論，學生通過犯錯總結出來的記憶就要深刻得多。

3.“畫留三分白，生氣隨之發”――留白原則

3.1 適度性原則。留白要適度，一節課不能到處留白，這樣的留白就會流于形式，只會定格成簡單的一問一答，失去了主次，使創新思維追求的廣度和深度無法體現。教師設計的問題不能太復雜，不能太簡單，也不能跨度太大。

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我校應用化學綜合實驗設置了《甘草酸的提取》、《蘆丁的提取、精制與鑒定》、《二茂鐵及其衍生物的合成與色譜分離》、《水體自凈程度的指標》、《空氣中氮氧化物的日變化曲線》、《食品色素――莧菜紅的合成與表征》、《四碘化錫的制備》、《菠菜色素的提取與分離》、《乙醇氣相脫水制乙醚的動力學測試》、《格式試劑的生成及反應機理研究》等十個實驗。

探究式教學是指學生在學習知識、技能時，教師只給他們一些事例和問題，讓學生去獨立探究，自行發現并掌握相應原理和結論的一種方法。探究式教學以學生為主體，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯系，從中找出規律[2]。應用化學綜合實驗課程中實施探究式教學，有利于進一步激發學生興趣和潛能，強化學生對實驗內容和過程理解。我們對應用化學實驗的實驗內容進行了優化設計使之更適合于探究式教學。

一、有關天然產物提取分離的實驗

《甘草酸的提取》實驗側重于酸堿反應和水解反應在天然產物提取與分離的應用。甘草中除了含有甘草酸還含有甘草次酸、甘草黃酮等活性物質，教師在課前給學生提出的問題是如何在提取甘草酸的同時，能夠有效提取甘草次酸和甘草黃酮，提取甘草酸、甘草次酸和甘草黃酮應該如何控制條件，請同學預習應用化學實驗指導書和上網查閱相關資料，設計合理的提取方法和路線。《蘆丁的提取、精制與鑒定》實驗側重于有機溶劑萃取天然產物和重結晶提純天然產物。提取粗蘆丁常用的溶劑是沸水，精制蘆丁常用的溶劑是95%的乙醇，教師在課前給學生提出的問題是根據蘆丁的結果和溶解性能，提取粗蘆丁和精制蘆丁是否可以選擇其它溶劑，選擇其它溶劑對提取蘆丁的效率和精制蘆丁的效果有怎么樣的影響，請學生自行設計蘆丁性質和純度檢驗的方法。《菠菜色素的提取與分離、檢驗》側重于有機溶劑萃取天然產物與層析法分離、提純天然產物相結合，重點在于層析法分離胡蘿卜素、葉綠色、葉黃素的過程與方法。教師在課前給學生提出的問題是選用萃取和層析洗脫菠菜色素所用溶劑選擇依據是什么，層析柱的制作和使用有哪些注意事項，請學生思考最后如何檢驗得到色素的種類。通過以上探究問題的提出，學生通過探究實驗迅速掌握天然產物提取分離的常見方法，對天然產物化學的理論知識的理解和認識得到很大加深。

二、合成實驗

《二茂鐵及其衍生物的合成與色譜分離》實驗從初始原料逐步反應最終得到二茂鐵并提純。教師在課前告訴學生二茂鐵及其衍生物是一類具有特殊夾心結構的重要的化合物，率先發現二茂鐵具有夾心結構的兩位化學家因此獲得了諾貝爾化學獎。請同學們查閱二茂鐵的合成和結構分析相關文獻，設計適宜在實驗室內合成二茂鐵的實驗方法和路線。《食品色素――莧菜紅的合成》實驗依次要進行硝化反應、還原反應、磺化反應、重氮化與偶合反應。教師在課前給學生提出的問題是合成路線依次順序進行這些反應的原因是什么？初始原料不變是否可以設計新的合成方法、合成路線進行合成莧菜紅，不同的合成方法哪種更適宜用于生產食品色素。《四碘化錫的制備》實驗在應用化學綜合實驗的實驗指導書上只介紹一種乙酸-乙酸酐溶劑合成法，并且沒給出合成四碘化錫的適宜溫度。教師課前給學生提出問題是除了乙酸-乙酸酐合成法外，還可以使用哪些非水溶劑法合成四碘化錫，如何提高生成四碘化錫的轉化率，合成溫度控制到多少最為適宜，請學生參閱資料，設計實驗方案后，進行分組對照實驗探究和驗證自己的方案。

三、環境化學實驗

水體污染和自凈與所有人的健康息息相關，《水體自凈程度的指標》實驗并不需要教師提出過多的問題供學生思考，學生自發就去查閱資料設計分析水體污染和自凈測試的指標和方法。《空氣中氮氧化物的日變化曲線》實驗需要收集一整天空氣中氮氧化物并測定含量，教師在《空氣中氮氧化物的日變化曲線》課前給學生提出問題是自行設計便于收集和測定氮氧化物的小型裝置，要求學生使用自己設計制作的小型儀器收集和測定空氣的氮氧化物，并與使用專用儀器測定的結果相對照。很多學生設計制作的小型儀器測定結果與專用儀器的測定結果吻合度很高，學生為此興奮不已。

四、反應機理研究實驗

《乙醇氣相脫水制乙醚的動力學測試》實驗重點在于掌握研究反應器原理、使用，學習自動控制儀表的使用以及實時在線分析方法。學生對自動儀器的使用非常有興趣，教師只要給學生講解儀器用途和基本使用方法，并且給出《乙醇氣相脫水制乙醚的動力學測試》實驗的最終要求是測試出不同溫度下，反應的轉化率和反應速率，算出反應速率常數，得到溫度與反應速率的關聯式，學生通過自行探究都可以較好地得出結論。《格式試劑的生成及反應機理研究》實驗主要研究內容是格式試劑的反應機理，由于反應中間體存在時間很短，反應機理研究較為困難。教師在課前提出如何捕捉反應中間體并推測反應機理的問題，學生通過查閱文獻資料分析出了捕捉反應中間體的方法，并用自己的方法捕捉到反應中間體，進而分析出格式試劑的反應機理。

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關鍵詞：有機合成；真實性；習題情境；偽合成題

文章編號：1008-0546（2013）01-0083-02

中圖分類號：G633．8

文獻標識碼：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2013．01．033

有機合成題是近年江蘇高考命題的熱門題型，該題綜合考查學生有機化學基礎知識（如官能團的性質、反應條件等）和信息處理能力。各地模擬題中均出現了該題型，以提高學生應試水平，而這些合成題的真實性和科學性如何？本文以一道高考模擬題為例［該題流程及（1）～（4）小題略］進行簡要分析。

【例題】“逆合成分析法”創始人哈佛大學Corey在合成赤霉酸的時候需要用到螺環-烯酮，其利用對苯二酚作為主要原料的合成流程如下。

（5）寫出由苯酚制備1，4-環己二醇（）的合成路線圖（無機試劑任選）。合成路線圖示例如下：

CH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br

一、解題分析

本題是一道常見有機合成題，運用逆合成分析法易作如下分析：從目標產物1，4-環己二醇的結構分析，該物質是在環己烷的1，4位引入兩個羥基，要想實現該步轉化首先要在環己烷的a、b處（）各引入一個鹵原子，該步需通過1，3-環己二烯（）的1，4-加成實現（）；共軛二烯烴則需要通過環己烯（）先加成（與X2　）后消去（脫去2分子HX）制得，最后逆推至由苯酚催化加氫得到的環己醇發生消去反應制備環己烯。

由苯酚制備1，4-環己二醇包含了官能團數目及位置的變化，其中涉及了加成、消去、加成、消去、加成、加成及水解等7步反應，需要學生掌握逆合成分析法的合成思路（圖1）。根據高中階段所學基本有機反應，將圖1稍加變化便可得到下列流程圖，即該題的參考答案（圖2）。

二、題目素材的真實性分析

1.合成原料真實性分析

例題與人教版教材的一道課后習題［1］極為相似；二者最大的不同就是以環己烷作為基礎原料合成環己醇（A），而例題則用苯酚催化加氫的方法，這個看似微小的區別對命題真實性有影響嗎？

【選修5有機化學基礎　第三章第四節《有機合成》習題第2題】二乙酸-1，4-環己二酯可通過下列合成路線合成（路線圖見圖3，圖中D物質即例題的目標產物1，4-環己二醇），請你寫出各步反應的化學方程式，并指出反應類型。（提示：路線中（5）的反應可利用1，4-加成反應）。

用百度搜索引擎網絡搜索中間體環己醇（

）的合成方法有如下結果：環己醇生產方法主要為苯酚加氫法（例題即用該法）和環己烷氧化法。進入60年代，鑒于原料價格的因素，環己烷氧化法逐步取代了苯酚加氫法［3］。顯然例題的第1步反應即缺乏真實性和時代感。

2.合成步驟科學性分析

人教版選修5《有機合成》一節的“學與問［1］”欄目給出了一個思考題：

卡托普利為血管緊張素抑制劑，……各步反應的產率如下：

請計算該合成路線的總產率是多少？

就一般的有機合成而言，該流程圖中各步轉化率已經較高了，均在80%以上，而只經過四步的合成，該合成路線總產率也只有58.54%；再看例題的合成路線圖（圖2），共7步反應，假設各步產率為80%，其總產率只有20.97%。若按原路線提高各步產率意義不大，能否縮短合成步驟呢？

王洪軍博士2010年在《分子催化》曾發表文章《對苯二酚催化加氫制備1，4-環己二醇的研究》一文，該文主要研究以對苯二酚為基本原料發生催化加氫反應制備1，4-環己二醇，討論了Ru/C催化劑對對苯二酚加氫反應的反應條件的影響［2］。該方案的最大優點是反應步驟少（1步反應），在合適條件下，對苯二酚的轉化率達到了98.8%，目標產物的選擇性為77.7%。顯然，對苯二酚作為反應原料可以大大縮短合成步驟，提高反應產率。

三、有機合成命題建議

在近年江蘇高考、競賽（初賽）試題的引領下，各類模擬題中的有機合成題應運而生。命制該類試題最為缺乏的便是命題素材，而出于考查學生對基礎有機化學知識的掌握（如反應條件、官能團的性質等），教師往往會刻意編造出一些合成路線，但其命題素材的合理性和科學性卻有待商榷。倘若僅考慮知識點考查的全面性，會造就大量的偽合成試題的出現，這對形成學生的科學態度是有百害而無一利的，試題的真實性和可行性必需科學合理。

1.強調命題素材的真實性

有機合成是一項復雜的系統工程，其中原料選擇、反應原理、反應產率等諸多因素的考慮往往環環相扣，一條合適的合成路線是若干實踐小結出的結果，就一個反應溫度的確定或許要經過若干次的嘗試，所以我們在命題過程中不能憑空想象，盡量選用較成熟的合成路線；當然考慮到高中學生的知識面，我們要選擇反應原理簡單、熟悉，個別未知反應可以通過信息的形式給出，也能考查學生運用信息解決實際問題的能力。縱觀江蘇近年高考試題（表1），其中的合成路線素材均采自實際的化工實踐，其科學性不言而喻。

2.滿足實際操作的可行性

除了考慮合成背景的真實性以外，其具體操作的科學性也值得命題者認真考慮，如考慮原料及輔料的來源是否廣泛（價格、可持續性）、是否環境友好等；反應步驟、各步產率如何；目標產物是否有合成價值……

例如以甲苯為基本原料合成多種植物香精中含有的苯甲酸苯甲酯（又稱安息香芐酯，）是有機合成講解過程中的經典例題。倘若就高中階段的一般思維方式，我們定將選擇苯甲酸與苯甲醇在濃硫酸催化作用下發生酯化反應合成該物質，而該法中涉及到甲苯光鹵代產物的不確定性（是否均能發生一氯取代得到中間體氯化芐），催化劑的環保問題（濃硫酸等酸性廢液的處理）等實際問題是否需要考慮呢？查文獻可知，苯甲酸芐酯的合成有多條路線［5］，目前較適合工業化生產的合成方案是由苯甲酸鈉與氯化芐直接制取，鄧書平等就此考察了幾種相轉移催化劑的反應性能［6］，顯然理想模型與實際生產之間是有差距的。

總之，有機合成題的編制過程中除了考慮考查目標的達成，必要的文獻檢索是必需完成的，否則我們無從判斷試題的真實性和科學性。

參考文獻

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［4］　李光才，許良忠.對氯苯氧乙酸乙酯的合成［J］.天津化工，1999，（2）

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【關鍵詞】綠色化學技術；環境污染；治理；應用

引言

在二十一世紀，如何有效預防環境污染，確保生態環境持久平衡發展，是人類面臨的重大難題，生態環境的破壞已經達到了難以恢復的程度。針對我國當前國情，應當適當放慢經濟增長速度，將環境治理作為國家政府工作的重點。綠色化學是一門新型的化學種類，對污染物的處理基本實現了零排放，零污染，實現了廢物的最少排放。就目前形式來看，綠色化學技術有著十分廣闊的發展前景，國家政府需要加大研究力度，將綠色化學技術在全社會范圍內廣泛推廣開來。

1 綠色化學技術簡介

綠色化學是指在設計研究過程中沒有或者只有盡可能小的環境負作用的、且在技術上、經濟上具有著很強可行性的化學品或者化學過程的學科，通俗具體地講，綠色化學就是利用化學的技術方法來減少消滅那些對人類健康、環境安全和生態過程有害的產物。所以綠色化學又叫做環境無害化學、清潔化學或環境友好化學。綠色化學是實現污染預防的基本和重要的科學手段，包括合成、催化、分析等許多化學領域的內容。綠色化學的主要目標是實現有毒有害物質的零產生，零使用，是一門能夠在源頭上阻止污染的化學門類。

2 綠色化學技術的種類

總的概括，綠色化學技術主要包括以下幾種類型：

（1）生物技術。生物技術主要包括基因工程、細胞工程、酶工程和微生物工程，其最大特點在于能充分利用生物質資源，節約能源，實現清潔生產，并且實現一般化工技術難以實現的化工過程。

（2）膜技術。膜技術通常包括膜分離技術和膜催化技術。膜分離技術包含微濾、超濾、滲析、電滲析、納濾和反滲透、滲透蒸發、液膜等。膜分離技術具有成本低、能耗少、效率高、無污染、可回收有用物質等優點；膜催化反應可以“超平衡”地進行，提高反應的選擇性和原料的轉化率，節省資源，減少污染。

（3）催化技術。催化劑是化學工藝的基礎，是使許多化學反應實現工業應用的關鍵，酶的催化效率通常比無機化學催化劑高成百上千被，酶催化反應溫和，控制比較容易，且環境污染小。

（4）高級氧化技術。高級氧化技術主要包括紫外線法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等，將有機污染物進行氧化分解，完全轉化為水和二氧化碳。

（5）超聲波降解技術。超聲波使液相分子瞬間爆炸，產生強大的沖擊力，使所有的有機物在空化氣泡內發生化學鍵斷裂、高溫分解或自由基反應而使廢水中的有機污染物降解。

（6）等離子體技術。等離子體由最清潔的高能粒子組成，不會造成環境污染，對生態系統無不良影響，加上等離子體反應迅速，反應完全，使原料的轉化率大大提高。

（7）微波技術。微波技術能夠大大加快化學反應速率，縮短反應時間，而且操作簡單方便，產率很高。

3 綠色化學技術的特點

綠色化學技術的特點主要表現在以下幾個方面：

（1）綠色化學技術從源頭上有效防止了污染，最大限度的減少了污染的排放，甚至實現了零排放，采用的是無毒無害的原材料。

（2）綠色化學技術需要在無毒、安全無害的反應條件下進行化學反應，對反應條件的要求比較高。

（3）綠色化學反應所產生的物質對于自然環境是無污染的，能夠有效地提高資源能源的循環利用效率。

4 綠色化學技術在環境污染治理中的應用

4.1 綠色化學技術在大氣污染治理中的應用

大氣中的SO2 主要來自煤中含硫物經燃燒產生的產物，綠色化的煤炭生物脫硫技術是今后脫硫技術的發展方向。常用煤炭生物脫硫方法有生物浸出法、表面處理浮選法和微生物絮凝法等。將煤炭生物技術與非生物乳化技術相結合，提出煤炭脫硫的生物非生物綜合新技術，可縮短脫硫時間。在微生物菌種方面在基礎研究方面，一方面在采用馴化傳統菌種，另一方面還積極研究利用遺傳學技術，對脫硫微生物進行改良。

4.2 綠色化學技術在固體廢棄物污染治理中的應用

當前我國城市固體垃圾的處理主要是以無害化填埋和焚燒的方式來進行，無害化填埋對于土地資源來說是一個十分巨大的浪費，而且會嚴重污染土壤環境，而焚燒則會產生大量的有害氣體，如果不能處理好，將會造成對環境的二次污染。當前通過采用固體廢棄物電力氣化技術，能夠有效解決固體廢棄物污染問題，而且運行成本較低，能夠節約大量的資金，還能夠實現循環利用。

針對白色污染問題，通過燃燒等方法的處理會造成對空氣環境的污染，將綠色化學技術應用到塑料生產過程中，改善塑料結構，實現可降解生物塑料的生產是未來發展趨勢。

4.3 綠色化學技術在水污染治理中的應用

工業污水和城市生活污水是最重要的水環境污染源之一，利用綠色化學理念，實現對污水的零排處理，是未來的發展趨勢，當前我國自主研發的熱水鍋爐零排污技術在對污水處理的過程中有效地避免了可再生廢鹽水、煮爐水、沖洗水等廢水的排放，實現了廢水處理零排放。在對化學實驗廢液進行處理時，利用綠色化學技術，能夠對廢液進行有效中和，產生易處理、無污染的生成物，有效地減少了對環境的污染。農業生產中農藥化肥對于自然水體的污染也十分地嚴重，通過采用新型的綠色農藥，比如生物農藥、光活化農藥、現代化學農藥等，在保證使用效果的前提下能夠有效地減少環境污染，改善當前農業生產環境。

5 結束語

針對當前我國環境污染日益嚴重的狀況，需要采取必要的治理措施，來改善自然環境，綠色化學技術以其獨特的優勢，在未來環境污染治理中會有很廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1]李春喜，王京剛，王子鎬，魏暉，張朝軍；超聲波技術在污水處理中的應用與研究進展[J].環境污染治理技術與設備，2001（02）.

[2]顏海波，孫興富.電解和臭氧技術在染料廢水處理中的實踐[J].環境科學與管理，2006（07）

篇9

關鍵詞 熱電廠；鍋爐；節能措施

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）15-0179-01

2006年，我國把節能減排列為基本國策，國家開始重視對能源的節約和對環境的保護。節能與減排，兩者相互關聯，卻又相互獨立，節約能源與保護環境也一樣。本文對熱電廠鍋爐的節能措施分析，就是從“節能”與“減排”兩方面著手。

1 傳統熱電廠鍋爐的工作原理

熱電廠是功能是發電供熱，它利用鍋爐，將煤炭等化學能轉化成熱能，熱能一部分直接供熱，另一部分轉換成電能。傳統熱電廠鍋爐的工作原理是利用電能對鍋爐進行預熱，然后利用送風機向鍋爐里吹入煤粉等原料，煤粉等原料在鍋爐里充分燃燒，引風機則根據鍋爐的溫度、氣壓情況，將鍋爐內的空氣吸走，保持鍋爐溫度、氣壓維持在穩定值，鍋爐最后輸出可供利用的高溫蒸汽、高溫水等。

2 傳統熱電廠鍋爐的能量損耗問題

傳統熱電廠鍋爐在運行過程中，能量損耗主要來自于以下幾個方面：鍋爐預熱加熱、風機、排放物（廢水廢氣廢渣）。

1）鍋爐預熱加熱能量損耗：鍋爐預熱加熱所消耗的電能，占據鍋爐總電能消耗的55%，傳統鍋爐的功率因素低，對電能的利用率不高；隔熱效果差，對電能的損耗大。

2）風機能量損耗：風機分為送風機和引風機，送風機又一次風機和二次風機，一次風機是向鍋爐吹入煤粉和空氣，二次風機則是根據煤粉在鍋爐的燃燒情況，適時的吹入適量的空氣，使煤粉充分燃燒，所以在鍋爐工作過程中，二次風機會隨著煤粉的燃燒情況，頻繁的調節送風量。而傳統風機采用的是全壓輸出、擋板調控的方式，即風機以額定電壓滿負荷工作，輸出風量固定不變，在出風口設置擋板，根據風量需求，調整擋板的開合度。這樣的調控方式會造成大量的電能損耗。風機消耗的電能占據鍋爐總電能消耗的45%左右，而二次風機所消耗的電能占據風機總電能消耗的70%以上，在二次風機工作過程中，鍋爐低負荷運轉時，二次風機的電能耗損約為75%，鍋爐高負荷運轉時，二次風機的電能耗損約為25%。

3）排放物能量損耗：分析鍋爐工作原理，根據能量守恒定律可知，如果轉換的熱能少于煤炭等原料的化學能加上電能的總和，那么必定有一部分能量浪費了。而浪費的這部分能量，大多來自于廢水、廢氣、廢渣。廢水廢棄的排放，帶走了大量的熱能，使得熱能沒有充分被收集；廢渣的排放，帶走了大量的熱能和化學能，一方面化學能沒有得到充分轉換，另一方面熱能沒有得到充分收集。

3 熱電廠鍋爐的節能措施

分析傳統熱電廠鍋爐的能量損耗問題可知，要采取節能措施，就需要從兩方面入手，一個是節省設備的能量消耗，另一個是減少廢棄物的排放（廢水、廢棄、廢渣等）。

3.1 節省設備的能量消耗

1）改進鍋爐。鍋爐對于能量的利用率雖然達到了80%以上，但是仍存在改進的空間，對鍋爐的改進主要來自于兩方面：一方面是改進電路，提高鍋爐的加熱功率因素，使其對電能的轉換率更高；另一方面是改進鍋爐材質，增強鍋爐的保溫隔熱效果，避免鍋爐內部的熱能流失。

2）改進風機。全壓擋板式風機存在兩個問題，一個是功率因素低，即電能轉化成動能的轉化率不高；另一個是能量耗損嚴重，尤其是在鍋爐低負荷工作時，需要吹入的風量不多，但是風機依然是全壓運轉，多余的風量被擋板消耗了。可以采用高壓變頻技術對風機進行改進，高壓變頻技術能夠控制輸入電壓，從而控制電機的功率，通過控制電機功率，進而控制電機的轉速，調節風機的風量。而且使用單元串聯型高壓變頻器對風機進行改造，還能利用拓撲結構電路提高電機的功率因素。如此一來，功率因素提高，對電能的轉化率就得到了提升，同時避免擋板消耗風力。

如此一來，達到同樣的加熱效果，改進后的鍋爐和風機所消耗的能量更少，從而達到了節能的目的。

3.2 減少廢棄物的排放

減少廢棄物的排放是另一種意義上的“節能”，減排的手段包括：回收引風機吸走的高溫空氣，回收鍋爐排放的煙氣和廢渣余熱，回收冷凝水，等等。這些排放的廢棄物，往往攜帶著大量的熱能，根據能量守恒定律，這些熱能同樣來自于化學能和電能的轉化，所以，減少廢棄物排放，對廢棄物的余熱進行綜合利用，也是一種節能，節省了設備的初始能量投入。對低溫余熱的利用主要有以下三種方式。

1）熱能交換技術。回收熱電廠鍋爐中的煙氣余熱，利用其對煤粉等原料進行初步預熱，加快煤粉等原料在鍋爐中的燃燒速度；或者對其他鍋爐的空氣進行預熱，加快鍋爐內部溫度的提升。

2）熱能轉換技術。對回收的煙氣余熱，進行蒸汽化處理，從而利用蒸汽的氣壓，產生動力，為動力機械提供動能，產生機械能，利用機械能直接做功，或者產生電能，進行余熱發電。

3）利用溫差制冷制熱。利用回收的低溫煙氣，對溫度低于煙氣溫度的環境進行制熱，對溫度高于煙氣溫度的環境進行制冷。

如此一來，既減少了廢棄物的排放，保護了環境，又對能量進行了綜合利用，相當于節省了能源的消耗。

4 結束語

綜上所述，傳統電熱廠鍋爐存在大量的問題，主要集中在風機、鍋爐、排污這三者上。采用高壓變頻技術改進風機，對鍋爐電路和材料進行優化，綜合利用廢棄物的低溫余熱，是實現電熱廠鍋爐節能的有效措施。

參考文獻

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[4]范世祥，張宏，馬文哲，等.火電廠鍋爐運行過程中的節能措施探析[J].科技傳播，2013（19）：68-68，46.

作者簡介

篇10

This paper reviewed development of silicone softener technology, and introduced the synthesis of amino-modified silicone polyether block copolymer, relevant product quality and performance. Particularly, the synthesis reaction and key technology were also expounded. This type of products contains no banned substances, and improves technical performance of softener. Some problems in actual production can be solved with these softeners. The softeners are also good choice for dyeing and finishing plant to improve product quality.

由于含有許多羥基，一些纖維的分子鏈間存在很強的分子間作用力和氫鍵，這賦予了織物一定的強度和剛性。若要使織物柔軟，則應降低纖維分子間的作用力，使分子鏈段能夠運動。加入柔軟劑的目的是在纖維表面形成疏水基向外的反向吸附，降低纖維物質的動、靜摩擦因子，在纖維間形成非極性隔離，適當地限制或減少纖維分子間氫鍵，使分子鏈在應力作用下能夠發生相對滑移，令織物變得柔軟。

織物的柔軟性與漿料種類、印染工藝等因素有關。通常采用長纖維漿、低打漿度以降低纖維的結合強度和緊度，增加織物的彈性及可壓縮性，從而保證織物的柔軟。隨著人們生活品質的提高、對織物高柔軟性的追求以及在織物生產中二次纖維和短纖維的大量使用，柔軟性成為衡量織物品質的一個重要指標。在這種情況下，工廠開始借助化學助劑來改善織物的柔軟性。為了賦予織物平滑、柔軟等品質，工廠需使用包括柔軟劑在內的多種化學助劑對織物進行后整理加工。

織物柔軟劑一般要具有色淺、無臭、無毒、揮發性小、化學穩定性好等特點，可分為表面活性劑類、非表面活性劑類、反應型柔軟劑和高分子聚合物乳液四大類型柔軟劑。其中，聚硅氧類有機硅柔軟劑由于具有柔和、平滑、干爽等特點，且合成過程無毒、無污染，成本合理，因此得到大量使用。

聚硅氧類有機硅柔軟劑主鏈是一種易繞曲的螺旋形直鏈結構，十分柔順。通過與纖維之間的交聯以及聚硅氧烷在纖維表面和內部生成高聚合度的彈性網狀結構，使纖維之間的靜摩擦力系數下降，僅用很小的力就能使纖維滑動，令手感柔軟平滑。與其它不同的取代基相互配合，就能使產品獲得柔潤、平滑、干爽、柔和的效果，如：羥基能賦予柔軟性和性；胺基能賦予吸附性和柔軟性；聚醚能賦予吸濕性和柔軟性。從環保的觀點來看，聚硅氧類有機硅柔軟劑與動物機體無排異現象，無毒性，不對環境產生有害影響，很適用于纖維織物制品。

1 聚硅氧類有機硅柔軟劑的發展

上世紀50年代，美國Dow Corning（道康寧）公司首先把低分子量聚二甲基硅氧烷（結構式如圖 1）經乳化后制成乳液應用在纖維柔軟劑中，由于其結構中不含活性基團，使用時自身不發生交聯，也不與纖維發生反應，只是物理結合，柔軟處理后織物具有較高的柔軟性、平滑性、白度、耐高溫性，但耐久性較差。這類甲基硅油乳液柔軟劑現在已經基本被淘汰。

此后發展起來的為高分子量、端羥基的羥基硅油乳液織物柔軟劑（結構式如圖 2）。柔軟整理時，此類柔軟劑在催化劑的作用下在織物表面形成網狀交聯結構，柔軟效果顯著提升的同時，耐久性也顯著提高。由于具有陰離子、陽離子和非離子等多種類型，羥基硅油乳液柔軟劑的應用范圍得以拓寬。

為了適應高檔織物柔軟處理的需要，各種改性硅油蓬勃發展，氨基改性、環氧改性、聚醚改性、羧基改性、巰基改性、多基團改性應運而生，改性硅油特別是氨基改性硅油發展成為織物柔軟處理的主流品種得到廣泛應用。

氨基改性硅油的結構如圖3所示。

氨基的引入使硅油長分子鏈在纖維表面形成定向吸附和很好的取向度（如圖 4 所示），因此氨基改性硅油乳液柔軟處理后的織物其柔軟性、平滑性、耐久性以及彈性都有顯著的提升。

為了得到差異化的應用性能和風格，各種氨基改性方法被廣泛研究，例如用伯胺、仲胺、乙二胺、哌嗪、嗎啉、苯胺、環己胺、2，2，6，6-四甲基哌啶等等制成不同的氨基硅油乳液柔軟劑。如，環氧改性硅油（結構式如圖 5 所示）具有較好的反應活性，可與纖維素纖維牢固結合，經其處理的織物蓬松、耐洗、耐熱，不易泛黃。

羧基改性硅油（結構式如圖 6）用于天然纖維柔軟處理，能與纖維很好結合，可改善織物抗靜電性和吸濕性。

聚醚改性硅油（結構式如圖 7）也可改善織物的抗靜電性，但柔軟性明顯低于氨基改性或其它改性硅油。

為了提升聚醚硅油的性能，在聚醚改性的基礎上發展了聚醚、氨基共改性硅油（結構式如圖 8），柔軟效果有一定程度的提升，但仍不及氨基改性硅油。

在各類改性硅油柔軟劑中以氨基改性特別是雙氨基改性硅油（結構式如圖 9）的性能最好。

目前國內廣泛應用的各類氨基改性硅油乳液有：

（1）氨基改性硅油微乳液柔軟劑：用氨基偶聯劑（例如：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲（乙）氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲（乙）氧基硅烷等）與D4在堿性催化劑的作用下先制備氨基改性硅油，在用適當的乳化劑乳化制成氨基硅油微乳液。

（2）乳液聚合有機硅柔軟劑：以十二烷基苯磺酸為催化劑，用D4、氨基偶聯劑直接乳液聚合制備高分子量氨基硅油柔軟劑乳液（或微乳液），也有一定產量，但由于穩定性相對較差，應用領域受到限制。

（3）聚醚改性有機硅柔軟劑：以烯丙基聚醚與含氫硅油經硅氫加成反應制備成聚醚改性硅油，后來進一步發展成氨基、聚醚共改性有機硅柔軟劑；季銨化改性有機硅柔軟劑可改善織物的抗靜電性；環氧改性可提高織物的牢度。

國內外研究主要集中在：為適應織物個性化要求而開發新的多種不同結構的氨基偶聯劑；為達到差異化性能、避免APEO等環境激素，提升穩定性而開發與氨基硅油相適應的配套乳化劑；氨基酰化處理是為了降低黃變性；引入聚醚鏈段為提升親水性與穩定性。

近期，嵌段聚合改性氨基硅油研究成為熱點。有資料顯示，GE公司嵌段聚合改性氨基硅油結構式如圖10所示：

但由于聚醚梳狀改性影響了硅油分子與纖維之間的結合形式，使得其在提升親水性方面效果比較好，柔軟效果下降非常大，難以與單一的氨基改性硅油乳液相媲美，所以只能在部分手感要求不高的織物上使用。

各種改性硅油特別是氨基改性硅油仍然是目前纖維柔軟處理的主流品種。據估算國內用于柔軟整理的改性硅油年產量在20萬t左右，其中氨基改性硅油乳液約占80%。但氨基改性硅油通常以乳液形式應用，由于其本身表面張力極低，乳液容易破乳，導致柔軟處理時產生粘輥、硅油斑等難以修復的瑕疵。為了適應越來越高的環保要求，循環回用水的使用量越來越多，水質變差以后，粘輥現象更加嚴重。如何克服氨基硅油乳液在纖維整理加工過程中的破乳、粘輥問題成為印染行業迫切需要解決的關鍵共性技術問題。

據估計目前國內因為使用氨基改性硅油乳液導致印染布表面有硅油斑而變成難以回修的次品布損失達到數十億元、印染布回修用水達到100萬t以上，造成巨大經濟損失和環境治理壓力。傳化化工集團合成了一種具有良好自乳化性能，同時其柔軟整理效果可與傳統氨基改性硅油乳液相媲美的嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑，解決了目前印染行業氨基硅油微乳液不耐鹽、堿，容易破乳粘輥，進而造成印染布難以回修瑕疵的關鍵共性技術難題，對提升印染加工企業的正品率和附加值、降低生產成本、節能減排，以及提升行業的綜合競爭力具有重要意義。

嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑結構如圖11所示：

從上述的分子結構可以看出，改性分子結構由兩大部分組成，其中聚硅氧烷鏈段部分與氨基改性硅油結構基本一致，主要起到柔軟作用，而另一部分聚醚鏈段部分與氨基硅油微乳液中非離子乳化劑部分基本一致，主要起到自身乳化作用。把氨基聚硅氧烷和乳化功能線型結合在同一個大分子上，可以達到既保留氨基改性硅油優異的柔軟整理效果，同時又能自身乳化不會產生破乳、粘輥的問題，也克服了目前氨基硅油側鏈聚醚改性導致柔軟整理效果大幅度下降的問題。

2 嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑的合成

2.1 氨基封頭劑的合成

先將二氯代烷基四甲基二硅氧烷投入反應釜，氮氣置換，通入液氨，升溫攪拌，在一定壓力和溫度下反應至沸點，減壓脫除過量的氨氣，余下物料泵入精餾釜減壓精餾，提取氨基封頭劑。

氨基封頭劑的合成反應式見圖12：

氨基封頭劑合成的關鍵技術：

（1）最佳反應條件的優化：物料配比、反應溫度、壓力、催化劑用量等工藝條件篩選，保證較高的轉化率與產品得率，一方面降低分離難度，另一方面降低成本。

（2）分離提純工藝條件優化：為了得到高純度的半成品，必須對分離條件優化，同時對副產物做到循環利用，進一步降低成本，提高產品競爭力。

2.2 硅氧烷鏈段合成

將八甲基環四硅氧烷（D4）、氨基封頭劑和氫氧化鉀投入反應釜，氮氣置換，攪拌升溫反應完畢后降溫，用少量醋酸中和過濾硅氧烷鏈段。

硅氧烷鏈段合成反應式見圖13：

硅氧烷鏈段合成的關鍵技術：

（1）氨基偶聯劑以及氨基封頭劑的轉化率：反應的轉化率一定要比較高，否則殘余在半成品中的氨基偶聯劑或氨基封頭劑會在下一步反應中與環氧基團反應生成無效的雜質成分，進而影響嵌段聚合的物料配比以及分子量的有效控制。

（2）催化劑的脫除：堿性催化劑在反應后期必須脫除，否則會在下一步反應中導致環氧基團的開環，產生大量端羥基聚醚，進而影響嵌段聚合的物料配比以及分子量的有效控制。

（3）反應的最佳工藝條件：反應溫度、催化劑用量、物料配比等。

2.3 雙環氧封端聚醚的合成

將端羥基聚醚和環氧氯丙烷投入反應釜，攪拌升溫反應完畢后降溫，投入氫氧化鈉中和，過濾雙環氧封端聚醚。

雙環氧封端聚醚的合成反應式見圖14：

雙環氧封端聚醚合成的關鍵技術：

（1）環氧封端轉化率：封端率一定要高，尤其是含有大量單封端產物存在于半成品中會在下一步嵌段聚合過程中生成ABA型小分子量聚合物，進而得不到目標產物。

（2）最佳反應條件的優化：物料配比、反應溫度、壓力、催化劑用量等工藝條件篩選，保證較高的轉化率與產品得率，一方面降低分離難度，另一方面降低成本。

（3）分離提純工藝條件優化：為了得到高純度的半成品，必須對分離條件優化，確保高純度產物能夠滿足下一步聚合的要求。

2.4 嵌段聚合制備有機硅整理劑

將硅氧烷鏈段和雙環氧封端聚醚投入反應釜，氮氣置換，投入催化劑、溶劑攪拌升溫反應完畢后降溫，用醋酸調節至規定的pH值范圍，過濾即為成品。

嵌段聚合反應式見圖15：

嵌段聚合的關鍵技術：

（1）環氧基團與氨基反應轉化率：反應的轉化率一定要比較高，否則會影響實際參與反應的硅油鏈段與聚醚鏈段的比例，甚至得不到嵌段聚合大分子結構。選擇合適的催化劑、反應條件（溫度、時間、溶劑等）是實現高轉化率的關鍵。

（2）端氨基聚硅氧烷鏈段與端環氧聚醚鏈段的配比以及大分子分子量嚴格控制：如果配比控制不恰當得不到理想的嵌段聚合分子量，或者批次之間分子量差距比較大，產品質量不穩定。

（3）氨基改性聚硅氧烷鏈段分子量以及氨基改性程度的選擇：柔軟整理效果主要依靠氨基改性聚硅氧烷鏈段分子鏈段，適合的氨基改性比例以及分子量是影響整理效果的關鍵因素，必須針對紡織品整理要求加以選擇。

（4）聚醚鏈段的分子量以及EO、PO比例：聚醚鏈段主要起自乳化作用，不適合的分子量以及EO、PO比例難以起到良好的乳化效果，導致最終產品穩定性不佳，同時也影響柔軟整理效果。

2.5 嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑合成工藝流程

工藝流程圖如圖16所示：

3 質量指標及應用性能

3.1 質量指標

合成的嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑的質量指標如表 1 所示。

3.2 應用性能比較

普通氨基硅油乳液在加工整理過程中會因破乳問題而導致出現粘輥、硅油斑等難以修復的整理瑕疵，該柔軟劑能夠解決這一行業迫切需要解決的關鍵共性技術難題。同時，該柔軟劑能夠適應水質較差的循環回用水，并且符合環保和節能減排的要求。

嵌段聚醚氨基改性硅油柔軟劑含固量較高，可賦予織物較好的滑軟度和手感，黃變性能、耐凍性、耐熱性、及穩定性均好于同類產品，色變值和干濕摩擦牢度接近國內外先進產品。