前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)化學(xué)反應(yīng)論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

從知識的概括抽象程度來看，孤立的某一、兩個化學(xué)反應(yīng)的實(shí)例及其應(yīng)用往往價值有限。要使它們變得真正富有教育意義，就必須把它們納入到學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)中，需要把事實(shí)(實(shí)例)、概念和規(guī)律與化學(xué)觀念、學(xué)科中普適性更高的重要概念和方法，如物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的檢驗、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)的驗證等組合起來，讓學(xué)生能夠基于這些不同層次知識間的內(nèi)在聯(lián)系實(shí)現(xiàn)知識的拓展和知識結(jié)構(gòu)的改造(見圖1)，讓學(xué)生能夠從中領(lǐng)悟更有普遍意義、具有持久遷移價值的學(xué)科思想觀點(diǎn)與解決問題的思路和方法，以提升學(xué)生的化學(xué)思維水平。以“二氧化碳與堿的反應(yīng)”為載體來感悟?qū)W科中普適性更高的化學(xué)觀念、重要概念與方法，需要學(xué)生“穿越”事實(shí)，需要讓學(xué)生經(jīng)歷以事實(shí)、現(xiàn)象、規(guī)律為基礎(chǔ)的比較與分析、歸納與概括、觀點(diǎn)表達(dá)與質(zhì)疑等思維活動。這是實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識改造、完善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重要保障。例如，以二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁、二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)無明顯現(xiàn)象等內(nèi)容為認(rèn)識對象，圍繞“探究化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的證據(jù)”這一核心任務(wù)，需要引導(dǎo)學(xué)生利用聯(lián)系和變化的觀點(diǎn)，整合之前所學(xué)的相關(guān)知識，通過比較、分析、概括等思維過程，逐步完善相應(yīng)的分析思路與方法(見表1)。

2學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展與障礙分析

物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)與檢驗，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的驗證與物質(zhì)的變質(zhì)等內(nèi)容涉及的知識點(diǎn)多，其綜合性較強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)存在一定困難。表現(xiàn):少數(shù)學(xué)生對實(shí)驗現(xiàn)象的描述不準(zhǔn)確，對實(shí)驗原理的分析及化學(xué)方程式的書寫有錯誤;在有關(guān)實(shí)驗探究及方案設(shè)計方面，大多數(shù)學(xué)生沒有思路或思路混亂，對實(shí)驗過程的描述和分析不清楚等。多數(shù)學(xué)生能夠依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)對單一物質(zhì)進(jìn)行檢驗、解釋相關(guān)現(xiàn)象等，但對于相對復(fù)雜的問題，如兩種物質(zhì)同時存在如何檢驗?zāi)骋环N物質(zhì)時，想不到或不會分析排除干擾，不能將知識綜合運(yùn)用?；谏鲜龇治觯瑢W(xué)生在復(fù)習(xí)過程中需要發(fā)展的方面主要如下:①知識的鞏固與提升。以“二氧化碳與堿的反應(yīng)”為載體，將常見物質(zhì)(二氧化碳、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣)與上述反應(yīng)建立關(guān)聯(lián)，建立這幾種物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)、檢驗與轉(zhuǎn)化的認(rèn)識，幫助學(xué)生建立有聯(lián)系的知識，促進(jìn)知識的鞏固、整合與系統(tǒng)化。②分析思路與方法的完善。以二氧化碳與氫氧化鈉是否反應(yīng)為探究點(diǎn)，從驗證反應(yīng)物減少、驗證有新物質(zhì)生成兩個角度來探究反應(yīng)是否發(fā)生，在問題解決的過程中促進(jìn)學(xué)生完善分析思路與方法。③認(rèn)識角度的拓展，將知識應(yīng)用于解決較為復(fù)雜的問題。如，換個角度看“二氧化碳與堿的反應(yīng)”，引出氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，按照是否變質(zhì)、是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)等問題的探究，將常見的堿(氫氧化鈉)與鹽(碳酸鈉)的性質(zhì)、反應(yīng)與檢驗融入其中。物質(zhì)的檢驗需利用物質(zhì)的性質(zhì)差異來進(jìn)行。利用氫氧化鈉與碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)差異來分析和解決氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題(見表2)，可以幫助學(xué)生形成較為清晰的思考問題的路徑，有利于幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

3復(fù)習(xí)教學(xué)活動設(shè)計

(1)復(fù)習(xí)教學(xué)的整體思路基于上述分析，在“二氧化碳與堿的反應(yīng)”復(fù)習(xí)教學(xué)中，基于學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)與發(fā)展需要，從物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗、轉(zhuǎn)化(變質(zhì))以及化學(xué)反應(yīng)的驗證等多角度來深入認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)便成為復(fù)習(xí)的核心所在。為此，將“二氧化碳與堿的反應(yīng)”專題進(jìn)行整體復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計:第1課時，定性分析二氧化碳與堿的反應(yīng)，側(cè)重物質(zhì)檢驗、反應(yīng)發(fā)生的驗證以及堿的變質(zhì)問題;第2課時，定量分析二氧化碳與堿的反應(yīng)，解決實(shí)驗裝置的分析及實(shí)驗中某物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算等問題。(2)主要復(fù)習(xí)活動舉例以第1課時的教學(xué)為例。教學(xué)思路如下:(課的引入)二氧化碳與堿反應(yīng)的再認(rèn)識(任務(wù)1)探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液是否發(fā)生了反應(yīng)(任務(wù)2)分析堿的變質(zhì)問題(任務(wù)3)提升思路與方法，解決新的問題。任務(wù)1和任務(wù)2的設(shè)計，體現(xiàn)了同一問題的不同認(rèn)識角度，即通過檢驗生成物不僅能判斷氫氧化鈉溶液與二氧化碳是否發(fā)生了反應(yīng)，還能分析堿液是否變質(zhì)的問題。任務(wù)3的設(shè)計，注重在解決新的問題過程中，增進(jìn)學(xué)生的理解力，并形成應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)分析問題的思路和方法?，F(xiàn)就其中的主要活動設(shè)計簡要說明如下。任務(wù)1探究二氧化碳與氫氧化鈉是否發(fā)生了反應(yīng)［問題1］如何用實(shí)驗證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)?［素材1］2013年北京化學(xué)中考32題實(shí)驗裝置(見圖2)。［學(xué)生活動1］分析此裝置的特點(diǎn)及小氣球的作用。思考并討論:證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)需進(jìn)行的操作、相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象及發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)是什么。［設(shè)計意圖］利用圖2所示的實(shí)驗裝置，證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗操作依次為:第一步，將針管1中的氫氧化鈉溶液推入瓶中，氣球鼓起，發(fā)生的反應(yīng)是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O反應(yīng);第二步，將針管2中的稀鹽酸推入瓶中，溶液中有氣泡產(chǎn)生，氣球變癟，發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2;第三步，向外拉注射器3，澄清石灰水變渾濁，發(fā)生的反應(yīng)是CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O。以此作為教學(xué)素材，將反應(yīng)原理與實(shí)驗裝置、操作有機(jī)整合，指導(dǎo)學(xué)生如何看實(shí)驗裝置圖，如何在新的實(shí)驗情境中分析化學(xué)反應(yīng)，從而體會到如何利用化學(xué)反應(yīng)解釋現(xiàn)象、檢驗物質(zhì)、說明反應(yīng)的發(fā)生。［素材2］學(xué)生探究二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗微視頻。［問題2］想一想實(shí)驗還有需要完善的地方嗎?有哪些干擾因素?如何排除干擾?［學(xué)生活動2.1］觀看學(xué)生實(shí)驗視頻，思考和交流實(shí)驗探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)的思路:通過驗證生成物碳酸鈉的存在，即加酸有氣泡，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁，說明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反生了反應(yīng)。討論和分析實(shí)驗的干擾物質(zhì)及排除方法:瓶中有可能存在沒有反應(yīng)完的二氧化碳。而要排除瓶中二氧化碳的干擾，需在推入鹽酸前，先向外拉注射器3。若無明顯現(xiàn)象，說明瓶中二氧化碳已完全反應(yīng)。［追問］設(shè)計實(shí)驗通過氣壓差能否驗證二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)?［學(xué)生活動2.2］思考并交流需排除氫氧化鈉溶液中水的干擾，學(xué)生能想到做對比和控制變量的實(shí)驗。觀看用氫氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)的視頻，說明通過證明二氧化碳減少，產(chǎn)生氣壓差也能證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)發(fā)生。［方法提升］在互動交流中師生共同總結(jié)檢驗無明顯現(xiàn)象反應(yīng)發(fā)生的方法。［設(shè)計意圖］播放學(xué)生實(shí)驗的微視頻，將實(shí)驗原理、裝置的理論分析與學(xué)生探究實(shí)驗的實(shí)踐相結(jié)合，能有效地激發(fā)學(xué)生新的學(xué)習(xí)。利用連續(xù)性的問題引導(dǎo)學(xué)生思考、討論和交流，讓學(xué)生參與實(shí)驗探究的全過程。一方面幫助學(xué)生理清檢驗無明顯現(xiàn)象反應(yīng)發(fā)生的思路，即可以從驗證反應(yīng)物的減少、驗證有新物質(zhì)生成兩個角度來考慮;另一方面引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)驗證實(shí)驗中的干擾因素并考慮如何排除干擾，在問題分析與解決的過程中提升化學(xué)思維，培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)和發(fā)散性。任務(wù)2對氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的探究［素材3］一瓶久置的氫氧化鈉溶液。［學(xué)生活動3.1］思考久置的氫氧化鈉溶液有可能發(fā)生的變化:氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳可能發(fā)生了反應(yīng)。［問題3］如何檢驗這瓶氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)及變質(zhì)的程度呢?［學(xué)生活動3.2］思考如何來分析氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，設(shè)計相應(yīng)的實(shí)驗方案并完成學(xué)案中的相關(guān)內(nèi)容。［追問］若證明氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)，如何排除碳酸鈉對氫氧化鈉檢驗的干擾?［學(xué)生活動3.3］交流完成的學(xué)案(見表3)及設(shè)計的實(shí)驗方案(見表4)。小資料:①碳酸鈉俗稱純堿，其水溶液呈堿性。②CaCl2溶液呈中性，CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl［方法提升］在互動交流中師生共同總結(jié)判斷堿液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的方法。［設(shè)計意圖］提出氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題，給學(xué)生一個新的視角，通過分析與討論，讓學(xué)生體會到通過檢驗生成物不僅能判斷氫氧化鈉溶液能與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，還能幫助分析堿液是否變質(zhì)，這樣給學(xué)生之前已完成的復(fù)習(xí)增添了新的意義。分析氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)的關(guān)鍵要看是否有碳酸鈉存在，因此可以利用碳酸鈉的性質(zhì)進(jìn)行檢驗。分析氫氧化鈉的變質(zhì)程度關(guān)鍵在于分析生成物的成分:如果是全部變質(zhì)，生成物只有碳酸鈉;如果是部分變質(zhì)，生成物中既有碳酸鈉，又有氫氧化鈉。要說明變質(zhì)程度關(guān)鍵是要證明氫氧化鈉是否存在。要檢驗氫氧化鈉的存在，還需要考慮如何排除碳酸鈉的干擾。基于上述的分析思路的討論，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從哪些角度分析、如何通過實(shí)驗來證明氫氧化鈉堿液的變質(zhì)問題，促進(jìn)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力。在實(shí)驗方案的書寫與交流方面，要求學(xué)生從“取、加、若、則”四個方面做答，以規(guī)范和提升學(xué)生實(shí)驗方案的書寫與表達(dá)水平。任務(wù)3提升思路與方法，解決新的問題［問題］利用二氧化碳與堿液反應(yīng)能解決哪些問題?如何解決呢?［學(xué)生活動］總結(jié)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容，在教師引導(dǎo)下學(xué)生完善板書內(nèi)容(見圖3)［拓展應(yīng)用］有一包久置的生石灰干燥劑，你能探究哪些問題?請說出你的思路與方法。［設(shè)計意圖］通過“二氧化碳與堿的反應(yīng)”特點(diǎn)及其應(yīng)用的分析，整理所復(fù)習(xí)的知識內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)一步體會多角度地認(rèn)識化學(xué)反應(yīng);通過板書(見圖3)結(jié)構(gòu)化地呈現(xiàn)的內(nèi)容與分析要點(diǎn)，將分析問題的角度與思維可視化，讓學(xué)生清晰地知道證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的思路、分析堿液是否變質(zhì)及變質(zhì)程度的方法。設(shè)計的拓展應(yīng)用，重在促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決相關(guān)的不同問題，既是給學(xué)生提供更多的練習(xí)與應(yīng)用的機(jī)會，也可以用此來說明或檢測學(xué)生是否掌握了所復(fù)習(xí)的內(nèi)容。

4結(jié)束語

第2篇

一、活用網(wǎng)絡(luò)整合資源，優(yōu)化自主合作學(xué)習(xí)

選取“化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化———工業(yè)合成氨”一課進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)的原因有：一是本節(jié)課內(nèi)容是“化學(xué)反應(yīng)的方向”“化學(xué)反應(yīng)的限度”“化學(xué)反應(yīng)的速率”等化學(xué)理論知識的延續(xù)拓展，也是學(xué)生綜合利用化學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的具體案例，而合成氨反應(yīng)也是學(xué)生熟悉的、典型的平衡體系，是重要的化學(xué)工業(yè)之一；二是本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容難度不大，但內(nèi)容相對分散，而且是學(xué)生自開設(shè)化學(xué)課以來第一次較多地接觸到化工生產(chǎn)，適于安排網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式；三是經(jīng)過高中一年的訓(xùn)練，學(xué)生的思維水平正從感性思維、形象思維向理性思維、抽象思維轉(zhuǎn)變，基本上具備積極主動獲取知識的能力，參與意識、合作意識已有較明顯的提高。同時學(xué)生已經(jīng)完成信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，掌握信息技術(shù)操作的基本技能，足以勝任網(wǎng)絡(luò)背景下自主合作學(xué)習(xí)的要求。通過自我實(shí)踐和探索完成知識的學(xué)習(xí)和建構(gòu)是自主合作學(xué)習(xí)的核心，而網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是如何運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺整合教學(xué)資源。在實(shí)施本課程教學(xué)時，主要從兩方面入手：一方面將學(xué)習(xí)資源進(jìn)行篩選、整合，優(yōu)化呈現(xiàn)方式。如將有關(guān)合成氨的學(xué)習(xí)資源整合成一份資料包，內(nèi)含：導(dǎo)學(xué)案的Word文檔，合成氨生產(chǎn)的溫度、壓強(qiáng)、催化劑數(shù)據(jù)分析模型、曲線圖，合成氨工廠模型建造過程的視頻，合成氨生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)搜索關(guān)鍵詞及網(wǎng)址等，這樣做有助于學(xué)生利用紛繁復(fù)雜的知識進(jìn)行有序的學(xué)習(xí)；另一方面將學(xué)生資源進(jìn)行整合。如合理地將學(xué)生進(jìn)行分組，本次授課班級有40位學(xué)生，通過精心巧妙地編排座位，分為12個小組，每個小組3～4名學(xué)生，一人負(fù)責(zé)上網(wǎng)查資料，一人負(fù)責(zé)查詢提供的信息，一人負(fù)責(zé)引導(dǎo)討論并完成電子導(dǎo)學(xué)案。分組時力求每個小組的學(xué)力水平保持相對均衡，每組都要有較為活躍、善于關(guān)心和鼓勵他人的學(xué)生，以增強(qiáng)組員之間的合作意識。在自主合作學(xué)習(xí)過程中，要求小組成員明確分工并相互交換角色。整合教學(xué)資源的目的是為了運(yùn)用，那么經(jīng)過整合的教學(xué)資源在課堂上能呈現(xiàn)出預(yù)期的精彩嗎？不一定，有時可能跟教師的預(yù)期相差很遠(yuǎn)，這就需要靈活運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)平臺，把握教學(xué)資源呈現(xiàn)的時機(jī)和呈現(xiàn)的形式。如在本節(jié)課的教學(xué)過程中，講到合成氨工廠需要龐大而復(fù)雜的設(shè)備時，順勢引導(dǎo)學(xué)生觀看資料包中的三維動畫及課件中的圖片，讓學(xué)生直觀感受實(shí)現(xiàn)合成氨工業(yè)化生產(chǎn)的困難，學(xué)生就會產(chǎn)生質(zhì)疑：“既然實(shí)現(xiàn)合成氨工業(yè)化生產(chǎn)那么困難，不研究可以嗎？”此時，借機(jī)引導(dǎo)學(xué)生查看課前印發(fā)的閱讀材料和資料包中提供的網(wǎng)址上網(wǎng)瀏覽，了解合成氨的重要性，緊接著用教師機(jī)展示歸納好的合成氨的重要性，進(jìn)而讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)這節(jié)課的必要性和重要性。利用網(wǎng)絡(luò)平臺采集資源、整合資源，并靈活地運(yùn)用于課堂教學(xué)實(shí)踐中，使課堂教學(xué)充滿無窮的魅力；同時把課堂交給學(xué)生，讓他們大膽嘗試，學(xué)習(xí)效率自然就提高了，從而優(yōu)化自主合作學(xué)習(xí)。

二、妙用網(wǎng)絡(luò)克服弊端，提升自主合作學(xué)習(xí)效果

網(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)以學(xué)生為主，開放性很強(qiáng)，豐富的教學(xué)素材為學(xué)生提供了多樣化學(xué)習(xí)的可能，但是，若沒有方法指導(dǎo)進(jìn)行盲目的學(xué)習(xí)，是很難抓住課程重難點(diǎn)的。另外，課堂有限的時間未必能保證學(xué)生學(xué)習(xí)所有的教學(xué)素材。因此，要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺的優(yōu)勢，除了選取合適的教學(xué)內(nèi)容，充分做好學(xué)情分析以外，還需要教師對學(xué)生可能的學(xué)習(xí)手段和方式做好充分的預(yù)設(shè)，保證在有限的教學(xué)時間內(nèi)幫助學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。這就需要教師在教學(xué)過程設(shè)計和教學(xué)資源整合上做好文章，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。如在實(shí)施本課教學(xué)時，從以下幾個角度入手：一是課前進(jìn)行理論分析，明確學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)的任務(wù)，設(shè)計電子導(dǎo)學(xué)案，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送在班級QQ群中。在電子導(dǎo)學(xué)案中設(shè)置的問題有：利用平衡移動的知識分析如何提高氨的產(chǎn)量；利用化學(xué)反應(yīng)速率的知識分析如何提高合成氨的反應(yīng)速率；從化學(xué)平衡的角度和化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析溫度、壓強(qiáng)、催化劑、反應(yīng)物濃度和生成物濃度對合成氨的影響。當(dāng)學(xué)生在自主合作學(xué)習(xí)過程中可能會發(fā)現(xiàn)達(dá)到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需條件會產(chǎn)生相互矛盾時，再追問幾個問題：壓強(qiáng)怎么選擇？溫度怎么確定？N2和H2的體積比為何是1∶2．8？合成氨工業(yè)生產(chǎn)中，原料氣為什么要循環(huán)利用？為什么要在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)睔鈴幕旌蠚庵蟹蛛x出來？二是教師有目的地查尋信息，精選網(wǎng)絡(luò)資源，對豐富的教學(xué)素材進(jìn)行整合與歸納，整理成一份資料包發(fā)送到每臺學(xué)生機(jī)上。學(xué)生可以通過閱讀多媒體課件中提供的信息，并根據(jù)提供的相關(guān)網(wǎng)址上網(wǎng)瀏覽相關(guān)材料以及閱讀教材P68－69中的“化學(xué)與技術(shù)”，解決電子導(dǎo)學(xué)案中的基本問題。三是在學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)時，教師有目的地深入到各小組中，參與學(xué)生的交流和討論，對學(xué)生的觀點(diǎn)、看法做到心中有數(shù)，并隨機(jī)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺提供的學(xué)習(xí)素材解決問題。如討論“合成氨適宜溫度選擇”這一問題時，學(xué)生認(rèn)為反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的結(jié)論有矛盾，教師指導(dǎo)學(xué)生查詢PPT課件中“鐵觸媒催化能力———溫度圖”解決溫度問題。四是在師生交流環(huán)節(jié)中選擇與課堂重難點(diǎn)有關(guān)的問題加以討論。教師可以利用交互功能，在學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交的反饋?zhàn)鳂I(yè)中，找出兩份具有代表性的作業(yè)發(fā)送到學(xué)生機(jī)上進(jìn)行分析討論，如在解決生成物濃度對提高合成氨反應(yīng)速率的影響時，一組學(xué)生認(rèn)為應(yīng)增大濃度，另一組學(xué)生則認(rèn)為要降低濃度，教師順勢引導(dǎo)小組成員查看課件中合成氨的速率方程，引發(fā)小組之間討論交流、發(fā)表看法，共同得出結(jié)論：應(yīng)該是降低氨氣的濃度以提高反應(yīng)速率。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有傳統(tǒng)媒體不可比擬的優(yōu)勢，但也存在先天的局限。只有學(xué)習(xí)的指向性得到保證才能節(jié)省課堂時間，才能保證絕大多數(shù)學(xué)生通過課堂的學(xué)習(xí)，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生才有時間在網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)習(xí)自己感興趣的內(nèi)容，拓寬視野，提升自主合作學(xué)習(xí)效果?？傊诰W(wǎng)絡(luò)背景下的自主合作學(xué)習(xí)，使教材內(nèi)容與生動的網(wǎng)絡(luò)信息有機(jī)整合，優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高了課堂教學(xué)效率；既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)的能力和意識。

作者： 沈?qū)毴A 單位：福建寧德市民族中學(xué)

第3篇

在電池的充放電過程中，電極材料體積的顯著變化容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的塌陷[13-15]，開發(fā)嵌鋰后結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的材料是解決這一問題的關(guān)鍵。Wang等指出，空心圓錐形結(jié)構(gòu)可以有效緩解充放電過程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力和體積變化[16]，從而顯著提高其循環(huán)穩(wěn)定性。受該工作啟發(fā)，本研究組通過引入碳來調(diào)整高價錳被二價錳離子還原的速率，利用水熱法和Ostwaldripening機(jī)理實(shí)現(xiàn)低結(jié)晶度氧化錳的溶解再結(jié)晶，以及結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑對晶體的誘導(dǎo)生長，然后通過反應(yīng)器內(nèi)溫度場、濃度場控制，使其滿足氧化錳圓錐形結(jié)構(gòu)生長所需要的動力學(xué)條件，成功制備了氧化錳空心圓錐體/碳納米復(fù)合材料[17]，如圖1所示；作為鋰離子電池負(fù)極材料，表現(xiàn)出高的電化學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用復(fù)合材料中的碳加速氧化錳的還原速率，從而顯著降低嵌鋰溫度（380°Cvs.700°C），成功地將氧化錳/碳復(fù)合材料轉(zhuǎn)變成單晶錳酸鋰空心圓錐體鋰離子電池正極材料。表現(xiàn)出高的比電容量（127mAh•g-1vs.理論容量148mAh•g-1）、高功率性能（100mAh•g-1，50C）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（>1000次）[18]。因為贗電容材料的電化學(xué)反應(yīng)僅僅發(fā)生在材料的表面，減小顆粒尺寸還可以顯著提高材料的電化學(xué)活性[19-21]。本研究組利用結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑對晶面的誘導(dǎo)生長，通過控制反應(yīng)物界面溫度濃度梯度，制備了多種超細(xì)超薄層狀化合物，顯著提高了其電化學(xué)活性。采用雙表面活性劑六亞甲基四胺和水合肼對晶面進(jìn)行誘導(dǎo)生長，并控制界面的反應(yīng)-擴(kuò)散速率，利用水熱反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了不同厚度氫氧化鎳納米片的可控制備及自組裝，得到的超薄氫氧化鎳納米片組裝形成的花狀結(jié)構(gòu)具有最優(yōu)異的電容特性，明顯優(yōu)于較厚納米片的組裝體[22]；基于水熱環(huán)境中強(qiáng)堿溶液對二氧化錳納米線表面微區(qū)的反應(yīng)-擴(kuò)散速率，制備出具有超高長徑比的超細(xì)二氧化錳納米線（直徑約3-6nm），顯著提高了其比電容量[23]，且其電化學(xué)性能優(yōu)于Tang等和Xiao等課題組報道的二氧化錳納米帶[24]、納米管[25]等結(jié)構(gòu)；通過控制反應(yīng)速率和氧化錳的晶體生長習(xí)性，通過簡單的液相法合成了具有不同結(jié)晶度的超薄二氧化錳層狀結(jié)構(gòu)，研究結(jié)果表明氧化錳的結(jié)晶度越低、比表面積越大，其比電容量越高[26]。通過構(gòu)建超薄超細(xì)的納米結(jié)構(gòu)以及新型穩(wěn)定的空心結(jié)構(gòu)來提高電極材料的電化學(xué)活性和穩(wěn)定性是切實(shí)可行的。超薄超細(xì)納米結(jié)構(gòu)可以提供更高的比表面積和電化學(xué)反應(yīng)效率，進(jìn)而提高活性材料利用率及其電化學(xué)性能；空心圓錐形結(jié)構(gòu)可以存儲大量的電解液，保證快速的電子離子傳輸，并能夠有效緩解電極材料在充放電過程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和體積變化，提高其穩(wěn)定性。

2界面限域反應(yīng)控制制備金屬氧化

物嵌入介孔碳雜化材料氧化錳作為典型的過渡金屬氧化物儲能材料，具有高理論容量、廉價等優(yōu)勢；但是，當(dāng)氧化錳應(yīng)用于超級電容器電極材料時，其電導(dǎo)率低、且在電化學(xué)反應(yīng)過程中容易導(dǎo)致錳離子的部分溶解（2Mn3+Mn4++Mn2+），導(dǎo)致其功率特性和循環(huán)性能比較差，阻礙了其在電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[27,28]。目前，解決這些問題的主要方法是將MnO2負(fù)載在導(dǎo)電化合物的表面。例如，Guo等成功地將MnO2負(fù)載在導(dǎo)電高分子/石墨烯復(fù)合物的表面[29]，Xia等將MnO2納米片生長在碳納米管外表面[30]。采用上述方法雖然可以顯著提高M(jìn)nO2的電化學(xué)活性，但是復(fù)合材料的比電容量小，且MnO2留在外部，錳離子的部分溶解問題仍然存在。針對這些不足，本研究組提出了制備金屬氧化物嵌入介孔碳納米雜化材料的思路（如圖2a所示）[31,32]，這種結(jié)構(gòu)不僅體現(xiàn)了介孔碳高功率特性與金屬氧化物高能量特性之間的強(qiáng)耦合作用，而且避免了金屬氧化物與電解液的直接接觸，從而有效緩解了充放電過程中的溶解問題。制備過程主要利用多巴胺構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，借助聚多巴胺的氨基和羥基與金屬離子之間的絡(luò)合反應(yīng)生成金屬有機(jī)化合物，通過碳化過程創(chuàng)新性地制備了金屬氧化物嵌入介孔碳雜化材料，如圖2b-2c所示；氧化錳嵌入介孔碳雜化結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的比電容量高達(dá)266F•g-1，在60A•g-1的大電流密度下比電容量仍保持150F•g-1，明顯高于純MnO2納米線（75F•g-1，20A•g-1）；經(jīng)過1200次循環(huán)后比電容量也沒有明顯下降的趨勢，顯著提高了其循環(huán)穩(wěn)定性。在此研究工作的基礎(chǔ)上，本研究組還進(jìn)一步設(shè)計制備了異質(zhì)結(jié)構(gòu)豆莢狀氧化錳/碳納米復(fù)合材料[33]，有效解決了鋰化反應(yīng)過程中材料體積顯著膨脹所造成的活性材料部分溶解和結(jié)構(gòu)破壞等問題。在材料的制備過程中，利用多巴胺易于成膜的特點(diǎn)，借助氧化錳前驅(qū)體納米線和氧化錳納米線結(jié)晶度的不同，控制碳化過程中溫度分布，使氧化錳前驅(qū)體納米線發(fā)生原位分解，并斷裂成高結(jié)晶度的氧化錳納米顆粒，從而實(shí)現(xiàn)了豆莢狀氧化錳/碳異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備，且顆粒與顆粒之間存在大量的空隙。作為鋰離子電池負(fù)極材料，這種豆莢狀結(jié)構(gòu)比氧化錳納米線、氧化錳/碳核殼納米線表現(xiàn)出具有更高的容量和充電、放電倍率性能，且經(jīng)過1000次連續(xù)充放電測試，循環(huán)前后電極材料的結(jié)構(gòu)保持高度一致性?；诙喟桶芬壮赡さ奶攸c(diǎn)，利用多巴胺構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，來制備金屬氧化物嵌入介孔碳雜化結(jié)構(gòu)是一種方便可行的方法。該方法可以有效提高金屬氧化物的電導(dǎo)率，并緩解其在電解液中的部分溶解，進(jìn)而提高電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。

3新穎三維結(jié)構(gòu)的多元復(fù)合電極材料

對于納米材料制備過程，通過組裝等方法形成具有特定結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料體系具有重要意義，因為組裝體系表現(xiàn)出的特異理化性能，使其在新能源等領(lǐng)域顯示出了良好的應(yīng)用前景。Chen等利用超聲自組裝法成功制備了還原氧化石墨烯-MnO2空心球復(fù)合材料[34]，Zhu等利用靜電自組裝制備了石墨烯包覆蜂窩狀MnO2納米球[35]。但是，由于石墨烯不可避免地發(fā)生再堆疊以及MnO2與之界面只是物理作用力結(jié)合，導(dǎo)致二者的電容性能并不是很理想。因此，目前設(shè)計和制備具有顯著協(xié)同效應(yīng)和良好界面結(jié)合的異質(zhì)結(jié)構(gòu)并不容易實(shí)現(xiàn)。本研究組利用不同種類結(jié)構(gòu)單元之間的協(xié)同效應(yīng)及其界面耦合作用增強(qiáng)復(fù)合材料的電化學(xué)性能，借助高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性與固液界面的化學(xué)反應(yīng)速率控制，組裝了具有特定結(jié)構(gòu)的rGO/CNTs/MnO2等三維復(fù)合材料體系。為進(jìn)一步提高氧化錳材料的大電流充放電能力，本研究組提出了通過在還原氧化石墨納米片表面生長碳納米管，構(gòu)建氧化錳電子快速傳遞三維網(wǎng)絡(luò)通道?；贑VD法在還原氧化石墨納米片表面控制生長碳納米管，有效避免了還原氧化石墨的再堆積，利用高錳酸鉀溶液的強(qiáng)氧化性實(shí)現(xiàn)超薄氧化錳納米片在碳骨架表面的生長，制備得到rGO/CNTs/MnO2三元納米雜化材料（圖3a）[36]。作為超級電容器電極材料時，在60A•g-1的大電流密度下，比電容量仍保持222F•g-1，明顯高于單一組分的氧化錳超薄納米片（僅52F•g-1）?；谏鲜鲅芯抗ぷ鳎芯空哌M(jìn)一步利用高錳酸鉀強(qiáng)的氧化性在氫氧化鎳（Ni(OH)2）納米線和聚苯胺（PANI）納米纖維表面構(gòu)筑固-液反應(yīng)界面，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、攪拌速率等控制其反應(yīng)和擴(kuò)散速率，從而控制氧化錳在固體表面的成核生長，實(shí)現(xiàn)了超薄二氧化錳納米片均勻生長在Ni(OH)2納米線[37]，以及超細(xì)二氧化錳納米顆粒負(fù)載在導(dǎo)電PANI納米纖維（圖3b-c）[38]，長時間超聲測試后復(fù)合材料結(jié)構(gòu)保持完整，其界面結(jié)合牢固。電化學(xué)測試結(jié)果表明復(fù)合材料的電化學(xué)性能明顯優(yōu)于單一組分，各組分之間表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)。

4結(jié)論