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与社会发展相伴随行_以_合成氨工业生产条件选择_为例_上_江敏

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与社会发展相伴随行_以_合成氨工业生产条件选择_为例_上_江敏—:本刊视点參与社会发展相伴随行以“合成氨工业生产条件选择”为例(上)江敏南京市金陵中学江苏南京摘要:从历史的角度看,自然科学知识的形成和学生的认知过程在时间以及发展方向上具有一致性。以合成氨工业发展进程为例展现前人不断追寻探求的历程在对各段化学事件的疑问、思考和理解中使学生逐层次理解合成氨工业生产条件的意义。关键词:合成氨工业发展;认知过程文章编号〗中图分类号文献标识码这是化学教学中一个很典型的事例。当从化学组关注事件的持续发展甚至为可能成为事件发展的参与成的角度获知甲烷分子为...

与社会发展相伴随行_以_合成氨工业生产条件选择_为例_上_江敏
—:本刊视点參与社会发展相伴随行以“合成氨工业生产条件选择”为例(上)江敏南京市金陵中学江苏南京摘要:从历史的角度看,自然科学知识的形成和学生的认知过程在时间以及发展方向上具有一致性。以合成氨工业发展进程为例展现前人不断追寻探求的历程在对各段化学事件的疑问、思考和理解中使学生逐层次理解合成氨工业生产条件的意义。关键词:合成氨工业发展;认知过程文章编号〗中图分类号文献标识码这是化学教学中一个很典型的事例。当从化学组关注事件的持续发展甚至为可能成为事件发展的参与成的角度获知甲烷分子为时,如果询问没有前期学者做着最初的心理准备。习经历的学生:“甲烷的分子空间构型如何”大多数学在“合成氨工业生产条件选择”的教学中我主要选取生都会毫不犹豫地说:“正方形”问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的最终解决是通“合成氨”从实验室走向工业化的历史素材,展示人类在通过检测甲烷的二元取代物没有同分异构体从而在正四过“氮的固定”参与自然界氮元素循环过程中所做出的种种面体和正方形两个不同空间构型之间做出了肯定的选努力,让学生理解化学原理与生产实践之间的关联。择。有趣的是,如果追寻人类研究物质结构与性质的历氮素固定是我们这个星球上持续生产力的一个重程会发现人们最早对饱和碳原子成键的空间构型的设要生态反应。虽然大气中的组分为,在大气想就是平面的。从平面的构想到三维空间的实证,无论中的储存量约有万亿吨,但是并不能被绿色植是人类的探究历程还是学生的学习体验都体现着人的物直接吸收而转化为生命有机体所必需的氨基酸、蛋白认知空间的扩展和认知水平的成长。质等诸多含氮有机物。据有关资料记载全球范围内每因此,从大的时间和空间尺度上理解自然科学教育年输入陆地生态系统的总氮量约在两亿吨左右其中的意义就会发现在教学过程中始终存在着两个“人”的来自生物固氮亦即有是人类的行为主动参与了相互关联。一个是显性的以学生为主体的个性化的“小氮素循环)。随着人口的增长世界粮食生产的前景不人”成长,另一个是隐性的以人类对自然的认知为蓝本容乐观能源和肥料的价格变化是一个严重的问题。的群体性的“巨人”发展。从认知的角度研究“小人”与诺贝尔化学奖得主西博格在纪念美国化学会“巨人”之间的关系会惊奇地发现“小人”随着年龄的成立周年大会上演讲时说:“无论过去、现在和可预增长,其对周围世界的认知与自古以来“巨人”对世界的见的将来,再也不能找到任何一门其他工业,比化肥工认知在很多“时间节点”上是很契合的。如远古时代的业更直接关系到国计民生了……无论从经济的发展还人类对自然的认识是朴素而粗浅的这就像一个人的孩是人类的进步而言,合成氨的发明都是本世纪科学领域童时代;近现代的人类对自然的认识逐渐地科学而精细中最辉煌的成就之一。”起来正如一个逐渐成长着的年轻人对世界的理解。因此,对“合成氨以及合成氨工业生产条件的选择”因此,在中学化学教学中融合化学科学发展历史的讨论就在历史和现实的时空交互、“巨人”和“小人”的教学,不应仅仅只是将若干历史事件孤立地呈现在学之间的对话中展开了。生面前而更应追溯“巨人”的成长从中感知前人在探一、问题的提出索和改造自然的过程中所经历的认识与思考、徘徊与决“年英国著名物理学家克鲁克斯提出:‘由于断、偶然与必然、挑战与机遇……这不仅给了学生以思人口的增加土地变得狭窄了长此下去,粮食不足的时维能力与科学方法层面的启迪,更重要的是让学生在这代就会到来解决的方法是必须找到新的氮肥。’”些历史事件的进程中理解了其中每一个人的努力和探二、问题解决的经典化学方法索,不管成功与否,都构筑着人类文明进步的阶梯这是面对事关人类生存与发展的重大问题,化学家责无一种人格上的完善。在这种“小人”与“巨人”的契合之旁贷理所应当做出积极响应。中,学生看到的不仅是过去已经发生的事,而且他们会(下转第页)中学化学教学参考年期 \?本刊视点‘■—乂;上接第页)于合成氨。比较能斯特和哈伯的实验结果,学生不难发“年化学家弗兰克和卡勒把碳化钙用电炉加热现哈伯采取的生产条件都比能斯特的更加有利于氨的到以上,使它与空气中的氮气反应而制成石灰合成。氮,生成的氮化物进然而想象世纪初能斯特和哈伯对合成氨的实—步水解就可以获得验研究也许是他们各自的实验设备不一样,也许是他们在无意识中对“高压”“低温”理解的不同从而直接如何理解用碳化钙和氮气反应制取石灰氮的反应?导致了最终实验结果的差异。孤立地考察能斯特和哈仔细观察上述反应,学生会隐约发现这是他们第一次接伯的实验其实验结果的获得是偶然的。但是将两者的触到的氮气单质参与非金属间的置换反应(实验结果加以比较,不难理解哈伯的实验获得更为出色然而从化学反应进行方向的角度看,的实验效果有其必然的原因,同时也正是能斯特的实验该反应虽然从能量上是有利的但却是一个熵减反应。印证了哈伯的研究在反应条件选择方向性上的正确性。怎么办?让介人!这无疑既能强化能量上的有利局由此可见合成氨的成功不仅仅是哈伯一个人的成功,面,又能使反应变为熵增而是承载着诸多人的共同努力。。这样碳化钙与氮气的置换反应就演变为四、合成氨反应过程的优化。联系在用化学方法冶炼金属“在合成氨反应的平衡状态研究中处于领先地位的铝时的关键一步将转化为中碳元素单质哈伯在年又提出了‘循环’的新概念:让没有发生的运用(。此时的化学反应的氮气和氢气重新返回到反应器中,把已经反“耦合反应”虽然不是教材中需要介绍的概念也不需要应的通过冷凝分离出来,这样周而复始,以提高合在教学中引人,但是“耦合反应”的方法已然成为学生在成氨的获得率使 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 实用化。当年月日,哈伯在实实际化学问题解决中能够尝试应用的一种切实可行的验室制成了一座小型的合成氨装置模型,这种装置魔术工具同时他们也能体会到世纪末的化学家们熟练般地以每小时的速率合成着氨。”利用“耦合反应”的方法解决化学研究领域重大问题中哈伯使用“循环”概念的意义何在?的心路历程。根据合成氨反应)中的在然而反应的高能平衡混合气中所占的体积分数的数据,学生可以发现在耗,仍使得化学家对此反应的工业化心存顾虑。哈伯的合成条件下,在平衡混合气中所占体积分数三、利用可逆反应解决问题中的偶然与必然只有左右。因此,哈伯提出的“循环”概念在原料“年奥斯瓦尔德教授用铁丝作催化剂,将利用方面有着重要意义。在今天看来如此理所当然的分解为氢气和氮气反过来又使容积的氮气和氢气原料“循环”使用的方法,在合成氨的历史上却是一个具合成氨。”有革命性的改进和创造!“以能斯特和哈伯为代 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的研究小组几乎同时尝试面对以上化学史实学生又会有新的困惑的用和直接化合的方法合成氨。年哈伯选择沸点为,为何在常温下用冷却水就能将其锇或铀作催化剂,在、下得到液化?的氨,第一次获得的氨。与此同时能斯生活经验会向学生揭示这样的事实:伴随着气压的特选择祐粉、猛作催化剂,在、下得到增大,物质的熔沸点将随之升高。伴随着教师向学生展的氨。”表所示为具体贩应条件。示了推算雌在不同压强条件下的沸点数据如表表〒同研究者及其设定的反应条件所示),学生可以发现在哈伯的实验条件下的沸反应结果点大约在以上,他们能够真切理解并想象和研究者压强温度:催化剂(平衡混合气中在“循环”反应下的动态过程。所占体积分数)表不同压强下氨的沸点能斯特柏粉、猛等压强沸点压强沸点哈伯锇或铀如何看待能斯特和哈伯的研究?作为历史的旁观者,!今天的学生依据他们所具有的化学平衡移动原理的知识和合成氨反应的特点,对合成氨反应是有其理性判断的这就是高压和低温更加有利中学化学教学参考年期^"Z /?本刊视点至此,学生在对历史的回顾中,对合成氨反应的有六、对合成氨工业化以后的反思利条件和生产措施有了初步而清晰的认识:高压、低温“的合成是化肥工业的基础,化肥的使用成为以及及时分离液氨形成原料气和)的循环利用。农业增产中的重要利器如表所示)。”五、合成氨过程的工业化进程中的事件表化肥用量与粮食增产的相关性“年奥斯瓦尔德教授用铁丝作催化剂,将年份粮食单产每亩施用化肥用量分解为氢气和氮气反过来又使容积的氮气和氢气合成氨。为此,他向德国巴登苯胺纯碱公司(公司请求援助资金万马克。该公司的年轻化学家博施发现其中存在问题。”年,博施亲眼看到了哈伯‘循环’反应过程中表所示虽只是某项研究的局部数据但是从一个液氨滴落的情况。巴登苯胺纯碱公司立即买下哈伯合侧面说明使用化肥有利于粮食增产;同时也说明随着化成氨的专利,并将其全部研究成果接受下来。‘不管生肥施用量的增加,对粮食增产产生的影响也逐渐达到极产工艺如何改进合成氨的售价如何下降,巴登苯胺纯限。此时,学生自然联想到人类利用生物技术在粮食增碱公司每售出氨,哈伯分享马克,其收人永不产方面所做的努力。但是相伴而来的有关食品中的基夂。’“因安全也成为他们认为应该谨慎对待的问题。“随后博施又解决了合成氨工业化进程中的两大“然而在数据中能够看到的是化肥施用对粮食增难题。其一是催化剂的筛选;其二是反应塔的耐压问产产生的影响,看不到的是在化肥施用的过程中,人们题在工业化生产的实验中,钢壁厚达的耐高压为了满足粮食的需求,往往在耕作上放弃了传统的轮作反应塔仅使用天以就破裂损坏。博施对破损的碎 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 单纯增加复种指数,加重了土地负担,以致造成耕片进行研究后大吃惊,■酬是在舰、高压条件删不可逆破坏,最终贿了农业的生态系统。”下,小分子会渗翻钢壁内部与碳粒发生反应生貞飾决上述问题的新途径吗?向自然学习,伴随着申,了—人们认纖力維术手段陳升生物隨(包括化学怎么办?“難巧妙驗反应塔舶撤力麵觀生物隨誠鳩巾物鮮、化学、生物学等各学性能强的合金■’■采用■小孔板。这种双科研究工作者的新研究领域。由此可见解决因人口增层构造’使得反应塔能够经受起高温、高压和高腐蚀‘性力卩而带来的粮食危机是世界范围内人们共同的努力的考验。博施在年获得诺贝尔化学奖时说:‘合成氨的整个发展’很大程度上是依靠这个简单的解决至此,从历史的角度对合成氨工业生产条件选择进办法。,”行的粗略而系统的介绍与讨论将相关化学问题、原理与以上素材在鮮,細,纟特生棘聽悟縣化学錢背翻融合。在躲藤升学生的学习能力和摘的:在当时的巴登苯胺纯碱公司的决策以及合成氨思维方法的同时,可以使学生感受合成氨工业在国计民生的王业化雌巾’顺感受到,舰纖锐断力和巾大纖,并勝了解合戯工业様■产方面的■想象力出的杰出贡献。■在双层反应塔局限性;让学生在体会合成氨工业发展遭删困难与艰辛想中不仅展了在解决中具有对称性綱时也能理解解决与克服这些困难与艰辛的途径。教且程中,逻〒系:内层的合学不能只是单纯的训练,通过对历史的回顾不是希望学气,生成为历史的旁观者’而是希望学生从历史的回顾中感受事物发展的方向,感悟前人历经曲折不断向前的勇气与责任。面对未来的社会,他们将要也必将成为其中的一员。便有微量的从内层合金材料中逃逸出来也会透过小孔迅速扩散’而不能与钢材中的碳反应’避免了钢材⑴立钢刘博世纪的科学技术北京:新时代出的腐蚀。一如人们从对燃烧条件的认识寻求灭火的方版社,丨法,从对钢铁腐蚀原理的了解形成金属材料的防护等’袁翰青应礼文重要化学史实北京:人民教育出从思维的逻辑关系上看都如出一辙。受人们生活环境版社的影响我们熟知的金属材料腐蚀通常都与的氧化行赵匡华化学通史北京:高等教育出版社为相关而在以上特殊条件下,金属的腐蚀竟然也与的洪国藩宋鸿遇固氮之光长沙:湖南科学技术出还原行为有关这是有趣而意外的。如果哈伯最终得到巴版社登苯胺纯碱公司的认同,只能说明“智慧孕育财富”。(本文编辑:甘泉)中学化学教学参考年期
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