浅议如何利用化学教材中的插图资源

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第一篇:浅议如何利用化学教材中的插图资源

浅议如何利用化学教材中的插图资源

摘 要:化学教材中的插图资源是化学学科不可缺少的一部分,虽然教材对这部分内容不作教学要求,但是它的作用不容忽视。教师充分利用这部分内容组织教学,可以更完美地完成化学教学的任务。

关键词:插图资源;装置图;教学实践

一、化学教材中的插图资源

化学教材中的插图资源是指以补充形式出现在化学教材中,不属于正文内容,不作教学要求的一些小栏目。这些插图在教材中以“装置图”“原理图”“曲线图”“联系生活图”等形式出现,供学生作学习参考。

二、化学教材中的插图资源存在的意义

由于化学教材中的插图资源不作教学要求,所以很多老师忽略了它的存在。殊不知这些插图资源却有着不可低估的作用。充分利用教材中的插图不仅可以提高学生学习化学的兴趣,而且还能够帮助学生加深理解相关的化学知识,甚至培养学生的分析和归纳的能力等。教材中的正文正是因为有了这些插图资源的支持与补充,才发挥了它最大的作用。那么,这些客体性内容究竟有些什么作用呢?

三、如何利用化学教材中的插图资源

1.利用化学教材中的插图资源激发学生对实验的兴趣

化学教材在进行每一个新的实验时都配有相应的插图,这些插图是根据该章节的实验内容而配置的实验装置图。由于它所针对的是即将开始的实验,学生很容易对装置图产生兴趣。因此教师可以利用实验前的装置图激发学生对实验的兴趣。例如化学必修1第50页在讲解“铁粉与水蒸气的反应”这个实验前,教材呈现了一幅“铁粉与水蒸气的反应”装置图。教师可以充分利用这个装置图来激发学生对此实验的兴趣。教师可以按照以下步骤进行。首先,引导学生认真地观察这幅装置图;其次,让学生总结水蒸气的来源;再次,说说该反应应该用什么样的仪器;最后,讲讲产物该如何检验。学生在观察装置图的基础上,再经过这四个步骤的思考和分析,就会对此实验了如指掌,从而轻易地操作接下来要做的实验。另外,对于一些装置图,教师可以引导学生思考该实验装置图的优点,还可以引导学生思考该装置图是否可以用别的装置图来替换。教师利用教材中的实验装置图进行教学,一方面可以培养学生对实验的兴趣,另一方面,又可以为学生轻易进入实验做好准备。

2.利用化学教材中的插图资源加深对化学知识的理解和把握

学生能够形象、直观地学习,对掌握新知识是非常有效的。利用化学教材中的原理图形象直观地组织教学,可以加深学生对化学知识的理解和把握。例如,化学教材必修1第30页有一副原理图:“NaCl在水中的溶解和电离”。在之前的学习中,学生接触过Na投入到CuSO4溶液中时的反应。可是当时学生只是记住了结论:Na与水反应的实质是和水电离出的H+的反应。学生不理解这个结论,总认为,应该是Na先和Cu2+反应。我们知道学生需要的是一个形象的解释。这个时候如果我们能够结合必修1第30页的原理图:“NaCl在水中的溶解和电离”来组织教学,一切问题就会迎刃而解。学生在观察这幅图的时候,他们会发现Cu2+的周围被水分子包围,虽然Cu2+氧化性强于H+,但Cu2+被水分子包围,Na先遇到的是水分子,而无法遇到Cu2+。通过这幅原理图,学生能够形象地了解Na与盐溶液的反应就是与水的反应。通过这幅原理图,可以让学生很容易地对这个难点有了一个形象的理解,而且印象也非常深刻。由此我们发现,利用化学教材中的原理图有时会为我们的教学提供意想不到的帮助,也会加深学生对知识的理解和把握。

3.利用化学教材中的插图资源锻炼学生的分析和归纳能力

利用化学教材中的曲线图锻炼学生分析、归纳的能力。教师在授课过程中会遇到一些曲线图,引导学生观察这些曲线图,让学生通过对一些数据的比较、分析、归纳、概括,锻炼学生分析、归纳的能力。

另外,利用化学教材中的插图资源还可以激发学生对化学的情感,提醒学生对化学现象的关注,关心化学与生活的联系,从而提升学生的化学素养。

也许化学教材中插图资源的作用远不止这些,教师只要在教学实践过程中充分利用好这部分内容,就可以帮助我们更好地完成化学学科的教学任务。

参考文献:

黄书升.人教版化学必修模块教材插图的运用策略.教学与管理,2009.编辑 段丽君

第二篇:教材插图资源的利用

浅谈高中生物中插图资源的利用

怀集县第一中学 岑福常

[摘要] 好的插图可以令人过目不忘,印象深刻。恰到好处地使用图片可以化抽象为直观,化复杂为简洁,化繁冗为有趣,比说教强百倍。插图作为辅助是教科书不可缺少的重要部分,是生物学的第二语言,插图有着语言文字所不能比的简洁直观。在课堂教学上用好插图能够提高课堂效率,事半功倍,对学生的生物科学素养的提升也有重要作用。

[关键词] 高中生物 插图资源 利用

一、教材中插图的使用现状

现行高中生物教材中的插图资源可以说是非常丰富,根据细心的老师对教材中各类型插图的统计发现,在人民教育出版社出版的高中生物中,必修一的字数约为200000,插图为73张;必修二的字数约为175000,插图为85张;必修三的字数约为175000,插图为80张。对比过去的老教材,现在是越来越重视插图在教学中的价值了。从插图按内容看,主要有形态图、结构图、结构模式图、生理功能示意图、实验程序和实验方法图、生态环境图、及题图等,从图的表现形式看,可以分为示意图、模式图、图解等。值得强调的是,在近几年的高考试题中,图表题每年都有涉及,一直备受命题专家们的青睐。《考试说明》中也明确要求“能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容”。

二、插图的优点

插图的优点自然是不言而喻的。插图是生物学的第二语言,也是生物教材内容的重要组成部分。插图有着语言文字无法比拟的直观、简洁等特点,是直观教学运用手段重要体现形式。教材中丰富的插图,使相关知识化抽象为具体,化复杂为简洁,化繁冗为有趣,给学生带来极大的学习兴趣和热情,激发他们的学习动力和求知欲望。老师也可以通过对插图的巧妙运用,充分挖掘课本中图画的教育内涵,发挥其直观的教育效果,给教学带来了方便和活力。一幅好的插图可以让学生一目了然,印象深刻,过目不忘,从而使学生能够更好地掌握知识,大大提高学习效率。

三、插图的作用

运用插图,可以激发学生学习生物的兴趣。教材中配有大量形式多样、画面清晰的插图, 这正是根据中学生的年龄特点、心理特点和认知水平而精心设计的, 目的就是要激发学生的学习兴趣。例如, 必修2中《伴性遗传》开篇的问题探讨就有一幅 “色盲测试图”,《人类遗传病》中的21三体综合征患者插图等等,这些图片都能够引起学生极大的兴趣。通过老师适当的引导,学生都会积极参与到学习中来,还讨论得乐此不彼呢。

运用插图,可以加强生物学科的实验教学。新教材中有关实验内容的插图有不少, 其中有生物仪器图、基本操作示意图、实验装置图、操作过程示意图等。必修 1 中“使用高倍镜观察几种细胞” 一幅插图就把如何正确使用高倍镜显示出来, 再加上文字解释,图文结合,把抽象的问题一下具体化了,使学生快速掌握了高倍镜的使用方法。总之, 教材中有关实验内容的插图直观、形象, 一目了然, 是教师指导学生进行生物实验的好资料。

运用插图, 可以促进学生对生物概念等知识的理解和记忆。教材的插图有的形象地表示结构的组成, 有的生动地揭示一些概念的内涵, 有的简明地反映某一变化的过程, 富有直观性、趣味性和指导性, 对学生的学习起到了启发和点拨作用。例如, 必修 1 插图 2-11 就直观地解释了氨基酸的结构特点。插图 2-13 形象地显示了氨基酸脱水缩合的变化过程。插图 4-12 “光合作用图解” 是光合作用这节课的关键, 在教学时课本的文字内容要通过这幅图解释清楚, 在学生脑子中将抽象的内容以这幅图的形式形象记忆, 课后也可以将这幅图进行加工给学生做填图训练。

四、教材中插图资源在生物教学中的利用

运用图表的形式记载和描述生物学知识是生命科学经常采用的一个重要手段;而在每一年生物高考中也有大量的图文转换和图表转换题。这种题型不仅图文并茂、生动活泼,更因为图表曲线中能够隐含相当多的文字叙述未提及的信息,因而在解答这类试题,要求学生具备较高的学科综合能力,从而达到考查学生能力的目标,因而成为考试的一个热门题型。下面结合自己的教学体会,粗浅地谈谈如何对教材中插图资源进行充分的利用。

1、利用插图培育学生的观察能力

学生由于受到知识经验以及年龄特点的限制,在看课本插图时, 往往容易只看表象而看不到实质,只看局部而忽略整体, 分不出主次;同时在观察过程中往往缺乏耐心和细心, 注意力不集中, 因而常常收不到应有的观察效果。因此, 在组织学生观察插图时, 教师要提出明确的观察目的和要求, 使学生能自始至终把注意力集中到观察对象的主要方面, 以达到掌握知识的目的。

2、利用插图培养学生的分析能力

生物学图表有着直观、容量大、隐含条件和信息点多的特点,因此,用图表来表达生物学事实的特点和规律的考题逐年增多。因此在教学时就要求我们加强对图表的阅读(识图)、分析、领悟与综合运用,解答时首先任务是要找准切入点,看懂图表所表达的生物学信息和与生物各部分知识或其它学科知识的联系,领悟其考查目的,运用图表揭示生物学的原理、规律解决实际问题,在此过程中使学生的阅读、分析能力得到锻炼和升华。有些插图是教材中的重要内容, 而且有一定的深度和难度, 学生自己观察往往只看到图中表层的内容, 看不到更深层的知识内涵。因此, 教师要启发学生把观察和思维结合起来, 联系相关的知识, 进行分析, 使其不仅会看图, 而且还要会用图, 以达到能灵活掌握和运用知识的目的。插图的种类不同, 需要分析和解决的问题也不同。因此, 要指导学生对不同的图进行不同的分析。

3、通过对插图的观察、分析, 提高学生识图作答的能力

会识图还必需要会答图, 识图后作答是在整个过程中最难做到的, 也是最能有效提高学生观察能力、表达能力和思维能力的步骤。仔细认真科学准确地观察分析是准确科学表达的前提。在此基础上, 还可以通过说图、画图、练图三种方式提高“ 作答”能力。对于一些简单的、学生容易理解的插图,可以要求学生观察分析后直接用语言表达出来。例如:温度对人的唾液淀粉酶活性的影响图,可引导学生在看懂图、熟悉图的基础上,能够叙述出来过程, 着重记忆。有些插图能全面考核学生对生物学知识的理解、记忆、运用能力,培养学生的观察能力和思维能力,因此在识图的同时,要训练学生绘图。例如细胞结构图,先由外向内画、有丝分裂和减数分裂各时期的图,关键强调染色体的形态和数目、光合作用过程图、DNA分子复制简图等。当然,学生不可能一次画好,因此要多练,熟能生巧。画图时要求学生按生物绘图规则进行,不可马虎了事,图画完后不但要知道其特点,还要知道每部分有什么功能。一些看似复杂的图, 教师可以合理设计一些问题, 引导学生练习, 即可变得简单, 容易掌握。例如:生物圈中的碳循环, 观察时, 可让学生思考下列问题:碳从大气中通过什么途径到生物群落?生物群落中的碳通过什么途径又回到大气中?让学生自己看完成教师布置的相关问题。又如同一植株的不同器官对生长素浓度的反应的图,让学生只观察根,对于根来说什么浓度为低浓度其促进作用?什么浓度是抑制作用?最适浓度是不是就是低浓度?然后再看其他的器官回答相应的问题。

教材插图是记载、描述、再现生物学知识的一种重要形式和载体,是教材的有机组成部分,这些插图不仅丰富教科书的内涵,还能表现生物栩栩如生的结构世界,它把丰富的生物学信息复杂的生物现象浓缩,微观的物体宏观化,把抽象的语言文字直观化、形象化、简明化。同时还应该看到,在近几年广东的高考中生物科的图表题每年都有涉及,一直是重点题型。因此,如何看图、读图、析图是高中学生必须具备的能力,在生物课堂教学中,教师引导好学生学习插图,就能培养学生的解图能力,拓展学生思维,提高教学效果,激发学生学习兴趣,加强学生对知识的理解和运用。参考文献

[1]《生物教学法》 张代芬 主编 云南教育出版社

[2] 教科书中插图的作用《生物学教学》2001,(12):15-16崔军,任大吉.[3] 生物教材中的插图教学《中国教育创新》杂志007年第9期 刘相花.

第三篇:利用插图资源,优化教学设计

插图是教材的有机组成部分,是教学中不可缺少的重要资源。教学设计中应充分重视课文插图,最大限度地发挥其作用,使教学设计最优化。

一、利用插图,巧妙导入课文

俗话说:“好的开头是成功的一半。”利用课文插图导入课文学习,引导学生进行观察,可丰富学生感性认识,有助于学生快速进入课文情境,加快课文阅读理解的进程。

苏教版国标本六年级下册的《螳螂捕蝉》(以下所引课文教材版本与此相同)有两幅插图,第一课时导入环节,可让学生仔细观察插图,尽情欣赏,用心体悟,然后组织交流:你看到了什么?蝉、螳螂、黄雀分别想得到什么?它们身后隐伏着什么?吴王为什么会取消攻打楚国的念头?通过观察交流,帮助学生初步感悟故事内容,了解前因后果。

不同类型的课文都可采用这种方法导人。介绍游览景点的课文,可利用插图作导游。二年级下册《月亮湾》一课写的是小山村的优美景色,导入时可让学生仔细观察插图,说说看到的景象,注意月亮一样的小河,试着为这个村子起个好听的名字,由此巧妙地揭示课题。写人物的课文往往会有人物肖像插图,导入时可利用插图,从了解人物人手切入本课教学。

二、利用插图,促进文本对话

《语文课程标准》指出:“阅读教学是学生、教师、文本之间对话的过程。”要实现学生与文本之间对话,促进心灵沟通,课文插图具有形象直观的优势。

例如国标本苏教版语文一年级下册《骑牛比赛》有两幅插图,第一幅画的是一头公牛上下蹦跳,骑手还牢牢骑在牛背上。为了让学生理解“疯狂”一词,我让学生仔细观察,谈谈从中读懂了什么。

生:一位骑手骑在野性大发的公牛背上。

生:文中说:“只有一位骑手技艺高超,尽管公牛疯狂地上下蹦跳,他还是牢牢地骑在牛背上。”

师:那么,怎样才是“疯狂”呢?

生:牛像发了疯一样。

师:没错,你能说说图上的公牛是怎么发疯的吗?

生:从图画上可以看出,公牛的眼睛红红的,鼻子喘着粗气,这就是“疯狂”。

对一年级孩子来说,理解“疯狂”一词有一定难度。教学中充分利用课文插图的直观、形象,就能顺利地扫除理解障碍,加快课文阅读理解的进程。

再如,《北风和小鱼》是一年级上册的课文。配套教参对课文作了深入解读:《北风和小鱼》是一篇寓言故事,讲的是北风吹来,青草枯黄,梧桐落叶,鸟儿躲藏,北风认为自己的本领很大,不把小鱼放在眼里。课文讽刺了北风缺乏自知之明、狂妄自大的行为。

许多教师都上过这一课,往往根据教参提示,抓住文中“哈哈,大家都”这句话,把北风和小鱼对立起来,引导学生痛恨北风、喜欢小鱼,极力讨伐北风、赞美小鱼。然而仔细翻翻教材,会发现此课共有三幅插图。其中第一幅插图,主要表现北风吹来,大自然景观发生了变化;第二幅是北风和小鱼对话。第三幅图往往被忽略。这幅图画的是:白茫茫的雪覆盖在大地上,屋顶白了,树白了,麦苗在厚厚的雪下美美地睡了„„多么恬静、温馨的画面啊!我与学生就此展开交流——

我:你们喜欢这幅图吗?

生:喜欢。

我:为什么喜欢呀?

生:下雪了,我们就可以去堆雪人、打雪仗。

生:我也喜欢。妈妈告诉我,雪像一条被子盖在麦苗身上,明年就可以丰收了。

我:那你们知道雪是谁给我们带来的吗?

生:我知道,是北风给我们带来的。我:那你们喜欢北风吗?

生:喜欢。

一幅插图,扭转了教学的情感基调,也促进了学生与文本的对话,深化了学生的阅读理解。

三、利用插图,延伸拓展训练

看图说话是小学低年级行之有效的训练形式。利用课文中的插图进行拓展延伸,有助于培养学生观察、思维、想象、语言表达等能力。

苏教版国标本二年级下册《蜗牛的奖杯》这篇课文中,插图色彩鲜亮,形象逼真。第二幅插图画的是在美丽的草地上,有一大一小两只蜗牛正面对着面,它们在说些什么,课文里没有写到,可以利用这幅图来拓展延伸,让学生放飞想象,练习口语表达。可以这样引导:

日子一天天过去,蜗牛老了。一天,它带着小蜗牛在草地上散步,抬头发现空中飞来一群活泼的蜜蜂、美丽的蝴蝶、可爱的蜻蜓,它们在你追我赶、翩翩起舞。(出示蜗牛爬行,蜜蜂、蜻蜒、蝴蝶飞行图)老蜗牛看着看着,不由得对小蜗牛叹了口气:“唉!”——接下来,老蜗牛会说什么,小蜗牛又会说些什么?

学生由此展开想象,模拟角色老蜗牛、小蜗牛展开对话。这样,就充分利用了课文插图提供的广阔空间,既培养了学生的思维、想象能力,也培养了学生的语言表达能力。

小学语文教材中一幅幅精美的插图,都经过编者精心编选,形象生动,与课文内容联系密切,体现了编者的良苦用心,是不可多得的教学资源。如二年级上册《梅兰芳学艺》,课后有幅梅花的插图,那不单单是为了美化版面,还在暗示我们:梅兰芳的成功,正是“梅花香自苦寒来”的真实写照。同一单元的《要好好学字》一课,插图中毛泽东身后有幅狂草《清平乐,六盘山》,左下方是延安的宝塔山,都是指导学生课外拓展的良好素材。

总之,充分利用教材中的插图来设计教学,对激发学生兴趣,培养学生观察、思维、想象和听说能力,确有不可低估的作用。

第四篇:初中语文教材中的插图教学

试论初中语文教材中的插图教学

【摘要】初中语文教材中编排有不少的图片资料,这些图片在教材发展史上不断地发展变化着。插图教学是语文课堂教学中一种很有效的辅助教学手段,在实际教学过程中,教师通过插图教学可以帮助学生加深对课文内容的理解,激发学生学习语文的兴趣;有助于教师对学生进行审美教育;恰到好处地运用插图,还可以培养学生各方面的能力。因此,我们应当在实际的语文教学实践中,充分发挥插图教学的作用,真正提高学生的语文素养。【关键词】语文;教材;插图教学

翻开历年来的初中语文教材,不难发现册册图文并茂。这数百幅的插图题材丰富(例如人物、花鸟、风景、建筑等),形式多样(例如素描、水彩、油画、国画等),而且大多出自名家之手,是极为珍贵的艺术和历史资料。这不仅发挥了图片信息和激发学生兴趣的独特功能,对于培养学生准确理解课文内容、深化阅读效果以及启发其探究学习方面,也起着不可忽视的作用。但遗憾的是,长期以来,我们的语文教师对这些插图视而无睹,甚至弃之不用,这不仅是对教材编写者别具匠心的疏忽,更是语文教学的一种遗憾。对于语文这一学科,我们着实应该把这些精美的图片看做教学内容的一部分,充分体现其价值。本文试就如何在实际的语文教学实践中更好地发挥插图的作用,发表自己粗浅的看法。

一、插图教学概述

(一)插图教学的相关概念

语文教材中的插图是为了配合课文的主要人物、情节或场景,开阔学生视野、拓宽学生思路而拍摄或绘制的精美图片,它们具有形象、生动、可感的特点。有时一幅立意角度与视觉效果俱佳的插图,留给读者的印象甚至可以超过课文本身。

插图教学并不是完全独立的一种教学模式,它更多地穿插于日常课文教授的过程中,是课文教学的一种有效的辅助手段。插图教学是指教师充分利用可能取得的各种图片资料(包括教材上现成的插图、教学挂图、各渠道收集来的图片资料,甚至学生绘制的插图,等等),以达到学生对课文内容的深入理解,甚至于培养学生各种语文能力的一种教学模式。插图教学充分利用插图直观、可感的形象,若教师加以适当取舍、利用,甚至会收到超出课文本身的效果。

(二)新中国成立后初中语文教材中插图编排的简要回顾

根据新中国成立后初中语文教科书的发展轨迹,教材中插图的发展也经历了多次调整,大致可分为三个时期,现梳理如下:

第一个时期:新中国成立之初至20世纪70年代的调整时期。这个时期,中国社会普遍处在紧张的阶级斗争环境中,这一阶段的语文教科书无论在课文内容的编排上还是插图的选编上,都强调政治性。较代表性的有1950年刚成立了人民教育出版社,由宋云彬、朱文叔、蒋仲仁等编写的一套《初级中学语文教科书》,配有大量的革命故事和政治宣传的时文,加上当时印刷技术的限制,教材中只有少数的黑白图片,且都是为配合当时的政治斗争而选编的;1963年在教育部新制定的《全日制中学语文教学大纲》(草案)的基础上,推出的新的中学语文课本(刘国正、张传宗等编)中,插图开始丰富,虽然出现了一些为配合名家名篇而绘制的插图,但总体上图片的政治作用仍较突出。总的说来,这一时期的插图教学,教师更多利用插图对学生进行思想政治教育,为当时的政治活动服务。第二个时期:20世纪70年代末至80年代末的发展时期。“文革”结束后,教育战线拨乱反正,语文教育也一样。以1982年修订的中学语文教科书为例,教材重点突出,各种文体兼备。从1986年起,全国中学语文教科书呈现多样化趋势,出现了大量知识性、艺术性较强的图片,但在选编上内容较为陈旧,印制也较为粗糙。此时的插图教学,教师开始淡化图片的政治功能,注重图片的科学性和知识性,对学生进行文化的熏陶。

第三个时期:20世纪80年代末至今。伴随着改革开放的发展,初中语文教材的插图也逐

步丰富多样,全面生动地展示着改革开放的风气与潮流。

二、插图在语文教学中的作用

关于插图的作用,我国现代著名作家、美术家丰子恺先生曾有过间接的论述,他生前曾为鲁迅的《阿q正传》等9篇小说作了插图。他说:“这些插图,就好比在鲁迅先生讲话时装了一个麦克风,使他的声音扩大。”由此不难看出插图的作用。

(一)激发学生学习语文的兴趣

对于初中生来说,观图比读文更有兴趣,这是由学生的年龄特征决定的。课文插图,它直接诉诸于人的视觉,是语言文字形象直观的反映。可以这样说,插图是课文内容的浓缩,课文又是插图的延伸;插图是静止的直观,课文是微妙的描述,二者和谐互补,更能加深学生对课文语言材料的感悟。利用插图,既能触景生情,迸发感情;又能因势利导,引人入胜。如果课文是一个游览的景点,那么插图就是优秀的导游,抓住了学生的兴趣,学生读起课文来自然兴味盎然。

(二)有助于对学生进行审美教育

我们力求让课堂成为美育的殿堂,审美教育不仅可以启美,还可以储美。它不仅可以培养、塑造人的情感和心灵,造就全面和谐发展的人的个性,而且使学生获得丰富的知识,锻炼意志,产生美德。课文插图既是课文内容的艺术反映,又是对生活某一侧面直观的再现。既有自然界的天空美、动物美、植物美、流水美,又有现代生活的园林美、建筑美、城乡美,还有人类的装饰美、道德美、心灵美。因此,利用教材中的插图,综合地、整体地对学生施加影响,很好地培养学生发现美、认识美、评价美、鉴赏美的能力。

(三)培养学生各方面的能力

所谓能力,是人作为个体的一种本领,指顺利完成某种活动的必要条件和心理特征的总和。学生要获得知识,必须经历自己精神(心理活动)上重新生产的过程(动脑分析处理信息),也就是重新“加工”,这种“加工”是由外部向心理内部的转化过程,教育心理学称之为“内化”。内化是学生自己主体的内化,但又不以学生的意志为转移,因此教师必须指导他,有效地引导他向有利于教学的方向发展。语文教材中的这些插图,符合学生的年龄特征、知识结构、生活积累和认知水平,符合由表及里、从具体到抽象,从常规到创造的思维规律。因此利用插图,教师大胆放开手脚,为学生发挥自己的聪明才智创造环境,引导学生进行多角度、多方位的探讨,则能有效地培养学生的观察能力、辨证思维能力、联想和想象的能力、语言表达能力等语文综合能力。

三、如何在实际教学中更好地发挥插图教学的作用

作为中学语文教师,在教学中可以根据插图的不同性质,培养学生各方面的语文素养。下面我将结合人民教育出版社的初中语文教材(2002年版)中的插图试做分析。

(一)加深学生对课文内容的理解,激发学生学习语文的兴趣

语言文字是客观实物的再现,而反映客观实物的语言文字,很多是能够通过画面来展现的。而通过阅读后再现的“插图”,不应该只是课文内容的依葫芦画瓢的简单重复,而应该是课文内容的深化,是编者、作者、教者、读者思路的融合,是语言与图像的互为印证。这样,充分利用教材中的各类插图,会调动起学生学习的积极性,起到事半功倍的作用。1.人物画像,补充课文,神形兼备

此类插图以单个人物为画面的主体,人物面貌、表情、目光、须发、衣着等神形兼备,展示了画中人物的内心世界,或悲或喜,或悠然或执著。如图片“列夫·托尔斯泰”对托尔斯泰的脸部肖像特写,有力地概括了文字的描绘,特别是他那“热带森林般的须发”及“深邃的眼神”给学生留下了极为深刻的印象;“鲁迅”冷峻的目光传神地印证了“横眉冷对千夫指”的诗句;“冰心”则让人从她那并不出众的外貌中感受到她那深藏着“爱和童真”的纯净的心灵;物理学家“丁肇中”的图片,从他那皱眉、托颔、凝视的目光中透

露出专心致志探索科学世界的信念。这些极富生活真实的画面再现了人物复杂且不平凡的内心世界,将他们的爱和恨、悲和喜尽情展现,可谓神形兼备。2.故事场景,再现情节,形象生动

这一点在教材中表现得尤为突出。借助具体直观的画面难绘之景如眼前,将课文内容形象化、场景化,为教师施教和学生理解课文提供了最好不过的钥匙。如《皇帝的新装》把皇帝在众目睽睽之下,裸着上身游街的滑稽相和众人或愕然或窃窃私语的情状跃然纸上;清人据《红楼梦》故事绘的“大观园”图展示了贾府的奢华淫逸;插图“社戏”则展现了几十年前极具魅力的江南水乡特有的民俗。这类插图往往是课文情节的精彩之处,解读这些插图往往可以使学生更好地理解课文,使之印象深刻。3.自然人文景观图,诠释课文

历代佳作描绘祖国山川的奇丽壮美,虽说诗中有画,意境深远,但终因对文字的领悟因人而异,毕竟不能尽享文字之妙。然而结合插图,雄壮奇景如在眼前,效果就大不一样。霞光中飘絮的古树,汹涌奔腾的黄河壶口,使人感受到生命力“不计成本的壮举”;人类第一次踏上月球,留下的那个“平凡”的脚印,让人感受到宇宙的魅力;洞庭湖的浩淼,古蜀道的艰难,岳阳楼的壮阔,醉翁亭的悠闲,长江三峡的壮美,太白堂、古隆中、三苏祠、杜甫草堂的古朴,这些人文景观更让学生身临其境。这些山水风光图缩短了时间和空间的距离,为学生理解课文、感受艺术起到了纽带的作用。

(二)生动再现自然美和社会美,对学生进行审美教育

审美情境具有丰富多彩的审美因素,可以通过插图教学,综合、整体地对学生施加影响,因而有利于调动他们产生审美激情和审美体验,从而全面塑造人的审美心理结构。1.创设审美情境

插图教学可以创设审美情境,充分发挥插图作为审美媒介这一传导作用。如在教授《苏州园林》时,多角度、多方位展示园林的图景,那些精致的亭台、蜿蜒的回廊、低垂的杨柳、情趣盎然的池塘,无不让学生惊叹万分,加之教师极富感染力的语言,更让学生充满了美好的遐想,流连园中而不愿离开。这种情境气氛,使审美主体处于情感感染之中,以画动情,以情动情,引起学生的共鸣,又使他们在和谐愉悦中得到陶冶,产生强烈的审美欲望,急于对课文去做审美体验与鉴赏。2.激起审美情感

审美教育是一种情感教育,它的主要特点是以美感人,以情动人。文学是形象思维的结晶,而审美的思维始终要伴随形象,离不开形象思维和联想。按照这一思维规律,边读边联想,学生才能潜心专注,自觉地在享受愉悦中得到陶冶,得到美的享受。叶圣陶先生在谈到文艺作品鉴赏时,以读王维的“大漠孤烟直,长河落日圆”两句诗为例,他说:“要领会这两句诗,得睁开眼睛来看,得在想象中睁开眼睛来看这十个文字所构成的一幅图画。”叶老在这里就意蕴深刻地告诉我们,读书要“驱遣我们的想象”,“假如死盯着文字而不能从文字中看出画来,就感受不到愉快了”。由此可见,吟读作品时诱导学生产生同步联想,是激发审美情感,从感性直观上升到理性领悟进行审美教育的一种切实有效的方法。

(三)合理运用插图教学,培养学生各方面能力

语文教材中的这些插图,符合学生的年龄特征、知识结构、生活积累和认知水平,符合由表及里、从具体到抽象、从常规到创造的思维规律。因此,合理进行插图教学,可以培养学生多方面的能力。1.培养观察能力 俗话说:“勤观察,笔生花。”要提高学生的语文水平,特别是写作水平,很大程度上取决于学生对生活的观察力和感受力,但往往学生由于生活层面的局限,对身边的人、事、物、景感受有限。一幅好的插图,不仅是对课文内容的反映,也是现实生活片段的再现。教师引导学生去观赏那万般气息的“春之花”和咆哮而来的“壶口之水”;去参观雄伟的“故宫博物院”和秀气的“苏州园林”;去体会“社戏”热闹非凡的场景和“今日罗布泊”让人心痛的痕迹„„在这些活动中,教给学生观察的角度和方法,既扩大了学生的知识面,又培养了观察能力。2.培养辩证思维能力

教育心理学指出,感知的结论服从于感知的目的和任务的不同。因此,对一个感知对象可以产生不同的感知效果,所谓“横看成岭侧成峰”正是这个道理。教师在运用插图开展教学的过程中,必须尽量引导学生做多角度的探讨,使之避免因不科学的思维习惯而产生在感知结论上的单一性和片面性。

语文教材上有不少是编者为丰富课文内容而选编或绘制的一些插图,这些插图在很大程度上经过编者的艺术加工,带有较大的主观成分,未必与课文所描述的情景完全一致,这一点尤其体现在诗歌教学中。如教材为《天净沙·秋思》绘制了一幅具备了诗中几乎所有景物的插图,从字面上,这幅插图很符合诗句的描述,但是,诗歌所表达的内容不仅只是诗句简单的再现,更是诗人心灵的影射。老师应指导学生去理解和体会,这些凄凉的景象实际上是长期漂泊他乡的游子悲凉心境的反映,而非写诗的实际环境。

事实上,无论哪种插图都为我们展示了不少正文中略而未述,但却有价值的隐性信息,如果教师处理得当,运用插图丰富的自然人文知识突破教材难点的作用自不待言,更主要的是它养成了学生辩证思维的品质。3.培养联想和想象的能力

通过对文学作品的分析、理解、欣赏,能不断培养学生的想象力和形象思维的能力。因为文学艺术形象是用语言来塑造的,不是造型艺术,它看不见摸不着,只有通过自己不断地想象、思索、回味才能感受到文学艺术的内在美,才能理解作品的意境和人物形象的思想感情。爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要。”

欣赏艺术品的过程,就是欣赏者再创造的过程,面对一幅精美的插图,学生很难做到不去思考画面背后的内容。看“苏武牧羊图”,便会很自然地想到孤身一人的苏武在那荒凉的北海会是怎样一番滋味,也会自然地想到甘愿忍受寂寞和困苦的苏武是多么高尚。自然,在欣赏的过程中,学生也会进行画面的扩充,虽说画面不辽阔,但学生脑中的天空也许是辽远的、深邃的,这就是联想想象的效果。

曾在本市听过这样一堂《故乡》的拓展课:教师让学生根据自己对课文内容的理解及对生活的体验,给文中一幅简洁的黑白插图上色。学生创作的结果令人惊叹(下文括号中的文字为学生创作的想法):有的学生给闰土穿上了深蓝或褐色的长袍,还多了些补丁(他的生活极为贫困),灰黄的脸,紫色的嘴唇(寒冷的冬天只有单薄的衣裳,被冻紫的),手上那根烟杆已经没有了光泽,手指常握住的地方也已凹了下去;在我们的印象中,整幅画的色彩是暗淡的,可有的学生给水生画上了鲜红的衣服和鹅黄的小毡帽(闰土那么爱他的儿子,自己再贫困,过年之际,也要给儿子穿上喜庆的衣服);还有的学生在背景上思索了一番,旧式的家具上依稀还能看见红漆(大户人家喜欢喜庆的红色,只是时间久了,漆掉了色),桌脚边还有不少的蜘蛛网„„这些想法,都是我们从没想过的。学生虽然生活阅历有限,但这张静止的画面并没有限制住他们的思维,在对课文内容深刻把握的前提下展开联想和想象,让静止的画面在学生的脑海里动了起来。4.培养语言表达能力

语言表达能力是一项很重要的语文素养,它不仅考查学生的口头表述能力,更考查学生思维的逻辑性和严密性。插图教学,让学生表述自己的感受和见解,学生因回答的需要而进行了精心的语言组织,则又使他们的文字表达能力得到了有效的训练和提高。

综上所述,插图教学在初中语文教学中有着举足轻重的作用。中国有句古话:“诗画是一家。”当年苏东坡评王维诗便说:“惟摩诘诗,诗中有画,画中有诗。”诗是如此,文也是一样。只要教师把二者的关系处理得好,分寸把握住,这些插图对于开拓学生的视野,发展学生的智力,培养学生各方面的能力无疑起着积极的作用。参考文献

[1]孙春成.语文课堂教学艺术漫谈[m].北京:语文出版社,1998.[2]吴效锋.新课程怎样教——教学艺术与实践[m].沈阳:沈阳出版社,2003.[3]郑宇.语文能力与语文教材[j].课程·教材·教法,2002(5).

第五篇:化学工业原料资源及其加工利用

第一章

化学工业原料资源及其加工利用

第一节

无机化学矿及其加工利用(自学)

第二节

石油及其加工利用第三节

天然气及其加工利用第四节

煤及其加工利用第五节

生物质及其加工利用第六节

再生资源的开发利用

0.5 第七节

空气和水

0.5

主要内容:了解和掌握石油的组成、性质及其加工利用,了解和掌握天然气、煤、生物质及其加工利用,了解再生资源、空气和水的开发利用。

授课方式:重点采用课堂讲授,利用启发式、提问式与讲解式相结合的方法,并将理论与实际化工厂相结合进行讲解,同时选部分内容让学生自学。

重点和难点:石油的组成、性质及其加工利用,天然气、煤、生物质及其加工利用。

第一节

无机化学矿及其加工利用(自学)

一、主要无机化学矿

二、磷矿和硫铁矿的加工利用

第二节

石油及其加工利用

石油化工自20世纪50年代开始蓬勃发展,至今,基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等的产品大约有90%来源于石油和天然气。90%左右的有机化工产品上游原料可归结为三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔和萘,还有甲醇。其中的三烯主要由石油制取,三苯、萘和甲醇可由石油、天然气和煤制取。

一、石油的组成

石油是一种有气味的棕黑色或黄褐色粘稠状液体,密度与组成有关,相对密度大约在0.75~1.0。有些油田常伴生油田气。石油是由分子量不同、组成和结构不同、数量众多的化合物构成的混合物,其中化合物的沸点从常温到500℃以上均有。石油中合量最大的两种元素是C和H,其质量含量分别为碳83%~87%、氢11%~14%,两者主要以碳氢化合物形式存在。其他元素的含量因产地不同而有较大的波动,硫含量0.02%-5.5%,氮含量0.02-1.7%,氧含量0.08%-1.82%。而Ni、V、Fe、Cu等金属元素只含微量,由十亿分之几到百万分之几。在地下与石油共存的水相中溶有K、Na、Ca、Mg等的氯化物,易于脱除。石油中的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。

(1)烃类化合物

烃类即碳氢化合物,在石油中占绝大部分约几万种。

①链式饱和烃。含量最多,有正构烷烃和异构烷烃,两者在石油中约占50%-70%(质量),仅有极少数油田的石油中链烷烃低于10%-15%。C1-C4烷烃是溶解在石油中的气态烃,C5-C16烷烃为液态,C17及以上烷烃为溶解在液态烃中的固态烃。

②环烷烃。含量仅次于链烷烃,具饱和环状结构,多为五员环和六员环的单环结构,例如环戊烷和环己烷及其带侧基的衍生物,此外还有少量双环和三环结构的环烷烃。

③芳香烃。具不饱和环状结构,有单环的苯系芳烃(苯、甲苯、二甲苯、乙苯及其他苯的衍生物)、双环的萘及其衍生物(例如甲基萘、其他烷基萘)和联苯系芳烃,以及三个或三个以上苯环叠合在一起的稠环芳烃。

以上烃类化合物都是有机化工的基本原料,许多烃类还是汽油、航空煤油、柴油的组分。石抽中几乎没有烯烃和炔烃这两类化合物,然而它们却是石油化工的重要原料,尤其是烯烃更为重耍,只有通过对石油的化学加工才能获得这些化合物。

(2)非烃化合物

含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。

①硫化物。多为有机硫化物,例如硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二疏化物(RSSR)、噻吩(C4H4S硫杂环化合物)及其衍生物等。硫醇拂点较低,原油经蒸馏加工后,硫醇多存在于汽油、煤油产品中;硫醚和部分二硫化物则在中等沸程馏分(如柴油)中;二硫化物、噻吩等则多留在高沸程的重油、渣油和沥青中。

②氮化物。多为吡啶、喹啉等不饱和氮杂环结构的有机物,它们的沸点较高,石油加工后多留在沸点高于500℃的渣油中。

③氧化合物。有环烷酸、酚类和很少量的脂肪酸,总称为石油酸。其中环烷酸含量较多,在石油加工分离后,环烷酸多存在于250—400℃沸程的馏分中。

④金属有机化合物。含量甚微,主要以金属络合物的形式存在。

二、石油的常压蒸馏和减压蒸馏

为了充分利用宝贵的石油资源,要对石油进行一次加工和二次加工,在生产出汽油、航空煤袖、柴油、锅炉燃抽和液化气的同时,制取各类化工原料。

石油开采出来尚未加工时称为原油,一次加工方法为常压蒸馏和减压蒸馏。蒸馏是一种利用液体混合物中各组分挥发度的差别(沸点不同)进行分离的方法,是一种没有化学反应的传质、传热物理过程,主要设备是蒸馏塔。常减压蒸馏流程有三类:

①燃料型。以生产汽油、煤油、柴油等为主,没有充分利用石油资源,现巳很少采用;

②燃料-润滑油型。除生产轻质和重质燃料油外,还生产各种品种润滑油和石蜡;

③燃料-化工型。除生产汽油、煤油、柴油等燃料油外,还从石脑油馏分抽提芳烃,利用石脑油或柴油热裂解制取烯烃和芳烃等重要有机化工基本原料,炼油副产的气体也是化工原料。有的工厂还采用燃料一润滑油一化工型流程,主耍产品是燃料和化工产品。

大型石油化工联合企业中的炼油厂蒸馏装置多采用燃料-化工-润滑油型流程,见图2-1。

三、馏分油的化学加工

常、减压蒸馏只能将原油切割成几个馏分,主产的燃料量有限,不能满足需求,直接能用作化工原料的也仅是塔顶出来的气体。为了生产更多的燃料和化工原料,需要对各个馏分油进行二次加工。加工的方法很多,主要是化学加工方法,下面简介主要的几种加工过程。

1催化重整(catalytic reforming)

催化重整是在含铂的催化剂作用下加热汽油馏分(石脑油),使其中的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。催化重整装置能提供高辛烷值汽油,还为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供苯、甲苯、二甲苯等芳烃原料以及提供液化气和溶剂油,并副产氢气。固定床催化重整工艺流程见图2-2。

2催化裂化(catalytic cracking)催化裂化是在催化剂作用下加热重质馏分油,使大分子烃类化合物裂化而转化成高质量的汽油,并副产柴油、锅炉燃油、液化气和气体等产品的加工过程。

原料可以是直馏柴油、重柴油、减压柴油或润滑油馏分,甚至可以是渣油焦化制石油焦后的焦化馏分油。它们所含烃类分子中的碳数大多在18个以上。

裂化反应在 450~530℃和 0.1—0.3 MPa下进行。催化剂为微球形,颗粒直径 10~100 μm。催化裂化包括反应器(包括反应部分和沉降部分)和再生器。根据两者相对位置来分,有等高并列式、高低并列式(错列式)和同轴式三种。

等高并列式催化裂化装置见图2-3。高低并列式催化裂化装置及流程见图2-4,同轴式装置的沉降器位于同一垂直轴的再生器之上,两者外侧连有提升反应管。

三、催化加氢裂化(catalytic hydrocracking)

催化加氢裂化系指在催化剂存在及高氢压下,加热重质油使其发生各类加氢和裂化反应,转变成航空煤油、柴油、汽油(或重整原料)和气体等产品的加工过程。加氧裂化的原料油可以是重柴油、减压柴油,甚至减压渣油,另一原料是氢气。按操作压力分有高压法和中压法。高压法的操作压力高于10 MPa,反应温度370一450℃;中压法压力 5~10 MPa,反应温度 370~380℃。

加氢裂化过程的方框图见图2-5。

四、烃类热裂解(pyrolysis of hydrocarbons)

烃类热裂解的主要目的是为了制取乙烯和丙烯,同时副产丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃及其他化工原料。它是每个石油化工厂必不可少的首要过程。

烃类热裂解不用催化剂,将烃类加热到750~900℃使其发生热裂解,反应相当复杂,主要是高碳烷烃裂解生成低碳烯烃和二烯烃同时伴有脱氢、芳构化和结焦等许多反应。热裂解的原料较优者是乙烷、丙烷和石脑油,因为碳数少的烷烃分子裂解后产生的乙烯产率高。烃类热裂解过程的详细工艺内容将在第3章中阐述。

从石油经一次和二次加工获取燃料和化工原料的主要途径可归纳于图2-6。

第三节

天然气及其加工利用

天然气(natural gas):自地下自然喷出或人工开采出的可燃性气体的总称。其主要成分是甲烷,另外还有少量的乙烷、丙烷、丁烷等及微量的硫化氢、水、氮气等。

天然气按组成可分为干气(甲烷体积含量在90%以上)和湿气(甲烷体积含量在90%以下)。

天然气按储存方式可分为:

气井气:由气井采出的天然气;气井只出气而不出油的井,来自纯气藏(一般属于干气);

油田气:伴随采油采出的天然气,来自油气藏(属于湿气); 凝析气气井气:来自凝析气藏(一般属于湿气)。

中国已有陕甘宁、新疆地区、川东部三个大规模气区,海上油田也有较大的天然气储量。煤矿中吸附在煤上的甲烷称为煤层气(瓦斯气),储量很大,作为一种有竟争力的天然气资源已受到世人的关注。中国煤炭储量丰育,煤层气与常规天然气目前储量相当,但现在对煤层气的利用率只有7%~8%。在地球高纬度的冻土带和深度不到 2000m的海底还有一种天然气水合物,是由 CH4与 H2O组成的具有确定晶体结构的笼形化合物,估计储量很大,目前尚未得到利用。

天然气的热值高、污染少,是一种清洁能源,在能源结构中的比例逐年提高。它同时又是石油化工的重要原料资源。天然气加工利用主要有以下几方面

(1)天然气制氢气和合成氨

天然气的一大用途是制造氨和氮肥,尿素,是当今世界上产量最大的化工产品之一。

(2)天然气经合成气路线的催化转化制燃料和化工产品

由天然气制造合成气(CO+H2),再由合成气合成甲醇开创了廉价制取甲醇的生产路线。以甲醇为基本原料,可合成汽油、柴油等液体燃料和醋酸、甲醛、甲基叔丁基醚等一系列化工产品。由合成气经改良费托合成制汽油、煤袖、柴油巳建一定规模的工厂,合成气直接催化转化为低碳烯烃、乙二醇的工艺正在开发。

(3)天然气直接催化转化成化工产品

天然气中甲烷直接在催化剂作用下进行选择性氧化,生成甲醇和甲醛;在有氧或无氧条件下催化转化成芳烃;甲烷催化氧化偶联生成乙烯、乙烷等等。这些过程尚未工业化。

(4)天然气热裂解制化工产品

天然气在930~1230℃裂解生成乙炔和炭黑。从乙炔出发可制氯乙烯、乙醛、醋酸、氯丁二烯等乙炔化工产品。炭黑作橡胶的补强剂和填料,也是油墨、电极、电阻器、炸药、涂料、化妆品的原材料(5)甲烷的氯化、硝化、氨氧化和硫化制化工产品

可分别制得甲烷的各种衍生物,例如氯代甲烷、硝基甲烷、氢氰酸、二硫化碳等。

(6)湿性天然气中C2一C4烷烃的利用

湿性夭然气中C2一C4烷烃可深冷分离出来,是优良的制取乙烯、丙烯的热裂解原料,许多国家都在提高湿性天然气在制取烯烃原料中的比例。

天然气的化工利用见表2-1所示。

第四节

煤及其加工利用

煤(coal)是由含碳、氢的多种结构的大分子有机物和少量硅、铝、铁、钙、镁的无机矿物质组成。从煤中可以得到多种芳香族化合物,它们是精细有机合成的主要原料。

已知的煤储量要比石油储量大十几倍,煤的综合利用可同时为能源、化工和冶金提供有价值的原料。煤化工范畴内的几种煤加工路线主要有以下四种。

(1)煤的干馏

煤干馏(coal carbonization)是在隔绝空气条件下加热煤,使其分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气的过程。煤干榴过程又分以下两类。

①煤的高温干馏(炼焦)。这是在炼焦炉中隔绝空气于 900~1100℃进行的干馏过程。产生焦炭、焦炉气、粗苯、氨和煤焦油。焦炉气主要成分是氢(54%~63%)和甲烷(20%~32%〕;粗苯中主要含苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯等单环芳烃,以及少量不饱和化合物(如戊烯、环戊二烯、苯乙烯等)和含硫化合物(二硫化碳、噻吩等),还有很少量的酚类和吡啶等;煤焦油中含有多种重芳烃、酚类、烷基萘等及杂环有机化合物,目前已被鉴定的有400~500种,其中含量最大且应用广的是萘(占煤焦油的10%左右),目前工业萘来源仍以煤焦油为主。

②煤的低温干馏。这是在较低终温度500~600℃)下进行的干馏过程,产生半焦、低温焦油和煤气等产物。由于终温较低,分解产物的二次热解少,故产生的焦油中除含较多的酚类外,烷烃和环烷烃含量较多而芳烃含量很少,是人造石油的重要来源之一,早期的灯用煤油即由此制造。半焦可经气化制合成气。

(2)煤的气化

煤气化(coal gasification)是指在高温900~1300℃)下使煤、焦炭或半焦等固体燃料与气化剂反应,转化成主要含有氢、一氧化碳等气体的过程。生成的气体组成随固体燃料性质、气化剂种类、气化方法、气化条件的不同而有差别。气化剂主要是水蒸气、空气或氧气。

(3)煤的液化

煤液化(coal liquefaction)是指煤经化学加工转化为液体燃料的过程。煤液化可分为直接液化和间接液化两大类过程。

煤的直接液化是采用加氢方法使煤转化为液态烃,所以又称为煤的加氢液化。液化产物亦称为人造石油,可进一步加工成各种液体燃料。加氢液化反应通常在高压(10~20 MPa)、高温(420~480℃)下,经催化剂作用进行。有不同的直接液化法。煤的直接液化氢耗高、压力高,因而能耗大,设备投资大,成本高。

煤的间接液化是预先制成合成气,然后通过催化剂作用将合成气转化为烃类燃料、含氧化合物燃料(例如低碳混合醇、二甲醚)。甲醇、低碳醇的抗爆性能优异,可替代汽油,而二甲醚的十六烷值很高,是优良的柴油替代品。近年来还开发了甲醇转化为高辛烷值汽油的技木,促进了煤间接液化的进展。

(4)生产电石

将煤与CaO在2000~2200℃及电弧炉作用下反应生成 CaC2(电石)的过程。电石水解可生成乙炔(此法占乙炔来源的一半以上),由乙炔出发可生成一系列化工产品。

煤的加工利用主要途径示于表2-2

第五节

生物质及其加工利用

农、林、牧、副、渔业的产品及其废弃物(壳、芯、秆、糠、渣)等生物质通过化学或生物化学方法可以转变为基础化学品或中间产品,例如葡萄糖、乳酸、柠檬酸、乙醇、丙酮、高级脂肪酸等。加工过程涉及一系列化学工艺,如化学水解、酶水解、微生物水解、皂化、催化加氢、气化、裂解、萃取等等,有些还用到DNA技术。可利用的生物质有三类即含淀粉的物质(粮食、薯类等)、含纤维素的物质(壳、芯、秆、木屑等)、含非食用油类的物质(桐油、蓖麻油等)。下面举几个利用生物质生产化学品的例子。

(1)糠醛的生产

农副产品废渣的水解是工业生产糠醛的唯一路线。糠醛主要用做溶剂及生产糠醇树脂、糠醛树脂、顺丁烯二酸酐、医药、合成纤维、防腐剂、杀虫剂、脱色剂等。其生产过程是:将含多缩戌糖的玉米芯、棉子壳、花生壳、甘蔗渣等投人反应釜内,用含量为6%的稀硫酸作催化剂并通入蒸汽加热,控制温度在 180℃左右、压力 0.6~1.0 MPa,反应5~8 h。多缩戊糖水解成戊糖,然后进一步脱水环化而转变成糠醛。戊糖脱水反应为

(2)乙醇的生产

虽然工业生产乙醇是用乙烯水合法,但用农产品主产乙醇仍是重要方法之一。将含淀粉的谷类、薯类、植物果实经蒸煮糊化,加水冷却至60℃。加入淀粉酶使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖,再加入酵母使之发酵则转变成乙醇(食用酒精)。

目前,有人利用遗传工程培育出一种重组酵母可将以上两步法简化成一步法。

(3)丙二醇的生产

1,3一丙二醇(PDO)是生产聚对苯二甲酸丙二酯(PPT)的原料,PPT具有许多类似尼龙的特性.如果其原料PDO的成本较低,则可与PET聚酯竟争。

第六节

再生资源的开发利用

工农业和生活废料在原则上都可以回收处理、加工成有用的产品,这些再生资源的利用不仅可以节约自然资源,而且是治理污染、保护环境的有效措施之一。例如废塑料重新炼制成液体燃料的方法已经有工业装置建成。

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