电化学分析范文1
关键词：电厂化学问题；化学腐蚀；难点分析
1. 前言
电力作为我国国民经济发展的重要行业，在人们的生产生活中发挥着不可替代的作用，其稳定发展和安全运行对整个社会都有着举足轻重的意义。同时随着电力行业的不断深化改革，机组也逐渐往大容量和高参数的方向发展，这就引起电厂化学水处理系统在设备运行维护、控制检测、工艺和管理方面的巨大变化。化学水处理作为电厂的辅助生产环节，一旦管理不善可能使自然水中含有直接腐蚀热力设备的有害物质，引起设备不同程度的受损，严重影响机组的正常运行，因此化学水处理同时也是相当重要的环节。
2. 水汽质量问题以及水汽质量恶化的原因
2.1 水汽质量问题
不同类别的机组尤其是不同历史的机组，水汽质量情况不同，水汽质量问题的特点也不尽相同。常见的水汽质量问题：水汽的浓缩倍率升高、水质恶化、缺水等会使得电力设备直接遭到腐蚀，甚至停运，这对电力部门和区域生产生活的经济效益影响时不可估量的。凝气管内的循环水中含盐量、含氧量、氯离子含量过高，还会产生脱锌和点蚀，甚至使得凝气管发生腐蚀泄露、结垢等不可修复的恶劣影响。
2.2. 引起水汽质量恶化的原因
火电机组的大量投入以及机组容量的不断扩大，使得水质问题不断恶化。凝气管中的冷凝水中腐蚀性物质成分过高使得凝气管泄露，引起凝结水、锅炉的补给水和炉水的钠含量、电导率和二氧化硅含量超标，使得锅炉内的PH值等指标严重不合格，引起锅炉内壁结垢，壁管超温蠕胀和闭塞性腐蚀，进而造成汽轮机叶片结盐垢和汽门卡住等不良影响。
3. 化学水处理的现状
3.1 化学水处理的管理现状
目前电厂的化学水处理控制呈分散状态，多个独立的控制设备分散在不同的控制室内，不仅造成人员的利用率下降，还给工作人员造成了负担，使其工作强度大，加大了控制操作的难度。控制室的独立配备导致了水处理工序的繁重冗杂，对电厂化学水处理的有序高效进行造成障碍。除此之外，目前传统的水处理方法已经无法满足现行的机组运行对水质的要求，因此，应当使用先进的处理手段来提高化学水汽的质量，如膜处理技术等。在采用先进的处理手段之外，还要结合实践中的经验来有效的去除繁杂的工序，保证化学水处理的有效进行。
3.2 化学水处理系统的现状
水处理的系统针对各类化学水的不同而存在差异，由于化学水的种类繁多，因此水处理系统也多种多样且结构复杂，如净水预处理系统、锅炉补给水系统、废水处理系统等等，每一种水处理系统都至关重要。为了便于控制，一般将多样化的水处理系统进行集中设计，形成一个独立且庞大的系统。这种集中式的控制手段有利于应对一些突发状况，系统能够更快速的做出应对措施。但是由于设备太多，大多数电厂都不能对设备进行集中化的管理，这样不仅增加工作量、拖慢电厂的生产进度，对突发状况的应变能力不够也使得设备的故障不能及时消除，造成严重的后果。另一方面，很多电厂的水处理工艺不能与时俱进，采用传统的方式或是工作人员技术落后，使得水处理效率低下或设备浪费。
4. 化学水处理的难点
4.1 水处理的类别
4.1.1 锅炉补给水的处理
锅炉补给水的预处理一般采用混凝和过滤的处理方式，而预脱盐处理则采用反渗透技术。补给水的预处理一般都采用机械加速搅拌来澄清，现如今又加入了变频技术，使得设备可以针对不同恶化程度的水汽进行调整搅拌速度，一定程度上减轻了人工操作。针对目前的水质，采用离子交换的预脱盐处理技术已经不能满足要求，反渗透技术由于具有很强的除硅和除有机物的能力，已经成为水处理行业发展的亮点。
4.1.2 锅炉炉水的处理
锅炉炉水的水处理主要是磷酸盐处理。之前的锅炉由于参数较低，炉内经常有大量的导致炉内结垢的钙镁离子出现，磷酸盐则是去除水垢的有效物质，但是同时磷酸盐又使得炉水的PH值升高，腐蚀问题愈发严重，因此就不得不采用磷酸盐处理。磷酸盐处理的目的是使得磷酸盐含量在保证与结垢物质完全反应的前提下浓度最低。
4.1.3 循环水的处理
火电厂一般采用闭式循环冷却的运行模式，水处理工作的重点也在冷却水的循环利用以及水质稳定技术开发方面。目前，国际上循环水浓缩率已达8倍，而我国循环水浓缩率在2-3倍左右，仍有巨大提升空间。有些滨海电厂采用海水作为冷却水，一般在排放时进行加氯处理，避免磷系水处理药物对水体进行二次污染。
4.1.4 废水的处理
目前我国大中型企业大多采用废水集中汇集、分布处理的废水处理模式。包括氧化环节、PH值调整、混凝澄清等主要工艺。近年来，两相流固液分离技术发展迅速，废水一次加药混凝后在一个整体设施内完成絮凝、沉淀、浮渣刮除和排除污泥等过程，可以将废水中的泥沙、悬浮固体、动植物进行分离，大大提高了水质，增强了回收力度。
4.2 先进的水处理技术
传统的水处理工艺以机械过滤各种杂物和污渍为主，除盐则采用离子交换技术采用阳床、阴床、混合窗的办法；而先进的水处理工艺则加入了变频技术来节省人力，使得设备更加高效，除盐则采用了先进的膜分离和电除盐技术，其中反渗透方法是膜分离技术中高效先进方法的体现。相较而言，先进的水处理技术更能适应高参数机组对水处理系统的要求以及可持续的生态环境要求，能够提高水资源的利用率，使得排放物更加绿色环保来满足电厂的循环生产。图1是先进水处理工艺流程的具体装置。
4.3 水处理控制监测管理
水处理的控制监测是以PLC为核心的，包括含单个子系统实现PLC+PC的控制方式、集中化管理、子系统互联在内的三个层面。子系统直接在CRT上操作和监控，并利用以太网卡使整个系统与电厂的其他设备进行互联，进行数据共享，并在线分析与监测，实行水汽处理的在线自动调节。
5. 结束语
电厂是电力系统重要组成部分，其化学水处理工作比较复杂且目前存在一些问题，只有合理运用电厂化学水处理系统，对不同类型的水质进行专类处理，才能保证排水的质量，保证周边环境不被污染。科学的化学水处理方式可以降低电厂的投入成本，保障电厂安全经济稳定运行，具有重要的现实意义。
参考文献
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[2]赵品华. 电厂化学水处理系统的特点与发展思考[J]. 技术管理，2011（09）
[3]曲忠勇. 电厂化学水处理技术应用分析[J]. 科技创新与应用， 2014（02）
[4]尚悦. 电厂化学水处理系统研究现状[J]. 能源科技，2009（11）
电化学分析范文2
关键词：电化学教学；以观念建构为本的教学设计；校本化实施
中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0109-02
伴随高中课程改革的不断深入，我们渐渐体验到化学课程改革对于化学教学的进步和改变，也真实地感受到课程改革中也出现了某些新情况，它要求学校对于国家课程“因生制宜”的创新性改革与通过“国家课程的校本化实践”来完成再实施过程。高中化学国家课程的校本化实践指的是依照高中化学课程标准，学校依据自身的性质、特征与情况，把国家层面上建设高中化学国家课程改变成符合本校学生学习需求的操作过程，它是校本课程开始的一个方面。本文主要结合化学新课程实行的现实情况，浅谈我们对于电化学知识内容综合教学的操作和反思，探讨“以观念建构为本的教学设计”。
一、模块构成下经常遇见的问题
（一）很难掌握教材的整合
高中阶段关于电化学知识的内容分散到了《化学2（必修）》、《化学反应原理（选修）》、《实验化学（选修）》三个模块中。
《化学2（必修）》使学生在初中科学知识的了解上，借由平常生活与生产中的例子、实践来证明化学能和电能的知识内容。因为这个模块太过于重视基本知识，许多的基本原理与概念都是僵硬提出的，内容之间缺少内在逻辑联系，完全没有联系到探究方式，学生只能通过死记硬背来记住基本的知识内容。《化学反应原理（选修）》的出发点高，具备一整套的知识系统，而且理论性强。这个模块要求学生在氧化还原反应的方面，知道化学改变要遵循的基本原理，研究化学反应的基本规律和其使用化学改变要遵循的基本原理，主要是来满足学生自由发展的要求。
《实验化学（选修）》旨在指引学生在日常生产、生活中研究关于电化学知识内容的情况，进行实验操作研究。这三个模块之间，知识的重复较多，不利于慢慢地促进学生整体水平的提升，而且教材为了体现知识上升的效果，三个模块之间的知识目标太分散、没有很好的联系，导致学生在处理有关问题时难以准确地、灵活地运用相关的电化学知识。
（二）很难提升教学质量
依据课程标准的要求，化学能和电能的相互转化（电化学）在三个模块中的教学时间最多是10个课时，可是在许多模块知识方面上，新概念多且理论性较强，这就要求学生有较强的“跳跃性思维”，导致学生在学习过程中比较难适应这种思维改变。在教学方面，同样的知识内容在不同的课本中重复出现，尽管教学目标不同，可是重复出现的内容肯定会设计某些知识链接，教师讲解链接就相当于复习已学知识。如果复习用的时间较多，大大缩小了有效的学习时间，学生感觉一直在上复习课的，缺少新鲜感；如果复习用的时间较少，教师很难将课本的知识内容讲解清楚，致使学生不能深入了解课本知识，降低了教学质量。
（三）很难改变教学方式
新课程的化学教学课堂赐予了教师教学的主动权。在教授化学知识时，化学教师让化学课本变成教学的载体，使用课本教授知识，而不是以前的教授课本。但是，在电化学知识内容教学的整理中，较少的化学教师会去建立适合自己现实情况的、有自己鲜明的个性特点的知识系统与教学设计。一些教师觉得只要教学紧紧伴随课本走就算是实行了新课程教学、改变了教学观念，便盲目地来设计电化学教学。而另一些教师则是靠着自己过去的教学经验，觉得以前的教材知识系统是符合认识规律的，通过老旧的体系来设计电化学教学，违反了新课程的宗旨。显然，这两种教学方式都严重脱离新课程所要求的教学观念。
二、使用校本化的新方式
要处理课程实施中电化学知识内容教学过程中出现的新情况，就需要我们通过校本化实行化学教学，就是要从教学目的的校本化、教学知识的校本化、教学手段的校本化、教学评价的校本化等角度入手，将断续的知识内容串联起来，形成知识前后的顺序连接，让所有模块中的基本概念、基本知识和基本探究方式结合起来，再配合学校的教学现实实施校本化的开发。
1.教学目的的校本化。教学目的的校本化是指在制订校本化教学的目的时，要将化学课程标准当作重要的依照，在理解学生、探究学生的个体差别的情况下，通过整理核心知识重新安排教学顺序，制定出系统的、清楚的教学目标。学校可以在不打扰学生的文理选择的情况下，先不用学习高一《化学2》中化学能和电能的相互转化的知识，在高二上学期实行电化学内容必修和选修的综合教学。这样，综合课时明显比指导意见节约时间，还可以空出其他的时间实行实验研究和整体联系，可以获得很好的教学效果。
2.教学知识的校本化。教学知识的校本化是指在严格依照国家的课程标准的情况下，对于专门的本校学生的学习特征，有针对地对于化学课本知识、课程内容分进行分类和改变以及教学顺序的调换等，建立适合学校的认识水平发展和有中心概念的知识体系，建立“以观念建构为本的教学设计”。教师在进行电化学知识内容的综合教学时，对于不同模块中的知识，针对知识主干部分进行修改与补充，依照一定的逻辑顺序来进行连接，建立起一个具备探究思想的、完整的体系。
3.教学手段的校本化。教学手段的校本化是指在综合教学中，要充分考虑到学生的学习要求和个性特征、教师自己的教学特点与教学知识的性质等来挑选教学手段，进而形成具有学校自身特点的高效教学方式。在电化学的教学中，考虑到概念、基本原理的某些内容很抽象，学生学习起来有较大的困难，所以，在教学的过程中，教师要多关注化学基本原理的推演，多关注化学基本原理的使用。
在综合教学中我们指出“以观念建构为本的教学设计”，这种设计就是依靠具体的知识内容，自主地和同学或者教师合作来研究、提取出基本概念，建立起化学学科的观念系统。在氧化还原反应的综合设计中，从分析氧化还原反应着手，让学生清楚地知道电极反应时可以发生的原因，为了提升电流速度，在化学教学的过程中建立了“盐桥”的模型，进而在知道电极反应的条件上建立原电池的模型。
4.教学评价的校本化。教学评价的校本化是指在化学新课程的校本化实行过程中，教师可以构建符合自己的学生成长的化学评价系统，既要综合高中化学课程标准与学生的真实能力，又要综合学校、家长的情况来实施，也就是所说的教学评价的校本化，从评价上实现“以观念建构为本的教学设计”。在实施过程性的评价时，我们所设计的“综合学习单”就是已经充分考虑到学生的个性化差别，包括作业完成的水平、团队能力、课堂活动的参与等，以此来综合评价学生的最终学习成绩。
三、总结
综合教学是国家课程的校本化实行的一种方法，国家课程的校本化实行是对于新课程标准所制订的教师课程的权利的一种尊敬，同时也是教师难以逃避的一种主要义务和权利。学校可以使用不同形式的教学和学习实践，改变师生的教学看法与课程看法，提升教师教学质量；可以使用各种方面的渠道，不断获得外部的有效资源，深入获得内部资源，优化有关的鼓励和惩治体系，可以有效地组织教师着手与校本化国家课程的研发和校本化教材资料的编辑，让教师高效地进行和实施“以观念建构为本的教学设计”。
参考文献：
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电化学分析范文3
“电化学”是中学化学的重点和难点之一,它既体现以化学学科为基础,又与电学等物理学知识相互渗透。“电化学”试题在考查学生基础知识的同时,又考查学生思维能力和综合能力。综观近几年全国高中化学竞赛(初赛)试题,可以发现电化学知识几乎年年出现,主要集中在电极电势概念的应用及新型化学电源方面。现将考查该热点的试题类型归纳如下:
1 电极的确定及电极反应方程式的书写
1.1原电池的电极反应式书写及应用
第1题:设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-离子。回答如下问题:
(1)以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是:__________。
(2)该电池正极反应式是:___________;负极反应式是:________________;固体电解质里的O2-的移动方向是:____________;向外电路释放电子的电极是:_________。
(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:_________。
(4)你认为在ZrO2晶体里掺杂Y2O3用Y3+代替晶体里部分的Zr4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用?其可能的原因是什么?答:_________。
(5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生_______堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,正是新一代化学家的历史使命。
命题意图:联系实际考查原电池相关知识,即原电池电极的确定和书写,固体电解质掺杂的导电能力,能量的利用率等。
解题关键:本题中“燃料电池”在本质上属于原电池,故答题最重要的是在于找出原电池的正、负极以及反应总方程式,再利用电极反应作出一些正确的判断。
解析:(1)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O (必须配平; 所有系数除2的方程式均应按正确论)。
(2)O2+4e-=2O2-; C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O;向负极移动(答向通入汽油蒸气的电极移动也得满分);负极(答通入汽油蒸气的电极也得满分)。
(3)燃料电池具有较高的能量利用率(答内燃机能量利用率较低也满分;用热力学第二定律解释等,得分相同)。
(4)为维持电荷平衡, 晶体中的O2-将减少(或导致O2-缺损)从而使O2-得以在电场作用下向负极移动(表述不限,要点是:掺杂晶体中的O2-比纯ZrO2晶体的少)。
(5)碳( 炭粒)等。
1.2电解池电极的判断及电极方程式的书写
第2题:气态废弃物中的硫化氢可用下法转化为可利用的硫:配制一份电解质溶液,主要成分为: K4[Fe(CN)6](200 g・L-1)和KHCO3(60 g・L-1);通电电解,控制电解池的电流密度和槽电压,通入H2S气体。写出相应的反应式。
已知:E[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]=0.35 V; KHCO3溶液中的E(H+/H2)～-0.5 V;E(S/S2-)～-0.3 V。
命题意图:考查学生对电解池的电极方程式及总反应方程式的书写。
解题关键:本题解答的关键在于利用电极的标准电极电势来判断出构成电解池的阴阳极,然后根据电极方程式书写总方程式。
解析:通电后, 阳极反应: [Fe(CN)6]4- - e-=[Fe(CN)6]3-……①;阴极反应:2HCO3-+2e-=2CO32-+H2……②。①②相加得到电解反应式:2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-=2[Fe(CN)6]3-+2CO32-+H2……③。即通电一段时间后,通入H2S前,电解质溶液中的成分已变为: [Fe(CN)6]3-、 CO32-、 K+、 H2等, 由于E[Fe(CN)63-/Fe(CN)64-]>E(S/S2-)>KHCO3溶液中的E(H+/H2), 所以有H2又有H2S时, [Fe(CN)6]3- 与 H2不能共存, [Fe(CN)6]3-与H2S也不能共存,[Fe(CN)6]3-先将H2氧化, 后氧化H2S。
(1)2[Fe(CN)6]3-+H2=2[Fe(CN)6]4-+2H+……④;又由于有CO32-存在时, H+不能共存, 故2[Fe(CN)6]3-与H2 之间的氧化还原方程式应写为: 2[Fe(CN)6]3- +2 CO32-+H2=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-……⑤
(2)当通入H2S后,[Fe(CN)6]3-也要氧化H2S: 涉及硫化氢转化为硫的总反应:2Fe(CN)63- + H2S=2Fe(CN)64-+2H++S ……⑥,同理,有大量CO32-存在时,H+也不能自由存在,H++CO32-=HCO3-,所以,通电后,通入H2S时,有硫生成的总反应式:2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S= 2Fe(CN)64- +2HCO3-+S……⑦, HCO3-再去完成阴极反应,Fe(CN)64- 再去完成阳极反应, 故将③⑦相加后得:H2S=H2+S。
1.3充电电池电极反应书写及电解质溶液的判断
第3题:图1是一种正在投入生产的大型蓄电系统。左右两侧为电解质储罐,中央为电池,电解质通过泵不断在储罐和电池间循环;电池中的左右两侧为电极,中间为离子选择性膜,在电池放电和充电时该膜可允许钠离子通过;放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和NaBr。
(1)左、右储罐中的电解质分别为:
左:___________;右:___________。
(2)写出电池充电时,阳极和阴极的电极反应。
阳极:___________;阴极:___________。
(3)写出电池充、放电的反应方程式。
(4)指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。
命题意图:该题考查的是大型钠离子蓄电池的工作原理以及电化学的相关综合知识。
解题关键:正确判断电池充、放电时的电极反应是解答此题的关键。放电时,Br3-在正极得到电子变为3Br-,而S22-则在负极失去电子变为S42-。
解析:1.由于在电池放电和充电时离子选择性膜可允许钠离子通过,又知道放电前,被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后,分别变为Na2S4和3NaBr。因此,左、右储罐中的电解质分别为:左:原电池(+)极,发生还原反应: Br3- 3Br-,NaBr3/NaBr(只写一种也可); 右:原电池(-)极,发生氧化反应: 2S22- S42-, Na2S2/Na2S4(只写一种也可)。
2. 充电时相当于电解池,阳极:即原来的(+)极发生氧化反应, 3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+; 阴极:即原来的(-)极发生还原反应, Na2S4+2Na++2e-=2Na2S2。
3. 2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。
4. 在充电过程中,Na2S4变为Na2S2,钠离子流向阴极完成还原反应,故Na+的流向为从左到右。
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2标准电极电势的应用
第4题:镅(Am)是一种用途广泛的锕系元素。241Am的放射性强度是镭的3倍,在我国各地商场里常常可见到241Am骨密度测定仪,检测人体是否缺钙:用241Am制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器(制作火警报警器的1片241Am我国批发价仅10元左右)。镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势(E/V)如下, 图中2.62 V是Am4+/Am3+的标准电极电势,-2.07 V是Am3+/Am的标准电极电势,等等。一般而言,在标准状态下,发生自发的氧化还原反应的条件是氧化剂的标准电极电势大于还原剂的标准电极电势。
再者,由于AmO22+到Am3+的电极电势为1.68 V,有强氧化性,可以氧化Cl-和刚生成的氢气,所以也不稳定,最终只能生成Am3+。
解析: 要点1: E (Amn+/Am)
要点2:E (Am4+/Am3+)>E (AmO2+/Am4+), 因此一旦生成的Am4+会自发歧化为AmO2+和Am3+。
要点3:AmO2+是强氧化剂,一旦生成足以将水氧化为O2, 或将Cl-氧化为Cl2,自己转化为Am3+, 故AmO2+也不能稳定存在。相反,AmO2+是弱还原剂,在此条件下不能被氧化为AmO22+。
要点4:Am3+不会发生歧化(原理同上),可稳定存在。
结论:镅溶于稀盐酸得到的稳定形态为Am3+。
3金属腐蚀及防护中的电子转移数与电量之间的换算关系
第5题:某远洋船只的船壳浸水面积为4500 m2,与锌块相连来保护,额定电流密度为15 mA・ m-2,预定保护期限2年,可选择的锌块有两种,每块的质量分别为15.7 kg和25.9 kg,通过每块锌块的电流强度分别为0.92 A和1.2 A。计算说明,为达到上述保护船体的目的,最少各需几块锌块?用哪种锌块更合理?为什么?
命题意图:近几年电化学竞赛题已从传统的电极计算越来越偏向于科研及工业应用。因此,在培训竞赛选手过程中,充分研究解题方法和技巧不仅有利于得高分,而且会有助于得到正确的答案。
解题关键:本题的难点在于读懂该题的意思。
解析:首先,算出通过体系的总电量: 2×365 d×24 h・d-1×60 min・h-1×60 s・min-1=6.307×107 s;0.0150 A・m2×4500 m2=67.5 A;67.5A×6.307×107 s=4.257×109 C。
其次,计算总共需要多少锌。电子的量为:4.257×109 C/(9.65×104 C・mol-1)=4.411×104 mol;
锌量:(4.411×104 mol/2×65.4 g・mol-1)×10-3 kg・g-1=1443 kg=1.44×103 kg。
需质量为15.7 kg/块的锌块数为:1.44×103 kg/(15.7 kg/块)=91.7 块≈92 块。92块×0.92A/ 块=85 A>67.5 A , 电流强度可以达到要求。
需质量为25.9 kg/块的锌块数为:1.44×103 kg/(25.9 kg/块)=55.6块≈56块。
56块×1.2A/块=67.2A
选用较重的锌块更合理,因其电流强度较小,理论上可以保证2年保护期限,而用较轻的锌块因其电流强度太大,不到2年就会消耗光。
启示:根据电化学的有关知识设计的竞赛题是多年来命题的热点之一。由于电化学内容便于进行学科间的渗透,因此电化学作为重点内容之一,与其他知识结合起来考查学生各方面的能力将是今后进行综合能力测试的理想知识点。本文将近几年有关电化学的竞赛试题做了一些粗略分类,并不能覆盖电化学所有知识及题型,但只要掌握其基本规律,对于这部分内容的求解自然就会胸有成竹,驾驭自如。
参考文献:
[1]马宏佳.高中化学奥赛试题评析[M].南京:南京师范大学出版社,2005,7:91～92.
电化学分析范文4
Abstract： Power electronics technology uses power electronic devices to control and transform the power. To the higher vocational students, the main purpose of this course is to make students familiar with the operating characteristics of power electronic devices from the view of application, allowing them make the corresponding analysis for power electronics converting technology. Teaching of integration of theory and practice can make students learning theory of knowledge and also understand and reasonable lap for equipment using the devices in training room, so as to better grasp the course.
关键词： 电力电子；变流技术；理实一体化
Key words： power electronics; converting technique; integration of theory and practice
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0278-01
0引言
电力电子技术是电类专业非常重要的一门专业课程，对于高职类院校来说，我们培养的是实用型的技术型人才，电力电子技术的教学目的不是为了让学生纯粹的去学习艰深的理论知识，而是为了将理论知识和就业需要的实际能力联系起来的一种教学活动。过去我们教学的时候，过多的强调了理论的重要应，结果学生学完之后，几乎没有多大用处。采用理实一体化的教学改革可以让学生更深入的去抓住这门课程的本质。
1电力电子理实一体化教学实施的过程
1.1 教学目标的确立电力电子技术是采用电力电子器件对电能进行控制和变换的科学，本课程的主要目的是使学生从应用角度熟悉电力电子器件的工作特性，从而能够对电力电子的核心内容变流技术进行相应的分析。并了解电力电子技术在工程技术中的应用。因此，我们把教学分为这样的几大模块。
器件的特性认识模块：对晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR、电力场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT的工作原理，主要参数选择，电压电流工作特性，应用场合，使用方法等进行分析研究。变流应用模块：变流技术主要为交直流之间的变换，交流变直流（A-D）主要分析单相三相的整流过程。直流变交流（D-A）主要分析有源逆变和无缘逆变过程。直流变直流（D-D）主要分析降压式和升压式斩波电路。交流变交流（A-A）主要分析它交流调压过程。开关电源模块：了解开关电源的过压过流保护电路，软开关技术；掌握开关状态控制电路的工作原理，能够对开关电源的典型故障进行分析并检修。
1.2 理实一体化教学项目的实施过程器件的特性认识模块实施过程中，我们先采用多媒体快速的对该器件的工作原理和参数分析等进行讲解，讲完之后，把更多的时间留给学生，让学生搭接实际电路，对器件的特性进行认识。在此过程中，示波器能够清晰地反映器件接入前后电力电子器件的波形，同时能够对器件的电压、电流，半控性、全控性进行了解和掌握。
变流应用模块实施过程中，整流过程（A-D）不局限于对数字的分析，更重要的是要用电力电子器件以一定的方式搭接能够对电源的性质进行改变，同时要掌握控制角的不同，输出大小的不同。逆变（D-A）主要以单相和三相逆变电路对逆变条件和工作原理进行分析。斩波（D-D）主要分析一些实际的升压式、降压式斩波电路。整个实施过程中，学生不一定立马就得出结果，可能要对电路的各个部分进行调试，才可能最终得到相应结果，和预期的结果不太一样的地方也要重新进行分析研究。
开关电源模块实施过程中，对单相交流调压和三相交流调压过程进行分析，同时对光电耦合开关进行分析。学生在课程实施的过程中，能够充分的对器件的开关特性掌握。
1.3 教学过程中遇到的问题和解决的方法课时的问题：原有的教学时间为每节课为2课时，这样在讲完理论知识之后，学生很少有时间对刚讲过的理论知识进行消化吸收，更没有办法去对其进行实践，而且到第二次上课时，前面讲过的理论也忘得差不多了。我们把所有的理实一体化课程改为4课时，这样，，当学生听完理论知识后，有更多的时间去利用实训环节去对该理论知识进行实践验证。从而更好的掌握这门课。场地的问题：原来学生上课的地方多为教室，而在教室上课是脱离不了书本，难免会照本宣科，现在我们把上课的地方改为实训室，实训室中不但有多媒体设备，同时所有的实训设备就在眼前，可以一边讲，一边练，更可以从网上了解最新的电力电子器件及其应用。老师、学生角色变换的问题：原来上课时，多为老师作为主体，学生认真听讲就可以了，但现在，老师在上课时主要起到一个引领的作用，把更多的时间交给学生，发挥学生的主观能动性，在上课过程中，老师和学生都可以相互进步。
2理实一体化教学优于传统教学的地方
学生更易于理解：在电力电子理实一体化教学过程中，学生不是被动的去对一个新元件，新知识进行想象，这些元件本身就是一些看得见摸得着的实际东西，在对这些元件进行讲解的时候，学生更是可以拿实际器件对照理论进行验证，对这些元件的作用和他的整流逆变等效果进行验证，从而能够对比较枯燥的原件和艰涩的理论知识更好的进行理解。
学生动手能力的提高：学生在学习过程中，他不是被动的去记忆，去模仿，而是发挥其主观能动性，在学习理论知识的同时，利用实训室的设备对这些器件进行了解和合理的搭接，从而更好的掌握这门课程，学生在动手的过程中，不但逐步消除了对电的恐惧感，更是逐步加强了自己的动手能力。学生自主学习兴趣的提高：在整个理实一体化的实施过程中，学生从来都不是被动的去学习，而是一直不停地了解新知识，然后再动手来验证这些新知识，当看到一个新的理论能被他亲手做出来之后，学生的学习兴趣被空前的激发出来。他不但能够完成老师布置的任务，有的时候会激发其创造性和更强的思考问题的能力。
3理实一体化教学实施后学生能力的反映
电力电子理实一体化课程实施后，我们对一个42人的班级进行测评。有97.6%学生已经掌握了几乎所有的电力电子器件，有 100%学生已经学会搭接单相半波、桥式电路，有95%学生已经学会搭接三相半波桥式电路，有92.8%的学生已经了解升压式、降压式斩波电路，更有90.5%的学生对触发电路掌握比较深刻。绝大多数的学生都比往年在教室上课掌握了更多的电力电子知识。
参考文献：
[1]王兆安，黄俊编.电力电子技术[M].机械工业出版社，2000.
[2]张立编.现代电力电子技术[M].高等教育出版社，1999.
电化学分析范文5
近年来受我国环境问题的影响，人们对环境问题的重视程度也在逐渐提升，其中，电厂锅炉中的废水清理就是比较受到关注的一个环节。由于在对锅炉进行清洗的过程中会有大量难以清理的废水出现，因此对其废水进行处理就成为了一项必要的工作之一。特别是在对化学清洗工艺过程进行分析时，要掌握各阶段废水的主要特点，针对这些特点采用不同的处理方式。本文就对电厂锅炉化学清洗废水的处理展开相应研究，并对其回收和利用进行分析，希望对广大工作人员起到更大的帮助作用。
关键词：
电厂锅炉；化学清洗；废水处理；回收利用
发电厂锅炉进行清洗的过程中将通常会借助相应的化学产品和药剂，有机酸作为主要的清理药剂是比较常见的，并且通过适当的进行缓蚀或钝化药剂的配合，使这项工作得到良好开展。在进行清洗工作的过程中，特别是在对药剂进行应用的过程中，通常以有机类为主，并且在对废水进行清洗时也会采用较高浓度的化学药剂或产品，因此其产生的废水如果不经过相关处理，那么将对环境和空气造成严重污染，威胁到人类健康和发展[1]。但是怎样对化学清理废水进行处理是现阶段每个电厂在发展过程中都需要引起重视的一个问题，本文将对电厂锅炉化学清洗废水处理展开研究，并全面分析其回收利用的方式，希望对这项工作的开展起到更大的帮助作用。
1工程的主要概况
本文在研究的过程中以某电厂为例，其3号锅炉为600MW亚临界的强制性循环汽包炉，在2016年的6月份对锅炉进行了一次化学清理，共产生了大约4000立方米的废水。该电厂现掌握一套废水的处理系统，该系统主要对应的是普通废水的处理，在这个系统中主要包含PH调整箱、废水池和混凝池等相应的处理设备，主要有曝气和对酸碱程度进行调节等处理功能，但是相较于成分复杂的废水，该系统也很难达到规定的处理水平。通常，经过处理合格的废水需要被回收到备用水池中，经过相应的处理之后，再将这些水用做烟气脱硫系统工艺水或是进行地面冲洗等[2]。
2清洗废水的主要特征
2.1应用工艺和运用药剂
3号锅炉在进行化学清洗的过程中需要借助羟基乙酸和甲酸进行清洗，采用二甲基酮肟进行相应钝化，化学清洗的流程主要应该包含水冲洗和酸洗等阶段，清洗的范围主要包含锅炉汽包、下降管、下水包，能做到的清洗范围总水量大约为400立方米。
2.2清洗的废水种类和造成污染的因素
当清洗工作到了不同阶段所使用的药品也需要进行不同的划分，其产生的废水也出现了明显差别，也就是在清洗之前依据化学清洗的不同阶段对药品进行合理选择和使用，此外在清洗过程中还需要对产生的废水进行种类区分，通过这种方式制定科学、合理的废水收集和处理方式[3]。根据此原则，将水进行冲洗排水，并且将得到的产物划分为两种类型，一种为比较容易处理的冲洗和保养废水，这类水的总量约为2550立方米。另一种类型则较难处理的酸洗和钝化的混合废液，这类废水的总量约为1500立方米。为了让容易处理的废水不受到难处理的废水的影响和污染，在对其进行排放的过程中需要特别引起重视的是尽量避免酸洗和钝化废液进到OA的废水池中。
3清洗废水的回收和利用
根据我国电厂对废水处理的实际要求，经过化学处理的水，其PH值应该控制在6~9，浊度要控制在10以内，当处理后的废水达到合格的标准后一般会被用作脱硫系统的工艺水来使用。在对废水进行处理的过程中，应该按照其相关规定分为三个部分：（1）对废水的清洗和保养工作。（2）酸洗和钝化废水中的清液。（3）酸洗钝化废水的浑浊液。第一环节在经过处理以后，还要求其中的各项指标达到再利用的标准，特别是酸洗钝化废水在经过化学处理后，其清液的PH值需要达到和满足回收利用的标准，但是这个过程中，CODCr含量仍然比标准值高很多，所以后两项环节处理后的水通常不被当作脱硫工艺水直接使用[4]。在废水不外排的原则作用下，还需要加强对电厂中水系统和水质承受能力的分析，从而将这两个环节中产生的废水进行锅炉渣水系统和煤场喷淋。为了更好的开展和进行清洗废水的分类使用工作，还需要对电厂中的现有废水系统进行相应改造，通过这种方式进一步提高废水处理系统和渣水系统的相关处理系统水平。在这个过程中，废水的处理和回收应该遵循相关的处理方式并严格按照国家相关的法律规定进行处理，这样才能保证最终得到的处理结果满足实际要求，为工业生产和电厂处理提供更大的帮助。
4结束语
综上所述，通过对废水的分类和处理，在实际工作中，要充分利用电厂中的相关废水容纳能力，尽可能的实现清洗废水的全回收和排放，因此笔者建议在实际工作的过程中，要注重对以下方面问题的处理：（1）充分掌握酸洗工艺和各个步骤，在这种前提下对使用的主要药品特征和数量进行全面了解，以便今后更好的对清洗介质进行相应处理，并且在保证清洗质量达到标准的基础上，还需要尽量减少药品的使用和清洗过程中的用水量，达到废水的减量化[5]。（2）根据处理的难易程度对废水进行分类和处理，同种类型的污染因子应该利用相应的工作方式对其进行收集，从而在一定程度上降低整体工作量。（3）在废水能够进行回收和利用的基础上，经过处理后的水质也应该满足用水系统的要求，并且强行要求其达到排放标准，这种方式将在很大程度上降低处理的成本，对减少工作人员的工作量起到十分有效的帮助作用。通过以上分析，相信在今后的工作过程中，相关工作人员和单位也将更好的认识到问题的所在，对进一步完善工作有着重要的帮助。
参考文献
[1]李广辉,冯礼奎.电厂锅炉化学清洗废水处理及回收利用[J].工业用水与废水,2015,28(4):38-40.
[2]骆海峰.电厂锅炉化学清洗废水处理及回收利用[J].山东工业技术,2016,114(18):45-46.
[3]曹杰玉,陈洁.电厂锅炉化学清洗需注意的几个问题[J].中国电力,2013,36(7):20-22.
[4]项中煜.关于电厂锅炉化学清洗时的安全事项及防护措施[J].科技创新与应用,2014,19(26):112-112,113.
电化学分析范文6
［关键词］实践导向;高职学校;机电一体化;教学改革
一、研究背景
为了与社会的发展需求相适应，我们需要不断对教学方式进行改革，文章主要阐述的是机电一体化专业的教学改革内容，其改革的方向需要注重的不仅是学生理论知识的学习，还需要培养他们对理论知识运用的能力，有助于将理论知识在实践的运用在转换成成果，从而是传统的重理论轻实践的这一教学方式得到改变，促进教学改革的深化。在我国高等教育之中高职院校所占的比例较多，其作为教育体制重要的构成部分是一种大众化的教育类型。加之传统形式上的人才培养模式已经不再适用于当今学校教育需求了。
二、关于机电一体化教学的现状分析
通过对现代化教学观念的运用来深化教学思想，其目的是为了对传统的教学方式、课程体系、评估体系以及教学内容等进行改革，以推动机电一体化专业的全方位发展，从而满足社会经济发展的需求。但就机电一体化在高职院校中发展的现状来看，由于受到课程设置以及培养目标等内容的限制，其在教学体系发展和完善上还有很多的问题存在，而本文就将从以下几点对机电一体化教学发展的现状和存在的问题进行分析：（一）相互脱离的实际需求和教材选择。在新时期背景之下，对于高职院校的机电一体化专业有了新的、更高的要求，然而笔者在实际的工作中发现，机电一体化专业在教学中所使用的教材依然沿用的是传统的深奥难懂、枯燥乏味的知识内容，显然，与社会及企业实际发展的需要是相互脱离的，在需求严重脱节的情况下，使得学生即使熟练掌握了教材中所涉及到的知识内容，也难以在日后的工作中有效应用，当学生在工作中遇到阻碍，势必会打击到他们的自信心，长时间下来学生就会失去对工作的积极性。（二）师资力量的缺失。自新时期实施教育改革以来，全国范围内的各个高校都不断地进行着扩招，因而每年进入高职院校学习的学生人数在持续增加，然而从教学的实际出发，笔者发现在大多数的高职院校中所构建的师资队伍并没有与新形式、新时期下的高职教育需求相适应，尤其是对于机电一体化专业的教师队伍而言，其整体的教学水平有待提高，由于受到传统教育思想深刻的影响，因而有很多的教师都难以积极地、及时性的对自身所进行着的教学理念进行转变，依然坚持的是那一套重理论轻实践的已经过时的教学理念。（三）缺乏实验实训的条件。较强的实践操作性存在于机电一体化专业之中，其不仅要求学生全面、精准的对理论知识进行掌握，还要求教师在教学过程中必须有意识的对学生实际操作的能力进行培养。但是在实际的教学工作中笔者发现，任职于高职院校机电一体化专业之中的教师由于自身所受到传统教育观念深刻的影响，因而忽视了对学生实践能力的培养，使得学生难以明白实践操作能力在日后的重要性。
三、改革的策略分析
（一）建设双师型的师资团队。以实践为导向，在高职院校机电一体化专业课程教学改革的过程中，首先需要做的是将双师型的教师队伍组建出来，尽可能地将师资队伍构建的专业化水平提高，以便将师资力量增强，而这也是新时代经济背景下构建双师型师资团队的基本要求，也是改革机电一体化专业教学模式，将教学水平提高的必经之路，因而对于高职院校的领导者而言，应当尽可能地去培养那些具备较高素质的双师型教师人才。加强企业之间的联系，定期派遣本专业的教师前去企业考察，确保教师已经足够了解社会和企业对本专业人才具体的需求，本专业未来发展的方向主要在哪方面等，只有这样教师才能够将更有效的知识内容传授给学生。（二）建设实验实训基地。（1）建设校内实验基地，前文中已经有提到，较强的性能操作要求存在于机电一体化专业之中，因而笔者认为有必要在将开放性的实验室在校内建立起来，以便于将实验基地提供给学生，帮助学生从实践之中积累到一定经验，促进理论知识的转换，并对学生学习的主动性起到推动作用，从而将教学的整体性水平提高。因此，高职院校应当尽可能地将校内实验室建立的步伐加快，不断的引进先进的教学经验和教学设备，定期对专业教师进行培养，尽可能地将教师的指导素养提高，只有这样才能够为学生全面的发展提供条件。（2）建设校外实训的基地，出了将实验基地建立在校内之外，还需要极强学校同企业之间合作交流的力度，为了将良好的校外实训的基地提供给学生，笔者认为有必要通过企业的关系或者是校企、工学交替的方式将更多的、更好的实践机会提供给学生，确保生产和教学是在同一时间段内进行的，有效的结合就业和实习两者之间的关联性，有助于将学生学习的主动性和积极性提高，最终使学生专业的技能和知识素养都能够被提高。(三）实现资源的有效整合。在校内成立专门的机电一体化培训指导班子，以学校为平台，加强各企业间合作，通过对学生技能的培养以及技术的拓展，有效地进行教学资源整合，通过适当的课外实训机会，提高学生就业的适应能力、随后需要确认一个具体的主干教学体系，统一对教学内容进行规划，在相关教材的遵循下并结合自身教学模式，开展教学活动，并在发展中逐步形成适用于本院校适用的教材体系。
四、总结
综上所述，对于国内整体的高等教育而言，高等职业教育是构建其的重点，因而只有在教育改革模式不断地进行之下，才能够将高质量的高职院校人才培养出来。机电一体化专业的学习要求学生所具备的实践操作性必须足够强，因而在教学改革的过程之中，必须将原有的已经过时的教学模式打破，以此来讲理论知识和实践技能有效的结合起来，从而将与社会发展相契合的全能型机电一体化专业的人才培养出来。
作者:张凤杰 单位:辽宁省轨道交通职业学院
参考文献：
[1]郑淑琴.以实践为导向的高职机电一体化教学改革研究[J].现代商贸工业,2016（10）.
[2]龚勤慧.基于行动导向的高职机电一体化专业实践教学课程的思考[J].泸州职业技术学院学报,2012（03）.
