《现代基础化学》编写简介

一、编写过程 1995年初,华东理工大学开始了面向21世纪工科化工类化学系列课程改革的探索。经国内外教材和教学调查,走访北京和上海中学教学改革和教材编写组,研究工科化学系列课程面向21世纪整体改革方案,提出了一个在化学理论课程教学中以物理化学为枢纽,全面安排通用理论课程与专业理论课程的两个阶段新模式。物理化学既是化学各分支学科(无机、有机、分析、生化等)公共理论基础,又是工科(尤其是化工类)各专业必备的化学理论基础。为此对大一化学提出了新的要求:改变由无机化学起步的传统,将物理化学初步内容构成了化学原理部分,为后续化学课铺设台阶,安置接口,避免不必要的课程间的重复,并引导学生对化学理论有深入探究的欲望;进而展开现代化学知识概要介     

坚持改革创新的《现代基础化学》第三版教材

《现代基础化学》为工科大一化学的革新教材,我国第一本彩色创绘教材。教材创两段式化学理论教学模式,破传统按周期系论述元素的格局,采取典型元素剖析、以点带面、以少胜多的方法,且辅以展现化学与环境、材料、信息、能源、生命等各科技领域的紧密关联,以及核化学,从而拓展视野,又以科学家轶事启迪人生。经15年坚持改革创新,与时俱进,第三版教材更在削枝强干、化解难点和化学展新上下工夫,使学生具有坚实的化学基础,学会自主学习化学的方法和获取新知的能力。     

从美国研究生入学资格化学考试看大一化学教学的重要性

目前,有这样一种倾向,似乎大学化学基础教学,特别是工科大一化学教学不足道或无出路。在一些人的眼里,最无用的人才搞大一化学教学。也有的学生反映大一化学没学头。实际上,在国内外许多著名的大学,许多著名的教授在为一年级新生讲授基础无机化学或普通化学。本文以美国研究生入学资格化学考试（GRE Chemistry Test）为例来说明大一化学在大学化学教育中的举足轻重的地位。     

图示法推导标准电极电势与平衡常数关系初探

大一新生在进行弱电解质、难溶电解质及配离子所形成的电对的标准电极电势计算时存在畏难心理,且学习效果不理想。针对这些问题,本文探索了使用图示的方法推导这三种电对的标准电极电势与其平衡常数的关系。这一推导方法简单、直观、学生一目了然,容易掌握,并且突出了浓度对电极电势的影响,即能斯特方程的应用氧化还原平衡这一教学重点。实践证明,使用这种方法教学,学生能更好的掌握这些电对标准电极电势的计算,教学效果也有明显提高。     

非化学化工类专业《普通化学》课程教学方法探讨

《普通化学》是工科院校大部分非化学化工类专业的基础必修课,主要面向对象为刚刚结束中学阶段的大一新生,授课学时少,但内容涵盖面广,如何在有效学时内让学生掌握化学的基本理论、实验操作和思维方式,进而提高普通化学的教学效果,是每位《普通化学》任课教师需要认真思量的问题。本文针对不同的授课对象提出"因材施教"的教学理念;同时为了调动学生的学习兴趣,在中学化学基础上深化了知识框架;增加了实验阶段的考核占比,最大程度调动学生的学习积极性,为非化学化工类工科专业的普通化学教学改革提供经验。     

综合型工科无机实验案例在教学中的应用

提出了一个具体的无机实验教学案例,用于提高工科化学、生物类大一新生的实验学习兴趣和积极性,旨在较短学时内快速提高学生的实验操作技能。该实验项目做到了"承上启下":不仅实验原理简单有趣,适合实验基础较差的大一新生,而且内容上能与后续实验课程相衔接,并能在此过程中提高学生的科学素养,教学效果良好。     

工科基础化学课程改革创新的实践与思考

我国工科基础化学教材历经60多年的变革,从一套全国通用的无机化学教材,发展至如今有了为各类专业使用的教材,迎来了教材建设百花齐放、百家争鸣的繁荣局面。自教育部提出工科化学系列课程改革16年来,我们在创新和实践中不断探讨和思考的三个问题,并予以切实解决,从而提升了工科化学基础课程的教学和教材质量。     

针对非化学化工类大一新生的《普通化学》教学初探

《普通化学》是高等工科院校面向非化学化工类学生的一门公共基础课,其内容涵盖＂四大化学＂,知识点多、内容庞杂、概念跨越度大,教学课时少,授课对象为只有中学化学基础的大一新生。文章通过对授课对象、存在的问题等进行深入分析,提出了针对大一新生的特点、针对学生专业特点、针对《普通化学》课程特点的针对性教学方法,介绍了作者在一线教学过程中的一些实际教学案例。     

工科专业《无机及分析化学》理论教学改革初探

《无机及分析化学》课程是工科专业大一学生重要的一门基础化学课程,基于其重要性,本文从教学内容、教学手段、教学方法及考核方式四个方面来探讨无机及分析化学理论课程的教学改革,有利于提高教学效果,培养高素质、创新性技术人才。     

关于标准平衡常数及其不同表现形式的探讨

由于无机化学教材中介绍的概念物理量较多,而且有不同的表现形式,导致学生学习时抓不住它们的联系与区别,容易产生混淆。本文针对平衡常数及其相关常数这一知识点,通过系统的总结分析这一知识点,使其系统化、条理化便于学生理解和掌握。     

应用标准电极电势求标准平衡常数的几个注意点

针对现行教材中由电极电势求化学反应平衡常数的计算公式缺少详细说明而易引起学生误会乱用的问题,本文分别从应用公式的前提条件、须与化学反应计量式相对应和应用公式的适当拓展等三个方面,以例题的形式逐一展开讨论,旨在帮助学生加深理解公式的内涵,提高准确应用知识解决实际问题的能力。     

化工计算机应用课程教材编写心得

化学化工专业需要利用计算机解决许多问题，在该专业的本科生中开设化学化工计算机应用课程已是新世纪的基本要求，而有一本适合实际的好教材是学好该课程的基础。文章就化学化工计算机应用课程教材《计算机在化学化工中的应用》第一版和第二版编写过程中关于课程定位、教材内容、编写风格等问题的一些心得进行了讨论和阐述，并提出了教材进一步完善的思路和方向。     

基于流程模拟软件平台的化工计算教材编写

为了适应化工流程模拟软件应用日益普及的现状,我们编写了以强化训练学生计算能力为目标的《化工计算与软件应用》教材。本文分析了传统化工计算教材内容的不足,阐明了选用流程模拟软件作为化工计算主要工具的必要性,介绍了新教材编写过程中内容组织、章节安排、编写风格的考虑,对新教材教学方式的变革提出了意见。本教材在校内使用两年来效果明显,学生应用化工流程模拟软件进行工艺设计的能力大幅增强。     

高职化工原理教材建设刍议

化工原理乃制药、化工及相近专业一门必不可少的技术基础课,在高职教学体系中占有十分重要的课程地位。为进一步提升与完善高职化工原理教材的建设质量,在文献调研的基础上,我们初步提出了三方面的改进建议:宜针对生源质量的宽分布特点,对所编内容进行多层次地难度选材;教材建设依托具体的学科专业及所在地区的行业背景深化展开;进一步加强课后习题及配套实验教材的建设。     

中学化学教材中化学史的呈现研究

"科学素养"(Scientific Literacy)是当今国际科学教育的中心议题.国内外众多教育工作者研究发现:科学史(包括化学史)教学有利于提高学生科学素养.文章从定性和定量的角度来分析新课程标准中学化学教科书中化学史的呈现情况,研究结果表明:化学史的呈现内容虽然比以往的教材增多,但是也存在问题:无法让学生真正体会科学的发展、科学家的形象,进而不能很好的领悟科学的本质.     

Overall Rate Analysis of the Gaseous Reduction of Stable Oxides Incorporating Chemical Kinetics, Mass Transfer, and Chemical Equilibrium

A unified mathematical relationship for the overall rate of gaseous reduction of a stable oxide that produces a volatile suboxide has been derived including the effects of a product gas in the bulk stream, chemical kinetics, mass transfer, and chemical equilibrium. The important effect of the small equilibrium constant is quantified. How the reaction conditions affect the overall rate at different asymptotic conditions is also elucidated. By using the obtained results, the conflicting previous claims on the rate-controlling mechanism for the hydrogen reduction of silica has been critically examined and reconciled. The small equilibrium constant of this reaction causes it to be rate controlled by mass transfer under typical conditions and its rate to be slow. How the presence of even a small amount of water vapor in the bulk gas greatly enhances the effects of the small equilibrium constant is elucidated from the mathematical derivation. In addition, the small equilibrium constant also causes the apparent activation energy of silica reduction by wet hydrogen to approach the Δ H ° of reaction and that by dry hydrogen to approach     Δ H °. Because of the large positive Δ H ° value associated with reactions with a large positive Δ G ° value, such a reaction has been mistaken to be rate controlled by chemical kinetics.     

Synthesis of diethyl carbonate from ethanol through different routes: A thermodynamic and comparative analysis

In this study, thermodynamic analysis of various possible synthesis routes of diethyl carbonates (DEC), a benign organic carbonate, was carried out and a comparative analysis was performed. Chemical equilibrium constants at standard conditions were calculated using Gibbs free energy of the system. The Benson group contribution method was used to estimate standard heat of formation and standard entropy change of some raw materials/components like dimethyl carbonate. Variation of heat capacity (C_p) with temperature was estimated for different components from the Rozicka‐Domalski model. Variation of chemical equilibrium constants with temperature and pressure was studied for various routes. Synthesis of DEC from ethylene carbonate (EC) was also found to be better considering equilibrium constants at room temperature. The CO₂ route was found to be the most unfavourable route for DEC synthesis due to stability of CO₂ molecules. Moreover, DEC synthesis through the urea route was found to be best at high temperatures since the equilibrium constants were found to increase exponentially. Experiments were conducted for DEC synthesis using the EC route at two temperatures. Activity coefficients were calculated using the UNIFAC model. Experimentally and theoretically determined chemical equilibrium constant values were found to be similar. PRO/II was also used to minimize Gibbs free energy of the system and estimate the equilibrium constants and the results were comparable with those obtained by the equilibrium constant method and the trend was found to be the same for both the methods.     

CO气相偶联合成草酸二乙酯反应热力学分析

采用Joback基团贡献法推导了亚硝酸乙酯的摩尔定压热容与温度的关系式,并估算了亚硝酸乙酯和碳酸二乙酯的标准摩尔生成吉布斯自由能.综合物性手册中各化合物的热力学函数,计算了CO偶联合成草酸二乙酯反应中主反应和副反应的反应热、反应吉布斯自由能和平衡常数,并对此进行了分析,发现较低的反应温度有利于草酸二乙酯的生成,且主反应...     

碳酸二甲酯与邻苯二酚合成愈创木酚的热力学分析

利用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯,邻苯二酚,愈创木酚的热力学数据标准摩尔生成焓ΔfHm^θ、标准熵Sm^θ和热容Cp,m。对碳酸二甲酯与邻苯二酚催化合成愈创木酚反应体系进行了热力学分析,通过对反应的焓变ΔrHm,自由能变ΔrGm和平衡常数K的计算表明该反应是吸热反应,其自由能变化为负值,有较大的热力学平衡常数,且反应温度对平衡常数K影响不大,该反应可在较低温度下进行,在保持高转换率的同时,也可减少副反应,其关键是研制开发低温活性高的催化剂。     

The effects of reactant starvation and mass transfer in the rate measurement of fluid-solid reactions with small equilibrium constants

The purpose of this article is to analyze critically and quantitatively the effect of fluid reactant supply rates and mass transfer on the measurement of the rates of fluid-solid reactions, particularly those with small equilibrium constants. It is shown through a mathematical analysis that the measurement of the intrinsic kinetics of a reaction with a small equilibrium constant (a positive standard free energy of reaction) requires much larger rates of fluid reactant supply and mass transfer rates than that of a reaction with a large equilibrium constant. The overall reaction rate of the former also tends to be slow. Furthermore, the apparent activation energy of such a reaction approaches the standard enthalpy of reaction (ΔH⁰), rather than the true activation energy of the chemical reaction.