时间：2023-05-30 09:46:51
江苏教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书化学1的第40页中有如图1所示的电解饱和食盐水实验。
该实验装置具有能有效收集气体、检验气体时易操作等优点,但其还是未能有效解决下列问题:①阴极产生H2量少,进行点燃或爆鸣实验比较困难;②验证氯气时,Cl2容易逃逸到空气中而污染环境。
笔者认为:电解速率不快,H2量少可能是由两方面的原因造成的,第一,在u型管中电解饱和食盐水时,离子在阴阳两极间的迁移距离过长,电阻大。同样的电压下,功率消耗大,气体生成量少;第二,阴极铁棒浸入溶液部分太短,表面积小,不利于氢气的产生;第三,在检验Cl2性质时难以杜绝其泄漏,若用其他装置收集并吸收尾气,则实验步骤加多。
2、电解饱和食盐水实验的改进
基于以上分析,电解饱和食盐水实验的改进思路为:①阴极和阳极尽可能靠近,以缩短离子迁移的距离,提高电解的速率;②将电解产生的氯气和氢气封闭在电解器中,便于收集、教学和减少污染。
2.1 实验仪器、药品及其装置简介
仪器:学生直流电源(1套)、碳棒2根(带橡胶塞,125×7 mm)、15×150 mL试管2根(先在底部打出小孔,D≈3 mm,这是非常关键的设计)、大烧杯(1个)、自制固定片、洗瓶、火柴、导线若干等。
药品:饱和食盐水、酚酞试剂、淀粉碘化钾试纸、蒸馏水。
试管底部的小孔用酒精喷灯将其底部加热至红热后用铁钉戳制而成,由于此时的小孔不规则,需在酒精喷灯上加热使其孔径趋于规则,制得的孔径大概在3 mm左右(实验过程中使用的是15~150 mL试管,3mm的孔径大小效果较好,固定片是一块面积略大于烧杯的塑料片,上面的圆孔制作是先对照试管的直径画出其圆孔的大小,再用刻刀沿着画出的圆孔线(适当缩小)刻出圆孔。由于塑料有—定的形变,当把试管插入小孔的时候,即可固定试管,再根据固定片大小最后依次刻出其他圆孔。
2.2 实验步骤和现象
2.2.1 组装实验仪器
按照图2安装实验装置。安装过程中应注意:要先在底部有孔的小试管加入饱和食盐水,可以从小孔加入直至完全赶走空气,然后在两支试管中加入几滴酚酞;再将两支试管置于烧杯中的饱和食盐水中。
2.2.2 接通电源,开始电解
接通电源,控制电压在28 V左右,可以观察到阴阳两极同时产生气体。阴极产生大量小气泡(H2),试管内液体逐渐被排出试管,同时无色液体逐渐变成红色,可证明阴极产生NaOH;阳极也有大量小气泡(Cl2)生成,但试管内的液体被排出的速率不及阴极处试管快。
2.2.3 关闭电源,观察气体
当阴极试管中的液体被完全(大部分)排出时停止电解(建议保留一部分液体,便于观察现象和验证气体),此时阳极试管中大部分是气体,可看到略带黄绿色。将小试管从固定片中拿出来,让学生观察。由于空气压力的作用,试管中残留的液体不会滴下来,收集的气体也不会逃逸。
2.2.4 验证生成的气体
(1)检验氢气。先点燃酒精灯,用手指堵住试管的小孔,试管口靠近酒精灯或点燃的火柴,可听见响亮的爆鸣声,可证明该气体是H2。
(2)检验氯气。同样用手指堵住小孔,试管靠近润湿淀粉Kl试纸,放开堵孔的手指,湿润的淀粉Kl试纸马上变深蓝色或紫色,可证明该气体是Cl2。可用手扇闻气体,嗅到刺激性气味。
2.3 对影响电解饱和食盐水速率条件的探究
本研究假设,在新的实验装置中影响电解饱和食盐水速率的条件有电压高低和电极间距等。笔者在实验中针对这两个问题进行了探索,其实验结果如下:
根据图3所示,不难得到结论:在电解电压保持不变的情况下,电解时间会随着两电极间的距离变化而变化,表现为当增大两电极间的距离时,需要的电解时间增大,电解速率变慢。在其他条件不变的情况下,改变电解电压时,会发现电压与电解时间呈线性关系,并且随着电压的上升,电解所需要的时间减少,电解速率变快。这就为通过以改变电源电压的方式来提高电解效率提供了一定的理论依据,然而,由于实验中提供的直流电源具有一定额定电压,不可能无限制的改变电解电压,所以通过以改变电极间距离的方式来提高电解效率仍然具有—定应用价值。
3、新电解装置的运用
3.1 电解水实验
用上述电解饱和食盐水装置完成电解水实验,同样取得成功。实验所得气体生成物收集在底部有孔的小试管中。由于可燃性气体的爆炸都存在一个爆炸极限,而实验所得的H2是纯净的,所以爆鸣需要混入一定量空气。可以让集满氢气的小试管小孔朝上暴露在空气中,然后再点燃。
3.2 电解CuCl2溶液的实验
在电解CuCl2溶液时,可以发现阴极区有铜生成,溶液由蓝色变成黄绿色,而阳极区产生气体,溶液的蓝色变浅,且微微透出绿色。如果使用传统装置进行实验,无法让学生观察到上述现象,但是改进装置却能进行直观教学一一可将小试管直接从固定片中拿出来供学生观察,不必担心氯气泄露。
4、本改进实验装置优点
(1)实验现象明显。可以将小试管从固定片中拿出来,供学生直接观察,不必担心气体逃逸。
以化学实验为主的多种探究活动，是学生体验科学探究过程，激发学习化学兴趣，培养学生创新精神和实践能力的重要途径。电解饱和食盐水实验是联系元素化合物与电化学的纽带，在中学化学中具有举足轻重的地位，也是历年高考考查的重点之一。现行苏教版普通高中课程标准实验教科书《化学1》第39页“观察与思考”中电解饱和食盐水装置。可有效用于演示实验，但不便于学生自己动手的自主探究活动的开展，难以实现人人动手的操作欲望。对此，我对该实验装置进行了改进，并运用于学生自主探究活动，取得了良好的效果。
1 实验材料及药品
材料：50mL、25mL注射器（塑料）、注射用针头（大号）、橡皮塞、铁钉、砂纸、石墨棒、100ml烧杯、导线（带铜夹）、9V干电池、橡皮筋、火柴。
药品：饱和食盐水、酚酞、KI淀粉溶液、肥皂水。
2 基本装置的制作
（1）将50mL注射器一分为二，两端打通形成两段等长的圆筒，分别在每个圆筒的一端配上橡皮塞。
（2）在一个橡皮塞上配上铁钉（事先用砂纸打磨过，作阴极）和25mL注射器，在另一个橡皮塞上配上石墨棒（作阳极）和25mL注射器，然后用橡皮筋将两圆筒绑在一起放入小烧杯中，形成一套基本装置（图1）。
3实验操作步骤
（1）向烧杯中注入饱和食盐水（事先滴加几滴酚酞溶液）至圆筒内液面恰好接触橡皮塞底部。
（2）用带铜夹的导线将铁钉与9V干电池负极相连，石墨棒与干电池正极相连，开始电解（图2）。当两注射器内有一定量气体时关闭电源。
（3）将阳极注射器内气体缓慢注入KI淀粉溶液中，溶液颜色变蓝以检验Cl2。将阴极注射器内气体缓慢注入肥皂水中产生气泡，再用火柴去点燃气泡，听见爆鸣声以检验H2。同时还会观察到阴极圆筒内溶液变成红色，证明有碱性物质生成。
（4）将多余的氯气及阳极圆筒内的溶液用注射器吸出，然后注入阴极圆筒内使之被碱溶液吸收，防止氯气外溢造成污染。
4实验装置的特点
（1）本装置集氯气的制取、性质演示、尾气吸收于一体，整体协调，小巧精致，操作方便，实验现象明显，药品用量少，实验时间短，不易产生污染。
（2）本装置产生的气体收集于注射器内，密封性好，便于保存和后续氯气性质实验的演示。
（3）多余氯气的吸收采用内部消化方式，不需要另加尾气处理装置。
5注意事项
（1）两圆筒内橡皮塞底部应处于同一水平位置。
【关键词】氯碱工业；防腐；保护
一、氯碱工业的腐蚀特点
（1）对碳钢的腐蚀。被腐蚀电池电极反应出来的结果，就是碳钢在碱性盐水溶液中所受到的腐蚀。当碳钢在食盐水中时，会产生出可溶性的化合物，这使得腐蚀加快，阳性反应让金属变成Fe2+，进入盐水溶液中，阴性反应则为4e+2H2O+O2。对有氧的饱和盐水而言，在液面处腐蚀，因为有氧气，阴性反应生成OH，盐水靠近液面的液相部分，使金属溶解成Fe2+，生成氢氧化亚铁，再氧化成Fe3+，这样就产生了铁锈。饱和水对碳钢的腐蚀和盐水的温度、氧的扩散等原因有直接关系，所以，在流动和搅拌过程中的盐水很容易补给氧气，这样就使碳钢的腐蚀更加严重。（2）氯碱对不锈钢的腐蚀。当温度在60℃以内的饱和盐水中，不锈钢的腐蚀速度很慢，但是，不锈钢在CI的作用下，会产生孔蚀和腐蚀破裂。（3）氯碱对铜和钛的腐蚀。铜的加工性能很差，但铜可以在盐水中具备超强的耐腐蚀性能，可以用来制造精制盐水的换热器。钛也有很强的耐腐蚀性能，可是钛在PH值小于8的盐水中，很容易产生缝隙腐蚀。（4）酸性饱和食盐水溶液中的盐酸、氯酸和氯酸盐对衬里的腐蚀并不明显。可是，盐水属于一种超强的渗透性介质，盐水可以在通过衬里层，随着温度的不断下降，使自身不断出现结晶，而且体积也逐渐增大，最后使衬里层出现裂痕。
二、防止氯碱工业所造成腐蚀的方法
氯碱工业的生产环境都非常复杂，在处理物料中，例如盐水、烧碱、氧气、盐酸、次氯酸盐等化工原料都属于超强腐蚀介质，这些腐蚀介质的腐蚀原因也极为复杂，腐蚀后造成的后果也非常严重。为此，在材料的选择上，要选择较为先进的工艺，合理的选择材质；精心施工、安装，将氯碱材料正确使用，经常维护和检查氯碱工业设备；制作加工时，一定要严格遵守工艺流程，坚决杜绝因违规操作所带来的腐蚀。
三、氯碱工业中，电解工序腐蚀和防护
电解系统的主要任务，是将精制食盐水溶液电解饱和，产生氯气和氢氧化钠溶液，这种系统的腐蚀介质带有氯气、氢氧化钠和各种杂散电流。（1）隔膜电解槽。隔膜电解槽的关键设备，是食盐水电解，它是由阳极组件和阴极组件构成，隔膜电解槽的腐蚀经常出现在阳极极片和电解槽盖中。阳极腐蚀介质主要是由氯气、氯氧化钠和副反应的盐酸、次氯酸等介质组成，温度在90～100摄氏度以内，有非常强烈的酸性和强氧化性。导致极涂层的根本原因是：一是经常性调节生产负荷的反向电势，影响涂层半导体结构；二是入槽盐水的PH值太高，使阳极副产氧气量剧增，破坏了活性涂层；三是电解槽控制的温度太高；四是活性涂层的工艺不合理，涂层和钛基体粘接不良等。（2）离子膜电解。离子膜电解槽由阳极、阴极和离子交换膜三部分组成，当阳极和氯化钠水相接触时，还受到了湿氯气的腐蚀，外部环境极为恶劣。阳极和支撑结构的材料，都是采用的钛或钛合金，阳极片上具有活性涂层，它的破坏形式主要是涂层脱落、活性下降，直到钛基材料遭到损坏。（3）杂散电流的腐蚀。杂散电流腐蚀是氯碱工业中最独有的一种腐蚀形式，它是因为漏电，直接使金属溶解的一种现象，金属的腐蚀破坏非常集中，腐蚀速度也特别快。杂散电流出现的最多的地方，是在盐水进口处，以及电解槽的支脚和铜排支柱等地方。
四、氯碱工业生产防腐措施
（1）氯气的防护。氯气具有极强的强氧化性，氯气的化学性质极其活泼，在干燥氧气中，腐蚀性最低，随着温度的升高，氯气的腐蚀性会逐渐加强。氯碱生产的湿氯气必须经过特定的工序处理。在通常情况下，碳钢设备不能直接接触盐水，这样很容易让碳钢设备发生腐化，当碳钢接触盐水之前，必须要对其进行防腐措施。（2）钛的防护。钛属于活性金属，钛在常温下的氧化膜具有极好的抗腐蚀性能，可以起到很好的抗腐蚀作用。如果将钛和其他少量金属一起制作成钛合金，可以使钛的抗腐蚀性能进一步提升。在氯碱工业生产里，同样运用的较为广泛的还有橡胶，所制造出来的橡胶有优良的防腐性和渗透性。橡胶分为两种，天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶有良好的化学性能，可以承受较强的酸性腐蚀，但是它在氧化性较强的化合物中就非常不稳定。
在氯碱工业中，氯碱产品的生产环境极为复杂，在原料的选择上，所采用的原料都是强酸、强碱的腐蚀性物质，发生腐蚀变化也非常多样，如果不重视这些问题，因腐蚀所造成的后果就会非常严重，企业必须要高度重视这些问题，要对氯碱工业设备实施相关的保护措施。
参 考 文 献
关键词：乙炔的制取；性质实验；葡萄糖溶液；电石反应；实验改进
文章编号：10056629（2014）4004502 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
1 实验在教材中所处的地位和作用
乙炔是炔烃的代表物，该实验是人教社新版教材中出现的唯一一个制取有机气体的实验，《有机化学基础》第32页[实验2-1] [1]通过演示乙炔的制取与性质实验，使学生了解制备乙炔气体的反应原理，并且亲身体验乙炔使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的全过程。通过演示乙炔的制取与性质实验活动，能够培养学生的观察能力和严谨求实的科学态度，激发学生的学习兴趣。
2 教材实验的不足之处
在教学实践中，许多老师反映按照教材实验进行操作容易出现这样的问题：用饱和食盐水与电石反应速率比较快，实验时间不易控制，很难得到平稳持续的气流；反应时会产生大量的糊状泡沫，不利于观察实验现象；在制取阶段，乙炔气流过快过猛，在性质实验阶段很难在导气管口直接点燃气体等。
3 问题解决的探索之路
我们学校化学组老师于2003年发现葡萄糖溶液可以代替饱和食盐水成功制取乙炔，并进一步探究乙炔制取实验的改进，下面是我们做的饱和食盐水和葡萄糖溶液分别与电石反应的对比实验：
为了探寻最佳实验效果的方法，我们还进行了不同浓度的葡萄糖溶液与电石反应的实验探索。下面是实验探索的典型例子（见图3、图4）。
经过大量的实验探索，我们发现：用15%的葡萄糖溶液代替饱和食盐水，可以大大降低电石和水的反应速率，试管内不会产生大量糊状泡沫；加入溶液中的电石能够长时间保持块状，用可控反应的简易装置就能进行实验演示，简易可行；能够得到持续平稳的乙炔气流并且可直接在导气管口末端点燃；整套装置和剩余药品可在几个平行班继续使用，这样既可以节约药品，还能够提高教学效率。
4 改进后的实验装置图
5 改进后的实验过程
（1）连接装置并检查装置的气密性。
（2）在试管中加入15%的葡萄糖溶液，将细钢丝包好的电石挂在铁丝上，塞好双孔塞。
（3）向洗气瓶中加入硫酸铜溶液，并在试管中加入酸性高锰酸钾溶液。
（4）上下移动铁丝，将电石伸入到葡萄糖溶液中。
（5）将气体通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色变化。
（6）验纯后点燃乙炔，观察现象。
6 实验改进的原理解释
为了进一步了解改进实验的反应机理，我们查阅了大量资料，并且向清华大学化学系工学博士丁明玉教授进行理论求助。丁教授在他的实验基础上认为：葡萄糖有多个羟基，与水分子能形成氢键，减少了碳化钙与水羟基接触的几率，降低了水羟基与碳化钙反应的活性，因此反应会减缓；葡萄糖溶液在反应中水消耗后其浓度会增大，反应就会变慢很多，可以基本排除葡萄糖与电石的反应。
可能用到的相对原子质量：C—12 O—16 H—1 Cu—64 Ca—40六、选择题（共20分）下列各题均只有一个正确选项，请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置上，更改答案时，用橡皮擦去，重新填涂。27．属于化学变化的是 A．冰雪融化 B．酒精挥发 C．白磷自燃 D．车胎爆裂28．属于纯净物的是 A．海水 B．空气 C．石油 D．干冰29．做镁条燃烧实验时，用于夹持镁条的仪器是 A. 试管夹 B．铁夹 C．坩埚钳 D．以上三种均可30．液氧转化为氧气的过程中，发生的变化是A．混合物变为纯净物 B．分子间的空隙增大 C．化学性质发生变化 D．分子总数增加31．氧化钙是一种常用的干燥剂，它的俗名是 A．石灰石 B．生石灰 C．大理石 D．熟石灰32．Cr2O3可以作某些反应的催化剂，其中Cr元素的化合价为 A．+3 B．+4 C．+5 D．+6 33．实验操作错误的是 34．互为同素异形体的一组物质是A．氢气与液氢 B．水银与银 C．干冰与冰 D．氧气与臭氧35．既有可燃性又有还原性的有毒气体是A．氧气 B．氢气 C．一氧化碳 D．二氧化碳36．用化学反应I2O5+5COI2+5CO2可以测定空气污染的程度，其中氧化剂是 A．I2O5 B．CO C．I2 D．CO237．下图是某化学反应的微观模拟示意图，正确的判断是 A．该反应属于化合反应B．物质A中有化合态氧元素C．其中有三种物质属于氧化物D．该反应中B与C的质量比为1：138．实验现象描述正确的是A．磷在空气中燃烧，产生大量的白色烟雾。B．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体。C．硫粉在空气中燃烧，观察到微弱的淡蓝色火焰，并产生二氧化硫。D．双氧水加入二氧化锰后，产生大量气泡39．某化工厂进行电解食盐水(NaCl溶于H2O)的生产，则电解食盐水不能制得的物质是A．氢氧化钠 (NaOH) B．氢气(H2)C．二氧化碳(CO2) D．氯气(Cl2) 40．工业上常把煤块粉碎后使其充分燃烧，其目的是A．减少煤的浪费 B．减少氧气的消耗C．减少二氧化碳的排放 D．减少酸雨的形成41．如图为市售盐酸的标签内容，倒出一半盐酸后（不考虑盐酸的挥发），不能表示剩下盐酸信息的数字是A．500mL B．36.5C．1.19g/cm3 D．37% 42．关于物质的量描述正确的是A．物质的量常用符号N表示 B．18 g H2O中含有1mol氢分子 C．1 mol SO2中约含有6.02×1023个氧原子D．1mol任何物质都约含6.02×1023个微粒43．一定温度下，向图1烧杯中加入一定量的水，现象如图2，则所得溶液与原溶液相比，一定正确的是 A．所得溶液是饱和溶液 B．所得溶液颜色变浅C．溶质的质量增加 D．溶质溶解度变大44．比较食盐和蔗糖在水中的溶解性，必须控制的条件是A．温度相同 B．水的质量相等C．食盐和蔗糖质量相等 D．食盐和蔗糖颗粒大小相同45．甲、乙两种物质的溶解度曲线如右图所示。叙述正确的是A．依据溶解度曲线可判断，甲的溶解度比乙的大B．将甲、乙的饱和溶液从t2℃降到t1℃，析出甲的质量大C．将t2℃时甲的饱和溶液变为不饱和溶液，可采取降温方法D．t1℃时，甲和乙的饱和溶液各100 g，其溶质的质量一定相等46．下列图像能正确反映对应变化关系的是 A B C D 测定空气中氧气的含量 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气 电解水七、填空题（共20分） 请将结果填入答题纸的相应位置。47．化学有自己的语言，可以用国际通用的符号来表示物质的组成和变化，请按照要求填空。① 科学家发现高活性硅化物可帮助星际探索，请写出硅的元素符号是 （1） ；② 天然气主要成分的化学式是 （2） ；可用化学式Ca(HCO3)2表示碳酸氢钙，碳酸氢钙中碳、氧元素的原子个数比为 （3） ，质量分数的元素是 （4） 。③ 用化学方程式解释氢气是绿色能源： （5） 。48．右图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线。（S单位：g/100g水，t单位：℃）回答以下问题：① 20℃时，A物质的溶解度 （6） （填＞、＝、＜）B物质的溶解度。② 20℃时，将20克A物质溶于150克水，得到的溶液是 （7） （填饱和或不饱和）溶液，得到溶液的质量为 （8） 克。③ 20℃时，将等质量的B和C分别加入盛有等质量水的烧杯中，充分搅拌后，其中一个烧杯中仍有少量固体未溶解，则未溶解的固体是 （9） 。④ 用同一种方法可以使A、B、C三种物质的饱和溶液都有晶体析出，该方法是 （10） 。⑤ 将30℃时120克A的饱和溶液稀释成10%，需要加水 （11） g。49．如图所示，将一定量氧化铜与碳的混合物加热。在加热过程中，记录A中固体质量变化如下表，在100秒后停止加热。加热时间（s） 0 60 80 90 100A中固体质量（g） 9.6 9.6 8.6 7.4 7.4① 0—60秒内固体质量不变，原因是 （12） ，但导管口已有气泡冒出，该气泡是 （13） （填“空气”、“氧气”或“二氧化碳”）；实验中说明化学反应发生的现象是 （14） ；选择100秒后停止加热的理由是 （15） 。② 反应共生成 （16） 克二氧化碳。③ 计算参加反应的氧化铜的物质的量（请根据化学方程式列式计算）
八、简答题（共20分） 请根据要求在答题纸相应的位置作答。50．实验室制取气体常用的装置如下列图示，请回答下列问题：（选用装置时填字母编号） ① 写出仪器a的名称是 （1） 。② 写出实验室制取二氧化碳的化学方程式 （2） ，收集二氧化碳的装置是 （3） （填序号），该方法利用的二氧化碳性质是 （4） 。③ 上述发生装置中不能用于实验室制二氧化碳的是 （5） （填字母编号），若用装置D制二氧化碳，石灰石放在 （6） （填甲、乙或丙）处。 ④ 实验室在常温下用块状电石（CaC 2）与水反应制取乙炔（C 2H2）气体，该反应必须控制反应速度否则容易引起装置炸裂。你认为最适合制取乙炔气体的发生装置是 （7） （填字母编号）。该反应同时生成氢氧化钙，写出该反应的化学方程式 （8） 。⑤ 用装置F收集氧气，操作的正确顺序为 （9） （填编号）。a．将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中。b．将装满水的集气瓶倒置在水槽中。c．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置。51．纯净的碳酸钙可用作牙膏中的磨牙剂。煅烧石灰石的某工艺流程如下（杂质与水不反应）：① 操作a的名称为 （10） 。② 高温煅烧石灰石的化学方程式为 （11） 。煅烧完全后，取固体B于试管中，加入一定量水后，再滴加无色酚酞，看到的现象是 （12） 。③ 你认为该工艺流程的目的是 （13） 。52．草酸在一定条件下受热分解，生成二氧化碳、一氧化碳和水。某同学将一定量的草酸完全加热分解，请回答 ① 为验证草酸分解产物，应将产物依次通过 （14） 。（填装置序号）B中锥形瓶内的液体是 （15） ，C中的现象是 （16） 。② 澄清石灰水变浑浊时发生反应的化学方程式是 （17） 。③ A中反应后玻璃管中固体的质量比反应前 （18） （填“增加”、“减少”或“不变”），写出A中反应后固体成分可能的情况： （19） （写出物质化学式）。
化学部分参考答案及评分标准 2015.1注意：1、本试卷答案每格1分（标明的除外）。2、物质名称、仪器名称和概念名称有错（包括错别字）不得分。3、化学方程式中化学式有错不得分；配平、反应条件、气体或沉淀符号等有错，整卷共扣1分六、选择题（每题1分，共20分）27 28 29 30 31 32 33 34 35 36C D C B B A B D C A37 38 39 40 41 42 43 44 45 46B D C A A D C A D B七、填空题（共20分）每空1分47．⑴ Si ； ⑵CH4 (3)1：3 (4)O (5)2H2+O2 2 H2 O48．(6) = (7) 饱和； (8) 165 (9)C (10)蒸发水分 (11)8049．(12) 还没有开始反应。（合理即可） (13)空气(14)A处黑色变成红色或B处变浑浊(答对一个即可) （15）固体质量不再改变，碳与氧化铜已经完全反应（合理即可） （16）2.2 n(CO2 )=2.2g/44g/mol=0.05mol ———————1分 设氧化铜的物质的量xmolC +2CuO 2Cu +CO2（1分，（化学式正确即得1分） 2 1 xmol 0.05mol = —————1分 x =0.1mol —————1分八、简答题（共20分）每空1分50. ⑴酒精灯； ⑵CaCO3 +2HClCaCl2 +H2O +CO2 ⑶ E⑷密度比空气大 （5）A (6) 乙 (7)C (8)CaC 2 +2H2O C 2H2+Ca(OH)2 (9)bac 51. (10)过滤；(11)CaCO3 CaO +CO2；(12)溶液呈红色 （13）获得高纯度碳酸钙（合理即可） 52. （14）CDAB。 （15）石灰水（或Ca(OH)2 溶液）（16）白色变蓝色。 （17）CO2+Ca(OH)2 H2O +CaCO3；（18）减少；（19）Cu（1分）、Cu和CuO（1分）。
沿海地区纯碱生产以海盐为主要原料，海盐以传统的滩晒制盐生产。在膜应用技术快速发展的21世纪，探讨应用膜技术进行现代化制盐，并与制碱组合，形成新型盐碱联合形式，具有重要的意义。
以大连普湾新区为例，普湾新区松木岛化工园区的大化集团建有60万t／a联碱装置，大连染化集团建有3万t／a的烧碱装置，需要原料盐约80万t。目前相邻的大连盐化集团仅能供应30万t原盐，其他大部分原盐无稳定供应商，从山东、江苏等地采购，质量和供应量都不能保持稳定。
另一方面，松木岛化工园区拥有热电、大型海水系统等公用工程配套设施，并正在规划建设大型海水淡化装置。利用海水淡化排放的浓海水，依托大连盐化集团与松木岛园区毗邻的盐、化同处一地的优势条件，开发膜法现代化联合制盐以及形成新型盐碱联合具有了现实意义，此举并可节约日益珍贵的滩涂资源。
1膜法现代化联合制盐
1．1浓海水与滩晒、真空制盐
海水淡化已成为解决沿海地区淡水资源缺乏的重要途径，大连地区淡水资源严重匮乏，已建成的海水淡化装置有大化集团大孤山热电厂和中石油大连石化公司等海水淡化装置，松木岛化工园区等正在规划建设大型反渗透海水淡化装置。海水淡化装置排放的浓海水再利用，越来越受到国家重视。升温的浓海水既可造成海域污染，又是宝贵的资源，可以成为海盐生产的重要资源。
传统海盐滩晒生产工艺以海水为进料，经逐步逐格风吹日照自然蒸发，将海水浓缩至氯化钠饱和，用饱和卤水灌入结晶池制盐。
反渗透法海水淡化（RO）排放的浓海水，其含盐量提高了将近一倍，海水淡化浓缩水与海水浓缩水在常量化学组成上基本一致，不改变卤水体系特征，利用海水淡化浓缩水制卤晒盐是可行的。由于海水淡化浓缩水的浓度达到5．4°Be′以上，比平均海水浓度约高2．4°Be′，可直接送入盐滩5°Be′制卤区晒盐。若保持原有盐的产量不变，可省去大约30％盐田面积。若保持现有盐田生产面积，同样盐产量增加近一倍。
以5万t／日海水淡化装置为例，其排放的浓海水为6万t／日以上，送入盐田滩晒，可制饱和卤水大约11200t／日，经过结晶区，生产固体盐约1780t／日，年产量50万t以上。
另外，将部分滩晒的饱和卤水采用低温多效真空制盐（MED），既节省结晶区生产能力，又可生产质量更好的精制工业盐，满足纯碱和氯碱生产的原料盐质量要求。
1．2浓海水与电渗析、真空制盐
电渗析（ED）浓缩海水制盐，日本早在上世纪70年代就实现了产业化，是成熟的工业化技术。
以反渗透海水淡化的浓海水，作为ED装置的原料进水，RO的浓海水水质完全可达到ED进水水质要求，可节省预处理的投资及运行费用，同时RO浓海水的浓度比海水提高近一倍，也节省ED海水浓缩的耗电量。ED生产的浓缩盐水浓度可达到20％，ED排放的淡液也可返回RO循环使用。
ED生产的浓盐水，采用低温多效真空蒸发（MED），生产高纯度的精制盐。该精制盐产品不含重金属等对健康有害的杂质，产品质量将高于中国和国际食用盐标准，可为市场提供高端食用盐。随着国家食用盐市场的即将放开，高附加值的高端食用盐的生产将具有较好的经济效益。
ED浓缩海水中除了盐分之外还富集了钾离子，MED制盐过程中，可进行钾离子提取生产钾盐，即真空生产精制盐同时联产钾盐，增加产品品种，提高经济效益。
另外，大化集团联碱洗盐卤水，其中盐分很高，目前由于工艺难题，直接排放，造成浪费。采用ED技术，洗盐卤水可进入ED系统，既回收了其中盐分，又可解决大化集团联碱洗盐卤水膨胀和浪费问题。
上述膜法海水淡化与电渗析海水浓缩这种膜集成技术的应用，与浓海水盐田滩晒相结合，将形成反渗透、电渗析、低温多效蒸发和盐田（即RO＋ED＋MED＋盐田）一体化的现代联合制盐体系。这种联合制盐体系是具有高度契合性的循环综合利用产业链，在工业原料资源和滩涂资源日益紧张的今天，具有重要现实意义和经济意义。
2新型盐碱联合和制碱组合
以海水淡化浓海水和电渗析浓盐水与传统的盐田滩晒相结合的现代化海盐生产的工业盐为原料，作为联碱法纯碱生产的原料盐，从质量上和供应上提供了稳定的原料保证，形成了一种新型的盐碱联合。同时，ED生产的精制盐水，可直接供给松木岛园区的氯碱装置。
另外，电渗析生产的精制盐水，可直接用于氨碱法纯碱生产，作为氨碱法纯碱生产原料。以大化集团为例，目前采用的是联碱法生产工艺，如实现了上述集成膜法现代制盐，根据原料盐供应的有利条件，结合现有联碱装置能力挖潜、填平补齐等，可建设适合规模的氨碱法纯碱生产装置，不仅可较大幅度节省投资，以电渗析生产的盐水可直接作为部分原料盐进入系统。在氨碱法工艺中，还可采用废液滩晒盐钙联产，形成纯碱、氯化钙、海岸建材、工业盐的联合制碱生产体系，实现所有物料高度循环利用，污染物零排放，解决传统氨碱法纯碱生产的废液废渣排放难题，建立现代化的新型的盐碱联合以及制盐组合。
如果说水是万能溶剂，可以有两种不同的理解。绝对地看，只不过是一个笑话。以前看到一个“万能溶剂”的幽默故事，说是有位年轻的化学家去拜访一位著名的学者，极其兴奋地向他宣布：“我试制成了一种新的万能溶剂，人们用它可以溶解所有的东西。”那位学者和蔼而简短地问道：“很好，不过，你将把它保存在什么地方呢?”故事说明，世界上没有能够溶解所有东西的万能溶剂。
然而，水的溶解性确实是十分奇妙而有趣的。严格说来，没有在水中绝对不溶解的物质。我们习惯上把在100克水中溶解度小于0.01克的物质叫做“不溶物”，实际上，不是“不溶”，只是难以溶解罢了，确切地说，它们应是“难溶物”。所以，从这层意义上讲，水可以称得上是“万能溶剂”。
水的溶解性给人类带来无限生机。氯化钠、葡萄糖和许多药物都可以很好地溶解在水中，所以，给病人输液成了治病的重要方法。水不仅能溶解食盐、糖类等固态物质，也能溶解许多液体和气体物质，如酒精、氧气等。水中有了氧气，鱼类等水生生物才得以生存、繁衍；水有固体、液体和气体三态，但是，当水变成固体――河水(或者海水)结冰后，冰的下面还是液体的水，使得鱼虾等生物能够照样存活下去。
任何事物的存在，都有一个“度”的问题。水对各种物质的溶解性能不一，这是溶解度不同的缘故。我们知道，有些物质在水中是难以溶解的，但我们千万不要小看“难溶物”的作用。如果我们用银碗盛牛奶等食物，食物不容易变质；用银碗盛自来水，能起到杀菌作用。因为银也会溶解于水。当自来水或者牛奶等食物同银碗接触以后，食物中的水(包括自来水)就会使极微量的银变成银离子，而银离子的杀菌能力相当强。
水具有极强的溶解能力，我们通常把在一定的温度和压力下100克水能溶解某物质的最大克数叫做该物质的溶解度。显然，物质的溶解度同温度和压力等因素有关。例如，在常温常压的情况下，100克水中可以溶解食盐约35.7克，但是，如果提高温度或者同时增加压力，那么，食盐在水中的溶解度就会大大提高。其他物质也有类似情况。而有些难溶物质，在提高溶液的温度和压力后，它们的溶解度也会成倍地提高。
有趣的是，在一个已经达到饱和的盐溶液中，如果再加入另外一种盐，就有可能使原来的盐的溶解度增大。例如，如果在饱和的硫酸钡溶液中，加入硝酸钾，由于硝酸钾完全电离为钾离子和硝酸根离子，这时候，溶液中的离子总数骤增，而使钡离子和硫酸根离子的活动性降低，运动变得困难，硫酸钡沉淀不易形成，亦即增加了硫酸钡的溶解度。这种因为加入强电解质而使沉淀溶解度增大的效应，就是通常所说的盐效应。
最后值得一提的是，在工业生产中，有人把万能溶剂的“荣誉称号”，送给二甲基亚砜等溶解性能良好的化工溶剂。因为它们在合成纤维工业、医药工业和其他工业生产中，显示了突出的优异特性。
但是，在日常生活中，水是最普通的、最廉价的、同我们生活息息相关的最有用的溶剂。许多中草药用水煎后，有效成分溶解于水中，为人体吸收而起到祛病健身的作用。此外，凡是人们需要的食物、药物，几乎都可以用水来溶解后进行吸收(也有伴随着化学反应而进行消化吸收的)。水的溶解性给我们带来极大的好处。因而，如果把水比喻为我们生活中的“万能溶剂”，也许是比较合适的。
年轻女子莫名猝死
那天早上，小美如往常一样起床、吃早餐、上班，2小时后突然出现头晕、胸闷等不适，并逐渐加重，同事随即将其送往医院。据浙江大学医学院附属邵逸夫医院急诊科蔡华波副主任医师介绍，那天中午，急诊室门外传来一阵急促而凄厉的呼叫声：“医生，医生，救命啊，救命……”随即一名男子背着小美冲了进来。小美被送来的时候已处于昏迷状态，呼之不应，面色发青，口唇紫绀，心跳呼吸停止。急诊值班医生果断进行心肺复苏、气管插管、肾上腺素静脉推注等各项抢救，10分钟后，小美的心跳恢复了。
但是接下去的治疗效果却让人失望。在呼吸机以100%氧气并以高压力送进肺里的情况下，小美的血氧饱和度还是只有80%，而且还在下降，这意味着即使把高浓度的纯氧送进肺里，患者也吸收不了。血压在大量的肾上腺素维持下，仍然只有76/40mmHg，而且还有进一步下降的趋势；而血氧分压已经达到150mmHg，明显超出正常范围。
而小美面部发紫，全身皮肤也呈现淡淡的青色，并布满花斑，更让人吃惊的是从她血管内抽出的血为蓝黑色。难道真是科幻小说中“蓝血人”出现？
病人到底得的是什么病？什么样的状况能导致一个年轻人突然心跳呼吸停止？而送她来急诊的同事，无法提供对病情有帮助的任何信息。
蓝黑色血液成为线索
在没有获得任何有用信息的情况下，急诊室蔡华波医生根据病人的临床表现和抢救过程中病人的情况，认为虽然没有口服任何毒物的信息，紫绀也不能鉴别心跳呼吸骤停导致缺氧还是毒物的表现，但是患者为年轻女性，根据病人的氧和差、氧饱合度和血气的血氧分压高非常不匹配、血液呈现为蓝黑色等综合分析，认为要高度考虑该病人是中毒，最有可能的是亚硝酸盐中毒，而且为大剂量的亚硝酸盐中毒。
蔡华波医生在跟同事以及随后赶来的警察进行充分沟通后，决定立即予以亚甲蓝解毒及抗氧化治疗。随着亚甲蓝缓缓地推入病人的血管，心电监护器的氧饱和度却开始下降，下降到70%。难道是判断错误了吗？大家忐忑地等待着，10分钟、20分钟，氧饱和度的指标终于慢慢上升，80%，85%，到92%以上了，血压也逐渐稳定地上升。小美脸上的青色逐渐退去，露出白皙的肤色。抢救措施对了！大家互相交换着欣喜的眼神，无声地庆祝又一次的抢救成功，又一次从死神手中夺回一条鲜活生命。
再次应用亚甲蓝治疗后，小美的状况逐渐稳定，血氧饱和度逐渐到98%，复查时抽取的血液也恢复正常的红色。随后她被送入急诊监护病房进一步治疗，监测生命体征和缺氧对各个重要器官的影响，尤其是对脑组织的影响。非常幸运，小美逐渐地清醒过来，而且意识完全恢复，拔除了气管插管。这次的中毒事件没有给小美的神经系统留下永久的伤害，经监测，各器官功能也未发现任何的异常。2天后，小美转出急诊监护病房，在急诊病房观察2天后，健康地出院了。
什么是亚硝酸盐中毒
亚硝酸盐主要是指亚硝酸钠，是一种白色或者是淡黄色的结晶微粒，味道略咸略涩，在水中很容易溶解。亚硝酸盐在味觉及外观上与食盐很相似。在各种加工肉制品中，亚硝酸盐作为发色剂和防腐剂存在，比如我们经常吃的火腿肠、腊肠、熏肉等，家中的剩菜剩饭、各种凉拌菜等。亚硝酸盐中毒中误服最常见，多见于吃了亚硝酸盐超标的腌肉、泡菜或变质的蔬菜，少数情况下是误将亚硝酸盐当做食盐做菜。当肠道功能紊乱时，沙门氏菌或大肠杆菌可以将硝酸盐还原为亚硝酸盐而引起中毒。
蔡华波医生介绍，人体的组织细胞之所以能够正常代谢、执行功能，就是因为血液循环会源源不断地将其所需的氧及时输送到全身各处。亚硝酸盐会使具有携氧能力的血红蛋白氧化成没有携氧能力的高铁血红蛋白，使其失去携氧能力，氧气无法运输，进而造成组织缺氧，无法执行正常的功能，导致急性中毒症状，例如胸闷、呼吸急促等。长期低剂量亚硝酸盐中毒可以引发食管癌，对胎儿有致畸作用。
亚硝酸盐中毒如何救治
当进食了大量不新鲜的蔬菜、腌肉后，出现了皮肤黏膜变蓝变黑、胸闷、呼吸急促等症状时，一定要怀疑到亚硝酸盐中毒，蔡华波主任介绍亚硝酸盐中毒最具有特征性的表现是患者的皮肤、黏膜呈现特殊的褐色、蓝褐色。此外，随着亚硝酸盐摄入量的不同，患者可以出现胸闷、呼吸急促、呼吸困难等，严重时可能出现昏迷、休克甚至死亡。一旦怀疑亚硝酸盐中毒，如果症状轻微，可以催吐，让患者饮大量清水后呕吐，反复多次，效果和洗胃相似，并及时就诊，由医生决定治疗的方案。
如何预防亚硝酸盐中毒？
蔡华波医生建议：
不要进食大量刚腌制的蔬菜，至少腌制15天以上才可以食用。
对厨师及工人进行相关知识培训，谨防误服。
不要进食不新鲜的腌肉、蔬菜。
一、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
在进行这个探究活动时,常有师生认为教材图1-19所示用哈气的方法来验证呼出的气体中含有较多水蒸气有科学性问题。有的来信认为“哈气后玻璃片上有小水珠,更大程度上只因为温差大,而不是呼出的气体中含水多”,“从嘴里出来的气体由于温度比外界高,所以遇到较冷的玻璃后水蒸气发生液化,产生水雾,而空气与玻璃温度相同,其中的水蒸气不会液化,因此没有水雾”,等等。对产生这种现象的原因在理解上存在一些偏差。该现象可以用“露点”,即“饱和温度”的概念进行解释。在恒压下多组分气体混合物冷却到开始冷凝时,出现第一个微小液滴时的温度,称为该气体混合物在该压力下的露点,即饱和温度。[2]由于空气中水的饱和蒸气压随温度升高而增加,因此对于空气,在气压一定时,露点温度的高低只与空气中的水蒸气含量有关,水蒸气含量越多,露点越高。[3]反之亦然,因此可以用冷却具有明亮抛光表面的容器,并测量此抛光表面因凝结水蒸气而呈雾状时的温度(即露点)来测定空气的湿度。[4]教材图1-19中的学生对着干燥的玻璃片哈气,玻璃片上出现水雾,表明人呼出气体的露点高于室温,而另一片放置在空气中的玻璃片上未出现水雾,表明空气的露点低于室温,更低于人呼出的气体的露点。因此人呼出的气体中水的含量高于人吸入的空气中水的含量。上述解释涉及了过多的概念,初中学生显然难以理解。而以上来信中的一些观点可归结为“人呼出的气体温度比体外空气的高,所以即使二者的水蒸气含量相同,人呼出的气体遇冷也更容易产生冷凝水”。对此我们可以设计以下过程来说明问题:将一定量的常温气体加热至人体体温,这个过程没有水的参与,则气体中水的含量不会发生改变;再将该气体冷却至室温,这是上述加热过程的逆过程,显然也不会有冷凝水产生。因此,如果气体在冷却后产生了冷凝水,那么该高温气体中水的含量,一定要大于常温时相同质量的气体中水的含量。
二、测定空气中氧气含量的实验
实验2-1“测定空气里氧气的含量”是仿照拉瓦锡研究空气成分实验的原理进行的一个半定量原理性实验。图2-3展示了该实验所使用的仪器装置。由于实际操作中可能难以得到进入瓶中水的体积占总体积1/5的精确结果,因此在一些课堂上常会看到围绕这个1/5展开的误差分析。例如,水的体积小于1/5,可能是:(1)红磷的量不足或没有充分燃烧;(2)没有冷却到室温就打开止水夹;(3)装置气密性不好。大于1/5,则可能是:(1)止水夹没有夹紧或者没有用夹子;(2)塞瓶塞的动作过慢。这些分析具有相当的思维深度,对于竞赛备考也许是适用的。但在新课的教学中,学生初学化学,知识储备有限,类似的误差分析容易冲淡教学主题,影响大多数学生的学习兴致。因此除非学生接受程度合适,否则初次讲授时建议不涉及误差分析,可留待复结时适当提高。同时,目前对该实验的很多改进,主要着眼于提高测量精度,保证进入瓶内水的体积是1/5。作为初中阶段的演示实验,应在明确教学目的的基础上突出原理,淡化细节,最好使用标准化通用仪器,使装置简单明了,避免仪器过于复杂,分散学生注意力,偏离教学主题。
三、硫在氧气中的燃烧
教材中的图2-11显示了硫在氧气中燃烧使用的仪器和部分实验现象。一些实验改进为消除产物SO2的污染,将装置设计得较为复杂。我们在操作中,在集气瓶中预先盛入少量氢氧化钠溶液,适当减少硫粉用量,并及时熄灭火焰,就能够避免产生明显的空气污染。过于复杂的装置改进违背了演示实验的简明性原则,会增加学生的理解负担,影响教学效率。同时,强调实验安全和环保也不应绝对化,宜转变思路,通过多种方式灵活进行。[5]例如,结合教师的上述操作设计简单习题,让学生讨论这样做的目的,既拓展了化学知识,又向其渗透了绿色化学思想;同时,让学生通过该实验闻到极少量SO2的味道,对健康并不会产生影响,反而有利于提高其环保和自我保护意识。
四、原子结构模型与核外电子运动状态
有读者来信反映,图3-9“原子的体积很小”中地球、乒乓球和原子的大小比例严重失真,需要按比例画准确,否则会给学生甚至教师带来误导。地球直径约为1.3×107m,乒乓球直径为4.0×10-2m,原子直径在10-10m数量级,故地球直径约为乒乓球直径的108倍,乒乓球直径也约为原子直径的108倍。这便是教材中“如果将一个原子跟一个乒乓球相比,就相当于将一个乒乓球跟地球相比”这个说法的由来。图3-9考虑到印刷上清晰度的要求,其中的地球、乒乓球和原子都是卡通图片,仅起示意作用,显然没有严格按照实际的尺寸比例绘制。新课标在“微粒构成物质”的情景素材中,将实验版课标“原子结构的发现”改为“原子结构模型”,降低了课标要求。因为原子结构的发现过程涉及原子的汤姆生模型、卢瑟福模型、玻尔模型等内容。要理解α粒子散射实验,涉及动量守恒定律、库仑定律等内容,对学生的物理基础要求甚高。初中学生在刚接触原子、电子、原子核等概念时很难理解这些内容。向初中学生描述原子结构模型和核外电子的运动状态,对教师和教材都是一个具有挑战性的课题。原实验教科书中的描述是“核外电子的运动有自己的特点,它不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域”,相对比较准确,接近量子力学对核外电子运动状态的描述,然而学生根据常识很难去想象。为了描述核外电子的运动状态,揭示其与元素性质的关系,教材引入离核远近、能量高低来说明核外电子的分层排布。教材图3-10的核外电子分层排布示意图,相当于给出了一个并不十分精确、但比较形象化、直观的原子结构模型,便于学生理解。在本课题的“原子核外电子的排布”标题下,教材不可能继续深入,更不是要与高中内容接
轨,教学中只要求能够让学生初步了解电子分层排布的原因,并认识到最外层电子的数目与金属、非金属和稀有气体元素化学性质之间的大致关系。原实验教科书仅给出6种元素的原子结构示意图,不易说明规律,新教材在图3-12给出了1-18号元素的原子结构示意图,有利于学生自行寻找核外电子的排布规律,引导其分析和认识典型元素核外电子(最外层电子数目)的变化特点。并配合教材的相关叙述,理解最外层电子的数目与元素化学性质之间的关系。这样能使学生意识到认识原子的结构是认识物质性质、结构和变化规律的基础,从而体会到结构决定性质的化学思想。 五、电解水实验
教材图4-25的“电解水实验”使用了霍夫曼水电解器。在教材培训工作中,有学校反映使用电解器进行实验时效果不很理想:电解过程中溶液会显淡黄色,得到的氧气量相对较少。原因可能在于目前的一些水电解器为降低成本,没有使用Pt电极,而采用不锈钢或锰钢等代替。由于电极中存在Fe、Cr、Mn等活泼元素,电解时易被氧化,导致溶液变色。同时也消耗了电量和新生成的部分氧气,使收集到的氧气量减少,致使实验结果很难达到氢气和氧气2:1的体积比。
六、质量守恒定律的验证实验
图5-2显示的“红磷燃烧前后质量的测定”在原实验教科书中使用白磷,实验效果明显。但白磷作为危险品,受公安部门严格管控,目前很多学校难以获得。同时也出于安全和环保方面考虑,新教材改用了红磷。有教师反映实验时红磷难以引燃。由于红热的玻璃管的温度远高于红磷的着火点200℃,不能引发燃烧的主要原因是所用红磷不够干燥。实验室久置的红磷试剂瓶中,常有一层“水”在红磷固体上方。这实际是红磷在存放时产生的氧化物吸水后形成的磷酸、亚磷酸等的混合溶液。湿润的红磷在使用前应先用水洗净,然后过滤或抽滤,经干燥后才能使用。图5-3“铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定”将实验容器由烧杯改为带橡胶塞的锥形瓶,主要是出于操作严谨性而进行的改进。这样也将该探究活动中的两个实验装置都设计成封闭体系,构建出典型、简化的模型,排除了其他因素的干扰。而接下来图5-5、图5-6显示的盐酸与碳酸钠反应及镁条燃烧两个实验,都是在开放体系中进行的化学反应,也是非典型、非模型化的体系,更接近实际情况下发生的大多数化学反应。第一个由于气体逸出造成体系的质量减小,第二个则可能由于镁条氧化而增重或产物在空气中飞散而减重,称量结果并不确定。因此教材在这里新增了两个“想一想”栏目,引导学生在实验前预先思考,带着问题来观察实验,最后再结合“讨论”栏目对实验结果做出解释。通过对具体问题的分析,深化学生对质量守恒定律的认识。
七、C60、碳纳米管和单层石墨片(石墨烯)的结构
图6-4、图6-5和图6-6分别显示了C60、碳纳米管和单层石墨片(石墨烯)的结构。教材中的文字和插图有可能让学生误认为三者的实际外观就呈足球状、管状和片状。在教学时要注意引导学生区分物质的宏观聚集状态与微观结构之间的区别,指出足球状、管状和片状只是物质分子的微观结构,用肉眼无法直接观察到。并可结合图片或实物展示,让学生了解到这3种物质在宏观上都是黑色粉末状的固体。
八、酸与金属氧化物反应
新教材下册的探究活动“酸的化学性质”在进行酸与金属氧化物的反应时,使用了生锈的铁钉。取材于身边的常见物质,能够联系生产生活实际,同时也是为了保证有较好的实验效果。因为普通试剂Fe2O3实际上不易溶于冷的稀盐酸,与浓盐酸加热较长时间才有明显反应。而铁锈是含Fe2O3的复杂混合物,质地疏松,较易与稀酸反应。[6]类似的情况还有Al2O3,自然界中的刚玉为α-Al2O3,不溶于酸或碱,而Al(OH)3脱水得到的γ-Al2O3能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。该探究活动除了用生锈的铁钉外,也可使用氧化铜,它较易与稀盐酸反应,实验效果比较明显。但要注意氧化铜的用量要少,而且盐酸要稀一些,否则得到的溶液呈绿色,对初中学生而言不易从形成混合物的角度来进行解释。
九、粗盐中的难溶性杂质的去除
新教材下册的“实验活动8:粗盐中难溶性杂质的去除”是根据新课标要求新增的实验,对溶解、过滤、蒸发结晶等基本实验操作进行训练,同时又对溶液的知识进行了复习。该实验本身是一个定性的操作性实验,但教材在实验操作中安排了3次称量——称粗盐,称剩下的粗盐,称提纯后的精盐。其目的是复习溶液的相关知识,并同时利用计算得出的精盐产率让学生进行实验结果的比较,通过分析损失来源,让学生在实验和生产中树立定量和经济的观念。在近几年的教材培训工作中,有不少教师对教材中的药品用量和实验操作的科学性提出了一些疑问,例如:(1)为什么使用10ml水和5g粗盐?在这里粗盐用量如果太多,不仅浪费药品,更延长了溶解、过滤、蒸发等操作的时间,该实验步骤较多,药品用量过大会影响学生实验进度;如粗盐用量太少,如1g,溶解后剩余的粗盐和最后得到的精盐量很少,测量误差也较大。同时教材为了简化计算,在数字上尽量取整。(2)在第一步溶解的操作中为什么要“一直加到粗盐不再溶解为止”?这样是为了形成饱和溶液,以便接下来粗略估算食盐的溶解度;同时由于粗盐中的杂质量并不是很多,提高盐水浓度可增加滤出杂质的量,便于观察,使学生对难溶性杂质的去除产生直观认识。(3)为什么不能先加粗盐,再逐渐加水?这是因为溶液中有固体物质存在时,难以辨别食盐能否继续溶解,导致无法判断溶液是否饱和。(4)为什么该实验名称不叫精盐的制备?教材中实验的最后一步操作是“利用蒸发皿的余热使滤液蒸干”,因此粗盐中的可溶性杂质并不能借此除去,所谓“精盐”只是一个习惯性称呼,将该实验称作“粗盐中难溶性杂质的去除”也较为准确。
一、吃鸡蛋会提高胆固醇
食物里的胆固醇和你身体里的胆固醇有关系。鸡蛋对你血液中的胆固醇有太大影响。真正刺激你身体制造胆固醇的是饱和脂肪。鸡蛋中的饱和脂肪含量相对较低。
专家建议：老人一天可以吃1-2个鸡蛋，人们不会因为摄入鸡蛋而刺激血液类脂化合物产生，也不会引起患心脏病的风险。因此，将鸡蛋请出餐桌不利健康，会与一个能提供13种维生素和矿物质的好东西擦肩而过。
二、盐是万恶之源
盐并不是万恶之源。现在美国提倡培养凡食撒盐的进食习惯，尽管钠的口碑不算太好，但它只对高血压患者有不利影响，钠在食物中还是有作用的。
专家建议：在沸水中加盐，会让蔬菜变得更加营养、美味。而且加盐能够加快烹饪过程，让你的蔬菜不会因为烹调过度而营养流失。每人每天应吃一啤酒瓶盖的盐。
三、午餐后睡觉
不少人有午睡的习惯，而传统的午睡在午餐后进行，但睡醒后，常常发生头昏脑胀，四肢乏力，周身酸软的不适感。这是由于进餐后，血液涌向胃肠道，去帮助消化食物，致使流向大脑与四肢的血液减少，大脑和肢体便得不到足够的氧气供给，因而会出现上述症状。
专家建议：新的午休方式是饭前睡午觉，即先吃点水果后上床午睡半小时到一小时，然后再进午餐。这样午休更能有效地消除疲劳，增进食欲，并可使餐后的食物能得到充分的消化与吸收。
四、走路迈大步
很多人觉得迈着大步走路“雄赳赳、气昂昂”，是精神好体力好的表现，尤其老人锻炼的时候，更容易大步走路。其实，这样的姿势也会伤身体。迈大步时，往往是大腿带动小腿“甩”出去，脚“砰”的一下落在地上。这种姿势走路，脚掌的缓冲力变差，对膝关节不好的人来说，会加重关节损伤。
专家建议：日常走路，用自己最舒服的步伐即可，以不影响脚着地为宜。
五、巧克力有害健康
一直以来人们都认为巧克力是一种最典型的可使人发胖的食品。其实巧克力对人也有有益的一面。可可豆富含一种被称作黄酮醇的物质，这种物质可促进人的身体健康。
专家建议：每天吃100克黑巧克力。巧克力对人的心脏大有益处。巧克力可能还有降低血压以及减少血管阻塞的作用，这种作用类似阿司匹林。
六、中药趁热喝
所有的中药都要趁热喝。
专家建议：一般的中药汤剂应该“温服”，即药汤煎煮后立即滤出，在常温下晾至30-37℃时再喝；丸、散类的中成药应该以温开水送服。发散风寒的中药，应该“热服”。而解毒、清热的药，尤其是夏天解暑的中药，则“冷服”效果更好。夏天经常服用的一些“凉茶”，都是晾凉了喝，清凉解暑效果才更好。
七、一失眠就吃药
失眠就应该吃安眠药。
专家建议：安眠药是为了应对特殊情况，如长途飞行等而用的。如长期失眠，更应该用认知行为治疗，训练你的睡眠感觉及睡眠习惯。每晚准时上床，睡前不看电视、不玩电脑，至少6小时前不喝含咖啡因的饮料和茶。
八、夏日多“吃苦”
【关键词】实验教学 创新能力 教学质量
面向21世纪高校和高中课程改革的目标着眼于公民科学素质的提升，着眼于课程内容与学生认识特点和发展需要的内在联系，提出知识与技能、过程与方法、情感态度与价值三方面构建学习主题和测试目标。“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。培养学生的创新能力，造就一批具有创新精神的高素质人才，是当今教育改革的一个重要课题。化学是一门以实验为基础的科学，实验能激发学生的兴趣，有助于学生理解化学原理、概念、巩固化学知识，培养学生分析问题，解决问题的能力。因此，探究化学实验为培养学生的创新精神和实践能力提供了最佳环境。本文探讨通过创新各种化学实验教学来深化和创新知识，对学生进行多种思维方法的训练来培养学生的创新精神。
一、以演示实验为主线，奠定创新基础
创新的核心是思维，而思维是从问题开始的。只有发现问题，才能引起解决问题的思维活动。因此，教师应注意诱导学生质疑问难，让实验成为学生探求知识的有力途径。为此，在课堂教学中，为培养学生能力，开发智力。笔者把很多只由教师演示的实验，改为由几位学生上台一道，随教师讲解进行实验，也就是我们所说的边讲边实验。这样既方便学生观察，活跃课堂气氛，又能培养学生实验操作能力。例如，在学习《氯气的生产原理》时，实验部分就是这样处理。先让学生回忆水中通入直流电的有关现象，反应方程式之后，提示：“将电极插入食盐水中，接上直流电，现象又会怎样呢?”有的同学脱口而出：“现象不同”(学生已预习)。我马上说：“还是让事实来说话吧!不过，你们思考一下为什么不同?”首先让学生观看关于“浩瀚的大海”，“海水晒盐”，“氯气的用途”的录像，请同学们观看氯碱工厂生产氯气的流程图，使学生知道海水中存着大量的氯化钠，氯气的应用、生产原理等问题，然后，与同学一道完成电解饱的食盐水的实验。(准备二道实验装置)实验内容包括：(1)电解饱和食盐水实验装置的连接。(2)接通直流电源进行电解。(3)检验倒扣在铁钉上的试管中收集的气体。(4)观察倒扣在碳棒上的试管中气体的颜色，闻一闻气体的气味。引导学生观察实验现象并记录，启发学生思考回答实验中产生的问题，形成科学的结论。实验证明，边讲边实验教学是可行的好方法之一，经过这样训练的学生，操作能力，观察能力都比以前明显提高。实验经这样处理，使学生处于积极思维状态，他们变成了学习的主人，不断发现问题，解决问题。
二、通过设计性实验，激发学生的创新意识
创新意识是培养学生创新能力，创新能力不是天生固有的，而是靠后天培养，创新意识是创造发明的前提。要强化学生学习问题的意识，培养学生创新意识，首先激发创新兴趣，化学是一门自然科学，在化学教学中，创新活动主要以创造实验为表现形式。在化学实验中运用知识，不仅是学习知识，而且是创新的必要途径。设计性实验能激发学生创新欲望，培养创新意识和创新的能力等方面都起到重要作用。例如：在学习Fe2+、Fe3+转化的探索实验，让学生在课前自己完成实验的猜想和设计，在课堂上让学生进行交流，讨论和完善，并从中筛选出安全、有效的设计方案进行实验。这个实验的设计宗旨是让学生模拟和体验科学研究的过程。即：
如Fe2+转化为Fe3+的研究过程如下：
(1)提出问题：Fe2+ 如何才能转化为Fe3+
(2)猜想：Fe2+Fe3+，元素的化合价升高，因此，在变化过程中，Fe2+作还原剂，需加强氧化剂(如：Cl2、Br2、HNO3、酸性KMnO4溶液等)。
(3)设计实验：向试管中加入1ml 0.1mol.L-1的氯化亚铁溶液，加入几滴新制氯水，振荡，再向试管中滴入3滴KSCN溶液，观察现象。(溶液变血红色)。
(4)探索研究：Cl2是强氧化剂，可氧化Fe2+：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，产生的Fe3+与SCN-反应生成血红色物质。
(5)解决问题：Fe2+转化为Fe3+时，需加入强氧化剂(如：Cl2、Br2、HNO3、酸性KMnO4溶液等)。
对于Fe3+转化为Fe2+时，类似研究，结果：Fe3+转化为Fe2+时，需加入强还原剂(如：Fe、Cu、I-等)。通过实验探索，使学生的创新兴趣得到充分挖掘，激发创新意识的产生，推动创造力的形成。
三、通过学生分组和课外实验，激发学生的创新能力
许多心理学家和创造学家认为，创造是由模仿开始，然后才逐步发展为独立创造的。因此，让学生重复科学家的研究思路，不仅亲自获取了新知，而且引发了创新思维，创新能力。化学创造能力是指进行化学创造活动获得创造成果的能力，是一般的创新能力在化学研究和化学学习领域中的特殊表现。目前教材中所要求的学生实验中，都规定了相应的实验目的，实验用品和实验步骤，若让学生按教材的实验步骤进行演示，实际上是性质的验证实验，达不到培养学生创造能力的目的，而在分组实验中，让学生去发现，去创新，这样就可以锻炼学生的创造实践能力。例如：讲《氯气的性质》时，让学生自己动手实验，学生通过自己的实践很快就掌握了氯气的化学性质。
在教学实践中积极开展课外实验活动，引导学生走出课堂，参观厂矿，探索分析实际生活中的一些化学现象，设计实验习题，可以使学生增长知识，扩大视野，开发智力，激发学生探索研究化学问题的浓厚兴趣，提高学生创新能力。笔者结合课堂内容进行课外实验活动，主要有两种形式：
1.参观厂矿，考察生活
如结合《氯气的生产原理》，组织学生参观我市的烧碱厂，参观了硬水软化，粗食盐水的过滤，电解饱和食盐水产生烧碱，产生的H2、Cl2引燃，制盐酸的整个流程，加强了电解食盐水的知识。结合《铁的冶炼》，组织学生参观了我市的龙北钢铁厂，了解高炉炼铁，转炉炼钢的原理，对培养、激发学生的创新能力，有深刻的理实意义。
2.成立课外实验活动兴趣小组
成立兴趣小组，利用课余时间，有目的，有计划地开展课外实验。一方面，可以培养老师的小助手，另一方面，培养化学尖子生。我指导学生在课外活动中开展小实验，如加碘盐的鉴定，付竹中有无含淀粉，酸雨测定，净水变色，白纸显字等等，通过学生动手操作实验，使学生认识和理解化学科对人和社会的贡献和价值，认识化学就在身边，化学与我们的生活息息相关，使学生勇于探索，勇于实践，更好培养学生的创新能力。
总之，通过演示实验，设计性实验，学生分组实验和课外活动实验等创新实验手段，充分调动学生的求异思维，发散思维和非定势思维，不断提高学生的创新能力和实践能力，提高教学效果，全面提高化学教学质量，效果是明显的，值得推广借鉴。
参考文献：
[1]陈连.通过化学实验培养学生创新能力.
[2]巫万生.优化实验教学，培养学生创新能力.
[3]陈金锋.优化实验教学，提高教学质量.
[4]陈幸福.开放化学讲堂，培养学生生的创新能力.
关键词：盐化工程；交易费用；纵向一体化
一、引言
纵向一体化理论作为交易成本经济学的最新研究成果，可以追溯到Williamson在1971年发表的《生产的纵向一体化--市场失灵的考察》一文，Williamson本人也凭借其在交易成本经济学上的重大贡献获得了2009年度的诺贝尔经济学奖。所谓纵向一体化是指企业沿产业链方向进行拓展的业务布局，其中可以分为两类：企业把业务沿产业链向下游（消费终端）进行拓展一般被称为前向一体化，向上游（原材料供应商）进行拓展一般被称为后向一体化。
当前，全球产业链的各个环节，都由不同的企业加以完成。特别是随着近年来市场竞争程度的加剧，企业必须及时对公司战略作出适当的调整，才能在市场竞争中得以生存和发展。中国在经历了三十多年的改革开放之后，市场已基本进入了自由竞争的阶段，面对日趋激烈的同业竞争，企业必须通过战略手段建立自身的战略优势，这就使得行业内整合和跨行业并购成为一种趋势。
当前的竞争已经不再是各企业制造的商品之间的竞争，而是由不同企业组成的产业链之间的竞争。为实现整条产业链的竞争优势，就要求产业链中各企业进行协作，以达到提升整条产业链的竞争力的目的。其中的一种重要手段就是进行纵向一体化，以企业内部化代替市场的资源配置功能。
二、案例介绍
定远东兴盐矿位于安徽省滁州市定远县东兴乡，投资规模34.5亿元，属于中国盐业总公司。公司主要采用灌注法采盐，即将热水注入到盐井之中，待溶解充分后，将热水抽出，而后蒸干，并将所得食盐进行提纯、加碘等工序后分包成食用盐。除食用盐以外，公司还出产沐浴盐、粗盐、食盐礼盒等多种产品，产品除供本地使用外，还出口至马来西亚、新加坡等地。
2006年，为了完善食盐产业链，由东兴盐矿参股的安徽华塑股份有限公司开始计划设立食盐化工工程（以下简称盐化工程）。盐化工程计划投资额为160亿，选址在定远县炉桥镇，原因是炉桥镇紧靠淮河和铁路，有较明显的交通优势。盐化工程的原理主要是通过电解饱和食盐水产生氢氧化钠、氢气和氯气，同时也产生其他副产品，其化学方程式为
其中制成饱和食盐水所需的食盐就来自于东兴盐矿，因此可以将盐化工程算作东兴盐矿的下游产业，两者之间属于纵向一体化的关系。一期工程投资75亿元，工程建设年产46万吨聚氯乙烯、70万吨电石、32万吨离子膜烧碱、115万吨电石渣水泥、60万吨真空制盐等配套工程。整个盐化工程项目在2011年8月18日试行运营。
盐化工程建成以后，产自东兴盐矿的食盐将在粗加工成工业用盐后，通过公路运输至盐化工厂，再由盐化工厂将工业用盐加工制成离子膜烧碱、电石等一系列高附加值产品。而后将其作为工业产品推向市场，这将改变东兴盐矿主要出产加碘食用盐的格局，同时将低附加值的食盐产品加工为高附加值的化工产品，完善整条食盐产业链。
但是，在调研中发现，盐化工程自2006年开始规划，直至现在仍未完工。其原因主要是由于盐化工程会产生大量氯气，而依靠目前的化工技术难以将具有强腐蚀性的氯气完全收集，而氯气一旦泄露，由于氯气本身具有很强的毒性，附近居民的生命财产安全将受到很大的影响。因此，该项目自立项以来，一直未通过省环保厅的审批。这也使得华塑股份有限公司不断更改该项目的环保配套设施，从而推迟了该项目的工期，导致项目至今仍未完全投产。这一现象也从侧面反映出该项目还是存在一定的环保风险和安全隐患。
三、对盐化工程纵向一体化的分析
中国盐业总公司在炉桥设立的盐化工程作为东兴盐矿的下游项目，两者之间存在着纵向一体化的关系。因此，盐化工程项目的建设投产无论是对当地经济的发展还是对整个食盐产业链的完善还是对公司的发展都有着极其重大的意义，具体表现在以下几个方面，
第一，该项目对于定远县地方经济的发展有着重要意义。这主要体现在盐化工程的项目规模上，单单盐化工程的项目投资额为160亿，这大致相当于定远县八十年的财政收入，因此该项目的前期建设和正式投产都将在很大程度上带动定远县经济的发展，促进当地的就业。另外，盐化工程投产后，中国盐业总公司相应的需要增加对定远东兴盐矿的投资，以便在继续供应当地食用盐的基础上，保证盐化工程工业用盐的供应，这也会带动当地经济的发展。
第二，该项目对于提高中国盐业总公司的盈利能力有帮助。在调查中发现，氢氧化钠作为基础化工原料，其售价和毛利率都要明显超过食盐产品。这一现象的原因主要是食盐作为关系到国计民生的居民日用品，较多的受到政府的反垄断监管和价格限制，因此限制了其毛利率，但由于食盐产品的生产工艺较为简单，属于低端的矿采业务，但由于食盐的需求量很大，国内的盐储量也较为丰富，所以食盐业务还是给中盐公司带来了丰厚的利润。但是，在食盐市场已经基本饱和的情况下，中盐公司要想获取更高的利润，依托食盐进入相关化工产品的生产是其必然选择。
当然，该纵向一体化过程也存在着一定问题，主要体现在，首先，化工领域对于华塑股份有限公司的各投资方（如中盐公司、马钢集团）都属于新领域，贸然进入该领域会带来一定的风险，比如资金、技术、人才以及相关管理经验的缺乏，这些都是建立一个成功的企业所必需的因素，其缺失将对企业的发展产生致命的影响。但是，华塑股份有限公司的各大股东都在各自行业占有重要位置，有着较强的资金实力，因此纵向一体化所需的资金问题可以得到解决。技术方面，盐化工程使用的离子膜技术在同行业中处于领先地位，人才方面，华塑公司已经在盐化工程厂区建立了职工宿舍，招募了大量的毕业生。唯有管理经验，必须要靠企业自身的发展慢慢积累。
该项目的另一个风险来源于该项目的环保问题。前文已经提过，该项目在建设期间就已多次被环保部门叫停，经过了解，原因是该项目的环保评估函一直不符合国家的相关规定，难以通过环保部门的审查。这从侧面反映出盐化工程项目存在着较大的环保风险。尤其是对电解过程中产生的氯气处理，需要很强的技术支持和相关操作经验。因此，盐化工程项目需要引进先进的废气处理技术，同时加强对相关操作工人的培训，以最大限度的降低氯气的泄露风险，减轻对当地环境的影响。
参考文献：
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