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关键词： 化学学科核心素养   有机化学   核心素养培养   化学核心素养   化学学科素养   存在问题及对策  

摘要： 目前,化学学科核心素养在实际教学的落实过程中存在一些不足,本文分析化学学科核心素养在有机化学教学中效果不明显的原因。通过理论、实践探究相结合的方式积极引导学生主动构建有机物的模型、树立创新意识、加强学科观念的渗透,从而提高学生化学学科核心素养。2014年教育部提出"以发展学生化学核心素养为主旨"

ISBN: (纸本)9787030605801

关键词： 预热空气   MILD燃烧   EDC模型   化学反应机理  

摘要： 采用Realizable k-ε湍流模型和EDC燃烧模型对甲烷进行了不同预热空气(303 K和673 K)下的MILD燃烧数值模拟。模拟结果显示:预热空气下炉内温度明显高于常温空气下,而氧气含量则低于常温工况;模拟的CO峰值随着预热空气温度的升高向炉膛中心发生了迁移;对NO的预测,预热空气下的模拟值高于常温工况下,但是总体来讲,模拟炉内的NO含量很低。模拟炉内的近燃烧器区域出现了低温高氧区,表明以燃烧化学反应速率低为显著特征的MILD燃烧,在炉膛进出口处,存在强烈的烟气卷吸混合稀释,针对此区域的燃烧,湍流混合影响可能大于化学反应的影响。

关键词： 有机化学   教材   比较研究  

摘要： 以我国人教版《普通高中课程标准实验教科书化学2(必修)》、《普通高中课程标准实验教科书化学5(选修)》和美国高中化学教材《化学:概念与应用》以及澳大利亚教材《Heinemann Chemistry 1》和《Heinemann Chemistry 2》为研究对象,运用文献法、对比分析法和内容分析法对各国教材的有机化学部分的课程内容标准、体系结构、具体内容设置以及呈现方式进行对比研究,为我国教材改进提供合理的建议。研究发现各国课程标准中有机化学专题的内容标准存在差异,但均强调科学探究。在教材体系方面,人教版和澳大利亚教材均采取螺旋式编排模式,有利于学生对教材内容的理解。而美国教材采取的直线式编排方式,有利于学生形成清晰的知识系统,但知识理解较难。通过对教材内容分析发现,各国教材内容均注重与生活实际以及其他学科间的联系,但各国教材相同内容主题所包含的具体内容不同,教材内容难度也存在差异。在栏目设置上,人教版和美国教材拓展型栏目占较多比例,教材注重开拓学生视野,激发学生兴趣。而澳大利亚教材含有较多的知识总结型栏目,教材注重对内容的整理与总结,帮助学生形成清晰的知识框架。在插图设置上,人教版和美国教材插图数量较少,澳大利亚教材插图数量较多。而且美国和澳大利亚教材插图下方均有对插图内容的阐述说明。在例题设置上,人教版教材例题将解题步骤与讲解内容相衔接,利于学生理解。但教材例题含量较少,并且例题呈现并不突出。而美国教材例题结构完整,有利于学生形成良好的解题思维和习惯。澳大利亚教材例题结构清晰,但解题的一般步骤与例题内容并未衔接,学生不易理解。在习题设置上,美国和澳大利亚教材习题编排层次性、系统性更强。基于对比分析,对我国教材编写在增强知识与科学技术、社会以及环境之间的联系,注重STSE理念的渗透,教材内容进一步与其他学科内容交叉融合,并适当融入职业生涯教育有关内容,以及插图呈现、例题和习题设置与编排等方面提出改进建议。

关键词： MOOC   翻转课堂   有机化学   可行性  

摘要： 随着信息化时代的发展,MOOC与翻转课堂这种全新的教学模式已经在发达国家取得了显著的实践效果。将基于MOOC的翻转课堂引入医药类独立学院的有机化学课程中是一个值得探究的问题。本文将对有机化学课程、教学环境、学生情况、教师情况进行分析,探讨基于MOOC的翻转课堂模式在有机化学教学应用中的可行性。

关键词： 有机化学   教材   高等学校  

ISBN: (纸本)9787305214547

摘要： 本教材的主要读者对象是非化学类而又需要修读有机化学课程的专业的学生，本教材在编写时力求简明精练，通俗易懂，注重实用，便于教学。教材分十六章，在系统阐明有机化学的基本概念、基本理论、基本知识和基本方法的同时，还穿插一些例题和应用实例，并在每章的末尾挑选了一定数量的习题供学生课后练习，促进对所学内容的总结和理解。书末附习题参考答案，供学生核对和复习。

关键词： 碳酸二甲酯   乙醇   离子液体   萃取精馏   气液相平衡   NRTL模型  

摘要： 碳酸二甲酯和乙醇均是极为重要的有机化工原料,在工业生产中有着广泛的应用。碳酸二甲酯和乙醇形成的共沸物是典型的二元共沸物系,常规方法无法将其分离。近年来,离子液体作为一种具有无可测蒸汽压、无毒、无腐蚀性、可循环利用等独特性质的绿色、环境友好型溶剂,正有取代传统有机溶剂作为萃取精馏所使用的新型萃取剂的趋势,因此本文选用离子液体作为分离碳酸二甲酯和乙醇共沸物系的萃取剂,研究离子液体对碳酸二甲酯-乙醇体系相平衡的影响。论文应用COSMO-therm X计算机软件,探究了不同离子液体对于分离共沸物系碳酸二甲酯-乙醇的作用效果。选取25种阴离子与27种阳离子组合而成的675种离子液体,预测不同离子液体的选择性,通过选择性分析选出选择性较高的离子液体,并综合合成方法经济成本以及性质对比等因素,筛选出1-丁基-3-甲基咪唑二丁基磷酸盐([BMIM][DBP])和1-辛基-3-甲基咪唑醋酸盐([OMIM][OAc])作为本实验使用的离子液体。通过文献查阅大量文献,合成了[BMIM][DBP]并对其进行表征,结果表明合成的[BMIM][DBP]可以满足本实验的要求;实验部分,分别在101.3k Pa测定了碳酸二甲酯-乙醇二元物系及含有离子液体的三元物系的气液相平衡数据,观察对比两种离子液体对应的不同的实验结果,结果表明,体系中加入两种离子液体,均产生了体系共沸点偏移甚至消失的情况,碳酸二甲酯对乙醇的相对挥发度明显提高,且当两种离子液体的摩尔分数达到0.1时体系的共沸被打破,分离效果[OMIM][OAc]的效果较好。采用NRTL模型对实验数据进行关联,结果表明NRTL模型拟合值与实验值吻合良好,NRTL模型可用于该物系的数据关联。使用Aspen plus软件,选取实验效果相对较好的离子液体[OMIM][OAc],用NRTL模型对实验数据关联求得的交互作用参数,对精馏过程进行模拟。结果表明萃取精馏塔溶剂比为0.29,全塔理论板数35块,回流比为0.5,离子液体和原料进料位置分别为第3块、第14块塔板时,塔顶产品碳酸二甲酯的质量分数能达到99.5%以上,满足分离要求。说明[OMIM][OAc]作为分离碳酸二甲酯-乙醇共沸物系的萃取剂具有工业前景。

关键词： 低转变温度混合物   离子液体   萃取精馏   CO2捕集   过程优化  

摘要： 精馏和吸收是石油化工行业中最常用的分离工艺,如能提高分离效率,降低过程能耗,将给社会带来巨大的经济效益和环境效益。新型可设计溶剂——低转变温度混合物(Low Transition Temperature Mixtures,LTTMs)和离子液体(Ionic Liquids,ILs)的出现使分离效率的提高成为可能。隔壁塔技术作为典型过程强化构型,在减少能量消耗和设备投资方面具有巨大潜力。本文以此为出发点,对LTTMs应用于乙醇-水分离的萃取精馏过程、ILs应用于乙酸乙酯-乙醇-水分离的萃取精馏过程以及CO吸收过程进行了研究,以期达到高效节能的分离效果。其主要研究内容如下:首先,从溶剂类型角度出发,分别以有机溶剂(glycerol)、ILs([EMIM][BF])和LTTMs(ChCl/urea 1:2)为萃取剂用于乙醇-水的萃取精馏过程,利用多目标遗传算法对三种流程进行优化。结果显示,ChCl/Urea(1:2)为萃取剂流程的年总费用(TAC),CO排放量(E)和萃取效率(E)均要优于萃取剂glycerol和[EMIM][BF],且ChCl/Urea(1:2)流程的TAC相对于glycerol和[EMIM][BF]流程分别降低4.65%和7.25%。接着,以[BMIM][OAC]为萃取剂,分别采用常规流程、溶剂分离流程和隔壁塔流程,对乙酸乙酯-乙醇-水的萃取精馏过程进行模拟与优化研究。结果表明:隔壁塔流程具有最小的TAC和E,但热力学效率(η)不及常规流程和溶剂分离流程;相对于常规流程和溶剂分离流程TAC分别降低2.97%和17.30%,过程能耗分别降低4.20%和25.69%。最后,以ILs数据库(ILUAM)中的100种ILs为对象,通过计算黏度、溶解度与选择性,筛选出适于CO捕集的高溶解度和高选择性溶剂。通过σ-profile分析发现,溶解度与σ-profile的重叠程度和峰面积大小有关,选择性与σ-profile的峰位置和峰面积大小有关。通过对CO2捕集过程进行模拟与优化,对比三种流程的TAC发现:高溶解度溶剂更利于本工况下CO的捕集,且混合溶剂流程的TAC相对于高溶解度和高选择性溶剂流程分别降低7.25%和11.49%。通过以上研究,本论文探讨了新型溶剂与有机溶剂在萃取精馏中分离性能的差异,并将新型溶剂的应用扩展到过程强化和CO的捕集过程,为新型溶剂的工业应用提供了有力依据。

关键词： 碳酸二甲酯   甲醇   离子液体   萃取精馏   流程模拟  

摘要： 碳酸二甲酯(DMC)作为一种重要的绿色化工产品,广泛应用于电池、涂料、医药等行业。在生产DMC的过程中,原料甲醇(MeOH)与产品DMC会形成MeOH-DMC共沸物,在产品DMC分离提纯过程中,通常采用传统溶剂萃取精馏工艺,该工艺具有溶剂损失量大、能耗高、污染环境等缺点,而采用离子液体萃取精馏工艺则具有溶剂损失量小、重复利用性好、环保等特点,展现出良好的应用前景。因此,开展离子液体分离MeOH-DMC共沸体系的研究具有重要的意义。本文首先选用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([BMIM][NTf2])和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([EMIM][NTf2])作为萃取剂,在Aspen Plus中设计了[BMIM][NTf2]和[EMIM][NTf2]分离MeOH-DMC新工艺,模拟并优化计算得到最优工艺参数。模拟结果表明:在满足DMC的质量纯度为99.50%和回收率为99.50%的设计要求的基础上,以[BMIM][NTf2]和[EMIM][NTf2]作为萃取剂时,能耗分别为为 5.42 GJ/t DMC 和 6.91 GJ/t DMC。之后,选用传统溶剂苯酚(PhOH)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为萃取剂,用Aspen Plus软件完成传统溶剂分离MeOH-DMC共沸体系工艺流程的模拟优化计算。模拟结果表明:在满足DMC的质量纯度为99.50%和回收率为99.50%的设计要求的基础上,以PhOH作为萃取剂时,能耗为 9.14 GJ/t DMC,PhOH 的损失量为 0.514(kg PhOH/t DMC);以DMF作为萃取剂时,能耗为8.41 GJ/t DMC,DMF损失量为0.292(kg DMF/t DMC)。最后,通过对比两类分离工艺发现,在满足分离要求的基础上,[BMIM][NTf2]分离工艺的比能耗与DMF和PhOH分离工艺相比分别节省了 35.55%和40.70%,[EMIM][NTf2]分离工艺的比能耗与DMF和PhOH分离工艺相比分别节省了 17.84%和24.40%,本课题的研究结果为离子液体分离MeOH-DMC共沸体系提供了可行的方向。

关键词： 中国化学化工文摘   有机化学   研究简报   中国学术期刊综合评价数据库   特约稿件   中国科学院院士  

摘要： 《有机化学》是一份由中国化学会主办、中国科学院上海有机化学研究所承办的集中反映有机化学界的最新科研成果、研究动态以及发展趋势的学术类刊物,主要刊登有机化学领域基础研究和应用基础研究的原始性研究成果,设有研究专题、综述与进展、研究通讯、研究论文、研究简报、学术动态、亮点介绍等栏目,接受中文、英文稿件.