化學碩士論文開題報告

  在化學教學中,注重對學生進行化學基本觀念的培養,具有重要的現實意義和理論價值。下面是小編為大家整理的化學碩士論文,供大家參考。

  化學碩士論文範文一:綠色化學工業節能分析

  摘要:自改革開放以來,我國加入到世界貿易組織WorldTradeOrganization,WTO以後,我國的工業領域便進入了飛速的發展時期,然而化工業的快速發展在給我國的國美經濟生產總值帶來收益的同時,也給我國帶來了一系列的環境汙染和能源消耗問題。在這樣的大背景下,我國政府逐漸加強了對於化工生產的環保條例規定,各界學者也開始對化工業生產過程中的節能與減排問題加大了研究力度,由此可見,本文對綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用的研究在具有理論意義的同時,還會我國今後的化工業節能生產提供實際產考依據。

  關鍵詞:綠色化學;工程工藝;化學工業節能

  近年來,隨著我國社會的不斷髮展以及經濟水平的逐漸提高,在我國的化學工藝得到了新的發展機遇的同時,人們對於化學工業生產中化學原料的環保性和節能性也提出了更高的要求。本文所提到的綠色化學工程與工藝是能夠對我國化學工業生產節能產生促進作用的主要工藝手段,而綠色化學工程在實施的過程中也會涉及到多個環節,其中會對化學工業生產過程中需要運用到的原料以環保的方式進行處理,繼而從根本上使我國化學工業領域在生成過程中因化學材料而導致的環境汙染問題得到解決。

  1綠色化學工程與工藝

  1.1綠色化學工程與工藝的概述

  綠色化學工程與工藝指的就是在進行化學生產的過程中所應用到的工藝不涉及到能夠對環境產生汙染的化學物質,並且在將其投入到使用當中的時候,其的工藝環節可以對普通的化學生產反應進行調節和治理[1]。由此可以看出,綠色化學工程與工藝在投入到化學生產的過程中具有兩種特性,其一是化學領域汙染的加重推動了我國綠色化學工程的發展,綠色化學的發展拉近了人與自然的和諧發展;另一點便是綠色化學工程和工藝可以有效降低化工業在進行生產過程中的廢棄物處理以及對環境汙染物的規制。

  1.2綠色化學工程與工藝的應用

  通過調查可以發現,我國傳統的化工業在生產過程中所產生的廢棄物以及生產工藝都會對我國的環境以及能源造成大量的汙染和消耗,而且想要對其進行處理和加工有是十分不容易的一件事。而從整體上來看,化工生產之所以會對環境造成影響,其中的主要因素在於其在生產過程中對於化學原材料的選擇。綠色化學工程及工藝在投入到實際應用過程中所遵循的原理便是以及綠色生產、清潔生產為基本原則來進行,而該種生產方式對防治化學生產所帶來的環境汙染和能源消耗問題都有著十分明顯的成效[2]。綠色化學工程和工藝在投入到化學工業生產的過程中基本採用的都是不具有危害性的化學原料作為其產品的生產主要原料,也就是說,綠色化學工程和工藝是在化學工業的生產之初便對環境汙染問題進行了相應的預防。

  2綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用

  當前,綠色化學工程和工藝在我國各類化學工業的生產過程中應用的都十分廣泛,並且對我國化學工業生產的節能減排起到了良好的促進作用,這些作用主要體現在以下兩個方面。首先,綠色化學工程及工藝中涉及到的生物技術對我國化學工業生產中所涉及到的廢棄物排放起到了一定的淨化作用。這裡所提到的生物化工技術指的是在生物的體記憶體在一種具有高效催化功能的生物酶,這種生物酶又可以稱之為催化酶。這種從生物體內提取出的催化酶具有非常好的催化功能,將其應用於生物的催化過程中,其不但可以利用自身具有的超強的專一性來促進生物酶反應的總體效率,與此通知其還可以提升總體的反應質量[3]。與此同時,綠色化學工程及工藝還將這種生物技術引入到了化學工程的生產過程中,其通過將自然界中的可再生資源用生物技術轉化成化學原料的方式來進行最終的化學生產,這樣的做法不但使自然能源的消耗得到了減少,同時還使化學工業生產中的能源反應效率得到了相應的提高,繼而從根本上減少了化學工業生產中廢棄物以及汙染物的排放數量。其次,綠色化學工程及工藝中還會涉及到清潔生產技術的應用,該項技術可以說是一個絕對的綠色生產技術,其可以對化學工業生產中所需要用到的化學原料進行綠色處理無毒、無害、無廢棄,故其在能夠增加化學院材料使用效率的同時,還從根本上提高了化學工業生產的總體質量。與此同時,其還可以將化學生產中所排放出的汙染物和廢棄物進行處理,使其變成有機物質或能夠供人們生活的沼氣資源,繼而使化學工業生產的綠色生產得以實現。

  3結語

  綜上所述,本文通過研究可以發現,當前我國所提出並實施的綠色化學工程與工藝在投入到化學工業生產的過程中主要採用的是無毒無害的經過加工以後的化學物品。而且其中所涉及到的節能減排綠色生產工藝在投入到生產的過程中,使用的也都是以清潔生產為最終目的科學生產技術。故其不但能夠使化學工業生產在實際的生產過程中排出的汙染物對於環境的破壞性得到大幅度減少,還可以使其生產出的產品與自然環境的生長形成互補,繼而保證了我國社會環境的可持續發展。

  參考文獻:

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  化學碩士論文範文二:有機化學實驗教學實踐分析

  [摘要]有機化學實驗作為有機化學的重要組成部分,是理工科相關專業學生必修的基礎實驗課程。文章對有機化學實驗教學改革進行了全面的探索和實踐,介紹了改革後的有機化學實驗教學的具體做法,並取得了良好的效果。

  [關鍵詞]有機化學實驗;教學改革;探索與實踐

  目前,高等教育正在不斷深化,加強實驗教學改革,提高學生的創新能力,已成為全面提高學生素質的迫切要求[1,2]。有機化學實驗是有機化學教學的重要組成部分,是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑,以往的有機化學實驗教學大多以驗證性實驗為主,不利於啟發學生的思維和創新意識的培養,也不利於調動和發揮學生的主觀能動性。通過有機化學實驗教學改革,志在提高學生的綜合素質、培養學生的探索、創新精神與求異意識,以及實事求是的科學態度,確立教學活動中學生的主體地位,調動學生的學習積極性、主動性和創造性,激發學生的進取心,提高大學生的發現問題、分析問題、解決問題的應用能力,以適應當代社會快速發展的需求[3-5]。遼東學院有機化學實驗是面向應用化學、生物工程、環境工程、環境科學、礦物工程及冶金工程等專業開設的一門重要課程。從1995年起,我們就對有機化學實驗教學進行了初步探索,近年來,我們在借鑑國內高等院校實驗教學改革成功經驗的同時,結合我校專業特點,再結合用人單位對學生實踐創新能力的要求,並在總結以前的實驗教學經驗的基礎上,進一步對有機化學實驗教學的內容、方法及模式進行了全面的改革和深化,並編寫了符合本校各專業特色的有機化學實驗講義,其中實驗內容分成五個層次,即基礎性實驗、綜合性實驗、設計性實驗、研究性實驗和趣味性實驗,以求對學生的實驗能力進行系統、全面地訓練,期望培養出適應國家和社會發展需要的具有創新能力的高素質人才。

  1精選基礎性實驗,鞏固及培養學生的有機化學基礎理論與基本操作技能

  結合我校應用化學、生物工程、環境工程、環境科學、礦物工程及冶金工程等專業特點及實際情況,及時修訂各專業有機化學實驗課的教學大綱,並根據大綱,針對不同的專業,精選出具有代表性的基礎性實驗,如對於生物工程專業,偏重選擇與生物及藥物相關的實驗,如乙醯水楊酸阿司匹林、對氯甲苯殺蟲劑的合成;對於環境及礦物工程專業,偏重選擇治理環境及浮選藥劑的實驗,如十二烷基苯磺酸鈉等。此外,並逐步採用先進的實驗技術,如熔點的測定,採用顯微鏡法和差示掃描量熱儀DSC法。通過這些實驗的練習,旨在讓學生掌握有機化學基礎理論和基本操作技能與實驗方法,為下一步開展綜合性、設計性及研究性實驗打下良好的基礎。

  2強化綜合性實驗,培養和提高學生的綜合素質與能力

  以前我們所開設的實驗內容相對簡單,大多為一些經典的驗證性實驗,綜合性和設計性實驗所佔比重較小。教學內容模式化,在實驗教學過程中,學生通常是邊看實驗講義,邊做實驗,照方抓藥,依葫蘆畫瓢,不重視實驗的細節和過程,對做過的實驗中的操作、反應機理、遇到問題的解決方法記憶不牢,認識不深,這就難以培養學生思考問題、分析問題、解決問題的能力,同時也不利於提高學生的學習興趣,很難達到培養高素質、創新型人才的目的,更談不上對學生科學精神、科學方法的培養,也很難適應當今社會的需要。針對這些情況和問題,我們大幅度增加了綜合性實驗的開出率,例如開設的阿司匹林的合成與鑑定實驗,首先要求學生通過查閱文獻,瞭解阿司匹林的發展歷史、性質及相關用途,並通過預習與具體實驗過程,掌握合成原理及方法,鞏固操作技能;其次要求學生利用紅外光譜儀FT-IR表徵其結構,並初步瞭解FT-IR的基本原理,掌握FT-IR的基本操作,同時能分析相關官能團的紅外歸屬;最後要求學生利用DSC測試阿司匹林的熱力學性質,通過這些綜合性實驗的訓練,學生的動手能力及分析問題和解決問題的能力等綜合素質得到了強化與提高,同時也培養了學生的嚴肅認真,實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風,另外也讓學生提前瞭解與掌握一些先進的大型實驗儀器裝置及實驗技術,進一步開闊學生的視野,擴大學生的知識面。

  3加強設計性實驗,培養學生的創新能力

  設計性實驗是啟發性教學手段之一,也是實驗教學的發展方向。設計性實驗就是要打破現成的實驗方案,要求學生根據老師給定的實驗專案,通過查閱相關的文獻、資料,擬定書面實驗方案及具體操作步驟,根據所設計的實驗方案,如冬青油的設計與合成實驗等,需要學生列出實驗所需藥品、試劑的用量與所用的儀器裝置,之後交給指導教師評閱。教師再組織學生討論這些實驗方案的可行性,並根據實驗室所能提供的條件,修改實驗方案,並最終確定最佳方案,讓學生獨立完成實驗操作。實驗結束後,教師要對實驗進行總結,再次組織學生對實驗結果進行討論,並要求學生認真完成實驗報告,也可根據實驗結果要求學生寫出“科技論文”。通過設計性實驗的鍛鍊,不僅可以發揮學生的主體作用,充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,而且對培養學生的創造性思維能力和動手能力有明顯的效果,是培養學生創造能力的有效途徑,同時也鍛鍊了學生的論文寫作能力和熟練查閱文獻的能力,此外,通過總結,使學生對自己的實驗方案和科學研究過程的認識有一個提高,並能從實驗中提出問題,有利於引導學生參加大學生創新性實驗的科學研究,為今後進行獨立的科學研究打下堅實的基礎。

  4探索研究性實驗,培養學生的研究能力和團隊精神

  為激發學生參與科研的積極性,鼓勵師生共同從事科研,學校設立大學生創新性實驗研究基金,要求學生自願組成研究小組,每小組成員3~4人,教師結合自己的科研,提供階段性的研究課題,通過“雙向選擇”,確定每個研究小組的實驗專案及指導教師。學生研究小組可以從實驗預備工作入手,逐步過渡到承擔部分科研工作。通過讓學生參與或承擔部分科研工作,不僅能進一步提高學生的綜合素質,而且更重要的是,使其在學習期間,儘可能多地接觸到高新技術和應用技術,擴大其知識面,開闊其思路與視野,此外,也使學生所學的實驗知識與技能得到實際上的應用,做到理論聯絡實際,這對於提高學生解決問題的能力與實驗創新能力,有著極其重要的意義,同時也可以在學生中創造科研氛圍,培養他們的科研興趣,形成“教研相助”的教學模式,讓教學為科研服務,以科研促進教學效果的提高。

  5開展趣味性實驗,提高學生的學習興趣

  興趣是學習的動力,學生有了興趣,才會全神貫注,積極主動地去認識、實踐和創造。傳統的有機化學實驗所用的化學藥品和合成產物往往是學生很陌生的,學生對其不感興趣,學生在實驗過程中常感到枯燥無味。為了提高學生對有機化學實驗的興趣,提高學生做實驗的積極性,我們選擇了一些與我們日常生活密切相關的實驗專案,做到了趣味性與實用性相結合。例如:從紅辣椒中提取紅色素,從菸葉中提取菸鹼,及從茶葉中提取咖啡因等實驗。

  6推廣微型化實驗,培養學生的節能減排和環保意識

  美國W.D.mago博士在基礎有機化學實驗中於1982年試用微型化並獲得成功,以後推廣到無機化學、普通化學中。微型化學實驗是在綠色化學思想指導下,用預防化學汙染的新思想,對常規實驗進行改革而發展起來的化學實驗的新方法和新技術。微型化學實驗具有實驗儀器小、功能多、易封閉、操作安全、反應時間短、現象明顯、節約實驗用品、對環境的汙染小等特點,在有機化學實驗教學改革發揮著越來越重要的作用。以前進行的常量實驗,其藥品不僅用量大、易揮發、有毒、有害、有腐蝕性,而且消耗也大,產物及副產物量多,後處理困難,而且排放的“三廢”多,帶來一定的環境汙染問題。此外,常規反應裝置佔用空間較大,實驗時間較長,這既加大了實驗經費的開支,又增加了師生的工作量,同時也不利於師生的身心健康。為了更好的培養學生的節能減排與環境保護意識,以及節約成本,提高效率,我們根據自身的教學實際條件,在保證實驗教學效果的前提下,我們對實驗方法、儀器裝置進行更新或創新設計,將大部分實驗微型化與小量化,使“微、小、常”合理結合,充分發揮三者的優勢。通過這幾年的實踐證明,微型實驗除具有安全性高、汙染小等優點外,還充分顯示出“小、快、靈”的特點。例如苯乙酮的合成及紅外分析,採用常規實驗,所用的無水苯及乙酸酐的加入量分別為31mL與6mL,且還需要較多的相關藥品,如三氯化鋁20g,苯30mL,濃鹽酸50mL,而紅外分析只用微量級別的,剩餘的產物只能回收儲存;改為微型實驗後,每步現象明顯,且藥品量只有常規實驗的1/10左右,這不僅減少了揮發物和反應剩餘物的排放量,而且水電的消耗減少,大大降低了實驗成本,實驗時間短,同時實驗環境條件也得到了改善。

  7利用多媒體課件,輔助和改進實驗教學方法

  隨著現代教育技術的快速發展以及多媒體課件的大量普及,在化學實驗教學中,常利用多媒體課件,輔助和改進實驗教學方法。多媒體逼真的畫面,可以讓學生們能夠從多角度直觀、形象、生動地進行實驗觀察,使難以理解的內容形象化,有助於學生學習與理解。在學校的資助下,我們編制了有機化學實驗多媒體教學軟體來輔助教學,例如:採用Flash演示紅外光譜的基本原理與操作,通過多媒體演示,幫助學生理解和把握實驗過程,讓學生從視、聽等各個角度全面獲取教學資訊,尤其是動畫演示使學生有身臨其境的感覺,調動了學生學習的積極性。

  8結語

  幾年來,通過實踐“鞏固基礎,加強綜合性、設計性及研究性實驗,開展趣味性實驗,推廣微型化實驗的改革模式表明,這對培養學生的實驗動手能力、創新能力、科研能力及節能減排與環保意識等綜合素質是十分必要的,同時也提高了學生的實驗興趣。今後我們將不斷地努力進行實驗教學的創新和探索,面向社會需求,在提高人才培養質量的同時,不斷提升核心競爭力,只有這樣才能使學生適應時代的要求,迎接新的挑戰。

  參考文獻

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