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有機(jī)化學(xué)分析方法

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有機(jī)化學(xué)分析方法

有機(jī)化學(xué)分析方法范文第1篇

【關(guān)鍵詞】?jī)绾瘮?shù);優(yōu)化設(shè)計(jì);類比研究

【中圖分類號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】2095-3089(2012)09-0277-02

冪函數(shù)是新課標(biāo)教材新增的內(nèi)容,而相比起人教版的舊教材,冪函數(shù)的地位和難度都有所下降,新教材將冪函數(shù)的位置放到了指數(shù)函數(shù)與對(duì)數(shù)函數(shù)之后,并且將冪函數(shù)研究的對(duì)象限定為五個(gè)具體函數(shù),通過(guò)研究它們來(lái)了解冪函數(shù)的性質(zhì).教材從整數(shù)指數(shù)的冪函數(shù)自然引入,給出定義后,也只是推廣到其他整數(shù)指數(shù)的情況,但是要指出x為其他實(shí)數(shù)時(shí)仍有意義,留待課外解決,對(duì)于函數(shù)的奇偶性,雖然給出了一般定義,但是應(yīng)該知道,教材重在從圖上看出圖像的對(duì)稱性,著重從對(duì)稱的角度應(yīng)用這一性質(zhì),也就是說(shuō),對(duì)奇偶性的要求較低,習(xí)題不需要過(guò)難,要循序漸進(jìn)。

課外部分要求學(xué)生自己動(dòng)手畫函數(shù)的圖像,通過(guò)它們的圖像,讓學(xué)生自己歸納出它們的性質(zhì)。但要給學(xué)生留有充足的時(shí)間去完成。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和自信心。

在反復(fù)研究了教材對(duì)冪函數(shù)的內(nèi)容知識(shí)設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上,我又認(rèn)真制定了冪函數(shù)知識(shí)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 。通過(guò)對(duì)冪函數(shù)的研究,理解、掌握冪函數(shù)的圖象與性質(zhì),并掌握研究?jī)绾瘮?shù)的一般方法;

滲透分類討論、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想及類比、聯(lián)想的學(xué)習(xí)方法,提高歸納與概括的能力;

培養(yǎng)積極思考,通過(guò)自主探索獲取新知的學(xué)習(xí)習(xí)慣

本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容是冪函數(shù)在第一象限的圖象與性質(zhì)及研究?jī)绾瘮?shù)的一般方法.

對(duì)冪函數(shù)圖象的共性的歸納是本節(jié)課的難點(diǎn).

為了讓冪函數(shù)的知識(shí)講解有更好的完美教學(xué)效果,我設(shè)計(jì)制定了這樣的教學(xué)過(guò)程。

1創(chuàng)設(shè)情境,建構(gòu)概念

1.1定義的給出: 本節(jié)課教學(xué)任務(wù)較重,難度較大,但鑒于課前對(duì)相關(guān)知識(shí)的切入點(diǎn)進(jìn)行充分準(zhǔn)備,因此我采取了由指數(shù)函數(shù)直接引入冪函數(shù)定義的方法.指出對(duì)于關(guān)系式:ab=N,當(dāng)?shù)讛?shù)a為常數(shù),b作為自變量,N為b的函數(shù)時(shí),就構(gòu)成了指數(shù)函數(shù);當(dāng)指數(shù)b為常數(shù),底數(shù)a為自變量,N為a的函數(shù)時(shí),構(gòu)成的函數(shù)就稱為冪函數(shù).

由此得到冪函數(shù)的定義:

形如y=xa(αIR)的函數(shù)稱為冪函數(shù).(目前我們只研究指數(shù)為有理數(shù)的情況)

1.2概念的辨析: 在給出了冪函數(shù)的定義后,請(qǐng)學(xué)生舉出了大量?jī)绾瘮?shù)的例子,目的在于對(duì)冪函數(shù)進(jìn)行辨析,學(xué)生舉的例子中含有已學(xué)過(guò)的函數(shù)y=x0,y=x,y=x2,因此通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)生感知到冪函數(shù)并不是完全陌生的,學(xué)習(xí)冪函數(shù)是為了對(duì)冪函數(shù)進(jìn)行更一般的研究.

2 聯(lián)想類比,自主探究

2.1自主探究: 在這個(gè)環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生自由選擇不同的冪函數(shù),利用圖形計(jì)算器通過(guò)畫圖,探究它們的圖象與性質(zhì).并將自己的探究結(jié)果記錄在表格中,在研究過(guò)程中,學(xué)生會(huì)選擇冪指數(shù)不同的多個(gè)冪函數(shù)進(jìn)行研究,分別記錄它們的圖象與性質(zhì),并在探究過(guò)程中對(duì)冪指數(shù)的作用進(jìn)行了初步的探索.

2.2圖象展示:在這一環(huán)節(jié)中我請(qǐng)學(xué)生將他們研究的冪函數(shù)從形態(tài)上看不同的圖象分別畫到黑板上,在學(xué)生的相互補(bǔ)充、我及時(shí)糾錯(cuò)和引導(dǎo)下,最終得到了十種不同形態(tài)的圖象.由我補(bǔ)充了學(xué)生遺漏的y=x的圖象,最后黑板上一共展示了十一種不同形態(tài)的冪函數(shù)的圖象.

3 深入探究,歸納性質(zhì)

3.1對(duì)圖象的進(jìn)一步探究: 在得到了十一種不同形態(tài)的圖象后,我指出,冪函數(shù)的情況比指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的情況復(fù)雜得多,繼而提出問(wèn)題:我們?cè)撊绾稳グ盐諆绾瘮?shù)的圖象呢?

學(xué)生提出根據(jù)冪指數(shù)的不同范圍分α>1,0<α<1,-1<α<0,α<-1幾類,進(jìn)行討論.在這個(gè)環(huán)節(jié)中針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題,我進(jìn)行了適當(dāng)引導(dǎo),并且在這個(gè)過(guò)程中有效地突破了本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn):

(1)學(xué)生回答當(dāng)α>1時(shí),冪函數(shù)的圖象具有相同的共性.

此時(shí)我引導(dǎo)學(xué)生觀察圖象,說(shuō)明α>1時(shí)的幾個(gè)冪函數(shù)的圖象形態(tài)并不相同.進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際上它們?cè)诘谝幌笙迗D象的形態(tài)是一樣的.從而提出實(shí)際上由于函數(shù)的奇偶性,我們只需考慮冪函數(shù)在第一象限內(nèi)的圖象規(guī)律即可,這樣就大大簡(jiǎn)化了討論的過(guò)程,這也是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn).

(2)在共同討論-1<α<0和α<-1時(shí)冪函數(shù)的圖象時(shí),發(fā)現(xiàn)它們?cè)诘谝幌笙迗D象從形態(tài)上來(lái)看沒有差異,指出對(duì)冪函數(shù)圖象的討論只需分α>1,0<α<1,α<0,α=1,α=0這幾種情況即可.

3.2對(duì)冪函數(shù)在第一象限圖象的歸納: 在這一環(huán)節(jié)中我引導(dǎo)學(xué)生將冪函數(shù)在第一象限不同形態(tài)的圖象畫出來(lái),并請(qǐng)一名學(xué)生將圖象畫到黑板上,通過(guò)對(duì)學(xué)生所畫圖象的糾錯(cuò)與分析和學(xué)生共同歸納出冪函數(shù)在第一象限的圖象與性質(zhì):

(1)圖象必過(guò)(1,1)點(diǎn).

(2)α>1時(shí),過(guò)(0,0)點(diǎn),且y隨x的增大,函數(shù)圖象向y軸方向延伸,圖象是下凸的.在第一象限是增函數(shù).

(3)0<α<1時(shí),隨x的增大,函數(shù)圖象向x軸方向延伸,函數(shù)圖象是上凸的.在第一象限是增函數(shù).

(4)α<0時(shí),隨x的增大,函數(shù)圖象與x軸、y軸無(wú)限接近,但永不相交.在第一象限是減函數(shù).

(5)α=1和α=0的情況.(略)

4練習(xí)與鞏固

4.1畫出y=x74的草圖: 在這一環(huán)節(jié)中,我首先選擇了學(xué)生在課堂初始時(shí)舉出的一個(gè)冪函數(shù):y=x74作為例子,引導(dǎo)學(xué)生畫出函數(shù)的圖象.

通過(guò)此例使學(xué)生進(jìn)一步熟悉一般冪函數(shù)的研究方法與過(guò)程:先將分?jǐn)?shù)指數(shù)冪化為根式,確定函數(shù)定義域,再根據(jù)解析式確定函數(shù)奇偶性,最后根據(jù)第一象限函數(shù)的圖象特征確定函數(shù)圖象.

4.2尋找一個(gè)冪函數(shù)使其圖象類似于y=x2的圖象: 學(xué)生回答y=x4,y=x10,教師引導(dǎo)學(xué)生尋找冪指數(shù)為分?jǐn)?shù)的情形,學(xué)生給出了y=x43這個(gè)函數(shù).通過(guò)畫y=x43的圖象,進(jìn)一步鞏固了研究?jī)绾瘮?shù)的一般方法,以及冪函數(shù)圖象的特征. 通過(guò)這一環(huán)節(jié),進(jìn)一步明確了研究?jī)绾瘮?shù)的一般方法與過(guò)程,同時(shí)也是本節(jié)課教學(xué)效果的一個(gè)反饋.

5小結(jié)

這節(jié)課我們研究了冪函數(shù)的性質(zhì),同學(xué)們通過(guò)對(duì)一些特殊的冪函數(shù)的研究,又一次體驗(yàn)了研究一類函數(shù)的一般方法.掌握了冪函數(shù)在第一象限圖 象的特征,在研究過(guò)程中我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,重要的不是去記憶某個(gè)具體冪函數(shù)的圖象與性質(zhì),而應(yīng)當(dāng)注意掌握研究?jī)绾瘮?shù)的一般方法和過(guò)程.

6布置作業(yè)

這節(jié)課通過(guò)對(duì)一些具體的冪函數(shù)的研究歸納概括出了冪函數(shù)的圖象隨冪指數(shù)變化的情況.對(duì)于學(xué)生,這一結(jié)論應(yīng)從理論上加以完善,因此布置了以下作業(yè):

有機(jī)化學(xué)分析方法范文第2篇

關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);石油化工;煤化工;職業(yè)教育;問(wèn)卷調(diào)查

中圖分類號(hào):G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)18-0229-02

0 引言

近年來(lái),高等職業(yè)教育迅速崛起,成為影響高等教育體制變革的一件大事。以高職院校為主體的培養(yǎng)技能型人才的高等職業(yè)教育發(fā)展到與普通高等教育等量齊觀的地步,來(lái)勢(shì)迅猛,發(fā)人深思。高職教育圍繞知識(shí)的應(yīng)用,注重以職業(yè)能力為本位的工作過(guò)程體系,培養(yǎng)的是在生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)與管理第一線工作的高端技能型人才。 “工學(xué)結(jié)合”的高職教育人才培養(yǎng)模式,“基于工作過(guò)程”的課程體系設(shè)計(jì),“必須、夠用”的課程內(nèi)容選取,充分體現(xiàn)了高職教育以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力、應(yīng)用能力為主的特色。

《有機(jī)化學(xué)》是高職院?;ぜ夹g(shù)類專業(yè)(精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)、石油化工生產(chǎn)技術(shù)、應(yīng)用化工技術(shù)等專業(yè))必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,有機(jī)化學(xué)研究的內(nèi)容包括有機(jī)化合物的來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用以及相關(guān)理論和方法學(xué)問(wèn)題等。顯而易見,專業(yè)方向和就業(yè)傾向不同,對(duì)于《有機(jī)化學(xué)》課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)也就不同。為了改善我院目前《有機(jī)化學(xué)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀,課題組擬將《有機(jī)化學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)模塊和拓展模塊,基礎(chǔ)模塊學(xué)內(nèi)容,拓展模塊則根據(jù)在相關(guān)化工企業(yè)調(diào)研的結(jié)果,針對(duì)專業(yè)方向、就業(yè)傾向的不同,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不同的選擇性組合,以適應(yīng)不同的工作崗位任務(wù)要求。

本調(diào)查通過(guò)走訪我省部分大中型石油化工、煤化工企業(yè)、咨詢企業(yè)人力資源部門和技術(shù)部門負(fù)責(zé)人、回訪在企業(yè)工作的我院畢業(yè)生等形式,對(duì)企業(yè)人才結(jié)構(gòu)與知識(shí)需求狀況進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)研,并結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀,收集不同專業(yè)方向、職業(yè)傾向?qū)W生對(duì)《有機(jī)化學(xué)》課程的知識(shí)技能要求,旨在獲得石油化工、煤化工企業(yè)職工日常工作“必須、夠用”的《有機(jī)化學(xué)》課程知識(shí)與技能的基本要求,以便于制定出更加符合石油化工、煤化工專業(yè)學(xué)生就業(yè)需要的《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)大綱,進(jìn)而為企業(yè)和社會(huì)培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的石油化工、煤化工行業(yè)高端技能型人才。

1 調(diào)查情況介紹

1.1 調(diào)查方式 本次調(diào)查采取重點(diǎn)走訪和發(fā)放問(wèn)卷兩種主要途徑進(jìn)行。

重點(diǎn)走訪對(duì)象包括省內(nèi)石油化工、煤化工、天然氣化工企業(yè)人事部門主管5人,企業(yè)技術(shù)人員5人,省內(nèi)石油化工專業(yè)職教專家1人。

進(jìn)行問(wèn)卷的企業(yè)除了要求專業(yè)針對(duì)性強(qiáng)外,考慮到目前學(xué)生就業(yè)實(shí)習(xí)需要,我們選擇了一下三類大中型企業(yè):①接收我院畢業(yè)生就業(yè)較多的企業(yè);②我院的長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地單位;③學(xué)生期望能夠就業(yè)的單位。共選擇大中型石油化工、煤化工企業(yè)5家。問(wèn)卷的五家大中型石油化工、煤化工企業(yè)分別為:延長(zhǎng)油田集團(tuán)有限責(zé)任公司、中國(guó)石油長(zhǎng)慶石化有限責(zé)任公司、延長(zhǎng)石油北京化工工程有限責(zé)任公司、陜西渭河煤化工有限責(zé)任公司、咸陽(yáng)天然氣化工有限責(zé)任公司等。

1.2 調(diào)查內(nèi)容 本次問(wèn)卷調(diào)查表以化學(xué)工業(yè)出版社出版,高鴻賓主編的高職高專教材《有機(jī)化學(xué)》(第二版)和周志高等主編的高職高專教材《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》(第二版)為基礎(chǔ)素材,并進(jìn)行了充實(shí)和完善。問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容分理論和實(shí)踐兩部分。理論部分按照有機(jī)物類型的不同進(jìn)行劃分,共18個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,具體包括緒論、烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、醇和酚、醚和環(huán)氧化合物、醛和酮、羧酸、羧酸衍生物、含氮有機(jī)物、雜環(huán)化合物、碳水化合物、氨基酸和蛋白質(zhì)、對(duì)映異構(gòu)等。實(shí)踐部分包括安全教育、有機(jī)基本操作、有機(jī)合成、性質(zhì)與鑒定、綜合實(shí)驗(yàn)等5個(gè)項(xiàng)目。要求被問(wèn)卷人在其認(rèn)為必須掌握的知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)序號(hào)上做出標(biāo)記,同時(shí),如果認(rèn)為還需要增加那些內(nèi)容,一并添加在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)附近。

1.3 問(wèn)卷對(duì)象 發(fā)放問(wèn)卷120份,回收有效問(wèn)卷117份。按性別統(tǒng)計(jì)如下,男性76.92%,女生23.08%。按學(xué)歷統(tǒng)計(jì)如下,碩士0.85%,本科11.97%,高職72.65%,中專1.17%,未填寫12.82%。按第一學(xué)歷專業(yè)統(tǒng)計(jì)如下,化工類專業(yè)75.21%,非化工類專業(yè)5.98%,未填寫18.81%。

2 理論部分調(diào)查統(tǒng)計(jì)與分析

2.1 項(xiàng)目整體調(diào)查結(jié)果與分析 統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,各個(gè)教學(xué)項(xiàng)目的必要性從高到低依次排列如下:烯烴、緒論、烷烴、環(huán)烷烴、醇和酚、炔烴、芳香烴、醛和酮、氨基酸和蛋白質(zhì)、含氮有機(jī)物、碳水化合物、二烯烴、鹵代烴、醚和環(huán)氧化合物、羧酸衍生物、羧酸、雜環(huán)化合物、對(duì)映異構(gòu)等。

從問(wèn)卷結(jié)果可以看出,對(duì)于石油化工、煤化工行業(yè)從業(yè)人員來(lái)說(shuō),使用頻率較高的有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容主要有:烯烴、烷烴、環(huán)烷烴、醇和酚、炔烴、芳烴等。相對(duì)來(lái)說(shuō),烴的含氮衍生物、含鹵衍生物、復(fù)雜含氧衍生物、碳水化合物等知識(shí)使用的頻率較低。這一問(wèn)卷結(jié)果和石油化工、煤化工專業(yè)學(xué)生從業(yè)崗位密切相關(guān)。其中,傳統(tǒng)上將一個(gè)國(guó)家乙烯產(chǎn)量的高低用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平,說(shuō)明了乙烯在石油化工行業(yè)的重要性,反映在調(diào)查結(jié)果中,與烯烴相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容是此次問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象認(rèn)為最重要的有機(jī)化學(xué)課程知識(shí)。同樣,石油以及石油產(chǎn)品,汽油,煤油,柴油等均是不同的烴類化合物,因此石油化工行業(yè)職工日常接觸最多的也就是這些有機(jī)物,反映在問(wèn)卷結(jié)果中,這些相關(guān)內(nèi)容也被認(rèn)為相對(duì)來(lái)說(shuō)比較重要。對(duì)于烴的衍生物,相對(duì)來(lái)說(shuō),醇等簡(jiǎn)單含氧衍生物比較重要,這應(yīng)該與當(dāng)前能源不足,大量醇類被單獨(dú)或者混合作為燃料使用,導(dǎo)致以煤為原料生產(chǎn)甲醇的企業(yè)增多有關(guān)。

2.2 項(xiàng)目?jī)?nèi)部不同任務(wù)的調(diào)查與分析 以烯烴這一項(xiàng)目為例,不同任務(wù)的必要性從高到低依次排列如下:烯烴的化學(xué)性質(zhì)、烯烴的來(lái)源和制法、烯烴的鑒定、烯烴的物理學(xué)性質(zhì)、乙烯的結(jié)構(gòu)、烯烴的異構(gòu)與命名。有機(jī)化學(xué)教材對(duì)于每一種類型的化合物,都分別從分類、異構(gòu)、命名,結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、來(lái)源等方面進(jìn)行了介紹。從各種項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,有機(jī)化合物的化學(xué)性質(zhì)在各個(gè)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)中均處于前列,說(shuō)明有機(jī)化學(xué)物的化學(xué)性質(zhì)很重要,這一點(diǎn)顯而易見。各種有機(jī)化合物的來(lái)源和制法、鑒定與生產(chǎn)密切相關(guān),從調(diào)查結(jié)果來(lái)看也靠前。而有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)等深?yuàn)W的理論知識(shí),僅從調(diào)查結(jié)果來(lái)看,必要性不是特別強(qiáng)。

3 實(shí)踐部分調(diào)查統(tǒng)計(jì)與分析

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒定這三個(gè)項(xiàng)目比較重要。基本操作項(xiàng)目中,蒸餾、加熱與冷卻、萃取與洗滌等三個(gè)任務(wù)相對(duì)重要,這些都是石油化工、煤化工生產(chǎn)中的常見生產(chǎn)操作?;A(chǔ)知識(shí)項(xiàng)目中,事故的預(yù)防與處理相對(duì)重要,因?yàn)槭突?、煤化工行業(yè)是危險(xiǎn)行業(yè),掌握必要的事故預(yù)防與處理常識(shí)就尤為必要。有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒定項(xiàng)目中,未知物的常規(guī)鑒定方法、常見有機(jī)化合物的性質(zhì)與鑒定相對(duì)重要,這些是石油化工、煤化工行業(yè)常用的化學(xué)分析檢驗(yàn)方法和操作。

4 對(duì)《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)的一些建議

4.1 石油化工、煤化工專業(yè)的《有機(jī)化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容要有選擇性 與精細(xì)化工行業(yè)調(diào)查結(jié)果不同(調(diào)查結(jié)果另文發(fā)表),石油化工、煤化工行業(yè)職工認(rèn)為相對(duì)重要的教學(xué)內(nèi)容是烴、烴的簡(jiǎn)單含氧衍生物,這就要求在石油化工、煤化工專業(yè),要加強(qiáng)這些內(nèi)容的教學(xué),為學(xué)生畢業(yè)從事相關(guān)領(lǐng)域工作進(jìn)行必須和夠用的知識(shí)積累。

4.2 在教學(xué)中,要重視與生產(chǎn)實(shí)際以及科技前沿相結(jié)合 從調(diào)查可以看出,醇、醚等烴的簡(jiǎn)單含氧衍生物也相對(duì)比較重要。近年來(lái),能源緊缺、環(huán)保要求提高,導(dǎo)致大量使用甲醇、甲基叔丁基醚等含氧化合物作為燃料、汽油抗爆劑,省內(nèi)出現(xiàn)多家煤制甲醇、合成甲基叔丁基醚企業(yè),這就要求在課程開發(fā)中要重視結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,加強(qiáng)開發(fā)相關(guān)教學(xué)題材。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有機(jī)化學(xué)中的一些不完善的理論不斷的被更新,這也要求在教學(xué)過(guò)程中,要密切關(guān)注科技前沿。

4.3 要重視有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)的教學(xué) 在教學(xué)過(guò)程中,以有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)為中心,讓學(xué)生理解、掌握以至于能夠應(yīng)用有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)為生產(chǎn)生活服務(wù),這是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的最終目的。實(shí)際操作過(guò)程中,可以將這些內(nèi)容設(shè)計(jì)成基于工作過(guò)程的教學(xué)項(xiàng)目,按照“教學(xué)做”一體化的模式進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué),讓學(xué)生在實(shí)際操作中完成相應(yīng)知識(shí)的構(gòu)架。

4.4 在實(shí)踐教學(xué)中,要重視基本操作、基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué) 在《有機(jī)化學(xué)》實(shí)踐課程教學(xué)中,要加強(qiáng)基本操作、基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),使學(xué)生掌握必須的實(shí)驗(yàn)技能、必要的事故預(yù)防與處理常識(shí)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該強(qiáng)化基礎(chǔ)操作的訓(xùn)練,譬如煉油工業(yè)中常用的常減壓蒸餾、加熱與冷卻、分餾等,使學(xué)生從理論到實(shí)踐的熟悉這些操作。

4.5 要重視加強(qiáng)石油、煤、天然氣化工安全教育 無(wú)論是問(wèn)卷調(diào)查企業(yè)職工,還是重點(diǎn)走訪專家,都一致認(rèn)為要重視“實(shí)驗(yàn)室事故的預(yù)防與處理”、“化學(xué)危險(xiǎn)品安全常識(shí)”教育。近年來(lái),石油化工領(lǐng)域不斷發(fā)生的危險(xiǎn)事故,將石油化工安全推向人們的視野,成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中,可以通過(guò)滅火防火模擬演練、事故危害分析、展示事故圖片等手段加強(qiáng)化工安全教育。將廈門PX項(xiàng)目紛爭(zhēng)、蘭州石化公司爆炸著火事故、河南伊川煤礦爆炸事故、西安液化氣爆炸事故等典型案例引入相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)。

參考文獻(xiàn):

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[3]孫賓賓,王芳寧.高職有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀和改革探討[J].甘肅科技,2008,24(7):170-171.

有機(jī)化學(xué)分析方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】 中學(xué) 有機(jī)化學(xué) 教學(xué) 方法 能力 培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1674-067X(2014)08-069-01

一、教學(xué)過(guò)程與學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)

中學(xué)是學(xué)生們剛接觸有機(jī)化學(xué)的階段,要抓住與利用好這個(gè)機(jī)會(huì),最大可能地激發(fā)同學(xué)們的興趣。一般來(lái)說(shuō),學(xué)生在新接觸到某種知識(shí)時(shí)是興趣最濃厚的階段,也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最佳時(shí)期,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)部分也是進(jìn)行學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的最佳時(shí)期。我總結(jié)出有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的一般規(guī)律與方法:結(jié)構(gòu)性質(zhì)(物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì))用途制法(工業(yè)制法、實(shí)驗(yàn)室制法)一類物質(zhì)。舉個(gè)例子,比如“乙烯”這一節(jié)的教學(xué),我就會(huì)先給同學(xué)們看它的分子結(jié)構(gòu),首先最大限度地吸引同學(xué)們的興趣,然后打破書本上的順序,以模型為例給同學(xué)們講乙烯的分子結(jié)構(gòu)。同時(shí),先由分子組成講到化學(xué)鍵類型、分子的極性、空間構(gòu)型;據(jù)碳原子結(jié)合的氫原子數(shù)少于烷烴分子中碳所結(jié)合的氫原子數(shù)引出不飽和烴的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳雙鍵的不飽和烴。

再由其結(jié)構(gòu)看其物理、化學(xué)性質(zhì),展示一瓶事先收集好的乙烯氣體,讓學(xué)生從顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性、密度、毒性等幾個(gè)方面來(lái)思考;再由乙烯的物理、化學(xué)性質(zhì)來(lái)講其用途并結(jié)合實(shí)際生活中的事例,如作有機(jī)溶劑(物理性質(zhì))、制造塑料和纖維(化學(xué)性質(zhì))等。最后對(duì)這一類含有碳碳雙鍵的烴,介紹其物理、化學(xué)性質(zhì)的相似性和遞變性。在教學(xué)中,我基本上都是采用這樣的一個(gè)模式與順序,這樣也能幫助學(xué)生按順序能一步步地記住學(xué)習(xí)的有機(jī)物的性質(zhì),在復(fù)習(xí)時(shí)也就感覺到有規(guī)律可循、有方法可用。

二、教學(xué)過(guò)程中的思維能力培養(yǎng)

1. 自學(xué)能力的培養(yǎng)。有機(jī)化學(xué)不像無(wú)機(jī)部分只有有限的物質(zhì),在學(xué)生基本上都掌握了有機(jī)化學(xué)的一般學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)后,我開始著重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)思維能力,讓學(xué)生自己閱讀教材,并進(jìn)行總結(jié)請(qǐng)同學(xué)自己列提綱,然后復(fù)述,重點(diǎn)圍繞組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、重要用途、工業(yè)上如何制取等方面進(jìn)行教學(xué),通過(guò)這樣的訓(xùn)練,不但可以加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,更培養(yǎng)了能力,特別是自學(xué)能力。

2. 觀察與動(dòng)手能力的培養(yǎng)?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在有機(jī)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,我時(shí)時(shí)提醒同學(xué)要細(xì)致、全面,而且要有思維。在做各項(xiàng)試驗(yàn)時(shí),我都會(huì)反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)原理,這不但可以幫助他們加深印象,更重要的是幫助他們不但知其然,還知其所以然。在強(qiáng)調(diào)觀察、思維能力培養(yǎng)的同時(shí),我還特別注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)。一般在演示完實(shí)驗(yàn)后,我會(huì)請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)來(lái)演示一個(gè)替代的同樣反應(yīng),要求其他同學(xué)注意觀察并指出其錯(cuò)誤,這也是一個(gè)舉一反三的過(guò)程。通過(guò)這些課堂實(shí)驗(yàn),課堂上及時(shí)糾正錯(cuò)誤,讓他們自己做實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠多動(dòng)腦筋,提高規(guī)范程度,加深印象,提高了他們的動(dòng)手能力。

3. 用比較方法加深印象。在教學(xué)過(guò)程中,我會(huì)通過(guò)將新知識(shí)與舊知識(shí)進(jìn)行比較、將新知識(shí)與新知識(shí)進(jìn)行比較、將理論與事實(shí)進(jìn)行比較等多種多樣的形式結(jié)合起來(lái)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng),如學(xué)習(xí)同系物與同分異構(gòu)體、同位素與同素異形體,將他們的基本概念進(jìn)行辨析,總之,用比較的辦法能夠幫助學(xué)生掌握概念,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)性思維。

4. 記憶能力的培養(yǎng)。不可否認(rèn)的是,同樣的教,同樣的學(xué),有的同學(xué)就是學(xué)得好,而有的則不行,究其原因,其中一個(gè)主要的原因就是是否記得牢。這與學(xué)生的記憶力則是有很大關(guān)聯(lián)的,人類沒有記憶就沒有智力活動(dòng)可言,“不記則思不起”,沒有記憶,思維、想象、創(chuàng)造就失去了基礎(chǔ),化學(xué)是半記憶性學(xué)科,因此在化學(xué)教學(xué)與復(fù)習(xí)中,我就重視記憶方法、記憶能力的培養(yǎng),加強(qiáng)聯(lián)想教育,比如學(xué)到某一個(gè)物質(zhì),讓學(xué)生回答它的性質(zhì)、作用,與它相似的物質(zhì)、對(duì)立的物質(zhì),甚至是他們的性質(zhì),這都是提高記憶力的好方法。

5. 消除不良思維習(xí)慣。我會(huì)在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生有規(guī)律的學(xué)習(xí),善于將新知識(shí)融入到已有知識(shí)中去,擴(kuò)大已有知識(shí)的范圍,按照循序漸進(jìn)的原則,逐步深化教育,周期性上升。比如第一階段為掌握基本概念,第二階段學(xué)習(xí)物理化學(xué)性質(zhì)等基本問(wèn)題,第三階段就是與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行比較,將舊知識(shí)對(duì)新知識(shí)產(chǎn)生的干擾,及由于舊知識(shí)與新知識(shí)相近或相似而產(chǎn)生的地方多次反復(fù)強(qiáng)調(diào),進(jìn)行辨析,這樣可以幫助學(xué)生們更好的掌握,同時(shí)還能教會(huì)他們自己遇到這類問(wèn)題了應(yīng)該從哪些方面解決。在平時(shí)的課堂中,我也會(huì)經(jīng)常將學(xué)生容易混淆的部分進(jìn)行提問(wèn),加強(qiáng)記憶,通過(guò)這些問(wèn)題可以加強(qiáng)學(xué)生積極思考,讓他們?cè)谡n外也多學(xué)習(xí)思考。

其實(shí)化學(xué)是一門很好學(xué)的學(xué)科,重要的是要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維能力,時(shí)時(shí)提醒學(xué)生要多思考、多歸納、多總結(jié),只有這樣,不管學(xué)到什么程度都是比較輕松的,當(dāng)然,如果能培養(yǎng)好學(xué)生的這些能力,不管是什么學(xué)科,學(xué)生們都能輕松學(xué)習(xí)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王佩華,聶春紅,王廣慧.有機(jī)化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能

力的探索與實(shí)踐[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào),2009(01).

[2] 艾娟. 淺談技工院校精細(xì)化學(xué)品化學(xué)教學(xué)――以廣東省城市

建設(shè)技師學(xué)院為例[J]. 新西部(下旬.理論版),2011(07).

[3] 郭文宇,鐘銳鋒,楊珂,劉曉燕.有機(jī)化學(xué)教學(xué)中生物制藥技術(shù)專

有機(jī)化學(xué)分析方法范文第4篇

關(guān)鍵詞:合成技巧 分離技巧 分析測(cè)試

中圖分類號(hào):O621.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)04(c)-0243-01

任何理想的有機(jī)合成設(shè)計(jì)方案均為紙上談兵。如何將合成設(shè)計(jì)付諸于實(shí)驗(yàn)中,并獲得圓滿成功,則是有機(jī)合成成敗的關(guān) 鍵。[1]能工巧匠,行家里手,均在各自的活動(dòng)領(lǐng)域里都有自己的“絕活”。庖丁解牛,雖然他沒有學(xué)習(xí)過(guò)解牛的解剖知識(shí),也沒有對(duì)解牛的過(guò)程作過(guò)種種設(shè)計(jì)方案,但他卻能掌握解牛的技術(shù)與下刀工序。在解牛過(guò)程中對(duì)工具的運(yùn)用得心應(yīng)手,達(dá)到了“自由”境界。這說(shuō)明庖丁在實(shí)踐中不僅具有解牛的技能,還自由地掌握了解牛的技巧。在實(shí)驗(yàn)室里,有機(jī)合成化學(xué)家對(duì)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)的操作更是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,更加需要長(zhǎng)期實(shí)踐和熟練掌握實(shí)驗(yàn)技巧。

有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)是化學(xué)家的科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng),不但遵循有機(jī)物的客觀規(guī)律,進(jìn)行物質(zhì)間化學(xué)反應(yīng),而且這些合成化學(xué)家們還根據(jù)自己的需要,精心設(shè)計(jì)合成反應(yīng)操作,運(yùn)用自己的創(chuàng)造才能,讓這些化合物在反應(yīng)瓶中猶如活的靈魂,有規(guī)律地從新結(jié)合起來(lái)。所謂實(shí)驗(yàn)技巧就是有機(jī)合成化學(xué)家運(yùn)用特定的物質(zhì)原料和合成手段創(chuàng)造科學(xué)藝術(shù)品,表達(dá)其創(chuàng)造思想的技能。這些技能在多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,趨于自動(dòng)化、完美化。實(shí)驗(yàn)技巧依照實(shí)驗(yàn)?zāi)康目煞譃椋汉铣煞磻?yīng)實(shí)驗(yàn)技巧、分離實(shí)驗(yàn)技巧、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析測(cè)試確證技巧。這些技巧在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中是密切相關(guān)的。

1 有機(jī)合成試驗(yàn)技巧

有機(jī)合成的第一步,就是原料在特定條件下向產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)目標(biāo)分子能否在實(shí)驗(yàn)室里被合成出來(lái),關(guān)鍵取決于合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的成敗。[2]我們都知道,不同的化合物具有不同的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì);不同的有機(jī)合成反應(yīng)所需求的反應(yīng)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件都是不同的。因此在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中,原料與反應(yīng)器和反應(yīng)條件的協(xié)調(diào)選擇是非常重要的。加料順序,反應(yīng)體系中各化合物的濃度變化,實(shí)驗(yàn)條件的嚴(yán)格控制等等都影響著有機(jī)合成反應(yīng)的進(jìn)程。在有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中許多人為因素也影響著有機(jī)合成反應(yīng)的進(jìn)行。因此這里講有機(jī)合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)技巧就是合成者對(duì)上述諸方面因素的藝術(shù)性運(yùn)用和處理技能。作者在此僅舉一簡(jiǎn)單例子說(shuō)明有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)技巧。(見圖1)。

丙烯清和3-氧吡啶內(nèi)翁鹽的1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)是在無(wú)水無(wú)氧的條件下熱回流進(jìn)行,為了排除反應(yīng)體系和反應(yīng)過(guò)程中氧氣的存在,通常采用反應(yīng)體系在氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行。如此說(shuō)來(lái)反應(yīng)進(jìn)行四十個(gè)小時(shí),那么勢(shì)必要消耗一定的氮?dú)狻榇俗髡咴趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),采用下面的反應(yīng)裝置也能達(dá)到上述條件要求。在反應(yīng)開始前,體系用氮?dú)馀艢猓?jīng)過(guò)換氣過(guò)程,然后關(guān)閉氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng),打開體系通向保護(hù)氣球的活塞。這樣反應(yīng)體系在回流反應(yīng)中壓力的改變用保護(hù)球來(lái)調(diào)節(jié)。如此反應(yīng)體系既能隔絕空氣,保護(hù)反應(yīng)物之間的正常反應(yīng),又使得體系壓力保持平衡平穩(wěn),節(jié)約了大量的氮?dú)狻H绱诵⌒〉囊粋€(gè)氣球即起到了保護(hù)作用又起到了壓力平衡作用,這就是作者在研究工作中運(yùn)用了氣球的特殊功能,又綜合上述反應(yīng)特點(diǎn),使上述反應(yīng)順利進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)技巧。有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)技術(shù)性能特別強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作技巧,必須在長(zhǎng)期的工作中,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),大膽創(chuàng)新,反復(fù)體驗(yàn),才能達(dá)到一種自由的境界。熟能生巧是每個(gè)有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作者的至理名言。

2 分離試驗(yàn)技巧

完成了一個(gè)有機(jī)合成反應(yīng),接有就是我們所要的化合物與非所要的化合物的分離操作過(guò)程。化合物的分離純化方法很多,不同化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的化合物有不同的分離方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)分離方法也不斷更新改進(jìn)完善。氣相色譜、高效液相色譜是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的有機(jī)化合物分離的有效方法。但是最經(jīng)典的蒸餾、萃取、重結(jié)晶、薄層層析、柱層析也是我們常用的分離方法,要有效地從復(fù)雜體系中分離出所要的化合物,對(duì)化合物性質(zhì)、數(shù)量、存在狀態(tài)和各種分離方法了如指掌的熟悉,都是非常有用的,分離技巧也就體現(xiàn)一個(gè)操作者對(duì)上述情況掌握的尺度。

3 化合物分析鑒定確證技巧

化合物分子結(jié)構(gòu)的分析是有機(jī)合成的重要組成部分。有機(jī)合成的誕生與發(fā)展也依賴于分析技術(shù)和測(cè)試手段的發(fā)展與完善。本世紀(jì)六十年代以前,化合物分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)分析法占主導(dǎo)地位,[3]隨著磁技術(shù)、紅外技術(shù)、順磁和電鏡、質(zhì)譜等先進(jìn)分析技術(shù)和儀器的發(fā)展,使化合物分子結(jié)構(gòu)的分析確證趨于方便簡(jiǎn)單。但是化學(xué)分析法目前仍然不失為一種有效的方法?;瘜W(xué)分析法和儀器分析法的相互補(bǔ)充在現(xiàn)代分析化學(xué)中仍然是十分有效的。因此作為合成化學(xué)工作者既要掌握基本的化學(xué)分析手段,也要求掌握儀器分析的技巧。所謂化合物分子結(jié)構(gòu)分析技巧就是對(duì)化學(xué)分析法和儀器分析法掌握的熟練程度。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉飛,黃長(zhǎng)干.有機(jī)合成化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:51.

有機(jī)化學(xué)分析方法范文第5篇

圍巖穩(wěn)定性圍巖應(yīng)力場(chǎng) e-p曲線塑性力學(xué)新方法

一、研究現(xiàn)狀

在隧道支護(hù)理論蓬勃發(fā)展的今天,針對(duì)圍巖穩(wěn)定的分析方法也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,不論是在國(guó)際上還是在國(guó)內(nèi),在隧道施工優(yōu)化方面都已經(jīng)做了大量的研究工作并取得了許多成果,但是依然有一些問(wèn)題沒有得到好的解決,難以滿足工程實(shí)際的需要,這些不足之處主要表現(xiàn)在:(1)現(xiàn)行的數(shù)值分析模型缺少基礎(chǔ)理論的支持,地下結(jié)構(gòu)圍巖失穩(wěn)判據(jù)難以確定;(2)現(xiàn)在所做的研究之中還沒有一種理論、方法或準(zhǔn)則能普遍適用于隧道的施工優(yōu)化;(3)支護(hù)參數(shù)難以選取或確定。

二、e-p曲線的塑性力學(xué)新方法簡(jiǎn)介

1991年,李鈾教授提出了一種求解塑性力學(xué)問(wèn)題的新方法。新方法的基本方程組不僅能求解塑性力學(xué)問(wèn)題,而且還能求解彈性力學(xué)問(wèn)題,從而使彈性力學(xué)理論與塑性力學(xué)理論的求解基本方程組融為一體形成了統(tǒng)一的形式。當(dāng)邊界條件為全應(yīng)力邊界條件或零位移邊界條件時(shí),可以將問(wèn)題當(dāng)成彈性問(wèn)題求解。新方法與經(jīng)典理論方法相比不僅求解較為簡(jiǎn)單,還能求解一些對(duì)于經(jīng)典理論難以求解的問(wèn)題。新方法的基本方程組是:

觀察上式可知,前三式為求解彈性力學(xué)問(wèn)題的方程組,并且前三式的求解可以獨(dú)立與后兩式進(jìn)行。因此在求解彈塑性問(wèn)題時(shí)可以先用前三式進(jìn)行求解,再將得出的解求解式后兩式。用新方法計(jì)算所得出的結(jié)果(塑性半徑)與實(shí)際吻合較好。新方法可以運(yùn)用彈性問(wèn)題求解方法對(duì)式(3-12)進(jìn)行求解,且得出前三式的解后,后兩式的求解也沒有了數(shù)學(xué)上的困難,因此,雖然新方法的方程數(shù)比經(jīng)典方法的多,但求解時(shí)更有優(yōu)勢(shì),而且得出了不少問(wèn)題的準(zhǔn)確解答。

由上面塑性力學(xué)新方法的統(tǒng)一方程組可得如下結(jié)淪:當(dāng)邊界條件為全應(yīng)力邊界條件或零位移邊界條件(對(duì)應(yīng)力邊界條件沒限制)時(shí),塑性力學(xué)問(wèn)題的應(yīng)力場(chǎng)表達(dá)式完全等同于把所討論問(wèn)題當(dāng)成彈性問(wèn)題求解所獲得的應(yīng)力場(chǎng)表達(dá)式。因此對(duì)于上述的兩類邊界條件,求解其應(yīng)力場(chǎng)時(shí)不需要考慮是處于彈性狀態(tài)還是塑性狀態(tài),可整體按彈性狀態(tài)求解,所得應(yīng)力場(chǎng)就為彈塑性狀態(tài)下的正確應(yīng)力場(chǎng)。

三、算例

以埋深為300m的隧道為例,用ansys計(jì)算隧道開挖前的初始應(yīng)力場(chǎng)和挖后的應(yīng)力場(chǎng),通過(guò)ansys后處理器輸出可得出圓硐各個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果,其最大主應(yīng)力與最小主應(yīng)力隨半徑r變化的關(guān)系如圖所示:

圖1埋深300m時(shí)最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力變化圖

觀察上圖可知,在僅考慮自重的情況下,隨圓形硐室半徑r的增大,最大主應(yīng)力逐漸減小,最小主應(yīng)力先增大后緩慢減小。

四、塑性力學(xué)新方法應(yīng)力場(chǎng)與經(jīng)典彈塑性力學(xué)結(jié)果對(duì)比分析

經(jīng)典彈塑性力學(xué)與新方法采用的數(shù)值模型一致,主要區(qū)別是選取的材料模型不同。經(jīng)典選取的是D-P材料,而新方法對(duì)材料模型并沒有特殊局限性。設(shè)埋深300m,分析比較運(yùn)用兩者方法求出的應(yīng)力場(chǎng)之間存在的差異和不同之處如下:

圖2基于兩種方法的最大主應(yīng)力對(duì)比

圖3基于兩種方法的最小主應(yīng)力對(duì)比

從上述圖中可以看出,經(jīng)典方法和新方法的相同之處在于環(huán)向應(yīng)力都為第一主應(yīng)力,不同之處在于二者隨洞徑r的變化規(guī)律。新方法的最大主應(yīng)力峰值在洞壁處,而經(jīng)典彈塑性應(yīng)力場(chǎng)求解結(jié)果顯示,最大主應(yīng)力值峰值不在洞壁處,而是在r=7.25m處。在達(dá)到峰值之前,最大主應(yīng)力隨洞徑r增大而增大,最小主應(yīng)力的值則較為接近。

五、硐室截面與錨桿參數(shù)優(yōu)化

如何合理、經(jīng)濟(jì)的支護(hù)一直是隧道工程研究的重點(diǎn)。由于工程地質(zhì)的復(fù)雜性,針對(duì)不同的工程實(shí)際需要不同的支護(hù)措施。當(dāng)前,優(yōu)化設(shè)計(jì)一般從下面幾個(gè)方面著手:

(1)從開挖方法上進(jìn)行優(yōu)化。隧道開挖方式有許多,采用何種方法開挖,應(yīng)聯(lián)系實(shí)際工程情況綜合考慮?,F(xiàn)在常用開挖方法有全斷面法、臺(tái)階法、側(cè)壁導(dǎo)坑法、環(huán)形挖留核心土法、中隔壁法等。各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),比如全斷面法工序少、速度快,但開挖面較大,相對(duì)穩(wěn)定性較差。臺(tái)階法運(yùn)用較廣,施工速度和圍巖穩(wěn)定性上都有優(yōu)勢(shì),但上下部作業(yè)時(shí)容易干擾。所以,針對(duì)不同的實(shí)際情況采取何種開挖方式,對(duì)于施工和建設(shè)有非常重要的意義。

(2)隧道尺寸截面形狀的優(yōu)化。不同的隧道有不同的建設(shè)要求。在滿足建設(shè)要求的前提下,選擇合適的尺寸和截面形狀。目前常見的截面形狀有圓形、三心圓形、四心圓形、馬蹄形,直墻圓拱形等。

(3)支護(hù)參數(shù)和支護(hù)材料的優(yōu)化。選取合理的支護(hù)參數(shù)一直是隧道工程難以解決的問(wèn)題,現(xiàn)在一般采用工程類比法選取錨噴的支護(hù)參數(shù)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件比較簡(jiǎn)單的時(shí)候,工程類比法基本能夠滿足要求,但是當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件比較復(fù)雜的時(shí),工程類比法就不能滿足要求了。此外錨桿長(zhǎng)度、間距、噴層厚度的選取也都難以確定,有待更深的研究。參考文獻(xiàn):

[1]李鈾,彭意.論圓形斷面井巷圍巖彈塑性應(yīng)力莫爾一庫(kù)倫準(zhǔn)確解答[J].土工基礎(chǔ),2006,200 (2): 71-72.

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