基础化学课程中电力特色教学实践

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1、基础化学课程中电力特色教学实践摘要：在原有教科书的基础上，结合学校的工科背景、电力特色，在基础化学教学中引入和渗透相关的电力知识，使基础化学课程中的理论知识与电力行业、新能源技术的专业应用有机地结合起来，开展具有电力特色的基础化学教学活动。关键词：基础化学；电力知识；探索作者简介：廖强强（1971-）,男，江西新干人，上海电力学院环境与化学工程学院，教授；杨延（1962-），女，上海人，上海电力学院环境与化学工程学院，副教授。（上海200090）基金项目：本文系上海市高等教育学会重点课题（课题编号：ZD

2、GJ4-10）.智能电网储能技术上海高等教育"085”工程建设项目资助的研究成果。中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）02-0094-02基础化学包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、普通化学。基础化学是环境工程系学生必修的课程，是学生进一步学习专业课程的垫脚石。笔者结合学校的工科背景、电力特色，跟踪国内外现代科技发展，在基础化学教学中引入和渗透与电力行业、新能源相关的化学知识、应用案例，使基础化学课程中的理论知识与电力、新能源的专业应用有机地结合起来，做

3、到理论紧密联系实际，开展了具有电力特色的基础化学教学活动。—、氢燃料电池在“无机化学”的氢气一节中，增加了氢气作为清洁能源的新用途的教学内容。因为氢气在氧气中燃烧后只生成水，再无其它生成物，所以用氢燃料电池作汽车动力，对环境无污染。因此，用氢燃料电池的汽车是名副其实的绿色汽车。世界上一些先进国家都在研究开发氢燃料电池。1999年初，戴姆勒一克莱斯勒公司和壳牌公司在冰岛政府的支持下公布了'‘氢经济”的国家计划一一用无污染的氢能源代替所有小轿车、公共汽车上使用的柴油和汽油。目前，德国也已经推出了各种氢燃料电

4、池汽车。氢燃料电池的工作原理是将氢气输送到电池的负极，经过钳等贵金属催化剂的作用，氢原子中的一个电子被解离出来，失去电子的氢离子（即裸露的质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池的正极，而这个电子则只能经过外部电路，到达燃料电池正极板，从而在外电路中形成电流。电子到达正极板后，与氧原子和氢离子重新结合为水。只要源源不断地给负极板供应氢，给正极板供应空气，并及时把水蒸气带走,就可以不断地产生电能。燃料电池车的能量转化效率比传统汽车高60%〜80%,是内燃机的2〜3倍。燃料电池的燃料是氢气和氧气，生成的是清洁的水

5、，能量转换过程中不产生co和C02,也没有其他污染物排出。因此，氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放的绿色交通工具，氢气是完美的汽车能源。二、碘离子的缓蚀协同作用在“无机化学”的卤素元素一章中，讲到碘化物有许多功用，比如碘和碘化物的酒精溶液（碘酒）用作消毒剂，碘仿（CHI3）用作防腐剂，碘化银用于人工降雨等。除此以外,碘离子还可以用作锅炉酸洗时碳钢的缓蚀剂。在用氨基磺酸作为锅炉的化学酸洗剂时，单独加入烷基咪哇咻时缓蚀效率可达90%,单独加入碘化钾时缓蚀效率可达76%,如果在烷基咪哩咻中添加少量的碘化钾，则

6、缓蚀效果可显著提高，达到97%。［1］这是因为碘离子首先和带正电的铁表面吸附，而使铁表面带负电荷，带正电荷的咪呢咻阳离子再和负离子作用吸附于铁表面，提高了咪哇咻的缓蚀效果。碘负离子在介质中的溶剂化程度较低，越容易被金属表面吸附，因此称之为特性阴离子。缓蚀剂借助特性阴离子与金属表面的吸附如（图1）所示。图1中M为金属，X-为特性阴离子，L+-R为阳离子型缓蚀剂。将碘离子的功用与锅炉化学清洗联系起来，既加深了同学们对元素化学知识的理解，又引入了电厂化学的专业知识。三、烟气脱硫在“无机化学”的氧族元素一章中，

7、介绍了硫的各种化合物，其中讲述了S02排放是造成我国大气污染及酸雨情况不断加剧的原因，烟气脱硫（FGD）作为控制以高硫煤为燃料的锅炉烟气污染的有效措施，正被越来越多的国家接受和采用，采用最多也最成熟的是以石灰石浆为吸收剂的湿法烟气脱硫技术。脱硫过程主反应为：S02+H20-H2S03吸收CaC03+H2S03—CaS03+C02+H20中和CaS03+1/202-CaS04氧化CaS03+1/2H20->CaS03•1/2H20结晶CaS04+2H20-CaS04•2H20结晶CaS03+H2S03-C

8、a（HS03）2pH控制同时烟气中的HC1、HF与CaC03的反应，生成CaC12或CaF2o吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.5〜6.2之间。通过引入烟气脱硫工艺的介绍，学生们不但了解了S02是大气污染的主要原因之一，而且了解到火电厂为了控制S02排放采取了切实可行的措施。四、钠硫储能电池在“无机化学”的氧族元素一章中，介绍了一种多硫化合物，学生们觉得是一种不稳定的物质，好像没有实际用途,其实不然。钠硫电池