突出学生自主学习 巧设计蒸馏原理

蒸馏是液体混合物分离的一种常用方法，也是化工生产中应用广泛的一种分离方法。蒸馏是《化工单元操作》课程中一个主要的单元操作，而《化工单元操作》是化工类专业的一门专业基础课。因蒸馏操作具有通用性和典型性的特点，在全国石油和化工行业职业技能竞赛中，蒸馏操作也是常设的实操类赛项。因此，学习蒸馏的有关知识和掌握蒸馏的操作技能是化工行业对职业技能型人才的基本要求。
蒸馏原理是蒸馏的基础。蒸馏原理是蒸馏单元操作课的学习内容，学习的好坏，理解的如何，决定着学生掌握蒸馏技能的水平。如何学好蒸馏，引起学生探究蒸馏兴趣是每一位教师首先要思考的事情。
1 目前学生特点及蒸馏教学的不足
现阶段职业教育的学生主要有以下学习特点：(1)逻辑思维能力不足。学生学习前后的知识不连贯，往往是分散的。学生掌握知识不够全面，是造成逻辑性不强的主要原因。(2)学生学习兴趣不高。学生缺乏学习知识的主动性，往往是被动接受，不能进行深入地分析理解，掌握的往往是表面的东西，很容易忘记。(3)学生注意力容易分散，很容易从一个事情分散到另一个事情，而且注意力不能持久。
目前，教材在蒸馏内容安排上都是直接给出蒸馏定义或蒸馏原理。概念很准确，但是缺乏直接生动形象的素材，不能引起学生的兴趣，给学生的理解造成了困难。教师在讲课的过程中往往囿于书本或教学安排，缺乏变动，整节课进行逻辑性很强地讲解蒸馏的重要性、概念、分类等。蒸馏教学形式单一，缺乏活力，不符合学生的理解规律，不能站在学生的角度去做教学设计，所以学生学习蒸馏的兴趣不高，讲解后学生依然不能很好地理解蒸馏，给后面精馏学习带来了困难。
针对以上学生特点和教学过程中的不足，本论文采用以学生自主学习为主，转变课堂教学模式，讲做结合，步步引导，层层深入的思路来进行教学设计，做到符合学生学习特点，能更好地理解蒸馏原理。
2 实例引导交流讨论总结蒸馏过程
学生学习蒸馏首先要明白“蒸馏是什么”。学生都熟悉蒸馏水是什么，他们在实验室里都用过。蒸馏水是怎么来的呢？引出蒸馏水实验。
蒸馏水实验就是典型的蒸馏过程。首先学生通过微课，观看蒸馏水实验。在课堂上，学生分组列出蒸馏水实验所需实验仪器，然后学生根据自己选择的仪器自己动手进行搭建蒸馏水实验装置，后进行操作蒸馏水蒸馏实验。通过观察实验，学生分组讨论蒸馏水实验的蒸馏过程是什么。后学生自主总结出蒸馏水的蒸馏过程为图1：

图1蒸馏水的蒸馏过程
由浪漫主义大诗人李白饮酒做诗，“举杯邀明月，对影成三人”，引出白酒，再引出白酒的生产工艺，终引出蒸馏在白酒生产中的重要地位。学生观察传统白酒蒸馏图片，根据自己的理解，交流讲解白酒蒸馏过程。后学生自主总结出白酒的蒸馏过程为图2：

图2白酒蒸馏的蒸馏过程
通过上述两个蒸馏实例的分析，学生有了一定的蒸馏基础，如果蒸馏其他产品呢，蒸馏过程是什么？蒸馏都有共性的过程，蒸馏过程可以归纳如图3：

图3蒸馏过程
蒸馏过程的结论都是学生自主观察、分析、交流讨论得到的。整个学习过程贯穿了教师引导，学生自主学习的教学思路。学生始终能亲自参与，保持很高的学习兴趣，“蒸馏是什么”学生得到深刻理解。
3 引导升华突破难点——蒸馏原理
蒸馏实例是学生对蒸馏的感性认识，学生怎样才能上升到理解蒸馏原理的高度呢？理解蒸馏原理设计思路还是突出学生自主分析，教师引导。通过设问“为什么蒸馏能通过简单的加热冷凝就能将物质分离提纯呢”，引导学生发现蒸馏深层次的内容——蒸馏原理。重新回到上面两个蒸馏实例，引导学生分析蒸馏前后物质性质有哪些不同。分析过程如下图4：

图4蒸馏前后物质挥发性能比较
对比蒸馏前后左右两边的物质，自然引出物质挥发能力，即挥发性的概念。怎么比较物质挥发性大小呢？从而引出沸点。通过表1：乙醇、水的沸点与挥发性之间的关系，可以得出沸点与挥发性之间的关系：沸点越低，越容易挥发；沸点越高，越难挥发。
 
表1乙醇、水的沸点与挥发性能
通过以上的分析，可以巧妙地引出蒸馏原理，如图5。蒸馏原理是理解了原和理的基础上的结合，原就是蒸馏的过程：液体加热变为汽化和蒸汽冷却凝结为液体；理就是实现蒸馏的内因，机理：物质具有挥发性，而且挥发性的大小不同。综合原和理，实现液体混合物组分的分离。这样设计学生更容易理解和掌握蒸馏原理。
 
图5巧思蒸馏原理
4 总结
依据目前学生的特点，改进了教材的教学过程，本论文巧妙构思了蒸馏原理的学习过程，即以教师引导，突出学生自主学习，对蒸馏过程和蒸馏原理进行层层突破的教学过程。
学生通过对蒸馏实例的观察分析，自主总结出什么是蒸馏——蒸馏过程，即液体加热变为汽化和蒸汽冷却凝结为液体两个过程的结合。学生通过理解挥发性与沸点之间的关系，巧妙地设计，能更好地理解精馏原理。
学生通过本次教学设计能够激发出学习蒸馏的兴趣，通过实例增强了观察能力、分析能力，小组讨论增进了学生的团队精神。
学生学会了用自主学习的方法解决问题，主动思索掌握新知识，通过逐层分析，体验探究的艰辛与获得突破的喜悦。