时间:2022-02-18 04:36:26
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇绿色化学生活论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
摘要:现如今,随着科学技术的快速发展,人们的生活水平得到改善,环境问题也随之而来,因此,近些年,我国对绿色化学的关注度越来越高。在教育层面,化学学科属于科学性学科,其化学实验教学的绿色、无污染,对于保护自然环境具有重要意义。基于此,本文从绿色化学的教育理念出发,致力于将该理念完全渗透在整个化学教学过程中,尤其在实验环节,实现真正意义上的绿色教学。
关键词:绿色化学;高中化学;实验教学;渗透研究
在现代社会背景下,提高化学教学质量,对于推动教育事业的发展具有重要意义。我们都知道化学科目包含两个部分,一部分理论,一部分实验,相比较而言,实验部分才是该学科的主要部分,同时也是教学中的重、难点部分,而化学试剂、设备、实验过程的无污染操作,对于学生的身体健康和环境都是一种保护,因此,将绿色化学的教学理念渗透在实验教学中的各个环节,是很有必要的。
1立足教材内容,挖掘绿色化学资源,增强绿色化学观念
对于課本内容,大多是以化工实验为例,因此,对于绿色化学的理念也可从这些方面入手。例如:
1.1节省资源:我们都知道氨气在我们的生活中很常见,尤其存在于厕所中的每个角落,因此,在氨气的制取和使用过程中,可以通过这方面的循环操作,来达到节省资源的效果;
2.1尾气处理:实验过程中最让人头疼的便是对尾气的处理了,无论是钢铁的冶炼还是化学气体的制取,都需要对实验尾部进行处理,因此,对这方面内容可以在实验后期,安装一个吸收装置,对物品进行集中处理,将绿色化学理念践行到底。
2在化学实验教学过程中进行绿色化学教育
2.1改进实验方案和装置,优化实验效果
在条件允许的情况下,对实验装置和方案进行改进,能够取得意想不到的教学效果,同时能够减少反应物质对环境的污染。
例如,《SO2的性质》。对于这部分内容,课本上所讲述的、关于该气体的制取方法是通过亚硫酸钠固体与浓硫酸反应得到的。在实际操作过程中,可能会因为实验人员较多,造成气体制取过量的情况发生,且这类气体在流入空气中后,会对环境造成污染。同时,简陋的实验设备和过程,也不利于实验现象的观察,因此,对该实验装置或方案进行改进是很有必要的。在此基础上,对于实验方案的改进,先让学生了解SO2的制取并不只有该章节介绍的一种,其通过硫磺与氧气的燃烧反应,也能得到SO2气体,这样就能够有效解决气体产生过量的情况发生了。其次,对于实验过程的改进,可以通过在封闭处进行实验的方法,减少SO2气体在空气中的排放,达到绿色化学的效果。
2.2化学实验微型化处理
“微型化”的重点在于“微”,所谓的“微”,就是将实验所用到的仪器、设备、剂量减少或减小,但不改变实验的原理、步骤以及过程,以此来达到微型效果。同时,经过微反应后,产生的反应物质也会减少,污染也就随之减少了。
例如,《乙炔的制取和性质》。对于这部分内容来说,无论是借助多媒体进行演示,还是直接进入实验室实验,都具有一定的不足。主要包括三方面的不足:1.对反应物的处理不当;2.实验过程不严谨,耗时较长,反应物被污染;3.尾部处理工作未做好,造成环境污染。对于第一个问题,我们都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物质,在遇到水后,就会产生异味气体,对于实验者来说,无疑是一种身心上的折磨,因此,当对该类试剂处理不当时,就会产生一定的环境污染;对于第二个问题,乙炔的实验过程并不是在全封闭状态下进行的,而且对于实验试剂的用量也没有一个准确的限制,时常更无法控制,因此,会很容易造成反应物的污染;对于第三个问题,也是实验中常遇到的问题。在实验结束后,学生们通常会将实验物质随意丢进垃圾桶,而不是集中或分类处理,这就很容易造成水体污染或空气污染。
而在进行微型化处理后,不仅减少了试剂的使用量,还采用了饱和的硫酸铜洗气,这在减少成本输出的同时,还达到了绿色化学的标准,减少了环境污染,且微型化实验处理,也使得实验的效果更加直观、清晰。
2.3通过多媒体进行实验教学
对于实验环节来说,难免会产生一些有毒气体或者物质,因此,利用多媒体进行辅助教学是很有必要的,它能规避一些不必要的麻烦,同时降低实验操作的危险系数。尤其对于一些理论知识掌握不牢固和操作能力不强的学生来说。此外,高中化学科目中所包含的内容也包括一些靠课本内容理解不透彻的知识点,对于这部分内容,必须借助多媒体,通过动态演示才能够加深理解。
例如,《离子键的形成》。对于这部分内容,如果光靠课本上的讲解,是不能够完全掌握其变化的规律和原则的,因此它需要借助多媒体进行演示。实验中,在不脱离课本内容的基础上,以“钠在氯气中燃烧”的实验过程为例,对离子键的形成做主要讲述。通过演示,我们能够观察到该反应的过程十分剧烈,还会释放出有毒气体——氯气。且在此实验过程中,如果减少试剂的使用,则无法进行正常实验;而如果使用过量的试剂,则又会导致有毒气体的释放量增加,污染空气。因此,借助多媒体进行演示教学,是很有必要的,这也正符合绿色化学的教学理念,是提高教学效果的不二之选。
3结语
化学学科作为高中阶段的必修科目之一,对于学生的成长发育有着重要影响。因此,将绿色化学的教学理念渗透在化学实验教学过程中,不仅能够培养学生的绿色意识,还能引导他们更加规范、合理的使用化学试剂,这在保证他们人身安全的同时,也保护了我们赖以生存的环境。然而,绿色化学理念的渗透过程并不是一蹴而就的,需要长久的耐心和时间来完成,因此,作为一名合格的化学老师,要具备“上下而求索”的决心。
化学教育毕业论文范文模板(二):基于高中化学教育困境进行的教育研究论文
摘要:现如今,教育体制改革的逐渐深入推动,使得高中教育制度有了质的飞跃,对于传统教育而言,其发展的固有思维使得教育内容体系过于单一,教学设备与实践的缺乏让高中化学教育面临着更多的困境。为了让高中学生的学习跟得上教学改革发展的步伐,它要求每一位教育工作者应学会自检自查,提升自我教学方式、教学质量水平,追根溯源,找准定位并制定有效的解决方案去提升整体的高中化学教学水平。如何创新现代高中化学的教学方式,将理论与实践知识具体结合,让学生学有所用,解决高中化学教育存在的问题,是当前教育工作者需亟待解决的。本文旨在从高中化学教学困境入手,结合笔者自身经验,提出自己的见解。
关键词:高中化学;教育困境;研究建议
一、国内高中化学教育面临的挑战
(一)教育形式的书面化
国内素质教育发展较晚,在父母与教育工作者眼中,学生的分数起关键作用,这也促成了如今高中化学教学模式的书面形式化。教师这些年在培养学生的化学知识上依旧停留在书面教学中,对很多化学理论并未实践过,因此在教学模式上缺乏创新意识,学生在学习过程中未被化学这门课程所吸引,很难通过兴趣去主动学习化学。高中化学教学模式发展至今,依然注重传统知识点的学习灌输,忽视了学生作为学习的主体,其书面化的片面教学模式使得学生极不情愿的去学习新的知识点,很多难以理解的化学内容,学生苦于无条件、无时间去动手实践,只能死记硬背。除了部分客观因素存在之外,像一些化学试剂的腐蚀性较强,危险性较高,如若操作有誤,后果不堪设想,是不提倡实验的,其他一些轻实验还是可以操作的。目前化学教学是重形式,轻实践,这种现象很难在短时间去消除,这就需要教学工作者不断的调整自身的思想。
(二)基础教学设施的缺乏
化学学科的实验性很强,在学习上需要配备相应的教学设备,好的辅助器材会直接影响到教师的上课情况,这关乎到整个高中化学教学的水平程度,更是学生迅速掌握化学知识的有效手段。但就目前国内的教学环境而言,化学实验教学的地位较低,实验过程较为复杂,对于精准仪器的使用需要花费大笔的资金,资金仅用于教学与实际不符,使得学校化学教学设备普遍是缺乏的。设备短缺就直接造成了许多化学实验无法进行,学生不能亲自动手进行实验操作,对许多化学知识也就无法深入理解,像化学教师在讲解方程式的时候,一些反应是较为微观的,但结果却是很复杂的,如若不能通过仪器去操作,很多步骤都无法完成,但这种精密仪器价格昂贵,实验室没有条件能够配备,学生对这些知识的掌握就只能通过化学教师的口头讲解和书本的文字介绍来学习。
(三)注重教学理论,偏离实际
高中化学这门学科一直是高中生的必修课,但教学形式过于单一,其学习内容还只是停留在理论层面,在实践成果的领域探索不多,且教师对于教学知识的讲解依旧偏离学生的主体地位,未结合学生的兴趣与需求发展状况,使得学生在学习化学课程上较为吃力。现今教学背景下仍旧将高考置于重中之重,这就使得高中化学教师偏离教学初衷,一味的灌输知识理论,而忽视了化学学科的实践性,学生对于化学知识的繁琐复杂进而产生厌学的心态。高考时间争分夺秒,对于繁杂的化学式子,高中生不得不采用死记硬背的方式,这无疑更是加重学生学习的负担,也不利于化学教学。如何打破这种旧有的传统理念,改进化学教学内容趋于形式化,优化化学教学体系,让化学课程的学习更接近生活,并将学到的知识运用到生活中,是教学工作者需不断思考的方向。
二、应对高中化学教育困境的策略
(一)理论结合实践
毕业论文题目应该明确、精练、有概括性。题目的字数一般在25字以内,必要时可加副标题。
2.摘要与关键词
摘要
应概括地反映出毕业论文的目的、内容、方法、成果和结论。中文摘要以300~350字为宜。外文摘要内容及格式应与中文摘要一致,英文摘要约250个实词。
关键词
从论文标题或正文中挑选3~5个最能表达主要内容的词作为关键词,按词条的外延层次排列,外延大的排在前面。同时有中、英文对照,分别附于中英、文摘要后。
3.目录
目录中的标题要与正文中标题一致,要求标题层次清晰,标明页码。
4.正文
正文是毕业论文的核心部分,一般应包括绪论、主体及结论等部分。
4.1绪论(前言、引言)
绪论(前言、引言)一般作为第一部分,是毕业论文主体的开端。包括毕业论文的背景及目的、国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果、本课题的意义、采用方法、理论依据和具备的条件、毕业论文构成及主要内容等。
4.2本论
本论是毕业论文的主体,包括实验材料、研究内容与方法、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的实验结果和研究方法,分析问题,论证观点,尽量反映出自己的科研能力和学术水平。本论应该结构合理、层次清楚、重点突出、文字简练通顺。对论文中出现的名词术语、物理量、公式、数字、图表、符号、计量单位等一律采用国际、国家通用标准。
4.3结论
毕业论文的结论单独作为一章编写。结论是毕业论文的总结,是整个论文的归宿。要求精炼、准确地阐述自己的创造性工作或新的见解及其意义和作用,还可进一步提出需要讨论的问题和建议。
5.参考文献
毕业论文的撰写应本着严谨求实的科学态度,凡有引用他人成果之处,均应按论文参考或引证的先后顺序排列于参考文献中(15篇左右)。
6.致谢
致谢中主要感谢导师和对毕业论文工作有直接贡献及帮助的人士和单位。
7.附录
对于一些不便放入正文中、但作为毕业论文又是不可缺少的部分,或有重要参考价值的内容,可编入毕业论文的附录中。
基础医用化学论文范文欣赏:
【摘要】本文针对大一医学生各门基础化学课程实验教学的改革探索,从精选实验内容、优化实验项目到改进教学方法、提升教学手段等各方面采取的措施进行小结。
【关键词】化学课程;实验教学;改革
面向医学院一年级新生开设的医用基础化学课程包括《基础化学》、《无机化学》及《有机化学》等,涵盖临床医学、预防医学、药学、医学检验技术、护理学等专业。在课程教学中,实验课是最能发展学生智力、培养学生创新精神和科学思维方法的环节,鉴于中学阶段学生进行化学实验训练很少甚至空白,如何在大一时利用有限的实验课学时更好地培养医学生的基本操作技能,培养学生的创新精神和实验能力已成为课程教学的重要任务。多年来,各高校针对化学各专业学生进行的基础化学实验内容及体系的改革与实践取得了一定的成效[1-4],普遍建立了“基础实验-中级实验-综合实验-创新实验-毕业论文”一条龙的实验教学体系,时间从大一延续至大四。将这些成功经验照搬用于医学生的化学课程实验教学显然是不合适的。医用基础化学课程的实验教学不仅需要结合医学专业特色挑选实验内容,更得考虑在有限的实验时数内,通过教学方法及手段的改革与实践,激发大学一年级学生的主观能动性,提高教学质量。对此,我们进行了如下一些探索,取得了较好的效果。
1精选实验项目,优化实验内容
基础化学实验“水质总硬度测定”[5]除了自来水样外,增加了岳麓山泉水、白沙井水两个样品,不仅激发学生兴趣,还能通过水质硬度大小对人体健康影响的讨论,培养学生对医学专业的热爱。
在“熔点测定”[6]实验中,除了练习毛细管法外,还将显微熔点测定仪以及数字化熔点测定仪的使用方法介绍给学生,使学生在掌握经典方法的同时认识较先进的仪器设备。待实验经费较充裕时可以考虑购买,让学生动手操作并引导学生对实验手段、实验结果进行对比。
“常压蒸馏及沸点测定”[6]除了蒸馏工业酒精外,将另一样品溴苯改为汽车防冻液,因为溴苯毒性大,不符合绿色化学理念,另外,化学实验课程体系改革的基本要求是“横向整合,纵向打通”,重视课程的层次性和教学内容的相关性[1],将《基础化学》理论课中学习的依数性凝固点降低、沸点升高与《有机化学》课程基本操作训练联系起来,既贴近生活,提高学生实验的积极性,又补充和完善了防冻液的基本性能[7]数据;更重要的是让学生认识到知识体系的系统性。
及时将文献中介绍的新知识、新方法及科研成果引入到实验中。例如,“乙酸正丁酯的制备”,将催化剂由浓硫酸改为一水合硫酸氢钠[8]及TiO2/SO42-固体超强酸[9],按照绿色化学的理念对实验内容进行相应改进。同时,该实验对产品的表征除了根据馏液的沸点外,将折光率的测试改为确定样品密度,只需在称量产品质量后量取产品体积即可,操作简单易行。产品沸点以及产品密度相互佐证,提高了产品表征的可靠性。
2改进教学方法,提升教学手段
化学实验一般遵从学生预习、老师详细讲解示范以后学生动手操作的教学模式,在实验讲解的过程中总会有少数学生心不在焉或似懂非懂,导致实验过程不顺利或影响实验结果。采用提问式、讨论式或其它方式相结合的教学方法,比如“乙酸正丁酯的制备”:如何创造条件使平衡右移?反应完成后最经济有效的除去杂质方案?产品的表征可以通过哪些方法或途径等问题的提出,都能引发学生进行思考并参与讨论,或者由某一学生演示实验装置的安装、分液漏斗的使用操作等,使每位学生都能用心参与,不再有旁观者,进而对实验方案、操作步骤以及原理都有充分地认识,做到动手前对整个实验过程思路非常清楚、实验时心中有数。
对实验中学生遇到的问题,尽可能采用启发式或者探究式的教学方法,和学生通过讨论找出问题所在并得到解决方案,比如“分子模型操作”实验中,有学生对含两个相同手性碳的酒石酸化合物的球棒模型与Fischer投影式的表达以及内消旋化合物、对称面和对称中心的概念理解感觉有困惑,指导老师在学生做好模型的基础上,先要求学生回忆Fischer投影式书写规则,再结合模型进行Fischer投影式的表达;接着借助内消旋酒石酸分子模型说明对称面、对称中心的定义;最后和一对对映体的模型进行对比,使学生充分理解内消旋化合物的含义。“乙酸正丁酯的制备”,直接回流法和分水回流法哪种方法产率较高?建议和同组同学商量后选定其中一种方法进行实验,合成产品产率的高低影响因素有很多,只有通过整个班甚至整个年级两种方法实验结果的统计才能得出较为合理的结论。“水质总硬度测定”实验,有些滴定后的样品放置一段时间后为什么返红?分水回流法制备乙酸正丁酯,分水器在实验过程中如果发现有点漏,如何补救?等问题,教师不是简单地给出一个答案,而是要求学生经过思考、讨论,分析可能原因并通过实验确认结果如何。启发式或探究式教学方法的实施可以提高学生解决实际问题的能力。通过与同组同学的商量、讨论解决问题的同时,培养了学生团结合作的精神。
实验过程中贯穿绿色化学理念,例如要求学生预习并思考,实验会产生哪些废物?如何处理?另外,节水、节电、节约试剂,比如蒸馏装置,相对两组冷凝水串连并将冷凝水开到最小;乙醇可反复用于“从茶叶中提取咖啡因”等,是我们在实验教学过程中加强学生绿色化学意识的一些做法。
在改进教学方法的同时,利用实验录像素材,结合PowerDirector、Authorware等软件制作视频以及多媒体实验教学课件[11-13],可以保证在较少的时间里尽可能多地介绍相关化学实验知识。目前已完成实验视频5项,包括水蒸气蒸馏、分光光度法测定铁等,并已应用于2012、2013级医学各专业学生的实验教学中,效果良好。逐步开展和完善现代化实验教学手段,是医用基础化学课程实验教学改革的重头戏,任重而道远。
通过教学方法的改进和教学手段的提升,使学生带着问题和对问题的兴趣进行实验,能增强学生发现问题、解决问题的能力和信心,促进学生进一步学习的兴趣,提高学生对医用基础化学实验课的能动性,保证教学质量,为后续课程的学习打下良好的基础。
【参考文献】
[1]张树永,张剑荣,陈六平.大学化学实验教学改革的基本问题和措施初探[J].大学化学,2009,24(4):24-28.
[2]肖小华,邹小勇,张杰鹏,等.基础化学实验(综合)教学改革与实践[J].大学化学,2013,28(4):36-38.
[3]付颖,叶非.基础化学系列实验课程体系优化[J].大学化学,2013,28(2):25-28.
1 绿色化学的含义
化学对人类作出了巨大的贡献。人类生活的各个方面,从衣、食、住、行的生活必需品到汽车、电视、洗衣机等家用品,无不与化学有关。可以说化学改变了人类的生活方式,提高了人类的健康与生活水平。但化学的这些巨大贡献却同时伴随着一定的代价,那就是制造、使用与处理这些合成物质对人类健康及生活环境造成的负面影响。绿色化学的口号最早是由美国提出的。绿色化学即是用现代化学和化工生产的技术去减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有毒的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物。绿色化学与传统化学最根本的区别就在于绿色化学是对环境不产生污染的化学,发展不产生污染的新化学反应和化学产品,从源头上消除污染,使化学产品既能为人类服务又不污染环境,有利于社会的可持续发展。它是化学发展的新阶段,是促使人类与环境协调发展的更高层次的化学。
2 教师要树立绿色化学实验意识,并在教学活动中实践
初中生的年龄尚小,自主学习和规范的能力有限,因此需要老师进行引导,尤其是在绿色理念背景下进行化学实验,这是一个比较新颖的话题,学生有一定的陌生感,也缺乏理论的指导,因此必须依靠老师的力量让他们明确绿色化学实验理念的精髓,并在实验中进行运用。作为学生们的领路人,化学教师首先要树立绿色实验意识,然后明白具体的实验操作方法,指导学生进行绿色化学实验。多数化学实验会消耗大量的药品,产生各种有毒有害的气体、液体或固体,对外界环境产生污染,处理不当会损害学生的健康。
3 规范实验操作
化学实验中,师生都要接触有害物质和无害物质,在实验中也会闻到有害和无害气体。因此,必须指导学生要严格按照实验操作的程序,有条不紊地进行各种实验。正确地闻气体、取药品、取有毒性原料,甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚;改进实验方法,设计合理的实验装置。尽量采用封闭措施,减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后,处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处,擦洗干净实验桌面,这些都要认真细致指导,使实验活动从始至终成为对学生进行环境教育的课堂。
4 引入习题内容渗透绿色化学理念
在初中化学教学的过程中,有很多的化学练习题,教师可以通过利用引用化学习题的方式,渗透绿色化学理念,使学生在长时间的练习过程中,形成良好的绿色化学理念。例如教师可以通过为学生布置“在我们生活中,烧烤、油炸食品通常被称之为‘垃圾食品’,这种食品在生产的过程中会对我们的生活带来哪些的不利因素?在油炸的过程中会产生哪种化学物质?”等问题,指导学生对问题的分析和研究。
5 重视培养实验活动中的绿色化学意识
化学作为一门实验学科,化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。
在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中,因为课时条件的限制,或者是教师不在意,有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下,就要求教师注意这些细节。教师可以在实验过程中告诫学生,实验气体要尽量排放入玻璃瓶中,并把这个细节广泛运用到每一个实验中去。
一、通过化学教学渗透绿色化学教育
在化学教学中,可把本地区环境污染的典型事例自然地、生动地渗透到化学教学中,让学生亲身体验到污染给人们带来的危害,培养学生对环境保护的责任感,明确实施绿色化学的重要性。例如:硫酸工业制法的教学,在讲SO2尾气的污染时,让学生看酸雨危害的录像,还让学生做将SO2回收制取H2SO2,及液态SO2的练习题。使学生体会到回收SO2,不但可以减少污染,减少经济损失,而且还可变废为宝,制取新产品,提高经济效益。在讲氮族元素这一章时,进行素质教育的整体设计,特别讲解氮在自然界的循环。穿插汽车尾气的排放,氮氧化物造成光化学烟雾,水中氮磷过多造成水富营养化,形成赤潮造成污染等等环保知识。
另外,教科书上的很多化学实验内容在操作过程中会造成大气或水体污染,如:无机化学中Cl2的制取和性质实验,硫及其化合物的性质实验,氮化合物的性质实验及有关重金属盐的实验等等,还有有机化学中的许多实验。在教学中教师除传授知识和培养实验技能外,还要着重引导学生对污染环境的化学实验的装置进行改革、创新,使其成为绿色化学实验。将Cl2的制备和性质实验改在一个封闭、连通、透明的装置中进行操作,这样既不影响实验效果,也不污染大气,又可增强学生的环保意识。
在这里介绍一下原料绿色化的简单例子。氢氰酸是剧毒物质,对工人的健康损害很大,同时,排放含CN-的污水、废气也严重污染环境。因此,现在电镀工艺中主要使用无氰电镀,无氰电镀的电镀液中不含CN-。无氰电镀液的配方可鼓励学生去因特网上查找。在讲解氯气的漂白作用(实际上是HCIO的漂白作用)时,不妨告诉学生:现在造纸厂和自来水厂已逐步用二氧化氯(ClO2)、过氧化氢(H2O2)、臭氧(O2)等,代替氯气作漂白剂和消毒剂,这样可避免产生二恶英和其他有机氯化物,因为二恶英和许多有机氯化物多为致癌物。在讲解高二教材第四章“石油、煤”一节时,应告诉学生,目前95%以上的有机化学品都来自石油和煤。但是,石油和煤都是不可再生资源,伴随着人类的开采、利用将逐步耗竭。因此,利用可再生资源合成化学品是绿色化学研究的又一战略。
能源绿色化要求生产过程应该尽量控制在温和的温度和压力下进行,使能耗最低,并尽量使用可再生能源。关于这个条件,高二教材第七章第二节提及利用高分子膜淡化海水、处理污水和能量转化等方面的范例。采用高分子膜淡化技术就不需加热蒸馏,可节约大量能源,为缓解能源的不足带来希望。高三教材第四单元“氯碱工业”一节中也介绍了“离子交换膜法电解制碱技术”,该法具有能耗低的优点。而关于能源的净化、无害化,高二教材第四章第六节详细介绍了煤的干馏、汽化和液化技术。高三教材第三单元第四节,专门讨论了“使用石化燃料的利弊及新能源的开发”。我国是世界上最大的耗煤国,积极开展煤的无污染利用和综合利用十分重要。这方面的绿色化学技术主要有等离子除硫除尘、生物化学除硫等。曾有一系列的检测表明,我国有一半左右的城市儿童血铅含量超过了国际公认的铅中毒标准。罪魁祸首就是为提高汽油的辛烷值而添加的一种名为四乙基铅的抗爆震剂(见高二教材第99页阅读材料)。最新的绿色化学成果已开发出通过固体酸催化工艺提高汽油辛烷值,为汽油无铅化提供了强有力的技术支持。
最后,告诉学生,最好的防治办法是“不让污染物产生”,如改变燃料的结构、成份,寻找新能源,大量植被造林,城市禁止使用煤而改用管道煤气等。这样教学丰富了课堂教学内容,提高了学生的学习兴趣,又溶进了绿色化学教育。
二、通过实验教学培养学生的绿色意识
化学实验的污染排放看似微不足道,但其成分复杂,累计效应实在不容忽视,尤其不能忽视的是实验的育人功能。因为化学实验是培养学生科学素养、注重化学与环境之间密切关系的关键环节。因此,化学实验的绿色化设计,应该大有作为。
在化学演示实验和学生分组实验中,都存在着“废气、废液、废渣”的问题,这些实际问题的处理过程,是培养学生良好的环保习惯的难得机会。废气如何处理?如氯气的全封闭制取装置(尾气用NaOH吸收);废液如何处理?如分组实验制乙烯后硫酸的回收;废渣如何处理?如制H,后锌粒的回收等等。尽管有些回收处理较繁琐,远没有乱倒乱丢方便,但若放松了这一关,就至少有两方面的危害:从近处看,污染物积少成多,造成实验室长期的危害和隐患。例如积累在下水管道里的Zn粒若遇到大量的酸,甚至会造成H,爆炸,这种灾害已有所闻;往远处看,贪方便,图省力的不严谨的习惯一旦形成,积重难返,就会产生不守法规、污染环境的新一代,误人子弟,误民误国。
三、通过化学课外活动加强绿色化学教育
英国教育专家的统计表明,青少年时代亲历过的实践活动,对一个人终身的影响占有很大的份量。这说明亲自“感觉”这个世界远远比知道这个世界更重要。如果只让学生们坐在教室里讨论离他们很遥远而且凭他们目前的力量根本无法解决的问题(如化学污染、环境危机等),久而久之,他们就会被这种无能为力的悲观和沮丧所淹没,对绿色化学的目标的实现产生怀疑。基于上述“体验比理解更重要”的教育理念,在实施绿色化学教育时,完全有必要组织学生进行环境调查、撰写绿色化学科技小论文等活动。学生通过调查去亲自体验绿色化学问题。
在学“肥皂和洗涤剂”时,提到:有的洗涤剂含有磷元素,造成水体富营养化,促使水生藻类大
量繁殖,水中的溶解氧降低,使水质变坏。目前,合成洗涤剂导致的水体污染已引起人们极大的关注,并正积极研制无磷等新型洗涤剂,以减轻环境污染。因此,教师可组织学生对当地的水体进行考察。
学生学习了臭氧之后,教师组织学生阅读有关臭氧的知识,1984年科学家发现南极上空臭氧空洞;其实是氟里昂对臭氧层的破坏作用,这正是产品绿色化方面的问题,但是真正的元凶是Cl原子,而Cl原子的产生与氟里昂有关,生活中氟里昂的产生主要在家用电冰箱、换气扇,要求学生调查家里的这类电器,并写成小报告在全班进行演讲。还有许多例子,如自己所在城市的空气状况,这就需要了解周围的工厂及机动车辆的多少,同样写成报告的形式。还可以留心阅读家庭日化用品(如洗衣粉、灭蚊剂、干电池、化妆品、调味品、医用药品等)的说明书,特别是其原料成分的说明,联系已了解的绿色化学知识,分清哪些成分是符合绿色化学要求的,哪些是不符合绿色化学要求、需要逐步替代的,对这类日化用品要逐步减少使用,使用后要考虑如何减少对环境的污染。
总之,在实施绿色化学教育时,完全有必要组织学生进行工厂及环境调查、撰写绿色化学科技小论文等活动。使学生通过调查去亲自体验绿色化学问题。
我国的绿色化学的研究和开发刚刚起步,而绿色化学不仅仅是科研战线或化工战线的任务,在整个化学领域都要实现从传统化学到绿色化学的转变。作为普及化学知识和培养能力、肩负培养化学专门人才重任的化学教育,就必须义不容辞的地承担起普及、宣传和实施绿色化学教育的任务,让绿色化学教育成为21世纪素质教育的重要内容,把绿色化学教育的思想和内容贯穿在整个教学工作的全过程,使学生认识到化学在社会发展、提高人们生活质量、增进人们身体健康、实现人与自然和谐发展中的作用,更要认识到化学给环境带来的负面影响,从而使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,认识到绿色化学是“防”,环境保护是“治”,只有从根本上切断污染源,才能真正做到环境保护。
上海市化学化工学会教育委员会主任范杰教授代表与会的化学化工学会负责人和各校师生感谢东道主华东师大校系领导和老师们为会议提供的周到安排。同时介绍了上海市市长韩正同志今年1月下旬视察化工企业时对本市化学工业提出跨市发展,辐射全国;加大研发力度,实施创新技术;一伴化规划,整合资源,做大做强等要求。为广大化学工作者展示了上海市21世纪化学工业继续发展的宏伟蓝图,倍受鼓舞。我们要用化学在追求美好生活,促进高新技术发展中所作出的贡献,消除人们对化学的误解,吸引更多的年青人投身化学专业学习,应对未来能源、资源不足的挑战、环境污染加剧和温室效应增大带来负面影响作出努力和贡献。
交流会上20位同学的精彩报告和师生间热烈融洽的互动式讨论,为会议营造了极为和谐的氛围。
优秀论文涉及有关催化反应的机理探讨、多种纳米材料的合成、食品安全中监测方法研究、抗癌药物的活性研究、皮肤抗衰老的机理、环境水体中重金属的检测方法和仪器的开发等与高新技术和人们生活密切相关的多个领域。
经过评委讨论,有10位同学获得壹等奖。他们是:刘嘉、黎朝、陆颖音、李永玺、戴逸婧、丁支、王荔祖、马丽君、张若男和王欢。
有十位获得二等奖,他们是:徐阳、刘媛媛、徐慧婷、应佚伦、、张蕾、沈明月、虞珊、蒋迪发和徐浩。
1.培养学生的创新精神
在教学中,改变传统化学教学中学生那种“唯科学”的学习方法,鼓励学生主动参与;提倡研究性学习,使学生经过分析、批判、综合、创新等思维过程,深入了解化学科技的实用性和社会价值。例如,对公众关心的“白色污染”问题,让学生课后查找一些资料,做一些调研农产品的综合利用等等都可以作为研究性课题引入教学中,让学生研究和探讨,收集和处理信息,分析和寻找解决问题的方法,使他们在了解化学的实际应用过程和对社会生活的直接影响中,形成理性批判与创新意识,提高实践能力。
2.融入人文教育
绿色化学教育的首要任务是建立一种新的绿色观念体系,强调人类对环境与发展的责任感,培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念。绿色化学教育不只关注化学科学的理论体系,而且重视其应用价值和在社会层面上的反思,使学生了解绿色化学的科学理念、思想方法、实用性和社会经济价值等,深入理解科学的“双刃剑”作用,形成科学的价值观。绿色化学将科学、技术、社会有机地联系起来,在“化学科学”与“人文科学”之间架起桥梁,让学生了解化学与社会、经济、环境之间的相互关系,改变旧有的思维方式,能够以科学的眼光来观察、分析社会中的矛盾和问题。
二、中学绿色化学教育的实施策略
对于中学化学教育工作者来说,强化绿色意识、更新传统观念是中学化学教育工作者的当务之急。在强化绿色意识、更新传统观念的基础上,要把绿色化学思想和知识融合于课堂内外各教学环节之中。
1.在课堂教学中渗透
第一,可以在化学史的介绍中渗透。在正反两方面的史实中渗透绿色化学思想的教育。例如,在讲放射性元素时,对居里夫妇的精神表示钦佩,对居里夫人坚决反战的人格表示尊敬,但同时又要对在海湾战争中使用贫铀弹而对环境和人类造成灾难的人提出批评。还可以介绍环境问题,介绍20世纪发生的公害事件,探索发生的原因,指出传统化学及工业是产生公害的原因,提出绿色化学是解决环境问题的根本途径,建立绿色化学的根本观念。这样的化学史话很多,既能培养学生学习化学的兴趣,又能从中教育学生学习化学是要为人类造福。相信他们在被故事感动的同时,心中也会慢慢积累起环保意识、绿色意识。
第二、在化学实验教学中渗透。化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是学生学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法,是化学教学中必不可少的环节。教学中的一些化学实验每次排放的污染物虽然不多,但积少成多,对环境也有不良的影响,并且对学生会产生一种反面教育。因此,在化学实验教学中,首先教师要以身作则,注意对化学实验进行绿色化改造,使教师在传授化学知识与化学实验实际操作中保持言行的一致性,给学生树立一个很好的行为模式和榜样,学生就会在现在和将来自觉地模仿教师的行为模式,自然地形成环保意识,实现绿色化学的目标。其次,教导学生在化学实验中遵循绿色化学的原则,做到实验药品的减量化、循环或回收再利用,选择污染少、装置简单、产物易分离、安全性高的实验方法,在无法避免使用或产生有毒有害物质时,必须采取有效的保护和消害处理。例如:不论用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,还是用加热高锰酸钾的方法制取氧气,都会留有固体混合物,回收处理较麻烦。而改用双氧水与二氧化锰混合制取,不仅操作更简单,且方便回收二氧化锰。甚至可以采用电解水的方法来制取,既得到氧气,同时也得到氢气,无废弃物产生。
2.在课外实践活动中学习
通过让学生自己去实践,从感性上去体验和感知传统化学给环境带来的严重污染以及用化学手段治理这些污染的局限性,使他们的思想从如何治理污染转移到如何从源头制止污染,以至于关注绿色化学,理解绿色化学的重要性,进而学习绿色化学,实现绿色化学教育的目的。配合化学课堂教学,采取形式多样的课外实践活动,例如,实地调查、文献调查、探究性学习、环保知识竞赛、写小论文比赛等。
3.班会、校会、板报、校园广播中宣传
宣传也是树立绿色意识的一种有效手段。搞好校园宣传工作,必将有利于绿色意识的强化。
4.化学教材的绿色化
教材是教学内容的主要载体。教材建设是搞好教学的基础,绿色化学是新的化学领域,必须在教材中有良好的体现,才能服务于教学。因此加强教材建设是搞好绿色化学教学改革的前提。教材编写的大纲和内容体系应以化学原理知识为基础,以绿色化学为主线,以学科交叉融合为前提构建新的教材体系,充分体现前沿性、前瞻性、创造性、发展性。
5.通过试题形式强化学生对绿色化学的认识
引言
新课标提出以全面提高每一个学生的科学素养为核心,以探究、合作、启发、讲授、自学、讨论、网络等方式和手段,创建新的课堂模式。建立生态课堂能使学生在教师的引导下自由开放、独立自主地学习,培养创新精神、实践能力和终身学习的能力。
作为一名中学化学教师,要指导学生开展综合实践活动的情况,搭建生态课堂理念,培养学生的创新能力。
一、“微型趣味化学”实验走入课堂,激发学生的实践活动热情
通过学校开设的选修课,老师讲述有关生活、社会与化学的联系话题,而后教师和学生配合变“化学魔术”。根据安全、简易、新奇和学生实际,选择“纸上层析”、“吹气生火”、“空瓶发烟”、“自制银镜”、“滴水生烟”“水下森林”、“星光飞舞”等节目,变幻莫测的化学魔术不仅能使学生大开眼界,而且从老师的介绍中懂得了科学道理。学生也可亲自动手设计趣味化学实验,形象直观的实验现象让学生充分体会到创作的乐趣,提高了动手能力。
经典案例:水下森林
实验原理:
氯化亚钴、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等这些小晶体与硅酸钠发生化学反应,结果生成紫色的硅酸亚钴、蓝色的硅酸铜、红棕色的硅酸铁、淡绿色的硅酸亚铁、深绿色的硅酸镍、白色的硅酸锌。这些小晶体和硅酸钠的反应,是非常独特而有趣的化学反应。当把这些小晶体投入到玻璃缸里后,它们的表面立刻生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜,这层带色的薄膜覆盖在晶体的表面上;然而,这层薄膜只允许水分子通过,而把其他物质的分子拒之门外,当水分子进入这种薄膜之后,小晶体即被水溶解而生成浓度很高的盐溶液于薄膜之中,由此而产生了很高的压力,使薄膜鼓起直至破裂。膜内带有颜色的盐溶液流了出来,又和硅酸钠反应,生成新的薄膜,水又向膜内渗透,薄膜又重新鼓起、破裂……如此循环下去每循环一次,花的枝叶就新长出一段。只需片刻,就形成了枝叶繁茂花盛开的水下花园了。
二、“生态课堂”的构建
用化学的方法去治理环境,去积极寻找新能源。化学应用于生活的各个角落,它可以方便人们的生活,可以改善环境。通过正面引导,切身实践,培养学生生态环保理念。
科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等过程,大大有利于创新能力的培养。
科学探究活动采用研究性学习的方式,探究问题源于教材,高于教材。
1.开展“饮水与健康”研究性学习。水的危机正威胁着人类的生存,由于大气污染,工业废水排放,农药化肥污染,核泄露,管道腐蚀,自来水加氯、加沉淀剂等,使得人们对饮水的问题产生了困惑与恐慌。我们该到何处去寻找清澈、洁净而又健康的水?学生自己通过各种渠道查找资料、采集水样、分组实验、分析讨论、撰写论文。
2.开展“空气污染质量调查”。通过对大气的监测,演示讲解环境保护知识,增强学生的环保意识,激发学生的参与热情,学生使用大气采样器亲至现场采样,分析处理数据,得出当时空气的质量等级,进一步分析讨论,撰写环保论文。
如上等等方式,有学生思考探究项目,老师加以指导,课堂上展示研究成果,并写成小论文等形式,既能提高学生科学素养,又能激发学生学习热情,并提高环境意识。
三、设计最优教学过程,开发学生潜能
教学中教师应根据教学的需求、学生的接受能力,设计最优教学过程,不仅要体现知识与技能、过程与方法,更要关注学生的创新精神、科学探究的情感意志及健全人格的培养,鼓励学生在学习过程中产生新的思路与方法,在合作、对话、探究、反思的过程中掌握知识技能,挖掘自己的潜能。
例如,在学习卤族元素时,布置学生一个实验习题:“探究氯水的成份”。首先要求学生课前设计实验方案,并简述方案的设计思想。然后,让学生交流设计方案和设计思想,并进行筛选,确定最佳方案,最后实施实验方案,得出实验结论。在这一活动程中,学生实现了由已知信息加工变异出新颖信息,从而使学生的理论知识得到巩固,实验技能得到提高,创造性思维得到发展。
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)02C-0125-02
化学科学的研究成果使人们衣食住行各个方面都受益匪浅。但与此同时,随着化学品的大量生产和广泛应用,人类原本绿色平和的生态环境遭受着严重的破坏。面对生存危机,人类重新审视传统化学,于20世纪90年代提出了绿色化学这一新的科学思想和发展战略。绿色化学可以诠释为环境友好化学,它的核心内涵是在反应过程和化工生产中尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质,它从源头上阻止污染物的产生。绿色化学的诞生,为人类最终从化学的角度解决环境污染的问题带来了希望,让越来越多的国家和人们认识到了其对社会进步、经济发展及对化学界本身产生的巨大影响,而且它向人类展示了发展科学、造福社会却不以牺牲环境为代价的新境界,为人类铺设了一条可持续发展的道路。本文试分析高职高专院校开展绿色化学教育的必要性,并针对高职高专院校绿色化学教育中存在的问题,提出高职高专院校绿色化学教育的实施措施。
一、高职高专院校开展绿色化学教育的必要性
随着社会公众对环境保护及国民经济可持续发展的日益关注,各国逐渐认识到对社会各阶层,尤其是对大中学校的学生进行绿色化学教育至关重要。美国和英国等国家很早就开始在各类院校开展绿色化学课程教育或绿色化学思想、理念、原则的渗透性教育。我国绿色化学与教育基本上能跟上国际的步伐,目前,已有中国科技大学、清华大学、中山大学、四川大学、首都师范大学等国内知名本科院校开设了绿色化学必修课或选修课。然而,在大部分的高职高专院校中至今没有开展绿色化学的相关教育。高职高专院校是以培养高等技术应用型专门人才为根本任务的,高职高专的毕业生应具备基础理论适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。在高职高专院校中实施绿色化学教育,向学生传递绿色化学的科学思想和基本原理,介绍绿色化学的基本原则,让学生认识绿色化学在可持续发展中的重要作用,能够在未来的生产生活实践中学以致用。一批批高职高专毕业生进入社会走上工作岗位,他们必将成为生产制造、社会服务等领域的主力军,在这其中,只有接受过绿色化学教育,他们才能用绿色化学的思维方式来指导生产生活实践,解决生产生活实践中可能碰到的环境、资源、能源问题。况且当下,合理利用资源、减少能耗、保护环境,是企业得以生存和持续发展的根本保证。在这样的前提下,企业就希望自己的员工具有环境意识和可持续发展的意识,以及具备较强的社会责任感。可见,在高职高专院校中实施绿色化学教育是必要的,符合企业行业的需求,符合社会可持续发展的需求。
二、高职高专院校开展绿色化学教育面临的问题
(一)绿色化学教育师资队伍薄弱
许多高职高专院校的化学化工类教师对绿色化学都不是太熟悉,这是绿色化学教育中面临的最大问题。教育部门或院校本身可以通过进修班、研修班、研讨会等形式对教师进行系统的绿色化学知识培训,而教师本身也应该不断收集了解绿色化学发展的最新动向、前沿信息。只有形成一支高素质的绿色化学师资队伍,才能使绿色化学教育得到根本的保障。
(二)绿色化学教材缺乏
目前,针对高职高专学生编写的绿色化学教材不多,使教师和学生的选择受到限制,这也给绿色化学教育工作者提出了更大的挑战。
三、高职高专院校绿色化学教育的实施措施
绿色化学教育的首要任务是建立一种新的绿色观念体系,强调人类对环境与发展的责任感,培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念。根据高职高专院校的培养模式和培养目标,高职高专院校开展绿色化学教育,可以从以下几个方面着手:
(一)形成宽专业、多层次的教育体系
绿色化学的教学内容主要包括绿色化学的科学思想、绿色化学基本原理、绿色化学技术和绿色化学工艺等。其中,绿色化学的科学思想和基本原理是绿色化学的精髓,可以使人们形成绿色理念,是所有高职高专学生都应该了解和学习的,在教育方式上可以灵活多样。绿色化学技术和工艺具有较强的专业性,只能向具备化学专业知识的学生开设,然而在大部分的高职高专院校中,虽然开设有化学化工或相关专业,但由于学生的知识水平及结构较本科生有限,培养目标也较本科生不同,绿色化学技术和工艺这些内容对于高职高专学生来说不一定需要掌握,可以考虑通过案例渗透的形式让学生有所了解。也就是说在高职高专院校中,绿色化学的科学思想和基本原理才是学生们学习和了解的重点。针对不同的学习对象,绿色化学的教学目标、教学形式等也是有所区别的,可以通过表1体现高职高专院校绿色化学教育体系。
表1 高职高专院校绿色化学教育体系
授课对象 教学目标 教学内容 教学形式
除化学化工及相关专业外,各专业高职高专学生 了解绿色化学思想和基本原理,培养环境意识及基本科学素养 绿色化学的科学思想、基本原理、绿色原料、绿色化学品等 素养课、选修课、专题讲座、主题活动、社团指导、主题宣传
化学化工及相关专业高职高专学生 更全面理解绿色化学理论,常识性了解一些基本绿色工艺与技术 绿色化学的科学思想、基本原理、绿色原料、绿色溶剂、绿色催化、绿色资源绿色化学工艺与技术案例 限选课、选修课、专题讲座、主题活动、兴趣小组研究、专业实习实践
鉴于高职高专学生的知识结构及能力结构特点,在实施绿色化学教育的过程中,要尽可能避免繁杂深奥的绿色化学原理及工艺技术,而应注重讲授一些贴近生活、联系生产实际、反映最新科技、体现环境保护的内容,同时介绍一些与化学科技发展相关的环境、伦理、道德、法律等人文社会方面的知识,如可持续发展理论、人类生存的地球、人与自然、清洁生产、绿色标志、美国“总统绿色化学挑战奖”、日本“新阳光计划”等。选择这些易于被接受、实用性强的知识,既能激起学生学习绿色化学的兴趣,促使学生树立绿色意识,同时也与高职高专培养知识面较宽、素质高的高技能运用型人才这一培养目标相符合。
(二)在基础课教学中渗透绿色化学
由于受教学课时及学生知识、能力结构的限制,在高职高专中专门开设绿色化学必修课的可行性不强,需要把绿色化学内容渗透到基础化学教学中,使绿色化学的思想和内容贯穿于基础课的教学。如用绿色化学的实例充实教学内容,使学生在潜移默化中受到绿色化学教育;再如化学实验中,要求学生遵守实验规则,规范实验操作,尽可能降低实验药品浓度,减少药品的损耗,预防环境污染。还可以指导学生优化实验设计方案,使其成为绿色实验。在基础课教学中渗透绿色化学为改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。
(三)充分利用实习实训开展绿色化学教育
在高职高专院校的课程设置中,专业顶岗实习实训占据了将近一半的课时,如果能充分利用学生接触社会的时机,让学生开展一些绿色化学的研究性学习,势必会取得较校内开展课堂教学更好的效果。绿色化学强调人类对社会的责任感,在学生进入实习阶段之前,设置一些与社会息息相关的研究性课题,如地方空气和水质污染情况、城市垃圾的处理、洗涤剂的合理使用、农药的合理使用、汽车尾气污染状况及控制方法、农产品的绿色化、城市污水处理、绿色包装等,让学生利用实习实训的机会开展调查、研究、分析、讨论,最终形成结论,使他们意识到绿色化学的应用会带来的社会效应,真切体会和感受到绿色化学与社会、与经济、与环境之间的相互关系,从而改变旧有的思维方式,以科学的眼光来观察社会中存在的矛盾和问题,形成绿色的理念,科学的价值观。
(四)开展丰富多彩的课外活动,宣传绿色化学
面对高职高专院校中种类繁多的专业群,要让绿色化学得到普及,必须开辟课外活动这一阵地。专题讲座、专题宣传、主题论文大赛、校园论坛、社团、兴趣小组等等,都是很好的开展绿色化学教育的途径,而且这些丰富多彩的活动,还能变学生的被动学习为主动参与,提高学生对绿色化学的关注度。
总之,绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策略。将绿色化学思想和内容渗透给高职高专院校的学生,使学生具有较高的社会责任感和较高的环境意识,这对整个社会、经济的发展都将起到积极的作用。
【参考文献】
[1]周晓明.STS教育与绿色化学教育[J].现代教育科学,2004(3)
[2]周晓明,刘剑洪,张培新.绿色化学教育的思考与实践[J].中山大学学报论丛,2004(3)
【中图分类号】G712
一、绿色化学产生原因
1、20世纪发生的化学污染事件
1952年12月,英国伦敦浓雾遮空,迫使所有飞机停飞,车、人难以前行,祸端为煤燃烧排放的粉尘和二氧化硫,死亡12000人。1986年,瑞士莱茵河药品库失火,30吨农药随灭火用水排入水中,50多万尾鱼死亡,4000万人畜饮水受到影响。
2、与绿色化学有关的环境问题
如今,全球的十大环境问题中,有八个就是与绿色化学有关的。
(1)大气污染主要指有机污染物和CO、CO2等无机污染的排放,致使可视度降低,太阳光的直接辐射减少,酸雨引发,臭氧层破坏,全球暖化。(2)水体污染,水质恶化,降低水体使用价值。(3)酸雨蔓延,造成众多海洋生物灭绝,土地荒漠化。(4)臭氧层破坏,强烈的紫外线辐射将无阻拦的直达地面,致使细胞内的DNA改变,人体免疫系统的机能减退,皮肤癌滋生,农作物产量递减。(5)垃圾滞留据不完全统计,全球的垃圾堆量达100亿吨以上。(6)温室效应大气中的CO2、水蒸气等吸收能量后返回地面,使得近地面15米处形成一个"温室",温室效应会导致全球暖化,冰雪融化。(7)森林锐减世界森林每年递减2000万公顷。(8)物种濒危到2040年,预计有70万个物种永远灭绝。
二、绿色化学的本质和特点
绿色化学的实质,就是从更根本上消除污染,从治理污染转化为预防污染,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理从治标转向治本。"化学反应的绿色化",要求原料100%转化为期望的产物,在整个过程的实施中具有以下特点:①原料无毒无害;②反应条件(所用催化剂)无毒无害;③反应具有高效性和高选择性,副产品少,实行"零排放",是"原子经济性"的;④减量、重复、循环使用;⑤产品对环境是友好的;⑥符合价廉物美的传统标准。
三、绿色化学的发展前景
1、部分已开发出来的绿色化学项目
美国的DOW化学公司,发明了用100%O2作为起泡剂,生产聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒,整个生产流程安全无毒,实现了化学生产工艺的绿色化。把H2、CO、CH4等燃料直接输入,反复氧化,使化学能转化为电能就是一种新型的绿色电池-燃料电池。为了消除"白色污染"我国研制出一种塑料,把乳酸作为生产高分子的合成材料,合成具有生物兼容性的可降解塑料。我国很多城市在汽车上都装有尾气处理装置,即装置中加入铂、钯等催化剂,使有毒的CO、NO转化为无毒的N2、CO2,从源头上有效的控制了污染物的排放。
2、回归现实,让绿色化学发展和推广,任重道远
绿色化学作为一种新兴的科学,正在我们的生活领域中逐一渗透,我们应该用现有的技术手段,最大限度的减少对环境的危害,同时也要从原子经济性和价廉物美的角度考虑,把目光放远些,把研究深入些。目前虽然开发出来了不少绿色产品,但有的产品工艺过于复杂,有的产品生产成本过高,有的产品效果不明显,有的产品有潜在的安全隐患等等诸多因素,导致这些已经开发出来的绿色产品,只是处于实验室状态,走入不了市场,生命力不长久。我们一定要加大力度,从现在做起,从我做起,在教学中渗透绿色化学,在生活实际中宣传绿色化学,让社会各界都重视环保,保护地球,优化和完善绿色化学,让人类与自然和谐共处,倾心打造我们温馨的绿色家园。
四、教师在化学教学中应加强绿色化学的渗透
绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。化学教师更应该把绿色化学贯穿于各个教学环节,让学生懂得保护环境,开发新能源的重要性和迫切性。
1、在理论教学中渗透绿色化学
教师可以收集一些大气污染,水体污染、酸雨侵袭,臭氧层破坏的音像视频材料,在多媒体教学中展示给学生看。让学生真正明白只有一个地球,人与自然应该和谐共处。适时引导学生结合当地实际,思考用哪些方法可以节约水资源,特别是节约淡水资源,树立起关心水、节约水、护水的好风尚。明白水是人类宝贵的自然资源,长期污染下去,也许有一天,最后一滴水,将是人类的眼泪这一深刻道理。
2、在实验设计中体现绿色化学
保护好环境,就是保护好我们的温馨家园,化学教学范围内涉及到的能引起环境污染的物质有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等,化学教师更应该在实验设计中,有意识的渗进绿色化学理念,引导学生设计多种实验方案,探究减少或避免对环境造成污染的最佳途径。
3、在实践活动中突出绿色化学
实践活动是课堂教学的完善和延伸,也是学生参与社会的主渠道之一,化学教师可以组织课外兴趣小组,以绿色化学的视角走到社会中去,开展社会实践调查,亲身体验环境污染的危害性,并写好调查报告,结合所学知识设计出实验方案,写好小论文,用演讲、出版报等形式做好宣传,使学生对造成空气污染,水体污染等现状增加认识,达成共识,自觉宣传环保,重视环保。如采用以下方式引导学生参与社会实践。(1)到地区企业产矿去,了解这些产矿附近农作物的生长情况,抽取水样,测定水质情况,测定PH值;(2)调查某一地区形成酸雨的主要原因;(3)测定SO2对一些有色花的漂白效果;(4)测定某产矿附近的Hg2+、Cu2+等金属离子的含量,等等有利于学生运用知识,加强环保的问题让学生去进行课外实践。
4、在考试命题中贯穿绿色化学
近年来,随着人们生活质量的不断提高,关注生命,关注健康已成为时代的主旋律,绿色化学也由科学术语走进居家生活,我们在各种化学考试中都要涉及到绿色化学,且要由单一的直向性的考察转化为多元化的实验设计与知识的整合。
一、论文的研究意义与背景
改革开放以来我国经济社会迅速发展,工业污染也随之加重,大量化学产品的使用既给环境造成了严重的污染,也给人类带来白色垃圾、环境致癌物质、酸雨效应、温室效应等一系列的环境问题。所谓绿色化学,就是指把化学知识以及化学技术和化学方法应用于化学产品以及化学过程中,目的是为了减小或者消除它对人类环境造成的不良影响。首先,笔者认为加强中学生的绿色化学教育是我们国家可持续发展的必要选择。绿色化学概念的提出从源头上预防和消除了环境污染的影响因素,为可持续的发展提供了重要的方法和途径。其次,素质教育的基本要求之一就是要让学生树立绿色化学的意识,培养他们的创新精神和实践能力。最后,绿色化学教育是现代中学化学教学改革的需要,与学生的实际生活密切相连。
二、如何在化学教学中渗透绿色化学教学的理念
1.理论和实验教学内容贯穿绿色化学的概念
如何在化学教学的课堂中贯穿绿色化学的教学方法和理念,是每一个教育者都应该考虑的一个问题。具体来说就是在进行中职化学教学的同时,把绿色化学的知识内容以及相关实验不断地渗透到课堂中去。比如在讲到卤族元素化学性质的同时,以氯气为例,氯气与水反应所产生的次氯酸具有强大的漂白和消毒作用,但是氯气与自来水中的有机物作用会产生一些致癌物质,为了减少有毒化学试剂的使用,美国与日本等发达国家已经用二氧化氯来实现对饮用水的消毒处理。最近几年以来工业废水的随意排放正在污染着人们的身心健康。可以在教学的过程中让学生观察硫酸生产的化学反应以及钢铁熔炼过程中废水是如何产生的,系统地讲解这些工业废水将会对人们的日常生活造成怎样的损害,通过使用哪些绿色化学技术可以降低工业废水的排放。这样将绿色化学教学的理念不断渗透到课堂教学中去。
2.联系生活实际,渗透绿色化学的教学理念
教师要时刻关注国内外有关化学环境污染和环境治理方面的新闻和案例。比如前几年比较流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而产生的。通过这个案例可以让学生首先了解聚乙烯这种物质的危害性,其在燃烧的过程中,会产生大量的黑烟以及会导致温室效应的二氧化碳,另外在这些黑烟里还会有致癌物质二恶英。如果将这些白色垃圾进行掩埋处理,10年时间都不会被分解,反而会对土壤的性能造成严重的损害。为了应对白色污染,2006年国家开始推广可降解的白色聚合物塑料,可向学生具体介绍以淀粉、纤维素等天然可降解的有机聚合物,这些有机聚合物分解以后为二氧化碳和水。另外在讲解废旧电池的处理过程中,为了避免废旧电池所造成的镉污染,可以让学生了解到废旧电池还有大量的金属元素,可以进行回收再利用。
3.重新设计对环境友好的化学反应途径和产品
在化学实验课堂中,对于一些产生有毒化学物质的反应可以采用其他途径的化学反应来实现。比如在制备氧气的化学反应时,次氯酸钾在二氧化锰作为催化剂的条件下会有部分氯气产生,从而造成对环境和人体的污染。我们可以使用一些重金属阳离子与一些单质(木炭、碘粒、铁丝)或者是一些金属氧化物作为催化剂对过氧化氢进行还原,进而产生氧气,而且化学反应的产物对环境并不会造成污染。比如在讲解到一氧化碳还原氧化铜的实验时,由于一氧化碳有剧毒,可以采用氢气来进行氧化铜的还原反应。
随着工业化社会的不断发展,绿色化学的理想就是把传统的污染治理转变成对化学污染的预防,为人类的可持续发展提供一些有益的途径与方法。笔者通过阅读相关参考文献,并结合多年的化学教学实践,对如何在无机化学教学中实现绿色化学教学模式进行了相关研究,在介绍绿色化学概念的基础上,笔者认为可以从以下三个方面实施绿色化学教学:一是,应该把绿色化学的概念贯穿于理论和实验教学中;二是,联系生活实际,渗透绿色化学的教学理念;三是,重新设计对环境友好的化学反应途径和产品。
参考文献:
[1]刘超.谈化学教学中绿色化学教育的渗透[J].泰安师专学报,2002.24(3).