绿色化学的本质范文

时间:2023-11-17 17:20:08

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绿色化学的本质

篇1

绿色化学,又叫清洁化学、环境友好化学,其实质是让反应过程保持原子经济性,使整个反应过程无污染,反应物充分利用,达到提高反应转化率和经济效益的目的。这对于预防污染,治理污染,保护环境,节约能源有着极其重要的作用。我国提出建设环境友好型社会,走可持续发展的道路,这与绿色化学的本质不谋而合。大学生作为未来社会的接班人,就应该具有建设环境友好型社会,实现我国可持续发展道路的意识。因此,他们应该深刻理解绿色化学的理念,丰富绿色化学的知识,满足社会发展的需求,为服务于社会做准备。总而言之,在高职教育中普及绿色化学,融入绿色化学十分重要。

2在高职化学教育中融入绿色化学的方法探讨

随着绿色化学概念的深入人心,各大高校纷纷对推行绿色化学教育做出举措。但是由于绿色化学概念较为新颖,教学方式提出较晚,还有很多不足之处,下面就如何加强高职化学教育中绿色化学部分提出几点建议。

2.1提高教师重视程度

由于教师质量参差不齐,部分教师还未意识到绿色化学理念在化学教育中的重要性,更未关注绿色化学所独有的教学方式的变化。作为高校教师,面对化学教育上的重大改革,首先应端正态度,充分认识绿色化学对社会和环境的重要作用,积极的学习和了解有关绿色化学的相关知识,做到读书破万卷,讲课如有神的境界;其次,应宣传和推广绿色化学理念,提高自身专业技能,更新知识体系,将讲课内容向绿色化学方面过渡,及时向学生传达先进知识;第三,要培养学生的绿色化学意识,在此基础上才能强化授课效果,并使学生对绿色化学有了清晰的认识,从而再日后的学习中发挥主动性,积极拓展知识范围。

2.2编写绿色化学专用教材

教材是教学的基础,在教材中贯彻绿色化学理念,才能真正使其深入学生之心。教材的编写,首先应对传统化学的反应式进行优化,使其达到绿色化学的标准。例如接触法制硫酸一节中,硫铁矿燃烧后的残渣富含铁元素,可回收用于炼铁工业,废气中含有一定量的SO2,若直接排放会污染空气,此时将其通过石灰乳或氨水,便可得到生石膏或亚硫酸铵,成功消除了污染并生产了副产品。再比如,CuCl2制备中,涉及到消除溶液中铁和亚铁离子的问题,若是使用教材所述的NaClO去除,则会产生新的杂质,增加了CuCl2制备的难度。若是从绿色化学角度思考,可采用H2O2做氧化剂,还原产物为H2O,不会造成污染,而且其分解产物为O2和H2O,亦没有造成污染,因此是良好的氧化剂。再者,教材应对绿色化学有一个系统的讲解,以帮助学生了解该行业的作用,重要性及发展前景等。讲解除了基础的概念性质外,还应包括研究成果,作用原理,应用方面等。尤其是其保护环境,实现可持续发展道路的作用。

2.3优化实验教学方式

化学实验是化学教学中的重要组成部分,在试验中贯穿绿色化学理念,也是化学教育中融入绿色的有效途径。

2.3.1微型实验的开展

绿色化学倡导下,一种新的实验方式应运而生,这就是微型化学实验。这种实验可以通过改良实验方式,用更少反应原料、更小实验仪器、更短实验时间得到同样的实验结果,这样便能有效降低污染,减少能耗,节约资源。高职化学实验中不乏操作具有一定危险性,试剂具有一定污染性,药品具有一定毒性的实验,这时采用微型实验便是绿色化学的集中体现。例如2,4-二硝基苯肼与醛,酮进行反应时,可在井穴板上,用滴管取一至二滴进行反应,即可观察到明显现象;再比如做氯气取用实验时,用针管取用可有效防止氯气外泄,并很好地控制了用量,避免了对人体的损害和对环境的污染。

2.3.2利用多媒体开展实验

对于一些危险性强,安全性要求高,原料消耗巨大,对环境影响恶劣的实验,在实验室内进行污染大,浪费大,操作难,并且效果可能并不理想。这时,可以采用多媒体的方式来教学。使用教学软件可以准确模拟出实验现象,学生观察多媒体设备也更直观,更清晰,可以准确快速的得出结论,有效避免了浪费和污染,满足绿色化学的教学理念。

3结语

篇2

化学是一门自然科学,在原子和分子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。化学是一门具有深奥的内蕴和无限研究和挖掘空间的科学。随着人类社会科学技术水平的不断提高,人类利用化学的能力不断提高,在能源和资源、材料科学和环境方面,化学的应用带给人类惊喜和福音。化学领域的研究与应用的不断进步也在人类社会产生了双刃剑效应,其负面作用是造成了严重的资源消耗和环境污染。由于化学发展模式的不适应,人类生存环境以及生态的破坏日渐严重,同时也在制约着经济的发展,给人类的身体健康、生命安全造成了严重的威胁。化学领域所反映出的严峻问题引起了国际社会的普遍重视,改变生产以及研究模式的命题和实践开始付诸实施,绿色化学的理念和实践应运而生。绿色化学又称为清洁化学、环境友好化学或环境无害化学。绿色化学属于从源头上来防止污染的化学,属于层次更高级、更符合发展人类社会发展需要的化学,它追求的是实现可持续发展的目标,绿色化学是针对人类利用化学科学的理念和方法所提出的。

二、绿色化学的发展思路以及模式

绿色化学的发展思路体现在化学技术应用于经济社会发展的源头,即在研究和应用的源头就要打破传统的只计产出不计污染、先污染再治理或以环境污染和资源浪费换经济增长的观念。考虑到时空变化和条件变化的因素,尊重和服从自然生态发展规律,实现保护生态平衡和加快发展的速度。

一般来讲,实现高效发展的主要思路是尽可能少地利用原材料,尽可能多地制造成品; 尽量减少污染物的排放,尽量提高转化率。相关的污染物的排放标准,在本质上来讲是建立在所有的化学企业全部按照高效生产的操作这个假设前提上的。对材料进行回收以及重复利用。材料的回收主要体现的理念是节约资源,重复利用主要体现的理念是节约成本。自然环境很难进行净化或者短期内很难实现净化的材料,应该进行重复利用; 而对污染比较高的化学制成品应该尽可能回收利用。积极倡导材料的回收以及利用是一种行之有效的绿色途径。实现再生利用并拒绝使用高污染产品。

在设计以及生产化学制成品的环节必须考虑到再生利用问题。实践证明,在自然环境中,高分子的原材料有着非常明显的污染,这就要求在设计环节就应对回收和再利用进行考虑,实现变废为宝,实现绿色制造。同时应该拒绝使用那些高污染、无法回收与替代、不能再生以及重复使用的高危材料,从科研环节就能够尽可能寻找相应的绿色替代品。

三、绿色化学在高校化学教学中的探索以及应用

(一) 改革高校化学教材高校化学所使用的教材尚缺乏绿色化学方面的内容,因而在高校的教材中,应该增加绿色化学的相关知识以及国际上在绿色化学领域中所研究的先进成果。教师依据教材向学生讲授化学知识,随着教材对绿色化学内容的充实,教师的授课理念、授课方案的设计、课堂讲授对学生学习情况的考核评价都应将绿色化学内容补充起来。教师要加强同学生的绿色化学知识的交流以及探讨,积极主动引导学生在日常生活以及学习中关注和学习绿色化学的相关知识。通过改革高校化学教材将绿色化学的理念和知识建构传授给大学生。

(二) 培养和强化化学教师的绿色化学意识化学教师在多年的化学教学中已经形成了思维惯性和知识积淀的固化内容,那么,在高校化学教学中渗透绿色化学理念首先就必须转变化学教师的教学理念,包括加强教师绿色节能环保意识的培养和对绿色化学知识的学习和掌握。同时,教师还应该在行为上起到表率作用。教师应该多阅读相关的书籍、文献文章,了解更多的绿色化学知识和信息,在一定程度上改变比较传统的教学方式以及思维,应该在实际的课堂教学以及相关的实验时对有害化学物质的排放进行强调。化学教师应该在课余时间对绿色化学的实际教学以及研究的动向、轨迹进行关注,有效地传授给学生。

(三) 对教学内容进行灵活的补充高校所使用的教材具有相对的稳定性,在教材编写成型并投入使用后,不会轻易改变。也就是说,新教材和老教材的交替会有一定的过渡时间。因此,在一段时间内,遵循教材的课堂教学内容会是相对固定的。高校教师应该在实际的教学中,凭借自己掌握的绿色化学知识对教材内容进行适当补充,让学生的绿色化学方面的意识在相对比较完整的链条上进行延续。

(四) 将绿色化学的理念融入到化学实验中在高校化学的教学中,实验可以加深学生对教材中比较抽象的概念的理解,同时还能够对化学知识进行巩固,然而,最重要的是强化学生提出问题、分析问题以及解决问题的能力。实验能够有助于强化学生的实验技能,还能够培养学生认真以及严谨的态度。通过化学实验的相关教学能够有效实现绿色化学。不管是溶剂、试剂或者催化剂,在实际的实验过程中都需要先考虑使用无毒无害的环保材料,在进行试验之前的准备阶段,应该充分考虑相关的代替品或者防止使用有害有毒的材料。除此之外,在设计实验时,应实现试剂的完全反应,有效避免不完全反应以及燃烧等效率比较低的化学过程。

篇3

在高校化学教学中,绿色与可持续性教育非常重要,并且逐渐成为化学教学教师的共识。本文指出了当前高校化学教学存在的问题及特点,并且深入剖析了绿色与可持续性化学教育的渗透和具体渗透措施,并将学科知识转变为实践能力,创新化学人才培养模式。

关键词:

绿色;可继续性;高校化学

0引言

高校化学教学过程中,绿色与可持续性教育能够培养学生的环保绿色能力以及可持续发展能力,并且善于发现有价值的新方法、新事物以及新知识,掌握基本规律,具备相应能力。其次,化学在当前的社会发展过程中发挥着重要作用,当然,化学对环境的影响也备受瞩目,如何正确应用绿色化学已是当前重要的化学教学组成部分。

1当前高校化学教学存在的问题及特点

1.1高校化学教学存在的问题

纵观如今高校的化学教学,均普遍存在以下几方面的问题:缺乏创造性、重结果轻过程、重智轻能等,尽管倡导学生积极获取知识,但是实际教学过程中依旧难以摆脱教师为中心的现象。化学教师不仅仅决定学生的学习,还对存在差异的学生盲目用统一标准评价,不利于发挥学生的主动性,也有悖于素质教育的要求。

1.2高校化学教学特点

一般而言,高校化学的主要研究对象包括有机物和无机物的变化规律、性质、结构、组成,并且在高校的自然科学领域中有极其重要的地位。化学和人们的日常生活息息相关,比如科学技术、工业生产、农业生产、医疗卫生以及衣食住行等领域均发挥着重要作用,所以,高校化学教学需要重视物质结构,并且将“化学与生命”、“化学与材料”以及“化学与生活”等[1]内容有机渗透到教学过程中,并且摒弃传统“纯化学”模式,促使不同层次的学生主动的融入到实践学习中,并且在积累知识的同时能够锻炼技能和方法,为终身教育奠定良好的基础。化学的本质在于实践性和真实性,学生在学习过程中利用自身的体验与感悟,内化价值感和情感态度,尊重和理解化学的本质,全面提高学生的科学素质。

2绿色与可持续性化学教育的渗透措施

(1)实现环保课程模块的构建。

传统化学教育中极少会涉及到生态环境的保护及资源开发的效率,因此,学校改革人才培养方案时,需要着重实现环保课程模块的构建,并且将其作为工程专业的选修课,培养学生“绿色环保”理念[2]。

(2)优化课程体系。

利用新型的生产工艺和生产技术融入传统产业技术的创新和改造,实现缓解和改善社会发展过程中经济发展和环境保护的矛盾。因此,学校应当缩减高污染和高能耗的传统专业课程,并且重视清洁生产工艺及最新生产技术的课程等,为实现经济绿色发展奠定人才基础。在有机反应中绝大多数物质反应均在官能团上,有机物“成键”和“断键”规律至关重要,例如氢气和烯烃反应,其本质便是烯烃官能团中碳碳双键共价键破坏后各加一个氢原子。通过此原理,以此类推,便能够方便快捷的了解氢气和烯烃的加成反应方程式。当然,如果根据烯烃加成后反应后产物推出原碳碳双键可能位置则更好。

(3)更新教学内容。

为了提高学生的社会责任感及环保意识,学校应将绿色环保内容有机融入当前教学内容中,并且在实际教学过程中,整合生产技术和生产工艺对生态环境影响的案例,并且统筹分析关于化学专业的法律法规。例如制备ZnO纳米材料[3],列举影响纳米粉颗粒的条件:搅拌速度、滴加速度、滴加顺序、反应温度以及反应物浓度等,选择其中的一项或几项,将其设置为可控制变量,利用实验对其予以实验分析,通过固体漫反射光谱及激光粒度测定等方法探析制备ZnO纳米材料的最佳条件,继而培养高效学生的化学研究思维。

(4)创新实践教学。

与企业深度合作,将“环保绿色”理念渗透到实践教学过程中。学习专业化学前,学校应安排为期一周的“环保知行周”,促使学生明确关于生产工艺和生产技术对环境造成的影响,企业实习过程中,应当加设环境保护的实践内容,毕业设计工程中,学校应当对学生开放工程学院的实验室,让学生更加深入了解化学专业有关的污染治理措施以及环境工程设计等方面的知识。

(5)促使“产学研”合作。

为促进环保产业发展,学校应整合电气、机械、材料、化工以及环境等学科的科研团队,并且提高“产学研”的合作力度,为环保企业主动服务,秉承“绿色环保”理念,探索出具有绿色化学教育的创新模式。

(6)立足于生活实际。

化学原理教学应当立足于生活实际,并且紧密围绕生活现象进行解释,在实际教学过程中,可以创设生活情境,旨在学生可以简单理解并且利用,减弱知识的系统性,降低学习难度,扩宽学习广度,促使学生能够在有限的时间内获取有价值的化学信息。目前,化学在农业现代化、新材料制作、药物合成以及环境污染治理中起着重要作用,所以化学专业教学时要结合生活实习,引导学生的学习兴趣,正确分析有争议的生活现象,比如“苏丹红”事件,教师介绍食品添加剂过程中不仅要说明其如何提高食物的色香味,更要分析其化学性质和成分,让学生用辩证的思想了解化学品并且合理利用,最后通过化学方法将其予以改良。例如从洗衣粉中引出问题:什么是“酶”?有什么作用?随后将学生分成小组,小组间进行实验探讨。用1/2/3标明3支试管,并且滴入2mlH2O2溶液,试管1为对照组,试管2/3分别置入火柴及猪肝小块。实验现象:试管1无现象,试管2少量气泡,试管3大量气泡。教师询问:气泡中含有气体?如何鉴定?小组间讨论后给出实验方案,试管加盖,收集一定气体后置入快熄灭的火柴。结果:快熄灭的火柴会重新燃起,化学反应式如下:2H2O2=O2+2H2O讨论:火柴和猪肝均具有催化作用,且猪肝催化作用高于火柴。猪肝的催化物质称为过氧化氢。

3总结

综上所述,绿色化学是当今时展的主流,更是消除污染、保护生态环境重要途径,高校化学教学中,要重视创新的教学形式和表现方法,重视学生个体,促使绿色与可持续化学的教学质量。

作者:王桂林 单位:运城学院物理与电子工程系

参考文献:

[1]周静,王珏.绿色与可持续性化学教育在高校化学教学中的渗透[J].黔南民族师范学院学报,2014,34(01):69-73.

篇4

关键词:绿色化学;有机化学;有机化学实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0049-03

我校是少数民族高等院校,绝大部分学生来自于偏远少数民族地区,为少数民族地区经济、文化、教育、科技的可持续性发展培养优秀人才是学校的光荣使命。进入21世纪后,高等教育的培养目标已不再是单纯的专业技术人才,而是要有高度的社会责任感、优秀的专业技术素质、较高的环境意识、能把问题放在社会环境中综合考虑的高素质人才。《有机化学》和《有机化学实验》是我校化学与材料科学学院、生科院和药学院三个学院多个本科专业的基础必修课,其重要性毋庸置疑。有机化学理论知识的系统掌握和有机实验技能的提高将为学生后续专业课程的学习奠定基础,绿色化学教育作为有机化学的一项重要的研究内容,应该体现在它的教学内容和课程体系改革中。用绿色化模式对传统有机化学教学进行改革,在教学中渗透绿色化学思想既能提高有机化学教学效果,也有利于激发学生的学习兴趣培养其创造力,增强他们的环保意识,使他们毕业后能更好地为民族地区的发展服务。我们有机教研室近年来承担了本校三院多个专业的所有有机化学及实验的教学工作,在教学实践中结合学生自身特点和各个专业需要,对传统有机化学进行绿色化模式的改革,取得了良好的教学效果。

一、有机理论教学内容绿色化模式的探讨

把绿色化学的理念贯穿于有机化学教学中,教学内容体现了绿色化学的新内容和新成果。教师在理论教学和实验教学等方面,让学生了解绿色化学,树立起绿色意识。有机化学的教学要尽可能地反映时展的特色,进入21世纪后为保护人类生存环境的需要,绿色化学技术已成为当前有机化学的热点和前沿之一,其研究内容涉及再生的原料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及绿色合成方法等,因此在有机化学理论教学过程中有必要结合讲授内容适时地增加环境保护、绿色化学方面的知识以适应新世纪的要求。针对近年来基础有机化学教学学时缩短的背景(如我校化学专业有机化学从108学时缩短至96学时,有机实验从72学时缩短至60学时),在有机化学理论课的教学中全方位多视角地讲授绿色化学已不太现实,我们的策略是在满足有机化学教学的基本前提下,将绿色化学的内容有机地融入到传统的教学内容中,涉及绿色化学方面知识及时地进行适当的知识更新和思维的拓展,教学时间比较灵活,多则5~8分钟,少则2分钟,不会对原本紧张的教学时间造成冲击,还能使课程内容丰富具有活力[1]。我校化学专业有机化学所用教材是胡宏纹院士编写的《有机化学》(第三版),我们在讲到卤代烷时会引出制冷剂氟里昂在光照条件下会破坏大气层中的臭氧平衡的实例,如果失去臭氧层的保护,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响,因此生成绿色环保的制冷剂是势在必行的。在讲解Diels-Alder反应的特点时,让学生了解到该反应不仅产率高,而且其原子利用率达到了100%,无废弃物生成,符合绿色化学的要求是合成环状化合物的重要方法之一,进一步引申除了D-A等加成反应外,重排反应的原子利用率也能达到了100%,另外取代反应、消除反应也是符合原子经济性原则的有机反应。在芳烃的讲授中我们会告诫学生汽车的尾气及香烟燃烧的烟雾中都含有致癌作用的稠环芳烃苯并芘,含多卤代芳烃的农药,除草剂在自然环境中难降解,毒性大,长期使用会对环境和生态产生不可逆转的影响,倡导学生选择绿色生活方式,树立绿色环境意识,做到人与自然和谐共处。由于绿色化学的内容包含化学及其相关学科先进的思想理念和新颖的科技成果,教师通过这种在恰当的知识点中渗透绿色化学的模式,有利于调动学生学习有机化学的兴趣,培养学生的创造力。

二、有机实验绿色化模式的探讨

有机化学实验教学对学生科学思维、动手能力和创新意识的培养起着重要作用,但大部分有机实验都会产生污染,这些污染主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应中需要使用的部分有毒的试剂和溶剂、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等。对这些污染物处理不当,常常会使有机实验室甚至整层楼中充满了有刺激性气味的有毒性气体,毒害师生的健康,污染环境,这就要求教师在实验教学中既要科学、直观地展示实验所要达到的目的,又要尽量减少实验过程中有毒试剂的用量,提高试剂的利用效率,减少对环境的污染[2,3]。针对这些问题,笔者所在教学团队在结合本校实际情况对有机实验的绿色化模式进行了一些有益的探索和实践,取得了良好的效果,现将这些探索和实践总结如下。

1.有机实验教材建设绿色化。有机实验要体现基础与前沿、经典与现代的有机结合;改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性与创新性实验,为了使学生在接受部分绿色化学理论的同时掌握绿色化学实验操作技能,培养绿色化学情感,2010年罗冬冬老师主编的《有机化学实验》化学工业出版社正式出版并选做为我校三个学院多个专业的实验教材。教材自始至终贯穿着绿色化学的理念,精心选择实验内容,优选实验项目,删去部分对师生健康影响大、对环境毒害大、对有机实验基本操作训练作用较小的制备实验,对一些污染大的合成制备实验选择以水或离子性溶液等可重复再生型的溶剂进行制备,引入微波辅助加热等新技术或新的合成路线,教材采用微量及半微量实验,新型的微量及半微量实验试剂的用量比传统的有机实验的试剂用量减半甚至更多,这样在保障实验教学效果的前提下,不仅可以节约实验用的试剂、降低实验经费、缩短实验所需的反应时间,还减少了污染物质的排放,更加降低了治理污染的难度。实验内容丰富且绿色化,实验内容不仅包含传统的有机合成实验,也有部分天然产物的提取和分离实验[4]。

2.实验规划绿色化。我们在学生单人单组进行有机实验,保证实验教学质量的基础上,对有机实验整体规划,在积极开展微量或半微量实验教学的同时,合理规划有机实验顺序,尽量做到从简单合成向系列化多步合成过渡,使合成产物循环使用,实现零排放。例如我们在第一学期的合成实验中合成的苯甲酸乙酯经无水处理后可以作为原料用于下学期的三苯基甲醇的合成实验中,高年级学生合成的产物乙酰苯胺可以作为低年级学生练习重结晶操作的原料,正溴丁烷作为烷基化试剂用于化学综合实验中。

3.实验过程绿色化。反应条件如反应温度、试剂、溶剂或某些反应中带水剂的选择是实验过程是否达到绿色化的关键之一。如在正溴丁烷的合成实验中回流时温度过高会使正丁醇炭化,正溴丁烷产率降低,还会增加污染环境的酸性尾气二氧化硫,单质溴和溴化氢的生成,需要学生通过调节电压控制回流速度以1~2滴/秒,以避免产生大量酸性尾气;反应结束后还要冷却5~10分钟后才能关掉冷凝水管拆去尾气吸收装置。在国内大多数有机实验教材中环己酮的制备是通过重铬酸钾的硫酸溶液氧化环己醇而得,这种方法中硫酸用量较大,生成的铬离子污染环境,后处理烦琐,苏州大学郭晓稚等报道了用绿色氧化剂H2O2代替铬酸制备环己酮的方法[5];苯甲酸乙酯的合成中使用的带水剂是苯,由于苯的毒性较大,有文献[6]报道了其合成的改进方法用环己烷代替致癌带水剂苯,可以采用对比实验教学法分别用铬酸、苯等传统氧化剂、带水剂和H2O2、环己烷等绿色试剂来合成环己酮和苯甲酸乙酯,使学生在实验过程中能直观感受到这些方法的本质区别,通过相互交流,加强对绿色化学理念的理解。实验过程绿色化的另一个重要方面是对实验废弃物的妥善处理,有机化学实验中的废弃物主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等,我们的方法是学生能自己处理的废弃物就让其自行处理后排放,不能自己处理的就收集与表明成分的废液桶中集中处理,如在正溴丁烷的制备中吸收尾气的氢氧化钠溶液就可以中和洗涤正溴丁烷中杂质的浓硫酸。有机溶剂如苯、乙醚、乙醇等则分别回收到指定容器中,经重新蒸馏纯化后可重新使用,这样既可以培养学生绿色化学思想,还可以节约资源,减少化学品的排放。

绿色化学的基本思想是利用一系列原理来降低或消除化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。绿色化学理念体现了现代化学理论与社会的相互联系,从绿色化学的角度审视传统的有机理论和实验教学,给基础有机化学教学改革,更新教师的知识结构来提高有机化学教学效果提供了切入点。我们要用节约能源和防治污染的观点去重新审视和改革传统的有机化学理论和实验教学,把绿色化学和原子经济反应的理念引入到有机化学理论和实验教学中,改变传统的教学和实践脱节的困境,培养学生爱护资源保护环境的意识,最终从源头上解决环境与生态的困境,可以达到提高有机化学理论和实验教学的质量的目的,为经济相对落后的民族地区输送德才兼备的高素质人才,为少数民族地区经济的发展做贡献。

参考文献:

[1]李汝雄,王建基,胡应喜.化学的绿色化[J].化工高等教育,2002,(4):37-39.

[2]王敏,宋志国,王秀丽,等.绿色化学理念与实验[M].北京:化学工业出版社,2010:4.

[3]任玉杰.绿色有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2007:4.

[4]罗冬冬.有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2011:11.

[5]郭晓稚,陆新华,姜文清,等.环己酮合成实验的改进[J].大学化学,2011,26(6):60-63.

[6]汪云松,李霁良,何严萍,等.合成苯甲酸乙酯的改进方法[J].大学化学,2010,25(2):36-38.

篇5

【关键词】有机化学实验 绿色化 教学 工科高校

【中图分类号】G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)02C-0147-02

保护环境、实现可持续发展已成为全社会的共识,环境保护需要绿色化学,绿色化学成为了当今化学与化工领域的热点和重要科技前沿。人们提出了绿色化学的“5R”原则:Reduction,减量,即减少“三废”排放;Reuse,重复利用,诸如化学工业过程中的催化剂、载体等;Recycling,可实现“省资源、减成本”的要求;Regeneration,即变废为宝、节省资源、减少污染的有效途径;Rejection,即对一些无法替代,又无法回收,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。

培养和造就具有绿色化学思想观念,并掌握绿色化学理论、方法、技术的具有创新精神和实践能力的新一代大学生,应成为高校人才培养的目标,绿色化学教育已经受到有关高校的重视。有机化学实验是高校化学、化工、制药等专业的基础课程,是学生验证理论、提高技能、锻炼科研能力的重要途径,但有机化学实验会产生三废,对环境造成危害,还会损害师生的健康。以下对工科高校有机化学实验绿色化教学进行了探究。

一、教学内容

首先合理选择实验内容,然后重排实验顺序,达到了培养学生相应实验技能的目的,更彰显了绿色化学的思想理念。例如把“从茶叶中提取咖啡因”等绿色化实验引入到教学中。其次设计新的合成路线,改变原料、溶剂、试剂、催化剂等,从源头上实现绿色化。例如“合成己二酸”实验,传统方法中使用浓HNO3作氧化剂会产生有毒的氮的氧化物气体,用KMnO4作为氧化剂会产生MnO2沉淀,影响反应收率,后处理繁琐,而且两个反应剧烈难控制。我们采用环己烯为底物,以过氧化氢为氧化剂,磷钨杂多酸为催化剂,反应条件温和,没有有毒气体的排放,催化剂可回收,后处理简单,产率也有所提高。再次,对有些危害较小的反应,对装置等进行了改进,例如在1-溴丁烷的制备中会产生溴化氢,易挥发,可用水吸收或用气袋封口。

二、教学模式

(一)半微量和微量实验

学校根据现有条件将部分实验改为半微量和微量实验,因为有机试剂储存存在安全隐患,还存在试剂挥发而引起的环境污染和资金浪费等问题。对此,我们在保证实验教学效果的基础上,使药品用量由常量向微量发展。不但达到了实验教学的目的,更节省了时间和实验药品,使学生的实验技能提高,同时减少了试剂的损失和污染物的排放,培养了学生严谨认真的作风,使学生理解少量、半微量实验的意义,逐步树立绿色化学和环保意识。

(二)辅助教学手段

传统的实验教学方式使得学生在实验时并不能主动地深入思考,限制了课堂活动范围,所以应增设辅助实验教学手段,并加大老师与学生们的互动环节,激发学习动力。因此,对于毒性大、反应条件苛刻、反应时间长的实验,尤其是特殊的反应,如低压催化氢化反应、高温高压实验、无水无氧反应等,可用多媒体教学或者观看教学影像等辅助手段来代替,既让学生学到了知识,又符合绿色化的要求。

(三)设计连续性实验、综合性实验和课外化学创新实验

首先,设计连续性实验和综合性实验。 现行有机化学实验课程的设置缺乏“绿色化”的原则,是“孤立型”实验,缺乏连贯性。鉴于此,我校较为合理地调整了实验项目和实验顺序,尽量使用具有绿色化学理念的实验项目。例如把溴乙烷的制备与2-甲基-2-丁醇及乙苯的制备联系起来,用制得的溴乙烷制备2-甲基-2-丁醇和乙苯。这种方法既可以使学生对每一个实验都能认真操作,培养严谨的科学态度,养成学生节约的良好习惯,更重要的是体现了绿色化学教育的思想。

其次,开展课外化学创新实验。老师应注重培养学生的创新思维,严格要求学生认真查阅相关资料,对实验药品的物理常数、毒性、污染机理、污染物的防治等多加了解,并设计出合理的实验方案,然后组织学生讨论,老师审查方案的合理性。

三、教学思维

首先,要求教师自身有绿色化思想,有环保意识,有责任意识,了解各种废弃物排放的标准,能够对实验室排放的废水、废气、废渣进行控制和治理。

其次,提倡绿色化学教学,在实验教学中贯彻绿色化教学思想。不仅要让学生知道物质的性质和化学反应方程式这些基本的化学知识,还要让他们知道这些物质在本质上对环境有何影响,如何正确防止危害,如何减少废弃物的排放和有毒物质的生成,(下转第162页)(上接第147页)甚至如何提高原子使用率。

四、“三废”规章制度

首先,对废气、废渣、使用过的溶剂等分类进行回收。实验室废气,可用带有废气处理的通风橱处理,或用水或碱液等进行吸收。溶剂的用量必须保证回收利用率,个别不能循环利用的要进行收集并做集中处理。用量较大的溶剂可采取纯化处理后回收再利用。例如,“从茶叶中提取咖啡因”需要用到很多工业酒精做溶剂,应该考虑工业酒精重复再利用, 同时回收的酒精下一批次实验能继续使用,以好的产品和酒精的回收率作为此实验的评分标准。固体原料一律回收。可以回收利用的固体要进行回收,如柱色谱实验中的氧化铝,用后洗净回收,活化后再用。不能进行综合利用的固体产物要先回收再进行无毒化处理,倒入指定地点;有毒废渣要放入废物瓶中,与水泥混合,固化以后深埋于指定地下。

其次,在实验班级中建立流动值日小组,负责当次的卫生值日,还要利用课余时间对回收的废液、废渣进行处理,处理的方法、步骤、效果作为实验考核平时成绩的一部分。不但处理了“三废”,也增强了学生的环保意识和责任心。

由此可见,绿色化学是一种具有实用价值的创造性思想,是有机化学科学基础内容的改革和更新。通过对工科高校有机化学实验绿色化教学改革的尝试,综合教学形式、内容、管理和规章制度等的探索,提高了学生的实验操作技能,同时使实验过程更加绿色化。我们从一点一滴入手,不断探究绿色化的教学模式、教学方法、教学内容,强化绿色化教育和环保意识,从根本上杜绝污染源,逐步实现高校有机化学实验教学的绿色化。

【参考文献】

[1]闵恩泽, 曹军.绿色化学的进展[J].化学通报,1999(1)

[2]沈玲.有机化学实验绿色化的探究[J]. 滁州学院学报,2007,9(6)

[3]宁静恒,李和平.有机化学实验绿色化教学模式改革的初步研究[J].广东化工,2009,36(6)

篇6

关键词:无机化学;能力培养;科学探究;教学改革

无机化学是化学专业学生入学的第一门专业主干课。作为化学学科的基础和母体,它是培养化学人才必不可少的素质教育课程。无机化学具有内容丰富、知识面宽广、与其它基础学科联系密切等特点,在专业中起着承前启后的作用。近年来,我们以精品课程建设为目标,探索了以科学探究能力培养为主的无机化学课程改革,提出了八条提高无机化学教学质量和人才培养的措施,并应用到教学实践之中,收到了明显的成效。

一、革新教学理念,科学定位教学目标

先进的教学理念是达到教学目标的关键要素。无机化学课程必须不断革新教学理念,坚持“以提高学生综合能力为本位,以培养学生科学探究能力为主体,以教学质量为中心,以应用为目的,以‘必须、够用’为准则,以教学内容、课程体系、教学方法的改革为重点,强化学生思维能力、实践能力、自学能力、科研能力的培养。实施“厚基础、宽口径、适应广、能力强、素质高”为基本内容的人才培养模式,将课程教学的本质定位为师生合作互动,科学探究,共同发展。目前我们的无机化学课程教学中已经打破“向学生传授知识”这一传统观念的束缚,体现了STS(Science-Technology-Society)教育理念,即无机化学就是要研究科学、技术、社会三者之间的相互关系,研究科学技术服务于社会生产、生活的科学教育理念。

二、精选教学内容,满足学生能力培养的需求

我校无机化学教学一直使用由北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学合编的面向二十一世纪系列教材《无机化学》(上、下册),目前为第四版。针对该教材对每一理论的发展过程叙述太多,对“精”体现不够,且章节内容的顺序安排上有跳跃性,导致学生不易抓住本学科知识的主线的情况,我们反复钻研教材,对教材内容、基本框架、编排顺序、互相衔接、各知识点的网络关系等进行了整理。依照教材应具有科学性、合理性的要求,从30章教学内容中精选出24章,先将零散的知识有机地串联成不同的线条,再将线条相互结网形成若干知识面,最后将知识面延伸成无机化学原理的整体。

通过精选、整合教材内容,教师能够较好地将各知识点串结在一定的线条上,提纲挈领地推进知识层次,全方位、多角度地引到学生理解无机化学基本原理的本质及内在联系。学生在学的过程中,可以在识记的基础上抓住要领,深化认识,深刻理解学科内容,提高思维的广阔性、全面性、深刻性,最终实现综合能力的全面提升。

三、改革教学方式,培养学生的科学探究能力

为了充分激发学生的学习热情,培养学生科学探究的能力,我们不断探索课程教学方式,包括启发式、参与式、互动式和案例教学法,使学生置身于实践研究和理论思考的环境中,为学生提供了分析问题、解决问题的空间,收到了良好的教学效果。课堂教学中,我们特别注意给学生更多的参与机会,以学生为中心,调动学生学习积极性。例如:对于容易理解的内容,仅提出问题或提纲,组织学生讨论和交流,尽量让每个学生都有机会发表自己的见解。学生在讨论和交流中互相启发、互相学习,有利于集思广益、激发学习的动机。在提高了学生语言表达能力的同时,其思维能力、分析问题和解决问题的能力也不断提升。

无机化学关于物质组成、结构、性质、用途、能量的内容及化学在解决人类所面临的人口、健康、能源、环境、资源等危机方面的重要性和能动性,也为学生进行科学探究提供了课题。结合这一特点,我们从课程教学内容的实际出发,为培养学生的科学探究能力,大力加强探究式教学。紧紧围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,从学生已有的知识经验中衔接和认知结构上伸延,充分发挥学生学习的主体性,激发学生主动参与教学,转被动的学习方式为科学的探究性学习方式。这不仅有利于学生学习方式及认知方式的转变,还有利于培养研究型的化学人才。同时,这种教学方式还给学生提供了一个教育教学的新理念和与时俱进的空间和平台,对培养学生的创新实践能力和可持续的职业发展素养具有不可替代的作用。

四、开展绿色化学,培养学生正确的科学态度

无机化学实验是化学专业的第一门主干专业基础实验课程,每一位无机化学学习者都将从无机化学实验中获取知识、技能、方法。它是学习后继化学专业课程和日后进行科学探究活动的基础和保证。而绿色化学是最高层次的化学,传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。在无机化学的教学中渗透绿色化学的内容,把绿色化学的思想贯穿在整个无机化学的教学过程中,培养了学生强烈的环保意识。课改中,我们把现实生动的绿色化学的范例引进实验教学课堂,将范例所涉及的知识点,自然生动地渗透到实验教学之中。实践证明,绿色化学实验方法在训练学生动手能力,激发学生学习兴趣,培养学生创新性思维和树立环保意识等方面具有独特的地位与功效。

五、开发和利用扩展性课程资源,扩大学生的知识视野

大学教学不应该视教学大纲为金科玉律,当教科书作为唯一的课程资源。大学教学也不能仅仅依据教材的知识系统描述内容目标,却忽视对学生科学素养的培养。在教学中,如果缺乏对学生识别、开发和运用课本外、学校外课程资源的意识及能力的培训,不能及时挖掘这些资源、不能对它们进行筛选、转化和有效利用,也会造成许许多多有价值的课程资源的闲置和浪费。因此,在无机化学的教学第一堂课上,我们明确提出,教材只是教学过程的主要参考资料,不是唯一的教学用书,大量的无机化学知识需要课外补充。结合专业特点,我们向学生介绍一些无机化学的优秀参考书,介绍一些国内外著名的无机化学学术刊物,指导学生从这些教学资源获取学科研究的最新成果,帮助学生及时了解化学学科的发展动态及发展前沿,这样既提高了学生对化学学科的认识,增强了学习兴趣,又扩大了学生的知识视野,启迪了学生的创新思维。

六、加强学习指导,培养学生自主学习能力

无机化学内容繁杂,体系庞大,学生常常感到抓不住要领,因而不能正确运用基本理论解决问题。做习题时也往往习惯于套用公式而不能真正地理解的基本概念,常常容易出现模糊的概念和错误。为了帮助学生深刻理解无机化学课程的重点内容,牢固掌握无机化学的基础知识和基本原理,逐步掌握科学的学习方法和独立获取知识的能力。我们根据教学大纲的要求,本着既传授知识又开发智能,既统一要求又发展个性的原则,在总结多年教学工作经验的基础上,参考多种相关教材编写了《无机化学学习指导》一书,并于2007年由兰州大学出版社出版发行。

《无机化学学习指导》一书首先明确提出每一章的学习目的、学习重点和学习难点,告诉学生每章学习要达到的目标和解决的重点问题。然后对各章的基本概念、基本理论、基本定律及主要内容进行简明扼要的论述、归纳和总结,以达到知识点的系统化、条理化和理论化。通过小结,寻找规律,加强记忆。对于其中的难点和易混淆、易疏漏之处,给以恰如其分的说明。元素化学部分尤其注意对各元素及其化合物的转化关系进行归纳,帮助学生抓住教材中最主要的、本质的内容,以达到消化和掌握每章内容,培养和提高学生分析问题、归纳问题能力的目的。为了培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度,我们通过例题解析的形式,帮助学生解疑答难,理解教材,以强化知识结构,掌握所学知识,熟练解题。《无机化学学习指导》通过同步练习的形式,帮助学生查漏补缺,自我检查学习效果,起到激发学生学习兴趣、提高学习质量的作用。

七、改革考试方式,重视能力评价,加强试题库建设

考试的目的在于检测学生的学习效果和掌握的技能。教学方法的改进,必然要引发考试方式的改革。传统的课程考核方式是笔试,这种单一的考试形式容易导致学生死记硬背所学知识,因而学习被动,不利于创新能力的培养。为解决这一问题,我们以能力评价为主,着眼于加强学生知识、素质和能力三个方面的培养,创新考试方式。具体做法是:

一是加强试题库建设。我们将多年来的无机化学考试题进行了集中整理,结合从外校收集的试题,建成了包含25套试题的无机化学试题库,期末考试时从试题库中抽取试题。

二是将平时成绩、期中考试成绩与期末考试成绩相结合。三项成绩在总评成绩中所占比例,目前我们采用的是1E2E7。平时考核的形式多样,除传统形式的课堂作业外,结合课堂教学内容,教师引导学生撰写课程结业小论文或综述,为此学生必须走出课堂,自主查阅相关文献资料,拟出实验方案,并利用双休或节假日时间进到实验室反复实验,最后按照正规格式撰写出研究论文。多年来,我们一直坚持实行期中考试,不以一次考试定胜负。在实验考核中,将预习报告成绩、实验报告成绩、期末考试成绩按2E3E5进行综合评定。通过总评成绩考评学生的课程学习情况,既是对学生学习过程的肯定,也是对学生学习效果给予合理评价,有利于培养学生良好的学习习惯和持之以恒的学习态度,对开发学生的学习潜能、培养创新人才起到积极的作用。

八、参与教师科研课题,培养学生的科研能力和创新能力

高等学校的教师不仅向学生传授知识,教学过程还应包括培训学生的科学探究能力,培养学生观察问题、发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。为此,作为教师,在教学之余,我们积极进行科学研究活动,以崭新的学术思想和知识教书育人,把反映本学科特点的新知识、新概念、新理论、新技术、教师的科学研究进展及成果引入教学活动,通过提高自身的科研水平带动教学质量的进一步提高。将科研成果反映到教学中,能丰富和革新教学内容,促进教学改革。与此同时,还积极支持并带动学生参与教师的科研课题,实行本科生导师制。每个教师具体指导5~6名学生,从学生入学开始有意识地培养学生从事科学研究的能力,激发学生进行科学研究的热情,促进学生创新能力和科研能力的提高。

实践证明,将学生的科学探究能力培养贯穿于课程教学之中,积极探索教学目标、教学内容、教学方法、教学手段、教学评价的改革,是提高无机化学课程教学质量的有效途径。

参考文献:

[1]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学,编.无机化学(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

篇7

[关键词]原子;分子;中考化学;考查方式

[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058(2017)17006601

物质由分子、原子、离子三种微粒构成,分子又由原子构成,原子是化学变化中的最小粒子,即原子在化学变化中不可再分。中考关于分子、原子的命题千变万化。本文将结合近年的中考真题分析分子、原子的考查方式,供学生参考。

一、以生活现象为载体

如今,越来越多的中考题取材于实际生活,让学生真切地感受到生活中处处有化学,激发学生学习化学并且运用化学知识解决实际问题的热情。学生要能够根据题目中关于实际问题的表述,联想所学的化学知识并解决问题。

【例1】(2016・长沙)用分子的知识解释生活中的现象,其中合理的是()。

A.八月桂花飘香说明分子总是在不断运动

B.水结成冰,是因为温度降低,分子停止运动

C.酒精挥发说明酒精分子的体积增大

D.碳单质在不同条件下燃烧可生成一氧化碳,也可生成二氧化碳,说明同种分子化学性质不同

解析:八月桂花飘香是桂花花香中的分子不断运动,使人闻到桂花花香,A项正确。分子总是处在不断的运动中,温度越高运动越快,温度降低,运动减慢,但不会停止运动,B项错误。酒精挥发说明酒精分子间的间隔增大,而不是分子体积增大,C项错误。碳与氧气的反应产物与氧气的量有关,与碳的化学性质无关,D项错误。正确答案为A。

点评:掌握分子的基本性质是解决这道题的关键,学生在平时的学习中就要注意培养自己微观和宏观相互转化的思想,尝试运用所学的知识去解释生活中的常见现象,这对化学学习效果的提高会有很大帮助。

二、以新科技成果为载体

以新科技成果为载体命题是中考化学的特点之一。此类题型新颖且具有时代性,主要考查学生知识迁移的能力,即要学生在各种关于“新技术”“新物质”的表述中,找出问题的本质,运用已掌握的知识进行解答。

【例2】(2015・安徽)“超临界水”因具有许多优良特性而被科学家追捧,它是指当温度和压强达到一定值时,水的液态和气态完全交融在一起的液体,下列有关“超临界水”的说法正确的是()。

A.它是混合物

B.它是一种不同于水的新物质

C.它的一个分子由四个氢原子和两个氧原子构成

D.它的分子之间有间隔

解析:“超临界水”虽然含有不同状态的物质,但成分都是水,属于纯净物,A项错误。“超临界水”只是水的一种特殊状态,仍属于水,B项错误。一个水分子由一个氧原子和两个氢原子组成,C项错误。“超临界水”和其他物质一样,分子间有间隔,因而正确答案为D。

点评:解“新概念”“新物质”类题目时,学生要抓住问题的本质,牢扣基本概念进行解题。

三、以实验为载体考查

以实验为载体考查知识点也是中考化学的一大特点,不H考查学生对化学操作规范的掌握情况,还考查学生对知识的综合应用能力以及创新能力。常常会有对学生熟悉的实验装置进行改进,使装置更加环保或增加新的功能,这就要求学生要学会分析实验装置的方法。

【例3】(2015・永州)如图,该实验是对分子扩散实验的创新装置,下列叙述错误的是()。

A.该实验创新设计符合绿色化学理念

B.该实验可以用生石灰代替固体氢氧化钠

D.实验开始后,滴加浓氨水,片刻后可观察到湿润的酚酞滤纸会变红色

D.固体氢氧化钠与浓氨水发生了复分解反应而生成氨气

解析:该实验是对分子扩散实验的创新,解题时首先要确定实验目的,这样才能确定分析方向。用气球收集实验气体,更加环保,符合绿色化学理念,A项正确。生石灰与水反应会放出大量的热量,且生成的Ca(OH)2不与氨气反应,因此可以用生石灰代替固体氢氧化钠,B项正确。氨水具有很强的挥发性,氨气分子不断运动,遇到湿润的酚酞滤纸条生成碱性的氨水,使酚酞变红,C项正确。氢氧化钠和浓氨水不发生反应,D项错误。正确答案为D。

篇8

    (一)观

    “观”即观察。前苏联着名生理学家巴浦洛夫在他的实验室的墙壁上写着六个发人深思的大字:观察、观察、观察!瓦特由于敏锐的观察看到“水蒸气冲动壶盖”而受到有益的启发后,发明了蒸汽机,这些都说明了观察的重要性。我们在化学实验中,培养自己良好的观察习惯和科学的观察方法是学好化学的重要条件之一。那么怎样去观察实验呢?首先应注意克服把观察停留在好奇好玩的兴趣中,要明确“观察什么”、“为什么观察”,在老师指导下有计划、有目的地去观察实验现象。观察一般应遵循“反应前──反应中——反应后”的顺序进行,具体步骤是:(1)反应物的颜色、状态、气味;(2)反应条件;(3)反应过程中的各种现象;(4)反应生成物的颜色、状态、气味。最后对观察到的各种现象在老师的引导下进行分析、判断、综合、概括,得出科学结论,形成准确的概念,达到理解、掌握知识的目的。例如绪言部分的第四个实验,在试管中加热碱式碳酸铜,观察目的是碱式碳酸铜受热变化后是否生成了新物质;观察内容和方法是(1)反应前:碱式碳酸铜是绿色粉末状固体;(2)反应中:条件是加热,变化过程中的现象是绿色粉末逐渐变黑,试管壁逐渐有水雾形成,澄清石灰水逐渐变浑浊;(3)反应后:试管里的绿色粉末全部变黑,试管壁有水滴生成,澄清石灰水全部浑浊。经分析得知碱式碳酸铜受热后生成了新物质黑色氧化铜、水和二氧化碳。最后与前面三个实验现象比较、概括出“变化时生成了其他物质,这种变化叫化学变化”的概念。

    (二)动

    “动”即积极动手实验。这也是教学大纲明确规定的、同学们必须形成的一种能力。俗话说:“百闻不如一见,百看不如一验”,亲自动手实验不仅能培养自己的动手能力,而且能加深我们对知识的认识、理解和巩固,成倍提高学习效率。例如,实验室制氧气的原理和操作步骤,动手实验比只凭看老师做和自己硬记要掌握得快且牢得多。因此,我们要在老师的安排下积极动手实验,努力达到各次实验的目的。

    (三)记

    “记”即记忆。与数学、物理相比较,“记忆”对化学显得尤为重要,它是学化学的最基本方法,离开了“记忆”谈其他就成为一句空话。这是由于:(l)化学本身有着独特“语言系统”──化学用语。如:元素符号、化学式、化学方程式等,对这些化学用语的熟练掌握是化学入门的首要任务,而其中大多数必须记忆;(2)一些物质的性质、制取、用途等也必须记忆才能掌握它们的规律。怎样去记呢?本人认为:(1)要“因材施记”,根据不同的学习内容,找出不同的记忆方法。概念、定律、性质等要认真听老师讲,仔细观察老师演示实验,在理解的基础上进行记忆;元素符号、化合价和一些物质俗名及某些特性则要进行机械记忆(死记硬背);(2)不断寻找适合自己特点的记忆方式,这样才能花时少,效果好。

    (四)“思”

    “思”指勤于动脑,即多分析、思考。要善于从个别想到一般,从现象想到本质、从特殊想到规律,上课要动口、动手,主要是动脑,想“为什么”想“怎么办”?碰到疑难,不可知难而退,要深钻细研,直到豁然开朗;对似是而非的问题,不可朦胧而过,应深入思考,弄个水落石出。多想、深想、独立想,就是会想,只有会想,才能想会了。

篇9

【关键词】情境教学高中化学教学应用

引言

俗话说:"兴趣是学生最好的老师。"心理研究表明,对一件事情的兴趣感越高,对事物的学习能力就越好。为了激发学生学习化学的兴趣,帮助学生掌握化学知识,在化学教学课程中加入情境教育必不可少,具体说来,就是教师根据相应的教学课程创设相应的教学情境,让他们在情境中分析讨论信息;而教师的作用,就是引导学生在情境中积极主动参与课程实质性的探究,以激发学生学习化学的兴趣,拓展思维能力,从而提高课堂效率。

1.情境教学法在高中化学教学中的应用

高中化学教师考在课程教学中采用情境教学模式,在提高学生的学习能力的同时,培养学习兴趣,使得教学的整体质量得到提升。

1.1创造科学合理的化学教学情境

在教学课堂中增加情境教学,是基于学生生活环境而创立的,所以其教学情境必须合理。通常情况下,教师是课堂的主导者,学生是教学的主体,基于学生的角度增加适当的实例,是创造科学合理教学情境的基础。因此,教师通过适当引出生活中的事例用于课堂教学中,用科学的思路解决生活中的问题,以提高学生的学习兴趣,达到提高学生的学习质量的效果[1]。

例如,在苏教版高中化学中"金属及其化合物"这一章时,某高中化学教师针对钠的焰色反应加以引申至金属的焰色反应,为了帮助学生理解焰色反应,对学生进行一段视频播放,该视频是学习举办运动会结束后的一段放烟花的视频,由此情境,引发学生对烟火颜色进行思考?为什么烟火是五颜六色的?这些颜色是通过什么反应得来的?针对这些问题学生的学习兴趣极高,认真查阅资料后,进行讨论探究。这样,在激发学生学习兴趣的同时,加深对知识的掌握。

1.2用化学实验创造教学情境

高中化学是一门操作性很强的课程,实验课占了这门学科的主要部分,教学任务对学生操作能力要求很高。因此,在化学实验中加入情境教学,对于化学理论课程的教学也是很有帮助的。通过化学实验情境的创造,使教学活动能够顺利进行[2]。让学生通过实验课的探究引发学习化学的兴趣,用典型的化学实验帮助学生认识物质的本质和物质的发展规律,引导学生综合运用化学知识,分析解决生活中实际化学问题。

例如,在苏教版高中化学中"溶液中的离子反应"这一章时,针对这以章节,某高中老师教导学生做电解饱和食盐水这一试验,在塑料杯中倒入饱和食盐水半杯,将两段硬铜线的一段各自去掉塑料外皮,露出4厘米左右的铜线,将两端铜线插入盐水中,作为电极,电极不能相碰,并把铜线接上6伏的电源的正负两极,由于盐水导电,会看见与电池负极相通的铜线上出现气泡,与正极相连的铜线出现绿色,并在盐水表面形成绿色的泡沫。实验现象证明负极铜丝明显溶解,这与学生的原有的认知发生冲突,学生的学习兴趣一下子就高涨起来了。

1.3创设学生熟悉的生活情境

高中化学是一个强调实践的学科,而实践离不开生活,生活中的化学无处不在,培养高中化学兴趣的一个有效的办法就是将化学实践与生活紧密结合,让学生了解到生活就是化学的实践课堂[3]。教师适时利用生活中的事情,选取合适的资源材料,合理引导学生的思维,通过学生熟悉的生活经验,创建合理的情境模式,在吸引学生兴趣的同时,加强学生知识的理解。

例如,在苏教版高中化学中"非金属及其化合物"这一章里面"富集在海水中的元素-氯"这一小节时,某高中化学老师在讲解氯气的物理性质时,可以创造这样的情境模式,每天早晨,同学们打开自来水准备刷牙,却闻见一股刺激性的气味。询问学生们知道这是什么气味吗?氯气是有毒的,为什么能够使用其来进行自来水的杀毒?在学习完氯气和碱反应后,针对次氯酸钙,也就是漂白粉的讲解。为了更好达到学习效果,该老师针对漂白粉设计一个小实验,分别派两组同学对球鞋进行刷洗,甲组

使用漂白粉,乙组使用漂白粉,分别对比甲乙两组的实验结果进行观察,然后对其结果让同学自行查找资料予以解释,由于该实验来源于生活,激发学生的潜在的好奇心理,使学生在解决问题的同时,学习到了化学课程中的知识。

2.结语

实例证明,情境教学法对高中化学的教课具有很大的优势,但是有两点值得注意,第一,情境教学应该合理运用理论知识,问题难度不应太大没否则容易打击学生的积极性;第二,情境教学在课堂上很重要,但是理论知识也很重要,教师应该把握好情境教学的时间,否则很容易造成教学任务迟缓。情境教学法是优于其他类型教学的一种方法,教师应该把握教学环境,使情境教学法在课堂上取得良好的效果。

参考文献:

[1]齐艳丽.情境创设在高中化学教学中的实践与思考[J].科技信息,2010,12(18):132-133.

篇10

正确的化学学习成就目标

日常生活经验的丰富 日常生活中,衣食住行,无处不存在化学。通过化学学习,学生能“了解日常生活中常见物质的性质,探讨生活中常见的化学现象,体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用,形成合理使用化学品的意识,以及运用化学知识解决有关问题的能力”。例如,食醋、食盐、食用油、小苏打、锅碗瓢盆等厨房用品的性质和使用,肥皂、洗衣粉、洗发水、消毒液、洁厕剂等日用化学品的使用,食物中食品添加剂的使用与危害,物质可燃性的利用和火灾的处理方式等,通过这些问题的处理,让学生切实感受化学让生活更美好,体验学习化学的成就感。这符合高中化学课程的基本理念:立足于学生适应现代生活和未来发展的需要。

科学素养的提升 “着眼于提高21世纪公民的科学素养”是新课程的基本理念。通过高中阶段的化学学习,学生能“体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力,形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻的认识科学、技术和社会之间的相互关系”,逐步发展自身的情感态度和价值观,提升自己的科学素养,体验一种全面发展的成就感。

增强学习化学的成就感

课前预习联系日常生活 在学习氯气性质的相关内容时,可设置如下联系生活的课前预习作业。提供如下新闻背景资料:东南网-海峡都市报2012年3月11日讯,“因为将84消毒液与威猛先生洁厕灵混合在一起使用,我朋友氯气中毒,被送进了医院”。事情大概是这样的:一位温州小伙将84消毒液与洁厕灵共同使用来刷洗宿舍的厕所,本以为这样“双管齐下”可使清洁力度加倍,然而意想不到的情况发生了,这位小伙子竟然像“中毒”了一样瘫坐在地上,无力挪步,呼吸急促。幸好他及时给室友拨打了电话,室友迅速赶到将其送往医院,经抢救后终于脱离危险。经医生诊断,小伙子为轻度氯气中毒,而导致他中毒的罪魁祸首正是将84消毒液与洁厕灵混用。家庭小实验:仔细阅读家用84消毒液和洁厕灵的标签说明书,了解这两种日用化学品的主要成分和使用注意事项,在空旷通风处取少量(各2mL左右)洁厕灵和84消毒液于无色矿泉水瓶中混合,观察现象。如果产生黄绿色气体(氯气)较多,可以向瓶子里加入小半瓶水,并迅速盖紧瓶塞,振荡,观察溶液颜色,再向瓶中放入一块有色布条,观察有色布条是否褪色,一定要注意安全。探究思考:①洁厕灵的主要成分是什么?有什么使用注意事项?②84消毒液的主要成分是什么?有什么使用注意事项?③通过以上新闻背景资料和家庭小实验,查阅相关资料,了解84消毒液和洁厕灵混合使用为什么会产生氯气?你能总结出氯气有哪些性质?对家人和邻居关于日用化学品的使用有何建议?

课堂讨论联系日常生活 以氯气性质的课堂教学为例。首先,检查课前预习作业,让做家庭实验的同学展示自己的成果,描述自己在家做实验的场景、现象和心得。由学生根据课前预习作业,结合课本内容和自己查到的资料,分组讨论总结氯气的物理性质和化学性质,同时,教师进行探究设问和引导归纳,并辅以相关的演示实验和课堂练习。然后,由84消毒液的制备、成分和性质推及漂白粉的工业生产方法及其在日常生活中的使用,进而推广到其他氯系消毒剂的使用及注意事项,以及氯气及其化合物在生产生活中的用途,使学生充分了解有毒的氯气也可以让生活更美好。最后,如果在学习过离子反应和氧化还原反应后来学习本节内容,可以分析洁厕灵和84消毒液混合使用产生氯气的原因,ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O,进而引导归纳氯气的实验室制法,用强氧化剂在酸性条件下氧化氯离子,如课本上的方法:二氧化锰和浓盐酸共热或高锰酸钾和浓盐酸反应,都是同样的原理。

课后复习联系日常生活 一方面,联系生活,学以致用。《普通高中化学课程标准(实验)》有关课程的基本理念中提到:“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。”另一方面,课后习题联系生活。不可否认,在应试教育体制下,会做题,得高分,这是大多数学生学习的最大成就感。联系日常生活的化学教学可以激发学生学习化学的浓厚兴趣,能使其产生学习化学的欲望和动力,如此,提高考试成绩就是水到渠成,这与高考的要求也是相符的。