绿色化学的内涵范文
时间:2023-11-18 10:54:54
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篇1
关键词:绿色化学理念;高中化学;渗透
一、绿色化学理念的内涵及意义
1.绿色化学理念的内涵。绿色化学又称为无害化学、清洁化学,是利用化学的方法和技术有效降低,甚至消除化工产品在设计、生产及应用中产生和使用的有害物质的一门科学。其主要目标是通过寻找、研究无毒的原材料,对其充分利用,最大程度地节约资源,实现污染防治、净化环境。
绿色化学的具体内涵包括:减少污染排放量、资源重复使用、资源回收、资源再生和拒绝使用这五个方面。减少污染排放量,主要就是提高资源转化率、减少资源损耗,减少废水、废气、废渣的排放量,进而达到节省资源和减少污染的目的。资源重复使用,目的就是减少废弃物,同时降低生产成本。重复使用最典型的就是化工业中催化剂的使用。回收指的是对一些非反应试剂和未反应的副产品、原料等进行回收利用。资源再生就是变废为宝的过程,再生能够有效节省能源和资源,并且降低污染程度。拒绝使用是指化工生产过程中,拒^使用一些不可替代、不可回收、再生和重复利用的原料,而拒绝使用的原料一般又是有毒、有污染的。
2.绿色化学理念的重要意义。绿色化学理念强调的是严格控制化工污染源头,尽量减少有害物质的产生和使用,提高原料使用率和回收利用率,进而实现预防污染的目的。绿色化学充分体现了人与自然和谐相处的理念。
在高中化学教学中践行绿色化学的理念,要强化绿色意识,通过化学的一些原理、方法和技术,减少甚至消除对人类健康、生态环境有害的化工产品,同时研究发现新的无污染的化学产品,让学生建立绿色化学的理念和意识,为绿色化学做出更大的贡献。
二、绿色化学在高中化学教学中的渗透
1.在课堂教学中渗透绿色化学理念。在高中化学课堂教学中,教师要充分利用教材,挖掘教材中的绿色化学要素,将化学教学与绿色化学有效结合起来,不断为学生渗透绿色化学理念。改革后的中学化学教材,充分融入了绿色化学的理念。如,必修一专题2第一单元“氯、溴、碘及其化合物”中,通过对金属单质和氯气反应的试验探究,让学生了解到氯气在工业和生活中的应用,通过生活中随处可见的自来水氯气消毒,培养学生绿色化学的理念。另外教材中有很多内容都包含绿色化学的观念,例如,在讲到“有机化合物塑料”时,教师可以通过现实中的回收利用废弃塑料的一些例子,使学生认识到化学科学在废弃物的回收利用中的作用,进一步深化绿色化学的概念。在讲到“氮的氧化物”时,教师通过现实生活中的常见事件,让学生对氮氧化物产生的光化学烟雾和汽车尾气等问题进行积极讨论,引导学生意识到合理利用化学可以防止污染进而保护环境。总而言之,通过在课堂上,挖掘教材中的体现绿色化学理念的内容,合理设计课堂教学,使得学生真正领悟到资源循环利用的重要意义。
2.在化学实验教学中践行绿色化学理念。化学是以试验为基础的学科,化学教学离不开实验教学,但化学试验一般都存在着废水、废气和废渣的“三废”问题。因此,要充分利用化学试验教学,让学生践行绿色化学理念。化学实验微型化,指的是在化学实验中,尽可能的减少化学试剂的用量。实验微型化的主要特点就是化学试剂用量少和化学仪器装置小。在实验时,采用微型化学实验能够有效改善实验室的环境,减少实验室的污染排放,同时,实验微型化操作较为方便。在进行氯气的性质的相关实验时,可以在培养皿中,通过稀硫酸与漂白液反应来制得氯气,这样生产的氯气量少、对实验室的污染减少,并且试验的效果更加明显。另外,规范实验操作步骤,可以培养学生的安全意识和绿色化学意识。对“废水、废气、废渣”标准化处理,引导和培养学生的绿色试验的习惯。
篇2
【关键词】中学化学,绿色化学,化学教育,实验教学
绿色化学又称环境无害化学,环境友好化学、清洁化学,是指用化学的技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、公众环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物生产和使用等,其理想在于不再使用有害、有毒物质,不再产生废物和处理废物。
绿色化学是人类与自然和谐的化学,是面向新世纪提出的化学新概念,同时是化学教育教学的新课题。不久的将来,重大的绿色化学研究成果不但是科学文献,也将进入教科书,走进我们的生活。这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。
化学作为一门以实验为基础的科学,化学实验教学是化学教学的重要组成部分,因此在此部分更应该体现“绿色化学”的思想。在化学教学中,尤其是在化学实验教学中要接触到化学试剂,其中有许多试剂都是有毒、有腐蚀性、对环境会造成污染的药品。
1.目前中学化学实验污染现状
据不完全统计,中学实验中涉及的危险有毒、有污染的药品有:无机121种、有机16种、指示剂12种、易燃易爆类液体12种、固体8种、氧化剂11种、类5种、腐蚀品有酸类13类、碱类8类、其他腐蚀类2种。而且据统计实验药品的用量发现,一个中学生从初中至高中因化学实验(如药品的使用、仪器的洗涤等等)产生的废水量约120升,各种固体废弃物约3公斤,各类废气约1.5升。
这些化学药品的污染是十分严重的。因为绝大多数中学对于化学实验室每次排放的污染很少处理。条件较好的学校,有毒气泄漏的实验一般能安排在通风橱内进行,教室内的小环境得到了保护,而教室外的大环境却被忽略了。条件较差的学校只好让学生和教师共同经受毒气的考验了。因而许多学校的学生和教师都害怕做有关毒气的实验,就干脆在黑板上“做”实验。
2.实施绿色化学实验的方法
近年来,一再发生如“三氯生”牙膏、三聚氰胺牛奶等不正确使用化学制品而导致的毒害事故,正说明了进一步开展公众化学教育的必要性和迫切性。面对这种形势,我们要向公众宣传,重点向我们的学生宣传化学在社会发展,提高人们生活质量,增进人们身体健康等各方面所做出的贡献,以及它在科学技术中所处的地位。
2.1 教师应在素质教育过程中,树立绿色化学的观念。
教师作为素质教育的实施者,其绿色化学观念的首先形成至关重要。只有教师首先形成绿色化学的观念,在潜移默化之中才能对学生形成引导,才能在实施环境教育过程中,向学生阐述绿色化学的观念、要求,使他们树立起防治污染,保证人类生存质量的责任感。
2.2 将绿色化学应用于实验教学中。
绿色化学这一新名词,从一提出就明确了它的内涵,它是研究和寻找能充分利用的无毒原材料,最大程度地节约能源,在各环节都能实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染。而基于初中化学教育教学来说,化学实验的地位是不容质疑的,现行的初、中教材近五分之三的知识均是通过实验引入或验证的,而在当今的化学实验中,却较少地体现绿色化学的观念,新版教科书虽已有所涉及,但其具体如何应用的前景还有很大的空间需要讨论。
2.3 主题教学。
在主题教学可以使学生认识到自己所学绿色化学内容的社会价值及其实用性,有利于学生学习兴趣的激发和保持。化学教学中,通过教师讲授绿色化学实验具有很强的针对性、启发性、广泛性和教育性。尤其在元素化合物教学中应该将现代最新的有价值的有关元素化合物的性质、用途、无害化处理方法等纳入教学之中,结合化学教学内容进行讲授,对某些与中学基础知识有密切关系的新的应用型成果可采取情境渗透以利于学生理解教材内容。
2.4 发动学生寻找替代药品和试剂。
化学实验是给学生展示一个过程、验证一下性质,掌握一些操作技能,可以用无污染、低毒代用品代替。例如:不同金属氧化物对氯酸钾分解催化作用实验中,实验证明:用干燥的红泥土作催化剂,不仅产生气体的速度快,分解得最为完全,并且不易形成熔融体下流。又如:乙烯的制取和性质中浓硫酸是催化剂又是氧化剂,如用明矾、沸石、硫酸铝代替浓硫酸也可以催化此反应,并且可防止泡沫溅出和液体暴沸等现象,反应后废液可作无害化处理。
2.5 用多媒体教学演示或仿真化学实验。
这是一种化学试剂和器皿的“零投入”和化学实验“废弃物零排放”。对有剧毒、易爆、危险、产生有害物质的化学实验,可以运用计算机多媒体课件辅助教学,以生动、直观、有趣的多媒体形式演示出来。如:浓硫酸稀释实验中老师不可能实际操作错误演示,于是可以用动画的形式模拟浓硫酸注入水中的水沸腾场景。再比如说,对放出有毒气体的磷在氯气中的燃烧、硝酸盐的热分解、重铬酸钾的制备等实验,采用计算机多媒体系统进行仿真实验就显得尤为重要。这样既完成化学试验教学任务,又使化学实验绿色化。
2.6 开展课外兴趣小组活动。
在课外兴趣小组活动内容上,可着重以绿色化学实验的开展为主要载体。从学生们的生活实际出发,开发系列化的微型化学小实验。既可以丰富学生的课余生活,又可在做实验的过程中,学生与家长共同完成,共同协作,促进整个社会的绿色化学的意识。从而有力地推动了社会公众对化学学科的正确理解。这样的活动既拓宽了学生对化学的视野,又培养了学生多渠道获取信息的能力,同时也很好地体现了教学的民主性。
总之,绿色化学实验的实现对于保护学生身体健康、保护环境、节约化学实验资源、坚持可持续发展和提高办学效益多是非常重要的,因此,实现绿色化学实验势在必行。
参考文献
篇3
关键词:无机化学教学;绿色化学;教育
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-0118(2012)05-0133-02
随着经济的发展,传统的化学工业给环境带来了严重的污染和破坏,环境问题已成为世界各国无法回避的共同问题。人们认识到光靠治理污染已经无法从根本上保护环境,要保护环境就必须从源头消除污染。二十世纪九十年代,在可持续发展方针的指导下,形成了绿色化学的概念。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的产生和使用,但它不是一般的控制污染,而是从根本上消灭污染,它不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,是一门从源头上防止污染的化学[1]。此后,人们赋予这一新事物不同的取名:环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。
一、绿色化学的内涵
绿色化学不同于环境化学,环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、迁移及其对环境影响的科学。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。绿色化学的核心内容是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。绿色化学的特点是:(一)采用无毒、无害的原料;(二)在无毒、无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行;(三)减量、循环、重复使用;(四)具有“原子经济性”,即反应具有高选择性,极少副产品,甚至实现零排放;(五)产品应是对环境友好的;(六)满足价廉物美的传统标准[2]。目前世界上许多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学发展的主要方向之一。
二、无机化学教学中绿色化学教育
(一)无机化学理论教学中的绿色化学教育
在进行理论课教学时,要充分挖掘教材中涉及有关绿色化学的内容,进行及时的、适当的知识加深与更新以及思维的拓展。例如在介绍H2O2的制备时,目前的方法是乙基蒽醌法[3]。以H2和O2为原料,乙基蒽醌和钯作为催化剂,苯作为溶剂。乙基蒽醌在钯存在时可被H2还原为乙基蒽醇,而乙基蒽醇易被O2氧化成乙基蒽醌和H2O2。生成的乙基蒽醌循环使用。反应过程中消耗的是H2和O2,生成的是H2O2。由此为切入点,可引入绿色化学的核心内容之一,即原料的重复使用,并体现了绿色化学的最大特点:在过程和终端均为零排放或零污染。较之传统的制备方法,这是一个典型的绿色化学方法。又如制备NaClO3,学生常会提出以Cl2和NaOH反应来制取,反应如下:
3Cl2+6NaOH(热)5NaCl+NaClO3+3H2O
从反应式可看出,原料中有5/6的氯生成了NaCl,未被利用,从而引出绿色化学原理的核心内容之二,反应的“原子经济性”。它的目标是在设计化学反应时使原料分子中的原子更多或全部变成最终希望的产品中的原子,使原子利用率尽可能高,最大限度地实现零排放。据此引导学生采用电解热的NaCl溶液,制备NaClO3,反应如下:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
3NaClO2NaCl+NaClO3
生成的NaCl可循环使用。其实在无机化学教材中,可以挖掘的内容很多,只要是一个有心人,会发现教材中处处可见绿色化学。例如,讲到氢时,介绍氢能源的利用;讲到氧化还原反应一章时,可讲一讲干电池的污染、氢燃料电池的利用;在配合物的应用部分可介绍无氰电镀等绿色工艺。讲到卤素一章时,增加“氯气用于自来水消毒的利弊、新型消毒剂ClO2、毒气与军事、氟污染与人身心健康、氟利昂对臭氧层的破坏与保护、开发利用氟氯烃清洁替代品”等教学内容。讲到氧族、氮族元素时,组织“酸雨的危害与防治、水体大气污染与防治、臭氧层空洞、水体富营养化、光化学烟雾、汽车尾气与大气污染”等这些教学内容,不仅渗入了绿色化学的理念,而且也使课堂内容更加生动充实。
实践证明,在课堂上适时或适当地把绿色化学的思想和知识融入到无机化学的教学中,所用的教学时间多则7-8min,少则2-3min,在一节课教学中占时不多而又画龙点睛。这种方式的教学,可使学生在潜移默化中受到绿色化学教育,使他们意识到绿色化学对于人类及其所赖以生存环境的可持续发展所具有的重要性。同时又不对原本紧张的教学时间安排造成新的冲击,还可使教学内容显得丰富生动,增强学生对学习这门课程的兴趣。
(二)无机化学实验教学中的绿色化学教育
1、整合、精选实验内容
无机化学实验是为大一新生开设的实验课程,作为基础化学实验,开设的内容较多。其中有些实验与后续的实验课内容互相重叠,互相交叉,造成实验内容的重复,课程安排缺乏全局性、整体性。造成化学试剂的用量和实验室“三废”的排放量变大。特别是近几年,随着招生规模的不断扩大,学生人数不断增多,药品的消耗和产生的废物更多,因此,首先要对实验内容进行整合。例如,溶液的配制、酸碱滴定、天平的使用这些实验无机化学实验中有,分析化学实验中也出现,就可以进行实验内容上的调整、筛选和重组;玻璃加工实验也同时出现在无机和有机实验中,也可进行整合,避免重复。在实验项目的安排上不仅满足培养学生实验技能的需要,同时也要体现绿色化学的教育的思想。教师要根据教学需求,本着将毒害降低至最小的宗旨,合理选择实验内容,对实验方案进行优化。在实验内容上,尽量根据低能耗、低毒原则进行筛选。
2、开展封闭式实验[4]
对于有毒有害气体的实验,传统的方法是在通风橱内进行,这样只能避免对小环境的污染,有毒有害气体还是排放到空气中,造成对大环境的污染。为了避免这种情况,可将反应装置设计成封闭式,使反应在封闭状态下进行,并能在系统内部将反应产生的有毒气体吸收掉,实现零排放。例如,卤素实验中,既要制备氯气、氯酸钾、次氯酸钾,又要进行氯气的一系列性质实验。可将从气体发生装置出来的气体,导入收集装置,再依次通过装有NaOH的两个具支试管,这两个具支试管分别放在装有热水和冷水的烧杯中,实现次氯酸钾、氯酸钾的制备,最后气体再转移到点滴板,点滴板中依次加入品红溶液、蒸馏水、KBr溶液、KI-淀粉溶液、NaOH溶液。将气体的产生,收集、性质和尾气吸收实验串联在一起,气体不易泄露,大大减少了对环境的污染。
3、进行微型化学实验
目前,越来越多的学校将微型化引入到实验教学中来,微型化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要,用尽可能少的药品,在微型化的仪器装置中进行的化学实验[5]。微型化学实验具有节省试剂、减少污染、缩短实验时间、安全、节约经费、便于携带等优点。我们也进行了这方面的尝试,并作了实验上的一些改进。例如,元素性质实验,所用药品种类多,份量大,在不影响实验效果的前提下,尽可能降低试剂浓度,尽量改用点滴板替代试管做实验,或在滤纸上进行有色反应的实验,使药品用量大大减少。又例如,上面提到的卤素的实验,氯气的制备就采用微型化的注射器和具支试管。具支试管(5ml)装入KMnO4,注射器(5ml)中吸有浓HCl,这就是气体的发生装置。SO2的制备也是用这样的装置,并与点滴板联合,进行性质实验,最后用碱液吸收多余的气体。这样药品用量很少,又不影响实验现象的观察,缩短了实验时间,改善了实验环境,降低了废气和废液的排放量,大大减少了对环境的污染。
三、结语
绿色化学是在环境与发展矛盾日益突出的形势下,应运而生的一门新兴学科,但它不是一门独立的学科,它是在传统化学基础上发展起来的更高层次的化学。作为高校化学教师,要树立可持续发展的观念,应把传授绿色化学知识作为自己义不容辞的责任,用实际生动的范例充实我们的教学内容,按照范例所涉及的知识点,将绿色化学知识自然、生动地渗透到化学教学中。培养学生的环保意识和可持续发展意识,使绿色化学的理念扎根于学生的头脑中,贯穿于他们以后的工作中。实践证明,将绿色化学渗透到无机化学教学中的做法是可行的。通过绿色化学教育在无机化学教学中的渗透,学生反映他们的知识面扩展了,学习无机化学的兴趣提高了,更重要的是,他们了解了绿色化学,接受了绿色化学。因此,这种有效的做法值得我们去进一步完善和推广,为推动我国的绿色化学教育事业的发展,为保护我们的家园,作出应有的贡献。
参考文献:
\[1\]Anastas P T,Williamson T C.Green chemistry – designingchemistry for the environment\[M\].ACS Symoposium Series 626th,Washington D C:American Chemical Society,1996.
\[2\]苏惠,徐翠莲.基础化学实验绿色化的探索\[J\].河南教育学院学报(自然科学版),2006,15(3):65-66.
\[3\]天津大学无机化学教研室.无机化学\[M\].北京:高等教育出版社,2002:330.
篇4
一、让学生知道绿色化学的现代内涵
绿色化学概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染,具体内涵体现在五个“R”上。
1.减量(Raduction)。“减量”是从省资源、少污染角度提出的,包括两层意思:(1)减少资源用量,在保证产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量,主要是减少废气、废水及废渣(副产物)排放量,特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。在我国的台湾,连实验室废水排放都制定有严格的标准。
2.重复使用(Reuse)。重复使用不仅是降低成本的需要,而且是减废的需要。如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。
3.回收(Recycling)。回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求,回收包括:回收未反应的原料,回收副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。
4.再生(Regeneration)。再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品的生产在它设计的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,特别是高分子材料的再生显得尤为重要。
5.拒用(Rejection)。拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的药品原料,拒绝在化学反应过程中使用。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解,绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可,但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻,它的应用在实验中也应得到推广。特别是中学化学教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。
二、绿色化学观与绿色化学新概念
1.建立了与绿色化学相一致的概念。现行初高中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源与危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。
2.工业化学渗透了绿色化学观点。中学化学教材中的内容虽然较为分散也不系统,但都不例外地合理渗透了绿色化学观点,这些观点主要体现在:(1)为了省资源、提高转化率和原料利用率;(2)为了防止或减少环境污染的发生,介绍了尾气回收的方法及回收物的利用。
3.实验内容充分体现了绿色化学原理。高中化学课本的编制和修订过程中,主要体现在:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(5)在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。
4.有关物质的内容编排中,考虑到了绿色化学因素。课本在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等,绿色化学与中学化学教育教学、现代社会生活、经济发展等都呼唤绿色化学,绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播,中学化学教育工作者理当承担起这个义务与责任。
三、在中学化学教学过程中体现绿色化学思想,对学生进行绿色化学观点的教育
1.在实验教学中贯彻绿色化学观点。实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。因此,为了适应绿色化学新要求,中学化学实验必须进行改革。(1)要大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量,实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。(2)要努力改革实验方式,即要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如指示剂与酸或碱作用实验、Fe的显色实验等,有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水,检验醛基存在等。(3)要设法删改有关实验,现行化学课本中有些实验仍有危险性,需要进行删改:考虑到硝基苯及苯的毒性,硝基苯、溴苯制备实验可以删去;考虑到NO、NO、SO的毒性,在NO与NOA制备、Cu与浓硫酸反应、C与浓硫酸和浓硝酸反应等实验中可以连接尾气装置;考虑到安全性,对H和O、Cl与H等的爆鸣实验可以进行改进。
篇5
关键词:新形势;绿色化学;高中教学
伴随着人类社会的发展,人们的物质生活水平得到了很大程度的提高。但是,伴随着物质生活而来的是各种各样的环境破坏问题和污染问题,比如像是全球气候变暖、臭氧层空洞等等一系列问题全都是因为人类向自然界过度排放各种各样的化学物质所造成的,这些环境问题也越来越多的受到世界各国人民的关注。因此,在人类和自然资源以及环境矛盾日益突出的今天,人们开始倡导“绿色化学”,绿色化学在高中教材中被首次提出,新形势下,绿色化学已经成为了当前大的潮流趋势。
一、 绿色化学教育的深刻内涵
绿色教育化学是在坚持科学发展观的前提之下,在高中化学的教学过程中强调化学与人、化学与自然、化学与社会的科学、健康、可持续的发展。绿色化学倡导以人为本,以培养学生的绿色环境保护意识为宗旨。绿色教育的最终目的就是培养学生毕业后到工作岗位任职的环保意识和环保行为。
绿色化学不仅仅强调的是让学生掌握课本上的绿色化学的理念和知识,更重要的是让学生有绿色的职业实践能力,通过培养学生的观察能力、思辨能力,让学生开阔实验,丰富头脑,真正将环境保护的思想植根于大脑之中。
二、高中开展绿色化学教育的意义
当今社会,物质生活的急速发展所造成的环境污染和破坏越来越严重,这些环境问题已经成为了世界各个共同瞩目的紧迫难题。科学发展观作为我国各项工作的指导思想,对绿色化学教学提出了要求,绿色是生命之色,象征着生机和活力。所以,绿色化学代表的是对生命的尊重和爱护,以及对人与自然和谐相处的美好的愿望。所以,在高校开展绿色化学教育实际上就是为了了解绿色化学的思想和理念,让学生树立环境保护的意识和思想,从而能够更好地为国家和社会的可持续发展做出自己的一分伟大的贡献。
三、高中绿色化学教育策略
1.以课本为宣传工具,向学生宣传绿色化学教育
其实,在我们的普通高中课本中,绿色化学的身影也是很多的,比如废物的循环利用、环境的可持续发展、可再生资源和不可再生资源等等,这些都是很符合绿色化学理念的。同时在“化学与生活”这本书中,还能够很好的培养学生的环境保护意识,这些都是绿色化学的体现。但是在这些普通的高中化学课本中,我们并不能够看到很多绿色化学的鲜明的理念,而这些理念都是在新课标课本中才有的,所以,就需要老师在教学的过程中,要利用好手中的普通课本,并且努力引导学生培养起绿色化学的思想,把这个作为高中化学教学的目标和任务。
2.学习过程中深入挖掘潜在的绿色化学理念
课本上的内容并不都是明明白白的用字给我们标注在书上的,很有很多需要我们,这些标注在书上的字可以让我们一目了然的清楚绿色化学到底在讲些什么,但是还有很多需要我们从课本的内容里面深入的挖掘。比如,在讲到塑料的时候,就要讲到可降解的塑料和不可降解的塑料,并且让学生能够意识到不可降解塑料对环境的危害。还有就是像在讲到可再生资源和不可再生资源的时候,就要讲到对废物的循环利用和综合利用等。这些都是深入挖掘了课本中的绿色化学的理念。
除此之外,就是在学到许多有害的化学物质的时候或者是对环境造成污染的物质的时候,就应该积极的引导学生,让学生在一起探讨应该怎么合理的使用化学物品,以及让学生们自己思考治理环境污染的方法,最重要的是要引导学生积极的进行环境保护和绿色化学的宣传。这些都是很好的挖掘了课本中潜在的绿色化学的理念,积极的对学生进行了绿色化学的引导。
3.将培养学生的环境保护意识贯彻到整个绿色化学教学过程的始终
之所以进行高中化学的课程改革,推行绿色化学教育,最重要的就是要让学生从自身做起,有一种防患于未然的环保意识。所以在新课程中,才积极的推行和倡导绿色化学教育。而从教学开始就培养学生的环保意识,将会给以后的绿色化学课程的进行打下了坚实的基础。并且,这也是绿色化学教育推行过程中可行性最强的办法。
由于化学物品的成本并不相同,危险性和污染程度也各不相同,各个地区的发展情况也各有差异,这就造成了在绿色化学的学习过程中也会存在很多的差异,但是贯彻环境保护思想的原则,不论是在哪个地区,或者是哪一所高中都是相同的。
当我们在做一些成本比较高,环境污染比较严重的化学实验的时候,我们就不能光已完成课本教学为目的,我们更要看到实验的可操作性和污染性,比如像爆炸试验等,就需要用到多媒体器材或者是各种高科技模仿或者是还原实验现象,来避免造成实验本身带来的危害,这样的教学方法就会给学生灌输一种绿色环保的意识,让他们能够意识到那些实验是有害的,那些化学物品是不能随便使用的。还有就是在我们实验的过程中,有许多的实验需要的材料本身具有一定的伤害性,但是我们可以根据我们所学的知识,比如像化学物品的特性等,对这些化学物品进行化学性质的变化,使其转化为我们能够使用的绿色的化学物品。还有就是可以运用封闭的装置进行绿色改进,从而降低化学物品的毒性和伤害性,从而更好地保护我们的环境。这些环境保护的意识,都是可以在教学过程中贯彻始终的,让学生牢固的树立起环境保护的意识。
4.将绿色化学真正应用到现实生活中
高中的化学课本会把化学分成很多的种类,分类的根据就是化学和人们的关系,有的是化学和人类生产的关系,有的是根据化学和人类生活的关系。所以我们就会在“化学与生活”一书中接触到很多和生活有关的化学知识。所以,老师在教学过程中就要引导学生将课本上的知识运用到生活中来,比如像是,干净的衣服在晾晒的过程中遇到铁质物品而生锈,这时,老师就应该引导学生用学过的绿色化学的知识进行解答,由于盐酸和铁锈反应能够生成氯化铁,这样衣服上的铁锈就能够去除。这样的教学方式不仅帮助学生拓宽了眼界,更重要的是更够让学生将课本上学到的知识运用到日常生活中来,解决我们遇到的实际困难和问题。同时,老师还应该注重培养学生的观察能力和解决问题的能力,培养学生独立思考的良好学习习惯。另外,老师还要经常带学生到学校周围的化工厂进行参观,让学生在具体的实例中将所学的知识进行更加牢固的记忆。带学生到自来水厂进行参观,让学生明白为什么养金鱼的自来水要在太阳底下晒一下,把氯气晒走。这一系列具有实际应用性的教学方式,让学生在积极参加社会实践的过程中,体验化学的神奇,感受绿色化学的深刻含义。
结束语:
地球母亲已经向我们敲响了警钟,面对着人类自己因过度使用化学物品而伤害的环境,我们还在等什么,抓紧行动起来,积极宣传绿色化学教育。
参考文献:
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一、低碳经济和绿色化学的概念与内涵
现代社会出现资源、环境问题的根源在于人类的生产、消费模式。以碳为主的能源物质在被人类利用之后,都变成了以CO2为主要物质的气体,造成了温室效应、蝴蝶效应。在多哈提出低碳经济理念之后,全国乃至全球都在倡导低碳模式经济。Lowcarbon是低碳的英文诠释,是指排放更少的以二氧化碳为主的温室气体。而低碳经济是一种高效的、环保的经济模式,其特点是耗能更低、污染更少、排放减少等,要求在利用能源时提高使用效率,且着重于清洁能源的开发与使用,其实质是提高能源利用效率和清洁能源结构问题。从碳到低碳是一个从化学到社会生活的过程,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命,它与我国的化学教育有着紧密的关联。绿色化学重视对环境的保护,通过清洁能源、原子经济等内容的学习,可实现绿色化学。绿色化学是对化学原理的转化,通过化学方法来减少有毒、有害物质的生产和应用,在研究过程中,弱化有害、有毒作用,强化其绿色作用,从技术和经济角度分析,绿色化学能够从源头、生产过程以及使用等各个环节减少并降低污染。因此,在平时的化学教学中,贯彻“低碳经济”的观念,培养学生“绿色化学”的可持续发展理念显得尤为重要。
二、在化学教育中重视低碳经济与绿色化学教育
我国的《九年义务教育化学课程标准(实验)》明确指出了化学课程的性质、目的以及方法。在义务教育阶段中的化学课程,教学目的是让学生了解化学为社会发展带来的影响,利用化学来认识科学技术和社会、生活中的相关问题。同时,学生能够从化学教育中了解化学物品给人们生活和健康带来的影响,且能够借助化学手段治理环境污染,开发并且利用化学资源。另外,化学教育中要强调学生对自然和社会的责任心,当学生在遇到与化学相关的问题时,能够利用化学知识科学地解决问题。由此可知,我国新课程对中学化学有了全新的诠释和要求,新课标更加注重培养学生的科学和人文素养,为新课程理念下的中学化学教学指明了方向。
三、对中学生进行低碳经济与绿色化学教育的基本策略
中学化学教学要选择真实的问题情境,突出科学观念、科学思维、科学方法、科学主题,重视学生创新意识和创新能力的培养,将科学教育与人性发展有机融合起来。在平时的化学教育中可以做到以下几个方面。
(一)贯彻绿色化学和低碳经济的观念
让学生接受绿色化学思想,把绿色化学内化为自己的自觉行为。初中和高中的化学课本直接或者间接地对绿色化学都有涉及,但仅是停留在书本的概念之上。在平时的教育中,教师应该引导学生通过实践来加深对绿色化学的理解。如利用周末时间带学生到化学工业园进行参观、实践,亲身接触化学物质的转变和生产过程,形象地说明绿色化学理念的重要性,低碳经济的影响力。介绍空气污染及防治,抓住时机向学生介绍绿色化学及其主要特点,在教学中尽可能渗透、强化绿色化学的思想理念。例如教授温室效应及其危害与防治,使用燃料对环境的影响,金属资源的利用与保护等。同时通过绿色化学的教育,让学生形成良好的生活习惯,真正实现节能减排,低碳经济。
(二)建立绿色化学和低碳经济的意识
人教版新课程下的化学教材,着重于从多个角度阐述了绿色化学和低碳经济的内涵、概念。例如从环境保护的角度讲述了酸雨、大气污染与温室效应的关联;介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念;介绍了有毒物质的性质、使用、保存;介绍了与绿色化学相关的再生、使用替代产品、回收以及重复使用的工业化学内容。其中包含了许多低碳经济的理念,例如:以海水为原料提取镁、接触法制硫酸……这些绿色化学技术充分说明了低碳经济并不一定需要极高的成本,也不需要很高的技术,只要我们共同努力,做好自己,就能很好地应对全球变暖等环境问题,为地球尽一份力量。
(三)从实验中体验绿色化学和低碳经济
绿色化学实验具有基本的5R原则,即reduce(减量)、recycling(回收)、reuse(循环使用)、rejection(拒绝使用)、regeneration(再生)。从化学试剂的选择、化学反应条件的控制、化学反应结束后三废的处理等,充分体现了能源、化学试基础教育剂、化学反应、反应产物、剂量等的低碳化等特点。这些具体包含在以下三个方面。
1.将化学实验微型化,实现绿色化学。课堂演示实验以及学生自主实验,要避免出现有毒、有害物质的污染。实验应在小烧杯或小试管中进行,在点滴板上观察。由于实验药品剂量的普遍减少,既节约了药品资源,又减少了化学污染,同时还能够直观地观察实验结果,效果非常明显。
2.优化实验内容、装置和方法。化学实验离不开气体、液体和固体的产物,部分实验产物具备毒性或者对环境、人体有害的特点,因此,实验中既要保证实验的效果,还要对实验的内容和仪器、方法进行改善,尽可能在密闭条件下或在通风橱中进行,以减少实验产物对环境的污染。
3.妥善处理化学实验的废弃物。化学实验为了能够得到科学、真实的实验数据,往往要产生许多废弃物,而这些产物却没有较好地得到处理。在实验教学中,教师应该引导学生利用化学反应洗涤、吸收或转化,将有害产物回收利用。这样不但能够提升学生绿色环保和绿色化学的意识,而且还能给学生及早灌输低碳经济的观念,将普通的化学实验最终提升为绿色化学实验。
(四)实践低碳生活
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关键词:高中化学教学;绿色化学;策略
一、绿色化学教育的实施意义
我国是一个发展中国家,拥有全世界最多的人口,要想实现中国14 亿人口的共同富裕,就要消耗更多的资源。在这种形式下,加强环境保护可以对环境污染问题进行有效的控制,减少资源浪费现象。学生是国家的未来,在高中化学教学中实施绿色化学教育,不仅可以为环境保护工作储备相关人才,还可以促进我国的可持续发展。人类社会的飞速发展,不仅让资源短缺问题更加突出,还加剧了环境污染,增大了地球的压力。要想实现人类的可持续发展,必须要对全人类的力量进行整合。虽然工业生产在人类社会的发展过程中发挥着十分重要的作用,但是对周围环境也产生了极为严重的影响。在工业生产中,化学是应用最频繁的知识,所以在高中化学教学中实施绿色化学教育,帮助学生形成环保意识,可以让学生端正学习化学的态度,树立科学的化学利用观念,从而在未来的工作及人生发展中,应用所学化学知识为人类的可持续发展谋求福祉。
二、绿色化学视角下高中化学教学中的常见问题
(一)教师对绿色化学的认知不够全面
在高中化学教学中,教师是教学策略的实施者,只有教师对绿色化学有充分、全面的认知,才会实现绿色化学与高中化学教学的深入融合。但在实际的高中化学教学中,很多教师对于绿色化学的认知不够全面。另外,目前的高中化学教学依然深受应试教育的影响,教师只关注学生是否掌握了化学实验的相关重点与难点,并未对化学实验过程产生的危害予以重视,给了学生错误的引导。这样会直接导致学生步入社会后无法形成足够的资源节约意识及环境保护意识。在一定程度上阻碍了我国化学事业的发展,限制了我国环保事业的发展。
(二)学生缺乏较高的化学实验素养
在高中化学实验教学中,很多教师并未意识到规范化学实验操作流程的重要性,针对化学实验重要性的衡量,也以分数占比为标准。在这种情况下,学生同样不会对化学实验的规范性操作给予足够的重视,也不会将绿色化学与高中化学实验进行有机的融合。
三、绿色化学视角下高中化学教学策略
(一)在高中化学课堂教学中进行绿色化学的渗透
1 在高中化学课堂教学中,要加强小组讨论学习法的应用,让学生既可以掌握化学知识,又可以围绕绿色化学展开交流与沟通。
2 教师要对课堂教学中涉及的化学知识有一个整体的把握,有针对性地设计教学活动,确保绿色化学与课堂教学活动的契合度,通过潜移默化的影响提升学生的环保意识。
3 在化学实验的讲解过程中,针对产生有害物质的回收与处理,教师要发挥好自身的榜样作用,给学生做好标准示范,严格按照相关要求进行有害物质的回收与处理。这样,学生就会模仿教师的行为,形成良好的化学实验操作习惯。
(二)教师要加强对绿色化学的研究
在高中化学教学中,教师发挥着不可替代的作用,只有教师加强对绿色化学的研究,才能够更好地在绿色化学视角下实施各种化学教学活动。首先,教师要充分分析我国现阶段的环境保护形势,并以此为基础提升自身的环境保护意识及绿色化学意识,进而影响学生的化学学习态度。其次,在高中化学备课环节,教师要进一步分析绿色化学与高中化学教学之间的联系,加强对绿色化学定义与内涵的理解,通过绿色化学与高中化学教学的契合点实施各种绿色化学活动。
(三)在化学习题教学中进行绿色化学的渗透
在高中化学教学中,加强习题教学可以帮助学生巩固课堂所学知识。在高考试题的设计中,也经常涉及物质生产、有毒有害物质的回收处理等绿色化学知识。所以,在绿色化学视角下,教师要注意绿色化学与习题教学的融合,让学生在掌握化学知识的同时,掌握化学知识的应用方法;让学生在习题训练的过程中,逐步提升环境保护意识,掌握利用所学化学知识解决相应环境污染问题的方法。
(四)严格规范高中化学实验流程
在高中化学教学中,化学实验教学的内容非常多。在化学实验教学中,如果教师不重视化学实验操作流程的规范性,学生也会不按标准流程规范地开展化学实验。这样的化学实验操作不仅会导致各种化学资源的浪费,还会产生很多安全隐患,增大化学实验事故的发生概率。为了避免这一现象,必须要对高中化学实验流程进行严格的规范。
1 教师要重视化学实验材料的选择,优先选择无毒无害的实验材料。
2 教师要尽可能多地进行微格实验的设计,在满足化学实验教学目标的基础上,简化化学实验内容与方法,选择小型的化学仪器,使用小剂量的化学试剂,减少化学废弃物的排放,培养学生的节约资源意识。
3 教师要教会学生对实验“三废”的回收与处理,将化学实验操作对周围环境的污染降到最低。
4 针对高危实验,教师可以加强计算机辅助教学手段的应用。因为高中化学实验中,少数化学实验会涉及大量的有害有毒物质,整个化学实验过程不仅存在安全隐患,还会对周围环境产生严重的负面影响。在这种情况下,教师可以通过计算机进行模拟实验,通过演示性教学来完成绿色化学教学目标,既可以有效解决化学实验三废问题,又可以节约实验资源。
(五)将高中化学教学内容与生活实际相结合
高中化学教学中涉及的化学知识,大多与学生的实际生活有紧密的联系。而且很多化学知识的学习及化学现象的解释,都需要借助化学实验。化学实验是将化学知识与绿色化学进行深入融合的有效方法。将绿色化学与高中化学实验教学进行深度融合,不仅可以提升高中化学实验教学过程的科学性和合理性,还可以减少化学实验过程中有毒有害物质的排放,提升学生的实践能力,增强学生的绿色环保意识。现阶段,教材依然是学生学习化学知识的主要载体,将绿色化学理念与高中化学课堂教学相结合,将高中化学教材与生活实际相结合,会对化学教学起到十分重要的作用。对此,教师首先要对高中化学教材中的基础内容进行深度剖析,并对其中蕴含的生态环境保护要素进行挖掘。其次,教师要根据生态环境保护要素进行绿色化学专题的设计,通过专题学习让学生将化学知识与生活实际相联系,从而意识到绿色化学的学习意义。
(六)加强高中化学课外教学活动的实施
高中化学是一门实践性很强的学科,在教会学生化学实验操作的同时,非常有必要组织开展各种与化学相关的课外教学活动。
1 提前准备一些化工厂对污染物的处理视频,在课堂上播放,以此增强学生的绿色化学理念,提升学生的环境保护意识。只有这样,才能为我国环境保护事业的发展打好基础。
2 教师可以组织学生到当地化工厂参观学习,通过向工厂负责人提问的方式,获得课堂上未涉及的化学知识。
3 组织学生调查并分析化工厂产生污染物的具体成分,然后学习相关的污染物处理方法。
结束语
综上述,随着教育事业的不断改革,绿色化学在高中化学教学中的应用已经非常广泛。但是在实际的应用过程中,也暴露出一些问题。为了进一步促进我国教育事业的改革与发展,必须要实现绿色化学与高中化学教学的深度融合,从而充分发挥绿色化学的作用,降低化学污染物对周围环境的影响,提升学生的环保观念。
参考文献
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化学作为一门庞大的知识体系,能用来解决人类面临的问题,满足社的需要,对人类社会做出贡献。它的成就已成为社会文明的标志,深刻的影响着人类社会的发展。社会的发展离不开人类的发展,人类的发展离不开人的生存,而人的生存离不开化学。社会的一切发展,生命是基础。一切生命的起源离不开化学变化,一切生命的延续同样离不开化学变化。恩格斯说:"生命的起源必然是通过化学的途径实现的。"没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。是化学创造了人类,创造了美丽的地球。就化学对人类的日常生活的影响来说化学在我们的日常生活中无处不在。首先,我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。"民以食为天",我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品。
现代生活与化学是紧密相连不可分割的。不管是生命本身作为一个过程,还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件,都离不开化学。没有生命还有化学,没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱,也是社会存在和发展的支柱和动力。
自20世纪以来,随着社会的进步,化学科学及化工技术也得到迅速发展。可是化学在给人类创造大量物质财富的同时,社会进步的同时也造成了一些比较严重的后果,比如生态破坏、环境污染、资源的大量耗费等等。由化学工业直接引起的水污染、大气污染以及有机化学品的污染危害非常突出,这些都给人类原本绿色和谐的生态环境带来了破坏。环境与发展问题,已成了当代世界共同面临的两难选择,成了对21世纪人类最严峻的挑战,之所以人类不得不面临新的环境问题。是因为人的健康与环境有密切关系。从根本上预防和治理环境污染,必须依靠近年在国际上引起极大关注的化学领域——绿色化学。
一、"绿色化学"的提出和内涵
绿色化学(Green Chemistry)又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学、原子经济学。绿色化学即是用化学技术和方法去减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有害副产物、废物和产品。绿色化学的提出,为化学注入了新的活力,同时也为化学教学中的环境保护指明了方向。为了更适应可持续发展的环境保护战略和素质教育的需要。上个世纪90年代初,已有人建议在化学教育中渗透环境保护的教育思想,呼吁中学应进行绿色化学教育,培养学生的环保意识。中学化学是化学教学的基础阶段,如果在中学进行绿色化学教育,把绿色化学知识融入中学化学教学中,充实教学内容,这对于培养学生的绿色意识和环保意识有着现实而深远的意义。
"绿色化学"这个名称最早出现在美国环保局的官方文件中,以突出化学对环境的影响。1995年,美国总统克林顿、副总统戈尔专设了"总统绿色化学挑战奖",以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,鼓励支持重大的创造性的科学技术突破,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。由于上述原因,使得"绿色化学"这个名称广为传播。
"绿色化学"是当今社会提出的一个新概念。在"绿色化学工艺"中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%(原子经济性)。原子的利用率越高,意味着生产过程中废物的排放量越少,对环境的影响也越小。
把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中,使绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分,这是中学化学教育的崭新课题。
因为"绿色化学"不是一门独立学科,所以每一个化学教师都必须在教学过程中渗透绿色化学教学。作为化学教育工作者,特别是中学化学教育工作者,如何面对绿色化学新概念、新思想、新要求,并在实际教学中结合当前状况,把绿色化学教育渗透于中学化学教学的全过程。对此,以中学化学教学内容和化学实验两方面为背景进行了探索。
二、"绿色化学"在中学化学中的渗透
(一)立足实验,培养绿色习惯。化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象,增强直观的感性认识,而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质,从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。实验教学与绿色化学联系最为紧密,最为直接,在实验教学贯彻绿色化学思想是非常必要的。
(二)立足课堂,渗透绿色知识。化学课堂是教学的主阵地,也是向学生传授环保知识的好场所。而绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感。化学教师要充分挖掘和利用教材中的环保知识内容,采取渗透的方式,在介绍某种物质或操作方法时自然地引入相关的环保知识,让学生增长环保知识。
(三)立足课外,提高绿色素质。课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地,但课外活动形式多种多样,内容丰富多彩,是课堂教育的很好补充。为了全面提高每个学生的绿色素质,组织学生积极参与课外社会实践活动。
教师可以适当地布置课外实践作业,让学生以小组为单位,利用课余时间到工厂或者生活聚集区采集样本,并对所取得的样本进行检验分析,确定污染成分,找到污染源,并根据分析结果,制定体现绿色化学理念的治理方案。这样,既可以提高学生动手能力,又可以帮助学生树立环保意识和绿色化学理念。另外,在条件允许下,教师可以带领学生到体现绿色化学理念的有机化学品生产工厂进行实地考察和参观,让学生进一步认识到绿色化学在化工生产中的重要作用和重大意义。
绿色化学是一门新兴的科学,高校的有机化学教师在教授有机化学时,要抓住机遇,适时地、多方面地开展绿色化学教育,并以此为契机,教育和帮助学生树立绿色化学理念,因为绿色化学在人类可持续发展、资源和能源的合理开发与综合利用、建立节约型社会等方面,将发挥巨大的作用。
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一、传统化学实验教学的弊端
在传统教学中,实验教学常用模式为:教师说实验,黑板上写实验,接着演示实验,然后把实验现象和结果归纳总结。教学中观察实验和做实验的目的主要是对所学知识的巩固和加深印象。学生一般都是被动接受实验知识,从培养学生综合能力角度来看,传统化学实验教学模式显然有很大缺陷。
二、新课程理念下的化学实验优势和特色
新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科的自身优势,将科学探究作为课程改革的突破,激发学生的主动性和创造意识,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学进行科学探究的过程。在这样的课程理念指导下,化学实验模式变成:“实验—问题—讨论—总结”或“问题—讨论—实验—总结”,这样的模式能激发学生的学习兴趣,启迪学生的科学思维,训练学生求知的科学方法,帮助学生理解、掌握化学知识和技能,培养学生的科学态度,使学生学会从多角度、多方面去思考和探索问题。
三、新课程理念下的化学实验教学思路
1.努力将验证性实验设计成探究性实验
探究性实验要求教者所设计的实验具有启迪学生思维的作用,教师必须对实验做出富有启发性的指导,使学生能自觉地深入思考。在化学教学中有较多的验证性实验,如教师勇于探究,将演示实验设计成探究活动的实验方式,精心安排设计一些小悬念,通过问题启发诱导使学生积极参与探索之中,亲身体验科学知识及规律的形成。
2.设计的实验必须与生活实际相联系
生活处处有化学。为了使学生用化学知识理解和解释身边的现象,在条件允许情况下,应尽量增加一些贴近生活和社会的实验。
例如,“碘”是人体不可缺少的微量元素,当人体较长时间生活在缺碘环境中,会患碘缺乏病——甲状腺肿大。目前我国在食盐中加碘就是防治碘缺乏病的一种好方法。
在教学中我对该实验做如下设计:假如你是一名质检员,你怎样用所学过的化学知识来检测市场上卖的加碘盐是真品?列出所需试剂。什么现象可以告诉大家所卖的是真品?当上“质检员”的学生积极寻找化学原理、试剂、仪器,动手操作、记录所观察的现象结果,这样的实验学习,有助于学生了解化学学习的重要性,有助于学生动手动脑,激发学习化学的兴趣,认识化学与生活的关系,促进科学素养的全面提高。
3.倡导绿色化学实验,增强学生环保意识
绿色化学是人类与自然和谐相处的化学,其目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度节约能源,在化工生产中各环节都实现净化和无污染的反应途径。当前世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学教育,培养绿色化学意识。
现行中学化学教材中的化学实验和化工模拟实验都体现了绿色化学的内涵,设计新的化学反应条件,减少废弃物的产生和排放,降低对人类健康和环境的危害。实验中提倡绿色化学,并强化绿色化学的观念,这样才能培养学生学习在生活中预防化学污染的思想,学习消除或尽可能减少毒气污染的实验技术。
4.实验教学中注重对学生观察能力的培养
俄国著名的化学家门捷列夫曾说过:“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域,观察是第一步,没有观察就没有接踵而来的前进。观察,观察,再观察。”对学生观察能力的培养应做好以下两点:首先,要激发学生浓厚的观察兴趣。教学中应多鼓励学生观察化学现象,并用已掌握的化学知识来解释这些现象,这样既可以使学生学会观察,又可以使学生在观察中体会到化学之美和与生活的联系,激发起观察和学习化学知识的浓厚兴趣。其次,应教导学生遵循一定的观察原则。观察要有目的性,要全面,还要教给学生灵活的观察方法。
5.多媒体技术辅助化学实验教学
多媒体技术能为化学教学提供丰富多彩、生动直观的教学情景。运用多媒体技术可以实现以学生学习为中心,培养学生的自学能力,培养学生适应信息化社会需要的信息收集、选择、处理的能力。传统的实验教学,一旦遇到危险大、费用高、耗时长的实验往往难以开展。化学上微观物质结构及其运动的实验,是人类用肉眼所不能看到的等,多媒体正好弥补了这一缺陷,此刻在计算机上“做实验”成了十分理想的教学方法。可以运用生动、活泼、富于变化的动态形象进行实验教学。
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关键词:绿色化学,高职化学,教育融入
中图分类号:G424文献标识码:A
1绿色化学概述
绿色化学,伴随着化工产业的高速发展,逐渐受到教育部门的青睐,其在高职化学中的融入,可有效拓展高职化学教学内容,降低高职化学教学成本。一方面工业化高速发展下,控制污染、优化生态效率等成为当下工业发展的热点,基于绿色化学理念展开化学教育,可有效契合市场行业发展,提高教育的实用性。另一方面,加大高职化学中的绿色化学教育比例,可拓展学生的学习视野,从实际行业行情以及生产发展,推进高职教育中化学体系的改革,推动化学教育的发展,以减少污染的方式实现绿色化学实验以及理论知识教育,有效贯彻落实我国保护环境的基本国策。因此,在高职化学教育中融入绿色化学教育,在化工业推动经济发展的同时,指导化学研究者及化工企业发展,可深化高职教育与企业发展的合作,通过环境污染科学技术的合作研发项目,可深化校企合作,丰富高职化学教育资源,推动我国化工业的可持续发展。
2绿色化学教育融入高职化学教育的目的
2.1减少污染
綠色化学教育融入高职化学教育中,主要是从生活化与实践化两方面入手,生活化是要将化学与生活联系,在化学教育中针对实际化工业的生产、生活中化学现象等等,利用学生的生活经验展开绿色化学教育,可有效提高高职化学教育质量。例如在电解质实验中,教师采用无污染的苛性钠溶液、盐酸溶液等代替其他物质,为学生展示化学实验现象,可减少对环境的污染,提高学生对生活中化学的关注,激发学生的学习兴趣;化学教育实践化,是以实践化学为主,提倡微型实验以及小污染实验,高职院校教师应在不影响化学反应现象观察的前提下,选择污染性相对较小化学实验,以微型实验的方式,采用小剂量的化学实验,采用视频录像的形式,将反应过程放大,便于学生观察,选用小剂量的化学药品,降低对环境污染的同时,减少对人体的危害,推动绿色化学体系的发展。
2.2改革教育
新时代下高职院校化学教育中引入绿色化学概念,需采用可持续发展观念,针对化学教育展开全面性分析,改革传统具有较大污染以及危害的实验,以安全性、无污染、高效率为指标,展开化学教育,可减少化学教育成本,提高化学教育效率。化学教育在高职化学教育体系中的引入,先要摒除部分污染较大的实验,例如铜与浓硝酸的反应试验、或者是有机合成的验证实验等等。通过实验设计改进以及引入其他教育方法,在不做实验或者是实现实验模拟的前提下进行化学教育,给予学生不一样的体验。让学生感受到化学现象的本质以及掌握实验技巧,拓展学生化学教育途径,引入多种教育方法以及教学方式,推动高职院校化学教育的革新,进一步转变教师的教学观念,提高高职化学的教育水平。
3在高职化学教育中融入绿色化学理念的途径
3.1强化化学教师的综合素养
高职化学课程中引入绿色化学教育,先要让教师掌握绿色化学的真谛,了解引入绿色化学目的,在教师掌握与理解基础上,针对学生的发展设计综合性、多样化的绿色化学教学活动,真正将绿色化学理念融入到高职化学教育中。在这个过程中,教师自身的综合素质影响着学生的水平,所以高职化学中融入绿色化学理念,强化化学教师的综合素养,通过系统、综合性的培训,引导教师深刻认识与掌握绿色化学,明白绿色化学理念在化学教育中的作用,以绿色化学对环境污染的影响,结合人才培养方案,制定合理的化学教学目标,采用相应的教学方式;展开化学课堂教育,优化教学方案,减少化学污染物的使用,采用多媒体、微课等方式展开综合性的教学,构建高效教育课堂。
3.2优化高职化学教材内容
为进一步将化学教育中渗透绿色化学理念,高职绿色化学教材要伴随着绿色化学理念的渗透,同步更新与拓展,将现代化绿色化学教育知识融入到教材内容中,修改与完善绿色化学教材,进一步加强学生对绿色化学理念的了解。故而,在高职化学教育中,课程设置与教育方式、教育内容等整个教育体系,都要围绕绿色化学教育理念,选用适合学生发展与学习的内容,重新编制高职化学教材。此外,高校要积极加强对绿色化学概念的宣传,增加资金投入,不断在校园中举办相应的绿色化学活动,加大对绿色化学教学案例与教学理论的收集,满足专业人才培养的前提下,为学生营造优质的绿色化学学习环境,提供合适的高职化学教材以及化学实践平台,便于学生自我学习以及实践运用。
3.3开展实践性活动
绿色化学教育中,教师可通过校企合作让学生实地参观化工业的生产环境,了解在化工业生产中的污染物质以及污染排放标准等,以社会实践项目和科研项目等方式,基于学生学习情况选择合适的主题提供给学生,让学生自己进行选择,然后依据分组标准展开实践研究与分析。依托于实践性的活动与项目科研,培养学生的绿色化学观念,拓展学生学习视野的同时,提升绿色化学教育质量。
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