绿色化学的特点及核心范文
时间:2023-11-21 17:53:40
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篇1
关键词:绿色化学;思想运用;高中化学;教学探索
众所周知,绿色是健康、环保的颜色,绿色化学理念是从源头上减少和消除污染,真正的实现零污染。而在社会飞速发展的今天,越来越多的人们意识到环保的重要性,开始提倡绿色化学,绿色化学思想贯穿了很多方面,并开始向教育系统发展,高中化学的教学开始逐步渗透绿色化学思想,并在教学中针对绿色化学思想进行教学内容和教学方法的改革,同时也对绿色化学思想在教学中的影响进行了客观的对待和运用。
一、绿色化学思想概述
1.绿色化学概念及核心内容
绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,使用化学的吉祥虎和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。绿色化学的整个过程都是无污染的。绿色化学的核心内容是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
2.绿色化学思想
绿色化学教学思想是将绿色化学作为化学教学的思想理念,并在教学中逐步将绿色化学思想渗透到化学教学当中,在教学中培养学生的绿色化学观念和环境保护意识。高中绿色化学教学是指从教学思想到教学内容和教学实验,都要将绿色化学思想作为教学的重点,同时,还要在实践教学中,将绿色化学引用到化学实验中去,真正的在教学中贯穿绿色化学思想。
3.绿色化学的特点
绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料。
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放。
(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”。
(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
二、高中绿色化学的内容及特点
1.高中绿色化学的内容
高中绿色化学就是将“绿色环保的理念”融入到理论教学和实验教学中,在理论学习中有认识到酸雨、大气污染、固体废物污染、重金属污染等对于地球生存生活环境的破坏,学习书中的绿色环保知识,加强对化工行业的了解,从自身方面推广绿色化工、绿色环保理念,同时也能提高自身素质,保护环境。在实验学习方面,做化学实验是我们高中化学中必不可少的实践课程,该课程有助于我们深刻的了解各种物质的化学性质、反应条件等,有助于我们学习,我们的绿色化学就是要在做化学实验时,正确操作减少污染物生成、采用无害化实验材料、绿色环保的处理产生的废品。
2.高中绿色化学的特点
高中绿色化学的的主要特点有几方面,第一,绿色思想,这是高中绿色化学的主要特点,我们学校和学生要从自身认识到绿色思想的重要性,并向家人社会推广这种思想。第二,学习绿色治理,学习当今世界的各种污染物及其治理的方法。第三,绿色实验,对于实验中的各种污染物产生做好绿色处理。
三、绿色化学思想对高中化学的影响
1.绿色化学思想对化学课堂的影响
(1)转变教学的思想:在传统的化学教学上,我们教学的主要目的是为了传授学生知识,让他们了解到物质的构成、性质、化学性质等,为了让他们能够胜任考试,然而随着素质教育的增加,环境的恶化,为了保护环境绿色化学的理念应运而生,这种绿色理念融入化学中,使得我们重新认识化学,学习化学,这就要求我们的自我学习重新认识化学,并传授给学生,并且联系实际生活,应用到实际生活中去,实现真正的素质教育,形成真正的化学思想观念,为环境的保护和治理积蓄力量。
(2)变革教材内容:对于教材编制的影响,高中生化学的学习是以后学习和研究化学,在化学领域发展的基础,虽然将绿色理念引入化学教学,但是在教材编制上,我们还是以传授知识为主,适当增加绿色化学知识,循序渐进,逐步引领绿色理念,或者编制绿色化学课外读物,这样既能丰富知识又能达到教学的目的,例如我们在讲硫及其化合物时,教师不仅仅要教受学生它们的物理性质和化学性质等,还要通过对于二氧化硫和三氧化硫的讲解,来了解酸雨的形成及预防治理措施。
2.绿色化学思想对化学实验的影响
(1)对实验进行绿色化:高中化学在实验课上难免会在实验过程中产生一定的废弃物和有污染的气体或其他产物,绿色化学思想运用到高中化学实验就使得在实验过程中要注意废弃物的产生于避免,这就使得老师在实验课上要帮助学生进行废弃物质的回收再利用,并尽可能大的减少物资的浪费和废弃物的产生。绿色化学思想运用于高中化学教学的目的就在于使得化学实验课程实现无污染,所以,在不影响实验课程的前提下,尽可能通过循环利用的方式实现废弃物的回收再利用。
(2)对实验材料进行绿色化:高中化学实验课程要在保证学生人身安全的前提下进行,由于学校学生在实验过程中第一次操作,很有可能会产生一定的操作失误而导致实验的失败,由于有些实验具有一定的危险性,因此,在材料的x择上,要保证材料的安全无害。所以,在保证实验目的的前提下,尽可能使用环保型绿色材料,这样既能保证学生的人身安全,又能避免污染的产生,同时还能实现绿色化学教学,一举三得。
参考文献:
[1]崔金凤.高中化学教学有效性提问分析[J].中国校外教育,2016(25).
[2]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013.
[3]黄炼群.新课改背景下高一学生化学素养培养的实践研究[D].广西师范大学,2013.
[4]李建国.绿色化学理念的高中化学教学中的意义[J].生物技术世界,2015(12).
篇2
1化学所面临的挑战
1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没
化学是一门中心科学,化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学(centralscience)反而被社会看作是伴娘科学(bridesmaidscience)而不受重视。
1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系,在最早的化学工艺流程里面,根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围,因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在,有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上,这些是对化学的偏见,监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
2绿色化学是应对挑战的必然
科学不但要认识世界和改造世界,还要保护世界。化学也如此,为了应对化学所面临的挑战,提倡绿色化学是刻不容缓。
2.1绿色化学的概念
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
2.2绿色化学的产生及其背景
当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。1989年,美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年,美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年,美国环保局又了“污染预防战略”。1995年,美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿,在1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。
2.3绿色化学的核心内容
原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:
原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%
如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。
2.4绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述了绿色化学的主要观点,P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。
Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。
Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。
Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。
Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
Ⅸ.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。
Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。
Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。
Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。
为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论:
Ⅰ.减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护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、废水及废弃物(副产物)排放量,必须排放标准以下。
Ⅱ.重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸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。
Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括:回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。
Ⅵ.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。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。
Ⅴ.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、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。
3绿色化学的发展前景
3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。
3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中,已有一些原子经济性反应的典范,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。
3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。
3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中,固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性,更小的腐蚀性。
3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。
3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。
3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。
3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。
3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。
绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献
[1]王恩举.漫谈绿色化学.大学化学,2002,(4)
篇3
关键词:绿色科学;环保意识;生态环境
一、绿色化学
绿色化学又称“环境友好化学”。绿色化学是当今国际上化学学科研究的前沿。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。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。绿色化学是以绿色意识为指导,以最终杜绝化学污染源,实现绿色化学为最终目标。其最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染。
二、化学教学中渗透绿色化学理念,提高学生环保意识
新的课程标准也明确指出:“在化学教学中,通过帮助学生了解化学制品对人类健康的影响,懂得运用化学知识和方法去治理环境,合理地开发和利用化学资源,逐步学会从化学的角度认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象”。要预防化学污染,最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人,学生最早系统地学习化学知识是在中学教育阶段,这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。把绿色化学融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。
(一)对化学教育工作者的要求
化学教师在教学活动中起主导作用,因此教师只有观念更新了,具备了绿色意识才会产生积极的行为效果。要把绿色化学的理念贯穿到整个化学教育之中:首先,化学教育工作者要树立可持续发展的观念。绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。其次,化学教师要在课程内容中体现绿色化学的理念。化学教育必须体现绿色化学的新内容,要在课程教材中体现绿色化学的理念,使绿色化学的思想和内容贯穿于从基础教育到高等教育的始终。教师在课堂教学、实验等方面,要始终贯彻绿色化学的思想;要让学生了解绿色化学,树立起绿色意识,培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。最后,教师要积极进行教改探索。进行教学科研,对传统的教学内容、方法提出思考,进行改革,使化学教育能够得到发展。对一些探究实验进行创新。
(二)绿色化学理念在化学教学中的渗透
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。
1.密切联系化学教学内容适当延伸,适时渗透绿色化学理念,不断提高学生的环保意识
老师在教学实践中,应该紧扣教学大纲,认真钻研教材,深入探讨课本中环境教育的因素,详细列出中学化学各个章节可进行环境教育的内容,有计划、有目的地施以环境教育。初中化学主要涉及的环境问题:(1)认识“三废”(废水、废气和废渣)处理的必要性以及处理的一般原则。(2)了解典型的大气、水、土壤污染物的来源及危害。(3)认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义。(4)初步形成正确、合理地使用化学物质的意识,认识化学在环境监测与环境保护中的重要作用。
2.结合实验,改进实验,强化环境保护和绿色化学理念的教育
在实验教学中,要求学生严格按实验操作要求完成。对一些可能对环境造成不良影响的实验进行改进,如硫在空气中(可在集气瓶中完成)、在氧气中燃烧时可先在集气瓶中加少量的吸收液(如氢氧化钠);还有对燃烧的条件探究实验时,对装置进行改进,用两支试管分别装少量的红磷、白磷,同时用胶塞密闭放在80 ℃水中,防止白磷燃烧后产生的浓厚的白烟排放在空气中,另外红磷可以重复使用。
3.联系实际,切实开展环境保护教育
仅就初中化学教学中的环保内容,还远远不能激起学生的共鸣。作为教师,报纸、广播、电视等新闻媒体每天都有大量的环境题材应及时搜集与化学和环境有关的资料,恰到好处的结合到日常教学中去,通过讲解、分析、讨论,使学生心灵受到震动。结合我校零排放工程――西昌俊波外国语学校污水处理及中水回用工程,进行水污染及治理和节约水资源的教育。
4.开展多种活动,提高学生的环保意识
由于环境问题的综合性、人为性和它的实践性,因此,进行环境教育的一个有效途径是开展丰富多彩的各种活动,提供人人参与的机会,创设一种人人参与的环境和氛围,让每个学生都真正参与进来,使他们在活动中真正思考人的作用和责任。开展多种形式的活动:讨论课、专栏宣传、课外实验、实地参观社会调查和环保小组等。这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性和环境保护的迫切性。
因此,在社会生产、人类生活中都应贯穿绿色化学的思想,让每位学生都应养成具有环境保护意识的人,在生活中对其废弃物也要妥善处理,绝不能随意倾倒,造成环境污染,有的还可以变废为宝。
总之,地球是全人类共同的家园,重视环境问题日益突出,保护环境是全人类的共同责任。所以应提高每一位教育工作者的环保素养,特别是化学教育工作者,应当好排头兵,担负起环保教育的神圣使命。
参考文献:
[1]仲崇立.绿色化学导论.1版.化学工业出版社,2000.
[2]化学课程标准.北京师范大学出版社,2001.
篇4
关键词:绿色化学;渗透;环境保护
绿色化学的概念最早是美国化学会(ACS)提出[1],其中的核心技术是利用化学反应原理消除或减轻在工业生产上所造成的污染。现今的绿色化学指的是保护环境的化学技术,在含有化学品的制造中有效的利用材料,消除或减轻过程中产生的废物和有毒物质,进而避免有毒物质的排放对环境造成危害。
1绿色化学遵循的原则
根据绿色发展的要求,绿色化学遵守的原则主要有:尽量减少或者不使用易发生危险的化学试剂,最优选择安全、环保的药品;原材料的使用要达到最优化,利用率尽可能达到100%,尽量减少副产物和废料的产生;尽可能使用可再生的原材料,做到循环利用,保护环境[2]。
2绿色化学的特点
绿色化学中原材料纯天然取材,对人、对自然能做到无危害、无污染;反应条件是在无毒、无害的条件下进行的,会有效减少废弃物的产生和向环境中排放;原子的利用率达到最大化,尽可能使所有原子都作为原材料被产品所消化吸纳,最终实现“零排放”的高效产出;生产出的产品为有利于环境保护和人体健康的环境。
3初中化学教程中渗透绿色化学的必要性
在当代的教育教学中,绿色化学是个重要的概念。中国目前面临着严峻的环保问题,经济快速发展着随之而来的就是发展过程中所产生的污染问题。初中阶段的化学是初级的化学知识的摄入,在此阶段学生会化学处在一个较新鲜、好奇的阶段,此时对绿色化学概念的渗透是至关重要的,教师在教学过程中加以引导和教育,会使学生比较容易培养出对绿色化学意识,可以让他们感受和认识到绿色化学在生活中的重要性与地位,进而可以将化学的理念扩大化。所以绿色化学教育是化学教学中不可或缺的一部分。
4化学教学中渗透绿色化学理念的途径
(1)树立绿色化学意识和环保意识人总是在不断学习中进步与发展,通过从外界感知到的事物来获得认识和经验。以讲座的形式来传播绿色化学是很好的途径,学生接受知识的方式不止是从书本中获取,更容易接受的方式是别人的讲述。教师通过举办专题讲座,主题可以是“生活垃圾分类”、“白色污染与环保”等等,通过讲座可以向学生普及和提升他们对绿色化学的认识,树立学生的环保意识,引导学生将环保问题加入自己的生活中。
(2)课堂教学内容中渗透绿色化学理念将绿色化学的理念融入教学课程中,是每一位化学教学这必备的技能。譬如在讲到空气中的成分与空气质量的关系时,就可以让学生了解到汽车尾气和工业生产中使用化石燃料排放的烟尘和有害气体,造成了空气污染,导致空气质量的下降。此外可以用图片或视频的讲解方法讲述酸雨的形成过程,酸雨会酸化土壤、腐蚀建筑物、污染水体等等,给人类的生活带来了严重的影响。那么这些问题应该如何解决?工业上应对化石燃料综合利用,减少污染排放量也充分的利用资源。汽车尾气所排出的一氧化碳、一氧化氮,可利用汽车安装的“催化转化器”将之为二氧化碳和氮气。通过对这些例子的学习加深学生对空气污染的认知和了解到环境保护的重要性。
(3)实验中渗透绿色化学理念在化学实验课上,利用实验操作让学生体验绿色化学理念。如实验操作铵盐受热分解的过程中,一般采用加热NH4CI晶体来做实验,实验时会分解出HCI和NH3,此实验冷却后分解的产物可以重新结合成NH4CI,但是不会百分百的结合,仍有部分NH3会挥发到空气中,所以应加设一个吸收装置,将气体排入水中吸收。有很多实验产生的气体可能是有毒气体,不加处理会直接影响到师生的健康,应用绿色化学的理念就可避免这种现象产生。
(4)在实际生活中渗透绿色化学理念联系实际生活与教材内容相结合,讲述绿色化学的理念。通过例证我国近些年发生的由环境污染所造成的重大污染事件,让学生了解污染的来源,特别是目前尤为严重的白色污染问题。人类快节奏的生活,导致快餐行业的发展,使用一次性的塑料制品用来盛装食物是一种流行风,但是这些塑料制品被随意丢弃引起了白色污染问题;更为严重的是这些塑料的主要成分聚乙烯是有害物质,将其焚烧处理时会产生大量的黑烟和有害气体,所以塑料制品不可所以丢弃与焚烧。进一步让学生思考生活垃圾的处理方法,做到循环利用、保护环境。
(5)课外活动中的绿色化学渗透利用学生的课外活动时间,组织学生开展课外实践活动。组织学生参见春游活动去环境保护较好的乡村和有着污染情况的城市(尤其是工业生产较多的城市)进行实地参观对比,让学生亲身体验环境污染所带来的影响,让学生发表自己的感想与见解,加深他们对环境的保护和环境污染的认识;同时可以组织学生观看与环境保护有关的电影,以后通过写观后感的形式调动学生的环保意识;此外可以以“绿色”开展主题班会,让学生各抒己见,表达自己的认识。
5结语
环保问题是全球人民共同面临的问题,其中绿色化学扮演者重要的角色,通过对绿色化学的倡导会减少环境的污染情况。在初中化学教学中渗透绿色化学理念有着引导的作用,不仅让学生学习化学知识和了解绿色化学的意义,并且是学生树立正确的绿色化学意识,进一步增强环保意识,同时也是一种有效的培养方式。
参考文献:
[1]林玲.基于绿色化学视角的初中化学教学优化研究[D].华中师范大学,2015.
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关键词:高校;化学教育;绿色化学理念;应用研究
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0043-03
随着科学技术的不断发展,人类在认识大自然的过程中,不断加强改造和利用的能力,同时出现了诸多的问题,包括过度开发资源、过量排放废弃物,破坏了自然环境中原生态结构与组成体系,导致人与自然几千年来的和谐关系受到了严重的影响。不良的生态现象有:温室效应、大气污染、水污染、有机物污染、臭氧层损坏等,这些不良现象严重威胁到了人类生存。因此,绿色化学理念的推出无疑是一个宏伟的战略方针,也是现代化学学习者和工作者的一个挑战。各个高校越来越重视在化学教育中渗透绿色化学理念,只有在学习的过程中培养学生良好的环保意识,才能真正实现“绿色”理念,这也是每位化学教育工作者必须挑起的重任。
一、绿色化学理念的含义诠释
社会经济的高速发展,必然带来资源的高消耗,人口数量的不断提升,人们所能占有的资源也是屈指可数。我们可以清楚的看到,摆在我国面前最大矛盾就是:通过对生态环境的“牺牲”来换取经济的“腾飞”,还是更好的限制人均资源的消耗来保护目前的生态环境,最大限度的降低破坏。工业在我国占据了举足轻重的作用,关系到整个国民经济的发展,而其中我们所熟悉的化学工业为其他行业持续不断地提供更多的科学服务和产品支持。但是,我们不得不面对在追求经济高速发展的同时,整个大自然也受到了空前破坏的问题。生态失去平衡和环境受到严重污染制约了经济的发展,也影响了人类的日常生活、健康,不断加深社会各个领域的矛盾,出现更多的问题。面对这种现状就必须让我们通过改变研究模式来改变生产模式,将“绿色化学”的理念融入到化学工业中,将能从源头控制和防范污染。
绿化化学无疑是“无害”为基础的环境化学,通过化学的先进技术和手段更大限度的消除或者降低有害于人类健康、生态环境的原料、产物、副产品、催化剂、溶剂等生产和使用。绿色化学的核心理念是倡导不要使用有害、有毒的物质,更加不能产生过量的废弃物,不合理的处理废弃物。这是一门从源头加强防范和控制污染的化学,或者说这是一个更有层次的化学理念。从绿色化学的定义上我们就能看出它是以可持续发展为目标而产生的理念。
绿色化学理念引导人们更加重视环境。早在1996年美国就以“总统绿色化学挑战奖”作为美国绿色化学挑战计划中的主要内容,通过这个奖项的设立,其目的是为了鼓励人们敢于探索绿色化学,积极使用和推行绿色化学的科研成果。在上个世纪90年代我国的主要力量还放在经济发展上,也在1996年举行过以“工业生产中绿色化学与技术”为主题的研讨会,通过这个小小的研讨会也体现了我国对环境保护的重视,对绿色化学工业成果研究和开发。后来的一年,在香山会议上宣布了我国以“可持续发展问题对科学的挑战--绿色化学”为主题的研讨工作机构。从这些资料来看我们在进行高校化学教育的过程中,需要将这些思想体现出来,做到更好的借鉴。
二、绿色化学崇尚的发展思路及模式
基于目前科学技术,改善生产技术积极采用各种无毒、无害的原材料替代有毒、有害的原材料;对工艺流程进行改善,对“原子经济性”的反应进行开发;在使用各种原材料的过程中最大限度的节约和效率转化,在排放过程中尽量实现废弃物“零排放”。
(一)绿色化学追求的目标是高效
高效的核心思想是尽量使用最少的原材料,创造更多成品;最大限度地降低排废弃物,提高转化率。我国在制定污染物排放标准时,主要根据假设每一个化学工业行业都以高效生产操作作为大前提的。
(二)对“原子经济性”的反应进行开放
原子经济性的反应是属于近似理想的反应,是将原料分子中的原子通过原子经济性的反应完全地转化为产物,实现废物“零排放”的目的。从目前各大化学工业来看,特别是有机原料的生产制造过程中,很大一部分已经开始推行原子经济性反应的使用了,例如乙烯、丙烯的聚合等。还有一部分基本有机原料的生产采用的是一步的原子经济反应,例如生产环氧乙烷。
(三)积极推行无毒、无害溶剂的使用
化学制造过程中出现的所有污染问题,其污染源不仅仅是产品和原材料引起的,而且还来自于在制造过程中所采用的部分物质,最常见的是反应制造过程中所采用的介质与溶剂。目前工业制造过程中溶剂的使用是最广泛的,但是大多数溶剂都是挥发性的有机化合物,在使用过程中会导致水源污染、地面臭氧形成等。因此,要积极推行无害、无毒的溶剂来代替有害、有毒的溶剂,这些都是绿色化学重点研究的内容。目前研究主题是研发超临界流体,其中我们特别关注超临界中的二氧化碳,它的优点是无害、无毒、成本低,还不具备可燃性。
(四)加强回收和重复利用材料
回收是以降低节约资源理念为基础的,而重复利用材料是降低成本的体现。两者都是以资源节约型为主题的,从而更好地改善工业企业的经营成本。针对自然环境难以回收或者在短时间内难以回收的各类材料,应该实施重复利用的方式;而对于污染度高的化学制品,如我们熟悉的电池应当尽量做好回收而加以利用。倡导回收利用材料的意识也是绿色化学实施的重要途径。
三、绿色化学理念在高校化学教育中作用的研究
(一)绿色化学理念在化学教育中有助于培养辩证统一的良好思想
“先污染再治理”的落后只会导致人与自然和谐关系出现诸多问题。绿色化学理念以全新的改革方式,重源头抓源头,这样才能更好地避免化学造成的污染与破坏,简单来说绿色化学理念是以源头为基础从而进行治理的无害化学。在这里绿色化学还特别强调了,绿色化学理念的全新推出以及实施,并不是对传统的化学方式进行所有的否定,必须要坚持以客观为基础、可持续发展观、唯物主义观,将传统化学的精华与绿色化学理念充分的结合起来,逐渐消除威胁人类健康与生存环境的危害因素,这才是绿色化学的精髓。
(二)绿色化学理念有利于加强学生更加爱护生命
根据目前几年食物中毒相关数据显示,不完全统计下我国食物中毒人数已经达到了四万人。剖析其原因“食物中毒”的原因:过量使用农药杀虫剂、剧毒残留严重等。在高校化学部分教材涉及到了农药的知识,例如我们非常熟悉的DDT、六六六、有机磷农药等,根据目前农业的快速发展,以实现绿色产物为目的,全方面的对农药进行评价。例如:六六六和DDT具有很高杀虫性的同时,也会严重污染其环境,而且具有很高的毒性,对人类与牲畜的健康都具有很大的威胁。而这些具有危害性的农药正逐渐被植物生长调节剂与内源性的昆虫激素等具有生态意义的农药所替代。这类新型的农药不但高效、而且不会污染环境,降低了毒性不会危害到人类和牲畜的健康。最大限度避免了因为农药的滥用而出现大量鱼类、益鸟益虫的死亡的现象。为学生举出绿色化学具体教育实例,从而加强学生保护环境的意识,积极主动的去倡导和爱护我们生存的环境。
(三)绿色化学理念有利于培养正确的发展观
高校化学教育工作者要一直坚持可持续科学发展的观念,树立正确的人生观、价值观、世界观,从而更好的将绿色化学的理念渗透到整个高校化学教育细节中去。化学课堂教学过程中要重视体现绿色化学的原则性,让学生知道在发展的同时不能以牺牲环境作为代价,地球上的能源和物质都是有限的,要善于应用和珍惜。例如:学习“烯烃与溴的亲电加成”相关知识时,对于连结电子取代基的烯烃与溴的加成反应,烯烃可作为麦克尔受体在阳光引发下与溴进行自由基的加成反应。而这里的能源绿色化就体现在对太阳辐射能的直接利用,它为解决目前化学能源的污染性、有限性以及温室效应等能源问题开辟了更多的出路。通过以上绿色化学的实际例子进行教育,让学生明白和关心生态环境、珍惜能源等问题,逐渐加强学生的社会责任感。
(四)绿色化学理念有利于培养学生的创新意识
绿色化学理念是对传统化学一次全新的改革。将化学理论作为基础课程的内容,然后将绿色化学的先进理念融入加强创新意识的培养,并大力实施实践和强化。例如:高校有机化学相关知识中,大部分教材在介绍浓硫酸作为催化剂的时候,只介绍了酯化反应。但是浓硫酸作为催化剂的时候存在诸多问题:对设备进行腐蚀、产生大量的无机盐废弃物、收率低等。我们可以从多个角度来介绍提升产物收率的方法来正确引导学生。鼓励学生对资料进行收集和查阅并提出了一些方案:一是用高效催化剂替代,可以用杂多酸、固体超强酸、无机路易斯酸等;二是建议使用绿色溶剂:三是用微型实验进行替代。从实际情况出发,鼓励学生敢于亲自动手操作进行验证,这样开拓了学生的研究,培养了学生的绿色化学意识,激发学生的创新精神。
(五)绿色化学理念有利于培养适应经济发展的新型人才
绿色化学的主要特点是针对原子经济性反应进行研究、对净化原料进行选择、大力推行采用无害无毒的溶剂和催化剂、倡导环保意识等。企业应该重视控制污染,应该将治理污染的费用转化为对绿色新成品进行集中研究的费用,要树立狠抓源头的意识,将污染扼杀在摇篮中,这样经营模式才能促成企业和社会形成“双赢”的局面。高校有机化学相关知识中,介绍了很多这类的教学重点,例如对氧化进行选择性反应,教材中通常会介绍使用大剂量的强氧化剂,如K2Cr2O7,但是在工业生产实际情况中采用的是催化氧化,如H2O2,O3也是氧化剂,用来进行催化反应是非常合适的,可以更好地进行清洁,而且产率极高,没有出现“三废”的现状。通过这些实际绿色教育实例,学生能明白,先进的科学技术具有市场竞争力。
四、绿色化学理念在高校化学教育中的实施方法
(一)改变观念,加强认识
身为高校化学教育的工作者,必须要掌握教材,充分挖掘教材,认识到绿色化学理念的重要性,提高绿色化学理念的宣传力度,将绿色化学理念融入到学生的内心,通过列举更多的绿色化学实例来让学生亲身体会到什么是绿色化学理念,明白绿色教育的重要性。
(二)重视实验教学,在实验中体现绿色化学理念
化学的基础是实验。实验是化学进行讲解和教学的必要手段,也是掌握知识最直接的方法,在进行化学实验过程中会出现“废物”处理的问题,如何处理好这些废物,为绿色化学教育提供了更好的实践机会,更好地促进学生培养爱护环境的意识。另外,在实验教学中要大力推行微型化实验,倡导绿色化学教育理念。微型化实验的主要特征是,它从节约出发,可以降低污染程度,而且具有较高的安全性。从而控制了污染,也让学生可以亲自操作实验,培养学生敢于动手,调动学生学习化学的兴趣,激发创新思维,增强环保意识都具有重要的意义。
(三)在化学课外活动中开展绿色化学理念的教育
新化学课程标准明确指出:“需要加强组织和指导学生开展化学课外的活动,其目的是打开学生眼界、提升知识量,让学生更加全面的发展,提高学生的综合素质”。课外活动开展过程中,需要将绿色化学理念教育中的内容渗入。例如:组织学生到工厂进行参观,开办绿色化学教育专题报告会;鼓励学生联系身边的实际化学问题,这些对开展绿色化学教育都具有重要的意义。
化学是一门长盛不衰的科学,它始终走在各个学科的前沿。绿色化学理念在高校化学教育中具有非常重要的意义。在化学以及相关专业学生的培养过程中不断渗透绿色化学理念的教育,才能加强学生爱护环境的意识,激发学生热爱化学的兴趣,提升创新能力,而且也在一定程度上培养了高校学生适应社会的能力。
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摘要:大多数人认为化学是造成环境问题的罪魁祸首,因而,对化学产生了一种莫名其妙的恐惧心理。在这种形势下,具有全新理念的“绿色化学”应运而生。中职化学教育工作者应将绿色化学教育透到化学教学中,使学生树立起牢固的绿色化学和环境保护的意识,推动绿色化学事业的发展。
关键词:中职;化学教学;绿色化学
用环境保护的思想指导化学教学已成为化学教育与理论工作者的共识,其核心即是实施绿色化学教育。中职化学是化学教育的基础阶段,中职亦是学生思想素质、习惯形成的基础阶段,在中职院校实施绿色化学教育,将绿色化学思想融入中职化学教学中,对于培养学生的绿色环保意识具有深远的意义。
一、绿色化学的内涵
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中尽量避免有毒有害的副产物、废物的产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。
二、化学教学渗透绿色化学理念的意义
发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要,也是人类社会可持续发展的要求。绿色化学理念教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。今日的中职生是祖国明日的建设者,理应多关注一些人类面临的与化学相关的问题,认识与人类生活关系密切的绿色化学。作为一名化学教育工作者,应该对他们进行绿色知识、能力、态度、方法等方面的培养和训练,使他们形成良好的绿色化学理念,从而更好地理解科学、技术与社会的相互作用,学会应用科学,为他们即将走向社会实现可持续发展打下基础。
在中职化学教育中实施绿色化学教学,要在教学各个方面体现绿色化学思想。备课中采用绿色化学教学设计,教学模式也要“绿色化”,对于课程内容如化学实验与化学性质要引导学生用绿色化学的原则去衡量和把握,教会学生应用绿色化学的分析方法。中职绿色化学教学是一个完整的体系,包含科学的指导思想、绿色的化学工艺与技术、绿色化的教学模式,同时还需与生活实践相结合,将绿色化学理念渗透到教学的全过程中。
三、树立环境危机意识,渗透绿色化学理念
在教学中,应深入挖掘教学内容中的环境因素,适时对学生进行加强环境危机意识的教育。在教学目标中,以绿色化学的理念为指导,介绍人类在环境、生态、资源、能源等方面所面临的困难,讲清环境污染的危害及防治,并采取多种多样的授课形式,如利用多媒体向学生播放由于乱砍乱伐植被遭到破坏,造成水土流失,土地荒漠化的录像;向学生展示由于化石燃料的燃烧造成酸雨的图片;播放由于污水排放造成赤潮、水华的幻灯片;通过图表展示20世纪马斯河谷烟雾等公害事件;通过新闻及时关注我国及世界各地环境的变化,同时对学生进行环保意识的教育。
《国家环境保护“十一五”规划中期评估报告》中指出,“严格落实环境保护目标责任制,毫不松懈地推进治污减排工作”“大力削减火电、钢铁、有色、水泥行业的大气污染物排放量和造纸、化工、酿造、印染行业的水污染物排放量”“落实最严格的水资源管理制度”“建立污染源信息数据库,强化环境保护基础工作”。我们要在课上把这些信息及时告诉学生,使学生认识到保护环境的重要性及国家采取的相应措施,并根据当前学生的认知实际情况,结合课本上所学的知识进行消化、理解和吸收,建立绿色化学的概念,把知识性教育与环保教育融为一体。
四、中职化学教学中渗透绿色化学理念的途径和方法
1 结合化学教材内容,渗透绿色化学观念
绿色化学是一门新兴学科,应进一步提高教材的质量和数量。现行中职教材中虽已经渗透了绿色化学理念,但教师要树立可持续发展的观念,也要时刻渗透绿色化学教育。教师要充分挖掘和利用教材中相关内容,注意渗透绿色化学教育就是在讲授化学基本知识的同时,把与之相关的绿色化学知识传授给学生,使学生在潜移默化中受到良好的绿色化学教育,培养绿色化学能力。绿色化学特点的设计思想是通过教学,不断反馈、积累相关的信息,对教材或者教学内容作相关的改进和调整,进一步充实绿色化学的内容,使其始终保持新意和前沿性,体现其生机勃勃的活力;也使学生懂得科学技术本身就具有生态价值,包含绿色化学在内的绿色科技,将使人类与自然在更高层次上和谐共处。
2 结合化学习题,渗透绿色化学理念
教师以中职化学中的环保教育知识为基础,为学生提供与学习内容紧密相关的习题。例如,制取氯气时,多余尾气如何吸收;电石与水制乙炔时,杂质有毒气体如何除去;二氧化硫制取和性质实验的尾气如何处理?等等。让学生利用课外时间动手查阅书籍资料、上网、访问,或进行讨论交流等活动进行探索,根据学生设计的各种方案,师生一起分析这些方案的优劣,在可行方案中选出最佳者用之。有意识地对这类习题进行练习,不但能使实验室里的“三废”大为减少,而且加强了学生对有毒有害气体防污染、防扩散的习惯意识,提高了他们的环保意识和环保观念。
3 通过社会实践活动,深化绿色化学行动
课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地,但课外活动形式五花八门,内容丰富多彩,是课堂教育的补充良剂。例如,可以带领学生到一些工厂去参观,如化肥厂、农药厂、造纸厂等。利用课外实验配合课堂教学,开展环保教育,让学生在实验过程中既锻炼了动手能力,又强化了绿色化学意识。
4 在课堂外宣传绿色化学,强化环境保护意识
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,可以全面提高每个学生的环保意识。
(1)结合现有法律法规的宣传,加深学生对环保意义的认识
组织学生参加环保法律法规的宣传,利用3月12日植树节、5月31日世界无烟日、6月5日世界环境日等纪念日,取得当地环保、水保、森保等部门的支持,让学生们在宣传中了解我国有关这方面的规定和常识,以提高学生在环境管理环境文化方面的认识。
(2)专题讲座
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关键词:网络管理;开放实验室;绿色化学观念;学习和培训;工作角色
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验教学及实验室建设都离不开实验技术人员的工作,他们是实验教学和科研工作中的得力助手,既要完成学生实验课的准备工作,又要做好实验室的管理和建设。但是纵观许多地方本科院校的实际情况,长期以来,由于受传统实验教学模式的制约,实验室分属于各个教研室,实验技术人员被称为教辅人员,负责各个实验室的实验准备工作,只要把仪器药品整理好就算完成任务,对实验教学本身很少有发言权,所接触的实验内容单一,主观上忽视了对实验技能的培养,再加上教学任务比较繁重,人员相对分散,客观上对实验员缺乏系统的管理和培养。因而实验员的素质整体不高,但科学技术的迅猛发展,对一般本科院校的教学和科研提出了更高的要求,对学生的培养也提出了更高的要求,给高校化学实验技术人员的工作也带来了极大的挑战。为适应新世纪科学与技术迅猛发展的需要,高校化学实验技术人员必须认识自身的素质与工作变化的落差,认识到自身的实验教学的重要性及任务,除了具备传统的实验技术人员的优秀工作品质外,还必须多渠道参加学习和培训,培养以下职业素养。
一、利用网络创新管理实验室
1.实验室管理网络化。实验室工作作为高校工作的一部分,实验员必须用最新的信息技术、结合最新的管理理念,实现满足各方面需要的管理信息系统并使之纳入其工作环节。在创新思维的指导下,对实验室实验开出情况;实验室工作情况;实验室仪器设备总值、低值易耗品库存与价值;实验室药品种类、数量、试剂级别和采购计划;仪器和药品使用过程中的质量反馈信息等管理目标,通过网络建立管理平台,实现网上辅助教学和网络化,智能化管理目标。并对实验室的整体环境等进行科学、系统的分析,为实验室的教学资源共享、建设、提高、发展及管理提供科学、准确、可靠的依据,也为以后对实验室评估快速、系统、准确提供原始记录和数据。
2.实验室教学信息网络化。实验员将实验教学信息网络化的目标和意义是:一是通过实验管理中心及其各实验室的仪器设备和药品的购置、库存、使用、损耗等网络管理信息,实验员在准备实验时可根据所开实验课的实验内容,查找相应的仪器、药品,确定仪器、药品规格、种类数量等数据是否满足实验教学要求,从而准确、及时、充分准备出实验教学所需的实验用品,保证实验课教学的正常进行,同时也实现各实验室资源共享和资源整合。二是实验员在网络上公布各科实验课的开设项目、学生实验小组配置情况、实验项目所对应的仪器设备的型号,特别是一些大型精密仪器的使用范围、操作说明及操作指南,药品的种类、规格、浓度、特殊药品的存放地点及使用方法,学生可以直接在网上浏览,得到契合预习实验教学的实验室信息,减少实验课堂上盲目操作仪器,降低仪器操作的损毁率,安全规范操作实验,使用药品,减少三废排放,保证实验教学高效、有序进行。
二、创新利用资源,开放实验室实现实验室功能效益化
1.开放实验室的意义。社会发展向高等教育的规模和质量提出了新的挑战:规模要大,质量要高,培养规格上既要有专家精英,也要有通才通智。这对实验室效益和实验员工作成效提出了更高的要求。如何规划好实验室的每一份资源,确保仪器设备的完好率、实验室水电气正常供应、实验装置布局合理、各类仪器的配备及使用达到最优化、各类实验人员组成的实验小组正常运转、获取最大的实验室办学效益是一个实验室创新工作的基点。开放实验室是该创新工作的有效措施:实验员配合上级管理对实验时间的开放提高了实验管理的灵活性,实验设备的使用率,综合性实验、设计性实验和开放性实验的内容,充分调动了学生从事科学实验的兴趣,激发了学生的创新思维,实现了创新培养的教育目标;对实验空间的开放,提高了实验室作为教学实践活动平台的效益;而对实验主体――学生的开放,深化了其实践活动的内涵。
2.实验员开放实验室的举措。实验员首先结合本实验室特点协助实验室管理中心建立健全实验室开放制度,实施科学化、规范化管理,明确职责,团结协作,如“开放实验室学生实验规范”、“实验教师、技术人员工作职责”、“开放实验室的值班制度”等的制定及完善,在制度和管理上保障实验室的开放。在准备实验的工作内容上,既要保证基础实验的工作目标、又要为“综合性实验、设计性实验、开放性实验”提供优质服务,基本实验技能训练和科学思维引导相结合,有效提高了学生的综合实验能力。在工作时间上,实验员以工作需要为重,合理分配和调整好自己的时间,安排好值班事宜,保证实验室的安全和实验室的开放。在实验主体安排问题上,既要保证学生数量,充分利用实验室资源,又要实验小组配置合理,高效发挥实验室资源,同时实验室之间要加强交流合作,保证实验室开放的有序性、持续性、灵活性。
三、积极参加学习和培训
化学实验员是实验教学管理、仪器设备管理和实验室建设的主要参与者,随着本科院校教学改革的深入,新专业和新型专业模式的建立,培养复合型人才的需要,工学结合的深化及实验室的开放式管理等,对实验员的实验室管理水平提出了更高的要求,实验员只有认识到自己的素质和这种工作目标的落差,通过学习和培训努力提高自身知识和管理素质,才能为教学和科研服务。另外,化学实验员的工作不同于教师,是偏向于技术性、应用性的工作,信息化时代,高、精、尖设备已经进入实验室,多媒体教学已相当普遍,精密仪器的技术水平和复杂的操作过程对实验员的专业技能提出了更高的要求,对传统落后的实验技术产生了剧烈的冲击,实验员要适应大学快速发展的需要,跟上时代前进的脚步,必须参加各种形式的学习和培训,不断补充新知识,改善知识结构,具有更多的知识储备和更高的实验技能,才能胜任本职工作。
实验员首先要自我进行基本理论、基础知识和基本技能的“三基”训练,根据专业需要及相关学科的交叉性,开展在职学习和成人继续教育,在抓好基础知识学习的同时,进行实践训练,成为既懂实验技术,又懂维修、开发,还懂管理的综合性人才。同一课程的实验员必须积极参与传统的师傅带徒弟的岗位培训,耐心学习老实验员的工作经验,不断提高自己的业务素质,很好地准备本专业的实验。不同课程的实验员则定期相互学习交流彼此的工作内容,弄懂弄通其他课程的实验准备工作,使自己准备实验的技能更全面。其次要定期实行岗位轮换,实验员为适应新岗位、新工作要不断努力学习新知识、新技能,在实践工作中进行一专多能的培训,最终才能达到每个实验员都能准备所有的化学实验课程。
四、树立绿色化学思想观念,开展绿色实验室准备工作
化学实验是化学教学必不可少的重要环节,化学实验室在实验中会使用有毒、有害,甚至是致癌、致畸、致突变的“三致”物质或放射性物质,如处理不当就会进入环境,对人类和环境造成危害。树立绿色化学观念是创建绿色化学实验室的思想基础,绿色化学的核心是“杜绝污染源”,实验员是实验室教学的参与者和实验室事务的管理者,必须树立绿色化学思想观念,增强环境保护意识,积极配合教师和学生进行绿色化学教育,深刻领会绿色化学的12条原则,研究实验内容、改进实验装置和实验方法,绿色化管理药品和仪器,无害化处理实验室三废。
1.实验内容、方法、装置的绿色化举措。绿色化学的教学内容是创建绿色实验的核心问题,实验员必须积极参与实验教学改革,配合实验指导教师,结合本实验室的固有资源,认真选择实验项目,切实研究优化组合实验内容,选择绿色实验方法,开展绿色实验室工作,从实验教学源头上建设“环保型”的实验室软环境,形成追求环境效益的教育与科研氛围,而不能以教辅人员的身份置身事外。如把“三废”处理内容渗透到实验教学中,与综合性、设计性实验内容相结合,把处理“副产品及废弃物”的内容作为开放实验项目等,从实验方法和内容上杜绝污染。微型化学实验是绿色化学的重要部分,微型化学其试剂用量比相应的常规化学实验节约90%以上,时间节约1/3,产生的“三废”量非常少,基本解决了实验的污染问题,但微型化学实验的成套仪器较贵,要完全实现化学实验的微型化,还有一些困难,但实验员可以在保证实验目的的前提下,利用废弃物,改造实验装置,使之趋于微型化。
2.绿色管理药品,无污染处理排放物。实验员要结合学生实验人数、实验试剂用量,精确计算出药品使用量,避免浪费。对实验中有毒有污染的药品尽量用无毒无污染的代替,必须应用的要监督控制使用,尽可能地减少污染物的直接排放。对于实验室所产生的废品及副产品,实验员要树立绿色化学思想,依据节约成本、循环利用的整体思维方式来考虑和解决实验中出现的污染问题,具体处理方案要充分发挥化学学科的特长,保证物尽其用,以废治废,同时简便易行、经济实惠。对贵重药品要回收利用,变废为宝,时刻牢记勤俭节约,对一般药品,该省就省,有效利用废物,尽量节省资金,能自己解决的材料、用品等,就地取材,采取自制、自配的方式解决。这样就从化学药品使用上达到环境保护的目的。
五、明确实验员工作角色的多重性
1.以学生为本,扮好教师角色。高校学生来自不同地域,原有基础、自身能力及兴趣爱好等方面存在着个体差异,作为实验员要充分对这些差异做出科学的评估,以学生为本,以学生能力培养为核心,以全面提高,教学效果最大化为目标,合理配置实验小组,以适应学生的特点和需要;上课时要全程跟踪,维护课堂纪律,协助任课老师指导学生实验,解答学生的疑问,对实验操作能力较差的学生,主动配合任课教师进行辅导;课后要督促学生把物品归位,搞好卫生,训练学生的实验器具的整理和实验室环境管理能力,把素质教育渗透在每个教育环节;在工作过程中对学生避免“命令式”的方法下达任务和用“指责式”的批评,要亦师亦友,付出更多的爱心和责任,发挥好实验员的多重角色作用,真正把实验员工作作为架起师生之间的桥梁。
2.提高工作目标,做好教辅工作。实验员和任课老师相互配合是提高实验教学质量的关键,实验员在上课前要主动与任课老师进行沟通,就可能存在的问题进行探讨,商量解决的办法。同时实验员需要不断学习新知识,针对新课标的内容和目标去研究新问题,把实验教学出现的问题,建议通过查阅资料、报刊、互联网得到新的信息,积极配合交给任课老师,以实际行动投身课程改革。作为科研团队的一分子,一方面为学生的综合、设计创新和探索研究实验项目,在仪器设备和试剂准备等方面提供良好的服务;另一方面,对本实验室教师进行的科研工作,实验员除了提供有效的实验室资源外,还要积极参与,不断学习新知识,以提高自身的科研能力。
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篇8
“绿色化学”可以诠释为环境友好化学,它的核心是指在反应过程中和化工生产中,尽量减少或彻底消除有害物质的生成.作为化学教育工作者,有责任将绿色化学知识自然生动地渗透到化学教学中,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,让学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,并关注绿色化学,推动绿色化学事业的发展.
在教学中,为了更好地渗透“绿色化学”理念,可以从以下几个方面尝试.
一、立足课堂,渗透绿色化学知识
化学学科的特点,决定了化学教育在培养学生环保意识中占有重要地位.它同物理、生物等都是对学生进行环保教育的主要学科.许多污染物的成分、特性、形成过程、对人类生产生活的危害以及如何防治等,都与化学教学内容有着密切的联系.初中、高中化学教学课标中也明确提出,化学教育应培养学生关心自然、关心社会的情感,对学生进行环境保护意识的教育.我们应立足课堂,充分挖掘教材中的环保知识内容,采取渗透的方式,适时适当地将其穿插在有关知识的教授中,“润物细无声”,让学生增强环保意识.
二、立足实验,培养绿色化学习惯
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学教学的重要环节,也是进行绿色化学教学的最好时机.新教材更注重学生实验能力的培养,增加了学生自主探究实验.化学教学可以立足实验,培养学生绿色化学习惯.
1.改进某些教材实验,消除实验污染源
教师可针对某些造成环境污染的实验进行改进,引导学生思考改进的目的和改进的方法,通过改进增强学生的环保意识.
2.精心整合教材实验,减少污染次数
例如,在无机化学学习中, 多数教师和学生所做的实验,均为“一个实验只用来说明物质的某一个性质”,要想完整地学习某一物质的整体知识,就必须通过若干个这样的单一实验来进行.这样做不仅多损耗了药品,浪费了时间,而且还增加了有毒物质扩散到环境中的机会.组装整合实验后,就可以较好地解决上述问题.
3.推行微型化学实验,控制环境污染
微型化学实验与常规实验相比具有节省实验药品、实验现象明显、污染程度低或没有、安全等优点.开展微型化学实验充分体现了现代绿色化学教育观念.
微型实验也可以用废弃的物品开展实验.
4.开发原子经济性反应,选择合理物质制备路线
原子经济性反应是绿色化学的重要内容之一,这一反应已成为现代合成化学中人们关注的热点.原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”. 绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放.在新课程教学过程中可以借助一些实验方案评价与设计类试题为学生逐步渗透绿色化学理念.
三、立足课外,提高学生绿色化学素质
1.专题讲座
对教材中讲的少而对环保具有重大意义的内容,可以以专题讲座的形式向学生介绍.专题内容如酸雨的形成、危害以及防治,传统有机溶剂的危害及绿色溶剂,赤潮和水华现象及形成的原因……通过这些信息的介绍,使学生从自身做起,节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品,以减少污染,为保护环境而改变生活习惯.
2.通过化学课外兴趣小组,开展环境保护活动
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利用化学学科的优势,教师可以介绍当今世界的一些重大环境污染事件及其危害,逐步树立学生的环境保护意识,让学生清醒地认识到环境保护的重要性、必要性和紧迫性,从而增强学生的环保意识。
例如:在讲“空气污染”、“水体污染”、“白色污染”时,我们可以采用分组探究性学习的教学方法,提出一些问题进行讨论和探究:谈谈防止空气污染的危害并探讨应采取的措施;污水对农业生产、居民日常生活的影响;怎样应对塑料快餐盒的方便性、低成本和环境污染的矛盾。这样的化学学习方式既可以调动学生的积极性,又可以增强学生的自主参与意识,让学生明确化学资源利用和环境保护的重要性,明确发展经济不能走先污染再治理的老路,必须要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。
二、规范化学实验操作
在实验过程中,课程标准要求学生能够正确而且规范化地进行基本操作,在药品的取用、物质的称量、液体的量取和转移、物质的加热、玻璃仪器的洗涤、液体的过滤等做到动作准确,操作熟练,运用灵活。
但在实际的学生实验中,有些同学不能严格按照实验的要求取用试剂,误认为试剂量越大实验现象越明显,事实上这样做既影响实验的科学性和实验的效果,又会造成药品的不合理利用,还可能会对环境造成更大程度的污染。
在实际教学中,一方面我们可以严格规定取用药品的量,这样既规范了实验操作,节约药品,又减少对环境的污染,同时也培养学生严谨的实验态度和科学实验方法;另一方面我们也可以将定性实验中的药品定量化,例如在实验室制O2时,你可以根据需要氧气的量来粗略的计算所需高锰酸钾的用量,根据计算的结果来取用药品,这样做就更为合理,效果更好。因此,在化学实验中规范操作,既提高了实验的科学性、规范性,同时也为减少环境污染奠定了基础。
三、倡导发展微型实验
微型实验是一种实验操作技术,它是以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验方法,具有现象明显、节约药品、减少污染、安全、便携等优点。微型实验的问世受到广大教师、学生的欢迎,在环境因素困扰发展战略的今天,普及和推广微型化学实验具有特殊的时代意义。
实践证明:在微型化的仪器装置中进行化学实验,其试剂用量是常规实验的数十分之一甚至千分之一。比如在学习“氧气的性质”中同学们需要完成“硫在氧气中燃烧”的实验,若按常规实验每次需硫粉0.3g-0.5g,反应后生成二氧化硫为0.6g-1g,而微型实验每次仅需硫粉约0.02g,反应生成二氧化硫为0.04g,有害气体二氧化硫的排放量大大降低,减少了对空气的污染,有益于师生们的身体健康。
因此,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行的改革,“用尽可能小剂量的试剂”是微型化学实验的核心,“做尽可能小剂量的实验”是化学实验教育的思维方向,为追求“做尽可能小剂量的实验”,推动化学实验的微型化,是化学实验改革和发展的动力之一,也是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。
四、合理改进化学实验
在化学实验中,不可避免地会产生一些有毒、有害的物质,导致教学环境被污染,直接影响师生的身体健康。因此,为了追求化学实验的绿色化,在不影响实验结果的前提下我们可以改进化学实验的内容及实验装置,从而减少实验对环境的污染。
在中学化学实验中,值得改进的实验范例有很多,如在学习“燃烧条件的探究”一课时,课本上的实验步骤是在铜片上分别放少量的白磷和红磷,然后对铜片进行加热,观察现象。该实验过程存在以下缺点:(1)本实验要求在通风橱内进行,事实上很多教师通常都在普通教室里做实验,铜片上即使放很少量的白磷,燃烧产生的白烟也会迅速弥漫教室,造成严重污染;(2)实验过程时间较长。
鉴于以上缺点,我们对实验进行了改进:把该实验中铜片上的红磷和白磷分别放入两支试管中,再取一支盛有少量水的试管放入白磷,分别在试管口处塞上棉花,在棉花上用胶头滴管滴上氢氧化钠溶液,实验时将三支试管放入盛有热水的烧杯中,一会儿没有水的试管中的白磷燃烧,产生的白烟被棉花上的氢氧化钠溶液吸收反应掉。改进后的实验操作简便安全,实验时间短,现象明显,同时产生的污染物被充分吸收,对空气几乎没有污染,完全符合绿色化学的特点。
五、妥善处理化学“三废”
化学实验中会产生大量的废弃物,如不妥善处理,随意排放,不仅对环境造成污染,而且会让学生养成不良的实验习惯,逐渐淡化环境保护意识。
比如在“酸的化学性质”实验中,多次用到盐酸和硫酸,如果对反应后的酸性液体不进行处理就直接排放,不仅会腐蚀下水管道,同时也污染水资源,对环境产生很大的破坏。其实只要在反应后的废液中加少许熟石灰进行中和反应就完成处理,举手之劳,彰显环保意识。
在实验教学中,我们不仅要对实验废弃物进行无害化处理,有时还要尽可能开发其有用之处,对有些药品进行回收利用,在实践中培养学生良好的实验习惯、环保意识以及节约资源的意识。当然需要指出,实验废弃物有的可回收,有的只适宜处理,有的两者兼之,所以应区别对待。
篇10
[关键词] 卫校化学教学 改革 创新
众所周知,我国是个注重理论联系实际的国家。在化学教学方面,只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,学生在化学学习中是主体,在化学教学中要尊重学生主体地位,发挥教师主导作用,合理组织教学内容,要体现出化学的实用、医用特点。
一、认识卫校化学
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。化学与医学关系密切,世界各国在医学教育中都把化学作为重要的基础课。卫校化学教学是初中化学教学与医学知识相联系基础上的继续、深化和提高。
二、卫校化学教学存在的主要问题
1.化学是以实验为基础,因此,在化学学习中必须学会对实验进行正确的观察,并得出结论,从而掌握化学知识。
对中等医学职业学校化学教学的分析表明,主要存在的问题有:
(1)实验内容结构完善性不够,针对性不强,系统性差。
(2)实验教学模式单一,化学实验教学没有较好发挥教学价值。
(3)学生学习方法不正确,实验能力差,缺乏理性思维能力和创新能力的培养。
(4)实验评价不健全,学生学习兴趣低,主体性差。
2.医用化学教学中存在的主要问题
(1)教材内容陈旧,教师过多的强调纯化学理论,忽视了医用化学课是为医学打基础,也忽视了化学与医学的联系。
(2)理论与实验课时数比例严重失调。
三、卫校化学教学改革与创新的探索
1.针对卫校化学实验教学存在的主要问题,制定了化学实验教学改革的措施
(1)优化实验内容和结构。其目的在于突出专业特点,贴近生活实际,使实验更具丰富性与灵活性。
(2)指导学生学习。让学生掌握科学的学习方法,提高学习效果。
(3)改进实验教学方法。根据不同类型的化学实验,采用问题解决法、引导讨论法等进行实验教学。
(4)改进实验评价,制定切实可行的实验考核制度。
通过教学实践活动,体现出了卫校化学教学改革与创新的验证,在卫校化学实验教学中进行的改革措施,不仅巩固了化学理论知识,而且培养了学生的观察能力、思维能力、动手能力、创新能力,并逐渐养成进行化学实验及其它医学实验所必需的科学态度和方法,教学效果得到了提高。
2.针对医用化学教学中存在的主要问题提出的改革与创新
(1)改变传统的、封闭式的教学模式,更新教材内容,突出化学与医学的联系,培养学生的动手能力,提高学生分析、解决问题的能力,进而提高学生学习医用化学的兴趣。
(2)针对专业与层次不同的学生进行不同内容与方式的教学。
(3)引进新知识,制作多媒体课件,增加实验课时数,并把验证性实验内容放在理论课中讲授,通过教师演示,帮助学生理解和记忆。
3.中等卫校化学教学中实施“绿色化学”教育
绿色化学是当前化学学科研究的重要方向之一。作为理论教学的教材符合绿色化学要求,把传授防止和解决化学污染的原理方法作为重点,习题编排时注重加深对绿色化学知识的理解和运用,在实验教学中注重设计创新无毒无害的化学实验、增加尾气处理系统尽可能在密闭条件下进行实验、采用微型实验减少污染排放、规范操作处理好实验废弃物、利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验,在课外活动中的绿色化学实践需要开展以绿色化学为主题的研究性自学活动、积极开展社区活动、宣传和使用环境友好产品。
4.卫校化学教学改革与创新旧大纲相比,具有以下突出特点:
(1)在培养目标中,增加了由知识技能、职业素质和态度三部分组成的培养目标。
(2)减少了教学周数,毕业实习时间明显增多,假期延长,增加了就业教育。
(3)改变课程设置模式,课程由基础课程、专业课程、专业方向课程、选修课程和毕业实习五个模块组成。
(4)对课程教学的任务、目标、时间分配、教学内容及要求和使用说明都作了具体的表述。
(5)增大实践教学比例,理论和实践的绝对教学时间相应减少。
5.通过实验教学,教学生做事,培养学生素质
卫校化学教学改革要求教师在教学中培养学生态度,教学生做人、做事,以发展学生能力为本位,以发展学生技能为核心,培养技能型、服务型的高素质劳动者。化学实验,对培养学生理论联系实际、实事求是的科学作风及动手动脑能力,掌握基本操作方法和技能,提高学习兴趣,提高综合素质有积极作用。通过实验教学,培养学生能力,发展学生技能,提高学生素质。
总之,化学实验对发展学生能力,培养技能型、服务型的高素质劳动者有不可低估的作用。
6.学习卫校化学不仅要掌握学科的基础知识和基本实验技能,还要适应所学专业的临床需要
(1)渗透德育,培养学生的良好品德。塑造合格的医学生,培养其崇高的思想品德是教师的首要任务。我们必须从教材中挖掘育人因素,有机地与教学活动相结合。同时,也培养了他们严谨的科学态度和一丝不苟的工作作风,加深了对医护人员职业道德里强调的“责任心”的理解。
(2)重视心理素质的培养,形成健全人格。卫校学生正处于身心发展的关键时期,这个时期充满活力,也蕴育着矛盾容易偏离正常心理状态而导致不适应的行为。另外,卫校学生将来的职业也特别要求学生具有健康的心理素质。因此,必须抓住时机进行心理素质的培养。心理素质的培养要与知识、技能的传授和能力的培养紧紧相连的,与此同时,熟练规范操作演示,以醒目真实的现象感染学生,从而消除学生的胆怯、紧张心理,用积极的生活态度帮助学生建立积极的生活体验,使学生形成健全的人格。
(3)重视化学知识与临床实际相结合,提高分析问题和解决问题的能力。化学教师要用自己的职业敏感及时捕捉医疗上的化学问题,充实到教学中去,激发学生学习化学的兴趣,调动学习积极性,使学生的应用化学意识能学而至用。例如,讲解蛋白质性质时,联系到重金属盐会使机体中毒。急救时可让病人口服大量生鸡蛋清,去除病人体内重金属盐,以减轻对机体的毒害。
(4)重视理论过程教学,培养科学的研究方法和思维方法。在卫校的化学教学中,许多教师只重视教一些现成的理论,而忽视理论过程教学,化学知识较难巩固。所以,要实施素质教育,就必须高度重视过程教学。没有科学的过程,就没有科学的教育。教师在教学中要善于提出有思考性的问题,引导学生思考,有意识地进行过程教学。把化学知识的应用扩展到医学领域,增进了应用化学意识,提高了学生的科学文化素质。
参考文献: