绿色化学应用范文
时间:2023-11-30 17:30:27
导语:如何才能写好一篇绿色化学应用,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:X13 文献标识码:A
引言
随着社会的不断进步,人口数量急剧增加,面对资源的不断消耗,人均资源占有量日益减少,此外,人类生活中排放的大量生活污染物和工业生产中产生的大量工业污染物使人类生存环境迅速恶化。化学品及其生产过程对环境造成的污染不容忽视,严峻的资源匮乏及环境污染为化学工作者带来了前所未有的挑战。自20世纪90年代初,绿色化学受到越来越多的关注。当今国际化学科学争相将绿色化学视为化学研究的前沿和热点,绿色化学已成为实现我国经济可持续发展急待解决的重大科技问题。普及绿色化学知识,灌输绿色化学思想,最有效的方式是将绿色化学引入大学化学教育体系。目前,我国已将绿色化学教育作为大学化学教育的重要组成部分带入大学化学课程中。
1绿色化学的内涵
绿色化学(Green Chemistry)是指在制造和应用化学品时,实现原料的充分有效利用,消除或避免废物的产生,避免使用有毒、危险的试剂,建立环境友好的生产工艺,使化学工业实现可持续发展。
绿色化学的核心内容是原子经济性,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部(100%)转变成所需要的产物,不产生废物或副产物。绿色化学具有以下显著优点:(1)从经济观点看,绿色化学合理利用资源和能源,符合可持续发展的要求;(2)从环境观点看,绿色化学以废物零排放为目标,力争从根本上消除环境污染;(3)从科学观点看,绿色化学与社会发展相适应,在传统化学的基础上进行了创新。
2绿色化学在大学化学教育中的应用
绿色化学作为一种指导思想,更是一种教育手段,将绿色化学的理念带进高校化学教育的课堂,引入的不是一门独立的学科,也不只是一种先进的概念,而是通过广泛的宣传教育,通过将绿色化学作为一门普及的课程,培养学生自主的绿色化学意识。绿色化学教育可以培养和增强学生的环保意识,激发学生的学习兴趣和创新能力,从而对学生价值观、人生观的形成均产生积极的影响。大学化学教育工作者首先应该结合实际情况,在化学教育过程中融入绿色化学理念,使学生在掌握基本化学原理的同时,能够主动运用绿色化学的思维去处理问题,成为更能满足社会可持续发展需要的绿色人才。
首先,绿色化学由于具有成本低、转化率高、环保等特点,已在无机合成化学中得到广泛应用。如通过热化学循环分解水制备氢气,利用核能或太阳能进行大规模、无污染制备氢气;水热/溶剂热合成是无机合成最好的方法之一,其具有密封,原料不泄露,不会造成环境污染,低碳等优点,如利用水热/溶剂热合成微孔材料及功能粉料等。
其次,有机化学教学应从绿色化学的角度考虑,从以下方面着手:(1)目标产物绿色化;(2)反应条件绿色化;(3)单一反应的原子利用率;(4)反应试剂绿色化。如烯烃和溴的加成反应可在阳光的引发下完成,太阳辐射能是一种无污染的绿色能源,能够直接利用太阳辐射能是绿色化学家们所追求的,也是解决目前资源有限、环境污染及全球变暖等问题的根本出路。
3绿色化学在化学实验教学中的应用
化学实验绿色化是21世纪大学化学实验课程改革的重点方向。针对我国高等院校实验教学中普遍存在的环境污染问题,我国大学化学实验教学中需要开展以绿色化学为理念的实验体制,体现了环境保护和绿色化学的要求。
(1)培养学生绿色化学新理念
教师在化学实验教学中,应有意识地将绿色化学的理念和可持续发展观借助教学过程传递给学生,在潜意识中为学生注入绿色化学的思想,让学生真正了解绿色化学,意识到绿色化学对于保护人类、资源及生存环境的重要性,让学生从内心牢固地树立绿色意识,在生活及今后的工作中自觉地养成环保习惯。
(2)改进常规实验方法
在达到实验目的的基础上,将常规实验按照一定的比例缩小。既减少了试剂的用量,降低了实验成本,又可以减少“三废”物质的排放量,另外还节省了资源,减少了对环境的污染。设计综合性实验。将多个实验按照实验的内在联系有机地串联起来,将上一个实验的产物作为下一个实验的原料,合理利用实验产物,减少产物的处理工作,既可以减少重复性实验操作,缩短实验时间,也可减少污染物产生的数量。通过以上两个简单的方法可以实现化学实验绿色化,另外还可通过多媒体教学等手段实现化学实验的绿色化。
(3)积极处理“三废”
针对实验中产生的废水、废渣、废气,采取相应的措施进行处理,例如每间无机实验室均需安置一个专门的废液收集桶或废渣收集处,在实验过程中统一收集,实验结束后统一处理;针对废气可以通过安装正压送风系统,有效地处理实验过程中产生的废气。
4绿色化学课程的设置
化学教育工作者不仅要关注自己的教学任务,还应当时刻注意收集国内外最新的绿色化学信息和成果,充分挖掘和利用教材中的相关内容进行剖析,做到与时俱进,使课程内容新颖,将绿色化学融入理论教学中,时时刻刻以的思想指导教学。培养学生节约资源和能源、保护环境的意识,从思想教育和技术教育两方面对其进行教育。
化学、化工类专业学生具有较好的化学基础知识,对于这部分学生可以通过开设绿色化学必修课,不仅仅让学生了解绿色化学,更重要的是在实际生活中能够运用绿色化学的理念。对于非化学、化工类专业的学生应开设绿色化学公共选修课,主要学习绿色化学的科学思想、灌输绿色化学理念,让其养成绿色化学意识。
结语
绿色化学作为一种全新的概念,从防止污染和节约资源的观点对传统化学进行了重新审视,并在传统化学的基础上进行改革,与单纯的环境保护不同,绿色化学是对人类与环境友好的化学。高等学校的化学教育目的是为国家培养和造就化学高层次的人才,面对化学由传统化学向绿色化学迈进的新变革,化学教育工作者应在大学化学教育中时刻体现绿色化学思想,培养学生的绿色化学理念,培养具有绿色化学意识的化学人才。
篇2
【关键词】高中化学 绿色化学 化学教学
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.12.039
每一件事情都有其双面性,科学发展也有其双面性,一方面促进社会飞速发展,提高人们的物质生活水平,在经济发展的同时,也造成了一定程度的环境破坏。据有关部门调查研究表明,一年内世界各国排放的有害物高达4亿多吨,严重威胁了人类社会的生存环境。通过化学知识的运用,能不能创造出高收益低污染的制造工艺?为此,人们提出了走“绿色化学”之路的理念,“绿色化学”为解决环境污染问题带来了新的希望,同时也为化学学科的发展创造了机会。我作为一名高中化学教师,有多年的化学教学经验,本文就绿色化学思想在高中化学教学中的应用展开论述。
一、绿色化学定义
根据美国《绿色化学》这本杂志对绿色化学下的定义:绿色化学是指在生产和使用化学产品时,能够对原料进行有效利用,最大限度地减少和消除废物。
绿色化学教育旨在化学课堂教学过程中要以绿色化学思想作为指导思想,将化学与人类社会的可持续发展紧密结合起来,最大限度地培养学生的环保意识与绿色意识,将人类社会的可持续发展与环保意识内化为学生的观念,植根于学生心中,提高学生的综合素质。
二、高中绿色化学教育独有的特性
现代高中化学教育不仅仅要传授给学生基本的化学知识,更要通过化学教学提高学生的综合素质。既要让学生熟练掌握化学原理、化学规律,化学能够为人类社会提供哪些服务,还要教会学生通过化学知识的运用,达到趋利避害的目的。绿色化学理念应该成为学生高尚道德情操的重要组成部分,指导学生的学习与工作,无论学生做什么事情都以保护自然环境与改善生态环境为己任。
对高中学生进行绿色化学教育,要采用有效手段,既要将化学教育纳入“环境保护”体系,又要将化学教育纳入高考课题,让学生对科技有更加深刻的理解,正确认识科技进步与经济发展之间的关系,让学生学会用可持续发展的眼光来看待问题,以“保护环境”为前提,对自然环境进行改造。
三、以教材为主要阵营,对学生开展绿色化学教育
对学生开展绿色化学教育,要以教材为根本出发点,尤其是新化学教材含有大量绿色化学知识,很好的体现了绿色化学观念,教师要将其充分运用于教学中。
为了适应时展的要求,新化学教材在编写过程中融入了大量的绿色化学教学内容,其中不乏生动的例子,能够有效提升学生的绿色化学意识。教师在课堂教学过程中,要注重对学生进行正确的引导,让学生认识到绿色化学的重要性,树立学生的绿色化学理念。
四、将绿色化学思想渗透到化学实验教学中,提高学生的环境保护意识
随着绿色化学理念的不断深化,《化学课程标准》明确提出化学实验也要绿色化。化学实验绿色化既是时展的要求,也是化学学科发展的需要。绿色化学思想要渗透在不同化学模块实验中,借以培养学生的可持续发展意识。化学实验具有很强的可操作性,因此,更能有效培养学生的绿色化学意识。
通过化学教学培养学生的科学素养是化学新课程强调的重点,重视实验方案设计是化学实验的一大特点,要想在化学实验过程中有效渗透绿色化学思想,就要将绿色化学理念贯彻到实验方案设计过程中及学生的实际实验过程中。例如:教师在指导学生做化学实验过程中,要提示学生此项实验对环境保护会产生何种作用,学生在实际生活中怎样有效运用此实验才能产生良好的环保效果等。学生亲手实践并受到有效指导,能够有效培养学生的绿色化学意识。
五、通过培养学生的化学学习兴趣,提高学生的绿色化学意识
对学生进行绿色化学教学,提高学生的绿色化学意识的前提是培养学生浓厚的化学学习兴趣。兴趣是最好的老师,不管做什么事情,只要有兴趣,就会产生不竭动力,取得良好成果。学习是一项复杂劳动,在学习过程中还会遇到很多困难与挫折,如果没有兴趣的指引,很难取得丰硕成果。
培养学生的绿色化学意识,首先要让学生对化学学习产生浓厚兴趣,在兴趣指引下,学生对化学知识进行深入研究,真正认识到绿色化学的重要性,并将绿色化学理念内化为自己的思想,指导人生各个阶段的实践活动。
六、提高教师的综合素质
在高中化学课堂教学过程中有效应用绿色化学理念,首先要提高教师的综合素质。教师在课堂教学中发挥着重要的作用,同时对学生的思想也产生重要影响,因此,教师综合素质的高低直接关系到学生的认识水平。绿色化学理念是一种新的化学理念,是为了有效解决人类社会发展过程中遇到的问题而提出的,因此,不管是对学生还是对教师,绿色化学都是一个新生事物。为了给学生提供有效指导,教师首先要对绿色化学理念进行深入学习,掌握其内涵,不断提升自身素质,只有这样才能为学生提供更好的指导。
七、通过课外实践提高学生的绿色化学意识
篇3
关键词 硫酸铜 过氧化氢 氧化剂 结晶方法 绿色化学
五水硫酸铜的制备是无机化学中的一个综合性制备实验,该实验涉及加热、蒸发、结晶、提纯等无机化学实验基本操作,适合考察学生的综合实验素质,故常被高校化学实验课所青睐。由于铜是一种不太活泼的金属,在一般情况下不能与稀硫酸反应,故该实验必须加入适当的氧化剂才能顺利进行。
1 现有制备方法的分析
1.1 常见氧化法
1.1.1 硝酸氧化法
以浓硝酸为氧化剂,分多次逐步加入到铜屑与稀硫酸的混合物中,加热,使反应进行[1,2]。其反应原理如下:
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O
在硝酸氧化法中,会产生大量有毒的NO气体,即使实验在通风橱中进行,也会对环境造成严重污染,影响师生身体健康。
1.1.2 空气氧化法
以空气为氧化剂,先将铜屑高温灼烧成氧化铜,再使其与稀硫酸反应生成硫酸铜[3,4]。反应原理如下:
2Cu+O2=2CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
在空气氧化法中,灼烧时间长达20 min,不仅浪费了大量能源,而且铜屑氧化反应往往进行的不充分,有一定量的铜屑不能完全被氧化,使硫酸铜产率下降。
1.2 结晶方法
几乎所有实验教材中均采用冷却硫酸铜热饱和溶液至室温的结晶方法,原因是硫酸铜的溶解度随温度变化较明显。但五水硫酸铜在室温时溶解度依然较大,其20℃时溶解度是100℃时的28%,30℃时溶解度是100℃时的33%。因此,即使在析出晶体后的母液中,仍然含有相当量的溶质,造成产品损失较多。硫酸铜的溶解度如表1所示。
笔者在夏天较高气温下做该实验时发现,直接降温结晶析出的硫酸铜晶体不多,效果并不理想。
2 改进方法
2.1 过氧化氢氧化法
2.1.1过氧化氢的强氧化性
过氧化氢在酸性条件下具有较强的氧化能力,φH2O2/H2O=1.763 eV,且其还原产物是水,不会给反应体系引入其他杂质,因此是一种比较理想的绿色氧化剂。以H2O2为氧化剂的反应原理如下:
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
2.1.2 类Fenton试剂的形成
H2O2和Cu2+可以形成类Fenton试剂体系,而类Fenton试剂可以产生氧化性极强的•OH,其产生过程如下[5,6]:
Cu2++H2O2k1CuOOH++H+
CuOOH+k2Cu++1/2O2+•OH
Cu++H2O2k3Cu2++•OH+OH-
Cu++•OHk4Cu2++OH-
•OH的产生对铜的氧化起到了一定的促进作用,可以使铜的氧化速率大大加快。
2.2 乙醇―水体系结晶法
由于在无机盐水溶液中加入能与水混溶且极性较小的溶剂通常可以降低无机盐在水中的溶解度,故本实验采取在硫酸铜热饱和溶液中加入适量乙醇的方法,以促进硫酸铜晶体的析出。但乙醇不宜加
入过多,否则得到的硫酸铜晶体将会非常细小,且晶形不规则[7]。由于乙醇在温度较高时挥发性较强,因此,一般以加入1.1~1.2倍体积的乙醇为宜。
3 实验操作
称取3.0 g铜屑于100 mL烧杯中,加入10 mL10%的Na2CO3溶液,加热煮沸,除去铜屑表面油污。倾去碱液,用蒸馏水将铜屑洗净(若用铜粉可省去碱洗的步骤)。在盛有铜屑的烧杯中加入18 mL3 mol/L的H2SO4,水浴加热,控制温度50℃左右,在20 min内缓慢滴加10%H2O2溶液,直至铜屑几乎完全溶解。反应过程中可见少量微小气泡,共消耗H2O2溶液约20 mL。充分反应后,逐滴加入0.5 mol/LNaOH,并不断测试溶液pH,直至溶液pH=4,抽滤,弃去不溶性杂质。然后将滤液转移到蒸发皿中,逐滴加入1 mol/LH2SO4,调节溶液pH=2。水浴加热至液体表面有晶膜出现,停止加热。加入约1.2倍体积的乙醇,冷却至室温,抽滤,称重,计算产率。
注意在添加乙醇的过程中,应先加入2 mL乙醇,并充分搅拌,然后逐渐加快添加乙醇的速度,防止溶液极性突然降低而造成硫酸铜晶核大量析出。乙醇要在5 min内加完。这样操作既可以有效阻止无定形硫酸铜粉末的产生,又可以减少乙醇在温度较高时因挥发而造成的损失。
实验数据如表2所示:
4 结语
根据以上数据,可以得出结论,以过氧化氢为氧化剂,并加入乙醇结晶的方法产率最高,产品外观为蓝色,晶形较完整,符合实验预期目标。虽然该法的药品成本略高,但整个实验过程既不会给产品引入新的杂质,也不会造成环境污染或能源大量浪费,完全符合绿色化学理念,值得在广大高校化学实验课程中推广和应用。
参考文献
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篇4
关键词:绿色化学工程技术;意义;应用
近几年来,随着化工技术的不断发展,化学工程取得了重要的进步,但与此同时也产生了很严重的环境污染问题,进而使得化学学科的发展受到了一定的限制作用。为了很好地改善污染的问题,越来越多的人开始采用绿色化学工程技术,绿色化学工程技术的应用不仅减少了温室气体的排放,更有利于生态环境的优化,最重要的是,很好地推动了我国经济的发展与进步。由此可见,探讨绿色化学工程技术应用的具有重要意义[1]。
1应用绿色化学工程技术的意义
1.1有效减少温室气体的排放
近几年来,随着国民经济条件的改善,越来越多的人都拥有了私家车,马路上车的数量越来越多,车辆增加,车尾气的排放量自然增加,空气污染变得严重,进而产生了大量的温室气体,导致气候变暖、冰川融化,还会引发臭氧空洞,造成气候异常,进而使得我国的生活环境变得越来越差。而近几年来,绿色化学科技的一项重点研究内容就是将对生态环境没有污染的一些能源转化为可利用的资源。如太阳能、风能、生物能以及地热等。首先,这些新能源的使用可以节省现有的能源的消耗,其次,这些能源的使用可以减轻一定的费用,最重要的是,可以减少空气中温室气体的排放,进而起到保护环境的作用[2]。
1.2推动国民经济的可持续发展
经济的发展是无限的,但是自然资源是有限的。倘若一味地开采以及使用自然资源,那么便会出现自然资源匮乏的现象,“物以稀为贵”,自然资源枯竭,资源的价格自然会上涨,导致经济的发展受到一定的抑制作用。另外,随着化工污染的加剧,化工产业的发展也逐渐受到了影响,且部分产业的进出口也受到影响,进而导致国民经济得不到提升,发展受到抑制。
2绿色化学工程技术的应用探讨
2.1在海水淡化的过程中应用绿色化学工程
水是人类社会活动的起源,也是人类生活的基本,没有水,人类将很难生存,由此可见,水对于人类的生存的重要性,但是近几年来,随着工业污染的加重以及农业生产的发展,我国的水资源呈现严重匮乏的现象,为了得到很多的水资源,我们开始采取淡化海水的措施,而绿色化学工程技术在淡化海水的过程中扮演了很重要的角色。所谓的淡化海水,主要指的就是去除海水中的盐水,得到淡水,传统的环境下,很多人采用通过酸碱换去除盐水,得到淡水的方法,这种方法虽然也可以实现海水的淡化,但是同样会带来另一种污染,进而使得环境污染情况加剧[3]。
2.2绿色化学工程技术在涂料生产中的应用
在中国,除了汽车尾气的排放会严重污染空气以外,涂料的制作也会产生很多污染,进而给环境带来一定的影响。另外,在制作涂料的过程中,也会产生很多的废料,这些废料流入水中,一样会给水带来污染,且这些水一旦被人们所使用,将会引发很严重的后果,轻者产生健康问题,重者可能直接引发癌症。绿色科技逐渐应用于许多工厂进行开发绿色产品。通过对工艺设备进行改造和优化,降低VOC,优化配置、清洁生产、使得污染最大限度降低。随着无机矿物涂料、固体涂料、乳胶漆等绿色涂料的诞生,涂料生产正向着科技含量高、无毒无污染、产品更优的方向发展[4]。
3结束语
综上所述,我们可以发现,绿色化学工程技术的使用不仅可以降低空气中温室气体的排放,还可以促进经济的提升,希望在与之对应的一系列的生产措施的建议下,无论是海水的淡化还是涂料的生产都能够得到有效地改变,降低对环境的污染,提升对于绿色化学工程技术的有效利用,促进我国化学工程技术的可持续发展。
参考文献
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[3]朱明乔,谢方友,吴廷华.绿色化学与技术在化学工业中的应用[J].化工生产与技术,2002,(4):27-30;51-52.
篇5
1.药物化学实验教学中实行“绿色化学”的意义
近几年来,国内许多高校意识到在实验教学过程中衍生出了一些对环境有害的化学产物,为解决这种问题所造成的弊端,都在积极探索“绿色化学”在实验教学中的可适用性,并取得了明显的成效。针对解决我国高等院校实验教学中普遍存在的环境污染问题,以“绿色化学”为理念构建大学实验课程新体制是一项有效的措施,体现了环境保护、可持续发展的教育理念m。我院药物化学作为药学相关专业的一门主要课程,实验课占总学时的48%,因此实验课在药物化学的授课中占着近似一半的比重,是-门重要的学科。
药物化学在实验教学中所产生的“三废”对环境造成相当大的污染,如废液:贯穿整个药物化学实验课程中产生的各种残液、废酸、废碱等是废液的主要成分,污染物的种类较多。如残渣:苯佐卡因合成中使用的重铬酸钠,富含重金属的污染。对于以上这些未加处理的废液、残渣最常见的处理方式是直接倒进下水道中,这一行为会对与下水道相连的饮用水造成严重的污染,另外药物化学实验课中产生的如NO、H2S等有毒气体对空气也产生一定的污染。因此,为避免这些“三废”的污染,需要切实可行的推进“绿色化学”的应用进程,保证药物化学实验教学与环境的相适应性。
2.“绿色化学”在药物化学实验教学中的应用途径
2.1优化实验方案
遵循“绿色化学”的宗旨,选择毒性小的实验,减少实验中有毒溶剂和催化剂的使用,对药物化学的实验进行优化,改用毒性小,可操控性大的实验来替代毒性大的实验,对于相同作用的溶剂、催化剂,在实验过程中尽量使用最无害的试剂。如苯妥英钠的合成实验中安息香的制作过程,若采用氰化钠制 作,则会产生很大的毒性,氰化钠本身是剧毒药品,微量可致死;但是改用维生素B1和水制备安息香以后,毒性则会降低很多。这一改变不仅有利于对环境的保护,同时也极大的保护了操作者的安全。
改进实验过程我院的药物化学实验课同时开课四个实验室共计48组学生,每周循环4次。因此,在实验过程中所产生的“三废”对学生的健康和校园环境具有很大的危害。对此可以采取以下措施。
2.2.1药物化学实验课中试行微量或半微量的实验
以微小量的试剂,在微量化的仪器装置中进行化学实验即微型化学实验,其特点是保证实验效果的前提下,减少试剂用量、缩短实验时间、减少残渣和有害气体的产生、最终减少对环境的污染,将药物化学实验向绿色环保型实验转化[3]。如磺胺醋酰钠合成实验中,常规实验中磺胺用量为17.2g,醋酐的用量为13.6mL,若采用半微量实验,磺胺用量为8.6g,醋酸酐的用量为6.8mL。由此可以看到微量法中药品的用量比常规实验减少一半,所得目标产物大约在4~5g之间,这一改变既使最终产物能用于熔点测定,又满足了实验要求,从而达到了减少实验污染的最终目的。
2.2.2在药物化学实验课中引进微波技术
微波是一种新型实验技术,其反应速度比传统的药物化学实验技术如油浴、电动搅拌等快数倍甚至千倍,具有反应条件温和、操作方便、时间短、产率高、对环境污染小等优点。在药物化学实验教学中引人微波技术,不但能减少环境污染、节约化学原料,还有助于学生对先进实验技术的了解,激发学生的求知兴趣。这些先进技术的使用对确保化学实验课程的绿色化有十分重要的作用,因而也是实现药物化学实验绿色化的一个重要方式。
2.2.3在药物化学实验课中引进多媒体教学
为避免对学生身体的伤害,对于药物化学实验中产生有毒气体的实验,例如:产生NO气体的苯妥英钠的合成实验,可以采用计算机多媒体教学的方法进行,这类教学是通过文字、声音、图像、动画等的相互交汇使用在不同的界面上,对实验的原理、装置、过程以及注意事项进行模拟演练。让学生在电脑屏幕上做仿真实验,这样不仅能巩固药物化学知识,还可以利用动画技术,将复杂的实验原理生动地呈现在学生面前,对于激发学生的学习兴趣、调动学生学习的积极性和对知识的掌握有重要促进作用W。而且,整个教学过程都没有对环境的造成伤害,完全达到了“零污染”。
2.3有效处理实验“三废”
对于药化实验课中一些不可避免产生的“三废”:如废液,可在实验室中分别设立“废酸回收瓶”和“废碱回收瓶”,并中和处理两种废液,蒸馏回收可用的溶剂,不能回收的则需统一管理对于富含重金属的实验残渣如铬金属,可以采用还原剂(如铁粉、亚硫酸钠、二氧化硫等),在酸性条件下使&6+还原为&3+,后加入碱(如氢氧化钠等),调节pH值,生成低毒的Cr(0H)3沉淀,分离沉淀,排放清液,用焙烧法处理沉淀,填埋处理后的铬渣,避免二次污染而对于在药化实验反应中产生的有毒气体,也可采用溶液吸附和固体吸附的方法处理,如NO可以在NaOH碱性水溶液中吸附、H2S气体可以使用活性炭吸附。
3.前景展望
“绿色化学”作为绿色环保的理念,可持续发展目标的体现,需要被高校所接受和有效实行。国外一些发达国家的学校实验室,在进行化学实验时特别提倡“绿色化学实验”并执行“绿色化学实验”的“5R”原则。gpReject,拒用危险品;Reduce,减量使用;Recycle,循环使用;Reuse,重新使用;Regenerate,再生使用。遵从绿色化学的理念,减少实验教学中对环境污染,是我们每个教学工作者的义务和责任,我们在培养学生理论知识的同时,也需要培养他们的绿色环保的概念,在实验教学中贯彻执行环保措施,为环境保护,也为学生的健康树立一道有力的屏障。
篇6
【关键词】高中化学;绿色化学;课堂教学
所谓绿色化学,实际上就是指尽量减少化学研究对于自然环境的污染。不可否认的是,自建国以来,我国化学化工行业就一直污染着环境,冶金、橡胶等产业,将大量的重金属废液,富含硫、碱的废液排入江河湖海,以及酸性气体,含磷气体排放到大气之中,对自然环境造成了巨大的危害,即便现今科学技术进步,可是依旧无法对做出的损害进行有效的弥补。经济发展,社会建设,决不能走先污染后治理的错误路线。因此,绿色化学理念被各化学化工产业所提倡,并且将绿色化学理念同可持续发展观相结合,大力建设我国绿色化工产业,因此,国家需要具有绿色化学理念的人才,广大高中化学教师,要在日常课堂教学中积极渗透绿色化学理念。
一、现阶段高中化学对于绿色化学理念认识的状况
绿色化学理念涉及到化学的方方面面,大到各种化学化工企业,小到初中高中化学实验。高中化学中,最需要注意的就是化学实验的设计,既重视环境污染的问题,又能妥善处理化学试验中的酸性气体、化学废液、残余药品。在进行以上化学物质的收集、处理和保存时,无论是教师还是学生都必须时刻坚持绿色化学的理念,从源头上分析化学废物对环境会有哪些不利影响,找到合理的方法对其进行处理,或实现再利用等。这些都体现着绿色化学理念,对高中化学教学有着一定的促进作用。
二、如何在高中化学里渗透绿色化学理念
(一)教师要作为课堂教学的引导者,首先要对绿色化学理念有着一定的认识,只有教师在日常教学中给学生渗透绿色化学理念,学生才能在化学实验课中考虑到环境问题,化学实验课作为高中化学较为重要的教学手段,是化学课堂的关键。过去进行实验教学时,往往是教师事先给学生设计好实验过程,连接好器材,这之中,教师有关绿色化学的考虑,很可能被学生忽略。因此,笔者在进行较为简单的化学实验课时,往往不主动给学生设计实验,而是让学生根据书本要求,先自己设计实验内容,链接器材,然后笔者再对学生设计的实验进行考量,指出实验计划中的漏洞,如果学生在实验废气废液处理的问题上有着疏漏,教师给予适当的纠正,就能让学生有着更加深刻的记忆,从而将绿色化学理念传递给学生。
比如,在进行《硫和氮的氧化物》一课,需要学生设计实验收集二氧化硫气体,很多学生之前做过制取和和搜集二氧化碳的实验,因此,在设计实验时也使用同样的原理,却忽视了二氧化硫作为酸性气体对大气污染强于二氧化碳,需要进行尾气处理,二氧化硫对大气的危害也是这堂课的重点内容,直到学生设计后续实验的尾气处理,以及二氧化硫净化等实验,有助于提高化学课堂教学质量,同时也能树立学生的绿色化学理念。
(二)合理地进行实验装置的链接,是一个完整化学实验进行的前提,在实验前,化学教师对实验装置进行绿色控制,一方面能够减少化学污染,更重要的是能够起到示范作用给,让学生树立起初步的绿色化学理念。比如,在SO2的制取过程中,就可以用硫酸和亚硫酸钙进行反应,来制取碳酸钙和二氧化硫,为了证明二氧化硫融水后的强氧化性,可以将其通入品红溶液中,品红褪色,在用酒精灯加热,品红溶液重现显色,这就证明制取的是二氧化硫。这样设计实验,不仅实验现象明显,而且能够很好地处理实验废气,向学生传递了绿色化学的理念,帮助学生树立绿色化学意识。
(三)绿色化学应该设计化学实验教学的方方面面,这其中也包括化学实验剩余药品以及实验废气废液的回收与循环利用。高中化学虽然依旧是化学基础内容,不过正是这种基础内容,往往只在乎比较宽泛的化学概念、实验现象,忽视了实验细节,比如副反应之类的对实验产生一定的影响。盲目地设计化学实验就必然会产生大量的实验废物,如废气、废液,或者是药品残余过多等等问题。在过去,实验室很可能认为高中实验产生的废物很少,而直接将这些化学废物排放到空气中,忽视了化学废物对于大气污染的持久性。因此,在高中化学实验过后,应该妥善处理各种废物,尽量实现化学药品的循环利用。
比如,在《氨,硝酸,硫酸》一课中,实验过后会残余各种强酸,如果随意处理很可能会腐蚀实验室的排水系统,酸解后释放的气体也很有可能污染环境。因此,实验教师应该选取合适的碱液对其进行中和,然后测定废液的Ph,达标后才能进行排放。再者就是上述说的酸性气体废物,最好是能够在实验仪器的最后一个环节加入废气吸收液,将这些废气吸收,然后同样用碱液进行中和,以防酸性气体破坏大气。只要高中化学教师在常规试验中注重对化学污染的处理,就能给学生传递绿色化学的理念,从而促使学生形成较为良好的化学实验习惯。
三、结语
当代社会,环保已经成了男女老少日趋关注的问题,高中是为社会输送新鲜血液的地方,因此,高中化学教师有必要在学生思想中渗透绿色化学理念,推动高中化学的绿色发展。
【参考文献】
[1]李庆华,罗军,王宇茁,李文平,林培国.生物化学实验教学中实施绿色化学理念的探讨[J].吉林医学院学报,2010(04)
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一、科学利用替代品促使环境污染率降至最低从而落实绿色实验目的
在高中化学实验中有些反应物具有腐蚀性、复兴以及易燃性,容易对学生以及学生的人身造成伤害,并会对环境带来污染,因此学生可在化学反应过程中探究可以代替污染物的其他物质,从而减少有害物质对环境的污染程度,落实绿色实验学习理念。例如,在化学实验中较常应用到四氯化碳,因该物质具有易挥发特性,会对实验操作者健康带来一定损害,因此可在萃取实验中选取一些对环境以及人身健康影响较小的有机溶剂,不仅可以使学生可以掌握萃取实验方法,而且可以达到绿色实验的目的。
二、启用微型实验学习模式落实绿色实验
所谓“微型实验”学习模式,是指按照科学化学反应实验标准,结合一定比例将化学实验制剂、设备以及相关反应物均降低至最低标准,从而使化学实验在不影响实验成果基础上,落实绿色实验目的。为了使“微型实验”化学学习模式更加高效,可从以下几个方面进行分析:一是学生在落实微型实验前,应反复验证微型实验过程中所使用的化学用品反应质量的科学性,确保好、绿色实验与化学反应正确性不发生冲突;二是学校应结合高中化学学习要求研制并采购一批微型实验用品,将缩小的化学实验用品应用在微型实验中,从而使绿色环保的化学实验反应计量可以得到更好的掌控,避免出现反复实验以及错误操作等消极现象;三是合理控制化学反应时间。由于微型实验采用的反应物数量较小,因此反应时间也应随着缩短,从而保证卡化学反应结果正确性,并使学生观察效率更高。由此可见,在高中化学实验中应用“微型实验”落实绿色实验理念极为可行,因此学生??积极研究相关制度与规范,从而使高中化学实绿色实验理念得以贯彻落实[1]。
三、科学减少化学反应物浓度实现环境保护目的
在进行化学实验过程中反应制剂大多存在一定污染性,作为在化学反应过程中必不可少的原材料,为了使绿色化学实验理念得以落实,在不影响反应结果的前提下,学生可引导学生将实验制剂浓度减低,从而降低化学实验废物排放污染环境的机率,并使绿色化学理念得以贯彻落实。为了使化学反应结果在减少试剂浓度基础上不会发生偏差,学生应反复推算反应结果精准性,并在整个高中阶段化学实验学习领域制定试剂浓度缩减执行标准,从而统一化学实验操作步骤与反应标准,促使学生在系统性的化学实验学习下不会影响学习结果的有效性。例如,高中化学学生在引导学生开展“银镜反应”实验时,应结合客观条件设计科学设计反应步骤与制剂使用量,将通常实验反应中所用到的2%浓度的氨水与银氨溶液降低到1%左右,由于并不会影响实验实验结果,并可以降低氨水与银氨溶液排放对环境的污染程度,因此可采用该方法实现绿色实验目的。再如,石蕊、品红以及酚酞是高中化学中应用较为普遍的指示剂,因具有灵敏的变色反应,所以仅需少量制剂便可达成实验观察目的。基于此,学生可引导学生将反应制剂原有的0.5%--1%计量,缩减到0.1%--0.25%左右,从而达到绿色实验目的,在缩减化学反应溶剂时,不仅可以落实绿色实验目的,而且可以降低学校的化学实验学习投入成本,从而使化学实验学习达到可持续发展目的[2]。
四、高效落实实验步骤且细心观察降低重复实验机率
化学实验学习的目的是为了提高学生对化学的认知与动手实践能力,然而为了落实绿色实验学习理念,并培养学生勤俭节约的精神,我们学生并不能无休止的任由自己反复开展无用实验,应尽量减少反复实验现象,从而在落实学习内容的同时,使学生得以掌握化学实验学习内容,并做到了节约化学实验制剂与设备使用率的目的,从而得以落实绿色化学实验。例如,学生在进行“实验室制取蒸馏水”的掌握时,可先利用“微课”向学生演示化学实验步骤,并借助图片变现形式向学生明确实验过程中应注重的反应重点,从而使学生可以更好的开展化学实验,并在实验过程中有的放矢,达到提高化学实验效率的目的,由于学生动手实践化学实验的过程既高效又顺利,不仅可以提高化学学习质量,而且可以有效落实绿色实验的实验学习理念。此外,学生在微课的引导下,对化学实验自主进行准备、组装、操作以及观察实验结果的过程,还可有效培养学生分析问题、理解问题以及细心观察等能力,有利于培养高中生的综合素质,符合新课改创新学习理念的最终目标[3]。
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宿迁市作为江苏省最年轻的二级市,自1996年建市以来,社会经济稳步发展。近年来,更是凭借得天独厚的地理优势,大力打造朝阳产业—旅游业,并取得了令人瞩目的成绩,自2013年起,随着中国宿迁骆马湖四项国际户外运动精英赛的举办、江苏微旅游推荐的江苏最美骑行路线—三台山森林公园路线的出炉、以及三台山森林公园生态旅游景观开发项目获得2015年“全省旅游创新发展优秀项目”、三台山森林公园入选“江苏十大新景区”、包含三台山森林公园在内的“楚汉文化宿迁生态休闲二日游线路”获评“江苏十条新线路”,宿迁迎来了旅游业发展的黄金时期,2015年“十一”黄金周,七天累计接待133.6万游客,2016年黄金周的奥地利维也纳轻歌剧交响乐团、吕思清、廖昌永、李玲玉等云集的“衲田花海音乐节”及其他彰显地方特色活动的举办,对宿迁旅游业来说,既是机遇又是检验和挑战,它对宿迁旅游业的服务质量提出了全新的要求,也对旅游从业人员的职业素质、英语水平提出了新的要求,而作为江苏省联合职技院宿迁分院(宿迁高等师范学校)旅游管理专业,理所当然地承担了为宿迁旅游业培养合格人才的重任,而如何适应宿迁旅游业的涉外旅游需要、提升学生的综合素养及英语学习水平,更好地服务地方旅游业,成为旅游英语教师的所要思考的重要问题。
一、旅游英语教学现状
(一)教材方面,自2012年江苏省联合职技院宿迁分院旅游管理专业首招以来,该专业基础英语一直使用和其他师范类专业相同的教材,而旅游英语教材也都为全国通用的教材,基本没有涉及江苏省及宿迁当地文化,加之学生英语基础薄弱,学生对英语学习普遍提不起兴趣。
(二)教学方法上,教师在教学过程中也多采取传统的教学模式,侧重于单词、语法的讲解和语篇分析等方面的教学,忽视了旅游英语所注重的实用性、交际性等特点,口语教学重视程度不够;教学过程中,也很少结合宿迁当地的历史文化、旅游文化特点,联系宿迁本地各景点景区,培养学生旅游英语语言交际能力。
(三)教学手段上,很少利用多媒体计算机现代技术为学生创设英语学习情境,传统的教学手法导致学生普遍对英语这门学科的学习兴趣寥寥、自主学习不够。
(四)评价方式上,仍旧采取书面的考试形式,忽视了旅游英语最为重要的口语测试,评价方式不利于调动学生学习积极性,严重影响了英语的教学效果,也极大地影响了旅游管理专业学生的综合素质的提升。
二、情境教学理论的内涵及情境教学法的定义
就如何提升学生第二语言习得效果,国内外学者一直在坚持不懈地研究着,他们的成果被广泛地应用于第二语言教学中,并成效显著,情境教学理论即是其中最近的研究理论,它对于英语语言教学效果的提升起到了极大的促进作用。
(一)情境教学理论最早可以追溯到建构主义学习理论的最早提出者、心理学家皮亚杰以及前苏联心理学家Lev Vygotsky,他们认为,人的认知是在与周围环境相互作用的过程中,逐步建立起相关的知识概念,从而使自身的认知能力得到发展。他们的观点后来被用于解释和探讨语言学习过程的建构主义学习理论,建构主义认为知识是学习者在一定的情境下,即社会背景下,借助其他人的帮助,利用相应的学习资料,通过意义建构的方式而获得的。由于语言学习是在一定的情境下,通过人际间的协作活动而实现的,因此建构主义学习理论强调“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四个主要因素在学习中的作用。
二十世纪八十年代兴起的“情境学习理论”正是在建构主义学习理论的基础上发展而来的最新的学习理论,它更为强调学习情境对于学生的认知和学习文化的极端重要性;强调知识的意义应在真实的活动中建构,学习活动应与文化相结合;强调最有效的学习必须让学习者处于真实的学习情境中。
(二)情境教学法就是在教学过程中,教师有目的地创设并引入一个相关问题的情境,使学生产生身临其境之感,以引起学生一定的心态和情感体验,扩大学生的知识视野,刺激学生思考的积极性,从而帮助学生理解知识,提高分析问题和解决问题能力的一种教学方法。其实质就是发挥学生的主体作用,增强学生的参与感,提高学生的自主学习能力。
三、运用情境教学法有效渗透地域文化特色,提高旅游英语教学效果
依据情境教学理论及情境教学法需要,必须从如下几个方面入手去改进旅游英语的教学,以促进学生提升英语学习效果。
(一)编写利于创设“情境”的、具有地方文化特点的旅游英语教材,提升学生英语交际能力
作为高度重视英语交际功能的旅游英语,要求教学内容真实、贴近生活,依据情境教学理论,提高旅游英语的教学效果的重要因素之一首先在于为学生创设身临其境的情境,即真实、贴近生活的教学内容,因此,课堂教学内容的选择至关重要,只有所使用的教材真实、贴近生活,才利于创设情境,也才能够达到英语语言学习活动与文化的融合,所以,选择能够激发学生学习兴趣的教材或由长期从事旅游英语教学的教师编写具有江苏及宿迁旅游文化特点的英语教材是实现为学生创设良好课堂情境的前提,才利于提高学生口语水平,提升学生语言交际能力。
(二)走近当地及周边旅游景点,感受楚汉文化,达到英语教学中的“移情”和“迁移”效果
对于情境教学法来说,创设学生熟悉或感兴趣的情境更容易激发学生的情感因素,将学生迅速带入教学情境之中,使学生在教学活动中主动、积极地与小组成员进行良好的协作,实现活动意义的建构。为此,在宿迁举办国际性比赛、国庆旅游黄金周或节假日期间,教师通过有目的地组织学生参加社会实践,走近景区、景点、宾馆、饭店,近距离地让学生们欣赏体味宿迁深远的楚汉文化底蕴、西楚霸王的雄风、三台山的衲田花海、骆马湖的碧波浩渺等旅游文化、去品尝具有当地饮食文化特色的美食,让学生油然而生对家乡的热爱、为家乡文化而自豪,将会对在其后的课堂上创设与之相匹配的学习情境,在英语教学中充分发挥“移情”效应,达成轻松、愉快的学习环境,提高学生自主学习意识,使学生在模拟真实的情境中去抒发真实的情感,真正达到著名教育家李吉林所倡导的情境教育能通过“亲、助、乐”的师生人际情境和“美、趣、智”的学习情境来缩短学生与老师、与同学、与教学内容的心理距离,促使学习者能以最佳的情绪状态主动参与,形成一种教学相长的作用。同样,也便于在其后课堂教学中让学生对已有的知识和经验进行整合,促进学生更好地利用已有的感性知识,发挥英语语言学习中的迁移效果,提升英语学习实效。
(三)充分利用现代化教学技术手段,融入地方旅游文化特点,创设旅游英语教学情境
在课堂教学中,改变传统的教学模式,充分利用多媒体计算机现代化教学手段,将声、画、意相结合,寓意于形,创设与当地的楚汉文化、景区景点、餐饮、宾馆服务设施相关联的课堂情境,以不同类型直观、动态、形象的模拟情境如在宾馆中接待旅行团、向游客介绍项王故里、三台山衲田花海、骆马湖四项国际户外运动精英赛现场等学生熟悉的景点等去构建有利于学生的学习英语、交流英语的情境,激发学生参与学习的热情,发挥学生的主体作用,使教学内容置于有意义的情境之中,切实提高学生学习效果。
重视网络资源对于旅游英语教学的重要作用,利用网络、微信及时为学生上传与英语学习相关的视频、影像、图像、文章等内容,丰富学生学习内容,为学生学好英语创设良好的条件。
(四)重视学生在协作学习中的表现及过程性评价工作,提高英语教学有效性
在课堂教学过程中,高度重视语言的交际功能,在为学生创设英语学习的情境时,重视“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”等四个主要因素在学习中的作用。发挥合作学习在旅游英语教学中的重要作用,在教学中体现以学生为主体的原则,重视合作学习小组在英语情境教学法中的重要作用,并依据不同学生的语言交际水平、能力、性格等特点,合理安排课堂学习小组,合理分配学生在学习小组中的角色,使每个学生在合作完成任务的过程中有身临其境之感,都能融入情境,进行真实而逼真的英语交际,提高英语学习效果。
在学习小组协作完成英语学习任务的过程中,教师应给予积极的指导并做好过程性评价工作,对学生在学习实践活动中的表现给予鼓励、引导并实施客观的评价,使学生通过完成小组任务知晓学习英语过程的真正意义与价值,激励学生以积极、主动的态度去不断学习英语知识,提高口语能力表达及英语交际能力。在对学生旅游英语这门学科成绩的评价上,改变单纯以书面考试的形式测试学生学习效果的方式,重视学生在课堂协作学习中交际能力和口语水平的过程性评价和考核,以激发学生在课堂上主动加强口语训练与学习,提升口语表达能力,促进旅游英语教学效果的提升。
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国际化学研究的前沿内容即绿色化学,该研究主题受到世界各国的广泛关注。化学不仅能够为人们生活提供保障,还可以保护自然环境,使化学工业处于有利竞争地位。化学知识以及研究成果的应用为人们日常生活带来福音,在衣、食、住、行上均得到了有效应用。但是,伴随化学品的生产和应用,在一定程度上破坏了生态环境,污水、废物、烟尘等给人们身体健康和生态环境带来严重威胁,应引起广泛关注。对于此,我们应充分认识到绿色化学的重要意义和价值,这也将作为素质教育的重要内容之一。
1 绿色化学的概念与原则
1.1 概念
绿色化学是指基本原则为原子经济性的化学过程和化学反应,即在化学反应中对每个参与反应的原料因子进行充分利用,在获得新物质的同时确保零排放,使资源得到充分利用,且不会造成环境污染问题。同时通过无毒害的催化剂、助剂以及溶剂等,生产出对人体健康、环境保护有积极作用的环境友好型化学产品。绿色化学的核心是通过化学原理使污染在源头上得到消除。绿色化学与环境化学之间存在差异,环境化学作为一门科学,其主要研究对象是污染物,研究内容包括污染物存在形式、分布特点、迁移与运行、对生态环境造成的影响等。绿色化学是从开始阶段就通过化学原理预防污染,这也是其最大特点,所以绿色化学的过程及其终端才能够实现零污染与零排放。绿色化学又被称为环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,针对传统化学中对环境产生破坏的反应,绿色化学将通过新环境友好反应将其取代。
1.2 原则
绿色化学的应用需要遵循一定原则,只有遵循应用原则才能将绿色化学的实际意义充分发挥出来。绿色化学应用原则概括起来主要包括以下内容:第一,从废物产生上进行预防,避免产生之后再进行处理。第二,化学反应应尽量控制能量消耗,以经济条件和生态环境可接受为准。第三,化学反应中尽量避免分离试剂、溶剂等辅物质的应用,若有涉及应选择无毒的辅物质。第四,化学产品的设计不仅要将原功能保持,还应尽量减少毒性或做到无毒。第五,化学反应所涉及的物质应尽量减少毒性甚至做到无毒,避免给人体健康和生态环境造成影响。第六,在最终产物中嵌入、并入所有起始物质是合成方法设计的重中之重。第七,化学产品设计时应将产品本身性质考虑在内,当其功能发挥之后不能在环境中滞留,应降解成为无毒、无害的产物。第八,针对衍生中一些不必要的过程应尽量避免,如临时修改化学过程、物理过程等。第九,尽量选择具备高选择性的催化剂,而非依靠反应物配料比的提高。第十,如果经济条件和技术条件允许应使用可再生原材料。第十一,深入研究并开发绿色化学的分析方法,使其实现现场监控和实时监控,避免有害物质产生。第十二,化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。
2 绿色化学的研究内容和方向
2.1 研究内容
通常情况下,化学反应容易受以下几方面因素影响:第一,起始物或原料性质。第二,合成路线或试剂特点。第三,反应条件。第四,目标分子或产物性质。这一系列因素之间存在着密切联系,在一定条件下可产生关联,所以这些方面也是绿色化学的主要研究内容。
绿色化学研究内容的重点在于:第一,重新设计化合物,保证人体健康和生态环境,这也是研究绿色化学的重要内容。第二,探索更安全、更新、更利于环境友好的生产工艺与合成路线,这部分内容的研究可以从起始化合物以及原料的变换、新试剂引入上着手。第三,不断改善并突破化学反应条件,使其对人体健康和生态环境的危害降低,废弃物排放减少。绿色化学追求更安全的理念,不仅体现在人体健康方面,还体现在整个生命周期影响下的动物、植物等方面。在考虑直接影响的同时,不能忽视代谢物毒性等间接影响。
2.2 研究方向
绿色化学以原料、溶剂、化学反应、催化剂、产品为中心展开研究,主要包括以下方面:第一,对绿色反应进行开发,使原子利用率得到提升。第二,选用无毒害原料。第三,在催化剂选择上应注意无毒害。第四,在溶剂选择上应注意其无毒、无害。第五,发展绿色工艺技术。第六,开发绿色产品。
3 绿色化学教育实施的方法和意义
3.1 实施方法
首先,通过化学知识渗透绿色化学意识。绿色化学的相关教育是中学化学教育工作的重点内容。由于中学化学课程中包括了化工生产相关知识,这是渗透绿色化学意识的素材,在传授知识过程中可通过实例讲解、对比的方式逐渐渗透给学生,使学生建立绿色化学意识。例如:可通过三个途径固定氮:一是人工化学固定;二是苜蓿与豆科植物根部瘤菌固定;三是闪电固定。其中人工化学固定的方式工艺复杂且能源消耗较高,生产过程会影响环境。而植物根部瘤菌固定的方式不仅不会造成能源消耗,还不需要机械设备等,同时不会污染环境,此种固定氮的方法体现了绿色化学。其次,通过化学实验渗透绿色化学意识。在绿色化学应用原则中要求化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。这可以在化学实验中得到体现,进而引起学生思考。例如:在化学实验中,药品取用应定量化,部分药品的取用需要通过微型化操作或取最小量;在氢气、乙烯、甲烷等物质点燃之前应先检验其纯度;在银氨溶液配置过程中,应做到随配随用,不能长时间放置等;稀释浓硫酸过程中应谨防其爆沸等。最后,通过社会实践活动中渗透绿色化学意识。化学教育除具备知识性特点之外,还具备社会性、开放性特点,因此可由学校组织,带领学生进入造纸厂进行参观,对其污水排放给环境带来的影响进行深入了解,让学生在参观过程中亲身体验到绿色化学的重要意义,丰富学生感受,增强学生意识。
3.2 实施意义
伴随着环境污染越发严重,人们对环境问题的关注程度也随之提升。在化学工业方面,人们提出了诸多质疑,怀疑化学的科学性。人们认为环境污染严重的根本原因是化学。对于此,化学研究者除坚信化学属于中心科学之外,还应做好宣传工作。首先,应面向学生进行宣传,将化学在人们生活质量提升、身体健康、社会发展等方面的积极影响介绍给学生,并宣传化学在科学技术中的关键性地位。其次,在化学研究方面应做好反思工作,积极总结前人的经验教训并努力改进和完善,以绿色化学应用的基本原则为依据,对合成路线进行深入研究,对生产工艺和技术进行认真检讨,探索出新反应条件,使原子合成路线得到突破,开发并生产出更新、更安全的化学物,让化学工?I成为绿色工业。为社会发展提供更多、更优质的技术材料,同时实现环境友好。
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关键词:初中化学;教学理念;绿色教育
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)22-288-01
随着素质教育的提高和环境问题的恶化,绿色化学理念也逐步深入到初中化学教育中,成为人们进行环保教育的重要途径。面对绿色化学新理念、新要求,如何结合当前的素质教育和创新教育,把绿色化学理念贯穿于初中化学新课程教学的全过程中,是一个非常值得我们深思的问题。
一、化学教学中贯彻绿色教育的意义
随着社会经济的不断发展,环境污染越来越严重,人们对生态环境越来越重视。绿色化学理念是以环境的保护为基础的,在化学生产的过程中利用科学技术将化学危害降到最低,一方面是降低对污染物质的使用,另一方面是降低产物的污染程度。绿色化学对人类社会生活的作用显而易见,如保护臭氧层、保护水土资源、防止温室效应及大气污染等等。我国将绿色化学理念运用到初中化学教材中,虽然应用的普及程度还有待提高,但是其取得的效果是非常可观的,绿色化学理念的应用是初中化学教材发展的现代趋势,提高学生对绿色化学理念的认知,将绿色化学的理念充分渗透到学生的思想中。教师有必要在化学教学过程中向学生讲述绿色化学的重要性,提高学生保护环境的意识,让学生正确认识环境污染对社会生活的危害。教师要使化学课堂生动有趣,提高学生对绿色化学的兴趣。教师要渗透绿色化学的意义,让学生在参与化学学习的过程中,学习绿色化学知识,促进学生将环境保护作为自身的责任。因此绿色化学理念在初中化学教育中的应用是化学教育发展的目标。
二、在化学课堂中渗透绿色化学理念
为促进绿色化学理念在初中化学教育中的应用,最基础的保障是构建合理的绿色化学理念,即是将绿色化学理念渗透到课堂中。化学老师应积极的做好绿色化学知识的备课,结合现代初中化学课堂知识、社会环境问题以及环保经济效益等因素,充分发展绿色化学理念的指导作用,实现绿色化学理念与初中化学教育的有机结合,促进学生形成绿色化学理念的意识。初中化学知识的教育是层面性的,目的是让学生对化学这门学科有一个思想上的了解和意识上的接受,其并没有涉及到深化的内容,所以化学老师在进行化学知识讲解时,可将绿色化学知识充分的体现出来,结合实际生活中的化学知识,例如化学老师在进行二氧化碳知识讲解时,可为学生讲解二氧化碳的过量排放,形成严重的温室效应,导致全球变暖,为学生讲解全球变暖的后果,同时分析二氧化碳过量排放的原因,促使学生思想上将化学、环境和生活联系在一起,有效发挥绿色化学理念在化学知识中的应用。化学教师在进行知识点传授时,针对可进行绿色化学理念渗透的知识点着重讲解,一方面保障学生对化学知识点的正确理解,另一方面提高学生对绿色化学理念的重视度。
三、在化学实验中践行绿色化学理念
化学是一门以实验为基础的科学,而化学实验往往存在“三废”的问题,面对绿色化学的新理念,我们可以通过一些方法来减少”三废”对环境的影响和对学生进行绿色化学教育。在化学实验教学中, 要注重化学实验操作的规范化,化学实验操作有非常严格的标准,如药品的称量、试剂的取用、三废的处理等等,各个操作步骤必须严格按照标准来进行,这样就不会造成药品、能源的浪费,污染环境,同时避免发生比较严重的实验事故。化学实验药品无害化,进行化学实验的目的是为了更直观地将一些实验现象或实验原理展示给学生,培养学生通过实验探索科学、获取知识的兴趣。进行实验时,尽可能选择一些对环境友好的原料、催化剂等;“三废”处理标准化,在实验过程中,教师应积极引导学生将各种废液、废渣按照处理方法不同,分门别类倒入各自的回收容器内,然后采用相应的处理方法,中和、分解、吸收、燃烧、回收循环利用等对其进行处理;计算机辅助模拟高危实验,个别化学实验在操作过程中涉及到的有毒有害物质比较多,危险系数比较大,造成污染比较大,又给师生身体安全及健康带来极大危害的实验,与绿色化学的目标和原则相违背,在这种情况下,采用计算机模拟对实验原理、实验设备、工艺流程进行模拟,使学生在仿真操作过程中有一种身临其境的感受,这样既有助于学生理解知识,掌握实验,又减少了“三废”污染。
四、通过课外实践活动学习绿色化学
有趣的课外活动不仅能提高学生学习绿色化学的积极性,还能让学生更好地吸收所学知识。组织课外活动的形式有很多种。可以与附近的化工企业进行沟通,带领学生观察化工企业对废气、废液、废渣等的处理方式,让学生亲自进行指标测试试验,通过对水质、雨水的pH值、空气污染等指标的检测,让学生通过自己的亲身体验,认识到环境污染对社会的危害。还可以给学生布置课题,以小组的形式让学生通过网络、查资料、调查问卷等方式对绿色化学进行调查,利用一节课的时间让学生展示自己的调查结果,让学生就自己的调查结果互相交流、互相评价。利用学校的宣传栏,宣传绿色化学知识,为学生讲解绿色化学在实际生活中的应用以及近年来利用绿色化学技术在降低环境污染中取得的成就,丰富学生的课外知识,进一步加强学生保护环境的意识。
总之,绿色化学是未来化学发展的必然趋势,也是我们人类生存、与自然和谐相处的根本保证,在初中化学教育中引入绿色化学的理念,让学生了解和关注身边远至国内外的环境热点,培养学生的责任意识,培养他们树立关注人类生存与发展的责任感,使其有能力去发展对环境更友好的化学,从而为绿色化学做出应有的贡献。
参考文献: