环境化学范文

时间:2023-03-20 08:08:02

导语:如何才能写好一篇环境化学,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。

环境化学

篇1

【关键词】空气污染 空气质量 溶胶粒子

一、室内空气污染的主要来源

造成室内污染的原因很多,涉及面很广。但主要可以分为:化学污染、物理污染、生物污染三个方面。①化学污染主要来源于室内进行装修装饰使用的装饰材料,如:人造板、各种油漆、涂料、粘合剂及家具等,其主要污染物是甲醛、苯、二甲苯等有机物和氨气、一氧化碳、二氧化碳等无机物;②物理污染主要来源于建筑物本身、花岗岩石材、部分洁具及家用电器等,起主要污染是放射性物质的电磁辐射。

二、室内空气污染的典型模型

1.溶胶扩散。当固体污染物进入干净的空气之后,将会吸附空气中含有的液体,形成具有一定粒度的溶胶粒子,千千万万的溶胶粒子以空气为介质,借助空气的浮力与流动性,在空间自由游荡,成为飞沫、细菌、病毒等。

2.低地效应。含有溶胶粒子的空气比重较大,往往贴近地表,特别容易积于一些地势低洼的地带,并长期滞留在这些通风不良的地方。因此,建设在盆地与河谷地带的城市与居住在低层楼房内的住户,其室内空气必然较差。

3.光化学烟雾。由于工厂烟囱与汽车尾气排放出的废气含有大量的碳氢化合物和氮氧化合物人们常称之为一次污染物,可直接对空气造成污染;但当它们与溶胶粒子结合以后,在太阳光的催化作用下,可发生一系列复杂的光化学反应。

三、常见的空气污染物和污染表象

空气中常见的污染物大致可分为三类,即悬浮粒子、微生物、气体。

悬浮粒子:尘埃、碳烟、花粉、扬尘等。

微生物:细菌、病毒、飞沫、虫螨等。

气体:SO2、SO3 、H2S 、CO、CO2、NO、NO2等。

当室内空气受到污染后,活动在其间的群体会产生相应的表现,下面列举室内空气污染造成危害的常见表象:

①每天清晨起床,感到憋闷、恶心、甚至头晕目眩;②孩子经常咳嗽、打喷嚏、新装修的房子不愿回去;③家里人常有皮肤过敏的症状,而且是群发性的;④家里人都共有一种疾病,而且离开这个环境后症状会有明显的变化和好转;

四、室内空气污染物对人体的影响

当室内空气污染到一定程度,必然对在该空间的生物体造成严重的侵害,对人体带来严重的后果。例如,当溶胶粒子随着人的呼吸进入人体以后,小部分附着在呼吸道壁上,约有一半附着在肺壁上,并将其携带的细菌、病毒或化学污染物传染给人体各器官,造成各种疾病。

五、室内空气污染实例分析

1.甲醛。主要来源于生产中使用的装修材料以及新的家具中用到的胶合板、大芯板、刨花板等的粘合剂遇热、潮解释放出来。当室内空气中含量为0.1mg/m5时就有异味和不适感;当浓度达到30mg/m5时当即死亡。

2.苯。室内环境中苯主要来源于烟草的烟雾、溶剂油漆、染色剂、墙纸、地毯、木制壁板、合成纤维等。苯主要引起急噪不安、头痛、不舒服等其他神经性问题,影响健康及工作效益。

3.氧化硫。空气中的二氧化硫有75%以上来自固定源燃料的燃烧,主要是矿物燃料的燃烧。二氧化硫还是一次污染和二次污染的主要原因之一。

六、解决室内空气污染的措施

1.常规措施。室内空气污染作为一个综合性的因素,要防治需要多途径的配合和人为的操作。首先,要改进燃料结构及燃烧方法,减少煤和生物量的使用;其次,要严格控制建筑、装饰材料质量,改进住房结构和保持室内良好的通风条件等。

2.光触媒――二氧化钛。二氧化钛是光触媒中的一种,当它受到太阳光的照射时,钛原子上的电子被光激发,形成电子穴,空气中的水、氧气会被分解为O2- 和OH-具有极强的氧化能力,这种氧化能力能使有机物分解成二氧化碳和水,也能降解部分无机化合物,从而达到杀菌、除臭、净化空气的效果。

七、结束语

通过对室内空气污染的分析,充分认识到这是一个复合性因素带来的结果。室内空气污染已成为影响人们日常工作和生活的重要因素,合理利用现有资源的有效配置,治理好污染的源头,减少污染的可能途径,共同致力于寻求解决室内污染问题的更好方法。

参考文献:

[1]曾昭琼.有机化学(第三版)[M].高等教育出版社.2000(05).

[2]崔恩选.化学工艺学[M].高等教育出版社.1990(05).

篇2

一、化学教学中进行环境保护教育不容迟疑。

随着化学工业的不断发展,工厂废气无节制的排放,地域性或是全国性的雾霾天气,河流的变质,动植物的畸形变异,都显示了严重的环境污染。据有关报道,环保部门对118个城市连续监测数据显示,约64%的城市地下水,遭受严重污染。33%的地下水受到轻度污染,基本清洁的地下水只有3%。目前全国耕种土地的10%以上已受重金属污染,共约1.5亿亩。空气被污染,由此导致的温室效应、酸雨、臭氧层破坏。目前警醒了的人们开始在世界层面上制定减排国际公约;我国也在国家、政府层面制定环境保护法,淘汰落后产能,并加强执法执行力度,倡导人们绿色生活方式,减少污染,那么,作为从事化学教育工作者,能做些什么呢?人类只有一个地球,保障人类生存环境的问题,已经到了刻不容缓、不容迟疑的地步。我们要在化学教学中对学生进行环境保护教育,让学生从小就有环保意识,引导学生向着有利于社会发展的方向认识并运用化学,从小给学生植入争创“绿水青山,碧海蓝天”的美好愿望。

二、如何在化学教学中进行环境保护教育

1.通过课堂教学使学生深刻认识到化学对环境的影响。如在讲解空气的成分一节课时,除完成空气中氮气、氧气、二氧化碳等气体的含量多少教学外,给学生提供新的数据,对学生再加以引导、点拨,学生共同分析之后得出结论:越是人口稠密的地方和工业发达的地区,污染就越严重,二氧化碳的含量就越高,所以我们看到的现象就是:空中常有白茫茫的似雾非雾的烟尘在飘荡。为了加深学生对当今空气污染的深刻印象,教师给学生留一份作业:调查本地的空气质量。允许上网查询有关资料。通过学习、调查,学生不仅对所学知识形成了比较全面的理解,更主要的是树立了环保意识。

2.通过课堂教学的深化让学生将知识转化为行动

学化学要让学生将知识转化为能力,将能力转化为行动。如在讲解酸碱中和反应时,学生知道了可以用PH试纸测定溶液的PH,以确定工厂排放的废水呈酸性还是碱性。教师可启发学生:如果你是老板,你的工厂排出来的污水呈酸性,被环保部门确定不合格,判罚款,你该怎么办?同学们都能指出:利用碱性物质来中和反应,达标后再排放。如果呈酸性就加碱性物质中和,如果是碱性就加酸性物质中和。学生们想象的空间不断扩展,创新精神得到提高。同时他们的环保意识和实践中运用化学知识解决实际问题的能力得到了培养。当学生做酸碱中和反应实验结束时,可引导学生讨论实验废液怎么处理的问题,大家形成一致意见:把实验用过的废液都集中起来,倒入专门的盛纳废液的器皿中,除了能回收的加以回收外,其它集中处理,确保不造成污染。通过这个过程培养了学生的环保意识和保护环境要从小事做起的良好习惯,让学生把环境保护的知识换化成一种随时随地的自觉行动。

三、通過实践作业,让学生切实关注家乡环境问题。

篇3

关键词:环境化学;教学改革;课程建设

环境化学是环境科学与工程专业的重要基础课,主要研究有害污染物在环境中的迁移、转化和效应[1]。在污染源分析和确定、污染消除和控制、环保策略和措施的制定等方面起着重要的作用[2]。目前环境恶化、矿产资源短缺、土壤退化、生物多样性减少等全球环境问题日益突出,新的污染物不断出现,环境化学的研究也在发展[3]。高校环境类专业开设环境化学课程,能够提高学生对环境问题的认识能力,增强环保意识和对环境污染的防治能力。环境化学课程教学质量的提高能够为后续专业课程的教学打下基础,在教学过程中进行改革和创新,培养学生的学习和专业兴趣,使学生既能掌握基本理论,又能够应用所学知识解决环境问题的能力,为培养综合素质型人才打下基础。笔者从事环境化学教学工作10余年,文中从课程设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核等方面(图1),对环境化学课程进行教学改革探讨,望能为高校环境类专业课程的建设和教学的发展提供参考。

1教学现状

让学生牢固掌握环境化学课程基础知识和理论,是环境化学教学的主要教学内容和学生学习的重点[4]。在之前的教学中,环境化学开设在大一上学期,学生的基础化学知识来源于高中的学习,这是远远不够的,在学习环境化学时感到吃力。因此,在环境化学的学习之前,需开设无机、有机以及分析化学等课程,让学生掌握牢固的基础知识。教学时数安排不合理,环境化学教学选用教材为戴树桂主编的《环境化学》(第2版),共8章内容。原有的48学时太少,应该安排足够的学时才能够把理论讲完。教学过程中应注重知识的更新和发展,弥补教材内容的不足,使教学内容能够反映环境化学的理论、方法、技术等的更新。除了理论课,需安排实验实践环节,对理论知识进一步巩固。教学理念和教学模式陈旧,仍然是教师讲,学生学,教师的思维占据了主导地位,教学内容局限于教材,学生的创新思维和学习能力得不到培养[1]。课程考核体系面过窄,不应单以期末考试试卷的成绩来评定,而应当增加平时(如课堂讨论、课程论文和专题报告等)的成绩比例,才能对学生掌握知识的程度进行全面考核。实验教学需让学生参与实验前的准备,认真观察实验现象和总结,实验结果应独立分析。增加综合设计性实验项目的比例,让学生拟定实验项目和实验方案,独立完成。实验课的考核方式应对动手操作能力、创新能力等方面进行综合考查。根据上述现状,针对专业和课程特点,依据培养目标,完善教学大纲,对环境化学进行教学改革,培养综合素质型的应用人才。

2教学改革

2.1课程设置改革

环境化学课程具有承上启下的作用,在学习环境化学之前,先开设“环境学导论”进行专业引入,让学生对环境问题和所学专业有初步的认识。在课程学习之前,增设“无机化学”“有机化学”“分析化学”等相关基础课程,为环境化学知识的掌握打下基础。在培养方案的设置中,在大一上学期开设“环境学导论”“无机及分析化学”“有机化学”等基础课,环境化学安排在大一年级第二学期。环境化学共8章内容,应根据培养目标以及专业要求,对各章节内容进行选择和侧重,选取第二、三、四、五、六章节作为重点教学内容,理论学时增加到64学时。实验环节设置28学时,包括基础验证性实验和综合性设计性实验,基础性实验锻炼学生的动手操作能力,综合性实验锻炼学生独立实验以及分析问题的能力。

2.2理论教学改革

环境化学课程理论基础较强,涉及的反应机理及过程较多、较难且枯燥乏味,改变传统的教学模式,探索有效的教学方法和手段成为必要。教学内容也应与时俱进,补充新的研究成果和发展趋势。2.2.1内容的更新和补充环境化学教材的更新滞后于其新理论、方法和技术的发展,应及时对教材以及教学内容进行补充,添加最新科研成果、案例及相关的环境保政策等,提高学生的学习兴趣,扩展知识面。(1)前沿知识的补充和介绍。补充反映环境化学发展的前沿信息,使学生能够及时了解环境化学的发展趋势。在大气环境化学一章中,补充的主要内容有:臭氧与PM2.5一样,成为夏天空气中的首要污染物,成为环保研究的新课题;气溶胶污染了空气,但是却能抵消温室效应;在无氟空调和冰箱的生产中,新型制冷剂的使用减少了对臭氧层的破坏;冬季的雾霾天气给人类健康带来的危害,垃圾焚烧产生的二恶英对环境的危害。在水环境化学一章中,以太湖、滇池蓝藻的爆发,青岛浒苔的大量生长来讲述水体富营养化,并探索氮磷等污染物在水环境中的空间分布和转化过程;典型持久性有机污染物(POPs)如有机氯农药等的来源、分布特征、输入途径等的研究成果;西昌邛海人工湿地生态修复原理等研究成果;成都市活水公园人工湿地净化水的典型例子等,并把笔者在科研中对水生植物吸收氮磷的研究成果进行补充,让学生了解前沿知识。在土壤环境化学中,补充超积累植物东南景天、蜈蚣草等对土壤重金属的修复情况等。(2)当前环境热点问题探讨。例如“垃圾围城”,城市生活垃圾的不断增长,高速发展中的中国城市,正在遭遇“垃圾围城”之痛。农业生产过程中,化肥及农药的施用、作物秸秆、废弃农膜、畜禽水产养殖产生的废弃物、农村生活污水和生活垃圾等使农村遭遇面源污染。饮用水安全问题是广大的重大的民生问题,保护好饮用水和水源地,直接关系到民众的健康和利益。“环境激素”以及“持久性有机污染物”的危害是近年来被广泛研究和讨论的内容。冬季在我国多数城市出现的雾霾天气PM2.5等都是环境热点问题,通过在课堂教学中进行讨论,拓展了知识面,并激发学生的研究兴趣。(3)专家进课堂,进行专题报告。邀请学科和行业专家进行专题讲座,使学生了解国内外环境化学学科的发展现状。安排本市环保局工作人员、环境监测站工程师以及环保工程师进行专题讲座,引入前沿内容,并且对以后的就业方向、理论知识的重要性有更深的认识。2.2.2教学方法的改革和创新(1)结合区域特点,开展案例教学。以世界公害事件为例(如水俣病、痛痛病事件),通过多媒体,展示大量的污染图片。补充环境污染视频资料,展现污染情况,增强学生对污染的感性认识。在讲述大气环境化学时,展示伦敦烟雾和洛杉矶烟雾事件等的图片,让污染状况呈现,配上文字说明,让学生记忆深刻。结合本地的污染事件进行讲述,四川沱江特大污染,绵阳市涪江污染事件,草溪河的污染。大气污染以成都雾霾红色预警以及绵阳市越来越严重的雾霾天气为例。通过把身边的环境污染问题与环境化学结合起来,让学生感受环境污染的严重性以及学习知识的重要性。(2)利用网络资源、网络技术,开展多媒体教学。多媒体教学利用图片、视频、声音等先进教学技术,内容更加形象生动。在过程模拟、解决抽象问题、列表比较等方面能够克服传统教学的不足。例如:在讲解影响污染物迁移的天气形势(热岛效应、海陆风、山谷风)的时候,通过制作动画演示气流以及污染物的迁移过程,形象直观。在讲解水环境中颗粒物的吸附作用时,通过图片、动画演示、表格的形式表现表面吸附、离子交换吸附以及专属吸附之间的差别与联系。当前环境问题通过图片展示,例:大气污染图片(工厂污染气体排放、汽车尾气、雾霾天气)、水污染图片(污水排放、富营养化、赤潮)、土壤污染(农药化肥污染、生活垃圾、重金属污染)。通过电视、网络和其他新闻媒体收集相关素材,丰富课堂教学内容,让学生了解当前环境污染的严峻形势。多媒体教学过程中,学生可以把幻灯片拷贝下来,课后再去认真消化,使学生能精力集中地听取难点。通过邮件、QQ聊天工具等及时解决学生学习中遇到的问题,用QQ群分享课件、电子教案和环境视频等资料,及时和学生进行交流沟通,掌握教学状态和效果。(3)互动式和研究性教学。根据环境化学课程的特点,对教学内容进行设计,教师讲授后、师生互动进行讨论。每次讨论课后,提出与下次教学内容相关的讨论题目,进行分组,例如:曾讨论过的议题有“草溪河的水葫芦哪里来”“现在的农村还是小时的农村吗”“垃圾围城”等。让学生主动去查阅相关资料,认真思考,等上课时,根据相关议题进行发言和讨论。在讲解酸雨的形成时,提出议题“贵阳和兰州的降水”,让学生对比两个地方的降水pH值不同的影响因素并进行讨论,总结降水pH值的影响因素。通过分组讨论,最后小组长发言,让学生归纳总结,教师进行补充讲解,锻炼学生分析问题的能力。研究式教学通过分组,给出学生研究议题如“安昌河污染源调查”“草溪河富营养化问题”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。

2.3实验实践教学改革

现阶段的实验教学中,多数是以教师为主体的模式,实验教师准备好实验所用样品、药品试剂、耗材等,实验前教师把实验目的、原理、操作过程、结果计算方法、注意事项等讲得很清楚,之后学生按照实验步骤和规程完成实验。学生没有去思考,无法从实验中获取知识和技能,不能提升学生实践和创新能力。因此,对环境化学的实验教学进行如下改革。以学生为主体,教师进行指导,通过工作任务的分配,让学生参与试剂准备、采样布点、实验用品和仪器准备的整个过程。例如:在地表水溶解氧测定实验中,依据实验要求制定任务分配表,并让学生分小组并相互协作完成。在实验中,引导学生对实验现象以及实验中出现的问题进行分析,培养分析和解决问题的能力,且增强了团队和作的精神。环境化学实验时数为28学时,设计7个实验,分为基础验证性实验和综合设计性实验。基础验证性实验培养学生的基本操作能力,加强理解教学中的理论知识。综合设计性实验系统应用所学基本理论、实验知识和操作技能,在老师的引导下,设计实验去解决实际问题。基础实验包括大气中TSP测定,有机物的正辛醇-水分配系数,水中溶解氧测定等,通过实验记录现象以及结果,并进行分析,形成总结报告,教师根据实验过程和结果予以点评。综合设计性项目如:校内河流草溪河水水质评价等,分小组写出设计方案,在教师论证其可行性后小组开展并完成实验,撰写实验报告或小论文[5]。除了课程实验,还安排课程的见习,包括到绵阳环保局、垃圾填埋场、绵阳永兴污水处理厂等实习基地进行参观学习,使学生扩展了基础理论,开拓了眼界,增强环保的责任感以及学知识的主动性。

2.4考试方式改革

课程考核能够让学生进一步了解、巩固、归纳和总结所学知识。采取教学全过程考核,考核内容包括:期末闭卷考试、平时成绩(作业、讨论和论文)、实验操作、实验报告及其科研小论文等多种形式,既重视结果又重视过程。将理论课成绩分为两部分,平时成绩占20%(作业10%;讨论5%;课程论文5%)和期末笔试成绩50%;实验课成绩占20%,考勤成绩10%。考核内容以应用为主,主要考核学生掌握和应用知识的能力[6-7]。

3成果与展望

通过对环境化学课程教学的改革,取得各方面的进展。通过案例教学、联系当前环境污染以及热点问题,激发了学生对环境化学学习的兴趣,拓宽了知识面。通过互动式和研究性教学,培养了学生探索和创新的能力。实践环节,锻炼了学生独立实验的创新能力以及协作能力。鼓励学生进行学生科研项目的申报,已有两组2015级学生申报两个学生科研项目,关于草溪河水质监测以及污染治理。学生主动参与教师的科研,积极申报学校的学生科研和创新项目,培养了独立科研的能力。环境化学课程教学改革和建设是一项长期的系统工程,需要有步骤、有计划的开展课程建设和改革,将课程建设落在实处,优化学生的知识结构和能力结构,走产、学、研结合之路,才能培养高质量和创新应用型人才,适应社会发展的需要。

参考文献

[1]高树梅,翟志才.“环境化学”课程多样式教学改革实践[J].中国电力教育,2011(32):118-119.

[2]胡星明.高校环境化学教学模式的探索和实践[J].合肥师范学院学报,2010,28(3):111-112.

[3]王强.多媒体教学在环境化学课程中的改革与实践[J].西南师范大学学报:自然科学版,2011,36(6):178-181.

[4]郑永红,张治国,姚多喜.环境化学课程教学改革与实践[J].淮南职技术学院学报,2012,12(2):62-64.

[5]齐云,迟杰,鲁逸人.环境化学实验教学之改革[J].实验室研究与探索,2008,27(12):104-106.

[6]马丽,李华,李辉.资源环境科学专业分析化学课程教学改革的研究[J].科教文汇,2015(7):50-51.

篇4

人类进入现代社会,化学这一门学科可以说是功不可没。它不仅方便了人类的生产和生活,赐予了人类前所未有的感官体验, 也极大提升了人类改造自然、征服自然的自信心。从现代染织到日用肥皂、从石油化工到烟花爆竹、从基础重工业到食品保鲜,无时无刻都离不开化学科技的参与,可以说,没有化学,就没有现代生活。化学对人类社会的发展进步可以说是有目共睹的,但由于人类对其的过分依赖和无节制的滥用,其产生的破坏作用也正从无到有,逐步显现,破坏自然环境,损害人类生存环境,并已威胁到了人类的生存。环境保护作为我国的一项基本国策已越来越受到人们的关心与重视。发达国家曾经走过一条先污染后治理的弯路,并为此付出了高昂的代价。因此化学教师在日常教学环节中,有义务有责任把环保意识在化学教育中进行渗透与培养。

一、什么是绿色化学教育

化学科学的研究发展在现代化学工业中的作用不可替代,但是人们应当从各种污染事故和环境报复人类的大灾害面前反省和重新认识自身,只有可持续的发展才是真正的发展,任何一个国家,任何一个人如果只想着获取而不懂得保护和节约最终都会因偏离绿色化学这个科学理念最终受到自然的惩罚。化学的绿色教学是每一个教师的责任,也是一种作为人类的义不容辞的责任。只有坚持不懈地将绿色化学这一理念深入地渗透到每一个学生的头脑中,我们的环境和资源现状才能出现改善。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减少或消灭那些对人类健康、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产品等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不在产生废物,不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学,是更高层次的化学。我们从绿色化学的定义上就能够知道它是秉承着对人类可持续发展的责任而产生的。绿色化学引导人们更加关注环境、关注公众问题。1997年在香山召开的会议则宣告我国开始了以“可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学”为主题的绿色化学研发工作。上述这些例子都是我们在化学教学的过程中应该努力。

二、化学教育与环境教育的结合

在化学教材中,包含许多与环境保护有关的内容,比如在与气体有关的教学,可从大气层结构特点,空气的成分,气候现象到空气污染 ,有害气体物质的监测分析,从地理 、天文 、气象到物理 、化学 、生物全面的传授知识 ,这样既可以扩大学生知识面,又可以提高学生学习积极性。在高中化学教材中,则介绍了几种金属。人类发展到现在,金属的贡献功不可没,然而重金属对环境和人体的伤害也是不容忽视的。教师在讲解时就应该面面俱到,在肯定它们的作用时,也应该强调重金属的污染性,如铅冶炼厂排气和汽车排气中的铅对大气的污染,从皮革加工、染色、电镀等工厂排放出来的含铬废水造成水污染,尤其是重金属汞、铜、铅和类金属砷等,它们在环境中难以降解,能在动物和植物体内积累,通过食物链逐步富集,浓度成千成万甚至成百万倍地增加,人食用了受重金属污染的食物后,会造成神经与器官的损害和生殖畸形。众所周知,化学试验作为化学教学的重要组成部分,同样担负着对学生进行环境教育的重要职责,并且较之课堂教学更具有直观性一方面,教师可以以环境污染物为试验样品,进行观察分析与研究。另一方面,绿色化学是可以通过化学的实验教学有效实现的。无论是试剂、溶剂还是催化剂,在试验的过程中都应当首先尽量考虑使用无害的环保的物质,而各种溶剂和催化剂,在试验前的准备阶段要优先考虑各种替代品或者避免使用有毒有害的物质。特别是催化剂,要优先考虑各种具有生物活性的酶和产生化学反应后生成水和二氧化碳的氢氧化合物。在进行化学实验的过程中,教师要强调学生合理使用剂量,尽可能地节约、尽可能地小剂量使用化学试剂,这对今后学生在化学工业领域工作时牢固树立节约意识是十分有用的。同时在实验的设计方面应该尽量实现试剂的完全化学反应,避免不完全燃烧和不完全反应等低效率的化学过程。目的是为了实现有害物质的低排放和零排放。要求学生在实验的过程中严格按照实验规范进行科学的操作,避免因为疏忽产生各种不必要的废物和废料,甚至出现大的有害污染物泄露事故。这点对于每一个今后将在化学工业领域从事工作的学生来说都是十分重要的。例如在做有有毒性气体(如 SO2 、CO 等)放出的试验时,可增加尾气处理装置,以减少有毒气体排放对实验结束后的试验废液废物应放入指定地点,这样既可减少污染物污染,例如组织学生测定大气污染物浓度测定附近河湖水的酸碱度,到附近工厂进行污水排放观察及污水处理参观,利用节假日到野外收集废电池等等,让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性,增强环保观念。同时也要教育学生在日常生活中,从自身做起,从一点一滴的小事做起,时刻牢记环保使命,充分利用节约能源,合理分类存放生活垃圾,不使用污染环境的物品,努力将环境污染降低到最低程度,保护好我们的家园。还需教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,只有这样,才能形成良好的环保习惯。

三、在实验教学中实施环境教育

实验是化学教学的重要环节,也是进行环境教育的好时机,因为许多实验本身就有许多环境污染的问题,实验演示的物质大部分是有毒的,有害的,有腐蚀性的,而且,实验教学更有直观性,所以必须把实验课作为环境教育的主战场,利用实验教学对学生进行环境教育化学实验过程中努力做到有害气体零排放化学实验过程中经常会产生氯气,二氧化硫,二氧化氮,一氧化氮,一氧化碳等对环境有害的气体,实验过程中无论是学生探究还是教师演示都必须对尾气进行吸收处理,不直接排放,减少排污,我们一定要做到使用药品减量,洗涤用水减量,这样可以减少有害气体的产生,减少污水的排放化学实验完毕的很多药品可以回收利用,如:银镜反应的废液的回收利用,这样不仅节约了药品,也减少了会对环境造成污染的有害物质的排放 对一些会对学生造成损害的有害物质应该拒用,这里的拒用不是放弃不做实验,而是通过研究改进 实验方案,减少对环境有有害物的产生,或者是对有害物质进行处理,以达到减少对环境伤害的目的总之,通过化学实验,让学生更加深刻的感受到环境污染对人体的伤害,进一步提高他们的环境意识。

篇5

[关键词]环境化学 化学专业 化学知识 环境问题

化学专业的学生在知识结构上一般具备两大特点:(1)具有比较扎实的化学理论和实验基础,(2)环境保护的意识相对较差。本文将从这两方面入手,结合笔者近年的教学经验和体会,对《环境化学》课程的教学方法进行探讨。

一、充分利用其化学基础知识

化学专业的学生基础课程主要包括《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《分析化学》等,根据具体专业不同还会有《油田化学》、《高分子化学》、《催化化学》等,因此,化学专业的学生一般化学基础较好,而《环境化学》的理论基础就是化学,因此,大部分的化学专业学生在理解《环境化学》的反应机理等基础知识上困难较小,如果单纯的讲授污染物在环境中迁移转化的基本理论和一般规律,学生接受起来会比较枯燥。我们可以充分利用其化学基础知识,引导学生自己动手去解决生活或实验中具体的环境问题,可以使学生思路更清晰、理解更透彻,更准确地掌握化学理论和方法在处理实际环境问题时的应用。

1.利用化学知识解决生活中的环境问题

20世纪40年代之后,随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦等大城市。我国近几年汽车销售量和保有量迅速增加,北京、南宁、兰州、广州等地均发生过光化学烟雾现象。由于具有较大的危害性,光化学烟雾的预防和控制已经成为人们研究的热点问题。光化学烟雾产生的主要原因在于:汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。因此,控制好汽车尾气排放中的碳氢化合物和氮氧化物成为解决这一难题的关键,目前比较成熟的技术就是给汽车增加三元催化装置,通过催化剂的作用促进一次污染物转变为无害的二氧化碳和水。而化学专业的学生都具备催化化学的基础,尤其是与石油炼制相关的专业,催化原理和催化剂制备技术都非常熟悉,因此,可以设置相应的课后作业,让学生改进现有的汽车三元催化装置,提高催化效果和使用寿命,其中技术路线成熟的方案可以进入实验室进行实验,如果得到较好的实验结果则可以申请专利或发表文章,还可以参加相关的创业竞赛,充分调动起学生学习知识、运用知识的积极性。

2.利用化学知识解决实验中的环境问题

化学专业的学生除了必修化学理论课之外,还会参加较多的化学实验,例如,无机化学实验、有机化学实验、物理化学实验等。这些实验往往用到很多有毒有害物质,也会产生多种污染物,适时的将《环境化学》的理念引入到实验当中,可以取得较好的效果。

二、重点培养其环境保护意识

当今社会环境保护的呼声越发高涨,学生们虽能感知到这种热度,但往往对环境保护的概念和行为的认识比较肤浅,不甚明了。因此,有必要重点加强其感性认知,培养其环境保护意识,具体可以从以下从三个方面入手:

1.结合热点问题引出环境化学现象

在讲解大气环境化学时,可以将近年来地球上的异常天气出现的频率、范围及影响穿来,如2007年飓风引发的洪水肆虐南亚,2008年初,中国南方各省市遭遇50年不遇的雪灾。众多极端气候的出现,源自于全球变暖,而温室效应则是全球变暖的主要原因,进而降解温室效应的具体原理。还可以结合2009年底哥本哈根峰会的主要议题,探讨温室效应的防治方法。在讲解污染物在水体中的迁移转化行为时,可以结合松花江硝基苯污染事件进行分析,例如硝基苯在水中的扩散稀释速度与分布,硝基苯在底泥和水体之间的分配情况,硝基苯的生物富集效应以及政府采取的活性炭吸附的原理等等。另外,还可以启发学生自己寻找相关的热点问题,找出现象背后的环境化学原理。

2.介绍化学院老师在环境领域取得的成绩

由于本科生在学习过程中接触科研课题的机会较少,将实际科研课题融入到教学内容中,可以使学生了解我校该领域的研究成果,激发他们的听课兴趣,增强他们对学校的自豪感,从而取得了良好的教学效果。在教学过程中,讲到大气中污染物转化时,介绍环境学科相关老师从事的炼化企业有机废气的治理技术;讲到水中有机污染物的迁移转化时,介绍相关老师从事的高浓度有机废水的治理及回用技术、循环冷却水应用过程中的生物控制技术;在讲到受污染环境的修复时,介绍相关老师从事的石油污染土壤的生物修复技术等。另外,很多化学专业的老师,也从事与环保有关的研究,并取得很多成果,这样可以拉近化学与环境保护之间的距离,让有意向的同学可以投身环保事业。

3.参观实习

在教学实践方面,强化第二课堂的教学,安排学生到学校附近的污水提升泵站和高家台自来水厂参观,有条件时可以安排学生到市区的城市污水处理厂、垃圾填埋场等单位参观。另外,可以结合化学专业暑假进行的炼油厂生产实习,安排学生在进行正常的炼油工艺实习之外到相关的炼厂污水处理厂参观实习,这样既巩固了学生对环境化学知识及相关环境问题的理解,提高了学习兴趣,又培养了学生的环境意识。

三、结语

作为未来我国化学化工行业的主干力量,化学专业学生的环保意识和知识水平将直接关系到我国未来相关领域的环保水平。我们应针对化学专业的学生在知识结构上的特点,不断探索相应的教学方法,激发学生的学习兴趣,使学生既能掌握环境化学的基本理论,又具有运用所学知识解决环境问题的能力。

参考文献:

[1]戴树桂.环境化学(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]崔世海等.环境化学课程改革与探索[J].大学化学,2007,22(4).

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[关健词]绿色化学;环境保护

随着社会主义现代化建设的不断发展,环境保护作为我国的一项基本国策已越来越受到人们的关心与重视。发达国家曾经走过一条先污染后治理的弯路,并为此付出了高昂的代价。我们作为发展中国家,现代化建设刚刚起步,理应吸取发达国家的经验教训,在进行现代化建设的同时,尽量减少污染,走一条发展与治理同步、以预防为主的环保工作的新道路。为此,在化学教学过程中应注重培养学生的绿色化学意识,已达到大力普及绿色化学的科学知识,提高人们的环境保护意识的目的。那么,什么是绿色化学呢?所谓绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的,并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。事实上,没有一种化学物质是完全良性的,因此,化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面影响,绿色化学的发展还可能将传统的化学研究和化工生产从“粗放型”转变为“集约型”,充分地利用每个原料的原子,做到物尽其用。绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。

1.培养学生绿色化学意识、增强环境保护意识的必要性与紧迫性

在现今社会中,一提起“化学”,很多人都要紧皱双眉,因为他们都认为“化学”是引起环境污染的源泉。大气污染、水污染等已经给人们的生产、生活带来灾害性影响。曾经风景如画的南京十里秦淮,如今已是垃圾充溢臭气熏天的“龙须沟”,淮河水无法饮用,大运河鱼虾绝迹,九七年的黄河断流,九八年的长江洪水,去年的沙尘暴等等,其后果已是触目惊心。其实,这完全是因为对“化学”这门科学缺乏全面的认识而造成的一种误解,只要你留心地观察和仔细地思考一下,在我们的衣食住行以及战胜疾病等方面,样样都离不开化学。可以毫不夸张地说,人类的生活离不开化学的发展。诚然,化学产品和化工生产造成了环境污染,但是,“解铃还需系铃人”,相信化学家能够利用提倡绿色化学和绿色生产以及防止污染、治理污染的方法来消除环境污染,成为环境的朋友。至于城市的酸雨、近海的赤潮、湖水的干涸等,早已不再是新闻。因此,提高全民族的环境保护意识,已经摆上了国民教育的重要议事议程。而中学生正处于世界观与人生观形成的关键时期,绿色化学意识一旦形成,对其一生的社会行为乃至对整个中国的经济发展与环境保护,无疑将产生巨大的影响作用。1995年,美国设立了“总统绿色化学挑战奖”,以表彰在绿色化学化工领域的研究和开发中有重大突破和成就的个人和单位。因此,培养学生的绿色化学意识、增强环境保护意识,是一件事关未来、影响深远的大事情。

2.化学教育在培养学生绿色化学意识、增强环境保护意识中的重要地位

化学学科的特点,决定了化学教育在培养学生绿色化学意识、增强环境意识中占有重要地位。它同物理、生物等都是对学生进行环境教育的主要学科。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、高中化学教学大纲中也明确提出,化学教育应培养学生关心自然、关心社会的情感,对学生进行绿色化学意识、增强环境保护意识的教育。

3.化学教育如何培养学生的绿色化学意识

在化学教育中,化学教师应有意识的对学生进行绿色化学意识教育,概括起来,主要有以下几个途径:

3.1在化学课堂教学中,渗透绿色化学意识教育。在中学化学教材中,包含许多与环境保护有关的内容,例如作为大气污染物中的头两号“杀手”so2和co,在初中课本和高中一年级课本中都做过初步和系统地学习。教师在讲授该节内容时,就应给学生讲清so2、co的产生、特性及对人类的危害,并可根据学生的实际情况,讲解如何避免so2、co的产生及so2、co中毒后如何处理等。并由so2的特性讲解“酸雨”这种污染物的形成及危害。对于大气污染中的另一“杀手”——光化学烟雾,在高中第二册(试验本)教材中也介绍过,教师可结合1942年的美国洛杉矶光化学烟雾事件,给学生讲清其形成过程及危害,从而提高学生对环境污染的重视程度。

3.2在化学实验过程中,进行绿色化学意识教育。化学实验作为化学教学的重要组成

分,同样担负着对学生进行绿色化学意识教育的重要职责,并且较之课堂教学更具有直观性。一方面,教师可以以环境污染物为实验样品,进行观察分析与研究。例如测定大气飘尘的浓度、测定雨水的ph值、用so2形成硫酸、硝酸的过程等等。另一方面,化学教师在自己做或指导学生做实验时,也可以切身实地的进行绿色化学意识教育。例如在做有有毒性气体(如so2、co等)放出的实验时,可增加尾气处理装置,以减少有毒气体排放。对实验结束后的实验废液、废物应放入指定地点,这样既可减少污染物污染,也教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,只有这样,才能形成良好的环保习惯。

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学生学的心理环境是通过学生的学习态度、道德品质和行为、组织纪律性、团结协作、尊敬师长、自学互励等方面表现出来的。学生是课堂教学活动中的主体,学的心理环境是课堂心理环境的主要构成要素。教师教的心理环境是由教师的教学思想、教学态度、教学能力、教学风格、治学精神、管理方式、特别是道德品质和行为等多种心理因素构成的。教的心理环境是影响学生的认识发展的品行形成的决定因素。教师的心理素质的优化、业务能力的不断提高,良好的道德品质的展现,是维护和发展课堂良好环境的决定因素。

本文拟对化学课堂心理环境作一粗浅的剖析。

一、人格是创设良好课堂心理环境的前提

教师是课堂教学的组织者、领导者和管理者,其人格和威信是一种巨大的潜在精神力量,具有很强的说服、教育能力,是影响学生情感体验,制约课堂心理气氛的重要因素。所以,教师要不断完善自我,形成和发展优良个性品质。教师的个性品质对学生个性品质的形成和发展的示范和导向作用已被国内外大量研究证实。同时,有关研究还表明,教师的个性品质能影响学生智力的发展,影响学生的学习成绩,因而在教学过程中,教师优良的个性品质,有利于营造和谐、愉快的课堂气氛,能充分调动学生的学习兴趣,激发学生强烈的求知欲,发挥学生的学习潜能。

二、情感是维持良好课堂心理环境的条件

教书育人是一项触及灵魂的工程,知识的琼浆只有通过教法和情感等载体,才能输入学生的心田。赞可夫的心理实验表明,教师的良好情绪,会使学生精神振奋,教师的不良情绪会抑制学生的智力活动。课堂教学过程不仅是在特定情境下学生获得知识、形成能力的过程,也是一个师生进行情感交流,认知因素相互作用的过程,教师本身的情感状态,可以使学生受到潜移默化的影响,产生情绪上的共鸣。教师上课和颜悦色,学生感到可亲可敬,心理相融,情感共鸣,就会亲其师而信其道,学习积极性提高,有助于提高教学质量。为此,教师应是一个情感丰富的角色,应具有驾驭情感的能力和恰当运用情感的艺术。教师走进课堂稳健的步履,微笑的表情有助于创造一个安静和谐的学习气氛。以饱满真挚的情感授课,情绪高昂,全身心投入,注意使用激励性的语言提问、评价,学生就会在一种受教师尊重、积极愉快的情感体验下学习。一旦学生产生抵触情绪,即使一流的教师也只能教出末流的学生,这是人所共知的常识。所以,和谐的情感氛围具有特殊的教育功能,教师在课堂教学中不仅要注意以言激情、以景生情、以情动情,还要注意对学生情感需要的激发、调动的满足,而且要善于依据教学内容的性质和难度大小,重视对学生情感活动的性质和强度的调控。总之,要让学生“愉快”,教师必须首先“愉快”,一个“愉快教师”的感染力能营造积极活跃的课堂学习环境。

三、趣味是调节课堂心理环境的内在动力

兴趣是一个人倾向于注意认识某种事物和研究某种事物的一种心理活动,是学生学习积极性中最现实、最活跃的心理因素。中学生意志力较差,情绪不稳定,注意力易分散、松懈懒散,教师要针对学生的心理特点,有的放矢唤起学生的学习兴趣,授课时要严谨而不严肃、风趣而不低俗、幽默而不滑稽,寓教于乐,必定能激起学生进一步探索的热情,这样设疑激趣,求知欲倍增。还可用化学实验,如用庶糖做“黑馒头”,“魔棒”点灯等等,来激发学生的求知欲望。还可用新的内容、新的观点、新的教具、新的板书等来引起学生的无意注意,促使学生各种感官处于最活跃的状态,以最佳的心理状态投入学习。

四、纪律是维护良好课堂心理环境的收敛剂

课堂纪律是课堂教学顺利进行的重要保证。只有学生自觉地遵守课堂纪律,才能产生良好的课堂心理环境,因此,要形成良好的学风,首先要对学生进行课堂常规训练。培养学生自我发展和积极适应能力,自我进行心理与行为的调适;战胜不良的心理与行为,弱化、矫正不良习惯;对正确行为要积极适应,主动内化,忌随波逐流或消极同化,从而使学生在自知、自觉、自愿、自律的基础上,顺利实现教学目标,才能产生课堂中良好的心理环境。其次,要形成维护课堂纪律的健康舆论。课堂中的舆论,即学生共同的意见,言论在心理环境的形成中作用很大,感染力很强。在教学活动中要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,发扬团结互助精神,在教学中设立“一帮一”化学学习小组,开展互帮互学活动。组长组员不是一成不变的,可实现角色期待,促进团体间的竞争,这种作用极大,使学生情绪高涨,积极向上,动力无穷。

五、激疑是营造良好课堂心理环境的

教学过程是一个特殊的认识过程,也是一个复杂的思维过程。教学心理学研究表明:“学起于思,思源于疑。”为激发学生主动探索的学习动机,提高学生学习的兴趣,使学生无疑而有疑,有疑而思解,解疑而心悦。因此,教师在教学中必须应用多种手段,来培养学生质疑的能力。诚如美国学者布鲁巴克所说:“最精湛的教学艺术遵循的最高准则就是让学生提问题。”

课堂心理环境受班集体人际关系(师生和学生间的关系)的制约。师生关系融洽,互相尊重、体谅、友好就可以形成积极、健康、活跃的课堂心理环境。所以每节课教师都要留出时间,让学生大胆质疑,对教师的授课、教材提出自己的见解。

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关键词:环境化学;农业院校;土壤学;教学改革;教学建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)24-0224-03

环境化学作为环境科学与工程类专业的重要专业基础课,主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法,重点考察岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学组成及其发生过程,特别是界面上的化学组成与过程,是环境科学的核心组成部分。作为新兴交叉学科,我国高校环境科学最初多立足于本校强势学科和优势专业,进一步发展成为综合学科,这也使环境科学在某一方面的特色和优势得以体现,环境化学的发展亦如此。土壤学是农业院校发展的重要学科和研究方向,与环境科学的交叉日益增强。目前,土壤学已突破传统理念,开始关注地球表层系统中土壤与其他各圈层之间的物质能量交换,研究土壤全球变化及土—水—气—生物界面的环境过程与机理,而环境化学多为关注污染物在此界面反应过程,两个专业方向具有互促共进的关系。针对农业院校具有土壤学科背景,在环境化学理论教学与实践过程中,我们在师资队伍建设、教学内容和实验实习等方面进行了探索,期望建设具有农业院校特色的环境化学课程。

一、建设师资队伍

新世纪优秀人才的培养离不开一支理论功底深、学术造诣高、教学能力强的师资队伍。为充分体现农业院校环境化学课程的教学特色,我们组建了一支有环境科学、土壤学和化学专业背景的教师队伍。在课程建设过程中,授课经验丰富的资深教授对年轻教师开展“传、帮、带”活动,自觉履行培养青年教师的职责,向青年教师传授知识、教学经验和方法,并以高尚的人格魅力和严谨的治学精神感染青年教师。在观摩学习、交流过程中,努力做到环境化学与土壤学专业知识的有效融合,使学生全面掌握污染物在各个圈层之间的迁移转化规律。如讲授含硫化合物在大气和水体中的迁移转化过程,除一般教材涉及的大气硫化物种类、来源及硫酸烟雾形成机理外,还增添土壤学相关知识,进一步阐明土壤中硫的含量、形态及其转化与循环过程。为贯彻“寓教于研、以研促教、教学相长”的教学理念,课程组教师积极开展环境化学和土壤学方面相关的科研工作,共主持和参加科研项目20余项,公开发表SCI收录的科研论文百余篇。科研活动探明污染物的迁移转化机理及其影响因素,并将其作为案例在教学过程中进行讲解,更为生动具体,学生更易接受。为了提高教学质量及教研效果,课程组成员承担了环境化学校级优质课程的建设,参编了环境化学教材一部,努力打造精品课程。逐步形成梯队合理、思维活跃、勇于进取、团结创新的教学科研团队。

二、丰富教学内容

教学内容紧密结合土壤学背景,运用土壤学相关理论深化对环境化学知识点的理解。污染物在大气圈、水圈和土壤圈间迁移、转化和循环,在讲述前两圈层内污染物的化学行为时,将土壤圈作为环境的关键带联系在一起。在分析影响酸雨的形成因素时,阐明大气颗粒物酸度及其缓冲能力,比较不同城市大气颗粒物对酸雨的影响,考虑到不同区域扬尘的化学组成与相应土壤组成的基本特点,补充说明我国南北土壤组成及性质差异,强化土壤学与环境化学知识的融合。在水环境中,氧化还原反应平衡影响和决定变价元素或污染物的形态、迁移和转化过程,以土壤锰氧化物、铁氧化物及层状硅酸盐矿物对有毒金属离子Pb、Cr和As等形态及其转化过程的影响作具体案例进行说明。这些相关内容,课程组教师已在实验室开展了大量的研究工作,可娓娓道来,丰富了授课内容,也能激发学生的科研热情。文献调研也是扩充教学内容的重要方法。在完成教学大纲规定内容之外,在课堂或课后适当补充土壤学相关知识,扩展学生视野。补充内容涉及环境化学热点和前沿,也超出一般土壤学教材的深度和广度,有的需要查阅新近文献才能完成。环境化学中提及温室气体和温室效应,一般认为矿物燃料燃烧是大气中CO2的主要来源,而往往忽视了土壤中碳的贡献,不同农业利用土壤中碳素的微小变化也会对大气中CO2浓度产生重要影响,可能加剧温室效应。为让学生了解实际情况,布置课后文献调研,了解有关土壤碳形态、分布、迁移转化规律及其影响因素(如植被、气候、施肥和土地利用类型等)。这些课程改革使环境化学与土壤学得到有机结合,进一步明确了农业对环境的影响,强化学生的农业环境保护意识。最新科研进展也是我们关注的教学内容,多以专题形式进行讲述。为了说明环境化学研究新进展,结合教师专业背景,我们就污染土壤的电化学修复和绿色化学的基本原理与应用作为专题进行授课。虽然教材对相关内容有所介绍[1],为详细说明相关进展,任课教师查阅了国内外大量文献资料,进行全面阐述。如污染土壤电化学修复专题中提及土壤颗粒类型对修复效果的影响,更是加深了对土壤基本特性的认识。专题报告主题不多,所占学时少,却能让学生了解环境科学与工程领域最新科研动态,激发他们的学习兴趣与动力。另外,专题文献报告也是重要手段之一,如为了用实例说明并区分微生物对有机污染物的降解是生长代谢还是共代谢,安排学生课后查阅有关土壤微生物降解有机污染物的最新文献,并适时安排学生报告所阅读文献。文献调研还可有效提高学生的思辨和创新能力,树立对待科研论文的正确态度。

三、完善实验实习

实验课是环境化学重要的实践教学环节,也是培养学生理论联系实际、提高动手能力、增强创新能力的重要途径之一。较环境科学专业其他课程实验内容,环境化学实验偏重于污染物在环境中迁移转化的过程和原理,所以实验项目应由验证型向综合型、设计型和研究型转变。现有环境化学实验教材较多关注环境中某些污染物含量测定或者某些工艺过程的模拟,与《环境监测》、《仪器分析》和《污染控制化学》等实验课有部分重复或雷同之嫌。为了深化对污染物在环境中迁移转化过程的认识,也结合土壤学相关知识,除常规环境化学实验外,还新设计并安排了三个实验,分别为土壤对重金属离子铅的等温吸附实验、氧化锰对Cr(III)氧化量的测定和铁(III)—草酸盐配合物对橙黄II的光降解动力学。在实验目的上,我们更偏重于探明污染物在环境中的迁移转化过程。前两个实验让学生深化对土壤吸附氧化重金属离子机理的认识,明确作为土壤的重要组成部分的锰氧化物影响变价金属离子的存在形态与迁移转化过程,了解土壤对有毒金属离子热力学吸附氧化研究的原理和一般方法,掌握分光光度法和原子吸收法测定重金属离子浓度、制作吸附等温线等方法。后一个实验可认识光解动力学基本方法及其在环境化学中的应用,熟悉有机污染物的消除方法。上述实验内容既属于环境化学教学范畴,又深化了土壤学知识,更体现出农业院校的教学特色。为增强学生科研意识、提高学生创新能力,我们鼓励学有余力的学生走进实验室独立开展科研活动。课程组教师研究课题主要集中在土壤环境化学领域,为学生进入实验室开展土壤环境化学相关的课题研究提供了便利。学生自愿组团,在老师指导下,课余时间独立开展科研活动。该活动可得到国家大学生创新性实验计划、校级大学生科技创新基金的资助,也可用指导教师科研经费支出。课程组教师已指导3项国家大学生科技创新实验计划,10余项校级大学生科技创新基金,且前者结题验收均被评为优秀。多名本科生以第一作者发表核心期刊论文,并参与部分研究生实验工作,作为共同作者发表多篇SCI论文。科研活动激发学生学习环境化学的热情,体会到土壤学的奥妙,也锻炼了学生的科研思维和创新潜能,还可为高素质研究生储备有生力量。为让学生早日走向社会,认识自然环境演化过程和人类活动对环境造成的影响及工厂企业如何从源头上控制污染物的排放,我们与多家不同规模的企业进行了交流与合作,安排实践基地。很多污染控制问题的解决都离不开环境化学研究的理论方法与技术,环境化学对于环境科学与工程领域特别是解决环境问题有着十分重要的地位与作用。通过实地参观学习活动,学生现场认识了生活废水、工业废水、固体废弃物、废气的来源及处理过程。如在株洲化工厂学生参观生产车间,了解单个生产车间及整个化工企业清洁生产过程和污染物排放控制细节,明确环境化学理论与技术在这些方面的应用。在校内还建有人工湿地实习基地,让学生真实认识到水体自净化过程及水资源的重要性。这些活动丰富了环境化学教学内容,开阔了学生视野,也增强了学习动力。环境化学教学和实验内容非常丰富,要在有限学时内对环境化学有一个较为全面的认识,又要尽量少与环境监测、仪器分析、环境生态学和污染控制化学等内容重复,且能够让学生综合运用所学到的知识与实验技能,提高分析问题和解决问题的能力。在专业教师队伍、授课内容和实验实习上合理安排,结合农业院校现有资源配置和相关知识背景及课程体系,建设有农业院校特色的环境化学课程,系统培养学生知识体系、科研创新能力和动手实践能力;实践也证明取得了良好的教学效果,以期为促进环境化学教学发展和创新型人才培养作出贡献,同时还望对其他课程教学改革提供一定借鉴作用。

参考文献:

[1]景丽洁,王建刚,魏薇,等.21世纪环境化学课程建设的探索与实践[J].大学化学,2009,(24):31-34.

[2]王丽梅,孟昭福,张增强,等.环境化学课程教学改革与实践[J].中国大学教学,2011,(7):82-84.

[3]滕丽华,林建原,夏静芬,等.环境化学实验课程与教学体系的改革与创新[J].高等理科教育,2010,(91):89-92.

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一、中职化学教学中渗透环境教育的必要性及意义

1.中职化学教学中渗透环境教育的必要性全球多个环境问题均与化学学科息息相关,化学和环境之间的关系必须得到人们的高度重视.目前环境教育得到化学教师的高度重视,但在中等职业学校的环境教育则相对较少,并没有开设专门的环境课程,学校培养的学生主要以手工操作实践为主,从事的行业多多少少能改变环境污染的状况,对中职学生环境保护意识的培养显得尤为重要,在教学中,真正让学生意识到人类活动对环境保护带来的巨大影响.具体而言,给中职学生教授专业知识的同时,还要灌输给学生如何保护环境,教导他们遵守环境保护规则,并积极参与社会环保实践活动等,从而促使更多的人来保护环境.化学学科与环境的结合点较多,大多数中职学校并未开设专门的环境保护课程,因此,教师在化学课程中渗透环境教育显得尤为必要.2.中职化学教学中渗透环境教育的意义将环境教育渗透到中职化学教育中有着十分重要的社会价值,有助于提高中职学生的环境保护意识和责任感,可以为中职类学校开展环境教育提供一定的帮助.在中职化学教学中渗透环境教育,可以让学生在掌握环境保护知识的基础上了解环境污染和危害.在教学过程中让学生认识到环境保护的重要性,以提高环境保护意识.与此同时,教师还可以和学生一起参与环境保护的实践活动,在潜移默化中增强学生环境保护的责任感及使命感.除此之外,在化学学科中渗透环境教育可以带领其他学科也将环境教育渗透到教学中去,为以后专门开展环境教育提供有益的借鉴与帮助.

二、中职环境教育中存在的问题

1.教师备课所费精力较多由于中职教育的化学课本中有关环境教育的内容较少,所以教师在进行环境教育时要进行费时费力的备课,教师不仅要找到环境教育在课本中的切入点,还要考虑环境教育和课本内容的关联,为了有更好的授课效果,教师还需要查阅大量的资料,除了考虑如何将这些知识教授给学生,还要考虑学生的接受范围,以及尽可能多的找到环境保护知识和日常生活的关系,从而有效提高课堂效率.2.中职学校缺乏环境教育的意识相对其他课程来说,化学课中有关环境知识的相对较多,尤其经过新课改后的教材中环境保护的知识相对更多,学校领导和教师更为注重的是学生专业课的培养,而对环境问题的关注较弱,导致学生接触到的环境知识非常少,再加上部分专业并未开设化学课,致使学生的环境保护意识尤为薄弱.

三、中职化学教学中渗透环境教育的措施

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【关键词】化学;教学;意识

Must seep the environmental awareness in chemistry teaching

Zhang Guiding

【Abstract】Passes through the environment education in chemistry teaching to the student to cause each chemistry teacher’s bounden responsibility, not only this is the curriculum standard request, is the time request, is the construction “two societies” west the river the forerunner area reality request, is implements the education for all-around development, enhances one of student quality important ways.

【Key words】Chemistry; Teaching; Consciousness

“环境保护,教育为本。”环境保护是我国的一项基本国策。随着社会主义现代化建设的发展和经济改革的深入,环境保护越来越引起人们的注意、关心和重视。因此环境教育是整个中华民族的环境保护事业与教育事业的一个重要组成部分,它不但拓展了教育领域,而且也为教育事业注入了新的活力。众所周知,化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学,它是一门以实验为基础的自然科学,它与社会、环境联系十分密切,环境污染与环境保护往往都溶含了一定的化学因素。而化学教学内容为培养学生的环境意识提供了丰富的素材,化学的研究方法也为环境意识的培养提供了有效途径。因此,在化学教学中对学生贯穿环境教育使每个化学教师义不容辞的责任,这不仅是课程标准的要求,更是时代的要求,是构建“两型社会”大河西先导区的现实要求,是实施素质教育、提高学生素质的重要途径之一。

1 结合化学教学内容,渗透环境教育

在课堂教学中,实施环境教育。在初中的各主要学科中,化学可以说与环境保护的话题联系得最为密切。从第二单元“空气”知识中“空气污染”的简介,第三单元“水”中“水体污染”的介绍,第六单元“碳的氧化物”知识中的“温室效应”和“煤气中毒”到第七单元“燃料及其利用”中的“使用燃料对环境的影响”、“酸雨的危害”以及第八单元“金属资源的利用和保护”中“铁的冶炼——一氧化碳还原氧化铁”实验中的尾气的回收和利用和第十一单元中的“化肥农药”与第十二单元的“白色污染”问题无不紧密地渗透着环境保护的内容。

教师在教学实践中,应该紧扣课程标准,认真钻研教材,深入探讨课本中环境教育的因素,有计划、有目的、不失时机的渗透环境教育。以“水”为例,在教材知识的基础上,应明确给学生指出:中国是一个水资源相对不足的国家,人均水资源只有世界人均水资源的1/4。我国434个城市中缺水城市达188个,年影响工业产值200多亿元。我国不仅水资源不足,而且工业三废、生活污水的任意排放,化肥、农药的大量使用也造成了水的严重污染。在全世界大气二氧化硫含量最高、空气污染最严重的10个城市中,我国的沈阳、西安、北京就占了3个。我国每年因空气污染造成的经济损失达68亿元,“酸雨”已遍布我国22个省、市、自治区,西南地区尤为严重,柳州、重庆等地的酸雨曾使树木叶片枯黄,提前脱落,小麦、水稻死苗。不仅如此,古迹、桥梁等建筑物都遭受酸雨破坏,造成巨大损失。 通过上述知识与相关的化学知识的有机结合,增强了学生的环境意识,使“爱护自然,保护环境”成为他们自觉的行动。

2 结合化学实验教学,强化环境教育

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。因此,化学实验教学中要注意节约药品,严格按照实验规定的用量取用药品,力求利用最少的实验药品,获得最佳的实验效果,最大限度的减少废弃物,提高学生的环境意识是非常必要的,也是切实可行的。化学实验总是伴随气体、液体或固体物质生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,散发到空气中、水中都会造成环境污染。从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。因此,在不影响实验结果、观察效果的前提下改进实验内容及仪器装置,或变化实验的形式,从而尽量减少实验产物对环境的污染,不仅有利于师生的身心健康和学生对化学知识的学习,更是对学生加强环境教育的极好机会。用最少药品,获最佳效果,减少废弃物,提高环保意识并使学生养成从我做起,保护环境,造福人类的高尚品德。

实验中产生的以及实验后残留的有毒气体进行适当处理,消除危害。例如,在做“硫在氧气里燃烧”实验时预先在集气瓶里放少量的碱液或水,以吸收生成的有害气体二氧化硫,消除其对空气的污染;而对化学实验中有毒气体的实验,完全可以采取封闭体系进行,防止有毒气体污染空气。例如,做“一氧化碳还原氧化铜或氧化铁”实验时可以在封闭式装置中进行,同时着重讨论分析尾气的处理方法——用燃烧法将尾气处理以防止有害气体泄漏污染空气危害师生健康等等;改进化学实验,强化环境教育。例如,“燃烧条件的探究”实验可以将分置于铜片上的红磷和白磷改用两支分别套上橡皮球的试管分装,然后同时插入盛有开水的烧杯中,这样可以防止因白磷燃烧而产生的大量白烟弥散教室。从而使学生在化学实验中自觉养成保护环境的行为。因此在化学实验教学中渗透环保教育更直观,更现实,更生动,其效果更显著。

3 结合本地实际,切实开展环境教育

仅仅在化学教学中讲世界的环境状况、中国的环境的状况,有时还不能使学生有切肤之感,似乎还有“空对空”之虞。对此,在环境教育中加入本地特色,无疑将会使之更切合实际,更能激起学生共鸣。