绿色化学理念论文范文

时间:2023-04-02 21:17:02

导语:如何才能写好一篇绿色化学理念论文,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。

绿色化学理念论文

篇1

大学化学是工科院校非化学化工专业所设置的一门基础课,对绝大多数的大学生来说也是唯一的一门化学类课程。现在的大学生将是建设国家未来的工程师,由于没有其他化学类后续课程,因此可以说大学化学教学效果的好坏直接关系到国家未来的工程师们的整体素质。由于大学化学直接面向非化学化工专业学生,因此,大学化学课程对学生进行绿色化学教育有着得天独厚的条件,其影响面之大、教学效果之明显远非其它课程所能比。如何把绿色化学融合于大学化学教学内容中,使绿色化学成为21世纪化学教学的重要组成部分,促进大学化学教学绿色化,对化学工作者来说是一个崭新的课题。但是,当前绝大多数的绿色化学教育都局限于化学化工专业。对非化学化工类学生进行绿色化学理念普及教育还远未引起教育界的重视。鉴于绿色化学对人类可持续发展、环境保护等重要领域都有重要的深刻意义,本文分别从理论教学和实验教学两个方面进行绿色化学理念的构建。

2绿色化学理念在理论和实验教学中的构建

2.1绿色化学理念在理论教学中的构建

要在理论教学中进行绿色化学意识的构建,必须十分关注国内外有关绿色化学进展的各项报道,注重对国内外相关资料的收集和整理,并对已有的资料加以消化和吸收。在此基础上,将绿色化学的重要内容较为系统地整合到教学内容中,并积极跟踪科研成果的新进展、新动向及其相关的新信息,不断丰富、深化和改进绿色化学的教学内容。例如,在第一节绪论课里,在给同学们讲述化学前沿技术时,特别提到了2005年诺贝尔化学奖的绿色化学内涵。该年度的诺贝尔化学奖授予三位有机化学家———法国学者YvesChauvin和美国学者RichardR.Schroch、RobertH.Grubbs,以表彰他们在烯烃复分解反应研究方面做出的贡献。烯烃复分解反应,被诺贝尔奖委员会主席佩尔.阿尔伯格幽默地比喻为“交换舞伴的舞蹈”,对化学工业、制药工业、合成先进塑料材料以及未来“绿色医学”的发展都起着革命性的推动作用,其最大的优点就是“绿色、高效”。该项研究使得人们向绿色化学又向前迈进了一大步,它大大地减少了有害废物对人们的危害。在电化学一节,讲述了原电池的原理和应用。为了迎合信息化时代的到来,锂电池等以高速的形式发展。那么电池在给人们生活带来方便之时,同时也给环境带来了污染,连生产电池的一线员工也未能幸免于难。如无锡的某个外资电池厂所发生的员工“镉”中毒事件,以及广东一些电池厂的员工所发生的“镉”中毒事件等。电池的使用涉及到千家万户,废电池的回收处理,需要每一个人的努力。通过理论教学,让同学们了解重金属对人体的严重危害。如,镉被人体吸收后,将在体内形成镉硫蛋白,它首先使肝脏受损,继而引起骨软化症。该病以疼痛为特点,疼痛性质为刺痛,始于腰、背,继而波及肩、膝、髋关节,并逐渐扩至全身。活动时,这种疼痛会加剧,轻症患者,咳嗽或轻微外伤即可引发病理性骨折;重症患者,其四肢可屈曲变型,身高比健康时缩短10-30厘米。通过详细地讲解,让同学们更加深刻地认识到电池的利与弊,为科学合理地使用电池打下了理论基础。在水体现状和水体保护一节时,给大家介绍了近几年发生在我国国内重大的水体污染事件,如2005年的松花江水体污染事件,还有太湖的蓝藻的爆发等,让更多人意识到环境对人类可怕的报复。在讲到水体保护时,不是泛泛讲述工业废水和生活污水的一般处理方法,而是结合现代污水处理技术,以某个污水处理厂为例,通过实地拍摄图片,讲述了活性淤泥法处理污水的工艺流程。通过污水处理的讲解,不仅让同学们学到了很多有用的知识,而且也提高了同学们的科技人文素质。

2.2绿色化学理念在实验教学中的构建

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验是训练学生动手能力的重要手段。但学生在做实验时,一般会给环境带来不同程度的污染,因此,每个化学实验室就像一个小型污染源。虽然每次实验排放污染物的量较小,但是其积聚起来的污染效应绝对不能忽视。因此,化学实验的绿色化是一个非常迫切和亟待解决的问题。很多高校化学实验室通过微型化实验、减少使用有毒试剂和仿真模拟等一系列措施,进行绿色化实验的改革,并取得了很好的效果。近几年来,化学实验室按照绿色化学的理念和要求,改变和重新设计了部分化学实验的过程和方法,改进了实验仪器和装置,进行了微型实验的研究、重要反应过程的“绿色化”。具体做法是:①尽量避免使用或尽可能少用有毒试剂和溶剂(如盐酸羟胺等);②对污染严重的实验进行彻底改造,使之尽量少的产生或不产生污染物,或用绿色化学新实验取代之;③采用微型实验,注重对实验产物或残留物的处理、回收、再生与利用。实验中绿色化学教学的开展,不但减少了环境污染,保护了师生健康,而且增强了师生的环境意识和学生的社会责任感。另外,微型实验的开展,在减少环境污染、节省实验经验、时间的同时,也为实验内容的充实与改革提供了条件。

3结语

篇2

[关键词]初中化学 绿色 教学 环保

1 绿色化学的含义

化学对人类作出了巨大的贡献。人类生活的各个方面,从衣、食、住、行的生活必需品到汽车、电视、洗衣机等家用品,无不与化学有关。可以说化学改变了人类的生活方式,提高了人类的健康与生活水平。但化学的这些巨大贡献却同时伴随着一定的代价,那就是制造、使用与处理这些合成物质对人类健康及生活环境造成的负面影响。绿色化学的口号最早是由美国提出的。绿色化学即是用现代化学和化工生产的技术去减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有毒的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物。绿色化学与传统化学最根本的区别就在于绿色化学是对环境不产生污染的化学,发展不产生污染的新化学反应和化学产品,从源头上消除污染,使化学产品既能为人类服务又不污染环境,有利于社会的可持续发展。它是化学发展的新阶段,是促使人类与环境协调发展的更高层次的化学。

2 教师要树立绿色化学实验意识,并在教学活动中实践

初中生的年龄尚小,自主学习和规范的能力有限,因此需要老师进行引导,尤其是在绿色理念背景下进行化学实验,这是一个比较新颖的话题,学生有一定的陌生感,也缺乏理论的指导,因此必须依靠老师的力量让他们明确绿色化学实验理念的精髓,并在实验中进行运用。作为学生们的领路人,化学教师首先要树立绿色实验意识,然后明白具体的实验操作方法,指导学生进行绿色化学实验。多数化学实验会消耗大量的药品,产生各种有毒有害的气体、液体或固体,对外界环境产生污染,处理不当会损害学生的健康。

3 规范实验操作

化学实验中,师生都要接触有害物质和无害物质,在实验中也会闻到有害和无害气体。因此,必须指导学生要严格按照实验操作的程序,有条不紊地进行各种实验。正确地闻气体、取药品、取有毒性原料,甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚;改进实验方法,设计合理的实验装置。尽量采用封闭措施,减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后,处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处,擦洗干净实验桌面,这些都要认真细致指导,使实验活动从始至终成为对学生进行环境教育的课堂。

4 引入习题内容渗透绿色化学理念

在初中化学教学的过程中,有很多的化学练习题,教师可以通过利用引用化学习题的方式,渗透绿色化学理念,使学生在长时间的练习过程中,形成良好的绿色化学理念。例如教师可以通过为学生布置“在我们生活中,烧烤、油炸食品通常被称之为‘垃圾食品’,这种食品在生产的过程中会对我们的生活带来哪些的不利因素?在油炸的过程中会产生哪种化学物质?”等问题,指导学生对问题的分析和研究。

5 重视培养实验活动中的绿色化学意识

化学作为一门实验学科,化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。

在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中,因为课时条件的限制,或者是教师不在意,有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下,就要求教师注意这些细节。教师可以在实验过程中告诫学生,实验气体要尽量排放入玻璃瓶中,并把这个细节广泛运用到每一个实验中去。

6 扩大实验影响面,深化绿色化意识

篇3

论文摘要:对国内外近三年外语教师教育研究进行回顾和总结,笔者发现,语界同行对“中学英语教师素质发展”课题研究的广度和力度都不够,对民族地区中学英语教师素质发展的专题研究甚至为空白。研究民族地区中学英语教师的素质发展,具有针对性和实用性。

1前期基础调研

二00一七年,笔者深人都匀市周边20多所乡镇中学的英语课堂,听了二十多位教师的课。在贵州这样的少数民族地区,笔者发现:无论教材、教法、教学设施怎么先进,如果不提高教师的素质,教学质量的提高将无从谈起。在民族地区,中学英语教师的整体素质发展状况是怎样的?本着这一问题,笔者对国内近3年的外语教师教育研究的核心期刊论文进行了整理和总结,旨在于对研究民族地区中学英语教师的素质发展提供参考。

2国内外研究现状

2.1对国外研究的描述

近三年来,有三篇教师教育研究的综述文献代表了我国外语学术界近来对于外语教师教育研究进行综述的最高水准、它们是:《外语教师教育与专业发展研究综述》(贾爱武,2005);《外语教师教育研究综述》(刘学惠,2005);《近十年我国高校外语教师教育研究文献评析》(高云峰,李小光,2007)。以上几篇文章对近三十多年国外在英语教学领域的研究热点作了类似的概述,认为外语教师教育可分为以下叹个阶段:70年代交际法兴起之初,人们研究重在教学内容,80年代开始热衷于研究教学方法,并创造了多种教学法和技巧,但是教师们并不能顺利地实施这些教学法,于是90年代的研究重点转到了研究教师上来了。WWW.133229.cOM1997年在英国布赖顿举行的第31界国际英语外语教学协会年会上,英语师资教育与教师发展成为会议六大主题之一,其中关于教师自身发展的机制和动力问题是目前外语师资研究的重要课题。tesol组织的学术刊物tesolquarterly推出专刊“英语教师教育的研究与实践”展开国际性讨论,它标志着英语教师教育己经成为各国从事英语教育专业人士的研究焦点。

2.2国内高校相关研究

《外语界》等十种外语类核心刊物在近十年总共发表高校外语教师教育论文64篇(高云峰,李小光,2007)。从时间跨度以及刊物的分布来讲,没有形成持续、稳定增长的研究态势,说明目前我国外语界对外语教师教育问题的认识不足,研究力量薄弱(同l)厂〕我国90年代后期开始有学者对外语教师教育表示关注,但多是从理论研究以及外语教学技能的角度展开的,对教师的培训也多是表层化,相关的文献中常出现“外语教师培训”、“外语教师教育”,而“外语教师发展”一词的使用频率较低,说明了人们还没有意识到应从教师内部自身提高内在素质才是关键所在(国内研究算是勉强跟上了国际研究的步伐,但仍有不少差,特别在强调教师发展这一点上,我们更注重理论,培训也是采取自上而下的灌输式,而国外更注重教师自我发展的反思意识以及促进发展的途径(贾爱武,2005),笔者对国内一卜种外语核心(或重要)期刊,如《外语界》等近3年刊发的外语教师教育类文章作了统计,结果如下:

表1国内重要外语期刊近…万三年发表的教师教育类文章数量统计表(单位:篇)

统计结果与高云峰,李小光((2007)的论述一致。不少刊物如《外语学刊》等近三年刊登的外语教师教育论文的数量居然为01所刊发的教师教育类文章数量很少,并且多是讨论抽象的理论为主,如教师培训模式、教师信念、教师自主等。

以上统计都是与我国高校教师教育研究有关,似与民族地区中学英语教师素质发展的研究无关,其实不然,原因如下:第一,高校,特别是师范院校是培养英语教师的主阵地,担负着培养基础英语教师的重任,中学英语教师的教学能力与素质发展与高校的教学理念息息相关。第二,高校是引领科研和学术活动的最前沿阵地,其科研理论、成果和模式对中学英语教师的教学及科研有很大的参照作用。第三,高校的理论研究内容以及研究方向,代表国内该领域理论的最高水平,对推动外语教学改革直接产生重大影响,起到对外语教学改革进行导向的作用。

笔者还对2004-2007年国家社会科学基金所资助的常规项目以及西部项目的数量进行了相关统计,结果如下:

表22004-2007年国家社科基金所资助的英语教学以及教师教育的项目数量统计表(单位:项)

统计表明,近几年获资助的英语教学类项目偏少,这与我国庞大的外语教育环境不相符,2007年外语教学类获资助的项目增加到10项,但仅一个项目与外语教师教育有关,但不是专门针对外语教师教育发展的。国家社科基金对外语教师教育项目的资助还非常薄弱。

2.3国内中学英语教师教育研究概述

近年来,《中小学外语教学》、《中小学英语教育》、以及各类学报都刊载了一定数量的针对中学英语教师教育类的论文。各种相关学术会议也在热火进行。这些文章和学术会议大多针对英语教师教育的某个问题进行探讨,以教学介人为主,多是讨论教学信念、师资培训,或者优秀教师个案研究,没有从全面的角度探讨中学英语教师素质发展问题。可喜的是,已经有的教师开拟,再辅助动画等多媒体技术,让学生身临其境,全方位感受实验的动态过程。这样既节约实验成本,避免使用昂贵、有毒有害试剂,也适合易燃易爆、造成环境破坏的实验;又能让学生掌握实验内容、方法,观测到真实的现象,也能得到准确的实验结论。如对有机物燃烧、蛋白质电泳等实验进行模拟,就能从根本上实现整个实验过程的绿色化。

2.4考核方法绿色化

目前很多学校都开展了对实验课程考核办法的改革,采取了小论文加平时成绩、一次操作考试加平时成绩、实验理论考试加实验操作等多元化的考核办法。但这些考核办法更多的是针对学生实验能力本身的考核,注重学生的实验技能和创新思维能力的培养,不利于学生环保意识和实验道德规范的养成。考核方法绿色化就是在考核实验能力的基础上增加对学生良好的实验习惯、环保责任和团队精神等的考察,以培养具有环保意识和可持续发展观的高素质人才。

3教师素质绿色化,构建绿色实验环境

教师作为实验环境构成中的一大主体,其自身素质的绿化对于实验环境的绿化至关重要,教师的言传身教对学生的影响很大,绿色教育开展的成功与否、质量高低,直接取决于教师的素质。为此,教师自己必须加强对环境和可持续发展知识的学习,更新知识结构,面向实际,积极参与社会实践和调查。无论在教学方式上和个人行为上都要对学生起到模范作用,对传统的教学内容,教学模式提出思考,进行改革,将绿色教育的理念在教学中得到充分体现。

篇4

关键词:高中;新课改;化学教学

新课标改革下的化学教学是建立在信息科学、能源科学、生命科学、材料科学基础之上,并加以衍生。而绿色化学的提出和应用将在一定条件下贯彻到化学教材。显而易见,绿色化学相关基础知识的导入已是大势所趋,其相关思想和概念也会逐渐以一定的形式呈现在化学课堂上。绿色化学本质在于有效处理或回收生产生活中的原料,使其本身具有的高危害性能大大缩水后,再加以二次处理掉。

一、引入绿色意识

1.绿色意识的提出

化学一直以来都是高中理科学习的重中之重。化学在给人类带来利益的同时,也带来了一些毁灭性的环境、生活方式、健康影响。化学知识的应用以及相关产品的生产在一定程度上都与人类生活紧密相连,同时也把握着国家及社会发展的命脉。但由于过度的开发、资源缺乏以及生产技术不合格等多方面因素的发生,使得全球环境污染越来越严重,这将在一定程度上损害到人类自身生命财产的安全。根据最新环境数据显示,全球目前关注的十大问题都或多或少和化学有关。其实,早在1990年初,美国就已颁布条例来执行环境污染预防及防范工作,其最有效的措施即是避免有害或有毒物质的产生与排放,通过在提升生产工艺、减少消耗能源和加大材料使用率层面着手,全面实行全国范围内的节能减排工作。此方案的颁布曾引起了全球学术界的一致拥护,也将“绿色化学”这一概念引入人类生产生活舞台,从而促使化学界为人类生存环境的保护和发展承担一定的责任,也使得各个领域的发展以“绿色化学”为基础。

2.展开绿色化学本质研究

自从绿色化学提出到发展以来,绿色化学已经流行于全球化学研究中,受到了相当高的重视。绿色化学从本质上来讲是具有低污染或无污染性、高效性的,其整个设计及研究的进行都不会给环境造成影响,并且从经济和技术的角度上来看也在化学生产中具有可行性和实效性的。化学学习一直以来都是人类生活所必需接触的,也是常识。所以绿色观念的导入必定对人类整个社会发展起到积极的作用。绿色化学主要具有“5R”规则,从使得其从根本上杜绝污染发生。而“5R”规则主要为:一是重新利用,即对于一些在化学反应进行过程中实际不发生反应或不参与的物质可以进行重复使用,这一类物质主要指载体、催化剂。这类媒介物质的重复使用将在很大程度上使得生产成本降低,同时也不会造成环境问题。二是减少用量,即在实验正常开展的过程中,减少一定试剂或溶液的用量,而不造成实验结果或现象观察的影响,这不仅起到节约资源,还有降低污染的作用。三是循环再生,即为了节约能源和资源、降低污染,从而对废弃物进行循环再生,这就要化学生产工艺技术应创新化和改革化。四是杜绝危险试剂的使用,即从根本上杜绝一些无法回收利用且有害物质的使用。五是重复应用,即将化学反应过程中为参加的原料或产生的副代物进行回收利用。这五大规则共同的特性在于都能通过一定的方式将绿色理念融入化学生产中,从根本上实现零污染,从而构建“原子性”经济模式,尽量做到每个原子或分子在化学生产中全面有效化。

二、绿色教学理念的合理应用

1.化学核心剖析

教师在进行化学备课准备时,应在熟识教材内容的同时,归纳总结,提纲挈领,用点、线、面的形式构建出化学知识体系,从而有计划地进行绿色意识的培养和引入。新课改体制下的化学教材,已经吸纳了多方面的有关环境保护的内容,如,温室效应、“三废”排放、酸雨、大气污染、重金属中毒、光污染以及白色塑料污染等,使教师在进行化学知识的教学中,也能更加与人类生活联系,从而体现出绿色化学未来前景的广泛性和必然性。

2.联系化工应该突出环保理念

在高中化学教学过程中,教师应着重绿色意识的培养,最大程度地做到其理念融入化学学习中,并发挥着巨大的影响作用。这就需求教师在保证化学正常进行的同时,尽可能地根据某一目标产物或反应物的特性来寻求更加有效或适用的替代物,从而凸显出绿色工艺在化工实践中的优势所在。比如,教师在介绍氯气物理和化学性质时,对比发现双氧水也具有相同的漂白功效。用双氧水来替代氯气便能在一定程度上遏制含氯物质的产生,从而形成“环境友好型”化学。除此以外,根据绿色意识全新化,我们也能在其他方面得以很好地体现绿色化学的魅力所在。

(1)最小化实验进展。在满足一定化学实验内容的同时,教师最好实现化学实验开展的最小化。这就需要教师重新进行探索研究,从而设计出新的实验内容,尽可能地降低试剂或溶液的使用量。比如,教师可以采用小型仪器设备进行实验。最小化实验应将实验用量控制在常规用量基础上的十分之一,甚至高达千分之一,从而大范围地降低实验过程中水资源的浪费以及空气污染,使得环境得以改善。同时,最小化实验不仅具有降低污染、节约资源、简单易行等优势,也指引了化学学科向绿色环保方面发展。比如,教师在进行氯气性质实验检验操作时,通过将实验环境置于稀硫酸和漂白液下,在一定程度上就能减少氯气的产生,从而使得实验现象更加明显的同时,环境也未受到大范围污染。

(2)规范操作。化学实验在一定程度上具有严格的操作步骤与注意事项。对于试剂的称取以及产物的处理都有一定的限制与标准,学生在进行实验操作时要严格在教师的指导下进行,不可随心所欲,马虎为之。一旦出现事故,将会给生存环境和师生生命安全造成危险,那时就不单单是能源或试剂浪费的问题了。例如,学生在开展化学实验时,必须按照“三废”处理标准来处理化学反应的产物,达到高标准排放目标。同时,教师加强学生进行规范化操作,也能在一定程度上培养和锻炼学生绿色意识和安全意识。

(3)试剂无害无毒或者低毒低害。化学实验的开展不仅仅是为了学生得以具体、生动、形象的观察实验现象,从而更深入地了解实验原理,而是更注重于学生获取基础知识以及进行科学研究能力和兴趣的培养。教师在设计实验反应或步骤时,尽量采用污染较少或无污染的催化剂和试剂。比如,可以用FeCl3取代稀硝酸洗涤银镜反应过后的试管,利用直馏汽油取代苯做相关萃取实验。

(4)处理严格化。根据“三废”形式多样化,教师在对实验操作中产生的“三废”进行方法多样化处理,以确保其处理结果符合实验室规定标准。教师在开展化学实验时,应以身作则地引领学生根据不同的方式进行废渣和废液的处理,从而具有一定规划性地将溶液回收到不同的收集器内,再根据试剂自身独有的性质来进行不同程度的处理,如燃烧、分解、回收、中和、循环利用、吸收等方式,尽量选择最优化方案。

(5)现代化技术全真模拟实验。有些实验操作中所存在有害成分的物质多,或易爆、易燃,不仅会给环境带来一定的污染,也会危害到师生的生命安全及身体健康。

然而,在这类实验与化学绿色意识相悖的情形下,教师就应采用现代化技术进行全真化模拟。教师通过科技进行化学工艺流程、实验设备、实验原理方面上的仿真,使得学生生动形象地感受实验的本质与目的,从而加强学生掌握和理解化学基础知识的能力,同时也在一定程度上降低了处理“三废”污染物的成本。

三、加强绿色理念在实践方面的延伸程度

1.教师在绿色化学教学中,不应只限于教材内容上的学习和巩固,应更加看重实践过程中绿色意识的应用,从而通过自身学习来自主运用所学知识进行生活现象问题的解答

学生要在一定程度上实现这一目的,这就需要自身通过社会实践,从而走出教材、走近实际、发现生活。对于教师而言,教师可以采用研究性教学方式提升学生的自主创新能力。普遍的研究性学习都是学生在教师的指导下,让学生从实验现象中发现问题、分析问题,从而得出结论。实际上,化学课本包含一大部分的化学课题,如资源开发、可持续化、工农业等方面都与化学研究息息相关。这就集中体现在资源及能源在应用、循环、优化过程中的治理方面。另一方面,学生在进行研究性学习时,应始终参与“提出问题―分析问题―解决问题”整个过程中,这样才能以实验操作者和决定者的角色进行合理的设计与构建,从而完成好奇、疑虑、推断、惊喜一系列情绪的波动,体会到自身进行抽象、分析、概括、综合、运用、解决过程的复杂情感,使得学生不仅感受到化学实验兴趣所在,还得到了实验操作能力的加强。同时,研究性学习主要着手于实际的参与和合作,在建立师生良好关系的同时,使得学生动手能力及技能得以提高,从而培养了学生的团队合作素养。

2.进行绿色化学实践,树立正确的绿化意识

教师可以通过邀请相关学术性质的专家来进行绿化知识的讲解和宣传,从而以化学期刊或化学竞赛的形式来加强学生的绿色意识。与此同时,学生自主研究身边相关的污染现象,如造纸废水、生活垃圾等方面,根据其来源、性质和结果来探讨合理的处理方案,从而加深学生对相关理念知识学习的印象,使得学生学习兴趣得以激发,并锻炼学生一定的实际操作能力,进一步深化绿化理念在高中化学中的应用。

3.绿化意识教学评估及展望。

(1)绿化意识教学评估。①培养学生学习绿色化学的积极性。绿化教学可以在一定程度上引发学生的学习热情。例如,教师在传授酸雨相关理论时,可以与发电厂联系起来;在讲水泥相关知识时,就会联想到水泥性能等方面问题。②提高学生自身学习水平。绿化意识教学的基础在于学生态度的端正化,也在于学生动手能力的实践化。学生应提高自身知识水平,而不仅仅满足于课本内容。③加强学生自主创新能力以及写作训练。绿化意识教学偏重于相关化学理论知识的总结和实际应用。这就要求教师在教学过程中,应积极鼓舞学生进行小论文、调查报告及心得的撰写,从而在一定程度上训练学生专业论文的阐述能力。④构建学生绿化意识。学生经过绿化意识培养,可以在了解污染引起一系列不利现象发生的基础上,感受到进行环境保护的急切性。随着学生环保意识的加强,学生就会自主地加入到环保实践中,以身作则。

(2)绿化意识教学展望。绿色化学逐渐发展起来,必定有其魅力所在。它不仅仅是门学科知识,更具有自身研究价值、指导价值和战略价值。然而,化学教学一直以来都是基础教育的重要部分,也是学生综合素质培养的体现。尽管绿色化学无法替代基础教学,但其在基本技能、基本知识以及人类发展中占据着主导地位。这就要求教师具有较高的教育水平。首先,教师应从根本上转变教学观念,不再只注重于升学率的高低,而应加强学生的综合素质。同时,教师也应加深自身对实践知识的认知能力,从而时刻关注本领域阶段新技术和新理论的出现,做到跨领域教学。

绿色化学将是全球化学未来发展的趋势所在,也将成为我们人类与自然和平统一、协调发展的保障。然而,新课改下的中学教学以人为本,着重于学生综合素质的锻炼与培养。特别是对于化学新形势下绿色意识的渗入,使学生必须端正自身的学习态度,从而加强其自身绿化意识的培养。这对于学生来讲,成为一名合格的新时代的新秀,将对中国经济可持续发展起到至关重要的作用。

参考文献:

篇5

关键词:独立学院;特色教学;化学教学

独立学院是我国高等学校办学机制创新与模式改革的产物,更是高校优质教育资源与社会办学力量结合的产物。近年来,随着独立学院的快速发展和特色办学的不断创立,独立学院正逐渐成为当前和今后一个时期内,我国高等教育发展的重要组成部分。而与此同时,学生培养的质量也受到了广泛的关注。根据学院的办学特色及学生的特点,开展特色课堂教学对于提高教学质量有着至关重要的作用。本文将以化学导论的课堂教学为例探讨独立学院特色教学。

化学导论是化学专业学生必修的基础课,是专业学习和未来的专业工作的基础学科。随着高等教育专业设置变化和课程体系的整合,以及化学技术的迅猛发展,化学课程教学改革的问题也日益显现。尤其作为三本独立学院来讲,它的教育是一种具有全新概念与目标的教育方式。

一、独立学院学生的特点

独立学院的大学生是当代大学生中比较特殊是一部分群体,他们除了具备当代高校大学生所具有的共同点外,还具有很鲜明的特性。

1.入学成绩普遍较差,专业基础薄弱,缺乏自我约束能力和主动性学习能力。

2.多数为独生子女,家庭条件好,从小娇生惯养,为人常表现出自私的性格,对环境的适应能力差,对困难和挫折的承受能力极弱。

3.大部分学生综合素质较强,兴趣爱好广泛,多才多艺,思维活跃,动手能力强,易于接受新事物。

二、独立学院化学专业学生学习的特点

与高中相比,大学的课程难度和数量都增大了,需要掌握和理解的知识越来越多,尤其是化学专业的学生,要求学生学习具有自主性、专业性,这恰恰是独立学院学生的弱点,他们往往缺乏良好的学习习惯和学习方法,缺乏自主性学习能力和自我约束能力,出现“必修课选逃,选修课必逃”的现象,或者是人在教室,却神游课堂。特别是大班课堂,更是前排座位遭冷遇,后排座位得青睐,手机上网、玩游戏、吃东西等更是屡见不鲜,导致课堂秩序混乱,教学效率不高。相反在课堂上,老师讲些题外话却能吸引学生的注意力,会滔滔不绝的和老师、同学们进行交流和互动。

三、特色教学的提出。基于上述独立学院学生的特点及课堂教学中出现的问题,本文提出独立学院化学导论课程特色教学目标,基本思路是:整合教学内容,创新教学方法,优化考核制度,加强教学实践,拓展知识应用。主要从课堂教学中、动手能力培养与实践经验的积累上进行改革创新,力求培养出具有学院特色的人才。

四、特色教学的实施

1.考勤,首先达到量再求质的突破。点名考勤对于独立学院这些自觉性积极性不是很高的学生来说是非常重要的。第一节课就向学生明确日常考勤作为期末考核的一部分,打消部分学生逃课的念头,独立学院学生逃课的常用理由:“这门课程不重要也和我的专业关系不大,不上也罢”;“对这门课程毫无兴趣,老师讲课也枯燥乏味,不如自己看书”;“反正是老师不点名,考试肯定及格”。刚开始可能有一部学生是因为点名来上课的,但是慢慢的养成了不逃课的习惯,也慢慢喜欢上这门课程,并且把考勤作为期末考试考核的一部分,提高学生学习积极性。

2.上好绪论课。大一新生第一节化学课是非常最重要的,化学导论课也是学好无机化学、有机化学等专业课的基础。通过化学导论的学习,使学生系统地了解化学发展的历史和规律;了解化学作为二十一世纪的中心学科,其自身及相关学科(如材料、环境、生命、医学、信息等)的发展对人类社会进步的重要作用;了解化学发展对人类生活的影响;了解化学学科的前沿发展领域和广阔的应用前景;掌握学习化学的方法;初步掌握自己查阅、索取相关学习资料的方法。

3.开展专题讲座。针对学生感兴趣方向及最前沿领域如绿色化学、能源材料等主题开展专题讲座活动,通过一些前沿科研实例让学生在课堂上了解纳米材料、新能源材料的应用及其合成方法,掌握化学最前沿及最热门的研究课题,激发学生们的学习兴趣和求知欲望。

4.指导学生查阅、搜取资料及撰写科学小论文

文献资料是我们了解国内外科研动向并掌握最新研究进展和最新科研成果的有效途径,通过查阅文献资料,了解国内外最新的理论、实验手段和研究方法,同时也可以从以往和目前的有关研究成果中受到启发,为自己的研究提供有用的研究思路和方法,避免重做前人已经提出的正确观点,而且为更科学地论证自己的观点提供有说服力的、丰富的事实和数据资料,使研究结论建立在可靠的材料基础上。

通过实例示范、视频教程等方式让学生掌握文献检索方法,培养学生文献检索能力,并且通过文献资料查阅、整理,提出自己的观点撰写综述性小论文。

篇6

调整实验教学内容

目标的实现,离不开内容的精心设计。实验教学内容的有效整合至关重要,针对原有课程内容存在的经典有余、前沿不足等弊端,我们从以下几方面对实验内容进行了调整,积极优选实验内容,并编写了相应的实验教材。

(一)精选经典实验精细化学品合成与应用电化学方面有很多经典的实验,由于时间所限,我们只保留其中较有代表性的实验,如表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)的合成、洗发香波的配制、酚醛树脂粘合剂的制备、聚醋酸乙烯酯乳胶涂料的配制、光亮电镀铜、方波脉冲电流镀锌、循环伏安法研究氧化与还原电位、毛细管电泳实验等,这些实验的开展是对精细化学品合成及应用电化学理论课程的有益补充,加深了学生对这些理论课程的学习与理解。

(二)精心设计综合性实验综合性实验应包括较丰富的实验内容,从合成制备到分析表征再到性能测试(实际应用)。学生在受到基本训练的同时,也能受到综合性的训练;不仅能接触到常规的实验室设备,也能接触一些先进的实验设备,从而开阔学生视野,培养综合运用化学知识的能力。通过二茂铁及衍生物的合成、分离和鉴定及1,2-二苯乙烷衍生物的制备这些综合实验的开展,学生不仅直接获取了知识技能,且进行了科研方面的初步训练,对其科学思维能力的培养不无裨益。

(三)增设开放性实验我们拥有一支实力较强的教学团队,团队成员全部活跃在教学、科研的第一线,承担多项国家、河北省的科研纵向项目以及企业联合的横向项目,取得了可喜的成果。结合我系教师的科研课题,我们增设了前沿的、开放性的实验供学生选择:如微波法降解纤维素的研究、具有荧光的超分子功能材料的制备与性能、氨基酸衍生物键合硅胶的制备、高温固相法合成掺杂型LiFePO4/C正极材料、钛基二氧化铅纳米复合电极的制备、天然多功能水处理剂的合成及其性能研究等等,让学生及早地参与到科研工作中来,不仅避免了学生在下一学期进行毕业论文选题时的盲目性,为以后毕业论文工作的顺利开展打下了一定的基础,也为老师们的科研注入了新的活力。[2]

(四)扩充实验手段近年来,超声波、微波、光、电及生物催化剂(酶、微生物、抗体酶)、绿色溶剂(离子液体、超临界流体、水)、微型实验、绿色合成等一系列先进实验技术手段和理念的发展,对于加快反应速度、提高产率、减少能耗、减小污染起到了意想不到的作用。[3]因此,在实验教学中,我们引入新的实验手段,将传统方法与微波、超声波合成手段进行对比,以期让学生更多地了解实验技术的最新发展。

(五)开展专业实验的双语教学针对我校应用化学专业的毕业生大多数都选择进一步深造的现状,为锻炼学生的科研能力,有效帮助学生顺利通过考研面试,我们选择性地开展了个别实验的双语教学。[4]即对于某一个实验,同时开设中文和英文两组实验,学生可以根据自己对英语的驾驭能力自行选择。实验完成后的实验报告必须用英文书写,这为学生以后撰写科技论文打下了一定的基础。双语实验教学如何采取恰当的教学措施来提高学生英文写作水平,使学生既能掌握专业词汇,又能掌握有机化学实验的技能操作,还有待于今后不断地探索。

篇7

【关键词】有机化学实验;教学改革;轻工类;绿色化学;虚拟仿真实验

1前言

有机化学是轻工类高等院校化工、材料、食品、生物专业本科生重要的基础课之一,学好这一课程对后续专业课的学习有很重要的作用。作为一门以实验事实为基础的学科,有机化学理论课的教学离不开相应的有机化学实验。我校的有机化学实验独立设课,根据专业的不同,分别设置了不同的实验课学时,旨在让同学巩固学过的有机化合物的结构、化学性质等理论知识,通过动手操作掌握基本实验技能,培养学生对待科学严谨认真的态度、规范的实验操作和分析、解决问题的能力,逐渐养成良好的实验习惯,为日后的科技创新实验、专业实验、毕业论文实验等环节打下坚实的基础[1]。目前,我校的有机化学实验课程在大一下学期开设,主要存在以下问题:(1)学生基础知识和常规训练积累不够,只是做过简单的无机实验,动手能力较差;(2)实验内容较陈旧,多为一些经典的反应,缺乏新技术和手段的应用;(3)教学模式单一,仍以教师授课为主,学生实验时照方抓药,对各步骤的作用和注意事项不求甚解,一步一步照书操作,难以激发其积极性和主动性;(4)实验课与理论课衔接不良,未能在学生掌握实验原理理论知识后的较短时间内开设相关的实验,达到通过实验巩固理论知识的目的;(5)实验成绩给分体系较笼统,具体的扣分点不明确;(6)考试内容较简单,类似于平时实验,不能有效督促学生对基本操作的全面复习。

2有机化学实验教学改革实践

针对有机化学实验课程中存在的问题,近年来我们开展了一系列教学改革,对有机化学实验进行多方面的改革实践,并获得有益的效果。

2.1教学内容整合,保留经典实验,引入先进技术和理念

目前,国内各高校使用的有机化学实验教材中大多包含相同的经典实验,如醇发生取代反应生成卤代烃、酸和醇的酯化反应、对硝基苯甲酸的制备等,这些实验通常是大家认可的,比较容易成功的实验。但是存在一些不足之处。如使用有毒试剂、步骤繁琐等[2]。通过参考国内外其他高校的有机化学实验教材及查阅文献资料,对实验内容进行了少量改动,如保留“乙酰苯胺的制备、正溴丁烷的制备”等经典实验,去掉“对硝基基苯甲酸的制备、邻苯二甲酸二甲酯的制备”等缺乏创新性和较危险的实验,增加阿司匹林的制备、微波法合成肉桂酸等实验;并对多数实验进行微量和半微量化尝试,引入绿色化学的理念[3]。在学过“有机化合物的波谱分析”一章后,对相应的合成实验产品进行红外及核磁表征,通过谱图解析过程,让同学熟悉理论课介绍的四大光谱内容在鉴定自己合成出的化合物中的作用。

2.2教学模式多样化,虚拟仿真实验结合学生讲解促进预习和教学效果

传统的教学方式是教师统一讲解实验要点和演示规范的操作,但因同时听课的同学人数较多,约30人,后面的同学难以看清操作的细节,影响其积极性。我们将一些基础单元操作制作成视频并配音,在讲解实验要点的同时播放,可以使所有同学清楚地看到操作细节;另一方面穿插学生分组讲解实验,每一个实验均由学生进行要点讲解,教师补充,这样可以增加学生的主动性,提高教学效率。实验效果不良的另一个原因是预习效果不佳,大部分同学只是把预习报告当作任务来完成,今年我校引入了虚拟仿真实验平台,包括基础化学实验和少量专业实验,在此平台上,可以模拟真正进入实验室的情景,完成整个实验的流程。通过在书本预习的基础上进行模拟仿真实验,可大大改善实验预习的效果,改变了传统的教学模式[4]。

2.3重新安排实验课,力求理论知识与实际操作衔接紧密

由于开设实验课的班级较多,导致目前同一届学生的实验分两学期进行,导致理论课与实验课衔接不良。这样必然有一部分学生在做完有机化学实验时,理论课只学到第十章---醚和环氧化合物,其中未学理论知识的实验只能是按照流程图过一遍,不懂其中的原理;而在下一学期理论课学到醛的歧化反应时,原来做过的实验又已经几乎没有印象了。针对这种情况,我们在新一届学生中重新安排了有机实验课,分为上下两个学期。具体安排见表1和表2,尽可能在学生学习理论知识的两周之内做相应的实验,使其衔接良好。

2.4制定实验课评分标准并向学生公布,教师严格执行

目前有机化学实验总成绩的计算方式是,期末成绩=平时成绩(60)+考试实验成绩(40)。平时成绩为除了考核实验以外的所有实验所得成绩(每个实验满分均为60分)的平均分,包括预习报告、实验过程、实验记录和结果等部分,以往给分标准中只涉及最低要求,缺乏对能力和创新性的培养,导致同学对平时实验重视不够。而且现阶段针的成绩评定标准较模糊,实验结束后,学生对于自己哪里扣分不太清楚。为此,本教研室讨论制订了各个实验的给分标准并向同学公布,使其量化和透明化,引起同学的重视。实验过程成绩的评定包括操作是否规范、是否按要求控制实验条件、实验习惯是否良好,尤其是做完实验后玻璃仪器的清洗及归位等。

2.5改革考核方式,提高学生对基本操作训练的重视程度

考核实验是苯甲酸和苯甲醇的制备,由于同时涉及到固体产品苯甲酸和液体产品苯甲醇的分离提纯,因此被选为考核实验。但是多年的实践经验表明,该实验存在不少缺点,如苯甲醛气味刺鼻,即使打开通风橱电源,实验室内仍然很呛,对教师、同学们的健康造成不利的影响;反应需要加入强腐蚀性的浓碱,萃取时一旦漏夜将会比较危险;固体产物需要在反应液中加浓盐酸至明显酸性才能析出,一届三十多个班级将消耗大量浓盐酸,造成环境污染。针对以上问题,我们将实验考核方式进行改进,分笔试部分和操作部分,笔试部分为客观题,在理论课考试时同时进行,涂卡完成;操作部分,将重要的基本操做作成题签,同学分组进行考核,每组30分钟,内容是根据要求搭建一套装置,如蒸馏、分馏、回流分水、水蒸汽蒸馏;或是简单操作,如萃取、重结晶、减压过滤等等,考核时教师还可以当面提问与该操作相关的原理、注意事项,根据其操作的规范性和回答问题情况给予相应的得分。考核中还应包含一部分创新性的设计实验内容,以考验学生利用所学知识解决问题的能力。由于考核之前同学并不知道具体题目,就促使同学对所有学过的知识和操作进行复习回顾,加深印象。

2.6通过基础化学实验竞赛,激发学生的积极性和主动性

近年来我校举办了多次基础化学实验竞赛,有机化学实验也参与其中。在实验竞赛中,增加了自主设计实验环节,力求让同学分组查阅文献,设计合成路线,团结合作获得产品。同学们报名非常踊跃,但从竞赛中的表现来看,实验操作仍不规范,自主设计实验过程的能力不强,知识面较窄且缺乏创新性。这反映出在以往的教学中直接把各反应物的比例给同学,照方抓药进行实验的缺点,未能让他们的主动性得到充分发挥[5]。因此,在实验教学过程中要鼓励同学多问为什么,反应物的配比有什么影响,为什么要选取这样的原料,还能选择什么原料,能否设计出更好的合成方法等等。事实证明,通过举办实验竞赛可以提高同学对基础化学实验的兴趣,激发其主动性。

3结论

我校的有机化学实验在多方面实施了教学改革,教研室的全体教师在教学中不断反思并加以改进,以期培养学生认真规范的实验操作和分析、解决问题的能力,养成良好的实验习惯,为日后的科技创新实验、专业实验、毕业论文实验等环节打下坚实的基础。当然,要更高效率地进行实验教学改革,单凭任课教师和实验员的努力是不够的,和其它教学管理部门、后勤部门、物资供应部门和学生都有极大的关系[7]。只有大家都意识到有机化学实验教学的重要性,对其教学改革倾注极大的热情,我们的教学改革才能不断进步和完善。

参考文献

[1]郑春满,韩喻,谢凯.有机化学实验教学改革与学生创新能力培养的研究[J].高等教育研究学报,2011,34(1):98-100.

[2]杨俊.基础有机化学实验教学中的一点体会[J].科教导刊,2015,6:76-77.

[3]付颖寰,李明慧,杨大伟,等.绿色化教学在有机化学实验中的应用[J].大连工业大学学报(增刊),2014:1-3.

[4]郭亚宁.仿真模拟技术在有机化学实验教学中的作用[J].高校实验室工作研究,2011,108(2):46-47.

[5]邹晓蓉,陶呈安,朱慧,等.化学实验竞赛对化学实验教学改革的启示[J].高教学刊,2016,6:140-141.

[6]赵云岑,欧阳津.化学实验竞赛在实验教学和人才培养中的作用[J].化学教育,2012,33(3):64-68.

篇8

关键词:绿色化学;化学教学;运用

【中图分类号】G712

一、绿色化学产生原因

1、20世纪发生的化学污染事件

1952年12月,英国伦敦浓雾遮空,迫使所有飞机停飞,车、人难以前行,祸端为煤燃烧排放的粉尘和二氧化硫,死亡12000人。1986年,瑞士莱茵河药品库失火,30吨农药随灭火用水排入水中,50多万尾鱼死亡,4000万人畜饮水受到影响。

2、与绿色化学有关的环境问题

如今,全球的十大环境问题中,有八个就是与绿色化学有关的。

(1)大气污染主要指有机污染物和CO、CO2等无机污染的排放,致使可视度降低,太阳光的直接辐射减少,酸雨引发,臭氧层破坏,全球暖化。(2)水体污染,水质恶化,降低水体使用价值。(3)酸雨蔓延,造成众多海洋生物灭绝,土地荒漠化。(4)臭氧层破坏,强烈的紫外线辐射将无阻拦的直达地面,致使细胞内的DNA改变,人体免疫系统的机能减退,皮肤癌滋生,农作物产量递减。(5)垃圾滞留据不完全统计,全球的垃圾堆量达100亿吨以上。(6)温室效应大气中的CO2、水蒸气等吸收能量后返回地面,使得近地面15米处形成一个"温室",温室效应会导致全球暖化,冰雪融化。(7)森林锐减世界森林每年递减2000万公顷。(8)物种濒危到2040年,预计有70万个物种永远灭绝。

二、绿色化学的本质和特点

绿色化学的实质,就是从更根本上消除污染,从治理污染转化为预防污染,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理从治标转向治本。"化学反应的绿色化",要求原料100%转化为期望的产物,在整个过程的实施中具有以下特点:①原料无毒无害;②反应条件(所用催化剂)无毒无害;③反应具有高效性和高选择性,副产品少,实行"零排放",是"原子经济性"的;④减量、重复、循环使用;⑤产品对环境是友好的;⑥符合价廉物美的传统标准。

三、绿色化学的发展前景

1、部分已开发出来的绿色化学项目

美国的DOW化学公司,发明了用100%O2作为起泡剂,生产聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒,整个生产流程安全无毒,实现了化学生产工艺的绿色化。把H2、CO、CH4等燃料直接输入,反复氧化,使化学能转化为电能就是一种新型的绿色电池-燃料电池。为了消除"白色污染"我国研制出一种塑料,把乳酸作为生产高分子的合成材料,合成具有生物兼容性的可降解塑料。我国很多城市在汽车上都装有尾气处理装置,即装置中加入铂、钯等催化剂,使有毒的CO、NO转化为无毒的N2、CO2,从源头上有效的控制了污染物的排放。

2、回归现实,让绿色化学发展和推广,任重道远

绿色化学作为一种新兴的科学,正在我们的生活领域中逐一渗透,我们应该用现有的技术手段,最大限度的减少对环境的危害,同时也要从原子经济性和价廉物美的角度考虑,把目光放远些,把研究深入些。目前虽然开发出来了不少绿色产品,但有的产品工艺过于复杂,有的产品生产成本过高,有的产品效果不明显,有的产品有潜在的安全隐患等等诸多因素,导致这些已经开发出来的绿色产品,只是处于实验室状态,走入不了市场,生命力不长久。我们一定要加大力度,从现在做起,从我做起,在教学中渗透绿色化学,在生活实际中宣传绿色化学,让社会各界都重视环保,保护地球,优化和完善绿色化学,让人类与自然和谐共处,倾心打造我们温馨的绿色家园。

四、教师在化学教学中应加强绿色化学的渗透

绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。化学教师更应该把绿色化学贯穿于各个教学环节,让学生懂得保护环境,开发新能源的重要性和迫切性。

1、在理论教学中渗透绿色化学

教师可以收集一些大气污染,水体污染、酸雨侵袭,臭氧层破坏的音像视频材料,在多媒体教学中展示给学生看。让学生真正明白只有一个地球,人与自然应该和谐共处。适时引导学生结合当地实际,思考用哪些方法可以节约水资源,特别是节约淡水资源,树立起关心水、节约水、护水的好风尚。明白水是人类宝贵的自然资源,长期污染下去,也许有一天,最后一滴水,将是人类的眼泪这一深刻道理。

2、在实验设计中体现绿色化学

保护好环境,就是保护好我们的温馨家园,化学教学范围内涉及到的能引起环境污染的物质有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等,化学教师更应该在实验设计中,有意识的渗进绿色化学理念,引导学生设计多种实验方案,探究减少或避免对环境造成污染的最佳途径。

3、在实践活动中突出绿色化学

实践活动是课堂教学的完善和延伸,也是学生参与社会的主渠道之一,化学教师可以组织课外兴趣小组,以绿色化学的视角走到社会中去,开展社会实践调查,亲身体验环境污染的危害性,并写好调查报告,结合所学知识设计出实验方案,写好小论文,用演讲、出版报等形式做好宣传,使学生对造成空气污染,水体污染等现状增加认识,达成共识,自觉宣传环保,重视环保。如采用以下方式引导学生参与社会实践。(1)到地区企业产矿去,了解这些产矿附近农作物的生长情况,抽取水样,测定水质情况,测定PH值;(2)调查某一地区形成酸雨的主要原因;(3)测定SO2对一些有色花的漂白效果;(4)测定某产矿附近的Hg2+、Cu2+等金属离子的含量,等等有利于学生运用知识,加强环保的问题让学生去进行课外实践。

4、在考试命题中贯穿绿色化学

近年来,随着人们生活质量的不断提高,关注生命,关注健康已成为时代的主旋律,绿色化学也由科学术语走进居家生活,我们在各种化学考试中都要涉及到绿色化学,且要由单一的直向性的考察转化为多元化的实验设计与知识的整合。

参考文献

篇9

关键词:分析化学实验;绿色化学;环境保护

分析化学实验是一门是以实验操作为主的技能课程,是化工、环境、生物、农林、医药、食品科学等专业的基础课程之一,其实验内容覆盖面广泛,涉及到的试剂药品种类繁多,且多数为常量实验,有毒实验约占50%以上。近十年来,随着我国高等教育的迅速发展和科学研究规模的不断扩大,地方高校中与化学及化工相关的专业不断增多,分析化学实验的数量明显增加,实验室教学、毕业论文设计及高校教师的科研项目越来越多,学生及教师有更多的机会接触到有毒有害的污染物,地方高校分析化学实验的安全与环境保护已经成为地方高校不能忽视的问题[1,2]。绿色化学是又被称为友好化学,是一门利用化学技术与方法来降低或消除有害物质产生,从源头阻止污染的化学,是可持续发展战略在化学领域里的体现[3]。绿色化学实验是在绿色化学思想指导下,在保留常规实验的基础上,开展对分析实验绿色化的研究,内容从改进实验内容、减少化学试剂用量、采用多媒体技术模拟实验、妥善处理实验废液等方面进行考虑。

1在绿色化学的原则下,优化实验教材,合理安排实验排序

现在高校广泛使用的传统分析化学实验教材,由于编著的时间较早,教材内容没有体现绿色化学的原则,不能表现出时代性与创新性,学生长期使用这类教材不利于学生在课堂的学习中树立绿色化学的意识,不利于为国家培养出新型的高端技术型人才。在熟悉绿色化学原则的基础上,将绿色化学的理念融合进教学内容和教材改革之中,在教学大纲的规定下,以绿色化学为主线,结合分析化学实验的学科特点,将符合绿色化学原则的实验内容编入教材,在教材中添加绿色化学领域中的研究成果及实际应用,以及绿色化学相应的理论知识,介绍绿色化学的基本思想和技术,在分析化学实验课的课堂上,逐渐引导和培养学生的绿色化学的意识,实现分析化学实验的绿色化[4]。选择实验项目时,删减对环境污染较大的实验项目,用绿色分析化学实验代替非绿色化学的实验,选择毒性小、危害小、污染少的实验内容。如基础实验中铵盐中氮含量的测定,此实验是以甲醛法测定氮含量的方法,甲醛对人体有害,易挥发,教师及学生长时间吸入甲醛,对身体造成危害,损害了身体健康,根据绿色化学的原则,删除此实验;传统的实验教材中将苯酚的含量作为学习碘量法原理的实验,长时间在暴露在含苯酚的环境中,苯酚对人体的危害较大,选择碘量法测定葡萄糖的实验代替。可以灵活采用串联实验的方法合理安排实验顺序,达到化学药品的循环利用。通过调整实验教学计划,合理安排分析实验的项目和次序,充分利用相关反应,尽可能使得上个实验的产物能在下个实验中被利用上,且最好可以循环使用。它在一定程度上减轻了化学试剂对环境的污染,有利于环境保护[5]。例如,分析化学实验的教学安排有“EDTA标准溶液的配制和标定”,及“铅、铋混合液中Pb2+、Bi3+的连续滴定”。两个实验都要用到EDTA,前一个实验学生学习配制一定浓度的EDTA溶液后进行标定,而后一个实验需要用EDTA溶液对铅、铋混合液进行滴定,在实验安排上,就将EDTA标准溶液的配制和标定排在前面,这样第一次实验多配制的EDTA溶液正好可以用在第二个实验上,这样就避免倒掉和污染的问题了。通过对分析实验内容的改革和实验顺序的优化安排,可以减少有毒害的化学物质使用及药品循环重复利用,可以减少对环境的污染及危害,实现分析化学的绿色化[5]。

2减少化学试剂用量,将半微量分析实验代替常量实验

分析化学实验以常量滴定分析为主,常量的分析滴定所用的玻璃仪器的规格一般都是50mL滴定管,25mL移液管,250mL锥形瓶等,因为玻璃仪器的规格较大,所用化学试剂的用量大,费用高,对环境的污染更大,为了从源头上改变这种现象,在不能更换滴定仪器的条件下,为了做到绿色化就要在保证实验效果的提前下降低化学试剂的浓度。例如氯化物中氯含量的测定(莫尔法)是一个必做的实验,教材中要求硝酸银的浓度是0.1mol/L,由于硝酸银的价格高,银本身又属于重金属元素,不仅资源稀少而且大量的污水排放会造成环境污染。如果根据教材要求,硝酸银的浓度高,消耗量较大,不仅造成环境污染,而且实验的成本也不低。为了降低实验成本和保护环境,将实验中用到的硝酸银浓度从0.1mol/L降低到0.05mol/L;碘量法测定葡萄糖含量的实验中,教材中碘标准溶液的浓度要求是0.05mol/L,经过实验教师的研究比较,将碘标准溶液的浓度降低到0.02mol/L,其他药品用量相应的减少了,实验同样能达到精密度和准确度的要求。虽然半微量实验测定结果的准确度低于常量分析实验的准确度,但其测定结果的重现性较好,精密度高,终点变色敏锐,化学药品试剂用量减少,不仅减少有毒试剂对环境的污染,又降低了实验成本,符合绿色化学的基本原则,值得提倡[6,7]。

3利用计算机多媒体技术模拟实验,实现绿色化

传统的常规分析化学实验需要耗费大量的化学试剂及纯净的水资源,其中一些实验所涉及到的药品价格昂贵或药品的毒害性较大,还有某些实验在实验过程中会有产生一些有毒有害的气体,这样的实验对学生及教师的身体造成较大的危害。根据绿色化学的原则,我们将这类在过程中易产生危害人体健康及污染环境的实验或者需要加入大量有毒有害化学试剂且不易控制的传统实验,实验教师通过计算机多媒体技术对实验仪器及实验过程进行仿真,从而有效地控制和减少对环境的污染,最后达到绿色化学的目的。随着电子信息技术的迅速发展,开发虚拟实验,对传统的验证性实验进行改进,利用3D化学实验仿真实验室及Flash等软件,将虚拟实验教学更广泛的应用到实际教学中,对常规实验的装置、过程、现象及结果进行模拟,再辅助于动画和视频等多媒体技术,让学生在实验的课堂上更加直观和全方位的感受到到实验的动态过程,同样可以达到教学的目的。计算机多媒体模拟实验既可以让学生学会实验方法,又让危害人体健康、污染环境、试剂价格高昂的实验从根本上实现了绿色化[8]。

4重视实验室废液的处理及回收利用

分析化学实验中产生的废液较多,主要是分析实验过程中剩余试剂、溶剂、润洗玻璃仪器的试剂溶液及试剂瓶的洗涤水等。实验室废液按照污染程度可分为无污染、低浓度和高浓度。无污染性主要包括类似氯化钠的盐溶液和葡萄等非危险性质的试剂;低浓度地污染性的废液主要包括实验过程中所使用的低浓度低污染性的试剂、实验用水和各种玻璃仪器或者其他器具的润洗液和洗涤废水等;高浓度高污染废液主要是实验中使用的浓度过于高、有毒或者危害性较大的试剂等。分析实验中涉及到的废液多数为无机性废液,废液中主要含有重金属(铅、铋、铜、铬等)及金属的络合物。长期以来,实验室的废液排放并没有引起许多高校的重视,随着环境污染的不断加剧,学生随意将实验过程中产生的废液和实验完成后剩余的试剂直接倒入下水道中,这样的现象应该杜绝。每次实验结束后,应该要求学生将废液进行处理后排放或者二次利用。根据废液性质的不同,采用不同的处理方法:如酸、碱废液可以集中收回并定期进行相互中和处理;含氯化银的废液可以先加入适量的稀硫酸,搅拌后加入过量的铁屑,将氯化银转化为银以后再回收;《铅、铋混合液中Pb2+、Bi3+的连续滴定》实验中,废液中含有大量的铅、铋离子,选择硫化钠作为沉淀剂将铅、铋离子回收后,达到废液回收再利用的目的,既节约实验成本,又降低了含的铅、铋的废液直接排放后污染环境的影响,达到了实验的绿色化目标[9]。实践证明,通过以上四个方面的改革,有助于学生在分析化学实验课的课堂中树立绿色化学的理念,有利于学生创新能力的培养、有利于学生实验技能及综合素质的提高,同时分析化学实验的绿色化不仅可以节约实验成本,而且减少分析化学实验室对环境的污染与破坏,对环境保护具有重要的现实意义。

参考文献

[1]吴晓琼.分析化学实验的绿色化[J]科技信息,2008,7,393.

[2]殷馨,王海文.探索绿色化学之路改革化学实验教学[J],化工高等教育,2014(1):64~66.

[3]周淑晶.绿色化学[M].北京:化学工业出版社;2014:1~60.

[4]李杰.高级技工建筑专业化学教学中渗透绿色化学理念的分析[J]中国校外教育(下旬刊),2014,9:134.

[5]高喜平,赫玉欣,姚大虎等.如何实现无机实验的绿色化[J]化工时刊,2012,26(9):59~61.

[6]王芬.半微量分析化学实验研究与应用[J]沈阳农业大学学报,2003,34(3):217~218.

[7]谷春秀,王晓蕾,李颖等.微型实验的开发与研究—分析专业常规实验微型化[J]生命科学仪器2012,10(6):1~8.

[8]凌育赵,计算机在化学实验绿色化的作用.[J]中山大学学报,2005,25(5):105~107.

篇10

【摘 要】:在现今日

>> 化学教学过程中的语言艺术 化学教学过程中贯穿生活的应用 绿色化学理念在化学教学中的体现 浅谈高中化学教学过程中化学思想的培养 初中化学教学过程中化学思想的培养 高中化学教学过程中化学思想的培养探讨 语文教学过程中“美”的体现 浅谈化学教学过程中教学方式和师生关系的转变 高中化学教学过程中的探究实验教学 案例教学法在食品化学教学过程中的应用 浅谈化学教学过程中教师的导与学生的学 浅议高中化学实验探究教学过程中的实施策略 环境工程专业物理化学教学过程中的几点体会 化学教学过程中应充分发挥多媒体的作用 教学过程中强化学生通用职业素质的研究及探索 试论新课改化学教学过程中的素质教育 浅析化学教学过程中培养学生“问题意识”的策略 浅谈化学教学过程中对学生学习能力的培养 高中化学教学过程中的德育教育 初中化学教学过程中培养学生的情感态度有感 常见问题解答 当前所在位置:中国 > 教育 > 教学过程中“绿色化学”的体现 教学过程中“绿色化学”的体现 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠! document.write("作者: 朱丽萍")

申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 【摘 要】:在现今日新月异的社会里,越来越重视化工生产的“绿色”。要从根本上改变人们的观念。而教师所扮演的角色正是能够做到这一点的。教师如何才能从平常的教学中融入“绿色化学”的概念,努力让学生认识到实现绿色化学的重要性,从而真正应用到工业生产当中去呢?这就需要教师从日常教学中逐步地传达给学生“绿色化学”的概念。 【关键词】:绿色化学 创新化学 绿色化学教学 实验教学 【分类号】G633.8 【正文】:

一、实施绿色化学的重要性 什么是绿色化学?现阶段,教育的主体,也就是学生和教师,对“绿色化学”的认识达到了怎样的程度呢?这一点可以通过一份调查问卷来找到答案。问卷的重点在于考察师生对于“绿色化学”内容的认识程度。比如,现阶段“绿色化学”在生产生活当中的应用有哪些,“绿色化学”与以往化学的不同之处,“绿色化学”在现实教学中实施的情况等。 从现阶段工业生产、生活以及教学中也可以发现,目前,“绿色化学”虽然是越来越受到重视,应用也越来越广。但是,“绿色化学”并没有真正得到强有力的推广。这就使得无法及时地在化工生产当中减少有毒、有害物质的使用与排放,从而导致严重的污染事故。 而随着社会的发展,人们环保意识的增强,在工业生产当中,人们已经采取了一系列的措施防止环境污染。但是,要想“绿色化学”的观念深入人心,那么必须依靠教育,从根本上来改变社会的观念。新课程改革以来,不管是上一级的教育部门,或者是地方学校,已经通过不同的形式表现出对“绿色化学”的重视。 那到底什么是“绿色化学”呢?如何实施“绿色化学教学”呢? “绿色化学”,简单来讲,就是在生产生活当中,要减少或尽量不适用有毒物质,要做到不产生有污染物质或对污染物能够重复再利用。传统化学工业已经对地球环境造成了很严重的污染,研究并实施绿色化学已经是大势所趋。 而“绿色化学教学”是利用高中的学生正是出于可塑期,在这个阶段将绿色化学知识不知不觉中融入学生的脑海中,让学生从根本上接受“绿色化学”的观念。 二、实施“绿色化学教学”的措施 教师本身对“绿色化学教学”要有一个整体的、科学的认识,要确立起化学教师特有的科学发展观。 1、教师可以通过科学前沿研究更新观念,充分认识到“绿色化学”的内容和意义,有意识地在教学过程中传递“绿色化学”的观念。 例1,遇到一些关于尾气处理的题目,可以多花几分钟介绍尾气处理的意义。 例2,SO2的性质这一节课可以引导学生去收集SO2的相关资料,认识其对环境的影响,并总结现有的防治SO2的措施等等。氮氧化物的性质这一节也是类似的处理方法。通过这两节课,学生对危害大气的气体及其防治有了根本的认识。 2、教师应关注社会上关于化学污染问题的宝岛,及时传达给学生相关信息。如匈牙利铝厂废液泄露事件;墨西哥湾石油泄漏事件;吉林石化公司双苯厂爆炸事故引起的松花江水环境污染问题;东京的地铁“沙林”事件;二垩英事件,酸雨事件以及上世纪中著名的公害事件等。在适当的时候穿插到教学当中,可以激发学生对实施“绿色化学教学”的共鸣。 3、勇于创新。对一些教学过程中遇到的实验进行创新改进,这也是化学教学过程中重点实施的地方。平时教学过程中,经常会使用到Cl2,SO2,NO,NO2等有毒气体,有气体参与或生产的密闭体系是最不好把握的。经过经年的实验发现,点滴袋和注射器是最方便,最环保的仪器。密封性能非常好,而且可以方便地观察产生的气体颜色和体积。 1)Cu与浓稀硝酸的反应中,传统使用试管进行反应,产物NO,NO2均为有毒的空气污染物,且由于NO易与O2反应,不易观察到NO的颜色。 在Cu与浓HNO3的实验中,可以采用把铜片装入点滴袋中,再用注射器注入浓HNO3溶液。 Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO)2 + 2NO2 + 2H2O 可以很清楚地观察到产物NO2的颜色为红棕色。再往点滴袋中注入水,可以观察到红棕色气体变成无色。 在Cu与稀HNO3的实验中,同样把铜片装入点滴袋中,再用注射器注入稀HNO3溶液。 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO)2 + 2NO + 4H2O 可以观察到无色的NO气体产生,反应后再通过注射器注入O2,可以观察无色气体变为红棕色,从而检验NO气体的性质。 反应结束后,通过注射器把产物注入碱液中进行吸收即可。 点滴袋+注射器这套装置可以方便地进行Cu与浓、稀HNO3溶液的反应,并进行产物(NO,NO2)的性质检验。而且由于点滴袋体积比较大,也可以防止由于产生大量的气体从而使注射器活塞脱落的现象。 2)Cl2的性质实验。Cl2和金属Na,Fe,Cu等的反应在集气瓶中进行。反应剧烈,现象明显,但是在反应的同时会有大量的气体逸出。可以采用注射器和硬质玻璃管组合,金属放置在硬质玻璃管中(如下图)。用注射器注入Cl2,不但可以控制Cl2?的用量,还能在一种金属反应结束后更换另一种金属,非常环保。

在教学过程中,对化学实验的仪器或步骤进行改进,进行“绿色化学”教学,可以防止有毒气体的泄露,同时也可以极大地调动学生的积极性,使得学生乐于探究,乐于钻研。 4、教师要不断学习,提高自身的专业素养。 教师应不断提高应用现代教育教学技术的能力。一些实验容易产生有毒物质,比如用苯萃取水中的溴,苯酚的性质实验等,可以采用多媒体技术,利用现成的实验课件来替代。这样既可以节省药品,也可以防止有毒、有害物质不慎进入到环境中。教师也可以自己制作电子课件来替代传统的教学。特别是有关于“绿色化学”的教学,容量很大,传统的教学方法可能没有办法包含那么大容量的教学任务。而用电子课件来教学,条理清晰,学生可以通过课件的内容很快地掌握相关的知识点。或者,也可以在课堂上与学生进行网上互动等。也可以设计一个开放性的课堂。在这个开放性的课堂里,教师明确本节课的目的,提出的问题,学生立刻通过网络找到答案,再与教师交流。如此往复,学生通过自己的努力来掌握相关的知识,也提高了学生自主学习的能力,锻炼了学生应用现代手段扩展知识面的能力,提高学生分析和解决问题的能力。 三、加强对学生的化学科学情感态度教育 教师应当指导学生开展各种有关于“绿色化学”的活动,如:回收废电池,参加“地球一小时”和“无冷气日”活动,尽量不使用或减少使用塑料袋,积极回收各种可回收废弃物等活动,让学生充分地把所学与生活生产实际相联系起来,并将这些活动内容、心得以及对“绿色化学”、实施“绿色化学”教学的体会以小论文的形式进行整理归纳总结,或通过各种形式进行比赛等。这些活动可以充分调动学生参的积极性,并深刻地认识到“绿色化学”的意义所在。