基础化学实验绿色化的改革与实践

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第一篇:基础化学实验绿色化的改革与实践

基础化学实验绿色化的改革与实践 汪敏,赵延清,郝桂荣

(锦州医学院基础学院,辽宁锦州121001)

【摘要】保护环境、污染、净化环境的同时

【关键词】绿色化学:

【中图分类号】P}313 防止污染是化学工作者非常关心的问题。通过基础化学买验改革买施化学买验绿色化在减少 对大学生进行绿色化学教育可以培养大学生民好的环境保护行为习惯和绿色意识。化学买验;教学改革二 【文献标识码】A 环境保护

[文章编号11672-4569(2004)01一0024-03

绿色化学(Green Chemistr}})是人类与自然相和谐的化学,也叫环境友好化学(Environmentalh} Friendly Chemistry)、环境无害化学(Environmentally Benin Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)[’]。

绿色化学,是用化学的技术和方法尽量减少甚至消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂和溶剂、产物、副产物等的使用和生产。绿色化学不是一般的治理污染,而是从源头上阻比污染的 产生,是一种最大限度地从资源合理利用、环境保护及生态平衡等方而满足人类可持续发展的化学。绿色

化学是21世纪化学发展的方向和目标。人们对绿色化学的研究虽然刚刚起步,但已经受到世界各国的高 度重视。1991年美国环保署将绿色化学作为环境保护的中心工作来抓,1995年3月16日,美国总统克林

顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖;}z},为在绿色化学方而做出贡献的化学家和企业颁奖0 2000年日本制

定了“新阳光计划”,在环境技术的研究与开发领域确定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧

化碳固定与利用技术等绿色化学内容[3}。1998年以来,我国政府也制定了一系列环境保护法规,中国科

学院化学学部开展了绿色化学的调研咨询,国家自然科学基金会和中石化集团公司联合资助了绿色化学有

关的“九五”重大基础研究项目,成立了绿色化学研究中心[“}。

我国的化学教育工作者虽然也在与绿色化学有关的方而做了大量的工作,但对绿色化学所具有的现代

内涵及其对人类社会发展的重要意义,仍所知甚少,在实验设计和化学教育的诸多环节上,我们对绿色化

学并没有引起足够的重视,习惯于沿袭传统的化学模式,习惯于“粗放型”的化学研究内容。因此,而对

绿色化学的新概念、新思想和新要求,化学教育工作者要把绿色化学贯穿于化学教育的全过程,把培养学 生的绿色意识和环境保护意识作为自己不可推卸的责任。传统的化学实验总是伴随有毒有害气体、液体、固体的产生而污染环境,危害师生的健康;而倡导化学实验绿色化,不仅是优化教学效果、净化实验室环

境、强化学生绿色意识、全而提高学生素质的重要途径,也是培养国民环境意识、努力实现人类与大自然

和谐共存的重要手段。

根据多年来的化学教学经验,我们在进行绿色化学教育时,首先从实施化学实验绿色化入手,对传统 的实验内容、实验方法和实验技术进行改革,并取得了比较明显的效果。

一、化学试剂计量的减量化和无量化 实现化学实验试剂的减量化和无量化,就是化学计量绿色化。化学计量绿色化是绿色化学的主要目标

【收稿日期12003-12-18 【作者简介】汪敏女1949年生

与研究:赵延清男

桂荣女1972年生

辽宁凌海人锦州医学院基础学院副教授主要从事化学和食品中硒含量测定等教学 1974年生辽宁黑山人锦州医学院基础学院讲师主要从事化学的教学与研究:都 辽宁锦州人锦州医学院基础学院助理研究员。

·医学教育·之一。化学试剂、溶剂、催化剂和指小剂的用量,在保证实验教学效果的前提下,要精确核算,将其用量

控制到最低限度。这样,不仅节约了化学试剂,更重要的是从实验的源头上防l }:了污染。我们把试剂用量

调整到常规用量以下,对各种试剂的浓度指标也相应地予以改变。例如,将各种指小剂的浓度进行调整,酚酞和石蕊指;:剂的浓度由原来的0.5%一1.0%降低到0.1%一0.2%;固体指;:剂铬黑T和钙指;:剂

等,在发给学生使用之前,适当填充部分无毒无害并不影响化学反应的固体物质,并把原来取用指小剂的

金属大药勺换成自制的玻璃小药勺,把指小剂的用量控制在最低限度。实验中所用的各种液体试剂(酸、碱、浪水、AgN03 , NH3.H20 , Hz0:等)和各种有机溶剂、试剂的浓度,也调整到原来的浓度以下。这

样,节约了化学试剂,又减少了环境污染。

但是,由于习惯性等原因,学生做实验时,取用药品往往多多益善。这种化学试剂使用的随意性,势

必造成材料浪费和环境污染。我们除了要求学生严格遵守操作规范、限制试剂的用量之外,还选择了合适 的实验作比较,让学生在自己的亲身经历中受到绿色化学的教育。在实施化学计量绿色化过程中,我们选

定了测定过硫酸铰与碘化钾化学反应的反应速率实验,让学生将各种试剂用量都降至常量的一半,在其他

条件完全相同的情况下测定上述反应的反应速率作比较。学生在自己的实验中发现试剂用量虽然不同,而

实验效果却完全一样。学生从中受到了深刻的启发和教育,因此能够自觉地按照要求取用化学药品。

努力改革传统的实验方式,减少实验对玻璃仪器的依赖性,把实验现象明显、原来在烧杯和试管中进

行的实验改在点滴板上进行。例如,有些离子鉴定、醛基检验实验和有些络合物的性质实验,都可以在点

滴板上进行。这样,既达到了节约化学试剂、减少污染的目的,也实现了化学试剂减量化的目标。

为了尽可能地节约试剂和减少污染,应尽快推广实施微型化学实验技术。所谓微型化学实验技术,是

用尽可能小的实验仪器和尽可能少的化学试剂(一般为常规量的十分之一至千分之一)来获得所需的化学

信息和化学知识的实验方法。微型化学实验既不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充;而是

在绿色化学理念原则下从根本上预防化学污染的一种有效方法。它是以新的实验思想、新的实验方法、新 的实验技术对常规实验的改革和发展,也是绿色化学思想在化学实验中的一种具体体现。

随着教学技术的现代化,在保证实验现象明显、实验数据可靠的前提下,实验教学还可以实施模拟仿

真化,选择典型实验项目或实验环节制作CAI课件。利用计算机进行仿真实验,不仅实验现象生动逼真,学生易于掌握,而目_实现了化学试剂的无量化。

二、化学试剂的绿色化

化学试剂绿色化是指在做化学实验时尽量选择无毒无害的试剂、溶剂和指小剂。选择那些具有环保属

性的试剂,可以避免在实验过程中产生污染。化学实验和化学试剂都具有一定的可替代性,为实现化学实

验绿色化提供了技术支持和发展空间。根据这种可替代性原则选择不同实验或试剂,可以达到同样的教学

目的和教学效果。例如,观察胶体溶液的乳光性质和电泳现象,选择无毒的Fe(OH):溶胶,而不用具有

较大毒性的AszS:溶胶溶液。介绍稀溶液依数性时,可设计一个完全无毒无害的观察渗透现象的演;:实

验:将鸡蛋一端插入一根玻璃管,另一端剥去蛋壳留下内膜作为半透膜,将此装置放在装有水的小烧杯 中,静比一会通过玻璃管内液柱上升就可明显观察到溶液的渗透现象。选择这样的试剂与物质做实验,无

毒无害,对环境无任何污染。此外,利用分光光度法测定有色溶液的浓度,选择高锰酸钾溶液或者硫酸铜

溶液,代替其他有色溶液,可以达到教学目的。其实验现象都很明显,操作也简便。二者相比,用高锰酸

钾优点更多,不但实验过程无毒无害无污染,而目_用过的高锰酸钾溶液经处理之后可以再利用。化学反应 中使用的催化剂,也要选择绿色催化剂,如固体酸、碱、二氧化钦、酶等;而不使用有毒有害的催化剂,如重金属离子、溶剂状态强酸、强碱等。在酸碱标准溶液标定实验中,可使用氢氧化钠标定盐酸标准溶

液。虽然用酚酞或石蕊作指小剂,指小滴定的终点效果都很明显,但是选择石蕊作指小剂更合适,此指小

齐」的分解产物是对环境友好物质。

实验设计也要时刻注意克服对环境的副作用,并目_采用在技术上和经济上是可行的化学试剂和化学过

程。例如,NO:与Nzna在不同温度下h_相转化的实验,先将NOz填充到U型的玻璃管中后封闭,实验

时将装有此气体的U型玻璃管的两端同时分别插入装有不同温度的水的烧杯中。通过两个在不同温度下 的玻璃管两端的气体的不同颜色,可以观察到此封闭体系中NO:与Nzna这两种气体在不同温度下的h_相

·医学教育·转化现象。有毒气体被封闭在玻璃管中,因此,对环境无任何副作用。这种实验装置制作简便,花钱不

多,还可以多次重复使用,节省了实验药品和实验仪器的许多支出。那些毒性较大、严重污染环境的有机

实验,应尽量压缩;可以增加从天然原料中提取有效成分实验一从海带中提取碘,从茶叶中提取咖啡

因,从橘子皮中提取橘油,等等。

合理地安排实验,可以实现化学实验的无毒无害化,或实验污染物的减量化所以,实验内容和所用

试剂必须优中选优,以便实现化学实验绿色最大化。

三、实验末端的绿色化

所谓实验末端的绿色化是在上述原则状态下实现实验结果的绿色化。就目前化学实验的内容和方法而

言,还很难同时达到上述化学试剂、化学计量和化学实验的绿色化标准。学生在实验中产生“二废”是化

学实验室不可避免的问题。目前,凭现有的实验条件和实验方法,我们还不能完全消灭“二废,’;但是,我们可以指导学生如何排放、回收和处理“二废”,实现实验末端的绿色化。实验过程中制备的产品和实

验后形成的废物,对环境都有一定的污染,一定要注意“善后”处理。例如,在食盐提纯与质量检验的实

验之后,提纯的精盐和氯化钠母液必须统一收回。在硫酸亚铁铰的制备实验之后,学生制备的硫酸亚铁铰

必须按要求上交,然后统一保存处理。还有四氯化碳和乙醇等有机溶剂,经处理后可以循环利用。硝酸银

废液,可通过银的提取实验加以解决。废酸和碱回收处理后,可以制成公厕清洁液。实验过程中损坏的玻

璃仪器,不能随手扔掉,要回收再利用。已经破曰的量筒经高温修复后,可继续使用。破损的玻璃搅拌 棒,可以截断并烧制加工成玻璃药勺。用过的氨水塑料瓶和双氧水塑料瓶,可在玻璃加工实验中指导学生

制成塑料洗瓶。有机废液和废渣,也要分类处理,可采取氧化分解法、溶剂萃取法、燃烧法和深埋法进行

处理,要尽可能实现化学实验的全程绿色化。

由此可见,化学实验教学中的绿色化学教育大有作为。只要我们不断发现、研究和总结绿色反应的条

件,加强对学生的绿色化学教育和环境保护教育,就能逐渐实现化学实验的绿色化。这样,不但有利于净

化实验室环境,而目_有利于提高教学质量;更重要的是培养了学生的绿色意识,使学生逐步养成对自己负

责、对社会负责、对子孙后代负责的自觉的环境保护行为习惯。从我做起,从现在做起,保证我们赖以生

存的地球环境实现最大限度的无毒无害和绿色化。令 【参考文献】

fl]徐汉生.绿色化学导论[}7 }.武汉:武汉大学出版社,2001.f21朱清时.绿色化学与可持续发展[Jl.中国科学院院刊,199, }6}: 420.f=}]张淑婷,陈买.农机有机化学教学中的绿色化学教育[J].高等农业教育,2002, lss } 1} : 6s.f41都艳霞.绿色化学与绿色化学教育[Jl.石家庄专科学校学报,2001, 3(4): 31.Reform and Practice in Green Revolution of Fundamental Chemistry Experiment Wand M in, Zhao Yanqin}&Hao Guiron}(Fundamental Department of Jinzhou Medical College, Jinzhou Liaoning, 121001)

Abstract: As chemistry researchers, we are very concerned about the problems of environmental protection and prevention of pollution.While reducing pollution and purifying the environment, we impart the knowledge of green chemistry to students, and enable them to develop good behavior habits of environmental protection and green awareness by performing an experiment in fundamental chemistry.Key word: green chemistry, chemistry experiment, teaching reform, environmental protection 啧任编辑:文剑1 ·医学教育·

第二篇:基础化学实验教学大纲4

基础化学实验教学大纲

实验课程编码:I0300134 学时:48 学分:3 适用专业:无机非金属材料

先修课程:《无机化学》、《分析化学》 考核方式:考查

一、实验课程的性质与任务

基础化学实验(1)(上)是化学工程与工艺专业学生的一门必修专业基础课,主要任务是使学生通过本课程的学习与试验,加深对基础化学基本理论和基础知识的理解,学习并掌握基础化学实验的基本方法和操作技能,培养学生的动手能力,为后继的课程及将来的工作和科研打下基础

二、实验项目

实验一 玻璃管(棒),和滴管的制作,洗瓶的安装(4学时)

1.实验的目的和要求

1).掌握酒精喷灯的基本原理和正确的使用方法 2).学会截,弯,拉玻璃管(棒)的基本操作 3)练习塞子钻孔操作 2.实验内容或原理 1).酒精喷灯的使用

酒精受热气化,遇火充分燃烧。2).截,弯,拉玻璃管(棒)的基本操作

玻璃遇热熔融,软化。3).塞子钻孔操作

受有规律的外力作用。实验二 氯化钠的提纯(4学时)1.实验的目的和要求

1)了解沉淀溶解平衡原理的应用 2)学会减压过滤,蒸发,浓缩等基本操作 3)学习定性分析的方法 2.实验内容或原理 1)粗盐溶解 盐的溶解性 2)除杂

杂质的沉淀反应 3)蒸发,结晶 4)产品的质量检验

实验三 化学反应速度,反应级数的活化能的测定(4学时)

1. 实验的目的和要求

1)了解浓度,温度和催化剂对反应速度的影响

2)测定过二硫酸铵与碘化钾反应的平均反应速度,反应级数,速度常数和活化能 2.实验内容或原理

1)测定浓度对反应速度的影响 2)测定温度对反应速度的影响 3)测定催化剂对反应速度的影响 实验四 硫酸亚铁铵的制备(4学时)1.实验的目的和要求

1)了解复盐硫酸亚铁铵的制备方法

2)学习水浴加热,溶解,过滤,蒸发,结晶,干燥等操作。3)学习用目测比色法检验产品质量 2.实验内容或原理 1)铁屑的净化

碱洗去污 2)硫酸亚铁的制备

氧化反应 3)硫酸亚铁铵的制备

生成复盐 4)产品检验

比色鉴定

实验五 弱电解质电离常数的测定(4学时)1.实验的目的和要求

1)测定醋酸的电离常数和电离度 2)学习正确使用PH计和电导率仪 2.实验内容或原理 1)PH计法测电离常数

醋酸的电离平衡 2)缓冲溶液法测电离常数

缓冲溶液的PH特性 3)电导率仪测电离常数

溶液的离子强度

实验五 氯化铵的提纯(4学时)自选 1.实验的目的和要求

1)应用已学过的溶解与结晶的知识,以食盐和硫酸铵为原料,制备氯化铵

2)要求查阅有关资料,列出氯化钠,硫酸铵。氯化铵和硫酸钠(包括十水硫酸钠)在水中不同温度下的溶解度

3)设计出制备20克理论量氯化铵的实验方案,进行实验。4)用简单方法对产品进行鉴定 2.实验内容或原理

自备

实验六 硝酸钾溶解度的测定与提纯(4学时)自选 1.实验的目的和要求

1)学习硝酸钾溶解度的粗略测定方法,绘制溶解度曲线,了解硝酸钾溶解度与温度的关系,并利用有关知识对粗硝酸钾进行提纯。

2)自行设计实验方案,绘制硝酸钾溶解度曲线,对粗硝酸钾进行提纯。3)对纯化产品进行质量检验(检查CL)2.实验内容或原理

自备

实验七 离子的分离与鉴定(4学时)自选 1.实验的目的和要求

1)应用元素及其化合物的性质进行混合溶液中离子的分离与鉴定

2)自行选定教材中列出的一组阳离子和阴离子,设计分离与鉴定方案,进行实验,写出实验报告。2.实验内容或原理

自备

实验八

分析天平称量及滴定基本操作练习(4学时)1.实验目的和要求

1)熟悉和掌握分析天平的使用方法;

2)学会正确使用称量瓶和用各种称量法称量试样;3)学习掌握定量分析常用仪器的洗涤和使用方法; 4)初步练习滴定分析操作,学会正确判断滴定终点。2.实验内容

1)分析天平秤量练习:直接称量法、递减称量法、固定质量称量法; 2)定量分析常用仪器的洗涤和滴定分析基本操作练习。实验九

混合碱的测定(4学时)1.实验目的和要求

1)掌握HCl标准溶液的配制与标定;

2)掌握强酸滴定二元弱碱的滴定过程、突越范围及指示剂的选择; 3)了解双指示剂法判断纯碱成份的方法及原理。2.实验内容

1)HCl标准溶液的配制与标定; 2)工业碱样品中总碱度的测定。实验十

水总硬度的测定(4学时)自选 1.实验目的和要求

1)掌握EDTA标准溶液的配制、标定原理及方法(基准CaCO3法); 2)掌握天然水Ca、Mg总硬度的测定原理及方法(直接滴定法); 3)掌握络合滴定指示剂(金属离子指示剂)的变色原理; 4)学习络合滴定法的原理、应用及缓冲溶液在其中的作用。2.实验内容

1)EDTA标准溶液的配制、标定; 2)水样总硬度的测定。

实验十一

重铬酸钾法测定铁矿中的铁含量(4学时)1.实验目的和要求

1)掌握K2Cr2O7标准溶液的配制及使用(直接法); 2)掌握K2Cr2O7法测定铁含量的原理及方法; 3)了解甲基橙指示SnCl2不过量的原理及控制方法; 4)了解二苯胺磺酸钠指示剂的作用原理。2.实验内容 2+

2+1)K2Cr2O7标准溶液的配制; 2)试样中全铁含量的测定。

实验十二 硅酸盐水泥全分析Ⅰ(4学时)1.实验目的和要求

1)学习水泥试样的分解与预处理方法; 2)掌握重量法测SiO2的原理与方法。2.实验内容 1)空坩埚恒重; 2)水泥试样预处理; 3)Cu标准溶液的配制。

实验十三

硅酸盐水泥全分析Ⅱ(4学时)1.实验目的和要求

1)掌握Cu标定EDTA的原理和方法;

2)掌握溶液中Fe和Al的分别测定的原理和方法(络合滴定法)。2.实验内容

1)样品坩埚的炭化、灰化及恒重; 2)EDTA标准溶液的配制和标定; 3)滤液中Fe和Al的分别测定。

实验十四 邻二氮菲吸光光度法测定工业盐酸中铁含量(4学时)1.实验目的和要求

1)初步掌握吸量管和分光光度计的使用方法; 2)掌握邻二氮菲吸光光度法测定铁的原理和方法; 3)掌握吸收曲线和标准曲线的绘制方法及其应用;

4)学会利用标准曲线求算摩尔吸光系数ε与待测液浓度的方法。2.实验内容

1)标准溶液系列及待测试液配制;

2)吸收曲线(A~λ)的测量及最佳测量波长的选择; 3)标准曲线的绘制和待测液吸光度的测量。

实验十五

混合物中铬、锰含量的同时测定(4学时)自选 3+

3+3+

3+2+2+

1.实验目的和要求

1)初步掌握吸量管和分光光度计的使用方法; 2)掌握铬天青S同时测定铬、锰的方法

3)掌握吸收曲线和标准曲线的绘制方法及其应用;

4)学会利用标准曲线求算摩尔吸光系数ε与待测液浓度的方法。2.实验内容

1)标准溶液系列及待测试液配制;

2)吸收曲线(A~λ)的测量及最佳测量波长的选择; 3)标准曲线的绘制和待测液吸光度的测量。

实验十六 三草酸合铁酸(Ⅲ)钾的合成与结构测定(6学时)1.实验目的和要求

1)熟悉合成K3[Fe(C2O4)3] ∙3H2O的技术 2)学习确定化合物化学式的基本原理和方法

3)学习热重分析法,由热重曲线(TG)了解K3[Fe(C2O4)3] ∙3H2O的热分解过程 2.实验内容

1)K3[Fe(C2O4)3] ∙3H2O的合成 2)K3[Fe(C2O4)3] ∙3H2O组成的测定

测定结晶水和草酸根含量

三、实验报告要求

1、预习报告包括: 实验目的、原理、步骤简述

2、实验报告包括:

1.实验题目 编组 同组者 日期 室温 湿度 气压 天气 2.实验原理

3.实验用品 试剂 仪器 4.实验装置图 5.操作步骤 6.注意事项 7.数据记录与处理 8.结果讨论

四、其它 1.安全环保事项

⑴基础化学实验涉及安全环保的隐患较多,要求指导老师和学生高度重视,严格执行有关规定。

2.实验成绩评定:

⑴本课程是一门独立的必修课程,成绩评定分为五个档次:优、良、中、及格、不及格。

具体评定方法如下:

优:按时出勤,不旷课,认真完成实验内容,表现突出。实验报告完整真实,字迹工整,试验结果正确。

良:按时出勤,不旷课,认真完成实验内容,实验报告完整真实,字迹工整,试验结果正确。

中:按时出勤,不旷课,认真完成实验内容,试验结果基本正确。及格:按时出勤,不旷课,认真完成实验内容。

不及格:实验中表现不好,不按时出勤,不能认真完成实验内容。⑵实验缺席者实验总成绩不及格。3.成绩给分比

平时成绩(包括实验纪律、动手能力)

占70% 实验报告

占30%

五、教材和参考资料

1.教材:

《无机及分析化学实验》(第四版)南京大学等校主编,高等教育出版社 2.参考资料:

[1]《普通化学实验》(第三版)浙江大学普通化学教研组主编,高等教育出版社 [2]《无机化学实验》(第三版)大连理工大学无机化学教研室主编,高等教育出版社

执笔人 :谢和平周学忠 教研室主任签字: 系主任签字:

年 月 日

第三篇:化学课程改革的实践与思考

化学课程改革的实践与思考

-围绕新教材、课堂教学等方面对高一化学教学进行了反思与总结

启秀中学高二化学备课组

新课程给我们教师带来很大的冲击,也给我们带来新的机遇和挑战。一学年的新课程改革实验交织着得失成败,日夜奋战在课改第一线的我们也有不少心得体会。围绕新教材、课堂教学等方面对高一教学进行了反思与总结,现汇报如下:

一、关于教材

优点:

1.教材理念新, 整体思路很好, 增加了科学史话、科学视野、科学探究,资料卡片,学与问、思考与交流,实践活动等栏目,用问题把丰富的材料串联起来,注重提高学生的思维能力、发展学生的应用和探索意识。

2.教材编写结构新颖,内容紧扣时代脉络,更贴近学生的现实生活,学生深切地感觉到化学对人类社会的发展及对自己将来的作用,明确化学同我们生活息息相关,对学生的引导有积极的作用。

3.对知识的掌握由以前的重结论到重过程和方法、重科学素养的提高、重态度情感、重学科的现实应用、重知识的迁移能力、重基础知识的建构,不再片面强调知识体系的完整。如有机知识体系:烷烃-烯烃-炔烃-芳香烃,醇-醛-羧酸-酯,现教材:只介绍最简单的有机物甲烷,来自煤和石油的两种基本的化工原料乙烯和苯,生活中两种常见的有机物乙醇和乙酸。

4.体系构建人性化、素材选取生活化、语言文字通俗化、版式设计美观化。制版、内容、图片能吸引学生。如科学家的肖像、实物图、实验装置图、反应(或工作)原理图如火电站工作原理示意图、产品介绍和用途示意图、新科技新技术如C-14射线测定的装置图等等。

5.新教材的一大亮点是在课后给思考、运用、探究、拓展性的问题,在明确探究目标的前提下提出实践活动的建议。在学习内容上为学生的自主学习提供一个拓展、延伸的平台,使学生在掌握基本原理与基本知识的前提下进一步增长知识,开拓视野,深入思考,这就使得课程教学内容具有较大的开放度,是以往教材所不能比的。如计划建一座大桥,并研究防止钢桥生锈的方法。三个选择:a.涂上油漆 b.使用镀铬的钢 c.使用不锈钢。

问题:

1.一个模块的量太大,教材知识点太多,每个课时的内容也安排得太多,以至无法正常完成。如必修(一)、必修(二)模块包括的知识是原高

一、高二的全部内容,必须在一个半学期内完成。

2.教学课时紧张。对于新课标精神的贯彻、新的教学方式的运用、学生新的学习方式的实现都是十分不利的。新教材中大量材料、名词、理论观点都是教师以往教学没有接触到的,需要为他们补充知识提供一定的时间和空间。如选修(三)物质的结构教材中杂化轨道等理论和晶体结构密堆积和非密堆积等知识。

3.部分教学材料的典型性不强,教材中有些内容虽寓意深但显得不简洁,有的选材不太好。如选修(一)化学与生活教材中探索生活材料等知识。汽车的配件如电线芯、外壳、灯丝、发电机、排气管所用的是什么金属或合金? 4.教材中体系不是很完备,前后知识点间逻辑关系不是很好。化学教学中出现需要的数学基础知识但数学没学的现象,急需加强学科整合。如有机物、晶体结构等用到数学立体几何知识,但数学没学这部分的几何知识。

5.不配套:课本所述的知识比较基础,但课后的题目有的较少,教材中所配习题的题量还应大一些,以便于不同类型的学生选择。还有与教材配套的练习册,把高考原题照搬过来,对刚刚学习基础知识的学生来讲,其难度定是过大了,有的将以前的旧题、高考题等不管进度地拿来,难度大,对学生的适用性不好,不利于基础知识的掌握。

6.探究课的教学模式还应不断探索。探究课在以往教材中没有出现过,“怎么上?怎样上好?”没有可以参考的成功范例,完全靠教师摸索,有一定的难度,今后应加强交流,相 互学习借鉴,实现教学资源的最大化利用。

7.新教材的推出可能是时间太仓促缘故,有些地方出现了知识差错,勘误应及时更正。

二、关于课堂教学 优点:

1.新课程教学提倡自主、合作、探究的学习方式。即学习的主要目的不再是仅传授给学生结论性的东西,而是教给一些学习方法,培养学生自己获得知识的能力。

2.现在的课堂上,学生思维灵活了,发言踊跃了,学习气氛比以前活跃。老师的少讲精讲,带来的是学生更多的表达机会。

3.新课标赋予老师较大的教学自主权,也给予学生更大的主动学习空间,教学过程中的师生双向互动有利于改变过去课堂以教师讲授为主的教学方式。

4.新课程教学的四点转变(1)以学生为本,以能力为中心,以活动为重点。(2)集体备课,资源共享,师生合作。(3)实践性作业和探究性实验增多。(4)学生带着问题来,带着更多的问题走。

5.新课程下的备课改革:改变过去的单人单学科孤军奋斗的局面,让教师合作,集体研究,充分发挥教师个人才智,加以优化整合,并在课堂中实践操作,予以完善修补,反思总结,最终形成共性与个性有机结合的详案。

实施办法:

1.面对新课程改革,学校注重教师教育观念的更新,利用假期安排高一教师参加了省、市新课程的培训,组织教师外出听课,参加研讨,使教师更新观念,转变角色,在思想和理念上做好迎接新课程改革挑战的准备。学校为了便于高一年级更好地实施新教材还专门给我们高一年级组配备了电脑、便于我们集体备课和查阅资料。

2.我们高一备课组化学教师采用集体备课形式,同备同讲同一节课。用新课程理念共同商讨、解决教学中存在的问题。我们高一年级一共有十八个班,六位化学教师,先由每位教师把下周的课各备出一节,在备课过程中围绕知识与技能,过程与方法,情感、态度、价值观这几方面展开,然后在每周五集体备课时间先由备课人进行说课,然后大家共同钻研教材、研讨制定切实可行的教学方法、措施。备课人综合大家的意见修改教案,并打印出六份,每位教师一份。及时把上课中的得失反馈给大家,修改教案并写出教后记。在下次集体备课时先对本周所讲内容修改教案,然后再进行下周课的说课。

3.我们备课组年青教师比较多,为了能跟上新课程改革的步伐,我们高一化学组教师每周安排一节课、利用集体教研时间大家进行说课、评课。从中发现问题、优化教学,共同提高。我们还利用教研时间进行新课程理论的学习,为了能够做到理论联系实际,我们还进行了一些课题实验,如江琪上了一节《金属铝及其化合物的性质》探究课、施维上了一节《硫和氮的氧化物》网络课、凌晨上了一节《生活中两种常见的有机物-乙醇》课,三位教师上的课受到了听课教师和领导的一致好评。

教学中的经验:

1.注重化学与生活的联系,贴近高一学生的现实生活。传统教材的最大的弊端,就是过分注重知识的严密性、逻辑性。因而在内容的选择上,往往忽视学生的主体,忽视与生活的联系,因而显得比较枯燥,缺乏生动。而新教材比较注重新知识从现实生活中引入,将知识以情景教学的教学形式出现。将学生熟悉的生活情景展现在他们眼前,让学生感觉到化学并不陌生,就在自已的身边。如注重化学与生活的联系,在教学中带来大量的实物,给学生提供广阔的思维空间,使学生亲自动手,发展学生的动手操作能力。使学生在学习中既体会到化学就在身边,化学来源于生活、运用于生活,又发展了他们的动手实践能力、观察能力与相互合作的意识。

2.注重学生的探索过程,培养学生的创新意识。化学知识本身具有抽象性,而低年级学生主要特点是以具体形象为主要形式,同时还保留直观动作思维的形式。新课程要求我们提供给学生充分学习活动的时间与空间,在自主探索,亲身实践,合作交流的氛围中,认识化学,解决问题,理解和掌握基本的化学知识、技能和方法。使学生在自主探索与小组合作学习中发现解法的多样性,而不拘泥于单一的方法。

3.课堂开放,给学生提供大量观察、实验、活动的机会。营造和谐宽松的课堂气氛,给学生大胆发言的机会和勇气,使学生畅所欲言,积极表达自已的想法。课堂上提高学生发现问题和解决问题的能力。善于捕捉学生创造的火花,实现新教材中的“活”。在课堂教学中,多种教学手段并用,使学生在轻松愉快的环境中接受新知识。

4.注重发展学生的语言表达能力。在平时的教学中,比较注重培养学生的语言表达,鼓励学生完整地说出自已的意见和建议。学生的思想能上升到语言的高度,对培养学生的逻辑思维能力也很帮助。还经常选取一些课例,跟学生一块策划、设计教学过程,并鼓励学生当小老师,勇敢地走上讲台讲课。

5.用好书中的开放题。在教材中有大量的开放性题型,我们利用这些开放题型,挖掘学生潜能,发展学生思维,使学生呈现出思维的多样性和灵活性。培养学生思维的创造性,发展学生的想象能力,并在学习过程中注重学生语言表达能力和逻辑思维能力的培养和发展。培养学生乐于钻研、善于思考、勤于动手的习惯。

问题:

1.关于课时分配和课程安排。课时紧张,所学内容(3本书)却近乎是课改前的2倍,教师只能匆匆授课,蜻蜓点水,很少有时间复习反馈,强化训练,学生则疲于奔命,囫囵吞枣,浅尝辄止,其结果必然是不仅创新的精神、主体性意识未能培养起来,连传统教学中基础知识扎实、基本技能过硬的优势也要丢掉了。教材中的实验太多,没有时间做。课堂上让学生自主学习、讨论发言,一课时的教学任务两课时也完成不了等等。

2.课改的根本目标就是要规范学生的学习行为、转变学生的学习方式,因此,如何培养学生良好的学习习惯、养成自觉自主的学习方式也就成为教学的首要任务。研究性学习是高中课改的一大亮点,自然成了关注的焦点。由于缺乏其他资料来源,只能借助网络。而学生上网不是看图片就是偷着聊天,教师苦不堪言。不仅未能培养学习能力,反而助长了学生散漫的学习风气,实在是得不偿失呀。

3.自主探索、合作交流、动手实践的新颖的学习方式需要长时间的细致的用心地慢慢培养,新课标知识点太多,对基础薄弱的学生只能是走走过场。实践性很强的课的教学,在班级人数多,学生之间水平相差较大的情况下难以有效地进行。

4.基于新的教学理念,把课堂交给学生,于是出现了一种我们不愿意看到的现象:教师讲授少了,课堂上乱烘烘的讨论看似热烈但没有主题,学生海阔天空胡言乱语还受表扬说有创新;教师讲得少正好又可以掩盖部分教师知识储备的不足和课堂准备的不充分。结果是,学生从课堂上获得的知识,反而不如以前。以前虽然不怎么精彩,但好歹没有什么错,把教师讲的背下来,也不失为一种收获。

5.学习气氛空前活跃,主要发言者仍然只是部分活跃分子,而一部分沉默内向者仍然少有表达自己的机会。一节课发言的人次可能会有几十次,但发言的学生的面并不广。课改让部分学生更多的自我表现,这样他们自然也可能更努力地去学习,思考问题,以使自己表现更佳,赢得教师更多的青睐和同学更多的掌声;而另一部分学生在课堂上大多数时间是在看别人的“表演”,自己也就不用准备,不想思考。在这种情况下,他们在课堂上的收获反不如以前。这样下去就隐伏着一种危险:学生中能力好的更好,差的更差,走向两极分化,课程改革面向全体学生的目标可能就会落空。

三、实践与思考

1.传统的教学往往只重视教师的教,而忽视了学生的学,因而教学效果并未取得突破性的进展,究其原因是忽视了教学活动的主体—学生。新的课程下,教学过程应是师生交流、积极互动,共同发展的过程,即学生是课堂的主体,教师是学生学习活动的参与者、合作者、引导者、促进者,因此新课程下,应实施教师角色的转变,还课堂于学生,激发学生的主体参与意识,积极探讨,实现师生互动式的交流和合作。

2.对教材内容和课堂教法进行调整,打破授课的固定形式,根据各部分内容的难易程度和学生的接受能力灵活安排,削减部分易掌握知识点的课堂用时,少讲、精讲甚至不讲,提高课堂效率,培养学生自我学习的能力。与此同时,将与课本联系密切、学生生活中可以接触到的鲜活的问题引入到课堂中来,拓宽学生的视野,开发思维潜质,提高他们理论联系实际,认识问题、分析问题、解决问题的能力的一种综合的教学方法。减少学生在课堂上的无 效劳动,提高认知效率,缩短理论认知到实践应用的距离,争取以最少的投入取得最好的效果。对于少讲、精讲甚至不讲的部分教学中可根据不同的内容采取不同的教学方法如练习测验法、课下阅读题目设置、练习置疑法、分组讨论归纳提纲法等,可以收到良好效果。教学内容以课程标准为准,结合学科特点对于部分重点内容,它们是基础中的基础,不仅要展开详讲、细讲,而且要讲深、讲透、讲开。

3.自主探索、合作交流、操作实践和研究创新性的学习方式是新课程改革的培养目标之一,探究、合作、实践、创新的学习要求在新课程中的地位日益凸显。新课程倡导学生积极探究,获取信息,创新知识,培养分析、解决问题的能力。学生的作业面临更多的探究性活动,从作业的时空来看,课程的开放性,使大量的作业已不再是个人能独立完成的,而需要与社区、家庭以及他人协同合作。并且很多作业已不再是传统的问答式作业,而是逐步向创新型、设计型转变。目前,随着信息技术与课程整合的深入开展,学生搜集、发现、获取信息更快捷,分析、评价、优选并加工、利用信息的信息技术与能力将在学生的作业过程中得到体现。

4.改进学生的学习方式,紧密依托课堂主渠道。传统的学习方式把学习建立在人的客体性、受动性、依赖性的基础上,忽略了人的主动性、能动性和独立性。教师做实验得出结论直接灌输给学生,而新的理念要充分发挥学生能动性、充分相信学生的能力,课堂上要充分体现“自主、探究、合作”的学习方式,让学生参与合作交流。在抓知识与技能的同时重视过程与方法、情感态度价值观的培养,教师应成为学生学习的领路人、引导者,而不单纯是知识的授与者,教学过程中要认真研究:创设情境、自主提问、合作与探究、三维课标表现等环节的把握。

5.改进教学方法,保障课程改革的实施。在课改之初,我们手中只有教材与课标,而无现成教案及其它教辅资料。因此只好“摸着石头过河”去摸索、去尝试。为保证教学效果,备课组必须加强集体备课,每周至少一次集体备课,集体备课要有议题和中心发言人。现阶段备课组要重点对新课标进行研究,对教学内容的取舍要形成统一意见,讨论怎样在上课各环节有效地体现新课程的新理念,根据新课标的教学特点、形成学科特色方案,课后交流教学心得,不断改进教学方式。同时我们还注意在课堂教学中,关注不同能力层次的学生,针对不同层次的班级采用不同的教学方法,及时了解学生对课堂教学效果的反馈。提高教师在课堂上进行“二度备课”的能力。

6.坚持持久论。对学生能力培养不是一朝一夕一堂课能解决的,要持之以恒,因此课改还需不断的在实践中探索,才能形成较完备的体系。克服硬件决定论,要有因地制宜的思想,部分教师存在课改需要较高的硬件设施,目前的教具是以前教材的,条件差了课改不易成功的想法。其实不然,我们主要从教法领会课改精神,根据现有条件因地制宜体现课改。注意课改的实效性,在培养学生自主、探究、合作的学习方式的同时,千万不能忽略基础知识,基础知识是科学探究的基础。

7.以课标为目标,以教材为工具。我们应当明确地认识到课程标准是我们的目的地,而教材是达到这个目的地的交通工具,只要能够安全、快速地到达,使用哪一种交通工具都无关紧要。因此,我们应增强课标意识,不必死抠住教材不放。要用教材教,而不是教教材。更重要的是用好教材。应充分发挥教材的工具性能,让教材成为培养学生探究精神、引导他们进入知识殿堂的有效工具。新教材的工具性特点特别鲜明,内容丰富、材料广泛、图文并茂、信息量大。其中有些内容是为了培养兴趣,有些内容是为了积累材料,有些是供学生自学的,如果把这些信息都当作教学内容,给学生一一讲解,那课时肯定是不够用的。有效使用教材资源:(1)精选新教材中多而杂的图片。(2)充分利用新教材“栏目”。重点用于学生知识的掌握和技能的提高。

8.合理使用信息技术,恰当的使用多媒体素材和网络资源。好的资源用于课堂教学如同“画龙点睛”而违背教学规律则“画蛇添足”适得其反。资源的使用忌:一闪即逝、教师包办、只看不问、色彩强烈、动画过多、录像过长、幻灯片代替板书。总之以有效、恰当、合理、实用为原则。合理有效的设计学生活动,如:实验设计、现象描述、实验操作、文字表达、观看录像、问题讨论课堂习题、知识概括与整合等,调动学生动脑、动口、动手、动笔。

9.适当处理配套练习,有些科目要增加适合学生的作业,双基训练必须落实。对课后练习分类处理,个人完成与小组合作相结合,硬性作业与弹性作业相结合,书面呈现与讨论交流,如化学课把练习分为三类:“基础知识型题”要求人人过关,个人硬性书面作业,是测 试评价的主要题型。“情景型题”多在课堂讨论交流,师生共同完成,“实践活动型题”布置课后个人或小组合作完成,以小论文的形式呈现、交流。

10.学生自主学习的兴趣与能力培养起来了,教材与课时的矛盾也就迎刃而解了提倡学生自主学习是新课程的基本理念,而自主学习的兴趣和能力是需要引导和培养的。之所以现在有些教师觉得第一学段中自己摸爬滚打、用尽全力,还是效果不佳,落下了课程进度,其原因还是一个理念问题。只是讲教材赶进度,而没有在培养学生自主学习的兴趣和能力上下功夫,大多数学生还处于被动学习状态;被动就有阻力,有阻力就影响速度,自然也就影响了许多老师念念不忘的教学进度。化学课程目标要求学生通过不同形式的自主学习和探究活动,体验化学发现和创造的历程,提高学习化学的兴趣,树立学好化学的信心,具有一定的化学视野,逐步认识化学的科学价值、应用价值和文化价值等。纵览新课程标准,学科把培养能力和提高素养放在首位。

在新课改理念下的几点初步尝试和探索,取得了一些微薄的成绩。但我们觉得,在“怎样切实有效地减轻教师负担?只要我们能不断探索“自主、探究、合作”的新型教学方式,培养学生的创新精神、科学的思维能力以及终身学习的能力,我们的教育事业一定会取得新的成绩。

2006.10.18

第四篇:绿色化学与环境保护

绿色化学与环境保护

摘要:绿色化学是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有 害物质的使用和产生的科学。它致力于从源头上制止污染物的生成。发展绿色化学是实现 环境保护的途径。

关键词: 绿色化学、环境保护、可持续发展

从七八百年前人类开始用煤产生的空气污染到当代多方面的全球环境问题,无不与化学科学密切相关。化学工业的迅猛发展,在为人类创造大量物质财富的同时,产生的大量排放物对生态环境造成极大的威胁。为了保护环境和促进经济社会可持续发展,大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学势在必行。

1传统化学的贡献与危害

化学对人类做出了巨大贡献,我们每个人的衣食住行都离不开化学。化学,尤其是有机合成化学的发展和进步,在很大程度上提高了人类的生活质量,改变了人类的生活方式。药品的发展减轻了人类的痛苦,延长了人类的寿命;农药、化肥的大力发展使人类得以增产增收,减轻了人121增长对食物需求的压力;聚合物技术的创新促进了制衣等日用产品和建筑材料以及电视、电话、计算机等高科技产品部件的更新换代。20世纪化学工业的巨大成就举世瞩目,它在国民经济中的发展速度超出了其他任何部门。不幸的是,在许多成功的故事中蕴涵着一些化学家们所始料不及的不良后果。例如,当时人们没有认识到那些多氯代杀虫剂像l,l—双(4—氯苯基)—2,2,2—三氯乙烷(DDT),会由鸟类进行生物富集,引起蛋壳变薄和筑巢失败,从而导致游隼、秃鹰、鹗和鹈鹕等鸟类数量的急剧下降[1]。传统的化学化工对整个人类赖以生存的生态环境造成的严重污染和破坏是不争之事实,人类正面临着有史以来最为严峻的环境危机。

随着世界人口的急剧增加、各国工业化进程的加快、资源和能源的大量消耗与日渐枯竭、工农业污染物和生活废弃物等的大量排放,人类生存的生态环境迅速恶化,主要表现为大气被污染、酸雨成灾、全球气候变暖、臭氧层被破坏、淡水资源紧张和被污染、海洋被污染、土地资源退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少、固体废弃物造成污染等。目前,人类赖以生存的自然环境遭到破坏,人与自然的矛盾激化。2绿色化学的兴起

在过去的20多年中,化学工业在致力于减少污染危害方面作了巨大的努力,化学家们发展了许多新方法来处理化学废物及减轻废物排放的后果,新的分析检测手段、新的控制程序、综合治疗技术等被不断提出,这些努力对减少污染危害的作用值得称道,但这些被动的污染控制技术并不是绿色化学。

那么什么是绿色化学?绿色化学就是在化学品的设计、制造和使用过程中利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成。

绿色化学又称可持续化学、环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。它是从最基本的分子科学出发提供解决环境问题的根本办法,而不是以“绷带和补丁”的方式来降低危害[2]。从1991年绿色化学概念的形成到现在,绿色化学已成为全球研究的热点。研究内容涉及再生的原材料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及合成方法等领域。面对生态环境问题的挑战,绿色化学及技术将成为人类强有力的武器而发挥重要作用。

绿色化学与传统化学的不同在于前者更多的考虑环境、经济和社会的和谐发展,使环境资源的化学变换体系成为一种更有效的运行模式,对环境支持系统的破坏作用更小,进而改善环境质量,促进人类和自然关系的协调。传统化学只对目标产物有兴趣,常常用收率和选择性两个指标来评价化学效率,而对这一化学过程所产生的其他物质统统视为废物,对环境对资源关注甚少。

绿色化学与环境化学的不同之处在于前者是研究对环境友好的化学反应和技术,特别是新的催化反应技术,而环境化学则是研究影响环境的化学问题。

绿色化学与环境治理的不同在于前者是污染预防,即从源头上防止污染的生成;环境治理是末端治理,即对已经污染的环境进行治理。

自从绿色化学这一颇具生命力的新兴交叉学科出现以来,受到我国高等院校、科研院所以及相关工农业部门的积极和热情关注,并纷纷展开研究和探索。然而,绿色化学在我国尚属于起步阶段,面对机遇和挑战,应大力推广绿色化学的知识、研究和应用。

绿色化学这一新兴学科绝非仅与合成化学和工程学有关,从美国提出至今,包括环境化学家和化学、化工分支学科专家都发挥着相当重要的作用。要从节约能源、资源,特别是防止生态和环境污染的观点重新审视和革新传统化学[3]。

3绿色化学十二条原理 1998年,明确了绿色化学的十二条原则,简称前十二条:(1)预防防止产生废物比在其产生后再处理或清除更好。

(2)原子经济性设计合成方法时,应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。

(3)无害(或少害)的化学合成所设计的合成方法应该对人类 健康和环境具有小的或没有毒性。

(4)设计无危险的化学品化学产品应该设计为使其有效地显示所期望的功能而毒性最小。

(5)安全的溶剂和助剂所使用的辅助物质包括溶剂、分离试剂盒其他物品,当使用时都应该是无害的。

(6)设计要讲求能效化学加工过程的能源要求应该考虑它们的环境和经济的影响并应尽量节省。如果可能,合成方法应在室温和常压下进行。

(7)使用可再生的原料当技术和经济上可行,原料和加工厂粗料都应 可再生。

(8)减少衍生物如果可能,尽量减少和避免利用衍生化反应。因为,此种步骤需要添加额外的试剂并且可能产生废弃物。

(9)催化作用采用具有高选择性的催化剂比化学计量学助剂要优越得多。

(10)设计要考虑降解设计化学产品应使它们在功能终了时,分解为无害的降解产物并不在环境中长期存在。

(11)为了预防污染进行实时分析需要进一步开发新的分析方法,使其可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前予以控制。

(12)防止事故发生的固有安全化学在化学过程中使用的物质和物质形态的选择,应使其尽可能地减少发生包括释放、爆炸以及着火等化学事故的潜在可能性。

绿色化学的12条原理是相互关联的,综合的考虑施行更为有效。然而,在一项绿色化学研究项目中不易同时体现这12条原理,实质上最关键的核心精神就是在化学品的创造、应用乃至报废的整个过程中做到少废、无废和无毒、无害。

绿色化学的这12条原理可被进~步浓缩成两个主要的观点。第一观点是可持续发展性:也就是说,反应应该在尽可能产生少量废料的情况下发生。第二点是减少废料:也就是说,反应最后产生的废物中应该还有尽量少的有毒、有害和其他废料[4]。4发展绿色化学是实现生态环境保护的途径

从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维的创新和发展;从环境观点看,绿色化学是从源头上消除污染,保护环境的新科学和新技术;从经济观点看,绿色化学是合理利用资源和能源,实现可持续发展的核心战略之一。绿色化学是对化学工业乃至整个现代工业的革命。同时,绿色化学的出现也推动了现代化学面向社会生活延展,它与人类的生活质量、环境保护、人类福利及可持续发展密切相关。4.1资源利用与保护

随着人口的增长,有限资源的使用成为可持续发展的一个重要挑战。资源的重新利用是绿色化学的主要原则之一,也是研究中的一个非常活跃的领域。对于有限的资源来说,最重要的是绿色化学力求把废弃物转变为可利用的原料。

在绿色化学和绿色工程中,氢能源成为研究得比较活跃的领域。在制造和使用中经济可行并且可以确保能量平衡的光电能和太阳能正在开发。通过绿色化学的研究,可能研制出产生风和地热能所需的材料。总之,未来的能量需求应转向一种可持续发展的平衡。在这种转变中绿色化学将发挥重要作用。

另外,水资源已成为2l世纪可持续发展最大的挑战。绿色化学通过防止水源污染和环境友好的水处理方法来提高水的供给和水的质量。绿色化学的研究致力于寻找更可持续发展的方法来纯化饮用水,通过使用无氯的消毒剂,水不仅得到纯化而且不会产生毒性及生物富集物质。

4.2全球气候变暖的减缓

目前,全球呈现气候变暖的趋势,解决该问题的核心是如何减少温室气体的产生及对大气的排放。从经济可持续发展和环境保护的角度出发,重要的是发展新的科学技术。绿色化学可以设计和发展更灵活的处理二氧化碳的方法,例如,将二氧化碳转变为聚合材料或建筑材料。将废弃物二氧化碳转变为原料将是以经济可持续发展和环境保护的观点处理和控制二氧化碳的一个重要途径。4.3环境中有毒物质的控制

有毒物质的产生及对环境的释放一直是全球性的环境问题之一。目前,生物富集的化学品和内分泌干扰物等持久性有机污染物得到全世界的广泛关注。绿色化学的最大力度就是在分子水平上审视毒性物质,通过了解毒性物质对人体及生态的作用机制,设计分子结构,使分子不显现一定的毒性终点,或破坏毒性的作用机制。这些原则和技术可广泛应用于染料、杀虫剂、塑料及制药等领域[5]。

5绿色化学与环境保护

自从人类环境问题被提出来。各国都是采用环境治理的办法进行环境保护,环境治理也叫环境污染的末端治理。是对已被污染的环境进行物理、化学、生物等方法的治理,使之恢复到被污染前的情况。实际环境保护是带有一种被动色彩。是在已经对环境造成破坏的前提下,迫使人们去反思,是一种不得已的被动行为。人们在集累了多年的环境治理经验后,认识到只有改变传统的生产模式,倡导绿色化生产,在污染的源头防止污染的产生,走可持续发展的道路。发展绿色化学工艺宋代替传统的化学工艺.才能从根本上消除环境污染。绿色化学的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。

绿色化学是对环境更友善的化学,这种绿色意识是人类追求自然界完美的一种高级表现。绿色化学与环境保护是属于两个不同层次的概念。它不把人看成是自然的主宰者,而是看着自然界中普通的一员,追求的是人对自然的尊重以及人与自然和谐的关系。它和通常讲的“环保意识”不同。通常讲的环保意识带有明显的被动状态。当我们谈到污染,污染给人类带来多少疾病,多大经济损失的时候,实际上还是把人放在与自然相对立的位置上,是在以人为中心的基点上宋处理人与自然的关系,在这种思想的指导下。人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题,但对于眼下不对人产生危害而仅危害自然的行为反应就不那么在意了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候,才会有正确持续的作用。绿色化学是当今国际上化学学科研究的前沿。绿色化学是用化学的技术和方法,从源头上减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的科学。绿色化学的目标是不使用有毒、有害的物质,不生产废物,不处理废物。它和“末端治理”不同,是一门“从源头上阻止污染”的化学。又称环境无害化学。

绿色化学要求化学家在研究和设计化学品和化学过程的同时,考虑它的环境副作用,尽可能减少环境副作用。并且考虑它在技术上和经济上的可行性,所以绿色化学是从环境保护、科学技术和经济效益三方面来考虑的[6]。

6结语

可持续发展战略是解决环境问题的根本途径,而绿色化学是可持续发展强有力的技术支撑。绿色化学使用现代化学的原理和方法来减少或消除对人类和环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物的使用和产生,使所开发的化学产品和过程更加友好。绿色化学从源头上阻止污染,是防治污染的最好办法。因此,无论在化学界还是在环境科学界都引起了广泛的关注。在我国,绿色化学的研究尚处于起步阶段。面对环境保护的挑战,我国应大力扩展绿色化学的研究领域。绿色化学不仅要针对于化学工业过程,从节约能源和防止污染的观点重新审视和改革传统化学,而且要求我们对环境的治理从治标转向治本,对环境科学提出更高的要求。环境科学不能只局限于像跟踪污染物这样的老课题——只注意污染的减轻和补救,环境研究应从单纯的清除污染深入到污染的预防。因此为了保护环境和促进经济社会可持续发展,要为环境而设计化学,大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。绿色象征着生命,象征着人与自然的和谐,绿色化学是人类生存和社会可持续发展的必然选择。

参考文献:

[1]赵文岩,戴树桂,韩萌.绿色化学研究与生态环境保护[J].生态环境,2004.13(3):42-428.

[2] 闫立峰主编,绿色化学[M].中国科学技术大学出版社,2007.

[3]杨德红,杨本勇,李慧,张留学。绿色化学[M].黄河水利出版社,2008. [4] 戴树桂主编.环境化学[M].高等教育出版社.2006.

[5](美)马特洛克著,汪志勇等译,绿色化学导论[M].石油化工出版社.2006 [6](美)库宁汉姆.塞果编著,戴树桂主译,环境科学:全球关注[M].科学出版社,2004.

第五篇:环境保护与绿色化学

环境保护与绿色化学

一、教学设计

新的课程标准要求我们教学要生活化,要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”,要从学生已有的生活和知识经验出发,以学生主体性,引导学生发现问题,并引发思考和讨论,最终解决问题。本节课学习的 环境保护是目前社会发展的重大问题,直接影响到人类的生存与发展。然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展,我们向自然过多的索取,使环境遭到严重的破坏。保护生态环境,尊重自然,是人类实现可持续发展的基础。绿色意识为核心提倡环境保护,走可持续发展之路是当今社会发展的必然。本课内容分两个主题,主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上,意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性,并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论,找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上,在讨论中认识环境污染的预防(绿色化学)的相关知识与科学方法,从而逐步形成绿色化学的观念。

二、教材分析

1、地位与作用

本节课为人教版必修二第四章第二节,是高中化学必修模块的最后一节,以化学与可持续发展为主题,站在资源利用和环境保护这一角度,进一步阐明化学和人类可持续发展的关系,是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源,其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时,不仅要注重资源开发,而且要做 到资源的合理开发和利用,同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用,同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此,教材在安排学习第一节内容之后,紧接着又安排了第二节内容,为的就是让学生在第一节课的学习基础上,通过这节课的学习增强环保意思,增强自身再扔,同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。

2、教学目标分析

一、知识与技能

1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识

2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想

3、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。

4、培养学生多角度、全方位分析、思考问题,综合运用知识解决问题的能力

二、过程与方法

1、课前学生按照学习内容进行社会调查,并查阅相关资料;

2、学生在课堂上就本节课的内容进行发言和讨论。

三、情感、态度与价值观

通过参加环境教育活动,了解一些环境知识,增强环保意识,树立主人翁社会责任感,体会化学与社会发展的关系。

教学重点

加强学生环境保护意识的培养,体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵。教学难点

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。教学发法:创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价

课前准备

1、教师设置课题,学生分组进行社会调查,多途径收集相关资料,做好课堂的讨论发言的准备。

2、各组组长负责安排组员收集和整理原始材料,准备好发言内容。

3、教师课前准备好多媒体材料。教学过程

一、创设情境,引入课题

1、播放短片《“地球”我们美丽的家园》

(边播放边讲解)我们的美丽的家园-地球孕育了千姿百态的生物。然而,这颗蓝色的星球现在已伤痕累累!

2、播放短片《保护环境停止污染》

(边播放边讲解)我们的地球母亲正遭受着各种各样的危害:大气污染、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化„„。面对日益恶化的生存环境,为了地球上所有生物生命的延续,请从现在开始,从我们自身做起,保护地球,爱护环境。

3、播放幻灯展示各种污染及环境问题。通过一系列图片让学生意识到环境污染的严重性和环境保护的迫切性。

二、组织学生发言、讨论,了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]我们的周围存在着各种各样的环境污染,这些污染问题给我们的生产、生活带来的极大地危害,那么什么是“环境污染” 呢?我 们又是怎么对它进行分类的呢? [教师归纳]:环境污染的定义及分类。

[过渡]:了解了环境污染的定义及分类后,下面我们请各小组对里面的几类环境污染问题进行讨论,并请代表发言。[问题1] 大气污染的来源、危害及防治措施。

[学生活动]讲述大气污染污染的来源、危害及防治措施。[问题2]“温室效应”和酸雨的形成、危害,及防治措施

[学生活动]小组成员讨论,小组代表发言讲述“温室效应”和酸雨的形成、危害,及防治措施

[教师]:小结并补充“伦敦烟雾事件”。[问题3]水体污染的来源、危害及治理

[学生活动]小组成员讨论,小组代表发言讲述水体污染的来源、危害及治理

[教师]:小结并补充“日本水祦病事件” [问题4] 居室污染的来源、危害及防治措施

[学生活动] 小组成员讨论,小组代表发言:如何防治居室污染

二、领悟“原子经济”的理念,体会绿色化学的思想。

[引言]我们现在的许多生产或多或少都存在的一定的污染,我们往往是在污染出现后才进行处理,有没有既能合理使用自然资源,同时可以保护环境的措施呢。绿色化学的核心就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。

[学生活动]阅读教材,了解什么是绿色化学 ?什么是原子经济? [教师归纳] 绿色化学和原子

[学生活动]课本 “思考与交流” 乙烯生产环氧乙烷

[教师讲解]

1、原子利用率=M(环氧乙烷)/ M(环氧乙烷)+ M(CaCl2)+ M(H2O)2、100% [投影并讲解] 《绿色化学示意图》 [课堂小结]: [课堂训练]:

1.关于“绿色化学”的特点的概述错误的是(D)

A、采用无毒无害的原料,生产有利环保、人体健康和安全的产品

B、在无毒、无害的条件下反应,减少废物向环境排放

C、充分利用能源、资源,提高原子利用率,使原料的原子都成为产品

D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产,产出绿色产品

2、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源——水电,相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程有助于控制()①温室效应 ②酸雨的形成 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、从防止污染、减少用酸量的角度分析,下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是()

A.

B.

C. D.

4、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁,各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是:①温室效应; ②赤潮; ③酸雨; ④光化学污染;⑤臭氧空洞; ⑥潮汐; ⑦大脖子病; ⑧水体富营养化。()A.②⑥ B.⑥⑦ C.①③⑤ D.④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染,这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是:①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中,使其吸收含有尾气中的SO2气体;②将富集有SO2气体的溶液加热,即可使其中的SO2气体逸出,这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用,符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题:(1)写出①、②两步的化学方程式

① ; ②。

(2)今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液,每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后,即达到了饱和状态。试求该工厂产生的 尾气中SO2气体的体积分数是多少。

[环保倡议]:环境保护,从我做起!并讨论在平时的日常生活中如何做到环境保护?

教学后记:

当今的课堂教育除知识、能力外,我们还应关注学生思想道德的教育,而这节课就是一个很好的载体。通过这节课的学习,同学们不仅学习了丰富的环境保护知识和绿色化学理念,体会到了化学对社会发展的重要贡献,而且增强环保意识和主人翁责任感。通过“创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价”的教学模式,学生在课前所做的大量的资料查阅和收集整理,不仅培养了他们的自主学习、团结合作能力的还极大地调动了他们参与课堂教学的积极性。在课堂教学中,借助视频、图片等多媒体进行教学,在增大信息量的同时,让学生更多、更全面地认识环境污染的形成、危害及防治,从而清醒地认识到环境保护的重要性和迫切性。课堂教学中采取的“学生自主讨论-师生共同探讨”的教学方法,激发了学生的学习积极性,锻炼了他们的语言组织能力,同时进一步增强他们的环保意识和社会责任感。

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