绿色化学化学论文

2022-05-17

第一篇:绿色化学化学论文

发展中的化学科学课程教学中绿色化学理念的渗透

摘 要:发展中的化学科学课程是河北师范大学化学、生物专业学生的大类通识平台课程。阐述了将绿色化学理念渗透于发展中的化学科学课程的必要性、可行性及具体方案。

关键词:化学科学;大类招生;绿色化学

传统的化学在发挥巨大作用的同时,也给人类带来了严重的环境污染问题。绿色化学正是在这一背景下应运而生。绿色化学以“原子经济性”为原则,研究如何在产生产物的过程中充分利用原料及能源,减少有害物质的释放。

一、在发展中的化学科学课程教学中渗透绿色化学理念的必要性

专业大类培养指的是学生在本科入学后的第一学期按照培养类别进行通识培养,后面七个学期按照学科专业方向进行专业培养。相近学科专业学生的共同必修基础课,即大类通识平台课程。发展中的化学科学是面向化学、生物专业学生开设的大类通识平台课程。

发展中的化学科学课程是我校化学、生物专业学生最先接触的一门核心课程。学生在学习化学基础课之初就受到绿色化学思想的熏陶,逐步形成预防污染的绿色观念,他们在以后的工作中就会非常注重绿色化学知识的运用。其次,我校很多学生会是将来在中小学从事基础教育的老师。加强对师范生有关绿色化学理念的熏陶,实际上是抓住了对全社会进行绿色化学理念教育的关键。

二、在发展中的化学科学课程教学中渗透绿色化学理念的可行性

发展中的化学科学课程的主要教学目标是让学生全面了解化学科学在社会发展中的地位、作用。在发展中的化学科学教学中进行绿色化学渗透,既符合课程的特点,又与课程的教学内容非常契合;既可以使教学内容显得生动有趣,又可以拓宽学生的知识面。

三、绿色化学理念在发展中的化学科学课程教学中渗透的具体措施

1.将绿色化学理念渗透到“化学与能源”教学

要想改变石油、天然气和煤炭等传统不可再生资源日益减少的现状,就要大力开发太阳能、地热能、氢能源、核能等可再生资源。将各类能源转化为实用能源最重要的一种形式是发电机(站)、化学电源等电能转换装置。其中以锂离子电池、氢化物 / 镍二次电池、燃料电池为代表的绿色化学电源已经广泛地应用于各个领域中,用来代替各类有污染传统电源。

2.将绿色化学理念渗透到“化学与材料”教学

介绍陶瓷材料时,可以引入绿色陶瓷相關内容。在介绍催化剂材料时,可以引入如分子筛、杂多酸、固体超强酸等固体催化剂,这些非均相催化剂具有选择性高、不腐蚀设备、不污染环境等优点。

综上所述,将绿色化学理念渗透于高校大类通识平台课程发展中的化学科学课程教学中是必要的、可行的。通过绿色化学理念在发展中的化学科学课程教学中的渗透,可以让绿色化学理念在学生的头脑中深深扎根,扩展学生的知识面,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。

参考文献:

[1]蔡卫权.绿色化学原则在发展[J].化学进展,2009(21).

[2]陈伟平.以绿色化学理念贯穿精细化工专业课教学[J].大学化学,2014,29(1):22.

基金资助:河北师范大学第14批教学改革研究项目。

编辑 尹 军

作者:张旭红 于海涛 张欣 杨述韬

第二篇:绿色化学与绿色化学教育

一、绿色化学教育的意义

随着经济的迅猛发展进步,化工产业也得到了一定的上升空间,然而令人们头疼的是,我们的环境也发生了很大的“改变”,人们心里有一个疑问“化学化工真的有助于经济的增长吗?”今天的这样糟糕的环境,化工产业是不是应该负全部的责任呢?尽管我们在不断的宣传化学是“中心科学”,是最具创造性的学科,但在公众的心里,化学的地位每况愈下。面对如此槽糕的形势,我们一定要坚信化学可以改变我们的环境,同时向人们传导一些绿色化学的知识。因此,首先应该向我们的学生传导,让他们从学习化学的那一刻开始培养他们的绿色化学知识的意识,同时传导化学在社会发展、提高人类的健康率和公共领域等各方面做出的巨大贡献,以及它在科学技术中所处的地位;同时我们也应该回头看看、反思化学给环境带来了哪些负面影响,总结经验并付诸实际行动,按照绿色化学12条原则的要求,研发出新的绿色化合物,让化学及其化学工业真正变成“绿色”的,不仅创造出更多的高科技技术材料,而且能和环境友好相处。

绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略方针、一种研究策略。我们应该用生活中一些生动的事例充实我们的教学内容,按照事例所涉及的知识点,自然地与有机化学、无机化学、分析化学和物理化学相联系。通过我们的教学培养学生的绿色化学的意识,从思想上渗透到灵魂里,让他们从内到外都能拥有绿色的晕圈,让他们能够成为未来真正地“绿色化学家”。

二、中学化学教育开展绿色化学教学的策略

(一)教师要更新观念,以身作则,树立可持续发展的价值观

教师是课堂教学的核心,也是开展化学实验的组织者和领导者。因此,教师只有通过不断的学习来提高自身的专业素养,加深对绿色化学理念的理解和认知。在实际教学过程中,不断创新出更加新颖、科学的绿色化学理念,让学生对“绿色化学”这一概念有正确的认知和理解,达到提高化学课堂的教学质量和效率的目的,教师还要重视对学生绿色化学意识的形成和发展;在课堂教学过程中,培养学生形成正确的绿色化学的意识,在实验教学课堂中,教师对于正确使用仪器和药品的正确用量,应做出正确的讲解和演示,一些实验步骤繁杂的实验可以创新出更为简单的实验方案,从而减少药品的浪费及操作更为简单,最为重要的一点,教师在讲解一旦遇到有毒气体泄漏时,应该如何及时应对及处理的方式,同时,还要引导学生对实验过程不断完善和创新,减少有毒药品的使用,还有,就是“三废”的回收再利用。这样不仅节约了资源,也保护了环境。

(二)开展形式多样的绿色化学教学活动

1.运用现代教学手段,进行绿色化学教育

一些化学实验过程中产生的有毒物质,严重威胁着师生的生命安全和生态环境,关键在于不利于动手操作实验,在一定程度上影响着学生对这类化学反应原理的学习,只要我们合理的运用多媒体,可将这类化学过程直观的模拟出来,教师只需操作多媒体就可让学生清楚的观察实验现象,符合绿色化学理念,这样不仅可以使学生在零排放的环境下学习、分析、验证实验原理,而且也可以对一些难以理解的实验现象进行反复观看,有助于学生更加深刻的认识和理解。

2.用绿色化学思想设计,改进化学实验

化学实验在绿色化学思想的指导下,用预防化学污染的新思想,对常规实验进行改革而形成新的化学实验方法,从开始实验到结束,让实验的每一个环节都减少污染的排放,甚至零排放。

第一,选择对环境影响尽可能小的反应物

实验室制备氧气,其中用氯酸钾制氧法和高锰酸钾法制氧气更为经典。分解KClO3制取氧气的实验中,反应结束后,很少有人将KCl和MnO2进行回收再利用;加热KMnO4分解制取氧气,虽然反应比KClO3安全,但氧元素的利用率太低,理论值只有25%,而且废渣中含有大量的K2MnO4、MnO2及少量未分解的KMnO4,给环境带来一定的影响;若以H2O2为原料,H2O2酶为催化剂,则反应在常温下即可反应,产物也只有O2、H2O,并无其它污染物。站在绿色化学的角度上,用这种方法制取氧气最好,有必要将它提倡。

第二、实验试剂或产物的循环利用,努力提高实验室的零排放程度, 传统上,实验室制备氮气是让氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下制取,亚硝酸钠是一种致癌物,对人体健康有较大的伤害。我们运用绿色化设计理念将硫酸铵和氧化钙混和加热,先制得氨气,然后将氨气通过红热的氧化铜,即可得到较纯的氮气。

第三,学生实验微型化,充分利用可再生资源,尽量地节约药品用量。

比如说,实验室乙酸乙酯的制取,改进前后的差别如下:

实验改进之后,操作简单,药品用量少,反应迅速,且现象非常明显,便于实验者观察,从而培养了学生的绿色化学意识。

3.走向实际环境,在调查研究中开展绿色化学教育地的污水处理厂、环保局等,并请专家在一旁讲解,从生活中的实际环境出发,展开教育活动,让学生在社会活动中探究学习,达到提高综合素质的目标。在实际环境中的真正体验,让学生掌握污水的来源,树立可持续发展观、生态观,深化“绿色化学”的意识。

4.编制绿色化学习题,培养绿色意识

绿色化学是二十一世纪化学界的新目标,原子的利用率越高,则生产过程中的废物排放量越少,对环境的影响就越小。可见原子利用率也是绿色化学试题的一个重要考点。

例1 比较煤、石油、天然气、核能、太阳能、生物质能、氢能等各种能源的使用对环境和生态的影响,以及使用成本,发展情况,哪些能源最有发展前景。

例2 (2005年全国理综m卷6题)现有以下几种措施:①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理;②少用原煤做燃料;③燃煤时鼓入足量空气;④开发清洁能源,其中能减少酸雨产生的措施是( )A.①②③B.②③④C.①②④D.①③④

例3 从本质上考虑,下列选项中符合绿色化学属性的( )

A.处理废弃物 B.杜绝污染源 C.治理污染源 D.减少有毒物

参考文献:

[1]吕芹芹.高中化学教学中的绿色化学理念的渗透研究[J].高考.化学探究.2015,7(70)

[2]朱文祥.绿色化学与绿色化学教育[J].2001(1)

作者:潘建芳

第三篇:追求职高化学“教”与“学”的高效

摘 要:鉴于职业高中大部分学生化学学习基础比较薄弱的问题,结合课改,创新教学,努力提高课堂教学效率,让职高学生轻松面对所学课程,满足现代社会对其学习程度的要求,从而达到积极学习、自主学习、有效学习的目的。

关键词:职高化学;高效;自主学习;有效学习

职业高中的学生对于基础知识的掌握很薄弱,他们选择职业中学的目的就是为了掌握一门专业技能,可以据此技能升入更高学府,或者在社会上谋生。因此,学生普遍对基础课程缺乏兴趣。而职业高中的化学是一门基础性课程,它对促进学生的专业学习和以后的日常生活息息相关,是一门可以受用终生的课程。因此,教师如何打造高效教学课堂,让学生自主学习、有效学习,是每个职高化学教师都热切关注和必须解决的问题。

一、打造高效教学课堂

高效教学课堂是在具体的教学过程中,以最小的教学和学习投入获得最大学习效益的课堂,基本特征是“自主建构,互动激发,高效生成,愉悦共享”。高效教学课堂中,“效”有两层意思,一是指教师指导学生学习的高效率,二是指学生课堂学习的高效益。只有这样,才是真正意义上的高效课堂。职业高中的化学高效课堂是对化学教师的“教”与学生的“学”一种理想境界追求,为了达到这种境界,结合多年的从业经验,可总结为以下三点:

1.落实三维目标

现代教学追求创新教学,但有的教师会过分创新,甚至摈弃了很多教学大纲中的优秀精华。大纲中规定的三维教学目标是由课堂讲授、学生自学和社会实践等三个相互联系、相互制约、相互影响的环节或层面构成的一个有机整体,其目的是调动教师和学生的积极性,利用一切教学资源从而使课堂富有活力,充满生机。在职业高中的化学教学中,应严格按照教学三维目标进行备课、教学、考查,不但对知识方面要理解到位,还要对能力方面进行重点训练。这就要求教师在备课的过程中,分成学生预习、课堂能力突破、课后思維提升三阶段,让每一阶段都落到实处。其中,对于三维目标中提到的化学实验教学,应该让学生亲自动手参与,简单的实验,课前预习,复杂的实验,课中实践解决,从而真正落实教学目标,而不是让三维目标成为一句空话。

2.创设有效的教学情境

整堂课的学习过程中,教师要利用生活中常见的素材,创造有效的教学情境,从而让每个学生都做到自主学习,达到师生互动、生生互动。化学是一门与生活常识息息相关的课程,生活中有很多素材都可以作为教学的情境。利用生活素材创设教学情境,让学生觉得贴近生活,能极大地调动其学习化学的兴趣,是教师打造高效教学课堂的必要条件。例如,讲解糖类的结构和性质时,选取为何糖尿病病人的尿液周围常有蚂蚁来作为课题引言,极大地调动起学生的好奇心和求知欲。而在学习硅酸盐时,可选用阿拉伯商人发明玻璃的故事,来创设有效的教学情境。

3.让学生做课堂的主人

在职业高中的化学课堂教学过程中,学生是主体,需要全程有参与,与教师互动。课前,要指导学生预习,培养学生的自学能力和独立思考能力。化学课程不同于语文课程,如果没有进行必要的预习,上课教学时,学生就会两眼一抹黑,跟不上教师的教学步骤,从而一再落下脚步,最后导致讨厌学习化学。课中,教师要优化课堂教学的时间安排,让每一堂化学教学课都紧凑而有节奏,既不冗繁枯燥,降低学生学习兴趣,又充实丰富,让学生真正参与每一步的教学步骤,真正体会到自己是学习的主人。课后,不单要将上节课的内容设置一个思考性的问题供学生课后思考,还要就下节课的内容,设置一个过渡性的思考问题,以吸引学生对下节化学课的期待。

二、提高学生的学习效率

1.调动学生的学习积极性

在教与学的双向活动中,最基本也是最困难的莫过于调动学生的学习积极性。学生的学习积极性一旦被调动,其自主学习、主动学习的效率会比被老师催促被家长催促强大很多。职高化学教师尤其面临这样的问题,职高学生基础知识薄弱的现状,让他们在学习中总是有很强的挫败感,稍一不慎,便会走向放弃学化学的境地。职高化学教师要想打造高效课堂,提高学生的学习积极性,便要出奇招。现有的化学教材有些知识基本处于点到为止的状态,可是化学课程是一门越研究越有趣的课程。因此,职高化学教师就应在原有教材的基础上,进行优化教材,使职业化教材更加贴近专业化。如,对制药专业的学生,就要多对有机物的性质、应用提出较高的要求,而对农学专业的学生就在教学中多侧重于溶液的配比、稀释等定量定性实验的实践能力的培养。从各个方面,调动学生的学习积极性,让学生积极学习、自主学习。

2.落实学习效率

俗话说:“磨刀不误砍柴工。”在学习过程中,单有积极的学习心态是不够的,还应有正确的学习方法,这样才可以事半功倍。在职高化学的教学中,不但要培养学生的学习兴趣,使其进行自主学习,还应重点培养学生正确的学习方法,这样才能真正提高学生的学习效率。教育家叶圣陶老先生曾说过:“教是为了不教。”所以,职高化学教师在教学中不但要向学生传授书本上的知识,更重要的是要加强对学生的学法指导,教会学生如何学习,充分了解学生原有的认知结构,理清知识与知识之间的情况,促进新旧知识的整合理解。职高化学教师应将自己的学习窍门潜移默化地传授给学生,让学生自己主动寻找学习窍门,从而让学习效率真正得到落实。

作为职业高中的化学教师,在教学过程中,应立足职业教育的发展方向,针对学生的具体情况,采取相应的有效措施,从而提高化学“教”与“学”的有效性,为社会培养有素养的人才。

参考文献:

赵改玲.职高化学教学之我见[J].职业,2010(24).

编辑 乔建梅

作者:张晓丽

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