化学与环境论文范例15篇
在学习、工作中,大家对论文都再熟悉不过了吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。怎么写论文才能避免踩雷呢?下面是小编为大家整理的化学与环境论文,仅供参考,大家一起来看看吧。
化学与环境论文1
《教育部普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中,明确要求各高校将“实验室开放时间长,开放范围及覆盖面广,效果好”作为建设目标。开放式实验教学模式,就是要把实验资源向学生开放,让学生成为实验的主体。与传统实验教学模式相比,开放式实验教学模式在培养学生的科学思维、创新意识和提高学生的综合能力方面具有无法替代的优越性。结合实验教学呈现出的基础性与创新性相结合、个性化与社会化相结合的新趋势,以及国内各高校开放式实验教学改革与实践经验,我们从“环境化学”的配套实验入手,以建立开放的实验教学体系为目标,开展了一系列实验教学改革,初步建立了新的开放式的环境化学实验教学体系,并取得了可喜的成绩。
1开放实验有利于学生创新能力的培养
无论是从教育规律出发,还是从人的认知行为来看,技能是可以由教师传授的,而创造性是无法教出来的,必须经由学生的自主行为进行创造性活动。创造一个宽松便利、能充分调动学习积极性、充分发挥个人潜能的开放实验环境,对于加强学生的创新实践能力培养有着十分积极的作用,而开放实验就是一个行之有效的途径。
多年以来,在我国高等教育体系下培养的学生,一方面在理论知识的掌握上居世界各国学生的前列,另一方面学生的实践动手能力、综合分析能力普遍较差。综合分析造成这种情况的一个重要原因就是,在我国教学体制中,训练学生实际操作能力的传统实验教学环节存在不少问题。首先,学生做实验的主动性不够。从实验方法、内容、步骤到思考题,基本上都是由教师事先决定的,学生没有太多的选择和发挥机会,不能调动学生学习的主动性和积极性,更无法激发学生的创造性。其次,实验内容存在“三多三少”的弊病:依附于理论教学的验证性实验多,有利于培养创造性思维的研究性、设计性实验少;孤立的'单元性操作实验多,综合性实验少;经典性实验多,反映学科前沿的实验少。实验教学模式单一,多采用“抱着走”的教学方法。实验讲解面面俱到,教师的主导作用占尽优势,学生的主体地位却无从体现。
在这种形势下,国内众多院校都从开放实验(室)的必要性和必备条件进行思考,在开放方式、途径以及相应的实验室建设和管理等不同方面作了大量的有益探索,并形成了一个共识。
“开放实验”应以素质教育为出发点,发挥实验室的多重教育功能,以培养创新型复合型人才为目标。在此基础上进行的开放模式的研究与实践,主要有实验内容的开放和实验室的开放两大类,其中大多采取开放实验室形式,包括实验时间以及实验场所开放。采取开放形式的实验课程类型主要集中在公共课程和基础课程,尤其是基础化学类实验课程进行的时间最早也最多,也有少量专业课程开放研究的报道。环境及相关科学是一门新兴的交叉学科,其研究对象和研究内容与人类自身的生存介质和生存状况密切相关,然而,有关环境类专业的相关研究就显得十分单薄,不能很好地实践既定的培养目标。
2优化实验教学内容,探索开放式实验教学模式
20xx年,我们以培养具有创新精神和实践能力的高素质人才为目标,从教学基础较好的“环境化学”课程入手,在教学方法与教学模式上进行了改革与探索。
2.1构建合理的实验课程内容体系
课程内容由课程教学目标所决定,课程内容体系的构建是课程建设的重点和难点。环境化学作为一门新兴学科,它是研究化学污染物及对人类、生态体系可能带来影响的化学物质在自然环境中的化学变化规律的科学。从培养学生创新能力这一视角出发,我们按照基础性原则、社会性原则统一协调构建环境化学实验教学体系。基础性原则指教学内容坚持基础内容扎实,变革基础知识的呈现方式,以活动的方式呈现认识、情感、行为等多种发展目标的基础知识,不以现成结论方式呈现死的知识。社会性原则指教学内容与当前国内外环境保护相结合,教学内容要反映环境化学新动态、新机遇、新挑战等,使环境化学与当代环境保护的脉搏同跳动,以新理论、新方法、新技术来扩充多样的前沿信息。
传统的实验课程大多依附于理论课,同一学科中各门课程的实验教学内容各自独立,缺乏系统性,且经常发生实验教学内容和方法相似或相同的低水平同层次重复现象,这样不利于交叉学科、前沿学科内容的引入,更不利于学生分析和解决问题的综合能力的提高等。鉴于此,我们首先将实验内容从课程教学内容中剥离出来,把实验内容加以汇总,淘汰与当前应用脱节的陈旧老化的实验内容,更新和引入学科发展趋势需要的实验内容;其次,把实验教学内容由简单到复杂、由浅到深、由分散到系统地加以科学的重组,明确环境化学实验教学内容的层次性,将实验教学内容大概分为基础性、综合系统性、设计研究性3个基本层次。
基础性实验主要是对学生进行仪器设备的识别和操作,以及基本分析测试方法等基本技能的训练;综合系统性实验把知识点紧密相关的实验内容连贯起来,体现出内容的系统性,通过这类实验培养学生多维的、动态的、连贯的和有机组合的系列化操作技能,使学生综合地接受知识,提高实际运用的能力;设计研究性实验是授之于“渔”的实验教学新模式,与学生的个性化教育相结合,充分发挥学生的特长,以培养学生独立思考、综合运用知识能力和设计创新能力为目的,我们针对性地设计了“重金属在土壤-植物体系中的迁移转化”、“有机农药在环境中的降解行为研究”、“土壤中重金属的微生物生态效应研究”等题目,供学生选择。
2.2创造一个开放的探究平台
在实验教学体系革新优化的前提下,我们还着重进行开放式实验教学模式的探索与实践,开放实验资源,让学生成为教学的主体,打破实验室的局限,让实验活动走进现实环境,深入实际,切实体会环境问题与人类生活的息息相关,培养具有社会使命感的专门人才。
首先,对于综合系统性实验和设计研究性实验,改变按照教师事先拟定的步骤,一步一步去模仿的做法。教师仅提出选题和要求,允许学生自由组合形成一个实验合作群体,学生根据所学的理论和方法,自己去想、去做、去发现问题、去解决问题。这样,使学生能自主选择,充分发挥想象力和创造力,学生能够亲身体验知识的力量、思维的奥秘和创造的神奇,从而逐步培养创新能力。此外,我们还改变原有的在固定时间里完成单一化实验的教学模式,实行实验室开放,拓宽实验时间与空间。具体就是,不集中做实验,只要求学生在一个规定时间跨度内必须完成某一实验项目,学生可以根据自己的实际情况与实验室预约,安排具体的实验时间,给学生提供更多的独立思维空间和不断操作的摸索过程。
环境科学专门人才培养的目标,不仅应该着眼于宽厚的知识基础,更应该强调学生社会使命感的培养。在实验模式改革中,我们深深感到,有必要打破实验室的局限性,深入实际环境现场,让学生深刻地体会到自己作为未来的环境工作者所肩负的社会和历史使命,因此,我们结合突出的环境问题来设计实验项目,同时把多个知识点有机地结合起来。例如,在“水体富营养化评价”实验中,我们改变以往由教师事先配制实验用水体样本的做法,将学生带到真实的环境中,把题目布置给学生,学生结合所学的知识和技能,制定出严密可行的实验方案,现场采集水样,再带回实验室进行分析。与以往的做法相比,不仅巩固复习了环境监测实验中有关水样采集的原则与方法,对我们生活其中的具体环境进行了评价,还能在更深的层次上理解水体富营养化的成因及防治对策。
在“城市交通干道大气氮氧化物日变化研究”实验中,学生们带着仪器设备走上城市交通干道,不仅采集到一手的现场实验数据,而且对汽车尾气对城市大气环境的影响有了真切的感受。现场采集吸引了很多市民的眼球,面对着人们的好奇和提问,学生们也作了一回环保宣传员。
3结束语
经过几年的探索与实践,环境化学实验课程建设的实效已经凸显,学生的学习兴趣明显提高,对于理解环境化学领域研究动态及前沿、掌握研究环境化学问题的基本方法和手段、提高实验数据的科学分析能力以及实验技能产生了显著的促进作用。在所有参与教师的共同努力下,我院的环境化学课程(含实验)获20xx年度国家级精品课程建设项目。在构建环境化学实验教学体系以及进行教学模式创新所进行的摸索及实践过程中,在取得可喜成绩的同时,我们对所出现的问题也保持着清醒的认识,并进行了认真的考虑。
在新的开放式教学体系中,实验室开放相关的管理以及仪器设备的管理必须要跟上,需要制定并执行好一系列规章制度,以确保实验室开放教学的顺利开展;实验教师的教学和管理工作量大大增加,在核定工作量、加班补助、人员编制等方面,学校、院系等各级教学管理部门应予认可;实验室开放大大提高实验仪器设备使用率的同时,仪器设备损坏率、元器件和各种材料消耗率也相应增加,随之而来的是实验经费的增加,应设立实验室开放的专项基金,以保证实验室开放能长久高质量坚持下去;实验的主体是学生,一些实验题目由学生自己选择,学生之间的可比性降低,评分的难度加大,必须不断完善对学生学习能力的评价机制,建立起多元化的实验教学评价与体系。
本文是根据我们在环境化学实验教学过程中的经历进行的一个小结,也是浙江大学实验室建设与管理资助课题“环境类本科实验教学开放模式研究”的一部分内容,期望为相同背景条件下课程的教学提供借鉴,同时更期望得到同行的指点与帮助。
化学与环境论文2
环境意识是指环境在人脑中的反映,即人们对全部环境——自然环境和人文环境,包括生态、经济、政治、社会技术、立法、文化、美学等方面的认识或见解。环境意识是环境行为的先导,影响到人们的行为准则和规范。提高学生的环境意识是环境教育的核心,对防止环境恶化和促进可持续发展具有深远的意义。
化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学,而环境的污染、环境质量的优劣与化学中各种元素在化合物中的含量、组成结构、性质以及它们的变化直接相联系。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。根据中学化学教育工作者的内容和特点,我认为在环境意识的培养方面应注重以下几项内容:
一、具有环境忧患意识,领悟人与自然和谐相处的重大意义
环境教育首先要使学生意识到保护环境的重要性、必要性和紧迫性,环境意识是环境教育最适宜的切入点。全球的十大环境问题,其中有多项都可以利用化学知识来分析说明,可让学生了解环境问题的前因后果及相应的解决方法,以达到培养学生的环境忧患意识的目的。
可持续发展的思想如今已成为人们的共识,是解决当前环境问题的一个指导思想。可持续发展包括持续政体、持续经济和持续社会三方面的内容。它主张人类与自然和谐相处;主张建立在保护地球自然系统基础上的持续经济增长,做到发展与资源环境的承受力相协调;主张公平分配,以满足前代和后代全体人民的基本需求;同时从资源问题入手使学生领会可持续发展理论,在教学中增加资源利用和资源状况方面的介绍。如我们通过元素化合物性质、用途、制法的教学,培养学生可持续发展的价值观。
我们通过元素化合物的性质和用途教学,让学生辩证地认识到它们既有有利的一面又有不利的一面,让学生用指导性思维来考虑这些物质的使用会给世界带来哪些影响。如磷元素是植物生长的营养元素,含磷化合物进入水体,少量会促进植物生长,过量则会使水中植物疯长,引起水体营养化,造成水体变黑、变臭。
我国生产的洗衣粉大多含磷,它们的大量使用是造成水体污染的主要原因之一,而水体污染严重影响了人类的生存与发展。再有,可结合一些重要化工原料的工业制法,引导学生用可持续发展的价值观来分析这些传统工业,强调在生产过程中要注意资源的利用率,降低能耗,并进行“三废”的合理回收和利用。
二、充分利用实验教学培养学生环境意识的态度和行为
实验是化学教学的重要环节,也是进行环境教育的'好时机。实验需要各种试剂,会排出相当数量的成分复杂的废物、废水、废渣,它们不仅会对实验室构成威胁,也会对周围环境构成一定危害。我们在实验教学时强调按用量取用药品,以减少污染物的产生和排放,规定要将实验废弃物放到统一地点,统一回收。教师对实验操作要坚持严格要求,同时也注意让学生进行实验操作的设计,发挥其主体性,在教学中利用渗透的方法,结合知识点,让学生知法、守法、用法。如讲二氧化硫、硫酸时介绍《大气污染防治法》,讲燃烧与灭火时介绍《消防法》,通过法律的介绍增强学生的环境意识。
三、从学生切身问题入手,抓住时机灌输环境意识
比如,针对许多学生家庭住房条件得到很大改善,正在进行或即将进行室内装修的现实问题,我们组织学生开展了“室内装修会遇到哪些环境污染问题”的专题调查活动。学生自由组合编成小组,自编调查问卷,自己跑市场了解家居装修材料、性质,到图书室、网络查找文献资料,撰写调查报告。通过活动的开展,学生了解到许多环境知识,如地面装修选用大理石会增加氡污染,墙漆的使用会发出甲醛、三氯甲烷等影响身体健康的有机物。通过调查,学生还提出了许多减少室内空气污染的方法,如尽量少用中国传统的爆炒做菜的方式,以减少油烟的排放量;做菜过程中始终开动抽油烟机,以减少做菜过程中产生的CO2、CO、NO2等有害物在空气中的含量;室内禁止吸烟;注意家电的电磁污染等等。总之,活动的开展大大提高了学生的环保意识。
四、从生活中的点点滴滴做起,培养学生的环保意识
要教育学生从自身做起,从一点一滴的小事做起,培养学生的环保意识,提倡绿色生活,开启绿色人生。在日常生活中,在拒绝使用一次性木筷,尽量少用一次性物品;不乱扔垃圾,垃圾分类投放以便回收;使用节能灯具,随手关灯、关风扇,注意节约用电;随手关闭水龙头,使用无磷洗衣粉,做到一水多用;提倡步行或骑自行车出行,少开私家车;不用纸质贺卡,双面使用纸张;提倡使用布袋或纸袋购物,不用塑料袋;塑料袋要重复使用,不要随意丢弃;不要随意丢弃废旧电池;注意回收各种废弃物,变废为宝。
总之,通过化学教育培养学生的环保意识,我们要让学生从我做起,使学生在未来的生活中无论是从事工农业生产还是进行技术革新,无论是开办一家工厂还是进行一项工程,要首先想到保护环境、珍爱环境、关爱地球。同时要让学生认识化学与社会和谐发展的关系,形成“保护环境,人人有责”的环保意识。为了让天更蓝、山更青、水更绿,我们要积极行动起来,在初中化学教学中培养学生的环保意识,让环保理念在每一颗幼小的心灵中生根发芽,从而更好地保护我们人类的家园——地球。
化学与环境论文3
【摘要】:环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。
【关键词】:环保意识实验教学日常生活
全球性的环境危机已为全世界所公认,环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。由于造成全球生态环境危机的最主要的因素是化学因素,而改变、改造生态环境的最重要的手段又是化学方法。因此,在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。高中化学教材中主要有S及S的氧化物对大气污染,N的化合物对大气的污染,废旧塑料及工业三废对环境的污染,电镀废液、废气的污染,造纸工业排出的废水对水质、大气、土壤的污染,这些内容与人们日常生活紧密相连,是开展环保教育的绝好素材。
一、理论教学中的环境保护教育,增强环境意识
化学是一门基础自然科学,与环境密切相关。当前,中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。在课堂上,老师可以运用化学变化及其与之有密切联系的环境污染及其防治事例,创设情境,引导学生进入“环境”,初步树立生态环境与人类组成人体血液的元素含量相似的事实,向学生引入生命和地球的关系是通过它们的元素体现的。让学生从刚开始学化学就树立起人和环境是一个统一整体的环境意识,让他们懂得环境是人类的生存基础,人类无时无刻不生活在环境中。另外,环境意识还包括掌握保护环境、改造生态环境的技术,提高保护生态环境的自觉性。在课堂教学中,凡是涉及到化学污染物或环境保护相关的章节,都应适时地对学生进行环境保护教育。如讲大气污染二氧化硫和二氧化氨时,都要强调酸雨的形成及危害,讲到臭氧及有机物“烃”时,一定要讲臭氧层对人类和生物的重要意义,讲氟氯烃对臭氧层的破坏;讲到二氧化碳时,应向学生介绍一下“温室效应”。类似的内容还有很多,只要教师能提供有价值的环境保护信息在课堂上加以渗透,一定能开阔学生的视野,增强学生的环境保护意识。
二、实验教学中的环境保护教育
实验教学是现代化学教学的重要组成部分,通过实验教学可培养学生的观察能力、思维能力、动手操作能力及严谨的科学态度等。化学是一门以实验为基础的自然科学,因此,我们必须认真踏实地组织好实验教学。对于学生实验,实验教师除严格要求学生规范操作、注意安全外,还要同时对学生进行环境保护教育,要求学生不仅要有环境保护意识,更要有环境保护的具体行动。如正确处理反应后的废液。废液按要求列入相应的废液缸,千万不要随便排入水池中,以免腐蚀管道,污染水源。再如,试剂的取用要适量,特别是对某些毒或有害物质,在保证实验现象明显的前提下,应尽可能地少取少用。高中化学在学生实验中用到了微型实验仪器——点滴板。关于微型实验,应向学生简单介绍其特点:除具有节约药品、保证实验安全等优点外,更重要的是减少了化学试剂对环境污染。对于演示实验,教师更要以身示范,正确操作,特别注意处理好尾气。如,“氯气的实验室制法”,除要求装置密封性好外,还要用足量的氢氧化纳溶液充分吸收尾气,以减少氯气的外逸,从而减少对环境污染和对人体的危害。身教重于言教,在环境保护活动中教师就时时处处起到表率作用。
三、日常生活中的环境保护教育
教师除了在课堂上对学生进行环境保护教育外,还要在日常生活中运用化学知识指导、要求学生具有环境保护的实际行动。其实,环境问题就发生在我们身边,应告诉学生环境保护可以从每个家庭、每个人做起,从日常生活的一点一滴做起。以下环保行为是学生轻而易举能够做到的:如节约用水,水的价值不能用每升多少钱来衡量,淡水资源非常珍贵。据统计,地球上可供人类利用的淡水仅点地球总水量的0.65%。因而合理用水,节约用水对改善生态环境具有重要意义。节约用电,绿色和平组织认为:“节约能源是减少向大气层排放污染气体二氧化碳最有效的方式,因此也可遏止地球全面转暖和气候变化进程”。由此看来,节约用电即是节约能源,保护环境。
另外,教师还应要求学生除自己参与环保活动外,还要积极向周围的人宣传环境保护的重要意义。如果全社会的人都能自觉地参与环保活动,那么我们的生存环境将会得到很大程度的改善。
四、中学化学教育与绿色化学教育
在21世纪,人类社会取统计表空前的科技成就,社会生产力得到迅速发展,特质产品得到极大的.丰富。然而,人们忽视了自然环境的保护,导致资源溃乏,污染加重,生态平衡遭受破坏等等。如今,越来越严重的环境问题现状,使人们深刻地认识到,在追求生产力与科技发展的同时,必须重视环保,治理改善环境。而在此过程中,科学技术,特别是化学这一重要学科的进步与发展是人们进行改善环境的主要武器,绿色化学就是人们在研究环境问题和环保方法的过程中产生的。
所谓绿色化学,就是设计研究没有(或尽可能小的)环境负作用,并在技术上、经济上可行的化学产品和化学过程。因此,绿色化学又称友好化学或环境无害化学、清洁化学。对绿色化学的研究已成为21世纪发在国家、学术界、企业的重要研究与开发方向。
我国近年来的经济得到快速发展,但是由于环保技术研究和污染治理步伐缓慢,因而环境问题更加突出,节能减排任务艰巨。在这种情况下,提高人们对绿色化学的认识,大力开展绿色化学的教育和技术研究,对于保护环境,造福子孙后代,保持国民经济的可持续发展,具有十分重要的现实意义和长远意义。
总之,建立可持续发展为尺度的知识观就是将中学化学“化学家的化学”变为“大从的化学”,即化学为大众,将化学教学真正变为对所有学生都有意义的教学,使化学学习不仅对高考有意义,而且对学生一生的高质量生活都有意义。
化学与环境论文4
在现行的中学化学教材中大约60%的知识是通过实验来引入的,中学化学实验中产生的污染物主要有:含酸、碱的废液,含氧化剂、还原剂的废液,含金属离子的废液,含有机溶剂的废液,实验过程中产生的废气,由于这些实验过程中产生的废气、废液等污染物在短时间内集中排放,品种多且复杂,又不是连续的排放,相对企业排放来说污染物较少,往往被人们所忽视。但在我们全国有数以万计的中学化学实验室,几乎每天都在排放着数量庞大的污染物,每一个实验室都成了一座小型污染源,若干年后,这些污染物质积少成多,将对我们子孙后代形成潜在威胁,这就为中学化学教学提出了新的问题。所以在化学教学活动中,尤其是化学实验教学中引入绿色化学就显得十分重要。
一、教师和学生对污染物情况和绿色化学的认识度调查
为了了解在中学化学实验教学中,教师对污染物情况和绿色化学的认识,以及学生对绿色化学的认识情况,以泰州市部分高级中学为例,对10所高中的60名化学教师和1200名高中学生进行了问卷调查,以期了解中学化学实验的现状及存在的问题。
1.对学生调查数据进行分析,发现存在以下问题:
(1)认识方面
高中学生听说过绿色化学的人比较少,占调查总人数的18%。知道绿色化学真正含义的只有11%,不知道的人数占了65%。
从认识绿色化学的途径来看,有16%的同学是通过老师介绍知道的,有28%的同学是通过阅读报刊杂志知道的,通过网络了解的同学占了48%,剩下8%的同学是通过其他方式了解的。说明教师在教学过程中,只是对知识进行必要的讲解,而忽视了对学生进行绿色化学教育。认为绿色化学与环境保护有关的占了调查总人数的22%,学生认为无关的占了11%,认为不知道的占了10%。这说明学生能够意识到环境保护的重要,但对绿色化学与环境保护这一知识在概念上模糊不清。
(2)意识方面
对实验后的污染物的处理问题,直接排放的人数有732人,占了总人数的62%,每次做完实验后把污染物都放到规定的容器中有248人,占总人数的21%,在做实验时,如何取用实验药品,有77%的同学按实验要求取,尽量少用药品的同学只有10%,从这些数据中我们可以看出学生在实验中对环境的保护意识不强,绿色化学意识比较薄弱。
2.对教师调查数据进行分析,发现存在以下问题
(1)认识方面
从调查统计的结果可以看出有65%的`中学化学教师不知道绿色化学的真正含义,认为绿色化学与环境化学相同的占了55.6%。知道绿色化学的途径是通过同行交流的只占了17%,而通过电视、网络等新闻 媒体知道的占了58%,而通过讲座、培训的为4%。
(2)意识方面
对实验的废弃物污染的情况清楚的教师只占16.7%,61.1%的教师认为中学化学实验实施绿色化学实验是没有必要的。对中学化学实验绿色化持可有可无态度的教师占了48%,在实验教学中,渗透绿色化学理念教育的教师只有6.7%。
(3)应用方面
有53%的教师对实验污染物从不进行处理,对有毒、有污染的实验进行改进的占21.1%,仅有17.8%的人对实验室产生的污染物,认为从源头控制最好。
3.小结
(1)从认识方面来看
调查显示只有13%的教师清楚绿色化学的真正涵义,非常清楚的只有8%,说明大部分化学教师对绿色化学并不熟悉,甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。这一结果说明了尽管绿色化学已经作为未来发展的方向和趋势,但在中学中还有很多化学教师对其却知之甚少,因此,教师在教学过程中渗透绿色化学理念就很少了,尤其在实验中更是微乎其微。所以在中学化学实验教学中渗透绿色化学理念显得十分重要。
(2)从认识的途径来看
一线的化学教师主要是通过电视、网络等新闻媒体知道绿色化学的,同行交流占17%、查阅文献 21%、通过讲座、培训为4%,说明对绿色化学这部分知识,教师没有通过正规的培训或参加知识讲座,正是因为这种情况的存在,造成教师所获得的知识是不系统、不完善的。这对于教师在教学活动中进行绿色化学教育是十分不利的。
(3)从意识上来看
认为保护环境的根本途径是要靠教育、培养具有环保意识和能力的高素质人才的只占了17%,认为有必要在中学化学实验实施绿色化学实验的只有12.2%,在实验教学中,对是否渗透绿色化学理念的教育,偶尔渗透的占了23%,对中学化学实验绿色化持可有可无态度的占了48%。这些数据说明教师的绿色意识也是很薄弱的。原因之一是部分化学教师的科学敏锐性不够,在这里表现为教师自身的绿色意识没有树立起来,未能意识到将绿色化学新思想传递给学生的重要性。
二、总结
化学实验是化学教学的重要途径,是学习化学的基本方法。在广泛的实验教学中实施绿色化学教育是倡导绿色化学行动中必不可少的一部分。而绿色化学的关键之处在于源头的防治,培养和树立学生的绿色意识和环境保护意识尤为重要。因此,“绿色化学”思想意识的传递不仅是素质教育的要求,也是提高学生科学素养,加强学生环境意识的重要途径,更是树立环保意识,实现绿色化学的现实需要。
化学与环境论文5
由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等作用,污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染。建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,使化学反应绿色化。
人类正面临有史以来最严重的环境危机。由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐。环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
绿色化学又称绿色技术、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及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物
质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏,也会给生态系统和人类社会造成间接的危害。有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难以消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.1 原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
1.2 溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
1.2.1 固相反应
固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。
1.2.2 以水为溶剂的反应
由于大多数有机化合物在水中的`溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。
可以破坏数万个臭氧分子。在现代经济中,氟利昂等物质应用非常广泛,要全面淘汰,必须首先找到氟利昂等的替代物质和替代技术。在特殊情况下需要使用,也应努力回收,尽可能重新利用。目前,世界上一些氟利昂的主要生产厂家参与开发研究了替代氟利昂的含氟替代物(含氢氯氟烃HCFC和含氢氟烷烃HCF等)及其合成方法,有可能用作发泡剂、制冷剂和清洗溶剂等,但这类替代物也损害臭氧层或产生温室效应。同时,也在开发研究非氟利昂类型的替代物质和方法,如水清洗技术、氨制冷技术等。
为了推动氟利昂替代物质和技术的开发和使用,逐步淘汰消耗臭氧层物质,许多国家采取了一系列政策措施,一类是传统的环境管制措施,如禁用、限制、配额和技术标准,井对违反规定实施严厉处罚。欧盟国家和一些经济转轨国家广泛采用了这类措施。一类是经济手段,如征收税费,资助替代物质和技术开发等。美国对生产和使用消耗臭氧层物质实行了征税和可交易许可证等措施。另外,许多国家的政府、企业和民间团体还发起了自愿行动,采用各种环境标志,鼓励生产者和消费者生产和使用不带有消耗臭氧层物质的材料和产品,其中绿色冰箱标志得到了非常广泛的应用。
人类的社会行为和对自然的加剧破坏改变了自然系统的平衡,导致自然环境加剧变化,就形成难以处理的难题,我们要发扬可持续发展的精神,保护环境,保护地球。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学
化学与环境论文6
摘要:随着经济的迅猛发展,人们的生活水平得到了质的提升,但是环境污染也随之而来。归根结底,是人类的活动排放了大量的污染物,超过了环境的自净能力。本文将通过对高中化学的学习,研究化学对环境产生的影响及化学在环境保护中发挥的作用,把化学原理运用到环境治理中去,让知识转变为力量。
关键词:环境污染;化学原理;环境保护;治理。
近年来,我国北方一些城市雾霾越来越严重,南方的酸雨也日益泛滥。除了大气污染,水污染和固体污染形式也不容乐观。
社会的进步,经济的发展,不应该以牺牲环境为代价。随着人们对生活质量的关注,对环境保护的呼声也越来越大。通过对高中化学的学习,我们认识到化学与环境保护之间关系密切。首先,我们应该了解化学如何对环境造成了污染,然后针对原因采取相关的措施。一方面是将通过禁止某些化学反应反应、控制或改变反应途径等杜绝有害物质的产生,另一方面是利用化学反应将有害物质转化为无害物质。在学习过程中,我认识到了化学在环境保护中所起的巨大作用。下面将通过大气污染、水污染、固体污染等方面,分别探讨化学原理与环境保护之间的关系。
1、水污染与化学的联系。
水污染会造成水体富营养化,使水生动物死亡,同时也会加剧水资源匮乏的危机,危害人体健康。造成水污染的因素主要有:工业废水的任意排放、农业上不合理地使用农药和化肥、生活污水任意排放等。
通过对化学的学习,在日常生活中我们要培养和宣传绿色化学的观念。合理使用农药、化肥,不使用含磷的洗衣粉,生活污水处理达标之后再排放,从源头上消除污染,避免和减少废物的产生。对已经产生的污染,我们也可以通过化学知识来改善。
比如,废水中含有较多酸时,我们可以针对地用碱来中和;含有较多的碱时,我们可以针对地利用酸来中和;含有较多的矿物质时,我们可以通过一些材料与之发生化学反应产生沉淀,从而减轻污染。在水污染治理过程中,加强对污水的监控分析,将水源分成不同的类别,采取不同的方法处理。
2、大气污染与化学的`联系。
大气污染是指大气中的一些物质会对人体健康或周边环境产生危害。近几年的雾霾天气就是大气污染的最明显体现,雾霾不仅会造成空气质量下降,影响人体健康,同时,也会对公路、铁路、航运等产生重要影响。除此之外,诸如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等,也会带来大气污染。
煤、石油等化石燃料的燃烧,硫酸工厂排放的废气等会产生二氧化硫和可吸入颗粒物。化石燃料的不完全燃烧会产生一氧化碳,机动车辆的尾气中含有氮氧化物。这些物质不仅会被人体吸入,影响人们的身体健康,还会产生一系列化学反应,形成酸雨,影响森林及植被,甚至会造成水污染。所以,我们应该利用学到的化学知识从源头或者传播过程中处理这些污染物。例如,小型冶炼厂可以用氨水吸收二氧化硫,中小型的冶炼厂可以利用烧碱或纯碱吸收二氧化硫,也可以向煤炭中加入如石灰石、生石灰等固硫剂等,通过化学反应降低二氧化硫的排放。化石燃料燃烧时保证氧气含量,充分燃烧,从而减少一氧化碳的排放。在汽车排气筒上安装储存转换装置,减少有害气体的排放。
3、固体污染与化学的联系。
固体污染是指因不适当利用、处理固体废弃物,从而破坏自然生态系统,损害人体健康,污染环境的现象。固体废弃物分解产生有害气体污染空气、埋入地下也会破坏土壤、倒入河流海洋会污染水体,对环境危害很大。而这些固体废弃物有很大比重是传统化学工业产生的,所以一方面,应该利用化学原理从源头上消除污染。另一方面,利用化学原理分解已经产生的固体废弃物。
塑料在我们日常生活中无处不在,极大地便利了我们的生活。但是,由于聚苯乙烯、聚录乙烯等高分子化合物包装袋、塑料瓶等塑料制品随意丢弃,又加上难以降解,给生态环境造成了极大的影响。人们利用化学原理,研造了一种可降解塑料。这种塑料,在特定的环境下,经过一段时间可以与空气中或土壤中的成分发生化学反应,进而被环境吸收分解,极大地改善了白色污染的现状。
4、学习化学知识的反思。
物质化学与我们的生活息息相关,与生产生活紧密相连,如果说要找出身边不含有化学反应的物品,还真得好好想一下。
如今传统化学在给我们生产生活带来极大便利的同时,也带来了众多污染,如原油泄露、粉尘污染、酸雨污染、噪声污染、光污染、汽车尾气污染等。
4.1 通过学习化学知识,树立环保意识:在化学课堂中,我们学习的不仅是知识,更要树立一种正确的价值观、人生观。在教师的培养下,自觉树立环保意识,增强自身责任感。学会利用课余时间学习化学原理在实际生活中的应用,以及化学与环境保护,充分了解化学与环境的关系。认真学习教材,化学课本是我们认识化学与环境的第一扇门,我们要把教材很好的利用,通过教材知识点引发思考,不断深入探究,找到化学教材与环境保护发展的最佳结合点。树立可持续发展理念,培养绿色化学意识,保护环境。
4.2 从身边的小事做起,将化学知识运用到环境保护中去:化学,来源于生活,也服务于生活。作为一名学生,我们应该关注哪些化学反会应对环境造成了污染,哪些化学反应能对环境治理起到作用。努力发现化学与实际生活的联系,切实感受化学为我们带来的生活上的变化。激发自身学习化学的兴趣,提高运用化学知识的能力,学会举一反三。
培养自我良好的环保意识,从身边的小事做起。不随意丢弃有毒有害物品,防止其腐蚀管道,污染水源;生活中在洗衣服时,使用肥皂和无磷洗涤剂;减少塑料制品的使用,拒绝一次性用品;使用无氟冰箱,优先购买绿色产品等等。运用学到的化学知识,通过身边一点一滴的小事来保护环境。
总之,化学原理渗透到了人们的日常生活,而化学污染及如何利用化学原理保护环境也日益成为人们关注的重点。本文分别介绍了治理大气污染、水污染、固体污染中运用的化学知识,接着从学生的角度,讨论了学习化学知识的态度与方法。通过高中化学的学习,我们应该初步形成合理使用化学原理的意识,培养绿色化学的观念,将学到的化学知识运用到保护环境中去,与自然和谐相处。
参考文献:
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化学与环境论文7
摘要:目前,传统的实验教学模式已经不能满足新时代人才培养的要求,所以实行教学改革势在必行。为了解决传统实验教学在实验时间、实验条件等方面的局限,本文提出了几点关于环境化学教学改革的新思路:建议引入现代新型网络教学,即建立环境化学实验教学网站和信息化共享平台;针对传统基础实验教学中缺乏对开放性实验的安排,建议引入科研项目提高实验教学水平;为加强学生的实验室安全知识教育,建议构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式;同时,为了更高效地完成实验教学任务,建议建立满足现代实验教学需要的实验教学团队。
关键词:环境化学实验;教学改革;网络化
环境化学实验课程是依托环境类专业的核心基础课程《环境化学》而开展起来的实践教学课程,是培养学生理论联系实践、提高动手能力、增强创新能力的重要环节之一。通过实验教学环节的学习,使学生进一步理解和验证课堂所学的基础理论知识,培养学生的归纳总结、分析和处理实验数据的能力。同时,锻炼学生的动手能力,提高学生的独立思考能力,为学生将来从事科学研究和解决工程实际问题打下坚实的基础[1-3]。高校在重视理论知识教学的同时,也应进一步加强对实验教学的重视,实验教学不应仅仅停留在验证规律、训练学生实验操作与技能上,而是应该通过实验教学使学生更深一步理解科学规律、科学研究方法,与理论相联系,产生兴趣,学以致用,获得感性认识,继而产生新的想法,进行更为广阔的科学理论研究[4]。然而,现在的高校实验教学仍存在着一些传统问题,如:只看重实验数量,而忽视实验质量,认为仅仅完成课程相关实验内容即可,只是实现了初步实验教学目标。其次,在实验教学中,教师所讲授的与实验相关的理论知识还是较为书本与刻板,实验教学更为重要的应该是使学生产生兴趣,进而自主进行更深层次的理论知识学习或从事相应科学研究,然而受限于时间,只能选择最为重要的内容来讲,也在情理之中。再者,实验多为验证性试验,实验过程与考核也多与学生动手能力、操作技能和实验报告的书写挂钩,缺少学生独立思考、计划实验、设计实验、提出与解决问题能力等方面的培养与考核,学生缺少对环境化学前沿研究领域与方向的了解,难以产生实验与科研兴趣。还有,缺少对学生的实验习惯、态度、安全意识的培养,学生做实验防范意识淡薄,实验习惯不好,实验器材、药品的使用不规范,做实验的态度与目的不明确,尤其在小组实验中表现更为明显,有些学生能避就避,实验教学功能不能充分实现。针对以上问题,可以采取以下尝试性改革方法。
一、引入现代新型网络教学
1.建立环境化学实验教学网站。在互联网迅速发展与普遍应用的时代,教育教学也应与时俱进。传统的环境化学实验教学是在特定的实验室,由学校投入建设实验室,购买实验器材、药品,实验室教师准备好每次实验所需物品,教师讲解实验相关知识与实验内容,学生进行实验操作。学生通常只能锻炼动手能力、得到相对简单的实验操作技能,由于时间原因,教师讲解实验内容也较为简单,一般是围绕实验展开,在保证实验能够顺利进行的情况下,主要讲实验原理、内容和注意事项,内容刻板,与学生的互动较少。在计算机多媒体与网络通讯技术迅猛发展的时代,互联网在实验教学中的应用也越来越多[5]。建立环境化学实验教学网站可以弥补传统环境化学实验教学实验时间、实验条件的局限,利用实验教学网站可以实现学生在任何时间、任何地点进行学习,研究自己感兴趣的实验与课题,不局限于课堂固有的时间,可以让学生了解更多知识;而且学生可以通过虚拟实验室获得多种感官体验,如视觉、听觉、力觉、触觉等,在虚拟实验室,学生用手触碰一个物体时,可以感知到这个物体的重量、质地、温度,实现了一种直接感官的刺激,基本达到了传统实验室中自己动手一样的感受,其优越性显而易见[6]。在这个网站上,学生还可以及时得到反馈,与在线教师充分互动,有问必答,激发了学生思考,使学生可以大胆提问,充分实现因材施教,使每个学生都能获取到自己想要的知识,填充自己的缺陷;实验前,通过虚拟实验室,学生可以提前进行预习,比书本上更加直观地感受实验过程,更明确实验内容与操作,也更清楚自己的疑问,极大程度上节约了教师与学生的时间;同样,实验结束后,学生也可以再次进行反思,回想自己在实验中没有做好的地方,温故而知新。运用网络教学是未来各学校、各学科的发展趋势,学生在网络上获取的知识远比在传统实验教学中多,在虚拟实验室中,学生可以充分发挥自己的想象力,进行各种虚拟实验,不怕出错,也不会发生事故,同时可以引导学生合理运用网络获取自己所需的知识,而不是每天进行无用的网络浏览,让他们自己产生兴趣,自主学习。2.建立信息化共享平台,实验内容网上预约,网络化管理。实验教学网络化是基于网络技术的学校信息化集成应用系统。实验教学网络化可以为学校实验教学提供全方位的服务,包括教学、管理、科研、信息交流和通讯等[7]。将实验教学网络化,建立信息化共享平台,可以提高工作效率,学生根据自己的时间网上预约,教师可以及时查看,无须人力通知,替代了烦琐的人工操作,同时有利于资源的共享、合理安排和利用。实验教学网络化还可以提高管理水平,通过网络我们能迅速及时准确地进行实验耗材剩余量分析,及时满足教学、科研需要,为教学、科研提供优质服务。
二、引入科研项目提高实验教学水平
目前大多数高校环境化学实验教学还是停留在基础的演示型,验证规律性实验上,仅实现了实验教学基本的教学目标,学生着重在记录简单的实验操作与技能上,忽视了对开放性实验的考察。基础实验教学应当与实验室研究结合起来,适当引入科研项目[8]。邀请部分教师作为学生开放性实验的'指导教师,教师们提出各自的课题,学生们可以选取自己感兴趣的内容进入教师的研究室,在这个过程中,学生会自主了解当前环境化学研究的前沿与热门方向,循序渐进对本专业科学研究产生兴趣,学生进入实验室后,指导教师将课题交给学生,从与课题相关的文献入手,学生自己通过查找文献、阅读文献,增进了对科学研究的了解,然后通过文献,对自己的课题产生想法,设计实验,与教师讨论实验内容,实验步骤,所需要的实验用品、药品、器材,与做基础实验不同,这些东西不再由专门的实验室管理教师统一配备好,而是自己将准备工作做好,写好预习报告,然后进行实验探索与研究。整个过程中,学生自己设计,自己思考,自己发现与解决问题,整体素质提高,学生的实践与创新能力在潜移默化中得到提升,充分实现了国家培养综合实践创造型人才的战略目标[9]。开放性实验可个人,也可小组进行,若个人进行,个人在进行探究的过程中寻求他人的帮助,配合他人,学会与他人相处,培养团队协作意识;若小组进行,一定要明确分工,每个学生清楚自己要做的部分,不可像平时基础实验时两三人一组,一个人做完了所有实验,剩下的学生得不到锻炼,因为开放性实验难度更大,要求所有学生必须参与进去,学会自己思考、自己操作。因此,建议实验考核的标准也随之更改,将开放性实验成绩加入,促使学生认真进行实验探究,指导教师在这个过程中帮助学生认识科学研究,培养学生的科研素质与科研态度,使学生从被动变为主动进行实验探究。指导教师可从独立思考、操作技能、实验结果和科研态度四方面对学生进行考核,独立思考又可分为对课题的认识,实验内容、实验步骤的设计;操作技能包括实验器材、用品的使用,实验进行的规划,更重要的是在实验中发现问题和解决问题的能力,旨在培养高素质人才[10,11]。
三、构建基于专业技能的实验室准入机制、导师制管理模式
目前的环境化学实验教学,一般以班级为单位进行分组,学生在进行实验之前没有受过正规的实验室安全知识教育,学生的实验习惯不佳、实验态度不严谨很容易造成事故,教学中实验教师对安全意识的强调最为重要。因此建议构建实验室准入制度,对学生进行集中管理与教育,与硕士、博士研究生一样进行实验室安全知识教育与考核。这样学生在进入实验室之前,对实验室安全有充分的认识,如一些有毒、易燃易爆等常用标识,实验器材的使用说明,实验室水、电的安全知识等。在实验教学时,教师便能轻松很多,进而把更多的精力专注在培养学生对实验的深入认识与兴趣上,实验教学也能更有生机与乐趣。采取这样导师制的管理模式后,若发生实验事故,由学生追究到教师,两人均受教育与责罚,按照这个模式进行下去,学生的安全意识与实验习惯能有质的提升,事故发生率也能降低。
四、建立满足现代实验教学需要的实验教学团队
实验教学不同于理论教学,需要符合体制与实验室建设的专业团队,虽然最初为理论指导实验,但是现在各高校也都形成了专门的实验教学团队.环境实验教学作为本院学生的基础实验教学,应形成以本专业为主的相应理论课、实验课教师,实验室技术人员,实验室管理人员的实验教学团队。各成员各司其职,专职专责,有问题及时反馈,相应部门及时解决,有条不紊,井然有序,实验教学与实验室管理相辅相成,如此,二者均可充分且高效地完成各自的教学目标或岗位要求。
五、结语
“环境化学”课程的基础理论内容丰富,环境化学实验教学是理论教学的辅助与延伸,实验内容非常丰富,实验教学只有不断改革,才能满足新时代下对人才培养的要求。本文提出了一些对环境化学实验教学改革的新思路,希望通过尝试能使教学更加顺利,实现教学目标的同时,实现国家对人才培养的需要,培养出具有高素质的综合实践创新型人才。
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化学与环境论文8
1化学热力学在环境科学专业教学现状
物理化学又称为理论化学,包括化学热力学、化学动力学和物质结构三大部分,国内主流的教材在内容选取上则只有化学热力学和化学动力学两大部分。物理化学是环境科学专业的一门重要基础课,在人才培养方案中先修的课程包括无机及分析化学、大学物理、高等数学等,并为后续的环境化学、环境工程原理、大气污染控制等课程提供支持。
但在环境科学专业教学中,由于现有各种版本的教材都主要是面向化学、化工专业,涉及环境科学相关的内容较少。即便是有的教材具有少量的内容与环境科学内容相关,也主要集中在化学动力学部分,例如光化学反应中的自由基反应级数等有关内容,可见只有物理化学教材中有关内容贴近了环境科学,本专业才能进一步加深学生对专业的认识,并激发其学习的热情。化学热力学作为物理化学中的一大重要分支,在物理化学教学环节中也有相当有着较大的篇幅,但是众多内容编排上基本没有涉及环境科学相关内容,再加上其公式推导较多,以及多年扩招后学生相对能力有所下降,导致学生普遍反映物理化学难度较大,并且还对为什么学习物理化学尤其是化学热力学部分产生了质疑。以上这些矛盾使得学生在学习过程中对化学热力学部分存在畏难的情绪,学习的兴趣不大。
2化学热力学在环境科学专业教学对策
针对上述问题,最合适的解决方案是出版一部具有大量环境科学知识的物理化学教材,但是一部教材的出版是需要多年的教学经验积攒以及丰富的环境科学背景和扎实的物理化学基础,因此在没有达到这些要求之前,需要找到合理的方案。这是一套组合方案,包括教师组织教案、学生课外阅读两个方面。
2.1准备环境科学背景的教案
有种观点认为,教案是中小学教学环节中采用的,大学教学环节是不需要的,这种观点是错误的。大学课堂教学环节中,也是需要依据教学大纲、教学计划,以及不同教材的特点和学生专业实际能力的差异进行编写教案,编写中往往是依据课时或者教学课题为单位,内容上需要将核心教学目的、主要教学内容安排列出,并包含教学过程中的教学手段、师生两方面的教学语言及组织。由此可见,编写教案是为上课提供充足的准备工作,是教师科学构思课堂组织活动的基本措施。对教案相关内容的研究、编写和运用,关系到最后的课堂教学是否成功、教学质量的高低。但是,高校教案的编写又不可以与中小学教案雷同,因为这是大学教学本身的特点所决定的,最大的特点就是大学一次课的授课内容远远高于中小学,如果按照课本页码计算,有时候一节课平均相当于课本二三十页。因此,在保证教案中的教学目标、教学内容要点、教学活动设计、教学效果反思这四个基本要素的基础之上,文、理、工、艺、体等不同的`课程不必强求统一的模式,不同的高校课程应该有自身的特色。积极吸收现代教学心理学的理论,强调教学过程中学生应该达到的认知目标、情感目标、行为目标。在教案中体现不同专业间学生创新意识的培养、实践能力的提高,并结合授课教师自身的专业背景和教学风格,从而最终提高教学质量。
由于现有的诸多物理化学教材中缺乏环境科学背景方面的化学热力学教学章节,因此需要授课教师在备课时,广泛搜集相关的资料。最好的办法就是利用CNKI、万方、维普等数据库,在数据库中以“环境”和“化学热力学”,或者化学热力学下某些章节的主要知识点作为关键词进行搜索,查找已有的文献资料,将文献资料的内容仔细研读,加入教案中,从而提高化学热力学教学环节中的环境背景。例如,通过文献搜索,发现环境三废处理中废渣采用了就热力学稳定性判断。有关教案主要内容如下:某工厂生产钡盐,在生产流程中有硫化钡残渣,在进行环境影响评价时候,需要分析其化学热力学稳定性,从而便于进行下一步的处理。这其实就转化为讨论在常压,25℃时候BaS的热力学稳定性,可通过ΔG是否小于零,判断其自发性,已知BaS遇到潮湿空气中的水会形成易溶性的Ba(OH)2和剧毒的H2S,反应式如下:
ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθm
=(65.76-298×94.84×10-3)kJmol-1=37.498kJmol-1
计算结果表明ΔG>0,即在常温常压的条件下,BaS不会自发分解产生H2S,因此废渣是处于稳定的状态,无需进一步处理。
通过这个例子,可见其化学热力学知识很好的应用于实践之中,让学生可以牢固的掌握相应的方法,也体现了课程教案建设的重要性。
2.2提供课外阅读材料
广泛的课外阅读材料可以为学生学习提供兴趣,但是化学热力学类专业性较强的书籍不可能与通俗易懂的科普类书籍一样,这需要授课教师广泛的学习,并找出与环境科学专业有关的化学热力学类书籍。我们在实践教学中发现,《溯源探幽:熵的世界》这本书籍通俗易懂的讲解了化学热力学有关的知识,并进一步的延伸到其他学科,而《环境多介质模型———逸度方法》则很好的将化学热力学的基本概念运用于环境科学相关实践中,是难得的一本适合的课外读物。
随着网络技术的发展,以手机为代表的移动网络日益走入教学环节。作所周知,单纯文字、图表、视频这三种的传递信息是逐步增加的,且逐步容易被人们接收。近年来,大量传统的电脑网络课堂逐步转移到手机载体的平台,出现了大量的可以运用于手机平台的在线课程,例如尔雅通识课、“高校邦”等,不仅提供传统的网页形式,还有APP、微信等平台,这些课程可以作为广泛的课外阅读材料,通过给学生加以引导,让其在课下扩充掌握化学热力学、环境科学相关的材料,促进物理化学课程基础知识的掌握。
3结论
通过授课教师积极准备教案,给学生积极提供课外阅读材料,并充分利用现代化的手机移动网络平台的在线课程,可以为现阶段环境科学专业的学生有效学习物理化学中化学热力学部分的内容提供支持。
化学与环境论文9
一、网络辅助教学需观念的改变
科技的迅速发展,让很多先进的技术都可以应用到教学的过程中来。网络技术的发展为化学教学带来新的的契机,但是要在化学教学的过程中使用好网络就必须先进行观念上的改变。
(一)教师角色的转变
首先,需要教师自己能够清楚的认识到使用各种网络设备和资源辅助化学教学,必须转变自身的角色,需要从原来的以教师为教学中心的知识“讲解者”的角色转变为学生学习的组织者、指导者和监督者。例如:通过各种网络设备可以用来监控和指导学生进行学习,计算机网络教室就提供了这样的一个条件。在学生学习的过程中当学生遇到问题需要帮助时,可以通过电子举手告知教师,然后教师可以通过教学监控系统来遥控学生的键盘、鼠标,以实现对学生的手把手的帮助。同时,教师还可以将自己的讲解过程或某一学生的操作过程播放到全体学生或特定部分学生的屏幕上,这样不仅仅可以让在化学学习中有困难的学生及时的得到帮助,同时还可以帮助学生体会到他人出错的地方,以提高自己的注意力。这样做可以减少学生范相同错误的可能性,并能够给保证学生拥有旺盛的学习热情。
(二)学生地位的转变
正所谓“师傅领进门,修行靠个人”,有了教师良好的引导,学生还必须自己努力才能够取得理想的成就。所以教师应该通过网络设备与资源来让学生进行个别化学习、选择性学习、合作化学习和竞争性学习,让学生转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。例如:在多媒体网络环境下,教师可以根据各个学生的实际情况进行相应的指导,而学生也可以在网络上根据自身实际的情况选取适合自己的化学知识和学习方式来进行学习。这样做不仅仅可以让成绩好的学生进行超前学习和竞争性学习,发挥他们的积极性和主动性,锻炼并提高他们的自学能力,同时还能够让基础差的学生按自己的知识水平和能力层次来选取知识内容,进行选择性学习和合作化的学习,从而养成他们良好的学习习惯,防止厌学情绪的出现。
(三)教学过程的改变
网络资源在化学教学的应用中,对教学过程有着巨大的冲击。因此教师必须对使用网络设备与资源来辅助化学教学,可以让教师在网络环境下灵活的获取各种资源来为教学服务,同时还为教师指导学生从网络中获取化学教学资源并以此来进行自主学习提供了可能,从而来改变传统的口授、板书、演示的传教模式,并改变学生的听、记、背的传统学习模式。例如:在上化学课时,教师可以使用多媒体教室中的各种多媒体设备来给学生播放自己创作的或下载的化学课件,以此来增加化学课课堂教学的容量。同时通过这些网络资源还能够在课堂上创设出恰当的教学情景,以此来激发出学生的学习兴趣。利用网络资源学生既可以观看多媒体课件来学习化学知识,也可以操作分机来与教师和其他同学进行沟通、讨论,从讨论中去发现、理解知识,并构建出自己的的化学知识体系。这样做不仅仅可以对学生学习化学的积极性和主动性进行充分的调动,让学生可以有更多的时间和空间去自由的进行化学知识的探索,培养他们独立获取知识和创新思维的能力,同时还可以让教师从繁重的、重复性的教学活动中解脱出来,让教师可以有更多的时间去学习新知识、研究先进的教法,并以此来提高教学效率。
(四)教学需要打破空间与时间的限制
使用网络资源来辅助化学教学,可以打破传统教学模式上的时间和空间限制,让化学的教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,是化学教学可以在时间和空间上得到延伸和扩展。例如::在网络环境下,教师可将自己的教案和课件发布在校园网或internet的中学教学网站上,供学生在课余时间上机查寻和使用,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境,另外还可让有条件的学生与教师联网,鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业,来即时地向教师提问和请教,使教师的教学活动得到延展。另外,学生还可通过internet来访问相应的中学化学教学网站,在网上接受其它化学教师的远程教学,学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,大大地提高了中学化学教学的效率。
二、利用网络资源丰富教学资源
(一)通过网络资源丰富教材内容
化学是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性质的关系,以及物质转化的规律和调控手段。今天,化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要的.基础学科,成为推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量,并正在为解决人类面临的一系列危机,如能源危机、环境危机和粮食危机等做出积极的贡献。面对如此丰富的化学知识内容,如果单单靠教师运用教材有限的信息资源,学生所学的必定难以完整,而现在互联网的日益普及,其应用的层面将日益扩大,其网络中的文字、图片、声音以及视频等不同形式的资料,都可以利用简单的界面,通过网络快速地查询。适合中学化学教学的补充资料、更新资料可以很好地补充教材,加强教学效果。
(二)通过网络资源及时更新教材内容
网络上有各种各样的信息,其中有很多都是最新的资料,因此在化学教学的过程中可以通过网络进行资料补充。而这些对于会随着时间而改变的教学内容,为教师和学生第一时间学习最新的知识有着十分重要的作用。同时由于网络上各种内容的更新速度较快,教师可以从网络上搜集各种信息来代替部分教材内容,这样既可以达到教学效果,又可以联系日常的社会生活。
(三)网络资源让教学内容更生动
网络上的资源丰富多彩,不仅有文字、图片,同时还有很多动画、视频等多种资源。在日常的教学过程中教师可在化学的教学中适当地运用这些多媒体资源,以此来吸引学生的注意力,提高学生学习化学的积极性,让学生更加具体感性地了解学习内容。
(四)利用网络资源帮助进行教学活动设计
教师在制定教学策略时需要明确目标导向,规划完整的教学活动,选择有效的手段,由于教学理论的不同,所设计出的运用网络在中学化学教育中的教学策略与角色就不同。新课程倡导的主题式教学对传统教学提出了挑战。利用网络资源进行课程内容的整合,是化学教师进行主题式教学活动设计的首选。例如,教师可以设计一个关于水资源的有效利用的主题,教师可以事先将这些有关的环境网络资源整理成适合学生学习化学的资料,或利用网络上的资料设计一些学生活动,让学生分组或参考网络上的资源展开学习活动,达到网络合作学习效果。另外,教师也可以配合章节教学内容需要,设计可以应用网络资源查询的学习活动,例如环境保护这个主题,让学生针对环境保护这个主题上网查询资料,这样可以激发学生的学习兴趣,增加学习效果。
(五)通过网络资源促进学生自主探究学习活动
自主探究的化学学习是一种以学生为中心的化学教学结构模式,是学生自主利用媒体工具进行学习的方式。丰富的化学网络资源,以及WWW浏览的交互功能、导航技术以及各种媒体信息的支持,为自主学习构建了友好的界面,网络资源的作用包括:为学生弥补或补充了课堂集中教学的不足而进行的课外学习活动提供了与课堂教学同步的辅导材料;为学生根据自己提高的需要,制定目标、进行自主学习,为学生自选教材进度等提供了很好的多媒体教材
三、结语
网络的发展为化学教学的改革提供了很多的机会。化学教师在对新的的教学方法进行研究的同时应该多注意网络资源对化学教学所带来的各种好处与坏处。从中找到切实可行的方法来利用网络资源为化学教学服务。
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摘要:本文依据环境化学课程特点,分析环境化学教学现状,结合绵阳师范学院环境科学与工程专业课程体系和培养目标,从课程体系的优化设置、教学内容更新与方法的改进、实验实践教学以及考核方式多样化等方面进行改革探索。通过教学改革措施的实施,学生对环境化学学习的积极性、创造性以及实践操作能力得以提高,实现高素质应用型环境专业人才的培养。
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民众关注的重大的民生问题,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20xx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。
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化学与环境论文11
如今,化学实验教学不仅仅是对学生进行传授知识和技能、训练科学方法和思维、提高创新意识与能力、培养科学精神和品德的有效形式,更是服务社会的一种重要试验手段。分析化学实验的应用性、实践性较强,它对于学生获取新知识、实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用[1、2]。目前,环境问题频频发生,社会对研究环境方面的人士寄予“厚望”,希望能够将理论知识转化为实践,研究并解决其中的问题。因此,培养环境工程应用型和创新型人才已是高等院校的重要职责。而从分析化学实验教学方面,可以与环境学科融合,做出一些方面的改革或改进。文章融合环境工程专业的理论知识对分析化学实验教学提出改革,旨在提高学生的创新性和实践技术能力,为分析化学和环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考,为新世纪环境工程专业应用型和创新型人才的培养提供一定的指导方法。
1结合环境专业特点,优化实验教学内容
传统的分析化学实验教学内容单调,验证性实验多,综合性、设计性实验少[3],学生的思维能力和操作能力受到了影响,极大地限制了应用型人才的培养。如果实验教学以社会关注的环境问题为背景,将相关科研项目引入到实验教学中,以解决实际问题为目标,优化实验教学内容,不仅使学生掌握了一定的科学研究方法,培养了一定的解决问题的思路和能力,还将引起学生的科研兴趣[4],促进了分析实验教学与人才培养的良性循环。例如,河池学院教师申请了有关广西南丹矿区重金属污染土壤的修复项目,在分析化学实验教学中可以将项目中测定矿区中的微量重金属铜和锌含量引入其中。先向学生介绍铜和锌的物化学性质,及其对环境的污染、危害等。然后简单介绍南丹矿区重金属污染的情况,铜锌的监测方法,可选用络合滴定法,也可选用原子吸收法,教师顺着科研的思路进行讲解,然后对其测定过程进行讲解与演示。这样,学生从中学习到了滴定法中的络合滴定,以及仪器分析法中的原子吸收法的设备和操作方法等等,对该测定的过程中不仅产生了较多的兴趣,还接触了科研项目,将知识学以致用,为以后的毕业设计起到了较好的铺垫作用。
2增加环境方面的综合设计性实验,提升学生综合实验素质
分析化学实验教学,一方面注重培养学生的基础性实验技能,来提高扎实的专业基础素质。另一方面注重培养学生的独立和创新能力,增加了综合性、设计性实验项目的设定。基础性实验技能是片段式的,大多是验证性的实验。综合设计性实验可将本课程的综合知识或者与本课程相关的课程知识有机地综合在一个实验当中,从而使学生将所学的知识扩大化,更高效地去理解、掌握和巩固所学知识,进而提高学生分析问题和解决问题的能力,并提升学生的综合实验素质[5]。例如,在分析化学实验教学中,可以结合河池学院承担的广西东兰坡壕湖的水质监测项目,开设对其水质科学综合性、设计性实验研究。教师可根据学生所学的理论知识及实验方法,设计“水体特性分析与质量评价”、“坡壕湖水质测定与建模”等实验。学生通过查阅文献和有关书籍设计实验方案,独立完成实验,写出实验报告。有时候不可能一次成功,在多次的失败与尝试中找到最佳的方案,不仅激发学生学习的探索性,自觉性,提高了兴趣,而且培养了学生的独立工作能力、分析问题和解决问题的能力。
3运用现代教学手段,调动学生学习环境监测的主动性
分析化学实验教学的环节中,学生初次接触的仪器较多,缺少感性认识,针对这种现状,有时候运用现代教学手段无不是一种好的方法。比如多媒体。科技的进步使得多媒体教学普遍进入课堂中,是现代教育教学的重要手段。相比传统的黑板板书的教学,多媒体减少了课堂的板书量与板书花费的大量时间,同时可以通过图片、动画、录像、视频等激发学生的学习兴趣和求知欲,调动他们的学习主动性。像分析化学实验中,学习分光光度计的使用时,教学可以以对亚硝酸标准溶液系列进行测定相应的吸光度为例,而这也是测定环境空气中氮氧化物实验的一部分。教学过程中可以先从大气中氮氧化物讲起,介绍其测定方法,若选用甲醛吸收法时,教师对实验原理和过程予以讲解,通过视频让学生感性地认识大气采样器,观看采样器进行氮氧化物的采样,规范操作步骤,然后通过动画演示如何将配置标准溶液,以及标准溶液以及样品溶液的吸光值在分光光度计中测定的过程,同时对关键步骤不断强调,以及强调一些注意的事项。整个过程显得内容充实,拓宽了学生的环境知识面,全面地调动了学生学习的主动性。再比如现代教学手段中的实地参观考察。这项过程是传授知识和培养能力相结合的过程,可开阔学生的环境视野,提高学生的认知能力,全方位培养学生的实际应用能力。在实验教学中,有些大型仪器是模拟工业企业设计的,教师应参与指导学生到校外实习,在认识实习阶段以调查为主,在中期实习和生产实习阶段,带领学生去参观,由实习单位负责人给学生进行细致地讲解,让学生系统地认识设备,掌握设备的完整操作流程,把课堂知识与生产实际有机地结合起来,真正达到实践教学的目的。
4举办实验技能竞赛,增强学生的环保意识和绿色化学理念
分析化学实验操作技能是得到分析数据的基础,也是进行科学研究的关键[6]。尽管努力提高学生实验的研究性和综合性很重要,但也不能忽视了学生的基本操作技能的`训练。平常在实验教学的过程中,笔者发现学生动手能力和创新能力弱等现象。为了激发学生对实验的兴趣,强化环保意识,可以开展以竞赛的方式培养学生的实验技能,强化绿色化学理念。这种技能竞赛是面向大学生的群众性科技活动,选择监测污染物为对象,尤其是对污染元素的定性和常量组分的定量分析,来真实地反映学生对基本分析化学操作和基础理论的掌握情况,找出教学中的优点和不足,使教师在今后的教学中改进教学方法和教学内容,提高质量[7];同时可以提升学生学习的积极性和主动性,激发学生理论联系实际和动手能力,加强学生理解化学原理理论,一举两得。在竞赛中可适当增加一些绿色化学的知识点,进一步增强学生的环保意识和绿色化学理念。
5结语
通过以上提出的实验教学改革,可以提高了学生的创新性和应用性能力。通过与环境工程学科的融合,坚持实验教学内容的先进性和对学生综合能力、创新能力的培养方向,并不断积累经验,分析化学实验教学会更上一个新的台阶,会更好地服务社会,为环境保护工作做出一份努力。
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化学与环境论文12
近年来, 随着我国经济建设的飞速发展, 城乡的环境污染也日趋严重. 我国是化工生产量较大的国家,化工产业已形成一个比较完善的体系。目前化学工业的特点是,产品品种繁多,工艺复杂,技术落后,操作水平低,加上生产管理不完善,致使产品产量低,副产物多,"三废"排放量大。环境保护已成为人们日益关心的重大问题。但是在另一方面,化学在处理环境污染起到很大的作用,如:化学对环境的保护,化学对固体废弃物的净化,化学对大气的净化,化学对水污染的处理,等等。
在这里,首先讲述关于化学对环境造成的污染。
现在全球已合成各种化学物质1000万种,每年新登记注册投放市场的约1000种。我国能合成的化学品3.7万种。这些化学品在推动社会进步、提高生产力、消灭虫害、减少疾病、方便人民生活方面发挥了巨大作用,但在生产、运输、使用、废弃过程中不免进入环境而引起污染。
我国是化工生产量较大的国家,化工产业已形成一个比较完善的体系。目前化学工业的特点是,产品品种繁多,工艺复杂,技术落后,操作水平低,加上生产管理不完善,致使产品产量低,副产物多,"三废"排放量大。工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。其中大气的化学性污染对环境污染最为严重,对人体健康的危害也相对较大,这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。 河流、湖泊等水体被污染后,对人体健康也会造成严重的危害,主要表现在以下三个方面。第一,饮用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体,能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病,以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三,一些具有致癌作用的化学物质。化学对环境主要造成以下几种污染:
一.大气污染:当空气中出现正常没有或极少含有的物质, 并且其数量、浓度和在空气中的停留时间足以影响人体健康和动植物生命, 存在于大气中的污染有以下四种:1.光化学污染是指人为排放的含氮氧化物和燃烧不完全的碳氢化合物, 在光的作用下形成臭氧的连锁反应, 生成一系列刺激性物质, 从而给大气带来了污染。2.烟气污染主要来自于发电厂燃烧含硫的煤、有色金属冶炼、硫酸厂的尾气等废气排放, 会形成含有硫酸成份的烟雾, 污染环境。3.粉尘污染由工业生产, 交通运输工具排放出来的废气中的固体微粒所组成, 包括工业加工中的重金属,如铅、福、镍、锰以及石棉等, 它们常引起人们的呼吸道疾病。
二.酸雨污染酸雨: 酸雨是人为活动排放的含硫含氮氧化物造成的, 硫酸和硝酸则是组成酸雨的主要酸性物质, 它对各种经济资源, 如渔业、森林、农业、野生物等都是有害的, 尤其是对森林的损害最大, 它能使树木的叶枝枯黄甚至死亡, 严重破坏生态平衡。质、油脂、木质素等有机物, 它们排入水体后, 水中微生物大量繁殖, 使溶解在水中的氧下降, 造成水质破坏, 大量鱼类因缺氧而死亡。
三.化学与水质污染:化学对水质的污染是指向河流、湖海中直接排放有毒的化学物质, 水质污染大体可分以下几个方面: 1.无机物污染是指向河、湖、海中排放大量的酸性或碱性工业废水, 改变了这些水域的原有的: ;值, 对水造成不同程度的污染, 其中尤以氰化物的毒性更大, 人们称为“ 氰老虎” , 一旦人或其他动物吸收就会造成组织缺氧而窒息死亡。2. 重金属污染对水质造成污染的重金属离子有汞、铅、铬、钒、铜等离子, 其中以汞的毒性最大, 它的来源主要是各种冶炼厂, 金属矿山加工厂, 电镀厂等企业的废水废渣中。这是重点防治对象。3.有机物污染它主要是指有机耗氧物质对水体的污染。
四. 化学与土壤污染:土壤是一个开放的体系, 它与环境之间时刻进行着物质和能量的交换, 随着经济活动规模日益发展, 土壤的污染状况也日益严重, 土壤污染来源有这样几种:1.水体污染物用城市或工业废水灌溉农田、草地、树木等植物时, 其中毒性大的代谢物, 在农作物内蓄集起来, 影响人类和家畜的生存2.农业污染物由于大量使用农药、化肥会使有机氯杀虫剂在土壤中长期残留并在生物体内蓄集, 最终给人类带来危害。 生物污染物由医院、生物制品厂、兽医站等部门排放的含有致病微生物污水, 直接用于灌溉, 会使土壤中病原菌大大增多,直接影响农作物的质量和人体健康3.酸雨污染物酸雨会使土壤酸化, 促进士壤中的钙、镁、磷、钾等无机元素的溶解, 从而降低肥效。
环境保护是我国的一项基本国策,对如此严重的问题,我们不能坐以待毙,必须采取一定的措施,将化学对环境的危害降低到最小程度,为此,我们在工业、农业、日常生活等方面应该采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生,让化学更好的发挥它有力的作用。我们还应通过宣传教育提高从事化学危险品生产、贮存、经营、运输和使用的单位和个人的`遵法守法意识,加强对有害化学品的安全和环境管理。与许多国家相比, 我国对环境教育的重视是不够的,今后必须大力加强, 向大、中、小学生普及环境保护知识, 推动全国人民关心、重视和解决环境污染问题, 使环境保护工作在全社会引起高度重视, 以便尽快创造出一个适合人类生存和发展的优美、洁净的环境。
同时,化学是环境保护事业的强大支柱,化学对环境保护具有重要的意义。
一.化学对固体废弃物的净化:工业固体废弃物是城市自然环境的重要污染源,其处置工程是城市建设中不可缺少的重要工程类型之一, 工业固体垃圾卫生填埋是一个系统性工程。在选定良好垃圾处理场址的前提下,合理而有效地进行垃圾填埋体的结构设计和实施, 能够避免对地质环境的污染,或将不良效应降低到最低限度。工程应采用目前国内外最先进、安全的卫生填埋方式处理普通化学工业固体废弃物(包括普通工业固体废弃物),可以确保环境不受污染。同时在处理场周围,选择除臭、吸尘、驱除苍蝇的花卉树木,大面积种植防护林,形成防护屏障,可以大大减少对周边环境的影响。有机固体废弃物产生量巨大且成分复杂,其对环境的污染已越来越多地引起人们的关注.它含有大量营养成分和有机质,在农业生产上除可以满足作物生长对养分的需要外,其丰富的有机质含量还可以改善土壤的物理化学性状,培肥土壤,有利于农业的可持续发展.有机固体废弃物的农业资源化处理利用是最积极有效的措施之一.
二.化学对大气的净化:“消除汽车尾气对环境的污染”、 “ 在城市控制使用汽油、煤油的机动车,可以燃烧乙醇;或者使用“零排放”电动车;消除污染进行石油脱硫处理,利用尾气处理装置等,介绍用于汽车尾气处理的催化剂及制备方法。用新的无害汽油,使用酒精天然气代替燃油,用无污染氢燃料作动力等。汽车尾气的净化处理技术:由于汽车运行严重的分散性和流动性,因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外,还要大力开发机外净化处理技术,这应从两个方面入手:一是控制技术,主要是提高燃油的燃烧率,安装防污染处理设备和采取开发新型发动机;二是行政管理手段,采取报废更新,淘汰旧车,开发新型汽车(即无污染物排放的机动车) ,从控制燃料使用标准入手。汽车燃油的改用,采用无铅汽油,以代替有铅汽油,可减少汽油尾气毒性物质的排放量。首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油,这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂,它不仅不含铅,而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。因铅是一种蓄积毒物,它通过人的呼吸、饮水、食物等途径进入人体,对人体的毒性作用是侵蚀造血系统、神经系统以及肾脏等。诸如对血管系统、生殖系统、致癌、致畸等毒性作用也可能发生。
三.化学对水污染的处理:水污染问题已经成为我国经济社会发展的最重要制约因素之一,已经引起国家和地方政府的高度重视。“ 污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质,从而达到改善水质、控制水污染的目的。处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化学沉淀法和氧化和还原法。造成我国水体环境严重污染且难以短期解决的原因是多方面和高度复杂的,涉及资金投入严重不足、产业结构不合理、管理体制不完善、决策与运行管理不当、监管与绩效管理不到位、关键技术与成套设备缺乏自主发展等方面。要解决现有的水污染问题,必须要用到化学的技术治理水污染问题。并且使用化学技术利用污水回用,越来越多的行业已经开始利用处理后的污水。污水回用受到越来越重视的原因主要包括: 人口增加和用水量的增加对现有水资源的压力越来越大; 人们开始意识到污水回用是一种非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越来越多; 供水和污水处理行业越来越意识到污水回用的经济和环境效益;蓄水工程(如水坝)的环境和经济成本越来越高; 人们逐渐意识到与过度用水有关的环境影响
通过化学对固体废弃物、污水、大气等绿色化学措施等问题的处理,说明化学是环境保护的强大支柱。虽然化学污染了环境,但是只要我们充分了解化学学科在人类创造新物质,处理问题的活动中的重要作用,我们要努力学习,为发展化学,为保护环境,净化环境而努力。
化学与环境论文13
摘要:如今,环境问题已经变得越来越突出。高职院校培养的学生主要面向企业,这些学生的环境意识和环境行为将直接影响着整个社会的环境保护。在高职化学教学中渗透环境教育不仅是必要的,而且是可行的。
关键词:化学教学;环境教育;环境保护
随着科学技术的不断进步和生产力的高速发展,人们过着比过去任何时代都富有的生活,但前所未有的环境隐患和危机也相伴而生:大气污染、温室效应、臭氧层被破坏、土地沙漠化、水资源严重污染、海洋生态危机、绿色屏障锐减、物种消失加剧、垃圾威胁人类、人口增长过速……,这些问题已经不是某个国家、某个地区的问题,而是全球性的问题,人类要生存要发展,不仅要解决现实的环境问题,而且要防止新的环境问题的发生。转变环境道德观念,是人与自然、人与环境和谐发展的基础,而教育就是世界实现可持续发展的基本力量。
早在1972年,联合国人类环境大会就提出:“不仅对成年人而且对年轻一代要在环境问题上进行教育……”。高职学生肩负着促进经济、社会发展的重任,是未来产业部门和物质生产领域中生产力的开拓者、劳动者。他们的环境知识、环境意识、环境保护能力将直接影响着环境问题的解决。
高职院校由于学制的限制,在非环境专业开设专门的环境课程存在一定的困难,但在不同科目之中进行环境教育渗透不仅是必要的,而且是可行的。化学是一门实验科学,无论是理论教学还是实验教学都和环境问题息息相关,在化学教学中渗透环境教育的内容更是必要的、可行的。
高职院校进行环境教育的必要性
高职院校化学教学中渗透环境教育是社会和学校发展的要求。高职院校的学生走出校门走向社会的各行各业,这些学生大部分将进入企业,走向生产第一线。环境教育可使他们认识到人类活动对环境的意义,认识到可持续发展的重要性,从而在将来的工作中养成保护环境的良好行为习惯和美德。随着环境形势的日益严峻和人们对环境问题的日益关注,一些企业越来越重视环境保护,懂环境与环境治理的人才成了保证企业生存和发展的根本。因而现在的企业更关注未来人才的环境素质,即环境意识、环境知识和运用环境知识处理环境问题的技能。作为促进经济和社会发展重要途径的职业教育,所培养的学生是未来产业部门和物质生产领域中的开拓者和劳动者。在职业教育中,若能把环境教育渗透到专业教育中,不仅能使未来的生产者懂得一定的环境科学知识,掌握环境保护的简单技能,而且能够使他们了解到本专业内的环境科学知识,并对工作范围内的环境问题做出正确的处理。如果企业拥有大批接受过环境教育的人才,就可以通过节能、回收废物防止污染扩散等手段间接地提高企业的经济效益,这对企业乃至整个社会是一种潜在的投资。一些发达国家已经将环境教育作为职业教育研究和实践的重点。高职教育应该使学生在走出校门前就具备环境知识和环境道德观念,形成保护环境的意识和处理环境问题的能力,成为21世纪的合格公民。这种做法不仅可为学生拓宽就业面,而且可以拓宽办学面,为学校的可持续发展提供坚强支持。不仅如此,这些走出校门的学生还会以自身的环境意识和环境态度影响和带动人们自觉地投入到环境保护的行列中,促进整个社会对环境问题的重视,带动社区环境保护的开展。
高职院校渗透环境
教育的目的和内容
要通过在高职化学教学中渗透环境教育使学生逐步了解环境污染及其危害,掌握环境保护知识,提高学生的环境保护意识,提高学生处理环境问题的能力和参与保护环境的'主动性、积极性;使学生重视和关心环境问题,培养其为解决现实环境问题和防止发生环境危机所需要的知识、技能、态度、意志和实践能力,从而逐步提高人口素质,以期合理地开发资源,高效地利用资源、保护生态、治理环境;为高职院校实施环境教育提供可能的借鉴,为教师在教学中进行环境教育提供有益的参考。
环境教育的内容主要有环境意识、环境知识、环境态度、环境技能、参与能力。
在高职化学教学中渗透环境教育的途径
(一)在理论教学中渗透环境教育
第一,把握渗透内容。高职使用的化学教材隐含着丰富的环境教育内容,教师要准确把握知识的切入点,采取适当的方法手段,有目的、有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习化学知识的同时,获得有关环境的知识。
第二,制定渗透计划。在化学教学中渗透环境教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也可以避免盲目性和随意性。制定计划应力求全面、准确、具体、可行。
第三,注重渗透方法。渗透方法主要有以下几种。
讲授法讲授法是一种传统的教学方法,是目前教师在环境教育中采取的主要方法之一。在化学教学过程中,渗透环境教育就是在讲授化学基本知识的同时,把与之相关的环境知识传授给学生。如在讲到非金属元素硫的时候,结合硫酸的工业制法,向学生介绍二氧化硫的产生、危害、防治措施等,使学生认识到污染的危害性,而且也让学生体会到人类凭借科学知识,可以治理污染。同时,要求学生深入思考消除污染的方法,树立绿色环保意识和可持续发展思想。
多媒体课件展示法利用多媒体课件,向学生展示环境污染的情形。如水体污染、水源短缺等。通过生动形象的画面,让学生感受水体污染带来的危害,水资源短缺给生产、生活带来的不便,让他们在生活中自觉抵制污染水源的行为,形成节约用水的好习惯,为环境保护做出应有的贡献。
示范法俗话说:榜样的力量是无穷的。教师的良好行为和道德品质对学生良好道德品质的形成起着示范作用。要求教师在教学中充分重视自身行为对学生造成的影响。如在用重铬酸钾测铁的演示实验中,从实验前的准备、到实验过程的操作以至到实验后的整理,教师自始至终都要严格按照操作规程进行。洗涤仪器时,用少量多次法达到节约用水、洗涤干净的目的;滴加指示剂时,严格控制用量,保证既能节约药品,又能得到准确的测定结果;实验后整理,对剩余的重铬酸钾进行回收,把实验废物倒入废液缸,达到节约药品和保护环境的目的。这样,就可以在学生的心目中形成自觉保护环境的意识和行为。 课前三分钟演讲法鉴于高职化学课时少的实际情况,可利用课前三分钟的时间组织学生进行演讲。要求学生结合教材内容,通过查阅报刊资料和上网收集资料等形式,广泛涉猎环境污染、治理、保护等知识,并在课前三分钟进行小演讲。这种做法可激发学生的兴趣,使学生养成主动查阅和积累资料的好习惯,促使其在潜移默化中形成环保意识。
(二)在实验教学中渗透环境教育
其一,实验微型化。微型实验包括实验装置的微型化和药品用量的小量化。微型实验比常规实验节省试剂和时间,且实验产生的废气、废液、废渣大大减少。开展微型实验可降低有害物质的排放量,减少污染。同时,也可增加学生动手实践的机会,强化学生的基本操作能力。如滴定操作中指示剂的用量问题,学生往往会取用多于要求的试剂量。教师在进行课堂演示时,可通过对比的方法让学生观察试剂用量多时现象不明显、计算结果的误差大等事实,促使学生从根本上改变“反应的试剂量越多越好”的错误思想;另外,在学生实验时,经常向学生提出:你取用的试剂量是否为最小量?实验后的废液、废渣是否置于指定的地点?你思考过使废水、废液、废气变为无毒、无污染的方法吗?并且从严要求,随时检查,逐步培养学生的环境意识,使学生自觉养成一种符合环保道德的行为习惯。
其二,实验绿色化。在实验过程中,学生会直接接触到有毒气体、液体、固体,在化学实验教学中,要让学生从反应原理的选择、装置的设计、尾气的吸收、废气废渣的处理等方面参与实验,这样不仅能让学生认识到环境保护的重要性,而且能让学生通过参与实验,拥有环境保护知识和处理环境问题的技能,培养学生的环境认识能力、判断能力,增强积极保护环境的意识和有效参与处理环境问题的能力,最终使学生达到具备解决环境问题的能力,使绿色教育思想真正体现在化学实验教学中。
在预备实验计划中设计绿色实验高职学生在中学已获得了一定的实验技能,也形成了一些实验操作规范。在此基础上,应对学生进行绿色化学理念的教育,进一步要求学生在实验前必须写出预备实验计划,并考虑实验过程可能出现的污染,充分考虑怎样才能尽可能使用少量试剂、减少或避免有害物质的使用或排放,设计出绿色试验,并将此作为预备实验计划是否合格的标准。这样,不仅可使学生养成勤于思考的习惯,促进环境意识的形成,而且可使学生养成查阅资料和积累资料的好习惯。
实验结束后妥善处理实验废弃物在实验过程中,难免产生废液,这些废液大多含有有毒有害成分,有的还含有剧毒物质、致癌物质等,这就需要妥善处理,避免其污染环境、损害人体健康。在实验过程中,要向学生讲述废弃物处理的一般知识,让学生了解处理的方法,并在实验后要求学生思考用何种方法处理。要求学生根据废液的类型,倒入指定的容器,然后统一处理。
实现废物的再利用“白色污染”是人们司空见惯的一种现象。随着塑料工业的发展,聚乙烯塑料的使用量越来越大,废弃塑料袋所造成的环境污染也越来越严重。如果能实现废弃塑料袋的再利用,不仅能变废为宝,而且可有效地降低污染。如在讲完乙烯和烯烃这节内容后,可以设计用废弃塑料制取凡士林、乙烯和汽油的兴趣实验。这些实验可让学生体会到看起来是废物的东西,可以转化为有益的物质;勤于思考就可能找到变废为宝的途径,就可能使资源再生,就可以为保护环境做出贡献。这样才能有效地培养学生的环境意识和合理利用有限资源的良好习惯。
(三)结合课外活动渗透环境教育
在实施环境教育的过程中,结合课外活动渗透环境教育也是必要的。(1)把环保实验引进课外活动中;(2)创建班级手抄报纸;(3)开展调查活动;(4)举办专题讲座;(5)举办环境知识竞赛;(6)利用节假日宣传环境知识;(7)通过创建绿色学校活动促进环境教育实施等。
高职化学教学中渗透环境教育的思考
在高职化学教学中渗透环境教育,必须做到:(1)端正对环境教育的认识和态度。对环境教育有一个正确的认识,是学校环境教育能否顺利开展和提高的基本前提,由于环境教育表面上看起来和学生的就业问题无直接联系,而且实施这项教育需要相应的经费,容易受到社会、学校领导、教师和学生的忽视。因此,要确保环境教育的进行,必须依靠各级政府、学校行政领导的支持。(2)重视师资培训。环境教育的承担者是教师,如果教师自身的环境知识缺乏、环境意识淡薄,他们就不会主动在教学中实施环境教育。因此,教师培训是十分必要的。教育部门和环保部门应互相配合,利用各种途径,采取有力措施,促进教师环境知识和环境意识的提高。(3)通过教材编写使环境教育体系更加完善。
在高职院校中进行环境教育还受到客观条件的限制,在有限的时间内既要完成教学任务又要进行环境教育,需要学校领导积极支持和教师、学生的密切配合,才能取得良好的效果。
参考文献:
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化学与环境论文14
摘要:在人类文明进步的历程中,化学科学的发展起到了积极的作用,然而在现实生活中,人们对化学科学有许多的负面认知,将环境问题归咎化学。为此,初中化学教学要重视环境教育,化学教师要将环境教育有机的融合于化学的启蒙教育之中,为学生提供获得环境保护知识、技能、态度、价值观、责任感和参与意识的机会,为未来社会发展做好人才和知识的准备。
关键词:化学教学;环境教育;环境意识
科学技术的飞速进步和工农业的发展,导致了人类干扰自然、改造自然的力量空前强大,于是,我们看到了人类在创造财富的同时,环境也付出了巨大的代价。为此,自上世纪70年代的斯德哥尔摩的人类环境大会之后,环境教育运动便在世界各国纷纷兴起,90年代的里约热内卢环境与发展大会之后,无论是发达国家还是发展中国家,环境教育都成为基础教育关注的热点问题。在教育部颁发的《义务教育化学课程标准(20xx年版)》中,对义务教育阶段的化学教育课程性质描述中就有“引导学生初步认识化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的关系,逐步树立科学发展观,认识化学对社会发展的重要作用,增强对自然和社会的责任感,在实践中不断培养学生的创新意识,使其在面临和处理与化学有关社会问题的挑战时,能做出更理智、更科学的思考和判断”的教学定位,并要求教师要“为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景,使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献,认识化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展方面所发挥的重大作用,相信化学必将为创造人类更美好的未来做出重大的贡献”,以达成“感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用,关注与化学有关的社会热点问题,初步形成主动参与决策的意识。增强安全意识,逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的可持续发展理念”的情感态度价值观目标,使学生了解化学的应用价值,初步树立STS(科学技术社会)的观念,逐步建立可持续发展的意识,具备适应现代生活和为了社会发展所必须的科学素养。课程标准为初中化学提供了具体而有效地实施环境教育创造了广阔的空间和机会,对初中化学教师而言,关注环境问题,在教学中重视环境教育,已然成为一个刻不容缓的话题。
一、教师的环境意识决定了化学教学中的环境教育高度
1.教师对环境问题应具备高度的社会责任感“思想支配行动”,作为化学教师,已经具备了从化学的视角关注环境问题的科学素养。面对我国国民总体环境意识水平较为低下的状况,以及频繁出现形形色色破坏环境的社会问题,我们更应该站在化学工作者的角度,旗帜鲜明的为保护环境摇旗呐喊。只有在思想上引起足够的重视,才能把培养和提高青少年学生的环境意识,促进青少年学生形成自觉的环境行为,视为化学教育的使命,才能在化学教学中有意识的对学生进行环境教育。
2.教师要在环境教育中正视化学科学的作用与地位毋庸置疑,进入到社会大众视野中的.环境问题,绝大多数都与化学相关联,从排放到空气、土壤、河流中的有害物质,到进入人们食物中的诸多有毒、致病物质,乃至于对生态环境不可逆转的破坏,似乎都与化学脱不开关系,化学也就因此而成为公众眼中的洪水猛兽。事实上,化学污染严格地说并非化学本身之过,而是人类活动没有从自然———社会———科学技术这个大系统的观点看问题,片面追求科学技术的发展和应用造成的。化学污染的真正源头是化学的实际应用即化学工艺过程中存在的种种问题,由此造成对人类生存环境乃至整个生态系统的破坏。为此,化学家已提出绿色化学的奋斗目标,把不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物作为绿色化学的理想,把污染治理转变为污染预防。绿色化学的诞生无疑是化学自身发展中的一场革命。同时,从事分析、监测、治理环境污染的正是化学家和化学专业工作者,他们不但在认识世界、改造世界方面承担重任,更把保护世界视为己任。教师作为具有较高化学科学素养的群体,更应该通过环境教育,为化学在人类社会发展中不可或缺的作用鼓与呼,切不可人云亦云,不分青红皂白的将环境问题归咎于化学科学的发展。3.教师要把环境教育作为素质教育的重要载体环境教育的理念、目标、要求以其鲜明的时代特征,成为实施素质教育的重要载体。对青少年学生的环境教育既是当今社会发展对教育提出的新要求,也是人类自身生存和发展的需要。青少年学生在中学阶段所养成的各种行为习惯和人格特质,很大程度的决定了他们进入社会的思想行为。对于初中化学而言,其特有的启蒙教育特点,成为我们对公民进行环境教育的基础课程。同时,环境教育的有机融入,将会给刚刚接触化学学科的学生,展示一个具有时代特色、生机勃勃的学习背景。因此,教师应该自觉在在教学中,将环境教育与学科教学有机整合,为学生提供获得环境保护知识、技能、态度、价值观、责任感和参与意识的机会,为未来社会发展做好人才和知识的准备。
二、初中化学教学中环境教育的途径
1.充分挖掘化学教材中的环境教育素材在我国,依据《义务教育化学课程标准》编写的初中化学教材有多个版本,每一套教材的编写者都在“科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化和化学与社会发展”等五个主题中给出了进行环境教育的学习素材。如“身边的化学物质”选择了空气、水、金属等跟学生生活息息相关的学习素材,使学生认识和探究身边的化学物质,同时,这些物质与人们所关注的环境问题密切相关,这样的教学内容就是我们渗透环境教育,培养学生环境意识理想切入点。同样,“化学与社会发展”这一主题选择了化学与能源和资源的利用、常见的化学合成材料、化学物质与健康、保护我们的环境4方面内容作为二级主题,这其中包含了与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等内容,教师在该主题的教学中,就应该使学生知道自然资源并不是取之不尽,用之不竭的,认识人类要合理地开发和利用资源的必要性,树立保护环境、与自然和谐相处的意识,保证社会的可持续发展。教师要充分利用教材所提供的学习情境,在组织教学时,对学生进行相关联的环境教育。如在对“空气”的学习中,就有关于空气质量问题的学习素材,教师一方面要让学生知道空气质量问题所包含的化学知识———常见的空气污染物和污染源,另一方面还要让学生知道,为解决空气质量问题化学家们所作出的努力,比如,将主要的空气气体污染物转化为无害气体的科学成就。更要教育学生关注造成空气质量问题的社会因素,如沙尘暴现象源于人们过度开垦与砍伐,导致水土流失土地荒漠化,等等,从而培养学生的环境意识和社会责任感。
2.组织学生活动进行环境教育充分利用课外学习活动,进行联系实际、联系社会的环境教育,是强化环保教育重要手段。虽然化学课程开设在九年级,要在完成学业,准备毕业、升学考试的同时,组织学生开展大规模的课外活动,会有很大困难。但是,结合教材要求学生进行一些小型的课外活动还是可以的。比如,结合水资源的学习,让学生对家庭、个人用水习惯进行调查,从而强化学生爱护水资源的意识。事实上,各种版本的教材,对爱护水资源注意主题所设计的学生活动,都具有可操作性。如人教版和科粤版教材都以社会调查的形式,教育学生关注生活中的水资源保护问题。科粤版的“调查活动”设置了“①你家的节约用水状况;②你的家乡存在缺水问题吗?③你知道我国正在兴建的‘南水北调’工程吗?”三个问题,从家庭到家乡,再到国家层面的大型工程,给教师提供了层次分明、丰富立体的环境教育素材,教师应该以此为抓手,组织学生开展学习活动,将环境教育落实在学生的体验性学习中,同时让保护环境的意识通过学生传递到千家万户。而人教版的“调查研究”,一方面以家庭洗衣机、热水器的使用为背景,让学生关注生活中的用水节水问题,另一方面安排学生“通过互联网调查水污染和治理的事例”。把对水资源问题的关注点,从家庭活动延伸到了互联网之上,更加贴合学生的兴趣点。教师应该以信息技术为支撑,突破教学活动的时空限制,鼓励学生在网络上搜索信息,线上、线下相互交流信息,使环境教育更充满开放性、共享性、交互性和协作性。此外,通过办专题展览和小报,聘请环保专家来校作讲座,世界环境日、世界无烟日等纪念日,等等,寓环境教育于富有知识性、趣味性的各种活动之中,既巩固课本中学到的知识,也能使学生提高认识环境和评价环境的能力,增强他们环境保护的意识。要寻找身边可以利用的环境教育素材,教师就要成为环境教育的有心人,才能从身边发生的大大小小的事件中,发现环境教育的契机。
3.抓住实验教学中的环境教育契机化学实验既能培养学生的动手能力、观察能力、思维能力,同时又是对学生进行环境教育不可或缺的良好途径。从实验药品的用量到对实验废弃物、实验过程中产生的有害气体的处理,无疑都是环境教育的切入点。此外,教材在修订过程中,对一些实验的改进、舍弃,都包含着对环境问题的关注。比如,人教版教材中有关质量守恒定律的实验探究,将实验版教材中的所用的白磷改成了红磷,避免了实验结束后对过量的白磷处理不当造成的环境问题。再如有关酸碱盐性质的不少实验,教材都用点滴板替代了常规的试管,同样的从节约药品的角度体现了绿色化学的理念。这些都可以成为教师对学生进行环境教育的素材,使学生意识到环境问题就在我们身边。总之,将环境教育渗透到化学教学中,提高学生环境保护意识以及环境保护技能,对化学教学改革、提高教学质量、提高学生科学素养意义重大,培养具有良好环境素养的年轻一代,才能从根本上解决我国日益严峻的环境问题。
化学与环境论文15
摘要:探讨了人类活动排放的化学物质对城市生态环境构成的影响,说明化学物质对人类生活的危害及作用途径,提醒人们关注城市生态环境变化。
关键词:城市生态环境;化学物质;环境污染
化学物质涉及人类生产生活的各个方面,使世界丰富多彩。据美国统计,约有4万余种化学物质在商品中流通,每年约有500—1000种物质投入使用。另据世界卫生组织估计:发展中国家每年约有50万人遭受化学物质危害,有近5000人死亡[1];而全世界每年约有75万人死于空气污染[2]。在物质、能量、信息的交换中,大量的化学物质经各种途径排放到环境中:印度博帕尔农药厂甲基异氰酸盐的泄露,深圳化学品仓库爆炸,吉林石化双苯厂爆炸等,对生态环境造成了极为严重的危害。随着社会进步,绿色、和谐和区域生态保护,成为可持续发展的目标。因此,减少化学物质的排放,保护环境,就显得极为重要。
1 城市生态环境中的化学问题
1.1 能量供给中的化学问题
目前,我国城市能源消费结构组成中70%为煤,而其中的80%用于工业生产,且利用率低于30%。2000年因燃煤排放的SO2为2000万吨[1]。供能过程中产生的SO2、烟尘(主要是颗粒物、飘尘)以及NOX等造成城区烟雾弥漫,环境污染严重。二十世纪30-70年代,引起世界重大的大气污染事件的主要污染物质,均为SO2和烟尘[3]。2006年,我国都市空气粉尘量为87.8ug/m3,位列亚洲倒数第三位[4]。SO2、NOX在环境中能进一步发生化学反应,行成危害更大的第二次污染:
SO2+O2=SO3 SO3+H2O=H2SO4(酸雾) NOX+H2O→HNOX(酸雾)
1.2 车辆能源供给的化学污染
世界发达城市的车辆密度最高约为每平方公里近1万辆;我国大中城市的汽车保有量正在逐年增加,石油产品的消耗量与日剧增,随之而来的是城市生态环境中有害化学物质的增加。
汽油、柴油在发动机中反应的共同点是燃烧不完全,产生大量的含有NOX、CO、CO2和其他的含炭化合物。据河南日报报道,郑州市大气污染的主凶是机动车,尾气中CO的排放量日均近500T,年排放量约为22万T,占市区CO总量的70%;NOX年排放量约7000T,占总量的40%[5]。
在未来的若干年中,我国家庭轿车和农用机械车辆将有更大幅度的增加,燃油生成的NOX、CO、CO2、粉尘、颗粒物、含炭有机物及由此引发的光化学烟雾等有害物质必然会大量增加,生态环境被污染的程度必将加大。
1.3 金属污染物
城市金属污染物主要来自化石型燃料的不完全燃烧和工业生产过程中的废弃物排放。原煤燃烧后的大气烟尘超过10%;油料约1%。矿石的加工、烧结;水泥的煅烧、运输、使用;各种矿物的开采、筛选、冶炼;有色金属加工;焦碳的烧制等都产生大量的粉尘和含有多种金属微粒的有害气体,如Pb、Hg、Gd、Ba、As、Se、Fe及其氧化物。粉尘吸附NOX、SO2、CO2,在金属及氧化物的催化下发生氧化反应,再与H2O形成含有H2SO4、HNOx的高毒性酸雾。
金属、金属氧化物的粉尘,使大气生态的成份发生改变,对生物群产生危害,尤以人和动物受害明显。甘肃徽县有色金属(铅、锌)冶炼公司周围居民血铅严重超标,近300人住院治疗。10年间,该公司周边的土壤、水体、植被均遭受Pb、Zn的严重污染。据专家预计:污染作用将持续近30年[8]。
1.4 生活中的污染
化学物质使我们的生活丰富多彩,给我们的生产、生活带来了极大的便利,但也给我们的生态环境带来了极大的隐患。家中用的灭蚊、蝇、蟑螂、臭虫的杀虫剂中含有机氯杀虫;多氯联苯用于电器制造;阻燃剂用于塑料、纺织、小家电生产;氟化物用于不粘锅、防水服、防水家;人造麝香广泛用于化妆品、清洁用品的芳香剂;三氯生用于肥皂、个人护理品生产;双酚A常用来制造食品容器(如奶瓶等)、饮料容器、CD、DVD、镜片及环氧树脂的.添加剂,……事实上,现代家庭生活中使用的各种物质材料,都与化学物质紧密相联,并有致癌、致突变、致畸变的严重危害。
1.5 汽车装潢的化学污染
轿车装饰中的贴膜、胶合剂、装饰布、防虫剂等,,以甲醛、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、氯仿、乙苯、苯乙烯、醋酸乙烯、芳香烃类为代表形成污染。甲醛,对中枢神经和视力有强烈作用,会诱发鼻咽癌,支气管炎;造成育龄妇女月经紊乱,甚至胎儿畸变。现代调查显示:甲醛超标地域,幼儿患白血病比例明显上升。苯进主要存留在骨髓和腹腔脂肪中,能抑制血细胞的制造和血机能,破坏白细胞,破坏人体免疫机制,危及生命。
1.6 塑胶运动场地
城市许多学校都建造的塑胶运动场地,材料都含有溶剂C6H6、C6H5-CH3、CH3COCH3等,主要基质是以二异氰酸甲苯酯(TDI)为主的软质泡沫材料。TDI它不溶于水,易溶于丙酮、醋酸乙酯、甲苯等有机溶剂,有特殊气味,挥发性大;具有明显的刺激和致敏作用;高浓度接触表现为咽喉干燥、剧咳、胸痛、呼吸困难,并能引起肺水肿、肺炎;长期低浓度接触,呼吸功能严重受损。据涂料协会统计, 97年涂料年产量为11万吨[7] ,而今更高。涂料的80%用于城市建设,家装也占大部分。
2 化学污染的危害作用
2.1 特点与途径
化学物质与环境体系中个体的作用有以下特点:a、低浓度;b、长期性;c、多因素;d、复合性。化学污染物与生物群落的循环(以人类为例)主要通过以下三种途径进行:1、以空气为媒介,由呼吸道吸入后经肺血液循环侵入人体。2、经空气、水、接触物(如衣物)为媒介,经皮肤、毛囊被皮脂腺吸收侵入人体,但不同种类的化学物质其溶解性不同,经人体皮肤吸收侵入的量亦不相同,如苯胺属水溶性物质,易于皮肤吸收,而苯经皮肤吸收的则较少。3、以各种食物为媒介,由消化道侵入人体,常见的有各种超标的食品添加剂及非法添加剂,如苏丹红、瘦肉精、亚硝酸盐、吊白块、水发食品中的甲醛等。
2.2 作用
各类化学物质侵入人体后,经血液、淋巴液输送到各器官(称为靶器官),以器官组织为底物结合并发挥作用,干扰受体的正常配体过程,影响细胞膜的正常功能,最终导致生物细胞中毒或引起肌体组织变异而受害,甚至死亡。化学物质作用的靶器官各不相同:如:Pb,90%沉积于骨骼中;DDT、六六六等有机氯化合物多积聚于脂肪中;Hg:沉积在脑组织和肾小管中,虽然量小但属蓄积性物质;TDI,主要作用于肺部。
众多证据表明,现代癌症发病率的上升,与生态环境中化学污染物的种类、剂量增加的关系密切。
3 我们的对策
加强宣传,激发公众环保意识,倡导人与自然环境的和谐;加大检查的力度,严禁在生产、运输、使用、过程中将化学污染物直接或间接的排放到环境中;严格生产标准,减少有害化学污染物的排放;推广循环生产,变“废”为料,提高原料利用率;严格化工生产和原料运输法规,建立生产运输安全责任追究制度,安全生产和运输,尽一切可能,减少化学物品泄露到环境中。
参考文献:
1、常元勋编著 环境中有害因素与人体健康 化学工业出版社 第一版 2004、01,05
2、河南日报2006—12—18第三版
3、杨士弘等编著 城市生态环境学 北京 科学出版社 第二版 2003、08,17,89,1842、
4、杜海燕科学与生活《2006年环境绩效排名》报告
5、河南日报 2006—06—06—06、第七版
6、河南日报 2006—09—16 第四版
7、周中平 赵寿堂等 室内污染物检测与控制 化学工业出版社 第一版 2002、130
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