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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);研究發(fā)展;環(huán)境保護(hù);應(yīng)用
1、綠色化學(xué)的基本概念
綠色化學(xué)是利用化學(xué)原理來防止污染的一門學(xué)科,也稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué),在綠色化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)稱為綠色技術(shù)、環(huán)境友好技術(shù)或清潔生產(chǎn)技術(shù)。綠色化學(xué)的化學(xué)反應(yīng)過程,實現(xiàn)“零”排放,不產(chǎn)生污染。綠色化學(xué)對生產(chǎn)過程來說,包括節(jié)約原材料和能源、淘汰有毒原料、減降廢物的數(shù)量和毒性。 綠色化學(xué)通過改變化學(xué)品或生產(chǎn)過程的內(nèi)在本質(zhì),來減少或消除有害物質(zhì)的使用或產(chǎn)生,是非常科學(xué)的,是化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
2、綠色化學(xué)的原則
綠色化學(xué)經(jīng)過先驅(qū)者10多年的研究與探索,總結(jié)出了綠色化學(xué)的一些理論和原則,為綠色化學(xué)的今后研究工作奠定了墓礎(chǔ)。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12條綠色化學(xué)的原則目前為國際化學(xué)界所公認(rèn),它反映了近年來在綠色化學(xué)領(lǐng)域中所開展的多方面的研究工作內(nèi)容,同時也指明了未來發(fā)展綠色化學(xué)的方向。
3、綠色化學(xué)主要研究內(nèi)容
綠色化學(xué)的研究主要是圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的,具體包括:新合成方法和路線的研究,特別是新型催化劑和催化過程的研究;新化學(xué)原料的研究,包括生物質(zhì)資源的沽凈轉(zhuǎn)化和綜合利用;新反應(yīng)條件及過程的研究,包括對超臨界流體、環(huán)境無害的介質(zhì)等的研究;綠色產(chǎn)品的設(shè)計和研制的研究。
4、綠色化學(xué)的主要研究對象
4.1 原料的綠色化
現(xiàn)有的化工生產(chǎn)中,仍有不少產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用著劇毒原料。為了確保環(huán)境安全和人類的健康,尋找無毒、無害的原料來生產(chǎn)人類所需的化工產(chǎn)品,是十分必要的。
4.2 化學(xué)反應(yīng)的綠色化
提高化學(xué)反應(yīng)效率符合化學(xué)反應(yīng)綠色化的要求,化學(xué)反應(yīng)的綠色化包括 (1)原子經(jīng)濟(jì)性。即最大限度地利用原料和最大限度地減少廢物的排放,減少環(huán)境污染。 (2)反應(yīng)的選擇性?;瘜W(xué)反應(yīng)的選擇性包括位置選擇性、化學(xué)選擇性和立體選擇性。
4.3 產(chǎn)品的綠色化
產(chǎn)品的綠色化是綠色化學(xué)的關(guān)鍵部分,其實質(zhì)就是大力研制并且提供人身更安全的環(huán)境友好型化工產(chǎn)品,如新的海洋生物防垢劑、THPS殺菌劑、滅火制冷劑、二?;職⑾x劑等。可降解塑料、環(huán)境友好農(nóng)藥、綠色燃料、綠色涂料、CFCs替代物等等都是很有發(fā)展前景的綠色產(chǎn)品,隨著技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的產(chǎn)品將會取代原來的對環(huán)境有害的產(chǎn)品。
4.4 催化劑的綠色化
目前在許多化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)工藝中,常采用對設(shè)備腐蝕較大,污染環(huán)境、危害人體健康和社會安全的化學(xué)原材料作為催化劑,目前圍繞催化劑的綠色化展開的研究主要有:仿酶催化劑、固體酸催化、水溶性有機(jī)金屬配合催化劑及多相催化體系。
4.5 溶劑的綠色化
溶劑在化學(xué)品生產(chǎn)過程中,廣泛的用做反應(yīng)分離的介質(zhì)或用做清洗劑。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成,有的會引起水源污染。
4.6 化學(xué)設(shè)計的綠色化
化學(xué)設(shè)計的綠色化是利用計算機(jī)進(jìn)行輔助的綠色化學(xué)設(shè)計。其做法是:首先建立一個盡可能全的化學(xué)反應(yīng)的資料庫,利用計算機(jī)進(jìn)行可能的化學(xué)反應(yīng)的組合;其次確定目標(biāo)產(chǎn)物和可能采用的原料;第三讓計算機(jī)找出能生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)及所需原料,第四以上一步的原料為目標(biāo)產(chǎn)物再做搜尋,找出該目標(biāo)產(chǎn)物的合成反應(yīng)原料,直到得出預(yù)定的原料;最后比較各條可能的反應(yīng)路線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性及環(huán)境效應(yīng),從中選出最佳途徑。
4.7 合成技術(shù)的綠色化
合成技術(shù)的綠色化是近年來發(fā)展起來的,其宗旨是要減少有毒有害物質(zhì)的使用,該技術(shù)采用一些特別的非傳統(tǒng)的化學(xué)方法,獲得多種環(huán)境效果,改善產(chǎn)品的選擇性,降低單位產(chǎn)品的能耗。其中電化學(xué)發(fā)是新世紀(jì)潔凈技術(shù)的重要方法,該方法在化學(xué)反應(yīng)中無需使用有毒有害試劑,而且還可以使反應(yīng)在常溫、常壓下進(jìn)行,所以,電化學(xué)方法在潔凈合成中個有獨特的魅力。
5、綠色化學(xué)的新技術(shù)和新工藝
5.1 催化技術(shù)
催化劑,不僅可以加速反應(yīng)的過程,極大地改善化學(xué)反應(yīng)的選擇性和提高轉(zhuǎn)化率,提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本,而且能從根本上減少或消除副產(chǎn)物的產(chǎn)生,減少污染,最大限度地利用各種資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,這是綠色化學(xué)研究所追求的目標(biāo)。
5.2 生物技術(shù)
生物技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,是當(dāng)代科學(xué)的高新技術(shù),生物技術(shù)在醫(yī)藥、食品、能源、冶金、化工、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面具有廣泛的應(yīng)用。它的最大特點在于能充分利用生物質(zhì)資源,節(jié)約能源,易于實現(xiàn)清潔生產(chǎn),而且可以實現(xiàn)一般化工技術(shù)難以實現(xiàn)的化工過程。生物技術(shù)主要包括:基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和微生物工程。
5.3 超聲技術(shù)
超聲技術(shù),即聲化學(xué),它是聲學(xué)和化學(xué)的交叉滲透而產(chǎn)生的一門新興交叉學(xué)科。聲化學(xué)能改變反應(yīng)的進(jìn)程,提高反應(yīng)的選擇性,增加化學(xué)反應(yīng)的速率和產(chǎn)率,降低能耗和較少廢物的排放,因此聲化學(xué)技術(shù)作為一種安全無害的“綠色技術(shù)”,在合成化學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工業(yè);綠色化;工業(yè)技術(shù);工藝
一、前言
化學(xué)工業(yè)簡單來說就是通過采用化學(xué)的技術(shù)和方法將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)?,F(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)主要包括有:化學(xué)肥料工業(yè)、酸堿基本化學(xué)工業(yè)、農(nóng)藥工業(yè)、染料工業(yè)、基本有機(jī)合成工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)、油漆工業(yè)、合成纖維工業(yè)等等。
發(fā)展化學(xué)工業(yè),對于改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)工藝,發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn),擴(kuò)大工業(yè)原料,鞏固國防,發(fā)展尖端科學(xué)技術(shù),改善人民生活以及開展綜合利用都有很大作用,它是國民經(jīng)濟(jì)中的一個重要組成部分。
當(dāng)前,自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的各門學(xué)科正在醞釀著新的技術(shù)突破,化學(xué)工業(yè)也將隨著催化、分子設(shè)計、激光和化學(xué)仿生學(xué)等重大技術(shù)突破而進(jìn)入一個嶄新的時代。
二、綠色化學(xué)工業(yè)
目前化學(xué)工業(yè)使用的工藝技術(shù),大多數(shù)是四五十年代研究開發(fā)的,很多技術(shù)存在著不同程度的環(huán)境污染問題。只有對現(xiàn)有化工技術(shù)進(jìn)行變革,人類社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展才有可能。革新現(xiàn)有技術(shù)的最好辦法是大力研究和開發(fā)從源頭根除環(huán)境污染的綠色化學(xué)工業(yè)技術(shù)。
綠色化學(xué)工業(yè)是利用化學(xué)工業(yè)的原理和方法,來減少或消除對人類健康、社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物以及副產(chǎn)物等,從源頭阻止環(huán)境污染傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)雖然可以得到需要的新物質(zhì),但同時也產(chǎn)生大量排放物,嚴(yán)重污染環(huán)境,使資源不能得到有效的利用。隨著人類環(huán)保意識的日益提高,從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會的要求來看,化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì)的費用,需要大力研究和開發(fā)能從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
化學(xué)工業(yè)能否潔凈的生產(chǎn)化學(xué)品,其實質(zhì)就是要利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個原料原子,實現(xiàn)“零”排放,不產(chǎn)生污染。采用無毒無害的溶劑、助劑和催化劑生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社會安全和人身健康的環(huán)境友好的化學(xué)品。綠色化學(xué)化工的目標(biāo)是尋找充分利用原材料和能源,且在各個環(huán)節(jié)都潔凈和無污染的反應(yīng)途徑和工藝。對生產(chǎn)過程來說,綠色化學(xué)包括節(jié)約原材料和能源;淘汰有毒原料,在生產(chǎn)過程排放廢棄物之前,減少廢物的數(shù)量和毒性。綠色化學(xué)是解決環(huán)境污染問題的一種方法與傳統(tǒng)污染治理方法不同,它是通過改變化學(xué)品或生產(chǎn)過程的內(nèi)在本質(zhì),來減少或消除有害物質(zhì)的使用或產(chǎn)生,是非??茖W(xué)的,是化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
1.原料的綠色化
化學(xué)反應(yīng)類型或合成路徑的特性,在很大程度上是由初始原料的選擇決定。這種選擇也就決定了生產(chǎn)者在處理這種物質(zhì)、生產(chǎn)制造及運輸時的危險性,對人體健康和環(huán)境的影響起著重要的作用。
目前 ,許多的化學(xué)品都是由石油作為初始原料,石油煉制常常需要消耗大量的能源.煉制往往需加氧,而氧化過程是化學(xué)合成中污染最嚴(yán)重的。尋找替代的環(huán)境無害的原料是綠色化學(xué)的首要任務(wù)之一。生物質(zhì)包括農(nóng)作物、植物及其他任何通過光合作用生成的物質(zhì)是理想的石油替代品,其對人類健康和環(huán)境的影響較石油原料要小得多。
2.化學(xué)反應(yīng)過程綠色化
化學(xué)反應(yīng)過程綠色化的目標(biāo)就是要實現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)”。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。
化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)上是原子外層電子的重新排列組合形成新的化學(xué)鍵。在發(fā)生反應(yīng)的條件下,存在多種排列組合方式,即存在多個平行反應(yīng)。要使原料分子中的原子在反應(yīng)的條件下全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物,反應(yīng)的選擇性必須達(dá)到 100%。這在目前認(rèn)識的化學(xué)反應(yīng)中是很少的。
3.催化劑的綠色化
烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑。這些催化劑的共同缺點是,對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重,對人身的危害大和產(chǎn)生廢渣,污染環(huán)境。為此,多年來國外正從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開發(fā)固體酸烷基化催化劑。現(xiàn)已開發(fā)的有:采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化工藝;采用沸石為催化劑的丙烯和苯烴化異丙苯工藝。在固體烷基化的研究中,還應(yīng)進(jìn)一步提高催化劑的選擇性,以降低產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量;提高催化劑的穩(wěn)定性,以延長運轉(zhuǎn)周期;降低原料中的苯烯比,以提高經(jīng)濟(jì)效益。
4.溶劑的綠色化
溶劑在化學(xué)品生產(chǎn)過程中,廣泛的用做反應(yīng)分離的介質(zhì)或用做清洗劑。在釋放至環(huán)境或需處理的化學(xué)物質(zhì)中,溶劑所占比重是大量的。減少溶劑的使用,改進(jìn)傳統(tǒng)的溶劑,采用環(huán)境無害的替代溶劑及開發(fā)無溶劑反應(yīng)是綠色化學(xué)的任務(wù)?;瘜W(xué)品制造中的污染問題不僅可能來源于原料和產(chǎn)品,而且也可能來源于制造過程中所使用的物質(zhì),最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物,它在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成,有的會引起水源污染,因此要限制這類溶劑的使用。
三、結(jié)論
化學(xué)工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用,不僅提供大量的本行業(yè)產(chǎn)品,還為其他行業(yè)提供原材料。隨著世界經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和全球環(huán)境狀況的不斷惡化,化學(xué)工業(yè)既面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)也面臨著巨大的機(jī)遇。走可持續(xù)發(fā)展的道路,加強(qiáng)綠色化學(xué)的理論研究,加快綠色化學(xué)品的開發(fā),是擺在化學(xué)科學(xué)和化學(xué)工作者面前的首要任務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 閔恩澤, 吳巍等編著. 綠色化學(xué)與化工[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000.
[2] 孫履厚主編. 精細(xì)化工新材料與技術(shù)[M]. 北京: 中國石油出版社, 1998.
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);化學(xué)實驗;教學(xué)改革;措施
中圖分類號:G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0269-02
一、綠色化學(xué)的內(nèi)涵及理念
在現(xiàn)代工業(yè)化的進(jìn)程中,傳統(tǒng)化學(xué)行業(yè)創(chuàng)造了輝煌成就,取得了舉世矚目的業(yè)績。在大量生產(chǎn)、使用化學(xué)用品的同時,有毒廢物的排放也愈來愈多,從而引起全球范圍的生態(tài)環(huán)境危機(jī),人類也因此面臨著生存危機(jī)。世界各國在經(jīng)歷了千方百計的治理而效果并不理想的情況下重新審視已經(jīng)走過的環(huán)境保護(hù)歷程。當(dāng)前社會有待解決的問題是如何在保持經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、給人類創(chuàng)造更多財富同時,能夠有效消除傳統(tǒng)化學(xué)帶來的危害,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此,綠色化學(xué)應(yīng)運而生[1,2]。那么,什么是綠色化學(xué)?綠色化學(xué)又被稱為環(huán)境友好型化學(xué)、環(huán)境無害性化學(xué)以及清潔型化學(xué)。它是采用化學(xué)原理及手段來減少甚至消除因原料、試劑、催化劑等帶來的對人類健康、社會環(huán)境有害的物質(zhì)。傳統(tǒng)上只是采用依靠大量人力、物力以及財力先污染后治理的保護(hù)措施,雖然在一定程度上減少了環(huán)境污染,但卻不能從根本上解決環(huán)境污染問題。綠色化學(xué)則是從源頭上減少和消除化學(xué)對環(huán)境的污染,它通過改變化學(xué)產(chǎn)品或過程的內(nèi)在本質(zhì),最低量使用或不使用有毒化學(xué)物品,避免化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計、制造等過程中產(chǎn)生有害物質(zhì),從而實現(xiàn)整個化學(xué)過程環(huán)境友好[3]。根據(jù)綠色化學(xué)的原則,綠色化學(xué)實驗主要包括以下方面:①綠色原料,即盡可能選用無毒無公害材料。②綠色催化劑、溶劑等。③選擇產(chǎn)率高的工藝路線,減少有毒副產(chǎn)品的生成,實現(xiàn)“零排放”。④無公害的目標(biāo)產(chǎn)物。化學(xué)實驗全過程綠色化,在不可避免地會產(chǎn)生有害有腐蝕物質(zhì)時,采用“微型實驗”使有毒物質(zhì)用量達(dá)到最小卻不影響實驗效果,同時對實驗“三廢”采取恰當(dāng)處理措施,確保污染最低[4]??梢?,綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)必將成為新世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的方向和基礎(chǔ),它真正做到了綠色環(huán)保、環(huán)境友好、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可靠。
二、高校實施綠色化學(xué)實驗教學(xué)改革的必要性
在學(xué)生學(xué)習(xí)知識、掌握動手操作技能和進(jìn)行科學(xué)研究的過程中,化學(xué)實驗發(fā)揮著無可替代的重要作用。在進(jìn)行實驗的同時,也產(chǎn)生并向環(huán)境排放著“三廢”,由此產(chǎn)生的環(huán)境污染和對師生健康的危害是不可忽視的。因此,在實驗中要主動地減少和消除化學(xué)污染。增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識,改進(jìn)實驗方式,設(shè)計合理的實驗內(nèi)容,減少和分類處理有害廢棄物等,綠色化學(xué)實驗是高校教育改革發(fā)展的必然趨勢。綠色化學(xué)在高校的開展極具重要的戰(zhàn)略意義及現(xiàn)實意義。首先實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,要求學(xué)生從節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度出發(fā),改變以往單純注重效益而忽視生存環(huán)境惡化的做法;培養(yǎng)他們探索發(fā)展既有良好性能或功能,又對資源和能源消耗較低的思想理念,綠色化學(xué)理念作為學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的重要組成部分加以引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)意識,強(qiáng)化學(xué)生高度的社會責(zé)任感,才能適應(yīng)現(xiàn)代社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[5]。其次,只有科技界和教育界才有能力研究并解決問題的綠色化學(xué)是需要多科學(xué)支撐的高層次化學(xué),它是作為對傳統(tǒng)化學(xué)的一次革命而提出的全新概念。高等教育應(yīng)該培養(yǎng)高素質(zhì)人才,那么,專業(yè)教育不僅包括了“化學(xué)綠色”,其更深層的含義是如何做人的“非化學(xué)綠色”。學(xué)科發(fā)展的綜合化、交叉化是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢,綠色化學(xué)是符合教育部學(xué)科專業(yè)建設(shè)要求的高層次交叉學(xué)科,它是符合高等教育改革的形勢,符合新世紀(jì)人才培養(yǎng)要求的;作為高等院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的創(chuàng)新精神、實踐能力和挑戰(zhàn)傳統(tǒng)化學(xué)的思維方式,綠色化學(xué)可以通過其本身遵循的涉及多學(xué)科的原理、方法和技術(shù)的十二條原則來對高等院校的學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)教育。因此,高等化學(xué)教育工作者需要在教學(xué)中不斷向?qū)W生傳達(dá)綠色化學(xué)的思想理念,并在化學(xué)研究中身體力行,減少化學(xué)實驗對于環(huán)境以及人體的危害,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)以及社會責(zé)任感,并將其貫穿于整個化學(xué)教育的始終??梢?,在面對綠色化學(xué)的新概念、新理念和新要求的情況下,在化學(xué)實驗的教學(xué)中,綠色化學(xué)改革是必然的。
三、實施綠色化學(xué)實驗教學(xué)改革的具體措施
如何使化學(xué)實驗綠色化是高?;瘜W(xué)教育工作者要面對的一個嚴(yán)峻課題。近年來,我校的實驗教學(xué)的指導(dǎo)思想是綠色化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生具有綠色化學(xué)思想觀念并且使得學(xué)生掌握綠色化學(xué)的理論、方法和技術(shù),將綠色化的化學(xué)實驗進(jìn)一步探索與實踐,取得了明顯的效果。
1.化學(xué)實驗的微型化。和常規(guī)的實驗相比較,微型化學(xué)實驗是運用新的方法與技術(shù),可以達(dá)到雙贏的效果,即不污染環(huán)境而且降低實驗成本。而不是大家理解的在微型儀器中進(jìn)行。多年來,我們改進(jìn)了傳統(tǒng)的實驗,我們大多數(shù)實驗都可以用現(xiàn)有實驗儀器完成,采用“性質(zhì)實驗點滴化,分析實驗減量化,合成實驗微型化”的方針,實現(xiàn)了用盡可能少的試劑來獲取所需化學(xué)信息的實驗?zāi)繕?biāo)。微型化學(xué)實驗擁有溶劑、其他的輔助、水電耗量的減少等優(yōu)點,實驗成本得以降低,實驗安全性也得以提高;由于“三廢”量很少,改善了實驗的環(huán)境條件,改善了環(huán)境。[7]化學(xué)實驗的微型化積極調(diào)動了學(xué)生的創(chuàng)新意識,同時我們教師也要教育他們保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源。我們應(yīng)該大力提倡這種意識。
2.化學(xué)試劑的綠色化。在實驗過程中,不僅要盡量使用無毒無害的試劑和溶劑,合理設(shè)計實驗過程,從而實現(xiàn)實驗的綠色化,還應(yīng)盡量較少試劑的用量,鼓勵學(xué)生動動腦筋思考怎樣減少實際的用量,同時達(dá)到理想的實驗結(jié)果。
3.妥善處理實驗產(chǎn)生的“三廢”?!叭龔U”危害我們都很清楚,因此要提高對實驗室“三廢”處理重要性的認(rèn)識,積極采取措施妥善處理實驗室“三廢”。應(yīng)將實驗室的環(huán)境維護(hù)規(guī)范化、制度化,按照國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理,各種廢液如酸類、堿類、鹽類、廢渣妥善倒入各自的回收容器內(nèi),將廢棄物歸類,采取相應(yīng)的正確方法來處理廢棄物;實驗過程中產(chǎn)生大量有毒有害及腐蝕性的氣體,在通風(fēng)櫥內(nèi)完成實驗,并將尾氣集中收集,采用吸收、中和等方法集中處理[7];在無機(jī)化學(xué)實驗過程中產(chǎn)生了含酸、堿、鉻、鎘、鉛、汞等化合物的廢液,很多情況下錯誤地將廢液直接倒掉,對環(huán)境產(chǎn)生了及其惡劣的影響。近年來,我們采用了以下方法:酸堿中和、盡量讓重金屬離子生成沉淀、加氧化劑或配合劑將CN-離子轉(zhuǎn)化等。但是由于經(jīng)費等方面的問題,我們的處理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。今后需引起足夠重視,加大研究及處理的力度。
4.串聯(lián)實驗或組合實驗。在實驗過程中,我們加入自己的創(chuàng)新,使得實驗的產(chǎn)物可以作為下一個實驗的原料,不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識,而且降低了試驗成本。如硫代硫酸鈉的制備及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定和硫酸銅的制備及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定,我們可以將兩個基本化學(xué)實驗相串聯(lián),不僅節(jié)約時間、藥品,而且也有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識,激發(fā)他們對于實驗的興趣。
5.開放研究性課題,讓學(xué)生自主探求解決環(huán)境問題的新方式。研究性課題的設(shè)置,意在培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、自主學(xué)習(xí)能力,應(yīng)加以合理引導(dǎo),從課題選擇上適當(dāng)調(diào)整,促進(jìn)學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注環(huán)境的意識[8]。我們在教學(xué)過程中為學(xué)生設(shè)計的研究性課題有:①香煙煙霧的有害物質(zhì)。②廢舊電池中的有害物質(zhì)。③某河的水質(zhì)及污染物調(diào)查。④中學(xué)化學(xué)實驗室的廢水綜合處理。⑤對不同城市固體廢棄物品種和重新利用的調(diào)查。
總之,實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的道路曲折而漫長,但是并非遙不可及,需要廣大師生將創(chuàng)新意識和環(huán)保意識溶于實驗過程中,化學(xué)實驗綠色化不再是口號,不再是形式了。
參考文獻(xiàn):
[1]朱清時.綠色化學(xué)的進(jìn)展[J].大學(xué)化學(xué),1997,(6):7-10
[2]閔恩澤,傅軍.綠色化學(xué)進(jìn)展[J].化學(xué)通報,1999,(1):10
[3]賈壽華,盛峰,王玉華.搞好“三廢”綜合治理,創(chuàng)建綠色化學(xué)實驗室[J].實驗技術(shù)與管理,2004,21(2):139~142.
[4]汪朝陽,李景寧.大學(xué)化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育的滲透[J].大學(xué)化學(xué),2001,16(2):19.
[5]唐建生,王健.化學(xué)教學(xué)中滲透可持續(xù)發(fā)展教育的探索[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,(4):129-131.
[6]張榮國,楊靜,郭麗萍等.大學(xué)綠色化學(xué)實驗體系設(shè)想[J].高等工程教育研究,2002,(6):81-82.
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué),現(xiàn)狀、滲透、策略
新課標(biāo)中清晰指出,化學(xué)在改善生活條件、實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展、解決環(huán)境等問題中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用,為積極響應(yīng)新課改中的要求,化學(xué)工作者應(yīng)不斷探索,積極研究,經(jīng)過長期探索,綠色化學(xué)理念應(yīng)運用而生。綠色化學(xué)理念是一種在化工生產(chǎn)活動以及化學(xué)反應(yīng)階段,盡量不使用或者較少使用有害物質(zhì),同時,盡量降低有害物質(zhì)形成的思想。綠色化學(xué)理念與可持續(xù)發(fā)展相一致,并是人與自然和諧發(fā)展的具體體現(xiàn)。近年來,綠色化學(xué)思想在高考試題中的比重也逐漸增加,因此,在高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實影響。
一、綠色化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
綠色化學(xué)最早是由ASC提出,截止到目前為止,已經(jīng)得到各個國家的廣泛關(guān)注和支持。綠色化學(xué)是指通過化學(xué)原理降低或者消除環(huán)境污染程度,將反應(yīng)物百分之百地轉(zhuǎn)換成產(chǎn)物是綠色化學(xué)中最理想的生產(chǎn)方式。在二十世紀(jì),化學(xué)已經(jīng)取得了一些突破性成績,自進(jìn)入二十一世紀(jì)后,快速發(fā)展,得到了社會各界的高度認(rèn)可,這在推動社會發(fā)展進(jìn)程的同時,也加重了環(huán)境污染程度,使得人們對化學(xué)形成了錯誤的認(rèn)識,大部分人主觀認(rèn)為化學(xué)與化工是產(chǎn)生環(huán)境污染的主要根源?,F(xiàn)階段,我國在綠色化學(xué)中的研究正處于起步階段,在高中化學(xué)滲透過程中存在認(rèn)識不全面、忽視綠色化學(xué)理念綠色等問題,化學(xué)教學(xué)效果并不理想。
(一)認(rèn)識方面的不足
有學(xué)者曾經(jīng)調(diào)查顯示在貴州的中學(xué)里只有13%的教師清楚綠色化學(xué)的真正涵義,非常清楚的只有8%,因此絕大部分化學(xué)教師對綠色化學(xué)并不熟悉,對綠色化學(xué)的真正意義不清楚,甚至還有人對綠色化學(xué)的重要性和前景持懷疑態(tài)度。高中學(xué)生聽說過綠色化學(xué)的人比較少,占調(diào)查總?cè)藬?shù)的18%,知道綠色化學(xué)真正含義只有11%不知道的人數(shù)占了65%。這一結(jié)果說明了盡管綠色化學(xué)已經(jīng)作為化學(xué)科學(xué)未來發(fā)展的方向和趨勢,但在中學(xué)中還有很多化學(xué)教師對其卻知之甚少,因此,教師在教學(xué)過程中滲透綠色化學(xué)理念就很少了,尤其在實驗中就更是微乎其微。所以在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念顯得十分重要。
(二)理解誤區(qū)的存在
很多人把綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)混為一談,認(rèn)為兩者沒有什么本質(zhì)的區(qū)別。實際上綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)是兩個截然不同的概念。環(huán)境化學(xué)是一門獨立的學(xué)科,而綠色化學(xué)是一門多學(xué)科交叉的廣泛的研究領(lǐng)域。它與生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、物理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等有著密切的聯(lián)系。綠色化學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展以這些學(xué)科的知識為基礎(chǔ)。
(三)高中教材綠色化學(xué)知識的局限性
傳統(tǒng)高中化學(xué)教學(xué)注重化學(xué)知識的傳授,化學(xué)技能的培養(yǎng),化學(xué)方法的訓(xùn)練,片面強(qiáng)調(diào)了化學(xué)反應(yīng)原理和應(yīng)用而忽視了反應(yīng)試劑、催化劑、產(chǎn)品對環(huán)境的影響。
從現(xiàn)有高中教材內(nèi)容分析,高中學(xué)生所用的化學(xué)教科書在元素化合物知識中穿插了大氣污染和防治,水的污染和防治、溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層空洞等內(nèi)容,介紹了主要的污染物對環(huán)境的影響及防治。在實驗中也安排有關(guān)環(huán)境污染及防治的內(nèi)容,如在制取Cl2的實驗中采用NaOH溶液吸收剩余的Cl2,但很少涉及預(yù)防“三廢”問題。因此,教材內(nèi)容不是從實現(xiàn)污染始端預(yù)防的角度出發(fā),而只談到了化學(xué)變化或化工生產(chǎn)中的危害和治理,這都不是綠色化學(xué),只能是傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)保護(hù)和防治。
在硫酸工業(yè),氯堿工業(yè)教材中安排了工藝流程的介紹,催化劑的使用,原料的利用率,以及工業(yè)化與社會效益的綜合問題的討論。在這部分內(nèi)容來看開始涉及了綠色化學(xué)的知識與理念,但是從內(nèi)容的數(shù)量上及明確程度也不夠。
二、綠色化學(xué)理念的滲透策略
(一)提高教師自身綠色化學(xué)理念的認(rèn)識和掌握
教師是課堂教學(xué)的關(guān)鍵,也是開展化學(xué)實驗關(guān)鍵的組織者和引導(dǎo)者。因此,教師要不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng),加深對綠色化學(xué)理念的認(rèn)識和掌握。在實際教學(xué)過程中,不斷探究創(chuàng)新出更加新穎、科學(xué)的綠色化理念的滲透方式。使學(xué)生對綠色化學(xué)知識有正確的認(rèn)識和應(yīng)用,從而提高化學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量和效率。另外,化學(xué)教師還要重視起學(xué)生綠色化學(xué)意識的形成和發(fā)展。在課堂教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生形成正確的綠色化學(xué)的意識。在進(jìn)行實驗時,教師要對儀器的使用和藥品的正確用量,做出正確的講解和演示,尤其是要為學(xué)生講解一旦毒氣泄漏時,及時應(yīng)對和處理的方式。同時還要引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程不斷總結(jié)和完善,減少有毒物品的使用次數(shù),盡量避免由于化學(xué)藥品的過度使用,以及有毒藥品對師生身心健康造成的危害。還有就是三廢的處理和回收,很多實驗的殘留物都帶有一定的污染和危害,教師要引導(dǎo)學(xué)生在不造成二次污染的前提下,進(jìn)行科學(xué)合理的回收再利用。這樣既保護(hù)環(huán)境,又能節(jié)約資源。
(二)用綠色化學(xué)思想指導(dǎo)改進(jìn)實驗,滲透綠色化學(xué)理念
在教學(xué)過程中,有意識、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計綠色化學(xué)實驗,是強(qiáng)化學(xué)生綠色化學(xué)理念的有效方法。綠色化學(xué)實驗研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特點:①采用無毒、無害的原料;②在無毒、無害的反應(yīng)條件(催化劑、溶劑)下進(jìn)行;③減量、循環(huán)、重復(fù)使用;④具有“原子經(jīng)濟(jì)性”,即反應(yīng)具有高選擇性,極少副產(chǎn)品,甚至實現(xiàn)零排放;⑤產(chǎn)品應(yīng)是對環(huán)境友好的;⑥滿足價廉物美的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同情況設(shè)計的實驗達(dá)到上述任一條或幾條要求,就可以認(rèn)為該化學(xué)實驗達(dá)到了綠色化學(xué)實驗的設(shè)計要求。
(三)實驗裝置綠色化的改進(jìn)
在教學(xué)過程中教師除傳授知識和培養(yǎng)技能外,還要著重引導(dǎo)學(xué)生對污染環(huán)境 的化學(xué)實驗或存在安全隱患的實驗裝置進(jìn)行改革、創(chuàng)新,使其成為綠色化學(xué)實驗, 從而培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化學(xué)意識。從綠色化學(xué)的角度來看,中學(xué)化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、性質(zhì)檢驗、化學(xué)工 藝等都是值得討論和重新考慮的。如高一化學(xué)第六章[實驗6-4}:蔗糖與濃硫酸的 反應(yīng),在200m1燒杯中放入2鮑蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后加入15mL溶 質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為980的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現(xiàn)象。此實驗的缺點是:反應(yīng) 放出大量有刺激氣味的有毒氣體如SOZ等,對空氣污染嚴(yán)重,學(xué)生咳嗽不止,甚至 干擾了課堂正常秩序。如何改進(jìn)實驗裝置?使其既能確保實驗安全,防止向空氣 中排入S0}等氣體污染環(huán)境,又能保證實驗現(xiàn)象明顯,具有說服力。這個問題讓學(xué) 生到開放實驗室去探索討論,并設(shè)計實驗改進(jìn)裝置。學(xué)生提出各種各樣的改進(jìn)方 案,再通過實驗、分析、比較、討論后,得出改進(jìn)的最佳實驗裝置為:將200m1燒杯置于有少量水的玻璃水槽內(nèi)的一塊大理石小墊塊上(大理石小墊塊稍微高于水面),再在200m1小燒杯上倒扣一個大燒杯。優(yōu)點:操作方便,安全可靠,現(xiàn)象明顯。
關(guān)鍵詞:淺談 高中 化學(xué) 教學(xué) 學(xué)習(xí) 思考
化學(xué)是一門重要的自然科學(xué),以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一。為了充分挖掘化學(xué)實驗的教育功能,深刻理解并倡導(dǎo)新課程標(biāo)準(zhǔn)的改革理念,在此,談點淺薄之見。
一、傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)的弊端
在傳統(tǒng)教學(xué)中,實驗教學(xué)常用模式為:教師說實驗,黑板上寫實驗,接著演示實驗,然后把實驗現(xiàn)象和結(jié)果歸納總結(jié)。教學(xué)中觀察實驗和做實驗的目的主要是對所學(xué)知識的鞏固和加深印象。學(xué)生一般都是被動接受實驗知識,從培養(yǎng)學(xué)生綜合能力角度來看,傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)模式顯然有很大缺陷。
二、新課程理念下的化學(xué)實驗優(yōu)勢和特色
“新的化學(xué)課程倡導(dǎo)從學(xué)生和社會發(fā)展的需要出發(fā),發(fā)揮學(xué)科的自身優(yōu)勢,將科學(xué)探究作為課程改革的突破,激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造意識,使獲得化學(xué)知識和技能的過程成為理解化學(xué)進(jìn)行科學(xué)探究的過程?!痹谶@樣的課程理念指導(dǎo)下,化學(xué)實驗?zāi)J阶兂桑骸皩嶒灗D問題―討論―總結(jié)”或“問題―討論―實驗―總結(jié)”,這樣的模式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟迪學(xué)生的科學(xué)思維,訓(xùn)練學(xué)生求知的科學(xué)方法,幫助學(xué)生理解、掌握化學(xué)知識和技能,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,使學(xué)生學(xué)會從多角度、多方面去思考和探索問題。
三、新課程理念下的化學(xué)實驗教學(xué)思路
1.努力將驗證性實驗設(shè)計成探究性實驗
探究性實驗要求教者所設(shè)計的實驗具有啟迪學(xué)生思維的作用,教師必須對實驗做出富有啟發(fā)性的指導(dǎo),使學(xué)生能自覺的深入思考。在化學(xué)教學(xué)中有較多的驗證性實驗,如教師勇于探究,將演示實驗設(shè)計成探究活動的實驗方式,精心安排設(shè)計一些小懸念,通過問題啟發(fā)誘導(dǎo)使學(xué)生積極參與探索之中,親身體驗科學(xué)知識及規(guī)律的形成。
2.設(shè)計的實驗必須與生活實際相聯(lián)系
生活處處有化學(xué)。為了使學(xué)生用化學(xué)知識理解和解釋身邊的現(xiàn)象,在條件允許情況下,應(yīng)盡量增加一些貼近生活和社會的實驗。例如,“智力碘”是人體不可缺少的微量元素,當(dāng)人體較長時間生活在缺碘環(huán)境中,會患碘缺乏病――甲狀腺腫大。目前我國在食鹽中加碘就是防治碘缺乏病的一種好方法。在教學(xué)中我對該實驗做如下設(shè)計:假如你是一名質(zhì)檢員,你怎樣用所學(xué)過的化學(xué)知識來檢測市場上賣的加碘鹽是真品?列出所需試劑;什么現(xiàn)象可以告訴大家所賣得是真品?當(dāng)上“質(zhì)檢員”的學(xué)生積極尋找化學(xué)原理,試劑,儀器,動手操作、記錄所觀察的現(xiàn)象結(jié)果,這樣的實驗學(xué)習(xí),有助于學(xué)生了解化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性, 有助于學(xué)生動手動腦,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,認(rèn)識化學(xué)與生活的關(guān)系,促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。
3.倡導(dǎo)綠色化學(xué)實驗,增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識
綠色化學(xué)是人類與自然和諧相處的化學(xué),其目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。當(dāng)前世界各國都在進(jìn)行綠色化學(xué)的研究,并注重綠色化學(xué)教育,培養(yǎng)綠色化學(xué)意識。現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中的化學(xué)實驗和化工模擬實驗都體現(xiàn)了綠色化學(xué)的內(nèi)涵,設(shè)計新的化學(xué)反應(yīng)條件,減少廢棄物的產(chǎn)生和排放,降低對人類健康和環(huán)境的危害。實驗中提倡綠色化學(xué),并強(qiáng)化綠色化學(xué)的觀念,這樣才能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)在生活中預(yù)防化學(xué)污染的思想,學(xué)習(xí)消除或盡可能減少毒氣污染的實驗技術(shù)。
4.實驗教學(xué)中注重對學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)
俄國著名的化學(xué)家門捷列夫曾說過:“科學(xué)的原理起源于實驗的世界和觀察的領(lǐng)域,觀察是第一步,沒有觀察就沒有接踵而來的前進(jìn)。觀察,觀察,再觀察”。對學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)應(yīng)做好以下兩點:首先,要激發(fā)學(xué)生濃厚的觀察興趣。教學(xué)中應(yīng)多鼓勵學(xué)生觀察化學(xué)現(xiàn)象,并用已掌握的化學(xué)知識來解釋這些現(xiàn)象,這樣既可以使學(xué)生學(xué)會觀察,又可以使學(xué)生在觀察中體會到化學(xué)之美和與生活的聯(lián)系,激發(fā)起觀察和學(xué)習(xí)化學(xué)知識的濃厚興趣。其次,應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生遵循一定的觀察原則。觀察要有目的性,要全面,還要教給學(xué)生靈活的觀察方法。
5.多媒體技術(shù)輔助化學(xué)實驗教學(xué)
多媒體技術(shù)能為化學(xué)教學(xué)提供豐富多彩、生動直觀的教學(xué)情景。運用多媒體技術(shù)可以實現(xiàn)以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)信息化社會需要的信息收集、選擇、處理的能力。傳統(tǒng)的實驗教學(xué),一旦遇到危險大、費用高、耗時長的實驗往往難以開展;化學(xué)上微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運動的實驗,是人類用肉眼所不能看到的等,多媒體正好彌補(bǔ)了這一缺陷,此刻在計算機(jī)上“做實驗”成了十分理想的教學(xué)方法??梢赃\用生動、活潑、富于變化的動態(tài)形象進(jìn)行實驗教學(xué)。
四、聽講方法
聽講方法主要包括檢查復(fù)習(xí)、講授新課和總結(jié)鞏固這三個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。與其他學(xué)科一樣,聽課應(yīng)全神貫注,做到眼到、心到、耳到和手到,關(guān)鍵是心到,即開動腦筋,積極思維,想懂所學(xué)內(nèi)容,根據(jù)化學(xué)學(xué)科特點,這四到各有其特點。對于眼到,除以演示實驗等直觀教學(xué)看得全面外,重要的是在教師指導(dǎo)下,分清主次現(xiàn)象,能迅速捕捉一瞬即逝或現(xiàn)象不夠突出和不夠明顯,而又屬于反映物質(zhì)及其變化的本質(zhì)屬性的現(xiàn)象。這就要求能高度集中注意力,同時要記住這些現(xiàn)象。不論有趣與否,都要有明確的學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)態(tài)度,自覺提高觀察能力。
關(guān)鍵詞: 綠色化學(xué) 可持續(xù)發(fā)展 中學(xué)化學(xué)教學(xué)
人類的進(jìn)化和發(fā)展離不開周圍環(huán)境的變化,協(xié)調(diào)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為包括我國在內(nèi)的世界環(huán)境保護(hù)工作的主題。新課程理念下的化學(xué)教學(xué)應(yīng)該結(jié)合學(xué)科特點加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展觀的教育,有助于進(jìn)一步提高學(xué)生保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識。
一、綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。
綠色化學(xué)又稱為環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué),是指設(shè)計沒有或盡可能小的環(huán)境副作用,并且在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程的一門科學(xué)。綠色化學(xué)在資源合理充分利用和環(huán)境保護(hù)方面有重要作用,是我國進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)和貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個不可分割的部分。
可持續(xù)發(fā)展是什么呢?它是一種社會發(fā)展,其既可以滿足當(dāng)代人的需要,又不危及可滿足后代人需要的可能性。換句話說,就是經(jīng)濟(jì)、社會資源與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展,既達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的,又能保護(hù)人類賴以生存的自然資源和環(huán)境,使我們子孫后代能永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。要確??沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,關(guān)鍵是教育。可持續(xù)發(fā)展教育是伴隨可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而產(chǎn)生的,它既是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,又是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要手段,為了可持續(xù)發(fā)展??沙掷m(xù)發(fā)展教育的基礎(chǔ)在學(xué)校,通過在學(xué)校開展可持續(xù)發(fā)展教育,受教育者具有可持續(xù)發(fā)展的知識和觀念,提高他們的生態(tài)、環(huán)境意識,增強(qiáng)其社會責(zé)任感。同時,使他們能夠把自己學(xué)習(xí)到的有關(guān)可持續(xù)發(fā)展的知識進(jìn)行宣傳普及,改變傳統(tǒng)發(fā)展觀,喚起可持續(xù)發(fā)展意識,自覺地為維護(hù)和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展采取新的思維方式、生活方式與工作方式,積極投身于可持續(xù)發(fā)展的社會實踐,使社會、人、自然獲得協(xié)調(diào)發(fā)展,從而為實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,推進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程奠定堅實的基礎(chǔ)。在課程教學(xué)中,可持續(xù)發(fā)展教育就是指:用可持續(xù)發(fā)展方面的科學(xué)知識、科學(xué)思想對受教育者進(jìn)行教育與訓(xùn)練,使他們形成可持續(xù)發(fā)展思想與相關(guān)知識及能力的過程。
二、化學(xué)教學(xué)中實施綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育的必要性和可行性。
化學(xué)科學(xué)的研究成果和化學(xué)知識的應(yīng)用,為我們創(chuàng)造了五彩的世界,我們的衣食住行已離不開化學(xué)。但由于化學(xué)品的濫用及生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用,煤的燃燒,機(jī)動車輛的使用等嚴(yán)重破壞了本來綠色平和的生態(tài)系統(tǒng),帶來了大氣污染、臭氧層破壞、溫室效應(yīng)、水污染、白色污染、有毒化學(xué)品等,使人類的健康受到威脅。以致一談到化學(xué),人們就聯(lián)想到有毒、有害的東西,化學(xué)在一定程度上產(chǎn)生了發(fā)展危機(jī)。解決化學(xué)污染問題,在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展思想,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,是一件事刻不容緩、關(guān)系未來、影響深遠(yuǎn)的大事。而化學(xué)教學(xué)恰恰為我們提供了實施這一事件的可能性?;瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出了進(jìn)行面向可持續(xù)發(fā)展教育的目標(biāo)包括三方面:1.知識與技能:從化學(xué)的角度解釋環(huán)境和從環(huán)境的角度認(rèn)識化學(xué),獲得化學(xué)與環(huán)境及環(huán)境問題的有關(guān)經(jīng)驗及研究綠色化學(xué)和用化學(xué)知識解決環(huán)境問題的技能。2.過程與方法:利用各種教學(xué)資源,提供參與各種層次的用化學(xué)知識解決環(huán)境問題和研究綠色化學(xué)的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識,養(yǎng)成良好的環(huán)境行為習(xí)慣。3。情感態(tài)度與價值觀:樹立可持續(xù)發(fā)展觀、環(huán)境道德觀、環(huán)境價值觀及關(guān)心環(huán)境的情感等。
所以,化學(xué)學(xué)科與環(huán)境緊密相關(guān),實施環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展教育,化學(xué)教學(xué)既有獨特的優(yōu)勢,又有義不容辭的責(zé)任?;瘜W(xué)教材中蘊含了較豐富的可持續(xù)發(fā)展教育的內(nèi)容。化學(xué)教師可深入鉆研教材,系統(tǒng)分析教材,挖掘教材中可持續(xù)發(fā)展教育的知識和思想,針對學(xué)生的知識水平,選擇好教學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育的最佳結(jié)合點,按照“適時、適度、適量”的原則,進(jìn)行合理的拓展與恰當(dāng)?shù)臐B透,讓學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的高度關(guān)心環(huán)境及環(huán)境問題,使學(xué)生理解人與自然、人與社會、人與人之間的相互依存關(guān)系,認(rèn)識到他們的態(tài)度、行為和決定能夠?qū)ΜF(xiàn)在和將來的全球環(huán)境、整個社會產(chǎn)生影響。從而使學(xué)生接受可持續(xù)發(fā)展知識和思想,樹立起可持續(xù)發(fā)展意識和理念,培養(yǎng)學(xué)生從事可持續(xù)發(fā)展研究與開發(fā)的能力。同時,從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、化學(xué)工藝等都是值得討論和重新考慮的。這給改革化學(xué)教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。因此,在化學(xué)教學(xué)中開展與之相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展教育是必要性,也是可行的,有重要的意義。
三、化學(xué)教學(xué)中實施綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展教育的策略。
1.教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,牢固樹立綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展意識。
環(huán)境危機(jī)意識是可持續(xù)發(fā)展教育最適宜的切入點,人類生存和發(fā)展中出現(xiàn)的一些重大環(huán)境問題,都與化學(xué)有關(guān)。而綠色意識是人類追求自然完美的一種高級表現(xiàn),追求的是人對自然的尊重及人與自然的和諧關(guān)系。綠色化學(xué)正是以這種綠色意識為指導(dǎo),研究和設(shè)計沒有(或盡可能少的)環(huán)境副作用、在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品與化學(xué)過程。綠色化學(xué)是對環(huán)境更友善、更安全的化學(xué)。其目標(biāo)是研究與尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑和工藝。近年來,綠色化學(xué)的研究主要圍繞化學(xué)反應(yīng)、原料、催化劑、溶劑和產(chǎn)品的綠色化開展的。綠色化學(xué)是一種面向21世紀(jì)的高層次化學(xué),是精品的化學(xué),是現(xiàn)代化的化學(xué),代表著化學(xué)的未來發(fā)展方向。如何把綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展教育融于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中,對于化學(xué)教育工作者來說,是一個嶄新的課題。首要的任務(wù)之一是化學(xué)教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的化學(xué)教育觀,樹立綠色意識,用可持續(xù)發(fā)展的眼光重新審視中學(xué)化學(xué)的各種反應(yīng)、實驗及思考如何將綠色化學(xué)的研究成果引進(jìn)課堂,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,拓展學(xué)生的思維空間,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神?;瘜W(xué)教材中有60%以上的知識是通過實驗引入或闡述的,實驗中教師對實驗廢物的態(tài)度對學(xué)生環(huán)境意識的培養(yǎng)具有直接的示范和表率作用。教師應(yīng)是“綠色化學(xué)實驗”的積極倡導(dǎo)者,努力做到實驗無害化,處理廢氣、廢水,變廢為寶:實驗微型化,節(jié)約藥品,減少對環(huán)境的影響。如在講氯氣、二氧化硫、二氧化氮這些知識點時,由于這些氣體有毒,我們使用它們的尾氣不能亂排放到空氣中而應(yīng)該用堿液吸收,這樣就把環(huán)境保護(hù)問題有機(jī)滲透到實際的教學(xué)過程中。因此,化學(xué)教師綠色意識的樹立,是綠色化學(xué)走向中學(xué)課堂的前提,也只有這樣,化學(xué)教育才有正確的方向。
2.開展形式多樣的教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識。
對學(xué)生綠色意識的培養(yǎng),應(yīng)注重讓學(xué)生從感性認(rèn)識開始,只有建立在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,才能從本質(zhì)上理解綠色意識。這種感性認(rèn)識的獲得是指在化學(xué)教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生通過自身實踐,去感知、體驗由于濫用化學(xué)品及其生產(chǎn)技術(shù)而帶來的環(huán)境污染的嚴(yán)重性及治理污染的局限性。進(jìn)而從關(guān)注污染如何治理轉(zhuǎn)移到如何預(yù)防污染這一認(rèn)識水平上。因此,為配合化學(xué)課堂教學(xué),應(yīng)采取形式多樣的教學(xué)活動。通過多種形式的實踐活動,如通過對學(xué)校所處地區(qū)近年來空氣污染情況,江河湖泊水質(zhì)情況,以及土壤受污染情況的調(diào)查,通過對化肥廠、農(nóng)藥廠、造紙廠等化工企業(yè)排污情況的調(diào)查,通過對風(fēng)景旅游區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)或無公害蔬菜生產(chǎn)基地的考察、參觀、訪問等,加深對化學(xué)造成的環(huán)境污染的認(rèn)識;并進(jìn)一步思考,將其與自己的利益和行為聯(lián)系起來,從而使他們主動地關(guān)心、愛護(hù)學(xué)校的環(huán)境,并將環(huán)境意識、對環(huán)境的情感外化為自覺的、具體的環(huán)境行為,積極參與改善學(xué)校環(huán)境的活動。如參與學(xué)校有關(guān)環(huán)境政策方面的討論和決策;倡導(dǎo)改善學(xué)校環(huán)境的良好行為;對學(xué)校的垃圾進(jìn)行分類處理;舉辦廢物再利用作品展覽;提出改善空氣質(zhì)量的措施,等等,以此提高學(xué)生的環(huán)保意識:環(huán)保必須從現(xiàn)在做起,從自身做起。如不隨意倒垃圾、回收廢舊電池、回收廢塑料、盡量減少塑料袋制品的使用、減少紙張的使用、保護(hù)花草樹木,等等,為環(huán)境保護(hù)盡一份力量。使學(xué)生親身感受到環(huán)保問題的現(xiàn)實性和重要性,環(huán)保的長久性及艱巨性。此外,充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,如利用投影、錄音、錄像、電腦模擬展示臭氧空洞、全球氣候變暖、酸雨、白色污染等重大環(huán)境問題,讓學(xué)生更直觀、更形象地認(rèn)識綠色化學(xué)的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生治理環(huán)境的緊迫感,使他們真正認(rèn)識到“先發(fā)展、后治理”的不可取。同時還重視介紹減污治污的新成果,如二氧化碳深開發(fā)技術(shù)的突破、綠色冰箱的推廣、降解塑料的研制等,使學(xué)生對解決環(huán)境問題產(chǎn)生希望,從消極順應(yīng)到積極治理,對于環(huán)境問題,還可以組織學(xué)生討論,使學(xué)生充分認(rèn)識到破壞環(huán)境給人類帶來的嚴(yán)重惡果。同時,也可以把可持續(xù)發(fā)展思想與化學(xué)美育結(jié)合起來。讓學(xué)生從美的角度解釋環(huán)境,喚起他們欣賞、表現(xiàn)、創(chuàng)造環(huán)境美的熱情。
3.通過綠色實驗和課外活動,培養(yǎng)學(xué)生的情感體驗和創(chuàng)新精神。
實驗及課外活動是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育非常重要的手段和途徑。情感體驗可以直接影響和調(diào)節(jié)人的行為。通過化學(xué)實驗及課外活動進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育,培養(yǎng)學(xué)生的情感體驗,符合可持續(xù)發(fā)展教育的要求,能吸引學(xué)生,收效較大。在中學(xué)化學(xué)教材中,有許多學(xué)生實驗及演示實驗,這些實驗涉及的化學(xué)反應(yīng),許多是有一定毒性的或反應(yīng)過程會釋放出有毒、有害的氣體。如何對這些反應(yīng)或?qū)嶒炦M(jìn)行綠色改造,即如何選擇無毒的反應(yīng)代替有毒反應(yīng)物,如何減少反應(yīng)過程中污染物的產(chǎn)生,這是化學(xué)教師及學(xué)生必須考慮的。同時,從綠色角度來評價一個化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)實驗,有助于學(xué)生拓展思維空間,培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。如:
①制取HCl時,用水吸收多余的氯化氫氣體,制取Cl■時,用NaOH吸收尾氣;
②合成硫酸、硝酸時,過量的SO■、SO■應(yīng)以氨水吸收,NO、NO■應(yīng)以NaOH吸收;
③溶液中的重金屬離子可用鉛、鐵等輕金屬還原,銀鏡反應(yīng)的廢液可回收利用;
④制取硝基苯等揮發(fā)性較強(qiáng)的有毒物質(zhì)時,應(yīng)安裝一個冷凝管回流有毒氣體;
⑤萃取后的苯和實驗中殘余的一氧化碳可以燃燒,溴苯可以堿解;
⑥硫化氫與二氧化硫的實驗可以在封閉式的裝置中進(jìn)行;
⑦硫化氫燃燒實驗,可以用漏斗罩在火焰上方,使產(chǎn)生的二氧化硫經(jīng)漏斗通過其連接的U型管(內(nèi)盛稀氨水),吸收液可作化肥使用;
⑧用實驗方法鑒別濃HNO3、稀HNO3時,銅片改用銅絲,不需反應(yīng)時,只要抽出銅絲,反應(yīng)即停止;
⑨用微型化學(xué)實驗進(jìn)行氯離子的檢驗、碘升華實驗、銅和濃硝酸的反應(yīng)(利用注射器代替試管進(jìn)行試驗,取一支10毫升的注射器,抽出活塞,在針筒內(nèi)裝入0.04克銅屑,推上活塞并吸入0.1毫升的濃硝酸,觀察現(xiàn)象,等反應(yīng)完畢后將注射器中液體小心排入廢液瓶中,無色氣體針筒內(nèi)再吸入空氣,可見到無色氣體變成紅棕色)。改進(jìn)后的裝置是封閉體系,這樣不僅節(jié)約了藥品,同時易于對比觀察,效果顯著,還減少了廢液、廢渣和有害氣體的產(chǎn)生;
⑩用高錳酸鉀制氧氣的殘留固體可用做氯酸分解制取氧氣的催化劑,最終殘余物還可以用于鉀的焰色反應(yīng),或用做花、草、樹、木的肥料。
所以,當(dāng)學(xué)生有了綠色意識之后,即可用綠色觀點評價一個化學(xué)反應(yīng)、實驗的優(yōu)劣,從而促進(jìn)學(xué)生多角度地思考問題,鍛煉其思維能力。這樣的例子很多,例如:做硫在純氧中的燃燒實驗時,不妨在反應(yīng)瓶中盛少量水以吸收產(chǎn)物SO2,防止其進(jìn)入實驗室。再如,要求學(xué)生通過一定的化學(xué)反應(yīng)制硫酸銅時,有下列三種途徑:
①CuCl■+H■SO■(濃)=CuSO■+2HCl
②②Cu+2H■SO■(濃)=CuSO■+SO■+2H■O
③a.Cu+O■=CuO b.CuO+H■SO■(?。?CuSO■+H■O
從綠色角度啟發(fā)學(xué)生思考,不難得出我們應(yīng)該選擇途徑③來實現(xiàn)的結(jié)論。
總之,化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展教育緊密相關(guān),化學(xué)新課程應(yīng)從本學(xué)科的特點出發(fā),由淺入深地、持續(xù)不斷地對學(xué)生進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展觀的教育。讓學(xué)生認(rèn)識、學(xué)習(xí)和研究綠色化學(xué),從而改善環(huán)境、提高生活質(zhì)量,同時充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用,建構(gòu)可持續(xù)發(fā)展教育體系,為改善我們的地球環(huán)境,獲得更好的經(jīng)濟(jì)和社會效益,為人類的可持續(xù)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]仲崇立.綠色化學(xué)導(dǎo)論.化學(xué)工業(yè)出版社,2000.
一.上好緒言課
(一)化學(xué)史教學(xué)
化學(xué)史的教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和好奇心,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,打破了創(chuàng)造的神秘感?;瘜W(xué)史上關(guān)于化學(xué)家們的趣聞軼事、重大發(fā)現(xiàn)、著名實驗等都能創(chuàng)設(shè)愉快學(xué)習(xí)的教學(xué)情境,如介紹波義耳是第一個把植物浸取液做酸堿指示劑的化學(xué)家,指示劑的發(fā)明緣起于贈送給波義耳的紫羅蘭不小心被鹽酸飛沫沾上而變色。讓學(xué)生感覺到化學(xué)的發(fā)明可以來自生活,生活中處處存在化學(xué),原來化學(xué)并不是想象中那么難?,F(xiàn)階段大部分學(xué)生出現(xiàn)過分偏科現(xiàn)象,如果介紹化學(xué)史,文科生也許會被化學(xué)史料所感染,也許就會喜歡上化學(xué),就不會出現(xiàn)過分偏科,例如在學(xué)習(xí)氮的化合物時,可以讓學(xué)生結(jié)合化學(xué)史開展如下研究性學(xué)習(xí)活動:人類在解決糧食問題時,化學(xué)家做出了哪些貢獻(xiàn)?化工人類固氮經(jīng)歷了哪些階段,并談你對固氮的前景。
(二)密切聯(lián)系生活
每個人都生活在物質(zhì)世界中,是社會的一分子,周圍的許多變化都與化學(xué)有著密不可分的關(guān)系,如自行車圈生銹,為什么會形成酸雨,玻璃為什么有不同的顏色,漂白粉為什么可以起漂白作用,食鹽的作用,“鋇餐”在醫(yī)療中的作用,照片的產(chǎn)生原理,等等。課堂上這些知識使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)化學(xué)并不是枯燥乏味的。又如在申奧期間,結(jié)合“綠色奧運”的口號,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會生活中的熱點問題,并引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的原理來解決實際問題,什么是白色污染,能不能簡單地?zé)裏捥幚?如何治理大氣污染、水污染,為什么汽車要使用無鉛汽油等。通過這些問題增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識,同時認(rèn)識到學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性。
二.注重實驗教學(xué)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實踐證明,生動有趣的化學(xué)實驗是引起學(xué)習(xí)興趣的重要因素。教學(xué)中凡是課本上規(guī)定的實驗,我都努力做好,同時還增做了一些趣味實驗。通過實驗,讓學(xué)生感受到世界的千變?nèi)f化,產(chǎn)生濃厚的興趣,為學(xué)好化學(xué)做好鋪墊。
(一)做好演示實驗
通過對感官的刺激,使學(xué)生產(chǎn)生探索本質(zhì)的興趣,如做鈉與水反應(yīng)的實驗,學(xué)生觀察到一系列的現(xiàn)象,為什么會有這些現(xiàn)象,反應(yīng)的實質(zhì)如何,問題的逐步解決,加深了對反應(yīng)的理解,對鈉的性質(zhì)也有了進(jìn)一步的認(rèn)識,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力,又如做過氧化鈉與水反應(yīng)的實驗,即用水來點火的實驗,學(xué)生聽起來真不敢相信,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,學(xué)生就會帶著問題認(rèn)真地觀察實驗現(xiàn)象,使學(xué)生感覺到學(xué)化學(xué)并不枯燥無味,而有無窮的趣味。 (二)重視分組實驗
分組實驗培養(yǎng)了學(xué)生動手動腦的能力,它不但驗證了課堂上所做的演于實驗和物質(zhì)性質(zhì)的描述,而且對于啟迪思維和開發(fā)潛能也有著重要的作用,學(xué)生上實驗課時往往做完規(guī)定內(nèi)容后喜歡把各種藥品胡亂滴加,看看有什么現(xiàn)象發(fā)生,說明他們對化學(xué)產(chǎn)生了興趣,除了對其做法進(jìn)行嚴(yán)格批評,要養(yǎng)成良好的習(xí)慣外,更要進(jìn)行正面引導(dǎo);另外把與實際密切結(jié)合、對教學(xué)有輔助的實驗,拿到分組實驗中,會增加其趣味性,同時實現(xiàn)了趣味性、科學(xué)性、實踐性的結(jié)合。
三.培養(yǎng)學(xué)生掌握 化學(xué)學(xué)科語言、形成化學(xué)學(xué)科的思維方式
與其他學(xué)科一樣,化學(xué)學(xué)科也有其獨特的學(xué)科語言和科學(xué)思維方式,如元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式、離子方程式、電子式等化學(xué)用語都是化學(xué)的常用術(shù)語,作為初學(xué)化學(xué)的同學(xué)應(yīng)下功夫牢牢掌握它,這是學(xué)習(xí)化學(xué)不可缺少的工具。說到化學(xué)學(xué)科的思維方式,也有著不同于其他學(xué)科的特點,通過不斷學(xué)習(xí),你會逐漸領(lǐng)悟到它的內(nèi)涵,從而形成化學(xué)學(xué)科的思維方式,使你的眼界更加開闊,認(rèn)識更加深刻,能力逐漸提高,興趣逐漸濃厚。
四.培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣
自主學(xué)習(xí)是科學(xué)探究的重要特征,充分調(diào)動學(xué)生探究的積極性,大膽地把探究實驗交給學(xué)生,激發(fā)他們的情,調(diào)動他們的思,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的自信心和創(chuàng)新精神。例如,用同質(zhì)量的銅與硝酸及空氣為原料,制取相同質(zhì)量的硝酸銅,學(xué)生根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識,可設(shè)計出甲、乙、丙三種不同的方案:
甲方案:Cu+濃HNO3 Cu(NO3)2
乙方案:Cu+稀HNO3 Cu(NO3)2
丙方案:Cu+O2 CuO +稀HNO3 Cu(NO3)2
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,從原料的用量分析、經(jīng)濟(jì)成本的高低,從產(chǎn)物的種類分析產(chǎn)品的純度優(yōu)劣;從環(huán)保的角度是否符合綠色化學(xué)原理,從而得出丙方案最優(yōu)。
五.不斷改進(jìn)教學(xué)方法
當(dāng)今社會需要的是高素質(zhì)的人才,素質(zhì)教育要求教學(xué)方法需服從“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想;而“滿堂灌”的教學(xué)方法卻是以教師為主體,學(xué)生為輔,學(xué)生往往是被動地接受知識,久而久之,學(xué)生就會喪失學(xué)習(xí)興趣。各種教學(xué)方法的嘗試必須符合素質(zhì)教育的宗旨,教學(xué)方法要跟得上時代,不能過于陳舊,且根據(jù)學(xué)生的不同情況隨時變更教學(xué)方法,才有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
六.開展豐富多彩的第二課堂
要培養(yǎng)高素質(zhì)人才,學(xué)生的活動范圍不僅局限在課堂上。有組織、有計劃地開展一些課外活動,對豐富學(xué)生的知識,提高能力,增強(qiáng)興趣有著不可低估的作用。 組織學(xué)生參觀化
工廠和舉辦一些最新科技知識的有關(guān)講座,使學(xué)生感受到時代的脈膊,學(xué)以治用,書本知識和實際生活有機(jī)地結(jié)合在一起。如有關(guān)新能源的開發(fā)與利用,C60的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用,納米技術(shù)等。
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);創(chuàng)新教學(xué);策略研究
引言
就素質(zhì)教育而言,課堂是其實施的主陣地和主渠道。而創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育開展的核心,更需要通過課堂教學(xué)形式來開展并完成。因而從當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)角度分析來看,采取有效策略培養(yǎng)學(xué)生實踐能力以及創(chuàng)新精神是當(dāng)前高中化學(xué)教師所面對的重要課題。本文基于此就高中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)進(jìn)行探討,希望有所指導(dǎo)和幫助。
一、營造愉快的教學(xué)氛圍,提高學(xué)生的思維品質(zhì)
作為一名高中化學(xué)教師要為學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)一個適宜的情境,在課堂中竭力提倡創(chuàng)新,讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象和能力,養(yǎng)成創(chuàng)新習(xí)慣與膽識。學(xué)生與老師應(yīng)當(dāng)互相尊重,教師要對學(xué)生關(guān)心、尊重、信任。教師對學(xué)生的付出會引起全體學(xué)生情感上的共鳴,從而使學(xué)生更加尊重老師。
其次,老師要讓教學(xué)氛圍更加和諧、平等與自然。要經(jīng)常鼓勵學(xué)生,積極回答問題?;卮鹫_時要及時表揚,這樣對于那些平時不敢回答問題的同學(xué)是一種很大的激勵。對于學(xué)生回答錯誤或者不會的知識,老師不應(yīng)埋怨。再這樣一種相對寬松的教學(xué)氛圍中,會消除傳統(tǒng)師生的拘束感,拉近了師生之間的距離。師生之間的對話與學(xué)習(xí)交流更加簡單而活躍,這對創(chuàng)造性思維的形成特別重要。在化學(xué)這一科的教學(xué)中,教師應(yīng)注重學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。讓學(xué)生通過對現(xiàn)象的分析,鍛煉學(xué)生思維上的拓展,提升思維品質(zhì)。更進(jìn)一步加深他們對所學(xué)知識的理解,起到觸類旁通的效果。
二、誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
在創(chuàng)造的過程中,創(chuàng)新精神所表現(xiàn)出來的是一種具有勇于質(zhì)疑,敢于探索,堅定不撓的精神。創(chuàng)新精神并不是與生俱來的,這種精神是需要靠后天一點一點地訓(xùn)練而慢慢修養(yǎng)而成的。所以,高中教師應(yīng)注重去培養(yǎng)學(xué)生的好奇心理與求知欲望。讓創(chuàng)新精神成為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的一種習(xí)慣。動機(jī)往往是創(chuàng)新精神的導(dǎo)入條件。哈佛大學(xué)現(xiàn)任校長勞倫斯?H?薩穆斯,在世界大學(xué)校長論壇講過:“如果沒有好奇心和純粹的求知欲作為動力,就不可能產(chǎn)生那些對社會和人類具有巨大價值的發(fā)明創(chuàng)造?!币虼?,可以看出,世界上的一切偉大發(fā)明,其創(chuàng)造的根本動力都來源于對待事物所產(chǎn)生的好奇心理和求知欲望。
三、將生活中的一些例子滲透到課堂授課中
化學(xué)中涉及很多有關(guān)綠色資源以及保護(hù)環(huán)境的知識,教師應(yīng)該注意加大課堂滲透力度?;瘜W(xué)對于日常生活的影響已經(jīng)滲透到各個方面,而近幾年的高考趨勢反映了考題的生活化,眾所周知,化學(xué)中有關(guān)綠色資源的知識很多,例如,大氣污染的來源及其分析,環(huán)境污染的問題,綠色節(jié)能資源的問題等這些都是日常生活中司空見慣的問題。教師在課堂上可通過靈活生動的講課方式將生活中的問題引到化學(xué)知識上來,降低化學(xué)的門檻,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)學(xué)科的普遍性,以此來提高學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
四、在教學(xué)中,教師要盡量用“探索法”去組織實驗教學(xué)
教學(xué)中,適宜把驗證性實驗改為探索性實驗,用“探索法”組織實驗教學(xué)。一般情況下,學(xué)生實驗都是安排在講完新課后進(jìn)行的,而且大多是讓學(xué)生重復(fù)教師課堂上演示過的實驗。這樣的實驗只是起到鞏固書本知識和訓(xùn)練操作技能的作用,屬于驗證性實驗。
它的弊端也多:
一是:不利于調(diào)動學(xué)生的積極性,甚至挫傷了學(xué)生的探索積極性;
二是:驗證性實驗的一切現(xiàn)象和結(jié)論都是學(xué)生已知的。嚴(yán)格的操作程序和方法把學(xué)生的智慧、手腳束縛得死死的,不利于發(fā)展智力、培養(yǎng)能力;
三是:不利于培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。且易使學(xué)生產(chǎn)生惰性或無可奈何的感覺。
相反,探索性實驗則具有明顯的優(yōu)越性:
一是:實驗前學(xué)生不知道實驗的現(xiàn)象和結(jié)果,這就要求他們認(rèn)真、正確地操作,仔細(xì)敏捷地觀察,忠誠老實地記錄:
二是:有利于發(fā)展智力,培養(yǎng)能力?;瘜W(xué)實驗的現(xiàn)象總是多方面的,而這些復(fù)雜的現(xiàn)象又是人們認(rèn)識物質(zhì)變化的向?qū)?。探索性實驗不僅要求有一定的操作能力、觀察能力,還要求把觀察實驗的過程和抽象思維的過程結(jié)合起來,要求有“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通過宏觀現(xiàn)象,認(rèn)識到微觀世界的本質(zhì)變化,把感性認(rèn)識上升到理性高度。
創(chuàng)新能力培養(yǎng)對教師提出更高的要求,為教師才能的發(fā)揮提供了更加寬廣的舞臺。當(dāng)然,我們有理由相信,化學(xué)教學(xué)會緊跟時代步伐,因時而變,進(jìn)行調(diào)整與創(chuàng)新。通過教學(xué)工作者的不斷努力與摸索,高中化學(xué)的創(chuàng)新教學(xué)一定會有質(zhì)的突破,學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力、探索能力、創(chuàng)新能力、實踐能力能得到更好的提高。因此,重視和探索化學(xué)課堂創(chuàng)新教學(xué),有助于發(fā)展學(xué)生的智能,有助于培養(yǎng)出富有鮮明時代特色的創(chuàng)新人才。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張應(yīng)明.新課改背景下高中化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)探究[J].《新課程?上旬》,2014(4)
關(guān)鍵詞:偶然化學(xué) 醫(yī)藥化學(xué) 科學(xué)化學(xué) 問題 建議
一、我國化學(xué)教育的發(fā)展史
眾所周知化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會文明的重要標(biāo)志。從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會,人類都在享用化學(xué)成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學(xué)的貢獻(xiàn)在其中起了重要的作用。
(一)以生存為目的的偶然化學(xué)
在距今170萬年前的元謀人遺址第一次發(fā)現(xiàn)了人類用火的痕跡,在人類學(xué)會主動使用火之前,過著茹毛飲血的生活。一把火點燃了人類不斷生活的希望,同時化學(xué)教育亦開始貫穿于整個人類文明發(fā)展史。教育學(xué)史的一種觀點認(rèn)為教育活動的起源于偶然的生存教育,而火的使用毫無疑問是人類跨向文明的一大步。進(jìn)入原始社會末期,火的使用已相當(dāng)?shù)钠毡?,而制陶、制銅這一系列的化學(xué)行為都是化學(xué)知識傳承的結(jié)果。在原始社會時期,化學(xué)知識的傳承主要是偶然性、必要性的生存技能和生存資料生產(chǎn)的必然結(jié)果。在這時期中,化學(xué)教育不存在系統(tǒng)性,化學(xué)知識掌握在少數(shù)人手中,且化學(xué)知識也相對貧乏,主要靠偶然的摸索獲得。
(二)以煉丹和煉藥為目的的醫(yī)藥化學(xué)
經(jīng)過原始社會的摸索和發(fā)展,封建社會化學(xué)知識得到了巨大的飛躍,但這一時期化學(xué)知識任然掌握在一小部分人手中。知識的傳承方式是點對點的師徒教育,知識的范圍主要是各種化合物的發(fā)展。在約公元前2 世紀(jì)開始產(chǎn)生了煉丹術(shù)或煉金術(shù),進(jìn)而推動化學(xué)從萌芽期發(fā)展到了煉金術(shù)。古代皇帝為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學(xué)實驗。東漢時期魏伯陽著《周易參同契》和東晉葛洪的《抱樸子》等著作則開挖了化學(xué)這門科學(xué)的先河。
(三)近代系統(tǒng)科學(xué)的化學(xué)
人類進(jìn)入17世紀(jì)后科學(xué)文化知識不斷發(fā)展,從1650年到1775年,隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累,人們總結(jié)感性知識,認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素,燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程,可燃物放出燃素后成為灰燼。
自此開始,化學(xué)知識開始真正的作為科學(xué)知識登入西方課堂,化學(xué)知識再也不是一部分煉藥師和和冶煉師的專利。此時的我國仍然處于封建社會,及至西學(xué)東漸過后,新式學(xué)堂產(chǎn)生,化學(xué)也作為一門特殊的學(xué)科引進(jìn)。至此,我國有了系統(tǒng)的化學(xué)學(xué)科教育。
二、 歷史上化學(xué)發(fā)展存在的一系列問題
(一)化學(xué)理論上重經(jīng)驗積累,但缺乏科學(xué)性。
在我國化學(xué)教育的發(fā)展歷程中,化學(xué)作為一門實踐要求極高的學(xué)科,基本是靠“煉丹師”和其他一些手工業(yè)者在自身的實踐中總結(jié)出來的知識積累。但由于古人知識、認(rèn)識能力有限,我國的化學(xué)教育缺乏科學(xué)性和客觀性,更多的是隨意性和主觀性的化學(xué)認(rèn)識。
(二)化學(xué)實驗不注重環(huán)境保護(hù),造成了巨大的環(huán)境破壞。
化學(xué)實驗往往伴隨著廢水、廢氣等廢棄物的產(chǎn)生,這些東西如果不加以處理會對環(huán)境造成巨大的破壞。
(三)化學(xué)知識缺乏系統(tǒng)性。
在我國傳統(tǒng)的化學(xué)教育中,以“煉丹”、“煉金”為目的的化學(xué)知識缺乏相應(yīng)的理論系統(tǒng),不似于西方科學(xué)家,探尋化學(xué)的本質(zhì),歸出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木哂邢到y(tǒng)性的化學(xué)理論。
(四)化學(xué)教學(xué)理論和實驗教學(xué)不均衡
在化學(xué)教育發(fā)展的歷史中,很大程度上存在理論與實驗教學(xué)的不均衡,以“煉丹”為代表的化學(xué)教學(xué)屬于單一的“實踐派”;而以近代課堂教學(xué)為代表的教學(xué)行為則在一定程度上是偏重理論的“理論派”,化學(xué)教學(xué)活動當(dāng)以理論和實踐相結(jié)合。
三、 對我國中學(xué)化學(xué)教學(xué)的建議
(一)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
現(xiàn)階段的化學(xué)教學(xué)已經(jīng)不再是古代為了生存而發(fā)于偶然的教育行為,教師和學(xué)生都當(dāng)明確化學(xué)是一門具有很強(qiáng)的規(guī)律性、系統(tǒng)性、邏輯性等科學(xué)性的科學(xué)?,F(xiàn)代科學(xué)教育也不再像茹毛飲血年代手把手的傳授相關(guān)的知識,而是開始把實驗教學(xué)僅作為培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生獲得知識技能的學(xué)習(xí)途徑,而且更加重視它在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的作用。因此,現(xiàn)代的化學(xué)教學(xué)更重視化學(xué)科學(xué)的推理性和綜合性,并注重采取多種教學(xué)方式:如設(shè)計實驗非指導(dǎo)性實驗比較性實驗開放性實驗,擴(kuò)展實驗技能的學(xué)習(xí)范圍,重視技能培養(yǎng)的綜合性。使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中,不但得到技能的訓(xùn)練,并且得到理論的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),為將來的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
(二)促進(jìn)“綠色化學(xué)”教學(xué),推進(jìn)素質(zhì)教育的實施。
隨著環(huán)境污染問題越來越受到世人矚目,資源能源問題日益突顯,倡導(dǎo)人類與自然和諧 與環(huán)境友好的嶄新理念“綠色化學(xué)”已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點之一。個人素質(zhì)的全面發(fā)展不僅包含個體的智能發(fā)展,也包含個人對環(huán)境的態(tài)度對自然的愛護(hù)等方面的認(rèn)識。教師在教學(xué)活動中,通過在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)內(nèi)容,在實驗中滲透綠色化學(xué)思想的方式,合理的對學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)的教育,來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會責(zé)任感,是實施素質(zhì)教育的重要途徑。
(三)合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,推進(jìn)知識的系統(tǒng)性傳授。
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)的實際活動中,存在不重視實驗教學(xué)的情況。而化學(xué)作為一門操作性極強(qiáng)的學(xué)科,化學(xué)實驗的地位絕對是無可替代的,一部分教師單方面的追求高分,造成學(xué)生動手能力差,即所謂“高分低能”。2010年頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確提出,“全面實施素質(zhì)教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題”?!毒V要》作為我國教育發(fā)展的指導(dǎo)性文件,提出全面發(fā)展,既是對學(xué)生的要求也是對施教者的要求,要求在教學(xué)活動中合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,組織教學(xué),是學(xué)生的能力既得到能力的發(fā)展又要培養(yǎng)起科學(xué)素養(yǎng)。
(四)注重互動,理論學(xué)習(xí)與實踐活動相結(jié)合