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(热门)化学与环境论文15篇
在学习、工作生活中,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,论文是学术界进行成果交流的工具。相信许多人会觉得论文很难写吧,以下是小编为大家收集的化学与环境论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
化学与环境论文1
本文作者:段冰雪 单位:哈尔滨师范大学
在人类社会进入工业化大生产的时代后,各类化工工业迅速发展起来,虽然给经济的增长和人们生活水平的提高带来了很大裨益,但同时也严重污染着我们的生存环境。就目前来看,人类面临的最严重的生态环境问题有温室效应、酸雨、水污染题和臭氧层空洞等。这些问题不仅降低了自然环境的质量,还隐藏着一些自然灾害的不稳定因素。随着自然环境和生态问题的日益严峻和突出,有关部门和机构的都在寻求一条更加和谐的发展模式,可持续发展的理念也就应运而生。根据这一基本理念的指导,人们逐渐的认识到目前废物排放和治理的方法上还存在着诸多不足和缺陷,回收利用的方法已经不能满足人们在生产过程中所要达到的保护环境的目的,更加科学合理的做法是要从化工生产的每一个环节入手,形成绿色化学的生产模式。
1绿色化学的概念
所谓绿色化学,就是要在化工生产的源头上尽量可能的通过技术和工艺的改进,来达到减少污染甚至消除污染的一种新型化工行业的生产模式。不同与以往的保护生态的方法和做法的地方在于,传统的化工生产是在按照正常的流程和工艺进行生产后,对其所产生的环境污染和废物进行一定的加工和处理,以尽可能减少对环境的危害和不利影响。但是绿色化学的核心内容在于从生产的'过程中,即源头上减免这种污染和危害,是通过对生产工艺的改进和技术的提高,来遏制生产过程中的污染现象的产生。所以,绿色化学绝不是简单的生态保护环境的技术创新,而是一种观念和理念的革新,绿色化学理念是人们思想认识观念的一次巨大的改变和飞跃,也是在综合了社会发展、生产建设、科学研究、生态保护等问题后,形成的最适合可持续发展理念的发展模式和方法,对人类社会的发展与自然环境的和谐相处有着非常重要的指导意义。
2绿色化学在化工行业运用的原理
通过上文对绿色化学的基本含义的解读,我们可以发现绿色化学在化工行业中的应用可以有效的改善化工行业的环境污染问题,可以从原理上和方法上两个方面对化工行业的发展予以指导,同时还可以为设计新的环境友好产品指出方向。实践中上我们发现,通过使用无毒无害原料、原子经济反应、溶(助)剂和催化剂等方法可以更好的实现化学工艺的清洁生产。通过加工,使用新的绿色化学品使其人身健康、社区安全和生态环境无害化。下文中笔者将结合生产过程中的具体实例,谈谈绿色化学方法在化工行业中的应用,以最常见的石油和造纸化工业为例,简单进行论述。
3绿色化学在石油化工行业的应用
在化工生产中经常会使用光气和氢氰酸这些剧毒的化学物质,近年来随着绿色化学技术的不断开发和应用,许多有关化工生产中过去经常使用的这些剧毒物质正在或逐渐被其它一些无毒或低毒原料所替代。比如说用二氧化碳或碳酸二甲酯代替光气合成异氰酸酯的新方法,还有日本旭化司开发了用异丁烯直接催化氧化制甲基丙烯酸的新工艺,德国公司则用毒性较小的丙醛和甲醛为原料首先制得甲基丙烯醛,再进一步氧化成甲基丙烯酸。这些新工艺都避免使用氢氛酸,使环保得到了极大的改善。绿色化学在石油化工行业的应用还表现为尽量采用可再生资源为原料,传统生产己二酸、对苯二酚的原料路线是以煤或石油为基础的。这些路线不仅工艺复杂、污染严重,而且利用的是一些不可再生的煤或石油为原料,所以无法满足生产过程中的减免废物污染的要求。绿色化学的方法则是用淀粉水解所得葡萄糖为原料通过酶催化可制得己二酸,这样就更好的利用了可再生资源,避免了过度使用不可再生资源。另外,绿色化学在石油化工行业的应用还表现为使用的催化剂、溶剂尽量绿色化,从而制造出对环境和人体都友好的绿色化产品。例如环境友好柴油的配方要求低的含硫量(质量分数小于2.0x10-5)和低的芳烃含量,同时要求十六烷值不低于40。新的绿色汽油配方对蒸汽压和芳烃、烯烃的含量限制提出了更高要求,并要求在汽油中加人一些甲基叔丁基醚、醇类等含氧化合物以取代铅的氧化物来保持和提高汽油的辛烷值和其它性能。这无疑对炼油技术和油品的配制提出了更高的要求。
4绿色化学在造纸工业中的应用
造纸工业是我国环境污染最严重的产业之一,每年有毒有害废水的排放量高达5×109t,不仅严重的污染了生活用水,还给污水处理带来了很大的负担,为解决制浆造纸工业的污染问题,必须发展新的无(少)污染制浆技术。新的技术包括机械法制浆技术和生化法制浆技术。生化法制浆得率高、能耗低、污染很少,有浸渍法制浆和酶法制浆两种.浸渍法是将细菌直接接种于纤维原料中,细菌在生长繁殖的同时分泌产生大量的酶,在酶的催化作用下使纤维分散.该方法简单,但需要大型发酵设备.酶法是在一定设备条件下培养某种细菌,使其产生大量的酶,经一定生物技术处理将酶浓缩后加到纤维原料中,通过酶解作用使纤维分散.两种方法均有工业应用。无污染漂白的技术是用不含氯的物质如O2,H2O2,O3等作为漂白剂对纸浆在中高浓条件下进行漂白,以代替严重污染环境的低浓纸浆氯化漂白和次氯酸盐漂白的方法。
综上所述,上文中笔者对绿色化学的基本含义和在化工行业中的应用进行了论述,并辅以一定的实例来阐述其应用效果,虽然只举出了两个简单的应用例子,但是不难看出绿色化学由于其符合生态环境保护的要求,必然在化学工业的应用会越来越广泛,不仅涉及石油工业、造纸工业,也涉及纺织工业、制革工业和农药工业等。因此,可见绿色化学是化学家们的一项长期重要战略任务,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和革新传统化学,从而应用在化学工业中,使得对环境的治理从治标逐渐转向治本,以上仅是笔者拙见,诸多不足,还望批评指正。
化学与环境论文2
对大多数非语言类专业的学生而言,学习外语的重要目的是为了运用外语进一步学习专业知识。加拿大、美国、新加坡、印度、菲律宾等国的实践已经证明,利用目的语传授知识,可以让学习者在无意识的情况下掌握这种语言,这种方法不仅成效显著而且省时省力。双语课是要通过耳濡目染的方式来提高学生外语能力,是教育部提倡的一种教学方式,也已成为英语课程教学改革的一个新途径。用教学语言来促使语言能力发展,这就是双语教育的实质。为了促进学校发展,提高办学水平和教学质量,国内很多大学已对部分本科生课程实施了双语教学,为此,以环境化学课程双语教学实践为例我们进行了一些有益的探索。
一、环境化学双语教学的必要性
开设环境化学双语课是紧跟专业理论发展的需要。环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学是环境科学的核心组成部分,是以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的新兴交叉学科。环境的大多基础知识、理论、近代与现代的重大环境事件大部分起源于西方;步入21世纪,随着环境问题的全球化和各个学科的研究成果在环境化学研究中的应用,环境保护和高科技相结合,步入了一个前所未有的时期。双语教学的应用和推广,将推动教学改革向国际交流的方向发展,增强学生了解世界科技最新成果、向国外发表学术成果的能力,加快高等院校高层次教育与国际接轨的步伐。
开设环境化学双语课是学生素质培养的需要。开展环境化学“双语教学”,师生可以共同进入一种真实的汉语和英语语境,熟练地运用汉语和英语进行学科知识上的教学与交流,最终达到师生均能运用两种思维方式进行学科学习、思考和研究的境地,大大加强学生的英语阅读、写作、交流等方面的实际应用能力。
二、环境化学双语教学实践
(一)教学方法
选择合适的教学方法对课程建设成功与否至关重要。目前,世界上流行的双语教学模式有:浸没式(immersionbilingualmodel)、过渡式(transitionalbilingualmodel)和维持式(maintenancebilingualmodel)三种。这三种教学模式皆有可借鉴之处,但都不宜生搬硬套。双语教学方法有单向式、交互式和多边式等方式。根据此类课程的特点和学生的接受能力,课程采用交互式教学方法,有助于学生理解。教学进程上采用过渡式教学方法,即教学中应循序渐进,逐步增加难度,以保证教学效果。教学中,根据课程学时、学生英语水平、教学内容的难易程度等实际情况,使用英文教学的时间约占学时总数的20%~30%,即每次用大约25分钟时间以英文讲授,另外,讲授教学内容时,遇到的图表全部用英语来讲解,关键的专业词汇作出英文注释。每一次上课前或者学习完每章内容之后,教师都要对上一次课堂或本章的重点内容用英语进行系统总结,开始是教师用英文总结,然后逐渐过渡到学生总结。
教学中要考虑学生的实际能力和课堂的信息量,注重学生接受的实际效果。教学理念首先应是保证学生系统地掌握环境化学的基本知识、基本理论和基本方法,在这个基础上,再累积一定的专业词汇并提高自身的英语应用能力。
(二)教材选择
双语教材是双语课程资源的核心部分。正确选择适合学生的.教材是进行高质量双语教学的重要保保证。英文原版教材所讲述的理论知识较清晰、易理解,还可以促进学生了解国内外的学术动态及发展趋势,拓宽学生的视野;另外原版教材案例多,且有时代气息,很有参与性。但原版教材内容编写思路和形式与中文教材在体系结构上差别较大,如果处理不当,就会影响到学生后续课程的学习或者考研;所以,笔者在教学中对教学内容做了进一步的调整与完善。为了便于学生进行预习和复习,我们还按照中文教材的教学大纲,结合英文教材,编写了双语版的“环境化学讲义”,要求学生结合讲义将英文教材作为参考资料在课外进行阅读,使学生在阅读专业读物的兴趣和能力上均有了较大提升。
(三)课程多媒体设计和使用
多媒体教学是重要的电化、信息化教学手段之一,是传统教学方式的必要补充。将多媒体教学手段与双语教学结合起来可大大提高教学效果。环境化学课程是环境科学专业的主干课程。教学中通过大量用英文制作的图片、动画、视频等素材向学生进行教学展示,创造英文语境,形象生动地展示了环境化学的一些现象、原理及其应用,增加了学生学习的信心、兴趣和效率。另外,采用多媒体教学,可节省板书时间,优化教学进度,激发学生课堂学习兴趣。但多媒体教学只是教师授课的一个重要辅助手段,学生才是课堂的主体,教师还应根据学生实际情况和教学内容,灵活使用各种有效的教学方法,激发学生的学习兴趣和热情。教学中有激情、讲课有感染力、教学态度严谨,是所有课堂教学应有的基本要求,双语教学亦不例外。
(四)案例教学
案例教学是理论教学的重要补充。理论讲授后,援引英文案例,学生能加深对理论知识的理解。由于英文案例课件的词汇高重复性、语义连贯性和内容一致性,这也就成为学生在学习过程中反映最好的教学手段之一。另外,借鉴兄弟院校的教学经验,我们在环境化学教学中注重以日常生活材料为背景介绍环境化学基本概念(如逆温、大气圈层等),结合自然灾害引出环境化学现象(如酸雨、地方病等);引用图表阐明环境化学机制(如光化学烟雾、重金属溶解沉淀)以及应用典型案例阐述环境化学基本原理等方法,教学中注重把环境化学原理及其在实际中的应用相结合,使学生真正理解所学知识的意义和重要性,“为己之学,学以致用”,提高学习的兴趣。
(五)课外学习和课堂讨论的结合
课堂讨论是提升双语教学效果的重要手段。组织讨论小组就某一论题进行讨论,可以加强课程的专业针对性。结合每一单元的学习,环境化学设置的讨论专题有与大气污染有关的环境问题的实质、水环境化学原理与污染控制的关系、土壤污染和植物修复、绿色化学和可持续发展四个方面。每一个大的专题下又分为5~6个小问题,学生需从环境化学的角度来揭示问题的实质,并提出针对性的解决方案,就必须通过查询资料、社会调查、分析讨论、总结归纳等方法获取所需的资料,这样既巩固了所学知识和英语,又锻炼了与人交流合作、获取信息的能力。
另外,教师结合一些有影响力、最新的文献综述,让学生分组进行讨论和翻译,要求词义、句义准确,并且符合专业用语,然后经过老师和学生共同认真修改后,以PPT的形式进行课堂交流,提高了大家学习的积极性。为了提高大家的文献综述和写作能力,本课程要求学生要完成英文和中文读书报告各1个。在此期间,学生有足够的答疑时间。教师及时批改和反馈学生的作业、论文或报告,便于学生在学习中提高。
(六)考评体系
检测双语教学的效果,宜根据双语教学的特点进行,笔者对学生的考核方式是综合几次课堂讨论、课后作业及读书报告等内容,平时成绩占最终成绩评定的50%;学期末用中、英文各50%命题考核。这样注重了在日程教学中督促学生学习,使他们掌握了更加牢固的知识体系,摒弃在大学中普遍存在的平时不看书学习,考前突击复习的典型的“填鸭式”学习方法。
三、双语教学中存在的问题和解决方法
(一)环境化学双语教学的教材建设
由于我国现在高校的双语教学还不是很成熟,选定的教材难免在编写体系、难易程度以及内容和注释的安排等许多方面缺乏系统性和连贯性。因此,要保证双语教学能获得成功,解决教材问题是当务之急。教师要充分考虑学生的接受能力,合理把握知识的广度和深度。外国原版教材不可能完全适合我国使用,应结合我国国情对其进行修改,但修改原版教材涉及知识产权的问题,也涉及修改后重新印刷出版的问题。为使修改后的教材能顺利出版,学校应给予资助,同时协调解决好有关知识产权问题。
(二)教学资料和资源建设
目前双语教学中使用的中英文教材普遍存在很大差异。在习题训练过程中,大部分训练题目为中文,缺乏相应的英文题目,这容易造成了学生平时对英文教材不够重视。加上学时有限,学生在课外很少认真阅读英文教材的全部内容,会造成资源的浪费。因此,双语课要有效利用教学网络平台,建立,为学生提供包括教案、课件、作业、案例和答疑等内容的双语课程资源,要鼓励和支持学生参与课程资源的开发,引导学生预习、复习、课外阅读等自主学习活动,培养主动获取知识的能力。能够使行为改变的学习才是真正的学习。
(三)学生认识不足,良莠不齐
长期以来,贯穿于我们外语教学的方法是“应试教育”,使得大多数学生的听力和口语水平较低,课堂教学中的英语氛围因此受到限制,很难形成真正的交流。再加上学生在适应能力和接受能力上存在的较大差距,成绩较好且英语水平佳的同学认为双语教学的形式很新颖,不但能提高他们的英语水平,还使所学的英语真正派上用场,可以直接了解当今世界先进的专业知识,增加就业竞争力;但一些英语成绩差的学生就感到双语教学比较吃力,用英语去思考一些问题更感到不适应。因此,要保证教学效果,双语教学就要由少到多,由浅入深,循序渐进,因材施教。
另外,学生外语听、说、读、写能力相差悬殊,使得教师在制订教学方案的过程中很难考虑周全。再者,英汉两个语系差别很大,因此用纯英语讲解逻辑性很强的专业课程,其难度可想而知。这也成为双语教学中一个很大的盲点。大部分学生在听课中因英语听力的障碍会限制对专业知识本身的理解。相当一部分学生听课的精力不由自主地放到英语单词的理解上,而忽略了对讲授内容思路的跟踪,因此平均听课效率低于常规课程。这就要求讲授中一定要注重中英文的比例,要切合实际,因势利导,不能盲目追求形式。不管采取什么样的教学方式,教学的最基本目的是要让学生掌握课程的知识体系。
(四)适宜的双语教学评价体系的建立
要树立以人为本的双语课程评价观,进行体现学生主体地位和促进学生发展的双语教学评价,及时掌握学生的反馈意见,了解学生在双语学习中的需求,发现和发展学生多方面的潜能。评价的目的是:使学生认识自我,建立自信,不断获得成功与进步的体验;使教师获取双语教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和调整,以促进双语教学质量提高;使学校及时了解双语课程实施情况,有针对性地采取有效措施,改进双语教学管理,促进双语课程体系的不断发展和完善。
尽管在双语教学的实施过程存在问题和困难,但双语教学是培养一流的、国际化人才的重要途径,这不仅是大势所趋,而且具有长远的战略意义。在我国目前的国情下,如何找到一条适合自己的双语教学模式,是非常值得尝试的。开展双语教学不是一蹴而就的事情,作为双语教师,应该努力提高自己的英语和专业水平,脚踏实地,锲而不舍,不断吸取成功经验和失败教训,对教学内容、教学方法等进行不断的研究、总结、改革和提高,希望同行们能增加交流,在共同探索中推进双语教学的发展。
化学与环境论文3
摘要介绍化学除草剂的发展历程、使用现状和危害,并提出降低化学除草剂残留危害的对策,以为化学除草剂的合理使用提供参考。
关键词化学除草剂;发展进程;现状;危害;对策
用化学除草剂有防治杂草具有效果好、工效高、成本低及简便易行等特点,在“三农”经济中发挥了积极作用,对农业稳定、快速、健康发展贡献巨大。但因在化学除草剂的使用和管理过程中存在极大的不规范,残存在土壤、作物中的化学除草剂已成为改造生态环境的重要瓶颈,如何减缓生态危害、加强综合治理对改善农业生态环境的保护具有很强的现实和发展意义。
1化学除草剂的发展进程
化学除草剂2,4-D在1942年被发现与应用,自此化学防治杂草技术开始应用于农田。但人们在1980年以前开发利用的化学除草剂品种少且结构单一,最早的有机除草剂为酚类化合物,与无机除草剂相比,其优点是用量低,但对杂草的选择性高。1975年Levitt开发出第1个高效品种绿磺隆,1976年磺酞脉类除草剂研究获得成功[1]。1980年后为化学除草剂鼎盛期,每年开发新品种达18个以上,并向超微量、超高效方向发展,开发超高效、广谱、低毒、高选择性及低残留的除草剂新品种,将防治杂草技术提升到全新水平。我国仅1999年就有45个稻田复配除草剂品种获准登记,美国已经研制出的抗除草剂类型及品种有草甘膦、草铵膦咪唑啉酮类、稀禾啶、磺酰类等[2]。为减少对土壤和作物的残留和伤害,20xx年12月31日起全球禁用的450种农药中,有13类为除草剂,其中我国有14种属于被禁范围。
2使用现状及危害
2.1使用现状
农业部农推中心20xx年数据显示,全国除草剂总需求量7万t,选择性强、安全高效的除草剂需求量增加[3]。我国市场广泛应用节嗜磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、毗嗜磺隆、苯磺隆、玉嗜磺隆、烟啼磺隆、氯喀磺隆等[4],已成为实用型农业技术,在农药产品所占比例最大。
2.2危害
除草剂残留药害已经成为目前最严重的问题,使得对水和土壤中除草剂残留的测定成为该除草剂应用的前提[3]。受土壤pH值、温度等因素影响,残留物对敏感后茬轮种作物产生药害,甚至发生在施用2~3年后[4]。苄嘧磺隆是全球范围内大面积施用的内吸型、传导型磺酰脲类除草剂,其极易对生态环境、粮食作物产量、食品安全和人类生存环境带来潜在的危害[5-6]。部分除草剂在大面积推广中产生药害,尤其是隐性药害对产量影响很大,造成除草不增产或者除草减产的不良后果[7]。由于栽培耕作制度变化、广泛应用除草剂、除草剂混用、转基因作物等问题,引起杂草群落变化,杂草抗药性增强,致使常用除草剂药效明显下降,不同作物对除草剂的'要求差异较大。如何解决对后茬作物毒害问题,成为除草剂应用中亟待解决的问题[8]。
3减少化学除草剂危害的对策
3.1加快政策法规建设,健全化学除草剂残留处理制度
农业环境保护立法,目的是保护现有生物物种栽培,协调发展农业生态环境,有效实现农业和农村经济可持续发展目标。目前,要从全球环境考虑农业生态系统环境立法,将依然处于空白领域的土壤污染作为重要研究领域进行立法和修订,促进农业可持续发展。
3.2加强标准体系制订,为除草剂污染提供治理标准
积极对接国际环境质量标准,改行政手段为技术手段,总结先进生产经验,采用最新科技成果,增加化学除草剂污染在治理标准体系中的比重,完善农业环境技术控制、标准控制体系,科学制订我国农业生态环境质量标准。
3.3加强除草剂使用培训,有效降低使用过程中的残留
建立农民培训长效机制,引导农民科学使用除草剂,树立环保意识。广泛开展农村环境调查研究,依据区域经济选择除草剂类型,做到科学合理施用,减少除草剂残留量。
3.4加大资金投入力度,综合治理除草剂残留环境
政府要在保证粮食安全的基础上,鼓励发展绿色农业,鼓励生产、经营企业推行优质、低毒、低残留的化学除草剂,并对从业者给予经济补偿,通过降低税费等措施,达到有效减少未来农业生产中化学除草剂对环境的危害。
3.5加强政策引导,注重舆论宣传建设
农业中农药、化肥、化学除草剂等大量使用引发的食品安全和环境问题已经成为发达国家的非关税壁垒。我国该坚持政策引导、舆论宣传,调结构、转方式,追求人与自然的和谐统一。加强政府与除草剂生产经销企业间的合作,大力宣讲有关环保知识,改变除草剂的乱用、滥用局面。
3.6加强技术创新,推进科技创新建设
加大科研攻关,鼓励技术创新,研发新型降解和低毒、无毒、低残留、无残留的化学除草剂,利用助剂控制长残留除草剂,利用解毒剂解除毒害
作用,利用活性炭吸附清除残留,应用微生物修复筛选和构建高效菌株修复污染的土壤,从技术源头上保护农村生态环境。
3.7加强政府监督管理力度
增强环保法治意识,提高执法人员素养,加强对农业生态环境的执法监督。监控除草剂生产企业,在除草剂使用前进行生物技术测定,实行严格
的淘汰制,科学监测使用过化学除草剂的土地,按“谁污染,谁治理,谁受罚”的原则承担社会责任,将化学除草剂使用风险降至最低限度,引导农
业向环境友好型发展。
4参考文献
[1] 欧阳天贽.除草剂节嗜磺隆在几种粘粒矿物与地带性土壤表面的吸附研究[D].武汉:华中农业大学,20xx.
[2] 崔广平.论入世后中国农产品贸易对生态环境的影响及法律对策[J].当代法学,20xx,19(5):135-140.
[3] 张蓉.几种磺酞腮类除草剂高效薄层析残留测定技术及应用[D].合肥:安徽农业大学,20xx.
[4] 林晓燕.节啥磺隆降解菌的分离鉴定特性研究及生态学研究[D].杭州:浙江大学,20xx.
[5] 杨丽.安全剂 R-BAS-145138对绿磺隆、单嘧磺隆和金豆解毒效果的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,20xx.
[6] 张艳.多孔木炭固定化微生物对土壤中苄嘧磺隆的吸附和降解研究[D].合肥:安徽农业大学,20xx.
[7] 柏连阳.芽前水田除草剂混用对水稻安全性的联合作用与机理研究[D].长沙:湖南农业大学,20xx.
[8] 丁伟.耐豆磺隆甜菜生理生化机制的研究[D].哈尔滨:东北农业大学,20xx.
化学与环境论文4
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5
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6
摘要:伴随着我国社会经济发展,各种环境污染行为已经严重破坏了地球的生态环境,影响到了人们在地球上的健康生活。生态环境保护事业已经成为了全人类共同的呼声。环境保护意识已经成为了现代人类文明素质的构成部分。对于环境教育来说,高中化学教学是一个十分合适的平台。在高中化学教学中开展环境教育,有利于学生树立正确的化学观,熟知化学环境知识,从而提升学生的综合环境素养。现文章主要针对高中化学教学中融入环境教育的教学策略进行研究,以期能为高中化学教学中融入环境教育提供借鉴与参考。
关键词:高中化学;环境教育;教学策略
环境教育是提升学生的社会责任感,改善学生环境素养的重要方式,是我国基础教育的重要组成部分。高中阶段是基础教育的关键时期,高中化学是一门与生态环境有着密切关系的学科。在高中化学教学中融入环境教育能够满足当前我国环境教育的需求以及生态发展的需求。因此,针对高中化学教学中融入环境教育进行研究有着十分重大的实际意义。
1.高中化学教学融入环境教育的目标
在高中化学教学中融入环境教育是基本素质教育的重要组成部分,在高中化学教学中融入环境教育的目标主要表现在以下几个方面:第一,培养学生的环境意识。当前生态环境中化学污染程度越来越严重,这是由于人们严重缺乏环境保护意识,缺乏环境保护教育而带来的后果。而在高中化学中融入环境教育可以让学生了解到环境与人之间的关系,明确高中化学对于环境保护的重要意义。第二,培养学生环境保护的责任感。在高中化学教学中融入环境教学旨在让学生形成生态环境保护的责任感,生态环境保护人人有责。第三,在高中化学中融入环境教学可以让学生在掌握环境保护理论知识的基础上形成强烈环境保护意识,进而在日常生活中形成正确的环境保护习惯。
2.高中化学教学中融入环境教育的教学策略
2.1在化学教材中融入环境教育
在化学课堂中融入环境教育就是将环境保护知识融入化学课堂中,结合环境保护的相关知识来进行教学,让环境教育与高中化学课堂结合起来。教师可以结合高中化学教材中不同的的知识点来进行环境保护教育。例如,在进行硫与硫的化合物知识点教学过程中,教师可以适当的融入酸雨危害、温室效应、硫酸的用途及其污染、酸雨的酸碱度测定、大气污染与防治等环节保护内容;在进行氮元素知识点的教学过程中,教师可以适当的融入N2O导致温室效应的过程,NO2、NO光化学烟雾,汽车尾气的处理,磷元素与人体健康、无磷洗衣粉导致富营养化污染等内容;在进行烃类物质教学过程中,教师可以讲述有机物的发展对社会经济发展的贡献以及导致的环境污染问题。甲烷所引起的温室效应,多环芳烃的致癌作用,氟氯烃导致臭氧层破坏等[1]。在高中化学课堂中,教师在进行不同知识点的教学过程中可以有机的结合社会生活中所涉及的化学污染与化学环保知识,这样一来不单单可以让学生巩固复习所需要掌握的知识点,同时还能够更加清晰的掌握化学物质对人类影响的双面性,增强了环境保护意识。
2.2在化学实验中融入环境教育
在高中化学教学中实验是不可忽视的重要部门,化学实验拥有其他教学形式与教学内容无可比拟的优势。在开展化学实验的过程中往往使用各种化学试剂,并且形成各种成分复杂的废液或废渣。因此,化学实验也是高中化学教学中开展环境教育的重要平台。首先,教师要对化学实验进行规范化管理。在化学实验过程中教师培养学生养成良好的实验操作习惯,切忌在实验完成后随意丢弃实验废弃物。在开展化学实验前做好装置封闭性检查,在制备毒气的化学实验中需要增加尾气处理装置。例如,在一氧化碳还原铜的化学实验中,可以将尾气中的一氧化碳进行点燃处理,不单单避免了气体毒害,同时还形成了热源。又例如,在进行氯气制备的化学实验中,只需要使用碱液将尾气进行吸收处理就能够避免化学实验过程中毒气的泄露。其次,教师要培养学生的实验环境保护意识。让学生能够养成节约使用化学物品的习惯,指导学生对化学物品进行回收再利用[2]。很多学生在使用化学物品进行化学实验的过程中都不考虑到物品的用量,往往存在着浪费的现象。因此,教师可以针对这一情况来进行环境教育,让学生能够树立其定量的意识。例如,要制备1升的氯气,大概需要4g二氧化锰,则需要使用天平来准确获取用量,不能再出现浪费的情况。
2.3在化学课堂中融入环境教育
高中化学课堂是学生学习化学知识的重要平台。因此,高中化学教师要在化学课堂中融入环境教育。例如,在硅酸盐工业的知识点教学过程中,教师可以教授引导学生了解传统的硅酸盐工业生产的'建筑材料所造成的环境污染。同时,现代社会中环境污染十分严重,水体污染、气体污染、固体污染十分常见,因此教师可以在化学课堂教学中联系实际生活来融入环境教育[3]。例如,在进行有机化学知识点的教授中,教师可以告知学生当前空调、冰箱所使用的拂绿烃类、护肤品、塑料制品都是生态环境污染的来源;甲醛是一种无色易溶的刺激性气体,十分容易被人体呼吸道、消化道与皮肤所吸收,会对人体健康产生危害,甚至会导致组织蛋白坏死;水体污染作为一种常见的环境污染现象,导致水体产生污染的原因包括无机污染、有机污染等。大气污染:在大气污染中氮氧化合物、硫氧化合物是主要的污染来源,硫酸厂、硝酸厂所排出的废气是重要的污染来源。学生们日常接触的环境保护与生活现象都包含着化学知识,高中化学教师要善于运用发现的眼睛来在高中化学课堂上融入环境教育,以增强学生的环境保护意识。
3.结束语
总的来说,高中化学是开展环境教育的重要载体之一,高中化学教师要在日常的化学教学过程中结合教学任务与教学目标来开展环境保护教育,根据化学教材、化学实验与化学课堂来高效的开展环境教育,注重教学方法与教学模式的运用,将环境教育深入的融入在高中化学教学中。
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化学与环境论文7
几年的化学教学加上自己平时的所见所想,化学对我们的影响实在是太大了。特别是化学与环境污染方面对我的触动更大。以前水还是清澈见底的,大人们还可以在池塘里洗衣服,小孩则是可以在池塘里洗澡玩耍没。可是现在的池塘呢,不是干涸就是污水,惨不忍睹。我在想,我一定要让我的学生学会化学,学懂化学,不再让化学伤害到我们可爱的家园。
第一个方面是化学与大气污染,大气污染主要是大气中的化学污染物,这些污染物有很多的种类,其中对人体的危害的污染物有几十种,我国的大气污染属于煤炭型污染,主要的污染物是烟尘和二氧化硫,此外,还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内,不经过肝脏的解毒作用,直接由血液运输到全身。所以,大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。其中慢性中毒最为可怕,通过人体慢慢的富集作用,一旦达到临界点,那么人体所受到的伤害非常大,科学研究表明,城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时,大气中的化学污染物不易散开,就会使人急性中毒。例如1961年,日本四日市的三家石油化工企业,因为不断地大量排放二氧化硫
等化学性污染物,再加上无风的天气,致使当地居民哮喘大发生,后来,当地的这种大气污染得到了治理,哮喘病的发病率也随着降低了。
针对这种对人体的污染现象,我认为我们要发扬绿色化学的精神,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。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,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。在这一领域工作中,我的想法就是从根本上断绝污染源,这样才能有效的防治环境污染,才能从根本上防治污染对人体的危害。 第二个方面是化学与水污染对人体的危害,河流,湖泊等水体被污染后,对人体健康会造成严重的危害,这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。例如,1956年,日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状,最后因无法治疗而痛苦地死去,人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后,富集在鱼、虾和贝类的体内,人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类,甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞,甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。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,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后,可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水,容易诱发癌症。
水是我们赖以生存的基础,我们生活的处处都离不开水,针对水污染这种现象,如果要我来防治水污染,我会首先治理水源头,因为水污染是从上到下的,源头被污染,那么下方自然跟着被污染,而源头的治理就是一些生活或者生产垃圾,污水的排放,这自然需要政府相关部门的大力支持,关闭一些污染严重的企业,加强对群众的环境污染的思想教育,这样才能杜绝源头的水污染;其次就是对水源的治理,要定期消毒,保护好水源。 第三个方面就是固体废弃物对人体健康的危害, 固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质,如采矿业的废石,工业的废渣,废弃的塑料制品以及生活垃圾。应当认识到,固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值,实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用,因此,固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是,这些“放在错误地点的原料”,往往含有多种对人体健康有害的物质,如果不及时加以利用,长期堆放,越积越多,就会污染生态环境,对人体健康造成危害。
针对固体废弃物的污染,我们应该及时的加以利用,生产部门应该提前告知群众这些固体废弃物的危害,当然政府部门应该加强问责制,要精确代个人,具体谁负责这件事,那么要是出了事就得负责任,这样才能震慑企业,使其约束一些污染行为。 当今社会,我们强调可持续发展,当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。化学这门学科与我们的生活息息相关,我们将来要从事环境治理的工作,就需要不断地去了解化学,了解事物内部发展规律,从根本上杜绝环境污染,这样对我们人类就是最好的回报,对大自然也是一份满意的回应。
最后,我希望人人都能够有保护环境的意识,虽然我们在行动上的作用微不足道,但是拥有一颗保护环境的心才是最好的结果,每天看看那些环境污染的报道,这样我们自己的内心也会有些许的共鸣,才能在内心给自己下一个保护环境的意识。
化学与环境论文8
1生活中的“绿色化学”
绿色化学就是将一切的资源和能源的充分利用,采用无公害、无毒的原料,在无害无毒的条件环境下进行反应,从而减少向环境排放废物污染,使“零排放”得到充分的实现。其实在我们看来看似平常的事物中很多都是与绿色化学有关的,只是由于我们的不在意而给忽略了。
1.1“亚硝酸盐”我们人体内的亚硝酸盐一般都来源于长时间煮沸或是反复煮沸的水;在鱼肉类食物中有时候对其进行加工处理的时候,能够分解出胺类的化合物这是由于鱼肉类中含有丰富的蛋白质和脂肪;有时候为了食品的外观显得好看,一些不法商贩就会使用发色剂等食品添加剂。
1.2“甲醛”很多时候,在我们的室内家居中都存在着甲醛,多来源于装修布料、粘合剂、以及复合木材中的酮醛树脂,而常用的衣物整理剂中也会含有甲醛,如果穿上含甲醛的服装,会使人们因为衣物和皮肤之间的接触而对皮肤产生强烈的刺激从而引起皮肤炎等。
1.3水果的“催生剂”也许很多人都会注意到现在市场上出现不少的奇形怪状的水果,虽然水果看起来好看漂亮,但是吃起来要么无味,要么酸涩。其实是因为有些商贩为了抢占市场的利润,采用催熟剂、膨大剂等一些化学激素,将尚未成熟的水果进行加工后将其提前上市。
2绿色化学研究的主要内容和原则
随着绿色化学的广泛应用,在进行绿色化学研究的同时,应该遵循其相关的原则,这样才能使绿色化学在进行环境保护的时候得到最大有效地发挥。总的来说,绿色化学研究的原则主要有:原子经济性,尽可能的使合成直收率得到有效地提高;废物和环境污染的预防;设计使用高效安全无毒或低毒的化学品;助剂以及安全溶剂的使用;使能源经济性得到提高;尽量使可再生原料的得到广泛使用;尽量减少和避免衍生物的生成。
3绿色化学与环境污染
3.1绿色化学的重要性
伴随着社会经济的发展,工业也在加快的发展,与此同时,在工业给我们带来的经济效益时,同样也带来了很多的环境污染问题,土壤、大气和水等都在不同程度上受到了化学工业有关有毒气体所带来的环境污染。据不完全统计,全球的二氧化碳气体、各种有害气体污染每年都是呈上升状态,使大气污染变得更加的严重;而也正是由于大量的使用各种塑料产品或原材料导致白色污染越来越厉害;大量的农药与化肥的使用也使得农田呈现贫瘠化。正是由于这些大量的环境污染存在,使人们在治理污染的同时也付出了相当惨痛的代价。虽然人们在治理污染的力度逐步在加大,但是,比如气候变暖、臭氧层受到破坏、重金属及农药在环境介质中的互相传递等等污染是在短时间内无法得到彻底解决的。因此,要想在享受工业所带来的经济效益的同时能够实现社会环境的可持续发展就必须加快绿色化学的实施,严格遵循绿色化学的相关理念,尽最大努力做好绿色化学的一切工作。
3.2环境污染与绿色化学的相关问题
绿色化学的主张是通过化学转换来获得新的物质,而在其过程中要充分的利用每一个原子,其最大的特点就在于一开始就采用实现预防污染的科学手段,因此在整个过程和结束都能够实现零污染和“零排放”。现今的环境污染主要是水污染和空气污染,而造成空气污染的主要成分是氮的氧化物,而二氧化碳主要是由生活、生产中的石油、煤炭等燃料进行燃烧而产生的,还有一些事来自于使用硝酸或是生产硝酸的工厂排放出来的废气。当二氧化碳与碳氢化物共同生存与空气中的时候,经过紫外线的照射,会发生一些化学反应,从而产生一种特有的光化学烟雾,这些光化学烟雾多发生在一些大城市中,尤其是阳光强烈的夏秋两个季节。因此,怎样才能将环境污染进行有效的控制和降低阻止已经成了现今人们越来越关心的问题。绿色化学的主要目标就是不产生不处理废物,不使用有害有毒的物质,采用化学的方法和技术,从根本上、从源头上消灭对人类身体健康、生态环境有害的催化剂、产物等,是人类追求完美、绿色环境的一种至高表现。
3.3绿色化学在环境保护中的研究成果
随着人们对绿色化学研究的重视,绿色化学也在逐步的发展,绿色化学在环境保护中的研究成果也是硕果累累。
(1)能源清洁。对于我国目前来说,在能源中仍然处于主要的重要地位的还是归属于煤炭。一直以来,有关部门和相关部门在处理煤炭污染的同时也在大力推广洗煤技术以及煤炭液化技术。与此同时,作为新的清洁能源的核能、太阳能也已经受到人们普遍的使用,这样在一定的程度上大量有效地降低了环境污染中的`能源污染。
(2)二氧化碳的有效吸收。现在,全球的温室效应越来越严重,而造成温室效应的主要来源还得属二氧化碳,而其的主要来源之一是燃烧。在常温下,二氧化碳是一种无味无色的气体,其的密度与空气相比略大于空气,在水中得到溶化并且能够生成碳酸,而燃烧煤炭所释放出来的二氧化碳在短期内是无法得到彻底的解决,因此怎样才能有效的吸收二氧化碳已经是人们面对的严峻问题之一。正因为绿色化学研究的推动,现今已经研究出膜分离技术、碳酸钾加热化学吸附法、乙醇物理吸附法等相关方法对二氧化碳进行有效地吸收。
(3)环境友好的产品开发和化学反应。现在,越来越多的人开始注重环境保护,对于环境保护的要求也是逐渐的提高,除了要求能够对现今存在的污染源得到有效的控制之外,还一直在努力的研制出新的能源,期望能够创造一个有利于人类健康生存的环境。以前,在化学工艺中,有些原料是有害的,对于环境的污染和人类的健康都存在着很大的威胁。现在,伴随着科学技术的加快发展,人们把酶作为催化剂,以生物作为原材料,从而消除一些原料对人类身体健康和环境污染。
4绿色化学的发展方向
4.1开发利用一切的绿色能源传统的燃料燃烧只有低于40%的化学能能够被转化成为有用能,而其余的能量则因为种种原因而不可避免的消耗了。纵观全球来说,水利发电是目前已获得商业应用的可再生能源,其发电量占全球的发电量约有18%,但是这仅仅只是全球的水能资源10%的开发利用。因此,对资源、能源等一切可再生能源和太阳能的开发利用是尤为重要,大幅度的减少和降低环境的污染气体等。
4.2大量可再生材料的重复使用可再生材料的大量重复使用,可以通过对材料的降解和生物质的充分利用以及对人类生活中众多废弃物的资源再利用,通过化学对生物质的特有结构进行充分的发挥衍生出各种各样具有不同功能甚至是具有特殊功能的精细化学品。针对目前我国的国情来说,在化学工业中引领和开展绿色革命是进行环境保护的重要课题之一。
4.3实现农药化学的绿色化农药化学即是生物学与有机化学进行交叉而形成的研究分支学科,农药在全球化中化学污染处于主导地位,而农药污染也是环境污染全球化的主要因素之一,因此,对于将农药绿色化已经成为了当今时代的要求和必走之路。在现在和未来的社会中,化学农药仍然是植物保护的重要因素,总的来说,选择高效的能与环境友好相处的化学农药是其主要的方向。
5绿色化学的可持续性发展
随着工业化进程的不断加快,因为人口不断的增加,工业污染物以及生活废弃物的不断增加使得我国目前正在面临着日益家中的生态环境危机和资源短缺问题。由此可见,如何解决环境问题与可持续发展之间的矛盾,已经是一个重要课题。不断的通过走绿色化学的途径,从科学性研究出发,发展绿色化学技术,强化公众对环境的保护观念,树立起可持续发展的意识,使能源得到最大限度的节约,全面提高化学反应整个过程中的资源利用,不断推进低污染、低排放、低耗能的低碳经济发展形式,从而创造一个情节美好的生活居住环境。
6结论
对于环境污染,从根本上来说就得从源头抓起,要实现“零排放”,要采取标本兼治的一切方法,将绿色化学与环境污染相联系,利用化学原理消除污染源头,绿色化学也是化工发展和化学发展的新阶段,对实现经济和工业可持续发展具有重要性。
化学与环境论文9
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。
【参考文献】
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[4]张军香,董韶鹏,袁梅,等.科研课题向实验教学的转化模式研究[J].实验技术与管理,20xx,27(5):18-22.
[5]杨文君,陶志华,何为.研究型设计型分析化学实验改革的一点思考[J].广州化工,20xx,41(24):187-189.
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[7]赵祥华,周莉,王莉敏.实验技能大赛对大学生化学实验技能培养及创新[J].广州化工,20xx,44(4):155-156.
化学与环境论文10
1环境化学及其教学内容
环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的,以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象,以解决环境问题为目标的新型学科。也即利用化学的原理和方法解决环境问题的一门学科。目前国内外教材较多,比较优秀的教材有《环境化学》(戴树桂主编)、《环境化学》(董德明等主编)、《环境化学》(王红云等主编)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中国石油大学(华东)环境化学课程组经过多方比较,选择南开大学戴树桂主编的《环境化学》作为主要参考教材。该书共8章内容,第一章是绪论,主要包括环境化学和环境污染物,是概括性的介绍一下环境化学学科。第二、三、四、五章分别讲解了主要污染物在大气、水、土壤、生物四个不同介质中的存在形态、迁移转化规律。第六章从污染物类型方面入手,介绍典型污染物在环境各圈层中的转归与效应。第七章介绍了受污染环境的修复技术及原理,包括微生物修复技术、植物修复技术、化学氧化技术等。第八章是绿色化学的基本原理与应用,包括绿色化学的发展史、基本原理及应用,探讨了未来的化学工业的发展方向[1]。根据我校学科设置情况、环境工程的培养方案安排(60学时),同时结合我校石油石化高校的特点。全部讲解会难免出现浅尝辄止的现象,为此环境化学课程组选择第二、三、四、六、七作为主要讲解内容,尤其是二、三、四章的内容,作为授课的重点。因为大气、水体、土壤是当前主要污染物的受体,与人类最为密切的环境要素,其环境问题已经严重影响到了人类的'健康存在;而第七章受污染环境的控制及修复技术将会在环境工程的其他课程如水处理工程、大气污染控制工程等课程中会详细介绍,因而在本课程教学中只做简单介绍。
2研讨型教学法的引出及应用
环境化学是利用化学知识分析、研究不同介质中污染物的存在形态、化学特性、迁移转化规律和效应及其控制原理的科学,其中有很多描述性及原理性的内容,如果单纯课堂讲解枯燥无味,很多学生认为只需死记硬背即可,故不认真听讲,也不愿意深入思考,更缺乏主动联系实际的积极性。爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”,如何激发学生的学习兴趣、活跃课堂气氛,成为提高教学质量的关键。为此,笔者在上课过程中由一贯的只由老师讲解的“填鸭式”教学,引入了研讨型的教学方法[2]。讲课的基本思路是:以身边发生的环境热点问题为切入点,首先提出研讨的主题(拟定小论文或者汇报题目);然后学生自由选题、分组,安排学生自己去查阅资料,分析问题形成的原因、涉及到的污染物的危害、迁移转化规律以及有效控制手段等;最后课堂讨论及讲解[3-5]。下面分别依大气环境化学和水环境化学章节的讲解为例,如何具体的开展教学工作。
2.1大气环境化学章节的讲解
本章主要介绍大气结构,大气中的主要污染物及其迁移,光化学反应基础,重要的大气污染化学问题及其形成机制。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,笔者在本章内容讲解过程中分成两个模块:前6个学时侧重理论讲解,主要采用传统的教学方式;后6个学时侧重环境具体问题,在讲具体问题时再结合前面讲的理论内容,加深学生对理论内容的理解,主要采用研讨的教学方式。理论讲解主要介绍大气的层结结构、大气中的主要污染物、大气运动规律及光化学反应基础。采用教师在讲台上讲解为主,并辅以板书和多媒体,学生听课与做练习的传统教学方式,这样有利于学生快速把握课程的基础内容和重点难点,有利于学生快速建立系统的知识结构。为了便于后续研讨课的进行,在本章第二次上课时要安排研讨题目,本章的主要研讨题目有:雾霾与PM2.5、温室气体与温室效应、臭氧空洞、酸雨、光化学烟雾、碳排放、全球气候变化等。然后让学生去选题、分组(大概5人一组),要求每组学生针对研讨题目查阅相关主题涉及的还击给你问题的产生原因、危害、防治措施及启示,并形成汇报材料,要求每组汇报时间不超过5min,大家讨论时间不低于15min,老师点评5min,这样每个题目讨论时间大概25min。从第四次课开始进行讨论,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。在研讨过程中不能浮于表面,要理论联系实际,既要体现课程的基础知识和基本原理,又要结合当前的学科的研究热点及发展趋势,同时也要结合学生自己的知识水平,切记好高骛远。如“雾霾与PM2.5”这个专题。研讨过程中既要涉及大气颗粒物的来源与消除途径、粒径分布规律、化学组成,又要包涵PM2.5的来源、危害、产生机制及防治措施等等。
2.2水环境化学章节的讲解
本章主要介绍天然水的基本特征,水中重要污染物存在形态及分布,污染物在水环境中的迁移转化的基本原理以及水质模型。按照教学大纲要求,本章需要12个学时,同样采用理论讲解和研讨型教学结合的方式。理论讲解需要6个学时,主要介绍天然水的基本特征及污染物存在的形态、水中的主要污染物的迁移转化过程,如溶解-沉淀、氧化还原、配合、分配、光解等。研讨课时6个学时,本章的主要研讨题目有:饮用水安全、水体富营养化、咔斯特溶洞、重金属污染与水俣病、海上溢油、节水型校园建设等。本章第二次课就安排题目,从第四次课开始进行讨论,安排方式和时间安排基本同“大气环境化学部分”,完全互动讨论5个学时,剩下最后1个学时主要是对本章内容进行归纳总结。上面依大气环境化学和水环境化学两章的内容为例,讨论了如何将结合具体环境问题和基本理论内容开展研讨型教学。除去通过上面具体的主题讨论之外,还引导学生积极参与多项与环境化学相关的科技创新活动,主要包括国家大学生创新实验计划、南风窗杂志举办的“调研中国”、节能减排科技大赛等活动,把研讨型教学引入到课堂外,进一步锻炼学生学以致用的能力。
3结语
通过引入研讨型教学方法,课堂教学气氛十分活跃,学生感觉不到有枯燥感,有效地调动了学生的主观能动性。不但完全掌握了环境化学的知识内容,而且锻炼了学生分析问题及解决问题的能力,上台演讲的能力也得到了很大的提升。有些同学还通过组队的过程,通过组队、分工等方式,锻炼了团队协作能力。当然任何教学方式也有他一定的局限性,在材料准备过程中还存在组中个别队员不积极准备,消极参与工作的现象,讨论过程中也不积极参与进来。今后在积极推进研讨型教学的同时,避免上述问题的发生,是进一步提高教学效果的关键。今后希望各位同仁,共同探讨和完善环境化学教学改革,以进一步提高环境化学教学质量,培养合格的环境高等人才才是我们的最终目的。
作者:王永强王 婧 刘 芳 卢 磊 刘其友 孙 娟 单位:中国石油大学( 华东) 化学工程学院 中国石油工程建设有限公司华东设计分公司
参考文献
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化学与环境论文11
人类社会在化学工业的带动下取得了巨大的进步,同时环境污染问题也越来越严重,环境保护现在已经成为人们急需解决的问题。本文将讨论中国如今的环境现状以及化学对环境的影响。
随着改革开放和经济的快速发展,中国如今面临的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。但是最主要的还是环境污染问题,因为人口数量庞大,资源的使用扩大以及化学工业及相关产业的发展,人们在日常生活中和加工制造过程中向环境不断地排放有害物质,导致人类赖以生存的环境质量下降,危害人们的健康和生存;环境污染同样对生态系统有着直接的破坏和影响,如沙漠化、森林面积的减少,温室效应、酸雨等;因此环境污染问题已对国家建设和人民的健康构成了严重的威胁和挑战,成为影响经济、制约社会的重大问题。
环境污染主要包括水污染、重金属污染、大气污染、生态破坏。下文我们将从化学角度来分别讨论这些问题。
一、水污染
1.水污染现状
我国虽然地大物博,但人均水资源仅为世界平均水平的四分之一,而且水资源分布不平衡,更为严重的是我国大部分的河流、湖泊、海岸和地下水都受到不同程度的污染。我国七大水系中有70%存在严重的水质污染、有400座城市以上存在水源不足问题。例如:大辽河水系污染严重。监测的50%的河段为超Ⅴ类水质。主要污染物为氨氮、汞、挥发酚、生化需氧量和高锰酸盐。部分湖库和水库存在汞污染、砷污染,部分人喝着受过污染的地下水,这严重影响到人们的健康,因此可以说我国的水污染已经陷入危机状态。
2.饮用被污染的水对人体健康有巨大的危害。
长期饮用被含有Hg的工业废水污染的水或者吃含有甲基汞的鱼、虾和贝类会导致人们患有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状,最后痛苦地死去。而孕妇还有可能生出发育不良、智力低下和畸形的儿童。还有一些化学物质,如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等有致癌作用。
3.污染的三大主谋
(1)是来自造纸业、冶金工业、化学工业以及采矿业的工业废水含有丰富的化学物质。这也是水体中化学需氧量和生物需氧量的主要来源。
(2)是农业废水。氮肥和农药的大量使用也是水污染的重要来源。由于大量使用低质化肥、氮肥、磷肥和钾肥,而氨肥极易溶解而被冲人水体中造成污染。除此之外,杀虫剂的大范围使用,也造成水体的污染。
(3)是城市生活污水。近年来生活污水的总量在不断增加。而我国城市污水的集中处理率低于20%。生活污水对当地水体化学需氧量和生物需氧量的影响也不尽相同。
二、重金属污染
重金属的污染也是一个很严重的问题。以汞、镉、铅为代表的重金属无机污染物,一旦进入环境就很难分解,它们以各种化学形态或化学状态存在。它们存留、积累在环境中,随着河水大气的流动进入大气、水、土壤中从而引起了严重的环境污染。他们还有可能存在人们吃的食物里,对人们健康构成巨大的威胁。 三、大气污染主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞。
据统计,大气污染已使我国600多座城市的大气质量符合国家标准的不到1%。而且我国是全世界三大酸雨区,我国的酸雨面积已占国土资源的30%;还有我国二氧化碳的排放是世界第二,二氧化硫的排放已是世界第一。因此大气污染应该引起人们的重视。
1.酸雨的形成及其危害
改革开放以来,随着我国经济的快速增长以及人民生活水平的提高,能源需求量猛增,特别是原煤的大量使用,但是不论工业还是居民的燃煤使用,其燃烧效率都不高。这也造成燃料在燃烧过程中产生过多的一氧化碳、 氯化氢 、二氧化硫 、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,据研究表明,我国大气中87%的二氧化硫来自烧煤。另一方面,我国机动车的数量大幅度增长,机动车尾气也含有很多有害化学物质,特别是铅。当这些化学物质排放至大气环境中,经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质使得雨水之pH值降低,最终形成酸雨。
酸雨的危害是多方面的。在健康方面,酸雨可使人们免疫功能下降,慢性咽炎、支气管哮喘、眼部、呼吸道患病率增加。在生态系统方面,酸雨可使农作物大幅度减产和农作物的蛋白质含量降低,酸雨还能使森林和植物树叶枯黄,病虫害加重,最终造成树木和植物的大面积死亡。
2.温室效应的形成及其危害
由于我国人口数量的增加、工业发展和人类对森林乱砍乱伐,人们使用煤炭、石油、天然气产生的二氧化碳已远远超过自然环境所能承受的'能力,最终空气中二氧化碳含量的增长从而使得气温升高。
温室效应可导致全球变暖,从而使冰川融化,海平面升高,除此之外,还会使地球上的病害虫增多。
3. 臭氧层空洞的形成及其危害
如今的社会,氟利昂被当作制冷剂、清洗剂、塑料、日用化学品、消防器材等物质广泛使用。但是氟利昂能使臭氧层遭到破坏的。氟利昂具有稳定的特点,它们在大气中的平均寿命达几百年,在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子会破坏臭氧分子。
臭氧层空洞的形成会使全球臭氧量减少从而使大气吸收紫外线的能力减小,这会给人类健康和生态环境带来巨大影响,引起人们的免疫机能衰退、皮肤癌,白内障等一系列疾病;同样会使藻类恶性生长,破坏海洋食物链以及整个海洋生态。
对于化学品的污染控制以及保护环境,我们应该采取以下措施:
1.首先我们要转变观念和思路,树立绿色低碳发展观。政府部门要制定和健全环境立法,加强环境执法力度。比如对环境保护造成严重污染的企业,应依法给予追究,对人身由环境污染造成危害的应依据法律给予处罚和赔偿。让人们充分明白,发展绿色低碳经济、促进可持续发展是人类社会未来发展的必然选择。
2.加强科技创新,提倡低碳生活,建设生态环境。企业应加大节能减排和低碳技术的研发,加快节能环保和装备的推广应用,推动技术创新和制度创新,发展低碳能源技术,推行能源高效利用、清洁能源开发、绿色GDP核算等研究,建立低碳经济发展模式和低碳社会生活消费模式。
3.开展低碳技术,推行清洁生产,严格控制有害化学物质向环境中排放。全面推行清洁技术改造,通过改革工艺设备,尽可能把"三废"消除在生产过程之中,采用无毒无害物质替代有害原材料、设计清洁工艺、生产清洁产品,在污染的源头削减污染物和废物回收利用。最大限度消除或削减有害物质的排放。对通过预防不能解决的污染物,应采取源控制措施进行安全处理处置,使污染物达到国家或地方规定的排放标准。
4.保护森林并大面积植树造林,以保证生态系统达到动态平衡和净化空气的作用。
结语
化学的发展在不断促进人类进步的同时也在客观上污染环境,但是起决定性的是人为因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题,我们要用自己的智慧保护赖以生存的环境,一起创造美好家园。
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】传统的环境化学实验课程设置无法充分体现药学类高校环境科学专业的学科特色。为充分调动学习积极性和加深对环境化学内容的理解,以“观察” - “设计”-“实验”-“总结”四步为实验课程改革基本原则,提高学生自主设计实验和解决实际问题的能力,做到理论联系实际并增加毕业生的就业筹码。
关键词环境化学 设计性 实践 芬顿法
【基金项目】本文系中国药科大学校级教学改革研究课题“以制药污染物处理为核心的环境化学实验课程改革研究”阶段性成果之一。
【中图分类号】G643【文献标识码】A 【文章编号】20xx-3089(20xx)43-0230-01
前言:
环境化学实验是环境学核心专业实验课之一,是掌握环境科学、环境工程等专业知识的基础,也是今后环境类本科毕业生在就业中常用的一门课程,具有较高的实用性,因此在各大高校环境科学或环境工程专业中,环境化学及环境化学实验均是核心课程之一,在专业知识中占有重要地位[1]。传统的环境化学实验教学主要根据环境化学理论教学进行,所涉及的实验操作主要属于验证性实验,重点侧重于提高学生对环境化学基础理论的掌握理解能力,而忽略了对专业技能与综合实验素养的提高,且部分实验与环境化学最新研究进展联系不够紧密,且与实际应用尚有一定距离。
中国药科大学环境科学本科专业创建于20xx年,在我国制药产业高速发展、环境中药源性污染形势加剧的大背景下,培养制药环保人才,体现中国药科大学“不唯药,需围药,应为药”的办学宗旨[2]。与大多数开设环境专业的高校一样,中国药科大学环境科学开设的环境化学实验主要包括水环境化学、土壤环境化学和大气环境化学的分析和监测实验,侧重于环境介质典型污染物的测试和迁移转化等。
1.目前环境化学实验课程设置存在的问题
1.1实验课程设置陈旧
目前环境化学实验主要根据环境化学理论教学同步进行,所开设的项目主要为验证性实验,缺少设计性实验。而设计性实验是提高学生创新和创造能力的重要途径,在掌握专业理论知识和实验内容的`基础上,通过设计性实验,能提高学生思考和学习能力,同时培养积极和主动探索的科学素养。另外,实验课程中加入探索性实验,将环境化学较新的科研成果引入本科实验教学中,也能体现实验室的专业水平,同时帮助学生掌握最新研究进展。
1.2 實验内容未体现药学特色
目前环境化学实验,针对药源性污染的实验内容较少。如以芬顿法去除水体中有机污染物的实验为例,芬顿反应属水环境化学基础内容,同时在制药工业废水组合处理中也有一定的应用。尽管在理论学习中,强调了针对制药废水处理的常见方法以及芬顿反应在制药废水中的利用及其关键机制。但在往年的实验课程中,所用模拟废水为常见的有机染料等,学生在实验过程中无法意识到芬顿法在制药废水组合处理工艺中的优势;另外,利用芬顿法处理废水需要根据废水水量和水质进行预处理,而用模拟废水进行实验教学对真正掌握芬顿法的原理及其在制药废水处理中的应用是不够的。因此为提高学生的学习和实验兴趣并促进毕业生在就业后能迅速进入状态,需要在实验过程内容中体现药学特色,密切围绕药源性污染物等内容进行。
2.环境化学实验课程改革方案
2.1 实验课程改革方案
环境化学实验课程设置除需要帮助学生掌握基础理论外,更需要注重培养实际应用能力。因此在实验项目确定以及实验教学过程中一定要围绕药源污染物,注重药学特色。以水环境化学部分实验为例,通过加强与药企的联系,结合“观察” - “设计”-“实验”-“总结”四步开展环境化学实验课程改革:
(1)“观察”,通过参观药企污水处理各环节,帮助学生观察生产实例和污水处理现场运行情况,结合理论知识,使学生认识到药企污水处理的关键问题并促进对基础知识的掌握[3]。
(2)“设计”,在参观药企污水处理实例的基础上,将学生分为不同小组查阅文献资料,结合理论知识,自主设计实验。以原实验内容中TOC的测试为例,旧的实验中仅介绍TOC测试基本原理及TOC自动测定仪的操作,学生掌握仪器使用和数据处理方法即可。而在实验改革中,教师有意识引导学生思考TOC监测在制药废水处理中的意义,结合药企污水处理现场的相关知识,引导学生设计相关实验,如类Fenton法处理制药废水并通过监测TOC的变化进行效果评估。在学生自主设计相关实验的基础上,教师及教研室等对学生设计的实验方案进行适当修改并上报教务处审批,确保实验的科学性、综合性和严肃性。
(3)“实验”,以往实验均由教师配置试剂和进行准备,学生动手能力无法得到最大程度锻炼。而在自主设计实验后,实验试剂配置、样品预处理、仪器调试等均由学生进行,教师场外技术指导和答疑工作,学生在实验结束后撰写报告,从而最大化的锻炼学生的实验既能和自主思考能力。
(4)“总结”,实验结束后,教师针对实验过程中出现的问题,尤其是针对实验失败的问题重点讲解。以芬顿法处理污水为例,所用废水为药厂污水,水质状况复杂。芬顿法对水体pH有较严格要求,但发现某组同学在做实验过程中,预习不到位,未测定和调节水体pH,导致处理效果不佳。实验教师在发现问题时,不是像以往那样立即指出错误,而是在学生实验结束后,根据实验结果结合芬顿法的基本原理,逐条提问,并请学生回忆实验步骤,引导学生发现问题,以此来加深学生对实验过程的理解。
3.实验教学改革关键问题
合理的实验设计是环境化学教学改革的关键问题。设计性实验是提高学生综合能力和创新能力的重要途径。设计实验方案以及完成设计性实验,要求学生能综合利用应用环境化学专业知识并充分结合制药废水处理实例。因此针对这类实验,需要实验指导教师针对前期的现场调研,提出既能体现环境化学学科发展又能联系实际的备选课题,学生以实验小组为单位,课后查阅文献、自主设计详细实验方案后提交,然后全班不同小组之间进行讨论和比较,最终确定实验内容。如原有的环境化学实验有“水体BOD的测定” 、“水样COD的测定” “水体DO的测定”等[4],而在实验改革中,学生提出以上三个实验可以充分结合,通过讨论将之设计成“头孢类制药废水的可生化性评估”综合性实验,该实验包含头孢类制药废水的预处理、DO、COD和 BOD的测定等基础内容,既与制药废水处理实际应用结合,又包含环境化学基础内容,有较高的综合性和实用性。
4.展望
作为理论性和实践性很强的学科,环境化学实验是促进学生掌握基础理论知识和提高实际动手能力的重要手段,在环境科学专业教学中有非常重要的地位。但目前环境化学实验课程的改革仍在探索中,需要不断的进行尝试和积累经验。在环境化学实验教学中不断强调学生的自主能力,通过设计性实验和开放性实验,加强对学生的训练和培养,尤其是在帮助学生掌握基础知识的前提下,不断增加学生自主解决实际问题的能力,将是今后环境化学实验教学的重要方面。
参考文献:
[1]戴树桂.环境化学.第2版[M].高等教育出版社,20xx.
[2]陈建秋,沈卫阳,陈家全,等.药学类高校开设环境相关专业的意义和必要性[J].市场周刊,20xx(12):123-124.
[3]叶琳琳,刘波,蒋慧.环境监测实验教学改革探讨[J].实验室科学,20xx, 17(4):135-137.
[4]悉旦立.环境监测(修订版)[M].高等教育出版社,1995.
化学与环境论文14
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15
【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。
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