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公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

環(huán)境化學(xué)的研究方法精選(九篇)

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環(huán)境化學(xué)的研究方法

第1篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué);綠色化學(xué);有效措施

隨著生活水平的提高,環(huán)境問題也日益凸顯。綠色化學(xué)是現(xiàn)如今解決環(huán)境問題的新型有效方法。它的主要目的在于有效地解決化學(xué)給環(huán)境造成的危害,進一步保護環(huán)境。在中學(xué)實施綠色化學(xué)內(nèi)容,不僅僅能幫助學(xué)生培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的思想還能進一步提高熱愛環(huán)境的文明素質(zhì)。

一、中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的綠色化學(xué)教育實施的意義

1.教化學(xué)生形成可持續(xù)性發(fā)展的理念

人口的持續(xù)增長問題一直都是困擾著專家們重要話題之一,這同時也僅僅圍繞著資源和環(huán)境等相關(guān)問題,這些問題都是現(xiàn)如今急需迫切解決的棘手問題,已經(jīng)引起了一定的廣泛關(guān)注,但是關(guān)注他們的同時我們要認(rèn)清事實的本質(zhì)內(nèi)容:我們要堅持走可持續(xù)性發(fā)展道路。綠色化學(xué)離不開可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,同時可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能夠進一步有效詮釋綠色化學(xué)的重要性的意義。中學(xué)的綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)就是在積極培養(yǎng)學(xué)生們走可持續(xù)性發(fā)展之路。

2.幫助學(xué)生找到解決化學(xué)產(chǎn)生的環(huán)境問題的方法

現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高和進步能夠進一步幫助我們提高防治環(huán)境污染的水平。傳統(tǒng)的化學(xué)研究已經(jīng)大大造成了對環(huán)境和生態(tài)文明的迫害,原來的我們技術(shù)水平達(dá)不到的能力,現(xiàn)在有了綠色化學(xué)就能積極改善這種現(xiàn)狀。綠色化學(xué)教育不像從前的單一化模式教學(xué)水平,而是大大融入了對環(huán)境的諸多關(guān)注,有效地加強了對生態(tài)環(huán)境的保護,所以實施綠色化學(xué)教學(xué)能夠幫助學(xué)生找到解決化學(xué)產(chǎn)生的環(huán)境問題的方法

3.提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

綠色化學(xué)的實施能夠提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。綠色化學(xué)將先進的科學(xué)文化知識與創(chuàng)新的保護環(huán)境理念的有機地結(jié)合在一起。在教化學(xué)生的同時可以進一步培養(yǎng)學(xué)生對環(huán)境的真情實感,為以后保護環(huán)境事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量,這是從側(cè)面有效地對學(xué)生進行素質(zhì)化教育的具體化步驟之一。

二、中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的綠色化學(xué)教育具體實施內(nèi)容

1.在課堂教學(xué)中進一步普及綠色化學(xué)的重要內(nèi)容

教師們要找到一種新型的教學(xué)方法去普及綠色化學(xué)的內(nèi)容。有效地結(jié)合教學(xué)的內(nèi)容,對學(xué)生進行滲透化的綠色化學(xué)教育,充分挖掘知識內(nèi)容,有效地灌輸綠色化學(xué)的積極意義。在介紹講解知識的同時,自然地滲透綠色化學(xué)中的環(huán)保知識,讓學(xué)生們不僅掌握了化學(xué)的必要知識,還能進一步培養(yǎng)的他們熱愛環(huán)境的高尚品質(zhì)。

現(xiàn)如今的大型考試中都會結(jié)合社會的重要話題進行討論和研究,化學(xué)學(xué)科也不例外。所以教師應(yīng)該在平時的化學(xué)教學(xué)過程中就要有效滲透這方面的問題。讓綠色化學(xué)結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容進行有效地整合,然后根據(jù)事實情況進行講解,這樣可以大大提高學(xué)生解決實際問題的能力。

綠色化學(xué)本來就和我們的生活息息相關(guān),我們不能拋開事實說話,所以綠色化學(xué)是現(xiàn)如今的大勢所趨。我們在貫徹綠色化學(xué)的內(nèi)涵時,不僅幫助了人類社會的進步和發(fā)展,也能激發(fā)下一代的學(xué)習(xí)熱情。教師們要努力培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識,這是現(xiàn)如今教學(xué)發(fā)展中刻不容緩的任務(wù)。

2.有效地培養(yǎng)學(xué)生對于綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情,積極建立實驗教學(xué)的體系

化學(xué)的學(xué)習(xí)主要是以實驗為主要內(nèi)容的學(xué)科。所以教師們的著力點也要在此基礎(chǔ)上進行不斷完善。試驗中所需要的化學(xué)試劑和藥品對環(huán)境會產(chǎn)生一定的危害,教師在進行講解知識的同時,不能忘記提醒學(xué)生保護環(huán)境的重要性。規(guī)范實驗的具體操作步驟,實驗結(jié)束后要對廢物的處理做正確的規(guī)范化教導(dǎo),在啟蒙階段就要對學(xué)生進行規(guī)范化教學(xué),幫助他們培養(yǎng)綠色化學(xué)的高尚情感。

在原來的化學(xué)教學(xué)過程中往往忽視了對“三廢”的處理,這是嚴(yán)重錯誤的行為,教師要引起一定的重視,在以后的教學(xué)過程中進一步強化對“三廢”的防治問題,進一步滲透綠色化學(xué)的重要性。不僅是“三廢”問題,還有一些重金屬鹽等等問題的防治。

3.加強課外化學(xué)方面的課外活動,提高環(huán)保意識有效彌補化學(xué)所帶來的環(huán)境問題

教師還要在普及綠色化學(xué)的知識同時,積極開展有關(guān)化學(xué)的課外活動,豐富學(xué)生的可以生活,這樣的不僅可以培養(yǎng)他們對化學(xué)的學(xué)習(xí)熱情還能擴寬他們的視野。主要的活動有如下幾種:實地參觀和調(diào)查研究、開展板報評比活動、進行專題講座、組織相關(guān)綠色化學(xué)的宣傳活動等等。

三、結(jié)束語

綠色化學(xué)是人們有效解決環(huán)境問題的新型理念和方法。它不僅僅是人類的思想研究上的質(zhì)的飛躍,也是一種獨特的創(chuàng)新性話題的深討。通過教師對學(xué)生綠色化學(xué)的教學(xué)過程,能夠有效地培養(yǎng)他們熱愛自然、保護自然的高尚情操。還能對知識的各個環(huán)節(jié)做深入地綠色化學(xué)研究,努力培養(yǎng)他們對未來的社會、家庭以及本身的使命感。

參考文獻(xiàn):

[1]楊水金,侯倩,蔡千喜,徐明波.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,03:66-70.

第2篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞 化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生 綠色化學(xué)意識 綠色化學(xué)原則 綠色化學(xué)素養(yǎng)建構(gòu)

近年來,隨著科技的進步、社會的發(fā)展,資源與能源消耗逐漸加大,大量生活垃圾和工業(yè)污染物的排放,以及化學(xué)品的濫用,使人類的生存環(huán)境日益惡化,這不僅嚴(yán)重威脅到人類的健康、生存與發(fā)展,更危及子孫后代的前途和命運。然而,幾乎所有的環(huán)境問題都與化學(xué)有著直接或間接的關(guān)系。就化學(xué)化工本身來說,傳統(tǒng)上,一方面化學(xué)家在開發(fā)化學(xué)物質(zhì)合成方法時,主要考慮效率,另一方面合成化學(xué)家在開發(fā)與設(shè)計如何合成所需化學(xué)品的方法時,只重視化學(xué)工程的始端,往往忽略處于過程末端的廢物處理問題。所以,許多已存在的化學(xué)過程,在獲得滿意經(jīng)濟效益的同時,卻對環(huán)境和人類健康造成了極大的負(fù)面影響。為了保護環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展的道路,培養(yǎng)具有社會責(zé)任感的年輕一代,在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色環(huán)保理念是非常必要的?;瘜W(xué)教師不但應(yīng)是科學(xué)文化知識的傳播者,更應(yīng)成為綠色環(huán)保理念的創(chuàng)導(dǎo)者和踐行人。為了有針對性地對化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生進行綠色化學(xué)教育,筆者就化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)的認(rèn)識進行了調(diào)研。

1.調(diào)查方案的設(shè)計

以綠色化學(xué)的概念、作用及原則為主要調(diào)查內(nèi)容,通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,進行問卷設(shè)計;采用問卷調(diào)查及訪談方法對山西晉中學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2—4年級化學(xué)(含師范)及應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生進行調(diào)查。對獲得的第一手資料進行統(tǒng)計,并對有關(guān)問題進行綜合分析,在此基礎(chǔ)上參閱相關(guān)文獻(xiàn)給出相應(yīng)對策與建議。本次調(diào)查采用以班發(fā)放問卷、現(xiàn)場答卷與收卷方法。實發(fā)問卷400份,收回有效問卷364份。

2.調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計

化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生對綠色化學(xué)認(rèn)識的調(diào)查統(tǒng)計見表1。

3.調(diào)查結(jié)果分析

表1顯示,多數(shù)學(xué)生對綠色化學(xué)的屬性有較好的理解與認(rèn)識;不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用理解與認(rèn)識不足,甚至是錯誤的。如約74.2%的學(xué)生誤認(rèn)為“綠色化學(xué)使化工過程含有廢物處理環(huán)節(jié),因而會使整個費用增加”。這些學(xué)生不懂得,先污染后治理,不僅難度大,費用不菲,而且多數(shù)需要停產(chǎn)整頓,隨之而來的是更大的經(jīng)濟損失。如果化工過程實現(xiàn)了綠色化,即做到五個“R”:第一Reduction——“減量”,即減少“三廢”排放;第二Reuse——“重復(fù)使用”,即重復(fù)使用催化劑、載體等;第三Recycling——“回收”;第四Regeneration——“再生”;第五Rejection——“拒用”,指對一些無法替代、無法回收、無法再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這就能有效實現(xiàn)節(jié)省資源、能源,減少污染,變廢為寶,降低成本的目標(biāo),避免出現(xiàn)先污染后治理的惡劣情況。僅約54.2%的學(xué)生能夠認(rèn)識到“綠色化學(xué)追求高選擇性化學(xué)反應(yīng),極少副產(chǎn)品,甚至達(dá)到原子經(jīng)濟性”。原因是不少學(xué)生缺少對原子經(jīng)濟性的認(rèn)識。原子經(jīng)濟性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,指原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物“零排放”??梢姡G色化學(xué)的原子經(jīng)濟性反應(yīng),首先是最大限度地利用原料,其次是最大限度地減少廢物的排放。

表1中選項8-19是綠色化學(xué)的12條原則。學(xué)生對其中9條原則有較好的理解與認(rèn)識。但僅約52.7%的學(xué)生能夠認(rèn)識到綠色化學(xué)要求“能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響”。以前化學(xué)家在設(shè)計化學(xué)過程時,往往考慮的是如何提高產(chǎn)率,而忽略了能量問題,認(rèn)為該問題是工程師的事情,使得化學(xué)工業(yè)成為了耗能大戶。生產(chǎn)和使用能量的工程,往往也會造成污染,如以煤為燃料所提供的熱能,多用一份能量,就多一份污染。因此,設(shè)計化工過程的化學(xué)家需要對化工各階段進行調(diào)節(jié)與優(yōu)化,從根本上改變其對能量的需求,從而使能量最低,減小對環(huán)境和經(jīng)濟的影響,減輕對能源危機帶來的壓迫。僅約42.3%的學(xué)生能夠認(rèn)識到,化工過程應(yīng)盡量避免不必要的衍生步驟。衍生步驟會帶來更多的副產(chǎn)物,消耗更多的資源與能量。更多的產(chǎn)物意味著可能會對環(huán)境產(chǎn)生更多的污染和破壞,必然產(chǎn)生需要處理更多廢物的費用;更多能量的使用會使成本變高,造成不必要的能源浪費。因此,在化工過程中應(yīng)最大限度地避免衍生步驟,以降低原料的消耗及對人類健康與環(huán)境的影響。僅約32.4%的學(xué)生能夠認(rèn)識到化工過程中催化試劑優(yōu)于化學(xué)計量試劑。化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生應(yīng)該明確,催化反應(yīng)不僅具有提高原料利用率與降低廢物產(chǎn)生的益處,而且催化劑可以降低反應(yīng)活化能,既利于控制,也可以降低反應(yīng)發(fā)生所需要的溫度。選擇性催化劑是綠色化學(xué)的重要工具和重點研究方向。

4.思考與建議

不少學(xué)生對綠色化學(xué)的作用、原則缺少認(rèn)識,其主要原因:一是學(xué)校對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育重視不夠,缺少要求;二是化學(xué)類專業(yè)課的課堂教學(xué)缺少綠色化學(xué)思想與原則的滲透;三是沒有開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,學(xué)生缺少了對綠色化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機會。樹立綠色化學(xué)思想,不僅是化學(xué)家與化工專家的事,而且是所有從事與化學(xué)有關(guān)的人們關(guān)注的事。作為專門培養(yǎng)化學(xué)化工專業(yè)高級人才的高校,應(yīng)把綠色化學(xué)理念滲透到化學(xué)教育的全過程中,并作為課改與教改的指導(dǎo)思想。

4.1在化學(xué)類的基礎(chǔ)課教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想

化學(xué)教材中蘊涵有大量綠色化學(xué)的素材,因此,在課堂教學(xué)中要時時體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則和思想。通過環(huán)境污染及其危害的具體事例,讓學(xué)生了解我國乃至全球環(huán)境日益惡化的現(xiàn)狀,并探討相應(yīng)的解決措施,使學(xué)生認(rèn)識到石油、天然氣、煤炭等能源與資源作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)都是不可再生的,新能源和可再生能源是重要的戰(zhàn)略選擇,從而對環(huán)境保護、資源與能源的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認(rèn)識,明確發(fā)展經(jīng)濟不能走先污染再治理的老路。把“原子經(jīng)濟性理論”、現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)與方法滲透到理論課與實驗課中,就如何優(yōu)化定量與定性實驗、物質(zhì)合成及當(dāng)前資源利用、環(huán)境污染、化學(xué)品亂用等重大問題與學(xué)生進行討論,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思想及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,為學(xué)生在校學(xué)習(xí)與以后的工作中能夠充分發(fā)揮化學(xué)的正面作用,更好地造福于人類社會奠基。

4.2在化學(xué)實驗課中培養(yǎng)綠色化學(xué)理念

化學(xué)化工專業(yè),各類實驗課所占的比重很大,實驗過程中往往會產(chǎn)生、排放大量的污染環(huán)境的有毒有害物質(zhì),這就需要實驗教師盡量改進傳統(tǒng)實驗,應(yīng)用先進的實驗研究新成果,以綠色化學(xué)思想與原則指導(dǎo)實驗儀器和試劑的選擇,指導(dǎo)實驗設(shè)計、實驗方法與實驗“三廢”的處理,在每一個實驗中力求減少或避免有毒有害廢物的產(chǎn)生,為師生和工作人員提供安全的工作環(huán)境。為此,首先,在實驗中盡量采用無毒無害的反應(yīng)原料。在進行無機、有機、分析、物化等實驗時,在滿足教學(xué)需要的情況下,為避開毒害品的使用,可考慮尋找替代品,變更反應(yīng)路線,設(shè)計綠色實驗方案,如用維生素B1替代劇毒的KCN做催化劑進行安息香縮合反應(yīng);以葡萄糖替代有致癌作用的苯為起始原料,用遺傳工程獲得的微生物為催化劑合成已二酸;用新型的固體溴化劑四丁基三溴化銨替代Brz與苯酚、苯胺反應(yīng)制備對位的一溴代物,不僅反應(yīng)產(chǎn)物更易于控制,避免了使用Br2帶來的有毒、易揮發(fā)、不便準(zhǔn)確量取等弊端,而且還具有可回收利用等優(yōu)點。其次,使用封閉實驗裝置,回收實驗廢料。注意化學(xué)實驗內(nèi)容的選擇、設(shè)計和呈現(xiàn)體現(xiàn)綠色化。一方面盡量減少污染很嚴(yán)重的實驗,另一方面對一些實驗過程中產(chǎn)生有毒有害氣體、且污染環(huán)境的實驗,進行改進與創(chuàng)新,想方設(shè)法將其設(shè)計成為封閉的實驗裝置。包括:氣體發(fā)生與收集裝置、氣體性質(zhì)反應(yīng)容器、尾氣收集與處理、導(dǎo)氣裝置等。在無法封閉的情況下,要注意回收、通風(fēng)或采取其他防護措施。對實驗過程中產(chǎn)生的廢料,設(shè)法予以回收或適當(dāng)處理。第三,采用微型實驗。在微型化的條件下對實驗進行重新設(shè)計與探索,以達(dá)到用盡可能少的試劑來獲取盡可能多的化學(xué)信息。

4.3開設(shè)專門的綠色化學(xué)課程

首先,從課程設(shè)置上滿足培養(yǎng)具有綠色環(huán)境意識的新一代化學(xué)工作者和公民的需要出發(fā),借鑒國內(nèi)外大學(xué)的經(jīng)驗,開設(shè)“環(huán)境生態(tài)化學(xué)”、“零排放有機化學(xué)”、“環(huán)境友好催化”、“綠色生態(tài)材料”、“生物技術(shù)”、“綠色能源”、“綠色化學(xué)導(dǎo)論”等綠色化學(xué)選修課程。其次,使綠色化學(xué)課程內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性與時代性。教學(xué)內(nèi)容以綠色化學(xué)的12條原則為主線,圍繞綠色化學(xué)的基本問題展開討論,介紹綠色化學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,綠色化學(xué)的概念、原理、應(yīng)用、主要研究成果及動向。第三,依據(jù)綠色化學(xué)課程內(nèi)容的特點,采用講授、討論、研究、參觀、調(diào)查和文獻(xiàn)研究等適當(dāng)?shù)慕谭?,提高教學(xué)質(zhì)量,把學(xué)生的心留在課堂上。

第3篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞:環(huán)境化學(xué);可持續(xù)發(fā)展;自然資源

中圖分類號:X13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)02-0078-02

近年來,環(huán)境化學(xué)的研究發(fā)展迅速。2011年9月21至9月24日,第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會在上海市舉行。會議的主題是“環(huán)境化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”,充分體現(xiàn)了“創(chuàng)新、參與、合作、前瞻”的會議宗旨,旨在促進環(huán)境化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,推動國內(nèi)外學(xué)術(shù)研究的合作,加快環(huán)境化學(xué)的持續(xù)發(fā)展。環(huán)境化學(xué)包括檢測化學(xué)污染物、化學(xué)的演變趨勢、生態(tài)效應(yīng)等多方面,它是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),它的發(fā)展壯大與振興經(jīng)濟息息相關(guān),但是它也存在缺陷。目前受到條件限制,對于“三廢”的治理不夠完善,使其排放量大、污染大。環(huán)境保護是我國的基本國策,可持續(xù)發(fā)展是我國的指導(dǎo)思想,這就需要我們高度重視環(huán)境化學(xué)及其可持續(xù)發(fā)展。

1 環(huán)境化學(xué)的發(fā)展

不可否認(rèn),環(huán)境化學(xué)的研究發(fā)展為大氣、水、土壤環(huán)境等的污染防治提供了使用價值,其初步形成了新型的學(xué)科體系,為我國的環(huán)境污染防治和環(huán)境的保護做出了貢獻(xiàn)。

1.1 發(fā)展歷程

自19世紀(jì)70年代開始,對于環(huán)境化學(xué)的研究就已經(jīng)從各個方面著手,其大致包含為污染源的普查、污染控制、環(huán)境容量等,其中工業(yè)“三廢”的污染涉及面較廣,投入精力相對較多。在迅速發(fā)展的同時,近年來酸雨的形成、水體富營養(yǎng)化等與人類生活息息相關(guān)的環(huán)境問題將其的發(fā)展推向了,并且在環(huán)境化學(xué)方面還包含了形態(tài)分析、采樣技術(shù)等多個方面,著重于對大氣污染物的表征、遷移、轉(zhuǎn)化以及有機物的水環(huán)境化學(xué)等的研究。這些研究的發(fā)展也在實際中起到積極的作用,推動了我國環(huán)保事業(yè)的前進,促進了學(xué)科的發(fā)展。現(xiàn)階段,其向縱深發(fā)展,逐步形成體系和特色,真正實現(xiàn)了可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)。我國環(huán)境化學(xué)的迅速發(fā)展以及學(xué)科之間的相互交錯,使得環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容得到了豐富和提高,已經(jīng)加快了邁向國際化的腳步。

1.2 可持續(xù)發(fā)展對其的影響

環(huán)境科學(xué)的研究是與國際水平存在差距的。根據(jù)國情和環(huán)境問題的發(fā)展,結(jié)合全球發(fā)展的趨勢,可持續(xù)發(fā)展越來越成為環(huán)境化學(xué)發(fā)展的重點。其對立足本國國情、著眼于未來等多方面都有很大的作用,對于國家及時競爭也是挑戰(zhàn)。從目前的情況看來,環(huán)境化學(xué)的研究已經(jīng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),但是其能夠模擬實驗深入研究的少,與客觀現(xiàn)實聯(lián)系不密切,獨創(chuàng)方式缺乏,與“科學(xué)發(fā)展觀”的聯(lián)系還存在差距。應(yīng)當(dāng)放在對經(jīng)濟發(fā)展有重大影響且能夠改善目前環(huán)境污染狀況的重大問題上來,發(fā)揮出巨大的潛力。同時還應(yīng)該將獨創(chuàng)性、系統(tǒng)性、完整性合理地結(jié)合起來,結(jié)合發(fā)展過程的形態(tài)結(jié)構(gòu)進行研究,取得關(guān)鍵性的突破。

2 環(huán)境化學(xué)可持續(xù)性發(fā)展的過程

環(huán)境保護是我國的基本國策,在環(huán)境化學(xué)的生產(chǎn)過程中離不開其可持續(xù)性發(fā)展的理念,可持續(xù)發(fā)展中研究的環(huán)境化學(xué)表現(xiàn)在如下五個方面:

2.1 水沉積物的環(huán)境化學(xué)

近年來,水沉積物中的金屬以及金屬有機物研究的加深、研究水沉積物中酸性揮發(fā)性硫化物的活動性等,將環(huán)境化學(xué)進一步創(chuàng)新發(fā)展以擴大對其他金屬的研

究等。

2.2 污染的土壤恢復(fù)化學(xué)研究

由于近年來固體廢棄物的大量填埋以及化學(xué)研究物品的處理不當(dāng)?shù)纫鸬膯栴}導(dǎo)致土壤和地下水的嚴(yán)重污染,嚴(yán)重影響了人們的日常生活,各個國家都已經(jīng)投入資金研究土壤恢復(fù)技術(shù)。目前,有污染的生物恢復(fù)成為國際熱點,大多利用表面活性劑等材料來吸附固體有機物?;瘜W(xué)固化劑的研究也漸漸有了起色,并且各式各樣的方法發(fā)展,例如液相萃取法、氧化法等,土壤化學(xué)涉及生活,更應(yīng)該制定合理的方案。

2.3 生物地球化學(xué)循環(huán)

隨著全球生物地球化學(xué)的深化,它已經(jīng)反映在多層次的時空布局中,生物源中碳排放是焦點問題,硫化物的排放也是研究的熱點,它們的不確定因素有很多,作為污染物其源、匯及相互轉(zhuǎn)化的影響許多方面,其健康的影響以及全球的循環(huán)成為焦點。

2.4 環(huán)境化學(xué)的新技術(shù)研究

對環(huán)境化學(xué)研究的各個方面都來源于對分析方法和技術(shù)的相互配合要求,新技術(shù)的應(yīng)用以及相互配合都促進了環(huán)境化學(xué)研究的發(fā)展,近段時間大氣氣溶膠技術(shù)的不斷發(fā)展采用了多種技術(shù),例如質(zhì)子彈性散射、掃描質(zhì)子微探針、激光微探針質(zhì)譜等。有機分析中,近年來連用技術(shù)的不斷發(fā)展以及各個方面的智能技術(shù)的應(yīng)用都促進了其可持續(xù)性發(fā)展。

2.5 清潔生產(chǎn)中的環(huán)境化學(xué)

清潔生產(chǎn)的目標(biāo)是節(jié)能、降耗、減污,盡量減小污染物的排放量來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的全過程控制,其內(nèi)容包含了多個方面,例如清潔的原材料、生產(chǎn)過程、改變反應(yīng)條件、反應(yīng)過程及排放物的反應(yīng)。對于其的要求不只是廢水、氣、渣處理的終端處理技術(shù),其內(nèi)容有很多方面,如產(chǎn)品工藝的化學(xué)物質(zhì)、清潔材料的選取、計算機的處理系統(tǒng)、新技術(shù)新工藝的發(fā)展、“綠色化學(xué)”或者“環(huán)境無害化學(xué)”的研究等多方面。

3 走可持續(xù)性發(fā)展道路中環(huán)境化學(xué)的應(yīng)用

3.1 治理污染,控制污染

在治理污染的過程中,應(yīng)當(dāng)在其治理“三廢”排量的同時也要兼顧新的污染的控制,目前我國環(huán)境化學(xué)的綜合利用水平已經(jīng)有了明顯的提高,“八五”末,相對于“七五”末,工業(yè)廢氣處理率提高最快,達(dá)到92.62%,它帶動了綜合利用產(chǎn)值和利潤的凈增。

3.2 環(huán)境保護技術(shù)有待于提高

目前環(huán)境化學(xué)工業(yè)污染嚴(yán)重,廠商多,規(guī)模小,導(dǎo)致污染范圍大,其生產(chǎn)技術(shù)的落后也都使其資源利用率低。這一系列的情況都需要我們通過改變技術(shù),通過技術(shù)改造減少其排放量,使生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物和廢氣物的綜合利用程度提高,使其轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗拖母弋a(chǎn)出”的效果,同時強化管理。其中可以包括采取新的工藝、采用生物催化和光化學(xué)等天然工程等,令其資源有效化地處理利用,達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),利用先進的科學(xué)體系以控制老污染源的危害。

3.3 企業(yè)內(nèi)部的特別管理活動

可持續(xù)的發(fā)展是由技術(shù)的進步和改造直接得出的,無論在工業(yè)還是農(nóng)業(yè)等多方面對于技術(shù)的改進都會收到明顯的效益,對于企業(yè)內(nèi)部還可以實行特別的管理活動,如技術(shù)的裝備水平以及管理水平,以此提高整個企業(yè)的管理水平。

3.4 加強對環(huán)境化學(xué)的規(guī)劃和統(tǒng)一

建設(shè)項目中,環(huán)境工程的規(guī)劃是控制新的污染源的重要手段。其建設(shè)項目都執(zhí)行國家環(huán)境管理的規(guī)定,其中包括做好建設(shè)項目的評價與審核;環(huán)境保護設(shè)施與施工同步;做好收尾工作,杜絕新污染的危害。同時需要對環(huán)保設(shè)施的維護與建設(shè)更新,這一切都需要環(huán)境化學(xué)企業(yè)的行政指導(dǎo)與必要檢查的結(jié)合,改變性質(zhì),控制

污染。

3.5 加強“可持續(xù)發(fā)展”的教育工作

3.5.1 加強課堂教育?;瘜W(xué)學(xué)科的教育開拓了學(xué)生的視野范圍,教材的環(huán)保內(nèi)容滲透是必要的,并且在化學(xué)實驗教學(xué)中,其各種化學(xué)材料是重要的組成部分,實驗課更具直觀的教育,更有利于培養(yǎng)保護環(huán)境的意識。

3.5.2 加強公民的保護意識。結(jié)合世界各國污染問題,舉行“環(huán)境污染”主題知識講座。并以各種廣告等媒體手段大力宣傳,喚醒公民對于“環(huán)境化學(xué)”與“可持續(xù)發(fā)展”的關(guān)系意識。

4 結(jié)語

現(xiàn)實生活中,離不開環(huán)境化學(xué)對我們的物質(zhì)支撐,無論從國情還是從世界的角度,環(huán)境化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展二者的關(guān)系已經(jīng)是全球化發(fā)展的必然趨勢,它們既對社會經(jīng)濟產(chǎn)生了重大的影響,也帶給了我們新的享受,新世紀(jì)的到來,是挑戰(zhàn)與機遇并存的年代,環(huán)境化學(xué)為全球及各國的可持續(xù)發(fā)展的活動也已經(jīng)在迅速地開展,可持續(xù)發(fā)展是其必經(jīng)之路,我國在不斷努力下也必將走向新的舞臺。

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第4篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞: 化學(xué)教學(xué) 中考題 基礎(chǔ)知識 核心觀念 學(xué)科特點

一、重視化學(xué)的基礎(chǔ)知識

該層次學(xué)習(xí)主要是對知識的再認(rèn)或回憶,要求學(xué)生能夠記住所學(xué)知識的要點,說出大意,描述出基本特征;能夠在試題所提供的材料中辨認(rèn)出它們,能夠舉出同類事物的例子。如:記住所學(xué)過的重要化學(xué)概念、原理、定律、規(guī)律;知道重要的化學(xué)史實;說出重要物質(zhì)的名稱、組成、性質(zhì)、用途、制取方法;能說出常用實驗儀器的名稱、用途、使用方法等。

本題考查的是生活小常識,考生只要掌握各種營養(yǎng)素的生理功能、食物來源、缺乏癥、攝入時的注意事項等內(nèi)容,就能輕松、正確解答此題。【解析】A.米飯中富含淀粉,淀粉屬于糖類,故該選項錯誤。B.蘋果中富含有維生素,故該選項正確。C.蛋糕是以面粉、雞蛋、白糖、油脂等為原料,富含糖類、蛋白質(zhì)、油脂等,故該選項錯誤。D.大饃中富含富含淀粉,淀粉屬于糖類,故該選項錯誤。

二、關(guān)注化學(xué)的核心觀念

該層次學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠較深入地理解知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系,并在理解的基礎(chǔ)上運用。如:能對所學(xué)的重要化學(xué)概念、原理、定律、規(guī)律的本質(zhì)進行說明;能從組成或結(jié)構(gòu)的角度對有關(guān)物質(zhì)進行區(qū)分;能對一些化學(xué)變現(xiàn)象進行解釋;能運用所學(xué)化學(xué)知識對一些化學(xué)變化過程進行推斷;能解釋化學(xué)實驗的過程、方法、條件及實驗原理;能判斷實驗現(xiàn)象或解釋所得實驗數(shù)據(jù)的意義等。

【解析】“干水”一詞經(jīng)國家語言資源監(jiān)測與研究中心等機構(gòu)專家審定入選2010年年度新詞語,并收錄到《中國語言生活狀況報告》中。本題以“干水”為情境,體現(xiàn)了化學(xué)物質(zhì)的利用方式產(chǎn)生革命性變化。本題主要考查二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)、二氧化碳和水的組成、分子的性質(zhì),以及純凈物和混合物的概念,由一個情境進行分散,對多個考點進行考查,覆蓋面廣,這也是化學(xué)學(xué)科命題的一個特點。本題起點貌似很高,但落點低,難度適中,以陌生的情境考查學(xué)生對化學(xué)核心知識的理解,體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)習(xí)中概念的學(xué)習(xí)更重要的是理解和應(yīng)用,讓學(xué)生在不同的變式中自主建構(gòu)科學(xué)的化學(xué)核心觀念,一味地死記硬背、搞題海戰(zhàn)術(shù)是得不到高分的。

三、突出化學(xué)的學(xué)科特點

【例】(2011·安徽·14)某研究小組在學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)時發(fā)現(xiàn):鐵絲燃燒沒有火焰,蠟燭燃燒卻有明亮的火焰。該小組同學(xué)進行了如下探究:

【解析】本題以學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的鐵絲燃燒和日常蠟燭燃燒現(xiàn)象為情景,提出問題,探究物質(zhì)的狀態(tài)與燃燒的關(guān)系;進一步通過具體的數(shù)據(jù)說明在燃燒時的溫度下,不同的物質(zhì)狀態(tài)不同,再用事實說明,物質(zhì)的狀態(tài)與產(chǎn)生火焰的關(guān)系。本題突出以實驗為核心的科學(xué)探究能力的考查,體現(xiàn)出化學(xué)的學(xué)科特點,主要考查學(xué)生分析實驗現(xiàn)象的能力,化學(xué)用語的掌握程度,以及對數(shù)據(jù)的分析、處理能力,引領(lǐng)教師加強對學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),要深入研究教學(xué)過程中能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)方法的素材。此題讓平時沒有經(jīng)歷過實驗設(shè)計、分析、探究的學(xué)生束手無策,卻給平常經(jīng)常開展探究性學(xué)習(xí)的學(xué)生提供了較大的創(chuàng)新思維發(fā)揮空間。

四、體現(xiàn)化學(xué)的生活價值

【解析】人類使用材料的歷史,就是人類的發(fā)展史。研究材料,制造新材料是化學(xué)研究的一個重要方面。本題以生活中常見的水管為情境,選材來源于生活,兼顧全體考生的認(rèn)知經(jīng)驗,引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角觀察、研究身邊的物質(zhì),從而更深刻地了解化學(xué)在提高人類生活質(zhì)量和社會發(fā)展方面所起到的重要作用。此題考查了金屬材料、有機合成材料、鐵銹與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式、怎樣防止金屬銹蝕,以及化學(xué)在提高人類生活質(zhì)量方面所起的重要作用等內(nèi)容。較全面地體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)習(xí)與生活實際相聯(lián)系的新課標(biāo)要求,同時要求學(xué)生會寫重要的、基本的化學(xué)用語。

五、彰顯化學(xué)的時代氣息

第5篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

一、化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)

1.1化學(xué)的形象正在被與其交叉的學(xué)科的巨大成功所埋沒

化學(xué)是一門中心科學(xué),化學(xué)與生命、材料等朝陽科學(xué)有非常密切的聯(lián)系,產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科,但化學(xué)作為中心學(xué)科的形象反而被其交叉學(xué)科的巨大成就所埋沒?;瘜W(xué)這門重要的中心科學(xué)(centralscience)反而被社會看作是伴娘科學(xué)(bridesmaidscience)而不受重視。

1.2化學(xué)正被各種各樣的環(huán)境污染問題所困擾

化學(xué)的發(fā)展在不斷促進人類進步的同時,在客觀上使環(huán)境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認(rèn)識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養(yǎng)化等;另一方面把所有的環(huán)境問題都?xì)w結(jié)為化學(xué)的原因,顯然是不公平的,比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當(dāng)然與化學(xué)沒有樹立好自己的品牌有關(guān)系,在最早的化學(xué)工藝流程里面,根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學(xué)工藝都是會帶來環(huán)境污染的。現(xiàn)在,有些人把化學(xué)和化工當(dāng)成了污染源。人們開始厭惡化學(xué),進而對化學(xué)產(chǎn)生了莫名其妙的恐懼心理,結(jié)果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠家也反復(fù)強調(diào)本產(chǎn)品不含有任何“化學(xué)物質(zhì)”。事實上,這些是對化學(xué)的偏見,監(jiān)測、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。

二、綠色化學(xué)是應(yīng)對挑戰(zhàn)的必然

科學(xué)不但要認(rèn)識世界和改造世界,還要保護世界?;瘜W(xué)也如此,為了應(yīng)對化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),提倡綠色化學(xué)是刻不容緩。

2.1綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟性”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,在始端就采用實現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護,綠色化學(xué)不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。

2.2綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景

當(dāng)今,可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認(rèn)同的發(fā)展觀。它強調(diào)人口、經(jīng)濟、社會、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展,既要發(fā)展經(jīng)濟,又要保護自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年,美國環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。1990年,美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年,美國環(huán)保局又了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年,美國政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”。1999年英國皇家化學(xué)會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學(xué)》雜志,標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿,在1995年,中國科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題。

2.3綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

原子經(jīng)濟性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”的學(xué)術(shù)獎)提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟性,認(rèn)為高效的有機合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟性的反應(yīng)有兩個顯著優(yōu)點:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:

原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%

如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟性,減少廢物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4綠色化學(xué)的12項原則和5R原則

為了簡述了綠色化學(xué)的主要觀點,P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12項原則,這12項原則對我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。

Ⅰ.防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。

Ⅱ.講原子經(jīng)濟——應(yīng)該設(shè)計這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進到終極產(chǎn)物中。

Ⅲ.較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。

Ⅳ.設(shè)計要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)具有最小的毒性。

Ⅴ.溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料(如溶劑或析出劑)當(dāng)不得已使用時,盡可能應(yīng)是無害的。

Ⅵ.設(shè)計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對環(huán)境和經(jīng)濟的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強下進行。

Ⅶ.用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。

Ⅷ.盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學(xué)過程),因為進行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時也會產(chǎn)生廢棄物。

Ⅸ.催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學(xué)計量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢。

Ⅹ.要設(shè)計降解——按設(shè)計生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。

Ⅺ.防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發(fā)展分析方法,在實時分析、進程中監(jiān)測,特別是對形成危害物質(zhì)的控制上。

Ⅻ.特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生——在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。

為了更明確的表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求,人們又提出了5R理論:

Ⅰ.減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少廢氣、廢水及廢棄物(副產(chǎn)物)排放量,必須排放標(biāo)準(zhǔn)以下。

Ⅱ.重復(fù)使用——Reuse重復(fù)使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計。

Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括:回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。

Ⅵ.再生——Regeneration再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在工藝設(shè)計中應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用。

Ⅴ.拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用。

三、綠色化學(xué)的發(fā)展前景

3.1反應(yīng)原料的綠色化即反應(yīng)原料符合5R原則。

3.2原子經(jīng)濟性反應(yīng)在基本有機原料的生產(chǎn)中,已有一些原子經(jīng)濟性反應(yīng)的典范,如丙烯氫甲?;贫∪?、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無疑是潔凈技術(shù)的重要組成部分。

3.4.提高反應(yīng)的選擇性———定向合成如不對稱合成。

3.5.環(huán)境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應(yīng)中,固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性,更小的腐蝕性。

3.6.物理方法促進化學(xué)反應(yīng)如微波引發(fā)和促進DielsAlder反應(yīng)、Claisen重排、縮合等許多重要的有機反應(yīng)。

3.7.酶促有機化學(xué)反應(yīng)酶促有機化學(xué)反應(yīng)有高效性、選擇性、反應(yīng)條件溫和和自身對環(huán)境友好等特點。

3.8溶劑化學(xué)污染不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且與反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中使用的溶劑有關(guān),有毒揮發(fā)性溶劑替代品的研究是綠色化學(xué)的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機合成和室溫熔鹽溶劑等。

3.9.計算機輔助綠色化學(xué)設(shè)計和模擬在化學(xué)化工領(lǐng)域,計算機已廣泛用于構(gòu)效分析、結(jié)構(gòu)解析、反應(yīng)性預(yù)測、故障診斷及控制等許多方面。無疑,計算機在尋找符合綠色化學(xué)原則的最佳反應(yīng)路線、化工過程最優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)計等方面推動了綠色化學(xué)的更快發(fā)展。

3.10環(huán)境友好產(chǎn)品如可降解塑料、環(huán)境友好農(nóng)藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。綠色化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入了新的活力,在21世紀(jì)化學(xué)必將大有可為。

參考文獻(xiàn)

[1]王恩舉.漫談綠色化學(xué).大學(xué)化學(xué),2002,(4)

第6篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞:分析化學(xué)實驗;綠色化學(xué);環(huán)境保護

分析化學(xué)實驗是一門是以實驗操作為主的技能課程,是化工、環(huán)境、生物、農(nóng)林、醫(yī)藥、食品科學(xué)等專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一,其實驗內(nèi)容覆蓋面廣泛,涉及到的試劑藥品種類繁多,且多數(shù)為常量實驗,有毒實驗約占50%以上。近十年來,隨著我國高等教育的迅速發(fā)展和科學(xué)研究規(guī)模的不斷擴大,地方高校中與化學(xué)及化工相關(guān)的專業(yè)不斷增多,分析化學(xué)實驗的數(shù)量明顯增加,實驗室教學(xué)、畢業(yè)論文設(shè)計及高校教師的科研項目越來越多,學(xué)生及教師有更多的機會接觸到有毒有害的污染物,地方高校分析化學(xué)實驗的安全與環(huán)境保護已經(jīng)成為地方高校不能忽視的問題[1,2]。綠色化學(xué)是又被稱為友好化學(xué),是一門利用化學(xué)技術(shù)與方法來降低或消除有害物質(zhì)產(chǎn)生,從源頭阻止污染的化學(xué),是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)領(lǐng)域里的體現(xiàn)[3]。綠色化學(xué)實驗是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下,在保留常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上,開展對分析實驗綠色化的研究,內(nèi)容從改進實驗內(nèi)容、減少化學(xué)試劑用量、采用多媒體技術(shù)模擬實驗、妥善處理實驗廢液等方面進行考慮。

1在綠色化學(xué)的原則下,優(yōu)化實驗教材,合理安排實驗排序

現(xiàn)在高校廣泛使用的傳統(tǒng)分析化學(xué)實驗教材,由于編著的時間較早,教材內(nèi)容沒有體現(xiàn)綠色化學(xué)的原則,不能表現(xiàn)出時代性與創(chuàng)新性,學(xué)生長期使用這類教材不利于學(xué)生在課堂的學(xué)習(xí)中樹立綠色化學(xué)的意識,不利于為國家培養(yǎng)出新型的高端技術(shù)型人才。在熟悉綠色化學(xué)原則的基礎(chǔ)上,將綠色化學(xué)的理念融合進教學(xué)內(nèi)容和教材改革之中,在教學(xué)大綱的規(guī)定下,以綠色化學(xué)為主線,結(jié)合分析化學(xué)實驗的學(xué)科特點,將符合綠色化學(xué)原則的實驗內(nèi)容編入教材,在教材中添加綠色化學(xué)領(lǐng)域中的研究成果及實際應(yīng)用,以及綠色化學(xué)相應(yīng)的理論知識,介紹綠色化學(xué)的基本思想和技術(shù),在分析化學(xué)實驗課的課堂上,逐漸引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)的意識,實現(xiàn)分析化學(xué)實驗的綠色化[4]。選擇實驗項目時,刪減對環(huán)境污染較大的實驗項目,用綠色分析化學(xué)實驗代替非綠色化學(xué)的實驗,選擇毒性小、危害小、污染少的實驗內(nèi)容。如基礎(chǔ)實驗中銨鹽中氮含量的測定,此實驗是以甲醛法測定氮含量的方法,甲醛對人體有害,易揮發(fā),教師及學(xué)生長時間吸入甲醛,對身體造成危害,損害了身體健康,根據(jù)綠色化學(xué)的原則,刪除此實驗;傳統(tǒng)的實驗教材中將苯酚的含量作為學(xué)習(xí)碘量法原理的實驗,長時間在暴露在含苯酚的環(huán)境中,苯酚對人體的危害較大,選擇碘量法測定葡萄糖的實驗代替??梢造`活采用串聯(lián)實驗的方法合理安排實驗順序,達(dá)到化學(xué)藥品的循環(huán)利用。通過調(diào)整實驗教學(xué)計劃,合理安排分析實驗的項目和次序,充分利用相關(guān)反應(yīng),盡可能使得上個實驗的產(chǎn)物能在下個實驗中被利用上,且最好可以循環(huán)使用。它在一定程度上減輕了化學(xué)試劑對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境保護[5]。例如,分析化學(xué)實驗的教學(xué)安排有“EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定”,及“鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定”。兩個實驗都要用到EDTA,前一個實驗學(xué)生學(xué)習(xí)配制一定濃度的EDTA溶液后進行標(biāo)定,而后一個實驗需要用EDTA溶液對鉛、鉍混合液進行滴定,在實驗安排上,就將EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定排在前面,這樣第一次實驗多配制的EDTA溶液正好可以用在第二個實驗上,這樣就避免倒掉和污染的問題了。通過對分析實驗內(nèi)容的改革和實驗順序的優(yōu)化安排,可以減少有毒害的化學(xué)物質(zhì)使用及藥品循環(huán)重復(fù)利用,可以減少對環(huán)境的污染及危害,實現(xiàn)分析化學(xué)的綠色化[5]。

2減少化學(xué)試劑用量,將半微量分析實驗代替常量實驗

分析化學(xué)實驗以常量滴定分析為主,常量的分析滴定所用的玻璃儀器的規(guī)格一般都是50mL滴定管,25mL移液管,250mL錐形瓶等,因為玻璃儀器的規(guī)格較大,所用化學(xué)試劑的用量大,費用高,對環(huán)境的污染更大,為了從源頭上改變這種現(xiàn)象,在不能更換滴定儀器的條件下,為了做到綠色化就要在保證實驗效果的提前下降低化學(xué)試劑的濃度。例如氯化物中氯含量的測定(莫爾法)是一個必做的實驗,教材中要求硝酸銀的濃度是0.1mol/L,由于硝酸銀的價格高,銀本身又屬于重金屬元素,不僅資源稀少而且大量的污水排放會造成環(huán)境污染。如果根據(jù)教材要求,硝酸銀的濃度高,消耗量較大,不僅造成環(huán)境污染,而且實驗的成本也不低。為了降低實驗成本和保護環(huán)境,將實驗中用到的硝酸銀濃度從0.1mol/L降低到0.05mol/L;碘量法測定葡萄糖含量的實驗中,教材中碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度要求是0.05mol/L,經(jīng)過實驗教師的研究比較,將碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度降低到0.02mol/L,其他藥品用量相應(yīng)的減少了,實驗同樣能達(dá)到精密度和準(zhǔn)確度的要求。雖然半微量實驗測定結(jié)果的準(zhǔn)確度低于常量分析實驗的準(zhǔn)確度,但其測定結(jié)果的重現(xiàn)性較好,精密度高,終點變色敏銳,化學(xué)藥品試劑用量減少,不僅減少有毒試劑對環(huán)境的污染,又降低了實驗成本,符合綠色化學(xué)的基本原則,值得提倡[6,7]。

3利用計算機多媒體技術(shù)模擬實驗,實現(xiàn)綠色化

傳統(tǒng)的常規(guī)分析化學(xué)實驗需要耗費大量的化學(xué)試劑及純凈的水資源,其中一些實驗所涉及到的藥品價格昂貴或藥品的毒害性較大,還有某些實驗在實驗過程中會有產(chǎn)生一些有毒有害的氣體,這樣的實驗對學(xué)生及教師的身體造成較大的危害。根據(jù)綠色化學(xué)的原則,我們將這類在過程中易產(chǎn)生危害人體健康及污染環(huán)境的實驗或者需要加入大量有毒有害化學(xué)試劑且不易控制的傳統(tǒng)實驗,實驗教師通過計算機多媒體技術(shù)對實驗儀器及實驗過程進行仿真,從而有效地控制和減少對環(huán)境的污染,最后達(dá)到綠色化學(xué)的目的。隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展,開發(fā)虛擬實驗,對傳統(tǒng)的驗證性實驗進行改進,利用3D化學(xué)實驗仿真實驗室及Flash等軟件,將虛擬實驗教學(xué)更廣泛的應(yīng)用到實際教學(xué)中,對常規(guī)實驗的裝置、過程、現(xiàn)象及結(jié)果進行模擬,再輔助于動畫和視頻等多媒體技術(shù),讓學(xué)生在實驗的課堂上更加直觀和全方位的感受到到實驗的動態(tài)過程,同樣可以達(dá)到教學(xué)的目的。計算機多媒體模擬實驗既可以讓學(xué)生學(xué)會實驗方法,又讓危害人體健康、污染環(huán)境、試劑價格高昂的實驗從根本上實現(xiàn)了綠色化[8]。

4重視實驗室廢液的處理及回收利用

分析化學(xué)實驗中產(chǎn)生的廢液較多,主要是分析實驗過程中剩余試劑、溶劑、潤洗玻璃儀器的試劑溶液及試劑瓶的洗滌水等。實驗室廢液按照污染程度可分為無污染、低濃度和高濃度。無污染性主要包括類似氯化鈉的鹽溶液和葡萄等非危險性質(zhì)的試劑;低濃度地污染性的廢液主要包括實驗過程中所使用的低濃度低污染性的試劑、實驗用水和各種玻璃儀器或者其他器具的潤洗液和洗滌廢水等;高濃度高污染廢液主要是實驗中使用的濃度過于高、有毒或者危害性較大的試劑等。分析實驗中涉及到的廢液多數(shù)為無機性廢液,廢液中主要含有重金屬(鉛、鉍、銅、鉻等)及金屬的絡(luò)合物。長期以來,實驗室的廢液排放并沒有引起許多高校的重視,隨著環(huán)境污染的不斷加劇,學(xué)生隨意將實驗過程中產(chǎn)生的廢液和實驗完成后剩余的試劑直接倒入下水道中,這樣的現(xiàn)象應(yīng)該杜絕。每次實驗結(jié)束后,應(yīng)該要求學(xué)生將廢液進行處理后排放或者二次利用。根據(jù)廢液性質(zhì)的不同,采用不同的處理方法:如酸、堿廢液可以集中收回并定期進行相互中和處理;含氯化銀的廢液可以先加入適量的稀硫酸,攪拌后加入過量的鐵屑,將氯化銀轉(zhuǎn)化為銀以后再回收;《鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定》實驗中,廢液中含有大量的鉛、鉍離子,選擇硫化鈉作為沉淀劑將鉛、鉍離子回收后,達(dá)到廢液回收再利用的目的,既節(jié)約實驗成本,又降低了含的鉛、鉍的廢液直接排放后污染環(huán)境的影響,達(dá)到了實驗的綠色化目標(biāo)[9]。實踐證明,通過以上四個方面的改革,有助于學(xué)生在分析化學(xué)實驗課的課堂中樹立綠色化學(xué)的理念,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、有利于學(xué)生實驗技能及綜合素質(zhì)的提高,同時分析化學(xué)實驗的綠色化不僅可以節(jié)約實驗成本,而且減少分析化學(xué)實驗室對環(huán)境的污染與破壞,對環(huán)境保護具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

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第7篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞:化學(xué)工藝;化學(xué);生命科學(xué);納米技術(shù);環(huán)境;高分子材料

中圖分類號:O63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)02-0-01

前言

化學(xué),從古代時就引起了重視。古代帝王的煉丹術(shù),就是一種化學(xué)工藝,也是從那時起,化學(xué)教育起步了。對于當(dāng)時而言,煉丹術(shù)就是一種新的化學(xué)工藝,隨著歷史的車輪,現(xiàn)在世界與那時相比較,進步的太多了,可是,化學(xué)的新工藝還是如雨后春筍一般地出現(xiàn),我們要想取得更加輝煌的成就,就應(yīng)該清楚地掌握現(xiàn)在化學(xué)新工藝的發(fā)展情況,然后再分析它的發(fā)展前景,這樣才能讓化學(xué)這一門科學(xué)更好地為人們所用。

一、重視化學(xué)的必要性

化學(xué)早已作為一門中學(xué)的必修課了,從這里就可以看出化學(xué)的重要程度。諾貝爾化學(xué)獎獲得者H.W.Kroto曾經(jīng)說過,二十一世紀(jì)雖然是一個以生命與信息為主要技術(shù)的時代,但是化學(xué)的地位非但沒有降低,反而走上了新的高度,這是因為化學(xué)本身就是一門過渡的、集多種新興技術(shù)于一身的學(xué)科?;瘜W(xué)的發(fā)展已經(jīng)引起世界各國的注意了,化學(xué)是一門可以引起質(zhì)變的學(xué)科,為人類的不斷發(fā)展起到了保駕護航的作用,世界的經(jīng)濟、社會發(fā)展都與之有相當(dāng)密切的關(guān)系。以我國為例子,這幾年化學(xué)研究方面取得了飛速的發(fā)展,相關(guān)的論文、期刊,不僅數(shù)量在增多,文章的質(zhì)量也顯著提升,這都是化學(xué)發(fā)展的客觀反映。在如此大好的局勢下,我們更應(yīng)該抓住機遇,分析研究化學(xué)新工藝的發(fā)展情況與前景,從而推動化學(xué)的進一步發(fā)展。

二、國內(nèi)外化學(xué)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

就國內(nèi)而言,我們單單從近年來化學(xué)工作者所獲得的獎勵情況就可以看出化學(xué)新工藝的發(fā)展是多么迅猛:如侯建國等的“單分子結(jié)構(gòu)與電子態(tài)的理論和實驗研究”、陳新滋等的“新型手性配體的設(shè)計、制備及其在不對稱催化反應(yīng)中的應(yīng)用”等獎項,都是高水平工藝的代表。下面就國內(nèi)的化學(xué)新工藝中比較突出的幾點現(xiàn)狀做一簡要介紹:

首先,出現(xiàn)了很多與生命科學(xué)融合的化學(xué)新工藝,比如化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的聯(lián)系,生物醫(yī)用高分子材料就是一種化學(xué)上的新工藝,一般來講,這種高分子材料分為體外應(yīng)用與體內(nèi)應(yīng)用兩大類,比較新的工藝是體內(nèi)應(yīng)用的生物可吸收或可降解的高分子材料。這些材料可以用于手術(shù)縫合、體內(nèi)固定件等處。制造這些高分子的材料主要來源于膠原蛋白與一些人工合成的高分子,比如外消旋聚乳酸等物[1]。將化學(xué)與生命科學(xué)融合所取得的成績是很顯著的,成功地解決了一些醫(yī)學(xué)上的難題,造福于人類。其次,相對重視與國民經(jīng)濟的結(jié)合,這一點是很容易理解的,正如我國始終把發(fā)展生產(chǎn)力、提高人民的生活水平作為基本一樣,只有經(jīng)濟發(fā)展了,社會才能進步,因此,化學(xué)作為一門很重要的學(xué)科,當(dāng)然也要重視促進經(jīng)濟的發(fā)展。并且在這一點上,我國取得了很多成績,比如稀土鎂合金的成功應(yīng)用為神州6號飛船減重13kg,滿足了國家的重大需求,再比如四川攀西礦高效、清潔稀土的分離流程,經(jīng)專家鑒定一致認(rèn)為“該流程達(dá)到國際領(lǐng)先水平”,這些都體現(xiàn)了化學(xué)新工藝與國民經(jīng)濟結(jié)合的密切性。再次,現(xiàn)在的化學(xué)新工藝的發(fā)展很重視創(chuàng)新,最具有代表性的就是納米技術(shù),納米技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣泛,幾乎涉及到了各個領(lǐng)域。比如應(yīng)用納米技術(shù)創(chuàng)建了一些高敏感度、高選擇性的酶電化學(xué)傳感器,可以用于醫(yī)學(xué)[2]。再比如利用納米技術(shù)制造了一些靈敏度高的、穩(wěn)定的化學(xué)傳感器,除此之外,納米技術(shù)在研究高分子的工作中也有重要作用,比如楊柏等相關(guān)工作者,通過帶烷基季銨化聚苯乙烯共聚物與巰基取代羧酸包覆的納米晶復(fù)合,實現(xiàn)了其可加工性,能形成環(huán)狀、螺環(huán)和纖維狀的單色或多色微球,還能形成納米圖案化,在高含量化合物半導(dǎo)體量子點納米粒子聚合物復(fù)合材料制備方面進展明顯,這些成果對相關(guān)的科研、工業(yè)等領(lǐng)域都有很重要的作用。最后,將化學(xué)新工藝用于緩解環(huán)境污染也是一個新的嘗試,這種嘗試具有很高的實踐性,并且已經(jīng)取得了不錯的效果。比如在水處理方面,科研人員將生物與化學(xué)工藝結(jié)合,研究出多種方法。比如BC法,這種方法既經(jīng)濟有效,又減少了投藥量[3]。可以說是很重要的發(fā)現(xiàn),而在對環(huán)境污染比較嚴(yán)重的方面,比如有毒物質(zhì)的轉(zhuǎn)移、水體沉淀物中的有機污染物降解等,相關(guān)的科研人員都進行了大量的實驗研究,同樣也取得了令人欣慰的成就,環(huán)境污染問題是關(guān)乎每一個人利益的事情,因此國際上對此的重視程度很高,運用化學(xué)工藝改善環(huán)境、減少污染,是一項需要一直堅持的事業(yè)。

以上只是化學(xué)新工藝目前為止在國內(nèi)的較為典型的發(fā)展情況,對于國外而言,這些方面都有發(fā)展,并且相關(guān)工藝比國內(nèi)要先進,比如對生活垃圾的處理,國外早就采取了一些生物化學(xué)的方法,可是這一技術(shù)在我國還并沒有普及,我們應(yīng)該加強與外國的聯(lián)系,相互交流,促進化學(xué)的發(fā)展。

三、化學(xué)新工藝的發(fā)展前景

立足于有利于我國發(fā)展的長遠(yuǎn)角度來看,我認(rèn)為化學(xué)新工藝的發(fā)展前景還是相當(dāng)廣闊的,化學(xué)是一門綜合性學(xué)科,尤其是現(xiàn)在國際上的學(xué)術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出一種多元化的現(xiàn)象,越來越注重學(xué)科之間的相互融合,在這樣的背景下,化學(xué)的地位愈加顯現(xiàn),通過化學(xué),學(xué)者們可以把多個學(xué)科相貫通,這樣也許就會產(chǎn)生一些新的思想、新的成就。尤其在一些納米技術(shù)、材料技術(shù)、環(huán)境科學(xué)、航天科學(xué)、核技術(shù)方面,化學(xué)的新工藝已經(jīng)取得了比較矚目的成績,相信在這些工藝的發(fā)展下,會在很大程度上推動社會科學(xué)的進步。

四、結(jié)束語

本文通過簡要的分析了化學(xué)相關(guān)新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展前景,體現(xiàn)出了化學(xué)的重要性,如今在日常生活中的方方面面都有可能應(yīng)用到化學(xué),化學(xué)已經(jīng)具有不可替代的地位了,這不僅僅對相關(guān)的化學(xué)工作者提出了更高的要求,也對整個社會甚至整個國家提出了要求,從國家來講,一定要營造一種學(xué)術(shù)的氛圍,而對于個人,要積極地學(xué)習(xí)、研究,發(fā)現(xiàn)更多新的工藝,更好地造福于人類。

參考文獻(xiàn):

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第8篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 高職 化學(xué)教學(xué) 教育

中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.10.047

On Integration of Green Chemistry Education into Chemistry

Teaching in Higher Vocational Education

LI Jun

(Yingtan Vocational and Technical College, Yingtan, Jiangxi 335000)

Abstract Firstly, the basic concept of green chemistry and the addition of Green Chemistry Education in Chemistry Teaching shallow sense to analyze the development of applications based on the status quo of Green Chemistry Teaching in Higher Education and China's current chemistry, and finally discussed from various angles high vocational chemical teaching effectively integrated into effective strategies green Chemistry teaching.

Key words green chemistry; higher vocational; chemistry teaching; education

綠色經(jīng)濟是當(dāng)今世界的時代主題,無論是對于人類社會的發(fā)展來說,還是對于生態(tài)資源的可持續(xù)性利用來說,綠色經(jīng)濟的發(fā)展都有著極大的現(xiàn)實意義。綠色化學(xué)應(yīng)用就是基于綠色經(jīng)濟的理論提出的,由于這一課題的研究在現(xiàn)實中具有非常廣泛的應(yīng)用價值,因此是一項非常具有發(fā)展前景的化學(xué)課題。綠色化學(xué)對于當(dāng)前的時代背景來說是一個比較新興的事物,由于各方面的研究尚未深入所以仍然有著極大的可開發(fā)前景。綠色化學(xué)的應(yīng)用價值極大,不僅能夠促進化學(xué)相關(guān)應(yīng)用的綠色化改變,更能夠為當(dāng)前化學(xué)經(jīng)濟發(fā)展提供更加有力的支持與推動。

1 綠色化學(xué)的概念及對化學(xué)教學(xué)的意義

1.1 綠色化學(xué)的概念

綠色化學(xué)是相對傳統(tǒng)化學(xué)提出的理論,是指在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì),同時與反應(yīng)相關(guān)的每一種化學(xué)物質(zhì)或者成分都能夠被利用起來,化學(xué)整個反應(yīng)過程幾乎是沒有任何污染所以稱作綠色化學(xué)。綠色化學(xué)的要求不僅是化學(xué)反應(yīng)生成物被全部利用起來,不涉及任何染污及廢物排放,而且反應(yīng)物、催化劑也是沒有任何污染性的,真正實現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)全程的無污染、無排放。綠色化學(xué)將人們所有的化學(xué)知識和技術(shù)進行最有效的融合應(yīng)用,將所有的化學(xué)反應(yīng)進行綠色化設(shè)計,針對每一種反應(yīng)材料、反應(yīng)產(chǎn)物進行全面的污染物與有害物的再利用設(shè)計,實現(xiàn)了整個化學(xué)反應(yīng)綠色化體系,在解決污染問題的同時還擴大了資源的使用充分度,減少了資源浪費。

1.2 綠色化學(xué)對化學(xué)教學(xué)的意義

高職院校承擔(dān)著為社會培養(yǎng)實用型人才的重要任務(wù),傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式僅僅能夠適應(yīng)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)需求,而對于當(dāng)今社會追求綠色經(jīng)濟的發(fā)展趨勢則無法適應(yīng),因此在高職化學(xué)教學(xué)中加入綠色化學(xué)教學(xué)是為了將來化學(xué)專業(yè)人才進入社會之后能夠更適應(yīng)當(dāng)今的化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢,使學(xué)生擁有綠色化學(xué)的基本理念以及基礎(chǔ)能力,在實際生產(chǎn)中將這種能力有效發(fā)揮來創(chuàng)造綠色經(jīng)濟價值。從另一角度來說,當(dāng)前我國的綠色化學(xué)研究尚處于初級階段,無論是化學(xué)工業(yè)整個行業(yè)的人才專業(yè)水平,還是與化學(xué)工業(yè)相關(guān)的科研人員數(shù)量,都存在著很大的市場空缺,因此培養(yǎng)綠色化學(xué)理念的專業(yè)學(xué)生也是行業(yè)的迫切需求。

2 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展及在高職院校中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展

綠色化學(xué)教學(xué)理念在全球范圍內(nèi)受到關(guān)注是自2001年美國總統(tǒng)布什向世界各國呼吁“在教學(xué)與工業(yè)發(fā)展中加入綠色化學(xué)理念”之后開始。這一理念原本已經(jīng)在國際上出現(xiàn),只是尚未受到各國關(guān)注而處于極度緩慢的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。當(dāng)因化學(xué)污染產(chǎn)生的環(huán)境問題日益嚴(yán)重,綠色化學(xué)的需求變得更加迫切,無論是工業(yè)國家還是非工業(yè)國家都開始投入對綠色化學(xué)課題的研究,并且將這一課題運用到教學(xué)過程中,以促進綠色化學(xué)研究的有效推進。自1998年開始美國化學(xué)會的教育部門就與其它相關(guān)的環(huán)境部門做出了聯(lián)合協(xié)作的決定,他們將綠色化學(xué)教學(xué)材料編寫與課程的規(guī)劃列入了教育計劃中,教育部門還專門針對綠色化學(xué)進行了多次高中化學(xué)教科書的修訂。其中就將綠色化學(xué)的基本理論、原則和意義作為專門性教學(xué)任務(wù)進行設(shè)計,擴大了綠色化學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的影響力。

我國目前在綠色化學(xué)的相關(guān)研究上有極大的空缺,因此在化學(xué)教育中也較少涉及綠色化學(xué)的相關(guān)理論,除了基本的綠色化學(xué)研究不足之外,當(dāng)前的化學(xué)教育模式與體系也存在著很多不完善的方面,使綠色化學(xué)在高中化學(xué)教育中的融入面臨難題。綠色化學(xué)在教學(xué)中加入需要由各方力量的支持,針對目前我國的綠色化學(xué)研究水平來說除了需要由化學(xué)科研工作者進行深入理論與實踐研究之外,還需要有國家環(huán)保事業(yè)的共同支持,而如果再將其滲入到高職化學(xué)教育中則又需要教育部與政府的支持。只有當(dāng)綠色化學(xué)建立起相對完整的理論體系,并且研究達(dá)到一定深度時才能將其作為教學(xué)手段與具體的教學(xué)活動結(jié)合起來。

目前不僅是國內(nèi),縱觀全面的環(huán)境形勢都處于一個非常緊張的狀態(tài),各種污染類型時刻在制造著不同程度的污染物,同時由于人們在經(jīng)濟為第一目的的長期發(fā)展過程中對地球資源與能源的大量開發(fā),全球資源緊張形勢也是當(dāng)今重要的時代問題。綠色化學(xué)理論能夠很好緩解資源緊張及環(huán)境污染問題,因此即是未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向,也是人們尋求緩解資源與環(huán)境問題的重要途徑。

2.2 高職院校綠色化學(xué)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國的高職院校對綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的涉及率幾乎為零,大部分高職院校在化學(xué)教學(xué)中沒有任何綠色化學(xué)意識,甚至有許多化學(xué)教師也從未認(rèn)識和了解過綠色化學(xué)的相關(guān)理論。長期處于傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式下的我國的高職化學(xué)教育尤其對綠色化學(xué)教學(xué)有著非常迫切的應(yīng)用需求,而我國的教育環(huán)境暫時又不具備將綠色化學(xué)教育全面落實到化學(xué)課程中的條件。所以就需要教師對課程和教學(xué)方式進行調(diào)整,認(rèn)識并學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的基本原則與意義,在教學(xué)過程中加入綠色化學(xué)理念,使這種優(yōu)秀、先進的化學(xué)理論能夠被更大范圍地普及,為未來我國綠色化學(xué)研究水平的有效提高提供支持。

3 高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)教學(xué)方法的途徑

3.1 加強對綠色化學(xué)教學(xué)的重視

作為化學(xué)教學(xué)課堂的主導(dǎo)者化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)能夠?qū)G色化學(xué)的理論進行全面深入的了解和學(xué)習(xí),掌握了基本的綠色化學(xué)原則和理論之后再將其進行具體教學(xué)方式的改變,從而實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)與高職化學(xué)課堂教學(xué)的融合。教師認(rèn)識綠色化學(xué)需要從其最基本的價值和意義入手,全面掌握綠色化學(xué)的現(xiàn)實意義和在可持續(xù)性發(fā)展中的作用,然后再深入了解具體的綠色化學(xué)知識,擴展自身對綠色化學(xué)的眼界,強化認(rèn)識。

教師需要對自身已經(jīng)掌握的綠色化學(xué)相關(guān)理論進行整理、宣傳和推廣,宣傳與推廣的對象不僅是在課堂上對學(xué)生進行理論教學(xué),還包括在化學(xué)教師交流活動中、在化學(xué)行業(yè)研究討論會上等。只要是能夠進行創(chuàng)新思想交流的場合就將綠色化學(xué)的影響擴大到這個場合中。最后,重視對學(xué)生綠色化學(xué)理念的培養(yǎng),自身首先應(yīng)當(dāng)有清晰的理論思路,同時對綠色化學(xué)有足夠的重視,然后才可能在具體教學(xué)活動中加入綠色化學(xué)的教學(xué)元素。

3.2 編寫綠色化學(xué)專用教材

綠色化學(xué)是一個專門性學(xué)科,其研究對象有著極大的共性,因此如果能夠?qū)⑵湟詫S媒滩牡男问竭M行普及,對于綠色化學(xué)教學(xué)以及學(xué)科的發(fā)展都有著非常關(guān)鍵的推動意義。編寫的專門針對綠色化學(xué)的教材需要做到最基本的兩點要求:一是對傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)式進行優(yōu)化,向綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)靠攏;二是對綠色化學(xué)進行系統(tǒng)整理,使之成為一個完整的學(xué)科體系。

從第一點要求來說,要實現(xiàn)這個目標(biāo)具有較大的可實施性。例如對于工業(yè)化學(xué)中硫酸的制作有多種方法可以實現(xiàn),工業(yè)硫酸的生產(chǎn)一般是通過接觸法來實現(xiàn)的,這一反應(yīng)中首先大量的廢物、廢氣,根據(jù)綠色化學(xué)的理論對廢物、廢氣進行再次利用使其轉(zhuǎn)化為可被其它化學(xué)工業(yè)利用的原料,就實現(xiàn)了綠色化學(xué)的目標(biāo),硫鐵礦在燃燒過程中產(chǎn)生的廢渣由于含有豐富的鐵元素,如果按傳統(tǒng)的處理方法不進行再利用必然會造成資源的浪費,而以此作為煉鐵原料進行回收利用,既避免了廢物污染又提高了資源利用率。接觸法制硫酸產(chǎn)生的廢氣含有SO2,是一種有害的環(huán)境污染氣體,如果將其與石灰乳或者氨水接觸進行反應(yīng),就能夠產(chǎn)生具有利用價值的石膏或亞硫酸銨。這就是綠色化學(xué)原則的表現(xiàn),既避免了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物、廢氣污染,又將其利用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌I(yè)原料或材料,實現(xiàn)了資源利用率的提高,而且也有效控制了對環(huán)境的污染。

從第二點要求來說。綠色化學(xué)專用教材應(yīng)當(dāng)有完整的學(xué)科體系,因為高職化學(xué)教學(xué)需要以此來作為學(xué)生全面學(xué)習(xí)和認(rèn)識綠色化學(xué)的基礎(chǔ),所以在教學(xué)編寫時應(yīng)當(dāng)對綠色化學(xué)進行全面系統(tǒng)的理論和資源整理,從基本的基礎(chǔ)理論入手對綠色化學(xué)的理論、實踐研究、應(yīng)用價值、化學(xué)原理等進行有效的梳理,以發(fā)揮在教學(xué)過程的實用性價值。

3.3 優(yōu)化實驗教學(xué)方式

將綠色化學(xué)的理念運用于實驗教學(xué)中是實現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)效果有效提升的重要手段。對于化學(xué)教學(xué)來說實驗教學(xué)方式本身就有著非常關(guān)鍵的教學(xué)意義,也是最利于學(xué)生深入接觸化學(xué)理論和現(xiàn)實意義的有效手段,綠色化學(xué)所關(guān)注的對工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過程的綠化和優(yōu)化基本上都是基于化學(xué)實驗手段實現(xiàn)的,所以實驗教學(xué)中滲入綠色化學(xué)的理念是一項非常重要的教學(xué)改革途徑。

首先開發(fā)微型實驗。在許多重要的化學(xué)實驗中其用到的化學(xué)試劑是具有一定污染性或毒性的,對這種實驗進行微型開發(fā),運用更少的原料和更小的反應(yīng)規(guī)模來說明化學(xué)原理,既實現(xiàn)了教學(xué)目的,也減少了反應(yīng)產(chǎn)生的污染。這種具有污染性和危險性的化學(xué)實驗在高職化學(xué)課程中是非常普遍的,例如氯氣的取用過程如果一旦發(fā)生泄漏就會對人體造成傷害,同時還會污染環(huán)境,微型實驗就是減小氯氣的取用量,設(shè)計小規(guī)模的實驗選擇用針管來取用就能夠有效避免因此產(chǎn)生的污染問題。

4 結(jié)束語

綠色化學(xué)在我國高職化學(xué)教學(xué)中有著非常重要的開發(fā)意義,除了進行專門的綠色化專用教材設(shè)計和教學(xué)之外,在每一項與化學(xué)教學(xué)相關(guān)的實驗中都體現(xiàn)出綠色化學(xué)的原則,是深入推進綠色化學(xué)理念的有效方式,也是促進我國綠色化學(xué)研究不斷深入的重要途徑。我國當(dāng)前面臨的化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展時代任務(wù),要求通過高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)理念來有效提高綠色化學(xué)的科研水平。

參考文獻(xiàn)

第9篇:環(huán)境化學(xué)的研究方法范文

關(guān)鍵詞 高中化學(xué) 教學(xué)方法 學(xué)習(xí)方法

中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-7661(2013)09-0074-02

實行新課改以來,很多高中學(xué)校在高一開學(xué)初都有開設(shè)“初高中知識銜接”的課程,但教學(xué)資料及教學(xué)方法很多都不完善,致使很多學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)失去信心和興趣。那么,如何使初高中化學(xué)較好的銜接、使高一學(xué)生更有興趣學(xué)習(xí)化學(xué),這是課程制定者、學(xué)校、一線老師所共同關(guān)注的問題,可始終沒有很好的解決。為何會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)狀?雖然銜接教學(xué)是一個十分復(fù)雜的問題,但解決問題的根源還在于實踐者的認(rèn)識。筆者認(rèn)為初、高中化學(xué)銜接應(yīng)做好下面幾點:一是初高中教材的銜接;二是教學(xué)方法的銜接;三是學(xué)生學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)心理的銜接。

一、初高中教材的銜接

1.初、高中化學(xué)教學(xué)目標(biāo)的差別

從課程目標(biāo)角度看,初中化學(xué)主要要求學(xué)生掌握簡單的化學(xué)知識、基本化學(xué)實驗技能、簡單化學(xué)計算及化學(xué)在生活、生產(chǎn)及國防知識的某些應(yīng)用,其知識層次則以要求學(xué)生“知其然”為主。而高中化學(xué)新課程對學(xué)生在知識技能目標(biāo)維度方面的發(fā)展要求,更加關(guān)注化學(xué)核心概念的學(xué)習(xí)、核心觀念的建構(gòu)、實驗方法和實驗技能的學(xué)習(xí),同時有相當(dāng)一部分化學(xué)知識要求學(xué)生不但要“知其然”,而且要“知其所以然”。

2.初、高中教材中知識要求的差別

高中化學(xué)比初中化學(xué)提出了更高、更深、更廣的要求。以化學(xué)反應(yīng)為例,初中學(xué)生學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)知識是非常粗淺的,要求的水平也是比較低的,即便被認(rèn)為很重要的復(fù)分解反應(yīng),初中僅定位為“初步認(rèn)識”的水平,不要求拓展深化。高中化學(xué)則在必修課程中就要求學(xué)生從宏觀與微觀、定性與定量、本質(zhì)與現(xiàn)象、積極應(yīng)用與負(fù)面影響、內(nèi)因與外因、化學(xué)反應(yīng)的外部條件和發(fā)生環(huán)境、內(nèi)容動因與外部控制、化學(xué)反應(yīng)與物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化等方面對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識與理解?;谶@樣的整體性認(rèn)識,初高中銜接工作就有了方向——可根據(jù)課程目標(biāo)和教學(xué)要求的差異性,進一步分解和細(xì)化,使銜接教學(xué)層層分解、逐步遞進,做好相關(guān)工作。

筆者認(rèn)為:在高一化學(xué)起始階段,集中3-4個課時并強化“物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化”“從微粒視角看性質(zhì)和反應(yīng)”和“應(yīng)用性質(zhì)開展實驗探究”三個專題的教學(xué)銜接是很有必要的。這三個專題的教學(xué),在于彌補高一新生重要知識不清晰、化學(xué)觀念不明朗、科學(xué)探究不深入、知識應(yīng)用不靈活等高一化學(xué)學(xué)習(xí)的先天缺陷,同時揭示高一學(xué)習(xí)的策略與方法。

二、教學(xué)方法的銜接

初中化學(xué)的教學(xué)方法由于受到初中生知識水平及初中化學(xué)作為入門學(xué)科的限制,較多地采用灌輸式的講解方法。進入高中時,教師要抓住學(xué)生生理從少年向青年轉(zhuǎn)變,學(xué)習(xí)心理是從“經(jīng)驗記憶型”的被動接收知識向“探索理解型”主動學(xué)習(xí)知識的轉(zhuǎn)變時期,在教學(xué)方法上則應(yīng)更多地采取啟發(fā)、激發(fā)學(xué)生主動地進行學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)上理解所學(xué)內(nèi)容。

為了能順利地開展高一年級的教學(xué)工作,教師應(yīng):

1.通覽教材、大綱

教師要熟悉初、高中教材,要研究大綱中對各部分知識的要求情況。確定新學(xué)年開始的教學(xué)內(nèi)容及訂出教學(xué)計劃,使得所教學(xué)的內(nèi)容有利于高中化學(xué)的學(xué)習(xí),有利于初、高中的銜接。

2.深入了解學(xué)生的實際

教師對高一新生的中考情況要進行認(rèn)真分析,對中考中與高中學(xué)習(xí)密切相關(guān)的內(nèi)容的掌握情況要心中有數(shù),以便在教學(xué)中有的放矢。

另外,教師要了解學(xué)生的志向。學(xué)生受家長、社會、環(huán)境等因素的影響,逐漸形成自己的人生觀和價值觀,多數(shù)學(xué)生有了一定的理想和抱負(fù),教師是學(xué)生的引路人,教師有責(zé)任、有義務(wù)促使學(xué)生形成正確的人生觀、價值觀。其次,仔細(xì)觀察學(xué)生行為,了解學(xué)生性格特征。學(xué)生受環(huán)境、家庭、遺傳等因素影響,性格迥異,有的學(xué)生大膽,活潑開朗,有的學(xué)生性格膽小自卑,作為教師必須認(rèn)真了解學(xué)生性格特征,針對不同性格學(xué)生,給以適當(dāng)?shù)慕逃绞剑拍芤虿氖┙?,性格活潑開朗的學(xué)生,我們盡量要求她們沉著冷靜,膽大心細(xì)。第三,了解學(xué)生的智力水平。學(xué)生的接受能力有快有慢,對腦子靈、接受能力強的學(xué)生,教師可適當(dāng)增加其難度,鼓勵學(xué)生參加各種競賽活動,開發(fā)學(xué)生智力。對接受能力比較慢的同學(xué),教師多放些耐心,給這些學(xué)生多講基礎(chǔ)知識,在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)中提高學(xué)生的興趣,使這些學(xué)生也有一定的成就感,提高這些學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,才能全面提高教育教學(xué)質(zhì)量,推進素質(zhì)教育。

3.利用各種教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)科素養(yǎng)

充分利用教材上的圖表、演示實驗、教學(xué)模型等直觀材料,結(jié)合當(dāng)前社會熱點,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)與社會、化學(xué)與生活、化學(xué)與經(jīng)濟有著重要的聯(lián)系,以此培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如講授《鹵素》時,可介紹氯氟烴對臭氧層的破壞原理,講授《硫酸》時,可介紹有關(guān)環(huán)境污染及環(huán)境保護及我國的有關(guān)環(huán)境政策等等,讓學(xué)生覺得化學(xué)就在我們身邊,化學(xué)就在我們的生活中,要學(xué)好化學(xué)就必須有腳踏實地、勤奮苦讀的態(tài)度。

三、學(xué)生學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)心理的銜接

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