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化学与环境论文

时间:2024-07-17 08:51:28 化学毕业论文 我要投稿

化学与环境论文精品(15篇)

  在社会的各个领域,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是小编收集整理的化学与环境论文,欢迎大家分享。

化学与环境论文精品(15篇)

化学与环境论文1

  目 录

  1 摘要 ········································································································ 1 2

  关键词···································································································· 1 3

  引言 ········································································································ 1 4

  酸雨 ········································································································ 1 5

  温室效应及其控制对策 ···································································· 2 6

  臭氧层空洞的形成及其控制对策 ··················································· 3 7

  光化学烟雾及其控制对策 ································································ 4 8

  结语 ········································································································ 6 9

  参考文献 ······························································································· 7

  大气污染

  摘 要:由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染。

  关键词:环境污染;酸雨;温室效应;臭氧层空洞;光化学污染

  引 言:

  环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。

  目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。

  就大气的环境问题而言,主要有酸雨、温室效应、臭氧层空洞,光化学烟雾等。

  一、酸雨

  造成雨水酸化之污染物很多,其污染来源大致可分为两类: 其一为自然物质,其二为人为物质。前者如:火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物,自然水域表面释放之硫化氢,动植物分解产生有机酸,土壤微生物及海藻释放之硫化氢、二甲基硫及氮化物等,都会使雨水之pH值降至5.0左右;后者则为工业化后,燃料之大量使用,燃烧过程中产生一氧化碳、氯化氢、二氧化硫、氮氧化物及有机酸及悬浮固体物,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,形成酸雨。

  由于酸雨为二次污染物且具有跨区污染的'特性,以致影响层面相当广,故局部空气污染的改善,空气品质标准的达成,对于酸雨的防制助益不大,必须削减SO2、NOx的总量方能遏止酸雨的危害。

  二、温室效应及其控制对策

  温室效应是由于大气里温室气体(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗”的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%(体积分数)始终保持不变的原因。

  但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。

  二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成“温室效应”。

  现今最受人青睐的是瑞士两位气候专家对温室效应成因作出新的解释,认为造成温室效应的主要原因并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳,而是大气层中增多的水蒸气。它是于20xx年发表的。瑞典中部大学的KG·拉松和斯韦克·爱德华松说,根据他们提出的一种计算未来气温的新模式,地球确实像其他研究人

  员所认为的那样,正在进入一个逐渐变暖的时期,但这主要是因为地球轴心在向太阳倾斜,而使地球与太阳之间的距离在今后的一万年里有所缩短。他们说,随着气温的升高,地球大气层中的水蒸气逐渐增多。因此,造成温室效应的罪魁祸首更主要的是增多的水蒸气,而并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳。

  还有,英国科学家在最新一期《科学》杂志上发表的报告指出,他们在大气层中发现一种学名为“五氟化硫三氟化碳”(化学分子式为SF5CF3)的稀有气体。虽然这种气体目前的浓度仍相当低,但是它稳定热的能力远超过其他任何已知的温室气体,而且正在快速积累,长此以往,将会使“温室效应”形势更趋恶化。

  三、臭氧层空洞的形成及其控制对策

  大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面20至30公里的平流层中,存在着臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有非常强烈的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧层有效地挡住了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。

  1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。这一消息震惊了全世界。到“1994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%-15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。科学家警告说,地球上臭氧层被破坏的程度远比一般人想象的要严重得多。

  氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了20xx万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万

化学与环境论文2

  摘要:现代化学技术的研发与应用推动了社会经济的迅猛发展,人们的物质经济生活水平得到显著提高。然而,传统化学工业在创造巨大经济效益的同时也带来了极为严重的化工污染,对于人类健康和生态环境造成巨大破坏。为解决这一问题,绿色化学技术被纳入到研发和应用当中,在环境保护工作中起到越来越突出的作用。本文首先简述绿色化学技术理念,进而探讨其主要研究内容,最后指出了其在环保当中的实际应用。

  关键词:绿色化学技术;环境保护;应用

  当前全球存在的环境问题很大部分原因来自于化学物质污染,尤其是化工业的废物排放直接造成水源、空气和固体物的严重破坏,威胁着人类的生存空间和身体健康。绿色化学技术的引入能够从源头上控制化工造成的污染,逐步缓解既有污染和潜在污染。随着研究的不断深入,其在环保工作中的应用也越来越广泛。

  一、绿色化学技术理念概述

  绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。所谓绿色化学技术,就是着眼于源头到终端的化学污染控制,以原子经济作为技术原则,在满足既有的化工生产需求的同时,以新物质充分化学反应为途径,消除污染和有害物排放,实现生产的可持续发展。在环境保护越来越受到重视的今天,绿色化学技术摆脱了传统化学技术的诸多缺陷与不足,在改善资源浪费和环境污染等方面取得了巨大进展。先污染后治理的错误理念模式转换为源头上控制污染得到了实践上的'贯彻。因此,推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。

  二、绿色化学技术的主要研究内容

  1、化工原料

  上世纪40年代以来,石油取代传统的生物质成为主要的化学原料,其对于当时的工业发展和经济发展起到了极大的推动作用,而现实表明,石油及煤化学工业同时带来的还有对人类生存环境的巨大破坏,粗放式的化工应用直接将化工废弃物排放出去,造成了大气、水源等的极大污染。为改变这一现状,科学家们致力于生物质的重新利用,使其逐步取代石油且能最大限度消除生物质化工应用带来的环境破坏问题。其中,生物质所含淀粉能够实现葡萄糖的简易转化,而纤维素则相对较难。以葡萄糖为原料能够制得己二酸和邻苯二酚等,如何实现致癌物质苯的去除便成为当前研究的重点内容。此外,氢氟酸和氯气、甲醛等有毒化工原料的去除也是当前研究的重点。

  2、反应溶剂

  除化学原料之外,化工生产中的应用的反应溶剂也是造成环境污染的重要来源。如生产中的反应介质以及分离和配方中应用的溶剂,以挥发性有机化合物为代表。该反应溶剂在实际使用当中能够实现化工原料的化学反应达到化工产品生产制造的目的,但同时也会引发水源的严重污染,也同样造成地球臭氧层的破坏,导致地球温室效应、全球变暖问题的日益严重。为此,科学家们将研究重点放在反应溶剂的去毒化和绿色化当中。选取无毒无害的反应溶剂来代替原有的挥发性有机化合物,当前的研究突破即以超临界二氧化碳作溶剂,实现了化工生产中毒性的消除,且其相对价廉,保证了应用推广的便捷性。

  3、反应催化剂

  化学合成催化剂的绿色化也是当前绿色化学技术的研究重点。催化剂的应用能够提高化学反应产率并降低能耗,在化工生产中发挥着重要作用。就现今的研究重点来看,仿酶催化剂以及固体酸催化剂成为反应催化剂绿色化研究中的重点关注对象。酶催化反应的应用使得化工生产效率提高,且条件相对温和,生产难度较低。而反应中采用天然酶则需面对其来源有限及变性失活可能性大的问题。为此,开展人工酶的研制即成为绿色化学研究的重要课题。同时,酸催化反应作为同等重要的化工生产工艺,其当前广泛应用的酸催化剂多为液体催化剂,以三氯化铝和硫酸、氢氟酸等为主,存在着危害人体和污染环境的严重问题,研发出替代的固体酸催化剂则成为该课题的研究重点。

  三、绿色化学技术在环保中的应用

  1、大气污染治理中的应用

  落实到实际的环保应用中,绿色化学技术主要关注于大气、水以及固体废弃物的污染问题。其中,大气污染关系到人类日常呼吸生存环境,需要得到尽快的解决。而在对大气污染进行研究治理时,关注煤燃烧产生的二氧化硫引发的污染并实现该污染的有效消除则需实际应用到绿色化学技术。一方面,可以在煤燃烧之前对其进行脱硫处理,实现污染前的防控治理,另一方面则可在燃烧过程以及燃烧之后分别进行固硫和烟气脱硫处理。应用生物浸出法以及表面处理浮选与微生物絮凝法,对煤燃烧过程中产生的二氧化硫进行多样脱硫、消硫,实现化工原料生产应用中的绿色化。

  2、水污染治理中的应用

  水资源是人类生存的重要资源,当前其污染源主要来自城市生活用水污染以及工业生产用水污染。对水污染的处理自上世纪70年代便已开始,当时主要采用循环冷却水零排污技术,取得了一定治理成效。随着技术研发的不断深入,热水锅炉零排放技术相对更加成熟,已经能基本达到污水的零排放。在现今的研究成果应用中,以控制农业生产中农药污染为目标的生物农药、光活化农药开发很大程度消除了农药造成的水污染。同时,采取多技术的联合,包括生物氧化和光、声、磁、电、无毒药剂氧化等处理手段的研发应用已经成为水污染处理的重点研究方向,多种技术的同步应用能够更加立体地实现水污染的有效治理。

  3、固体废弃物治理中的应用

  固体废弃物的来源除化工企业生产带来的生产废物外,还包括城市生活垃圾、白色污染以及矿山废弃物等,针对不同的来源途径和废弃物形式采取相应的科学处理方法也是绿色化学技术研究应用的重要课题。针对化工生产带来的生产废弃物,通过分析废弃物组成采取对应的消解处理技术,消除其中污染物对于环境的破坏;针对城市生活垃圾则应用固体废弃物电离化技术和热分选煤气化技术予以消解;白色污染物的治理主要为研究开发可生物降解类塑料,根源上消除白色污染;矿山废弃物治理则采用生物浸出和非氰化法提取技术实现污染重金属的提取和处理回收。

  四、结语

  面对当前的无染现状开展的绿色化学技术研究是致力于人类生存环境治理和保护的重要技术内容,是需要传统化学技术和现代发展理念共同应用的新兴学科。在分析掌握当前环境污染和破坏源的同时,针对性地进行绿色化学技术研发,并逐步实现技术的普遍推广,才能在保证社会经济发展的同时消除环境破坏源,实现人类社会的可持续发展的长远目标。

  参考文献:

  [1]李世海.绿色化学在环境保护中的应用分析[J].资源节约与环保,20xx,07:110.

  [2]丛丽娜.绿色化学在环境保护中的作用探讨[J].环境保护与循环经济,20xx,06:41-43.

  [3]张运申.环境友好型社会背景下的绿色化学技术应用[J].化工管理,20xx,03:1+3.

  [4]于梦.化学技术在环境保护应用中存在的问题及对策[J].化工管理,20xx,11:225.

化学与环境论文3

  一、网络辅助教学需观念的改变

  科技的迅速发展,让很多先进的技术都可以应用到教学的过程中来。网络技术的发展为化学教学带来新的的契机,但是要在化学教学的过程中使用好网络就必须先进行观念上的改变。

  (一)教师角色的转变

  首先,需要教师自己能够清楚的认识到使用各种网络设备和资源辅助化学教学,必须转变自身的角色,需要从原来的以教师为教学中心的知识“讲解者”的角色转变为学生学习的组织者、指导者和监督者。例如:通过各种网络设备可以用来监控和指导学生进行学习,计算机网络教室就提供了这样的一个条件。在学生学习的过程中当学生遇到问题需要帮助时,可以通过电子举手告知教师,然后教师可以通过教学监控系统来遥控学生的键盘、鼠标,以实现对学生的手把手的帮助。同时,教师还可以将自己的讲解过程或某一学生的操作过程播放到全体学生或特定部分学生的屏幕上,这样不仅仅可以让在化学学习中有困难的学生及时的得到帮助,同时还可以帮助学生体会到他人出错的地方,以提高自己的注意力。这样做可以减少学生范相同错误的可能性,并能够给保证学生拥有旺盛的学习热情。

  (二)学生地位的转变

  正所谓“师傅领进门,修行靠个人”,有了教师良好的引导,学生还必须自己努力才能够取得理想的成就。所以教师应该通过网络设备与资源来让学生进行个别化学习、选择性学习、合作化学习和竞争性学习,让学生转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。例如:在多媒体网络环境下,教师可以根据各个学生的实际情况进行相应的指导,而学生也可以在网络上根据自身实际的情况选取适合自己的化学知识和学习方式来进行学习。这样做不仅仅可以让成绩好的学生进行超前学习和竞争性学习,发挥他们的积极性和主动性,锻炼并提高他们的自学能力,同时还能够让基础差的学生按自己的知识水平和能力层次来选取知识内容,进行选择性学习和合作化的学习,从而养成他们良好的学习习惯,防止厌学情绪的出现。

  (三)教学过程的改变

  网络资源在化学教学的应用中,对教学过程有着巨大的冲击。因此教师必须对使用网络设备与资源来辅助化学教学,可以让教师在网络环境下灵活的获取各种资源来为教学服务,同时还为教师指导学生从网络中获取化学教学资源并以此来进行自主学习提供了可能,从而来改变传统的口授、板书、演示的传教模式,并改变学生的听、记、背的传统学习模式。例如:在上化学课时,教师可以使用多媒体教室中的各种多媒体设备来给学生播放自己创作的或下载的化学课件,以此来增加化学课课堂教学的容量。同时通过这些网络资源还能够在课堂上创设出恰当的教学情景,以此来激发出学生的学习兴趣。利用网络资源学生既可以观看多媒体课件来学习化学知识,也可以操作分机来与教师和其他同学进行沟通、讨论,从讨论中去发现、理解知识,并构建出自己的的化学知识体系。这样做不仅仅可以对学生学习化学的积极性和主动性进行充分的调动,让学生可以有更多的时间和空间去自由的进行化学知识的探索,培养他们独立获取知识和创新思维的能力,同时还可以让教师从繁重的、重复性的教学活动中解脱出来,让教师可以有更多的时间去学习新知识、研究先进的教法,并以此来提高教学效率。

  (四)教学需要打破空间与时间的限制

  使用网络资源来辅助化学教学,可以打破传统教学模式上的时间和空间限制,让化学的教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,是化学教学可以在时间和空间上得到延伸和扩展。例如::在网络环境下,教师可将自己的教案和课件发布在校园网或internet的中学教学网站上,供学生在课余时间上机查寻和使用,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境,另外还可让有条件的学生与教师联网,鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业,来即时地向教师提问和请教,使教师的教学活动得到延展。另外,学生还可通过internet来访问相应的中学化学教学网站,在网上接受其它化学教师的远程教学,学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,大大地提高了中学化学教学的效率。

  二、利用网络资源丰富教学资源

  (一)通过网络资源丰富教材内容

  化学是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性质的关系,以及物质转化的规律和调控手段。今天,化学已发展成为材料科学、生命科学、环境科学和能源科学的重要的基础学科,成为推进现代社会文明和科学技术进步的重要力量,并正在为解决人类面临的一系列危机,如能源危机、环境危机和粮食危机等做出积极的贡献。面对如此丰富的化学知识内容,如果单单靠教师运用教材有限的.信息资源,学生所学的必定难以完整,而现在互联网的日益普及,其应用的层面将日益扩大,其网络中的文字、图片、声音以及视频等不同形式的资料,都可以利用简单的界面,通过网络快速地查询。适合中学化学教学的补充资料、更新资料可以很好地补充教材,加强教学效果。

  (二)通过网络资源及时更新教材内容

  网络上有各种各样的信息,其中有很多都是最新的资料,因此在化学教学的过程中可以通过网络进行资料补充。而这些对于会随着时间而改变的教学内容,为教师和学生第一时间学习最新的知识有着十分重要的作用。同时由于网络上各种内容的更新速度较快,教师可以从网络上搜集各种信息来代替部分教材内容,这样既可以达到教学效果,又可以联系日常的社会生活。

  (三)网络资源让教学内容更生动

  网络上的资源丰富多彩,不仅有文字、图片,同时还有很多动画、视频等多种资源。在日常的教学过程中教师可在化学的教学中适当地运用这些多媒体资源,以此来吸引学生的注意力,提高学生学习化学的积极性,让学生更加具体感性地了解学习内容。

  (四)利用网络资源帮助进行教学活动设计

  教师在制定教学策略时需要明确目标导向,规划完整的教学活动,选择有效的手段,由于教学理论的不同,所设计出的运用网络在中学化学教育中的教学策略与角色就不同。新课程倡导的主题式教学对传统教学提出了挑战。利用网络资源进行课程内容的整合,是化学教师进行主题式教学活动设计的首选。例如,教师可以设计一个关于水资源的有效利用的主题,教师可以事先将这些有关的环境网络资源整理成适合学生学习化学的资料,或利用网络上的资料设计一些学生活动,让学生分组或参考网络上的资源展开学习活动,达到网络合作学习效果。另外,教师也可以配合章节教学内容需要,设计可以应用网络资源查询的学习活动,例如环境保护这个主题,让学生针对环境保护这个主题上网查询资料,这样可以激发学生的学习兴趣,增加学习效果。

  (五)通过网络资源促进学生自主探究学习活动

  自主探究的化学学习是一种以学生为中心的化学教学结构模式,是学生自主利用媒体工具进行学习的方式。丰富的化学网络资源,以及WWW浏览的交互功能、导航技术以及各种媒体信息的支持,为自主学习构建了友好的界面,网络资源的作用包括:为学生弥补或补充了课堂集中教学的不足而进行的课外学习活动提供了与课堂教学同步的辅导材料;为学生根据自己提高的需要,制定目标、进行自主学习,为学生自选教材进度等提供了很好的多媒体教材

  三、结语

  网络的发展为化学教学的改革提供了很多的机会。化学教师在对新的的教学方法进行研究的同时应该多注意网络资源对化学教学所带来的各种好处与坏处。从中找到切实可行的方法来利用网络资源为化学教学服务。

化学与环境论文4

  【摘要】:环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。

  【关键词】:环保意识实验教学日常生活

  全球性的环境危机已为全世界所公认,环境意识已成为当代人类文明素质的重要组成部分和衡量一个国家文明程度的重要标准。由于造成全球生态环境危机的最主要的因素是化学因素,而改变、改造生态环境的最重要的手段又是化学方法。因此,在化学教学中对中学生进行环境教育,既是现实的需要,又是长远之计。高中化学教材中主要有S及S的氧化物对大气污染,N的化合物对大气的污染,废旧塑料及工业三废对环境的污染,电镀废液、废气的污染,造纸工业排出的废水对水质、大气、土壤的污染,这些内容与人们日常生活紧密相连,是开展环保教育的绝好素材。

  一、理论教学中的环境保护教育,增强环境意识

  化学是一门基础自然科学,与环境密切相关。当前,中学化学教材提供了丰富的环境教育内空,而在尚未单独开设环境教育课的情况下,化学教学可抓住化学教材中的潜在因素“融入”环境教育。在课堂上,老师可以运用化学变化及其与之有密切联系的环境污染及其防治事例,创设情境,引导学生进入“环境”,初步树立生态环境与人类组成人体血液的元素含量相似的事实,向学生引入生命和地球的关系是通过它们的元素体现的。让学生从刚开始学化学就树立起人和环境是一个统一整体的环境意识,让他们懂得环境是人类的生存基础,人类无时无刻不生活在环境中。另外,环境意识还包括掌握保护环境、改造生态环境的技术,提高保护生态环境的自觉性。在课堂教学中,凡是涉及到化学污染物或环境保护相关的章节,都应适时地对学生进行环境保护教育。如讲大气污染二氧化硫和二氧化氨时,都要强调酸雨的形成及危害,讲到臭氧及有机物“烃”时,一定要讲臭氧层对人类和生物的重要意义,讲氟氯烃对臭氧层的破坏;讲到二氧化碳时,应向学生介绍一下“温室效应”。类似的内容还有很多,只要教师能提供有价值的环境保护信息在课堂上加以渗透,一定能开阔学生的视野,增强学生的环境保护意识。

  二、实验教学中的环境保护教育

  实验教学是现代化学教学的重要组成部分,通过实验教学可培养学生的观察能力、思维能力、动手操作能力及严谨的科学态度等。化学是一门以实验为基础的自然科学,因此,我们必须认真踏实地组织好实验教学。对于学生实验,实验教师除严格要求学生规范操作、注意安全外,还要同时对学生进行环境保护教育,要求学生不仅要有环境保护意识,更要有环境保护的具体行动。如正确处理反应后的废液。废液按要求列入相应的废液缸,千万不要随便排入水池中,以免腐蚀管道,污染水源。再如,试剂的取用要适量,特别是对某些毒或有害物质,在保证实验现象明显的前提下,应尽可能地少取少用。高中化学在学生实验中用到了微型实验仪器——点滴板。关于微型实验,应向学生简单介绍其特点:除具有节约药品、保证实验安全等优点外,更重要的是减少了化学试剂对环境污染。对于演示实验,教师更要以身示范,正确操作,特别注意处理好尾气。如,“氯气的实验室制法”,除要求装置密封性好外,还要用足量的氢氧化纳溶液充分吸收尾气,以减少氯气的外逸,从而减少对环境污染和对人体的危害。身教重于言教,在环境保护活动中教师就时时处处起到表率作用。

  三、日常生活中的环境保护教育

  教师除了在课堂上对学生进行环境保护教育外,还要在日常生活中运用化学知识指导、要求学生具有环境保护的实际行动。其实,环境问题就发生在我们身边,应告诉学生环境保护可以从每个家庭、每个人做起,从日常生活的一点一滴做起。以下环保行为是学生轻而易举能够做到的:如节约用水,水的价值不能用每升多少钱来衡量,淡水资源非常珍贵。据统计,地球上可供人类利用的淡水仅点地球总水量的0.65%。因而合理用水,节约用水对改善生态环境具有重要意义。节约用电,绿色和平组织认为:“节约能源是减少向大气层排放污染气体二氧化碳最有效的方式,因此也可遏止地球全面转暖和气候变化进程”。由此看来,节约用电即是节约能源,保护环境。

  另外,教师还应要求学生除自己参与环保活动外,还要积极向周围的人宣传环境保护的重要意义。如果全社会的人都能自觉地参与环保活动,那么我们的生存环境将会得到很大程度的`改善。

  四、中学化学教育与绿色化学教育

  在21世纪,人类社会取统计表空前的科技成就,社会生产力得到迅速发展,特质产品得到极大的丰富。然而,人们忽视了自然环境的保护,导致资源溃乏,污染加重,生态平衡遭受破坏等等。如今,越来越严重的环境问题现状,使人们深刻地认识到,在追求生产力与科技发展的同时,必须重视环保,治理改善环境。而在此过程中,科学技术,特别是化学这一重要学科的进步与发展是人们进行改善环境的主要武器,绿色化学就是人们在研究环境问题和环保方法的过程中产生的。

  所谓绿色化学,就是设计研究没有(或尽可能小的)环境负作用,并在技术上、经济上可行的化学产品和化学过程。因此,绿色化学又称友好化学或环境无害化学、清洁化学。对绿色化学的研究已成为21世纪发在国家、学术界、企业的重要研究与开发方向。

  我国近年来的经济得到快速发展,但是由于环保技术研究和污染治理步伐缓慢,因而环境问题更加突出,节能减排任务艰巨。在这种情况下,提高人们对绿色化学的认识,大力开展绿色化学的教育和技术研究,对于保护环境,造福子孙后代,保持国民经济的可持续发展,具有十分重要的现实意义和长远意义。

  总之,建立可持续发展为尺度的知识观就是将中学化学“化学家的化学”变为“大从的化学”,即化学为大众,将化学教学真正变为对所有学生都有意义的教学,使化学学习不仅对高考有意义,而且对学生一生的高质量生活都有意义。

化学与环境论文5

  环境意识是指环境在人脑中的反映,即人们对全部环境——自然环境和人文环境,包括生态、经济、政治、社会技术、立法、文化、美学等方面的认识或见解。环境意识是环境行为的先导,影响到人们的行为准则和规范。提高学生的环境意识是环境教育的核心,对防止环境恶化和促进可持续发展具有深远的意义。

  化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学,而环境的污染、环境质量的优劣与化学中各种元素在化合物中的含量、组成结构、性质以及它们的变化直接相联系。化学教学内容为培养学生的环境意识提供了丰富的素材,化学的研究方法也为环境意识的培养提供了有效途径。根据中学化学教育工作者的内容和特点,我认为在环境意识的培养方面应注重以下几项内容:

  一、具有环境忧患意识,领悟人与自然和谐相处的重大意义

  环境教育首先要使学生意识到保护环境的重要性、必要性和紧迫性,环境意识是环境教育最适宜的切入点。全球的十大环境问题,其中有多项都可以利用化学知识来分析说明,可让学生了解环境问题的前因后果及相应的解决方法,以达到培养学生的环境忧患意识的目的。

  可持续发展的思想如今已成为人们的共识,是解决当前环境问题的一个指导思想。可持续发展包括持续政体、持续经济和持续社会三方面的内容。它主张人类与自然和谐相处;主张建立在保护地球自然系统基础上的'持续经济增长,做到发展与资源环境的承受力相协调;主张公平分配,以满足前代和后代全体人民的基本需求;同时从资源问题入手使学生领会可持续发展理论,在教学中增加资源利用和资源状况方面的介绍。如我们通过元素化合物性质、用途、制法的教学,培养学生可持续发展的价值观。

  我们通过元素化合物的性质和用途教学,让学生辩证地认识到它们既有有利的一面又有不利的一面,让学生用指导性思维来考虑这些物质的使用会给世界带来哪些影响。如磷元素是植物生长的营养元素,含磷化合物进入水体,少量会促进植物生长,过量则会使水中植物疯长,引起水体营养化,造成水体变黑、变臭。

  我国生产的洗衣粉大多含磷,它们的大量使用是造成水体污染的主要原因之一,而水体污染严重影响了人类的生存与发展。再有,可结合一些重要化工原料的工业制法,引导学生用可持续发展的价值观来分析这些传统工业,强调在生产过程中要注意资源的利用率,降低能耗,并进行“三废”的合理回收和利用。

  二、充分利用实验教学培养学生环境意识的态度和行为

  实验是化学教学的重要环节,也是进行环境教育的好时机。实验需要各种试剂,会排出相当数量的成分复杂的废物、废水、废渣,它们不仅会对实验室构成威胁,也会对周围环境构成一定危害。我们在实验教学时强调按用量取用药品,以减少污染物的产生和排放,规定要将实验废弃物放到统一地点,统一回收。教师对实验操作要坚持严格要求,同时也注意让学生进行实验操作的设计,发挥其主体性,在教学中利用渗透的方法,结合知识点,让学生知法、守法、用法。如讲二氧化硫、硫酸时介绍《大气污染防治法》,讲燃烧与灭火时介绍《消防法》,通过法律的介绍增强学生的环境意识。

  三、从学生切身问题入手,抓住时机灌输环境意识

  比如,针对许多学生家庭住房条件得到很大改善,正在进行或即将进行室内装修的现实问题,我们组织学生开展了“室内装修会遇到哪些环境污染问题”的专题调查活动。学生自由组合编成小组,自编调查问卷,自己跑市场了解家居装修材料、性质,到图书室、网络查找文献资料,撰写调查报告。通过活动的开展,学生了解到许多环境知识,如地面装修选用大理石会增加氡污染,墙漆的使用会发出甲醛、三氯甲烷等影响身体健康的有机物。通过调查,学生还提出了许多减少室内空气污染的方法,如尽量少用中国传统的爆炒做菜的方式,以减少油烟的排放量;做菜过程中始终开动抽油烟机,以减少做菜过程中产生的CO2、CO、NO2等有害物在空气中的含量;室内禁止吸烟;注意家电的电磁污染等等。总之,活动的开展大大提高了学生的环保意识。

  四、从生活中的点点滴滴做起,培养学生的环保意识

  要教育学生从自身做起,从一点一滴的小事做起,培养学生的环保意识,提倡绿色生活,开启绿色人生。在日常生活中,在拒绝使用一次性木筷,尽量少用一次性物品;不乱扔垃圾,垃圾分类投放以便回收;使用节能灯具,随手关灯、关风扇,注意节约用电;随手关闭水龙头,使用无磷洗衣粉,做到一水多用;提倡步行或骑自行车出行,少开私家车;不用纸质贺卡,双面使用纸张;提倡使用布袋或纸袋购物,不用塑料袋;塑料袋要重复使用,不要随意丢弃;不要随意丢弃废旧电池;注意回收各种废弃物,变废为宝。

  总之,通过化学教育培养学生的环保意识,我们要让学生从我做起,使学生在未来的生活中无论是从事工农业生产还是进行技术革新,无论是开办一家工厂还是进行一项工程,要首先想到保护环境、珍爱环境、关爱地球。同时要让学生认识化学与社会和谐发展的关系,形成“保护环境,人人有责”的环保意识。为了让天更蓝、山更青、水更绿,我们要积极行动起来,在初中化学教学中培养学生的环保意识,让环保理念在每一颗幼小的心灵中生根发芽,从而更好地保护我们人类的家园——地球。

化学与环境论文6

  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。

  参考文献:

  [1]迟杰.优化环境化学实验,提高学生综合素质[J].广州化工,20xx,42(23):237-239.

  [2]齐云,迟杰,鲁逸人.环境化学实验教学之改革[J].实验室研究与探索,20xx,27(12):104-106.

  [3]王昭荣,曾卫东,鲁兴萌.改革实验教学及管理模式———培养创新型本科人才[J].高等理科教育,20xx,(1):63-65.

  [4]吴峰,肖玫,张琳.环境化学实验教学综合改革及其实践[J].实验室研究与探索,20xx,22(5):172-175.

  [5]钱浩,张莹雪,林志勇.高分子化学实验课程的网络教学[J].实验技术与管理,20xx,24(8):78-81.

  [6]胡志凌.网络实验教学研究[D].武汉:华中师范大学,20xx.

  [7]程书伟.高校实验教学网络化管理的研究与实现[D].吉林大学,20xx.

  [8]刘绮.环境化学实验课教学改革研究[J].高校实验室工作研究,20xx,(4):7-10.

  [9]程金平,郑敏,袁涛,等.优化环境化学实验教学改革的途径[J].实验室研究与探索,20xx,25(11):1409-1411.

  [10]谢晓梅,张建英.构建一个开放的环境化学实验教学体系[J].实验技术与管理,20xx,24(10):125-127.

  [11]邹洪涛,呼汉卫,陈阿梅,等.提高学生实验课中创新意识和实践能力的探索———环境化学实验教学改革尝试与体会[J].实验技术与管理,20xx,28(7):221-228.

  [12]刘海刚,实验教学团队建设模式的探讨[J].实验室研究与探索,20xx,30(9):340-342.

化学与环境论文7

  大部分的环境问题都是化学物质引起的,因此不论环境专业的本科生还是研究生的培养方案,都把“环境化学”设置为专业核心课程之一。

  ①教学内容和课程体系直接影响着教育目的与培养目标。研究生教育是培养面向新世纪的高科技人才,所以必须改革研究生课程的教学内容与教学手段,才能充分体现学科最新成果和理念,培养出具有科研能力和创新思维的高级专门人才。

  ②笔者结合本校研究生培养方案及环境科学与工程学科的实际情况,从以下几个方面总结了“高等环境化学”教学的实践经验,以期为相关院校该课程的教学与改革提供借鉴。

  1 立足教育目的与培养目标,构建教学内容体系

  尽管“高等环境化学”课程是国内外很多高等学校环境专业硕士研究生必修的一门专业学位课程,但目前尚未出版一本统编或推荐教材。课程讲授的内容只能参照学校研究生培养目标与课程教学大纲,确定教学内容。“高等环境化学”开设目的是基于环境化学学科的最新研究成果,应用现代结构理论,探讨污染物性质与环境行为,掌握环境化学的研究方法,为研究生学位论文相关信息。

  试论情感语言节目主持人万峰、钟晓的语言特点基于园本课程开发背景下研究教师教育理念的形新生儿高胆红素血症护理相关因素分析及对策试析价值多元化背景下学生价值观的引导试论高等职业院校高等数学课程改革争议试论中职《外科护理学》的情境式教学试析高校教师职业道德建设问题研究经济学和经济法基础课程融通教学小针刀治疗颈椎病疗效观察手术侧卧位适宜度的研究及以后的科研工作奠定基础。

  我校“高等环境化学”的教学,主要是基于戴树桂主编《环境化学》、③王晓蓉编著《环境化学》、④陈景文主编《环境化学》、⑤王春霞主编《环境化学学科前沿与展望》⑥以及Stanley E. Manahan, Environmental Chemistry ⑦等国内外统编教材,补充本领域内前言的学术动态与先进技术等。基于研究生教学目标,通过研究污染物在环境介质中的化学行为,掌握环境问题的本质与环境化学的研究方法。梳理了环境化学诸多内容,结合多年来的教学经验,“高等环境化学”课程的教学内容划分为四大部分。第一部分环境介质,在介绍各种传统环境介质的组分、结构、性质和特性的基础上,结合学科动态发展,引导学生学习和掌握环境矿物学、胶体、界面及土壤根际化学等更微观的介质研究。第二部分化学污染物,回顾本科阶段学习的重金属和有机污染物内容,在此基础上重点讲授新型污染物和环境纳米材料等。第三部分环境行为,主要讲授吸附模型进展、表面络合模型、吸附的分子机理、纳米材料在水环境中的聚集行为、BC(黑炭)与NOM(天然有机物)对污染物的吸附机理,以及铁、锰、钛系矿物对污染物迁移转化的影响等环境热点或难点问题。第四章效应和风险,包括生态效应、生态与健康风险。

  2 与时俱进,适时更新先进的环境化学理论与技术

  研究生专业学位课程“高等环境化学”的教学,必须与时俱进,及时更新和补充国内外先进环境化学理论与技术等教学内容。为了及时补充和完善学科领域的前言研究成果到教学内容中去,每年上课前都要查阅各种文献资料与科研成果,力争涵盖本领域内最新的.学术动态和先进技术,精心选择后,对教学课件进行适时修订。随着社会和科技的进步,环境学科热点难点问题越来越多,环境化学的新知识和新理论不断拓展,受限于课时,只能选择一部分讲授,其他课件内容学生根据自己的需要自学。

  除了更新和丰富一些新理论和技术到教学内容中之外,还会推荐研究生自己去阅读和学习其他的教学资源。比如一些经典的高水平研究成果,如王连生老先生编译的《有机污染化学》,⑧以及高水平的国内外期刊杂志,比如Environmental Chemistry, Environmental Science & Technology, Geochimica et Cosmochimica Acta, J Colloid Interf SCI, Colloid Surface A & B,中文的《环境化学》、《环境科学》、《中国科学》与《科学通报(化学辑)》等。

  3 改进课堂教学过程,师生角色互换,提高学生的综合素质

  通常的教学模式是“教师讲,学生听”,即教师在讲台上讲解,学生在座位上被动听课。这种知识灌输式的教学限制了学生的主动学习,束缚了学生的思维能力与创新意识,这与培养研究生解决实际问题的能力相悖,所以在教学过程中师生角色互换,设置研究生体验教学环节,可以有效地调动学生的主观能动性和独立思考能力。

  根据学位论文研究方向,要求研究生追踪学科前沿发展,广泛查阅国内外相关文献,归纳环境化学原理在该课题方向上的研究及应用现状,撰写文献综述的基础上,展望未来发展的方向,从而确立研究的思路与内容。课堂演讲主题要紧跟环境化学领域的前言发展方向,从污染物的分析检测、浓度分布等宏观研究向微观污染物的反应机制、存在状态结构与活性(毒性)关系深入,从静态的研究向动态发展,定量地开展环境化学动力学研究,从单一介质向水、气、土、生物等多介质环境化学行为的研究,从污染物组成分析向分子状态和结构的分析拓扩。课堂体验教学环节,不仅培养了研究生分析问题的能力,也提高了他们检索、归纳和比较信息的能力,掌握了发现问题与解决问题的途径。另外,研究生站在讲台上展示自己文献学习或研究的成果,不仅引导了他们正确的研究方法,对研究生自信心及综合素质的培养也起到了强化作用。

  4 考核方式与成绩评定的多元化,全面评定课程的学习效果

  尽管考试不是教学的最终目的,但却能有效地敦促学生掌握重要的原理与理论知识。几年来的教学中,针对高等环境化学课程考核方式进行了改革与探索。着重考核研究生对所学知识的融会贯通和对环境化学基本原理解决污染问题的实际应用能力。

  “高等环境化学”这门学位课程成绩基本上由三部分组成:一是课堂听课情况,包括出勤率、课堂提问及回答问题积极性等师生互动方面。二是结合学位论文选题,选择与环境化学原理相关的内容,制作PPT并进行不少于20分钟的课堂报告。这部分旨在指导研究生查阅历史文献与科研进展,跟踪学科发展前沿,拓宽知识面。成绩评定主要依据报告选题科学性,内容系统性及新颖性,另外还包括PPT演讲的思路清晰与内容熟练程度,以及PPT制作效果等。三是半闭卷考试,允许考试过程中查阅一些比较繁琐的公式及物理化学常数等。试卷难度相对于本科生有较大的提高。增加了一些较深的机理性或微观研究的内容,比如考察某类有机污染物产生紫外吸收的机理,需要学生对有机波谱学内容进行研读,了解分子轨道理论的基础上,才能正确回答这个问题。另外考试题目相对比较开放并体现学科前沿,比如请学生列出环境工程领域你认为最新的技术及原理,这类题目没有固定的答案,依据学生自己的知识背景和对文献研读领域不同而不同。尽管一些学生觉得此类题目有些难,但总体反映良好,尤其在研究生奖学金评定的量化方面起到了公正的作用,因为研究生培养手册明确规定专业学位课程必须达到80分以上,才能评优。

  尽管高等环境化学研究生教学经过了多年的探索,积累了一定的经验并取得了一定的效果。但是我们必须认识到,目前研究生课程教学改革仍然是一项长期的任务,需要我们不断丰富理论知识,提高科研水平与教学质量,进一步优化教学内容,改革教育教学方法,逐步提高我国研究生的培养水平。

化学与环境论文8

  一、绿色化学

  绿色化学与环境保护是一门能够保护地球环境的化学技术。它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。并考虑节能和节省资源。它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害,是控制化工污染的最有效手段。

  绿色化学代表的是一种理念和愿望,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会 发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,绿色化学从其现在代表的意义来看,暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系,但它们代表了不同的概念。

  二、我国发展绿色化学的意义

  近年来,由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排,导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。并威胁着人们的生活环境健康。从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看,我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用,我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学,绿色化学能够充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;绿色化学还可以变废为宝,大大的提高了经济效益,同时还能在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品,绿色化学在环境保护中起着相当大的作用,我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。

  三、绿色化学的内容

  绿色化学包括:

  (一)使用绿色可再生的`资源

  以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。

  (二)绿色化学反应

  它涵盖了对环境友好的化学工艺和“原子经济”反应。

  (三)对环境友好产品

  主要是废物的零排放和易于降解为无毒代谢物。

  (四)无危害的催化剂

  最注重的是生物催化剂和酶催化剂,可以减少副产品和环境污染。

  (五)新的合成技术

  包括有机电合成以及不对称合成。

  (六)采用无副作用溶剂

  其中固态反应无溶剂,如若有溶剂则使用无毒无害的溶剂。

  四、绿色化学与环境保护

  (一)绿色化学与环保的联系

  1.资源再生和使用

  我们都清楚存在于自然界的资源非常有限,然而中国毋庸置疑是一个人口大国,而且“白色污染”和石油资源浪费十分严重。所以是否能回收循环使用各种化学物品,非常之重要。对于资源在再生与使用就是变废为宝,节省资源和能源,减少污染。再者就是降低塑料制品的用量,提高塑料的稳定性,倡导塑料包的再利用,回收废气塑料再生产成其他的可用产品。

  2.减量

  为了推进绿色化学的发展,提高转化率,就必须减少化学试剂的用量,还要减少废气、废水和副产品的排放。

  3.拒绝使用非绿色产品

  每个消费者都自主杜绝使用高塑料、无法回收、再生产和重复使用的化学产品,然而每个工作者都自觉在化学过程中拒绝使用毒副作用、污染作用明显的材料,这将是减少污染的有效办法。

  在我们化工行业不断向前推进的同时,环境保护逐渐引起了全球人民的关注,而与此密切联系的绿色化学化工也随之得到推广,从我们处理日常生活中的社区安全和环境问题不断与绿色化学接触的情况来看,绿色化学已经与人们的生活息息相关。人们开始意识到,在接下了来的环境保护阶段中绿色化学已经成为不可缺少的部分。

  (二)绿色化学的目标

  绿色化学的目标是以绿色意识为指导的可持续方法来降低有害物质的产生和有害物质内在的危害性来达到目的,不仅可以减少污染,还可以预防污染,来达到从源头阻止污染的目标。绿色化学的12条原则度是目前为国际化学界所公认的,它的提出主要是让化学化工清楚对资源利用、化工生产和化学反应的要求,以及提倡降低污染源以及污染的危害。它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

  五、结论与展望

  绿色化学是一种战略方针,一种指导思想,一种研究策略。随着全球工业化,城市和人口的不断发展扩大,对化学化工的要求将更加严格,而绿色化学的出现为我国化工行业的快速发展提供了良好契机,绿色化工技术和科技 产品的逐渐完善,将能够达到资源再生变废为宝的目标,使我国的化学化工业实现可循环经济。

  化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,它在环境污染、温室效应等方面带来的负面效应也不可忽视。这些环境事件大多与化学工业相关联,如曾经在全球引起人们关注的臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等事件,当然这并不只是化工行业的错误,但我们必须高度重视。为了应对化学工业所面临的挑战,消除人们对化学工业的误解,提倡绿色化学当然是必不可少的方针。

  在近几年来,绿色化学化工已经开始慢慢步入正轨,同时随着全球性环境污染问题的日益加剧和能源、资源急剧减少,公众环境意识逐步提高,绿色化工的日益深入人心,作为更安全、更有利的化学行业,绿色化学化工必将蓬勃发展。

化学与环境论文9

  一、数字化学习。

  南国农先生将数字化学习的定义为:在现代信息技术环境中,利用多媒体资源和网上资源开展的学习活动。与传统的学习和学习环境不同的是,在数字化学习中,学习者可以利用多媒体设备、多种媒体资源进行学习,学习的方式也发生了变化,不再局限于传统的课本,学习地点也不再局限于教室。数字化学习环境中开展学习的课堂大部分是虚拟环境,学习者成为学习的主体。

  数字化学习环境是指学习者可以随时随地通过终端设备进行访问学习,信息显示具有多媒体化和数字化、信息处理具有智能化、学习环境虚拟化、多终端兼容等特征的学习环境。我校数字化学习平台已通过Moodle平台成功搭建,学习者可以通过此平台进行数字化学习。

  二、翻转课堂。

  “翻转课堂”,即传统课堂结构的翻转,是指把“学生白天在教室听讲,晚上回家做作业”的教学结构翻转过来,构建“学生白天在教室完成知识吸收与掌握的内化过程,晚上回家学习新知识”的教学结构,形成让学生在课堂上完成知识吸收与掌握的内化过程、在课堂外完成知识学习的新型课堂教学结构。

  三、数字化学习环境下的医学高校翻转课堂初探。

  作为医学高校,我校实践课程与理论课程并重,课程繁杂,课堂内容难度大,不易理解,课业繁重,课堂结构急需改革。基于此,根据翻转课堂的理论以及系统化教学设计理论,笔者对医学院校课堂结构的设计提供了如下思路:

  1、课前设计。

  (1)设计学习主题。

  将预设计课程按“知识块”分成若干个学习主题,每个学习主题可以由一个或多个课时完成,以便教师开发课程视频。例如解剖学骨学模块中可以分为骨的形态、骨的构造、骨的理化特性等。此外,利用“最近发展区”的理论设计课前针对性练习测试,帮助学生利用原有知识完成学习新知识。

  (2)制作教学视频。

  在翻转课堂中,知识的传授一般由教师提供的教学视频以及网络的.相关学习资源来完成。教学视频可以由任课教师亲自录制或者使用网络上优秀的教学资源。组织资源,收集学习资源,准备适当的学习材料,制作学习视频和探究式案例。

  ①根据教学内容(尤其是课程的难点重点内容),构建完整的学习体系。

  ②以模块设计学习视频,视频中增加导读环节,通过导读内容和单元知识测试,向学习者提出问题,引导学习者自主思考。

  在医学课程中,我首先将每次课的课程重点内容置于PPT之中,然后通过话筒讲解相应的知识点,同时进行图片或者模型演示,这样屏幕捕捉软件可以录制演示文稿的播放和讲解,会记录下演示的每一个步骤,同时每一个点都会有同步录制老师的音频讲解。之后是将视频上传到数字化学习平台上,学生只需要注册学习账号密码即可以自行观看并进行该课程的学习。

  (3)课前针对性学习。

  观看完数字化学习平台中的相关教学视频后,学生可以完成学习平台里相关知识点的测试,如果测试过程中有困惑的话,可以反复观看视频,进行深度的强化。

  2、课堂活动设计。

  在前期学生自学之后,可进入接下来的学习活动。

  (1)确定问题。

  教师需要根据课程内容和学生通过学习平台的学习之后提出的问题进行归纳,总结有价值的问题,确定教学策略,如“讲授”、“自学”、“讨论”、“探究”等。如遇见学生普遍不明白的问题,可进行针对性的讲授。在具体教学中,也可以根据所选问题对学生进行分组,小组人数可以根据具体教学条件而定。

  (2)协作学习。

  如果问题比较单一,可以采用头脑风暴法、知识竞答方式组织教学;如果问题复杂,可以将问题分成若干子问题,并要求不同小组负责不同的子问题,然后,采用拼图学习法完成学习任务,最后,各小组进行组间的协作式、探究式的学习讨论,形成最终的答案。

  在教学活动过程中,通过“探究式案例”,组织学生以小组协作形式进行讨论并实施,考察学生的课前视频学习情况、综合应用能力、团结协作及创新力。在探究式实验的设计中,此环节主要结合不同专业将会使用到的具体应用系统进行设计,设计思路是通过项目的形式体现专业特色、实现基本功能、内容循序渐进、考察课程基本知识点的学习掌握情况。以“探究式案例”、“探究式实验”和“课程视频”为任务活动中心,在强烈的自主学习动力和探究问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,以协作学习形式,进行自主探究的学习,并在完成既定任务的同时,引导学生体会学习实践的过程。根据课程内容和实施环节,设计体现专业特点的项目任务,引导学生完成项目,达到培养学生解决实践问题的能力。

  (3)学习评价。

  在学生学习活动结束之后,进行学生成果的交流,学生可以将学习成果上传到数字化学习平台的数据库中,进行成果的分享,也可以通过课堂汇报、交流学习体验、小组比赛和辩论会等形式进行评价。其中教师要对学生学习情况进行及时、有效的反馈,真正做到过程性评价和总结性评价、个人评价和小组间评价、组内评价的有效结合。教师评价的内容包括问题的难易度、独立学习过程中学生的表现、小组学习中的个人表现、学习进度、小组学习计划安排、成果展示情况等。评价要侧重对学生掌握知识和技能的情况的考核,同时,强调考核学生在完成实验过程中形成的实验记录、原始数据、活动记录、交流情况、学习体会等内容。

  四、课程结构改革目标。

  借助信息化网络环境下的数字化学习平台,构建翻转式教学课堂,实现学生之间互动、协作学习;教师在学生的学习过程中真正的以学生为主导地位,而自己则扮演“启发者”角色的“引导关系”;教师之间可以动态交流教学经验并及时获取学生反馈的教学环境。最终实现以提升学生综合能力为核心,将理论知识、临床实践、人文素养、科学精神的教育与培养融为一体,形成统一整合的教学体系。

  参考文献:

  [1]殷旭彪,陈琳,李凡,王永花。基于设计的数字化学习环境有效性研究[J].中国电化教育,20xx(1)。

  [2]周蕾,基于翻转课堂教学模式的《经济管理计算机应用》课程教学设计[J].湖北广播电视大学学报,20xx(3)。

化学与环境论文10

  [摘要]环境化学实验课程是反映环境化学理论课程的重要实践方式之一,有利于培养学生发散思维能力、创新能力和实践操作应用能力。针对环境化学实验教学中存在的普遍问题,本文探讨了基于地方高等院校改革大背景下环境化学实验课程体系的重新构建与改革,教学内容的优化选择,教学方式方法的建立等方面进行了改革与探索。

  [关键词]环境化学实验;课程改革;教学内容;教学方法

  1引言

  环境化学是环境科学与工程学科体系的核心组成部分,是环境科学、环境工程专业的专业基础课,它是在化学学科的传统理论和方法的基础上,重点研究在环境介质及各环境圈层中有害化学物质如有机污染物、重(准)金属的存在形态、种类、浓度水平和迁移、转化、降解等环境行为及其影响因素,环境效应及其控制的化学原理和方法的一门科学。环境化学实验是环境化学理论课程的重要实践环节,其目的在与通过测定环境中污染物的浓度,了解污染物的环境化学规律。经济的飞速发展使得我国的整体国力提高,但改革开发之后很长一段时间都是粗放型增长模式,使得我国大气、水体、土壤等环境质量等日趋严重,在此背景下我国相继出台了大气、水体和土壤污染防治的专项规划,对环境质量的持续改善和污染物总量的控制提出了明确的要求,这必然会使得社会对环境专业类人才的需求增多,需要环境科学与工程类学科具备更高级的专业实践能力和水平满足环境质量分析和污染总量控制的研究,这对于环境科学专业人才培养方案的改革具有重要的借鉴作用。

  同时由于环境化学学科的交叉性,其科学研究发展迅猛,这需要我们紧跟学科前沿,在教学上如教学内容、教学手段和组织形成等方面狠下功夫,不断的进行变革和创新,创建与学科发展相结合、培养创新创业人才的环境化学实验教学改革新模式。安庆师范大学环境科学专业始于20xx年,20xx年获批国家级特色专业,人才培养方案历经改革与创新,但作为环境科学专业的必修基础性课程,《环境化学》与《环境化学实验》是在学生掌握良好的化学基础知识和生物学基础知识之后,在大二下学期同时开设的课程。我们一直在探索环境化学理论合成及其实验课程的体系,历经了实验课程体系从无到有,实验教学内容由浅到深,实验教学人员从杂乱到统一,教学质量逐步上升,逐渐探索出适合地方本科师范型院校的环境化学实验教学的发展道路,这些对高校环境科学与工程专业实验教学体系的构建与创新,素质教育的深化改革,学生实践和创新能力的培养具有重要的作用。

  2传统实验的弊端与不足

  在环境化学实验教学中,当前的实验教学中存在着一些问题与弊端。第一,实验课程的内容体系过于陈旧,更新较慢,基本上没有与前沿领域结合紧密的大型开放性实验,大部分实验都是传统经典的验证性实验,如水中CODCr的测定,碘量法测定水中溶解氧等,这些实验能使学生掌握基本的环境化学实验操作原理与方法,但在这些实验课程的教学中,大部分是以教师为主体,从实验目的—实验原理—实验内容等逐一的讲解清楚,学生只是被动的完成实验步骤并撰写实验报告就算是完成整个实验,这对学生的动手能力有一定的提高,但是不能提升学生的思考-分析-解决实验的能力。其次,在实验内容的设计上与普通分析化学实验较为类似,这对学生认识和理解环境化学的概念,元素、化合物等物质在环境各圈层的迁移转化与循环等等不能形成一个直观、全面的印象,可能会导致实验教学目的的偏差[1]。

  再次,由于高校教学科研评价体制因素的影响,一些科研型教师参与实验教学任务的积极性不高,实验课程内容中的研究型、开放型和创新型课程几乎为零,教学过程中存在的理论重、实践轻,实验教学低人一等的意识依然存在,科研型教师没有动力和兴趣参与、改进和创新实验教学内容、方式方法,导致高校的科研成果在本科实验室教学中难以转化成普遍性的实验教学资源,这对学生获取和学习教师的科研思维方法是十分不利的影响。针对在环境化学实验教学中存在的不足与缺陷,笔者结合自己在实验教学中的方式方法探讨在环境化学实验课程中如何进行改革和创新的几点策略和体会。

  3环境化学实验课程的改革和创新

  3.1实验课程内容体系的`优化调整首先,把实验课程科学系统的分门类别的引导,由浅至深、由单一到复杂、由基础到综合、由独立到团队综合开展。要能够做到从基础性实验—验证性实验—独立掌握实验操作—自身思考、设计并展开实验的逐步深入过程,在这其中充分挖掘学生的学习潜力,使得学生学习的主动性和积极性充分提升,让学生对综合型、开放设计型、研究型实验的态度向积极性转变。其次,在实验内容的设计上,尽可能的与当前时下的热点进行对接,紧跟学科发展前沿与方向,将环境污染物的分析监测、化学过程、环境化学行为以及环境修复紧密的联系起来,与环境化学理论课程有机地结合,形成融合专业理论知识与实验现象为一体的教学体系[2]。例如,依据大气、水、土壤污染防治行动计划,有意识的编排一些与大气、水体、土壤相关的实验课程,如以重金属在水-气-土中的生物地球化学循环为例,可以让学生设计相应的实验方案来研究重金属种类、形态等等在环境各圈层的迁移转化与归趋效应。

  再次,邀请一些具有较强科研能力的老师作为环境化学大型开放实验的指导教师,依据教师的科研项目如国家自然科学基金、省部级科研项目等提出较小的实验课题,让学生通过文献查阅—给出初步实验方案—指导教师的修改和完善等步骤进一步掌握该课题的实验原理,进而确定优化实验方案,给出实验操作步骤与所需设备仪器试剂清单,并准备所需仪器、设备、玻璃器皿、试剂。3.2灵活安排实验教学方法与教学模式实验课知识内容如实验原理、仪器的使用和实验操作规程等的复杂性和繁琐性使得传统的板书式教学和填鸭式教学方式十分无趣,对学生学习和操作实验的积极性不能充分调动,因此教师可花费一点时间将实验流程和实验步骤做成图片、动画等多媒体课件和教学录像或趣味视频,尤其是关键的实验环节和实验步骤,如此可以增强实验课的趣味性[3]。例如在讲授碘量法测定溶解氧含量的实验时,利用多媒体课件将实验原理进行形象讲解,并用flash动画缓慢逼真的展示滴定终点时由淡黄色-蓝色-无色的颜色变化过程,不仅能使学生快速的掌握实验操作要领,同时也会使学生对实验原理及过程的理解加深,使学生操作实验的积极性提高。

  另外,应采用多样化的考核方式全面地对学生的实验成绩进行考核,不能仅仅通过审阅实验报告和实验数据后给出实验成绩,还应结合考勤情况,实验态度和回答问题等进行综合评价。实验成绩的考核要体现公正公平性,要能够全面综合的反映学生的实验操作技能和思考-分析-解决实验问题的能力,同时应该对具有突出的实验表现和出众的创新实践能力的学生给予一定分数的奖励,并计入期末考试总成绩中。3.3开放实验室资源,拓宽学生的实验时间与空间在时间和空间上灵活安排环境化学开放型实验,不拘泥于课堂教学与集中式实验教学,给予学生充分的时间和空间,让他们以自己的课程安排和课外时间为基础,与实验室预约确定具体的实验开放时间,这样使学生有更多的时间和空间去独立思考,独立阅读文献,独立完成实验方案,不断的摸索实验并优化发现实验过程中的各种问题。为了更好使学生参与并完成实验操作过程,对学生自愿组成的实验小组团队,确定每组学生一般在4~6人,如此的小组团队合作和协同分配能力最高,允许各小组之间进行交流和资源共享,但必须保证每一小组的实验任务都是本小组成员完成的,这样有利于提高团队操作实验的能力,也保证了每一小组实验成员能充分理解和掌握该实验的原理、方法和操作规程步骤[3,4]。对一个相对完整的实验项目,有时需要在不同的实验室协调完成,这需要各位实验指导教师之间相互协调和配合,最大限度调动各研究室人员积极性,充分发挥实验室仪器尤其是一些大型仪器的使用效率。实验过程中指导教师的研究生也可参与指导实验项目,一方面能提高研究生的协调和动手能力,另一方面学生与学生之间的交流空间可能比教师与学生之间的交流更加快捷、更加灵活,可以更加迅速的解决实验过程中可能出现的一些问题。同时鼓励学生以理论课程和学科前沿研究为基础,以教师的科研项目为依托,充分查阅相关环境化学类的专业期刊和文献,积极主动参加校级、省级和国家级的大学生科技能力竞赛如“大学生挑战杯”,大学生创新创业竞赛,大学生节能减排大赛等,充分开放实验室的各种资源,让学生在课后之余自行设计一些感兴趣的研究项目[5]。同时实验室将定期向学生开放大型仪器的使用,让学生充分了解并掌握大型仪器的原理、使用操作规程,这样使学生在科研实践中锻炼了自己的创新能力,对培养学生独立思考能力和发散创新思维具有重要的作用。

  4结语

  环境化学的实验教学是一个系统的复杂的过程,经过近几年的探索与实践,我校环境化学实验体系的已经初步建成,已初步形成在理论中进行实验教学,以实验课程完善消化理论课程。一方面注重验证性实验的实验操作规程的建立,提高学生的基本实验能力,另一方面通过师生的科研项目,设置一定比例的综合性、开放性的实验,鼓励探究性学习,提高学生的学习兴趣、动手操作能力和独立分析科学问题的能力,有助于学生及时了解环境化学研究领域动态及前沿知识,对研究环境化学问题,这些为学生走上工作岗位或继续深造提供了良好的机会。

  参考文献

  [1]陈建民,叶兴南,郑志坚,等.环境化学实验课程可持续建设模式初探[J].高等理科教育,20xx,(1):127-129.

  [2]赵晶瑾,陈春强,蒙冕武.浅谈环境化学实验课程中学生创新意识的培养[J].广州化工,20xx,(1):180-181.

  [3]郭绍芬,张广娜,徐树建,等.科研项目支撑下环境化学开放性实验的改革和探索[J].临沂大学学报,20xx,(6):48-50.

  [4]邓红梅,宋刚,吴翠琴,等.环境化学实验教学模式的探索与实践[J].广东化工,20xx,43(14):252-252.

  [5]刘蕾.环境化学实验教学“研、学、用”模式的研究[J].科教导刊,20xx,(25):144-145.

化学与环境论文11

  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12

  一、基于“环境意识”培养的高职绿色化学教育的意义

  (一)对高职院校学生进行“环境意识”培养的重要性

  环境意识是人们通过一系列心理活动过程而形成的对环境保护的认识和行为倾向,是人对自然环境的理论、情感、意志、知觉等观念形态的总和,它包括了环境伦理意识、对环境科技知识和常识的了解、环境政治经济与法制意识以及环境心理意识。环境意识已成为人类文化素质的重要组成部分,它将使人的言语行为更具有目的性和自觉性,使个体能够主动的认识、评价和保护环境,自觉地调控自身的言语行为,使之更符合规范与道德。早在1992年,我国政府就明确提出了“加强环境基于“环境意识”培养的高职绿色化学教育□柳州城市职业学院 张 琳教育,不断提高全民族的环境意识”的对策。高职学生毕业后,他们将承担生产一线、社会服务等领域主要岗位的工作,提高这一学生群体的环境意识水平,树立可持续发展的观念,对经济、社会的持续、健康发展具有不可估量的作用。显然,环境意识是高职学生应具备的素养。

  (二)高职院校开展绿色化学教育的必要性

  许多环境问题都与化学物质有着直接的关系,具备一定的化学知识使得人们在碰到环境问题时能够做出及时的辨别和判断,并得出解决的方法手段,以减小环境危害,保障人体健康。绿色化学是化学学科的前沿,化学学科的特点,决定了绿色化学教育在培养和提升学生环境意识中具有较其他学科更多的优势。高职院校学生,通过接受绿色化学教育,会逐步具备绿色化学的思想,具备绿色观念,直至能用绿色化学的思维方式来指导自己的工作,用绿色化学的方法手段来解决生产生活实践中可能碰到的环境问题,而且,他们将成为一个具有较高环境意识的群体,用自己的行为影响身边的每一个人。现如今,国际社会已将绿色环境、绿色家园作为共同追求的目标,国内各行各业都已经意识到要生存、要发展,就必须在资源的合理利用、降低能耗、环境保护这些方面加以足够的重视,甚至是让其成为行业企业的发展理念和文化。基于此,行业企业对员工提出了更高的要求,也寄予了更高的期望,员工的环境意识、可持续发展意识、较强的社会责任感,将帮助行业企业长久处于不败之地。由此可见,在高职院校中实施绿色化学教育符合社会可持续发展的需求,是必要的。在高职院校开展基于“环境意识”培养的绿色化学教育,不仅可以让绿色化学教育的目的、目标更明确,而且教育内容、教育途径的选择也更易于让高职院校所接受。

  二、基于“环境意识”培养的高职绿色化学内容体系构建

  绿色化学的教学内容包括以下几大方面:绿色化学原则、绿色化学理念、绿色化学原理、绿色化学技术和绿色工艺等。基于高职学生的知识结构及能力特点,在开展绿色化学教育的过程中,内容的选择非常关键,我们不需要去追求专业深度,而应该把教学重点放在原则、理念上,选择一些贴近实际、反映学科与技术、技术与生活生产,体现环境保护的内容,同时介绍一些化学领域中涉及到环境、伦理、道德、法律等方面的知识。也就是说在高职中开展绿色化学教育,教学目标可定位在让学生建立起一种可持续发展的理念,强化学生的.绿色观念,时刻牢记人类对于环境与社会的责任感,培养学生的环境意识。绿色化学恰好可以承载环境意识培育和环境知识传输这一核心任务。

  三、基于“环境意识”培养的高职绿色化学教育实施途径

  课堂教学是开展绿色化学教育的主阵地,能够较系统的让学生接受绿色化学知识的教育,然而受到教学课时数及学生知识结构的影响,在高职院校中,绿色化学课程作为必修课开设很少,多以选修课的形式开设。为了让绿色化学教育在高职院校中的普及面更广,使更多学生的环境意识得到提升,可考虑灵活多样的实施途径。

  (一)安排绿色化学教育讲座

  选择学生较为关注的社会热点问题,比如绿色食品、赤潮的危害、异常天气的形成、新能源、生态城市建设等,从化学学科的角度,有针对性地开展专题讲座,这不仅能够使学生掌握绿色化学的相关知识,还能进一步提升环境认识。

  (二)利用环境保护纪念日,开展主题宣传

  3月17日世界保护臭氧层日、3月22日世界水日、4月22日世界地球日、6月5日世界环境日,利用这些环境保护纪念日开展主题班团会,举办专题宣传栏等,充分挖掘隐含的绿色化学知识,对学生进行绿色化学宣传,教育学生在日常生活中,从身边点点滴滴的小事做起,时刻牢记环境保护的责任,保护我们的大家小家。

  (三)成立社团或兴趣小组

  积极开展实践活动,组织和号召有兴趣志向的学生成立譬如“绿色行动营”“环保社”等一系列社团或绿色化学兴趣小组,借助社团活动积极开展研究性学习或社会实践调查,如区域水质污染情况分析、垃圾的分类处理、塑料制品的使用情况、不同种类洗涤剂的使用调查、农药滥用现象及危害调查、汽车尾气污染状况及控制方法研究、城市污水处理调查等,这样使学生在社团活动中深化绿色化学理论知识的学习,也唤起更多同学对绿色化学的关注、对环境保护的关注。另外,还可以多开展一些与绿色化学、环境保护为主题的读书活动、科技论文竞赛、知识竞赛、演讲比赛等活动,不仅丰富了校园文化,还能让整个校园的环境意识氛围提升一个层面,使得每一个学生都能够领悟到环境保护既是责任又是义务,在学习生活及今后的工作中自觉践行环境保护的行为。

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  21世纪是科技创新高速发展的历史时期。众所周知,科学实验在科技发展中有着极其重要的作用,而科技的发展又离不开科技人才的培养,所以实验教学在培养现代科技人才中有着十分重要的地位。在高等教育阶段,实验教学不仅能够培养学生的观察能力、动手能力和独立操作能力,更重要的是能够培养其独立思考的能力、分析解决实际问题的能力以及综合应用创新的能力。高等教育如何适应社会的要求,改进和完善实验教学,培养出既有扎扎实实的基础理论,又能在科研和生产中有较强的开发能力的专门人才,以促进我国科技水平的提高,是一个迫切需要解决的问题。

  三年来,我们在环境化学的实验教学中,大胆改革原有的教学模式,将基础性实验内容与设计性实验相结合,开展“开放式”环境化学实验教学,收到了较好的效果。实践证明,这样做既有利于学生掌握研究原理,又使学生熟悉研究方法,掌握技术技能,提高创新能力。本文就我们在“开放式”环境化学实验教学改革中的认识和积累的经验做一下介绍。

  一、“开放式”环境化学实验教学的必要性

  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研究有害化学物质在环境介质(大气、水体、土壤、生物)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,它是环境科学专业的重要专业基础课。环境化学实验是理论教学的重要组成部分。学生通过环境化学实验来验证理论,加深理解;通过实验来提高观察问题、发现问题、分析和解决问题的能力。因此,环境化学实验是培养学生科学探索精神和创新能力的重要途径。

  (一)传统环境化学实验教学弊端分析

  现代教育学理论强调,教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一、教师主导作用应和学生学习主动性相结合的原则。原有的环境化学实验教学模式只是完成教学计划规定学时的实验内容,存在下列缺点与不足:

  (1)实验学时少,内容陈旧。教学计划内环境化学实验的学时只有16学时,每个实验内容为四学时,因此按照教学计划,仅能安排四个实验内容。另外,在规定的实验内容中,没有综合设计性的实验内容。在这样短的时间内和有限的实验内容中,学生的动手实验能力根本得不到充分的锻炼,更无从谈起对学生创新能力的培养。另外,传统的实验内容来自于教学参考书,不能反映环境化学最新发展,也没有联系身边的环境问题。实验内容和实践脱节使学生很少有解决实际问题的机会,缺乏实际锻炼。久而久之,学生对生活中的实际问题漠不关心。尽管学习了许多高深的理论,却没有能力对身边的简单现象和实践中的问题作出解释,结果学生纯粹为考试、就职而学习理论,学了一些死理论,这不仅是实验教学的悲哀,也是整个环境化学教学的悲哀。

  (2)实验教学的主体—学生对实验内容没有选择权。在传统环境化学实验教学中,实验内容由教师统一规定。所有学生都进行一样内容、一样要求的实验,实验课结束后,实验室统一关门。实验能力强的学生没有机会做一些深入的探索性的实验,有特殊爱好的学生不能做一些他们自己感兴趣而规定的实验内容中所没有的实验。这种无视学生能力差异和个性发展的实验教学,使学生在实验教学中的主体地位根本无法体现。学生做实验的积极性自然调动不起来。

  (3)实验教学方法僵化。在传统的环境化学实验教学中,实验内容、所需仪器、设备材料以及实验过程都是由教师规定的。实验前教师通常准备好实验器材、调试好仪器设备,一般还对实验步骤进行详细讲解,甚至进行操作示范。实验讲义也把实验原理、步骤甚至某些实验现象都写得一清二楚,使学生失去了独立思考、独立设计、进一步探索的空间。这种教学方式无疑束缚了学生的想象和思维,窒息了学生的创造力。由于实验中没有失败的体验和成功的喜悦,学生自然无法领会环境化学实验的真谛。这种机械的教学方法没有摆脱理论课的教学模式,完全失去了实验教学的生机,使实验教学根本未能发挥它应有的作用。

  (4)实验室仪器设备的利用率不高。实验教学是高等学校实验室的基本工作任务,是实验室建设与管理的出发点与归宿。环境化学实验室集中了一批高级的进口的仪器设备。但是,在传统环境化学实验教学中,学生仅能在固定的实验课中使用这些投资巨大的实验仪器设备,实验课结束后学生便无权使用。在教学计划规定的四个基础性实验教学内容中,学生可能还接触不到某些高级的仪器设备。因此,实验设备的利用率不高,无形中造成了隐性的资源浪费。

  (二)“开放式”环境化学实验教学的内涵

  “开放式”实验教学是针对传统实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择。它不光指实验室的“开放”,还指实验教学内容的“开放”、实验教学方法的“开放”,实验教学评价的“开放”等不可缺少的内涵。所以实行“开放式”实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。

  (1)实验时间开放“开放式”环境化学实验教学首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。

  (2)实验内容开放从实验内容和学科发展的'关系分析,“开放式”实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。“开放式”实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样,既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。

  (3)实验教学评价开放对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的环境化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。

  二、“开放式”环境化学实验教学的实践

  针对以前教学模式存在的问题,我们对环境化学实验教学从内容层次上、教学模式上、教学方式上进行创新改革,具体的做法如下:

  (1)从实验内容层次上将环境化学实验划分为基础性实验和设计性实验两类。在计划的16学时内,完成环境化学基础性实验的教学。

  (2)从教学模式上,实验教学采取“双主”模式。通过实验教学手段的创新,引发实验教学改革,使教师的角色从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者与引导者,即由教师变为导师。为实现以上目的,在“教”与“学”中找到最佳的结合点,根据教学内容与目标,创设一个既能起到老师导学作用,又能实现个别化交互与协作学习的教学环境,提出的新型教学模式为双主模式,它既可发挥教师的主导作用,又充分体现了学生的认知主体作用。

  (3)在教学方式上采取计划内实验和开放实验两部分。基础性实验在学校规定的上课时间内完成;“开放式”环境化学实验在第七学期安排四周时间进行。我们在环境01级的开放实验教学中,教师拟定了若干题目,学生每5-6人为一组。学生自由选题后,即进行文献查阅的工作。学生在进入实验室进行开放实验之前,每组同学需要先提交开题的一个综述报告,然后由教师统一组织同题目的同学在一起,进行开题研讨。指导教师参加开题报告的讨论,对方案进行指导之后学生便可以进入实验室,开始实验。经过这样的过程,既锻炼了学生的文献收集与检索、综述的能力,同时也加强了学生的自学能力、独立思考问题的能力。开放实验的实验室工作结束后,学生即进入开放实验论文的撰写及答辩阶段。答辩是根据题目按小组进行的。每个组派一个同学自述5分钟,答辩10分钟。开放实验的成绩考核要考虑到学生的出勤、实验表现以及论文和答辩情况。另外,为了加强学生对开放实验的重视,我们把开放实验的成绩纳入到环境化学期末考试的成绩中,占环境化学总评成绩的15%。

  三、进一步的改进措施

  通过两年来的开放式环境化学实验教学改革,我们积累了宝贵的经验,同时也发现了一些问题,促使我们对今后教学应加强的方面进行了深思。

  (1)实验内容的灵活与更新。实验教学内容活、教学方法活也是“开放式”环境化学实验教学的必备条件之一。“开放式”环境化学实验教学的教学内容是和环境化学、社会等外部环境紧密联系的,要与时俱进、不断推陈出新。这就要求指导开放实验的教师应加强学习,关注学科前沿,才能把最新的内容呈现给学生。既然教学内容来自社会实践、来自学生生活,形式多样,这就必然要求教学方法也必须灵活多样,才能达到预期的教学目标。可以举办实验讲座,向学生介绍学科的最新动态、实验的最新成果,系统介绍实验知识、实验方法和手段。这样一来,既可激发学生实验的积极性,又可使学生掌握基本的实验知识和技能。

  (2)加强对学生的实验考核。“开放式”环境化学实验教学中要促使学生主动到实验室来,就必须制定严格的实验考核制度。根据科学合理的考核标准对学生的实验情况进行全面严格的管理。学生必须要有真本领才能通过。实验考核的成绩必须与升留级和学位的获得相挂钩。“开放式”环境化学实验教学不但要加强实验课程结束后的实验能力的考核,也要加强学生平时每次实验的考核—从实验预习准备、出勤情况、实验过程到实验结果、实验报告等方面进行全面评价。

  (3)实验设备尽可能现代化、多样化。“开放式”环境化学实验教学的内容固然要新,要与时俱进,实验设备也必须同时更新。先进的实验设备也是“开放式”环境化学实验教学的必要条件之一。在“开放式”环境化学实验教学中,实验设备越丰富多样,学生选择的空间就越大,综合性实验、设计性实验的开展受设备的限制就越少,学生的实验方案也就越容易实现。所以,“开放式”环境化学实验教学的实验仪器设备在力求现代化的同时,还必须尽可能多样化,这样才能使“开放式”环境化学实验教学真正达到其应有的教学效果。

  (4)实验教学管理手段开放。“开放式”环境化学实验教学要真正做到开放,还必须改变传统的实验一定操作的观念,善于在实验教学中运用现代教育技术手段如幻灯、录像、CAI计算机软件、网络等辅助实验教学手段。这样既可以提高效率,又可以节省人力。另外,“开放式”环境化学实验教学的管理手段也要现代化。用计算机进行实验教学管理,能够极大地提高管理效率,方便师生。将开放时间、可选择的实验项目、实验室拥有的仪器设备、仪器的操作说明、仪器结构图、电器线路图等信息公布在教学网络上,学生可以随时随地方便查阅,节约了师生的时间,管理灵活而科学。

化学与环境论文14

  1化学是中心科学

  化学知识产生的历史几乎伴随了人类历史的整个过程,人类社会的每一次进步常常用化学成就作为标志。世界是由物质组成的,化学则是人类认识世界和改造世界的主要方法和手段之一,是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。不同人群对化学的形象有不同的定论。在公众层次上,一提起化学就想起环境污染;对在校大学新生一提化学,就想到瓶瓶罐罐;而对年轻化学家一提化学,就以为做高深的论文〔1〕。其实对化学形象的正确认识在于,化学是解开自然界奥妙的钥匙,也是创造新生事物的科学。在当代所谓的八大朝阳科学(Sun-Rise-Sciences):环境科学、信息科学、生命科学、材料科学、能源科学、地球科学、空间科学和核科学中,化学是一门中心科学〔2〕,无论哪一门科学的诞生、发展和未来都离不开化学。通过化学,人们在分子和原子的层次上理解事物的本质,同样在分子和原子的层次上合成新生事物,创造自然界原本不存在的物质。

  2环境科学是综合科学

  环境科学中所指的环境(environmental)是以人类为主题的外部世界,即人类生存、繁衍所必需的相适应的物质条件的综合体〔3〕。人类与环境构成了一对矛盾体系。环境科学主要研究这对矛盾体系,即环境在人类活动强烈干预下所发生的变化和为了保护这个系统的稳定性应采取的对策与措施。在宏观上,环境科学研究人类与环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系,揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律;在微观上,环境科学研究环境中的物质,尤其是人类排放的污染物在有机体内迁移、转化和累积的过程与运动规律,探索其对生命的影响及其作用机理等。可见,环境科学是一门综合性很强的科学,不仅牵涉到自然科学与工程技术科学的许多部门,还涉及经济学、社会学和法学等社会科学方面,要充分运用地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学、数学、计算科学和社会学、经济学和法学等多种学科的知识〔4〕。环境科学的任务是揭示人类与环境矛盾体系的实质,研究二者的辩证关系,掌握其发展规律,调控二者之间物质、能量和信息交换过程,寻求解决矛盾的途径和方法,谋求人类环境系统的协调和持续发展。

  3环境科学中的化学

  当今工业社会,人口剧增大量消耗和破坏自然资源,排放到环境中的工业“三废”引起的环境恶化,直接构成对全人类生存的威胁。其实,自然环境可以通过大气、水流的扩散、氧化以及微生物的分解作用,将污染物化为无害物。但是当进入环境中的污染物的量超过环境自净能力时,就会直接或者间接有害于生物生长、发育和繁殖。

  3.1臭氧层空洞的化学解释

  臭氧层存在于距地表16-40Km的大气平流层中〔4〕。在自然状态下,大气平流层中的臭氧分子能够吸收紫外线的能量,分解成为氧原子,并很快与大气中的氧气发生进一步的化学反应,生成新的臭氧分子,使臭氧层中的臭氧分子的`量达到动态平衡。太阳发射出的短波(200~280nm)紫外线的能量足以断开人与其他生物机体组织的化学键,从而伤害机体。由于太阳和地球之间存在臭氧层,这种紫外线全部被臭氧层吸收,臭氧层成为地球的天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。臭氧的分子构型为V字形,含有离域π34键。虽然在紫外线的照射下,臭氧化学键断裂成氧分子和自由态氧原子,同样在紫外线的照射下自由态氧原子也能吸收能量和周围的氧分子反应生成臭氧分子。这个化学平衡的左右移动过程,就是臭氧吸收紫外线的原因所在。然而,人类合成的氟利昂及排放的NOx,SOx等导致臭氧分解、消耗,给地球生命造成威胁。氟利昂化学性质稳定,本身没有毒,在强烈的紫外线照射下吸收能量,产生高活性原子态自由基。由于自由基带有成单电子,稳定性差,反应活性也大,能够立即和周围的臭氧分子反应生成氧气分子和自由氧原子破坏臭氧层。

  3.2环境监测中的化学方法

  为随时了解现有的环境质量及其变化规律,环境部门随时进行着监督和监测,即所谓的环境监测。环境监测是运用现代科学技术手段对代表环境污染和环境质量的各种因素的监视、监控和测定,对环境质量及其变化趋势进行评价的过程。在环境监测领域中化学发挥着重要作用。无论是水,空气和土壤的监测都离不开化学方法。

  3.2.1水质监测

  现场测定水样pH:电化学原理;加入酸碱保存水样:沉淀反应中溶度积规则;加入氧化还原剂保存水样:氧化还原原理;消解方法进行水样前处理:酸碱在高温下的氧化还原性水样COD,BOD的测定:化学滴定法;水样中金属离子的测定:仪器分析方法中原子吸收或原子发射分光光度法;水样中氟离子测定:电化学中离子选择性电极法;总有机碳的测定(TOC):燃烧氧化-非色散红外吸收法。

  3.2.2大气监测

  SO2的监测:特定溶剂浓缩吸收-分光光度法;紫外荧光光度法;NOx的监测:化学发光法;总烃和非甲烷烃:气相色谱法;总悬浮颗粒物的组分测定:化学熔融法溶解颗粒物。

  3.2.3土壤监测

  有机磷农药的测定:特定溶剂提取、萃取、净化-气相色谱法;有机物测定:有机溶剂萃取-气相色谱法;金属离子的测定:消解、溶解-原子吸收分光光度法;有机氯农药的测定:微波萃取-气相色谱/质谱法。

  4结语

  无论是控制或防治环境污染和生态恶化,还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面,化学都可以发挥重要作用。要作出环境污染的认知、环境监测、环境毒理学机制到污染评价与防止对策,都离不开化学知识。在化学教育过程中把每一个知识点和身边的环境问题相结合的方法,不仅引起学生的兴趣,更使学生懂得每一个基础课程在今后生活工作中的重要性。

化学与环境论文15

  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

  [1]戴树桂.环境化学.2版[M].北京:高等教育出版社,20xx:1-475.

  [2]刘伟.研讨式教学模式构建[J].高等教育研究,20xx,29(10):65-67.

  [3]王丽梅,孟昭福,张增强,等.环境化学课程教学改革与实践[J].中国大学教学,20xx(7):82-84.

  [4]李美俊,朱先磊,师生宝,等.《环境化学》“互动”式教学方法探讨[J].大学教育,20xx(4):94-97.

  [5]张进忠,王定勇,魏世强,等.高等环境化学课程研讨式教学的探索与实践[J].西南农业大学学报(社会科学版),20xx,8(2):199-200.

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