綠色化學(xué)基本原理范文
時(shí)間:2023-11-20 17:29:46
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篇1
本書由4部分組成,共23章:第一部分概念,含1-4章:1. 綠色分析化學(xué)的概念;2. 有關(guān)綠色分析化學(xué)的教育:3. 綠色分析實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn);4. 有關(guān)綠色分析化學(xué)的出版物。第二部分分析過程,含5-14章:5. 綠色取樣技術(shù):6. 樣品的直接分析;7. 綠色分析的樣品處理途徑;8. 用非色譜分離技術(shù)制備綠色樣品;9. 毛細(xì)管電泳;10. 綠譜學(xué);11. 綠色分析原子光譜分析;12. 固相分子光譜學(xué);13. 綠色分析化學(xué)的衍生技術(shù):分子吸收、熒光和液相色譜;14. 綠色電分析方法。第三部分戰(zhàn)略,含第15-19章:15. 分析化學(xué)中的能量降耗;16. 綠色分析化學(xué)和流動(dòng)注射法;17. 微型化;18. 微材料或納米材料的實(shí)驗(yàn)室芯片檢測(cè)系統(tǒng);19. 含有害有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)室廢料的光催化處理。第四部分應(yīng)用的領(lǐng)域,含第20-23章:20. 綠色生物分析化學(xué);21. 生物診斷中的紅外光譜學(xué):一種綠色分析途徑;22. 環(huán)境分析;23. 綠色工業(yè)分析。本書目錄的后面有各章作者的簡(jiǎn)介。每章的結(jié)尾有參考書目,書的最后是主題索引。
本書第一編著M. 瓜迪亞博士是西班牙巴倫西亞大學(xué)化學(xué)系教授兼主任,在分析化學(xué)領(lǐng)域曾發(fā)表過大量論文和專著,榮獲很多獎(jiǎng)項(xiàng)。他曾應(yīng)邀在法國(guó)、德國(guó)、中國(guó)等很多國(guó)家講學(xué),并且是一些國(guó)際學(xué)術(shù)刊物的編委會(huì)成員。
本書系統(tǒng)地闡述了綠色分析化學(xué)的基本原理,并對(duì)樣品分析的各個(gè)基本環(huán)節(jié)提出了“綠化”處理的途徑。本書可作為化學(xué)系大學(xué)生、研究生的參考書;也是分析化學(xué)領(lǐng)域工作者有益的工具書。
篇2
關(guān)鍵詞:優(yōu)化內(nèi)容;改革方法;寓學(xué)于樂
中圖分類號(hào):TQ;G6420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2012)04-0053-03
在當(dāng)今科技高度發(fā)展、學(xué)科交叉進(jìn)一步加強(qiáng)的時(shí)代,化學(xué)已經(jīng)滲透到建筑、信息、材料、能源、機(jī)電、生命、環(huán)保等學(xué)科領(lǐng)域。大學(xué)化學(xué)是高校建筑類專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程,它在化學(xué)基本理論與工程具體實(shí)踐之間搭起了一座橋梁。大學(xué)化學(xué)課程對(duì)優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的觀點(diǎn)分析、認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)實(shí)際中的化學(xué)問題,對(duì)把學(xué)生培養(yǎng)成為厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新人才有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。
一、圍繞專業(yè)需求,安排教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)化學(xué)是建筑類專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間唯一一門化學(xué)類課程,具有相對(duì)的獨(dú)立性和完整性。教師在講授大學(xué)化學(xué)時(shí),經(jīng)常會(huì)犯“講得過多”和“講得過少”兩類錯(cuò)誤[1]。所謂“講得過多”是指教師系統(tǒng)地介紹現(xiàn)代化學(xué)的所有內(nèi)容,力圖追求化學(xué)理論知識(shí)的完善;而“講得過少”則是指教師只羅列一些與化學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問題和案例,基本不闡述化學(xué)的基礎(chǔ)原理和規(guī)律。實(shí)踐證明,“講得過多”和“講得過少”都不利于理論與實(shí)際的結(jié)合,不利于建筑類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
因此,要針對(duì)建筑類專業(yè)的實(shí)際需要[2],合理安排教學(xué)內(nèi)容,需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減、強(qiáng)化、增加。刪減、回避過細(xì)的化學(xué)計(jì)算和復(fù)雜的化學(xué)公式;強(qiáng)化水化學(xué)、膠體化學(xué)、材料化學(xué)等建筑領(lǐng)域中所必需的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),使學(xué)生能運(yùn)用化學(xué)理論、觀點(diǎn)和方法審視環(huán)境、能源、材料等社會(huì)熱點(diǎn)論題;增加化學(xué)學(xué)習(xí)與專業(yè)應(yīng)用之間的聯(lián)系以及化學(xué)在工程實(shí)踐應(yīng)用中新成果。如華中科技大學(xué)針對(duì)建筑類專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),在電化學(xué)原理部分的教學(xué)中,增加了陽極氧化和電解拋光知識(shí)。從電化學(xué)的角度出發(fā),介紹了陽極氧化和電解拋光原理以及電解液的選用,分析和討論這兩種工藝的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)與專業(yè)實(shí)際息息相關(guān),與工程技術(shù)緊密聯(lián)系,并能學(xué)以致用。
二、改革教學(xué)方法,貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念
培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是教育的關(guān)鍵,而創(chuàng)新源于興趣、起于自主、發(fā)于嘗試。傳統(tǒng)“教師中心論”的教學(xué)模式,教師處于完全的主導(dǎo)地位,在課堂上只向?qū)W生灌輸知識(shí),而不注意把握學(xué)生的心理,這與創(chuàng)新格格不入。因此要改革教學(xué)方法,貫徹啟發(fā)式學(xué)習(xí)理念,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(一)理論講授要精心設(shè)計(jì),遵循學(xué)生認(rèn)知思路,突出以學(xué)生為中心的教學(xué)模式
教學(xué)活動(dòng)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃的學(xué)習(xí)活動(dòng)?;瘜W(xué)基本原理中大量公式的教學(xué),應(yīng)當(dāng)是在教師引導(dǎo)下訓(xùn)練學(xué)生有意識(shí)地進(jìn)行抽象邏輯思維活動(dòng)。教師要設(shè)計(jì)一系列問題,并留出學(xué)生積極思考的時(shí)間,通過師生間的討論和交流,使學(xué)生主動(dòng)得出結(jié)論。如在講授化學(xué)熱力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)方向的判斷時(shí),教師可以設(shè)計(jì)下列的教學(xué)程序。
首先,在壓力為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和溫度為298.15 K時(shí),判斷標(biāo)準(zhǔn)是ΔrGθm(298.15 K),它可以由參與反應(yīng)的各個(gè)物質(zhì)的ΔfGθm(298.15 K)而計(jì)算出來,這一點(diǎn)學(xué)生都清楚。其次,教師引導(dǎo)學(xué)生思考“若壓力仍是標(biāo)準(zhǔn)態(tài),但溫度不是298.15 K,該怎么辦?”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)與溫度無關(guān),提醒學(xué)生可以用吉—亥公式求解。然后,進(jìn)一步發(fā)問:“若壓力不是標(biāo)準(zhǔn)態(tài),溫度也不是298.15 K,該怎么辦?”此時(shí)提示學(xué)生利用熱力學(xué)等溫方程式中的ΔrGm與ΔrGθm的關(guān)系,將非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),從而求解。
通過學(xué)生和教師間的這種互動(dòng)、提問、設(shè)疑、解答,學(xué)生在自覺、主動(dòng)、多層次的參與過程中不但學(xué)會(huì)了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)原理,而且也掌握了分析問題、解決問題的科學(xué)方法。
(二)應(yīng)用部分要勇于放手,讓學(xué)生走向講臺(tái)
教育的關(guān)鍵是使學(xué)生具備將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力?;瘜W(xué)應(yīng)用部分的目的正是培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的化學(xué)原理分析、解決工程實(shí)際問題的能力。在學(xué)生課后自學(xué)和相互討論的基礎(chǔ)上,學(xué)生和教師換位,由學(xué)生講解該部分內(nèi)容,對(duì)專業(yè)中遇到的實(shí)際問題,如金屬腐蝕的防護(hù)與利用上升到化學(xué)原理加以分析,論述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生為了講解清楚課堂內(nèi)容必須認(rèn)真預(yù)習(xí),做好充分的準(zhǔn)備。因此,他們?cè)谥鲃?dòng)獲取知識(shí)的同時(shí),無形中提高了對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)積極性。
(三)改革考試方法,以課程論文、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)代替閉卷考試
學(xué)生學(xué)學(xué)化學(xué)的基本原理和方法的目的不是為了成為化學(xué)家,而是具備基本的化學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)思維,能以化學(xué)的眼光、角度、世界觀分析和解決工程實(shí)際中遇到的化學(xué)問題。若通過做習(xí)題來檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,不管是開卷或閉卷的考核形式都沒有意義。相反,布置課程論文,讓學(xué)生在查閱資料的基礎(chǔ)上,對(duì)一些典型案例抽象化,建立理論模型,再用課堂上所用的原理進(jìn)行分析,提出自己的見解;或者要求學(xué)生運(yùn)用化學(xué)基本原理,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),對(duì)自己感興趣的內(nèi)容自行構(gòu)思、自擬方案,完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這兩種方式表面上不直接考察學(xué)生理論知識(shí),實(shí)際上考察他們運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力是更深層次的要求[4]。
實(shí)踐證明,布置論文或綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考核方式行之有效,很多學(xué)生寫出了較高質(zhì)量的論文,大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也深受學(xué)生歡迎,真正達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。
篇3
關(guān)鍵詞: 無機(jī)化學(xué) WO■/g-C■N■雜化材料 制備 光催化性能
無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是無機(jī)化學(xué)課程體系的重要組成部分,通過無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),一方面可以加深理論認(rèn)識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,另一方面可以指導(dǎo)學(xué)生將理論運(yùn)用于實(shí)踐并指導(dǎo)實(shí)踐,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)反映最新的科研成果,以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及無機(jī)化學(xué)、材料化學(xué)、儀器分析、光催化性能測(cè)試等多方面知識(shí),有助于提高學(xué)生的綜合能力。
半導(dǎo)體光催化原理是基于半導(dǎo)體材料在光激發(fā)下能夠產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì),因而具有氧化還原能力。光催化劑吸收太陽光后可將水分解成氫氣和氧氣,也可將環(huán)境中的污染物降解為無害物質(zhì),具有低能耗、綠色的特征,是一種高級(jí)催化氧化還原技術(shù)。光催化技術(shù)在能源、環(huán)境污染等方面具有廣闊的應(yīng)用前景[1]。
WO■和石墨型氮化碳(g-C■N■)均為半導(dǎo)體材料,禁帶寬度分別為2.68eV和2.7eV,具有可見光催化活性,但二者的光催化活性不強(qiáng)。通過構(gòu)建雜化體系,可明顯增強(qiáng)材料的光生電子-空穴對(duì)的分離效果,因而可提高材料的光催化活性,如WO■與TiO■和Fe■O■的復(fù)合[2],[3]。
本文以WO■、二氰二胺為反應(yīng)物,通過煅燒法制備WO■/g-C■N■雜化材料,運(yùn)用FT-IR、XRD、UV-Vis等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并考察WO■/g-C■N■雜化材料在可見光照射下降解有機(jī)染料的活性。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1試劑和儀器
WO■、二氰二胺和亞甲基藍(lán)(MB)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);電子天平(北京賽多利斯儀器有限公司);管式爐(天津中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司);FT-IR光譜儀(美國(guó)Nicolet Avatar 380型);X射線粉末衍射儀(XRD,德國(guó)Bruker D8型);UV-vis分光光度計(jì)(日本島津UV-2450型);光反應(yīng)器(揚(yáng)州大學(xué)城科教儀器設(shè)備有限公司);離心機(jī)(湖南湘儀H-1650型)。
1.2光催化劑的合成
將適量WO■和二氰二胺混合研磨均勻,置于管式爐中,在氮?dú)鈿夥障乱?0℃/min升溫至500℃煅燒2h,產(chǎn)物自然冷卻,研細(xì)。
1.3光催化劑的表征
FT-IR光譜表征樣品的特征官能團(tuán),XRD表征樣品的晶體結(jié)構(gòu),UV-Vis分光光度計(jì)表征樣品的紫外-可見漫反射光譜(DRS)。
1.4光催化降解實(shí)驗(yàn)
在光催化反應(yīng)瓶中加入50mg催化劑和50mLMB(10mg/L)溶液,避光磁力攪拌30min,使體系吸附平衡,于665nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度值(A0)。設(shè)定空氣流量為1L/min,溫度為28℃,開啟光源(300W氙燈),間隔一定時(shí)間取4mL反應(yīng)液,10000r/min離心5min,取上清液,于665nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度值(A)。根據(jù)朗伯-比爾定律,溶液的吸光度與濃度成正比,因此可用吸光度代替濃度計(jì)算光照后MB的去除率(去除率=(1-C/C■)×100%)。
2.結(jié)果與討論
FT-IR、XRD表征證明合成的樣品為WO■/g-C■N■雜化材料,DRS表征說明WO■/g-C■N■雜化材料比g-C■N■具有更強(qiáng)的光生電子-空穴分離效果,光催化活性考察表明WO■/g-C■N■雜化材料比WO■和g-C■N■具有更好的可見光催化降解MB的能力。
通過本實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以掌握高溫煅燒合成雜化材料的方法,了解FT-IR、XRD和UV-Vis等儀器的基本原理和操作方法及相關(guān)圖譜的解析,學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)光催化劑活性的基本原理和實(shí)驗(yàn)操作。本實(shí)驗(yàn)有助于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神。
參考文獻(xiàn):
[1]易志剛,徐曉玲,周祚萬等.光催化的輔助激發(fā)措施及其在環(huán)境治理中的應(yīng)用.材料導(dǎo)報(bào),2010,24(5):7-10.
篇4
【摘 要】中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)世界,了解化學(xué)基本知識(shí),提高化學(xué)素養(yǎng)的主渠道,教師除了傳授基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能外,還應(yīng)注重學(xué)生的創(chuàng)造能力。利用化學(xué)史實(shí),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新探索的志向和責(zé)任心,追求科學(xué)的頑強(qiáng)毅力和堅(jiān)定意志,嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和敢于冒險(xiǎn)和挑戰(zhàn)的科學(xué)精神。通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引發(fā)積極思維,巧妙的設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維,使學(xué)生的潛能得到挖掘,智力得到開發(fā)。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造性思維;啟發(fā)式教學(xué);探索性實(shí)驗(yàn)
1. 利用化學(xué)史實(shí)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神 化學(xué)同其它任何科學(xué)一樣,都是人類創(chuàng)造發(fā)明的結(jié)晶?;瘜W(xué)的歷史,不僅僅是化學(xué)發(fā)展事件的記錄和復(fù)原,也是化學(xué)思想演變的反映和再現(xiàn),它觸及到著名學(xué)者的生平和思想的逐漸演進(jìn),也涉及到科學(xué)家從事科學(xué)工作的研究方法和創(chuàng)造性的研究成果。因此,在化學(xué)教學(xué)中聯(lián)系有關(guān)的化學(xué)歷史,向?qū)W生介紹化學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)研究的事跡,講述科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探討的思維方法,就會(huì)有助于從知識(shí)中取得科學(xué)思想,使學(xué)生受到創(chuàng)新的啟示。例如:在講授氧氣的發(fā)現(xiàn)、性質(zhì)和燃燒的概念時(shí),就可以揭示人們?cè)讷@得這些知識(shí)過程中的一些思想借鑒。1774年,英國(guó)化學(xué)家普利斯特利本來發(fā)現(xiàn)的是能使化學(xué)發(fā)生革命的到陳舊燃素學(xué)說思想的束縛,卻沒有讓主觀去服從客觀,進(jìn)而錯(cuò)誤的燃素說,也就在真理碰到鼻尖時(shí)還是沒有得到真理。相反,同時(shí)代的德國(guó)化學(xué)家拉瓦錫,卻不迷信教條和權(quán)威,充分尊重實(shí)踐,大膽創(chuàng)新,為了弄清燃燒過程,他把天平引進(jìn)化學(xué),進(jìn)行了相當(dāng)精密的定量分析測(cè)定,這就使他發(fā)現(xiàn),原來燃燒只是同氧氣有關(guān),而與所謂燃素?zé)o關(guān),燃素完全是多余的也是虛構(gòu)的東西,從而了統(tǒng)治化學(xué)界達(dá)百年之多的燃素說,實(shí)現(xiàn)了一場(chǎng)化學(xué)上的深刻革命。從普利斯特利的失敗和拉瓦錫的成功之中,可使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到,保守思想是禁錮人類思維之大敵,只有具備創(chuàng)新意識(shí)的人,才不致被經(jīng)驗(yàn)所困惑,被保守所禁錮。
在教學(xué)中,化學(xué)的發(fā)展史,實(shí)際上也是一部化學(xué)方法和化學(xué)智慧的發(fā)展史,在教給學(xué)生知識(shí)結(jié)論的同時(shí),有意識(shí)地介紹獲得知識(shí)結(jié)論的方法,將有助于獲得科學(xué)研究的方法。
2. 利用啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性意識(shí) 德國(guó)教育家普斯多惠認(rèn)為:“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授的本領(lǐng),而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞。其中重要的一點(diǎn)就是要設(shè)法激化、喚醒學(xué)生的好奇心。愛因斯坦說過我沒有天賦,只有強(qiáng)烈的好奇心”。大凡科學(xué)家,發(fā)明家都有強(qiáng)烈的好奇心,好奇心是創(chuàng)新的原動(dòng)力。作為化學(xué)教師,可以結(jié)合化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),巧妙地設(shè)計(jì)問題情境,激化學(xué)生好奇心。如在學(xué)習(xí)燃燒與滅火時(shí),教師上課魔術(shù)般的說,今天我給大家?guī)砹藗骷覍殹獰粔牡氖峙?,用酒精浸泡手帕后點(diǎn)燃,燃燒后手帕完好無損?;瘜W(xué)聯(lián)系實(shí)際很強(qiáng),學(xué)生對(duì)日常生活出現(xiàn)一些有趣的感到無限神奇,內(nèi)心充滿去解開謎底的強(qiáng)烈愿望。同學(xué)們很好奇為什么燒不壞,自主探究燃燒的條件。又如在菜市場(chǎng)賣魚的經(jīng)常向水中通氧氣,為什么汽水一開蓋就會(huì)冒泡?教師在教學(xué)中通過不斷設(shè)置了類似的情景,一步步增加學(xué)生的好奇心?!爸?,不如好之者,好之者,不如樂知者?!迸d趣是推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)力,也是創(chuàng)造力發(fā)展的必要條件。寓知于樂,以趣激學(xué)。
3. 設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維 華羅庚說過:“人之可貴在于能創(chuàng)造性思維?!睂?shí)驗(yàn)中化學(xué)所產(chǎn)生的各種變化,以及伴隨變化的各種現(xiàn)象都能刺激學(xué)生的神經(jīng)中樞,使學(xué)生處于思維狀態(tài)之中。教師要善于通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化課堂教學(xué),變演示實(shí)驗(yàn)為探索實(shí)驗(yàn),在教學(xué)過程中,盡可能的提供機(jī)會(huì),使學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手地參與化學(xué)教學(xué)的全過程,不僅要讓學(xué)生看“熱鬧”更重要的是讓他們看“門道”。
例如:在“在講氫氧化亞鐵的制備和性質(zhì)時(shí), 教師先講清楚其顏色、狀態(tài)及溶解性,然后演示新制的FeSO4 溶液與 NaOH 溶液反應(yīng), 結(jié)果學(xué)生未能觀察到白色絮狀沉淀, 而看到的是灰綠色沉淀, 隨后逐漸變?yōu)榧t褐色”。 這一“反?!爆F(xiàn)象立即引起學(xué)生的思考。教師這時(shí)要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析, 為何將滴管伸入液面之下?久置的 NaOH 溶液中溶解了什么物質(zhì)?學(xué)生領(lǐng)悟到是氧氣作怪后,教師進(jìn)一步引導(dǎo)討論:怎樣才能使生成的氫氧化亞鐵氧化速度減慢?經(jīng)過一系列的觀察和思考, 學(xué)生探索新知識(shí)的熱情被激發(fā),提出了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法,然后師生一起討論,比較各種方法,最后在新制的 FeSO4 液面上滴加幾滴苯,將滴管伸入液面下,再滴入 NaOH 溶液,終于觀察到了白色的 Fe(OH)2 沉淀,并能保持較長(zhǎng)的時(shí)間。
“照方抓藥式”的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生熟練操作的程度,但不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神。通過引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮碜孕性O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立完成有關(guān)實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗進(jìn)行評(píng)估,這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的探索精神和分析問題、解決問題的能力無疑是大有幫助的。如“室溫下鹽的溶解度的測(cè)試”可先提出實(shí)驗(yàn)題目讓學(xué)生思考:要思考室溫下KNO3溶解度,從何處下手?從溶解度下手,必須解決的問題(1)保持溫度(2)測(cè)得100克水最多能溶解KNO3,第一個(gè)問題很好解決,關(guān)鍵是第二個(gè)問題。對(duì)此,學(xué)生會(huì)提出各種方案,有的基本原理正確,但費(fèi)時(shí)太多,實(shí)際上行不通;有的基本原理錯(cuò)了。在這“憤排”狀態(tài)教師提醒:“是否必須用100克水?水多少是不是關(guān)鍵?能否從飽和溶液著手?”經(jīng)過以上討論擬定操作步驟,完成實(shí)驗(yàn)。這樣,學(xué)生對(duì)溶解度的概念的理解更為深刻,同時(shí)也把握了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則,而且學(xué)生的創(chuàng)造能力也得到了培養(yǎng)和鍛煉。
實(shí)踐證明,在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,有著非常廣泛的空間,也有多種多樣的方法和途徑。只要我們不斷更新觀念,增強(qiáng)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力人才的意識(shí),充分挖掘和應(yīng)用教材中的相關(guān)因素,合理創(chuàng)設(shè)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的氛圍,采取恰當(dāng)有效的激勵(lì)措施,學(xué)生就會(huì)逐步形成創(chuàng)新思維的良好品格,就一定能成為適應(yīng)時(shí)代要求、勇于開拓、善于創(chuàng)造的新世紀(jì)人才。
參考文獻(xiàn)
[1] 任靜,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2004
篇5
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),是醫(yī)學(xué)生重要的必修基礎(chǔ)課。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),能讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)的基本概念、基本原理、實(shí)驗(yàn)方法與技能,建立定量概念,培養(yǎng)動(dòng)手能力,為后繼課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。
1綠色化學(xué)中相關(guān)概念的滲透
綠色化學(xué)是對(duì)環(huán)境無害的化學(xué)合成,是防止污染的合成路線,是無毒害的設(shè)計(jì)。綠色化學(xué)是通過一系列原理來降低或消除化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及應(yīng)用中有毒有害物質(zhì)的使用和生產(chǎn)。綠色化學(xué)的方法和原則如下:在反應(yīng)底物、試劑、溶劑、產(chǎn)物、催化劑等方面采取非傳統(tǒng)的來源和方法,達(dá)到無溶劑或綠色溶劑、零排放、原子經(jīng)濟(jì)的水平。綠色化學(xué)涉及到相關(guān)的概念主要有:(1)綠色原料是采用無毒、無害的原料,如以多糖聚合物、葡萄糖和生物物質(zhì)等為原料進(jìn)行化工生產(chǎn)。(2)綠色反應(yīng)是原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)和綠色合成工藝路線屬于綠色反應(yīng),如采用銅催化劑合成DSIDA(除草劑)生產(chǎn)線中用二乙醇胺代替有毒的氨、甲醛、HCN,在源頭消除污染。(3)綠色試劑是指除了反應(yīng)原料外的其他試劑(包括催化劑和有關(guān)添加劑),該試劑應(yīng)該是無毒、無害和安全的。例如,固體酸(分子篩、酸性陽離子交換樹脂等)代替液體酸,分離方便,使用安全。并不容易產(chǎn)生腐蝕和環(huán)境污染;又如,液態(tài)氧化反應(yīng)器中利用純氧為綠色氧化劑使得有機(jī)化合物的氧化生產(chǎn)更加安全,并且不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境危害的副產(chǎn)物。(4)綠色溶劑是在化學(xué)過程中采用無毒害生產(chǎn)安全的溶劑。例如,利用超臨界CO2進(jìn)行的不對(duì)稱催化;用水為溶劑進(jìn)行反應(yīng)代替有機(jī)溶劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(5)設(shè)計(jì)綠色化學(xué)產(chǎn)品是將現(xiàn)有的對(duì)環(huán)境有害或者降解的產(chǎn)物,改為無毒害或減少其對(duì)人體的危害的產(chǎn)品。例如,Rohm和Hass公司開發(fā)成功的sea-Nine(tm)可以替代三丁基氧化錫,用來控制船體表面上海藻和貝殼的生長(zhǎng),這種新的添加劑在海水中很快就可以降解,避免了三丁基氧化錫在海水中會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存在而帶來的一些累積性毒害[2]。
2開展綠色化學(xué)教育對(duì)醫(yī)學(xué)生的重要意義
臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)了基礎(chǔ)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)兩門化學(xué)課程,同時(shí)開設(shè)的相關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是一項(xiàng)十分重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著環(huán)境污染的現(xiàn)象,存在著環(huán)境意識(shí)淡薄、遇到環(huán)境問題不積極解決以及解決環(huán)境問題能力差的現(xiàn)象。因此,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行環(huán)境教育,引入綠色化學(xué)理念顯得尤為重要。所謂綠色化學(xué)融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,就是把綠色化學(xué)教育理念貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注重向?qū)W生灌輸“綠色化學(xué)”、“環(huán)境保護(hù)”等觀念,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展意識(shí),使綠色化學(xué)概念扎根于學(xué)生的頭腦中,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)污染的嚴(yán)重性和危害性,意識(shí)到治理污染的重要性和緊迫性,不斷強(qiáng)化醫(yī)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和法律意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)社會(huì)高度負(fù)責(zé)的主人翁意識(shí),使綠色化學(xué)理念得以踐行,為以后學(xué)生步入社會(huì)參與工作打好基礎(chǔ)。
3綠色化學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的教育,可以使學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)得到進(jìn)一步的提升。我們?cè)诮o臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)第一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)就給學(xué)生觀看有關(guān)化學(xué)安全教育視頻,給學(xué)生系統(tǒng)的講解化學(xué)實(shí)驗(yàn)室“三廢”的處理方法。在每一次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,首先在源頭處體現(xiàn)綠色化學(xué)理念,對(duì)實(shí)驗(yàn)中要用到的試劑、溶劑、催化劑的選擇,首先應(yīng)該考慮使用無毒無害的環(huán)保物質(zhì),拒絕使用高污染高成本的原材料。其次,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中,帶教教師教導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)試劑的取量要做到合理、合規(guī),盡可能地做到節(jié)約的原則;另外,在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中盡量使試劑發(fā)生完全反應(yīng),避免低效率的化學(xué)過程的發(fā)生。比如我們?cè)陂_展“薄層色譜分離染料混合物”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)由于考慮到展開劑苯的毒性,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要求學(xué)生分小組實(shí)驗(yàn),各小組對(duì)展開劑種類與用量進(jìn)行不同用量的實(shí)驗(yàn),最后將學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總,由學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將教材中的展開劑苯進(jìn)行替換,這種探究性性實(shí)驗(yàn)一方面增大了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,另一方面對(duì)在學(xué)生的認(rèn)知中很好植入了的綠色化學(xué)理念;最后,在實(shí)驗(yàn)結(jié)尾的時(shí)候,我們會(huì)強(qiáng)調(diào)如何對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行合理的處理,實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行操作,盡量減少不必要的廢料的產(chǎn)生。通過在實(shí)驗(yàn)中滲透綠色化學(xué)理念,既減少了環(huán)境污染,又讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中自覺得養(yǎng)成好習(xí)慣。
4結(jié)語
篇6
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);環(huán)境化學(xué);化學(xué)教育
隨著時(shí)代的發(fā)展,人類面臨著諸如環(huán)境惡化,能源枯竭等生存危機(jī)。作為一名中學(xué)教師,有責(zé)任、有義務(wù)在工作中把綠色化學(xué)的科學(xué)思想,基本原理,綠色工藝與技術(shù)介紹給學(xué)生,從而在學(xué)生頭腦中樹立綠色化學(xué)的思維方式。
當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教育中綠色化學(xué)教育是不完善的,學(xué)生的綠色化學(xué)素養(yǎng)是缺乏的。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)的理解誤區(qū)的存在 很多人把綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)混為一談,認(rèn)為兩者沒有什么本質(zhì)的區(qū)別。實(shí)際上綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)是兩個(gè)截然不同的概念。環(huán)境化學(xué)是一門獨(dú)立的學(xué)科,而綠色化學(xué)是一門多學(xué)科交叉的廣泛的研究領(lǐng)域。它與生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等有著密切的聯(lián)系。綠色化學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展以這些學(xué)科的知識(shí)為基礎(chǔ)。環(huán)境化學(xué)是一門研究污染物的分布,存在形式,運(yùn)行,遷移及其對(duì)環(huán)境影響的科學(xué)。它是對(duì)已出現(xiàn)的各類環(huán)境問題用合適有效的方法和措施進(jìn)行治理。
綠色化學(xué)(Green Chemistry)或稱環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally Friendly Chemistry) ,是利用化學(xué)的技術(shù)與方法來降低或消除化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,使所設(shè)計(jì)的化學(xué)過程和產(chǎn)品更加環(huán)境友好?!熬G色化學(xué)”的理想就是不再使用有毒,有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。因此,綠色化學(xué)是指設(shè)計(jì)沒有或盡可能小的環(huán)境負(fù)作用并且在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程,它實(shí)質(zhì)上是一種從源頭上實(shí)現(xiàn)污染防治的重要的科學(xué)手段。
2. 高中教材綠色化學(xué)知識(shí)的局限性 傳統(tǒng)高中化學(xué)教學(xué)注重化學(xué)知識(shí)的傳授,化學(xué)技能的培養(yǎng),化學(xué)方法的訓(xùn)練,片面強(qiáng)調(diào)了化學(xué)反應(yīng)原理和應(yīng)用而忽視了反應(yīng)試劑、催化劑、產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。
從現(xiàn)有高中教材內(nèi)容分析,高中學(xué)生所用的化學(xué)教科書(據(jù)教育部2002年頒布的《全日制普通高級(jí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱》編寫修訂)在元素化合物知識(shí)中穿插了大氣污染和防治,水的污染和防治、溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層空洞等內(nèi)容,介紹了主要的污染物對(duì)環(huán)境的影響及防治。在實(shí)驗(yàn)中也安排有關(guān)環(huán)境污染及防治的內(nèi)容,如在制取Cl2的實(shí)驗(yàn)中采用NaOH溶液吸收剩余的Cl2,但很少涉及預(yù)防“三廢”問題。因此,教材內(nèi)容不是從實(shí)現(xiàn)污染始端預(yù)防的角度出發(fā),而只談到了化學(xué)變化或化工生產(chǎn)中的危害和治理,這都不是綠色化學(xué),只能是傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)保護(hù)和防治。
在硫酸工業(yè),氯堿工業(yè)教材中安排了工藝流程的介紹,催化劑的使用,原料的利用率,以及工業(yè)化與社會(huì)效益的綜合問題的討論。在這部分內(nèi)容來看開始涉及了綠色化學(xué)的知識(shí)與理念,但是從內(nèi)容的數(shù)量上及明確程度也不夠。
3. 當(dāng)前高考選拔制度對(duì)綠色化學(xué)教育的制約 當(dāng)前的高考選拔制度對(duì)綠色化學(xué)教育的負(fù)面影響是非常大的。長(zhǎng)期以來,基礎(chǔ)化學(xué)教育目標(biāo)主要定位在升學(xué)教育上,基礎(chǔ)化學(xué)教育成了只培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對(duì)高考試題能力的教育,從而忽視全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培育。在教學(xué)內(nèi)容上,以學(xué)科為中心,強(qiáng)調(diào)化學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和邏輯性;把化學(xué)簡(jiǎn)化為工具,忽視化學(xué)的“人文性”和“社會(huì)性”,割裂化學(xué)與社會(huì)、化學(xué)與生活的聯(lián)系。在教學(xué)方法上:形式單一,主要是以課堂為中心的接受性學(xué)習(xí),不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的好奇心,學(xué)生普遍缺乏探究綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究環(huán)境問題的熱情。在教學(xué)評(píng)價(jià)上:以化學(xué)成績(jī)作為評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn),忽視學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)評(píng)價(jià),也缺乏合理的綠色化學(xué)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)方式。
在高考選拔制度下,形成的傳統(tǒng)的教學(xué)特征:重書本,輕化學(xué)與生活、社會(huì)、生態(tài)的聯(lián)系及影響;重視理論,輕實(shí)驗(yàn)操作與科技探索活動(dòng);重結(jié)論,輕科學(xué)思想過程與方法,重應(yīng)試解題,輕觀察分析和解釋與化學(xué)有關(guān)的現(xiàn)象與問題的能力;重知識(shí)認(rèn)知,輕情感、意志和價(jià)值觀培養(yǎng);重“智力”,輕“非智力”對(duì)化學(xué)的影響。
因此整個(gè)社會(huì)更關(guān)注的是高考成績(jī),而忽視了學(xué)生綠色化學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。這樣的環(huán)境對(duì)學(xué)生的終生發(fā)展,對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都是不利的。
4. 教師的素質(zhì)對(duì)綠色化學(xué)教育的影響 綠色化學(xué)有利于人類及其賴以生存環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,化學(xué)教育就應(yīng)當(dāng)義不容辭地體現(xiàn)綠色化學(xué)這個(gè)新內(nèi)容,并使學(xué)生樹立綠色化學(xué)意識(shí)。然而,教師本身的綠色觀念與素養(yǎng)嚴(yán)重影響了綠色化學(xué)教育的實(shí)施。(1)由于我國(guó)綠色化學(xué)教育起步晚,目前高等師范院校還沒有開設(shè)系統(tǒng)的綠色化學(xué)課程,所以中學(xué)教師綠色化學(xué)素養(yǎng)不高。(2)中學(xué)教師接受綠色化學(xué)的途徑少,時(shí)間緊。目前中學(xué)教師在教育第一線承擔(dān)的教育教學(xué)任務(wù)重,教師提高自身的素養(yǎng)的時(shí)間少,接受綠色化學(xué)理念的機(jī)會(huì)就更是少之又少。(3)中學(xué)教師受傳統(tǒng)教育理念的影響大。對(duì)于綠色化學(xué)教育的重要性和必要性沒有足夠認(rèn)識(shí)。(4)片面追求教學(xué)成績(jī)的急功就利的思想影響了教師承擔(dān)綠色化學(xué)的普及、宣傳、教育與研究的責(zé)任與義務(wù)。(5)在高中教材缺乏綠色化學(xué)內(nèi)容的情況下,要更好地實(shí)施綠色化學(xué)教育,必須給教師配備合適的校本教材。但是中學(xué)教師缺乏開發(fā)綠色化學(xué)校本教材的資源與能力。(6)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中,缺乏綠色化學(xué)理念的指導(dǎo),不能充分挖掘在現(xiàn)有教材中的綠色因素。
參考文獻(xiàn)
[1] 姜美穎 綠色化學(xué)素養(yǎng)教育缺失的成因分析[J]臨沂師范學(xué)院學(xué)報(bào)2005(6)88—92
篇7
依照教材應(yīng)具有科學(xué)性、合理性的要求,從30章教學(xué)內(nèi)容中精選出24章,先將零散的知識(shí)有機(jī)地串聯(lián)成不同的線條,再將線條相互結(jié)網(wǎng)形成若干知識(shí)面,最后將知識(shí)面延伸成無機(jī)化學(xué)原理的整體。通過精選、整合教材內(nèi)容,教師能夠較好地將各知識(shí)點(diǎn)串結(jié)在一定的線條上,提綱挈領(lǐng)地推進(jìn)知識(shí)層次,全方位、多角度地引到學(xué)生理解無機(jī)化學(xué)基本原理的本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生在學(xué)的過程中,可以在識(shí)記的基礎(chǔ)上抓住要領(lǐng),深化認(rèn)識(shí),深刻理解學(xué)科內(nèi)容,提高思維的廣闊性、全面性、深刻性,最終實(shí)現(xiàn)綜合能力的全面提升。
二、改革教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
為了充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力,我們不斷探索課程教學(xué)方式,包括啟發(fā)式、參與式、互動(dòng)式和案例教學(xué)法,使學(xué)生置身于實(shí)踐研究和理論思考的環(huán)境中,為學(xué)生提供了分析問題、解決問題的空間,收到了良好的教學(xué)效果。課堂教學(xué)中,我們特別注意給學(xué)生更多的參與機(jī)會(huì),以學(xué)生為中心,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。例如:對(duì)于容易理解的內(nèi)容,僅提出問題或提綱,組織學(xué)生討論和交流,盡量讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的見解。學(xué)生在討論和交流中互相啟發(fā)、互相學(xué)習(xí),有利于集思廣益、激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。在提高了學(xué)生語言表達(dá)能力的同時(shí),其思維能力、分析問題和解決問題的能力也不斷提升。無機(jī)化學(xué)關(guān)于物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、能量的內(nèi)容及化學(xué)在解決人類所面臨的人口、健康、能源、環(huán)境、資源等危機(jī)方面的重要性和能動(dòng)性,也為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究提供了課題。結(jié)合這一特點(diǎn),我們從課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際出發(fā),為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,大力加強(qiáng)探究式教學(xué)。緊緊圍繞知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀,從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中銜接和認(rèn)知結(jié)構(gòu)上伸延,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué),轉(zhuǎn)被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式為科學(xué)的探究性學(xué)習(xí)方式。這不僅有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式及認(rèn)知方式的轉(zhuǎn)變,還有利于培養(yǎng)研究型的化學(xué)人才。同時(shí),這種教學(xué)方式還給學(xué)生提供了一個(gè)教育教學(xué)的新理念和與時(shí)俱進(jìn)的空間和平臺(tái),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和可持續(xù)的職業(yè)發(fā)展素養(yǎng)具有不可替代的作用。
三、開展綠色化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度
在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的內(nèi)容,把綠色化學(xué)的思想貫穿在整個(gè)無機(jī)化學(xué)的教學(xué)過程中,培養(yǎng)了學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)保意識(shí)。課改中,我們把現(xiàn)實(shí)生動(dòng)的綠色化學(xué)的范例引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂,將范例所涉及的知識(shí)點(diǎn),自然生動(dòng)地滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。實(shí)踐證明,綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維和樹立環(huán)保意識(shí)等方面具有獨(dú)特的地位與功效。
四、開發(fā)和利用擴(kuò)展性課程資源,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)視野
大學(xué)教學(xué)不應(yīng)該視教學(xué)大綱為金科玉律,當(dāng)教科書作為唯一的課程資源。大學(xué)教學(xué)也不能僅僅依據(jù)教材的知識(shí)系統(tǒng)描述內(nèi)容目標(biāo),卻忽視對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學(xué)中,如果缺乏對(duì)學(xué)生識(shí)別、開發(fā)和運(yùn)用課本外、學(xué)校外課程資源的意識(shí)及能力的培訓(xùn),不能及時(shí)挖掘這些資源、不能對(duì)它們進(jìn)行篩選、轉(zhuǎn)化和有效利用,也會(huì)造成許許多多有價(jià)值的課程資源的閑置和浪費(fèi)。因此,在無機(jī)化學(xué)的教學(xué)第一堂課上,我們明確提出,教材只是教學(xué)過程的主要參考資料,不是唯一的教學(xué)用書,大量的無機(jī)化學(xué)知識(shí)需要課外補(bǔ)充。結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),我們向?qū)W生介紹一些無機(jī)化學(xué)的優(yōu)秀參考書,介紹一些國(guó)內(nèi)外著名的無機(jī)化學(xué)學(xué)術(shù)刊物,指導(dǎo)學(xué)生從這些教學(xué)資源獲取學(xué)科研究的最新成果,幫助學(xué)生及時(shí)了解化學(xué)學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)及發(fā)展前沿,這樣既提高了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣,又?jǐn)U大了學(xué)生的知識(shí)視野,啟迪了學(xué)生的創(chuàng)新思維。
五、加強(qiáng)學(xué)習(xí)指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力
做習(xí)題時(shí)也往往習(xí)慣于套用公式而不能真正地理解的基本概念,常常容易出現(xiàn)模糊的概念和錯(cuò)誤。為了幫助學(xué)生深刻理解無機(jī)化學(xué)課程的重點(diǎn)內(nèi)容,牢固掌握無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理,逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。我們根據(jù)教學(xué)大綱的要求,本著既傳授知識(shí)又開發(fā)智能,既統(tǒng)一要求又發(fā)展個(gè)性的原則,在總結(jié)多年教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,參考多種相關(guān)教材編寫了《無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》一書,并于2007年由蘭州大學(xué)出版社出版發(fā)行?!稛o機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》一書首先明確提出每一章的學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn),告訴學(xué)生每章學(xué)習(xí)要達(dá)到的目標(biāo)和解決的重點(diǎn)問題。然后對(duì)各章的基本概念、基本理論、基本定律及主要內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的論述、歸納和總結(jié),以達(dá)到知識(shí)點(diǎn)的系統(tǒng)化、條理化和理論化。通過小結(jié),尋找規(guī)律,加強(qiáng)記憶。對(duì)于其中的難點(diǎn)和易混淆、易疏漏之處,給以恰如其分的說明。元素化學(xué)部分尤其注意對(duì)各元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行歸納,幫助學(xué)生抓住教材中最主要的、本質(zhì)的內(nèi)容,以達(dá)到消化和掌握每章內(nèi)容,培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、歸納問題能力的目的。為了培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,我們通過例題解析的形式,幫助學(xué)生解疑答難,理解教材,以強(qiáng)化知識(shí)結(jié)構(gòu),掌握所學(xué)知識(shí),熟練解題?!稛o機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》通過同步練習(xí)的形式,幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺,自我檢查學(xué)習(xí)效果,起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的作用。
六、改革考試方式,重視能力評(píng)價(jià),加強(qiáng)試題庫建設(shè)
考試的目的在于檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和掌握的技能。教學(xué)方法的改進(jìn),必然要引發(fā)考試方式的改革。傳統(tǒng)的課程考核方式是筆試,這種單一的考試形式容易導(dǎo)致學(xué)生死記硬背所學(xué)知識(shí),因而學(xué)習(xí)被動(dòng),不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為解決這一問題,我們以能力評(píng)價(jià)為主,著眼于加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)、素質(zhì)和能力三個(gè)方面的培養(yǎng),創(chuàng)新考試方式。具體做法是:一是加強(qiáng)試題庫建設(shè)。我們將多年來的無機(jī)化學(xué)考試題進(jìn)行了集中整理,結(jié)合從外校收集的試題,建成了包含25套試題的無機(jī)化學(xué)試題庫,期末考試時(shí)從試題庫中抽取試題。二是將平時(shí)成績(jī)、期中考試成績(jī)與期末考試成績(jī)相結(jié)合。三項(xiàng)成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中所占比例,目前我們采用的是1︰2︰7。平時(shí)考核的形式多樣,除傳統(tǒng)形式的課堂作業(yè)外,結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容,教師引導(dǎo)學(xué)生撰寫課程結(jié)業(yè)小論文或綜述,為此學(xué)生必須走出課堂,自主查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,擬出實(shí)驗(yàn)方案,并利用雙休或節(jié)假日時(shí)間進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室反復(fù)實(shí)驗(yàn),最后按照正規(guī)格式撰寫出研究論文。多年來,我們一直堅(jiān)持實(shí)行期中考試,不以一次考試定勝負(fù)。在實(shí)驗(yàn)考核中,將預(yù)習(xí)報(bào)告成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期末考試成績(jī)按2︰3︰5進(jìn)行綜合評(píng)定。通過總評(píng)成績(jī)考評(píng)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況,既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的肯定,也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果給予合理評(píng)價(jià),有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和持之以恒的學(xué)習(xí)態(tài)度,對(duì)開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、培養(yǎng)創(chuàng)新人才起到積極的作用。
七、參與教師科研課題,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力
篇8
【關(guān)鍵詞】新課改 中學(xué)化學(xué)教學(xué) 改進(jìn)與創(chuàng)新
化學(xué)作為一門重要的學(xué)科,與人們的生活息息相關(guān)。事實(shí)上,化學(xué)中的很多知識(shí)原理都來源于實(shí)際生活。而中學(xué)化學(xué)在教學(xué)領(lǐng)域中,起到了傳播基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)儲(chǔ)備人才的作用。教師在化學(xué)的教學(xué)過程中,要將課本與自身的才智結(jié)合起來,充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),在以教學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)上,能夠靈活運(yùn)用創(chuàng)新的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生熟練掌握化學(xué)基本原理,通過對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作,即觀察、分析、描述和總結(jié),來提升自身的創(chuàng)新能力、實(shí)際動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及探究能力,從而更好地把理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來,使學(xué)生能夠做到真正的理解知識(shí),并且將知識(shí)運(yùn)用到生活當(dāng)中去,為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)一份自己的力量。
一、激發(fā)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性
教師在正式教學(xué)之前,首先要使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定的興趣,這樣才能使他們進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)和探究。特別是在中學(xué)時(shí)期,青少年對(duì)一切事物都保持一定的好奇心,因此,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教師的首要工作?;瘜W(xué)中的化學(xué)反應(yīng)以及不同的分子物質(zhì)之間的相互作用性,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極性,所以,教師可以在課程開始前,表演化學(xué)“魔法”,例如白紙顯字等,使學(xué)生先對(duì)化學(xué)反應(yīng)等原理產(chǎn)生充分的好奇心,在此之后,教師再慢慢展開教學(xué)探究,從而能夠使學(xué)生快速地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
二、提升學(xué)生的質(zhì)疑能力,培養(yǎng)獨(dú)立思考意識(shí)
在展開教學(xué)之后,教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生質(zhì)疑能力的培養(yǎng),將化學(xué)學(xué)習(xí)中所必需的質(zhì)疑品質(zhì)貫穿于整個(gè)教學(xué)當(dāng)中,使學(xué)生隨時(shí)處于一種思維拓展延伸的狀態(tài)。當(dāng)然,要正確培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力,防止學(xué)生盲目、脫離實(shí)際的思考問題,教師就要最大化的拓展學(xué)生的知識(shí)體系,對(duì)于學(xué)生提出的離譜問題,能夠隨時(shí)糾正,并且及時(shí)提供有關(guān)的化學(xué)資料,使學(xué)生能夠在課余時(shí)間查閱思考,研究分析。這種方法不僅培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑能力,而且提升了學(xué)生學(xué)習(xí)思考的獨(dú)立性。當(dāng)學(xué)生對(duì)于越來越多的問題有所了解之后,自身的質(zhì)疑能力也隨之提升。而質(zhì)疑能力的提升,又能夠反作用于學(xué)生興趣的培養(yǎng)。以此循環(huán),學(xué)生就能夠通過兩者相互作用、相互提升,有效開展對(duì)于學(xué)習(xí)的探究,從而獲得更多的知識(shí)。
三、結(jié)合新教材的課程內(nèi)容,創(chuàng)新教學(xué)方法
隨著新課改的實(shí)行,新課標(biāo)的知識(shí)體系也有所改變,新課程不僅對(duì)于教師來說是一種嶄新的體驗(yàn),對(duì)于學(xué)生來說更存在一種陌生感。在這種情況下,作為一名指路人,教師要認(rèn)真對(duì)其進(jìn)行了解和研究,從而能夠在課堂上,正確參考課本的材料知識(shí),掌握課本的知識(shí)要領(lǐng),快速的引導(dǎo)學(xué)生熟悉課程,進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。而新推行的課改教材,在設(shè)計(jì)中更具有靈活性,為教師建立了一個(gè)充分發(fā)揮智慧與能力的空間。因此,教師要在教學(xué)中結(jié)合新課標(biāo)的理念教學(xué),對(duì)于在教學(xué)中實(shí)施的方法進(jìn)行創(chuàng)新和研究,尋找更多形式的教學(xué)渠道。例如通過現(xiàn)如今發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)、學(xué)校中的圖書館來查閱資料,在生活中尋找實(shí)驗(yàn)靈感,聽取更多專家的視頻和講座,從生活的各個(gè)方面將化學(xué)知識(shí)滲入到學(xué)生的頭腦當(dāng)中,真正做到“授之以漁”。
四、滲透化學(xué)學(xué)科的綠色化思想
綠色化學(xué)是指設(shè)計(jì)沒有或者只有盡可能小的環(huán)境副作用并且在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程。之所以要重視對(duì)綠色化學(xué)的研究與理念培養(yǎng),是因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)生活中,環(huán)保與我們息息相關(guān)。而在化學(xué)學(xué)科當(dāng)中,有很多物質(zhì)也同樣涉及生活中的環(huán)保問題,例如二氧化硫的產(chǎn)生與處理、氟氯烴引起的溫室效應(yīng)等。解決生活中有害物質(zhì)造成的環(huán)保問題同樣是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種目的,因此,教師在教學(xué)的過程中,要加強(qiáng)化學(xué)教學(xué)的綠色理念,將綠色化學(xué)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)當(dāng)中,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的綠色環(huán)保能力。
五、注重對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用性
在一定程度上,化學(xué)知識(shí)理論只存在于人的邏輯頭腦當(dāng)中,對(duì)化學(xué)公式和化學(xué)元素名稱等基礎(chǔ)點(diǎn)和難點(diǎn)死記硬背,并不能夠使學(xué)生更好的理解和學(xué)習(xí)化學(xué)。因此,教師要更加注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用性,將無形的化學(xué)元素轉(zhuǎn)移到實(shí)際生活當(dāng)中去,為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,充分利用教學(xué)設(shè)施,將被動(dòng)化的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)化的研究,使學(xué)生能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的合作精神,加強(qiáng)動(dòng)手能力,對(duì)產(chǎn)生的實(shí)際問題能夠獨(dú)立解決,在真正意義上做到知識(shí)的理解與運(yùn)用。
六、總結(jié)
中學(xué)化學(xué)教學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新需要在生活中慢慢實(shí)行,作為創(chuàng)新主體的教師在其中起著至關(guān)重要的作用。因此,教師要隨時(shí)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)教學(xué)的方法進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),依據(jù)新課標(biāo)的教學(xué)理念,從生活中獲得靈感,注重實(shí)驗(yàn),從而傳授給學(xué)生更多的知識(shí)。
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[關(guān)鍵讕]中學(xué)化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化
實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)不可或缺的重要組成部分,它除了能讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)掌握化學(xué)技能,還能培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。因此,大多數(shù)學(xué)校都盡可能多地采用實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)方式。但是對(duì)于試驗(yàn)后排放出的污染卻很少有學(xué)校去做處理。21世紀(jì),世人已經(jīng)把環(huán)境保護(hù)提高全局高度,不過由于我國(guó)還沒有實(shí)驗(yàn)室污水排放的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),使得大家對(duì)于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里排放出的污染卻一直鮮有關(guān)注。因此,作為化學(xué)教師應(yīng)該具有綠色化學(xué)思想,在教學(xué)中以身作則,注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)排放的“三廢”進(jìn)行控制和治理,從而達(dá)到減少排放量,保護(hù)環(huán)境的目的。本文著力探討如何把綠色化學(xué)教育貫穿于化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的概念和意義
“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”即化學(xué)實(shí)驗(yàn)潔凈化?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與化學(xué)工業(yè)綠色化一樣,就是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)技術(shù),是一個(gè)在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過程。
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化最重要的意義就是保護(hù)自然環(huán)境
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑品種繁多,其中不乏許多有毒有害藥品。這使得實(shí)驗(yàn)室排放的污染物不僅污染巨大,而且成份復(fù)雜,治理起來非常困難。目前,大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)廢液和部分廢渣都是直接排放到下水道。這樣污染物就會(huì)流人江河、水塘或者滲入地下,而最終進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),破壞環(huán)境。特別我國(guó)很多城市已經(jīng)是缺水性城市,這些不斷通過下水道排放的化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物對(duì)于城市的水源更是雪上加霜。所以研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化刻不容緩。
2.提倡化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化也是為了保障學(xué)生們的人身安全
由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)而造成的傷害事故一直以來時(shí)有發(fā)生。近年來比較嚴(yán)重的一次發(fā)生在徐州一名初三學(xué)生饒南的身上。一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,老師讓饒南幫忙把實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)品送到實(shí)驗(yàn)室,途中,饒南出于好奇心從標(biāo)有紅磷和氯酸鉀的容器內(nèi)分別拿出來一小塊紅鱗、一小塊氯酸鉀?;氐郊液蟆p埬掀炔患按叵胫肋@兩種化學(xué)藥品放在一起會(huì)發(fā)生什么反應(yīng),于是就把紅磷和氯酸鉀放入一個(gè)小玻璃瓶里,并搖晃了幾下。就當(dāng)饒南準(zhǔn)備把玻璃瓶放到窗臺(tái)時(shí),意想不到的事情發(fā)生了,小玻璃瓶在手中發(fā)生爆炸。經(jīng)過醫(yī)院診斷為:右手爆炸傷。右手食指末節(jié)套狀撕脫、右手拇指挫傷、頭皮裂傷。
怎樣才能避免這種傷害事件,降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性呢?我們知道可以通過降低暴露性和降低內(nèi)在危害性兩種方法。降低暴露性有很多種方法。比如保護(hù)性衣服、工程控制、防毒面具等。但這只是一個(gè)治標(biāo)的方法,無法從根本上消除危害與危險(xiǎn)。我認(rèn)為最主要的還是降低其內(nèi)在危害性:即教師在化學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮到危害性,采用各種方法與手段將危害降至最小。這就是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容。
3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化符合素質(zhì)教育的思想
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的過程中,能給增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),教會(huì)他們防治污染的重要方法。同事,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)現(xiàn)需要不斷更新實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),這可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
二、實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑
1.進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
要控制污染,首先應(yīng)該從源頭著手。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,先應(yīng)該盡量避免使用或生成毒性較大、容易造成污染的物品。這就需要發(fā)揮化學(xué)教師的創(chuàng)新思維,通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),來減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。但通過改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法,并進(jìn)行巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無污染,并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
例如,在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,CI2、CO2、SO2、H2S等都是經(jīng)常要用到的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。但是如果我們通過改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法,并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無污染。并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
2.改善實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的,必須載體,也是可以減少污染的關(guān)鍵一環(huán)。如果在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,實(shí)在無法避免使用或者產(chǎn)生有害物質(zhì)和污染,那么實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在密閉的裝置內(nèi)進(jìn)行,盡量避免敞口操作,防止有害物質(zhì)擴(kuò)散到空氣當(dāng)中。如果無法進(jìn)行密閉實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。
3.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,控制藥品用量
無論課堂演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都要精量細(xì)算,堅(jiān)持適量的原則,從而達(dá)到節(jié)省資源,減少污染的目的。目前,在中學(xué)化學(xué)教材上對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)的藥品用量都未明確給出限量,基本都采用“少量”、“少許”、“適量”、“一定量”等籠統(tǒng)的詞匯來限定,使得學(xué)生很難把握藥品的實(shí)際用量。這樣不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)的效果,又會(huì)造成藥品的浪費(fèi),更會(huì)對(duì)環(huán)境造成大量的污染?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化要求化學(xué)教師應(yīng)該在保證實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上盡可能地減少藥品用量,以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物。
4.注重對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收處理
篇10
一、工藝流程題的特點(diǎn)和作用
其特點(diǎn)與作用有三:一是試題源于生產(chǎn)實(shí)際,以解決化學(xué)實(shí)際問題作思路進(jìn)行設(shè)問,使問題情境真實(shí),能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀;二是試題內(nèi)容豐富,涉及化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的方方面面,能考查學(xué)生化學(xué)雙基知識(shí)的掌握情況和應(yīng)用雙基知識(shí)解決化工生產(chǎn)中有關(guān)問題的遷移推理能力;三是試題新穎,一般較長(zhǎng),閱讀量大,能考查學(xué)生的閱讀能力和資料的收集處理能力.
二、解題方法
化學(xué)工藝生產(chǎn)主要解決的矛盾,歸納起來主要有六個(gè)方面問題:一是解決將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理;二是除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品;三是提高產(chǎn)量與產(chǎn)率;四是減少污染,考慮“綠色化學(xué)”生產(chǎn);五是原料的來源既要考慮豐富問題,又要考慮成本問題:六是生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便可行等工藝生產(chǎn)問題.化學(xué)工藝流程題,一般也就圍繞以上六個(gè)方面設(shè)問求解.要準(zhǔn)確、順利解答化學(xué)工藝流程題,除了必須要掌握物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)之間相互作用的基本知識(shí)以及除雜分離提純物質(zhì)的基本技能外,最關(guān)鍵的問題要掌握和具備分析工藝生產(chǎn)流程的方法和能力.為此特提出下列四種解題基本方法,供參考.
1.首尾分析怯
對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍生產(chǎn)工序)試題,首先對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品,從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系,弄清生產(chǎn)流程過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)的問題,逐一推敲解答.
【例1】 (2008年,廣州高考一模23題)聚合氯化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n].本實(shí)驗(yàn)采用鋁鹽溶液水解絮凝法制堿式氯化鋁.其制備原料為分布廣、價(jià)格廉的高嶺土,化學(xué)組成為:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量雜質(zhì)和水分.已知氧化鋁有多種結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)也有差異,且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化;高嶺土中的氧化鋁難溶于酸.制備堿式氯化鋁的實(shí)驗(yàn)流程如下:
根據(jù)流程圖回答下列問題:
(1)“煅燒”的目的是 .
(2)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸需要200mL30%的濃鹽酸(密度約為1.15g/cm3)和 g蒸餾水,配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、 .
(3)“溶解”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 .
(4)加少量鋁粉的主要作用是 .
(5)“調(diào)節(jié)溶液pH在4.2~4.5”的過程中,除添加必要的試劑,還需借助的實(shí)驗(yàn)用品是: ;“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90~100℃,控制溫度的實(shí)驗(yàn)方法是.
解析:對(duì)比原料與產(chǎn)品可知,該生產(chǎn)的主要工序:一是除去原料高嶺土中的雜質(zhì),二是將Al2O3利用水解絮凝法轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品.再進(jìn)一步分析,除鐵用鋁置換后過濾,高嶺土中的Al2O3不溶于酸,必須經(jīng)煅燒改變結(jié)構(gòu).該題經(jīng)這樣分析,題設(shè)的所有問題的答案就在分析之中.
參考答案:(1)改變高嶺土的結(jié)構(gòu),使其能溶于酸 (2)230 量筒
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(4)除去溶液中的鐵離子; (5)pH計(jì)(或精密pH試紙);水浴加熱
簡(jiǎn)評(píng):首尾分析法是一種解工藝流程題的常見方法,這種方法的特點(diǎn)是:簡(jiǎn)單、直觀,很容易抓住解題的關(guān)鍵,用起來方便有效.使用這一方法解題,關(guān)鍵在于認(rèn)真對(duì)比分析原材料與產(chǎn)品組成,從中產(chǎn)生的將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和除去原材料中所包含的雜質(zhì)的基本原理和所采用的工藝生產(chǎn)措施.當(dāng)把生產(chǎn)的主線弄清楚了,圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計(jì)的系列問題,也就迎刃而解.
2.截段分析法
對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工藝流程題,用截段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn).
【例2】 (2007年,廣東高考第21題)以氯化鈉和硫酸鈉為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉,工藝流程如下:
氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示.回答下列問題.
(1)欲制備10.7gNH4Cl,理論上需NaCl g.
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有 、燒杯,玻璃棒、酒精燈等.
(3)“冷卻結(jié)晶”過程中,析出NH4Cl晶體的合適溫度為 .
(4)不用其他試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是 .
(5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì),進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是 .
解析:該生產(chǎn)流程的特點(diǎn)是:用同樣原材料既生產(chǎn)主要產(chǎn)品氯化銨,同時(shí)又生產(chǎn)副產(chǎn)品硫酸鈉.因此,為了弄清整個(gè)生產(chǎn)流程工藝,只能分段分析,即先分析流程線路中如何將原料轉(zhuǎn)化為硫酸鈉的,然后再分析又如何從生產(chǎn)硫酸鈉的母液中生產(chǎn)氯化銨,即將題供的流程路線截成兩段分析,這樣,便可以降低解題的難度.
結(jié)合流程示意圖和溶解度曲線圖分析,生產(chǎn)硫酸鈉只能用熱結(jié)晶法,生產(chǎn)氯化銨用冷結(jié)晶法,因?yàn)闇囟冉档?5℃以下,結(jié)晶得到的產(chǎn)品為Na2SO4•10H2O.
參考答案:(1)11.7g (2)蒸發(fā)皿 (3)35℃(或33~40℃之間任意值) (4)加熱法.取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈 (5)重結(jié)晶.
簡(jiǎn)評(píng):用截?cái)喾治龇ń夤に嚵鞒填}是一種主流解題方法.因?yàn)楫?dāng)前的化工生產(chǎn),為了降低成本,減少污染,增加效益,大都設(shè)計(jì)成綜合利用原材料,生產(chǎn)多種產(chǎn)品的工藝生產(chǎn)線.為此這種工藝流程題很多.用截?cái)喾治龇ń夤に嚵鞒填}關(guān)鍵在于選對(duì)屬型和如何截段,截幾段更合理.一般截段以生產(chǎn)的產(chǎn)品為準(zhǔn)點(diǎn).但也不一定,特殊情況也很多,必須具體情況作具體分析.
3.交叉分析法
有些化工生產(chǎn)選用多組原材料,事先合成一種或幾種中間產(chǎn)品,再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品.以這種工藝生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)的工藝流程題,為了便于分析掌握生產(chǎn)流程的原理,方便解題,最簡(jiǎn)單的方法,就是將提供的工藝流程示意圖畫分成幾條生產(chǎn)流水線,上下交叉分析.
【例3】 某一化工廠的生產(chǎn)流程如下圖:
(1)L、M的名稱分別是_____ 、 .
(2)GH過程中為什么通入過量空氣: .
(3)用電子式表示J: .
(4)寫出飽和食鹽水、E、F生成J和K(此條件下K為沉淀)的化學(xué)方程式:_____ ,要實(shí)現(xiàn)該反應(yīng),你認(rèn)為應(yīng)該如何操作: .
解析:根據(jù)流程示意圖分析可知,用空氣、焦炭和水為原材料,最終生產(chǎn)產(chǎn)品L和J、M.首先必須生產(chǎn)中間產(chǎn)品E,這樣,主要生產(chǎn)流水線至少有兩條(液態(tài)空氣-E-M;焦炭-E-L).為了弄清該化工生產(chǎn)的生產(chǎn)工藝,須將這兩條生產(chǎn)流水線交叉綜合分析,最終解答題設(shè)的有關(guān)問題.
參考答案:(1)硝酸銨;碳酸鈉 (2)提高NO的轉(zhuǎn)化率
(3)
(4)NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3+NH4Cl 向飽和的食鹽水中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
簡(jiǎn)評(píng):從本題分析得知,構(gòu)成交叉分析的題型,從提供的工藝流程上看,至少有三個(gè)因素(多組原材料、中間產(chǎn)品、多種產(chǎn)品)和兩條或多條生產(chǎn)流水線的化工生產(chǎn)工藝.利用交叉分析法解工藝流程題的關(guān)鍵,在于找準(zhǔn)中間產(chǎn)品(因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)多種中間產(chǎn)品)和流水生產(chǎn)的分線,在分析過程中,抓住中間物質(zhì)的關(guān)聯(lián)作用,逐一破解.
4.“瞻前顧后”分析法
有些化工生產(chǎn),為了充分利用原料,變廢為寶,設(shè)計(jì)的生產(chǎn)流水線除了主要考慮將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品外,同時(shí)還要考慮將生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為原料的循環(huán)生產(chǎn)工藝.解答這種類型題時(shí)宜用“瞻前顧后”分析法.“瞻前顧后”分析法,指分析工藝生產(chǎn)流程時(shí),主要考慮原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的問題(瞻前),同時(shí)也要考慮原料的充分利用和再生產(chǎn)問題(顧后).
【例4】 利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖如下:
依據(jù)上述流程,完成下列填空:
(1)天然氣脫硫時(shí)的化學(xué)方程式是__________.
(2)nmolCH4經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生CO0.9nmol,產(chǎn)生H2 mol(用含n的代數(shù)式表示).
(3)K2CO3(aq)和CO2反應(yīng)在加壓下進(jìn)行,加壓的理論依據(jù)是 .
A.相似相容原理
B.勒夏特列原理
C.酸堿中和原理
(4)分析流程示意圖回答:該合成氨工藝主要原料是 ,輔助原料有 .
(5)請(qǐng)寫出由CH4為基本原料經(jīng)四次轉(zhuǎn)化為合成氨的N2、H2的化學(xué)反應(yīng)方程式 .
(6)整個(gè)流程有三處循環(huán),一是Fe(OH)3循環(huán),二是K2CO3(aq)循環(huán),請(qǐng)?jiān)谏鲜隽鞒虉D上標(biāo)出第三處循環(huán)(循環(huán)方向和循環(huán)物質(zhì)).
解析:該生產(chǎn)工藝屬于多處循環(huán)生產(chǎn)工藝,因此分析工藝流程示意圖時(shí),分析的主線是弄清基本原材料CH4轉(zhuǎn)化為合成氨的基本原料N2和H2的工藝生產(chǎn)原理.但還要回頭分析循環(huán)生產(chǎn)的理由和循環(huán)生產(chǎn)的工藝生產(chǎn)段.通過這樣既考慮產(chǎn)品的合成,又考慮原料的充分利用,該題所涉及的問題也就可以解答了.
參考答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3=Fe2S3+6H2O
(2)2.7n (3)B (4)CH4、H2O、空氣;K2CO3、Fe(OH)3
(5)CH4+H2O=CO+3H2;
2CH4+3O2=2CO+4H2O;
CO+H2O=CO2+H2;
CO2+H2O+K2CO3=2KHCO3
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