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如室內(nèi)環(huán)境污染、食品污染等。讓學(xué)生了解身邊的環(huán)境問題,學(xué)會保護(hù)自己和他人。讓學(xué)生了解化學(xué)發(fā)展的動向。用新的化學(xué)方法解決傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)給人類帶來的災(zāi)難,是當(dāng)今化學(xué)工作者的重要使命。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境友好化學(xué)”,其核心就是要利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染,生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品,開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。化學(xué)的問題還必須要化學(xué)來解決。作為一門課程,在選取教學(xué)內(nèi)容時還要充分考慮到知識的邏輯性、系統(tǒng)性和實用性等方面。為此,本課程在中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)上,對化學(xué)的基本概念和原理只作簡單、形象的介紹和描述,重點介紹常見的化學(xué)污染與環(huán)境問題之間的關(guān)系。經(jīng)過多年的實踐與調(diào)整,本課程形成了以下教學(xué)內(nèi)容體系:一、緒論:介紹化學(xué)的發(fā)展、化學(xué)的貢獻(xiàn)以及化學(xué)污染與環(huán)境問題。二、化學(xué)與能源:能源的分類和能量的轉(zhuǎn)化,煤炭、石油和天然氣、核能等的使用與相關(guān)環(huán)境問題,化學(xué)能源,綠色新能源。許多全球性的環(huán)境問題都與能源的使用直接相關(guān),三、化學(xué)基本原理:原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu),有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)。四、化學(xué)污染物:概述常見的化學(xué)污染物,無機(jī)金屬、非金屬污染物,有機(jī)污染物,微生物有毒污染物。五、大氣環(huán)境與化學(xué):大氣的組成及大氣層,大氣中污染物的遷移和轉(zhuǎn)化,大氣環(huán)境問題(煤煙型污染、光化學(xué)煙霧、酸沉降、臭氧層耗損、溫室氣體和溫室效應(yīng)),大氣污染的防治。六、水環(huán)境與化學(xué):水溶液中的化學(xué)平衡,天然水的組成、性質(zhì),水中污染物及其遷移轉(zhuǎn)化,水環(huán)境污染與治理,包括水體富營養(yǎng)化、水體需氧物質(zhì)污染、水體中有毒元素污染、有機(jī)有毒物污染,水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。七、土壤環(huán)境與化學(xué)、固體廢棄物:土壤的組成和性質(zhì),土壤污染過程,重金屬、農(nóng)藥、化肥、固體廢棄物污染,土壤防治。八、室內(nèi)空氣污染:室內(nèi)空氣質(zhì)量,常見室內(nèi)空氣污染,室內(nèi)空氣監(jiān)測。九、生命現(xiàn)象與化學(xué):生命的元素,生命有機(jī)化合物,環(huán)境激素,核輻射與基因突變。十、食品化學(xué)與食品安全:食品主體成份,食品霉變污染,食品添加劑污染,食品加工污染,防止食品腐敗變質(zhì)的措施。十一、綠色化學(xué):綠色化學(xué)的概念、研究內(nèi)容、發(fā)展趨勢。
2靈活多樣的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于文理科學(xué)生同班上課,除了教學(xué)內(nèi)容上要兼顧外,還要采用合適的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實踐中,我們采用靈活多樣、理論與實踐相結(jié)合的方法進(jìn)行講授。(1)采用研究型教學(xué)方法,向?qū)W生推薦閱讀書目,如環(huán)保類系列叢書;或讓學(xué)生聯(lián)系家鄉(xiāng)或自己親歷親見的環(huán)境污染問題,與所學(xué)的理論知識結(jié)合,再查閱相關(guān)資料,寫調(diào)研報告。(2)借助多媒體、影像資料等,圖文并茂,介紹歷史和當(dāng)前的重大污染事件。如在學(xué)習(xí)化學(xué)與能源專題時,給學(xué)生介紹《石油與戰(zhàn)爭》及相關(guān)視頻資料,以更加突出能源的戰(zhàn)略地位,同時在能源的爭奪中,又造成了能源的浪費和環(huán)境污染;學(xué)習(xí)水環(huán)境與化學(xué)時引用央視的新聞?wù){(diào)查《河流與村莊》,以事實講述水污染對人類身體健康的影響??茖W(xué)的數(shù)據(jù)、直觀的畫面和視覺效果使學(xué)生能夠深刻體會環(huán)境給人類健康帶來的危害,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。(3)采用案例教學(xué),鼓勵課堂討論。如引入新聞事件,關(guān)注新聞熱點。新聞媒體幾乎每天都在報道與環(huán)境相關(guān)的新聞事件,如近年的紫金礦業(yè)含銅廢水污染汀江、墨西哥灣原油泄漏、瀏陽的鎘污染事件、日本大地震引起的核泄漏、2012年中國大范圍的霧霾天氣等,都可以是課堂上的討論話題。(4)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)上有許多關(guān)于環(huán)境保護(hù)的資料,如中國環(huán)境教育網(wǎng)(hjjyzz.com)、環(huán)境教育網(wǎng)(zhbjy.org.cn/)以及各大網(wǎng)站的環(huán)保專題等,學(xué)生可以從上面獲得很多相關(guān)知識和環(huán)境方面的信息。在教學(xué)中可以給學(xué)生作業(yè)的形式讓學(xué)生針對相應(yīng)的專題進(jìn)行調(diào)查、分析、總結(jié),擴(kuò)大學(xué)生的視野。
3教學(xué)效果
《化學(xué)與環(huán)境》課程在我校已經(jīng)開設(shè)四年,每期有學(xué)100多名學(xué)生選修。這些學(xué)生的構(gòu)成包括理科、文科、體育、藝術(shù)等各專業(yè)學(xué)生。通過幾年的實踐,在實踐中不斷改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,目前學(xué)生已能適應(yīng)本課程的學(xué)習(xí),許多學(xué)生愿意選該課程。對于化學(xué)基本概念和基本原理部分,理科學(xué)生一般很容易理解,而對文科學(xué)生來說,往往很基本的理論和概念,也需要多遍講解。學(xué)生普遍欣賞與現(xiàn)實結(jié)合的研討式的教學(xué)模式,少理論,多直觀畫面。采用多種考核方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行綜合評價,平時每一章都給學(xué)生布置作業(yè),作業(yè)形式可以是圍繞本章主要概念和術(shù)語來命題,也可以是學(xué)生自己選題,撰寫專題論文,教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、問題討論、作業(yè)、期末考查等給出綜合成績。經(jīng)過幾年的實踐,該課程已經(jīng)形成相對合理實用的教學(xué)內(nèi)容體系,但在教學(xué)中還是存在一些問題,如不同專業(yè)的學(xué)生在一起上課,基礎(chǔ)相差太大,影響教學(xué)進(jìn)度;一些學(xué)生對待課程的態(tài)度不認(rèn)真,上課就是為了掙學(xué)分;由于課程都是安排在晚上,無法給學(xué)生開設(shè)實踐課。
關(guān)鍵詞:軍隊院校 大學(xué)化學(xué) 教學(xué)內(nèi)容改革
軍隊院校是培養(yǎng)軍事人才的主陣地,軍事人才個體素質(zhì)要求的變化和軍事人才隊伍結(jié)構(gòu)的調(diào)整,直接推動軍隊院校教育進(jìn)行相應(yīng)的變革和轉(zhuǎn)型[1]。大學(xué)化學(xué)是軍隊院校重要的通識教育公共基礎(chǔ)課程,是培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級科技人才所必須的,是培養(yǎng)21世紀(jì)全面發(fā)展的軍事人才知識結(jié)構(gòu)和能力的重要組成部分。為了我校一三旅初級指揮學(xué)員的培養(yǎng),更好地讓他們適應(yīng)軍隊現(xiàn)代化建設(shè)的需要,有必要進(jìn)一步明確大學(xué)化學(xué)的定位和發(fā)展方向,對學(xué)員進(jìn)行與化學(xué)相關(guān)知識的教育,努力培養(yǎng)具有實際任職能力的合格軍事人才。
1、大學(xué)化學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容
對于傳統(tǒng)大學(xué)化學(xué)的教學(xué),我們的著重點是化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本概念和基礎(chǔ)理論,即讓學(xué)員在中學(xué)化學(xué)的基礎(chǔ)上,對化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、變化過程中的能量關(guān)系以及物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等有一個比較全面的認(rèn)識;對化學(xué)實驗基本方法做進(jìn)一步訓(xùn)練,為學(xué)習(xí)新理論、新技術(shù)和相關(guān)的科學(xué)研究奠定必要的化學(xué)基礎(chǔ);使學(xué)員適當(dāng)了解當(dāng)前化學(xué)學(xué)科發(fā)展的特點及與其他學(xué)科的聯(lián)系、交叉和滲透,進(jìn)一步了解化學(xué)對科技發(fā)展和社會進(jìn)步的影響,從而使學(xué)員在部隊及日常生活中能夠運(yùn)用化學(xué)的觀點和所學(xué)的化學(xué)知識分析問題和解決問題。
2、大學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革的方向
2.1 對學(xué)員進(jìn)行軍事化學(xué)教育
現(xiàn)在生活離不開化學(xué),現(xiàn)在軍事更離不開化學(xué)。化學(xué)知識在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用日益重要,兩次世界大戰(zhàn)、海灣戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭等等,無一不牽動著愛好和平的人民的神經(jīng),特別是作為軍校學(xué)員,將來會擔(dān)當(dāng)起保家衛(wèi)國的重任,學(xué)員們也時刻關(guān)注著風(fēng)云變幻的國際形勢,對學(xué)員進(jìn)行化學(xué)與軍事相關(guān)知識的教育,使學(xué)員自覺地主動地為祖國的振興、民族的繁榮而努力學(xué)習(xí)化學(xué)知識顯得尤為重要。而在傳統(tǒng)的大學(xué)化學(xué)教學(xué)中存在著軍事特色不突出的問題,有必要對其進(jìn)行改革。
就目前而言,我們所選用的教材涉及到軍事化學(xué)的內(nèi)容很少,因此,作為大學(xué)化學(xué)教員,就應(yīng)該不斷的更新觀念,關(guān)注軍事化學(xué)研究的發(fā)展,充實和完善自己的知識結(jié)構(gòu)。教員聯(lián)系周期表,可重點闡述一些與軍事有關(guān)的典型物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用。例如:稀土元素。在軍事方面,稀土有工業(yè)“黃金”之稱,由于其具有優(yōu)良的光電磁等物理特性,能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料,比如大幅度提高用于制造坦克、導(dǎo)彈的鋼材、鋁合金、鈦合金的戰(zhàn)術(shù)性能等。稀土科技一旦用于軍事,必然帶來軍事科技的躍升。教員還可以采取講座的形式,介紹化學(xué)基本原理在軍事高科技中的應(yīng)用,讓學(xué)員了解軍事戰(zhàn)爭中應(yīng)用到的化學(xué)知識及所產(chǎn)生的危害,內(nèi)容可包括軍用核技術(shù)、偽裝隱身技術(shù)、生化武器等等。
2.2 對學(xué)員進(jìn)行綠色化學(xué)教育
綠色化學(xué)是20世紀(jì)90年代初產(chǎn)生的新概念,它代表了人類社會可持續(xù)發(fā)展的一種長遠(yuǎn)利益,是化學(xué)發(fā)展的更高層次,是化學(xué)未來發(fā)展的方向?;瘜W(xué)在人類的發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用,制造出了塑料、新藥品、紡織品等數(shù)千萬種醫(yī)藥和化工產(chǎn)品,但同時卻產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)品——工業(yè)三廢。因此,要想享受化學(xué)給我們帶來的方便而減少化學(xué)帶來的危害就要提倡綠色化學(xué),化學(xué)教員就承擔(dān)起了對學(xué)員進(jìn)行綠色化學(xué)的普及和宣傳的任務(wù)。
教員可以聯(lián)系生活中的實例介紹綠色化學(xué)的相關(guān)知識,比如,我國每年食物中毒人數(shù)約為2~4萬人,并且估計這個數(shù)字尚不到實際發(fā)生數(shù)的1/10[2]。其原因就是農(nóng)藥殘留等,如果選擇對人無毒或無殘留農(nóng)藥,這些問題就迎刃而解了,這就是與我們息息相關(guān)的食品安全問題中包含的綠色化學(xué)。教員還可以在課堂上設(shè)計一些生活中與綠色化學(xué)有關(guān)的問題:為什么要使用無鉛汽油?為什么要限制含硫量高的煤的使用?通過這樣的教學(xué)方式作為教學(xué)改革的一種嘗試,可使學(xué)員在潛移默化中接受綠色化學(xué)教育,使綠色化學(xué)的思想融合于大學(xué)化學(xué)教學(xué)中,這樣也有助于提高學(xué)員學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
2.3 對學(xué)員進(jìn)行計算機(jī)化學(xué)教育
今天,以計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)深入到社會各個層面為標(biāo)志的數(shù)字化新世紀(jì)已經(jīng)到來,這也將使傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)生深刻的變化。數(shù)字化新世紀(jì)的化學(xué)不僅要靠“濕”實驗室來發(fā)展,同時也要依賴于“干”實驗室來輔助和補(bǔ)充。所謂“濕”實驗室就是傳統(tǒng)意義上的化學(xué)實驗室,“干”化學(xué)實驗室則是指數(shù)字化虛擬仿真化學(xué)實驗室。“干”、“濕”相結(jié)合才能更高效地孕育出新的化學(xué)實體,才能大大提高化學(xué)非凡的創(chuàng)造力。
虛擬仿真化學(xué)實驗室集成了多種關(guān)鍵軟件,融合了計算機(jī)技術(shù)、化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的最新理論成就。通過使用虛擬仿真實驗室,不但可以突破傳統(tǒng)單一化的實驗教學(xué)模式,提高學(xué)員的理解和記憶能力,還可以保證學(xué)員實驗的可重復(fù)化、實驗的安全化,實現(xiàn)實驗的綠色化,更好地完成教學(xué)任務(wù)[3-4]。軍隊建設(shè)正處于以信息化為標(biāo)志的新的發(fā)展時期,使用以計算機(jī)為支撐的虛擬仿真實驗室來推進(jìn)大學(xué)化學(xué)的教學(xué)改革,必將成為改革的一個亮點。
3、結(jié)語
通過對學(xué)員進(jìn)行軍事化學(xué)、綠色化學(xué)以及計算機(jī)化學(xué)教育,既優(yōu)化了大學(xué)化學(xué)的知識結(jié)構(gòu),拓寬了專業(yè)面,又在不增加學(xué)員負(fù)擔(dān)、不讓學(xué)員窮于應(yīng)付的前提下,逐漸改變學(xué)員被動式學(xué)習(xí)的習(xí)慣,增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)意識,為培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、任職能力強(qiáng)的合格軍事人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 張春燕.綠色化學(xué)教育在大學(xué)化學(xué)教育中的作用[J].柳州師專學(xué)報,2006,21(1):90-92.
無機(jī)化學(xué)實驗是化學(xué)專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)校門的主要專業(yè)課,是一門研究型的實驗學(xué)科,而實驗課程在無機(jī)化學(xué)課程中占有舉足輕重的地位,在鍛煉學(xué)生的分析解決問題、動手操作能力以及創(chuàng)新型思維等同樣有著非常重要的影響.
部分實驗所用的試劑或者藥品消耗比較大或者毒性較強(qiáng),例如:四氯化碳、溴水、氯水、重金屬、氰化物等,另外,實驗過程中,有些排放物也具有毒性,例如: 二氧化氮、硫化氫、重金屬鹽等物質(zhì).所以,既要保證學(xué)生們能通過實驗掌握所學(xué)的知識,還要盡量控制實驗所用有害有毒物質(zhì)的用量,增加學(xué)生對試劑藥品的回收率,實現(xiàn)實驗綠色化.下文主要就幾個方面對其進(jìn)行闡述.
(1)“綠色化學(xué)”的核心
綠色化學(xué)也可以稱之為清潔化學(xué).通常所指用化學(xué)的原理和技術(shù)降低甚至消除對地球環(huán)境,人類生存和健康,自然生態(tài)等有害有毒的試劑藥品的使用,同時,更要控制在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有害有毒的產(chǎn)品、副產(chǎn)物和廢物.綠色化學(xué)的核心為5R原則和原子經(jīng)濟(jì)性.5R原則是指減少用量(Re-duction),循環(huán)利用(Reuse),收回 (Recycling),可再生(Regeneration),禁用(Rejection).原子經(jīng)濟(jì)性指的是在生產(chǎn)中,將反應(yīng)物的原子通通轉(zhuǎn)化為預(yù)期的最終產(chǎn)物.因此,根據(jù)綠色化學(xué)的要求,無機(jī)化學(xué)實驗應(yīng)當(dāng)采用創(chuàng)新的思想和技術(shù).
(2)實驗教學(xué)教材的革新
現(xiàn)如今,無機(jī)化學(xué)實驗所采用的教材中實驗多為一些傳統(tǒng)的實驗,部分實驗對于生態(tài)環(huán)境的危害比較大.因此,為了實現(xiàn)綠色實驗,迫切需要更新我們目前多使用的實驗教材.使其實驗范圍盡量圍繞著無機(jī)化學(xué)的基本原理、基本操作,減少對于生態(tài)環(huán)境的污染和危害.另外,老師在教授學(xué)生的過程中,需要培養(yǎng)學(xué)生們的環(huán)保綠色的思想,知道學(xué)生們操作的科學(xué)性,鼓勵每一位學(xué)生改善實驗方法和步驟,并堅決執(zhí)行試劑“減少污染、循環(huán)利用”的原則.教材對于老師和學(xué)生都有著非常大的指導(dǎo)和影響作用,教材的綠色化對于擴(kuò)展學(xué)生的思維,樹立綠色的觀念,培養(yǎng)學(xué)生們科學(xué)操作的習(xí)慣都具有重要的意義.
(3) 革新傳統(tǒng)的實驗理念
革新傳統(tǒng)的實驗理念,從實驗源頭杜絕污染,在遵守綠色化學(xué)的前提下,依據(jù)實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容,在同樣可以達(dá)到教育教學(xué)效果的前提下,盡可能的用無毒和低毒的替代品代替有害有毒的化學(xué)藥品.最好的效果是既保留了傳統(tǒng)實驗的精華,而且可以減少實驗廢棄物在生態(tài)環(huán)境中所造成的污染,實現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實驗的綠色化.
(4)積極倡導(dǎo)微型化學(xué)實驗,堅決實施半微量化操作
上世紀(jì)八十年代,美國環(huán)保局倡導(dǎo)提出微型化學(xué)實驗,用盡可能少的化學(xué)藥品和試劑進(jìn)行反應(yīng),仍能夠獲得準(zhǔn)確并且明顯的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的新型實驗方法.這種新型的試驗方法的特點就是能夠很大程度上的縮小化學(xué)藥品或試劑的使用量,能夠縮短反應(yīng)的時間,降低對生態(tài)環(huán)境所造成的污染,這些均符合無機(jī)化學(xué)實驗綠色化的要求.因此,在高校中的無機(jī)化學(xué)實驗課程中,我們應(yīng)該積極倡導(dǎo)微型化學(xué)實驗,這種做法不僅僅從源頭上控制了對于生態(tài)環(huán)境的污染,還能很大程度上節(jié)省實驗時間和空間,并且,因為用量的減小,對學(xué)生們操作準(zhǔn)確性的要求也隨之提升.但是,將常規(guī)的實驗設(shè)備換成微型的實驗設(shè)備,其費用相當(dāng)昂貴,并且隨著用量的減小,難度的增大,使得微型化學(xué)實驗的推行遇到了不小的阻力.
(5)采用微機(jī)輔助教學(xué)的模式
從上世紀(jì)開始,多媒體在不同的領(lǐng)域開始大范圍的應(yīng)用,特別在教育教學(xué)領(lǐng)域,對提高教學(xué)質(zhì)量有很大的作用.同樣,在無機(jī)化學(xué)實驗課程中,我們也可以使用多媒體的教學(xué)模式輔助學(xué)生們學(xué)習(xí).另外,使用微機(jī)進(jìn)行模擬實驗,可以在不使用儀器或者試劑藥品的情況下使得學(xué)生們對于實驗操作流程或者實驗現(xiàn)象有比較深的認(rèn)識和學(xué)習(xí),培養(yǎng)出學(xué)生對于無機(jī)化學(xué)實驗課程的濃厚興趣.在教學(xué)過程中,我們可以采用多媒體進(jìn)行實驗演示,這些做法都對實現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實驗綠色化有著不可低估的作用.但是,采用微機(jī)輔助教學(xué)的模式也有著自身的不足之處,那就是可能會導(dǎo)致學(xué)生們的動手能力下降,因此,在試劑運(yùn)用的過程中,必須進(jìn)行合理適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用.
(6)回收利用實驗產(chǎn)物
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 化學(xué)實驗教學(xué)
自1991年美國環(huán)保局提出綠色化學(xué)這一新術(shù)語以來,綠色化學(xué)已逐漸成為世界各國普遍接受和大力實施可持續(xù)發(fā)展方針的重要組成部分,引起了化學(xué)界和工業(yè)界的新變革。隨著社會發(fā)展的不斷進(jìn)步,人們對環(huán)境問題日益關(guān)注,使得傳統(tǒng)化學(xué)舉步維艱,難以進(jìn)一步發(fā)展。同時人類更加清楚地認(rèn)識到不能再急功近利,片面追求物質(zhì)享受,一定要在發(fā)展的同時顧及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性,否則人類將無法生存下去。因此,綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,成為整個化學(xué)界一顆耀眼的明珠,它是進(jìn)入成熟期的使人類和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展更高層次的化學(xué),是粗放型化學(xué)向集約型化學(xué)的轉(zhuǎn)軌。近年來,綠色化學(xué)受到了世界各國高度的重視,綠色化學(xué)與技術(shù)已成為各國政府關(guān)注的重要問題和任務(wù)之一。定期在美國、歐洲和亞洲舉行的有關(guān)綠色化學(xué)主題的會議不斷增多,反映了科學(xué)界以及公眾對綠色化學(xué)日益增進(jìn)的關(guān)注,綠色化學(xué)組織和綠色化學(xué)網(wǎng)絡(luò)在美國、意大利及英國等國的創(chuàng)立也表明綠色化學(xué)已是世界科技發(fā)展的熱點。為了使化學(xué)呈現(xiàn)一片新的生機(jī),為了人類的生存和未來,大力推廣綠色化學(xué),很多國家設(shè)立了綠色化學(xué)獎:1999年世界上第一本“綠色化學(xué)”(Green Chemistry)雜志問世;2002年美國出版了第一本“綠色化學(xué)”教科書。目前我國也已加入這綠色化學(xué)的研究行列,綠色化學(xué)及綠色化學(xué)教育在我國也得到相當(dāng)程度的重視。我國在1995年中科院化學(xué)部確定了“綠色化學(xué)與技術(shù)”的院士咨詢課。1996年召開了“工業(yè)生產(chǎn)中綠色化學(xué)與技術(shù)”的研討會;1997年由國家科委主辦的第72屆香山科學(xué)會議就是以“可持續(xù)發(fā)展問題對科學(xué)的挑戰(zhàn)――綠色化學(xué)”為主題,這個會議宣告了我國的綠色化學(xué)研究和開發(fā)工作已正式開始起步了,這對我們化學(xué)教育工作者的教育指導(dǎo)思想也提出了新的課題。
1、綠色化學(xué)的內(nèi)涵及綠色化學(xué)的必要性。綠色化學(xué)亦稱環(huán)境無公害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),是用化學(xué)的技術(shù)和方法消除那些對人類健康或環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑的使用和副(廢)產(chǎn)物等的產(chǎn)生,力求使化學(xué)反應(yīng)“具有原子經(jīng)濟(jì)性”,實現(xiàn)廢物的零排放。其目標(biāo)是把傳統(tǒng)化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染、后治理”變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。是當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的前沿之一,是具有社會需求和科學(xué)目標(biāo)的新型交叉學(xué)科。它不但具有重大的社會、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益、也表明化學(xué)的副作用是可以避免的。
1998年中科院院士,在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長朱時清的積極倡導(dǎo)下開設(shè)了一門獨立的綠色化學(xué)新課程。1999年9月26~28日在清華大學(xué)召開了有國內(nèi)外多所大學(xué)參加的“大學(xué)綠色教育國際學(xué)術(shù)研討會”,共同對“綠色大學(xué)化學(xué)課程體系”、“大學(xué)綠色教育問題”等進(jìn)行了交流與研討。化學(xué)實驗課是在高等院校進(jìn)行綠色化學(xué)教育最合適的課程之一,這是化學(xué)實驗課本身的特點決定的。因為化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的,因此在化學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育是非常合適和必要的。
2、化學(xué)實驗教學(xué)與綠色化學(xué)教育。
2.1 結(jié)合綠色化學(xué)教育加強(qiáng)化學(xué)實驗教材建設(shè)。在高?;瘜W(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育,首先應(yīng)加強(qiáng)教材建設(shè)。由于綠色化學(xué)這一領(lǐng)域剛剛形成不久,“具有原子經(jīng)濟(jì)性”這一重要的基本概念在1991年才由美國著名有機(jī)化學(xué)家Trost在《Science》上提出,1996年以前出版的教材都未能反映綠色化學(xué)的內(nèi)容,所以化學(xué)實驗用教材也需要做一定調(diào)整。目前我國有機(jī)化學(xué)實驗有些內(nèi)容已改為少量或半微量實驗,文獻(xiàn)闡述了無機(jī)化學(xué)實驗中的綠色化學(xué)教育問題,但仍需要進(jìn)一步調(diào)整。應(yīng)先從綠色化學(xué)的基本原則出發(fā)選擇更新一些具有時代性與綠色化學(xué)有關(guān)的內(nèi)容,如汽油無鉛化、洗滌劑無磷化、原子經(jīng)濟(jì)性減少廢物的排放等。分析化學(xué)實驗應(yīng)增加分析化學(xué)內(nèi)容:擴(kuò)展一些新開發(fā)的環(huán)境友好工藝中采用的新試劑和新技術(shù)。如:有機(jī)化學(xué)教材中介紹Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)。一般是使用反應(yīng)是用液體酸催化劑,如:H2SO4,HF;或用Lewis酸,如:AlCl3、ZnCl2等催化。由于使用H2SO4,HF類酸催化劑后,酸廢液的后處理工藝復(fù)雜,產(chǎn)生的廢液會污染環(huán)境,催化劑再生困難;AlCl3、ZnCl2類酸催化劑選擇性不高,分離產(chǎn)物時催化劑被水解放熱,并產(chǎn)生大量的HCl氣體。近年來國內(nèi)外報道的負(fù)載型固體酸催化劑和其它固體催化劑。如用蒙脫土為載體的固體酸催化劑(K10),金屬鹵化物,硅膠型催化劑,在Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)良的環(huán)境友好催化性能。這樣于點點滴滴中滲透綠色化學(xué)教育的內(nèi)容,在介紹基本原理的同時讓學(xué)生了解到新的應(yīng)用和發(fā)展。也可在教材中以專題形式增加綠色化學(xué)的內(nèi)容。設(shè)置開放實驗。從傳統(tǒng)化學(xué)取其精華,棄其糟粕,完善教材內(nèi)容,實現(xiàn)從傳統(tǒng)化學(xué)到綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變。
2.2 結(jié)合實驗教學(xué)實際加強(qiáng)綠色化學(xué)教育。文獻(xiàn)闡述了如何處理對實驗室環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害的在實驗中使用的各種各樣的試劑,闡述了農(nóng)藥對環(huán)境所造成的危害及與綠色農(nóng)產(chǎn)品相適應(yīng)的未來的化學(xué)農(nóng)藥也應(yīng)該是直接應(yīng)用于綠色農(nóng)產(chǎn)品的綠色農(nóng)藥??砷_展與實驗教學(xué)有關(guān)的一些課外活動及社會實踐活動,進(jìn)行廢物利用研究,如:從電鍍液中回收鉻化合物?;厥崭呻姵?、鎘鎳電池等實踐活動是很有意義的。不僅使學(xué)生所學(xué)知識得到了鞏固和提高,更重要的是進(jìn)行了綠色化學(xué)教育。
2.3 實驗教學(xué)與計算機(jī)輔助的綠色化學(xué)設(shè)計?;瘜W(xué)實驗的實施,既要考慮實驗成功、尤其合成實驗還要考慮具有高的原子利用率,能用簡單、安全、對環(huán)境友好的操作快速、定量地把價廉易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計的目標(biāo)分子,還要考慮最少的廢物和副產(chǎn)品,而且要求對環(huán)境無害,可見其難度之大。因而有必要使用現(xiàn)代化教學(xué)手段以適應(yīng)高層次的綠色化學(xué)教育。采用多媒體、Internet等信息教育手段進(jìn)行實驗教學(xué)。用多媒體演示對環(huán)境有毒有害的生產(chǎn)和已對環(huán)境造成的危害,同時介紹減少有毒有害工藝。在綠色合成設(shè)計實驗中計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),可以在單位時間內(nèi)向?qū)W生傳遞更多的信息,同時利用三維動畫效果形象地展現(xiàn)實驗操作,取得更好的教學(xué)效果。
關(guān) 鍵 詞:高中化學(xué)教學(xué) 綠色 生活 教材
化學(xué)與人類社會有著非常密切的聯(lián)系,可以說人類的衣、食、住、行等都離不開化學(xué)。社會進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高都離不開化學(xué)工業(yè)。然而,化學(xué)制品的生產(chǎn)、加工、貯運(yùn)、使用和廢棄處理等各環(huán)節(jié)中都可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),危害生態(tài)環(huán)境和人類健康?;瘜W(xué)課的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生進(jìn)一步了解化學(xué)的重要作用,激發(fā)學(xué)生把學(xué)習(xí)到的知識應(yīng)用到實際生活中,引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)知識去感知生活,促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。于是綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。高中化學(xué)即為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的中期,所以高中化學(xué)教學(xué)中也應(yīng)該要植入“綠色”這個詞眼。
一、 高中化學(xué)教學(xué)中如何植入“綠色”這個詞眼。
1 、從生活中挖掘“綠色”與化學(xué)的關(guān)系
最近幾個月來一些食品安全的引起了社會的高度關(guān)注,“瘦肉精”事件塵埃未落,“染色饅頭”、“回爐面包”、“牛肉膏”、“絕育”黃瓜、“爆炸”西瓜、硫磺姜、臺灣的“塑化劑”又接踵而來,這些問題既然是社會熱點問題,就應(yīng)該與課堂接軌。這些惡性的食品安全事件足以表明,誠信的缺失、道德的滑坡已經(jīng)到了何等嚴(yán)重的地步。高中化學(xué)教學(xué)中教會學(xué)生如何識別這些問題,并且教學(xué)會生將來如何應(yīng)對這些社會問題,而且可以分小組討論,由學(xué)生得出比較好的結(jié)論,這樣一個話題可以在我們講硫磺漂白的那一節(jié)內(nèi)容引出,會有一個完美的學(xué)校與社會的對接。也充份體現(xiàn)了學(xué)以致用。
2、 從環(huán)境變化角度引入“綠色”話題
農(nóng)業(yè)時代,我們經(jīng)濟(jì)較落后,但環(huán)境非常好,可現(xiàn)在工業(yè)文明的代價是沉重的,汽車制造了廢氣和塵土,高樓阻隔了鮮活的氣流。尋找一片無塵的樹葉,呼吸一口清甜的空氣,望一眼湛藍(lán)的天空,在一些城市已經(jīng)成了奢侈。消費時代無處不在的誘惑催生著人性之惡,欲望的魔爪從地表伸到了地核,幾千萬年積存的石油、煤炭、天然氣在快速消耗。“救救地球吧!”這幾乎是全人類發(fā)出的聲音。地球真的病了,確實病得不輕,滿身瘡痍、步履蹣跚、聲聲。地球的病在城市、在鄉(xiāng)村、在平原、在山野、在大海、在沙漠、在戈壁,在人類出現(xiàn)的每一個角落。人口膨脹、資源匱乏、環(huán)境污染、生態(tài)失衡等全球性危機(jī)已愈來愈嚴(yán)重地威脅到人類的生存與發(fā)展。當(dāng)人們究其原因時發(fā)現(xiàn),所有這些危機(jī)的出現(xiàn),并不是地球本身的背信棄義,而是我們?nèi)祟惖淖陨硇袨樗拢鼈兪亲匀粚θ祟悷o節(jié)制行為的報復(fù)和懲罰,它們警示世人:必須善待地球,尊重自然,照拂環(huán)境,在人與自然之間建立起一種同生、共養(yǎng)、和諧的新型關(guān)系。綠色環(huán)保問題也引起了國家與國際的重視.作為高中學(xué)生,有義務(wù)接受環(huán)保知識并承擔(dān)起下一代改善環(huán)境,讓綠色重返地球的責(zé)任。所以高中化學(xué)課堂上不是應(yīng)該植入“綠色”話題,而是必須植入。我們高中化學(xué)的課堂必須要有一個神圣的使命:“保護(hù)地球、環(huán)境及其各種生物的安全及持續(xù)性發(fā)展,并以行動作出積極的改變?!贝龠M(jìn)實現(xiàn)一個更為綠色、和平和可持續(xù)發(fā)展的未來。[1]
二、 從教材中挖掘“綠色”概念,進(jìn)行“綠色”教學(xué)
2003年國家教育部正式頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)倡導(dǎo)在教材的設(shè)計上,應(yīng)從學(xué)生已有的經(jīng)驗和生活實際出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生產(chǎn)生活的密切關(guān)系,密切關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的環(huán)境污染、資源短缺等相關(guān)社會問題,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和環(huán)境保護(hù)意識。
在高中化學(xué)人教必修2課本中就有這么一節(jié)內(nèi)容: 《化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)》,我們可以精心備好課,展開“綠色”概念,由學(xué)生列舉出生活中或身邊出現(xiàn)的一些與綠色相背的現(xiàn)象與實例,也列舉一些生活中出現(xiàn)的綠色化的做法與情況,并由學(xué)生對自己列舉的一些與綠色相背的現(xiàn)象與實例進(jìn)行分析并提出解決的方案,再結(jié)合課本內(nèi)容,教師進(jìn)行評價與引導(dǎo)。我想這將會是一堂非常完美的課,也能把“綠色”概念深深地植入學(xué)生的心中。這樣我們的課堂效果及社會效應(yīng)都能很好的達(dá)到。其實綠色化學(xué)的興起至今已有十幾年了,當(dāng)前綠色化學(xué)與技術(shù)已經(jīng)成為世界各國政府關(guān)注的最重要的研究課題之一。綠色化學(xué)的概念進(jìn)入高中課堂也應(yīng)是時代所需。
三、 精心設(shè)計課堂,巧妙的引入“綠色”概念
綠色化學(xué)是人類和自然和諧相處的化學(xué),要求人類尊重自然,尋找能充分利用無毒害原料,最大限度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)實現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。
例如在合成氨、接觸法制硫酸等化工生產(chǎn)中充分體現(xiàn)了節(jié)約資源與能源的基本原理及“綠色”概念,我們可以巧妙的引入,例如:在南昌地區(qū)所建的大型化肥廠――昌化集團(tuán)有限責(zé)任公司選擇在南昌的東北部郊區(qū)紅谷灘,從下面的南昌市地圖的常年風(fēng)向,河流走向(附南昌市地圖),運(yùn)輸條件、工業(yè)布局(動態(tài)地圖)等各個方面來看,你認(rèn)為南昌化肥廠的選址是否最佳?若不是,你認(rèn)為應(yīng)該造在什么位置最好?(附:南昌市常年風(fēng)向以偏北風(fēng)為主,河流西北流向東南),這樣一個設(shè)計既引發(fā)了學(xué)生的思考,又吻合了課本內(nèi)容,還滲透了“綠色”概念。
人類就在發(fā)展生產(chǎn)、提高生活水平與保護(hù)環(huán)境這一矛盾中奮斗,以求得最佳平衡,不斷綿延、前進(jìn)。[2]為了追求這種人與自然的和諧,追求人類的最高境界,高中化學(xué)少不了這一項,請所有化學(xué)同仁在高中的課堂上精心植入“綠色”話題, 中學(xué)階段進(jìn)行綠色化學(xué)理念的教育,是培養(yǎng)具有綠色化學(xué)和環(huán)保意識的高素質(zhì)人才的根本途徑,也是解決環(huán)境問題的有效措施。
參考文獻(xiàn)
綠色建筑 綠色發(fā)展論文 綠色經(jīng)濟(jì) 綠色金融論文 綠色化工論文 綠色冶金技術(shù) 綠色消費研究 綠色化學(xué)教育 綠色施工總結(jié) 綠色包裝技術(shù) 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀