[優]化學與環境論文
在個人成長的多個環節中,大家都不可避免地要接觸到論文吧,論文是進行各個學術領域研究和描述學術研究成果的一種說理文章。還是對論文一籌莫展嗎?下面是小編為大家收集的化學與環境論文,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
化學與環境論文1
環境意識是指環境在人腦中的反映,即人們對全部環境——自然環境和人文環境,包括生態、經濟、政治、社會技術、立法、文化、美學等方面的認識或見解。環境意識是環境行為的先導,影響到人們的行為準則和規范。提高學生的環境意識是環境教育的核心,對防止環境惡化和促進可持續發展具有深遠的意義。
化學是研究物質的組成、結構、性質及變化規律的科學,而環境的污染、環境質量的優劣與化學中各種元素在化合物中的含量、組成結構、性質以及它們的變化直接相聯系。化學教學內容為培養學生的環境意識提供了豐富的素材,化學的研究方法也為環境意識的培養提供了有效途徑。根據中學化學教育工作者的內容和特點,我認為在環境意識的培養方面應注重以下幾項內容:
一、具有環境憂患意識,領悟人與自然和諧相處的重大意義
環境教育首先要使學生意識到保護環境的重要性、必要性和緊迫性,環境意識是環境教育最適宜的切入點。全球的十大環境問題,其中有多項都可以利用化學知識來分析說明,可讓學生了解環境問題的前因后果及相應的解決方法,以達到培養學生的環境憂患意識的目的。
可持續發展的思想如今已成為人們的共識,是解決當前環境問題的一個指導思想。可持續發展包括持續政體、持續經濟和持續社會三方面的內容。它主張人類與自然和諧相處;主張建立在保護地球自然系統基礎上的持續經濟增長,做到發展與資源環境的承受力相協調;主張公平分配,以滿足前代和后代全體人民的基本需求;同時從資源問題入手使學生領會可持續發展理論,在教學中增加資源利用和資源狀況方面的介紹。如我們通過元素化合物性質、用途、制法的教學,培養學生可持續發展的價值觀。
我們通過元素化合物的性質和用途教學,讓學生辯證地認識到它們既有有利的一面又有不利的一面,讓學生用指導性思維來考慮這些物質的使用會給世界帶來哪些影響。如磷元素是植物生長的營養元素,含磷化合物進入水體,少量會促進植物生長,過量則會使水中植物瘋長,引起水體營養化,造成水體變黑、變臭。
我國生產的洗衣粉大多含磷,它們的'大量使用是造成水體污染的主要原因之一,而水體污染嚴重影響了人類的生存與發展。再有,可結合一些重要化工原料的工業制法,引導學生用可持續發展的價值觀來分析這些傳統工業,強調在生產過程中要注意資源的利用率,降低能耗,并進行“三廢”的合理回收和利用。
二、充分利用實驗教學培養學生環境意識的態度和行為
實驗是化學教學的重要環節,也是進行環境教育的好時機。實驗需要各種試劑,會排出相當數量的成分復雜的廢物、廢水、廢渣,它們不僅會對實驗室構成威脅,也會對周圍環境構成一定危害。我們在實驗教學時強調按用量取用藥品,以減少污染物的產生和排放,規定要將實驗廢棄物放到統一地點,統一回收。教師對實驗操作要堅持嚴格要求,同時也注意讓學生進行實驗操作的設計,發揮其主體性,在教學中利用滲透的方法,結合知識點,讓學生知法、守法、用法。如講二氧化硫、硫酸時介紹《大氣污染防治法》,講燃燒與滅火時介紹《消防法》,通過法律的介紹增強學生的環境意識。
三、從學生切身問題入手,抓住時機灌輸環境意識
比如,針對許多學生家庭住房條件得到很大改善,正在進行或即將進行室內裝修的現實問題,我們組織學生開展了“室內裝修會遇到哪些環境污染問題”的專題調查活動。學生自由組合編成小組,自編調查問卷,自己跑市場了解家居裝修材料、性質,到圖書室、網絡查找文獻資料,撰寫調查報告。通過活動的開展,學生了解到許多環境知識,如地面裝修選用大理石會增加氡污染,墻漆的使用會發出甲醛、三氯甲烷等影響身體健康的有機物。通過調查,學生還提出了許多減少室內空氣污染的方法,如盡量少用中國傳統的爆炒做菜的方式,以減少油煙的排放量;做菜過程中始終開動抽油煙機,以減少做菜過程中產生的CO2、CO、NO2等有害物在空氣中的含量;室內禁止吸煙;注意家電的電磁污染等等。總之,活動的開展大大提高了學生的環保意識。
四、從生活中的點點滴滴做起,培養學生的環保意識
要教育學生從自身做起,從一點一滴的小事做起,培養學生的環保意識,提倡綠色生活,開啟綠色人生。在日常生活中,在拒絕使用一次性木筷,盡量少用一次性物品;不亂扔垃圾,垃圾分類投放以便回收;使用節能燈具,隨手關燈、關風扇,注意節約用電;隨手關閉水龍頭,使用無磷洗衣粉,做到一水多用;提倡步行或騎自行車出行,少開私家車;不用紙質賀卡,雙面使用紙張;提倡使用布袋或紙袋購物,不用塑料袋;塑料袋要重復使用,不要隨意丟棄;不要隨意丟棄廢舊電池;注意回收各種廢棄物,變廢為寶。
總之,通過化學教育培養學生的環保意識,我們要讓學生從我做起,使學生在未來的生活中無論是從事工農業生產還是進行技術革新,無論是開辦一家工廠還是進行一項工程,要首先想到保護環境、珍愛環境、關愛地球。同時要讓學生認識化學與社會和諧發展的關系,形成“保護環境,人人有責”的環保意識。為了讓天更藍、山更青、水更綠,我們要積極行動起來,在初中化學教學中培養學生的環保意識,讓環保理念在每一顆幼小的心靈中生根發芽,從而更好地保護我們人類的家園——地球。
化學與環境論文2
摘要:本文依據環境化學課程特點,分析環境化學教學現狀,結合綿陽師范學院環境科學與工程專業課程體系和培養目標,從課程體系的優化設置、教學內容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核方式多樣化等方面進行改革探索。通過教學改革措施的實施,學生對環境化學學習的積極性、創造性以及實踐操作能力得以提高,實現高素質應用型環境專業人才的培養。
關鍵詞:環境化學;教學改革;課程建設
環境化學是環境科學與工程專業的重要基礎課,主要研究有害污染物在環境中的遷移、轉化和效應[1]。在污染源分析和確定、污染消除和控制、環保策略和措施的制定等方面起著重要的作用[2]。目前環境惡化、礦產資源短缺、土壤退化、生物多樣性減少等全球環境問題日益突出,新的污染物不斷出現,環境化學的研究也在發展[3]。高校環境類專業開設環境化學課程,能夠提高學生對環境問題的認識能力,增強環保意識和對環境污染的防治能力。環境化學課程教學質量的提高能夠為后續專業課程的教學打下基礎,在教學過程中進行改革和創新,培養學生的學習和專業興趣,使學生既能掌握基本理論,又能夠應用所學知識解決環境問題的能力,為培養綜合素質型人才打下基礎。筆者從事環境化學教學工作10余年,文中從課程設置、教學內容更新與方法的改進、實驗實踐教學以及考核等方面(圖1),對環境化學課程進行教學改革探討,望能為高校環境類專業課程的建設和教學的發展提供參考。
1教學現狀
讓學生牢固掌握環境化學課程基礎知識和理論,是環境化學教學的主要教學內容和學生學習的重點[4]。在之前的教學中,環境化學開設在大一上學期,學生的基礎化學知識來源于高中的學習,這是遠遠不夠的,在學習環境化學時感到吃力。因此,在環境化學的學習之前,需開設無機、有機以及分析化學等課程,讓學生掌握牢固的基礎知識。教學時數安排不合理,環境化學教學選用教材為戴樹桂主編的《環境化學》(第2版),共8章內容。原有的48學時太少,應該安排足夠的學時才能夠把理論講完。教學過程中應注重知識的更新和發展,彌補教材內容的不足,使教學內容能夠反映環境化學的理論、方法、技術等的更新。除了理論課,需安排實驗實踐環節,對理論知識進一步鞏固。教學理念和教學模式陳舊,仍然是教師講,學生學,教師的思維占據了主導地位,教學內容局限于教材,學生的創新思維和學習能力得不到培養[1]。課程考核體系面過窄,不應單以期末考試試卷的成績來評定,而應當增加平時(如課堂討論、課程論文和專題報告等)的成績比例,才能對學生掌握知識的程度進行全面考核。實驗教學需讓學生參與實驗前的準備,認真觀察實驗現象和總結,實驗結果應獨立分析。增加綜合設計性實驗項目的比例,讓學生擬定實驗項目和實驗方案,獨立完成。實驗課的考核方式應對動手操作能力、創新能力等方面進行綜合考查。根據上述現狀,針對專業和課程特點,依據培養目標,完善教學大綱,對環境化學進行教學改革,培養綜合素質型的應用人才。
2教學改革
2.1課程設置改革
環境化學課程具有承上啟下的作用,在學習環境化學之前,先開設“環境學導論”進行專業引入,讓學生對環境問題和所學專業有初步的認識。在課程學習之前,增設“無機化學”“有機化學”“分析化學”等相關基礎課程,為環境化學知識的掌握打下基礎。在培養方案的設置中,在大一上學期開設“環境學導論”“無機及分析化學”“有機化學”等基礎課,環境化學安排在大一年級第二學期。環境化學共8章內容,應根據培養目標以及專業要求,對各章節內容進行選擇和側重,選取第二、三、四、五、六章節作為重點教學內容,理論學時增加到64學時。實驗環節設置28學時,包括基礎驗證性實驗和綜合性設計性實驗,基礎性實驗鍛煉學生的動手操作能力,綜合性實驗鍛煉學生獨立實驗以及分析問題的能力。
2.2理論教學改革
環境化學課程理論基礎較強,涉及的反應機理及過程較多、較難且枯燥乏味,改變傳統的教學模式,探索有效的教學方法和手段成為必要。教學內容也應與時俱進,補充新的研究成果和發展趨勢。2.2.1內容的更新和補充環境化學教材的更新滯后于其新理論、方法和技術的發展,應及時對教材以及教學內容進行補充,添加最新科研成果、案例及相關的環境保政策等,提高學生的學習興趣,擴展知識面。(1)前沿知識的補充和介紹。補充反映環境化學發展的前沿信息,使學生能夠及時了解環境化學的發展趨勢。在大氣環境化學一章中,補充的主要內容有:臭氧與PM2.5一樣,成為夏天空氣中的首要污染物,成為環保研究的新課題;氣溶膠污染了空氣,但是卻能抵消溫室效應;在無氟空調和冰箱的生產中,新型制冷劑的使用減少了對臭氧層的破壞;冬季的霧霾天氣給人類健康帶來的危害,垃圾焚燒產生的二惡英對環境的危害。在水環境化學一章中,以太湖、滇池藍藻的爆發,青島滸苔的大量生長來講述水體富營養化,并探索氮磷等污染物在水環境中的空間分布和轉化過程;典型持久性有機污染物(POPs)如有機氯農藥等的來源、分布特征、輸入途徑等的研究成果;西昌邛海人工濕地生態修復原理等研究成果;成都市活水公園人工濕地凈化水的典型例子等,并把筆者在科研中對水生植物吸收氮磷的研究成果進行補充,讓學生了解前沿知識。在土壤環境化學中,補充超積累植物東南景天、蜈蚣草等對土壤重金屬的修復情況等。(2)當前環境熱點問題探討。例如“垃圾圍城”,城市生活垃圾的不斷增長,高速發展中的中國城市,正在遭遇“垃圾圍城”之痛。農業生產過程中,化肥及農藥的施用、作物秸稈、廢棄農膜、畜禽水產養殖產生的廢棄物、農村生活污水和生活垃圾等使農村遭遇面源污染。飲用水安全問題是廣大民眾關注的重大的民生問題,保護好飲用水和水源地,直接關系到民眾的健康和利益。“環境激素”以及“持久性有機污染物”的危害是近年來被廣泛研究和討論的內容。冬季在我國多數城市出現的霧霾天氣PM2.5等都是環境熱點問題,通過在課堂教學中進行討論,拓展了知識面,并激發學生的研究興趣。(3)專家進課堂,進行專題報告。邀請學科和行業專家進行專題講座,使學生了解國內外環境化學學科的發展現狀。安排本市環保局工作人員、環境監測站工程師以及環保工程師進行專題講座,引入前沿內容,并且對以后的就業方向、理論知識的重要性有更深的認識。2.2.2教學方法的改革和創新(1)結合區域特點,開展案例教學。以世界公害事件為例(如水俁病、痛痛病事件),通過多媒體,展示大量的污染圖片。補充環境污染視頻資料,展現污染情況,增強學生對污染的感性認識。在講述大氣環境化學時,展示倫敦煙霧和洛杉磯煙霧事件等的圖片,讓污染狀況呈現,配上文字說明,讓學生記憶深刻。結合本地的'污染事件進行講述,四川沱江特大污染,綿陽市涪江污染事件,草溪河的污染。大氣污染以成都霧霾紅色預警以及綿陽市越來越嚴重的霧霾天氣為例。通過把身邊的環境污染問題與環境化學結合起來,讓學生感受環境污染的嚴重性以及學習知識的重要性。(2)利用網絡資源、網絡技術,開展多媒體教學。多媒體教學利用圖片、視頻、聲音等先進教學技術,內容更加形象生動。在過程模擬、解決抽象問題、列表比較等方面能夠克服傳統教學的不足。例如:在講解影響污染物遷移的天氣形勢(熱島效應、海陸風、山谷風)的時候,通過制作動畫演示氣流以及污染物的遷移過程,形象直觀。在講解水環境中顆粒物的吸附作用時,通過圖片、動畫演示、表格的形式表現表面吸附、離子交換吸附以及專屬吸附之間的差別與聯系。當前環境問題通過圖片展示,例:大氣污染圖片(工廠污染氣體排放、汽車尾氣、霧霾天氣)、水污染圖片(污水排放、富營養化、赤潮)、土壤污染(農藥化肥污染、生活垃圾、重金屬污染)。通過電視、網絡和其他新聞媒體收集相關素材,豐富課堂教學內容,讓學生了解當前環境污染的嚴峻形勢。多媒體教學過程中,學生可以把幻燈片拷貝下來,課后再去認真消化,使學生能精力集中地聽取難點。通過郵件、QQ等及時解決學生學習中遇到的問題,用QQ群分享課件、電子教案和環境視頻等資料,及時和學生進行交流溝通,掌握教學狀態和效果。(3)互動式和研究性教學。根據環境化學課程的特點,對教學內容進行設計,教師講授后、師生互動進行討論。每次討論課后,提出與下次教學內容相關的討論題目,進行分組,例如:曾討論過的議題有“草溪河的水葫蘆哪里來”“現在的農村還是小時的農村嗎”“垃圾圍城”等。讓學生主動去查閱相關資料,認真思考,等上課時,根據相關議題進行發言和討論。在講解酸雨的形成時,提出議題“貴陽和蘭州的降水”,讓學生對比兩個地方的降水pH值不同的影響因素并進行討論,總結降水pH值的影響因素。通過分組討論,最后小組長發言,讓學生歸納總結,教師進行補充講解,鍛煉學生分析問題的能力。研究式教學通過分組,給出學生研究議題如“安昌河污染源調查”“草溪河富營養化問題”,分析污染形成原因、特征、危害并提出治理措施。
2.3實驗實踐教學改革
現階段的實驗教學中,多數是以教師為主體的模式,實驗教師準備好實驗所用樣品、藥品試劑、耗材等,實驗前教師把實驗目的、原理、操作過程、結果計算方法、注意事項等講得很清楚,之后學生按照實驗步驟和規程完成實驗。學生沒有去思考,無法從實驗中獲取知識和技能,不能提升學生實踐和創新能力。因此,對環境化學的實驗教學進行如下改革。以學生為主體,教師進行指導,通過工作任務的分配,讓學生參與試劑準備、采樣布點、實驗用品和儀器準備的整個過程。例如:在地表水溶解氧測定實驗中,依據實驗要求制定任務分配表,并讓學生分小組并相互協作完成。在實驗中,引導學生對實驗現象以及實驗中出現的問題進行分析,培養分析和解決問題的能力,且增強了團隊和作的精神。環境化學實驗時數為28學時,設計7個實驗,分為基礎驗證性實驗和綜合設計性實驗。基礎驗證性實驗培養學生的基本操作能力,加強理解教學中的理論知識。綜合設計性實驗系統應用所學基本理論、實驗知識和操作技能,在老師的引導下,設計實驗去解決實際問題。基礎實驗包括大氣中TSP測定,有機物的正辛醇-水分配系數,水中溶解氧測定等,通過實驗記錄現象以及結果,并進行分析,形成總結報告,教師根據實驗過程和結果予以點評。綜合設計性項目如:校內河流草溪河水水質評價等,分小組寫出設計方案,在教師論證其可行性后小組開展并完成實驗,撰寫實驗報告或小論文[5]。除了課程實驗,還安排課程的見習,包括到綿陽環保局、垃圾填埋場、綿陽永興污水處理廠等實習基地進行參觀學習,使學生擴展了基礎理論,開拓了眼界,增強環保的責任感以及學知識的主動性。
2.4考試方式改革
課程考核能夠讓學生進一步了解、鞏固、歸納和總結所學知識。采取教學全過程考核,考核內容包括:期末閉卷考試、平時成績(作業、討論和論文)、實驗操作、實驗報告及其科研小論文等多種形式,既重視結果又重視過程。將理論課成績分為兩部分,平時成績占20%(作業10%;討論5%;課程論文5%)和期末筆試成績50%;實驗課成績占20%,考勤成績10%。考核內容以應用為主,主要考核學生掌握和應用知識的能力[6-7]。
3成果與展望
通過對環境化學課程教學的改革,取得各方面的進展。通過案例教學、聯系當前環境污染以及熱點問題,激發了學生對環境化學學習的興趣,拓寬了知識面。通過互動式和研究性教學,培養了學生探索和創新的能力。實踐環節,鍛煉了學生獨立實驗的創新能力以及協作能力。鼓勵學生進行學生科研項目的申報,已有兩組20xx級學生申報兩個學生科研項目,關于草溪河水質監測以及污染治理。學生主動參與教師的科研,積極申報學校的學生科研和創新項目,培養了獨立科研的能力。環境化學課程教學改革和建設是一項長期的系統工程,需要有步驟、有計劃的開展課程建設和改革,將課程建設落在實處,優化學生的知識結構和能力結構,走產、學、研結合之路,才能培養高質量和創新應用型人才,適應社會發展的需要。
參考文獻
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化學與環境論文3
目 錄
1 摘要 ········································································································ 1 2
關鍵詞···································································································· 1 3
引言 ········································································································ 1 4
酸雨 ········································································································ 1 5
溫室效應及其控制對策 ···································································· 2 6
臭氧層空洞的形成及其控制對策 ··················································· 3 7
光化學煙霧及其控制對策 ································································ 4 8
結語 ········································································································ 6 9
參考文獻 ······························································································· 7
大氣污染
摘 要:由于人們對工業高度發達的負面影響預料不夠,預防不利,導致了全球性的三大危機:資源短缺、環境污染、生態破壞。人類不斷的向環境排放污染物質。但由于大氣、水、土壤等的擴散、稀釋、氧化還原、生物降解等的作用。污染物質的濃度和毒性會自然降低,這種現象叫做環境自凈。如果排放的物質超過了環境的自凈能力,環境質量就會發生不良變化,危害人類健康和生存,這就發生了環境污染。
關鍵詞:環境污染;酸雨;溫室效應;臭氧層空洞;光化學污染
引 言:
環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害,有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這 種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然,環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降,影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的'發病率上升等等;水污染使水環境質量惡化,飲用水源的質量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高,由于污染引起 的人群糾紛和沖突逐年增加。
目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。
就大氣的環境問題而言,主要有酸雨、溫室效應、臭氧層空洞,光化學煙霧等。
一、酸雨
造成雨水酸化之污染物很多,其污染來源大致可分為兩類: 其一為自然物質,其二為人為物質。前者如:火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物,自然水域表面釋放之硫化氫,動植物分解產生有機酸,土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等,都會使雨水之pH值降至5.0左右;后者則為工業化后,燃料之大量使用,燃燒過程中產生一氧化碳、氯化氫、二氧化硫、氮氧化物及有機酸及懸浮固體物,排放至大氣環境中,經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低,形成酸雨。
由于酸雨為二次污染物且具有跨區污染的特性,以致影響層面相當廣,故局部空氣污染的改善,空氣品質標準的達成,對于酸雨的防制助益不大,必須削減SO2、NOx的總量方能遏止酸雨的危害。
二、溫室效應及其控制對策
溫室效應是由于大氣里溫室氣體(二氧化碳、甲烷等)含量增大而形成的。 空氣中含有二氧化碳,而且在過去很長一段時期中,含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長、邊消耗”的動態平衡狀態。大氣中的二氧化碳有80%來自人和動、植物的呼吸,20%來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有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。還有5%的二氧化碳通過植物光合作用,轉化為有機物質貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%(體積分數)始終保持不變的原因。
但是近幾十年來,由于人口急劇增加,工業迅猛發展,呼吸產生的二氧化碳及煤炭、石油、天然氣燃燒產生的二氧化碳,遠遠超過了過去的水平。而另一方面,由于對森林亂砍亂伐,大量農田建成城市和工廠,破壞了植被,減少了將二氧化碳轉化為有機物的條件。再加上地表水域逐漸縮小,降水量大大降低,減少了吸收溶解二氧化碳的條件,破壞了二氧化碳生成與轉化的動態平衡,就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加。空氣中二氧化碳含量的增長,就使地球氣溫發生了改變。
二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中,具有調節地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳,地球的年平均氣溫會比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量過高,就會使地球仿佛捂在一口鍋里,溫度逐漸升高,就形成“溫室效應”。
現今最受人青睞的是瑞士兩位氣候專家對溫室效應成因作出新的解釋,認為造成溫室效應的主要原因并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳,而是大氣層中增多的水蒸氣。它是于20xx年發表的。瑞典中部大學的KG·拉松和斯韋克·愛德華松說,根據他們提出的一種計算未來氣溫的新模式,地球確實像其他研究人
員所認為的那樣,正在進入一個逐漸變暖的時期,但這主要是因為地球軸心在向太陽傾斜,而使地球與太陽之間的距離在今后的一萬年里有所縮短。他們說,隨著氣溫的升高,地球大氣層中的水蒸氣逐漸增多。因此,造成溫室效應的罪魁禍首更主要的是增多的水蒸氣,而并不是汽車和工廠所排放的二氧化碳。
還有,英國科學家在最新一期《科學》雜志上發表的報告指出,他們在大氣層中發現一種學名為“五氟化硫三氟化碳”(化學分子式為SF5CF3)的稀有氣體。雖然這種氣體目前的濃度仍相當低,但是它穩定熱的能力遠超過其他任何已知的溫室氣體,而且正在快速積累,長此以往,將會使“溫室效應”形勢更趨惡化。
三、臭氧層空洞的形成及其控制對策
大氣中的臭氧含量僅一億分之一,但在離地面20至30公里的平流層中,存在著臭氧層,其中臭氧的含量占這一高度空氣總量的十萬分之一。臭氧層的臭氧含量雖然極其微少,卻具有非常強烈的吸收紫外線的功能,可以吸收太陽光紫外線中對生物有害的部分(UV-B)。由于臭氧層有效地擋住了來自太陽紫外線的侵襲,才使得人類和地球上各種生命能夠存在、繁衍和發展。
1985年,英國科學家觀測到南極上空出現臭氧層空洞,并證實其同氟利昂(CFCs)分解產生的氯原子有直接關系。這一消息震驚了全世界。到“1994年,南極上空的臭氧層破壞面積已達2400萬平方公里,北半球上空的臭氧層比以往任何時候都薄,歐洲和北美上空的臭氧層平均減少了10%-15%,西伯利亞上空甚至減少了35%。科學家警告說,地球上臭氧層被破壞的程度遠比一般人想象的要嚴重得多。
氟利昂等消耗臭氧物質是臭氧層破壞的元兇,氟利昂是本世紀20年代合成的,其化學性質穩定,不具有可燃性和毒性,被當作制冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛用于家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等領域。80年代后期,氟利昂的生產達到了高峰,產量達到了144萬噸。在對氟利昂實行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了20xx萬噸。由于它們在大氣中的平均壽命達數百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。在對流層相當穩定的氟利昂,在上升進入平流層后,在一定的氣象條件下,會在強烈紫外線的作用下被分解,分解釋放出的氯原子同臭氧會發生連鎖反應,不斷破壞臭氧分子。科學家估計一個氯原子可以破壞數萬
化學與環境論文4
近年來, 隨著我國經濟建設的飛速發展, 城鄉的環境污染也日趨嚴重. 我國是化工生產量較大的國家,化工產業已形成一個比較完善的體系。目前化學工業的特點是,產品品種繁多,工藝復雜,技術落后,操作水平低,加上生產管理不完善,致使產品產量低,副產物多,"三廢"排放量大。環境保護已成為人們日益關心的重大問題。但是在另一方面,化學在處理環境污染起到很大的作用,如:化學對環境的保護,化學對固體廢棄物的凈化,化學對大氣的凈化,化學對水污染的處理,等等。
在這里,首先講述關于化學對環境造成的污染。
現在全球已合成各種化學物質1000萬種,每年新登記注冊投放市場的約1000種。我國能合成的化學品3.7萬種。這些化學品在推動社會進步、提高生產力、消滅蟲害、減少疾病、方便人民生活方面發揮了巨大作用,但在生產、運輸、使用、廢棄過程中不免進入環境而引起污染。
我國是化工生產量較大的國家,化工產業已形成一個比較完善的體系。目前化學工業的特點是,產品品種繁多,工藝復雜,技術落后,操作水平低,加上生產管理不完善,致使產品產量低,副產物多,"三廢"排放量大。工業化的發展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環境迅速惡化。其中大氣的化學性污染對環境污染最為嚴重,對人體健康的危害也相對較大,這種危害可以分為慢性中毒、急性中毒和致癌作用三種。 河流、湖泊等水體被污染后,對人體健康也會造成嚴重的危害,主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質。化學對環境主要造成以下幾種污染:
一.大氣污染:當空氣中出現正常沒有或極少含有的物質, 并且其數量、濃度和在空氣中的停留時間足以影響人體健康和動植物生命, 存在于大氣中的污染有以下四種:1.光化學污染是指人為排放的含氮氧化物和燃燒不完全的碳氫化合物, 在光的作用下形成臭氧的連鎖反應, 生成一系列刺激性物質, 從而給大氣帶來了污染。2.煙氣污染主要來自于發電廠燃燒含硫的煤、有色金屬冶煉、硫酸廠的尾氣等廢氣排放, 會形成含有硫酸成份的煙霧, 污染環境。3.粉塵污染由工業生產, 交通運輸工具排放出來的廢氣中的固體微粒所組成, 包括工業加工中的重金屬,如鉛、福、鎳、錳以及石棉等, 它們常引起人們的呼吸道疾病。
二.酸雨污染酸雨: 酸雨是人為活動排放的含硫含氮氧化物造成的, 硫酸和硝酸則是組成酸雨的主要酸性物質, 它對各種經濟資源, 如漁業、森林、農業、野生物等都是有害的, 尤其是對森林的損害最大, 它能使樹木的葉枝枯黃甚至死亡, 嚴重破壞生態平衡。質、油脂、木質素等有機物, 它們排入水體后, 水中微生物大量繁殖, 使溶解在水中的氧下降, 造成水質破壞, 大量魚類因缺氧而死亡。
三.化學與水質污染:化學對水質的污染是指向河流、湖海中直接排放有毒的化學物質, 水質污染大體可分以下幾個方面: 1.無機物污染是指向河、湖、海中排放大量的酸性或堿性工業廢水, 改變了這些水域的原有的: ;值, 對水造成不同程度的污染, 其中尤以氰化物的毒性更大, 人們稱為“ 氰老虎” , 一旦人或其他動物吸收就會造成組織缺氧而窒息死亡。2. 重金屬污染對水質造成污染的重金屬離子有汞、鉛、鉻、釩、銅等離子, 其中以汞的毒性最大, 它的來源主要是各種冶煉廠, 金屬礦山加工廠, 電鍍廠等企業的廢水廢渣中。這是重點防治對象。3.有機物污染它主要是指有機耗氧物質對水體的污染。
四. 化學與土壤污染:土壤是一個開放的體系, 它與環境之間時刻進行著物質和能量的交換, 隨著經濟活動規模日益發展, 土壤的污染狀況也日益嚴重, 土壤污染來源有這樣幾種:1.水體污染物用城市或工業廢水灌溉農田、草地、樹木等植物時, 其中毒性大的代謝物, 在農作物內蓄集起來, 影響人類和家畜的生存2.農業污染物由于大量使用農藥、化肥會使有機氯殺蟲劑在土壤中長期殘留并在生物體內蓄集, 最終給人類帶來危害。 生物污染物由醫院、生物制品廠、獸醫站等部門排放的含有致病微生物污水, 直接用于灌溉, 會使土壤中病原菌大大增多,直接影響農作物的質量和人體健康3.酸雨污染物酸雨會使土壤酸化, 促進士壤中的鈣、鎂、磷、鉀等無機元素的溶解, 從而降低肥效。
環境保護是我國的一項基本國策,對如此嚴重的問題,我們不能坐以待斃,必須采取一定的措施,將化學對環境的危害降低到最小程度,為此,我們在工業、農業、日常生活等方面應該采用無毒、無害并可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從“本”治理環境污染的重要途徑。用化學及其它技術和方法去減少或消除那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的使用和產生,讓化學更好的發揮它有力的作用。我們還應通過宣傳教育提高從事化學危險品生產、貯存、經營、運輸和使用的單位和個人的.遵法守法意識,加強對有害化學品的安全和環境管理。與許多國家相比, 我國對環境教育的重視是不夠的,今后必須大力加強, 向大、中、小學生普及環境保護知識, 推動全國人民關心、重視和解決環境污染問題, 使環境保護工作在全社會引起高度重視, 以便盡快創造出一個適合人類生存和發展的優美、潔凈的環境。
同時,化學是環境保護事業的強大支柱,化學對環境保護具有重要的意義。
一.化學對固體廢棄物的凈化:工業固體廢棄物是城市自然環境的重要污染源,其處置工程是城市建設中不可缺少的重要工程類型之一, 工業固體垃圾衛生填埋是一個系統性工程。在選定良好垃圾處理場址的前提下,合理而有效地進行垃圾填埋體的結構設計和實施, 能夠避免對地質環境的污染,或將不良效應降低到最低限度。工程應采用目前國內外最先進、安全的衛生填埋方式處理普通化學工業固體廢棄物(包括普通工業固體廢棄物),可以確保環境不受污染。同時在處理場周圍,選擇除臭、吸塵、驅除蒼蠅的花卉樹木,大面積種植防護林,形成防護屏障,可以大大減少對周邊環境的影響。有機固體廢棄物產生量巨大且成分復雜,其對環境的污染已越來越多地引起人們的關注.它含有大量營養成分和有機質,在農業生產上除可以滿足作物生長對養分的需要外,其豐富的有機質含量還可以改善土壤的物理化學性狀,培肥土壤,有利于農業的可持續發展.有機固體廢棄物的農業資源化處理利用是最積極有效的措施之一.
二.化學對大氣的凈化:“消除汽車尾氣對環境的污染”、 “ 在城市控制使用汽油、煤油的機動車,可以燃燒乙醇;或者使用“零排放”電動車;消除污染進行石油脫硫處理,利用尾氣處理裝置等,介紹用于汽車尾氣處理的催化劑及制備方法。用新的無害汽油,使用酒精天然氣代替燃油,用無污染氫燃料作動力等。汽車尾氣的凈化處理技術:由于汽車運行嚴重的分散性和流動性,因而也給凈化處理技術帶來一定的限制。除了開發在機內凈化技術外,還要大力開發機外凈化處理技術,這應從兩個方面入手:一是控制技術,主要是提高燃油的燃燒率,安裝防污染處理設備和采取開發新型發動機;二是行政管理手段,采取報廢更新,淘汰舊車,開發新型汽車(即無污染物排放的機動車) ,從控制燃料使用標準入手。汽車燃油的改用,采用無鉛汽油,以代替有鉛汽油,可減少汽油尾氣毒性物質的排放量。首先應抓汽車油的改用。以無鉛汽油代替四乙基鉛汽油,這種汽油是用甲荃樹丁醚作滲合劑,它不僅不含鉛,而且汽車尾氣排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物均會減少。因鉛是一種蓄積毒物,它通過人的呼吸、飲水、食物等途徑進入人體,對人體的毒性作用是侵蝕造血系統、神經系統以及腎臟等。諸如對血管系統、生殖系統、致癌、致畸等毒性作用也可能發生。
三.化學對水污染的處理:水污染問題已經成為我國經濟社會發展的最重要制約因素之一,已經引起國家和地方政府的高度重視。“ 污水的化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質,從而達到改善水質、控制水污染的目的。處理對象主要是污水中無機的或有機的(難于生物降解的)溶解物質或膠體物質。常用的化學處理方法有化學混凝、中和法、化學沉淀法和氧化和還原法。造成我國水體環境嚴重污染且難以短期解決的原因是多方面和高度復雜的,涉及資金投入嚴重不足、產業結構不合理、管理體制不完善、決策與運行管理不當、監管與績效管理不到位、關鍵技術與成套設備缺乏自主發展等方面。要解決現有的水污染問題,必須要用到化學的技術治理水污染問題。并且使用化學技術利用污水回用,越來越多的行業已經開始利用處理后的污水。污水回用受到越來越重視的原因主要包括: 人口增加和用水量的增加對現有水資源的壓力越來越大; 人們開始意識到污水回用是一種非常可靠的供水源;成功的污水回用工程越來越多; 供水和污水處理行業越來越意識到污水回用的經濟和環境效益;蓄水工程(如水壩)的環境和經濟成本越來越高; 人們逐漸意識到與過度用水有關的環境影響
通過化學對固體廢棄物、污水、大氣等綠色化學措施等問題的處理,說明化學是環境保護的強大支柱。雖然化學污染了環境,但是只要我們充分了解化學學科在人類創造新物質,處理問題的活動中的重要作用,我們要努力學習,為發展化學,為保護環境,凈化環境而努力。
化學與環境論文5
1環境化學及其教學內容
環境化學是在化學科學的傳統理論和方法基礎上發展起來的,以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象,以解決環境問題為目標的新型學科。也即利用化學的原理和方法解決環境問題的一門學科。目前國內外教材較多,比較優秀的教材有《環境化學》(戴樹桂主編)、《環境化學》(董德明等主編)、《環境化學》(王紅云等主編)、《EnvironmentalChemistry》(ManahanHE)、《ChemistryoftheEnvironment》(RonaldABailey)等。中國石油大學(華東)環境化學課程組經過多方比較,選擇南開大學戴樹桂主編的《環境化學》作為主要參考教材。該書共8章內容,第一章是緒論,主要包括環境化學和環境污染物,是概括性的介紹一下環境化學學科。第二、三、四、五章分別講解了主要污染物在大氣、水、土壤、生物四個不同介質中的存在形態、遷移轉化規律。第六章從污染物類型方面入手,介紹典型污染物在環境各圈層中的轉歸與效應。第七章介紹了受污染環境的修復技術及原理,包括微生物修復技術、植物修復技術、化學氧化技術等。第八章是綠色化學的基本原理與應用,包括綠色化學的發展史、基本原理及應用,探討了未來的化學工業的發展方向[1]。根據我校學科設置情況、環境工程的培養方案安排(60學時),同時結合我校石油石化高校的特點。全部講解會難免出現淺嘗輒止的現象,為此環境化學課程組選擇第二、三、四、六、七作為主要講解內容,尤其是二、三、四章的內容,作為授課的重點。因為大氣、水體、土壤是當前主要污染物的受體,與人類最為密切的環境要素,其環境問題已經嚴重影響到了人類的健康存在;而第七章受污染環境的控制及修復技術將會在環境工程的其他課程如水處理工程、大氣污染控制工程等課程中會詳細介紹,因而在本課程教學中只做簡單介紹。
2研討型教學法的引出及應用
環境化學是利用化學知識分析、研究不同介質中污染物的存在形態、化學特性、遷移轉化規律和效應及其控制原理的科學,其中有很多描述性及原理性的內容,如果單純課堂講解枯燥無味,很多學生認為只需死記硬背即可,故不認真聽講,也不愿意深入思考,更缺乏主動聯系實際的積極性。愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師”,如何激發學生的學習興趣、活躍課堂氣氛,成為提高教學質量的關鍵。為此,筆者在上課過程中由一貫的只由老師講解的“填鴨式”教學,引入了研討型的教學方法[2]。講課的基本思路是:以身邊發生的環境熱點問題為切入點,首先提出研討的主題(擬定小論文或者匯報題目);然后學生自由選題、分組,安排學生自己去查閱資料,分析問題形成的原因、涉及到的污染物的`危害、遷移轉化規律以及有效控制手段等;最后課堂討論及講解[3-5]。下面分別依大氣環境化學和水環境化學章節的講解為例,如何具體的開展教學工作。
2.1大氣環境化學章節的講解
本章主要介紹大氣結構,大氣中的主要污染物及其遷移,光化學反應基礎,重要的大氣污染化學問題及其形成機制。按照教學大綱要求,本章需要12個學時,筆者在本章內容講解過程中分成兩個模塊:前6個學時側重理論講解,主要采用傳統的教學方式;后6個學時側重環境具體問題,在講具體問題時再結合前面講的理論內容,加深學生對理論內容的理解,主要采用研討的教學方式。理論講解主要介紹大氣的層結結構、大氣中的主要污染物、大氣運動規律及光化學反應基礎。采用教師在講臺上講解為主,并輔以板書和多媒體,學生聽課與做練習的傳統教學方式,這樣有利于學生快速把握課程的基礎內容和重點難點,有利于學生快速建立系統的知識結構。為了便于后續研討課的進行,在本章第二次上課時要安排研討題目,本章的主要研討題目有:霧霾與PM2.5、溫室氣體與溫室效應、臭氧空洞、酸雨、光化學煙霧、碳排放、全球氣候變化等。然后讓學生去選題、分組(大概5人一組),要求每組學生針對研討題目查閱相關主題涉及的還擊給你問題的產生原因、危害、防治措施及啟示,并形成匯報材料,要求每組匯報時間不超過5min,大家討論時間不低于15min,老師點評5min,這樣每個題目討論時間大概25min。從第四次課開始進行討論,完全互動討論5個學時,剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。在研討過程中不能浮于表面,要理論聯系實際,既要體現課程的基礎知識和基本原理,又要結合當前的學科的研究熱點及發展趨勢,同時也要結合學生自己的知識水平,切記好高騖遠。如“霧霾與PM2.5”這個專題。研討過程中既要涉及大氣顆粒物的來源與消除途徑、粒徑分布規律、化學組成,又要包涵PM2.5的來源、危害、產生機制及防治措施等等。
2.2水環境化學章節的講解
本章主要介紹天然水的基本特征,水中重要污染物存在形態及分布,污染物在水環境中的遷移轉化的基本原理以及水質模型。按照教學大綱要求,本章需要12個學時,同樣采用理論講解和研討型教學結合的方式。理論講解需要6個學時,主要介紹天然水的基本特征及污染物存在的形態、水中的主要污染物的遷移轉化過程,如溶解-沉淀、氧化還原、配合、分配、光解等。研討課時6個學時,本章的主要研討題目有:飲用水安全、水體富營養化、咔斯特溶洞、重金屬污染與水俁病、海上溢油、節水型校園建設等。本章第二次課就安排題目,從第四次課開始進行討論,安排方式和時間安排基本同“大氣環境化學部分”,完全互動討論5個學時,剩下最后1個學時主要是對本章內容進行歸納總結。上面依大氣環境化學和水環境化學兩章的內容為例,討論了如何將結合具體環境問題和基本理論內容開展研討型教學。除去通過上面具體的主題討論之外,還引導學生積極參與多項與環境化學相關的科技創新活動,主要包括國家大學生創新實驗計劃、南風窗雜志舉辦的“調研中國”、節能減排科技大賽等活動,把研討型教學引入到課堂外,進一步鍛煉學生學以致用的能力。
3結語
通過引入研討型教學方法,課堂教學氣氛十分活躍,學生感覺不到有枯燥感,有效地調動了學生的主觀能動性。不但完全掌握了環境化學的知識內容,而且鍛煉了學生分析問題及解決問題的能力,上臺演講的能力也得到了很大的提升。有些同學還通過組隊的過程,通過組隊、分工等方式,鍛煉了團隊協作能力。當然任何教學方式也有他一定的局限性,在材料準備過程中還存在組中個別隊員不積極準備,消極參與工作的現象,討論過程中也不積極參與進來。今后在積極推進研討型教學的同時,避免上述問題的發生,是進一步提高教學效果的關鍵。今后希望各位同仁,共同探討和完善環境化學教學改革,以進一步提高環境化學教學質量,培養合格的環境高等人才才是我們的最終目的。
作者:王永強王 婧 劉 芳 盧 磊 劉其友 孫 娟 單位:中國石油大學( 華東) 化學工程學院 中國石油工程建設有限公司華東設計分公司
參考文獻
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化學與環境論文6
《教育部普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中,明確要求各高校將“實驗室開放時間長,開放范圍及覆蓋面廣,效果好”作為建設目標。開放式實驗教學模式,就是要把實驗資源向學生開放,讓學生成為實驗的主體。與傳統實驗教學模式相比,開放式實驗教學模式在培養學生的科學思維、創新意識和提高學生的綜合能力方面具有無法替代的優越性。結合實驗教學呈現出的基礎性與創新性相結合、個性化與社會化相結合的新趨勢,以及國內各高校開放式實驗教學改革與實踐經驗,我們從“環境化學”的配套實驗入手,以建立開放的實驗教學體系為目標,開展了一系列實驗教學改革,初步建立了新的開放式的環境化學實驗教學體系,并取得了可喜的成績。
1開放實驗有利于學生創新能力的培養
無論是從教育規律出發,還是從人的認知行為來看,技能是可以由教師傳授的,而創造性是無法教出來的,必須經由學生的自主行為進行創造性活動。創造一個寬松便利、能充分調動學習積極性、充分發揮個人潛能的開放實驗環境,對于加強學生的創新實踐能力培養有著十分積極的作用,而開放實驗就是一個行之有效的途徑。
多年以來,在我國高等教育體系下培養的學生,一方面在理論知識的掌握上居世界各國學生的前列,另一方面學生的實踐動手能力、綜合分析能力普遍較差。綜合分析造成這種情況的一個重要原因就是,在我國教學體制中,訓練學生實際操作能力的傳統實驗教學環節存在不少問題。首先,學生做實驗的主動性不夠。從實驗方法、內容、步驟到思考題,基本上都是由教師事先決定的,學生沒有太多的選擇和發揮機會,不能調動學生學習的主動性和積極性,更無法激發學生的創造性。其次,實驗內容存在“三多三少”的弊病:依附于理論教學的驗證性實驗多,有利于培養創造性思維的研究性、設計性實驗少;孤立的單元性操作實驗多,綜合性實驗少;經典性實驗多,反映學科前沿的實驗少。實驗教學模式單一,多采用“抱著走”的教學方法。實驗講解面面俱到,教師的主導作用占盡優勢,學生的主體地位卻無從體現。
在這種形勢下,國內眾多院校都從開放實驗(室)的必要性和必備條件進行思考,在開放方式、途徑以及相應的實驗室建設和管理等不同方面作了大量的有益探索,并形成了一個共識。
“開放實驗”應以素質教育為出發點,發揮實驗室的多重教育功能,以培養創新型復合型人才為目標。在此基礎上進行的.開放模式的研究與實踐,主要有實驗內容的開放和實驗室的開放兩大類,其中大多采取開放實驗室形式,包括實驗時間以及實驗場所開放。采取開放形式的實驗課程類型主要集中在公共課程和基礎課程,尤其是基礎化學類實驗課程進行的時間最早也最多,也有少量專業課程開放研究的報道。環境及相關科學是一門新興的交叉學科,其研究對象和研究內容與人類自身的生存介質和生存狀況密切相關,然而,有關環境類專業的相關研究就顯得十分單薄,不能很好地實踐既定的培養目標。
2優化實驗教學內容,探索開放式實驗教學模式
20xx年,我們以培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才為目標,從教學基礎較好的“環境化學”課程入手,在教學方法與教學模式上進行了改革與探索。
2.1構建合理的實驗課程內容體系
課程內容由課程教學目標所決定,課程內容體系的構建是課程建設的重點和難點。環境化學作為一門新興學科,它是研究化學污染物及對人類、生態體系可能帶來影響的化學物質在自然環境中的化學變化規律的科學。從培養學生創新能力這一視角出發,我們按照基礎性原則、社會性原則統一協調構建環境化學實驗教學體系。基礎性原則指教學內容堅持基礎內容扎實,變革基礎知識的呈現方式,以活動的方式呈現認識、情感、行為等多種發展目標的基礎知識,不以現成結論方式呈現死的知識。社會性原則指教學內容與當前國內外環境保護相結合,教學內容要反映環境化學新動態、新機遇、新挑戰等,使環境化學與當代環境保護的脈搏同跳動,以新理論、新方法、新技術來擴充多樣的前沿信息。
傳統的實驗課程大多依附于理論課,同一學科中各門課程的實驗教學內容各自獨立,缺乏系統性,且經常發生實驗教學內容和方法相似或相同的低水平同層次重復現象,這樣不利于交叉學科、前沿學科內容的引入,更不利于學生分析和解決問題的綜合能力的提高等。鑒于此,我們首先將實驗內容從課程教學內容中剝離出來,把實驗內容加以匯總,淘汰與當前應用脫節的陳舊老化的實驗內容,更新和引入學科發展趨勢需要的實驗內容;其次,把實驗教學內容由簡單到復雜、由淺到深、由分散到系統地加以科學的重組,明確環境化學實驗教學內容的層次性,將實驗教學內容大概分為基礎性、綜合系統性、設計研究性3個基本層次。
基礎性實驗主要是對學生進行儀器設備的識別和操作,以及基本分析測試方法等基本技能的訓練;綜合系統性實驗把知識點緊密相關的實驗內容連貫起來,體現出內容的系統性,通過這類實驗培養學生多維的、動態的、連貫的和有機組合的系列化操作技能,使學生綜合地接受知識,提高實際運用的能力;設計研究性實驗是授之于“漁”的實驗教學新模式,與學生的個性化教育相結合,充分發揮學生的特長,以培養學生獨立思考、綜合運用知識能力和設計創新能力為目的,我們針對性地設計了“重金屬在土壤-植物體系中的遷移轉化”、“有機農藥在環境中的降解行為研究”、“土壤中重金屬的微生物生態效應研究”等題目,供學生選擇。
2.2創造一個開放的探究平臺
在實驗教學體系革新優化的前提下,我們還著重進行開放式實驗教學模式的探索與實踐,開放實驗資源,讓學生成為教學的主體,打破實驗室的局限,讓實驗活動走進現實環境,深入實際,切實體會環境問題與人類生活的息息相關,培養具有社會使命感的專門人才。
首先,對于綜合系統性實驗和設計研究性實驗,改變按照教師事先擬定的步驟,一步一步去模仿的做法。教師僅提出選題和要求,允許學生自由組合形成一個實驗合作群體,學生根據所學的理論和方法,自己去想、去做、去發現問題、去解決問題。這樣,使學生能自主選擇,充分發揮想象力和創造力,學生能夠親身體驗知識的力量、思維的奧秘和創造的神奇,從而逐步培養創新能力。此外,我們還改變原有的在固定時間里完成單一化實驗的教學模式,實行實驗室開放,拓寬實驗時間與空間。具體就是,不集中做實驗,只要求學生在一個規定時間跨度內必須完成某一實驗項目,學生可以根據自己的實際情況與實驗室預約,安排具體的實驗時間,給學生提供更多的獨立思維空間和不斷操作的摸索過程。
環境科學專門人才培養的目標,不僅應該著眼于寬厚的知識基礎,更應該強調學生社會使命感的培養。在實驗模式改革中,我們深深感到,有必要打破實驗室的局限性,深入實際環境現場,讓學生深刻地體會到自己作為未來的環境工作者所肩負的社會和歷史使命,因此,我們結合突出的環境問題來設計實驗項目,同時把多個知識點有機地結合起來。例如,在“水體富營養化評價”實驗中,我們改變以往由教師事先配制實驗用水體樣本的做法,將學生帶到真實的環境中,把題目布置給學生,學生結合所學的知識和技能,制定出嚴密可行的實驗方案,現場采集水樣,再帶回實驗室進行分析。與以往的做法相比,不僅鞏固復習了環境監測實驗中有關水樣采集的原則與方法,對我們生活其中的具體環境進行了評價,還能在更深的層次上理解水體富營養化的成因及防治對策。
在“城市交通干道大氣氮氧化物日變化研究”實驗中,學生們帶著儀器設備走上城市交通干道,不僅采集到一手的現場實驗數據,而且對汽車尾氣對城市大氣環境的影響有了真切的感受。現場采集吸引了很多市民的眼球,面對著人們的好奇和提問,學生們也作了一回環保宣傳員。
3結束語
經過幾年的探索與實踐,環境化學實驗課程建設的實效已經凸顯,學生的學習興趣明顯提高,對于理解環境化學領域研究動態及前沿、掌握研究環境化學問題的基本方法和手段、提高實驗數據的科學分析能力以及實驗技能產生了顯著的促進作用。在所有參與教師的共同努力下,我院的環境化學課程(含實驗)獲20xx年度國家級精品課程建設項目。在構建環境化學實驗教學體系以及進行教學模式創新所進行的摸索及實踐過程中,在取得可喜成績的同時,我們對所出現的問題也保持著清醒的認識,并進行了認真的考慮。
在新的開放式教學體系中,實驗室開放相關的管理以及儀器設備的管理必須要跟上,需要制定并執行好一系列規章制度,以確保實驗室開放教學的順利開展;實驗教師的教學和管理工作量大大增加,在核定工作量、加班補助、人員編制等方面,學校、院系等各級教學管理部門應予認可;實驗室開放大大提高實驗儀器設備使用率的同時,儀器設備損壞率、元器件和各種材料消耗率也相應增加,隨之而來的是實驗經費的增加,應設立實驗室開放的專項基金,以保證實驗室開放能長久高質量堅持下去;實驗的主體是學生,一些實驗題目由學生自己選擇,學生之間的可比性降低,評分的難度加大,必須不斷完善對學生學習能力的評價機制,建立起多元化的實驗教學評價與體系。
本文是根據我們在環境化學實驗教學過程中的經歷進行的一個小結,也是浙江大學實驗室建設與管理資助課題“環境類本科實驗教學開放模式研究”的一部分內容,期望為相同背景條件下課程的教學提供借鑒,同時更期望得到同行的指點與幫助。
化學與環境論文7
化學是一門研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的自然科學,對人類有重大意義,跟生活也有很大關系。隨著生產力的發展,科學技術的進步,化學與人們生活越來越密切,衣、食、住、行、用,化學無所不在。可就在化學給人類生活提供方便的同時也造成了環境污染,汽車尾氣排放,造成大氣污染,酸雨在警告我們,臭氧層空洞威脅著我們,環保成了化學給人們生活帶來的一項重大問題。環境問題主要包括大氣污染、水污染、生態破壞等問題。所以建立綠色化學, 減少環境污染成為了當今社會的一大主題。 大氣污染主要是指大氣的化學性污染。大氣中化學性污染物的種類很多,對人體危害嚴重的多達幾十種。我國的大氣污染屬于煤炭型污染,主要的污染物是煙塵和二氧化硫,此外,還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過呼吸道進入人體內,不經過肝臟的解毒作用,直接由血液運輸到全身。
大氣中化學性污染物的濃度較低時對人體主要產生慢性毒害作用;有的多環芳烴類和含鉛的化合物等具有致癌作用;大氣污染還包括大氣的生物性污染和大氣的放射性污染。大氣的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺結核等傳染病,霉菌孢子和花粉能使一些人產生過敏反應。大氣的放射性污染物,主要來自原子能工業的放射性廢棄物和醫用X射線源等,這些污染物容易使人患皮膚癌和白血病等。所以,大氣的化學性污染對人體健康的危害很大。
河流、湖泊等水體被污染后,對人體健康會造成嚴重的危害,這主要表現在以下三個方面。第一,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。第二,被人畜糞便和生活垃圾污染了的水體,能夠引起病毒性肝炎、細菌性痢疾等傳染病,以及血吸蟲病等寄生蟲疾病。第三,一些具有致癌作用的化學物質,如砷 (As)、鉻(Cr)、苯胺等污染水體后,可以在水體中的懸浮物、底泥和水生生物體內蓄積。長期飲用這樣的污水,容易誘發癌癥。
固體廢棄物是指人類在生產和生活中丟棄的固體物質,如采礦業的廢石,工業的廢渣,廢棄的塑料制品,以及生活垃圾。應當認識到,固體廢棄物只是在某一過程或某一方面沒有使用價值,實際上往往可以作為另一生產過程的原料被利用,往往含有多種對人體健康有害的物質,如果不及時加以利用,長期堆放,越積越多,就會污染生態環境,對人體健康造成危害。
環境污染往往具有使人或哺乳動物致癌、致突變和致畸的作用,一般需要經過比較長的時間才顯露出來,有些危害甚至影響到后代。
人類正面臨有史以來最嚴重的環境危機,由于人口急劇的增加,資源的`消耗日益擴大,人均耕地、淡水和礦產等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環保問題就成為經濟與社會發展的重要問題之一。作為國民經濟支柱產業之一的化學工業及相關產業,在為創造人類的物質文明作出重要貢獻的同時,在生產活動中不斷排放出大量有毒物質,化學工業也為環境和人類的健康帶來一定的危害。發達國家對環境的治理,已開始從治標,即從末端治理污染轉向治本,即開發清潔工業技術,消減污染源頭,生產環境友好產品。“綠色技術”已成為21世紀化工技術與化學研究的熱點和重要科技前沿。
建立綠色化學 減少環境污染,倡綠色化學是刻不容緩。建立綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發,重新審視和改革傳統化學,從而使我們對環境的治理可以從治標轉向治本。為此,工業、農業、日常生活等采用無毒、無害并可循環使用的物料,化學反應的綠色化,是從“本”治理環境污染的重要途徑。
綠色化學為化學的發展注入了新的活力,在21世紀化學必將大有可為。
化學與環境論文8
1化學是中心科學
化學知識產生的歷史幾乎伴隨了人類歷史的整個過程,人類社會的每一次進步常常用化學成就作為標志。世界是由物質組成的,化學則是人類認識世界和改造世界的主要方法和手段之一,是研究物質的性質、組成、結構、變化和應用的科學。不同人群對化學的形象有不同的定論。在公眾層次上,一提起化學就想起環境污染;對在校大學新生一提化學,就想到瓶瓶罐罐;而對年輕化學家一提化學,就以為做高深的論文〔1〕。其實對化學形象的正確認識在于,化學是解開自然界奧妙的鑰匙,也是創造新生事物的科學。在當代所謂的八大朝陽科學(Sun-Rise-Sciences):環境科學、信息科學、生命科學、材料科學、能源科學、地球科學、空間科學和核科學中,化學是一門中心科學〔2〕,無論哪一門科學的誕生、發展和未來都離不開化學。通過化學,人們在分子和原子的層次上理解事物的本質,同樣在分子和原子的層次上合成新生事物,創造自然界原本不存在的物質。
2環境科學是綜合科學
環境科學中所指的環境(environmental)是以人類為主題的外部世界,即人類生存、繁衍所必需的相適應的物質條件的綜合體〔3〕。人類與環境構成了一對矛盾體系。環境科學主要研究這對矛盾體系,即環境在人類活動強烈干預下所發生的變化和為了保護這個系統的穩定性應采取的對策與措施。在宏觀上,環境科學研究人類與環境之間的相互作用、相互促進、相互制約的對立統一關系,揭示社會經濟發展和環境保護協調發展的基本規律;在微觀上,環境科學研究環境中的物質,尤其是人類排放的污染物在有機體內遷移、轉化和累積的過程與運動規律,探索其對生命的影響及其作用機理等。可見,環境科學是一門綜合性很強的科學,不僅牽涉到自然科學與工程技術科學的許多部門,還涉及經濟學、社會學和法學等社會科學方面,要充分運用地學、生物學、化學、物理學、醫學、工程學、數學、計算科學和社會學、經濟學和法學等多種學科的知識〔4〕。環境科學的任務是揭示人類與環境矛盾體系的實質,研究二者的辯證關系,掌握其發展規律,調控二者之間物質、能量和信息交換過程,尋求解決矛盾的途徑和方法,謀求人類環境系統的協調和持續發展。
3環境科學中的化學
當今工業社會,人口劇增大量消耗和破壞自然資源,排放到環境中的工業“三廢”引起的環境惡化,直接構成對全人類生存的威脅。其實,自然環境可以通過大氣、水流的擴散、氧化以及微生物的分解作用,將污染物化為無害物。但是當進入環境中的污染物的量超過環境自凈能力時,就會直接或者間接有害于生物生長、發育和繁殖。
3.1臭氧層空洞的化學解釋
臭氧層存在于距地表16-40Km的大氣平流層中〔4〕。在自然狀態下,大氣平流層中的臭氧分子能夠吸收紫外線的能量,分解成為氧原子,并很快與大氣中的氧氣發生進一步的化學反應,生成新的臭氧分子,使臭氧層中的'臭氧分子的量達到動態平衡。太陽發射出的短波(200~280nm)紫外線的能量足以斷開人與其他生物機體組織的化學鍵,從而傷害機體。由于太陽和地球之間存在臭氧層,這種紫外線全部被臭氧層吸收,臭氧層成為地球的天然屏障,使地球上的生命免遭強烈的紫外線傷害。臭氧的分子構型為V字形,含有離域π34鍵。雖然在紫外線的照射下,臭氧化學鍵斷裂成氧分子和自由態氧原子,同樣在紫外線的照射下自由態氧原子也能吸收能量和周圍的氧分子反應生成臭氧分子。這個化學平衡的左右移動過程,就是臭氧吸收紫外線的原因所在。然而,人類合成的氟利昂及排放的NOx,SOx等導致臭氧分解、消耗,給地球生命造成威脅。氟利昂化學性質穩定,本身沒有毒,在強烈的紫外線照射下吸收能量,產生高活性原子態自由基。由于自由基帶有成單電子,穩定性差,反應活性也大,能夠立即和周圍的臭氧分子反應生成氧氣分子和自由氧原子破壞臭氧層。
3.2環境監測中的化學方法
為隨時了解現有的環境質量及其變化規律,環境部門隨時進行著監督和監測,即所謂的環境監測。環境監測是運用現代科學技術手段對代表環境污染和環境質量的各種因素的監視、監控和測定,對環境質量及其變化趨勢進行評價的過程。在環境監測領域中化學發揮著重要作用。無論是水,空氣和土壤的監測都離不開化學方法。
3.2.1水質監測
現場測定水樣pH:電化學原理;加入酸堿保存水樣:沉淀反應中溶度積規則;加入氧化還原劑保存水樣:氧化還原原理;消解方法進行水樣前處理:酸堿在高溫下的氧化還原性水樣COD,BOD的測定:化學滴定法;水樣中金屬離子的測定:儀器分析方法中原子吸收或原子發射分光光度法;水樣中氟離子測定:電化學中離子選擇性電極法;總有機碳的測定(TOC):燃燒氧化-非色散紅外吸收法。
3.2.2大氣監測
SO2的監測:特定溶劑濃縮吸收-分光光度法;紫外熒光光度法;NOx的監測:化學發光法;總烴和非甲烷烴:氣相色譜法;總懸浮顆粒物的組分測定:化學熔融法溶解顆粒物。
3.2.3土壤監測
有機磷農藥的測定:特定溶劑提取、萃取、凈化-氣相色譜法;有機物測定:有機溶劑萃取-氣相色譜法;金屬離子的測定:消解、溶解-原子吸收分光光度法;有機氯農藥的測定:微波萃取-氣相色譜/質譜法。
4結語
無論是控制或防治環境污染和生態惡化,還是從改善環境質量、保護人體健康、促進國民經濟的持續發展等各個方面,化學都可以發揮重要作用。要作出環境污染的認知、環境監測、環境毒理學機制到污染評價與防止對策,都離不開化學知識。在化學教育過程中把每一個知識點和身邊的環境問題相結合的方法,不僅引起學生的興趣,更使學生懂得每一個基礎課程在今后生活工作中的重要性。
化學與環境論文9
摘要:如今,環境問題已經變得越來越突出。高職院校培養的學生主要面向企業,這些學生的環境意識和環境行為將直接影響著整個社會的環境保護。在高職化學教學中滲透環境教育不僅是必要的,而且是可行的。
關鍵詞:化學教學;環境教育;環境保護
隨著科學技術的不斷進步和生產力的高速發展,人們過著比過去任何時代都富有的生活,但前所未有的環境隱患和危機也相伴而生:大氣污染、溫室效應、臭氧層被破壞、土地沙漠化、水資源嚴重污染、海洋生態危機、綠色屏障銳減、物種消失加劇、垃圾威脅人類、人口增長過速……,這些問題已經不是某個國家、某個地區的問題,而是全球性的問題,人類要生存要發展,不僅要解決現實的環境問題,而且要防止新的環境問題的發生。轉變環境道德觀念,是人與自然、人與環境和諧發展的基礎,而教育就是世界實現可持續發展的基本力量。
早在1972年,聯合國人類環境大會就提出:“不僅對成年人而且對年輕一代要在環境問題上進行教育……”。高職學生肩負著促進經濟、社會發展的重任,是未來產業部門和物質生產領域中生產力的開拓者、勞動者。他們的環境知識、環境意識、環境保護能力將直接影響著環境問題的解決。
高職院校由于學制的限制,在非環境專業開設專門的環境課程存在一定的困難,但在不同科目之中進行環境教育滲透不僅是必要的,而且是可行的。化學是一門實驗科學,無論是理論教學還是實驗教學都和環境問題息息相關,在化學教學中滲透環境教育的內容更是必要的、可行的。
高職院校進行環境教育的必要性
高職院校化學教學中滲透環境教育是社會和學校發展的要求。高職院校的學生走出校門走向社會的各行各業,這些學生大部分將進入企業,走向生產第一線。環境教育可使他們認識到人類活動對環境的意義,認識到可持續發展的重要性,從而在將來的工作中養成保護環境的良好行為習慣和美德。隨著環境形勢的日益嚴峻和人們對環境問題的日益關注,一些企業越來越重視環境保護,懂環境與環境治理的人才成了保證企業生存和發展的根本。因而現在的企業更關注未來人才的環境素質,即環境意識、環境知識和運用環境知識處理環境問題的技能。作為促進經濟和社會發展重要途徑的職業教育,所培養的學生是未來產業部門和物質生產領域中的開拓者和勞動者。在職業教育中,若能把環境教育滲透到專業教育中,不僅能使未來的生產者懂得一定的環境科學知識,掌握環境保護的簡單技能,而且能夠使他們了解到本專業內的環境科學知識,并對工作范圍內的環境問題做出正確的處理。如果企業擁有大批接受過環境教育的人才,就可以通過節能、回收廢物防止污染擴散等手段間接地提高企業的經濟效益,這對企業乃至整個社會是一種潛在的投資。一些發達國家已經將環境教育作為職業教育研究和實踐的重點。高職教育應該使學生在走出校門前就具備環境知識和環境道德觀念,形成保護環境的意識和處理環境問題的能力,成為21世紀的合格公民。這種做法不僅可為學生拓寬就業面,而且可以拓寬辦學面,為學校的可持續發展提供堅強支持。不僅如此,這些走出校門的學生還會以自身的環境意識和環境態度影響和帶動人們自覺地投入到環境保護的行列中,促進整個社會對環境問題的重視,帶動社區環境保護的開展。
高職院校滲透環境
教育的目的和內容
要通過在高職化學教學中滲透環境教育使學生逐步了解環境污染及其危害,掌握環境保護知識,提高學生的環境保護意識,提高學生處理環境問題的能力和參與保護環境的主動性、積極性;使學生重視和關心環境問題,培養其為解決現實環境問題和防止發生環境危機所需要的知識、技能、態度、意志和實踐能力,從而逐步提高人口素質,以期合理地開發資源,高效地利用資源、保護生態、治理環境;為高職院校實施環境教育提供可能的借鑒,為教師在教學中進行環境教育提供有益的參考。
環境教育的內容主要有環境意識、環境知識、環境態度、環境技能、參與能力。
在高職化學教學中滲透環境教育的途徑
(一)在理論教學中滲透環境教育
第一,把握滲透內容。高職使用的化學教材隱含著豐富的環境教育內容,教師要準確把握知識的切入點,采取適當的方法手段,有目的、有計劃地把這些知識滲透到教學過程中去,使學生在學習化學知識的同時,獲得有關環境的知識。
第二,制定滲透計劃。在化學教學中滲透環境教育,必須有周密的計劃,這一方面是為了在有限的時間內完成教學任務,另一方面也可以避免盲目性和隨意性。制定計劃應力求全面、準確、具體、可行。
第三,注重滲透方法。滲透方法主要有以下幾種。
講授法講授法是一種傳統的教學方法,是目前教師在環境教育中采取的主要方法之一。在化學教學過程中,滲透環境教育就是在講授化學基本知識的同時,把與之相關的環境知識傳授給學生。如在講到非金屬元素硫的時候,結合硫酸的工業制法,向學生介紹二氧化硫的產生、危害、防治措施等,使學生認識到污染的危害性,而且也讓學生體會到人類憑借科學知識,可以治理污染。同時,要求學生深入思考消除污染的方法,樹立綠色環保意識和可持續發展思想。
多媒體課件展示法利用多媒體課件,向學生展示環境污染的情形。如水體污染、水源短缺等。通過生動形象的畫面,讓學生感受水體污染帶來的危害,水資源短缺給生產、生活帶來的不便,讓他們在生活中自覺抵制污染水源的行為,形成節約用水的好習慣,為環境保護做出應有的`貢獻。
示范法俗話說:榜樣的力量是無窮的。教師的良好行為和道德品質對學生良好道德品質的形成起著示范作用。要求教師在教學中充分重視自身行為對學生造成的影響。如在用重鉻酸鉀測鐵的演示實驗中,從實驗前的準備、到實驗過程的操作以至到實驗后的整理,教師自始至終都要嚴格按照操作規程進行。洗滌儀器時,用少量多次法達到節約用水、洗滌干凈的目的;滴加指示劑時,嚴格控制用量,保證既能節約藥品,又能得到準確的測定結果;實驗后整理,對剩余的重鉻酸鉀進行回收,把實驗廢物倒入廢液缸,達到節約藥品和保護環境的目的。這樣,就可以在學生的心目中形成自覺保護環境的意識和行為。 課前三分鐘演講法鑒于高職化學課時少的實際情況,可利用課前三分鐘的時間組織學生進行演講。要求學生結合教材內容,通過查閱報刊資料和上網收集資料等形式,廣泛涉獵環境污染、治理、保護等知識,并在課前三分鐘進行小演講。這種做法可激發學生的興趣,使學生養成主動查閱和積累資料的好習慣,促使其在潛移默化中形成環保意識。
(二)在實驗教學中滲透環境教育
其一,實驗微型化。微型實驗包括實驗裝置的微型化和藥品用量的小量化。微型實驗比常規實驗節省試劑和時間,且實驗產生的廢氣、廢液、廢渣大大減少。開展微型實驗可降低有害物質的排放量,減少污染。同時,也可增加學生動手實踐的機會,強化學生的基本操作能力。如滴定操作中指示劑的用量問題,學生往往會取用多于要求的試劑量。教師在進行課堂演示時,可通過對比的方法讓學生觀察試劑用量多時現象不明顯、計算結果的誤差大等事實,促使學生從根本上改變“反應的試劑量越多越好”的錯誤思想;另外,在學生實驗時,經常向學生提出:你取用的試劑量是否為最小量?實驗后的廢液、廢渣是否置于指定的地點?你思考過使廢水、廢液、廢氣變為無毒、無污染的方法嗎?并且從嚴要求,隨時檢查,逐步培養學生的環境意識,使學生自覺養成一種符合環保道德的行為習慣。
其二,實驗綠色化。在實驗過程中,學生會直接接觸到有毒氣體、液體、固體,在化學實驗教學中,要讓學生從反應原理的選擇、裝置的設計、尾氣的吸收、廢氣廢渣的處理等方面參與實驗,這樣不僅能讓學生認識到環境保護的重要性,而且能讓學生通過參與實驗,擁有環境保護知識和處理環境問題的技能,培養學生的環境認識能力、判斷能力,增強積極保護環境的意識和有效參與處理環境問題的能力,最終使學生達到具備解決環境問題的能力,使綠色教育思想真正體現在化學實驗教學中。
在預備實驗計劃中設計綠色實驗高職學生在中學已獲得了一定的實驗技能,也形成了一些實驗操作規范。在此基礎上,應對學生進行綠色化學理念的教育,進一步要求學生在實驗前必須寫出預備實驗計劃,并考慮實驗過程可能出現的污染,充分考慮怎樣才能盡可能使用少量試劑、減少或避免有害物質的使用或排放,設計出綠色試驗,并將此作為預備實驗計劃是否合格的標準。這樣,不僅可使學生養成勤于思考的習慣,促進環境意識的形成,而且可使學生養成查閱資料和積累資料的好習慣。
實驗結束后妥善處理實驗廢棄物在實驗過程中,難免產生廢液,這些廢液大多含有有毒有害成分,有的還含有劇毒物質、致癌物質等,這就需要妥善處理,避免其污染環境、損害人體健康。在實驗過程中,要向學生講述廢棄物處理的一般知識,讓學生了解處理的方法,并在實驗后要求學生思考用何種方法處理。要求學生根據廢液的類型,倒入指定的容器,然后統一處理。
實現廢物的再利用“白色污染”是人們司空見慣的一種現象。隨著塑料工業的發展,聚乙烯塑料的使用量越來越大,廢棄塑料袋所造成的環境污染也越來越嚴重。如果能實現廢棄塑料袋的再利用,不僅能變廢為寶,而且可有效地降低污染。如在講完乙烯和烯烴這節內容后,可以設計用廢棄塑料制取凡士林、乙烯和汽油的興趣實驗。這些實驗可讓學生體會到看起來是廢物的東西,可以轉化為有益的物質;勤于思考就可能找到變廢為寶的途徑,就可能使資源再生,就可以為保護環境做出貢獻。這樣才能有效地培養學生的環境意識和合理利用有限資源的良好習慣。
(三)結合課外活動滲透環境教育
在實施環境教育的過程中,結合課外活動滲透環境教育也是必要的。(1)把環保實驗引進課外活動中;(2)創建班級手抄報紙;(3)開展調查活動;(4)舉辦專題講座;(5)舉辦環境知識競賽;(6)利用節假日宣傳環境知識;(7)通過創建綠色學校活動促進環境教育實施等。
高職化學教學中滲透環境教育的思考
在高職化學教學中滲透環境教育,必須做到:(1)端正對環境教育的認識和態度。對環境教育有一個正確的認識,是學校環境教育能否順利開展和提高的基本前提,由于環境教育表面上看起來和學生的就業問題無直接聯系,而且實施這項教育需要相應的經費,容易受到社會、學校領導、教師和學生的忽視。因此,要確保環境教育的進行,必須依靠各級政府、學校行政領導的支持。(2)重視師資培訓。環境教育的承擔者是教師,如果教師自身的環境知識缺乏、環境意識淡薄,他們就不會主動在教學中實施環境教育。因此,教師培訓是十分必要的。教育部門和環保部門應互相配合,利用各種途徑,采取有力措施,促進教師環境知識和環境意識的提高。(3)通過教材編寫使環境教育體系更加完善。
在高職院校中進行環境教育還受到客觀條件的限制,在有限的時間內既要完成教學任務又要進行環境教育,需要學校領導積極支持和教師、學生的密切配合,才能取得良好的效果。
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化學與環境論文10
對大多數非語言類專業的學生而言,學習外語的重要目的是為了運用外語進一步學習專業知識。加拿大、美國、新加坡、印度、菲律賓等國的實踐已經證明,利用目的語傳授知識,可以讓學習者在無意識的情況下掌握這種語言,這種方法不僅成效顯著而且省時省力。雙語課是要通過耳濡目染的方式來提高學生外語能力,是教育部提倡的一種教學方式,也已成為英語課程教學改革的一個新途徑。用教學語言來促使語言能力發展,這就是雙語教育的實質。為了促進學校發展,提高辦學水平和教學質量,國內很多大學已對部分本科生課程實施了雙語教學,為此,以環境化學課程雙語教學實踐為例我們進行了一些有益的探索。
一、環境化學雙語教學的必要性
開設環境化學雙語課是緊跟專業理論發展的需要。環境化學是研究有害化學物質在環境介質中的存在、化學特性、行為和效應及其控制的化學原理和方法的科學。環境化學是環境科學的核心組成部分,是以化學物質在環境中出現而引起的環境問題為研究對象,以解決環境問題為目標的新興交叉學科。環境的大多基礎知識、理論、近代與現代的重大環境事件大部分起源于西方;步入21世紀,隨著環境問題的全球化和各個學科的研究成果在環境化學研究中的應用,環境保護和高科技相結合,步入了一個前所未有的時期。雙語教學的應用和推廣,將推動教學改革向國際交流的方向發展,增強學生了解世界科技最新成果、向國外發表學術成果的能力,加快高等院校高層次教育與國際接軌的步伐。
開設環境化學雙語課是學生素質培養的需要。開展環境化學“雙語教學”,師生可以共同進入一種真實的漢語和英語語境,熟練地運用漢語和英語進行學科知識上的教學與交流,最終達到師生均能運用兩種思維方式進行學科學習、思考和研究的境地,大大加強學生的英語閱讀、寫作、交流等方面的實際應用能力。
二、環境化學雙語教學實踐
(一)教學方法
選擇合適的教學方法對課程建設成功與否至關重要。目前,世界上流行的雙語教學模式有:浸沒式(immersionbilingualmodel)、過渡式(transitionalbilingualmodel)和維持式(maintenancebilingualmodel)三種。這三種教學模式皆有可借鑒之處,但都不宜生搬硬套。雙語教學方法有單向式、交互式和多邊式等方式。根據此類課程的特點和學生的接受能力,課程采用交互式教學方法,有助于學生理解。教學進程上采用過渡式教學方法,即教學中應循序漸進,逐步增加難度,以保證教學效果。教學中,根據課程學時、學生英語水平、教學內容的難易程度等實際情況,使用英文教學的時間約占學時總數的20%~30%,即每次用大約25分鐘時間以英文講授,另外,講授教學內容時,遇到的圖表全部用英語來講解,關鍵的'專業詞匯作出英文注釋。每一次上課前或者學習完每章內容之后,教師都要對上一次課堂或本章的重點內容用英語進行系統總結,開始是教師用英文總結,然后逐漸過渡到學生總結。
教學中要考慮學生的實際能力和課堂的信息量,注重學生接受的實際效果。教學理念首先應是保證學生系統地掌握環境化學的基本知識、基本理論和基本方法,在這個基礎上,再累積一定的專業詞匯并提高自身的英語應用能力。
(二)教材選擇
雙語教材是雙語課程資源的核心部分。正確選擇適合學生的教材是進行高質量雙語教學的重要保保證。英文原版教材所講述的理論知識較清晰、易理解,還可以促進學生了解國內外的學術動態及發展趨勢,拓寬學生的視野;另外原版教材案例多,且有時代氣息,很有參與性。但原版教材內容編寫思路和形式與中文教材在體系結構上差別較大,如果處理不當,就會影響到學生后續課程的學習或者考研;所以,筆者在教學中對教學內容做了進一步的調整與完善。為了便于學生進行預習和復習,我們還按照中文教材的教學大綱,結合英文教材,編寫了雙語版的“環境化學講義”,要求學生結合講義將英文教材作為參考資料在課外進行閱讀,使學生在閱讀專業讀物的興趣和能力上均有了較大提升。
(三)課程多媒體設計和使用
多媒體教學是重要的電化、信息化教學手段之一,是傳統教學方式的必要補充。將多媒體教學手段與雙語教學結合起來可大大提高教學效果。環境化學課程是環境科學專業的主干課程。教學中通過大量用英文制作的圖片、動畫、視頻等素材向學生進行教學展示,創造英文語境,形象生動地展示了環境化學的一些現象、原理及其應用,增加了學生學習的信心、興趣和效率。另外,采用多媒體教學,可節省板書時間,優化教學進度,激發學生課堂學習興趣。但多媒體教學只是教師授課的一個重要輔助手段,學生才是課堂的主體,教師還應根據學生實際情況和教學內容,靈活使用各種有效的教學方法,激發學生的學習興趣和熱情。教學中有激情、講課有感染力、教學態度嚴謹,是所有課堂教學應有的基本要求,雙語教學亦不例外。
(四)案例教學
案例教學是理論教學的重要補充。理論講授后,援引英文案例,學生能加深對理論知識的理解。由于英文案例課件的詞匯高重復性、語義連貫性和內容一致性,這也就成為學生在學習過程中反映最好的教學手段之一。另外,借鑒兄弟院校的教學經驗,我們在環境化學教學中注重以日常生活材料為背景介紹環境化學基本概念(如逆溫、大氣圈層等),結合自然災害引出環境化學現象(如酸雨、地方病等);引用圖表闡明環境化學機制(如光化學煙霧、重金屬溶解沉淀)以及應用典型案例闡述環境化學基本原理等方法,教學中注重把環境化學原理及其在實際中的應用相結合,使學生真正理解所學知識的意義和重要性,“為己之學,學以致用”,提高學習的興趣。
(五)課外學習和課堂討論的結合
課堂討論是提升雙語教學效果的重要手段。組織討論小組就某一論題進行討論,可以加強課程的專業針對性。結合每一單元的學習,環境化學設置的討論專題有與大氣污染有關的環境問題的實質、水環境化學原理與污染控制的關系、土壤污染和植物修復、綠色化學和可持續發展四個方面。每一個大的專題下又分為5~6個小問題,學生需從環境化學的角度來揭示問題的實質,并提出針對性的解決方案,就必須通過查詢資料、社會調查、分析討論、總結歸納等方法獲取所需的資料,這樣既鞏固了所學知識和英語,又鍛煉了與人交流合作、獲取信息的能力。
另外,教師結合一些有影響力、最新的文獻綜述,讓學生分組進行討論和翻譯,要求詞義、句義準確,并且符合專業用語,然后經過老師和學生共同認真修改后,以PPT的形式進行課堂交流,提高了大家學習的積極性。為了提高大家的文獻綜述和寫作能力,本課程要求學生要完成英文和中文讀書報告各1個。在此期間,學生有足夠的答疑時間。教師及時批改和反饋學生的作業、論文或報告,便于學生在學習中提高。
(六)考評體系
檢測雙語教學的效果,宜根據雙語教學的特點進行,筆者對學生的考核方式是綜合幾次課堂討論、課后作業及讀書報告等內容,平時成績占最終成績評定的50%;學期末用中、英文各50%命題考核。這樣注重了在日程教學中督促學生學習,使他們掌握了更加牢固的知識體系,摒棄在大學中普遍存在的平時不看書學習,考前突擊復習的典型的“填鴨式”學習方法。
三、雙語教學中存在的問題和解決方法
(一)環境化學雙語教學的教材建設
由于我國現在高校的雙語教學還不是很成熟,選定的教材難免在編寫體系、難易程度以及內容和注釋的安排等許多方面缺乏系統性和連貫性。因此,要保證雙語教學能獲得成功,解決教材問題是當務之急。教師要充分考慮學生的接受能力,合理把握知識的廣度和深度。外國原版教材不可能完全適合我國使用,應結合我國國情對其進行修改,但修改原版教材涉及知識產權的問題,也涉及修改后重新印刷出版的問題。為使修改后的教材能順利出版,學校應給予資助,同時協調解決好有關知識產權問題。
(二)教學資料和資源建設
目前雙語教學中使用的中英文教材普遍存在很大差異。在習題訓練過程中,大部分訓練題目為中文,缺乏相應的英文題目,這容易造成了學生平時對英文教材不夠重視。加上學時有限,學生在課外很少認真閱讀英文教材的全部內容,會造成資源的浪費。因此,雙語課要有效利用教學網絡平臺,建立,為學生提供包括教案、課件、作業、案例和答疑等內容的雙語課程資源,要鼓勵和支持學生參與課程資源的開發,引導學生預習、復習、課外閱讀等自主學習活動,培養主動獲取知識的能力。能夠使行為改變的學習才是真正的學習。
(三)學生認識不足,良莠不齊
長期以來,貫穿于我們外語教學的方法是“應試教育”,使得大多數學生的聽力和口語水平較低,課堂教學中的英語氛圍因此受到限制,很難形成真正的交流。再加上學生在適應能力和接受能力上存在的較大差距,成績較好且英語水平佳的同學認為雙語教學的形式很新穎,不但能提高他們的英語水平,還使所學的英語真正派上用場,可以直接了解當今世界先進的專業知識,增加就業競爭力;但一些英語成績差的學生就感到雙語教學比較吃力,用英語去思考一些問題更感到不適應。因此,要保證教學效果,雙語教學就要由少到多,由淺入深,循序漸進,因材施教。
另外,學生外語聽、說、讀、寫能力相差懸殊,使得教師在制訂教學方案的過程中很難考慮周全。再者,英漢兩個語系差別很大,因此用純英語講解邏輯性很強的專業課程,其難度可想而知。這也成為雙語教學中一個很大的盲點。大部分學生在聽課中因英語聽力的障礙會限制對專業知識本身的理解。相當一部分學生聽課的精力不由自主地放到英語單詞的理解上,而忽略了對講授內容思路的跟蹤,因此平均聽課效率低于常規課程。這就要求講授中一定要注重中英文的比例,要切合實際,因勢利導,不能盲目追求形式。不管采取什么樣的教學方式,教學的最基本目的是要讓學生掌握課程的知識體系。
(四)適宜的雙語教學評價體系的建立
要樹立以人為本的雙語課程評價觀,進行體現學生主體地位和促進學生發展的雙語教學評價,及時掌握學生的反饋意見,了解學生在雙語學習中的需求,發現和發展學生多方面的潛能。評價的目的是:使學生認識自我,建立自信,不斷獲得成功與進步的體驗;使教師獲取雙語教學的反饋信息,對自己的教學行為進行反思和調整,以促進雙語教學質量提高;使學校及時了解雙語課程實施情況,有針對性地采取有效措施,改進雙語教學管理,促進雙語課程體系的不斷發展和完善。
盡管在雙語教學的實施過程存在問題和困難,但雙語教學是培養一流的、國際化人才的重要途徑,這不僅是大勢所趨,而且具有長遠的戰略意義。在我國目前的國情下,如何找到一條適合自己的雙語教學模式,是非常值得嘗試的。開展雙語教學不是一蹴而就的事情,作為雙語教師,應該努力提高自己的英語和專業水平,腳踏實地,鍥而不舍,不斷吸取成功經驗和失敗教訓,對教學內容、教學方法等進行不斷的研究、總結、改革和提高,希望同行們能增加交流,在共同探索中推進雙語教學的發展。
化學與環境論文11
1化學熱力學在環境科學專業教學現狀
物理化學又稱為理論化學,包括化學熱力學、化學動力學和物質結構三大部分,國內主流的教材在內容選取上則只有化學熱力學和化學動力學兩大部分。物理化學是環境科學專業的一門重要基礎課,在人才培養方案中先修的課程包括無機及分析化學、大學物理、高等數學等,并為后續的環境化學、環境工程原理、大氣污染控制等課程提供支持。
但在環境科學專業教學中,由于現有各種版本的教材都主要是面向化學、化工專業,涉及環境科學相關的內容較少。即便是有的教材具有少量的內容與環境科學內容相關,也主要集中在化學動力學部分,例如光化學反應中的自由基反應級數等有關內容,可見只有物理化學教材中有關內容貼近了環境科學,本專業才能進一步加深學生對專業的認識,并激發其學習的熱情。化學熱力學作為物理化學中的一大重要分支,在物理化學教學環節中也有相當有著較大的篇幅,但是眾多內容編排上基本沒有涉及環境科學相關內容,再加上其公式推導較多,以及多年擴招后學生相對能力有所下降,導致學生普遍反映物理化學難度較大,并且還對為什么學習物理化學尤其是化學熱力學部分產生了質疑。以上這些矛盾使得學生在學習過程中對化學熱力學部分存在畏難的情緒,學習的興趣不大。
2化學熱力學在環境科學專業教學對策
針對上述問題,最合適的解決方案是出版一部具有大量環境科學知識的物理化學教材,但是一部教材的出版是需要多年的教學經驗積攢以及豐富的環境科學背景和扎實的物理化學基礎,因此在沒有達到這些要求之前,需要找到合理的方案。這是一套組合方案,包括教師組織教案、學生課外閱讀兩個方面。
2.1準備環境科學背景的教案
有種觀點認為,教案是中小學教學環節中采用的,大學教學環節是不需要的,這種觀點是錯誤的。大學課堂教學環節中,也是需要依據教學大綱、教學計劃,以及不同教材的特點和學生專業實際能力的差異進行編寫教案,編寫中往往是依據課時或者教學課題為單位,內容上需要將核心教學目的、主要教學內容安排列出,并包含教學過程中的教學手段、師生兩方面的教學語言及組織。由此可見,編寫教案是為上課提供充足的準備工作,是教師科學構思課堂組織活動的基本措施。對教案相關內容的研究、編寫和運用,關系到最后的課堂教學是否成功、教學質量的'高低。但是,高校教案的編寫又不可以與中小學教案雷同,因為這是大學教學本身的特點所決定的,最大的特點就是大學一次課的授課內容遠遠高于中小學,如果按照課本頁碼計算,有時候一節課平均相當于課本二三十頁。因此,在保證教案中的教學目標、教學內容要點、教學活動設計、教學效果反思這四個基本要素的基礎之上,文、理、工、藝、體等不同的課程不必強求統一的模式,不同的高校課程應該有自身的特色。積極吸收現代教學心理學的理論,強調教學過程中學生應該達到的認知目標、情感目標、行為目標。在教案中體現不同專業間學生創新意識的培養、實踐能力的提高,并結合授課教師自身的專業背景和教學風格,從而最終提高教學質量。
由于現有的諸多物理化學教材中缺乏環境科學背景方面的化學熱力學教學章節,因此需要授課教師在備課時,廣泛搜集相關的資料。最好的辦法就是利用CNKI、萬方、維普等數據庫,在數據庫中以“環境”和“化學熱力學”,或者化學熱力學下某些章節的主要知識點作為關鍵詞進行搜索,查找已有的文獻資料,將文獻資料的內容仔細研讀,加入教案中,從而提高化學熱力學教學環節中的環境背景。例如,通過文獻搜索,發現環境三廢處理中廢渣采用了就熱力學穩定性判斷。有關教案主要內容如下:某工廠生產鋇鹽,在生產流程中有硫化鋇殘渣,在進行環境影響評價時候,需要分析其化學熱力學穩定性,從而便于進行下一步的處理。這其實就轉化為討論在常壓,25℃時候BaS的熱力學穩定性,可通過ΔG是否小于零,判斷其自發性,已知BaS遇到潮濕空氣中的水會形成易溶性的Ba(OH)2和劇毒的H2S,反應式如下:
ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθm
=(65.76-298×94.84×10-3)kJmol-1=37.498kJmol-1
計算結果表明ΔG>0,即在常溫常壓的條件下,BaS不會自發分解產生H2S,因此廢渣是處于穩定的狀態,無需進一步處理。
通過這個例子,可見其化學熱力學知識很好的應用于實踐之中,讓學生可以牢固的掌握相應的方法,也體現了課程教案建設的重要性。
2.2提供課外閱讀材料
廣泛的課外閱讀材料可以為學生學習提供興趣,但是化學熱力學類專業性較強的書籍不可能與通俗易懂的科普類書籍一樣,這需要授課教師廣泛的學習,并找出與環境科學專業有關的化學熱力學類書籍。我們在實踐教學中發現,《溯源探幽:熵的世界》這本書籍通俗易懂的講解了化學熱力學有關的知識,并進一步的延伸到其他學科,而《環境多介質模型———逸度方法》則很好的將化學熱力學的基本概念運用于環境科學相關實踐中,是難得的一本適合的課外讀物。
隨著網絡技術的發展,以手機為代表的移動網絡日益走入教學環節。作所周知,單純文字、圖表、視頻這三種的傳遞信息是逐步增加的,且逐步容易被人們接收。近年來,大量傳統的電腦網絡課堂逐步轉移到手機載體的平臺,出現了大量的可以運用于手機平臺的在線課程,例如爾雅通識課、“高校邦”等,不僅提供傳統的網頁形式,還有APP、微信等平臺,這些課程可以作為廣泛的課外閱讀材料,通過給學生加以引導,讓其在課下擴充掌握化學熱力學、環境科學相關的材料,促進物理化學課程基礎知識的掌握。
3結論
通過授課教師積極準備教案,給學生積極提供課外閱讀材料,并充分利用現代化的手機移動網絡平臺的在線課程,可以為現階段環境科學專業的學生有效學習物理化學中化學熱力學部分的內容提供支持。
化學與環境論文12
在現行的中學化學教材中大約60%的知識是通過實驗來引入的,中學化學實驗中產生的污染物主要有:含酸、堿的廢液,含氧化劑、還原劑的廢液,含金屬離子的廢液,含有機溶劑的廢液,實驗過程中產生的廢氣,由于這些實驗過程中產生的廢氣、廢液等污染物在短時間內集中排放,品種多且復雜,又不是連續的排放,相對企業排放來說污染物較少,往往被人們所忽視。但在我們全國有數以萬計的中學化學實驗室,幾乎每天都在排放著數量龐大的污染物,每一個實驗室都成了一座小型污染源,若干年后,這些污染物質積少成多,將對我們子孫后代形成潛在威脅,這就為中學化學教學提出了新的問題。所以在化學教學活動中,尤其是化學實驗教學中引入綠色化學就顯得十分重要。
一、教師和學生對污染物情況和綠色化學的認識度調查
為了了解在中學化學實驗教學中,教師對污染物情況和綠色化學的認識,以及學生對綠色化學的認識情況,以泰州市部分高級中學為例,對10所高中的60名化學教師和1200名高中學生進行了問卷調查,以期了解中學化學實驗的現狀及存在的問題。
1.對學生調查數據進行分析,發現存在以下問題:
(1)認識方面
高中學生聽說過綠色化學的人比較少,占調查總人數的18%。知道綠色化學真正含義的只有11%,不知道的人數占了65%。
從認識綠色化學的途徑來看,有16%的同學是通過老師介紹知道的,有28%的同學是通過閱讀報刊雜志知道的,通過網絡了解的同學占了48%,剩下8%的同學是通過其他方式了解的。說明教師在教學過程中,只是對知識進行必要的'講解,而忽視了對學生進行綠色化學教育。認為綠色化學與環境保護有關的占了調查總人數的22%,學生認為無關的占了11%,認為不知道的占了10%。這說明學生能夠意識到環境保護的重要,但對綠色化學與環境保護這一知識在概念上模糊不清。
(2)意識方面
對實驗后的污染物的處理問題,直接排放的人數有732人,占了總人數的62%,每次做完實驗后把污染物都放到規定的容器中有248人,占總人數的21%,在做實驗時,如何取用實驗藥品,有77%的同學按實驗要求取,盡量少用藥品的同學只有10%,從這些數據中我們可以看出學生在實驗中對環境的保護意識不強,綠色化學意識比較薄弱。
2.對教師調查數據進行分析,發現存在以下問題
(1)認識方面
從調查統計的結果可以看出有65%的中學化學教師不知道綠色化學的真正含義,認為綠色化學與環境化學相同的占了55.6%。知道綠色化學的途徑是通過同行交流的只占了17%,而通過電視、網絡等新聞 媒體知道的占了58%,而通過講座、培訓的為4%。
(2)意識方面
對實驗的廢棄物污染的情況清楚的教師只占16.7%,61.1%的教師認為中學化學實驗實施綠色化學實驗是沒有必要的。對中學化學實驗綠色化持可有可無態度的教師占了48%,在實驗教學中,滲透綠色化學理念教育的教師只有6.7%。
(3)應用方面
有53%的教師對實驗污染物從不進行處理,對有毒、有污染的實驗進行改進的占21.1%,僅有17.8%的人對實驗室產生的污染物,認為從源頭控制最好。
3.小結
(1)從認識方面來看
調查顯示只有13%的教師清楚綠色化學的真正涵義,非常清楚的只有8%,說明大部分化學教師對綠色化學并不熟悉,甚至還有人對綠色化學的重要性和前景持懷疑態度。這一結果說明了盡管綠色化學已經作為未來發展的方向和趨勢,但在中學中還有很多化學教師對其卻知之甚少,因此,教師在教學過程中滲透綠色化學理念就很少了,尤其在實驗中更是微乎其微。所以在中學化學實驗教學中滲透綠色化學理念顯得十分重要。
(2)從認識的途徑來看
一線的化學教師主要是通過電視、網絡等新聞媒體知道綠色化學的,同行交流占17%、查閱文獻 21%、通過講座、培訓為4%,說明對綠色化學這部分知識,教師沒有通過正規的培訓或參加知識講座,正是因為這種情況的存在,造成教師所獲得的知識是不系統、不完善的。這對于教師在教學活動中進行綠色化學教育是十分不利的。
(3)從意識上來看
認為保護環境的根本途徑是要靠教育、培養具有環保意識和能力的高素質人才的只占了17%,認為有必要在中學化學實驗實施綠色化學實驗的只有12.2%,在實驗教學中,對是否滲透綠色化學理念的教育,偶爾滲透的占了23%,對中學化學實驗綠色化持可有可無態度的占了48%。這些數據說明教師的綠色意識也是很薄弱的。原因之一是部分化學教師的科學敏銳性不夠,在這里表現為教師自身的綠色意識沒有樹立起來,未能意識到將綠色化學新思想傳遞給學生的重要性。
二、總結
化學實驗是化學教學的重要途徑,是學習化學的基本方法。在廣泛的實驗教學中實施綠色化學教育是倡導綠色化學行動中必不可少的一部分。而綠色化學的關鍵之處在于源頭的防治,培養和樹立學生的綠色意識和環境保護意識尤為重要。因此,“綠色化學”思想意識的傳遞不僅是素質教育的要求,也是提高學生科學素養,加強學生環境意識的重要途徑,更是樹立環保意識,實現綠色化學的現實需要。
化學與環境論文13
摘要:隨著經濟的迅猛發展,人們的生活水平得到了質的提升,但是環境污染也隨之而來。歸根結底,是人類的活動排放了大量的污染物,超過了環境的自凈能力。本文將通過對高中化學的學習,研究化學對環境產生的影響及化學在環境保護中發揮的作用,把化學原理運用到環境治理中去,讓知識轉變為力量。
關鍵詞:環境污染;化學原理;環境保護;治理。
近年來,我國北方一些城市霧霾越來越嚴重,南方的酸雨也日益泛濫。除了大氣污染,水污染和固體污染形式也不容樂觀。
社會的進步,經濟的發展,不應該以犧牲環境為代價。隨著人們對生活質量的關注,對環境保護的呼聲也越來越大。通過對高中化學的學習,我們認識到化學與環境保護之間關系密切。首先,我們應該了解化學如何對環境造成了污染,然后針對原因采取相關的措施。一方面是將通過禁止某些化學反應反應、控制或改變反應途徑等杜絕有害物質的產生,另一方面是利用化學反應將有害物質轉化為無害物質。在學習過程中,我認識到了化學在環境保護中所起的巨大作用。下面將通過大氣污染、水污染、固體污染等方面,分別探討化學原理與環境保護之間的關系。
1、水污染與化學的聯系。
水污染會造成水體富營養化,使水生動物死亡,同時也會加劇水資源匱乏的危機,危害人體健康。造成水污染的因素主要有:工業廢水的任意排放、農業上不合理地使用農藥和化肥、生活污水任意排放等。
通過對化學的學習,在日常生活中我們要培養和宣傳綠色化學的觀念。合理使用農藥、化肥,不使用含磷的洗衣粉,生活污水處理達標之后再排放,從源頭上消除污染,避免和減少廢物的產生。對已經產生的污染,我們也可以通過化學知識來改善。
比如,廢水中含有較多酸時,我們可以針對地用堿來中和;含有較多的堿時,我們可以針對地利用酸來中和;含有較多的礦物質時,我們可以通過一些材料與之發生化學反應產生沉淀,從而減輕污染。在水污染治理過程中,加強對污水的監控分析,將水源分成不同的類別,采取不同的方法處理。
2、大氣污染與化學的聯系。
大氣污染是指大氣中的`一些物質會對人體健康或周邊環境產生危害。近幾年的霧霾天氣就是大氣污染的最明顯體現,霧霾不僅會造成空氣質量下降,影響人體健康,同時,也會對公路、鐵路、航運等產生重要影響。除此之外,諸如二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等,也會帶來大氣污染。
煤、石油等化石燃料的燃燒,硫酸工廠排放的廢氣等會產生二氧化硫和可吸入顆粒物。化石燃料的不完全燃燒會產生一氧化碳,機動車輛的尾氣中含有氮氧化物。這些物質不僅會被人體吸入,影響人們的身體健康,還會產生一系列化學反應,形成酸雨,影響森林及植被,甚至會造成水污染。所以,我們應該利用學到的化學知識從源頭或者傳播過程中處理這些污染物。例如,小型冶煉廠可以用氨水吸收二氧化硫,中小型的冶煉廠可以利用燒堿或純堿吸收二氧化硫,也可以向煤炭中加入如石灰石、生石灰等固硫劑等,通過化學反應降低二氧化硫的排放。化石燃料燃燒時保證氧氣含量,充分燃燒,從而減少一氧化碳的排放。在汽車排氣筒上安裝儲存轉換裝置,減少有害氣體的排放。
3、固體污染與化學的聯系。
固體污染是指因不適當利用、處理固體廢棄物,從而破壞自然生態系統,損害人體健康,污染環境的現象。固體廢棄物分解產生有害氣體污染空氣、埋入地下也會破壞土壤、倒入河流海洋會污染水體,對環境危害很大。而這些固體廢棄物有很大比重是傳統化學工業產生的,所以一方面,應該利用化學原理從源頭上消除污染。另一方面,利用化學原理分解已經產生的固體廢棄物。
塑料在我們日常生活中無處不在,極大地便利了我們的生活。但是,由于聚苯乙烯、聚錄乙烯等高分子化合物包裝袋、塑料瓶等塑料制品隨意丟棄,又加上難以降解,給生態環境造成了極大的影響。人們利用化學原理,研造了一種可降解塑料。這種塑料,在特定的環境下,經過一段時間可以與空氣中或土壤中的成分發生化學反應,進而被環境吸收分解,極大地改善了白色污染的現狀。
4、學習化學知識的反思。
物質化學與我們的生活息息相關,與生產生活緊密相連,如果說要找出身邊不含有化學反應的物品,還真得好好想一下。
如今傳統化學在給我們生產生活帶來極大便利的同時,也帶來了眾多污染,如原油泄露、粉塵污染、酸雨污染、噪聲污染、光污染、汽車尾氣污染等。
4.1 通過學習化學知識,樹立環保意識:在化學課堂中,我們學習的不僅是知識,更要樹立一種正確的價值觀、人生觀。在教師的培養下,自覺樹立環保意識,增強自身責任感。學會利用課余時間學習化學原理在實際生活中的應用,以及化學與環境保護,充分了解化學與環境的關系。認真學習教材,化學課本是我們認識化學與環境的第一扇門,我們要把教材很好的利用,通過教材知識點引發思考,不斷深入探究,找到化學教材與環境保護發展的最佳結合點。樹立可持續發展理念,培養綠色化學意識,保護環境。
4.2 從身邊的小事做起,將化學知識運用到環境保護中去:化學,來源于生活,也服務于生活。作為一名學生,我們應該關注哪些化學反會應對環境造成了污染,哪些化學反應能對環境治理起到作用。努力發現化學與實際生活的聯系,切實感受化學為我們帶來的生活上的變化。激發自身學習化學的興趣,提高運用化學知識的能力,學會舉一反三。
培養自我良好的環保意識,從身邊的小事做起。不隨意丟棄有毒有害物品,防止其腐蝕管道,污染水源;生活中在洗衣服時,使用肥皂和無磷洗滌劑;減少塑料制品的使用,拒絕一次性用品;使用無氟冰箱,優先購買綠色產品等等。運用學到的化學知識,通過身邊一點一滴的小事來保護環境。
總之,化學原理滲透到了人們的日常生活,而化學污染及如何利用化學原理保護環境也日益成為人們關注的重點。本文分別介紹了治理大氣污染、水污染、固體污染中運用的化學知識,接著從學生的角度,討論了學習化學知識的態度與方法。通過高中化學的學習,我們應該初步形成合理使用化學原理的意識,培養綠色化學的觀念,將學到的化學知識運用到保護環境中去,與自然和諧相處。
參考文獻:
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化學與環境論文14
摘要:在不斷發展的當今社會中,采礦事業為社會進步做出了重大貢獻,但是在采礦過后環境的治理也成為了一個難題,為了實現我國的可持續發展策略,切實改善礦山人民的生活環境,國家應當加大對礦山環境治理的力度。在治理礦山的過程中應用最多的方法就是采用化學技術進行環境整治,雖然這種化學方法可以有效的改善礦山環境,但是這種方法卻也存在著眾多的弊端[1]。
關鍵詞:化學技術;礦山環境治理;存在的問題;解決對策
1化學技術在礦山環境保護應用中存在的問題
1.1在進行礦山治理時不了解具體情況影響治理效果
人們在進行礦山環境的治理時,通常會有急于求成的心理,這種心理的存在會使人們在對礦山環境不了解的情況下就直接應用化學技術進行治理,這種錯誤的做法會使礦山受到二次污染,加重礦山治理的難度[2]。在對礦山環境進行治理時應當在一開始就對環境污染的種類進行分析,選擇適當的方法進行治理。即使人們對化學試劑的特性及其化學性質有所了解,但依然不能完全的去控制化學試劑的作用范圍,使用的化學試劑可能會污染當地的水資源,并且使污染隨著水資源的流動傳遞到各個地方。
1.2化學處理技術眾多無法選擇適合的化學技術
科學家在進行礦山環境的治理時采用的化學技術,是通過將空氣和水資源中的污染物分離出來,并且對分離后的水和空氣進行進一步的凈化,再次回放到礦山環境中,在這種處理過程中,化學處理技術和化學試劑的選擇是關鍵所在[3],但是隨著現在技術的`不斷發展,新的污染物也在不斷的出現,新出現的污染物具有種類繁多、結構復雜的特點,這為污染的消除帶來了一定的難度。想要消除新的污染,應該對這種新的污染物進行研究分析,找出相應的處理方式,盡量減輕因使用化學物質而造成的礦山環境的再次污染。
1.3在化學反映上存在長期反應和短期反應
選用化學技術對污染的礦山環境進行治理,是憑借化學物質之間的相關反應來進行的。化學反應生成的產物可以是對環境無污染的物質,也可以是對環境產生更大污染的劇毒物質,這些情況的產生主要取決于參與化學反應的原料和產生化學反應的時間。在化學反應中如果選用的是易于揮發和易于溶解的物質可能會在還沒發生反應時就已經進入了大氣和土壤中,這種情況的發生對環境造成更大的污染,人們在化學反應的時間控制上無法做到精確,反應迅速的化學試劑能夠充分的發揮作用,反應生成對環境沒有污染能力的物質,剩余的化學試劑開始和新產生的污染物進行反應,這種不在研究人員計劃之內的化學反應對環境的作用無法進行預測,其反應產物可能對環境無害,但是更大的可能是會對礦山的環境造成破壞。具有長期反應周期的化學物質,有在沒發揮作用的就失去價值的可能,對于這種可能發生的事件,研究人員應當及時的發現,在這種意料之外的化學反應對礦山環境造成更大污染時能夠截斷源頭。
2解決化學技術在礦山環境治理中的不足
2.1在技術的選擇上要進行合理選擇
在當今的社會中我國的輕重工業飛速發展,為我國經濟實力的不斷提高做出了巨大的貢獻,但是輕重工業在進行生產的同時也會釋放出大量污染環境的有害氣體和有毒液體。在采用化學技術對這種現象進行處理時要注意根據環境和污染物的類型進行科學的選擇,在對化學試劑進行投放時一定要做到準確適量,控制住投放各種化學試劑的比例,使各種化學反應在能夠在控制之中準確進行,從而治理礦山的環境污染。經過精確控制用量和使用前污染物種類的確定,即使在經過化學技術的處理后無法將污染全部消除,也不會造成更大范圍內的污染。污染治理人員在研究污染種類后,應該制定出詳細的策略方案,使工作的進行更加具有針對性,達到治理環境的最大效益。
2.2在技術上通過研究解決問題
礦山環境的治理是一個艱辛而漫長的過程,它不可能一蹴而就,它需要更多的研究人員付出自己辛勤的努力和智慧的汗水。在對礦山環境進行治理和保護的過程中,需要在多個方面按序進行,例如在進行治理之前應當先對當地的礦山環境進行實地調查,在需要治理的地方進行取樣,在取樣之后將采集的樣本送到實驗室進行相關實驗,并在一段時間內不間斷的進行記錄實驗進程和樣本的變化情況,這些實驗數據會為以后在礦山環境的治理提供相關的實驗數據基礎,在得出實驗數據后,在較大的實驗范圍內進行實際的治理操作,觀察實驗數據的準確性,以及查看試驗后實驗區域是否產生了新的污染物。
2.3在礦山的治理過程中應當注意綠色化學的使用
環境治理最好的做法就是做到無廢物排放的綠色治理,這種綠色治理能夠實現廢物利用率的最大化,減少因化學反應造成的化學產物對土壤和水源的污染。在環境的治理過程中,治理人員應該大力的推廣綠色化學,綠色化學的不斷發展能夠促進一系列的綠色農業的發展,在推廣綠色化學的情況下,應結合相應的技術使產生的最終產物能夠再次被回收利用,從而造福民眾。處于礦山環境的企業應該加大對自身技術的改進力度,加快技術的創新,減少有害物質的排放量,只有在源頭控制住污染的產生才能達到改造礦山環境的根本目標。政府在礦山環境的治理過程中應當制定相應的法律法規,對于不遵守法律法規造成礦山環境污染加重的相關企業進行處罰,對企業的負責人進行環境保護知識的教育,督促企業改進生產技術。政府對礦山環境治理者應當起到監督作用,防止在環境的治理中亂用化學技術,造成更為嚴重的化學污染。
3結語
在我國經濟發展的關鍵時期,礦山豐富的自然資源為我國各行各業的發展做出了重要的貢獻,但是在礦產資源開采過后,礦山環境卻遭到了污染,這種污染使得礦山的環境急劇惡化。開采礦山后的環境治理與恢復是世界各國都比較關注的問題,本文講出了我國在治理礦山環境采用化學技術時所存在的問題以及相關的解決策略。治理人員在進行礦山的治理時對環境情況的不了解以及在治理過程中亂用化學試劑會導致礦山環境的進一步惡化,因此在對礦山進行治理時應當對環境進行詳細的研究和考察,對化學試劑的應用要有嚴格的管理制度,只有做好這幾方面才能在礦山的治理上有所成就。
參考文獻
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[3]滕永波.地下金屬礦山綠色產業鏈模式構建與應用研究[D].中國地質大學(北京),20xx.
化學與環境論文15
一、網絡輔助教學需觀念的改變
科技的迅速發展,讓很多先進的技術都可以應用到教學的過程中來。網絡技術的發展為化學教學帶來新的的契機,但是要在化學教學的過程中使用好網絡就必須先進行觀念上的改變。
(一)教師角色的轉變
首先,需要教師自己能夠清楚的認識到使用各種網絡設備和資源輔助化學教學,必須轉變自身的角色,需要從原來的以教師為教學中心的知識“講解者”的角色轉變為學生學習的組織者、指導者和監督者。例如:通過各種網絡設備可以用來監控和指導學生進行學習,計算機網絡教室就提供了這樣的一個條件。在學生學習的過程中當學生遇到問題需要幫助時,可以通過電子舉手告知教師,然后教師可以通過教學監控系統來遙控學生的鍵盤、鼠標,以實現對學生的手把手的幫助。同時,教師還可以將自己的講解過程或某一學生的操作過程播放到全體學生或特定部分學生的屏幕上,這樣不僅僅可以讓在化學學習中有困難的學生及時的得到幫助,同時還可以幫助學生體會到他人出錯的地方,以提高自己的注意力。這樣做可以減少學生范相同錯誤的可能性,并能夠給保證學生擁有旺盛的學習熱情。
(二)學生地位的轉變
正所謂“師傅領進門,修行靠個人”,有了教師良好的引導,學生還必須自己努力才能夠取得理想的成就。所以教師應該通過網絡設備與資源來讓學生進行個別化學習、選擇性學習、合作化學習和競爭性學習,讓學生轉變為自主學習與積極探索知識的主體地位。例如:在多媒體網絡環境下,教師可以根據各個學生的實際情況進行相應的指導,而學生也可以在網絡上根據自身實際的情況選取適合自己的化學知識和學習方式來進行學習。這樣做不僅僅可以讓成績好的學生進行超前學習和競爭性學習,發揮他們的積極性和主動性,鍛煉并提高他們的自學能力,同時還能夠讓基礎差的學生按自己的知識水平和能力層次來選取知識內容,進行選擇性學習和合作化的學習,從而養成他們良好的學習習慣,防止厭學情緒的出現。
(三)教學過程的改變
網絡資源在化學教學的應用中,對教學過程有著巨大的沖擊。因此教師必須對使用網絡設備與資源來輔助化學教學,可以讓教師在網絡環境下靈活的獲取各種資源來為教學服務,同時還為教師指導學生從網絡中獲取化學教學資源并以此來進行自主學習提供了可能,從而來改變傳統的口授、板書、演示的傳教模式,并改變學生的聽、記、背的傳統學習模式。例如:在上化學課時,教師可以使用多媒體教室中的各種多媒體設備來給學生播放自己創作的或下載的化學課件,以此來增加化學課課堂教學的容量。同時通過這些網絡資源還能夠在課堂上創設出恰當的教學情景,以此來激發出學生的學習興趣。利用網絡資源學生既可以觀看多媒體課件來學習化學知識,也可以操作分機來與教師和其他同學進行溝通、討論,從討論中去發現、理解知識,并構建出自己的的化學知識體系。這樣做不僅僅可以對學生學習化學的積極性和主動性進行充分的調動,讓學生可以有更多的時間和空間去自由的進行化學知識的探索,培養他們獨立獲取知識和創新思維的能力,同時還可以讓教師從繁重的、重復性的教學活動中解脫出來,讓教師可以有更多的時間去學習新知識、研究先進的教法,并以此來提高教學效率。
(四)教學需要打破空間與時間的限制
使用網絡資源來輔助化學教學,可以打破傳統教學模式上的時間和空間限制,讓化學的教學不再局限于課堂、書本、教室和實驗室,是化學教學可以在時間和空間上得到延伸和擴展。例如::在網絡環境下,教師可將自己的教案和課件發布在校園網或internet的中學教學網站上,供學生在課余時間上機查尋和使用,給學生的預習、復習提供了良好的課外學習環境,另外還可讓有條件的.學生與教師聯網,鼓勵學生在家中通過上網來進行學習和作業,來即時地向教師提問和請教,使教師的教學活動得到延展。另外,學生還可通過internet來訪問相應的中學化學教學網站,在網上接受其它化學教師的遠程教學,學生的學習不再受限于傳統教學的時間和空間,大大地提高了中學化學教學的效率。
二、利用網絡資源豐富教學資源
(一)通過網絡資源豐富教材內容
化學是自然科學的重要組成部分,它側重于研究物質的組成、結構和性質的關系,以及物質轉化的規律和調控手段。今天,化學已發展成為材料科學、生命科學、環境科學和能源科學的重要的基礎學科,成為推進現代社會文明和科學技術進步的重要力量,并正在為解決人類面臨的一系列危機,如能源危機、環境危機和糧食危機等做出積極的貢獻。面對如此豐富的化學知識內容,如果單單靠教師運用教材有限的信息資源,學生所學的必定難以完整,而現在互聯網的日益普及,其應用的層面將日益擴大,其網絡中的文字、圖片、聲音以及視頻等不同形式的資料,都可以利用簡單的界面,通過網絡快速地查詢。適合中學化學教學的補充資料、更新資料可以很好地補充教材,加強教學效果。
(二)通過網絡資源及時更新教材內容
網絡上有各種各樣的信息,其中有很多都是最新的資料,因此在化學教學的過程中可以通過網絡進行資料補充。而這些對于會隨著時間而改變的教學內容,為教師和學生第一時間學習最新的知識有著十分重要的作用。同時由于網絡上各種內容的更新速度較快,教師可以從網絡上搜集各種信息來代替部分教材內容,這樣既可以達到教學效果,又可以聯系日常的社會生活。
(三)網絡資源讓教學內容更生動
網絡上的資源豐富多彩,不僅有文字、圖片,同時還有很多動畫、視頻等多種資源。在日常的教學過程中教師可在化學的教學中適當地運用這些多媒體資源,以此來吸引學生的注意力,提高學生學習化學的積極性,讓學生更加具體感性地了解學習內容。
(四)利用網絡資源幫助進行教學活動設計
教師在制定教學策略時需要明確目標導向,規劃完整的教學活動,選擇有效的手段,由于教學理論的不同,所設計出的運用網絡在中學化學教育中的教學策略與角色就不同。新課程倡導的主題式教學對傳統教學提出了挑戰。利用網絡資源進行課程內容的整合,是化學教師進行主題式教學活動設計的首選。例如,教師可以設計一個關于水資源的有效利用的主題,教師可以事先將這些有關的環境網絡資源整理成適合學生學習化學的資料,或利用網絡上的資料設計一些學生活動,讓學生分組或參考網絡上的資源展開學習活動,達到網絡合作學習效果。另外,教師也可以配合章節教學內容需要,設計可以應用網絡資源查詢的學習活動,例如環境保護這個主題,讓學生針對環境保護這個主題上網查詢資料,這樣可以激發學生的學習興趣,增加學習效果。
(五)通過網絡資源促進學生自主探究學習活動
自主探究的化學學習是一種以學生為中心的化學教學結構模式,是學生自主利用媒體工具進行學習的方式。豐富的化學網絡資源,以及WWW瀏覽的交互功能、導航技術以及各種媒體信息的支持,為自主學習構建了友好的界面,網絡資源的作用包括:為學生彌補或補充了課堂集中教學的不足而進行的課外學習活動提供了與課堂教學同步的輔導材料;為學生根據自己提高的需要,制定目標、進行自主學習,為學生自選教材進度等提供了很好的多媒體教材
三、結語
網絡的發展為化學教學的改革提供了很多的機會。化學教師在對新的的教學方法進行研究的同時應該多注意網絡資源對化學教學所帶來的各種好處與壞處。從中找到切實可行的方法來利用網絡資源為化學教學服務。
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