綠色化學教育范文10篇
時間:2024-04-29 11:31:05
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高?;瘜W教學綠色化學教育探索
摘要:高校化學教育是整體高校教育中的重要組成部分,綠色化學教育要素融入化學教育之中,在當前時代顯得十分關(guān)鍵和重要。之前,人們?yōu)榱俗畲笙薅壬献非笞约旱睦?,犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟發(fā)展,但是隨著社會發(fā)展與時代進步,經(jīng)濟第一的思想理念被剔除,開始注重人與自然之間的和諧共生,錯誤的發(fā)展理念得以改變。作為高校師生,應該契合于時代和環(huán)境發(fā)展需求,堅持可持續(xù)發(fā)展理念不動搖,在教學和學習工作中學會用綠色發(fā)展眼光看待問題。本文從實際角度出發(fā),對高校化學中綠色化學教育的應用方案進行詳細分析和闡述,使得學生本體可以形成節(jié)能環(huán)保思想與理念等,擁有前衛(wèi)的可持續(xù)發(fā)展觀。綠色化學理念值得在各大高?;瘜W教學中不斷推廣與應用。
關(guān)鍵詞:高中化學;教學;綠色化學;理念;教育;分析
綠色化學之所以產(chǎn)生,這和我國發(fā)展現(xiàn)狀之間有著不可分割的關(guān)系,因為我國人口數(shù)量眾多且資源人均占有量相對較少,追求利益最大化的同時以犧牲環(huán)境為代價、對人均資源加以限制從而保護環(huán)境,這是我們需要在未來發(fā)展中作出的抉擇。眾所周知,我國是工業(yè)發(fā)展大國,工業(yè)發(fā)展對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻有目共睹,但是隨著工業(yè)的發(fā)展,其對環(huán)境與自然的破壞也在持續(xù),污染情況時有發(fā)生,之后在此基礎上滋生了很多環(huán)境問題,地球上的自然災害屢次出現(xiàn)。
一、走綠色化學之路的必要性
之前人類社會發(fā)展中,急功近利思想泛濫,一味的追求利益最大化,使得過早消費資源的狀況出現(xiàn),而后造成了生態(tài)環(huán)境紊亂,影響了我們后代的發(fā)展。通過數(shù)次調(diào)查和研究證實,落后的發(fā)展理念確實不可取,所以應該適時轉(zhuǎn)變思想、實事求是,對經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境二者之間的關(guān)系予以平衡,積極倡導綠色生產(chǎn),只有這樣才能在未來走可持續(xù)發(fā)展道路,將綠色理念代代相傳下去,所以,需要將綠色理念引入到高?;瘜W教學中,繼而形成綠色化學教學機制。我們通常所說的綠色化學主要是指在化學實驗過程中,不斷減少污染氣體排放量和化學污染物排放量等,旨在減少我們賴以生存的環(huán)境造成污染,使用化學操作模式對相關(guān)污染物和有害物質(zhì)等實施環(huán)保處理。需知,綠色化學所遵循就是的可持續(xù)發(fā)展原則,將環(huán)保視為首位。
二、綠色化學基礎性發(fā)展思路簡述
高中化學滲透綠色化學教育研究
【摘要】二十世紀以來,隨著時代的發(fā)展,社會對人才的素質(zhì)要求日益提高,為此我國政府實行以素質(zhì)教育為核心的新課程計劃,在這個課程計劃中,學生們作為課堂主體,教師作為傳授者應該在教授書本基礎知識的同時提高他們的人文素質(zhì),其中高中化學學科中就有一項重要內(nèi)容——環(huán)境保護教育,即在化學教育中教師們有意識地滲透綠色化學知識。
【關(guān)鍵詞】化學;環(huán)境保護教育;高中教育;素質(zhì)教學;綠色化學
這些年來,隨著社會對綠色環(huán)境的需求不斷提高,化學工業(yè)面臨著重大挑戰(zhàn),如何能夠在滿足人們生活和發(fā)展需求的同時維持綠色自然環(huán)境,是當代化學工作者的首要任務,而為了未來時代的發(fā)展,為后代考慮,能夠更好的為社會發(fā)展培養(yǎng)建設人才,教師們應將綠色化學觀念融入教學大綱,在高中教學中踐行綠色工業(yè)要求,促進學生們環(huán)保意思的培養(yǎng),有利于學生們形成環(huán)境憂患意識和社會責任意識。
1.滲透綠色化學教育的意義
根據(jù)高中課本中的定義,綠色化學又叫做環(huán)境無害化學,指的是在進行化學生產(chǎn)以及化學反應的過程中,盡量不使用無害無毒的化學原料,利用先進的化學技術(shù)或有效的化學方法,盡量減少生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的污染,進而達到保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。高中校園作為國家未來發(fā)展的人才儲備庫,為中國未來的發(fā)展提供活力,所以高中學生接受綠色化學教育具有重要意義。高中剛剛度過思想意識建設階段,正處在知識體系成型的重要基礎時期,在初中化學學習中接受的綠色化學教育剛剛產(chǎn)生影響,需要進一步加深鞏固,這樣才能使其擁有綠色環(huán)保意識,將綠色化學意識深入生活,為保護環(huán)境、節(jié)約資源做出貢獻。在社會工業(yè)化進行的發(fā)展過程中,社會生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)很多普遍的環(huán)境問題,例如氣候、酸雨、水質(zhì)污染等,這些無不影響著人們的生活和自然生態(tài),因此向中國未來的廣大民眾普及環(huán)保知識十分迫切,所以教師應該堅定的實施素質(zhì)教育,同時加強環(huán)境保護意識的培養(yǎng)。這樣的綠色教學不僅可以將綠色化學理念深入人心,還可以為學生們未來的發(fā)展提供新的認知,能夠促進學生們形成科技創(chuàng)新意識。例如:發(fā)展磁懸浮列車能夠減少廢料排放的污染,太陽能熱水器可以節(jié)約能源等等都是綠色化學教育實現(xiàn)的價值,這樣能夠為國家更好的開展環(huán)保工作,為國家提供先進人才。
2.高中化學理論知識的綠色化學
高職綠色化學教育探討
【摘要】讓化學充滿“綠色”,是現(xiàn)代化化工發(fā)展以及化學教育主要發(fā)展方向,在可持續(xù)發(fā)展觀念下實現(xiàn)綠色化學教育,是我國教育體系中化學學科的新課程標準。高等教育體系深化改革背景下,高等化學學科及專業(yè)教育中,一方面促進化學實踐能力提升,改變傳統(tǒng)的單一的理論教學模式,另一方面必須創(chuàng)新化學教育內(nèi)容,結(jié)合現(xiàn)代化化學行業(yè)的發(fā)展,銜接高中化學,實現(xiàn)化學教育內(nèi)容以及理念的創(chuàng)新。本文基于綠色化學理念,結(jié)合高職化學教育情況,探究實現(xiàn)綠色化學有效滲透的各種途徑,以促進高職綠色化學教育的高效發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】綠色化學;高職教育;化學教育;思想滲透
一、綠色化學概念及高職化學教學的現(xiàn)狀
綠色化學是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展以及經(jīng)濟需求的共同產(chǎn)物,也是新時代化學教育以及化學發(fā)展的方向,化學教育中滲透綠色化學,實質(zhì)上是要讓學生了解綠色化學的理念,從工業(yè)實際發(fā)展以及化學專業(yè)人才培育等角度,提高高職化學教師的能力以及素質(zhì),充分通過化學教學的各種活動,多樣化滲透途徑于高職化學實驗、教材中,實現(xiàn)高職化學教育的綠色發(fā)展。綠色化學的概念,是基于自然環(huán)境污染以及生態(tài)系統(tǒng)破壞的角度,由于化學污染物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的傳遞、富集等,對人們健康以及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展造成影響,使得化學污染逐漸成為新時代化學研究的新課題。21世紀中,化學學科將綠色化學作為重要發(fā)展方向之一,從人與自然和諧共處的角度,以化學現(xiàn)階段的發(fā)展以及未來走向等等,結(jié)合社會實際建設以及工業(yè)化,倡導從源頭減少化學污染物質(zhì)的排放,盡可能地避免有毒、有害化學物質(zhì)對環(huán)境的影響,從社會生活、生產(chǎn)實際以及化學發(fā)展等多個角度,走環(huán)境保護以及可持續(xù)發(fā)展路線,實現(xiàn)化學發(fā)展、研究及應用的優(yōu)化。伴隨著科技以及經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活以及生產(chǎn)中對化學藥物以及物質(zhì)的應用愈加廣泛,為保護環(huán)境,降低環(huán)境污染程度,必須要樹立綠色化學意識,通過化學生產(chǎn)線、化學藥物能以及化學反應等方向改進,確保學生在學習化學知識的同時,加強環(huán)境保護以及綠色發(fā)展意識,實現(xiàn)知識、素質(zhì)及技能的全面提升。目前高職化學教育中,由于新課程改革的需求,正在逐漸加強化學實踐能力以及理論知識的教學,以實際問題實現(xiàn)理論知識的應用以及實踐技能的培育,所以綠色化學在高職化學中的滲透,必須要結(jié)合實際環(huán)境問題創(chuàng)設教學情景,以理論知識以及專業(yè)課教學等,實現(xiàn)環(huán)境科學知識的引入以及環(huán)境保護簡單技能的掌握,以實驗設計、實驗內(nèi)容精選以及實驗方案改進等多方面提高學生對綠色化學的認識,通過化工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,導入環(huán)境和人類健康面臨的化學危害,從生態(tài)環(huán)境的角度實綠色生產(chǎn),從“廢物最小化”、污染預防”、“防止污染行動”等綠色化學的發(fā)展史,提高高職化學教育課堂中,對學生素質(zhì)以及情感價值的引導,滿足應用型技術(shù)人才的素質(zhì)培養(yǎng)需求。
二、在高職化學教育中滲透綠色化學的途徑
(一)在實驗中滲透綠色化學。綠色化學實驗可以作為高職化學實驗的重點內(nèi)容。以綠色化學理念促進實驗操作以及實驗方案的改進,擯除傳統(tǒng)千篇一律的教學方式,以綠色化學理念為出發(fā)點,根據(jù)化學實驗內(nèi)容,以小組形式進行化學方案改進、藥物選擇以及實際應用等多方面的探索,從問題發(fā)現(xiàn)、問題解決等多個角度,不斷充實以及改進實驗內(nèi)容,通過更新實驗內(nèi)容的覆蓋面,拓展理論知識以及突出實驗技能的培養(yǎng),保留教材中的相應內(nèi)容,更多地是讓學生自己進行實驗探索。從基本實驗的各種技能以及知識點入手,滲透綠色化學知識,例如電位法測定溶液的pH值、熔點及沸點,溶膠、乙烯和乙酸乙酯的制取等,以實際化工業(yè)的生產(chǎn)及應用,從環(huán)保以及生態(tài)角度出發(fā),優(yōu)化實驗內(nèi)容設計以及改進實驗方案,精選實驗類型,改變傳統(tǒng)單一的論證實驗,更多地是以探究性實驗為主,從時代性、創(chuàng)新性以及綠色化的道路,改進高職實驗化學的教育實效性。(二)教材知識綠色化。教師在綠色化學實驗中,需要轉(zhuǎn)變觀念,通過綠色化學素材以及綠色化學方案等,充分挖掘?qū)嶒炓约敖滩闹械木G色化學知識,形成綠色化學理念,以提高高職化學教育中綠色化學的滲透實效性,促進化學知識的高效教育。多數(shù)高職院校的教材都是根據(jù)課程標準,選擇合適的教材類型,實際上可以通過多媒體教學結(jié)合教材內(nèi)容,將教材中的知識實現(xiàn)綠色規(guī)劃,結(jié)合化工業(yè)的發(fā)展,以微型化化學實驗,從實驗設計、課堂教學以及實驗步驟等多個方向入手,根據(jù)不同教材中化學知識的編寫以及教學案例等,引入生活實例以及化工業(yè)生產(chǎn)情況等,以減少廢棄物處理量以及減少環(huán)境污染等方向,針對教材中的各種化學知識以及化學反應、化學研究等,進行綜合性的探索,利用多媒體教學創(chuàng)設情景,輔助實驗課堂以及理論課堂的知識教學,例如一些化學實驗藥品消耗量大、危險性高的實驗,再無法利用微型化實驗的背景下,可以通過多媒體展示網(wǎng)絡中的課件,演示整個實驗過程,例如高職化學中嚴重的芳香烴和胺的性質(zhì)的探究,通過模擬化學試探裝置、過程以及現(xiàn)象等,實現(xiàn)無污染教學,并符合教材知識教學需求,使得學生可以根究教材內(nèi)容進行反思,結(jié)合教學方式通過化學實驗、理論知識教學的新形式,激發(fā)學習熱情以及探究欲望,提高教學效果。(三)實驗方法的綠色化。實驗方法綠色化主要從微型化實驗構(gòu)建入手,以綠色化學理念為指導,實現(xiàn)化學實驗方法的改進,減少藥物獲取量,以少量的藥物獲取明顯反應,獲取所需的化學學習知識,實現(xiàn)化學教學信息的相互溝通。微型化實驗需要教師具有較強的實踐動手以及理論分析能力,優(yōu)化實驗設計、實驗方法、實驗過程等。目前高職醫(yī)用化學中實驗類型較廣,常涉及到有毒物質(zhì)以及污染嚴重的實驗,采用微型化實驗以及微課結(jié)合,將實驗過程以微課視頻的形式拍攝下來,采用微型滴管、井穴板及注射器為實驗儀器,優(yōu)化實驗操作將選取少量藥品,避免有毒氣體的外泄同時,將反應過程在拍攝鏡頭下放大以及清晰化處理,便于學生在課堂中可以有效觀察到實驗現(xiàn)象,獲取相應的實驗教學效果。例如在鹵素、非金屬的性質(zhì)實驗中可以將氯氣灌入注射器進行實驗演練,分別與醛、酮與2,4-二硝基苯肼進行微型化反應,采用1~2滴藥物進行反應現(xiàn)象觀察以及反應過程的展示,有效減少藥物用量的同時,確?;瘜W現(xiàn)象的捕捉,提高學生化學觀察能力以及減低毒性、污染等,高效實現(xiàn)綠色化學教育,在國際中已經(jīng)充分認可微型化實驗方法,將其作為體現(xiàn)綠色化學理念的最佳方式。
高中綠色化學教育探討
【摘要】環(huán)保理念應在日常的教學中滲透到學生思想中。而化學的開始教學時期是初中,對培養(yǎng)學生的環(huán)保理念有重要作用。在化學理論、實驗教學、多媒體教學以及生活實踐中融入綠色化學理念。從而提高學生在化學應用中的環(huán)保意識。
【關(guān)鍵詞】綠色化學理念;高中化學;對策分析
化學工業(yè)是我國經(jīng)濟中不可缺少的部分?;瘜W工業(yè)的發(fā)展給人們的生活帶來極大的益處。但化學工業(yè)造成的污染也是不可忽視的。綠色化學理念是從環(huán)保角度產(chǎn)生的一種理念。其重視任何化學活動中的環(huán)保工作,并盡可能地降低化學活動對環(huán)境的污染。在初中化學教學階段,學生初始接觸化學。從這一階段中,應該采用綠色化學理念進行教學,讓學生熟悉化學活動中如何進行保護環(huán)境。現(xiàn)主要對化學教學和綠色化學理念的融合方法進行分析。
一、理論教學中融入綠色化學理念
環(huán)境污染主要是化學污染所致,化學教學中應正視環(huán)境污染。因此,在教學中,結(jié)合化學教學章節(jié)的內(nèi)容,聯(lián)系環(huán)境污染的類型進行講解化學對環(huán)境的影響。例如,化學中的空氣組成內(nèi)容章節(jié),要將其與大氣污染相結(jié)合教學。大氣污染關(guān)系到每個人的健康,也是學生最容易接觸的污染問題。而空氣污染的產(chǎn)生源頭有多個,污染的化學物質(zhì)有很多種。包括汽車排出尾氣中的污染氣體成分、生產(chǎn)時排除的尾氣中污染氣體成分等。講解時要注意講解污染氣體成分、排放源頭、污染結(jié)果以及酸雨產(chǎn)生的過程等。同時可將化學教學內(nèi)容擴展到預防、治理污染方面。從而培養(yǎng)學生的防治污染、保護環(huán)境意識。另外,雖然CO2并非有毒氣體,但其可造成溫室效應[1]。因此,在融入綠色化學理念時,不僅要強調(diào)有毒物質(zhì)的污染,還要說明無毒氣體對環(huán)境的危害。從而讓學生對化學與環(huán)境之間的影響認識更加全面、深刻。
二、高中化學教學中滲透綠色化學教育對策
高校綠色化學教育綜述
一、綠色化學
我們國家是一個人口大國,也是一個資源大國。但是,經(jīng)濟的發(fā)展帶動了資源的消耗量日益加大,人口的數(shù)量仍在持續(xù)增加,人均可分配的各種資源也越來越少。目前擺在我們國家面前最大矛盾就是——是犧牲環(huán)境來換取經(jīng)濟的高速發(fā)展,還是限制人均資源的使用來保護現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境不再被破壞。我國的工業(yè)為整個國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了舉足輕重的作用,其中的化學工業(yè)為其他各個行業(yè)持續(xù)不斷地提供產(chǎn)品和服務。但是,我們在創(chuàng)造了快速的經(jīng)濟增長率和經(jīng)濟增長量的同時,整個大自然也遭受了前所未有的破壞。嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞制約了經(jīng)濟的發(fā)展,也嚴重損害著人們的身體健康,加劇了社會的各種矛盾。這種現(xiàn)狀迫切要求我們改變生產(chǎn)模式,改變研究模式,在化學工業(yè)中引“綠色化學”的理念,將末端治理環(huán)境污染轉(zhuǎn)為源頭防范和治理。綠色化學又稱環(huán)境無害化學(EnvironmentallyBenignChemistry)、環(huán)境友好化學(EnvironmentallyFriendlyChemistry)、清潔化學(CleanChemistry),綠色化學即是用化學的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)品等的使用和產(chǎn)生。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不在產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。它是一門從源頭上阻止污染的化學,是更高層次的化學。我們從綠色化學的定義上就能夠知道它是秉承著對人類可持續(xù)發(fā)展的責任而產(chǎn)生的。綠色化學引導人們更加關(guān)注環(huán)境、關(guān)注公眾問題。1996年美國設立的“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”就是美國“綠色化學挑戰(zhàn)計劃”的內(nèi)容,這個獎項旨在鼓勵人們努力探索綠色化學,應用綠色化學的成果。日本的新陽光計劃確定了綠色化學在這個國家的技術(shù)研究和開發(fā)。我們國家在上個世紀90年代仍在努力發(fā)展經(jīng)濟,只有1996年開過一次研討會,主題是“工業(yè)生產(chǎn)中綠色化學與技術(shù)”,雖然只是一個研討會,但是這表明我們國家已經(jīng)開始重視環(huán)境保護和綠色化學工業(yè)成果的研制和開發(fā)。一年之后,召開的香山會議則正是宣告我國開始了以“可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)——綠色化學”為主題的綠色化學研發(fā)工作。上述這些例子都是我們在化學教學的過程中應該努力研究并在教學過程和教學成果中體現(xiàn)出來的良好借鑒。
二、綠色化學秉承的發(fā)展思路和模式
它在現(xiàn)有的科學技術(shù)前提下,努力應用各種無害無污染的原材料來替代有毒有害的原材料、在應用各種原材料的過程中盡量實現(xiàn)節(jié)約和效率轉(zhuǎn)化最大化、在污染物的排放盡量實現(xiàn)減少零排放化。
(一)高效是化學始終追求的目標
高效體現(xiàn)的思路是盡可能少地利用原材料,盡可能多地制造成品;盡可能少地排放污染物,盡可能多地提高轉(zhuǎn)化率。國家制定的污染物排放標準實際上是建立在假設每一個化學工業(yè)企業(yè)都按照高效生產(chǎn)的操作前提上的。
藥學專業(yè)研究生綠色化學實驗教育研究
1高校綠色化學實驗教育現(xiàn)狀
1.1綠色化學概念的普及。綠色化學,聽起來很簡單,但是教師要將其豐富的內(nèi)涵發(fā)掘出來讓每一個藥學研究生熟悉卻并不簡單。學生普遍認為綠色化學強調(diào)的是環(huán)境保護,是讓盡可能多的實驗步驟都趨向綠色方向。然而,真正意義上的綠色化學卻是將傳統(tǒng)實驗綠色化的開發(fā)過程與實驗的效果放在同樣重要的地位進行自身的調(diào)整并研究的[2]。教師只有將綠色化學這種兼顧實驗效能與環(huán)境友好的理念傳遞給學生,才能從思想上根本扭轉(zhuǎn)學生對于綠色化學不會影響課題實驗進度或者效果的偏見。1.2實驗室管理制度。實驗室是藥學專業(yè)研究生的科研第一陣地,因此實驗室的管理無論對于保證每個學生實驗的順利進行還是貫徹綠色化學實驗制度都十分重要。隨著綠色化學理念的普及,全國高校實驗室,特別是研究生進行科研課題的實驗室大部分是學校軟件與硬件設施都是最好的實驗室,一些經(jīng)典的綠色化學實驗制度都寫進了實驗室的管理制度中。比如早期提出的5R原則,但是由于學校實驗室管理人員或者導師對于學生綠色化學實驗方面監(jiān)督力度不夠,研究生在實驗時往往容易疏忽。1.3課題的設計。藥學研究生課題的來源大都是國家、部門或者地區(qū)相關(guān)科研基金的申請。目前,越來越多的專家評委開始從綠色化學實驗的角度去評審項目申請書。比如在天然產(chǎn)物的提取過程中要求全程不使用有機試劑,其目的就是為了保證用于細胞和動物實驗的天然產(chǎn)物不受污染,保障實驗人員的安全,更是為環(huán)境保駕護航,所以,藥學類綠色化學實驗不僅僅是保護環(huán)境,更是保護人類自身身體健康不受有毒化學物質(zhì)的損害。1.4實驗室差距。我國藥學專業(yè)研究生實驗室大都集中在醫(yī)科大學、中醫(yī)藥大學和綜合性大學的藥學院,由于地區(qū)和綜合實力等差異往往造成各校實驗室硬件設施的差距很大,有些大學對于綠色化學實驗的主觀重視程度往往不夠,此外由于經(jīng)費不夠、設施不完善等客觀因素造成的沒有能力配套相關(guān)綠色化學實驗設施,致使綠色化學實驗的開展情況存在差距。1.5綠色化學實驗的具體應用。1.5.15R原則。5R原則,即在綠色化學實驗中:拒用危險品(Reject);減量使用(Reduce);循環(huán)使用(Recycle);重新使用(Reuse);再生(Regenerate)[3],是目前推廣的較為典型的綠色化學策略。各高校無論從無機化學、有機化學到藥物化學的實驗教學還是實驗室的教育管理都已應用該原則。白廣梅[4]等將經(jīng)典的5R原則應用到了高?;瘜W的實驗教育中,在多相離子平衡實驗中將傳統(tǒng)的沉淀離子及沉淀劑Pb2+和K2CrO4經(jīng)過反復實驗更換成Cu2+和NaOH,避免了Pb、Cr有毒重金屬的使用,實驗現(xiàn)象顯著。曹忠[5]等在針對教研室研究生的綠色化學教學研究中,從基礎化學實驗抓起,從研一開始就灌輸學生綠色化學的理念,利用博士直接監(jiān)管研究生的機制配合5R原則,將強酸強堿試劑進行中和后再回收,取得了一定的成果。1.5.2半微量實驗。微量實驗不僅僅是減少試劑的使用量那么簡單,其要求實驗室配套的設施也應在常量操作的基礎上有所調(diào)整。比如稱量用具、反應容器、測定儀器都要進行一定程度的更新。介于微量實驗對于綠色化學實驗改革帶來的效果最為明顯,并且改革不需要耗費太多的精力用于替代反應或者試劑的摸索,故該法常被許多實驗室所采納。付引霞[6]等在推進有機化學實驗微量化改革的實踐中,先通過推廣半微量化實驗在學生實驗具體操作中的應用,進行教學改革評估后再對微量化實驗改革進行設計,效果顯著。因微量化實驗不僅對學校實驗設施的更新上有一定的要求,而且更主要對實驗操作人員技術(shù)提出挑戰(zhàn)。因為傳統(tǒng)的經(jīng)典實驗,特別是驗證性的實驗經(jīng)過多年的發(fā)展其反應試劑的量已經(jīng)控制得很小,再進行微量的改進勢必造成誤差的放大,無論對于學生還是教師都是一種考驗。但是,微量實驗是今后發(fā)展的必然趨勢,隨著科學研究水平的提高,細胞、分子和基因水平的科學研究已成為熱點,培養(yǎng)藥學專業(yè)研究生微量化學實驗的能力,有助于他們更好地完成研究課題。1.5.3實驗廢棄物的綠色化處理。藥學專業(yè)研究生化學實驗所產(chǎn)生的廢物大都是一些強酸強堿或者有毒物質(zhì)。對于此類廢棄物的處理,高校實驗室大部分都有著明確的規(guī)定,有專門的人員負責回收,也有固定的時間、場地和容器統(tǒng)一回收。像垃圾分類那樣,實驗廢棄物可簡單地分為無機試劑和有機試劑,而有些國家卻將可以回收的垃圾再次細分,而將化學試劑廢棄物盡可能精細地分類是新時期綠色化學的更高要求。馬曉光[7]在研究高?;瘜W實驗廢棄物的分類回收時提出了按照實驗廢棄物的具體理化性質(zhì)進行處理后再回收的方法,將實驗廢棄物對環(huán)境的污染降低后再丟棄。比如一些劇毒的金屬鹽類廢棄物,可以將金屬沉淀后使其與電解質(zhì)溶液分開再進行回收。1.5.4新型實驗技術(shù)與方法的引入。藥物合成實驗中經(jīng)常用到有毒、有害、易燃易爆的試劑,而且廢氣、廢液和廢渣的排放如果不合理處置也會對環(huán)境造成一定的污染。對這些試劑及廢物的回收已經(jīng)不是解決綠色化學實驗的根本所在,而應該從實驗試劑和實驗方法的更換上去著手。任巧等[8]提出了將高效能的生物催化劑和過渡金屬催化劑引入藥物合成實驗過程中,以提高反應效率,節(jié)省實驗試劑使用量;在實驗方法上引入離子液體、超臨界CO2和超臨界H2O代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機溶劑。
2藥學研究生綠色化學實驗教育改革
基于當前全國高校綠色化學實驗的現(xiàn)狀及改革方向分析,結(jié)合本校自身特點,筆者提出以下幾點改革建議。2.1研究生綠色化學意識的培養(yǎng)。2.1.1綠色化學基礎理論的教育。藥學專業(yè)的研究生不只來源于藥學專業(yè),通常還包括農(nóng)林、生物、化工、醫(yī)學及護理等跨專業(yè)的生源。針對有些本科化學基礎薄弱的研究生,教師要推廣綠色化學實驗教育,首先要幫助他們鞏固掌握基礎化學實驗原理和提高操作技能。教師可以在開展正式課題實驗之前安排他們參加本科生的化學實驗課程,使他們掌握相關(guān)化學實驗的基本原理,操作步驟,這樣有助于更好地開展綠色化學實驗教育。2.1.2綠色化學教育考核的推進。本校研究生實驗室由學校統(tǒng)一進行管理,每名研究生在進實驗室之前都有入站培訓教育,通過考核后才能進站。目前,對于入站的培訓大多數(shù)內(nèi)容都是針對實驗室安全方面的,所以研究生對于實驗室的安全守則掌握較好,那么適當?shù)丶尤刖G色化學實驗的培訓與考核機制,使綠色化學實驗的考核結(jié)果與其能否進站以及平時的考評掛鉤,將使綠色化學實驗的地位得到顯著提升,可增強研究生綠色化學實驗的意識。2.1.3少數(shù)民族研究生的教育。本校藥學研究生有一半以上為新疆少數(shù)民族學生,這些學生中又有一大部分為本科“民考民”生源,他們的漢語水平相對較弱,這就造成在一定程度上綠色化學實驗的推廣會遇到語言文字溝通方面的障礙。比如少數(shù)民族研究生導師和實驗室管理人員是漢族,那么綠色化學實驗的具體教育就會受到影響,因為它不同于傳統(tǒng)的教育模式,更多的要求新思維和新信息的滲入,有些概念即使?jié)h族學生領(lǐng)會起來也沒有那么容易。所以學??梢钥紤]為這類研究生安排一位少數(shù)民族實驗室管理人員或者漢語水平高的研究生對其指導。2.2實驗試劑的入庫管理。本校地處祖國西部邊陲,化學試劑生產(chǎn)企業(yè)較少,藥學研究生使用的試劑大部分需由內(nèi)地試劑生產(chǎn)企業(yè)或經(jīng)銷商經(jīng)長途運輸送達。由于許多化學試劑性質(zhì)不穩(wěn)定,廠家在考慮運輸問題時往往又忽視了長途和極端氣候的影響,這些因素會造成部分試劑在運輸過程中出現(xiàn)一系列問題。比如95%乙醇常會由于運輸過程中的震蕩造成容器密封性降低,引起揮發(fā)。所以各個課題組在采購試劑時應盡可能多地考慮到長途運輸過程對試劑造成的影響,選擇正規(guī)廠家,做到試劑入庫前的檢查,以防止失效或者變質(zhì)試劑流入實驗過程中,從而對整個實驗造成影響,避免浪費更多的化學試劑,從源頭試劑質(zhì)量的控制上來節(jié)省試劑。2.3實驗室節(jié)能減排。綠色化學實驗不僅要求對化學試劑的綠色處理,更要求整個實驗過程的綠色化。學校實驗室由于采用公共平臺管理模式,每個課題組水電的使用情況都得不到統(tǒng)計,這極易造成研究生節(jié)能減排意識淡薄。比如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的使用過程需要循環(huán)水的接入冷卻,而且其水的使用量很大,水龍頭一開就是幾個小時,造成自來水嚴重浪費,那么引入一套自來水的回收加冷卻裝置便可以解決這個問題。2.4實驗室試劑的回收循環(huán)利用。乙醇是目前藥物提取實驗中耗費比較多的一種試劑,其常作為某些藥物的溶劑或者沉淀劑使用,藥物提取出來后又需將其除去,而乙醇是一種易揮發(fā)物質(zhì),收集相對簡單,而且回收后的溶劑純度較高,可以在經(jīng)過一定雜質(zhì)和濃度的檢定后反復使用。一些催化劑,比如[Ru2Cl3(p-cymene)2][PF6]也可以通過萃取反復循環(huán)使用[9]。所以利用化學實驗自身的一些特點,使更多試劑可循環(huán)利用,將為綠色化學實驗的構(gòu)建增加更多的內(nèi)容。2.5仿真實驗的引入。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,越來越多的軟件被開發(fā)出來應用于各行各業(yè),朱平平等[10]將檸檬酸法制備SDC的實驗操作步驟放入了電腦中,方便學生的學習。陳田[11]利用計算機虛擬實驗室軟件對一些高危實驗進行了模擬操作教學,讓學生在電腦上動手操作每一個步驟。這樣學生不僅避免了有害試劑的接觸,也在增加他們興趣的同時讓其掌握了更多實驗。實驗往往避免不了操作不當帶來的誤差,操作的失誤不僅影響整個實驗結(jié)果,而且會造成試劑和實驗材料的浪費。教師利用計算機軟件模擬研究生藥學實驗,讓學生實驗前先在電腦上操作一遍,包括試劑的處理、儀器的操作、反應條件的選擇及結(jié)果的預期分析等每一個步驟,使學生做到心中有數(shù),可以從一定程度上降低預實驗的操作失誤,提高實驗效率。所以,各課題組或者實驗室可以根據(jù)自己實驗的需要購買相對應的軟件,模擬實驗操作,避免試劑不必要的浪費與污染。2.6微信平臺的搭建現(xiàn)代研究生時刻都在關(guān)注微信,因為學校的重要通知以及導師的工作安排幾乎都是通過微信平臺進行傳遞。相關(guān)實驗室可構(gòu)建一個綠色化學實驗公眾號或者交流群讓所有實驗室的管理人員和實驗人員進入,管理員可以綠色化學實驗的最新動態(tài)、制度和具體要求,方便實驗人員及時了解遵守;實驗人員也可以在線提問,方便實時溝通和交流。此方式將綠色化學實驗融入實驗人員每天的學習工作中去,讓其變成科研實驗的一部分。
3結(jié)語
綠色化學實驗是目前全社會都在提倡的一種實驗新思維,藥學實驗應當努力深化綠色化學的理念,構(gòu)筑人類的綠色健康,藥學專業(yè)研究生更要樹立綠色化學實驗的意識,積極實踐,相關(guān)教師也要加大綠色化學實驗的教育,更好地指導研究生參與綠色化學實驗。雖然目前全國高校實驗室綠色化學實驗的推進存在一定的問題,但也取得了一定的成果,每位教育工作者從自身工作崗位出發(fā),不斷地提出新問題、新思路和新方法必將為全社會的綠水青山貢獻出自己的一份力量。
綠色化學教育理念在高中化學實驗的滲透
【摘要】化學這門學科是基于實驗的自然學科,所以注重化學實驗是提高化學教學質(zhì)量的重要手段之一。綠色化學是用科學的方法和化學技術(shù)來去除或減少生活中對人類健康有影響以及對環(huán)境會造成不必要污染的因素。在高中化學實驗教學中不斷滲透綠色化學的概念,是十分重要以及必要的。
【關(guān)鍵詞】綠色化學;高中化學實驗;滲透分析
“綠色化學”理念始終堅持人與自然的和諧統(tǒng)一,是一個為了適應未來社會發(fā)展和環(huán)境保護而提出的,全新的化學理念。該理念力爭做到從源頭就盡量的防止污染,這一理念的提出,對人類今后的生產(chǎn)和生活都將產(chǎn)生巨大的影響和作用。這一概念的提出,對我國目前高中化學教學,特別是實驗課教學現(xiàn)狀起到了非常顯著的改善作用,并且會對于我國化學實驗的科學、綠色發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠的影響。
一、綠色化學教育理念的意義
綠色化學從字面意義上來講就是綠色的化學,也就是環(huán)保意義上的化學。如今環(huán)境問題日益嚴重,為了共同保護我們賴以生存的環(huán)境,將綠色化學教育理念滲透到高中化學實驗教學中,主要有兩方面的意義,第一方面,從學校的角度來說,通過高中化學實驗教學,運用綠色化學教育理念,首先可以培養(yǎng)教師的環(huán)保意識,并通過教師帶動學生,積極的培養(yǎng)學生們的環(huán)保意識。并且通過綠色化學教育理念,還能夠使高中化學實驗中產(chǎn)生的化學廢棄物更少,節(jié)約高中化學實驗材料的同時,減少高中化學實驗中產(chǎn)生的廢棄物對人體的污染。通過課堂實踐讓學生們樹立正確的觀念,這樣才能更好的在學生今后的工作和生活中踐行可持續(xù)發(fā)展的理念。“綠色化學”教育理念還可以引導學生們養(yǎng)成綠色化學的意識,讓學生在化學學習中深切感受到化學對環(huán)境污染問題的影響,并在實驗過程中要時刻謹記。第二個方面,可以從國家的角度進行分析,綠色化學理念十分適應我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,“綠色化學”教育理念可以在化學教學中培養(yǎng)學生們擁有可持續(xù)發(fā)展的意識。學校作為向社會中輸送人才的培養(yǎng)皿,有環(huán)保意識的學生在今后,往往會成為有環(huán)保意識的社會建設人才。通過對綠色化學教育理念進行應用,能夠培養(yǎng)大批對綠色化學支持的人才,在今后的生產(chǎn)生活中降低化學實驗所產(chǎn)生的污染,大大保護我國的環(huán)境,推動我國的環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展。
二、綠色化學教育理念的特點
化學教學綠色管理論文
綠色化學是新世紀化學發(fā)展的方向和議題。世界各國都在進行綠色化學的研究,并注重綠色化學的發(fā)展與教育。綠色化學是人類和自然和諧的化學,是面向新世紀提出的化學新概念,同時它也為化學教育教學提出了新的課題。在我國,化學工作者雖然做了大量與綠色化學要求相一致的工作,但綠色化學研究剛剛起步,綠色化學具有何種現(xiàn)代內(nèi)涵,對人類社會發(fā)展有何種意義,仍不完全為廣大化學工作者所了解。很顯然,作為化學教育工作者,特別是中學化學教育工作者,如何面對綠色化學新概念、新思想、新要求,在實際教學中,結(jié)合當前素質(zhì)教育,把綠色化學教育貫穿于中學化學教學的全過程之中,是一個新的研究課題。本文旨在通過綠色化學現(xiàn)代內(nèi)涵的介紹,從綠色化學角度分析現(xiàn)行教材,提出中學化學教育教學新設想。
一、綠色化學的現(xiàn)代內(nèi)涵
綠色化學(GreenChemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五“R”上。
1、減量一Raduction“減量”是從省資源、少污染角度提出的,包括二層意思:(1)減少資源用量,在保證產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水及廢渣(副產(chǎn)物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。在我國的臺灣,連實驗室廢水排放都制定有嚴格的標準。
2、重復使用一Reuse重復使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。
3、回收一Recycling回收可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應的原料,回收副產(chǎn)物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應試劑。化學工業(yè)產(chǎn)生中的循環(huán)操作程序就是一種常見的回收方式。
綠色化學管理論文
綠色化學是新世紀化學發(fā)展的方向和議題。世界各國都在進行綠色化學的研究,并注重綠色化學的發(fā)展與教育。綠色化學是人類和自然和諧的化學,是面向新世紀提出的化學新概念,同時它也為化學教育教學提出了新的課題。在我國,化學工作者雖然做了大量與綠色化學要求相一致的工作,但綠色化學研究剛剛起步,綠色化學具有何種現(xiàn)代內(nèi)涵,對人類社會發(fā)展有何種意義,仍不完全為廣大化學工作者所了解。很顯然,作為化學教育工作者,特別是中學化學教育工作者,如何面對綠色化學新概念、新思想、新要求,在實際教學中,結(jié)合當前素質(zhì)教育,把綠色化學教育貫穿于中學化學教學的全過程之中,是一個新的研究課題。本文旨在通過綠色化學現(xiàn)代內(nèi)涵的介紹,從綠色化學角度分析現(xiàn)行教材,提出中學化學教育教學新設想。
一、綠色化學的現(xiàn)代內(nèi)涵
綠色化學(GreenChemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大程度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五“R”上。
1、減量一Raduction“減量”是從省資源、少污染角度提出的,包括二層意思:(1)減少資源用量,在保證產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水及廢渣(副產(chǎn)物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。在我國的臺灣,連實驗室廢水排放都制定有嚴格的標準。
2、重復使用一Reuse重復使用不僅是降低成本的需要,也是減廢的需要。諸如化學工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。
3、回收一Recycling回收可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求,回收包括:回收未反應的原料,回收副產(chǎn)物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應試劑。化學工業(yè)產(chǎn)生中的循環(huán)操作程序就是一種常見的回收方式。
高中化學實驗教學中綠色化學理念中的滲透
摘要:綠色化學理念指的是以無污染、無毒害物質(zhì)作為化學品原料,開展化學品試驗和使用活動。綠色化學能夠有效幫助社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時還能夠幫助我國化學朝著現(xiàn)代化科技方向發(fā)展。本文通過分析綠色化學理念教育在高中化學教學中的重要作用,闡述了高中化學教學中的現(xiàn)存問題,并針對性探討了如何加深綠色化學理念在高中化學實驗教學中的滲透。
關(guān)鍵詞:綠色化學理念;高中教學;化學實驗
化學學科的發(fā)展除了能夠提升我國科技發(fā)展之外,還能夠滿足人們的基本生存需求,提升日常生活質(zhì)量。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步發(fā)展,化學工業(yè)的發(fā)展也變得迅速提高,被大量的使用和生產(chǎn)之后,化學產(chǎn)品的負面影響也凸顯了出來,大量的使用化學產(chǎn)品進行生產(chǎn)和實驗工作容易導致大氣污染、臭氧層破壞、氣候變暖、水體污染還有酸雨災害等,所以綠色化學理念變得至關(guān)重要。綠色化學倡導環(huán)境保護,主張不生產(chǎn)和使用對環(huán)境和人類有害的化學品,被稱為是可持續(xù)發(fā)展的化學理念。
一、高中化學教育綠色化學理念滲透的重要作用
綠色化學在傳統(tǒng)的化學教學當中還沒有被明確的提出,所以很多化學教師對這個教學理念了解的還不夠深刻,高中生更是對綠色化學概念知之甚少。化學科目學習中包含了物質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應用,以往的化學物質(zhì)中涉及到了物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)還有應用,但是并沒有從環(huán)境保護的角度來推廣如何控制化學生產(chǎn)造成的環(huán)境污染問題,導致目前出現(xiàn)全球變暖、紫外線照射變強等現(xiàn)象,都是因為化學產(chǎn)品使用造成的污染沒有受到合理控制的現(xiàn)象。綠色化學教學理念就是要改變原有的傳統(tǒng)教學模式的方法,從環(huán)境保護的角度來引導學生,幫助學生樹立綠色化學的學習理念,探究怎么樣通過生產(chǎn)綠色化學品來減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生,達到環(huán)境保護的最終目的。
二、綠色化學理念在高中化學教學滲透中遇到的問題