初中綠色化學的定義范例6篇

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初中綠色化學的定義

初中綠色化學的定義范文1

一、綠色化學的定義

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學、原子經濟學。其核心內涵是在反應過程和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和生產有害物質。綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,它的過程為零排放和零污染。

二、綠色化學理念滲透到化學教學中的必要性

有資料統計,1個中學生從初中到高中因化學實驗產生的廢液總量約為120L,固體廢棄物約為3kg,各類廢氣約為1.5L;1個化學系的學生在大學學習的4年中,因實驗而產生廢水、廢液總量約為250L,固體廢棄物約為12kg;1個生物系的學生在大學期間因實驗產生的廢水、廢液總量約為180L,固體廢棄物則達18kg,且涉及危險、有毒、有污染的藥品達數千種,處理不當,這也是一個重要的污染源。

中學化學作為化學教學的源頭,學生是否了解綠色化學知識,掌握綠色化學的基本原則,對于能否用綠色化學的思維方式指導生產實踐,解決生產實際中的污染和可能帶來的污染問題,具有非常重要的意義。因此,在化學教學中滲透綠色化學理念的教育,使學生知道并參與怎樣減少化學實驗污染及污染治理的實踐,樹立綠色化學意識是非常必要的。

三、中學化學教學中綠色化學研究的現狀

目前,在中學化學教學中,關于綠色化學教學內容并不多,大多只是涉及環境的污染與防治,而不是從污染始端防御的角度出發,是傳統的環境化學保護或防御,這容易使學生認為化學科學本身或化工生產污染環境是必然的,人類在防止化學污染方面是無能為力的等錯誤的認識及形成環境意識是思想障礙。由此可見,中學化學教學中有關環境污染及其治理的內容欠缺,有關綠色化學基本知識的傳授還是空白的。

基于以上,首先應加強中學環境教育,使學生形成牢固的環境意識(或稱綠色意識),正確認識人與環境的關系,樹立正確的環境價值觀,逐步形成綠色化學思想,使環境教育與綠色化學學習相互影響、相互促進。其次,要在中學化學教育中增加綠色化學內容,并且要使在化學知識與化學實驗中關于防環境化學污染的內容統一。

四、滲透綠色化學教育理念的途徑

1.必須更新教師觀念,增強教師的綠色意識。

化學教師在教學活動中起主導作用,因此教師更新觀念,具備綠色意識才會達到積極的行為效果。我國化學教育中存在著思維固化的問題。首先要從社會、經濟、環境的角度重新審視傳統化學的研究內容,突出綠色化學。其次,要認識到從傳統化學到綠色化學的轉變,不僅是化學教育觀念的更新,更是化學科學本身的進步與發展。綠色化學是在傳統化學基礎上發展起來的更高層次的化學,是為了改變當前嚴峻的化學污染形勢,化學教育工作者有責任自覺地宣傳并努力最終實現綠色化學目標,使化學教育服務社會,提高民族實力?;瘜W教師應該努力收集環境信息,增強自身環境意識,注意收集有關保護和改善環境的信息,以及與日常生活密切相關的化學污染問題的信息。

2.結合有關教學內容對學生進行綠色化學教育。

在化學教學中可把本地區環境污染的典型事例自然地、生動地滲透到化學教學中,讓學生親身體驗到污染給人們帶來的危害。培養學生對環境保護的責任感,明確實施綠色化學教育的重要性。如結合當地農牧漁業受酸雨破壞的情況,強調酸雨的危害性,在學習有關硫及其化合物的性質時,可有意識地引導學生分析酸雨的形成原因、途徑、成分及其危害,啟發學生想象并設計出減少酸雨形成的方案及采取的具體措施。開展諸如廢舊電池回收、提倡保護森林,對家鄉的某些污染(大氣或水體等)進行取樣、分析研究,找出污染的根源及治理的措施等活動。另外,教科書中的很多化學實驗內容操作過程中會造成大氣或水體污染,如:硫及其化合物的性質實驗等。因此在教學中,教師除傳授知識和培養實驗技能外,還要著重引導學生對污染環境的化學實驗的裝置進行改革、創新,使其成為綠色化學實驗。還可結合課本知識,有意識地設計一些題目引導學生用綠色化學的觀念進行解答。例如,在講到氮、磷化合物時,可設計問題:為什么要提倡使用無磷洗衣粉?講到鉛時,可提問:為什么要使用無鉛汽油?在講到硫及其化合物時,可提問:為什么要限制含硫量高的煤的使用?

3.改進實驗方法,走向綠色化。

化學試劑的綠色化,即在選擇化學實驗時應盡選擇采用那些無毒無害試劑的實驗或選擇具有潛在環保屬性的試劑,除非不得已應一律不使用有毒有害試劑進行實驗。例如:綠色自燃實驗――在現行的教材中為介紹“自燃”的現象而采用的是白磷自燃實驗。白磷具有較大的毒性,而燃燒產物五氧化二確對環境污染較為嚴重。我們以無毒的鎂粉和石英粉末為原料,首先制備Mg■Si,然后將其投入水中,Mg■Si水解產生的SiH■在水面上的空氣中立即自燃,其化學方程式表示為:(1)SiO■+4Mg=2MgO+Mg■Si,(2)Mg■Si+4H■O=2Mg(OH)+SiH■,(3)SiH■+O■=SiO■+2H■O。整個實驗安全、無毒、無污染,符合綠色實驗的要求。

化學反應的綠色化,即在選擇化學實驗時,應盡量使涉及的化學反應具有較高的選擇性,這樣不僅可以強化實驗的效果,而且可以避免副產物帶來的環境污染問題。

反應產物的綠色化,即在選擇化學實驗時,應盡量使反應產生的生成物、副產物無毒無害,是環境友好產品,或者以一種環境友好的狀態存在,如固態產物。

4.提高教學手段的現代化水平。

傳統的教學方法是伴隨著應試教育產生的,不利于培養學生的創新精神和實踐能力。要積極實行啟發式和討論式教學,激發學生獨立思考,培養學生的創新意識。電化教學手段(包括投影、錄像、光盤等)和信息網絡手段(如上網、使用多媒體等)能更直觀、形象地體現綠色化學內容,更迅速地獲取有關綠色化學知識及技術的最新成果,便于教師教和學生學。還要開發能輔助設計的計算機軟件,幫助設計和實施綠色化學,這對于綠色化學的發展也大有裨益。

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源;學習方法

〔中圖分類號〕 G633.8 〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463(2013)22—0043—01

新課程要求教師應在高效課堂下提高教學質量,那么怎樣才能做好化學課堂教學,高效完成教學目標呢?我將結合多年的教學實踐,在此談一些個人體會。

一、走近學生是生成高效課堂的前提

1.讓學生喜歡上化學教師。如果學生喜歡上某位教師,那么,這門學科的教學成績就會明顯提高。因此,在課堂教學中,教師應在學生面前樹立良好的形象,用自身的人格魅力感化學生。教師的魅力很大程度上體現在知識的淵博方面。教師欲在學生面前樹立完美的形象,首先要有淵博的知識,課堂教學有深度、廣度。這就需要教師認真備好每堂課。其次,轉變自身在課堂教學中的角色,與學生平等交流、合作學習,創設和諧、民主的課堂氣氛。

2.讓學生喜歡化學?;瘜W是一以實驗為基礎的自然科學,它有很多獨特的魅力。學生剛學化學時,常常被化學實驗的各種現象所吸引,因此,在初中化學教學中,教師可以利用各種實驗讓學生喜歡化學,比如“燒不壞的手帕”、“魔棒點火”等。其次,要注意把化學與學生的生活緊密聯系。事實證明,學生對于聯系生活的知識最感興趣,比如,怎樣進行滅火、胃酸的治療、水污染的防止、鐵制物的防銹,制防彈衣的原理等。如防彈衣最關鍵的一環是選材。根據防彈衣有硬體、軟體和軟硬體復合式三種類型,目前采用的材料可分為硬質材料和軟質材料兩種。硬質材料有鋼板、鈦合金、鋁合金及氧化鋁防彈陶瓷等;軟質材料則多為高分子聚合物,如超高分子聚乙烯、尼龍、高強聚乙烯、芳香族聚酰胺以及無機纖維如高性能E、S、O型玻璃纖維等。近年,又在研制仿生防彈材料,如防彈蜘蛛絲和防彈野雞毛及納米復合材料等。這種方式不僅能提高學生學習化學的興趣,而且能培養學生的分析能力與解決問題的能力。

二、在課堂教學中注重化學概念的教學

在現行初中化學教材中,許多化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,常包括定義、原理、反應規律等。其中每一個字、詞、每一句話、每一個注釋都是經過反復推敲并有其特定的意義,以保證概念的完整性和科學性?;瘜W概念是學習化學必須掌握的基礎知識,準確地理解概念對于學好化學是十分重要的。因此,在教學過程中講清概念,教師就要做到以下幾點:1.聯系生活,從實際出發辨析概念。2.注重實驗,用實驗引出概念。3.抓住關鍵字詞,講清概念。4.解剖概念內容,幫助學生理解。5.強化訓練,加強知識鞏固。

三、在課堂教學中注重化學實驗教學

化學實驗是中學化學課程不可缺少的重要組成部分,是學生認識化學科學知識的重要環節。在多年的教學實踐中,筆者覺得在實驗教學中必須正視和處理好以下幾個問題:1.實驗內容的選擇。教師要學會選擇,寫好計劃,有步驟地去實施。在課外,可適時讓學生做一些“綠色化學”實驗、“微型”實驗、家庭小實驗、趣味小實驗。2. 實驗人員的組織。演示實驗大多由教師完成。科學探究實驗,大多以學生分組實驗的形式進行,任命好組長,負責小組的管理、實驗報告的填寫和收發。3.實驗中的安全問題。包括儀器、藥品、操作、實驗室設施等的安全。4.充分利用多媒體,做一些化學演示實驗。

四、在化學教學中注重鄉土資源的開發和利用

在教學中將鄉土資源和化學課程有機整合,對提高農村中學化學教學質量有著深遠的意義。鄉土課程資源與化學教學相結合的優勢在于:鄉土資源為學生學習化學提供豐富多彩的教學資源。如研究我校周邊的瑩石礦、水泥廠等的加工方法、原理,開展“空氣和水質污染的防護”、“自來水廠和污水處理廠的工作原理”、“各片區土壤酸堿性的測定方法”、“周邊農村使用沼氣、秸稈、煤等燃料對環境的影響”、“當地農業生產中的農藥、化肥、地膜的科學使用”等課題調查和研究。學校和化學教師要充分開發和利用鄉土化學教學資源,讓學生感受到化學就在自己身邊。

五、教會學生科學的學習方法

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【關鍵詞】化學;延伸;過渡

作為初中生的入門課程,初中生一般對化學的都感到比較困難。如果學生在化學學習過程中存在的困難和問題沒有能及時化解,會給今后化學的教與學帶來持久的負面影響,也直接影響到學生多方面能力的培養和綜合素質的提高。

一、影響學生學習化學的因素。

1.以問卷調查法為主要方法,輔助訪談、個體追蹤調查及學生間討論,調查了3個班的123名學生。每個學生填寫自己認為主要的1~3種因素。

結果:123名學生中認為學習環境對學生學習有影響43人,占34.95%。認為同伴群體對學生學習有影響18人,占7.32%。認為互聯網對學生學習有影響21人,占17.07%。認為學校校風對學生學習有影響14人,占11.38%。認為教師的教學方式及質量對學生學習有影響11人,占8.94%。認為學生自身智力水平對學生學習有影響6人,占4.87%。認為學生非智力因素對學生學習有影響38人,占30.89%。認為學生學習方法對學生學習有影響16人,占13.0%。認為青春期性覺醒及異性間不適當交往對學生學習有影響9人,占7.31%。在其他影響因素中認為學科難度大,內容多造成的學習致困107人,占86.59%。

2.分析結果:影響學生學習化學前3位的因素依次為:①學科難度大、內容多篇;②學習環境;③學生非智力因素(學習動機、學習興趣、學習態度和情感等因素)。

二、措施。

1.化學知識要延伸到生活中去

化學在我們的日常生活中無處不在。

(1)我們吃的糧食離不開化肥、農藥這些化學制品。

1909年,哈伯發明的合成氨技術,使世界糧食翻倍。如果沒有他發明的化學技術,那么世界上將近有一半的人得不到溫飽,那么世界上就有多一半的人的生命面臨危機了。

(2)加工制造色、香、味俱全的食品,離不開各種食品添加劑。

如防腐劑、甜味劑、味精、色素、香料等,多數是用化學合成方法或者是化學分離的方法制成。

(3)合成纖維的化學技術的應用。

1995年,我國的化學纖維產量為330萬噸,其中合成纖維是90%。更何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經化學處理制成的。

(4)合成橡膠、合成染料的應用。

合成橡膠已經走進了千家萬戶。如果沒有合成橡膠,你今天要穿草鞋了。合成染料更使世界多了一道繽紛多彩的亮麗風景線。

另外,生活中石灰、水泥、鋼筋,窗戶上的鋁合金、玻璃、塑料等材料,哪件不是化學制品呢?還有我們的日常生活用品:如牙膏、牙刷、香皂、化妝品、清潔劑等,哪一個不跟化學沾邊?

所以,化學學習就要從生活開始。

2.化學知識要延伸到小學、初中、高中三個階段

利用化學專家團隊,把現有的化學知識,在小學、初中、高中三個階段進行延伸,使化學知識可以合理過渡,充分考慮學生的非智力因素(學習動機、學習興趣、學習態度和情感等因素)。

(1)做好小學科學知識與初中化學知識的良性過渡

知識本是有連貫性的,學科知識的過渡也就是要求各科老師對學生小學知識掌握程度有正確的評估,他們的能力達到哪個點,我應該在這個的點開始教授知識。為了做好過渡,我們要對小學知識進行復習。例如小學科學這門學科向學生介紹了哪些化學知識?學生掌握到什么程度?學生是否對自然科學有較強的好奇心?學生是否掌握了一定的科學實驗方法?小學科學課中哪些知識學生最感興趣?

有了這樣的思索過程,老師與學生在課堂上就有了一個良性的對接。學生由熟悉的知識走向未知的知識,積極性高,成就感強,自然會適應教學,達到良性循環。否則猛然達到一個學生不能接受的高點,有些學生不能很好適應,就會養成上課不認真聽講的壞習慣,久而久之,成績越來越差。如果得不到及時的關心,還會導致學生厭學。

可以把以下知識向小學《科學》延伸:

認識常見的材料――紙、木頭、塑料、金屬、陶瓷等,并能進行辨別。

通過回收利用易拉罐和塑料,掌握物質的循環利用等知識,培養學生節約資源、保護環境的意識。

通過對水、油、洗潔精三種液體相同點和不同點的比較,逐步認識液體――水的特點,培養節約用水的意識。

學會用量筒測液體體積。

用簡單方法驗證空氣的存在,了解空氣的用途和組成。

了解什么是混合物,懂得如何分離簡單混合物。

知道水能溶解許多物質(包括固、液、氣態物質),不能溶解什么物質。在常溫下,一定量的水不能無限制地溶解物質,不同物質在水中的溶解能力不相同。

學會過濾和蒸發(包括認識所使用儀器和初步掌握分離操作過程)。

認識酒精,了解酒精的可以燃燒,可以消毒等,了解酒精燈并知道它是實驗室常用的加熱儀器,還應知道它的使用方法。

了解營養物質:蛋白質、脂肪、糖類、維生素、礦物質等。

了解和運用天平。

初步認識一些商品的標簽。

(2)初中到高中化學知識的過渡

初中化學教材由于考慮到降低難度要求,適合初中學生學習的特點。初中版教材的安排增加了元素化合物知識,但降低了一些理論要求,如只提電離名詞,但不講概念和定義;與此同時也沒有講電解質的概念,但高一使用的是全國的統編教材,要講強電解質和弱電解質的概念,致使學生措手不及,感覺難于接受。原因就是電離和強電解質與弱電解質的概念間的跨度太大,形成了認識的斷層障礙。如教師不了解這一點,將會使學生的學習產生很大的困難。為此,研究初高中內容及各年級的教材內容的過渡,顯得十分必要。這就要求教師一定要研究地方教材和全國統編教材之間過渡,才能保證教學的暢通無阻。

3.消除環境對學生的影響

主要從家庭環境、學校環境、社會環境三個方面入手,消除環境對學生的影響。良好的學習環境不僅可以延緩或消除腦力疲勞,還能使腦效率提高15%-35%。因而,每一位教師,學生及其家長必須重視。

(1)聲音:包括躁音和樂音

教育家建議:學習環境的躁音應小于30分貝,思考時最好小于20分貝。經過較長時間的學習,聆聽悅耳的輕音樂,是使人身心放松、消除疲勞的有效方法。

(2)光線:過強或過弱的光線對學習都有不良影響

一般來說,在閱讀時,以40-100燭光較為適宜。在閱讀平面材料及書寫時,光線宜來自后方,最好是左后方;在觀察立體的物體時,光線宜來自左側或右側,同時保證光線與視線成直角,以突出材料的主體感;就光線的種類來說,宜用白熾燈而不用日光燈。

(3)溫度:學習環境的最佳溫度是20度

在這一溫度下,人腦加工處理信息和思考問題的能力最強。當氣溫低于10度時,人的頭腦雖然清醒,但解決問題的能力相對較差;當氣溫高于35度時,由于大腦的能量消耗增加,其疲勞的程度也隨之增加,學習效率受到影響也就不足為奇了。

(4)空氣:充足的氧氣為大腦的高質量運轉提供了可能性

保持學習環境中空氣的流通、清新對學習的效果具有積極的作用。

(5)氣味:室內適宜的花草氣味,對提高學生的學習效率會產生意想不到的效果

玫瑰、檸檬的香味給人愉快的感覺,使人有一種遏制不住的學習欲望。即使平時智力較差的學生,在彌漫著母菊、薄荷、新鮮的草散發出香味的環境中呆上幾個小時,思維速度會加快,思路也變得清晰。

(6)色彩:人的心理對各種色彩的反映不盡相同

淺黃色、草綠色能提高學生的智商;淡綠、淡藍色可以使人平靜,易于消除大腦疲勞,使人精力充沛;深紅、深黃色可對人產生強烈的刺激,使人腦興奮,隨后便抑制。

參考文獻:

[1]張向陽,郭子林,馬玉齡.生物化學學習困難學生致困因素的調查分析[J].中華醫學研究雜志,2006,6,12.

初中綠色化學的定義范文4

1傳統化學實驗的局限性

化學是一門以實驗為基礎的科學,只有將化學理論知識和實驗相結合才能使學生頭腦中抽象的化學概念、實驗場景具體化,最終實現對理論知識的理解和鞏固。由教師組織和指導學生完成實驗對于促進學生的合作意識、動手能力和激發學生學習化學知識的求知欲至關重要。傳統基于標準化儀器的化學實驗在培養學生的綜合實驗素養方面起到了巨大的推動作用,然而傳統化學實驗存在的兩大弊端嚴重制約了它的發展。一方面,對于實驗經費短缺的學校只能以少數人甚至只由教師一人操作而其他同學觀察的方式進行實驗,難以實現預期的實驗效果和提升學生整體的實驗動手能力;另一方面,即使學校實驗經費充足,但為所有同學購買實驗儀器及藥品也是一筆不小的開支,不利于實現化學實驗的長久發展,這在高?;瘜W類專業中表現尤為突出。傳統化學實驗除上述兩大缺點外還伴有產生“三廢”問題突出、容易發生安全事故以及浪費實驗藥品和試劑等不足。針對傳統化學實驗的種種弊端,人們逐漸嘗試用微型實驗對其進行替代。

2基于廢棄物的微型化學實驗的產生及研究

微型化實驗(英文名稱為Mini-ChemicalExperiment,MicroscaleChemicalLaboratory,MircoscaleChemicalExperiment或MircroscaleLaboratory,簡寫為M-C.E、M.C.L、M.C.E或M.L)沒有一個明確的定義,一般認為“在微型化儀器裝置中進行的化學實驗,實驗所消耗試劑比對應常規實驗少90%以上”。微型化學實驗起源于20世紀80年代經濟發達國家,其高校為解決化學專業耗資巨大、容易發生安全事故及一些試劑價格過于昂貴等問題而逐漸嘗試開展微型化學實驗。北京大學周寧懷教授在國內率先倡導與開展微型化學實驗的研究和推廣,由其牽頭的微型實驗課題研究協作組的成立,標志著我國的微型實驗的開始。我國于1989年將微型化學實驗課題正式列入高等學?;瘜W教育研究中心的科研計劃。微型化學實驗在我國的發展呈現出引入時間雖短,但推廣和發展速度很快的特點?,F在不僅在高校已大力推廣微型化學實驗,而且越來越多的中學化學學生實驗也開始積極實踐。很多學校更是獨辟蹊徑,利用生活中常見廢棄物自制實驗儀器開辟了微型實驗的新篇章,在實踐和理論方面的研究逐漸深入。目前,許多學校和研究人員已經利用生活中微型廢舊物品取代傳統標準實驗儀器進行了大量探究并取得了可喜成果。劉予生利用生活中常見的廢棄物品制作制備氧氣的微型化學實驗儀器及裝置,這為學生業余開展家庭小實驗提供了素材,也為化學實驗走進生活創造了條件,還培養了學生的創新精神和實踐能力,激發了學生學習化學的興趣。魏周英則從微型代用儀器的制作和代用微型實驗儀器在實驗教學中應用兩方面進行了較為詳細地論述,為用廢棄物制備微型實驗儀器提供了參考和應用實例,很好地解決了當地因教學經費緊張導致約有85%的初中完全不開設學生實驗,70%左右的學校連演示實驗都無法做的不良局面。周紅萍結合教育教學實踐中的體會,淺談了醫用廢舊注射器在微型實驗中的一些應用,很好地體現了微型化學實驗的設計原理。畢秀成等利用自制的制取、凈化和收集CO2微型裝置,通過對CO2分子量測定的實驗,證明該條件下具有消耗試劑少、實驗結果和常規實驗結果準確性一致的優點等??傊?,基于廢棄物的微型實驗不僅解決了許多常規實驗儀器和藥品耗資巨大、產生“三廢”問題突出、容易發生安全事故、嚴重損害師生身體健康以及標準化微型實驗儀器難于購買、數量缺少的現實,更在微型實驗的基礎上,很好地體現了資源循環利用等觀點,較好地吻合了循環經濟的思想理念。

3基于廢棄物的微型實驗與循環經濟

3.1循環經濟的產生及其內涵傳統經濟發展模式中資源、能源、環境和經濟發展的不協調促使人類對自我行為進行深刻反思。由美國生物學家蕾切爾•卡遜于1962年發表的《寂靜的春天》一書中,作者用觸目驚心的案例闡述了大量使用殺蟲劑對生物界和人類產生的嚴重危害。同年,美國經濟學家鮑爾丁提出了循環經濟,著名的宇宙飛船經濟理論被認為是循環經濟的早期代表,他將人類生活的地球比做太空中的宇宙飛船,指出如果人類不合理地開發和利用有限的資源,當超過地球供給能力時人類就會像宇宙飛船一樣走向毀滅,對資源進行循環利用是實現人類社會持續發展的根本出路。自循環經濟提出以來,以其抓住了當前工業社會發展欲望無限、資源有限但未合理利用這一關鍵癥結,受到了世界各國的高度重視,我國在20世紀90年代引入循環經濟并開始了相關研究。循環經濟(英文名稱為RecyclingEconomy,或CircularEconomy,簡寫為R.E或C.E)要求在經濟發展過程中要以資源的高效利用和循環利用為核心,以資源和能源的減量化(Reduce)、再利用(Reuse)和資源化(Recycle),即“3R”為基本原則,以低投入、低消耗、低排放和高效率為基本特征。它通過對開采、生產、消費和再生利用等各個環節的資源和能源循環、高效利用,使傳統經濟中“資源產品廢棄物”的線性發展模式轉變為“資源產品廢棄物再生資源和產品”的閉路循環發展模式,最終實現以盡可能少的資源、能源消耗和盡可能小的環境代價,使目標產物產出效益最大化、使廢物排放最小化,實現經濟增長、環境保護和社會效益同步增長的完美統一,所以說從本質上講它是一種生態經濟。

3.2基于廢棄物的微型化學實驗中的循環經濟理念

3.2.1實驗取材體現了R.E中的再利用原則以廢棄物為實驗儀器的微型化學實驗極大地減輕了傳統化學實驗所需的儀器費用負擔,因而可以為實驗經費緊張的學校順利開展化學實驗提供可能。醫用輸液管、口服液小瓶、注射器、飲料盒、飲料管、青霉素藥瓶、平底瓶蓋、廢棄園珠筆芯(去筆頭)、止咳糖漿瓶、舊筆桿、西藥膠囊包裝盒、泡沫塑料、易拉罐皮、回形針,甚至盛裝喜之郎的塑料小盒等廢棄物都是微型化學實驗的實驗器材,將這些物品進行合理改造均可成功運用于化學實驗。需要注意的是,所選擇的微型廢棄物應該能夠保證化學實驗順利、安全進行,因此,對擬用于微型實驗的廢棄物的綜合性能予以評價至關重要??傊?,基于廢棄物的微型化學實驗在節省實驗經費的同時還使這些廢棄物得以再生利用,而這一點正是循環經濟所遵從的3R原則中對廢棄物再利用(Reuse)的具體體現。這不僅延長了這些廢棄物的生命周期、避免直接投入環境造成負面影響,而且有利于對其循環利用和集中處理,具有鮮明的經濟價值和生態效益。另外,對于許多無力大批次購買實驗器材的學校還實現了一些實驗“從無到有”的轉變,擴大了學生可參與實驗的領域,極大地促進和激發了學生學好化學的求知欲。最后,很多科研工作由于種種原因,為避免在不確定條件下造成實驗儀器、試劑等方面的損失或出于安全考慮,往往先以廢棄物為實驗儀器,以微型實驗進行預實驗,驗證實驗的可行性,很好地避免了不確定型實驗對標準儀器的破壞和安全事故,為改用標準實驗儀器進一步驗證奠定了基礎,因而,它對科研工作也有較大的協助作用。

3.2.2實驗藥品、試劑及能耗量體現了R.E中的減量化原則基于廢棄物的微型化學實驗不僅實現學生實驗儀器的低耗資甚至零耗資,還實現反應物、產物的減量化,從這一點上講,它符合循環經濟3R原則(3Rprinciple)中的“減量化(Reduce)”原則。循環經濟不是簡單地通過對廢棄物的循環利用使其資源化,側重于在優先減少資源、能源消耗和減少廢物產生的基礎上綜合運用3R原則,所以,3R原則在循環經濟中的重要性并非等同的,其優先順序是:減量化—再利用—資源化?!皽p量化(Reduce)”原則通常是排在首位,它主要是針對產品輸入端,強調以最小的資源、能源消耗,實現最大的經濟、生態效益。微型化學實驗試劑用量一般為常規用量的1/1000~1/10,用量比相應的常規實驗節省90%左右。這就極大地減少了學校在試劑經費方面的投入,而實驗現象依舊明顯,通常情況下并不影響實驗效果。與此同時,反應物的減少必然導致反應過程中產生有毒、副產物的減少,因而更有利于減少環境污染,有利于減少實驗后殘留物的處理成本。在當前環境保護日益加強、排污量控制日趨嚴格的形勢下,對于降低學校用于處理廢氣、廢液等方面的成本具有重要的意義。最后,由于反應物量大大減少,反應的劇烈程度遠弱于常規實驗,所以微型化學實驗的安全性較好??梢?,試劑的“減量化”在以廢舊材料為實驗儀器的微型化學實驗中具有顯著的經濟效益、生態效益和安全保障。伴隨著實驗儀器的微型化,實驗試劑也相應減量化,這已成為無需爭辯的事實,而對于一些需要加熱、攪拌等條件才能完成的化學實驗來講很重要的一點就是實驗耗能的減少。而減少能源消耗也屬于循環經濟理念中很重要的一項。具體來講,在微型化的儀器中以減量的實驗藥品進行實驗必然縮短反應時間,或者說提高反應速率。所以,用于實驗加熱的酒精、水、電能以及油等都相應減少。例如,常規實驗需要每一小組或一位實驗者一瓶酒精,現在改用廢舊玻璃瓶等自制的微型酒精燈后,一瓶常規酒精燈進行實驗所需要的酒精現在就可滿足多個小組進行實驗;另外,常規實驗由于藥品量多、實驗儀器體積偏大,為保證實驗充分進行可能需要每組或每位實驗人員對試劑單獨進行加熱、攪拌等操作,而微型實驗由于儀器的微型化可將多個小組的反應儀器集中而統一加熱等,這樣耗電、耗材都得以減少,縮短反應時間,在相同的時間內甚至可以完成更多的實驗任務。因而,在當今全球資源、能源緊張的背景下,基于廢棄物的微型化學實驗不僅對于建設兩型社會具有現實意義,還有利于培養學生的合作意識、環保意識和獨立完成實驗的能力。

3.3基于廢棄物的微型化學實驗的優缺點

3.3.1有利于培養學生的實驗興趣和創新能力以廢棄物為實驗儀器的微型化學實驗往往需要教師按照實驗要求發動學生自行尋找所需實驗儀器,這不僅有利于改變學生對微型廢棄物的傳統認識,還有利于培養學生的實驗興趣和創新能力。很多實驗學生可能都會利用常規實驗儀器完成,但以自制微型儀器能否實現同樣的效果以及怎樣保證自己的實驗順利完成需要學生認真思考,需要課下對實驗的可行性不斷探討、摸索,所以,基于廢棄物的微型實驗會極大地調動起學生的實驗興趣和參與熱情。另外,對于同樣的實驗,不同的學生會選擇不一樣的廢棄物作為實驗器材替代標準儀器,這就極大地豐富了課堂畫面,實驗場景靈活多樣,為其他學生提供了不同的實驗思路,開拓了學生的實驗視野。因而,這是一個互相學習,共同促進的過程。最后,通常條件下,微型化學實驗能大大縮短反應時間,在既定的實驗時間內,學生可以針對同一實驗多設計一些方案,進行探究實驗,比較不同方案的優缺點,提升學生改進實驗的思維廣度,培養學生的創新能力;也可以在既定的實驗時間完成其他實驗,提高課堂效率,進而提高實驗課的教學質量。

3.3.2有利于推進綠色化學、循環經濟理念微型化學實驗將廢棄物再利用為實驗儀器,延長了產品生命周期,間接地減輕環境負荷;另外減少了有毒有害物質的生成量,減輕環境污染,這兩點都很好地體現了對生態環境的保護,也符合建設兩型社會的要求。關于微型化學實驗、綠色化學和循環經濟的關系學術界有少量研究。微型化學實驗方法是綠色化學的一部分,是在綠色化學思想指導下的化學實驗方法的一項重要的發展與變革。徐玲等較為詳細地論述了微型化學實驗與綠色化學的相互關系,指出了微型化學實驗是綠色化學思想在實驗中的體現,符合綠色化學的理念,還利于培養學生的環保意識和關心自然環境的情感。張雪利則指出微型化學實驗是綠色化學新理念、新方法和新技術在化學實驗中的改革和應用。對于綠色化學和循環經濟的關系,季胤[指出綠色化學是循環經濟的必然選擇,具體又從循環經濟的特點和循環經濟的發展與實踐進行了論述等。由此可見,微型化學實驗和循環經濟都與綠色化學相聯系,微型化學實驗是推進循環經濟不可缺少的一部分,三者之間相輔相成,共同為構建可持續發展社會貢獻力量。

3.3.3基于廢棄物的微型化學實驗的局限性當然,微型化學實驗只是大大減少了環境污染,還不是將污染消滅在生產的源頭。實驗結束后,依舊產生有毒、有害物質,如何使實驗中產生的有毒、有害等物質資源化或徹底無害化處理還需要在設計實驗時充分考慮。當然,做好這項工作如果完全依賴于學生還存在諸多局限性,教師需要予以適當引導。另外,并不是所有的化學實驗都適合采用廢棄物為實驗儀器并以微型實驗的方式來進行,傳統實驗的某些固有優點是這類微型實驗難以相比的,因此,必須正確處理好基于廢棄物的微型實驗和傳統化學實驗之間的關系??紤]到實驗藥品的減量化和實驗儀器的微型化,教師應該發揮主導作用選擇在微型條件下實驗效果和現象不受影響或者受較小影響的化學實驗指導學生開展實驗。最后,資源化(Recycle)在當前基于廢棄物的微型實驗中還體現的較少,因此,加強資源化在微型實驗中的作用也是今后需要努力的方向。體現該原則可以從以下兩個方面進行考慮:首先是實驗產物或過量反應物的資源化。中學化學及高等教育里學生所進行的實驗主要是驗證性實驗,其反應的產物甚至副產物都已知,因此,根據化學實驗的具體方程式制定針對過量反應物或產物的資源化或無害化處理完全是有可能的,關鍵問題是處理或資源化這些廢棄物的成本和效益,效益不僅包含潛在的經濟價值還包括無形的生態效益。從長遠利益考慮,通過逐漸累積會對生態環境和人類健康產生不利影響的化學反應廢棄物都要進行資源化和無害化處理。其次是實驗儀器的資源化,基于廢棄物的微型化學實驗依托于日常生活中的廢棄材料,對這些廢棄物的循環利用具有一定的期限,將徹底不能用于微型化學實驗的廢棄物丟棄于環境中會產生環境污染及資源浪費,因此,必須加強這類廢棄物的資源化工作。由于其處理具有量少而集中的特點,易于統一收購和管理,因此廢棄微型實驗材料的資源化從本質上講就是收集日常零散的生活廢棄物并對其再利用,失去再利用價值時集中處理使其資源化的過程。

初中綠色化學的定義范文5

關鍵字:教學設計 分散系及其分類 自主 引導

1.教材與學情分析

1.1教材分析

學習分散系的內容,首先要突出分類的方法與思想,在這部分內容之前設置了“簡單分類法及其應用”,在前面重點介紹了兩種分類方法,用樹狀分類法對物質進行分類時,已經對純凈物進行了詳細的討論,本節課就是在上節課的基礎上以混合物分類為重點進一步對分類法進行深入學習,教材將膠體的制備以及其性質——丁達爾效應放在這里,就是要說明膠體的性質與溶液、濁液有著本質的不同,還是體現分類的思想;所以本節的重點是“理解以分散質粒子的大小將分散系分為溶液、濁液、膠體的科學性”和“丁達爾效應”。

1.2學情分析

學生對于混合物并不完全陌生,在初中已經重點學習過溶液,對濁液也有所了解;而且,通過上節課的學習,學生對于分類放法很了解。因此,在教學過程中,要注重利用學生已有經驗,來幫助學生理解相關概念,進行相關教學活動。本節“科學探究”中膠體的制備,不是重點,所以可以做演示實驗,但丁達爾現象是本節內容的重點,通過初中以及高一第一章內容的學習,學生已具有一些化學實驗方面的素養,所以有關實驗現象、結論、注意事項可以注重引導學生自己觀察、總結與表達呈現,這樣不但可以讓課堂氣氛活躍,還可以激發學生的思維,培養學生的比較、觀察、分析、歸納和表達能力以及初步把握一種重要的研究方法——對比實驗;對于“科學探究”的過濾操作在初中和第一章中都有學過,一般也會安排學生實驗,學生已有相關實驗操作的經驗而且該實驗操作是重點,所以可以讓學生代表操作,其他同學“監工”,教師在旁邊引導、糾錯。本班對化學興趣比較濃厚,但還是要時時注意學生的情感、態度與價值觀的教育。

2.教學目標

2.1知識與技能目標

(1)使學生了解分散系概念及分類,通過實驗探究熟悉膠體與溶液的本質區別;

(2)掌握膠體的性質——丁達爾效應,知道利用丁達爾效應鑒別膠體和溶液;

(3)了解常見的膠體和膠體在生活的應用。

2.2過程與方法目標

(1)進一步了解分類的方法,理解以分散質粒子的大小為分類標準將分散系分為溶液、膠體和濁液的科學性;

(2) 初步把握一種重要的研究方法——比較實驗法;

2.3情感、態度與價值觀目標

(1)培養學生通過實驗自主探索的精神以及積極思考問題并參與交流討論的習慣,貫徹自主學習的理念與精神,培養和發展學生自主學習能力;

(2)使學生學會分類的方法,并用來指導自己的學習和生活;

(3)讓學生感受到化學的實用性和趣味性,感受到科學美,培養學生熱愛科學的情感。

3.設計思想與理念

早在1972年,以法國前總統埃德加·福爾為首的聯合國教科文組織的國際委員會提出的教育報告《學會生存——教育世界的今天和明天》中就指出:未來的學校必須把教育對象變成自己教育自己的主體。我們今天把重點放在教育與學習過程的“自學”原則上,而不是放在傳統的教學原則上,自學,尤其是在幫助下自學,在任何教育體系中,都具有無可替代的價值[1]。

4.教學過程

【投影】物質的樹狀分類圖

【講述】上一節課,用樹狀分類法對“物質”進行分類,純凈物已經被我們延伸的很遠了,而混合物還孤孤單單的被擱置在一邊,今天我們就重點關注它

【引導回顧】在初中我們學過一個特殊的混合物:溶液

大家還記得什么是溶液嗎?

【引出概念】

大多數同學都大聲的說出了溶液的定義,說明基礎不錯嘛(微笑)!溶液是溶質分散到溶劑里,也就是一種或幾種物質分散到另一種物質中,那么整個溶液體系我們也可以稱為分散系。

【引導剖析概念】

這么看來分散系首先應當是一個什么體系?

它最少有幾種組分?

像溶液里就有溶質和溶劑

一般我們把比較少的那種物質,稱為分散質,較多那種,稱為分散劑,分散劑起容納分散質的作用。

【板書】1.分散系:

分散質:

分散劑:

【投影】肥皂水、氯化鐵溶液、蒸餾水、泥水的照片

【提問】這四種物質,哪些是分散系,哪些不是?

【提問】請三位同學分別分析三種分散系的分散質是什么?分散劑是什么?

【引導思考】到這里老師疑惑了,不知道大家有沒有,剛才的分散劑都是水,那么是不是只有水可以充當分散劑呢? 那分散質呢?

【引導思考】

按照分散劑和分散質所處的狀態,他們之間有幾種組合方式?哪幾種?

【投影】生活中常見的分散系:食鹽水、霧、煙、汽水、空氣、有色玻璃

【提問】請分析他們的分散質和分散劑分別是什么?

【引導】前面4個都沒有問題,對于空氣,我們先來回顧一下初中學過的空氣的組成;空氣有哪些成分?有氣體,有沒有液體和固體?那空氣的分散質和分散劑分別是?

有色金屬這個比較難,其實在普通玻璃制造過程中加入一些金屬氧化物就可以得到有色玻璃,Cu2O——紅色;CuO——藍綠色;Co2O3——藍色;Ni2O3——墨綠色;MnO2——紫色;

那有色金屬的分散質和分散劑分別是?

【講述】剛剛是按分散質或分散劑狀態不同,將分散系分為9種,那還有沒有別的分類標準?

現在請大家翻開書本到26頁,閱讀科學探究上面的一段文字,思考分散系還可以怎么分?

根據你的已有經驗和閱讀所得,歸納分類之后每種分散系的特點。

【講述】溶液和濁液的特點在初中學過,為了勾起你的記憶,老師準備了三個樣品

【展示】硫酸銅溶液、泥水、氯化鐵膠體

【提問】現在請一位同學跟大家分享一下你的成果

【總結并板書】這位同學歸納的很好,我們再來總結一下

【問題】分散質粒徑大小的不同是溶液、膠體、濁液三種分散系的本質區別,但這是微觀上的區別,通過外觀我們僅僅能把濁液分出來,但溶液和大多數膠體都是透明的,我們又沒有火眼金金,怎么區別呢?

【講述】不錯啊,有些同學課前預習了,都說出“丁達爾效應”了,化學是以實驗為基礎的,實驗時檢驗一切的標準。

【講述】要區分溶液和膠體首先就要制膠體,大家閱讀教材P26

“科學探究”,思考制備氫氧化鐵膠體的注意事項。

【實驗操作】取3個小燒杯,分別加入25mL蒸餾水、25mL硫酸銅溶液、25mL泥水,將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰.

【講述】大家應該思考的差不多了,請一位同學說說你思考結果;

這位同學總結的很好,那下面我們就來進行實驗。

【實驗操作】向沸水中逐滴加入飽和氯化鐵溶液,至溶液呈紅褐色,停止加熱。

在暗處分別用激光筆照射Fe(OH)3膠體和CuSO4溶液,在與光束垂直的方向進行觀察。

【講述】請一位同學描述一下你觀察到的現象。

【展示】下講臺,向全班同學展示,讓全部的同學都能觀察到此現象

【講述】當一束光照射膠體時,在垂直于光束的方向上可以看到一條光亮的“通路”,這種現象首先被英國物理學家發現,為了紀念他,我們稱之為“丁達爾效應”。

現在請一位同學得出實驗結論。

【實驗】將Fe(OH)3 膠體和泥水分別進行過濾,觀察記錄實驗現象。

【講述】此實驗操作就是過濾的操作,比較簡單但比較重要,下面請兩個同學上來操作,大家觀察他們的操作是否正確并觀察實驗現象。

【講述】兩位同學的操作非常正確,請他們為大家描述一下實驗現象;

請你們做一下實驗結論;

你們再分別用激光筆照射你們過濾得到的濾液,觀察有什么現象。

【問題】

謝謝兩位同學!大家想想為什么泥水過濾后的濾液也會有丁達爾現象呢?

【講解】當光照射到膠粒上時,膠粒對光產生散射作用,膠粒即成一小光源,故可明顯地看到由無數小光源形成的光亮的“通路”。當光照在比較大(如濁液)或很小的顆?;蛭⒘#ㄈ缛芤海┥蟿t無此現象,所以溶液和濁液無丁達爾現象。

【板書】3.膠體的性質

“丁達爾效應”(區別溶液和膠體)

【投影】展示圖片:清晨時,樹林中的丁達爾效應;電影放映時的丁達爾效應。

【講述】丁達爾現象在我們生活很常見,沒有丁達爾效應,生活中會少很多美景!

5.教學反思

用此教學設計進行課堂教學后反思如下:整節課感覺比較流暢,課堂氣氛活躍、學生積極性高,大部分學生課堂思維活躍、反應迅速,效果較好,大部分達到教學目標和設計意圖,但通過課堂教學提高學生自主學習的意識和能力,培養學生自主學習能力是一個長期的過程,無論課堂與課外都要注重該理念的貫徹和相關教學策略的輔助,在這方面,僅僅讓學生進行了學習情況總結與反思,而在教學設計與教學實踐還需要更多相關的研究。

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