发布时间:2023-10-07 15:41:41
绪论:一篇引人入胜的化学的基本反应,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
在一轮二轮高三化学的复习中还需多思考:比如,学生都知道乙醇与钠反应可以产生乙醇钠和放出氢气,可有几个学生想过:这能不能叫置换反应?为什么用无水乙醇不用酒精?反应后生成乙醇钠,它有什么性质(实际上不用酒精的另一个原因就是乙醇钠引起的)?乙醇和钠的反应类似酸、水与钠的反应,通过反应现象的剧烈程度我们有什么启示呢?(参加竞赛的学生应该去研究一下这个问题:乙醇电离,是广义的酸)
高三化学的复习有一种说法就是化学是理科中的文科,因为化学知识点要记要背的东西很多很多,而且化学也是一门实验性很强的学科,因此,在高三化学的复习过程中要注意阅读与动手、动笔结合。同时在高三化学的复习中,经过错题重做积极思考提出存在于化学事物内部或化学事物之间的矛盾,即化学问题,由自己来加以研究和解决去总结规律,当在自己解决不了时请求别人帮助解决,老师、同学、上网解惑也是高三化学复习的一种基本方法,也是提高高三化学的复习效率的一种基本方法。
化学是一门理论性、逻辑性都很强的学科,它研究的是物质的本质和变化规律。要学好化学,其先决条件就是要掌握化学的思想。化学的思想是化学工作者们在长期的研究工作中总结出来的,它包括了化学工作者们对化学研究的基本观点和看法,也包括了研究化学的根本思路和方法。化学思想既是观点也是方法,掌握了它不仅能帮助学生形成化学的观点,掌握化学的规律,更能帮助学生提升对化学的认识高度,提高理论联系实际的能力。化学的思想主要包括以下两个方面:
一、哲学的辩证唯物主义思想
1.辩证唯物主义的物质运动的观点与化学之间的联系
马克思的辩证唯物主义哲学认为,物质是世界的本源,物质的运动是绝对的而静止是相对的。而在化学的学习过程中,我们会学到分子的运动,即布朗运动。我们在显微镜的帮助下观察悬浮在水中的藤黄粉、花粉颗粒,可以看到颗粒在永不停止地做无规则运动,而且温度越高,运动越剧烈。这种运动不仅反映了周围物质内部分子运动的无规则性,而且体现了马克思哲学中物质运动的永恒性。同样,我们也会学到原子的结构,原子非常小,是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的,这些电子绕着原子核做高速运转,就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。这一现象同样也说明了物质运动的规律,运动的绝对性和静止的相对性是辩证的统一。
2.哲学对立统一的规律与化学之间的联系
哲学的对立统一规律,是唯物辩证法的根本规律也是事物发展的根本规律,它揭示出事物以及事物之间的矛盾性,矛盾双方的统一和斗争推动事物的运动、变化和发展。化学变化的过程,实际上是物质(内部、外部)矛盾斗争的过程,在一定条件下,当反应进行到一定程度的时候,这种矛盾斗争也就趋于统一,这便是化学对立统一规律。例如:测定CuSO4溶液中溶质的质量,在0.5 mol/L H2SO4 溶液中电解CuSO4,在阳极发生的反应为,2H2O = O2+ 4H+ + 4e-,O2 在阳极上逸出;阴极反应为,Cu2+ + 2e = Cu,Cu在阴极上沉积,电解完成以后,取出电极称重,电极增加的重量即为溶液中Cu的量。同样在化学中,除一般情况之外,特殊现象也很多。例如,绝大部分固体物质的溶解度随着温度的升高而增大(矛盾的普遍性),只有极少数固体物质的溶解度却随着温度的升高反而减小(矛盾的特殊性),如熟石灰Ca(OH)2的溶解度。在可逆反应中,反应物与生成物之间不仅是矛盾相互转化的典型例子,也是矛盾同一性的最好证明。同时,两者之间又有斗争性,即反应若有利于向生成物方向进行的话,就必然不利于向反应物方向进行,反之亦然,如弱酸H2A的电离:H2A??H++HA-?HA- ??H++A2-
二、守恒的思想
人们通过对质量守恒定律的深入研究和认识,让守恒的思想在化学领域生根发芽。化学中有多种“守恒”,它包括:质量守恒,参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和;原子守恒,化学反应前后原子的种类和数目不变;元素守恒,化学反应前后元素的种类与质量不变;溶质守恒,溶液在稀释前后溶质的质量不变等。在学习化学的过程中,我们会发现很多这样的实例,如:
例1:24.5 g氯酸钾与2 g的二氧化锰混合加热到不再有氧气生成,冷却后称量剩余物质的质量为16.9 g,则生成氧气的质量为多少g?剩余物质中氯化钾的质量为多少g?二氧化锰的质量为多少g?
这道题可以根据质量守恒进行解答。化学反应方程式为,2KClO3=2KCl+3O2。生成的氧气 24.5+2-16.9=9.6 g;剩余物质中氯化钾:9.6÷96×149 =14.9 g;剩余物质中氯酸钾:16.9-2-14.9=0 g;二氧化锰是催化剂,化学反应前后质量不变,所以还是2 g。
例2:20 mL0.2mol/L HxRO4与40mL
0.15mol/L Z(OH)2液恰好中和,则R的化合价为多少?
这个题则可以根据电荷守恒进行解答,设HxRO4中R为+n价,则x=8-n。因H+和OH-守恒,有:20×0.2×(8-n)=
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.10.047
On Integration of Green Chemistry Education into Chemistry
Teaching in Higher Vocational Education
LI Jun
(Yingtan Vocational and Technical College, Yingtan, Jiangxi 335000)
Abstract Firstly, the basic concept of green chemistry and the addition of Green Chemistry Education in Chemistry Teaching shallow sense to analyze the development of applications based on the status quo of Green Chemistry Teaching in Higher Education and China's current chemistry, and finally discussed from various angles high vocational chemical teaching effectively integrated into effective strategies green Chemistry teaching.
Key words green chemistry; higher vocational; chemistry teaching; education
绿色经济是当今世界的时代主题,无论是对于人类社会的发展来说,还是对于生态资源的可持续性利用来说,绿色经济的发展都有着极大的现实意义。绿色化学应用就是基于绿色经济的理论提出的,由于这一课题的研究在现实中具有非常广泛的应用价值,因此是一项非常具有发展前景的化学课题。绿色化学对于当前的时代背景来说是一个比较新兴的事物,由于各方面的研究尚未深入所以仍然有着极大的可开发前景。绿色化学的应用价值极大,不仅能够促进化学相关应用的绿色化改变,更能够为当前化学经济发展提供更加有力的支持与推动。
1 绿色化学的概念及对化学教学的意义
1.1 绿色化学的概念
绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。
1.2 绿色化学对化学教学的意义
高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。
2 绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状
2.1 绿色化学教学发展
绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。
我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。
目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。
2.2 高职院校绿色化学教学应用现状
目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。
3 高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径
3.1 加强对绿色化学教学的重视
作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。
教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。
3.2 编写绿色化学专用教材
绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。
从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有SO2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。
从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。
3.3 优化实验教学方式
将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。
首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。
4 结束语
绿色化学在我国高职化学教学中有着非常重要的开发意义,除了进行专门的绿色化专用教材设计和教学之外,在每一项与化学教学相关的实验中都体现出绿色化学的原则,是深入推进绿色化学理念的有效方式,也是促进我国绿色化学研究不断深入的重要途径。我国当前面临的化学工业可持续发展时代任务,要求通过高职化学教学渗入绿色化学理念来有效提高绿色化学的科研水平。