時間:2023-04-10 15:06:10
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇化學(xué)環(huán)境論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
說起化學(xué),我覺得就不得不要提一提我們賴以生存的環(huán)境了,如今科技發(fā)達(dá),為滿人欲,各類各式的物品更是層出不窮,有的是大自然的“復(fù)制品”,有的是我們雙手創(chuàng)出出來的,但是人類發(fā)明了它,卻又不知道如何分解它,以至于垃圾中絕大多數(shù)的化學(xué)垃圾不知如何處理,它們正在一步一步的侵蝕我們的家園、占領(lǐng)我們的土地,填埋?焚燒?似乎都不對,終究不是長遠(yuǎn)之計,解決不了根本問題。
從工業(yè)時代到如今的信息化時代,化學(xué)已經(jīng)不再是學(xué)者們的專利了,它已經(jīng)深入到我們尋常百姓的生活之中了,它無時無刻不出現(xiàn)在我們身邊,例如,書桌上的油漆、更耐用的合金、耐磨輕便的跑鞋,幾乎無處不在。確實,化學(xué)給我們帶來了很多便利,但是,同時也給我們帶來了一些困擾,那就是這些原來不屬于自然界的物品不知道該歸去何方?由此也滋生了很多環(huán)境問題……
相信在現(xiàn)在信息發(fā)達(dá)的媒體網(wǎng)絡(luò)上我們應(yīng)該都知道很多關(guān)于環(huán)境的“傳聞”了,各類環(huán)境問題已經(jīng)是迫在眉睫,而且是日益突出,采取有效措施去解決它更是刻不容緩。人們常說,從哪里跌倒就從哪里爬起來,雖然說的情況有些不同,但是我想道理還是一樣的,既然我們運用化學(xué)技術(shù)為人類創(chuàng)造了那么多的“福利”,那么我們也可以從化學(xué)出發(fā),找到能夠分解這些垃圾的方法。自古以來,人類在大自然中得到、消失,循環(huán)往復(fù),重復(fù)了幾千年,如今我們也應(yīng)該用我們創(chuàng)造新事物的方法去完成這場“循環(huán)”。
“剪不斷,理還亂”,化學(xué)與環(huán)境之間存在著千絲萬縷的關(guān)系,我們依賴自然而生,也倍受化學(xué)的滋潤,所以讓二者平衡發(fā)展更是我們現(xiàn)在應(yīng)該要去努力實現(xiàn)的。我們需要化學(xué),但是我們同樣也對自然有著一顆無比熱愛的心!
一、高中化學(xué)理論下大氣污染:溫室效應(yīng)、酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧空洞、鉛污染。
1、CO2與溫室效應(yīng):(此知識已在初中化學(xué)學(xué)習(xí))
我們知道燃燒礦物燃料燃燒后,產(chǎn)生CO2、CH4、CFCl3、N2O…,允許陽光進入地面,對紅外線有強烈吸收作用,使大氣溫度上升。它的危害將非常深遠(yuǎn):近百年地球氣候年均升溫0.6℃;夏季降水量將減少,臺風(fēng)頻繁發(fā)生;森林減少,荒漠?dāng)U大,昆蟲北移;預(yù)計到2100年全球氣溫上升3.5℃;兩極冰山融化,海平面上升15-95cm;中緯度氣候帶北移150-550km。
2、SO2與硫酸酸霧:(此知識在高一化學(xué)氧族元素)
SO2來自含S的煤石油的燃燒,H2SO4廠,礦物煅燒:2SO2+O2=2SO3、SO3+H2O=H2SO4。在SO2、NO2和水作用下形成酸雨,它將使祖國土壤、江河湖泊酸化,導(dǎo)致魚類不能繁育,腐蝕建筑和古跡,影響人體健康,使農(nóng)作物枯死。而且酸雨可以漂移,造成大范圍公害。有季節(jié)性,夏季pH高。我國酸雨屬硫酸型。
3、NOx與光化學(xué)煙霧(此知識在高二化學(xué)氮族元素)
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是對人體有害的氣體。氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受強烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物----光化學(xué)煙霧,在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過程中,主要生成光化學(xué)氧化劑(主要是O3)及其他多種復(fù)雜的化合物,統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧。CxHy化物、NO2在日光下:NO2NO+O、O+O2O3、O3+CxHyRCHO、RCHO+NO2+NOCH3(CO)OONO2(PAN)、PAN+O3+RCHO光化學(xué)煙霧(強氧化劑)。
1943年,美國洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件,此后,在北美、日本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)這種煙霧。經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究,直到1958年才發(fā)現(xiàn),這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的,這些汽車每天消耗約1600t汽油,向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔锖?00多噸氮氧化物,這些氣體受陽光作用,釀成了危害人類的光化學(xué)煙霧事件。目前,由于我國內(nèi)地汽車油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過國家標(biāo)準(zhǔn),汽車污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險。
4、氣臭氧層及其破壞(此知識在高一化學(xué)氧族元素)
大氣臭氧層分布于平流層,是地球的天然屏障,可以吸收99%的紫外線。氟里昂即氯氟烴,包括F-11(CFCl3)F-12(CF2Cl2)哈龍1301(CF3Br)等。當(dāng)氟里昂進入同溫層受紫外線照射并與O3反應(yīng):CF2Cl2CF2Cl·+Cl·、Cl·+O3ClO·+O2、ClO·+OCl·+O2。每一Cl·(氯自由基)消耗10萬O3。O3減少10%,紫外線輻射增加19-22%,皮膚癌增加15-25%。危害角膜、免疫系統(tǒng)。
5、鉛污染
自1923年美國實際使用四乙基鉛作為汽油的抗爆性能(即汽油在各種使用條件下抗爆震燃燒能力,用辛烷值表示)起,到70年代初,世界各國大都采用含鉛汽油。在當(dāng)時的技術(shù)水平和歷史條件下,汽油加鉛對改造汽油性能起到了重要作用。但是,四乙基鉛是一種無色油狀、易溶于汽油的劇毒物質(zhì)。使用含鉛汽油的車輛,所排放的廢氣中鉛主要是以氧化鋁形式存在,它損害人的造血機能,使腸胃中毒,嚴(yán)重時可使神經(jīng)中樞中毒,還能損害心臟和腎臟功能。它對孕婦和嬰兒的影響尤為重要,血鉛含量過高影響兒童的身體發(fā)育和智力;兒童血鉛含量每公斤體重增加10微克,智商水平下降2-4個智商數(shù),而鉛在人體中蓄積,不易排出,衰期為12年,一旦嬰兒體內(nèi)血鉛增高,將產(chǎn)生長期的危害。鉛不僅使人體健康遭到嚴(yán)重?fù)p害,也可使汽車凈化裝置中的催化劑“中毒”而失去凈化效果,使機動車輛排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。據(jù)分析,城市中80%的空氣污染物源于含鉛汽油,全世界有17億人的健康因此受到威脅。
二、高中化學(xué)理論下水污染:水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染、重金屬污染。
水污染的種類有:1.無機污染物、2.有機污染物、3.水體富營養(yǎng)化、4.水體熱污染、5.赤潮與海洋污染等。其中水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染是高中化學(xué)經(jīng)常接觸的。(此知識在高二化學(xué)氮族元素)
1、水體富營養(yǎng)化與赤潮與海洋污染
赤潮是在特定的環(huán)境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮是一個歷史沿用名,它并不一定都是紅色,實際上是許多赤潮的統(tǒng)稱。
由于城市工業(yè)廢水和生活污水大量排入海中,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在水體中副集,造成海域富營養(yǎng)化。此時,水域中氮、磷等營養(yǎng)鹽類;鐵、錳等微量元素以及有機化合物的含量大大增加,促進赤潮生物的大量繁殖。赤潮檢測的結(jié)果表明,赤潮發(fā)生海域的水體均已遭到嚴(yán)重污染,富營養(yǎng)化。氮磷等營養(yǎng)鹽物質(zhì)大大超標(biāo)。據(jù)研究表明,工業(yè)廢水中含有某些金屬可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的鐵螯合劑和小于2mg/dm3的錳螯合劑,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻達(dá)到最高增殖率,相反,在沒有鐵、錳元素的海水中,即使在最適合的溫度、鹽度、PH和基本的營養(yǎng)條件下也不會增加種群的密度。
2、重金屬污染。
1)水俁病事件:1953~1956年日本熊本縣水俁市含甲基汞的工業(yè)廢水污染水體,使水俁灣和不知火海的魚中毒,人食用毒魚后受害。1972年日本環(huán)境廳公布:水俁灣和新縣阿賀野川下游有汞中毒者283,其中60人死亡。2)痛痛病事件:1955~1972年日本富山縣神通川流域鋅、鉛冶煉廠等排放的含廢水污染了神通川水體,兩岸居民利用河水灌溉農(nóng)田,使稻米和飲用水含鎘而中毒,1963年至1979年3月共有患者130人,其中死亡81人。
三、高中化學(xué)理論下土壤污染:無機污染物、有機污染物
無機污染物:Hg、Cd、Pb、Cr、As、F、Cl、P、S等;有機污染物:酚、氰、農(nóng)藥等。(此知識在高二化學(xué)氮族元素)
染污的土壤,影響作物的生長如Mn、Cu和磷酸影響植物對Fe的吸收;無機砷影響水稻的生長;磷肥中的三氯乙醛影響小麥的生長等。影響人體的健康,土壤污染可以進而造成大氣污染、水污染,吸入人體或通過飲水和食物鏈進入人體,影響健康。
工廠的綠化在當(dāng)今隨著社會的發(fā)展也在不斷地提高要求,從原來的單純草坪到現(xiàn)在的植物景觀。
2.總體規(guī)劃
2.1設(shè)計理念
該工廠在綠化上的設(shè)計原則是以作業(yè)建筑為主體的環(huán)境凈化、美化。要體現(xiàn)廠區(qū)綠化的特點與風(fēng)格,充分發(fā)揮綠化的整體效果。根據(jù)廠區(qū)的規(guī)模、行業(yè)特點,建筑物格局所處的環(huán)境,庭園使用的對象,布置的風(fēng)格和竟境等因素,表現(xiàn)出新時代的精神風(fēng)貌,襯托出廠區(qū)的敞朗、整齊、宏偉,使廠容廠貌格調(diào)高雅,面目鼎新。
2.2功能分區(qū)
資陽電力機車廠區(qū)劃分為三個功能區(qū):
2.2.1廠前區(qū)包括主要入口、廠前建筑群、廠前廣場綠化
廠前區(qū)在一定程度上代表著工廠的形象,體現(xiàn)工廠的面貌,是職工上下班集散的場所,是給賓客參觀創(chuàng)造第一印象之處,綠化布置應(yīng)考慮到建筑的平面布局,主體建筑的特點,色彩、風(fēng)格,與城市道路的關(guān)系等,多數(shù)采用規(guī)則式和混合式相結(jié)合的布局。
2.2.2工廠辦公區(qū)綠化景觀
工廠辦公區(qū)是該公司的行政地點,也是接待客戶的地方,所以在設(shè)計時運用了多種植物,以少量的喬木和一部分的灌木做成帶狀形的色塊來增強了綠化的多元性。
2.2.3工廠生產(chǎn)車間的綠化
高溫車間周圍的綠化,該工廠充分利用其附近空地,廣泛栽植高大的落葉喬木和灌木,以構(gòu)成濃蔭蔽日、色彩淡雅、芳香沁人的涼爽、幽靜環(huán)境、便于消除疲勞。
2.3道路規(guī)劃
2.3.1車行系統(tǒng)
廠內(nèi)道路是連接內(nèi)外交通的紐帶,職工上下班人流集中,車輛來往頻繁,地上地下管道,電線縱橫交叉。工廠綠化設(shè)計上是要本著適地適樹的原則,選擇植物,不能只考慮美觀等效果,要選擇那些既抗污染,又能滯塵,且易繁殖,便于管理的植物。
2.3.2人行系統(tǒng)
工廠在人行系統(tǒng)上作有少量的草地汀步,這是為了增強工廠內(nèi)的文化內(nèi)涵。在工廠的行車道的兩邊都設(shè)有一至兩米的人行道,這樣既保證了車輛的暢通也保證了廠區(qū)人員的安全。在人行道一旁種有小葉榕常綠植物,這樣不僅為廠區(qū)綠化起到作用而且也為廠區(qū)工人起到遮蔭的功能。
2.4綠化帶植物配置
該工廠注重植物的搭配與功能的作用,在植物上上層植物為喬木,主要有雪松、廣玉蘭、小葉榕,而下層種植的小橋木為油松、白皮松、大葉女貞、銀杏等等。因為綠化帶長有的地方還以色塊為主。
3.特殊景觀詳細(xì)規(guī)劃
廠區(qū)大門口工廠大門口是工廠的形象,一個好的工廠因在其工廠大門口體現(xiàn)出其工廠的內(nèi)涵。在植物上應(yīng)有特別的布置,不能是見地栽樹、種草。應(yīng)該在已有的地塊中種植樹木并合理的布置灌木和矮喬木來營造景觀效果。
4.設(shè)計方案評價及討論
4.1方案評價
4.1.1功能綠化分區(qū)明確
整套設(shè)計方案遵循了把握全局,局部精細(xì)的設(shè)計原則,功能綠化分區(qū)明確,各功能分區(qū)在植物配置以及其他構(gòu)成要素上突出了各自的特色,并滿足了不同的使用功能。
4.1.2工廠景觀具有整體性
各分區(qū)以共有的元素相連,加強了整個地塊園林景觀的整體性。設(shè)計方案本著局部精細(xì)的原則,對于細(xì)部的處理不論是材質(zhì)還是施工工藝都提出了明確的要求。
4.1.3設(shè)計具有工廠代表性地方特色
工廠設(shè)計中不僅遵守了工廠的設(shè)計要求,而且在在設(shè)計中具有地方性特色,布置是以資陽市大體運用的工廠配置原則。植物上采用了當(dāng)?shù)刭Y陽市的當(dāng)?shù)貥浞N,這樣是增強了一個工廠的當(dāng)?shù)靥厣闹匾址ㄖ弧?/p>
4.2方案討論
4.2.1主景過于突出
叢整個地塊的設(shè)計上看,結(jié)合實際情況,該設(shè)計的布局因地制宜,巧妙的結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件,也考慮到的功能上具有共性的一些問題。但是在整體效果上欠缺了一點整體協(xié)調(diào)性,主景過于搶眼,而導(dǎo)致了總體景觀的不一致性。
4.2.2植物配置過于繁瑣
在資陽電力機車工廠綠化布局樹木或植被在布局中,更具可利用程度和觀賞價值,最大限度地組織到構(gòu)圖中去了,但是在植物的布局中,沒有了解植物的生物學(xué)特性,沒有考慮遠(yuǎn)期效果,只兼顧當(dāng)前的使用功能。過于多的用了不必要的植物,這不僅提高了綠化的成本還復(fù)雜了綠化功能。
關(guān)鍵詞中學(xué)化學(xué)教學(xué),環(huán)境化學(xué),環(huán)保意識
中圖分類號G633.8
人類以其科學(xué)技術(shù)改造自然,推動社會進步,但同時卻給自身帶來環(huán)境污染的不幸.近代屢屢發(fā)生的公害事件終于使人們承認(rèn)了這一事實,并發(fā)現(xiàn)化學(xué)品造成的環(huán)境污染最為嚴(yán)重.治理已發(fā)生的污染固然重要,而根本大計還在防患于未然,要使人們在建設(shè)的同時考慮到環(huán)境的影響,樹立“環(huán)境意識”.可見,在中學(xué)向?qū)W生介紹有關(guān)環(huán)境化學(xué)與防止環(huán)境污染的知識是非常必要的.
1加強中學(xué)生環(huán)境化學(xué)教育的重要性
我國屬于發(fā)展中國家,改革開放以來,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)異軍突起,在帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時,也給我國廣大農(nóng)村這塊凈土帶來了新的環(huán)境污染和勞動保護問題.“八五”期間報道,當(dāng)時我國大氣污染程度已相當(dāng)于世界發(fā)達(dá)國家50~60年代污染最嚴(yán)重時期,每年的排塵量為2300萬噸,年排放SO2量達(dá)14610萬噸.到本世紀(jì)末,燃燒煤和機動車輛排放出的廢氣將對大氣造成更為嚴(yán)重的污染.面對如此嚴(yán)峻的形勢,若不加強環(huán)境管理,讓不斷增加的工業(yè)“三廢”繼續(xù)污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡,就會給我國社會主義建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展造成嚴(yán)重的后果.所以對全民族進行環(huán)境、生態(tài)知識的宣傳教育是不可缺少的,務(wù)必從中學(xué)教育抓起.
2結(jié)合化學(xué)教學(xué)對學(xué)生開展環(huán)境化學(xué)教育
2.1通過課堂教育把環(huán)境保護作為小公民自覺行動
環(huán)境化學(xué)重要內(nèi)容之一,是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的變化規(guī)律,即在原子、分子的水平上用物理化學(xué)等方法去研究環(huán)境中化學(xué)污染物的來源、遷移、轉(zhuǎn)化過程中的化學(xué)行為,以及反應(yīng)機制、積累和歸宿等.由于我國公民環(huán)境意識較差,這和日趨嚴(yán)重的環(huán)境問題是不相適應(yīng)的.要提高全民的環(huán)保意識,使保護環(huán)境成為每個公民的自覺行動,首先就要從學(xué)生做起,從課堂做起.當(dāng)學(xué)生在做制取Cl2,NO2,H2S等有毒氣體實驗時,應(yīng)強調(diào)學(xué)生注意對制取氣體裝置氣密性的檢查、化學(xué)藥品用量的適當(dāng)(盡量采用微量,只要達(dá)到實驗效果明顯即可)、以及設(shè)計吸收尾氣的裝置等.實驗完畢,還應(yīng)將廢液集中倒入廢液缸中,可回收的盡量回收,以養(yǎng)成保護環(huán)境的良好習(xí)慣.
2.2通過實驗開展環(huán)境化學(xué)知識教育
中學(xué)教育目的之一,就是為社會造就合格的后備勞動者.中學(xué)化學(xué)教育對環(huán)境科學(xué)的學(xué)習(xí)將起著啟蒙作用,應(yīng)很好地利用這門實踐性很強的學(xué)科,通過實驗使學(xué)生掌握一定的環(huán)保知識.中學(xué)實驗室的污染源多,國家提出居民區(qū)大氣中的有毒物質(zhì)有21種,中學(xué)化學(xué)實驗室里就有14種.例如,制取溴苯實驗過程中逸出的臭味是溴蒸氣,它既污染了教室環(huán)境又嚴(yán)重地影響了師生的身體健康.針對這一問題,利用所學(xué)知識引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析,找出原因是制取溴苯的裝置不夠嚴(yán)密,因此在反應(yīng)過程中逸出的Br2通過長玻璃管時不可能完全被冷凝成液體,因而會從導(dǎo)管口逸出.要避免實驗中Br2的逸出,就應(yīng)設(shè)法改進實驗裝置,使整個涉及Br2的反應(yīng)過程在一個密閉系統(tǒng)內(nèi)進行,即將反應(yīng)安排在“Y”形管內(nèi)進行.在反應(yīng)裝置和HBr氣體的吸收裝置間串聯(lián)一個洗氣瓶,內(nèi)裝四氯化碳以吸收氣體中的Br2.
3理論聯(lián)系實際提高學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)保知識的認(rèn)識
3.1從人類與大自然的協(xié)調(diào)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
新的《化學(xué)教學(xué)大綱》明確指出:“在教學(xué)過程中要十分注意聯(lián)系實際,以使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的知識和技能,以及這些知識和技能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、第三產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和日常生活的應(yīng)用.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,聯(lián)系實際的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所增加,可以充實包括環(huán)境保護、新內(nèi)容、新能源、海洋、衛(wèi)生保艦食品等方面內(nèi)容,但應(yīng)限于有關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識范圍之內(nèi)”.可見,環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)理論知識和原理的學(xué)習(xí)是十分重要的,并應(yīng)著重于理論聯(lián)系實際和基礎(chǔ)知識面的擴展上.要以地球化學(xué)知識為基儲生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動為線索,講授空氣、水體、土壤、森林、植物與人類的關(guān)系,展示好的生態(tài)小環(huán)境和污染嚴(yán)重區(qū)的對比,簡明介紹當(dāng)今世界關(guān)注的環(huán)境問題,以講座、競賽等形式讓學(xué)生提高認(rèn)識,使學(xué)生深切地感到環(huán)境化學(xué)就在自己身邊.
3.2針對溫室效應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析此類生態(tài)問題
運用學(xué)生所獲得的知識,引導(dǎo)分析“溫室效應(yīng)”,使他們了解到由于大氣層CO2濃度逐年上升,太陽能輻射的一部分——地球紅外輻射熱不能透過大氣層,因而造成“溫室效應(yīng)”,使地球表面升溫、冰川溶化,直接影響著現(xiàn)代文明社會發(fā)展的情況.以提高對控制“溫室效應(yīng)”等生態(tài)問題的認(rèn)識.還應(yīng)讓學(xué)生通過討論分析得出人類必須控制戰(zhàn)爭和固體廢物燃燒、大力發(fā)展森林等結(jié)論,以利于生態(tài)環(huán)境的改善.
3.3結(jié)合現(xiàn)有法律法規(guī)的宣傳加深學(xué)生對環(huán)保意義的認(rèn)識
組織學(xué)生參加環(huán)保法律法規(guī)的宣傳,利用3月12日植樹節(jié)、5月31日世界無煙日、6月5日世界環(huán)境日等紀(jì)念日,取得當(dāng)?shù)丨h(huán)保、水保、森保等部門的支持,讓學(xué)生們在宣傳中了解我國有關(guān)這方面的規(guī)定和常識,以提高學(xué)生在環(huán)境管理環(huán)境文化方面的認(rèn)識.
3.4結(jié)合第二課堂教學(xué)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
利用節(jié)假日、夏令營,組織學(xué)生對當(dāng)?shù)刈匀槐Wo區(qū)、生態(tài)保護區(qū)、水土保護區(qū)和環(huán)境污染區(qū)等進行實地考查,使他們認(rèn)識到人與氣溫、氣候、空氣、谷物增產(chǎn)、水土流失、森林砍伐及環(huán)境保護等都存在著密切關(guān)系.通過現(xiàn)場對比,豐富學(xué)生環(huán)境方面的知識,結(jié)合已學(xué)的知識,開展有關(guān)環(huán)境污染與保護知識的問答.例如,酸雨是如何形成的?造成大氣污染的主要物質(zhì)是什么?防治途徑如何?等等.以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并為今后工作奠定良好的環(huán)?;A(chǔ).
重視環(huán)境保護,治理環(huán)境污染,實現(xiàn)社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已成為大家的共識,環(huán)境問題已成為世界性熱點,社會各界對環(huán)境保護的呼聲日趨高漲。2006年4月17日第六次全國環(huán)保大會在漫天的浮塵中召開。開幕式上,從黃色沙塵中走來的國務(wù)院總理的開場白振聾發(fā)聵。溫總理提醒代表們:發(fā)達(dá)國家上百年工業(yè)化過程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問題在我國已集中出現(xiàn)。目前全世界每年因沙塵暴損失480億美元,我國損失也達(dá)65億美元。如果在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中與時俱進,加強對中學(xué)生的環(huán)保教育,則能讓學(xué)生養(yǎng)成保護環(huán)境的良好習(xí)慣,從而提高全民的環(huán)保意識,改善我國公民環(huán)境意識較差這一現(xiàn)狀,是每一位化學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。那么如何在教學(xué)中滲透環(huán)保知識呢?下面淺談一下本人的看法。
一、課堂教學(xué)中有機地滲透環(huán)保教育
中學(xué)化學(xué)教材中潛在環(huán)境教育的因素很多,日常教學(xué)中要把它科學(xué)地、巧妙地滲透各章節(jié)的教學(xué)之中。潛移默化中使學(xué)生明白,為了人類自身的生存,就一定要保護環(huán)境,愛護我們賴以生存的家園。由于初、高中學(xué)生化學(xué)儲備知識不一樣,所以進行環(huán)保教育要有針對性,不可一視同仁。
比如對于剛剛接觸化學(xué)的初中學(xué)生,要盡可能多舉些事例,以生動、活潑的形象教育為主,適度地進行環(huán)保教育,借以提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。初中階段主要應(yīng)抓住以下四個方面進行環(huán)保教育:學(xué)習(xí)“空氣組成”的知識時,除了給學(xué)生講述大氣的主要污染物,大氣污染的來源和危害,還列舉了1995年6月20日我國上海市發(fā)生的“光化學(xué)煙霧”事件和日本“四日氣喘病”等污染事件;在學(xué)習(xí)“氧氣”后利用教材對“臭氧”的介紹,指出空調(diào)等的使用,已造成大氣臭氧層的破壞,導(dǎo)致臭氧層空洞的出現(xiàn),致使癌癥發(fā)病率增加,嚴(yán)重地威脅人類的健康和生命,直接威脅人類的生存。還利用衛(wèi)星拍攝的南極上空臭氧空洞的照片,以及環(huán)境污染對人類造成危害的漫畫等,形象地告訴學(xué)生保護環(huán)境的迫切性和重要性。教材有關(guān)“碳及其氧化物”的知識學(xué)習(xí)后,給學(xué)生介紹“溫室效應(yīng)”的形成、事實、危害。在講《水》一章時,淡水資源的危機、水體的污染便可蘊涵其中:1980年在發(fā)展中國家約有3/5的人很難獲得安全用水,約有18億人由于使用受到污染的水而遭到疾病的威脅。從全球來看,淡水資源短缺,分布又不均勻,而水污染又在進一步加劇,造成淡水供需矛盾尖銳。這樣盡可能地讓學(xué)生認(rèn)識到污染給人類造成的極大危害,使學(xué)生從中體會到保護自身生存環(huán)境的重要性。
對于高中的學(xué)生,教學(xué)上應(yīng)結(jié)合他們的認(rèn)知特點,在各知識點的講解中引入環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中新信息,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,并注意把知識性教育與環(huán)保共寓一體,學(xué)生的環(huán)保意識就會點點積累,逐步深化。如講述高中化學(xué)教材中“硫及其化合物”時,列舉一些事例比如國外的海灣戰(zhàn)爭、倫敦?zé)熿F事件等。為了引起學(xué)生對自身生存環(huán)境的關(guān)注,又列舉80年代以來我國南方重慶、貴陽等工業(yè)城市大面積的“酸雨”以及1994年重慶市連續(xù)的“四潮黑雨”事件;2005年全國二氧化硫排放量比2000年增加了27%。并趁熱打鐵與學(xué)生共同分析酸雨的危害、形成,啟發(fā)學(xué)生的抽象思維,學(xué)生甚至自發(fā)地尋找消除措施:有的同學(xué)就提出改農(nóng)村的分散取暖為集體取暖。最后采用近幾年的高考題中有關(guān)“酸雨”的題目,在測試題中進一步加深學(xué)生的印象。在化學(xué)教材中還有很多知識點可跟環(huán)保教育緊密結(jié)合,如:氮的氧化物、電鍍、電解、金屬的冶煉等。抓住時機把環(huán)保教育穿插于課堂教學(xué),讓學(xué)生了解環(huán)境問題的前因后果及相應(yīng)的解決辦法,關(guān)注這些問題,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境憂患意識。二、環(huán)保教育應(yīng)與化學(xué)實驗有機結(jié)合
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),在化學(xué)實驗教學(xué)中,也應(yīng)重視環(huán)保教育。據(jù)了解,按教學(xué)大綱要求,中學(xué)需做的化學(xué)實驗比較多,其中有毒的實驗占一半。而絕大多數(shù)的學(xué)校沒有廢水回收裝置,所以結(jié)合化學(xué)實驗進行環(huán)保教育則顯得優(yōu)為重要。
初中學(xué)生剛接觸化學(xué),必須指導(dǎo)學(xué)生要嚴(yán)格按照實驗操作的程序,正確地聞氣體、取藥品。雖然所做實驗毒性不大,但為了加深學(xué)生的環(huán)保意識,在沒有廢水回收流程這一前提下,每次學(xué)生實驗都提供一個回收儀器,對收集的廢液稍作處理后再行排放。實驗結(jié)束后把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗臺面。這樣從一開始就讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,受到直觀的環(huán)境保護的教育。比如做硫在氧氣中燃燒的演示實驗時,強調(diào)硫的用量并在集氣瓶中事先放入少量堿液教材在對學(xué)生進行環(huán)境保護意識教育的同時,也注意改進實驗裝置,以吸收實驗中所產(chǎn)生的有毒氣體。例如,改進銅片與硝酸反應(yīng)的實驗,改銅片為銅絲,采用蘸有Na2CO3溶液的棉花來吸收反應(yīng)所產(chǎn)生的SO2等有毒氣體,使這些氣體盡量不外逸,以改善學(xué)生實驗的外部環(huán)境,增強學(xué)生的環(huán)保意識。
高中有些實驗毒性較大,國家提出居民區(qū)大氣的有毒物質(zhì)21種,中學(xué)化學(xué)實驗室里就有14種。。所以不論是演示實驗,還是學(xué)生實驗,動腦設(shè)計環(huán)保實驗則是重要的一個環(huán)節(jié)。比如采用全封閉裝置制取溴苯:改進銅片與硝酸反應(yīng)的實驗裝置,采用蘸有Na2CO3溶液的棉花來吸收反應(yīng)所產(chǎn)生的SO2等有毒氣體,使這些氣體盡量不外逸,以改善學(xué)生實驗的外部環(huán)境,增強學(xué)生的環(huán)保意識。在制取有毒氣體時,要強調(diào)尾氣吸收的重要性,使學(xué)生養(yǎng)成一個慣性思維:凡是涉及氣體的制備就應(yīng)考慮尾氣的處理。對于學(xué)生實驗要盡可能采用微型化學(xué)實驗(如氯氣的性質(zhì)實驗),即對常見實驗儀器進行微縮,對常用試劑給出限量。這樣既節(jié)約了藥品,又減少了廢液、廢氣、廢渣的產(chǎn)生和排放。總之,通過改進一些實驗裝置,不僅可收到良好的實驗效果,還可把化學(xué)實驗與環(huán)境教育有機結(jié)合,進一步增強學(xué)生的環(huán)保體驗。
三、充分利用課外科技活動,推進學(xué)生的環(huán)保行動
關(guān)鍵詞:環(huán)境化學(xué);教學(xué);納米傳感器
隨著社會的發(fā)展以及經(jīng)濟水平的提升,環(huán)境問題日漸凸顯,社會需要大量具備科學(xué)環(huán)境知識的高素質(zhì)人才,所以高校肩負(fù)著塑造大批環(huán)境類人才的使命。在眾多高校的課程體系中,環(huán)境化學(xué)課程占據(jù)著不可或缺的地位。環(huán)境化學(xué)課程主要探討的是化學(xué)污染物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、化學(xué)性質(zhì)、行為及控制的化學(xué)原理等。新誕生的納米傳感技術(shù)涵蓋的知識面廣泛,并且具有全面性和綜合性,將其融入于課程的教學(xué)中,可以顯著提升教學(xué)效果。在環(huán)境化學(xué)現(xiàn)存的教學(xué)工作的基礎(chǔ)上,緊密地結(jié)合學(xué)校自身的辦學(xué)特點,是提升教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一。
1納米傳感器概述
1.1納米化學(xué)及生物傳感器
在化學(xué)及生物傳感器領(lǐng)域融入納米技術(shù),有效提升了生物傳感器及化學(xué)的檢測性能,推動了新型化學(xué)及生活傳感器的誕生。由于具備了亞微米的尺寸、換能器及納微米系統(tǒng),大大提升了該傳感器的物理、化學(xué)性質(zhì)對細(xì)胞的檢測靈敏度,檢測的反應(yīng)時間也有了明顯的減少,而且可以實現(xiàn)高通量的實時檢測分析。使用納米材料所制成的非常靈敏的生物及化學(xué)傳感器,能夠早期診斷癌癥及心血管疾病。使用碳納米管及其他納米微結(jié)構(gòu)的化學(xué)傳感器可以檢測出氧化氮、過氧化氫、碳?xì)浠衔锛皳]發(fā)性有機物等。和其他具備相同功能的分析儀相比,其不僅尺寸很小,而且價格非常便宜。在生物傳感器當(dāng)中,使用納米顆粒、納米器件及多空納米結(jié)構(gòu)均獲取了成功[1]。
1.2納米氣敏傳感器
構(gòu)成納米氣敏傳感器的敏感材料有很多種,主要包括碳納米管、二維納米薄膜及金屬氧化物半導(dǎo)體納米顆粒等。在納米氣敏傳感器的研發(fā)過程中,最主要的方向就是在氣體環(huán)境當(dāng)中,依靠敏感材料的電導(dǎo)發(fā)生變化來制造氣敏傳感器。將一些珍貴金屬的納米顆粒,融入于納米敏感材料中,可以有效增強選擇性,提升靈敏度,并且降低工作溫度。納米氣體傳感器的另外一個方向是,采用多壁碳納米管來制作氣敏傳感器。1991年,碳納米管這種材料被初次發(fā)現(xiàn),由于獨一無二的性質(zhì)和制備工藝,得到了研究者的廣泛應(yīng)用。而且多壁碳納米管具有極強的吸附能力,因為吸附的氣體分子和碳納米管所產(chǎn)生的相互作用,可以改變宏觀電阻,根據(jù)電阻的變化來檢測氣體成分,可以充當(dāng)氣敏傳感器[2]。
2納米傳感器在環(huán)境化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用
2.1將納米傳感器融入環(huán)境化學(xué)教學(xué)的必要性
在中國地質(zhì)大學(xué),環(huán)境專業(yè)不僅是其中的熱門專業(yè),也是特色專業(yè)之一。對于環(huán)境化學(xué)課程的設(shè)置,一直堅持著學(xué)校“特色加精品”的教育理念。將一些全新的技術(shù)元素及概念融合于以往環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)模式中,會給課程注入許多生機與活力。環(huán)境化學(xué)的研究內(nèi)容紛繁復(fù)雜、千變?nèi)f化,其中主要包括檢測和識別環(huán)境污染物質(zhì),污染物質(zhì)在空氣、水、泥土及生物體中的遷移變化、去除機理等。在此之中,對污染物的分析與檢測一直處于研究的上游階段。因為唯有精確、高效地檢測出污染物的濃度與存在方式,才可以給出有效準(zhǔn)確的評價,并且制定出對污染物質(zhì)進行高效處理和防治的有效措施。所以,在環(huán)境化學(xué)的實際教學(xué)過程中,環(huán)境分析化學(xué)的內(nèi)容具有不可或缺的作用[3]。隨著經(jīng)濟水平的提升,環(huán)境污染物的種類也在日益增多,而人們也在不斷地開發(fā)新的技術(shù)與材料,應(yīng)對這些層出不窮的環(huán)境問題。在這樣的環(huán)境下,納米傳感器應(yīng)運而生,其最主要的核心作用就是對環(huán)境進行監(jiān)測及分析。總之,化學(xué)是一門內(nèi)容豐富的綜合性學(xué)科,其中融合了環(huán)境分析、新材料的使用以及污染控制技術(shù)等。而納米傳感器主要由化學(xué)傳感器、生物傳感器兩部分組成,所能監(jiān)測的物體主要涵蓋了氣體、固體、液體、溫度及壓力等。所運用的材料除了碳與金屬之外,還有新合成的材料。所以,納米傳感器技術(shù)傳達(dá)的核心知識點和環(huán)境化學(xué)課程的核心內(nèi)容存在著千絲萬縷的聯(lián)系,可通過科學(xué)的設(shè)計及合理的導(dǎo)入,拓展教學(xué)范圍,提升教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)最理想的教學(xué)效果[4]。
2.2特色案例教學(xué)設(shè)計
在環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)過程中,會牽涉到環(huán)境分析化學(xué)的主題,隨之也會提及環(huán)境污染物最新的檢測技術(shù)與方法。此時便可以介紹一些以納米傳感器為基礎(chǔ)的快速檢測污染物的相關(guān)知識。并且根據(jù)有關(guān)的電分析化學(xué)理論,當(dāng)物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,在電極表面及分析物之間會存在電子轉(zhuǎn)移,通過對電子轉(zhuǎn)移的捕捉,對電信號(電流值和電壓值)及特征值進行定量及定性分析,從而獲取目標(biāo)濃度及電子轉(zhuǎn)移數(shù)二者之間的一個定量關(guān)系,從而可以準(zhǔn)確地將目標(biāo)物的濃度檢測出來。一般該技術(shù)所需的設(shè)備體積小,容易操作,對現(xiàn)場進行分析檢測時更加方便。這樣的介紹不僅可以讓學(xué)生更深入地了解納米傳感器的核心技術(shù)、主要原理,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及學(xué)習(xí)興趣,而且可以有效傳遞現(xiàn)階段納米材料在環(huán)境分析化學(xué)范圍的應(yīng)用等有關(guān)知識,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[5]。案例的展示加上豐富多彩的多媒體課件,結(jié)合電分析化學(xué)儀及電極等實物,力求做到繪聲繪色、動靜結(jié)合。此外,對一部分許多學(xué)生都充滿興趣的話題進行交流和討論,將全班的學(xué)生分為若干個小組,進行5~10min的討論,然后每個小組派一個代表進行發(fā)言,分別敘述自己的觀點。這樣在營造良好課堂氛圍的同時,還可以節(jié)約大量的時間,提升教學(xué)的質(zhì)量和效率,事半功倍。現(xiàn)詳細(xì)介紹使用碳納米管傳感器檢測環(huán)境水樣中的農(nóng)藥百草枯試驗。
2.3試驗部分
2.3.1儀器與試劑
多壁碳納米管(<10nm,純度>95%,長度在0.5~500μm),超聲非常均勻地分散于N-二甲基甲酰胺中(5mg/mL),市場上售賣的百草枯,磷酸緩沖溶液(PBS):使用0.1MNa2HPO4和0.1MNaH2PO4配置。全部的化學(xué)試劑皆為分析純,試驗用水是二次蒸餾水。方波伏安法及循環(huán)伏安法都在CHI660b電化學(xué)工作站上進行。并且采用三級系統(tǒng),分別為鉑絲電極為對電極,碳納米管修飾電極為工作電極,飽和甘汞電極為參比電極。測試底液為磷酸緩沖溶液,每次測試之前都通氮除氧10min,在試驗過程中始終保持氮氣氛圍,試驗操作在溫室下進行。
2.3.2納米傳感器的制備
把玻碳點擊表面用1.0、0.3、0.05μm的氧化鋁粉拋光,然后依次用水及酒精超聲清洗之后,在0.1MH2SO4中與-1.0~1.5V電位的范圍內(nèi)反復(fù)掃描,直到電流穩(wěn)定下來為止。使用氮氣把電極表面吹干,使用微量注射器吸取2μL多壁碳納米管DMF溶液,濃度為5mg/mL,均勻地滴落于干凈的電極表明,利用室溫將其揮發(fā)干[6]。
2.3.3方波伏安法檢測環(huán)境中的百草枯
百草枯可以非常穩(wěn)定地存在于酸性或者中性環(huán)境中,但是在pH值大于12時,便會發(fā)生水解,試驗檢測了在不同的底液中,傳感器對相同劑量的百草枯的響應(yīng)電流,比如磷酸緩沖溶液、硼砂、Na2HPO4檸檬酸及鄰苯二甲酸氫鉀等。結(jié)果表明,在磷酸緩沖溶液當(dāng)中的響應(yīng)電流最大,以下試驗選用磷酸緩沖溶液為測試底液。pH對百草枯在修飾電極上的方波伏安響應(yīng)存在一定的影響。當(dāng)?shù)滓簆H比較小時,響應(yīng)電流就會隨著pH的增大而增大,在中性底液中變?yōu)樽畲笾怠T趬A性條件下,電流值會下降許多,所以選擇pH值為6.8。預(yù)富集電位對百草枯方波福安響應(yīng)也存在一定的影響,預(yù)富集電位在0.1~0.4V時,響應(yīng)電流會隨著電位的負(fù)移而逐漸增大,這主要是因為百草枯帶有正電荷。然而,當(dāng)預(yù)富集電位小于-0.4V時,響應(yīng)電流開始逐漸下降,造成這一現(xiàn)象的主要原因是預(yù)富集電位非常接近百草枯的氧化還原電位,少許的百草枯被氧化還原了,所以試驗選擇預(yù)富電位為-0.4V[7]。盡管百草枯響應(yīng)電流會伴隨著預(yù)富集時間的增大而增大,但是時間過于漫長的話,會導(dǎo)致百草枯產(chǎn)生光分解,所以響應(yīng)電流反而會下降,所以實驗所選擇的預(yù)富集時間為2min。維持試液當(dāng)中的百草枯濃度是5.0×10-6M,將濃度不一致的干擾物質(zhì)加入其中,考察一些共存的有機化合物,比如莠去津、鄰苯二酚對方波伏安檢測百草枯的干擾情況。倘若信號變化超過10%,則視為有干擾。結(jié)果顯示,鄰苯二酚的干擾最大,濃度若超過百草枯的100倍,就會引起干擾。如果是其他的重金屬離子,比如Zn2+、K+,濃度需在1000倍以上才會引發(fā)干擾。所以,MWNTs-GC修飾電極對百草枯具有極強的選擇性,不容易受到其他物質(zhì)的干擾。在校園附近取少量湖水,靜置2h,然后用稀鹽酸或者氫氧化鈉將pH值調(diào)節(jié)至6.8,在磷酸緩沖溶液中用方波伏安法對實際樣品進行檢測。檢測結(jié)果如表1所示。從表1可以看出,在這種方法的檢測范圍之內(nèi),校園的湖水樣品當(dāng)中并不含百草枯成分,進而表面湖水并沒有被百草枯所污染。維持試液當(dāng)中的百草枯濃度為8.3×10-6M,使用方波伏安法用MWNTs-GC修飾電極連續(xù)測定5次,標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3%左右。將測定之后的修飾電極保存于0.1MpH6.8PBS當(dāng)中,30d后,使用其測定含有8.3×10-6M的底液,響應(yīng)電流仍然保持過去的95%,這也進一步表面納米管在電極上結(jié)合得十分牢固,而且性質(zhì)也十分穩(wěn)定。
2.4納米產(chǎn)品的開發(fā)及案例教學(xué)的課堂實踐
因為納米技術(shù)及其材料具備多樣性特征,評估其對環(huán)境所產(chǎn)生的影響,需要采用可適應(yīng)多種條件的傳感器。所以,在將來的3~10a,需要開發(fā)出評估納米材料暴露在空氣當(dāng)中影響的儀器?,F(xiàn)階段頻繁接觸納米材料的人,都急需價格低廉且便于攜帶的樣本收集器,從而測量工作環(huán)境當(dāng)中納米材料的暴露情況,主要包括比表面積及數(shù)量等。這種儀器需要在未來3a內(nèi)商業(yè)化。納米產(chǎn)品在制造過程中所產(chǎn)生的廢物,比如防曬油這種液體消費品當(dāng)中產(chǎn)生的納米顆粒,一定會在水中堆積,不對這些廢物進行追蹤,就無法確定納米顆粒存在的好壞。所以,必須在未來5a開發(fā)追蹤納米顆粒在水中聚集及轉(zhuǎn)化情況的儀器[9]。筆者在高校環(huán)境化學(xué)課程的實際教學(xué)過程中,把納米傳感器的基礎(chǔ)知識、研究心得及實際經(jīng)驗融入于具體的教學(xué)過程中,對教學(xué)質(zhì)量的提升發(fā)揮了良好的推動作用。比如,在環(huán)境化學(xué)課程中,講述環(huán)境污染物質(zhì)的檢測環(huán)節(jié)時,介紹了碳納米管、石墨烯及碳納米纖維等納米材料充當(dāng)以電分析原理為基礎(chǔ)的傳感器材料的優(yōu)勢。與其他材料相比較可知,碳納米材料具備非常大的比表面積、良好的導(dǎo)電性、便宜的價格,而且易于修飾成各種外形,有助于蛋白質(zhì)或者酶等生物性物質(zhì)與碳納米材料融合,從而構(gòu)建出高效生物傳感器。這些介紹可以讓學(xué)生直觀全面地了解到碳納米材料在傳感器中的使用。并且根據(jù)現(xiàn)存的理論結(jié)合實際的教學(xué)思路,對教學(xué)內(nèi)容發(fā)揮拓展及延伸的作用[9]。除了上述幾點之外,在簡介如何靈活運用納米傳感器檢測水環(huán)境中的污染物質(zhì)時,牽涉到了電子轉(zhuǎn)移理論及電化學(xué)反應(yīng),并且詳解講述了傳感器的工作原理及傳感器的種類。這樣可以向?qū)W生講述納米電化學(xué)傳感器,是基于特異性點分析化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)的知識點,并且詳細(xì)介紹了膜狀電極、芯片傳感器及柱狀電極等多種不同形式下的具體作用方法,生動具體地展現(xiàn)了納米傳感器檢測污染物的整個過程。在拓展教學(xué)內(nèi)容的形式及內(nèi)容時,對環(huán)境化學(xué)教學(xué)的發(fā)展起到了有效的推動作用。每當(dāng)在講述這些具體案例的過程中,學(xué)生都興致蓬勃,充滿了熱情,甚至進一步激發(fā)了許多學(xué)生的想象力及好奇心,自己也想親自參與到納米傳感器的開發(fā)及應(yīng)用過程中來。所以,作為一個生動有效的教學(xué)載體,納米傳感器推動了環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提升。在未來的教育教學(xué)實踐工作中,筆者必須進一步豐富教學(xué)經(jīng)驗,并且讓教學(xué)方法更加科學(xué)完善[10]。
3結(jié)語
將納米傳感器應(yīng)用于環(huán)境化學(xué)的教學(xué)過程中,有助于培養(yǎng)學(xué)生主動分析問題及處理問題的能力,提升教學(xué)質(zhì)量。隨著此項技術(shù)的不斷發(fā)展演變,可以把更多有價值的信息以案例教學(xué)的模式導(dǎo)入環(huán)境化學(xué)教學(xué)的過程中,不僅可以激發(fā)學(xué)生對該項技術(shù)的興趣,還可以使納米傳感技術(shù)得以進一步發(fā)展,形成良性循環(huán)。在未來的環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)中,應(yīng)深入探索,總結(jié)經(jīng)驗,進而提升教學(xué)的質(zhì)量。
作者:周林宗 單位:楚雄師范學(xué)院地理科學(xué)與旅游管理學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]余會成,黃學(xué)藝,李浩,等.納米氧化銅修飾的苯巴比妥分子印跡傳感器的制備及其電化學(xué)性能[J].物理化學(xué)學(xué)報,2014,10(11):2085-2091.
[2]段靜,卓莎,姚付軍,等.基于MspA蛋白質(zhì)納米孔傳感器的主客體化學(xué)研究[J].分析化學(xué),2016,44(12):1801-1807.
[3]田力,韓鑫,張紀(jì)梅,等.基于能量轉(zhuǎn)移的熒光納米傳感器研究進展[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,12(6):49-54.
[4]曹培江,彭雙嬌,韓舜,等.ZnO納米/微米結(jié)構(gòu)傳感器對乙醇?xì)饷粜匝芯縖J].發(fā)光學(xué)報,2014,35(4):460-464.
[5]黃曉瑋,鄒小波,趙杰文,等.新型室溫硫化氫納米傳感器的制備及性能[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報,2014,12(6):1175-1180.
[6]胡杰,王勇,倪永年,等.基于層狀二硫化鉬納米片比色檢測亞錫離子[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報,2016,37(3):448-453.
[7]王君,周潔,許迎科,等.基于納米RuOx的微型電化學(xué)胰島素傳感器[J].電子科技大學(xué)學(xué)報,2015,12(1):155-160.
[8]胡耀娟,黃夢丹,陳昌云,等.微波輔助法制備氫氧化鎳-石墨烯納米復(fù)合結(jié)構(gòu)及在葡萄糖檢測中的應(yīng)用[J].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報,2016,37(3):468-474.
化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,教師應(yīng)在化學(xué)實驗過程中融入環(huán)境教育,不僅要講解實驗裝置、實驗原理以及實驗的基本操作方法、實驗結(jié)果對錯,還要強調(diào)整個實驗過程的正確性,在實驗教學(xué)中有意識地向?qū)W生進行環(huán)境保護教育.涉及有害物質(zhì)的實驗時,教師指導(dǎo)學(xué)生不斷改進實驗裝置,盡量避免有害液體排出或者氣體外漏,對排出有害氣體的實驗增加轉(zhuǎn)化裝置或吸收裝置,向?qū)W生闡明有害氣體排入空氣中的危害,在實驗中不能任意排放有毒物質(zhì).
每次化學(xué)實驗結(jié)束后,教師要強調(diào)化學(xué)實驗室的規(guī)章制度,督促學(xué)生要嚴(yán)格遵守.對于一些可以回收利用的實驗廢棄物,要組織學(xué)生進行回收,如可回收銀鏡反應(yīng)實驗后所產(chǎn)生的硝酸銀溶液.在減少污染的同時,教導(dǎo)學(xué)生保護環(huán)境,養(yǎng)成環(huán)保的良好習(xí)慣.同時,還應(yīng)在實驗過程中強調(diào)化學(xué)藥品的用量問題,爭取使用最少的實驗藥品,取得最佳的實驗教學(xué)效果,最大程度地減少化學(xué)廢品的排出.由此看來,在高中化學(xué)教學(xué)中滲入環(huán)境教育有著重要意義.
二、通過組織學(xué)生課外活動,進行環(huán)境保護教育
課堂教學(xué)是進行環(huán)境教育的重要環(huán)節(jié).為了提高教學(xué)效果,適當(dāng)開展課外教學(xué)活動十分有必要.將豐富多彩的課外活動與課堂教學(xué)有機結(jié)合,有助于對學(xué)生進行全面的環(huán)保教育,使學(xué)生了解環(huán)境保護是我國的基本政策,了解相關(guān)的環(huán)境保護法律法規(guī),認(rèn)識到破壞環(huán)境是不道德和違法的.教師可以利用假期時間組織學(xué)生到學(xué)校附近受污染的江湖或化工廠等地參觀,鼓勵學(xué)生自行與湖泊周圍的居民和廠里的技術(shù)工人交流,讓學(xué)生了解產(chǎn)生這些污染的原因和污染物的主要組成部分,以及思考處理這些廢氣污染物的方法,同時明確環(huán)境污染的危害和環(huán)境保護的緊迫.這樣的教學(xué)活動,不僅能讓學(xué)生學(xué)以致用,加深學(xué)生對所學(xué)知識的記憶,還能有效進行環(huán)境教育和提高學(xué)生的社會調(diào)查能力和分析問題、解決問題的能力.
教師還可以組織學(xué)生分組進行小課題研究,讓學(xué)生走出校門,通過搜集相關(guān)材料,進行討論和研究,通過調(diào)查分析寫出《日用化學(xué)洗滌劑調(diào)查》、《周邊居住環(huán)境狀況分析》等課題的研究報告.在調(diào)查過程中,學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,關(guān)注環(huán)境污染和保護,關(guān)注生活現(xiàn)實,并聯(lián)系實際用化學(xué)的角度去審視環(huán)境污染問題,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì).教師也可以邀請環(huán)保部門的專家領(lǐng)導(dǎo)走進校園,向?qū)W生宣傳環(huán)保的重要性,通過各種形式和途徑擴大環(huán)境保護在學(xué)生中的影響,增強學(xué)生對環(huán)境保護的認(rèn)識.通過一系列的課外教學(xué)活動,讓學(xué)生深刻認(rèn)識到環(huán)境污染與化學(xué)息息相關(guān),鼓勵學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)化學(xué),調(diào)動起學(xué)生內(nèi)心為治理環(huán)境污染作出努力的決心和信心.
三、總結(jié)
1.1對大學(xué)生形成正確的價值觀存在負(fù)面影響
大學(xué)作為國內(nèi)外各種思想文化的交匯中心,在新媒體環(huán)境下,大學(xué)校園已不能像過去那樣象牙塔般游離于社會之外,以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新媒介正勢不可擋地向師生傳遞各種的價值觀,大學(xué)校園文化建設(shè)也將直面西方文化與中華文化、現(xiàn)代文化與傳統(tǒng)文化的沖突與交融?!耙粋€文化因素,在他本土的社會體內(nèi)本來無害或是有利的,但是把它移植于另一個社會體內(nèi),卻很容易產(chǎn)生意外的、極大的破壞作用?!庇捎诖髮W(xué)生的社會閱歷少、鑒別能力弱、可塑性較強,那些夾雜著消極、頹廢、極端思想觀念的多元文化和多維價值容易對他們的人生觀和價值觀產(chǎn)生負(fù)面影響。
1.2對大學(xué)生心理健康存在負(fù)面影響
在新媒體環(huán)境下,大學(xué)生熱衷于以匿名或者化名的方式在虛擬世界里進行溝通、交際,導(dǎo)致部分大學(xué)生在現(xiàn)實交往中缺乏真誠,并懷疑他人的真誠,影響與他人建立良好的人際關(guān)系。同時,由于學(xué)生媒介素養(yǎng)的欠缺,導(dǎo)致不少大學(xué)生在接觸新媒體時出現(xiàn)娛樂化和依賴性傾向,把新媒體變成娛樂平臺,并過分依賴新媒體快捷便利地復(fù)制信息,逐漸喪失獨立思考的能力。
2新媒體環(huán)境下加強大學(xué)校園文化的途徑
2.1與傳統(tǒng)媒體相結(jié)合,合力推進校園文化建設(shè)
傳統(tǒng)媒體在建設(shè)校園文化和弘揚主旋律上具有導(dǎo)向鮮明、公信力強、經(jīng)驗豐富的優(yōu)勢。新媒體則具有互動性強、自由度高、發(fā)展空間大的特點。新媒體環(huán)境下的大學(xué)校園文化建設(shè)要在繼續(xù)發(fā)揮傳統(tǒng)媒體作用的同時,大力推進新媒體技術(shù)的運用,及時占領(lǐng)文化建設(shè)新陣地,實現(xiàn)傳統(tǒng)媒體與新媒體的雙向互動、優(yōu)勢互補。
2.2加強新媒體技術(shù)隊伍建設(shè)
在新媒體環(huán)境下,要充分發(fā)揮新媒體在大學(xué)校園文化建設(shè)中的積極作用,就必須加強新媒體技術(shù)隊伍建設(shè),組建一支熟悉新媒體交流方式,掌握利用新媒體開展收集、編輯、傳播信息的專業(yè)隊伍,以更加平等的方式、親近的姿態(tài)和多樣的媒體方式與大學(xué)生展開交流,使大學(xué)校園文化更加融入學(xué)生日常生活,多維度關(guān)注關(guān)心學(xué)生,服務(wù)學(xué)生成長成才。
2.3培養(yǎng)大學(xué)生良好的媒介素養(yǎng)
培養(yǎng)良好的媒介素養(yǎng),正確處理自身與媒介的關(guān)系,對于抵制低俗文化侵?jǐn)_,營造健康積極的大學(xué)校園文化具有重要意義。高校要加大對大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)道德教育,切實增強學(xué)生上網(wǎng)的法制意識、責(zé)任意識和道德意識,培養(yǎng)其健康的人格、良好的行為規(guī)范,提高辨別真?zhèn)?、善惡、美丑和選擇信息的能力,自覺抵制垃圾信息,不受腐朽墮落觀念的影響。
2.4加強新媒體輿論引導(dǎo)和監(jiān)管