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化学教学中渗透绿色化学的探索与实践

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维普资讯 http://www.cqvip.com 化学教学中渗透绿色化学的 HCI的排放量减少了3/4.无酸性富铝废弃物生成,只产生极 少的邻位产物。 探索与实践 芳烃的硝化是一个非常重要而又造成严重污染的过程, 传统的方法是用大大过量的和硫酸的混合物来进行消 envirocatEPZG.催化剂用量为原来的10%,产率可达70%, 王佩华 王广慧 聂春红 (绥化学院化学与制药工程系 黑龙江绥化152061) 绿色化学又称环境友好化学,在其基础上发展起来的技 化.这在排污上存在极大的问题,发展原子经济化的芳烃消化 反应成为人们的重视。并在这方面取得了进展。如,用三氟磺 酸稀土作为催化剂的芳烃硝化反应。目前,这类硝化反应以实 现对较难进行硝化的贫电子芳烃的硝化。 甲基叔丁基醚fCH3OC(CH3)31是一种取代四乙基铅的新型 术称环境友好技术或清洁技术。它所研究的中心问题是使化 学反应及其产物具有以下特点:(1)采用无毒、无害的原料; (2)在无毒无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行;(3)具有 “原子经济性”。即反应具有高选择性、极少副产品,甚至实现 “零排放”;(4)产品应是环境友好的。 倡导实施绿色化学教育。在化学教学中渗透绿色化学的理 念.使绿色化学与化学教学有机结合,培养学生的环境意识。 一、理论教学中渗透绿色化学新理念 结合理论课教学,通过以下实例使学生意识到绿色化学 教育的重要性。培养学生的环境意识。 氟利昂作为制冷剂、抛射剂等。在工业中具有重要的地 位.但是因为它对大气臭氧层具有持久的破坏作用。国际社 会已制订了《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质 的蒙特利尔议定书》等国际公约,氟利昂成为绿色化学时代被 拒用的危险品。人们正用绿色化的制冷剂如:二甲醚、氟代烷 烃等替代它。 环氧乙烷生产中经典的氯代乙醇法产率虽达到100%, 但是两步完成,其原子利用率只有25%,生产lkg环氧乙烷会 产生3kg的副产品。而使用石油催化新方法(乙烯的催化氧 化)只要一步反应就能直接得到产物,其原子利用率达到了 100%.产率达到99%。 H202的制备,可通过下述两种方案进行: 方案(1)使过氧化钡与稀硫酸反应,滤去硫酸钡,得到过 氧化氢。 方案(2)采用以钯(Pd)做催化剂的乙基蒽醌。 总反应式为:H2+02=H202原子利用率100% ‘ 方案(1)巾使用了能导致污染的HSO。为原料,原子利用 率也低;方案(2)采用H2、02为原料,在钯、乙基蒽醌的兀毒、 循环反应条件下,合成H202,H2、02的原子利用率达到100%, 方案(2)是我们追求的绿色工艺。 己二酸是合成尼龙66的主要原料.以环己烯为原料,可 以与多种氧化剂(高锰酸钾、过氧化氧、和重铬酸钾等)反 应得到己二酸,但是使用过氧化氢作氧化剂,主要考虑被还原 后产物对环境无影响.在这个氧化反应中过氧化氧可称为绿 色化学试剂。 利用Friedel—Crafts酰化反应合成药物,使用传统的催 化剂无水AICI,催化中问体对氯二苯酮,生产一吨酰化产物 生产三吨酸性富铝废弃物。而采用新开发的环境友好催化剂 汽油添加剂。可以用多种方法合成,其中原子经济性最好的是 甲醇与异丁烯的反应.原子利用率达到了100%。 二联苯的合成,常规方法是以PdC12为催化剂,以含苯基 的有机汞化合物为原料在吡啶中进行,但操作过程较为复杂, 原子利用率低。若以具有高反应活性的GaP纳米晶为催化 剂.就可以直接以苯为原料,一步合成得到二联苯。 对硝基苯甲酸乙酯的合成,常规方法是以浓硫酸为催化 剂来合成的。这种方法。虽然催化剂浓硫酸价廉、活性高,但反 应复杂.副产物多,且浓硫酸腐蚀设备、污染环境。如果以价廉 易得、性质稳定安全的苯磺酸为催化剂来合成就可以克服这 些缺点.且产率可达98.6%。 甲基丙烯酸甲酯是一种重要的高分子单体,传统的工业 合成方法以丙酮腈醇为原料。用过量的硫酸和剧毒的氢氰酸, 结果产生大量的硫酸氢铵废弃物。原子利用率只有46%,对 环境危害很大。shel1公司发展的丙炔一钯催化甲基羰基化一 步合成法,区域选择性和反应回收率均大于99%,原子利用 率高达100%。催化剂的转化活性高达每小时每克催化剂催 化l0万摩尔底物,是一种高效的环境友好催化反应。 二、实验教学中渗透绿色化学新理念 绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,以绿色化学 “5R”原则为指导方针和标准,极大地减少或消除 实验室的 “三废”.大大地降低环境污染的程度和造成的不必要的浪费, 以实现绿色化学要求尽可能少的负作用的理想和目标,因而 在实验教学中应尽可能推广绿色化学实验。 在微型化学仪器装置中进行微型化学实验。微型化学实 验是着眼于环境安全和污染预防的需要,使用试剂为常规量 的1/10~1/100.体现了绿色化学预防的原则。 如卤素的性质实验,所用药品种类多,分量大,实际中尽 量改用点滴板代替实验或在滤纸上进行卤素单质氧化性实 验,使药品用量最小化,减少废物污染。 乙烯和乙炔的制备和性质实验,均采用标准装置研究气 体的制备与性质。标准装置庞大、操作步骤复杂,加之气体易 燃易爆,容易发生安全事故,操作不便,开发微型实验装置,使 其操作简便易行,节约药品,节约时问,现象明显。同时也降低 水、电能源的消耗。 微型实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操 作复杂的化学实验尤为重要。对于乙酸乙酯、环己酮、溴乙烷、 正丁醚、l一溴丁烷等有机化合物的制备均可以用微型和半微 l9l 维普资讯 http://www.cqvip.com 型实验代替常量有机化学实验的方法进行制备。 用了直观训练法.充分调动和发挥了学生的积极性和主管能动 听等感觉器官在运动技能的 利用含碘废液提取碘的实验研究,I一和I:平衡常数的测定实 性,也调动了学生的感官,因为视、验后,每个同学可以剩余含I一和I,的废弃物15Oral,若虽手倒 形成过程中起到相当重要的作用,实验班采用了多种直观训练 掉,不仅造成碘资源的浪费,而且带来环境污染。因此,将废液 的教学方法,运用了电视、录像、多媒体、音乐等现代化手段.利 直观、生动、图文并茂、色彩鲜艳的鲜明特征.增强学 回收提取碘再利用.有明显的经济效益和重要的环保意义。 用其形象、进而大大地提高了教学质量。 且本实验不会造成二次污染。在实验室里还有更多的回收再 生的求知欲、探索欲,利用的实例,不再赘述。 总之.绿色化学以其关注自然、环境、人类生存与发展的人 文情怀及先进理念,已赢得了世人的关注。人类的需求支配着 化学的发展轨迹:同样.人类的绿色需求也必将使化学朝着绿 组别 表1 实验班和对照班学生成绩比较 X±8 88.5O0±O.723 7.0ol <o.Ol t p 实验班 对照班 色的方向发展。 注:本文为2006年绥化学院教育教学项目成果 74.454+ 运动技术的学习是人体运动系统直接参与的肢体活动过 程,肢体的本体感觉是运动技术形成的最基本因素,没有本体感 觉便不能形成运动技术。从生理学角度看,直观训练虽然没有进 行实际的切I练,但作用相当于接受一次强化训练,所以直观训练 [责任编辑迟云超】 能促进三路长拳技术的形成与巩固。但如果是通过视、听等感官 建立起的表象,运动器官不参与运动,没有本体感觉,也不能提 高运动技术。因此.只有在获得正确表象的前提下,再加上刻苦 对三路长拳在教学中运用直观 训练 才能正确掌握三路长拳的技术和动作要领。 2.3实验后常规调查结果(见表2) 训练试验的研究 表2实验后常规调查结果(n(%)] 曲 涛 (辽东学院体育部辽宁丹东1 18000) 组别 实验班 对照班 27(68) 18(45) 12(30) 6(15) 喜欢三路长拳 赞成加课时 课后经常练习 12(3O) 4(1O) 从表2可以看出,实验组和对照组的学生对三路长拳的学 一、研究对象与方法 习态度明显不同。实验组的学生对学习三路长拳的兴趣大,有接 近1/3的学生建议增加三路长拳的教学课时一边多学多练,提 (一)研究对象。辽东学院机电学院2003级本科学生8O名, 高对三路长拳的熟练掌握程度。由此可见,重视直观训练法在三 随机选出4O人为实验班,另外4O人为对照班。两个班的同学 路长拳教学中的运用是可行的。因为学生有了端正的学习态度, 对三路长拳的认知情况基本相同。 (二)研究方法 势必产生良好的学习动机;又因为动机是行为的发端,动机是在 内在环境刺激一引起动机状态一产生动机行为一达到满意状 点就是生动和可控制的画面以及精炼的语言。这样可以大大地 激发学生的学习兴趣,可使学生心情舒畅,精神振奋,课堂气氛 下产生的。直观教学法的最大特 1.文献资料法在本次研究的整个过程中,广泛查阅了教育 态(不满意可再引起新的动机)学、运动训练学、运动心理学等方面的著作以及文献资料。 2.应用统计学方法处理实验数据,分析实验结果。 3.实验法用于本研究设计直观训练方法进行一个学期的教 活跃。使学生始终处在愉快的三路长拳的运动中,从而可以较为 学实验(初级三路长拳),采用实验班和对照班进行对比上课的 精确地掌握三路长拳这一美好的运动。 方法来进行。实验班在采用常规教学方法的基础上着重采用直 观训练的方法进行教学。所谓直观训练法是指在技术训练中, 借助受训人的各种感觉器官,使受训人建立起对训练的表象,从 而获得感性的认识.帮助受训人员形成正确思维、掌握和提高运 直观教学法在三路长拳教学中已经具有了很好的教学效 动技术水平的一种训练方法;而对照班的同学仍采用常规的教 果。高等学校应该重视三路长拳直观训练的运用,也可以尝试应 学方法,在学习结束后,采用双盲法,将实验班和对照班的同学 用到其他运动训练中。再有就是在场地、设施等诸方面应该给予 混合在一起进行考核评定,将结果进行比较。 三、建议 更多的支持和倾斜,以满足三路长拳教学的需要,为进一步发展 我国的传统体育项目一一武术文化尽一份力。 二、结果与分析 【责任编辑(一)对比。通过一个学期的三路长拳的教学实验,实验班的 同学对技术掌握的水平明显地高于对照班的同学,这充分说明 了实验班的教学效果好于对照班(见表1)。实验班在教学中运 门彦阁】 192 

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