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綠色化學與生活論文

時間:2022-07-13 03:07:29

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇綠色化學與生活論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

綠色化學與生活論文

第1篇

[關鍵詞]初中化學 綠色 教學 環保

1 綠色化學的含義

化學對人類作出了巨大的貢獻。人類生活的各個方面,從衣、食、住、行的生活必需品到汽車、電視、洗衣機等家用品,無不與化學有關。可以說化學改變了人類的生活方式,提高了人類的健康與生活水平。但化學的這些巨大貢獻卻同時伴隨著一定的代價,那就是制造、使用與處理這些合成物質對人類健康及生活環境造成的負面影響。綠色化學的口號最早是由美國提出的。綠色化學即是用現代化學和化工生產的技術去減少或消除對人類健康、社區安全、生態環境有毒的原料、催化劑、溶劑和試劑的使用,不產生有毒有害的產物、副產物和廢物。綠色化學與傳統化學最根本的區別就在于綠色化學是對環境不產生污染的化學,發展不產生污染的新化學反應和化學產品,從源頭上消除污染,使化學產品既能為人類服務又不污染環境,有利于社會的可持續發展。它是化學發展的新階段,是促使人類與環境協調發展的更高層次的化學。

2 教師要樹立綠色化學實驗意識,并在教學活動中實踐

初中生的年齡尚小,自主學習和規范的能力有限,因此需要老師進行引導,尤其是在綠色理念背景下進行化學實驗,這是一個比較新穎的話題,學生有一定的陌生感,也缺乏理論的指導,因此必須依靠老師的力量讓他們明確綠色化學實驗理念的精髓,并在實驗中進行運用。作為學生們的領路人,化學教師首先要樹立綠色實驗意識,然后明白具體的實驗操作方法,指導學生進行綠色化學實驗。多數化學實驗會消耗大量的藥品,產生各種有毒有害的氣體、液體或固體,對外界環境產生污染,處理不當會損害學生的健康。

3 規范實驗操作

化學實驗中,師生都要接觸有害物質和無害物質,在實驗中也會聞到有害和無害氣體。因此,必須指導學生要嚴格按照實驗操作的程序,有條不紊地進行各種實驗。正確地聞氣體、取藥品、取有毒性原料,甚至如何蓋瓶蓋、放置試劑、取藥品的各種工具的選用、取用藥品量的多少都要向學生交代清楚;改進實驗方法,設計合理的實驗裝置。盡量采用封閉措施,減少師生被動接受有毒有害氣體的污染。實驗結束后,處理化學廢物和實驗中產生的廢氣。把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗桌面,這些都要認真細致指導,使實驗活動從始至終成為對學生進行環境教育的課堂。

4 引入習題內容滲透綠色化學理念

在初中化學教學的過程中,有很多的化學練習題,教師可以通過利用引用化學習題的方式,滲透綠色化學理念,使學生在長時間的練習過程中,形成良好的綠色化學理念。例如教師可以通過為學生布置“在我們生活中,燒烤、油炸食品通常被稱之為‘垃圾食品’,這種食品在生產的過程中會對我們的生活帶來哪些的不利因素?在油炸的過程中會產生哪種化學物質?”等問題,指導學生對問題的分析和研究。

5 重視培養實驗活動中的綠色化學意識

化學作為一門實驗學科,化學實驗在教學中占有重要的不可替代的作用。要實現綠色化學真正的深入人心就必須重視其在實驗活動中的滲透。

在實驗活動中加強綠色化學意識就要注重實驗細節的改進。以往的教學中,因為課時條件的限制,或者是教師不在意,有些有害的實驗氣體會被學生們隨意排放。那么在綠色化學的教學模式下,就要求教師注意這些細節。教師可以在實驗過程中告誡學生,實驗氣體要盡量排放入玻璃瓶中,并把這個細節廣泛運用到每一個實驗中去。

6 擴大實驗影響面,深化綠色化意識

第2篇

關鍵詞:生活化;生活化教學;化學教學;學習

文章編號:1008-0546(2012)03-0006-02 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.003

一、生活化教學問題的提出

聯合國教科文組織在《學會生存》中指出,學生不僅要學會生存,還要學會學習,學會生活。長期以來,化學教學受到知識本位的影響,受制于高考的壓力,逐漸脫離了實踐基礎,脫離了與生活息息相關的內容,原本神秘有趣的化學教學變成了概念、規律、原理、現象的記憶,學生學習化學的興趣正漸漸的消褪,長此以往,學生將喪失運用化學知識去解決實際問題的能力。

二、生活化教學問題的理論基礎及現實意義

1.生活化教學的理論基礎

生活化教學問題的理論基礎是生活教育理論、建構主義和國際理科課程STS教育。

美國教育家杜威提出了“教育即生活”的觀點,強調教育具有生活的意義。我國著名教育家陶行知先生,將杜威的學說加以改造,提出了“生活教育”理論,即“生活即教育”、“社會即學校”、“教學做合一”。

建構主義是認知理論的一個重要分支,其核心內容是以學生為中心,強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。

STS教育是指科學―技術―社會教育,在教學中可以創造出新的教學情境,拓展知識視野,以具體的實際問題驅動,滲透學生感興趣的知識,了解化學科技前沿。

2.生活化教學的現實意義

生活化教學問題的現實意義在于激發學生學習的興趣,培養學生解決實際問題的能力,初步形成一種科學的思維方法。

“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。興趣是最好的老師,將生活元素融入化學課堂教學,使學生積極主動地投身課堂學習,將極大地提高課堂學習效率,使學生樂于探究物質變化過程中的奧秘,體驗科學探究的艱辛和喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧。

創設生活化情境,實施生活化教學,培養學生解決實際問題的能力。關注與化學有關的如食品烹飪、美容保健、毒物、穿戴、環境、日用品、藥物化學等社會熱點問題。利用化學知識揭穿現實生活中的某些騙術,辨別真偽或解釋假象。如有些不法分子利用人們對化學物質性質的缺失,設計了某款能夠排毒的產品,利用碘酒和維生素C的氧化還原反應和現象,誘使人們上當。再如傷天害理的三鹿奶粉中添加的“三聚氰胺”到底是什么物質,對人體有什么危害,廠家為何要加入它。通過對這些實際生活中遇到的具體問題的探索,提高學生分析、解決問題的能力。

三、生活化教學的基本原則

(1)生活化原則:課堂教學的基礎是學生的“已有生活經驗”,如果沒有學生的現實生活感受和體驗,生活化教學就無從談起。

(2)主體性原則:學生是學習的主體,教師要能夠充分發揮學生的主體地位,要創設和諧的教學氛圍,建立融洽的師生關系,調動他們學習的積極性、主動性、自覺性和創造性,這樣才能充分發揮學生的主體作用。

(3)活動性原則:在教學中,通過實踐活動來達成知識的掌握和能力的培養的雙重目標,利用知識講授與操作練習相結合的方式,促進學生主動思考、大膽質疑,并通過討論,訓練學生的眼、手、腦,促進大腦和思維的發展。通過形式多樣的實踐活動,實現認知和理解,探索、體驗和交流,開闊眼界、激發興趣。

(4)聯系性原則:化學作為一門中心學科,與物理、生物、醫藥、材料等有著千絲萬縷的聯系。《課程標準》提出要“幫助學生認識化學與人類生活的密切關系”,要“關注人類面臨的與化學相關的社會問題”,要“重視化學與其他學科之間的聯系”。我們只有把研究的問題背景放大到整個人類社會的時候,我們的教學就從狹隘的課堂延伸到了整個社會。

四、生活化教學的實踐策略

1.課堂“導入”生活化

(1)通過生活實際引入。通過生活中一些奇異的自然現象抓住學生的好奇心和探索欲望,使學生在生活化的情境中學習,在疑惑中期待問題的解決。如在講金屬的電化學腐蝕時,可讓學生回憶生活中見到的鐵銹的顏色狀態(紅棕色),運用原電池原理,分析負極Fe失去2個電子生成Fe2+,正極氧氣得電子生成OH-,而鐵銹的顏色是紅棕色,顯然和Fe3+有關,因此聯系Fe2+易被氧化可以得出,Fe(OH)2受到空氣中氧氣的氧化生成Fe(OH)3,失水后生成鐵銹。

(2)通過演示實驗引入。利用實驗可以設置許多有趣的情境,激發學生學習興趣,調動學生的參與意識。例如在學習氯氣的性質和用途時,可以聯系生活中“84”消毒液能使衣服褪色,而我們實驗室里面也可以模仿出這種情境。首先展示集氣瓶中的黃綠色氣體,向其中加入少量的水,形成黃綠色的溶液,再投入一些花瓣,過一會兒花瓣褪色了。上述情境,學生自然會產生這樣的疑問,是什么物質能使衣物和花朵褪色呢?這個小實驗吸引學生的注意力,一下就抓住了學生的眼球。

(3)利用科學故事引入。用化學故事創設問題情境是一種行之有效的方法。許多化學故事妙趣橫生、引人入勝,容易激發學生的求知欲。比如在講指示劑的時候,引入波義耳的偶然發現,當酸液濺到植物的花朵上引起變色的故事,繼而經過思考和實踐發現了酸堿指示劑,這個科學故事可以啟迪學生,科學發現是科學家經過細心觀察、勤于思考的結果,這種看似偶然實際上是一種“必然”。

(4)通過社會熱點話題引入。化學與社會緊密相聯,化學是一門孕育著巨大創新機會的學科,與社會生產以及生命、環境關系緊密。如生活中接觸到的新材料、新藥物、新能源開發、環境保護等。如最近日本的“和牛變核牛”的新聞,可以引出造成日本核泄露問題中的碘-131和碘-127是同位素等相關問題。

2.課堂“探索”生活化

(1)密切聯系生活,主動探究。《課程標準》明確指出:“化學教學,要緊密聯系學生的生活實際,從學生的生活經驗和已有知識出發,創設生動有趣的情境,……”。教師要多創設與生活密切相關的教學情境,主動探究現實生活中所蘊含的化學知識,使化學知識生活化。如有報道說廣東的一個主婦在打掃衛生間時,為了使去污效果更好,將漂白粉和潔廁靈(主要成分為鹽酸)混合起來使用,結果產生一種黃綠色的氣體,把這位主婦暈倒了。通過這個故事請同學們分析,這位主婦為什么會暈倒?產生了什么物質?可能發生了什么化學反應?從而激發同學們進行實驗探究,通過實驗探究得出這名主婦是被漂白粉和潔廁靈混合時產生的氯氣給毒暈了。

(2)巧妙運用各種媒體,輔助探究。多媒體技術不僅使課堂氣氛輕松愉快,激起學生的創造性思維,還可以使抽象的概念具體化,深奧的道理形象化,枯燥的知識趣味化。對于化學試驗中有些危險性較高、難以重現的實驗還可以借助教育技術手段來完成,如軟件《化學實驗室》就可以模擬出化學藥品爆炸,給學生身臨其境的效果。還可利用多媒體技術描繪微觀粒子的運動特征。如核外電子的運動,溶液中離子的遷移等等。

(3)精心設計問題情境,逐層探究。教師設計課堂提問時,要有啟發性,能最大限度地引發學生積極思考,充分體現學生的主體性。在設計問題時,盡可能的將問題設計成“問題串”,問題串的解決是“螺旋式上升”,同時使學生的思維“螺旋式進步”,從而提高分析問題和解決問題的能力。問題的設計還要遵循“最近發展區”理論,“跳一跳,夠得著”,而不能“望洋興嘆”,否則容易挫傷學生的積極性。如學習SO2的性質時,學生對SO2使KMnO4溶液褪色的原理認識不清,有同學認為這是SO2的漂白性,也有同學認為是SO2的還原性。針對上述疑問可以設計如下問題,若SO2使KMnO4溶液褪色是因為SO2的漂白性,那么漂白后的溶液有什么特點?(加熱后恢復原色)如何設計實驗證明你的觀點?(加熱SO2和KMnO4反應后的溶液,觀察顏色是否恢復,如果顏色恢復則體現了SO2的漂白性,反之,則是SO2的還原性);若SO2使KMnO4溶液褪色是因為SO2的還原性,那么反應產物是什么?(根據方程式判斷是Mn2+和SO42-)如何設計實驗證明產物的存在?(加入BaCl2溶液,觀察有無沉淀現象)通過這樣的層層分析,實驗探究,學生不僅可以深刻理解這樣一個具體問題,還可以運用這種思想方法解決類似的問題,從而提升學生的思維品質。

3.課堂“訓練”生活化

精心設計生活化的例習題。例題、習題是學生學習鞏固知識的一種有效途徑,例習題的生活化不僅可以在課堂上滲透生活知識,還可以借助于生活知識將化學問題清晰闡述。如學習了熱化學反應方程式之后,可以讓學生完成下面這道題。

【例】家用液化氣的主要成分之一是丁烷。當10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳和液態水時放出的熱量為5×105kJ。又知1mol液態水汽化時需吸收44kJ熱量,則1mol丁烷完全燃燒產生氣態水時放出的熱量為

( )

A.2900kJ B.2680kJ C.3120kJ D.2856kJ

通過這道例題,既可以復習熱化學反應方程式的書寫等相關知識,還清晰的認識到為什么有機物常被用作燃料。

4.課堂“延伸”生活化

教學不只是在課堂,校外是更大的課堂,教師要帶著領學生走出課堂,走上社會,親身實踐,讓學生在更開放、更廣闊的空間里面自由探索,并在實踐中享受獲取知識的快樂。如學完酸堿指示劑后,指導學生在家里用深紅色的花瓣、蘿卜皮等為原料制酸堿指示劑,來探究日常生活中的醋、檸檬汁、蘇打水、肥皂水、食鹽水等溶液的酸堿性問題;用蛋殼代替化學藥品檢驗碳酸鹽。另外,還可以通過化學肥料的鑒定;沉淀法和電化學方法進行污水的處理問題等,使我們的課堂向社會延伸。

此外,像圖書館、博物館、化工廠、網路資源等都是有益的課外補充。

生活化教學并不是將知識刪繁就簡的簡約化,而是將難點重點知識通過生活化的情景來演繹;生活化教學更不是什么靈丹妙藥,不是所有的問題都要用生活化教學來解決,只有適切的才是需要的。只有把握生活化教學真諦,才能成為課堂教學的源頭活水。

參考文獻

[1] 葉斕.讓課堂煥發出生命活力――論中小學教學改革的深化[J].教育研究,1997,(9)

[2] 趙苗.人文關懷理念下的思想政治教育生活化研究[D].河北師范大學碩士論文,2010: 27

第3篇

1.1學生無機化學基礎差,缺乏學好無機化學的信心

隨著高中畢業生的減少和本科院校的擴招,使得大專院校的招生錄取線一降再降,如湖南高職高專錄取總分由2008年文史330分,理工270分,到2013年的文、理皆200分,只要是從事過高中教育或大學教育的人都知道,高考200分學生的基礎是怎樣的薄;加上大專院校招生的學生中,大多數來自文科畢業生,如我校藥學專業的文科生比例為69%,無機化學的知識基礎可想而之。這一點,學生自己也有自知之明,52%認為自己的化學非常差,根本沒入門。在2012年和2013年新生的入學無機化學基礎知識考查中也證實,有11%的學生不能完整地寫出原子序數1~20號的元素名稱、符號,約78%的學生不會計算常見化合物中元素的化合價,約43%的學生不能完整地寫出常見的物質名稱或化學式。由于學生高中化學底子非常薄弱,30%的學生對學好無機化學沒有信心,特別是部分來自文科畢業的學生,認為自己本來就因為化學不好才選擇讀了文科,加上高三沒有學化學,存在畏難的先入為主的心理;另有10%的學生有觀望的心理,沒有十足的信心學好無機化學。

1.2沒有養成良好的學習習慣,學習缺乏主動性

由于受傳統教育影響,多數教師及學生缺乏對自主學習能力培養的意識,或者由于在中小學期間沒有養成良好的學習習慣,學習方法不恰當,從而對學習失去興趣,缺乏意志力,在日常艱苦的學習過程中,學習缺乏信心,遇到難題容易退縮,對老師布置的任務存在敷衍應付現象。就學生來說,普遍缺乏自主學習的主動性,學習上的事情習慣讓老師包辦,23%的學生上課依賴教師的講解,希望老師多講練習,課后被動應付老師布置的作業,在自主學習課外知識、發展興趣、培養能力、進行科學研究等方面自主性差,意識淡薄[1]。

1.3學生對課堂教學提出了更高的要求

近幾年來為了適應高等教育的發展,人才培養方案中加大了實踐技能課程和課時的比重,相應的理論課學時數有所減少。如何在規定的學時內將課程內容完成,是理論課老師遇到的新問題。然而在調查問卷中顯示,大部分學生希望老師授課時以專業相關的知識為基礎,多理論聯系實際,拓展知識面,復習基礎知識的同時加深內容的講解及課后習題的分析講解;學生也希望老師教學語言幽默、課堂氣氛帶有“娛樂性”。如果真按學生所要求的那樣授課,授課的課時數要增加很多,這樣與基礎課時減少存在矛盾,同時也要求授課老師本人的知識面更廣、授課技能的更高。

2、困境中看到的希望

挖掘學生的潛力、發現學生的閃光點、尋找成功的希望,是我們每一位從事教育的人必需思考的問題。從調查問卷得知,99%的學生認為無機化學對以后的專業課有幫助,也就說明學生能正確認識無機化學這門課程的重要性。對有明確學習目標的學生,可以根據學生的自身的特點,采取一定的方式,有目的培養和提高他們的學習能力,使其在學習過程中對新知識的掌握來提高完成任務的能力。通過高中三年的學習,大專學生已經具備一定的自學能力、概括能力、語言表達能力及文字表達能力,并且96%的學生表示愿意利用課余時間相互學習、取長補短、共同進步。大一新生都有一定化學基礎,如能夠辨認一些最基本的化學符號及名稱,也了解部分化學概念及生活化學知識,學生能夠看懂化學知識應用的文字介紹。對于簡單的基礎知識的練習部分,學生可以單獨自學完成。網絡為學生提供了拓展視野的平臺。在信息時代,網絡已成為人們獲取知識、信息和培養能力的一個重要途徑。目前網絡教育得到了迅速發展,出現了大量的電子教材及各種形式的網校和許多專業網站、網絡課程。網絡具有傳遞信息快、容量大的功能,可以給學生提供大量的感性材料。學生可以不再受到時間和空間的限制,通過網絡搜索,快速找到自己所需要的內容或資料,不僅可以培養學生的自主學習能力,還可為“終身學習”打好基礎[2]。

3、對策研究

隨著我國高等教育的跨越式發展,高等教育規模的迅速擴大,大專新生素質不斷下降已成為不爭的事實,改變教學觀念、改進教學方法、提高教學質量、培養出順應時代的發展所需要的人才,既是社會快速發展的需要、學生自身發展的內在要求,也是每一位大專院校的教育工作者一直探尋的主題。

3.1建立課外學習小組,相互學習與自主學習相結合,取長補短

擁有自學能力,不僅是學生在校順利完成學業的重要保證,而且更是學生將來入身社會的自立之本,他們能夠面對日趨復雜和競爭激烈的社會形勢,不斷汲取日益膨脹的科學文化知識,以適應職業更高的要求和生存更好的需要。采取建立課外學習小組的形式,其具體組織形式如下:以課代表為中心,7~8人為一組,根據自愿原則,選一位工作熱心的、化學基礎相對較好的為組長,組長負責組員平時作業的收發和批閱,將作業情況、存在的問題及需要老師回答的問題集中到課代表處,課代表在每次課上課前傳達給授課老師。對于典型及普遍存在的問題,老師在上課時集中回答。對于個別的、簡單的問題,利用課余時間,以組為單位,組內相互討論、相互學習、自行解決。如常見物質的命名、化學式的書寫、化合價的標定、溶解性、電離方程式的書寫等必需掌握的、最基本的、化學知識。建立課外學習小組,將相互學習與自主學習相結合的方式是大專學生培養自主學習能力、填補基礎知識空缺的一種有效方式。這種方式可在一定程度上減少上課復習基礎知識的時間,給學生創造了更多交流和相互學習的機會,有利于增強學生之間的感情和班級凝聚力,提高學生發現問題和處理問題的能力。

3.2課外化學知識的查找,編寫化學小論文,提高學生學習無機化學的興趣

課堂的時間是有限的,老師教給學生的知識也是有限。作為大學教育,除了專業知識的傳授以外,另外一個任務就是教會學生利用現代科學手段,在海量的知識中收集所需要的知識,將知識消化后為己所用。這種有目的收集知識、整理知識、運用知識的能力需在老師的引領下,學生在親身實踐中慢慢獲得。老師給定一定的范圍或方向,學生通過網絡搜索或查看相關書籍,然后將獲得的化學知識進行歸納,編寫化學小論文。化學小論文的題材有很多,如環保方向的“綠色食品”、“環保冰箱”、“綠色涂料”,“污水處理”、“潔凈煤技術”,能源方向的“太陽能電池”、“風力發電”、“鋰電池”,又如材料方面的“納米材料”、“防水材料”等。通過化學化學小論文的編寫,不僅提高了學生搜尋知識的能力、開闊了學生的視野、充實了學生的課余生活,還可提高學生學習化學的興趣。

3.3精心安排教學內容,采用多種教學方法,靈活運用教學手段,提高課堂教學效率和教學質量

從教學內容上,教師本著提高學生興趣,提高教與學的效率的原則,采取基礎知識過關抽查、重點細講、難點精講、知識點歸納,簡單易懂的知識放到專題自學和無機化學小論文的編寫中。比如氧化還原反應與電極電勢一章中,課前給出自學提綱,學生通過自學后完成指定的練習,上課開始時通過隨機抽查的方式了解學生掌握情況,上課主要講授化學方程式的配平、電極電勢的計算及應用。課后引導學生查閱相關資料,了解生活中的氧化還原反應的現象,如充電電池、鐵生銹、塑料老化等。從教學方法上,增加誘導式、探究式、問題式、討論式、娛導式教學的比例,盡可能把教學內容與生活相關知識貫穿在由問題組成的、相互關聯的知識框架中,師生在不斷發現問題、解決問題過程中回顧舊知識,接觸新知識,從而學生的問題意識和解決問題的能力得到提高[3]。如在講反應熱時,可由生活中的“暖寶寶”引入,誘導學生思考產生熱的原因,然后引出反應熱的相關概念、熱化學方程式的書寫及計算等。從教學手段上,根據教學內容,將多媒體教學與適當板書有效結合,提高教學效率。多媒體教學能使一些在傳統教學手段下很難表達的內容形象、生動、直觀地顯示出來;能節約板書時間,提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激,激發學生的學習興趣,從而提高教學效率[4]。如雜化軌道的形成過程及空間形狀,堿金屬的焰色反應等。遇到有關計算公式的推導和知識的歸納時,運用邊講解邊板書更有利于學生的思維。如緩沖溶液pH值的計算公式的推導、電極電勢的計算等。

4、結語

第4篇

眾所周知,環境工程是一門理論性、實踐性很強的專業,隨著全社會對環境問題關注程度的普遍提高,對環境工程專業人才素質的要求也越來越高,急需一大批具有基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新意識的環境工程應用型人才。專業實驗教學是高等院校提高人才質量的一個重要教學環節,特別是對大學生的工程實踐能力與創新能力的提高起著至關重要的作用。本文結合近年來在環境工程專業實驗教學改革與創新中的經驗與體會,旨在使學生在實驗教學中得到更好的綜合能力的訓練,為農業院校環境工程專業實驗教學體系的完善和發展提供參考。

一、注重專業特色

農業院校的環境工程專業因辦學條件的限制,難以達到象清華大學、同濟大學等國家重點工科院校辦環境工程專業的要求。農業院校的環境工程專業應有自己的辦學方向和專業特色,發揮自己的特點。高等農業院校和農村、農民聯系比較緊密,比較熟悉農村的生產、生活和生態問題,并在土壤學、植保學、生態學及環境生物學學術研究領域有較強的優勢,這些正是高等農業院校培養人才的優勢。因此,我們開設了"環境生物修復工程、環境微生物工程、農業生態工程及其設計"這樣一些比較適應農村生態建設的課程。在開設水、大氣環境污染物和噪聲監測等環境工程專業常規實驗項目的基礎上,增設土壤污染物、農產品污染物、畜產品污染物、水產品污染物的監測分析實驗,拓寬實驗面,以突出高等農業院校環境工程專業的特色。

二、變實驗室為模擬生產現場

環境工程是實踐性很強的專業本文由收集整理,培養學生從事工程設計與實踐的能力至關重要,為此,我們購進一批大氣、水相關實驗的模型設備,模擬工業生產過程。模型設備均用有機玻璃制成,有園型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式濾池、生物膜轉盤、鈄板沉淀池、普通快濾池、xt型高效填料氣體凈化塔、yqj型(旋流板式)氣體凈化器、旋風除塵器等模型,使學生非常直觀清楚地了解相關大氣、水處理設備的內部構造,在生產實地這些內部構件如果不是停產檢修也難以看清。模擬生產過程,進行實驗操作,測得相關的實驗數據,這樣的實驗非常接近工業生產實際,通過實驗學生能充分體驗到專業基礎和專業課理論與生產相結合的典型事例,縮短學生對生產工程的距離感、生疏感。學生對這些實際處理工藝的運行操作,對整個工藝以及設備有了一個更完整的認識和掌握,有效地提高了學生的專業操作技能。三、實施開放式實驗

環境監測是我校環境工程專業主要專業課之一,而環境監測教學實習是培養學生獨立開展監測工作的重要措施。為了使學生能真正掌握大氣、水、土壤、噪聲等常規監測項目的實施方案和監測方法,我校進行了環境監測教學實習改革,即"開放式"教學實習。任課老師和實驗員根據現有的儀器設備、藥品等擬定監測項目和監測對象,將全班學生分為若干個實習小組(一般每組3-5人),每組分別制定實習計劃,確定本實習小組的監測項目、監測對象、采樣地點、分析方法和時間進度;以小組為單位領取試劑、玻璃儀器,配制實驗試劑,實習期間實驗室和儀器室全天開放,1周內每個小組要獨立完成對水質、大氣,土壤、噪聲等10個以上項目的監測。實習結束后,每小組將所領取的藥品試劑、玻璃器皿等洗凈歸還,并且最后各小組進行交流討論實習的收獲和存在的問題,每人交一份實習報告。

試行"開放式"實驗,使學生具有獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。通過這種"開放式"教學實習,學生的動手操作能力有了很大提高,對整個環境監測過程有了清楚的認識,同時通過對校園周邊環境的監測,更清楚地了解到環境的質量現狀。

四、對環境工程專業實驗教學的建議

1.增加工程實驗課。

環境工程實驗教學改革和創新的目的在于培養較強動手能力和創新精神,善于理論聯系實際的環境工程專業畢業生。為此,對傳統的實驗課體系與模式應加大力度調整,增加工程實驗題,要求學生根據社會上某一具體的生產或工程單位的實際生產活動為背景。這些工程單位包括學生在生產實習、社會實踐和外出頂崗中接觸的單位,可由學生自己聯系,也可由學校幫助聯系,以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。

2.實驗與畢業(設計)論文掛鉤。

環境工程專業畢業生的畢業(設計)論文必須具有工程背景,必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。取消目前大量存在的綜述性的畢業論文課題。學生的畢業論文應以自己親手做的研究性實驗,或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫,沒有研究項目的老師不能做論文指導老師。聘請一批長期在生產第一線的工程技術人員擔任畢業(設計)論文指導老師,通過把實驗與畢業(設計)論文掛鉤,使學生們在做實驗的時候更投入、更有針對性,同時也可使畢業(設計)論文的質量得到提高。

3.引用最新的科研成果,體現學科前沿。

作為肩負高素質人才培養使命的教師,應積極參與科研,時刻關注、跟蹤環境工程學科的前沿,關注了解最新研究方法與手段,并盡快將其引入實驗教學,不斷更新實驗手段。要積極為學生開展第二課堂活動,讓學生利用課外時間盡早參與教師的科研活動,使他們在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗動手能力、組織實驗能力和科研能力。

第5篇

【關鍵詞】化學教學 情境創設

【中圖分類號】G423 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006—5962(2012)09(a)—0075—01

1、通過演示實驗創設教學情境

設計一個引人入勝的實驗情境,捕捉學生的興奮點,能喚起、激發并維持學生探究的興趣,促使他們積極地運用發散性思維、創造性思維去思考問題,尋求解決問題的良策,嘗到成功的喜悅,從而成為積極主動的學習探索者。

案例:《過氧化鈉的性質》的教學情境:把少量Na2O2粉末平鋪在一薄層脫脂棉上,用玻璃棒輕輕壓撥,使Na2O2進入脫脂棉中。用鑷子將帶有Na202的脫脂棉輕輕卷好,放入蒸發皿中。用細長玻璃管向脫脂棉緩緩吹氣或向脫脂棉上滴幾滴水。吹氣生火和滴水生火的現象會極大地激發學生進行實驗探究的欲望。

2、通過化學史實創設教學情境

縱觀化學發展的歷史,整個一部化學發展的歷史是化學家活動的歷史。有無數位化學家為此獻出了寶貴的青春和生命。教師可以在教學過程中利用化學家的故事,引導學生去尋覓化學發展的足跡,追溯化學發展的源流,學習化學家為科學而獻身的精神,從而使學生在學習中始終保持濃厚的興趣,活躍學生的思維,也使學生受到潛移默化的教育,使他們逐步樹立為科學而獻身的精神,從而取得較好的學習效果。

案例:1826年,年僅24歲的巴拉宣告溴元素的發現,使巴拉一舉成名。溴的發現,引起了大化學家李比西教授的注意,使他想起了兩年前的那瓶棕紅色“氯化碘”溶液:1824年,一位德國廠商送來一瓶從海產加工廠的廢液中收集到的棕紅色溶液,求助李比西化驗一下,并確定該液體的成分,李比西在匆忙中未作詳細研究就貿然斷定瓶中之物為“氯化碘”,然后就把這瓶液體塞進自己的藥品柜,一放就是兩年。李比西看到巴拉的論文,頓時醒悟,立即從藥品柜中翻出那瓶溶液,經詳細分析,證明瓶中之物根本不含氯,而是被巴拉發現的溴。李比西惱悔至極,認識到自己的疏忽所產生的錯誤。為了警戒自己科學上的輕率和主觀,將“錯誤之柜”四個大字貼在藥品柜上,并抬至大廳中擺在顯眼的位置。

“錯誤之柜”的故事不僅激發學生學習《海水中的元素》的欲望,還教育學生搞科學研究永遠要保持科學嚴謹的態度。

3、通過科普故事創設教學情境

中學生受生理和心理的影響,對新鮮的事物總是具有強烈的好奇心。而在我們奇妙的世界上,眾多和化學相關的故事,對中學生更是有著極大的吸引力。

案例:原電池教學情境設計:

格林太太有一口整齊的牙齒,但其中鑲有兩顆假牙:一顆是黃金的——這是格林太富有的象征;一顆是不銹鋼的——這是一次車禍留下的痕跡。令人百思不解的是打從車禍以后,格林太太經常頭疼、夜間失眠、心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁,但格林太太的病癥未有絲毫的減輕,而且日趨嚴重……她的病真的沒有辦法治嗎?后來,一位化學家為格林太太揭開了病因。請問化學家發現了什么呢?

4、通過生活經驗創設教學情境

生活中處處涉及化學知識,學生的日常生活體驗及由之而形成的化學思維將不可避免地帶入化學教學的課堂,我們可以利用學生熟悉的生活經驗創設教學情境。在生活化的教學情境中學習化學知識,解決化學問題,能提高化學課堂的有效性。

案例:為什么削過皮的蘋果表面很快變色?學生見過,但卻不能夠解釋,從而激發學生對《酚》的學習興趣。

《乙烯》的教學情境:如果我們找一個干凈的塑料袋,不要有破損,把生柿子并排放整齊,根據柿子數量的多少選擇幾個梨放在柿子周圍,把塑料袋系嚴實,在陰涼處放置1周左右時間柿子就會變得香甜可口。柿子從生到熟的奧秘是什么?

5、通過社會熱點創設教學情境

化學與社會緊密相連,與工業生產及生命健康、環境等方面有著廣泛而緊密的聯系。如能源、材料、糧食等多方面,臭氧層的作用和保護,二氧化碳的功與過,酒精燃料、氫氣、太陽能等新能源的利用,新型復合材料的研制和生產應用等。我們可以利用社會的熱點問題提取素材創設教學情境。

案例:生活中的優質保鮮膜和劣質保鮮膜的鑒別,引入對聚乙烯和聚氯乙烯的學習。奧運會、世博會等大力倡導的綠色理念,不斷出現的新材料、新能源都是創設教學情境的理想素材。

6、通過新聞熱點創設教學情境

在化學教學中,培養學生的實踐能力和社會責任感,應注重與實際的研究應用相結合,關注學生的生活世界,打通學生的書本世界與生活世界的界限。新聞,無疑是書本世界和生活世界之間最佳的橋梁。我們的課堂教學要跟上時代的步法,與時俱進。

案例:在學習“金屬鈉的性質”時,我設計了以下的問題情境:

據某報報道:在廣州市珠江河段曾經出現過驚險神秘的“水雷”,6個裝滿金屬鈉的鐵皮水桶浮在水面上,其中3個發生劇烈爆炸,另三個被成功打撈。據現場的一位同志講,早上10點多,河內突然冒起一股白煙,在水面上漂浮的一個鐵桶內竄出黃色火苗,緊接著一聲巨響,蘑菇狀的水柱沖天而起。群眾議論說,“沒想到水里的東西也能著火爆炸”打撈上來的桶被打開蓋子后,馬上冒出白煙,而且一旦人們接觸了桶內的物質,雙手感到劇烈的疼痛……消除隊員將打撈上來的鐵桶用煤油浸泡。

問題:1.為什么裝滿金屬鈉的鐵桶不下沉?為什么“水里的東西也能著火爆炸”?

2.為什么消除隊員將打撈上來的鐵桶用煤油浸泡?

3.為什么打撈上來的桶被打開蓋子后,馬上冒出白煙,而且一旦人們接觸了桶內的物質,雙手感到劇烈的疼痛?

第6篇

關鍵詞:居住區雕塑設計方法

中圖分類號:TU984文獻標識碼: A

Abstract: In this paper, sculptures and architectural structures in residential areas as the main object of study, through the public area of Taiyuan and Shijiazhuang City, the survey research to Lake Gardens and the Star River, for example, the type of residential sculpture, color, body mass and scale , theme and location, and explore sculpture and architectural residential design structures.

Keywords: Residential Sculpture Design

居住區中的雕塑,可以說在整個居住區景觀環境中起到畫龍點睛的作用,精心設計的雕塑往往可以成為人們的視覺焦點、居住區的標志。雕塑作為傳達美的媒介,聯系環境與人,創造交流中心,豐富居民精神生活,有很重要的意義。

1.雕塑的類別

雕塑可以根據使用材料的不同分為木雕、石雕、金屬雕塑等,由于木材本身易腐蝕,所以居住區中常見的有石雕、金屬雕塑,近年來還出現了綠色雕塑,所謂的綠色雕塑就是將植物修剪出不同的形狀,既是雕塑又能綠化環境;

2.雕塑的色彩

色彩在雕塑中起著不可忽視的作用。作為雕塑藝術的重要陳述語言.色彩與形體、同構建雕塑藝術的精神世界。雕塑的色彩影響整個居住區的氛圍感受,暖色可使人感到熱情溫暖,可用于活動區,冷色調使人感到安靜優雅,可用于休息區。

3.雕塑的體量與尺度

我們在處理居住區雕塑的體量與尺度時,除主題外,還應該認真考察周邊環境,以確保將來完成的雕塑,既能表現所傳達的主題信息,又與居住區環境相協調。居住區雕塑在考慮體量與尺度設計的時候主要考慮兩個方面,第一是居住區住宅,雕塑起到一個視覺焦點的作用,同時起到一個視線的過渡作用,有效解決了大尺度住宅地下那種壓迫感,給人以一種親近的感覺;第二考慮人在環境行為學中的作用,居住區的空間環境大小有限,如果雕塑尺度過大,會造成壓迫不適應感,合適的尺度可以成為雕塑中的一部分,與雕塑直接對話,與雕塑產生共鳴,小尺度的雕塑讓居民容易接受,更貼近與生活。因此選擇體量與尺度適宜的雕塑,讓雕塑融入到居住區的環境中去,給居民創造一種輕松、優美、富有情感的空間環境。

4.雕塑的題材與位置

居住區中的雕塑是長期放置于某一特定環境的藝術品,它所要表達的主體或者要取得的藝術效果是與居住區其它景觀環境緊密相連的,目前居住區內雕塑的題材大致可以分為紀念性雕塑、主題性雕塑、裝飾性雕塑和功能性雕塑四種類型。

紀念性雕塑:往往應用于城市廣場地區,用于紀念該地區具有紀念性意義的人和事物,紀念性雕塑用于住宅小區的情況比較少見,如果需要應放置在居住區的入口廣場,起到標志性的作用。

主題性雕塑:主要是起著揭示建筑或建筑群主題思想的作用,根據住宅小區的規劃理念,建筑風格,景觀節點來處理,用主題性雕塑來表達此住宅要表達的理念,承載的風格。強調住宅小區內的建筑與環境的結合,例如歐式住宅小區與現代風格、中式風格等是不同的,可以通過雕塑來表達設計理念。

裝飾性雕塑:裝飾性雕塑應該以美的姿態,美的造型,美的構圖,形成美的畫面給人精神上以美的享受,所以成功的裝飾性雕塑就像一首抒情的詩,一幅優美的畫,美化著生活,陶冶著人們的情操。它會受到人們的普遍重視,引為自豪,甚至被作為城市的標志。在居住區中裝飾性雕塑以其靈巧秀美的姿態與周邊環境相互結合,共同營造景觀中心,為居住區居民欣賞。

功能性雕塑:是從實際功能要求出發,通過雕塑本身傳達深層次的含義,或者暗示一些意義,將藝術性與實用性相結合,采用雕塑的手段增加其美的造型,它在美化豐富居住區環境的同時,也啟迪了我們的思維,讓我們在生活的細節中隨時隨地感受到美。常放置于居住區的人行道旁或是綠地中。例如開闊的草坪旁放置的樹樁造型的垃圾箱,樹陰下造型新穎的座凳,兒童游戲時有雕塑造型的玩具也可以稱得上是功能性雕塑的一種。

5.實例分析

下文將以星河灣和湖畔花園為例,探討雕塑及建筑構筑物在居住區綠地系統中的設計及配置

上圖為星河灣的綠地景觀系統分析圖,其中淺綠色部分為綠地組團,星河灣是以英式園林景觀為主的高檔居住區,極力打造自然景觀:山澗小溪,樹木花間,碧波蕩漾……雖由人造,宛若天開。

上分析途中所示的紅圈范圍是居住區的景觀節點,為了起到統領景觀的作用,在重要節點處配置了一些雕塑及建筑構筑物,與傳統的方式不同,此處極為注重與自然相結合。裝點著空間的同時又起到連接、過渡、轉換或指示方向等方面的作用,也可以營造輕松愉快的氛圍。

湖畔花園是更加居民化的住宅小區,比起星河灣的優容華貴,她更加的平易近人,星河灣更多的是供少數人品玩,而湖畔花園更多的是為平常人提供多種生活游玩的可能性,所以人工印記較星河灣多,顯然,雕塑及人工構筑物的數量大大超出以自然景觀為主的星河灣,著力營造較強的生活氣息。

下面對湖畔花園中三個主要的景觀節點分別進行雕塑配置分析:

1.主入口處主要景觀節點(上圖較大紅圈所示處)因地塊為條形,不宜在地塊中心設置小區的主要景觀,所以主入口處就承載了這一景觀使命,有張拉膜入口,鋪地廣場,長廊木架,水景噴泉,小憩園亭等多重景觀,具有豐富的景觀層次,為人們提供了多種活動的可能及需要,極具生活氣息。

2.次入口處次要景觀節點(上圖綠圈所示處)此處以自然景觀為主,為小區居民提供更多選擇,雕塑及建筑構筑物不多,多以星河灣式適應自然的裝飾性雕塑為主。

3.中部小景觀節點(上圖較小紅圈所示)此處主要為上兩者的銜接及過度,雕塑及建筑構筑物數量比入口處少,以凸顯主入口處景觀節點的統領性。

6.結語

雕塑構筑物作為居住區綠地景觀系統中畫龍點睛之筆起著極為重要的作用,它們是設計者與自然與使用者的對話,我們應在設計中探尋新的雕塑構筑物的形式,努力為居民創造更加舒適的居住空間。

參考文獻:

[1]趙俊芳,居住區硬質景觀設計研究,碩士學位論文,2009

[2]劉學軍,居住景觀設計要素探析,碩士學位論文,2002

[3]蘇曉毅,居住區景觀設計,中國建筑工業出版社,2010

第7篇

關鍵詞:生態城市;綠色建筑;生態建筑技術

引言

“人創造了城市,卻失去了對城市的控制,在城市中逐漸喪失了自我”(黃光宇 2002)。

1、生態城市的概念

生態城市的概念是在20世紀70年代聯合國教科文組織“人與生物圈計劃”研究過程中提出來的,它把生態城市定義為“從自然生態和社會心理兩個方面去創造一種能充分融合技術與自然的人類活動的最優環境,誘發人的創造力和生產力,提供高水平的物質和生活方式”。

而我國學者對生態城市比較完善的定義是:生態城市是全球或區域生態系統中分享其公平承載力份額的可持續子系統,基于生態學原理建立的自然和諧、社會公平和經濟高效的復合系統,更具有自身人文特色的自然與人工協調,人與人之間和諧的理想人居環境。

2、生態城市下的綠色建筑

生態城市的城市評價指標有多項,其準則分別為社會生態文明度、經濟生態高效度和自然生態和諧度三類,共64項單指標。而筆者就其中的自然生態和諧度為立足點,討論綠色建筑的建造和使用建筑生態技術之間的關系。

綠色建筑亦稱為生態建筑、可持續發展建筑。即在建筑全壽命周期內使用消耗能源最為節約建筑,在經濟,能源等各方面保持平衡的建筑就是綠色建筑。

3、綠色建筑與生態建筑技術

3.1、當代生態建筑技術

當代生態建筑技術主要通過高效利用、循環使用能源和使用再生材料等方法,把建筑的舒適性同生態的良性循環充分結合,為保護自然、利用自然、融入自然、低能耗的生態建筑提供強有力的技術支撐。建筑圍護結構隔熱保溫技術,建筑遮陽技術,屋面節能技術,太陽能利用技術,采暖和供熱技術等等。通過各種生態建筑技術來達到節能減排的目的,來建造綠色建筑,最后實現生態城市的建設。

3.2、建筑圍護結構

隨著時代的發展,圍護結構也取得很大發展,它的功能和作用越來越完善,給人帶來更舒適的室內熱環境。一方面,材料和構造技術的進步提高了圍護結構的保溫、隔熱和密閉性能,出現了保溫屋頂、保溫墻體、保溫門窗,及提高了舒適性也滿足了節能要求:另一方面,圍護結構被賦予更多內容,滿足傳統的功能要求外,更成為采集利用自然可再生資源的有利場所。

墻體、門窗、屋頂、樓地面都是建筑的最主要的圍護結構組成部分。在現代建筑墻體中居于主導地位的復合墻體,還有更多的新式墻體,玻璃幕墻、雙層玻璃幕墻、綠化墻體等等,隨著太陽能技術的運用,太陽能集熱蓄熱墻和太陽能電力墻更是賦予墻體節能新的方式。

門是聯系建筑內外的通道,窗戶是建筑中面積最大的透明構件,太陽輻射通過窗直接進入室內,帶來輻射熱量。門窗本身的熱工性能影響圍護結構的隔熱保溫性能,而且門窗需要經常開啟,其氣密性對保溫隔熱也有較大的影響,是圍護結構中的薄弱環節,在圍護結構整體的熱損失中,門窗的熱損失達到40%。現在建筑技術在加強門窗的氣密性,同時逐步研發具有保溫隔熱性能的窗用玻璃和窗用薄膜等,以此來達到節能的目的

屋頂是對室內熱舒適性影響最大因素,現代新型屋頂形式在逐步出現使用。種植屋面和蓄水屋面在減少屋頂得熱、減少熱量傳遞;通風屋頂和架空屋頂可以有效通風隔熱,降低室內夏季高溫;自控光熱屋頂可以根據室內需求自動調節太陽輻射量。還有很多傳統構件,隨著時代的變化,那些構件也在不斷進化,通過各種方式,采用新的材料、構造、技術,對降低建筑能耗的意義越來越重大,目標越來越明確,是人們不可忽視的環節。

3.3太陽能建筑材料

在建筑使用能耗中, 最主要的是冬季采暖和夏季空調降溫的能耗,這方面的主要問題是建筑圍護結構的保溫性能太差。不斷涌現的新型圍護結構構造技術和新型建筑材料試圖從根本上解決這個問題。透明熱阻材料組合墻、吸熱中空玻璃、硅氣凝膠特種玻璃等新型建材可以使維護結構的能耗大大降低。而在建筑中利用太陽能電池為建筑提供能源, 既無污染,又無噪音,并由可再生能源提供燃料,是理想的生態建筑光電材料。但由于價格制約,無法大規模推廣。隨著技術的發展,太陽能電池可與建筑材料構件組合,形成一種新的建筑材料, 成為建筑整體的一部分,如太陽能光電屋頂、太陽能電力墻以及太陽能光電玻璃 , 它們可以獲得更多的陽光,產生更多的熱量,又不影響建筑的美觀,是未來的生態建筑復合型材料。將太陽電池和建筑屋頂、墻壁和窗戶相結合,可以充分利用太陽能發電,出現了所謂的 “太陽電池幕墻”、“太陽電池窗戶”和“太陽電池遮陽篷”等新型建筑材料和構件。隨著科學的進步,太陽電池的轉換效率將進一步提高,并且隨著生產規模的擴大,電池成本也將大大降低常規能源的消耗和減輕環境污染,是未來生態城市中不可缺多少的生態建筑材料。

5、總結

生態城市從其理論誕生的時刻起,就體現了人類對城市可持續發展模式提出的目標。生態城市的提出標志著人類社會進入了一個新的發展階段,即生態文明的時代。正如人類對文明的追求永不停息,我們對生態城市的理解也將在文明的進程中繼續發展,隨時代的步伐而永不止步。

6、參考文獻

[1] 張坤民,溫宗國,杜斌,宋國君.生態城市評估與指標體系[M].北京:化學工業出版社,2003.

[2] 卜一德,趙亞軍,秦家順.綠色建筑技術指導[M].北京:中國建筑工業出版社,2008

[3] 劉念雄,秦佑國.建筑熱環境.建筑熱環境[M].北京:清華大學出版社,2006

[4] 楊榮金,舒儉民.生態城市建設與規劃[M].北京:經濟日報出版社,2007

第8篇

關鍵詞:有序;緊湊;高效;化學學科觀念

文章編號:1008-0546(2016)04-0043-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.016

目前有限的教學課時背景下,“高效”課堂是中學化學教學的追求。常見的課堂教學注重教授物質性質和變化的規律,以“規律總結”、“舉一反三”作為高效的目的,熱衷于人為制造出的種種習題的教學,強調解決習題的高效,這種課堂教學偏重于“是什么”、“怎么用”的問題,而對知識形成過程中“為什么”的問題往往一帶而過,甚至很少提及。因此,學生在化學學習過程中逐漸削弱化學知識形成過程中最具有想象力的思維過程,最終缺失解決實際化學問題的能力。下面以“鐵及其化合物”的教學為例,闡述教學設計思路以及教學過程,進而闡述以學科觀念為指導,營造有序而緊湊的課堂。

一、教學設計思路

江蘇省《普通高中課程標準教學要求》對“鐵及其化合物”內容的要求是:根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究,了解鐵及其重要化合物的主要性質。了解Fe3+的氧化性,認識Fe3+和Fe2+之間的相互轉化。Fe3+和Fe2+之間的相互轉化僅限于Fe3+分別與Fe、Cu的反應,以及Fe2+與Cl2的反應。從教材表面看,對學生的知識、能力要求并不高,但這部分內容不但應用到氧化還原反應、離子反應理論,更是讓學生體驗化學知識與生命健康、生活實際緊密聯系。教材可拓展的余地很大,教材的處理方式也多種多樣。作為人體必需的微量元素和最常見的變價金屬,鐵在生命領域、現代社會均發揮著尤為重要的作用。本節課以鐵離子、亞鐵離子的性質及相互轉化為主要內容,介紹了鐵離子的檢驗,鐵離子、亞鐵離子的性質與相互轉化,不同價態的鐵元素之間的相互轉化在生產生活和科學研究中的廣泛應用。

二、課堂教學過程

1. 在生活經驗和已有知識的背景下學習鐵的性質

以鐵及其化合物在日常生活中的應用引出課題,以學生已有知識為基礎,學習鐵的物理性質和化學性質。強調自主學習,讓學生歸納鐵的物理性質,回顧并書寫已經學習過的鐵的相關化學方程式,要求并不高。升華之處在于用氧化、還原反應思想分析上述反應,對比鐵與鹽酸和鐵與氯氣反應不同價態的生成物,找出規律――鐵遇弱氧化劑被氧化到亞鐵離子,遇強氧化劑被氧化到鐵離子。同時,復習回顧,引出常見的強、弱氧化劑,為接下去學習它們的鑒別和相互轉化埋下伏筆。教學的片段如下:

【引入課題】教師以鐵及其化合物在日常生活生產中的應用圖片引出課題,接著介紹了2014年中國鋼鐵年產量和人均產量,結合應用示例圖片拋出問題。

【問題】結合自身體驗,請說說鐵具有哪些物理性質?

【學生歸納】鐵的物理性質。

【問題】根據你已有的知識,說說鐵能與哪些物質反應,寫出反應的化學方程式。

【學生板書】學生根據已學知識,可以寫出鐵與氧氣、氯氣,鐵與鹽酸,鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式。

【問題探討】標出鐵分別與鹽酸、氯氣反應后的產物中鐵元素的化合價,請你分析化合價產生差異的原因。

【引導分析】 化合價差異的原因是鹽酸和氯氣氧化性的強和弱。由此,得出結論:鐵可以被弱的氧化劑氧化到亞鐵離子(+2價),而被強的氧化劑氧化到鐵離子(+3價)。接著,師生共同討論出常見的弱氧化劑有:H+、Cu2+等、常見的強氧化劑有:氯水、氧氣、雙氧水等。

【過渡】鐵與強、弱氧化劑反應得到不同價態的產物,那么,如何檢驗產物中的亞鐵離子和鐵離子?

2. 用實驗方法鑒別亞鐵離子和鐵離子

這部分內容是本節課的重點與難點。筆者從三個方面入手來突出重點,突破難點。

第一,引入流暢,過渡自然。在學習了鐵與不同氧化劑反應可生成亞鐵離子或鐵離子,自然而然地引出如何鑒別它們的問題,學生看到實驗桌上擺放的硫酸亞鐵和氯化鐵兩種溶液,發現可以直接觀察試劑顏色,亞鐵離子呈淺綠色,鐵離子呈棕黃色,這是簡單且直觀的方法,當然可行。但是當老師演示實驗:取一滴FeCl3溶液于試管中,加2-3mL水,也就是濃度很小時,就沒法觀察出溶液顏色,這時引出第二種方法――滴加KSCN溶液,學生也就能理解這種方法最可行,因為它可以檢出濃度很小的鐵離子,而且現象明顯。那么,還有沒有第三種鑒別方法呢?結合初中學習過氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的性質,引出NaOH溶液也可用于鑒別。

第二,問題設計層層推進,抽絲剝繭,水落石出。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后,發現溶液呈血紅色,學生自然會好奇:把KSCN溶液加入FeSO4溶液也會有如此現象嗎?結果發現溶液顏色沒有變化。那么怎么證明其中有Fe2+呢,學生會想到可以把Fe2+轉化成Fe3+,自然而然聯系到上一段引出的強氧化劑――氯水或雙氧水,這里實際上也就引出了Fe2+轉化成Fe3+方法。學生動手完成上述實驗后,直接寫出氯水與Fe2+反應的離子方程式。教師和學生一起分析雙氧水和Fe2+反應的離子方程式,并能從電子守恒、電荷守恒以及原子守恒角度分析、配平方程式。

再分析問題:如果加入KSCN溶液和氯水順序顛倒,還能檢驗出Fe2+嗎,進而強化正確的檢驗方法,突出重點。

第三,用動手實驗作為元素化合物學習的基本方法。元素化合物的學習不是教師強加給學生的,而是學生通過完成一系列精心設計的實驗自己去探索,去體會一種原來如此、豁然開朗的感覺。學生在FeSO4溶液中,在試管口用滴管滴加NaOH溶液,只能觀察灰綠色沉淀,沒有能發現白色沉淀,自然引起疑問――難道初中學習過氫氧化亞鐵沉淀是白色的知識是錯誤的?Fe(OH)2的制備是一個較難突破的難點,資料顯示,白色變色有很多種原因,目前主流觀點認為主要有兩個因素:在表面吸附Fe2+以及Fe(OH)2被氧氣氧化。經過試驗,筆者設計了一種能出現白色沉淀的簡單方法,在0.1mol/L的FeSO4溶液中用長滴管在液面下滴加6mol/L的NaOH溶液,能清晰地看到白色沉淀,這就是Fe(OH)2的本來面目。然后振蕩試管,再把試管內物質部分倒到墊有表面皿的濾紙上。這樣就能清楚觀察到白色灰綠色紅褐色的變化過程,也就形象地展示出被氧化的過程。

3. 通過鑒定補血劑中鐵的價態,學習Fe2+、Fe3+的相互轉化

【資料卡片】目前我國缺鐵性貧血發生率高達15%~20%,患有缺鐵性貧血和鐵營養不良癥者,約2億人,婦女、兒童為高發人群。缺鐵性貧血是指人體內可用來制造血紅蛋白的儲存鐵已被用盡,紅細胞生成障礙所致的貧血。

【實物展示】藥店買的補鐵片。

【實驗探究】 請設計實驗鑒別補鐵性藥片中含有的是亞鐵鹽還是鐵鹽?

【小組討論、匯報交流】提出實驗方案,完成實驗。

【學生實驗】 藥片研碎燒杯內加少量水溶解取上層清液1mL加在試管中滴加1滴管KSCN溶液加入氯水觀察現象得出結論。

【分析藥片說明書】強調三點:一、藥片名:琥珀酸亞鐵(二價),二、本品為薄膜衣片(防止氧化),三、維生素C與本品同服,有利于吸收。

【問題】維生素C的作用是什么?能把Fe3+轉化為Fe2+,作還原劑。

【問題】常見哪些物質也具有還原性,也能將Fe3+轉化為Fe2+?

【學生實驗】請你從下列所給的試劑中,選擇合適試劑并設計實驗方案,將Fe3+轉化為Fe2+。

供選試劑:0.1mol?L-1 FeCl3溶液、KSCN溶液、新制氯水、H2O2溶液、鐵粉、銅粉。

【實驗與匯報】方案1:①FeCl3、②KSCN、③鐵粉,

方案2:①FeCl3、②KSCN、③銅粉。

【練一練】寫出Fe3+和Fe、Cu反應的離子方程式。

【課堂小結】讓學生小結本節課所學內容。

實際上,在學習Fe2+檢驗時,已經引出了Fe2+轉化為Fe3+的思路――加入強氧化劑。這部分內容以生活中的補鐵劑作為背景知識來學習Fe2+、Fe3+的相互轉化,強調化學知識來源于生活,服務于生活,突出學以致用,學習有用的化學、真實的化學。在完成實驗把補鐵劑研碎、溶解后加入大量的KSCN溶液(為了防止KSCN被氯水氧化),沒有發現變色,加入氯水后溶液變紅色,探究出補鐵劑中是亞鐵的結論。分析說明書中的維生素C的作用,引出用還原劑可以把Fe3+轉化成Fe2+,再讓學生設計實驗選擇其它還原劑證明這個結論。本節設計了兩個探究性實驗,兩組實驗都讓學生自行設計實驗方案,選擇實驗試劑,動手實驗,得出結論,對學生的要求較高。

三、對教學的反思

在化學教學中,問題的呈現順序、知識的邏輯順序、學生的認知順序緊密結合,所學知識才能易懂久記。只有注重問題的由淺入深,知識的前后聯系,才能讓學生對知識有更好的理解和辨析。首先必須讓學生感受到化學學科是有趣的、實用的,從日常生活中鐵及其化合物的應用著手,以學生已經學習過的鐵的性質為立腳點,在輕松愉悅的氣氛下學習新的內容,掌握相關知識與技能。實驗設計由易到難,由簡單到復雜。從簡單的觀察溶液顏色,到選用新的試劑,再到選擇加入試劑的先后順序;從正常操作引起的反常現象,到為了防氧氣用長滴管伸入液面以下的特殊操作,再到為了快速被氧化,把試液部分倒到墊有表面皿的濾紙上;從驗證性實驗到自己選擇試劑、設計方案的探究性實驗,體現了循序漸進的原則,引領學生在實驗中思考,營造高效的課堂氛圍。

緊湊而有效的課堂才是高效的。化學是以實驗為基礎的一門學科,其知識的形成與實驗過程中的感性觀察與想象,理性分析與歸納、演繹,嚴密的邏輯推理是密不可分的。化學來自于生活,服務于社會,本節課的知識貼近學生的生活實際,補鐵劑和VC是生活中常見的兩種藥物,選擇常用的補鐵劑琥珀酸亞鐵片,通過引出問題提出猜想設計實驗探索研究解決問題的實驗探究,讓學生體驗了科學探究的一般方法,在一系列活動中掌握鐵離子的檢驗,鐵離子、亞鐵離子的性質與相互轉化條件,前后呼應。通過補血劑等常見物質學會從化學視角觀察生活、生產和社會中的有關問題。

在學習元素化合物知識的同時要培養學生的化學學科觀念。用理論指導的課堂教學才能讓學生認識透徹,能讓學生形成有效解決新問題的能力,遷移應用,觸類旁通。本節課中鐵單質的性質、鐵離子與亞鐵離子的相互轉化也是氧化還原反應理論以及離子反應概念一個典型實例。在學習反應方程式時要能應用電子守恒、電荷守恒、原子守恒的觀點分析和理解,從而把元素性質的認識以及方程式學習落到實處。因此,學會用粒子變化的觀念和守恒的觀念都是應該被關注的,希望化學學科觀念的種子能在學生的腦海中發芽,而不僅僅是所謂的化學知識。有效地激發了同學們的學習激情并養成從化學視角看現實問題的科學素養。

參考文獻

第9篇

【關鍵詞】綠色建筑;精細化;建筑全壽命周期

1 綠色建筑的內涵及評價體系

1.1 綠色建筑的內涵

在我國頒布的第一部有關綠色建筑的國家標準《綠色建筑評價標準》(GB/T 50378-2006)中,從我國的基本國情出發,從人與自然和諧發展,節約能源,有效利用資源和保護環境的角度,提出了綠色建筑的定義:在建筑的全壽命周期內,最大限度地保護環境、節約資源(節能、節水、節地、節材)和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,最終實現人與自然共生的建筑物。其中突出強調了四個方面:全壽命周期的概念、最大限度的節約資源,保護環境和減少污染、滿足建筑根本的功能需求和建筑要與自然和諧共生。

1.2 綠色建筑的評價體系

40年來,綠色建筑由理念到實踐,在發達國家逐步完善。近年來許多國家發展了各自的綠色建筑標準和評估體系,概括起來主要有六點:一是選址和規劃是否合理,綠色建筑必須盡量保護原來的生態系統,減少對周邊環境的影響,充分考慮自然通風、日照、交通等;二是是否實現了資源的高效循環使用,綠色建筑必須降低資源消耗,盡量使用再生資源;三是是否采取了各種節能措施,以有效減少能源的消耗,是否盡可能采用了太陽能、地熱、風能、生物能等自然能源;四是是否盡量減少廢水、廢氣、固體廢物的排放,并采用各種生態技術實現其無害化和資源化,使其得到再生使用;五是是否有效控制室內空氣中各種化學污染物質的含量;六是是否具有建筑功能上的靈活性、適應性和易于維護的建筑體系。①

2 走精細化道路發展綠色建筑

2.1 精細化考慮建筑全壽命周期

所謂建筑體系的壽命周期包括:原材料的獲取,建筑材料的制造、運輸和安裝,建筑系統的建造、運行、維護以及最后的拆除等全過程。在這一過程中,建筑系統與環境之間進行著不斷的相互作用和影響。

2.1.1 精細化建筑設計

以往,建筑師的重點主要在于建筑設計的功能或者形式,選材或選型上的依據往往是形式的要求或者甲方的意愿,建材和建造多服從于設計的需要。精細化建筑設計要求考慮建筑全壽命周期,因此,作為建筑性能決策者的建筑師有義務自覺地將提高建筑壽命周期環境性能作為重要的設計決策基礎,在設計階段預測建筑系統在壽命周期內的資源能源及污染的輸入輸出,從設計上統籌安排,綜合節能,并盡可能使用耐用的建筑材料、設備以延長建筑使用壽命,減少全壽命周期建筑環境負荷,以實現建筑的可持續發展

為了更好的推廣全壽命周期的設計觀念,我國引入了建筑壽命周期評價方法。建筑壽命周期評價不僅是對建成建筑的性能評價工具,更是一種可以幫助我們作出科學合理的設計決策的工具。它可以輔助建筑師對建筑系統全壽命周期進行預期性研究,在設計過程中,強調設計與評價的互動交叉,要求建筑師在設計時考慮建筑系統在其全壽命期間對生態環境系統所產生的負面影響,盡量在設計階段加以避免或弱化。

2.1.2 精細化建筑施工

綠色建筑要求綠色施工,綠色施工的基本內容之一是減少施工對環境的負面影響,當然,綠色施工除了封閉施工、降低噪聲擾民、防止揚塵、減少環境污染、清潔運輸、文明施工外,還應該減少場地干擾,尊重基地環境,結合氣候施工,節約水、電、材料等資源和能源,采用環保健康的施工工藝,減少填埋廢棄物的數量,以及實施科學管理、保證施工質量等,遵循可持續發展的原則。也有人將綠色施工提出了更高的要求,認為綠色施工具有“四化”的特征,即系統化、社會化、信息化、一體化,這實質上是將施工技術提升到了一個新的高度。②

精細化建筑施工要求充分考慮到施工的各個方面,不僅是完成建筑的建造,還應該從清理場地起到交付使用,整個施工過程中都要將對環境的負面影響降到最低。我國目前的施工整體水平較低,所謂的工業化還只限于建筑機械的使用,整個過程依舊依賴傳統的人工作業。系統化、信息化等也只是限于管理層面或者資料的整理,建造的主力――工人依舊是文化水平很低。所以在施工領域我們還有很大的發展空間,要求我們認真研究、探索和實踐,爭取早日實現施工的“四化”。

中國建筑工程總公司在每個工程施工之前,都要制定環境管理計劃,在滿足ISO14001環境管理標準的同時,最大限度地與生態協調。我們可以借鑒他們的經驗,不斷完善綠色施工體系及其評價標準。

2.1.3 精細化建筑的運行和維護

精細化建筑的運行和維護即在建筑的運營管理階段能為人們提供健康、舒適、高效、低耗、無害的空間,降低建筑及設備老化,易更新、易維護,保證建筑在使用周期內均能達到綠色建筑的標準。為了節省初期投入,而增加后期的運營管理成本,或以降低健康、舒適、高效等標準作為代價的做法是不可取的。

2.1.4 精細化建筑的拆除

對于廢舊建筑的拆除,最重要的是對建筑垃圾的處理。目前建筑垃圾的數量很大,僅北京、上海每年的排放量分別達到了1000萬t。堆放或填埋占用大量的土地,建筑垃圾的淋濾液滲入土層和含水層,污染土壤和地下水,有機物質發生分解產生有害氣體,污染空氣;忽視對建筑垃圾的再利用造成資源浪費。因此重視施工垃圾的處理,是發展綠色建筑的關鍵之一。

精細化建筑的拆除需要設計初期采用易拆除、易降解、污染小的材料,拆除過程中降低建筑垃圾的產生,提高建筑垃圾的循環再利用。

2.2 精細化考慮資源利用和環境保護

對于資源的利用和環境的保護,不要僅僅是落于概念的炒作和手法的盲目照搬,而應該認真分析各種途徑的優劣及適用條件,依據建筑基地、周圍環境、氣候多方面相關因素,通過科學的整體設計,精細的部分設計,集成綠化配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術,充分展示人文與建筑、環境及科技的和諧統一。

在保證建筑安全性、舒適性、經濟性基礎上,在建筑規劃、設計的各個環節引入環境概念,規劃、設計時結合當地生態、地理、人文環境特性,收集有關氣候、水資源、土地使用、交通、基礎設施、能源系統、人文環境等資料,力求做到建筑與周圍的生態、人文環境的有機結合,增加人類的舒適和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。這是一個涉及多學科的復雜的系統工程。

2.3 精細化建筑的功能

經濟、美觀、適用是建筑最基本的三大基本要求,精細化建筑的功能設計也要求從這三方面綜合考慮。隨著經濟水平的提高,人們對建筑的功能提出了更高的要求,面對人口增長、資源短缺的國情、世情,精細化建筑功能,節約土地資源尤為重要。通過合理布置建筑朝向,合理組織交通流線,合理安排功能分區,提高建筑的功效和土地利用率。使用對人體健康無害的材料,抑制危害人體健康的有害輻射、電波、氣體等。符合人體工程學的設計,室內具有優良的空氣質量,優良的溫、濕度環境,優良的光、視線環境,優良的聲環境,營造健康、舒適的生活環境等。

3 結語

現今,我國的經濟增長由快速型逐漸向穩定型轉變,以經濟建設為核心的基本路線得到修正,粗放型大批量建造成為歷史,新建建筑的數量明顯降低,建筑質量要求提高,促使建筑師由快速、粗放型設計向精細化設計轉變。綠色建筑理念的發展,綠色建筑體系的完善,同樣對建筑師的精細化設計提出了更高的要求。解決這個問題既需要轉變建筑師的觀念和工作,也需要從建筑教育開始,同時也需要業主和領導不要一味要求“形式新穎”,還需要制造業的介入,即整個國家工業水準的提高。

【參考文獻】

[1]于震平,宋中南.施工建筑垃圾管理調查[C]//第二屆國際智能與綠色建筑技術研討會論文集.北京:中國建筑工業出版社,2006.

[2]楊子江.建筑垃圾對城市環境的影響及解決途徑[J].城市問題,2003,(4).

[3]中華人民共和國建設部.GB/T500378-2006綠色建筑評價標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2006.

[4]Nils Larsson.Improving the Performance of Buildings.中國綠色建筑[C]//可持續發展建筑國際研討會論文集.2001:28-45.

[5]甄蘭平,邰惠鑫.面向全壽命周期的節能建筑設計方法研究[J].建筑學報,2003,3:56-57.

注釋:

第10篇

關鍵詞:寒痛樂熨劑;發熱原理;資源利用

文章編號:1005C6629(2016)10C0054C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

寒痛樂熨劑是一種外敷藥,主要功效是活血化瘀,散寒止痛,用于風寒濕痹引起的腰腿肩臂疼痛、風濕性關節炎、胃脘痛等病癥。該藥劑外袋為塑料真空包裝,內袋是一個無紡布袋,藥劑就盛放在無紡布袋里。搖晃一會無紡布袋,就會感覺有些熱度,然后把內袋綁在腰部,能夠感覺到藥袋的溫度逐漸升高,而且那種熱乎乎的感覺能夠持續十個小時以上。

寒痛樂熨劑為什么會發熱?筆者就寧夏泉水藥業有限公司生產的寒痛樂熨劑(批準文號:國藥準字Z20025747)進行了系列研究。

1 寒痛樂熨劑發熱原理

寒痛樂熨劑使用說明書上標注其成分為“川烏(生)、草烏(生)、麻黃、當歸、吳茱萸、蒼術、八角茴香、山奈、薄荷腦、樟腦、冰片、水楊酸甲酯”。這些中藥混合在一起就會發熱嗎?

筆者查到傷濕祛痛膏(國藥準字Z11020284)的成分為生川烏、生草烏、麻黃、蒼術、當歸、白芷、干姜、山柰、八角茴香、薄荷腦、冰片、樟腦、水楊酸甲酯。二者成分基本相同,但傷濕祛痛膏貼在身上并沒有特別明顯的發熱現象。因此,寒痛樂熨劑的成分中應該還有其他物質。

打開盛放藥粉的寒痛樂熨劑內袋,看到里面的物質呈細小顆粒狀及粉末狀。多數物質為黑色,少部分物質為紅褐色,而且可觀察到在空氣中的黑色粉末有一些比較迅速地變成紅褐色物質。拿一塊磁鐵靠近這些粉末,磁鐵上立即吸上了許多黑色粉末,這個實驗以及結合黑色粉末在空氣中變為紅褐色的性質,可以推測黑色粉末中含有金屬鐵。因為金屬鐵具有磁性,鐵粉也會在空氣中氧化而生成紅褐色的鐵銹。

為了進一步驗證猜想,取一定量藥粉,加入3 mol/L的HCl溶液,可觀察到燒杯底部有灰黑色粉末,且從中有氣泡放出;在灰黑色粉末上部浮著很多棕黃色物質,其中一些具有礦物的光澤。為了更加清晰地觀察,將棕黃色物質傾倒出去,然后加入蒸餾水,再次把浮在灰黑色粉末上面的棕黃色物質傾倒出去,如此反復數次,使燒杯中盡量只剩余灰黑色粉末。

向以上處理后的燒杯中加入3 mol/L的HCl溶液,從灰黑色粉末間有氣泡冒出,然后取燒杯中的上層液體,向其中加入10% NaOH溶液,有灰綠色絮狀沉淀生成,放置空氣中灰綠色沉淀逐漸變成紅褐色。

上述實驗說明寒痛樂熨劑藥粉中含有金屬鐵。因為:

Fe(OH)2在空氣中很容易變為灰綠色,進而被氧化成紅褐色。

那么,寒痛樂熨劑藥粉中為什么會有鐵呢?這是因為金屬鐵比較容易發生放熱的氧化反應。具體來說,在潮濕的空氣中,鐵表面吸附了一層水膜,水膜因溶解少量CO2等而成為電解質溶液,它與鐵和其他物質構成無數微小的原電池。在負極,鐵失去電子而被氧化為Fe2+:

鐵在空氣中與氧氣和水發生氧化反應的速率比較緩慢,而鹽的存在會加速該反應的發生,因此寒痛樂熨劑的藥粉中應該加有鹽。考慮到中草藥在冷水中的溶解性并不好,所以筆者取少量寒痛樂熨劑藥粉,加入冷的去離子水溶解寒痛樂熨劑藥粉,過濾并在濾液中滴加硝酸銀溶液,濾液中出現白色沉淀。該實驗說明濾液中含有Cl-,因此寒痛樂熨劑的藥粉中可能含有NaCl,用以加速鐵的電化學腐蝕過程。

另外,加入酸反應后的藥粉,會看到大量有金屬光澤的黃褐色物質。文獻顯示,蛭石是一種黃褐色有礦物光澤的物質,具有吸濕和保溫作用,可作為保溫材料[2]。一些基于鐵電化學腐蝕放熱原理制成的暖貼的配方一般為鐵粉、活性炭、食鹽和蛭石[3]。所以,筆者推測寒痛樂藥粉包中可能含有蛭石作為保溫材料。

綜上所述,寒痛樂熨劑的藥粉除中藥成分外,還含有鐵粉、水,以及可能含有活性炭、食鹽、蛭石。在水和食鹽構成的電解質溶液中,鐵、空氣中的氧氣以及活性炭構成原電池,發生比較迅速的氧化還原反應,該過程為放熱反應。反應所放出的熱能即為寒痛樂熨劑的熱量來源。

2 寒痛樂熨劑使用后藥粉包的顏色

教材指出鐵銹的主要成分是Fe2O3?xH2O,并配有帶有紅褐色鐵銹的圖片,但并沒有說明鐵銹的顏色問題[4]。人們往往認為Fe2O3是紅褐色的,而鐵銹的主要成分是氧化鐵的水合物,所以鐵銹也是紅褐色的。

當拆開寒痛樂熨劑藥粉包時,也可觀察到在空氣中的黑色粉末中有一些紅褐色物質出現,所以我們可以預計使用后的寒痛樂熨劑藥粉包的顏色應以紅褐色為主。

但當筆者打開使用24小時后的寒痛樂熨劑藥粉包,發現里面的藥粉并非呈現紅褐色,而是棕褐色。這是為什么呢?

根據文獻,氧化鐵有多種類型,并且由于晶型不同和是否含有結晶水,又能呈現出多種不同的顏色。α-Fe2O3?H2O為黃色,稱為鐵黃,α-Fe2O3為紅褐色,稱為鐵紅,γ-Fe2O3為褐色,Fe3O4為黑色。鐵銹由α-Fe2O3?H2O、堿式碳酸鐵[xFe(OH)3?yFe2(CO3)3,紅褐色]、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、Fe3O4等多種成分組成。不同的外界環境中,氧氣量、水、溫度、侵入離子等基本因素的影響程度決定了鐵銹的組分差異[5~7]。

根據使用后寒痛樂熨劑藥粉的顏色可以推測藥粉包中的鐵在氧化過程生成了比較多的α-Fe2O3?H2O,除此以外還包含一定量的堿式碳酸鐵、Fe2O3等,這些物質以及未反應的鐵、活性炭等混合在一起,就呈現了棕褐色。

為了驗證上述分析,筆者將使用后的寒痛樂熨劑藥粉加熱,發現棕褐色的粉末逐漸變為紅褐色,進而轉變為黑色。這是因為在高溫情況下:

3 使用后的寒痛樂熨劑能否繼續使用

使用了24小時后的寒痛樂熨劑已經感受不到熱度了,但筆者認為藥粉包中還應剩余一定量的鐵未被氧化。這是因為寒痛樂熨劑藥粉中的鐵粉是固相,因而與空氣的接觸并不十分充分,加之寒痛樂熨劑藥粉中的水含量有限,所以鐵并不能完全被氧化。

既然使用了24小時后的寒痛樂熨劑藥粉里仍存在未反應的鐵,那么這些藥粉是否仍可利用呢?筆者向這些使用后的藥粉中加入少許水,這些藥粉果然又繼續發熱了。如果向這些使用后的藥粉中加入少許食鹽溶液,藥粉升溫更加迅速。

為了對比加入純水與加入鹽水對使用后的寒痛樂熨劑藥粉的影響,筆者將一包使用了24小時后的寒痛樂熨劑藥粉分成等量的兩份。向其中一份加入2毫升純水,向另一份加入2毫升10% NaCl溶液,用溫度傳感器測得兩份藥粉的溫度隨時間變化曲線(見圖1)。

由圖1可見,對于使用后的寒痛樂熨劑藥粉,加入10% NaCl溶液的藥粉包升溫更加迅速,而且其最高溫度較加純水的藥粉包最高溫度高出8℃。

筆者對于使用超過24小時的寒痛樂熨劑藥粉包,加入5毫升10% NaCl溶液,然后利用溫度傳感器測試其溫度隨時間變化曲線[見圖2(a)]。對于第2次使用超過24小時的寒痛樂熨劑藥粉包,加入5毫升10% NaCl溶液,然后利用溫度傳感器測試其溫度隨時間變化曲線[見圖2(b)]。接下來按照相同操作測試了第4次和第5次使用后的藥粉包溫度隨時間變化曲線[見圖2(c)、圖2(d)]。

由圖2(a)至圖2(d)可見,使用后的藥粉包在第2次和第3次使用時,藥粉包溫度在50℃以上的時間有9個多小時;在第4次使用時,藥粉包溫度在50℃以上的時間有6個多小時;但藥粉包在第5次使用時溫度已達不到50℃,且在40℃以上的時間也僅有2個多小時。

以上實驗說明,一包寒痛樂熨劑在第一次使用后仍有較多的鐵未反應,而且這種情況能夠持續到第3次使用后。因此寒痛樂熨劑在第一次使用后還可以作為暖貼再使用2次以上。使用方法是將使用后的寒痛樂熨劑藥粉包用剪刀剪開一個小口,向里面加入少許食鹽溶液,再用一攪拌棒攪勻,然后用扎線把內袋捆扎封口即可使用。如果想要避免剪開藥粉包,也可用帶針頭的注射器注入少量食鹽水,然后將藥粉包搖晃數次即可使用。

4 小結及展望

寒痛樂熨劑的藥粉除中藥成分外,還含有鐵粉、水、鹽等。寒痛樂熨劑使用時所產生的熱來自鐵發生電化學腐蝕所放出的熱量。寒痛樂熨劑在正常使用的條件下,其藥粉中的鐵并沒有被完全氧化,因此向藥粉中加入少許食鹽水,寒痛樂熨劑還可繼續發熱。由于人們一直以來都認為寒痛樂熨劑是一次性的,使用后就丟棄了。而一包寒痛樂熨劑的凈重約52克,里面既有中藥成分,也含有大量精細的還原鐵粉等,像目前這樣使用十幾個小時就丟棄是很可惜的。本研究證明寒痛樂熨劑是可以再利用的。再利用方法是將寒痛樂熨劑內袋剪開,向其中加入少量食鹽水,混合后封口使用。這種寒痛樂熨劑再利用方法很簡便,如能眾所周知則將有利于節約資源以及環境保護。

本研究過程還可轉化為學生探究金屬腐蝕以及能量轉化問題的教學資源。學生通過對寒痛樂熨劑成分的觀察與測量,可以學習溫度測量以及繪制溫度隨時間變化曲線,培養利用數學工具與方法分析問題的能力。通過寒痛樂熨劑發熱原因的探究,既能培養學生的實驗方案設計能力,又可藉此進行金屬腐蝕原理以及能量轉化的教學,還可讓學生嘗試自制暖貼,同時結合生物課中所學的低溫燙傷知識,對自制暖貼進行測試與評價,達到綜合運用多種學科知識的目的。

參考文獻:

[1]人民教育出版社編著.普通高中課程標準實驗教科書?化學反應原理[M].北京:人民教育出版社,2007:84~85.

[2]胡光鎖.蛭石膨脹機理及膨脹蛭石性質的研究[D].北京:北京工商大學碩士學位論文,2006:1~10.

[3]祝杰,潘奇.自發熱產品溫度的控制[J].輕工科技,2016,206(1):54~55.

[4]人民教育出版社編著.普通高中課程標準實驗教科書?化學與生活[M].北京:人民教育出版社,2007:49.

[5]楊學宏等.透明氧化鐵顏料的應用及發展現狀[J].河北師范大學學報(自然科學版),2004,28(5):508~509.

第11篇

關鍵詞:生態園林;設計

1 生態園林的內涵

生態園林強調“生態”,是利用物種互利共生原理、物質循環原理、能量多級利用的原理設計而成的生態系統。其根本宗旨是保護生物多樣性,充分利用自然資源,給人們的生產生活創造美好的綠色空間,為社會經濟的發展提供良好的環境。它從客觀上打破了傳統園林單一的服務功能,從過多的追求美學藝術效果向重視生態功能的綜合效益轉變,是對傳統園林的進一步發展。

具體而言,生態園林主要有以下3個方面的內涵:(1)科學配置園林植物。做到喬、灌、草、藤園林植物的科學配置,建立合理的時間結構、空間結構和營養結構的人工植物群落,維持總體平衡,保持群落穩定,為人們提供一個賴以生存的生態良性循環的生活環境;既在時間上能夠維持它的群落結構和自我更新,也能夠維持對不良環境條件脅迫的恢復力,并同時能滿足人類的需求。(2)發揮植物的生態作用。因地制宜,適地適栽不同生態類型的園林植物,充分利用綠色植物,將太陽能轉化為化學能,提高光能的利用率和生物能的轉化率;調節小氣候,如調節溫度、增加濕度,涵養水分,降低風速等;調節生態平衡,如吸收環境中的有毒、有害氣體,吸滯塵埃,減少燥聲。(3)體現園林植物的美化價值。美化景觀、豐富建筑群體輪廓線,增加城市建筑藝術效果,豐富城市景觀,使建筑“錦上添花”,把城市和大自然緊密聯系,從而為人們提供更高層次的文化、游憩、娛樂享受和人們生存發展的綠色生態環境。

2 加強生態園林設計的幾點建議

2.1 要形成現代城市生態園林設計理念

生態學的不斷發展,以生態學原理與實踐為依據,建設生態園林,將是園林生態發展的趨勢。生態園林的基本理念是“多樣性的自然生態環境”,追求人與自然共生的樂趣,提高人們的自然志向,使人們在觀察自然、學習自然的過程中,認識到對生態環境保護的重要性,進而形成新的園林設計理念。

2.2 盡可能地保持綠量較大化

綠量是城市綠地生態功能的基礎。它有兩個方面的含義,一是平面上要有一定的面積。二是立面上要有復層的結構,以提高綠量。因此,在植物造景中要通過喬、灌、草、藤和地被復合群落結構,提高葉面積指數。在符合植物生態特性的前題下,盡量選用葉面積大、葉片寬厚、光合效率高的植物,提高綠化光合效率,創造適宜的小氣候環境,降低建筑物的夏季降溫和冬季保溫的能耗,提高市民與自然環境的聯結感;同樣,根據功能區和污染性,選擇耐污染和抗污染植物,發揮綠地對污染物的覆蓋、吸收和同化等作用,以增加氧氣,降低二氧化碳濃度,降低污染程度,促進城市生態平衡。此外,還應重視植物景觀的其它生態功能的發揮,如對人直接的強身祛病功能、植物抑菌、創造清新空氣和釋放保健物質等功能,有利身心健康。

2.3 生態園林要充實生物的多樣性

生物多樣性是生態園林構建水平的一個重要標志。物種多樣性是群落多樣性的基礎,它能提高群落的觀賞價值,增強群落的抗逆性和韌性,有利于保持群落的穩定,能形成豐富多彩的群落景觀,滿足人們不同的審美要求;依靠多樣性的物種種類,構建不同生態功能的植物群落,更好地發揮植物群落的景觀效果和生態效果。因此,選擇合理的植物是生態園林景觀營構成功與否的關鍵,也是形成城市風格,創造不同意境的主要因素。筆者認為,選擇光合效率高,適應性強,枝繁葉茂,葉面積指數高的植物可以最大化地提高生態效益。同時向立體化擴展,形成地面、墻面、屋頂多層次、多景觀的綠化景觀體系。要特別重視推行利用不同物種在空間、時間和營養生態位上的差異來配置植物,最終形成喬灌草結合、層次豐富、配置合理的復合植物生態群落,為城市景觀增色添輝。

2.4 注意生態園林設計中藝術性原則

生態園林是各生態群落在審美基礎上的藝術配置,是園林藝術進一步的發展,應遵循統一、調和、均衡、韻律四大基本原則,使人過目或置身其中時具有柔和、平靜、舒適和愉悅的美感。同時,要注重色彩在視覺感受上的不同差別,借以表達人的思想、品格、意志,寓情于景、情景交融,使人置身于自然美的環境中。

總之,生態美學是研究自然生態藝術美的一門新興學科,而生態園林設計是生態美學的一個分支,是生態美學在園林領域的具體化。因此,在實際工作中,涉及到生態學專業問題時,可以考慮和生態學專家密切合作,把這兩門學科很好地結合起來,創造出真正的生態景觀。

參考文獻

第12篇

關鍵詞:環境保護,綠色建筑,可持續發展。

 

隨著現代化的發展,環境問題已經成為全世界關注的焦點,'綠色'的概念,是一段時間來國內外各界廣泛討論的熱點話題,其內容包括環境保護與可持續性發展等。由于地球環境與生態問題的急劇惡化,人們愈來愈認識到我們所居住的環境應當作為一個統一的系統來進行考慮,全社會的環保意識也在不斷增強。在建筑和裝修方面,營造綠色建筑、健康住宅正成為越來越多的開發商、建筑師追求的目標。

我們按照人工環境與自然環境融會的程度來區分建筑的內部空間--室內的發展階段。以界面裝飾為空間形象特征的第一階段,開放的室內形態與自然保持最大限度的交融,貫穿于過去的漁獵采集和農耕時期;以空間設計作為整體形象表現的第二階段,自我運行的人工環境系統造就了封閉的室內形態,體現于目前的工業化時期;以科技為先導真正實現室內綠色設計的第三階段,在滿足人類物質與精神需求高度統一的空間形態下,實現詩意棲居的再度開放,成為未來的發展方向。

改革開放以來,住宅的建設一直是城鄉建設的熱點,住宅建設也從一開始對量的追求逐漸過渡到對質的追求,特別是住房制度的改革,人們對住宅的使用功能、舒適度以及環境質量更關心。這就要求在商品化住宅設計中首先要建立商品價值觀念,住宅的功能、質量都要與其價格相聯系,與市場需求相適應,精心設計,反復推敲,力求住宅精巧與合用。縱觀住宅設計與建設現狀,還存在著一些問題:①與社會經濟的發展不同步。多年來片面追求住宅數量,一味強調經濟性,結果使住宅建設落后于現實發展,缺乏長遠考慮,反而造成了居住質量的惡化和社會財富的浪費。②與居住行為脫節。片面理解住宅的面積指標,忽視了居住行為的基本空間尺度和面積的實際使用效率,造成居住空間的不合理配置,使居住行為不能有效地展開。③缺乏彈性和選擇性。不同時期住戶對空間的使用有不同的要求與選擇,僵硬呆板的空間劃分阻礙了生活質量的提高,造成空間的不合理使用。④缺乏住戶的自我參與。住戶作為居住行為的執行者,是一個群體概念,具有不同的審美意識和價值取向,把住戶生硬地塞進雷同的居住容器內,是一種缺乏對人本身尊重的表現,住戶的自我參與體現了個人價值的高層次實現

要弄清楚什么是綠色設計,首先要明白綠色概念的由來。綠色是生命的象征。綠色就其自然屬性而言來源于植物的物質表象。'一個有用的衡量經濟規模對地球生命承載能力的極限,是全球光合作用產物供給人類活動的比率。'其生命之源--植物的光合作用,即:凈初始生產力(NetPrimary Productivity,NPP),即綠色植物通過光合作用所固定的太陽能,減去綠色植物本身所消耗掉的能量(如呼吸作用),其差值即被稱為NPP,這個數量實質上是全世界的食物來源的大本營,是支持地球上一切形式的動物體(包括人類)生存的生物化學能量。NPP實質上代表著全世界的食物來源,正因如此,綠色才成為生態環境良性循環的代名詞。以綠色作為定語的'綠色設計',其核心概念就是創造符合生態環境良性循環規律的設計系統。。

20世紀興起的“綠色建筑”會在21世紀將得到大發展,它的可持續發展理論改變著人們的觀念,在世界許多城市新型的生態建筑正呼之而出。綠色建筑,是綜合運用當代建筑學、生態學及其他技術科學的成果,把住宅建造成一個小的生態系統,為居住者提供生機盎然,自然氣息濃厚,方便舒適并節省能源,沒有污染的居住環境。這里所說的“綠色”并非一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是對環境無害的一種標志,是指這種建筑能夠在不損害生態環境的前提下,提高人們的生活質量及當代與后代的環境質量。其“綠色”的本質是物質系統的首尾相接,無廢無污、高效和諧、開放式閉合性良性循環。通過建立起建筑物內外的自然空氣、水分、能源及其他各種物資的循環系統來進行“綠色”建筑的設計,并賦予建筑物以生態學的文化和藝術內涵。從可持續發展住居的市場觀出發,綠色建筑及其建材都是大勢所趨,必定有一個全新的發展。

綠色建筑,綠色住宅是日漸興起的一種居住概念。意在尋求自然、建筑和人三者之間的和諧統一,即在'以人為本'的基礎上,利用自然條件和人工手段來創造一個有利于人們舒適、健康的生活環境,同時又要控制對于自然資源的使用,實現向自然索取與回報之間的平衡。綠色建筑不僅要能提供舒適而有安全的室內環境,同時應具有與自然環境相和諧的良好的建筑外部環境。應考慮到當地氣候、建筑形態、設施狀況、營建過程、建筑材料、使用管理對外部環境的影響,以及舒適、健康的內部環境,同時考慮投資人、用戶、設計、安裝、運行、維修人員的利害關系。換言之,可持久的設計、良好的環境及受益的用戶三者之間應該有平衡的,良性的互動關系而達到最優化的綠化效果。綠色建筑正是以這一觀點為出發點平衡及協調內外環境及用戶之間不同的需求與不同的能源依賴程度,而達成建筑與環境的自然融合。

綠色建筑的實踐毫無疑問是一項高度復雜的系統工程,不僅需要建筑師具有生態環保的理念,并采取相應的設計方法,還需要管理層、業主都具有較強的環保意識。這種多層次合作關系的介入,需要在望個過程中確立明確的評價及認證系統,以定量的方式檢測建筑設計生態目標達到的效果,用一定量指標來衡量其所達到的預期環境性能實現的程度。評價系統不僅指導檢驗綠色建筑實踐,同時也為建筑市場提供制約和規范.促使在設計,運行、管理和維護過程中更多考慮環境因素。引導建筑向節能、環保、健康舒適,講求效益的軌道發展。

回顧近幾年有關'綠色建筑'的發展過程,可以看到,綠色意識從無到有,從弱到強,綠色建筑從默默無聞到成為時尚,從理想到現實,發展之快速度驚人,成績顯著。但也應看到,在這個過程中也存在著不足和遺憾,最主要的問題在于規范滯后、管理滯后。。象現代主義設計一味追求功能,忽視人情;一味追求簡潔,缺乏裝飾;一味追求創新,忽視傳統;一味追求統一,忽視多樣性等,這都是我們在設計發展中需要避免的。。面對迅猛而來的綠色時尚,在人們的綠色意識已迅速覺醒的時候,沒有及時制定有關的政策對市場進行管理和引導。這不僅是今后國家改進工作的一個重點,也是我們做設計的要求和規范。這樣,我們的設計就會在一條正確的道路上發展進步。

綠色,代表生命,代表健康和活力,是充滿希望的顏色。綠色建筑與裝修已經成為今后建筑業發展必然趨勢,但是任重而道遠,需要正確的引導和政策扶持,才能步入良性循環的發展軌道。對于建筑商和開發商來說,誰先實現“綠色”,誰就能為自己樹立過硬的品牌,誰就能占領市場的先機。愿人們的環保意識越來越加強,愿“綠色建筑”名副其實的來到大家身邊,我們作為建筑方面的設計者,肩負著不可推卸的責任。

參考文獻:

譚 謙 《淺 談 綠 色 建 筑 與 裝 修》,《2003全國建筑裝飾行業科技大會》2003

鄭曙旸 《室內環境與綠色設計》,《2003全國建筑裝飾行業科技大會》2003

張燕文《可持續發展與綠色室內環境》2008.1

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