化學科技論文寫作範文

　　化學中存在著化學變化和物理變化兩種變化形式。下面小編給大家分享一些，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　篇一

　　微型化學實驗 倡導綠色化學

　　摘要：環境保護是目前全世界人民最關心的問題，也是國際社會面臨的嚴重問題。在新課標化學教材中實驗所佔的比重很大，實驗過程中往往會產生、排放大量的有毒有害物質，這些物質的排放給環境造成了危害。我們可以用綠色化學觀點改進中學化學實驗，

　　即對中學化學某些實驗進行微型實驗，使其向無汙染方向發展。

　　關鍵詞：環境保護;微型實驗;綠色化學

　　【中圖分類號】TQ016

　　環境保護是目前全世界人民最關心的問題，也是國際社會面臨的嚴重問題。在新課標化學教材中實驗所佔的比重很大，實驗過程中往往會產生、排放大量的有毒有害物質，這些物質的排放給環境造成了危害。我們可以用綠色化學觀點改進中學化學實驗，即對中學化學某些實驗進行微型實驗，使其向無汙染方向發展。微型化學實驗具有減少汙染、現象明顯、快速、節約、安全等優點，非常符合“綠色化學”的思想，既真正地保護了環境，又不失時機地把環保教育滲透於化學教學之中。筆者在教學實踐過程中充分體現“綠色化學”的思想，將化學實驗“微型”化，初見成效。

　　一、解決方案的內容與實施

　　1、在保證獲取最有效實驗資訊的前提下，採用儘可能少劑量實驗，對試劑“減量”或“降低濃度”或“微型”實驗儀器

　　如實驗室製取氯氣及氯氣性質實驗中，因為氯氣是有毒氣體，洩漏到空氣中會嚴重汙染大氣，影響身體健康。而且驗證氯氣性質實驗較多，按照教材操作比較繁瑣，且不可避免造成氯氣洩漏。我們可以改進實驗措施，實驗用品及試劑有五條濾紙條，紙條上分別滴有***1***品紅試液;***2***石蕊試液;***3***澱粉一KI試液;***4***Na2S溶液;***5***KBr溶液;***6***高錳酸鉀晶體;***7***吸有濃鹽酸的膠頭滴管。實驗步驟：實驗時只須擠幾滴濃鹽酸即可發生變化。***1***褪色;***2***先變紅後褪色;***3***變藍;***4***出現淡黃色固體;***5***變為橙紅色。這樣設計實驗後，實驗裝置簡單、現象明顯、所需藥品少、無汙染。

　　2、改“演示實驗”為“演示實驗和學生實驗”的結合體

　　如電解飽和食鹽水實驗中，反應在U型管裡進行，使得離子在兩極之間遷移距離過長，造成整個電路的電阻較大，電源功率損耗大，使陰、陽兩極產生的氣泡較少，很難收集到足夠的氫氣;用鐵棒作電極，電阻大，表面積太小，不利於氫氣的產生，也難收集到足夠的氫氣進行驗證實驗;尾氣不及時處理，會對環境造成汙染，不符合綠色環保的新理念。我們也可以改進一下：將一塊濾紙裁成兩半，取一半平放在玻璃板上，用NaC1酚酞試液充分浸潤，分別用舊電池芯、鐵釘作陽、陰極按輕輕將電極卷在其中，並接通電源。通電2分鐘後，立即開啟裹有碳棒的一端濾紙，滴人一滴碘化鉀澱粉溶液，濾紙變藍，證明陽板有氯氣生成，再開啟另一端，發現濾紙變紅，證明NaOH在陰極生成。

　　這樣，實驗中藥品用量少，電極產物檢驗簡單，現象直觀，節省時間;實驗操作簡單，效果明顯，可用作教師演示實驗和學生實驗，以提高學生學習的參與度。

　　3、儘可能密閉可控、處理尾氣

　　例如，在銅和濃硝酸的反應中，利用注射器代替試管進行試驗：取一支10mL的注射器，抽出活塞，在針筒內裝入0.04g銅屑，推上活塞並吸入0.1mL的濃硝酸，觀察現象，等反應完畢後將注射器中的液體小心排入廢液瓶中，裝有無色氣體的針筒內再吸入空氣，可看到無色氣體變成紅棕色。改進後的裝置是封閉體系，易於對比觀察，效果明顯，藥品用量比改進前少得多，同時能防止有毒氣體二氧化氮的洩漏並汙染空氣。結合汽車、飛機等運輸工具排放廢氣汙染空氣而形成光化學煙霧的例項，對學生進行環境意識的教育，以提高學生的環保意識。實驗完畢，啟發學生利用已學知識對廢棄物進行處理，以防止重金屬銅和有氣體二氧化氮的汙染，使學生養成從我做起，保護環境。

　　4、回收和重複使用試劑，提高藥品的利用率

　　回收未反應的原料、副產物***含“三廢”***，如用KMnO4製取O2所得到的剩餘物質中主要含有MnO2、K2MnO4和未反應掉的KMnO4，這三種物質的混合物均可用來加入濃鹽酸製取氯氣。再如像在《乙酸乙酯的製取》實驗中，由於最後的混和液中尚有相當的濃硫酸，就要求學生集中倒在指定的廢物桶中，處理後再排放。還可以回收催化劑等非反應試劑，如《化學反應速率化學平衡》的催化劑對化學反應速率的影響實驗中，MnO2是H2O2分解生成O2的催化劑。在實驗結束時，要求學生將小試管中的H2O和MnO2一起倒入指定的回收容器***燒杯等***中，以便集中回收MnO2。

　　重複使用主要是將上一個實驗步驟中剩餘的藥品以及回收來的化學藥品用到下一個實驗步驟中或用到其他的實驗中去。如前面提到的濃硫酸稀釋後，不是直接倒掉，而是用到後面的濃、稀硫酸的性質比較實驗中去。再如回收的MnO2、K2MnO4和KMnO4用於濃鹽酸製取氯氣的實驗中。這樣，大大減少了藥品用量，提高了藥品使用效率。

　　5、計算機模擬化學實驗

　　常規的、傳統的化學實驗不可避免地消耗許多藥品和大量的水資源，尤其是對一些試劑昂貴、實驗中容易引起爆炸或必須採用有毒、有害的試劑***如苯、苯酚、重金屬等***的實驗，並在整個實驗中排放較多的有毒氣體、有毒廢水，給師生身體健康帶來極大的危害，且對環境造成較大破壞的實驗，我們可以利用計算機多媒體技術，對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行模擬，用文字、聲音、影象、動畫的效果讓學生在計算機螢幕上做實驗，達到身臨其境的感覺。如有毒溶劑的燃燒，有毒物質的性質及相互轉化等實驗，這樣既讓學生學會了實驗方法，而且使那些毒性大、危險性大、試劑昂貴的實驗變成了綠色化的實驗，自始至終，不會對人體和環境造成汙染。

　　但需要注意的是微型化學實驗不是常規化學實驗的簡單縮微或機械減量，也不是對常規實驗的補充，更不是與常規實驗的對立，而是在整個實驗過程中貫穿了綠色化學的思想，有效實現“儘可能小劑量實驗、省資源、少汙染、減成本”，還增強學生的環境保護意識，是對中學化學常規實驗進行的改革和發展。因此，微型實驗雖然具有許多優越性，但也並不是所有實驗都可用之代替的。在教學中，應根據實驗的內容、目的、現象和定量要求等進行選擇，使常規實驗和微型實驗相結合，兩者取長補短，這樣可以發揮更好的教學效果。

　　篇二

　　化學教學應追求“化學味”

　　【摘 要】化學教學應追求自己的“學科味”。具備“化學味”的化學教學應重視實驗教學、滲透化學學科觀念、體現化學學科思想。

　　【關鍵詞】實驗教學;化學學科觀念;化學學科思想

　　【中圖分類號】G633 【文獻標誌碼】A 【文章編號】1005-6009***2016***28-0055-03

　　【作者簡介】徐新峰，江蘇省如東縣馬塘中學***江蘇如東，226401***教師，高階教師，南通市化學學科帶頭人。

　　新課改以來，眾多專家學者提出了課堂教學改革的舉措。筆者以為，具有學科特色和本真的化學課堂教學，應該追求自己的“學科味”。反思這些年的教學實踐，筆者認為具有“化學味”的化學課堂應該體現了以下三個特點。

　　一、重視實驗教學

　　早在20世紀70年代末，著名有機化學家蔣明謙教授就指出，“儘管發生了這種變革的趨勢，我們應該認識到，化學現在仍然是一種實驗科學，將來也還是實驗科學”[1]，這是從化學的根本屬性上作出的立論。在化學教學中，我們應當強調實驗教學，並在實驗教學時注意以下幾點。

　　1.堅決不“講實驗”，不追求“功利”教學。

　　人有惰性，教師也不例外。有些化學教師認為做實驗很麻煩，且浪費時間和精力，效果還不一定有“講實驗”和“背實驗”好。然而，“講實驗”否定了學生的主體參與，埋沒了學生的創新意識，同時也造成了課堂教學的生成性資源的缺失，與現代教學理念背道而馳。

　　2.不能用“視訊實驗”完全取代“真做實驗”。

　　資訊科技的發達給教學提供了豐富的資源，因此出現瞭如今的化學課中用“視訊實驗”完全取代“真做實驗”的現象。“視訊實驗”只是停留在學生看的層面，是淺層次的學習行為，學生仍然被視訊“牽著走”，其主體地位喪失，這樣的化學課彷彿在“欣賞電影”，缺失“化學味”。當然，“視訊實驗”並非一無是處，對於課堂中無法完成的實驗可以用“視訊實驗”來替代，同時，也可以利用資訊科技將實驗中不易察覺的現象或過程進行突出處理。筆者參加2015年江蘇省初中化學教師基本功大賽的“創新實驗”比賽時，將點燃蠟燭熄滅後冒白煙的實驗拍成了視訊，並將用高清晰攝像機拍到的火苗向下移動的過程製作成了慢鏡頭，起到了很好的教學效果。

　　3.依據學情，合理設定演示實驗和學生實驗。

　　教學時，演示實驗與學生實驗並沒有嚴格的區分與界定，儘管《義務教育化學課程標準***實驗稿***》***以下簡稱《課標》***中提出了8個學生實驗，但在實際教學時，可將演示實驗“下放”為學生實驗，因為實驗的魅力並不是來自於“看”，而是來自於親身“做”。實驗教學中，應當做到：讓學生親自做實驗和觀察各種現象，親身體驗通過實驗進行探索規律的活動;結合實驗事實和過程，讓學生認識化學概念和理論的形成過程;讓學生通過實驗去解決問題，從而在科學態度、方法和分析解決問題的能力方面得到提高。[2]

　　4.突破實驗的課本束縛，鼓勵創新與變通。

　　重視實驗教學並非將課本實驗奉為“聖旨”，教師可尋求實驗的創新。筆者在參加2015年南通市初中化學優質課評比中，設計了一個簡易的自來水廠淨水模型，將系列淨水方法濃縮在這套模型中，使得學生興趣高漲，較好地達成了教學目標。另外，可將驗證型實驗改為探究型實驗，增加學生的探究機會，從而實驗的功能不再是驗證教材的某個結論，而是引導學生髮現問題、解決問題，為培養其科學素養、創新能力打下基礎。

　　二、滲透化學學科觀念

　　德國物理學家馮・勞厄曾說過，教育所給予人們的無非是當一切已學過的東西都忘記後所剩下來的東西。這剩下的東西便是學生通過學科知識的學習，所形成的從某學科的視角去認識事物和解決問題的方法、觀點，即學科觀念。化學學科觀念不是以結論的形式呈現在課程內容中，而是蘊含於具體化學知識當中並藉助於它們表達出來，此時的化學基本觀念只是一些沒有和學生內心世界建立意義關聯的客觀存在。[3]因此，筆者認為，促進觀念建構的化學教學的核心問題是，如何通過具體知識將客觀存在的知識形態的化學觀念轉為學生個人形態的化學觀念。

　　1.教師要具有化學學科觀念，並以觀念統領學科知識。

　　關於化學學科觀念，有學者從中學化學的定義出發，構建了與物質的組成、結構、性質和應用等中學化學研究物件相對應的基本觀念體系，具體包括元素觀、微粒觀、結構觀、變化觀、化學價值觀以及分類觀和實驗觀。[4]如筆者在進行單元知識新授課教學前，要先於學生巨集觀把握本單元知識的觀念性理解，以便把具體知識的教學與觀念的建構進行聯絡，增強教學的針對性。下面以人教版初中化學教材九年級第三單元為例，簡述筆者是如何以學科觀念統領單元學科知識的。

　　從整體來看，可把“微粒觀”和“元素觀”確立為本單元的觀念性目標。為發揮化學觀念對本單元教學的統領作用，需將“微粒觀”轉化為更為具體的理解表達：物質是由分子、原子等粒子構成的;微觀粒子是不斷運動的、彼此間有間隔的;原子既能直接構成物質，又可以先構成分子，再由分子構成物質;在化學變化中，分子可以再分，而原子不可再分。而“元素觀”則可具體表達為：物質是由元素組成的，元素是組成物質的基本成分;一種元素則對應於一類原子***具有相同質子數***;基於已學過的化學變化，嘗試概括出在化學反應中元素不變的觀念等。由此可見，上述觀念統領著第三單元的學科知識。

　　2.教學以具體知識為載體，滲透化學觀念。

　　化學事實、概念等知識是顯性的，易引發學生的注意，而觀念是隱性的。教學時，教師如果不能有意識地引導學生去挖掘，學生很難體會到它們的存在，學習也只停留在具體知識的層面。因此，促進學生觀念建構的教學，需要教師挖掘具體知識背後的深層次觀念。筆者在教學人教版初中化學教材第十單元課題2“酸和鹼的中和反應”一課時，設計了以下幾個環節：①學生設計並完成探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全反應的實驗――滲透實驗觀***實驗是人類探求未知、發現規律、驗證推測的重要實踐活動***;②實驗探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應時能量的變化――滲透變化觀***化學變化常伴隨著能量變化，並以熱能形式表現出來***;③探究稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應的微觀實質――滲透微粒觀***酸、鹼在水溶液中以離子而存在，在發生化學變化時，離子會發生變化，產生新離子***;④瞭解中和反應在實際中的應用――滲透化學價值觀***化學回歸生活、迴歸社會，是推動社會文明、進步的重要力量***。 　　3.引導學生運用化學觀念去解決問題，驅動深層次思維。

　　《課標》指出：“在化學課程中重視學生化學基本觀念的形成，是精簡教學內容，減輕學生過重的學習負擔，提高學生問題解決能力的重要途徑”[5]。觀念形成於具體知識，應用於實際問題，這也體現了化學觀念的價值。在初三的後期教學中，可積極嘗試選取生活情景、環境問題、礦物冶煉、能源開發、工業生產等素材作為學生運用學科觀念解決問題的視角。

　　三、體現化學學科思想

　　化學學科思想是人們在認識化學的活動中運用科學方法的思想意識，對化學本質、特徵及價值的基本認識。學科知識、學科能力、學科思想是學科體系的三個要素，而學科思想是一個學科的靈魂。[6]因此，化學教學中，教師應把最精髓、最本質的學科思想傳授給學生，學生在學習的實踐活動中通過自己的理解獲得啟迪與感悟，促進認識的完善，形成知識的結構，掌握化學思維方法。有學者提出，中學化學學科的主要思想有：整體性思想、聯絡思想***結構與性質、微觀與巨集觀、定性與定量、量變與質變思想等***、守恆思想、動態平衡思想、構建模型思想、驗證探究思想、綠色化學思想、分類思想等。[6]筆者結合初三化學教學實踐，選擇三種化學學科思想進行闡述。

　　1.“結構決定性質”的思想。

　　在研究化學元素***原子***、物質的性質時，我們根據其結構來推測物質性質，並通過實驗來證明性質的存在。“結構決定性質”的思想首次出現在“物質構成的奧祕”一章的教學中，引導學生分析原子的結構***最外層電子數***，推出元素***原子***的化學性質，從而感悟出這一化學學科思想。教學“金剛石、石墨和C60”課題時，瞭解到它們物理性質的差異後，藉助這一思想，引導學生從內因***內部結構***尋找原因：碳原子的排列方式不同。這一思想也為高中化學學習“位置”、“結構”與“性質”的關係做好鋪墊。

　　2.“守恆”的思想。

　　“守恆”是自然界普通成立的最重要的基本規律，為我們利用“質量守恆、能量守恆、電荷守恆、元素守恆”解決化學中的系列問題帶來了諸多方便。在初中階段，教材對守恆思想的滲透與揭示是逐步進行的。人教版初中化學教材九年級第三單元“元素”教學中，藉助於硫的燃燒、過氧化氫催化分解的微觀反應圖的展示，學生歸納出反應前後原子種類不變的結論，提煉出“元素守恆”思想，為第五單元引出“質量守恆”思想墊定了認知基礎。守恆思想的培養具有階段性，可分步實施，進入高中後可向學生“能量守恆、電荷守恆”的思想。

　　3.“綠色化學”的思想。

　　綠色化學的內涵就是研究和尋找並能充分利用的無毒害原材料，最大程度地節約能源，在各環節都實現淨化和無汙染的反應途徑，從源頭阻止汙染或預防汙染的化學，其過程為零排放和零汙染。曾幾何時，人們由於蘇丹紅、三聚氰胺、白色汙染等事件對化學產生了錯誤認識。化學的發展本身沒有錯誤，只是人們沒有利用化學的“利去”認識事物、發展事物。我們倡導“綠色化學”思想，藉助於化學教學讓其深深地根植於學生的頭腦中。如：演示硫的燃燒實驗和探究燃燒條件實驗中，若按照課本中方案進行實驗，雖然現象明顯，但都會帶來教室內環境汙染，因此教學時，可引導學生針對實驗中的不足提出改進的方案並做實驗，這樣的教學環節讓綠色化學思想凸顯。

　　【參考文獻】

　　[1]蔣明謙.當代化學的發展趨勢[J].化學通報，1979***03***.

　　[2]劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，2011.

　　[3]畢華林，盧巍.化學基本觀念的內涵及其教學價值[J].中學化學教學參考，2011***06***.

　　[4]陸軍.中學化學基本觀念體系的重構――中學化學定義的視角[J].教育科學研究，2015***08***.

　　[5]教育部.全日制義務教育化學課程標準***實驗稿***[M].北京：北京師範大學出版社，2011.

　　[6]周存軍.談中學化學學科思想和方法的培養[J].現代教育科學：普教研究版，2009***03***.
 

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