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绿色化学与生活论文

时间:2022-07-13 03:07:29

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇绿色化学与生活论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

绿色化学与生活论文

第1篇

[关键词]初中化学 绿色 教学 环保

1 绿色化学的含义

化学对人类作出了巨大的贡献。人类生活的各个方面,从衣、食、住、行的生活必需品到汽车、电视、洗衣机等家用品,无不与化学有关。可以说化学改变了人类的生活方式,提高了人类的健康与生活水平。但化学的这些巨大贡献却同时伴随着一定的代价,那就是制造、使用与处理这些合成物质对人类健康及生活环境造成的负面影响。绿色化学的口号最早是由美国提出的。绿色化学即是用现代化学和化工生产的技术去减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有毒的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物。绿色化学与传统化学最根本的区别就在于绿色化学是对环境不产生污染的化学,发展不产生污染的新化学反应和化学产品,从源头上消除污染,使化学产品既能为人类服务又不污染环境,有利于社会的可持续发展。它是化学发展的新阶段,是促使人类与环境协调发展的更高层次的化学。

2 教师要树立绿色化学实验意识,并在教学活动中实践

初中生的年龄尚小,自主学习和规范的能力有限,因此需要老师进行引导,尤其是在绿色理念背景下进行化学实验,这是一个比较新颖的话题,学生有一定的陌生感,也缺乏理论的指导,因此必须依靠老师的力量让他们明确绿色化学实验理念的精髓,并在实验中进行运用。作为学生们的领路人,化学教师首先要树立绿色实验意识,然后明白具体的实验操作方法,指导学生进行绿色化学实验。多数化学实验会消耗大量的药品,产生各种有毒有害的气体、液体或固体,对外界环境产生污染,处理不当会损害学生的健康。

3 规范实验操作

化学实验中,师生都要接触有害物质和无害物质,在实验中也会闻到有害和无害气体。因此,必须指导学生要严格按照实验操作的程序,有条不紊地进行各种实验。正确地闻气体、取药品、取有毒性原料,甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚;改进实验方法,设计合理的实验装置。尽量采用封闭措施,减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后,处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处,擦洗干净实验桌面,这些都要认真细致指导,使实验活动从始至终成为对学生进行环境教育的课堂。

4 引入习题内容渗透绿色化学理念

在初中化学教学的过程中,有很多的化学练习题,教师可以通过利用引用化学习题的方式,渗透绿色化学理念,使学生在长时间的练习过程中,形成良好的绿色化学理念。例如教师可以通过为学生布置“在我们生活中,烧烤、油炸食品通常被称之为‘垃圾食品’,这种食品在生产的过程中会对我们的生活带来哪些的不利因素?在油炸的过程中会产生哪种化学物质?”等问题,指导学生对问题的分析和研究。

5 重视培养实验活动中的绿色化学意识

化学作为一门实验学科,化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。

在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中,因为课时条件的限制,或者是教师不在意,有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下,就要求教师注意这些细节。教师可以在实验过程中告诫学生,实验气体要尽量排放入玻璃瓶中,并把这个细节广泛运用到每一个实验中去。

6 扩大实验影响面,深化绿色化意识

第2篇

关键词:生活化;生活化教学;化学教学;学习

文章编号:1008-0546(2012)03-0006-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.003

一、生活化教学问题的提出

联合国教科文组织在《学会生存》中指出,学生不仅要学会生存,还要学会学习,学会生活。长期以来,化学教学受到知识本位的影响,受制于高考的压力,逐渐脱离了实践基础,脱离了与生活息息相关的内容,原本神秘有趣的化学教学变成了概念、规律、原理、现象的记忆,学生学习化学的兴趣正渐渐的消褪,长此以往,学生将丧失运用化学知识去解决实际问题的能力。

二、生活化教学问题的理论基础及现实意义

1.生活化教学的理论基础

生活化教学问题的理论基础是生活教育理论、建构主义和国际理科课程STS教育。

美国教育家杜威提出了“教育即生活”的观点,强调教育具有生活的意义。我国著名教育家陶行知先生,将杜威的学说加以改造,提出了“生活教育”理论,即“生活即教育”、“社会即学校”、“教学做合一”。

建构主义是认知理论的一个重要分支,其核心内容是以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。

STS教育是指科学―技术―社会教育,在教学中可以创造出新的教学情境,拓展知识视野,以具体的实际问题驱动,渗透学生感兴趣的知识,了解化学科技前沿。

2.生活化教学的现实意义

生活化教学问题的现实意义在于激发学生学习的兴趣,培养学生解决实际问题的能力,初步形成一种科学的思维方法。

“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。兴趣是最好的老师,将生活元素融入化学课堂教学,使学生积极主动地投身课堂学习,将极大地提高课堂学习效率,使学生乐于探究物质变化过程中的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。

创设生活化情境,实施生活化教学,培养学生解决实际问题的能力。关注与化学有关的如食品烹饪、美容保健、毒物、穿戴、环境、日用品、药物化学等社会热点问题。利用化学知识揭穿现实生活中的某些骗术,辨别真伪或解释假象。如有些不法分子利用人们对化学物质性质的缺失,设计了某款能够排毒的产品,利用碘酒和维生素C的氧化还原反应和现象,诱使人们上当。再如伤天害理的三鹿奶粉中添加的“三聚氰胺”到底是什么物质,对人体有什么危害,厂家为何要加入它。通过对这些实际生活中遇到的具体问题的探索,提高学生分析、解决问题的能力。

三、生活化教学的基本原则

(1)生活化原则:课堂教学的基础是学生的“已有生活经验”,如果没有学生的现实生活感受和体验,生活化教学就无从谈起。

(2)主体性原则:学生是学习的主体,教师要能够充分发挥学生的主体地位,要创设和谐的教学氛围,建立融洽的师生关系,调动他们学习的积极性、主动性、自觉性和创造性,这样才能充分发挥学生的主体作用。

(3)活动性原则:在教学中,通过实践活动来达成知识的掌握和能力的培养的双重目标,利用知识讲授与操作练习相结合的方式,促进学生主动思考、大胆质疑,并通过讨论,训练学生的眼、手、脑,促进大脑和思维的发展。通过形式多样的实践活动,实现认知和理解,探索、体验和交流,开阔眼界、激发兴趣。

(4)联系性原则:化学作为一门中心学科,与物理、生物、医药、材料等有着千丝万缕的联系。《课程标准》提出要“帮助学生认识化学与人类生活的密切关系”,要“关注人类面临的与化学相关的社会问题”,要“重视化学与其他学科之间的联系”。我们只有把研究的问题背景放大到整个人类社会的时候,我们的教学就从狭隘的课堂延伸到了整个社会。

四、生活化教学的实践策略

1.课堂“导入”生活化

(1)通过生活实际引入。通过生活中一些奇异的自然现象抓住学生的好奇心和探索欲望,使学生在生活化的情境中学习,在疑惑中期待问题的解决。如在讲金属的电化学腐蚀时,可让学生回忆生活中见到的铁锈的颜色状态(红棕色),运用原电池原理,分析负极Fe失去2个电子生成Fe2+,正极氧气得电子生成OH-,而铁锈的颜色是红棕色,显然和Fe3+有关,因此联系Fe2+易被氧化可以得出,Fe(OH)2受到空气中氧气的氧化生成Fe(OH)3,失水后生成铁锈。

(2)通过演示实验引入。利用实验可以设置许多有趣的情境,激发学生学习兴趣,调动学生的参与意识。例如在学习氯气的性质和用途时,可以联系生活中“84”消毒液能使衣服褪色,而我们实验室里面也可以模仿出这种情境。首先展示集气瓶中的黄绿色气体,向其中加入少量的水,形成黄绿色的溶液,再投入一些花瓣,过一会儿花瓣褪色了。上述情境,学生自然会产生这样的疑问,是什么物质能使衣物和花朵褪色呢?这个小实验吸引学生的注意力,一下就抓住了学生的眼球。

(3)利用科学故事引入。用化学故事创设问题情境是一种行之有效的方法。许多化学故事妙趣横生、引人入胜,容易激发学生的求知欲。比如在讲指示剂的时候,引入波义耳的偶然发现,当酸液溅到植物的花朵上引起变色的故事,继而经过思考和实践发现了酸碱指示剂,这个科学故事可以启迪学生,科学发现是科学家经过细心观察、勤于思考的结果,这种看似偶然实际上是一种“必然”。

(4)通过社会热点话题引入。化学与社会紧密相联,化学是一门孕育着巨大创新机会的学科,与社会生产以及生命、环境关系紧密。如生活中接触到的新材料、新药物、新能源开发、环境保护等。如最近日本的“和牛变核牛”的新闻,可以引出造成日本核泄露问题中的碘-131和碘-127是同位素等相关问题。

2.课堂“探索”生活化

(1)密切联系生活,主动探究。《课程标准》明确指出:“化学教学,要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境,……”。教师要多创设与生活密切相关的教学情境,主动探究现实生活中所蕴含的化学知识,使化学知识生活化。如有报道说广东的一个主妇在打扫卫生间时,为了使去污效果更好,将漂白粉和洁厕灵(主要成分为盐酸)混合起来使用,结果产生一种黄绿色的气体,把这位主妇晕倒了。通过这个故事请同学们分析,这位主妇为什么会晕倒?产生了什么物质?可能发生了什么化学反应?从而激发同学们进行实验探究,通过实验探究得出这名主妇是被漂白粉和洁厕灵混合时产生的氯气给毒晕了。

(2)巧妙运用各种媒体,辅助探究。多媒体技术不仅使课堂气氛轻松愉快,激起学生的创造性思维,还可以使抽象的概念具体化,深奥的道理形象化,枯燥的知识趣味化。对于化学试验中有些危险性较高、难以重现的实验还可以借助教育技术手段来完成,如软件《化学实验室》就可以模拟出化学药品爆炸,给学生身临其境的效果。还可利用多媒体技术描绘微观粒子的运动特征。如核外电子的运动,溶液中离子的迁移等等。

(3)精心设计问题情境,逐层探究。教师设计课堂提问时,要有启发性,能最大限度地引发学生积极思考,充分体现学生的主体性。在设计问题时,尽可能的将问题设计成“问题串”,问题串的解决是“螺旋式上升”,同时使学生的思维“螺旋式进步”,从而提高分析问题和解决问题的能力。问题的设计还要遵循“最近发展区”理论,“跳一跳,够得着”,而不能“望洋兴叹”,否则容易挫伤学生的积极性。如学习SO2的性质时,学生对SO2使KMnO4溶液褪色的原理认识不清,有同学认为这是SO2的漂白性,也有同学认为是SO2的还原性。针对上述疑问可以设计如下问题,若SO2使KMnO4溶液褪色是因为SO2的漂白性,那么漂白后的溶液有什么特点?(加热后恢复原色)如何设计实验证明你的观点?(加热SO2和KMnO4反应后的溶液,观察颜色是否恢复,如果颜色恢复则体现了SO2的漂白性,反之,则是SO2的还原性);若SO2使KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性,那么反应产物是什么?(根据方程式判断是Mn2+和SO42-)如何设计实验证明产物的存在?(加入BaCl2溶液,观察有无沉淀现象)通过这样的层层分析,实验探究,学生不仅可以深刻理解这样一个具体问题,还可以运用这种思想方法解决类似的问题,从而提升学生的思维品质。

3.课堂“训练”生活化

精心设计生活化的例习题。例题、习题是学生学习巩固知识的一种有效途径,例习题的生活化不仅可以在课堂上渗透生活知识,还可以借助于生活知识将化学问题清晰阐述。如学习了热化学反应方程式之后,可以让学生完成下面这道题。

【例】家用液化气的主要成分之一是丁烷。当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时放出的热量为5×105kJ。又知1mol液态水汽化时需吸收44kJ热量,则1mol丁烷完全燃烧产生气态水时放出的热量为

( )

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

通过这道例题,既可以复习热化学反应方程式的书写等相关知识,还清晰的认识到为什么有机物常被用作燃料。

4.课堂“延伸”生活化

教学不只是在课堂,校外是更大的课堂,教师要带着领学生走出课堂,走上社会,亲身实践,让学生在更开放、更广阔的空间里面自由探索,并在实践中享受获取知识的快乐。如学完酸碱指示剂后,指导学生在家里用深红色的花瓣、萝卜皮等为原料制酸碱指示剂,来探究日常生活中的醋、柠檬汁、苏打水、肥皂水、食盐水等溶液的酸碱性问题;用蛋壳代替化学药品检验碳酸盐。另外,还可以通过化学肥料的鉴定;沉淀法和电化学方法进行污水的处理问题等,使我们的课堂向社会延伸。

此外,像图书馆、博物馆、化工厂、网路资源等都是有益的课外补充。

生活化教学并不是将知识删繁就简的简约化,而是将难点重点知识通过生活化的情景来演绎;生活化教学更不是什么灵丹妙药,不是所有的问题都要用生活化教学来解决,只有适切的才是需要的。只有把握生活化教学真谛,才能成为课堂教学的源头活水。

参考文献

[1] 叶斓.让课堂焕发出生命活力――论中小学教学改革的深化[J].教育研究,1997,(9)

[2] 赵苗.人文关怀理念下的思想政治教育生活化研究[D].河北师范大学硕士论文,2010: 27

第3篇

1.1学生无机化学基础差,缺乏学好无机化学的信心

随着高中毕业生的减少和本科院校的扩招,使得大专院校的招生录取线一降再降,如湖南高职高专录取总分由2008年文史330分,理工270分,到2013年的文、理皆200分,只要是从事过高中教育或大学教育的人都知道,高考200分学生的基础是怎样的薄;加上大专院校招生的学生中,大多数来自文科毕业生,如我校药学专业的文科生比例为69%,无机化学的知识基础可想而之。这一点,学生自己也有自知之明,52%认为自己的化学非常差,根本没入门。在2012年和2013年新生的入学无机化学基础知识考查中也证实,有11%的学生不能完整地写出原子序数1~20号的元素名称、符号,约78%的学生不会计算常见化合物中元素的化合价,约43%的学生不能完整地写出常见的物质名称或化学式。由于学生高中化学底子非常薄弱,30%的学生对学好无机化学没有信心,特别是部分来自文科毕业的学生,认为自己本来就因为化学不好才选择读了文科,加上高三没有学化学,存在畏难的先入为主的心理;另有10%的学生有观望的心理,没有十足的信心学好无机化学。

1.2没有养成良好的学习习惯,学习缺乏主动性

由于受传统教育影响,多数教师及学生缺乏对自主学习能力培养的意识,或者由于在中小学期间没有养成良好的学习习惯,学习方法不恰当,从而对学习失去兴趣,缺乏意志力,在日常艰苦的学习过程中,学习缺乏信心,遇到难题容易退缩,对老师布置的任务存在敷衍应付现象。就学生来说,普遍缺乏自主学习的主动性,学习上的事情习惯让老师包办,23%的学生上课依赖教师的讲解,希望老师多讲练习,课后被动应付老师布置的作业,在自主学习课外知识、发展兴趣、培养能力、进行科学研究等方面自主性差,意识淡薄[1]。

1.3学生对课堂教学提出了更高的要求

近几年来为了适应高等教育的发展,人才培养方案中加大了实践技能课程和课时的比重,相应的理论课学时数有所减少。如何在规定的学时内将课程内容完成,是理论课老师遇到的新问题。然而在调查问卷中显示,大部分学生希望老师授课时以专业相关的知识为基础,多理论联系实际,拓展知识面,复习基础知识的同时加深内容的讲解及课后习题的分析讲解;学生也希望老师教学语言幽默、课堂气氛带有“娱乐性”。如果真按学生所要求的那样授课,授课的课时数要增加很多,这样与基础课时减少存在矛盾,同时也要求授课老师本人的知识面更广、授课技能的更高。

2、困境中看到的希望

挖掘学生的潜力、发现学生的闪光点、寻找成功的希望,是我们每一位从事教育的人必需思考的问题。从调查问卷得知,99%的学生认为无机化学对以后的专业课有帮助,也就说明学生能正确认识无机化学这门课程的重要性。对有明确学习目标的学生,可以根据学生的自身的特点,采取一定的方式,有目的培养和提高他们的学习能力,使其在学习过程中对新知识的掌握来提高完成任务的能力。通过高中三年的学习,大专学生已经具备一定的自学能力、概括能力、语言表达能力及文字表达能力,并且96%的学生表示愿意利用课余时间相互学习、取长补短、共同进步。大一新生都有一定化学基础,如能够辨认一些最基本的化学符号及名称,也了解部分化学概念及生活化学知识,学生能够看懂化学知识应用的文字介绍。对于简单的基础知识的练习部分,学生可以单独自学完成。网络为学生提供了拓展视野的平台。在信息时代,网络已成为人们获取知识、信息和培养能力的一个重要途径。目前网络教育得到了迅速发展,出现了大量的电子教材及各种形式的网校和许多专业网站、网络课程。网络具有传递信息快、容量大的功能,可以给学生提供大量的感性材料。学生可以不再受到时间和空间的限制,通过网络搜索,快速找到自己所需要的内容或资料,不仅可以培养学生的自主学习能力,还可为“终身学习”打好基础[2]。

3、对策研究

随着我国高等教育的跨越式发展,高等教育规模的迅速扩大,大专新生素质不断下降已成为不争的事实,改变教学观念、改进教学方法、提高教学质量、培养出顺应时代的发展所需要的人才,既是社会快速发展的需要、学生自身发展的内在要求,也是每一位大专院校的教育工作者一直探寻的主题。

3.1建立课外学习小组,相互学习与自主学习相结合,取长补短

拥有自学能力,不仅是学生在校顺利完成学业的重要保证,而且更是学生将来入身社会的自立之本,他们能够面对日趋复杂和竞争激烈的社会形势,不断汲取日益膨胀的科学文化知识,以适应职业更高的要求和生存更好的需要。采取建立课外学习小组的形式,其具体组织形式如下:以课代表为中心,7~8人为一组,根据自愿原则,选一位工作热心的、化学基础相对较好的为组长,组长负责组员平时作业的收发和批阅,将作业情况、存在的问题及需要老师回答的问题集中到课代表处,课代表在每次课上课前传达给授课老师。对于典型及普遍存在的问题,老师在上课时集中回答。对于个别的、简单的问题,利用课余时间,以组为单位,组内相互讨论、相互学习、自行解决。如常见物质的命名、化学式的书写、化合价的标定、溶解性、电离方程式的书写等必需掌握的、最基本的、化学知识。建立课外学习小组,将相互学习与自主学习相结合的方式是大专学生培养自主学习能力、填补基础知识空缺的一种有效方式。这种方式可在一定程度上减少上课复习基础知识的时间,给学生创造了更多交流和相互学习的机会,有利于增强学生之间的感情和班级凝聚力,提高学生发现问题和处理问题的能力。

3.2课外化学知识的查找,编写化学小论文,提高学生学习无机化学的兴趣

课堂的时间是有限的,老师教给学生的知识也是有限。作为大学教育,除了专业知识的传授以外,另外一个任务就是教会学生利用现代科学手段,在海量的知识中收集所需要的知识,将知识消化后为己所用。这种有目的收集知识、整理知识、运用知识的能力需在老师的引领下,学生在亲身实践中慢慢获得。老师给定一定的范围或方向,学生通过网络搜索或查看相关书籍,然后将获得的化学知识进行归纳,编写化学小论文。化学小论文的题材有很多,如环保方向的“绿色食品”、“环保冰箱”、“绿色涂料”,“污水处理”、“洁净煤技术”,能源方向的“太阳能电池”、“风力发电”、“锂电池”,又如材料方面的“纳米材料”、“防水材料”等。通过化学化学小论文的编写,不仅提高了学生搜寻知识的能力、开阔了学生的视野、充实了学生的课余生活,还可提高学生学习化学的兴趣。

3.3精心安排教学内容,采用多种教学方法,灵活运用教学手段,提高课堂教学效率和教学质量

从教学内容上,教师本着提高学生兴趣,提高教与学的效率的原则,采取基础知识过关抽查、重点细讲、难点精讲、知识点归纳,简单易懂的知识放到专题自学和无机化学小论文的编写中。比如氧化还原反应与电极电势一章中,课前给出自学提纲,学生通过自学后完成指定的练习,上课开始时通过随机抽查的方式了解学生掌握情况,上课主要讲授化学方程式的配平、电极电势的计算及应用。课后引导学生查阅相关资料,了解生活中的氧化还原反应的现象,如充电电池、铁生锈、塑料老化等。从教学方法上,增加诱导式、探究式、问题式、讨论式、娱导式教学的比例,尽可能把教学内容与生活相关知识贯穿在由问题组成的、相互关联的知识框架中,师生在不断发现问题、解决问题过程中回顾旧知识,接触新知识,从而学生的问题意识和解决问题的能力得到提高[3]。如在讲反应热时,可由生活中的“暖宝宝”引入,诱导学生思考产生热的原因,然后引出反应热的相关概念、热化学方程式的书写及计算等。从教学手段上,根据教学内容,将多媒体教学与适当板书有效结合,提高教学效率。多媒体教学能使一些在传统教学手段下很难表达的内容形象、生动、直观地显示出来;能节约板书时间,提供图文声像并茂的多种感官综合刺激,激发学生的学习兴趣,从而提高教学效率[4]。如杂化轨道的形成过程及空间形状,碱金属的焰色反应等。遇到有关计算公式的推导和知识的归纳时,运用边讲解边板书更有利于学生的思维。如缓冲溶液pH值的计算公式的推导、电极电势的计算等。

4、结语

第4篇

众所周知,环境工程是一门理论性、实践性很强的专业,随着全社会对环境问题关注程度的普遍提高,对环境工程专业人才素质的要求也越来越高,急需一大批具有基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新意识的环境工程应用型人才。专业实验教学是高等院校提高人才质量的一个重要教学环节,特别是对大学生的工程实践能力与创新能力的提高起着至关重要的作用。本文结合近年来在环境工程专业实验教学改革与创新中的经验与体会,旨在使学生在实验教学中得到更好的综合能力的训练,为农业院校环境工程专业实验教学体系的完善和发展提供参考。

一、注重专业特色

农业院校的环境工程专业因办学条件的限制,难以达到象清华大学、同济大学等国家重点工科院校办环境工程专业的要求。农业院校的环境工程专业应有自己的办学方向和专业特色,发挥自己的特点。高等农业院校和农村、农民联系比较紧密,比较熟悉农村的生产、生活和生态问题,并在土壤学、植保学、生态学及环境生物学学术研究领域有较强的优势,这些正是高等农业院校培养人才的优势。因此,我们开设了"环境生物修复工程、环境微生物工程、农业生态工程及其设计"这样一些比较适应农村生态建设的课程。在开设水、大气环境污染物和噪声监测等环境工程专业常规实验项目的基础上,增设土壤污染物、农产品污染物、畜产品污染物、水产品污染物的监测分析实验,拓宽实验面,以突出高等农业院校环境工程专业的特色。

二、变实验室为模拟生产现场

环境工程是实践性很强的专业本文由收集整理,培养学生从事工程设计与实践的能力至关重要,为此,我们购进一批大气、水相关实验的模型设备,模拟工业生产过程。模型设备均用有机玻璃制成,有园型曝气池、气浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式滤池、生物膜转盘、钭板沉淀池、普通快滤池、xt型高效填料气体净化塔、yqj型(旋流板式)气体净化器、旋风除尘器等模型,使学生非常直观清楚地了解相关大气、水处理设备的内部构造,在生产实地这些内部构件如果不是停产检修也难以看清。模拟生产过程,进行实验操作,测得相关的实验数据,这样的实验非常接近工业生产实际,通过实验学生能充分体验到专业基础和专业课理论与生产相结合的典型事例,缩短学生对生产工程的距离感、生疏感。学生对这些实际处理工艺的运行操作,对整个工艺以及设备有了一个更完整的认识和掌握,有效地提高了学生的专业操作技能。三、实施开放式实验

环境监测是我校环境工程专业主要专业课之一,而环境监测教学实习是培养学生独立开展监测工作的重要措施。为了使学生能真正掌握大气、水、土壤、噪声等常规监测项目的实施方案和监测方法,我校进行了环境监测教学实习改革,即"开放式"教学实习。任课老师和实验员根据现有的仪器设备、药品等拟定监测项目和监测对象,将全班学生分为若干个实习小组(一般每组3-5人),每组分别制定实习计划,确定本实习小组的监测项目、监测对象、采样地点、分析方法和时间进度;以小组为单位领取试剂、玻璃仪器,配制实验试剂,实习期间实验室和仪器室全天开放,1周内每个小组要独立完成对水质、大气,土壤、噪声等10个以上项目的监测。实习结束后,每小组将所领取的药品试剂、玻璃器皿等洗净归还,并且最后各小组进行交流讨论实习的收获和存在的问题,每人交一份实习报告。

试行"开放式"实验,使学生具有独立思考、自由发挥、自主学习的时间和空间。通过这种"开放式"教学实习,学生的动手操作能力有了很大提高,对整个环境监测过程有了清楚的认识,同时通过对校园周边环境的监测,更清楚地了解到环境的质量现状。

四、对环境工程专业实验教学的建议

1.增加工程实验课。

环境工程实验教学改革和创新的目的在于培养较强动手能力和创新精神,善于理论联系实际的环境工程专业毕业生。为此,对传统的实验课体系与模式应加大力度调整,增加工程实验题,要求学生根据社会上某一具体的生产或工程单位的实际生产活动为背景。这些工程单位包括学生在生产实习、社会实践和外出顶岗中接触的单位,可由学生自己联系,也可由学校帮助联系,以提交实验报告或工艺设计、工艺流程的形式完成。

2.实验与毕业(设计)论文挂钩。

环境工程专业毕业生的毕业(设计)论文必须具有工程背景,必须以综合实验或工程实验为基础来撰写。取消目前大量存在的综述性的毕业论文课题。学生的毕业论文应以自己亲手做的研究性实验,或亲身参与的工程项目为基础进行撰写,没有研究项目的老师不能做论文指导老师。聘请一批长期在生产第一线的工程技术人员担任毕业(设计)论文指导老师,通过把实验与毕业(设计)论文挂钩,使学生们在做实验的时候更投入、更有针对性,同时也可使毕业(设计)论文的质量得到提高。

3.引用最新的科研成果,体现学科前沿。

作为肩负高素质人才培养使命的教师,应积极参与科研,时刻关注、跟踪环境工程学科的前沿,关注了解最新研究方法与手段,并尽快将其引入实验教学,不断更新实验手段。要积极为学生开展第二课堂活动,让学生利用课外时间尽早参与教师的科研活动,使他们在科研活动中学到书本上学不到的知识,以培养其实验动手能力、组织实验能力和科研能力。

第5篇

【关键词】化学教学 情境创设

【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1006—5962(2012)09(a)—0075—01

1、通过演示实验创设教学情境

设计一个引人入胜的实验情境,捕捉学生的兴奋点,能唤起、激发并维持学生探究的兴趣,促使他们积极地运用发散性思维、创造性思维去思考问题,寻求解决问题的良策,尝到成功的喜悦,从而成为积极主动的学习探索者。

案例:《过氧化钠的性质》的教学情境:把少量Na2O2粉末平铺在一薄层脱脂棉上,用玻璃棒轻轻压拨,使Na2O2进入脱脂棉中。用镊子将带有Na202的脱脂棉轻轻卷好,放入蒸发皿中。用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气或向脱脂棉上滴几滴水。吹气生火和滴水生火的现象会极大地激发学生进行实验探究的欲望。

2、通过化学史实创设教学情境

纵观化学发展的历史,整个一部化学发展的历史是化学家活动的历史。有无数位化学家为此献出了宝贵的青春和生命。教师可以在教学过程中利用化学家的故事,引导学生去寻觅化学发展的足迹,追溯化学发展的源流,学习化学家为科学而献身的精神,从而使学生在学习中始终保持浓厚的兴趣,活跃学生的思维,也使学生受到潜移默化的教育,使他们逐步树立为科学而献身的精神,从而取得较好的学习效果。

案例:1826年,年仅24岁的巴拉宣告溴元素的发现,使巴拉一举成名。溴的发现,引起了大化学家李比西教授的注意,使他想起了两年前的那瓶棕红色“氯化碘”溶液:1824年,一位德国厂商送来一瓶从海产加工厂的废液中收集到的棕红色溶液,求助李比西化验一下,并确定该液体的成分,李比西在匆忙中未作详细研究就贸然断定瓶中之物为“氯化碘”,然后就把这瓶液体塞进自己的药品柜,一放就是两年。李比西看到巴拉的论文,顿时醒悟,立即从药品柜中翻出那瓶溶液,经详细分析,证明瓶中之物根本不含氯,而是被巴拉发现的溴。李比西恼悔至极,认识到自己的疏忽所产生的错误。为了警戒自己科学上的轻率和主观,将“错误之柜”四个大字贴在药品柜上,并抬至大厅中摆在显眼的位置。

“错误之柜”的故事不仅激发学生学习《海水中的元素》的欲望,还教育学生搞科学研究永远要保持科学严谨的态度。

3、通过科普故事创设教学情境

中学生受生理和心理的影响,对新鲜的事物总是具有强烈的好奇心。而在我们奇妙的世界上,众多和化学相关的故事,对中学生更是有着极大的吸引力。

案例:原电池教学情境设计:

格林太太有一口整齐的牙齿,但其中镶有两颗假牙:一颗是黄金的——这是格林太富有的象征;一颗是不锈钢的——这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不解的是打从车祸以后,格林太太经常头疼、夜间失眠、心情烦躁……尽管一些国际上知名的专家教授绞尽脑汁,但格林太太的病症未有丝毫的减轻,而且日趋严重……她的病真的没有办法治吗?后来,一位化学家为格林太太揭开了病因。请问化学家发现了什么呢?

4、通过生活经验创设教学情境

生活中处处涉及化学知识,学生的日常生活体验及由之而形成的化学思维将不可避免地带入化学教学的课堂,我们可以利用学生熟悉的生活经验创设教学情境。在生活化的教学情境中学习化学知识,解决化学问题,能提高化学课堂的有效性。

案例:为什么削过皮的苹果表面很快变色?学生见过,但却不能够解释,从而激发学生对《酚》的学习兴趣。

《乙烯》的教学情境:如果我们找一个干净的塑料袋,不要有破损,把生柿子并排放整齐,根据柿子数量的多少选择几个梨放在柿子周围,把塑料袋系严实,在阴凉处放置1周左右时间柿子就会变得香甜可口。柿子从生到熟的奥秘是什么?

5、通过社会热点创设教学情境

化学与社会紧密相连,与工业生产及生命健康、环境等方面有着广泛而紧密的联系。如能源、材料、粮食等多方面,臭氧层的作用和保护,二氧化碳的功与过,酒精燃料、氢气、太阳能等新能源的利用,新型复合材料的研制和生产应用等。我们可以利用社会的热点问题提取素材创设教学情境。

案例:生活中的优质保鲜膜和劣质保鲜膜的鉴别,引入对聚乙烯和聚氯乙烯的学习。奥运会、世博会等大力倡导的绿色理念,不断出现的新材料、新能源都是创设教学情境的理想素材。

6、通过新闻热点创设教学情境

在化学教学中,培养学生的实践能力和社会责任感,应注重与实际的研究应用相结合,关注学生的生活世界,打通学生的书本世界与生活世界的界限。新闻,无疑是书本世界和生活世界之间最佳的桥梁。我们的课堂教学要跟上时代的步法,与时俱进。

案例:在学习“金属钠的性质”时,我设计了以下的问题情境:

据某报报道:在广州市珠江河段曾经出现过惊险神秘的“水雷”,6个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上,其中3个发生剧烈爆炸,另三个被成功打捞。据现场的一位同志讲,早上10点多,河内突然冒起一股白烟,在水面上漂浮的一个铁桶内窜出黄色火苗,紧接着一声巨响,蘑菇状的水柱冲天而起。群众议论说,“没想到水里的东西也能着火爆炸”打捞上来的桶被打开盖子后,马上冒出白烟,而且一旦人们接触了桶内的物质,双手感到剧烈的疼痛……消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡。

问题:1.为什么装满金属钠的铁桶不下沉?为什么“水里的东西也能着火爆炸”?

2.为什么消除队员将打捞上来的铁桶用煤油浸泡?

3.为什么打捞上来的桶被打开盖子后,马上冒出白烟,而且一旦人们接触了桶内的物质,双手感到剧烈的疼痛?

第6篇

关键词:居住区雕塑设计方法

中图分类号:TU984文献标识码: 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

居住区中的雕塑,可以说在整个居住区景观环境中起到画龙点睛的作用,精心设计的雕塑往往可以成为人们的视觉焦点、居住区的标志。雕塑作为传达美的媒介,联系环境与人,创造交流中心,丰富居民精神生活,有很重要的意义。

1.雕塑的类别

雕塑可以根据使用材料的不同分为木雕、石雕、金属雕塑等,由于木材本身易腐蚀,所以居住区中常见的有石雕、金属雕塑,近年来还出现了绿色雕塑,所谓的绿色雕塑就是将植物修剪出不同的形状,既是雕塑又能绿化环境;

2.雕塑的色彩

色彩在雕塑中起着不可忽视的作用。作为雕塑艺术的重要陈述语言.色彩与形体、同构建雕塑艺术的精神世界。雕塑的色彩影响整个居住区的氛围感受,暖色可使人感到热情温暖,可用于活动区,冷色调使人感到安静优雅,可用于休息区。

3.雕塑的体量与尺度

我们在处理居住区雕塑的体量与尺度时,除主题外,还应该认真考察周边环境,以确保将来完成的雕塑,既能表现所传达的主题信息,又与居住区环境相协调。居住区雕塑在考虑体量与尺度设计的时候主要考虑两个方面,第一是居住区住宅,雕塑起到一个视觉焦点的作用,同时起到一个视线的过渡作用,有效解决了大尺度住宅地下那种压迫感,给人以一种亲近的感觉;第二考虑人在环境行为学中的作用,居住区的空间环境大小有限,如果雕塑尺度过大,会造成压迫不适应感,合适的尺度可以成为雕塑中的一部分,与雕塑直接对话,与雕塑产生共鸣,小尺度的雕塑让居民容易接受,更贴近与生活。因此选择体量与尺度适宜的雕塑,让雕塑融入到居住区的环境中去,给居民创造一种轻松、优美、富有情感的空间环境。

4.雕塑的题材与位置

居住区中的雕塑是长期放置于某一特定环境的艺术品,它所要表达的主体或者要取得的艺术效果是与居住区其它景观环境紧密相连的,目前居住区内雕塑的题材大致可以分为纪念性雕塑、主题性雕塑、装饰性雕塑和功能性雕塑四种类型。

纪念性雕塑:往往应用于城市广场地区,用于纪念该地区具有纪念性意义的人和事物,纪念性雕塑用于住宅小区的情况比较少见,如果需要应放置在居住区的入口广场,起到标志性的作用。

主题性雕塑:主要是起着揭示建筑或建筑群主题思想的作用,根据住宅小区的规划理念,建筑风格,景观节点来处理,用主题性雕塑来表达此住宅要表达的理念,承载的风格。强调住宅小区内的建筑与环境的结合,例如欧式住宅小区与现代风格、中式风格等是不同的,可以通过雕塑来表达设计理念。

装饰性雕塑:装饰性雕塑应该以美的姿态,美的造型,美的构图,形成美的画面给人精神上以美的享受,所以成功的装饰性雕塑就像一首抒情的诗,一幅优美的画,美化着生活,陶冶着人们的情操。它会受到人们的普遍重视,引为自豪,甚至被作为城市的标志。在居住区中装饰性雕塑以其灵巧秀美的姿态与周边环境相互结合,共同营造景观中心,为居住区居民欣赏。

功能性雕塑:是从实际功能要求出发,通过雕塑本身传达深层次的含义,或者暗示一些意义,将艺术性与实用性相结合,采用雕塑的手段增加其美的造型,它在美化丰富居住区环境的同时,也启迪了我们的思维,让我们在生活的细节中随时随地感受到美。常放置于居住区的人行道旁或是绿地中。例如开阔的草坪旁放置的树桩造型的垃圾箱,树阴下造型新颖的座凳,儿童游戏时有雕塑造型的玩具也可以称得上是功能性雕塑的一种。

5.实例分析

下文将以星河湾和湖畔花园为例,探讨雕塑及建筑构筑物在居住区绿地系统中的设计及配置

上图为星河湾的绿地景观系统分析图,其中浅绿色部分为绿地组团,星河湾是以英式园林景观为主的高档居住区,极力打造自然景观:山涧小溪,树木花间,碧波荡漾……虽由人造,宛若天开。

上分析途中所示的红圈范围是居住区的景观节点,为了起到统领景观的作用,在重要节点处配置了一些雕塑及建筑构筑物,与传统的方式不同,此处极为注重与自然相结合。装点着空间的同时又起到连接、过渡、转换或指示方向等方面的作用,也可以营造轻松愉快的氛围。

湖畔花园是更加居民化的住宅小区,比起星河湾的优容华贵,她更加的平易近人,星河湾更多的是供少数人品玩,而湖畔花园更多的是为平常人提供多种生活游玩的可能性,所以人工印记较星河湾多,显然,雕塑及人工构筑物的数量大大超出以自然景观为主的星河湾,着力营造较强的生活气息。

下面对湖畔花园中三个主要的景观节点分别进行雕塑配置分析:

1.主入口处主要景观节点(上图较大红圈所示处)因地块为条形,不宜在地块中心设置小区的主要景观,所以主入口处就承载了这一景观使命,有张拉膜入口,铺地广场,长廊木架,水景喷泉,小憩园亭等多重景观,具有丰富的景观层次,为人们提供了多种活动的可能及需要,极具生活气息。

2.次入口处次要景观节点(上图绿圈所示处)此处以自然景观为主,为小区居民提供更多选择,雕塑及建筑构筑物不多,多以星河湾式适应自然的装饰性雕塑为主。

3.中部小景观节点(上图较小红圈所示)此处主要为上两者的衔接及过度,雕塑及建筑构筑物数量比入口处少,以凸显主入口处景观节点的统领性。

6.结语

雕塑构筑物作为居住区绿地景观系统中画龙点睛之笔起着极为重要的作用,它们是设计者与自然与使用者的对话,我们应在设计中探寻新的雕塑构筑物的形式,努力为居民创造更加舒适的居住空间。

参考文献:

[1]赵俊芳,居住区硬质景观设计研究,硕士学位论文,2009

[2]刘学军,居住景观设计要素探析,硕士学位论文,2002

[3]苏晓毅,居住区景观设计,中国建筑工业出版社,2010

第7篇

关键词:生态城市;绿色建筑;生态建筑技术

引言

“人创造了城市,却失去了对城市的控制,在城市中逐渐丧失了自我”(黄光宇 2002)。

1、生态城市的概念

生态城市的概念是在20世纪70年代联合国教科文组织“人与生物圈计划”研究过程中提出来的,它把生态城市定义为“从自然生态和社会心理两个方面去创造一种能充分融合技术与自然的人类活动的最优环境,诱发人的创造力和生产力,提供高水平的物质和生活方式”。

而我国学者对生态城市比较完善的定义是:生态城市是全球或区域生态系统中分享其公平承载力份额的可持续子系统,基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统,更具有自身人文特色的自然与人工协调,人与人之间和谐的理想人居环境。

2、生态城市下的绿色建筑

生态城市的城市评价指标有多项,其准则分别为社会生态文明度、经济生态高效度和自然生态和谐度三类,共64项单指标。而笔者就其中的自然生态和谐度为立足点,讨论绿色建筑的建造和使用建筑生态技术之间的关系。

绿色建筑亦称为生态建筑、可持续发展建筑。即在建筑全寿命周期内使用消耗能源最为节约建筑,在经济,能源等各方面保持平衡的建筑就是绿色建筑。

3、绿色建筑与生态建筑技术

3.1、当代生态建筑技术

当代生态建筑技术主要通过高效利用、循环使用能源和使用再生材料等方法,把建筑的舒适性同生态的良性循环充分结合,为保护自然、利用自然、融入自然、低能耗的生态建筑提供强有力的技术支撑。建筑围护结构隔热保温技术,建筑遮阳技术,屋面节能技术,太阳能利用技术,采暖和供热技术等等。通过各种生态建筑技术来达到节能减排的目的,来建造绿色建筑,最后实现生态城市的建设。

3.2、建筑围护结构

随着时代的发展,围护结构也取得很大发展,它的功能和作用越来越完善,给人带来更舒适的室内热环境。一方面,材料和构造技术的进步提高了围护结构的保温、隔热和密闭性能,出现了保温屋顶、保温墙体、保温门窗,及提高了舒适性也满足了节能要求:另一方面,围护结构被赋予更多内容,满足传统的功能要求外,更成为采集利用自然可再生资源的有利场所。

墙体、门窗、屋顶、楼地面都是建筑的最主要的围护结构组成部分。在现代建筑墙体中居于主导地位的复合墙体,还有更多的新式墙体,玻璃幕墙、双层玻璃幕墙、绿化墙体等等,随着太阳能技术的运用,太阳能集热蓄热墙和太阳能电力墙更是赋予墙体节能新的方式。

门是联系建筑内外的通道,窗户是建筑中面积最大的透明构件,太阳辐射通过窗直接进入室内,带来辐射热量。门窗本身的热工性能影响围护结构的隔热保温性能,而且门窗需要经常开启,其气密性对保温隔热也有较大的影响,是围护结构中的薄弱环节,在围护结构整体的热损失中,门窗的热损失达到40%。现在建筑技术在加强门窗的气密性,同时逐步研发具有保温隔热性能的窗用玻璃和窗用薄膜等,以此来达到节能的目的

屋顶是对室内热舒适性影响最大因素,现代新型屋顶形式在逐步出现使用。种植屋面和蓄水屋面在减少屋顶得热、减少热量传递;通风屋顶和架空屋顶可以有效通风隔热,降低室内夏季高温;自控光热屋顶可以根据室内需求自动调节太阳辐射量。还有很多传统构件,随着时代的变化,那些构件也在不断进化,通过各种方式,采用新的材料、构造、技术,对降低建筑能耗的意义越来越重大,目标越来越明确,是人们不可忽视的环节。

3.3太阳能建筑材料

在建筑使用能耗中, 最主要的是冬季采暖和夏季空调降温的能耗,这方面的主要问题是建筑围护结构的保温性能太差。不断涌现的新型围护结构构造技术和新型建筑材料试图从根本上解决这个问题。透明热阻材料组合墙、吸热中空玻璃、硅气凝胶特种玻璃等新型建材可以使维护结构的能耗大大降低。而在建筑中利用太阳能电池为建筑提供能源, 既无污染,又无噪音,并由可再生能源提供燃料,是理想的生态建筑光电材料。但由于价格制约,无法大规模推广。随着技术的发展,太阳能电池可与建筑材料构件组合,形成一种新的建筑材料, 成为建筑整体的一部分,如太阳能光电屋顶、太阳能电力墙以及太阳能光电玻璃 , 它们可以获得更多的阳光,产生更多的热量,又不影响建筑的美观,是未来的生态建筑复合型材料。将太阳电池和建筑屋顶、墙壁和窗户相结合,可以充分利用太阳能发电,出现了所谓的 “太阳电池幕墙”、“太阳电池窗户”和“太阳电池遮阳篷”等新型建筑材料和构件。随着科学的进步,太阳电池的转换效率将进一步提高,并且随着生产规模的扩大,电池成本也将大大降低常规能源的消耗和减轻环境污染,是未来生态城市中不可缺多少的生态建筑材料。

5、总结

生态城市从其理论诞生的时刻起,就体现了人类对城市可持续发展模式提出的目标。生态城市的提出标志着人类社会进入了一个新的发展阶段,即生态文明的时代。正如人类对文明的追求永不停息,我们对生态城市的理解也将在文明的进程中继续发展,随时代的步伐而永不止步。

6、参考文献

[1] 张坤民,温宗国,杜斌,宋国君.生态城市评估与指标体系[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2] 卜一德,赵亚军,秦家顺.绿色建筑技术指导[M].北京:中国建筑工业出版社,2008

[3] 刘念雄,秦佑国.建筑热环境.建筑热环境[M].北京:清华大学出版社,2006

[4] 杨荣金,舒俭民.生态城市建设与规划[M].北京:经济日报出版社,2007

第8篇

关键词:有序;紧凑;高效;化学学科观念

文章编号:1008-0546(2016)04-0043-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.016

目前有限的教学课时背景下,“高效”课堂是中学化学教学的追求。常见的课堂教学注重教授物质性质和变化的规律,以“规律总结”、“举一反三”作为高效的目的,热衷于人为制造出的种种习题的教学,强调解决习题的高效,这种课堂教学偏重于“是什么”、“怎么用”的问题,而对知识形成过程中“为什么”的问题往往一带而过,甚至很少提及。因此,学生在化学学习过程中逐渐削弱化学知识形成过程中最具有想象力的思维过程,最终缺失解决实际化学问题的能力。下面以“铁及其化合物”的教学为例,阐述教学设计思路以及教学过程,进而阐述以学科观念为指导,营造有序而紧凑的课堂。

一、教学设计思路

江苏省《普通高中课程标准教学要求》对“铁及其化合物”内容的要求是:根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要性质。了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+和Fe2+之间的相互转化。Fe3+和Fe2+之间的相互转化仅限于Fe3+分别与Fe、Cu的反应,以及Fe2+与Cl2的反应。从教材表面看,对学生的知识、能力要求并不高,但这部分内容不但应用到氧化还原反应、离子反应理论,更是让学生体验化学知识与生命健康、生活实际紧密联系。教材可拓展的余地很大,教材的处理方式也多种多样。作为人体必需的微量元素和最常见的变价金属,铁在生命领域、现代社会均发挥着尤为重要的作用。本节课以铁离子、亚铁离子的性质及相互转化为主要内容,介绍了铁离子的检验,铁离子、亚铁离子的性质与相互转化,不同价态的铁元素之间的相互转化在生产生活和科学研究中的广泛应用。

二、课堂教学过程

1. 在生活经验和已有知识的背景下学习铁的性质

以铁及其化合物在日常生活中的应用引出课题,以学生已有知识为基础,学习铁的物理性质和化学性质。强调自主学习,让学生归纳铁的物理性质,回顾并书写已经学习过的铁的相关化学方程式,要求并不高。升华之处在于用氧化、还原反应思想分析上述反应,对比铁与盐酸和铁与氯气反应不同价态的生成物,找出规律――铁遇弱氧化剂被氧化到亚铁离子,遇强氧化剂被氧化到铁离子。同时,复习回顾,引出常见的强、弱氧化剂,为接下去学习它们的鉴别和相互转化埋下伏笔。教学的片段如下:

【引入课题】教师以铁及其化合物在日常生活生产中的应用图片引出课题,接着介绍了2014年中国钢铁年产量和人均产量,结合应用示例图片抛出问题。

【问题】结合自身体验,请说说铁具有哪些物理性质?

【学生归纳】铁的物理性质。

【问题】根据你已有的知识,说说铁能与哪些物质反应,写出反应的化学方程式。

【学生板书】学生根据已学知识,可以写出铁与氧气、氯气,铁与盐酸,铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式。

【问题探讨】标出铁分别与盐酸、氯气反应后的产物中铁元素的化合价,请你分析化合价产生差异的原因。

【引导分析】 化合价差异的原因是盐酸和氯气氧化性的强和弱。由此,得出结论:铁可以被弱的氧化剂氧化到亚铁离子(+2价),而被强的氧化剂氧化到铁离子(+3价)。接着,师生共同讨论出常见的弱氧化剂有:H+、Cu2+等、常见的强氧化剂有:氯水、氧气、双氧水等。

【过渡】铁与强、弱氧化剂反应得到不同价态的产物,那么,如何检验产物中的亚铁离子和铁离子?

2. 用实验方法鉴别亚铁离子和铁离子

这部分内容是本节课的重点与难点。笔者从三个方面入手来突出重点,突破难点。

第一,引入流畅,过渡自然。在学习了铁与不同氧化剂反应可生成亚铁离子或铁离子,自然而然地引出如何鉴别它们的问题,学生看到实验桌上摆放的硫酸亚铁和氯化铁两种溶液,发现可以直接观察试剂颜色,亚铁离子呈浅绿色,铁离子呈棕黄色,这是简单且直观的方法,当然可行。但是当老师演示实验:取一滴FeCl3溶液于试管中,加2-3mL水,也就是浓度很小时,就没法观察出溶液颜色,这时引出第二种方法――滴加KSCN溶液,学生也就能理解这种方法最可行,因为它可以检出浓度很小的铁离子,而且现象明显。那么,还有没有第三种鉴别方法呢?结合初中学习过氢氧化亚铁和氢氧化铁的性质,引出NaOH溶液也可用于鉴别。

第二,问题设计层层推进,抽丝剥茧,水落石出。向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液后,发现溶液呈血红色,学生自然会好奇:把KSCN溶液加入FeSO4溶液也会有如此现象吗?结果发现溶液颜色没有变化。那么怎么证明其中有Fe2+呢,学生会想到可以把Fe2+转化成Fe3+,自然而然联系到上一段引出的强氧化剂――氯水或双氧水,这里实际上也就引出了Fe2+转化成Fe3+方法。学生动手完成上述实验后,直接写出氯水与Fe2+反应的离子方程式。教师和学生一起分析双氧水和Fe2+反应的离子方程式,并能从电子守恒、电荷守恒以及原子守恒角度分析、配平方程式。

再分析问题:如果加入KSCN溶液和氯水顺序颠倒,还能检验出Fe2+吗,进而强化正确的检验方法,突出重点。

第三,用动手实验作为元素化合物学习的基本方法。元素化合物的学习不是教师强加给学生的,而是学生通过完成一系列精心设计的实验自己去探索,去体会一种原来如此、豁然开朗的感觉。学生在FeSO4溶液中,在试管口用滴管滴加NaOH溶液,只能观察灰绿色沉淀,没有能发现白色沉淀,自然引起疑问――难道初中学习过氢氧化亚铁沉淀是白色的知识是错误的?Fe(OH)2的制备是一个较难突破的难点,资料显示,白色变色有很多种原因,目前主流观点认为主要有两个因素:在表面吸附Fe2+以及Fe(OH)2被氧气氧化。经过试验,笔者设计了一种能出现白色沉淀的简单方法,在0.1mol/L的FeSO4溶液中用长滴管在液面下滴加6mol/L的NaOH溶液,能清晰地看到白色沉淀,这就是Fe(OH)2的本来面目。然后振荡试管,再把试管内物质部分倒到垫有表面皿的滤纸上。这样就能清楚观察到白色灰绿色红褐色的变化过程,也就形象地展示出被氧化的过程。

3. 通过鉴定补血剂中铁的价态,学习Fe2+、Fe3+的相互转化

【资料卡片】目前我国缺铁性贫血发生率高达15%~20%,患有缺铁性贫血和铁营养不良症者,约2亿人,妇女、儿童为高发人群。缺铁性贫血是指人体内可用来制造血红蛋白的储存铁已被用尽,红细胞生成障碍所致的贫血。

【实物展示】药店买的补铁片。

【实验探究】 请设计实验鉴别补铁性药片中含有的是亚铁盐还是铁盐?

【小组讨论、汇报交流】提出实验方案,完成实验。

【学生实验】 药片研碎烧杯内加少量水溶解取上层清液1mL加在试管中滴加1滴管KSCN溶液加入氯水观察现象得出结论。

【分析药片说明书】强调三点:一、药片名:琥珀酸亚铁(二价),二、本品为薄膜衣片(防止氧化),三、维生素C与本品同服,有利于吸收。

【问题】维生素C的作用是什么?能把Fe3+转化为Fe2+,作还原剂。

【问题】常见哪些物质也具有还原性,也能将Fe3+转化为Fe2+?

【学生实验】请你从下列所给的试剂中,选择合适试剂并设计实验方案,将Fe3+转化为Fe2+。

供选试剂:0.1mol・L-1 FeCl3溶液、KSCN溶液、新制氯水、H2O2溶液、铁粉、铜粉。

【实验与汇报】方案1:①FeCl3、②KSCN、③铁粉,

方案2:①FeCl3、②KSCN、③铜粉。

【练一练】写出Fe3+和Fe、Cu反应的离子方程式。

【课堂小结】让学生小结本节课所学内容。

实际上,在学习Fe2+检验时,已经引出了Fe2+转化为Fe3+的思路――加入强氧化剂。这部分内容以生活中的补铁剂作为背景知识来学习Fe2+、Fe3+的相互转化,强调化学知识来源于生活,服务于生活,突出学以致用,学习有用的化学、真实的化学。在完成实验把补铁剂研碎、溶解后加入大量的KSCN溶液(为了防止KSCN被氯水氧化),没有发现变色,加入氯水后溶液变红色,探究出补铁剂中是亚铁的结论。分析说明书中的维生素C的作用,引出用还原剂可以把Fe3+转化成Fe2+,再让学生设计实验选择其它还原剂证明这个结论。本节设计了两个探究性实验,两组实验都让学生自行设计实验方案,选择实验试剂,动手实验,得出结论,对学生的要求较高。

三、对教学的反思

在化学教学中,问题的呈现顺序、知识的逻辑顺序、学生的认知顺序紧密结合,所学知识才能易懂久记。只有注重问题的由浅入深,知识的前后联系,才能让学生对知识有更好的理解和辨析。首先必须让学生感受到化学学科是有趣的、实用的,从日常生活中铁及其化合物的应用着手,以学生已经学习过的铁的性质为立脚点,在轻松愉悦的气氛下学习新的内容,掌握相关知识与技能。实验设计由易到难,由简单到复杂。从简单的观察溶液颜色,到选用新的试剂,再到选择加入试剂的先后顺序;从正常操作引起的反常现象,到为了防氧气用长滴管伸入液面以下的特殊操作,再到为了快速被氧化,把试液部分倒到垫有表面皿的滤纸上;从验证性实验到自己选择试剂、设计方案的探究性实验,体现了循序渐进的原则,引领学生在实验中思考,营造高效的课堂氛围。

紧凑而有效的课堂才是高效的。化学是以实验为基础的一门学科,其知识的形成与实验过程中的感性观察与想象,理性分析与归纳、演绎,严密的逻辑推理是密不可分的。化学来自于生活,服务于社会,本节课的知识贴近学生的生活实际,补铁剂和VC是生活中常见的两种药物,选择常用的补铁剂琥珀酸亚铁片,通过引出问题提出猜想设计实验探索研究解决问题的实验探究,让学生体验了科学探究的一般方法,在一系列活动中掌握铁离子的检验,铁离子、亚铁离子的性质与相互转化条件,前后呼应。通过补血剂等常见物质学会从化学视角观察生活、生产和社会中的有关问题。

在学习元素化合物知识的同时要培养学生的化学学科观念。用理论指导的课堂教学才能让学生认识透彻,能让学生形成有效解决新问题的能力,迁移应用,触类旁通。本节课中铁单质的性质、铁离子与亚铁离子的相互转化也是氧化还原反应理论以及离子反应概念一个典型实例。在学习反应方程式时要能应用电子守恒、电荷守恒、原子守恒的观点分析和理解,从而把元素性质的认识以及方程式学习落到实处。因此,学会用粒子变化的观念和守恒的观念都是应该被关注的,希望化学学科观念的种子能在学生的脑海中发芽,而不仅仅是所谓的化学知识。有效地激发了同学们的学习激情并养成从化学视角看现实问题的科学素养。

参考文献

第9篇

【关键词】绿色建筑;精细化;建筑全寿命周期

1 绿色建筑的内涵及评价体系

1.1 绿色建筑的内涵

在我国颁布的第一部有关绿色建筑的国家标准《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006)中,从我国的基本国情出发,从人与自然和谐发展,节约能源,有效利用资源和保护环境的角度,提出了绿色建筑的定义:在建筑的全寿命周期内,最大限度地保护环境、节约资源(节能、节水、节地、节材)和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,最终实现人与自然共生的建筑物。其中突出强调了四个方面:全寿命周期的概念、最大限度的节约资源,保护环境和减少污染、满足建筑根本的功能需求和建筑要与自然和谐共生。

1.2 绿色建筑的评价体系

40年来,绿色建筑由理念到实践,在发达国家逐步完善。近年来许多国家发展了各自的绿色建筑标准和评估体系,概括起来主要有六点:一是选址和规划是否合理,绿色建筑必须尽量保护原来的生态系统,减少对周边环境的影响,充分考虑自然通风、日照、交通等;二是是否实现了资源的高效循环使用,绿色建筑必须降低资源消耗,尽量使用再生资源;三是是否采取了各种节能措施,以有效减少能源的消耗,是否尽可能采用了太阳能、地热、风能、生物能等自然能源;四是是否尽量减少废水、废气、固体废物的排放,并采用各种生态技术实现其无害化和资源化,使其得到再生使用;五是是否有效控制室内空气中各种化学污染物质的含量;六是是否具有建筑功能上的灵活性、适应性和易于维护的建筑体系。①

2 走精细化道路发展绿色建筑

2.1 精细化考虑建筑全寿命周期

所谓建筑体系的寿命周期包括:原材料的获取,建筑材料的制造、运输和安装,建筑系统的建造、运行、维护以及最后的拆除等全过程。在这一过程中,建筑系统与环境之间进行着不断的相互作用和影响。

2.1.1 精细化建筑设计

以往,建筑师的重点主要在于建筑设计的功能或者形式,选材或选型上的依据往往是形式的要求或者甲方的意愿,建材和建造多服从于设计的需要。精细化建筑设计要求考虑建筑全寿命周期,因此,作为建筑性能决策者的建筑师有义务自觉地将提高建筑寿命周期环境性能作为重要的设计决策基础,在设计阶段预测建筑系统在寿命周期内的资源能源及污染的输入输出,从设计上统筹安排,综合节能,并尽可能使用耐用的建筑材料、设备以延长建筑使用寿命,减少全寿命周期建筑环境负荷,以实现建筑的可持续发展

为了更好的推广全寿命周期的设计观念,我国引入了建筑寿命周期评价方法。建筑寿命周期评价不仅是对建成建筑的性能评价工具,更是一种可以帮助我们作出科学合理的设计决策的工具。它可以辅助建筑师对建筑系统全寿命周期进行预期性研究,在设计过程中,强调设计与评价的互动交叉,要求建筑师在设计时考虑建筑系统在其全寿命期间对生态环境系统所产生的负面影响,尽量在设计阶段加以避免或弱化。

2.1.2 精细化建筑施工

绿色建筑要求绿色施工,绿色施工的基本内容之一是减少施工对环境的负面影响,当然,绿色施工除了封闭施工、降低噪声扰民、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、文明施工外,还应该减少场地干扰,尊重基地环境,结合气候施工,节约水、电、材料等资源和能源,采用环保健康的施工工艺,减少填埋废弃物的数量,以及实施科学管理、保证施工质量等,遵循可持续发展的原则。也有人将绿色施工提出了更高的要求,认为绿色施工具有“四化”的特征,即系统化、社会化、信息化、一体化,这实质上是将施工技术提升到了一个新的高度。②

精细化建筑施工要求充分考虑到施工的各个方面,不仅是完成建筑的建造,还应该从清理场地起到交付使用,整个施工过程中都要将对环境的负面影响降到最低。我国目前的施工整体水平较低,所谓的工业化还只限于建筑机械的使用,整个过程依旧依赖传统的人工作业。系统化、信息化等也只是限于管理层面或者资料的整理,建造的主力――工人依旧是文化水平很低。所以在施工领域我们还有很大的发展空间,要求我们认真研究、探索和实践,争取早日实现施工的“四化”。

中国建筑工程总公司在每个工程施工之前,都要制定环境管理计划,在满足ISO14001环境管理标准的同时,最大限度地与生态协调。我们可以借鉴他们的经验,不断完善绿色施工体系及其评价标准。

2.1.3 精细化建筑的运行和维护

精细化建筑的运行和维护即在建筑的运营管理阶段能为人们提供健康、舒适、高效、低耗、无害的空间,降低建筑及设备老化,易更新、易维护,保证建筑在使用周期内均能达到绿色建筑的标准。为了节省初期投入,而增加后期的运营管理成本,或以降低健康、舒适、高效等标准作为代价的做法是不可取的。

2.1.4 精细化建筑的拆除

对于废旧建筑的拆除,最重要的是对建筑垃圾的处理。目前建筑垃圾的数量很大,仅北京、上海每年的排放量分别达到了1000万t。堆放或填埋占用大量的土地,建筑垃圾的淋滤液渗入土层和含水层,污染土壤和地下水,有机物质发生分解产生有害气体,污染空气;忽视对建筑垃圾的再利用造成资源浪费。因此重视施工垃圾的处理,是发展绿色建筑的关键之一。

精细化建筑的拆除需要设计初期采用易拆除、易降解、污染小的材料,拆除过程中降低建筑垃圾的产生,提高建筑垃圾的循环再利用。

2.2 精细化考虑资源利用和环境保护

对于资源的利用和环境的保护,不要仅仅是落于概念的炒作和手法的盲目照搬,而应该认真分析各种途径的优劣及适用条件,依据建筑基地、周围环境、气候多方面相关因素,通过科学的整体设计,精细的部分设计,集成绿化配置、自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示人文与建筑、环境及科技的和谐统一。

在保证建筑安全性、舒适性、经济性基础上,在建筑规划、设计的各个环节引入环境概念,规划、设计时结合当地生态、地理、人文环境特性,收集有关气候、水资源、土地使用、交通、基础设施、能源系统、人文环境等资料,力求做到建筑与周围的生态、人文环境的有机结合,增加人类的舒适和健康,最大限度提高能源和材料的使用效率。这是一个涉及多学科的复杂的系统工程。

2.3 精细化建筑的功能

经济、美观、适用是建筑最基本的三大基本要求,精细化建筑的功能设计也要求从这三方面综合考虑。随着经济水平的提高,人们对建筑的功能提出了更高的要求,面对人口增长、资源短缺的国情、世情,精细化建筑功能,节约土地资源尤为重要。通过合理布置建筑朝向,合理组织交通流线,合理安排功能分区,提高建筑的功效和土地利用率。使用对人体健康无害的材料,抑制危害人体健康的有害辐射、电波、气体等。符合人体工程学的设计,室内具有优良的空气质量,优良的温、湿度环境,优良的光、视线环境,优良的声环境,营造健康、舒适的生活环境等。

3 结语

现今,我国的经济增长由快速型逐渐向稳定型转变,以经济建设为核心的基本路线得到修正,粗放型大批量建造成为历史,新建建筑的数量明显降低,建筑质量要求提高,促使建筑师由快速、粗放型设计向精细化设计转变。绿色建筑理念的发展,绿色建筑体系的完善,同样对建筑师的精细化设计提出了更高的要求。解决这个问题既需要转变建筑师的观念和工作,也需要从建筑教育开始,同时也需要业主和领导不要一味要求“形式新颖”,还需要制造业的介入,即整个国家工业水准的提高。

【参考文献】

[1]于震平,宋中南.施工建筑垃圾管理调查[C]//第二届国际智能与绿色建筑技术研讨会论文集.北京:中国建筑工业出版社,2006.

[2]杨子江.建筑垃圾对城市环境的影响及解决途径[J].城市问题,2003,(4).

[3]中华人民共和国建设部.GB/T500378-2006绿色建筑评价标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[4]Nils Larsson.Improving the Performance of Buildings.中国绿色建筑[C]//可持续发展建筑国际研讨会论文集.2001:28-45.

[5]甄兰平,邰惠鑫.面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J].建筑学报,2003,3:56-57.

注释:

第10篇

关键词:寒痛乐熨剂;发热原理;资源利用

文章编号:1005C6629(2016)10C0054C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

寒痛乐熨剂是一种外敷药,主要功效是活血化瘀,散寒止痛,用于风寒湿痹引起的腰腿肩臂疼痛、风湿性关节炎、胃脘痛等病症。该药剂外袋为塑料真空包装,内袋是一个无纺布袋,药剂就盛放在无纺布袋里。摇晃一会无纺布袋,就会感觉有些热度,然后把内袋绑在腰部,能够感觉到药袋的温度逐渐升高,而且那种热乎乎的感觉能够持续十个小时以上。

寒痛乐熨剂为什么会发热?笔者就宁夏泉水药业有限公司生产的寒痛乐熨剂(批准文号:国药准字Z20025747)进行了系列研究。

1 寒痛乐熨剂发热原理

寒痛乐熨剂使用说明书上标注其成分为“川乌(生)、草乌(生)、麻黄、当归、吴茱萸、苍术、八角茴香、山奈、薄荷脑、樟脑、冰片、水杨酸甲酯”。这些中药混合在一起就会发热吗?

笔者查到伤湿祛痛膏(国药准字Z11020284)的成分为生川乌、生草乌、麻黄、苍术、当归、白芷、干姜、山柰、八角茴香、薄荷脑、冰片、樟脑、水杨酸甲酯。二者成分基本相同,但伤湿祛痛膏贴在身上并没有特别明显的发热现象。因此,寒痛乐熨剂的成分中应该还有其他物质。

打开盛放药粉的寒痛乐熨剂内袋,看到里面的物质呈细小颗粒状及粉末状。多数物质为黑色,少部分物质为红褐色,而且可观察到在空气中的黑色粉末有一些比较迅速地变成红褐色物质。拿一块磁铁靠近这些粉末,磁铁上立即吸上了许多黑色粉末,这个实验以及结合黑色粉末在空气中变为红褐色的性质,可以推测黑色粉末中含有金属铁。因为金属铁具有磁性,铁粉也会在空气中氧化而生成红褐色的铁锈。

为了进一步验证猜想,取一定量药粉,加入3 mol/L的HCl溶液,可观察到烧杯底部有灰黑色粉末,且从中有气泡放出;在灰黑色粉末上部浮着很多棕黄色物质,其中一些具有矿物的光泽。为了更加清晰地观察,将棕黄色物质倾倒出去,然后加入蒸馏水,再次把浮在灰黑色粉末上面的棕黄色物质倾倒出去,如此反复数次,使烧杯中尽量只剩余灰黑色粉末。

向以上处理后的烧杯中加入3 mol/L的HCl溶液,从灰黑色粉末间有气泡冒出,然后取烧杯中的上层液体,向其中加入10% NaOH溶液,有灰绿色絮状沉淀生成,放置空气中灰绿色沉淀逐渐变成红褐色。

上述实验说明寒痛乐熨剂药粉中含有金属铁。因为:

Fe(OH)2在空气中很容易变为灰绿色,进而被氧化成红褐色。

那么,寒痛乐熨剂药粉中为什么会有铁呢?这是因为金属铁比较容易发生放热的氧化反应。具体来说,在潮湿的空气中,铁表面吸附了一层水膜,水膜因溶解少量CO2等而成为电解质溶液,它与铁和其他物质构成无数微小的原电池。在负极,铁失去电子而被氧化为Fe2+:

铁在空气中与氧气和水发生氧化反应的速率比较缓慢,而盐的存在会加速该反应的发生,因此寒痛乐熨剂的药粉中应该加有盐。考虑到中草药在冷水中的溶解性并不好,所以笔者取少量寒痛乐熨剂药粉,加入冷的去离子水溶解寒痛乐熨剂药粉,过滤并在滤液中滴加硝酸银溶液,滤液中出现白色沉淀。该实验说明滤液中含有Cl-,因此寒痛乐熨剂的药粉中可能含有NaCl,用以加速铁的电化学腐蚀过程。

另外,加入酸反应后的药粉,会看到大量有金属光泽的黄褐色物质。文献显示,蛭石是一种黄褐色有矿物光泽的物质,具有吸湿和保温作用,可作为保温材料[2]。一些基于铁电化学腐蚀放热原理制成的暖贴的配方一般为铁粉、活性炭、食盐和蛭石[3]。所以,笔者推测寒痛乐药粉包中可能含有蛭石作为保温材料。

综上所述,寒痛乐熨剂的药粉除中药成分外,还含有铁粉、水,以及可能含有活性炭、食盐、蛭石。在水和食盐构成的电解质溶液中,铁、空气中的氧气以及活性炭构成原电池,发生比较迅速的氧化还原反应,该过程为放热反应。反应所放出的热能即为寒痛乐熨剂的热量来源。

2 寒痛乐熨剂使用后药粉包的颜色

教材指出铁锈的主要成分是Fe2O3・xH2O,并配有带有红褐色铁锈的图片,但并没有说明铁锈的颜色问题[4]。人们往往认为Fe2O3是红褐色的,而铁锈的主要成分是氧化铁的水合物,所以铁锈也是红褐色的。

当拆开寒痛乐熨剂药粉包时,也可观察到在空气中的黑色粉末中有一些红褐色物质出现,所以我们可以预计使用后的寒痛乐熨剂药粉包的颜色应以红褐色为主。

但当笔者打开使用24小时后的寒痛乐熨剂药粉包,发现里面的药粉并非呈现红褐色,而是棕褐色。这是为什么呢?

根据文献,氧化铁有多种类型,并且由于晶型不同和是否含有结晶水,又能呈现出多种不同的颜色。α-Fe2O3・H2O为黄色,称为铁黄,α-Fe2O3为红褐色,称为铁红,γ-Fe2O3为褐色,Fe3O4为黑色。铁锈由α-Fe2O3・H2O、碱式碳酸铁[xFe(OH)3・yFe2(CO3)3,红褐色]、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、Fe3O4等多种成分组成。不同的外界环境中,氧气量、水、温度、侵入离子等基本因素的影响程度决定了铁锈的组分差异[5~7]。

根据使用后寒痛乐熨剂药粉的颜色可以推测药粉包中的铁在氧化过程生成了比较多的α-Fe2O3・H2O,除此以外还包含一定量的碱式碳酸铁、Fe2O3等,这些物质以及未反应的铁、活性炭等混合在一起,就呈现了棕褐色。

为了验证上述分析,笔者将使用后的寒痛乐熨剂药粉加热,发现棕褐色的粉末逐渐变为红褐色,进而转变为黑色。这是因为在高温情况下:

3 使用后的寒痛乐熨剂能否继续使用

使用了24小时后的寒痛乐熨剂已经感受不到热度了,但笔者认为药粉包中还应剩余一定量的铁未被氧化。这是因为寒痛乐熨剂药粉中的铁粉是固相,因而与空气的接触并不十分充分,加之寒痛乐熨剂药粉中的水含量有限,所以铁并不能完全被氧化。

既然使用了24小时后的寒痛乐熨剂药粉里仍存在未反应的铁,那么这些药粉是否仍可利用呢?笔者向这些使用后的药粉中加入少许水,这些药粉果然又继续发热了。如果向这些使用后的药粉中加入少许食盐溶液,药粉升温更加迅速。

为了对比加入纯水与加入盐水对使用后的寒痛乐熨剂药粉的影响,笔者将一包使用了24小时后的寒痛乐熨剂药粉分成等量的两份。向其中一份加入2毫升纯水,向另一份加入2毫升10% NaCl溶液,用温度传感器测得两份药粉的温度随时间变化曲线(见图1)。

由图1可见,对于使用后的寒痛乐熨剂药粉,加入10% NaCl溶液的药粉包升温更加迅速,而且其最高温度较加纯水的药粉包最高温度高出8℃。

笔者对于使用超过24小时的寒痛乐熨剂药粉包,加入5毫升10% NaCl溶液,然后利用温度传感器测试其温度随时间变化曲线[见图2(a)]。对于第2次使用超过24小时的寒痛乐熨剂药粉包,加入5毫升10% NaCl溶液,然后利用温度传感器测试其温度随时间变化曲线[见图2(b)]。接下来按照相同操作测试了第4次和第5次使用后的药粉包温度随时间变化曲线[见图2(c)、图2(d)]。

由图2(a)至图2(d)可见,使用后的药粉包在第2次和第3次使用时,药粉包温度在50℃以上的时间有9个多小时;在第4次使用时,药粉包温度在50℃以上的时间有6个多小时;但药粉包在第5次使用时温度已达不到50℃,且在40℃以上的时间也仅有2个多小时。

以上实验说明,一包寒痛乐熨剂在第一次使用后仍有较多的铁未反应,而且这种情况能够持续到第3次使用后。因此寒痛乐熨剂在第一次使用后还可以作为暖贴再使用2次以上。使用方法是将使用后的寒痛乐熨剂药粉包用剪刀剪开一个小口,向里面加入少许食盐溶液,再用一搅拌棒搅匀,然后用扎线把内袋捆扎封口即可使用。如果想要避免剪开药粉包,也可用带针头的注射器注入少量食盐水,然后将药粉包摇晃数次即可使用。

4 小结及展望

寒痛乐熨剂的药粉除中药成分外,还含有铁粉、水、盐等。寒痛乐熨剂使用时所产生的热来自铁发生电化学腐蚀所放出的热量。寒痛乐熨剂在正常使用的条件下,其药粉中的铁并没有被完全氧化,因此向药粉中加入少许食盐水,寒痛乐熨剂还可继续发热。由于人们一直以来都认为寒痛乐熨剂是一次性的,使用后就丢弃了。而一包寒痛乐熨剂的净重约52克,里面既有中药成分,也含有大量精细的还原铁粉等,像目前这样使用十几个小时就丢弃是很可惜的。本研究证明寒痛乐熨剂是可以再利用的。再利用方法是将寒痛乐熨剂内袋剪开,向其中加入少量食盐水,混合后封口使用。这种寒痛乐熨剂再利用方法很简便,如能众所周知则将有利于节约资源以及环境保护。

本研究过程还可转化为学生探究金属腐蚀以及能量转化问题的教学资源。学生通过对寒痛乐熨剂成分的观察与测量,可以学习温度测量以及绘制温度随时间变化曲线,培养利用数学工具与方法分析问题的能力。通过寒痛乐熨剂发热原因的探究,既能培养学生的实验方案设计能力,又可藉此进行金属腐蚀原理以及能量转化的教学,还可让学生尝试自制暖贴,同时结合生物课中所学的低温烫伤知识,对自制暖贴进行测试与评价,达到综合运用多种学科知识的目的。

参考文献:

[1]人民教育出版社编著.普通高中课程标准实验教科书・化学反应原理[M].北京:人民教育出版社,2007:84~85.

[2]胡光锁.蛭石膨胀机理及膨胀蛭石性质的研究[D].北京:北京工商大学硕士学位论文,2006:1~10.

[3]祝杰,潘奇.自发热产品温度的控制[J].轻工科技,2016,206(1):54~55.

[4]人民教育出版社编著.普通高中课程标准实验教科书・化学与生活[M].北京:人民教育出版社,2007:49.

[5]杨学宏等.透明氧化铁颜料的应用及发展现状[J].河北师范大学学报(自然科学版),2004,28(5):508~509.

第11篇

关键词:生态园林;设计

1 生态园林的内涵

生态园林强调“生态”,是利用物种互利共生原理、物质循环原理、能量多级利用的原理设计而成的生态系统。其根本宗旨是保护生物多样性,充分利用自然资源,给人们的生产生活创造美好的绿色空间,为社会经济的发展提供良好的环境。它从客观上打破了传统园林单一的服务功能,从过多的追求美学艺术效果向重视生态功能的综合效益转变,是对传统园林的进一步发展。

具体而言,生态园林主要有以下3个方面的内涵:(1)科学配置园林植物。做到乔、灌、草、藤园林植物的科学配置,建立合理的时间结构、空间结构和营养结构的人工植物群落,维持总体平衡,保持群落稳定,为人们提供一个赖以生存的生态良性循环的生活环境;既在时间上能够维持它的群落结构和自我更新,也能够维持对不良环境条件胁迫的恢复力,并同时能满足人类的需求。(2)发挥植物的生态作用。因地制宜,适地适栽不同生态类型的园林植物,充分利用绿色植物,将太阳能转化为化学能,提高光能的利用率和生物能的转化率;调节小气候,如调节温度、增加湿度,涵养水分,降低风速等;调节生态平衡,如吸收环境中的有毒、有害气体,吸滞尘埃,减少燥声。(3)体现园林植物的美化价值。美化景观、丰富建筑群体轮廓线,增加城市建筑艺术效果,丰富城市景观,使建筑“锦上添花”,把城市和大自然紧密联系,从而为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐享受和人们生存发展的绿色生态环境。

2 加强生态园林设计的几点建议

2.1 要形成现代城市生态园林设计理念

生态学的不断发展,以生态学原理与实践为依据,建设生态园林,将是园林生态发展的趋势。生态园林的基本理念是“多样性的自然生态环境”,追求人与自然共生的乐趣,提高人们的自然志向,使人们在观察自然、学习自然的过程中,认识到对生态环境保护的重要性,进而形成新的园林设计理念。

2.2 尽可能地保持绿量较大化

绿量是城市绿地生态功能的基础。它有两个方面的含义,一是平面上要有一定的面积。二是立面上要有复层的结构,以提高绿量。因此,在植物造景中要通过乔、灌、草、藤和地被复合群落结构,提高叶面积指数。在符合植物生态特性的前题下,尽量选用叶面积大、叶片宽厚、光合效率高的植物,提高绿化光合效率,创造适宜的小气候环境,降低建筑物的夏季降温和冬季保温的能耗,提高市民与自然环境的联结感;同样,根据功能区和污染性,选择耐污染和抗污染植物,发挥绿地对污染物的覆盖、吸收和同化等作用,以增加氧气,降低二氧化碳浓度,降低污染程度,促进城市生态平衡。此外,还应重视植物景观的其它生态功能的发挥,如对人直接的强身祛病功能、植物抑菌、创造清新空气和释放保健物质等功能,有利身心健康。

2.3 生态园林要充实生物的多样性

生物多样性是生态园林构建水平的一个重要标志。物种多样性是群落多样性的基础,它能提高群落的观赏价值,增强群落的抗逆性和韧性,有利于保持群落的稳定,能形成丰富多彩的群落景观,满足人们不同的审美要求;依靠多样性的物种种类,构建不同生态功能的植物群落,更好地发挥植物群落的景观效果和生态效果。因此,选择合理的植物是生态园林景观营构成功与否的关键,也是形成城市风格,创造不同意境的主要因素。笔者认为,选择光合效率高,适应性强,枝繁叶茂,叶面积指数高的植物可以最大化地提高生态效益。同时向立体化扩展,形成地面、墙面、屋顶多层次、多景观的绿化景观体系。要特别重视推行利用不同物种在空间、时间和营养生态位上的差异来配置植物,最终形成乔灌草结合、层次丰富、配置合理的复合植物生态群落,为城市景观增色添辉。

2.4 注意生态园林设计中艺术性原则

生态园林是各生态群落在审美基础上的艺术配置,是园林艺术进一步的发展,应遵循统一、调和、均衡、韵律四大基本原则,使人过目或置身其中时具有柔和、平静、舒适和愉悦的美感。同时,要注重色彩在视觉感受上的不同差别,借以表达人的思想、品格、意志,寓情于景、情景交融,使人置身于自然美的环境中。

总之,生态美学是研究自然生态艺术美的一门新兴学科,而生态园林设计是生态美学的一个分支,是生态美学在园林领域的具体化。因此,在实际工作中,涉及到生态学专业问题时,可以考虑和生态学专家密切合作,把这两门学科很好地结合起来,创造出真正的生态景观。

参考文献

第12篇

关键词:环境保护,绿色建筑,可持续发展。

 

随着现代化的发展,环境问题已经成为全世界关注的焦点,'绿色'的概念,是一段时间来国内外各界广泛讨论的热点话题,其内容包括环境保护与可持续性发展等。由于地球环境与生态问题的急剧恶化,人们愈来愈认识到我们所居住的环境应当作为一个统一的系统来进行考虑,全社会的环保意识也在不断增强。在建筑和装修方面,营造绿色建筑、健康住宅正成为越来越多的开发商、建筑师追求的目标。

我们按照人工环境与自然环境融会的程度来区分建筑的内部空间--室内的发展阶段。以界面装饰为空间形象特征的第一阶段,开放的室内形态与自然保持最大限度的交融,贯穿于过去的渔猎采集和农耕时期;以空间设计作为整体形象表现的第二阶段,自我运行的人工环境系统造就了封闭的室内形态,体现于目前的工业化时期;以科技为先导真正实现室内绿色设计的第三阶段,在满足人类物质与精神需求高度统一的空间形态下,实现诗意栖居的再度开放,成为未来的发展方向。

改革开放以来,住宅的建设一直是城乡建设的热点,住宅建设也从一开始对量的追求逐渐过渡到对质的追求,特别是住房制度的改革,人们对住宅的使用功能、舒适度以及环境质量更关心。这就要求在商品化住宅设计中首先要建立商品价值观念,住宅的功能、质量都要与其价格相联系,与市场需求相适应,精心设计,反复推敲,力求住宅精巧与合用。纵观住宅设计与建设现状,还存在着一些问题:①与社会经济的发展不同步。多年来片面追求住宅数量,一味强调经济性,结果使住宅建设落后于现实发展,缺乏长远考虑,反而造成了居住质量的恶化和社会财富的浪费。②与居住行为脱节。片面理解住宅的面积指标,忽视了居住行为的基本空间尺度和面积的实际使用效率,造成居住空间的不合理配置,使居住行为不能有效地展开。③缺乏弹性和选择性。不同时期住户对空间的使用有不同的要求与选择,僵硬呆板的空间划分阻碍了生活质量的提高,造成空间的不合理使用。④缺乏住户的自我参与。住户作为居住行为的执行者,是一个群体概念,具有不同的审美意识和价值取向,把住户生硬地塞进雷同的居住容器内,是一种缺乏对人本身尊重的表现,住户的自我参与体现了个人价值的高层次实现

要弄清楚什么是绿色设计,首先要明白绿色概念的由来。绿色是生命的象征。绿色就其自然属性而言来源于植物的物质表象。'一个有用的衡量经济规模对地球生命承载能力的极限,是全球光合作用产物供给人类活动的比率。'其生命之源--植物的光合作用,即:净初始生产力(NetPrimary Productivity,NPP),即绿色植物通过光合作用所固定的太阳能,减去绿色植物本身所消耗掉的能量(如呼吸作用),其差值即被称为NPP,这个数量实质上是全世界的食物来源的大本营,是支持地球上一切形式的动物体(包括人类)生存的生物化学能量。NPP实质上代表着全世界的食物来源,正因如此,绿色才成为生态环境良性循环的代名词。以绿色作为定语的'绿色设计',其核心概念就是创造符合生态环境良性循环规律的设计系统。。

20世纪兴起的“绿色建筑”会在21世纪将得到大发展,它的可持续发展理论改变着人们的观念,在世界许多城市新型的生态建筑正呼之而出。绿色建筑,是综合运用当代建筑学、生态学及其他技术科学的成果,把住宅建造成一个小的生态系统,为居住者提供生机盎然,自然气息浓厚,方便舒适并节省能源,没有污染的居住环境。这里所说的“绿色”并非一般意义的立体绿化、屋顶花园,而是对环境无害的一种标志,是指这种建筑能够在不损害生态环境的前提下,提高人们的生活质量及当代与后代的环境质量。其“绿色”的本质是物质系统的首尾相接,无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环。通过建立起建筑物内外的自然空气、水分、能源及其他各种物资的循环系统来进行“绿色”建筑的设计,并赋予建筑物以生态学的文化和艺术内涵。从可持续发展住居的市场观出发,绿色建筑及其建材都是大势所趋,必定有一个全新的发展。

绿色建筑,绿色住宅是日渐兴起的一种居住概念。意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一,即在'以人为本'的基础上,利用自然条件和人工手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,同时又要控制对于自然资源的使用,实现向自然索取与回报之间的平衡。绿色建筑不仅要能提供舒适而有安全的室内环境,同时应具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境。应考虑到当地气候、建筑形态、设施状况、营建过程、建筑材料、使用管理对外部环境的影响,以及舒适、健康的内部环境,同时考虑投资人、用户、设计、安装、运行、维修人员的利害关系。换言之,可持久的设计、良好的环境及受益的用户三者之间应该有平衡的,良性的互动关系而达到最优化的绿化效果。绿色建筑正是以这一观点为出发点平衡及协调内外环境及用户之间不同的需求与不同的能源依赖程度,而达成建筑与环境的自然融合。

绿色建筑的实践毫无疑问是一项高度复杂的系统工程,不仅需要建筑师具有生态环保的理念,并采取相应的设计方法,还需要管理层、业主都具有较强的环保意识。这种多层次合作关系的介入,需要在望个过程中确立明确的评价及认证系统,以定量的方式检测建筑设计生态目标达到的效果,用一定量指标来衡量其所达到的预期环境性能实现的程度。评价系统不仅指导检验绿色建筑实践,同时也为建筑市场提供制约和规范.促使在设计,运行、管理和维护过程中更多考虑环境因素。引导建筑向节能、环保、健康舒适,讲求效益的轨道发展。

回顾近几年有关'绿色建筑'的发展过程,可以看到,绿色意识从无到有,从弱到强,绿色建筑从默默无闻到成为时尚,从理想到现实,发展之快速度惊人,成绩显著。但也应看到,在这个过程中也存在着不足和遗憾,最主要的问题在于规范滞后、管理滞后。。象现代主义设计一味追求功能,忽视人情;一味追求简洁,缺乏装饰;一味追求创新,忽视传统;一味追求统一,忽视多样性等,这都是我们在设计发展中需要避免的。。面对迅猛而来的绿色时尚,在人们的绿色意识已迅速觉醒的时候,没有及时制定有关的政策对市场进行管理和引导。这不仅是今后国家改进工作的一个重点,也是我们做设计的要求和规范。这样,我们的设计就会在一条正确的道路上发展进步。

绿色,代表生命,代表健康和活力,是充满希望的颜色。绿色建筑与装修已经成为今后建筑业发展必然趋势,但是任重而道远,需要正确的引导和政策扶持,才能步入良性循环的发展轨道。对于建筑商和开发商来说,谁先实现“绿色”,谁就能为自己树立过硬的品牌,谁就能占领市场的先机。愿人们的环保意识越来越加强,愿“绿色建筑”名副其实的来到大家身边,我们作为建筑方面的设计者,肩负着不可推卸的责任。

参考文献:

谭 谦 《浅 谈 绿 色 建 筑 与 装 修》,《2003全国建筑装饰行业科技大会》2003

郑曙旸 《室内环境与绿色设计》,《2003全国建筑装饰行业科技大会》2003

张燕文《可持续发展与绿色室内环境》2008.1