环境化学论文范文

时间:2023-03-01 16:22:55

引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇环境化学论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。

环境化学论文

篇1

环境化学本身内容非常丰富、复杂,涉及污染物在各圈层环境介质中的化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。现有的经典《环境化学》教材多分为七章或七章以上,在有限的教学课时里,不可能讲完全部的教材内容,所以必须对现有教材内容进行有机整合。改革后的课程教学内容仍以“水环境化学”、“大气环境化学”、“土壤环境化学化学”和“生物体内污染物质的运动过程及毒性”四大块内容为主体,但把后面的“典型污染物在环境各圈层中的转归与效应”穿插入“水环境化学”部分,把“有害污染物及放射性固体废物”整合入“土壤环境化学部分”。这样的整合既以基本原理为主,又涉及领域广泛,内容丰富,还避免了不必要的重复,形成同时兼顾系统性和前沿性,基础性及创新性。

1.2引入“经典案例”

为了增强教学效果,将一些全球性、公害性的重大环境污染事件作为案例进行引入教学模块。大气环境化学部分放入“洛杉机烟雾”、“伦敦烟雾”和“多诺拉烟雾”等事件,水环境化学部分融入“水俣病”、“痛痛病”和“剧毒物污染莱茵河”等案例,土壤环境化学部分引入“切尔诺贝利核电站泄露事件”,生物体内污染物质的运动过程及毒性纳入“米糠油事件”。这些著名“污染案例”的引入,使枯燥、难记的化学知识转化为活生生的案例,增加了学生对专业知识的理解,营造出了生动而活跃的课堂气氛。

1.3增加“热点案例”

环境问题总是随着科技和经济的发展而不断发展,社会的每个发展时期都有其特殊的热点问题需要研究解决。比如近30年来一直是全球环境热点问题的“南北极臭氧空洞”,“温室效”,近20年来被广泛研究和讨论的“环境内分泌干扰物”、“持久性有机污染物”,目前冬季在我国大多数城市都会出现的“雾霾天气”等。在学习重金属污染时,结合2010年12月发生的安徽怀宁100多名儿童血铅超标。学习有机物污染时,联系2010年4月的墨西哥湾漏油事件。在讲授水体富营养化时,介绍2007年6月发生的太湖蓝藻事件。这些在我们的时代、我们身边实实在在发生的事例,给学生留下了深刻的印象,极大地激发了他们的学习热情。

1.4领略发展新动向

环境化学仍然是一门处在迅速发展之中的交叉学科,其研究领域非常广泛,几乎深入到环境的各个领域,如土壤、大气、水体和生物圈,许多环境污染事件的深入研究和解决都依赖于环境化学的发展。由于新理论、新方法和新技术的不断出现,现有的教材内容会相应的滞后。为使学生了解环境化学的最新发展动向,必须将国内外该学科领域出现的前沿知识和方法技术通过课堂介绍、讨论等形式纳入教学内容。

2教学方式的多元化

2.1采取互动式教学

课堂是需要教师和学生交流的场所,不应该由教师“满堂灌”。在引入“经典案例”和“环境热点案例”时,我们采用互动式教学模式。比如在讲述2005年11月的“松花江污染事故”时,我们让学生分析污染发生的原因、主要污染物是什么,污染物在环境介质中的形态、行为和环境效应如何,最后让学生思考提出合理的解决方案。这个问题的分析和解答过程中,要动用大量的知识点,比如水体有机污染的分布和形态、污染物在水体中是如何迁移和转化的,各种形态污染物对水体、土壤生态效应如何,对水生生物及人体的毒性效应如何。哪些措施可以控制污染物扩散,哪些措施可以促进污染物的较快去除。这种方式的实施明显有助于提高学生的分析问题、解决问题的能力。

2.2建立稳定的校外实践基地

校外实习基地是理论知识和实际应用衔接的纽带。我们与地方环保部门、污水处理企业、垃圾填埋厂、固体废弃物公司、研究机构、社会团体等多个组织签订了长期的教学实习基地协议,这些基地的建立为环境化学的实践教学提供有力的保障,同时也很好地促进了地方与学校的通力合作、共同发展,以达到高校产业化目的的关键环节。将课堂枯燥的理论知识与我们身边的实际环境问题紧紧地结合起来,使抽象的问题具体化,极大地调动起了学生的能动性与积极性,学生毕业后很受用人单位的好评。

2.3以科研带动教学

将科研融入教学有助于培养学生创新能力,实际情况学生的确更愿意参与到科研活动中来。近几年我校实行了“大学生科技创新训练”计划,在项目中我们实施了优秀学生的导师制,学生可以从低年级就直接参加到科研工作来。另外,我们还将老师新的科研成果改编成具体实验,使学生能接触到最前沿的知识和技能。以科研带动教学的实施,使学生毕业时已具备很强的实践操作能力,并初步具备了科研能力。

篇2

随着社会的发展以及经济水平的提升,环境问题日渐凸显,社会需要大量具备科学环境知识的高素质人才,所以高校肩负着塑造大批环境类人才的使命。在众多高校的课程体系中,环境化学课程占据着不可或缺的地位。环境化学课程主要探讨的是化学污染物质在环境介质中的存在、化学性质、行为及控制的化学原理等。新诞生的纳米传感技术涵盖的知识面广泛,并且具有全面性和综合性,将其融入于课程的教学中,可以显著提升教学效果。在环境化学现存的教学工作的基础上,紧密地结合学校自身的办学特点,是提升教学质量的重要措施之一。

1纳米传感器概述

1.1纳米化学及生物传感器

在化学及生物传感器领域融入纳米技术,有效提升了生物传感器及化学的检测性能,推动了新型化学及生活传感器的诞生。由于具备了亚微米的尺寸、换能器及纳微米系统,大大提升了该传感器的物理、化学性质对细胞的检测灵敏度,检测的反应时间也有了明显的减少,而且可以实现高通量的实时检测分析。使用纳米材料所制成的非常灵敏的生物及化学传感器,能够早期诊断癌症及心血管疾病。使用碳纳米管及其他纳米微结构的化学传感器可以检测出氧化氮、过氧化氢、碳氢化合物及挥发性有机物等。和其他具备相同功能的分析仪相比,其不仅尺寸很小,而且价格非常便宜。在生物传感器当中,使用纳米颗粒、纳米器件及多空纳米结构均获取了成功[1]。

1.2纳米气敏传感器

构成纳米气敏传感器的敏感材料有很多种,主要包括碳纳米管、二维纳米薄膜及金属氧化物半导体纳米颗粒等。在纳米气敏传感器的研发过程中,最主要的方向就是在气体环境当中,依靠敏感材料的电导发生变化来制造气敏传感器。将一些珍贵金属的纳米颗粒,融入于纳米敏感材料中,可以有效增强选择性,提升灵敏度,并且降低工作温度。纳米气体传感器的另外一个方向是,采用多壁碳纳米管来制作气敏传感器。1991年,碳纳米管这种材料被初次发现,由于独一无二的性质和制备工艺,得到了研究者的广泛应用。而且多壁碳纳米管具有极强的吸附能力,因为吸附的气体分子和碳纳米管所产生的相互作用,可以改变宏观电阻,根据电阻的变化来检测气体成分,可以充当气敏传感器[2]。

2纳米传感器在环境化学教学中应用

2.1将纳米传感器融入环境化学教学的必要性

在中国地质大学,环境专业不仅是其中的热门专业,也是特色专业之一。对于环境化学课程的设置,一直坚持着学校“特色加精品”的教育理念。将一些全新的技术元素及概念融合于以往环境化学课程的教学模式中,会给课程注入许多生机与活力。环境化学的研究内容纷繁复杂、千变万化,其中主要包括检测和识别环境污染物质,污染物质在空气、水、泥土及生物体中的迁移变化、去除机理等。在此之中,对污染物的分析与检测一直处于研究的上游阶段。因为唯有精确、高效地检测出污染物的浓度与存在方式,才可以给出有效准确的评价,并且制定出对污染物质进行高效处理和防治的有效措施。所以,在环境化学的实际教学过程中,环境分析化学的内容具有不可或缺的作用[3]。随着经济水平的提升,环境污染物的种类也在日益增多,而人们也在不断地开发新的技术与材料,应对这些层出不穷的环境问题。在这样的环境下,纳米传感器应运而生,其最主要的核心作用就是对环境进行监测及分析。总之,化学是一门内容丰富的综合性学科,其中融合了环境分析、新材料的使用以及污染控制技术等。而纳米传感器主要由化学传感器、生物传感器两部分组成,所能监测的物体主要涵盖了气体、固体、液体、温度及压力等。所运用的材料除了碳与金属之外,还有新合成的材料。所以,纳米传感器技术传达的核心知识点和环境化学课程的核心内容存在着千丝万缕的联系,可通过科学的设计及合理的导入,拓展教学范围,提升教学质量,实现最理想的教学效果[4]。

2.2特色案例教学设计

在环境化学课程的教学过程中,会牵涉到环境分析化学的主题,随之也会提及环境污染物最新的检测技术与方法。此时便可以介绍一些以纳米传感器为基础的快速检测污染物的相关知识。并且根据有关的电分析化学理论,当物质发生氧化还原反应时,在电极表面及分析物之间会存在电子转移,通过对电子转移的捕捉,对电信号(电流值和电压值)及特征值进行定量及定性分析,从而获取目标浓度及电子转移数二者之间的一个定量关系,从而可以准确地将目标物的浓度检测出来。一般该技术所需的设备体积小,容易操作,对现场进行分析检测时更加方便。这样的介绍不仅可以让学生更深入地了解纳米传感器的核心技术、主要原理,激发学生的学习积极性及学习兴趣,而且可以有效传递现阶段纳米材料在环境分析化学范围的应用等有关知识,开发学生的创造性思维[5]。案例的展示加上丰富多彩的多媒体课件,结合电分析化学仪及电极等实物,力求做到绘声绘色、动静结合。此外,对一部分许多学生都充满兴趣的话题进行交流和讨论,将全班的学生分为若干个小组,进行5~10min的讨论,然后每个小组派一个代表进行发言,分别叙述自己的观点。这样在营造良好课堂氛围的同时,还可以节约大量的时间,提升教学的质量和效率,事半功倍。现详细介绍使用碳纳米管传感器检测环境水样中的农药百草枯试验。

2.3试验部分

2.3.1仪器与试剂

多壁碳纳米管(<10nm,纯度>95%,长度在0.5~500μm),超声非常均匀地分散于N-二甲基甲酰胺中(5mg/mL),市场上售卖的百草枯,磷酸缓冲溶液(PBS):使用0.1MNa2HPO4和0.1MNaH2PO4配置。全部的化学试剂皆为分析纯,试验用水是二次蒸馏水。方波伏安法及循环伏安法都在CHI660b电化学工作站上进行。并且采用三级系统,分别为铂丝电极为对电极,碳纳米管修饰电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极。测试底液为磷酸缓冲溶液,每次测试之前都通氮除氧10min,在试验过程中始终保持氮气氛围,试验操作在温室下进行。

2.3.2纳米传感器的制备

把玻碳点击表面用1.0、0.3、0.05μm的氧化铝粉抛光,然后依次用水及酒精超声清洗之后,在0.1MH2SO4中与-1.0~1.5V电位的范围内反复扫描,直到电流稳定下来为止。使用氮气把电极表面吹干,使用微量注射器吸取2μL多壁碳纳米管DMF溶液,浓度为5mg/mL,均匀地滴落于干净的电极表明,利用室温将其挥发干[6]。

2.3.3方波伏安法检测环境中的百草枯

百草枯可以非常稳定地存在于酸性或者中性环境中,但是在pH值大于12时,便会发生水解,试验检测了在不同的底液中,传感器对相同剂量的百草枯的响应电流,比如磷酸缓冲溶液、硼砂、Na2HPO4柠檬酸及邻苯二甲酸氢钾等。结果表明,在磷酸缓冲溶液当中的响应电流最大,以下试验选用磷酸缓冲溶液为测试底液。pH对百草枯在修饰电极上的方波伏安响应存在一定的影响。当底液pH比较小时,响应电流就会随着pH的增大而增大,在中性底液中变为最大值。在碱性条件下,电流值会下降许多,所以选择pH值为6.8。预富集电位对百草枯方波福安响应也存在一定的影响,预富集电位在0.1~0.4V时,响应电流会随着电位的负移而逐渐增大,这主要是因为百草枯带有正电荷。然而,当预富集电位小于-0.4V时,响应电流开始逐渐下降,造成这一现象的主要原因是预富集电位非常接近百草枯的氧化还原电位,少许的百草枯被氧化还原了,所以试验选择预富电位为-0.4V[7]。尽管百草枯响应电流会伴随着预富集时间的增大而增大,但是时间过于漫长的话,会导致百草枯产生光分解,所以响应电流反而会下降,所以实验所选择的预富集时间为2min。维持试液当中的百草枯浓度是5.0×10-6M,将浓度不一致的干扰物质加入其中,考察一些共存的有机化合物,比如莠去津、邻苯二酚对方波伏安检测百草枯的干扰情况。倘若信号变化超过10%,则视为有干扰。结果显示,邻苯二酚的干扰最大,浓度若超过百草枯的100倍,就会引起干扰。如果是其他的重金属离子,比如Zn2+、K+,浓度需在1000倍以上才会引发干扰。所以,MWNTs-GC修饰电极对百草枯具有极强的选择性,不容易受到其他物质的干扰。在校园附近取少量湖水,静置2h,然后用稀盐酸或者氢氧化钠将pH值调节至6.8,在磷酸缓冲溶液中用方波伏安法对实际样品进行检测。检测结果如表1所示。从表1可以看出,在这种方法的检测范围之内,校园的湖水样品当中并不含百草枯成分,进而表面湖水并没有被百草枯所污染。维持试液当中的百草枯浓度为8.3×10-6M,使用方波伏安法用MWNTs-GC修饰电极连续测定5次,标准偏差为1.3%左右。将测定之后的修饰电极保存于0.1MpH6.8PBS当中,30d后,使用其测定含有8.3×10-6M的底液,响应电流仍然保持过去的95%,这也进一步表面纳米管在电极上结合得十分牢固,而且性质也十分稳定。

2.4纳米产品的开发及案例教学的课堂实践

因为纳米技术及其材料具备多样性特征,评估其对环境所产生的影响,需要采用可适应多种条件的传感器。所以,在将来的3~10a,需要开发出评估纳米材料暴露在空气当中影响的仪器。现阶段频繁接触纳米材料的人,都急需价格低廉且便于携带的样本收集器,从而测量工作环境当中纳米材料的暴露情况,主要包括比表面积及数量等。这种仪器需要在未来3a内商业化。纳米产品在制造过程中所产生的废物,比如防晒油这种液体消费品当中产生的纳米颗粒,一定会在水中堆积,不对这些废物进行追踪,就无法确定纳米颗粒存在的好坏。所以,必须在未来5a开发追踪纳米颗粒在水中聚集及转化情况的仪器[9]。笔者在高校环境化学课程的实际教学过程中,把纳米传感器的基础知识、研究心得及实际经验融入于具体的教学过程中,对教学质量的提升发挥了良好的推动作用。比如,在环境化学课程中,讲述环境污染物质的检测环节时,介绍了碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维等纳米材料充当以电分析原理为基础的传感器材料的优势。与其他材料相比较可知,碳纳米材料具备非常大的比表面积、良好的导电性、便宜的价格,而且易于修饰成各种外形,有助于蛋白质或者酶等生物性物质与碳纳米材料融合,从而构建出高效生物传感器。这些介绍可以让学生直观全面地了解到碳纳米材料在传感器中的使用。并且根据现存的理论结合实际的教学思路,对教学内容发挥拓展及延伸的作用[9]。除了上述几点之外,在简介如何灵活运用纳米传感器检测水环境中的污染物质时,牵涉到了电子转移理论及电化学反应,并且详解讲述了传感器的工作原理及传感器的种类。这样可以向学生讲述纳米电化学传感器,是基于特异性点分析化学反应基础的知识点,并且详细介绍了膜状电极、芯片传感器及柱状电极等多种不同形式下的具体作用方法,生动具体地展现了纳米传感器检测污染物的整个过程。在拓展教学内容的形式及内容时,对环境化学教学的发展起到了有效的推动作用。每当在讲述这些具体案例的过程中,学生都兴致蓬勃,充满了热情,甚至进一步激发了许多学生的想象力及好奇心,自己也想亲自参与到纳米传感器的开发及应用过程中来。所以,作为一个生动有效的教学载体,纳米传感器推动了环境化学课程教学质量的提升。在未来的教育教学实践工作中,笔者必须进一步丰富教学经验,并且让教学方法更加科学完善[10]。

3结语

将纳米传感器应用于环境化学的教学过程中,有助于培养学生主动分析问题及处理问题的能力,提升教学质量。随着此项技术的不断发展演变,可以把更多有价值的信息以案例教学的模式导入环境化学教学的过程中,不仅可以激发学生对该项技术的兴趣,还可以使纳米传感技术得以进一步发展,形成良性循环。在未来的环境化学课程的教学中,应深入探索,总结经验,进而提升教学的质量。

作者:周林宗 单位:楚雄师范学院地理科学与旅游管理学院

参考文献

[1]余会成,黄学艺,李浩,等.纳米氧化铜修饰的苯巴比妥分子印迹传感器的制备及其电化学性能[J].物理化学学报,2014,10(11):2085-2091.

[2]段静,卓莎,姚付军,等.基于MspA蛋白质纳米孔传感器的主客体化学研究[J].分析化学,2016,44(12):1801-1807.

[3]田力,韩鑫,张纪梅,等.基于能量转移的荧光纳米传感器研究进展[J].天津工业大学学报,2013,12(6):49-54.

[4]曹培江,彭双娇,韩舜,等.ZnO纳米/微米结构传感器对乙醇气敏性研究[J].发光学报,2014,35(4):460-464.

[5]黄晓玮,邹小波,赵杰文,等.新型室温硫化氢纳米传感器的制备及性能[J].高等学校化学学报,2014,12(6):1175-1180.

[6]胡杰,王勇,倪永年,等.基于层状二硫化钼纳米片比色检测亚锡离子[J].高等学校化学学报,2016,37(3):448-453.

[7]王君,周洁,许迎科,等.基于纳米RuOx的微型电化学胰岛素传感器[J].电子科技大学学报,2015,12(1):155-160.

篇3

2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系

在课程体系设计上,不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求,我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合,形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系,该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业核心课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的核心课程基础上,《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致,在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合;特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。

3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法

对于环境工程与化学工程复合型人才,要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力,达到综合培养的目标,这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格,而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学,在上述专业核心课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如,《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如,《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学,将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如,《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容,通过创设学习情境,促进、支持和指导学生完成研究型学习活动,来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如,在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中,教师可引导学生自己查阅文献资料,引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度?如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线?让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法,引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响,如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea?

4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设

良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才,首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为,要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题,可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士,他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育,具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养,是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育,要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育,教育期满后进行考试认证,达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验,且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。

篇4

(1)学生的化学基础相对薄弱。虽然学生学习过普通化学且部分学生修过有机化学,整体说来学生对化学相关知识掌握依旧不多,知识储备不够,学习重视度也不高;

(2)科目课时安排相对较少。由于课程知识点杂多,如果仅仅是重点讲述部分知识内容,容易破坏科目的整体性和系统性;

(3)缺乏实际应用的案例。课堂上基本原理知识阐述过多,和现实案例及实际环节关联较少,讲解容易枯燥无味。针对上述几个反映普遍的问题,我们和学生充分交流后针对教学方法进行了相应调整,在补充相关的化学基础知识,改善加强知识点的复习和梳理,以及在相关章节添加生动案例等方面进行了有益尝试并取得不错的教学效果。

2教学方法改进的几个方面

2.1补充化学相关基础知识在学院制定的培养计划中,环境化学科目开设时间为大三第一学期,在此之前大部分学生已经修读过普通化学和有机化学,具备了一定的化学基础知识。但由于培养计划对化学科目的课时分配相对较少,同时环境专业的学生对学习化学的重要性认识不够,学生的化学基础比较薄弱,给授课的顺利进行造成了一定的困难。为了让学生能听明白,理解清楚,在某些章节我们适当补充相关的基础知识,这种做法获得学生的广泛认可。我们采用的教材是由2006年高教出版社发行,戴树桂教授编著的环境化学。其中大气环境化学章节中提及自由基的稳定性,我们相应补充了键的解离能和共轭、诱导作用以及空间位阻与键稳定性的关系,引导学生从以上几个方面综合理解相应自由基的稳定性。谈到自由基的活性时,我们把有机化学中讲过的烷烃卤代自由基反应与之关联,学生学习新知识的同时回忆学过的内容,这样接受起来更为容易。在讲到多环芳烃的结构和性质时,我们及时帮助学生回忆了有机化学科目中对芳烃芳香性的介绍,其电子结构特点以及和化合物结构稳定性的关系,这样学生就能更好理解多环芳烃的在环境中的稳定性,迁移和转化的特点。同时我们要求学生在相应章节对水污染控制工程、大气污染控制工程、环境毒理学,固体废弃物的处理处置等科目进行对照学习,相互印证,既加强学生对相关知识点的记忆,同时也能让学生从化学的角度深层次去理解环境问题出现的原因。

2.2总体把握教学内容,充分利用课堂时间培养计划中分配给环境化学48学时,在较短时间内完成八章内容,这对学生和老师都是一种挑战。我们在正式开讲前,先给学生大致剖析了一下该科目的主要脉络,便于学生了解科目的重点章节。第一章绪论,主要阐述环境问题的出现导致环境化学的诞生以及环境当中主要污染物的类别,环境效应和迁移转化。从第二章到第四章分别谈及污染物进入大气,水和土壤后的赋存状态,迁移转化等内容。第五章涉及污染物历经上述三个圈层后进入生物体以及在生物体内的运动过程及毒性。第六章主要是一些具体的典型污染物在环境各圈层中的转归。第七章重点介绍受污染环境的几种具体修复技术。而最后一章则是绿色化学的基本原理与应用。通过分析,学生大致了解了本课程的知识结构和脉络特点,有利于学生在学习开始初步建立一个关联体系。随着教师授课工作的开展,学生可以把相应知识点置于关联体系中,最后形成该科目的完整知识体系。另外针对科目课时较少而内容丰富的特点,我们要求学生必须做到课前预习和课后复习,简单的和常识性内容仅做概述,和其他科目有交叉的章节如第二、三和五章,我们侧重讲述和化学相关的内容,其他部分以课堂提问或作业的方式让学生自己学习。这样既节省了时间,也督促学生针对相应的交叉科目如大气污染控制工程等自主进行对照学习,增强了学生的自学能力;提高课时利用率的同时,也提高了学生学习的主动性和积极性。另外,我们设置“每课一个小结,每章一个总结”,便于学生及时复习课堂学到的知识点。

2.3补充真实典型案例,充实教学内容环境化学中基础理论和基本原理阐述较多,学生学习起来容易觉得枯燥乏味。引入环境中的真实典型案例,充实教材教学内容,可以有效激发学生的学习兴趣,增强学生利用化学知识分析研究实际环境问题中有关污染物存在,化学特性及控制原理的能力。通过介绍11种农药“喂养的豆角”,可爆炸的西瓜以及一系列生活中有毒的食品(毒馒头,毒油条,瘦肉精,辣椒中的苏丹红,毒木耳等等),到富含有机物的工业废水排放,挥发性有机物充斥室内外环境,以及最近出现的“雾霾”现象和人们高度重视的PM2.5等,让学生认识到学习环境化学的重要性。在大气污染物的迁移章节,介绍马斯河谷烟雾事件,多诺拉烟雾事件,印度博帕尔事件,切尔诺贝利的核泄漏事件以及洛杉矶和伦敦烟雾事件,使学生把大气中污染物扩散及对环境的影响和书本知识结合起来,充分理解大气污染物扩散的各种影响因素及相应的处理措施和方案。另外我们也选择在适当的章节中插入一些和环境保护相关的小故事来调节课堂的气氛。比如在讲到典型农药在土壤中的迁移转化时,介绍完有机氯农药后,穿插了瑞士化学家米勒和滴滴涕以及德国科学家哈伯和毒气的故事。这些历史上真实出现过的血淋淋的事件,深深震撼了在座学生。课后学生纷纷上网查阅相关事件进行讨论,同时也反馈了一些其他的案例供参考。通过真实典型案例的介绍和小故事的穿插,提高了学生对环境化学学习的重视程度,有效调动了学生的学习兴趣和积极性,教学效果和教学质量有显著提高。另外我们会在课余时间或答疑时间和学生充分沟通,鼓励学生对该课程授课内容和方式提出建议,及时了解他们的想法和实际学习情况也对教学质量的改善大有裨益。

友情链接