化学环境论文

化学环境论文（推荐8篇）

化学环境论文 篇1

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化学污染

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摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化。关键词 绿色化学 环境保护 生物技术

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1.1 原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生

活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。

以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。

1.2 溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

1.2.1 固相反应

固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。

1.2.2 以水为溶剂的反应

由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。

水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大

进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。

1.2.3 超临界流体作为有机溶剂

超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。

1.3 催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白

质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

化学环境论文 篇2

疾病的发生与流行是多种因素综合作用的结果。其中环境化学因素异常 (环境化学元素含量过剩, 或不足, 或比例失调) , 不仅会引起地方病 (地方氟中毒、地方甲状腺肿、硒中毒、钼痛风、铅神经痛、砷黑脚病等) , 而且在某些传染病、心血管病和癌症的发生和流行中起很重要作用。

2 环境化学因素

自然界存在92种化学元素, 在生物体内已发现70多种。其中氢、氮、氧、碳、磷、氯、硫、钠、钾、钙、镁等元素, 占构成人或高等动物机体元素的99%以上。这些需要量大而人或高等动物体内含量又多的元素, 称为大量元素。其余几十种元素在体内含量总共还不到1%, 称为微量元素。目前已知, 人和高等动物必需元素共25种, 其中包括全部大量元素和14种微量元素 (铁、铬、铜、锌、钒、锰、镍、锡、氟、碘、硅、硒、硼、钴) , 叫做生命元素。

某些生命元素, 特别是微量元素, 具有抑制生物毒素的毒性, 促进机体内的抗体形成和吞噬细胞的杀菌能力, 因而能提高机体的免疫力。实验研究证明, 矿物质缺乏和疾病感染有关。铁缺乏对细菌感染、真菌感染和原生动物侵袭有增效作用, 缺钾对肾盂肾炎有增效作用, 缺钴对肠蠕虫病也有增效作用, 硒不足将提高机体对心血管病、癌症、关节炎、白内障等疾病的易感性。因此, 某些生命元素缺乏的地方, 传染病容易流行。

龋齿不仅损坏咀嚼器官、妨碍消化功能, 而且对许多疾病和寿命都有重要影响。龋齿是一种最常见的疾病, 并且具有明显的高发区流行病的特征。虽然龋齿是一种食物性细菌病, 但是与牙齿本身的抗腐性 (即酸不溶性) 的关系极大。环境化学因素在牙齿的抗腐蚀性中起很大作用。目前已知, 抗龋元素有氟、磷、钼、钒、钙、硼、锂等, 致龋或促龋元素有硒、锰、镉、铅、铜等。在抗龋元素缺乏或致龋元素过剩的地区, 龋齿患者十分普遍。例如, 俄罗斯低洼多林景观, 水土中钙、钴、碘、钼、氟、硼、磷等多种元素缺乏, 几乎无人不患龋齿, 牙齿严重损坏、脱落的未老先衰者, 屡见不鲜。

癌症中的大多数也是与环境因素有关的, 某些元素和化合物 (铬、镍、硒、镉、钼、砷、亚硝酸盐等) 的过剩和缺乏具有致癌或促癌的作用。由于地表水易受致癌物和促癌物的污染, 所以饮用地表水的居民癌症死亡率比饮用地下水的高。环境癌的高发地区, 生物化学环境有异常。例如, 我国食道癌高发地区之一的太行山南段, 饮用水和粮食中钼含量较低而硝酸盐、亚硝酸盐的含量较高。钼少而亚硝酸盐多是合成致癌物亚硝酸胺类和玉米易感染致癌的霉菌的重要条件因素。

据报道, 水土化学元素异常与心血管病有关系。水的分子式很简单, 是由2个氢原子和1个氧原子组成的。由于水是一种良好的天然溶剂, 天然水中含有各种各样的物质:无机物、有机物和微生物。所以, 水对人类的影响不仅仅在于水本身, 而且也在于水中所含有的物质。水的卫生性质过酸或过碱, 过硬或过软, 矿物质过多或过少, 或者含有有害物质, 都可以造成水质不良。水质的优劣因地而异, 因水源而异。

在城市里, 一个水源提供给千家万户使用, 水质最为关键。因此, 都市化以后, 某些疾病发病率和死亡率上升, 人们便从饮水中寻找原因。心血管病就是一例。

20世纪70、80年代, 加拿大、日本、俄罗斯和欧洲一些国家共报道了上百座城市的饮用水硬度与心血管病 (动脉粥样硬化、高血压、心肌梗塞等) 和脑血管病死亡率之间有统计学上的负相关, 也就是说, 软水地区心血管病死亡率高, 而硬水地区心血管病死亡率低。

为什么软水与心血管病关系如此密切呢?

水的硬度是水质的一种指标。它主要表示水中钙盐和镁盐的总量, 通常采用1L水中钙盐和镁盐的含量相当于10mg氧化钙表示水硬度的1度, 总硬度小于8度的水层属于软水。因此, 软水和硬水在钙、镁和其他微量元素的含量, 以及生理病理的作用等方面, 都有较大的差异。

软水对心血管的危害, 主要表现在如下三个方面:其一, 软水缺乏对心肌代谢有益的钙和镁。钙、镁缺乏可以促进钠在体内潴留, 从而导致动脉压上升;其二, 硬水含钙、镁量较多, 可以减少肠道对某些有害元素 (氟、铅、镉、锶、钡、铜、汞等) 的吸收, 而软水则相反;其三, 硬水在自来水管 (铁管) 内壁上形成一层碳酸钙沉淀, 保护水管不被腐蚀, 而酸性 (pH<6.5) 的软水对自来水管腐蚀性强, 水管中许多有害元素被溶解, 其中已知水中镉含量过多是一种致高血压的因素。在自来水管中过夜的酸性软水, 有害元素的含量更高。实验证明, 含镉量为1.5×10-2mg/l的酸性软水在白铁水管内过夜, 镉的含量可增加到1.63×10-2mg/l。如果持续饮用这种水, 镉全部被吸收并保存于肾内, 3年后肾中镉含量就增加1倍, 10年后就可能患高血压病。

土壤微量元素与血管病死亡率的关系也很明显。欧洲心血管病死亡率最高和最低的地区, 环境因素差异最明显的是土壤微量元素。如芬兰东北部广泛分布微量元素缺乏的灰化土, 心脏局部缺血死亡率为欧洲最高的;而地中海沿岸诸国 (希腊、意大利、西班牙等) 以微量元素含量较丰富的褐色土占优势, 心血管病死亡率是欧洲最低的。

受大气污染而形成酸雨 (pH<5.6, 其中硫酸占60%～100%) 危害最严重的地区 (如早期的北欧和北美东部) , 在酸雨长期作用下, 土壤发生酸化, 硫酸盐含量增加, 有效性硒含量降低, 加上硫和硒两种元素的生理拮抗作用, 从而导致农作物和饲草的含硒量普遍下降。硒是重要的营养微量元素, 具有保护细胞膜, 促进抗体形成, 拮抗一些金属元素和生物毒素对机体的毒害等功能。因此, 有人认为酸雨导致食物链中硒缺乏可能是某些地区心血管病死亡率上升的重要原因之一。

综上所述, 环境化学因素是影响疾病发生和流行不可忽视的因素。

参考文献

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[3]格鹏飞.甘肃地方病[M].兰州:甘肃省科学技术出版社, 2008:2-6.

[4]周爱儒, 黄如彬.医学生物化学[M].北京:北京医科大学出版社, 1997.

化学课堂心理环境的优化 篇3

1 用情感维持良好课堂心理环境

教书育人是一项触及灵魂的工程，知识的琼浆只有通过教法和情感等载体，才能输入学生的心田。赞可夫的心理实验表明，教师的良好情绪，会使学生精神振奋，教师的不良情绪会抑制学生的智力活动。课堂教学过程不仅是在特定情境下学生获得知识、形成能力的过程，也是一个师生进行情感交流，认知因素相互作用的过程，教师本身的情感状态，可以使学生受到潜移默化的影响，产生情绪上的共鸣。教师上课和颜悦色，学生感到可亲可敬，心理相融，情感共鸣，就会亲其师而信其道，学习积极性提高，有助于提高教学质量。为此，教师应具有驾驭情感的能力和恰当运用情感的艺术。教师走进课堂稳健的步履、微笑的表情有助于创造一个安静和谐的学习气氛。以饱满真挚的情感授课，情绪高昂、全身心投入，注意使用激励性的语言提问、评价，学生就会在一种受教师尊重、积极愉快的情感体验下学习。一旦学生产生抵触情绪，即使一流的教师也只能教出末流的学生。所以，和谐的情感氛围具有特殊的教育功能，教师在课堂教学中不仅要注意以言激情、以景生情、以情动情，还要注意对学生情感需要的激发、调动的满足，而且要善于依据教学内容的性质和难度大小，重视对学生情感活动的性质和强度的调控。总之，要让学生“愉快”，教师必须首先“愉快”，一个“愉快教师”的感染力能营造积极活跃的课堂学习环境。

2 用趣味调节课堂心理环境

兴趣是一个人倾向于注意认识某种事物和研究某种事物的一种心理活动，是学生学习积极性中最现实、最活跃的心理因素。中学生意志力较差，情绪不稳定，注意力易分散、松懈懒散，教师要针对学生的心理特点，有的放矢，唤起学生的学习兴趣，授课时要严谨而不严肃、风趣而不低俗、幽默而不滑稽，寓教于乐，营造深厚的学习气氛。如在讲初中化学书中绪言部分时，什么是“火”？为什么会有“火”？铁可以烧吗？真的有“鬼火”吗……这些与“火”有关的问题的提出，必定能激起学生进一步探索的热情，这样设疑激趣，求知欲倍增。教师还可用化学实验，如用蔗糖做“黑馒头”，“魔棒”点灯等，来激发学生的求知欲望。还可用新的内容、新的观点、新的教具、新的板书等来引起学生的无意注意，促使学生各种感官处于最活跃的状态，以最佳的心理状态投入学习。

3 用激励活跃课堂心理环境

美国心理学家赫茨伯格的双因素理论研究表明，“激励因素”能令心情舒畅，充分调动人的积极性和主动性。作为教师要充分了解学生，做学生的“知音”，才能因材施教，真正做到“知其心，救其失也”。要善于捕捉他们身上的“闪光点”，应对有创新或有不同观点的学生首先给以肯定，对有创新的学生给以高度的赞扬，对有进步的学生每次给以鼓励性的评语。尤其要注意多为差生创造成功的机会，让他们品味、体会成功的滋味，使他们形成“我也能学好”的良好心理状态，让学生体验到自己的价值，让学生去感受成功的喜悦，使学生体验到“跳一跳，摘到桃子”的愉悦。所以，激励是活跃课堂心理环境的正催化剂。清代的颜元先生便深谙“适时夸奖”的教育之妙，留下了“数子十过，不如奖子一长”的至理名言，仍然值得今天的教师好好去深思、咀嚼与体会。

4 用激疑营造课堂心理环境

教学过程是一个特殊的认识过程，也是一个复杂的思维过程。教学心理学研究表明：“学起于思，思源于疑。”为激发学生主动探索的学习动机，提高学生学习的兴趣，使学生无疑而有疑，有疑而思解，解疑而心悦。因此，教师在教学中必须应用多种手段来培养学生质疑的能力。诚如美国学者布鲁巴克所说：“最精湛的教学艺术遵循的最高准则就是让学生提问题。”课堂心理环境受班集体人际关系（师生和学生间的关系）的制约。师生关系融洽，互相尊重、体谅、友好，就可以形成积极、健康、活跃的课堂心理环境。所以每节课教师都要留出时间，让学生大胆质疑，对教师的授课、教材提出自己的见解。

环境化学1 篇4

本章主要介绍当今世界面临的全球性环境问题、我国环境污染防治面临的主要问题；环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，它的任务、内容、特点和发展方向；以及主要的环境污染物等。要求同学们了解现代环境问题的认识发展以及环境化学的任务，明确环境化学课程学习的目的。第一节 环境问题

本节主要讲述环境污染；世界上重大的环境污染事故；环境人类对环境问题认识的历程；我国环境污染防治与发达国家的差距、面临的挑战、环境保护的目标和急需解决的重大科学问题。

本节内容要点：环境污染；人类生存面临的五大挑战；我国环境污染防治与发达国家的差距、面临的挑战、环境保护目标和急需解 环境问题：是指包括一切形式的环境恶化或对生物圈的一切不利影响。

1）环境污染

由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏生态系统和人们正常生活和生产条件。

环境污染的具体表现：

a、有害物质对大气、水、土壤和动植物的污染并达到致害的程度

b、生物界的生态系统遭到不适当的干扰和破坏

c、不可再生资源被滥采滥用

d、固体废弃物、噪声、振动、恶臭、放射线等造成对环境的损害

造成环境污染的因素：

有物理的、化学的和生物的三方面，其中由化学物质引起的约占80%-90% 世界上曾发生过八大公害事件：

(1)比利时马斯(Meuse)河谷烟雾事件：发生在1932年12月，重工业排放的SO2使数千人中毒，60余人死亡。

(2)美国洛杉矶光化学烟雾事件：发生在1943年5～10月，造成400余人死亡。

(3)多诺拉烟雾事件：1948年10月26～31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇冶炼厂排放的SO2和烟尘，使5911人发病，17人(4)伦敦烟雾事件：发生在1952年12月5～8日，四天内中毒死亡4000多人。

(5)四日市哮喘事件：1955年以来日本四日市石油提炼和工业燃油产生的废气严重污染城市大气，哮喘病患者达817人，死亡(6)痛痛病事件：1955～1972年日本富山县内的锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，食用含镉米和饮用含镉水而中毒，患者超过280人，死亡数十人。

(7)水俣事件：1953～1956年，日本熊本县水俣市，居民食用含有甲基汞的鱼，导致水俣湾和新县阿贺野川下游有机汞中毒者死亡。

(8)米糠油事件：1968年3月，日本北九州市，爱知县一带生产米糠油时，混入多氯联苯，造成13000人中毒，死亡16人。近年来，全世界平均每年约发生200多起比较严重的公害事件。世界瞩目的有下面7起：

(1)意大利塞维索化学污染事故。1976年7月10日意大利北部塞维索地区的一家农药厂爆炸，导致剧毒化学品二恶英的污染，近居民被迫迁走，几年内当地畸形儿的出生率大为增加。

(2)美国三里岛核电站泄露事故。这次事故发生在1979年3月28日，直接经济损失达10多亿美元。

(3)墨西哥的液化气爆炸事故。1984年11月19日，墨西哥国家石油公司所属的液化气供应中心发生爆炸，死亡1000多人，伤无家可归。

(4)印度博帕尔农药泄漏事故。1984年12月3日，美国联合碳化物公司设在博帕尔市的农药厂的剧毒化学品异氰酸甲酯罐爆裂万，死亡2000人以上。

(5)原苏联切尔诺贝利核电站泄露事故。1986年4月26日位于基辅地区的切尔诺贝利核电站四号反应堆爆炸，造成重大放射性居民被疏散，伤数百人，死亡31人。

(6)莱茵河污染事故。1986年11月1日，瑞士巴塞赞德兹化学公司的仓库起火，使大量有毒化学品随灭火用水流进莱茵河，造的污染事故。

(7)海湾战争造成的环境污染。1990年底爆发的海湾战争历时42天，期间油井大火昼夜燃烧，是迄今历史上最大的石油火灾及也是人类历史上最严重的一次环境污染，其污染程度超过切尔诺贝利核电站发生的核泄漏事故。这次战争所造成的环境污染是灾难来了影响。

2）环境问题的认识过程

20世纪60年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有把环境问题与自然生态、社会因素联系起来，低估了环境污染的危能追根寻源。

1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，第一次把环境问题与社会因素联系起来。这次会议是人们对环境问题是，它没有从战略高度上指出防治环境问题的根本途径，没有明确环境问题的责任，没有强调需要全球的共同行动。

20世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提出了持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。

1992年，联合国在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与里程碑。

2002年，联合国在南非约翰内斯堡召开了联合国可持续发展大会。我国分别在1973、1983、1989和1996年召开了四次全国环境会议，推动了我国环境保护事业的发展和人们对环境认识的发展 随着环境问题的日益严重，人类对环境问题的认识也在不断提高。在当今世界上，人们越来越清楚地看到，环境问题已不再是区的事情。“酸雨”、“温室效应”、“臭氧层破坏”等已远远超出国家和地区的局限而成为全球性的问题。这些问题严重威胁着人类的生界各国关心的大问题，也成为国际社会注意的热点。

3）我国环境污染防治面临的主要问题

与发达国家的差距

● 我国环境问题的严重性和复杂性

● 发达国家环境质量显著改善，污染控制技术已取得绝对优势；

● 发达国家研究重点向绿色技术、环境修复与环境安全转移；

● 我国环保科技整体水平与发达国家差距明显，并有扩大的趋势

我国环境污染防治面临的挑战

随着社会经济快速发展、城市化进程加速和人民生活水平迅速提高，今后10-20年，我国环境保护和污染防治将面临更大的挑 ● 7%的经济增长－污染防治的压力越来越大

● 小康社会生活水平－环境质量的要求越来越高

● 发达国家技术进步－国际环境标准越来越严格

2020年我国环境保护的目标

● 环境污染得到有效控制

● 生态恶化趋势基本得到遏制

● 全国大部分地区的环境质量明显改善

● 部分重要生态系统得到重建与修复

● 建设一批生态城镇

● 重点区域社会、经济、环境实现协调发展

4）我国环境科学与工程领域急需解决的重大问题

1．地表水污染机理与水环境修复 2．地下水污染与修复 3．安全饮用水技术保障体系 4．污废水处理与资源化成套技术 5．大气污染形成机理与控制 6．城市空气质量控制机理与技术 7．城市物理污染机理及其控制 8．土壤污染机理与修复 9．固体弃物处理处置与资源化 10．绿色化学与清洁生产

11．环境监测新技术

12．持久性有毒物质与生态安全 13．区域环境调控与环境建设 14．国家重大建设项目与生态环境安全

第二节 环境化学

本节主要讲述环境化学课程的任务、内容、学科体系、特点和发展方向。

3）环境化学的任务

●研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法

●用化学的基本理论和方法发现和解决环境问题

4）环境化学的研究内容

●有害物质在环境中存在的浓度水平和形态

●潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为

●有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性

●有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径 5）环境化学的特点

从微观的原子、分子水平上，研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。

6）环境化学的发展方向

对于环境化学的研究，随着环境问题的日益严峻和人们认识的提高，在各个领域深入发展，出现新的趋势。目前，国际上较为注重元素（尤其是碳、氮、硫、磷）的地球生物化学循环及其相互耦合研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球性问题。最近，美国环境化学家提出了“为21世纪环境而设计”的响亮口号，号召支持开展以创造无污染生产过程为目的的环境良性化学。下面按分支学科对发展方向做简要介绍：

●环境分析化学

主要集中在环境样品的前处理技术完善、开发，分析对象从无机化合物为主转变为有机化合物和有机金属化合物为主；样品仪器分析方法上集中于仪器分析的灵敏度和重线性提高上。

●环境污染化学

研究化学污染物在大气、水体和土壤环境中的形成、迁移、转化和归趋过程中的化学行为和生态效应。

大气环境化学：研究对象涉及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、痕量气体、臭氧耗损及全球气候变暖等；空间尺度从室内空气、城市、区域环境、远距离乃至全球。

水环境化学：主要研究河流湖泊和水库，其次是河口、海湾和近海海域，地下水污染；集中研究水体界面化学过程、金属形态转化动力学过程、有机物的化学降解过程、有机物的化学降解过程、金属和准金属甲基化等方面。

土壤环境化学：主要研究农用化学品在土壤环境中的迁移转化和归趋及其对土壤和人体健康的影响，包括：有机污染物在土壤中的降解、土壤中温室气体的释放、污染物在固-液界面上的化学过程和土壤污染的化学与生物修复等内容。

环境生态化学：主要研究农用化学品在生态系统中产生效应的化学过程，如稀土农用的环境化学行为及生态安全等。

●污染控制化学

控制模式从终端污染控制模式(End-of-pipe Control)向全过程控制模式转变，提出了污染预防（Pollution-Prevention）、清洁生产（Cleaner-Production）、绿色化学（Green Chemistry）和工业生态学（Industrial Ecology）等一些列污染控制的战略思路，希望生产不产生有害中间产物和副产品，实现废物和排放物的内部循环，达到污染最小化和资源、能源利用最大化的目的。

第三节 环境污染物

本节主要讲述环境污染物的定义、类别及主要环境污染物迁移转化主要途径。环境污染物

进入环境后使环境的正常组成和性质发生直接或间接有害于人类的变化的物质。大部分环境污染物是由人类的生产和生活活动物是环境化学研究的对象。

有的污染物进入环境后，通过物理或化学反应或在生物作用下会转变为危害更大的新污染物，也可能降解成无害物质。环境污其在环境介质中的浓度和存在形态；不同的污染物同时存在时，会有综合作用，如拮抗作用、协同作用、相加作用，而导致污染物或增大。

1）环境污染物的类别

●按环境要素分类，包含有大气污染物、水体污染物和土壤污染物。

●按污染物的形态分类，有气体污染物、液体污染物和固体污染物。

●按污染物的性质分类，有化学污染物、物理污染物和生物污染物。

●按人类社会不同功能产生分类，有工业污染物、农业污染物、交通运输污染物和生活污染物。

●按化学污染物分类，可分为元素、无机物、有机化合物和烃类、金属有机和准金属有机化合物、含氧有机化合物、有机氯化有机硫化物、有机磷化合物等九类。

大气环境化学：研究对象涉及大气颗粒物、酸沉降、大气有机物、痕量气体、臭氧耗损及全球气候变暖等；空间尺度从室内空境、远距离乃至全球。

水环境化学：主要研究河流湖泊和水库，其次是河口、海湾和近海海域，地下水污染；集中研究水体界面化学过程、金属形态有机物的化学降解过程、有机物的化学降解过程、金属和准金属甲基化等方面。

土壤环境化学：主要研究农用化学品在土壤环境中的迁移转化和归趋及其对土壤和人体健康的影响，包括：有机污染物在土壤温室气体的释放、污染物在固-液界面上的化学过程和土壤污染的化学与生物修复等内容。

环境生态化学：主要研究农用化学品在生态系统中产生效应的化学过程，如稀土农用的环境化学行为及生态安全等。

●污染控制化学

控制模式从终端污染控制模式(End-of-pipe Control)向全过程控制模式转变，提出了污染预防（Pollution-Prevention）、清洁生产（C绿色化学（Green Chemistry）和工业生态学（Industrial Ecology）等一些列污染控制的战略思路，希望生产不产生有害中间产物和副排放物的内部循环，达到污染最小化和资源、能源利用最大化的目的。

2）环境效应及影响因素

●环境物理效应：主要指由物理作用引起的环境效应，比如噪声、地面沉降、热岛效应、温室效应等。

●环境化学效应：主要指在各种环境因素影响下，物质间发生化学反应产生的环境效应，如酸雨、湖泊和土壤的酸化、臭氧层地下水污染等。

●环境生物效应：主要指环境因素变化导致生态系统变异而产生的后果。如大型水利工程可能破坏水生生物的回游途径并影响业废水排放对水生生物的毒性效应。

3）环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介

●污染物的迁移：污染物在环境中所发生的空间位移及其所引起 的富集、分散和消失的过程。污染物在环境中的迁移主要有机迁移和生物迁移三种方式。

●污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学或生物的作用，改变存在形态或转变为另一种物质的过程。污染物在环境中还原作用、配合作用、水解作用、生物吸收、代谢等。

环境保护与绿色化学 篇5

题

环境保护与绿色化学

一、教学设计

新的课程标准要求我们教学要生活化，要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”，要从学生已有的生活和知识经验出发，以学生主体性，引导学生发现问题，并引发思考和讨论，最终解决问题。本节课学习的 环境保护是目前社会发展的重大问题，直接影响到人类的生存与发展。然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展，我们向自然过多的索取，使环境遭到严重的破坏。保护生态环境，尊重自然，是人类实现可持续发展的基础。绿色意识为核心提倡环境保护，走可持续发展之路是当今社会发展的必然。本课内容分两个主题，主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上，意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性，并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论，找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上，在讨论中认识环境污染的预防（绿色化学）的相关知识与科学方法，从而逐步形成绿色化学的观念。

二、教材分析

1、地位与作用

本节课为人教版必修二第四章第二节，是高中化学必修模块的最后一节，以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护这一角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源，其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时，不仅要注重资源开发，而且要做 到资源的合理开发和利用，同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用，同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此，教材在安排学习第一节内容之后，紧接着又安排了第二节内容，为的就是让学生在第一节课的学习基础上，通过这节课的学习增强环保意思，增强自身再扔，同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。

2、教学目标分析

一、知识与技能

1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识

2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想

3、通过收集、调查、发言，培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。

4、培养学生多角度、全方位分析、思考问题，综合运用知识解决问题的能力

二、过程与方法

1、课前学生按照学习内容进行社会调查，并查阅相关资料；

2、学生在课堂上就本节课的内容进行发言和讨论。

三、情感、态度与价值观

通过参加环境教育活动，了解一些环境知识，增强环保意识，树立主人翁社会责任感，体会化学与社会发展的关系。

教学重点

加强学生环境保护意识的培养，体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵。教学难点

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。教学发法：创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价

课前准备

1、教师设置课题，学生分组进行社会调查，多途径收集相关资料，做好课堂的讨论发言的准备。

2、各组组长负责安排组员收集和整理原始材料，准备好发言内容。

3、教师课前准备好多媒体材料。教学过程

一、创设情境，引入课题

1、播放短片《“地球”我们美丽的家园》

（边播放边讲解）我们的美丽的家园-地球孕育了千姿百态的生物。然而，这颗蓝色的星球现在已伤痕累累！

2、播放短片《保护环境停止污染》

（边播放边讲解）我们的地球母亲正遭受着各种各样的危害：大气污染、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化„„。面对日益恶化的生存环境，为了地球上所有生物生命的延续，请从现在开始，从我们自身做起，保护地球，爱护环境。

3、播放幻灯展示各种污染及环境问题。通过一系列图片让学生意识到环境污染的严重性和环境保护的迫切性。

二、组织学生发言、讨论，了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]我们的周围存在着各种各样的环境污染，这些污染问题给我们的生产、生活带来的极大地危害，那么什么是“环境污染” 呢？我 们又是怎么对它进行分类的呢？ [教师归纳]：环境污染的定义及分类。

[过渡]：了解了环境污染的定义及分类后，下面我们请各小组对里面的几类环境污染问题进行讨论，并请代表发言。[问题1] 大气污染的来源、危害及防治措施。

[学生活动]讲述大气污染污染的来源、危害及防治措施。[问题2]“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[教师]：小结并补充“伦敦烟雾事件”。[问题3]水体污染的来源、危害及治理

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述水体污染的来源、危害及治理

[教师]：小结并补充“日本水祦病事件” [问题4] 居室污染的来源、危害及防治措施

[学生活动] 小组成员讨论，小组代表发言：如何防治居室污染

二、领悟“原子经济”的理念，体会绿色化学的思想。

[引言]我们现在的许多生产或多或少都存在的一定的污染，我们往往是在污染出现后才进行处理，有没有既能合理使用自然资源，同时可以保护环境的措施呢。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

[学生活动]阅读教材，了解什么是绿色化学 ？什么是原子经济？ [教师归纳] 绿色化学和原子

[学生活动]课本 “思考与交流” 乙烯生产环氧乙烷

[教师讲解]

1、原子利用率=M（环氧乙烷）/ M（环氧乙烷）+ M（CaCl2）+ M（H2O）2、100% [投影并讲解] 《绿色化学示意图》 [课堂小结]： [课堂训练]：

1．关于“绿色化学”的特点的概述错误的是（D）

A、采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品

B、在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放

C、充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品

D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产，产出绿色产品

2、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源——水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制()①温室效应 ②酸雨的形成 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、从防止污染、减少用酸量的角度分析，下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是（）

A．

B．

C． D．

4、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是：①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧水体富营养化。()A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：（1）写出①、②两步的化学方程式

① ； ②。

（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的 尾气中SO2气体的体积分数是多少。

[环保倡议]：环境保护，从我做起！并讨论在平时的日常生活中如何做到环境保护？

教学后记：

水环境化学试题 篇6

水环境化学试题

一、名词解释。

1、赤潮 2、透明度 3、补偿点 4、COD 5、溶解氧的日较差

二、选择题。

1、一般淡水的盐分主要由( )。

A 碳酸钠 B 氯化钠 C 碳酸氢钙 D 硫酸盐

2、天然水通常( )。

A 具有一定的缓冲性 B 是缓冲溶液 C 缓冲性很强 D 没有一点缓冲性

3、在硬水中，重金属离子和一价金属离子的毒性( )。

A 变大 B 变小 C 不变 D 消失

4、水中有机物含量的大小，可用( )指标表示。

A.ALK B.COD C.TH D.DO

5、硬水中含有较多的( )。

A Na+和K+ B OH-和CO32- C Ca2+和Mg2+ D H+和NO3-

6、水体内的含硫化合物中对鱼最有毒的是( )。

A SO42- B H2S C HS- D S2-

7、pH为7.5的水，其碱度组成为( )。

A HCO3-和CO32- B CO32- C OH- D HCO3-

8、当温度、压力一定时，水中的含盐量越大，则氧气在水中的溶解度( )

A.越大 B.越小 C.不受含盐量的影响 D.保持不变

9、在成鱼养殖阶段，水体的PH应处于( )。

A.6.5-8.5 B.3.5-5.0 C.10-11 D.越低越好

10、已知水中HCO-3含量为122.0mg/L，CO=3含量为6.00mg/L，OH-含量忽略不计，则水的碱度为( )mg CaCO3/L。(计算中各元素的原子量分别取：H=1,C=12,O=16,Ca=40)。

A、1.100 B、2.200 C、110.0 D、128.0

三、判断题。

1、水的碱度是指水显碱性的强弱程度。( )

2、天然水的反常膨胀，是指在4℃以下，水的―热缩冷涨‖。( )

3、春季水面冰层融化，水温上升，由于密度环流作用，可以使水体达到4℃的全同温。( )

4、硫是藻类必须的营养元素，所以天然水的硫酸盐越多越好。( )

5、水体中的溶解有机物，能通过水体的气提浮选作用及混凝、絮凝作用而形成天然有机饵料，故水中的溶解有机物含量越多越好。( )

6、在测定水中CODMn时，在锥形瓶中加入数粒玻璃珠，防止溶液加热时暴沸。( )

7、在修建鱼池时，为了增大鱼池的养殖容量，可以把鱼池挖得越深越好。( )

8、水的硬度用煮沸的方法即可除去( )

9、天然水的化学成分都是相同和不变的`( )

10、水和底泥中的铁可以限制H2S的生成。( )

四、填空题。

1、水温的变化可引起水体的( )环流，风力的作用会形成水体的( )环流。

2、在淡水水体中，4℃以上的水体在( )温时及4以下的水体在( )温时，都会有密度环流存在。

3、某池塘夏季水温上层高，下层低，称为温度的( )分布;冬季水温上层低，下层高，称为水温的( )分布。4、天然水体内的缓冲系统有：( )、( )、( )、( )。

5、水中溶有盐分后，水的冰点和最大密度温度随含盐量的增加而( )。

6、水体中温跃层形成以后，随着风力的增大，温跃层( )。

7、天然水中的主要离子包括四种阳离子( );四种阴离子( )。

8、水的硬度是反映( )价及( )价( )含量的水质指标。天然水的上述离子中，以( )和( )含量最多。

9、水的碱度一般是指水中所含能与( )作用的物质的量。在天然水正常pH范围内，构成碱度的成分是( )和( )。

10、天然水中( )和( )是高含盐量水中最多的离子。

11、用中和法测定游离二氧化碳的反应方程式为( )。

12、最大密度温度与冰点相同的含盐水体，其含盐量为( )。13、天然水的缓冲能力指

标为( )和( )。14、pH是反映( )的指标，在天然水分类中水的pH为( )为中性水。

15、总氨一定时，pH越高，毒性越( )。

16、有机氮在微生物作用下，可以转变为铵态氮，这种作用称为( )作用，这种作用在( )和( )条件下均可进行。

17、天然水复杂多变性主要体现在：(1)水中( )繁多，数量悬殊;(2)水中溶存物质的( )多种多样;(3)水中物质不论是( )，还是( )、( )，都是不断运动变化的。

18、天然水体内的二氧化碳平衡系统由五种平衡组成;(1)( )、(2)( )、(3)( )、(4)( )、(5)( )。

19、化学耗氧量常用来间接地表示水中有机物的含量。根据测定时所使用的氧化剂的不同，

可分为高锰酸钾法重铬酸钾法和碘酸钾法。其中，高锰酸钾法又分为( )法和( )法，淡水一般采用( )法，海水只能用( )法。

20、水中有效磷的实际含量由水体的( )作用和( )作用的相对强弱决定。

五、简述简答题。

1、反硫化作用发生的基本条件是什么?

2、水中有机物的垂直分布有何规律?

3、为什么夏季阴雨天凌晨池鱼易―浮头‖死亡?

4、一鱼池在夏季形成温跃层一段时间后，底层溶氧变为0，表层溶氧过饱和，试分析表层和底层水中铵氮含量的差异及形成原因。5、营养元素有哪几种可能的限制方式和限制结果?

六、计算题。

1、取50.00 mL水样，加入酚酞指示剂，用0.0200mol/LHCl溶液滴定到终点用去2.55mL，再加入甲基橙指示剂，用同浓度HCl溶液滴定到终点又用去12.85mL。试计算重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、总碱度各是多少?(均以mmol/L表示)

2、某天然水的分析结果如下：

Ca2+ 39.28mg/L HCO3- 2.12mmol/L

Mg2+ 18.10mg/L CO32- 0.53mmol/L(1/2 CO32-) NH4+ 2.70mg/L SO42- 96.06mg/L NO2- 0.02mg/L Cl- 30.13 mg/L

(1)、试求该水的总碱度、总硬度、总含盐量各是多少?

(2)、按阿历金分类法判断该水属于哪一类、哪一组、哪一型，并用符号表示。

(3)求该水的重碳酸盐碱度、碳酸盐碱度、钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度、pH各是多少?

化学教学与环境保护 篇7

国家主席胡锦涛曾指出:环境是经济社会可持续发展的依托, 是我们共同生存的家园。加强环境保护和建设, 让人民群众喝上干净的水, 呼吸上清洁的空气, 吃上放心的食物, 是树立和落实科学发展观的必然要求, 是坚持以人为本的具体体现。全社会都要坚持不懈地做好爱护环境、保护环境、建设环境的工作, 努力实现人与自然和谐发展的目标。

《中学化学教学大纲》要求“化学教学应当为社会建设服务”。要建设一个可持续发展的国家, 特别需要将环境保护渗透于化学教学之中。我认为在教学中可以从以下几个方面进行:

一、将环境保护贯穿于课堂教学之中

中学化学教材中, 如硫酸、硝酸的工业制法, 爱护水资源, 燃料及其利用等内容都与环保有关。在学这些内容时, 教师应提前准备相关的调查数据、文章、图片、视频等, 及时对学生进行环保教育, 如让学生看酸雨危害的录像, 通过具体的数据, 如全世界每年排入大气的SO2约有1.5亿吨, 产生的废渣超过了30亿吨, 废水6000～7000亿吨, 受酸雨的影响, 仅我国的农业每年损失就高达15亿元之多等, 让学生受到冲击。之后再讲, 如将SO2回收可制备硫酸, 不但可以减少污染, 还可以变废为宝, 制取新产品, 减少经济损失, 提高经济效益, 还居民一条清澈的河流。这样在教学中强调了环境与人类生活的密切关系, 让学生明白, 污染威胁人类自身的生存, 保护环境迫在眉睫, 污染环境还是一种可耻行为, 必要时候还会受到法律的制裁。

二、将环境保护融入化学实验之中

通过实验让学生亲自体会到有害物质就在我们身边, 保护环境就是保护我们自己。在化学实验中, 往往会产生有毒、有害的物质, 如不及时处理而随意排放, 就会对环境造成污染。我们可以将实验微型化, 如可以在点滴板上进行X-离子的检验。又如溴水与苯酚的作用, 只要各加一滴, 颜色就十分明显。也可以进行全封闭式实验, 如Cu与浓硝酸的反应, 可在一次性注射器中进行, 并采用一定的手段, 就会减少氮氧化物对环境的污染。当学生在进行制取Cl2、H2S等有毒气体实验时, 应强调对制取气体装置气密性的检查。另外, 一些涉及有害气体的实验, 学生应在通风橱内操作。对那些设备复杂 (投资大) 、危险性大和操作条件苛刻, 但又很重要的实验, 我们可以利用多媒体模拟仿真实验。总之, 只要能达到实验效果, 药品越少越好, 有害气体越少越好。而这些实际问题的处理过程, 正是培养学生环保意识的难得机会。

三、在化学课外活动中宣传环境保护

每年的6月5日为“世界环境日”, 在这一天我们的化学课就会变成环境保护法宣传的活动。活动分为校外宣传和校内宣传两部分。学生对发生在自己周围的环境污染问题, 最看得见, 摸得着, 受害最深, 印象也最为深刻。活动中, 学生收集江苏省淮安市范集中学包括食堂、寝室和校园内部, 范集镇街道及周边环境污染情况, 找出身边违背环保法的做法, 在范集街上发放有关宣传单, 做好宣传工作, 并结合自己掌握的化学知识, 帮助他们进行整改。在日常生活中, 有许多小事都会对环境造成潜在的破坏, “星星之火, 可以燎原”。如我们无法阻止排放超标的汽车在社会上流通, 但可以尽量乘公交车、骑自行车或步行出行;我们无法阻止人们乱砍伐为数不多的森林资源, 但我们可以拒绝使用一次性筷子;生活中白色污染日益严重, 我们可以少用或者最好不用塑料袋, 呼吁大家用菜篮子或购物袋购物。在校内还定期组织学生进行环保知识竞赛及写环保方面的箴言活动等, 办好相关黑板报。同时组织观看环保电影, 看后要求同学写观后感, 以让学生从直观上感受、从心灵上受到震撼, 这样一方面使学生教材中学到的知识得到巩固和升华, 另一方面更能引起广大学生对环境问题的关注, 增强参与意识, 渗透环保教育, 从而收到较好的教育效果。

地球是我们共同的家园, 喝上干净的水, 呼吸上清洁的空气, 吃上放心的食物, 是每个公民的愿望, 所以加强环境保护和建设的任务就落到每个人的头上。全社会都要为创建一个美好的生活环境, 拥有一个充满生机的地球而不懈努力, 这样的明天会变得更加美好!

参考文献

[1]曹亚玲.浅谈中学化学教学中的环境教育[J].现代教育科学, 2009 (6) .

原子化学环境思维的教学初探 篇8

摘要：在有机物分子中，不同碳原子的化学环境是不同的。结合案例介绍了应用原子化学环境思维的方法，分析有机物分子中某个特定原子的周围原子和原子团，进而有利于深入理解有机物分子的真实立体结构以及化学性质，有效建立其宏微关系。实践表明，这种动态的微观思维方法有助于有机化学教学。

关键词：原子化学环境；构性思维；化学思维

文章编号：1005–6629（2016）8–0070–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

著名心理学家华生曾说，“给我几个初生的婴儿，我可以把他们培养成科学家、艺术家甚至是小偷、诈骗犯”。由此可见成长环境足以改变一个人的生命状态。有机物亦是如此，同样是氢原子，因其所处化学环境不同而呈现不同的化学性质。如烷基上的氢原子与碳原子电负性相当，故而易发生自由基型取代反应；芳基上的氢原子受屏蔽效应明显，故常需要在酸催化下发生亲电型取代反应；醇羟基上的氢原子受到氧原子的吸电子作用，故而容易异裂发生取代反应，由此可见原子化学环境足以改变一种有机物的“生命状态”。

1 原子化学环境思维

通过对几种中学化学期刊的文献调研发现，关于原子化学环境的教学研究甚少。但纵观大学有机化学教材，我们不难发现原子化学环境思维在有机化学学习中应用广泛[1]。人教版教材选修5第一章第四节以及近五年全国高考理综（Ⅰ）卷中分别两次提到了化学环境，近五年全国高中化学竞赛（初赛）中分别四次提到了化学环境。笔者在教学实践中反复渗透原子化学环境思维，且深刻体会到构建此学科思维有助于学生深入理解有机物结构和性质之间的关系，为学生自主学习有机化学提供了思维方法[2]。

2 有机物原子化学环境的理论研究

1HNMR（核磁共振氢谱）和13CNMR（核磁共振碳谱）理论研究，以乙烯和乙烷为例：

在相同频率电磁辐射波的照射下，不同化学环境的质子受的屏蔽效应各不相同，因此它们发生核磁共振所需的外磁场也各不相同，即化学位移也各不相同。通过对乙烷和乙烯的核磁共振模拟实验（由CambridgeSoft公司开发ChemDraw软件完成），我们发现乙烯1HNMR中氢原子化学位移为5.25ppm，乙烷为0.86ppm，乙烯13CNMR中碳原子化学位移为122.5ppm，乙烷为6.6ppm，即这两种物质中氢原子的化学环境完全不同，碳原子的化学环境亦不同[3]。

3 原子化学环境思维的应用案例

3.1 核磁共振氢的种类判断问题

通过文献研究，笔者发现大多数教师在讲授核磁共振氢种类的判断中采用了等效氢法[4]和对称轴法[5]。这两种解题方法确实有效，但会给学生增加记忆负担且无法帮助学生构建部分陌生有机物的真实立体结构，不利于化学思维的培养[6]。基于此，笔者探索将原子化学环境思维应用在氢的种类判断教学中并取得了良好的效果。

人教版选修5教材利用氢原子化学环境的不同来区分两种同分异构体乙醇和二甲醚[7]。课堂教学中教师引导学生首先观察乙醇球棍模型甲基上的氢（见图2），然后通过旋转碳碳单键，引导学生观察H1、H2和H3周围原子和原子团，而后构建其具有相同化学环境的结论。同理，通过旋转共价键可以帮助学生发现H4和H5具有相同的化学环境，且H6具有独特的化学环境。球棍模型中明显不同的空间位置让学生顺利区分这三类氢原子。同理亦可以通过旋转两个碳氧单键发现二甲醚中（见图3）六个氢原子具有相同的化学环境。

通过培养这种动态的微观思维进行结构分析，学生对有机物的真实立体结构理解更加深刻[8]。对于常见核磁共振氢的种类判断问题只需要观察某个氢原子周围原子或周围原子团的连接方式，即可以方便地判断氢原子的种类。

如甲苯（见图4）H1和H5两侧分别连有甲基和氢原子，而且距离甲基都间隔了两个碳原子，所以它们的化学环境相同。H2和H4两侧都连有氢原子，而且距离甲基都间隔了三个碳原子，所以它们具有相同的化学环境。H3和H4虽然两侧都连有氢原子，但是距离甲基间隔了不同数目的碳原子，所以它们具有不同的化学环境。

在教学实践中，部分学生采用对称轴的方法，误以为CH3COOCH3两边甲基上的氢具有相同的化学环境。但通过应用原子化学环境思维教学后，学生能独立分析该物质的真实立体结构并发现H4～H6（见图5）旁边连接的是碳氧双键，H1～H3旁边连接的是氧原子，化学环境明显不同。

3.2 顺反异构问题

教材上定义两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式结构，反之为反式结构[9]。在新授课中构建顺反异构概念时，有些学生误以为顺-2-丁烯和反-2-丁烯是同种物质。实际教学发现原子化学环境思维可以帮助学生顺利区分这两种物质。教师可创设教学情境，让学生独立拼接这两种物质的球棍模型，然后尝试旋转球棍模型中的化学键（见图6和图7）。在不破坏共价键的前提下，不论学生如何旋转化学键，均不能使图7中H7和H8位于双键平面的同侧，表明这两种烯烃结构完全不同，是两种不同的有机物。

3.3 取代产物种类数的判断问题

当准确判断出某有机物中有多少种化学环境的氢之后，其取代产物的种类数便容易确定了。如甲苯苯环上有三种化学环境的氢，所以其苯环上一取代产物就有三种；如对二甲苯苯环上只有一种化学环境的氢，所以其苯环上一取代产物就只有一种。如邻甲基苯酚苯环上有四种化学环境的氢，所以其苯环上一取代产物就有四种（见图8）。

3.4 加成产物种类数判断问题

笔者在教学实践中发现，部分学生容易忽略烯烃的不对称加成。通过培养原子化学环境思维，分析溴原子在1号位和2号位化学环境的不同，可以区分不对称单烯烃的两种加成产物（见图9），提高学生书写烯烃不对称加成产物的完整性。

3.5 高考有机信息反应仿写类问题

全国高考理综有机试题常以高中学生感到陌生的有机反应为载体，考察其解决化学问题的能力。应对这类有机信息试题，需要掌握分析有机物结构的理论方法，找出具有相似化学环境的原子或原子团，并最终发现原子间的偶联方式。以2013年广东卷第30题为例，题目信息给出物质Ⅰ和Ⅱ反应生成Ⅲ，要求写出物质a和b反应的产物c。

该信息反应机理如下：（1）羰基和酯基都是吸电子基，其邻位碳的电子云密度比较小，碳氢键容易异裂形成较稳定的碳负离子；（2）醇羟基容易质子化，使得碳氧键被高度极化，电子云偏向氧原子，碳原子带部分正电荷；（3）碳负离子亲核进攻碳正离子，水分子离去，形成稳定产物。

通过对比分析我们发现物质Ⅰ和a圆圈中的氢原子具有相似的化学环境。因为a中苯环和碳碳叁键形成离域大π键，溴原子电负性较强，同样使得碳氢键容易异裂形成较稳定的碳负离子。物质Ⅱ和b方框中的羟基具有相似的化学环境，于是找出碳碳键的偶联方式，最终顺利写出产物c。

3.6 全国化学竞赛有机产物分析类问题

中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）第9题中要求画出下列两个转换中产物1、2和3的结构简式，并简述在相同条件下反应，对羟基苯甲醛只得到一种产物，而间羟基苯甲醛却得到两种产物的原因。

对羟基苯甲醛和间羟基苯甲醛分别具有醛基和酚羟基，其中两个醛基拥有不同的化学环境，两个酚羟基也拥有不同的化学环境，所以它们在相同条件下所发生的反应也不同，需要分析各自官能团的化学环境来解释产物的不同。

酚在碱性溶液中会以酚盐负离子的形式存在，与长链正烷基溴发生取代反应形成芳香醚类化合物（如虚线圆圈所示）。由于羟基化学环境的差异性，使化合物1和2的产率不同[10]。连在苯环上的羟基或烷氧基对苯环的对位比对苯环的间位有更强的给电子共轭效应和更弱的吸电子诱导效应，致使处于间位的醛基比处于对位的醛基具有更强的亲电性，所以在碳酸钾的弱碱条件下，对羟基苯甲醛与丙酮不发生缩合反应，而间羟基苯甲醛可与丙酮发生经典的羟醛缩合反应，生成产物3。

原子化学环境思维可以帮助学生建立有机化学的构性思维，深入理解有机物的真实结构和化学性质[11]。课堂中长期渗透化学环境思维后，学生不仅能正确分析复杂化合物中氢原子或某些原子团的化学环境，还能从容面对信息题中各种复杂化合物的结构分析，通过类比关键原子或原子团的化学环境，主动对接已有化学知识，理解陌生信息。

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