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绿色化学的核心思想范文1
关键词：复习；核心素养；化学实验
文章编号：1008-0546（2016）11-0038-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.013
一、问题的提出
复习是教学不可缺少的环节。为提高复习教学的有效性，教师可将系统归纳和探究活动结合起来，采取学生个人小结、小组讨论、大组交流、教师点评、解惑答疑和学习竞赛等多种形式，调动学生复习的积极性，提高复习质量和效率[1]。当前的复习教学中，大多数教师还是拘泥于复习资料，往往通过固定专题经一轮、二轮复习在边讲边练过程中完成原有知识的复习，整个复习过程更多关注的是知识的系统归纳，忽视学生科学素养的整合提升。笔者尝试通过整合复习资源，以化学实验与气体压强为依托，归纳复习初中化学涉及气体的化学反应的基础知识，渗透学科方法与理念，培养学生化学学科核心思想观念。
二、教学过程设计及分析
1. 创设情境，激发复习兴趣
[教师]展示“测定空气中氧气体积分数”的实验装置，提出问题：在以前的学习中利用该装置进行何种实验的呢？
[教师]投影书本上一组装置图：图1检查装置的气密性；图2测定空气中氧气的含量；图3实验室制取氧气；图4二氧化碳溶于水。请同学们回顾书本知识，写出下列实验装置中出现的现象，从实验名称、实验现象、操作注意事项等方面进行回答。
[学生]先独立完成，后小组讨论。
[教师]请各小组推荐代表全班交流。教师选取每幅图片中与气体压强有关的现象用PPT展示。图1：导管口有气泡产生，此时手移开，过一会儿，导管口出现小水柱；图2：水倒吸，液面上升至五分之一刻度处；图3：实验结束时先移导管，再熄灭酒精灯，防止酒精灯熄灭后水槽中的水倒流，引起试管炸裂；图4：瓶子变瘪。
[教学评析]通过列举教材中的四个实验，设置相应的问题情境，以问题的形式展现给学生，使“知识问题化，问题情境化”，激发了学生的复习兴趣。学生利用已学的知识进行解答，为后面将零散的知识串联起来进而形成知识的系统化的知识作出铺垫，为完成由知识向能力转化的任务作准备。
2. 整理归纳，建构知识网络
[教师]以上四个实验中，产生上述现象的原因是什么？引导学生从温度、气体多少的改变来分析装置中气体压强的变化。
[学生]图1：温度升高，压强增大产生气泡。手移开，温度下降，压强减小，水倒吸，导管口形成液柱；图2：红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小；图3：温度下降，压强减小。实验开始后集气瓶中的导管口有气泡产生是因为气体增多，压强变大；图4：气体被消耗，气体减少，压强减小。
[整理归纳]1.气体压强增大的原因：温度升高，产生气体。2.气体压强减小的原因：温度下降，消耗气体而且不产生新的气体。
[教师]请同学们从微观角度解释装置内气压变化的原因。
[学生]1.气压变大：分子的运动速率加快，分子间间隔变大或者是分子的数目增加；2.气压减小：分子的运动速率减慢，分子间间隔变小或者是分子的数目减少。
[教师]请同学们列举初中化学导致气压改变的具体例子（能写出反应的化学方程式），归纳气压差形成的原因，引导学生先独立完成，后小组交流。
[学生]气压变大的原因：1.温度升高：如氢氧化钠固体溶于水；浓硫酸溶于水；氧化钙与水反应等；2.产生气体：如实验室制取氧气的反应；活泼金属与酸反应生成氢气，碳酸钙、碳酸氢钠等物质与酸反应生成二氧化碳气体。气压减小的原因：1.温度降低：物质溶于水吸热，如硝酸铵溶于水；2.气体反应：如氢氧化钠溶液与二氧化碳、二氧化硫等气体反应；消耗氧气的反应等，学生写出相关反应的化学方程式。
[教学评析]通过列举教材中几个看似不关联的实验，分析找出其中的本质联系――都与气体压强变化有关，以此为切入点复习初中涉及压强改变的化学反应或具体事例，引导学生重新建构知识网络，培养学生透过现象看本质、分析归纳得出结论的意识。接着再请学生从微观角度分析装置中气压变化的原因，培养学生用微观知识解释宏观现象的意识，从宏观进入微观、用微观解释宏观，发展学生宏微结合的思维方式。
3. 拓展延伸，提升科学素养
片段一：通过气压变化，控制反应的发生和停止。
[教师]展示图5所示实验装置。此为实验室最简单的固液不需加热装置。继续展示图6、图7、图8装置并与图5装置进行对比，思考各自的优点有哪些？
[学生]图6长颈漏斗的作用是为了便于添加液体；图7分液漏斗的作用是控制滴加液体的速率，得到平稳的气流；图8夹紧弹簧夹：气压变大，会导致固液分离，反应停止。打开弹簧夹：气压变小，固液接触，反应发生。其作用是控制反应的发生和停止。
[教学评析]通过一组装置进行对比，分析各个实验装置的特点，此环节利用对比研究的科学方法，引导学生应用方法分析解决问题，达到渗透方法，理解应用并形成科学素养的目的。
片段二：应用气压变化，测量气体的体积。
[教师]展示例题，小明用图9所示装置测定高锰酸钾加热分解生成氧气的体积，其导管接口的顺序是什么？其中量筒的作用又是什么？
[教师]此题的意图是集气瓶中气体压出的水的体积进入量筒，通过量筒的读数可以读出集气瓶中收集到气体的体积。
[思考]1.装置中水面上方有少量空气是否影响测定结果？2.能否利用图9装置测定生成的二氧化碳气体的体积？
[学生]1.因为增加的气体的体积才会将水排出进入量筒，所以水面上方的少量空气不会影响测定结果。2.因为二氧化碳气体能溶于水而且能与水反应，所以不能直接利用图9装置测定反应生成二氧化碳的体积，可以在水面上方封上植物油等方法加以改进。
[教学评析]对实验方案进行设计、评价、改进，引导学生形成科学的思维方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，对发展学生的科学素养，培养学生的科学探究能力具有重要意义。
片段三：考虑气压变化，保护实验装置。
[教师]展示木炭还原氧化铜的实验装置图10，引导学生思考实验结束时应注意什么操作？
[学生]先移导管，后熄灭酒精灯，防止石灰水倒流引起热的试管炸裂。
[追问]若后熄灭酒精灯，空气进入试管会使灼热的铜再次被氧化，该如何改进装置呢？
[学生]1.在导管的中间改用胶皮管和一个弹簧夹。2.在装置的中间增加防止倒吸的装置。
[教师]出示一氧化碳还原氧化铜的装置图11，思考：与木炭还原氧化铜对比，为什么要进行尾气处理？
[学生]防止有毒的一氧化碳气体污染空气。
[教学评析]此环节是对实验方案进行优化，考虑保护实验装置，同时从环境保护的角度对一氧化碳还原氧化铜的实验进行改进，让学生体验绿色化学的思想，提高学生环境保护的意识。
三、教学体会
本节课以气体压强和化学实验为主线，注意从学生已有的知识出发，激发学生构建涉及气体参加或气体生成的反应以及温度改变引起压强变化的知识网络，引导学生从不同角度对实验进行思考、评价，培养了学生基本的化学学科素养。
1. 培养学生绿色化学的观念
绿色化学的观念反映了人们对化学科学价值观和社会观的反思，防止污染的有效方法不是污染发生后的治理，而是从源头上避免污染。通过对比木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验，进而思考改进一氧化碳还原氧化铜的实验方案，引导学生通过化学的学习树立绿色化学的观念。
2. 帮助学生巩固宏微结合的思想方法
任何宏观的现象都与微观的相互作用和运动变化相关联，通过气体压强变化的宏观现象，引导学生从微观角度分析原因，培养学生建构宏微结合的思想方法。
3. 锻炼学生科学思维能力
科学思维能力的提高不是简单的灌输，而是个体在实践中不断内化和升华的过程。通过对实验过程进行评价和优化，使得学生的逻辑思维能力、辩证思维能力、发散思维能力、迁移思维能力等科学思维能力都能得到提高。
总之，科学知识是教学的载体，科学素养的形成是教学的灵魂。初中化学复习课堂教学中，在关注构建知识网络的同时，要注重帮助学生掌握科学的研究方法，培养学生的化学科学能力，全面提高学生的化学科学素养。
绿色化学的核心思想范文2
[关键词]无机合成 硬化学 软化学
中图分类号：TDl63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0329-01
合成化学的发展是推动化学学科及其相关学科发展的主要动力，其中无机合成的发展方向是进行特定结构和性质的无机材料定向设计和合成。随着科学技术的日益发展和科技条件的提高，人们提出了两种制备无机材料的方法，即硬化学方法和软化学方法。
硬化学方法一般指那些要在超高温或超低温、超真空、强射线辐射、失重等极端条件下进行的化学合成。在这些极端条件下，可以形成许多种在一般条件下无法得到的新化合物及新物相与物态。例如，在模拟宇宙空间的无重力、高真空的情况下，可能合成出没有位错的高纯度晶体；在超高压下，许多物质的内外层电子轨道的距离均会发生变化，从而使元素的稳定价态发生质的飞跃。随着现代科学技术的发展，凭借已有的和将有的能力集中力量进行极端条件下的无机化学合成研究，将会在新材料、新知识、新设备和新工艺等方面获得重大进展。
硬化学方法主要包括：失重合成、超高温高压合成、等离子体合成、自蔓延高温合成、固体火焰燃烧反应以及一些爆炸反应等。在硬化学法提供的诸多材料制备技术中，等离子体合成法是目前研究最多的一种。等离子体可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体中气体温度低而电子温度高，主要用于那些反应吸热大、产物高温不稳定的化合物，如NH3-H3N、H2N-NH2的合成。在热等离子体中，由于达到了局部热力学平衡状态，而且温度很高，复杂分子一般无法存在，大都离解成原子和离子，因此特别适用于粉末冶金、金属精炼和特种高温材料的合成，也适用于大的吸热反应。例如等离子体合NO2，比传统方法利用天然气先合成NH3，再合成NO2的方法简单的多；美国Las Alamos国家实验室成功的合成了Si3N4、SiC、B4C等超纯超细无机粉末，主要依赖于一种等离子体系统，其可以合成超纯、超细材料的射频。随着科技的发展，越来越多的硬化学方法被开发出来，并应用到实际生产中，如离子束合成、溅射合成等。
硬化学合成方法的特点是高温、高真空、高压、高能和高制备成本，依赖于“硬环境”的硬化学方法所获得的材料必须是在热力学平衡态的，同时还需要有高精尖的设备和巨大的资金投入。
软化学是近年来在的新材料研究中形成的一种全新的制备思路，是指在较温和条件下实现的缓慢地化学反应过程。软化学是在较低温度的“软环境”中进行，可以得到多种具有“介稳”结构的材料体系，这样，便有可能实现不同类型组分（如有机物-无机物、生物体-无机物、金属-玻璃、陶瓷-金属）在同一材料体系中的结合，也有可能发现一些用硬化学反应难以获得的低焙、低嫡或低对称性的新材料，尤其是一些具有特殊结构或形态低维、杂化和复合材料体系，因此软化学方法更有应用潜力。
软化学方法可以说是一种新型材料设计与合成的概念，在这种思路下产生了一系列新型材料的制备技术，开辟出了具有环境友好、节能、经济、高效的工艺路线，与“绿色化学”的核心思想一脉相承。软化学对其化学反应机制、路径、过程的易于控制，为了达到裁剪其物理性质的目的，我们可根据通过控制软化学反应过程的条件，对产物的结构和组分进行设计。软化学合成正在将新材料制备的前沿技术从高温、高真空、高压、高能和高制备成本的硬化学方法中解放出来，进入一个更广阔的空间。软化学提供的方法考验的则是人的技能、智力、学识和改造力，因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。
软化学合成法所需设备比较简单，反应步骤也可以较容易地控制，制备成本低廉。软化学方法主要包括：溶胶-凝胶过程、插入反应、离子交换过程、水热法、前驱体法、共沉淀法、溶体（助熔剂）法、初产物法、拓扑化学过程及一些电化学过程等。溶胶-凝胶法是目前软化学中最常见的合成方法，其与传统固体材料制备方法的区别在于：溶胶-凝胶反应过程中，由分子级均匀混合的无结构的前驱体，经一系列的结构化过程，形成具有高度微结构控制和几何形状控制的材料。溶胶-凝胶过程通常包含了如水解、聚合、干燥、致密化等多个物理化学步骤，从而实现反应溶液过渡到固体材料的阶段。目前，工业制备陶瓷、玻璃及相关复合材料的薄膜、块体和微粉等已经广泛采用溶胶-凝胶过程。田秀淑等分别以无机盐和有机醇盐为先导化合物，对溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-ZrO2复合膜的成膜工艺进行详细的研究。随着纳米复合材料的发展，软化学合成技术在功能材料的制备方面发挥重要作用，比如纳米催化剂、纳米磁性材料、纳米气敏材料、纳米光学材料等。
硬化学和软化学合成方法都是化合物和材料合成的热点研究领域，不同方法制出的材料，其性能并不完全一样，有时性能甚至相差很大，新的制备方法经常可以开拓材料的新性能。硬化学和软化学作为无机合成化学的两种思路，共同为材料合成提供技术支持。
参考文献
[1]冯守华，徐如人.无机合成与制备化学研究进展[J].化学进展，2010，12（4）：445-457.
[2]周益明，忻新泉.我国固体无机化学的研究进展[J].化学通报，2010，（11）：1-6.
[3]徐如人，庞文琴，霍启升.无机合成与制备化学[M].北京：高等教育出版社，2009.
绿色化学的核心思想范文3
玩泥巴，相信这是许多人小时候都有过的经历。当凉凉的泥巴在小小的指尖滑过，具体而细微的感受已经无从记起，留下的只是对童年一抹快乐而有趣的记忆。
科学研究表明，而玩泥巴能够融趣味与益智于一体，通过丰富细致的手部动作促进大脑发育。正是看到了玩泥巴对孩子的这种益智作用，商家纷纷推出各种诸如橡皮泥、软陶等。有人精明地发现，要想把泥巴卖得更好，制作材料要不断更新，能克服传统泥类的一些缺点，还要教人如何玩泥巴。
在北京中关村广场购物中心地下二层的儿童新天地，就有一家名为“泥点点手工吧”的店，不仅卖一种新型的纸浆泥，而且还教人怎么玩泥巴。不仅孩子喜欢，热爱时尚的年轻人也把这里当成娱乐消遣的好去处，更有老年人加入进来，玩出花样。
老师指导玩泥巴
在中关村广场购物中心的儿童新天地，场面最热闹的就属泥点点手工吧了。以绿色和淡橙色为主色调的橱窗和木质小栅栏围起的店面有10多平方米，迎面橱窗里摆放着颜色鲜艳的样品、简易的或礼盒包装的泥，右手橱窗里展示的有包括奥运福娃、动画形象、传统兔爷等在内各种各样的成品。
记者看到，店里摆放了5张矮四方桌以及大人小孩都能坐的彩色小圆凳。5张桌子前都坐满了人，有妈妈带着孩子玩的，有几个年轻人围坐一桌边聊边捏的，更有一对恋人捏的有趣而又专注。
手工吧吧主张蕾介绍，店里卖的就是泥和创意。泥是她亲自研发的叫纸浆泥，是用纸浆做的，而一般橡皮泥都是面粉泥。纸浆泥的特点是：三原色很正，所以很容易调色，在三原色基础上，可以调出不同颜色；同时，这种泥很轻，容易塑形、黏性也比较好，因为它是水融性的，而其他泥一般是油性的，泥与泥黏在一起容易脱落。另外，这种泥捏出的东西风干后不变形。
“别的玩具只是店面销售，而我们强调的是互动性。孩子来到店里，买一套泥，本身产品里配着光盘和书，可以拿回家做。但大多数孩子喜欢在这里玩，有气氛，还可以认识朋友，我们有老师提供免费指导。”
据了解，店里的店员都是经过专门的技术培训，达到一定水平后才可以上岗，能够指导顾客完成各种创意。
“手工吧的目的是希望孩子们体验到，只要是他们想做的，喜欢的，在这里都可以完成。”很多孩子在老师的指导下完成后，特别有成就感。吧主张蕾将泥点点的店址选在儿童天地，用意很清楚，它的目标消费者主要是孩子，“经营过程中才发现，3岁以上的都可以玩。喜欢时尚的年轻人爱玩，旁边的中关村老年大学的老年人也经常来玩，而且他们以前学过布艺，就把泥和布艺结合起来，捏出来的花那叫漂亮。”
张蕾介绍，一般孩子喜欢捏的都是各种小动物、动画片里的动画形象，像喜洋洋和灰太郎、多啦A梦、KITTY猫等，小学生里捏得最多的是奥运福娃。而情侣和年青人主要是做手机链、生日礼物等。曾经有一个男孩给女友捏了99朵玫瑰，还有一个男孩给女友捏了一个别墅。
记者看到，这些纸浆泥的价格从8元一盒到68元、88元、168元、200元一套的都有，还有一些是专门面向幼儿园的礼盒装，价格在600元左右。据了解，基本上每套泥里都有配套的一本或者几本书，书里有详细的制作步骤，同时配有光盘、塑料刀等工具，有的礼盒装还附上捏好的成品。
好友点拨改变销售模式
“其实介入这个行当是很偶然的灵感闪现。”吧主张蕾自称原来是学化学的，在一家公司做研发，公司倒闭后，舍不得丢掉自己的专业。恰好在几年前，无意中接触到的日韩纸浆泥引起了张蕾的浓厚兴趣。“这种泥没有橡皮泥沾手、难混色、味道呛这些毛病，清爽无味还能永久造型。”于是，张蕾充分发挥自己的专业优势，经过数十次的试验，创造出自己人生中的第一个专利――纸浆泥。
为了推广纸浆泥，张蕾想过各种办法和途径。可是，销售总是不稳定，很难获得固定的消费群。于是，当销售业绩下滑时，张蕾就亲自出马，到商场超市的专柜去现场演示“玩泥巴”，帮助促销。轻松几下就在她手里诞生的一个个活灵活现的小飞机、小花猫、小公主，对孩子和家长充满了难以抗拒的诱惑，纸浆泥的销售也就跟着上去了。
现场玩泥巴――热销，专柜常规销售――无人问津。在这样的反差中，张蕾的好友、专门做玩具营销的刘兵看出了其中的商机。“要是你开个现在流行的DIY吧，把成品和辅导拿到店面，孩子既可以看到成品，也可以有人教他如何做，肯定能盖过一些传统的DIY商家。”
受好友启发，张蕾又把好友拉进来，两人一起投入几万元开了这家“泥点点DIY吧”，把在商场超市教人玩泥巴的本领用在了小吧里。
选址中关村看好学校资源
在决定开泥点点手工吧后，两位好友开始寻找理想的店址。她们认为，把店开在商场或者超市里，可以充分借助商场本身的客流。为此，她们转了像西单明珠等许多成熟的商场。
张蕾介绍，最后之所以选择了中关村购物中心的儿童新天地，是因为当时这里建立了一个儿童专区，主要销售儿童用品、玩具等。“开始的时候手工吧的消费者主要定位在孩子，所以就进驻了。”
中关村广场购物中心位于中关村广场地下一层和二层，定位上集“休闲、娱乐、餐饮、购物”于一体，消费群体针对中关村高校云集、IT业人才集中的特点，以“知识型、时尚型、现代型”为主。几年前开业的家乐福超市、步行街的建立，都为购物中心吸引着客流。
另外，中关村广场购物中心周边还集中了几所小学，像中关村一小、二小、三小、四小等，学校资源相当丰富。
张蕾对这个“两边（儿童、年轻人）都能靠上”的店比较满意，刚开业的时候，因为儿童新天地也是新开业，所以人流比较少，店里也相对冷清些。但即使是这样，一个月下来，“先赔后赚”的经商传统也没有在张蕾的手工吧里出现，除去开销，她们还净赚了几千元。这让张蕾和好友信心大增。
从消费需求中找到经营方向
从2006年开业到现在，泥点点手工吧有了3家自营店和20多家遍及全国的加盟店，同时，他们还开办了软雕塑培训班，软雕塑简称立体画，因使用区别于传统雕塑材质的纸黏土而得名，作品具有色彩丰富、形象逼真的特点。培训班分为亲子班、少年班、中老年班、师资班等。手工吧经营得可谓有声有色。
不过，张蕾强调，这些想法并不是一开始就有的，不管是做加盟的理念还是办班的想法都是由消费者推动的。
“比如说加盟，开始我们只想自己做几个店就行了，没想到，有外地消费者来京看到了，觉着这个项目有前景，主动找来要求加盟。因此，后来我们才逐步完善了加盟的理念。”
软雕塑培训班也是被消费者推动开办的。“有幼儿园老师看到这个纸浆泥，就想学怎么教孩子，于是我们才开始思考：怎么教孩子才能让孩子接受。”为了做得更专业，张蕾和好友又去找儿童教育专家，合作研发了软雕塑培训教程。
别一门心思想着赚钱
在采访中，张蕾谈到一个现象：泥点点有一些加盟商，虽然人很精明，可是生意就是做不起来。
张蕾分析，原因就在于他们把和顾客的买卖关系划得太分明了，商业味道太浓，这个要付钱，那个也要付钱，让孩子玩得很放不开，家长也不会愿意和这样的商家打交道。
张蕾认为：“玩具商家是靠制造快乐赚钱的，应该让孩子和家长在消费时充满了快乐，这样商家才可能赚。”
因此，在张蕾的手工吧里，特别强调服务。“培训时，我们会反复给店员灌输爱心的理念，要有亲和力，善于与孩子交流，培养和孩子的感情。”他们还格外注重店面氛围的营造，把店开成一个让孩子们放松娱乐的地方。
此外，他们不计较孩子和家长每次的消费金额，大大方方地让只花十几元、几十元钱买泥的顾客，带着泥免费玩上好几个星期也不嫌弃。
创业分析与风险提示
前期投入：泥点点手工吧的前期投入不到3万元，主要包括前期装修、首批租金、首批进货等几方面。手工吧的经营面积有10多平方米，每月租金在3000元左右，按押一付三来算，首批租金要12000元；装修方面，店里请了色彩顾问对店面进行了专门设计，花费8000元；首批存货5000元。如果店面再小些，装修简单些，前期投入2万元左右即可。
泥点点手工吧在做加盟，加盟条件是5000元的加盟费，提供店员的培训以及部分样品。另外，还要有5000元的首批进货费，这样基本能把10平方米的店面铺满。
利润：手工吧每月的租金在3000元左右，水电、税收等杂费300元。10平方米的店请了2名店员，因为店员要有一定的技术水平，可以指导来手工吧的顾客制作，因此人员工资相对高些，每人每月1000元左右。当然，具体请几名店员可以视客流量以及经营情况来定。装修按一年分摊，每月不到700元。这样算来，一个店每月的经营成本在6000元。据了解，泥点点店的毛利要在60％左右。按此估算，要想做到盈亏平衡，只需每个月做到10000元即可。平均下来，按30天计算每天要有300元以上的营业额，就可以实现保本。
选址：应该视主力消费者定位的不同而有所不同，如果定位在孩子，就应该选择附近学校资源比较集中的商场；如果目标消费群是年轻人，店址就要选在他们经常光顾的商场。比如西单明珠、崇文搜秀等。
前景：玩泥巴，几乎是每个中国的孩子小时候都有过的经历，也是最传统的民间艺术。虽然，随着时代的不同，材料可能有所变化，但不变的是模式。
科学研究表明，手是人的能力的核心，孩子的智能在他的手指尖上。玩泥巴，融玩与益智结合。孩子在操作的过程中，通过手部动作的不断变化，促进了手部小肌肉的发展，增强了手眼协调能力；通过颜色调配，掌握了色彩变化规律；从而启发了想象力和创造力。
孩子是一批批长大的。这拨孩子过了玩泥的阶段，下一批孩子又成长起来了。
“只要我们坚持做研发，不断推出新产品，不担心手工吧的前景。张蕾说。
