石莉莉
【摘 要】綠色化學(xué)是當(dāng)代化學(xué)的重要前沿之一,21世紀(jì)是綠色化學(xué)的時(shí)代?,F(xiàn)代的社會生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都在呼喚綠色化學(xué),綠色化學(xué)的新觀點(diǎn)和新思想需要及時(shí)向社會傳播。現(xiàn)代化學(xué)教育均是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的,中學(xué)化學(xué)課程是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育,培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識的一個(gè)重要的核心課程。如何在化學(xué)教學(xué)中不斷滲透“綠色化學(xué)”的思想,是化學(xué)教師值得探討的問題。本文介紹綠色化學(xué)的概念,同時(shí)從理論、實(shí)踐兩個(gè)方面,探討綠色化學(xué)與化學(xué)課堂教學(xué)的關(guān)系,提出在化學(xué)教學(xué)中充分滲透綠色化學(xué)的理念。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)教學(xué)
近年來,隨著大量生活垃圾和工業(yè)污染物的排放,人類的生存環(huán)境日益惡化,嚴(yán)重影響到了當(dāng)今人類的健康、生存與發(fā)展。因此,保護(hù)環(huán)境,培養(yǎng)具有綠色環(huán)保意識的青年一代是非常必要的。這就要求化學(xué)教師在高中化學(xué)教學(xué)中不斷地向?qū)W生滲透綠色化學(xué)的環(huán)保教育理念。
一、綠色化學(xué)簡介
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過程中的使用,同時(shí)也要在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品。綠色化學(xué)的理念在于不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生廢物,不再處理廢物。
從科學(xué)觀點(diǎn)看,綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新;從環(huán)境觀點(diǎn)看,它是從源頭上消除污染;從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看,它合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學(xué)在節(jié)約資源、防治污染、保障人類健康與安全方面發(fā)揮了日益顯著的作用,受到社會廣泛地關(guān)注。
二、教師在教學(xué)中向?qū)W生滲透綠色化學(xué)的思想,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識
從小培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識是預(yù)防化學(xué)污染最為關(guān)鍵的問題,這就需要將綠色化學(xué)思想貫穿于中學(xué)化學(xué)教育的全過程中。
1.對化學(xué)教師本身的要求
化學(xué)教師擔(dān)負(fù)著普及和宣傳化學(xué)知識的使命,不僅應(yīng)該進(jìn)行教學(xué)科研,還應(yīng)該對傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、方法提出思考,探索改革,不斷地更新觀念,這樣才能在教學(xué)活動中產(chǎn)生積極的行為效果。
2.綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的滲透
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)的聯(lián)系最緊密也最直接,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想是最為重要的?!皽p量、減廢”的實(shí)驗(yàn)要求,可以激發(fā)學(xué)生對傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革的興趣,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
新教材中不少化學(xué)實(shí)驗(yàn)在操作中會產(chǎn)生造成大氣或水體污染的氣體,在教學(xué)過程中教師除要傳授知識和培養(yǎng)技能外,還應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生去對污染環(huán)境的化學(xué)實(shí)驗(yàn)和存在安全隱患的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn),讓其成為綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),從而培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識。
例如:蔗糖與98%的濃硫酸發(fā)生的“黑面包”實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是:反應(yīng)會放出大量具有刺激性氣味的有毒氣體如SO2等,對空氣污染嚴(yán)重。如何改進(jìn)才能確保實(shí)驗(yàn)安全,防止大氣污染,保證實(shí)驗(yàn)效果明顯,具有說服力呢?讓學(xué)生到開放實(shí)驗(yàn)室去探索、討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),學(xué)生會提出各種各樣的改進(jìn)方案,通過實(shí)驗(yàn)、分析、比較、討論后,我們能夠得出改進(jìn)的最佳實(shí)驗(yàn)裝置。例如:玻璃水槽內(nèi)裝有少量水,中間放一塊稍微高于水面的大理石小墊塊,將200ml的燒杯置于小墊塊上,在200ml的小燒杯上倒扣一個(gè)大燒杯。
例如:在硫酸的強(qiáng)氧化性教學(xué)中,學(xué)習(xí)了銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水這一知識點(diǎn)后,可以讓學(xué)生思考:是否可用廢銅屑制備硫酸銅呢?大部分學(xué)生會采用銅屑與濃硫酸直接反應(yīng)制得。此時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:若用此方法制備是否有什么缺點(diǎn)呢?結(jié)合二氧化硫的知識,得出:產(chǎn)生的二氧化硫會污染環(huán)境。繼續(xù)提問:如何對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)呢?學(xué)生則會根據(jù)二氧化硫的知識答出:用NaOH溶液來吸收尾氣。緊接著組織學(xué)生分析該反應(yīng)中硫酸的作用:起到酸和氧化劑的作用。兩摩爾硫酸參加反應(yīng),其中一摩爾轉(zhuǎn)化為硫酸銅,一摩爾被還原為二氧化硫,硫酸的利用率為50%。分析清楚后提問:如何能提高硫酸的利用率并減少二氧化硫的生成呢?繼續(xù)組織學(xué)生分析:二氧化硫的生成是由于濃硫酸作氧化劑被還原產(chǎn)生的,如果氧化劑不用濃硫酸,就不會產(chǎn)生二氧化硫。學(xué)生會想到很多氧化劑如KMnO4、Cl2、Na2O2、H2O2、O2等。此時(shí)提示學(xué)生應(yīng)盡量選取來源廣泛、成本低廉且毒害作用小的氧化劑。學(xué)生比較后,最終選用氧氣。制備步驟為:先加熱將銅氧化成氧化銅,然后加入硫酸溶解得到硫酸銅。該制備方法沒有了二氧化硫污染環(huán)境,還提高了硫酸的利用率,副產(chǎn)物少。
通過在化學(xué)課堂中滲透綠色化學(xué)思想,既培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新意識,又提高了學(xué)生的環(huán)保意識。
三、在社會實(shí)踐活動中向?qū)W生滲透綠色化學(xué)的思想,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識
利用課外活動,開展環(huán)保行動,在社會實(shí)踐活動中貫穿綠色化學(xué)的思想。例如:開展“河水、雨水酸堿性的檢測”“干電池的回收和利用”等活動,讓學(xué)生在實(shí)踐過程中既鍛煉了動手能力又強(qiáng)化了環(huán)保意識;組織學(xué)生參觀本地鄰近的自來水廠、污水處理站、化工廠,進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并進(jìn)行交流,讓學(xué)生們感知環(huán)境污染的危害性及環(huán)境保護(hù)的迫切性。
在理論教學(xué)和社會實(shí)踐中,我們都應(yīng)該深入鉆研,挖掘出其中的“綠色”閃光點(diǎn),積極地向?qū)W生宣傳綠色化學(xué)理念,并將這一理念融入學(xué)生的思想深處,培養(yǎng)出具有綠色環(huán)保意識的青年一代。
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