医用化学教学中渗透环保教育
2010-08-15刘霞
刘 霞
(娄底市卫生学校,湖南 娄底 417000)
医用化学教学中渗透环保教育
刘 霞
(娄底市卫生学校,湖南 娄底 417000)
科学发展观;环保教育;绿色化学
环境问题是人类面临的三大问题(人口、能源、环境)之一,从科学发展观的角度来看,环保意识应作为一种战略思想或理念渗透到各科教学中去,尤其应该贯串于医用化学教学的始终,加强环保道德意识和环保行为习惯的培养是学生素质教育的重要内容,使学生能从环保的角度去审视自己的行为,从而自觉地防止环境污染,从源头上消除环境污染,保护我们赖以生存的地球。
1 威胁人类生存环境的十大祸患与化学的关系
联合国环境规划署负责人克劳斯·托普弗撰文指出威胁人类十大环境祸患有:(1)土壤遭到破坏;(2)气候变化和能源浪费、温室效应严重威胁着整个人类;(3)生物的多样性在减少;(4)森林面积减少;(5)淡水资源受到威胁;(6)化学工业污染存在于空气、土壤、水、植物、动物和人体中;(7)人口爆炸、土地退化、贫穷等因素促使第三世界数以百万计的农民离开农村聚集于大城市的贫民窟里;(8)海洋的过度开发和沿海地带被污染;(9)空气污染严重;(10)极地臭氧层空洞[1]。这十大祸患归纳起来就是:空气污染、水质污染、土壤污染。人类无计划无节制地开采和使用石化燃料和煤炭资源,这些能源的燃烧,产生了大量的 SO2、CO2、NO2、NO、H2S 等气体,引起了空气污染,工业废液的排放就造成了水质污染和土壤污染。从源头来分析,威胁人类赖以生存的环境祸患的罪魁祸首之一就是化学污染,所以在医用化学教学中渗透环保知识,是落实科学发展观的重要举措,让学生在学习医用化学知识的同时,了解环境污染的原因和严重后果,自觉形成保护环境的良好习惯,成为一个称职的人们健康卫士的同时,也能成为一个合格的环境保护卫士。
2 充分挖掘教材中的环保资源,把环保教育贯穿于医用化学教学的始终
笔者对马祥志老师主编的五年制高职高专医用化学教材进行了分析,将教材分为三大部分:无机化学部分、有机化学部分及实验部分,而这三大板块都与环境保护有着密切的内在联系。
2.1 无机化学知识与环境保护
五年制高职高专医用化学教材中无机化学的重点章节有:元素及其化合物、溶液、反应速度和化学平衡、电解质溶液等章节,这些章节的教学过程中,都可以很自然地联系当前的环境问题,把环境保护意识生动地渗透到无机化学教学中去。
2.1.1 元素及其化合物与酸雨 在元素及其化合物这一章节的教学中,我们联系到空气污染和酸雨的形成,从地下开采出的矿石(例如:硫铁矿)和燃料,它们含有大量的硫,在精炼或燃烧过程中主要以二氧化硫形式进入大气中。成为大气酸化的第一大成因。同时,含氮燃料的燃烧所产生氮的氧化物,也是使大气酸化的原因之一。SO2在空气中滞留一星期后转化成SO3,SO3易与湿空气形成硫酸酸雾,在湿度、气压发生变化时就形成了酸雨。酸雨对自然界和人类危害极大,我国已有二十多个省市、自治区出现过不同程度的酸雨,每年因酸雨而造成农业、森林建筑业带来的直接损失达400亿元[1]。控制酸雨的方法有很多,减少SO2和NOx的排放量,是防止酸雨的主要途径。
2.1.2 溶液、电解质溶液与污染物综合排放标准 在溶液浓度的表示方法和电解质溶液的教学过程中,作为一个有丰富教学经验的化学教师,很自然就会联想到我国现有的国家大气污染物排放标准体系和各行业的厂矿废液排放的标准体系中,都是采用质量浓度来表示,即:mg/m3,如我国居住区大气卫生标准中一氧化碳的日平均最高容许浓度为1 mg/m3,二氧化硫的日平均最高容许浓度为15 mg/m3。
2.1.3 化学反应速度和化学平衡与大气臭氧层空洞 影响化学反应速度的因素有浓度、温度、压强和催化剂,而温度对化学反应速度的影响,在化工生产和日常生活中应用最为广泛,比如为了控制食品的变质速度,较好地贮存食物,我们常用方法是冷藏或冷冻。我国乃至世界大部分国家使用氯氟烃类化学物质(如氟里昂)来作制冷剂,大气层中氯氟烃的浓度不断增大,在强烈的紫外辐射作用下它们分解出氯原子和溴原子,使反应向着臭氧分解的方向进行,它会造成臭氧层的损耗,成为破坏臭氧的催化剂,使臭氧层出现空洞。臭氧层破坏以后,人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加,这将给人体健康带来极大的危害,增加皮肤癌和白内障的发病率。
2.2 有机化学知识与环境保护
在有机化学的教学过程中,我们同样可以把教材中的有机化学知识与环保知识结合起来。
2.2.1 烃、煤、石油的燃烧与温室效应 在烃这一章中,我们了解到大部分烃主要来自于煤和石油产品,目前世界各个国家的主要能源就是煤和石油,煤和石油等含碳烃的燃烧,产生了大量的CO2,再加上有机物的氧化、分解,工业生产中废气的任意排放。更重要的是森林的大面积毁坏,绿色植物的减少,破坏了人与自然界及生态系统之间的固有平衡,导致二氧化碳过剩并不断增加。从而产生了温室效应。温室效应的产生使地球表面的温度升高,气温变暖,水的蒸发速度加快,大气环流紊乱,造成旱、涝等自然灾害的频繁发生。严重地危害人类的健康和植物的生长。有资料报道,由于地表温度的升高,极地及高山的冰川和冰冠开始融化,可能导致海平面水位上升,使一些沿海平原和三角洲淹没,土地资源减少。为了消除温室效应,应采取如下措施:(1)植树造林,绿化环境,保护生态平衡;(2)减少含碳燃料的燃烧,控制污染源,寻找新的、无污染的燃料,开辟新能源。如太阳能的开发、风力发电、氢燃料的利用等。
2.2.2 塑料与白色污染及二恶英 在有机化学教学中,当我们在讲到不饱和烃的聚合反应时,就介绍了几种塑料的合成,由此我们就可以向学生介绍白色污染,白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。目前市面上的塑料袋的主要成份是聚氯乙烯,这种化学物质即使是埋在地底,也要经过1000年才会降解,从而影响了大自然的生态环境。有些城市的市民在生活中使用自行焚烧的方法来处理垃圾,这给人们的身体健康带来更大的危害,给环境造成更大的污染,因为垃圾在不充分燃烧过程中产生一种毒性极强的物质——二恶英,二恶英是生活垃圾焚烧厂特有的公害问题,即使在很微量的情况下,长期摄取时便可引起癌症等顽症,国际癌症研究中心已将它列为人类一级致癌物。目前我们国家采用防治白色污染的主要方法是:(1)禁用塑料袋,用纤维纸袋取代塑料袋。(2)强制回收利用。(3)采用可降解塑料,即在塑料包装制品的生产过程中加入一定量的添加剂,如淀粉、改性淀粉或其他纤维素、光敏剂、生物降解剂等。
2.2.3 醛、酮、胺、芳香化合物与居室TVOC(Total Volatile Organic Compounds) 醛、酮、芳香化合物及胺类物质是构成TVOC 主要成分,TVOC(Total Volatile Organic Compounds)是总挥发性有机物的简称。它是造成居室污染的罪魁祸首之一。室内的挥发性有机化合物主要来自燃煤、天然气等燃烧产物和建筑、装饰材料等。在室内装饰过程中,挥发性有机物主要来自油漆、涂料和胶粘剂。及建筑材料的防腐剂。TVOC味嗅,有刺激性,而且有些化合物具有基因毒性,能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状;还可能影响消化系统,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。为了防止TVOC的伤害,主要从源头抓起,杜绝使用非环保建材;其次,要经常保持室内通风换气:必要时还可在室内摆放一些能吸收有害物质的花卉,如吊兰、芦荟、虎尾兰等。
2.3 化学实验与环保
2.3.1 实验教学中树立绿色化学观念,增强学生的环保意识化学是一门以实验为基础的科学,在化学实验教学中树立绿色化学的思想理念,增强环保意识,实验操作前的操作规则教育中就要结合学习《环境保护法》,让学生充分认识到治理污染的紧迫性和重要性,认识到随意排放“三废”(废液、废气、废渣)是违法的。作为新时代的医学职业的大学生,更应该自觉保护好人们的生活环境,因此在实验教学中,引导学生时刻注意节约试剂,主动回收,尽可能地减少“三废”的排放。使学生在实验操作过程中不仅了解实验原理,掌握了操作技能,还要让学生运用化学原理、实验技能来治理环境污染,造福人类。
2.3.2 科学安排实验内容,尽最大可能地减少化学污染物的排放 从环保的角度出发,在化学实验课的开设和安排中,我们要把环保意识贯彻始终,落到实处:(1)毒性较大的化学实验尽可能地采用多媒体课件演示来取代师生的实物操作,如溴苯的生成、苯的硝化、苯胺的性质等。(2)开设微型或半微型化学实验,以尽量少的化学试剂获取尽量多的化学信息;(3)妥善处理化学实验中的“三废”。如废液在排放前尽量地让酸性和碱性的废液中和至pH值在6~7之间;(4)组合实验,综合利用实验试剂和实验产物。组合的原则是:通过调整实验次序和步骤,使一个实验的产物或副产物成为另一个实验的原料。节约药品和经费,减少了“三废”,保护了环境[3]。
3 医用化学教学中渗透环保教育的几点建议
3.1 医用化学教学中实施环保教育的教学建议
3.1.1 医用化学教学中渗透环保教育,应做到适时、适当 医用化学毕竟不是环境化学,它是为现代医学教育打基础的学科,在教学过程中应以传授与医学密切相关的化学理论和知识结构为主,再适时适当地渗透一些环保知识,加强学生环保意识,教师不能偏离教学方向和不顾及教学任务,切忌在教学过程中脱离主体,分不清主次,否则会适得其反,达不到所期望的教学效果。
3.1.2 医用化学教学中渗透环保教育,应注重学生的实际能力的培养 在医用化学教学的同时,正确引导学生利用课余时间走入生活,挖掘身边环境保护的题材,如:所在城市的水资源的利用和污染状况的调查;当地垃圾站的垃圾处理和回收情况的调查;所在城市不同区域的空气中的SO2测定及污染源的分析。这样不仅使学生受到了科学方法的训练,体验到探求知识的乐趣,而且也让他们亲自参与到实际的环境保护中来,从而提高他们解决实际环境问题的能力。
3.1.3 医用化学教学中渗透环保教育,应该重视学科之间的联系 随着科学技术的发展,人们越来越认识到人类文明化的进程中,面临着人口、能源、环境、资源、健康等多方面的挑战,而这些问题仅靠某一学科是很难解决的,需要多学科的协调努力,而环境教育的基本特点就是知识综合性强,广泛涉及生态学、化学、生物学、物理学等,对于化学教学中涉及到的环境问题不应该只从化学视角上去分析。这要求我们的医用化学教师应具有扎实的专业知识的同时,还要注重其他相关学科知识的学习,增强跨学科能力,具有广阔的知识面[4]。
3.2 对医用化学教材编写的几点建议
医用化学教学中要渗透环保教育,笔者认为在教材的编写上也应该做出相应的变动。
3.2.1 医用化学教材编写时,注重相关环保知识的链接 在医用化学教材的编写时,把相关的环保知识或环境现象以知识链接的形式编写到各章节的后面,作为阅读教材,提高学生的自学能力,增强学生的环保意识。
3.2.2 实验教材的编写应重视3个方面 在实验教材的编写中,应突显环保的特征,从源头上减少化学污染,笔者认为应从以下3个方面改革:(1)编写微型化学实验,采用微量试剂和微型仪器,减少化学实验中的“三废”排放。(2)将实验综合重组,尽可能地使这个实验的生成物变成另一实验的原料试剂,综合循环利用化学试剂,节约药品,减少化学污染。(3)适当编写几个具有环保意识的研究性的课题实验。例如:当地城市不同区域的空气中的二氧化硫的测定。采样时可选择比较有代表意义的区域如:工业区、居民生活区、学校、交通枢纽区;通过测试比较,找出污染源,思考改进措施,提高了学生的学习兴趣,激发了学生对环保知识的探求欲望,增强了学生的环保意识。
在医用化学的教学过程中,渗透环保教育是落实科学发展观的需要。在医用化学教学中,加强环保教育,增强学生自觉保护环境的意识,培养学生成为具有环保素质的新一代,是我们医用化学教师义不容辞的职责。
[1]联合国科教文组织.教育——财富蕴藏其中[M].北京:教育科学出版社,1966.
[2]谢志刚,宋仲容,王家平,等.无机化学教学中绿色化学理念的渗透[J].化学教育,2006,8:7.
[3]张建夫,李占灵.实现化学实验绿色化的重要举措[J].化学教学,2005,9:6.
[4]刘玲玲.从环境教育的视角解析新化学课程的标准[J].化学教育,2003,9:6.
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1671-1246(2010)16-0065-03