在化学课堂中如何实施环保教育
2013-12-29张鹏韬
环境保护是目前的热门话题,空气、水体、土壤的污染,生态平衡的破坏,已危及人类的生存。化学与环境有密切的关系,在某些情况下,环境污染主要是由化学污染造成的,如酸雨、臭氧层破坏、温室效应等,但是我们更应该认识到,很多环境问题的解决,也要依靠化学的方法。因此化学教师要加强对学生的环保教育,让学生养成保护环境的良好习惯,从而增强全民环保意识,改善我国公民环境意识较弱这一现状,是义不容辞的责任。那么如何在化学教学中渗透环保知识呢?
课堂是教学的主阵地,教材是知识的基本载体,教师应抓住这一阵地,紧密联系教材,在日常教学中渗透环保教育,让学生了解环保的紧迫性和重要性,逐步培养学生的环保意识。
1.结合教材内容进行环保教育
如在课堂上学习《硫、硫酸》、《硝酸、硝酸盐》的知识时让学生了解酸雨的形成、危害及防治。
2.酸雨的形成
酸雨的形成是一种十分复杂的大气化学和大气物理过程。酸雨中含有硫酸和硝酸等酸性物质,其中又以硫酸为主。从污染源排放出来的SO、NO是酸雨形成的主要起始物,因为大气中的SO、NO经氧化后溶于水形成HSO、HNO和HNO,造成了雨水pH值降低,当pH值低于5.60时,便形成了酸雨。酸性污染物转入雨水中形成酸雨的过程为:
SO2+[O]→SO
SO3+H2O→HSO
SO2+H2O→HSO
H2SO3+[O]→HSO
NO+[O]→NO
2NO+HO→HNO+HNO
式中:[O]——各种氧化剂,如O、HO、HO、O等。
SO主要是燃煤产生,NO主要是机动车尾气排放。
3.酸雨的危害
(1)酸雨腐蚀建筑物和文物古迹。酸雨容易腐蚀水泥、大理石等建筑材料,并且容易使铁金属表面生锈,建筑物受损。
(2)酸雨可以使河流、湖泊的水体酸化,水体生态平衡遭到破坏,水生动植物减少甚至绝迹。
(3)酸雨破坏土壤、植被、森林。在酸雨的作用下,土壤中的钙、镁、钾等养分大量流失,导致土壤日趋酸化、贫瘠化,影响植物生长。
(4)酸雨危害人的身体健康。酸雨会引起呼吸方面的疾病,导致红眼病和支气管炎,咳嗽不止,尚可诱发肺病。
4.酸雨的防治措施
酸雨的防治措施主要是提高能源利用率,减少污染气体的排放。特别是减少烧煤排放的二氧化硫和汽车排放的氮氧化物。采用新技术改进化工生产工艺,进行煤脱硫、废气脱硫及废气的回收再利用。大力推广使用风能、太阳能、地热、氢能、核能等清洁能源,减少煤及石油的使用。如原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%~60%的无机硫、优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等、改进燃煤技术,减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。
再如结合卤素知识介绍臭氧层空洞的形成,认识氟利昂泄露对人类造成的危害,大力推广使用无氟冰箱、空调。结合高分子聚合物介绍“白色污染”,宣传使用易降解材料。结合《煤和煤的综合利用》、《石油和石油的炼制》等内容,了解温室效应是怎样造成的,煤和石油的大量使用造成大量的二氧化碳气体排放,从而导致温室效应,对环境造成严重破坏,因此要推广使用清洁能源减少碳排放,崇尚低碳生活。
5.利用化学实验进行环保教育
化学是一门以实验为基础的科学。化学实验是对学生实施化学教育的不可缺少的环节。化学实验总是伴随气体、液体或固体产物的生成,其中不可避免地产生一些环境污染物。化学实验室的污染源多,国家提出的居民区大气中的有毒物质有21种,化学实验室里有14种。例如,氯气制取和性质实验中的余氯、制取溴苯实验过程中逸出有臭味的溴蒸气,硫化氢、二氧化硫等有毒气体直接影响实验人员的身体健康,散失到空气中造成大气污染。结合化学实验对学生进行环保教育,也显得非常重要。在化学实验中如何有效地渗透环保教育,关键是要增强学生的环保意识。通过实验让学生亲身体验到有害物质就在自己的身边,它们随时随地会危害人类的生命,从而提高学生接受环保教育的自觉性。首先,要培养学生的实验习惯,如在密闭或通风橱中操作有毒气体,对反应后的尾气进行吸收,不让其扩散到空气中,反应后的废液、废渣不随意倒入水池,而是分类回收等,使学生养成环保的习惯。其次,要帮助学生学会从环保角度设计、改进、挑选实验方案,选取实验药品,使学生尽可能采用一些无毒无害、低污染、低能耗的实验方案和选择一些无污染、可回收、可循环利用的药品,从而培养学生在科学实验和工业生产上的环保意识。具体说来有以下几方面:
(1)以环保意识备好实验课。备有关实验课时,要设计好对学生进行环保教育的内容,以及有关实验的教学内容和方法,特别是在有毒气体的实验中,要做好毒气泄漏的预防、处理、吸收及停止实验的方法设计,实验中废弃物的处理、回收与再利用的方法设计等。
(2)以身作则,规范实验操作。教师的行为是一种无声的语言,因此教师以身作则、规范实验操作对进行环保教育有重要的意义。在实验教学中,教师要言行一致,做到实验操作正确规范,尤其是涉及环境教育的实验。
(3)改进实验,体验环保。在不影响实验结果的前提下改进实验,尽量减少实验中有毒或有害物质对人的危害及对环境的污染,既是实验安全的要求,又有利于对学生进行环境保护教育。例如,可燃物燃烧条件的探究实验,可将现有仪器改装成能防毒气逸出的实验装置;又如,氨分子扩散的探究实验,可以将氨水改为醋酸,将酚酞改为紫色石蕊试液。
(4)开展微型实验,减少环境污染。开展微型实验是当前国际上化学实验教学改革的趋势。这种实验是用尽可能少的试剂获得比较明显的反应结果和准确的化学信息,实验中反应物和产物的量都很少,产生的有害物质对环境造成的污染可降到最低。如在金属的化学性质探究实验中,改在试管中进行的实验为在点滴板上进行。同时,教育学生一定要严格遵守操作规程,防止学生一味追求有趣而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时,尽量利用少量的反应物制取少量的有毒物质,把污染减少到最低限度。如铜和热浓硫酸反应,铜和硝酸反应。尽量控制反应物的用量,只要能得到正确的有明显的结果,学生能观察到其物质的存在,了解和掌握它的性质就可以了。每次实验完毕后的废液,一定要按指定处倾倒或回收,然后统一处理。