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浅谈尝试在化学教学中渗透绿色化学

2015-07-24石莉莉

教育界·上旬 2015年4期
关键词:绿色化学化学实验化学教学

石莉莉

【摘 要】绿色化学是当代化学的重要前沿之一,21世纪是绿色化学的时代。现代的社会生活、经济发展都在呼唤绿色化学,绿色化学的新观点和新思想需要及时向社会传播。现代化学教育均是为经济建设服务的,中学化学课程是对学生进行环境教育,培养学生环保意识的一个重要的核心课程。如何在化学教学中不断渗透“绿色化学”的思想,是化学教师值得探讨的问题。本文介绍绿色化学的概念,同时从理论、实践两个方面,探讨绿色化学与化学课堂教学的关系,提出在化学教学中充分渗透绿色化学的理念。

【关键词】绿色化学 化学实验 化学教学

近年来,随着大量生活垃圾和工业污染物的排放,人类的生存环境日益恶化,严重影响到了当今人类的健康、生存与发展。因此,保护环境,培养具有绿色环保意识的青年一代是非常必要的。这就要求化学教师在高中化学教学中不断地向学生渗透绿色化学的环保教育理念。

一、绿色化学简介

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。绿色化学的理念在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。

从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。绿色化学在节约资源、防治污染、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用,受到社会广泛地关注。

二、教师在教学中向学生渗透绿色化学的思想,增强学生的环保意识

从小培养学生的环境保护意识是预防化学污染最为关键的问题,这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。

1.对化学教师本身的要求

化学教师担负着普及和宣传化学知识的使命,不仅应该进行教学科研,还应该对传统的教学内容、方法提出思考,探索改革,不断地更新观念,这样才能在教学活动中产生积极的行为效果。

2.绿色化学在化学教学中的渗透

化学是一门以实验为基础的学科,实验教学与绿色化学的联系最紧密也最直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想是最为重要的。“减量、减废”的实验要求,可以激发学生对传统的化学实验进行改革的兴趣,从而培养学生的创造能力。

新教材中不少化学实验在操作中会产生造成大气或水体污染的气体,在教学过程中教师除要传授知识和培养技能外,还应着重引导学生去对污染环境的化学实验和存在安全隐患的实验装置进行改进,让其成为绿色化学实验,从而培养学生的绿色化学意识。

例如:蔗糖与98%的浓硫酸发生的“黑面包”实验。此实验的缺点是:反应会放出大量具有刺激性气味的有毒气体如SO2等,对空气污染严重。如何改进才能确保实验安全,防止大气污染,保证实验效果明显,具有说服力呢?让学生到开放实验室去探索、讨论、设计实验,学生会提出各种各样的改进方案,通过实验、分析、比较、讨论后,我们能够得出改进的最佳实验装置。例如:玻璃水槽内装有少量水,中间放一块稍微高于水面的大理石小垫块,将200ml的烧杯置于小垫块上,在200ml的小烧杯上倒扣一个大烧杯。

例如:在硫酸的强氧化性教学中,学习了铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水这一知识点后,可以让学生思考:是否可用废铜屑制备硫酸铜呢?大部分学生会采用铜屑与浓硫酸直接反应制得。此时应引导学生进一步思考:若用此方法制备是否有什么缺点呢?结合二氧化硫的知识,得出:产生的二氧化硫会污染环境。继续提问:如何对该实验进行改进呢?学生则会根据二氧化硫的知识答出:用NaOH溶液来吸收尾气。紧接着组织学生分析该反应中硫酸的作用:起到酸和氧化剂的作用。两摩尔硫酸参加反应,其中一摩尔转化为硫酸铜,一摩尔被还原为二氧化硫,硫酸的利用率为50%。分析清楚后提问:如何能提高硫酸的利用率并减少二氧化硫的生成呢?继续组织学生分析:二氧化硫的生成是由于浓硫酸作氧化剂被还原产生的,如果氧化剂不用浓硫酸,就不会产生二氧化硫。学生会想到很多氧化剂如KMnO4、Cl2、Na2O2、H2O2、O2等。此时提示学生应尽量选取来源广泛、成本低廉且毒害作用小的氧化剂。学生比较后,最终选用氧气。制备步骤为:先加热将铜氧化成氧化铜,然后加入硫酸溶解得到硫酸铜。该制备方法没有了二氧化硫污染环境,还提高了硫酸的利用率,副产物少。

通过在化学课堂中渗透绿色化学思想,既培养了学生的思维能力、创新意识,又提高了学生的环保意识。

三、在社会实践活动中向学生渗透绿色化学的思想,增强学生的环保意识

利用课外活动,开展环保行动,在社会实践活动中贯穿绿色化学的思想。例如:开展“河水、雨水酸碱性的检测”“干电池的回收和利用”等活动,让学生在实践过程中既锻炼了动手能力又强化了环保意识;组织学生参观本地邻近的自来水厂、污水处理站、化工厂,进行实地调查并进行交流,让学生们感知环境污染的危害性及环境保护的迫切性。

在理论教学和社会实践中,我们都应该深入钻研,挖掘出其中的“绿色”闪光点,积极地向学生宣传绿色化学理念,并将这一理念融入学生的思想深处,培养出具有绿色环保意识的青年一代。

【参考文献】

[1]霍爱新.绿色化学及中学绿色化学教育初探[D].天津师范大学.

[2]朱清时.绿色化学与产业革命[J].现代化工.

[3]张丽娟.化学实验教学绿色化的探索[J].中学化学教学参考.

[4]何荣恒,王建华.绿色化学与环境教育[J].环境教育.

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