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浅析绿色化学理念在化学教学中的渗透

2015-09-10江忠远吴丹丹

考试周刊 2015年16期
关键词:化学教育绿色化学环保意识

江忠远 吴丹丹

摘 要: 通过简述化学在推动人类社会发展的同时带来的很多污染和危害,从而引出绿色化学理念的概念及其重要性,并从提高学生环保意识角度,联系绿色化学与化学教学的紧密关系,重点分析教学中渗透绿色化学理念的一些想法。

关键词: 绿色化学 化学教育 环保意识

一、引言

化学推动着人类社会的发展,渗透于生活的方方面面,然而化学又是一把双刃剑,在给人类带来巨大贡献的同时,产生的大量废物和有毒物质日益侵害着人类的健康和地球的环境,破坏可持续发展,人类已经认识到这一点,并且亟须解决这个大问题,绿色化学这一理念正是在这个背景下产生的。绿色化学对保护人类赖以生存的环境起着重要作用,作为化学教育的实施者,有必要在化学教学中渗透绿色化学理念,将绿色化学的特点和性质与新课程内容相融合,大力普及环境科学知识,培养学生的绿色意识,从而进一步提高学生的环保意识。

二、化学的功与过

化学萌芽最早可以追溯到原始时候,自从人类无意中发现火之后,便开始食用熟食,结束了茹毛饮血的野蛮时代,从此进入文明时代。在逐步了解和利用一些物质变化的过程中,学会了制陶、冶炼,以后又懂得了酿造、染色等技术,制得了对人类而言具有使用价值的产品。随着人类社会的迅速发展,化学这门学科得以壮大,并成为与其他很多学科相互渗透的大学科,越来越多的化学知识被应用于人们生活的各个方面。无可非议,化学确实极大地改变了我们的生活,并且推动了整个人类社会的发展。

然而世上没有什么东西是尽善尽美的,化学也一样,它在给我们带来贡献的同时,也在侵害着人类健康及地球环境,并且受到影响的范围非常广泛,例如,在农业方面,人们利用农药防治农业害虫的历史已有2000余年,农药在一定程度上达到提高农作物产量的目的,也给人类健康带来威胁,还污染水土资源及空气,并且使病菌、害虫对农药的抗药性增强了;塑料给人类带来了方便,同时存在困扰,塑料回收分类时很困难,且极易燃烧,产生的气体既有毒又污染空气;酸雨和温室效应不容忽视。为此,早在1991年就有有识之士提出绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应[1]。

三、什么是绿色化学

绿色化学作为一种现代化学理念,适用于各种化学领域。它提倡从源头就采用消除或减轻污染的科学手段,充分利用资源、能源,采用无害原料,在无毒、无害的条件下进行反应,并力图使所有作为原料的原子都能被产品消纳,实现“零排放”,从而使整个过程和终端实现化学污染防治的一种基本方法。利用绿色化学理念有益于保护人类赖以生存的地球环境,对实现人类社会可持续发展提供可行科学依据及方法[2]。而作为化学教学的组织者,在化学教学活动中渗透绿色化学思维,突出绿色化学对保护人类生存环境的贡献,如防治臭氧层空洞、温室效应,改善土壤、水质等,激发学生的学习兴趣,在获取知识的同时提高环境保护意识,在一定程度上培养学生的社会责任感。

四、在化学教学中渗透绿色化学的途径

1.先从教师自身做起

化学教学的实施者在整个化学教学中起主导作用,俗话说得好:“要给学生一杯水,教师先要有一桶水。”[3]要在化学教学中渗透绿色化学思维理念,教师自己必须先深入了解绿色化学,如它提出的背景、概念、性质特点及它对可持续发展作出的贡献等。只有教育者本身了解并接受绿色化学相关知识及理念,才能对受教育学生产生积极的影响。这就要求教师做到以下几点:首先不停地补充新知识,积极参与到与绿色化学相关的培训活动中,如各学校之间组织的绿色化学交流会等,树立较强的绿色意识,利用丰富的网络资源收集相关环境信息和环保知识;其次,有勇于创新的精神,善于发现教学内容中与绿色化学息息相关的线索,并积极思考如何在教学中体现;最后,在日常教学活动中端正教学态度,时刻严格要求自己的实验操作,做到以身作则、言行统一,试想,如果教师都没有像自己教学中要求学生的那样进行实验,那么又如何影响学生,提高他们的环保意识呢?

2.将绿色化学思维与课堂教学内容相连

课堂教学是学生获得化学知识最有利的途径,以教学内容为出发点延伸,将相关绿色化学理念渗透其中,不仅扩展学生的课外知识,同时这连贯、富有逻辑的讲解更深入人心,使学生印象深刻。

在讲到必修Ⅰ《金属的化学性质》与选修Ⅰ《维生素与微量元素》这两节内容时,进一步补充重金属元素及过量微量元素对人类健康及生态环境的影响。如镉镍电池制造业、合金制造业、玻璃业等化工厂在生产人类社会发展的必需品时产生的镉、汞等重金属,排入水中造成大量水生物死亡,破坏生态平衡,而被土壤吸收造成庄稼减产,不但如此,人喝下这样的水,将引起重金属中毒,轻则呕吐、腹痛、呼吸困难,重则危及生命。另外作为人类必需的微量元素,也不是多多益善的,如锌元素如果补充过量,则不但会影响人体内其他微量元素的正常吸收和利用,而且可能引起身体组织的损伤;而铁元素摄入过量将引起肝硬化和糖尿病的发生,严重者甚至会有生命危险。通过提供这部分资料引导学生进行化学实验,如高锰酸钾检验不饱和烃、氰酸钾检验三价铁离子、铜与浓硫酸等涉及金属离子的反应和其他化学反应时,不要将实验后的化学试剂等废弃物随意倾倒,而是转入指定容器内统一处理回收。

必修Ⅱ第二章第二节《化学能与电能》中介绍了几类电池,在学习电池原理的时候,不如介绍一下废旧电池中含有汞、铅、镉等重金属。据有关资料显示,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土壤永久失去利用价值,而一粒纽扣电池可使600吨水受到污染,相当于一个人一生的饮水量[4]。然后建议学生不要乱扔废旧电池,在收集到一定数量后将它们送去废旧电池回收站进行回收处理。

在高中化学知识学习中,很多有气体生成的实验都是有毒的,如氨气、二氧化硫、氯气的制备与它们的性质实验,铜与稀硝酸、浓硝酸分别反应生成有毒的一氧亚氮、二氧化氮气体的反应等,但它们又都是比较重要的内容。对于这类实验,教材上在这些实验装置末端加了一个尾气吸收装置,如氯化铵与氢氧化钙反应制取氨气的装置,生成多余氨气用稀硫酸吸收。而酸性气体的制备及性质实验则是用氢氧化钠或其他碱液吸收。在讲到这些内容时,提出“书上为什么这么‘多此一举’”的问题,引发学生思考,然后说明这些气体对环境及人体的不良影响,由此提高学生的警惕性及环境保护意识。

除此之外,为了遵循绿色化学思维理念,进一步减小实验给学生及周围环境造成影响,在做所有化学实验时应该培养学生不浪费药品、严格按照教材要求的剂量做实验的好习惯,力求用最少的实验剂量得到最佳实验效果,做到从源头上减小污染[5]。

3.将绿色化学思维延伸到课外

组织类似《家庭生活污染与环保》这样的讨论会,利用网络资源给学生提供相关信息,如“家庭生活产生的污染要比工业污染占的比重大,前者占到了约60%,一个人一天平均要制造0.9千克垃圾,5个不可降解的塑料袋,2~3个一次性饭盒;一个人因洗发、洗澡、洗衣服等一天平均制造200升废水正在污染着河流、大海和土壤”[6]。让学生感受到自身周围存在很严重的环境污染问题,意识到自己可以为环境保护出一份力,然后通过讨论得到解决方案,决心从自己身边的小事做起,减少对环境的污染。如使用节能灯;节约用水,一水多用,漱口、洗脸、洗衣服的水可以用来冲厕所;垃圾在丢弃时实行分类原则;拒绝或尽量少用塑料袋和一次性用品:筷子、饭盒等;尽量减少个人化学用品,如牙膏、洗发水、洗衣粉、肥皂的使用量;不用含氟利昂的冰箱;出行时尽量选择步行,如果路途远,则可以选择乘坐公交车等。

鼓励学生进行课外实验,如《当地河水、雨水酸碱性的检测》和《废旧电池的回收和利用》等,学生在努力完成实验的过程中不但锻炼他们的动手能力,而且提高对现在环境污染的重视度。积极将绿色化学思维扩展到课外实验,有助于进一步强化绿色化学环保教育。

组织学生参观本地邻近的污水处理站、化工厂等,拓宽他们的眼界,并进行实地调查,回来后大家互相交流参观后的感受。这样的活动不仅有利于培养和提高学生理论联系实际的能力与实事求是的科学态度,而且能客观地让他们认识到环境污染的危害性和环境保护的迫切性[7]。

五、结语

事实上,绿色化学还可以延伸到其他更为广泛的生活空间,随着人类逐渐发现绿色化学对可持续发展的重要性,21世纪将成为绿色化学的世纪。通过不断学习,从教师自身做起,并在研究与实施绿色化学渗透在教学的过程中,对学生产生积极影响,使他们从自己的身边小事开始,逐步提高绿色环保意识,同时在一定程度上培养他们的社会责任感,另外,为了给子孙后代留下碧海青天、绿树环绕的自然面貌,教师有责任、有义务培养学生绿色化学意识,保护人类赖以生存的地球环境是我们应尽的义务和一直努力的目标。

参考文献:

[1]陶洪.强化学实验室绿色化建设的思考[J].内江科技,2008,8.

[2]曹凑心.绿色化学教学的初步探索[J].景德镇高专学报,2007,4.

[3]雷晓娥.“一桶水”之我见[J].中国科教创新导刊,2010,30.

[4]曾庆洪.电动汽车推广的核心是电池[J].经贸实践,2010,6.

[5]李海鹏.浅谈在化学教学中对学生开展环保教育[J].学园教育科研,2011,12.

[6]张东波.新课改下初中化学学科教学中德育渗透初探[J].都市家教上半月,2011,3.

[7]苟广慧.在化学教学中逐渐渗透绿色化学的几点做法[J].黑龙江科技信息,2010,17:200.

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