浅谈高中化学教学中渗透绿色化学教育

发表时间:2021/7/13   来源:《中国教师》2021年3月8期   作者:张涛
[导读] 绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
        张涛
        西安市临潼区华清中学  邮编:710600
        一、认识绿色化学
        绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。因此,绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。
二、绿色化学与中学化学教学
化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界的一切        可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。作为化学教育工作者,我们有必要在中学化学教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
三、高中化学教学中如何对学生进行绿色化学教育
(一)树立学生的环境忧患意识
   
例如:在讲化学①“硫和氮的氧化物”一节时,本人先让学生阅读“图4-19  空气质量日报”,并由学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性。进而有的放矢地讲述了世界环境        污染最著名的“八大公害”和“十大事件”,让学生认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。
例如:在讲化学②“化学与资源综合利用、环境保护”一节时        ,本人采用分组进行探究性学习的教学方法,课后提出3个探究问题——①通过网络查找资料或走访专家、学者,了解绿色化学的含义并体会绿色化学对人类可持续发展的重要性。②对汕头电视台“今日视线”栏目报道中的污水对农业生产的影响、垃圾污染对居民日常生活的影响等问题,谈谈防止污染的重要性并探讨应采取的措施,写出一篇小论文。③怎样应对塑料快餐盒的方便性、低成本和环境污染的矛盾?——这样既可以调动学生的积极性,又可以鼓励学生的自主参与意识。让学生明确化学资源利用和环境保护的重要性,明确发展经济不能走先污染再治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。
        (二)在化学教学中渗透绿色化学知识
现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时时体现绿色化学原则,渗透绿色化学教育。
例如:本人在讲“化学反应及其能量变化”时说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;在讲“卤素”时讲讲氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;在讲“硫和氮的氧化物”中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等;在讲“硅和硅酸盐工业”中说说传统建筑材料、装饰材料的危害及为何提倡使用绿色建筑材料等;在讲“氮的氧化        物”时,穿插汽车尾气的排放、氮氧化物造成的光化学烟雾、水中氮磷过多造成富氧化而形成赤潮等的危害;在讲“金属的化学性质”时,插入铝对人体的危害与应用、金属矿物的合理开发利用等;在讲“烃与烃的衍生物”中,讲讲生态环境的破坏与保护、室内化学物质的污染与健康、农药与化学、毒品与化学、白色污染与综合治理等知识。使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。
(三)用绿色化学观点改进中学化学实验
实验改进是绿色化学教育中不可或缺的组成部分。实验改进主要通过以下步骤实施:⑴发展微型实验;⑵改进实验及仪器装置;⑶处理化学实验的废弃物。


        1,发展微型实验 节约资源、减少污染
现在的中学化学实验中最大的不足就是:对环境的危害性极大。本人曾对学生进行过关于化学实验的问卷调查,结果显示约有52%的学生认为做化学实验不安全;对于一些有污染的实验,约有46%的学生表示不想做。从中可见常规实验的不足,因此,用绿色化学的新理念对化学实验进行改进,发展微型化学实验,正日益被人们认识、接受和重视。微型化学实验是用微小型仪器、尽可能少的试剂进行实验,能减少中间生成物的转移过程和试剂在器皿中的附着量,从而减少实验中的“三废”        。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便携等优点,受到广大师生的欢迎;微型化学实验的应用和推广,是可持续发展战略在化学实验中的具体表现。微型实验与常规实验一样,能得出相同的实验结果,但它们的药品用量是常规实验的1/3-1/5
左右。由此可见,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行的改革和发展。 为追求“尽可能小剂量实验”,解放人们的思想,推动化学实验的改进和完善,这        是化学实验改革和发展的动力之一,是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。我们可以大胆的预言:在今后的化学教学领域中微型实验会有更广阔的发展天地。
 2,改进化学实验  向无污染方向发展
化学实验总伴随着气体、液体或固体物质的生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,会造成环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下,改进实验内容及仪器装置或变化实验程序,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染,这是中学化学实验改革的趋势之一,有人称之为化学实验的绿色化设        计。下面,本人以“实验氯气与金属钠反应”为例,共同探讨实验的绿色化。
实验  氯气与金属钠反应
实验操作:钠与氯气反应的装置可作如下改进:将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH的棉花球。先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。       
原教材中氯气与金属的反应是在敞开的装置下进行,把盛满氯气的集气瓶扣在加热过的金属钠上,由于反应后有氯气剩余,给师生和环境带来了危害。改进后的实验装置则基本制止多余氯气的外泄。
         3.妥善处理实验废弃物 减少对环境的污染
全国的中学每天在做各种不同的化学实验。特别是象制备氯气、硫化氢、二氧化硫等气体,做铜与硝酸、浓硫酸的反应,乙烯乙炔的制备实验等,往往会毒化教室,直接影响师生健康。因此,我们必须清醒的意识到减少化学实验污染以及对污染物进行处理的紧迫性。我们可以通过相应的试剂将实验产生的污染物作化学处理,以消除或减少污染物地排放。
例:对CCl4的回收利用
在中学化学实验中四氯化碳是一种重要的有机溶剂,萃取实验        中经常用到。以CCl4为代表的氯代烃作为一类耐生物降解的有机化合物,是饮用水源中倍受关注的污染物。它具有一定的水溶性和挥发性,同时又有较强的溶脂性,能在人体内得到生物富集进而严重危害人体健康,此类物质多数已被确定或被认为是高度可疑的致癌物质。高中一年级化学①就有一个用CCl4萃取碘水的实验,使用过的CCl4要求回收,进行再生利用,具有一定的经济价值。现介绍“镁粉再生法”回收CCl4,具体方法如下:
萃取后的CCl4因溶解了碘而呈红色,加入镁粉后,充分搅拌,直至CCl4红色褪尽,过滤就得到无色透明的
CCl4。发生如下的反应:             Mg +I2 = MgI2        
我们也可以用锌粉代替镁粉与CCl4反应:每100毫升CCl4需要用0.025克锌粉,但是为了加快反应速度,可以提高几倍镁或者锌粉用量。
上述重点从三个主要方面阐述了在化学教学中如何对学生进行绿色化学教育,除此之外,还可以结合习题教学及实践活动进行绿色化学教育。
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