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绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学、原子经济和无害设计化学,是利用化学原理和方法减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害物质的科学,它是以绿色意识为指导,以最终杜绝化学污染源、实现化学过程不产生污染为目标,其最大特点是有毒有害物质零排放和零污染,是当今国际化学科学研究的前沿。绿色化学从源头上消除污染,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,是化学科学基础内容的更新,有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的和谐发展。作为一名化学教育工作者,贯彻绿色化学理念责无旁贷。
一、化学教学渗透绿色化学理念的意义
发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要,也是人类社会可持续发展的要求。绿色化学理念教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。今日的技校生是祖国明日的建设者,理应多一些关注人类面临与化学相关的问题,认识与人类生活关系密切的绿色化学。作为一名化学教育工作者,应该对他们进行绿色知识、能力、态度、方法等方面的培养和训练,使他们形成良好的绿色化学理念,从而更好地理解科学、技术与社会的相互作用,学会应用科学,为他们即将走向社会实现可持续发展、和谐发展打下基础。
二、化学教学渗透绿色化学理念的方法途径
1.通过历史现实生活事例,培养绿色化学理念
讲述近年来的一些事例:从喜马拉雅冰川的悄然融化到南极冰架的轰然崩塌,从我国南方雨雪冰冻灾害到北方的严重干旱,从缅甸的强列风暴到澳大利亚的森林火灾……产生这些灾害的原因正是温室效应所带来的。介绍被誉为“拯救人类最后一次机会”的哥本哈根气候大会(遏制气候变暖,拯救地球家园,是全球人类共同的使命),使学生们清醒认识到环境保护的重要性和紧迫性。
讲述世界环境污染最著名的“八大公害”和“十大事件”,埃及“阿斯旺水坝的利与弊”,国内的“松花江水污染事件”等,使学生们明白化学资源利用与环境保护的重要性,清楚认识到发展经济不能走先污染再治理的老路。
讲述“苏丹红”、“三聚氰胺”、“瘦肉精”、“潲水油”等事件,使学生明白应该合理应用化学,从源头上减少或消除影响人类健康的物质。
这些事例,既调动了学生学习的积极性,又培养了他们绿色化学理念。
2.结合教材内容,贯彻绿色化学理念
教师应结合教材内容,见缝插针地融入绿色化学知识。例如,学习“卤素”时,可介绍氯气用于自来水消毒的利与弊、氟利昂对臭氧层的破坏和保护;学习“硫、氮”时,可介绍大气的污染、汽车尾气的排放、光化学烟雾、赤潮、酸雨等的形成、危害及防治;学习“碳、硅”时,可介绍温室效应、传统建筑材料与绿色建筑材料;学习“金属及其化合物”时,可介绍铝金属对人体的危害和应用、金属矿物质的合理开发利用;学习“高分子化合物”时,可介绍环境友好农药、白色污染与综合防治等。结合这些知识,使学生关注绿色化学,认识到绿色化学在净化环境、防止污染、改善人类生存环境、科学发展等方面起着巨大作用,将来能更好地利用绿色化学理念来指导防治污染及保护环境。
3.利用化学实验,体验绿色化学理念
化学实验是绿色化学教育中不可缺少的重要组成部分,它为学生提供了较为真实的绿色教育场所。学生在主动参与积极探索的实验过程中,亲身体会污染带来的危害(在实验过程中,往往会产生、排放大量的有毒有害物质),从而更好地体验绿色化理念。
(1)教师在实验中言传身教。大家知道,无论是固体药品的称取、液体的量取及转移、固体与液体混合的过滤,还是装置的气密性检查、有毒尾气的处理等,都有可能造成环境的污染。因此,在实验过程中教师的每一个动作,包括实验态度是否严谨认真、药品是否按规定量取、操作是否准确规范等,学生都会学得有板有眼。特别是实验过程中产生的“三废”应进行无害化处理,减少对环境的污染,教师通过准确、规范的动作潜移默化地影响学生,将绿色化学理念深入学生心中。
(2)改革化学实验,体验绿色化学理念。在不影响实验结果、观察效果的前提下,从实验装置的使用,到药品的用量等进行改革,教师应尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染,大力推行微型化学实验。
例如:H2S与SO2气体反应微型实验。
实验步骤:将0.2g Na2SO3固体放入离心管底部,再将0.3g FeS固体放入小试管底部(用根细线来控制小试管),盖上橡胶塞;在胶塞上插入2支吸有6mOl/L的盐酸溶液注射器;用一支注射器向离心管中滴入0.5mL的盐酸溶液,同时,用另一支注射器向小试管中滴入约1mL的盐酸溶液。
实验现象:在离心管上可观察到水珠沿试管壁流下,出现乳白色混浊,在微型小试管壁内可观察到淡黄色的硫磺出现。
这种实验简单、方便,既节省了试剂,又达到实验的目的,更重要的是净化了实验环境(防止了SO2、H2S气体泄漏,防止污染空气)。
在条件允许的情况下,應用多媒体辅助教学,开展仿真化学实验。因为化学仿真实验不但可以节约原料,改善部分有毒、危险实验的操作环境,减少环境污染,而且可以让学生在实验过程中体会到化学仿真实验的绿色环保价值。
4.结合化学习题,渗透绿色化学理念
教师以化学中的环保教育知识为基础,为学生提供与学习内容紧密相关的习题。例如,制取氯气时,多余尾气如何吸收;电石与水制乙炔时,杂质有毒气体如何除去;二氧化硫制取和性质实验的尾气如何处理?等等。让学生利用课外时间动手查阅书籍资料、上网、访问,或进行讨论交流等活动进行探索,根据学生设计的各种方案,师生一起分析这些方案的优劣,在可行方案中选出最佳者用之。有意识地对这类习题进行练习,不但能使实验室里的“三废”大为减少,而且加强了学生对有毒有害气体防污染、防扩散的习惯意识,提高了他们的环保意识和环保观念。
5.通过社会实践,强化绿色化学理念
绿色化学倡导无毒、无害、无污染,保护人类的生存环境,以促进人类持续发展,而关注社会、关注生活、关注身边的环境正是绿色化学理念的具体表现。因此,教师可通过社会实践的方式让学生亲身经历,强化绿色化学理念。例如,可组织学生进行社会实践,带领学生参观附近的化工厂,让他们分组深入到工厂及周边去调查了解,清楚地认识什么是“三废”、主要来源途径及其危害,怎样消除或减少污染,提出各种治理“三废”措施,分析厂址选址是否合理,是否符合可持续发展等。通过这些社会实践,不但让同学们掌握必备的知识,还可以增强他们的绿色化学理念,提高他们的社会责任感。
绿色化学是人类一项重要的战略任务,它虽然不能取代系统教学,但必须融合其中是当今化学发展的必然趋势。作为一名化学教师,应当积极探索绿色化学教育,培养学生绿色化学理念,进一步推动绿色化学事业的发展。
(作者单位:广东省茂名市第二技工学校)
一、化学教学渗透绿色化学理念的意义
发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要,也是人类社会可持续发展的要求。绿色化学理念教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。今日的技校生是祖国明日的建设者,理应多一些关注人类面临与化学相关的问题,认识与人类生活关系密切的绿色化学。作为一名化学教育工作者,应该对他们进行绿色知识、能力、态度、方法等方面的培养和训练,使他们形成良好的绿色化学理念,从而更好地理解科学、技术与社会的相互作用,学会应用科学,为他们即将走向社会实现可持续发展、和谐发展打下基础。
二、化学教学渗透绿色化学理念的方法途径
1.通过历史现实生活事例,培养绿色化学理念
讲述近年来的一些事例:从喜马拉雅冰川的悄然融化到南极冰架的轰然崩塌,从我国南方雨雪冰冻灾害到北方的严重干旱,从缅甸的强列风暴到澳大利亚的森林火灾……产生这些灾害的原因正是温室效应所带来的。介绍被誉为“拯救人类最后一次机会”的哥本哈根气候大会(遏制气候变暖,拯救地球家园,是全球人类共同的使命),使学生们清醒认识到环境保护的重要性和紧迫性。
讲述世界环境污染最著名的“八大公害”和“十大事件”,埃及“阿斯旺水坝的利与弊”,国内的“松花江水污染事件”等,使学生们明白化学资源利用与环境保护的重要性,清楚认识到发展经济不能走先污染再治理的老路。
讲述“苏丹红”、“三聚氰胺”、“瘦肉精”、“潲水油”等事件,使学生明白应该合理应用化学,从源头上减少或消除影响人类健康的物质。
这些事例,既调动了学生学习的积极性,又培养了他们绿色化学理念。
2.结合教材内容,贯彻绿色化学理念
教师应结合教材内容,见缝插针地融入绿色化学知识。例如,学习“卤素”时,可介绍氯气用于自来水消毒的利与弊、氟利昂对臭氧层的破坏和保护;学习“硫、氮”时,可介绍大气的污染、汽车尾气的排放、光化学烟雾、赤潮、酸雨等的形成、危害及防治;学习“碳、硅”时,可介绍温室效应、传统建筑材料与绿色建筑材料;学习“金属及其化合物”时,可介绍铝金属对人体的危害和应用、金属矿物质的合理开发利用;学习“高分子化合物”时,可介绍环境友好农药、白色污染与综合防治等。结合这些知识,使学生关注绿色化学,认识到绿色化学在净化环境、防止污染、改善人类生存环境、科学发展等方面起着巨大作用,将来能更好地利用绿色化学理念来指导防治污染及保护环境。
3.利用化学实验,体验绿色化学理念
化学实验是绿色化学教育中不可缺少的重要组成部分,它为学生提供了较为真实的绿色教育场所。学生在主动参与积极探索的实验过程中,亲身体会污染带来的危害(在实验过程中,往往会产生、排放大量的有毒有害物质),从而更好地体验绿色化理念。
(1)教师在实验中言传身教。大家知道,无论是固体药品的称取、液体的量取及转移、固体与液体混合的过滤,还是装置的气密性检查、有毒尾气的处理等,都有可能造成环境的污染。因此,在实验过程中教师的每一个动作,包括实验态度是否严谨认真、药品是否按规定量取、操作是否准确规范等,学生都会学得有板有眼。特别是实验过程中产生的“三废”应进行无害化处理,减少对环境的污染,教师通过准确、规范的动作潜移默化地影响学生,将绿色化学理念深入学生心中。
(2)改革化学实验,体验绿色化学理念。在不影响实验结果、观察效果的前提下,从实验装置的使用,到药品的用量等进行改革,教师应尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染,大力推行微型化学实验。
例如:H2S与SO2气体反应微型实验。
实验步骤:将0.2g Na2SO3固体放入离心管底部,再将0.3g FeS固体放入小试管底部(用根细线来控制小试管),盖上橡胶塞;在胶塞上插入2支吸有6mOl/L的盐酸溶液注射器;用一支注射器向离心管中滴入0.5mL的盐酸溶液,同时,用另一支注射器向小试管中滴入约1mL的盐酸溶液。
实验现象:在离心管上可观察到水珠沿试管壁流下,出现乳白色混浊,在微型小试管壁内可观察到淡黄色的硫磺出现。
这种实验简单、方便,既节省了试剂,又达到实验的目的,更重要的是净化了实验环境(防止了SO2、H2S气体泄漏,防止污染空气)。
在条件允许的情况下,應用多媒体辅助教学,开展仿真化学实验。因为化学仿真实验不但可以节约原料,改善部分有毒、危险实验的操作环境,减少环境污染,而且可以让学生在实验过程中体会到化学仿真实验的绿色环保价值。
4.结合化学习题,渗透绿色化学理念
教师以化学中的环保教育知识为基础,为学生提供与学习内容紧密相关的习题。例如,制取氯气时,多余尾气如何吸收;电石与水制乙炔时,杂质有毒气体如何除去;二氧化硫制取和性质实验的尾气如何处理?等等。让学生利用课外时间动手查阅书籍资料、上网、访问,或进行讨论交流等活动进行探索,根据学生设计的各种方案,师生一起分析这些方案的优劣,在可行方案中选出最佳者用之。有意识地对这类习题进行练习,不但能使实验室里的“三废”大为减少,而且加强了学生对有毒有害气体防污染、防扩散的习惯意识,提高了他们的环保意识和环保观念。
5.通过社会实践,强化绿色化学理念
绿色化学倡导无毒、无害、无污染,保护人类的生存环境,以促进人类持续发展,而关注社会、关注生活、关注身边的环境正是绿色化学理念的具体表现。因此,教师可通过社会实践的方式让学生亲身经历,强化绿色化学理念。例如,可组织学生进行社会实践,带领学生参观附近的化工厂,让他们分组深入到工厂及周边去调查了解,清楚地认识什么是“三废”、主要来源途径及其危害,怎样消除或减少污染,提出各种治理“三废”措施,分析厂址选址是否合理,是否符合可持续发展等。通过这些社会实践,不但让同学们掌握必备的知识,还可以增强他们的绿色化学理念,提高他们的社会责任感。
绿色化学是人类一项重要的战略任务,它虽然不能取代系统教学,但必须融合其中是当今化学发展的必然趋势。作为一名化学教师,应当积极探索绿色化学教育,培养学生绿色化学理念,进一步推动绿色化学事业的发展。
(作者单位:广东省茂名市第二技工学校)