摘 要: 本文探討了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育的途徑,主要有以下幾個方面:引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念;化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有害氣體零排放;引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理。
關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 環(huán)境教育
化學(xué)學(xué)科是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的重要學(xué)科之一,化學(xué)課堂教學(xué)更是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的主陣地,特別是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育最直觀有效的途徑。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)會使用到許多對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì),也會排放出有害氣體,產(chǎn)生污水,對實(shí)驗(yàn)后的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行處理和盡量減少有害氣體、污水的排放是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育的主要途徑。我認(rèn)為主要應(yīng)該從以下幾方面加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育。
一、引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念
綠色化學(xué)是人類和自然和諧相處的化學(xué),它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)。其具體內(nèi)涵主要體現(xiàn)在5個“R”上,即減量(Reduction)、重復(fù)使用(Reuse)、回收(Recycling)、再生(Regeneration)、拒用(Rejection)。那么在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何落實(shí)“綠色化學(xué)”的理念呢?
第一,減量——藥品減量、洗滌用水減量。減少排污首先要把握好兩個減量。(1)減少藥品使用量?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)所用藥品的量以能達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果的最少量為最佳,即應(yīng)大力推廣“微型實(shí)驗(yàn)”。如蘇教版(以下所舉例均為蘇教版)化學(xué)必修1第51頁活動與探究(實(shí)驗(yàn)4)“向一只燒杯中加入50mL0.5mol/L碳酸鈉溶液”,改為“向一只50mL燒杯中加入30mL0.5mol/L碳酸鈉溶液”。(2)減少洗滌用水量。為減少洗滌用水量,將試管中的藥液先倒凈后再水洗,洗分初洗和清洗,初洗用最少量的水,洗滌后的水收集處理,不直接進(jìn)入下水道排放。這樣不僅節(jié)約用水,進(jìn)入下水道的化學(xué)藥品量也大大減少,達(dá)到了減少污染水源的目的。
第二,重復(fù)使用?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)取用的藥品可以重復(fù)使用,如:化學(xué)必修2第30至31頁活動與探究(實(shí)驗(yàn)1)和(實(shí)驗(yàn)2)分別取出5mL12%、4%的過氧化氫做對比實(shí)驗(yàn),(實(shí)驗(yàn)3)的實(shí)驗(yàn)完全可以利用前兩實(shí)驗(yàn)的藥品而不用再取藥品。另外,初洗用水可以重復(fù)使用,多支試管用一盆水洗,既提高水的利用率,又進(jìn)一步減少用水量。
第三,回收、再生。化學(xué)實(shí)驗(yàn)完畢的很多藥品可以回收利用,如化學(xué)必修2第30頁活動與探究(實(shí)驗(yàn)2)用過的MnO,第35頁活動與探究(實(shí)驗(yàn)2)氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體反應(yīng)后的固體都可回收再供其他實(shí)驗(yàn)使用。這樣不僅節(jié)約了藥品,而且減少了對環(huán)境造成污染的有害物質(zhì)的排放。
第四,拒用。這里的拒用不是放棄不做該實(shí)驗(yàn),而是通過研究改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,減少對環(huán)境有害物的產(chǎn)生,或者是對有害物質(zhì)進(jìn)行處理,以達(dá)到減少對環(huán)境傷害的目的。如化學(xué)必修2第44頁觀察與思考實(shí)驗(yàn)電解飽和氯化銅溶液,該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證電解池兩極電解的產(chǎn)物,陰極產(chǎn)生紅色的銅,現(xiàn)象很明顯,但陽極產(chǎn)生的氯氣黃綠色觀察不明顯且產(chǎn)生的氯氣對人體有害,通過研究把陽極進(jìn)行改進(jìn):用一支下端截去的小試管套住陽極,試管口用導(dǎo)氣管把電解產(chǎn)生的氣體導(dǎo)出檢驗(yàn)后通入到氫氧化鈉溶液吸收,這樣既能在小試管中觀察產(chǎn)生的氣體顏色,又能把對環(huán)境有害物進(jìn)行處理。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中努力做到有害氣體“零排放”
化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常會產(chǎn)生、CO等對環(huán)境有害的氣體,實(shí)驗(yàn)過程中無論是學(xué)生探究還是教師演示都必須對尾氣進(jìn)行吸收處理,不直接排放。
第一,設(shè)計(jì)聯(lián)合裝置,使反應(yīng)在全封閉和可控制的條件下進(jìn)行。如必修1第42頁觀察與思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)聯(lián)合裝置,按照制取C→除HCl(飽和食鹽水)→干燥(濃硫酸)→漂白實(shí)驗(yàn)(干有色紙)→漂白實(shí)驗(yàn)(濕有色紙)→收集Cl集氣瓶→尾氣吸收(氫氧化鈉溶液)設(shè)計(jì)聯(lián)合裝置使實(shí)驗(yàn)在封閉體系中進(jìn)行。
第二,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)盡量減少有害氣體的生成,如必修1第92頁觀察與思考(實(shí)驗(yàn)3)中的銅片改用可抽動的螺旋狀的銅絲,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時向上抽動銅絲,使其離開濃硫酸,防止繼續(xù)反應(yīng)生成SO。
三、引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理
我國有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律明確規(guī)定:預(yù)防為主,誰污染誰治理,強(qiáng)化環(huán)境管理。但是,長期以來,學(xué)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的污水沒有經(jīng)過任何處理便沿著一條條暗管排入江河,無形中造成更多水體污染。學(xué)校應(yīng)從自身踐行保護(hù)環(huán)境,對教育學(xué)生更具說服力。與其領(lǐng)著學(xué)生走出校門走馬觀花參觀工廠的污水處理情況,不如引導(dǎo)學(xué)生親自參入污水處理的實(shí)踐行動,進(jìn)一步體現(xiàn)科學(xué)探究的過程,體現(xiàn)重視探究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)探究的能力的態(tài)度。
學(xué)校實(shí)驗(yàn)室污水處理通過學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)過程能得到很好的落實(shí)。首先減少污水的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)前各研究性學(xué)習(xí)小組成員準(zhǔn)備好廢物收集裝置和盛初洗用水裝置,在實(shí)驗(yàn)完成后督促落實(shí)廢物收集,負(fù)責(zé)儀器初洗。其次,引導(dǎo)學(xué)生對污水進(jìn)行處理。初洗污水全年級收集后,引導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)小組成員分析污水中的有害物質(zhì),討論研究凈化方案。如必修1第66頁活動與探究(實(shí)驗(yàn)1、2)實(shí)驗(yàn)后的污水中含有Al對水質(zhì)有害,引導(dǎo)學(xué)生研究除去的方案并組織實(shí)施。污水排放前組織學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn),達(dá)到排放要求后再進(jìn)行排放,收集到廢物可以轉(zhuǎn)交給有關(guān)化工廠進(jìn)行回收利用,節(jié)約資源,變廢為寶,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。
總之,人類與自然和諧相處,人人需要樹立綠色化學(xué)理念,讓我們的家園永葆潔凈安全。
參考文獻(xiàn):
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[3]大學(xué)教材.環(huán)境化學(xué)與精細(xì)品化學(xué).