李毅成
【摘 要】在教學(xué)實(shí)踐中,結(jié)合當(dāng)前的素質(zhì)教育要求,如何把綠色化學(xué)教育理念貫穿于中學(xué)化學(xué)的全過程中,是一個(gè)新的議題。本文旨在通過綠色化學(xué)內(nèi)涵的介紹,從綠色化學(xué)的角度來分析當(dāng)前的教材,提出中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)的一些新設(shè)想。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué) 化學(xué)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綠色化學(xué)是新世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的方向和議題,當(dāng)前世界各國(guó)都在進(jìn)行綠色化學(xué)的研究,并注重綠色化學(xué)的發(fā)展與教育。作為站在教育第一線的化學(xué)教師,如何面對(duì)綠色化學(xué)新概念、新思想、新要求,在實(shí)際教學(xué)中,結(jié)合當(dāng)前新課改理念,把綠色化學(xué)理念貫穿于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的過程中,是一項(xiàng)新的議題,是培養(yǎng)新世紀(jì)新型人才的新要求。
一 綠色化學(xué)簡(jiǎn)介
1.綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)的基本內(nèi)涵是對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程采用預(yù)防污染、減少污染的產(chǎn)生,綠色化學(xué)的理想是不使用有毒有害物質(zhì),不產(chǎn)生廢物,不再處理廢物,是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。
2.綠色化學(xué)的特點(diǎn)
綠色化學(xué)是研究和尋找能充分利用的無毒害材料、最大程度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。它的主要特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)原料綠色化,以無毒、無害可再生資源為原料。為了人類健康和社會(huì)發(fā)展,需要用無毒無害的原料來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。(2)化學(xué)反應(yīng)綠色化,要求反應(yīng)過程中原子利用率盡可能答道100%,即實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。(3)催化劑綠色化,使用無毒、無害,可回收的催化劑。選用對(duì)設(shè)備的無腐蝕性、對(duì)人身無危害和不產(chǎn)生廢渣、不污染環(huán)境的催化劑,以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。(4)溶劑綠色化,使用無毒、無害、可回收的溶劑。(5)產(chǎn)品綠色化,可再生、可回收。我們必須開發(fā)研制環(huán)境友好產(chǎn)品,讓我們使用化學(xué)產(chǎn)品是無毒、無害的產(chǎn)品,如我們已經(jīng)產(chǎn)生了無氟冰箱,用環(huán)保的制冷劑代替了氟氯烴;為了防止白色污染,提倡使用生物降解塑料。
隨著課改的不斷深入,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣越來越顯得重要,所以,在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的教學(xué)探究在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的重要性也就更加日益的突出。
二 綠色化學(xué)與中學(xué)化學(xué)教材
雖然現(xiàn)在使用的化學(xué)教材已將元素及其化合物的內(nèi)容刪減了許多,但是元素化合物的教學(xué)中處處可以滲透綠色化學(xué)的理念。如鹵素的教學(xué)中氯氣用于自來水消毒的利弊、氟利昂等氟氯代烷對(duì)臭氧層的破壞中的作用等;硫和硫的化合物在酸雨危害與防治、大氣的污染與防治等;硅和硅酸鹽工業(yè)中傳統(tǒng)建筑材料的危害,以及為何提倡開發(fā)和使用新型綠色建筑材料等;氮族元素中對(duì)汽車尾氣的排放、氮氧化合物造成的光化學(xué)煙霧、水中氮磷過多造成富營(yíng)養(yǎng)化而形成的赤潮等;幾種重要金屬中,鋁對(duì)人體的危害與應(yīng)用、廢棄物的污染與分類處理,重金屬元素對(duì)水體和土壤的污染等,用綠色化學(xué)的理念指導(dǎo)我們的教學(xué),通過滲透綠色化學(xué)的教育,讓學(xué)生經(jīng)常了解、關(guān)注身邊的、國(guó)內(nèi)外的環(huán)境熱點(diǎn),從而促進(jìn)其深入了解的興趣,培養(yǎng)和學(xué)生的危機(jī)感和緊迫感,并將其所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活中去,培養(yǎng)樹立防止環(huán)境污染、關(guān)注人類生存與發(fā)展的責(zé)任感。
三 將綠色化學(xué)理念滲透在化學(xué)試驗(yàn)中
1.結(jié)合綠色化學(xué)理念藥品的使用原則
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所涉及到的許多反應(yīng)雖然不符合綠色化學(xué)的原子利用率達(dá)到100%,實(shí)現(xiàn)零排放的理念,但是我們的演示或讓學(xué)生做這些實(shí)驗(yàn)時(shí),不妨從節(jié)約藥品和環(huán)境友好的角度出發(fā),盡可能做到實(shí)驗(yàn)綠色化。以下是一些藥劑使用的新方法。
(1)減量使用:在實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)與生活中,凡用到化學(xué)品時(shí),都應(yīng)該在不影響效果的情況下,盡量減少其用量,即節(jié)省資源,又減少三廢的排放。(2)重復(fù)使用:既是降低成本的需要,又是減廢的需要,諸如化學(xué)過程中,催化劑、載體等。(3)回收:對(duì)科學(xué)家而言,世界上沒有廢物,只有未利用的物質(zhì)。所以回收可有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求。如在用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時(shí)或用雙氧水和二氧化錳制取氧氣時(shí)對(duì)二氧化錳的回收利用;如在進(jìn)行萃取碘最后的通過蒸餾法將碘與溶劑分離時(shí)回收溶劑,達(dá)到溶劑循環(huán)使用的目的。(4)再生:在設(shè)計(jì)化工產(chǎn)品時(shí),就應(yīng)該考慮到原料、產(chǎn)品的再生利用,即變廢為寶,節(jié)約資源、能源,減少污染。(5)拒用:指對(duì)一些無法代替,又無法回收、再生和重復(fù)使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用。如禁止使用制冷劑氟利昂,停止使用含磷洗衣粉等。
2.將化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化
現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),雖然許多都進(jìn)行了藥品用量縮減,但是我們還可以將這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型化。比如我們?cè)谶M(jìn)行元素及其化合物的演示實(shí)驗(yàn)時(shí),盡可能將實(shí)驗(yàn)微型化,變色反應(yīng)一般在點(diǎn)滴板上完成或產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)一般在小試管中完成;又如電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)可以改成在濾紙上完成。由于實(shí)驗(yàn)微型化現(xiàn)象不是很明顯,在實(shí)驗(yàn)時(shí)不妨借用實(shí)物投影儀將實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象放大,也能起到同樣的效果。
3.改進(jìn)和創(chuàng)新一些演示實(shí)驗(yàn)
在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí),若是能夠改進(jìn)或創(chuàng)新這些用傳統(tǒng)方法做的實(shí)驗(yàn),不但能夠提起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還會(huì)將你改進(jìn)這些實(shí)驗(yàn)的理念導(dǎo)入課堂,不但可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保理念,還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。例如教師在進(jìn)行苯酚的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,要向苯酚鈉溶液中通入二氧化碳,這里我們要是利用打開自制的碳酸飲料的方法來獲取二氧化碳,將會(huì)令學(xué)生頓時(shí)心神一震,此實(shí)驗(yàn)將會(huì)在他們心中留下永不磨滅的印象。中學(xué)化學(xué)教材中諸如此類能夠改進(jìn)和創(chuàng)造的演示實(shí)驗(yàn)數(shù)不勝數(shù),只要教師潛心專研教材,就能夠?qū)⒂脗鹘y(tǒng)方法演示的實(shí)驗(yàn)用極其令人震憾的方法演示出來。