如何在化学教学中渗透绿色化学理念

2013-12-09 03:48李毅成
关键词:绿色化学化学教学实验教学

李毅成

【摘 要】在教学实践中,结合当前的素质教育要求,如何把绿色化学教育理念贯穿于中学化学的全过程中,是一个新的议题。本文旨在通过绿色化学内涵的介绍,从绿色化学的角度来分析当前的教材,提出中学化学教育教学的一些新设想。

【关键词】绿色化学 化学教学 实验教学

绿色化学是新世纪化学发展的方向和议题,当前世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学的发展与教育。作为站在教育第一线的化学教师,如何面对绿色化学新概念、新思想、新要求,在实际教学中,结合当前新课改理念,把绿色化学理念贯穿于中学化学教学的过程中,是一项新的议题,是培养新世纪新型人才的新要求。

一 绿色化学简介

1.绿色化学的概念

绿色化学又称环境友好化学、清洁化学。绿色化学的基本内涵是对产品的生产过程采用预防污染、减少污染的产生,绿色化学的理想是不使用有毒有害物质,不产生废物,不再处理废物,是一门从源头上阻止污染的化学。

2.绿色化学的特点

绿色化学是研究和寻找能充分利用的无毒害材料、最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的主要特点主要体现在以下几方面:(1)原料绿色化,以无毒、无害可再生资源为原料。为了人类健康和社会发展,需要用无毒无害的原料来生产所需的化工产品。(2)化学反应绿色化,要求反应过程中原子利用率尽可能答道100%,即实现废物的“零排放”。(3)催化剂绿色化,使用无毒、无害,可回收的催化剂。选用对设备的无腐蚀性、对人身无危害和不产生废渣、不污染环境的催化剂,以达到保护环境的目的。(4)溶剂绿色化,使用无毒、无害、可回收的溶剂。(5)产品绿色化,可再生、可回收。我们必须开发研制环境友好产品,让我们使用化学产品是无毒、无害的产品,如我们已经产生了无氟冰箱,用环保的制冷剂代替了氟氯烃;为了防止白色污染,提倡使用生物降解塑料。

随着课改的不断深入,对培养学生的学习兴趣越来越显得重要,所以,在教学中渗透绿色化学理念的教学探究在中学化学教学中的重要性也就更加日益的突出。

二 绿色化学与中学化学教材

虽然现在使用的化学教材已将元素及其化合物的内容删减了许多,但是元素化合物的教学中处处可以渗透绿色化学的理念。如卤素的教学中氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂等氟氯代烷对臭氧层的破坏中的作用等;硫和硫的化合物在酸雨危害与防治、大气的污染与防治等;硅和硅酸盐工业中传统建筑材料的危害,以及为何提倡开发和使用新型绿色建筑材料等;氮族元素中对汽车尾气的排放、氮氧化合物造成的光化学烟雾、水中氮磷过多造成富营养化而形成的赤潮等;几种重要金属中,铝对人体的危害与应用、废弃物的污染与分类处理,重金属元素对水体和土壤的污染等,用绿色化学的理念指导我们的教学,通过渗透绿色化学的教育,让学生经常了解、关注身边的、国内外的环境热点,从而促进其深入了解的兴趣,培养和学生的危机感和紧迫感,并将其所学的知识运用到生活中去,培养树立防止环境污染、关注人类生存与发展的责任感。

三 将绿色化学理念渗透在化学试验中

1.结合绿色化学理念药品的使用原则

中学化学实验所涉及到的许多反应虽然不符合绿色化学的原子利用率达到100%,实现零排放的理念,但是我们的演示或让学生做这些实验时,不妨从节约药品和环境友好的角度出发,尽可能做到实验绿色化。以下是一些药剂使用的新方法。

(1)减量使用:在实验、生产与生活中,凡用到化学品时,都应该在不影响效果的情况下,尽量减少其用量,即节省资源,又减少三废的排放。(2)重复使用:既是降低成本的需要,又是减废的需要,诸如化学过程中,催化剂、载体等。(3)回收:对科学家而言,世界上没有废物,只有未利用的物质。所以回收可有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。如在用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时或用双氧水和二氧化锰制取氧气时对二氧化锰的回收利用;如在进行萃取碘最后的通过蒸馏法将碘与溶剂分离时回收溶剂,达到溶剂循环使用的目的。(4)再生:在设计化工产品时,就应该考虑到原料、产品的再生利用,即变废为宝,节约资源、能源,减少污染。(5)拒用:指对一些无法代替,又无法回收、再生和重复使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒绝在化学过程中使用。如禁止使用制冷剂氟利昂,停止使用含磷洗衣粉等。

2.将化学实验微型化

现行中学化学教材中的演示实验和学生实验,虽然许多都进行了药品用量缩减,但是我们还可以将这些实验进行微型化。比如我们在进行元素及其化合物的演示实验时,尽可能将实验微型化,变色反应一般在点滴板上完成或产生沉淀的反应一般在小试管中完成;又如电解饱和食盐水的实验可以改成在滤纸上完成。由于实验微型化现象不是很明显,在实验时不妨借用实物投影仪将实验的现象放大,也能起到同样的效果。

3.改进和创新一些演示实验

在进行演示实验时,若是能够改进或创新这些用传统方法做的实验,不但能够提起学生的学习兴趣,还会将你改进这些实验的理念导入课堂,不但可以培养学生的绿色环保理念,还可以培养学生的创造性思维。例如教师在进行苯酚的化学性质实验中,要向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,这里我们要是利用打开自制的碳酸饮料的方法来获取二氧化碳,将会令学生顿时心神一震,此实验将会在他们心中留下永不磨灭的印象。中学化学教材中诸如此类能够改进和创造的演示实验数不胜数,只要教师潜心专研教材,就能够将用传统方法演示的实验用极其令人震憾的方法演示出来。

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