孙卫梅
(江苏省海安市李堡中学 226631)
绿色化学是指在设计、制造和应用化学产品的过程中,减少或消除有害物质的使用或产生的一套原则.绿色化学的目的是使化学更节能,减少废物处理或生产具有更少消耗自然资源的创新产品.设计了替代过程和反应途径,开发了新的材料和产品,以满足人类当今的需求,更关心后代的利益.
绿色化学由两个主要组成部分组成.首先,它解决了资源的有效利用和随之而来的浪费的最小化问题;其次,它处理与制造、使用和处置或再利用与化工产品有关的生态、健康和安全问题.绿色化学以“废物处理”和“污染防治”为重点,预防胜于治疗,正如前人所言:“环境污染是一种不可治愈的疾病”,它只能被预防.
学生在高中化学课堂上,不仅要掌握化学物质构成、化学反应原理等科学文化知识,更重要的是能运用所学的知识解释生活中的化学现象、准确分析物质的性质、用化学知识为生活服务.中学的化学学科学习内容单调,处于基础阶段,教师可以将绿色化学理念逐渐渗透于平时的化学教学中,既丰富了教学内容,又提升了学生的科学素养,让学生认识到化学与环境的密切关系,让绿色化学思想在学生头脑中扎根,使其了解绿色化学的重要性.并且使学生在未来的生活和工作中,改变不正确的生活方式,以绿色化学的理念来指导自己的一言一行,以保护赖以生存的生态环境为己任,逐步养成绿色行为方式.
绿色化学理念在高中化学课程标准的许多方面都有提到.比如在化学与可持续发展内容标准中这样表述:在化工生产合成新物质中,明确遵循“绿色化学”思想的有利面,同时说明新合成的物质如何影响人类的生活;在教学策略和活动建议中要求查阅有关“绿色化学”思想的化工产品的生产流程的相关资料,收集有关“绿色食品”发展的相关资料并进行交流;在化学实验内容标准部分描述如下:在实验探究过程中提高保护生态环境的认识,树立绿色化学思想.
在化学教学过程中,基于绿色化学教育理论,确定具体教学目标:
1.能根据绿色化学原理,设计一些可操作的绿色化学实验.利用已有的实验技能展开实验探究,提高科学探究能力并进一步理解绿色化学的内涵.
2.对涉及绿色化学领域的一些社会热点问题予以关注,体会绿色化学和自然的和谐发展,肯定绿色化学理念在环境保护和促进人类发展方面的正面影响,逐步树立绿色意识.
3.能将学到的绿色化学知识实践于生产、生活中,在面对关于绿色化学的社会或生活问题时,能作出正确的决策.
教学中实施绿色化学教育,目的是通过学习绿色化学知识,使学生自发地形成从源头上防止环境污染的行为,让学生认识到要实现真正的绿色化学,就要从根源上切断污染的产生.
1.立足理论知识,渗透绿色化学思想
学生在学习的过程中接触到最多的还是课堂上的理论化学知识,许多理论知识中蕴含了绿色化学思想,教师应该充分利用这些有价值的理论素材培养学生的绿色化学理念.比如在学习氯气的化学性质之后,从实际生活出发,介绍氯气可以用于自来水的消毒,但是用氯气消毒有一定的副作用,氯气会和水中的有机物反应生成致癌物质,人类已经寻找到一些替代品,比如二氧化氯,但还是会产生一些有毒氯化物.如今氯的化合物制成的消毒剂已经被绿色消毒剂过氧化氢所取代,过氧化氢消毒后的产物是无污染的水,是一种环境友好的消毒剂.在比较氯气和过氧化氢的不同点的过程中,培养了学生的绿色化学思想.
2.立足化学实验,培养绿色化学思想
化学实验设计是体现绿色化学理念的重要环节.实验设计从整个实验过程出发,遵循绿色化学原则,从源头上预防或者是尽可能地减少污染物的产生,尽可能节约资源,将副产品回收循环利用.比如在学习二氧化硫的化学性质时,可以采用注射器完成相关性质实验,实现实验的微型化,既减少了药品的使用,又将实验设计在封闭系统中进行,有效防止了有毒气体的逸出从而污染环境.在葡萄糖的银镜反应实验完成后,用稀硝酸清洗试管壁,将废液收集起来回收提炼贵重金属银.对于一些危险性高或是毒性比较大且无法用其他替代品的化学实验,可以利用多媒体设备模拟实验,也是培养学生绿色化思想的一种途径.
3.结合化学工艺,渗透绿色化学思想
在一定的时期内,教材的知识内容是不变的,但社会在不断地进步,绿色化学技术在快速地发展,教学内容应该与时俱进,在课本知识的基础上要不断地补充和完善,化学教师应该结合国内外绿色化学的最新科研信息或研究成果,对教学内容进行一些补充.比如一些像工业合成氨、接触法制备硫酸等化学工艺流程最能体现绿色化学的原则,这些工艺的设计都有循环操作,提高了原料利用率,对废气进行了净化,考虑了尾气处理装置,避免了对环境的污染,对副产品进行回收再利用,节约了资源.过去有机物尼龙的合成是以苯为起始原料的,这种原料有很强的致癌性,如今采用经济上完全可行的生物合成技术来完成这一合成,不再使用大量有毒的苯为原料,体现了绿色化思想.
绿色化学是一种新的指导思想和教学理念,化学课程与生命科学、信息科学等领域有着密切的联系,是促进社会工业科技发展的重要学科.在高中化学课程融入绿色思想,是社会发展的需求,是我国建设友好生态环境的战略思想.