在初中化学教学中渗透绿色化学理念的研究

2020-03-04 11:04钟锡河
文理导航 2020年8期
关键词:绿色化学可持续发展初中化学

钟锡河

【摘 要】化学用品在人们的生活中随处可见,几乎涵盖了我们所有日常生活用品。为了使产品更耐用,生产厂家就会在生产过程中加入许多化学原料,这就会产生一些难以分解、毒性很强的化学品,难免会影响到动植物和人类的生活。因此在当今世界绿色化学理念十分重要,作为可持续发展的需要,它应该成为现代化科学的新发展和关注重点。而在化学实验的教学中,要让学生养成节约环保的意识,培养学生良好的实验习惯,让学生在潜移默化中树立绿色化学的意识。

【关键词】初中化学;绿色化学;可持续发展

一、绿色化学的特点

近年来,“绿色”这一词在许多领域都十分流行。绿色化学这一词中的“绿色”和绿色食品中的“绿色”有着异曲同工之妙,本质上都是能对自然和对人无污染、无伤害的,反应条件也是在无害、无毒的条件下展开的。相比较于非绿色化学,绿色化学可以最大化的减少废物的产生,即使有不可避免需要向环境排放的物质,它也不会造成危害。此外,原材料也能被环境吸纳、消化,不断向“零排放”靠近,争取所产生的产品有利于人体健康、环境保护,真正做到纯天然、无污染。

在教学过程中,绿色化学实验不仅仅能使学生在良好的实验环境中进行实验和学习,而且出于环保的理念而自发地对化学实验方法进行改良,这样能有效改善环境污染,培养学生们的创新意识和环保意识。

二、绿色化学的发展

目前经济、环境、资源这三者之间的矛盾日益突出,如何有效缓解甚至解决矛盾成了当今社会讨论的热点话题。目前我国工业发展非常迅速,正所谓鱼与熊掌不可兼得,飞速发展的同时也带来了许多挑战性的问题。这就使人们不得不关注绿色化学了:这是使人类和环境协调发展的化学,是实现可持续发展的重要途径。

在高等化学领域,“化学及绿色可持续发展技术领域”顶级期刊Green Chemistry发表了青岛农业大学生命科学学院杨建明教授团队在3-羟基丙酸生物合成领域取得的重要研究进展。

合成3-HP价格高昂,由于原料资源有限且部分原料具有毒性,不符合绿色可持续发展目标。但是近年来研究人员发现了一种利用微生物发酵法合成3-HP的合成途径,这有效保护了环境,有利于可持续发展。

三、绿色化学品应遵守的原则

对于如今种类繁多的化学品,在使用过程中我们应该遵守这些原则。它们分别是拒用对环境和人体有巨大危害的物质、在不影响效果的情况下减量使用化学药品、考虑产品的循环使用和再生利用。这些看似简单但是在实际运用中却很难做到,所以更要注意。

四、绿色化学在初中化学教学中渗透的必要性

如今中国经济在快速发展, 第二产业产值在国民生产总值中比重不断上升,工业化发展的同时,工业生产过程中排放了大量的废气和污水,环境问题接踵而至,这严重危害了自然环境和人们的身心健康。

学生是在初中第一次接触到化学这门学科,对于各种化学反应都是充满好奇心的。因此,在开展化学教学的过程中要随时关注时代的发展脚步,在教学过程中向学生灌输绿色化学的理念,将其潜移默化的融入教学过程中,并为我国环境保护贡献一份力量,为我国社会培育出更多具有环保意识的优质人才。

五、绿色化学在初中化学教学中渗透的策略

(一)在课堂讲解中渗透

作为初次接触化学的中学生来说,在他们眼中对化学知识最全面的认知都来自课堂、来自老师。所以这就要求老师在课堂教学的过程中渗透绿色意识,引导学生深入了解绿色化学,潜移默化的让学生沉浸到绿色化学的课堂氛围中去。这样学生才能在绿色化学的指导思想下,提高环保意识,降低化学污染,更好的进行化学知识的学习。

在课堂讲解中,可以举例生活中的小常识来加深印象。汽车作为最常见的交通工具,其尾气排放的“黑烟”会增加空气中固体颗粒的含量。碳氢化合物是大气污染物质中非常重要的一种,现在温室效应非常明显,很大程度上和碳氢化合物有关,这中物质会加剧温室效应。以上提到的知识点与绿色化学和生活都息息相关,对于这类知识,学生会感到非常熟悉,接受起来也不会有太大压力。

春节作为我国第一大传统节日,有着许多热闹的庆祝方式,其中首屈一指的便是燃放烟花爆竹来庆贺了,这一种习俗在我国已经延续了一千多年。这种习俗虽然能让节日更有气氛,但在此同时也带来了不少危害。由于烟花的燃料是火药,它的主要成分为硫磺、碳粉、火硝(硝酸钾)或氯酸钾,而且还按一定比例添加了金属粉末,如镁,铝,锑等,燃放时产生的二氧化碳,二氧化硫,二氧化氮,一氧化氮等有害气体和各种金属氧化物的粉尘不仅会造成空气污染,还会刺激人的呼吸道,使人咳嗽,引起气管炎等疾病。在除夕之夜,鞭炮声震耳欲聋,使整个城市硝烟弥漫,造成很严重的空气污染,这就不符合绿色化学的概念。

在传授学生知识的同时也向他们灌输绿色化学、绿色生活方式的概念,这样的话学生在学习和掌握的同时,不仅吸收了课本知识,还在解决问题的过程中形成绿色化学的概念。

(二)在课后实验作业中渗透

在初中化学教学中,有许多知识点是需要通过实验来让学生理解记忆的。有些实验需要在老师的指导下在实验室使用专业仪器和相关药品来进行,但有些实验所需的药品就十分简易,甚至在日常生活中都随处可见。例如,在学习到对酸、碱、盐的探究时,教师可以就这一问题让学生课后利用厨房用品进行实验探究。用厨房用品中的白醋和盐水分别对开水瓶中水垢进行实验,可以得出醋酸的酸性强于碳酸这个实验事实。

这样的课后实验不仅激发了学生学习化学的兴趣,还减少了实验室中化学药品的使用和浪费,有利于环保和节约。

(三)在实验过程中渗透

在初中化学的教学过程中,教师为了让学生更加清晰的理解化学反应,通常会演示相关实验来展示一些化学现象和规律。但若是每次实验都采用完完全全的新材料,难免会造成浪费。所以在这种情况下教师就可以在不影响化学实验的基础上,利用一些废弃物来进行化学实验。这样不仅能做到资源的最大化利用,同时也给学生树立了节约的好榜样。废弃的铁丝和铝片在生活中相对来说比较常见,教师可以用这些废弃物和硫酸铜溶液来验证金属活动性的顺序。

绿色化学的运用其实在初中化学教学过程中已经十分广泛了。例如在碘的升华化学实验教学中,我们所用到的化学药品主要是固体碘,要使用的仪器主要包括酒精灯、试管夹以及玻璃管。实验步骤也比较简单:取一支玻璃管,在玻璃管中放置碘晶体并密封好,将玻璃管中装碘晶体的一端放在酒精灯上进行微热,在这一过程中学生们就会看见玻璃管中生成的紫色碘蒸汽。蒸汽最终沿着试管上升到顶部,试管上端的低温度会使其变成单质碘,这就是碘的升华实验。虽然在实验中碘是有毒物质,但按照这样的实验方法是不会造成危害的,学生可放心试验。

此外,教师在引导学生进行实验的过程中,也一定要注意培养学生的节约意识。例如在做实验之前,实验药品的称取是必要环节。在这一环节中应该严格控制藥品、试剂的用量,不要随意的称取药品。用完以后也要按照流程将其安全处理,避免对环境造成污染破坏。对化学实验进行一定的改革,这也是必要的,用以弥补原有实验中的不足,大大减少实验过程中的环境污染。

六、结束语

当今世界广泛推崇STS(科学 Science、技术 Technology、社会 Society)的教育思想,而如今流行的绿色化学教育与其宗旨和核心思想是不谋而合的,所以由此看来绿色化学应该成为中学素质教育的一部分。教师要通过绿色化学的教育引导学生热爱、尊重自然,学会与自然和谐发展,自觉地成为未来的绿色人才。

【参考文献】

[1]董婷婷.基于绿色化学视角的初中化学教学优化研究[G].读天下(综合),2018(24)

[2]黄燕华.融入“绿色化学”理念 让化学教学更具人文性[G].数理化解题研究,2018(26)

(紫金县南岭中学,广东 河源 517400)

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