化学教导中的绿化教育

作者：赵晓华 单位：滨州职业学院

1绿色化学教育的界定

20世纪90年代初,美国化学会(ACS)提出了绿色化学口号。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,它既是一种思想观念,又是一种实践,是指设计和研究没有或者有尽可能小的环境负作用,并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。其最大的特点在于它是在化学品和化学过程的始端就实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%,具有“原子经济性”,因此它既能充分利用资源,又能实现预防污染。

2实施绿色化学教育的必要性

在地球生态环境惨遭破坏的今天,追求“绿色”是实现可持续发展的生命和生活价值的必然选择。绿色理念所倡导的利益,是护卫人类合理繁衍生息的一种正当利益,也是人类社会可持续发展的一种长远利益。基于此,绿色话题成为人类最具共识的话题,这种绿色意识,是人类追求自然完美的一种高级表现。职业学校毕业的学生多数将进入企业。随着环境形势的日益严峻和人们对环境问题的日益关注,一些企业越来越重视环境的保护,更关注未来人才的环境素质,即环境意识、环境知识和运用环境知识来处理环境问题的技能。企业要生存、要发展,就需要重视环境、懂环境、治理环境的人才,这是保证企业得以生存和发展的根本。这就从客观上要求未来人必须有足够的环境意识和处理环境问题的能力。作为促进经济和社会发展重要途径的职业技术教育,它所培养的学生是未来产业部门和物质生产领域中生产力的开拓者和劳动者,实施绿色化学教育势在必行。必须从人与自然关系的高度,从当代人类与未来人类关系的高度,对大学生进行系统、全面、深刻的绿色意识教育,把他们培养成为真正具有绿色意识的一代新人,使学生无论以后从事何种职业,都具有一定的环境知识、较高的环境意识和环境道德,成为社会的“绿色公民”。

3实施绿色化学教育的具体做法

“绿色化学”的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。化学是一门实验科学,在实验过程中不可避免地产生各种各样的污染(例如废水废液、废气等)。教师在进行实验教学的过程中应有意识地进行环境教育,渗透绿色化学教育思想,以提高他们的环境意识和环境技能。

3.1在演示实验中实施绿色教育俗话说:榜样的力量是无穷的。化学演示实验不仅是传授知识的需要,也是对学生进行严谨科学的规范化操作和环境教育的最直观的教育。教师在演示实验时,要注意操作的规范,把环境教育渗透到每一个细节中。

3.1.1准确、规范地演示是实施绿色教育的前提教师在操作中,即使是仪器的存放也应该正确有序。例如,胶头滴管应该放在预先准备好的烧杯中,而且一只烧杯只能放一支胶头滴管。这样就可以避免造成不必要的污染。在演示实验的过程中,要注意不在教室中做有毒有害气体的演示实验。若做有毒有害气体的实验,就必须要有尾气处理装置,确保这些气体不扩散到空中,对环境造成污染。演示实验结束后,残余的药品在继续反应,产生有毒的气体,甚至造成实验事故,所以应该妥善处理。实验结束后的废液不能随意倒入废液缸,特别是同时演示几个实验时,应考虑到废液之间是否会发生反应,如硫化氢的水溶液和亚硫酸反应后的液体不应和强酸混合,否则会产生气体污染环境。只有教师做到了演示准确、规范,学生才可能操作准确、规范,也才能使绿色教育落到实处。

3.1.2推行绿色实验是进行绿色化学教育的必要途径在分析化学分光光度法测定有色溶液的浓度,用高锰酸钾溶液来代替“磷的比色测定”这个实验,达到了同样的教学目的,现象明显,操作也简便,且用高锰酸钾整个实验过程无毒、无污染而且用过的高锰酸钾溶液处理后可以再利用。

3.2在学生分组实验中实施绿色教育教育学生在头脑中树立绿色化学的思维方式,培养学生用“4R”原则即拒用危险品、减少用量、循环使用、回收使用来考虑和如何解决化学实验中出现的污染问题,从而达到最佳的环境效应。引导学生从实验设计、实验过程及实验后的处理都能充分思考可能出现的问题,采取相应措施防止污染的发生。

3.2.1在预备实验计划中思考绿色实验高职的学生已有了在中学获得的实验技能,也形成了一些实验操作规范。在此基础上,对学生进行绿色化学理念的教育,进一步要求学生:在实验前必须写出预备实验计划,并思考实验过程可能出现的污染,充分考虑怎样才能尽可能使用少量试剂、减少或避免有害物质的使用或排放,并将此做为预备实验计划是否合格的标准。

3.2.2在实验过程中实施绿色实验微型化学实验是绿色实验的一种重要的形式。微型化学实验是近十几年来国内外化学界在绿色化学思想指导下,迅速发展起来的用于预防化学污染的化学实验新方法和新技术。它借助于微型化的实验装置进行实验,其试剂用量近为常规用量的1/1000~1/10。在实验过程中可有意识地推行微型实验。(1)气体的检验微型实验在做氧族元素的性质实验时,采用了滤纸做微型实验收到了良好的效果:将滤纸裁成条状(2×1cm2)平放在玻璃板上,用滴管缓慢滴加不同的石蕊试液、品红试液,得到相应的试纸;使滤纸充分润湿用镊子夹起,放在盛SO2的集气瓶瓶口,可发现试纸变红、试纸褪色的现象。这比常规实验减少了污染和试剂的用量。其它实验也可用这种方法:4m,l通过加热回流蒸馏液体有机物的洗涤干燥过滤等步骤,需要4-5小时实验完成。我们采取了下列微型实验设计:取无水乙醇0.38m,l乙酸0.24m,l浓硫酸0.1m,l通过相同的实验操作,用2-3小时就完成了实验,不仅节约了药品,而且节约了时间。(3)物质的性质实验　在醇类一章中,有乙醇催化氧化的演示实验,用闻气味的方法来证明乙醛的生成,但由于乙醇较多,往往闻不到乙醛的刺激性气味。我们经过查阅资料,把该实验改成如下操作:首先,将SO2通入品红溶液中至褪色(希夫试剂),然后将铜燃烧匙固定在铁架台上,加热片刻观察到内表面变黑,滴加两滴乙醇在燃烧匙内,用镊子夹一片蘸有希夫试剂的试纸,从上接近燃烧匙立刻见到试纸变红,说明有乙醇被氧化成乙醛了。该微型设计现象明显,操作简单,所用药品量少。

3.3在实验结束后妥善处理实验废弃物在实验过程中,难免产生废液,这些废液大多含有有毒有害成分,有的还含有剧毒物质、致癌物质等,这就需要妥善处理,避免其污染环境损害人体健康。我们向学生讲述废弃物处理的一般知识,让学生了解处理的方法,并在实验后要求学生思考用何种方法处理;要求学生根据废液的类型,倒入指定的容器,然后统一处理。另外,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真试验也是一种有效途径。充分利用多媒体课件,对一些试剂昂贵、实验中易引起爆炸或必须采用有毒、有害的试剂(如:苯、苯酚、砷化物、重金属等)的实验进行展示。这就避免了实验中排放较多的有毒气体、废水,给师生身体健康带来危害和对环境造成的破坏。例如,有毒溶剂的燃烧实验就采取这样的教学方法。此外,对一些无法开展的有机实验也进行了模拟。例如,苯胺和乙酰氯的反应,因苯胺有剧毒,反应太剧烈,实验室现有条件无法处理挥发的苯胺蒸气,就采取了上述方法。结束语:在化学实验教学中实施绿色化学教育方兴未艾。教师只有在教学实践中积极探索绿色化学教育的方法,才能切实地把环境教育渗透于自己的教学中,才能促进学生环境意识、环境技能的有效提高,使其成为适应社会要求的“绿色公民”。