对中学化学教育中绿色化学教育的探析

绿色化学理念是化学家在研究环境问题时提出的,所谓绿色化学即用现代化学手段去减少或消除对人类健康、生态环境、有害的物质的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物,它的目的是把化学和化工生产技术路线从“先污染后治理”改变为“从源头上根除污染”,可以说绿色化学是对传统化学的一场革新。我国的绿色化学研究刚刚起步,绿色化学的现论仍不完全为广大化学工作者所了解,中学是人生最重要的学习阶段,在中学阶段开展绿色化学教育有助于培养学生的环境责任感与绿色意识。作为一名中学化学教育工作者,在实际教学中结合当前素质教育对教学的要求,将绿色化学这一重要新信息传递给学生,是一个新的研究课题。

一、中学绿色化学教育的必要性

21世纪是绿色文明的世纪,环境污染的严重性已使人类认识到必须要改变传统化学工业为绿色化学工业。我国是一个新兴的发展中国家,绿色化学对于我国是一个难得的机遇,而要抓住这个机遇就需要千千万万具有绿色意识、懂得绿色化学知识的绿色化学人才,绿色化学教育正是培养绿色化学人才的孵化器,因此,在我国开展全民绿色化学教育已势在必行。

中学教育是人生的最重要的教育,学生的人生观、价值观基本都在这一时期形成。在这个关键时期,绿色意识一旦形成,势必对其一生的社会观产生巨大的影响,因此,在中学教育中渗透环保教育,培养学生的绿色意识是非常重要且必要的。将绿色化学教育融入到中学化学教育中,培养学生的绿色意识、环保意识,就会让全民逐渐认识到化学与环境的关系,了解绿色化学的重要性,在工业中发展绿色化学工业,在生活中选择和使用绿色产品,用绿色化学来造福人类,逐步树立绿色化学的思想,形成环境保护的意识。

二、中学化学开展绿色化学教学的策略

(一)在课堂讲授中渗透绿色化学教育

课堂教学是教学任务的主载体,是我国中学教育的基本构成部分,课堂讲授中渗透绿色化学教育是最基本的途径。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教师要在课堂教学中充分利用这些绿色化学素材,将绿色化学教育“适时、适度、适量”地渗透其中。例如在“原电池”的教学中,指出化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池;在“氮氧化物的产生及转化”的教学中,介绍酸雨和光化学烟雾的危害,以及如何处理汽车尾气的方法;在讲“氮的固定”时,对人工化学固氮、雷雨闪电固氮、豆科植物根瘤菌固氮三种方法进行详细分析,指出人工化学固氮和雷雨闪电固氮都会对环境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也对环境无污染,是最好的固氮方法。

此外,教师在全面把握教材的基础上,可以适当地扩充绿色化学内容,如在介绍三废——大气污染物、酸雨、温室效应等概念时,引导学生从减量减废的角度介绍循环操作、交换剂再生等概念。又如在教学中逐渐渗透原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想。

(二)用绿色化学思想设计、改进化学实验

化学是一门以实验为基础的学科,中学化学包括一系列的教学实验,现行的中学化学教材有60%的知识是通过实验引入的。但是传统的化学实验不可避免地出现这样或那样的污染问题,因此利用绿色化学的新理念对化学实验进行改革,已成为化学教师的共识。根据绿色化学的教育理念,结合中学化学实验的目的、特点和意义,应加强以下几方面的绿色化学实验设计:

(1)推广微型实验。采用微型化的仪器装置进行实验,如做硫在氧气中燃烧的实验时,可将硫粉用量从常规的0.5克减少为0.02克,就将二氧化硫生成量从l克减少为0.04克,减少了排污量,另外还可以在集气瓶中装氢氧化钠溶液吸收产生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空气中,减少了二氧化硫对环境的污染。

(2)改进实验。教材中的很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,教师要引导学生在不影响实验结果、观察效果的前提下,对实验加以改进,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。如考虑到CO的毒性,在还原CuO实验中可以连接尾气处理装置;指示剂与酸或碱作用等颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,实验所产生的酸的废液和碱的废液可混合在一起进行中和反应除掉,这样可以减少废液对环境的污染。

(3)加大废弃物的回收、利用,进行绿化教育。如将化学实验产生的各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法来处理;如在氯气制备实验中强调了尾气的处理办法;对有机溶剂经处理后再循环利用,采用方法包括以下步骤:1.用活性炭对使用后的有机溶剂进行吸附预处理,活性炭与有机溶剂的重量比为0.1~0.5∶1;2.过滤,除去活性炭,得到预处理后的有机溶剂;3.预处理后的有机溶剂通过提纯回收有机溶剂。与现有技术相比,有机溶剂回收利用方法工艺合理,先利用价格低廉的活性炭对有机溶剂进行预处理,吸附部分杂质后再进行回收处理,操作简单,具有环保、节约等优点。

(4)创意利用废物。引导学生将生活中的一些废物作为化学实验用品,在充分利用废物的同时也减少了污染。如将饮料吸管作气体导管,用废弃的玻璃瓶等制作酒精灯,用一次性输液器做导气管、多用滴管等。

(三)开展形式多样的教学活动

(1)开展多媒体教学

现当代多媒体教学手段集声音、图像、视频于一体,它在优化教学方法、提高教学质量方面发挥着越来越重要的作用,同样的,它在进行绿色化学教育中的作用也很突出,利用计算机多媒体技术科学化仿真实验等能让学生在愉快、振奋的氛围中直观地学习到知识,大大地提高了教学效率。

(2)开展专题讲座

课堂教学显然无法达到让学生从整体上了解绿色化学的目的,举办绿色化学专题讲座是课堂教学的补充教学方法。学校应定期举办与绿色化学有关的讲座,邀请环保局专家来校作专题报告, 宣传环保知识。使学生认识到,化学绝不意味着污染,绿色化学作为更高层次的化学值得大家去学习,去探究。

(3)开展社会实践

虽然环境污染问题正日趋严重已经成为了学生的共识,但由于受到应试教育的影响,学生们并没有从感性上认识到环境污染到底有多严重,因此,要开展社会实践活动加深学生对绿色化学的认识。学校负责联络社会机构,指导学生参与实践,让学生走出校门,了解自然,了解我们生存的环境,亲自体验绿色化学问题。例如安排学生对居住的周围环境、工矿企业、大气、土壤、山川等进行参观考察,社会实践活动不仅可以激发学生对环境问题的兴趣,而且还会增强他们对于环境问题的责任感和紧迫感。

总之,通过开展形式多样的教学活动,可以让学生在原本十分紧张的教学课堂里从容地渗透绿色化学教育,从而达到一个较好的教学效果。

(四)教师要更新观念,以身作则

教师队伍水平的高低直接影响着教育的发展,化学教师在绿色化学教育中起着举足轻重的作用,更新中学化学教师的观念是实施绿色化学教育的前提性条件。首先,化学教师要树立可持续发展的价值观,要树立绿色意识,要以人与自然和谐发展的观念来重新认识化学学科,这样才能将教师的观念在教学过程中潜移默化地传授给学生;其次,教师要充分掌握关于绿色化学的知识、理论,这样才能合理地将化学教学与绿色化学有机地结合起来;最后,教师要有良好的素质,良好的实验习惯和实验作风。只有教师的观念更新了,知识丰富了,才能达到传授绿色化学知识,培养学生绿色意识的目的。

三、结束语

绿色化学体现了科学技术与社会的相互作用,绿色化学的提出为化学注入了新的活力,同时也为化学教育中的环境保护教育指明了方向。随着时代的进步,时代的需要,绿色化学必将成为中学化学教育的一个重点。作为中学化学教师应站在这一化学改革的前沿,要树立绿色化学意识,树立可持续发展的观念,要注重绿色化学在中学化学教育中的普及和发展,大胆创新,在课堂教学、实验等方面,始终贯彻绿色化学的思想,让学生了解绿色化学,树立起绿色化学实验意识,促成绿色社会准则和规范的形成。这是一项长期的工作,需要全体教育工作者坚持不懈地努力、探索、实践,绿色化学教育将成为我们永远的教研课题。