莫迎華

物理化學(xué)是研究所有物質(zhì)系統(tǒng)的化學(xué)行為的原理、規(guī)律和方法的學(xué)科。它是化學(xué)學(xué)科以及在分子層次上研究物質(zhì)變化的其他學(xué)科領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)大體上可以分為三大部分：熱力學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)原理、電化學(xué)。下面，分別就三部分內(nèi)容如何滲透環(huán)境教育進行分析。

一、在熱力學(xué)基礎(chǔ)中滲透環(huán)境教育

熱力學(xué)是自然科學(xué)中的一個重要分支學(xué)科，它是研究化學(xué)反應(yīng)過程中能量相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。在生產(chǎn)和科學(xué)研究中，我們經(jīng)常會遇到這樣一些問題：一個化學(xué)反應(yīng)能否進行，反應(yīng)進行的最佳條件是什么？化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱，完成一個化學(xué)反應(yīng)我們需要提供或者得到多少能量？解決這些問題的理論基礎(chǔ)就是熱力學(xué)。熱力學(xué)內(nèi)容，與環(huán)境問題有著直接聯(lián)系。化學(xué)反應(yīng)和能量之間有著重要的內(nèi)在聯(lián)系。熱力學(xué)正是研究它們之間的關(guān)系?；瘜W(xué)反應(yīng)常常伴隨著能量的變化。無論是人類已經(jīng)大量利用的能源還是新開發(fā)的能源，大多都是依靠它們進行化學(xué)反應(yīng)來獲得能量。人類的文明始于火的使用，燃燒是人類最早的化學(xué)實踐之一。燃燒把化學(xué)與能源緊密地聯(lián)系在一起。人類巧妙地利用化學(xué)變化過程中所伴隨的能量變化，創(chuàng)造出豐富多彩的物質(zhì)文明。同時燃料的燃燒也帶來了一系列的環(huán)境問題，如大氣污染、溫室效應(yīng)。人們必須掌握化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化規(guī)律，從根本上解決能源問題。能源與清潔生產(chǎn)是當(dāng)今社會的熱門話題，而在這部分內(nèi)容中蘊含著大量的相關(guān)知識。人們對能源進行了分類：可再生能源和不可再生能源、清潔型能源和污染型能源等。例如，水力能、太陽能、核能等都是清潔型能源而且是可再生能源，煤炭和石油污染型能源是不可再生能源。目前，能源問題主要有兩個方面，一是能源短缺的資源問題，另一個是能源造成的環(huán)境污染問題。在這部分內(nèi)容中，可以向?qū)W生大力倡導(dǎo)使用清潔源及可再生資源，開發(fā)研制新能源，向?qū)W生提出可持續(xù)發(fā)展的方向。

再如：在介紹熱力學(xué)第二定律，學(xué)習(xí)概念、原理時，可以將抽象理論與社會發(fā)展相聯(lián)系。比如，有位科學(xué)家將對熵的性質(zhì)的理解上升到哲學(xué)層面，將自然科學(xué)與社會科學(xué)有機融為一體。熵代表的就是系統(tǒng)的混亂度，往往系統(tǒng)都是向著混亂度增大的方向移動。如果從哲學(xué)的角度分析，熵不僅向著無組織性滑去，在某些條件下熵本身會成為有序的根源，所以有序來源于混沌。如人類社會的發(fā)展經(jīng)歷著由簡單到復(fù)雜的變化，于是，人和自然之間以及人與人之間需要有一種新關(guān)系，那就是和諧共生的有序關(guān)系。自然科學(xué)與社會科學(xué)原本是為了研究客觀世界而分裂的整體，但人們往往忘記將它們結(jié)合，片面強調(diào)某一科學(xué)的實用價值，這無法使受教育者全面看清世界的本質(zhì)及發(fā)展。所以，在化學(xué)教學(xué)中要注意結(jié)合人文教育進行環(huán)境教育滲透。

二、在化學(xué)反應(yīng)原理中滲透環(huán)境教育

化學(xué)反應(yīng)原理中包括化學(xué)平衡和化學(xué)動力學(xué)?；瘜W(xué)平衡問題，是指在一定條件下，反應(yīng)物可以轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的最大限度問題?；瘜W(xué)反應(yīng)動力學(xué)是研究反應(yīng)速率的問題即反應(yīng)完成需要多長時間以及化學(xué)反應(yīng)速率機理的學(xué)科。只有掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理，才能把握反應(yīng)的可能性和現(xiàn)實性，在環(huán)境保護中利用化學(xué)反應(yīng)的原理可以實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

化工生產(chǎn)及其相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)中，包含很多化學(xué)反應(yīng)。所以，化學(xué)反應(yīng)原理與實際生產(chǎn)過程密切聯(lián)系。工業(yè)生產(chǎn)排放的“三廢”是污染的主要來源，而且也是最難消除和降解的。所以，在這部分內(nèi)容中，筆者認(rèn)為可以提倡從源頭上控制使用有害原料，并且在生產(chǎn)過程中最大地轉(zhuǎn)化利用原料，避免有害污染物的產(chǎn)生，即清潔生產(chǎn)的新思想——生產(chǎn)全過程的無害化。這就需要應(yīng)用所學(xué)到的化學(xué)反應(yīng)原理，判斷反應(yīng)進行的方向，實現(xiàn)反應(yīng)的最大轉(zhuǎn)化率，促進清潔生產(chǎn)的推廣使用。這樣，既聯(lián)系實際，明確學(xué)習(xí)的目的及應(yīng)用，又有效進行了環(huán)境教育的滲透，加深了環(huán)境意識，又指導(dǎo)了環(huán)境行為。當(dāng)學(xué)生將來進入生產(chǎn)第一線時，會為社會創(chuàng)造不可估量的價值。因此，在化學(xué)反應(yīng)原理中要注重滲透清潔生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容及如何運用化學(xué)反應(yīng)原理實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。比如，上世紀(jì)70年代以來，全球環(huán)境日益惡化。為此，世界各國不斷增加投入，治理生產(chǎn)過程中排放的三廢。然而，污染物一經(jīng)排放到環(huán)境，再進行治理，不但難度大，而且效果差，達(dá)不到要求。為此，國際上對工業(yè)污染控制戰(zhàn)略進行了重大變革，其核心是：以污染防止戰(zhàn)略取代末端處理為主的污染防治戰(zhàn)略，即清潔生產(chǎn)。利用化學(xué)改革傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，從三方面保證生產(chǎn)的清潔：能源清潔、生產(chǎn)過程清潔、產(chǎn)品清潔，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。

三、在電化學(xué)中滲透環(huán)境教育

電化學(xué)是研究電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的科學(xué)。在進行二者間相互轉(zhuǎn)化的同時，必須發(fā)生有電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)，這樣才能實現(xiàn)電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)換。很多污染的形成都涉及電化學(xué)反應(yīng)機理，相反，學(xué)習(xí)電化學(xué)也可以幫助我們分析污染的形成過程，以此來防止污染的形成及污染的治理。所以，在這部分內(nèi)容中，我們要注意結(jié)合實例，講解電化學(xué)與污染的關(guān)系。電化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)是化學(xué)中非常重要的一類反應(yīng)。在我們的生存環(huán)境中，氧化還原反應(yīng)是一種非常普遍的化學(xué)現(xiàn)象。例如，長期暴露在潮濕空氣中的金屬器具會腐蝕生銹。燃料燃燒時產(chǎn)生的一氧化氮在空氣中轉(zhuǎn)化成二氧化氮，二氧化硫在空氣中氧化生成三氧化硫。由于污染氣體的排放，再經(jīng)氧化形成的酸雨現(xiàn)象已經(jīng)是全球性環(huán)境問題，它嚴(yán)重影響人類及生物的健康、腐蝕建筑物、破壞植被的生長等。

人類活動產(chǎn)生的污染物進入環(huán)境后發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化反應(yīng)等大多是氧化還原反應(yīng)。而在污染物的治理中，也會經(jīng)常利用到氧化還原反應(yīng)原理。氧化還原處理法一般用于環(huán)境中難以消解的有毒、有害物質(zhì)的處理。這種方法可使環(huán)境中的污染物因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而變?yōu)闊o毒或低毒化合物，或轉(zhuǎn)化成能從環(huán)境中分離出來的物質(zhì)。所以，在教授電化學(xué)內(nèi)容的時候，注重強調(diào)所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合，它可以幫助我們分析污染物形成的機理及如何治理污染物。此外，電化學(xué)處理方法也是廢水凈化中經(jīng)常采用的方法。利用陽極使水中污染物氧化，陰極使水中污染物還原，也可以利用電解產(chǎn)生氧化劑和絮凝劑對污染物加以處理。

實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，在化學(xué)實驗教學(xué)中有計劃地實施環(huán)境教育，可以提高學(xué)生綜合素質(zhì)，促進學(xué)生成長。

（四川省廣元市川北幼兒師范高等專科學(xué)校）