【摘 要】化學教育是整個教育體系的重要組成部分,現(xiàn)代的化學教育在實際的教學中,為了取得良好的教學效果,逐漸地轉變教學模式。在現(xiàn)代的化學教育事業(yè)發(fā)展中加入綠色化學思想具有一定的現(xiàn)實意義。
【關鍵詞】綠色化學思想 實際教學 改革
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)24-0146-02
隨著我國科學技術的迅猛發(fā)展,社會的發(fā)展也面臨著嚴重的環(huán)境污染問題。環(huán)保意識的提升,能有效地減少社會發(fā)展進程中污染行為的產(chǎn)生。在現(xiàn)代教育體系當中,綠色化學將是今后化學教學的主旋律。化學學科具有一定的實踐性和科學性,并且隨著社會環(huán)境問題的突出,越發(fā)使得綠色化學思想在實際化學教育當中體現(xiàn)出重要作用。此外,利用化學的手段進行污染源的有效治理,促進社會的可持續(xù)發(fā)展,為我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。
一 綠色化學的概述
1.綠色化學思想產(chǎn)生的背景
綠色化學的提出最早起源于發(fā)達國家,具體表達方式是化學學科與環(huán)境之間的一種友好關系。隨著現(xiàn)代社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展,環(huán)境污染問題逐漸突出。綠色化學思想的應用中體現(xiàn)的是針對工業(yè)生產(chǎn)涉及的相關產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的污染進行及時治理。大力提倡綠色理念,對于工業(yè)產(chǎn)生的廢棄物進行回收并且再利用,同時使用化學手段進行工業(yè)生產(chǎn)原理的相關改進,減少污染源的產(chǎn)生。
2.綠色化學思想的特征
綠色化學思想有著具體特征,其在具體的實施中追求的是最大限度地節(jié)省能源,并且在實際的生產(chǎn)中盡量使用綠色無污染材料,即做到零污染是綠色理念發(fā)展的最高要求。綠色化學思想在實施當中有著以下三個特征:(1)保證原材料無污染。原材料的無污染能夠有效地減少有害化學產(chǎn)品的產(chǎn)生,為自然環(huán)境的清潔提供保障;(2)嚴格控制廢棄物排放?;瘜W生產(chǎn)當中會產(chǎn)生相當多對自然環(huán)境有污染的廢棄物,綠色化學在具體實施中體現(xiàn)的是零排放標準;(3)保證化學產(chǎn)品的可回收??苫厥帐蔷G色理念的重要體現(xiàn),在實際的發(fā)展當中,化學產(chǎn)品廣泛存在于我們的生產(chǎn)、生活中,保證其可回收利用能有效節(jié)約社會資源,體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念。
二 綠色化學思想在化學教學中的意義
1.綠色化學思想在化學教學中的具體應用,能增強學生的環(huán)保意識
在進行化學知識的講解中,應重視綠色化學思想的傳播,使學生對于現(xiàn)代環(huán)境污染的嚴重性有所了解。通過對環(huán)境中的具體污染問題進行介紹,使學生能夠深層次地了解生活當中存在的化學污染問題,增強對于環(huán)境的保護意識。
2.綠色化學思想的具體實施,能提升教師對于綠色化學教學的深層理解
現(xiàn)代的實際教育中,教師在教學當中由于教學知識要求的提升,無形中忽視了綠色環(huán)保理念的滲透,造成了教育資源的浪費,綠色化學思想的出現(xiàn),能使得教師進行自省,并對自身的行為進行反思,進而在實際的教學中能更重視綠色化學理念的具體實施,提升自身的綜合素質(zhì),保證教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
總之,綠色化學思想在實際的化學教學中有著重要的意義,教師重視綠色化學理念的實施,提升學生對于綠色化學的理解水平。通過對學生的課后作業(yè)的合理布置,將綠色化學的理念加入其中,提升學生的思考能力以及探索能力,對未來化學教育的開展有著重要的指導意義。
三 綠色化學思想在中學化學教學中的滲透方式
中學教材當中體現(xiàn)的綠色化學教育知識相對較少,這對實際的教學有著很大的影響,所以需要教師自身總結,并結合實際的教育現(xiàn)狀,分析出綠色理念的意義。在實際教學過程中,教師可以通過以下方式向學生進行綠色化學思想的滲透。具體措施如下:
1.在教學設計中滲透綠色化學思想
在實際的應用中,教師應重視實踐課程的實施?;瘜W教育本身就是實踐性較強的學科,將綠色理念與實踐相結合,能夠有效地提升教育水平。在實際的化學教學中,教師可利用情境模式以及課外實踐的方式進行教學。如在進行二氧化碳的理論課程講解過后,可以與學生進行實踐互動,使用固定的容器對室外的空氣進行采集、收集,并且通過相應的實驗分析空氣中的各成分具體含量,與標準含量進行比較,分析空氣當中的某些氣體超標現(xiàn)象,提升學生的實踐能力以及動手能力。通過綠色化學思想在教育中的具體實施,促進環(huán)保意識的提升。
2.在化學實驗教學中滲透綠色化學思想
化學教學當中涉及相當多的實驗,教師可以充分利用實驗進行綠色化學思想的滲透。這也是學生對于綠色化學思想理解的最直觀的方式。具體的實施方法如下:
第一,實驗中應注意規(guī)范性。實驗是化學教學中的重要組成部分,所以在進行化學實驗的過程中,應使學生重視操作的規(guī)范性。教師可通過實驗現(xiàn)象的教學分析,對其中涉及的重要理念進行講解,從而使得學生在實驗當中理解綠色化學思想的具體實施過程。同時通過對實驗過程中產(chǎn)生的廢棄物的及時處理,教導學生可以對化學廢棄物進行分類回收來提升其使用效率,加深學生對實驗的理解。
第二,實驗中應注意試劑的使用量。化學設計的實驗相對較多,并且在實際操作當中溶劑的使用量較大。因此,改變傳統(tǒng)的實驗方式,將大容量的試管進行處理顯得尤為重要。在達到實驗效果的同時節(jié)省了實驗試劑的使用量。即實驗“微型化”,這樣既能減少實驗費用,又能降低排廢量,減少污染,更能縮短實驗時間且安全可靠。怎樣才能實現(xiàn)實驗“微型化”呢?教師可以使用微型化學實驗儀器,減少試劑在器皿上的附著量。如教材中濃硫酸的性質(zhì)實驗,以前使用的是試管,新教材改用點穴板,這樣效果更明顯,還節(jié)約了藥品。當然微型化學實驗不是常規(guī)實驗的簡單微縮,也不是對常規(guī)實驗的補充,它是在綠色化學思想下用“預防化學污染”的新實驗思想、新方法和新技術對常規(guī)實驗進行改革和發(fā)展的必然結果。
第三,實驗中應注意操作及裝置的改進。通過科學改進化學實驗,減少環(huán)境污染。所謂科學改進實驗,就是指在教材中提供的原有實驗的基礎上對該實驗操作、實驗裝置進行改造,在保證實驗方法更加合理化、實驗目標更加清晰的前提下,力求在源頭上消除污染。如銅與濃、稀硝酸的反應性質(zhì)實驗,按照教材的實驗操作,將會產(chǎn)生一定量的二氧化氮或一氧化氮,危害師生身體健康,污染大氣環(huán)境,如果從綠色化學的角度出發(fā),將此實驗進行改進,即在注射器內(nèi)完成上述性質(zhì)的實驗,反應最終所得的生成物二氧化氮可用氫氧化鈉溶液吸收。這樣既可明顯地觀察到現(xiàn)象,掌握銅與濃、稀硝酸反應的實質(zhì),又能避免二氧化氮或一氧化氮的逸出,從而消除氮氧化物對環(huán)境的危害。
3.在習題教學中滲透綠色化學思想
習題教學是課堂教學的重要環(huán)節(jié),它是幫助學生掌握和鞏固所學知識、技能的重要手段。習題教學不僅可以開發(fā)學生的智力,還能使學生在習題中了解科技動態(tài),學以致用,培養(yǎng)良好的科學態(tài)度。
例:(重慶理綜)某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”的實驗,以探究化學實驗的綠色化。
(1)實驗前,關閉活塞b,試管d中加水至浸沒長導管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c,其目的是___________。
(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸,c中反應的化學方程式是__________。再由a向c中加2mL蒸餾水,c中的實驗現(xiàn)象是___________。
(3)下表是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學理念的最佳方案是_________,理由是__________________。
(4)該小組還用上述裝置進行實驗證明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,操作步驟為 ,實驗現(xiàn)象為 ,但此實驗的不足之處是__________。
解析:(1)通過氣體的熱脹冷縮來檢驗裝置的氣密性。(2)由a向c中加2mL蒸餾水后硝酸濃度變稀,反應速率降低,銅與稀硝酸反應生成NO,所以氣體顏色逐漸變淺。(3)比較表中三種方案,銅與濃硝酸、稀硝酸反應除生成硝酸銅外,還生成污染環(huán)境的有毒氣體NO2、NO,且耗酸量大,所以方案丙最好。(4)依據(jù)題中所給信息,首先KMnO4氧化HCl生成Cl2,然后再用Cl2氧化Br-,所以裝置c是制取氯氣,裝置d是Cl2氧化Br-。
要實施綠色化學教育,教師必須有強烈的綠色意識,然后將具體的試題巧妙而生動地滲透到教學過程中,這樣學生在學習知識的過程中,就自然地產(chǎn)生了保護環(huán)境、實踐綠色化學思想的行動。
目前,綠色化學以其關注自然、環(huán)境、人類生存與發(fā)展的人文情懷及先進理念,已贏得了世人的廣泛關注。教學中,我們應深入鉆研新教材,挖掘其中的“綠色”閃光點,積極地宣傳綠色化學思想,并將這一思想融入我們的課堂教學及實驗教改中,只有這樣,才能真正培養(yǎng)出具有科學素養(yǎng)及人文精神的人才。
參考文獻
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〔責任編輯:龐遠燕〕