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一、绿色化学理念的内涵和意义
1.绿色化学理念的内涵
绿色化学,又称环境无害化学,是研究和没计没有或只有尽可能少的环境副作用,并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。其基本内涵包括:
(1)树立可持续发展观。它是指人口、经济、社会、资源和环境协调发展。
(2)树立绿色化学价值观。人类对环境价值的认识或者说观念、看法、观点可以称之为环境价值观。
(3)树立化学科学发展观。以人为本,全而、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展。
(4)树立环境和谐道德观。环境道德观念是人类传统伦理道德观念的继承和发展,是一种人类与环境和谐相处的新道德观念,是人类有史以来环境意识发展的最高阶段[1]。
2.绿色化学理念的价值和意义
绿色化学理念注重控制化学污染源,减少或消除有害物质,提高原料的使用率和副产品的再利用,实现污染的预防。因此,绿色化学更关注人对自然的尊重及人与自然的和谐关系。
绿色化学理念要求我们在化学教育教学中以绿色意识为指导,用化学的技术、原理和方法去消除对人体健康、安全和生态环境有毒有害的化学品,去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献[2]。
二、探索实施绿色理念教学路径
1.在教学中树立绿色化学意识
1997年国家科委主办了以“可持续发展问题对科学的挑战――绿色化学”为主题的第 72界香山科学会,宣告了我国绿色化学的研究和开发工作正式步入正轨。这也为广大化学教育工作者转变教育指导思想提出了新的课题。面对这个课题要求我们教师在授课时要树立绿色化学的理念:
(1)在化学概念上建立与绿色化学一致的概念。从环境保护角度介绍环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念,在介绍概念的同时还分析有关污染的成斟和污染物的主要来源及危害。
(2)从元素化合物知识内容的编排中已体现的绿色化学理念引到学生。应从绿色化学的角度有重点地给学生介绍有毒物质的性质、使用、保存。
(3)在物质工业生产制造的介绍中渗透绿色化学观点。如在工艺流程中都采取了循环操作,这样可以节省资源、提高原料的利用率。
2.结合“原子经济性”设计绿色化学反应
绿色化学的核心内容之一就是原子经济反应,即充分利用反应物中的各个原子,既能充分利用资源,又能防止污染。根据这种思想,我们在化学实验中,可根据化学原理设计最合理的反应途径,选最合适的反应物,探讨最佳反应条件,使反应物全部转化成产物,而无副产物或废物生成[3]。例如,要求学生以铜、硫酸、水、空气为原料,设计化学反应制取硫酸铜.并且用绿色化学的观点分析哪种方法最佳。学生主要设计出下列两种方案:
实验如下表进行:
方案 CuSO4 Cu H2SO4 SO2 原子利用率
(1) 2mol 2mol 4mol 2mol 160/(160+64+36)=61.5%
(2) 2mol 2mol 2mol 0 320/(320+36)=89.9%
分析上表可知,从理论上制取2mol硫酸铜,方案(1)消耗硫酸的量最多,生成的污染物最多,原子利用率低。方案(2)消耗硫酸的量最少,没有污染环境的SO2气体产生,原子利用率高达89.9%,是最佳的方案。
3.在高中化学实验教学中贯彻绿色化学观点
绿色化学要求实验应遵循五条绿色原则:一是开发绿色实验。如实验室用H2O分解制代替KClO3解法;二是防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等;三是在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量,使实验小型化、微型化;四是对于危险或反映条件苛刻、污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法;五是妥善处置实验产生的废物,防止环境污染。
三、在实践活动中进行绿色化学教育
(1)建立绿色化学实验小组。教学资源较好的学校可组织有兴趣的学生进行微型实验操作,做无害化研究、环保化学试验,进行绿色科技活动,收集有关绿色化学的资料。
(2)开展绿色化学专题活动,培养绿色化学意识。如:举办绿色化学知识讲座,举办各种形式的绿色化学竞赛,创设学校绿色植物园。
(3)设计研究性学习课题,鼓励学生积极参与。如:调查本地区固体废弃物的主要分类和回收价值;调查废旧电池是如何处理的以及回收废旧电池的意义价值,等等。
通过上述绿色化学教学的渗透,既能培养学生自我获取新知识的能力,又能锻炼学生综合运用知识的能力及动手能力。每位化学教师都要结合具体的教学任务这个载体,充分利用新教材中的绿色化学素材,联系化学发展的新成就,注重学生的兴趣特点,随时随地都展开绿色化学教育,使学生了解绿色化学原理、树立绿色化学意识,实现绿色化学教育的目标。
参考文献
[1] 刘青生. 如何在高中化学实验教学中渗透绿色化学理念[J]. 考试周刊,2009(9):212
1 绿色化学的现代内涵
绿色化学(GreenChemistry)概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染,具体内涵体现在五“R”上。
1.1减量一Raduclion“减量”是从省资源、少污染角度提出的,包括二层意思:(1)减少资源用量,在保证产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量,主要是减少废气、废水及废渣(副产物)排放量,特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。在我国的台湾,连实验室废水排放都制定有严格的标准。
1.2重复使用一Reuse重复使用不仅是降低成本的需要,也是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。
1.3回收一Recycling回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求,回收包括:回收未反应的原料,回收副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。
1.4再生一Regeneration再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在它设计的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,特别高分子材料的再生显得尤为重要。
2 现行中学化学教材的绿色化学观绿色化学。对我国广大化学工作者、化学教育工作者来说,或许还是一个新概念。但他们所从事的环境保护、环境教育工作。微型化学实验研究和用品开发工作。都做到了与绿色化学要求的高度一致。甚至在现行中学化学教材中也充分体现了绿色化学观。
2.1建立了与绿色化学相一致的概念现行初高中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。
2.2工业化学渗透了绿色化学观点中学化学教材中的工业化学内容虽然较为分散也不系统,但都不例外地合理渗透了绿色化学观点,这些观点主要体现在:(1)为了省资源、提高转化率和原料利用串,在工业合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中都采取了循环操作(氧化);(2)为了防止或减少环境污染的发生,氨氧化制硝酸、接触法制硫酸工艺中都设立了尾气处理装置,并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用;(3)为了防止催化剂中毒,使催化剂重复使用,合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸都要求对原料气、炉气进行净化。另外,教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀,乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。
2.3实验内容充分体现了绿色化学原理在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6)在新编初中化学课本中引入了减量、减废的微型化学实验;(7)NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行;(8)在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。
2.4有关物质的内容编排中,考虑到了绿色化学因素课本在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等:(1)介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法,甚至用黑体字写出加以强调;(2)在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。
3 绿色化学与中学化学教育教学现代社会生活、经济发展呼唤绿色化学。绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播。中学化学教育工作者理当承担起这个义务与责任。
如何在中学化学教育教学的过程中体现绿色化学思想,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育呢?
(山东中医药大学 药学院,山东 济南 250000)
摘 要:化学实验教学改革的重要内容之一就是实验教学绿色化,通过对实验的研究和设计实现减少对环境的污染,是可持续化发展的必要选择.本文就绿色化学概念、意义、原则等方面,浅析高校绿色化实验的必要性,并初步探讨了如何实施绿色化学实验.
关键词 :实验教学改革;绿色化学实验;环境保护
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)02-0222-02
化学是一门以实验为基础的自然学科,但在实验中由于药品用量大、危险性大和使用一些易挥发、易燃、有毒的试剂很难避免对人体产生危害、对环境造成污染.在全球环境问题日益严峻化的现在,珍惜资源和保护环境是人类面临的重大课题.自20世纪80年代明确提出的绿色化学,是具有明确社会需求和学科目标的新的、重要的交叉学科,近年来受到更多的高校重视[1].绿色化学实验正是在此要求下,按照预防化学药剂造成环境污染的思想指导下,应用新方法、新技术对常规实验教学进行改革而形成的新的化学实验方法.现在有很多高校在实验教学中针对绿色化学的要求对实验进行设计和改进做出了很多有益的尝试,也取得了理想的效果,而且实践证明实验教学的绿色化对激发学生对化学的兴趣、强化动手能力、培养创新思维和对树立环境保护意识上有重要的促进作用.
笔者结合多年的实验教学经验,针对实验教学绿色化的要求、意义、原则等方面进行了初步的探讨.
1 绿色化学实验教学的必要性
1.1 绿色化学的定义
绿色化学是20世纪80年代提出的新的概念,进而产生了一个新的交叉学科,其目的是用化学的技术和方法来减少那些对人类健康和环境有害的催化剂、试剂、原料等的使用,所以又被称为环境无害化学或是环境友好化学[2].绿色化学主要是从原材料的安全行、过程的节能性、反应的经济性和产物的环境友好性几个方面来评价一个化学反应的可行性.其中“4R”原则是其核心内容:即拒绝使用危害品原则(Rejection)、对实验中必须使用的有毒物质或是产生有毒物质的实验实行减量原则(Reduction)、对一些催化剂等非反应试剂的循环利用原则(Recycling)、对可重新利用原料和试剂按照“省资源、少污染、减成本”的目标的重新利用原则(Reuse)[3].在生态环境问题日益严峻的今天,绿色化学的出现,为人类利用化学来解决环境问题带来了希望.
1.2 实验教学绿色化的必要性
化学是以实验为基础的自然学科,在高校化学课程中实验教学占了很大的比重,是学生学习化学的关键.化学实验教学的目的在于让学生观察、认识和理解化学反应、验证已有理论和方法;熟练掌握实验方法和技能是进行科学实验工作的初步,能培养学生独立思考能力、对待科学严肃的态度、严谨的学风和良好的实验习惯和创新能力.近年来环境保护问题越来越被重视,且在实验室逐步开展清洁实验的概念,通过对实验“三废”的集中处理和科学的回收利用,达到对贵重金属和试剂的重复利用和对“三废”的达标处理.但实际过程中需要大量的人力,为此在绿色化学原则的指导下,开展实验教学的绿色化是非常必要的.所以在日常教学中,应在教师和学生头脑中树立绿色化学的意识,从环境保护等各个方面来考虑实验的设置、实验方法手段等因素,使化学对环境保护发挥积极作用.
绿色化学概念也是21世纪大学生应具备的基本素质,只有较强的绿色化学理念和保护环境意识才能适应社会经济发展的需要.当代大学生的知识面应该是复合型、综合型的[4],而学科的交叉渗透是学科发展的必然趋势,因此在实验教学中不但要知道学生使用绿色的实验方法更要向学生灌输绿色化学理念,积极开展绿色化学实验,努力推进实验教学绿色化具有十分重要作用.
2 绿色化学实验教学的要求和原则
2.1 实验设计要求
绿色化学实验要求实验产物对环境无物质种类改变,或是影响极小,具体细化以下几个方面:
(1)最佳利用率,即实验反应中原料利用率尽可能达到百分之百.
(2)不向环境排放有毒物质或者排放物质是正常环境中本身具有的,例如N2、O2、CO2等.例如在进行有NO2气体的实验时,如果在普通条件下加热一定会有一部分气体进入空气中,对人体和环境造成影响,但是用密封的U型胖肚管进行温度对平衡影响的实验时,则不会排放有毒气体NO2.
(3)如果实验现象明显,可以设计微型实验或是利用多媒体模拟实验来减少药品使用量和使污染物达到最小值.
(4)在处理“三废”时尽量回收利用或是转化为非污染物,例如实验室常用的铬酸洗液,在处理废液时可将pH值调到3以下,再加入亚硫酸氢钠使其实的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),然后调节废液pH在7.5-8.5之间,使Cr(Ⅲ)形成沉淀析出[5].
2.2 绿色化学实验的原则
绿色化学实验首先要遵循一般的实验原则即目的性、安全性、可行性、简约性等,但更要遵循绿色化学原则.P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学12项原则,这些原则目前被国际所公认,它反应了近年来绿色化学领域的工作内容也指明了今后发展方向,它包括从试剂使用出发的5R原则和从化学反应出发的绿色化学原则.具体为:原来最高利用率,理想达到100%、目标产物无污染或是现有物种改变影响、反应原料和试剂绿色化、反应溶剂和催化剂等的重复利用.
3 化学实验绿色化实现的途径
3.1 实验微型化
所谓实验微型化即是在实验中尽量减少反应物质来获得所需要的化学信息的方法与技术,虽然在实验过程中使用的试剂剂量很小但是也能达到准确的效果,更方便、安全、减少对环境的污染[6].从中学化学实验到大学化学有机、无机化学实验很多都可以用少量的试剂来进行,所以微型化学实验覆盖面很广,可行性强.更值得注意的是美国的《化学教育》杂志从20世纪末就开辟了Zippo博士主持的微量化学实验专栏,这表示微型化学实验已成为国际化学教育的发展趋势,国内也在这方面做了大量工作取得了丰盛成果.微型化学实验是着眼与环境保护和实验安全的需求,除了具有方便、安全、节省经费、保护环境的作用,还能提高学生的环保意识更能培养学生的科学素质.虽然微型化实验兴起早于绿色化学,但它的理念与绿色化学是一致的,在推广绿色化学的今天微型实验具有相当重要的意义.但是,在进行微型化实验时,由于试剂剂量很小很可能带来大的结果误差,由此更需要注意操作的准确性与规范性.
3.2 微波化学实验
某些实验可以使用家用微波炉来进行,因其体积小、造价低、适应性强的特性,微波实验一般分为湿反应和干反应.湿(液相)反应一般需要对微波炉进行改造,设计可以进行回流的微波装置;干(非溶剂)反应使用一般的微波炉就可以.干反应由于避免了使用溶剂试剂,对环境污染较小,是微波化学反应研究的热点.微波反应一般有以下三个特点:一是加热速度快,反应完成时间大大缩短,符合经济效益;二是操作简单,适应性强,一般学生都能操作,劳动强度低;三是微波化学反应剂量很小,很多微型化学实验都可以重新设计成微波实验,大大减少对环境污染.
3.3 计算机辅助实验
在设计实验教学时既要考虑到实验的可靠性与可行性,又要考虑经济因素和尽可能少产生废物,由此计算机辅助实验就体现出了自身的优越性.它的做法首先是建立起一个尽可能全面的有机反应资料料库,在确定明确产物之后找出一切可能产生目标产物的反应,再以此反应的原料为中间目标再去寻找可能的反应,直到找出与我们事先设计好的原料一致的路径.这样不但可以节省原料试剂、大大节省实验时间,更能做到零排放物达到对环境的零污染.
有些实验是可以通过计算机进行仿真实验的,通过文字、图片、动画向学生展示实验的基本原理、实验过程以及注意事项,让学生在电脑屏幕上做实验.例如展示某些有毒气体例如NO2的化学结构,或是金刚石等晶体结构,搭建各种复杂分子的微观模型来直观展示微观世界,可以激发学生学习的兴趣[7].
4 结束语
化学实验教学的绿色化需要很长的时间来完善,一方面需要在理论上对绿色化学进行深入研究,另一方面需要从事教学工作的科研人员共同努力.而且在实施的时候也意识到了绿色化是一个理想状态,有些经典的实验是无法达到绿色化的要求,即使使用计算机仿真模拟也难以达到教学要求,现在能够做到的就是尽量妥善处理“三废”或是最大化的回收利用.总之,在每一次的实验教学中都向学生传输绿色化学的理念,把绿色化学要求的实验方法、技术贯穿到整个实验教学中,培养学生的绿色化学意识和环境保护意识.
参考文献:
〔1〕汪朝阳,李景宁.大学化学教学中绿色化学教育的渗透[J].大学化学,2001,16(2):19-24.
〔2〕汪敏,等.基础化学实验绿色化的改革与实践[J].锦州医学院学报,2004,2(1):24-26.
〔3〕宋广治.在实验室及实验室建设中实施绿色化学教学[A].全国大学化学实验绿色化教学研讨会论文集,2000.134-136.
〔4〕闵恩泽,等.绿色化学与化工[M].北京:化学工业出版社,2000.
〔5〕韦连喜,等.创建学校绿色化学实验室[J].实验技术与管理,2005,22(5):105-106.
关键词:高校 化学 理念 教育
中图分类号:G43 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0224-01
化学作为一项基本学科,很大程度上决定了人类社会发展与进步的程度,以农药等为代表的现代化学技术为人类社会创造了巨大的社会财富,但同时也表现出了很多的问题,比如大气污染、全球变暖等,因此研究绿色化学便成为现代社会实现和谐可持续发展的重要途径,而绿色化学教学理念也逐渐成为高校化学教育中的重要理念。
1 高校绿色化学教育理念的重要性分析
绿色化学,也称为环境友好化学,主要是指化学反应以原子经济性为基本原则,即在获取新物质的化学反应过程中,充分的利用了参与反应的原料原子,并以污染预防为重点,实现零污染零排放的化学科学。绿色化学不同于传统的环境保护,不是被动的去治理环境的污染,而是从化学角度主动的防止污染的产生,让污染消失在萌芽状态。绿色化学教学理念是化学教育的重要飞跃,而且随着社会的不断发展与进步,绿色化学在防治污染、保障人类健康等方面发挥了重要的功能,也成为现今绿色化学发展的重要内容。
高校开展绿色化学教育是实现可持续教育的重要内容,也是高校的基本教学目标与教学任务[1],因此作为大学生,就必须具备绿色化学的基本理念,充分掌握绿色化学相关的基本知识,以推动人与自然的和谐发展以及社会的可持续进步,这是时代的要求,也是社会发展与人类进步的基本要求。由此可见,高校必须要充分实施绿色化学的基本教育教学理念,切实提高教师及学生的绿色环保意识,使教师与学生了解到绿色化学对人类生存环境及未来发展的重要性,将绿色化学的思想贯穿到整个化学教育的过程中,推动绿色化学教育理念与化学教学的有效融合,进而充分推动大学生环境保护意识的提高,促进社会的良性发展与进步。
2 绿色化学教学理念的实施
绿色化学理念主要是针对天然无公害的化学反应而提出来的,化学教育主要包括理论与实践教育两方面内容,因此教师需要将绿色化学教育理念渗透到理论与实践教学环节中,重视对学生的绿色化学理念的渗透与引导,提高学生的绿色环境保护意识与社会责任感。
首先,教师需要在理论教育教学中渗透绿色化学的基本教育理念。目前,在中国大部分高校所使用的化学教材中,绿色化学理念体现的都比较少,甚至在一些化学教材中根本没有绿色化学的体现。但由于教材的具体内容在特定的时期内是相对固定的,因此教师在教学过程中需要根据学科的发展而不断完善教学内容,对学生进行绿色化学教育[2]。这要求高校教师首先要充分掌握绿色化学的基本理念,在教学中不断对教材进行重组与更新,以体现绿色化学的基本教学理念,提高学生的社会责任感与环境保护意识。绿色化学的教学理念要求教师要用更加丰富的教学方法和更加现代的教学手段来体现教学内容的重要性,将绿色教育与现代教育的方式融入到实际的课堂教学中,充分利用多媒体技术,收集尽可能多的资料,展现教学的丰富性与活跃性。同时教师还需要向学生充分展现绿色化学教学理念下的绿色化学实验教学与理论教学,讲解绿色能源与绿色化学工艺等,以在潜移默化中提高学生的绿色化学意识。
其次,教师需要在实验教育教学中渗透绿色化学的基本教育理念。第一,教师可以在实验过程中采用微量化的实验来节省资源的利用。微量化实验是近些年来出现并频繁使用的新的化学实验方法,其主要目的在于降低化学实验的废液处理,以有效改善化学实验室内的空气与环境质量。微量化实验是采用尽可能少的试剂来获取相应的化学信息,减少中间生成物的转移,进而降低试剂在器皿上的附着量。微量化实验能够在很大程度上节约实验药品,减少污染,符合绿色化学的基本教育理念,因此应当大力提倡。高校应充分利用化学实验基本条件,在保证化学实验质量的前提下,采用微量化实验,这样一方面能够达到实验的效果,另外还节省了资源,减少了污染,同时也提高了大学生的环保意识与绿色化学意识。第二,教师尽可能的采用封闭式的实验,以实现实验过程的零排放。在化学实验中,有毒气体的排放是不可避免的,传统化学实验要求在通风橱内进行,但很多有毒气体还是会排放道空气中,进而影响空气质量。绿色化学理念强调将有毒气体实验放在密闭的空间中进行,使系统中产生出一种能够吸收有毒气体的元素,进而实现有毒气体的零排放。这要求教师对实验方法、仪器、技术等进行新的设计,实现循环性实验,一方面防止有毒气体进入空气中;另一方面还能最大限度的节约药品,缩短实验时间。因此,在化学实验教学过程中,教师可以与学生合作,设计出回收及提取再利用的实验,达到药品与资源的循环利用,突出绿色化学教学理念的优越性。第三,教师需要重视对三废的处理,以降低污染程度。绿色化学教学理念的本质属性表现在对污染的阻止方面,因此,在实验过程中,应该充分利用化学处理方法,对实验室三废进行回收再利用,突出绿色化学的基本教学理念。高校教师在教学过程中,充分重视对三废的处理,是绿色化学理念的重要表现,因此教师需要将这种理念渗透给学生,培养学生良好的实验习惯,进而提升学生的绿色化学理念,改变学生随意排放的陋习,实现实验室废弃物的循环再利用,将污染降低到最低程度。第四,教师要积极采用多媒体教学技术,实现绿色化学教学。多媒体教学技术是化学实验课程摆脱传统实物课程的一个重要跨步,多媒体的应用与发展能够有效解决化学实验过程中的环境污染问题,多媒体技术能够将那些反应相对较慢且操作要求苛刻的实验,用更加生动的方式表现出来。另外一些有毒试剂的实验等,通过多媒体演示,还能避免有毒气体的排放,降低有毒气体对环境及人体的伤害,还能节约资源,提高课堂教学效率。因此教师需要尽可能多的采用多媒体教学,向学生渗透绿色化学教学理念。
3 结论
综上所述,绿色化学教学理念作为社会发展与时代进步过程中必须要突出的一项基本教学理念,在高校化学教育教学过程中发挥着重要的作用。绿色化学一方面节约了实验材料与资源;另一方面也很好的保护了环境,因此,是一种高效的、科学的、先进的教学理念。高校教师应该在教学过程中认真的传授绿色化学基本内涵,将绿色化学的知识渗透到教学中,以提高学生的绿色环保意识,并为化学的发展做出自己的贡献。
参考文献
关键词:环保 化学实验 意识 绿色化学
环境污染是世界瞩目的共同问题。随着环境污染的日益严重和公众对环境问题的日益关心,化学这门最具创造性的“中心科学”在人们眼中的声誉开始下降。学校化学实验室是师生学习和教研的重要场所,由此产生的环境污染和对师生健康的直接影响是不可忽视的,因此建设绿色化学实验室,采取切实可行的有效措施防止和消除实验室造成的环境污染,是值得广大的化学工作者关注和思考的。
绿色化学实验的目标和任务不是被动地治理污染,而是主动地减少和消除实验室的化学污染。因此增强环保意识,精选实验内容,改进实验方式,妥善处理废弃物等,是建设绿色化学实验室的有效途径[1][2]。
1 绿色化学的含义
绿色化学(Green Chemistry)又称环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。
20世纪90年代初,化学家提出与传统的“治理污染”观念不同的“绿色化学”的观念,它要求任何一个与化学有关的活动(包括化学原料的使用、化学和化学工程以及最终产品)对人类的健康和环境都应该是友好的。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它强调从源头上消除污染;从经济观点看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。
绿色化学的基本原则:
①防治污染的产生优于治理产生的污染;
②原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部地转化到最终产品中);
③只要可行,应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线;
④设计的化学品应能保留其功效,降低其毒性;
⑤应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等),即便使用也应是无毒的;
⑥应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行);
⑦只要技术和经济上可行,原料应是可再生的,而不是即将耗竭的;
⑧尽量避免不必要的衍生步骤(阻断基团、保护和脱保护等);
⑨催化剂(尽可能好的选择性)优于化学计量性试剂;
⑩化工产品在完成其使命后,应能降解为无害的物质,而不应残留在环境中;
上述12项绿色化学的原则,反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,也指明了未来发展绿色化学的方向,目前逐渐为国际化学界所接受。
2 化学实验的环保型(绿色化)的方法[3]
2.1 实现实验室的零污染
寻找替代性药品。只要有可能,实验过程中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。积极寻找、研究、开发具有环保功能的系列化学实验仪器和设备,多设计和制作一些全封闭的成套装置。采用全封闭式系统也是防止和消除污染的较好方法。用综合性实验替代单纯性实验。将两个或两个以上不同的化学反应组合在一起,提高实验的综合性,既避免了单独的制取和性质实验时有毒有害物的扩散,又巩固了学生的基本操作,提高了实验的覆盖面,进一步培养了学生独立实验的技能、技巧。对剧毒气体的实验,若没有有效的预防排放措施,用实验录像代替,既能让学生观察到实验现象和操作,又避免了有毒有害气体的排放。
2.2 发展微型实验,实现最低污染
微型化学实验是在微型的化学仪器装置中进行的化学实验,其特点从理论上讲,是以尽可能少的化学试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型方法[4]。采用微型实验技术,不仅可大幅度减少实验费用,而且可以扩大化学实验的覆盖面,提高化学教学质量。其优点是减少试剂用量,仅为常规实验的1/10―1/100,降低实验排废量,减少环境污染,缩短实验时间,且安全可靠。微型化学实验作为绿色化学的一项方法和技术,已在国内外日益得到重视和推广。
2.3 妥善处理废弃物减少环境污染
实验中不可避免会产生某些有毒的气体、液体和固体,特别是一些剧毒物质,如果直接排放就可能污染周围空气和水源,使环境污染,损害人体健康。因此,对废液和废气要经过处理后,才能排弃[5]。实验室常见的有害物处理方法如下:
(一)废气:用碱液吸收或与其它物质反应,使其变成液体或固体,再作处理。
(二)废液:废酸用石灰乳或碳酸钠中和;废铬液用浓高锰酸钾再生;含重金属离子的废液可加碱或硫化钠使其沉积,再过滤分离,残渣埋于地下。
(三)废渣尽可能再生利用,不能再生的有毒物要远离生活区深埋。
3 提高环保意识
提高环保意识是化学实验的根本,因为实验的主题是学生。在化学教学中培养学生的绿色化学意识是社会可持续发展的基本要求。实验既是化学教学的重要组成部分,也是培养学生绿色化学意识的最有效途径。
在化学实验中也应重视环保教育,培养学生的环保责任感,把绿色化学教育渗透到化学实验室、实验过程中,禁止乱扔、乱倒行为。实验教师应从我做起,既要耐心、细致的言传身教,又要认真、严格地要求学生,做保护环境的模范。在实验过程中,要教育和督促学生把废液、废渣倒到指定的容器并作妥善处理,并不断改进实验,包括尽可能采用微型实验,尽量减少有害气体的任意挥发,将有害气体尽可能作化学处理,实验的废液,废渣尽可能回收利用。使学生牢固地树立起绿色化学和环境保护的意识,关心和重视绿色化学实验室的建设。
此外,实验室环境的潜移默化作用也不可忽视。实验台、柜干净,仪器摆放整齐、有序,整个实验室宽敞、明亮、整洁,使师生一进实验室就产生了保护环境的强烈意识。
4 结语
环保是化学实验发展的必要。世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色环保化学的发展与教育。作为一名化学教育工作者,如何面对绿色化学新思想、新要求,在实际教学中,把绿色化学教育贯穿于化学教学的全过程之中,是一个新的研究课题。本文试通过绿色化学内涵的介绍,再从绿色化学角度分析现行化学实验的环保型(绿色化)的方法,最后强调环保意识的重要性,才是根本。
参考文献
[1]朱文祥.绿色化学和绿色化学教育[J].化学教育,2001,(1):1-18
[2]张魁柱.实验改进与环保意识[J].化学教育,1999,(2):30-31
[3]王七容,黄世英。化学实验室的绿色化设计[J]。huaxue.省略
【关键词】化学教学;绿色理念;环境友好
新的课程标准明确指出:“在化学教学中,通过帮助学生了解化学制品对人类健康的影响,懂得运用化学知识和方法去治理环境,合理地开发和利用化学资源,逐步学会从化学的角度认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象。”在高中化学教学中渗透绿色化学理念,寓环保教育于化学教学之中,建立学生绿色化学理念,培养他们与环境友好相处的意识,树立可持续发展的观念。
一、绿色化学理念的内涵和意义
1.绿色化学理念的内涵
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则。绿色化学的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。具体内涵包括:在提高转化率的前提下,尽可能减少使用量,减少废物排放;重复利用催化剂、载体等,降低成本减少废弃;回收可利用资源,循环操作;有关原材料的再生利用;拒绝使用高污染原材料。
2.绿色化学理念的价值和意义
绿色化学理念注重控制化学污染源,减少或消除有害物质。提高原料的使用率和副产品的再利用,实现污染的预防。因此,绿色化学更关注人对自然的尊重及人与自然的和谐关系。
绿色化学理念要求我们在化学教育教学中以绿色意识为指导,用化学的技术、原理和方法,科学利用对人体健康、安全和生态环境有毒有害的化学品,发展新的、对环境更友好的化学,避免化学污染对环境造成的危害;让学生了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献。
二、结合教材资源,渗透绿色化学
1.元素化合物知识内容的中已体现的绿色化学理念引导学生。如硫元素在自然界中以哪些形态存在及相互转化,结合汽车尾气排放,酸雨的形成等,让学生明白污染的产生来源并启发学生如何回收利用SO2尾气,使学生参与其中,切身体会绿色化学理念的内涵。
2.在有机化学教学中渗透绿色化学理念。如煤的综合利用中,探讨如何提高煤燃烧热效率,如何减少煤利用污染,煤的干馏产物如何综合利用,怎样减少二氧化碳的排放和综合利用等。
3.在化学工业生产制造的介绍中渗透绿色化学观点。如在工艺流程中都采取了哪些循环操作,目的是可以节省资源、提高原料的利用率。
4.在最新的科学信息和研究中介绍绿色化学最新进展。由于教科书存在着滞后性,教师要让学生了解最新的科学动态,丰富学生信息资源,深刻了解绿色化学的社会价值。
三、在实验教学中进行绿色化学教育
1.身教重于言传。教师作为学生的引导者,在演示实验中有意识渗透绿色化学理念:一是“微型化”是演示实验优化的必由之路。尽可能用少的药品获取最有效的实验信息,不仅试剂量少,仪器容量小,更要尽可能无污染,实验现象直观明显;二是改进实验仪器,优化实验设计。部分产生污染,危害人体健康安全的演示实验,通过改进实验仪器或者寻找化学替代试剂的方法,降低或消除污染,增加实验的安全性。例如铜与稀硝酸反应演示实验:取一只无色磨口滴瓶,将一段细铜丝插入胶头滴管中,用胶头滴管吸满稀硝酸(6mol/L),胶头滴管中的稀硝酸和铜丝产生反应。将胶头滴管迅速插入滴瓶中,铜丝表面产生气泡,溶液逐渐变蓝色,滴管中的液体滴入滴瓶内。当滴管内液体排空后,滴管内迅速出现红棕色气体。与此类似,很多实验都可以采用这种改进方法,以减少污染、降低危险性;三是计算机多媒体技术的利用。改变传统教学中,为增加实验现象增加实际用量的教学模式,利用计算机多媒体技术模拟实验,在避免环境污染降低危险性的同时,帮助学生更好地观察实验现象,理解实验原理。
2.学生在进行实验之前,教师要做好准备工作。实验教学中要向学生介绍试剂的性质以及预防环境污染的措施。如:药品的储存、试剂的量取、减少废弃物。教师准备好废液桶,要求学生将实验中的废液倒入指定的容器中,将实验中的废酸、废碱收集起来,减少了对下水道的腐蚀和环境的污染,回收有毒试剂,实现对实验药物的回收和综合利用,提高学生的环境意识。
3.课后建立绿色化学实验小组。在布置化学作业时,要有意识挑选一些渗透绿色化学理念,结合生活实际的习题,让学生在练习中不断强化绿色化学理念。
四、结论
绿色化学的广泛应用需要一代又一代具有绿色化学意识、懂得绿色化学知识和技术的“绿色”人才。而“绿色”人才离不开绿色教育,需要通过教育来树立学生的绿色化学理念。通过教师有意识的绿色化学教学的渗透,充分利用新教材中的绿色化学素材,联系化学发展的新动态,注重学生的兴趣特点,激发学生学习的求知欲,培养学生自我获取新知识的能力,锻炼学生综合运用知识的能力及实践能力,使学生了解绿色化学原理、树立绿色化学意识,实现绿色化学教育的目标。
【参考文献】
[1]刘青生,如何在高中化学实验教学中渗透绿色化学理念[J].考试周刊,2009(9):212
[2]骆治琼,在化学教学中渗透绿色化学理念的思考[J].中国科技教育,2010(6):102~104
对学生进行绿色化学教育不仅是现实所迫,也是落实新课标素质教育的要求。如何把绿色化学贯穿到高中化学课堂教学中,让学生树立起绿色意识,重视绿色化学的探究和开发,从而达到培养学生创新精神和创新能力的目的,本人认为主要从以下几个方面进行。
一、借助现代教学媒体。树立绿色环保意识
对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用学科优势,教师可以以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。充分利用课程资源是树立绿色环保意识的有效途径之一。
二、在化学教学中渗透绿色化学内容
化学不仅在资源开发上能发挥重要作用,在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时刻体现出绿色化学的原则,渗透绿色化学教育。例如:在讲“化学反应及其能量变化”时说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;“卤素”中氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;“硫和氮的氧化物”中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等;“硅和硅酸盐工业”中说说传统建筑材料、装饰材料的危害及为何提倡使用绿色建筑材料等;讲“氮的氧化物”时,穿插汽车尾气的排放、氮氧化物造成的光化学烟雾、水中氮磷过多造成富氧化而形成赤潮等的危害;讲“金属的化学性质”时,插入铝对人体的危害与应用、金属矿物的合理开发利用等;“烃与烃的衍生物”中讲讲生态环境的破坏与保护、室内化学物质的污染与健康、农药与化学、与化学、白色污染与综合治理等知识。使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。
三、学以致用,用绿色化学观点优选化学实验方案
在新课标的化学教材中实验所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的有毒有害物质,这些物质给环境造成了危害。用绿色化学观点改进与优化高中化学实验,是培养学生绿色化学思想又一重要的教育途径。实验改进主要通过以下步骤实施:第一,发展微型实验,节约资源、减少污染。微型化学实验是用尽可能少的试剂在微型化的装置中来获取化学信息,尽可能地减少中间生成物的转移过程,以减少试剂在器皿的附着量。微型实验与常规实验一样,能得出相同的实验结果,既节省了药品的用量,也减少了对环境的污染。第二,改进化学实验,向无污染方向发展。化学实验产物中许多是有毒或有害物质,会造成环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下,进行绿色化设计,改进实验内容及仪器装置,或变化实验程序,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。第三,妥善处理实验废弃物,减少对环境的污染。我们学校每天在做各种不同的化学实验,有的实验会毒化教室,直接影响师生健康。因此,我们必须清醒地意识到减少化学实验污染以及对污染物进行处理的紧迫性。
四、结合环保知识习题。对学生进行绿色化学思想教育
习题教学是课堂教学的重要环节,它是帮助学生掌握和巩固所学知识、技能的重要手段。目前,由于自然资源的不合理开发和利用,污染物的超标排放,致使全球性的环境污染、生态破坏越来越严重,保护环境、保护地球已成为地球人的共同呼声。学校教育必须顺应时代的要求。推广绿色化学,化学教师责无旁贷。在教学过程中,教师可选择有关环保知识的习题,对学生进行绿色化学教育。要实施绿色化学教育,教师必须有强烈的绿色意识,然后将具体的试题巧妙而生动地渗透到教学过程中,这样学生在学习知识的过程中,就自然地产生了保护环境、实施绿色化学的意识。
五、在研究性学习过程中深化学生的绿色化学思想
【关键词】化学教育绿色化学理念环保思维
引言
我国加速教育改革也意味着社会对教育事业提高了重视程度,在教育改革的大背景下,教师要着重培养学生形成环保意识,不仅是教育改革的要求,更是社会可持续发展的关键。在化学教育中,通过不断渗入绿色化学理念,可以让绿色理念和实践教学充分结合,在教学绿色化学知识的同时,让学生建立绿色环保意识,形成可持续发展思维。
一、将绿色化学理念渗入化学教育的重要性
在化学教育中渗透绿色化学理念有助于进行新型化学人才的培养,在教学过程中渗透绿色化学理念可以培养学生的环保意识,可以提高化学改革的动力。在化学教学中渗入绿色化学理念可以让学生产生环保体验,从绿色环保角度看待化学知识。融入绿色化学理念的教学可以培养学生形成环保习惯,提高学生化学学习的效率,为社会输送有利于社会发展的环保型人才[1]。在化学教学中,涉及到很多有毒、有害物品,使用绿色化学理念展开教学,有助于避免有毒害化学物质带来的伤害,提高化学课堂的安全性。在保障教学质量的同时,减少学生受到的健康威胁。同时渗透绿色化学理念,要求教师转变教学思维,从教师自身做起展开生态环境的保护,将环保意识传递给学生,让学生可以得到思维的转变,建立正确的生态价值观。在环保思维下展开的化学教学,更加符合社会可持续发展的要求,满足社会未来发展的需要。在环保思维指导下进行的教育,是对教学改革的落实,有助于教育事业的发展。
二、在化学教育中渗透绿色化学理念的策略
(一)重点展开绿色化学教学内容
在化学教育中,渗透绿色化学理念,需要加入绿色化学教学内容,需要让学生突破思维的限制,明白化学和环保之间的关系。在化学教学实践中,教师根据学生个性特点和课程内容,增加绿色化学内容,在调动学生学习兴趣的同时,可以丰富学生的见识,让学生接受绿色化学的理念[2]。如教师可以根据课程内容,将课程内容和绿色化学理念联系起来。教师可以在教学中讲解雾霾现象的形成和治理,雾霾作为社会热议的讨论话题,会快速引起学生的注意,让学生集中注意力进行学习。经过对雾霾现象的讲解,教师可以将绿色化学理念向学生传递,学生可以正确认识化学知识,提高学生的环保意识。通过融合绿色化学教学内容,将绿色化学理念更完整的传递给学生,可以将化学知识和生活问题联系起来,提高化学教育的应用价值,让学生更加积极主动的参与化学学习。
(二)在化学实验中渗透绿色化学理念
在很多化学课程中,化学知识都能联系到环保知识,在教学过程中,教师需要重视和环保理论的联系,充分体现出学科优势。在化学教学中,可以形成正确的价值观,得到环保理念的灌输。例如在实验教学环节中,教师需要从绿色环保理念展开实验教学,在环保理念下将化学知识和环保知识融合起来,从而可以加强学生的环保意识。在教学化学反应实验时,教师组织学生进行讨论,针对新能源开发利用进行讨论,让学生可以更深入的了解能源问题的严重性,从而让学生在生活中重视能源问题,可以在生活中节约能源,这样才算是有价值的化学教育。教师通过将化学实验和绿色环保结合起来,让学生可以更加全面的认识化学,了解到化学的两面性,从而能够在未来的生活中,做到节能环保,从自己做起建设绿色环保社会。
(三)积极使用多媒体技术
在教育领域中,多媒体技术的使用十分常见,通过使用多媒体技术,让课堂教学取得更好的效果。如微课、慕课的使用,让化学教育效率有了质的飞跃,使得教育改革加快了脚步。为了让绿色化学理念更好地融入化学教育,要积极利用多媒体技术,充分发挥出多媒体技术的优势,激发出学生学习的积极性,让学生可以在兴趣引导下更加专注的进行化学学习。例如教师可以使用动画视频向学生展示温室效应、冰川变化,基于动画视频资料,学生更直观了解到环境污染的严重性。在激发出学生学习兴趣的基础上,教师进一步介绍引发环境污染的化学药品和化学反应。这样绿色化学理念才能得到更好的渗透。
【关键词】 化学;绿色化学;环境教育
新世纪化学发展的方向和议题是绿色化学。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是人类和自然和谐发展的化学,是面向新世纪提出的化学新概念,同时它也为化学教育教学提出了新的课题。作为化学教育工作者,特别是中学化学教育工作者,面对的是新世纪的中学生,让他们尽早地对绿色化学新概念、新思想、新要求有所了解,把绿色化学教育贯穿于中学化学教学的全过程之中。本文将通过对绿色化学现代内涵的介绍,从绿色化学角度分析现行教学模式与教学内容,来讨论一下如何在中学化学教学中贯穿绿色化学的意识,并让绿色化学通过课堂教学走向生活。
1 绿色化学的内涵
绿色化学(Green Chemistry)是指设计没有或者只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。它是实现预防污染的最基本和最重要的科学手段,包括许多化学领域,如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。绿色化学概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。
绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。
绿色化学的核心内容之二,其内涵主要体现在五个“R”上:
①Raduction-减量。②Reuse-重复使用。 ③Recycling-回收。④Regeneration-再生。⑤Rejection-拒用。
对于上述绿色化学现代内涵在学术界已得到理解,在工业上也已日渐得到认可和应用,因此它的概念与内涵在教学中的贯彻也将成为必然趋势,特别是中学化学教育教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。
2 在化学教学过程中如何对学生进行绿色化学教育
2.1 在化学课堂教学中,渗透环境教育,结合教材内容对学生进行绿色化学教育。在中学化学教材中,包含许多与环境保护有关的内容,从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、臭氧层破坏、温室效应等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。课本还在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等。如介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法,甚至用黑体字写出加以强调;在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。教师在讲述有关内容时应该引导学生从日常生活中寻找可见的污染造成的危害,然后再结合相关物质的性质分析造成污染的实质,从而使学生对污染的危害有更深刻的体会,并且还要根据实际情况提出避免和解决的有效措施。
教材中的工业化学也渗透了绿色化学观点。工业合成氨、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中,为了节省资源、提高原料转化率和利用率,采取了循环操作(氧化);为了防止或减少环境污染的发生,设立了尾气处理装置,并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用;为了防止催化剂中毒,使催化剂重复使用,对原料气或炉气进行净化。在讲述这些内容时应明确指出实际生产中反应条件选择的依据,循环使用有哪些好处,让学生深刻体会到“重复使用”的绿色化学理念。另外,教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀,乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。从而引导学生理解“拒用”的绿色化学理念。
2.2 在化学试验过程中,进行环境教育。实验教学与绿色化学联系最紧密、最直接,因此在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6) NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行;(7)在有毒气体的制备实验中强调了尾气的处理办法。
由此可见,为了适应绿色化学新要求,在进行中学化学实验时可进行如下改进:(1)大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。(2) 对化学课本中有环保问题的实验,进行改进或用多媒体课件来代替演示实验。如有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如Fe3+的显色实验等;有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水,检验醛基存在等。有些课本实验装置也可改进,如铜和浓稀硝酸的反应根据实验室不同的实验仪器可增加尾气处理或中间装置,以增强NO2、NO气体的观察效果。
2.3 结合习题对学生进行绿色化学教育。平时作业以及巩固练习中涉及到很多题目与绿色化学理念相关,因此在做练习时也应该引导学生从绿色化学的角度来分析。如有些题目考到预防污染的手段,有些考到环境污染问题,有些涉及到原子利用率等等。
2.4 在化学课外活动中,加强环境教育。一方面,可以通过化学课外兴趣小组,开展环境保护活动。例如组织学生测定大气污染物浓度、测定附近河、湖水的酸碱度,到附近工厂进行污水排放观察及污水处理参观,利用节假日到野外收集废电池等等,让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性,增强环境观念。另一方面,要教育学生在日常生活中,从自身做起,从一点一滴的小事做起,时刻牢记环保使命,充分利用节约能源(如节水、节电、充分燃烧煤气、石油液化气等),合理分类存放生活垃圾(如电池回收、不乱到污水等),不使用污染环境的物品(如含p洗衣粉、喷发胶等),敢于同浪费资源、污染环境的行为作斗争,努力将环境污染降低到最低程度,保护好我们的家园。
参考文献