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关键词:绿色理念;实验教学;渗透
绿色化学主要就是指环境无害化、友好化的清洁化学,通过使用先进的生产技术从而保证生产或者实验过程中减少对于环境的污染,实现保护环境的目的。初中阶段作为学生价值观念形成的重要时期,直接关系到我国可持续发展战略的实施。所以,这就要求教师在初中化学实验教学过程中,应该注重渗透绿色化学实验的理念,使学生能够在掌握化学基本知识的基础上,可以应用化学原理来优化生活,促进社会的良好发展。只有在教学过程中帮助学生形成绿色化学实验的理念,才能够消除学生对于化学的误解,形成良好的环境保护意识。
一、在化学知识点中渗透绿色化学的理念
在初中化学教学过程中,教师应该善于挖掘教材中绿色理念的隐形因素,从而在化学实验教学过程中有效结合绿色化学,使学生在潜移默化中接受绿色化学的理念。只有这样,才能够使学生形成基本的绿色化学意识,才能够在具体的化学学习过程中坚持这种理念,保证绿色化学活动的展开。
如在学习《我们周围的空气》的时候,教师应该针对教材中的内容对学生进行绿色化学理念的引导,使学生能够深入理解化学理念。教师只有在学习这些知识点的时候进行绿色化学理念的渗透,才能够保证在进行化学实验的时候,学生能够秉持绿色化学理念,积极创新化学实验方法,使用先进的技术来保证绿色化学实验的具体实施。
二、在习题练习中渗透绿色化学理念
在初中化学学习过程中,教师还可以借助习题练习来进行绿色化学理念的渗透,使学生能够掌握绿色化学的最新信息,并且在化学实验中更加有效地应用绿色化学理念。通过这样的方式,可以帮助学生利用绿色化学知识解决实际问题,真正实现学以致用的目的。这就要求教师在习题练习中,应该注重深入分析理解习题,增强学生的理解,有效渗透绿色化学的理念。
如教师可以针对绿色化学设计一些习题,让学生在做习题的过程中深入理解绿色化学理念,掌握绿色化学的知识。想要更加有效地开展绿色化学实验,也需要教师能够引导学生在习题中进行练习,找到渗透绿色化学理念的方法。教师可以针对绿色化学的概念、绿色化学理念的方向以及具体的绿色化学实验的方式等设计习题,让学生在对于绿色化学的基础知识有深入了解的基础上,有效提高学生对于绿色化学理念的理解程度,从而更好地在实验和实践中具体实施。
三、注重绿色化学宣传,增强环保意识
思想作为学生行动的先导,只有让学生把绿色化学理念作为自己自觉的行动,使学生树立起环保的态度,才能够培养学生改造和优化环境的能力。所以,这就需要教师应该注重让学生接受绿色化学的思想,用思想来引导学生的行为。在实际教学中,教师应该有效利用教学资源,有计划和有针对性地对学生进行绿色化学教学。如学习了化学对社会进步的贡献以及化学给人类生活带来便利的同时,教师可以介绍绿色化学的概念,使学生准确了解绿色化学的重要性。通过对于绿色化学概念以及特点等进行讲解,对于绿色化学的重要性有深刻的认识。教师应该让学生理解化学并不是污染的代名词,并且有效利用化学知识可以使学生改善人们的生活,优化人类生存的环境。所以这就需要我们科学利用化学知识,秉持绿色化学理念。教师应该对于绿色化学实验以及生产的方法进行讲解,使学生能够知道怎样更加环保地应用化学知识促进社会经济的发展。只有加强绿色化学理念的宣传,培养学生的环保意识,才能够保证学生在绿色化学理念下进行化学实验的时候,有效提高化学实验教学的有效性。
四、在化学实验实践中渗透绿色化学思想
想要使学生在绿色化学理念下更加有效地学习化学实验相关知识,关键在于教师能否引导学生在化学实践中不断理解绿色化学理念,在实践中渗透绿色化学理念。通过这样的方式,使学生学习的效率大大提高在绿色化学理念下进行化学学习,为社会经济的发展和可持续发展做出贡献。例如,在进行《硫在氧气中燃烧》的实验的时候,教师应该要求学生严格按照要求开展实验。要严格保证硫的使用量,避免产生的二氧化硫对于空气造成污染。教师应该通过引导学生进行类似的实验,使学生在实验实践中能够更好理解绿色化学理念,并且可以在实验过程中更加有效的践行绿色化学实验的理念只有这样,才能够保证绿色化学实验的顺利实施,减少对于环境的危害,实现可持续发展。
综上所述,在我国大力提倡科学发展观的背景下,在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念已经成为了中发展的趋势。在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念是一项长远的过程,所以,这就需要教师应该采取循序渐进的方式,通过对于课本中绿色素材的挖掘和使用,从而引导学生不断地探索,找到开展绿色化学实验教学的有效方法。只有不断渗透绿色化学理念,使学生对于绿色实验化学有真正的理解,才能够使其为绿色化学做出贡献。
参考文献:
关键词:无机化学教学;绿色化学;教育
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-0118(2012)05-0133-02
随着经济的发展,传统的化学工业给环境带来了严重的污染和破坏,环境问题已成为世界各国无法回避的共同问题。人们认识到光靠治理污染已经无法从根本上保护环境,要保护环境就必须从源头消除污染。二十世纪九十年代,在可持续发展方针的指导下,形成了绿色化学的概念。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的产生和使用,但它不是一般的控制污染,而是从根本上消灭污染,它不再使用有毒有害的物质,不再产生废物,是一门从源头上防止污染的化学[1]。此后,人们赋予这一新事物不同的取名:环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。
一、绿色化学的内涵
绿色化学不同于环境化学,环境化学是一门研究污染物的分布、存在形式、迁移及其对环境影响的科学。绿色化学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。绿色化学的特点是:(一)采用无毒、无害的原料;(二)在无毒、无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行;(三)减量、循环、重复使用;(四)具有“原子经济性”,即反应具有高选择性,极少副产品,甚至实现零排放;(五)产品应是对环境友好的;(六)满足价廉物美的传统标准[2]。目前世界上许多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学发展的主要方向之一。
二、无机化学教学中绿色化学教育
(一)无机化学理论教学中的绿色化学教育
在进行理论课教学时,要充分挖掘教材中涉及有关绿色化学的内容,进行及时的、适当的知识加深与更新以及思维的拓展。例如在介绍H2O2的制备时,目前的方法是乙基蒽醌法[3]。以H2和O2为原料,乙基蒽醌和钯作为催化剂,苯作为溶剂。乙基蒽醌在钯存在时可被H2还原为乙基蒽醇,而乙基蒽醇易被O2氧化成乙基蒽醌和H2O2。生成的乙基蒽醌循环使用。反应过程中消耗的是H2和O2,生成的是H2O2。由此为切入点,可引入绿色化学的核心内容之一,即原料的重复使用,并体现了绿色化学的最大特点:在过程和终端均为零排放或零污染。较之传统的制备方法,这是一个典型的绿色化学方法。又如制备NaClO3,学生常会提出以Cl2和NaOH反应来制取,反应如下:
3Cl2+6NaOH(热)5NaCl+NaClO3+3H2O
从反应式可看出,原料中有5/6的氯生成了NaCl,未被利用,从而引出绿色化学原理的核心内容之二,反应的“原子经济性”。它的目标是在设计化学反应时使原料分子中的原子更多或全部变成最终希望的产品中的原子,使原子利用率尽可能高,最大限度地实现零排放。据此引导学生采用电解热的NaCl溶液,制备NaClO3,反应如下:
2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
3NaClO2NaCl+NaClO3
生成的NaCl可循环使用。其实在无机化学教材中,可以挖掘的内容很多,只要是一个有心人,会发现教材中处处可见绿色化学。例如,讲到氢时,介绍氢能源的利用;讲到氧化还原反应一章时,可讲一讲干电池的污染、氢燃料电池的利用;在配合物的应用部分可介绍无氰电镀等绿色工艺。讲到卤素一章时,增加“氯气用于自来水消毒的利弊、新型消毒剂ClO2、毒气与军事、氟污染与人身心健康、氟利昂对臭氧层的破坏与保护、开发利用氟氯烃清洁替代品”等教学内容。讲到氧族、氮族元素时,组织“酸雨的危害与防治、水体大气污染与防治、臭氧层空洞、水体富营养化、光化学烟雾、汽车尾气与大气污染”等这些教学内容,不仅渗入了绿色化学的理念,而且也使课堂内容更加生动充实。
实践证明,在课堂上适时或适当地把绿色化学的思想和知识融入到无机化学的教学中,所用的教学时间多则7-8min,少则2-3min,在一节课教学中占时不多而又画龙点睛。这种方式的教学,可使学生在潜移默化中受到绿色化学教育,使他们意识到绿色化学对于人类及其所赖以生存环境的可持续发展所具有的重要性。同时又不对原本紧张的教学时间安排造成新的冲击,还可使教学内容显得丰富生动,增强学生对学习这门课程的兴趣。
(二)无机化学实验教学中的绿色化学教育
1、整合、精选实验内容
无机化学实验是为大一新生开设的实验课程,作为基础化学实验,开设的内容较多。其中有些实验与后续的实验课内容互相重叠,互相交叉,造成实验内容的重复,课程安排缺乏全局性、整体性。造成化学试剂的用量和实验室“三废”的排放量变大。特别是近几年,随着招生规模的不断扩大,学生人数不断增多,药品的消耗和产生的废物更多,因此,首先要对实验内容进行整合。例如,溶液的配制、酸碱滴定、天平的使用这些实验无机化学实验中有,分析化学实验中也出现,就可以进行实验内容上的调整、筛选和重组;玻璃加工实验也同时出现在无机和有机实验中,也可进行整合,避免重复。在实验项目的安排上不仅满足培养学生实验技能的需要,同时也要体现绿色化学的教育的思想。教师要根据教学需求,本着将毒害降低至最小的宗旨,合理选择实验内容,对实验方案进行优化。在实验内容上,尽量根据低能耗、低毒原则进行筛选。
2、开展封闭式实验[4]
对于有毒有害气体的实验,传统的方法是在通风橱内进行,这样只能避免对小环境的污染,有毒有害气体还是排放到空气中,造成对大环境的污染。为了避免这种情况,可将反应装置设计成封闭式,使反应在封闭状态下进行,并能在系统内部将反应产生的有毒气体吸收掉,实现零排放。例如,卤素实验中,既要制备氯气、氯酸钾、次氯酸钾,又要进行氯气的一系列性质实验。可将从气体发生装置出来的气体,导入收集装置,再依次通过装有NaOH的两个具支试管,这两个具支试管分别放在装有热水和冷水的烧杯中,实现次氯酸钾、氯酸钾的制备,最后气体再转移到点滴板,点滴板中依次加入品红溶液、蒸馏水、KBr溶液、KI-淀粉溶液、NaOH溶液。将气体的产生,收集、性质和尾气吸收实验串联在一起,气体不易泄露,大大减少了对环境的污染。
3、进行微型化学实验
目前,越来越多的学校将微型化引入到实验教学中来,微型化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要,用尽可能少的药品,在微型化的仪器装置中进行的化学实验[5]。微型化学实验具有节省试剂、减少污染、缩短实验时间、安全、节约经费、便于携带等优点。我们也进行了这方面的尝试,并作了实验上的一些改进。例如,元素性质实验,所用药品种类多,份量大,在不影响实验效果的前提下,尽可能降低试剂浓度,尽量改用点滴板替代试管做实验,或在滤纸上进行有色反应的实验,使药品用量大大减少。又例如,上面提到的卤素的实验,氯气的制备就采用微型化的注射器和具支试管。具支试管(5ml)装入KMnO4,注射器(5ml)中吸有浓HCl,这就是气体的发生装置。SO2的制备也是用这样的装置,并与点滴板联合,进行性质实验,最后用碱液吸收多余的气体。这样药品用量很少,又不影响实验现象的观察,缩短了实验时间,改善了实验环境,降低了废气和废液的排放量,大大减少了对环境的污染。
三、结语
绿色化学是在环境与发展矛盾日益突出的形势下,应运而生的一门新兴学科,但它不是一门独立的学科,它是在传统化学基础上发展起来的更高层次的化学。作为高校化学教师,要树立可持续发展的观念,应把传授绿色化学知识作为自己义不容辞的责任,用实际生动的范例充实我们的教学内容,按照范例所涉及的知识点,将绿色化学知识自然、生动地渗透到化学教学中。培养学生的环保意识和可持续发展意识,使绿色化学的理念扎根于学生的头脑中,贯穿于他们以后的工作中。实践证明,将绿色化学渗透到无机化学教学中的做法是可行的。通过绿色化学教育在无机化学教学中的渗透,学生反映他们的知识面扩展了,学习无机化学的兴趣提高了,更重要的是,他们了解了绿色化学,接受了绿色化学。因此,这种有效的做法值得我们去进一步完善和推广,为推动我国的绿色化学教育事业的发展,为保护我们的家园,作出应有的贡献。
参考文献:
\[1\]Anastas P T,Williamson T C.Green chemistry – designingchemistry for the environment\[M\].ACS Symoposium Series 626th,Washington D C:American Chemical Society,1996.
\[2\]苏惠,徐翠莲.基础化学实验绿色化的探索\[J\].河南教育学院学报(自然科学版),2006,15(3):65-66.
\[3\]天津大学无机化学教研室.无机化学\[M\].北京:高等教育出版社,2002:330.
近年来,随着环境污染的加剧和人类对环境问题的关心,化学和化学家面临着前所未有的挑战。很多人对化学工业提出质疑,认为环境变差,化学是罪魁祸首,化学家应负首责。化学在物资财富和现代文明方面为人类所做出的无与伦比的贡献,似乎一下子被黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物湮灭了。
一、绿色化学
1.绿色化学的定义
绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”等。绿色化学是人类和自然界动植物和谐相处的化学。它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,在化学工业中的各环节都实现净化和无污染的反应途径。绿色化学是指使化学反应效率更高,反应物最大限度地变成有用的产物,而且产生的无用副产物和其他废物越少的化学,它涉及的学科有有机合成、催化、生物化学、分析化学等,内容广泛。绿色化学的最大特点就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。
绿色化学与通常意义上的环境保护是属于两个不同的层次。绿色化学强调的是对环境的友善相处,是人类追求自然完美的一种高级阶段,它更注重人和自然的尊重及人与自然的和谐关系。而环境保护实际是带有一种被动色彩,是在已经对环境造成破坏的前提下,迫使人们去反思,是一种不得已而为之的被动行为。因此,绿色化学更注重于控制化学污染源、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。它所提出的观点实际体现了古朴的哲学思想——即防患于未然,从生产一开始就不产生有毒物质和有毒产品。
2.绿色化学所遵循的原则
使用化学品的的原则体现在五个“R”上:
(1)拒用(Reject),严禁生产和使用对环境有严重危害或长期危害的产品。
(2)减量(Reduce),在实验、生产与生活中,凡用到化学品时,都应在不影响效果的情况下,尽量减少其用量。
(3)再生(Regenerate),要求在设计化工产品时,就应考虑到原材料、产品的再生利用,特别是高分子材料。
(4)循环利用(Recycle),化学反应或化工生产中产生的副产物、排放物甚至是冷却水等,都应该回收循环使用,决不能不经处理就排放到环境中去。
(5)再生利用(Reuse),对化学家而言,世界上没有废物,只有未被利用的物质,本着这个原则,要尽可能地利用各种化学过程的“废物”。
二、化学教学中渗透绿色化学理念的必要性
1.21世纪的科学—绿色化学
绿色化学是一种面向21世纪的高层次化学。它与传统化学的最大区别就在于绿色化学考虑了环境负作用。而传统化学追求化合物的功能、有效性和化学反应的速率,较少去研究不利的、有害的因素,因为化学家欠缺这方面的知识和训练。绿色化学就是针对传统化学的这方面的不足提出来的。新任美国化学会会长P.Anderson在就职文章中指出,化学家在21世纪要学习研究的首要领域是更安全的化学,从而也说明了绿色化学的发展前景。
2.绿色化学—可持续发展的必由之路
迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物,因此加工费用又增加了废物控制、处理和埋放,环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。关闭造成严重污染的一些工厂,可暂时缓解环境问题,但工人下岗会造成社会不稳定,况且国外资本家可能乘机低价倾销,使我国的民族工业面临危机。因此解决我国环境问题的根本出路是依靠科学技术的进步。我们必须找到一条不破坏环境和可持续发展的路。
3.绿色化学理念的教育是素质教育的一部分
绿色化学教育与当今世界广泛推崇的STS(科学Scienee、技术Technology、社会Society)教育思想是不谋而合的,应该成为中学素质教育的一部分。它有利于培养学生利用所学的化学知识,关心和参与社会热点问题,认清社会上目前存在的一些对化学的误解,更加坚信化学的未来,增强学习化学的兴趣。它有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展,牢固树立绿色意识,自觉地成为未来的绿色人才。
三、绿色化学理念在化学实验教学中的主要应用
在碘的升华化学实验教学中,所用到的化学药品主要是固体碘,使用要的仪器主要包括酒精灯、试管夹以及玻璃管。实验步骤也比较简单,只需要在玻璃管中放入碘,并按照以下实验说明加热即可。
实验说明: 取一支玻璃管,在玻璃管中放置碘晶体并密封好,将玻璃管中装碘晶体的一端放在酒精灯上进行微热,在这一过程中学生们就会看见玻璃管中生成的紫色碘蒸气。蒸汽最终沿着试管上升到顶部,试管上端的低温度会使其变成单质碘,这就是碘的升华实验。虽然在实验中碘是有毒的,但按照这样的实验方法是没有任何弊端的,学生们都可以放心对其操作。这些,都是对绿色化学的体现和应用。
四、结语
绿色化学实验是绿色化学新理念在化学教学的具体体现,是化学教学中实施教学改革与创新的必要内容和保证。在化学教学过程中,绿色化学实验不仅仅能使学生在良好的实验环境中进行实验和学习,而且利于改进化学实验教学方法、改善环境污染、培养大学生创新能力和环保意识。
关键词:普通化学;教学改革;绿色化学
中图分类号:O6-4 文献标识码:A
文章编号:1005-913X(2013)01-0127-01
普通化学主要内容是以包括化学热力学和化学动力学的化学反应基本规律和物质的微观结构理论为主线,其理论性强、概念抽象,也使得学生缺乏学习兴趣以及学习的自觉性和主动性,这也增大了普通化学教学的难度。
一、增加体现化学与不同专业间的交叉性内容
在了解学生专业背景的基础上,针对具体专业特点,授课过程中在教学内容基本相同的前提下,应该对不同的专业区分对待。教学过程中既要注重对化学基础知识的讲解,又要不断引进一些与学生所学专业相关且与化学相关的科学技术发展成果,关注交叉学科的前沿、热点知识,让学生们感觉到化学实际上在他们未来从事的行业中有着重要地位和强大生命力。这样不但开阔了学生的眼界,同时提高了学生学习化学的积极性,也提高了学生的创新能力。比如给材料专业学生授课时,在沉淀—溶解平衡一章中,可以介绍用沉淀法制备纳米粉体的知识,使学生感觉到纳米材料的制备并不是遥不可及的。
二、增加与日常生活相联系的具体实例
将化学与日常生活联系起来,引入一些典型生动的具体实例;增加一些图片性、视频性的现实、热点、典型的内容。通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式,调动学生的积极性和学习兴趣,活跃课堂气氛, 使学生在思想上产生共鸣,有利于拓宽学生的知识面,便于学生对知识的理解和掌握。比如讲解沉淀-溶解平衡时讲一下三聚氰胺毒奶粉事件:三聚氰胺促进沉淀形成,即增加肾结石的危险,尤其对于婴幼儿,每天饮食基本就以奶粉为主,含有三聚氰胺的奶粉加剧了肾结石的形成。
三、增加与中学化学衔接内容
目前中学课程进行了改革,为了拓展学生的知识面,中学化学增加了许多内容,有部分内容与大学的普通化学有重复的部分,但是又不完全相同,但是在授课的过程中,有些学生听到这部分内容时,觉得自己中学阶段已经学习过了,不重视,也不能认真听讲,这样即使是不同部分也没有引起学生的重视。因此增加中学化学与大学化学衔接的内容,便于学生能够很快的进入大学普通化学的学习系统中来,同时也能区别好大学化学与中学化学的不同点,不会产生大学化学是对中学化学简单重复性学习的观点。要特别注意化学基本概念的层层递进和铺垫过程。而对于教材中为体现知识体系的完整性而与中学教材重复的内容,教师只需交待概念, 让学生通过一定的练习或自学来进一步了解,这就首先要求普通化学授课教师了解中学化学的教学现状。比如在讲反应速率时,高中阶段用单位时间内物质的量变化表示反应速率,又进一步引申为单位时间内物质的量浓度变化,但都是用平均速率来定义的;而大学的普通化学中则主要是以瞬时速率来表示,考虑了反应进度的概念。
四、引入化学史料、化学前沿知识
借助化学史、化学重要发现、化学家故事内容,化学前沿的生动实例来说明化学在现实世界中的广泛应用,避免枯燥地讲授化学的理论知识,以减轻知识记忆方面的教与学的负担。一是让学生学起来有趣,二是让学生觉得学过之后有用,这样才能更好地调动学生的学习积极性和主动性,也有利于科学态度、辩证唯物主义世界观和良好习惯的培养。同时也可以讲一些关于我国的化学成就,使学生在求知中升华爱国主义情操。在普通化学的内容中,适当地延伸出一些现代化学的前沿领域、重大发现或目前的科研难题,让学生开阔眼界、启迪思维、激发兴趣。比如在化学动力学的教学中,可以介绍华裔科学家李远哲的分子束(离子束)碰撞器和埃及科学家泽维尔创立的飞秒化学,飞秒化学对过渡态理论有推进的作用。
五、引入绿色化学内容
绿色化学是更高层次的化学,体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展及社会对化学科学发展的作用产物。它的主要特点是原子经济性,即在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子,实现零排放,既充分利用资源,又不产生污染。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使对环境的治理从治标转向治本。绿色化学教育是化学教育的前沿,又是化学教育发展的必然,如果要成为全面发展并具备高综合素质的大学生,就必须接受绿色化学的教育,培养绿色化学意识。在进行基础课教学时,对教学内容涉及有关绿色化学知识的方面,进行及时的、适当的知识加深与更新及思维的拓展。比如说在原电池的教学过程中,可以向学生介绍一节纽扣电池弃入大自然可以污染六十万升水,相当于一个人一生的用水,而中国每年要消耗这样的电池四十二亿只;一节5 号电池可以使一万立方米的土壤遭到污染。让学生知道绿色化学的重要性。
以上这几点内容可以融入到每一章节的理论知识的学习过程中,将理论知识与实际有机结合起来,也可以单独进行1~2节专题讲座课,使学生较为详细的了解一些先进的科学知识,还可以增加课堂讨论环节,先让学生自己去查阅相关资料然后自己来做一个简短的报告,大家再共同讨论。通过这些内容改革可以大大提高学生学习普通化学的兴趣和积极性。
参考文献:
[1] 翟林峰,杭国培,王华林. “无机化学”课程教学内容与方法改革研究[J].合肥工业大学学报( 社会科学版),2008 22(1): 94-96.
[2] 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.
关键词:绿色化学 可持续发展 清洁生产
中图分类号:X38 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)02-0263-01
随着全球性资源的消耗和环境污染问题的急剧增加, 人类的发展受到了前所未有的威胁。人类正面临着有史以来最严重的生态和环境危机。当代全球面临的十大环境问题其中大部分与化学和化工产品的化学物质污染有直接关系, 绿色化学就由此而生。
绿色化学又称环境友好化学或环境无害化或清洁化学,即是利用新的化学方法, 减少或消除有害物质的使用, 避免副产物、有害产物的产生, 实现“ 零排放” , 从而维护人类健康、生态环境和社会安全的化学。绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。要从根本上解决环境污染问题必须发展绿色科技, 实现可持续发展。发达国家对环境的治理已开始从治标转向治本。科学界已经越来越广泛地认识到:我们正面临可持续发展问题的深刻挑战, 必须从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革现有的科学技术, 发展新的可持m发展的新技术。
一、国内外绿色化学的发展现状
绿色化学在节约原料、防治污染、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用, 受到社会的广泛关注。一些发达国家走在了前列。1996 年美国政府设立了总统绿色化学挑战奖, 下设学术奖、小企业奖、新合成路线奖、新反应类型奖和无害化学产品设计奖, 每年颁发一次。
二、绿色化学―化学与可持续发展的结合
绿色化学就是化学与可持续发展结合在一起, 它的发展方向是化学要适应于改善人们的健康和保护环境的要求。21 世纪是绿色产业, 绿色消费和绿色文明的世界。绿色化学为实现这些目标带来希望。化学是中心学科之一。绿色化学在实现可持续发展战略中发挥至关重要的作用。
1. 21 世纪的化学―绿色化学
绿色化学是具有确定的社会需要和科学目标的新兴的多学科相互渗透和交叉的基础学科。绿色化学是为了满足人类的需要而一步一步形成的。是化学学科发展的必然结果。绿色化学跟传统化学相比具有更高层次。它的定义是:利用化学的工艺和方法去减少或消除那些对人体健康、环境有害的物质产生。绿色化学的目的是不再使用有毒、有害的物质, 不再产生废物, 不再处理废物。它是一门从源头上预防污染, 最大限度地合理利用资源, 实现环境保护及生态平衡等方面满足人类可持续发展的化学。绿色化学研究的基本内容是:围绕化学反应、催化剂、原料、溶剂和产品的绿色化展开。绿色化学采用无毒、无害, 可再生资源为原料, 实现原料的绿色化;发展原子经济反应, 用来增加反应的选择性, 以实现全部反应的绿色化, 最终得到绿色化的产品绿色化学彻底摆脱了那种先发展后治理, 发展经济是以牺牲环境为前提的发展规律, 进而采用绿色与环境相兼容的发展方式, 从根本上解决污染的产生, 从源头上降低或消灭污染, 满足了当今社会可持续发展的需要。所以, 绿色化学是21 世纪化学发展研究最的新方向。
2.绿色化学的研究原则
绿色化学的目的和研究范围是从源头上摆脱染源, 而不是被动地治理环境污染问题。故, 它的研究必须符合以下原则。
2.1原子经济性。绿色化学的主要特点是原子经济性。原子经济性的目标是使原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品之中。最大限度地利用了反应原料,最大限度地节约了资源;最大限度地减少了废物的排放,因而最大限度地减少了环境污染, 适应可持续发展的要求。
2.2预防环境污染。这既能带来经济效益又能带来环境效益。通过有意识地设计1 个不产生废物的反应, 分离、治理和处理有毒物质的必要就减少了。防止废物的生成, 而不是废物产生后再处理。
3.开发环境友好产品
绿色化学开发研究环境友好型产品 就是为了消除污染环境产品的消极影响。随着保护环境的呼吁声日益增加, 在汽车燃料方面, 已逐步推广使用压缩燃气、液化石油气、甲醇和乙醇等无污染燃料, 另外也成功开发了环境友好海洋生物防垢剂和防止“白色污染”的生物降解塑料等。
参考文献
[1]Anastas P T, and Williamson T C, Green Chemistry - designing chemistry for the environment , ACS symoposium Series 626th , Washington D C :American Chemical Society , 1996
[2]刘文莉, 姜海波.中国人口资源与环境.2000, 10 :79
《高中化学课程标准(实验)》强调,在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操;引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响;理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度。从科学的观点上来看,绿色化学是对传统化学思维的创新和发展;从环境的观点来看,它是从源头消除污染,保护生态环境的新科学和新技术;从经济观点来看,它是实现可持续发展的核心战略之一。在中学化学实验教学中体现绿色化学思想,既是传播绿色化学观点的需要,也是培养学生对社会、对未来的责任感的需要,更是培养创新精神的需要。
一、绿色化学的定义及特点
1.绿色化学的定义
绿色化学是运用现代化学的原理和方法,来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有毒有害物质的使用与产生,研究开发在技术和经济方面可行的没有或尽可能少的环境副作用的化学产品的过程,是在始端实现污染预防的科学手段。绿色化学是指化学反应的过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”。不仅充分利用资源,而且不产生污染,并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂,生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。
2.绿色化学的核心
绿色化学的核心:从源头上减少和消除生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为目标产物。而绿色化学是指能够保护环境的化学技术。它可通过使用自然能源,避免给环境造成污染、避免排放有害物质。比如以利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
3.绿色化学的特点
(1)原料、反应过程绿色化。
(2)防止实验中的尾气废物对环境的污染,有危害气体产生时要加强对尾气的吸收,产物尽可能再利用。
(3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量。
(4)对于危险或反应条件苛刻的,污染严重或仪器、试剂价格贵的,可采用计算机辅助教学。
(5)妥善处理实验产生的废物,防止污染环境。
二、绿色化学在本文由收集整理中学化学实验教学中的重要性
1.与高考实验大纲的要求相吻合
根据2012年新课标高考实验大纲要求,实验题在考查过程中要充分考虑试剂和产品的毒性、用量、价格,整个过程中产生的“三废”对环境的污染的情况,尽量排除或减少对环境的毒害、危险性,以及探究实验的设计方案的合理性等方面。因此,在中学化学实验教育过程中,首先要向学生讲清楚绿色化学的定义、核心和原则,使他们树立对环境保护的意识。具体方法如通过计算机辅助与多媒体仿真教学实现化学实验绿色化。其次,结合绿色化学核心和要求,教给学生具体的实验操作方法并在实验教学中采用“讲——演——练——做”的模式。
2.与素质教育的理念相一致
当代科学技术飞速发展的同时也就带来了不同程度的环境问题。所有这些都对未来人的素质的培养和教育提出了新要求。为了更好地迎接21世纪科学技术和知识经济的挑战,每一个学生思想观、价值观等优秀品质都需要不断提高,从而才能适应新时代的要求与考验,而中学阶段是培养学生价值观和人生观的重要阶段,为了迎合国家提出的素质教育理念,渗透绿色化学理念,培养学生对环境的保护意识,使他们理解保护环境既是他们的义务也是他们的责任,树立起他们对社会的责任感就变得尤为重要。
3.与实际生产生活的要关联
比如,煤炭为国民经济做出巨大贡献的同时,也带来了一系列环境污染问题。将生物物质用作化学原料和能源是绿色化学的战略目标。地球上的绿色植物每年产生的碳氢化合物高达300亿吨以上,其能量相当于8万亿吨煤或8百亿吨石油,且可在自然环境中降解。如可将淀粉或纤维素降解成葡萄糖,再用细菌发酵和(或)酶进行催化,生产出我们所需的化学物质。因此,在实验过程中充分拓展学生知识面,将实验进行合理的改进,可鼓励学生对化学课本中的个别实验进行质疑然后改进,培养学生的创造性思维。化学是以实验为基础的学科,但是实验没有必要拘泥于教师的演示实验或者课本给出的实验,实验应由学生亲自动手,并且分组对比,这样就在很大程度上提高了学生的实验探究和动手操作能力,以及理论知识如何应用到实际生产生活中的能力。
一、低碳经济和绿色化学的概念与内涵
现代社会出现资源、环境问题的根源在于人类的生产、消费模式。以碳为主的能源物质在被人类利用之后,都变成了以CO2为主要物质的气体,造成了温室效应、蝴蝶效应。在多哈提出低碳经济理念之后,全国乃至全球都在倡导低碳模式经济。Lowcarbon是低碳的英文诠释,是指排放更少的以二氧化碳为主的温室气体。而低碳经济是一种高效的、环保的经济模式,其特点是耗能更低、污染更少、排放减少等,要求在利用能源时提高使用效率,且着重于清洁能源的开发与使用,其实质是提高能源利用效率和清洁能源结构问题。从碳到低碳是一个从化学到社会生活的过程,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命,它与我国的化学教育有着紧密的关联。绿色化学重视对环境的保护,通过清洁能源、原子经济等内容的学习,可实现绿色化学。绿色化学是对化学原理的转化,通过化学方法来减少有毒、有害物质的生产和应用,在研究过程中,弱化有害、有毒作用,强化其绿色作用,从技术和经济角度分析,绿色化学能够从源头、生产过程以及使用等各个环节减少并降低污染。因此,在平时的化学教学中,贯彻“低碳经济”的观念,培养学生“绿色化学”的可持续发展理念显得尤为重要。
二、在化学教育中重视低碳经济与绿色化学教育
我国的《九年义务教育化学课程标准(实验)》明确指出了化学课程的性质、目的以及方法。在义务教育阶段中的化学课程,教学目的是让学生了解化学为社会发展带来的影响,利用化学来认识科学技术和社会、生活中的相关问题。同时,学生能够从化学教育中了解化学物品给人们生活和健康带来的影响,且能够借助化学手段治理环境污染,开发并且利用化学资源。另外,化学教育中要强调学生对自然和社会的责任心,当学生在遇到与化学相关的问题时,能够利用化学知识科学地解决问题。由此可知,我国新课程对中学化学有了全新的诠释和要求,新课标更加注重培养学生的科学和人文素养,为新课程理念下的中学化学教学指明了方向。
三、对中学生进行低碳经济与绿色化学教育的基本策略
中学化学教学要选择真实的问题情境,突出科学观念、科学思维、科学方法、科学主题,重视学生创新意识和创新能力的培养,将科学教育与人性发展有机融合起来。在平时的化学教育中可以做到以下几个方面。
(一)贯彻绿色化学和低碳经济的观念
让学生接受绿色化学思想,把绿色化学内化为自己的自觉行为。初中和高中的化学课本直接或者间接地对绿色化学都有涉及,但仅是停留在书本的概念之上。在平时的教育中,教师应该引导学生通过实践来加深对绿色化学的理解。如利用周末时间带学生到化学工业园进行参观、实践,亲身接触化学物质的转变和生产过程,形象地说明绿色化学理念的重要性,低碳经济的影响力。介绍空气污染及防治,抓住时机向学生介绍绿色化学及其主要特点,在教学中尽可能渗透、强化绿色化学的思想理念。例如教授温室效应及其危害与防治,使用燃料对环境的影响,金属资源的利用与保护等。同时通过绿色化学的教育,让学生形成良好的生活习惯,真正实现节能减排,低碳经济。
(二)建立绿色化学和低碳经济的意识
人教版新课程下的化学教材,着重于从多个角度阐述了绿色化学和低碳经济的内涵、概念。例如从环境保护的角度讲述了酸雨、大气污染与温室效应的关联;介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念;介绍了有毒物质的性质、使用、保存;介绍了与绿色化学相关的再生、使用替代产品、回收以及重复使用的工业化学内容。其中包含了许多低碳经济的理念,例如:以海水为原料提取镁、接触法制硫酸……这些绿色化学技术充分说明了低碳经济并不一定需要极高的成本,也不需要很高的技术,只要我们共同努力,做好自己,就能很好地应对全球变暖等环境问题,为地球尽一份力量。
(三)从实验中体验绿色化学和低碳经济
绿色化学实验具有基本的5R原则,即reduce(减量)、recycling(回收)、reuse(循环使用)、rejection(拒绝使用)、regeneration(再生)。从化学试剂的选择、化学反应条件的控制、化学反应结束后三废的处理等,充分体现了能源、化学试基础教育剂、化学反应、反应产物、剂量等的低碳化等特点。这些具体包含在以下三个方面。
1.将化学实验微型化,实现绿色化学。课堂演示实验以及学生自主实验,要避免出现有毒、有害物质的污染。实验应在小烧杯或小试管中进行,在点滴板上观察。由于实验药品剂量的普遍减少,既节约了药品资源,又减少了化学污染,同时还能够直观地观察实验结果,效果非常明显。
2.优化实验内容、装置和方法。化学实验离不开气体、液体和固体的产物,部分实验产物具备毒性或者对环境、人体有害的特点,因此,实验中既要保证实验的效果,还要对实验的内容和仪器、方法进行改善,尽可能在密闭条件下或在通风橱中进行,以减少实验产物对环境的污染。
3.妥善处理化学实验的废弃物。化学实验为了能够得到科学、真实的实验数据,往往要产生许多废弃物,而这些产物却没有较好地得到处理。在实验教学中,教师应该引导学生利用化学反应洗涤、吸收或转化,将有害产物回收利用。这样不但能够提升学生绿色环保和绿色化学的意识,而且还能给学生及早灌输低碳经济的观念,将普通的化学实验最终提升为绿色化学实验。
(四)实践低碳生活
【关键词】 绿色化学 环境污染 环境治理
当今时代,化学真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起到了决定性的作用。目前,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面,化学化工的发展为人类的生活改善提供了源源不断的能源和物质基础,但同时又造成了很多的能源和环境问题。“绿色化学”的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新的希望。
一、概念及核心内容
1.概念。绿色化学又称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,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。
2.核心内容。原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地减少了废物的排放。
二、渗透“绿色化学”思想
我国古代就有“不竭泽而渔,不焚林而猎”的保护自然环境的思想。今天,我们保护环境不仅要保护环境不受污染,而且要继承古代环境保护的思想,合理利用资源,以保证资源的永续利用。我们应该懂得保护环境就是保护我们自己。为了更好地保护环境,许多国家正在广泛地宣传环境保护思想,制定相应的法律法规。我国于1979年9月颁布了《中华人民共和国环境保护法(试行)》,并在1983年底召开的全国第二次环境保护大会上将保护环境确立为我国一项基本国策。
白色污染是当今社会的一大公害,而且越来越受到公众和政府的关注。塑料作为人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、绝缘性、成型性、耐酸碱、耐腐蚀,外观鲜艳,而且它具有极其低廉的价格,随着石油化工的发展迅速成为人类不可缺少的一种材料。然而随着塑料的大量使用,废弃塑料难于降解,严重污染了人们所居住的环境,还有的塑料会引起人类新的疾病的产生。如今,绿色蔬菜、绿色产品、绿色科技、绿色化学,还有现在所提倡的绿色饭店、绿色学校,都成为最时髦的名词。绿色话题成为人类最具共识的话题。这种绿色意识,是人类重新审视自然的表现。只有培养人类真正意义上的“绿色意识”,才能实现对环境,对人类更友善的化学――绿色化学。
因此,人类在生产、生活中都应贯穿绿色化学的思想,在生活中对其废弃物要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染。
三、设计“绿色新工艺”
我国在环境资源、容量方面,总量虽大但人均拥有量很小。经济生产的特点是工业技术水平整体不高,能源和资源消耗及污染排放量高,乡镇企业比重还是很大,“三废”基本没有经过任何处理就四处排放,污染十分严重。但是人们不能走“先污染破坏,后治理恢复”的道路,也不能走“边污染,边治理”的道路,而应该采取我国政府制定的“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”的环境保护方针,还要在化工工艺上采取更为绿色的、环保的工艺过程。绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。
1.设计环保工艺。开展环境分析方法和标准化的研究,建立高灵敏度、高选择性、快速、自动化程度高的监测方法;开发新材料、新能源、用绿色化学工艺代替经典工艺;在制定污染物向环境排放量标准的同时与其他手段相结合,积极开展处理和利用废物的技术研究,变废为宝。三废的处理过程不应产生或少产生新的污染,这样才能实现减少或消除污染。
2.开发和生产绿色产品。绿色产品是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合格的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处理,在环境条件下容易降解。如日常生活中适用的包装材料,用后可以进行再利用,如用再生纸作购物袋,用再生塑料制造各种容积,不但可节约宝贵的资源, 还可以减少固体废弃物的排放。
四、绿色化学与环境治理
目前,随着绿色化学作为学科前沿方向的逐步形成, 在很短的时间内,通向绿色化学的各种途径已隐约可见。这说明绿色化学是有效的,也是有益的。从科学观点认识,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点认识,它是从源头上消除污染;从经济观点认识,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。其目的就是要把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。然而,必须指出的是, 绿色化学与环境治理是完全不同的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理,使之恢复到被污染前的面目; 而绿色化学则是从源头上阻止污染物的生成,即所谓污染预防。因此,只有通过绿色化学的途径,从科学研究出发,发展环境友好化学、化工技术,才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。另一关键问题是培养具有环境保护意识的人,树立可持续发展的观念。通过宣传,强化公众的环境意识。作为高等学校培养的各种层次的高素质人才,应努力学习有关知识,加强对保护环境,改善环境的责任感。创造一个清洁美好的生活环境是人类的共同愿望,给后代留下一个良好的环境,也是我们这一代人所必须履行的责任和义务!
相信随着科学技术的进步和人们绿色意识的提高,只要我们用好绿色化学技术,搞好经济,我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。
参考文献:
[1] 王恩举.漫谈绿色化学[J].大学化学,2002,(4).
绿色化学高中化学教学课堂教学实验教学化学源于生活又高于生活,随着素质教育理念的贯彻和环境问题的日益凸显,在化学教学中引入环境保护理念已得到教育工作者广泛认可。绿色化学是以环境保护为依托的新型化学教学理念,其目标是让人与自然能够可持续发展,绿色化学现已被许多国家接受并实施。高中化学的学习内容比较基础,高中也是学生思维模式形成的重要阶段,在高中化学教学中以绿色化学理念为指导,对学生环保意识的形成意义非凡。
一、高中绿色化学教育的特点
当前的高中化学教学不止于知识的传授,同时也是素质的培养;在教会学生化学定理、物质构成,了解生活中化学现象的同时,也要教会学生如何利用化学来改善生活并且避害就利;在让学生学习知识本身的同时,也要在学生头脑中形成知识结构,将绿色理念根植在学生心中,培养学生的绿色意识,使学生在今后的人生道路上,在工作岗位中,能够以绿色化学的理论来指导言行,将保护生态环境作为己任。
将绿色化学理念引入高中化学教学中,是将以往的化学教学分割为环境保护和应试两个部分,提高学生的科学文化素养,对科技和经济的快速发展能够理性认识,能够用发展进步的眼光看待学习,对生态环境了解和改善要以保护为前提。对于化学学习学生不应是被动的去学,而是主动自发地去学习,以绿色理念为指导、创造性地学习。
二、“绿色化学理念”在高中化学教学中的渗透路径
1.将绿色化学理念渗入课堂教学中
(1)重视实际生活与教材基础内容的结合
强调绿色化学理念,首先要做到重视教材基础内容,将教材中涉及诸如环境污染、温室效应、医学垃圾、水体污染、食品污染、重金属污染、噪声污染等与绿色化学和环境保护相关的内容剖析透彻,将知识关键点理解充分后与生活实际相联系,才能深刻意识到走绿色化学之路的重要意义。
(2)教学时要将绿色化学理念贯穿始终
实施绿色化学对于教师来说,首先老师自身要具备绿色意识,同时也要时刻将绿色化学理念反映在其教学过程中,学生才能逐渐形成绿色意识。例如,在讲解关于氯气的性质和用途时,可以用双氧水作对比,让学生了解到未来造纸工业的漂白技术将会彻底变革,绿色的、无污染的双氧水将会代替产生有害物质的氯气做漂白剂。这种通过对比不同物质在工业生产中的作用和对环境的影响来强调绿色理念的教学方法,也是教师在教学过程中向学生输出绿色理念的途径之一。
2.将绿色化学理念融入化学实验中
科学结果的论证通常离不开实验,化学更是一门需要让实验数据“说话”的科学,将绿色化学理念融入化学实验中,会较好的改善化学实验的“三废”问题。
(1)善于设计“迷你型”化学实验
所谓“迷你型”化学实验,即指在能充分满足得出实验目标结论的情况下,对原有的实验内容和实验方法进行重新安排和调整,尽可能使用小号的化学装置和精简的化学仪器,从而减少化学试剂的使用量,使实验过程中排出的污染气体和水体大幅减少,最终弱化因进行化学实验对环境的不利影响。例如,教师在对氯气的性质进行实验时,可以利用少量的漂白液和稀硫酸在小号的培养皿中制得,同时生成的氯气也会扩散至培养皿中的其他液滴中,产生进一步的反应,既验证了多个性质,又减少了氯气对空气的污染,可谓一举两得。因此“迷你型”化学实验具有节约化学试剂、操作简便、低污染的优点,是未来实现绿色化学的重要途径之一。
(2)严格规范化学实验操作
严格规范化学实验操作的含义是要严格遵守实验的步骤、试剂称量标准化、对实验产生的“三废”要进行严谨处理,否则会造成化学试剂和能源浪费,加大周围环境污染,同时还有可能导致严重的实验事故,给教师和学生带来不必要的人身伤害。所以严格规范化学实验的操作,不仅具有重要的安全意义,也是绿色化学意识的一个重要体现。
(3)尽可能采用无毒无害的实验材料
教师通过化学实验向学生展示化学现象或化学原理时,应对比能达到同一实验结果的不同的实验材料对环境的影响,要注意尽量选用无毒无害、对环境影响较小的实验材料。即在达成为学生展示化学实验的同时,要考虑到对环境的影响。例如,在展示白磷自燃的现象时,实验材料白磷毒性较大,且其燃烧后产生的有害气体对环境污染较为严重,所以教师可以利用Mg2Si进行水解,其水解后产生的SiH4在水面上也会自燃,但实验过程无有害气体排出,Mg2Si代替白磷实验,就很好的体现了绿色化学的理念。
(4)对实验“三废”进行无害化处理
对实验过后产生的“三废”进行无害化处理,是贯彻绿色化学理念的重要组成。实验“三废”有多种处理方式,但最终目标就是无害化。教师应当有意识的引导学生,让学生学会正确处理各种废液、废渣的方法,最终实现“三废”无害化。比如,在实验后,教师要求学生对实验残留进行分类,然后根据每种残留各自的特点采用相应的处理方法,如中和、分解、深埋、回收等,力求减少实验残留对环境的污染。
(5)利用计算机完成高危实验
有一些化学实验危险系数较高,实验过程会触及多种有毒有害物质,在易导致实验事故威胁师生人身安全的同时也对环境有较大的不利影响。因此,此种实验不宜采用传统方式演示,而应利用先进的计算机技术进行模拟演示,教师可以在实验前预先在计算机里设置好实验数据,使学生在模拟操作时对实验设备和实验步骤有初步的了解,在加深学生对知识的理解和掌握的同时也达成了绿色化学的目标,有效地减少了“三废”污染。
三、结论
随着科技的进步和人们环保意识的普遍增强,绿色化学是化学发展的必然趋势。绿色化学可以使学生在个人发展的基础阶段形成环保意识,为人类与自然和谐相处打好基础。所以在高中教育阶段,应将绿色化学理念完全渗透至高中化学教学中,使学生深刻地认识到,绿色化学理念对我国可持续发展的重要性,增强学生主人翁的责任感。
参考文献:
[1]李思思.基于绿色化学理念的实验改进[J].成功(教育),2011,(10):89-90.