“绿色化学”在高中化学教学中的渗透
吴建华
摘要:绿色化学符合可持续发展的理念,是新世纪人才培养的新方向.化学教师要为国家培养新型人才,就必须在教学活动中改变旧的授课方式.本文通过对新授课、实验课改进等方面,探讨如何潜移默化地给学生传递绿色化学的理念,以树立学生可持续发展的世界观.
关键词:绿色化学 高中化学 新课教学 实验课教学
绿色化学又称清洁化学、环境无害化学或环境友好型化学.绿色化学的目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不需要处理废物.如何把绿色化學融于化学教学中,使绿色化学成为化学教育的一个重要组成部分,让学生在课堂中体会绿色化学与生活的关联,将会大大地助推传统化学的发展.笔者认为,若要在课堂中渗透绿色化学理念,教师要关注以下几个问题.
一、教材中的绿色化学——新授课教学
现行的人教版《普通高中课程标准实验教科书》化学必修和选修课本中,已经融入了很多绿色化学的知识元素.
必修一:在用途广泛的金属材料中,谈到金属废弃物的回收利用;在无机非金属材料中,谈到自来水的杀菌消毒、臭氧层的破坏、酸雨的防治和工业生产中的烟气脱硫;在硅及其化合物的学习中,讲解如何实现“从沙滩到用户”;在讲解氮元素时,讲解汽车尾气排放和光化学烟雾污染.
必修二:从“化学反应与热能”,谈新能源的开发利用;由电化学,谈废旧电池的对环境的危害以及回收利用;从基本营养物质,谈糖、蛋白质、酯等生活中常见的有机物;从海水资源的开发,谈能源的可持续发展.
化学与环境是不可分割的,教科书中一直在传递这个思想,所以教师在新课教学过程中需体现绿色化学的理念,潜移默化地对学生进行绿色化学观的教育,使学生体会绿色化学的重要性.
二、实验中的绿色化学——实验课教学
绿色化学要求原料、溶剂、催化剂和产品都是无害的,在工业生产中不产生“三废”,或使“三废”降到最低程度.这不仅适用于大规模工业生产,也是高中化学实验中使用化学药品时需要遵循的原则.
《普通高中化学课程标准(实验)》中对高中实验的绿色化提出了五点要求:(1)开发绿色实验,可用无污染的反应物做替代性实验.如氧化Fe2+可以使用H2O2来取代KMnO4.(2)实验微型化、小型化.在定性实验中,不影响实验效果的前提下,可以减少药品的用量.如选修6实验1-2中“Cl2的实验室制法及其性质探究”的微型实验,利用表面皿与玻璃片之间的密闭小空间,使生成的少量Cl2迅速在其中扩散,与其他试剂反应,现象明显而且不会泄漏.(3)尾气的处理和再利用.如CO还原CuO的实验中,可以将尾气直接用导管导入酒精喷灯的火焰中,既支持燃烧,又防止有毒物质污染,一举多得.(4)计算机模拟危险实验,效果好,安全度更高.如研究氢气和氯气的反应,镁条燃烧的强光照射,会引发混合气体爆炸,危险指数较高.笔者在课堂中利用视频来模拟实验过程,清楚明晰.(5)妥善处理实验中产生的废物,一些有毒物质需要集中处理.如银镜反应中,银镜的回收处理也是学生实验时需要面对的问题.笔者认为可以用FeCl3或者H2O2来替代HNO3,更加便捷,安全易操作,且无毒无污染.
化学是一门以实验为基础的学科,在教学中贯彻绿色化学的思想,实验是关键,也是影响学生主观判断的直接因素.教师在实验教学中,要改变过去“一人做,大家看”的模式,将实验“还”给学生,让学生自己动手实验,直观地感受现象,提高他们对现象的描述的能力.只有这样,才可以激发学生学习化学的积极性,充分发挥其主观能动性.
绿色化学是新时代化学教学的崭新课题,且已融入化学课堂的每一个环节.因此,在化学教学过程中,教师需要坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,以促进学生的全面发展为主要目标,培养具有可持续发展观和开阔眼界的未来型人才.学生是将来社会前进的推动力,是国家的未来,只有他们的思想理念不断更新了,才能更好地服务社会,更好地推动社会前进.
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部:《普通高中化学课程标准(实验)》,[M],人民教育出版社2006年版,第33-34页.
[2]郭莉莉:《高中实验绿色化的探究》,[J],《大庆社会化学》2009年第六期.
[3]杨晓丽:《由过氧化氢清洗银镜“绿色实验”引发的探究》,[J],《中学化学教学参考》2009年第3期.