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    绿色化学论文3000字 化学教学中绿色化学的渗透

    时间:2019-04-16 02:48:04 来源:酷米范文网 本文已影响 酷米范文网手机站

      绿色化学是20世纪90年代初诞生的“新化学婴儿”。它有别于传统化学概念。传统化学概念似乎总和环境污染密不可分,它更关注如何通过化学的方法得到更多我们人类需要的物质,而在此过程中原料、反应过程、生成物对环境的影响考虑较少,即使考虑也主要着眼于事后的治理而不是事前的预防。而绿色化学是对传统化学和化学工业的革命,是以生态环境意识为指导,研究没有(或尽可能少)环境副作用,在技术上和经济上可行的化学品与化学过程,所以绿色化学又称环境无害化学、清洁化学。
      那么,我们中学化学应该如何为创建绿色学校来“添加绿色”,进行绿色化学教育呢?本文针对化学教育的特点,结合近年来所进行的化学环保教育的实践,初步探讨了绿色化学教育的方法和途径。
      
      一、通过化学教学渗透绿色化学教育
      
      在化学教学中,可把本地区环境污染的典型事例自然地、生动地渗透到化学教学中,让学生亲身体验到污染给人们带来的危害,培养学生对环境保护的责任感,明确实施绿色化学的重要性。例如:硫酸工业制法的教学,在讲SO2尾气的污染时,让学生看酸雨危害的录像,还让学生做将SO2回收制取H2SO2,及液态SO2的练习题。使学生体会到回收SO2,不但可以减少污染,减少经济损失,而且还可变废为宝,制取新产品,提高经济效益。在讲氮族元素这一章时,进行素质教育的整体设计,特别讲解氮在自然界的循环。穿插汽车尾气的排放,氮氧化物造成光化学烟雾,水中氮磷过多造成水富营养化,形成赤潮造成污染等等环保知识。
      另外,教科书上的很多化学实验内容在操作过程中会造成大气或水体污染,如:无机化学中Cl2的制取和性质实验,硫及其化合物的性质实验,氮化合物的性质实验及有关重金属盐的实验等等,还有有机化学中的许多实验。在教学中教师除传授知识和培养实验技能外,还要着重引导学生对污染环境的化学实验的装置进行改革、创新,使其成为绿色化学实验。将Cl2的制备和性质实验改在一个封闭、连通、透明的装置中进行操作,这样既不影响实验效果,也不污染大气,又可增强学生的环保意识。
      在这里介绍一下原料绿色化的简单例子。氢氰酸是剧毒物质,对工人的健康损害很大,同时,排放含CN-的污水、废气也严重污染环境。因此,现在电镀工艺中主要使用无氰电镀,无氰电镀的电镀液中不含CN-。无氰电镀液的配方可鼓励学生去因特网上查找。在讲解氯气的漂白作用(实际上是HCIO的漂白作用)时,不妨告诉学生:现在造纸厂和自来水厂已逐步用二氧化氯(ClO2)、过氧化氢(H2O2)、臭氧(O2)等,代替氯气作漂白剂和消毒剂,这样可避免产生二恶英和其他有机氯化物,因为二恶英和许多有机氯化物多为致癌物。在讲解高二教材第四章“石油、煤”一节时,应告诉学生,目前95%以上的有机化学品都来自石油和煤。但是,石油和煤都是不可再生资源,伴随着人类的开采、利用将逐步耗竭。因此,利用可再生资源合成化学品是绿色化学研究的又一战略。
      能源绿色化要求生产过程应该尽量控制在温和的温度和压力下进行,使能耗最低,并尽量使用可再生能源。关于这个条件,高二教材第七章第二节提及利用高分子膜淡化海水、处理污水和能量转化等方面的范例。采用高分子膜淡化技术就不需加热蒸馏,可节约大量能源,为缓解能源的不足带来希望。高三教材第四单元“氯碱工业”一节中也介绍了“离子交换膜法电解制碱技术”,该法具有能耗低的优点。而关于能源的净化、无害化,高二教材第四章第六节详细介绍了煤的干馏、汽化和液化技术。高三教材第三单元第四节,专门讨论了“使用石化燃料的利弊及新能源的开发”。我国是世界上最大的耗煤国,积极开展煤的无污染利用和综合利用十分重要。这方面的绿色化学技术主要有等离子除硫除尘、生物化学除硫等。曾有一系列的检测表明,我国有一半左右的城市儿童血铅含量超过了国际公认的铅中毒标准。罪魁祸首就是为提高汽油的辛烷值而添加的一种名为四乙基铅的抗爆震剂(见高二教材第99页阅读材料)。最新的绿色化学成果已开发出通过固体酸催化工艺提高汽油辛烷值,为汽油无铅化提供了强有力的技术支持。
      最后,告诉学生,最好的防治办法是“不让污染物产生”,如改变燃料的结构、成份,寻找新能源,大量植被造林,城市禁止使用煤而改用管道煤气等。这样教学丰富了课堂教学内容,提高了学生的学习兴趣,又溶进了绿色化学教育。
      
      二、通过实验教学培养学生的绿色意识
      
      化学实验的污染排放看似微不足道,但其成分复杂,累计效应实在不容忽视,尤其不能忽视的是实验的育人功能。因为化学实验是培养学生科学素养、注重化学与环境之间密切关系的关键环节。因此,化学实验的绿色化设计,应该大有作为。
      在化学演示实验和学生分组实验中,都存在着“废气、废液、废渣”的问题,这些实际问题的处理过程,是培养学生良好的环保习惯的难得机会。废气如何处理?如氯气的全封闭制取装置(尾气用NaOH吸收);废液如何处理?如分组实验制乙烯后硫酸的回收;废渣如何处理?如制H,后锌粒的回收等等。尽管有些回收处理较繁琐,远没有乱倒乱丢方便,但若放松了这一关,就至少有两方面的危害:从近处看,污染物积少成多,造成实验室长期的危害和隐患。例如积累在下水管道里的Zn粒若遇到大量的酸,甚至会造成H,爆炸,这种灾害已有所闻;往远处看,贪方便,图省力的不严谨的习惯一旦形成,积重难返,就会产生不守法规、污染环境的新一代,误人子弟,误民误国。
      
      三、通过化学课外活动加强绿色化学教育
      
      英国教育专家的统计表明,青少年时代亲历过的实践活动,对一个人终身的影响占有很大的份量。这说明亲自“感觉”这个世界远远比知道这个世界更重要。如果只让学生们坐在教室里讨论离他们很遥远而且凭他们目前的力量根本无法解决的问题(如化学污染、环境危机等),久而久之,他们就会被这种无能为力的悲观和沮丧所淹没,对绿色化学的目标的实现产生怀疑。基于上述“体验比理解更重要”的教育理念,在实施绿色化学教育时,完全有必要组织学生进行环境调查、撰写绿色化学科技小论文等活动。学生通过调查去亲自体验绿色化学问题。
      在学“肥皂和洗涤剂”时,提到:有的洗涤剂含有磷元素,造成水体富营养化,促使水生藻类大 量繁殖,水中的溶解氧降低,使水质变坏。目前,合成洗涤剂导致的水体污染已引起人们极大的关注,并正积极研制无磷等新型洗涤剂,以减轻环境污染。因此,教师可组织学生对当地的水体进行考察。
      学生学习了臭氧之后,教师组织学生阅读有关臭氧的知识,1984年科学家发现南极上空臭氧空洞;其实是氟里昂对臭氧层的破坏作用,这正是产品绿色化方面的问题,但是真正的元凶是Cl原子,而Cl原子的产生与氟里昂有关,生活中氟里昂的产生主要在家用电冰箱、换气扇,要求学生调查家里的这类电器,并写成小报告在全班进行演讲。还有许多例子,如自己所在城市的空气状况,这就需要了解周围的工厂及机动车辆的多少,同样写成报告的形式。还可以留心阅读家庭日化用品(如洗衣粉、灭蚊剂、干电池、化妆品、调味品、医用药品等)的说明书,特别是其原料成分的说明,联系已了解的绿色化学知识,分清哪些成分是符合绿色化学要求的,哪些是不符合绿色化学要求、需要逐步替代的,对这类日化用品要逐步减少使用,使用后要考虑如何减少对环境的污染。
      总之,在实施绿色化学教育时,完全有必要组织学生进行工厂及环境调查、撰写绿色化学科技小论文等活动。使学生通过调查去亲自体验绿色化学问题。
      我国的绿色化学的研究和开发刚刚起步,而绿色化学不仅仅是科研战线或化工战线的任务,在整个化学领域都要实现从传统化学到绿色化学的转变。作为普及化学知识和培养能力、肩负培养化学专门人才重任的化学教育,就必须义不容辞的地承担起普及、宣传和实施绿色化学教育的任务,让绿色化学教育成为21世纪素质教育的重要内容,把绿色化学教育的思想和内容贯穿在整个教学工作的全过程,使学生认识到化学在社会发展、提高人们生活质量、增进人们身体健康、实现人与自然和谐发展中的作用,更要认识到化学给环境带来的负面影响,从而使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识,认识到绿色化学是“防”,环境保护是“治”,只有从根本上切断污染源,才能真正做到环境保护。
      总之,只要结合好具体的教学这个主载体,充分利用教材中的绿色化学素材,联系绿色化学发展的新成就,注重学生的兴趣特点,随时随地都可以摆开绿色化学教育的课堂,在“润物细无声”中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。
      
      更正
      《中国教师》2006年第2期《农村中小学校长:一个令人尴尬的角色》一文的作者应为张功宇,特此更正。并向作者表示歉意。
      《中国教师》编辑部

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