高中化学教学中渗透绿色化学教育的实践探索

2022-04-20 21:14王建平
学校教育研究 2022年8期
关键词:绿色化学高中教学实践探索

王建平

摘要:本文从化学教师的角度总结了高中化学教学中渗透绿色教育的一些经验,着力培养学生的绿色化学理念,提升学生的环境保护意识与能力。

关键词:高中教学   绿色化学   实践探索

随着社会的进步发展,诸多环境问题已越来越引起人们的重视,而这些问题最终都必须通过绿色化学理念、化学素养的提升来解决。在高中化学教学中如何加强绿色化学教育,增强绿色化学意识,培育绿色化学习惯,是摆在每一位化学教师面前的迫切课题。本着“预防优于治理”的绿色化学理念,在高中化学教学中,必须既注重化学知识的传授,又重视绿色化学理念的渗透教育。在多年的化学教学实践中,笔者总结了以下绿色化学教育的实践举措,望能起抛砖引玉的作用。

一、知识讲授中渗透

绿色化学就是在化学品的设计、制造和使用的过程中利用一系列的原则来减少甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成。课堂教学是绿色化学理念教育的主渠道,是将绿色化学知识和原理进行有效渗透的重要途径。比如在讲铜与浓硫酸反应制取SO2时,可以让学生讨论,制备CuSO4 溶液通常会有两种方法,一是工业上将废铜屑倒入热的稀硫酸中,并不断通入空气来制取CuSO4 溶液;二是利用铜和浓硫酸在加热条件下反应也能制备CuSO4 溶液。针对以上两种方法,从绿色化学的角度引导学生讨论“哪种方法更好?”通过组织讨论,学生得出结论:①制得相同质量的产品,第一种方法消耗的硫酸少;②第二种方法生成SO2,会造成大气污染;③第一种方法节约能源。由此可知第一种方法制备CuSO4 溶液更好。这样在传授知识的同时渗透了绿色化学理念教育,强化了学生的环境保护意识。

二、问题探究中深化

以问题探究为载体进行绿色化学教学,是课堂教学的重要环节,它不仅可以诱发学生深度思维,帮助学生掌握和巩固所学的知识技能,开发学生的智力,而且还可以培养学生学以致用的能力,使学生在解决问题的同时深化绿色化学意识,了解科技动态,提升化学学科素养。如在进行酸雨及防治教学时,通过设计问题“酸雨是怎样产生的?它的危害有哪些?如何才能防止酸雨的形成与污染?”让学生经过学习、思考,学会阐述酸雨产生的主要原因,是工业生产、民用生活燃烧排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴。酸雨的危害很多,它可导致土壤酸化,使土壤微生物种类变少,生物生长繁殖的速度降低;酸雨造成蔬菜叶面黄斑,生长不良,抗菌能力下降,产量降低;酸雨还会污染海洋、河流、湖泊及地下水,直接危害人类健康;酸雨对金属、木材、石料等都有腐蚀作用;酸雨还会引起文物的破坏等。在此基础上探讨“防止酸雨的形成与污染”问题,如控制大气污染,特别是控制硫氮氧化物的排放是防止酸雨最有效的措施,包括限制高硫煤的开采、使用;重点治理火电厂污染,削减二氧化硫的排放总量;防治化工,冶金,有色,建材等行业生产过程排放的二氧化硫造成污染;大力研究开发二氧化硫污染防治技术、设备;对耗能设施进行技术改造,提高能源利用率;改变能源结构,加速发展无污染能源等,极力防止酸雨的产生,把酸雨给人们带来的危害降低到最低程度。此外,“农药的合理使用”教学,也是进行绿色化学渗透教育的很好材料。

三、实验教学中强化

实验教学既是化学教学的重要组成部分,也是影响学生环境意识的重要手段。在化学实验教学中渗透绿色化学思想,尽量体现绿色化学无污染、多循环、多使用、无废物的原则,引导学生从实验做起,增强保护环境意识,强化绿色化学行为。首先,我们可以引入微型化学实验来强化学生的绿色化学理念。微型化学实验就是尽可能对试剂“减量”或“降低浓度”或“微型"实验仪器,例如,在学习氯气的性质实验相关内容时,教师就可以对化学装置进行改进,准备的实验用品及试剂如下:五条滤纸条,纸条上分别滴有(1)品红试液;(2)石蕊试液;(3)淀粉一KI试液;(4)Na2S溶液;(5) KBr溶液;再准备一点高锰酸钾晶体及吸有浓盐酸的胶头滴管。实验时只须挤几滴浓盐酸到高锰酸钾晶体上即可发生变化。在五张纸条上分别看到(1)褪色;(2)先变红后褪色;(3)变蓝;(4)出现淡黄色固体;(5)变为橙红色。这样设计实验后,实验装置简单、现象明显、所需药品少、无污染。

此外,在化学实验教学中,还应规范化学实验操作,严格按照实验的标准来操作,有效减少各种化学试剂和药品的用量,一次性获得成功的实验,节约能源。化学反应过程中会产生废气、废渣和废液,要指导学生对三废进行无害化处理,以此来强化学生的绿色化学意识。

四、在课外活动中内化

为内化学生的绿色化学意识,强化绿色化学行为,教师可布置一些与绿色化学相关的知识与问题,让学生在课下进行资料收集,以小组为单位开展探究性学习。例如,组织学生到当地的污水处理厂、水泥厂和无机盐厂进行参观,了解企业生产中对排放废气、废液和废渣等的处理。在讲授氯及其化合物的性质以后,组织学生参观浙江物产氯碱化工有限公司,让学生根据氯碱厂原料和产品的性质,讨论在生产过程中以及贮运时应注意那些问题?氯碱厂的厂址应如何选择?进而得出以下结论:在生产过程中要注意产品对环境的污染,要尽可能的减少有害物质的排放;厂址选择涉及原料,水源、能源、上地供应、市场需求、交通运输,環境保护等因素,应对这些因素综合考虑,作出合理的抉择,由于氯气有毒,不便贮存和运输,因此要求厂址要避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区,厂区必须与居民区有一定距离的安全隔离带。通过讨论,增强了学生对绿色化学及环境保护的理解。此外,还可以指导学生利用所学习的知识设计化学实验,测定空气中的污染指标,让学生亲身感受到环境污染对社会和环境造成的危害,从而增强学生的环保意识。充分利用植树节和世界环境日,组织学生植物,开展绿色化学知识宣传活动,营造一个良好的绿色化学氛围,让学生掌握更多的绿色化学知识和环保知识,进而内化为自觉的绿色化学行为。

以上是高中化学教学中渗透绿色化学教育的一些尝试,在高中化学中渗透绿色化学的教学内容与途径有很多,比如还可寻找一些有关绿色化学方面的习题让学生进行练习,一方面培养学生的绿色化学观,使学生更加了解绿色化学的重要性,还能提高学生的解题能力。

总之,绿色化学是一种全面的理念,在化学教学过程中渗透绿色化学理念,这对促进我国环境保护、提升绿色化学意识,养成绿色化学习惯,促进我国可持续发展等均具有重要的作用和意义,作为高中化学教师,将会在绿色化学的教育征程上不懈探索,孜孜以求。

参考文献:

[1]普通高中教科书化学(必修)第一册,第二册.人民教育出社.2019(01)

[2]俞文智.中学化学实验要注意环境保护[J].中学化学教学参考,2011(02)

[3]曾春燕.“绿色化学理念”在高中化学教学中的渗透研究[J].才智.2014(29)

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