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對(duì)于綠色化學(xué)的概念,教材上涉及的很少,如何讓學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)更是少的可憐,那么教師如何來構(gòu)建學(xué)生的這種理念呢?學(xué)生如何來學(xué)習(xí)綠色化學(xué)更好呢?怎樣才能讓學(xué)生深刻地理解綠色化學(xué)呢?這一直以來都是困擾著教師的一個(gè)問題。那如何來解決這個(gè)困惑呢?我認(rèn)為可從以下三個(gè)方面入手,大家可以借鑒一下。
一、綠色化學(xué)的概念的確立。
從學(xué)生接觸綠色化學(xué)的字眼開始,把綠色化學(xué)融入中學(xué)課程教材改革和課堂教學(xué)改革之中,這是中學(xué)化學(xué)教育的嶄新課題。就應(yīng)該讓他們知道綠色化學(xué)的定義,綠色化學(xué)是由美國(guó)化學(xué)會(huì)提出的化學(xué)無害概念,是能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù),它可以通過使用自然資源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì),利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境友好化學(xué)”、“環(huán)境無害化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。綠色化學(xué)的定義就是從生產(chǎn)資料就是無污染、無公害的,生產(chǎn)過程也應(yīng)該是無污染、無公害的,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也應(yīng)該是無污染、無公害的產(chǎn)品。從概念上就讓學(xué)生有一個(gè)大致的理解,從而對(duì)一些常聽到的綠色建筑、綠色食品有一個(gè)初步的了解。最起碼知道綠色的東西并不是單純的指綠色,而是指無污染、無公害的,是對(duì)人體有好處的東西,所以從一開始就給學(xué)生一個(gè)正確的理念,對(duì)概念有所了解。
二、綠色化學(xué)的核心及特點(diǎn)的滲透。
綠色化學(xué)的核心就是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)壞境的污染, 按照綠色化學(xué)的原則、最理想的化工生產(chǎn)方式是:反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。它的主要特點(diǎn)是:1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物箱環(huán)境排放。3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”。4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。對(duì)于綠色化學(xué)的核心和特點(diǎn)的滲透,主要的是在教學(xué)過程中讓學(xué)生樹立防治污染、保證人類生存質(zhì)量的責(zé)任感。我們教師應(yīng)該把握住這一點(diǎn),充分利用學(xué)生的優(yōu)點(diǎn),激勵(lì)和激發(fā)他們的興趣,調(diào)動(dòng)他們的積極性。對(duì)于農(nóng)村的孩子來說,學(xué)習(xí)綠色化學(xué)更是難上加難,各種實(shí)驗(yàn)設(shè)施的不完善都導(dǎo)致了學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,和對(duì)化學(xué)的直觀認(rèn)識(shí)。那我們就利用現(xiàn)有的、現(xiàn)實(shí)的實(shí)例來給學(xué)生進(jìn)行滲透,例如:我們冬天燒煤取暖、做飯。看到煙霧繚繞、聞到刺鼻的、嗆人的氣味,我們有怎樣的感覺,這會(huì)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,這個(gè)現(xiàn)象符合綠色化學(xué)的核心特點(diǎn)嗎?再有,我們看到的三輪車、汽車排放的尾氣對(duì)壞境有怎樣的危害?讓學(xué)生討論這些對(duì)壞境的危害和如何預(yù)防這些危害,我們應(yīng)如何采取措施防止和減少這些污染?這樣可以增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,而且能使他們感知環(huán)境污染的危害性和環(huán)境保護(hù)的迫切性。
三、綠色化學(xué)在教學(xué)中的貫穿和實(shí)施。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);廢棄物處理;學(xué)以致用;化學(xué)教學(xué)
綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)的美國(guó)。1991年由美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)提出并成為了美國(guó)環(huán)保署(EPA)的中心口號(hào),目前得到世界廣泛的響應(yīng)。按照美國(guó)《綠色化學(xué)》(Green Chemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。綠色化學(xué)發(fā)展到今天是指能夠保護(hù)環(huán)境的一種化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)已經(jīng)給人類環(huán)境帶來了很多污染。20世紀(jì)有2285萬多種人工合成的化合。由于早期的化學(xué)工業(yè)很多并沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍內(nèi),導(dǎo)致污染環(huán)境??茖W(xué)既要認(rèn)識(shí)世界、改造世界,同時(shí)也要保護(hù)世界。為了應(yīng)對(duì)化學(xué)所面臨環(huán)境污染的挑戰(zhàn),提倡綠色化學(xué)刻不容緩。
化學(xué)是高中的一門重要課程,并且高中化學(xué)是學(xué)生真正接觸化學(xué)的早期與基礎(chǔ)。從化學(xué)入門就培養(yǎng)綠色化學(xué)的思想是非常重要并且也是必要與緊迫的,非常有重要意義的。
綠色化學(xué)是整個(gè)化學(xué)界的新概念,也是化學(xué)教學(xué)中的新理念。它要求教師必須在課堂課中課后教學(xué)中重視環(huán)境保護(hù),做好廢棄物的處理工作,并采取相應(yīng)的對(duì)策,落實(shí)綠色思想,增強(qiáng)學(xué)生們的環(huán)保理念。
素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力,在化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常需要做化學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候一定是會(huì)產(chǎn)生廢棄物的。如果教師沒有認(rèn)真處理,就會(huì)污染環(huán)境,而且不是教師一個(gè)人污染環(huán)境,而是帶著班集體一起污染環(huán)境。如果教師從始至終都落實(shí)綠色化學(xué)的思想,那么就會(huì)影響一個(gè)班集體走向合理處理廢棄物,愛護(hù)環(huán)境。另外教師應(yīng)該在化學(xué)中,合理設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn),從源頭上遏制廢棄物的生成,這樣雙向結(jié)合就能有效的防止化學(xué)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的廢棄物污染環(huán)境。
教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)思想的規(guī)范引導(dǎo),不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意思,教育學(xué)生從源頭上愛護(hù)環(huán)境,認(rèn)真處理廢棄物,更好地保護(hù)環(huán)境,而且將環(huán)保意思深入學(xué)生的內(nèi)心,從而提高學(xué)生的自覺性,逐漸把環(huán)保帶人日常生活,注重對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù),提高教學(xué)效果。
那么在化學(xué)教學(xué)中究竟如何滲透綠色化學(xué)的思想呢?筆者在親身教學(xué)過程中覺得可以從以下幾個(gè)方面:
1首先,從全局看,將綠色想融入化學(xué)的整個(gè)教學(xué)過程中
教師要提高自身的行動(dòng)自覺性,樹立綠色化學(xué)思想,并將它貫穿于整個(gè)化學(xué)課堂教學(xué),并以自身的行動(dòng)帶領(lǐng)學(xué)生,幫助學(xué)生樹立綠色化學(xué)思想觀念。比如在學(xué)習(xí)氯這一個(gè)富集于海水中的元素時(shí),介紹其化學(xué)性質(zhì)和特點(diǎn),并具體在生活中運(yùn)用到的地方。生活中我們常常用到氯的化合物,比如漂白劑。常用的漂白劑是會(huì)影響環(huán)境,污染環(huán)境的,那么有沒有好的其他物品代替氯的化合物制成漂白劑呢?然后用聯(lián)想法引出過氧化氫,介紹其性質(zhì),通過化學(xué)方程式,向?qū)W生介紹過氧化氫無污染的特點(diǎn)。同時(shí)指出氯氣和過氧化氫的不同特點(diǎn),如果將同樣具有清潔漂白效果的過氧化氫代替氯氣制成漂白劑原料的話,既能增強(qiáng)漂白效果,又能避免環(huán)境污染,從源頭上防止化學(xué)污染。這便是綠色化學(xué)。
2然后,將綠色化學(xué)思想融入高中實(shí)驗(yàn)化學(xué)教學(xué)中
化學(xué)實(shí)驗(yàn)就要真正的實(shí)施體現(xiàn)綠色化學(xué)思想的時(shí)刻。首先,在課堂之前,我會(huì)設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn),采用小號(hào)的實(shí)驗(yàn)裝置和化學(xué)儀器,節(jié)約化學(xué)藥劑的用量。然后在實(shí)驗(yàn)前會(huì)告訴學(xué)生認(rèn)真對(duì)待化學(xué)原料,嚴(yán)格按照劑量進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),不輕易浪費(fèi)化學(xué)劑量,從實(shí)驗(yàn)前就將減少環(huán)境污染的綠色化學(xué)灌輸學(xué)生的思想里。比如,在進(jìn)行氯氣性質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,可以用少量的漂白液和稀硫酸,在小號(hào)的培養(yǎng)器皿里面制成氯氣,有效減少了對(duì)環(huán)境的污染。
在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,同樣需要謹(jǐn)記綠色化學(xué)思想。教師必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟,采用標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)劑量以及盡量用綠色無毒,安全無害的化學(xué)制劑,如在白磷自燃的實(shí)驗(yàn)中,可以采用磷化鎂進(jìn)行水解,產(chǎn)生的氫化磷會(huì)自燃直接代替白磷自燃,產(chǎn)生五氧化二磷,從而有效避免了有毒有害的物質(zhì)產(chǎn)生。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師必須照嚴(yán)格按照要求處理產(chǎn)生的廢棄物,尤其是有污染的廢棄物要妥善處理。比如采用中和、分解、深埋、回收等措施,避免廢棄物污染環(huán)境,將綠色思想落到實(shí)處。
3在化學(xué)課堂中,將綠色化學(xué)思想與日常生活相互聯(lián)系
在化學(xué)教學(xué)過程中,可以將所學(xué)的知識(shí)與現(xiàn)今的環(huán)境污染直觀的聯(lián)系起來。比如學(xué)習(xí)C這個(gè)元素的時(shí)候,對(duì)其常規(guī)氧化物一氧化碳和燃?xì)庵卸?,燃?xì)獗?lián)系在一起。二氧化碳和溫室效應(yīng)聯(lián)系在一起,這樣直觀淺顯既能讓學(xué)生輕松掌握化學(xué)知識(shí)點(diǎn),同時(shí)又能提高他們的環(huán)保意識(shí)。
另外也可以組織防污染興趣小組重點(diǎn)關(guān)注生活中常見的各種污染,如生活中常見的噪音污染,光污染,水污染,固體廢棄物污染等,小組成員們一起分析這些污染的成因,學(xué)習(xí)了解污染給我們生活帶來的危害,并引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)绾晤A(yù)防這些污染的存在等等。
4將綠色化學(xué)思想融入學(xué)生課后的課外實(shí)踐與生活中
在課后,教師可以提倡學(xué)生們進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)踐活動(dòng),比如回收廢舊電池,學(xué)習(xí)了解廢舊電池對(duì)環(huán)境的污染,回收的價(jià)值;洗滌產(chǎn)品的分類及對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的污染;家庭固態(tài)廢棄物的分類和回收價(jià)值等等。通過這些調(diào)查活動(dòng),使學(xué)生們更好地選擇日常生活用品,有效地處理廢棄物,避免環(huán)境污染。
綠色化學(xué)思想高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)用分析一、高中綠色化學(xué)教育的內(nèi)容及特點(diǎn)
高中化學(xué)教育并不僅僅是一種知識(shí)教育,目的也不單單是為了應(yīng)付考試,它其實(shí)是一種素質(zhì)和思想教育。高中化學(xué)中理論和實(shí)驗(yàn)并沒有特別的深?yuàn)W難懂,其教育的主要目的是教會(huì)學(xué)生基礎(chǔ)的化學(xué)原理、物質(zhì)性質(zhì)和基本規(guī)律,讓學(xué)生明白化學(xué)是干什么的,怎么利用化學(xué)和怎么避免傷害,從而為學(xué)生接下來深入的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。高中綠色化學(xué)教育,是在基本化學(xué)知識(shí)體系的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)?;涂茖W(xué)化的思想教育,加深學(xué)生對(duì)于科技和環(huán)境的雙重理解,并在自身所學(xué)知識(shí)的支持下,設(shè)計(jì)和改正一些傳統(tǒng)的污染性實(shí)驗(yàn)。也就是說,高中綠色化學(xué)教育包括兩個(gè)方面:理論教育和實(shí)驗(yàn)教育。在明確了高中綠色化學(xué)教育的內(nèi)容之后,其教育的特點(diǎn)也就不言而喻了,主要包括以下四個(gè)方面:一是思想要符合綠色化學(xué)的要求;二是實(shí)驗(yàn)使用的材料要環(huán)保無害;三是實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生污染性的物質(zhì);四是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物不僅要達(dá)到目的,還要對(duì)環(huán)境沒有損害。
二、將綠色化學(xué)引進(jìn)課堂
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
學(xué)生在進(jìn)行高中化學(xué)的學(xué)習(xí)時(shí),并沒有形成一個(gè)正確并且穩(wěn)定的化學(xué)思想,因此教師在平常的教學(xué)中所展現(xiàn)出來的思,很容易影響學(xué)生的思想形成。因此,將綠色化學(xué)引進(jìn)課堂教學(xué)首要的一點(diǎn)就是教師應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,要在平常的教學(xué)活動(dòng)中重視綠色化學(xué)思想的滲透和講解。這就要求教師要先進(jìn)行自我更新,重新認(rèn)識(shí)化學(xué),使自身的觀念發(fā)生改變;其次,教師還要在課堂上重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí),比如引導(dǎo)他們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)種可能發(fā)生的事故進(jìn)行預(yù)測(cè)并相應(yīng)地提出解決辦法。
2.變革教材內(nèi)容
教材是高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),也是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的工具。因此,將綠色化學(xué)思想引入高中化學(xué)課堂就要從教材的改革入手,這樣學(xué)生就不會(huì)對(duì)這種思想持有懷疑和抵觸,同時(shí)也能在課下進(jìn)一步鞏固綠色化學(xué)相關(guān)的知識(shí)。變革教材并不是要將原本的教材內(nèi)容全部刪去,而是在保留高中化學(xué)大綱內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增添一些有關(guān)綠色化學(xué)的知識(shí)。比如在學(xué)習(xí)能量這一環(huán)節(jié)時(shí),不僅要講解一些傳統(tǒng)的能源,像碳和煤氣,也要介紹一些新型無害的能源;向乙醇和地?zé)?,這樣學(xué)生既能夠了解能源的發(fā)展史,也能夠樹立起應(yīng)用和開發(fā)綠色能源的意識(shí)。
三、將綠色思想引入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.盡量設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易型實(shí)驗(yàn)
簡(jiǎn)易型實(shí)驗(yàn)并不是將化學(xué)的目標(biāo)進(jìn)行刪減,而在在充分滿足實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?,?duì)原有實(shí)驗(yàn)的材料和步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化,以節(jié)省材料的使用,減少實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和縮小實(shí)驗(yàn)裝置的規(guī)模。這樣不僅會(huì)降低實(shí)驗(yàn)的成本,還會(huì)大大降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)程度。比如,減少和更換實(shí)驗(yàn)材料,會(huì)相應(yīng)地減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生,這樣不僅會(huì)較少環(huán)境的污染,還會(huì)在一定程度上保護(hù)實(shí)驗(yàn)者免受有害物質(zhì)的傷害。簡(jiǎn)易型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需要教師帶領(lǐng)學(xué)生不斷進(jìn)行驗(yàn)證,在這一過程中學(xué)生不僅加深對(duì)綠色化學(xué)思想,也親自驗(yàn)證了綠色化學(xué)思想的應(yīng)用和所取得的成果。
2.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的步驟
規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟,一方面,要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行反復(fù)推敲,從而增強(qiáng)其規(guī)范性和可實(shí)施性;另一方面,則要求實(shí)驗(yàn)者嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟操作、準(zhǔn)確稱量化學(xué)試劑和認(rèn)真處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有害廢物,嚴(yán)禁為了省力而私自進(jìn)行不在實(shí)驗(yàn)步驟上的操作、更改實(shí)驗(yàn)的試劑使用量和隨意丟棄實(shí)驗(yàn)廢物。如果不規(guī)范操作步驟,很有可能出現(xiàn)不在預(yù)料之內(nèi)的實(shí)驗(yàn)事故,給實(shí)驗(yàn)室的教師和學(xué)生帶來人身安全隱患;也會(huì)有可能因?yàn)椴话踩膹U物處理而加大對(duì)周圍環(huán)境的污染,不利于實(shí)驗(yàn)的展開??傊?,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟不僅有著非常重要的安全意義,同時(shí)也是綠色化學(xué)思想的重要體現(xiàn)。
3.使用無毒無害新型實(shí)驗(yàn)材料
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的地方一般是學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室,這里學(xué)生密度比較大,如果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)生有害物質(zhì)的泄露或者是學(xué)生接觸有害物質(zhì)不慎而致使有害物質(zhì)進(jìn)入身體內(nèi),都會(huì)給實(shí)驗(yàn)者帶來一定的危險(xiǎn)性。所以在能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?,盡量使用無害無毒的實(shí)驗(yàn)材料。比如在進(jìn)行觀察IA族與水的反應(yīng)這一實(shí)驗(yàn)時(shí),鈉與水的反應(yīng)過于強(qiáng)烈,很有可能發(fā)生爆炸,因此可以選擇鉀與水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),既能夠觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,還能夠確保安全。
四、結(jié)語
當(dāng)前將綠色化學(xué)思想應(yīng)用于高中化學(xué)的教學(xué)尚處于起步階段,許多想法和措施還不完善,如綠色化學(xué)教材的編寫、新型實(shí)驗(yàn)材料的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的更新等,這需要社會(huì)和學(xué)校共同努力和開發(fā),以取得成功并付諸實(shí)踐。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞: 中學(xué)化學(xué)教學(xué) 綠色化學(xué) 環(huán)境污染
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,人們的生活水平有了很大的提高,但是,人類對(duì)自然資源的不合理開發(fā)和利用,產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問題和社會(huì)問題,使人類在資源方面面臨著前所未有的危機(jī)。隨著人們對(duì)化學(xué)和自然認(rèn)識(shí)的加深,人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到化學(xué)知識(shí)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生活的重要地位,綠色化學(xué)也就應(yīng)運(yùn)而生,人類可以利用綠色化學(xué)對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn),來促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
一、綠色化學(xué)的概念及特點(diǎn)
“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(ACS)提出,其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,它的主要特點(diǎn)如下。
1.充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少向環(huán)境中排放廢物;
3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;
4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
二、綠色化學(xué)在中學(xué)化學(xué)中的滲透
1.課本上,穿插綠色化學(xué)知識(shí)。
課堂教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的主渠道,是滲透綠色化學(xué)觀點(diǎn)的最佳陣地。教師在教學(xué)中要不遺余力地滲透綠色知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)?,F(xiàn)行使用的新教材在編排上合理地滲透了綠色化學(xué)的觀點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下方面。
①在講解“硫和氮的化合物”中具體介紹了酸雨的成因、危害,以及減少酸雨的舉措。
②在講解“氯氣的性質(zhì)”中,主要介紹針對(duì)遇到有毒氣體泄漏,怎樣營(yíng)救和自救的一些基本措施。
③在合成氨工業(yè),硝酸工業(yè),接觸法制硫酸,聯(lián)合制堿法等操作中均采用了循環(huán)操作,以節(jié)省能源,提高原料轉(zhuǎn)化率和利用率。
④在“化學(xué)反應(yīng)速率”和“化學(xué)反應(yīng)平衡”的章節(jié)中,介紹怎樣提高反應(yīng)速率及提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,以減少?gòu)U氣廢渣的產(chǎn)生。
⑤在“幾種重要的金屬”中,主要在生活中要注意重金屬離子的污染,以及金屬的回收利用和金屬替代品的研制。
⑥在“原電池”的講解中主要滲透在生活中現(xiàn)在使用的電池要注意環(huán)保,以及怎樣研究環(huán)保、節(jié)能電池的方向。
2.課堂上,滲透綠色化學(xué)意識(shí)。
教學(xué)中充分發(fā)掘和利用教材中的綠色化學(xué)知識(shí),將教材與環(huán)保知識(shí)有機(jī)地結(jié)合,適時(shí)地將收集的環(huán)保信息滲透到教學(xué)中,使學(xué)生受到綠色教育。例如,在講到“硫及其化合物”時(shí),因化石燃料的燃燒,產(chǎn)生了很多的二氧化硫氣體,再經(jīng)過一系列變化,形成了酸雨,腐蝕了森林和建筑,酸化了河流和土壤,所以我們?cè)谏钪谐鲂斜M量騎自行車,或以步代車,減少汽車尾氣對(duì)空氣的污染,等等。
3.練習(xí)中,設(shè)計(jì)綠色化學(xué)試題。
近幾年的化學(xué)高考中,和生活實(shí)際聯(lián)系緊密的試題越來越多,綠色化學(xué)知識(shí)的考查越來越多,所以為適應(yīng)綠色化學(xué)教育的需求,有關(guān)綠色化學(xué)的試題不斷升溫,目的是使學(xué)生通過解題,樹立綠色意識(shí),掌握一些具有使用價(jià)值的知識(shí)。因此,化學(xué)教師在平時(shí)教學(xué)中,也應(yīng)該順應(yīng)高考的要求,適時(shí)設(shè)計(jì)一些有關(guān)綠色化學(xué)教育的試題,以鞏固強(qiáng)化學(xué)生綠色化學(xué)知識(shí),以及培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。
4.實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)綠色化學(xué)意識(shí)。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要培養(yǎng)學(xué)生正確操作、規(guī)范操作、安全操作的習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要經(jīng)常提醒學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)中的環(huán)境污染問題,以強(qiáng)化他們的環(huán)保意識(shí)和節(jié)約藥品的習(xí)慣。
首先,教師應(yīng)注意自身素質(zhì)的提高,演示實(shí)驗(yàn)時(shí)切不可忽視環(huán)境保護(hù)。如:進(jìn)行有毒氣體實(shí)驗(yàn)時(shí),最好在通風(fēng)櫥中做實(shí)驗(yàn),并要加尾氣吸收裝置,演示完畢的廢液不能隨意丟棄,要統(tǒng)一收集到廢液缸中。另外,教師要對(duì)一些演示實(shí)驗(yàn),不斷地進(jìn)行改進(jìn),在保證現(xiàn)象很明顯的前提下,要注意減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)學(xué)生健康的影響,實(shí)驗(yàn)要盡量朝著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)便、環(huán)保的方向前進(jìn)。
其次,教師要注意指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,防止有毒氣體和液體泄漏,同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)取用藥品定量化、最小化的意識(shí),如驗(yàn)證鈉的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),取鈉的量要盡量的少,看清現(xiàn)象就行,沒必要一次取很多,以免發(fā)生爆炸,發(fā)生危險(xiǎn)。
最后,教師要注意指導(dǎo)學(xué)生正確處理實(shí)驗(yàn)中的廢液、廢氣和廢渣等,如講原電池的性質(zhì)時(shí),稀硫酸等電解質(zhì)溶液不要隨意丟棄,金屬電極材料要注意回收再利用,以培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約資源和“綠色化學(xué)”的意識(shí)。
三、在課外活動(dòng)中,提高綠色化學(xué)的意識(shí)
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)化工 綠色化學(xué) 應(yīng)用探析
1. 引言
化學(xué)是現(xiàn)今人們生活中必不可少的重要學(xué)科,其產(chǎn)生的各項(xiàng)發(fā)明以及用品都為人們的生活作出了很大的貢獻(xiàn)。而就在化學(xué)為人們帶來便利的同時(shí),其在生產(chǎn)過程中排放的有害物質(zhì)以及化學(xué)廢品也對(duì)我國(guó)自然環(huán)境以及人民健康都帶來了嚴(yán)重的隱患。而就在這種嚴(yán)峻的形式中,綠色化學(xué)的概念出現(xiàn)在了人們的面前,其能夠在正常發(fā)揮化學(xué)自身作用的同時(shí)將化學(xué)對(duì)于人身以及環(huán)境所造成的威脅降至最低。正是由于綠色化學(xué)的這種全新理念以及巨大潛力,也使得其成為了我國(guó)目前的熱點(diǎn)之一。
2 .綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué),也可以稱為環(huán)境無害化學(xué),其存在的意義就是在設(shè)計(jì)生產(chǎn)化學(xué)用品的過程中避免對(duì)環(huán)境造成危害,并保證設(shè)計(jì)出的化學(xué)產(chǎn)品無論是在經(jīng)濟(jì)上還是技術(shù)上都可以實(shí)施的一個(gè)過程,其具體分為對(duì)于化學(xué)物質(zhì)的合成、催化、檢測(cè)等等環(huán)節(jié)。近年來,世界各方對(duì)于綠色化學(xué)都作出了一定的研究,并以綠色化學(xué)原料、綠色溶劑、綠色催化劑等方面積極開展綠色化學(xué)的研究。
3. 綠色化學(xué)在有機(jī)化工中的應(yīng)用
在對(duì)綠色化學(xué)概念具有一定的了解后可以知道,如果想真正的使一個(gè)有機(jī)化學(xué)合成都實(shí)現(xiàn)綠色化,其同許多方面以及因素間都會(huì)存在很大的聯(lián)系。在有機(jī)化學(xué)合成過程中,首先需要研究的就是所使用的化工原料是否能夠更加綠色,而當(dāng)對(duì)化學(xué)原料確定之后,則應(yīng)當(dāng)對(duì)以往的反應(yīng)流程進(jìn)行細(xì)致的觀察分析,研究生產(chǎn)流程是否合理、是否還存在更為綠色、環(huán)保的生產(chǎn)流程。而在這個(gè)過程中,對(duì)于在化工反應(yīng)中所必須用到的催化劑以及溶劑等方面因素也應(yīng)當(dāng)盡可能的保持其綠色化,從而保障化工反應(yīng)的“全綠色”化進(jìn)展。
圖1 綠色化學(xué)的主要應(yīng)用
3.1 綠色原料
在實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的過程中,首先需要面對(duì)的問題就是原料的綠色化,其也正是我們實(shí)現(xiàn)綠色有機(jī)合成的基礎(chǔ)。比如在我國(guó)的有機(jī)化工合成中,所使用的生產(chǎn)原料通常都是石油化工原料,而將其有效的替換為綠色生物原料,則是在綠色化學(xué)理念中的重要方式,也是對(duì)我國(guó)環(huán)境起到保護(hù)作用的重要途徑。對(duì)于生物原料而言,其主要由纖維素以及淀粉兩大部分所組成,其中,淀粉在化學(xué)反應(yīng)中較為容易轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?,而纖維素則能夠在木質(zhì)素以及結(jié)晶的作用下,通過纖維素酶來將其以一種間接的方式轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰6?dāng)我們獲得葡萄糖之后,則能夠以其作為原料,通過相應(yīng)酶的作用獲得己二酸,從而通過這種方式代替以往利用笨獲得己二酸的方式。因?yàn)槲覀冎?,笨是一種對(duì)人體有害的物質(zhì),有很大的致癌幾率,所以在技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的保證下,在有機(jī)合成的過程中實(shí)現(xiàn)使用原料的去笨化,則能夠起到起到很好的保護(hù)環(huán)境以及保護(hù)人類健康的作用,也正是我國(guó)開展綠色化學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)。
3.2 綠色催化劑
在綠色化學(xué)中,要求在化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)當(dāng)具有高效的反應(yīng)速度,并且當(dāng)化學(xué)反應(yīng)完畢后應(yīng)當(dāng)?shù)玫奖M可能少的副產(chǎn)物,從而最終實(shí)現(xiàn)少排放甚至零排放,并以此作為現(xiàn)今社會(huì)提倡的原子經(jīng)濟(jì)特征。而同傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)相比,這種具有高效、多選擇性的催化方式也能夠很好的符合我國(guó)開展綠色化學(xué)的需求。而在其中,原子經(jīng)濟(jì)則是我國(guó)開展綠色化學(xué)的一個(gè)核心理念,其主要強(qiáng)調(diào)的是在化學(xué)反應(yīng)過程中,應(yīng)當(dāng)將所有參與到反應(yīng)中的原子都能夠出現(xiàn)在反應(yīng)物中,并在反應(yīng)的過程中不會(huì)出現(xiàn)廢棄物,而部分常見反應(yīng)如加成反應(yīng)、重排反應(yīng)以及化合反應(yīng)等都屬于原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)。
圖2 綠色催化劑應(yīng)用
3.2.1 催化不對(duì)稱
在有機(jī)合成反應(yīng)中,催化不對(duì)稱合成也是一種行之有效的合成方式,而這種催化不對(duì)稱方式也在我國(guó)成為了一個(gè)人們廣泛研究的特點(diǎn)。通過不對(duì)稱催化方式的應(yīng)用,不僅能夠在反應(yīng)的過程中獲得一些在其它精細(xì)化工以及農(nóng)藥領(lǐng)域中所需求的中間物品,還能夠在反應(yīng)的過程中獲得對(duì)環(huán)境、人類友好的綠色合成技術(shù),例如我們經(jīng)常開展的氫酯化反應(yīng)、酶催化以及氫硅烷化反應(yīng)等都屬于催化不對(duì)稱反應(yīng)。
3.2.2 新型催化反應(yīng)
目前,堿和液體酸是我國(guó)在進(jìn)行有機(jī)合成過程中經(jīng)常會(huì)使用到的催化劑類型,且這兩者都具備高催化效率以及低成本的優(yōu)點(diǎn),受到了人們的廣泛應(yīng)用。而與此同時(shí),這兩者在具備高效、低廉優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)卻存在著對(duì)設(shè)備高腐蝕性的缺點(diǎn),使我們?cè)趯?duì)其使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大的環(huán)境污染,且其在反應(yīng)的過程中經(jīng)常會(huì)伴隨大量的副反應(yīng),使我們?cè)谕瓿晒ぷ骱蠼?jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題難以處理、副反應(yīng)繁雜等問題。而為了使這種缺點(diǎn)得到良好的克服,就需要我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)綠色催化劑的研究力度。目前,我國(guó)在這方面已經(jīng)具備了一定的成果,并獲得了分子篩催化劑以及相轉(zhuǎn)移催化劑等綠色催化劑,并且都具有高效、無害的特點(diǎn),具有很高的實(shí)用價(jià)值。
3.3 綠色溶劑
圖3 綠色溶劑的應(yīng)用
3.3.1 水溶劑的應(yīng)用
在自然界中,水是一種最為基本、也是非常豐富的一種溶劑,并且具有無污染、無毒、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)我們開展化學(xué)有機(jī)反應(yīng)時(shí),當(dāng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境保持在水中進(jìn)行會(huì)更加安全簡(jiǎn)單,也不會(huì)存在像其它溶劑介質(zhì)具有易燃、易爆的安全威脅。在普通類型的有機(jī)合成過程中,我們可以大膽的將其中的去保護(hù)合成以及官能團(tuán)保護(hù)都適當(dāng)省略,從而更加簡(jiǎn)化了合成的操作步驟,是一種非常理想的試驗(yàn)溶劑。同時(shí),有機(jī)金屬反應(yīng)在有機(jī)合成中也是我國(guó)化學(xué)合成一個(gè)重要成果,有機(jī)銦試劑就是在這種情況中產(chǎn)生的一個(gè)較為成功的案例。這種試劑存在的最大特點(diǎn)就是當(dāng)碳水化合物形成相應(yīng)碳鍵時(shí),其自身具備的官能團(tuán)不需要對(duì)其采取保護(hù),而在一般合成過程中都會(huì)使用保護(hù)基,也城市為了獲得更好的選擇性,而如果僅僅通過一種方式或者沒有選擇性的方式來進(jìn)行,就只會(huì)平白的增加反應(yīng)步驟,并且的消耗更多原料、能量的同時(shí)增加了廢棄物的排放。
3.3.2 離子液體溶劑
所謂離子液體溶劑,就是指在溫度適宜以及溫度較低的情況下,處于液體的狀態(tài)的鹽可以由相關(guān)元素的無機(jī)陰離子以及有機(jī)陽(yáng)離子這兩大部分組成。通常來說,其能夠適應(yīng)的溫度范圍非常廣,同時(shí)還具有制造成本地、溶解度強(qiáng)、能夠循環(huán)利用、易于回收的優(yōu)點(diǎn),被化學(xué)界認(rèn)為是一種非常理想的溶劑,并在世界范圍的工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。比如在以往溶劑環(huán)境中,我們通過芳烴以及烯烴來進(jìn)行烷基化反應(yīng)是不可能完成的,而在例子液體溶劑中,則能夠在適當(dāng)催化劑的作用之下保證此反應(yīng)在普通室溫中就能夠良好的發(fā)生,并且獲得較好的生產(chǎn)率。目前,部分反應(yīng)如氧化還原反應(yīng)、烯烴氫化反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、 氫甲酰化反應(yīng)以及酶促反應(yīng)都能夠在離子液體中順利的完成。而在水以及離子溶劑之外,部分物質(zhì)如超臨界流體也可以作為綠色溶劑使用,目前,臨界二氧化碳是人們研究較多的溶劑之一,其由于自身具有的安全性、無毒性而受到人們的廣泛關(guān)注,具有較好的研究意義。
4. 結(jié)束語
總的來說,在我國(guó)目前號(hào)召可持續(xù)發(fā)展、綠色經(jīng)濟(jì)的背景下,開展綠色化學(xué)具有重要的意義。在上文中,我們對(duì)于綠色化學(xué)中重要的綠色材料、綠色溶劑以及綠色催化劑的應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析與探討,需要我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步掌握應(yīng)用方式,從而有效的推動(dòng)我國(guó)綠色化學(xué)發(fā)展的進(jìn)程。
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《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》強(qiáng)調(diào),在實(shí)踐中增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國(guó)、熱愛生活、熱愛集體的情操;引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和提高人類生活質(zhì)量方面的重要影響;理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互作用,形成科學(xué)的價(jià)值觀和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。從科學(xué)的觀點(diǎn)上來看,綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維的創(chuàng)新和發(fā)展;從環(huán)境的觀點(diǎn)來看,它是從源頭消除污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新科學(xué)和新技術(shù);從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看,它是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略之一。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,既是傳播綠色化學(xué)觀點(diǎn)的需要,也是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)、對(duì)未來的責(zé)任感的需要,更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的需要。
一、綠色化學(xué)的定義及特點(diǎn)
1.綠色化學(xué)的定義
綠色化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代化學(xué)的原理和方法,來減少或消除化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中有毒有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,研究開發(fā)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面可行的沒有或盡可能少的環(huán)境副作用的化學(xué)產(chǎn)品的過程,是在始端實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段。綠色化學(xué)是指化學(xué)反應(yīng)的過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”。不僅充分利用資源,而且不產(chǎn)生污染,并采用無毒、無害的溶劑、助劑和催化劑,生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人身健康的環(huán)境友好產(chǎn)品。
2.綠色化學(xué)的核心
綠色化學(xué)的核心:從源頭上減少和消除生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。而綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成污染、避免排放有害物質(zhì)。比如以利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
3.綠色化學(xué)的特點(diǎn)
(1)原料、反應(yīng)過程綠色化。
(2)防止實(shí)驗(yàn)中的尾氣廢物對(duì)環(huán)境的污染,有危害氣體產(chǎn)生時(shí)要加強(qiáng)對(duì)尾氣的吸收,產(chǎn)物盡可能再利用。
(3)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,盡量減少實(shí)驗(yàn)試劑的用量。
(4)對(duì)于危險(xiǎn)或反應(yīng)條件苛刻的,污染嚴(yán)重或儀器、試劑價(jià)格貴的,可采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
(5)妥善處理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物,防止污染環(huán)境。
二、綠色化學(xué)在本文由收集整理中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要性
1.與高考實(shí)驗(yàn)大綱的要求相吻合
根據(jù)2012年新課標(biāo)高考實(shí)驗(yàn)大綱要求,實(shí)驗(yàn)題在考查過程中要充分考慮試劑和產(chǎn)品的毒性、用量、價(jià)格,整個(gè)過程中產(chǎn)生的“三廢”對(duì)環(huán)境的污染的情況,盡量排除或減少對(duì)環(huán)境的毒害、危險(xiǎn)性,以及探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案的合理性等方面。因此,在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育過程中,首先要向?qū)W生講清楚綠色化學(xué)的定義、核心和原則,使他們樹立對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。具體方法如通過計(jì)算機(jī)輔助與多媒體仿真教學(xué)實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。其次,結(jié)合綠色化學(xué)核心和要求,教給學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)操作方法并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用“講——演——練——做”的模式。
2.與素質(zhì)教育的理念相一致
當(dāng)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)也就帶來了不同程度的環(huán)境問題。所有這些都對(duì)未來人的素質(zhì)的培養(yǎng)和教育提出了新要求。為了更好地迎接21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn),每一個(gè)學(xué)生思想觀、價(jià)值觀等優(yōu)秀品質(zhì)都需要不斷提高,從而才能適應(yīng)新時(shí)代的要求與考驗(yàn),而中學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生價(jià)值觀和人生觀的重要階段,為了迎合國(guó)家提出的素質(zhì)教育理念,滲透綠色化學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí),使他們理解保護(hù)環(huán)境既是他們的義務(wù)也是他們的責(zé)任,樹立起他們對(duì)社會(huì)的責(zé)任感就變得尤為重要。
3.與實(shí)際生產(chǎn)生活的要關(guān)聯(lián)
比如,煤炭為國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí),也帶來了一系列環(huán)境污染問題。將生物物質(zhì)用作化學(xué)原料和能源是綠色化學(xué)的戰(zhàn)略目標(biāo)。地球上的綠色植物每年產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锔哌_(dá)300億噸以上,其能量相當(dāng)于8萬億噸煤或8百億噸石油,且可在自然環(huán)境中降解。如可將淀粉或纖維素降解成葡萄糖,再用細(xì)菌發(fā)酵和(或)酶進(jìn)行催化,生產(chǎn)出我們所需的化學(xué)物質(zhì)。因此,在實(shí)驗(yàn)過程中充分拓展學(xué)生知識(shí)面,將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的改進(jìn),可鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)化學(xué)課本中的個(gè)別實(shí)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)疑然后改進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維?;瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,但是實(shí)驗(yàn)沒有必要拘泥于教師的演示實(shí)驗(yàn)或者課本給出的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)應(yīng)由學(xué)生親自動(dòng)手,并且分組對(duì)比,這樣就在很大程度上提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和動(dòng)手操作能力,以及理論知識(shí)如何應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中的能力。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)理念
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)02-0238-02
化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,導(dǎo)致全球性生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變暖、資源匱乏。進(jìn)入21世紀(jì),隨著社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人們將低碳環(huán)保、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展這些具有深遠(yuǎn)意義的概念賦予了一個(gè)象征生命和希望的名詞――“綠色”,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的“可持續(xù)”、“綠色”發(fā)展已是全人類的共同心愿。同時(shí),人們開始致力于從源頭上治理污染,探索采用化學(xué)的原理來預(yù)防污染的方法。綠色化學(xué)倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù),主張不使用有毒、有害物質(zhì),不產(chǎn)生廢棄物,最終實(shí)現(xiàn)零排放和零污染,被譽(yù)為是更高層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學(xué),其也是一門能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。將綠色化學(xué)理念貫穿于化學(xué)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思維,提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力是綠色化學(xué)教育的重要途徑,也是國(guó)內(nèi)外化學(xué)課程教學(xué)改革的重要目標(biāo)之一。
一、培養(yǎng)綠色化學(xué)理念,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)
教學(xué)理念是人們對(duì)教學(xué)活動(dòng)的思維方式和持有的基本態(tài)度與觀點(diǎn),也是人們從事教育教學(xué)活動(dòng)的基本信仰,即人們對(duì)教育教學(xué)活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律認(rèn)識(shí)的集中思想表現(xiàn)。學(xué)校的教學(xué)工作以教育和學(xué)習(xí)為基本活動(dòng)形式,它必須在教學(xué)理念的指導(dǎo)下進(jìn)行。綠色化學(xué)不僅僅是一門預(yù)防污染的化學(xué)技術(shù),還是一種新的思維方式,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的最基本保障。只有將綠色化學(xué)的理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中,學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識(shí),增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí),形成綠色化學(xué)的思維方式,才能提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是向?qū)W生傳授環(huán)保知識(shí)的最佳場(chǎng)所,其不僅要使學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)技能和觀察、動(dòng)手、分析、解決有機(jī)化學(xué)問題的能力,更要強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)社會(huì)高度負(fù)責(zé)的主人翁精神?;瘜W(xué)教師應(yīng)充分利用綠色化學(xué)的原理、特點(diǎn)和相關(guān)知識(shí),通過設(shè)計(jì)特定實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程使學(xué)生逐漸產(chǎn)生綠色化學(xué)理念,形成綠色化學(xué)的思維方式。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適時(shí)講述全球環(huán)境問題與化學(xué)污染的關(guān)系,灌輸綠色化學(xué)思想,讓學(xué)生清醒地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)階段環(huán)境保護(hù)的重要性、必要性和緊迫性,在獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí)受到良好的綠色化學(xué)教育,從而提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí),只有具備了綠色化學(xué)意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極的行為效果,在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
二、優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。隨著綠色化學(xué)成為現(xiàn)代化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的方向,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化成為化學(xué)研究的重要內(nèi)容,化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化包括:化學(xué)試劑、溶劑和催化劑等的綠色化。環(huán)境友好的“潔凈”反應(yīng)介質(zhì)是綠色化學(xué)研究的重要原則之一,在實(shí)驗(yàn)過程中要盡量使用無毒無害的試劑和溶劑,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化,尤其是水介質(zhì)中的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)因具有分離簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、選擇性好、污染少且無毒、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),是最有希望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的綠色合成方法之一。例如,水介質(zhì)中的各種縮合反應(yīng)、親核加成反應(yīng)、環(huán)加成反應(yīng)和多組分反應(yīng)等已經(jīng)取得較大進(jìn)展。此外,用水作為分散劑的水溶性涂料的制備已成為全世界涂料工業(yè)的新方向,用超臨界二氧化碳代替有機(jī)溶劑作為油漆涂料的噴霧劑和泡沫塑料的發(fā)泡劑也已經(jīng)取得較大進(jìn)展。催化劑的使用也應(yīng)首選無毒害、無腐蝕的物質(zhì),同時(shí)改革重組現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改變?cè)袑?shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo)的前提下,淘汰對(duì)環(huán)境危害較大的實(shí)驗(yàn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,進(jìn)行大規(guī)模的篩選和比對(duì),盡量減少有毒、有害試劑的使用,選擇更符合綠色化學(xué)理念的實(shí)驗(yàn)體系。將各制備實(shí)驗(yàn)盡可能串聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的連續(xù)化,即把前一個(gè)實(shí)驗(yàn)制備得到的產(chǎn)物作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要原料連續(xù)使用,既能科學(xué)、直觀地達(dá)到實(shí)驗(yàn)所要求的教學(xué)目標(biāo),又始終注意將化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的影響降到最低,體現(xiàn)綠色化學(xué)的教學(xué)理念與思想。
2.微型實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,倡導(dǎo)綠色化學(xué)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器、裝置中用盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理和方法,具有實(shí)驗(yàn)成本低、反應(yīng)時(shí)間短和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能滿足實(shí)驗(yàn)的基本要求,還能減少試劑對(duì)人體和環(huán)境的傷害。在實(shí)驗(yàn)時(shí),其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一甚至千分之一,因此,采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)代替常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蟠鬁p少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室各種廢物的排放,有效改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,減少對(duì)周邊環(huán)境的危害。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對(duì)藥品試劑消耗量大、化學(xué)毒性高、污染嚴(yán)重、實(shí)驗(yàn)操作過程復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為必要。因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、現(xiàn)象和定量要求將常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,以提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。然而,微型實(shí)驗(yàn)不是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單減量和機(jī)械微縮,它是在綠色化學(xué)理念和微型化學(xué)思想指導(dǎo)下對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的實(shí)驗(yàn)新思想、新方法和新技術(shù)。“用盡可能少劑量的試劑來做盡可能小的實(shí)驗(yàn)”是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心,也是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育的思維方向。為預(yù)防化學(xué)污染,推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由常量化向微量化發(fā)展,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革和發(fā)展的動(dòng)力之一。
3.課堂教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合,減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,把現(xiàn)代教育技術(shù)手段與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,必能增加實(shí)驗(yàn)的功能,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生在理論與實(shí)踐的融合中更好地提升自身的素能。尤其是多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程通訊等先進(jìn)信息技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)、高效、大容量的現(xiàn)代化教學(xué)輔助手段,不僅能直觀地表現(xiàn)化學(xué)世界的奧秘,吸引學(xué)生的注意力,而且可以極大地減少日?;瘜W(xué)試劑的用量,降低實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了從根源上減輕對(duì)環(huán)境污染的綠色化學(xué)原則。例如,有機(jī)化合物的定性鑒定實(shí)驗(yàn)不僅需要的試劑種類繁多,而且所用到的絕大部分藥品都毒性大,對(duì)人體健康和環(huán)境污染危害大。對(duì)有機(jī)化合物性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)的全過程采用攝像、剪輯和多媒體加工技術(shù)進(jìn)行加工處理,既能突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,又不失演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,大大增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性。因此,對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),盡量采用多媒體及化學(xué)虛擬仿真技術(shù)等輔助手段,在得到基本化學(xué)信息的前提下,能大大減少化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的污染。
三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理
1.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,減少“三廢”的產(chǎn)生。在實(shí)際教學(xué)中,一方面我們可以嚴(yán)格規(guī)定取用藥品的量,這樣既規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作,節(jié)約了藥品,又減少了對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法;另一方面我們也可以將定性實(shí)驗(yàn)中的藥品定量化,例如在烴的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室制備乙炔氣體時(shí),可以根據(jù)學(xué)生的組數(shù)粗略的計(jì)算所需乙炔的用量,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來取用電石的質(zhì)量。這樣做不僅能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、規(guī)范性,同時(shí)也為減少環(huán)境污染奠定基礎(chǔ)。
2.妥善處理實(shí)驗(yàn)室的“三廢”。注重環(huán)境保護(hù),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理,應(yīng)加強(qiáng)完善有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制度化、規(guī)范化建設(shè),禁止實(shí)驗(yàn)室尾氣任意排放,廢液、廢棄物隨意傾倒。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室廢液、廢氣和廢渣進(jìn)行科學(xué)安全處理,確保將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染程度降到最低,以減少?gòu)U物向周邊環(huán)境的排放。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用過的酸、堿、重金屬鹽等各種廢物進(jìn)行分類收集、集中安全存放、定期統(tǒng)一處理。能產(chǎn)生大量有害和腐蝕性氣體的實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥內(nèi)完成,并將有害尾氣采用吸收、中和等方法進(jìn)行凈化處理。通過對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行無毒無害化處理,最大限度地減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染,培養(yǎng)學(xué)生高度負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。
四、完善實(shí)驗(yàn)考核體系,凸顯綠色化學(xué)理念
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)有重要的導(dǎo)向和鼓勵(lì)作用,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核評(píng)價(jià)應(yīng)以整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程為基礎(chǔ),凸顯綠色化學(xué)理念?,F(xiàn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系應(yīng)從評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體等方面進(jìn)行完善改革。評(píng)價(jià)方式應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程的整體、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià),給學(xué)生更多的自,讓其開放思維,大膽探索。評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是否能提高反應(yīng)中各原子的利用率,反應(yīng)條件是否無毒無害,反應(yīng)過程是否能減少?gòu)U物向環(huán)境的排放,實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室“三廢”的處理方式是否恰當(dāng)?shù)鹊?,重點(diǎn)突出綠色化學(xué)的理念和思想。
五、結(jié)語
培養(yǎng)、提高學(xué)生的綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)意識(shí)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)綠色化的最基本保障,也是提高學(xué)生化學(xué)研究和綠色實(shí)踐能力的前提;優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程管理是提高學(xué)生綠色化學(xué)實(shí)踐能力的重要途徑??傊?,化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化已成為國(guó)內(nèi)外化學(xué)課程改革和可持續(xù)發(fā)展的方向,提高學(xué)生的綠色化學(xué)研究能力是本世紀(jì)國(guó)內(nèi)外高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 綠色教學(xué) 探究實(shí)踐
【中圖分類號(hào)】G423 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-5962(2012)12(a)-0042-01
隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,人們生活水平也不斷地提高,漸漸達(dá)到幸福的小康水平,但在我們享受這如此美妙生活的同時(shí),環(huán)境的污染問題也隨之慢慢滲透到我們的生活當(dāng)中,與我們息息相關(guān),成為我們迫不及待要面對(duì)、解決的問題,在此,探索解決問題途徑的關(guān)鍵時(shí)期,“綠色化學(xué)”這個(gè)名詞漸漸映入到人們的眼球。
1 綠色化學(xué)的概念
什么是綠色化學(xué)?綠色化學(xué)被人們廣泛地稱之為“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”或“清潔化學(xué)”。它是最近十年間發(fā)展起來的新興名詞,但一出世就被各國(guó)科學(xué)家、各類科研人員、教育人員所關(guān)注,它象征著和諧、健康、友好,其最大的閃光點(diǎn)就是以預(yù)防污染為出發(fā)點(diǎn),隨后的過程和結(jié)果都是清潔的、友好的、沒有污染的。綠色化學(xué)是各國(guó)普遍接納并積極鼓勵(lì)倡導(dǎo)的學(xué)科,被許多國(guó)家納入可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)當(dāng)中。
2 高中化學(xué)綠色教學(xué)現(xiàn)狀
因?yàn)槲覈?guó)開展綠色化學(xué)時(shí)間還較短,有許多化學(xué)老師對(duì)此概念較為陌生,甚至有些持不看好懷疑的態(tài)度,因此要迅速解決此類現(xiàn)象的出現(xiàn)、發(fā)展。盡管我國(guó)對(duì)綠色化學(xué)的研究時(shí)間不是很久,鉆研不是很深刻,但我們必須刻不容緩的、不辭勞苦的挑起普及綠色化學(xué)知識(shí)、宣傳綠色化學(xué)理念、實(shí)施綠色化學(xué)教學(xué)策劃任務(wù)的大梁。作為普及綠色化學(xué)知識(shí)和培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力,肩負(fù)培養(yǎng)化學(xué)專門人才重任的化學(xué)教育機(jī)構(gòu),應(yīng)該讓“綠色化學(xué)”的理念和形式滲入到各各教學(xué)任務(wù)當(dāng)中,彰顯綠色化學(xué)21世紀(jì)素質(zhì)教育風(fēng)采,讓學(xué)生們充分體驗(yàn)到綠色化學(xué)在促進(jìn)科技發(fā)展、改善人們生活水平、加強(qiáng)人們心神健康、實(shí)現(xiàn)人們與世界和諧發(fā)展中的價(jià)值。
3 高中綠色化學(xué)教學(xué)模式探究與實(shí)踐
我個(gè)人認(rèn)為可以通過集中式、滲透式兩種教學(xué)模式來對(duì)讓學(xué)生充分掌握綠色化學(xué)知識(shí)進(jìn)行教學(xué)課改。什么是集中式教學(xué),可以理解為將綠色化學(xué)作為一個(gè)獨(dú)立的課程進(jìn)行開設(shè),或者是選修課也或者是必修課,可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)、內(nèi)容所涉范圍和難度深淺劃分。例如說,就化學(xué)專業(yè)、應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、化工專業(yè)而言就可選擇為必修課開課。教學(xué)的內(nèi)容范圍要包括綠色化學(xué)的所有知識(shí),還必須要有一定的難度,課的內(nèi)容要反映當(dāng)前綠色化學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和最高成果。為了我國(guó)的綠色化學(xué)事業(yè)的發(fā)展、為了滿足可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略的客觀要求,我們要盡其所能,最大限度的努力培養(yǎng)一批專業(yè)掌握綠色化學(xué)知識(shí)的人才,為祖國(guó)未來的發(fā)展做貢獻(xiàn)??梢詫⑴c綠色化學(xué)有深入淺出聯(lián)系的相關(guān)學(xué)作為選修課在學(xué)校開放,要講述的內(nèi)容主要為綠色化學(xué)的概念,滲入綠色化學(xué)思想,其內(nèi)容最好不要太深,不用求全,尤其是一些學(xué)術(shù)性很強(qiáng)、專業(yè)范圍較窄的綠色工藝、綠色技術(shù)等都不必過多介紹。更多的人掌握綠色化學(xué)的根本目的和要求是希望他們能對(duì)綠色化學(xué)概念、含義、思想、精神的掌握理解,在學(xué)習(xí)工作中借鑒這種思想,讓環(huán)保意識(shí)在他們心中漸漸扎根,并能很好的利用他們進(jìn)行生產(chǎn)發(fā)明。所謂所說的滲透式教學(xué)的含義是在現(xiàn)有的學(xué)科中滲透有關(guān)綠色化學(xué)的根本原理、形式意義、專業(yè)知識(shí)理念等。可以舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,如,在當(dāng)今以開展的應(yīng)用化學(xué)、有機(jī)無機(jī)化學(xué)、高分子生物化學(xué)及各種專業(yè)工藝技術(shù)化學(xué)等學(xué)科中滲入關(guān)于綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)。這是對(duì)已有的化學(xué)學(xué)科進(jìn)行綠色化教育,如果在學(xué)習(xí)化學(xué)的初期就接受有關(guān)綠色化學(xué)的相關(guān)知識(shí)介紹,陶冶學(xué)生相關(guān)領(lǐng)域理解的情操,就會(huì)很容易的接受綠色化學(xué)的概念并很可能會(huì)被此吸引,對(duì)其進(jìn)行掌握理解,發(fā)揮自己的主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性,對(duì)綠色化學(xué)還有崇高的熱情,為以后更好的學(xué)習(xí)、運(yùn)用打下堅(jiān)定地基礎(chǔ),自然而然的融入到綠色化學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中。
化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)密不可分,我們的生活生產(chǎn)、娛樂活動(dòng)、教育教學(xué)都離不開化學(xué)的蹤影,社會(huì)在進(jìn)步,科技在不斷創(chuàng)新,也都與化學(xué)有著潛移默化的聯(lián)系,不能再讓學(xué)生還只停留在教室當(dāng)中,對(duì)化學(xué)的理解停留在思想理論的深淵,應(yīng)該放學(xué)生走出課堂,走進(jìn)大自然,走進(jìn)社會(huì)中去體驗(yàn)化學(xué)給我們帶來的便利與危害,從中尋找綠色化學(xué)的影蹤,慢慢體會(huì)綠色化學(xué)的優(yōu)勢(shì),給我們生活、發(fā)展帶來的效益。參加社科活動(dòng),聽聽專家講座,學(xué)會(huì)實(shí)際動(dòng)手操作,創(chuàng)造自己的勞動(dòng)成果,當(dāng)然最好以綠色化學(xué)為出發(fā)點(diǎn),讓綠色化學(xué)理念時(shí)刻在腦中浮現(xiàn),深深印刻在學(xué)生心中。
隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的深入推進(jìn),素質(zhì)教育的教學(xué)理念不斷推行,環(huán)境問題和綠色化學(xué)理念已經(jīng)在化學(xué)教育中得到了認(rèn)可。綠色化學(xué)是以保護(hù)環(huán)境,節(jié)能減排為前提新型的化學(xué)教學(xué)理念,旨在促進(jìn)人類與自然的可持續(xù)發(fā)展。目前為止,綠色化學(xué)理念已經(jīng)被世界上的許多國(guó)家認(rèn)可并實(shí)施。高中化學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容較為基礎(chǔ),同時(shí)高中也是培養(yǎng)學(xué)生思維模式的黃金時(shí)期,因此在高中化學(xué)教育中引入綠色化學(xué)的理念,能夠從根本上樹立學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
一、高中化學(xué)教育中綠色化學(xué)理念的特點(diǎn)和重要性
1.高中化學(xué)教育中綠色化學(xué)理念的特點(diǎn)
新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中化學(xué)教育在重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),更是將教學(xué)重心放在了學(xué)生的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)上。因此,教師在傳授學(xué)生化學(xué)原理、物質(zhì)組成等知識(shí)的基礎(chǔ)上,更是通過生活中出現(xiàn)的化學(xué)相關(guān)現(xiàn)象講解來幫助學(xué)生學(xué)會(huì)利用化學(xué)改善生活。在學(xué)生頭腦中形成知識(shí)結(jié)構(gòu)的同時(shí),將綠色化學(xué)理念滲透到學(xué)生的腦海中,樹立學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí),使學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)工作生活中,能夠?qū)⒕G色化學(xué)理念正確的運(yùn)用出來[1],為人類與自然的和諧相處做出一份貢獻(xiàn)。綠色化學(xué)理念的引入,將化學(xué)教育分割為環(huán)境保護(hù)和知識(shí)儲(chǔ)備兩個(gè)方面。一方面能夠提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng),能夠理性的認(rèn)識(shí)科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展;另一方面使學(xué)生學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待問題,將一切化學(xué)的應(yīng)用放在維護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下。
2.高中化學(xué)教育中綠色化學(xué)理念的重要性
在以往的應(yīng)試教育的體系中,并沒有明確的引入綠色化學(xué)理念,許多化學(xué)教師在教學(xué)過程中也將教學(xué)重心放在應(yīng)試上面,對(duì)綠色化學(xué)理念的滲透十分微少。以往的化學(xué)教材主要涉及到的知識(shí)都是物質(zhì)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等等,極少涉及到從環(huán)境保護(hù)的角度去解決工業(yè)發(fā)展中給環(huán)境帶來的污染問題。綠色化學(xué)理念與之不同的是,通過從環(huán)境保護(hù)的角度去學(xué)習(xí)理論知識(shí),指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),從而對(duì)如何生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)造性的探究。在過去的幾年里,我國(guó)的工業(yè)得到了飛速的發(fā)展,然而國(guó)民在環(huán)保意識(shí)上卻十分薄弱,這就造成了我國(guó)的環(huán)境污染十分嚴(yán)重,而綠色化學(xué)理念的滲透能夠保證工業(yè)發(fā)展和自然環(huán)境的協(xié)調(diào),使學(xué)生對(duì)化學(xué)的恐懼和偏見減少,因此綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)教育中的滲透十分必要。
二、將綠色化學(xué)理念滲透到課堂教學(xué)中
1.教材與實(shí)際生活的結(jié)合
要想將綠色化學(xué)理念深入的滲透到學(xué)生的化學(xué)課堂上,首先要立足于教材的基礎(chǔ)內(nèi)容,將教材中涉及到的水體污染、重金屬污染、溫室效應(yīng)等與綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)的內(nèi)容詳細(xì)講解,同時(shí)將其中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)與生活實(shí)際結(jié)合起來,使學(xué)生意識(shí)到綠色化學(xué)理念的重要意義。
例如在講解水體污染時(shí),教師可以在課堂上對(duì)水體污染這一部分內(nèi)容中所涉及到的知識(shí)點(diǎn)講解清楚,并開展課外實(shí)踐活動(dòng),帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)附近的水體樣本進(jìn)行采集和檢測(cè)。
2.要將綠色化學(xué)理念融合在課堂教學(xué)中
教師首先要具備綠色化學(xué)意識(shí),然后才能將綠色化學(xué)理念在教學(xué)過程中體現(xiàn)出來。只有將綠色化學(xué)理念深入的融合在教學(xué)內(nèi)容中,才能夠使學(xué)生逐漸形成綠色化學(xué)的意識(shí)。例如,在氯氣的性質(zhì)這一課中,在講到漂白性質(zhì)時(shí),教師可以引入雙氧水的漂白作用,并從保護(hù)環(huán)境的角度分析,雙氧水的漂白作用比氯水的漂白作用更加清潔,對(duì)環(huán)境友好,因此在將來,工業(yè)上會(huì)大量使用雙氧水來代替氯氣作漂白劑。這種對(duì)比,不但加深了學(xué)生對(duì)兩種物質(zhì)的漂白作用的印象,同時(shí),通過兩種漂白劑在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)環(huán)境的影響的對(duì)比,使得學(xué)生在潛意識(shí)里形成了綠色化學(xué)的意識(shí),是教師在課堂上向?qū)W生滲透綠色化學(xué)理念的重要途徑。
三、將綠色化學(xué)理念滲透到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中
實(shí)驗(yàn)是沿著課堂教學(xué)理論的重要手段,化學(xué)的學(xué)習(xí)離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此將綠色化學(xué)理念融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,能夠從根本上是樹立學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)[2]。
1.盡量簡(jiǎn)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)
所謂的簡(jiǎn)化化學(xué)實(shí)驗(yàn),就是能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求,并且得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的前提下,對(duì)原有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,盡可能使用精簡(jiǎn)的化學(xué)儀器和少量的化學(xué)藥品以及試劑,使實(shí)驗(yàn)過程中排出的氣體和廢液量減少,從而減少實(shí)驗(yàn)過程中廢氣和廢液對(duì)周圍環(huán)境的影響。例如,在氯氣的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,選擇小號(hào)的燒瓶對(duì)氯氣進(jìn)行制備,同時(shí)在培養(yǎng)皿中滴入其他需要用到的試劑,使氯氣產(chǎn)生后直接擴(kuò)散到其他試劑上,達(dá)到制備氯氣和驗(yàn)證氯氣的漂白性的目的,有效地減少了氯氣在空氣中的排放,同時(shí)節(jié)約了化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品。
2.嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的步驟
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行反復(fù)的推敲,從而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性和可實(shí)施性;此外,在實(shí)驗(yàn)過程中,嚴(yán)格要求學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)規(guī)程,認(rèn)真按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,對(duì)化學(xué)藥品要準(zhǔn)確稱量,切不能私自更改實(shí)驗(yàn)步驟以及隨意丟棄實(shí)驗(yàn)廢物。若不嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟,很容易導(dǎo)致意料之外的實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生,為其他人帶來人身安全的危害;同時(shí)還可能造成不安全的化學(xué)藥品對(duì)周圍的環(huán)境污染。因此,嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟,不僅是保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性的前提,也是綠色化學(xué)理念的體現(xiàn)。
3.盡量使用綠色無害的實(shí)驗(yàn)材料
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般都安排在學(xué)校的教學(xué)樓內(nèi),這里的學(xué)生密度很大,如果實(shí)驗(yàn)過程中一些有害物質(zhì)泄漏或者發(fā)生其他實(shí)驗(yàn)事故,不但會(huì)給實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的學(xué)生造成危害,還會(huì)對(duì)樓內(nèi)其他學(xué)生和教師帶來安全隱患。因此,在滿足實(shí)驗(yàn)要求的前提下,盡量使用綠色無害的實(shí)驗(yàn)材料。例如在學(xué)習(xí)NO2與N2O4相互轉(zhuǎn)化的這部分知識(shí)時(shí),由于NO2和N2O4具有一定的毒性,教師可以選擇連通燒瓶作為實(shí)驗(yàn)裝置,這樣既不影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察,還在一定程度上保護(hù)了實(shí)驗(yàn)環(huán)境,同時(shí)能夠在潛移默化中樹立學(xué)生綠色化學(xué)的理念。
4.正確處理實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“三廢”
在實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行回收處理,是體現(xiàn)綠色化學(xué)理念重要途徑。實(shí)驗(yàn)過程中的“三廢”根據(jù)其性質(zhì),有許多處理方法,其目的就是消除這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境的不利影響。教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)正確處理實(shí)驗(yàn)過后殘留的廢氣、廢液、廢渣。例如在實(shí)驗(yàn)后,教師應(yīng)嚴(yán)格要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)殘留物質(zhì)進(jìn)行分類處理,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)至少要有兩種廢液桶,一種用于回收水溶液,另一種用于回收有機(jī)溶液。
5.借助于多媒體教學(xué)
當(dāng)教材中涉及到的一些實(shí)驗(yàn)具有高危性,不適合在課堂上演示更不適合學(xué)生動(dòng)手操作時(shí),教師可以利用多媒體軟件對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行模擬和播放。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中的一些關(guān)鍵步驟和重點(diǎn)現(xiàn)象能夠放大以及回放,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察更加清楚和仔細(xì),不但能夠貫徹綠色化學(xué)的教學(xué)理念,還能夠幫助學(xué)生加深記憶。
四、結(jié)論
綠色化學(xué)理念應(yīng)貫穿于整個(gè)高中化學(xué)教育的始終,讓學(xué)生對(duì)化學(xué)與健康、環(huán)境、能源之間的密切關(guān)系,以及工業(yè)綠色化發(fā)展的重要意義。高中學(xué)生是樹立正確的人生觀、培養(yǎng)積極向上的意識(shí)的最佳時(shí)期,因此化學(xué)教師應(yīng)利用一切教育機(jī)會(huì),潛移默化的將綠色化學(xué)理念滲透到學(xué)生的日常學(xué)習(xí)中,為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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