初等化学中“绿色化学”教育理念
来源：UC论文网2015-11-03 18:51
摘要：
摘 要:根据中学化学的教学特点,在中学化学教学中自然、和谐、生动地渗透绿色化学意识,使学生了解和接受绿色化学理念,树立环保意识。 关键词:中学化学;绿色化学教育;理念 Paying A
摘 要:根据中学化学的教学特点,在中学化学教学中自然、和谐、生动地渗透绿色化学意识,使学生了解和接受绿色化学理念,树立环保意识。
关键词:中学化学;绿色化学教育;理念
Paying Attention to the Green Chemistry Concept in Middle schoolZHU Xiaomei
(Department ofChemistry, Shaanxi Institution ofScience and Engineering, Hanzhong City,723001, Shaanxi, China)
Abstract:According to the character of tuition of chemistry in middle school, this article makes the primary exploration to infiltrate green chemical concept naturally, harmoniously and vividly in middle school learning process with four aspects and helps students to learn and accept“green chemical”concept, and to strengthen the conscious of green chemistry and envi-ronmental protection.
Key words:middle school learning; green chemistry learning; concept
绿色化学是人类与自然和谐的化学。目前世界各国都在进行绿色化学的研究并注重绿色化学教学教育。针对现今中学化学教材的滞后现象,化学教育工作者必须更新观念,树立从“粗放型”的传统教育模式向“集约型”的绿色化学教育模式转变,在教学中注重对学生进行“绿色化学”意识的渗透。
一、在化学基本知识教学中进行“绿色化学”意识渗透
教育工作者要有强烈的绿色化学教育责任感,通过课堂教学、讨论以及课外辅导等方式,在学生学习化学知识的过程中深入挖掘可供进行绿色化学教育的素材,丰富学生的绿色化学知识,提高学生化学知识的先进度,并要弃去教材中业已过时且危害人类及环境的陈旧知识。
例1:讲授氯气的性质与用途时,一方面要肯定氯气作为漂白剂和消毒剂所产生的巨大作用,另
一方面也要介绍氯水作为自来水消毒剂时会与水中的有机物作用产生有致癌作用的有机氯衍生物,对人的身体和环境都有极大的伤害。目前,国内外很多造纸厂或自来水厂都改用二氧化氯(CIO2)来代替氯气处理饮用水。有的造纸厂使用H2O2或O3作漂白剂,完全不产生二口恶英和其他有机氯化物,这是从源头上有效防止有毒废弃物对环境污染的一种绿色化学工艺过程。
例2:氮的固定有三种途径: (1)人工化学固氮; (2)豆科植物和苜蓿根部瘤菌生物固氮; (3)雷雨时的闪电固氮。其中人工化学固氮法能耗高,工艺复杂,且生产过程中易产生“三废”而严重污染环境。目前科学家通过基因工程技术将与固氮有关的基因转入根系微生物或直接转给稻麦等禾本科植物的根中进行固氮。利用这种固氮方式,既不消耗能源,又不污染环境,是化学家们不懈追求的绿色化学目标。
绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。每一位化学工作者都要树立可持续发展的战略思想,重视把绿色化学融和在深化教学内容和课程体系改革之中。利用各种形式(如讲授,阅读,讨论等),因地制宜的对学生进行绿色化学教育,培养学生绿色化学意识,形成新型可持续发展的价值观和价值取向。
二、在化学实验中进行“绿色化学”教育
绿色化学的思想应成为指导各种化学教学活动的出发点。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。积极开展实验设计绿色化要求我们在实验中要尽量体现绿色化学的“4R”原则,即———Reject拒用危害品, Reduce———减量使用, Recycle———循环使用,Reuse———重新使用,尽可能推广绿色实验。
1?尽量使用具有包含绿色化学理念的环保性的实验项目。对于一些有毒的药品,应尽量避免使用或使用其他药品代替。如利用“溴乙烷”代替“溴苯”试验,避开苯,溴,苯胺,硝基苯等有毒且对空气造成污染大的试剂。这方面的示例内容不断增多,教材编写单位应该尽快将其编入新教材。
2?推广微型试验。微型化试验是一种充分体现绿色化学思想的优秀做法,具有减少污染,节约
经费(使用试剂量为常规的1/10~1/100),缩短实验时间(大约为常规时间的40%)的优点,同时
也降低了水、电能源的消耗,特别适用于在西部欠发达地区推广。如卤素的性质实验,所用药品种类多,份量大。改用透明塑料制作的微型滴管及井穴板作,减少了药品消耗及废物污染,现象也很清楚。微型实验推广中现在更应该强调其绿色化的思想,这有利于培养学生严谨的科学态度,增强环保意识,取得良好的环境效应。当然,也要注意微型实验与高考中化学实验内容的衔接性和规范性研究。
3?改进实验装置,优化实验目标。中学化学实验中的有些实验,可以通过改进装置使其减少污
染,易于控制。如苯的溴化反应,课本上的实验没有说明量的比例。使用常量仪器,产生的苯,溴,溴化氢等有毒气体多,对环境的污染大。如在《苯的溴代反应实验的改进》中张改花老师的改装,不但装置简单,反应平稳,用量节省而且现象明显,生成的污染物少。又如张立言老师在《高中化学教案》第二册中氢气和氯气的光化实验时,装置改用试管,药品改用氯酸钾、镁粉和纯盐酸,反应大约一分钟就可以发生强烈爆鸣声。这样不但减少了试剂量,而且产生的有毒气体少,安全性能高。这两个对实验装置的改进,都充分体现了“减少使用”的绿色化学原则。在做化学实验时,除注重环境保护外,首要注意安全问题。教师要引导学生规范、安全地操作在保证学生掌握知识的同时,也要培养学生严谨的科学态度和健康的实验心理,增强学生的安全意识和环保意识,进而渗透绿色化学意识。
三、在了解物质的用途时特别要进行绿色化学教育
二氧化碳被公认为温室效应的罪魁祸首,但二氧化碳在工农业生产及科学技术上有着广泛的应用,短时间内难以被取代淘汰。1996年DOW化学公司开发研究使用100%二氧化碳作为发泡剂生产挤压成性的聚苯乙烯泡沫板材。CO2不燃烧,不引起光化学烟雾,不破坏臭氧层,且易于获得。与原先使用的发泡剂相比, CO2要安全的多,又对环境友好。这项工艺于1996年获得美国“总绿色化学挑战奖”。科学上也已采用超临界CO2流体萃取工艺。它是对环境不产生副作用的绿色化学溶剂,可用于萃取药物有效成分。中山大学研究人员利用超临界二氧化碳流体萃取孢子脂质中的性物质。这一成果已居于国内领先地位。
氟里昂作为制冷剂和抛射剂在人类生产和生活中具有重要地位。但随着时代的发展,昔日的“英雄”已成为绿色化学时代的“千夫所指”。它对空气中的臭氧造成了严重的破坏,使得大气层中出现臭氧空洞,紫外线对地面照射强度提高,患皮肤病的人大量增加。目前采用的无氟制冷剂(以LiBr为主要原料)不破坏臭氧层,毒性低,不可燃,化学稳定性极高,是绿色制冷剂。
四、在实践活动中进行绿色化学教育
1?学用结合,服务社会。通过送科技下乡活动在农村中普及绿色化学知识,如化肥的合理使用,
害虫的生态防治办法等。通常采用农药除去对农业生产危害严重的害虫,但大多数农药对水源、土壤及生物本身都有危害。在我国,大量的农药使用已经对生态环境造成了严重的破坏,危害了人的身体健康。因此,应从害虫环境与社会条件的整体出发,采用适当的环境治理、化学治理、生物农药防治等有效手段,组成一套系统的生态防治措施。将害虫生态防治的知识传授给农民。这种做法值得我国一些农业大省的职业中学借鉴。再如,建议使用太阳能,沼气能等绿色化学能源可取得既方便又经济的效果。
2?建立绿色实验小组。教学资源较好的学校可组织有兴趣的学生进行微型实验操作,做无害化研究,环保化学试验,绿色科技活动,收集有关绿色化学的资料。这样,既强化了学生的绿色化学意识,又培养了学生的动手能力。
3?化学工作者开设绿色化学实验系列讲座,使学生了解绿色化学的起源发展以及生活、生产中的绿色化学知识,也可在校园画廊中展出绿色化学科普专辑,举办环保知识竞赛。有条件的学校可开办绿色化学网站,普及绿色化学知识。
除此以外,化学工作者也可以利用现代化的电化教学手段(投影、幻灯、录像、光盘、网络等),
更直观,更形象地体现绿色化学内容,这样易于被学生所接受,可以取得更好的教学效果。
中学化学中进行绿色化学意识渗透是一种必然。教育工作者要根据中学化学教学实际,从课堂教学,实验,实践等方面对学生进行绿色化学知识教育,培养和增强学生的“绿色化学”和“环保”意识,使人类和自然和谐地相处。
参考文献:
〔1〕吴泳?绿色相互———化学教育的新课题〔J〕.化学教育, 1998, (1): 4?
〔2〕朱文祥,绿色化学与绿色化学教育〔J〕.化学教育, 2001, (1): 1-4?
〔3〕陈正林,中学化学教学中“绿色化学”意识渗透浅谈〔J〕.化学教学, 2001, (11): 18?
〔4〕邓育红,绿色化学课程—化学教学新理念〔J〕.中学化学教学参考, 2002, (2): 2?
〔5〕汪朝阳,绿色化学与中学化学命题〔J〕.化学教育, 2001 (12): 23-24?
关键词:中学化学;绿色化学教育;理念
Paying Attention to the Green Chemistry Concept in Middle schoolZHU Xiaomei
(Department ofChemistry, Shaanxi Institution ofScience and Engineering, Hanzhong City,723001, Shaanxi, China)
Abstract:According to the character of tuition of chemistry in middle school, this article makes the primary exploration to infiltrate green chemical concept naturally, harmoniously and vividly in middle school learning process with four aspects and helps students to learn and accept“green chemical”concept, and to strengthen the conscious of green chemistry and envi-ronmental protection.
Key words:middle school learning; green chemistry learning; concept
绿色化学是人类与自然和谐的化学。目前世界各国都在进行绿色化学的研究并注重绿色化学教学教育。针对现今中学化学教材的滞后现象,化学教育工作者必须更新观念,树立从“粗放型”的传统教育模式向“集约型”的绿色化学教育模式转变,在教学中注重对学生进行“绿色化学”意识的渗透。
一、在化学基本知识教学中进行“绿色化学”意识渗透
教育工作者要有强烈的绿色化学教育责任感,通过课堂教学、讨论以及课外辅导等方式,在学生学习化学知识的过程中深入挖掘可供进行绿色化学教育的素材,丰富学生的绿色化学知识,提高学生化学知识的先进度,并要弃去教材中业已过时且危害人类及环境的陈旧知识。
例1:讲授氯气的性质与用途时,一方面要肯定氯气作为漂白剂和消毒剂所产生的巨大作用,另
一方面也要介绍氯水作为自来水消毒剂时会与水中的有机物作用产生有致癌作用的有机氯衍生物,对人的身体和环境都有极大的伤害。目前,国内外很多造纸厂或自来水厂都改用二氧化氯(CIO2)来代替氯气处理饮用水。有的造纸厂使用H2O2或O3作漂白剂,完全不产生二口恶英和其他有机氯化物,这是从源头上有效防止有毒废弃物对环境污染的一种绿色化学工艺过程。
例2:氮的固定有三种途径: (1)人工化学固氮; (2)豆科植物和苜蓿根部瘤菌生物固氮; (3)雷雨时的闪电固氮。其中人工化学固氮法能耗高,工艺复杂,且生产过程中易产生“三废”而严重污染环境。目前科学家通过基因工程技术将与固氮有关的基因转入根系微生物或直接转给稻麦等禾本科植物的根中进行固氮。利用这种固氮方式,既不消耗能源,又不污染环境,是化学家们不懈追求的绿色化学目标。
绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。每一位化学工作者都要树立可持续发展的战略思想,重视把绿色化学融和在深化教学内容和课程体系改革之中。利用各种形式(如讲授,阅读,讨论等),因地制宜的对学生进行绿色化学教育,培养学生绿色化学意识,形成新型可持续发展的价值观和价值取向。
二、在化学实验中进行“绿色化学”教育
绿色化学的思想应成为指导各种化学教学活动的出发点。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。积极开展实验设计绿色化要求我们在实验中要尽量体现绿色化学的“4R”原则,即———Reject拒用危害品, Reduce———减量使用, Recycle———循环使用,Reuse———重新使用,尽可能推广绿色实验。
1?尽量使用具有包含绿色化学理念的环保性的实验项目。对于一些有毒的药品,应尽量避免使用或使用其他药品代替。如利用“溴乙烷”代替“溴苯”试验,避开苯,溴,苯胺,硝基苯等有毒且对空气造成污染大的试剂。这方面的示例内容不断增多,教材编写单位应该尽快将其编入新教材。
2?推广微型试验。微型化试验是一种充分体现绿色化学思想的优秀做法,具有减少污染,节约
经费(使用试剂量为常规的1/10~1/100),缩短实验时间(大约为常规时间的40%)的优点,同时
也降低了水、电能源的消耗,特别适用于在西部欠发达地区推广。如卤素的性质实验,所用药品种类多,份量大。改用透明塑料制作的微型滴管及井穴板作,减少了药品消耗及废物污染,现象也很清楚。微型实验推广中现在更应该强调其绿色化的思想,这有利于培养学生严谨的科学态度,增强环保意识,取得良好的环境效应。当然,也要注意微型实验与高考中化学实验内容的衔接性和规范性研究。
3?改进实验装置,优化实验目标。中学化学实验中的有些实验,可以通过改进装置使其减少污
染,易于控制。如苯的溴化反应,课本上的实验没有说明量的比例。使用常量仪器,产生的苯,溴,溴化氢等有毒气体多,对环境的污染大。如在《苯的溴代反应实验的改进》中张改花老师的改装,不但装置简单,反应平稳,用量节省而且现象明显,生成的污染物少。又如张立言老师在《高中化学教案》第二册中氢气和氯气的光化实验时,装置改用试管,药品改用氯酸钾、镁粉和纯盐酸,反应大约一分钟就可以发生强烈爆鸣声。这样不但减少了试剂量,而且产生的有毒气体少,安全性能高。这两个对实验装置的改进,都充分体现了“减少使用”的绿色化学原则。在做化学实验时,除注重环境保护外,首要注意安全问题。教师要引导学生规范、安全地操作在保证学生掌握知识的同时,也要培养学生严谨的科学态度和健康的实验心理,增强学生的安全意识和环保意识,进而渗透绿色化学意识。
三、在了解物质的用途时特别要进行绿色化学教育
二氧化碳被公认为温室效应的罪魁祸首,但二氧化碳在工农业生产及科学技术上有着广泛的应用,短时间内难以被取代淘汰。1996年DOW化学公司开发研究使用100%二氧化碳作为发泡剂生产挤压成性的聚苯乙烯泡沫板材。CO2不燃烧,不引起光化学烟雾,不破坏臭氧层,且易于获得。与原先使用的发泡剂相比, CO2要安全的多,又对环境友好。这项工艺于1996年获得美国“总绿色化学挑战奖”。科学上也已采用超临界CO2流体萃取工艺。它是对环境不产生副作用的绿色化学溶剂,可用于萃取药物有效成分。中山大学研究人员利用超临界二氧化碳流体萃取孢子脂质中的性物质。这一成果已居于国内领先地位。
氟里昂作为制冷剂和抛射剂在人类生产和生活中具有重要地位。但随着时代的发展,昔日的“英雄”已成为绿色化学时代的“千夫所指”。它对空气中的臭氧造成了严重的破坏,使得大气层中出现臭氧空洞,紫外线对地面照射强度提高,患皮肤病的人大量增加。目前采用的无氟制冷剂(以LiBr为主要原料)不破坏臭氧层,毒性低,不可燃,化学稳定性极高,是绿色制冷剂。
四、在实践活动中进行绿色化学教育
1?学用结合,服务社会。通过送科技下乡活动在农村中普及绿色化学知识,如化肥的合理使用,
害虫的生态防治办法等。通常采用农药除去对农业生产危害严重的害虫,但大多数农药对水源、土壤及生物本身都有危害。在我国,大量的农药使用已经对生态环境造成了严重的破坏,危害了人的身体健康。因此,应从害虫环境与社会条件的整体出发,采用适当的环境治理、化学治理、生物农药防治等有效手段,组成一套系统的生态防治措施。将害虫生态防治的知识传授给农民。这种做法值得我国一些农业大省的职业中学借鉴。再如,建议使用太阳能,沼气能等绿色化学能源可取得既方便又经济的效果。
2?建立绿色实验小组。教学资源较好的学校可组织有兴趣的学生进行微型实验操作,做无害化研究,环保化学试验,绿色科技活动,收集有关绿色化学的资料。这样,既强化了学生的绿色化学意识,又培养了学生的动手能力。
3?化学工作者开设绿色化学实验系列讲座,使学生了解绿色化学的起源发展以及生活、生产中的绿色化学知识,也可在校园画廊中展出绿色化学科普专辑,举办环保知识竞赛。有条件的学校可开办绿色化学网站,普及绿色化学知识。
除此以外,化学工作者也可以利用现代化的电化教学手段(投影、幻灯、录像、光盘、网络等),
更直观,更形象地体现绿色化学内容,这样易于被学生所接受,可以取得更好的教学效果。
中学化学中进行绿色化学意识渗透是一种必然。教育工作者要根据中学化学教学实际,从课堂教学,实验,实践等方面对学生进行绿色化学知识教育,培养和增强学生的“绿色化学”和“环保”意识,使人类和自然和谐地相处。
参考文献:
〔1〕吴泳?绿色相互———化学教育的新课题〔J〕.化学教育, 1998, (1): 4?
〔2〕朱文祥,绿色化学与绿色化学教育〔J〕.化学教育, 2001, (1): 1-4?
〔3〕陈正林,中学化学教学中“绿色化学”意识渗透浅谈〔J〕.化学教学, 2001, (11): 18?
〔4〕邓育红,绿色化学课程—化学教学新理念〔J〕.中学化学教学参考, 2002, (2): 2?
〔5〕汪朝阳,绿色化学与中学化学命题〔J〕.化学教育, 2001 (12): 23-24?
