鄒光敏
摘要:高中化學的課程目標之一就是培養學生的科學素養。隨著環境問題的凸顯,作為科學素養的一部分,綠色化學理念應該為學生所接受并內化。這就要求教師在高中化學教學中涵蓋綠色化學理念,主動創設情境,立足實驗,在課堂中滲透綠色化學理念,并對學生的綠色化學理念進行評價。
關鍵詞:高中;教育;綠色化學
一、高中綠色化學教育目標
綠色化學是用現代化學和化工生產技術,消除或減少對人類健康、生態環境有毒的原料、催化劑、試劑和溶劑的使用,不生產有毒有害產物、副產物和廢物的一門新興學科,其宗旨是實現有害物質零排放,從源頭上防止污染、保護環境。對于高中化學教育而言,綠色化學教育已經成為了不可或缺的組成部分,其教育目標具體包括以下方面:
1、知識與技能。理解綠色化學概念、原則,了解綠色化學誕生與發展,認識生產生活中的綠色化學現象;學習綠色化學的研究方法,掌握化學實驗基礎知識與技能,能夠完成簡單的綠色化學實驗;理解綠色化學與其他科學之間的聯系,能夠運用有關知識和方法解決綠色化學問題。
2、過程與方法。在探究綠色化學問題的過程中,理解綠色化學意義,學習科學研究方法,培養團隊合作精神,增強科學探究能力;掌握獲取、加工綠色化學信息的方法,能夠提出具有探究價值的綠色化學問題,提高自主學習、自主思考、自主探究綠色化學知識的能力。
3、情感態度與價值觀。培養學習綠色化學的興趣,激發參與綠色化學宣傳與科技活動的熱情,感受綠色化學與自然、社會之間的和諧發展關系;增強將綠色化學知識應用于實踐中的意識,能夠合理判斷與綠色化學有關的社會和生活問題;關注與綠色化學密切相關的熱點問題,樹立綠色意識和可持續發展觀念,主動承擔起學習綠色化學的責任,強化保護環境和造福后代的使命感。
二、綠色化學在中學化學教學中的實施途徑
1、主動創設情境,善于利用教材素材。教師在教學時,應以主動創設的或者教材中的生活化情境或問題為中心,通過主動探究式教學,鼓勵、引導學生主動建構綠色化學理念,比如可以把綠色化學的理念滲透在元素化合物教學中。如在鹵素教學中,教師可組織學生討論氯氣用于自來水消毒的利弊;在高分子材料的教學中,教師可以以廢舊塑料的再生利用為例,讓學生認識到化學對廢舊物資的綜合利用的作用,討論其可能的途徑。通過這些活動滲透綠色化學思想,學生經常了解及關注身邊的環境問題的熱點,從而提高其深入了解的興趣,培養學生的危機感和緊迫感,并將其所學知識運用到生活中,培養學生防止污染、關注人類生存發展的責任感。
2、立足實驗,滲透綠色觀念。化學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗是化學教學的關鍵所在,所以實驗教學是培養學生綠色化思想的重要手段。中學化學實驗中存在一些問題:一是大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確量化,都是用“適量”、“幾滴”等籠統的詞語限定,而中學生做實驗時好奇心比較重,無法準確地把握實驗藥品的實際用量,所以造成藥品的損失,甚至可能造成污染。二是實驗的產物有毒。所以要對化學實驗進行調整,要定量,實驗室明確告訴學生藥品的用量情況,這樣既可提高實驗的科學性,又可為實驗操作規范化奠定基礎,更是減少環境污染的重要保證。三是讓學生根據有毒物質的性質,探究針對該種物質如何進行回收與處理。對于實驗可以進行細節上的優化和處理,使得實驗更綠色化。例如在萃取操作的演示實驗中,由于溴的揮發性強,毒性大,而碘的毒性較小,可以將四氯化碳萃取溴水改為萃取碘水。在銅和濃硝酸反應的實驗中,將銅片改為可調節高度的銅絲,這樣就可以控制反應的進行,當實驗結束時可以及時將銅絲取出,減少空氣污染。演示白磷和紅磷著火點對比實驗時,該實驗反應發生時燃燒物易爆濺并且燃燒時有大量白煙產生且有毒等,實驗時在鐵片上方罩個玻璃罩,取用的藥品也要盡可能少。由此可見,在實驗時,要確保實驗的安全及環保問題。另外,教師要引導學生從不污染環境、不吸入有毒煙霧及安全和便于觀察等角度出發討論、分析,共同改進完成實驗,培養學生的安全意識、環境意識及綠色化理念。
三、循環使用化學試劑、充分利用反應產物
綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學,所以,我們應該應用化學的處理方法,充分利用現有資源及反應產物。這不僅從源頭上防止了污染,而且增加了經濟效益。例如:在中學化學實驗用CO還原Fe2O3的實驗中,如果將反應后的混合集體(含未反應的CO)直接釋放到空氣中,既浪費了資源,又污染了空氣,產生了新的隱患。如果進行循環利用,就能達到節約化學資源和保護自然環境的目的(如圖下所示)。在實驗工作中,用綠色化學的思想來指導,更能有效地防止污染。
四、妥善處理化學實驗中的廢棄物
在中學化學實驗中,大部分實驗的藥品用量在教材中都未明確給出限量以致學生很難把握藥品的實際用量,這樣既影響實驗的科學性和實驗效果,又會造成藥品的浪費,還會對環境造成一定程度的污染,也不利于培養學生的規范化操作。若將藥品規定了用量和濃度,既方便施教,又方便操作,更易讓學生接受、觀察和記憶,從而培養學生嚴謹的實驗態度和科學的實驗方法,同時節約藥品,減少環境污染。教師實驗教學過程中,限定用量,把好的經驗傳播給學生,妥善處理化學實驗的廢棄物(回收、無害化處理),加上正確引導,既提高了實驗的科學性、為實驗操作的規范化奠定了基礎,又培養了學生良好的實驗習慣、使學生學到實際應用技術,同時也增強了學生的環境保護意識,作為減少環境污染的重要保證。
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