綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)工程滲透在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐①

袁秋香

（江蘇大學(xué)教師教育學(xué)院 江蘇鎮(zhèn)江 212013）

在現(xiàn)代科技發(fā)展中，農(nóng)業(yè)化學(xué)非常重要，但在農(nóng)業(yè)化學(xué)工程為人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富、提供生活便捷的同時(shí)，也給環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的危害。諸多環(huán)境問題威脅人類的生存，保護(hù)環(huán)境已成為全人類的共同事業(yè)。2013 年9 月，習(xí)近平總書記指出：“綠水青山就是金山銀山。”由此可見我國黨和政府對于生態(tài)文明建設(shè)與綠色可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)定決心。綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)是指利用農(nóng)業(yè)化學(xué)原理，從源頭上消除或減少化學(xué)工程生產(chǎn)中的污染。我國《普通高中農(nóng)業(yè)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》強(qiáng)調(diào)：樹立綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識。身為高中農(nóng)業(yè)化學(xué)教師，在傳授農(nóng)業(yè)化學(xué)知識的同時(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，為建設(shè)綠水青山作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 轉(zhuǎn)變觀念，樹立綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想

在多年應(yīng)試教育的大環(huán)境下，大部分高中生與教師缺乏節(jié)約能源與保護(hù)環(huán)保的意識。如晴朗的白天教室里的燈卻開著、辦公室沒人工作空調(diào)卻開著、水龍頭流水不止卻無人關(guān)注等現(xiàn)象屢見不鮮。因此，培養(yǎng)師生綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)意識勢在必行。教師作為學(xué)生的引路人，要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，特別是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富且已形成固有教學(xué)模式的教師，必須擯棄舊思想，用自己的言行舉止感染學(xué)生，促進(jìn)教師與學(xué)生共同養(yǎng)成環(huán)保意識。

另外，個(gè)別不良商家利用農(nóng)業(yè)化學(xué)牟利，各種各樣的食品安全問題不勝枚舉，如含“毒青菜”的水餃、含敵敵畏的金華火腿、含三聚氰胺的三鹿奶粉、用福爾馬林浸泡的水產(chǎn)品等。因此，許多人對“農(nóng)業(yè)化學(xué)”談之色變，農(nóng)業(yè)化學(xué)逐漸成為“有毒”、“有害”的代名詞[1]。在高中農(nóng)業(yè)化學(xué)教學(xué)中，教師要向?qū)W生介紹農(nóng)業(yè)化學(xué)技術(shù)對人類的生產(chǎn)、生活有重要作用，同時(shí)綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)對環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)突出。通過綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想的初步滲透，可以幫助教師、學(xué)生以及家長更好地了解農(nóng)業(yè)化學(xué)學(xué)科，進(jìn)而逐漸消除社會(huì)對農(nóng)業(yè)化學(xué)的誤解。

2 研究教材，開發(fā)教學(xué)案例

目前，綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)教育越來越被重視，高中農(nóng)業(yè)化學(xué)教材中新增了綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。但由于綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)發(fā)展還不成熟，有些內(nèi)容在教材中并不明顯。因此，需要教師對教材加強(qiáng)研究，盡可能多地發(fā)掘出有關(guān)綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)的素材，并有的放矢地滲透綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想，進(jìn)行綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)教育。講解有機(jī)合成模塊時(shí)，要強(qiáng)調(diào)綠色合成思路，使用適宜的催化劑盡可能減少合成步驟，進(jìn)而提高產(chǎn)率。講解有毒氣體Cl2的殺菌消毒與漂白性時(shí)，可引入綠色氧化劑H2O2、ClO2以及臭氧等。講解農(nóng)業(yè)化學(xué)工業(yè)流程時(shí)，可讓學(xué)生接觸循環(huán)利用的物質(zhì)、提高酸浸率的措施等[2]。在這樣的農(nóng)業(yè)化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了農(nóng)業(yè)化學(xué)知識，也強(qiáng)化了社會(huì)責(zé)任感，使可持續(xù)發(fā)展理念與環(huán)保意識深入人心。

3 利用試驗(yàn)，實(shí)踐綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想

農(nóng)業(yè)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。農(nóng)業(yè)化學(xué)教學(xué)離不開試驗(yàn)，綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想的滲透也可以借助農(nóng)業(yè)化學(xué)試驗(yàn)落實(shí)[3]。一些試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，直接排放到空氣中會(huì)嚴(yán)重威脅師生健康。所以要精心設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)化學(xué)試驗(yàn)，多從綠色環(huán)保的角度考慮，讓師生在安全、無毒的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)探究。

首先，教師關(guān)注學(xué)生操作步驟與試驗(yàn)安全的同時(shí)，也要注重試驗(yàn)尾氣對環(huán)境的污染、廢棄物的處理等問題。如做有毒氣體的制備與性質(zhì)探究試驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生認(rèn)識到有毒氣體的危害，教會(huì)學(xué)生尾氣處理的辦法。SO2直接排放會(huì)造成酸雨，需用堿液吸收；利用NH3極易溶于水的特性，用H2O 吸收尾氣而不用酸，既處理了尾氣又節(jié)約了原料；CO 溶解度小但是易燃，可采用點(diǎn)燃的方法處理。其次，部分教師與同學(xué)誤認(rèn)為取的藥品越多，試驗(yàn)現(xiàn)象越明顯。但事實(shí)并非如此，只要滿足試驗(yàn)要求的量，試驗(yàn)現(xiàn)象幾乎相同[4]。因此，試驗(yàn)中教師要告知學(xué)生按照試驗(yàn)要求取用藥品，切不可取太多，造成浪費(fèi)的同時(shí)產(chǎn)生更多污染；另外，一些藥品取用后，剩余的藥品可以回收，如金屬鈉、碳酸鈣固體、鋅粒等。再次，對于涉及毒性物質(zhì)的試驗(yàn)，如SO2，可采用先進(jìn)地多媒體演示試驗(yàn)減少污染。對教材中的農(nóng)業(yè)化學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，如Cu 與濃HNO3反應(yīng)產(chǎn)生有毒氣體NO2，NO2是酸性氣體，可以用NaOH 溶液吸收，類似地，Cu 與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生的有毒氣體NO，無法用NaOH 溶液吸收，可在制備NO 裝置與NaOH 尾氣吸收裝置之間加入一個(gè)集氣瓶，并向其中通入O2，原理是將NO 轉(zhuǎn)化為NO2，再用NaOH 溶液吸收NO2。最后，部分農(nóng)村高中農(nóng)業(yè)化學(xué)藥品欠缺，教師只能通過演示試驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生無法參與。微型化實(shí)驗(yàn)可節(jié)約藥品，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)化學(xué)的興趣，也能減少化學(xué)污染。

4 設(shè)置習(xí)題，強(qiáng)化綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想

教學(xué)過程中，教師可以選擇與綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)相關(guān)的習(xí)題供學(xué)生訓(xùn)練與強(qiáng)化綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想，高考農(nóng)業(yè)化學(xué)試卷編制中也增加了較多與之相關(guān)的考核。

如2019 年江蘇農(nóng)業(yè)化學(xué)高考中：

16.（2）①下列措施能提高尾氣中NO 和NO2去除率的有_____（填字母）。

A.加快通入尾氣的速率

B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣

C.吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH 溶液

解析：B.氣、液逆流可使物質(zhì)充分接觸C.增大吸收液NaOH 的濃度，都可提高尾氣去除率。

如2018 年江蘇農(nóng)業(yè)化學(xué)高考中：

1.CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列會(huì)引起大氣中CO2含量上升的是

A. 光合作用 B. 自然降雨

C. 化石燃料的燃燒 D. 碳酸鹽的沉積

解析：本題考查的是農(nóng)業(yè)化學(xué)與環(huán)保、低碳生活等。

如2017 年江蘇農(nóng)業(yè)化學(xué)高考中：

19.（2）HNO3也 能 氧 化Ag， 從 反 應(yīng) 產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO 的缺點(diǎn)是________。

（5）請?jiān)O(shè)計(jì)從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag 的實(shí)驗(yàn)方案：________（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：2 mol · L-1水合肼溶液，1 mol · L-1H2SO4）。

解析：（2）使用HNO3會(huì)產(chǎn)生有毒氣體NO、NO2，造成環(huán)境污染。（5）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，按照“核心轉(zhuǎn)化→尾氣處理→產(chǎn)品分離→產(chǎn)品提純”思路。本題中NH3的尾氣處理，可以用題中提供的硫酸作尾氣吸收劑吸收。

通過分析統(tǒng)計(jì)，2017 年江蘇高考中考查綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)知識點(diǎn)的習(xí)題較多，2018 年與2019 年略少，應(yīng)適當(dāng)增加知識點(diǎn)考察比例，教師在教學(xué)過程中，也要注重相關(guān)習(xí)題的訓(xùn)練，通過不斷的練習(xí)，強(qiáng)化綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

5 結(jié)語

高中是人生的一個(gè)重要階段，不僅是接受科學(xué)知識的黃金期，更是價(jià)值觀形成、個(gè)人品格養(yǎng)成、綜合素質(zhì)提高的關(guān)鍵期。作為高中農(nóng)業(yè)化學(xué)教師，有責(zé)任將綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)思想滲透到高中農(nóng)業(yè)化學(xué)日常教學(xué)中，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識與科學(xué)發(fā)展觀，為可持續(xù)發(fā)展提供有力保障，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。