吳 玲
(吉林農業工程職業技術學院,吉林 四平 136000)
摘 要:文章綜述了化學污染物對環境、人類健康和社會發展的危害,化學教師應很好地利用化學這門實踐性很強的學科,以化學課堂教學為切入點,讓學生從生活實際出發,感悟化學與環境污染的密切關系,從而認識到環保對人類生存和發展的重要意義,以達到培養學生環保意識的教學目的。
關鍵詞:化學污染物 化學教學 環保意識
進入20世紀以來,每天各種各樣的有關環境方面災難性的消息報道令人類惶惶不可終日,保護和改善環境已經成為全世界各國人民的迫切希望。據此,聯合國教科文組織把推行一系列環境教育計劃列為了主要工作。而隨著工農業生產的發展,化學污染物對環境、人類健康和社會發展的危害,也越來越受到全世界的普遍關注,為此,將環境保護意識滲透于化學教學中已是每一位化學教師義不容辭的責任。那么,在化學教學中,怎樣滲透環保教育才能取得良好的教育效果呢?筆者認為應結合化學教材內容、化學教學特點和化學教學原則這三個方面來進行。
一、將化學教材內容和培養學生的環保意識有機結合起來
教師應將環保信息和有關環境保護的先進科技成果滲透在化學的課堂教學之中,這樣既豐富了課堂教學內容,活躍了課堂氣氛,激發學生學習化學的興趣,同時又增強了學生保護環境的意識。筆者建議在教學過程中,首先,讓學生深刻地認識化學與環境的關系,了解環境污染的原因以及可能造成的惡果,啟發引導學生找到保護環境、改善環境的方法,深入淺出地闡明環保工作的重要意義。
例如,可以將無機化學教材中的“氮氧化合物”、“硫氧化合物”這些重要的化學知識點同“酸雨”結合起來,向同學們分別介紹以下內容:
(1)酸雨的成分。酸雨是一種復雜的大氣化學和大氣物理的現象,酸雨中絕大部分是硫酸和硝酸。
(2)酸雨的成因。通過工業生產、民用生活燃燒煤炭排放出來的二氧化硫,燃燒石油以及汽車尾氣排放出來的氮氧化物經過“云內成雨過程”和“云下沖刷過程”形成了酸雨,指出形成酸雨的化學反應過程:
①S→SO2→H2SO3→H2SO4
S+O2(點燃)=SO2SO2+H2O=H2SO3(亞硫酸)2H2SO3+O2=2H2SO4(硫酸)
總的化學反應方程式:S+ O2(點燃)=SO22SO2+2H2O +O2=2H2SO4
②NO→HNO3(硝酸)NO2→HNO32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
總的化學反應方程式:
4NO2+2H2O+O2=4HNO34NO++2H2O+3O2=4HNO3
(3)酸雨的危害。①水。酸雨使湖泊、河流酸化,并溶解土壤和水體底泥中的重金屬進入水中,毒害魚類。②土地。弱酸性降水可溶解地面中礦物質,供植物吸收。如酸度過高,pH值降到5.6以下時,就會產生嚴重危害。它可以直接使大片森林死亡,農作物枯萎;也會抑制土壤中有機物的分解和氮的固定,淋洗與土壤離子結合的鈣、鎂、鉀等營養元素,使土壤貧瘠化;③其它。酸雨會傷害植物的新生芽葉,從而影響其發育生長;酸雨腐蝕建筑材料、金屬結構、油漆等,古建筑、雕塑像也會受到損壞;作為水源的湖泊和地下水酸化后,由于金屬的溶出,就會對飲用者的健康產生有害影響。
(4)應對酸雨的措施。控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和一氧化氮的人為排放量。治理方法:①減少污染源,采用低硫的煤,或者對含硫燃料進行加工脫硫。②開辟新能源,如太陽能、原子能的開發利用。③優化產業結構,對工業廢氣進行綜合處理,提高回收利用率,化害為益等。
二、根據化學的教學特點培養學生的環保意識
化學教學特點是理論和試驗相結合,而實驗是化學科學的基礎,所以,把環保教育滲透到化學實驗教學中,不僅讓學生學會試驗的具體做法和試驗技能,還可以培養學生養成保護環境“從我做起”的行為習慣,以促使學生知、情、意、行的統一協調發展。為了達到這個教育效果,筆者認為在實驗教學過程中應做到以下幾點。
首先,應讓學生了解嚴格遵守操作規程的重要性,教育學生一定要根據操作規程進行操作。例如,制備H2S,SO2,Cl2等有毒氣體,做Cu與濃HNO3,濃H2SO4的化學反應實驗時,放出的氣體往往會污染教室、實驗室的空氣,直接影響師生健康。對此,應要求學生在制取有毒氣體時,盡量控制反應物的用量,只要能得到正確的有明顯的結果,觀察到物質的存在,了解和掌握物質的性質就可以了。并將制備過程中多余的氣體或反應過程中產生的有毒氣體,通過導管再經一個倒掛漏斗,進入相應的吸收液(如多余的Cl2通入堿液吸收)。將有害氣體盡可能作化學處理,以消除或減少有害氣體的排放。還應要求學生,將實驗后的廢液,廢渣盡可能回收利用(如利用CCl4萃取I2的廢液的回收利用);若不能回收利用的,則應倒在規定的地方,然后統一處理,嚴禁隨意胡亂傾倒。
其次,在化學試驗教學中不斷探索和改進化學實驗,在制取一些有毒物質(氣體、液體)時,可以引導和鼓勵學生動手改進實驗裝置。例如,制取溴苯實驗過程中逸出的臭味是溴蒸氣,它既污染了教室環境又嚴重地影響了師生的身體健康。針對這一問題,利用所學知識引導學生認真分析,找出原因是制取溴苯的裝置不夠嚴密,因此在反應過程中逸出的Br2通過長玻璃管時不可能完全被冷凝成液體,因而會從導管口逸出。要避免實驗中Br2的逸出,就應設法改進實驗裝置,使整個涉及Br2的反應過程在一個密閉系統內進行,即將反應安排在“Y”形管內進行。在反應裝置和HBr氣體的吸收裝置間串聯一個洗氣瓶,內裝四氯化碳以吸收氣體中的Br2。并努力嘗試微型小實驗(如微量制取H2S氣體,氧化汞的分解試驗),以減少有毒物質對空氣的污染。
再次,在化學實驗教學中,教師應注重與環境污染有關的化學試驗藥品以及預防環境污染的措施的講解。在實驗過程中,注重環保問題,不僅可以大大減少環境污染,而且能使學生經常地受到直觀的環境保護的教育。
三、利用理論聯系實際的教學原則,對學生進行環保意識的培養
現行的化學教材雖基本形成了符合我國國情的教學內容和體系,但也有不能適應科學發展需要的地方。例如,環境污染這個人類面臨的十分重要的問題,沒有系統作為章節納入教材,只是在有關章節中做了簡單介紹,內容少且分散,造成學生難以學到完整的環境化學知識,不能把所學的化學知識和實際生活聯系起來,這不利于普及環境科學教育,不利于提高國民的環境意識。這就要求化學教師不僅要寓環保意識到課堂教學中,還要教會學生把學到的化學知識和實際生活聯系起來,這也是進行環保意識培養的重要一環。比如,教師可以組織學生成立環境化學興趣小組,開展涉外活動和實踐調查。分組對造紙廠、水泥廠、化工廠或皮革廠進行實地考察,采集各地的土壤樣品或周邊的污水樣品,在技術人員的指導下進行分析,各小組一輪活動結束,及時召開交流會,會上由各小組派代表做典型發言,老師進行總結性發言。會后要求學生撰寫化學小論文,系統地闡明造成周圍環境污染的原因及危害,并提出解決對策。
總之,化學教師應很好地利用化學這門實踐性很強的學科,以化學課堂教學為切入點,繼而引導學生走出課堂,走出校園,從實踐活動中較系統地認識化學,并從生活實際出發,感悟化學與環境污染的密切關系,從而認識到環保對人類生存和發展的重要意義,以達到培養學生環保意識的教學目的。