利用化學(xué)課滲透綠色化學(xué)的思想

摘要：本文將環(huán)境污染進(jìn)行分類并找出與中學(xué)化學(xué)中元素及其化合物知識聯(lián)系密切的知識點(diǎn)，提出教師應(yīng)注重在化學(xué)教學(xué)過程中滲透綠色化學(xué)及環(huán)境保護(hù)的理念，使學(xué)生在獲得知識的同時(shí)懂得簡單的環(huán)境保護(hù)的方法，提高了種學(xué)素養(yǎng)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。

關(guān)鍵詞：環(huán)境問題 環(huán)境污染 環(huán)境保護(hù) 綠色化學(xué) 科學(xué)發(fā)展

隨著世界工業(yè)的發(fā)展，人類所生存的環(huán)境正在遭受著各種污染的侵害。20世紀(jì)90年代，美國化學(xué)會針對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題提出了“綠色化學(xué)”的口號。2009年12月在丹麥的哥本哈根舉行的全球氣候峰會結(jié)束后，國務(wù)院總理溫家寶主持召開國務(wù)院常務(wù)會議，研究部署應(yīng)對氣候變化工作，決定到2020年我國控制溫室氣體排放的行動目標(biāo)，并提出相應(yīng)的政策措施和行動。這都提醒人們要保護(hù)我們生存的環(huán)境，走科學(xué)發(fā)展的道路。

人類在向自然界索取而創(chuàng)造富裕生活的同時(shí)，不能以犧牲人類自身的生存環(huán)境為代價(jià)。人類只有一個地球，要把環(huán)境問題解決好，保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)。環(huán)境污染的種類與中學(xué)化學(xué)中元素及其化合物的知識聯(lián)系密切，主要涉及硫的氧化物、碳的氧化物、氮的氧化物和有機(jī)物等知識點(diǎn)。

作為教師要在教學(xué)中向?qū)W生滲透環(huán)境保護(hù)的思想，增強(qiáng)其環(huán)境保護(hù)的意識，做環(huán)境保護(hù)的踐行者。實(shí)施環(huán)保教育有很多益處：

一、環(huán)保教育能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

中學(xué)生的年齡階段正處于體力、智力迅速成長的階段：他們精力充沛、求知欲強(qiáng)、思維敏捷、易于接受新鮮事物；好奇、好學(xué)，對一切未知事物都感到新奇，總想弄個水落石出。而中學(xué)化學(xué)的環(huán)保教育正是具備形象、具體、新奇的特點(diǎn)。因此加強(qiáng)中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的環(huán)保教育，就能同這一時(shí)期的學(xué)生的心理特點(diǎn)產(chǎn)生共鳴，可以最大限度地引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)和其他自然科學(xué)的興趣和熱情。

二、環(huán)保教育能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法

心理學(xué)研究表明，學(xué)生接受的信息必須經(jīng)過自己的大腦加工才能保持。在用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行環(huán)保教育時(shí)學(xué)生只能機(jī)械地按照教師或課本的內(nèi)容去進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生按部就班地去做，而自己很少主動去思考。雖然學(xué)生的知識面得以擴(kuò)展，也了解到環(huán)境問題的重要性，但其他諸如研究工作中發(fā)現(xiàn)的問題、主動探究去解決問題、從現(xiàn)實(shí)或數(shù)據(jù)的分析中形成結(jié)論等科學(xué)方法幾乎未能學(xué)到。所以教師應(yīng)采取行之有效的、適合學(xué)生實(shí)際水平的環(huán)保教育的教學(xué)方法。

三、環(huán)保教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的能力

環(huán)保教育中的基本技能包括：①辨別和確定環(huán)境問題的技能。環(huán)保教育應(yīng)使中學(xué)生依據(jù)一些基本知識，通過認(rèn)真觀察和教師的講解，了解和認(rèn)識校外環(huán)境問題，形成對環(huán)境的重視，進(jìn)而自發(fā)產(chǎn)生解決環(huán)境問題的設(shè)想。②科學(xué)分析環(huán)境問題的技能。對中學(xué)生來說，他們已具備了獨(dú)立思考和解決問題的能力。因此，教師應(yīng)引導(dǎo)他們進(jìn)行實(shí)地調(diào)查及相關(guān)資料的搜集，運(yùn)用校內(nèi)所學(xué)的知識來分析各種信息，形成解釋和合理概括問題性質(zhì)的能力。③提出解決問題方案的技能。中學(xué)生學(xué)會科學(xué)分析環(huán)境問題的技能后，自然產(chǎn)生如何解決問題的思考。環(huán)保教育的工作在于正確的引導(dǎo)學(xué)生，將頭腦中一些零散設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)檫B貫而實(shí)際的書面解決方案或報(bào)告。

這種能力培養(yǎng)的最終目的，是使人們有能力去解決實(shí)際生活和生產(chǎn)中存在的各種環(huán)境問題。建議教師在實(shí)際教學(xué)中具體可以這樣做：

1.在進(jìn)行鹵素內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)了Cl₂的有關(guān)性質(zhì)，這時(shí)就可啟發(fā)學(xué)生思考，氯氣這種有毒氣體如何處理才能化害為利。學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識，可以想到，將氯氣通人石灰乳，可以制得漂白粉；將氯氣通人氫氧化鈉溶液可以制取消毒液等。

2.在學(xué)習(xí)硫、二氧化硫、硫酸、氮氧化物的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，向?qū)W生介紹酸雨和光化學(xué)煙霧的形成、危害及其防治的辦法。因此在工業(yè)生產(chǎn)中要進(jìn)行尾氣處理，而在我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)也要注意這個問題。

3.學(xué)習(xí)金屬及其電化學(xué)的內(nèi)容時(shí)，介紹金屬的冶煉過程中產(chǎn)生的污染，電解、電鍍的過程中以及廢舊電池隨意丟棄產(chǎn)生的重金屬污染。這時(shí)可以倡導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)生活中注意收集廢舊電池，在班級設(shè)置廢舊電池回收站，鼓勵學(xué)生爭做環(huán)保小衛(wèi)士。

4.在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)的教學(xué)時(shí)，滲透——沼氣可以改變農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)；乙炔在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生電石廢渣的污染；甲醛、苯等有機(jī)物會造成室內(nèi)裝修后的污染；油脂可用于生產(chǎn)洗滌劑，同時(shí)也會在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生污染；纖維素可用于紙張的生產(chǎn)，但在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量廢水；有機(jī)高分子化合物的使用大大改變了人類的生產(chǎn)和生活，但同時(shí)也造成了白色污染等。

我們通常所說的環(huán)境問題，主要是指由于人類不合理地開發(fā)和利用自然資源而造成的生態(tài)環(huán)境破壞，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活所造成的環(huán)境污染，包括大氣污染、水體污染和土壤污染三大類。借此給學(xué)生介紹一下三大污染的存在形態(tài)、來源及其危害。

1.大氣污染

(1)污染物：SO₂、NO、NO₂：、H₂S、C_xH顆粒物、氟化物、鉛及其化合物。

(2)來源：煤、石油的燃燒，礦石冶煉、汽車尾氣、工業(yè)廢氣。

(3)危害：

A.光化學(xué)煙霧：由汽車尾氣引起并產(chǎn)生NO_x、C_xH

B.臭氧層空洞：由氟利昂、NO_x引起并使O₃分解；

c.酸雨：化石燃料燃燒產(chǎn)生SO₂、NO_x溶于雨水；

D.溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象：由于CO₂、C_xH_y等在空氣中含量增加，使大氣溫度升高。

2.水體污染

(1)來源：工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)用水、生活污水。

(2)危害：

A.赤潮：由于向水中排入含有N、P等富營養(yǎng)物而使紅藻繁殖加快。

B.危及農(nóng)作物灌溉、人類飲用和漁業(yè)發(fā)展。

3.土壤污染

(1)來源：固體廢棄物、放射性物質(zhì)、重金屬等等。

(2)危害：

A.白色污染：由難以降解的塑料引起；

B.土壤貧瘠化。

綠色化學(xué)是對環(huán)境更友善的化學(xué)，是人類和自然和諧相處的化學(xué)。它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染的反應(yīng)途徑。具體內(nèi)含體現(xiàn)在5個“R”上。

(1)減量——Recluction：減量是從節(jié)省資源、減少污染的角度提出的。其主要內(nèi)容是提高轉(zhuǎn)化率，減少“三廢”排放量。

(2)重復(fù)使用——Reuse：重復(fù)使用是降低成本和減廢的需要，例如化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所使用的載體催化劑，一開始就要考慮重復(fù)使用。

(3)回收——Recycling：回收包括回收未反應(yīng)的原料副產(chǎn)品和助熔劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。

(4)再生——Regeneration：再生是變廢為寶，節(jié)省資源、能源，減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到有關(guān)材料的再生利用。

(5)拒用——Rqection：拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法，它是指對一些無法替代又無法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用明顯的原料，我們應(yīng)拒絕在化工生產(chǎn)中使用。

教學(xué)過程中要不斷地滲透綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)。這種綠色意識是人類追求自然完美的一種高級表現(xiàn)，它不把人類當(dāng)成是自然的主宰者，而是看作自然界中普遍的一員，追求的是人對自然的尊重以及人與自然和諧的關(guān)系。它和通常講的“環(huán)保意識”不同，通常環(huán)保意識帶有明顯的被動狀態(tài)，帶有比較強(qiáng)的功利目的。當(dāng)我們談到污染給人類帶來多少疾病、多大經(jīng)濟(jì)損失的時(shí)候，實(shí)際上還是把人放在與自然相對立的位置上，是在以人為中心的基點(diǎn)上來處理人與自然的關(guān)系。在這種思想的指導(dǎo)下，人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題，但眼下不對人產(chǎn)生危害而僅危害自然的行為，反應(yīng)就不那么積極了。只有在以綠色意識為核心談環(huán)保意識的時(shí)候，才會有正確持續(xù)的作為。

現(xiàn)行中學(xué)教材中的化工生產(chǎn)知識在編寫與編排上合理地滲透了“綠色化學(xué)”的觀點(diǎn)，具體體現(xiàn)在如下幾個方面：

1.節(jié)省資源、提高原料轉(zhuǎn)化率和利用率。例如在合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、接觸法制硫酸、聯(lián)合制堿法等工藝流程中采取了循環(huán)操作，體現(xiàn)了綠色化學(xué)中節(jié)省資源能源的基本原理。

2.化工生產(chǎn)知識中介紹了尾氣回收方法和處理裝置，其功能是防止或減少環(huán)境污染。例如氨氧化法制硝酸，接觸法制硫酸，煉鋼、煉鐵等，均介紹了尾氣處理或尾氣吸收裝置。

3.現(xiàn)行教材中涉及的化工生產(chǎn)體現(xiàn)了綠色化學(xué)內(nèi)涵——設(shè)計(jì)新的化學(xué)反應(yīng)條件，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，降低對人類健康和環(huán)境的危害。

教學(xué)實(shí)踐證明，在化學(xué)教學(xué)過程中滲透環(huán)境保護(hù)的理念，能使學(xué)生獲得知識的同時(shí)懂得簡單的環(huán)境保護(hù)的方法，提高了科學(xué)素養(yǎng)，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。