初中化學(xué)教育中的綠色化學(xué)

孫丹

摘 要： 隨著時(shí)代的發(fā)展，化學(xué)已成為日常生活中不可缺少的一部分，同時(shí)日益嚴(yán)重的環(huán)境問題不斷沖擊我們的思想。在初中階段進(jìn)行綠色化學(xué)理念的教育，是培養(yǎng)具有綠色意識(shí)和環(huán)保能力的高素質(zhì)人才的根本途徑，也是解決環(huán)境問題的根本途徑。綠色化學(xué)教育已經(jīng)成為初中化學(xué)教育的趨勢(shì)，有一定的必要性和緊迫性。

關(guān)鍵詞： 初中化學(xué)教育 綠色化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則、最理想的化工生產(chǎn)方式是：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。它的主要特點(diǎn)是：

1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；

2.在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境排放；

3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；

4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。

初中化學(xué)是化學(xué)教育的基礎(chǔ)教育，在初中階段進(jìn)行綠色化學(xué)教育，把綠色化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)融入化學(xué)教育中，使其成為素質(zhì)教育結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要因素，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識(shí)及環(huán)保意識(shí)有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。

一、增強(qiáng)教師的綠色意識(shí)

化學(xué)教師在教學(xué)活動(dòng)中起主導(dǎo)作用，因此教師觀念更新，具備綠色意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極的行為效果。因而教師應(yīng)該努力做到：收集環(huán)境信息，增強(qiáng)自身環(huán)境意識(shí)；注意收集有關(guān)保護(hù)和改善環(huán)境的信息，以及與日常生活密切相關(guān)的化學(xué)污染問題。

二、滲透綠色化學(xué)思想

教師在全面把握教材的基礎(chǔ)上，擴(kuò)充綠色化學(xué)內(nèi)容，如原子經(jīng)濟(jì)論、綠色反應(yīng)、綠色能源等，引導(dǎo)學(xué)生建立綠色化學(xué)思想，用減量化、再利用、再循環(huán)的思維方式考慮和解決實(shí)際問題。化學(xué)教材中有許多涉及化工生產(chǎn)和實(shí)際生活的問題，是進(jìn)行綠色意識(shí)滲透的好素材。采取實(shí)例講解、對(duì)比實(shí)驗(yàn)和工業(yè)流程模擬的方法進(jìn)行滲透行之有效。例如在講“氮?dú)獾挠猛尽睍r(shí)，介紹三種途徑：（1）人工化學(xué)固氮；（2）雷雨閃電固氮；（3）豆科植物根瘤菌的固氮。人工化學(xué)固氮能耗高且工藝復(fù)雜，生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生大量“三廢”而嚴(yán)重污染環(huán)境；雷雨閃電固氮在實(shí)踐上不便于控制和掌握，對(duì)環(huán)境也很不友善，固氮量有限且易流失；而植物根瘤菌，既不消耗能源，又不需要大量廠房和機(jī)械設(shè)備，對(duì)環(huán)境無污染的生物固氮是化學(xué)家不懈追求的目標(biāo)。再如：在做CO還原Fe■O■的實(shí)驗(yàn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)對(duì)尾氣的處理，增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)，由此激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)尾氣、廢液等的處理問題的探究；倡導(dǎo)回收舊電池，減少污染，等等。要求學(xué)生在課外多關(guān)心生活中的化學(xué)，鼓勵(lì)他們多運(yùn)用綠色化學(xué)知識(shí)思考，關(guān)心環(huán)保問題。

三、實(shí)施綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)的思想指導(dǎo)下，用預(yù)防化學(xué)污染的新思想、新方法和新技術(shù)，對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法。實(shí)踐證明，綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、樹立環(huán)保觀念方面有其獨(dú)特地位與功效。

1.推廣微型實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)綠色化的重要途徑。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指以微小量的試劑，在微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)所用試劑量一般為常規(guī)量的十分之一至千分之一，它具有現(xiàn)象明顯、操作簡單快捷、節(jié)省經(jīng)費(fèi)、減少污染、安全、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。在微型化帶來實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯時(shí)，可借助現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段把實(shí)驗(yàn)結(jié)果放大。比如，做硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把硫粉從常規(guī)用量的0.5克減少為0.02克，生成二氧化硫的量從1克減少為0.04克，排污量大大降低。微型實(shí)驗(yàn)儀器可以利用廢棄物代替。像注射器既能充當(dāng)?shù)喂堋⒆龇磻?yīng)容器，又能制取和收集氣體；青霉素藥瓶可做試劑瓶、集氣瓶，一次性輸液器可做導(dǎo)氣管、多用滴管等。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)綠色化的有效手段。很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)是沿用多年的設(shè)計(jì)方案，污染環(huán)境且成本高，長期以來一直危害師生的身心健康，因此需要加以改進(jìn)，以達(dá)到安全可靠、快捷方便、現(xiàn)象明顯、可控制排污量的效果。比如測(cè)量空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)，在注射器A中吸入一定體積空氣，C的活塞推至底部，在一段細(xì)玻璃管中放入適量銅粉，用乳膠管和注射器連接起來。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用酒精燈加熱處銅粉慢慢地推入A的活塞，空氣通過熱的銅粉發(fā)生反應(yīng)后進(jìn)入C中使C的活塞外移。再推入C的活塞使氣體經(jīng)過熱銅粉進(jìn)入A內(nèi)，如此反復(fù)2—3次，空氣中的氧氣全部被消耗掉。再冷卻至室溫，把剩余氣體全部推入A內(nèi)，觀察減小的體積，約合五分之一，準(zhǔn)確度很高。該實(shí)驗(yàn)與在鐘罩內(nèi)點(diǎn)燃紅磷測(cè)定含氧量的實(shí)驗(yàn)相比，沒有毒性物質(zhì)生成，安全可靠，且新穎別致，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.實(shí)驗(yàn)廢物處理回收是實(shí)驗(yàn)綠色化的有力措施。保護(hù)環(huán)境應(yīng)從教室、學(xué)實(shí)驗(yàn)室做起，從我們身邊做起。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生大量“三廢”，如何處理廢物是培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保習(xí)慣的難得機(jī)會(huì)。如把用過的酸堿鹽等各種廢物分別放入回收容器內(nèi)，采用中和、吸收、回收循環(huán)利用等方法處理；對(duì)產(chǎn)生有毒有害氣體的實(shí)驗(yàn)，在通風(fēng)櫥內(nèi)完成，并將尾氣集中收集處理；對(duì)重金屬離子一般采用沉淀回收方法進(jìn)行處理；有機(jī)溶劑經(jīng)處理后再循環(huán)利用。這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無害化處理的方式既培養(yǎng)了學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，又使學(xué)生學(xué)到了實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)節(jié)約資源、變廢為寶、化害為利。

教師作為教育實(shí)體，不僅擔(dān)負(fù)著普及宣傳化學(xué)知識(shí)的使命，而且應(yīng)該進(jìn)行教學(xué)科研，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、方法提出思考，進(jìn)行改革，使化學(xué)教育能夠得到發(fā)展。

綠色化學(xué)不是一門獨(dú)立的學(xué)科，它是一種戰(zhàn)略、一種方針、一種指導(dǎo)思想、一種研究策。21世紀(jì)是綠色化學(xué)時(shí)代，學(xué)生應(yīng)該從教材中學(xué)到綠色化學(xué)的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。傳統(tǒng)知識(shí)體系（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)）的教材應(yīng)當(dāng)而且完全可能發(fā)生革命性的變化。著名的“耗散結(jié)構(gòu)理論”使我們堅(jiān)信，化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)開放體系，一定能在與外界不斷交換物質(zhì)和能量過程中，從混亂無序走向有序。我們的教育教學(xué)，就是要使學(xué)生樹立牢固的綠色化學(xué)理念和環(huán)保意識(shí)，使他們成為未來自覺的“綠色化學(xué)家”，為綠色化學(xué)事業(yè)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。