王暉
摘 要:傳統化學概念似乎總和環境污染密不可分,它更關注如何通過化學的方法得到更多我們人類需要的物質,而在此過程中原料、反應過程、生成物對環境的影響考慮較少,即使考慮也主要著眼于事后的治理而不是事前的預防。
關鍵詞:中學化學;教學;綠色;滲透
綠色化學是對傳統化學和化學工業的革命,是以生態環境意識為指導,研究沒有(或盡可能少)環境副作用,在技術上和經濟上可行的化學品與化學過程,所以綠色化學又稱環境無害化學、清潔化學。那么,我們中學化學應該如何為創建綠色學校來“添加綠色”,進行綠色化學教育呢?本文針對化學教育的特點,結合近年來所進行的化學環保教育的實踐,初步探討了綠色化學教育的方法和途徑。
一、通過化學教學滲透綠色化學教育
在化學教學中,可把本地區環境污染的典型事例自然地、生動地滲透到化學教學中,讓學生親身體驗到污染給人們帶來的危害,培養學生對環境保護的責任感,明確實施綠色化學的重要性。例如:硫酸工業制法的教學,在講SO2尾氣的污染時,讓學生看酸雨危害的錄像,還讓學生做將SO2回收制取H2SO2,及液態SO2的練習題。使學生體會到回收SO2,不但可以減少污染,減少經濟損失,而且還可變廢為寶,制取新產品,提高經濟效益。在講氮族元素這一章時,進行素質教育的整體設計,特別講解氮在自然界的循環。穿插汽車尾氣的排放,氮氧化物造成光化學煙霧,水中氮磷過多造成水富營養化,形成赤潮造成污染等等環保知識。
能源綠色化要求生產過程應該盡量控制在溫和的溫度和壓力下進行,使能耗最低,并盡量使用可再生能源。關于這個條件,高二教材第七章第二節提及利用高分子膜淡化海水、處理污水和能量轉化等方面的范例。采用高分子膜淡化技術就不需加熱蒸餾,可節約大量能源,為緩解能源的不足帶來希望。高三教材第四單元“氯堿工業”一節中也介紹了“離子交換膜法電解制堿技術”,該法具有能耗低的優點。而關于能源的凈化、無害化,高二教材第四章第六節詳細介紹了煤的干餾、汽化和液化技術。高三教材第三單元第四節,專門討論了“使用石化燃料的利弊及新能源的開發”。
二、通過實驗教學培養學生的綠色意識
化學實驗的污染排放看似微不足道,但其成分復雜,累計效應實在不容忽視,尤其不能忽視的是實驗的育人功能。因為化學實驗是培養學生科學素養、注重化學與環境之間密切關系的關鍵環節。因此,化學實驗的綠色化設計,應該大有作為。在化學演示實驗和學生分組實驗中,都存在著“廢氣、廢液、廢渣”的問題,這些實際問題的處理過程,是培養學生良好的環保習慣的難得機會。廢氣如何處理?如氯氣的全封閉制取裝置(尾氣用NaOH吸收);廢液如何處理?如分組實驗制乙烯后硫酸的回收;廢渣如何處理?如制H2,后鋅粒的回收等等。盡管有些回收處理較繁瑣,遠沒有亂倒亂丟方便,但若放松了這一關,就至少有兩方面的危害:從近處看,污染物積少成多,造成實驗室長期的危害和隱患。例如積累在下水管道里的Zn粒若遇到大量的酸,甚至會造成H2爆炸,這種災害已有所聞;往遠處看,貪方便,圖省力的不嚴謹的習慣一旦形成,積重難返,就會產生不守法規、污染環境的新一代,誤人子弟,誤民誤國。
三、通過化學課外活動加強綠色化學教育
英國教育專家的統計表明,青少年時代親歷過的實踐活動,對一個人終身的影響占有很大的分量。這說明親自“感覺”這個世界遠遠比知道這個世界更重要。如果只讓學生們坐在教室里討論離他們很遙遠而且憑他們目前的力量根本無法解決的問題(如化學污染、環境危機等),久而久之,他們就會被這種無能為力的悲觀和沮喪所淹沒,對綠色化學的目標的實現產生懷疑。基于上述“體驗比理解更重要”的教育理念,在實施綠色化學教育時,完全有必要組織學生進行環境調查、撰寫綠色化學科技小論文等活動。學生通過調查去親自體驗綠色化學問題。在學“肥皂和洗滌劑”時,提到:有的洗滌劑含有磷元素,造成水體富營養化,促使水生藻類大量繁殖,水中的溶解氧降低,使水質變壞。目前,合成洗滌劑導致的水體污染已引起人們極大的關注,并正積極研制無磷等新型洗滌劑,以減輕環境污染。因此,教師可組織學生對當地的水體進行考察。
我國的綠色化學的研究和開發剛剛起步,而綠色化學不僅僅是科研戰線或化工戰線的任務,在整個化學領域都要實現從傳統化學到綠色化學的轉變。作為普及化學知識和培養能力、肩負培養化學專門人才重任的化學教育,就必須義不容辭的地承擔起普及、宣傳和實施綠色化學教育的任務,讓綠色化學教育成為21世紀素質教育的重要內容,把綠色化學教育的思想和內容貫穿在整個教學工作的全過程,使學生認識到化學在社會發展、提高人們生活質量、增進人們身體健康、實現人與自然和諧發展中的作用,更要認識到化學給環境帶來的負面影響,從而使學生牢固樹立起綠色化學和環境保護的意識,認識到綠色化學是“防”,環境保護是“治”,只有從根本上切斷污染源,才能真正做到環境保護。
總之,只要結合好具體的教學這個主載體,充分利用教材中的綠色化學素材,聯系綠色化學發展的新成就,注重學生的興趣特點,隨時隨地都可以擺開綠色化學教育的課堂,在“潤物細無聲”中使學生了解綠色化學原理、樹立綠色化學意識,實現綠色化學教育的目標。