摘 要:本文探討了綠色化學教育理念應用于初中化學教育中的重要性,從不同方面對化學教育中綠色化學理念的滲透展開了分析和研究,并且對綠色化學理念在初中化學教育中滲透的具體措施進行闡述。
關鍵詞:中學化學;綠色化學教育;化學實驗創新
在當今教育新課標要求下,綠色化學教育理念越來越被重視、提倡和普及,而化學教育中的實驗教學在生態環境被日益重視的背景條件下,逐漸開始在化學實驗教學中滲透綠色化學教育理念,尤其是在中學化學教育中,更有必要滲透綠色化學理念。因為初中階段是學生剛開始接觸化學的重要時期,面對的受課對象是屬于青春發展期的青少年,他們對新鮮事物充滿了好奇心,探究欲強,創新思維活躍。所以初中化學教學期對綠色化學教育知識的滲透學習,對以后培養學生們的綠色化學意識和環境環保意識有重要的意義。下面,我分別從以下幾個方面對綠色化學理念、綠色化學在中學教育中的重要性及在中學化學實驗中滲透綠色化學理念的事例及措施進行闡述:
一、綠色化學理念的解讀
綠色化學又稱為綠色無害化學,綠色友好化學,清潔化學。即用化學的技術和方法,從根本上減少或消滅那些對人類健康社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。它是一門從源頭上阻止污染的化學。也可以說旨在利用已有的化學知識,化學技術和化學方法,以減少對人體和環境有害的物質使用和產生,回收未反應的原料、副產物和非反應試劑,對“三廢”排放前的無害處理等。
在第十三屆全國人民代表大會第一次會議政協第十三屆全國委員會第一次會議中,指出霧霾、水污染等問題突出,嚴重透支了環境資源。更為嚴峻的,由于我國環保行業的發展起步較晚且仍處于發展初級階段,環境質量好轉的拐點尚未到來。李克強總理在環境保護論戰中有效提升了經濟發展的效率和質量,綠色發展可以提高發展質量。在新課程標準下的化學課程中,化學實驗更加注重綠色化學素養。所以,在新課標下的化學教學理念中,對化學實驗中的綠色化學素養教育尤為重視。
二、綠色化學理念在中學化學教育中的作用
1.綠色化學能夠推進化學教學的改革
綠色化學理念是在當前生態環境不斷被破壞,污染日益嚴重的情況下,為改善生態環境而提出的一種綠色理念,主要目的是培養初中生的綠色生態價值觀,這是綠色化學理念發展的重要基礎和前提。綠色化學理念在初中化學教育中,能夠通過對化學內容的綠色化創新和探討,推進化學教學的改革,起到十分重要的作用。初中化學在教學過程中,通常會因諸多的教學內容和實驗中的放射性有毒性物質,反應產生的污染物產生危害學生身體健康的物質。因此教育部門逐漸提出對化學教學的改革,而綠色化學理念則能夠通過對化學教學的綠色化創新,實現對化學教學的改革。
2.綠色化學可以促進新型化學人才的培養
綠色化學理念滲透在初中化學教學中,是當前教育教學發展下的必然趨勢,同時也是改善社會生態環境的重要基礎。在化學教學中融入綠色化學理念,能夠通過教師對綠色化學理念的講解,將化學的新思想和新內容以綠色化的形式展現在學生的面前,并引導學生在學習綠色化教學過程中,提高其愛護自然和保護環境的意識,使學生能夠通過對綠色化學的學習,形成科學與合理的環保理念,并能夠將綠色化應用于實際化學問題的解決中,從而促進新型化學人才的培養。
三、綠色化學理念在初中化學教育中滲透的具體措施
1.化學課堂教學中實施綠色化學理念
由于初中是學生剛接觸化學的階段,初中化學教學中的抽象性知識相對較多,尤其是部分教學知識內容是以有毒物質形式存在的,學生從而容易忽略學習中應養成的綠色環保意識。將綠色化學理念滲透到初中化學教育中,以綠色化的形式將化學知識內容加以處理,并將學生引入到綠色化的教學課堂中,可以使學生在學習化學知識過程中加強對綠色化的運用。另外,此方法也能夠使學生在學習化學知識的過程中,認識到綠色化學與現實生活的密切性,以此幫助學生理解綠色化學與生活息息相關,提高學生對學習化學的興趣。
2.化學實驗中綠色化學理念的實施
在化學教育教學中,為了能夠使學生對化學知識內容有更充分的了解,教師通常會采用實驗的方式,以化學實驗為學習化學主要的教學依據。但部分化學實驗在實施的過程中,會產生有害物質,導致污染環境,所以可以很好的將綠色化學理念滲透到化學實驗中。具體可以在以下幾個化學實驗過程中體現:
(1)化學實驗微型化
在化學實驗中,有些實驗經過反應常容易引起爆炸或必須使用有毒有害的試劑,或在實驗中排放較多的有毒氣體、有毒廢水,給師生身體健康帶來極大的危害,且對環境造成較大的破壞,目前還無法通過改進實驗來實現綠色化或減少、減輕污染。對于這類實驗,在化學教學中我們可以利用計算機多媒體技術來對實驗原理、裝置、實驗過程等進行仿真替代,用文字、聲音、圖像、動畫、影視等方式來進行教學,同樣能達到教學效果。這樣,不僅能使學生感受到實驗現象,學會實驗操作的流程,而且那些毒性大、危險性較大的一類實驗,不會對人體和環境造成污染,從而激發學生們學習和設計綠色化學實驗的欲望和興趣。
(2)化學計量的綠色化
化學劑量綠色化是綠色化學的豐要目標之一。在做化學實驗時,化學試劑、溶劑、催化劑和指示劑的用量,在保證實驗教學效果的前提下,要精確核算,將其用量控制到最低限度。
(3)化學試劑選擇綠色化
化學試劑綠色化是指在做化學實驗時盡量選擇無毒無害的:試劑、溶劑和指示劑。選擇那些具有環保屬性的試劑,可以避免在實驗過程中產生污染。例如:在觀察膠體溶液的乳光性質和電泳現象時,可以選擇無毒的溶膠。老師可設計一個完全無毒無害的滲透現象的演示實驗,例如將雞蛋一端插入一根玻璃管,另一端剝去蛋殼留下內膜作為半透膜,將此裝置放在裝有水的小燒杯中,靜止一會,通過玻璃管內液柱上升就可明最觀察到溶液的滲透現象。選擇這樣的試劑與物質做實驗,對環境無任何污染。
(4)科學改進實驗,減少污染源
所謂科學改進實驗就是指在教材提供的原有實驗的基礎上對該實驗操作、實驗裝置進行改造,在保證實驗方法更加合理化。實驗目標更加清晰的前提下,力求消除污染源。例如銅與濃、稀硝酸的反應實驗,若按照教材的實驗操作,將會產生一定量的二氧化氮或一氧化氮,危害師生身體健康,污染大氣環境。如果從綠色化學的角度出發,把此實驗進行改進,在注射器內完成實驗,既可明顯地觀察到現象,有效掌握銅與濃、稀硝酸反應的實質,又能避免二氧化氮或一氧化氮的逸出,消除環境污染的危害。
(5)實驗產物或殘留物的無害處理及利用
化學實驗過程中化學反應所得的化學產物,大多有毒有害,造成環境污染,而且造成資源浪費。若能加以簡單處理又可循環使用,豈不妙哉。例如用氫氣還原氧化銅的實驗,還原出來的銅粉,不便收集處理,若改用銅片在空氣中加熱,用表面被氧化而成的氧化銅進行實驗,不僅可使還原出來的金屬銅在銅片表面平整而有金屬光澤,增強了演示效果,而且銅片可循環使用,類似這樣的例子很多,關鍵是靠化學工作者去摸索。有些產物不能利用,但也可以加以處理以減少對環境的危害,例如CO還原Fe2O3或氧化銅,多余的一氧化碳,可用燃燒的辦法加以處理。實驗室廢液處理及物質回收,從環保的角度出發,根據國家對廢液排放標準,對廢水、廢氣、廢渣最高允許范圍,必須適當加以處理,比如對含重金屬離子的廢液,含酸、堿、鹽、有機廢液等也可以加以回收利用,如在含有銅離子的廢液中加入過量的鐵粉,再在沉淀物中加入稀硫酸洗去多余的鐵粉,即得銅粉。
3.化學實踐中綠色化學理念的實施
初中化學與現實生活具有十分密切聯系,化學教師在課余間應根據學生學習情況,展開一些具體的社會實踐活動,使學生能夠將所學的知識充分運用到現實生活問題中,如在初中化學水資源學習中,教師可以在課下以水體污染現象為題,安排學生展開社會實踐活動,學生以小組的形式展開對水體污染問題的討論和分析。同時,利用化學課堂中所學到的相關內容提出解決措施,使學生在對水資源污染問題的分析探討中,能夠切身體會到水資源的寶貴,以及綠色化學理念在化學教育中滲透的重要性,以此提升學生對化學教育教學的綠色化認識。
四、小結
在化學教學中滲透綠色化學教育理念,對學生進行綠色化素養教育能使學生逐步養成對自己負責、對社會負責、對子孫后代負責的自覺保護環境的良好行為習慣,且提高學生對化學學習的興趣,從而更利于化學教學工作的實施。
作者簡介:
馮學梅(1996-),女,山東濰坊,漢族,大學本科,臨沂大學化學化工學院。