绿色化学在中学化学教学中的贯穿
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作者: 孟惠娟
【摘要】 利用化学教学培养学生的环境意识，有着其他学科所不具备的优越条件。绿色化学对化学课堂来说并不是遥不可及，而是时时刻刻都会出现在我们身边，各个领域都在呼唤绿色化学。绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播。在素质教育中体现绿色化学思想，既是培养学生对社会、对将来的责任感的需要，更是培养创新精神的需要。
【关键词】 化学；绿色化学；环境教育
新世纪化学发展的方向和议题是绿色化学。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是人类和自然和谐发展的化学，是面向新世纪提出的化学新概念，同时它也为化学教育教学提出了新的课题。作为化学教育工作者，特别是中学化学教育工作者，面对的是新世纪的中学生，让他们尽早地对绿色化学新概念、新思想、新要求有所了解，把绿色化学教育贯穿于中学化学教学的全过程之中。本文将通过对绿色化学现代内涵的介绍，从绿色化学角度分析现行教学模式与教学内容，来讨论一下如何在中学化学教学中贯穿绿色化学的意识，并让绿色化学通过课堂教学走向生活。
1 绿色化学的内涵
绿色化学(Green Chemistry)是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用，并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现预防污染的最基本和最重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。绿色化学概念从一提出来，就明确了它的目标，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。
绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源，又能防止污染。
绿色化学的核心内容之二，其内涵主要体现在五个“R”上：
①Raduction-减量。②Reuse-重复使用。 ③Recycling-回收。④Regeneration-再生。⑤Rejection-拒用。
对于上述绿色化学现代内涵在学术界已得到理解，在工业上也已日渐得到认可和应用，因此它的概念与内涵在教学中的贯彻也将成为必然趋势，特别是中学化学教育教学，面对的是接受启蒙化学教育的中学生，贯彻绿色化学内涵，推广绿色化学成果显得尤为重要。
2 在化学教学过程中如何对学生进行绿色化学教育
2.1 在化学课堂教学中，渗透环境教育，结合教材内容对学生进行绿色化学教育。在中学化学教材中，包含许多与环境保护有关的内容，从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、臭氧层破坏、温室效应等概念，在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。课本还在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等。如介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法，甚至用黑体字写出加以强调；在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。教师在讲述有关内容时应该引导学生从日常生活中寻找可见的污染造成的危害，然后再结合相关物质的性质分析造成污染的实质，从而使学生对污染的危害有更深刻的体会，并且还要根据实际情况提出避免和解决的有效措施。
教材中的工业化学也渗透了绿色化学观点。工业合成氨、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中，为了节省资源、提高原料转化率和利用率，采取了循环操作(氧化)；为了防止或减少环境污染的发生，设立了尾气处理装置，并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用；为了防止催化剂中毒，使催化剂重复使用，对原料气或炉气进行净化。在讲述这些内容时应明确指出实际生产中反应条件选择的依据，循环使用有哪些好处，让学生深刻体会到“重复使用”的绿色化学理念。另外，教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀，乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。从而引导学生理解“拒用”的绿色化学理念。
2.2 在化学试验过程中，进行环境教育。实验教学与绿色化学联系最紧密、最直接，因此在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。在中学化学课本的编制和修订过程中，有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理：(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求；(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验；(3)介绍了闻气体的方法；(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等；(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法；(6) NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行；(7)在有毒气体的制备实验中强调了尾气的处理办法。
由此可见，为了适应绿色化学新要求，在进行中学化学实验时可进行如下改进：(1)大力推行微型实验，即要对常见实验仪器进行微缩，对常用试剂要给出限量。在微型化带来实验现象不明显时，可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。(2) 对化学课本中有环保问题的实验，进行改进或用多媒体课件来代替演示实验。如有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行，如Fe3+的显色实验等；有些定性实验可放在滤纸上完成，如电解饱和食盐水，检验醛基存在等。有些课本实验装置也可改进，如铜和浓稀硝酸的反应根据实验室不同的实验仪器可增加尾气处理或中间装置，以增强NO2、NO气体的观察效果。
2.3 结合习题对学生进行绿色化学教育。平时作业以及巩固练习中涉及到很多题目与绿色化学理念相关，因此在做练习时也应该引导学生从绿色化学的角度来分析。如有些题目考到预防污染的手段，有些考到环境污染问题，有些涉及到原子利用率等等。
2.4 在化学课外活动中，加强环境教育。一方面，可以通过化学课外兴趣小组，开展环境保护活动。例如组织学生测定大气污染物浓度、测定附近河、湖水的酸碱度，到附近工厂进行污水排放观察及污水处理参观，利用节假日到野外收集废电池等等，让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性，增强环境观念。另一方面，要教育学生在日常生活中，从自身做起，从一点一滴的小事做起，时刻牢记环保使命，充分利用节约能源(如节水、节电、充分燃烧煤气、石油液化气等)，合理分类存放生活垃圾(如电池回收、不乱到污水等)，不使用污染环境的物品(如含p洗衣粉、喷发胶等)，敢于同浪费资源、污染环境的行为作斗争，努力将环境污染降低到最低程度，保护好我们的家园。
参考文献
[1] 谢志刚，宋仲容，王家平・化学教育
收稿日期：2008-01-06
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