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绿色化学在高职化学教育中融入探讨

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  • 更新时间2021-08-05
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  摘要:随着环境污染的日益严峻,亟待落实可持续发展战略,加强对污染的治理,维护生态环境。因此,在高职化学教育过程中,教师应当遵循绿色化学理念,科学开展化学教育,指导学生在化学实验期间控制污染物、副反应物的生成,有利于提高化学教育质量。基于此,探讨绿色化学理念融入高职化学教育的措施。

  

  关键词:高职;化学教育;绿色化学理念

  

  绿色化学理念的实践原则是减少废弃物的排放,落实循环利用及回收的思想,减少有毒、有害化学药剂对生态的影响。因此,秉承“废物最小化”和“废物利用”的理念,消除能源、资源利用不合理的因素,有利于控制化学反应对环境和社会发展的影响。另外,在高职教育创新期间,教师也应在教学中落实节约能源的理念,实现绿色化学的发展目标。

  

  1高职化学教育中绿色化学理念的渗透价值

  

  1.1有利于培养学生的环保意识

  

  高职化学教育内容包括化学反应速率、原子结构、金属材料、有机物等方面的理论,所以教师应当宣扬绿色化学理念,明确自然资源利用与工业发展之间的关系,引导学生逐渐形成保护环境的意识。在教学期间,教师可说明化学反应期间可能会出现的污染物,总结污染物的处理方法和处理要点,让学生逐渐形成环保的思想[1]。例如在“有机物化学性质”一节讲到,虽然甲烷可作为有机燃料,但要注意甲烷的使用可能会存在操作风险,选择清洁型能源替代此类材料,符合绿色化学理念。

  

  1.2有利于开发学生的创新思维

  

  在培养学生创新意识的过程中,教师应说明传统化工生产和绿色化学技术之间的联系,告知学生化工产业生产运行期间可能出现的副反应物和污染物,同时指明新型化学技术的优势和应用价值,帮助学生自主解析、自主探讨、自主理解化学工业发展期间的成功案例,进而培养学生的创新意识。

  

  1.3有利于培养绿色化学专业人才

  

  在培养绿色化学专业人才期间,教师应当讲解先进的绿色化工技术、低污染的化学仪器以及具有环保功能的技术模式。因此,教师应当了解绿色化学技术与生态环境之间的关系,积极向学生传授工业化学、环境化学相关知识,让学生明白落实绿色化学理念的办法。通过说明绿色化学的理论内容,让学生掌握后期实验过程中各类化学反应的化学药剂用量,从本质上减少无用反应物的介入,不仅可避免化学药剂使用过量的情况,还能提高化学反应效率,培养绿色化学专业人才[2]。

  

  2在高职化学教育中融入绿色化学理念的问题

  

  2.1绿色化学理念定位不清晰

  

  化学课本对绿色化学理念的界定不清晰,尤其是在传统化工作业方面,教师重点讲解实验流程和实验步骤,学生记录实验现象。因此,可能会在实验期间浪费很多化学药剂,影响绿色化学的实施与推进。另外,高职化学教学的重心是探讨物质的反应现象和变化规律,但课本中对绿色化学理念的界定、实施论述不全面,可能会影响绿色化学理念的落实。

  

  2.2化学实验未渗透可持续发展理念

  

  化学实验是验证真理的重要方案,所以教师应当指导学生在实验期间了解不同反应类别、反应条件及反应要求,在观察实验后进行思考验证,掌握化学实验的内涵。但是,部分教师没有在实验期间融入可持续发展理念,致使学生在实验期间存在浪费的行为,或者是在模仿实验期间仅掌握了实验方法和目标,没有意识到减少污染排放的重要性,加大了后期废弃物收集的难度,进而阻碍了学生绿色环保思想的形成。

  

  3绿色化学理念在高职化学教育中的融入措施

  

  3.1提高学生对绿色化学理念的重视程度

  

  为了让学生充分掌握高职化学课程中关于环境保护、绿色生态方面的知识,帮助学生了解化学与人们的生活、环境之间的关系,教师应当宣扬绿色化学理念和实施原则,融合生态环境保护和可持续发展的思想认识,帮助学生发现当前生态环境的潜在问题。在此过程中,教师还应当说明保护生态环境的重要性,拓宽学生的眼界[3]。例如常见的空气污染物—二氧化硫等,是由于工业制硫酸期间应用“接触法”发生副反应而生成的。若没有做好废气的收集工作,就会加剧“酸雨”对环境的侵蚀。因此,在绿色化学理念下,将生产所得的二氧化硫引入碱性溶液中,如石灰水、氨水等,能够在一定反应条件下得到无污染的硫酸钙(微溶于水,固体)或亚硫酸铵等物质,再将此类材料应用至其他工业领域,不仅避免了生态环境污染,还能提高其他材料的利用效率。总之,教师应当充分认识绿色化学的内涵及作用,在必要的整合、宣传教育过程中,说明绿色化学理念的本质思想,控制污染源、减少污染排放、重视材料的循环及回收再利用,让学生树立绿色、环保的思想意识,在创新教学方式、教学目标、化学课程内容的同时,解决化学教学方面的问题。

  

  3.2革新化学教材,融合绿色化学理念

  

  革新高职化学教材,让学生在学习化学知识点的同时,了解绿色化学理念的内涵,有利于提升化学知识教学的深度。具体来讲,应从以下方面进行创新。(1)应当在化学课程中融入环境保护思想及成果,尤其要在《绪论》中说明生态环境和绿色化学之间的关系,例如可介绍氮氧化物、二氧化硫、二氧化碳、重金属污染、氚污染的诱发原因,并说明各类污染源的治理方式,让学生充分认识到绿色化学与生态环境之间的关系[4]。同时,教师也需要科普新时期绿色化学方面的成果,比如应用锌空气电池替代含汞元素锂电池,或者应用凝气式锅炉减少锅炉燃烧期间产生的气体污染物,可控制各类气体污染物对大气的影响。(2)在实验内容优化期间,教师应当总结实验要点、实验要求和实验原理,积极向学生展示污染较小的实验现象,采用多媒体技术,模拟转化率低、安全性较低的实验,避免引发火灾、爆炸事故。为了提高实验流程的安全性,在微型实验开展期间,要精准控制各类物质的量。如在氧气制备实验中,应精准控制高锰酸钾的用量,关注模拟实验后各类物质的生成量,以便分析如何减少各类生成物。此外,实验期间也应注意选用毒性较低或无毒的物质,注意控制腐蚀性试剂的应用剂量,降低实验产生的污染对环境的影响。(3)教材中还应提示风险事件的干预方式,如在有机化合物的处理过程中,应将所产生的废料放在收集皿中,并提示实验期间可能会产生的安全隐患,要求学生关注绿色化学理念在实验中的渗透与实施方式,进而提高绿色化学理念的实践效率。

  

  3.3革新课堂教学模式

  

  为了提高高职化学课堂的教学效率,教师应当明确教学改进要求及创新要求,完善理论及实验课程模式,提高绿色化学理念的实施价值,具体应从以下方面进行。(1)在理论教学中,教师可选用情境教学法,打造化学研讨环境,要求学生在观看微课视频、多媒体视频的同时,了解绿色化学对生态环境保护的作用。另外,教师可在讲解各类物质的同时,说明此类物质的污染及回收要求。例如在说明化学科目与生态环境之间的关系时,在讲解醛类物质的过程中,教师可指出甲醛、乙醛在装修产品中的含量,说明醛类物质对人体的影响,尤其要指明室内醛类物质超标可能引发甲状腺癌、乳腺癌等疾病,帮助学生认识有毒有机物收集不当的影响,强化学生的环境保护意识、提高其化学学科素养。教师还应提示当前国内对环境保护的要求和政策,指导学生观看与环保相关的宣传视频,让学生了解污染治理不当的危害。同时,教师还可引用违规排放污染的案例,如核污水处理不当对海洋生态环境的影响,帮助学生认识氚类物质形成的原因,培养学生的环境保护意识[5]。(2)在创新实验课堂期间,教师应当及时引入先进的、污染较低的实验器材,避免实验期间仪器报废和损坏对实验结果、污染处理的影响,也能进一步提高化学实验的效率。在此过程中,教师可利用外界环境干预的模式,改变反应期间的温度、湿度等要求。部分实验还可采用超声波进行催化反应,改善实验速度过慢而造成实验废弃物过多的现象。另外,在微型实验开展期间,教师应当模拟各实验反应物、生成物的含量,尽量选择低成本、低污染的模式进行实验;还可选用微课视频说明实验的重点和难点,有利于减少实验对环境的危害。值得注意的是,教师应在实验期间说明实验室管理要素,在安全教育、管理教育的支持下,说明实验室管理的正确方式,可全面提升学生对实验进展、状态的了解程度。总之,教师应当说明不同实验的开展方法、仪器组装方式、化学药剂的用量、实验操作步骤及注意事项。例如应用排水法时,应注意前期检查集气瓶的密封效果,如果装置密封效果过差,就会造成气体泄漏,部分气体会影响空气质量。通过明确实验期间“三废”物质的处理及循环方式,让学生掌握金属、非金属、气体、有机物等物质的利用方法,再对废弃产物进行集中处理,消除实验后刺激性气体、腐蚀性液体、有毒物质处理不当的不利影响,在尾气处理控制过程中减少“三废”物质的危害。

  

  4结语

  

  为了在高职化学课程中落实绿色化学的理念,教师应当创新高职化学课程模式,采用必要、科学的教育方式,积极落实探究式教学、情境式教学的教学方法,让学生意识到保护环境、废弃物回收再利用的价值,有利于达到人才培养的目标。

  

  [参考文献]

  

  [1]王蓉.高职化学教学中渗透绿色化学理念的研究与实践[J].侨园,2019(6):136-137.

  

  [2]张华新.绿色化学理念在高职化学课堂中的渗透[J].学周刊,2019(27):9.

  

  [3]李建东.高职化学教学中绿色化学教育问题探讨[J].云南化工,2019,46(5):190-191,193.

  

  [4]薛俊礼.绿色化学理念融入高校化学教育的路径[J].黑龙江科学,2020,11(7):82-83.

  

  [5]孙立.在高职化学教学中渗透环境教育的研究[J].教师,2020(29):44-45.

  

  作者:刘梦宇 单位:西安海棠职业学院