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谈化学教学中环保教育的“渗”与“用”
作者：郭章明
关键词：化学教学；环保教育
环境问题是人类社会普遍关心的重大问题。环境污染、生态破坏、全球环境恶化以及由此带来的自然灾害和社会问题直接威胁着人类的生存。我国党和政府非常重视环境保护工作。经过努力，已经形成了一整套符合中国国情的环境保护法律、管理制度和办法，把环境保护工作作为了一项基本国策。但是我们应当看到，由于我国处于迅速推进工业化和城市化的发展阶段，对自然资源开发的强度不断加大，加之粗放型的经济增长方式，技术水平和管理水平比较落后，污染物排放量不断增加。从全国总的情况看，以城市为中心的环境污染仍在加剧，并且在向农村蔓延，生态破坏范围仍在扩大。我国环境保护的形势相当严峻。一些地区的环境污染和生态破坏已经阻碍了当地经济发展，甚至对人民群众的健康构成了直接威胁。
环境污染主要是化学污染，因此，在化学课上开展环保教育十分必要。笔者认为，从教学原则上，应突出一个“渗”字；从教学方法上，应强调一个“用”字。通过教育，增强学生的环保意识，树立良好的环境道德。
持之以恒，突出一个“渗”字
化学课的主要任务是“双基”教学和能力培养，因此，环保教育必须在充分发掘教材内容的基础上融入教学过程中，使学生在掌握知识、提高能力的活动中接受教育。努力坚持寓环保教育于教学之中，力戒脱离教学内容，脱离学生基础。由于化学课时间有限，不可能占用大量时间去讲环境保护，也不能不顾及现有的知识层次要求去拓宽加深环保内容，因此只能渗透，将其渗透在基本概念的讲授和能力培养中，渗透在技能训练中、实验操作规范要求中，渗透在教师的语言教态中，渗透在教学方法、教学手段中。在紧扣教材的基础上，注意“四个结合”，即结合工农业生产、结合日常生活、结合当地环境现状和治理情况、结合环境治理科技新成果，使教育活动丰富多彩。
在教学中，可把本地区环境污染的典型事例自然、生动地渗透到无机化学教学中，让学生亲身感受到污染给人们带来的危害，培养学生环境保护的责任感，意识到实施绿色化学的重要性。例如，旅游景点的雕塑，没过几年栩栩如生的形象就失去了光泽甚至会面目全非，除少数人为破坏外，酸雨是不可推卸责任的罪魁祸首。因此，在学习硫、氮及其化合物的性质时，可有意识地引导学生分析酸雨形成的原因、途径、成分及其危害，启发学生想象并设计出减少酸雨形成的方案及采取的具体措施。同时让学生做些小实验，用pH试纸测定正常雨水的pH值，观察学生使用pH试纸的基本操作。当学生得出pH值约等于6时，紧接着让大家讨论“pH值小于7的雨水就是酸雨吗？为什么？”课堂气氛立即活跃起来，学生联想到空气中少量CO2、碳酸是弱酸等知识进行分析，最后教师可以引导性地进行适当总结，如SO2是大气污染物，主要来自煤、石油和天然气的燃烧，它在大气中滞留约一周后变为SO3，SO3易与湿空气形成硫酸酸雾，湿度、气压变化时形成酸雨。强调酸雨对自然界和人类危害极大，我国已有20多个省、市、自治区出现过不同程度的酸雨，每年因酸雨而造成农业、森林、建筑的损失可达400亿元。并选编一道综合计算题：“某城市每年用煤约300万吨，其中含硫量按1%计，每年排放二氧化硫多少吨？（一般80%的硫氧化成SO2）若此二氧化硫全部转化为硫酸，可得多少吨硫酸？以上硫酸若以20%集中在城区，城区降雨量3.75×108立方米/年，那么雨水中硫酸的摩尔浓度是多少？（假设体积不变），其酸雨的pH值是多少？”学生通过化学方程式计算、摩尔浓度计算、pH值计算，得到pH等于3.1，从而可以进一步看到酸雨的严重性。
在讲述卤素知识时，可讲解臭氧层的破坏是由于大量使用氟氯烃引起的，我们在生活中要避免使用含氟制冷剂；讲含氮化合物时，可结合讲解水体富营养化知识，是由于水体中氮、磷等植物营养成分过量积聚，引起藻类植物过度繁殖，消耗水体中大量的溶解氧，致使水体严重缺氧，给水质造成严重的不良后果，导致赤潮现象的发生，破坏了水体的生态平衡，造成鱼类等大量死亡，赤潮生物分泌毒素，并在水生生物体内蓄积，危害人体健康。教育学生在生活中尽可能不使用含磷洗衣粉，在农业生产上合理使用化肥，控制工业废水和生活污水直接向水体排放。
在实验教学中，结合实验装置的设计、实验条件的改进，渗透环保教育，增强环保意识。如让学生讨论CO还原CuO演示实验装置应怎样设计才合理。实验时，培养学生良好的环保习惯。洗涤仪器所用的洗液要注意环保，尽可能不用或少用铬酸洗液，因为Cr3+有毒，易污染水质。在实验中，取用试剂的量要适当，否则既浪费试剂，又造成废液的量增多。有毒气体的制备要使用通风橱操作，并采用尾气吸收装置。实验完毕后，应将废液、废物倒入指定地点，以减少废酸、废碱对下水道的腐蚀，避免有毒物质渗入水体造成污染。并尽量让学生采取“以废治废”的方法处理废液，对有些量较大的有机溶剂，应让他们回收利用。使他们能正确、合理地使用化学物质，培养学生的环保习惯。
联系实际，强调一个“用”字
环境保护是交叉学科。环境化学作为一个独立学科，就是专门研究环境污染及防治中的化学变化，并应用化学基础知识和基本理论解决净化环境的问题。应用中学的化学知识，探讨解决实际问题的思路、方法是完全可以做到的，也是培养学生思维能力的重要途径。教学大纲已明确规定，联系实际是确定化学教学内容的重要原则之一，并强调要充实包括环境保护在内的联系实际的内容。
（一）问题讨论法
根据已有知识或提供的知识信息，讨论需要解决的问题，以提高学习兴趣，解决环保问题。例如，SO2是大气的重要污染物，常用溴水测定大气中SO2含量进行环境监测。要求学生讨论测定原理。学生从SO2还原性，SO42-的鉴定去分析考虑，回答问题。
目前，工业上以某些金属氧化物如氧化铬作催化剂，用氨气把氮的氧化物NOx还原成为不污染环境的氮气和水。若某工厂每小时排放20.0立方米的NOx，设此时X为1.20，那么每天至少需通入多少立方米氨气（以过量3%计）？欲得出结果，必须寻找NOx与NH3反应物质的量的关系，要应用氧化—还原反应方程式的方法配平：NOx+NH3→N2+H2O，然后进行计算。
再如，在“水”一节中，根据目前水污染测定中的主要指标BOD（生物耗氧量），笔者给出一道题目：“如果一条河的水含10PPm有机物，此有机物分子式用C6H10O5代表，则每升水（ρ水按1克/立方厘米）含此物质多少克？若有生物细菌按下列反应用氧把这种污染物转变成CO2和H2O：C6H10O5+O2→6CO2+5H2O，则每升水中的有机物需多少克氧气？若一标准大气压，20℃时氧气在水中的溶解度是0.0092克/升，此河中鱼类能否生存？综上所述，该题结合了有机化学、溶解度、浓度及有关计算等知识。学生在解决问题的过程中，主动地接受了环保教育，避免了教师枯燥的说教。
（二）实验设计法
应用化学知识解决环保问题，有很大的现实意义。如在复习“金属概述”内容时，举例：某工厂废水中含有一定量的AI3+、Fe2+、Cu2+、Au3+，除电解质法外，请学生设计一个分别回收金属铜和金的方案，写出每步的目的及有关的离子方程式或化学方程式。学生设计的过程就是复习有关金属离子性质的过程，也是解决防治污染问题的过程，更是认识变废为宝，化害为利，开展综合利用的重要意义的过程。
总之，环境教育是实现化学课程目标的有效途径，我们将一如既往地开展化学教学渗透环境教育的方法与途径研究，以环境教育为载体，培养学生的环保意识，提高学生的科学探究能力。通过环境教育，让学生终身受益，为社会培养有环境道德、有科学知识、有实践能力的人才。
参考文献：
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[2]韩选利，李东亮.“绿色化学”教育体系初探[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版），2002，（3）.
[3]袁爱群，等.用绿色化学理念改进硫酸亚铁铵制备实验[J].化学教学，2004，（5）.
[4]戴志群，黄思良.化学废旧电池的环境污染和利用[J].化学教育，2005，（1）.
作者简介：
郭章明（1962—），男，浙江交通技师学院高级讲师。