环境化学教育在应用化学教学中的渗透

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  将环境化学教育在应用化学教学中进行有效的渗透,能够增强学生的环保理念,积累科学文化知识,提高自主学习的主动性以及趣味性。教育学生在应用化学学习中不仅要掌握化学工业的生产知识,更要懂得化工生产中的“三废”防治办法,树立环保理念;在学习石油化学工业的同时,让学生懂得汽油添加剂的严重污染性,增强环保意识;通过对防晒化妆品引发臭氧层空洞问题的讨论,使学生认识到生态破坏的危害性,从而增强环保意识。
  关键词:环境化学;教育;应用化学;化学教学
  科技的迅速发展,带来日新月异的发展变化,在一些令人兴奋的发展的背后隐藏的以环节为代价的巨大的牺牲,因为很多经济水平以及物质享受是靠牺牲环境和有限资源来换取的。环境污染、生态破坏、气候变暖等一系列恶劣问题已经向人类敲响了警钟。然而,人类也认识到了环境污染所带来的严重后果,环境科学技术就在这种情形下应运而生了。它在广泛的关注下,不断地发展进步,甚至在一些高等学校内产生了环境保护专业。为了在更好地保护环境,向着可持续发展的道路迈进,整个人类思想的觉悟和实际行动显得非常重要。尤其是青年学生,他们的理念、意识和思想决定着世界的未来,因而,适时地将环境教育渗透到化学教学中显得尤为必要。 环境化学教育在现代教学领域里起着至关重要的作用,将环境化学教育在应用化学教学中进行有效的渗透,不仅能够增强学生的环保理念,而且还能更深一步地累积科学文化知识,提高自主学习的主动性以及趣味性。
  一、在学习中不仅要掌握化学工业的生产知识,更要懂得化工生产中的“三废”防治办法,树立环保理念
  在《化学工艺学》中的硫酸工业一章里粗略地介绍了硫酸生产中的一些环境保护问题。硫酸是以硫铁矿为原料通过水净化处理而生产的,生产过程中会产生危害性极大的工业“三废”——废气、废水以及废渣,如果不经过科学加工处理就随便排放,会造成严重的环境污染。因而,在讲解完化学工艺知识之后,可以及时引领学生对硫酸生产中所带来的“三废”进行讨论,这样对于未来要从事化学专业领域工作的学生来讲有着深远的意义。讨论大概包括:“三废”是如何对环境造成污染的,怎么处理和利用。
  废气的主要成份是未转化完全的SO2、微量SO3以及酸雾。SO2是仅次于CO的最严重大气污染物质,它和NOX是形成酸雨的两大主要物质。FGD即烟气脱硫法是目前止世界上唯一大幅度应用于商业的治理SO2的办法,分为湿法和干法。湿法主要应用于硫酸工业中,用液体吸收剂(Na2CO3水溶液)吸收废气中的SO2,副产亚硫酸钠。
  废水的主要污染成份包括硫、酸砷、铁的化合物以及重金属。倘若不经处理就随意排放到江河湖泊中,会严重污染水质,尤其是重金属会严重危害人类的生命健康。硫酸厂往往通过使用石灰乳中和处理方法来处理污水。
  废渣包括Fe2O3、Fe3O4和其它重金属氧化物、硫酸盐和硅酸盐,如果不及时处理,非但会占用空间,还能造成粉尘污染,可溶性物质能够进一步污染地下水质。目前我国加以利用的硫铁矿渣只占总量的三分之一,其中绝大部分可以用来作为水泥助熔剂或者是炼铁原料。
  通过以上三个问题的讨论,可以使学生懂得更多的硫酸生产工艺理论和技能知识,增强环保理念,学会硫酸“三废”的处理办法。
  二、在学习石油化学工业的同时,让学生懂得汽油添加剂的严重污染性,增强环保意识
  在《化学工艺学》中的石油化学工业一章中涉及到了辛烷值,它是汽油在發动机中燃烧的抗爆性指标。与此同时,还在汽油中添加了四乙基铅,它能够在汽油燃烧后通过二溴化铅的形式污染空气。教学中应该针对这一问题引领学生展开相关讨论。
  MTBE即甲基叔丁基醚,曾替代过四乙基铅来提高汽油的辛烷值而不会造成铅污染。后来研究发现MTBE会通过储油槽的裂缝渗透到地下,从而污染水源。美国相关研究得出,MTBE对动物具有致癌性,同时会引发恶心、呕吐和身体不适等症状。后来,我们开始全面推广使用车用乙醇汽油,就是把变性燃料乙醇和汽油在一定比例下混配,从而减少对人体的危害性,提高汽油的辛烷值,减少尾气污染,降低油耗,节约能源。
  三、通过对防晒化妆品引发臭氧层空洞问题的讨论,使学生认识到生态破坏的危害性,从而增强环保意识
  在《精细化工》中提到过化妆品,其中一个重要的趋势就是防晒化妆品。防晒化妆品的生产就是因为臭氧层的破坏。那么,臭氧层空洞是怎么形成的呢?有什么严重的后果?自1975年之后,南极每年早春的臭氧浓度减少30%,与过去的十几年相比,接近95%的臭氧层被破坏,与周围相比较就形成了一个“洞”,直径大约是上千公里。一些人工合成的含淥、溴的物质包括氟碌碳化合物(氟利昂和溴化物哈龙),紫外线能够使他们发生解离,从而释放出高活性的溴。据估计,一个氯原子可以破坏10的4次方个臭氧分子。
  臭氧层的破坏,会减弱其吸收紫外线辐射的能力,增强地面的紫外线辐射量,影响人类的生命健康。相关研究得出,臭氧层减少1%,其紫外线辐射能够引发更多白内障患者。同时,紫外线还能引发最常见的三种皮肤疾病。因而,防晒化妆品就诞生了,目的就是减少紫外线的辐射,有利于免疫系统的良性循环。全球已经采取了紧急措施来减少氟碌碳化合物的排放。根据各个国家间签订的相关协议,发达国家除一种可以延长到2005年后,而其余全部在2000年之前强力停止使用,其中发达国家可以延缓十年执行。
  以上通过三个例子阐释了如何将环境化学渗透到教学中,适当地开展环境化学教育,不仅可以增强学生的环保理念,还能积累更多的科学文化知识,提高学习的主动性和趣味性,对教育体制改革来讲功不可没。
  参考文献:
  [1]刘秀荣.在化学教学中进行环保教育[J].教育界. 2009年22期.
  [2]赵映荷.初中化学综合实践活动中开展环境教育的研究[D].2010.
  [3]张华丽.高中化学教学中渗透可持续发展观教育的探究[D].2010.
  [4]李珊珊.在大学基础化学教学中渗透环境教育之探究[D].2007.
  (作者单位:江苏省通州中等专业学校 226300)
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