張翠梅 王麗華
利用化學實驗教學,滲透“綠色化學”思想,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,有著其它學科所不具備的優(yōu)越條件。從四個方面進行了闡述:倡導節(jié)約實驗藥品,減少環(huán)境污染;積極改進實驗裝置,減少尾氣排放;妥善處理實驗廢棄物,減少環(huán)境污染;善于留心生活,學以致用,變廢為寶。
化學實驗綠色化學環(huán)境污染環(huán)境與發(fā)展問題,已成為當今世界共同面臨的兩難選擇,成了21世紀對人類最嚴峻的挑戰(zhàn)。既要求發(fā)展,又要預防發(fā)展所帶來的污染,保護人類賴以生存的自然環(huán)境,為此近年國際社會提出了“綠色化學”這一研究領域,并取得了可喜的研究成果。綠色化學是在“廢物最小化”概念指導下提出的,又稱環(huán)境友好化學。它的著眼點是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭,使整個生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝對環(huán)境友好,這是從根本上消除污染的對策。這種預防化學污染的新理念和新實踐正日益被人們所認識、理解和重視。作為我們教師更有培養(yǎng)學生從小樹立環(huán)保意識的義務和責任,在學科教學中滲透綠色化學思想和意識。
化學是一門以實驗為基礎的科學,化學實驗以其生動直觀、現(xiàn)象新奇等特點而引起學生強烈的好奇心和求知欲,是培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力和實踐能力,提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)教學大綱要求現(xiàn)行教材近60%的內(nèi)容中都涉及到教師演示實驗或?qū)W生實驗活動,然而化學實驗過程中使用的某些化學試劑、反應中生成的某些廢棄物等,都會或多或少的造成環(huán)境的污染,影響師生的身體健康。因此,化學實驗與綠色化學的聯(lián)系最密切、最直接,是培養(yǎng)學生“從我做起”的好陣地,能促使學生知、情、意、行的協(xié)調(diào)發(fā)展。
一、倡導節(jié)約實驗藥品,減少環(huán)境污染
首先,化學實驗要科學規(guī)范,嚴格藥品用量。中學生特別喜歡化學實驗,實驗時,學生往往認為藥品的用量多多益善。其實不然,如初中化學教材中,用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣時,如果二氧化錳用量太多,導致反應速度太快來不及收集氣體,反應就結束了,白白浪費了藥品,而四分之一藥匙的二氧化錳就能使10ml6%的過氧化氫溶液分解速率適中,便于收集。再如實驗室用高錳酸鉀制氧氣,并驗證氧氣的化學性質(zhì),本實驗需要收集兩瓶氧氣,做木炭和鐵絲在氧氣中的燃燒,因此高錳酸鉀的用量很關鍵,如果量太少,收集不滿兩瓶氧氣,如果量太多,不但會浪費藥品,還會造成更多的環(huán)境污染。為此在指導學生實驗中,除了強調(diào)實驗步驟和注意事項,還重點規(guī)定了高錳酸鉀三藥匙的用量。這樣可使學生認識到實驗藥品用量科學性的重要。
其次,在學生實驗中可設計為微型實驗和微量實驗。所謂微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。例如在“探究酸的化學性質(zhì)”這一實驗中,安排學生用微型點滴板代替其中多數(shù)試管實驗來探究多種酸與指示劑的反應,大大減少了酸和指示劑的用量,減少了涮洗試管的麻煩,提高了實驗效益。如探究“分子是不斷運動”的實驗,用生活中吃蛤蜊剩的外殼代替小燒杯做氨水與酚酞溶液的反應,不但節(jié)約了藥品,還減少了氨水的刺激性氣味對學生的危害。這樣的微型實驗能使學生人人參與實驗,既增加了學生的動手實驗能力,又提高了實驗課的效益。通過實驗學生懂得了在能觀察到實驗現(xiàn)象的前提下,藥品用量越少越好,同時養(yǎng)成了節(jié)約實驗藥品的好習慣。
二、妥善處理實驗廢棄物,減少環(huán)境污染
化學實驗要產(chǎn)生大量的廢棄物,如不及時處理,隨意排放,久而久之,不僅對環(huán)境造成污染,而且會淡化學生環(huán)保意識,養(yǎng)成不良的習慣。在實驗課教學中把實驗廢棄物進行無害化處理,既可培養(yǎng)學生良好的實驗習慣,又使學生學到實際應用技術,還可以節(jié)約資源,變害為利。如在“探究金屬的化學性質(zhì)”的實驗中,要用到大量的酸和多種金屬單質(zhì),為了節(jié)約藥品,我為學生準備了最小的試管和各種金屬條,在實驗中先讓學生向試管中倒入最多1ml的酸,再放進金屬條,實驗現(xiàn)象同樣很直觀明顯。實驗后,先將金屬條從試管中取出,沖洗回收再利用;然后將廢液倒入廢液缸,包括洗滌試管和金屬條的廢液一并倒入廢液缸內(nèi),讓學生測定廢液的PH,然后用適量的堿液處理后再倒掉,以免造成對地下水的污染。對酸性較強的廢液,我們收集起來用于涮洗廁所。再如,實驗室用過氧化氫溶液制取完氧氣后,可將廢液過濾、洗滌、干燥,實現(xiàn)二氧化錳回收再利用。在此實驗過程中,學生不但學會了實驗方法步驟,還逐步地形成了綠色化學的思想意識,體會到環(huán)境對于生命的重要意義。
三、善于留心生活,做到學以致用,變廢為寶
在學校里,我不但要求學生節(jié)約藥品,保護儀器,還引導他們對破損了的儀器加工再利用。如底部有了裂痕或破一小洞的試管,可在試管中裝入鋅?;虼罄硎瘔K,塞上帶有導管的橡皮塞,放入盛有酸液的小燒杯里,改裝成可隨時使反應發(fā)生或停止的制取氫氣或二氧化碳的小裝置。我還倡導學生善于留心生活,每個家庭中都有許多舊物品,這些物品往往成為雞肋,扔之可惜,留著占地方。我引導學生充分發(fā)揮想象力,把它們利用起來,變廢為寶,作為開展家庭小實驗的用品和儀器。如家里廚房中的食醋、食鹽、純堿、雞蛋殼、食品包裝袋里的生石灰干燥劑等等都是實用的化學試劑;塑料眼藥水瓶、塑料吸管可代替膠頭滴管或?qū)Ч埽抑械牟AП?,廢舊注射器可作為反應容器,礦泉水瓶可作為集氣瓶,墨水瓶和棉紗線可自制酒精燈,穿破的長筒襪可當濾紙起過濾作用。利用這些生活中的物品可以完成諸多實驗。如蛋殼和白醋反應制取二氧化碳,用干電池中的金屬與稀硫酸反應制取氫氣,水的凈化,硬水與軟水的檢驗、自制酸堿指示劑,等等。通過這些實驗的開發(fā)、設計,能使學生利用現(xiàn)有的材料開展實驗學習,也能啟發(fā)學生隨時利用生活中的物品進行一些簡單的實驗探索。學生體會到化學源于生活,又服務于生活,從而提高他們學習化學的興趣。
利用化學實驗教學,滲透“綠色化學”思想,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識,有著其它學科所不具備的優(yōu)越條件,它不是枯燥的泛泛說教,而是讓學生在動腦、動口、動手的過程中得到知、情、意、行的協(xié)調(diào)發(fā)展,讓學生深刻認識到綠色化學的重要性和必要性,并運用自己所學到的知識,用實際行動去保護我們共同生活的家園。