吳惠華
摘 要: 隨著新課標的實施與深化,人們的綠色環(huán)保意識越來越強,化學實驗是整個高中階段最容易產(chǎn)生污染與浪費的環(huán)節(jié)。因此,有效地對高中化學實驗進行技術(shù)改進,減少環(huán)境污染,提高操作安全性成為高中進行化學實驗改革必須重視的問題。本文主要對當今高中化學實驗綠色化的現(xiàn)狀及問題進行了分析,并針對化學實驗的設(shè)計創(chuàng)新與實施策略提出幾點建議。
關(guān)鍵詞: 高中化學 實驗綠色化 設(shè)計 實施策略
我國高中教育的實驗總綱《普通高中化學課程標準(實驗)》曾明確提出,學校要重視對學生化學實驗綠色化的思想教育,培養(yǎng)學生綠色化學習慣,讓學生主動參與到日常的學習與實驗中,提高學生的實驗動手能力,在實驗過程中不斷強化自身的實驗綠色化意識。
一、高中化學實驗綠色化的意義
在高中化學實驗中實現(xiàn)綠色化操作,不僅是對新課標實驗教育大綱的一種實踐應用,更是對學生素質(zhì)教育的一種體現(xiàn)。使高中化學實驗綠色化,不僅順應了可持續(xù)發(fā)展的需求,更是將環(huán)保理念滲入基礎(chǔ)教育中的最有效途徑。在高中化學實驗中實現(xiàn)綠色化操作,能夠培養(yǎng)學生綠色環(huán)保的觀念和意識,還能夠讓學生積極主動地參與到實踐科學活動中,從學生的心理素質(zhì)、知識素質(zhì)及實踐素質(zhì)等多方面對學生進行強化,從而為國家培養(yǎng)更多高素質(zhì)人才。
二、高中化學實驗綠色化中存在的問題
目前我國高中化學實驗綠色化的實驗技術(shù)還十分不成熟,很多學校在技術(shù)改進上都無法真正實現(xiàn)綠色化學,即使一些學校進行了綠色化學實驗,但是由于實行的學校較少,可以改進和參考的經(jīng)驗匱乏,因此,不利于高中化學實驗綠色化的擴展。除此之外,在高中化學實驗中很多學生對化學實驗產(chǎn)生恐懼心態(tài),在實際進行操作的時候不愿意動手,有的即使進行操作也非常不穩(wěn),稍微出現(xiàn)一點狀況就手忙腳亂,使得大量器械和藥品,同時在實驗過程中產(chǎn)生的污染廢物量加大,十分不利于整體化學實驗的進行。
三、高中化學實驗綠色化的定位設(shè)計
在高中化學實驗綠色化的進程中,老師首先就要對實驗進行定位設(shè)計,同時在實驗教學過程中有意識地對學生進行綠色思想滲透,培養(yǎng)學生綠色化學習慣,讓學生在實驗化學中獲得學習的樂趣。在實驗綠色化的定位設(shè)計中要注意以下幾點:(1)使用無毒易得的反應物;(2)高中化學實驗大部分都是常量定性實驗,因此要注意控制藥品的用量;(3)實驗生成的物品盡量控制或處理為無污染物質(zhì);(4)擇情選擇實驗方法,多種實驗操作結(jié)合使用。但是在定性設(shè)計的時候我們要格外注意對實驗后期的廢棄物進行妥善處理,最大限度地降低對環(huán)境的污染,從而真正做到高中化學實驗的綠色化操作。
四、高中化學實驗綠色化的實施策略
1.改進實驗裝置設(shè)備,減少廢物產(chǎn)生。在高中化學實驗過程中,實驗的設(shè)備器械是每一次實驗都必不可缺的,要想在高中化學實驗中實現(xiàn)綠色化操作,老師首先要做的就是要求學校對設(shè)備進行改進和提升,創(chuàng)新實驗方法,對過老的機器進行更新,增加實驗設(shè)備數(shù)量。這種方法可以減少因機械故障的反應驗證時,不必要的藥品材料消耗,同時,新機器的使用可以提高藥品利用率,對于廢物廢氣的處理更加安全有效,減少環(huán)境污染;而增加機器數(shù)量是為了更好地體現(xiàn)實驗結(jié)果,化學實驗的結(jié)果基于環(huán)境、溫度、操作者的熟練程度等多種因素對于實驗結(jié)果都有很大影響,增加設(shè)備可以將意外結(jié)果更好地排除出去,避免重復操作,可以說也是一種綠色實驗的方法。
2.改進實驗藥品用法用量,縮減藥品消耗。在高中化學實驗過程中,為了更好地體現(xiàn)綠色實驗思想,老師要針對現(xiàn)有實驗器材對實驗的藥品用量與實驗方法進行改進,在減少藥品消耗的同時盡可能避免對環(huán)境的污染。例如在使用飽和氯化鐵制取膠體的實驗中,由于要在廢水中進行操作,因此實驗的難度相對較大,操作的安全性較低,老師可以對實驗材料進行改進,如將氯化鐵替換為肥皂水,這種方法的膠體制取則極為簡單,不僅可節(jié)省藥品的材料,而且操作難度大大降低,過程中產(chǎn)生的污染物減少,實驗現(xiàn)象更為明顯,符合實驗綠色化思想。這種通過改進藥品種類和藥品用量的方法,對于實驗操作中藥品的浪費有很好的約束作用,而且避免了在實驗中產(chǎn)生過多的毒性物質(zhì)。
3.提倡微型化學實驗,提高實驗安全性。在高中化學實驗中進行微型化學實驗,對于提高實驗的安全性和綠色行性都十分有利。所謂微型實驗就是指在相對微型的化學實驗環(huán)境中進行實驗操作,這種微型化實驗的方法對于一些反應劇烈的實驗效果最為明顯,這種微型化實驗的方法相較于平常的操作,從化學的用量上就節(jié)省了許多,占用空間較小,最重要的是極大地提高了化學實驗的安全性。例如在進行氫氯爆炸的實驗驗證時,傳統(tǒng)的操作方法就是用集氣瓶各自收集一瓶氫氣和氯氣,然后兩個瓶口進行混合,觀察實驗效果。這種方法在集氣瓶對口的時候很容易發(fā)生氣體泄漏,而且爆炸過程中的危險性也比較高,我們可以將實驗微型化,通過使用Y型管進行操作,在Y型管的兩側(cè)分別加入高錳酸鉀與鋅粒,最后滴入濃鹽酸后堵住瓶口,然后通過鎂條燃燒照亮的方法進行發(fā)動,就能產(chǎn)生氫氯爆炸的效果,從而極大地提高實驗安全性。
4.利用多媒體技術(shù),實現(xiàn)實驗信息模擬。合理地用多媒體技術(shù),通過實驗信息模擬道德方法,適當減少實驗操作,對于高中化學實驗的綠色化實施也有非常重要的意義。信息水平的不斷創(chuàng)新與改進對于高中化學實驗的綠色化也十分有利,老師可以將學校的多媒體與化學實驗技術(shù)整合改進,從而通過信息技術(shù)真實地對化學實驗過程進行模擬,不僅可以提高實驗的可觀賞性,而且可以在一些危險性較高,藥品設(shè)備操作難度較大的實驗上獲得極大改善。例如在電解飽和食鹽水的化學實驗中,這個操作要通入較大電流對食鹽水進行電解,一旦操作錯誤不僅會損壞實驗設(shè)備,甚至有可能對學生的生命安全產(chǎn)生威脅。老師可以通過信息技術(shù)對整個實驗進行模擬,從而更好地觀察整個實驗中分子的變化和運動,讓模擬實驗獲得更好的效果。
在新課標改革的過程中,有效地在高中化學實驗中對學生進行綠色思想的滲透,不僅是對新課標實踐的深化與滲透,更是順應了我國實驗教學發(fā)展的新趨勢。高中化學老師要摒棄落后的實驗思想,隨著時代的要求更新意識,積極地探索新課標下的化學實驗綠色化要求,針對自己的教學方法不斷創(chuàng)新改進,從而讓綠色實驗教育成為可能。除此之外,老師可以對化學實驗方法進行創(chuàng)新,通過改進設(shè)備操作和藥品劑量,將損耗和污染降到最低,讓學生在實驗過程中感受到化學綠色化的魅力,最終成長為具有可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護意識的素質(zhì)人才。
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