桑祖軍
【摘要】基于環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)而提出的高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,區(qū)別于傳統(tǒng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育理念。將綠色化學(xué)運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中,由此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感,這對(duì)環(huán)境保護(hù)以及人類與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著重大的意義。并且對(duì)于高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)可實(shí)施的策略列舉出以下幾條:規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的操作流程,創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)綠色化,重復(fù)使用試劑,尋找低污染化學(xué)設(shè)計(jì)替代品,倡導(dǎo)微型化實(shí)驗(yàn),開展多媒體教學(xué)以及妥善處理廢棄藥品及廢棄物。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色化;環(huán)保
新課標(biāo)下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的水平很低,教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究物質(zhì)性質(zhì)時(shí),會(huì)涉及有毒有害物質(zhì),或者是產(chǎn)生廢棄物,現(xiàn)在各個(gè)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的水平很低,教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生廢棄物,都比較容易對(duì)學(xué)校周邊的生活環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。此外,由于部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材過(guò)于老舊,并且還存在藥品儲(chǔ)存方式的不科學(xué)等問(wèn)題,導(dǎo)致的藥品泄露和實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作不規(guī)范等問(wèn)題,都成為在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)勢(shì)在必行的原因。
一、化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)的含義及重要性
綠色化學(xué)也稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),主要是在利用及配置化學(xué)藥品使,充分利用各化學(xué)原料,盡量避免產(chǎn)生雜質(zhì),并盡量避免產(chǎn)生出具有毒性或危害性的化學(xué)試劑,保護(hù)周邊的自然生態(tài)環(huán)境。運(yùn)用化學(xué)原理,綠色化學(xué)能夠從根源上消除污染因素,以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境最小限度的破壞。高中化學(xué)需要使用大量的化學(xué)制劑,對(duì)化學(xué)藥品的消耗較高,因此提倡綠色化學(xué)十分有必要[1]。綠色化學(xué)指的是教師和學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,從選擇試劑、到化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)、再到對(duì)化學(xué)廢物的處理各方面采取合理的優(yōu)化措施,以求從根源處消除污染。
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施綠色化的具體策略
(一)規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的操作流程
教師在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生采取正確的實(shí)驗(yàn)操作,規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,許多教師都沒(méi)有對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)調(diào)藥品的取量問(wèn)題,因此很多學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),不注意藥品取量,造成大量浪費(fèi)。過(guò)量使用化學(xué)藥品,造成不必要的浪費(fèi)還是其次,而對(duì)環(huán)境的污染則是最嚴(yán)重的問(wèn)題。因此,在實(shí)驗(yàn)之前,要具體規(guī)定化學(xué)藥品的用量,這樣有助于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性、規(guī)范性的同時(shí),也培養(yǎng)了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
(二)積極創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)綠色化
在高中化學(xué)課程安排中,很多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目會(huì)產(chǎn)生大量的污染物,包括液體和氣體。對(duì)此,教師可以優(yōu)化改進(jìn)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將其改造為綠色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,充分利用藥品,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如鈉在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)方法會(huì)損壞很多玻璃管、蒸發(fā)皿和石棉網(wǎng),浪費(fèi)嚴(yán)重而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成的過(guò)氧化鈉污染環(huán)境。優(yōu)化后的方法:用一塊鋁片,折起四邊,成小盒狀,將一綠豆大小的鈉,吸干煤油后放在上面,用酒精燈加熱。生成的過(guò)氧化鈉基本上都留在鋁片上,既環(huán)保又方便實(shí)驗(yàn)觀察。
(三)實(shí)驗(yàn)中試劑的重復(fù)使用
教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的課程進(jìn)行合理安排,對(duì)于實(shí)驗(yàn)生成物,可以進(jìn)行回收利用?;蛘呓處熤嘏耪n程順序,將一系列有關(guān)聯(lián)、可以相互利用化學(xué)藥品和生成物的化學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在一起,上一實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的生成物,作為下一實(shí)驗(yàn)的藥品使用。試劑的重復(fù)使用既能樹立學(xué)生的節(jié)約意識(shí),又能有效地減少環(huán)境污染。重復(fù)使用最大限度的利用實(shí)了驗(yàn)室的試劑,避免酸、重金屬離子過(guò)多的排除,污染環(huán)境。
(四)尋找低污染化學(xué)試劑替代品
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中許多材料具有明顯的缺點(diǎn),對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重,危害健康。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)試劑的綠色化,可以尋找具備同樣效果但是無(wú)毒的試劑來(lái)代替。例如用二氯甲烷代替四氯化碳做萃取實(shí)驗(yàn),不僅能得到更好的萃取效果,而且產(chǎn)生的有毒物質(zhì)較少。因此,某些實(shí)驗(yàn)替代劑比傳統(tǒng)的試劑更能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
(五)積極推行微型化實(shí)驗(yàn)
高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本都是較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)類型,對(duì)藥品的要求并不苛刻,因此可以通過(guò)等比例降低藥品用量的方式,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果,不僅節(jié)省了資源,也減少了污染物的產(chǎn)生。在微型實(shí)驗(yàn)下,化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以僅運(yùn)用少量藥品完成實(shí)驗(yàn)教學(xué),而且并不影響實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果[2]。此外,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不容易發(fā)生泄漏,即使出現(xiàn)意外也不會(huì)造成較大的損失和不利后果。
(六)開展多媒體化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
關(guān)于危險(xiǎn)性較大或者生成有毒、有害物質(zhì)較多的實(shí)驗(yàn)時(shí),可以借助多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境。根據(jù)不同的情況下載或者自制多媒體課件。同時(shí)可以將實(shí)驗(yàn)改成投影實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)大屏幕,清楚觀察實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的全部現(xiàn)象。
(七)妥善處理廢棄物
對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的各種廢料等廢棄物,學(xué)校都可以對(duì)其進(jìn)行回收再利用,尤其是一些金屬固體物質(zhì),完全具備化學(xué)藥品的性質(zhì)。液體廢料則主要含有鹽、金屬離子等,這些液體并不符合排放標(biāo)準(zhǔn),因此如果直接倒掉處理,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的危害。
三、高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則
在實(shí)施高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)注意,在綠色化的基礎(chǔ)上,是否能夠凸顯出科學(xué)知識(shí);選用替代試劑是否會(huì)讓實(shí)驗(yàn)變得更加復(fù)雜;從經(jīng)濟(jì)角度考慮綠色化是否可行。高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)是要在保證獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上力求利用最少的化學(xué)藥品,減少?gòu)U棄物的生成,這樣才符合高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念。
四、結(jié)語(yǔ)
在綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理念的指導(dǎo)下,高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)勢(shì)在必行,綠色化學(xué)教學(xué)理念不僅有效的促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的改革,使學(xué)生接受到綠色化學(xué)的教育。更是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)真實(shí)有效的實(shí)例對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保思想的滲透,培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和環(huán)保意識(shí),用綠色化學(xué)的理念思維來(lái)設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn),使綠色化學(xué)真正融入與教學(xué)中。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 糜蘭.綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的研究[D].上海師范大學(xué),2014.
[2] 邢季穎.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[D].遼寧師范大學(xué),2013.