孔大偉
摘要:化學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,在學(xué)習(xí)的過程中不僅涉及大量的計(jì)算以及公式符號,還要進(jìn)行大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣才能夠確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠全面深入地了解化學(xué)反應(yīng)過程,幫助學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)原理。但是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,會產(chǎn)生大量的廢棄物,這些廢棄物如果不經(jīng)過嚴(yán)格處理,排放后會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。在實(shí)際調(diào)查中,筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)校對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理不夠到位,存在較多的問題。本文重點(diǎn)探討了綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)應(yīng)用,希望為我國高中化學(xué)的規(guī)范化教學(xué)提供幫助。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究;高中化學(xué);綠色化學(xué)理念
中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2018)08-0057
所謂實(shí)驗(yàn)綠色化學(xué),主要是指要盡可能地降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對周邊環(huán)境所造成的影響,同時(shí)也能夠保證實(shí)驗(yàn)的高效完成。實(shí)驗(yàn)綠色化一般都是通過對無危害原料的利用,來降低實(shí)驗(yàn)過程中對環(huán)境所造成的污染,就我國高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言,在教學(xué)過程中融入綠色理念,能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國高中化學(xué)教學(xué)改革工作的順利進(jìn)行,使學(xué)生能夠在掌握理論知識,提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上,對于綠色理念也能有深入理解,從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
一、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中融入綠色化學(xué)思想
高中化學(xué)課堂是滲透綠色化學(xué)思想的主要場所,教育者在日常教學(xué)活動中利用化學(xué)理論知識,向?qū)W生灌輸綠色化學(xué)理念,使學(xué)生能夠了解綠色化學(xué)概念。例如在“原電池”章節(jié)的學(xué)習(xí)中,滲透綠色化學(xué)的知識可以使學(xué)生明白廢棄電池對環(huán)境、土壤的危害性,在生活中注意對垃圾進(jìn)行分類,將廢棄電池放在不可回收的垃圾桶內(nèi),減少電池對環(huán)境造成的污染。化學(xué)課本中有很多教學(xué)內(nèi)容都包涵著綠色化學(xué)理念,應(yīng)該合理運(yùn)用課堂優(yōu)勢,在理論知識內(nèi)容中融入綠色化學(xué)思想,開展有利于學(xué)生成長的教學(xué)活動。
二、教學(xué)中推行微型實(shí)驗(yàn)操作
所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是在實(shí)驗(yàn)過程中打破常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),將化學(xué)藥品的用量減少或者縮微,使學(xué)生能在微型化的條件下對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與探索,進(jìn)而能在使用少量實(shí)驗(yàn)藥劑的情況下達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果,起到節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品用量的目的。微型實(shí)驗(yàn)活動中使用的儀器裝置要做到微型化和試劑量少的特點(diǎn),這樣才能讓操作更便捷,也能節(jié)約藥品的使用,減少藥品的污染,這也是綠色化學(xué)發(fā)展的新方向。另外,在綠色化學(xué)發(fā)展中使用身邊的廢舊物,制作簡單的儀器開展實(shí)驗(yàn)操作也是可以的。例如,實(shí)驗(yàn)中可以使用一次性針筒替代量筒,使用塑料吸管替代移液管,使用“西瓜霜”等片狀劑的鋁塑包裝替代點(diǎn)滴板等。通常在實(shí)驗(yàn)過程中能對實(shí)驗(yàn)的儀器進(jìn)行微縮,并對常用的實(shí)驗(yàn)量進(jìn)行限量,在實(shí)驗(yàn)過程中也能將量杯、燒杯等常見的實(shí)驗(yàn)工具微型化,進(jìn)而節(jié)約實(shí)驗(yàn)試劑的用量。
三、建立網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)課堂
信息科學(xué)技術(shù)已經(jīng)在各學(xué)科中普及,利用這些新的技術(shù)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)課堂可以達(dá)到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化目的。例如:在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,引入計(jì)算機(jī)多媒體,教師在實(shí)驗(yàn)課堂通過多媒體演示實(shí)驗(yàn)操作,這樣的演示模擬,使化學(xué)藥品反應(yīng)物達(dá)到零排放,也節(jié)省了化學(xué)藥劑和實(shí)驗(yàn)器材的使用,同時(shí)減少了污染。更重要的是通過多媒體模擬實(shí)驗(yàn),可以將實(shí)驗(yàn)課程中要求的許多不能做的操作演示出來;也能將實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)顛倒變換,觀察失敗試驗(yàn)的產(chǎn)物,滿足學(xué)生的好奇心,使其在實(shí)驗(yàn)時(shí)按章操作,還能將實(shí)驗(yàn)過程中使用的化學(xué)藥品劑量進(jìn)行增加或修改,讓學(xué)生了解不按規(guī)定劑量使用會導(dǎo)致失敗的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物,促使大家操作按需要取物。
四、改良現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置
在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,如果能夠?qū)ΜF(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行適當(dāng)整改,也能夠有效降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于環(huán)境的污染。近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提升,各個(gè)學(xué)校的配置也越來越完善,化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的配備也越來越齊全。在實(shí)際的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,合理利用一些實(shí)驗(yàn)器材能夠在實(shí)驗(yàn)之前處理掉實(shí)驗(yàn)試劑中的有害物質(zhì),進(jìn)而避免了在實(shí)驗(yàn)的過程中產(chǎn)生相關(guān)有害物質(zhì)。當(dāng)然,這一步驟對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器操作以及實(shí)驗(yàn)順序有著較高的要求,學(xué)生一定要在教師的指導(dǎo)下才能夠進(jìn)行。除此之外,在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,對于一些有害氣體的實(shí)驗(yàn),一定要確保實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性良好,以免在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生氣體泄露的現(xiàn)象。還要重視化學(xué)裝置的整體順序,確保一些實(shí)驗(yàn)氣體能夠被預(yù)先設(shè)定的裝置所吸收,避免了這些有害的氣體直接排放。
五、對實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行合理選擇
對實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行合理選擇以及對使用劑量進(jìn)行嚴(yán)格控制在開展高中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)之時(shí)是非常重要的。硫酸是經(jīng)常使用的一種化學(xué)試劑,但是硫酸具有較強(qiáng)的污染性以及腐蝕性,而且在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后同樣會產(chǎn)生一種可能對環(huán)境造成污染的物質(zhì)。所以,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間,教師應(yīng)找到一種和硫酸具有相同效果,但沒有毒害作用的化學(xué)試劑,進(jìn)而代替硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而把這種理念引入工業(yè)生產(chǎn)中,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境的保護(hù),同時(shí)還能對成本進(jìn)行控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大化的效益。綠色化學(xué)這一理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透,不僅能夠?qū)碚撝R進(jìn)行理解以及鞏固,同時(shí)還能夠?qū)Νh(huán)保意識加以提升。
六、妥善處理實(shí)驗(yàn)廢液和藥品
中學(xué)化學(xué)教師需要在實(shí)驗(yàn)完成后對實(shí)驗(yàn)的剩余廢液和藥品進(jìn)行妥善處理,不可隨意丟棄,否則在污染環(huán)境的同時(shí),還可能在一定條件下發(fā)生危險(xiǎn),造成人員傷害。同時(shí)教師也要給學(xué)生樹立良好的榜樣,進(jìn)而使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)完成后妥善處理廢液和剩余藥品的良好習(xí)慣。教師要求學(xué)生將使用過的酸類、堿類、鹽類等相關(guān)廢液、廢渣等倒入回收容器,然后根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,可以通過中和、分解、吸收的方式分類處理廢棄物。實(shí)驗(yàn)完成后需要將金屬片(鐵、鋅、銅)等交還到指定的地點(diǎn)進(jìn)行回收再利用。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)需要增設(shè)尾氣吸收裝置,用以減少實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的環(huán)境污染。
綠色化學(xué)試驗(yàn)理念作為一種現(xiàn)代化理念,其在實(shí)際執(zhí)行中還存在一定的困難,但是一定要克服困難,主動學(xué)習(xí),進(jìn)一步掌握綠色化學(xué)試驗(yàn)的原理,只有這樣才能夠有效確保綠色化學(xué)試驗(yàn)理念的順利落實(shí),為我國化學(xué)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(作者單位:安徽省明光市第二中學(xué) 239400)