張秀英
[摘 要]綠色化學是在環(huán)保理念下提出的,通過化學實驗教學內(nèi)容,將綠色化學理念滲透到學生的知識框架中,不僅可以豐富教學內(nèi)容,還可以加強學生的環(huán)境保護意識。從實驗的嚴謹性、藥劑用量、實驗規(guī)模等方面著手,使化學實驗綠色化,促進學生對綠色化學理念的深刻理解。
[關鍵詞]綠色化學;高中化學;實驗教學
[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)29-0066-02
隨著環(huán)保理念的深入,必須從教學的角度出發(fā),將綠色化學理念貫徹到化學實驗課程學習中,使學生清晰地認識到綠色化學的重要性,吸收環(huán)保知識,并將其擴展到日常生活的應用當中,在學與做的統(tǒng)一過程中實現(xiàn)對綠色化學理念的深刻理解。
一、在高中化學實驗中引入綠色化學理念
在高中化學教學中,教師應合理地將綠色化學知識與教學相結(jié)合,并在實驗之前全面地分析實驗過程中可能產(chǎn)生的“三廢”,并對其進行相應的處理。
例如,向?qū)W生介紹溫室效應、食品污染、水污染、重金屬污染等環(huán)境問題,并用系統(tǒng)的化學知識,對其進行相應的解釋,并與生活實際相結(jié)合,讓學生在加深知識理解的同時,深化環(huán)保意識。
通過對此類綠色環(huán)保知識的關注,可以讓學生認識到環(huán)境保護的重要性,理解綠色化學的重要地位,并引入到實驗處理操作中,控制污染物的產(chǎn)生,提高實驗環(huán)?;健?/p>
二、對實驗內(nèi)容與環(huán)節(jié)進行綠色化設計
對化學實驗的內(nèi)容進行有效分析,是教學中貫徹綠色化學理念的基本前提。在實驗過程中,要對實驗步驟、操作方法、流程概要進行全面且細致的分析,并控制相應的化學材料、反應生成物的環(huán)保水平,確保整個實驗課程的綠色化。
例如,在對氯氣的化學屬性、應用途徑進行講解的過程中,以過氧化氫為參照物,列舉造紙工藝中漂白技術的升級方式,將清潔性更高的過氧化氫作為漂白劑,可以有效地改善當前造紙業(yè)的污染情況。并以此實例,強調(diào)化學中的綠色環(huán)保知識,完成教學中環(huán)保理念的輸出,提升學生的環(huán)保意識。
另外,在實驗過程中,要對學生的人身安全進行全方位的保護,嚴格禁止有毒、有害化學物品的私自使用,確?;瘜W實驗在安全的環(huán)境下順利展開。
例如,教師在利用硫酸(H2SO4)進行化學實驗操作時,應在實驗前做好充分的安全準備,并向?qū)W生強調(diào)其危險性。在具體實驗器具選用前,要對其安全性進行全面的檢查,并嚴格控制硫酸的用量,在可以明確顯示實驗效果的最小劑量下進行操作,防止過量使用對環(huán)境以及對實驗者的健康造成威脅。
三、發(fā)揮現(xiàn)代化模擬技術優(yōu)勢,展示高危實驗效果
在化學實驗課程中,化學反應效果的展示不應局限于實驗課堂,還可運用計多媒體技術來展示。運用多媒體技術進行相應的效果展示,可以規(guī)避很多風險性較大、安全系數(shù)較低的實驗操作,同時可以更加直觀地將實驗的具體內(nèi)容展現(xiàn)在學生面前,并完成設備條件不允許的高端實驗,使學生知識的獲得更加全面。
例如,在高中化學實驗過程中,很多實驗會產(chǎn)生劇烈的反應,如鋅(Zn)、鎂(Mg)、硫酸等物品,僅需輕微的摩擦就會產(chǎn)生劇烈的反應效果;而另外一些化學物質(zhì),如甲烷(CH4)、氫氣(H2)等,會在受熱之后發(fā)生爆炸。這些化學反應的危險性極高,同時產(chǎn)生的污染較為嚴重,因此并不適合在實驗課中展示。教師可以嘗試運用多媒體播放視頻的方式來呈現(xiàn),同時利用播放軟件的慢放功能,讓學生能更好地觀測反應瞬間所發(fā)生的變化。
雖然模擬實驗教學的環(huán)保性高,但為了鍛煉學生的實踐能力,一些常規(guī)的實驗操作,還是要讓學生通過動手操作來完成。
四、控制實驗成本,設計綠色化微型實驗
在化學實驗過程中,大型實驗器材的實際使用效果有時并不明顯,白白耗費著實驗資源。因此,在高中化學實驗課中,應適量縮減實驗規(guī)模,在流程、方案、實驗效果不發(fā)生改變的前提下盡可能設計成微型實驗。這樣不僅可降低實驗成本,還可滲透綠色化學理念。
例如,在實驗器具(如試管、量杯、滴管等)的選擇上,使用小型器具,可以減少實驗材料與資源的消耗,減少實驗產(chǎn)生的廢品量,使實驗的環(huán)保性得到全面的提升。
另外,在實驗中,學生的操作經(jīng)驗難免不足,這時教師應組織其利用清水進行實驗模擬操作。這樣做,不僅可使學生更加熟悉實驗的操作方法,緩解化學實驗帶來的緊張感,同時,也減少了不必要的浪費,提升了教學效果,提高了實驗的環(huán)保水平。
五、替換實驗材料,科學處理實驗殘渣
高中化學實驗涉及的實驗材料,很大一部分不會對環(huán)境以及人身安全造成影響,但也不排除如硫酸之類的腐蝕性、污染性較強的物質(zhì)會帶來直接傷害,或是反應生成物質(zhì)的污染。因此,教師在開展實驗之前要對選用的實驗材料進行嚴格的管理與控制,盡可能地降低其污染水平和危害程度,通過行動貫徹綠色化學理念。
例如,在乙烯(C2H4)的化學實驗中,可以用氧化鋁(Al2O3)代替硫酸,這樣做既不會破壞原有的實驗效果,還能將污染水平降到最低。在實驗前,教師要將這一替換操作的原理與意義告知學生,使其明白使用替代材料氧化鋁可以提高實驗的環(huán)保水平,潛移默化地在實驗教學中滲透綠色化學理念。同時,將替換的意識延展到實際生產(chǎn)中,不僅可使生產(chǎn)效益最大化,也從保護環(huán)境的角度鞏固了綠色化學的實踐意義。
另外,在化學實驗中,對生成物進行有效的無公害處理,也是貫徹綠色化學理念的重要途徑。在實驗中處理相關的廢品殘渣有多種方式,但最終的目的都是完成無公害操作。教師應當有意識地對學生進行引導,幫助學生掌握正確的廢品、廢渣處理方式。
例如,在完成實驗之后,教師要求學生對產(chǎn)生的實驗殘留物進行分類,然后依據(jù)其自然屬性,采取針對性處理方式,通過分解、中和、深埋等方法,實現(xiàn)實驗殘留物的無公害處理。同時,在進行此項操作的過程中,也是對相關化學知識的復習與實踐,可以在提升學生環(huán)境保護意識、樹立綠色化學理念的同時,對高中化學知識進行鞏固,提高學生的綜合能力。
綜上可知,在實驗教學中內(nèi)容的合理設計、對使用材料的嚴格把控、實驗規(guī)模的微型化、互聯(lián)網(wǎng)模擬技術的利用等,都可以很好地實現(xiàn)綠色化學理念在高中化學實驗教學中的滲透,更好地將環(huán)保理念傳導給學生。通過教學理念的傳導,可以使學生更加牢固地掌握綠色化學的核心理念,并實現(xiàn)理念與知識的有效融合。
[ 參 考 文 獻 ]
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(特約編輯 溫 簡)