李興芳
摘 要:化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗會涉及到各式各樣的試劑、藥品,相應地就會排放一定的污染物,會造成環(huán)境污染。文章簡述在高中化學實驗教學中引入防污染措施的意義。從重新設計高中化學實驗,注重化學實驗的微型化,實現(xiàn)化學實驗的多媒體仿真、計算機輔助,妥善處理化學實驗中的廢棄物幾方面探討高中化學實驗教學中防污染的有效策略。
關鍵詞:核心素養(yǎng);高中化學;實驗教學;防污染
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2021)19-0094-02
素質(zhì)教育理念下,教師不僅要傳授給學生理論知識,更重要的是要培養(yǎng)學生良好的學科核心素養(yǎng),這樣學生才能對所學知識有更為深刻的理解和認知。在高中化學教學中,教師需要注重培養(yǎng)學生良好的動手操作能力、觀察能力、探究能力,由此,教師需要加強對化學實驗教學的重視,引導學生在化學實驗中構建知識體系,鍛煉思維能力與實踐能力。在高中化學實驗教學活動中,教師需要注重滲透環(huán)保理念、綠色理念,無論是實驗的材料準備階段,還是實驗的操作過程、后續(xù)處理,都要做好相關的防污染措施,使學生在學習過程中進一步提升環(huán)保意識。
一、在高中化學實驗教學中引入防污染措施的意義
當前人們面臨著嚴重的環(huán)境問題,比如,土壤酸堿度改變、酸雨、霧霾等問題,這些都嚴重威脅著人們的健康?;瘜W是一門以實驗為基礎的學科,實驗也是學生全面掌握化學知識的重要途徑,由于化學實驗的類型不同,在實驗操作過程中會涉及到各式各樣的試劑、藥品,相應地就會排放一定的污染物,其中包含了無機污染物、有機污染物等,無機污染物包含了強堿、強酸、重金屬等,有機污染物包含了吡啶、苯酚、乙醛、甲醛、乙苯、甲苯等,無論是何種污染物都會產(chǎn)生“三致效應”,不僅會破壞我們的生態(tài)環(huán)境,還會影響學生的身體健康問題,產(chǎn)生一定的危害性。由此,有必要在高中化學實驗教學活動中引入防污染措施,這不僅能夠減少對環(huán)境的污染,優(yōu)化化學實驗步驟、流程,培養(yǎng)學生良好的創(chuàng)新意識、環(huán)保意識,而且有益于學生未來的人生發(fā)展。除此之外,在高中化學實驗教學活動中引入防污染措施,也是展現(xiàn)出化學學科中育人功能的一種途徑,能讓學生意識到化學學科知識和實際生活有著很大的聯(lián)系。
二、高中化學實驗教學中防污染的有效策略
1.重新設計高中化學實驗
在高中化學實驗課堂教學活動中,教師一定要著重體現(xiàn)“綠色化”學思想理念,改革傳統(tǒng)的化學實驗步驟、方法,要科學、妥善設計化學實驗內(nèi)容,讓學生在掌握基本化學實驗技能的同時,去除掉實驗中對環(huán)境污染影響大的化學實驗內(nèi)容,利用一些可以替代的化學物質(zhì),改良傳統(tǒng)實驗,把有機溶劑調(diào)整為綠色溶劑,把硫化氫氣體調(diào)整為硫化鈉等,因為只要改動其中一種化學元素,就能夠減少很多的環(huán)境污染物。同時,教師還要減少一些和元素相關的化學試管性質(zhì)實驗內(nèi)容,引入一些能夠保護環(huán)境的化學實驗內(nèi)容,突出體現(xiàn)綠色化學實驗思想。除此之外,教師還需要對高中化學實驗方案進行優(yōu)化,全面循環(huán)利用一些廢棄物、實驗產(chǎn)品,通過蒸餾廢棄的酒精,再生成較為優(yōu)質(zhì)的酒精,實現(xiàn)實驗物品的重復利用。教師還可以把物質(zhì)含量測定、性質(zhì)實驗、化合物生成實驗放在一起,有效減少化學實驗污染物的排放。以上都是高中化學實驗中防污染的有效措施,教師需要提前做好準備工作,并有針對性地引導學生去探究這樣做的原因,讓學生在潛意識中對化學實驗防污染有一定的了解與認知,在無形之中提升學生的環(huán)境保護意識。
2.注重化學實驗的微型化
微型膠囊制備實驗是在20世紀80年代取得成功的,從而微型化學實驗成為了一種應用和探究趨勢。微型化學實驗主要是結合少量的反應物質(zhì)來獲得相應的化學信息,屬于一項技術和實驗方法。在微型化學試驗中所需要的試劑用量不足傳統(tǒng)化學實驗中的十分之一,但是其實驗過程較為方便、安全。微型化學實驗能夠減少實驗時間以及試劑用量,有效降低對于環(huán)境的污染,讓學生在動手操作中鍛煉自身的實踐能力、創(chuàng)新能力,提高環(huán)保意識。由此,在高中化學實驗教學活動中,教師需要結合教學內(nèi)容設定一些微型化學實驗,引入更多新技術、新方法,著眼于污染預防、環(huán)境安全需要,最大程度減少藥品的使用。微型化學實驗能夠保護化學實驗安全、保護環(huán)境,其最為顯著的優(yōu)勢為便于攜帶、安全性高、污染最少、經(jīng)費最少、簡便快速等,有助于提升高中生的科學素養(yǎng)以及環(huán)境意識。在化學實驗微型化操作過程中,教師需要把操作權交給學生,讓學生全面觀察化學實驗步驟、化學反應等,讓學生通過自己的努力去探究化學知識,在此過程中學會如何做好污染防護工作。
3.實現(xiàn)化學實驗的多媒體仿真、計算機輔助
在高中化學實驗課中,為了避免不安全因素與環(huán)境污染問題,教師可以采用多媒體仿真技術以及計算機輔助。高中化學教師要利用多媒體系統(tǒng)中的仿真實驗來形象、直觀、全面地展示化學實驗的過程,用動畫、圖像、聲音、文字的形式,對化學實驗的過程、裝置、基礎原理開展計算機演練,讓學生了解實驗的過程與原理,這樣不僅能夠幫助學生鞏固、復習化學課本知識,同時,也能夠把枯燥、復雜的化學原理生動、形象、直觀地展示出來,提高學生參與高中化學實驗教學活動的積極性。在虛擬的化學實驗室,學生能夠看到導管、漏斗、集氣瓶、錐形瓶、燒瓶、鐵架臺、酒精燈、燒杯、試管等化學實驗常用的器具,可以自由添加藥品、構建實驗裝置,看到真實的化學實驗現(xiàn)象,獲得更為精準、科學的化學實驗數(shù)據(jù)。在高中化學實驗教學活動中引入信息技術,除了能夠展現(xiàn)出防污染的作用,還能夠節(jié)約更多的課堂時間。通過計算機虛擬化的呈現(xiàn),能夠迅速、全面地展示出化學實驗的裝置,讓學生去觀察微觀世界中真實的場景,提升學生的化學學科素養(yǎng),無形之中提升學生的環(huán)境保護意識。
4.妥善處理化學實驗中的廢棄物
除了使用計算機化學仿真實驗,其他化學實驗多少都會產(chǎn)生一定的污染物,由此,做好化學實驗中的廢棄物處理是非常有必要的。首先,教師、學生需要科學掌握廢渣、廢液、廢氣的處理方案,同時,也要考慮到對于廢棄物的再次利用和綜合利用,有效防止出現(xiàn)二次污染的情況,達到以廢治廢的化學實驗效果。其次,教師與學生需要明確污染物的處理原則,其中包含了集中處理、分類存放與收集,尤其是一些廢液需要結合化學特征來選擇最佳的存放地點和容器。同時,這些廢液不能混合儲存,以防止排放有害氣體、危險事件的發(fā)生。容器上也需要合理地粘貼標簽,其中要標明儲存時間、廢物種類等,方便廢棄物的定期處理,對于實驗室中的廢水處理要做到達標排放。除此之外,教師需要鼓勵學生自主參與到化學實驗廢棄物處理過程中,這樣能夠讓學生二次鞏固化學裝置、化學實驗物品等,同時也能夠于無形之中提升學生的環(huán)保意識,使學生在以后的化學實驗中自主引入防污染措施。