張秉英
摘要:化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,課堂上主要利用實驗來驗證理論和公式,同時輔助完成一些難題的理解。但是,化學(xué)實驗可造成一定的環(huán)境污染,還需要耗費許多能源類的材料。為秉持環(huán)保、節(jié)能的原則,綠色化學(xué)理念開始在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透,本文從該理念的實施原則及具體應(yīng)用兩方面展開了論述。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;高中化學(xué);實驗教學(xué)
引言:
如今,綠色發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展的理念深入人心,不僅在企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了主導(dǎo)作用,也開始逐步的滲透到教學(xué)當(dāng)中。綠色化學(xué)理念專門針對化學(xué)這門課程獨有的實驗特征,要體現(xiàn)出實驗材料的節(jié)約性,可重復(fù)利用性,減少由于實驗造成的環(huán)境污染。
1.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用原則
第一,減量原則,即化學(xué)實驗過程應(yīng)嚴(yán)格控制化學(xué)物質(zhì)的投入,避免粗放投入,這樣不僅能夠有效控制化學(xué)物質(zhì)的使用,更能夠減少廢氣、廢液以及固體廢棄物的產(chǎn)生,控制化學(xué)實驗對環(huán)境的影響;第二,重復(fù)利用原則,即在化學(xué)實驗中教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對實驗過程的物品進(jìn)行重復(fù)利用,如催化劑、實驗載體等,以控制實驗投入,減少污染排放;第三,回收利用原則,即教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)實驗中產(chǎn)生的排放物進(jìn)行收集、回收,投入下一次實驗,以構(gòu)建一個良性循環(huán),確保實驗過程可以節(jié)省教學(xué)資源、減少環(huán)境污染,控制實驗成本;第四,再生原則,即教師應(yīng)與學(xué)生一同探索開發(fā),構(gòu)建可再生的實驗環(huán)境,以達(dá)到變廢為寶,綠色實驗的目的;第五,拒用原則,即對一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的化學(xué)物品應(yīng)禁止運用在實驗過程中,從根本上杜絕環(huán)境污染[1]。
2.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略
2.1優(yōu)化實驗設(shè)計
綠色化學(xué)理念的應(yīng)用不能以教師為主體,因為我們的最終目的是要增強學(xué)生的綠色環(huán)保意識。因此在實驗的優(yōu)化設(shè)計中,教師要與學(xué)生一同動腦,吸收他們的想法和建議,比如對傳統(tǒng)實驗的規(guī)模進(jìn)行縮小,對實驗中的某個環(huán)節(jié)進(jìn)行改動等。讓學(xué)生參與到這些環(huán)節(jié)中對他們實驗設(shè)計能力及化學(xué)實踐能力的提高均有益處。
學(xué)習(xí)化學(xué)的一個主要方向就是化學(xué)實際生產(chǎn),要在高中階段培養(yǎng)學(xué)生們實驗設(shè)計的意識,盡量在實驗的過程中控制實驗的規(guī)模,減少不必要的浪費與污染。其次,進(jìn)行微型試驗也有利于學(xué)生們的安全保障。據(jù)報道很多的實驗室出事故的原因就是因為學(xué)生們違規(guī)操作,不考慮安全因素進(jìn)行大規(guī)模實驗,而微型的化學(xué)實驗就可以避免實驗事故的發(fā)生。相較于常規(guī)實驗,利用微量化學(xué)試劑、微型化學(xué)實驗器材而構(gòu)建的微型實驗,往往更加簡潔、安全、易操作,同時也有利于提升化學(xué)實驗反應(yīng)速率,減少化學(xué)實驗廢棄物的排放。例如在教學(xué)“氯氣的制取”時,教師可以放棄使用圓底燒瓶、試劑瓶、導(dǎo)管和酒精燈這些儀器,鼓勵學(xué)生收集醫(yī)用藥瓶、細(xì)輸液器、塑料管等,并在實驗中加以替代,用NaOH溶液對實驗中的尾氣進(jìn)行處理[2]。這樣的實驗設(shè)計能夠大幅度縮短化學(xué)物品的反應(yīng)時間,控制實驗用品的消耗,形成更加清晰的實驗效果,同時也踐行了綠色化學(xué)理念,培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識。
2.2運用技術(shù)手段實驗
如今,教學(xué)可以利用的工具增多,化學(xué)實驗也不必再拘泥于最原始的形式上。很多化學(xué)實驗都存在污染性和危險性,或者難以搜集到材料,或者演示難度較大,而教師則可以利用計算機(jī)和投影設(shè)備,以播放視頻的形式展示動態(tài)的實驗過程,這僅需要輕點指尖即可完成,不會造成任何的資源浪費和環(huán)境影響,這不失為綠色化學(xué)理念在實驗中的最好體現(xiàn)。
例如在探究鈉的性質(zhì)的實驗過程中,由于金屬鈉在空氣中的變化過程十分漫長,且現(xiàn)象較多,實驗中生成的化學(xué)物質(zhì)不便回收。教師在實驗教學(xué)中則采用攝錄設(shè)備,提前將實驗的過程錄制下來,借助交互式電子白板,將視頻播放給學(xué)生觀看。在課堂上學(xué)生可以利用電子白板的可控性進(jìn)行畫面的回放、慢放、暫停等操作,這樣學(xué)生不必親自實驗就可以對實驗過程和實驗現(xiàn)象一目了然[3]。
此外,教師還可以為學(xué)生錄制關(guān)于綠色化學(xué)的專題課程,利用微課這一形式,為學(xué)生深入解讀綠色化學(xué)理念在現(xiàn)代社會發(fā)展中的意義,同時結(jié)合實驗說明學(xué)生在實驗中可以采取的措施,指導(dǎo)學(xué)生的實驗技巧,讓學(xué)生隨時隨地學(xué)習(xí),接受綠色化學(xué)理念的熏陶和指導(dǎo)。
2.3強化實踐應(yīng)用
學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)是為了利用所學(xué)知識構(gòu)建起更加文明、和諧的美好社會,為了將綠色環(huán)保踐行到底,教師可以結(jié)合課本中的重要知識點,引導(dǎo)學(xué)生完成一些有益的社會實踐活動,一方面能夠運用所學(xué)知識,另一方面也能更有效的提升其綠色環(huán)保意識,這樣的實踐是最具有有益的大型“實驗”。
例如在化學(xué)綜合實驗活動中,教師加強與社會組織的聯(lián)系,為學(xué)生設(shè)計實驗活動,引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查學(xué)校周邊的水泥廠、化工廠、污水處理廠的廢液、廢氣、固體廢物的排放情況,并了解國家關(guān)于不同廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合工廠所采用的措施,了解廢液、廢氣、固體廢物的處理方法,根據(jù)所學(xué)知識分析其中體現(xiàn)的綠色化學(xué)理念[4]。此外,教師還應(yīng)為學(xué)生安排學(xué)習(xí)任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生針對化工廠排放的重金屬鹽類制定回收利用的措施,形成切實可行的污染排放處理方案,并盡量達(dá)到無公害處理的目的。這樣教學(xué)實踐過程貼近現(xiàn)實,能夠讓學(xué)生在實驗中面臨更加復(fù)雜的情況,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新探索意識,同時也能夠從社會發(fā)展的角度引導(dǎo)學(xué)生思考綠色化學(xué)理念應(yīng)用的價值,促使學(xué)生樹立綠色環(huán)保意識,并自覺規(guī)范自身行為。
3.結(jié)語
相信教師早已對高中化學(xué)課程中那些固定的實驗爛熟于心,但是為了體現(xiàn)綠色化學(xué)理念,如今必須要改變傳統(tǒng)的實驗流程、實驗材料,將節(jié)約、環(huán)保的思想扎根于學(xué)生的意識之中,樹立良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。這無疑需要教師對化學(xué)實驗進(jìn)行重新設(shè)計,有一定挑戰(zhàn),但只要成功落實,對學(xué)生的素質(zhì)發(fā)展將起到不可估量的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]苗春玲.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].課程教育研究,2020(20):196-197.
[2]肖玲,朱亮亮.綠色化學(xué)理念在“環(huán)境化學(xué)實驗”教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].科教導(dǎo)刊(上旬刊),2020(02):128-129.
[3]虞召朋.綠色化學(xué)理念在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用實踐探究[J].云南化工,2020,47(01):191-192.
[4]尚偉.綠色化學(xué)教育理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透分析[J].中國新通信,2020,22(16):190.