高中化学实验中培养绿色化学观的教育探索

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  摘要:高中化学新教材全面实施的过程中,对绿色化学的新理念、新思想进行重新审视,是绿色化学开展的前提。本文主要概述绿色化学实施中的注意事项,希望学生能通过化学学习树立良好的绿色化学理念,进而在今后为环境的提升尽一份力。
  关键词:高中化学;绿色化学观;教育探索
  绿色化学是现在世界范围内普遍接受与大力提倡的化学新理念,主要是在化学实验过程中重视“人类、自然环境”的可持续发展战略。
  一、 教学中推行微型实验操作
  所谓微型化学实验操作是在实验过程中打破常规的实验教学,将化学药品的用量减少或者缩微,使其能在微型化的条件下对实验进行重新的设计与探索,进而能在使用少量实验药剂的情况下达到良好的实验效果,起到节约实验药品用量的目的。
  微型实验活动中使用的仪器装置要做到微型化和试剂量少的特点,这样才能让操作更便捷,也能节约药品的使用,减少药品的污染,这也是绿色化学发展的新方向。另外,绿色化学发展中使用身边的废、旧物品,自己制作简单的仪器开展实验操作也是可以的。例如,实验中可以使用一次性的针筒替代量筒,使用塑料吸管替代移液管,使用“西瓜霜”等片状剂的铝塑包装替代点滴板等。通常在实验过程中能对实验的仪器进行微缩,并对常用的实验量进行限量,在实验过程中也能将量杯、烧杯等常见实验工具进行微型化,进而节约实验试剂的用量。若在进行微型化的过程中,出现了实验现象不够明显的情况,教师可以使用多媒体教学手段辅助教学活动,将实验的结果进行扩大,使学生能对实验的真实情况进行了解。
  二、 寻找实验替代的仪器与药品
  实验过程中,需要对实验的方法进行适度的改革,选择一些无毒无害的原材料进行实验,然后结合新的材料重新进行实验过程的规划。现阶段,教科书内的实验现象仍有一定的危险性,需要通过多次删改将其实验的危险性降低,如在进行实验的时候可以适度的将硝基苯及苯的毒性这些内容删减。在进行自燃这个概念引入的时候,使用的实验药品是白磷,但是由于白磷燃烧过程中产生的五氧化二磷会污染空间,所以实验的过程中可以用Mg2Si水解以后产生的SiH4在水面上自燃用以替代白磷,这样才能让实验的整个过程更安全,且能做到无毒无害,符合绿色实验的要求。还有部分颜色变化明显的定性类实验,将其放置在点滴板上进行,如指示剂能与酸或者碱起作用、三价铁离子的显色实验等相关内容。
  三、 妥善处理实验废液和药品
  中学的化学教师需要在实验完成后对实验的剩余废液和药品进行妥善的处理,且不可随意丢弃,否则污染环境的同时,可能在一定条件下发生危险,造成人员伤害。同时教师也要给学生树立良好的榜样,进而使学生也养成实验完成后妥善处理废液和剩余药品的良好习惯。教师要求学生将使用过的酸類、碱类、盐类等相关废液、废渣等倒入到回收容器中,然后根据国家的标准进行标准化处理,可以通过中和、分解、吸收的方式分类处理废弃物。实验完成后需要将金属片(铁、锌、铜)等交还到制定的地点进行回收再利用。实验室内需要增设尾气吸收装置,用以减少实验中产生的环境污染。例如在进行氯气制取实验的时候,使用向上排气收集法进行氯气收集,然后将多余的氯气用氢氧化铜溶液吸收;浓硫酸脱水实验,为避免蔗糖与浓硫酸反应产生大量刺激性较强的气体,产生空气污染,可以使用水槽封液的方式减少污染。
  四、 使用计算机多媒体模拟危险危害实验
  常规化学实验会消耗掉大量的药品与水资源,特别是部分试剂药品十分昂贵,且实验操作极易引发爆炸,里面的部分物质有毒,特别是进行(苯、苯酚、重金属)实验的时候,在实验中会排放较多的气体以及有毒的废水,这将给师生的健康带来极大的危害,甚至会破坏环境,这与绿色化学目标的达成出现悖逆。但使用计算机多媒体系统进行仿真实验则能很好地解决这一问题,能在清晰观看实验现象的同时,避免可能出现的污染和伤害。教师在课堂教学中利用计算机多媒体技术对实验的原理、装置和流程等进行仿真,然后使用文字、声音和图像的效果,能让学生在计算机屏幕上产生身临其境之感,进而能让学生对理论知识有着深刻的掌握,使学生清晰地观察到实验中的每个环节,对于重点环节教师可以提取出来重点讲解,为学生放缓播放速度,使学生能细致的进行观察,也能让教学的灵活性更好,从而减少“三废”污染。
  五、 课外实验中延伸绿色化学观教育
  化学课是一门与社会生活联系较为密切的课程,学生在进行化学知识学习的过程中应走出课堂,并将课堂内容进行深化,进而能培养学生的化学能力。可以多利用课外实践进行绿色化学观的丰富,在灵活多样的化学内容引入的情况下,让理论知识与实践更好的结合在一起。
  教师在进行课堂教学的时候,需要将绿色化学内容设计为专题介绍,在进行“环境保护”相关内容讲解的时候,可以将其看成独立的章节提炼出来,在课堂教学中不但要为学生介绍有关环境污染的防治措施,更要以课堂活动的形式为学生介绍各类不同的污染形式,然后让学生自己查阅理解,分析污染出现原因,并给出问题解决方案,让学生能在自主学习中,培养绿色化学观。又如,在讲授有关硫酸的相关内容时,教师可以组织学生对硫酸的用途进行简单的了解,然后从环境保护与资源利用的角度探寻工厂对使用后的硫酸进行处理的方式是否妥当。
  六、 结束语
  环境问题是当前人们需要面临的巨大挑战,绿色化学则是人类与自然和谐相处的重要方式之一,也是化学教育工作者长期以来研究的课题。中学阶段开展的化学教学渗透教学,能让学生认知绿色化学在化学科学技术方面担负的重任。
  参考文献:
  [1] 刘晓乐.在高中化学实验中培养绿色化学观的教育分析[J].中学生数理化(学研版),2015(11):22-23.
  [2] 周丽娟.高中化学实验教学中培养学生的绿色化学观[J].中学生数理化(教与学),2016(11):11-12.
  作者简介:王瑞英,宁夏回族自治区吴忠市,吴忠市红寺堡区第一中学。
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