绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透研究 绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透研究

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摘要:随着我国工业的不断发展,促进了社会经济的不断发展,但也给环境带来了严重负担。化学作为一门重要学科,对各行各业具有直接影响。因此为了贯彻绿色节能理念,还应开展绿色化学教育,使学生形成绿色环保意识,避免出现化学污染问题。因此,在高中化学教学中有效渗透绿色化学教育尤为重要。

关键词:绿色化学理念;高中化学;实验教学;渗透策略

中图分类号:G4 文献标识码:A

引言

虽然如今我国经济发展速度非常快,并且逐渐推动经济结构转型。但是在发展过程中也产生了较为严重的环境污染问题,特别是和我国发展、社会建设与人们生活水平息息相关的化工产业更是严重污染行业,不仅破坏了自然环境,还损害人们身体健康,让我国无法持续发展。即使通过提高科学技术水平也无法弥补高污染带来的危害,因此必须从根源理念上进行改变。在此背景下,加强绿色化学理念在高中化学实验教学的渗透,可以让学生在学习和实践过程中养成良好的绿色环保理念,为绿色环保事业做贡献。

一、把控实验内容,使用无害材料

绿色化学理念在化学实验教学中的渗透体现在实验的全过程。化学是一门以实验为基础的学科,在开展化学教学的时候,要通过现场动手实验等方式让学生观察、了解化学反应的过程及原理。在这一过程中,需要使用各种各样的化学试剂、实验器皿等,不可避免地会出现资源浪费和环境污染等问题。要彻底解决这些问题,就需要做好把控工作,把控化学试剂、器材使用情况和最后的废物处理及再利用。教师作为实验教学的主导者,要加大对实验内容的分析力度,提前对实验所需要的原料和器材进行摸底排查,建立相关台账,在此前提下,可以在不影响实验结果的同时采用无毒、绿色的原料、溶剂和催化剂,比如四氯化碳(CCl4)是化学实验中经常要用到的溶剂,但其有易挥发且毒性较大的特点,一旦加热到500℃,就能够同水产生反应,进而产生有毒的光气,人体在接触到150℃以上的四氯化碳蒸气就会带来致命危险。面对这样毒性较大的溶剂,教师可以选用二氯甲烷(CH2Cl2)等能够替代四氯化碳的溶剂,这类溶剂没有四氯化碳的毒性大,也更环保,更能够保障学生的安全,减少甚至消除实验室的污染,降低有毒实验原料给学生身体带来的损害,更在无形之中将绿色化学理念渗透其中。实现绿色化学理念的渗透,还要在实验内容的环节中设置实验的量化规则,对每次实验所使用的试剂数量等进行严格控制,规范学生的实验操作步骤,确保有毒化学试剂的合理使用,既避免过量使用的浪费,也尽可能降低因有毒化学试剂的违规使用而带来污染和损害。比如在很多的实验中都会用到硫酸,硫酸具有极强的腐蚀性,学生在操作中一旦出现问题就会发生不可逆的事故,因此教师要对硫酸的使用量进行严格的规定,以减少实验产生的污染,避免不当使用造成的人身伤害。在进行有毒气体的实验时,教师要培养学生使用试剂时的量化意识,不能随意添加,在进行分离、检验时,要培养学生养成逐滴增加试剂的习惯。教师还要对实验产生的有害气体和有毒物质向学生进行说明,这些物质的正确处理也需要在实验中进行把控。实验教学不应结束在实验结果的呈现时,不能使学生只学会如何开展实验而不知如何处理实验遗留物体,致使这些废弃物造成对实验室乃至整个校园的二次污染。高中阶段的化学实验操作難度较高,不同的试剂在不同的环境下会产生不同的反应,教师在绿色化学理念的指导之下,必须要把控好实验的内容,从原料的无害化使用,到试剂和器材的严格控制,再到最后对有害物质的处理,要保证整个实验的过程有序、可控和环保,在培养学生绿色环保意识的同时,也对学生的实验方法和实验习惯进行培养。

二、采用微型化学仪器,循环利用化学物质

渗透绿色化学理念不仅可以节约化学资源,还能提高化学实验的安全性。首先高中化学教师可以选择使用微型化学仪器,如微型试管等等,这些仪器可以通过控制化学试剂的使用量以及反应程度来降低实验风险,避免产生大量有毒有害物质。在传统高中化学实验教学中都不会过于限制试剂用量,虽然这样可以强化学生对化学知识的掌握,提升学生化学实践水平,但是同样也造成了试剂大量浪费、有毒有害物质大幅增加等问题。以乙烯制备实验为例,教师让学生使用微型仪器加入试剂,既可以让学生把握其精准用量,也可以让同学通过前后实验对比发现化学实验产出有毒有害物质的危害性,提高绿色化学教学水平和效果。教师也应该强调化学物质重复使用的重要性,例如在进行Ca2+、SO2-4除杂实验时,教师可以通过控制BaCl2、Na2CO3等物质的加入顺序,让学生观察不同的反应结果,学生会发现前化学物质可以提高后化学物质的利用率,并且还能减少排放量。在实验结束之后,教师可以带领学生回收化学物质并且将其当成下一次实验的储备。通过实验学生既可以知道化学物质投放顺序不同,会产生差别非常大的结果,也可以加强对回收物质二次使用的重视,这充分体现了绿色化学理念的价值与要求。或者在讲述氧化还原反应时,教师可以通过操作铜和浓硫酸反应实验,为学生展示两方面内容,一方面是冷却反应结果,另一方面就是实验后学生可以通过加入稀硫酸重新得到硫酸铜。此类实验可以帮助学生养成重复使用化学试剂、物质的习惯,深入贯彻落实绿色化学理念。

三、利用多媒体技术展开实验教学,增强学生的环保意识

在实验化学中学,并非所有的实验都需要付诸实践许多化学实验主要是科学实验,旨在使学生了解和控制化学变化,其中大部分不仅在有毒物质的生产方面,而且在爆炸等方面都具有很高的风险。因此,出于安全和环境保护的原因,教师只需要利用多媒体来介绍实验现象,以避免自然环境的损害或环境污染。多媒体的化学实验不仅安全环保,而且使学生能够详细直观地观察这一过程,甚至可以看到化学实验中看不见的微粒子的变化,从而帮助他们理解和消化。

例如,许多化学试剂的燃烧点非常低,即使是轻微的摩擦或撞击也会引起强烈的化学反应,如黄硫化物、镁粉、锌粉等。,某些化学气体在加热时会爆炸,例如甲烷、氢气等使用这些化学试剂的化学实验非常危险,空气污染非常严重。对于这种化学实验,教师可以用多媒体教学,引导学生观看事先准备好的实验视频,并伴随着视频图像。此外, 教师可以利用视频播放功能,控制视频播放速度,确保学生了解和掌握所有细节。虽然中学生并没有真正参与这类化学实验,但他们可以通过反复观看视频来了解和记忆这一现象 保证化学实验教学质量提高学生环保意识。

结束语

教育行业不能故步自封,而是应该积极学习和引进新发展理念,紧跟国家发展步伐,让教学具有与时俱进和创新特性。在可持续发展战略以及绿色环保理念的指导下,教育行业应该转变高中化学实验教学思想,加强和绿色化学理念融合。既要通过减少化学实验资源浪费和有毒有害物质产出达到节约资源目的,也要通过绿色环保理念和高中化学教学的结合,让学生养成正确的化学观念,加强环保意识。

参考文献

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