摘要:高中化學新教材全面實施的過程中,對綠色化學的新理念、新思想進行重新審視,是綠色化學開展的前提。本文主要概述綠色化學實施中的注意事項,希望學生能通過化學學習樹立良好的綠色化學理念,進而在今后為環境的提升盡一份力。
關鍵詞:高中化學;綠色化學觀;教育探索
綠色化學是現在世界范圍內普遍接受與大力提倡的化學新理念,主要是在化學實驗過程中重視“人類、自然環境”的可持續發展戰略。
一、 教學中推行微型實驗操作
所謂微型化學實驗操作是在實驗過程中打破常規的實驗教學,將化學藥品的用量減少或者縮微,使其能在微型化的條件下對實驗進行重新的設計與探索,進而能在使用少量實驗藥劑的情況下達到良好的實驗效果,起到節約實驗藥品用量的目的。
微型實驗活動中使用的儀器裝置要做到微型化和試劑量少的特點,這樣才能讓操作更便捷,也能節約藥品的使用,減少藥品的污染,這也是綠色化學發展的新方向。另外,綠色化學發展中使用身邊的廢、舊物品,自己制作簡單的儀器開展實驗操作也是可以的。例如,實驗中可以使用一次性的針筒替代量筒,使用塑料吸管替代移液管,使用“西瓜霜”等片狀劑的鋁塑包裝替代點滴板等。通常在實驗過程中能對實驗的儀器進行微縮,并對常用的實驗量進行限量,在實驗過程中也能將量杯、燒杯等常見實驗工具進行微型化,進而節約實驗試劑的用量。若在進行微型化的過程中,出現了實驗現象不夠明顯的情況,教師可以使用多媒體教學手段輔助教學活動,將實驗的結果進行擴大,使學生能對實驗的真實情況進行了解。
二、 尋找實驗替代的儀器與藥品
實驗過程中,需要對實驗的方法進行適度的改革,選擇一些無毒無害的原材料進行實驗,然后結合新的材料重新進行實驗過程的規劃。現階段,教科書內的實驗現象仍有一定的危險性,需要通過多次刪改將其實驗的危險性降低,如在進行實驗的時候可以適度的將硝基苯及苯的毒性這些內容刪減。在進行自燃這個概念引入的時候,使用的實驗藥品是白磷,但是由于白磷燃燒過程中產生的五氧化二磷會污染空間,所以實驗的過程中可以用Mg2Si水解以后產生的SiH4在水面上自燃用以替代白磷,這樣才能讓實驗的整個過程更安全,且能做到無毒無害,符合綠色實驗的要求。還有部分顏色變化明顯的定性類實驗,將其放置在點滴板上進行,如指示劑能與酸或者堿起作用、三價鐵離子的顯色實驗等相關內容。
三、 妥善處理實驗廢液和藥品
中學的化學教師需要在實驗完成后對實驗的剩余廢液和藥品進行妥善的處理,且不可隨意丟棄,否則污染環境的同時,可能在一定條件下發生危險,造成人員傷害。同時教師也要給學生樹立良好的榜樣,進而使學生也養成實驗完成后妥善處理廢液和剩余藥品的良好習慣。教師要求學生將使用過的酸類、堿類、鹽類等相關廢液、廢渣等倒入到回收容器中,然后根據國家的標準進行標準化處理,可以通過中和、分解、吸收的方式分類處理廢棄物。實驗完成后需要將金屬片(鐵、鋅、銅)等交還到制定的地點進行回收再利用。實驗室內需要增設尾氣吸收裝置,用以減少實驗中產生的環境污染。例如在進行氯氣制取實驗的時候,使用向上排氣收集法進行氯氣收集,然后將多余的氯氣用氫氧化銅溶液吸收;濃硫酸脫水實驗,為避免蔗糖與濃硫酸反應產生大量刺激性較強的氣體,產生空氣污染,可以使用水槽封液的方式減少污染。
四、 使用計算機多媒體模擬危險危害實驗
常規化學實驗會消耗掉大量的藥品與水資源,特別是部分試劑藥品十分昂貴,且實驗操作極易引發爆炸,里面的部分物質有毒,特別是進行(苯、苯酚、重金屬)實驗的時候,在實驗中會排放較多的氣體以及有毒的廢水,這將給師生的健康帶來極大的危害,甚至會破壞環境,這與綠色化學目標的達成出現悖逆。但使用計算機多媒體系統進行仿真實驗則能很好地解決這一問題,能在清晰觀看實驗現象的同時,避免可能出現的污染和傷害。教師在課堂教學中利用計算機多媒體技術對實驗的原理、裝置和流程等進行仿真,然后使用文字、聲音和圖像的效果,能讓學生在計算機屏幕上產生身臨其境之感,進而能讓學生對理論知識有著深刻的掌握,使學生清晰地觀察到實驗中的每個環節,對于重點環節教師可以提取出來重點講解,為學生放緩播放速度,使學生能細致的進行觀察,也能讓教學的靈活性更好,從而減少“三廢”污染。
五、 課外實驗中延伸綠色化學觀教育
化學課是一門與社會生活聯系較為密切的課程,學生在進行化學知識學習的過程中應走出課堂,并將課堂內容進行深化,進而能培養學生的化學能力。可以多利用課外實踐進行綠色化學觀的豐富,在靈活多樣的化學內容引入的情況下,讓理論知識與實踐更好的結合在一起。
教師在進行課堂教學的時候,需要將綠色化學內容設計為專題介紹,在進行“環境保護”相關內容講解的時候,可以將其看成獨立的章節提煉出來,在課堂教學中不但要為學生介紹有關環境污染的防治措施,更要以課堂活動的形式為學生介紹各類不同的污染形式,然后讓學生自己查閱理解,分析污染出現原因,并給出問題解決方案,讓學生能在自主學習中,培養綠色化學觀。又如,在講授有關硫酸的相關內容時,教師可以組織學生對硫酸的用途進行簡單的了解,然后從環境保護與資源利用的角度探尋工廠對使用后的硫酸進行處理的方式是否妥當。
六、 結束語
環境問題是當前人們需要面臨的巨大挑戰,綠色化學則是人類與自然和諧相處的重要方式之一,也是化學教育工作者長期以來研究的課題。中學階段開展的化學教學滲透教學,能讓學生認知綠色化學在化學科學技術方面擔負的重任。
參考文獻:
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[2] 周麗娟.高中化學實驗教學中培養學生的綠色化學觀[J].中學生數理化(教與學),2016(11):11-12.
作者簡介:王瑞英,寧夏回族自治區吳忠市,吳忠市紅寺堡區第一中學。