羅亮
(四川省廣安花橋中學校,四川 廣安 638500)
縱觀往年的高考試題,情境都來源生產、生活、社會及科研實際,將化學學科聯系緊密的環保、醫藥、材料、能源等交叉學科內容作為試題素材,考查使用化學原理與技術分析解決實際問題,既可以引導學生認識與化學有關的社會熱點問題,形成可持續發展意識和綠色化學觀念,又體現高考評價體系中的應用性和綜合性考查要求。
1.高中化學實驗從內容的安排上可分為:教師演示實驗、學生實驗和家庭小實驗。在教學內容安排中還存在一定數量的有毒物質的制備和性質實驗。如氯氣、氨氣的制備和性質實驗。2.教材中單純驗證理論的實驗多,探究性實驗少;過多的驗證按教材的要求取量,造成的污染是較嚴重的。3.高中化學實驗中使用或產生對環境污染的物質種類較多,如CO、苯酚、碳與濃硫酸和濃硝酸反應等。
現行教材中較多實驗設計不符合綠色化學理念,大部分是介紹物質的性質和制備。在實際教學中,會出現這樣情況:在介紹物理性質、化學性質時我們往往要先準備制取該物質,當我們在講該物質的實驗室制法時,還要再制一次,這樣就會浪費資源(藥品、儀器設備、能源等),最關鍵的是會產生更多的污染物。如氯氣的性質和制備。
化學實驗屬于消耗性實驗,且易產生有毒、有害物質。化學實驗教學中可利用計算機多媒體技術,輔助教學模擬化學實驗(仿真實驗),實現化學試劑和儀器裝置的零投入和廢棄物的零排放,特別適合于演示實驗。比如人教版必修1中實驗4-3《氫氣在氯氣中燃燒》,氫氣容易爆炸,氯氣有毒,且實驗操作難度較大,就可以結合多媒體來進行實驗教學。利用計算機多媒體技術,對實驗原理、裝置、流程、現象進行仿真,用文字、聲音、圖像、動畫相結合的逼真效果使學生達到身臨其境的感覺。這樣既讓學生學習相關實驗知識,而且使那些危險系數大、污染嚴重的實驗變成了綠色化學實驗,實現實驗試劑和儀器的零投入和廢棄物的零排放。利用仿真實驗也可以模擬錯誤的、違規的實驗操作,將不良后果生動形象地展示給學生,如不注意規范實驗操作,造成的飛濺、爆炸、毒氣泄漏等事故,使學生對規范實驗操作的重要性有更加深刻的體驗和認識。
化學與環保知識是高中化學實驗的重要內容,結合人們生活的環境,將綠色化學生活化,組織學生利用調查和研究方式開展探究性綠色化學實驗,深入社會收集、記錄身邊發生的污染情況、危害和來源,并探究設想整治的方法,請學生互相交流看法、并結合新教材提供的素材,組織開展探究性綠色化學實驗。如教師引導學生思考對化學污染除了事后的污染治理,是否還有更好的預防措施?因為污染的治理有時是不可逆轉的,有些化學污染短時間內很難徹底清除,如農藥的殘毒的分解,塑料的降解有些需要幾百年的時間。同時污染治理的費用也是巨大的。我們能否改變思想,對化學污染由事后的治理轉變為事前的預防,由此引發學生開展探究性的綠色化學實驗,解決一些實際的污染預防措施問題。
教師可以從學生已有的經驗和社會生活實際出發,靈活的選擇綠色化學教學資源,組織學生開展各種課外實驗活動,幫助學生培養綠色意識。例如,可帶領學生做一些環境保護的小課題研究,如無污染氯氣裝置的模擬研究,廢氣、廢液的實驗室模擬處理等,甚至帶領學生進行一些環保活動,如廢舊電池的回收、拒絕一次性碗筷、不使用修正液等等,鼓勵學生利用假期去工廠進行參觀考察和調查,了解這些工廠在處理工業三廢,尚有哪些不足,討論城市垃圾的處理以及綠色能源離我們多遠等熱點問題,可以讓學生們從節約紙張、節約用水、回收廢舊電池、分類收撿垃圾等生活中的小事做起。這些綜合實踐活動把學生置于生動、開放、多元的環境中,給學生提供多方位獲取知識體驗的方式和渠道。在這一過程中,用綠色化學的思想去指導學生,使學生在活動中真正體會到化學實驗中開展綠色化學的重要性,真正的提高學生綠色化學綜合素養。
高中化學一線教師,應持續探索綠色化學實驗教學,將綠色化學的思想、知識、原則等相關內容滲透到化學實驗教學中,轉變和創新實驗教學模式,使學生了解綠色化學原理,樹立綠色化學意識,實現綠色化學教育的目標。讓綠色化學教育成為21世紀素質教育的重要內容之一,使學生牢固樹立起綠色化學和環境保護的意識,關注綠色化學,推動綠色化學事業的發展。