聶磊
【摘 要】 綠色化學要求人類在發展化學工業時堅持與自然協調發展的理念,在人類進行化學工業及實驗活動時減少或消除對環境的副作用。高中化學新課程標準中也納入了這一思想,為了適應我國經濟發展,化學實驗教學急需大刀闊斧地進行改革,從學生時代培養起綠色化學的學科觀念。
【關鍵詞】 綠色化學 ?高中化學 ?實驗教學
引言:綠色化學指在人類以化學反應為手段進行科研或經濟生產時,減少或消除對環境、人體的有害物質。學生也應與時俱進地提升環保意識,在化學實驗教學中學習對污染物的控制處理,例如實驗廢液、廢渣、有毒氣體等不直接排放到自然界,以培養一種綠色化學觀念和可持續發展意識。
1. 綠色化學理念在高中化學實驗教學中的引入
1.1綠色化學理念要與知識教學相結合
高中化學實驗教學中,首先要普及的是有毒物質的化學性質相關知識,例如物質毒性分類等級、危險性等等,例如鹵素、氨氣、白磷等高中實驗教學中經常接觸的危險物質,引導學生們從實際操作中得到如何使用這些化學物質的技能知識,并采取有效的技術手段進行處理。
1.2綠色化學理念要與學生生活相結合
教師要在知識與技能的教學過程中,聯系學生生活中面臨的水、空氣、食品等污染問題,從常見的化學污染物引發學生共鳴,并在化學實驗教學中讓學生思考哪些因素可能產生污染,如何正確處理污染并控制源頭,再引申到社會關注熱點注入碳排放、光化學污染等問題,使綠色化學理念深入學生內心。
2. 綠色化學理念在高中化學實驗課堂中的意識滲透
2.1集約意識
高中化學學科經費有限,而化學試劑及藥劑的價格不菲,因此教師合理設計實驗課程,對化學藥劑省量高效、循環利用,節能減排提高藥劑的利用效率。例如控制觀察實驗的規模,使用一批小型化的實驗儀器能夠有效減少了試劑用量,以氨水酚酞試劑實驗為例,可選取更小的燒杯、試驗皿或者點滴板,達到節約化學藥品的目的。
2.2安全意識
高中化學有些實驗條件比較嚴格,安全隱患很大,學生的操作技能駕馭不了,例如氯氣與金屬鐵、銅、鈉、非金屬氫氣的反應實驗,以及濃硫酸蔗糖脫水實驗等帶有爆炸性、有毒氣體的化學實驗,即使是普及了通風櫥的高中化學實驗室中仍然經常發生意外,學生在化學反應發生時經常措手不及,因此此類實驗宜應用視頻演示教學,將學生的人身安全放在第一位,則學生更加加深了綠色化學中的安全防范意識。
2.3環保意識
即使通過控制藥劑用量的辦法,仍不能避免化學實驗中產生有害物質,最后教師要向學生們傳遞化學實驗廢棄物的處理知識及技巧。例如實驗廢酸、廢堿的回收再利用,當無法回收時如何進行中和處理,再例如實驗廢氣是否應該收集,如不需要收集則怎樣采取化學手段使其達到排空標準,以增強學生們的環保意識。
3. 綠色化學理念下高中化學實驗教學物質策略
3.1選用更加綠色環保的化學試劑
高中化學實驗室的防護措施、防護等級都不可能達到專業實驗室等級水平,一些化學實驗中的化學物質很難不產生污染物,而對污染物的處理裝置要求更高,因此教師應積極選取那些對環境污染較小、容易回收處理的化學試劑,或者用化學性質相近的低污染試劑,代替那些高污染、毒性強的化學試劑,例如四氯化碳這種有機溶劑,在碘萃取實驗中是重要的萃取劑,但其無色且有一種芳香氣味,容易使學生忽視其危害性。教師可以選擇二氯甲烷代替四氯化碳,二者同樣能應用于碘萃取實驗,效果相同,危害性則大大下降,這種采用相似低毒低害化學試劑對學生學習掌握綠色化學理念很有幫助,值得推廣。
3.2嚴格控制化學儀器及試劑的規格
高中化學中,一些化學實驗屬于定性實驗,在高考出題時候,此類題目往往也是僅僅證明化學反應發生,生成新的化學物質,而不會去考察具體多少化學試劑參與了這次化學反應,因此在這種證明性的化學實驗中,試劑、材料的用量沒有具體標準,是個可多可少的狀態。魯科版化學教材不再采取往年教材“適量”“適度”這樣模糊的說法,有了相對清晰的標準:固體試劑覆蓋試管底部,液體試劑不超過試管的四分之一,但試管的規格型號并不固定,一些教師為了學生觀察效果更加明顯,選購時往往傾向于規格較大的試管,這種現象應作出改變,應選取最低規格型號的化學儀器,以減少化學試劑的使用量,獲得的實驗效果不會發生明顯變化。
4. 綠色化學理念下高中化學實驗教學技術策略
4.1規范實驗操作流程及書面報告
高中化學教師應從化學實驗的流程和報告內容對學生的操作規范性加以控制,確保了實驗過程和結果的安全性與可控性。教師應在化學實驗操作課程中開展分組教學法,使學生們互相監督實驗流程的合理性,保障學生們使用實驗儀器、化學試劑的動手方案是科學的、嚴謹的,教師可以從學生們的實驗報告中對儀器規格、操作程序、材料使用等方面進行數據審查,觀察學生們是否遵照了綠色化學理念動手動腦。
4.2對學生處理化學實驗三廢的方案設目標考察
當前化學實驗的教學目標中缺少對“三廢”處理的知識與技能考察,因為相對于實驗結果而言,“三廢處理”是另一個收尾問題,考試不考,也不納入教學成績,關注度始終不夠。教師可以自己創設考察科目,考察學生在化學實驗中“三廢”處理的分析、中和、回收、銷毀的方案過程。
結語:綠色化學理念在高中化學實驗中的實際應用應該納入對學生的成績考察中,雖然當前有一定的教學滲透,但其在高考中不占主要地位,對學生的關注點及興趣點的吸引力不強,建議教育部門將綠色化學理念納入高考試題當中,進一步促使學生對其進行關注,使學生從根本上認識到綠色化學是當今發展的客觀大勢。
參考文獻
[1] 張浩.綠色化學理念在高中化學實驗教學中的應用探討[J].中國校外教育,2019(26):66+71.
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