江心華
【內容摘要】化學綠色環保實驗理念是新興的實驗理念,學生通過綠色環保實驗能夠降低化學實驗所產生的環境污染。本文通過簡述綠色環保實驗的重要性,從采用安全化學藥劑、設計串聯實驗等三方面提出如何培養學生綠色環保理念,從而使高中化學實驗更為安全,環保。
【關鍵詞】高中化學 ?綠色環保 ?實驗理念
化學實驗是高中化學的重要教學方式,其不僅能夠幫助學生鞏固知識,還使學生提高自身的科學素養,培養學生的合作能力與自主學習能力。然而大部分科學實驗都具有一定的污染性,若將全國各高中的實驗室視為污染源,則其對周圍環境的污染程度絕不容忽視。如今,化學綠色環保實驗理念借助課程改革已得到大范圍推廣,尤其是在高中化學實驗課程中,體現尤為明顯。教師培養學生綠色環保實驗理念,使學生在實驗時更為安全。
一、化學綠色環保實驗的重要性
高中化學教學離不開實驗教學,實驗教學不僅能夠使學生通過實驗操作鞏固自身的知識,還能培養學生的創新能力與實踐能力。化學是一門實用性課程,其對學生的實踐能力有較高要求。學生在實驗過程中,能夠提高自身的實際操作能力,創新能力,使其養成嚴謹的科學態度,并鍛煉學生解決問題與突發狀況的能力。總之,化學實驗課程的開設對學生的學習與發展都有所幫助。
目前,環境污染愈發嚴重,成為人類不可忽視的問題。大部分高中實驗室在學生實驗結束后,并沒有對實驗所產生的廢棄物進行妥善處理,也沒有進行防護措施,導致每進行一次實驗課程,都會對環境造成較為嚴重的污染。所以,高中實驗課程急需推行綠色環保實驗理念,學校應對實驗室進行更為嚴格的管理與控制,減少廢棄物的產生,對不同的廢棄物進行相應處理,從而保證化學實驗的綠色化,降低實驗所產生的污染。
二、如何培養學生的綠色環保實驗理念
1.采用無毒試劑
教師在實驗項目的安排上應體現化學綠色環保實驗理念,潛移默化地影響學生。高中化學實驗中,需要用到較多有毒有害的化學試劑,或在化學反應過程中,容易產生有害物體,不僅對學生身體造成損害,還對周圍環境造成污染,違背了綠色環保實驗理念。教師應在確定不改變實驗效果與實驗目的的前提下,對實驗所用試劑以及試驗流程進行改革,嘗試利用無毒無害的試劑替代實驗中較為危險的試劑,并避免進行容易產生有毒物質的實驗,使實驗內容更為安全、環保。
例如教師為學生演示自燃這一現象,傳統教學中,自然實驗的基本材料為白磷,然而白磷在自燃過程中會產生刺激性氣體五氧化二磷,且該氣體具有毒性,若飄出室外,對環境也會造成一定的污染。教師可以令學生在課前查找資料,尋找可代替白磷的材料。教師盡量將學生提到的材料帶入課堂,進行演示,觀察實驗效果是否與白磷相同,并討論該材料在自燃過程中所產生的化學物質是否會污染環境,以此培養學生的綠色環保實驗理念。沒有條件的教師,可直接利用由Mg2Si水解而成的SiH4作為白磷替代品,進行試驗,整個實驗不會產生有毒氣體,保障了學生的安全,也對周圍的環境有所保護。
2.設計串聯實驗
目前,高中學校所有實驗課程彼此獨立,造成實驗原料的浪費,使環境污染更為嚴重。教師應將所有實驗進行結合,打破各個實驗項目之間的隔閡,將各個實驗項目串聯起來,避免試劑的浪費以及實驗對環境的重復污染。所謂串聯實驗,指將不同或相似的實驗內容進行糅合,使化學實驗反應過程中所產生的物質,成為另一化學試驗中的材料。教師將實驗課程進行重組與設計,不僅能夠避免實驗課程內容彼此重復交叉,浪費大量的實驗試劑,同時也將一部分試驗中產生的廢棄物進行重復利用,設計串聯實驗能夠達到一舉多得的效果,使綠色環保實驗理念得到充分體現。學生在進行實驗時,同樣會受到感染,愛惜實驗試劑,并有意識地回收一部分由化學反應而產生的廢棄物,以便下次進行其他實驗時重復利用,久而久之,學生便會養成綠色環保實驗理念。
教師在引導學生做氯氣性質的實驗時,教導學生利用層層過濾,將氯氣的危害度降至最低,具體步驟如下:學生利用U型管將氯氣與其他裝置串聯。第一,令氯氣經過濃硫酸,利用濃硫酸使氯氣變得干燥。第二利用有色干布條,過濾掉氯氣中的大粒塵埃與雜質。第三,利用有色濕布條進一步過濾氯氣。之后再利用U型管使氯氣經過NaBr溶液、KI溶液等溶液,從而使氯氣得到層層凈化,而學生在氯氣凈化的過程中,對氯氣各方面性質都有了較為明確地認識,串聯試驗能夠節省大量的課堂時間,同時也減少了藥品的使用量。教師通過串聯實驗課程,向學生展示了如何進行綠色化實驗,對化學綠色環保實驗有更為清晰的認識。
3.多媒體技術的應用
高中實驗課程中存在不少具有危險或有危害的實驗,這些實驗不僅會消耗大量的實驗藥劑以及水資源,還容易在過程中發生爆炸或其他危險的現象,學校如果要開展該類實驗項目的實驗,并要求學生實際操作,則學校就需承擔一定的風險。而且這類實驗在過程中會產生大量有毒氣體、液體,不僅會損害學生與教師的身體健康,還會對環境產生極大的污染,這與綠色環保實驗理念背道而馳。如今科學發展迅速,多媒體技術被教師引入課堂,解決了這一問題,教師可利用多媒體將實驗過程展示給學生,從而避免危險系數較高的實驗,危害到學生的健康或造成環境污染。
環境問題已成為人類亟待解決的問題之一,綠色環保實驗理念的推行已刻不容緩。教師通過改革實驗課程,潛移默化地培養學生綠色環保實驗理念,以便學生適應未來社會的需求。
(作者單位:江西省贛州中學)