趙萬珍
摘 要:很多高中化學實驗具有危險性,也會對環境造成一定程度的污染,甚至會對師生健康產生不良的影響。教師在高中化學實驗教學中,應堅持實驗“綠化”理念,不斷學習先進的教學方法,優化課堂教學方式,改進傳統的實驗方案,認真研究化學實驗的“綠化”問題,科學設計有效的實驗方案,促進實驗綠色化發展。
關鍵詞:高中化學;實驗;“綠化”;核心素養
為實現高中化學實驗的“綠化”,教師應盡可能地選擇實驗生成無污染或者是污染比較小的反應物。若污染很強,應考慮將其替換;若實在無法替換,應在保證反應現象的前提下限量使用原材料,或者選擇密閉的裝置進行實驗;若生成物污染性很強,則應做好回收以及處理工作。對于部分可以回收利用的物質,可以優化實驗裝置或者是開發新的實驗儀器,替換一些會污染環境的實驗方法,達到化學實驗“綠化”的目標。本文基于高中化學實驗“綠化”價值,對高中化學實驗的“綠化”措施進行探究。
一、高中化學實驗“綠化”價值分析
化學實驗“綠化”指的是化學實驗潔凈化,在化學實驗中應用綠色化學理念以及基本原理,主要目的是改變當前化學實驗對環境產生的污染,在滿足教學需求的基礎上設計綠色實驗,避免其產生的有害物質對環境產生污染。由此可見,化學實驗綠化會影響學生,甚至會對學生的終身發展產生影響。
1.有利于指導學生采用綠色化學實驗方法
化學實驗綠化也就是要求學生在實驗的各個環節中采取有效的措施,盡可能減少排放有毒、有害物質。教師在化學實驗中應從裝置設計、反應原理以及尾氣的吸收、三廢的處理方法等著手進行化學實驗綠化,讓學生掌握基本的減少有害物質產生以及排放的方法,使學生能逐漸意識到人類的污染對大自然的深遠影響,逐漸培養學生處理廢棄物的能力,使學生知道應怎樣做才能避免環境污染,幫助學生樹立戰勝環境污染的信心。
2.有利于培養學生綠色化學思想
對于學生來說,教師是他們的楷模。通常來說,教師在給學生演示實驗時,若能嚴格要求自己控制藥品的用量,實驗之后將廢棄物回收,優化實驗裝置,避免讓一些有毒氣體直接排入空氣中,就會潛移默化地影響學生,幫助學生樹立綠色化學思想,對培養學生的環保自覺性產生積極的影響。
3.有效避免實驗發生污染
新課程改革以來,實驗教材也涉及了減少環境污染的問題,但是仔細分析仍然發現化學實驗雖然運用的藥品少,但是實驗的次數多,學生人數多,使得使用的總藥品用量很多。再加上產生的污染物種類很多,成分比較復雜,因此存在治理困難的問題。可見,化學實驗也會嚴重污染環境,因此應將研究綠色化學實驗當作重點內容,避免出現環境污染問題。
二、高中化學實驗的“綠化”措施
1.實驗操作規范化
無論是進行何種化學實驗,都要求學生要規范操作。但是從當前高中化學教材內容來看,很少規定藥品用量,通常使用“適量”“少量”等比較籠統的詞語限定,因此學生很難把握實驗的用量問題。這也會對實驗的科學性產生一定的影響,甚至會出現不合理使用藥品的情況,對環境造成一定污染。例如,在進行檢驗SO42-這個實驗時,很多學生僅憑著自己的興趣愛好學習,并不明確為何要嚴格控制試劑用量的問題。因此,一些學生隨意浪費試劑,加入了過量的BaCl2溶液。由此可見,教師在學生進行實驗之前要主動給學生介紹鋇化合物中毒的原因,即BaCl2易溶于水,且水體中鋇濃度比較高,因此過量的BaCl2溶液也會污染土壤以及水質。教師可以讓學生試著用1 L的水溶解1.0×10-5mol的硫酸鋇,使學生理解在含有SO42-的溶液當中滴入BaCl2溶液會產生白色沉淀。這種方法不僅能取得良好的檢驗效果,而且能有效節約試劑,也能起到凈化環境的作用。由此可見,定量、定性實驗中的藥品,也應明確規定其濃度以及用量,有效規范實驗操作步驟,促使學生采用科學的實驗方法,形成科學的實驗態度,節約藥品,避免污染環境。
2.盡可能減少實驗用品數量
化學反應是產生化學污染的前提,由此可見,減少化學物質的用量能在一定程度上起到減少污染的作用。因此,為了保證實驗的“綠化”,教師應高度重視化學物質的用量問題。部分學生雖然已經形成少用化學物質的意識,但是一到實驗時就將其拋之腦后,發生浪費資源的現象。為此,教師應正確對待實驗中浪費化學實驗用品的問題,讓學生了解這不僅會造成經濟上的浪費,嚴重時也會引發一系列的環境污染問題,與新課程改革提倡的綠色化學理念相悖。這也就要求教師應樹立良好的環保意識,培養學生節約實驗用品的意識,使學生形成保護環境的觀念,避免學生在實驗過程中出現浪費的情況,這有利于學生獲得更加理想的實驗效果,同時也能有效減少環境污染的問題。例如,在教學氯、碘、溴這幾種元素的性質時,實驗要求運用高濃度的氯水、碘水、溴水,但是溴水對人體的危害很大。這時,教師可以加少量水將溴水的濃度降低,直至變成淡黃色。可見,教師在實驗的過程中反復給學生強調合理減少實驗藥品用量,能讓學生產生節約意識,讓學生自覺規范自身的行為,實現化學實驗“綠化”的目標。
3.運用多媒體進行仿真實驗
化學教學實驗“綠化”要有一定的限度,且教材中部分經典的實驗并不具備綠色化條件。因此,在當前多媒體技術不斷發展的前提下,教師可以利用多媒體輔助實驗教學,如開發綠色化學實驗仿真系統,通過更直觀的方式讓學生了解常用的化學實驗儀器,模擬實驗的整個過程,解決技術、藥品昂貴等方面的問題。此外,結合多媒體系統模擬仿真實驗能最大程度地調動學生的學習積極性,也能讓學生在緊張的課堂中潛移默化地接受“綠色”化學教育。例如,金剛石燃燒產生二氧化碳的實驗成本比較高,學校無法支付昂貴的實驗費用,因此教師可以利用網絡查找相應的視頻,利用多媒體給學生播放相關的實驗,這也是實現化學實驗“綠化”的有效途徑。
三、結束語
綜上所述,在高中化學教學中融入綠色化學理念,對于激發學生學習興趣、提升教學效率與質量、培養學生環保意識等方面具有非常重要的現實意義。因此,教師在高中化學實驗教學中應主動貫徹綠色化學理念,高度重視在日常化學教學中滲透綠色化學理念,科學選擇實驗項目,培養學生保護環境的意識。
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