杜雪趙
摘 要:現如今,隨著科學技術的快速發展,人們的生活水平得到改善,環境問題也隨之而來,因此,近些年,我國對綠色化學的關注度越來越高。在教育層面,化學學科屬于科學性學科,其化學實驗教學的綠色、無污染,對于保護自然環境具有重要意義。基于此,本文從綠色化學的教育理念出發,致力于將該理念完全滲透在整個化學教學過程中,尤其在實驗環節,實現真正意義上的綠色教學。
關鍵詞:綠色化學;高中化學;實驗教學;滲透研究
在現代社會背景下,提高化學教學質量,對于推動教育事業的發展具有重要意義。我們都知道化學科目包含兩個部分,一部分理論,一部分實驗,相比較而言,實驗部分才是該學科的主要部分,同時也是教學中的重、難點部分,而化學試劑、設備、實驗過程的無污染操作,對于學生的身體健康和環境都是一種保護,因此,將綠色化學的教學理念滲透在實驗教學中的各個環節,是很有必要的。
1 立足教材內容,挖掘綠色化學資源,增強綠色化學觀念
對于課本內容,大多是以化工實驗為例,因此,對于綠色化學的理念也可從這些方面入手。例如:
1.1 節省資源:我們都知道氨氣在我們的生活中很常見,尤其存在于廁所中的每個角落,因此,在氨氣的制取和使用過程中,可以通過這方面的循環操作,來達到節省資源的效果;
2.1 尾氣處理:實驗過程中最讓人頭疼的便是對尾氣的處理了,無論是鋼鐵的冶煉還是化學氣體的制取,都需要對實驗尾部進行處理,因此,對這方面內容可以在實驗后期,安裝一個吸收裝置,對物品進行集中處理,將綠色化學理念踐行到底。
2 在化學實驗教學過程中進行綠色化學教育
2.1 改進實驗方案和裝置,優化實驗效果
在條件允許的情況下,對實驗裝置和方案進行改進,能夠取得意想不到的教學效果,同時能夠減少反應物質對環境的污染。
例如,《SO2的性質》。對于這部分內容,課本上所講述的、關于該氣體的制取方法是通過亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應得到的。在實際操作過程中,可能會因為實驗人員較多,造成氣體制取過量的情況發生,且這類氣體在流入空氣中后,會對環境造成污染。同時,簡陋的實驗設備和過程,也不利于實驗現象的觀察,因此,對該實驗裝置或方案進行改進是很有必要的。在此基礎上,對于實驗方案的改進,先讓學生了解SO2的制取并不只有該章節介紹的一種,其通過硫磺與氧氣的燃燒反應,也能得到SO2氣體,這樣就能夠有效解決氣體產生過量的情況發生了。其次,對于實驗過程的改進,可以通過在封閉處進行實驗的方法,減少SO2氣體在空氣中的排放,達到綠色化學的效果。
2.2 化學實驗微型化處理
“微型化”的重點在于“微”,所謂的“微”,就是將實驗所用到的儀器、設備、劑量減少或減小,但不改變實驗的原理、步驟以及過程,以此來達到微型效果。同時,經過微反應后,產生的反應物質也會減少,污染也就隨之減少了。
例如,《乙炔的制取和性質》。對于這部分內容來說,無論是借助多媒體進行演示,還是直接進入實驗室實驗,都具有一定的不足。主要包括三方面的不足:1.對反應物的處理不當;2.實驗過程不嚴謹,耗時較長,反應物被污染;3.尾部處理工作未做好,造成環境污染。對于第一個問題,我們都知道CaS、Ca3P2、Ca3As2等物質,在遇到水后,就會產生異味氣體,對于實驗者來說,無疑是一種身心上的折磨,因此,當對該類試劑處理不當時,就會產生一定的環境污染;對于第二個問題,乙炔的實驗過程并不是在全封閉狀態下進行的,而且對于實驗試劑的用量也沒有一個準確的限制,時常更無法控制,因此,會很容易造成反應物的污染;對于第三個問題,也是實驗中常遇到的問題。在實驗結束后,學生們通常會將實驗物質隨意丟進垃圾桶,而不是集中或分類處理,這就很容易造成水體污染或空氣污染。
而在進行微型化處理后,不僅減少了試劑的使用量,還采用了飽和的硫酸銅洗氣,這在減少成本輸出的同時,還達到了綠色化學的標準,減少了環境污染,且微型化實驗處理,也使得實驗的效果更加直觀、清晰。
2.3 通過多媒體進行實驗教學
對于實驗環節來說,難免會產生一些有毒氣體或者物質,因此,利用多媒體進行輔助教學是很有必要的,它能規避一些不必要的麻煩,同時降低實驗操作的危險系數。尤其對于一些理論知識掌握不牢固和操作能力不強的學生來說。此外,高中化學科目中所包含的內容也包括一些靠課本內容理解不透徹的知識點,對于這部分內容,必須借助多媒體,通過動態演示才能夠加深理解。
例如,《離子鍵的形成》。對于這部分內容,如果光靠課本上的講解,是不能夠完全掌握其變化的規律和原則的,因此它需要借助多媒體進行演示。實驗中,在不脫離課本內容的基礎上,以“鈉在氯氣中燃燒”的實驗過程為例,對離子鍵的形成做主要講述。通過演示,我們能夠觀察到該反應的過程十分劇烈,還會釋放出有毒氣體——氯氣。且在此實驗過程中,如果減少試劑的使用,則無法進行正常實驗;而如果使用過量的試劑,則又會導致有毒氣體的釋放量增加,污染空氣。因此,借助多媒體進行演示教學,是很有必要的,這也正符合綠色化學的教學理念,是提高教學效果的不二之選。
3 結語
化學學科作為高中階段的必修科目之一,對于學生的成長發育有著重要影響。因此,將綠色化學的教學理念滲透在化學實驗教學過程中,不僅能夠培養學生的綠色意識,還能引導他們更加規范、合理的使用化學試劑,這在保證他們人身安全的同時,也保護了我們賴以生存的環境。然而,綠色化學理念的滲透過程并不是一蹴而就的,需要長久的耐心和時間來完成,因此,作為一名合格的化學老師,要具備“上下而求索”的決心。
參考文獻:
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