姚向前
(甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣屯字中學(xué),甘肅慶陽 744502)
高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)實驗所占的比重較大?;瘜W(xué)實驗通常會產(chǎn)生一些有害的實驗物,這對于環(huán)境的影響是巨大的[1]。而在當前高中化學(xué)教學(xué)中,教師對綠色化學(xué)的教學(xué)理念普遍缺乏認識,沒有對此引起足夠重視,這導(dǎo)致綠色化學(xué)在化學(xué)課堂中得不到很好的發(fā)展。針對這種狀況,教師需要加強自身和學(xué)生對綠色化學(xué)教育理念的認識,通過化學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生整體的化學(xué)素質(zhì)。
綠色化學(xué)又被稱為環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)。它的觀念是通過對化學(xué)技術(shù)的處理,從根源上阻斷化學(xué)實驗對生命健康及對生活環(huán)境造成的不良影響,控制化學(xué)實驗中難以降解的副產(chǎn)物的生成,在化學(xué)轉(zhuǎn)化的過程中,將反應(yīng)物最大限度地轉(zhuǎn)化為生成物,降低副產(chǎn)物的生成[2]。綠色化學(xué),以在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境和人體不利的物質(zhì)為主要發(fā)展目標。綠色化學(xué)對人類追求自然和諧有著積極意義,能夠促進人類的可持續(xù)發(fā)展。在高中化學(xué)教學(xué)中,實驗室的綠色教學(xué)應(yīng)遵循以下原則:首先,減少實驗品的用量,以達到減少廢物排放的目的;其次,循環(huán)利用實驗材料,如善于使用催化劑,以降低實驗成本,減少廢物排放;再次,回收沒有參與反應(yīng)的副產(chǎn)品,節(jié)省實驗資源、降低污染可能;最后,對廢棄的反應(yīng)物實現(xiàn)再生利用,從而更有效地節(jié)省資源,降低污染。
隨著新課程改革的深入,綠色化學(xué)實驗教學(xué)越來越受到人們的關(guān)注。高中綠色化學(xué)教學(xué)是當前教育的重要發(fā)展趨勢,也將成為教師重點研究的課題。教師應(yīng)在開展化學(xué)實驗前制訂相關(guān)的操作準則,嚴格規(guī)范學(xué)生的實驗步驟,明確裝置的使用方法。在化學(xué)實驗過程中,學(xué)生與教師要遵循以下的實驗規(guī)則。首先,實驗設(shè)計要體現(xiàn)科學(xué)性,師生應(yīng)嚴格遵循化學(xué)原理開展實驗,保證學(xué)生的操作方法與基本步驟準確無誤,科學(xué)性是化學(xué)實驗設(shè)計的根本。其次,保證實驗過程的安全。在化學(xué)實驗教學(xué)中,教師需要在保護學(xué)生安全的前提下,保護環(huán)境、保護儀器。再次,遵循實驗的可操作性原則。在實驗過程中,教師要保證學(xué)生操作的準確可行,對實驗儀器的選擇也要秉持經(jīng)濟易得性。最后,遵循簡約性原則,在設(shè)計實驗方案的過程中,教師應(yīng)保證實驗簡單易操作,將實驗裝置、實驗步驟、實驗藥品等控制在簡單易得的前提下。遵循上述實驗原則對于保證師生健康以及保護生態(tài)環(huán)境有著積極作用。
在當前的高中化學(xué)實驗教學(xué)中,一些教師對綠色化學(xué)理念的認識不足,在教學(xué)時不能正確表述綠色化學(xué)理念,導(dǎo)致學(xué)生對綠色化學(xué)的理念認識較片面,不利于學(xué)生養(yǎng)成良好的化學(xué)實驗習(xí)慣[3]。為了加強綠色化學(xué)在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的發(fā)展,教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)變思想,提高對綠色化學(xué)理念的認識,并將其充分應(yīng)用在教學(xué)中,帶領(lǐng)學(xué)生有效地開展綠色化學(xué)實驗。在化學(xué)實驗中,對實驗材料以及相關(guān)試劑的使用方法和用量,教師要有明確規(guī)定,提前告知學(xué)生特殊試劑的保存方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的綠色實驗意識。另外,教師應(yīng)提前告知學(xué)生在實驗中可能出現(xiàn)的事故與解決方案,更好地降低實驗風(fēng)險,提高學(xué)生處理事故的能力。
在化學(xué)實驗過程中,使用化學(xué)材料難免會對環(huán)境造成不同程度的污染。所以,為了避免這一情況發(fā)生,在實驗前,教師應(yīng)秉承綠色化學(xué)理念,全面系統(tǒng)地介紹實驗物品,在保證學(xué)生能夠完成實驗并取得一定實驗效果的基礎(chǔ)上,找到污染性物品的替代品。當實驗需要使用強酸、強堿等具有腐蝕性,甚至有毒性的試劑時,教師要提前根據(jù)實驗效果選取不具有危險性的物品,在確保師生安全的前提下開展綠色化學(xué)實驗。
比如,在“利用四氯化碳萃取碘”的實驗中,因為四氯化碳具有揮發(fā)性和毒性,對人體或者環(huán)境有不利影響,所以在綠色化學(xué)實驗理念下,教師應(yīng)用煤油來代替四氯化碳,在取得同樣實驗效果的前提下,保證了環(huán)境及師生的健康。
隨著現(xiàn)代化教育形式的出現(xiàn),在開展綠色化學(xué)教學(xué)時,教師可以利用多媒體設(shè)備輔助教學(xué),在豐富實驗的同時,提高實驗的教學(xué)效率。例如,在“氯氣的制備”實驗教學(xué)中,教師可先用多媒體設(shè)備播放視頻,讓學(xué)生觀察相關(guān)的實驗過程,引導(dǎo)學(xué)生寫出化學(xué)方程式,達到教學(xué)的目的。這種方式在保證實驗安全的同時,能有效避免實驗對環(huán)境的污染。
為了進一步加強綠色化學(xué)理念在教學(xué)中的滲透,教師可以通過對學(xué)生進行訓(xùn)練來加強學(xué)生的綠色化學(xué)理念[4]。首先,教師應(yīng)注重提升自身的能力,深度挖掘綠色化學(xué)實驗,為學(xué)生設(shè)計更多符合綠色化學(xué)理念的習(xí)題,使學(xué)生更嫻熟地運用所學(xué)知識,增強學(xué)生的環(huán)境保護意識。例如,在處理工業(yè)廢水的習(xí)題中,學(xué)生不僅掌握了電極反應(yīng)方程式,而且達到了綠色化學(xué)的教學(xué)目的。
優(yōu)化實驗裝置,也會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。為了更好地開展綠色化學(xué)教學(xué),學(xué)校實驗室應(yīng)及時優(yōu)化實驗設(shè)備[5]。例如,在“制備無水三氯化鋁”的實驗中,為了避免實驗時出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,除了實施監(jiān)控外,學(xué)校還可購置分液漏斗等實驗裝置,定期維修更換這些設(shè)備,對于順利實現(xiàn)綠色化學(xué)來說十分必要。
由于新課程改革的深入,在高中化學(xué)實驗教學(xué)中融入綠色化學(xué)教學(xué)理念是教育發(fā)展的必然趨勢,同時有利于我國的生態(tài)建設(shè)。因此,在高中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)強化自身對綠色化學(xué)理念的認識,在實驗設(shè)計中積極使用可替代的實驗材料,對實驗裝置做出優(yōu)化,從而有效避免污染的產(chǎn)生。