□ 山東省日照市碑廓鎮(zhèn)初級中學 李祥金
綠色化學,顧名思義,就是要求人們在使用化學相關(guān)知識為社會的生產(chǎn)和發(fā)展服務的同時,又要最大程度地減少或者徹底消除使用和生產(chǎn)有害物質(zhì)。本文針對教學老師如何利用初中化學實驗課堂,向?qū)W生滲透綠色化學理念及相關(guān)的課堂實踐措施,進行了一些探討,僅供相關(guān)從業(yè)人員參考。
倡導人們發(fā)展綠色化學,向人們滲透綠色化學理念,是當代社會環(huán)境發(fā)展的一個主要話題。而初中階段的學生,無論身心,都處于一個開始發(fā)展,并且發(fā)展迅速,亟需有一定的正確指引的階段。初中生開始對身邊事物的好壞、優(yōu)劣等產(chǎn)生一定的辨別能力,作為初中化學教學老師,除了做好本職工作,帶領(lǐng)學生掌握相關(guān)的化學知識以外,還應該根據(jù)他們現(xiàn)階段的身心特點,積極培養(yǎng)初中生的綠色化學理念。
任何知識或理念的滲透,絕對不是一朝一夕之事。因此,初中化學教學老師在教學時,應該自始至終將“綠色化學”的理念與教學過程緊密相連,初中化學的實驗課程不少,學生有很多機會親自動手進行相關(guān)實驗。所以,在化學實驗課堂上,化學教師作為學生的化學啟蒙者,應該從一開始就進行課堂預設,將“綠色化學”理念執(zhí)行到位。
例如,化學教學老師在教學“水的組成”這一內(nèi)容時,既要帶領(lǐng)學生了解并掌握水的組成和性質(zhì),還可以結(jié)合生活實際,讓學生了解現(xiàn)在生活中的水資源現(xiàn)狀。比如向?qū)W生舉例常見的一些化工廠,資料顯示,從工廠中排放的廢水常常含有大量無機鹽類,而無機鹽濃度過大會導致水體受到污染,嚴重影響水資源的利用。那么,在接下來對水的相關(guān)化學知識進行學習的時候,學生就會有意識地重復水資源保護的重要性。這樣,既達到了教學目的,又對學生進行了相應的綠色教學,讓學生明白,在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中最常見的水資源也是非常寶貴的,如果不注意有害氣體、工業(yè)廢水的排放,就會對水資源造成很大的污染,從而嚴重影響人們的生活質(zhì)量。這樣的化學實驗課堂,不僅可以讓學生清楚知道水的構(gòu)成、性質(zhì),更能夠讓學生認識到,看似普通的水資源,其實也是需要加強保護的,從而潛移默化中增強了學生對水資源這一塊的環(huán)保意識。
在初中化學實驗教學中,會使用到各種各樣的化學藥品和試劑。比如膽礬、石灰石、氫氧化鈉、氫氧化鈣、蠟燭、鐵絲等,這些化學藥品和試劑的使用,在化學實驗中是比較頻繁的。同時,根據(jù)實驗要求和實驗目的,這些化學藥品和試劑的用量,都有著相應的使用比例規(guī)定。但有些情況下,化學藥品和試劑的浪費情況也是常見。本著“綠色化學”的理念,教學老師在保證實驗效果的前提下,可以對實驗所用的化學原料“精打細算”,按照比例,減少藥品和試劑的用量,既保證實驗效果明顯,又可以節(jié)約資源,這就是我們所秉承的“綠色化學”的教育理念。
例如,化學實驗常用的一些藥品都具有揮發(fā)性且暴露于空氣中很容易發(fā)生變質(zhì),比如液溴、濃HNO3、碳酸鈉晶體等,但只要密封保存,在實驗的時候按照用量配比嚴格取用,就可以避免這樣的情況發(fā)生。而且為了盡量減少這些實驗藥品對空氣的污染,化學教學老師在進行化學實驗的演示時,可以對這些藥品的用量使用,適當?shù)摹熬蚣毸恪保缺WC實驗效果明顯,又減少有害物質(zhì)對空氣的污染;還有,化學實驗過程中,會有很多的殘渣、實驗產(chǎn)物需要進行過濾,這就需要大量的水來對過濾器上的沉淀物質(zhì)進行洗滌,用水量的多少,取決于沉淀物產(chǎn)生的多少,如果在實驗藥品的用量上合理減少,那么實驗產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)也會減少,對水的使用也會節(jié)約。這樣的“精打細算”,可以在保證化學實驗效果的前提下,減輕對空氣、水等資源的污染及浪費,這樣的化學實驗,就非常自然地將“綠色化學”的教學理念轉(zhuǎn)變成了教學策略,對學生的環(huán)保意識進行了滲透。
初中化學實驗中使用的藥品,由于性質(zhì)不同,保管和存放的方法、要求也不同。如果不能妥善的保管存放,很容易帶來環(huán)境污染、資源浪費等現(xiàn)象的發(fā)生。本著“綠色化學”的理念,相關(guān)的化學負責教學老師,應該根據(jù)化學藥品本身不同的化學性質(zhì),采取有效的措施進行保管,避免因為保管不當造成藥品的外泄,而帶來環(huán)境污染。
例如,一般的化學實驗所用的溶液,比如蔗糖溶液、碘酒、澄清石灰水、稀鹽酸、鹽水等,因為這些化學實驗藥品容易揮發(fā)而污染空氣,所以應該現(xiàn)用現(xiàn)配,而像亞鐵鹽、亞錫鹽、碘化物、硫化物化學藥品,不能見光,而且存放這些化學藥品的房間,要求溫度適宜,如果溫度過高,這些藥品的性質(zhì)就會發(fā)生改變,從而影響化學實驗的效果。所以在保存這些藥品的時候,應該注意避光,還應該控制好室溫。還有一些化學藥品,如硝酸、硫酸等,都屬于具有強污染性、腐蝕性的藥品,相關(guān)人員一定要按要求謹慎存放,一旦外泄,比如接觸到皮膚或暴露在空氣中,都會造成嚴重的危害和污染。因此,對化學實驗藥品進行妥善管理及存放,才能夠保證藥品的化學性質(zhì)不被破壞,也能夠保證化學藥品的質(zhì)變帶來的一系列環(huán)境污染、資源浪費等方面的環(huán)保問題,這也是初中化學實驗踐行“綠色化學”理念的策略之一。
在初中化學實驗中,除了化學藥品和試劑外,還需要各種各樣的化學儀器或裝置。由于受到各式各樣條件的限制,有些學校的化學實驗裝置缺少學生使用的版本,只能由化學教學老師進行演示,導致實驗效果不理想;還有些實驗裝置,可以用在相關(guān)的一些化學實驗中,卻由于教材內(nèi)容的安排,導致實驗裝置和材料的重復使用和浪費等。因此,教學老師在化學實驗課堂上,通過對教材內(nèi)容的認真研讀,可以嘗試對某些化學實驗儀器或裝置進行適當?shù)馗牧肌⑻鎿Q,既考慮實驗效果的良好,又可以最大程度的減少儀器的重復使用、浪費等,這樣也就實現(xiàn)了在化學儀器使用方面的“綠色改革”,達到了資源的節(jié)約和更加合理的利用。
例如初中化學教學中,二氧化碳的相關(guān)學習課題是最常見的內(nèi)容之一,其中涉及到的相關(guān)實驗也較多,但這些實驗在教材中是分開進行的,有些藥品和儀器就需要重復使用,但實際上,有經(jīng)驗的初中化學教學老師明白,關(guān)于二氧化碳的密度、與水生成的反應物、酸堿性等,都可以嘗試在同一個實驗當中。通過對實驗裝置的輕微改動,來達到多種實驗效果。方法就是在實驗儀器中增加一個三通管,在三通管的上下方向各放置一張藍色的石蕊試紙,首先學生可以觀察到二氧化碳與試紙發(fā)生反應的化學現(xiàn)象,再將一個燃燒的木棍放在三通管上方,接著觀察二氧化碳與氧氣的區(qū)別,而且通過對實驗現(xiàn)象的觀察,學生還可以明白二氧化碳的密度與空氣密度大小的區(qū)別,最后還能觀察到二氧化碳與水的反應生成物,一個實驗,多種實驗效果,僅僅因為在傳統(tǒng)的實驗裝置上增加了一個三通管,這就是對“綠色化學”理念在化學實驗課程中的成功實踐探索。既很好地完成了實驗,還避免了增加其他精密儀器花費的需要,節(jié)約了教學資源的使用。
在初中化學實驗中,會產(chǎn)生大量的化學實驗產(chǎn)物及廢棄物。而教學老師帶領(lǐng)學生,做到對實驗所產(chǎn)生的產(chǎn)物及實驗廢棄物的正確處理,使化學實驗廢棄物無毒無害,綠色環(huán)保。而初中學生,因為首次接觸化學實驗,對自身安全及環(huán)境保護的意識都比較差,因此,對化學實驗產(chǎn)生的廢棄物的處理也是出于毫無意識和概念的狀態(tài)。初中化學實驗產(chǎn)生的廢棄物主要可以分為“廢氣類”,如二氧化碳、二氧化硫等,“廢液類”如廢酸、廢堿等,和“廢渣類”如高錳酸鉀制取氧氣后的廢棄物等三類。如果對這些化學實驗的廢棄物沒有做到安全無害的綠色處理,就可能對人的健康、空氣、水等造成傷害和污染。
例如,在進行石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳的實驗中,實驗產(chǎn)物中就有氯化鈣溶液,對這樣的實驗廢液,可以進行容器收集,利用太陽能對其進行水分的蒸發(fā),從而得到固態(tài)的氯化鈣,避免了對空氣和水的污染,收納起來更加容易;還有,比如教學老師在帶領(lǐng)學生進行“木炭吸附性”實驗時,對于投入的烘烤過的木炭或者活性炭,首先要等待錐形瓶中水的紅色變淺直至消失之后,記錄了觀察結(jié)果,還要記得把投入的木炭或活性炭取出,放至室外通風處風干,再放進實驗廢物專用收集桶中,避免對實驗室用水造成污染。另外,化學實驗中產(chǎn)生的廢液類實驗廢棄物,一般我們可以采取酸堿中和法,避免新的有害物質(zhì)生成。在此教學過程中,教學老師帶領(lǐng)學生,既能夠保證對實驗藥品的充分利用和處理,避免的資源浪費,也能讓學生在處理廢棄物的同時鞏固、整合所學知識,并且樹立了環(huán)保意識,從而在自己的生活中加強對環(huán)境的保護,身體力行,一舉兩得,踐行的“綠色化學”的環(huán)保理念。
初中化學實驗都有嚴格的實驗流程,包括對化學藥品的取用方法、注意事項,對化學儀器的使用方法、實驗步驟的熟練掌握等,雖然初中化學實驗當中所用的化學藥品大多數(shù)屬于低毒、弱腐蝕性,但也有一些藥品具有強腐蝕性、強毒性,如果學生在化學實驗過程中,不能準確了解掌握化學藥品的性質(zhì),或者在實驗過程中沒有嚴格執(zhí)行應有的實驗步驟和標準,不僅會對實驗效果產(chǎn)生影響,還有可能造成實驗藥品對師生所處的教室環(huán)境、實驗用水、實驗儀器等的污染和破壞。因此,在進行化學實驗時,教學老師要嚴格按照實驗要求,無論是取用化學藥品還是處理實驗產(chǎn)物,都要一絲不茍地執(zhí)行完成。堅決做到“三不”,即在沒有教學老師允許,不能保證絕對安全的情況下,學生絕對不能用手去接觸化學藥品,而應該使用專用的器皿,另外是實驗過程中,要杜絕用鼻腔接近化學藥品、化學氣體,更加不能冒失地去品嘗化學藥品的味道。在初中化學實驗課堂上,既要確?;瘜W實驗的成功,又要保證最大程度的減少或避免化學實驗過程中對環(huán)境、空氣、人身安全等的污染或傷害,嚴格踐行綠色化學的教學理念。
例如,在取用一些固體的化學藥品時,比如火堿、生石灰等,要用藥匙、鑷子等,不能用手直接取用,否則會造成對皮膚的灼燒;而在化學實驗流程中,更加不能大意,比如在進行“二氧化碳的制取”實驗時,學生需要把石灰石放入試管中,隨后用滴管注入稀鹽酸,在這個步驟中,教學老師要指導學生,在注入稀鹽酸后,立即用帶有導管的橡膠塞塞住管口,不能拖延,否則就會造成稀鹽酸的蒸發(fā),污染空氣。還有,在檢查集氣瓶中是否已經(jīng)收集滿二氧化碳時,教學老師應要求學生注意觀察方法,為了減少空氣污染,應該用燃燒的小木棍來代替蠟燭,而集滿二氧化碳的集氣瓶,要迅速用玻璃片蓋住,防止二氧化碳外泄。對于具體的化學實驗流程,教師需要進行詳細的說明,并且要求學生將化學實驗的過程進行詳細的記錄,如此才能夠切實加強學生對于化學實驗流程的認知。當然,加強化學實驗流程實踐工作自然也是必不可少的,教師需要引導學生通過親身實踐的方式,加深學生對于化學實驗流程的認知,并且通過化學實驗深入掌握化學實驗的具體操作步驟,一舉多得。此外需要說明的是,教學老師還要求學生在完成實驗操作的基礎上,將不同的化學廢棄物進行科學處理,保證化學實驗室環(huán)境衛(wèi)生的同時,也是為了避免產(chǎn)生環(huán)境污染。
綜上所述,為了適應社會綠色發(fā)展的科學理念,根據(jù)初中生的身心發(fā)展特點,作為初中化學教學老師,首先應該在自我意識當中加強綠色化學的教育理念,其次,化學教學老師在進行化學實驗的教學過程中,要將化學實驗課堂與綠色化學這一教學理念融為一體,作為自己備課的指導原則之一。只有這樣,綠色化學的意識才會潛移默化地滲透到學生的思想當中,才能夠更好地促進學生對整個社會的環(huán)保意識。而有了正確的環(huán)保意識做指引,學生在進行化學相關(guān)知識學習的時候,才能夠更加主動地將所學的化學知識與身邊的事物、環(huán)境相聯(lián)系,主動去思考如何在現(xiàn)實生活中實現(xiàn)“綠色化學”的環(huán)保理念,從而付諸實際行動,用自己的親身實踐,來為社會的綠色發(fā)展貢獻自己的一份力量。它對于讓學生形成保護環(huán)境意識有著非常重要的意義,從而主動地將自己所學習到的綠色化學理念,順利地轉(zhuǎn)化成有利于社會發(fā)展的綠色生活理念,讓學生深刻理解化學知識,靈活的運用化學知識,不斷地培養(yǎng)學生的化學創(chuàng)新思維和綠色化學、綠色環(huán)保的認識。