王 歡

(利辛縣第一中學(xué) 安徽亳州 236700)

前言

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào),化學(xué)教學(xué)要圍繞實(shí)驗(yàn)開(kāi)展,而高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在最大的問(wèn)題是化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料損耗比較多,有的實(shí)驗(yàn)還會(huì)引起環(huán)境污染。這不僅違背了綠色化學(xué)的理念,同時(shí)也在一定程度上會(huì)危害到廣大師生的身體健康。因此,高中化學(xué)教師在實(shí)際教學(xué)中可以嘗試將綠色化學(xué)理念融入其中,在提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性的基礎(chǔ)上,節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源,減少實(shí)驗(yàn)污染。

一、綠色化學(xué)理念滲透價(jià)值

化學(xué)是對(duì)學(xué)生日常生活影響很大的自然學(xué)科,在社會(huì)生產(chǎn)、實(shí)際生活中化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用十分廣泛,對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展都起著極強(qiáng)的推動(dòng)作用。綠色化學(xué)理念強(qiáng)調(diào)在生活生產(chǎn)中應(yīng)該運(yùn)用清潔化學(xué)、無(wú)害化學(xué),其本質(zhì)在于通過(guò)化學(xué)手段,將污染源頭、環(huán)境污染問(wèn)題掐斷,真正發(fā)揮出化學(xué)的優(yōu)勢(shì)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,引入綠色化學(xué)理念可以通過(guò)綠色的實(shí)驗(yàn)裝置、綠色的化學(xué)藥品完成實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)的安全性、環(huán)保性,減少化學(xué)反應(yīng)中有害物質(zhì)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù),同時(shí)也讓學(xué)生能更好地完成化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)。在實(shí)踐中,高中化學(xué)教師將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一是提升學(xué)生綠色化學(xué)思維。在化學(xué)發(fā)展中,實(shí)驗(yàn)起著至關(guān)重要的作用,教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維及實(shí)際操作水平。而綠色化學(xué)思維的融入,則可以讓學(xué)生進(jìn)一步把握化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)、內(nèi)涵,能讓學(xué)生在具體操作中落實(shí)綠色、環(huán)保的要求,推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)朝著綠色方向改變,保證了化學(xué)教學(xué)的實(shí)效性。

二是提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保效益。在組織開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),難免會(huì)用到各種化學(xué)試劑、化學(xué)藥品,而部分化學(xué)藥品及試劑在應(yīng)用中,或者是經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后,會(huì)產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì),如刺激性的氣味,從而對(duì)周?chē)h(huán)境及實(shí)驗(yàn)操作中的師生身體健康帶來(lái)不利影響。融入綠色化學(xué)理念后,教師及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中要盡可能規(guī)避有害藥品、有害物質(zhì)的生成,這樣學(xué)生就需要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度思考,在很大程度上深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知,同時(shí)也保障了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的環(huán)保效益。

三是改善實(shí)驗(yàn)材料浪費(fèi)現(xiàn)象。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生、教師肆意浪費(fèi)材料的情況,從而加大了實(shí)驗(yàn)成本。將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以在減少實(shí)驗(yàn)造成的污染基礎(chǔ)上,有效節(jié)約化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料,保證學(xué)生能更高效率地利用現(xiàn)有材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的操作比較多,而不同的實(shí)驗(yàn)用到的材料也存在一定差別,借助綠色化學(xué)理念,能很好地指引學(xué)生控制材料應(yīng)用狀況,減少了材料的不合理運(yùn)用。

二、滲透綠色化學(xué)理念的基本原則

(一)落實(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)滲透綠色化學(xué)理念時(shí),教師應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生保持實(shí)驗(yàn)思維的科學(xué)化、合理化。從理論上看,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用到的實(shí)驗(yàn)材料越多,造成的實(shí)驗(yàn)環(huán)境破壞也就越大,所以要盡可能減少材料使用,從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)中教師需要兼顧實(shí)驗(yàn)損耗與實(shí)驗(yàn)效果,逐步提升實(shí)驗(yàn)的精確度、精準(zhǔn)度,這就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)思維的體現(xiàn)。很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)用到導(dǎo)管、漏斗,其在實(shí)驗(yàn)裝置中的位置情況將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)效果產(chǎn)生極大影響。如用排空氣法收集氣體時(shí),導(dǎo)管需要伸到集氣瓶的底部;在利用排水法收集氣體時(shí),導(dǎo)管則需要伸到集氣瓶的口部。又如在點(diǎn)燃?xì)錃庾C明燃燒有水分產(chǎn)生時(shí),導(dǎo)管應(yīng)該伸入燒杯三分之一。進(jìn)行氣體與溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),則需要導(dǎo)管伸到容器的中下部位置。教師在引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把控,減少實(shí)驗(yàn)誤差,降低實(shí)驗(yàn)損耗。通過(guò)精準(zhǔn)、精確地開(kāi)展實(shí)驗(yàn),有效推進(jìn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)。

(二)恪守謹(jǐn)慎原則

綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能在很大程度上減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境造成的污染。所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)還應(yīng)該恪守嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。在實(shí)驗(yàn)室中,各種廢棄物都會(huì)成為污染源。如實(shí)驗(yàn)室中的廢液,不管是實(shí)驗(yàn)之前準(zhǔn)備過(guò)多的溶液,還是實(shí)驗(yàn)完成后各種容器中殘留的溶液,或者是存放時(shí)間比較長(zhǎng)而無(wú)法使用的溶液。有的廢液還具備一定的毒性與腐蝕性,如果不對(duì)其進(jìn)行科學(xué)處理,就會(huì)留下較大的隱患。教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該制定明確的管理規(guī)則,對(duì)實(shí)驗(yàn)物料存放、領(lǐng)取,實(shí)驗(yàn)中物料的管理,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后廢棄物的處理等都需要做出明確規(guī)定,提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,減少實(shí)驗(yàn)污染。

三、綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透

(一)減少定性化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的使用

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)于定性化學(xué)實(shí)驗(yàn),由于缺乏具體標(biāo)準(zhǔn),會(huì)出現(xiàn)化學(xué)材料用量過(guò)度的狀況,雖然在教材中有適量、適度等詞語(yǔ)提醒學(xué)生,但是學(xué)生在操作中卻會(huì)出現(xiàn)隨意使用、過(guò)度使用的狀況,這就會(huì)在很大程度上引起實(shí)驗(yàn)資源的浪費(fèi),并且還會(huì)引起環(huán)境污染,從而違背了綠色化學(xué)的理念。為了改善這種情況,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)教師就需要明確規(guī)定化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料用量,同時(shí)在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí),可以將微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)思想引入其中,減少化學(xué)有害物、廢棄物的產(chǎn)生,完成綠色實(shí)驗(yàn)。如乙烯制備實(shí)驗(yàn)中,教師可以指引學(xué)生利用小試管進(jìn)行,在減少了乙醇使用量的同時(shí),還能降低濃硫酸的產(chǎn)生,從而實(shí)現(xiàn)高效、綠色實(shí)驗(yàn)探究。又如二氧化硫漂白品紅后,加熱品紅重新變回紅色,在實(shí)驗(yàn)中只需要利用少量的品紅及二氧化硫就能清楚地了解到化學(xué)反應(yīng),不需要在實(shí)驗(yàn)中用大量的品紅來(lái)觀察。

(二)拒絕有毒有害材料使用

高中化學(xué)部分實(shí)驗(yàn)需要用到的材料具有毒性,會(huì)對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定危險(xiǎn)。為了確保化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保性,同時(shí)也為了保證廣大師生的安全,要注意實(shí)驗(yàn)中不能應(yīng)用有毒有害的化學(xué)材料。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入綠色化學(xué)理念,不僅可以提升實(shí)驗(yàn)本身的安全水平,還能指引學(xué)生充分意識(shí)到實(shí)行綠色化學(xué)的重要性,真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)。如在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,四氯化碳是比較常見(jiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料,其在萃取實(shí)驗(yàn)中很容易揮發(fā),并且化學(xué)反應(yīng)中會(huì)出現(xiàn)刺激性氣體,從而對(duì)空氣、師生身體健康造成影響。為了改變這種情況,在進(jìn)行化學(xué)萃取實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以用二氯甲烷進(jìn)行有機(jī)溶液萃取,而不采用四氯化碳材料。這樣既可以保證實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行,還能獲得良好的環(huán)保效益,而學(xué)生也可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更好地掌握有機(jī)溶液萃取知識(shí)。

(三)組織集體化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

教師組織開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí),可以將多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)組織在一起,讓學(xué)生進(jìn)行集體性的實(shí)驗(yàn)操作,把上一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的物品當(dāng)作是下一個(gè)實(shí)驗(yàn)中的原材料,這樣就可以在很大程度上節(jié)省化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源及成本,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的污染物質(zhì)進(jìn)行良好控制,推進(jìn)了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有序進(jìn)行。如教師在組織學(xué)生進(jìn)行氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究時(shí),可以嘗試將含有碳元素、硫元素、氮元素等連續(xù)的氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)組合起來(lái),讓學(xué)生能更加及時(shí)地掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)反應(yīng),而環(huán)境污染及資源浪費(fèi)的情況也會(huì)控制到最低限度,充分體現(xiàn)出了綠色化學(xué)的理念。

(四)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法

在以往的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)的毒性污染物,造成了嚴(yán)重的污染,同時(shí)也會(huì)對(duì)學(xué)生的健康帶來(lái)很大影響。所以在今后的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)該圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)及要求,引入綠色化學(xué)理念,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)施、實(shí)驗(yàn)方法等開(kāi)展優(yōu)化設(shè)計(jì),從而起到節(jié)約藥品、減少污染的效果。如進(jìn)行二氧化硫性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)中,過(guò)去所用的二氧化硫氣體主要是由濃硫酸、亞硫酸鈉固體反應(yīng)生成,而考慮到二氧化硫氣體本身容易外泄,會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成不利影響,對(duì)此在教學(xué)過(guò)程中教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行硫黃在氧氣中燃燒產(chǎn)生二氧化硫氣體的實(shí)驗(yàn)。這樣既可以避免污染氣體的出現(xiàn),也能指引學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解硫單質(zhì)燃燒產(chǎn)生二氧化硫氣體的知識(shí)。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師還可以嘗試加入綠色的植物,便于學(xué)生觀察二氧化硫氣體對(duì)環(huán)境的影響,促進(jìn)綠色環(huán)保理念的形成。

(五)強(qiáng)化與生活的聯(lián)系

化學(xué)學(xué)科本身就是應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,有很多化學(xué)知識(shí)都可以在學(xué)生的生活中找到。教師在組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí),為了指引學(xué)生更深層次地了解化學(xué)原理,掌握化學(xué)知識(shí),并依據(jù)化學(xué)知識(shí)來(lái)解決生活中遇到的問(wèn)題,教師可以在教學(xué)過(guò)程中滲透相應(yīng)的綠色化學(xué)理念,一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)的培育,另一方面又能很好指導(dǎo)學(xué)生行為,突出綠色環(huán)保、節(jié)約資源的觀念。如教師組織學(xué)生進(jìn)行電解池原理探究實(shí)驗(yàn)時(shí),可以結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活,將廢舊電池的危害、回收方式等內(nèi)容融入其中,讓學(xué)生依據(jù)生活開(kāi)展電解池原理探究實(shí)驗(yàn),深入觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,了解化學(xué)反應(yīng)原理,讓學(xué)生在生活中也能通過(guò)科學(xué)的方式處理廢舊電池,改變以往亂扔亂放的狀況,促進(jìn)學(xué)生環(huán)保意識(shí)及行為能力的提升。

(六)借助信息化手段輔助實(shí)驗(yàn)

從高中化學(xué)教材中安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整體情況看,有一部分實(shí)驗(yàn)的操作難度相對(duì)比較大,危險(xiǎn)系數(shù)比較高,同時(shí)有的學(xué)校不具備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作的條件,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師會(huì)出現(xiàn)口頭講解實(shí)驗(yàn)的狀況。這樣雖然會(huì)在一定程度上保證了學(xué)生的安全,但是學(xué)生會(huì)出現(xiàn)不理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、難以掌握化學(xué)知識(shí)的狀況,影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。對(duì)此在綠色化學(xué)理念支撐下,高中化學(xué)教師可以嘗試將信息化手段應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,借助形象直觀的視頻、動(dòng)畫(huà)演示將復(fù)雜危險(xiǎn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)展示出來(lái),讓學(xué)生能清楚地了解到實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上指引學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)開(kāi)展討論交流,這樣既符合綠色化學(xué)的要求,也能達(dá)成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。如在制取氯化氫的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)本身具有一定的危險(xiǎn)性,教師就可以通過(guò)信息化手段,制作出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課件,指引學(xué)生對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行觀察,了解氫氣與氮?dú)獾姆磻?yīng)過(guò)程,從而深化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安全進(jìn)行。需要注意的是,教師在日常應(yīng)用信息化手段來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),不能濫用信息技術(shù),一些簡(jiǎn)單、關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn),依舊要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,堅(jiān)持綠色化學(xué)的原則,讓學(xué)生能進(jìn)行規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識(shí),深化學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知,促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述,教師需要對(duì)綠色化學(xué)理念的本質(zhì)有充分認(rèn)知,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,將綠色化學(xué)理念合理融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生能在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中樹(shù)立綠色理念,逐步加深學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的認(rèn)知,為學(xué)生今后的綜合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。