基于绿色化学理念的高中化学实验改进
2018-07-04姚黎广
姚黎广
【内容摘要】如今,随着新课改得到有效的推广,使得绿色化学理念这一教学理念于化学实验课堂中得到广泛的应用,同时也使其成为了众多化学教师开展课堂教学一个重要研究的课题。为此,本文将绿色化学理念改进高中化学实验为主要的阐述点进行分析概括,并且根据分析结果制定相应的教学对策以供参考。
【关键词】绿色化学理念 高中 化学实验
一、优胜劣汰,全面落实“绿色环保”教学理念
在实际的化学实验教学中是根本无法完全杜绝有毒、有害物质的使用的,若是完全不使用将不利于化学实验课的开展。因此,化学教师需要结合具体的情况巧妙设计出高质量的实验方案,使得“绿色环保”教学理念能够全面地落实于实际的课堂中,从而有效降低化学实验课造成的不良影响,如环境、人体健康产生的不良影响。
例如,在进行“氯气的实验室制备”教学时,本次实验最大的难点就是无法有效控制氯气产生的量,当氯气收集结束后,依然能够看见使用过的圆底烧瓶中仍有不少的氯气在冒出来。这时候为能够有效遏制这一现象,可将二氧化锰更换为医用的高锰酸钾片。因医用高锰酸钾片具有较高的密度,使用其与浓盐酸进行反应后,其依然能够在实验过后的几个小时里维持固体形态,很难被其他化学物质溶解掉。因此,进行实验操作的过程中,教师可以指导学生使用铜网置于试管内部,从而设计出一个简便的启普发生器,这样的装置最大的优势就是在于能够即开即用,有效控制了氯气过多产生而致使环境污染现象发生。此外,简单的创新能够有效激发学生的学习兴趣,使其主动去探索装置制成的原理,在一定程度上有效强化学生的求知欲,也使得学生逐渐形成绿色的环保意识。通过这样的教学方式能够是学生深度理解“绿色环保”理念,使得科学规范的实验操作成为化学教学中一个闪光点。并且在此基础上,促进学生不断地强化创新意识,能够使用辩证的角度去分析实验,充分发挥想象力不断改进实验步骤。
二、巧妙设计,严格遵循“节约用料”政策
小剂量的实验操作能够在一定程度上有效控制有毒物质造成的污染及伤害。因此,在实际的实验操作,在确保实验效果的基础上,适量降低化学物品的使用量,并且通过相应的措施进一步改善实验装置及降低药品浓度,尽量采用小试管、多用滴管等一些小容量的微型化仪器来实施实验操作,将“节约用料”作为开展实验的操作原则,以此来设置科学规范的实验步骤。
例如,在进行“铁离子的检验”的教学中,可将滤纸的大小裁剪成适合的尺寸(3×8cm),采用氯化铁溶液滴于滤纸上,剂量控制在2~3滴,再采取硫氰化钾溶液继续滴入,剂量控制在1~2滴,这时滤纸以最快的速度逐渐显示血红色现象,并且清晰可见。这种教学方式还能够使用于普遍见到且伴随有显著颜色变化的试管实验,如碘与淀粉实验、酸碱性实验等。
给予“节约用料”实验操作原则,还能设计出各式各样的减量实验,从而能够为学生带来理想的节约效果,切身感受到绿色化学所产生的积极影响及便利,并以此将造成的污染及伤害控制到最小值。
三、实验改进,全面贯彻“科技创新”策略
革新是有效控制污染及危害的有效手段之一。根据实验的具体情况以及学生实际的认知程度,结合“科技创新”制定的相关准则,进一步调整常规的实验装置,如在实验过程中加用尾气处理装置等,进一步转化污染物,从根源上高效控制污染量,显著优化化学绿色实验的效果。
例如,在进行“铜与硝酸的反应实验”教学时,将铜、稀硝酸二者放一起,能使二者通过化学反应产生大量的有害气体(一氧化氮),并散布至空气中,这种现象能够对学生身体产生一定的影响,从而使学生对其产生恐惧心理,加之碱液无法与一氧化氮反应,从而致使污染气体无法吸收。所以,化学教师可根据相关的知识点使用盖子为橡胶塞的小玻璃瓶(如类似于医学上放置青霉素的瓶子)进一步调整实验装置。第一,于小玻璃瓶中放置一个小尺寸的铜片,再采用取注射器将瓶内的空气完全抽空,最后再使用稀硝酸溶液慢慢滴进小玻璃瓶中,短暂的时间过后,学生既能够发现瓶中的銅片上产生有无色气泡,这是铜与硝酸通过化学反应生产一氧化氮的缘故。接下来化学教师可再使用注射器将向少量空气注进小玻璃瓶中,这时你就会发现瓶中的逐渐转化成颜色为红棕色的气体。实验顺利地实施可让学生学习的积极性充分调动起来,从而能够使其高度集中注意力去开展实验步骤,有效控制有毒气体的排放,进而获取理想的实验成果。
结语
总而言之,于实际的化学实验操作中引入绿色化学实验的教学理念,能够进一步增进高中化学实验的发展,同时获取显著的教学效率,以循序渐进的方式显著强化学生的绿色环保意识。所以,在进行实际的化学实验教学中,化学教师必须要以绿色化学理念作为基本的实验原则,充分利用一些有效的教学案例指导学生深度理解环保意识,最终能够让绿色化学全面贯彻于整个实验过程,使学生能够逐渐发展成优秀人才。
【参考文献】
[1] 胡玉林. 绿色化学理念下的精细化学品化学和精细化工实验教学探索[J]. 绿色科技,2014(08):331-334.
[2] 王满刚、张麟文、孙豫. 绿色化学理念在大学有机化学实验教学中的实践与探索[J]. 教育教学论坛,2016(02):238-239.
(作者单位:甘肃省静宁县第一中学)