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绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用

2023-02-12山东省青岛第六十七中学

新课程教学(电子版) 2023年20期
关键词:高中化学化学实验教学

山东省青岛第六十七中学 王 环

一、绿色化学理念在化学实验中的应用价值

(一)有助于提升学生参与实验的主动性

在高中阶段的化学实验课程中应用绿色化学理念,能让学生在实验的时候更为灵活地进行探究与思考。同时,化学教师还可以带领学生从环保的角度入手,对涉及的化学理论与实验进行深入探讨,有助于摆脱传统教学模式的限制。另外,在绿色化学理念影响下,教师也会更为注重指引学生怎样实验才能有效避免有害物质的产生,从而推动新型实验教学模式的形成。在这种化学教学理念下,学生的化学实验兴趣能得到有效激发,从而大幅增强他们参与实验的主动性和积极性。

(二)有助于提升学生的环保意识

素质教育是当今时代的主流,这就要求化学教师不能只是将化学知识简单地教授给学生,还必须将对学生综合能力与学科素养的培养与提升作为工作的重点内容。因此,在教学过程中,高中化学教师既要引导学生掌握好各种基础的化学理论,还必须做好现实生活与化学知识的有机结合,让学生能充分利用自己所学知识来积极参与环境保护,从而有效改善自身的生活环境。随着工业化的不断发展,世界各地的环境污染问题日益严重,也正是因此绿色化学理念才得以诞生。将这一理念应用于化学实验课之中,能有效增强学生的环保意识,让他们切实认识到自身的环保责任与绿色化学的重要性。

二、绿色化学理念在化学实验的应用原则

第一,应坚持减量原则。也就是进行化学实验教学过程中,要尽可能地降低对各类资源的消耗,对化学实验的“三废”排放予以严格控制。第二,要做好循环利用。也就是化学实验所用到的物品要尽量确保可循环利用,这样不仅能降低化学实验教学的成本,也能避免重复利用,减少对各种化学废料的排放,从而有效降低对环境的污染。第三,要坚持回收利用的教学原则。对于实验教学后剩余的稳定剂、催化剂等教学材料,教师要及时进行回收,以此来减少化学实验教学的成本,从而实现降低资源消耗的目的。第四,教师还应当遵循再生性原则。也就是在化学实验教学的时候,教师要对如何再生利用废弃物加以综合考量,为实验中产生的废弃物找出新的价值。第五,还要坚持拒用原则。对实验教学中的那些缺乏再次利用价值亦无法回收的物品,要尽量避免使用,防止因此造成的环境污染。

三、绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用

(一)实验中培养学生绿色环保意识

在实验教学过程中运用绿色化学理念,能有效提高学生的环保意识,因此高中化学教师应注意将环境保护贯穿于课堂教学的始终,培养学生良好的环保意识。在教授学生化学知识的过程中,教师要巧妙地在课堂上渗透这一理念,以此来逐渐提高学生对绿色化学的认知。同时在具体的实验教学中,教师还要将绿色化学理念、高中化学知识与实际生活结合起来,在确保学生能理解的前提下,加深他们的学习印象,从而充分激发他们参与化学实验的热情与积极性。例如,在讲到“二氧化碳”的时候,教师就可以先对学生讲解什么是温室效应,以及出现温室效应的原因,然后组织学生进行化学实验,借助实验向学生证明二氧化碳超标对人体健康以及自然环境的危害,使学生自觉认真、严谨地对待化学,对绿色化学理念形成客观而全面的认识。另外,教师不仅要在教学过程中使学生学会基础的化学实验知识,还要设法让他们将实验中的各类注意事项融会贯通,防止因操作失误对同学与环境造成伤害,使其养成正确的实验操作意识,做到绿色理念与化学实验的深度结合。

(二)充分利用微实验,控制实验污染

高中化学教师想要在实验教学中充分利用绿色化学理念,可以尝试以微型实验器材与微量化学试剂来带领学生开展绿色的实验学习。相比于标准的化学实验,这种实验教学更容易让学生操作,安全性方面也更有保证,可以很好地提高学生做化学实验的速度,从而有效控制化学实验产生的污染。化学实验造成的污染基本都是因为化学反应残留物与生成物引起的,因此在确保实验教学质量的前提下,教师可只用简单的化学装置与少量的化学试剂来指引学生完成实验,从而有效弥补常规实验对学生的不足。而且,微实验也能很好地提升学生的实验精准性,在减少实验成本的同时降低污染风险。

以制取氯气为例,在传统的化学实验课上,教师只是为学生提供实验所需的仪器,然后指导学生加热浓盐酸与二氧化锰的混合物,这样做虽然比较容易收集氯气,但较为复杂的实验装置会让学生很难操作。对此,教师便可以带领学生开展相应的微实验,以常见的医用药瓶代替传统实验所需的集气瓶与试剂药瓶,以输液管代替导气管,以小水槽代替实验专用的圆底烧瓶,借助胶头滴管滴入浓盐酸,再以氢氧化钠溶液处理实验产生的尾气。通过不同于常规的微型装置来制取和收集氯气,不仅能有效减少所需要的时间,还能降低实验本身的消耗,在不影响教学效果的基础上,大幅提高实验的安全性。借助这样的化学实验教学模式,能让学生切实认识到绿色化学的重要性,并使其逐渐养成良好的化学环保理念。

(三)规范学生实验操作流程

化学实验历来都是非常严谨的教学内容,在进行化学实验的过程中,保证操作规范性格外重要。如果不能保持规范的实验操作流程,不仅会浪费珍贵的化学材料,以至于难以实现实验教学的目标,还会造成更多的污染物排放,对学生与教师的身体健康带来严重危害。出于对这方面问题的考虑,在高中化学实验教学中,教师和学生都应当严格根据正常流程与规范展开操作。首先,要明确化学实验中所需要的材料种类和数量,防止实验过程中发生学生多放药品的现象。其次,教师应把绿色化学理念认真传授给学生,让他们能在绿色化学理念的指引下自觉加强对实验污染物问题的重视,使其可以完成实验操作的同时养成良好的环保习惯。例如,在高中化学课本中,不少实验都对所需要的药物浓度进行了详细的要求,如石蕊、酚酞等指示剂,一般都会要求其浓度为千分之五到千分之十之间,而在根据绿色环保理念进行改进后甚至能达到千分之一。但这对学生来说,想要准确保持在这个范围并不是一件容易的事,以至于很多人在实验都是应付了事,觉得大差不差就好。对于这种情况,教师应强调浓度方面的要求,让学生在实验中密切注意指示剂的浓度是否达到标准,在保证实验效果的同时,严格遵守操作要求,由此减少不必要的药品消耗,降低实验污染。

(四)适当借助多媒体开展实验教学

在高中化学实验课本中,有些是简单的实验,可以亲自动手操作,但更多的是无法在化学课堂上进行实际操作的实验,其中部分实验比较危险,部分实验的原材料获取困难,有的则会对环境造成严重污染,因此这些实验都不能正常进行。随着网络技术的发展,教师可以在网上搜索化学实验视频,使用多媒体设备将实验生动地展示给学生。这样既可以提高教学效率,又可以保证人身安全,保护环境。大多数化学物品都具有一定的特性,例如,有些材料在碰撞或摩擦下会出现自燃现象,有些材料在特定温度下会引发爆炸,有些物品相互接触后会直接发生反应进而产生有毒物品,等等。这些都是危险且很容易对环境造成污染。而借助多媒体设备为学生播放相关实验视频,可以很好地避免上述现象带来的危害,可谓一举多得。

四、结语

绿色化学属于一种不会对环境造成太大破坏的化学形式,其教学应用不仅可以提高学生的化学学习,同时也能帮助学生在化学实验学习中养成良好的环境保护习惯。想要培养绿色化学理念,教师和学生都需要有一定的绿色化学意识,并以这个理念为指导自觉规范自身的化学实验操作,认真反思教学手段与方法,积极更新并优化教学思想,以学生和教师的共同努力,尽最大可能降低化学实验对环境的破坏,推动高中化学教学质量的提升与正确实验观的形成。

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