綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討

張浩

【摘要】化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中占有相當(dāng)?shù)囊徊糠?，?shí)驗(yàn)的重要性是不需要多說(shuō)的。只有學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐，才能對(duì)化學(xué)原理有更加透徹的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的一個(gè)相當(dāng)重要的模塊，可以說(shuō)化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就等于一個(gè)人沒(méi)有靈魂。隨著素質(zhì)教育的深入貫徹發(fā)展，綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)教學(xué)中被廣泛運(yùn)用和探討。從實(shí)際出發(fā)，針對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足提出幾點(diǎn)參考方案，旨在促進(jìn)高中化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)理念 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué)意識(shí)

現(xiàn)在的化學(xué)教材中依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求不斷強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的作用和重要性，實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作的完善與規(guī)范已經(jīng)成為所有化學(xué)教師的注重點(diǎn)。如今，在經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展下同時(shí)也造成了全球環(huán)境的污染和惡化，高中化學(xué)的綠色化學(xué)理念應(yīng)運(yùn)而生，并且已經(jīng)得到大多數(shù)人的支持，逐漸深入人心。綠色化學(xué)理念的深入發(fā)展，不僅僅是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，也是一種潮流，不會(huì)被淘汰。綠色化學(xué)又稱作“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”，它充分利用資源和能源的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究，但是不會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的傷害?？偠灾?，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中一定要深入貫徹綠色化學(xué)的發(fā)展理念，引導(dǎo)學(xué)生正確合理安全地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

一、轉(zhuǎn)變教師的化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念

轉(zhuǎn)變化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念是教師進(jìn)行深入貫徹綠色化學(xué)理念的基礎(chǔ)一步，只有教師的觀念轉(zhuǎn)變了，學(xué)生的觀念和意識(shí)才能轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。以往傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀念雖然有一定的意義和作用，但是在當(dāng)今時(shí)代潮流下已經(jīng)得不到廣泛的運(yùn)用。我們要的國(guó)家是和諧、民主、富強(qiáng)、文明、美麗的國(guó)家，是可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家，是綠色國(guó)家，這是毋庸置疑的。在倡導(dǎo)人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略下，綠色化學(xué)是最受教育界關(guān)注的化學(xué)理念，深刻地影響著高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的完成度。教師在實(shí)際化學(xué)教學(xué)過(guò)程中要將教育方式和觀念進(jìn)行全面的革新和轉(zhuǎn)化，務(wù)必確保將綠色化學(xué)滲透到化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的各個(gè)方面。

例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生做“鈉的燃燒”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將教材中的實(shí)驗(yàn)操作方法加以改進(jìn)，以達(dá)到更佳的效果。以往的教材中使用的器材是會(huì)造成浪費(fèi)的，實(shí)驗(yàn)中的玻璃管和蒸發(fā)皿使用后會(huì)不可避免地造成損失。比如，以往教材中說(shuō)的是使用石棉網(wǎng)，但是這就存在著一個(gè)問(wèn)題，石棉網(wǎng)在經(jīng)過(guò)一次實(shí)驗(yàn)之后，第二次就不能再次試用，不可避免地造成浪費(fèi)。按照綠色化學(xué)的理念，教師可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，將石棉網(wǎng)用銅片代替。教師在實(shí)驗(yàn)之前，可以將銅片剪成矩形備用，將矩形的四個(gè)角彎折起來(lái)變成盒狀。然后，引導(dǎo)學(xué)生按照步驟將一小塊鈉吸干煤油之后放在銅盒中，并且要置放在三角架之上，緊接著用酒精燈進(jìn)行加熱。隨著時(shí)間的不斷推移，學(xué)生可以觀察到，鈉在銅盒中逐漸燃燒、融化，學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象做好記錄，最后教師再引導(dǎo)學(xué)生冷卻之后取出鈉燃燒之后的產(chǎn)物，并進(jìn)行清理，擦干銅片為下一次實(shí)驗(yàn)備用。這樣不僅保證了實(shí)驗(yàn)的順利完成，而且對(duì)資源也進(jìn)行了有效的循環(huán)利用，避免了實(shí)驗(yàn)器材的浪費(fèi)，還貫徹了綠色環(huán)保的理念。

二、培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的飛躍進(jìn)步，縱然給人們的生活帶來(lái)了巨大的便利，但是環(huán)境同時(shí)也不可避免地受到了損害和污染。教師應(yīng)當(dāng)在化學(xué)課堂教學(xué)中充分研讀和利用新教材，因?yàn)樾陆滩闹邪S多全新的實(shí)驗(yàn)理念和思想，這和以往相比是進(jìn)步的一大點(diǎn)，如“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”這一單元，就充分體現(xiàn)了化學(xué)教材的不斷進(jìn)步與更新。教師在實(shí)際的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中要注意在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的時(shí)候，要避免選擇進(jìn)行那些生成毒性氣體的大型實(shí)驗(yàn)或者是容易造成污染的實(shí)驗(yàn)，換句話說(shuō)，也就是盡量選擇那些無(wú)燃燒的實(shí)驗(yàn)方案，如果實(shí)在沒(méi)辦法避免，那就要確保在實(shí)驗(yàn)的最后有有效的排除和消除措施。

例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“蔗糖水解實(shí)驗(yàn)”的時(shí)候，為了使學(xué)生能夠更準(zhǔn)確的把握實(shí)驗(yàn)的度，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的成功。最主要的難處就是學(xué)生在進(jìn)行“酸堿中和”這一重要步驟的時(shí)候，難以把握好加入的氫氧化鈉溶液的量，一不小心就會(huì)造成溶液的浪費(fèi)。教師可以在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下，引導(dǎo)學(xué)生使用酸堿指示劑進(jìn)行試驗(yàn)輔助。首先，兩支潔凈的試管應(yīng)該事先就準(zhǔn)備好，在試管中加入適量的蔗糖溶液。其次，以1比5的比例在其中的一支試管中加入適量的稀硫酸溶液，繼而將兩只試管中放在水浴中加熱5分鐘。加熱之后，再向有稀硫酸溶液的試管中滴加適量的酚酞溶液，滴加氫氧化鈉溶液直至溶液變成紅色即可。最后，再將新制銀氨溶液加入兩支試管中在水浴中加熱即可。除了實(shí)驗(yàn)，教師在課堂上也要時(shí)刻強(qiáng)調(diào)和介紹當(dāng)代的綠色化學(xué)，呼吁學(xué)生將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與環(huán)境保護(hù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要深入貫徹綠色化學(xué)理念

在一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)一些有害氣體和污染性氣體，這就更要求教師要引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范地進(jìn)行化學(xué)試驗(yàn)，將一些難以操作的實(shí)驗(yàn)裝置轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)易的操作裝置。教師同時(shí)也可以將理論和實(shí)踐相結(jié)合，使實(shí)驗(yàn)更加綠色化，開(kāi)發(fā)綠色實(shí)驗(yàn)、推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、建設(shè)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室等多種途徑和方式，來(lái)改進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)，都不失為好的實(shí)驗(yàn)理念和想法，真正落實(shí)到行動(dòng)上也會(huì)有所益處。教師自身要明確“綠色化學(xué)理念”實(shí)際上就是追求可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)戰(zhàn)略，是一種新的環(huán)保概念，而基于這種理念提出的實(shí)驗(yàn)方式就是綠色實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)方式會(huì)對(duì)環(huán)境造成很小或者基本沒(méi)有負(fù)面作用。教師不僅自身要對(duì)這個(gè)概念有正確和深刻的認(rèn)識(shí)，更要正確引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中深入探究綠色化學(xué)的意義，只有通過(guò)親身的實(shí)踐才能知道“綠色化學(xué)”的實(shí)際意義。

例如，教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“鋁在氧氣中燃燒”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，為了使實(shí)驗(yàn)更加的具有連續(xù)性，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小小的改動(dòng)。以往的實(shí)驗(yàn)中在實(shí)驗(yàn)之前需要制備充足的氧氣，這就有著工作量大和連續(xù)性差的缺陷，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以正常進(jìn)行。這時(shí)候，利用過(guò)氧化氫分解來(lái)制取氧氣就是一個(gè)很好的選擇，具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程也并不復(fù)雜：將適量的水加入一個(gè)集氣瓶中，再加入一小勺氧化錳，這時(shí)候根據(jù)化學(xué)原理便會(huì)立即產(chǎn)生氧氣，然后將集氣瓶的空氣一點(diǎn)一點(diǎn)地逐漸排出去，用帶余燼的小木條來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。然后，拿一小塊的脫脂棉在上面撒上一層鋁粉，用坩堝鉗夾好它，在酒精燈上點(diǎn)燃棉花，立即伸入有氧氣的集氣瓶?jī)?nèi)，會(huì)發(fā)現(xiàn)鋁粉劇烈地進(jìn)行燃燒，然后學(xué)生觀察鋁粉燃燒時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象并做好相應(yīng)的記錄。改進(jìn)之后的實(shí)驗(yàn)的好處在于不僅可以較為順利地完成實(shí)驗(yàn)、提升實(shí)驗(yàn)的成功率，而且最大程度上對(duì)資源進(jìn)行了二次利用，避免繁雜的實(shí)驗(yàn)步驟，是貫徹“綠色化學(xué)理念”的一個(gè)綠色實(shí)驗(yàn)。教師在引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后，要時(shí)刻教育學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不要犯常識(shí)性錯(cuò)誤，如用后的實(shí)驗(yàn)藥材要放回原處，不可以隨意浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的藥品要妥善保存和使用等等，這些都需要學(xué)生時(shí)刻銘記于心。

四、結(jié)語(yǔ)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際上就是化學(xué)這門學(xué)科的靈魂，隨著國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求越來(lái)越高，綠色化學(xué)的理念也逐漸在教育界成為一種大的趨勢(shì)，它的出現(xiàn)和運(yùn)用不單單促進(jìn)了環(huán)保的發(fā)展，更對(duì)化學(xué)發(fā)展有極大的促進(jìn)作用，極大地改善了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀。總而言之，教師要深入貫徹綠色化學(xué)的理念，促進(jìn)高中綠色化學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

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