在高中实验教学中体现绿色化学思想的探索

2014-12-31 00:23施盛华
理科考试研究·高中 2014年12期
关键词:容器化学高中化学

施盛华

化学是以实验为基础的自然科学,高中化学课本上的很多知识都是以化学实验为基础导出的,但是课本上更加注重的是实验操作环节,很少提到环境保护的问题.我们都知道,化学实验会产生一定的有害物质,而对于这些物质该如何处理,课本上并没有过多地讲解.进入21世纪之后,我国提出了可持续发展战略,人与自然和谐相处,这种绿色思想需要渗透到我们平时的学习和生活当中.本文将对高中实验教学中的绿色化学思想做出分析,并针对当前高中化学实验教学提出一些建议.

一、绿色化学概念及其特征

1.概念

绿色化学也称环境友好化学,它是指在制作化学品的过程中,尽可能小甚至尽可能不对环境产生负面影响.绿色化学是一种思想,也是一种科学,它的目标就是寻找能够充分利用的无毒、无害的原材料,在制作化学品的各个过程中都尽量实现清洁无污染.所以,绿色化学思想顺应了当前我国可持续发展的战略思想,它对于保护人类赖以生存的环境起了很大的作用,值得提倡和开发.绿色化学教育就是将绿色化学的思想渗透到日常教学当中,不断培养学生的绿色意[JP2]识,促进学生素质的全面发展,为将来学生走入社会打好坚实的基础.[JP]

2.特征

①原料多为无毒无害的材料,更多采用自然资源.

②在化学反应的过程中,要保证废物的排放量降到最低.

③最大限度地利用原料,不浪费.

④生产出的产品是利于保护环境的产品,有利于人类健康,生产环境要保证无毒无害,节约能源.

二、在高中实验教学中体现绿色化学的思路探讨

1.大力推行微型化学实验操作

所谓微型化学实验指的是用尽可能少的试剂来进行化学实验,这样不但可以缩减实验费用,还可以用节省下来的资源进行别的实验,帮助学生扩大知识面.现在微型化学实验之所以成为国际化学实验教学改革的大趋势,就是因为其渗透的绿色思想,用少的试剂来揭示化学本质,或展现化学现象,不但可以扩大学生的知识面,提高教学质量,还可以减少废物的排放,缩短实验所需的时间,提高课堂效率,达到了事半功倍的效果.

2.将有毒实验改成封闭实验

高中化学实验中会产生很多有毒的气体,比如氯气、一氧化氮的制备等.这个时候就需要对有毒气体进行处理,不让这些气体对教师和学生的身体造成伤害,这就用到了封闭实验.比如在氯气的制备过程中,可以用NaOH溶液进行尾气的回收处理.这里再讲解一个封闭实验的典型模型,就是溴苯的制备实验,可以把装有氢氧化钠溶液的分液漏斗插入到三颈烧瓶中,把有毒的溴气体处理掉,通过碱石灰就可以将溴化氢吸收掉.可以看到,整个实验过程都是封闭的,不会有有毒气体逸出,危害到教师和学生的身体健康,有效地防止了污染.[JP3]所以说,将有毒实验改装成为封闭实验,也是绿色化学的一个重要部分.[JP]

3.有效组合实验,降低实验成本

组合实验就是将几个实验组合起来一起做,这样做不但可以节省更多的时间和材料,还减少了资源的浪费,减少了实验所产生的污染.比如我们所熟悉的“套管实验”,就可以把较小的玻璃容器放进较大的玻璃容器当中进行组装,组装完成之后再进行实验,这样可以同时做两种甚至更多种的实验.可以在小玻璃容器中装入NaHCO3固体,在大玻璃容器中加入Na2CO3,再分别伸出导管,各自插入两杯澄清的石灰水中,加热大玻璃容器,同时小玻璃容器也受热,两种实验同时进行,还可以分别比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性.通过组合实验的操作,不但有效地节约实验时间,还可以实现试剂的循环利用,减少了浪费,也减少了对环境的污染.

4.寻找替代化学药品,灌输环保理念

我们所说的“替代”,不仅仅是化学药品的替代,还可以寻找替代仪器.比如在比较电解质导电能力的时候,课本上举的例子是将盐酸和氯化钠通电来进行比较,但是他们通电之后会产生有毒气体氯气,再处理氯气的时候比较麻烦,这时候教师就可以采用替代化学药品的方法,将HCl溶液改为H2SO4溶液,用Na2SO4代替NaCl,这样既能避免氯气的污染,还能更明显地对比出电解质导电能力的强弱.而化学仪器的替代也可以用一个例子来说明,比如:塑料洗瓶可以用废旧的药水瓶代替.在平常的教学中,如果遇到一些污染情况比较严重的实验,还可以采用多媒体教学来代替真正的实验教学,比如溴苯的制备实验,教师可以在课前准备该实验的录像,在课堂上为学生播放,这样既能让学生看明白实验过程,还不受污染的危害,同时为学生灌输了环境保护的理念,何乐而不为呢?

5.拓展课外实践,延伸绿色化学思想

化学这门学科是一门与实际生活联系很紧密的课程,教师在对学生进行教育的时候,应该多鼓励学生走出课堂,多进行课外实践,在实践中巩固课堂所学知识,也将绿色化学的思想进行进一步地延伸.教师可以在课下多组织学生进行绿色化学的主题实践活动,联系社会、联系生活,让学生更多地接触一些绿色化学的物品和知识,从而培养学生的绿色化学意识.比如:可以设计一个研究性课题,让学生积极参与进来,可以调查本地居民区废旧电池的处理情况,还可以调查居民区用到的洗涤剂的品种、化学成分等.这些社会调查可以让学生意识到绿色化学的存在,并不断加深印象,让绿色化学的思想深深地印在脑海中.

结语

随着我国可持续发展战略的实施和推广,绿色化学的思想已经深入到高中化学的课堂中来,增强学生绿色化学的意识是一个长期的过程,需要教师和同学的不断努力,教师需要在课堂教育中不断渗透绿色化学的思想,以加强学生的环保意识.endprint

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