如何在高中化学教学中渗透“绿色化学”思想

2020-10-12 21:02陈松强
新智慧·下旬刊 2020年7期
关键词:绿色化学高中化学

陈松强

【摘 要】本文结合教学实践,归纳总结“绿色化学”思想在教学实践和日常生活中的应用策略,实验课堂中的应用策略以及在课外活动中的应用策略,希望能够为广大一线教师提供有益借鉴和学习参考。

【关键词】高中化学;绿色化学环保思想;课堂实验教学

“绿色化学”思想是指,为了节约资源、减少污染、保护与美化环境、实现人类社会与自然生态的可持续和谐发展,而减少或尽可能避免在化学实验、化工生产与加工过程中,产生有毒、有害物质的相关理论与学说。高中阶段是学习习惯、思想观念培养与形成的重要时期,故而将“绿色化学”思想应用、贯彻到高中化学科目的教学过程中,以引导学生认识到珍惜节约资源、保护地球环境的紧迫性及现实意义,从而树立正确的环保、绿色、节能理念,为社会培养和输送优秀的化学专业人才,是当前国内高中化学教师需要面对与完成的重要课题。具体教学策略分析如下。

一、“绿色化学”思想在教授教材中的应用策略

以教授教材为出发点,化学教师通过组织实验教学、运用授课语言和讲解知识内容等一系列教学活动,培养高中学生养成“绿色化学”环保意识,减少实验材料浪费、纸张书本丢失或毁损等铺张浪费的不良行为活动,引导高中学生思考并认识到珍惜资源、低碳减排、绿色节能、保护环境、维护生态平衡的重要意义与紧迫性。

在新课程改革的要求与号召下,高中化学教师应当以教材为出发点,结合学生的具体情况,以灵活、多样、类型丰富的探究式、情境式、分组实验式教学手段,取代传统落后的灌输式授课方法,以激发学生的好奇心和热情,调动学生对化学知识学习的积极性和主观能动性,从而提高学生在化学科目上的综合能力、核心素养。高中化学教师应科学设计教学方案,将生态平衡破坏、环境污染与保护、资源浪费与可再生、可循环、清洁利用等问题,与教材内容相结合。

例如,在关于节能减排、节约能源、减少污染的“绿色化学”授课过程中,高中化学教师可以先列出问题,引导学生思考:公交车、地铁等大众公共交通出行方式和私家车出行方式相比,哪一个更加节能环保?让学生分组讨论,在表述各自意见后,教师总结:研究调查表明,私家车和普通公共汽车的污染排放数值比为1∶5,私家车和普通公共汽车的能源消耗量比值为1∶5。假如,私家车的搭乘人数为2~3,普通公共汽車的搭乘人数为50~60,那么人均交通出行所产生的污染排放和能源消耗量分别是多少呢,说明了什么问题?组织学生第二次分组讨论,并以实验数据作为论证基础,让学生在课堂上通过思考、分析和计算,得出公交车、地铁等大众公共交通出行方式更加节能、环保的结论。化学教师应结合本次讨论活动,继续提出酸雨、臭氧破坏、二氧化碳排放、温室效应、光污染等话题,引导学生自主思考观察、调查信息、收集数据、计算分析并寻找答案,从化学现象和化学事件中学习知识,逐渐养成“绿色化学”思想。

目前,高中化学科目的教材中关于“绿色化学”思想的介绍较少,从而导致高中学生对环保的重视不足。这就需要化学教师在教材之外,多方面收集新闻和前沿资讯,带领学生开阔视野,了解更多关于“绿色化学”思想的信息与知识。例如,在讲授氯气消毒、自来水净化等知识的时候,化学教师可以相应介绍水富氧、有害氮磷物质及赤潮对城市供水的危害、形成原因及防治办法;在学习碳元素及其化合物的知识时,可以拓展碳排放、碳燃烧、全球变暖及应对策略等“绿色化学”相关知识。

二、“绿色化学”思想在教学实践和日常生活的中的应用策略

教师要将“绿色化学”思想与劳动实践、日常生活联系起来,拓宽“绿色化学”思想教学路径,从而提升教学质量。例如,在讲授关于资源开发与化学应用等知识时,高中化学教师可以事先联系化工企业、化工生产与加工的工厂、污水处理厂等单位,然后组织学生前去参观、学习和考察,在社会生产、劳动实践过程中,加深学生对“绿色化学”思想的认知与了解。

通过参加劳动实践,高中学生了解到“绿色化学”与人们的日常生活、劳动生产密切相关。它是维护生态平衡、保护自然环境、实现可持续发展的重要理念与策略,对改善人们生活质量、优化劳动实践模式、推动社会文明进步与发展起到积极作用。例如,学生每天生活中所使用和接触到的餐盒、快递盒、产品包装盒和包装袋等材料,应多使用环保,可再生,能通过化学助剂和光敏剂分解或者自然降解,无毒害的物质和材料,避免使用严重破坏环境、形成垃圾污染的包装产品。

三、“绿色化学”思想在实验课中的应用策略

(一)遵守“绿色化学”实验原则

在过去的高中化学实验课堂上,教师对“绿色化学”思想提及较少,学生的“绿色化学”思想观念也相对欠缺,对于实验过程中产生的有毒物质、有害垃圾和废弃物如何处置,未予过多关注和思考。在新课改实施后,“绿色化学”思想被正式带入高中课堂教学中,化学教师应引导学生自觉遵守科学、环保的“绿色化学”实验原则,节省、避免浪费实验材料,尽量使用无毒害、无污染的实验原料,对实验装置、实验过程灵活改进和不断创新,以达到降低实验风险,减少环境污染的实验要求。

例如,在硫化氢和二氧化硫反应实验过程中,要制取这两种气体。前者是易燃、有毒的酸性气体,后者是构成大气主要污染物的刺激性气体。为了避免两种气体进入教室环境,从而污染空气或危害学生健康,教师可以在实验环节中使用改装的塑料瓶、橡皮塞、试管等工具。这一方面便于学生观察实验现象,另一方面通过适量盐酸、亚硫酸钠和硫化亚铁的中和反应,

消除这两种有毒、有害气体,以达到绿色化学实验、减少污染的目标。另外,高中化学实验中还经常使用与接触到一氧化氮、硫化氢、氟化氢、二氧化硫、二氧化氮和氯气等有害、有毒气体,和硝酸、苯胺、硫酸、硝酸等产生污染、有害的酸和化合物。因此,高中化学教师应尽量避免使用具有挥发性的甲醛、浓氨水、浓盐酸等有机物,同时保证实验过程的安全和实验空间的封闭,禁止使用汽油、嗅水等风险试剂,避免污染环境。

(二)制定与规范绿色化学实验流程

教师是学生的学习榜样,高中化学教师在实验课堂上的相关操作、实验习惯和演示流程,是学生模仿、学习的对象,因此,教师应当科学制定并严格遵守绿色化学的实验流程,为学生示范少污染、标准规范的实验方法,将绿色化学思想切实、灵活地应用在实验课堂教学活动中。

例如,化学教师在示范实验过程后,应认真清理、打扫实验环境,对实验材料进行再利用、及时回收,对实验器材清点数量并妥善管理。为了避免风险试剂的使用,同时控制与减少有毒、有害物质的产生,化学教师可以借助多媒体为学生播放化学实验视频,配合课件,解说与分析实验现象、过程、步骤、方法及结果。这一方面减少了污染物质的产生,另一方面节约了实验成本,丰富了教学手段,成功地唤起学生的学习兴趣。

四、“绿色化学”思想在课外活动中的应用策略

课外活动是培养学生对化学的兴趣,帮助学生养成良好、自主学习习惯的重要实践与学习路径之一。高中化學教师应带领学生参加定期的知识讲座、比赛活动、经验交流、参观实习等课外活动,让学生通过形式多样、内容丰富的课外活动,认识到“绿色化学”思想的现实意义与重要性,体会到参与环保节能等课外活动的乐趣,从而学以致用。

五、结语

综上所述,高中化学教师应积极响应新课改的号召与要求,将“绿色化学”思想带入高中化学课堂教学中,以教材为出发点,结合学生的具体学习需求,优化课堂教学方案,创新教学方法,提高课堂教学质量,培养学生形成节能环保的“绿色化学”思想观念,日后为国家经济健康增长、人类社会和谐发展作出积极贡献。

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