綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透

李丹丹

摘 要： 綠色化學(xué)理念逐漸用于高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，成為化學(xué)教學(xué)遵循的基本原則。綠色化學(xué)理念之所以得到廣泛認(rèn)可，主要基于綠色環(huán)?？沙掷m(xù)的發(fā)展目標(biāo)，并且能在很大程度上減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)人體安全的威脅。當(dāng)前，大多數(shù)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，已經(jīng)將綠色化學(xué)理念作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的前提與標(biāo)準(zhǔn)，并使實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了顯著成效。

關(guān)鍵詞： 綠色化學(xué)理念 高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 滲透策略

綠色化學(xué)理念主張化學(xué)教學(xué)應(yīng)該遵循生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，拒絕使用對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康有破壞作用的化學(xué)物質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，綠色化學(xué)產(chǎn)品逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的組成部分。為了使綠色化學(xué)對(duì)人類的生產(chǎn)生活帶來(lái)更多便利，需要將綠色化學(xué)理念滲入到當(dāng)今人才培養(yǎng)過(guò)程中，從上游保證化學(xué)理念的綠色環(huán)?；?。因此，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中引入綠色化學(xué)理念，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)?；瘜W(xué)理念，為可持續(xù)生態(tài)環(huán)境的發(fā)展建立良好前提。下面筆者主要講述一下如何在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中深入綠色化學(xué)理念，希望能為綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效滲透提供理論參考。

1.“拒用”策略

“拒用”策略要求，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)避免使用一些對(duì)人體健康有危害或者對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用的化學(xué)材料。尤其對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)，不僅要保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效性，更要考慮高中生的身體健康狀況，通過(guò)實(shí)際行動(dòng)，讓學(xué)生理解安全綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性與重要性。例如，高中許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都需要接觸四氯化碳這種有機(jī)溶劑，但是四氯化碳在萃取實(shí)驗(yàn)中極易揮發(fā)，產(chǎn)生刺激性氣味，使實(shí)驗(yàn)室中被四氯化碳揮發(fā)的刺激性味道環(huán)繞，而這種氣體不僅會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞作用，而且對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生極大的威脅。因此，在進(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以避免選擇四氯化碳，選擇二氯甲烷作為替代進(jìn)行有機(jī)溶劑的萃取實(shí)驗(yàn)，既可以讓學(xué)生掌握有關(guān)有機(jī)溶劑的萃取方面的知識(shí)，又不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大的破壞。

2.“減量”策略

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)涉及一定數(shù)量的定性化學(xué)實(shí)驗(yàn)，此類化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，并沒(méi)有過(guò)多有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料用量的具體標(biāo)準(zhǔn)，這點(diǎn)從新舊人教版化學(xué)教材的對(duì)比中可以明顯發(fā)現(xiàn)，舊版化學(xué)教材中對(duì)于一些定性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料用量多采用“適量”、“適度”等模棱兩可的語(yǔ)言，并且一些化學(xué)材料的用量標(biāo)準(zhǔn)明顯過(guò)高，造成浪費(fèi)現(xiàn)象。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒(méi)有用量標(biāo)準(zhǔn)的限制，便會(huì)加大化學(xué)材料用量，許多學(xué)生認(rèn)為加大用量會(huì)觀察到更準(zhǔn)確的化學(xué)現(xiàn)象，因此造成大量化學(xué)原料浪費(fèi)。其實(shí)，定性化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以對(duì)化學(xué)材料的用量及濃度進(jìn)行適當(dāng)減少或稀釋，并不會(huì)影響之后的化學(xué)表現(xiàn)。比如，運(yùn)用試管進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師可以明確規(guī)定，試管內(nèi)溶液體積不可超過(guò)試管體積的1/4，當(dāng)實(shí)驗(yàn)材料為固體時(shí)，固體只要蓋過(guò)試管底部即可。

3.“組合”策略

組合實(shí)驗(yàn)策略指在進(jìn)行多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)集中到一個(gè)實(shí)驗(yàn)空間完成，使上個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)可以作為接下來(lái)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原料。通過(guò)這種方式，可以大大節(jié)約化學(xué)實(shí)驗(yàn)成本，減少對(duì)化學(xué)原料的浪費(fèi)現(xiàn)象，并且可以將化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物降到最低，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

4.“可控”策略

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的可控策略要求在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程能夠被有效控制，按照實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始與截止，這樣既能實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的高效性，又能減少對(duì)化學(xué)材料的過(guò)度使用，有效踐行綠色化學(xué)理念。比如，在進(jìn)行銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將實(shí)驗(yàn)材料由銅片轉(zhuǎn)變?yōu)殂~絲，既不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，又可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，隨時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，在保證實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí)，減少對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的浪費(fèi)現(xiàn)象。

5.計(jì)算機(jī)輔助策略

高中化學(xué)涵蓋一些具有高危險(xiǎn)與高污染的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)此類實(shí)驗(yàn)時(shí)，多數(shù)課堂都選擇“不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只掌握現(xiàn)象與原理”的教學(xué)方式，這種方式雖然可以避免高危險(xiǎn)與高污染實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)者身體狀況造成的威脅，但是忽略實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式由于不能讓學(xué)生親眼觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，會(huì)在一定程度上削弱教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握程度也會(huì)差強(qiáng)人意。因此，在進(jìn)行諸如氯化氫的制取等高度危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，老師可以利用模擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行模擬演示，通過(guò)多媒體教學(xué)設(shè)備展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生通過(guò)觀看模擬實(shí)驗(yàn)，感受到氫氣與氯氣的反應(yīng)效果，方便學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，并且可以減少學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)疑，還原化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。但是老師應(yīng)該明確使用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍掌握，只是適合于一些危險(xiǎn)度較高或者污染度較高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并不適用于所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)，否則，只會(huì)剝奪學(xué)生親身進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，將“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)變成“看實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)及學(xué)習(xí)成效定會(huì)大打折扣。

6.結(jié)語(yǔ)

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展理念的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，前提是在不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)減量、拒用、替換或者模擬實(shí)驗(yàn)等手法進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，盡可能減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康狀況的威脅，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。當(dāng)前，雖然綠色化學(xué)理念已被廣泛接受，但是在操作層面由于受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)技巧等方面的限制，實(shí)際應(yīng)用仍存在一定的問(wèn)題，需要老師不斷進(jìn)行探索實(shí)踐，最終使綠色化學(xué)理念真正落實(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，并發(fā)揮良好成效。

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