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

常淑暉

【摘? ? 要】實(shí)驗(yàn)是當(dāng)前高中階段化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以輔助學(xué)生理解化學(xué)理論知識(shí)，也可以促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)教研工作不斷發(fā)展的過(guò)程中，綠色化學(xué)理念被越來(lái)越多的教師重視。綠色化學(xué)理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用，需要教師遵循關(guān)注細(xì)節(jié)、長(zhǎng)久堅(jiān)持、立足學(xué)生興趣等原則，然后再對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法、內(nèi)容、步驟進(jìn)行創(chuàng)新。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1006-7485（2021）23-0103-02

The Application of Green Chemistry Concept in High School Chemistry Experiment Teaching

（The second middle school of Qingyang City，Gansu Province，China） CHANG Shuhui

【Abstract】Experiments are an important part of the current high school chemistry teaching activities. Good experimental teaching can not only assist students in understanding the theoretical knowledge of chemistry， but also promote the development of students' chemistry literacy. In the process of continuous development of experimental teaching and research work， the concept of green chemistry has been valued by more and more teachers. The effective application of the concept of green chemistry in experimental teaching requires teachers to follow the principles of attention to details， long-term persistence， and based on students' interests， and then innovate the methods， content， and procedures of experimental teaching.

【Keywords】Experimental teaching; Green chemistry concept; High school chemistry

化學(xué)是一門(mén)關(guān)注物質(zhì)變化的學(xué)科，而在這門(mén)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，各類(lèi)物質(zhì)的變化會(huì)產(chǎn)生有害或者無(wú)害的產(chǎn)物。而將綠色化學(xué)理念融合在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，目的便是培養(yǎng)學(xué)生的綠色理念，并且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，以及減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中遇到風(fēng)險(xiǎn)的概率。因此，在教學(xué)中，教師可以適當(dāng)控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的化學(xué)藥品的量，教師可以適當(dāng)以多媒體展示實(shí)驗(yàn)的方法代替學(xué)生親身參與危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，也可以引導(dǎo)學(xué)生適當(dāng)創(chuàng)新部分實(shí)驗(yàn)步驟。

一、適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)藥品用量

節(jié)約資源是綠色化學(xué)理念的重點(diǎn)，也是有效將綠色化學(xué)理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施。在以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多教師會(huì)在示范之后直接讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)因?yàn)樾缕?、有趣等原因，而進(jìn)行多次、大量的實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)雖然能夠促進(jìn)學(xué)生的操作能力發(fā)展，但是違背了綠色化學(xué)的理念，不僅會(huì)浪費(fèi)較多的化學(xué)藥品，還可能因?yàn)閷W(xué)生的不良、頻繁操作等原因，產(chǎn)生有害的化學(xué)污染品，進(jìn)而對(duì)學(xué)生的身體、環(huán)境產(chǎn)生危害。因此教師需要適當(dāng)控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)中使用藥品的數(shù)量。

以“蔗糖水解實(shí)驗(yàn)”為例，這是一個(gè)比較傳統(tǒng)、普通的實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中需要使用蔗糖、稀硫酸、酸堿指示劑等化學(xué)藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下，教師要控制實(shí)驗(yàn)藥品的用量，并借此培養(yǎng)學(xué)生精確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)精神。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生回憶以往的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)教師的這一要求，學(xué)生基本會(huì)將思緒集中在實(shí)驗(yàn)步驟的正確性上。對(duì)此，教師便可以在肯定學(xué)生的認(rèn)知之后引入綠色化學(xué)理念，告知學(xué)生需要以定量的方式進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)。比如，在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師都是為學(xué)生準(zhǔn)備裝好了實(shí)驗(yàn)藥劑的大容器，而學(xué)生自主倒取實(shí)驗(yàn)藥劑，這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后許多小組都會(huì)剩下較多的稀硫酸試劑或者蔗糖試劑。并且，許多小組的學(xué)生會(huì)將所用的試劑直接倒在實(shí)驗(yàn)池中。在引入綠色實(shí)驗(yàn)理念后，教師就需要引導(dǎo)學(xué)生用好量杯、滴管，要求學(xué)生取用的藥劑精確到毫升、滴，并基于實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃取用。在教師的嚴(yán)格要求下，不同小組會(huì)進(jìn)行不同的選擇。如有的小組按照1：5的比例，取最低值，1滴、5滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn);而有的小組則考慮到蒸發(fā)等因素，以3滴為最低值。如此，教師不僅有效落實(shí)了綠色化學(xué)理念，還能夠以學(xué)生不同的實(shí)驗(yàn)思路為基礎(chǔ)，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。

二、適當(dāng)以多媒體代替實(shí)驗(yàn)

在高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中，有較多的實(shí)驗(yàn)會(huì)使用或者產(chǎn)生高危的化學(xué)物質(zhì)，若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)，很容易被這些化學(xué)物質(zhì)傷害。在綠色化學(xué)理念中，學(xué)生的人身安全是重中之重。所以，基于保護(hù)學(xué)生身體健康、生命安全以及保護(hù)環(huán)境的目的，教師可以借助多媒體，適當(dāng)減少一些危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展次數(shù)。在教學(xué)時(shí)，教師可以用播放相應(yīng)實(shí)驗(yàn)影片的方式進(jìn)行教學(xué)，并且還可以在這個(gè)過(guò)程中引入更多數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以此在學(xué)生沒(méi)有切實(shí)操作的情況下，吸引學(xué)生的注意力，并提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

以“使用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣”的實(shí)驗(yàn)為例，這一實(shí)驗(yàn)所使用的藥品“濃鹽酸”是一種較為危險(xiǎn)的藥品，而實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物“氯氣”也是一種危險(xiǎn)的化學(xué)產(chǎn)物。在以往的教學(xué)中，不乏學(xué)生甚至教師因吸入氯氣而受傷或者被濃鹽酸燒傷的案例。因此，教師可以制作微課，以微課的形式展示實(shí)驗(yàn)，以此代替學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。在微課中，教師需要基于綠色化學(xué)的理念，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的步驟、產(chǎn)物進(jìn)行解釋?zhuān)员銓W(xué)生了解實(shí)驗(yàn)原理、方法以及所用藥品、產(chǎn)物的危險(xiǎn)性。例如，在微課中，第一部分是實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，用于讓學(xué)生自主觀察、思考。在學(xué)生看完實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程后，教師就刻意對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)。比如，教師可以詢問(wèn)：“如何判斷實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行速率？為了自身的安全和環(huán)境的保護(hù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意什么？”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生便會(huì)進(jìn)行有效的思考。比如，有的學(xué)生回答：“可以觀看產(chǎn)生氣體的顏色，憑借顏色濃度判斷實(shí)驗(yàn)速率。”對(duì)此，又有學(xué)生反駁：“對(duì)人而言，應(yīng)該細(xì)、緩呼吸，以此來(lái)避免吸入過(guò)多氯氣，并以此判斷產(chǎn)物產(chǎn)生速率，因?yàn)椤比绱耍處煴憧梢杂行⒕G色化學(xué)理念落實(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

三、適當(dāng)創(chuàng)新部分實(shí)驗(yàn)步驟

在滲透綠色化學(xué)理念時(shí)，除減少藥品用量以及實(shí)驗(yàn)次數(shù)之外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中高危、會(huì)產(chǎn)生不良產(chǎn)物的步驟進(jìn)行創(chuàng)新，以此提高實(shí)驗(yàn)的整體綠色程度。在進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生的化學(xué)認(rèn)知有限，所以教師要基于學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)各個(gè)步驟的認(rèn)知，先講解綠色化學(xué)的重要性，再引入學(xué)生不了解的化學(xué)知識(shí)，最后再讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考、實(shí)踐。這樣的過(guò)程雖然會(huì)削弱學(xué)生的主體性，但能夠讓更多的學(xué)生都進(jìn)行有效思考，避免了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)只對(duì)少數(shù)學(xué)生產(chǎn)生效果。

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)器具和實(shí)驗(yàn)用藥等角度入手。比如，在“鈉的燃燒”中，由于鈉的燃燒會(huì)產(chǎn)生極高的熱量，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很容易損壞玻璃皿、蒸發(fā)皿等器具。所以，教師可以先展示鈉的燃燒的實(shí)驗(yàn)視頻后，詢問(wèn)學(xué)生，是否可以使用其他物品來(lái)代替玻璃制品呢？在教師的提示下，學(xué)生會(huì)進(jìn)行積極的思考，并提出了使用金屬器具、陶瓷器具等方式。在學(xué)生思考、表達(dá)之后，教師便可以拿出銅片、鐵片、鋁片等金屬材料，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。在實(shí)踐后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)可選擇銅片這一材料，將銅片四角彎折成銅盒，然后進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)。再如，教師在“使用四氯化苯萃取碘”的實(shí)驗(yàn)中，可以先介紹四氯化苯、煤油在實(shí)驗(yàn)中的相似作用，然后再引導(dǎo)學(xué)生使用煤油替換四氯化苯，然后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，教師對(duì)煤油的介紹對(duì)學(xué)生而言只是理論的灌輸，所以教師可以在學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之后，讓學(xué)生組成大組，然后給大組分發(fā)適量的四氯化苯，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。如此，學(xué)生就能夠通過(guò)兩相對(duì)比的實(shí)驗(yàn)，了解到不同化學(xué)藥品對(duì)相同實(shí)驗(yàn)的影響。并且，在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后，教師需要引入綠色化學(xué)理念，即突出介紹四氯化苯對(duì)人體、環(huán)境的危害性。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，教師就可以在學(xué)生心中埋下綠色化學(xué)、創(chuàng)新的種子，為學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色化學(xué)理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效滲透要落實(shí)在細(xì)節(jié)中。教師可以從適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)藥品用量、適當(dāng)以多媒體代替實(shí)驗(yàn)、適當(dāng)創(chuàng)新部分實(shí)驗(yàn)步驟等方面入手，減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)環(huán)境的污染、對(duì)化學(xué)藥品資源的消耗，促進(jìn)學(xué)生綠色化學(xué)理念的發(fā)展。并且，通過(guò)應(yīng)用上述策略，學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新思維能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)精確度量等能力都能夠得到較為良好的發(fā)展。

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（責(zé)編? 林? 娟）