化学教育的高中化学实验教学渗透
[摘要]绿色化学观念提倡在化学教育中,渗透人与自然和谐相处的思想,这也是高中化学教学发展的新方向。化学实验是高中化学教学的重要组成部分,由于化学实验中会涉及到很多化学试剂,这些化学试剂有可能对自然环境带来一定污染,所以,在高中化学实验教学中,注重绿色化学教学观念的渗透显得很有必要,下面对此进行深入分析。
[关键词]绿色化学教育;高中化学;实验教学;渗透
前言
化学是建立在实验上的一门学科,在高中化学教学中,注重化学实验教学可以全面提升化学教学质量。对于绿色化学,是通过化学技术、方法,将社会生产中对人类健康、安全、生态环境有害的化学原料、催化剂消除,同时将生产中的有毒有害化学物去除。在高中化学实验中,注重绿色化学教育观念的渗透,可以全面培养学生的绿色化学观念,对于和谐社会的建设有极大帮助。
一、精心预设,合理渗透绿色化学观念
在高中化学实验教学中,很容易出现有毒、有害物质,这不仅影响到实验的正常开展,同时加剧了实验危险性,不利于学生的良好发展。因此,在实际中,为了有效降低高中化学实验污染,教师需要在组织学生开展化学实验之前,结合实验目标、教学内容、学生实际操作情况,在课前精心预设,尽量考虑使用无毒害的反应物、催化剂,从实验准备开始,一直到实验结束,全面贯穿绿色化学教育观念,从而实现高中化学实验教学的绿色化。例如教师在组织学生开展“乙烯的制取”这一实验时,由于在实验过程中,大多是采用无水乙醇、浓硫酸共热制取,实验所需的浓硫酸量比较大,同时加热的时间比较长,在控制乙烯温度时比较困难,加上反应生成物纯度不高,很难获得良好效果,从而出现CO、SO2、CO2等多种污染气体,对实验室环境造成极大污染,同时也对学生的身体健康带来危害。鉴于此,在实验之前,教师可以考虑,在实验反应物中加入一定量的ZnO、Al2O3混合物,这样在实验过程中,就可以极大的减少副反应出现,降低硫酸污染,不仅提高了实验的操作安全性、平稳性,保证了实验效果的真实性,同时也最大限度的降低了污染气体的产生。
二、利用微型实验降低实验污染
对于微型实验,主要是实验药品微量、实验器材微型、实验过程绿色化的表现形式,可以最大限度的降低实验消耗时间,确保实验的操作性、安全性、稳定性,同时能有效降低化学实验带来的污染和危害。在高中化学实验过程中,实验产生的生成物及实验所需要的反应物,是引起污染的重要渠道,在这种情况下,教师可以考虑在保证实验效果不受影响的基础下,利用一些小剂量的化学实验、微型实验器材,或者是简单的实验装置,实施微型实验,来减少实验过程中的污染。这样一方面可以极大的降低实验危险性,实现实验活动的绿色化;另一方面还可以提升实验精确性,克服实验中的不足。此外,通过这样的实验设置,还可以让学生享受到实验的有趣性,不仅培养了学生的实验科学严谨性,同时也培养了学生的绿色思想。例如教师在组织学生开展“制取氯气”的实验时,传统的实验方法是利用MnO2、浓盐酸混合加热制取,实验过程中涉及到的仪器有导管、试剂瓶、酒精灯、圆底烧瓶、集气瓶等,这一套实验装置、方法虽然可以很好的制取到氯气,但是实验装置十分繁杂,实验操作难度也比较大,实验效率低。这时教师可以引导学生开展微型实验,巧妙的利用医用药瓶来代替以往的试剂瓶、集气瓶,用输液器的塑料管代替导气管,实验过程中,利用胶头滴管对浓盐酸的滴入量、速度进行控制,在处理尾气时,利用10%的NaOH溶液。通过微型装置,让学生在探究微型实验中,掌握氯气制取的实验要点,同时利用微型实验节省实验时间及材料损耗,提升了实验的安全性、可操作性。
三、优化实验装置,实现绿色实验
在高中化学实验教学中,教师可以对实验装置进行优化、创新,从而全面降低实验污染,实现绿色实验。教师应该结合实验的具体情况,根据学生掌握的知识、技能,指引学生大胆的思考、探究,最大限度的降低实验过程对自然环境带来的危害,培养学生良好的绿色思维,切实提高绿色实验的成效。例如,教师在组织学生开展“铜与稀硝酸的反应”实验时,在以往的实验装置中,实验药品添加中可能会产生NO气体,加上在原有的实验中,有空气的存在,很难发现NO的产生,这就很容易造成污染。鉴于此,教师可以对以往的实验装置进行优化、创新,如下图1所示,在试管甲中放入少量的CaCO3及充足的稀HNO3,利用实验中产生的CO2气体,排尽试管中的空气,然后在乙试管中塞上经NaOH溶液浸泡的棉花。实验中,铜丝进入稀HNO3中时,微热后产生的气体会进入乙试管中,并且甲试管的气体无色,而乙试管的气体呈红棕色,铜丝上拉,反应结束。通过这样的实验装置优化,可以全面加强实验效果,同时保证了实验的绿色、安全。总结综上所述,在高中化学实验教学中,注重绿色化学教育观念的渗透,不仅满足了高中学生全面发展的需求,同时也符合了新课程教学要求,提升了学生的绿色意识、环保意识,促进了学生实践操作能力的提升,这对于学生今后的健康发展有极大帮助。
参考文献:
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魏述杰 山东省新泰市第一中学
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