化學(xué)教育的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透

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［摘要］綠色化學(xué)觀念提倡在化學(xué)教育中，滲透人與自然和諧相處的思想，這也是高中化學(xué)教學(xué)發(fā)展的新方向?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)涉及到很多化學(xué)試劑，這些化學(xué)試劑有可能對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)一定污染，所以，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重綠色化學(xué)教學(xué)觀念的滲透顯得很有必要，下面對(duì)此進(jìn)行深入分析。

［關(guān)鍵詞］綠色化學(xué)教育；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；滲透

前言

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)上的一門學(xué)科，在高中化學(xué)教學(xué)中，注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以全面提升化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。對(duì)于綠色化學(xué)，是通過(guò)化學(xué)技術(shù)、方法，將社會(huì)生產(chǎn)中對(duì)人類健康、安全、生態(tài)環(huán)境有害的化學(xué)原料、催化劑消除，同時(shí)將生產(chǎn)中的有毒有害化學(xué)物去除。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，注重綠色化學(xué)教育觀念的滲透，可以全面培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念，對(duì)于和諧社會(huì)的建設(shè)有極大幫助。

一、精心預(yù)設(shè)，合理滲透綠色化學(xué)觀念

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很容易出現(xiàn)有毒、有害物質(zhì)，這不僅影響到實(shí)驗(yàn)的正常開(kāi)展，同時(shí)加劇了實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性，不利于學(xué)生的良好發(fā)展。因此，在實(shí)際中，為了有效降低高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染，教師需要在組織學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際操作情況，在課前精心預(yù)設(shè)，盡量考慮使用無(wú)毒害的反應(yīng)物、催化劑，從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備開(kāi)始，一直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，全面貫穿綠色化學(xué)教育觀念，從而實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化。例如教師在組織學(xué)生開(kāi)展“乙烯的制取”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大多是采用無(wú)水乙醇、濃硫酸共熱制取，實(shí)驗(yàn)所需的濃硫酸量比較大，同時(shí)加熱的時(shí)間比較長(zhǎng)，在控制乙烯溫度時(shí)比較困難，加上反應(yīng)生成物純度不高，很難獲得良好效果，從而出現(xiàn)CO、SO2、CO2等多種污染氣體，對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境造成極大污染，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的身體健康帶來(lái)危害。鑒于此，在實(shí)驗(yàn)之前，教師可以考慮，在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物中加入一定量的ZnO、Al2O3混合物，這樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，就可以極大的減少副反應(yīng)出現(xiàn)，降低硫酸污染，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的操作安全性、平穩(wěn)性，保證了實(shí)驗(yàn)效果的真實(shí)性，同時(shí)也最大限度的降低了污染氣體的產(chǎn)生。

二、利用微型實(shí)驗(yàn)降低實(shí)驗(yàn)污染

對(duì)于微型實(shí)驗(yàn)，主要是實(shí)驗(yàn)藥品微量、實(shí)驗(yàn)器材微型、實(shí)驗(yàn)過(guò)程綠色化的表現(xiàn)形式，可以最大限度的降低實(shí)驗(yàn)消耗時(shí)間，確保實(shí)驗(yàn)的操作性、安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)能有效降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的污染和危害。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的生成物及實(shí)驗(yàn)所需要的反應(yīng)物，是引起污染的重要渠道，在這種情況下，教師可以考慮在保證實(shí)驗(yàn)效果不受影響的基礎(chǔ)下，利用一些小劑量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微型實(shí)驗(yàn)器材，或者是簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)施微型實(shí)驗(yàn)，來(lái)減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的污染。這樣一方面可以極大的降低實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的綠色化；另一方面還可以提升實(shí)驗(yàn)精確性，克服實(shí)驗(yàn)中的不足。此外，通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，還可以讓學(xué)生享受到實(shí)驗(yàn)的有趣性，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的綠色思想。例如教師在組織學(xué)生開(kāi)展“制取氯氣”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是利用MnO2、濃鹽酸混合加熱制取，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中涉及到的儀器有導(dǎo)管、試劑瓶、酒精燈、圓底燒瓶、集氣瓶等，這一套實(shí)驗(yàn)裝置、方法雖然可以很好的制取到氯氣，但是實(shí)驗(yàn)裝置十分繁雜，實(shí)驗(yàn)操作難度也比較大，實(shí)驗(yàn)效率低。這時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)，巧妙的利用醫(yī)用藥瓶來(lái)代替以往的試劑瓶、集氣瓶，用輸液器的塑料管代替導(dǎo)氣管，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，利用膠頭滴管對(duì)濃鹽酸的滴入量、速度進(jìn)行控制，在處理尾氣時(shí)，利用10%的NaOH溶液。通過(guò)微型裝置，讓學(xué)生在探究微型實(shí)驗(yàn)中，掌握氯氣制取的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，同時(shí)利用微型實(shí)驗(yàn)節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間及材料損耗，提升了實(shí)驗(yàn)的安全性、可操作性。

三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)新，從而全面降低實(shí)驗(yàn)污染，實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)該結(jié)合實(shí)驗(yàn)的具體情況，根據(jù)學(xué)生掌握的知識(shí)、技能，指引學(xué)生大膽的思考、探究，最大限度的降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)的危害，培養(yǎng)學(xué)生良好的綠色思維，切實(shí)提高綠色實(shí)驗(yàn)的成效。例如，教師在組織學(xué)生開(kāi)展“銅與稀硝酸的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，在以往的實(shí)驗(yàn)裝置中，實(shí)驗(yàn)藥品添加中可能會(huì)產(chǎn)生NO氣體，加上在原有的實(shí)驗(yàn)中，有空氣的存在，很難發(fā)現(xiàn)NO的產(chǎn)生，這就很容易造成污染。鑒于此，教師可以對(duì)以往的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行優(yōu)化、創(chuàng)新，如下圖1所示，在試管甲中放入少量的CaCO3及充足的稀HNO3，利用實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的CO2氣體，排盡試管中的空氣，然后在乙試管中塞上經(jīng)NaOH溶液浸泡的棉花。實(shí)驗(yàn)中，銅絲進(jìn)入稀HNO3中時(shí)，微熱后產(chǎn)生的氣體會(huì)進(jìn)入乙試管中，并且甲試管的氣體無(wú)色，而乙試管的氣體呈紅棕色，銅絲上拉，反應(yīng)結(jié)束。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)化，可以全面加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，同時(shí)保證了實(shí)驗(yàn)的綠色、安全。總結(jié)綜上所述，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注重綠色化學(xué)教育觀念的滲透，不僅滿足了高中學(xué)生全面發(fā)展的需求，同時(shí)也符合了新課程教學(xué)要求，提升了學(xué)生的綠色意識(shí)、環(huán)保意識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升，這對(duì)于學(xué)生今后的健康發(fā)展有極大幫助。

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作者:魏述杰 單位:山東省新泰市第一中學(xué)