一、绿色化学的基本特征
所谓绿色化学,要求相关人员在化学教学与化学生产中,确保化学试剂以及制品并不会对生态平衡带来破坏。研究绿色化学的特征,首先是化学材料具备清洁性,与化学反应存在关系的原材料以及催化剂,都需要以清洁材料为主,最好是材料具备可再生的性能。其次是化学实验的操作应具备安全性,化学反应的每一个环节都属于封闭状态,输入物质需要思考到反应原料,输出物质思考到产品的价值。最后是化学反应需要体现出经济性,通过化学反应全方位提高原料的物质转化率,促使化学反应生成显著的经济效应。在实际的高中化学实验教学中,教师一方面要组织学生通过绿色的思想完成实验操作,另一方面要通过绿色化学理念,真正落实环境保护。教师应该在实验教学的每一个环节中融入绿色化学理念,将绿色化学理念的知识与实践操作密切融合,让学生能够切实进行绿色化学理念实践。
二、高中化学实验教学现存问题
研究化学实验教学活动存在一些发展困境。首先是思想认知匮乏,现阶段绿色化学理念在教育行业备受关注。可是学校与师生对绿色化学理念缺乏认知,也就是说师生对绿色化学理念的理解依旧不够深入,在实验操作中不能全方位地体现绿色化学理念。教师只是结合教材的指示开展实验项目,或者按照长时间以来固定的实验操作的基本要点进行教学,无法体现化学实验内在的价值。其次是实验环节比较少。以往的实验设计中,存在着教学质量和教学安全的问题,目前已经得到课程实践的全方位验证。互相对比来讲,设计的绿色化学实验处于初级分析阶段,一些教师没能在实践环节中给学生留出大量思考的时间,所以高中化学实验教学的指导存在一些教师依旧选取常规化实验模式的问题,影响着绿色化学理念在实验教学中效用的发挥。最后实验管理体现出分散性。部分学校把实验环节与理论教学环节进行区别管理,安排专业的实验教学开展实验课程的引导,可是设备的采购与产品的处理是通过后勤单位管理的,教师无法在实验过程中及时融入绿色化学理念,口头上给学生强调绿色化学理念运用的意义,却不能指导学生切合实际地把绿色化学理念应用到实处,造成高中化学实验教学效率不高。
三、绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用
(一)在化学实验中引进绿色化学理念定位
绿色化学理念的运用模式是比较特殊的,教师应使学生直观地研究课程活动的内涵,给学生渗透专业的化学知识,让学生能够整体上分析化学知识和实验操作的流程,指导学生积极主动地加入化学课堂学习中。教师事先研究好实验过程的可行性,组织学生在具体操作中高效利用化学试剂,若学生不能掌握器材与试剂的运用关键点,会产生原材料浪费的情况,甚至引出安全风险。因此,教师应给学生强调绿色化学理念的内涵,让学生形成节约化学试剂与原材料的观念,严格结合实验操作用量指标进行实验研究。教师还要多次给学生介绍绿色化学理念的运用价值,使化学实验课程教学活动高效进展。
(二)在实验教学中引进安全环保的操作方法
要想在高中化学实验教学中运用绿色化学理念,就应该重视思想观念的转变。教师指导学生分析绿色化学理念对环境保护起到的重要作用,能使学生自主地对有毒有害的物质进行辨别。在化学实验教学中引入绿色化学理念,化学教师应该顺应实验操作的需求,最大化地运用可再生能源。不管是催化剂还是溶解剂,都应该规范设定质量,避免物质对环境带来破坏。化学废物以及废气排放,坚持节能环保的要点,完全利用好化学原子结构,全面实现废物以及废气的科学排放。实验指导过程中,教师应利用多媒体技术给学生呈现腐蚀性物质污染环境的视频,让学生能够在化学实验中保持正确的思想认知,充分关注绿色化学理念在实验操作中的运用。例如,教师带领学生开展“铜与浓硝酸的反应”实验活动,给学生阐述浓硝酸的基本性质,尤其是强调浓硝酸具备一定的腐蚀性,接下来给学生呈现浓硝酸的腐蚀性会对人体带来伤害。学生分析了化学物品的危害性,这样在实验操作中可以更加重视安全,研究如何科学地处理化学原料以及化学生成物,避免化学实验教学操作对环境带来的不良影响。
在教学阶段,教师应该适当地延伸课程知识,组织学生合理地回收原料,运用催化剂实现节约资源以及控制污染的实践目标,体现出绿色化学理念在实验教学中应用的效果。除此之外,教师还要重视优化与整合实验教学过程。高中阶段的化学教学活动涉及大量的实验内容,相关的实验可能导致化学原料的消耗,增加了化学反应生成物的量。若教师可以巧妙地优化与整合实验过程,实现资源的循环利用,控制原材料的消耗量以及废料的生成量,就能促进实验教学中绿色化学理念的应用。例如,师生一同进行“制作氧气”这一个实验,教师可以及时给学生渗透通过KClO3加以分解操作的可行性,利用此种物质对原有的水分解实验进行取替,减少后期浪费药品量,真正体现出高中化学课堂引进绿色化学理念。基于此,以化学知识的串联与优化为基础,学生了解到减少化学原料消耗量的意义,有利于培养高中生化学实验的思维,全方位增强学生综合素质。
(三)合理调整教学内容与污染性化学反应的实践操作
高中阶段的化学课程教学,实验教学开展之前,教师要分析学生现有的学习问题,关联新课改条件针对性地进行教学设计,思考实验的主要流程与步骤,挖掘化学知识点教授的主要方向。不同的学生拥有不同的学习能力,势必会遇到不同的问题,所以教师应对实验教学内容进行系统化设置,给后续的有效教学提供条件支持。同时高中化学实验课程教学活动中,较多的化学反应包含有毒有害气体,开展化学实验项目,就有可能生成污染物,影响着绿色化学理念在化学实验中的运用和实施。若删减化学反应教学活动,势必会影响学生学习效果。对此,教师要合理地调整污染性化学反应的实验操作,带领学生分析如何控制化学污染,促进化学实验教学以及绿色化学理念的融合。例如,师生一同分析二氧化硫的性质,教师事先给学生讲述了二氧化硫具备的污染性,给学生渗透二氧化硫的基本特征,让学生阅读教材中讲述的化学实验步骤。由于制作二氧化硫可能会对空气带来破坏,那么教师在课堂中要指导学生研究二氧化硫与高锰酸钾与氢氧化钠等溶液进行接触的结果,启示学生不必亲自进行制作二氧化硫的实验,不然会增加物质对环境的破坏程度。而是利用网络资料和教材信息加深学生对二氧化硫性质的认知即可,让学生学会规范处理不良物质,避免实验教学对环境带来影响。
总之,绿色化学理念在高中化学中的践行需要落实于实验教学的各个环节,以尽可能节约资源、减少化学实验带来的环境污染影响,实现高质量的化学实验教学。
参考文献:
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