绿色化学理念在高中化学实验中的应用
邸克敏
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邸克敏,. 绿色化学理念在高中化学实验中的应用[J]. 应用化学学报,202310. DOI:10.12721/ccn.2023.157434.
摘要: 绿色化学是一种以环保和可持续发展为目标,强调在化学生产和使用过程中减少或消除对人类健康和环境有害影响的化学技术和方法。它具有预防污染、高效率、零排放、安全性、可持续性和创新性等基本特征。绿色化学的理念和技术可以促进化学工业的可持续发展,保护人类健康和环境。在化学实验中引入绿色化学理念,可以帮助学生树立环保意识,提高实践能力,减少对环境的污染。
关键词: 高中化学;实验化学;绿色化学
DOI:10.12721/ccn.2023.157434
基金资助:

一、绿色化学的基本特征

绿色化学是一种以环保和可持续发展为目标,强调在化学生产和使用过程中减少或消除对人类健康和环境有害影响的化学技术和方法。它具有以下基本特征:

预防污染:绿色化学强调从源头上预防污染,通过改进化学反应和生产过程的设计,减少或消除废弃物的产生。

高效率:绿色化学追求资源的高效利用,包括能源、原材料和水等,尽可能减少对自然资源的消耗。

零排放:绿色化学要求在生产过程中实现零排放,即产生的废弃物尽可能减少或全部转化为有用物质。

安全性:绿色化学注重安全性,旨在避免或减少对人类健康和环境的危害。

可持续性:绿色化学追求与环境的协调和可持续性,考虑经济、环境和社会三个方面的平衡发展。

创新性:绿色化学鼓励创新,不断探索和开发新的绿色化学技术和方法,以满足人类对可持续发展的需求。

这些特征使绿色化学成为解决当前环境问题的重要手段之一,也是未来化学发展的方向。通过推广和应用绿色化学理念和技术,我们可以促进化学工业的可持续发展,保护人类健康和环境。

二、高中化学实验教学现存问题

(一)实验教学中学生积极性不足

实验作为高中化学教学的核心组成部分,其对于提升学生的操作技能、理解化学原理和培养学生科学思维具有不可替代的作用。然而,当前高中化学实验教学中,学生的积极性却普遍不足。一方面,这与学生的学习动机有关。许多学生对于化学实验的意义和价值认识不足,缺乏主动参与实验的意愿。另一方面,这也与实验教学的方法有关。一些教师在进行实验教学时,过于侧重于步骤和操作的讲解,而忽视了实验本身的趣味性和探究性,使得学生对实验失去兴趣。

(二)实验教学内容过于侧重于应试

当前,高中化学实验教学内容大多围绕高考展开,过于侧重于应试。这导致实验教学的目的变成了帮助学生通过考试,而不是培养学生的科学素养和实践能力。在这样的背景下,实验教学的重心放在了帮助学生记忆和模仿上,而不是引导学生主动探究和思考。这无疑背离了实验教学的初衷,也限制了学生的发展。

(三)实验教学设施和师资力量不足

高中化学实验教学的发展还受到实验教学设施和师资力量的限制。在一些学校中,实验设施老化、短缺,无法满足正常的教学需求。同时,一些教师缺乏专业的实验技能和教学经验,无法有效地指导学生进行实验。这不仅影响了实验教学的质量,也限制了学生通过实验提高自身能力的发展。

三、绿色化学理念在高中化学实验中的应用思考

三、绿色化学理念在高中化学实验中的应用思考

随着社会的不断发展,人类对环境的影响越来越大,化学行业作为重要的污染源之一,对环境造成的危害也逐渐显现。为了减少化学实验对环境的影响,在高中化学实验中引入绿色化学理念是非常必要的。绿色化学理念在高中化学实验中的应用,不仅可以减少环境污染,还可以帮助学生树立环保意识,提高学生的综合素质。

(一)在化学实验中引进绿色化学理念定位

在高中化学实验中引入绿色化学理念,首先要明确其在实验中的定位。绿色化学理念是通过改进化学实验方法、优化化学实验过程、减少化学废弃物排放等措施,达到减少环境污染、节约资源的目的。因此,在高中化学实验中引入绿色化学理念,应该以实验为载体,将环保意识渗透到实验的各个环节中,让学生认识到化学实验与环境保护的关系,树立起绿色化学的意识。

(二)在实验教学中引进安全环保的操作方法

在高中化学实验中,为了减少对环境的影响,教师应该引进安全环保的操作方法。首先,要加强对实验操作的管理,确保学生能够正确使用实验器材和药品,避免因操作不当而引起的环境污染。其次,在实验过程中,应该尽量采用无毒、低毒的药品替代有毒药品,减少对人体的危害。此外,还可以采用封闭式实验方法,减少实验过程中废气、废水的排放量。

(三)合理调整教学内容与污染性化学反应的实践操作

在高中化学实验中,有些实验会产生大量的废弃物,对环境造成严重的污染。因此,教师应该根据实验实际情况,合理调整教学内容和污染性化学反应的实践操作。例如,对于一些会产生有害气体的实验,可以采用微型的实验方法进行改进。微型实验是一种采用小型实验装置进行实验的方法,具有节约试剂、减少污染、缩短实验时间等优点。此外,教师还可以通过优化实验方案、采用环保替代品等方式进行实验改进。

(四)指导学生掌握化学实验技巧

在高中化学实验中引入绿色化学理念,还需要指导学生掌握一些化学实验技巧。例如,在称量药品时,应该遵循“用多少取多少”的原则;在提取固体药品时,应该尽量采用“不经过滤”的方式;在添加试剂时,应该遵循“少量多次”的原则等。这些技巧的掌握可以帮助学生更好地进行实验操作,减少对环境的污染。

(五)通过小组合作进行共同探究

在高中化学实验中引入绿色化学理念,可以通过小组合作的方式进行共同探究。小组合作可以让学生之间互相学习、互相帮助、互相监督,达到更好的实验效果。在小组合作中,教师可以安排学生共同探讨绿色化学的相关问题,例如如何减少废弃物的排放、如何利用废弃物等。通过小组合作的方式进行探究,可以增强学生对绿色化学的认识和理解。

(六)利用多媒体技术激发学生环保意识

在高中化学实验中引入绿色化学理念,还可以利用多媒体技术来激发学生环保意识。多媒体技术可以生动形象地展示环境污染对人类的影响以及采取绿色化学措施后的环境改善情况。例如可以通过播放视频展示化工产业对水体、空气和土壤造成的污染状况;播放图片展示垃圾分类、废旧物品回收利用等环保措施的实际应用效果等。这些多媒体技术可以帮助学生更加直观地了解环境污染问题以及采取绿色化学措施对环境保护的重要性。

(七)开展绿色化学实验课程

在高中化学实验中引入绿色化学理念,可以开展绿色化学实验课程。这类课程以环保为前提,以可持续发展为目标,旨在培养学生的环保意识和实践能力。在课程中,教师可以设计一些具有环保性质的实验项目,例如废水中污染物的检测和处理、废旧电池的回收和利用等。通过这些实验项目,学生可以深入了解绿色化学的理念和方法,提高自身的环保意识和实践能力。

(八)加强实验室管理

在高中化学实验中引入绿色化学理念,还需要加强实验室的管理。实验室是进行化学实验的主要场所,也是污染源的主要产生地。因此,加强实验室管理是非常必要的。具体措施包括:加强实验室的安全管理,确保实验过程的安全性和环保性;加强实验室的废弃物处理和管理,确保废弃物能够得到合理的处理和利用;加强实验室的卫生管理,确保实验室的卫生和环境整洁等。这些措施可以有效地减少实验室对环境的影响,为绿色化学实验提供更好的保障。

参考文献

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