高中化学教学中融入绿色化学思想探析
刘明珠
重庆市合川太和中学 重庆 401555
摘要:化学是一门与社会、自然、科学、技术密切相关的综合性学科,又具有很强的实践性。教师在化学教学中融入绿色理念,能够让学生更深刻地理解科学与自然的关系。该文探究了把绿色教育理念融入高中化学的教学途径。
关键词:高中化学;绿色理念;绿色化学;教学途径
绿色化学是指运用化学方法,减轻化学试剂、化学原料、化学产物对人类健康造成的危害,达到减少污染、环境保护的目的。高中是学习化学知识的起始阶段,教师在教学中渗透绿色化学理念,能够帮助学生更好地理解化学与自然、环境之间的关系,培养学生的环保意识与社会责任感。
1 绿色化学教育概述
高中化学教学涉及大量实验操作,教师在绿色化学理念下进行化学实验教学时,应通过规范实验器皿和实验试剂的使用、规范学生实验操作、妥善处理实验废弃材料等措施来达到零污染、零伤害的目的,实现化学教学资源循环利用[1]。在绿色化学教学时,教师要遵循以下原则:第一,减少试剂和材料的使用量,控制实验废料的排放量;第二,实验完成后,回收没有参与反应的废料、原料、催化剂;第三,循环利用实验资源与废料,减少生产成本和废料的排放;第四,不使用无法回收和再次利用的材料。
2 绿色化学理念在高中化学教学的作用
《高中化学课程标准》提出“让学生了解化学有关的环境、资源、能源等问题,培养学生关心自然、关心社会的情感和责任感,树立环境保护意识和人类的生存、发展意识”的教学目标。因此,教师在高中化学教学中渗透绿色化学教育理念,可以让学生深入了解化学对社会发展的作用,了解在化工生产中遵循绿色化学思想的重要性,增强学生的创新意识与责任意识,形成可持续发展的思想[2]。
3 高中绿色化学教育的不足之处
3.1 绿色化学的教学主题不明确
随着素质教育的推进和教学改革的持续深入,大部分教师已经意识到绿色化学教育的重要性,也会开展绿色化学相关教学活动,但从实际情况来看,部分教师没有完全明确教学主题,教学比较功利化,更倾向于传授环保的理论知识来提高学生的考试成绩,忽略了培养学生的环保意识,教学中理论知识较多,实践活动太少,绿色化学的主题特征十分模糊,没有契合《新课程标准》的教学理念。
3.2 实验教学中的污染问题
高中化学是一门操作性和实践性很强的学科,许多理论知识都需要在化学实验中进行验证。与理论教学相比,实验教学存在一定的风险,部分教师没有重视有些实验材料的污染性,也不关注实验过程中产生的废料是否有毒有害,以及化学合成物是否会污染环境等问题,以至于大量实验材料被浪费或者造成污染。
4 高中绿色化学教育的实施途径
4.1 优化实验教学方案
教师在化学教学中渗透绿色理念,最终目的是潜移默化地帮助学生树立环保意识,让学生意识到化学、环境、自然之间的相互关系。如在串联和并联化的实验中,教师可以按照先后顺序将多个实验整合成一个实验,提高实验效率,简化实验步骤,减少实验过程中产生的污染物。如在“氯气实验室制备”和“氯气性质检验”的实验中,如果学生分别进行操作,不但需要多次、重复地制作氯气,而且在制备过程中还会有大量氯气溢出,既浪费了实验资源,又会产生污染。除了优化实验方案之外,教师还可以将实验药品进行绿色化处理。以“碘元素提取和检验”为例,教师可以把这一实验设计为家庭般小实验,将加碘食盐、淀粉碘化钾试纸和食醋作为药品,这些材料不但容易获取,而且无害、无污染。
4.2 实验采取循环式或者封闭式,达到零排放
在开展有毒有害气体的相关化学实验时,教师普遍会选择在通风环境较好的情形下进行实验,但是有毒有害气体会直接排放至空气中,造成空气污染。在绿色化学教学理念下,教师可以采取以下两种方案:第一种是在密封环境下进行有毒有害气体实验,在密封环境下放置吸收装置,将实验中排放出的有害气体直接吸收至装置中,使有毒有害气体不会排放至空气中;第二种则是教师重新设计实验目的,将上一个实验中产生的污染物收集起来,作为接下来实验的原材料,以便于循环利用。
4.3 拓展学生的绿色化学能力,在生活化教学中融入绿色化学理念
为了提高学生的解题能力和知识运用能力,教师可以从两个方面着手:第一,设计问题情境,丰富化学试题的类型,通过多元化的题型考查学生运用绿色化学知识解决实际问题的能力;第二,构建学生与化学问题之间的互动平台,调动学生思考问题和解决问题的积极性,设计绿色化学相关的问题,展开课堂互动,加深学生对绿色化学概念的认知,潜移默化地培养学生应用绿色化学知识的意识[3]。
5 实验废物的绿色化处理
5.1 废气的绿色化处理
SO2、Cl2等都是化学实验中经常产生的废气,而且具有刺激性气味,有一定的毒性。教师可以采用以下两种方式处理废气:一是将气体融入溶液,待两者发生反应后,去除气体。二是燃烧有毒性的气体,将其转化为无毒气体。
5.2 废液的绿色化处理
教师可以根据实际情况,对废液进行绿色化处理。如在处理含酸碱的废液时,由于含稀碱与含有稀酸的溶液能够彼此中和,在溶液pH达到6.5至8.5时,可将其排放掉。在处理锰、镉、汞、锌等含重金属离子的废液时,教师可以采用碳酸沉淀法、硫化物共沉淀法、氢氧化物共沉淀法让金属离子沉淀,然后分离。在处理含有有机溶剂的废液时,如果使用量较多,教师需要先回收、再利用,也可以把有机溶剂中的可燃性、难溶性物质、固体物质、含水废液等进行分类,然后采用萃取法、水解法等方式进行处理。
5.3 废渣的绿色化处理
教师可以先统一收纳整理废弃的纸、玻璃仪器、火柴梗等,然后集中处理。特别是废旧的玻璃仪器,教师可以尝试修补后进行二次利用。对仍有利用价值的固体原料,教师可以回收后再利用,如果无法利用,教师应该在回收后进行无毒化处理。综上所述,在高中化学教学中,教师要让学生意识到化学试剂、废气、废渣、废液的危害性,使学生树立绿色化学理念与环保意识,提高学生的科学素养。
参考文献:
[1] 王汝华.核心素养背景下高中化学绿色课堂的践行路径[J].国家通用语言文字教学与研究,2021(2).
[2] 江文珍.让“绿色”的魅力洋溢化学课堂——论绿色化学理念在高中化学课堂的渗透[J].数理化解题研究,2020(9).
[3] 朱平平,张冬.STSE教育视角下高中化学绿色主题教学简析[J].数理化解题研究,2020(12).