尚玉斌
【關(guān)鍵詞】 高中化學(xué);實驗;綠色化
【中圖分類號】 GG633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A
【文章編號】 1004—0463(2019)22—0191—01
社會進(jìn)步的同時人們的生活水平也不斷提高,且人們也越來越重視低碳理念。人們低碳理念的加深一定程度上體現(xiàn)出人們的思想境界已經(jīng)達(dá)到新的階段。將綠色理念滲透到高中實驗教學(xué)中,有利于推動與完善教育改革。同時,還有利于學(xué)生更好地理解綠色理念,并促進(jìn)學(xué)生掌握化學(xué)實驗的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)了綠色理念后,也會無形地將低碳環(huán)保的意識運用到生活中,且整個實驗也變得更加節(jié)能與綠色。為此,筆者從以下幾個方面重點分析了高中化學(xué)實驗教學(xué)中綠色化的實踐策略。
一、綠色化設(shè)計化學(xué)實驗原材料
根據(jù)以往的化學(xué)實驗來看,學(xué)生在實驗中對化學(xué)原料使用的量認(rèn)識不足,部分學(xué)生在實驗失敗后仍然再次使用原材料,這也造成了浪費資源等問題。此外,對于實驗過程會產(chǎn)生有毒液體或者是氣體的實驗,若不加以嚴(yán)格控制,也會嚴(yán)重影響環(huán)境??梢?,教師在設(shè)計化學(xué)實驗時要以學(xué)生能完成實驗為前提,并盡量減少藥品使用的量,從而最大程度地減少污染的問題。比如說在教學(xué)“氯氣性質(zhì)的驗證”實驗時,為了節(jié)約材料,可以將學(xué)生分成幾個小組進(jìn)行實驗,且實驗以串聯(lián)的方式改進(jìn)實驗,從而驗證氯氣的性質(zhì),這個過程也只需要通入一次氯氣。從具體的操作來說,教師在實驗之前可以先進(jìn)行相關(guān)的實驗,如此便能規(guī)范地指導(dǎo)學(xué)生在課堂上處理化學(xué)試劑。雖然學(xué)生在實驗的過程中可能會遇到這樣或者那樣的問題,但是這也能減少學(xué)生實驗失敗的次數(shù)。此外,教師可以結(jié)合實驗的特點合理選擇一些替代物品,如此便能達(dá)到綠色實驗的目的。比如說在利用氯化鐵溶液制取膠體時,由于這個實驗的難度比較高,因此學(xué)生實驗的失敗率也不低,為此教師可以選擇我們生活中比較容易得到的肥皂水替代實驗。且在利用肥皂水進(jìn)行實驗時實驗的效果也比較明顯。由于原材料選擇的是我們生活中常見的物品,再加上對環(huán)境的影響比較小,因此,遵循了實驗綠色化的原則。
二、嚴(yán)格處理實驗中的“三廢”
從高中階段化學(xué)實驗來看,污染物的排量少、且廢液大,成分復(fù)雜、蓄積效應(yīng)明顯等,因此一旦處理不當(dāng)也會嚴(yán)重地污染環(huán)境。為此,教師要針對具體的化學(xué)實驗嚴(yán)格、有效地處理化學(xué)實驗中的“三廢”。第一,處理廢液的方法。針對實驗過程中有酸堿性的廢液,可以在廢液中酸堿中和,待溶液的pH值為6.5~8.5時再排放。而一些含有重金屬(如汞、鋅、錳等)離子的廢液,就可以將其通入到硫化物、氫氧化物與酸堿鹽沉淀的方法,實現(xiàn)金屬離子沉淀分離。同時針對一些含有氰化物的廢液,則可以加入一些沉淀劑(如硫酸亞鐵類)或漂白粉類的氧化劑達(dá)到去除氰化物的作用;第二,處理廢氣的方法。部分實驗過程中會產(chǎn)生毒害性比較強(qiáng)的廢氣,一旦處理不當(dāng)也會對環(huán)境甚至是對我們的健康產(chǎn)生不良的影響,因此實驗的過程中還要以密閉操作的方法進(jìn)行,同時也可以根據(jù)實驗的需要減少實驗物品的用量及減少廢氣產(chǎn)生的量;對于廢氣的回收,可以用氣囊收集有毒的氣體并集中處理;同時,對于部分有毒且又具有可燃性的氣體則可以將其轉(zhuǎn)化為無毒氣體后再排放。第三,處理廢渣的方法。在實驗過程中經(jīng)常會用到紙張、廢舊玻璃、火柴梗等物體,因此還需要統(tǒng)一收集處理,而一些還可以修補(bǔ)的材料可以重復(fù)利用。此外,實驗的殘留物也可以分類回收處理,或者是部分殘留物如原電池反應(yīng)等可以回收后再進(jìn)行無毒處理。對于一些有毒的藥品、廢渣、廢液等,要分類放在廢品瓶中,待積累到一定量后再進(jìn)行稀釋并深埋或焚燒。
三、采取多樣化的實驗渠道
教師可以在實驗的過程中不斷優(yōu)化實驗方案,并運用多樣化的實驗渠道。優(yōu)化實驗方案可以從“原子經(jīng)濟(jì)性”去分析,它是一種能最大程度使用原料分子的每一個原子,從而促進(jìn)目標(biāo)分子互相結(jié)合,實現(xiàn)零排放的一種綠色化實驗方法。當(dāng)原材料中的每一個原子都能充分被利用,也就不會產(chǎn)生其他的副產(chǎn)物,有效地減少化學(xué)實驗過程中污染物的排放。比如說以教學(xué)“金屬銅的性質(zhì)”為例,教師就可以從“原子經(jīng)濟(jì)性”的角度去分析,并引導(dǎo)學(xué)生以硝酸與銅作為原材料來制取硝酸銅。
在課堂上教師可以將學(xué)生分為若干個小組,各小組的成員互相合作、探究實驗的方案。在此之后,再讓小組成員說一說本小組設(shè)計的實驗方案。在此過程中,要引導(dǎo)學(xué)生用“原子經(jīng)濟(jì)性”的表達(dá)式去比較與分析各種制備的方法,從而選出最佳的實驗方案。最后再讓學(xué)生去驗證實驗。高中綠色化學(xué)實驗主要是在實驗的過程中結(jié)合綠色化理念,并盡可能使用小劑量、少污染、低成本的物品。在此過程中,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的綠色理念,不斷增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識,同時也要鼓勵學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度去學(xué)習(xí),從而全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
編輯:張 昀