高中化学实验教学绿色化的实践策略

时间:2023-05-01 17:00:09 公文范文 来源:网友投稿

【关键词】 高中化学;实验;绿色化

【中图分类号】 GG633.8 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463(2019)22—0191—01

社会进步的同时人们的生活水平也不断提高,且人们也越来越重视低碳理念。人们低碳理念的加深一定程度上体现出人们的思想境界已经达到新的阶段。将绿色理念渗透到高中实验教学中,有利于推动与完善教育改革。同时,还有利于学生更好地理解绿色理念,并促进学生掌握化学实验的知识。学生在学习了绿色理念后,也会无形地将低碳环保的意识运用到生活中,且整个实验也变得更加节能与绿色。为此,笔者从以下几个方面重点分析了高中化学实验教学中绿色化的实践策略。

一、绿色化设计化学实验原材料

根据以往的化学实验来看,学生在实验中对化学原料使用的量認识不足,部分学生在实验失败后仍然再次使用原材料,这也造成了浪费资源等问题。此外,对于实验过程会产生有毒液体或者是气体的实验,若不加以严格控制,也会严重影响环境。可见,教师在设计化学实验时要以学生能完成实验为前提,并尽量减少药品使用的量,从而最大程度地减少污染的问题。比如说在教学“氯气性质的验证”实验时,为了节约材料,可以将学生分成几个小组进行实验,且实验以串联的方式改进实验,从而验证氯气的性质,这个过程也只需要通入一次氯气。从具体的操作来说,教师在实验之前可以先进行相关的实验,如此便能规范地指导学生在课堂上处理化学试剂。虽然学生在实验的过程中可能会遇到这样或者那样的问题,但是这也能减少学生实验失败的次数。此外,教师可以结合实验的特点合理选择一些替代物品,如此便能达到绿色实验的目的。比如说在利用氯化铁溶液制取胶体时,由于这个实验的难度比较高,因此学生实验的失败率也不低,为此教师可以选择我们生活中比较容易得到的肥皂水替代实验。且在利用肥皂水进行实验时实验的效果也比较明显。由于原材料选择的是我们生活中常见的物品,再加上对环境的影响比较小,因此,遵循了实验绿色化的原则。

二、严格处理实验中的“三废”

从高中阶段化学实验来看,污染物的排量少、且废液大,成分复杂、蓄积效应明显等,因此一旦处理不当也会严重地污染环境。为此,教师要针对具体的化学实验严格、有效地处理化学实验中的“三废”。第一,处理废液的方法。针对实验过程中有酸碱性的废液,可以在废液中酸碱中和,待溶液的pH值为6.5~8.5时再排放。而一些含有重金属(如汞、锌、锰等)离子的废液,就可以将其通入到硫化物、氢氧化物与酸碱盐沉淀的方法,实现金属离子沉淀分离。同时针对一些含有氰化物的废液,则可以加入一些沉淀剂(如硫酸亚铁类)或漂白粉类的氧化剂达到去除氰化物的作用;第二,处理废气的方法。部分实验过程中会产生毒害性比较强的废气,一旦处理不当也会对环境甚至是对我们的健康产生不良的影响,因此实验的过程中还要以密闭操作的方法进行,同时也可以根据实验的需要减少实验物品的用量及减少废气产生的量;对于废气的回收,可以用气囊收集有毒的气体并集中处理;同时,对于部分有毒且又具有可燃性的气体则可以将其转化为无毒气体后再排放。第三,处理废渣的方法。在实验过程中经常会用到纸张、废旧玻璃、火柴梗等物体,因此还需要统一收集处理,而一些还可以修补的材料可以重复利用。此外,实验的残留物也可以分类回收处理,或者是部分残留物如原电池反应等可以回收后再进行无毒处理。对于一些有毒的药品、废渣、废液等,要分类放在废品瓶中,待积累到一定量后再进行稀释并深埋或焚烧。

三、采取多样化的实验渠道

教师可以在实验的过程中不断优化实验方案,并运用多样化的实验渠道。优化实验方案可以从“原子经济性”去分析,它是一种能最大程度使用原料分子的每一个原子,从而促进目标分子互相结合,实现零排放的一种绿色化实验方法。当原材料中的每一个原子都能充分被利用,也就不会产生其他的副产物,有效地减少化学实验过程中污染物的排放。比如说以教学“金属铜的性质”为例,教师就可以从“原子经济性”的角度去分析,并引导学生以硝酸与铜作为原材料来制取硝酸铜。

在课堂上教师可以将学生分为若干个小组,各小组的成员互相合作、探究实验的方案。在此之后,再让小组成员说一说本小组设计的实验方案。在此过程中,要引导学生用“原子经济性”的表达式去比较与分析各种制备的方法,从而选出最佳的实验方案。最后再让学生去验证实验。高中绿色化学实验主要是在实验的过程中结合绿色化理念,并尽可能使用小剂量、少污染、低成本的物品。在此过程中,教师要注重培养学生良好的绿色理念,不断增强学生的环保意识,同时也要鼓励学生以严谨的学习态度去学习,从而全面提高学生的学习能力。

编辑:张 昀

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