化学实验渗透绿色化学理念

时间:2022-02-07 09:29:36

化学实验渗透绿色化学理念

随着我国经济的快速发展,人们越来越重视保护环境,在新课程改革中要求实施绿色教学理念.在化学教学中,实验是教学的基础,教师要注重培养学生的实验能力.在化学实验教学中渗透绿色化学理念,能够保证学生不会被化学反应所产生的有毒物质所伤害,也能够实现环境保护的目标.下面对在化学实验教学中渗透绿色化学理念进行分析.

一、在化学实验理论知识中渗透绿色化学理念

在化学实验理论知识中渗透绿色化学理念,有利于学生掌握绿色化学理论知识,也有利于提高学生的绿色化学实验能力.在教学过程中,教师要让学生熟悉教材中经常出现的试管、酒精灯、量杯、天平等仪器,使学生在反复记忆中牢牢掌握有关实验仪器,并在化学实验中看到实验步骤就能想到需要使用的实验仪器,从而达到快速实验的目的.例如,对于“在使用试管以及天平时需要注意的事项”这类涉及使用方法的主观题目,学生可以根据课本上所展示的试管以及天平的用途,结合老师在课堂上讲解的注意事项进行解答.如,在使用试管的时候,注意试管中的液体不能超过试管的三分之一,试管夹要夹在试管的中上方;在使用天平的过程中,注意不能搞混砝码与物体的位置,知道左边放置物品,右边放置砝码,而且要在托盘天平的底部放置纸张上防止药品的腐蚀作用.在这类主观题目的解答中,学生在解题之前就要对于各种仪器都有深刻的了解,从而在看到相关仪器的时候做出迅速反应.只有在平时就对注意事项都有所了解,学生才能快速高效地解答化学实验题.又如,对于实验室制取二氧化碳的化学实验,CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O,教师要让学生了解相应的实验器材,如长颈漏斗用于固体和液体在锥形瓶中反应时添加液体药品、锥形瓶作为化学反应的容器、导管用来传输化学反应所生成的气体等,还要让学生熟练掌握相应的实验试剂的使用方法.如,盐酸和碳酸钙是这个实验的主要材料,学生要知道如何对它们进行添加.然后按照实验步骤进行实验操作.如图,学生根据相应的设备进行组装,保证实验器材完美运行.用水沾湿长颈漏斗的底端,插入到打好孔的橡皮塞内,把2个直角导管的一端沾水后分别与橡胶管进行连接,把直角玻璃导管一端放入集气瓶内到达集气瓶底部,用弹簧夹把橡胶管夹住.将少量水倒入长颈漏斗内,若水在长颈漏斗内能形成一段稳定的液注,说明实验装置的气密性较好.将碳酸钙颗粒通过药匙装入锥形瓶中,对组装好的设备进行检查,随后进行实验.教师要鼓励学生在化学实验中提出问题.如,运用排气法收集二氧化碳,如何进行检验和验证是否充满?能否用排水法来收集二氧化碳?这样,实现了绿色化学理念在化学理论知识中的渗透.

二、在化学实验设计过程中渗透绿色化学理念

在化学实验教学中,教师要引导学生结合绿色化学理念设计化学实验.首先,教师要引导学生结合安全性、经济性等因素来选择恰当的反应物与助剂,尤其是要注意选择实验所需的化学物品时尽量避免生成有害物质.比如,对于“制取乙烯”实验,主要助剂采用浓硫酸这种比较危险的化学物品,虽然可以达到相应的实验目的,但是存在很大的安全隐患.此时教师如果在引导学生选择助剂的时候以氧化铝取代浓硫酸,那么同样能取得理想的实验效果,还能降低实验操作的安全风险发生概率.随着我国工业技术的快速发展,教师要注意将绿色环保材料等工业技术成果引入到化学实验课堂中,这是实现绿色工业建设的重要途径.其次,在设计化学实验装置的时候,教师要引导学生对教材中的实验装置进行改进和优化,尽可能地消除其存在的污染性、安全性等隐患,将有毒实验转化成绿色实验.实验装置作为化学实验的重要载体,在一定程度上会对化学实验性质产生影响.比如,对于“制取硫化氢与二氧化硫”的实验,制取这两种气体时均会用到盐酸试剂,且均不需要进行加热处理,但是两者均属于有害气体,相应的实验必须要做好气体防泄漏或尾气处理工作.这时教师要引导学生思考能否改进实验装置避免有害气体泄漏,通过学生的思考和分析,使学生意识到绿色化学理念及其重要性.最后,教师要引导学生掌握一些实验中的安全操作要领,避免学生因操作失误引发安全事故.比如,教师要教会学生在化学实验中闻气体的科学操作方法.任何气体都不应直接闻其气味,尤其是在化学实验中遇到的有毒气体.闻有毒气体的正确方法是,用手在集气瓶口轻轻扇动,仅使极少量的气体飘进鼻孔,完成气体的检测.此外,在化学实验中所需的物品要合理保存.对于固体,一般是单质的形式存在或是化合物的形式存在,为此就要考虑它们的还原性.如,钾只能保存在石蜡里面,它的还原性比较强烈;钠可以保存在煤油中,它的密度比煤油的密度大.还有一些物质的保存要考虑它们的易潮解性.在日常生活中有很多易潮解或是易溶解、吸水性强的物质,如Na2CO3、NaOH等.这些物质要放在密封性较好的容器里,保证化学物品的完美保存.对于液体的化学物品来说,一般是混合物,主要考虑其溶质能否分解,与空气中的某些物质能否发生反应,是否容易挥发,自身是否易水解等.要根据化学物品的性质选择相应的保存方法.比如,FeSO4的存放要防止被空气中的氧气氧化,可以加一定量的Fe.对于气体的化学物品来说,主要考虑它们的物理性质和某些化学性质.如二氧化氮就一般保存在黑色的或其他颜色比较深的容器里.

三、在化学实验操作过程中渗透绿色化学理念

在化学实验中,为了完成相应的实验项目,有时难以避免一些有害化学物质的产生.因此,教师要教给学生一些处理化学有害物质的方法,进而实现在化学实验操作过程中渗透绿色化学理念.处理化学实验中的有害物质,通常有以下几种方法.第一,运用溶解法处理有害物质.根据化学实验产生的有害物质的溶解度,选择相应的溶剂,进而溶解有害物质,避免有害物质暴露在空气中对学生的身体以及环境造成危害.第二,运用燃烧法处理有害气体.对于一些可燃性的气体,只需在气体产生的部位添加一个排放口,运用燃烧法来消除有害气体的危害.另外,对于一些废弃的生成物,大部分可以回收利用.第三,采用中和法处理有害气体.对于在化学实验中产生的具有一定的酸碱性的气体,可以结合中和反应实现对酸碱性气体的回收.同时,在化学实验中产生了一些具有碱性和酸性的物质,可以将废碱和废酸进行中和,并通过pH纸进行测试,检验中和后物质的酸碱性,实现对有害物质的完美处理.除了上述几种常规的处理化学有害物质的方法,还有其他的处理方法.学生要根据所产生有害物品的基本性质,采用科学的处理方法,实现在化学实验操作过程中渗透绿色化学理念.总之,在化学实验教学中渗透绿色化学理念,能使学生在熟练掌握绿色化学实验的基础知识、设计和操作方法的基础上,防范实验安全隐患,避免造成环境污染,从而有利于实现对我们周围环境的保护,践行可持续发展理念.

作者:张钰 单位:江苏苏州市吴江区盛泽第二中学