绿色化学在中学化学实验教学中的应用

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  摘 要:绿色化学是以保护环境为目标来设计、生产化学产品,从源头上阻止污染的化学思想,初中化学实验教学是渗透绿色化学思想教育,增强学生的环境保护意识的重要途径。本文从推广微型化学实验,减少有害物质的排放、在确保实验效果的前提下降低药品浓度,提高物质使用效率、在密闭条件下进行有污染气体产生的实验,减少有害气体的排放、循环使用化学试剂和充分利用反应产物,有效地防止污染、培养学生实验操作规范化,妥善处理化学实验中的废弃物等几方面对初中化学实验教学渗透绿色化学思想教育进行了探讨。
  关键词:绿色化学;微型实验; 循环使用
  绿色化学是一种以保护环境为目标来设计、生产化学产品的最新科技成果,是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学(Green Chemistry)概念从一提出来,就明确了它的现代内涵,是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的主要特点是:①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;②在无毒、无害的 条件下进行反应,以减少废物向环境排放;③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子 都被产品所利用,实现“零排放”;④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。要预防化学污染,最关 键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人,学生最早学习化学知识是在初中阶段,这就 需要将绿色化学思想贯穿于初中化学教育的全过程中。尤其在化学实验中贯穿绿色化学思想。
  一、推广微型化学实验,减少有害物质的排放
  微型化学实验是在实验操作技术以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验方法。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。在微小型的仪器中,用尽可能少的试剂来进行实验。因为只有仪器微型化了,才能减少试剂在器皿上的附着量,同时还应尽可能减少中间产物的转移过程,以减少试剂在器皿上的附着。所以,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。尽可能小剂量是微型化学实验的核心,它是没有终止的,是动态发展趋势,它使每一个化学工作者无论在何种实验条件中都在考虑:“为了保护环境,只要能达到实验目的,我能不能把实验技术、方法、仪器和设计等改革一下,使改革后的实验相对于改革前,尽可 能少用一点试剂?”“尽可能小剂量实验”是一种思维方向,为了追求新的“尽可能小剂量实验”,解放人们的思想,推动化学实验的不断改变,这是化学实验改革和发展的动力之一,是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。
  二、降低药品浓度,提高物质使用效率
  在现行中学化学教材中,有些实验指明了药品浓度,有些实验没有指明药品浓度。我对许多涉及药品浓度的实验进行探索和改进。既节约了药品、保证了实验效果,又减少了环境污染。例 如:指示剂浓度的减少,指示剂酚酞、石蕊等原浓度为 0.5%~1.0%,经改进可减少到 0.1%~ 0.25%,也可以相应减少酒精的用量。又如:硫在氧气中燃烧的反应,若按常规实验每次需硫粉0.3~0.5g,反应后生成SO2 0.6~1g。而采用微型化学实验,每次仅需硫粉0.02g,反应后生成SO2 0.04g。尽可能地降低实验药品浓度,减少药品的损耗,预防环境污染。
  三、在密闭条件下进行有害气体产生的实验
  绿色化学是指设计研究没有或只有尽可能少的环境副作用,并在技术上、经济上具有可行性的化学品和化学过程。在中学化学实验中,对产生污染物的实验从实验技术、方法、仪器等进行重新设计,把分散的实验综合起来,在密闭条件下进行有污染性气体产生的实验,这样,可防止有毒气体进入空气,而且还可以节约药品和缩短实验时间。演示实验中如果注意实验后有毒物质的处理,是实施如何保护环境的思路和方法教育,使学生所学的环保知识与实验后的处理结合起来,使学生所学知识得以巩固,再应用到学生分组实验中,甚至在毕业后,又会将这种思维方式应用于工作中。
  四、循环使用化学试剂、充分利用反应产物
  绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,所以,我们应该应用化学的处理方法,充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染,而且增加了经济效益。例如:在中学化学实验用CO还原 Fe2O3的实验中,如果将反应后的混合集体(含未反应的CO)直接释放到空气中,既浪费了资源,又污染了空气,产生了新的隐患。如果进行循环利用,就能达到节约化学资源和保护自然环境的目的(如图下所示)。在实验工作中,用绿色化学的思想来指导,更能有效地防止污染。
  五、妥善处理化学实验中的废弃物
  在中学化学实验中,大部分实验的药品用量在教材中都未明确给出限量以致学生很难把握药品的实际用量,这样既影响实验的科学性和实验效果,又会造成药品的浪费,还会对环境造成一定程度的污染,也不利于培养学生的规范化操作。若将药品规定了用量和浓度,既方便施教,又方便操作,更易让学生接受、观察和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时节约药品,减少环境污染。教师实验教学过程中,限定用量,把好的经验传播给学生,妥善 处理化学实验的废弃物(回收、无害化处理),加上正确引导,既提高了实验的科学性、为实验 操作的规范化奠定了基础,又培养了学生良好的实验习惯、使学生学到实际应用技术,同时也 增强了学生的环境保护意识,作为减少环境污染的重要保证。
  参考文献:随着新课改的深入发展,对小学语文课堂教学提出了更高的要求,变传统的串讲串问、繁琐分析为师生互动、合作交流、情意浓浓,让小学语文回归简约之美。教材插图与文本文字相比,更为形象具体,是实现小学语文简约化的重要手段。因此,教师在教学中要合理利用教材插图,以提高教学质量,帮助小学语文教学回归简约之美   一、教材插图在小学语文教学中的应用价值
  1.有利于激发学生的学习兴趣
  新课改的发展下,一些小学语文教材插图的色彩性较强,小学生有着天生的好奇心理,对课文中的插图兴趣很大。同时,插图与文字相比,更形象、更具有艺术性,在教学中,利用好教材插图能激起学生的学习欲和探究欲,激发学生对学习语文的兴趣。
  2.能有效提高学生的综合能力
  教材插图具有艺术之美,能有效培养学生的观察力、想象力、思维能力以及审美能力,培养学生科学的情感素养、科学的态度以及价值观,全面提高学生的综合能力。因此,在小学语文教学中,教师必须利用好教材插图,通过合理的教学方式进行教学。
  3.有利于提高教学质量
  教材插图的使用,最终目的是提高教学质量。小学语文教师在教学中,应用教材插图,能让学生全身心的投入到学习中去;利用教材插图,教师能营造轻松的教学氛围,以更好的开展教学;利用教材插图,教师能更好的将课文的文字内容表达出来,帮助学生理解和巩固知识,进而提高教学质量。
  可见,教材插图在小学语文教学有很强的应用性,应该在教学中得到充分应用。但是目前国内教材插图在编绘和使用上还存在一定的问题,如插图编绘缺乏童趣、插图编绘与文本内容不符、插图编绘与课文语境不符、教师利用插图的意识不强、插图使用形式大于内容、可操作性不强等。面对这些问题,必须采取一些行之有效的措施。
  二、教材插图在小学语文教学中的有效应用
  1.引入插图创设情境,调动学生学习积极性
  在正式开展教学前,教师可以利用教材插图创设一个特定的情境,吸引学生的注意力,让学生在轻松的氛围下开始学习,充分调动学生的学习积极性。在小学语文三年级上册第一单元第二课《金色的草地》一文时,教材插图的主色调是淡黄色,纯色调给人一种简洁、清新亮丽的感觉,图中两个小孩在蒲公英飞舞的背景下嬉戏打闹,一起组成了一幅妙趣横生的图画。教师在教学中,可以充分利用教材插图,结合小学生自由快乐的性格特征,利用多媒体技术播放歌曲“蒲公英的约定”,利用网络资源找出与教材插图相一致的动态图像或者视频,创设出情境,并让学生根据插图的所见口述插图内容,调动学生的学习积极性。这样一种简便的教学方法,充分发挥了插图在语文教学简约化中的作用。
  2.合理利用教材插图,提高学生的学习能力
  在实际课堂教学中,小学语文教师要根据学生的自身情况和发展需求利用教材插图,提高学生的学习能力。首先是合理利用教材插图,引导学生看图造句、看图说话、看图交谈、看图写话等,提高学生的语言表达能力。如在小学语文一年级下册《司马光》一文教学中,教师可以先让学生对教材插图中的景物、司马光的活动场景、掉进缸里的小朋友的活动场景以及其他小朋友的活动场景等四个场景分别进行交际,然后结合四个场景,以故事的六个要素,即时间、地点、人物以及事件的起因、经过、结果为线索,让学生组成一段通顺连贯的话。如在小学语文三年级上册《我们的民族小学》一文教学中,针对多数学生难以理解“傣族、阿昌族、景颇族”这三个代表民族的文字,文字上也不好解释三者之间的区别,教师就可以利用课后资料中三个少数民族的不同民族服装图来帮助学生理解,以提高学生的理解能力。
  3.利用教材插图设问,发散学生的思维
  在小学语文课堂教学中,利用插图进行提问,能有效发散学生的思维,提高学生的想象力和创新能力,进而更好的提高教学质量。如在小学语文三年级下册《剪枝的学问》一文教学中,教师结合教材插图,向学生提问:“王大伯桃园里结的桃子是什么样的?春天里的桃花开得怎么样?为什么我看到又多又大的桃子会又惊又喜?剪枝的学问到底是什么?”等,通过这样的设问,让学生仔细观察教材插图,并结合文本文字内容,自主思考和探索,找出问题的答案。教师在通过与学生的交流和互动使得整堂课都生动活泼了,改变了以往教师一连串提问、一连串解答的繁琐教学,发散学生的思维的同时,将教学简约化。
  4.引入课外插图,在教学中渗透德育
  新课改的发展,对学生的德育教育要求更高。教师在小学语文教学中,可从课外资源引入教材插图,既能丰富课本教材的插图,还能借用课外插图的丰富多样性,在语文课堂中更好的渗透德育。如在《赵州桥》一文教学中,教师利用网络资源事先准备好赵州桥的相关图片,让学生充分了解赵州桥设计的历史和背景,激发学生的爱国主义情怀,帮助学生树立积极向上的人生态度。又如在《母亲的恩情》教学中,教师在网上收集一些有关母爱的图片,“孟母三迁”、“椅中圣母”、“母爱”等,向学生展示这些图片的同时,对文章内容以故事的形式口述给学生,培养学生珍惜亲情、学会感恩的情怀。
  总之,小学语文教学是一种简约化的教学,这种简约化不是单纯的简单,是在简单中蕴含着深刻,在平淡中体现着绚烂,是一种从容的简约之美。而插图是实现小学语文教学从容简约之美的重要手段,教师要合理利用插图,以提高教学质量,进而让语文回归简约之美。
  [1]董量耀.中学绿色化学教育实施策略探讨.化学教育[J].2002,11
  [2]吴光才.中学化学实验绿色化的探索[J].南平师专报.2001,02
  [3]张婉佳.中学绿色化学教育的思考与探索[J].上饶师范学院学报.2001,12
  作者简介:
  岑忠正(1963.12~ ),男,贵州三都人,本科,中教一级,研究方向:高中教学。
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