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在初中化学实验中渗透绿色化学理念的实践研究

2022-11-23山东省日照市碑廓镇初级中学李祥金

新教育 2022年29期
关键词:废弃物药品化学

□ 山东省日照市碑廓镇初级中学 李祥金

绿色化学,顾名思义,就是要求人们在使用化学相关知识为社会的生产和发展服务的同时,又要最大程度地减少或者彻底消除使用和生产有害物质。本文针对教学老师如何利用初中化学实验课堂,向学生渗透绿色化学理念及相关的课堂实践措施,进行了一些探讨,仅供相关从业人员参考。

一、初中化学实验中渗透绿色化学理念的意义

倡导人们发展绿色化学,向人们渗透绿色化学理念,是当代社会环境发展的一个主要话题。而初中阶段的学生,无论身心,都处于一个开始发展,并且发展迅速,亟需有一定的正确指引的阶段。初中生开始对身边事物的好坏、优劣等产生一定的辨别能力,作为初中化学教学老师,除了做好本职工作,带领学生掌握相关的化学知识以外,还应该根据他们现阶段的身心特点,积极培养初中生的绿色化学理念。

二、在初中化学教学中渗透绿色化学理念

任何知识或理念的渗透,绝对不是一朝一夕之事。因此,初中化学教学老师在教学时,应该自始至终将“绿色化学”的理念与教学过程紧密相连,初中化学的实验课程不少,学生有很多机会亲自动手进行相关实验。所以,在化学实验课堂上,化学教师作为学生的化学启蒙者,应该从一开始就进行课堂预设,将“绿色化学”理念执行到位。

例如,化学教学老师在教学“水的组成”这一内容时,既要带领学生了解并掌握水的组成和性质,还可以结合生活实际,让学生了解现在生活中的水资源现状。比如向学生举例常见的一些化工厂,资料显示,从工厂中排放的废水常常含有大量无机盐类,而无机盐浓度过大会导致水体受到污染,严重影响水资源的利用。那么,在接下来对水的相关化学知识进行学习的时候,学生就会有意识地重复水资源保护的重要性。这样,既达到了教学目的,又对学生进行了相应的绿色教学,让学生明白,在现实生产生活中最常见的水资源也是非常宝贵的,如果不注意有害气体、工业废水的排放,就会对水资源造成很大的污染,从而严重影响人们的生活质量。这样的化学实验课堂,不仅可以让学生清楚知道水的构成、性质,更能够让学生认识到,看似普通的水资源,其实也是需要加强保护的,从而潜移默化中增强了学生对水资源这一块的环保意识。

三、绿色化学在初中化学实验中的渗透

1.对化学实验药品“精打细算”

在初中化学实验教学中,会使用到各种各样的化学药品和试剂。比如胆矾、石灰石、氢氧化钠、氢氧化钙、蜡烛、铁丝等,这些化学药品和试剂的使用,在化学实验中是比较频繁的。同时,根据实验要求和实验目的,这些化学药品和试剂的用量,都有着相应的使用比例规定。但有些情况下,化学药品和试剂的浪费情况也是常见。本着“绿色化学”的理念,教学老师在保证实验效果的前提下,可以对实验所用的化学原料“精打细算”,按照比例,减少药品和试剂的用量,既保证实验效果明显,又可以节约资源,这就是我们所秉承的“绿色化学”的教育理念。

例如,化学实验常用的一些药品都具有挥发性且暴露于空气中很容易发生变质,比如液溴、浓HNO3、碳酸钠晶体等,但只要密封保存,在实验的时候按照用量配比严格取用,就可以避免这样的情况发生。而且为了尽量减少这些实验药品对空气的污染,化学教学老师在进行化学实验的演示时,可以对这些药品的用量使用,适当的“精打细算”,既保证实验效果明显,又减少有害物质对空气的污染;还有,化学实验过程中,会有很多的残渣、实验产物需要进行过滤,这就需要大量的水来对过滤器上的沉淀物质进行洗涤,用水量的多少,取决于沉淀物产生的多少,如果在实验药品的用量上合理减少,那么实验产生的沉淀物质也会减少,对水的使用也会节约。这样的“精打细算”,可以在保证化学实验效果的前提下,减轻对空气、水等资源的污染及浪费,这样的化学实验,就非常自然地将“绿色化学”的教学理念转变成了教学策略,对学生的环保意识进行了渗透。

2.对化学实验药品妥善保管

初中化学实验中使用的药品,由于性质不同,保管和存放的方法、要求也不同。如果不能妥善的保管存放,很容易带来环境污染、资源浪费等现象的发生。本着“绿色化学”的理念,相关的化学负责教学老师,应该根据化学药品本身不同的化学性质,采取有效的措施进行保管,避免因为保管不当造成药品的外泄,而带来环境污染。

例如,一般的化学实验所用的溶液,比如蔗糖溶液、碘酒、澄清石灰水、稀盐酸、盐水等,因为这些化学实验药品容易挥发而污染空气,所以应该现用现配,而像亚铁盐、亚锡盐、碘化物、硫化物化学药品,不能见光,而且存放这些化学药品的房间,要求温度适宜,如果温度过高,这些药品的性质就会发生改变,从而影响化学实验的效果。所以在保存这些药品的时候,应该注意避光,还应该控制好室温。还有一些化学药品,如硝酸、硫酸等,都属于具有强污染性、腐蚀性的药品,相关人员一定要按要求谨慎存放,一旦外泄,比如接触到皮肤或暴露在空气中,都会造成严重的危害和污染。因此,对化学实验药品进行妥善管理及存放,才能够保证药品的化学性质不被破坏,也能够保证化学药品的质变带来的一系列环境污染、资源浪费等方面的环保问题,这也是初中化学实验践行“绿色化学”理念的策略之一。

3.对化学实验仪器“改革加工”

在初中化学实验中,除了化学药品和试剂外,还需要各种各样的化学仪器或装置。由于受到各式各样条件的限制,有些学校的化学实验装置缺少学生使用的版本,只能由化学教学老师进行演示,导致实验效果不理想;还有些实验装置,可以用在相关的一些化学实验中,却由于教材内容的安排,导致实验装置和材料的重复使用和浪费等。因此,教学老师在化学实验课堂上,通过对教材内容的认真研读,可以尝试对某些化学实验仪器或装置进行适当地改良、替换,既考虑实验效果的良好,又可以最大程度的减少仪器的重复使用、浪费等,这样也就实现了在化学仪器使用方面的“绿色改革”,达到了资源的节约和更加合理的利用。

例如初中化学教学中,二氧化碳的相关学习课题是最常见的内容之一,其中涉及到的相关实验也较多,但这些实验在教材中是分开进行的,有些药品和仪器就需要重复使用,但实际上,有经验的初中化学教学老师明白,关于二氧化碳的密度、与水生成的反应物、酸碱性等,都可以尝试在同一个实验当中。通过对实验装置的轻微改动,来达到多种实验效果。方法就是在实验仪器中增加一个三通管,在三通管的上下方向各放置一张蓝色的石蕊试纸,首先学生可以观察到二氧化碳与试纸发生反应的化学现象,再将一个燃烧的木棍放在三通管上方,接着观察二氧化碳与氧气的区别,而且通过对实验现象的观察,学生还可以明白二氧化碳的密度与空气密度大小的区别,最后还能观察到二氧化碳与水的反应生成物,一个实验,多种实验效果,仅仅因为在传统的实验装置上增加了一个三通管,这就是对“绿色化学”理念在化学实验课程中的成功实践探索。既很好地完成了实验,还避免了增加其他精密仪器花费的需要,节约了教学资源的使用。

4.对化学实验产物进行安全处置

在初中化学实验中,会产生大量的化学实验产物及废弃物。而教学老师带领学生,做到对实验所产生的产物及实验废弃物的正确处理,使化学实验废弃物无毒无害,绿色环保。而初中学生,因为首次接触化学实验,对自身安全及环境保护的意识都比较差,因此,对化学实验产生的废弃物的处理也是出于毫无意识和概念的状态。初中化学实验产生的废弃物主要可以分为“废气类”,如二氧化碳、二氧化硫等,“废液类”如废酸、废碱等,和“废渣类”如高锰酸钾制取氧气后的废弃物等三类。如果对这些化学实验的废弃物没有做到安全无害的绿色处理,就可能对人的健康、空气、水等造成伤害和污染。

例如,在进行石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的实验中,实验产物中就有氯化钙溶液,对这样的实验废液,可以进行容器收集,利用太阳能对其进行水分的蒸发,从而得到固态的氯化钙,避免了对空气和水的污染,收纳起来更加容易;还有,比如教学老师在带领学生进行“木炭吸附性”实验时,对于投入的烘烤过的木炭或者活性炭,首先要等待锥形瓶中水的红色变浅直至消失之后,记录了观察结果,还要记得把投入的木炭或活性炭取出,放至室外通风处风干,再放进实验废物专用收集桶中,避免对实验室用水造成污染。另外,化学实验中产生的废液类实验废弃物,一般我们可以采取酸碱中和法,避免新的有害物质生成。在此教学过程中,教学老师带领学生,既能够保证对实验药品的充分利用和处理,避免的资源浪费,也能让学生在处理废弃物的同时巩固、整合所学知识,并且树立了环保意识,从而在自己的生活中加强对环境的保护,身体力行,一举两得,践行的“绿色化学”的环保理念。

5.对化学实验流程严格要求

初中化学实验都有严格的实验流程,包括对化学药品的取用方法、注意事项,对化学仪器的使用方法、实验步骤的熟练掌握等,虽然初中化学实验当中所用的化学药品大多数属于低毒、弱腐蚀性,但也有一些药品具有强腐蚀性、强毒性,如果学生在化学实验过程中,不能准确了解掌握化学药品的性质,或者在实验过程中没有严格执行应有的实验步骤和标准,不仅会对实验效果产生影响,还有可能造成实验药品对师生所处的教室环境、实验用水、实验仪器等的污染和破坏。因此,在进行化学实验时,教学老师要严格按照实验要求,无论是取用化学药品还是处理实验产物,都要一丝不苟地执行完成。坚决做到“三不”,即在没有教学老师允许,不能保证绝对安全的情况下,学生绝对不能用手去接触化学药品,而应该使用专用的器皿,另外是实验过程中,要杜绝用鼻腔接近化学药品、化学气体,更加不能冒失地去品尝化学药品的味道。在初中化学实验课堂上,既要确保化学实验的成功,又要保证最大程度的减少或避免化学实验过程中对环境、空气、人身安全等的污染或伤害,严格践行绿色化学的教学理念。

例如,在取用一些固体的化学药品时,比如火碱、生石灰等,要用药匙、镊子等,不能用手直接取用,否则会造成对皮肤的灼烧;而在化学实验流程中,更加不能大意,比如在进行“二氧化碳的制取”实验时,学生需要把石灰石放入试管中,随后用滴管注入稀盐酸,在这个步骤中,教学老师要指导学生,在注入稀盐酸后,立即用带有导管的橡胶塞塞住管口,不能拖延,否则就会造成稀盐酸的蒸发,污染空气。还有,在检查集气瓶中是否已经收集满二氧化碳时,教学老师应要求学生注意观察方法,为了减少空气污染,应该用燃烧的小木棍来代替蜡烛,而集满二氧化碳的集气瓶,要迅速用玻璃片盖住,防止二氧化碳外泄。对于具体的化学实验流程,教师需要进行详细的说明,并且要求学生将化学实验的过程进行详细的记录,如此才能够切实加强学生对于化学实验流程的认知。当然,加强化学实验流程实践工作自然也是必不可少的,教师需要引导学生通过亲身实践的方式,加深学生对于化学实验流程的认知,并且通过化学实验深入掌握化学实验的具体操作步骤,一举多得。此外需要说明的是,教学老师还要求学生在完成实验操作的基础上,将不同的化学废弃物进行科学处理,保证化学实验室环境卫生的同时,也是为了避免产生环境污染。

综上所述,为了适应社会绿色发展的科学理念,根据初中生的身心发展特点,作为初中化学教学老师,首先应该在自我意识当中加强绿色化学的教育理念,其次,化学教学老师在进行化学实验的教学过程中,要将化学实验课堂与绿色化学这一教学理念融为一体,作为自己备课的指导原则之一。只有这样,绿色化学的意识才会潜移默化地渗透到学生的思想当中,才能够更好地促进学生对整个社会的环保意识。而有了正确的环保意识做指引,学生在进行化学相关知识学习的时候,才能够更加主动地将所学的化学知识与身边的事物、环境相联系,主动去思考如何在现实生活中实现“绿色化学”的环保理念,从而付诸实际行动,用自己的亲身实践,来为社会的绿色发展贡献自己的一份力量。它对于让学生形成保护环境意识有着非常重要的意义,从而主动地将自己所学习到的绿色化学理念,顺利地转化成有利于社会发展的绿色生活理念,让学生深刻理解化学知识,灵活的运用化学知识,不断地培养学生的化学创新思维和绿色化学、绿色环保的认识。

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