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基于绿色化学理念的高中化学实验教学的应用研究

史小育
  
河北广播电视报·时代论坛
2024年16期
甘肃省天水市武山县第三高级中学 741300

摘要:新课标背景下,高中化学作为培养学生科学素养和环保意识的重要学科,其实验教学环节更应积极融入绿色化学理念,引导学生树立可持续发展的观念。本文将探讨基于绿色化学理念的高中化学实验教学的应用,以期为高中化学实验教学的改革与发展提供新的思路和方法。

关键词:绿色化学理念;高中化学;实验教学;应用

前言

在高中化学实验教学中,如何有效地融合绿色化学理念,减少实验过程中的环境污染,培养学生的环保意识,已成为当前化学教育领域的重要课题。本文将从绿色化学理念的内涵出发,结合高中化学实验教学的实际,深入探究绿色化学理念在高中化学实验教学中的具体应用,以期为实现高中化学实验教学的绿色化、环保化提供有益的参考。

一、优化实验设计,减少污染排放

在高中化学实验中,许多传统实验设计往往伴随着较大的环境污染,教师应积极优化实验设计,减少污染排放[1]。

例如:在教学《实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子》这一实验时,教师可以采用微型化学实验技术,将本实验缩小为微型规模。微型化学实验是指用尽可能少的试剂来进行化学实验的方法。通过缩小实验规模,教师可以显著减少化学试剂的用量,从而降低实验过程中产生的污染。在这个实验中,教师可以使用微型试管、微型烧杯等微型实验器材,将粗盐和化学试剂的用量减少到传统实验的一半或更少。

在实验过程中,教师还应注重化学试剂的回收利用。例如,在实验中使用的硫酸钡沉淀可以通过过滤、洗涤、干燥等步骤进行回收,以便在后续的实验中再次使用。这样不仅可以减少化学废料的产生,还可以节约实验成本。

此外,对于实验产生的废弃物,教师应采取合理的处理措施。在《实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子》实验过程中产生的废液可能含有未反应的化学试剂和杂质离子,教师可以指导学生将废液收集起来,通过加入适当的试剂进行中和、沉淀等处理,使其达到无害化排放的标准。对于无法处理的废弃物,教师应按照相关规定进行妥善处理,以防止对环境造成污染。

二、强化环保意识,培养绿色化学素养

在高中化学实验教学中,教师应注重培养学生的环保意识,使学生充分认识到化学实验对环境的影响。

例如:在教学《实验活动7化学反应速率的影响因素》这个实验时,在实验设计阶段,教师应强调绿色化学的重要性,并引导学生思考如何在实验中减少环境污染。在本次实验过程中,教师可以指导与带领学生选择无毒、低毒的化学试剂,并尽量减少试剂的用量,教师可以设计实验方案时,注重废弃物的减量化、资源化和无害化处理,以减少实验过程中产生的污染。

在实验操作过程中,教师应严格要求学生遵守实验室的环保规定,确保实验过程的安全和环保。例如,教师可以指导学生正确使用实验器材,避免试剂的浪费和泄漏;要求学生将实验废弃物分类收集,以便后续处理。此外,教师还可以鼓励学生采用微型化学实验技术,通过缩小实验规模来减少试剂用量和废弃物产生。

在实验结束后,教师应组织学生进行实验反思和总结。在这个环节,教师可以引导学生思考实验过程中如何体现了绿色化学的理念,以及还存在哪些可以改进的地方,教师还可以鼓励学生提出自己的环保建议和措施,以培养学生的创新能力和环保意识。

三、创新实验教学方法,提高实验效率

在高中化学实验教学中,教师应积极创新实验教学方法,提高实验效率[2]。例如:在教学《实验活动9乙醇、乙酸的主要性质》这个实验时,教师可以利用多媒体辅助实验教学的方式,通过动画、视频等形式向学生展示乙醇和乙酸的结构、性质以及它们在日常生活中的应用。这种方式可以使学生更加直观地了解实验的背景和目的,同时激发他们的学习兴趣。例如,教师可以播放一段关于乙醇在酒精饮料和医疗消毒中的应用视频,以及乙酸在调味品和化工生产中的使用示例,让学生感受到学习这些性质的实际意义。

接下来,教师可以引入虚拟现实技术来模拟实验环境。在虚拟现实中,学生可以观察乙醇和乙酸与不同试剂反应的现象,如颜色变化、气体产生等,而无需担心实验过程中的安全风险。这种模拟实验环境不仅提高了实验的安全性,还允许学生反复进行实验操作,加深他们对实验原理和操作方法的理解。教师可以设计一系列虚拟实验任务,让学生在完成任务的过程中逐步掌握乙醇和乙酸的主要性质。

在虚拟实验的基础上,教师可以组织学生进行实际实验操作,由于学生已经通过虚拟实验对实验原理和操作方法有了深入的了解,因此在实际操作中会更加得心应手。教师可以提供必要的实验器材和试剂,指导学生进行乙醇和乙酸与不同试剂的反应实验,并观察记录实验现象,教师还可以引导学生分析实验结果,解释乙醇和乙酸的主要性质,并鼓励他们提出自己的问题和思考。实验后,学生可以分享自己在虚拟实验和实际实验中的体验和收获,讨论实验中的难点和解决方法,以及如何应用所学知识解决实际问题。教师还可以引导学生思考如何进一步改进实验方法,提高实验效率,并将环保意识融入实验过程中。

总结

基于绿色化学理念的高中化学实验教学的应用研究,不仅有助于减少实验过程中的环境污染,培养学生的环保意识,还有助于提高学生的科学素养和创新能力。通过优化实验设计、强化环保意识、创新实验教学方法等策略的实施,可以有效推动高中化学实验教学的绿色化、环保化进程。

参考文献

[1]赵伟博.NOBOOK虚拟实验室在高中化学实验教学中的应用[J].理科考试研究,2024,(09):55-57.

[2]赵玲燕.基于学科素养的高中化学实验教学策略研究[J].考试周刊,2024,(20):154-157.

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