新课改下化学实验绿色化设计

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  新课标要求,化学教育“要帮助学生形成可持续发展的观念”,“要培养学生的社会责任感和参与意识”,“要让学生体会到化学在生活中和对环境的重要性”,旨在帮助学生能够形成合理使用化学用品的意识,提高学生运用化学知识解决问题的能力.为此,新课改提出了绿色化学的思想,强调帮助学生理解绿色化学的重要性,从而形成环保意识.通过绿色化学思想的深入,要使学生能够认识到环境问题的重要性,正视环境污染,重视生态平衡的发展,树立科学的发展观.
  一、高中化学实验绿色化的意义
  环境污染的问题已经成为世界性的三大社会问题之一.大气污染、淡水资源短缺和污染、臭氧层破坏、海洋污染、土地沙漠化、环境公害、有毒化学品和危险废物等环境问题,严重威胁到人类的生存.这些环境污染问题大多与化学或化学工业污染有关,这些人与环境的矛盾在我国表现的尤为突出.
  现在的高中生是将来祖国的建设者,从小在他们的心里埋下保护环境意识的种子,提倡他们参与到保护环境的活动之中是每位化学教育工作者义不容辞的责任.
  化学实验是学生学习化学的基础,但是极易造成环境的污染,尤其是传统的实验方式会产生有害的气体、液体和固体废物,对这些化学废物的随意处理就是污染环境的罪魁祸首.
  绿色教学就是将化学实验绿色化,教师重新设计化学的合成方式、实验方法和实验过程,从而尽可能地减少污染,从源头消除污染.
  如何更好地在高中化学教学过程中贯穿绿色化学教育是给教育工作者提出的一个新的课题.化学以实验为基础,有许多知识和技能都是通过实验引进来的,传统实验只注重操作方便、装置简单、现象明显,对于环境污染问题几乎没有涉及,更谈不上绿色设计和环境教育.这些数以万计的化学废弃物污染源,每天排放着数量不可忽视的污染物,这些废弃物不仅成分比较复杂,难以治理,而且由于实验室的污水排放没有专门的处理系统,污水随意排放,对环境造成了不容小视的危害.
  例如,一些会产生有毒害气体的实验,直接影响着学生的身体健康,还有可能会使学生走进一个误区:做实验,受毒害不可避免.既然做实验受毒害都不可避免,那么化工厂和实验室排放的污染物也是合情理,不可避免的了.所以,化学实验进行绿色设计,真正做到污染物少排放甚至零排放是十分必要的.
  高中化学实验要重视绿色化,关注化学废弃物的处理,重视绿色化学的研究.
  二、化学实验绿色化设计与实践
  根据化学实验本身的特点和绿色化学的要求,可以将绿色化设计要点分成以下几个方面.
  1.在实验时,选择对环境和身体健康影响小的反应物,尽量不进行对学生身体危害较大的实验.有些实验所需要的反应原料本身就属于有毒化学物品,或者会产生有毒害的物质,这时教师需要对实验进行重新的设计,尽量减少污染和危害.
  2.在实验过程中,要最大限度地节约能源.控制试剂的使用量,一方面可以把定性实验定量化,根据实际需要计算出所需要反应物的量,控制使用量,节约药品,减少污染;另一方面,可以将几个相同物质性质的实验合并,将不可避免的污染减少污染次数,既节省了实验数量,还减少了污染.另外,还可以在能够保证实验现象比较明显的前提下,减少药品的使用量,同时也能够减少污染.如果我们的教育工作者都能够这样本着节约、减少污染的前提进行绿色化实验设计,不但提高了实验效果,也能在实验中培养学生的环保意识,有利于促进和提高学生的实验素质.
  3.循环使用实验试剂和实验产物,尽量做到实验废弃物零排放.减量化、再利用和再循环是绿色化学思想中的重要原则.在化学实验绿色化的设计中,可以从实验废弃物的回收利用以及“成品化”实验来实现实验的绿色化.废弃物的回收再利用可以将实验后的物质加入药品使其再次得到反应物,而“成品化”实验则是用装入化学反应物的密封仪器进行实验,这样循环利用,真正实现了实验零污染.
  4.对于实验本身会产生污染的实验,可以进行改进和设计实验的尾部处理来实现绿色化.增加和改进尾部处理,能够使实验产生的污染物被转化或者是吸收,降低污染. 另外,在化学实验绿色化设计和实施过程中,教师要充分利用电化教学,对一些实验过程中产生毒性较大、难以降低危害的实验,可以通过微机来进行模拟实验,组织学生观看.同时,教师要加强实验室的管理,正确引导学生进行实验,将废弃物科学处理,做好化学药品的购买、使用和保存工作,减少不必要的浪费和污染.
  总之,化学绿色化的设计和开展,需要在教学中一点一滴地渗透,通过实实在在的教育,将绿色化学的思想融入到化学实验的教学中,使绿色化学成为化学教育的一个重要的组成部分,从而使学生认识到绿色化学教育的重要性和迫切性,提高学生的环保意识.
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