绿色化学视角下的高中化学教学策略

来源:期刊VIP网所属分类:教育技术发布时间:2021-04-13浏览:

  化学是一门和生产生活紧密结合的学科。化学科学的发展和应用,为生产生活带来了诸多改变,但也产生了很多问题。比如,化学材料在家居装饰产品中的应用对人体健康产生危害;化学在农药化肥中的应用对食品安全和水土资源造成污染,等等。在高中化学教学中渗透绿色化学,就是要引导学生正确应用化学知识,正确看待化学科学的发展。

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  一、生活化的化学教育,让学生产生共鸣

  绿色化学和国家大力倡导的生态环保理念异曲同工,都是基于人与自然的和諧相处和社会事业的良性发展而提出的。然而,滥用化学产品、不规范使用化学产品等造成的污染危害在日常生活中时有发生。但从学生的视角来说,很多学生并没有切身体会,没有意识到这个问题的严重性。只有让学生意识到问题严重,大家才能产生共鸣、达成共识,并且在学习中、在生活中、在以后的工作中保持绿色化学的意识,降低污染。

  在生活化的教学中,教师可以让学生自由发言,介绍日常生活中哪些物品受化学品污染较为严重。比如,有的学生提到了餐饮领域中使用了大量的色素、添加剂、增味剂、保鲜剂等;奶茶、冰激凌、果汁饮料,很多都不是用天然材料制作而成,而且添加了大量的化学物质,吃了以后对人体特别不好;还有的学生会提到农业种植中大量使用各种化肥和农药,这些农产品中也含有大量化学物质,对食品安全、水土资源环境等的危害不容忽视。根据大家的讨论,教师从网上搜集相关资料以做印证。比如,关于食品加工制造中使用的各种增味剂、保鲜剂等,其具体成分是什么,有什么危害。从网上搜集的资料可以看到,有资料显示,每50个人中就有1个人因为体内含有香精物质而出现免疫系统受损和过敏症状。欧盟更是公布了大茴香醇、苯甲醇、肉桂醇、丁子香酚等多种列入过敏源的香精物质。通过这样的方式,大家以生活视角认识到化学品的危害性,为渗透绿色化学概念创造了有利条件。

  二、绿色主题的教学设计,时刻渗透化学意识

  在日常教学活动中,对于绿色化学的渗透应该是和课程内容紧密结合的,应该是根据课程进度持续推进、循序渐进的。如果我们只是偶尔的提及关于绿色化学的内容,那就很难潜移默化地对学生的认知形成熏陶和转化,也就很难让学生真正意识到绿色化学的重要性和必要性。围绕教材的内容设定主题,将绿色化学和课堂教学过程充分结合,不断引导学生的思维转型,这是更加妥善可行的办法。

  教学中,我们要寻找课程内容和绿色化学的衔接点,通过有效衔接来引发学生对绿色化学的关注。例如,在学习“物质的分类及转化”这方面知识点的时候,教师围绕物质的分类这个方面的内容进行了拓展。教材里面提到了单质、同素异形体、混合物、纯净物、化合物等很多概念,它们也代表了树状分类法。那么,除了这种分类方法,我们还可以对物质进行怎样的分类呢?教师提到了日常生活中关于垃圾分类回收的概念,提问垃圾可以按照哪些分类来回收。学生会按照可重复利用产品、不可重复利用产品等进行分类。大家还可以列举一些例子,比如塑料、废旧电池等,这就属于不可重复利用的物品。之所以说它们不可以重复利用,也正是因为在塑料的生产制造过程中使用了大量化学物质和工艺,产品特别不容易降解,不容易被土壤吸收或者被大自然消化,容易对环境造成极大的污染。还有废旧电池,其中含有大量重金属物质等,也很容易对环境造成严重破坏。我们要降低环境污染,就要主动做好垃圾分类。这就是一个渗透绿色化学的过程,是绿色化学的概念和学科知识、教材内容相结合的过程。

  三、实验体验的化学教学,真实感受化学品的危害

  在高中化学教学中,实验教学是个非常重要的环节,但同时也是一个难点和短板。一方面,因为学生平时对实验操作环节接触的比较少,很容易在实验中出现失误,用错了剂量或者搞混了实验操作的程序和标准。在操作盐酸溶液、硫酸溶液或者使用酒精灯的时候还可能会出现危险。另一方面,因为高中化学实验教学需要用到的材料以及步骤等比较多,或者比较繁琐,占用课堂时间比较多。在高中紧张的教学氛围中,学生很难分配充足的时间去做实验,去熟悉实验,去摸索探究实验。在新高考政策和新课标等的要求下,我们对于实验教学需要加倍重视,要鼓励学生研究实验细节,分析实验过程。

  例如,在学到“电解质的电离”这方面知识的时候,实验要求在三个烧杯中分别放进干燥的NaCl固体、KNO2固体和蒸馏水。通过实验,印证了这些本身并不导电的物质在溶液状态下却可以导电。那么,这个实验中有需要注意的危险因素吗?教师提出的这个问题,答案是显而易见的。这个实验中用到的KNO2,又称为亚硝酸钾,正是一种危险的化学品。教师要跟学生讲清楚,亚硝酸钾大量口服会导致血压下降、呼吸困难、恶心呕吐等一系列不良反应,甚至可以引起死亡。所以,大家在选取KNO2固体进行实验的时候必须要小心,要注意妥善保管相关的物质。为了印证这种化学品的危害,教师还可以做一个生物测验。我们可以预先准备一些小昆虫装在带有金属盖子的罐头瓶中,然后把亚硝酸钾放于罐头瓶的金属盖内部,用酒精灯进行加热。大家会发现,通过加热亚硝酸钾产生氮氧化物气体,瓶子里的昆虫很快就吸入有害气体而死亡。这样的实验体验与绿色化学教育有机结合,给学生留下了非常深刻的印象。

  四、针对污染问题的实践探究,用化学打造绿色生活

  在现实生活中,化学用品或者化学工艺技术在实际应用中难免对环境造成污染,或者对人体健康造成损害。比如,我们在学习“化学反应速率和化学平衡”这方面知识点的时候,有一项研究与实践活动是关于汽车尾气的治理。按照课本教材的要求,我们需要认识尾气的成分及其危害,要以C8H18为例来分析空气燃油比、温度等因素对尾气排放的影响,要分析并找到治理尾气的方法,分析三元催化在治理尾气中用到的化学原理。这个探究活动就是非常好的绿色化学教育素材。

  在组织学生进行实践探究活动时,为了能让学生充分锻炼并培养自己的绿色化学意识,并且鼓励他们用化学知识去探索如何净化汽车尾气,践行绿色化学的使命责任,笔者在网上搜集了大量关于三元催化器净化汽车尾气等的资料素材给学生看。对于教材中提到的用选择性催化还原(SCR)技术进行柴油车尾气治理方面,我们找到一些参考资料。在充分阅读了解这些资料的基础上,笔者组织学生来到校园里,并发动多辆汽车,对其产生的尾气进行采集,然后在网上搜集关于这几种型号汽车发动机的空气燃油比等方面的数据进行对照,对尾气样本的成分等进行检测检验。整个过程中大家尽可能做到过程严谨、环节紧凑,同时分析如何才能对汽车尾气进行有效的净化。这样的实践活动很好地巩固了大家对绿色化学的认识,也鼓舞了大家在实际行动中呵护环境、维护生态的热情和信心。

  高中阶段的学生,经过了初中时期的打基础,对化学的学习将会进一步深入。在高中化学教学中渗透绿色化学的概念,正是对学生个人的成长负责,也是对化学科学的发展负责。我们要充分把握绿色化学的概念,结合高中生的认知水平进行针对性的引导,有效提升学生的化学认知,为化学科学的健康发展做出积极贡献。

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