在高中有机化学中引入绿色化学理念——以电化学有机合成为例.pdf
《在高中有机化学中引入绿色化学理念——以电化学有机合成为例.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《在高中有机化学中引入绿色化学理念——以电化学有机合成为例.pdf(3页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 New Generation 64 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 在高中有机化学中引入绿色化学理念 以电化学有机合成为例 王青霞 尹一凡 陈虎(合肥师范学院 化学与化学工程学院 安徽 合肥 230601)摘 要:“绿色化学”理念当今社会深入人心,为巩固学生的“绿色化学”理念,本文结合有机化学合成及电化学基础相关内容在高中化学中展开一系列教学研究。有机合成是现代化工中重要组成部分,但在高中化学中,只浅显提出了有机物的各种性质及简单合成和电化学合成相关概念,未充分体现“绿色化学”理念。本文旨在帮助学生发展“绿色化学”思维,将其融入有
2、机合成与电化学反应概念,对学生进行绿色化学教育。关键词:高中化学;绿色化学;电化学有机合成;化学教学 引言“十四五”规划发出指示,要推动绿色发展,不断改善环境质量以促进人与自然的和谐共生 1。从源头防治污染是最便捷、最直接的方法,因此教育高中学生使其具有绿色化学理念,形成绿色化学思维至关重要。自核心素养提出以来,对核心素养的研究与实际实施已经成为了一场席卷全球的教育风暴,核心素养对国内外教育界的影响日益增加。在化学课堂教学中培养学生的学科核心素养,将其融入真实的教学实践活动中,切实促进学生全面发展,成为目前化学教学的重中之重2。而普通高中课程标准(2020 修订版)也明确指出,“科学探索与创新
3、意识”与“科学态度与社会责任”这两大核心素质,因为教材实验的规范和刻板,难以对素养的实现进行全面的探测3。于是基于实现核心素养评估这一任务,要求一线教师要准确解读以知识为载体的学科核心素养,切实通过实验对学生进行具有针对性的素养教育。绿色化学(Green Chemistry)从人类对自然的尊重问题、人与自然的和谐关系出发,采用无毒无害原料、溶剂、催化剂等多种化学方法改进发展途径,以探讨可持续发展战略问题。高中生作为国家的栋梁,提前对于国家政策和战略方针有所了解,对相关科学创新领域有所涉及,对学生的自身发展和社会发展都有所助益。在教育教学过程中,通过新技术以及微型实验的应用,通过引入电化学有机合
4、成方法,都可驱动学生发展“绿色化学”思维,通过本文给予一线教师以教学参考,帮助一线教师更好的设计实验。一、实验教学镶嵌绿色化学理念 教学中我们常常会发现,许多学生喜欢化学实验,却不喜欢化学课。对于化学实验兴趣满满,但课堂上兴趣寡淡,难有高光表现。如果深入了解一下,会得到几乎一致的答案:化学课上,老师讲的内容,都是教科书上写得明明白白的,识字的人都能看得懂,普通的老师不过把文字变成语言,高明的老师也不过是深加工或精加工而已,没什么惊喜可言。吸引人的课堂一定是丰富多彩,趣味横生的课堂,课本之外丰富的补充就至关重要了。教材里的化学理论往往点到为止,而学生们对于化学知识点背后的故事以及实验更感兴趣。县
5、级高中的孩子接触面相比城里的孩子还有欠缺,主动学习化学理论知识的意识淡薄,这就需要老师利用课堂教学活动,通过补充有趣的较为绿色的化学实验,有意识地引导他们在课后去主动搜索相关视频或材料进行阅读。因此,化学理论课就要以化学实验为基础,从而形成良性循环,课堂上兴趣浓厚,热情满满,势必带动课下主动阅读教材,积极探索,而课下的积极主动,又能激发他们参与课堂的意愿,并获得在课堂活动中展示自我的成就感。但每年从中国各地中学中所发生的实验室污染,却是中国环境污染的一个重要来源。有机实验室产生的污染是化学实验室污染的主要内容,并且主要是接受高等教育的学生进行有机实验操作,他们在离开学校走上社会后都会在各自的工
6、作岗位上扮演重要的角色,在工作中的每一项决定都深深影响着社会发展的走向。因此,我们必须自觉地培养学生的“绿色化学”理念,让他们既要汲取专业知识,又从根源上建立绿色化学思维。因此,学生对与实验有关的内容进行认真的预习,能够加深对这些实验内容的认识,对有关的保护措施能够有所了解,在保证实验药物对环境、实验人员的人身安全无影响的情况下,对实验产品性质进行了进一步的界定,建立“三废”的正确处理思路。在整个试验中依据 5R 的原则,利用绿色化学方法来培养学生在新的政策形势下进行有机化学试验的能力,以促进整个试验内容“绿色化”,最后促成从常规的有机化学试验到绿色有机化学试验的转型。二、现代有机化学实验优化
7、例举(一)现行实验内容中存在的问题 通读对各个版有机化学教材中有关实验的内容的研读发现,传统有机化学教材将试验内容主要分为以下三个方面,实验基本操作、制取有机物、有机物性质检验,并对实验内容进行了详细的讲解。一般情况下,每个学校都会在选取有机化学实验时,考虑到这三个方面以促进学生多种知识能力发展。由于传统的有机化学试验中大量的化学试剂使用了有毒有害、对环境与人体健康有影响的化学试剂,并且有机实验基本上都是隔离的,互相不联系的,导致了大量的药物重复浪费,碎片化的实验及理论知识使得学生对于有机合成难以对知识融汇贯通形成整体概念,也不符合绿色化学观念。(二)针对问题所作的改进 古语说:“施之于鱼”不
8、如“授之于鱼”。教师教会学生化学理论与化学实验操作相结合,有利于提高学生的学习效率,还有利于帮助学生养成良好的学习习惯。有的理论与实验要多看多做,有的只要略读,教师在课堂教学中,可以引导学生进行详略结合的方法,从而提高学生的学习效率。在化学的课外实验中,因为学生会受到仪器与药品的获取限制,往往只能进行碎片化学习。但是对于一些内容比较简单,实验目的在于拓展教材中知识读物,学生可以进行实验操作练习。1.使用绿色试剂 由于传统的有机化学试验课本采用了大量的有毒有害化学试剂,因此,在学生能学到需要的知识和技术的基础上对有毒 New Generation 65 2022 年 24 期 总第 653 期
9、新一代 New Generation 学科教育 G 有害试剂进行替换,再进行实验。必须认识到在对环境、人体伤害的试验中,尽可能地利用无毒无害试剂取代有毒试剂。例如:在做苯萃取液溴实验时,用乙酸乙酯代替苯作为溶剂使液溴溶解在其中,不仅可以减少苯对学生身体健康的伤害,并且乙酸乙酯经济划算,降低了实验成本。从天然植物中提取植物油的试验,可将甲苯等有机物质替换为玫瑰花等天然植物,以完成实验基本运作,同时又能制取天然精油,防止环境的污染。此方法相对于传统教师授课、学生被动实验,学生动手能力、思考、质疑等能力均可获得改善。2.收集实验产物作为下一次实验试剂 加强对综合性实验的改进,降低重复浪费药物的出现。
10、在选择实验及编排实验顺序时,可以根据实验的内容将实验连续化、综合化,以达到预先试验的结果,以节省试验药物,降低实验中的“三废”。具体操作大致为将某一实验中反应生成的产物保存好,用于后续实验。例如在制作“环己烯”的基础上,可以进行后续许多实验操作,帮助学生巩固分馏、蒸馏、萃取、干燥、沸点的测定等实验操作要领。并且后续的“烯烃性质检验”检验可以用此次实验的烯烃类产物。在进行“钠与水反应”实验中,可在切小钠块时称量其重量,再依据物质的量的计算,算出需要多少的水能制取 1mol/L 的氢氧化钠溶液,生成的氢氧化钠溶液可为后续的铁离子的性质检验提供反应试剂。3.推行微型实验 微型实验即将实验试剂用量减小
11、却能看到反应现象的实验,将高中化学实验中部分实验改为微型实验有助于减少污染。如在探究究竟是氯气还是氯气与水反应产物具有强氧化性的实验中,课本教材指出在装有干燥氯气的集气瓶中将干燥的、湿润的有色纸条分别放入,作为有毒气体的氯气在放置纸条的过程中会有一部分氯气溢出到空气中,危害环境,危害人体。再如,在实验室制备氯气的反应中,教材中的实验在操作过程中需要用到大量的实验药物,同时不能很好地分组实验,整个装置缺少尾气处理装置,不能进行尾气处理,这样产生的氯气量很大,既污染了环境,又危害了教师和学生的身体健康,在实验过程中需要用到大量的实验药物,同时又不能很好地进行分组实验。针对上述实验,可以采用注射器这
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中 有机化学 引入 绿色 化学 理念 电化学 有机合成
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。