淺談在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”的幾點(diǎn)做法

張翠梅 王麗華

利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滲透“綠色化學(xué)”思想，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，有著其它學(xué)科所不具備的優(yōu)越條件。從四個(gè)方面進(jìn)行了闡述：倡導(dǎo)節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品，減少環(huán)境污染；積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，減少尾氣排放；妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，減少環(huán)境污染；善于留心生活，學(xué)以致用，變廢為寶。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化學(xué)環(huán)境污染環(huán)境與發(fā)展問題，已成為當(dāng)今世界共同面臨的兩難選擇，成了21世紀(jì)對人類最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。既要求發(fā)展，又要預(yù)防發(fā)展所帶來的污染，保護(hù)人類賴以生存的自然環(huán)境，為此近年國際社會(huì)提出了“綠色化學(xué)”這一研究領(lǐng)域，并取得了可喜的研究成果。綠色化學(xué)是在“廢物最小化”概念指導(dǎo)下提出的，又稱環(huán)境友好化學(xué)。它的著眼點(diǎn)是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭，使整個(gè)生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝對環(huán)境友好，這是從根本上消除污染的對策。這種預(yù)防化學(xué)污染的新理念和新實(shí)踐正日益被人們所認(rèn)識、理解和重視。作為我們教師更有培養(yǎng)學(xué)生從小樹立環(huán)保意識的義務(wù)和責(zé)任，在學(xué)科教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想和意識。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)直觀、現(xiàn)象新奇等特點(diǎn)而引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)教學(xué)大綱要求現(xiàn)行教材近60%的內(nèi)容中都涉及到教師演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，然而化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中使用的某些化學(xué)試劑、反應(yīng)中生成的某些廢棄物等，都會(huì)或多或少的造成環(huán)境的污染，影響師生的身體健康。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)的聯(lián)系最密切、最直接，是培養(yǎng)學(xué)生“從我做起”的好陣地，能促使學(xué)生知、情、意、行的協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、倡導(dǎo)節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品，減少環(huán)境污染

首先，化學(xué)實(shí)驗(yàn)要科學(xué)規(guī)范，嚴(yán)格藥品用量。中學(xué)生特別喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生往往認(rèn)為藥品的用量多多益善。其實(shí)不然，如初中化學(xué)教材中，用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣時(shí)，如果二氧化錳用量太多，導(dǎo)致反應(yīng)速度太快來不及收集氣體，反應(yīng)就結(jié)束了，白白浪費(fèi)了藥品，而四分之一藥匙的二氧化錳就能使10ml6%的過氧化氫溶液分解速率適中，便于收集。再如實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣，并驗(yàn)證氧氣的化學(xué)性質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)需要收集兩瓶氧氣，做木炭和鐵絲在氧氣中的燃燒，因此高錳酸鉀的用量很關(guān)鍵，如果量太少，收集不滿兩瓶氧氣，如果量太多，不但會(huì)浪費(fèi)藥品，還會(huì)造成更多的環(huán)境污染。為此在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，除了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，還重點(diǎn)規(guī)定了高錳酸鉀三藥匙的用量。這樣可使學(xué)生認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)藥品用量科學(xué)性的重要。

其次，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中可設(shè)計(jì)為微型實(shí)驗(yàn)和微量實(shí)驗(yàn)。所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是以盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一乃至幾千分之一，但其效果卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。例如在“探究酸的化學(xué)性質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)中，安排學(xué)生用微型點(diǎn)滴板代替其中多數(shù)試管實(shí)驗(yàn)來探究多種酸與指示劑的反應(yīng)，大大減少了酸和指示劑的用量，減少了涮洗試管的麻煩，提高了實(shí)驗(yàn)效益。如探究“分子是不斷運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，用生活中吃蛤蜊剩的外殼代替小燒杯做氨水與酚酞溶液的反應(yīng)，不但節(jié)約了藥品，還減少了氨水的刺激性氣味對學(xué)生的危害。這樣的微型實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生人人參與實(shí)驗(yàn)，既增加了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，又提高了?shí)驗(yàn)課的效益。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生懂得了在能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的前提下，藥品用量越少越好，同時(shí)養(yǎng)成了節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品的好習(xí)慣。

二、妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物，減少環(huán)境污染

化學(xué)實(shí)驗(yàn)要產(chǎn)生大量的廢棄物，如不及時(shí)處理，隨意排放，久而久之，不僅對環(huán)境造成污染，而且會(huì)淡化學(xué)生環(huán)保意識，養(yǎng)成不良的習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中把實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無害化處理，既可培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，又使學(xué)生學(xué)到實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，還可以節(jié)約資源，變害為利。如在“探究金屬的化學(xué)性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中，要用到大量的酸和多種金屬單質(zhì)，為了節(jié)約藥品，我為學(xué)生準(zhǔn)備了最小的試管和各種金屬條，在實(shí)驗(yàn)中先讓學(xué)生向試管中倒入最多1ml的酸，再放進(jìn)金屬條，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象同樣很直觀明顯。實(shí)驗(yàn)后，先將金屬條從試管中取出，沖洗回收再利用；然后將廢液倒入廢液缸，包括洗滌試管和金屬條的廢液一并倒入廢液缸內(nèi)，讓學(xué)生測定廢液的PH，然后用適量的堿液處理后再倒掉，以免造成對地下水的污染。對酸性較強(qiáng)的廢液，我們收集起來用于涮洗廁所。再如，實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取完氧氣后，可將廢液過濾、洗滌、干燥，實(shí)現(xiàn)二氧化錳回收再利用。在此實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不但學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)方法步驟，還逐步地形成了綠色化學(xué)的思想意識，體會(huì)到環(huán)境對于生命的重要意義。

三、善于留心生活，做到學(xué)以致用，變廢為寶

在學(xué)校里，我不但要求學(xué)生節(jié)約藥品，保護(hù)儀器，還引導(dǎo)他們對破損了的儀器加工再利用。如底部有了裂痕或破一小洞的試管，可在試管中裝入鋅?；虼罄硎瘔K，塞上帶有導(dǎo)管的橡皮塞，放入盛有酸液的小燒杯里，改裝成可隨時(shí)使反應(yīng)發(fā)生或停止的制取氫氣或二氧化碳的小裝置。我還倡導(dǎo)學(xué)生善于留心生活，每個(gè)家庭中都有許多舊物品，這些物品往往成為雞肋，扔之可惜，留著占地方。我引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮想象力，把它們利用起來，變廢為寶，作為開展家庭小實(shí)驗(yàn)的用品和儀器。如家里廚房中的食醋、食鹽、純堿、雞蛋殼、食品包裝袋里的生石灰干燥劑等等都是實(shí)用的化學(xué)試劑；塑料眼藥水瓶、塑料吸管可代替膠頭滴管或?qū)Ч埽抑械牟ＡП?，廢舊注射器可作為反應(yīng)容器，礦泉水瓶可作為集氣瓶，墨水瓶和棉紗線可自制酒精燈，穿破的長筒襪可當(dāng)濾紙起過濾作用。利用這些生活中的物品可以完成諸多實(shí)驗(yàn)。如蛋殼和白醋反應(yīng)制取二氧化碳，用干電池中的金屬與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，水的凈化，硬水與軟水的檢驗(yàn)、自制酸堿指示劑，等等。通過這些實(shí)驗(yàn)的開發(fā)、設(shè)計(jì)，能使學(xué)生利用現(xiàn)有的材料開展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，也能啟發(fā)學(xué)生隨時(shí)利用生活中的物品進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)探索。學(xué)生體會(huì)到化學(xué)源于生活，又服務(wù)于生活，從而提高他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滲透“綠色化學(xué)”思想，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，有著其它學(xué)科所不具備的優(yōu)越條件，它不是枯燥的泛泛說教，而是讓學(xué)生在動(dòng)腦、動(dòng)口、動(dòng)手的過程中得到知、情、意、行的協(xié)調(diào)發(fā)展，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到綠色化學(xué)的重要性和必要性，并運(yùn)用自己所學(xué)到的知識，用實(shí)際行動(dòng)去保護(hù)我們共同生活的家園。