淺析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思考

繆陳亞

（南京市揚(yáng)子第一中學(xué) 江蘇 南京 210048）

“綠色化學(xué)”又稱為環(huán)境友好化學(xué)，是指在制造和應(yīng)用化學(xué)品時(shí)，應(yīng)有效利用原料，消除廢物和避免使用有毒、危險(xiǎn)的化學(xué)試劑和溶劑。其目的是節(jié)約資源，從源頭防止污染，將治理環(huán)境從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本。其兩個(gè)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是：最大限度地利用了原料和最大限度地減少了廢物的排放。

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中占有非常重要的地位。當(dāng)今世界，教育改革的主流是實(shí)驗(yàn)越來越受到重視，每天有數(shù)以萬計(jì)的中學(xué)生在做著各式各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中排放的污染物對環(huán)境造成了很大的污染。如何減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)中污染物的產(chǎn)生，使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)符合“綠色化學(xué)”是化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要課題。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，談一談自己的一些做法和體會。

一、增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識

利用化學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢，教師可以介紹當(dāng)今世界的一些重大環(huán)境污染事件及其危害，逐步樹立學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識， 讓學(xué)生清醒地認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性、必要性和緊迫性，從而增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。

例如：在講“空氣污染”、“水體污染”、“白色污染”時(shí)，我們可以采用分組探究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，提出一些問題進(jìn)行討論和探究：談?wù)劮乐箍諝馕廴镜奈：Σ⑻接憫?yīng)采取的措施；污水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民日常生活的影響；怎樣應(yīng)對塑料快餐盒的方便性、低成本和環(huán)境污染的矛盾。這樣的化學(xué)學(xué)習(xí)方式既可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，又可以增強(qiáng)學(xué)生的自主參與意識，讓學(xué)生明確化學(xué)資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要性，明確發(fā)展經(jīng)濟(jì)不能走先污染再治理的老路，必須要提倡綠色化學(xué)， 從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染，從而樹立學(xué)生的綠色化學(xué)思想。

二、規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作

在實(shí)驗(yàn)過程中，課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能夠正確而且規(guī)范化地進(jìn)行基本操作，在藥品的取用、物質(zhì)的稱量、液體的量取和轉(zhuǎn)移、物質(zhì)的加熱、玻璃儀器的洗滌、液體的過濾等做到動(dòng)作準(zhǔn)確，操作熟練，運(yùn)用靈活。

但在實(shí)際的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，有些同學(xué)不能嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)的要求取用試劑，誤認(rèn)為試劑量越大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯，事實(shí)上這樣做既影響實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)的效果，又會造成藥品的不合理利用，還可能會對環(huán)境造成更大程度的污染。

在實(shí)際教學(xué)中，一方面我們可以嚴(yán)格規(guī)定取用藥品的量，這樣既規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作，節(jié)約藥品，又減少對環(huán)境的污染，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法；另一方面我們也可以將定性實(shí)驗(yàn)中的藥品定量化，例如在實(shí)驗(yàn)室制O2時(shí)，你可以根據(jù)需要氧氣的量來粗略的計(jì)算所需高錳酸鉀的用量，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來取用藥品，這樣做就更為合理，效果更好。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作，既提高了實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、規(guī)范性，同時(shí)也為減少環(huán)境污染奠定了基礎(chǔ)。

三、倡導(dǎo)發(fā)展微型實(shí)驗(yàn)

微型實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，它是以盡可能少的試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法，具有現(xiàn)象明顯、節(jié)約藥品、減少污染、安全、便攜等優(yōu)點(diǎn)。微型實(shí)驗(yàn)的問世受到廣大教師、學(xué)生的歡迎，在環(huán)境因素困擾發(fā)展戰(zhàn)略的今天，普及和推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有特殊的時(shí)代意義。

實(shí)踐證明： 在微型化的儀器裝置中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)， 其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)十分之一甚至千分之一。比如在學(xué)習(xí)“氧氣的性質(zhì)”中同學(xué)們需要完成“硫在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)，若按常規(guī)實(shí)驗(yàn)每次需硫粉0．3g－0．5g，反應(yīng)后生成二氧化硫?yàn)?．6g－1g，而微型實(shí)驗(yàn)每次僅需硫粉約0．02g，反應(yīng)生成二氧化硫?yàn)?．04g，有害氣體二氧化硫的排放量大大降低，減少了對空氣的污染，有益于師生們的身體健康。

因此， 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡單微縮，它是在綠色化學(xué)思想下用預(yù)防化學(xué)污染的新實(shí)驗(yàn)思想、新方法和新技術(shù)對常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的改革，“用盡可能小劑量的試劑”是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心，“做盡可能小劑量的實(shí)驗(yàn)”是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育的思維方向，為追求“做盡可能小劑量的實(shí)驗(yàn)”， 推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革和發(fā)展的動(dòng)力之一，也是綠色化學(xué)思想在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體體現(xiàn)。

四、合理改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中， 不可避免地會產(chǎn)生一些有毒、有害的物質(zhì)，導(dǎo)致教學(xué)環(huán)境被污染，直接影響師生的身體健康。因此，為了追求化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化，在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下我們可以改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)裝置，從而減少實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染。

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中， 值得改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)范例有很多，如在學(xué)習(xí)“燃燒條件的探究”一課時(shí)，課本上的實(shí)驗(yàn)步驟是在銅片上分別放少量的白磷和紅磷，然后對銅片進(jìn)行加熱，觀察現(xiàn)象。該實(shí)驗(yàn)過程存在以下缺點(diǎn)：（1）本實(shí)驗(yàn)要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，事實(shí)上很多教師通常都在普通教室里做實(shí)驗(yàn)，銅片上即使放很少量的白磷，燃燒產(chǎn)生的白煙也會迅速彌漫教室，造成嚴(yán)重污染；（2）實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間較長。

鑒于以上缺點(diǎn)，我們對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：把該實(shí)驗(yàn)中銅片上的紅磷和白磷分別放入兩支試管中，再取一支盛有少量水的試管放入白磷，分別在試管口處塞上棉花， 在棉花上用膠頭滴管滴上氫氧化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)時(shí)將三支試管放入盛有熱水的燒杯中，一會兒沒有水的試管中的白磷燃燒，產(chǎn)生的白煙被棉花上的氫氧化鈉溶液吸收反應(yīng)掉。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作簡便安全，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，現(xiàn)象明顯，同時(shí)產(chǎn)生的污染物被充分吸收，對空氣幾乎沒有污染，完全符合綠色化學(xué)的特點(diǎn)。

五、妥善處理化學(xué)“三廢”

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會產(chǎn)生大量的廢棄物， 如不妥善處理，隨意排放，不僅對環(huán)境造成污染，而且會讓學(xué)生養(yǎng)成不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，逐漸淡化環(huán)境保護(hù)意識。

比如在“酸的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中，多次用到鹽酸和硫酸，如果對反應(yīng)后的酸性液體不進(jìn)行處理就直接排放，不僅會腐蝕下水管道，同時(shí)也污染水資源，對環(huán)境產(chǎn)生很大的破壞。其實(shí)只要在反應(yīng)后的廢液中加少許熟石灰進(jìn)行中和反應(yīng)就完成處理，舉手之勞，彰顯環(huán)保意識。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們不僅要對實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無害化處理，有時(shí)還要盡可能開發(fā)其有用之處，對有些藥品進(jìn)行回收利用，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、環(huán)保意識以及節(jié)約資源的意識。當(dāng)然需要指出，實(shí)驗(yàn)廢棄物有的可回收，有的只適宜處理，有的兩者兼之，所以應(yīng)區(qū)別對待。

因此，妥善處理化學(xué)“三廢”，符合綠色化學(xué)的要求，也是學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)品質(zhì)的一種具體表現(xiàn)。

總之，作為化學(xué)教師，始終把綠色化學(xué)的理念貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中， 讓學(xué)生在實(shí)踐中了解綠色化學(xué)，增強(qiáng)環(huán)保意識，變治理污染為預(yù)防污染，為創(chuàng)造我們美好學(xué)習(xí)和生活環(huán)境而努力！

［1］中華人民共和國教育部．義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）［M］．北京：北京師范大學(xué)出版社，2012

［2］謝鴻芳，李少斌，游東宏等．無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化改革與實(shí)踐［J］．寧德師專學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，（2）

［3］楊玉琴，吳振華．基于綠色化學(xué)理念人教版教材的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)［J］．化學(xué)教學(xué)［J］．2006，（10）

［4］周寧懷．微型無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］．北京：科學(xué)出版社，2000