基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)踐分析

潘曉轉(zhuǎn)

（平頂山市第二高級(jí)中學(xué)，河南 平頂山 467092）

基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)踐分析

潘曉轉(zhuǎn)

（平頂山市第二高級(jí)中學(xué)，河南 平頂山 467092）

化學(xué)這門學(xué)科的重要特征之一，就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，而事實(shí)證明化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)也確實(shí)有著極為明顯的積極作用。但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，常常要注意的問(wèn)題就是如何做到實(shí)驗(yàn)綠色化。而本文要探索的就是基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)踐分析，以及一些對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化和探究化的相關(guān)改進(jìn)。

綠色化視野；高中化學(xué)；探究性實(shí)踐

所謂綠色化學(xué)，又被稱為環(huán)境無(wú)害化學(xué)，指的是以化學(xué)的技術(shù)或方法減少或者消除對(duì)人類健康、安全和生活環(huán)境有不良影響的原料、催化劑、溶液、產(chǎn)物和副產(chǎn)物等的使用和生產(chǎn)。在進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，滲透綠色化學(xué)的理念，即可避免許多不必要的損失發(fā)生。而所謂探究性實(shí)踐，指的是在探究性學(xué)習(xí)的模式下發(fā)展出來(lái)的一種實(shí)踐教學(xué)過(guò)程。這種學(xué)習(xí)方式的中心是針對(duì)問(wèn)題的探究活動(dòng)，在遇到問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)生需要先提出自己的猜測(cè)，然后自主去尋求問(wèn)題的答案。學(xué)生如果要解決問(wèn)題，就必須先進(jìn)行推算和理論的推導(dǎo)，并且通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)客觀事實(shí)開(kāi)展調(diào)查，通過(guò)對(duì)所獲資料歸納以及統(tǒng)計(jì)分析，得出問(wèn)題的合理解釋。

一、基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)總綱

（一）高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降母母?。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的，也就是說(shuō)學(xué)生往往只需要在明白一個(gè)具體的己知實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或化學(xué)反應(yīng)來(lái)加以驗(yàn)證。在此類實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生更像是一個(gè)與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的旁觀者而非直接參與實(shí)驗(yàn)的研究者，學(xué)生的自主思維以及創(chuàng)新能力都失去了太大的提升空間。因此，這種本末倒置的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ骄筒坏貌幻鎸?duì)改革，而將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為探究性實(shí)驗(yàn)也是本文將要探討的一種重要方法。我們知道高中化學(xué)知識(shí)約有六成是與化學(xué)實(shí)驗(yàn)直接相關(guān)的，而如果要想實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化，就必須持續(xù)地對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行改革，直到實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的污染源一一被消除，以及學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)被全面培養(yǎng)出來(lái)。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革還是要以化學(xué)教材中所提到的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，針對(duì)性地提出完整的綠色實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免地會(huì)接觸高毒性、高濃度的有害氣體或者液體，學(xué)生只有充分了解各種試劑的危害性，才能夠更好地運(yùn)用化學(xué)知識(shí)進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。改革實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降耐瑫r(shí)，學(xué)校還必須注重學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)的培養(yǎng)。要做到這點(diǎn)，學(xué)校首先要嚴(yán)格修訂實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度，并且要建立完善的實(shí)驗(yàn)室廢物處理標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的管理工作，搞好試劑集中回收的工作。然后，還要主要提升實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)有的綠色環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)指引學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原則的遵守，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究態(tài)度為準(zhǔn)則，以污染量、使用量均較小的實(shí)驗(yàn)方案為優(yōu)先選擇，制定有限度的藥品劑量和濃度使用量，減少浪費(fèi)，并且盡最大的可能去消除污染。比如，在進(jìn)行二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）等有劇毒性質(zhì)的氣體實(shí)驗(yàn)之前，可先檢查整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置是否增加了尾氣處理這一流程，達(dá)到一種安全環(huán)保的主要目的。

二、基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)

（一）改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)將要用到的化學(xué)藥品因?yàn)槭腔A(chǔ)化學(xué)物質(zhì)因此種類不是很多，但是其實(shí)驗(yàn)過(guò)后產(chǎn)生出來(lái)的環(huán)境污染物種類卻比較齊全，如測(cè)定溶液pH值實(shí)驗(yàn)中要用到的酸堿溶液，燃燒實(shí)驗(yàn)中由于碳或其化合物的不完全燃燒而產(chǎn)生的一氧化碳有毒氣體，濃硫酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的氧化產(chǎn)物二氧化硫，以及有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中要認(rèn)識(shí)的苯酚或乙醛等。有許多藥劑因其自身污染性就很嚴(yán)重，加之實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備不夠先進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的規(guī)范不完整，造成排放的無(wú)規(guī)律。由此可見(jiàn)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們必須要以科學(xué)為本，以人為本，遵循綠色化實(shí)驗(yàn)的條件原則，杜絕有害物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生任何擴(kuò)散。

（二）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之前，教師必須以學(xué)生的安全問(wèn)題為首要責(zé)任，要嚴(yán)把安全關(guān)，學(xué)會(huì)采用現(xiàn)代化信息技術(shù)，對(duì)于個(gè)別毒性劇烈、污染嚴(yán)重和實(shí)驗(yàn)條件要求較高的實(shí)驗(yàn)借助計(jì)算機(jī)操作，事先進(jìn)行機(jī)械模擬實(shí)驗(yàn)。比如，在氯化氨（NH4Cl）經(jīng)過(guò)高溫而發(fā)生分解反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)里，為避免實(shí)驗(yàn)試劑的浪費(fèi)和有毒氣體氨氣（NH3）在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的產(chǎn)生，可以通過(guò)在滴板上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，使用投影儀將整個(gè)過(guò)程平行放大。實(shí)驗(yàn)室廢液處理難度比較大，對(duì)環(huán)境污染十分嚴(yán)重，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中必須嚴(yán)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)禁將鋇鹽、砷或汞及其相關(guān)化合物等劇毒藥品直接倒進(jìn)水槽里，應(yīng)該先以大量清水稀釋之后，加入弱酸或弱堿加以沉淀、調(diào)節(jié)或反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)測(cè)定好pH之后，才可作為廢液進(jìn)行合理排放。

三、基于綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的其他注意事項(xiàng)

（一）在綠色化基礎(chǔ)上的探究創(chuàng)新。由于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的全面綠色化，教師應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)機(jī)理，為學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的探究創(chuàng)新做準(zhǔn)備。例如，在過(guò)氧化氫（H202）的催化分解實(shí)驗(yàn)中，可以從新的催化劑入手，教師組織學(xué)生去進(jìn)行一種新催化劑的推測(cè)。然后，正確引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其所推測(cè)出的物質(zhì)進(jìn)行特定的綠色化實(shí)驗(yàn)，比如有同學(xué)推測(cè)出鐵粉或氧化鐵可作為催化劑，那么教師可令其自行組織實(shí)驗(yàn)相關(guān)器材開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，以證明鐵在過(guò)氧化氫溶液中的催化作用。

（二）把化學(xué)藥品用量控制在一定范圍。不論是任何實(shí)驗(yàn)，其藥品的濃度與用量都必須控制在合理的范圍內(nèi)的，這樣才能盡可能地減小污染和浪費(fèi)。我們常見(jiàn)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的“少量”或“一定量”等詞匯，就是要告訴我們杜絕浪費(fèi)，配置化學(xué)試劑要做到精量細(xì)算。比如說(shuō)，在做氯化銀（AgC1）沉淀的實(shí)驗(yàn)中，一般高中實(shí)驗(yàn)室的要求僅僅是觀察白色沉淀這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而并不需要相關(guān)濃度的具體計(jì)算，因此我們只需配制硝酸銀（AgNO3）溶液及氯化鈉（NaC1）溶液達(dá)到O.lO%-l%的濃度，而用量也只需1-3mL就可以出現(xiàn)預(yù)期的理想實(shí)驗(yàn)效果了。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，探究性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)藥品、裝置以及設(shè)計(jì)等方面的綠色化改進(jìn)，降低了污染物的產(chǎn)生。本文對(duì)綠色化視野下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)做了基本介紹，并且，所有這些實(shí)驗(yàn)都有更為科學(xué)合理的改進(jìn)建議。我們力求整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程都處于一種安全而無(wú)污染的環(huán)境下進(jìn)行，并以此保障師生的身心健康，達(dá)到綠色化學(xué)的目標(biāo)。

[1]汪超.實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的探究[J].新視角,2014(01).

[2]糜蘭.綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的研究[D].上海師范大學(xué),2014-5.

G633.8

A

1671-864X（2015）12-0053-01