綠色化學(xué)理念在化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透

◇　江蘇　趙翠花

綠色化學(xué)理念在化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透

◇江蘇趙翠花

綠色化學(xué)理念是一種倡導(dǎo)人類與自然和諧發(fā)展的教育理念,是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢．在高中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師要注重綠色化學(xué)理念的有效滲透,圍繞教學(xué)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生學(xué)情認真鉆研教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)選有效方法和策略,挖掘滲透綠色化學(xué)理念的教學(xué)素材,培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保理念,提高實驗教學(xué)有效性．筆者從教學(xué)實踐出發(fā),探討了綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透．

1精心預(yù)設(shè),巧妙滲透綠色環(huán)保理念

在實驗過程中,經(jīng)常會涉及一些有毒、有害物體,為了避免實驗異?，F(xiàn)象出現(xiàn),確?；瘜W(xué)實驗安全性,降低實驗污染性,在開展實驗前,要圍繞目標(biāo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,做好課前精心預(yù)設(shè),在實驗過程中盡可能少地選擇和使用有毒害的反應(yīng)物和反應(yīng)助劑,將“綠色環(huán)?！崩砟钬灤┯谡麄€實驗教學(xué)的始終,從而使化學(xué)實驗更加綠色化．比如,在“乙烯的制取及性質(zhì)研究”實驗中,實驗室制取法通常是利用濃硫酸和無水乙醇共熱反應(yīng),該實驗方法使用的濃硫酸用量大,加熱時間長,乙烯的溫度較難控制,反應(yīng)生成物純度低,效果不佳,混有CO2、SO2、CO等多種刺激性污染氣體,這在很大程度上會污染實驗室環(huán)境,危害人體健康,影響實驗現(xiàn)象的真實性．因此,可在反應(yīng)物中加入適量的Al2O3和ZnO混合物,有效減少副反應(yīng)和硫酸污染,提高反應(yīng)平穩(wěn)性和操作安全性,增強實驗效果．

2注重微型實驗,有效降低實驗的污染性

微型實驗是一種實驗器材微型化、實驗藥品微量化、實驗綠色化的實驗形式,可以有效節(jié)省實驗時間、提高實驗安全性和操作性,降低實驗污染和傷害．在實驗中,化學(xué)反應(yīng)生成物和實驗藥品殘留是造成實驗污染的主要來源．在不影響實驗效果的前提下,使用小劑量的化學(xué)實驗藥品、微型實驗器材和簡單化實驗裝置,開展微型實驗,既能克服常規(guī)實驗的不足,確保實驗操作精確性,又能夠降低實驗污染性和危險性,有效節(jié)約實驗用料消耗和成本．同時,還能夠讓學(xué)生體驗實驗樂趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度、主動探究精神以及良好的環(huán)境保護意識．

比如,以“氯氣的制取”實驗為例,傳統(tǒng)制取方法主要通過濃鹽酸和MnO2混合加熱制取,所需要實驗儀器為圓底燒瓶、酒精燈、試劑瓶、導(dǎo)管．該實驗方法和裝置,盡管能夠很好地制取氯氣,但是裝置復(fù)雜,操作難度較大,連接時間長,效率不高．若采取微型實驗,巧用醫(yī)用藥瓶替代試劑瓶和集氣瓶,用一次性輸液器較細的塑料管代替導(dǎo)氣管,用小水槽代替圓底燒瓶,用膠頭滴管控制濃鹽酸的滴入,用10%的氫氧化鈉溶液處理尾氣,制成微型氣體發(fā)生裝置,引導(dǎo)學(xué)生開展微型實驗探究,往往可以極大的節(jié)省實驗時間,節(jié)約實驗材料消耗,提升實驗安全性和實際效果．

3改進實驗裝置,不斷提高綠色實驗成效

改進實驗裝置是降低污染和改善危害,有效滲透綠色化學(xué)理念的重要途徑．教師要立足實驗的實際情況,結(jié)合學(xué)生已有知識經(jīng)驗和技能,善于引導(dǎo)學(xué)生積極思考、大膽探索、突破革新,適時適當(dāng)?shù)馗淖儗嶒炑b置,將實驗對環(huán)境的污染降低到最低程度,從而幫助學(xué)生樹立綠色環(huán)保的思維方式,增強學(xué)生自主創(chuàng)新意識,真正提高了化學(xué)實驗實際成效．

圖1

例如,在“銅與稀硝酸的反應(yīng)”實驗中,若按照原有實驗方法進行實驗操作,在實驗藥品添加過程中,可能會有NO氣體泄漏,加之,裝置內(nèi)存有空氣,因而在實驗中難以觀察到無色氣體NO的生成,為了避免這些情況的發(fā)生,降低實驗污染和危害,可以引導(dǎo)學(xué)生對原實驗裝置進行改進．如圖1所示,1) 將少量CaCO3和足量的稀HNO3放入到試管甲中,產(chǎn)生的CO2主要用來排盡大試管存留的空氣;2) 在試管乙中塞上浸有NaOH溶液的棉花,并將導(dǎo)管伸入管口;3) 將銅絲伸入到稀HNO3中,待微熱后,將產(chǎn)生的氣體收集在乙試管內(nèi);4) 試管甲中有無色氣體產(chǎn)生,而試管乙內(nèi)則有紅棕色氣體產(chǎn)生;5) 將銅絲往上拉,當(dāng)銅絲離開液面后,該反應(yīng)停止．這樣,通過改進實驗裝置,不僅可以使實驗現(xiàn)象更加明顯、安全、環(huán)保,而且可以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生實驗探究能力．

開展綠色化學(xué)教育,滿足了學(xué)生身心健康發(fā)展需求,符合了新課程改革的基本要求,對于培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保意識和創(chuàng)新精神,提升學(xué)生實驗操作能力,促進學(xué)生全面發(fā)展有著至關(guān)重要的作用．

(作者單位：江蘇省濱海中學(xué))