化學實驗教學中的綠色化學教育

■王興華 （貴陽幼兒師范高等?？茖W校）

化學實驗教學中的綠色化學教育

■王興華 （貴陽幼兒師范高等?？茖W校）

綠色化學教育是素質(zhì)教育的核心目標，是可持續(xù)發(fā)展的需要,同時也是現(xiàn)代化科學的發(fā)展和重要特點之一。在化學實驗教學中培養(yǎng)學生的綠色化學能力是當前教育體制改革的特點，從根本上防止了污染，改善了環(huán)境問題，同時也提高了教學的質(zhì)量。在高中化學實驗的課題更改過程中很重視對學生的綠色化學教育，以及學生對綠色化學的思想感悟。本文簡要介紹了綠色化學的內(nèi)涵，對化學實驗教學中綠色化學教育的探索和實踐進行了簡要分析，闡述了開展綠色化學教育的必要性，最后提出了在化學實驗教學中開展綠色化學教育的相應措施。

化學實驗教學；綠色化學教育；環(huán)境保護教育

“綠色化學”是伴隨著綠色食品、綠色消費的生活概念而提出的。綠色化學換言之又稱無害化學，是利用化學來防止環(huán)境污染的一種可取性措施。生活各方面不再使用有毒的有害物質(zhì)以及妥善處理產(chǎn)生的廢棄物，做到從根源上阻止污染的產(chǎn)生是綠色化學的使用理念。從根本上通過化學改善保護環(huán)境，推動工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展是綠色化學的目標。以此我們應該在化學實驗教學中加入綠色化學教育，使學生能夠從化學的角度使用相關知識對環(huán)境污染作出分析以及對一些化學現(xiàn)象做出合理解釋。綠色化學代表的不僅僅是一種理念，更是在生活實際操作中所帶來的社會環(huán)境和經(jīng)濟方面的效益。我們要在化學實驗和化學產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最大可能地減少廢棄物的排放問題，盡可能做到“零排放”，從根源上解決環(huán)境污染問題。

一 綠色化學的核心涵義

綠色化學又為環(huán)境友好化學，通過利用化學的技術(shù)來對環(huán)境污染問題進行處理，來降低或者消除化學產(chǎn)品設計或者制造的過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生，使設計的化學過程和環(huán)境更加環(huán)保友好，從而在源頭上緩解化學污染的問題。

綠色化學從原料的安全性、節(jié)能型以及友好型等方面評價化學反應的優(yōu)勢。原子利用率及環(huán)境因子則是綠色化學的核心內(nèi)容。充分利用化學反應物中的每一個反應分子，從而在充分利用資源的同時又能防止環(huán)境污染。原子的利用率越高，那么相應的所產(chǎn)生的污染物就越少，環(huán)境因子越小，相應的對環(huán)境做成的污染也就越小。環(huán)境因子是在化學反應過程中，所生成的廢物質(zhì)量占目標產(chǎn)物質(zhì)量的比重。

把綠色化學融入化學實驗教學中去，有效地減少化學實驗中所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境造成的污染，培養(yǎng)了學生的環(huán)境綠化意識；化學這門自然學科與社會環(huán)境的聯(lián)系十分密切，在化學實驗中引入綠色化學教學模式，從而培養(yǎng)綠色化學人才。

二 化學實驗中引入綠色化學

1 加強環(huán)境保護意識

化學實驗實則是一個產(chǎn)生廢棄物的過程，同時也是制造污染導致環(huán)境破壞的課程。當化學實驗產(chǎn)生的廢棄物順著實驗室的下水道排出時，污染物便會流入河中或者滲透進地下，那么一些有機物和重金屬就會對土質(zhì)、河流造成嚴重污染，從而損害人類健康，影響人們的正常生活，因此在化學實驗教學中要不斷滲透綠色化學的思想，對學生重視環(huán)境、愛護環(huán)境的習慣進行培養(yǎng)，養(yǎng)成好習慣。對待所產(chǎn)生的廢棄物要進行及時回收處理，堅決不能隨便倒瀉，導致環(huán)境的污染。在化學實驗室中需要分別設立“廢酸回收瓶”和“廢堿回收瓶”，對在化學實驗中產(chǎn)生的廢酸廢堿進行回收。比如化學實驗中，所產(chǎn)生的硫酸鏈霉素與硫酸鐵產(chǎn)生反應后生成的結(jié)合物在進行傾倒之前，應該將其中規(guī)定的PH后排放，那么對實驗室不能立即處理掉的有害物質(zhì)比如破損溫度計中的水銀，就要妥善處理將其回收入瓶中用水封好，通過有機化合物等回收到指定容器內(nèi)送進藥品庫進行統(tǒng)一處理。在這一過程中要特別注意，電池不能進行倒置，否則其中有害液體將滲出污染環(huán)境。

2 加強綠色化學實驗教學改革

綠色化學實驗本就是化學實驗教學課程中的教育創(chuàng)新內(nèi)容，其指導方針是以綠色化學為主要內(nèi)容，用預防化學污染的新思想、新方法以及新技術(shù)來對化學實驗內(nèi)容及教育方法進行相應的一定改進，極大減少實驗室所產(chǎn)生的三廢物質(zhì)，也在一定程度上消除有害物質(zhì)，來實現(xiàn)綠色化學的要求。比如在“二元溶液沸點組成圖的繪制”實驗進行了相應的改進，由原來的二元溶液一環(huán)乙烷改為乙醇一環(huán)乙烷。因為苯對人體有危害，同時也會造成環(huán)境污染，改為乙醇之后有效地對其所含毒性進行降低，并且對回收液進行重調(diào)沸點，再次利用。這樣做不僅減少了化學試驗成本還相應的降低了化學環(huán)境污染，使得乙醇一環(huán)乙烷被回收反復利用，不倒瀉在環(huán)境中。

3 開展化學的微型試驗

綠色化學實驗是在綠色化學的思想指導下，對常規(guī)的化學實驗進行一定的教學改革從而形成的新的化學實驗辦法。通過大力開展微型的化學實驗，主要通過改用常規(guī)的小容量儀器，在對實驗方法實驗操作不變的前提之下進行微型實驗，從而減少了藥品用量，以及反應物和造成的污染。而另一方面所進行微型實驗會使整個實驗過程更加安全、便捷，有效地減少了化學實驗的成本經(jīng)費。比如在進行硫酸鏈霉素水解速度常數(shù)以及乙酸乙酯皂化反應常數(shù)的化學測驗時，從原定化學實驗容器20ml改為10ml的取樣，試劑的用量特別少，操作起來就相比之前更加迅速簡練，重要的是采用微型容器不會對環(huán)境造成污染。

4 重視實驗產(chǎn)生的廢棄液體回收處理

化學實驗室所產(chǎn)生的廢棄液體種類比較多但是量不是很大，我們通過結(jié)合實驗內(nèi)容，對廢棄液體進行規(guī)整分類，將其分類儲存在統(tǒng)一規(guī)定的容器之中，由專門的工作人員處理廢棄液體。那么在對廢棄液體進行處理的過程中就需要實驗指導老師對其認真負責，注重培養(yǎng)學生的操作技能訓練，引導學生對化學環(huán)境的保護意識。因此要求學生對于實驗之后產(chǎn)生的廢棄液體以及渣滓必須倒入制定的容器之中。實驗室的工作人員及指導老師也必須具有高度的責任心，對各種廢棄液體進行及時認真地收集。經(jīng)過處理之后，達到國家允許排放標準即可排放。

三 綠色化實驗教學相應措施

1 教學內(nèi)容綠色化

在原有的教材實驗基礎之上，對實驗的系列進行改造，對綠色化學實驗的內(nèi)容加以改造。在保證實驗方法科學合理的同時，以保護環(huán)境為實驗目的，進行化學實驗。在實驗中，化學實驗產(chǎn)生的廢棄物較多，回收利用的較少，對資源造成了浪費，形成化學實驗的環(huán)境污染。在一些有毒氣體制備的試驗中，應對產(chǎn)生的尾氣進行處理或者燒掉，最大程度地把有毒氣體轉(zhuǎn)為無毒或者毒性降解物。針對化學實驗的大綱內(nèi)容進行相應的調(diào)整安排，針對基礎的化學操作進行重組并且相應地減少，將基礎實踐融入進化學實驗中去，選取綠色無害的化學內(nèi)容，對基礎操作以及性質(zhì)驗證的化學實驗所需的物質(zhì)進行節(jié)省，從而減少對化學環(huán)境的污染。在安排實驗項目內(nèi)容時，按照大綱要求的基本實驗操作步驟盡量分解在每次的滴定實驗之中。在實驗過程中本著綠色化學的思想原則直接訓練學生使用吸量管、滴定管等容器的基本操作技能，而不必去分開單獨練習。這樣既節(jié)省了化學實驗所需的實驗時間又減少了開展化學相關實驗所需要的藥品開銷，同樣針對性地減少了環(huán)境污染。

2 串聯(lián)實驗，充分利用

在大多數(shù)化學實驗中，重絡酸鉀法測定鐵是一個與生活緊密相關的經(jīng)典實驗，學生在此實驗中可以掌握實驗所證實還原的基本定法理論。那么在此同時，實驗過程所需要的重絡酸鉀是一種非常穩(wěn)定、氧化性適宜的滴定劑。通過串聯(lián)實驗做成一個系列實驗，使得前部實驗的產(chǎn)物應用于下個實驗當中，在檢查學生實驗效果的同時還有效的增強了學生環(huán)境保護意識，達到物盡其用的效果。針對串聯(lián)實驗可見不僅減少了對藥品方面的浪費，還相應地降低了對環(huán)境的污染。

3 建立網(wǎng)上實驗室，進行仿真實驗

隨著我國計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，通過計算機對化學實驗進行模仿已經(jīng)是當下化學教學中擺脫傳統(tǒng)物質(zhì)實驗的改革，它的發(fā)展不僅僅是教育方法技巧的更新，更是對保護自然資源緩解化學所造成的環(huán)境污染的一種方式。

我們通過在網(wǎng)上建立化學實驗室，將模擬實驗有效地利用到化學實驗課程中去，來達到化學教育的輔助教學目的。在模擬實驗開始之前，要對學生進行組織觀看各種儀器的操作及簡要分析，通過計算機模擬實驗對儀器進行仿真講解以及實驗過程的仿真操作，幫助學生完成化學實驗的機理及儀器操作基本原理；進行傳統(tǒng)化學實驗中不應出現(xiàn)的違規(guī)化學操作，將后果展現(xiàn)給學生，讓學生看到所產(chǎn)生后果的嚴重性，避免后果的產(chǎn)生。采用多媒體實驗仿真手段，方便地解決了減少環(huán)境污染，深化綠色化學的理念。讓學生在學習的基礎之上理解掌握化學理論。不僅能夠很好地解決傳統(tǒng)化學實驗中的不足，更是化學實驗實現(xiàn)綠色化學事項的重要研究內(nèi)容，也是減少化學實驗室廢棄物對環(huán)境造成污染的最佳途徑。

[1]王勝軍.綠色化學教育[J].試題與研究(教學論壇),2014(20).

[2]孟睿智.化學實驗教學與綠色化學教育[J].教育,2015(24).

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