綠色化學(xué)在五年制師范化學(xué)實驗中的實踐探索

馬金文

摘要：在五年制師范化學(xué)教學(xué)過程中，由于學(xué)生是未來的小學(xué)教師，將來要從事小學(xué)科學(xué)化學(xué)方面的教學(xué)和實驗活動的策劃、組織及指導(dǎo)工作，涉及到環(huán)保和綠色理念的教育，基于此，綠色化學(xué)在化學(xué)實驗教學(xué)中尤為重要。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗；綠色化學(xué)；五年制師范；應(yīng)用實踐

中圖分類號：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0134-02

綠色化學(xué)理念是以環(huán)境保護(hù)理念為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種新型教學(xué)理念，在當(dāng)前教學(xué)過程中有著十分廣泛的應(yīng)用，尤其在化學(xué)實驗教學(xué)過程中。在當(dāng)前五年制師范化學(xué)實驗教學(xué)過程中，積極減少化學(xué)實驗污染，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為一項尤為重要的內(nèi)容，同時也成為了當(dāng)代師范教學(xué)的一個要求。因此，在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)充分理解綠色化學(xué)理念，并且應(yīng)當(dāng)通過有效途徑及方法在實際教學(xué)過程中進(jìn)行合理應(yīng)用，從而達(dá)到較好效果。

一、綠色化學(xué)實驗分析

（一）綠色化學(xué)含義分析

所謂綠色化學(xué)就是通過對現(xiàn)代化學(xué)原理及方法進(jìn)行運(yùn)用，從而使化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)及應(yīng)用過程中所產(chǎn)生有害物質(zhì)及所使用有害物質(zhì)得以減少，或者將其消除，其主要目的就是對經(jīng)濟(jì)及技術(shù)方面均可行的對環(huán)境副作用較小或者不會產(chǎn)生副作用的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行研究開發(fā)，屬于一種新型化學(xué)理念。綠色化學(xué)所指的就是在化學(xué)反應(yīng)過程中，將“原子經(jīng)濟(jì)性”作為基本原則，也就是在制備新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過程中對每個在反應(yīng)中參與的原料原子進(jìn)行充分利用，從而盡可能實現(xiàn)零排放。在化學(xué)反應(yīng)過程中，不但能夠?qū)Y源充分利用，并且不會有污染產(chǎn)生，在實驗過程中選擇無毒化學(xué)物品，從而加強(qiáng)化學(xué)實驗安全性及經(jīng)濟(jì)性。

（二）綠色化學(xué)實驗應(yīng)遵循的原則

依據(jù)綠色化學(xué)含義，在五年制師范化學(xué)實驗教學(xué)過程中，在進(jìn)行綠色化學(xué)實驗設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注意遵循以下幾個原則：其一，注意遵循減量原則，其指的主要就是將資源用量減少，并且將“三廢”排放量減少；其二，遵循循環(huán)利用原則，所謂循環(huán)利用指的也就是重復(fù)進(jìn)行利用，其主要目的就是使生產(chǎn)成本減少，并且減少在實驗過程中所產(chǎn)生廢物排放；其三，遵循回收原則，在化學(xué)實驗過程中通過回收可有效節(jié)約資源，可使實驗成本降低，并且能夠使實驗過程中所產(chǎn)生污染得以有效減少；其四，注意遵循再生原則，這一點主要是指將廢棄物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可用物質(zhì)，其要求在設(shè)計生產(chǎn)流程過程中便應(yīng)當(dāng)考慮再回收利用相關(guān)原料；其五，遵循拒用原則，這一點所指的就是盡量不使用無法回收、無法代替以及無法再生及利用的相關(guān)藥品原料，這一點在消除污染方面屬于最根本方法[1-2]。

二、化學(xué)實驗中應(yīng)用綠色化學(xué)理念的必要性分析

對于綠色化學(xué)理念而言，其在以往化學(xué)教材中并未明確提出，大部分教師對這一教學(xué)理念了解均比較少，學(xué)生對這一理念也就更加不了解。在傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)過程中，通常情況下所涉及內(nèi)容只有物質(zhì)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用，基本上都未能夠以環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點，對減少化學(xué)實驗中所產(chǎn)生環(huán)境污染進(jìn)行探究。對于綠色化學(xué)教學(xué)而言，其就是將傳統(tǒng)教學(xué)方式改變，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使其樹立綠色化學(xué)理念，使其以環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點進(jìn)行實驗探究，在實驗過程中得到綠色化學(xué)產(chǎn)品，避免產(chǎn)生有害物質(zhì)，屬于一種新型教學(xué)方式及理念。而五年制師范學(xué)生是未來的小學(xué)教師，將來要從事小學(xué)科學(xué)的教學(xué)和實驗活動的策劃、組織及指導(dǎo)工作，涉及到環(huán)保和綠色理念的教育，基于此，綠色化學(xué)理念在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透尤為重要。加之綠色化學(xué)對環(huán)境可持續(xù)發(fā)展十分有利，對消除學(xué)生對于化學(xué)偏見十分有利，因此，在當(dāng)前化學(xué)實驗教學(xué)過程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念已經(jīng)成為一項必要任務(wù)及內(nèi)容[2]。

三、在化學(xué)實驗教學(xué)過程中應(yīng)用綠色化學(xué)理念實踐分析

（一）增加串聯(lián)化學(xué)實驗教學(xué)實踐

就以往化學(xué)實驗課堂教學(xué)實際情況而言，通常情況下每節(jié)課只實施一個小型化學(xué)實驗，這種實驗教學(xué)模式導(dǎo)致嚴(yán)重浪費化學(xué)反應(yīng)藥品。因此，在今后化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師可選擇幾個相關(guān)小實驗進(jìn)行串聯(lián)，將這些實驗集中到一起共同開展。在開展串聯(lián)實驗過程中，能夠?qū)⑸弦粚嶒炛兴Ｓ辔镔|(zhì)或者反應(yīng)過程中新生成物質(zhì)作為下一實驗中原料，然后再進(jìn)行實驗，這樣不但能夠使化學(xué)藥品浪費情況減少，還能夠使實驗過程中的廢物污染得以很大程度減少，可使循環(huán)利用廢舊藥品得以實現(xiàn)。另外，通過串聯(lián)實驗，可使實驗時間大大降低，可有效避免重復(fù)進(jìn)行實驗，可使化學(xué)實驗教學(xué)效率得以提高，對化學(xué)實踐教學(xué)綠色化發(fā)展十分有利。

（二）注重化學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)綠色化

在化學(xué)實驗實際教學(xué)過程中，只有對化學(xué)實驗過程中每個相關(guān)環(huán)節(jié)均加強(qiáng)重視，才能夠使綠色化學(xué)實驗教學(xué)得以真正實現(xiàn)。所以，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，在對原料進(jìn)行選擇時便應(yīng)當(dāng)綜合考慮實驗效果及實驗清潔程度，比如在電解實驗教學(xué)過程中，在以往實驗過程中通常選擇氯化鈉溶液作為實驗材料，而氯化鈉在分解之后會有氯氣產(chǎn)生，氯氣屬于有毒氣體，因此，在實際過程中可選擇碳酸鈉溶液代替氯化鈉溶液，這樣一來，溶液分解所產(chǎn)生的氣體只有氫氣及氧氣，不但不會對實驗效果產(chǎn)生影響，并且不會對周圍環(huán)境造成危害，具有十分理想的效果。另外，在實驗過程中應(yīng)當(dāng)注意選擇無毒無害溶解劑及催化劑，教師可將常見的一些溶解劑及催化劑對學(xué)生進(jìn)行講解，從而使學(xué)生認(rèn)識得以增強(qiáng)，在實驗過程中能夠?qū)嶒灢牧虾侠磉x擇。此外，還應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生對實驗裝置正確使用，這對于學(xué)生養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣十分有利，從而對綠色化學(xué)實驗的真正實現(xiàn)奠定理想基礎(chǔ)[2-3]。

（三）積極開展微型化實驗

在化學(xué)實驗過程中，為能夠使綠色化學(xué)實驗得以真正實現(xiàn)，一個十分重要的方面就是應(yīng)當(dāng)積極開展微型化實驗。所謂微型化實驗，指的就是以實驗方法及實驗操作技術(shù)不發(fā)生改變?yōu)榍疤?，在實際實驗過程中盡可能選擇容量較小的儀器。另外，在實驗過程中將實驗藥品用量減少，這樣一來反應(yīng)物也就有所減少，也就能夠使污染有所減少。一方面而言，在實驗過程中藥品使用量比較少，可使實驗經(jīng)費得以有效節(jié)約，使污染減少，使反應(yīng)時間得以縮短；另一方面，可使實驗安全性有一定程度提高。在實際實驗過程中，可利用點滴板、小試管等一些微型化實驗儀器，鼓勵學(xué)生積極進(jìn)行思考，重新設(shè)計及探索實驗，在能夠觀察到實驗現(xiàn)象基礎(chǔ)上，盡可能減少反應(yīng)濃度，從而使有效物質(zhì)產(chǎn)生減少。比如，在酸堿滴定實驗過程中，可盡可能降低酸性溶液及堿性溶液劑量，只要保證能夠觀察中反應(yīng)實驗即可，從而有效降低實驗成本，減少污染，真正實現(xiàn)綠色實驗。

（四）合理運(yùn)用多媒體開展實驗

在綠色化學(xué)實驗過程中，一種有效方法及途徑就是積極改進(jìn)實驗技術(shù)。對于傳統(tǒng)化學(xué)實驗而言，在實驗過程中所消耗實驗材料比較多，并且有些實驗過程中會使用一些有害藥品，有些實驗容易引起爆炸，這對教師及學(xué)生身體健康均會造成很大危害，并且也會危害環(huán)境。因此，在實際實驗教學(xué)過程中，可對多媒體技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，不但能夠使實驗條件限制突破，并且能夠使實驗材料及儀器得以節(jié)約，使實驗過程中所產(chǎn)生環(huán)境污染減少，使零污染、零排放得以真正實現(xiàn)，這是實現(xiàn)綠色化學(xué)實驗方面特別重要的一種途徑，在促進(jìn)化學(xué)實驗綠色化發(fā)展方面具有十分重要的意義。比如，在金屬鈉與水反應(yīng)實驗中，教師通常情況只對正確實驗操作方法進(jìn)行演示，對于錯誤操作只能進(jìn)行講解分析，而通過多媒體的利用，可對錯誤操作進(jìn)行演示，使學(xué)生能夠清楚看到錯誤操作所造成的嚴(yán)重現(xiàn)象，這樣一來，不但能夠使學(xué)生了解錯誤操作所處產(chǎn)生危害，還能夠使環(huán)境污染減少，從而使實驗綠色化能夠得以真正實現(xiàn)，使綠色化學(xué)實驗教學(xué)得以更好發(fā)展[4]。

四、結(jié)語

在當(dāng)前化學(xué)實驗教學(xué)過程中，綠色化學(xué)理念具有十分廣泛的應(yīng)用，對化學(xué)實驗的發(fā)展具有很大促進(jìn)作用。在實際化學(xué)實驗教學(xué)過程中，作為五年制化學(xué)教師，應(yīng)當(dāng)充分了解綠色化學(xué)理念含義及相關(guān)原則，并且應(yīng)當(dāng)應(yīng)用增加串聯(lián)化學(xué)實驗教學(xué)實踐、注重化學(xué)實驗各個環(huán)節(jié)綠色化、積極開展微型化實驗、合理運(yùn)用多媒體開展實驗等方式真正實現(xiàn)綠色化學(xué)實驗教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鳳秀，葉霞.綠色化學(xué)在我國化學(xué)實驗教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].大學(xué)化學(xué)，2010，（3）.

[2]楊延梅.提倡綠色化學(xué)實驗，推動實驗教學(xué)改革[J].高校實驗室工作研究，2011，（2）.

[3]余雪松.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透[J].求知導(dǎo)刊，2016，（13）.

[4]張志輝.綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)，2016，（2）.

The Practice of Green Chemistry in Five-Year Normal Chemistry Experiment

MA Jin-wen

（Hunyuan Normal School，Shanxi Datong University，Datong，Shanxi 037400，China）

Abstract：in the process of five-years normal chemistry teaching，due to students will be the future primary school teachers，they will engage in teaching and experiment primary school science chemistry aspects of planning，organization and guidance of future work，involve to environmental protection and green education，based on this，green chemistry is very important in the teaching of chemical experiment.

Key words：chemistry experiment；green chemistry；five year Normal University：application practice