淺談如何推動化學(xué)實驗綠色化

陳紅慶??

摘要：化學(xué)實驗是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)，也是化學(xué)教學(xué)不可或缺的部分，但在化學(xué)實驗過程中也會產(chǎn)生有害、有污染的物質(zhì)，對我們周圍的環(huán)境帶來一定影響。隨著素質(zhì)教育的提高和環(huán)境問題的惡化，化學(xué)實驗綠色化越來越受到人們的重視，化學(xué)實驗綠色化是新課改下綠色化學(xué)教學(xué)所倡導(dǎo)的一種新型的實驗理念，通過實驗綠色化，可以有效降低實驗的污染性，減少化學(xué)實驗造成的環(huán)境壓力。

關(guān)鍵詞：改進；回收和再利用；微型實驗；模擬實驗

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）03-046-1

在化學(xué)實驗中，我們要努力改變傳統(tǒng)的實驗格局，培養(yǎng)學(xué)生的實驗綠色化理念。這不僅有利于減少化學(xué)實驗的污染，同時，通過改進的化學(xué)實驗，還可以提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力等多方面的能力，一舉多得。在此，筆者簡單闡述在化學(xué)實驗教學(xué)中開展化學(xué)實驗綠色化的幾點措施。

一、改進化學(xué)實驗

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，是一門具有著獨特魅力的科學(xué)，教師及學(xué)生通過自己靈巧的雙手、敏銳的觀察力在實驗操作中充分地感受著各種奇妙的化學(xué)現(xiàn)象。但在教學(xué)中有一些化學(xué)演示實驗按課本進行操作則浪費藥品、操作繁瑣，現(xiàn)象不明顯，因此我們必須優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，改進實驗方案，增強實驗的直觀性，提高實驗效果。在化學(xué)實驗中，有些實驗藥品產(chǎn)生的污染物較少，或者產(chǎn)生的污染物便于處理，而有些藥品在實驗時產(chǎn)生的污染很大，并且處理的成本也非常高。因此，我們可以想辦法改進實驗以降低實驗造成的污染。如“比較電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的實驗”中，教材上用的酸、堿、鹽分別是鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、氨水和氯化鈉，其中的鹽酸和氯化鈉溶液在通電時，電解產(chǎn)物中存在有害的氯氣，所以可以將鹽酸和氯化鈉溶液換為稀硫酸和硫酸鈉溶液，電解這兩種物質(zhì)的水溶液產(chǎn)生的是氫氣和氧氣。這樣既達到了比較電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強弱的目的，又避免了氯氣的污染。

二、注意實驗藥品的回收和再利用

在過去的化學(xué)實驗中，我們通常會把實驗殘留藥品經(jīng)過簡單的處理，然后丟棄掉，但事實上，很多化學(xué)實驗的殘留藥品，生成的廢液廢渣等是可以重復(fù)利用的，如“銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗”可與“二氧化硫使品紅溶液褪色的實驗”合并在一起，將前者產(chǎn)生的二氧化硫通入品紅溶液中，達到一舉兩得的目的。如“溫度對化學(xué)平衡移動的影響”實驗，可用盛有NO2和N2O4混合氣體的兩個玻璃球來進行，一個球插入熱水中，另一個球插入冷水中，插入熱水中的氣體顏色變深，插入冷水中的氣體顏色變淺，從而說明溫度對化學(xué)平衡的影響。這說明，用密封有化學(xué)藥品的成品化的儀器來完成的化學(xué)實驗，儀器及藥品可循環(huán)使用，不存在污染。

三、開展微型實驗

化學(xué)實驗的污染主要來自于反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污染物，如果在進行化學(xué)實驗的過程中，對實驗進行改進，對實驗微型化，這樣自然減少污染物的排放。在微型化的實驗裝置中進行的化學(xué)實驗稱為“微型化學(xué)實驗”。微型化學(xué)實驗著眼于環(huán)境安全和污染預(yù)防的需要，其試劑用量是常規(guī)實驗的十分之一，反應(yīng)時間節(jié)約三分之一。由于反應(yīng)的原材料大大減少，實驗設(shè)計時更安全，且污染小、效率高，更貼近綠色化學(xué)的要求。如“鹵素各單質(zhì)的活動性比較實驗”中，如將試管改為點滴板，污染會降低，即在點滴板的兩個井穴內(nèi)分別滴入2滴KI溶液，再在滴有KI溶液的兩穴內(nèi)分別滴入兩滴飽和氯水和溴水，用細玻璃棒攪拌，然后再滴入一滴淀粉溶液，可觀察到溶液變藍，即證明溶液中有碘單質(zhì)被置換出來從而使淀粉變藍。另外也可用濾紙或玻璃片來代替試管。氯水和溴水用量的減少，大大減輕了因氯氣和溴蒸氣所造成的污染。在演示實驗中若將此實驗與電教手段相結(jié)合，則可以彌補因微型化而造成的現(xiàn)象不明顯。

四、適當(dāng)開展多媒體模擬實驗

在化學(xué)實驗中，有相當(dāng)一部分的實驗不但造成的污染大，同時，還具有一定的危險性。很多原本應(yīng)當(dāng)做的實驗，由于課堂環(huán)境下不具備條件，只能用講實驗的方式來替代。很明顯，如果通過講實驗的方式當(dāng)然無法起到真正地實驗教學(xué)的效果。教師可以從網(wǎng)絡(luò)上下載一些視頻，借助于多媒體展示，可以讓學(xué)生形象安全地感知實驗內(nèi)容，給學(xué)生模擬出整個實驗過程，使得學(xué)生通過多媒體工具來觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗規(guī)律、了解實驗原理，當(dāng)然也可以實現(xiàn)將自己做的某些危害性較大的實驗錄下來放映給學(xué)生看。如在《金屬資源的的利用和保護》一節(jié)的教學(xué)中，一氧化碳還原氧化鐵的實驗是教學(xué)重難點，而且一氧化碳有毒，反應(yīng)需要高溫，在實驗室里要完成還存在一定的難度和危害性，用多媒體輔助教學(xué)，對一氧化碳還原氧化鐵的實驗進行“模擬”實驗，使學(xué)生對實驗原理、步驟、過程、現(xiàn)象一目了然。這樣一種依賴多媒體工具的模擬實驗不但是一種零污染的綠色實驗，同時，這種模擬實驗相較于傳統(tǒng)實驗還有很多自身的優(yōu)勢，例如，在一些化學(xué)實驗中，有些實驗現(xiàn)象時間非常短暫，或者發(fā)生的反應(yīng)非常不明顯，一旦學(xué)生不注意就很難觀察。而利用計算機進行模擬實驗時，當(dāng)遇到一些不明顯的實驗現(xiàn)象時，可以采用放大的技術(shù)讓學(xué)生看得更加清楚，而遇到一些實驗現(xiàn)象時間很短時，則可以采取回放的技術(shù)讓學(xué)生反復(fù)觀察。雖然模擬實驗有很多的優(yōu)點，但是，我們也不能用模擬實驗完全取代傳統(tǒng)的實驗，畢竟，很多的知識和能力的培養(yǎng)還需要在親自動手的傳統(tǒng)實驗中才能夠獲得。

化學(xué)實驗綠色化是用預(yù)防化學(xué)污染的新思想和新技術(shù)對常規(guī)實驗進行改革而形成的化學(xué)實驗新方法，有利于學(xué)生樹立綠色化學(xué)的觀念和環(huán)境保護的意識，為將來運用這方面知識而打下基礎(chǔ)，不但是化學(xué)教學(xué)素質(zhì)教育的要求，同時也是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢。