高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)探究

鐘偉偉

摘 要：化學(xué)學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)在整個(gè)化學(xué)教學(xué)中占據(jù)著重要的位置。但是縱觀目前絕大多數(shù)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)我們不難發(fā)現(xiàn)，其都不可避免地存在著對(duì)環(huán)境造成污染的情況。因?yàn)楦咧袑?shí)驗(yàn)室是學(xué)生和老師完成化學(xué)學(xué)習(xí)的主要陣地。因此它所造成的環(huán)境污染對(duì)我們師生的健康有直接的影響。為此要提倡綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建，需要采取有效的措施防止實(shí)驗(yàn)中可能造成的環(huán)境污染，這也引起了教師的普遍關(guān)注，需要主動(dòng)地采取措施去減少和消除可能存在的化學(xué)污染。針對(duì)打造高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)探究。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);循環(huán)利用;保護(hù)環(huán)境

一、綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國(guó)關(guān)于預(yù)防化學(xué)污染的理念和實(shí)踐逐漸被人們所重視，隨著新課改的不斷深化，綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)也被列入其中?；瘜W(xué)新課標(biāo)中也提出要讓學(xué)生懂得并且掌握治理環(huán)境污染的手段，在化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從開(kāi)始階段接受綠色實(shí)驗(yàn)的熏陶。所以我們對(duì)學(xué)生開(kāi)展綠色化學(xué)教育意義重大，需要將這一理念貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程。在目前的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著以下問(wèn)題：（1）在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免地存在著像二氧化硫的制備、硫酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等對(duì)身體健康可能會(huì)產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)。（2）學(xué)生的數(shù)量不斷增加，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，制造出來(lái)的廢氣或者是廢液自然增多，那么污染也會(huì)更加嚴(yán)重。（3）高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所涉及的藥品和試劑較多，但是我國(guó)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室還沒(méi)有直接處理實(shí)驗(yàn)廢棄物的能力，因此也會(huì)產(chǎn)生一系列的污染問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在對(duì)學(xué)生和教師的健康都會(huì)產(chǎn)生影響。因此實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，合理處理實(shí)驗(yàn)廢棄物勢(shì)在必行，我們必須進(jìn)行綠色實(shí)驗(yàn)，改革當(dāng)前的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化價(jià)值

（一）能夠減少實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的環(huán)境污染

在高中化學(xué)教材中，很多實(shí)驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。雖然單次的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可能造成的污染是微小的，但是經(jīng)過(guò)累加會(huì)造成無(wú)法估量的后果。如此一來(lái)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此在高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中我們必須要堅(jiān)持綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣才能夠盡可能地降低實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害。因此探究高中化學(xué)綠色實(shí)驗(yàn)成了我們當(dāng)前的主要課題。

（二）培養(yǎng)高中生綠色化學(xué)思想

我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果能夠采取綠色的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，那么無(wú)形中就對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色實(shí)驗(yàn)的思想教育，能夠使學(xué)生樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中會(huì)自覺(jué)地控制好藥劑的使用量，對(duì)產(chǎn)生的廢氣廢物進(jìn)行合理的處理，積極地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，避免污染物的產(chǎn)生等。因此高中實(shí)施綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生保護(hù)環(huán)境的自覺(jué)性，對(duì)高中生產(chǎn)生積極的影響。

（三）改善化學(xué)物質(zhì)的處理方法

我們開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)盡量降低有害物質(zhì)的排放。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)知識(shí)，改善現(xiàn)有的設(shè)備，增加氣體的吸收率，做好廢棄物質(zhì)的處理。在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)更好地處理廢棄物的排放情況，掌握更多正確處理化學(xué)物質(zhì)的方法，提高環(huán)境保護(hù)能力。

三、高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要性

（一）高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必然趨勢(shì)

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，因此，在高中階段化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)我們可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。我們需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是不可否認(rèn)的是很多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)存在危險(xiǎn)，并且一些實(shí)驗(yàn)還會(huì)產(chǎn)生一些有毒的物質(zhì)。數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的污染物質(zhì)較多，為此我們不得不開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。目前我們的教材中對(duì)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)的確進(jìn)行了改良，但是因?yàn)橐恍┰O(shè)備的陳舊或者是學(xué)校沒(méi)有專門的資金去聘請(qǐng)專門的實(shí)驗(yàn)員，再加上教師操作的不規(guī)范或者是綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)不強(qiáng)，也會(huì)形成一定的實(shí)驗(yàn)危害。因此我們發(fā)現(xiàn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)其實(shí)變成了制造廢棄物的工廠。為此探究在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中如何做到綠色，是我們目前迫切要解決的問(wèn)題之一。

（二）化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是社會(huì)發(fā)展的需要

近年來(lái)經(jīng)濟(jì)得到了發(fā)展，但是隨之而來(lái)的是工業(yè)生產(chǎn)向大氣和土壤等排放了有害物質(zhì)，這些嚴(yán)重影響了我們的生活。所以目前的工業(yè)生產(chǎn)成本中除了包含以往的成本外，還包含了處理廢氣、環(huán)境監(jiān)測(cè)等需要的費(fèi)用。我們所采用的末端處理辦法會(huì)大大增加經(jīng)濟(jì)成本，還無(wú)法取得較好的效果。而我們進(jìn)行的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以從源頭上去除有害物質(zhì)，它能夠借助合理的資源促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此在我們的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該貫徹綠色化學(xué)的理念，重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革，真正確?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

（三）化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是學(xué)生身心發(fā)展的需要

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危害性不僅僅對(duì)環(huán)境造成了污染，同時(shí)也影響到了學(xué)生的健康。在實(shí)驗(yàn)中如果教師不能夠正確引導(dǎo)，進(jìn)行科學(xué)的示范，那么會(huì)導(dǎo)致一些危險(xiǎn)的發(fā)生，甚至?xí)尭咧猩鷮?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生畏懼，從而降低他們的學(xué)習(xí)積極性。而綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生營(yíng)造一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全能夠消除學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的畏懼，使學(xué)生更加積極地參與實(shí)驗(yàn)。高中階段的學(xué)生正處于快速成長(zhǎng)的時(shí)期，教師的言行舉止會(huì)對(duì)他們產(chǎn)生重要的影響。如果教師能夠以身作則，時(shí)時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色教育，那么會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義。如果教師不能夠在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的指導(dǎo)，教學(xué)中傳遞了有悖于綠色實(shí)驗(yàn)的理念，那么對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展將會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。因此高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是非常必要的。

四、實(shí)現(xiàn)高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的途徑

（一）通過(guò)綠色化學(xué)理論和方法實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)

在進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們首先要堅(jiān)持防止污染優(yōu)于污染治理的原則。因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中廢棄物一旦產(chǎn)生，會(huì)對(duì)人們產(chǎn)生無(wú)法估量的后果。因此為了解決這一問(wèn)題，我們需要通過(guò)綠色化學(xué)技術(shù)進(jìn)行預(yù)防。如我們?cè)谶M(jìn)行氧氣的制取實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般情況下是通過(guò)加熱高錳酸鉀或者是氯酸鉀來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，但是這里面產(chǎn)生的廢棄物較多，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。那么這時(shí)候我們可以采取過(guò)氧化氫分解的方法，將氧氣分解出來(lái)，其中產(chǎn)生的水是沒(méi)有任何污染的。

其次，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可以進(jìn)行原子經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也就是化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該盡可能利用原料中分子下的每一個(gè)原子，讓它們能夠結(jié)合到目標(biāo)產(chǎn)物中，這樣一來(lái)就不會(huì)產(chǎn)生不必要的廢棄物了，因此絕對(duì)的原理利用率是我們綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)所追求的目標(biāo)。除此之外，我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)還應(yīng)該盡量使用一些無(wú)毒的物質(zhì)，采取相應(yīng)的手段盡可能降低危害性，在實(shí)驗(yàn)中盡量少用或者不用輔助劑，對(duì)一些可以循環(huán)利用的藥物，要做到循環(huán)利用。

（二）借助計(jì)算機(jī)和多媒體進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)

教材中所安排的實(shí)驗(yàn)往往是經(jīng)過(guò)前人無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)得出來(lái)的結(jié)果，因此每一個(gè)步驟都可以通過(guò)現(xiàn)有的理論進(jìn)行解釋。那么我們可以借助現(xiàn)代的信息技術(shù)開(kāi)發(fā)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)軟件。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，給學(xué)生播放相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，還原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，不僅能夠克服一些實(shí)驗(yàn)可能造成的污染或者是帶來(lái)的危害，還能夠讓學(xué)生在一個(gè)相對(duì)輕松的環(huán)境中完成化學(xué)原理的學(xué)習(xí)。另外，我們也可以搭建專門的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中任意下載自己感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行觀看，打破了實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間的限制。因此我們說(shuō)多媒體促進(jìn)了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。在平時(shí)的教學(xué)中，對(duì)一些危害性極大的實(shí)驗(yàn)，我們就需要采取視頻教學(xué)，通過(guò)視頻的回放和慢鏡頭播放讓學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)的過(guò)程有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)還避免了危險(xiǎn)的產(chǎn)生，達(dá)到了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)境意識(shí)

要想真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，最關(guān)鍵的是要培養(yǎng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，那么在教學(xué)中我們需要不斷地滲透給學(xué)生綠色化學(xué)的理念。在高中化學(xué)課標(biāo)中也明確提出要通過(guò)化學(xué)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自然環(huán)境的重要性，養(yǎng)成保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。高中生的價(jià)值觀和人生觀還沒(méi)有完全確立，因此教學(xué)中的理念滲透起著關(guān)鍵作用。培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)關(guān)系到他們未來(lái)的發(fā)展，化學(xué)教師有責(zé)任讓學(xué)生養(yǎng)成綠色化學(xué)思維習(xí)慣，建立綠色意識(shí)。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行化學(xué)教學(xué)甚至是其他學(xué)科的教學(xué)時(shí)，借助教材內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色環(huán)保知識(shí)的滲透，在潛移默化中讓學(xué)生重視保護(hù)環(huán)境，或者是通過(guò)一些反面的化學(xué)實(shí)驗(yàn)例子，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致的化學(xué)污染的嚴(yán)重性，這樣學(xué)生才能夠逐漸樹(shù)立起保護(hù)環(huán)境和進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意識(shí)，并且付諸行動(dòng)。

（四）對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行綠色化處理

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)必不可少地需要化學(xué)裝置的輔助。如果缺少了這一必要的元素，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是難以進(jìn)行的。因此想讓我們的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)變得更加綠色環(huán)保，我們同樣需要對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)裝置進(jìn)行綠色化的處理。之前我們因?yàn)槭艿搅烁鞣N技術(shù)和設(shè)備的限制，導(dǎo)致教學(xué)中使用的化學(xué)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋。但是伴隨著科技的發(fā)展和保護(hù)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，很多新式的化學(xué)裝置開(kāi)始進(jìn)入我們的眼中。比如，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們可以選擇膠頭滴管或者是注射器。對(duì)化學(xué)裝置的綠色化處理一方面節(jié)省了實(shí)驗(yàn)中材料的損耗率，同時(shí)還節(jié)省了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，可以留下更多的時(shí)間幫助我們進(jìn)行其他方面的教學(xué)。

例如，將Cu和HNO3進(jìn)行混合反應(yīng)時(shí)，如果我們將兩種物質(zhì)放在敞口的試管中進(jìn)行，那么混合后產(chǎn)生出來(lái)的NO很快會(huì)變?yōu)镹O2，對(duì)大氣環(huán)境造成污染。那么這時(shí)候我們便可以使用注射器，將一些銅絲放置到注射器中，然后取適量的HNO3，這時(shí)候用瓶塞堵住瓶口，觀察反應(yīng)情況，根據(jù)反應(yīng)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有毒氣體得到了封閉式的處理，避免了大氣的污染。

總而言之，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展方向。目前我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)還不是完全有能力做到直接處理廢棄物，這也就導(dǎo)致了一些環(huán)境污染的產(chǎn)生。為此，化學(xué)教師應(yīng)該不斷地滲透綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)意識(shí)，采取多種手段避免實(shí)驗(yàn)中污染的產(chǎn)生。借助多媒體輔助教學(xué)和先進(jìn)的技術(shù)手段改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，從意識(shí)上引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立綠色環(huán)保的思想，有效推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

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編輯 高 瓊