關(guān)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)綠色化的研究

黃金丹

摘要：社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，促使我國(guó)居民素質(zhì)不斷提升，當(dāng)下人們?cè)谌粘Ｉ钪懈幼⒅氐吞辑h(huán)保。高中化學(xué)試驗(yàn)課程往往會(huì)產(chǎn)生部分污染物，對(duì)學(xué)校周邊環(huán)境造成一定影響?；诖?，本文立足于綠色環(huán)保角度，分析了高中化學(xué)試驗(yàn)綠色教學(xué)的基本方法，希望以下內(nèi)容的論述可以促進(jìn)我國(guó)教育事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：化學(xué)材料;試驗(yàn)設(shè)備;操作規(guī)范

引言：通過(guò)多次的教育改革以及教學(xué)調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，化學(xué)試驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)高中生綜合素質(zhì)有著重要意義，是學(xué)生知識(shí)與理論結(jié)合的重要手段。但是隨著高中生源的不斷增加，化學(xué)教師對(duì)于試驗(yàn)材料的管理暴露出一部分問(wèn)題，化學(xué)污染以及浪費(fèi)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。因此，對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)綠色化研究有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1、試驗(yàn)材料綠色化

對(duì)于化學(xué)試驗(yàn)教學(xué)而言，多種類型的化學(xué)材料是試驗(yàn)正常開(kāi)展的重要組部分，也是造成污染問(wèn)題的基本原因，因此試驗(yàn)方案的綠色化應(yīng)該首先從材料角度進(jìn)行考慮。具體方案可以從以下幾個(gè)方面入手。

1.1原料綠色

對(duì)于試驗(yàn)教學(xué)而言，為了達(dá)到綠色化應(yīng)該從源頭進(jìn)行控制，要求教師在進(jìn)行試驗(yàn)材料時(shí)，可以將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為清潔能源。例如在《有機(jī)化學(xué)》學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以將乙炔試驗(yàn)中的電石和水替換為飽和食鹽水，此種替換方法可以降低試驗(yàn)過(guò)程中的安全隱患，但是仍然會(huì)產(chǎn)生硫化氫等有害物質(zhì)。針對(duì)以上問(wèn)題，可以選擇直接將水轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉溶液，多次試驗(yàn)證明，16%的氫氧化鈉溶液可以降低有害氣體的產(chǎn)生，并且氣體檢測(cè)含量滿足國(guó)標(biāo)要求。

1.2綠色溶劑

在化學(xué)試驗(yàn)過(guò)程中，溶劑的選擇與應(yīng)用十分必要，作為化學(xué)試驗(yàn)中經(jīng)常應(yīng)用的物質(zhì)種類之一，該方面的“綠色化”也需要進(jìn)行合理考慮。要求教師在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，額可以應(yīng)用無(wú)毒以及無(wú)害的溶劑。通過(guò)對(duì)高中試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，應(yīng)用最多的溶劑為水和四氯化碳，在萃取實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常應(yīng)用。但是四氯化碳是一種有毒物質(zhì)，并且揮發(fā)性良好，人體一旦吸入該類物質(zhì)將會(huì)造成心臟、肝臟等損傷。針對(duì)此種問(wèn)題，教師可以選擇二氯甲烷或者是煤油等溶劑替換四氯化碳。

1.3綠色催化劑。

催化劑對(duì)于化學(xué)試驗(yàn)而言十分重要，是加速反應(yīng)的重要手段，現(xiàn)階段高中化學(xué)試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)用到的催化劑種類并不多，常見(jiàn)的種類有二氧化錳和濃硫酸。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及設(shè)計(jì)分析可以發(fā)現(xiàn)，二氧化錳對(duì)于外界環(huán)境的污染并不明顯，并且可以在反應(yīng)之后進(jìn)行回收利用。但是對(duì)于濃硫酸的處理就會(huì)較為復(fù)雜，并且該類物質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性，即使進(jìn)入到下水道當(dāng)中，也會(huì)對(duì)管道造成腐蝕，從而影響地下水質(zhì)量。例如在乙烯制備試驗(yàn)過(guò)程中，就會(huì)應(yīng)用大濃硫酸，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生乙醚以及二氧化硫等有害物質(zhì)。針對(duì)此種問(wèn)題，可以應(yīng)用氧化鋁來(lái)代替原有催化劑，此種方法不僅不會(huì)產(chǎn)生乙醚等有害氣體，也不會(huì)長(zhǎng)產(chǎn)生酸性物質(zhì)，符合綠色試驗(yàn)的理念。

2、實(shí)驗(yàn)裝置綠色化

除了應(yīng)用到各類溶劑原料以及催化劑等物質(zhì)，化學(xué)試驗(yàn)過(guò)程中，還會(huì)應(yīng)用到各類試驗(yàn)設(shè)備，不同試驗(yàn)設(shè)備所具有的使用方法并不相同，如果使用不合理將會(huì)產(chǎn)生污染，因此試驗(yàn)裝置的綠色化也是十分重要的內(nèi)容之一。就目前的高中試驗(yàn)教學(xué)基本情況而言，試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及裝置選擇并沒(méi)有做到規(guī)范性，從而導(dǎo)致綠色環(huán)保試驗(yàn)很難開(kāi)展。例如教材中對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的吸熱以及放熱問(wèn)題研究，應(yīng)用了氯化銨以及氫氧化鋇晶體進(jìn)行說(shuō)明，此類反應(yīng)主要在燒杯中進(jìn)行，對(duì)于學(xué)生以及教師身體會(huì)造成危害[1]。但是此種反應(yīng)形式確實(shí)存在一定優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠鋬?nèi)部反應(yīng)時(shí)間較短，并且反應(yīng)現(xiàn)象也十分明顯，所以一直被使用。根據(jù)實(shí)際反應(yīng)過(guò)程，可以進(jìn)行如圖1所示的裝置優(yōu)化。此種優(yōu)化方法最為突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，增加了酚酞溶液，這樣整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程不僅可以依托酚酞溶液驗(yàn)證氨氣的存在，還可以對(duì)產(chǎn)生的氨氣進(jìn)行吸收，可謂是一舉兩得的方法。

3、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作

雖然以上步驟合理的規(guī)范了試驗(yàn)過(guò)程中所應(yīng)用的設(shè)備以及材料，但是最終進(jìn)行操作的主體是學(xué)生，學(xué)生的操作方法以及操作步驟將會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成極大的影響，因此必須要對(duì)試驗(yàn)操作進(jìn)行合理規(guī)范。對(duì)于操作行為的規(guī)范，需要學(xué)生從多個(gè)角度進(jìn)行綜合訓(xùn)練，例如試劑的選擇和稱量、設(shè)備的加熱與組裝等。因?yàn)樵诟咧须A段的試驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生通常會(huì)對(duì)教師的行為進(jìn)行模仿，所以教師在進(jìn)行演示的過(guò)程中，一定需十分注重自己操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。

在嚴(yán)格要求學(xué)生準(zhǔn)確量取藥品，進(jìn)行規(guī)范化操作的同時(shí)，教材中有些實(shí)驗(yàn)試劑的用量仍然用詞籠統(tǒng)，不具準(zhǔn)確性。這往往導(dǎo)致學(xué)生亂取亂用、浪費(fèi)試劑，不但不利于學(xué)生規(guī)范性操作的培養(yǎng)，也不符合實(shí)驗(yàn)綠色化的要求[2]。所以，這需要教師進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論仍比較明顯的情況下，盡量給學(xué)生制定一個(gè)明確的藥品或試劑取用最低值。

結(jié)論：綜上所述，高中化學(xué)試驗(yàn)課程的“綠色化”發(fā)展并非一蹴而就的，需要立足于化學(xué)試驗(yàn)課程基本內(nèi)容、化學(xué)材料以及化學(xué)方法等多個(gè)角度進(jìn)行綜合改進(jìn)，這樣才能從根本上解決試驗(yàn)課程污染以及浪費(fèi)問(wèn)題。此環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)該發(fā)揮主體作用，進(jìn)一步提升綠色化試驗(yàn)教學(xué)理念，推動(dòng)“綠色試驗(yàn)”課程建設(shè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張昕.基于核心素養(yǎng)的“問(wèn)題任務(wù)驅(qū)動(dòng)”式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐——以人教版高中化學(xué)必修二“離子鍵”為例[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2019（03）：47-53.

[2]李倩，王倩，梁強(qiáng)，萬(wàn)延嵐.對(duì)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》與《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》必修課程內(nèi)容的比較與分析[J].化學(xué)教學(xué)，2019（03）：13-18.