淺談高中化學(xué)中的綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

劉子丹

【摘要】 ?化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)重要組成部分，是化學(xué)教學(xué)重要手段?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)物多數(shù)有毒有害，導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定危險(xiǎn)性。本文就綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對策進(jìn)行探討，以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染和危害，以提高化學(xué)教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】 ?化學(xué)實(shí)驗(yàn) 高中化學(xué) 綠色 對策

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）07-008-01

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)科學(xué)探究能力的主要途徑?；瘜W(xué)教師在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，務(wù)必要樹立實(shí)驗(yàn)綠色化的理念。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化理念課堂教學(xué)為了提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，高中化學(xué)教學(xué)加大了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重。但是，因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物和生成物大多屬于有毒、有害的污染物。幾乎是只要有化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就會(huì)產(chǎn)生污染或存在一定的危險(xiǎn)性。這種現(xiàn)狀不僅嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，而且對學(xué)生的生命安全也造成一定的威脅，還嚴(yán)重影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情。因此，必須改進(jìn)現(xiàn)有教材中的一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使之成為綠色化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。所謂“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”，就是指在滿足教學(xué)要求的前提下，設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)徹底消除或盡量減少使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)，從源頭上消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境和人類健康的負(fù)面影響。面對化學(xué)教學(xué)過程中融入的綠色化學(xué)理念，本文將從以下幾個(gè)方面對其進(jìn)行探究與討論。

1.挖掘綠色實(shí)驗(yàn)素材

利用課本的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)素材，使用學(xué)生樂于接受的形式和方法，通過滲透培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)，是化學(xué)教師一項(xiàng)義不容辭的責(zé)任。教材中有許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想。如：對固體、液體試劑的取用給出限量要求;強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中常見的事故避免、應(yīng)急處理措施;介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;對會(huì)造成污染的廢棄物集中處理再利用或轉(zhuǎn)化為非污染物;引入了減量、減廢的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn);增加家庭小實(shí)驗(yàn)，力求使實(shí)驗(yàn)生活化。有毒氣體的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中采用防止和減少環(huán)境污染的裝置（如：實(shí)驗(yàn)室制氯氣，采用全封閉式的收集裝置及用NaOH溶液吸收尾氣，防止污染空氣;實(shí)驗(yàn)室制氨氣，在試管口放一團(tuán)用水或稀鹽酸濕潤的棉花球吸收多余的氨氣;銅與硝酸反應(yīng)，用透明塑料袋將試管口罩上并系緊，減少氮的氧化物對室內(nèi)的污染）。

2.設(shè)計(jì)“微型化”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)“微型化”教學(xué)實(shí)驗(yàn)就是指在能夠充分滿足得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確的前提下，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與探索，旨在一定程度上能夠減少化學(xué)試劑的用量，做到節(jié)約資源?！拔⑿突苯虒W(xué)實(shí)驗(yàn)主要具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。首先就是儀器裝置較小，再一方面就是就是在化學(xué)反應(yīng)中所用到的化學(xué)試劑量較小。正是由于“微型化”實(shí)驗(yàn)所用到的量和常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比很小，并且具有一定的可操作性、節(jié)約化學(xué)試劑、減少污染等優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)驗(yàn)中受到了廣大教學(xué)工作者的青睞，“微型化”實(shí)驗(yàn)?zāi)壳霸诟咧谢瘜W(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常被利用，對于它的發(fā)展，可以肯定的是它在一定程度上代表著將來綠色實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向。例如在氯氣的制取實(shí)驗(yàn)中，通過對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，將漂白液和稀硫酸放入培養(yǎng)皿中反應(yīng)制得，在反應(yīng)過程中生成的氯氣迅速擴(kuò)散到培養(yǎng)皿中的其他液滴中參與反應(yīng)，這樣一來，生成的氯氣就不會(huì)擴(kuò)散到空氣當(dāng)中而造成對空氣的污染，達(dá)到了綠色化學(xué)所倡導(dǎo)的基本理念。

3.嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟

嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟具有著重要的意義?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)操作每一個(gè)步驟都有著非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，而且對于一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)而言其本身具有著一定的危險(xiǎn)性，如果操作不當(dāng)，很容易造成安全事故。一般在藥品的稱量、試劑的采用、廢物的處理等方面都須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，否則，就會(huì)很容易造成試劑的浪費(fèi)或者造成較大的污染，嚴(yán)重的話，還有可能造成安全事故。因此，只有在實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)步驟都進(jìn)行規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作，才能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。

4.盡可能采用無害的原料

采用無害原料就是指教師通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，在達(dá)到教學(xué)目的的前提下，對比不同的實(shí)驗(yàn)材料，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要適當(dāng)采用對環(huán)境無毒無害的化學(xué)試劑。例如，在演示白磷的自燃現(xiàn)象時(shí)，就可以用Mg2Si進(jìn)行水解，水解后的產(chǎn)物SiH4在水面上也會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，并沒有有害氣體或其他有害物質(zhì)的產(chǎn)生，在很大程度上體現(xiàn)了綠色化學(xué)理念。

5.對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物進(jìn)行無害化處理

對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行處理是實(shí)驗(yàn)過程的重要組成部分，針對廢棄物的不同種類，就應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施，爭取做到“無害化”。教師在這一過程中要起到指導(dǎo)作用，要讓學(xué)生能夠正確的處理化學(xué)反應(yīng)后生成的廢棄物。

6.循環(huán)使用的溶劑和充分利用反應(yīng)產(chǎn)物

綠色化學(xué)是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)，所以，我們應(yīng)該應(yīng)用化學(xué)的處理方法，充分利用現(xiàn)有資源及反應(yīng)產(chǎn)物。這不僅從源頭上防止了污染，而且增加了經(jīng)濟(jì)效益。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，萃取實(shí)驗(yàn)用的有機(jī)溶劑有CCl4、煤油等，如果廢棄了，不僅污染了環(huán)境，而且會(huì)產(chǎn)生新的隱患。如果進(jìn)行回收、集中、化學(xué)處理，它們又可重新使用。對于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍濃的NaOH溶液洗液、分液。又可重新得到CCl4、煤油，進(jìn)行萃取。鐵和硫反應(yīng)生成硫化亞鐵，收集演示實(shí)驗(yàn)生成的硫化亞鐵，進(jìn)行制取硫化氫的實(shí)驗(yàn)。對一些收集了又不用的有毒氣體，可對學(xué)生做怎樣吸收該氣體的實(shí)驗(yàn)。如氯氣及未完全進(jìn)行反應(yīng)的氯氣，在集氣瓶中加入一些NaOH溶液，吸收氯氣。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液中，把容量瓶的規(guī)格改為50ml或100ml，配制HCl溶液的濃度改為0.1mol/L或0.2mol/L（不同班級任選一個(gè)），配制NaOH溶液的濃度改為0.15mol/L，再分瓶收集備用于中和滴定，要把兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的順序安排好。在實(shí)驗(yàn)工作中，用綠色化學(xué)的思想來指導(dǎo)，更能有效地防止污染。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn)，需要教材編寫者和一線教學(xué)工作者共同努力。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn)，還有很多具體的細(xì)節(jié)需要在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步探討和研究。作為一線化學(xué)教師，在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，務(wù)必要樹立實(shí)驗(yàn)綠色化的理念，才能在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)盡可能地實(shí)現(xiàn)綠色化。