基于綠色化學(xué)理念的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)策略

郭振宇

【摘要】 ?綠色化學(xué)是化學(xué)教育教學(xué)中重要的改進(jìn)方向與改建的目標(biāo)，教師在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)規(guī)范、化學(xué)試劑用量等方面都貫徹綠色化學(xué)理念，從而提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率、提升資源的利用效率、更好地保護(hù)環(huán)境?；诰G色化學(xué)理念對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與規(guī)范，能夠培養(yǎng)學(xué)生建立正確的化學(xué)觀，形成正確的化學(xué)學(xué)習(xí)思維意識(shí)和思想觀念，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。本文主要探究中學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的基礎(chǔ)、綠色化學(xué)理念改進(jìn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要策略，其中策略包括優(yōu)化改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科學(xué)控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)用品用量、有效運(yùn)用多媒體模擬危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)等。

【關(guān)鍵詞】 ?綠色化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 用品用量 模擬實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? 【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2019）03-022-01

中學(xué)新課改的背景下，對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求也在提高，要求各大中學(xué)深入貫徹落實(shí)綠色化學(xué)理念，讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加綠色環(huán)保。高中化學(xué)教學(xué)中含有很多反應(yīng)原理等方面的內(nèi)容，其中要想讓學(xué)生更好理解這些原理、觀察與探究其中蘊(yùn)含的知識(shí)、提升動(dòng)手操作能力等，必須要盡可能多地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn);但同時(shí)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往需要化學(xué)試劑會(huì)造成一定的環(huán)境污染，加上實(shí)驗(yàn)過程中的不合理運(yùn)用會(huì)造成資源浪費(fèi)，所以急需對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)。所以，基于綠色化學(xué)理念，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該做到綠色環(huán)保和節(jié)約用料，爭取用最小的實(shí)驗(yàn)用量、簡單實(shí)驗(yàn)方法實(shí)現(xiàn)良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)獲取更多的知識(shí)。

一、中學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的基礎(chǔ)

首先，在化學(xué)教學(xué)過程中可以通過引入生活實(shí)際案例滲透綠色化學(xué)理念。比如對(duì)于環(huán)境污染問題，教師可以為學(xué)生解析全球變暖和酸雨等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，分析其背后的化學(xué)反應(yīng)原理，引導(dǎo)學(xué)生分析解決這些問題的方法，比如減少CO2的排放、減少多種化合物的使用、降低化石能源的用量等。

其次，教授學(xué)生化學(xué)試劑及其反應(yīng)物的危害。比如Cl2是有毒氣體，NaOH和H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性等，通過這些可以為學(xué)生形成綠色化學(xué)理念打基礎(chǔ)。

最后，教師可以引入工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室化學(xué)實(shí)驗(yàn)等滲透綠色化學(xué)理念。比如工業(yè)生產(chǎn)中的合成氨生產(chǎn)，如何減少排放和進(jìn)行污染物處理;在實(shí)驗(yàn)室制備氯氣時(shí)，我們可以用KMnO4替代MnO2，以此節(jié)約用量，起到減少排放的作用。

二、綠色化學(xué)理念改進(jìn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要策略

（一）優(yōu)化改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，教師可以對(duì)具體的內(nèi)容與流程進(jìn)行深入分析，尋找優(yōu)化與改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式，思考如何在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中更好地滲透綠色化學(xué)理念。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要盡最大可能減少化學(xué)試劑的用量，不用或少用有害試劑，利用安全環(huán)保的化學(xué)試劑替代有害試劑等，同時(shí)對(duì)化學(xué)試劑做好安全防范和保存的工作。比如，在進(jìn)行不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，來提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際效率和提升化學(xué)試劑的利用效率。

例如，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常存在裝置復(fù)雜多樣、藥品或試劑浪費(fèi)嚴(yán)重、存在安全隱患和實(shí)驗(yàn)效果不佳等問題，對(duì)于這些問題可以通過優(yōu)化與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解決。比如，在氯氣與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，為了防止空氣污染可以用醫(yī)用針筒代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)器具;在氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，可以用氣球替代燒杯，使其產(chǎn)生的氨氣集中于內(nèi)部，之后可以統(tǒng)一處理，防止污染空氣。

（二）科學(xué)控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)用品用量

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生空氣污染和有毒有害物質(zhì)，其中的一個(gè)重要原因是用量不標(biāo)準(zhǔn)或者過大，導(dǎo)致有一些殘留物或者過度反應(yīng)物，從而造成了污染。所以在不影響實(shí)驗(yàn)效果的情況下，教師應(yīng)該對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，通過減少化學(xué)試劑的使用量、運(yùn)用微型實(shí)驗(yàn)等策略，科學(xué)控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)用品用量，更好地滲透綠色化學(xué)理念。比如，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最基本的一些控制小技巧有：盡量多地利用小試管和點(diǎn)滴板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用小滴管代替傾倒等，從而達(dá)到嚴(yán)格控制使用量的效果。

例如，在鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，教師可以利用長頸漏斗、集氣瓶、細(xì)尖嘴管、止水夾和紗布等重新設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，做到減少鈉的用量、保證實(shí)驗(yàn)效果的目標(biāo)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。此外，教師還可以運(yùn)用微型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而達(dá)到減少器具與化學(xué)試劑的用量、控制污染排放、提高安全性。在乙烯的制備實(shí)驗(yàn)中，就可以通過微型實(shí)驗(yàn)展開教學(xué)，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生了解乙烯的原理、除雜和化學(xué)性質(zhì)等，不僅保證了教學(xué)效果，而且還縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

（三）有效運(yùn)用多媒體模擬危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)

多媒體的發(fā)展及其與教育教學(xué)的結(jié)合，為高中化學(xué)教學(xué)帶來了很多便利，通過有效地運(yùn)用多媒體教學(xué)，能夠有效提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并不是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都適合實(shí)際展開：比如有的實(shí)驗(yàn)是科普性質(zhì)的，只需要讓學(xué)生觀察到其中的變化即可;比如有的實(shí)驗(yàn)污染較大、具有一定的危險(xiǎn)性等。這些實(shí)驗(yàn)都可以借助多媒體工具教學(xué)，通過在課堂上播放收集到的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)有一個(gè)直觀的了解，從而達(dá)到與親自實(shí)驗(yàn)相似的效果。比如，氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)、甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)等，在其不純時(shí)受熱非常容易爆炸，這就可以運(yùn)用多媒體播放實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)效果即可。

三、結(jié)束語

綜上所述，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要基于綠色化學(xué)理念開展教學(xué)活動(dòng)。教師要在日?；瘜W(xué)教學(xué)中注意滲透綠色化學(xué)理念，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過優(yōu)化改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科學(xué)控制化學(xué)實(shí)驗(yàn)用品用量、有效運(yùn)用多媒體模擬危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)等策略，更好地滲透綠色化學(xué)理念，從而培養(yǎng)和提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]侯志剛. 芻議綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透[J]. 中國教育技術(shù)裝備， 2015（17）：159-160.

[2]姚維燕. 讓綠色化學(xué)理念貫穿高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程[J]. 理科考試研究（高中版）， 2015， 22（11）.

[3]江虹. 綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 考試周刊， 2017（13）：124-124.