綠色化學理念下的高中化學實驗教學

廖運飛 黃英龍

[摘? ?要]綠色化學理念是一種新型的教學理念，強調(diào)“可持續(xù)發(fā)展觀”，在自然和人相互協(xié)調(diào)的思想下進行各種化學實驗活動。在高中化學教學中，有效地開展綠色化學實驗教學，有助于學生形成綠色化學理念。因此，教師要重視綠色化學理念，遵守循環(huán)、再生、減量等基本實驗原則，指導學生規(guī)范地進行實驗，鼓勵學生多參加各種形式的社會實驗，以此幫助學生樹立環(huán)保意識，讓綠色化學理念深入學生內(nèi)心，最終實現(xiàn)培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)的教學目標。

[關鍵詞]高中化學;綠色理念;實驗教學

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2020）29-0079-02

近年來，我國對于綠色化學的發(fā)展越來越重視?；瘜W實驗教學是高中化學教學的關鍵部分，也是培養(yǎng)學生綠色化學理念的重要環(huán)節(jié)。在教學中，教師要對高中化學知識和綠色理念之間的關聯(lián)有充分的認識，始終遵從綠色化學的原則，并借助優(yōu)化實驗操作、改進實驗方法、創(chuàng)新實驗形式等行之有效的措施，科學合理地開展高中化學實驗教學，力求把綠色化學理念引入化學實驗教學的各個環(huán)節(jié)，讓學生對人與自然和諧發(fā)展的重要性有清楚的認知，幫助學生有效地內(nèi)化所學化學知識，提升學生化學知識水平的同時，最大限度地發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)和培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。

一、進行串聯(lián)實驗，促進循環(huán)利用

在傳統(tǒng)的高中化學教學中，教師為了幫助學生更有效地學習和理解知識點，一般會在課堂上開展各種各樣的演示實驗。但是，假若教師在課堂上所做的演示實驗只涉及某一節(jié)的內(nèi)容，會不可避免地造成實驗資源的浪費。而進行串聯(lián)實驗是解決上述問題的有效方法。

以教學《金屬及其化合物》這章為例，教師不妨摒棄以往每堂課分別進行課堂演示實驗的教學方式，而是先借助多媒體給學生播放相關的實驗視頻，以此配合課堂教學所要完成的教學內(nèi)容。在對這章進行復習的時候，教師首先給學生演示CO還原Fe2O3生成Fe和CO2（3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2）的實驗。該實驗會有多余的CO（污染性氣體），如果不經(jīng)過處理就直接排放到大氣中，會對環(huán)境造成污染。對此，教師可以提出問題：“為了充分利用每種化學藥品，避免環(huán)境污染，你覺得應如何改進實驗？”學生經(jīng)過討論提出：在原實驗裝置的末端添加酒精燈，讓一氧化碳在空氣中燃燒生成二氧化碳（2CO+O2=2CO2），并將其收集起來。接著教師進一步引導學生思考：燃燒生成的CO2是否方便收集？如何將CO轉(zhuǎn)變成CO2才有利于收集？最終形成了將殘余氣體通過U型管，加熱還原CuO，使殘余CO完全轉(zhuǎn)變成CO2，并進行串聯(lián)實驗：Na2O2和CO2反應生成Na2CO3和O2（2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2↑）。

在上述教學案例中，教師串聯(lián)實驗，不僅符合綠色化學理念，而且有效地循環(huán)利用實驗藥品，切實地減少了由于實驗次數(shù)所造成的資源浪費，并且有效串聯(lián)和整合了有關化學知識。教師在幫助學生完善知識體系的同時滲透綠色化學理念，培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識。

二、科學規(guī)劃實驗步驟，合理處理廢物

事實上，幫助學生掌握化學原理、鞏固化學知識和觀察實驗現(xiàn)象是教師進行化學實驗教學的主要目標。教師在確?；瘜W實驗效果和秉承綠色化學理念的基礎上，除了要縮減實驗藥品的用量，還要科學地規(guī)劃實驗步驟，合理地處理廢物，以此優(yōu)化實驗。

以制備硫化氫氣體的實驗為例，HCl和FeS在啟普發(fā)生器中發(fā)生復分解反應生成硫化氫氣體，在氣體收集裝置的入口放濕潤的醋酸鉛試紙，試紙變黑，則表明H2S已滿。教師把多余的H2S通入飽和的NaOH溶液當中（H2S+2NaOH=Na2S+2H2O），進而有效避免大氣環(huán)境被有害氣體污染，切實降低化學實驗對環(huán)境造成的破壞。通過教師的指導和講解，大多數(shù)學生表示在此次實驗中除了掌握硫化氫氣體的實驗室制法，還懂得了怎樣妥善處理污染環(huán)境的有害物質(zhì)。

化學實驗具有“雙面性”，有利的方面是有助于學生掌握化學知識，透過實驗現(xiàn)象理解化學原理;不利的方面是實驗產(chǎn)生的“三廢”會對環(huán)境造成一定程度的污染和破壞。因此，教師要始終秉承綠色化學理念，嚴格遵守減少污染和循環(huán)利用的原則，完善實驗步驟，進而最大限度地降低化學實驗所造成的危害，使學生形成科學、綠色實驗的思想。

三、規(guī)范實驗操作，有效避免浪費

在實際的化學實驗中，影響資源利用和實驗結(jié)果的主要因素是學生實驗操作的規(guī)范性。因此，教師基于綠色化學理念進行化學實驗教學，理應規(guī)范學生的具體實驗操作，指導學生遵守操作原則，以此避免因操作不正確而導致的環(huán)境污染的情況發(fā)生。

以“酸堿中和滴定實驗”為例，為了有效避免由于實驗操作失誤發(fā)生結(jié)果出錯和浪費試劑的情況，教師首先要引導學生詳細回顧酸堿中和滴定實驗的相關步驟，并通過提問來幫助學生回憶有關細節(jié)。如在滴定之前要先檢查滴管是否漏水，原因是什么？為什么滴定瓶不用潤洗？酸式滴定管需要用標準液潤洗嗎？如何判斷滴定終點？如果將滴定到指示劑顏色剛發(fā)生變化視為滴定終點會造成什么結(jié)果？標準液滴在錐形瓶的外面需要重做實驗嗎？滴定時左手可以離開旋塞嗎？當學生徹底弄懂實驗操作規(guī)范，明白每個實驗步驟之后，教師再讓學生以小組為單位進行酸堿中和滴定實驗，與此同時，教師“巡視”每個小組進行指導，及時糾正學生的錯誤操作。除此之外，為了避免試劑的浪費，教師可以將濃度調(diào)整為0.2%～0.35%（原實驗試劑的濃度應為0.5%～1.0%），這個濃度不影響最后的實驗結(jié)果。

由此可見，實驗操作流程和實驗試劑的用量與綠色化學有著非常密切的聯(lián)系。在化學實驗教學中，教師通過規(guī)范每位學生的操作步驟，不僅可以有效地縮減實驗試劑的用量，而且有助于學生形成良好的實驗規(guī)范操作意識，切實提高學生的環(huán)保意識，進而能夠積極主動地參與到綠色實驗中，體會到保護環(huán)境人人有責。

四、參與社會實踐，實現(xiàn)廢物利用

要徹底貫徹綠色化學理念，教師不僅要完善化學教學方式，還要組織學生進行具有較強調(diào)研性和探究性的社會實踐，以此提升學生對化學知識的實際應用能力，有效拓展教學空間?；诖?，教師要鼓勵學生多參與社會實踐，引導學生把在課堂上所學的化學知識應用于解決生活實際問題，以此實現(xiàn)對生活中“有用廢物”的綠色循環(huán)利用，進而提升學生的環(huán)保意識。

以教學“化學與資源開發(fā)利用——獲取潔凈水”為例，為了讓學生清楚地感知到化學對環(huán)境的重要影響和意義，更愿意主動積極地投身到化學實驗當中，教師可以在教學完教材中的內(nèi)容以后，利用周末或假期組織學生進行主題為“凈化污水”的社會探究性實踐活動。教師可以帶領學生去本地的工廠開展探究，調(diào)查這個工廠處理污水的詳細流程，并收集污水樣本帶回學校，將其用作實驗的樣本。教師讓學生以化學實驗小組為單位，設計并分享處理污水的具體方案。有的小組提出：在污水中加入適當?shù)拿鞯\生成Al（OH）3膠體，以此完成對污水的凈化;有的小組提出：探訪的工廠主要生產(chǎn)酸性產(chǎn)品，所以污水中包含大量的酸性物質(zhì)，因此可以利用酸堿中和反應來凈化污水。教師讓學生用從工廠取回的污水樣本開展模擬處理，以此讓學生對化學方法處理污染廢物和改善環(huán)境的作用有切實的感受。

教師組織學生參與社會實踐活動，有效拓展了學生應用化學知識的途徑，讓學生對化學知識解決實際問題有更加直接的認知，促使學生深入思考怎樣借助已學的化學知識保護環(huán)境，完成對廢物的有效利用，繼而讓學生的化學學科核心素養(yǎng)更上一層樓，進一步提高學生的環(huán)保意識。

綜上，高中化學教師要格外重視綠色化學理念，因為這不僅是化學學科發(fā)展的必要需求，也是保護環(huán)境的重要途徑。在實際的化學實驗教學過程中，教師要始終秉承綠色化學理念，并在此基礎上遵守循環(huán)、再生、減量與利用等基本實驗原則，采取行之有效的教學方法把環(huán)保、綠色化學理念充分滲透到高中化學實驗教學的各個環(huán)節(jié)，進而提升學生的環(huán)保意識，讓每位學生成為綠色化學理念的堅定擁護者。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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（責任編輯 羅? ?艷）