高中化學實驗探究

王明明

【摘? 要】綠色化學是基于環(huán)保、低碳理念而來的新型化學教學理念，它要求老師在教學過程中要注意化學物質對環(huán)境造成的污染，尤其在化學實驗教學環(huán)節(jié)。本文針對如何實現(xiàn)綠色化學實驗，減少化學實驗過程可能造成污染問題，提出以下解決對策：首先，更新教學理念，在化學實驗中融入綠色化學理念;其次，運用微實驗，節(jié)約資源，減少污染;再次，利用微課資源，進行云實驗;然后，選擇合適的化學實驗用品，減少可能存在的環(huán)保隱患;最后，妥善處理實驗廢液和相關化學物質。

【關鍵詞】高中;化學;綠色;實驗

隨著人們對環(huán)境問題的不斷關注，低碳生活、低碳教育的理念不斷深化，綠色化學也成為目前高中化學教育的一種新型方式。所謂綠色化學實驗室是指在進行化學實驗的過程中要盡量減少實驗對周邊環(huán)境可能造成的污染，在實驗結束之后，要合理地處理掉相關的廢料，以免其污染環(huán)境。

一、運用微實驗，節(jié)約資源，減少污染

所謂微實驗室，是相對于傳統(tǒng)的實驗而言，他們實驗原理一樣，但是在實驗的過程中盡量減少實驗裝置、儀器的使用，同時在實驗物質用量上也要適當減少。通過裝備設置和試劑用量的減少，來減少其對環(huán)境可能造成的污染。微實驗相對而言操作更加簡單方便，節(jié)約藥品，減少污染，代表了綠色實驗發(fā)展的方向，目前國內外針對微實驗的相關研究已經出現(xiàn)。如在學習人教版高中化學必修課《金屬的化學性質》一節(jié)中，需要對鈉和鋁等金屬與氧氣反應的產物及其用途進行了解，并進行實驗操作，在不影響實驗結果、能真實向學生呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象的前提下，在進行鈉與氧氣反應的時候盡量減少鈉的用量。另外，在引導學生觀察鈉和燒杯中的水進行化學反應時，在實驗環(huán)節(jié)老師可以用試管代替燒杯，由于燒杯的底部面積比較大，相對于試管而言，其容量更大，運用試管則更節(jié)約酚酞的用量，在一定量的酚酞下其與鈉的化學反應會更加明顯，也更利于學生觀察化學現(xiàn)象。微實驗的方式是一種從根源上減少化學實驗對周邊環(huán)境污染的方式，在實驗一開始就減少了實驗過程中可能造成的廢氣廢水廢料等的產生。目前，國外對高中化學微實驗的研究已經比較成熟，老師可以多參考國外文獻，在進行實驗的時候針對性地操作。

二、選擇實驗用品，減少可能存在的環(huán)保隱患

在化學實驗過程中，有一些物質由于其自身特有的屬性，具有較強的污染性和腐蝕性，如濃硫酸、氨氣、二氧化硫、一氧化碳等。如在高中化學課堂中經常會接觸到二氧化硫，是一種常見的氧化物。其一般形態(tài)為無色氣體，但是具有強烈刺激性氣味，是大氣污染物之一，在日常生活中汽車尾氣中會含有一定量的二氧化硫，另外工業(yè)生產也會造成一定的二氧化硫。在一定的催化劑作用下，二氧化硫會生成硫酸，更是對人體皮膚具有較強的腐蝕性。那么在進行相關化學實驗的時候，盡量減少對該種化學用品的實驗，選擇其替代品。

以有機化學中最重要的實驗之一——乙酸乙酯的制取實驗為例，在該實驗的操作過程中，通常需要加入濃硫酸進行酯化反應，而且在此實驗中需要的濃硫酸量一般較大，但是由于濃硫酸具有較強的腐蝕性，而且這個實驗的過程比較復雜，容易造成廢酸污染，因此為了避免因為化學實驗造成的環(huán)境污染，受綠色化學理念影響，在實際實驗過程中，可以用二氧化硅等綠色的催化劑代替濃硫酸，一樣可以達到應有的實驗效果。另外，在一些化學實驗中，有一些污染性較強的物質，很難找到其他合適的物質進行替代，在進行此類實驗時，老師一定要把相關的操作規(guī)范講解到位，避免一些學生因為操作不當而出現(xiàn)化學物質外漏的現(xiàn)象，避免因此而造成不必要的環(huán)境污染。

三、妥善處理實驗廢液和相關化學物質

由于某些化學實驗的產物具有一定的污染性，化學老師在結束化學實驗之后，一定要對相關的化學產物進行妥當處置，不能隨意丟棄，否則這種化學廢液不但可能對周邊的環(huán)境造成污染，還可能發(fā)生一定的危險，給學生或老師不必要的傷害。老師可以按照化學實驗產物的類型進行處理，如按照酸、堿、鹽的分類，把相應的廢液裝入到相應的回收器中，然后根據(jù)國家的標準進行處理，一般情況下處理方法包括中和、分解和吸收。針對實驗中未用完的固體物質，老師也要妥善進行處理，放置到合適的區(qū)域，以便再次回收利用。另外，在實驗中添加尾氣吸收裝置，避免在實驗中產生的廢氣直接進入空氣中，造成空氣污染。另外，如在做鐵、銅、汞等金屬物質的活性對比實驗時，在實驗結束后對銅、鐵的保存只要注意與空氣隔絕，避免氧化即可，而針對重金屬汞的保存則一定要格外注意，不能像保存其他金屬一樣放置在玻璃瓶中，而是盡量放在瓷瓶中，這主要是因為玻璃瓶容易破碎，破碎后汞金屬遺落，容易造成中毒。另外，在汞金屬保存上，要注意在上面保持一定的蒸餾水，防止汞蒸發(fā)。

綠色化學是一種比較新興的化學教學理念，它不僅要求老師要更新自己的觀念，將綠色化學理念踐行在化學教育的實驗環(huán)節(jié)，更要求老師要將這種理念傳輸給學生，通過自己的言傳身教來影響學生，使其具有環(huán)保意識。在綠色化學實驗過程中，老師一定要關注到實驗的各個環(huán)節(jié)，在實驗開始前做好相關的準備工作，盡量減少實驗相關器材的使用，從而節(jié)約資源，另外，對實驗需要使用的化學物質進行篩選，用一些不具有污染性的物質代替如濃硫酸、二氧化硫等污染性較強的物質。在實驗過程中，要注意實驗過程的規(guī)范性，避免因為操作不當而導致的環(huán)境污染。在實驗結束后，一定要對實驗中未用完的化學物質以及產生的新的物質進行恰當?shù)奶幚?，對實驗過程中產生的廢氣，廢液等進行相關的處置，避免其直接暴露在空氣中，造成環(huán)境污染。

參考文獻：

[1]廖運飛，黃英龍.綠色化學理念下的高中化學實驗教學[J].中學教學參考，2020（29）：79-80.

（作者單位：黑山縣第四高級中學）