利用綠色實驗優(yōu)化高中化學(xué)實驗教學(xué)

王志華

實驗是高中化學(xué)課程教學(xué)中的重要構(gòu)成，培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生的實驗?zāi)芰κ菑娀瘜W(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要方式.教學(xué)中，教師不僅要讓學(xué)生掌握實驗操作技能和實驗探究能力，也要基于實驗教學(xué)傳達(dá)綠色環(huán)保的理念.由于不少化學(xué)實驗都會對環(huán)境造成不良影響，所以在實驗教學(xué)中教師要注重綠色實驗的引入，通過對于實驗方案、實驗設(shè)備的改良和優(yōu)化，最大程度地避免化學(xué)實驗可能造成的污染，從而讓綠色實驗更好地走進(jìn)化學(xué)課堂.

一、采取綠色的實驗制取方案

教師在展開高中化學(xué)實驗教學(xué)時應(yīng)當(dāng)重視實驗中存在的一些污染問題，并探索改良實驗方案，調(diào)整實驗?zāi)Ｊ?，以此避免實驗可能對環(huán)境造成的污染.化學(xué)實驗之所以對環(huán)境“不太友好”，一個很重要的原因在于不少化學(xué)藥品都有一定的毒性，會對環(huán)境直接構(gòu)成污染.此外，有些實驗產(chǎn)生的廢棄物較多，這些廢棄物也會對外部環(huán)境造成直接的污染和破壞.遇到這樣的實驗，教師不妨調(diào)整實驗方案，基于實驗的變化避免可能造成的污染問題.

例如，在進(jìn)行《氯、溴、碘及其化合物》這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)時，課本中有用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣的實驗.這個實驗產(chǎn)生的廢棄物較多，會對環(huán)境造成污染.教學(xué)時我引導(dǎo)學(xué)生對這個實驗中存在的污染問題加以分析，并研究可能的解決方案.學(xué)生經(jīng)過交流探討后，分析了反應(yīng)過程的各種產(chǎn)物，也找到了對于環(huán)境帶來污染的物質(zhì).隨后，我讓學(xué)生在小組內(nèi)展開討論，形成一系列有效收集處理廢棄物的方法和思路.這些方法和思路有很多都具備一定的實踐性.這就是綠色實驗融入課堂的一種體現(xiàn)，這種分析討論的方法可以很好地鍛煉學(xué)生的實驗素養(yǎng)和問題分析解答能力.除了這種方法，教師還可以給學(xué)生介紹一些其他實驗的改善模式.比如，制取氧氣時，我們可以采取過氧化氫分解的方法，這一實驗中產(chǎn)生的水是沒有任何污染的.從一個具體的實驗出發(fā)解決其中可能存在的環(huán)境污染問題，是非常好的綠色實驗教學(xué)的過程，同時，通過實驗的補充也能夠讓學(xué)生對各種實驗的方法和模式進(jìn)行有效的梳理回顧.

二、進(jìn)行實驗裝置的改良處理

有些化學(xué)實驗，為了避免實驗過程造成污染，可以對實驗裝置進(jìn)行改良.化學(xué)實驗之所以會帶來一定的環(huán)境問題，一個主要原因是產(chǎn)生的廢棄物和有毒有害的生成物質(zhì)沒有得到充分處理.比如，有的實驗會產(chǎn)生一些有毒氣體，如果實驗裝置的尾氣收集裝置不夠理想，這些有毒有害氣體就會進(jìn)入空氣，造成污染.對于這樣的狀況，如果能夠?qū)嶒炑b置做有效的改良，就會很好地避免這類物質(zhì)的危害.這同樣是綠色實驗理念的一種體現(xiàn).

例如，在教學(xué)《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》這部分內(nèi)容時，課本中有關(guān)于銅和稀硝酸反應(yīng)的實驗.Cu和HNO3進(jìn)行混合反應(yīng)時，如果我們將兩種物質(zhì)放在敞口的試管中進(jìn)行，那么混合后產(chǎn)生出來的NO很快會變?yōu)镹O₂，對環(huán)境造成污染.處理這一問題，就應(yīng)對實驗裝置進(jìn)行優(yōu)化.比如，我們可以使用注射器，將一些銅絲放置到注射器中，然后取適量的HNO3，用瓶塞堵住瓶口，觀察反應(yīng)情況，并根據(jù)反應(yīng)情況進(jìn)行適當(dāng)操作.在整個實驗過程中，有毒氣體得到了封閉式的處理，避免了污染.教師還可以進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的思維，讓大家來分析還有哪些實驗裝置的優(yōu)化方案，以這樣的方式提升學(xué)生的課堂參與程度.這不僅能夠?qū)⒕G色化學(xué)的理念融入課堂，這也能夠很好地鍛煉學(xué)生的問題分析與解決能力.

三、對于實驗用品的優(yōu)化選擇

化學(xué)實驗具備一定的特殊性，這由化學(xué)實驗中用到的很多藥品和物品就可看出.一方面，不少實驗藥品自身有一定的危害性;另一方面，化學(xué)實驗需要用到的設(shè)備和用品相對繁多，不少設(shè)備和用品不僅操作復(fù)雜，也很容易發(fā)生損耗.基于綠色實驗展開的高中化學(xué)實驗教學(xué)，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考這些問題.既要讓學(xué)生考慮如何正確使用那些對環(huán)境具備一定危害的實驗藥品，也要讓學(xué)生思考如何合理使用實驗用品，以降低實驗設(shè)備的損耗.

基于實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生的綠色環(huán)保意識有很多實施方法.除了讓學(xué)生優(yōu)化實驗裝置與設(shè)備，也可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，使學(xué)生對實驗用品的選擇更加合理.比如，《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》這一單元的學(xué)習(xí)中，在探究濃硫酸的性質(zhì)這一實驗時，我們可以選擇膠頭滴管或者是注射器取用實驗用品，以避免實驗試劑的浪費.對化學(xué)裝置的綠色化處理一方面節(jié)省了實驗中材料的損耗率，另一方面也節(jié)省了實驗的時間，從而可以留下更多的時間讓學(xué)生分析其他問題.

總之，加強綠色實驗理念在高中化學(xué)課堂的滲透，不僅能夠讓化學(xué)實驗教學(xué)得到很好的優(yōu)化，對學(xué)生積極正面的學(xué)習(xí)觀念也是一種培養(yǎng)——這是學(xué)生綜合學(xué)科能力的構(gòu)建過程.