綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透

周丹丹

綠色化學(xué)作為化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的新概念，強(qiáng)調(diào)無害、清潔、可持續(xù)等理念，這同素質(zhì)教育及新課改的要求不謀而合。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，加快推進(jìn)綠色化學(xué)理念的滲透，對培養(yǎng)學(xué)生的生態(tài)環(huán)保意識和正確的化學(xué)觀有著積極的作用，也能夠有效降低實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的危害。本文結(jié)合教材內(nèi)容、教師教學(xué)等方面，探討綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、改變教學(xué)理念，培養(yǎng)環(huán)保意識

二、把控實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使用無害材料

綠色化學(xué)理念在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的全過程。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在開展化學(xué)教學(xué)的時候，要通過現(xiàn)場動手實(shí)驗(yàn)等方式讓學(xué)生觀察、了解化學(xué)反應(yīng)的過程及原理。在這一過程中，需要使用各種各樣的化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)器皿等，不可避免地會出現(xiàn)資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問題。要徹底解決這些問題，就需要做好把控工作，把控化學(xué)試劑、器材使用情況和最后的廢物處理及再利用。

教師作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)者，要加大對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析力度，提前對實(shí)驗(yàn)所需要的原料和器材進(jìn)行摸底排查，建立相關(guān)臺賬，在此前提下，可以在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時采用無毒、綠色的原料、溶劑和催化劑，比如四氯化碳（CCl4）是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常要用到的溶劑，但其有易揮發(fā)且毒性較大的特點(diǎn)，一旦加熱到500℃，就能夠同水產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生有毒的光氣，人體在接觸到150℃以上的四氯化碳蒸氣就會帶來致命危險。面對這樣毒性較大的溶劑，教師可以選用二氯甲烷（CH2Cl2）等能夠替代四氯化碳的溶劑，這類溶劑沒有四氯化碳的毒性大，也更環(huán)保，更能夠保障學(xué)生的安全，減少甚至消除實(shí)驗(yàn)室的污染，降低有毒實(shí)驗(yàn)原料給學(xué)生身體帶來的損害，更在無形之中將綠色化學(xué)理念滲透其中。

實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)理念的滲透，還要在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的環(huán)節(jié)中設(shè)置實(shí)驗(yàn)的量化規(guī)則，對每次實(shí)驗(yàn)所使用的試劑數(shù)量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作步驟，確保有毒化學(xué)試劑的合理使用，既避免過量使用的浪費(fèi)，也盡可能降低因有毒化學(xué)試劑的違規(guī)使用而帶來污染和損害。比如在很多的實(shí)驗(yàn)中都會用到硫酸，硫酸具有極強(qiáng)的腐蝕性，學(xué)生在操作中一旦出現(xiàn)問題就會發(fā)生不可逆的事故，因此教師要對硫酸的使用量進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，以減少實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染，避免不當(dāng)使用造成的人身傷害。在進(jìn)行有毒氣體的實(shí)驗(yàn)時，教師要培養(yǎng)學(xué)生使用試劑時的量化意識，不能隨意添加，在進(jìn)行分離、檢驗(yàn)時，要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成逐滴增加試劑的習(xí)慣。

教師還要對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有害氣體和有毒物質(zhì)向?qū)W生進(jìn)行說明，這些物質(zhì)的正確處理也需要在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行把控。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)結(jié)束在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)時，不能使學(xué)生只學(xué)會如何開展實(shí)驗(yàn)而不知如何處理實(shí)驗(yàn)遺留物體，致使這些廢棄物造成對實(shí)驗(yàn)室乃至整個校園的二次污染。高中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作難度較高，不同的試劑在不同的環(huán)境下會產(chǎn)生不同的反應(yīng)，教師在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)之下，必須要把控好實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，從原料的無害化使用，到試劑和器材的嚴(yán)格控制，再到最后對有害物質(zhì)的處理，要保證整個實(shí)驗(yàn)的過程有序、可控和環(huán)保，在培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保意識的同時，也對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)習(xí)慣進(jìn)行培養(yǎng)。

三、改革實(shí)驗(yàn)規(guī)模，有效降低污染

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)多種多樣，有些實(shí)驗(yàn)危害性較大，會產(chǎn)生較大的污染；有些實(shí)驗(yàn)的危險性較大，不適合學(xué)生動手操作。在這種情形下，需要教師在教學(xué)中適當(dāng)改革實(shí)驗(yàn)規(guī)模，有效降低污染和損害，比如采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、多媒體應(yīng)用等現(xiàn)代手段，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)以多種方式進(jìn)行重新組合，使實(shí)驗(yàn)過程變得更加安全、環(huán)保和高效，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程也變得更加多元與豐富。

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有些實(shí)驗(yàn)比較危險，操作不當(dāng)就會產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)甚至發(fā)生爆炸，并不適用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。前文中提到的“氯氣的生成及其性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中，雖然通過微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對氯氣產(chǎn)生的原理及過程進(jìn)行了了解，但氯氣是一種毒性較大的化學(xué)物質(zhì)，因此教學(xué)時會適當(dāng)運(yùn)用多媒體技術(shù)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始前對氯氣的性質(zhì)有直觀的了解，再對接下來的實(shí)驗(yàn)有一定的認(rèn)知，拓展教學(xué)中，也可以讓學(xué)生觀看用氯氣制作“噴泉”的視頻，避免實(shí)驗(yàn)室操作過程中所帶來的污染。除此之外，也可以通過多媒體讓學(xué)生認(rèn)識到所學(xué)的化學(xué)知識在現(xiàn)實(shí)生活和工業(yè)發(fā)展中的作用。比如“氨”的合成與運(yùn)用可與我國農(nóng)業(yè)發(fā)展相關(guān)聯(lián)，在發(fā)展的過程中因其具有污染性而逐漸被拋棄，以動態(tài)演示的方式將實(shí)驗(yàn)室中合成的化學(xué)元素同實(shí)際生產(chǎn)生活相結(jié)合，讓學(xué)生邊看邊思考，將化學(xué)學(xué)習(xí)同綠色化學(xué)理念相結(jié)合。

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，滲透綠色化學(xué)理念是科技發(fā)展和生態(tài)教學(xué)的必然，需要教師及時更新教育理念，采用多元、立體教學(xué)方法，不斷豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和形式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中規(guī)范操作，不斷挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的綠色亮點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識，從而推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展。

（作者單位：浙江省象山縣第三中學(xué)）

責(zé)任編輯：莊 源