初中化學(xué)實驗教學(xué)綠色化的探究

周潤楚

摘要：化學(xué)實驗是化學(xué)探索的重要方法。許多化學(xué)理論知識必須通過實驗來論證、解釋和佐證;初中生在第一次接觸化學(xué)實驗時，需要幫助他們養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和實驗意識，但是對于大量的化學(xué)實驗，如果按照綠色化學(xué)的標準來衡量的話。不難看出，很多實驗離綠色化學(xué)的要求還很遠。缺乏綠色化學(xué)教育對于學(xué)生未來的身心健康和社會發(fā)展有不利的影響。因此，在化學(xué)實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識，開展綠色研究就顯得非常重要。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);綠色化學(xué);實驗教學(xué)

一、遵循綠色實驗規(guī)范合理處理“三廢”

化學(xué)實驗潛在很大危險，在做化學(xué)實驗過程中必須設(shè)計合理的實驗裝置，嚴格遵守實驗的步驟規(guī)范操作，不能一味追求實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果而忽視實驗危險的存在，給老師和學(xué)生帶來不必要的危害。正確取用有毒，有腐蝕性的藥品，避免浪費化學(xué)原料。有些化學(xué)實驗會產(chǎn)生一些會污染環(huán)境、有損人體健康的廢渣、廢氣、廢水，應(yīng)要求學(xué)生科學(xué)處理產(chǎn)生的污染物，防止污染環(huán)境和危害人體健康。

化學(xué)實驗過程中往往產(chǎn)生的廢氣是有多種氣體的混合物，比如：含有碳元素的物質(zhì)燃燒的時候，當氧氣不充足時氣體產(chǎn)物中會既有CO2又有CO。實驗教學(xué)或習(xí)題練習(xí)中遇到這樣的情況，很少有老師或資料解釋該如何處理這樣的混合物廢氣，這樣有違背綠色環(huán)保的理念，不利于培養(yǎng)學(xué)生合理處理廢渣、廢氣、廢水的思想意識。針對以上情況，本人采用了一套裝置用于分離CO和CO2。（如圖1）

[實驗用品]廣口瓶，三孔橡皮塞，導(dǎo)管，分液漏斗，NaOH溶液，稀鹽酸

[實驗原理]CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

[實驗步驟]（1）廣口瓶中添加NaOH溶液，分液漏斗中添加稀HCl;（2）關(guān)閉閥門b，打開閥門a，分離出CO;（3）關(guān)閉閥門a，打開閥門b，分離出CO2。

[實驗點評]實驗裝置簡單、操作簡捷、可重復(fù)利用既實現(xiàn)了分離CO和CO2又實現(xiàn)了對學(xué)生的“減排、合理處理三廢、回收利用”的綠色環(huán)保教育。

二、化學(xué)實驗教學(xué)實現(xiàn)微型化綠色化操作

人教版九年級上冊第三單元《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》課題1《分子和原子》中用濃氨水和無色酚酞探究“分子動現(xiàn)象”時，分別取了約5mL和20mL置于兩個小燒杯中，又用一只大燒杯罩住兩只小燒杯，過約2分鐘酚酞變紅，說明分子在不斷運動。教材上的演示方法有不足之處該實驗耗時長，影響本課時進度。濃氨水揮發(fā)性較強，用剩下的濃氨水溶液污染環(huán)境。藥品用量多，不適合做分組實驗。針對以上問題，我改進了一下該實驗。（如圖2）

[實驗用品]試管，濾紙條，棉花球，橡皮塞，膠頭滴管，酚酞溶液，濃氨水。

[實驗步驟]（1）在濾紙條上每隔2cm處滴上1滴無色酚酞溶液，然后將濾紙條放入試管中。（2）將棉花球放置于試管管口（不接觸濾紙條），然后用膠頭滴管吸取濃氨水滴在棉花上，迅速塞上橡皮塞。

[實驗點評]從實驗效果來看，在極短時間能發(fā)現(xiàn)濾紙由管口到管底依次變紅[2]，實驗現(xiàn)象更加鮮活，使學(xué)生能在較短時間內(nèi)得出“分子在不斷運動，并且氨分子比酚酞分子運動速率更快”的結(jié)論。從實驗本身來看，改進后的實驗所用藥品量極少，棉花球無需清洗可直接用于下一個班次的實驗，一方面避免了浪費藥品，另一方面減少了對環(huán)境的污染，體現(xiàn)了綠色環(huán)保、無污染的教學(xué)理念。

三、綠色化改造實驗設(shè)計與裝置

學(xué)生在探究CO2與NaOH溶液反應(yīng)時，往往有學(xué)生懷疑氣體減少是因為與溶液中的水發(fā)生化學(xué)作用或被水吸收了，之前也有很多化學(xué)老師對此實驗進行改進，但大多數(shù)是通過對比等量的氫氧化鈉溶液、等量的水與二氧化碳反應(yīng)現(xiàn)象得出CO2能與NaOH反應(yīng)的，這些改進后的實驗裝置能得出結(jié)論但也有一些缺點，比如：所用氫氧化鈉的量有點多，未反應(yīng)完二氧化碳沒處理等（如下圖3）。故本人設(shè)計圖4來彌補以上的缺點：

[實驗用品]三頸瓶，導(dǎo)管，注射器，氣球，NaOH溶液，稀HCl，CO2，澄清石灰水。

[實驗步驟及現(xiàn)象]（1）將注射器1中的NaOH溶液推入充有CO2的瓶中，氣球鼓起。（2）外拉注射器3，無明顯現(xiàn)象。（3）將注射器2中的溶液推入瓶中，溶液中有氣泡產(chǎn)生，氣球變癟。（4）往外拉注射器3，澄清石灰水變渾濁。

[實驗點評]該裝置簡單，操作較為方便，現(xiàn)象很明顯。該裝置始終是密閉系統(tǒng)能有效防止氣體擴散到空氣中。實驗所用的NaOH溶液、稀HCl、澄清石灰水都屬于微量，節(jié)能環(huán)保符合綠色化學(xué)的理念。

四、使用多媒體技術(shù)實現(xiàn)綠色化實驗教學(xué)

化學(xué)實驗教學(xué)要本著“綠色、環(huán)保”的理念，但事實上并不是每個化學(xué)實驗都能實現(xiàn)綠色化的。一些實驗因為危險系數(shù)和污染指數(shù)較高，在初中化學(xué)課堂上老師們怕出安全事故一般只是講講理論讓學(xué)生理解，學(xué)生得不到很直觀地認識，從而影響教學(xué)效果。此時可以巧妙使用多媒體技術(shù)使實驗教學(xué)綠色化。

例如：濃硫酸腐蝕小布條和紙張、濃硫酸的稀釋時先倒?jié)饬蛩岷蠹尤胨腻e誤后果、CO還原Fe2O3時先加熱后通入CO引起的爆炸、向燃著的酒精燈中加入酒精的后果等實驗操作。可以借助多媒體制作視頻或動畫完成。

五、結(jié)語

建議初中化學(xué)教師首先要改變自己的傳統(tǒng)教學(xué)思想加強自身的綠色化學(xué)意識，在備課的過程中能有計劃、有策略的將綠色化學(xué)知識滲透到平時的教學(xué)中。充分利用好實驗教學(xué)，在實驗原理、藥品用量的控制、裝置改進、廢棄物的處理等細節(jié)處處體現(xiàn)出綠色化學(xué)理念，強化學(xué)生的綠色化學(xué)意識。積極開展各種各樣的綠色化學(xué)課外活動，幫學(xué)生樹立其防治污染、保護環(huán)境的責任感。

參考文獻

[1]田永紅.綠色化學(xué)理念在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的實施[J].初中化學(xué)教學(xué)參考，2020（14）：67-68.

[2]王燕秋.試論綠色化學(xué)思想在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究，2021（02）：79-80.