中學化學實驗綠色化實施策略

李秀鳳

摘 要：目前人類社會正面臨著嚴重的環境危機，綠色化學理念是化學實驗教學發展的重要發展趨勢之一。我們可以從減少藥品用量、規范實驗操作、改進實驗裝置、實驗微型化設計等方面去教育學生、感染學生，使其樹立良好的環保意識和實驗習慣。

關鍵詞：化學實驗；實驗綠色化；實施策略

化學是一門以實驗為基礎的學科。我國著名化學家戴安邦先生曾經說過：“化學實驗教學是實施全面化學教育的一種最有效的形式?！痹诖罅μ岢刭|教育的今天，化學實驗對于學習化學的重要性顯而易見，現行教材中的演示實驗盡管在教材編寫時已經注意減少對環境的污染，但某些實驗還是不夠完善，缺乏實驗綠色化、微型化的設計創意，存在污染和浪費等缺點。

因此在化學教學中，應以改革、創新實驗為突破口，可以在日常的教學中從培養綠色化學思想、改進演示實驗裝置、設計學生實驗的微型化等方面去教育學生、感染學生，增強學生的環保意識。

一、培養綠色化學思想，增強環保意識

綠色化學作為教育教學改革的一個重要理念，以其重要的教育價值而被廣大一線教師所接受和認可。面對接受啟蒙化學教育的中學生，貫徹綠色化學的內涵顯得尤為重要。這就需要一線教師將培養學生的綠色化學思想貫穿于化學教育的全過程中，而不能只是單獨地講解綠色化學的道理。

不少學生在做實驗時，往往有錯誤的認識傾向：藥品用量越多，實驗效果越明顯。事實上，在中學階段藥品用量只要達到一定量，實驗效果基本相差無幾。例如，在“氯氣的性質”教學中，課堂上可以適當地借助一兩個過量使用藥品和規范藥品用量的對比演示實驗，讓學生意識到過多地使用藥品不僅是浪費，而且產生的有毒有害物質，散發到空氣中、水中都會造成環境污染，甚至危害身體健康。身臨其境的負面影響往往會讓人刻骨銘心，以此告誡學生規范藥品用量利人、利己、利環境。

學生實驗中不僅存在藥品用量不規范的問題，而且學生的實驗習慣也不好。實驗完畢，實驗臺亂糟糟，清洗試管時廢液隨意地傾倒在水池內，用水沖一沖，嚴重污染下水道。因此，在學生實驗結束后除了需清洗儀器、收拾實驗桌、廢液傾倒在指定的廢液缸內等基本要求外，還要表揚在實驗中規范藥品用量、實驗習慣良好的學生，更有利于學生形成環保意識。

因此，無論是課堂演示實驗還是學生實驗都要規范藥品用量，盡量提出量化要求，使其養成良好的實驗習慣。實驗教學中教師以身作則，把好的經驗傳播給學生，師生親力親為，才得以讓環保觀念深入人心。

二、改進演示實驗裝置，向無污染的方向發展

很多反應產生有毒氣體是既定事實，我們無法改變其反應原理，但可以從控制有毒氣體進入大氣，防止其危害環境的角度改進實驗裝置。新課程理念告訴我們“用教科書教，而不是教教科書”，教科書中呈現的實驗操作方法只是編者對課程標準的一種理解和呈現。有些實驗可以根據自己的理解和創意，對有毒氣體逸出的實驗從儀器到操作做出改進和實踐。

例如，蘇教版普通高中課程標準實驗教科書·化學1第88頁實驗2向試管中加入5ml二氧化硫水溶液，滴加品紅溶液，振蕩，觀察品紅溶液顏色的變化。然后加熱試管，觀察加熱前后溶液顏色的變化。相比人教版的實驗操作，雖然用二氧化硫水溶液代替直接通入SO2氣體，避免了余氣逸出污染環境，但加熱時仍有SO2氣體外逸，造成大氣污染，危害師生健康。

為了彌補課本演示實驗的不足，從綠色化學的角度出發，筆者對“二氧化硫漂白性驗證實驗”做了如下改進。實驗裝置如圖1所示，一支試管上面塞一個帶注射器的橡膠塞。

改進操作步驟：課前用帶有針頭和橡膠塞的注射器收集滿SO2氣體，用橡膠塞塞緊盛有2ml品紅溶液的試管口，將注射器中的SO2氣體緩緩推入試管中，充分振蕩，觀察品紅溶液顏色的變化。用酒精燈火焰加熱褪色后的試管（可觀察到注射器的活塞慢慢外移），觀察加熱前后溶液顏色的變化。實驗結束后，可將注射器中的SO2氣體推入裝有NaOH溶液的燒杯中。

這樣的改進，SO2氣體可在課前提前制備收集，節約課堂時間，提高課堂效率。整個演示過程不僅有效地防止了SO2氣體外逸，而且該裝置可反復幾次褪色、復原實驗，適合多個班級課堂教學的多次反復演示，突出體現SO2氣體可復原性漂白的性質，同時突破了這個教學難點。利用該裝置同樣的操作步驟，可以補充演示Cl2氣體與品紅溶液作用的實驗，通過對比加深學生對Cl2氣體不可復原性漂白性質的理解。鮮明的現象對比、生動的感性認識，教學效果遠遠優于教師抽象的純理論解釋。

課堂實驗的綠色化設計和改進是教育形勢發展的需要。教師在教學過程中應不拘泥于課本中現成的實驗方案，鼓勵學生積極參與到實驗設計和改進過程中去，這樣不但可以培養學生的創新意識和實驗動手操作能力，而且綠色化的實驗設計也在潛移默化中影響學生的認知與行為，提高學生的環保意識。

三、學生實驗的微型化設計，減少污染

微型化學實驗是在微型化學儀器中進行的化學實驗。在實驗現象明顯的前提下，對不可避免會形成污染的實驗盡可能使其微型化，本著能小不大、能少不多的原則設計，使污染達到最小值。

現行中學化學教材中，演示實驗有180多個，其中點滴實驗就有60多個。這些點滴實驗若都在常用試管中進行，藥品用量都比較大，既浪費藥品，又造成環境污染。在實驗中可以借助小試管、點滴板等微型化儀器，來控制滴加藥品的用量。這樣既可以改變常規實驗所帶來的缺點，又可以改演示實驗為學生實驗，改變“老師做，學生看”的傳統實驗模式。不僅可以激發學生的實驗參與熱情，使學生思維從“低能態”躍遷到“激發態”，而且對于學生學習新知識將產生積極的效應。

例如，教材中氯氣的制備及性質實驗，使用標準儀器不足之處在于裝置較龐大，實驗內容較多，演示耗時較長。為解決這一問題，筆者開發出一套氯氣的制備及性質實驗的微型實驗裝置，整個裝置簡單，易于操作，實驗效果良好。

改進操作步驟：在點滴板上按圖示1、2、3、4、5、6、7的順序依次盛有硝酸酸化的AgNO3溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、品紅溶液、滴有KSCN的FeCl2溶液、NaBr溶液、滴有淀粉的KI溶液、紫色石蕊試液。將點滴板放于長方形透明塑料盒的右側。在圖示8已固定的透明果凍塑料杯里加入一小勺KClO3，蓋上長方形塑料盒的蓋子（蓋子上已事先鑿一個與圖示8位置對應的小孔）。吸取一滴管濃鹽酸通過小孔加入塑料杯中，立即用蘸有NaOH溶液的棉花團塞住小孔。出現明顯現象后，沿小孔加入適量濃NaOH溶液吸收塑料盒內的多余氯氣，輕搖塑料盒，使盒中的氯氣被充分吸收。

該實驗裝置既能使實驗在密閉體系內進行，有效地防止氯氣外逸，并巧妙地處理了尾氣，又能減少實驗藥品的消耗和實驗次數，節約實驗時間；既可放在實物投影儀上用于課堂演示，又可用于學生的分組實驗。SO2、NO2等產生有毒物質的實驗都可以參考這種設計思路進行設計，變成綠色化的實驗。微型化學實驗不但在化學教學中教學效果良好，而且具有顯著的環保與經濟效益，在對學生進行“綠色化學”的滲透教學中具有不可忽視的作用。

中學化學教學不僅要教會學生化學原理、基本規律、物質性質，而且要讓學生懂得運用化學服務生活和避害揚利，更應該讓綠色化學思想成為學生道德素養的重要組成部分，使學生隨時隨地都堅定地舉起綠色化學的旗幟保護生態環境。因此，作為一線化學教師，有責任和義務擔當起提高全民族環保素質的教育任務，從學生抓起，在化學教學中不斷地滲透綠色化學教育理念，培養學生規范實驗的習慣，增強學生的環保意識。

參考文獻：

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（作者單位：福建省莆田華僑中學）