綠色化改進，優化化學實驗教學

張米

【內容摘要】實施綠色化學實驗教學不僅是新課改的基本要求，更是我國的一項基本國策。綠色化學是在可持續發展背景下，針對高中新課程改革所提出的新型化學實驗教學理念。隨著環境污染的加劇，人類對綠色環保意識越發注重。化學實驗作為化學教學不可或缺的組成之一，對學生興趣培養和能力訓練影響巨大。

【關鍵詞】高中化學 實驗教學 綠色化學

在高中化學新課程標準中指出，高中化學實驗教學有利于學生形成嚴謹求實的科學態度和科學的實驗觀。綠色化學旨在減少化學用品在生產、使用及處理過程中產生的污染，是合理利用資源和能源的體現。本文我將從高中化學實驗教學出發，探究綠色化學在化學實驗中的應用策略。

一、創新實驗設計

要想避免或減少化學實驗過程中三廢的產生，我們必須堅持實驗設計的嚴謹性，實現實驗藥品劑量、催化劑使用的最佳配比。在實際教學過程中，需要不斷總結，針對已有的化學實驗進行綠色化學的改造。在實驗設計階段，盡量選用無毒無害的原料與催化劑，盡可能減少實驗過程中藥品和儀器的浪費與損耗。

例如，在乙烯制備的化學實驗教學中，教材中采用體積比為3：1的硫酸和無水乙醇進行制備實驗。無水乙醇與濃硫酸在加熱的條件下，乙醇會發生炭化，并產生黑色炭渣，導致實驗后的燒瓶難以清洗。同時，該實驗效率較低，往往需要消耗過量的乙醇，造成能源資源的浪費。對此，在長期的教學實踐探索過程中，我使用濃磷酸與濃硫酸的混合物來代替濃硫酸，通過反復的實驗對比和分析，得到了該實驗的最佳配合比：濃硫酸、濃磷酸、乙醇的體積比為2.3：0.7：1。當然，此類的創新設計需要教師在長期的教學實踐中敢于突破傳統和思維限制，更需要大膽的革新。

通過以上的優化設計，乙烯的制備實驗效率更高，實驗現象更加明顯，整個實驗更加節能環保。同時，學生們在教師潛移默化的影響下，自身的創新意識和實驗態度也得到改善。

二、改進實驗裝置

隨著綠色化學理念在教學中的不斷推廣，很多教師在實驗裝置的改進上苦下功夫，提出了微型化實驗、組合式實驗、封閉式實驗等綠色實驗方法。通過對實驗裝置的改進，原本那些實驗中產生的有毒有害物質得到無毒化處理，甚至可以為下一個實驗繼續使用，從而實現了綠色實驗的目標。

例如，在氯氣的制備和性質探究實驗中，我將制備過程與性質探究過程進行了融合處理，實現了這兩者的一體化。首先，在氯氣的制取上，我們采用濃鹽酸與二氧化錳的加熱試驗。然后，將生成的氯氣依次通過濃硫酸→干燥有色布條→濕潤有色布條→CCl4和KI溶液→集氣瓶→NaOH溶液。最后，在實驗裝置的連接上，必須實現檢驗其密封性，保證實驗裝置的可靠性。在連接順序的制定上，必須嚴格按照制備、性質探究、尾氣處理的順序實施。切忌為了一體化實驗而強加裝置，必須保證組合式實驗的可行性。甲中濃硫酸的設置是為了排除水分對氯氣的強氧化性質探究的影響、乙丙的干濕順序而是為了保證實驗的對比性、丁中CCl4和KI溶液則是為了探究氯氣置換碘的現象、戊則是起到搜集氯氣的作用、己則是為了進行尾氣處理工作，避免氯氣的泄漏。

通過上述組合式實驗裝置的設計，既節省了實驗時間、藥品，實現了氯氣制備實驗的綠色環保性，還實現了化學實驗教學的系統性和層次性。若是在傳統的氯氣制備和性質探究實驗中，我們需要設計四到五個分步實驗，難免會產生氯氣的泄漏和資源的浪費。

三、規范實驗操作

規范實驗操作是實現綠色實驗的關鍵環節，是拒絕藥品浪費和實驗污染的有效措施。在傳統實驗教學中，無論是教師演示實驗還是學生自主實驗，操作都或多或少存在不規范。因此，要想實現綠色化學實驗，必須嚴把細節關，嚴格控制因為操作過程不當而引起的環境污染與資源損耗。

例如，在酒精燈的使用上，必須使用外焰加熱。因為外焰溫度高，可以減少加熱時間、提高加熱效率。同時，還考慮到內焰加熱的不穩定性，容易導致玻璃儀器因為受熱不均而導致損壞。因此，在加熱寬底器皿時，需要妥善使用石棉網，必要時可以選擇采用水浴加熱的形式。在托盤天平的使用上，利用鑷子拿取砝碼，在天平的物盤事先鋪設濾紙，減少測量過程的損耗。在漏斗過濾液體的操作上，保證濾紙的“一貼、二低、三靠”，從而提高過濾效率。在氣體制備實驗中，必須實現檢驗裝置氣密性，保證實驗氣體不外泄。尤其是在高污染及有毒物質實驗中，務必保證裝置氣密性，并做好尾氣收集與處理工作。對化學實驗過程中的藥品劑量做到嚴格控制，既保證不浪費，又要保證實驗現象的明顯。在每次實驗結束后，務必將實驗產物倒入指定容器，對強酸強堿進行處理后再傾倒。如果有可能，盡量將實驗產物進行回收利用。

高中化學實驗操作繁多，我們的操作規范性滲透必須堅持不懈，在嚴格要求學生的同時，做好自己的本職工作，為學生樹立良好的榜樣。

總之，在實驗教學中，綠色化學理念的滲透還需要我們一線教師的不懈努力。通過綠色化學理念的滲透，不僅可以實現化學知識的滲透教育，更可以培養學生的環保理念和綠色意識。

【參考文獻】

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[2] 劉煥成、付金堂. 基于新課程理念下高中化學實驗綠色化設計與實施[J]. 中國教育技術裝備，2012（26）.

（作者單位：云南省曲靖市民族中學）