淺談高中化學中的綠色化實驗教學

劉子丹

【摘要】 ?化學實驗是高中化學重要組成部分，是化學教學重要手段。化學實驗中的反應物多數有毒有害，導致化學實驗存在一定危險性。本文就綠色化學實驗教學對策進行探討，以減少化學實驗的污染和危害，以提高化學教學效果。

【關鍵詞】 ?化學實驗 高中化學 綠色 對策

【中圖分類號】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）07-008-01

化學實驗是高中化學教學的重要組成部分，是培養學生化學科學探究能力的主要途徑。化學教師在進行化學實驗教學時，務必要樹立實驗綠色化的理念。化學實驗綠色化理念課堂教學為了提高學生的科學探究能力，高中化學教學加大了化學實驗教學的比重。但是，因為化學實驗的反應物和生成物大多屬于有毒、有害的污染物。幾乎是只要有化學實驗，就會產生污染或存在一定的危險性。這種現狀不僅嚴重破壞生態環境，而且對學生的生命安全也造成一定的威脅，還嚴重影響學生學習化學的興趣和熱情。因此，必須改進現有教材中的一些化學實驗，使之成為綠色化的化學實驗。所謂“化學實驗綠色化”，就是指在滿足教學要求的前提下，設計的化學實驗徹底消除或盡量減少使用和產生有害物質，從源頭上消除化學實驗對環境和人類健康的負面影響。面對化學教學過程中融入的綠色化學理念，本文將從以下幾個方面對其進行探究與討論。

1.挖掘綠色實驗素材

利用課本的綠色化學實驗素材，使用學生樂于接受的形式和方法，通過滲透培養學生綠色化學意識，是化學教師一項義不容辭的責任。教材中有許多實驗內容都體現了綠色化學思想。如：對固體、液體試劑的取用給出限量要求;強調實驗中常見的事故避免、應急處理措施;介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法;對會造成污染的廢棄物集中處理再利用或轉化為非污染物;引入了減量、減廢的微型化學實驗;增加家庭小實驗，力求使實驗生活化。有毒氣體的制取及性質實驗中采用防止和減少環境污染的裝置（如：實驗室制氯氣，采用全封閉式的收集裝置及用NaOH溶液吸收尾氣，防止污染空氣;實驗室制氨氣，在試管口放一團用水或稀鹽酸濕潤的棉花球吸收多余的氨氣;銅與硝酸反應，用透明塑料袋將試管口罩上并系緊，減少氮的氧化物對室內的污染）。

2.設計“微型化”的教學實驗

設計“微型化”教學實驗就是指在能夠充分滿足得到實驗結果正確的前提下，對化學實驗的各個步驟進行重新設計與探索，旨在一定程度上能夠減少化學試劑的用量，做到節約資源。“微型化”教學實驗主要具備以下幾個方面的特點。首先就是儀器裝置較小，再一方面就是就是在化學反應中所用到的化學試劑量較小。正是由于“微型化”實驗所用到的量和常規實驗相比很小，并且具有一定的可操作性、節約化學試劑、減少污染等優點，因此在實驗中受到了廣大教學工作者的青睞，“微型化”實驗目前在高中化學教學實驗中經常被利用，對于它的發展，可以肯定的是它在一定程度上代表著將來綠色實驗的發展方向。例如在氯氣的制取實驗中，通過對實驗進行改進，將漂白液和稀硫酸放入培養皿中反應制得，在反應過程中生成的氯氣迅速擴散到培養皿中的其他液滴中參與反應，這樣一來，生成的氯氣就不會擴散到空氣當中而造成對空氣的污染，達到了綠色化學所倡導的基本理念。

3.嚴格規范實驗操作步驟

嚴格規范實驗操作步驟具有著重要的意義。化學實驗操作每一個步驟都有著非常嚴格的標準和要求，而且對于一些化學實驗而言其本身具有著一定的危險性，如果操作不當，很容易造成安全事故。一般在藥品的稱量、試劑的采用、廢物的處理等方面都須嚴格按照標準來進行，否則，就會很容易造成試劑的浪費或者造成較大的污染，嚴重的話，還有可能造成安全事故。因此，只有在實驗中的每一個步驟都進行規范化的實驗操作，才能夠更好地培養學生的綠色化學意識。

4.盡可能采用無害的原料

采用無害原料就是指教師通過化學實驗向學生演示實驗原理時，在達到教學目的的前提下，對比不同的實驗材料，在進行實驗時，要適當采用對環境無毒無害的化學試劑。例如，在演示白磷的自燃現象時，就可以用Mg2Si進行水解，水解后的產物SiH4在水面上也會發生自燃現象，在整個實驗過程中，并沒有有害氣體或其他有害物質的產生，在很大程度上體現了綠色化學理念。

5.對實驗產生的廢物進行無害化處理

對實驗產生的廢棄物進行處理是實驗過程的重要組成部分，針對廢棄物的不同種類，就應當采取相應的措施，爭取做到“無害化”。教師在這一過程中要起到指導作用，要讓學生能夠正確的處理化學反應后生成的廢棄物。

6.循環使用的溶劑和充分利用反應產物

綠色化學是一門從源頭上阻止污染的化學，所以，我們應該應用化學的處理方法，充分利用現有資源及反應產物。這不僅從源頭上防止了污染，而且增加了經濟效益。在中學化學實驗中，萃取實驗用的有機溶劑有CCl4、煤油等，如果廢棄了，不僅污染了環境，而且會產生新的隱患。如果進行回收、集中、化學處理，它們又可重新使用。對于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍濃的NaOH溶液洗液、分液。又可重新得到CCl4、煤油，進行萃取。鐵和硫反應生成硫化亞鐵，收集演示實驗生成的硫化亞鐵，進行制取硫化氫的實驗。對一些收集了又不用的有毒氣體，可對學生做怎樣吸收該氣體的實驗。如氯氣及未完全進行反應的氯氣，在集氣瓶中加入一些NaOH溶液，吸收氯氣。在學生分組實驗中，配制一定物質的量濃度的溶液中，把容量瓶的規格改為50ml或100ml，配制HCl溶液的濃度改為0.1mol/L或0.2mol/L（不同班級任選一個），配制NaOH溶液的濃度改為0.15mol/L，再分瓶收集備用于中和滴定，要把兩個實驗的順序安排好。在實驗工作中，用綠色化學的思想來指導，更能有效地防止污染。

化學實驗的綠色化改進，需要教材編寫者和一線教學工作者共同努力。高中化學實驗的綠色化改進，還有很多具體的細節需要在教學實踐中進一步探討和研究。作為一線化學教師，在進行化學實驗教學時，務必要樹立實驗綠色化的理念，才能在實驗的各個環節盡可能地實現綠色化。