綠色化學理念下的高中化學實驗教學

廖運飛 黃英龍

[摘? ?要]綠色化學理念是一種新型的教學理念，強調“可持續發展觀”，在自然和人相互協調的思想下進行各種化學實驗活動。在高中化學教學中，有效地開展綠色化學實驗教學，有助于學生形成綠色化學理念。因此，教師要重視綠色化學理念，遵守循環、再生、減量等基本實驗原則，指導學生規范地進行實驗，鼓勵學生多參加各種形式的社會實驗，以此幫助學生樹立環保意識，讓綠色化學理念深入學生內心，最終實現培養學生化學學科核心素養的教學目標。

[關鍵詞]高中化學;綠色理念;實驗教學

[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2020）29-0079-02

近年來，我國對于綠色化學的發展越來越重視。化學實驗教學是高中化學教學的關鍵部分，也是培養學生綠色化學理念的重要環節。在教學中，教師要對高中化學知識和綠色理念之間的關聯有充分的認識，始終遵從綠色化學的原則，并借助優化實驗操作、改進實驗方法、創新實驗形式等行之有效的措施，科學合理地開展高中化學實驗教學，力求把綠色化學理念引入化學實驗教學的各個環節，讓學生對人與自然和諧發展的重要性有清楚的認知，幫助學生有效地內化所學化學知識，提升學生化學知識水平的同時，最大限度地發展學生的化學學科核心素養和培養學生的環保意識。

一、進行串聯實驗，促進循環利用

在傳統的高中化學教學中，教師為了幫助學生更有效地學習和理解知識點，一般會在課堂上開展各種各樣的演示實驗。但是，假若教師在課堂上所做的演示實驗只涉及某一節的內容，會不可避免地造成實驗資源的浪費。而進行串聯實驗是解決上述問題的有效方法。

以教學《金屬及其化合物》這章為例，教師不妨摒棄以往每堂課分別進行課堂演示實驗的教學方式，而是先借助多媒體給學生播放相關的實驗視頻，以此配合課堂教學所要完成的教學內容。在對這章進行復習的時候，教師首先給學生演示CO還原Fe2O3生成Fe和CO2（3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2）的實驗。該實驗會有多余的CO（污染性氣體），如果不經過處理就直接排放到大氣中，會對環境造成污染。對此，教師可以提出問題：“為了充分利用每種化學藥品，避免環境污染，你覺得應如何改進實驗？”學生經過討論提出：在原實驗裝置的末端添加酒精燈，讓一氧化碳在空氣中燃燒生成二氧化碳（2CO+O2=2CO2），并將其收集起來。接著教師進一步引導學生思考：燃燒生成的CO2是否方便收集？如何將CO轉變成CO2才有利于收集？最終形成了將殘余氣體通過U型管，加熱還原CuO，使殘余CO完全轉變成CO2，并進行串聯實驗：Na2O2和CO2反應生成Na2CO3和O2（2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+ O2↑）。

在上述教學案例中，教師串聯實驗，不僅符合綠色化學理念，而且有效地循環利用實驗藥品，切實地減少了由于實驗次數所造成的資源浪費，并且有效串聯和整合了有關化學知識。教師在幫助學生完善知識體系的同時滲透綠色化學理念，培養了學生的環保意識。

二、科學規劃實驗步驟，合理處理廢物

事實上，幫助學生掌握化學原理、鞏固化學知識和觀察實驗現象是教師進行化學實驗教學的主要目標。教師在確保化學實驗效果和秉承綠色化學理念的基礎上，除了要縮減實驗藥品的用量，還要科學地規劃實驗步驟，合理地處理廢物，以此優化實驗。

以制備硫化氫氣體的實驗為例，HCl和FeS在啟普發生器中發生復分解反應生成硫化氫氣體，在氣體收集裝置的入口放濕潤的醋酸鉛試紙，試紙變黑，則表明H2S已滿。教師把多余的H2S通入飽和的NaOH溶液當中（H2S+2NaOH=Na2S+2H2O），進而有效避免大氣環境被有害氣體污染，切實降低化學實驗對環境造成的破壞。通過教師的指導和講解，大多數學生表示在此次實驗中除了掌握硫化氫氣體的實驗室制法，還懂得了怎樣妥善處理污染環境的有害物質。

化學實驗具有“雙面性”，有利的方面是有助于學生掌握化學知識，透過實驗現象理解化學原理;不利的方面是實驗產生的“三廢”會對環境造成一定程度的污染和破壞。因此，教師要始終秉承綠色化學理念，嚴格遵守減少污染和循環利用的原則，完善實驗步驟，進而最大限度地降低化學實驗所造成的危害，使學生形成科學、綠色實驗的思想。

三、規范實驗操作，有效避免浪費

在實際的化學實驗中，影響資源利用和實驗結果的主要因素是學生實驗操作的規范性。因此，教師基于綠色化學理念進行化學實驗教學，理應規范學生的具體實驗操作，指導學生遵守操作原則，以此避免因操作不正確而導致的環境污染的情況發生。

以“酸堿中和滴定實驗”為例，為了有效避免由于實驗操作失誤發生結果出錯和浪費試劑的情況，教師首先要引導學生詳細回顧酸堿中和滴定實驗的相關步驟，并通過提問來幫助學生回憶有關細節。如在滴定之前要先檢查滴管是否漏水，原因是什么？為什么滴定瓶不用潤洗？酸式滴定管需要用標準液潤洗嗎？如何判斷滴定終點？如果將滴定到指示劑顏色剛發生變化視為滴定終點會造成什么結果？標準液滴在錐形瓶的外面需要重做實驗嗎？滴定時左手可以離開旋塞嗎？當學生徹底弄懂實驗操作規范，明白每個實驗步驟之后，教師再讓學生以小組為單位進行酸堿中和滴定實驗，與此同時，教師“巡視”每個小組進行指導，及時糾正學生的錯誤操作。除此之外，為了避免試劑的浪費，教師可以將濃度調整為0.2%～0.35%（原實驗試劑的濃度應為0.5%～1.0%），這個濃度不影響最后的實驗結果。

由此可見，實驗操作流程和實驗試劑的用量與綠色化學有著非常密切的聯系。在化學實驗教學中，教師通過規范每位學生的操作步驟，不僅可以有效地縮減實驗試劑的用量，而且有助于學生形成良好的實驗規范操作意識，切實提高學生的環保意識，進而能夠積極主動地參與到綠色實驗中，體會到保護環境人人有責。

四、參與社會實踐，實現廢物利用

要徹底貫徹綠色化學理念，教師不僅要完善化學教學方式，還要組織學生進行具有較強調研性和探究性的社會實踐，以此提升學生對化學知識的實際應用能力，有效拓展教學空間。基于此，教師要鼓勵學生多參與社會實踐，引導學生把在課堂上所學的化學知識應用于解決生活實際問題，以此實現對生活中“有用廢物”的綠色循環利用，進而提升學生的環保意識。

以教學“化學與資源開發利用——獲取潔凈水”為例，為了讓學生清楚地感知到化學對環境的重要影響和意義，更愿意主動積極地投身到化學實驗當中，教師可以在教學完教材中的內容以后，利用周末或假期組織學生進行主題為“凈化污水”的社會探究性實踐活動。教師可以帶領學生去本地的工廠開展探究，調查這個工廠處理污水的詳細流程，并收集污水樣本帶回學校，將其用作實驗的樣本。教師讓學生以化學實驗小組為單位，設計并分享處理污水的具體方案。有的小組提出：在污水中加入適當的明礬生成Al（OH）3膠體，以此完成對污水的凈化;有的小組提出：探訪的工廠主要生產酸性產品，所以污水中包含大量的酸性物質，因此可以利用酸堿中和反應來凈化污水。教師讓學生用從工廠取回的污水樣本開展模擬處理，以此讓學生對化學方法處理污染廢物和改善環境的作用有切實的感受。

教師組織學生參與社會實踐活動，有效拓展了學生應用化學知識的途徑，讓學生對化學知識解決實際問題有更加直接的認知，促使學生深入思考怎樣借助已學的化學知識保護環境，完成對廢物的有效利用，繼而讓學生的化學學科核心素養更上一層樓，進一步提高學生的環保意識。

綜上，高中化學教師要格外重視綠色化學理念，因為這不僅是化學學科發展的必要需求，也是保護環境的重要途徑。在實際的化學實驗教學過程中，教師要始終秉承綠色化學理念，并在此基礎上遵守循環、再生、減量與利用等基本實驗原則，采取行之有效的教學方法把環保、綠色化學理念充分滲透到高中化學實驗教學的各個環節，進而提升學生的環保意識，讓每位學生成為綠色化學理念的堅定擁護者。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

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（責任編輯 羅? ?艷）