如何在化學實驗教學中滲透環境意識

肖林飛

[摘要]隨著環境保護的呼聲日益強烈，越來越多的環保政策相應出臺。中學生作為新時代的主人，必須具備環境意識，認識到環境保護的重要性，并且學會利用所學的化學知識來完成環境保護的任務。其中，化學實驗教學是與環境聯系最為緊密的部分，具體可從開展微型化學實驗、設計綠色實驗方案等方面來實現環境保護，滲透環境意識。

[關鍵詞]化學實驗;環境意識;高中化學

[中圖分類號] G633.8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）14-0072-02

化學實驗與環境教育有著密切的關聯，因此化學實驗是培養學生環境意識的良好載體。在化學實驗教學中滲透環境教育是當前化學教學的任務之一。為了更好地實現在化學實驗教學中滲透環境教育的目標，教師可從實驗設計、實驗操作、實驗模式等方面進行深入探究，探尋有效的滲透環境意識和開展環境教育的化學實驗教學形式。

一、利用“空閑”時間，滲透環境意識

在進行化學實驗的過程中，有的化學反應進程快，有的化學反應進程慢，這是由物質本身的特性決定的。根據這一特點，教師應想辦法充分利用化學反應的這一段“空閑”時間，防止學生在這段時間內走神或者做與化學實驗無關的事情導致教學效率低下。如可以對實驗內容做進一步的講解，在緊湊的課堂節奏中豐富學生的學習內容，鍛煉學生的實驗操作的技能，同時滲透環境意識。

1.利用“空閑”時間引導學生正確觀察、分析實驗現象

化學實驗最重要的便是對實驗現象的觀察和分析，而學生經常因不了解情況導致沒有觀察到實驗現象，進而導致實驗失敗。因此，利用“空閑”時間引導學生正確觀察、分析實驗現象，對于學生而言十分重要。

比如，在講解《硫和氮的氧化物》這一節時，需要為學生展示實驗室制備S0₂氣體的方法、SO₂氣體的檢驗，以及清除SO₂尾氣的途徑。S0₂氣體是一種對環境有著較大影響的污染性氣體，吸人S0₂會對人體造成傷害，并且排放進空氣中的S0₂氣體還會導致酸雨等自然災害。實驗室制備S0₂氣體應用的化學反應原理為：Na₂S0₃（固）+H₂S0₄（70%）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O，利用SO₂比空氣重的原理采用向上排空氣法收集氣體，再借用品紅試紙完成這一酸性氣體的檢驗，并提醒學生一定要注意對尾氣的處理，即通過氫氧化鈉堿性溶液來吸收，完成尾氣處理，避免造成環境污染。

通過引導學生正確觀察和分析實驗現象，在容易出現環境污染的地方特別加以注意，最大限度地降低實驗帶來的污染，以實現保護環境的目標。

2.利用“空閑”時間梳理實驗間的區別與聯系

很多化學實驗看似沒有聯系，但是經過梳理反應物、產物和化學實驗過程后，便會發現這些實驗間有著內在的聯系。教師應利用“空閑”時間幫助學生厘清實驗間的區別與聯系，從環保的角度對它們進行歸納整合，提升學生的環境意識。

例如，《非金屬及其化合物》這一章，涉及的實驗主要包括Cl₂、S0₂、NO₂的實驗室制備及其尾氣處理。引導學生對這三個實驗展開對比分析，不難發現三個實驗所產生的都是酸性氣體，因此在檢驗時都可采用品紅試紙或者濕潤的藍色石蕊試紙;而且三種氣體都是有毒有害氣體，必須進行尾氣處理，如通人NaOH溶液中。

厘清實驗之間的區別和聯系，可使學生對化學反應的本質有深刻的認識，掌握相應的化學規律，同時關注環境污染問題，提高環境意識。

二、開展微型化學實驗

隨著環境保護政策的實施，在中學化學實驗教學中，微型化學實驗也逐漸受到重視和推廣。與傳統的化學實驗相比，微型化學實驗具有化學藥品用量少、反應速度快、危險系數低等優點，并且最重要的一點是能夠減少化學實驗對環境造成的污染，符合綠色化學的要求。開展微型化學實驗，能夠將環境意識滲透到化學實驗教學中，對學生環境意識的培養起到積極的促進作用。

1.深度探究實驗試劑的最少用量

在開展微型化學實驗時，教師需要事先對實驗藥品的用量進行估計，以便帶領學生一起探究實驗試劑的最少用量，滲透微型化學思想，將環境意識傳遞給學生。

比如，在指導學生制備一定濃度的NaOH溶液時，一定要讓學生做好充分的準備，計算好自己所需要的實驗試劑用量，避免浪費以及過量試劑帶來的污染。若要求制備100 mL l.00 mol/L的NaOH溶液，首先就要計算出所需要的NaOH的最小量，得出需要0.1 mol的氫氧化鈉，然后根據NaOH的摩爾質量（40）可以得出需要稱取的NaOH固體試劑為4.0克，從而得出所需試劑的最小量。

2.積極準備微型實驗百寶箱

在微型化學實驗中常常需要調用特殊的微型實驗器具，為此，可建議學生白行準備微型實驗百寶箱，以促進微型實驗的有效開展。

比如，在引導學生觀察焰色反應的相關現象時，最好能讓每個學生都可以通過動手實驗，親身體驗實驗過程，近距離觀察實驗現象。焰色反應中，利用無銹鐵絲或者鉑絲蘸上不同的待測溶液，然后用酒精點燃，觀察不同金屬離子對應的火焰顏色。學生從自己的微型實驗百寶箱中取㈩試管分別盛放不同的溶液，然后再拿出無銹的鐵絲蘸取溶液之后，將鐵絲放入酒精燈的火焰中進行觀察，可以看到不同離子對應的火焰顏色有著極大的區別，如Na⁺對應的顏色是亮黃色、K⁺對應的顏色是紫色等。在觀察了離子的焰色反應之后，學生有了更深刻的印象，在之后的離子檢驗時就會想到利用焰色反應來判斷離子的種類。

三、設計綠色化學實驗

化學學科的學習離不開化學實驗，通過各種化學實驗，學生能夠清楚地觀察到各種實驗現象，認識化學反應的本質。但是很多化學實驗需要用到有毒的實驗原料或者是實驗過程中會釋放出有毒氣體，產生有害物質，對環境造成污染，對人體造成傷害。因此，設計開展綠色化學實驗是新時期化學教學的標桿，教師需致力于設計綠色化學實驗，培養學生的綠色化學意識，使他們樹立起環保責任感，形成環境意識。

1.改進實驗方案，降低污染

為了開展綠色化學，教師應想辦法從化學實驗的源頭進行改造，即對實驗方案進行改進與完善，盡可能地減少實驗對環境的污染，使化學實驗綠色化，進而培養學生的環境意識。

比如，傳統的探究H₂S和S0₂氣體反應的實驗中，首先分別將制得的兩種氣體裝入集氣瓶中，然后將兩個集氣瓶口對接，抽掉中間的玻璃片，觀察實驗現象。在這一實驗中，兩種有毒有害的氣體很容易泄漏到空氣中。因此，我們對其稍加改進，利用分叉管作為反應容器，將FeS和Na₂SO₂分別加入分叉管的兩個分叉中，迅速滴入濃鹽酸溶液，當管內空氣排凈后快速利用橡膠塞堵住分叉管，這樣就可以在分叉管內觀察硫化氫和二氧化硫氣體的反應了。最后，向分叉管中加入適量的NaOH，吸收未完全反應的有毒氣體，中和試管內的濃鹽酸，從而有效防止有毒氣體的泄漏，也減小了試管的清理難度。

2.有效引進信息技術

在進行危險系數較高的化學實驗時，教師可結合信息技術進行實驗改進，如借助多媒體進行實驗演示，既能夠使學生清晰地觀察到實驗現象，還可以節約化學藥品，避免化學污染以及危險事故的發生。

比如，在探究鋁熱反應現象時，由于這一實驗危險性較大，可借助多媒體來演示。鋁熱反應是利用鋁的強還原性和氧化鐵的氧化性進行反應，會釋放出大量的熱量，這些熱將氧化鐵還原出的鐵熔化后滲入一些裝備縫隙內完成裝備的焊接。這一實驗的化學反應原理為2Al+Fe₂0₃=Al₂0₃+2Fe，實驗中需要加入氯酸鉀作為助燃劑，干凈的鎂條作為引燃劑，將鎂條燃燒后放人混合物中，放出的熱量促進氧化鐵和鋁粉反應。在視頻中，可以清晰地看見實驗的現象、熔化的鐵水和生成的氧化鋁等。

綜上所述，要想在化學實驗教學中滲透環境意識，教師必須找到化學實驗教學和環境教育的契合點，將環境意識的培養滲透到化學實驗教學中。為了在化學實驗中滲透環境意識，教師可充分利用好實驗過程中的“空閑”時間，引導學生學會正確觀察和分析實驗現象，梳理實驗間的聯系與區別，以防止實驗對環境的污染;力求將化學實驗向著微型化方向改進，實現實驗原料的節約和環境污染的最小化，為學生樹立良好的環境道德榜樣，培養其環境意識;致力于開展綠色化學實驗，改進實驗方案，或利用信息技術展示化學反應現象，盡可能地避免化學實驗帶來的污染問題。總之，在化學實驗教學中找好對應的切入點是滲透環境意識的根本之道。

[參考文獻]

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（責任編輯 羅艷）