周丹丹
綠色化學作為化學科學領域的新概念,強調無害、清潔、可持續等理念,這同素質教育及新課改的要求不謀而合。在高中化學實驗教學中,加快推進綠色化學理念的滲透,對培養學生的生態環保意識和正確的化學觀有著積極的作用,也能夠有效降低實驗對環境的危害。本文結合教材內容、教師教學等方面,探討綠色化學理念在高中化學實驗教學中的具體應用。
一、改變教學理念,培養環保意識



二、把控實驗內容,使用無害材料
綠色化學理念在化學實驗教學中的滲透體現在實驗的全過程。化學是一門以實驗為基礎的學科,在開展化學教學的時候,要通過現場動手實驗等方式讓學生觀察、了解化學反應的過程及原理。在這一過程中,需要使用各種各樣的化學試劑、實驗器皿等,不可避免地會出現資源浪費和環境污染等問題。要徹底解決這些問題,就需要做好把控工作,把控化學試劑、器材使用情況和最后的廢物處理及再利用。
教師作為實驗教學的主導者,要加大對實驗內容的分析力度,提前對實驗所需要的原料和器材進行摸底排查,建立相關臺賬,在此前提下,可以在不影響實驗結果的同時采用無毒、綠色的原料、溶劑和催化劑,比如四氯化碳(CCl4)是化學實驗中經常要用到的溶劑,但其有易揮發且毒性較大的特點,一旦加熱到500℃,就能夠同水產生反應,進而產生有毒的光氣,人體在接觸到150℃以上的四氯化碳蒸氣就會帶來致命危險。面對這樣毒性較大的溶劑,教師可以選用二氯甲烷(CH2Cl2)等能夠替代四氯化碳的溶劑,這類溶劑沒有四氯化碳的毒性大,也更環保,更能夠保障學生的安全,減少甚至消除實驗室的污染,降低有毒實驗原料給學生身體帶來的損害,更在無形之中將綠色化學理念滲透其中。
實現綠色化學理念的滲透,還要在實驗內容的環節中設置實驗的量化規則,對每次實驗所使用的試劑數量等進行嚴格控制,規范學生的實驗操作步驟,確保有毒化學試劑的合理使用,既避免過量使用的浪費,也盡可能降低因有毒化學試劑的違規使用而帶來污染和損害。比如在很多的實驗中都會用到硫酸,硫酸具有極強的腐蝕性,學生在操作中一旦出現問題就會發生不可逆的事故,因此教師要對硫酸的使用量進行嚴格的規定,以減少實驗產生的污染,避免不當使用造成的人身傷害。在進行有毒氣體的實驗時,教師要培養學生使用試劑時的量化意識,不能隨意添加,在進行分離、檢驗時,要培養學生養成逐滴增加試劑的習慣。
教師還要對實驗產生的有害氣體和有毒物質向學生進行說明,這些物質的正確處理也需要在實驗中進行把控。實驗教學不應結束在實驗結果的呈現時,不能使學生只學會如何開展實驗而不知如何處理實驗遺留物體,致使這些廢棄物造成對實驗室乃至整個校園的二次污染。高中階段的化學實驗操作難度較高,不同的試劑在不同的環境下會產生不同的反應,教師在綠色化學理念的指導之下,必須要把控好實驗的內容,從原料的無害化使用,到試劑和器材的嚴格控制,再到最后對有害物質的處理,要保證整個實驗的過程有序、可控和環保,在培養學生綠色環保意識的同時,也對學生的實驗方法和實驗習慣進行培養。
三、改革實驗規模,有效降低污染
高中化學實驗多種多樣,有些實驗危害性較大,會產生較大的污染;有些實驗的危險性較大,不適合學生動手操作。在這種情形下,需要教師在教學中適當改革實驗規模,有效降低污染和損害,比如采用微型化學實驗、多媒體應用等現代手段,將化學實驗以多種方式進行重新組合,使實驗過程變得更加安全、環保和高效,學生的學習過程也變得更加多元與豐富。

在化學實驗中,有些實驗比較危險,操作不當就會產生劇烈的化學反應甚至發生爆炸,并不適用于實驗教學。前文中提到的“氯氣的生成及其性質的微型實驗”教學中,雖然通過微型化學實驗讓學生對氯氣產生的原理及過程進行了了解,但氯氣是一種毒性較大的化學物質,因此教學時會適當運用多媒體技術,讓學生在實驗開始前對氯氣的性質有直觀的了解,再對接下來的實驗有一定的認知,拓展教學中,也可以讓學生觀看用氯氣制作“噴泉”的視頻,避免實驗室操作過程中所帶來的污染。除此之外,也可以通過多媒體讓學生認識到所學的化學知識在現實生活和工業發展中的作用。比如“氨”的合成與運用可與我國農業發展相關聯,在發展的過程中因其具有污染性而逐漸被拋棄,以動態演示的方式將實驗室中合成的化學元素同實際生產生活相結合,讓學生邊看邊思考,將化學學習同綠色化學理念相結合。
高中化學實驗教學中,滲透綠色化學理念是科技發展和生態教學的必然,需要教師及時更新教育理念,采用多元、立體教學方法,不斷豐富實驗教學內容和形式,激發學生學習興趣,引導學生在實驗過程中規范操作,不斷挖掘實驗教學的綠色亮點,培養學生環保意識,從而推進實驗教學的優質高效發展。
(作者單位:浙江省象山縣第三中學)
責任編輯:莊 源