初中化學實驗教學綠色化的探究

周潤楚

摘要：化學實驗是化學探索的重要方法。許多化學理論知識必須通過實驗來論證、解釋和佐證;初中生在第一次接觸化學實驗時，需要幫助他們養成良好的實驗習慣和實驗意識，但是對于大量的化學實驗，如果按照綠色化學的標準來衡量的話。不難看出，很多實驗離綠色化學的要求還很遠。缺乏綠色化學教育對于學生未來的身心健康和社會發展有不利的影響。因此，在化學實驗教學中培養學生的綠色意識，開展綠色研究就顯得非常重要。

關鍵詞：初中化學;綠色化學;實驗教學

一、遵循綠色實驗規范合理處理“三廢”

化學實驗潛在很大危險，在做化學實驗過程中必須設計合理的實驗裝置，嚴格遵守實驗的步驟規范操作，不能一味追求實驗現象和實驗結果而忽視實驗危險的存在，給老師和學生帶來不必要的危害。正確取用有毒，有腐蝕性的藥品，避免浪費化學原料。有些化學實驗會產生一些會污染環境、有損人體健康的廢渣、廢氣、廢水，應要求學生科學處理產生的污染物，防止污染環境和危害人體健康。

化學實驗過程中往往產生的廢氣是有多種氣體的混合物，比如：含有碳元素的物質燃燒的時候，當氧氣不充足時氣體產物中會既有CO2又有CO。實驗教學或習題練習中遇到這樣的情況，很少有老師或資料解釋該如何處理這樣的混合物廢氣，這樣有違背綠色環保的理念，不利于培養學生合理處理廢渣、廢氣、廢水的思想意識。針對以上情況，本人采用了一套裝置用于分離CO和CO2。（如圖1）

[實驗用品]廣口瓶，三孔橡皮塞，導管，分液漏斗，NaOH溶液，稀鹽酸

[實驗原理]CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

[實驗步驟]（1）廣口瓶中添加NaOH溶液，分液漏斗中添加稀HCl;（2）關閉閥門b，打開閥門a，分離出CO;（3）關閉閥門a，打開閥門b，分離出CO2。

[實驗點評]實驗裝置簡單、操作簡捷、可重復利用既實現了分離CO和CO2又實現了對學生的“減排、合理處理三廢、回收利用”的綠色環保教育。

二、化學實驗教學實現微型化綠色化操作

人教版九年級上冊第三單元《物質構成的奧秘》課題1《分子和原子》中用濃氨水和無色酚酞探究“分子動現象”時，分別取了約5mL和20mL置于兩個小燒杯中，又用一只大燒杯罩住兩只小燒杯，過約2分鐘酚酞變紅，說明分子在不斷運動。教材上的演示方法有不足之處該實驗耗時長，影響本課時進度。濃氨水揮發性較強，用剩下的濃氨水溶液污染環境。藥品用量多，不適合做分組實驗。針對以上問題，我改進了一下該實驗。（如圖2）

[實驗用品]試管，濾紙條，棉花球，橡皮塞，膠頭滴管，酚酞溶液，濃氨水。

[實驗步驟]（1）在濾紙條上每隔2cm處滴上1滴無色酚酞溶液，然后將濾紙條放入試管中。（2）將棉花球放置于試管管口（不接觸濾紙條），然后用膠頭滴管吸取濃氨水滴在棉花上，迅速塞上橡皮塞。

[實驗點評]從實驗效果來看，在極短時間能發現濾紙由管口到管底依次變紅[2]，實驗現象更加鮮活，使學生能在較短時間內得出“分子在不斷運動，并且氨分子比酚酞分子運動速率更快”的結論。從實驗本身來看，改進后的實驗所用藥品量極少，棉花球無需清洗可直接用于下一個班次的實驗，一方面避免了浪費藥品，另一方面減少了對環境的污染，體現了綠色環保、無污染的教學理念。

三、綠色化改造實驗設計與裝置

學生在探究CO2與NaOH溶液反應時，往往有學生懷疑氣體減少是因為與溶液中的水發生化學作用或被水吸收了，之前也有很多化學老師對此實驗進行改進，但大多數是通過對比等量的氫氧化鈉溶液、等量的水與二氧化碳反應現象得出CO2能與NaOH反應的，這些改進后的實驗裝置能得出結論但也有一些缺點，比如：所用氫氧化鈉的量有點多，未反應完二氧化碳沒處理等（如下圖3）。故本人設計圖4來彌補以上的缺點：

[實驗用品]三頸瓶，導管，注射器，氣球，NaOH溶液，稀HCl，CO2，澄清石灰水。

[實驗步驟及現象]（1）將注射器1中的NaOH溶液推入充有CO2的瓶中，氣球鼓起。（2）外拉注射器3，無明顯現象。（3）將注射器2中的溶液推入瓶中，溶液中有氣泡產生，氣球變癟。（4）往外拉注射器3，澄清石灰水變渾濁。

[實驗點評]該裝置簡單，操作較為方便，現象很明顯。該裝置始終是密閉系統能有效防止氣體擴散到空氣中。實驗所用的NaOH溶液、稀HCl、澄清石灰水都屬于微量，節能環保符合綠色化學的理念。

四、使用多媒體技術實現綠色化實驗教學

化學實驗教學要本著“綠色、環保”的理念，但事實上并不是每個化學實驗都能實現綠色化的。一些實驗因為危險系數和污染指數較高，在初中化學課堂上老師們怕出安全事故一般只是講講理論讓學生理解，學生得不到很直觀地認識，從而影響教學效果。此時可以巧妙使用多媒體技術使實驗教學綠色化。

例如：濃硫酸腐蝕小布條和紙張、濃硫酸的稀釋時先倒濃硫酸后加入水的錯誤后果、CO還原Fe2O3時先加熱后通入CO引起的爆炸、向燃著的酒精燈中加入酒精的后果等實驗操作。可以借助多媒體制作視頻或動畫完成。

五、結語

建議初中化學教師首先要改變自己的傳統教學思想加強自身的綠色化學意識，在備課的過程中能有計劃、有策略的將綠色化學知識滲透到平時的教學中。充分利用好實驗教學，在實驗原理、藥品用量的控制、裝置改進、廢棄物的處理等細節處處體現出綠色化學理念，強化學生的綠色化學意識。積極開展各種各樣的綠色化學課外活動，幫學生樹立其防治污染、保護環境的責任感。

參考文獻

[1]田永紅.綠色化學理念在初中化學實驗教學中的實施[J].初中化學教學參考，2020（14）：67-68.

[2]王燕秋.試論綠色化學思想在初中化學教學中的應用[J].數理化解題研究，2021（02）：79-80.