綠色化學理念在高中化學實驗教學中的應用

□甘肅省慶陽第二中學 常淑暉

化學是一門關注物質變化的學科，而在這門學科的實驗內容中，各類物質的變化會產生有害或者無害的產物。而將綠色化學理念融合在實驗教學中，目的便是培養學生的綠色理念，并且培養學生的創新思維，以及減少學生在實驗學習中遇到風險的概率。因此，在教學中，教師可以適當控制學生實驗時使用的化學藥品的量，教師可以適當以多媒體展示實驗的方法代替學生親身參與危險的實驗，也可以引導學生適當創新部分實驗步驟。

一、適當控制實驗藥品用量

節約資源是綠色化學理念的重點，也是有效將綠色化學理念融入實驗教學的措施。在以往的化學實驗教學中，許多教師會在示范之后直接讓學生進行實驗。而學生在實驗時，會因為新奇、有趣等原因，而進行多次、大量的實驗。這樣的實驗活動雖然能夠促進學生的操作能力發展，但是違背了綠色化學的理念，不僅會浪費較多的化學藥品，還可能因為學生的不良、頻繁操作等原因，產生有害的化學污染品，進而對學生的身體、環境產生危害。因此教師需要適當控制學生實驗中使用藥品的數量。

以“蔗糖水解實驗”為例，這是一個比較傳統、普通的實驗，即學生在實驗中需要使用蔗糖、稀硫酸、酸堿指示劑等化學藥品進行實驗。在綠色化學理念的指導下，教師要控制實驗藥品的用量，并借此培養學生精確、嚴謹的化學實驗精神。在實際實驗教學中，教師可以讓學生回憶以往的實驗過程，對教師的這一要求，學生基本會將思緒集中在實驗步驟的正確性上。對此，教師便可以在肯定學生的認知之后引入綠色化學理念，告知學生需要以定量的方式進行有效的實驗。比如，在以往的實驗教學中，教師都是為學生準備裝好了實驗藥劑的大容器，而學生自主倒取實驗藥劑，這就導致實驗教學之后許多小組都會剩下較多的稀硫酸試劑或者蔗糖試劑。并且，許多小組的學生會將所用的試劑直接倒在實驗池中。在引入綠色實驗理念后，教師就需要引導學生用好量杯、滴管，要求學生取用的藥劑精確到毫升、滴，并基于實驗的計劃取用。在教師的嚴格要求下，不同小組會進行不同的選擇。如有的小組按照1:5的比例，取最低值，1滴、5滴進行實驗；而有的小組則考慮到蒸發等因素，以3滴為最低值。如此，教師不僅有效落實了綠色化學理念，還能夠以學生不同的實驗思路為基礎，豐富實驗教學的內容。

二、適當以多媒體代替實驗

在高中化學教學內容中，有較多的實驗會使用或者產生高危的化學物質，若學生在實驗中操作不當，很容易被這些化學物質傷害。在綠色化學理念中，學生的人身安全是重中之重。所以，基于保護學生身體健康、生命安全以及保護環境的目的，教師可以借助多媒體，適當減少一些危險性實驗的開展次數。在教學時，教師可以用播放相應實驗影片的方式進行教學，并且還可以在這個過程中引入更多數字化實驗設備，以此在學生沒有切實操作的情況下，吸引學生的注意力，并提高實驗教學的質量。

以“使用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣”的實驗為例，這一實驗所使用的藥品“濃鹽酸”是一種較為危險的藥品，而實驗的產物“氯氣”也是一種危險的化學產物。在以往的教學中，不乏學生甚至教師因吸入氯氣而受傷或者被濃鹽酸燒傷的案例。因此，教師可以制作微課，以微課的形式展示實驗，以此代替學生進行實踐。在微課中，教師需要基于綠色化學的理念，對實驗中的步驟、產物進行解釋，以便學生了解實驗原理、方法以及所用藥品、產物的危險性。例如，在微課中，第一部分是實驗的全過程，用于讓學生自主觀察、思考。在學生看完實驗的全過程后，教師就刻意對學生進行提問。比如，教師可以詢問：“如何判斷實驗的進行速率？為了自身的安全和環境的保護，實驗時需要注意什么？”在教師的引導下，學生便會進行有效的思考。比如，有的學生回答：“可以觀看產生氣體的顏色，憑借顏色濃度判斷實驗速率。”對此，又有學生反駁：“對人而言，應該細、緩呼吸，以此來避免吸入過多氯氣，并以此判斷產物產生速率，因為……”如此，教師便可以有效將綠色化學理念落實在實驗教學中。

三、適當創新部分實驗步驟

在滲透綠色化學理念時，除減少藥品用量以及實驗次數之外，教師還可以引導學生結合學過的化學知識，對化學實驗中高危、會產生不良產物的步驟進行創新，以此提高實驗的整體綠色程度。在進行創新教學時，因為學生的化學認知有限，所以教師要基于學生對化學實驗各個步驟的認知，先講解綠色化學的重要性，再引入學生不了解的化學知識，最后再讓學生進行創新思考、實踐。這樣的過程雖然會削弱學生的主體性，但能夠讓更多的學生都進行有效思考，避免了創新實驗教學只對少數學生產生效果。

在進行實驗創新時，教師可以引導學生從實驗器具和實驗用藥等角度入手。比如，在“鈉的燃燒”中，由于鈉的燃燒會產生極高的熱量，所以實驗過程中很容易損壞玻璃皿、蒸發皿等器具。所以，教師可以先展示鈉的燃燒的實驗視頻后，詢問學生，是否可以使用其他物品來代替玻璃制品呢？在教師的提示下，學生會進行積極的思考，并提出了使用金屬器具、陶瓷器具等方式。在學生思考、表達之后，教師便可以拿出銅片、鐵片、鋁片等金屬材料，讓學生進行實踐。在實踐后，學生發現可選擇銅片這一材料，將銅片四角彎折成銅盒，然后進行燃燒實驗。再如，教師在“使用四氯化苯萃取碘”的實驗中，可以先介紹四氯化苯、煤油在實驗中的相似作用，然后再引導學生使用煤油替換四氯化苯，然后開展實驗。當然，教師對煤油的介紹對學生而言只是理論的灌輸，所以教師可以在學生進行創新實驗之后，讓學生組成大組，然后給大組分發適量的四氯化苯，讓學生進行對比實驗。如此，學生就能夠通過兩相對比的實驗，了解到不同化學藥品對相同實驗的影響。并且，在學生完成實驗之后，教師需要引入綠色化學理念，即突出介紹四氯化苯對人體、環境的危害性。通過引導學生對實驗的部分內容進行創新，教師就可以在學生心中埋下綠色化學、創新的種子，為學生化學素養的發展奠定良好的基礎。

四、結語

綜上所述，綠色化學理念在實驗教學中的有效滲透要落實在細節中。教師可以從適當控制實驗藥品用量、適當以多媒體代替實驗、適當創新部分實驗步驟等方面入手，減少實驗教學對環境的污染、對化學藥品資源的消耗，促進學生綠色化學理念的發展。并且，通過應用上述策略，學生的化學創新思維能力、化學實驗精確度量等能力都能夠得到較為良好的發展。