綠色化學理念下的初中化學實驗教學探究

綠色化學又稱為環境無害化學，綠色化學理念是可持續化學的組成部分，是化學學科的一個重要分支，更是現代社會中化學發展的主要方向。不同于傳統意義上的化學教學，綠色化學理念下的初中化學實驗探究重在培育學生的綠色化學意識，能夠通過改變傳統化學實驗的探究形式，增強實驗探究的環保性，將初中化學教學引向更加科學的方向。初中化學教師要及時轉變傳統的教育方式，精準把握綠色化學的相關理念，注重綠色化學的實驗研究，并在化學實驗教學的各個環節中為學生滲透綠色化學的理念，引導學生認識綠色化學的重要意義，并在實踐探究的過程中加深學生對于綠色化學的認知，強化學生的責任意識，促使初中生形成綠色化學的良好觀念。

一、利用教材中的綠色元素

教材是開展化學實驗教學的重要資源，同時也是呈現初中化學教學標準、教學觀念以及學科知識內容的主要材料。在綠色化學理念下的化學實驗探究，教師首先應當深挖學科教材，巧妙利用教材中蘊含的綠色化學教學資源，引導學生結合課本中的知識概念，了解化學反應原理，并立足于綠色化學的角度為學生設計實驗研究，使學生形成初步的環保意識。

如在“化學指導人類合理利用資源”一課中，教師可以讓學生結合本課的標題說一說化學如何正確指導人們合理利用資源，引導學生在生活中認識化學的重要意義。在學生結合自身的生活經驗列舉出相關事例后，教師可以引導學生展開反思：化學在現代社會的發展中給人們的生產生活帶來便捷的同時，有沒有出現什么問題？為了使學生更加全面客觀地看待這一問題，教師可以利用多媒體教學資源為學生呈現相關圖片，如化學探究產生的廢料被隨意丟棄、化學實驗室制造的垃圾堆積如山，引導學生意識到化學在為人類做出巨大貢獻的同時，也由于人類的不良觀念與行為帶來了諸多棘手的環境問題，啟發學生形成初步的環保意識，認識到綠色化學的重要價值。

隨后，教師可以利用“身邊的化學物質”中“性質活潑的氧氣”以及“奇妙的二氧化碳”的相關知識，引導學生將綠色環保的理念落實到具體的實驗探究中。教師可以結合這兩個課時中呈現的綠色元素，如教材中包含了眾多的關于化合物的知識，可以為學生引出溫室效應這一現象，并引導學生思考：溫室效應是如何產生的？常見的溫室氣體有哪些？引導學生結合本課的知識，認識到二氧化碳與甲烷、氟氯烴等屬于較為常見的溫室氣體。然后教師可以詢問學生如何減少二氧化碳等溫室氣體的排放，引導學生從化學的角度提出解決措施，在增強學生化學知識積累的過程中，使學生形成綠色化學的良好思維。

為了讓學生更加全面與深入地了解二氧化碳的物理性質與化學性質，以及二氧化碳的應用等知識，教師可以為學生設計多項關于二氧化碳的實驗，分別為石灰水與鹽酸反應的實驗、石蕊與二氧化碳的實驗，以及二氧化碳與水反應的實驗，引導學生仔細觀察這三項實驗的操作過程。接著，教師可以為學生設計啟發性的問題，如以上三項實驗分別出現了哪些實驗現象？二氧化碳還可以與哪種物質發生反應？在以上實驗操作過程中應當如何貫徹綠色化學的理念？讓學生在這樣的問題探究中掌握本課的重點，同時將綠色化學理念落實到化學實驗中。

二、運用信息化技術手段

要落實綠色化學的理念，就需要從根源上解決化學污染物的產生。這要求化學教師在設計課堂教學時，要謹慎選擇實驗內容，并在確定好實驗項目后綜合考慮實驗過程中可能會對環境造成的各種破壞，使得實驗項目既能夠滿足學生化學實驗探究的需求，又能夠踐行綠色化學的理念，創建新型的化學課堂。

隨著信息化時代的快速發展，多媒體技術、智慧課堂等現代化教育成果彰顯出巨大的應用價值，并為當前初中化學教師踐行綠色化學理念，開展環保化學實驗教學提供了全新的思路。創建信息化的綠色化學實驗課堂，能夠達到從源頭上防止污染物產生的目標。因此，初中化學教師可以通過設計微課實驗視頻、制作相關實驗主題的多媒體課件、開展多媒體技術模擬實驗等方式，為學生打造信息化的實驗學習空間。

以滬教版九年級上冊第五章“金屬的冶煉與利用”為例，學生需要學習有關常見的金屬的基本性質，了解金屬冶煉的化學原理等，同時，本章節還為學生設置了一項基礎實驗，即“探究常見金屬的性質”。在本章節的這一實驗探究中，教師需要引導學生開展探究鎂條、鐵釘、鋅片、鋁片以及銅片等金屬的物理性質與化學性質。

以探究銅片的化學性質為例，在本次探究實驗中，教師為學生選擇探究銅片與稀酸（稀鹽酸或稀疏酸）的反應實驗，使學生在這項實驗中觀察銅片與稀酸有無反應，進而了解銅的化學性質，并初步理解銅是一種不活潑的金屬。這項實驗結束后，教師可以對學生進行提問：銅片既然不會跟稀酸發生反應，那么銅片能跟哪些物質發生反應？引導學生聯系所學的化學基礎知識以及對銅片化學性質的了解，展開深度思考。學生可能會猜想到既然銅片不與稀酸發生反應，那么銅片可能會與濃硝酸、濃硫酸等物質發生反應。

為了驗證學生的這一猜想，并拓展學生的知識視野，教師可以為學生呈現銅片與濃硫酸的實驗，使學生加深對于銅的化學性質的深入了解。同時，教師還應當考慮到本次實驗的危險性較大，且會伴隨著有毒、有害等化學物質的產生，會對環境造成一定的污染，于是可以利用信息技術將本次實驗變為投影模擬實驗，將實驗的全過程投影到課堂的電子白板中，使得每位學生都能夠在課堂上清晰地看見銅片與濃硫酸反應過程中，有氣泡生成，且產生的氣體能夠讓紫色石蕊試液變紅，溶液冷卻后稀釋呈現藍色等實驗現象。通過這一拓展實驗，學生能夠進一步認識銅的化學性質，對銅的金屬活動性強弱有更加深刻的理解。同時，學生還能夠在本次信息化的綠色實驗課堂中，了解綠色化學理念在化學實驗過程中的具體應用，進而加深自身的環保意識，逐漸形成綠色的實驗探究習慣。

三、優化造成污染的化學實驗

在將綠色化學理念落實到化學實驗教學的過程中，教師不僅需要從源頭上避免污染物的產生，同時也要對一些實驗在操作步驟上做出適當的改動，盡可能地減少在實驗操作過程中產生對于空氣、水等的污染，使得初中化學實驗教學向著更加綠色、更加科學的方向發展。

以滬教版九年級上冊第四章“認識化學變化”為例，教師在教學本章節“常見的化學反應——燃燒”時，可以為學生設計多個物質的燃燒實驗，如鎂條的燃燒、鈉在空氣中燃燒等實驗，引導學生在實驗探究中掌握物質燃燒的基本條件。

以鈉在空氣中燃燒這一實驗為例，教師在學生正式探究前應當考慮到，如果學生按照傳統的實驗方法操作，可能會在實驗過程中破壞多根玻璃管、蒸發皿和石棉網，從而造成資源浪費。不僅如此，教師還應當想到鈉在空氣中燃燒所生成的過氧化鈉，會對環境造成破壞，同時也不利于學生較為清楚地觀察生成物呈現的顏色。對此，教師應當對鈉在空氣中燃燒這一實驗操作過程進行優化，讓學生既能夠較為直觀地看到實驗結果，記錄好實驗現象，又能夠貫徹綠色化學理念，助力學生培育良好的化學學習意識。

有了這樣的思考方向后，教師可以找來一塊白鐵皮，并捏住這塊白鐵皮的四個角，將四邊折成類似盒子的形狀。隨后教師還需要取出適量的鈉，并在吸干煤油之后將鈉放在白鐵皮盒子的內部，然后將白鐵皮盒子放到三腳架上，再用酒精燈對其進行加熱，鈉快速熔化并發生燃燒現象。教師應當提示學生將這一實驗步驟以及實驗的現象記錄下來，以便學生開展自主探究，認識鈉的燃燒現象。學生按照教師的這一操作順序與操作步驟進行實驗，能夠知道鈉在燃燒時所產生的火焰呈現黃色，且還會生成菜花形狀的淡黃色固體物質。經過這樣的實驗探究，學生可以知道金屬鈉的熔點相對較低，且在加熱時，在空氣中能夠燃燒。

經過這樣的實驗改良，鈉在燃燒之后所產生的過氧化鈉不僅被較為完整地保存在了白鐵皮中，避免了對環境造成污染，同時，學生還能夠更加清楚地看到生成物質的顏色，取得較為良好的實驗效果。在實驗探究結束后，教師還應當在白鐵皮冷卻后，從白鐵皮中取出生成的物質，用水清洗干凈，擦去水分，留待下次實驗備用。這一步驟還能夠減少資源浪費，提高實驗資源的利用率，能夠為學生樹立良好的榜樣，促進學生將綠色化學的理念深植于心。

四、開展微型化學實驗

相較于常規的化學實驗而言，微型化學實驗所用到的化學試劑更少，且具有便捷性、高效性、安全性等諸多優勢。盡管減少了化學實驗的實際用量，但是微型化學實驗卻能夠達到準確、明顯、減少環境污染等多種目的，能夠很好地避免資源浪費與環境破壞。初中化學教師應當在實驗教學中積極探索與實踐微型化學實驗，在保障實驗效果的同時，增強學生的環保意識與安全意識，提升初中化學實驗教學的實際成效。

以滬教版九年級上冊第四章“認識化學變化”為例，在教學本章節“常見的化學反應——燃燒”時，教師還可以為學生設計硫在氧氣中燃燒的實驗。按照傳統的實驗操作，實驗者需要每次用0.3克至0.5克的硫粉，并在充分燃燒后，生成約為0.6克到1克的二氧化硫。這樣的實驗用量相對較大，且產生的二氧化硫較多，難以處理，會對環境造成破壞，不利于踐行綠色化學的理念。因此，教師需要轉變傳統的實驗教學思路，為學生設計微型化學實驗，對化學試劑的用量做出相應的調整。在微型實驗中，教師可以將硫粉的用量從每次的0.3克至0.5克調整為0.002克至0.005克，經過燃燒實驗，即生成0.004克至0.01克的二氧化硫。這樣的實驗試劑用量調整能夠使學生清楚地觀察到硫在空氣中的燃燒現象，還可以減少資源浪費，并大幅度降低排污量，使得本次化學實驗更加彰顯出綠色環保的理念。

綠色化學理念在初中化學實驗教學中的應用十分廣泛，能夠豐富化學課堂的教學資源，培育學生的環保意識，有利于初中生形成良好的價值理念。初中化學教師應當改變傳統的實驗教學形式，立足于教材，探索教材中的綠色化學資源，并在實驗教學過程中引入信息化的技術手段，不斷優化可能會造成污染的化學實驗，設計更多的微型化學實驗，使初中化學實驗教學更加適應新時期的發展需求，促進初中化學教學彰顯出更大的育人價值。