張娟++李剛

【摘要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生鞏固理論知識(shí)與提升實(shí)踐能力的重要過(guò)程。然而，在實(shí)際的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師重實(shí)驗(yàn)探究、輕環(huán)境保護(hù)的現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上偏向于裝置簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)效果明顯，大量使用指示劑與濃度較高的實(shí)驗(yàn)材料，在實(shí)驗(yàn)完成后，材料大多倒入下水道，沒(méi)有考慮到實(shí)驗(yàn)藥劑對(duì)環(huán)境的后續(xù)污染，這嚴(yán)重違背了新課程改革下提倡綠色化實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)。因此，改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法，提倡綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有積極深遠(yuǎn)的意義。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 綠色化

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）33-0136-01

近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題日漸嚴(yán)重，為了人類(lèi)與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，“綠色化學(xué)”勢(shì)在必行。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及綠色化處理，正是基于這種理念下提出的。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化實(shí)施的策略包括：減少試劑用量，改進(jìn)藥品組成；教師精密設(shè)計(jì)，促使試劑“重復(fù)使用”；化學(xué)試劑的生活化；尋找可替代低污染化學(xué)試劑；實(shí)驗(yàn)裝置的微型化改進(jìn)；實(shí)驗(yàn)后廢棄藥品及實(shí)驗(yàn)廢物處理。

一、當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）教師教學(xué)理念與新課標(biāo)的要求不相符合

新課程改革強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)將促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展作為教學(xué)的主導(dǎo)思想，這就要求高中化學(xué)教師在教學(xué)中，除注重理論知識(shí)外，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。但在實(shí)際的高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，大多數(shù)教師仍舊以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)作為教學(xué)的總體目標(biāo)，而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的重要性，嚴(yán)重違背了新課程改革的要求。

（二）教師教學(xué)方法不當(dāng)

在具體的化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，大多數(shù)教師雖然將化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入了課堂教學(xué)，但也只是粗略快速地演示實(shí)驗(yàn)，并沒(méi)有為學(xué)生提供參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)以及自行思考的時(shí)間，這極易打擊學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動(dòng)性。

二、綠色化學(xué)理念的運(yùn)用

“綠色化學(xué)”Green Chemistry），又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)（Environmentally Benign Chemistry）、環(huán)境友好化學(xué)（Environmentally Friendly Chemistry）或清潔化學(xué)（Clean Chemistry）。它是用化學(xué)的技術(shù)和方法來(lái)減少甚至消滅那些對(duì)人類(lèi)健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化策略

（一）優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，采取多種實(shí)驗(yàn)渠道

實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化可從“原子經(jīng)濟(jì)性”展開(kāi)分析，它是一種能最大限度地使用原料分子中的每一個(gè)原子，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分子相互結(jié)合，達(dá)到零排放的一種實(shí)驗(yàn)方式，在原料中的原子得到完全利用的情況下，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，能最大限度地減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)中污染物的排放。例如，在金屬銅性質(zhì)教學(xué)中，教師可從“原子經(jīng)濟(jì)性”的角度，引導(dǎo)學(xué)生選擇以銅和硝酸為原料制取硝酸銅的最佳方案。首先分組教學(xué)，各小組成員共同合作探究，然后各小組成員表述自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)學(xué)生采用“原子經(jīng)濟(jì)性”的表達(dá)式來(lái)比較各種制備方法，選取最佳方案，最后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，此時(shí)學(xué)生就可能會(huì)得出3種方案：

從反應(yīng)方程式的計(jì)算中可以發(fā)現(xiàn)，制取3mol的硝酸銅，3種方案所消耗的硝酸分別為12、8、6mol；所產(chǎn)生的有毒氣體NO2分別為6、8、0mol；原子利用率分別為59.5%、81%、91.3%，由這些量值可見(jiàn)，方案3）無(wú)疑是最佳的，而方案1）則是最差的。

（二）實(shí)驗(yàn)物品的回收與再循環(huán)利用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)材料雜質(zhì)與反應(yīng)不充分而產(chǎn)生大量的廢渣、廢棄與廢液，常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的處理比較隨意，一般是倒入到下水道中。然而，這些實(shí)驗(yàn)殘?jiān)袧舛容^高的重金屬、酸、堿等有毒物質(zhì)，會(huì)對(duì)自然生態(tài)造成巨大的影響。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)做好表率作用，做好廢棄物的后續(xù)處理與回收工作。具體回收操作為：對(duì)于實(shí)驗(yàn)中酸性與堿性的溶液，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)完成后采取酸堿中和的方式，使用PH試紙測(cè)試為中性后才能安全排放，教師教學(xué)中，也應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理工作，對(duì)于一些有二次利用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)材料，可以采取回收處理操作，這樣既節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本，又使實(shí)驗(yàn)材料對(duì)環(huán)境的污染降到最低。

（三）尋找可替代低污染化學(xué)試劑

高中化學(xué)溴和碘的萃取實(shí)驗(yàn)，常用的萃取劑是四氯化碳，教材上注釋它的特點(diǎn)是不溶于水，且鹵素單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，因此，實(shí)驗(yàn)常用的就是這種萃取劑。但是，從綠色化的角度來(lái)說(shuō)，四氯化碳具有非常明顯的缺點(diǎn)，揮發(fā)性極強(qiáng)，且有毒性，嚴(yán)重污染環(huán)境及健康。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)試劑的綠色化，可以尋找具備同樣萃取效果但無(wú)毒的試劑進(jìn)行替代。經(jīng)查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)二氯甲烷是一種很好的四氯化碳替代品。采用二氯甲烷做萃取實(shí)驗(yàn)，不僅得到比四氯化碳更良好的萃取效果，而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有毒物質(zhì)的生成少，主要是因?yàn)槎燃淄楸旧矶拘院艿?，且易光解。因此證明某些替代劑比傳統(tǒng)的試劑更能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

（四）完善課堂教學(xué)內(nèi)容

由于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中存在許多危害環(huán)境的物質(zhì)，因而教師在課堂教學(xué)中，應(yīng)注意對(duì)與綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入剖析，結(jié)合生活實(shí)際，始終將綠色化學(xué)理念滲透到課堂教學(xué)中去，以便在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和掌握的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)。例如，在高中化學(xué)必修1“二氧化硫的性質(zhì)”一節(jié)，教師可以通過(guò)視頻展示創(chuàng)設(shè)這樣的問(wèn)題情境：二氧化硫是重要的化工原料，又是大氣中的嚴(yán)重污染物和食品安全大敵。在日常生活中，一些不法商販?zhǔn)侨绾螌l(fā)黃發(fā)黑大米變白變亮來(lái)牟取暴利呢？如何合理利用二氧化硫保護(hù)自身健康呢？以這種提問(wèn)的方式將綠色化學(xué)理念貫穿到教學(xué)內(nèi)容中去，能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考，使學(xué)生能夠在掌握知識(shí)的同時(shí)，提高自身的環(huán)保意識(shí)。

綜上所述，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化理念，不僅增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，同時(shí)也提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。而在教學(xué)中教師基于綠色化學(xué)理念，盡量選擇真實(shí)有效的實(shí)例對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保意識(shí)的滲透，將使綠色化學(xué)真正融入新課改的課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的共贏。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊彥伶.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)綠色化的研究[D].廣西師范大學(xué)，2010.

[2]孟琪.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的研究[D].河北師范大學(xué)，2015.

[3]焦蓉.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的初步研究[D].上海師范大學(xué)，2005.